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ऑक्सीकरण अवस्था की अवधारणा (ऑक्सीकरण संख्या)

1938
  • Wendell Mitchell Latimer
Chemist balancing redox equations in a laboratory, showcasing oxidation state in inorganic chemistry.

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

ऑक्सीकरण अवस्था, या ऑक्सीकरण संख्या, एक काल्पनिक आवेश है जो किसी परमाणु पर तब होता है जब विभिन्न परमाणुओं के साथ उसके सभी बंध 100% आयनिक होते हैं। यह ट्रैक करने का एक तरीका प्रदान करता है। इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण रेडॉक्स अभिक्रियाओं में, ऑक्सीकरण अवस्था में वृद्धि ऑक्सीकरण को दर्शाती है, जबकि कमी अपचयन को दर्शाती है। यह सूत्र जटिल रासायनिक अभिक्रियाओं के विश्लेषण को सरल बनाता है।

ऑक्सीकरण अवस्था एक औपचारिक उपकरण है, न कि परमाणु पर वास्तविक आवेश का निरूपण, विशेष रूप से सहसंयोजक यौगिकों में जहाँ इलेक्ट्रॉनों का पूर्ण स्थानांतरण नहीं बल्कि साझाकरण होता है। ऑक्सीकरण अवस्थाओं को निर्धारित करने के लिए नियमों का एक समूह प्रयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, किसी परमाणु की मौलिक अवस्था में ऑक्सीकरण अवस्था 0 होती है। एकपरमाण्विक आयन के लिए, यह आयन के आवेश के बराबर होती है। यौगिकों में, फ्लोरीन की ऑक्सीकरण अवस्था हमेशा -1 होती है, और ऑक्सीजन की आमतौर पर -2 होती है (पेरोक्साइड को छोड़कर)। एक उदासीन यौगिक में ऑक्सीकरण अवस्थाओं का योग शून्य होता है, जबकि एक बहुपरमाण्विक आयन में, यह आयन के आवेश के बराबर होता है।

पोटेशियम परमैंगनेट, KMnO₄ पर विचार करें। हम जानते हैं कि K का ऑक्सीकरण मान +1 है और प्रत्येक O का ऑक्सीकरण मान -2 है। यौगिक के उदासीन होने के लिए, ऑक्सीकरण अवस्थाओं का योग शून्य होना चाहिए। मान लीजिए Mn की ऑक्सीकरण अवस्था x है। तब, (+1) + x + 4(-2) = 0। इसे हल करने पर x = +7 प्राप्त होता है। अतः, परमैंगनेट में मैंगनीज की ऑक्सीकरण अवस्था +7 है। यदि यह आयन किसी अभिक्रिया में भाग लेता है जहाँ यह Mn²⁺ में परिवर्तित हो जाता है, तो मैंगनीज की ऑक्सीकरण अवस्था +7 से घटकर +2 हो जाती है, जो अपचयन को दर्शाता है। यह विधि ऑक्सीकृत और अपचयित यौगिकों की पहचान करने और इन अभिक्रियाओं का वर्णन करने वाले जटिल समीकरणों को संतुलित करने के लिए अत्यंत आवश्यक है।

UNESCO Nomenclature: 2203
अकार्बनिक रसायन विज्ञान

Type

सार प्रणाली

व्यवधान

संतोषजनक

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • संयोजकता की अवधारणा
  • लुईस संरचनाएं और इलेक्ट्रॉन डॉट आरेख
  • लिनस पॉलिंग द्वारा विद्युतऋणात्मकता की अवधारणा

आवेदन

  • रेडॉक्स समीकरणों को संतुलित करना
  • अकार्बनिक यौगिकों का नामकरण (उदाहरण के लिए, आयरन(iii) ऑक्साइड)
  • प्रतिक्रिया उत्पादों की भविष्यवाणी करना
  • विद्युत रसायन विश्लेषण

पेटेंट:

NA

संभावित नवाचार विचार

  • ऑक्सीकरण अवस्था विश्लेषण के आधार पर नवीन प्रतिक्रिया मार्गों की एआई-संचालित भविष्यवाणी
  • design of new उत्प्रेरक that stabilize unusual oxidation states for unique reactivity
  • धातु केंद्र की ऑक्सीकरण अवस्था को बदलकर गुणों को परिवर्तित करने की क्षमता वाले उन्नत पदार्थ
  • जटिल अकार्बनिक और ऑर्गेनोमेटैलिक यौगिकों के स्वचालित नामकरण के लिए सॉफ्टवेयर
  • ऐसे पर्यावरणीय सेंसर जो प्रदूषकों की ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन के आधार पर उनका पता लगाते हैं।
  • मौलिक ऑक्सीकरण अवस्थाओं के आधार पर सूक्ष्म साक्ष्यों के विश्लेषण के लिए फोरेंसिक उपकरण
  • कई स्थिर ऑक्सीकरण अवस्थाओं वाले पदार्थों का उपयोग करके उच्च-घनत्व डेटा भंडारण
  • जैविक प्रणालियों में धातुओं की विशिष्ट ऑक्सीकरण अवस्थाओं को लक्षित करने वाले चिकित्सीय एजेंट
संबंधित विषय: ऑक्सीकरण अवस्था, ऑक्सीकरण संख्या, इलेक्ट्रॉन गणना, औपचारिक आवेश, रेडॉक्स संतुलन, अकार्बनिक नामकरण, सहसंयोजक बंध, आयनिक बंध।

ऐतिहासिक संदर्भ

ऑक्सीकरण अवस्था की अवधारणा (ऑक्सीकरण संख्या)

1931
1932
1936-01-01
1938
1940
1950
1950
1931
1932
1933
1937
1940
1947
1950
1950

(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

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