रसायन विज्ञान में ऑक्सीकरण की अवधारणा कुछ हद तक भ्रमित करने वाली है, ज्यादातर इसलिए कि यह परमाणु की संरचना और रासायनिक प्रतिक्रियाओं के होने की समझ से पहले की है। इस शब्द की उत्पत्ति तब हुई जब रसायनज्ञ ऑक्सीजन से संबंधित प्रतिक्रियाओं का विश्लेषण कर रहे थे, जो कि पहला ज्ञात ऑक्सीकरण एजेंट था।
प्रतिक्रियाओं में इलेक्ट्रॉनों के आदान-प्रदान से परिचित आधुनिक रसायनज्ञों के लिए, ऑक्सीकरण इलेक्ट्रॉनों के नुकसान और इलेक्ट्रॉनों के लाभ में कमी को संदर्भित करता है। आधुनिक परिभाषा उन प्रतिक्रियाओं पर लागू होती है जिनमें ऑक्सीजन के साथ-साथ वे भी शामिल नहीं होते हैं, जैसे कि मीथेन का उत्पादन (सीएचएच)4) कार्बन और हाइड्रोजन से। जब आप कार्बन डाइऑक्साइड और पानी बनाने के लिए मीथेन में ऑक्सीजन मिलाते हैं, तो वह भी ऑक्सीकरण होता है। कार्बन परमाणु इलेक्ट्रॉनों को खो देता है, और इसकी ऑक्सीकरण अवस्था बदल जाती है जबकि ऑक्सीजन परमाणु इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त करते हैं और कम हो जाते हैं। इसे रेडॉक्स प्रतिक्रिया के रूप में जाना जाता है।
टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)
मीथेन अणु में कार्बन की ऑक्सीकरण अवस्था -4 है जबकि हाइड्रोजन की +1 है।
मीथेन में कार्बन का ऑक्सीकरण अवस्था
अपने चार वैलेंस इलेक्ट्रॉनों के कारण, कार्बन विभिन्न ऑक्सीकरण अवस्थाओं में मौजूद हो सकता है, +4 से -4 तक। इसलिए यह किसी भी अन्य तत्व की तुलना में इतने अधिक यौगिक बनाता है। किसी विशेष यौगिक में इसकी अवस्था निर्धारित करने के लिए, आपको आम तौर पर यौगिक के अन्य तत्वों के साथ बनने वाले बंधों को देखना होगा।
हाइड्रोजन में केवल एक वैलेंस इलेक्ट्रॉन होता है, और चूंकि वह इलेक्ट्रॉन अपने पहले कोश में होता है, इसलिए उसे कोश को भरने के लिए केवल एक इलेक्ट्रॉन की आवश्यकता होती है। यह इसे +1 की ऑक्सीकरण अवस्था के साथ एक इलेक्ट्रॉन आकर्षित करने वाला बनाता है। हाइड्रोजन एक इलेक्ट्रॉन भी खो सकता है और -1 ऑक्सीकरण अवस्था में मौजूद हो सकता है जब यह समूह 1 धातुओं के साथ मिलकर धातु बनाता है हाइड्राइड, जैसे NaH और LiH, लेकिन ज्यादातर मामलों में, जैसे कि जब यह कार्बन के साथ जुड़ता है, तो यह हमेशा +1 ऑक्सीकरण में होता है राज्य
मीथेन अणु में कार्बन की ऑक्सीकरण अवस्था की गणना करने के लिए, आप प्रत्येक कार्बन-हाइड्रोजन बंधन को आयनिक मानते हैं। अणु का कोई शुद्ध आवेश नहीं होता है, इसलिए सभी कार्बन-हाइड्रोजन बंधों का योग 0 होना चाहिए। इसका मतलब है कि कार्बन परमाणु चार इलेक्ट्रॉनों का दान करता है, जिससे इसकी ऑक्सीकरण अवस्था -4 हो जाती है।
जब आप मीथेन जलाते हैं तो कार्बन की ऑक्सीकरण अवस्था बदल जाती है
जब आप मीथेन को ऑक्सीजन के साथ जोड़ते हैं, तो उत्पाद कार्बन डाइऑक्साइड, पानी और ऊर्जा गर्मी और प्रकाश के रूप में होते हैं। इस प्रतिक्रिया के लिए संतुलित समीकरण है
चौधरी4 + 2 ओ2 -> सीओ2 + 2 एच2ओ + ऊर्जा
इस अभिक्रिया में कार्बन की ऑक्सीकरण अवस्था में नाटकीय परिवर्तन होता है। जबकि मीथेन में इसकी ऑक्सीकरण संख्या -4 है, कार्बन डाइऑक्साइड में, यह +4 है। ऐसा इसलिए है क्योंकि ऑक्सीजन एक इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता है जिसकी ऑक्सीकरण अवस्था हमेशा -2 होती है, और CO में प्रत्येक कार्बन परमाणु के लिए दो ऑक्सीजन परमाणु होते हैं।2. दूसरी ओर हाइड्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था अपरिवर्तित रहती है।