Mix Examples-Redox Reactions Questions in Gujarati

(A) આંતરઆણ્વિય (intermolecular) રેડોક્ષ પ્રક્રિયા એવી છે જેમાં એક તત્વનું ઓક્સિડેશન થાય છે અને બીજા તત્વનું રિડક્શન થાય છે.
$A)$ $MgCO_3 \to MgO + CO_2$: આ ઉષ્મીય વિઘટન પ્રક્રિયા છે. ઓક્સિડેશન આંકમાં કોઈ ફેરફાર થતો નથી,તેથી આ રેડોક્ષ પ્રક્રિયા નથી.
$B)$ $2H_2 + O_2 \to 2H_2O$: આ આંતરઆણ્વિય રેડોક્ષ પ્રક્રિયા છે.
$C)$ $K + H_2O \to KOH + 1/2H_2$: આ આંતરઆણ્વિય રેડોક્ષ પ્રક્રિયા છે.
$D)$ $MnBr_3 \to MnBr_2 + 1/2Br_2$: આ આંતર-આણ્વિય (intramolecular) રેડોક્ષ પ્રક્રિયા છે.
આમ,વિકલ્પ $A$ રેડોક્ષ પ્રક્રિયા જ નથી.

(A) સંતુલિત રેડોક્ષ પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $3Sn^{2+} + Cr_2O_7^{2-} + 14H^+ \rightarrow 3Sn^{4+} + 2Cr^{3+} + 7H_2O$.
સંતુલિત સમીકરણના તત્વયોગમિતિ (stoichiometry) મુજબ,$3$ મોલ $Sn^{2+}$ એ $1$ મોલ $Cr_2O_7^{2-}$ (જે $1$ મોલ $K_2Cr_2O_7$ માંથી મળે છે) સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
તેથી,$1$ મોલ $Sn^{2+}$ એ $1/3$ મોલ $K_2Cr_2O_7$ સાથે પ્રક્રિયા કરશે.

(B) બેઝિક માધ્યમમાં $KI$ અને $KMnO_4$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$I^- + 2MnO_4^- + H_2O \rightarrow IO_3^- + 2MnO_2 + 2OH^-$
આ પ્રક્રિયામાં:
- $I$ નો ઓક્સિડેશન આંક $-1$ થી $+5$ માં બદલાય છે,જે $6$ એકમનો વધારો દર્શાવે છે.
- $Mn$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+7$ થી $+4$ માં બદલાય છે,જે પ્રતિ $Mn$ પરમાણુ $3$ એકમનો ઘટાડો દર્શાવે છે.
ઇલેક્ટ્રોન ફેરફારને સંતુલિત કરવા માટે:
$1 \ mol$ $I^-$ એ $6 \ mol$ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે.
$1 \ mol$ $MnO_4^-$ એ $3 \ mol$ ઇલેક્ટ્રોન મેળવે છે.
તેથી,$1 \ mol$ $I^-$ એ $6/3 = 2 \ mol$ $MnO_4^-$ નું રિડક્શન કરશે.
આમ,$1 \ mol$ $KI$ એ $2 \ mol$ $KMnO_4$ નું રિડક્શન કરે છે.

(C) પ્રક્રિયા $(I): \ SeO_3^{2-} + BrO_3^{-} + H^{+} \to SeO_4^{2-} + Br_2 + H_2O$ ($SeO_3^{2-}$ માટે n-ફેક્ટર = $2$,$BrO_3^{-}$ માટે = $5$)
પ્રક્રિયા $(II): \ BrO_3^{-} + AsO_2^{-} + H_2O \to Br^{-} + AsO_4^{3-} + H^{+}$ ($BrO_3^{-}$ માટે n-ફેક્ટર = $6$,$AsO_2^{-}$ માટે = $2$)
પગલું $1$: બેક ટાઇટ્રેશનમાં વપરાયેલ $AsO_2^{-}$ ના મિલિઇક્વિવેલન્ટ્સની ગણતરી કરો:
$meq \ of \ AsO_2^{-} = 12.5 \ mL \times (\frac{1}{25} \ M) \times 2 = 1 \ meq$
પગલું $2$: વધારાના $BrO_3^{-}$ ના મિલિમોલની ગણતરી કરો:
$meq \ of \ BrO_3^{-} = meq \ of \ AsO_2^{-} = 1 \ meq$
$mmol \ of \ BrO_3^{-} = \frac{1}{6} \ mmol$
પગલું $3$: પ્રક્રિયા $(I)$ માં વપરાયેલ $BrO_3^{-}$ ના મિલિમોલની ગણતરી કરો:
કુલ $mmol \ of \ BrO_3^{-} = 70 \ mL \times \frac{1}{60} \ M = \frac{7}{6} \ mmol$
$mmol \ of \ BrO_3^{-} \ consumed = \frac{7}{6} - \frac{1}{6} = 1 \ mmol$
પગલું $4$: $SeO_3^{2-}$ ના મિલિમોલની ગણતરી કરો:
$meq \ of \ SeO_3^{2-} = meq \ of \ BrO_3^{-} \ consumed$
$mmol \ of \ SeO_3^{2-} \times 2 = 1 \ mmol \times 5$
$mmol \ of \ SeO_3^{2-} = 2.5 \ mmol = 2.5 \times 10^{-3} \ mol$

(C) સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ મુજબ,$2 \ \text{મોલ}$ $KMnO_4$ એ $5 \ \text{મોલ}$ $H_2C_2O_4$ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.
મિલી-ઇક્વિવેલન્ટ (Meq) ના ખ્યાલનો ઉપયોગ કરતા:
$\text{Meq of } KMnO_4 = \text{મોલારિટી} \times n\text{-ફેક્ટર} \times \text{કદ (mL)}$
$KMnO_4$ માટે,$n$-ફેક્ટર $5$ છે $(Mn^{+7} \to Mn^{+2})$.
$\text{Meq of } KMnO_4 = 0.1 \times 5 \times 20 = 10 \ \text{Meq}$.
$H_2C_2O_4$ માટે,$n$-ફેક્ટર $2$ છે $(C_2^{+3} \to 2C^{+4} + 2e^-)$.
આપણને $10 \ \text{Meq}$ $H_2C_2O_4$ ની જરૂર છે.
$\text{Meq} = \text{મોલારિટી} \times 2 \times \text{કદ (mL)} = 10$.
વિકલ્પ $(C)$ ચકાસતા: $50 \ mL$ $0.1 \ M \ H_2C_2O_4$:
$\text{Meq} = 0.1 \times 2 \times 50 = 10 \ \text{Meq}$.
આમ,$20 \ mL$ $0.1 \ M \ KMnO_4$ એ $50 \ mL$ $0.1 \ M \ H_2C_2O_4$ ના સમકક્ષ છે.

(A) $N_2 + O_2 \xrightarrow{2000 \; K} 2 NO$ (રેડોક્ષ પ્રક્રિયા)
આ પ્રક્રિયા દરમિયાન,નાઈટ્રોજનનો ઓક્સિડેશન આંક $0$ થી વધીને $+2$ થાય છે (ઓક્સિડેશન) અને ઓક્સિજનનો ઓક્સિડેશન આંક $0$ થી ઘટીને $-2$ થાય છે (રિડક્શન). તેથી,આ એક રેડોક્ષ પ્રક્રિયા છે.
$3 O_2 \xrightarrow{hv} 2 O_3$ (રેડોક્ષ પ્રક્રિયા નથી)
$H_2SO_4 + 2 NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2 H_2O$ (તટસ્થીકરણ પ્રક્રિયા,રેડોક્ષ નથી)
$[Co(H_2O)_6]Cl_3 + 3 AgNO_3 \rightarrow 3 AgCl \downarrow + [Co(H_2O)_6](NO_3)_3$ (અવક્ષેપન પ્રક્રિયા,રેડોક્ષ નથી)

(N/A) પ્રતિક્રિયા $(a)$ માં,નાઈટ્રિક ઓક્સાઈડ સંયોજન તત્વ નાઈટ્રોજન અને ઓક્સિજનના સંયોજનથી બને છે; તેથી,આ સંયોગીકરણ રેડોક્ષ પ્રતિક્રિયા છે.
પ્રતિક્રિયા $(b)$ માં,લેડ નાઈટ્રેટ ત્રણ ઘટકોમાં વિભાજિત થાય છે; તેથી,આ વિઘટન રેડોક્ષ પ્રતિક્રિયા છે.
પ્રતિક્રિયા $(c)$ માં,પાણીના હાઈડ્રોજનનું હાઈડ્રાઈડ આયન દ્વારા વિસ્થાપન થઈને ડાયહાઈડ્રોજન વાયુ બને છે; તેથી,આ વિસ્થાપન રેડોક્ષ પ્રતિક્રિયા છે.
પ્રતિક્રિયા $(d)$ માં,$NO_2$ ($+4$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા) નું $NO_2^-$ ($+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા) અને $NO_3^-$ ($+5$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા) માં વિષમીકરણ થાય છે; તેથી,આ વિષમીકરણ રેડોક્ષ પ્રતિક્રિયા છે.

(N/A) $Pb_{3}O_{4}$ એ $2 \ mol$ $PbO$ અને $1 \ mol$ $PbO_{2}$ નું મિશ્રણ છે. $PbO_{2}$ માં લેડ $+4$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે,જ્યારે $PbO$ માં તે $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે.
$PbO_{2}$ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે અને $HCl$ ના $Cl^{-}$ આયનનું $Cl_{2}$ માં ઓક્સિડેશન કરી શકે છે. $HCl$ સાથેની પ્રક્રિયા એ એસિડ-બેઇઝ પ્રક્રિયા $(2PbO + 4HCl \rightarrow 2PbCl_{2} + 2H_{2}O)$ અને રેડોક્ષ પ્રક્રિયા $(PbO_{2} + 4HCl \rightarrow PbCl_{2} + Cl_{2} + 2H_{2}O)$ નું મિશ્રણ છે.
તેનાથી વિપરીત,$HNO_{3}$ પોતે એક ઓક્સિડેશનકર્તા છે,તેથી તે $PbO_{2}$ સાથે પ્રક્રિયા કરતું નથી. $HNO_{3}$ સાથેની પ્રક્રિયા માત્ર $PbO$ અને $HNO_{3}$ વચ્ચેની એસિડ-બેઇઝ પ્રક્રિયા સુધી મર્યાદિત છે: $2PbO + 4HNO_{3} \rightarrow 2Pb(NO_{3})_{2} + 2H_{2}O$. $PbO_{2}$ અવશેષ તરીકે બાકી રહે છે,જે સમગ્ર પ્રક્રિયાને અલગ બનાવે છે.

(N/A) પ્રકાશસંશ્લેષણમાં બે તબક્કાઓનો સમાવેશ થાય છે. તબક્કો $1$: $H_{2}O$ વિઘટન પામીને $H_{2}$ અને $O_{2}$ આપે છે $(2 H_{2}O_{(l)} \rightarrow 2 H_{2(g)} + O_{2(g)})$. તબક્કો $2$: ઉત્પન્ન થયેલ $H_{2}$,$CO_{2}$ નું ગ્લુકોઝમાં રિડક્શન કરે છે $(6 CO_{2(g)} + 12 H_{2(g)} \rightarrow C_{6}H_{12}O_{6(s)} + 6 H_{2}O_{(l)})$. ચોખ્ખી પ્રતિક્રિયા $6 CO_{2(g)} + 12 H_{2}O_{(l)} \rightarrow C_{6}H_{12}O_{6(s)} + 6 H_{2}O_{(l)} + 6 O_{2(g)}$ છે. આ વધુ યોગ્ય છે કારણ કે પાણી પ્રક્રિયક અને નીપજ બંને છે. આ માર્ગની તપાસ રેડિયોએક્ટિવ આઇસોટોપ લેબલિંગ,જેમ કે $H_{2}O^{18}$ નો ઉપયોગ કરીને કરી શકાય છે.
$(b)$ $O_{2}$ એ $O_{3}$ અને $H_{2}O_{2}$ બંનેમાંથી ઉત્પન્ન થાય છે. પ્રતિક્રિયા બે તબક્કામાં થાય છે: $O_{3(g)} \rightarrow O_{2(g)} + O_{(g)}$ અને $H_{2}O_{2(l)} + O_{(g)} \rightarrow H_{2}O_{(l)} + O_{2(g)}$. ચોખ્ખી પ્રતિક્રિયા $O_{3(g)} + H_{2}O_{2(l)} \rightarrow H_{2}O_{(l)} + O_{2(g)} + O_{2(g)}$ એ ઓક્સિજનના અણુઓનું મૂળ દર્શાવે છે. આ માર્ગની તપાસ $H_{2}O_{2}^{18}$ અથવા $O_{3}^{18}$ નો ઉપયોગ કરીને કરી શકાય છે.

(N/A) જ્યારે ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ અને રિડ્યુસિંગ એજન્ટ વચ્ચે પ્રતિક્રિયા કરવામાં આવે છે,ત્યારે જો રિડ્યુસિંગ એજન્ટ વધુ પ્રમાણમાં હોય તો નીચી ઓક્સિડેશન અવસ્થા ધરાવતું સંયોજન બને છે અને જો ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ વધુ પ્રમાણમાં હોય તો ઊંચી ઓક્સિડેશન અવસ્થા ધરાવતું સંયોજન બને છે. આ નીચે મુજબ સમજાવી શકાય છે:
$(i)$ $P_4$ અને $F_2$ અનુક્રમે રિડ્યુસિંગ અને ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ છે.
જો $P_4$ ના વધારાને $F_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે,તો $PF_3$ ઉત્પન્ન થાય છે,જેમાં $P$ નો ઓક્સિડેશન આંક $(O.N.)$ $+3$ છે: $P_4 (\text{excess}) + 6F_2 \to 4PF_3$.
જો કે,જો $P_4$ ને $F_2$ ના વધારા સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે,તો $PF_5$ ઉત્પન્ન થાય છે,જેમાં $P$ નો $O.N.$ $+5$ છે: $P_4 + 10F_2 (\text{excess}) \to 4PF_5$.
$(ii)$ $K$ રિડ્યુસિંગ એજન્ટ તરીકે કામ કરે છે,જ્યારે $O_2$ ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ છે.
જો $K$ ના વધારાને $O_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે,તો $K_2O$ બને છે,જેમાં $O$ નો $O.N.$ $-2$ છે: $4K (\text{excess}) + O_2 \to 2K_2O$.
જો કે,જો $K$ ને $O_2$ ના વધારા સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે,તો $K_2O_2$ બને છે,જેમાં $O$ નો $O.N.$ $-1$ છે: $2K + O_2 (\text{excess}) \to K_2O_2$.
$(iii)$ $C$ રિડ્યુસિંગ એજન્ટ છે,જ્યારે $O_2$ ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ તરીકે કામ કરે છે.
જો $C$ ના વધારાને $O_2$ ના અપૂરતા જથ્થાની હાજરીમાં બાળવામાં આવે,તો $CO$ ઉત્પન્ન થાય છે,જેમાં $C$ નો $O.N.$ $+2$ છે: $2C (\text{excess}) + O_2 \to 2CO$.
બીજી તરફ,જો $C$ ને $O_2$ ના વધારામાં બાળવામાં આવે,તો $CO_2$ ઉત્પન્ન થાય છે,જેમાં $C$ નો $O.N.$ $+4$ છે: $C + O_2 (\text{excess}) \to CO_2$.

(N/A) ઓક્સિડેશન પામતો પદાર્થ: $C_6 H_6 O_2$,રિડક્શન પામતો પદાર્થ: $AgBr$,ઓક્સિડેશનકર્તા: $AgBr$,રિડક્શનકર્તા: $C_6 H_6 O_2$
$(b)$ ઓક્સિડેશન પામતો પદાર્થ: $HCHO$,રિડક્શન પામતો પદાર્થ: $[Ag(NH_3)_2]^+$,ઓક્સિડેશનકર્તા: $[Ag(NH_3)_2]^+$,રિડક્શનકર્તા: $HCHO$
$(c)$ ઓક્સિડેશન પામતો પદાર્થ: $HCHO$,રિડક્શન પામતો પદાર્થ: $Cu^{2+}$,ઓક્સિડેશનકર્તા: $Cu^{2+}$,રિડક્શનકર્તા: $HCHO$
$(d)$ ઓક્સિડેશન પામતો પદાર્થ: $N_2 H_4$,રિડક્શન પામતો પદાર્થ: $H_2 O_2$,ઓક્સિડેશનકર્તા: $H_2 O_2$,રિડક્શનકર્તા: $N_2 H_4$
$(e)$ ઓક્સિડેશન પામતો પદાર્થ: $Pb$,રિડક્શન પામતો પદાર્થ: $PbO_2$,ઓક્સિડેશનકર્તા: $PbO_2$,રિડક્શનકર્તા: $Pb$

(N/A) $S_2O_3^{2-}$ માં $S$ નો સરેરાશ ઓક્સિડેશન આંક $(O.N.)$ $+2$ છે.
$Br_2$ એ $I_2$ કરતા વધુ શક્તિશાળી ઓક્સિડેશનકર્તા છે.
$Br_2$ થાયોસલ્ફેટમાં રહેલા સલ્ફરનું $+6$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં ($SO_4^{2-}$ માં) ઓક્સિડેશન કરે છે.
$I_2$ એ નિર્બળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે અને તે સલ્ફરનું માત્ર $+2.5$ ની સરેરાશ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં ($S_4O_6^{2-}$ માં) ઓક્સિડેશન કરી શકે છે.
તેથી,ઓક્સિડેશનનું પ્રમાણ ઓક્સિડેશનકર્તાની શક્તિ પર આધાર રાખે છે,જેના કારણે થાયોસલ્ફેટ અલગ રીતે પ્રતિક્રિયા આપે છે.

(A) માટે: $P_{4(s)} + 3OH^{-}_{(aq)} + 3H_{2}O_{(l)} \rightarrow PH_{3(g)} + 3H_{2}P{O_{2}}^{-}_{(aq)}$.
ઓક્સિડેશન અર્ધ-પ્રક્રિયા: $P_{4(s)} + 8OH^{-}_{(aq)} \rightarrow 4H_{2}P{O_{2}}^{-}_{(aq)} + 4e^{-}$.
રિડક્શન અર્ધ-પ્રક્રિયા: $P_{4(s)} + 12H_{2}O_{(l)} + 12e^{-} \rightarrow 4PH_{3(g)} + 12OH^{-}_{(aq)}$.
ઓક્સિડેશન અર્ધ-પ્રક્રિયાને $3$ વડે ગુણીને રિડક્શન અર્ધ-પ્રક્રિયામાં ઉમેરતા સંતુલિત સમીકરણ મળે છે.
$P_{4}$ એ ઓક્સિડેશનકર્તા અને રિડક્શનકર્તા બંને તરીકે વર્તે છે (વિષમીકરણ પ્રક્રિયા).

(N/A) રાસાયણિક પ્રક્રિયામાં પ્રક્રિયકોના ઓક્સિડેશન આંકમાં થતા ફેરફારને રેડોક્ષ પ્રક્રિયા કહેવામાં આવે છે.
રેડોક્ષ પ્રક્રિયા એ ઓક્સિડેશન અને રિડક્શન પ્રક્રિયાનું સંયોજન છે.
ઉપયોગો:
$i$. આ પ્રક્રિયાઓ ફાર્માસ્યુટિકલ,જૈવિક,ઔદ્યોગિક,ધાતુશાસ્ત્ર અને કૃષિ ક્ષેત્રોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.
$ii$. વ્યવસાયિક હેતુઓ અને વિવિધ પ્રકારના બળતણમાં ઉપયોગ.
$iii$. $NaOH$ ના ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનમાં ઉપયોગ.
$iv$. ડ્રાય અને વેટ બેટરીના સંચાલનમાં.
$v$. અત્યંત સક્રિય ધાતુઓ અને અધાતુઓના નિષ્કર્ષણ માટે વિદ્યુત-રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓમાં.
$vi$. હાઇડ્રોજનના ઉત્પાદનમાં.
$vii$. ઓઝોન સ્તરમાં ઓઝોન છિદ્રના વિકાસમાં.

(N/A) ઓક્સિડેશન આંકમાં થતા ફેરફારને આધારે:
$(i)$ $FeSO_4 + Mg \to MgSO_4 + Fe$: અહીં $Mg$ $(0)$ નું $Mg^{2+}$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે અને $Fe^{2+}$ નું $Fe$ $(0)$ માં રિડક્શન થાય છે.
$(ii)$ $Cu + 4HNO_3 \to Cu(NO_3)_2 + 2NO_2 + 2H_2O$: અહીં $Cu$ $(0)$ નું $Cu^{2+}$ $(+2)$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે અને $N$ $(+5)$ નું $N$ $(+4)$ માં રિડક્શન થાય છે.
$(iii)$ $H_2S + Cl_2 \to S + 2HCl$: અહીં $S$ $(-2)$ નું $S$ $(0)$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે અને $Cl$ $(0)$ નું $Cl$ $(-1)$ માં રિડક્શન થાય છે.
આ ત્રણેય પ્રતિક્રિયાઓ રેડોક્ષ પ્રતિક્રિયાઓ છે.

(A) પ્રતિક્રિયા $(i)$ માં,$S$ નો ઓક્સિડેશન આંક $0$ થી વધીને $H_2SO_4$ માં $+6$ થાય છે,જે ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયા છે.
પ્રતિક્રિયા $(ii)$ માં,$K$ નો ઓક્સિડેશન આંક $0$ થી વધીને $+1$ (ઓક્સિડેશન) થાય છે અને $Br$ નો $0$ થી ઘટીને $-1$ (રિડક્શન) થાય છે. એકંદરે આ રેડોક્ષ પ્રક્રિયા છે.

(N/A) કાર્બન $(C)$ રિડક્શનકર્તા છે અને $O_2$ ઓક્સિડેશનકર્તા છે. જ્યારે $C$ વધુ પ્રમાણમાં હોય,ત્યારે $CO$ બને છે ($C$ નો ઓક્સિડેશન આંક $= +2$). જ્યારે $O_2$ વધુ પ્રમાણમાં હોય,ત્યારે $CO_2$ બને છે ($C$ નો ઓક્સિડેશન આંક $= +4$).
$2C(s) + O_2(g) \rightarrow 2CO(g)$ (વધુ $C$)
$C(s) + O_2(g) \rightarrow CO_2(g)$ (વધુ $O_2$)
$(b)$ $P_4$ રિડક્શનકર્તા છે અને $Cl_2$ ઓક્સિડેશનકર્તા છે. જ્યારે $P_4$ વધુ પ્રમાણમાં હોય,ત્યારે $PCl_3$ બને છે ($P$ નો ઓક્સિડેશન આંક $= +3$). જ્યારે $Cl_2$ વધુ પ્રમાણમાં હોય,ત્યારે $PCl_5$ બને છે ($P$ નો ઓક્સિડેશન આંક $= +5$).
$P_4(s) + 6Cl_2(g) \rightarrow 4PCl_3(l)$ (વધુ $P_4$)
$P_4(s) + 10Cl_2(g) \rightarrow 4PCl_5(s)$ (વધુ $Cl_2$)
$(c)$ $Na$ રિડક્શનકર્તા છે અને $O_2$ ઓક્સિડેશનકર્તા છે. જ્યારે $Na$ વધુ પ્રમાણમાં હોય,ત્યારે $Na_2O$ બને છે ($O$ નો ઓક્સિડેશન આંક $= -2$). જ્યારે $O_2$ વધુ પ્રમાણમાં હોય,ત્યારે $Na_2O_2$ બને છે ($O$ નો ઓક્સિડેશન આંક $= -1$).
$4Na(s) + O_2(g) \rightarrow 2Na_2O(s)$ (વધુ $Na$)
$2Na(s) + O_2(g) \rightarrow Na_2O_2(s)$ (વધુ $O_2$)

(N/A) ટોલ્યુઈન એક અધ્રુવીય કાર્બનિક સંયોજન છે,જ્યારે $KMnO_4$ એક આયનીય,ધ્રુવીય અકાર્બનિક સંયોજન છે. તેઓ પાણીમાં મિશ્રિત થતા નથી. આલ્કોહોલ બંને માટે સામાન્ય દ્રાવક તરીકે કામ કરે છે,જે પ્રક્રિયાને સરળ બનાવે છે.
આલ્કલાઇન માધ્યમમાં ટોલ્યુઈનનું બેન્ઝોએટમાં ઓક્સિડેશન માટેનું સંતુલિત રેડોક્સ સમીકરણ:
$C_6H_5CH_3 + 2MnO_4^- + OH^- \rightarrow C_6H_5COO^- + 2MnO_2 + 2H_2O$
$(b)$ સાંદ્ર $H_2SO_4$ એસિડ અને ઓક્સિડેશનકર્તા બંને તરીકે કામ કરે છે. ક્લોરાઈડ ક્ષારો સાથે,તે $HCl$ વાયુ ઉત્પન્ન કરે છે,જેનું $H_2SO_4$ દ્વારા વધુ ઓક્સિડેશન થતું નથી. જો કે,બ્રોમાઈડ ક્ષારો સાથે,ઉત્પન્ન થયેલ $HBr$ એક પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે અને સાંદ્ર $H_2SO_4$ દ્વારા તેનું $Br_2$ (લાલ બાષ્પ) માં ઓક્સિડેશન થાય છે:
$2HBr + H_2SO_4 \rightarrow Br_2 + SO_2 + 2H_2O$

(N/A)

પ્રક્રિયા	ઓક્સિડેશન પામતા પદાર્થ	રિડક્શન પામતા પદાર્થ	ઓક્સિડેશનકર્તા	રિડક્શનકર્તા
$(a)$	$C_6H_6O_{2(aq)}$	$AgBr_{(s)}$	$AgBr_{(s)}$	$C_6H_6O_{2(aq)}$
$(b)$	$HCHO_{(l)}$	$[Ag(NH_3)_2]^+_{(aq)}$	$[Ag(NH_3)_2]^+_{(aq)}$	$HCHO_{(l)}$
$(c)$	$HCHO_{(l)}$	$Cu^{2+}_{(aq)}$	$Cu^{2+}_{(aq)}$	$HCHO_{(l)}$
$(d)$	$N_2H_{4(l)}$	$H_2O_{2(l)}$	$H_2O_{2(l)}$	$N_2H_{4(l)}$
$(e)$	$Pb_{(s)}$	$PbO_{2(s)}$	$PbO_{2(s)}$	$Pb_{(s)}$

(N/A) $S_2O_3^{2-}$ માં,$S$ નો સરેરાશ ઓક્સિડેશન આંક $+2$ છે. $S_4O_6^{2-}$ માં,$S$ નો સરેરાશ ઓક્સિડેશન આંક $+2.5$ છે. $SO_4^{2-}$ માં,$S$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+6$ છે.
$Br_2$ એ $I_2$ કરતા પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે. તેથી,$Br_2$ એ $S_2O_3^{2-}$ $(S=+2)$ નું $SO_4^{2-}$ $(S=+6)$ માં ઓક્સિડેશન કરવા માટે સક્ષમ છે.
$I_2$ એ નિર્બળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે. તેથી,તે ફક્ત $S_2O_3^{2-}$ $(S=+2)$ નું $S_4O_6^{2-}$ $(S=+2.5)$ માં ઓક્સિડેશન કરે છે.
આમ,હેલોજનની ઓક્સિડેશન શક્તિમાં તફાવતને કારણે અલગ અલગ નીપજો મળે છે.

(A) $(a) \ CuO_{(s)} + H_{2(g)} \to Cu_{(s)} + H_2O_{(g)}$
અહીં $Cu$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ થી ઘટીને $0$ થાય છે (રિડક્શન) અને $H$ નો ઓક્સિડેશન આંક $0$ થી વધીને $+1$ થાય છે (ઓક્સિડેશન). તેથી આ રેડોક્ષ પ્રક્રિયા છે.
$(b) \ Fe_2O_{3(s)} + 3CO_{(g)} \to 2Fe_{(s)} + 3CO_{2(g)}$
અહીં $Fe$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+3$ થી ઘટીને $0$ થાય છે (રિડક્શન) અને $C$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ થી વધીને $+4$ થાય છે (ઓક્સિડેશન). તેથી આ રેડોક્ષ પ્રક્રિયા છે.
$(c) \ 4BCl_{3(g)} + 3LiAlH_{4(s)} \to 2B_2H_{6(g)} + 3LiCl_{(s)} + 3AlCl_{3(s)}$
અહીં $B$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+3$ થી ઘટીને $-3$ થાય છે (રિડક્શન) અને $H$ નો ઓક્સિડેશન આંક $-1$ થી વધીને $+1$ થાય છે (ઓક્સિડેશન). તેથી આ રેડોક્ષ પ્રક્રિયા છે.
$(d) \ 2K_{(s)} + F_{2(g)} \to 2K^+F^-_{(s)}$
અહીં $K$ નો ઓક્સિડેશન આંક $0$ થી વધીને $+1$ થાય છે (ઓક્સિડેશન) અને $F$ નો ઓક્સિડેશન આંક $0$ થી ઘટીને $-1$ થાય છે (રિડક્શન). તેથી આ રેડોક્ષ પ્રક્રિયા છે.
$(e) \ 4NH_{3(g)} + 5O_{2(g)} \to 4NO_{(g)} + 6H_2O_{(g)}$
અહીં $N$ નો ઓક્સિડેશન આંક $-3$ થી વધીને $+2$ થાય છે (ઓક્સિડેશન) અને $O$ નો ઓક્સિડેશન આંક $0$ થી ઘટીને $-2$ થાય છે (રિડક્શન). તેથી આ રેડોક્ષ પ્રક્રિયા છે.

(N/A) $(i)$ એક પરિસ્થિતિમાં,પ્રક્રિયક પોતે જ તીવ્ર રંગીન હોય છે,દા.ત.,પરમેંગેનેટ આયન,$MnO_{4}^{-}.$ અહીં $MnO_{4}^{-}$ સ્વયં-સૂચક તરીકે કાર્ય કરે છે. આ કિસ્સામાં દ્રશ્યમાન અંતિમ બિંદુ ત્યારે પ્રાપ્ત થાય છે જ્યારે રિડક્ટન્ટ (દા.ત.,$Fe^{2+}$ અથવા $C_{2}O_{4}^{2-}$) નું ઓક્સિડેશન પૂર્ણ થાય અને $10^{-6} \ mol \ L^{-1}$ જેટલી ઓછી સાંદ્રતાએ $MnO_{4}^{-}$ નો ગુલાબી રંગ દેખાય. આ સંતુલન બિંદુની આગળ રંગમાં ન્યૂનતમ "ઓવરશૂટ" સુનિશ્ચિત કરે છે.
$(ii)$ જો કોઈ નાટકીય સ્વતઃ-રંગ પરિવર્તન ન હોય (જેમ કે $MnO_{4}^{-}$ ટાઇટ્રેશનમાં),તો એવા સૂચકો હોય છે જે પ્રક્રિયકનો છેલ્લો અંશ વપરાઈ ગયા પછી તરત જ ઓક્સિડાઇઝ થાય છે,જે નાટકીય રંગ પરિવર્તન ઉત્પન્ન કરે છે. શ્રેષ્ઠ ઉદાહરણ $Cr_{2}O_{7}^{2-}$ છે,જે સ્વયં-સૂચક નથી,પરંતુ તે સંતુલન બિંદુ પછી તરત જ ડાયફિનાઇલએમાઇન સૂચકને ઓક્સિડાઇઝ કરીને તીવ્ર વાદળી રંગ આપે છે,જે અંતિમ બિંદુ સૂચવે છે.
$(iii)$ અન્ય એક પદ્ધતિ જે રસપ્રદ અને સામાન્ય છે. તેનો ઉપયોગ એવા પ્રક્રિયકો સુધી મર્યાદિત છે જે $I^{-}$ આયનોનું ઓક્સિડેશન કરી શકે છે,દા.ત.,$2Cu_{(aq)}^{2+} + 4I_{(aq)}^{-} \rightarrow Cu_{2}I_{2(s)} + I_{2(aq)}$.
આ પદ્ધતિ એ હકીકત પર આધારિત છે કે આયોડિન સ્ટાર્ચ સાથે તીવ્ર વાદળી રંગ આપે છે અને થાયોસલ્ફેટ આયનો $(S_{2}O_{3(aq)}^{2-})$ સાથે ચોક્કસ પ્રતિક્રિયા આપે છે: $I_{2(aq)} + 2S_{2}O_{3(aq)}^{2-} \rightarrow 2I_{(aq)}^{-} + S_{4}O_{6(aq)}^{2-}$.
$I_{2}$ પાણીમાં અદ્રાવ્ય હોવા છતાં,$KI$ ધરાવતા દ્રાવણમાં $KI_{3}$ તરીકે રહે છે.
આયોડાઇડ આયનો પર $Cu^{2+}$ આયનોની પ્રતિક્રિયાથી આયોડિન મુક્ત થયા પછી સ્ટાર્ચ ઉમેરતા,તીવ્ર વાદળી રંગ દેખાય છે. જેમ આયોડિન થાયોસલ્ફેટ આયનો દ્વારા વપરાઈ જાય છે,તેમ આ રંગ અદૃશ્ય થઈ જાય છે. આમ,અંતિમ બિંદુ સરળતાથી શોધી શકાય છે.

(N/A) $(1) \ 4Zn + 2NO_3^- + 10H^+ \to 4Zn^{2+} + N_2O + 5H_2O$
$(2) \ 4I^- + O_2 + 2H_2O \to 2I_2 + 4OH^-$
$(3) \ 4MnO_4^- + 5C_2H_5OH + 12H^+ \to 4Mn^{2+} + 5CH_3COOH + 11H_2O$

$KMnO_4$ નું રિડક્શન માધ્યમના $pH$ પર આધાર રાખે છે:
$1$. એસિડિક માધ્યમમાં $(pH < 7)$: $MnO_4^-$ નું રિડક્શન $Mn^{2+}$ (રંગહીન દ્રાવણ) માં થાય છે. પ્રક્રિયા: $MnO_4^- + 8H^+ + 5e^- \rightarrow Mn^{2+} + 4H_2O$.
$2$. તટસ્થ અથવા મંદ બેઝિક માધ્યમમાં $(pH \approx 7)$: $MnO_4^-$ નું રિડક્શન $MnO_2$ (કથ્થઈ અવક્ષેપ) માં થાય છે. પ્રક્રિયા: $MnO_4^- + 2H_2O + 3e^- \rightarrow MnO_2 + 4OH^-$.
$3$. પ્રબળ બેઝિક માધ્યમમાં $(pH > 7)$: $MnO_4^-$ નું રિડક્શન $MnO_4^{2-}$ (લીલું દ્રાવણ) માં થાય છે. પ્રક્રિયા: $MnO_4^- + e^- \rightarrow MnO_4^{2-}$.

(D) મંદ અને સાંદ્ર બંને $HCl$,$Zn$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $ZnCl_2$ અને $H_2$ વાયુ ઉત્પન્ન કરે છે.
$Zn(s) + 2HCl(aq) \rightarrow ZnCl_2(aq) + H_2(g)$.
આથી,પ્રક્રિયા $(ii)$ શક્ય નથી તેવું વિધાન ખોટું છે.

(N/A) $KMnO_{4}$ નો ઓક્સિડેશનકર્તા ગુણધર્મ દ્રાવણના $pH$ પર આધાર રાખે છે.
$1$. એસિડિક માધ્યમમાં $(pH < 7)$:
$MnO_{4}^{-} + 8H^{+} + 5e^{-} \rightarrow Mn^{2+} + 4H_{2}O$
અહીં,$Mn$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+7$ થી ઘટીને $+2$ થાય છે,જેના પરિણામે રંગહીન દ્રાવણ મળે છે.
$2$. બેઝિક માધ્યમમાં $(pH > 7)$:
$MnO_{4}^{-} + e^{-} \rightarrow MnO_{4}^{2-}$ (લીલું દ્રાવણ)
અહીં,$Mn$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+7$ થી ઘટીને $+6$ થાય છે.
$3$. તટસ્થ અથવા મંદ બેઝિક માધ્યમમાં $(pH \approx 7)$:
$MnO_{4}^{-} + 2H_{2}O + 3e^{-} \rightarrow MnO_{2} + 4OH^{-}$ (કથ્થઈ અવક્ષેપ)
અહીં,$Mn$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+7$ થી ઘટીને $+4$ થાય છે.

(N/A) સમીકરણ $(i)$ માં,તત્વોના ઓક્સિડેશન આંકમાં કોઈ ફેરફાર થતો નથી,તેથી આ પ્રક્રિયા રેડોક્ષ પ્રક્રિયા નથી. તે એસિડ-બેઇઝ પ્રક્રિયા છે.
સમીકરણ $(ii)$ માં,$Pb$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+4$ થી ઘટીને $+2$ થાય છે (રિડક્શન) અને $Cl$ નો ઓક્સિડેશન આંક $-1$ થી વધીને $0$ થાય છે (ઓક્સિડેશન). આમ,$PbO_2$ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે અને $Cl^-$ નું $Cl_2$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે.

(A) $(a) 6 Fe^{+2} + 14 H^{+} + Cr_2O_7^{-2} \to 2 Cr^{+3} + 6 Fe^{+3} + 7 H_2O$
$(b) I_2 + 10 NO_3^- + 8 H^{+} \to 10 NO_2 + 2 IO_3^- + 4 H_2O$
$(c) I_2 + 2 S_2O_3^{-2} \to 2 I^{-} + S_4O_6^{-2}$
$(d) 2 MnO_4^- + 16 H^{+} + 5 C_2O_4^{-2} \to 2 Mn^{+2} + 10 CO_2 + 8 H_2O$

(A, C) રેડોક્ષ પ્રતિક્રિયા ઓળખવા માટે,આપણે તેમાં રહેલા તત્વોના ઓક્સિડેશન આંકમાં થતા ફેરફારને તપાસીએ છીએ.
$(a) 3HCl + HNO_3 \to Cl_2 + NOCl + 2H_2O$
આ પ્રતિક્રિયામાં,$Cl$ નો ઓક્સિડેશન આંક $-1$ થી વધીને $0$ થાય છે (ઓક્સિડેશન),અને $N$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+5$ થી ઘટીને $+3$ થાય છે (રિડક્શન). તેથી,આ એક રેડોક્ષ પ્રતિક્રિયા છે. $HCl$ એ રિડક્શનકર્તા છે અને $HNO_3$ એ ઓક્સિડેશનકર્તા છે.
$(b) HgCl_2 + 2KI \to HgI_2 + 2KCl$
આ પ્રતિક્રિયામાં,તમામ તત્વોના ઓક્સિડેશન આંક $(Hg: +2, Cl: -1, K: +1, I: -1)$ બદલાતા નથી. તેથી,આ રેડોક્ષ પ્રતિક્રિયા નથી.
$(c) Fe_2O_3 + 3CO \to 2Fe + 3CO_2$
આ પ્રતિક્રિયામાં,$Fe$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+3$ થી ઘટીને $0$ થાય છે (રિડક્શન),અને $C$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ થી વધીને $+4$ થાય છે (ઓક્સિડેશન). તેથી,આ એક રેડોક્ષ પ્રતિક્રિયા છે. $CO$ એ રિડક્શનકર્તા છે અને $Fe_2O_3$ એ ઓક્સિડેશનકર્તા છે.

(E) પ્રતિક્રિયા $(d)$ માટે: $PCl_{3(l)} + 3H_2O_{(l)} \to 3HCl_{(aq)} + H_3PO_{3(aq)}$
ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓની ગણતરી કરતા: $PCl_3$ માં $P$ ની અવસ્થા $+3$ છે,$H_3PO_3$ માં $P$ ની અવસ્થા $+3$ છે. $Cl$ બંનેમાં $-1$ છે. $H$ $+1$ અને $O$ $-2$ છે.
ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં કોઈ ફેરફાર થતો નથી,તેથી આ રેડોક્સ પ્રતિક્રિયા નથી.
પ્રતિક્રિયા $(e)$ માટે: $4NH_{3(aq)} + 3O_{2(g)} \to 2N_{2(g)} + 6H_2O_{(g)}$
ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓની ગણતરી કરતા: $NH_3$ માં $N$ ની અવસ્થા $-3$ છે,$N_2$ માં $N$ ની અવસ્થા $0$ છે. $O_2$ માં $O$ ની અવસ્થા $0$ છે,$H_2O$ માં $O$ ની અવસ્થા $-2$ છે.
અહીં,$N$ નું ઓક્સિડેશન ($-3$ થી $0$) થાય છે અને $O$ નું રિડક્શન ($0$ થી $-2$) થાય છે.
તેથી,આ એક રેડોક્સ પ્રતિક્રિયા છે.
$O_2$ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે અને $NH_3$ રિડક્શનકર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે.

(D) એસિડિક માધ્યમમાં $K_2Cr_2O_7$ દ્વારા $Fe^{2+}$ નું $Fe^{3+}$ માં અને $C_2O_4^{2-}$ નું $CO_2$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે.
$K_2Cr_2O_7$ માટે $n$-ફેક્ટર $6$ છે $(Cr^{+6} \rightarrow Cr^{+3})$.
ફેરસ ઓક્ઝેલેટ $(FeC_2O_4)$ માટે $n$-ફેક્ટર $3$ છે ($Fe^{+2} \rightarrow Fe^{+3}$ અને $C_2O_4^{2-} \rightarrow 2CO_2 + 2e^-$).
$FeC_2O_4$ નું મોલર દળ = $56 + 2 \times 12 + 4 \times 16 = 144 \ g \ mol^{-1}$.
તુલ્યભાર સરખાવતા: $M_1 \times V_1 \times n_1 = \frac{\text{દળ}}{M_w} \times n_2$.
$0.02 \times V \times 6 = \frac{0.288}{144} \times 3$.
$0.12 \times V = 0.006$.
$V = \frac{0.006}{0.12} \times 1000 \ mL = 50 \ mL$.

(A) $K_{2}Cr_{2}O_{7}$ એ એસિડિક માધ્યમમાં પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે.
તે સલ્ફાઇટ આયનો $(SO_{3}^{2-})$ નું સલ્ફેટ આયનો $(SO_{4}^{2-})$ માં ઓક્સિડેશન કરી શકે છે.
સંતુલિત આયનીય પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$Cr_{2}O_{7}^{2-} + 3SO_{3}^{2-} + 8H^{+} \rightarrow 2Cr^{3+} + 3SO_{4}^{2-} + 4H_{2}O$
અન્ય આયનો જેવા કે $CO_{3}^{2-}$,$SO_{4}^{2-}$ અને $NO_{3}^{-}$ કાં તો પહેલેથી જ તેમના મહત્તમ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે અથવા પ્રમાણિત પરિસ્થિતિઓમાં ડાયક્રોમેટ સાથે રેડોક્સ પ્રક્રિયા કરતા નથી.

(C) એસિડિક માધ્યમમાં સંતુલિત રેડોક્ષ પ્રક્રિયા: $6Fe^{2+} + Cr_{2}O_{7}^{2-} + 14H^+ \rightarrow 6Fe^{3+} + 2Cr^{3+} + 7H_{2}O$.
તુલ્યતાના નિયમ મુજબ,$Fe^{2+}$ ના તુલ્યાંક = $Cr_{2}O_{7}^{2-}$ ના તુલ્યાંક.
$(Molarity \times Volume \times n-factor)_{Fe^{2+}} = (Molarity \times Volume \times n-factor)_{Cr_{2}O_{7}^{2-}}$.
$Fe^{2+} \rightarrow Fe^{3+}$ માટે,$n-factor = 1$.
$Cr_{2}O_{7}^{2-} \rightarrow 2Cr^{3+}$ માટે,$n-factor = 6$.
$\left(\frac{15 \times M_{Fe^{2+}}}{1000}\right) \times 1 = \left(\frac{20 \times 0.03}{1000}\right) \times 6$.
$15 \times M_{Fe^{2+}} = 3.6$.
$M_{Fe^{2+}} = 0.24 \ M = 24 \times 10^{-2} \ M$.
આમ,જવાબ $24$ છે.

(B) સંતુલિત રેડોક્ષ પ્રક્રિયા:
$8CrO_{4}^{2-} + 3S_{2}O_{3}^{2-} + 10H_{2}O \rightarrow 8Cr(OH)_{4}^{-} + 6SO_{4}^{2-} + 2OH^{-}$
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$CrO_{4}^{2-}$ ($Cr^{+6}$ થી $Cr^{+3}$) માટે $n$-ફેક્ટર $3$ છે,અને $S_{2}O_{3}^{2-}$ ($S^{+2}$ થી $S^{+6}$) માટે,ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં કુલ ફેરફાર $2 \times (6-2) = 8$ છે.
તુલ્યતાના નિયમનો ઉપયોગ કરતા: $n_{1}M_{1}V_{1} = n_{2}M_{2}V_{2}$
$3 \times 0.154 \times V = 8 \times 0.25 \times 40$
$0.462 \times V = 80$
$V = \frac{80}{0.462} \approx 173.16 \ mL$
નજીકના પૂર્ણાંકમાં રાઉન્ડ-ઓફ કરતા,આપણને $173 \ mL$ મળે છે.

(C) એસિડિક માધ્યમમાં સંતુલિત રેડોક્સ પ્રક્રિયા:
$MnO_{4}^{-} + 5Fe^{2+} + 8H^{+} \rightarrow Mn^{2+} + 5Fe^{3+} + 4H_{2}O$
$KMnO_{4}$ ના તુલ્યાંક = $FeSO_{4}$ ના તુલ્યાંક
$n_{factor} \times M_{1} \times V_{1} = n_{factor} \times M_{2} \times V_{2}$
$KMnO_{4}$ માટે,$n_{factor} = 5$ ($Mn^{+7}$ નું $Mn^{+2}$ માં રિડક્શન).
$FeSO_{4}$ માટે,$n_{factor} = 1$ ($Fe^{+2}$ નું $Fe^{+3}$ માં ઓક્સિડેશન).
આપેલ છે: $V_{1} = V_{2} = 10 \, mL$,$M_{2} = 0.1 \, M$.
$5 \times M_{1} \times 10 = 1 \times 0.1 \times 10$
$M_{1} = \frac{0.1}{5} = 0.02 \, M$
$KMnO_{4}$ નું મોલર દળ = $39 + 55 + (4 \times 16) = 158 \, g/mol$.
સાંદ્રતા ($g/L$ માં) = મોલારિટી $\times$ મોલર દળ = $0.02 \times 158 = 3.16 \, g/L$.
$3.16 \, g/L = 316 \times 10^{-2} \, g/L$.
આમ,જવાબ $316$ છે.

(C) બેઝિક માધ્યમમાં,પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ $(KMnO_4)$ હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ $(H_2O_2)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડ $(MnO_2)$,ઓક્સિજન વાયુ $(O_2)$,પાણી $(H_2O)$ અને પોટેશિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(KOH)$ આપે છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ:
$2KMnO_4 + 3H_2O_2 \longrightarrow 2MnO_2 + 3O_2 + 2H_2O + 2KOH$
નીપજ $MnO_2$ માં,ધારો કે $Mn$ નો ઓક્સિડેશન આંક $x$ છે.
$x + 2(-2) = 0$
$x - 4 = 0$
$x = +4$
તેથી,નીપજમાં મેંગેનીઝનો ઓક્સિડેશન આંક $4$ છે.

(C) એસિડિક માધ્યમમાં સંતુલિત રેડોક્સ પ્રક્રિયા: $Cr_2O_7^{2-} + 14H^+ + 6Fe^{2+} \rightarrow 2Cr^{3+} + 6Fe^{3+} + 7H_2O$.
તુલ્યતાના નિયમ મુજબ,$K_2Cr_2O_7$ ના તુલ્યાંક = $Fe^{2+}$ ના તુલ્યાંક.
$K_2Cr_2O_7$ માટે $n.f = 6$.
$Fe^{2+}$ માટે $n.f = 1$.
$K_2Cr_2O_7$ ના તુલ્યાંક = $0.02 \times 20 \times 6 = 2.4$.
$Fe^{2+}$ ના તુલ્યાંક = $M \times 10 \times 1 = 10M$.
$10M = 2.4$ હોવાથી,$M = 0.24 \, M = 24 \times 10^{-2} \, M$.
તેથી,જવાબ $24$ છે.

(D) ,$S$,અને $P$ ની ગરમ સાંદ્ર $H_{2}SO_{4}$ સાથેની પ્રક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$C + 2H_{2}SO_{4} \longrightarrow CO_{2} + 2SO_{2} + 2H_{2}O$
$S + 2H_{2}SO_{4} \longrightarrow 3SO_{2} + 2H_{2}O$
$P_{4} + 10H_{2}SO_{4} \longrightarrow 4H_{3}PO_{4} + 10SO_{2} + 4H_{2}O$
સમીકરણોમાં દર્શાવ્યા મુજબ,ત્રણેય તત્વો ($C$,$S$,અને $P$) ગરમ સાંદ્ર $H_{2}SO_{4}$ સાથે પ્રક્રિયા કરવાથી $SO_{2}$ વાયુ ઉત્પન્ન કરે છે.

(B)
ઓક્સિડેશન-રિડક્શન (રેડોક્ષ) પ્રક્રિયાઓ એવી પ્રક્રિયાઓ છે જેમાં કોઈપણ તત્વની ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં ફેરફાર થાય છે.
$(a)$ $H_{2} + Br_{2} \longrightarrow 2HBr$: ઓક્સિડેશન અવસ્થા બદલાય છે.
$(b)$ $NaCl + AgNO_{3} \longrightarrow NaNO_{3} + AgCl$: આ પ્રક્રિયામાં કોઈ પણ તત્વની ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં ફેરફાર થતો નથી. આ એક દ્વિવિસ્થાપન પ્રક્રિયા છે.
$(c)$ $2Na_{2}S_{2}O_{3} + I_{2} \longrightarrow Na_{2}S_{4}O_{6} + 2NaI$: સલ્ફરની ઓક્સિડેશન અવસ્થા બદલાય છે.
$(d)$ $Cl_{2} + H_{2}O \longrightarrow HCl + HOCl$: ક્લોરીનનું વિષમીકરણ (disproportionation) થાય છે.
તેથી,$(b)$ માં આપેલી પ્રક્રિયા રેડોક્ષ પ્રક્રિયા નથી.

(D) એસિડિક માધ્યમમાં સંતુલિત રેડોક્સ પ્રક્રિયા: $2KMnO_4 + 10KI + 8H_2SO_4 \longrightarrow 2MnSO_4 + 5I_2 + 6K_2SO_4 + 8H_2O$.
આ પ્રક્રિયામાં,$KMnO_4$ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે જ્યાં $Mn$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+7$ થી બદલાઈને $+2$ થાય છે,તેથી $KMnO_4$ માટે $n$-ફેક્ટર $5$ છે.
$KI$ માટે,$I$ નો ઓક્સિડેશન આંક $-1$ થી બદલાઈને $0$ થાય છે,તેથી $KI$ માટે $n$-ફેક્ટર $1$ છે.
તુલ્યાંકના નિયમ મુજબ,$KMnO_4$ ના તુલ્યાંક અને $KI$ ના તુલ્યાંક સમાન હોવા જોઈએ.
$KMnO_4$ ના તુલ્યાંક $= KI$ ના તુલ્યાંક.
$n_{KMnO_4} \times n\text{-ફેક્ટર}_{KMnO_4} = KI$ ના તુલ્યાંક.
$n_{KMnO_4} \times 5 = 1$.
$n_{KMnO_4} = 1/5$.

(D) .
ઓક્ઝેલિક એસિડ,જ્યારે એસિડ $(H^{+})$ ની હાજરીમાં પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ $(KMnO_4)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તેનું ઓક્સિડેશન થઈને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ વાયુ ઉત્પન્ન થાય છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$2 KMnO_4 + 5 H_2C_2O_4 + 6 H^{+} \longrightarrow 2 Mn^{2+} + 2 K^{+} + 10 CO_2 + 8 H_2O$

(B) કોપર અને સાંદ્ર સલ્ફ્યુરિક એસિડ વચ્ચેની પ્રક્રિયા રેડોક્સ પ્રક્રિયા છે જેમાં કોપરનું ઓક્સિડેશન થાય છે અને સલ્ફ્યુરિક એસિડનું રિડક્શન થાય છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$Cu_{(s)} + 2H_2SO_{4(conc.)} \rightarrow CuSO_{4(aq)} + SO_{2(g)} + 2H_2O_{(l)}$
આ પ્રક્રિયામાં,$SO_2$ એ ઉત્પન્ન થતું સલ્ફર ધરાવતું સંયોજન $X$ છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(B) $SO_2$ ની એસિડિક $KMnO_4$ સાથેની પ્રક્રિયા: $2KMnO_4 + 5SO_2 + 2H_2O \rightarrow K_2SO_4 + 2MnSO_4 + 2H_2SO_4$. અહીં,$X$ એ $MnSO_4$ છે,જેમાં $Mn$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ છે.
તટસ્થ પરિસ્થિતિમાં,$MnSO_4$ એ ઝિંક ઓક્સાઈડ $(ZnO)$ ની હાજરીમાં $KMnO_4$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે: $3MnSO_4 + 2KMnO_4 + 2H_2O \rightarrow 5MnO_2 + K_2SO_4 + 2H_2SO_4$. અહીં,$Y$ એ $MnO_2$ છે,જેમાં $Mn$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+4$ છે.
આમ,$X$ અને $Y$ માં $Mn$ ના ઓક્સિડેશન આંક અનુક્રમે $+2$ અને $+4$ છે.

(D) જ્યારે મંદ $H_2SO_4$ વડે એસિડિક બનાવેલ $K_2Cr_2O_7$ પેપર $SO_2$ વાયુના સંપર્કમાં આવે છે,ત્યારે નારંગી ડાયક્રોમેટ આયન $(Cr_2O_7^{2-})$ નું રિડક્શન થઈને લીલો ક્રોમિયમ$(III)$ આયન $(Cr^{3+})$ બને છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ:
$Cr_2O_7^{2-} + 3SO_2 + 2H^+ \rightarrow 2Cr^{3+} + 3SO_4^{2-} + H_2O$
આમ,$Cr^{3+}$ આયનોના નિર્માણને કારણે પેપર લીલું બને છે.

(A) એસિડિક માધ્યમમાં,$KMnO_4$ પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે અને આયોડાઇડ આયનો $(I^{-})$ નું આયોડિન $(I_2)$ માં ઓક્સિડેશન કરે છે:
$2 MnO_4^{-} + 10 I^{-} + 16 H^{+} \rightarrow 2 Mn^{2+} + 5 I_2 + 8 H_2 O$
તટસ્થ અથવા હળવા બેઝિક માધ્યમમાં,$KMnO_4$ આયોડાઇડ આયનો $(I^{-})$ નું આયોડેટ આયનો $(IO_3^{-})$ માં ઓક્સિડેશન કરે છે:
$2 MnO_4^{-} + I^{-} + H_2 O \rightarrow 2 MnO_2 + IO_3^{-} + 2 OH^{-}$
તેથી,નીપજો અનુક્રમે $I_2$ અને $IO_3^{-}$ છે.

(A) વિઘટન રેડોક્ષ પ્રક્રિયામાં એક સંયોજનનું બે કે તેથી વધુ નીપજોમાં વિભાજન થાય છે જેમાં તત્વોના ઓક્સિડેશન આંક બદલાય છે.
પ્રક્રિયા $2Pb(NO_3)_{2(s)} \longrightarrow 2PbO_{(s)} + 4NO_{2(g)} + O_{2(g)}$ માં,$N$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+5$ થી બદલાઈને $+4$ થાય છે અને $O$ નો ઓક્સિડેશન આંક $-2$ થી બદલાઈને $0$ થાય છે. તેથી,આ એક વિઘટન રેડોક્ષ પ્રક્રિયા છે.
વિકલ્પ $A$ સાચો જવાબ છે.

(A) આપેલ પ્રક્રિયા $2[Au(CN)_2]_{(aq)}^{-} + Zn_{(s)} \rightarrow 2Au_{(s)} + [Zn(CN)_4]_{(aq)}^{2-}$ છે.
ઓક્સિડેશન આંક નક્કી કરતા: $2[\stackrel{+1}{Au}(CN)_2]_{(aq)}^{-} + \stackrel{0}{Zn}_{(s)}$ $\rightarrow 2\stackrel{0}{Au}_{(s)} + [\stackrel{+2}{Zn}(CN)_4]_{(aq)}^{2-}$.
અહીં,$Zn$ નું $0$ થી $+2$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે અને $Au$ નું $+1$ થી $0$ માં રિડક્શન થાય છે. ઓક્સિડેશન અને રિડક્શન બંને થતા હોવાથી,આ એક રેડોક્ષ પ્રક્રિયા છે.
$Zn$ એ સંકિર્ણમાંથી $Au$ નું વિસ્થાપન કરે છે,તેથી તે વિસ્થાપન પ્રક્રિયા છે.
તેથી,$A$ અને $B$ બંને સાચા છે.

(D) રેડોક્સ ટાઇટ્રેશનમાં,સૂચકો ઓક્સિડેશન પોટેન્શિયલમાં થતા ફેરફારો પ્રત્યે સંવેદનશીલ હોય છે.
એસિડ-બેઝ ટાઇટ્રેશનમાં,સૂચકો દ્રાવણના $pH$ માં થતા ફેરફારો પ્રત્યે સંવેદનશીલ હોય છે.
વિધાન $I$ ખોટું છે કારણ કે રેડોક્સ સૂચકો પોટેન્શિયલ ફેરફારો પ્રત્યે પ્રતિભાવ આપે છે,$pH$ પ્રત્યે નહીં.
વિધાન $II$ ખોટું છે કારણ કે એસિડ-બેઝ સૂચકો $pH$ ફેરફારો પ્રત્યે પ્રતિભાવ આપે છે,ઓક્સિડેશન પોટેન્શિયલ પ્રત્યે નહીં.
તેથી,બંને વિધાનો ખોટા છે.

(B) પ્રક્રિયા છે: $2MnO_2 + 4KOH + O_2 \rightarrow 2K_2MnO_4 + 2H_2O$. તેથી,$A$ એ $K_2MnO_4$ છે.
તટસ્થ અથવા એસિડિક માધ્યમમાં,$K_2MnO_4$ અસમાનતા પામે છે: $3MnO_4^{2-} + 4H^+ \rightarrow 2MnO_4^- + MnO_2 + 2H_2O$.
અહીં,$B$ એ $MnO_4^-$ ($Mn^{+7}$,$d^0$ ઇલેક્ટ્રોન રચના,$n=0$,$\mu = 0 \ BM$) છે અને $C$ એ $MnO_2$ ($Mn^{+4}$,$d^3$ ઇલેક્ટ્રોન રચના,$n=3$,$\mu = \sqrt{3(3+2)} = \sqrt{15} \approx 3.87 \ BM$) છે.
ચુંબકીય મોમેન્ટનો સરવાળો $0 + 3.87 = 3.87 \ BM$ થાય છે.
નજીકનો પૂર્ણાંક $4$ છે.