Question

आयन-इलेक्ट्रॉन विधि द्वारा निम्नलिखित रेडॉक्स अभिक्रिया को संतुलित कीजिए-

$$\mathrm{MnO}{\phantom{A}}_4^{-}(\mathrm{aq})+\mathrm{SO}{\phantom{A}}_2(\mathrm{g})⟶\mathrm{Mn}{\phantom{A}}^{2+}(\mathrm{aq})+\mathrm{HSO}{\phantom{A}}_4^{-}(\mathrm{aq})$$ (अम्लीय माध्यम)

Answer 1

पद 1: पहले हम ढाँचा समीकरण लिखते हैं-

$$\mathrm{MnO}{\phantom{A}}_4^{-}(\mathrm{aq})+\mathrm{SO}{\phantom{A}}_2(\mathrm{g})⟶\mathrm{Mn}{\phantom{A}}^{2+}(\mathrm{aq})+\mathrm{HSO}{\phantom{A}}_4^{-}(\mathrm{aq})$$

पद 2: दो अर्द्ध-अभिक्रियाएँ इस प्रकार हैं-

(i) ऑक्सीकरण अर्द्ध-अभिक्रिया: $$\mathrm{S}\stackrel{+4}{\mathrm{O}{\phantom{A}}_2}(\mathrm{g})⟶\mathrm{HS}\stackrel{+6}{\mathrm{O}{\phantom{A}}_4^{-}}(\mathrm{aq})$$

(ii) अपचयन अर्द्ध-अभिक्रिया: $$\mathrm{M}\stackrel{+7}{\mathrm{n}}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4^{-}⟶\stackrel{+2}{\mathrm{Mn}{\phantom{A}}^{2+}(\mathrm{aq})}$$

पद 3: ऑक्सीजन परमाणु के संतुलन के लिए हम ऑक्सीकरण अभिक्रिया में बाईं ओर 2 जल अणु जोड़ते हैं-

$$\mathrm{SO}{\phantom{A}}_2(\mathrm{g})+2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}(\mathrm{l})⟶\mathrm{HSO}{\phantom{A}}_4^{-}(\mathrm{aq})$$

हाइड्रोजन परमाणु के संतुलन के लिए हम ऑक्सीकरण अभिक्रिया में दाईं ओर 3H⁺ आयन अणु जोड़ देते हैं-

$$\mathrm{SO}{\phantom{A}}_2(\mathrm{g})+2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}(\mathrm{l})⟶\mathrm{HSO}{\phantom{A}}_4^{-}(\mathrm{aq})+3\mathrm{H}{\phantom{A}}^{+}(\mathrm{aq})$$

पद 4: ऑक्सीकरण परमाणु के संतुलन के लिए हम अपचयन अभिक्रिया में दाईं ओर चार जल-अणु अणु जोड़ देते हैं-

$$\mathrm{MnO}{\phantom{A}}_4^{-}(\mathrm{aq})⟶\mathrm{Mn}{\phantom{A}}^{2+}(\mathrm{aq})+4\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}(\mathrm{l})$$

हाइड्रोजन परमाणु के संतुलन के लिए हम अपचयन अर्द्ध-अभिक्रिया में बाईं ओर 8H⁺ आयन जोड़ देते हैं-

$$\mathrm{MnO}{\phantom{A}}_4^{-}(\mathrm{aq})+8\mathrm{H}{\phantom{A}}^{+}(\mathrm{aq})⟶\mathrm{Mn}{\phantom{A}}^{2+}(\mathrm{aq})+4\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}(\mathrm{l})$$

पद 5: इस पद में हम दोनों अर्द्ध-अभिक्रियाओं में आवेश का संतुलन दर्शाई गई विधि द्वारा करते हैं।

$$\mathrm{SO}{\phantom{A}}_2(\mathrm{g})+2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}(\mathrm{l})⟶\mathrm{HSO}{\phantom{A}}_4^{-}(\mathrm{aq})+3\mathrm{H}{\phantom{A}}^{+}(\mathrm{aq})+2\mathrm{e}{\phantom{A}}^{-}$$

$$\mathrm{MnO}{\phantom{A}}_4^{-}(\mathrm{aq})+8\mathrm{H}{\phantom{A}}^{+}(\mathrm{aq})+5\mathrm{e}{\phantom{A}}^{-}⟶\mathrm{Mn}{\phantom{A}}^{2+}(\mathrm{aq})+4\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}(\mathrm{l})$$

इलेक्ट्रॉनों की संख्या एकसमान बनाने के लिए ऑक्सीकरण अर्द्ध-अभिक्रिया को 5 से तथा अपचयन अर्द्ध-अभिक्रिया को 2 से गुणा करते हैं-

$$5\mathrm{SO}{\phantom{A}}_2(\mathrm{g})+10\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}(\mathrm{l})⟶5\mathrm{HSO}{\phantom{A}}_4^{-}(\mathrm{aq})+15\mathrm{H}{\phantom{A}}^{+}(\mathrm{aq})+10\mathrm{e}{\phantom{A}}^{-}$$

$$2\mathrm{MnO}{\phantom{A}}_4^{-}(\mathrm{aq})+16\mathrm{H}{\phantom{A}}^{+}(\mathrm{aq})+10\mathrm{e}{\phantom{A}}^{-}⟶2\mathrm{Mn}{\phantom{A}}^{2+}(\mathrm{aq})+8\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}(\mathrm{l})$$

पद 6: दोनों अर्द्ध-अभिक्रियाओं को जोड़ने पर-

$$2\mathrm{MnO}{\phantom{A}}_4^{-}(\mathrm{aq})+5\mathrm{SO}{\phantom{A}}_2(\mathrm{g})+2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}(\mathrm{l})+\mathrm{H}{\phantom{A}}^{+}(\mathrm{aq})⟶5\mathrm{HSO}{\phantom{A}}_4^{-}(\mathrm{aq})+2\mathrm{Mn}{\phantom{A}}^{2+}(\mathrm{aq})$$

अंतिम सत्यापन दर्शाता है की दोनों ओर के परमाणुओं की संख्या तथा आवेश की दॄष्टि से समीकरण संतुलित है।