जैविक ऑक्सीकरण -यह जीवित जीवों में विभिन्न पदार्थों के रेडॉक्स परिवर्तनों का एक समूह है। रेडॉक्स अभिक्रियाएँ वे अभिक्रियाएँ कहलाती हैं जो उनके बीच इलेक्ट्रॉनों के पुनर्वितरण के कारण परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन के साथ होती हैं।

जैविक ऑक्सीकरण प्रक्रियाओं के प्रकार:

1)एरोबिक (माइटोकॉन्ड्रियल) ऑक्सीकरणऑक्सीजन की भागीदारी और एटीपी के रूप में इसके संचय के साथ पोषक तत्वों की ऊर्जा निकालने के लिए डिज़ाइन किया गया है। एरोबिक ऑक्सीकरण भी कहा जाता है ऊतक श्वसन, क्योंकि इसके दौरान ऊतक सक्रिय रूप से ऑक्सीजन का उपभोग करते हैं।

2) अवायवीय ऑक्सीकरण- यह ऑक्सीजन की भागीदारी के बिना पदार्थों की ऊर्जा निकालने का एक सहायक तरीका है। ऑक्सीजन की कमी के साथ-साथ तीव्र पेशी कार्य करते समय अवायवीय ऑक्सीकरण का बहुत महत्व है।

3) माइक्रोसोमल ऑक्सीकरणयह दवाओं और जहरों के साथ-साथ विभिन्न पदार्थों के संश्लेषण के लिए अभिप्रेत है: एड्रेनालाईन, नॉरपेनेफ्रिन, त्वचा में मेलेनिन, कोलेजन, फैटी एसिड, पित्त एसिड, स्टेरॉयड हार्मोन।

4) मुक्त मूलक ऑक्सीकरणकोशिका झिल्लियों के नवीकरण और पारगम्यता के नियमन के लिए आवश्यक है।

जैविक ऑक्सीकरण का मुख्य मार्ग माइटोकॉन्ड्रियल हैशरीर को सुलभ रूप में ऊर्जा प्रदान करने के साथ जुड़ा हुआ है। मनुष्यों के लिए ऊर्जा स्रोत विभिन्न प्रकार के कार्बनिक यौगिक हैं: कार्बोहाइड्रेट, वसा, प्रोटीन। ऑक्सीकरण के परिणामस्वरूप, पोषक तत्व मुख्य रूप से सीओ 2 और एच 2 ओ के लिए अंतिम उत्पादों में विघटित हो जाते हैं (प्रोटीन के टूटने के दौरान, एनएच 3 भी बनता है)। इस मामले में जारी ऊर्जा मैक्रोर्जिक यौगिकों, मुख्य रूप से एटीपी के रासायनिक बंधनों की ऊर्जा के रूप में जमा होती है।

मैक्रोर्जिक जीवित कोशिकाओं के कार्बनिक यौगिक जिनमें ऊर्जा युक्त बंध होते हैं, कहलाते हैं। मैक्रोर्जिक बॉन्ड (एक पापी रेखा ~ द्वारा इंगित) के हाइड्रोलिसिस के दौरान, 4 kcal / mol (20 kJ / mol) से अधिक जारी किया जाता है। चयापचय की प्रक्रिया में रासायनिक बंधों की ऊर्जा के पुनर्वितरण के परिणामस्वरूप मैक्रोर्जिक बांड बनते हैं। अधिकांश उच्च-ऊर्जा यौगिक फॉस्फोरिक एनहाइड्राइड होते हैं, जैसे एटीपी, जीटीपी, यूटीपी, आदि। एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (एटीपी) मैक्रोर्जिक बॉन्ड वाले पदार्थों के बीच एक केंद्रीय स्थान रखता है।

एडेनिन - राइबोज - पी ~ पी ~ पी, जहां पी एक फॉस्फोरिक एसिड अवशेष है

एटीपी हर कोशिका में साइटोप्लाज्म, माइटोकॉन्ड्रिया और नाभिक में पाया जाता है। एटीपी के गठन के साथ एडीपी को फॉस्फेट समूह के हस्तांतरण के साथ जैविक ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाएं होती हैं (इस प्रक्रिया को कहा जाता है फास्फारिलीकरण) इस प्रकार, ऊर्जा को एटीपी अणुओं के रूप में संग्रहीत किया जाता है और, यदि आवश्यक हो, तो विभिन्न प्रकार के कार्य (यांत्रिक, विद्युत, आसमाटिक) करने और संश्लेषण प्रक्रियाओं को करने के लिए उपयोग किया जाता है।

मानव शरीर में ऑक्सीकरण सबस्ट्रेट्स के एकीकरण की प्रणाली

खाद्य पदार्थों के अणुओं में निहित रासायनिक ऊर्जा का प्रत्यक्ष उपयोग असंभव है, क्योंकि जब इंट्रामोल्युलर बॉन्ड टूट जाते हैं, तो भारी मात्रा में ऊर्जा निकलती है, जिससे कोशिका क्षति हो सकती है। शरीर में प्रवेश करने वाले पोषक तत्वों के लिए, उन्हें विशिष्ट परिवर्तनों की एक श्रृंखला से गुजरना होगा, जिसके दौरान जटिल कार्बनिक अणुओं का एक बहु-चरणीय अपघटन सरल में होता है। इससे धीरे-धीरे ऊर्जा छोड़ना और इसे एटीपी के रूप में संग्रहित करना संभव हो जाता है।

विभिन्न जटिल पदार्थों को एक ऊर्जा सब्सट्रेट में बदलने की प्रक्रिया कहलाती है एकीकरणएकीकरण के तीन चरण हैं:

1. प्रारंभिक चरणपाचन तंत्र में, साथ ही शरीर की कोशिकाओं के कोशिका द्रव्य में होता है . बड़े अणु अपने घटक संरचनात्मक ब्लॉकों में टूट जाते हैं: पॉलीसेकेराइड (स्टार्च, ग्लाइकोजन) - मोनोसेकेराइड के लिए; प्रोटीन - अमीनो एसिड के लिए; वसा - ग्लिसरॉल और फैटी एसिड के लिए। इससे थोड़ी मात्रा में ऊर्जा (लगभग 1%) निकलती है, जो गर्मी के रूप में नष्ट हो जाती है।

2. ऊतक परिवर्तनकोशिकाओं के कोशिका द्रव्य में शुरू होता है और माइटोकॉन्ड्रिया में समाप्त होता है। और भी सरल अणु बनते हैं, और उनके प्रकारों की संख्या काफी कम हो जाती है। परिणामी उत्पाद विभिन्न पदार्थों के चयापचय मार्गों के लिए आम हैं: पाइरूवेट, एसिटाइल-कोएंजाइम ए (एसिटाइल-सीओए), α-ketoglutarate, ऑक्सालोसेटेट, आदि। कोएंजाइम ए - विटामिन बी 3 (पैंटोथेनिक एसिड) का सक्रिय रूप। प्रोटीन, वसा और कार्बोहाइड्रेट के टूटने की प्रक्रिया एसिटाइल-सीओए के गठन के चरण में परिवर्तित होती है, बाद में एक एकल चयापचय चक्र का निर्माण करती है। इस चरण को ऊर्जा के आंशिक (20% तक) रिलीज की विशेषता है, जिसका एक हिस्सा एटीपी के रूप में जमा होता है, और हिस्सा गर्मी के रूप में नष्ट हो जाता है।

3. माइटोकॉन्ड्रियल चरण. दूसरे चरण में बनने वाले उत्पाद चक्रीय ऑक्सीकरण प्रणाली में प्रवेश करते हैं - ट्राइकारबॉक्सिलिक एसिड चक्र (क्रेब्स चक्र) और संबंधित माइटोकॉन्ड्रियल श्वसन श्रृंखला। क्रेब्स चक्र में, एसिटाइल-सीओए को सीओ 2 और हाइड्रोजन से जुड़े वाहकों - एनएडी + एच 2 और एफएडी एच 2 में ऑक्सीकृत किया जाता है। हाइड्रोजन माइटोकॉन्ड्रिया की श्वसन श्रृंखला में प्रवेश करता है, जहां इसे ऑक्सीजन द्वारा एच 2 ओ में ऑक्सीकृत किया जाता है। इस प्रक्रिया के साथ पदार्थों के रासायनिक बंधों की ऊर्जा का लगभग 80% हिस्सा निकलता है, जिसका कुछ हिस्सा एटीपी बनाने के लिए उपयोग किया जाता है, और भाग ऊष्मा के रूप में मुक्त होता है।

ऊतकों में मुख्य ऑक्सीकारकों का वर्गीकरण और लक्षण वर्णन

जैविक ऑक्सीकरण की एक महत्वपूर्ण विशेषता यह है कि यह कुछ एंजाइमों की क्रिया के तहत आगे बढ़ता है। (ऑक्सीडोरक्टेज)।प्रत्येक चरण के लिए सभी आवश्यक एंजाइमों को पहनावा में जोड़ा जाता है, जो एक नियम के रूप में, विभिन्न कोशिका झिल्ली पर तय होते हैं। सभी एंजाइमों की समन्वित कार्रवाई के परिणामस्वरूप, रासायनिक परिवर्तन धीरे-धीरे किए जाते हैं, जैसे कि एक कन्वेयर बेल्ट पर। इस मामले में, एक चरण का प्रतिक्रिया उत्पाद अगले चरण के लिए प्रारंभिक यौगिक है।

ऑक्सीडाइरेक्टेसेस का वर्गीकरण:

1. डीहाइड्रोजनेज ऑक्सीकृत सब्सट्रेट से हाइड्रोजन का उन्मूलन करें:

एसएच 2 + ए → एस + एएच 2

ऊर्जा के निष्कर्षण से जुड़ी प्रक्रियाओं में, सबसे सामान्य प्रकार की जैविक ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाएं हैं निर्जलीकरणयानी ऑक्सीकृत सब्सट्रेट से दो हाइड्रोजन परमाणुओं का उन्मूलन और ऑक्सीकरण एजेंट को उनका स्थानांतरण। वास्तव में, जीवित प्रणालियों में हाइड्रोजन परमाणुओं के रूप में नहीं होता है, बल्कि एक प्रोटॉन और एक इलेक्ट्रॉन (H + और ē) का योग होता है, जिसकी गति के मार्ग भिन्न होते हैं।

डीहाइड्रोजनीस जटिल प्रोटीन होते हैं, उनके कोएंजाइम (एक जटिल एंजाइम का गैर-प्रोटीन हिस्सा) एक ऑक्सीकरण एजेंट और एक कम करने वाला एजेंट दोनों हो सकते हैं। सब्सट्रेट से हाइड्रोजन लेने से, कोएंजाइम कम रूप में परिवर्तित हो जाते हैं। कोएंजाइम के कम हुए रूप हाइड्रोजन प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों को दूसरे कोएंजाइम को दान कर सकते हैं जिसमें उच्च रेडॉक्स क्षमता होती है।

1) ओवर + - और एनएडीपी + -निर्भर डिहाइड्रोजनेज(कोएंजाइम - ओवर + और एनएडीपी + - विटामिन पीपी के सक्रिय रूप ). ऑक्सीकृत सब्सट्रेट SH 2 से दो हाइड्रोजन परमाणु जुड़े होते हैं, और कम रूप बनता है - NAD + H 2:

एसएच 2 + ओवर + ↔ एस + ओवर + एच 2

2) एफएडी-निर्भर डिहाइड्रोजनेज(कोएंजाइम - एफएडी और एफएमएन - विटामिन बी 2 के सक्रिय रूप)। इन एंजाइमों की ऑक्सीकरण क्षमता उन्हें ऑक्सीकृत सब्सट्रेट से और कम एनएडीएच 2 से सीधे हाइड्रोजन को स्वीकार करने की अनुमति देती है। इस मामले में, FAD·H 2 और FMN·H 2 के कम हुए रूप बनते हैं।

एसएच 2 + एफएडी ↔ एस + एफएडी एच 2

ओवर + एन 2 + एफएमएन ↔ ओवर + + एफएमएन एन 2

3) कोएंजाइमक्यूया यूबिकिनोन,जो एफएडी एच 2 और एफएमएन एच 2 को डीहाइड्रोजनेट कर सकता है और दो हाइड्रोजन परमाणुओं को कोक्यू एच 2 में बदल सकता है ( उदकुनैन):

FMN N 2 + KoQ FMN + KoQ N 2

2. हेमिक प्रकृति के लौह युक्त इलेक्ट्रॉन वाहक - साइटोक्रोमेसबी, सी 1 , सी, ए, ए 3 . साइटोक्रोम क्रोमोप्रोटीन (सना हुआ प्रोटीन) के वर्ग से संबंधित एंजाइम होते हैं। साइटोक्रोम के गैर-प्रोटीन भाग का प्रतिनिधित्व करते हैं वो मुझेलौह युक्त और हीमोग्लोबिन के हीम के समान संरचना में। एक साइटोक्रोम अणु एक इलेक्ट्रॉन को विपरीत रूप से स्वीकार करने में सक्षम होता है, जबकि लोहे की ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन होता है:

साइटोक्रोम (Fe 3+) + ē साइटोक्रोम (Fe 2+)

साइटोक्रोमेस ए, ए 3 एक कॉम्प्लेक्स बनाते हैं जिसे कहा जाता है साइटोक्रोम ऑक्सीडेज. अन्य साइटोक्रोम के विपरीत, साइटोक्रोम ऑक्सीडेज ऑक्सीजन के साथ बातचीत करने में सक्षम है, अंतिम इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता।

सामान्य रसायन विज्ञान: पाठ्यपुस्तक / ए। वी। झोलनिन; ईडी। वी। ए। पोपकोवा, ए। वी। झोलनीना। - 2012. - 400 पी .: बीमार।

अध्याय 8. रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं और प्रक्रियाएं

अध्याय 8. रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं और प्रक्रियाएं

जीवन रेडॉक्स प्रक्रियाओं की एक सतत श्रृंखला है।

ए.-एल. ळवोइसिएर

8.1. रेडॉक्स प्रक्रियाओं का जैविक महत्व

चयापचय, श्वसन, सड़न, किण्वन, प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रियाएं मूल रूप से रेडॉक्स प्रक्रियाएं हैं। एरोबिक चयापचय के मामले में, मुख्य ऑक्सीकरण एजेंट आणविक ऑक्सीजन है, और कम करने वाला एजेंट कार्बनिक खाद्य पदार्थ है। इस तथ्य का एक संकेतक कि रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं शरीर के जीवन का आधार हैं, अंगों और ऊतकों की बायोइलेक्ट्रिक क्षमताएं हैं। बायोपोटेंशियल जैव रासायनिक प्रक्रियाओं की दिशा, गहराई और तीव्रता की गुणात्मक और मात्रात्मक विशेषता है। इसलिए, अंगों और ऊतकों की बायोपोटेंशियल का पंजीकरण उनकी गतिविधि के अध्ययन में नैदानिक ​​अभ्यास में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से, हृदय रोगों के निदान में, एक इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम लिया जाता है, और मांसपेशियों की बायोपोटेंशियल को मापते समय, एक इलेक्ट्रोमोग्राम लिया जाता है। मस्तिष्क की क्षमता का पंजीकरण - एन्सेफेलोग्राफी - आपको तंत्रिका तंत्र के रोग संबंधी विकारों का न्याय करने की अनुमति देता है। कोशिकाओं की महत्वपूर्ण गतिविधि के लिए ऊर्जा का स्रोत आयनिक विषमता की घटना के कारण 80 mV के बराबर झिल्ली क्षमता है, अर्थात। झिल्ली के दोनों किनारों पर धनायनों और आयनों का असमान वितरण। झिल्ली क्षमता में एक आयनिक प्रकृति होती है।बहु-नाभिकीय परिसरों में, प्रतिरोध करने वाले कणों के बीच इलेक्ट्रॉनों और प्रोटॉनों के स्थानांतरण से जुड़ी प्रक्रियाएं होती हैं

प्रतिक्रियाशील कणों की ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन और एक रेडॉक्स क्षमता की उपस्थिति से प्रेरित होते हैं। रेडॉक्स क्षमता में एक इलेक्ट्रॉनिक प्रकृति होती है।ये प्रक्रियाएं प्रतिवर्ती चक्रीय हैं और कई महत्वपूर्ण शारीरिक प्रक्रियाओं से गुजरती हैं। माइकलिस ने जीवन में रेडॉक्स प्रक्रियाओं की महत्वपूर्ण भूमिका को नोट किया: "जीवित जीवों में होने वाली रेडॉक्स प्रक्रियाएं उन लोगों की श्रेणी से संबंधित हैं जो न केवल विशिष्ट हैं और पहचानी जा सकती हैं, बल्कि जैविक और दार्शनिक दोनों तरह से जीवन के लिए सबसे महत्वपूर्ण हैं। दृष्टिकोण।

8.2. सार

रेडॉक्स प्रक्रियाएं

1913 में एल.वी. पिसारज़ेव्स्की रेडॉक्स प्रक्रियाओं के इलेक्ट्रॉनिक सिद्धांत के साथ आए, जिसे वर्तमान में आम तौर पर स्वीकार किया जाता है। इस प्रकार की प्रतिक्रियाएं प्रतिक्रियाशील पदार्थों (इलेक्ट्रॉनों के संक्रमण) के परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉन घनत्व के पुनर्वितरण के कारण होती हैं, जो ऑक्सीकरण की डिग्री में परिवर्तन में प्रकट होती हैं।

वे अभिक्रियाएँ जिनके परिणामस्वरूप अभिकारक बनाने वाले परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्था उनके बीच एक इलेक्ट्रॉन के स्थानान्तरण के कारण बदल जाती है, रेडॉक्स अभिक्रियाएँ कहलाती हैं।

रेडॉक्स प्रक्रिया में 2 प्राथमिक कार्य या अर्ध-प्रतिक्रियाएं होती हैं: ऑक्सीकरण और कमी।

ऑक्सीकरणएक परमाणु, अणु या आयन द्वारा इलेक्ट्रॉनों की हानि (वापसी) की प्रक्रिया है। ऑक्सीकरण होने पर, कणों की ऑक्सीकरण अवस्था बढ़ जाती है:

इलेक्ट्रॉन दान करने वाले कण को ​​कहते हैं अपचायक कारक।एक अपचायक के ऑक्सीकरण के उत्पाद को कहा जाता है ऑक्सीकृत रूप:

अपचायक अपने ऑक्सीकृत रूप के साथ रेडॉक्स प्रणाली (Sn 2 +/Sn 4 +) का एक जोड़ा बनाता है।

किसी तत्व की अपचायक क्षमता का माप है आयनीकरण क्षमता।किसी तत्व का आयनन विभव जितना कम होता है, वह उतना ही प्रबल अपचायक होता है, s-तत्व और निम्न तथा मध्यवर्ती ऑक्सीकरण अवस्था वाले तत्व प्रबल अपचायक होते हैं। एक कण की इलेक्ट्रॉनों को दान करने की क्षमता (दाता क्षमता) उसके कम करने वाले गुणों को निर्धारित करती है।

वसूली -एक कण से इलेक्ट्रॉनों के जुड़ने की प्रक्रिया है। कम होने पर, ऑक्सीकरण अवस्था घट जाती है:

एक कण (परमाणु, अणु या आयन) जो इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करता है, कहलाता है ऑक्सीकरण एजेंट।किसी ऑक्सीकारक के अपचयन के गुणनफल को उसका कहा जाता है बहाल प्रपत्र:

ऑक्सीडाइज़र अपने कम रूप के साथ रेडॉक्स सिस्टम का एक और जोड़ा (Fe 3+ /Fe 2+) बनाता है। कणों की ऑक्सीकरण शक्ति का माप है इलेक्ट्रान बन्धुता।अधिक से अधिक इलेक्ट्रॉन आत्मीयता, अर्थात्। कण की इलेक्ट्रॉन-निकासी क्षमता, ऑक्सीकरण एजेंट जितना मजबूत होता है। ऑक्सीकरण हमेशा कमी के साथ होता है, और इसके विपरीत, कमी ऑक्सीकरण से जुड़ी होती है।

FeCl 3 की SnCl 2 के साथ अन्योन्यक्रिया पर विचार करें। प्रक्रिया में दो अर्ध-प्रतिक्रियाएँ होती हैं:

रेडॉक्स प्रतिक्रिया को दो संयुग्मित जोड़े के संयोजन के रूप में दर्शाया जा सकता है।

प्रतिक्रियाओं के दौरान, ऑक्सीकरण एजेंट संयुग्मित कम करने वाले एजेंट (कमी उत्पाद) में परिवर्तित हो जाता है, और कम करने वाला एजेंट संयुग्मित ऑक्सीकरण एजेंट (ऑक्सीकरण उत्पाद) में परिवर्तित हो जाता है। उन्हें रेडॉक्स जोड़े के रूप में माना जाता है:

इसलिए, रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं ऑक्सीकरण और कमी की दो विपरीत प्रक्रियाओं की एकता का प्रतिनिधित्व करती हैं, जो सिस्टम में एक के बिना दूसरे में मौजूद नहीं हो सकती हैं। इसमें हम एकता के सार्वभौमिक नियम और विरोधों के संघर्ष की अभिव्यक्ति देखते हैं। प्रतिक्रिया तब होगी जब ऑक्सीकरण एजेंट की इलेक्ट्रॉन आत्मीयता कम करने वाले एजेंट की आयनीकरण क्षमता से अधिक हो। इसके लिए, अवधारणा विद्युत ऋणात्मकता -एक मात्रा जो इलेक्ट्रॉनों को दान करने या स्वीकार करने के लिए परमाणुओं की क्षमता को दर्शाती है।

रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के समीकरणों को तैयार करना इलेक्ट्रॉनिक संतुलन की विधि और अर्ध-प्रतिक्रियाओं की विधि द्वारा किया जाता है। अर्ध-प्रतिक्रिया विधि को प्राथमिकता दी जानी चाहिए। इसका उपयोग आयनों के उपयोग से जुड़ा है जो वास्तव में मौजूद हैं, माध्यम की भूमिका दिखाई देती है। समीकरण बनाते समय, यह पता लगाना आवश्यक है कि प्रतिक्रिया में प्रवेश करने वाले कौन से पदार्थ ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करते हैं, और कौन से कम करने वाले एजेंट के रूप में कार्य करते हैं, प्रतिक्रिया के दौरान माध्यम के पीएच का प्रभाव, और संभावित प्रतिक्रिया उत्पाद क्या हैं। रेडॉक्स गुण उन यौगिकों द्वारा प्रदर्शित होते हैं जिनमें परमाणु होते हैं जिनमें विभिन्न ऊर्जाओं के साथ बड़ी संख्या में वैलेंस इलेक्ट्रॉन होते हैं। d-तत्वों (IB, VIIB, VIIIB समूह) और p-तत्वों (VIIA, VIA, VA समूह) के यौगिकों में ऐसे गुण होते हैं। उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था में एक तत्व वाले यौगिक केवल ऑक्सीकरण गुण प्रदर्शित करते हैं।(केएमएनओ 4, एच 2 एसओ 4), निचले में - केवल दृढ गुण(एच 2 एस), बीच में - दो तरह से व्यवहार कर सकते हैं(Na2SO3)। अर्ध-प्रतिक्रिया समीकरणों को संकलित करने के बाद, आयनिक समीकरण आणविक रूप में प्रतिक्रिया समीकरण की रचना करता है:

समीकरण की शुद्धता की जाँच करना: समीकरण के बाईं ओर परमाणुओं और आवेशों की संख्या प्रत्येक तत्व के लिए समीकरण के दाईं ओर परमाणुओं और आवेशों की संख्या के बराबर होनी चाहिए।

8.3. इलेक्ट्रोड क्षमता की अवधारणा। इलेक्ट्रोड क्षमता के प्रकट होने का तंत्र। बिजली उत्पन्न करनेवाली सेल। नर्नस्ट समीकरण

पदार्थों की रेडॉक्स क्षमता का एक माप रेडॉक्स क्षमता है। आइए संभावित घटना के तंत्र पर विचार करें। जब एक प्रतिक्रियाशील धातु (Zn, Al) को उसके नमक के घोल में डुबोया जाता है, उदाहरण के लिए Zn को ZnSO 4 के घोल में डुबोया जाता है, तो ऑक्सीकरण प्रक्रिया के परिणामस्वरूप धातु अतिरिक्त रूप से घुल जाती है, एक जोड़ी बनती है, एक दोहरी विद्युत परत धातु की सतह और Zn 2 + / Zn ° जोड़ी क्षमता प्रकट होती है।

अपने नमक के घोल में डूबी धातु, जैसे जिंक सल्फेट के घोल में जिंक, पहली तरह का इलेक्ट्रोड कहलाता है। यह एक दो-चरण इलेक्ट्रोड है जो नकारात्मक रूप से चार्ज होता है। संभावित ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया (पहले तंत्र के अनुसार) के परिणामस्वरूप बनता है (चित्र। 8.1)। जब कम सक्रिय धातुओं (Cu) को उनके नमक के घोल में डुबोया जाता है, तो विपरीत प्रक्रिया देखी जाती है। धातु और नमक के घोल के बीच इंटरफेस में, एक आयन की कमी के परिणामस्वरूप धातु जमा होती है जिसमें एक इलेक्ट्रॉन के लिए एक उच्च स्वीकर्ता क्षमता होती है, जो उच्च परमाणु चार्ज और आयन के छोटे त्रिज्या के कारण होती है। इलेक्ट्रोड को धनात्मक रूप से चार्ज किया जाता है, अतिरिक्त नमक आयन निकट-इलेक्ट्रोड स्थान में एक दूसरी परत बनाते हैं, और Cu 2 +/Cu ° जोड़ी की इलेक्ट्रोड क्षमता उत्पन्न होती है। दूसरे तंत्र (चित्र। 8.2) के अनुसार पुनर्प्राप्ति प्रक्रिया के परिणामस्वरूप क्षमता का निर्माण होता है। इलेक्ट्रोड क्षमता का तंत्र, परिमाण और संकेत इलेक्ट्रोड प्रक्रिया में शामिल परमाणुओं की संरचना द्वारा निर्धारित किया जाता है।

तो, धातु (इलेक्ट्रोड) की भागीदारी के साथ होने वाली ऑक्सीकरण और कमी प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप धातु और समाधान के बीच इंटरफेस में क्षमता उत्पन्न होती है और एक दोहरी विद्युत परत के गठन को इलेक्ट्रोड क्षमता कहा जाता है।

यदि जस्ता प्लेट से तांबे की प्लेट में इलेक्ट्रॉनों को हटा दिया जाता है, तो प्लेटों पर संतुलन गड़बड़ा जाता है। ऐसा करने के लिए, हम सर्किट को बंद करने के लिए एक इलेक्ट्रोलाइट ब्रिज (के 2 एसओ 4 के समाधान के साथ एक ट्यूब) के साथ एक धातु कंडक्टर, निकट-इलेक्ट्रोड समाधान के साथ उनके लवण के समाधान में डूबे हुए जस्ता और तांबे की प्लेटों को जोड़ते हैं। जिंक इलेक्ट्रोड पर ऑक्सीकरण अर्ध-प्रतिक्रिया आगे बढ़ती है:

और तांबे पर - कमी आधा प्रतिक्रिया:

कुल रेडॉक्स प्रतिक्रिया के कारण विद्युत प्रवाह होता है:

सर्किट में एक विद्युत प्रवाह दिखाई देता है। गैल्वेनिक सेल में विद्युत धारा (ईएमएफ) की घटना और प्रवाह का कारण इलेक्ट्रोड क्षमता (ई) - अंजीर में अंतर है। 8.3.

चावल। 8.3.गैल्वेनिक सेल का विद्युत परिपथ आरेख

बिजली उत्पन्न करनेवाली सेलएक प्रणाली है जिसमें एक रेडॉक्स प्रक्रिया की रासायनिक ऊर्जा परिवर्तित होती है

विद्युत में। गैल्वेनिक सेल के रासायनिक सर्किट को आमतौर पर एक छोटे आरेख के रूप में लिखा जाता है, जहां बाईं ओर एक अधिक नकारात्मक इलेक्ट्रोड रखा जाता है, इस इलेक्ट्रोड पर बने जोड़े को एक ऊर्ध्वाधर रेखा द्वारा इंगित किया जाता है, और संभावित छलांग दिखाई जाती है। दो रेखाएँ समाधानों के बीच की सीमा को चिह्नित करती हैं। इलेक्ट्रोड का आवेश कोष्ठक में दर्शाया गया है: (-) Zn°|Zn 2 +||Cu 2 +|Cu° (+) - गैल्वेनिक सेल के रासायनिक परिपथ का आरेख।

एक जोड़ी की रेडॉक्स क्षमता इलेक्ट्रोड प्रक्रिया में प्रतिभागियों की प्रकृति और समाधान में इलेक्ट्रोड प्रक्रिया में प्रतिभागियों के ऑक्सीकृत और कम रूपों के संतुलन सांद्रता के अनुपात पर निर्भर करती है, समाधान का तापमान, और द्वारा वर्णित है नर्नस्ट समीकरण। रेडॉक्स प्रणाली की मात्रात्मक विशेषता रेडॉक्स क्षमता है जो प्लैटिनम के चरणों के बीच इंटरफेस में होती है - जलीय घोल। एसआई इकाइयों में संभावित मूल्य वोल्ट (वी) में मापा जाता है और इसकी गणना से की जाती है नर्नस्ट-पीटर्स समीकरण:

जहाँ a(Ox) और a(Red) क्रमशः ऑक्सीकृत और अपचित रूपों की गतिविधियाँ हैं; आर- सार्वभौमिक गैस स्थिरांक; टी- थर्मोडायनामिक तापमान, के; एफ- फैराडे स्थिरांक (96,500 C/mol); एनप्राथमिक रेडॉक्स प्रक्रिया में शामिल इलेक्ट्रॉनों की संख्या है; ए - हाइड्रोनियम आयनों की गतिविधि; एम- अर्ध-प्रतिक्रिया में हाइड्रोजन आयन के सामने स्टोइकोमेट्रिक गुणांक। ° का मान मानक रेडॉक्स विभव है, अर्थात। स्थिति a(Oх) = a(लाल) = a(H +) = 1 और दिए गए तापमान के तहत मापी गई क्षमता।

2H + /H 2 प्रणाली की मानक क्षमता 0 V के बराबर ली जाती है। मानक क्षमताएं संदर्भ मान हैं, जिन्हें 298K के तापमान पर सारणीबद्ध किया जाता है। एक जोरदार अम्लीय वातावरण जैविक प्रणालियों की विशेषता नहीं है, इसलिए, जीवित प्रणालियों में होने वाली प्रक्रियाओं को चिह्नित करने के लिए, औपचारिक क्षमता का अधिक बार उपयोग किया जाता है, जो कि शर्त के तहत निर्धारित किया जाता है a(Ox) = a(Red), pH 7.4, और 310 K (शारीरिक स्तर) का तापमान। क्षमता को रिकॉर्ड करते समय, वाष्प को अंश के रूप में इंगित किया जाता है, ऑक्सीडाइज़र को अंश में और कम करने वाले एजेंट को हर में लिखा जाता है।

25 °C (298K) के लिए स्थिर मूल्यों के प्रतिस्थापन के बाद (R = 8.31 J/mol deg; एफ= 96 500 C/mol) नर्नस्ट समीकरण निम्नलिखित रूप लेता है:

जहां ° युगल का मानक रेडॉक्स विभव है, V; o.fu के साथ और v.f के साथ। - क्रमशः ऑक्सीकृत और कम रूपों के संतुलन सांद्रता का उत्पाद; x और y अर्ध-प्रतिक्रिया समीकरण में स्टोइकोमीट्रिक गुणांक हैं।

इलेक्ट्रोड क्षमता उसके नमक के घोल में डूबी हुई धातु की प्लेट की सतह पर बनती है, और केवल ऑक्सीकृत रूप [M n +] की सांद्रता पर निर्भर करती है, क्योंकि कम किए गए रूप की सांद्रता नहीं बदलती है। इसके साथ एक ही नाम के आयन की सांद्रता पर इलेक्ट्रोड क्षमता की निर्भरता समीकरण द्वारा निर्धारित की जाती है:

जहाँ [M n+ ] धातु आयन की साम्यावस्था सांद्रता है; एन- अर्ध-प्रतिक्रिया में शामिल इलेक्ट्रॉनों की संख्या, और धातु आयन की ऑक्सीकरण अवस्था से मेल खाती है।

Redox सिस्टम को दो प्रकारों में विभाजित किया गया है:

1) प्रणाली में केवल इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण Fe 3 + + = = Fe 2 +, Sn 2 + - 2ē = Sn 4 + किया जाता है। ये है पृथक रेडॉक्स संतुलन;

2) सिस्टम जहां इलेक्ट्रॉनों के हस्तांतरण को प्रोटॉन के हस्तांतरण द्वारा पूरक किया जाता है, अर्थात। देखा विभिन्न प्रकार के संयुक्त संतुलन:प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों के दो कणों की संभावित प्रतिस्पर्धा के साथ प्रोटोलिटिक (एसिड-बेस) और रेडॉक्स। जैविक प्रणालियों में, महत्वपूर्ण रेडॉक्स सिस्टम इस प्रकार के होते हैं।

दूसरे प्रकार की प्रणाली का एक उदाहरण शरीर में हाइड्रोजन पेरोक्साइड के उपयोग की प्रक्रिया है: एच 2 ओ 2 + 2 एच + + 2ē 2 एच 2 ओ, साथ ही ऑक्सीजन युक्त कई ऑक्सीकरण एजेंटों के अम्लीय वातावरण में कमी: सीआरओ 4 2-, सीआर 2 ओ 7 2-, एमएनओ 4 -। उदाहरण के लिए, MnО 4 - + 8Н + + 5ē = = Mn 2 + + 4Н 2 इस अर्ध-प्रतिक्रिया में इलेक्ट्रॉन और प्रोटॉन भाग लेते हैं। जोड़ी की क्षमता की गणना सूत्र के अनुसार की जाती है:

संयुग्मित जोड़े की एक विस्तृत श्रृंखला में, जोड़ी के ऑक्सीकृत और कम किए गए रूप ऑक्सीकरण के विभिन्न डिग्री (एमएनओ 4 - / एमएन 2 +) में समाधान में हैं। इलेक्ट्रोड मापने के रूप में

इस मामले में, एक निष्क्रिय सामग्री (पीटी) से बने इलेक्ट्रोड का उपयोग किया जाता है। इलेक्ट्रोड इलेक्ट्रोड प्रक्रिया में भागीदार नहीं है और केवल एक इलेक्ट्रॉन वाहक की भूमिका निभाता है। विलयन में होने वाली रेडॉक्स प्रक्रिया के कारण बनने वाली विभव कहलाती है रेडॉक्स संभावित।

इसे मापा जाता है रेडॉक्स इलेक्ट्रोडविलयन में एक अक्रिय धातु है जिसमें युग्म के ऑक्सीकृत और अपचित रूप होते हैं। उदाहरण के लिए, मापते समय ई ओ Fe 3 +/Fe 2 + के जोड़े एक रेडॉक्स इलेक्ट्रोड का उपयोग करते हैं - एक प्लैटिनम मापने वाला इलेक्ट्रोड। संदर्भ इलेक्ट्रोड हाइड्रोजन है, जिसकी जोड़ी की क्षमता ज्ञात है।

गैल्वेनिक सेल में होने वाली प्रतिक्रिया:

रासायनिक श्रृंखला योजना: (-) पीटी | (एच 2 डिग्री), एच + | | फे 3 +, फे 2 + | पीटी (+)।

रेडॉक्स क्षमता पदार्थों की रेडॉक्स क्षमता का एक उपाय है। मानक जोड़ी क्षमता का मान संदर्भ तालिकाओं में दर्शाया गया है।

रेडॉक्स क्षमता की श्रृंखला में, निम्नलिखित नियमितताएं नोट की जाती हैं।

1. यदि किसी युग्म का मानक रेडॉक्स विभव ऋणात्मक है, उदाहरण के लिए ° (Zn 2+ (p) / Zn ° (t)) \u003d -0.76 V, तो हाइड्रोजन युग्म के संबंध में जिसकी विभव अधिक है, यह जोड़ी कम करने वाले एजेंट के रूप में कार्य करती है। क्षमता पहले तंत्र (ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं) द्वारा बनाई गई है।

2. यदि जोड़ी की क्षमता सकारात्मक है, उदाहरण के लिए ° (Cu 2 + (p) / Cu (t)) \u003d +0.345 V हाइड्रोजन या अन्य संयुग्मित जोड़ी के संबंध में जिसका क्षमता कम है, यह जोड़ी है एक ऑक्सीकरण एजेंट। इस जोड़ी की क्षमता दूसरे तंत्र (कमी प्रतिक्रियाओं) के अनुसार बनती है।

3. युग्म के मानक विभव का बीजगणितीय मान जितना अधिक होगा, ऑक्सीकृत रूप की ऑक्सीडाइज़िंग क्षमता उतनी ही अधिक होगी और इस के घटे हुए रूप की अपचायक क्षमता उतनी ही कम होगी।

जोड़े सकारात्मक क्षमता के मूल्य में कमी और नकारात्मक क्षमता में वृद्धि ऑक्सीडेटिव में कमी और कमी गतिविधि में वृद्धि से मेल खाती है। उदाहरण के लिए:

8.4. हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड, रेडॉक्स माप

एक जोड़ी की रेडॉक्स क्षमता विद्युत दोहरी परत की क्षमता से निर्धारित होती है, लेकिन दुर्भाग्य से, इसे मापने की कोई विधि नहीं है। इसलिए, एक निरपेक्ष नहीं, बल्कि एक सापेक्ष मूल्य निर्धारित किया जाता है, तुलना के लिए किसी अन्य जोड़ी को चुनना। संभावित माप एक पोटेंशियोमेट्रिक इंस्टॉलेशन का उपयोग करके किया जाता है, जो एक सर्किट वाले गैल्वेनिक सेल पर आधारित होता है: परीक्षण जोड़ी (इलेक्ट्रोड को मापने) का इलेक्ट्रोड हाइड्रोजन जोड़ी (H + / H °) या किसी अन्य के इलेक्ट्रोड से जुड़ा होता है , जिसकी क्षमता ज्ञात है (संदर्भ इलेक्ट्रोड)। गैल्वेनिक सेल एक एम्पलीफायर और एक विद्युत प्रवाह मीटर (चित्र। 8.4) से जुड़ा है।

रेडॉक्स प्रक्रिया के परिणामस्वरूप हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड पर हाइड्रोजन युग्म बनता है: 1/2H 2 o (g) H + (p) + e -। हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड एक आधा सेल है जिसमें

प्लैटिनम की एक पतली, ढीली परत के साथ लेपित प्लेटिनम प्लेट से, सल्फ्यूरिक एसिड के 1 एन समाधान में डूबा हुआ। समाधान के माध्यम से हाइड्रोजन पारित किया जाता है, प्लैटिनम की झरझरा परत में, इसका एक हिस्सा परमाणु अवस्था में गुजरता है। यह सब एक कांच के बर्तन (ampoule) में बंद है। हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड पहली तरह (गैस-धातु) का तीन-चरण इलेक्ट्रोड है। हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड के लिए इलेक्ट्रोड संभावित समीकरण का विश्लेषण करते हुए, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड की क्षमता रैखिक रूप से बढ़ जाती है

चावल। 8.4.हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड

माध्यम के पीएच मान (अम्लता में वृद्धि) में कमी और समाधान पर हाइड्रोजन गैस के आंशिक दबाव में कमी के साथ।

8.5. दिशा भविष्यवाणी

पदार्थों की मुक्त ऊर्जा में परिवर्तन और मानक रेडॉक्स क्षमता के मूल्य पर

रेडॉक्स प्रतिक्रिया की दिशा को सिस्टम की आइसोबैरिक-इज़ोटेर्मल क्षमता (गिब्स ऊर्जा), प्रक्रिया की मुक्त ऊर्जा (ΔG) में परिवर्तन से आंका जा सकता है। प्रतिक्रिया मूल रूप से ΔG o . पर संभव है < 0. В окислительно-восстановительной реакции изменение свободной энергии равно электрической работе, совершаемой системой, в результате которой ē переходит от восстановителя к окислителю. Это находит отражение в формуле:

कहाँ पे एफ- फैराडे स्थिरांक 96.5 kK/mol के बराबर; एन- रेडॉक्स प्रक्रिया में शामिल इलेक्ट्रॉनों की संख्या, प्रति 1 मोल पदार्थ; ई ओ- सिस्टम के दो संयुग्मित जोड़े के मानक रेडॉक्स क्षमता में अंतर का मूल्य, जिसे प्रतिक्रियाओं का इलेक्ट्रोमोटिव बल (ईएमएफ) कहा जाता है। यह समीकरण रिश्ते के भौतिक अर्थ को दर्शाता है ई ओऔर गिब्स प्रतिक्रिया की मुक्त ऊर्जा।

एक रेडॉक्स प्रतिक्रिया की स्वतःस्फूर्त घटना के लिए, यह आवश्यक है कि संयुग्मित युग्मों का संभावित अंतर एक सकारात्मक मान हो, जो समीकरण से अनुसरण करता है, अर्थात। जोड़ी, जिसकी क्षमता अधिक है, ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य कर सकती है। प्रतिक्रिया तब तक जारी रहती है जब तक कि दोनों जोड़े की क्षमता बराबर नहीं हो जाती। इसलिए, इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए कि क्या किसी दिए गए अपचायक का ऑक्सीकरण किसी दिए गए ऑक्सीकरण एजेंट द्वारा किया जाएगा या, इसके विपरीत, किसी को यह जानने की आवश्यकता है कि E o : ईओ = °ऑक्सीड। - ° आराम। प्रतिक्रिया उस दिशा में आगे बढ़ती है जो एक कमजोर ऑक्सीकरण एजेंट और एक कमजोर कम करने वाले एजेंट के गठन की ओर ले जाती है। इस प्रकार, दो संयुग्मित युग्मों की क्षमता की तुलना करके, प्रक्रिया की दिशा की समस्या को मौलिक रूप से हल किया जा सकता है।

काम।क्या प्रस्तावित योजना के अनुसार Fe 3+ आयन को T1+ आयनों के साथ कम करना संभव है:

° अभिक्रिया का ऋणात्मक मान होता है:

प्रतिक्रिया असंभव है, क्योंकि Fe 3+ / Fe 2 + जोड़ी का ऑक्सीकृत Fe 3+ रूप T1 3 + / T1 + जोड़ी के T1+ को ऑक्सीकरण नहीं कर सकता है।

यदि प्रतिक्रिया का ईएमएफ ऋणात्मक है, तो प्रतिक्रिया विपरीत दिशा में जाती है। E° जितना बड़ा होगा, प्रतिक्रिया उतनी ही तीव्र होगी।

काम।एक घोल में FeC1 3 का रासायनिक व्यवहार क्या है:

ए) एनएआई; बी) नाबीआर?

हम अर्ध-प्रतिक्रियाओं की रचना करते हैं और युग्मों के लिए विभव ज्ञात करते हैं:

ए) इप्रतिक्रियाएं 2I - + 2Fe 3 + = I 2 + 2Fe 2 + 0.771-0.536 = = 0.235 V के बराबर होगी, इएक सकारात्मक मूल्य है। नतीजतन, प्रतिक्रिया मुक्त आयोडीन और Fe 2+ के गठन की ओर जाती है।

b) अभिक्रिया का E° 2Br - + 2Fe 3 + = Br 2 + 2Fe 2 + 0.771-1.065 = = -0.29 V के बराबर होगा। ऋणात्मक मान ई ओदर्शाता है कि पोटैशियम ब्रोमाइड द्वारा फेरिक क्लोराइड का ऑक्सीकरण नहीं होगा।

8.6. निरंतर संतुलन

रेडॉक्स प्रतिक्रिया

कुछ मामलों में, न केवल रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं की दिशा और तीव्रता को जानना आवश्यक है, बल्कि प्रतिक्रियाओं की पूर्णता भी है (प्रारंभिक सामग्री कितने प्रतिशत प्रतिक्रिया उत्पादों में परिवर्तित हो जाती है)। उदाहरण के लिए, मात्रात्मक विश्लेषण में, कोई केवल उन प्रतिक्रियाओं पर भरोसा कर सकता है जो व्यावहारिक रूप से 100% आगे बढ़ती हैं। इसलिए, किसी भी समस्या को हल करने के लिए इस या उस प्रतिक्रिया का उपयोग करने से पहले, के बराबर स्थिरांक निर्धारित करें

सिस्टम के इस द्वीप के नोवेसिया (के आर)। रेडॉक्स प्रक्रियाओं के केपी को निर्धारित करने के लिए, मानक रेडॉक्स क्षमता और नर्नस्ट समीकरण की एक तालिका का उपयोग किया जाता है:

जहां तक ​​किजब संतुलन पहुंच जाता है, तो ऑक्सीकरण एजेंट के संयुग्मित जोड़े और रेडॉक्स प्रक्रिया के कम करने वाले एजेंट की क्षमता समान हो जाती है: φ ° ऑक्सीड। - ° आराम। = 0, तब ई ओ= 0. संतुलन की स्थिति में नर्नस्ट समीकरण से ई ओप्रतिक्रिया है:

कहाँ पे एन- रेडॉक्स प्रतिक्रिया में शामिल इलेक्ट्रॉनों की संख्या; पी.एस. उत्पाद जिला और पी.एस. संदर्भ। सी-सी - क्रमशः, प्रतिक्रिया उत्पादों के संतुलन सांद्रता का उत्पाद और प्रतिक्रिया समीकरण में उनके स्टोइकोमेट्रिक गुणांक की डिग्री में पदार्थ शुरू करना।

संतुलन स्थिरांक इंगित करता है कि किसी दी गई प्रतिक्रिया के संतुलन की स्थिति तब होती है जब प्रतिक्रिया उत्पादों की संतुलन सांद्रता का उत्पाद प्रारंभिक पदार्थों के संतुलन सांद्रता के उत्पाद से 10 गुना अधिक हो जाता है। इसके अलावा, एक बड़ा Kp मान इंगित करता है कि प्रतिक्रिया बाएं से दाएं की ओर बढ़ती है। केपी को जानना, प्रयोगात्मक डेटा का सहारा लिए बिना, प्रतिक्रिया की पूर्णता की गणना करना संभव है।

8.7. जैविक प्रणालियों में रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं

कोशिकाओं और ऊतकों में महत्वपूर्ण गतिविधि की प्रक्रिया में, विद्युत क्षमता में अंतर हो सकता है। शरीर में विद्युत रासायनिक परिवर्तनों को 2 मुख्य समूहों में विभाजित किया जा सकता है।

1. एक अणु से दूसरे अणु में इलेक्ट्रॉनों के स्थानांतरण के कारण रेडॉक्स प्रक्रियाएँ होती हैं। ये प्रक्रियाएं प्रकृति में इलेक्ट्रॉनिक हैं।

2. आयनों के स्थानांतरण (उनके आवेशों को बदले बिना) और बायोपोटेंशियल के निर्माण से जुड़ी प्रक्रियाएं। शरीर में दर्ज बायोपोटेंशियल मुख्य रूप से झिल्ली क्षमताएं हैं। ये आयनिक प्रकृति के होते हैं। इन प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप, विभिन्न शारीरिक अवस्थाओं में ऊतकों की विभिन्न परतों के बीच क्षमता उत्पन्न होती है। वे शारीरिक रेडॉक्स प्रक्रियाओं की विभिन्न तीव्रता से जुड़े हैं। उदाहरण के लिए, प्रकाश संश्लेषण प्रक्रिया की अलग-अलग तीव्रता के परिणामस्वरूप प्रबुद्ध और अप्रकाशित पक्ष पर पत्ती की सतह के ऊतकों में बनने वाली क्षमताएं। प्रबुद्ध क्षेत्र को अनलिमिटेड क्षेत्र के संबंध में सकारात्मक रूप से चार्ज किया जाता है।

इलेक्ट्रॉनिक प्रकृति वाली रेडॉक्स प्रक्रियाओं में, तीन समूहों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है।

पहले समूह में ऑक्सीजन और हाइड्रोजन की भागीदारी के बिना पदार्थों के बीच इलेक्ट्रॉनों के हस्तांतरण से जुड़ी प्रक्रियाएं शामिल हैं। इन प्रक्रियाओं को इलेक्ट्रॉन ट्रांसफर कॉम्प्लेक्स - हेटेरोवैलेंट और हेटेरोन्यूक्लियर कॉम्प्लेक्स की भागीदारी के साथ किया जाता है। इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण एक ही धातु के जटिल यौगिकों या विभिन्न धातुओं के परमाणुओं में होता है, लेकिन ऑक्सीकरण की विभिन्न डिग्री में होता है। इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण का सक्रिय सिद्धांत संक्रमण धातु है, जो कई स्थिर ऑक्सीकरण राज्यों को प्रदर्शित करता है, और इलेक्ट्रॉनों और प्रोटॉन के हस्तांतरण के लिए बड़ी ऊर्जा लागत की आवश्यकता नहीं होती है, स्थानांतरण लंबी दूरी पर किया जा सकता है। प्रक्रियाओं की उत्क्रमणीयता चक्रीय प्रक्रियाओं में बहुभागीदारी की अनुमति देती है। ये ऑसिलेटरी प्रक्रियाएं एंजाइमैटिक कटैलिसीस (साइटोक्रोमेस), प्रोटीन संश्लेषण और चयापचय प्रक्रियाओं में पाई जाती हैं। परिवर्तनों का यह समूह एंटीऑक्सिडेंट होमोस्टैसिस को बनाए रखने और शरीर को ऑक्सीडेटिव तनाव से बचाने में शामिल है। वे मुक्त-कट्टरपंथी प्रक्रियाओं के सक्रिय नियामक हैं, प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों, हाइड्रोजन पेरोक्साइड के उपयोग के लिए एक प्रणाली, और सब्सट्रेट के ऑक्सीकरण में भाग लेते हैं।

उत्प्रेरित, पेरोक्साइड, डिहाइड्रोजनेज। ये सिस्टम एंटीऑक्सिडेंट, एंटीपरॉक्साइड क्रिया करते हैं।

दूसरे समूह में ऑक्सीजन और हाइड्रोजन की भागीदारी से जुड़ी रेडॉक्स प्रक्रियाएं शामिल हैं। उदाहरण के लिए, सब्सट्रेट के एल्डिहाइड समूह का अम्लीय में ऑक्सीकरण:

तीसरे समूह में सब्सट्रेट से प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों के हस्तांतरण से जुड़ी प्रक्रियाएं शामिल हैं, जो पीएच-निर्भर हैं, एक सक्रिय एंजाइम-कोएंजाइम-सब्सट्रेट कॉम्प्लेक्स के गठन के साथ डिहाइड्रोजनेज (ई) और कोएंजाइम (सीओ) एंजाइमों की उपस्थिति में आगे बढ़ते हैं। (ई-सीओ-एस), सब्सट्रेट से इलेक्ट्रॉनों और हाइड्रोजन के उद्धरणों को जोड़ते हैं, और इसके ऑक्सीकरण का कारण बनते हैं। ऐसा कोएंजाइम निकोटीनामाइड एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड (एनएडी +) है, जो दो इलेक्ट्रॉनों और एक प्रोटॉन को जोड़ता है:

जैव रासायनिक प्रक्रियाओं में, संयुक्त रासायनिक संतुलन होता है: रेडॉक्स, प्रोटोलिटिक और जटिल गठन प्रक्रियाएं। प्रक्रियाएं आमतौर पर प्रकृति में एंजाइमेटिक होती हैं। एंजाइमी ऑक्सीकरण के प्रकार: डिहाइड्रोजनेज, ऑक्सीडेज (साइटोक्रोमेस, फ्री रेडिकल ऑक्सीकरण-कमी)। शरीर में होने वाली रेडॉक्स प्रक्रियाओं को सशर्त रूप से निम्नलिखित प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: 1) सब्सट्रेट के कार्बन परमाणुओं के कारण इंट्रामोल्युलर डिसम्यूटेशन (असमानता) की प्रतिक्रियाएं; 2) अंतर-आणविक प्रतिक्रियाएं। -4 से +4 तक कार्बन परमाणुओं के ऑक्सीकरण राज्यों की एक विस्तृत श्रृंखला की उपस्थिति इसकी द्वंद्व को इंगित करती है। इसलिए, कार्बनिक रसायन विज्ञान में, कार्बन परमाणुओं के कारण रेडॉक्स विघटन प्रतिक्रियाएं आम हैं, जो अंतः और अंतःक्रियात्मक रूप से होती हैं।

8.8. झिल्ली क्षमता

आर विरचो के समय से यह ज्ञात है कि लिविंग सेल- यह जैविक संगठन की प्राथमिक कोशिका है, जो शरीर के सभी कार्यों को प्रदान करती है। शरीर में कई शारीरिक प्रक्रियाओं का क्रम कोशिकाओं और ऊतकों में आयनों के स्थानांतरण से जुड़ा होता है और एक संभावित अंतर की उपस्थिति के साथ होता है। झिल्ली परिवहन में एक बड़ी भूमिका पदार्थों के निष्क्रिय परिवहन की है: परासरण,

निस्पंदन और बायोइलेक्ट्रोजेनेसिस। ये घटनाएं कोशिका झिल्ली के बाधा गुणों से निर्धारित होती हैं। चयनात्मक पारगम्यता के साथ एक झिल्ली द्वारा अलग किए गए विभिन्न सांद्रता के समाधानों के बीच संभावित अंतर को झिल्ली क्षमता कहा जाता है। झिल्ली क्षमता आयनिक है और प्रकृति में इलेक्ट्रॉनिक नहीं है। यह आयनिक विषमता की उपस्थिति के कारण है, अर्थात। झिल्ली के दोनों ओर आयनों का असमान वितरण।

अंतरकोशिकीय माध्यम की cationic संरचना समुद्र के पानी की आयनिक संरचना के करीब है: सोडियम, पोटेशियम, कैल्शियम, मैग्नीशियम। विकास की प्रक्रिया में, प्रकृति ने आयनों के परिवहन का एक विशेष तरीका बनाया है, जिसे कहा जाता है नकारात्मक परिवहन,संभावित अंतर के साथ। कई मामलों में, पदार्थों के स्थानांतरण का आधार प्रसार होता है, इसलिए कोशिका झिल्ली पर बनने वाली क्षमता को कभी-कभी कहा जाता है प्रसार क्षमता।यह तब तक मौजूद रहता है जब तक आयन सांद्रता का स्तर बंद नहीं हो जाता। संभावित मान छोटा है (0.1 वी)। आयन चैनलों के माध्यम से सुगम प्रसार होता है। आयनिक विषमता का उपयोग तंत्रिका और मांसपेशियों की कोशिकाओं में उत्तेजना उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। हालांकि, झिल्ली के दोनों किनारों पर आयनिक विषमता की उपस्थिति उन कोशिकाओं के लिए भी महत्वपूर्ण है जो एक उत्तेजक क्षमता उत्पन्न करने में असमर्थ हैं।

8.9. स्व-जांच के लिए प्रश्न और कार्य

पाठ के लिए तैयार

और परीक्षा

1. इलेक्ट्रोड और रेडॉक्स क्षमता की अवधारणा दें।

2. रेडॉक्स विभव की श्रृंखला में देखे गए मुख्य पैटर्न पर ध्यान दें।

3. पदार्थों की अपचायक क्षमता का माप क्या है? सबसे आम कम करने वाले एजेंटों के उदाहरण दें।

4. किसी पदार्थ की ऑक्सीकरण क्षमता का माप क्या है? सबसे आम ऑक्सीकरण एजेंटों के उदाहरण दें।

5. रेडॉक्स विभव को प्रयोगात्मक रूप से कैसे निर्धारित किया जा सकता है?

6. जब साइनाइड आयनों को इसमें पेश किया जाता है तो Co 3+ /Co 2+ सिस्टम की क्षमता कैसे बदल जाएगी? उत्तर स्पष्ट कीजिए।

7. उन अभिक्रियाओं का उदाहरण दीजिए जिनमें अम्लीय और क्षारीय माध्यमों में हाइड्रोजन परॉक्साइड एक ऑक्सीकारक (अपचायक) की भूमिका निभाता है।

8. जीवित प्रणालियों के कामकाज के लिए रेडॉक्स क्षमता पर केंद्रीय परमाणु के लिगैंड पर्यावरण को प्रकट करने की घटना का क्या महत्व है?

9. ग्लूकोज के जैविक ऑक्सीकरण में क्रेब्स चक्र तुरंत प्रतिक्रिया से पहले होता है:

जहां एनएडीएच और एनएडी + निकोटिनमाइड डाइन्यूक्लियोटाइड के कम और ऑक्सीकृत रूप हैं। मानक परिस्थितियों में यह रेडॉक्स प्रतिक्रिया किस दिशा में आगे बढ़ती है?

10. उन पदार्थों के नाम क्या हैं जो ऑक्सीकरण एजेंटों के साथ विपरीत रूप से प्रतिक्रिया करते हैं और सब्सट्रेट की रक्षा करते हैं?

11. ऑक्सीकरण गुणों के आधार पर जीवाणुनाशक पदार्थों की क्रिया के उदाहरण दें।

12. परमैंगनेटोमेट्री और आयोडोमेट्री के तरीकों में अंतर्निहित प्रतिक्रियाएं। कार्य समाधान और उनकी तैयारी के तरीके।

13. प्रतिक्रियाओं की जैविक भूमिका क्या है जिसमें मैंगनीज और मोलिब्डेनम की ऑक्सीकरण अवस्था बदल जाती है?

14. नाइट्रोजन (III), नाइट्रोजन (IV), नाइट्रोजन (V) यौगिकों की विषाक्त क्रिया का तंत्र क्या है?

15. शरीर में सुपरऑक्साइड आयन का विषहरण कैसे होता है? प्रतिक्रिया समीकरण दें। इस प्रक्रिया में धातु आयनों की क्या भूमिका है?

16. अर्ध-प्रतिक्रियाओं की जैविक भूमिका क्या है: Fe 3+ + ↔ Fe 2+; घन 2+ + घन + ; सीओ 3+ + सीओ 2+? उदाहरण दो।

17. मानक ईएमएफ रेडॉक्स प्रक्रिया की गिब्स ऊर्जा में परिवर्तन से कैसे संबंधित है?

18. पोटैशियम आयोडाइड के जलीय विलयन के संबंध में ओजोन, ऑक्सीजन और हाइड्रोजन पेरोक्साइड की ऑक्सीकरण शक्ति की तुलना करें। सारणीबद्ध डेटा के साथ अपने उत्तर का समर्थन करें।

19. शरीर में सुपरऑक्साइड ऑयन रेडिकल और हाइड्रोजन पेरोक्साइड के न्यूट्रलाइजेशन में कौन सी रासायनिक प्रक्रियाएं होती हैं? अर्ध-प्रतिक्रियाओं के समीकरण दीजिए।

20. d-तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्थाओं में परिवर्तन के साथ सजीव प्रणालियों में रेडॉक्स प्रक्रियाओं के उदाहरण दीजिए।

21. विषहरण के लिए रेडॉक्स अभिक्रियाओं के उपयोग के उदाहरण दीजिए।

22. ऑक्सीकरण एजेंटों के विषाक्त प्रभाव के उदाहरण दें।

23. घोल में Cr 3+, Cr 2 O 7 2-, I 2, I - के कण होते हैं। निर्धारित करें कि उनमें से कौन मानक परिस्थितियों में स्वतःस्फूर्त रूप से परस्पर क्रिया करता है?

24. अम्लीय वातावरण KMnO4 या K 2 Cr 2 O 7 में कौन सा संकेतित कण एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है?

25. पोटेंशियोमेट्रिक विधि का उपयोग करके एक कमजोर इलेक्ट्रोलाइट के पृथक्करण स्थिरांक का निर्धारण कैसे करें? गैल्वेनिक सेल के रासायनिक परिपथ का चित्र बनाइए।

26. क्या RMnO4 और NaNO2 विलयनों को एक साथ शरीर में लाना संभव है?

8.10. परीक्षण

1. कौन से हैलोजन अणु (सरल पदार्थ) रेडॉक्स द्वैत प्रदर्शित करते हैं?

क) कोई नहीं, ये सभी केवल ऑक्सीकारक हैं;

बी) फ्लोरीन को छोड़कर सब कुछ;

ग) आयोडीन को छोड़कर सब कुछ;

डी) सभी हलोजन।

2. किस हैलाइड आयन में सबसे अधिक अपचायक गतिविधि होती है?

ए एफ - ;

बी) सी1 - ;

ग) मैं - ;

घ) बीआर -।

3. कौन सा हैलोजन अनुपातहीन प्रतिक्रियाओं से गुजरता है?

ए) फ्लोरीन को छोड़कर सब कुछ;

बी) फ्लोरीन, क्लोरीन, ब्रोमीन को छोड़कर सब कुछ;

ग) क्लोरीन को छोड़कर सब कुछ;

d) कोई भी हैलोजन शामिल नहीं है।

4. दो ट्यूबों में KBr और KI विलयन होते हैं। दोनों ट्यूबों में FeCl 3 घोल डाला गया। किस स्थिति में हैलाइड आयन मुक्त हैलोजन में ऑक्सीकृत होता है यदि E o (Fe 3+ / फे 2+) = 0.77 वी; ई ° (बीआर 2 /2Br -) \u003d 1.06 वी; ई ओ (I2 / 2I -) \u003d 0.54 वी?

ए) केबीआर और केआई;

बी) केआई;

ग) केवीआर;

डी) किसी भी मामले में नहीं।

5. सबसे शक्तिशाली कम करने वाला एजेंट:

6. हाइड्रोजन परॉक्साइड वाली किस अभिक्रिया में गैसीय ऑक्सीजन अभिक्रिया उत्पादों में से एक होगी?

7. प्रस्तावित तत्वों में से किसमें सापेक्ष वैद्युतीयऋणात्मकता का उच्चतम मूल्य है?

ए) ओ;

बी) सी1;

ग) एन;

घ) एस.

8. कार्बनिक यौगिकों में कार्बन निम्नलिखित गुण प्रदर्शित करता है:

ए) एक ऑक्सीकरण एजेंट;

बी) एजेंट को कम करने;

रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं। शरीर में रेडॉक्स प्रक्रियाओं की भूमिका। रेडॉक्स संभावित। नर्नस्ट समीकरण।

श्वसन और चयापचय, सड़न और किण्वन, प्रकाश संश्लेषण और जीवित जीवों की तंत्रिका गतिविधि रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं से जुड़ी होती हैं। रेडॉक्स प्रक्रियाएं ईंधन के दहन, धातु के क्षरण, इलेक्ट्रोलिसिस, धातु विज्ञान आदि के अंतर्गत आती हैं। प्रतिक्रिया करने वाले अणुओं को बनाने वाले परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन के साथ होने वाली प्रतिक्रियाएँ रेडॉक्स प्रतिक्रियाएँ कहलाती हैं। ऑक्सीकरण और कमी की प्रक्रियाएं एक साथ आगे बढ़ती हैं: यदि प्रतिक्रिया में भाग लेने वाले एक तत्व का ऑक्सीकरण होता है, तो दूसरे को कम किया जाना चाहिए। एक ऑक्सीकरण एजेंट एक पदार्थ है जिसमें एक तत्व होता है जो इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करता है और ऑक्सीकरण अवस्था को कम करता है। प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप ऑक्सीकरण एजेंट कम हो जाता है। तो, प्रतिक्रिया में 2Fe +3 Cl - 3 + 2K + I - -> I 2 0 + 2Fe +2 Cl 2 - + 2K + Cl -। कम करने वाला एजेंट - एक पदार्थ जिसमें एक तत्व होता है जो इलेक्ट्रॉनों को दान करता है और ऑक्सीकरण अवस्था को बढ़ाता है। प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप कम करने वाले एजेंट का ऑक्सीकरण होता है। प्रस्तावित प्रतिक्रिया में कम करने वाला एजेंट आयन I - है। तत्व में विद्युत ऊर्जा का स्रोत जस्ता द्वारा तांबे के विस्थापन की रासायनिक प्रतिक्रिया है: Zn + Cu 2+ + Cu। आइसोबैरिक-इज़ोटेर्मल क्षमता के नुकसान के बराबर जस्ता ऑक्सीकरण का कार्य, स्थानांतरित बिजली के उत्पाद और ई के मूल्य के रूप में दर्शाया जा सकता है। d.s.: A \u003d - - dG 0 \u003d p EF, जहाँ p धनायन का आवेश है; इ- एच। डी.एस. तत्व और एफ-फैराडे संख्या। दूसरी ओर, प्रतिक्रिया के अनुसार इज़ोटेर्म समीकरण। मानव और पशु शरीर क्रिया विज्ञान में रेडॉक्स क्षमता का बहुत महत्व है। रेडॉक्स सिस्टम में रक्त और ऊतकों में हीम/हेमेटिया और साइटोक्रोम जैसे सिस्टम शामिल होते हैं, जिनमें द्वि- और त्रिसंयोजक लोहा होता है; एस्कॉर्बिक एसिड (विटामिन सी), जो ऑक्सीकृत और कम रूपों में है; ग्लूटाथियोन की प्रणाली, स्यूसिनिक और फ्यूमरिक एसिड की सिस्टीन-सिस्टीन, आदि। जैविक ऑक्सीकरण की सबसे महत्वपूर्ण प्रक्रिया, अर्थात् एक ऑक्सीकृत सब्सट्रेट से ऑक्सीजन में इलेक्ट्रॉनों और प्रोटॉन का स्थानांतरण, ऊतकों में एक कड़ाई से परिभाषित श्रृंखला का उपयोग करके किया जाता है। मध्यवर्ती वाहक एंजाइम, रेडॉक्स प्रक्रियाओं की एक श्रृंखला भी है। इस श्रृंखला की प्रत्येक कड़ी एक या किसी अन्य रेडॉक्स प्रणाली से मेल खाती है, जो एक निश्चित रेडॉक्स क्षमता की विशेषता है।

अभिकर्मकों के गठन की मुक्त ऊर्जा के मानक मूल्यों और रेडॉक्स क्षमता के मूल्यों द्वारा रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं की दिशा का निर्धारण।

विभिन्न जीवन प्रक्रियाएं शरीर में विद्युत रासायनिक प्रक्रियाओं की घटना के साथ होती हैं जो चयापचय में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। शरीर में विद्युत रासायनिक परिवर्तनों को दो मुख्य समूहों में विभाजित किया जा सकता है: इलेक्ट्रॉनों के हस्तांतरण और रेडॉक्स क्षमता की घटना से जुड़ी प्रक्रियाएं; आयनों के स्थानांतरण (उनके आवेशों को बदले बिना) और बायोइलेक्ट्रिक क्षमता के निर्माण से जुड़ी प्रक्रियाएं। इन प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप, विभिन्न शारीरिक अवस्थाओं में ऊतकों की विभिन्न परतों के बीच संभावित अंतर उत्पन्न होते हैं। वे रेडॉक्स जैव रासायनिक प्रक्रियाओं की विभिन्न तीव्रता से जुड़े हैं। इनमें शामिल हैं, उदाहरण के लिए, प्रकाश संश्लेषण क्षमता जो पत्ती के प्रबुद्ध और अप्रकाशित क्षेत्रों के बीच उत्पन्न होती है, और प्रबुद्ध क्षेत्र को अनलिमिटेड क्षेत्र के संबंध में सकारात्मक रूप से चार्ज किया जाता है। शरीर में पहले समूह की रेडॉक्स प्रक्रियाओं को तीन प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: 1. ऑक्सीजन और हाइड्रोजन परमाणुओं की भागीदारी के बिना पदार्थों के बीच इलेक्ट्रॉनों का प्रत्यक्ष हस्तांतरण, उदाहरण के लिए, साइटोक्रोम में इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण: साइटोक्रोम (Fe 3+) + ई - > साइटोक्रोम (Re 2+) और एंजाइम साइटोक्रोम ऑक्सीडेज में इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण: साइटोक्रोम ऑक्सीडेज (Cu 2+) + e -> साइटोक्रोम ऑक्सीडेज (Cu 1+)। 2. ऑक्सीडेटिव, ऑक्सीजन परमाणुओं और ऑक्सीडेज एंजाइमों की भागीदारी से जुड़ा होता है, उदाहरण के लिए, सब्सट्रेट के एल्डिहाइड समूह का एसिड एक में ऑक्सीकरण: RСОН + O ó RСООН। 3. पीएच-निर्भर, डिहाइड्रोजनेज (ई) और कोएंजाइम (सीओ) एंजाइम की उपस्थिति में होता है, जो एक सक्रिय एंजाइम-कोएंजाइम-सब्सट्रेट कॉम्प्लेक्स (ई-सीओ -5) बनाता है, सब्सट्रेट से इलेक्ट्रॉनों और हाइड्रोजन केशन को जोड़ता है और इसका कारण बनता है इसका ऑक्सीकरण। कोएंजाइम निकोटिनमाइड-एडेनिन-न्यूक्लियोटाइड (एनएडी +) हैं, जो दो इलेक्ट्रॉनों और एक प्रोटॉन को जोड़ता है: एस -2 एच - 2 ई + एनएडी * ó एस + एनएडीएच + एच +, फ्लेविन-एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड (एफएडी), जो दो को जोड़ता है इलेक्ट्रॉन और दो प्रोटॉन: S - 2H - 2e + FAD óS + FADH 2, और ubiquinone या coenzyme Q (CoO), जो दो इलेक्ट्रॉनों और दो प्रोटॉनों को भी जोड़ता है: S-2H - 2e + KoQ ó S + KoQH 2.

66. ऑक्सीडोमेट्री, आयोडोमेट्री, परमैंगनेटोमेट्री। चिकित्सा में आवेदन।

उपयोग किए गए टाइट्रेंट के आधार पर, कई प्रकार के रेडॉक्स अनुमापन होते हैं: परमैंगनोमेट्रिक, आयोडिमेट्रिक, बाइक्रोमैटोमेट्रिक, और अन्य। परमैंगनोमेट्रिक अनुमापन एक कम करने वाले एजेंट समाधान के साथ पोटेशियम परमैंगनेट के एक मानक समाधान की बातचीत पर आधारित है। पोटेशियम परमैंगनेट के साथ ऑक्सीकरण अम्लीय, क्षारीय और तटस्थ मीडिया में किया जा सकता है, और केएमएनओ कमी के उत्पाद अलग-अलग मीडिया में भिन्न होते हैं। परमैंगनोमेट्रिक अनुमापन को अम्लीय वातावरण में करने की सिफारिश की जाती है। सबसे पहले, प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, रंगहीन Mn 2+ आयन बनते हैं, और KMnO 4 टाइट्रेंट की एक अतिरिक्त बूंद शीर्षक वाले घोल को गुलाबी रंग देगी। जब एक तटस्थ या क्षारीय माध्यम में ऑक्सीकरण किया जाता है, तो एक गहरा भूरा अवक्षेप बनता है, या गहरे हरे रंग के MnO 2-4 आयन बनते हैं, जिससे तुल्यता बिंदु को ठीक करना मुश्किल हो जाता है। दूसरे, अम्लीय वातावरण में पोटेशियम परमैंगनेट की ऑक्सीकरण क्षमता क्षारीय और तटस्थ वातावरण की तुलना में बहुत अधिक (E ° MnO 4 / Mn 2+ \u003d + 1.507v) होती है। युग्म E)/2G - की मानक ऑक्सीकरण क्षमता 0.54 V है। इसलिए, ऐसे पदार्थ जिनकी ऑक्सीकरण क्षमता इस मान से कम है, वे कम करने वाले एजेंट होंगे। और, इसलिए, वे आयोडीन को "अवशोषित" करते हुए, बाएं से दाएं प्रतिक्रिया को निर्देशित करेंगे। ऐसे पदार्थों में शामिल हैं, उदाहरण के लिए, Na 2 83O3, टिन (II) क्लोराइड, आदि। वे पदार्थ जिनकी ऑक्सीकरण क्षमता 0.54 V से अधिक है, आयन के संबंध में ऑक्सीकरण एजेंट होंगे और मुक्त आयोडीन की रिहाई की दिशा में प्रतिक्रिया को निर्देशित करेंगे: 2I + 2e \u003d मैं 2. जारी मुक्त आयोडीन की मात्रा Na 2 S 2 O 3 थायोसल्फेट: I + 2e -> 2I - सोडियम थायोसल्फाइट मुक्त आयोडीन को अवशोषित करता है, प्रतिक्रिया संतुलन को दाईं ओर स्थानांतरित करके इसके समाधान का निर्धारण करके निर्धारित किया जाता है। प्रतिक्रिया को बाएं से दाएं आगे बढ़ने के लिए, मुक्त आयोडीन की अधिकता की आवश्यकता होती है। आमतौर पर एक बैक टाइट्रेशन किया जाता है। कम करने वाले एजेंट के लिए, जो निर्धारित किया जाता है, तुरंत अतिरिक्त आयोडीन समाधान जोड़ें। इसका एक हिस्सा कम करने वाले एजेंट के साथ प्रतिक्रिया करता है, और शेष सोडियम थायोसल्फेट के समाधान के साथ अनुमापन द्वारा निर्धारित किया जाता है।

67. क्वांटम - परमाणु का यांत्रिक मॉडल।

क्वांटम (या तरंग) यांत्रिकी इस तथ्य पर आधारित है कि किसी भी भौतिक कण में एक साथ तरंग गुण होते हैं। यह पहली बार एल। डी ब्रोगली द्वारा भविष्यवाणी की गई थी, जिन्होंने 1924 में सैद्धांतिक रूप से दिखाया था कि द्रव्यमान एम और गति वी के साथ एक कण तरंग गति से जुड़ा हो सकता है, जिसकी तरंग दैर्ध्य एक्स अभिव्यक्ति द्वारा निर्धारित की जाती है: एल \u003d एच / एम वी, जहां h (प्लैंक का स्थिरांक) = 6.6256-10-27 erg-s = 6.6256-10 34 J-s। जल्द ही इस धारणा की पुष्टि इलेक्ट्रॉन विवर्तन की घटनाओं और दो इलेक्ट्रॉन बीमों के हस्तक्षेप से हुई। प्राथमिक कणों की दोहरी प्रकृति (कण-तरंग द्वैतवाद) पदार्थ के सामान्य गुण की एक विशेष अभिव्यक्ति है, लेकिन इसकी अपेक्षा केवल सूक्ष्म-वस्तुओं के लिए की जानी चाहिए। माइक्रोपार्टिकल्स के तरंग गुण उनके लिए ऐसी अवधारणाओं की सीमित प्रयोज्यता में व्यक्त किए जाते हैं जो शास्त्रीय यांत्रिकी में एक मैक्रोपार्टिकल को समन्वय (एक्स, वाई, जेड) और गति (पी = एम वी) के रूप में चिह्नित करते हैं। माइक्रोपार्टिकल्स के लिए, हमेशा अनिश्चितताएं होती हैं हाइजेनबर्ग संबंध से संबंधित निर्देशांक और संवेग: d x d p x > = h, जहां d x स्थिति की अनिश्चितता है, और d p x संवेग की अनिश्चितता है। अनिश्चितता के सिद्धांत के अनुसार, एक माइक्रोपार्टिकल की गति को एक निश्चित प्रक्षेपवक्र द्वारा वर्णित नहीं किया जा सकता है और एक परमाणु में एक इलेक्ट्रॉन की गति को एक विशिष्ट परिपत्र या अण्डाकार कक्षा के साथ गति के रूप में प्रस्तुत करना असंभव है, जैसा कि में स्वीकार किया गया था बोहर मॉडल। डी ब्रोगली तरंगों की सहायता से इलेक्ट्रॉन की गति का विवरण दिया जा सकता है। माइक्रोपार्टिकल के अनुरूप तरंग का वर्णन तरंग फलन y(x, y,) द्वारा किया जाता है। जी)।यह स्वयं नहीं है जिसका भौतिक अर्थ है; तरंग फ़ंक्शन, लेकिन केवल इसके मापांक और प्राथमिक आयतन के वर्ग का गुणनफल |у| 2-dу, प्राथमिक आयतन में एक इलेक्ट्रॉन खोजने की संभावना के बराबर dv = dx -dу-dz। श्रोडिंगर तरंग समीकरण एक परमाणु का गणितीय मॉडल है। यह एक इलेक्ट्रॉन के कणिका और तरंग गुणों की एकता को दर्शाता है। श्रोडिंगर समीकरण के विश्लेषण में जाने के बिना।

68. इलेक्ट्रॉन बादल कक्षीय।

एक भौतिक बिंदु के रूप में एक इलेक्ट्रॉन का विचार इसकी वास्तविक भौतिक प्रकृति के अनुरूप नहीं है। इसलिए, इसे तथाकथित के रूप में परमाणु के पूरे आयतन पर "स्मीयर" इलेक्ट्रॉन के एक योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व के रूप में मानना ​​​​अधिक सही है। इलेक्ट्रॉन बादल:बिंदु एक स्थान या किसी अन्य स्थान पर जितने सघन होंगे, यहाँ इलेक्ट्रॉन बादल का घनत्व उतना ही अधिक होगा। दूसरे शब्दों में, इलेक्ट्रॉन मेघ घनत्व तरंग फलन के वर्ग के समानुपाती होता है। इकिसी परमाणु में इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा मुख्य क्वांटम संख्या पर निर्भर करती है पी।हाइड्रोजन परमाणु में, इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा पूरी तरह से मान द्वारा निर्धारित होती है पी।हालांकि, कई-इलेक्ट्रॉन परमाणुओं में इलेक्ट्रॉन ऊर्जा भी कक्षीय क्वांटम संख्या के मूल्य पर निर्भर करती है। इसलिए, विभिन्न मूल्यों की विशेषता वाले इलेक्ट्रॉन की अवस्थाओं को आमतौर पर एक परमाणु में एक इलेक्ट्रॉन के ऊर्जा उपस्तर कहा जाता है। इन नोटेशन के अनुसार, वे s - सबलेवल, p-सबलेवल, आदि की बात करते हैं। साइड क्वांटम नंबर O, 1, 2 और 3 के मानों की विशेषता वाले इलेक्ट्रॉनों को क्रमशः s-इलेक्ट्रॉन, p कहा जाता है। -इलेक्ट्रॉन, डी - इलेक्ट्रॉन और एफ - इलेक्ट्रॉन। मूल क्वांटम संख्या के दिए गए मान के लिए पी s-इलेक्ट्रॉनों में सबसे कम ऊर्जा होती है, फिर p-, d - और एफ-इलेक्ट्रॉन। एक परमाणु में एक इलेक्ट्रॉन की स्थिति जो कुछ मूल्यों से मेल खाती है पीऔर एल, इस प्रकार लिखा गया है: पहले, संख्या मुख्य क्वांटम संख्या के मूल्य को इंगित करती है, और फिर अक्षर कक्षीय क्वांटम संख्या को इंगित करता है। इस प्रकार, पदनाम 2p एक इलेक्ट्रॉन को संदर्भित करता है जिसके लिए पी= 2 और एल = 1, पदनाम 3d - के साथ एक इलेक्ट्रॉन के लिए एन = 3 और एल == 2. अंतरिक्ष में इलेक्ट्रॉन बादल की कोई स्पष्ट सीमा नहीं होती है। इसलिए, इसके आकार और आकार की अवधारणा को स्पष्टीकरण की आवश्यकता है।

69. क्वांटम संख्याओं की एक प्रणाली द्वारा एक इलेक्ट्रॉन की विद्युत अवस्था की विशेषता: प्रमुख, कक्षीय, चुंबकीय और स्पिन क्वांटम संख्या।

एक परमाणु के एक-आयामी मॉडल में, एक इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा केवल कुछ मूल्यों को ही ले सकती है, दूसरे शब्दों में, यह परिमाणित।एक वास्तविक परमाणु में एक इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा भी एक परिमाणित मात्रा होती है। एक परमाणु में एक इलेक्ट्रॉन की संभावित ऊर्जा अवस्थाएँ मुख्य क्वांटम संख्या के मान से निर्धारित होती हैं पी,जो सकारात्मक पूर्णांक मान ले सकता है: 1, 2, 3... आदि। इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा सबसे कम होती है एन =एक; बढ़ते हुए पी।इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा बढ़ती है। इसलिए, मुख्य क्वांटम संख्या के एक निश्चित मूल्य की विशेषता वाले इलेक्ट्रॉन की स्थिति को आमतौर पर परमाणु में इलेक्ट्रॉन का ऊर्जा स्तर कहा जाता है: n = 1 पर, इलेक्ट्रॉन पहले ऊर्जा स्तर पर होता है, n = 2 पर। दूसरे पर, आदि। मुख्य क्वांटम संख्या निर्धारित करती है और इलेक्ट्रॉन बादल का आकार।इलेक्ट्रॉन बादल के आकार को बढ़ाने के लिए, इसके एक हिस्से को नाभिक से अधिक दूरी तक ले जाना आवश्यक है। इलेक्ट्रॉन बादल का आकार भी मनमाना नहीं हो सकता। यह कक्षीय क्वांटम संख्या (जिसे पक्ष या अज़ीमुथल क्वांटम संख्या भी कहा जाता है) द्वारा निर्धारित किया जाता है, जो 0 से पूर्णांक मान ले सकता है (पी- 1), जहां पीप्रमुख क्वांटम संख्या है। विभिन्न अर्थ पीसंभावित मूल्यों की एक अलग संख्या से मेल खाती है। इस प्रकार, i = 1 के लिए केवल एक मान संभव है; कक्षीय क्वांटम संख्या - शून्य (/ = 0) पर एन = 2l 0 या 1 के बराबर हो सकता है, i = 3 के लिए मान / 0, 1 और 2 के बराबर संभव है; सामान्य तौर पर, मूल क्वांटम संख्या का मान दिया जाता है पीअनुरूप पीकक्षीय क्वांटम संख्या के विभिन्न संभावित मान। यह श्रोडिंगर समीकरण का अनुसरण करता है कि अंतरिक्ष में इलेक्ट्रॉन बादल का अभिविन्यास मनमाना नहीं हो सकता है: यह तीसरे के मूल्य, तथाकथित चुंबकीय क्वांटम संख्या, आदि द्वारा निर्धारित किया जाता है। चुंबकीय क्वांटम संख्या + एल से - एल तक, सकारात्मक और नकारात्मक दोनों पूर्णांक मान ले सकती है। इस प्रकार, विभिन्न मूल्यों के लिए, संभावित मानों की संख्या अलग है। तो, s-इलेक्ट्रॉनों (l = 0) के लिए m (m - 0) का केवल एक मान संभव है; p-इलेक्ट्रॉनों के लिए (L=1) तीन अलग-अलग मान संभव हैं टी. पीक्वांटम संख्या के अलावा एन, आईऔर एम, इलेक्ट्रॉन को एक और मात्राबद्ध मात्रा की विशेषता है, जो संबंधित नहीं है। नाभिक के चारों ओर एक इलेक्ट्रॉन की गति से, लेकिन अपनी स्वयं की अवस्था का निर्धारण करके। इस मात्रा को स्पिन क्वांटम संख्या या केवल स्पिन कहा जाता है; स्पिन को आमतौर पर S अक्षर से दर्शाया जाता है। एक इलेक्ट्रॉन के स्पिन में केवल दो मान हो सकते हैं। इस प्रकार, जैसा कि अन्य क्वांटम संख्याओं के मामले में होता है, स्पिन क्वांटम संख्या के संभावित मान एक से भिन्न होते हैं।

63. रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं। शरीर में रेडॉक्स प्रक्रियाओं की भूमिका। रेडॉक्स संभावित। नर्नस्ट समीकरण।

श्वसन और चयापचय, सड़न और किण्वन, प्रकाश संश्लेषण और जीवित जीवों की तंत्रिका गतिविधि रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं से जुड़ी होती हैं। रेडॉक्स प्रक्रियाएं ईंधन के दहन, धातु के क्षरण, इलेक्ट्रोलिसिस, धातु विज्ञान आदि के अंतर्गत आती हैं। प्रतिक्रिया करने वाले अणुओं को बनाने वाले परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन के साथ होने वाली प्रतिक्रियाएँ रेडॉक्स प्रतिक्रियाएँ कहलाती हैं। ऑक्सीकरण और कमी की प्रक्रियाएं एक साथ आगे बढ़ती हैं: यदि प्रतिक्रिया में भाग लेने वाले एक तत्व का ऑक्सीकरण होता है, तो दूसरे को कम किया जाना चाहिए। एक ऑक्सीकरण एजेंट एक पदार्थ है जिसमें एक तत्व होता है जो इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करता है और ऑक्सीकरण अवस्था को कम करता है। प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप ऑक्सीकरण एजेंट कम हो जाता है। तो, प्रतिक्रिया में 2Fe +3 Cl - 3 + 2K + I - -> I 2 0 + 2Fe +2 Cl 2 - + 2K + Cl -। कम करने वाला एजेंट - एक पदार्थ जिसमें एक तत्व होता है जो इलेक्ट्रॉनों को दान करता है और ऑक्सीकरण अवस्था को बढ़ाता है। प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप कम करने वाले एजेंट का ऑक्सीकरण होता है। प्रस्तावित प्रतिक्रिया में कम करने वाला एजेंट आयन I - है। तत्व में विद्युत ऊर्जा का स्रोत जस्ता द्वारा तांबे के विस्थापन की रासायनिक प्रतिक्रिया है: Zn + Cu 2+ + Cu। आइसोबैरिक-इज़ोटेर्मल क्षमता के नुकसान के बराबर जस्ता ऑक्सीकरण का कार्य, स्थानांतरित बिजली के उत्पाद और ई के मूल्य के रूप में दर्शाया जा सकता है। d.s.: A \u003d - - dG 0 \u003d p EF, जहाँ p धनायन का आवेश है; इ- एच। डी.एस. तत्व और एफ- फैराडे संख्या। दूसरी ओर, प्रतिक्रिया के अनुसार इज़ोटेर्म समीकरण। मानव और पशु शरीर क्रिया विज्ञान में रेडॉक्स क्षमता का बहुत महत्व है। रेडॉक्स सिस्टम में रक्त और ऊतकों में हीम/हेमेटिया और साइटोक्रोम जैसे सिस्टम शामिल होते हैं, जिनमें द्वि- और त्रिसंयोजक लोहा होता है; एस्कॉर्बिक एसिड (विटामिन सी), जो ऑक्सीकृत और कम रूपों में है; ग्लूटाथियोन की प्रणाली, स्यूसिनिक और फ्यूमरिक एसिड की सिस्टीन-सिस्टीन, आदि। जैविक ऑक्सीकरण की सबसे महत्वपूर्ण प्रक्रिया, अर्थात् एक ऑक्सीकृत सब्सट्रेट से ऑक्सीजन में इलेक्ट्रॉनों और प्रोटॉन का स्थानांतरण, ऊतकों में एक कड़ाई से परिभाषित श्रृंखला का उपयोग करके किया जाता है। मध्यवर्ती वाहक एंजाइम, रेडॉक्स प्रक्रियाओं की एक श्रृंखला भी है। इस श्रृंखला की प्रत्येक कड़ी एक या किसी अन्य रेडॉक्स प्रणाली से मेल खाती है, जो एक निश्चित रेडॉक्स क्षमता की विशेषता है।

65. अभिकर्मकों के गठन की मुक्त ऊर्जा के मानक मूल्यों और रेडॉक्स क्षमता के मूल्यों द्वारा रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं की दिशा का निर्धारण।

विभिन्न जीवन प्रक्रियाएं शरीर में विद्युत रासायनिक प्रक्रियाओं की घटना के साथ होती हैं जो चयापचय में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। शरीर में विद्युत रासायनिक परिवर्तनों को दो मुख्य समूहों में विभाजित किया जा सकता है: इलेक्ट्रॉनों के हस्तांतरण और रेडॉक्स क्षमता की घटना से जुड़ी प्रक्रियाएं; आयनों के स्थानांतरण (उनके आवेशों को बदले बिना) और बायोइलेक्ट्रिक क्षमता के निर्माण से जुड़ी प्रक्रियाएं। इन प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप, विभिन्न शारीरिक अवस्थाओं में ऊतकों की विभिन्न परतों के बीच संभावित अंतर उत्पन्न होते हैं। वे रेडॉक्स जैव रासायनिक प्रक्रियाओं की विभिन्न तीव्रता से जुड़े हैं। इनमें शामिल हैं, उदाहरण के लिए, प्रकाश संश्लेषण क्षमता जो पत्ती के प्रबुद्ध और अप्रकाशित क्षेत्रों के बीच उत्पन्न होती है, और प्रबुद्ध क्षेत्र को अनलिमिटेड क्षेत्र के संबंध में सकारात्मक रूप से चार्ज किया जाता है। शरीर में पहले समूह की रेडॉक्स प्रक्रियाओं को तीन प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: 1. ऑक्सीजन और हाइड्रोजन परमाणुओं की भागीदारी के बिना पदार्थों के बीच इलेक्ट्रॉनों का प्रत्यक्ष हस्तांतरण, उदाहरण के लिए, साइटोक्रोम में इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण: साइटोक्रोम (Fe 3+) + ई - > साइटोक्रोम (Re 2+) और एंजाइम साइटोक्रोम ऑक्सीडेज में इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण: साइटोक्रोम ऑक्सीडेज (Cu 2+) + e -> साइटोक्रोम ऑक्सीडेज (Cu 1+)। 2. ऑक्सीडेटिव, ऑक्सीजन परमाणुओं और ऑक्सीडेज एंजाइमों की भागीदारी से जुड़ा होता है, उदाहरण के लिए, सब्सट्रेट के एल्डिहाइड समूह का एसिड एक में ऑक्सीकरण: RСОН + O  RСООН। 3. पीएच-निर्भर, डिहाइड्रोजनेज (ई) और कोएंजाइम (सीओ) एंजाइम की उपस्थिति में होता है, जो एक सक्रिय एंजाइम-कोएंजाइम-सब्सट्रेट कॉम्प्लेक्स (ई-सीओ -5) बनाता है, सब्सट्रेट से इलेक्ट्रॉनों और हाइड्रोजन केशन को जोड़ता है और इसका कारण बनता है इसका ऑक्सीकरण। कोएंजाइम निकोटिनमाइड-एडेनिन-न्यूक्लियोटाइड (एनएडी +) हैं, जो दो इलेक्ट्रॉनों और एक प्रोटॉन को जोड़ता है: एस -2 एच - 2 ई + एनएडी *  एस + एनएडीएच + एच +, फ्लेविन-एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड (एफएडी), जो दो को जोड़ता है इलेक्ट्रॉन और दो प्रोटॉन: S - 2H - 2e + FAD S + FADH 2, और ubiquinone या coenzyme Q (CoO), जो दो इलेक्ट्रॉनों और दो प्रोटॉनों को भी जोड़ता है: S-2H - 2e + KoQ  S + KoQH 2.

हमारे जीवन में कई विनाशकारी प्रक्रियाएं ऑक्सीकरण से जुड़ी होती हैं, अर्थात वे ऑक्सीजन की भागीदारी के साथ होती हैं। हालांकि, शरीर के सामान्य कामकाज के लिए ऑक्सीडेटिव प्रतिक्रियाएं बस आवश्यक हैं। वे ऊर्जा उत्पादन, पुनर्प्राप्ति, होमोस्टैसिस प्रक्रियाओं और अन्य महत्वपूर्ण कार्यों को प्रभावित करते हैं। यहां मुख्य बात यह है कि संतुलन बनाए रखें और जब ऑक्सीकरण हमारा दुश्मन बन जाए तो सीमा पार न होने दें।

मानव शरीर में होने वाली प्रक्रियाएं हमेशा ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया से जुड़ी होती हैं। इस मामले में, जटिल पदार्थ सरल लोगों को विघटित (ऑक्सीकरण) करते हैं और जीवन के लिए आवश्यक ऊर्जा जारी होती है।

हालांकि, ऐसी ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं के परिणामों के दो परिणाम हो सकते हैं: सकारात्मक और नकारात्मक।

ऑक्सीडेटिव प्रतिक्रियाओं के परिणाम

ऑक्सीडेटिव और एंटीऑक्सीडेंट प्रक्रियाओं का संतुलन दीर्घायु की कुंजी है

सभी शरीर प्रणालियों और मानव स्वास्थ्य के सामान्य कामकाज के लिए एक आवश्यक शर्त ऑक्सीडेटिव और एंटीऑक्सीडेंट प्रक्रियाओं के बीच संतुलन है। इस घटना का एक दिशा या किसी अन्य में बदलाव एक विकृति और एक अनुकूली प्रतिक्रिया दोनों हो सकता है।

यदि अधिक ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाएं होती हैं, तो हमारे शरीर के लिए कठिन समय होता है। बड़ी संख्या में मुक्त कण (जो ऑक्सीकरण प्रक्रिया के दौरान बनते हैं) ऑक्सीडेटिव तनाव का कारण बनते हैं, जो शरीर में स्वस्थ कोशिकाओं को प्रभावित करते हैं।

इससे घातक ट्यूमर, समय से पहले बुढ़ापा और गंभीर बीमारियों का विकास हो सकता है। विभिन्न वायरस अधिक सक्रिय रूप से शरीर में प्रवेश करते हैं, क्योंकि यह सुरक्षित नहीं है, और हम संक्रामक रोगों की चपेट में आ जाते हैं।

जब शरीर कमजोर हो जाता है, तो हानिकारक यूवी-ए विकिरण ऑक्सीकरण की प्रक्रिया शुरू कर देता है, जिससे त्वचा और पूरे शरीर दोनों को अपूरणीय क्षति होती है। यह प्रतिरक्षा प्रणाली और डीएनए को प्रभावित करता है।

ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं के असंतुलन के कारक:

• आयनीकरण विकिरण।
• रसायन।
• बैक्टीरिया, वायरस।
• शराब, धूम्रपान।
• पर्यावरण प्रदूषण।
• गलत पोषण।

समाधानों में से एक ऑक्सीडेटिव और एंटीऑक्सीडेंट प्रक्रियाओं के बीच संतुलन को बहाल करना या समय पर बनाए रखना है। यह आहार की मदद से ऑक्सीकरण प्रक्रियाओं के नियमन और जीवन शैली में गुणात्मक सुधार के साथ संभव है।

यह विशेष रूप से बड़े शहरों के निवासियों द्वारा याद किया जाना चाहिए, जहां निकास गैसें और कुपोषण शरीर में एंटीऑक्सीडेंट प्रणाली को नष्ट कर देते हैं। एक व्यक्ति के अंदर हानिकारक पदार्थ धीरे-धीरे जमा होते हैं, जो ऑक्सीडेटिव तनाव को जन्म देते हैं और विभिन्न विकृति का कारण बनते हैं।

एंटीऑक्सिडेंट - शरीर की पूर्ण रक्षा

आज, 3,000 से अधिक विभिन्न एंटीऑक्सिडेंट ज्ञात हैं। वे आमतौर पर 4 समूहों में विभाजित होते हैं:

1. संयंत्र बायोफ्लेवोनोइड्स। वे एक जाल के रूप में कार्य करते हैं: वे मुक्त कणों और विषाक्त पदार्थों को पकड़ते हैं और उन्हें शरीर से निकाल देते हैं। वे हृदय रोग और कैंसर के जोखिम को कम करने में मदद कर सकते हैं। स्रोत: कैटेचिन, जो ग्रीन टी, रेड वाइन, खट्टे फलों में पाया जाता है।
2. विटामिन। वे आक्रामक मुक्त कणों से अतिरिक्त ऊर्जा को अवशोषित करते हैं, और एक श्रृंखला प्रतिक्रिया के विकास को भी रोकते या धीमा करते हैं। दो प्रकार के होते हैं: वसा में घुलनशील (वसा ऊतक की सुरक्षा) और पानी में घुलनशील (मांसपेशियों और रक्त वाहिकाओं की सुरक्षा)। उदाहरण के लिए, विटामिन ए, ई, सी, बीटा-कैरोटीन।
3. खनिज जो एक व्यक्ति अपने दम पर उत्पादन करने में सक्षम नहीं है। शरीर में विटामिन के सामान्य स्तर को बनाए रखें और संक्रमण से बचाएं। उदाहरण: सेलेनियम, मैंगनीज, कैल्शियम, जस्ता।
4. एंजाइम। वे उत्प्रेरक के रूप में कार्य करते हैं, मुक्त कणों को हटाने की प्रक्रिया को कीटाणुरहित और तेज करते हैं। उदाहरण: एंजाइम कोएंजाइम Q10।

उत्पत्ति के आधार पर, दो प्रकार के एंटीऑक्सिडेंट को प्रतिष्ठित किया जा सकता है:

1. प्राकृतिक (भोजन में पाया जाता है और शरीर द्वारा सबसे अच्छा अवशोषित होता है)।
2. सिंथेटिक (दवा उद्योग द्वारा उत्पादित तैयारी)।

एंटीऑक्सीडेंट का सबसे समृद्ध स्रोत पादप खाद्य पदार्थ हैं। वैसे, इन मूल्यवान तत्वों में छिलका, बीज और प्रकंद सबसे अमीर हैं। कुछ वैज्ञानिकों का सुझाव है कि सबसे प्रभावी एंटीऑक्सिडेंट बायोफ्लेवोनोइड्स हैं, जो चमकीले रंग के पौधों की खाल में पाए जाते हैं, जैसे कि अंगूर, चुकंदर, ब्लूबेरी, बैंगन और बैंगनी गोभी।

सबसे मजबूत एंटीऑक्सिडेंट के मुख्य स्रोत हैं:

• संतरे, खुबानी, पपीता, तरबूज, कीनू, अमृत, कीवी, आम, मेवा;
• गाजर, सरसों, सूरजमुखी के बीज, कद्दू, पालक;
• ब्रोकोली, बीट्स, मक्का, टमाटर, शतावरी, पालक;
• टूना, पोल्ट्री, बीफ, सीप, अनाज की रोटी, डेयरी उत्पाद;
• लाल मांस, कस्तूरी, सेम, लाल मछली।

एंटीऑक्सिडेंट और ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं का संतुलन कई खतरनाक बीमारियों की अनिवार्य रोकथाम है। एंटीऑक्सिडेंट के नियमित सेवन के साथ अपनी जवानी और अच्छे मूड को लम्बा करें!