പ്രതിപ്രവർത്തന കണങ്ങൾ - അയോണുകൾ, ആറ്റങ്ങൾ, തന്മാത്രകൾ, കോംപ്ലക്സുകൾ എന്നിവയ്ക്കിടയിൽ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ കൈമാറ്റം റെഡോക്സ് പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഒരു പ്രത്യേക സവിശേഷതയാണ്, ഇതിൻ്റെ ഫലമായി ഈ കണങ്ങളുടെ ഓക്സീകരണ നില മാറുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന്.

Fe2+? ഇ? = Fe3+.

ഇലക്ട്രോണുകൾക്ക് ഒരു ലായനിയിൽ അടിഞ്ഞുകൂടാൻ കഴിയാത്തതിനാൽ, രണ്ട് പ്രക്രിയകൾ ഒരേസമയം സംഭവിക്കണം - നഷ്ടങ്ങളും ഏറ്റെടുക്കലുകളും, അതായത്, ചില കണങ്ങളുടെ ഓക്സീകരണ പ്രക്രിയയും മറ്റ് കണങ്ങളുടെ കുറയ്ക്കലും. അതിനാൽ, ഏതെങ്കിലും റെഡോക്സ് പ്രതികരണം എല്ലായ്പ്പോഴും രണ്ട് അർദ്ധപ്രതികരണങ്ങളുടെ രൂപത്തിൽ പ്രതിനിധീകരിക്കാം:

aOx1 + bRed2 = aRed1 + bOx2

പാരൻ്റ് കണികയും ഓരോ അർദ്ധപ്രതികരണത്തിൻ്റെയും ഗുണനവും ഒരു റെഡോക്സ് ജോഡി അല്ലെങ്കിൽ സിസ്റ്റമാണ്. മേൽപ്പറഞ്ഞ അർദ്ധപ്രതികരണങ്ങളിൽ, Red1 എന്നത് Ox1 ആയും Ox2 എന്നത് Red1 ആയും സംയോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.

ലായനിയിലെ കണികകൾക്ക് മാത്രമല്ല, ഇലക്ട്രോഡുകൾക്കും ഇലക്ട്രോൺ ദാതാക്കളോ സ്വീകരിക്കുന്നവരോ ആയി പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ഇലക്ട്രോഡ്-സൊല്യൂഷൻ ഇൻ്റർഫേസിൽ റെഡോക്സ് പ്രതികരണം സംഭവിക്കുന്നു, അതിനെ ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

എല്ലാ രാസപ്രവർത്തനങ്ങളെയും പോലെ റെഡോക്സ് പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളും ഒരു ഡിഗ്രിയിലേക്കോ മറ്റൊന്നിലേക്കോ റിവേഴ്സബിൾ ആണ്. ഒരു റെഡോക്സ് അർദ്ധപ്രതികരണത്തിൻ്റെ സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ ഘടകങ്ങളുടെ ഇലക്ട്രോൺ-ദാതാവിൻ്റെ ഗുണങ്ങളുടെയും രണ്ടാമത്തേതിൻ്റെ ഇലക്ട്രോൺ-സ്വീകാര്യ ഗുണങ്ങളുടെയും അനുപാതമാണ് പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ദിശ നിർണ്ണയിക്കുന്നത് (സന്തുലിത ഷിഫ്റ്റിനെ സ്വാധീനിക്കുന്ന ഘടകങ്ങൾ സ്ഥിരമാണെങ്കിൽ). ഒരു റെഡോക്സ് പ്രതിപ്രവർത്തന സമയത്ത് ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ചലനം ഒരു സാധ്യത സൃഷ്ടിക്കുന്നു. അങ്ങനെ, വോൾട്ടുകളിൽ അളക്കുന്ന പൊട്ടൻഷ്യൽ, ഒരു സംയുക്തത്തിൻ്റെ റെഡോക്സ് കഴിവിൻ്റെ അളവുകോലായി വർത്തിക്കുന്നു.

സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ ഓക്സിഡേറ്റീവ് (റിഡക്റ്റീവ്) ഗുണങ്ങളെ അളവ്പരമായി വിലയിരുത്തുന്നതിന്, രാസപരമായി നിർജ്ജീവമായ മെറ്റീരിയൽ കൊണ്ട് നിർമ്മിച്ച ഒരു ഇലക്ട്രോഡ് ലായനിയിൽ മുക്കിയിരിക്കും. ഘട്ടം ഇൻ്റർഫേസിൽ, ഒരു ഇലക്ട്രോൺ എക്സ്ചേഞ്ച് പ്രക്രിയ സംഭവിക്കുന്നു, ഇത് ഒരു സാധ്യതയുടെ ഉദയത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, ഇത് ലായനിയിലെ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ പ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ പ്രവർത്തനമാണ്. ലായനിയുടെ ഓക്സിഡൈസിംഗ് ശേഷി കൂടുന്തോറും സാധ്യതയുള്ള മൂല്യം വർദ്ധിക്കും.

ഒരു സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ സാധ്യതയുടെ കേവല മൂല്യം അളക്കാൻ കഴിയില്ല. എന്നിരുന്നാലും, നിങ്ങൾ ഒരു സ്റ്റാൻഡേർഡ് ഒന്നായി റെഡോക്സ് സിസ്റ്റങ്ങളിലൊന്ന് തിരഞ്ഞെടുക്കുകയാണെങ്കിൽ, അതിനോട് ആപേക്ഷികമായി തിരഞ്ഞെടുത്ത നിസ്സംഗ ഇലക്ട്രോഡ് പരിഗണിക്കാതെ മറ്റേതെങ്കിലും റെഡോക്സ് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ സാധ്യതകൾ അളക്കാൻ കഴിയും. പൂജ്യമായി കണക്കാക്കുന്ന H+/H2 സിസ്റ്റം, സ്റ്റാൻഡേർഡ് ഒന്നായി തിരഞ്ഞെടുത്തു.

അരി. 1.

1. പ്ലാറ്റിനം ഇലക്ട്രോഡ്.

2. ഹൈഡ്രജൻ വാതകത്തിൻ്റെ വിതരണം.

3. ഒരു ആസിഡ് ലായനി (സാധാരണയായി HCl) അതിൽ H+ = 1 mol/l ൻ്റെ സാന്ദ്രത.

4. വായുവിൽ നിന്ന് ഓക്സിജൻ പ്രവേശിക്കുന്നത് തടയുന്ന ഒരു ജല മുദ്ര.

5. ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് ബ്രിഡ്ജ് (സാന്ദ്രീകൃത കെസിഎൽ ലായനി ഉൾക്കൊള്ളുന്നു), ഇത് ഗാൽവാനിക് സെല്ലിൻ്റെ രണ്ടാം പകുതിയെ ബന്ധിപ്പിക്കാൻ നിങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്നു.

ഒരു ഹൈഡ്രജൻ ഇലക്ട്രോഡുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ സ്റ്റാൻഡേർഡ് സാഹചര്യങ്ങളിൽ അളക്കുന്ന ഏതൊരു റെഡോക്സ് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെയും സാധ്യതയെ ഈ സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ സ്റ്റാൻഡേർഡ് പൊട്ടൻഷ്യൽ (E0) എന്ന് വിളിക്കുന്നു. സിസ്റ്റം ഒരു ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജൻ്റായി പ്രവർത്തിക്കുകയും ഹൈഡ്രജൻ ഇലക്ട്രോഡിൽ ഒരു ഓക്സിഡേഷൻ പകുതി-പ്രതികരണം സംഭവിക്കുകയും ചെയ്താൽ സ്റ്റാൻഡേർഡ് പൊട്ടൻഷ്യൽ പോസിറ്റീവ് ആയി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു:

സിസ്റ്റം കുറയ്ക്കുന്ന ഏജൻ്റിൻ്റെ പങ്ക് വഹിക്കുകയും ഹൈഡ്രജൻ ഇലക്ട്രോഡിൽ പകുതി പ്രതിപ്രവർത്തനം കുറയുകയും ചെയ്താൽ നെഗറ്റീവ്:

സ്റ്റാൻഡേർഡ് പൊട്ടൻഷ്യലിൻ്റെ സമ്പൂർണ്ണ മൂല്യം ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജൻ്റിൻ്റെ അല്ലെങ്കിൽ കുറയ്ക്കുന്ന ഏജൻ്റിൻ്റെ "ശക്തി" യെ ചിത്രീകരിക്കുന്നു.

സ്റ്റാൻഡേർഡ് പൊട്ടൻഷ്യൽ - ഒരു തെർമോഡൈനാമിക് സ്റ്റാൻഡേർഡ് മൂല്യം - വളരെ പ്രധാനപ്പെട്ട ഫിസിക്കോകെമിക്കൽ, അനലിറ്റിക്കൽ പാരാമീറ്ററാണ്, അത് അനുബന്ധ പ്രതികരണത്തിൻ്റെ ദിശ വിലയിരുത്താനും സന്തുലിതാവസ്ഥയിൽ പ്രതികരിക്കുന്ന കണങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനങ്ങൾ കണക്കാക്കാനും ഒരാളെ അനുവദിക്കുന്നു.

നിർദ്ദിഷ്ട വ്യവസ്ഥകളിൽ ഒരു റെഡോക്സ് സിസ്റ്റത്തെ ചിത്രീകരിക്കുന്നതിന്, യഥാർത്ഥ (ഔപചാരിക) പൊട്ടൻഷ്യൽ E0 എന്ന ആശയം ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്തതും കുറയുന്നതുമായ അയോണുകളുടെ പ്രാരംഭ സാന്ദ്രതയിൽ ഒരു നിശ്ചിത ലായനിയിൽ ഇലക്ട്രോഡിൽ സ്ഥാപിച്ച പൊട്ടൻഷ്യലുമായി യോജിക്കുന്നു. 1 mol/l നും മറ്റെല്ലാ ഘടകങ്ങളുടെയും സ്ഥിരമായ സാന്ദ്രതയ്ക്കും തുല്യമാണ്.

ഒരു വിശകലന വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന്, യഥാർത്ഥ പൊട്ടൻഷ്യലുകൾ സ്റ്റാൻഡേർഡ് പൊട്ടൻഷ്യലുകളേക്കാൾ വിലപ്പെട്ടതാണ്, കാരണം സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ യഥാർത്ഥ സ്വഭാവം നിർണ്ണയിക്കുന്നത് സ്റ്റാൻഡേർഡ് അനുസരിച്ചല്ല, മറിച്ച് യഥാർത്ഥ സാധ്യതയാണ്, രണ്ടാമത്തേതാണ് ഒരു സംഭവത്തിൻ്റെ പ്രവചനം പ്രവചിക്കാൻ ഒരാളെ അനുവദിക്കുന്നത്. പ്രത്യേക സാഹചര്യങ്ങളിൽ റെഡോക്സ് പ്രതികരണം. സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ യഥാർത്ഥ സാധ്യതകൾ അസിഡിറ്റി, ലായനിയിലെ വിദേശ അയോണുകളുടെ സാന്നിധ്യം എന്നിവയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു കൂടാതെ വിശാലമായ ശ്രേണിയിൽ വ്യത്യാസപ്പെടാം.

ഡി-ലാക്റ്റേറ്റ് അല്ലെങ്കിൽ കൃത്രിമ അടിവസ്ത്രമായ അസ്കോർബേറ്റ് ഫിനാസൈൻ മെറ്റാസൾഫേറ്റിൻ്റെ ഓക്സീകരണവും കോശ സ്തരങ്ങളിൽ നിന്ന് കൃത്രിമമായി ലഭിച്ച വെസിക്കിളുകളിലെ പഞ്ചസാര, അമിനോ ആസിഡുകൾ, ചില അയോണുകൾ എന്നിവയുടെ ഗതാഗതവും തമ്മിൽ അടുത്ത ബന്ധമുണ്ടെന്ന് ധാരാളം ഡാറ്റയുണ്ട്. ഇ. കോളി, സാൽമൊണല്ല ടൈഫിമുറിയം, സ്യൂഡോമോണസ് പുറ്റിഡ, പ്രോട്ടിയസ് മിറാബിലിസ്, ബാസിലസ് മെഗാറ്റീരിയം, ബാസിലസ് സബ്റ്റിലിസ്, മൈക്രോകോക്കസ് ഡെനിട്രിഫിക്കൻസ്, മൈകോബാക്ടീരിയം ഫ്ലെയ്, സ്റ്റാഫൈലോകോക്കസ് ഓറിയസ്.

റെഡോക്‌സ് സിസ്റ്റങ്ങളിൽ വ്യത്യസ്‌ത കാര്യക്ഷമതയോടെ ഉപയോഗിക്കാവുന്ന സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകളിൽ α - ഗ്ലിസറോഫോസ്ഫേറ്റ്, വളരെ കുറച്ച് തവണ, എൽ - ലാക്റ്റേറ്റ്, ഡിഎൽ - α - ഹൈഡ്രോക്‌സിബ്യൂട്ടൈറേറ്റ്, ഫോർമാറ്റ് എന്നിവയും ഉൾപ്പെടുന്നു.

ഈ സംവിധാനം β - ഗാലക്‌ടോസൈഡുകൾ, ഗാലക്‌ടോസ്, അറബിനോസ്, ഗ്ലൂക്കോസ് - 6 - ഫോസ്‌ഫേറ്റ്, ഗ്ലൂക്കോണേറ്റ്, ഗ്ലൂക്കുറോണേറ്റ് തുടങ്ങിയ എല്ലാ പ്രകൃതിദത്ത അമിനോ ആസിഡുകളും, ഗ്ലൂട്ടാമൈൻ (ഒരുപക്ഷേ അസ്പാർജിൻ), അർജിനൈൻ, മെഥിയോണിൻ, ഓർനിത്തൈൻ എന്നിവയും കടത്തുന്നു. കെ +, ആർബി + എന്നിവ.

അത്തരം ഗതാഗതത്തിൻ്റെ സംവിധാനങ്ങൾ ഇതുവരെ പൂർണ്ണമായും പരിഹരിച്ചിട്ടില്ലെങ്കിലും, ഓക്സിഡേറ്റീവ് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ പ്രവർത്തന സമയത്ത് പ്രോട്ടോണുകൾ ഉണ്ടാകാൻ സാധ്യതയുണ്ട്. ഒരു മെംബ്രൺ പൊട്ടൻഷ്യൽ ഉയർന്നുവരുന്നു, മിക്കവാറും അത് ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് അല്ലാത്തവ കൈമാറ്റം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ചാലകശക്തിയായി വർത്തിക്കുന്നു.

ഇരുമ്പ് ഗതാഗതം

ഇ . കോളി കെ 12 ഇരുമ്പ് ഗതാഗതത്തിനായി മൂന്ന് പ്രത്യേക സംവിധാനങ്ങളുണ്ട്, എല്ലാ സാഹചര്യങ്ങളിലും, ഗതാഗതത്തിൽ ബാഹ്യ മെംബ്രൻ പ്രോട്ടീനുകൾ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു.

ഫെ-സിട്രേറ്റ് ഗതാഗത സംവിധാനം സിട്രേറ്റിൻ്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ പ്രേരിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ ഒരു പുതിയ Fe സിട്രേറ്റ് സ്വീകരിക്കുന്ന പ്രോട്ടീൻ, FecA, പുറം പാളിയിൽ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നു. സൂക്ഷ്മാണുക്കൾ സമന്വയിപ്പിച്ച ഇരുമ്പ്-ചേലേറ്റിംഗ് സംയുക്തങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നവയാണ് കൂടുതൽ ഫലപ്രദമായ സംവിധാനങ്ങൾ. ഇരുമ്പിനെ ലയിക്കുന്ന രൂപത്തിലേക്ക് മാറ്റുന്ന പദാർത്ഥങ്ങൾ അവ സ്രവിക്കുന്നു. ഈ പദാർത്ഥങ്ങളെ വിളിക്കുന്നു സൈഡറോഫോറുകൾ.അവർ ഇരുമ്പ് അയോണുകളെ ഒരു സമുച്ചയത്തിലേക്ക് ബന്ധിപ്പിക്കുകയും ഈ രൂപത്തിൽ കൊണ്ടുപോകുകയും ചെയ്യുന്നു; നമ്മൾ പ്രധാനമായും സംസാരിക്കുന്നത് താഴ്ന്ന തന്മാത്രാ, വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്ന പദാർത്ഥങ്ങളെക്കുറിച്ചാണ് (തന്മാത്രാ ഭാരം 1500 ൽ താഴെ), ഇത് ഇരുമ്പിനെ കോർഡിനേഷൻ ബോണ്ടുകൾ വഴി ഉയർന്ന പ്രത്യേകതയും ഉയർന്ന അടുപ്പവും (10 30 എന്ന ക്രമത്തിൻ്റെ സ്ഥിരത സ്ഥിരത) ബന്ധിപ്പിക്കുന്നു. അവയുടെ രാസ സ്വഭാവമനുസരിച്ച്, ഇവ ഫിനലേറ്റുകളോ ഹൈഡ്രോക്‌സമേറ്റുകളോ ആകാം. ആദ്യത്തേതിൽ എൻ്ററോചെലിൻ ഉൾപ്പെടുന്നു; ഇതിന് ആറ് ഫിനോളിക് ഹൈഡ്രോക്സി ഗ്രൂപ്പുകളുണ്ട്, ഇത് ചില എൻ്ററോബാക്ടീരിയകളാൽ സ്രവിക്കുന്നു. പരിസ്ഥിതിയിലേക്ക് വിടുമ്പോൾ, അത് ഇരുമ്പിനെ ബന്ധിപ്പിക്കുന്നു, തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ഫെറി-എൻ്ററോചെലിൻ ഒരു പ്രത്യേക ബാഹ്യ മെംബ്രൺ പ്രോട്ടീനുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുന്നു, തുടർന്ന് കോശം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു. കോശത്തിൽ, ഫെറി-എൻ്ററോക്വിനിൻ്റെ എൻസൈമാറ്റിക് ഹൈഡ്രോളിസിസിൻ്റെ ഫലമായി ഇരുമ്പ് പുറത്തുവരുന്നു. കൂടാതെ, ഇരുമ്പ് അടങ്ങിയ പ്രോട്ടീനുകളായ ട്രാൻസ്ഫറിൻ, ലാക്ടോഫെറിൻ എന്നിവയിൽ നിന്ന് പോലും Fe 2+ പിളർത്താൻ ഈ സംയുക്തത്തിന് കഴിയും. FepA പ്രോട്ടീൻ്റെ സമന്വയം, അതുപോലെ എൻ്ററോചെലിൻ, പരിസ്ഥിതിയിൽ അലിഞ്ഞുചേർന്ന ഇരുമ്പിൻ്റെ ഉയർന്ന അളവിൽ അടിച്ചമർത്തപ്പെടുന്നു.

പുറം മെംബ്രൺ ഇ . കോളി ഫെറിക്രോം ഗതാഗത സംവിധാനവും ഇതിലുണ്ട്. കൂണുകൾക്കും ഒരേ ഗതാഗത സംവിധാനമുണ്ട്. ഫെറിക്രോമിനെ ഹൈഡ്രോക്‌സമേറ്റ് സൈഡറോഫോറുകളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. മൂന്ന് ഗ്ലൈസിൻ അവശിഷ്ടങ്ങളും മൂന്ന് β-N- അസറ്റൈൽ -L- β - ഹൈഡ്രോക്‌സിയോർനിത്തൈൻ അവശിഷ്ടങ്ങളും ചേർന്ന് രൂപം കൊള്ളുന്ന ഒരു ചാക്രിക ഹെക്‌സാപെപ്റ്റൈഡാണിത്. ഫെറിക് അയോണുകളുള്ള ഒരു സ്ഥിരതയുള്ള സമുച്ചയം ഫെറിക്രോം ഉണ്ടാക്കുന്നു. ഇ . കോളി , അത് സ്വയം ഫെറിക്രോം രൂപപ്പെടുന്നില്ലെങ്കിലും, അതിൻ്റെ ഗതാഗതത്തിന് വളരെ നിർദ്ദിഷ്ട സംവിധാനമുണ്ട്, അതിൽ ബാഹ്യ മെംബ്രൻ പ്രോട്ടീൻ FhuA പങ്കെടുക്കുന്നു. ഗതാഗത പ്രക്രിയയിൽ, ഇരുമ്പ് കുറയുകയും ഫെറിക്രോം പരിഷ്കരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു (അസെറ്റിലേറ്റഡ്), അതിൻ്റെ ഫലമായി ഇരുമ്പിനോടുള്ള അടുപ്പം നഷ്ടപ്പെടുകയും അത് സൈറ്റോപ്ലാസത്തിലേക്ക് വിടുകയും ചെയ്യുന്നു.

ഫെറിയോക്‌സാമൈനുകൾ (ആക്‌റ്റിനോമൈസെറ്റുകളിൽ), മൈകോബാക്‌റ്റിൻസ് (മൈകോബാക്‌ടീരിയയിൽ), എക്‌സോചെലിൻസ് (മൈകോബാക്‌ടീരിയയിലും) എന്നിവയ്‌ക്ക് സമാനമായ പ്രവർത്തനം നടത്തുന്നു.

വാടക ബ്ലോക്ക്

രണ്ടോ അതിലധികമോ പദാർത്ഥങ്ങളുടെ ഓക്സിഡേഷൻ അവസ്ഥയിലെ മാറ്റത്തിനൊപ്പം സംഭവിക്കുന്ന പ്രതികരണങ്ങളാണ് റെഡോക്സ് പ്രതികരണങ്ങൾ.

ഓക്സിഡേഷൻ അവസ്ഥ- അയോണിക് മെക്കാനിസമനുസരിച്ചാണ് തന്മാത്ര സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ടതെന്ന് അനുമാനിക്കുകയാണെങ്കിൽ (അല്ലെങ്കിൽ - ഇത് സ്വീകരിച്ചതോ നൽകിയതോ ആയ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ എണ്ണമാണ്) ആറ്റത്തിലെ പരമ്പരാഗത ചാർജ്.

പുനഃസ്ഥാപിക്കുന്നവർ- ആറ്റങ്ങൾ, തന്മാത്രകൾ, അയോണുകൾ - ഇലക്ട്രോണുകൾ ദാനം ചെയ്യുന്നു.

ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജൻ്റുകൾ- ആറ്റങ്ങൾ, തന്മാത്രകൾ, അയോണുകൾ - ഇലക്ട്രോണുകൾ സ്വീകരിക്കുന്നു.

കുറയ്ക്കുന്ന ഏജൻ്റുകൾ ഓക്സീകരണ പ്രക്രിയയിൽ പങ്കെടുക്കുന്നു, അവയുടെ ഓക്സീകരണ നില വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.

ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജൻ്റുകൾ - റിഡക്ഷൻ പ്രക്രിയയിൽ പങ്കെടുക്കുക, അവയുടെ ഓക്സീകരണ നില കുറയ്ക്കുക.

റെഡോക്സ് പ്രതികരണങ്ങളുടെ തരങ്ങൾ

1. ഇൻ്റർമോളിക്യുലാർ - വ്യത്യസ്ത പദാർത്ഥങ്ങളുടെ തന്മാത്രകളിൽ ആറ്റങ്ങളെ ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യുകയും കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്ന പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ, ഉദാഹരണത്തിന്:

H2S + Cl2 → എസ് + 2HCl

2. ഇൻട്രാമോളിക്യുലാർ- ഒരേ പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ തന്മാത്രകളിൽ ആറ്റങ്ങളെ ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യുകയും കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്ന പ്രതികരണങ്ങൾ, ഉദാഹരണത്തിന്:

2H2O → 2H2 + O2

3. അസന്തുലിതാവസ്ഥ(യാന്ത്രിക-ഓക്സിഡേഷൻ-സ്വയം-ശമനം) - ഒരേ മൂലകം ഒരു ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജൻ്റായും കുറയ്ക്കുന്ന ഏജൻ്റായും പ്രവർത്തിക്കുന്ന പ്രതികരണങ്ങൾ, ഉദാഹരണത്തിന്:

Cl2 + H2O → HClO + HCl

4. അനുപാതം (അനുപാതം, വിരുദ്ധ-അനുപാതികത) - ഒരേ മൂലകത്തിൻ്റെ രണ്ട് വ്യത്യസ്ത ഓക്സിഡേഷൻ അവസ്ഥകളിൽ നിന്ന് ഒരു ഓക്സിഡേഷൻ അവസ്ഥ ലഭിക്കുന്ന പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ:

മനുഷ്യ ശരീരത്തിലെ റെഡോക്സ് പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ തരങ്ങൾ.

ഡീഹൈഡ്രജനേഷൻ പ്രതികരണം: SH2 + HAD+= S + HADH+H+

ഇലക്ട്രോൺ നഷ്ടം: O20 + 1eO2-

തന്മാത്രാ ഓക്സിജനിലേക്ക് 2H+ കൈമാറ്റം: SH2 + O20 +2e= S + H2O

അടിവസ്ത്രത്തിലേക്ക് ഓക്സിജൻ ചേർക്കൽ: SH2 + 1/2O20 +2e= HO - S -H

ഇലക്ട്രോഡും റെഡോക്സ് പൊട്ടൻഷ്യലുകളും ഉണ്ടാകാനുള്ള സംവിധാനം. നേർൻസ്റ്റ്-പീറ്റേഴ്സ് സമവാക്യങ്ങൾ.

പദാർത്ഥങ്ങളുടെ റെഡോക്സ് കഴിവിൻ്റെ ഒരു അളവുകോൽ റെഡോക്സ് സാധ്യതയാണ്. സാധ്യമായ ആവിർഭാവത്തിൻ്റെ സംവിധാനം നമുക്ക് പരിഗണിക്കാം. ഒരു റിയാക്ടീവ് ലോഹം (Zn, Al) അതിൻ്റെ ഉപ്പിൻ്റെ ലായനിയിൽ മുക്കുമ്പോൾ, ഉദാഹരണത്തിന് ZnSO4 ലായനിയിൽ Zn, ലോഹത്തിൻ്റെ അധിക പിരിച്ചുവിടൽ ഓക്സിഡേഷൻ പ്രക്രിയയുടെ ഫലമായി സംഭവിക്കുന്നു, ഒരു ജോഡി രൂപീകരണം, ഒരു ഇരട്ട വൈദ്യുത ലോഹത്തിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ പാളി, ഒരു Zn2+/Zn° ജോഡി സാധ്യതയുടെ ഉദയം.

ഒരു ലോഹം അതിൻ്റെ ഉപ്പ് ലായനിയിൽ മുക്കി, ഉദാഹരണത്തിന് സിങ്ക് സൾഫേറ്റ് ലായനിയിൽ സിങ്ക്, ആദ്യത്തെ തരത്തിലുള്ള ഇലക്ട്രോഡ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു. നെഗറ്റീവ് ചാർജ് ചെയ്യുന്ന രണ്ട്-ഘട്ട ഇലക്ട്രോഡാണിത്. ഓക്സിഡേഷൻ പ്രതികരണത്തിൻ്റെ ഫലമായി പൊട്ടൻഷ്യൽ രൂപം കൊള്ളുന്നു (ചിത്രം 8.1). ലോ-ആക്ടീവ് ലോഹങ്ങൾ (Cu) സ്വന്തം ഉപ്പ് ലായനിയിൽ മുക്കുമ്പോൾ, വിപരീത പ്രക്രിയ നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു. ഉപ്പ് ലായനിയുമായി ലോഹത്തിൻ്റെ ഇൻ്റർഫേസിൽ, ഉയർന്ന ഇലക്ട്രോൺ സ്വീകാര്യതയുള്ള ഒരു അയോണിൻ്റെ റിഡക്ഷൻ പ്രക്രിയയുടെ ഫലമായി ലോഹം നിക്ഷേപിക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് ന്യൂക്ലിയസിൻ്റെ ഉയർന്ന ചാർജും അയോണിൻ്റെ ചെറിയ ആരവും മൂലമാണ്. . ഇലക്‌ട്രോഡ് പോസിറ്റീവ് ചാർജായി മാറുന്നു, അധിക ഉപ്പ് അയോണുകൾ ഇലക്‌ട്രോഡിന് സമീപമുള്ള സ്ഥലത്ത് രണ്ടാമത്തെ പാളിയായി മാറുന്നു, കൂടാതെ Cu2+/Cu° ജോഡിയുടെ ഇലക്‌ട്രോഡ് പൊട്ടൻഷ്യൽ ഉണ്ടാകുന്നു. റിഡക്ഷൻ പ്രക്രിയയുടെ ഫലമായി പൊട്ടൻഷ്യൽ രൂപം കൊള്ളുന്നു (ചിത്രം 8.2). ഇലക്ട്രോഡ് പ്രക്രിയയിൽ പങ്കെടുക്കുന്നവരുടെ ആറ്റങ്ങളുടെ ഘടനയാണ് ഇലക്ട്രോഡ് സാധ്യതയുടെ മെക്കാനിസം, മാഗ്നിറ്റ്യൂഡ്, അടയാളം എന്നിവ നിർണ്ണയിക്കുന്നത്.

അതിനാൽ, ലോഹത്തിൻ്റെ (ഇലക്ട്രോഡ്) പങ്കാളിത്തത്തോടെയും ഇരട്ട വൈദ്യുത പാളിയുടെ രൂപീകരണത്തോടെയും സംഭവിക്കുന്ന ഓക്സിഡേഷൻ, റിഡക്ഷൻ പ്രക്രിയകളുടെ ഫലമായി ഒരു ലോഹവും പരിഹാരവും തമ്മിലുള്ള ഇൻ്റർഫേസിൽ ഉണ്ടാകുന്ന സാധ്യതയെ വിളിക്കുന്നു. ഇലക്ട്രോഡ് സാധ്യത.

ഇലക്ട്രോണുകൾ ഒരു സിങ്ക് പ്ലേറ്റിൽ നിന്ന് ഒരു ചെമ്പ് പ്ലേറ്റിലേക്ക് മാറ്റുകയാണെങ്കിൽ, പ്ലേറ്റുകളിലെ സന്തുലിതാവസ്ഥ തകരാറിലാകുന്നു. ഇത് ചെയ്യുന്നതിന്, ഞങ്ങൾ സിങ്ക്, കോപ്പർ പ്ലേറ്റുകൾ, അവയുടെ ലവണങ്ങളുടെ ലായനികളിൽ മുഴുകി, ഒരു ലോഹ കണ്ടക്ടറുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുന്നു, കൂടാതെ സർക്യൂട്ട് അടയ്ക്കുന്നതിന് അടുത്തുള്ള ഇലക്ട്രോഡ് സൊല്യൂഷനുകൾ ഒരു ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ബ്രിഡ്ജ് (K2SO4 ലായനി ഉള്ള ട്യൂബ്) ഉപയോഗിച്ച് ബന്ധിപ്പിക്കുന്നു. സിങ്ക് ഇലക്ട്രോഡിൽ ഒരു ഓക്സിഡേഷൻ പകുതി-പ്രതികരണം സംഭവിക്കുന്നു:

കൂടാതെ ചെമ്പിൽ - കുറയ്ക്കൽ പകുതി-പ്രതികരണം:

മൊത്തം റെഡോക്സ് പ്രതികരണം മൂലമാണ് വൈദ്യുത പ്രവാഹം ഉണ്ടാകുന്നത്:

സർക്യൂട്ടിൽ വൈദ്യുത പ്രവാഹം ദൃശ്യമാകുന്നു. ഒരു ഗാൽവാനിക് സെല്ലിൽ വൈദ്യുത പ്രവാഹം (EMF) ഉണ്ടാകുന്നതിനും ഒഴുകുന്നതിനുമുള്ള കാരണം ഇലക്ട്രോഡ് പൊട്ടൻഷ്യലുകളുടെ (E) വ്യത്യാസമാണ് - ചിത്രം. 8.3

അരി. 8.3ഒരു ഗാൽവാനിക് സെല്ലിൻ്റെ ഇലക്ട്രിക്കൽ സർക്യൂട്ട് ഡയഗ്രം

ഗാൽവാനിക് സെൽറെഡോക്സ് പ്രക്രിയയുടെ രാസ ഊർജ്ജം വൈദ്യുതോർജ്ജമായി പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്ന ഒരു സംവിധാനമാണ്. ഒരു ഗാൽവാനിക് സെല്ലിൻ്റെ കെമിക്കൽ സർക്യൂട്ട് സാധാരണയായി ഒരു ചെറിയ ഡയഗ്രം രൂപത്തിലാണ് എഴുതിയിരിക്കുന്നത്, അവിടെ ഇടതുവശത്ത് കൂടുതൽ നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു, ഈ ഇലക്ട്രോഡിൽ രൂപംകൊണ്ട ജോഡി ഒരു ലംബ വര ഉപയോഗിച്ച് സൂചിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ സാധ്യതയുള്ള ജമ്പ് കാണിക്കുന്നു. രണ്ട് വരികൾ പരിഹാരങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള അതിർത്തി സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ഇലക്ട്രോഡ് ചാർജ് പരാൻതീസിസിൽ സൂചിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു: (-) Zn°|Zn2+||Cu2+|Cu° (+) - ഗാൽവാനിക് സെല്ലിൻ്റെ കെമിക്കൽ സർക്യൂട്ടിൻ്റെ ഡയഗ്രം.

ജോഡിയുടെ റെഡോക്സ് സാധ്യതകൾ ഇലക്ട്രോഡ് പ്രക്രിയയിൽ പങ്കെടുക്കുന്നവരുടെ സ്വഭാവത്തെയും ലായനിയിലെ ഇലക്ട്രോഡ് പ്രക്രിയയിൽ പങ്കെടുക്കുന്നവരുടെ ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്തതും കുറഞ്ഞതുമായ രൂപങ്ങളുടെ സന്തുലിത സാന്ദ്രതയുടെ അനുപാതം, ലായനിയിലെ താപനില എന്നിവയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. Nernst സമവാക്യം വഴി.

ഒരു റെഡോക്സ് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ അളവ് സ്വഭാവമാണ് റെഡോക്സ് സാധ്യത, പ്ലാറ്റിനം, ജലീയ ലായനി ഘട്ടങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ഇൻ്റർഫേസിൽ ഉണ്ടാകുന്നതാണ്. SI യൂണിറ്റുകളിലെ പൊട്ടൻഷ്യൽ അളവ് വോൾട്ടുകളിൽ (V) അളക്കുകയും കണക്കാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു നേർൻസ്റ്റ്-പീറ്റേഴ്സ് സമവാക്യം:

ഇവിടെ a(Ox), a(Red) എന്നിവ യഥാക്രമം ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്തതും കുറഞ്ഞതുമായ രൂപങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനമാണ്; ആർ- സാർവത്രിക വാതക സ്ഥിരാങ്കം; ടി- തെർമോഡൈനാമിക് താപനില, കെ; എഫ്- ഫാരഡെ കോൺസ്റ്റൻ്റ് (96,500 C/mol); എൻ- പ്രാഥമിക റെഡോക്സ് പ്രക്രിയയിൽ പങ്കെടുക്കുന്ന ഇലക്ട്രോണുകളുടെ എണ്ണം; a - ഹൈഡ്രോണിയം അയോണുകളുടെ പ്രവർത്തനം; എം- അർദ്ധപ്രതികരണത്തിൽ ഹൈഡ്രജൻ അയോണിന് മുമ്പുള്ള സ്റ്റോയിയോമെട്രിക് കോഫിഫിഷ്യൻ്റ്. മൂല്യം φ° സ്റ്റാൻഡേർഡ് റെഡോക്സ് പൊട്ടൻഷ്യൽ ആണ്, അതായത്. a(Ox) = a(Red) = a(H+) = 1 എന്ന അവസ്ഥയിലും തന്നിരിക്കുന്ന താപനിലയിലും അളക്കുന്ന പൊട്ടൻഷ്യൽ.

2H+/H2 സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ സ്റ്റാൻഡേർഡ് പൊട്ടൻഷ്യൽ 0 V ആണെന്ന് അനുമാനിക്കപ്പെടുന്നു. സ്റ്റാൻഡേർഡ് പൊട്ടൻഷ്യലുകൾ റഫറൻസ് മൂല്യങ്ങളാണ്, അവ 298K താപനിലയിൽ പട്ടികപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു. ശക്തമായ അസിഡിറ്റി അന്തരീക്ഷം ജൈവ വ്യവസ്ഥകൾക്ക് സാധാരണമല്ല, അതിനാൽ, ജീവനുള്ള സംവിധാനങ്ങളിൽ സംഭവിക്കുന്ന പ്രക്രിയകളെ ചിത്രീകരിക്കുന്നതിന്, ഔപചാരികമായ സാധ്യതകൾ കൂടുതലായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, a(Ox) = a(Red), pH 7.4, താപനില 310K ( ഫിസിയോളജിക്കൽ ലെവൽ). ഒരു ജോടിയുടെ സാധ്യതകൾ എഴുതുമ്പോൾ, അത് ഒരു ഭിന്നസംഖ്യയായി സൂചിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു, ന്യൂമറേറ്ററിലെ ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജൻ്റും ഡിനോമിനേറ്ററിൽ കുറയ്ക്കുന്ന ഏജൻ്റും.

സ്ഥിരമായ മൂല്യങ്ങൾ മാറ്റിസ്ഥാപിച്ചതിന് ശേഷം 25 °C (298K) ന് (R = 8.31 J/mol deg; എഫ്= 96,500 C/mol) Nernst സമവാക്യം ഇനിപ്പറയുന്ന രൂപമെടുക്കുന്നു:

ഇവിടെ φ° എന്നത് ജോഡിയുടെ സ്റ്റാൻഡേർഡ് റെഡോക്സ് പൊട്ടൻഷ്യൽ ആണ്, V; so.fyu, sv.f. - യഥാക്രമം ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്തതും കുറച്ചതുമായ രൂപങ്ങളുടെ സന്തുലിത സാന്ദ്രതയുടെ ഉൽപ്പന്നം; x ഉം y ഉം അർദ്ധ-പ്രതികരണ സമവാക്യത്തിലെ സ്റ്റോയ്ചിയോമെട്രിക് ഗുണകങ്ങളാണ്.

ഇലക്ട്രോഡ് പൊട്ടൻഷ്യൽ അതിൻ്റെ ലവണത്തിൻ്റെ ലായനിയിൽ മുഴുകിയിരിക്കുന്ന ഒരു ലോഹ ഫലകത്തിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ രൂപം കൊള്ളുന്നു, ഇത് ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്ത രൂപത്തിൻ്റെ [Mn +] സാന്ദ്രതയെ മാത്രം ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു, കാരണം കുറച്ച രൂപത്തിൻ്റെ സാന്ദ്രത മാറില്ല. അതേ പേരിലുള്ള അയോണിൻ്റെ സാന്ദ്രതയിൽ ഇലക്ട്രോഡ് സാധ്യതയുടെ ആശ്രിതത്വം നിർണ്ണയിക്കുന്നത് സമവാക്യമാണ്:

ഇവിടെ [Mn+] എന്നത് ലോഹ അയോണിൻ്റെ സന്തുലിത സാന്ദ്രതയാണ്; എൻ- അർദ്ധപ്രതികരണത്തിൽ പങ്കെടുക്കുന്ന ഇലക്ട്രോണുകളുടെ എണ്ണം ലോഹ അയോണിൻ്റെ ഓക്സിഡേഷൻ അവസ്ഥയുമായി യോജിക്കുന്നു.

റെഡോക്സ് സിസ്റ്റങ്ങളെ രണ്ട് തരങ്ങളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു:

1) സിസ്റ്റത്തിൽ മാത്രം ഇലക്ട്രോൺ കൈമാറ്റം സംഭവിക്കുന്നത് Fe3+ + ē = = Fe2+, Sn2+ - 2ē = Sn4+. ഈ ഒറ്റപ്പെട്ട റെഡോക്സ് സന്തുലിതാവസ്ഥ;

2) ഇലക്ട്രോൺ കൈമാറ്റം പ്രോട്ടോൺ ട്രാൻസ്ഫർ മുഖേന പൂരകമാകുമ്പോൾ സിസ്റ്റങ്ങൾ, അതായത്. നിരീക്ഷിച്ചു വിവിധ തരത്തിലുള്ള സംയോജിത സന്തുലിതാവസ്ഥ:പ്രോട്ടോണുകളുടെയും ഇലക്ട്രോണുകളുടെയും രണ്ട് കണികകൾ തമ്മിലുള്ള മത്സരം സാധ്യമായ പ്രോട്ടോലൈറ്റിക് (ആസിഡ്-ബേസ്), റെഡോക്സ് എന്നിവ. ബയോളജിക്കൽ സിസ്റ്റങ്ങളിൽ, പ്രധാനപ്പെട്ട റെഡോക്സ് സിസ്റ്റങ്ങൾ ഇത്തരത്തിലുള്ളതാണ്.

ശരീരത്തിലെ ഹൈഡ്രജൻ പെറോക്സൈഡിൻ്റെ ഉപയോഗ പ്രക്രിയയാണ് രണ്ടാമത്തെ തരത്തിലുള്ള സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ ഉദാഹരണം: H2O2 + 2H+ + 2ē ↔ 2H2O, അതുപോലെ തന്നെ ഓക്സിജൻ അടങ്ങിയ നിരവധി ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജൻ്റുമാരുടെ അസിഡിക് അന്തരീക്ഷത്തിലെ കുറവ്: CrO42-, Cr2O72- , MnO4-. ഉദാഹരണത്തിന്, MnО4- + 8Н+ + 5ē = = Mn2+ + 4Н2О. ഈ അർദ്ധപ്രതികരണത്തിൽ ഇലക്ട്രോണുകളും പ്രോട്ടോണുകളും ഉൾപ്പെടുന്നു. ഒരു ജോഡിയുടെ സാധ്യത ഫോർമുല ഉപയോഗിച്ച് കണക്കാക്കുന്നു:

സംയോജിത ജോഡികളുടെ വിശാലമായ ശ്രേണിയിൽ, ജോഡിയുടെ ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്തതും കുറഞ്ഞതുമായ രൂപങ്ങൾ വ്യത്യസ്ത അളവിലുള്ള ഓക്സിഡേഷനിൽ (MnO4-/Mn2+) ലായനിയിലാണ്. ഒരു അളക്കുന്ന ഇലക്ട്രോഡ് ആയി

ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, നിഷ്ക്രിയ മെറ്റീരിയൽ (Pt) കൊണ്ട് നിർമ്മിച്ച ഒരു ഇലക്ട്രോഡ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇലക്ട്രോഡ് ഇലക്ട്രോഡ് പ്രക്രിയയിൽ ഒരു പങ്കാളിയല്ല, ഒരു ഇലക്ട്രോൺ കാരിയറിൻ്റെ പങ്ക് മാത്രം വഹിക്കുന്നു.

ഒരു ലായനിയിൽ സംഭവിക്കുന്ന റെഡോക്സ് പ്രക്രിയ മൂലമുണ്ടാകുന്ന സാധ്യതയെ വിളിക്കുന്നു റെഡോക്സ് സാധ്യത.

ഇത് അളക്കുന്നത്റെഡോക്സ് ഇലക്ട്രോഡ്ജോഡിയുടെ ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്തതും കുറഞ്ഞതുമായ രൂപങ്ങൾ അടങ്ങിയ ലായനിയിൽ കാണപ്പെടുന്ന ഒരു നിഷ്ക്രിയ ലോഹമാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, അളക്കുമ്പോൾ ഇ.ഒ Fe3+/Fe2+ ദമ്പതികൾ ഒരു റെഡോക്സ് ഇലക്ട്രോഡ് ഉപയോഗിക്കുന്നു - പ്ലാറ്റിനം അളക്കുന്ന ഇലക്ട്രോഡ്. റഫറൻസ് ഇലക്ട്രോഡ് ഹൈഡ്രജൻ ആണ്, അതിൻ്റെ ജോഡി സാധ്യതകൾ അറിയപ്പെടുന്നു.

ഒരു ഗാൽവാനിക് സെല്ലിൽ സംഭവിക്കുന്ന പ്രതികരണം:

കെമിക്കൽ ചെയിൻ ഡയഗ്രം: (-)Pt|(H2°), H+||Fe3+, Fe2+|Pt(+).

അതിനാൽ, ഓക്സിഡേഷൻ-റിഡക്ഷൻ പൊട്ടൻഷ്യൽ (ORP)നൽകിയിരിക്കുന്ന പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ ഓക്സിഡേറ്റീവ്, കുറയ്ക്കുന്ന രൂപങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനങ്ങൾ ഒന്നിന് തുല്യമായ ഒരു സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ സാധ്യതയാണ്. സ്റ്റാൻഡേർഡ് റഫറൻസ് ഇലക്ട്രോഡുകളുമായി സംയോജിപ്പിച്ച് റെഡോക്സ് ഇലക്ട്രോഡുകൾ ഉപയോഗിച്ചാണ് ORP അളക്കുന്നത്.

ഓരോ റെഡോക്സ് പ്രതികരണത്തിനും അതിൻ്റേതായ ഉണ്ട് റെഡോക്സ് ദമ്പതികൾ- ഈ ജോഡിക്ക് ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്തതും കുറഞ്ഞതുമായ രൂപത്തിൽ പദാർത്ഥമുണ്ട് (Fe+3/Fe+2).

ഒരു റെഡോക്സ് ജോഡിയുടെ പ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ അളവ് അളക്കുന്നത് അതിൻ്റെ ORP യുടെ മൂല്യമാണ്.

ORP നീരാവി>>>ഓക്സിഡൈസർ

ORP ജോഡികൾ<<<восстановитель

ORP ഇതിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു:

റെഡോക്സ് ദമ്പതികളുടെ സ്വഭാവം,

ഏകാഗ്രതകൾ

താപനില

ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജൻ്റുമാരുടെയും കുറയ്ക്കുന്ന ഏജൻ്റുമാരുടെയും താരതമ്യ ശക്തി. റെഡോക്സ് സാധ്യതകളുടെ മൂല്യങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി റെഡോക്സ് പ്രക്രിയകളുടെ ദിശ പ്രവചിക്കുന്നു.

പദാർത്ഥങ്ങളുടെ റെഡോക്സ് കഴിവിൻ്റെ അളവുകോലാണ് ഓക്സിഡേഷൻ-റിഡക്ഷൻ പൊട്ടൻഷ്യൽ. സ്റ്റാൻഡേർഡ് ജോഡി പൊട്ടൻഷ്യലുകളുടെ മൂല്യങ്ങൾ റഫറൻസ് പട്ടികകളിൽ സൂചിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.

ഇലക്ട്രോഡുകളുടെ (E°) സ്റ്റാൻഡേർഡ് പൊട്ടൻഷ്യലുകൾ, ഹൈഡ്രജനുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് കുറയ്ക്കുന്ന ഏജൻ്റുമാരായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു, ഒരു "-" ചിഹ്നമുണ്ട്, കൂടാതെ "+" ചിഹ്നത്തിന് ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജൻ്റുകളായ ഇലക്ട്രോഡുകളുടെ സ്റ്റാൻഡേർഡ് പൊട്ടൻഷ്യലുകൾ ഉണ്ട്.

അവയുടെ സ്റ്റാൻഡേർഡ് ഇലക്ട്രോഡ് പൊട്ടൻഷ്യലുകളുടെ ക്രമത്തിൽ ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്ന ലോഹങ്ങൾ വിളിക്കപ്പെടുന്നവയാണ് ലോഹ വോൾട്ടേജുകളുടെ ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ സീരീസ്: Li, Rb, K, Ba, Sr, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, H, Sb, Bi, Cu, Hg Ag, Pd, Pt, Au.

ഇനിപ്പറയുന്ന പാറ്റേണുകൾ റെഡോക്സ് പൊട്ടൻഷ്യൽ ശ്രേണിയിൽ രേഖപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്.

1. ഒരു ജോഡിയുടെ സ്റ്റാൻഡേർഡ് റെഡോക്സ് പൊട്ടൻഷ്യൽ നെഗറ്റീവ് ആണെങ്കിൽ, ഉദാഹരണത്തിന് φ°(Zn2+(p)/Zn°(t)) = -0.76 V, പിന്നെ ഒരു ഹൈഡ്രജൻ ജോഡിയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട്, അതിൻ്റെ സാധ്യത കൂടുതലാണ്, ഈ ജോഡി പ്രവർത്തിക്കുന്നു കുറയ്ക്കുന്ന ഏജൻ്റായി. ആദ്യത്തെ മെക്കാനിസം (ഓക്സിഡേഷൻ റിയാക്ഷൻ) വഴിയാണ് പൊട്ടൻഷ്യൽ രൂപപ്പെടുന്നത്.

2. ജോഡിയുടെ പൊട്ടൻഷ്യൽ പോസിറ്റീവ് ആണെങ്കിൽ, ഉദാഹരണത്തിന് φ°(Cu2+(p)/ Cu(t)) = +0.345 V ആപേക്ഷികമായി ഹൈഡ്രജൻ അല്ലെങ്കിൽ മറ്റ് സംയോജിത ജോഡികളുടെ സാധ്യത കുറവാണ്, ഈ ജോഡി ഒരു ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജൻ്റാണ്. ഈ ജോഡിയുടെ സാധ്യതകൾ രണ്ടാമത്തെ മെക്കാനിസം (റിഡക്ഷൻ റിയാക്ഷൻ) വഴി രൂപം കൊള്ളുന്നു.

3. ഒരു ജോഡിയുടെ സ്റ്റാൻഡേർഡ് പൊട്ടൻഷ്യലിൻ്റെ ബീജഗണിത മൂല്യം കൂടുന്തോറും ഓക്‌സിഡൈസ്ഡ് രൂപത്തിൻ്റെ ഓക്‌സിഡൈസിംഗ് കഴിവും ഈ ജോഡിയുടെ കുറഞ്ഞ രൂപത്തിൻ്റെ കുറയ്ക്കാനുള്ള കഴിവും കുറയുന്നു. പോസിറ്റീവ് പൊട്ടൻഷ്യലിൻ്റെ മൂല്യത്തിലെ കുറവും നെഗറ്റീവ് വർദ്ധനവും ഓക്സിഡേറ്റീവ് പ്രവർത്തനത്തിലെ കുറവും റിഡക്ഷൻ പ്രവർത്തനത്തിലെ വർദ്ധനവുമാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്:

സ്റ്റാൻഡേർഡ് റെഡോക്സ് പൊട്ടൻഷ്യലുകളുടെ മൂല്യങ്ങളുടെ താരതമ്യം ചോദ്യത്തിന് ഉത്തരം നൽകാൻ ഞങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്നു: ഇത് അല്ലെങ്കിൽ ആ റെഡോക്സ് പ്രതികരണം സംഭവിക്കുന്നുണ്ടോ?

ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്തതും കുറഞ്ഞതുമായ അർദ്ധ ജോഡികളുടെ സാധാരണ ഓക്സിഡേഷൻ സാധ്യതകൾ തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസത്തെ ഇലക്ട്രോമോട്ടീവ് ഫോഴ്സ് (EMF) എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

E0 = Eok-Evost

ഒരു പ്രത്യേക റെഡോക്സ് പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ സാധ്യതയെ വിലയിരുത്തുന്നതിനുള്ള ഒരു അളവ് മാനദണ്ഡം ഓക്സിഡേഷൻ്റെയും റിഡക്ഷൻ അർദ്ധ-പ്രതികരണങ്ങളുടെയും സ്റ്റാൻഡേർഡ് റെഡോക്സ് പൊട്ടൻഷ്യലുകൾ തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസത്തിൻ്റെ പോസിറ്റീവ് മൂല്യമാണ്.

സ്റ്റാൻഡേർഡ് സാഹചര്യങ്ങളിൽ OVR സ്വയമേവ സംഭവിക്കാനുള്ള സാധ്യത സ്ഥാപിക്കുന്നതിന്, ഇത് ആവശ്യമാണ്:

G0298= - p F E0

ഇ>0 ജി< 0 - самопроизвольно

ഇ< 0 G>0 - തിരികെ

E = 0 G = 0 - രാസ സന്തുലിതാവസ്ഥ

മൈറ്റോകോൺഡ്രിയയുടെ ഇലക്‌ട്രോൺ ഗതാഗത ശൃംഖലയിലെ ഇലക്‌ട്രോൺ ഗതാഗതത്തിൻ്റെ ഫിസിക്കോകെമിക്കൽ തത്വങ്ങൾ.

മൈറ്റോകോൺഡ്രിയയിലെ അടിവസ്ത്രങ്ങളുടെ ഓക്‌സിഡേഷൻ സമയത്ത് എല്ലാത്തരം റെഡോക്‌സ് പ്രക്രിയകളും സംഭവിക്കുന്നു, അവയുടെ ആന്തരിക സ്‌തരങ്ങളിൽ എൻസൈമുകളുടെ സമന്വയങ്ങളുണ്ട് - ഡൈഹൈഡ്രജനോസുകൾ, കോഎൻസൈമുകൾ (NAD +, FAD, UBC), സൈറ്റോക്രോം ബി, സി 1, സി, എൻസൈം എന്നിവയുടെ ഒരു ശ്രേണി. - സൈറ്റോക്രോം ഓക്സിഡേസ്. അവ സെല്ലുലാർ റെസ്പിറേറ്ററി ചെയിൻ സിസ്റ്റം ഉണ്ടാക്കുന്നു, അതിലൂടെ പ്രോട്ടോണുകളും ഇലക്ട്രോണുകളും ഹീമോഗ്ലോബിൻ സെല്ലിലേക്ക് വിതരണം ചെയ്യുന്ന ഓക്സിജൻ തന്മാത്രകളിലേക്ക് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിൽ നിന്ന് റിലേ ചെയ്യുന്നു.

ശ്വസന ശൃംഖലയിലെ ഓരോ ഘടകവും റെഡോക്സ് സാധ്യതയുടെ ഒരു നിശ്ചിത മൂല്യത്താൽ സവിശേഷതയാണ്. ശ്വാസകോശ ശൃംഖലയിൽ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ചലനം കുറഞ്ഞ ശേഷിയുള്ള (-0.32 V) പദാർത്ഥങ്ങളിൽ നിന്ന് ഉയർന്ന ശേഷിയുള്ള (+0.82 V) പദാർത്ഥങ്ങളിലേക്ക് പടിപടിയായി സംഭവിക്കുന്നു, കാരണം ഏതൊരു സംയുക്തത്തിനും ഉയർന്ന റെഡോക്സ് സാധ്യതയുള്ള (പട്ടിക) ഒരു സംയുക്തത്തിലേക്ക് മാത്രമേ ഇലക്ട്രോണുകൾ ദാനം ചെയ്യാൻ കഴിയൂ. 1).

പട്ടിക 1

ശ്വസന ശൃംഖലയിലെ ജൈവ തന്മാത്രകളുടെ സ്റ്റാൻഡേർഡ് റെഡോക്സ് സാധ്യതകൾ

സിസ്റ്റം

ഹാഫ്-റിയാക്ഷൻ

റെഡോക്സ് പൊട്ടൻഷ്യൽ, വി

NAD+/NAD×H

NAD+ + H+ + 2 ē → NAD×H

FAD/FAD×H2

FAD+ + 2H+ + 2 ē → FAD×N2

UBH/ UBH×N2

UBH+ 2H+ + 2 ē → UBH×N2

സൈറ്റോക്രോം ബി

സൈറ്റോക്രോം c1

സൈറ്റോക്രോം സി

സൈറ്റോക്രോം a + a3

О2 + 4 Н+ + 4 ē → 2 Н2О

ടിഷ്യു ശ്വസന ശൃംഖലയെ ഒരു ഡയഗ്രമായി പ്രതിനിധീകരിക്കാം:

ബയോളജിക്കൽ ഓക്സിഡേഷൻ (ഡീഹൈഡ്രജനേഷൻ) ഫലമായി, അടിവസ്ത്രത്തിൽ നിന്ന് രണ്ട് ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റങ്ങൾ (രണ്ട് പ്രോട്ടോണുകളുടെയും രണ്ട് ഇലക്ട്രോണുകളുടെയും രൂപത്തിൽ) ശ്വസന ശൃംഖലയിൽ പ്രവേശിക്കുന്നു. ആദ്യം, ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെയും ഒരു ജോടി ഇലക്ട്രോണുകളുടെയും ഒരു റിലേ ഓട്ടം NAD + തന്മാത്രയിൽ സംഭവിക്കുന്നു, ഇത് NAD ൻ്റെ കുറഞ്ഞ രൂപമായി മാറുന്നു. × എച്ച്, പിന്നെ ഫ്ലേവിൻ ബേസ് സിസ്റ്റം (FAD/FAD × H2 അല്ലെങ്കിൽ FMN/FMN × H2), രണ്ട് പ്രോട്ടോണുകളുടെയും രണ്ട് ഇലക്ട്രോണുകളുടെയും അടുത്ത സ്വീകർത്താവ് ubiquinone (UBQ) ആണ്. അടുത്തതായി, ഇലക്ട്രോണുകൾ മാത്രം കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നു: UBH-ൽ നിന്നുള്ള രണ്ട് ഇലക്ട്രോണുകൾ × സൈറ്റോക്രോമുകൾ അവയുടെ റെഡോക്സ് പൊട്ടൻഷ്യലുകളുടെ മൂല്യങ്ങൾക്ക് അനുസൃതമായി H2 തുടർച്ചയായി ഏറ്റെടുക്കുന്നു (പട്ടിക 1). ഘടകങ്ങളിൽ അവസാനത്തേത്, സൈറ്റോക്രോം ഓക്സിഡേസ്, ഇലക്ട്രോണുകളെ നേരിട്ട് ഓക്സിജൻ തന്മാത്രയിലേക്ക് മാറ്റുന്നു. UBH-ൽ നിന്ന് ഉരുത്തിരിഞ്ഞ രണ്ട് പ്രോട്ടോണുകളുള്ള ഓക്സിജൻ കുറയുന്നു × H2 ഒരു ജല തന്മാത്ര ഉണ്ടാക്കുന്നു.

1/2 O2 + 2H+ + 2 ē → H2O

ഓരോ ഓക്സിജൻ തന്മാത്രയും രണ്ട് ഇലക്ട്രോൺ ഗതാഗത ശൃംഖലകളുമായി ഇടപഴകുന്നു എന്നത് ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്, കാരണം സൈറ്റോക്രോമുകളുടെ ഘടനയിൽ ഒരു ഇലക്ട്രോൺ കൈമാറ്റം Fe3+ → Fe2+ മാത്രമേ സാധ്യമാകൂ.

സങ്കീർണ്ണ സംയുക്തങ്ങളുടെ രസതന്ത്രം മനുഷ്യ ശരീരത്തിലെ റെഡോക്സ് (റെഡോക്സ്) പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ തരങ്ങൾ. രണ്ടോ അതിലധികമോ പദാർത്ഥങ്ങളുടെ ഓക്സിഡേഷൻ അവസ്ഥയിലെ മാറ്റത്തിനൊപ്പം സംഭവിക്കുന്ന പ്രതികരണങ്ങളാണ് റെഡോക്സ് പ്രതികരണങ്ങൾ.

RuNet-ൽ ഞങ്ങൾക്ക് ഏറ്റവും വലിയ വിവര ഡാറ്റാബേസ് ഉണ്ട്, അതിനാൽ നിങ്ങൾക്ക് എല്ലായ്പ്പോഴും സമാനമായ ചോദ്യങ്ങൾ കണ്ടെത്താനാകും

(OB) കൂടാതെ OB - ഇലക്ട്രോഡുകൾ.

ഓക്സിഡേഷൻ-റിഡക്ഷൻ മെക്കാനിസത്തെ ആശ്രയിച്ച്, വിവിധ OM സിസ്റ്റങ്ങളെ രണ്ട് തരങ്ങളായി തിരിക്കാം:

ഒന്നാം തരം: OM – ഇലക്ട്രോണുകളുടെ മാത്രം കൈമാറ്റവുമായി റെഡോക്സ് പ്രക്രിയ ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന സിസ്റ്റങ്ങൾ, ഉദാഹരണത്തിന്: Fe³ + +ē ↔ Fe² +

രണ്ടാം തരം: റെഡോക്സ് പ്രക്രിയ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ കൈമാറ്റവുമായി മാത്രമല്ല, പ്രോട്ടോണുകളുമായും ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന OB സിസ്റ്റങ്ങൾ, ഉദാഹരണത്തിന്:

C 6 H 4 O 2 + 2H + +2ē ↔ C 6 H 4 (OH) 2

ക്വിനോൺ ഹൈഡ്രോക്വിനോൺ

MnO 4 - + 8H + + 5ē ↔ Mn² + + 4H 2 O

OM സിസ്റ്റവുമായി ചേർന്ന് ഒരു നിഷ്ക്രിയ ലോഹത്തെ ഓക്സിഡേഷൻ-റിഡക്ഷൻ അല്ലെങ്കിൽ റെഡോക്സ് ഇലക്ട്രോഡ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു, ഈ ഇലക്ട്രോഡിൽ ഉണ്ടാകുന്ന സാധ്യതയെ ഓക്സിഡേഷൻ-റിഡക്ഷൻ (OR) അല്ലെങ്കിൽ റെഡോക്സ് പൊട്ടൻഷ്യൽ എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

നിഷ്ക്രിയ ലോഹം സാധ്യത നിർണ്ണയിക്കുന്ന പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൽ പരോക്ഷമായ ഒരു ഭാഗം മാത്രമേ എടുക്കൂ, ഇലക്ട്രോണുകളെ റെഡ് എന്ന പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ കുറഞ്ഞ രൂപത്തിൽ നിന്ന് ഓക്സിഡൈസ്ഡ് OX ലേക്ക് കൈമാറ്റം ചെയ്യുന്നതിൽ ഒരു ഇടനിലക്കാരൻ.

ഒരു നിഷ്ക്രിയ ലോഹം ഇരുമ്പിൻ്റെ ഓക്സിഡൈസ്ഡ് രൂപത്തിൻ്റെ അധികമുള്ള ഒരു ലായനിയിൽ മുക്കുമ്പോൾ, മെറ്റൽ പ്ലേറ്റ് പോസിറ്റീവ് ചാർജ്ജ് ആകും (ചിത്രം 10 a)

ഇരുമ്പിൻ്റെ കുറഞ്ഞ രൂപത്തിൽ അധികമായി, പ്ലാറ്റിനം ഉപരിതലം നെഗറ്റീവ് ചാർജായി മാറുന്നു (ചിത്രം 10 ബി).

അരി. 10. OB സാധ്യതയുടെ ഉദയം

ലോഹത്തിലൂടെ ഒരു അയോണിൽ നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേക്ക് ഇലക്ട്രോണുകളുടെ കൈമാറ്റം ലോഹ പ്രതലത്തിൽ ഒരു ഡിഇഎസ് രൂപീകരണത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.

ലോഹമില്ലാതെ ഇൻ്റർ ഇലക്ട്രോൺ എക്സ്ചേഞ്ച് സാധ്യമാണ്. എന്നാൽ Fe²+, Fe³+ അയോണുകൾ വ്യത്യസ്ത രീതികളിൽ പരിഹരിക്കപ്പെടുന്നു, ഇലക്ട്രോൺ കൈമാറ്റത്തിന് ഊർജ്ജ തടസ്സം മറികടക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. Fe²+ അയോണുകളിൽ നിന്ന് ലോഹത്തിലേക്കും ലോഹ പ്രതലത്തിൽ നിന്ന് Fe³+ അയോണിലേക്കും ഇലക്ട്രോണുകളുടെ പരിവർത്തനം കുറഞ്ഞ ആക്ടിവേഷൻ എനർജിയാണ്.

Fe²+, Fe³+ അയോണുകളുടെ പ്രവർത്തനങ്ങൾ തുല്യമാണെങ്കിൽ, പ്ലാറ്റിനം പ്ലേറ്റ് പോസിറ്റീവ് ആയി ചാർജ്ജ് ചെയ്യപ്പെടും, കാരണം Fe³+ അയോണുകളുടെ ഇലക്‌ട്രോൺ-അക്‌സെപ്റ്റർ കപ്പാസിറ്റി Fe²+ ൻ്റെ ഇലക്‌ട്രോൺ-ഡോണർ കപ്പാസിറ്റിയേക്കാൾ കൂടുതലാണ്.

പീറ്റേഴ്സ് സമവാക്യം.

OM ൻ്റെ അളവ് ആശ്രിതത്വം - OM - സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ സ്വഭാവത്തിലുള്ള സാധ്യത (φ°r), ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്തതും കുറഞ്ഞതുമായ രൂപങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനങ്ങളുടെ അനുപാതം, താപനില, ഹൈഡ്രജൻ അയോണുകളുടെ പ്രവർത്തനം എന്നിവയെ പീറ്റേഴ്സ് സമവാക്യം സ്ഥാപിച്ചു.

ഒന്നാം തരം: φr = φ°r + ∙ ln

രണ്ടാം തരം: φr = φ°r + ∙ ln

എവിടെ φr - OB - പൊട്ടൻഷ്യൽ, വി;

φ°r - സ്റ്റാൻഡേർഡ് OB - പൊട്ടൻഷ്യൽ, വി;

z എന്നത് OB പ്രക്രിയയിൽ പങ്കെടുക്കുന്ന ഇലക്ട്രോണുകളുടെ എണ്ണമാണ്;

a (Ox) - ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്ത രൂപത്തിൻ്റെ പ്രവർത്തനം, mol / l;

a (ചുവപ്പ്) - കുറയ്ക്കുന്ന രൂപത്തിൻ്റെ പ്രവർത്തനം, mol / l;

m എന്നത് പ്രോട്ടോണുകളുടെ എണ്ണമാണ്;

a(n +) - ഹൈഡ്രജൻ അയോണുകളുടെ പ്രവർത്തനം, mol/l.

സ്റ്റാൻഡേർഡ് OB പൊട്ടൻഷ്യൽ എന്നത് ഒരു നിഷ്ക്രിയ ലോഹവും ഒരു ലായനിയും തമ്മിലുള്ള ഇൻ്റർഫേസിൽ ഉണ്ടാകുന്ന പൊട്ടൻഷ്യൽ ആണ്, അതിൽ ഓക്സിഡൈസ്ഡ് ഫോമിൻ്റെ പ്രവർത്തനം കുറഞ്ഞ രൂപത്തിൻ്റെ പ്രവർത്തനത്തിന് തുല്യമാണ്, കൂടാതെ രണ്ടാമത്തെ തരത്തിലുള്ള സിസ്റ്റത്തിന്, കൂടാതെ, ഹൈഡ്രജൻ അയോണുകളുടെ പ്രവർത്തനം ഏകത്വത്തിന് തുല്യമാണ്.

റിവേഴ്സിബിൾ ഇലക്ട്രോഡുകളുടെ വർഗ്ഗീകരണം.

ഇലക്ട്രോഡുകളുടെ പ്രവർത്തന തത്വം പരിശോധിച്ച ശേഷം, സാധ്യതയുള്ള നിർണ്ണയ പ്രക്രിയകളിൽ ഉൾപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന പദാർത്ഥങ്ങളുടെ ഗുണങ്ങളും അവയുടെ രൂപകൽപ്പനയും അനുസരിച്ച്, എല്ലാ റിവേഴ്സിബിൾ ഇലക്ട്രോഡുകളും ഇനിപ്പറയുന്ന ഗ്രൂപ്പുകളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നുവെന്ന് നമുക്ക് നിഗമനം ചെയ്യാം:

ആദ്യ തരത്തിലുള്ള ഇലക്ട്രോഡുകൾ;

രണ്ടാമത്തെ തരത്തിലുള്ള ഇലക്ട്രോഡുകൾ;

അയോൺ സെലക്ടീവ് ഇലക്ട്രോഡുകൾ;

റെഡോക്സ് ഇലക്ട്രോഡുകൾ.

1. ഒരു ഗാൽവാനിക് സെൽ എന്നത് ജോലി ചെയ്യുന്നതിനേക്കാൾ ജോലി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന ഒരു സംവിധാനമാണ്, അതിനാൽ മൂലകത്തിൻ്റെ EMF ഒരു പോസിറ്റീവ് മൂല്യമായി കണക്കാക്കുന്നത് ഉചിതമാണ്.

2. വലത് ഇലക്ട്രോഡിൻ്റെ സാധ്യതയുടെ സംഖ്യാ മൂല്യത്തിൽ നിന്ന് ഇടത് ഇലക്ട്രോഡിൻ്റെ സാധ്യതയുടെ സംഖ്യാ മൂല്യം കുറച്ചാണ് മൂലകത്തിൻ്റെ EMF കണക്കാക്കുന്നത് - "വലത് പ്ലസ്" നിയമം. അതിനാൽ, എലമെൻ്റ് സർക്യൂട്ട് എഴുതിയിരിക്കുന്നത് ഇടത് ഇലക്ട്രോഡ് നെഗറ്റീവ് ആണ്, വലത് ഇലക്ട്രോഡ് പോസിറ്റീവ് ആണ്.

3. ഒന്നും രണ്ടും വരികളുടെ കണ്ടക്ടർമാർ തമ്മിലുള്ള ഇൻ്റർഫേസ് ഒരു വരിയിൽ സൂചിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു: Zn׀ZnSO4; ക്യൂസോ 4

4. രണ്ടാമത്തെ തരത്തിലുള്ള കണ്ടക്ടറുകൾ തമ്മിലുള്ള ഇൻ്റർഫേസ് ഒരു ഡോട്ട് ലൈൻ ഉപയോഗിച്ച് ചിത്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നു: ZnSO4 (p) ׃ CuSO4 (p)

5. രണ്ടാമത്തെ തരത്തിലുള്ള രണ്ട് കണ്ടക്ടർമാർക്കിടയിലുള്ള ഇൻ്റർഫേസിൽ ഒരു ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ബ്രിഡ്ജ് ഉപയോഗിക്കുകയാണെങ്കിൽ, അത് രണ്ട് ലൈനുകളാൽ നിയോഗിക്കപ്പെടുന്നു: ZnSO4 (р) ׀׀ CuSO4 (р).

6. ഒരു ഘട്ടത്തിലെ ഘടകങ്ങൾ കോമകളാൽ വേർതിരിച്ചിരിക്കുന്നു:

Pt|Fe³+, Fe²+ ; Pt, H2 |HCl(p)

7. ഇലക്ട്രോഡ് പ്രതികരണ സമവാക്യം എഴുതിയിരിക്കുന്നതിനാൽ ഓക്സിഡൈസിംഗ് രൂപത്തിലുള്ള പദാർത്ഥങ്ങൾ ഇടതുവശത്തും കുറയ്ക്കുന്ന രൂപത്തിൽ വലതുവശത്തും സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നു.

രണ്ട് പദാർത്ഥങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തന പ്രക്രിയ, അതിൽ ഒരു പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ റിവേഴ്‌സിബിൾ ഓക്‌സിഡേഷൻ പ്രതികരണം മറ്റൊന്നിൻ്റെ കുറവ് കാരണം സംഭവിക്കുകയും ഓക്‌സിഡൈസ് ചെയ്‌തതും കുറച്ച അയോണുകളുടെ മിശ്രിതം മാധ്യമത്തിൽ രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന്. - Fe"", Fe", Sn", Sn"" മുതലായവ. റെഡോക്സ് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ തീവ്രത നില നിർണ്ണയിക്കുന്നത് റെഡോക്സ് പൊട്ടൻഷ്യൽ Eh ൻ്റെ മൂല്യമാണ്, ഇത് ഒരു സാധാരണ ഹൈഡ്രജൻ ഇലക്ട്രോഡിൻ്റെ സാധ്യതയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ വോൾട്ടുകളിൽ പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു. .

സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ കൂടുതൽ പോസിറ്റീവ് സാധ്യതകൾ, കൂടുതൽ ഓക്സിഡൈസിംഗ് പ്രോപ്പർട്ടികൾ ഉണ്ട്. ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്തതും കുറഞ്ഞതുമായ അയോണുകളുടെ തുല്യ സാന്ദ്രത അടങ്ങിയ സിസ്റ്റങ്ങളിൽ ലഭിക്കുന്ന സാധ്യതകളെ വിളിക്കുന്നു. സാധാരണ.

ഒ. ഒ.-വി. കൂടെ. സാധാരണ പൊട്ടൻഷ്യലുകളുടെ വ്യാപ്തി അനുസരിച്ച്, അവ ഒരു ശ്രേണിയിൽ ക്രമീകരിക്കാം, ഓരോ സിസ്റ്റവും കൂടുതൽ നെഗറ്റീവ് നോർമൽ പൊട്ടൻഷ്യൽ ഉള്ള ഒരു സിസ്റ്റവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് ഒരു ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജൻ്റും കൂടുതൽ പോസിറ്റീവ് നോർമൽ ഉള്ള ഒരു സിസ്റ്റവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് ഒരു കുറയ്ക്കുന്ന ഏജൻ്റും ആയിരിക്കും. സാധ്യത. ധാതു രൂപീകരണം, അവശിഷ്ട പാറകളിലെ ജൈവ വസ്തുക്കളുടെ പരിവർത്തനം മുതലായവയിൽ റെഡോക്സ് സംവിധാനങ്ങൾ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു.

പദാർത്ഥത്തിന് തുല്യംഅഥവാ തത്തുല്യംഅയോൺ എക്സ്ചേഞ്ച് പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളിലെ ഹൈഡ്രജൻ കാറ്റേഷനോ റെഡോക്സ് പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളിലെ ഇലക്ട്രോണിനോ അറ്റാച്ചുചെയ്യാനോ റിലീസ് ചെയ്യാനോ അല്ലെങ്കിൽ തുല്യമായോ കഴിയുന്ന ഒരു യഥാർത്ഥ അല്ലെങ്കിൽ സാങ്കൽപ്പിക കണികയാണ്.

ഉദാഹരണത്തിന്, പ്രതികരണത്തിൽ:

NaOH + HCl = NaCl + H2O

തത്തുല്യമായത് ഒരു യഥാർത്ഥ കണികയായിരിക്കും - പ്രതികരണത്തിലെ Na + അയോൺ

തുല്യമായത് സാങ്കൽപ്പിക കണിക ½Zn(OH) 2 ആയിരിക്കും.

ഒരു പദാർത്ഥത്തിന് തുല്യമായത് പലപ്പോഴും അർത്ഥമാക്കുന്നു തുല്യമായ പദാർത്ഥങ്ങളുടെ എണ്ണംഅഥവാ പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ തുല്യ അളവ്- പരിഗണനയിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിലെ ഒരു മോളിലെ ഹൈഡ്രജൻ കാറ്റേഷനുകൾക്ക് തുല്യമായ ഒരു പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ മോളുകളുടെ എണ്ണം.

[തിരുത്തുക] തുല്യ പിണ്ഡം

തുല്യ പിണ്ഡംഒരു നിശ്ചിത പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ തുല്യമായ പിണ്ഡമാണ്.

ഒരു പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ തത്തുല്യമായ മോളാർ പിണ്ഡം

മോളാർ പിണ്ഡത്തിന് തുല്യമായവയെ സാധാരണയായി അല്ലെങ്കിൽ എന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ഒരു പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ തത്തുല്യമായ മോളാർ പിണ്ഡവും അതിൻ്റെ യഥാർത്ഥ മോളാർ പിണ്ഡവും തമ്മിലുള്ള അനുപാതത്തെ വിളിക്കുന്നു തുല്യതാ ഘടകം(സാധാരണയായി നിയുക്തമാക്കിയിരിക്കുന്നു).

ഒരു പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ മോളാർ പിണ്ഡം തുല്യമായ ഒരു മോളിൻ്റെ പിണ്ഡമാണ്, ഈ പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ മോളാർ പിണ്ഡത്തിൻ്റെ തുല്യതാ ഘടകത്തിൻ്റെ ഗുണനത്തിന് തുല്യമാണ്.

M eq = f eq ×M

[തിരുത്തുക] തുല്യതാ ഘടകം

തത്തുല്യമായ മോളാർ പിണ്ഡത്തിൻ്റെ സ്വന്തം മോളാർ പിണ്ഡത്തിൻ്റെ അനുപാതത്തെ വിളിക്കുന്നു തുല്യതാ ഘടകം(സാധാരണയായി നിയുക്തമാക്കിയിരിക്കുന്നു).

[തിരുത്തുക] തുല്യത നമ്പർ

തുല്യത സംഖ്യ zആ പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ 1 മോളിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ഒരു പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ തുല്യതകളുടെ എണ്ണത്തിന് തുല്യമായ ഒരു ചെറിയ പോസിറ്റീവ് പൂർണ്ണസംഖ്യയാണ്. തുല്യതാ ഘടകം തുല്യത സംഖ്യയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു zഇനിപ്പറയുന്ന ബന്ധം: =1/z.

ഉദാഹരണത്തിന്, പ്രതികരണത്തിൽ:

Zn(OH) 2 + 2HCl = ZnCl 2 + 2H 2 O

തുല്യമായത് ½Zn(OH) 2 കണികയാണ്. നമ്പർ ½ ആണ് തുല്യതാ ഘടകം, zഈ സാഹചര്യത്തിൽ 2 ന് തുല്യമാണ്

* - നിഷ്ക്രിയ വാതകങ്ങൾക്ക് Z = 1

തുല്യതാ ഘടകം തുല്യതയുടെ നിയമം രൂപപ്പെടുത്താൻ സഹായിക്കുന്നു.

[തിരുത്തുക] തുല്യതകളുടെ നിയമം

I.V. റിക്ടർ (1792-1800) ൻ്റെ പ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ ഫലമായി, തുല്യതകളുടെ നിയമം കണ്ടെത്തി:

§ എല്ലാ പദാർത്ഥങ്ങളും തുല്യ അനുപാതത്തിൽ പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നു.

§ തുല്യതകളുടെ നിയമം പ്രകടിപ്പിക്കുന്ന ഫോർമുല: m 1 E 2 =m 2 E 1

§ ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ തത്തുല്യം- ഫാരഡെയുടെ നിയമമനുസരിച്ച്, ഒരു യൂണിറ്റ് വൈദ്യുതി ഇലക്ട്രോലൈറ്റിലൂടെ കടന്നുപോകുമ്പോൾ ഇലക്ട്രോഡിൽ പുറത്തുവിടേണ്ട പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ അളവ്:

§ എവിടെയാണ് ഫാരഡെയുടെ സ്ഥിരാങ്കം.

§ ഫാരഡെയുടെ സ്ഥിരം, ഒരു പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ, ഫിസിക്കൽ പ്രോപ്പർട്ടികൾ തമ്മിലുള്ള ബന്ധം നിർണ്ണയിക്കുന്ന ഒരു ഭൗതിക സ്ഥിരാങ്കമാണ്.

§ ഫാരഡെയുടെ സ്ഥിരാങ്കം C mol -1 ന് തുല്യമാണ്.

§ ഫാരഡെയുടെ സ്ഥിരാങ്കം ഒരു സ്ഥിരാങ്കമായി ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട് ഫാരഡെയുടെ രണ്ടാം നിയമം(വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണ നിയമം).

§ സംഖ്യാപരമായി, ഫാരഡെയുടെ സ്ഥിരാങ്കം വൈദ്യുത ചാർജിന് തുല്യമാണ്, ഇലക്ട്രോഡിലെ ഇലക്ട്രോലൈറ്റിലൂടെ കടന്നുപോകുമ്പോൾ, (1/z) പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ ഒരു മോൾ ഫോർമുലയിൽ പുറത്തുവിടുന്നു:

എവിടെ:
- പ്രതികരണത്തിൽ പങ്കെടുക്കുന്ന ഇലക്ട്രോണുകളുടെ എണ്ണം.

§ ഫാരഡെയുടെ സ്ഥിരാങ്കത്തിന്, ഇനിപ്പറയുന്ന ബന്ധമുണ്ട്:

§ പ്രാഥമിക ചാർജ് എവിടെയാണ്, അവഗാഡ്രോയുടെ നമ്പറാണ്.

ഐസോടോപ്പുകൾ(പുരാതന ഗ്രീക്കിൽ നിന്ന് ισος - "തുല്യം", "അതേ", കൂടാതെ τόπος - "സ്ഥലം") - ന്യൂക്ലിയസിലെ വിവിധ ന്യൂട്രോണുകളുള്ള ഒരു രാസ മൂലകത്തിൻ്റെ വിവിധതരം ആറ്റങ്ങൾ (ന്യൂക്ലിയസുകൾ). ആവർത്തനപ്പട്ടികയുടെ ഒരേ സ്ഥലത്ത് (ഒരേ സെല്ലിൽ) ഐസോടോപ്പുകൾ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നതിനാലാണ് ഈ പേര്. ഒരു ആറ്റത്തിൻ്റെ രാസ ഗുണങ്ങൾ ഏതാണ്ട് ഇലക്ട്രോൺ ഷെല്ലിൻ്റെ ഘടനയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു, അത് പ്രധാനമായും ന്യൂക്ലിയസിൻ്റെ ചാർജാണ് നിർണ്ണയിക്കുന്നത്. Z(അതായത്, അതിലെ പ്രോട്ടോണുകളുടെ എണ്ണം) ഏതാണ്ട് അതിൻ്റെ പിണ്ഡ സംഖ്യയെ ആശ്രയിക്കുന്നില്ല എ(അതായത്, പ്രോട്ടോണുകളുടെ ആകെ എണ്ണം Zന്യൂട്രോണുകളും എൻ). ഒരേ മൂലകത്തിൻ്റെ എല്ലാ ഐസോടോപ്പുകൾക്കും ഒരേ ന്യൂക്ലിയർ ചാർജ് ഉണ്ട്, ന്യൂട്രോണുകളുടെ എണ്ണത്തിൽ മാത്രം വ്യത്യാസമുണ്ട്. സാധാരണഗതിയിൽ, ഒരു ഐസോടോപ്പ് അത് ഉൾപ്പെടുന്ന രാസ മൂലകത്തിൻ്റെ ചിഹ്നത്താൽ നിയുക്തമാക്കപ്പെടുന്നു, പിണ്ഡ സംഖ്യയെ സൂചിപ്പിക്കുന്ന മുകളിൽ ഇടത് സബ്‌സ്‌ക്രിപ്‌റ്റ് ചേർക്കുന്നു (ഉദാഹരണത്തിന്, 12 C, 222 Rn). നിങ്ങൾക്ക് മൂലകത്തിൻ്റെ പേരും ഒരു ഹൈഫനേറ്റഡ് മാസ് നമ്പറും എഴുതാം (ഉദാഹരണത്തിന്, കാർബൺ-12, റഡോൺ-222). ചില ഐസോടോപ്പുകൾക്ക് പരമ്പരാഗത ശരിയായ പേരുകളുണ്ട് (ഉദാഹരണത്തിന്, ഡ്യൂട്ടീരിയം, ആക്റ്റിനോൺ).

ഐസോടോപ്പുകളുടെ ഉദാഹരണം: 16 8 O, 17 8 O, 18 8 O - ഓക്സിജൻ്റെ സ്ഥിരതയുള്ള മൂന്ന് ഐസോടോപ്പുകൾ.

[തിരുത്തുക] ടെർമിനോളജി

ഒരേ ആറ്റോമിക് പിണ്ഡമുള്ള ഒരേ രാസ മൂലകത്തിൻ്റെ ആറ്റങ്ങളുടെ (അല്ലെങ്കിൽ ന്യൂക്ലിയസ്) ശരിയായ ഏകവചനം ന്യൂക്ലൈഡ് ആണ് എന്നതാണ് IUPAC യുടെ അടിസ്ഥാന സ്ഥാനം. ഐസോടോപ്പുകൾഒരു മൂലകത്തിൻ്റെ ഒരു കൂട്ടം ന്യൂക്ലൈഡുകളെ നിയോഗിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കാം. കാലാവധി ഐസോടോപ്പുകൾതാരതമ്യത്തിന് കുറഞ്ഞത് രണ്ട് തരം ആറ്റങ്ങളെങ്കിലും ആവശ്യമുള്ളതിനാൽ, തുടക്കത്തിൽ ബഹുവചനത്തിൽ നിർദ്ദേശിക്കുകയും ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്തു. തുടർന്ന്, ഏകവചനത്തിൽ ഈ പദത്തിൻ്റെ ഉപയോഗവും വ്യാപകമായി. ഐസോടോപ്പ്. കൂടാതെ, ന്യൂക്ലൈഡുകളുടെ ഏതെങ്കിലും ശേഖരത്തെ സൂചിപ്പിക്കാൻ ബഹുവചന പദം ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്, ഒരു മൂലകത്തെ മാത്രമല്ല, അത് തെറ്റാണ്. നിലവിൽ, അന്താരാഷ്ട്ര ശാസ്ത്ര സംഘടനകളുടെ സ്ഥാനങ്ങൾ ഏകീകൃതവും പദവും കൊണ്ടുവരുന്നില്ല ഐസോടോപ്പ് IUPAC, IUPAP എന്നിവയുടെ വിവിധ ഡിവിഷനുകളുടെ ഔദ്യോഗിക സാമഗ്രികൾ ഉൾപ്പെടെ, വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നത് തുടരുന്നു. ഒരു പദത്തിൻ്റെ അർത്ഥം, യഥാർത്ഥത്തിൽ അതിൽ അന്തർലീനമായിരിക്കുന്ന, ഈ പദം നിയോഗിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ആശയവുമായി എങ്ങനെ പൊരുത്തപ്പെടുന്നില്ല എന്നതിൻ്റെ ഒരു ഉദാഹരണമാണിത് (മറ്റൊരു പാഠപുസ്തക ഉദാഹരണം ആറ്റമാണ്, അത് പേരിന് വിരുദ്ധമായി, അവിഭാജ്യമല്ല) .

ഐസോടോപ്പുകളുടെ കണ്ടെത്തലിൻ്റെ ചരിത്രം

ഒരേ രാസ സ്വഭാവമുള്ള പദാർത്ഥങ്ങൾക്ക് വ്യത്യസ്ത ഭൌതിക ഗുണങ്ങളുണ്ടാകുമെന്നതിൻ്റെ ആദ്യ തെളിവ് ലഭിച്ചത് കനത്ത മൂലകങ്ങളുടെ ആറ്റങ്ങളുടെ റേഡിയോ ആക്ടീവ് പരിവർത്തനങ്ങൾ പഠിക്കുന്നതിലൂടെയാണ്. 1906-07-ൽ, യുറേനിയത്തിൻ്റെ റേഡിയോ ആക്ടീവ് ക്ഷയത്തിൻ്റെ ഉൽപ്പന്നം - അയോണിയം, റേഡിയോ ആക്ടീവ് ക്ഷയത്തിൻ്റെ ഉൽപ്പന്നം - റേഡിയോതോറിയം എന്നിവയ്ക്ക് തോറിയത്തിന് സമാനമായ രാസ ഗുണങ്ങളുണ്ടെങ്കിലും ആറ്റോമിക് പിണ്ഡത്തിലും റേഡിയോ ആക്ടീവ് ക്ഷയ സ്വഭാവത്തിലും അതിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമാണ്. മൂന്ന് ഉൽപ്പന്നങ്ങൾക്കും ഒരേ ഒപ്റ്റിക്കൽ, എക്സ്-റേ സ്പെക്ട്രകൾ ഉണ്ടെന്ന് പിന്നീട് കണ്ടെത്തി. അത്തരം പദാർത്ഥങ്ങൾ, രാസ ഗുണങ്ങളിൽ സമാനമാണ്, എന്നാൽ ആറ്റങ്ങളുടെ പിണ്ഡത്തിലും ചില ഭൗതിക ഗുണങ്ങളിലും വ്യത്യസ്തമാണ്, ഇംഗ്ലീഷ് ശാസ്ത്രജ്ഞനായ എഫ്. സോഡിയുടെ നിർദ്ദേശപ്രകാരം, ഐസോടോപ്പുകൾ എന്ന് വിളിക്കപ്പെടാൻ തുടങ്ങി.

[തിരുത്തുക] പ്രകൃതിയിലെ ഐസോടോപ്പുകൾ

ഭൂമിയിലെ മൂലകങ്ങളുടെ ഐസോടോപ്പിക് ഘടന എല്ലാ വസ്തുക്കളിലും തുല്യമാണെന്ന് വിശ്വസിക്കപ്പെടുന്നു. പ്രകൃതിയിലെ ചില ശാരീരിക പ്രക്രിയകൾ മൂലകങ്ങളുടെ ഐസോടോപ്പിക് കോമ്പോസിഷൻ തടസ്സപ്പെടുത്തുന്നതിലേക്ക് നയിക്കുന്നു (സ്വാഭാവികം ഭിന്നസംഖ്യപ്രകാശ മൂലകങ്ങളുടെ സ്വഭാവ സവിശേഷതകളായ ഐസോടോപ്പുകൾ, അതുപോലെ തന്നെ സ്വാഭാവിക ദീർഘകാല ഐസോടോപ്പുകളുടെ ശോഷണ സമയത്ത് ഐസോടോപ്പ് ഷിഫ്റ്റുകൾ). ധാതുക്കളിൽ ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ ക്രമാനുഗതമായ ശേഖരണം - ചില ദീർഘകാല ന്യൂക്ലൈഡുകളുടെ ക്ഷയ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ - ന്യൂക്ലിയർ ജിയോക്രോണോളജിയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

മനുഷ്യരുടെ ഐസോടോപ്പുകളുടെ ഉപയോഗം

സാങ്കേതിക പ്രവർത്തനങ്ങളിൽ, മെറ്റീരിയലുകളുടെ ഏതെങ്കിലും പ്രത്യേക ഗുണങ്ങൾ ലഭിക്കുന്നതിന് മൂലകങ്ങളുടെ ഐസോടോപിക് ഘടന മാറ്റാൻ ആളുകൾ പഠിച്ചു. ഉദാഹരണത്തിന്, 235 U താപ ന്യൂട്രോണുകളുമായുള്ള വിഘടന ശൃംഖല പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക് കഴിവുള്ളതാണ്, കൂടാതെ ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറുകൾക്കോ ​​ആണവായുധങ്ങൾക്കോ ​​ഇന്ധനമായി ഉപയോഗിക്കാം. എന്നിരുന്നാലും, സ്വാഭാവിക യുറേനിയത്തിൽ ഈ ന്യൂക്ലൈഡിൻ്റെ 0.72% മാത്രമേ അടങ്ങിയിട്ടുള്ളൂ, അതേസമയം 235U ഉള്ളടക്കം കുറഞ്ഞത് 3% ഉള്ളപ്പോൾ മാത്രമേ ഒരു ചെയിൻ പ്രതികരണം പ്രായോഗികമായി സാധ്യമാകൂ. ഭാരമേറിയ മൂലകങ്ങളുടെ ഐസോടോപ്പുകളുടെ ഭൗതികവും രാസപരവുമായ ഗുണങ്ങളുടെ സമാനത കാരണം, യുറേനിയത്തിൻ്റെ ഐസോടോപ്പ് സമ്പുഷ്ടീകരണത്തിനുള്ള നടപടിക്രമം വളരെ സങ്കീർണ്ണമായ ഒരു സാങ്കേതിക ചുമതലയാണ്, ഇത് ലോകത്തിലെ ഒരു ഡസൻ രാജ്യങ്ങളിൽ മാത്രമേ ലഭ്യമാകൂ. ഐസോടോപ്പിക് ടാഗുകൾ ശാസ്ത്രത്തിൻ്റെയും സാങ്കേതികവിദ്യയുടെയും പല ശാഖകളിലും ഉപയോഗിക്കുന്നു (ഉദാഹരണത്തിന്, റേഡിയോ ഇമ്മ്യൂണോഅസെയിൽ).

ഡിസോസിയേഷൻ സ്ഥിരാങ്കം- ഒരു സമുച്ചയം അതിൻ്റെ ഘടക തന്മാത്രകളായി വിഘടിക്കുമ്പോൾ അല്ലെങ്കിൽ ഒരു ഉപ്പ് ജലീയ ലായനിയിൽ അയോണുകളായി വേർപെടുത്തുമ്പോൾ പോലുള്ള ചെറിയ വസ്തുക്കളായി വിപരീതമായി വിഘടിപ്പിക്കാനുള്ള (വേർതിരിക്കാൻ) ഒരു വലിയ വസ്തുവിൻ്റെ പ്രവണത കാണിക്കുന്ന ഒരു തരം സന്തുലിത സ്ഥിരാങ്കം. ഡിസോസിയേഷൻ സ്ഥിരാങ്കം സാധാരണയായി സൂചിപ്പിക്കുന്നു കെ ഡിഅസോസിയേഷൻ സ്ഥിരാങ്കത്തിൻ്റെ വിപരീതവും. ലവണങ്ങളുടെ കാര്യത്തിൽ, ഡിസോസിയേഷൻ സ്ഥിരാങ്കത്തെ ചിലപ്പോൾ അയോണൈസേഷൻ സ്ഥിരാങ്കം എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

പൊതുവായ പ്രതികരണത്തിൽ

എവിടെ സങ്കീർണ്ണമായ എ xബി വൈവിഘടിക്കുന്നു xയൂണിറ്റുകൾ എ ഒപ്പം വൈബിയുടെ യൂണിറ്റുകൾ, ഡിസോസിയേഷൻ സ്ഥിരാങ്കം ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്നു:

ഇവിടെ [A], [B] എന്നിവ യഥാക്രമം A, B, സങ്കീർണ്ണമായ A x B y എന്നിവയുടെ സാന്ദ്രതയാണ്.

[തിരുത്തുക]നിർവചനം

അരീനിയസ് സിദ്ധാന്തമനുസരിച്ച് ദുർബലമായ ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകളുടെ ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് ഡിസോസിയേഷൻ ഒരു റിവേഴ്സിബിൾ പ്രതികരണമാണ്, അതായത്, അതിനെ സമവാക്യങ്ങളാൽ സ്കീമാറ്റിക് ആയി പ്രതിനിധീകരിക്കാം (മോണോവാലൻ്റ് അയോണുകൾക്ക് :)

KA ↔ K + + A− ,

§ KA - ബന്ധമില്ലാത്ത സംയുക്തം;

§ K+ - കാറ്റേഷൻ;

§ A - ഒരു അയോണാണ്.

അത്തരമൊരു പ്രതികരണത്തിൻ്റെ സന്തുലിത സ്ഥിരാങ്കം സമവാക്യം ഉപയോഗിച്ച് പ്രകടിപ്പിക്കാം:

,

(1)

§ - ലായനിയിൽ വേർപിരിയാത്ത സംയുക്തത്തിൻ്റെ സാന്ദ്രത;

§ - ലായനിയിലെ കാറ്റേഷനുകളുടെ സാന്ദ്രത;

ലായനിയിലെ അയോണുകളുടെ സാന്ദ്രതയാണ് §.

ഒരു ഡിസോസിയേഷൻ പ്രതികരണവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട സന്തുലിത സ്ഥിരാങ്കത്തെ വിളിക്കുന്നു ഡിസോസിയേഷൻ സ്ഥിരാങ്കം.

മൾട്ടിവാലൻ്റ് അയോണുകളുള്ള ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകളുടെ വിഘടനം

മൾട്ടിവാലൻ്റ് അയോണുകളുള്ള ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകളുടെ വിഘടനത്തിൻ്റെ കാര്യത്തിൽ, ഡിസോസിയേഷൻ ഘട്ടങ്ങളിലാണ് സംഭവിക്കുന്നത്, ഓരോ ഘട്ടത്തിനും ഡിസോസിയേഷൻ സ്ഥിരാങ്കത്തിൻ്റെ സ്വന്തം മൂല്യമുണ്ട്.

ഉദാഹരണം: പോളിബേസിക് (ബോറിക്) ആസിഡിൻ്റെ വിഘടനം [ ഉറവിടം വ്യക്തമാക്കിയിട്ടില്ല 332 ദിവസം] :

ഘട്ടം I: H 3 BO 3 ↔ H + + H 2 BO 3 - ,

ഘട്ടം II: H 2 BO 3 - ↔ H + + HBO 3 2− ,

ഘട്ടം III: HBO 3 2− ↔ H + + BO 3 3− ,

അത്തരം ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകളുടെ ആദ്യ ഡിഗ്രി ഡിസോസിയേഷൻ എല്ലായ്പ്പോഴും തുടർന്നുള്ളതിനേക്കാൾ വളരെ കൂടുതലാണ്, അതായത് അത്തരം സംയുക്തങ്ങളുടെ വിഘടനം പ്രധാനമായും ആദ്യ ഘട്ടത്തിൽ സംഭവിക്കുന്നു.

ഡിസോസിയേഷൻ സ്ഥിരാങ്കവും ഡിസോസിയേഷൻ്റെ ഡിഗ്രിയും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം

ഡിസോസിയേഷൻ ഡിഗ്രിയുടെ നിർവചനത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഡിസോസിയേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിലെ ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് CA യ്ക്ക് = = α·c, = c - α·c = c·(1 - α), ഇവിടെ α എന്നത് ഇലക്ട്രോലൈറ്റിൻ്റെ ഡിസോസിയേഷൻ ഡിഗ്രിയാണ്.

ഈ പദപ്രയോഗത്തെ ഓസ്റ്റ്വാൾഡിൻ്റെ നേർപ്പിക്കൽ നിയമം എന്ന് വിളിക്കുന്നു. വളരെ ചെറിയ α (α<<1) K=cα² и

അങ്ങനെ, ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് സാന്ദ്രത വർദ്ധിക്കുമ്പോൾ, ഡിസോസിയേഷൻ്റെ അളവ് കുറയുന്നു, അത് കുറയുമ്പോൾ അത് വർദ്ധിക്കുന്നു. ഡിസോസിയേഷൻ സ്ഥിരാങ്കവും ഡിസോസിയേഷൻ്റെ ഡിഗ്രിയും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം ഓസ്റ്റ്വാൾഡിൻ്റെ നേർപ്പിക്കൽ നിയമം എന്ന ലേഖനത്തിൽ കൂടുതൽ വിശദമായി വിവരിച്ചിരിക്കുന്നു.

[തിരുത്തുക] പരീക്ഷണ ഫലങ്ങളും അരീനിയസ് മാതൃകയും തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം, പ്രവർത്തനങ്ങളിലൂടെയുള്ള വിഘടന സ്ഥിരാങ്കത്തിൻ്റെ ഉത്ഭവം

മേൽപ്പറഞ്ഞ കണക്കുകൂട്ടലുകൾ അറേനിയസ് സിദ്ധാന്തത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്, അത് വളരെ അസംസ്കൃതവും അയോണുകളുടെ ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ ഘടകങ്ങളെ കണക്കിലെടുക്കുന്നില്ല. ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ലായനികളിലെ അനുയോജ്യമായ അവസ്ഥയിൽ നിന്നുള്ള വ്യതിയാനങ്ങൾ വളരെ കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രതയിലാണ് സംഭവിക്കുന്നത്, കാരണം ഇൻ്റീരിയോണിക് ശക്തികൾ വിപരീത അനുപാതത്തിലാണ്. സമചതുരം Samachathuramഅയോൺ കേന്ദ്രങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം, ഇൻ്റർമോളികുലാർ ബലങ്ങൾ വിപരീത അനുപാതത്തിലാണ് ഏഴാം ഡിഗ്രിദൂരങ്ങൾ, അതായത്, നേർപ്പിച്ച ലായനികളിൽപ്പോലും, ഇൻ്റീരിയോണിക് ശക്തികൾ, ഇൻ്റർമോളിക്യുലറിനേക്കാൾ വളരെ വലുതായി മാറുന്നു.

യഥാർത്ഥ പരിഹാരങ്ങൾക്കായി ലളിതമായ സമവാക്യങ്ങൾ സംരക്ഷിക്കപ്പെടുമെന്ന് ലൂയിസ് കാണിച്ചുതന്നു (മുകളിൽ കാണുക) അയോൺ സാന്ദ്രതയ്ക്ക് പകരം അതിൻ്റെ പ്രവർത്തനം അവതരിപ്പിക്കുകയാണെങ്കിൽ, വിളിക്കപ്പെടുന്നവ പ്രവർത്തനം. ആക്റ്റിവിറ്റി (എ) ഒരു തിരുത്തൽ ഘടകം γ മുഖേന ഏകാഗ്രതയുമായി (സി) ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, ഇതിനെ പ്രവർത്തന ഗുണകം എന്ന് വിളിക്കുന്നു:

എ = γ സി

അതിനാൽ, ലൂയിസിൻ്റെ അഭിപ്രായത്തിൽ, സമവാക്യം (1) വിവരിച്ച അരീനിയസ് അനുസരിച്ച്, സന്തുലിത സ്ഥിരാങ്കത്തിൻ്റെ പദപ്രയോഗം ഇതുപോലെ കാണപ്പെടും:

§ ;

§ ;

ലൂയിസ് സിദ്ധാന്തത്തിൽ, ഡിസോസിയേഷൻ്റെ സ്ഥിരവും ഡിഗ്രിയും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം (സമവാക്യം (2) എഴുതിയ അരീനിയസ് സിദ്ധാന്തത്തിൽ, ബന്ധത്താൽ പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു:

അനുയോജ്യമായ അവസ്ഥയിൽ നിന്ന് പരിഹാരത്തെ വ്യതിചലിപ്പിക്കുന്ന മറ്റ് സ്വാധീനങ്ങളൊന്നും ഇല്ലെങ്കിൽ, അവിഭക്ത തന്മാത്രകൾ ആദർശ വാതകങ്ങൾ പോലെയും γ KA = 1 പോലെയും പ്രവർത്തിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഓസ്റ്റ്വാൾഡ് നേർപ്പിക്കൽ നിയമത്തിൻ്റെ യഥാർത്ഥ ആവിഷ്കാരം രൂപം പ്രാപിക്കുന്നു:

§ - ശരാശരി ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് പ്രവർത്തന ഗുണകം.

c→0, γ→1 എന്നിവയ്‌ക്കായി, ഓസ്റ്റ്‌വാൾഡ് ഡൈല്യൂഷൻ നിയമത്തിൻ്റെ മുകളിലുള്ള സമവാക്യം (2) എടുക്കുന്നു. ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് കൂടുതൽ വിഘടിക്കുന്നു, പ്രവർത്തന ഗുണകം γ ഐക്യത്തിൽ നിന്ന് വ്യതിചലിക്കുന്നു, ക്ലാസിക്കൽ ഡില്യൂഷൻ നിയമത്തിൻ്റെ ലംഘനം വേഗത്തിൽ സംഭവിക്കുന്നു.

ശക്തമായ ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകളുടെ ഡിസോസിയേഷൻ സ്ഥിരാങ്കം

ശക്തമായ ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകൾ ഏതാണ്ട് പൂർണ്ണമായും വിഘടിക്കുന്നു (പ്രതികരണം മാറ്റാനാവാത്തതാണ്), അതിനാൽ ഡിസോസിയേഷൻ സ്ഥിരാങ്കത്തിനുള്ള പദപ്രയോഗത്തിൻ്റെ ഡിനോമിനേറ്റർ പൂജ്യമാണ്, കൂടാതെ മുഴുവൻ പദപ്രയോഗവും അനന്തതയിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. അതിനാൽ, ശക്തമായ ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകൾക്ക് "ഡിസോസിയേഷൻ കോൺസ്റ്റൻ്റ്" എന്ന പദം അർത്ഥശൂന്യമാണ്.

[തിരുത്തുക] കണക്കുകൂട്ടലുകളുടെ ഉദാഹരണങ്ങൾ

[തിരുത്തുക]ജലത്തിൻ്റെ വിഘടനം

സമവാക്യം അനുസരിച്ച് വിഘടിക്കുന്ന ദുർബലമായ ഇലക്ട്രോലൈറ്റാണ് വെള്ളം

25 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ ജലത്തിൻ്റെ ഡിസോസിയേഷൻ സ്ഥിരാങ്കം

മിക്ക ലായനികളിലും ജലം തന്മാത്രാ രൂപത്തിലാണ് (H +, OH - അയോണുകളുടെ സാന്ദ്രത കുറവാണ്), കൂടാതെ ജലത്തിൻ്റെ മോളാർ പിണ്ഡം 18.0153 g/mol ആണെന്നും 25 °C താപനിലയിൽ സാന്ദ്രതയാണെന്നും കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ 997.07 g/ l ആണ്, ശുദ്ധജലം സാന്ദ്രത = 55.346 mol/l. അതിനാൽ, മുമ്പത്തെ സമവാക്യം ഇങ്ങനെ മാറ്റിയെഴുതാം

ഒരു ഏകദേശ ഫോർമുല ഉപയോഗിക്കുന്നത് ഏകദേശം 15% പിശക് നൽകുന്നു:

ഡിസോസിയേഷൻ ഡിഗ്രിയുടെ കണ്ടെത്തിയ മൂല്യത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, പരിഹാരത്തിൻ്റെ പിഎച്ച് ഞങ്ങൾ കണ്ടെത്തുന്നു:

ഡിസോസിയേഷൻ ബിരുദം- ഏകതാനമായ (ഏകജാതി) സിസ്റ്റങ്ങളിലെ ഡിസോസിയേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിലെ സന്തുലിതാവസ്ഥയെ വിശേഷിപ്പിക്കുന്ന ഒരു അളവ്.

ഡിസോസിയേഷൻ α ഡിഗ്രി ഡിസോസിയേറ്റഡ് തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണത്തിൻ്റെ അനുപാതത്തിന് തുല്യമാണ് എൻതുകയിലേക്ക് എൻ + എൻ, എവിടെ എൻ- ബന്ധമില്ലാത്ത തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണം. α പലപ്പോഴും ഒരു ശതമാനമായി പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു. ഡിസോസിയേഷൻ്റെ അളവ് അലിഞ്ഞുപോയ ഇലക്ട്രോലൈറ്റിൻ്റെ സ്വഭാവത്തെയും ലായനിയുടെ സാന്ദ്രതയെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.

[തിരുത്തുക] ഉദാഹരണം

അസറ്റിക് ആസിഡ് CH 3 COOH ന്, α യുടെ മൂല്യം 4% ആണ് (0.01 M ലായനിയിൽ). ഇതിനർത്ഥം, ഒരു ആസിഡിൻ്റെ ജലീയ ലായനിയിൽ, ഓരോ 100 തന്മാത്രകളിലും 4 എണ്ണം മാത്രമേ വിഘടിപ്പിക്കപ്പെടുന്നുള്ളൂ, അതായത്, അവ H +, CH 3 COO - അയോണുകളുടെ രൂപത്തിലാണ്, ബാക്കിയുള്ള 96 തന്മാത്രകൾ വേർപെടുത്തിയിട്ടില്ല.

[തിരുത്തുക]നിർണ്ണയ രീതികൾ

§ പരിഹാരത്തിൻ്റെ വൈദ്യുതചാലകത അനുസരിച്ച്

§ ഫ്രീസിങ് പോയിൻ്റ് താഴ്ത്തി

[തിരുത്തുക] വിഘടനത്തിൻ്റെ സാങ്കൽപ്പിക ബിരുദം

ശക്തമായ ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകൾ ഏതാണ്ട് പൂർണ്ണമായും വിഘടിക്കുന്നതിനാൽ, ഫോർമുല യൂണിറ്റിലെ (തന്മാത്ര) അയോണുകളുടെ (അല്ലെങ്കിൽ ധ്രുവീകരിക്കപ്പെട്ട ആറ്റങ്ങൾ) എണ്ണത്തിന് തുല്യമായ ഒരു ഐസോടോണിക് കോഫിഫിഷ്യൻ്റ് പ്രതീക്ഷിക്കാം. എന്നിരുന്നാലും, വാസ്തവത്തിൽ, ഈ ഗുണകം എല്ലായ്പ്പോഴും ഫോർമുല നിർണ്ണയിക്കുന്നതിനേക്കാൾ കുറവാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, 0.05-mol NaCl ലായനിയുടെ ഐസോടോണിക് കോഫിഫിഷ്യൻ്റ് 2.0-ന് പകരം 1.9 ആണ് (അതേ സാന്ദ്രതയുള്ള മഗ്നീഷ്യം സൾഫേറ്റ് ലായനിക്ക് ഇത് പൂർണ്ണമായും ഐ= 1.3). 1923-ൽ പി. ഡെബിയും ഇ. ഹക്കലും ചേർന്ന് വികസിപ്പിച്ച ശക്തമായ ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റുകളുടെ സിദ്ധാന്തമാണ് ഇത് വിശദീകരിക്കുന്നത്: ഒരു ലായനിയിലെ അയോണുകളുടെ ചലനത്തെ രൂപപ്പെടുത്തിയ സോൾവേഷൻ ഷെൽ തടസ്സപ്പെടുത്തുന്നു. കൂടാതെ, അയോണുകളും പരസ്പരം ഇടപഴകുന്നു: വിപരീത ചാർജ്ജുള്ളവ ആകർഷിക്കുന്നു, സമാനമായി ചാർജ്ജ് ചെയ്തവ പിന്തിരിപ്പിക്കുന്നു; പരസ്പരം ആകർഷകമായ ശക്തികൾ ഒരുമിച്ച് ലായനിയിലൂടെ നീങ്ങുന്ന അയോണുകളുടെ ഗ്രൂപ്പുകളുടെ രൂപീകരണത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. അത്തരം ഗ്രൂപ്പുകളെ വിളിക്കുന്നു അയോണിക് അസോസിയേറ്റ്സ്അഥവാ അയോൺ ജോഡികൾ. അതനുസരിച്ച്, പരിഹാരം യഥാർത്ഥത്തിൽ ഉള്ളതിനേക്കാൾ കുറച്ച് കണങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നതുപോലെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു, കാരണം അവയുടെ സഞ്ചാര സ്വാതന്ത്ര്യം പരിമിതമാണ്. ഏറ്റവും വ്യക്തമായ ഉദാഹരണം പരിഹാരങ്ങളുടെ വൈദ്യുതചാലകതയെക്കുറിച്ചാണ്. λ , ഇത് പരിഹാരം നേർപ്പിക്കുമ്പോൾ വർദ്ധിക്കുന്നു. യഥാർത്ഥ വൈദ്യുതചാലകതയുടെ അനുപാതം അനന്തമായ നേർപ്പിക്കുമ്പോൾ, ഒരാൾ നിർണ്ണയിക്കുന്നു വിഘടനത്തിൻ്റെ സാങ്കൽപ്പിക ബിരുദംശക്തമായ ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകൾ, എന്നും സൂചിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു α :

,

എവിടെ n img- സാങ്കൽപ്പിക, ഒപ്പം n disslv.- ലായനിയിലെ കണങ്ങളുടെ യഥാർത്ഥ എണ്ണം.