अनुपातहीनता
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।[1][2] 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:[3]
उदाहरण
- पारा (I) क्लोराइड यूवी-विकिरण पर अनुपातहीन हो जाता है:
- Hg2Cl2 → Hg + HgCl2
- फॉस्फोरिक एसिड 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।
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।[4][5]
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:[6]
- <केम डिस्प्ले = ब्लॉक >3Cl2 + 6 OH- -> 5 Cl- + ClO3- + 3 H2O</केम>
- क्लोरीन अभिकारक ऑक्सीकरण अवस्था 0 में है। उत्पादों में, Cl में क्लोरीन− आयन की ऑक्सीकरण संख्या -1 है, जिसे घटा दिया गया है, जबकि ClO में क्लोरीन की ऑक्सीकरण संख्या3− आयन +5 है, यह दर्शाता है कि यह ऑक्सीकृत हो गया है।
- अनेक इंटरहैलोजन#टाइप्स_ऑफ_इंटरहैलोजन के अपघटन में अनुपातहीनता शामिल है। [[ब्रोमिन फ्लोराइड]] ब्रोमीन ट्राइफ्लोराइड और ब्रोमीन बनाने के लिए अनुपातहीनता प्रतिक्रिया से गुजरता है:[7]<केम डिस्प्ले = ब्लॉक> 3 BrF -> BrF3 + Br2 </केम>
- सुपरऑक्साइड कट्टरपंथी मुक्त का हाइड्रोजन पेरोक्साइड और ऑक्सीजन में विघटन, एंजाइम सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेज़ द्वारा जीवित प्रणालियों में उत्प्रेरित: <केम डिस्प्ले= ब्लॉक>2 ओ2- + 2एच+ -> एच2ओ2 + ओ2</केम> 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: <केम डिस्प्ले = ब्लॉक>2 H2O2 -> 2 H2O + O2</केम>
- 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: <केम डिस्प्ले = ब्लॉक> 2 सीओ -> सी + सीओ 2 </केम>
- नाइट्रोजन का नाइट्रोजन डाइऑक्साइड में ऑक्सीकरण अवस्था +4 है, लेकिन जब यह यौगिक पानी के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो यह नाइट्रिक एसिड और नाइट्रस तेजाब दोनों बनाता है, जहाँ नाइट्रोजन की ऑक्सीकरण स्थिति क्रमशः +5 और +3 होती है: <रसायन प्रदर्शन = ब्लॉक> 2NO2 + H2O - > HNO3 + HNO2 </केम>
- डाइथियोनाइट एसिड हाइड्रोलिसिस से थायोसल्फेट और bisulfite से गुजरता है:[8] <केम डिस्प्ले= ब्लॉक >2 {S2O4^{2-}} + H2O -> {S2O3^{2-}} + 2 HSO3- </केम>
- डाइथियोनाइट भी सल्फाइट और सल्फाइड के लिए क्षारीय हाइड्रोलिसिस से गुजरता है:[8]<केम डिस्प्ले= ब्लॉक >3 Na2S2O4 + 6 NaOH -> 5 Na2SO3 + Na2S + 3 H2O</केम>
- मैंगनीज डाइऑक्साइड के साथ सल्फर डाइऑक्साइड के ठंडे जलीय घोल को ऑक्सीकरण करके डाइथियोनेट को बड़े पैमाने पर तैयार किया जाता है:[9] {{Citation needed|date=August 2020}<केम डिस्प्ले= ब्लॉक>2 एमएनओ2 + 3 एसओ2 -> एमएनएस2ओ6 + एमएनएसओ4</केम>
पॉलिमर रसायन
फ्री-रेडिकल 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।[10]
- -------च2–C°HX + -------CH2–C°HX → -------CH=CHX + -------CH2-ch2एक्स
जैव रसायन
1937 में, हंस एडॉल्फ क्रेब्स, जिन्होंने अपने नाम वाले साइट्रिक एसिड 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:[11]
- 2 पाइरुविक अम्ल + एच2हे → लैक्टिक एसिड + एसिटिक एसिड + सीओ2
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 एसिड में असमानुपातन है।[12]
जबकि कोशिकीय श्वसन में इलेक्ट्रॉनों को सब्सट्रेट (जैव रसायन) (इलेक्ट्रॉन दाता) से एक इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता में स्थानांतरित किया जाता है, सब्सट्रेट अणु के किण्वन भाग में स्वयं इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करता है। किण्वन इसलिए एक प्रकार का अनुपातहीनता है, और इसमें सब्सट्रेट के ऑक्सीकरण अवस्था में समग्र परिवर्तन शामिल नहीं है। अधिकांश किण्वक सबस्ट्रेट्स कार्बनिक अणु होते हैं। हालांकि, एक दुर्लभ प्रकार के किण्वन में कुछ सल्फेट-कम करने वाले जीवाणुओं में अकार्बनिक गंधक यौगिकों का अनुपात भी शामिल हो सकता है।[13]
यह भी देखें
- अनुपात
- डिसम्यूटेस
- ऑक्सीडोरडक्टेस
- किण्वन (जैव रसायन)
- नीम्बू रस चक्र
संदर्भ
- ↑ Shriver, D. F.; Atkins, P. W.; Overton, T. L.; Rourke, J. P.; Weller, M. T.; Armstrong, F. A. “Inorganic Chemistry” W. H. Freeman, New York, 2006. ISBN 0-7167-4878-9.
- ↑ Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
- ↑ IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") (1997). Online corrected version: (2006–) "disproportionation". doi:10.1351/goldbook.D01799
- ↑ Gadolin Johan (1788) K. Sv. Vet. Acad. Handl. 1788, 186-197.
- ↑ Gadolin Johan (1790) Crells Chem. Annalen 1790, I, 260-273.
- ↑ Charlie Harding, David Arthur Johnson, Rob Janes, (2002), Elements of the P Block, Published by Royal Society of Chemistry, ISBN 0-85404-690-9
- ↑ Non Aqueous Media.
- ↑ 8.0 8.1 José Jiménez Barberá; Adolf Metzger; Manfred Wolf (2000). "Sulfites, Thiosulfates, and Dithionites". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a25_477.
- ↑ J. Meyer and W. Schramm, Z. Anorg. Chem., 132 (1923) 226. Cited in: A Comprehensive Treatise on Theoretical and Inorganic Chemistry, by J.W. Meller, John Wiley and Sons, New York, Vol. XII, p. 225.
- ↑ Cowie, J. M. G. (1991). Polymers: Chemistry & Physics of Modern Materials (2nd ed.). Blackie. p. 58. ISBN 0-216-92980-6.
- ↑ Krebs, H.A. (1937). "LXXXVIII - गोनोकस और स्टेफिलोकोकस में पाइरुविक एसिड का विघटन". Biochem. J. 31 (4): 661–671. doi:10.1042/bj0310661. PMC 1266985. PMID 16746383.
- ↑ Biochemical basis of mitochondrial acetaldehyde dismutation in Saccharomyces cerevisiae
- ↑ Bak, Friedhelm; Cypionka, Heribert (1987). "अकार्बनिक सल्फर यौगिकों के किण्वन से जुड़े एक नए प्रकार का ऊर्जा चयापचय". Nature. 326 (6116): 891–892. Bibcode:1987Natur.326..891B. doi:10.1038/326891a0. PMID 22468292. S2CID 27142031.
