अनुपातहीनता

For other uses, see आनुपातिकता.

रसायन विज्ञान में, असमानता, जिसे कभी-कभी विघटन कहा जाता है, एक रेडॉक्स प्रतिक्रिया होती है जिसमें मध्यवर्ती ऑक्सीकरण अवस्था का एक यौगिक दो यौगिकों में से एक उच्च और एक निम्न ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तित होता है। अधिक सामान्यतः, इस शब्द को निम्न प्रकार की किसी भी असममित प्रतिक्रिया पर प्रयुक्त किया जा सकता है, तथापि यह एक रेडॉक्स या किसी अन्य प्रकार की प्रक्रिया है:

${\ce {2A -> A' + A''}}$

उदाहरण

• पारा (I) क्लोराइड यूवी-विकिरण पर अनुपातहीन हो जाता है:

Hg₂Cl₂ → Hg + HgCl₂

• फॉस्फोरिक अम्ल और फॉस्फीन देने के लिए फास्फोरस अम्ल को गर्म करने पर अनुपातहीन होता है:

4 H
₃PO
₃ → 3 H₃PO₄ + PH₃

• डीसिमेट्रिजिंग प्रतिक्रियाओं को कभी-कभी अनुपातहीनता के रूप में संदर्भित किया जाता है, जैसा कि बाइकार्बोनेट के थर्मल क्षरण द्वारा दिखाया गया है:

2 HCO⁻
₃ → CO²⁻
₃ + H₂CO₃

इस अम्ल क्षार प्रतिक्रिया में ऑक्सीकरण संख्या स्थिर रहती है। इस प्रक्रिया को स्वआयनीकरण भी कहा जाता है।

• अनुपातहीनता पर एक अन्य संस्करण कट्टरपंथी अनुपातहीनता है, जिसमें दो मूलक एक एल्केन और एक अल्केन बनाते हैं।

${\ce {2CH3-{\underset {^{\bullet }}{C}}H2->{H2C=CH2}+H3C-CH3}}$

विपरीत प्रतिक्रिया

अनुपातहीनता का उल्टा, जैसे कि जब एक मध्यवर्ती ऑक्सीकरण अवस्था में एक यौगिक निम्न और उच्च ऑक्सीकरण राज्यों के अग्रदूतों से बनता है, तो इसे समनुपात कहा जाता है, जिसे सिनप्रोपोर्टेशन भी कहा जाता है।

अनुपातहीनता का उल्टा, जैसे कि जब एक मध्यवर्ती ऑक्सीकरण अवस्था में एक यौगिक निम्न और उच्च ऑक्सीकरण अवस्थाओ के अग्रदूतों से बनता है, तो इसे समनुपात कहा जाता है, जिसे सिनप्रोपोर्टेशन भी कहा जाता है।

इतिहास

विस्तार से अध्ययन की जाने वाली पहली अनुपातहीनता प्रतिक्रिया थी:

2 Sn²⁺ → Sn⁴⁺ + Sn

1788 में जोहान गैडोलिन द्वारा टारट्रेट का उपयोग करके इसकी जांच की गई थी। अपने पेपर के स्वीडिश संस्करण में उन्होंने इसे 'सोंडरिंग' कहा था।

अन्य उदाहरण

• क्लोरीन गैस सोडियम क्लोराइड, सोडियम क्लोरेट और पानी बनाने के लिए तनु सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करती है। इस प्रतिक्रिया के लिए आयनिक समीकरण इस प्रकार है:
• 3Cl₂ + 6 OH- -> 5 Cl- + ClO₃- + 3 H₂O
  • क्लोरीन अभिकारक ऑक्सीकरण अवस्था 0 में है। उत्पादों में, Cl⁻ में क्लोरीन आयन की ऑक्सीकरण संख्या -1 है, जिसे घटा दिया गया है, जबकि ClO₃⁻ में क्लोरीन की ऑक्सीकरण संख्या आयन +5 है, यह दर्शाता है कि यह ऑक्सीकृत हो गया है।
• कई इंटरहैलोजन यौगिकों के अपघटन में अनुपातहीनता सम्मिलित है। ब्रोमिन फ्लोराइड ब्रोमीन ट्राइफ्लोराइड और ब्रोमीन बनाने के लिए अनुपातहीनता प्रतिक्रिया से गुजरता है:
• 3 BrF -> BrF₃ + Br₂
• सुपरऑक्साइड कट्टरपंथी मुक्त का हाइड्रोजन पेरोक्साइड और ऑक्सीजन में विघटन, एंजाइम सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेज़ द्वारा जीवित प्रणालियों में उत्प्रेरित:
• 2O₂- + 2H+ -> H₂O₂ + O₂
• ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण स्थिति है - सुपरऑक्साइड फ्री रेडिकल आयनों में 1/2, हाइड्रोजन पेरोक्साइड में -1 और डाइऑक्सीजन में 0।
• कैनिजेरो प्रतिक्रिया में, एक एल्डिहाइड एक अल्कोहल (रसायन विज्ञान) और एक कार्बोज़ाइलिक तेजाब में परिवर्तित हो जाता है। संबंधित टीशेंको प्रतिक्रिया में, कार्बनिक रेडॉक्स प्रतिक्रिया उत्पाद इसी एस्टर है। कोर्नब्लम-डेलामेयर पुनर्व्यवस्था में, एक पेरोक्साइड एक कीटोन और एक अल्कोहल में परिवर्तित हो जाता है।
• पोटेशियम आयोडाइड या एंजाइम केटालेज़ द्वारा उत्प्रेरित पानी और ऑक्सीजन में हाइड्रोजन पेरोक्साइड का अनुपातहीन होना:
• 2 H₂O₂ -> 2 H₂O + O₂
• बौडौर्ड प्रतिक्रिया में, कार्बन मोनोआक्साइड कार्बन और कार्बन डाईऑक्साइड के अनुपात में नहीं होता है। प्रतिक्रिया उदाहरण के लिए कार्बन नैनोट्यूब के उत्पादन के लिए HiPco विधि में उपयोग की जाती है, लोहे के कण की सतह पर उत्प्रेरित होने पर उच्च दबाव कार्बन मोनोऑक्साइड अनुपातहीन हो जाता है:
• 2CO-> C+ CO₂
• नाइट्रोजन का नाइट्रोजन डाइऑक्साइड में ऑक्सीकरण अवस्था +4 है, लेकिन जब यह यौगिक पानी के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो यह नाइट्रिक अम्ल और नाइट्रस तेजाब दोनों बनाता है, जहाँ नाइट्रोजन की ऑक्सीकरण स्थिति क्रमशः +5 और +3 होती है:
• 2NO₂ + H₂O - > HNO₃ + HNO₂
• डाइथियोनाइट अम्ल हाइड्रोलिसिस से थायोसल्फेट और bisulfite से गुजरता है:
• 2S₂O²₄^- + H2O ->S₂O²₄^- + 2 HSO₃-
• डाइथियोनाइट भी सल्फाइट और सल्फाइड के लिए क्षारीय हाइड्रोलिसिस से गुजरता है:
• 3 Na₂S₂O₄ + 6 NaOH -> 5 Na₂SO₃ + Na₂S + 3 H₂O
• मैंगनीज डाइऑक्साइड के साथ सल्फर डाइऑक्साइड के ठंडे जलीय घोल को ऑक्सीकरण करके डाइथियोनेट को बड़े पैमाने पर तैयार किया जाता है:
• 2MNO₂ + 3 SO₂ ->MNS₂O₆ + MNSO₄

पॉलिमर रसायन

मुक्त मूलक श्रृंखला-विकास पोलीमराइज़ेशन में, श्रृंखला समाप्ति एक अनुपातहीन कदम से हो सकता है जिसमें एक हाइड्रोजन परमाणु को एक बढ़ती श्रृंखला अणु से दूसरे में स्थानांतरित किया जाता है जो दो मृत (गैर-बढ़ती) श्रृंखलाओं का उत्पादन करता है।

-------CH₂–C°HX + -------CH₂–C°HX → -------CH=CHX + -------CH₂–CH₂X

जैव रसायन

1937 में, हंस एडॉल्फ क्रेब्स, जिन्होंने अपने नाम वाले साइट्रिक अम्ल चक्र की खोज की, ने पाइरुविक तेजाब के अवायवीय विघटन को दुग्धाम्ल , एसीटिक अम्ल और कार्बन डाइऑक्साइड में पुष्टि की।₂कुछ जीवाणुओं द्वारा वैश्विक प्रतिक्रिया के अनुसार:

2 पाइरुविक अम्ल + H₂O → लैक्टिक अम्ल + एसिटिक अम्ल + CO₂

अन्य छोटे कार्बनिक अणुओं में पाइरुविक अम्ल का विघटन (इथेनॉल + CO₂, या लैक्टेट और एसीटेट, पर्यावरण की स्थिति पर निर्भर करता है) भी किण्वन (जैव रसायन) प्रतिक्रियाओं में एक महत्वपूर्ण कदम है। किण्वन प्रतिक्रियाओं को अनुपातहीनता या विघटन जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं के रूप में भी माना जा सकता है। दरअसल, इन जटिल जैव रासायनिक प्रणालियों में रासायनिक ऊर्जा की आपूर्ति करने वाली रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं में इलेक्ट्रॉनों के इलेक्ट्रॉन दाता और इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता एक ही कार्बनिक अणु हैं जो एक साथ कम करना या ऑक्सीडेंट के रूप में कार्य करते हैं।

बायोकेमिकल डिसम्यूटेशन रिएक्शन का एक और उदाहरण एसीटैल्डिहाइड का इथेनॉल और एसिटिक अम्ल में असमानुपातन है।

जबकि कोशिकीय श्वसन में इलेक्ट्रॉनों को उप-स्तर(जैव रसायन) (इलेक्ट्रॉन दाता) से एक इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता में स्थानांतरित किया जाता है, उप-स्तर अणु के किण्वन भाग में स्वयं इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करता है। किण्वन इसलिए एक प्रकार का अनुपातहीनता है, और इसमें उप-स्तर के ऑक्सीकरण अवस्था में समग्र परिवर्तन सम्मिलित नहीं है। अधिकांश किण्वक उप-स्तर कार्बनिक अणु होते हैं। चूंकि, एक दुर्लभ प्रकार के किण्वन में कुछ सल्फेट-कम करने वाले जीवाणुओं में अकार्बनिक गंधक यौगिकों का अनुपात भी सम्मिलित हो सकता है।

यह भी देखें

• अनुपात
• डिसम्यूटेस
• ऑक्सीडोरडक्टेस
• किण्वन (जैव रसायन)
• नीम्बू रस चक्र