रोज़मर्रा की ज़िंदगी में ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रियाओं का उपयोग कैसे किया जाता है?

एक ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रिया, या रेडॉक्स प्रतिक्रिया, एक रासायनिक प्रतिक्रिया है जिसमें एक या अधिक इलेक्ट्रॉनों को एक अणु या यौगिक से दूसरे में स्थानांतरित किया जाता है। जो प्रजाति इलेक्ट्रॉनों को खोती है वह ऑक्सीकृत होती है और आमतौर पर एक कम करने वाला एजेंट होता है; वह प्रजाति जो इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त करती है, कम हो जाती है और आमतौर पर ऑक्सीकरण एजेंट होती है। प्रतिदिन रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं में प्रकाश संश्लेषण, श्वसन, दहन और क्षरण शामिल हैं।

टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)

कोशिकीय श्वसन के दौरान, पौधों में प्रकाश संश्लेषण के दौरान, और दहन और क्षरण प्रतिक्रियाओं के दौरान हमारी कोशिकाओं में ऑक्सीकरण और कमी (या रेडॉक्स) प्रतिक्रियाएं होती हैं।

प्रकाश संश्लेषण में, जो पौधों की हरी पत्तियों में होता है, कार्बन डाइऑक्साइड और पानी प्रकाश के प्रभाव में मिलकर आणविक ऑक्सीजन और कार्बोहाइड्रेट ग्लूकोज बनाते हैं। संयंत्र अपनी चयापचय प्रक्रियाओं के लिए ग्लूकोज को ईंधन के रूप में उपयोग करता है। पहले चरण में, हाइड्रोजन परमाणुओं को मुक्त करने, उन्हें कम करने और ऑक्सीजन गैस बनाने के लिए प्रकाश ऊर्जा का उपयोग किया जाता है; ये परमाणु तब कार्बन डाइऑक्साइड में कार्बन को कम करते हैं। इसे मोटे तौर पर कार्बन डाइऑक्साइड + पानी + प्रकाश ऊर्जा → कार्बोहाइड्रेट + ऑक्सीजन + पानी के रूप में व्यक्त किया जा सकता है। प्रकाश संश्लेषण के लिए समग्र, संतुलित प्रतिक्रिया आमतौर पर 6 CO2 + 6 H2O -> C6H12O6 + 6 O2 लिखी जाती है।

सेलुलर श्वसन जीवों को ग्लूकोज के रासायनिक बंधनों में संग्रहीत ऊर्जा को मुक्त करने की अनुमति देता है; इसे भोजन से ईंधन प्राप्त करने का अंतिम बिंदु समझें। संतुलित रेडॉक्स प्रतिक्रिया है:

सी₆एच₁₂हे₆ + 6 ओ₂ -> 6 सीओ₂ + 6 एच₂ओ + 36 एटीपी

जहां एटीपी एडेनोसाइन ट्राइफॉस्फेट है, एक साधारण ऊर्जा आपूर्ति करने वाला यौगिक जो विभिन्न अन्य चयापचय प्रक्रियाओं को संचालित करता है। इस प्रतिक्रिया में ग्लूकोज का ऑक्सीकरण होता है और ऑक्सीजन की कमी होती है। संक्षेप में, जब भी आप देखते हैं कि एक यौगिक ने हाइड्रोजन परमाणुओं को खो दिया है, तो इसका ऑक्सीकरण हो गया है और जब इसे प्राप्त किया गया है तो इसे कम कर दिया गया है।

शायद आप जलने, या दहन को एक रासायनिक प्रक्रिया से अधिक एक भौतिक प्रक्रिया के रूप में सोचते हैं। फिर भी, जीवाश्म ईंधन में हाइड्रोकार्बन का दहन, साथ ही लकड़ी में कार्बनिक पदार्थों का जलना सर्वोत्कृष्ट रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं का प्रतिनिधित्व करता है। प्रत्येक मामले में, यौगिक में कार्बन हवा में ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ बंध जाता है, जबकि कुछ ऑक्सीजन यौगिक में हाइड्रोजन से बंधता है; इसलिए, जलने वाले यौगिक का ऑक्सीकरण होता है और ऑक्सीजन कम हो जाती है, कार्बन डाइऑक्साइड और जल वाष्प दहन उत्पादों के रूप में उत्सर्जित होते हैं।

जब पानी के संपर्क में आता है, उदाहरण के लिए, एक लोहे का पाइप, पानी में कुछ ऑक्सीजन लोहे को ऑक्सीकरण करता है, जिससे मुक्त हाइड्रोजन आयन उत्पन्न होते हैं। ये आयन परिवेशी वायु में ऑक्सीजन के साथ मिलकर पानी बनाते हैं, और प्रक्रिया फिर से लोहे के ऑक्सीकरण चरण पर शुरू होती है, परिणामस्वरूप अधिक ऑक्सीकृत अवस्था में लोहे की मात्रा बढ़ रही है - अर्थात, अधिक से अधिक धनात्मक आवेश वहन कर रहा है। ये लौह परमाणु हाइड्रॉक्सिल समूहों के साथ गठबंधन करते हैं - नकारात्मक रूप से चार्ज ऑक्सीजन-हाइड्रोजन जोड़े - यौगिक Fe (OH) बनाने के लिए₂, या लोहा (II) हाइड्रॉक्साइड, और Fe (OH)₃, या लोहा (III) हाइड्रॉक्साइड। अंततः, सुखाने के साथ, Fe2O3, या आयरन ऑक्साइड जो बचता है, वह लाल-भूरे रंग का पदार्थ है जिसे जंग के रूप में जाना जाता है।