کیمسٹری میں مختلف قسم کے مادّوں اور ایک قسم کے مادّے کی دوسری میں تبدیلی کا مطالعہ کیا جاتا ہے۔مادّے کی ایک قسم سے دوسری قسم میں تبدیلی مختلف قسم کے تعاملات کے ذریعے ہوتی ہے۔ اس قسم کے تعاملات کا ایک اہم زمرہ تحویل- تکسید (Redox) تعاملات ہے۔ طبیعیاتی اور حیاتیاتی مظاہر کی ایک بڑی تعداد تحویل-تکسید تعاملات سے متعلق ہیں۔ یہ تعاملات ادویاتی، حیاتیاتی، صنعتی، فلزکاری (Metallurgical) اور زراعتی میدانوں میں وسیع پیمانے پر استعمال کیے جاتے ہیں۔ ان تعاملات کی اہمیت اس حقیقت سے ظاہر ہو جاتی ہے کہ گھریلو، نقل و حمل اور دیگر تجارتی مقاصد کے لیے توانائی حاصل کرنے کی غرض سے مختلف قسم کے ایندھنوں کااستعمال، بہت زیادہ متعامل دھاتوں اور غیردھاتوں کے استخراج کے برقی کیمیائی طریقے، کا سٹک سوڈا جیسے کیمیائی مرکبات کی تیاری، خشک اور گیلی بیٹریوں کے کام کرنے کا عمل اور دھاتوں کا تاکل(Corrosion)، تحویل- تکسید عملوں کے دائرہ کار میں آتے ہیں۔ حال ہی میں، ماحولیاتی امور، جیسے ہائڈروجن معیشت (Hydrogen Economy) (رقیق ہائڈروجن کا ایندھن کے طور پر استعمال)اور اوزون سوراخ (Ozone Hole) کا بننا بھی تحویل- تکسید مظاہر کے تحت آنے لگے ہیں۔

8.1 تحویل -تکسید تعاملات کا کلاسیکی نظریہ- تکسید اور تحویل تعاملات 

(Classical Idea of Redox Reactions –  Oxidation And Reduction Reactions)

ابتدا میں ’’تکسید‘‘ (Oxidation) کی اصطلاح کسی عنصر یا مرکب میں آکسیجن کے اضافے کو بیان کرنے کے لیے استعمال کی جاتی تھی۔ کرہ باد (Atmosphere) میں ڈائی آکسیجن کی موجودگی (20%~) کی وجہ سے کئی عناصر اس کے ساتھ متحد ہو جاتے ہیں، اور یہی اصل وجہ ہے کہ وہ زمین پر عام طور سے اپنے آکسائڈ کی شکل میں پائے جاتے ہیں۔ تکسید کی محدود تعریف کے مطابق مندرجہ ذیل تعاملات تکسید کے عمل کو ظاہر کرتے ہیں۔

2Mg (s) + o²(g)↔2Mgo (s)    (8-1)

S (s) + O² (g)↔ SO²   (8-2)

تعاملات (8.1) اور(8.2) میں عناصر میگنیشیم اور سلفر کی تکسید ہوئی ہے کیونکہ ان میں آکسیجن شامل ہوئی ہے۔ اسی طرح میتھین (Methane) کی تکسید ہوئی ہے کیونکہ اس میں بھی آکسیجن شامل ہوئی ہے۔

CH4 (g)+20²(g)↔co²(g)+2H²O (I)   (8.3)

تعامل (8.3) میں ہائڈروجن کی جگہ آکسیجن نے لے لی ہے، کے بغور تجزیے نے کیمیا دانوں کو ترغیب دی کہ تکسید کی تعریف اس طرح بھی کی جا سکتی ہے کہ یہ ہائڈروجن کا ’’ہٹایا جانا‘‘ ہے اور اس طرح اصطلاح ’’تکسید‘‘ کا دائرہ کار اور وسیع ہو گیا اور کسی شے سے ہائڈروجن کا ہٹایا جانا بھی شامل کرلیا گیا۔ مندرجہ ذیل تعامل ایک ایسی ہی مثال ہے جس میں ہائڈروجن کے ہٹائے جانے کو تکسیدی تعامل کہا جا سکتا ہے۔

2 H² S (g) + O² (g)↔2S (s) + 2 H² O (I)(8.4)

جیسے جیسے کیمیا دانوں کی معلومات میں اضافہ ہوتا رہا، 8.1 تا 8.4 جیسے تعاملات کے لیے اصطلاح تکسید میں توسیع فطری بات تھی، ایسے تعاملات جن میں آکسیجن نہیں، بلکہ دوسرے برقی منفی عناصر شامل ہوتے ہیں۔ میگنیشیم کی فلورین، کلورین، اور سلفر وغیرہ کے ساتھ تکسید مندرجہ ذیل تعاملات کے مطابق ہوتی ہے:

Mg (s) + F² (g) ↔MgF² (s)      (8-5)

Mg (S) + CI² (g) ↔ MgCI² (s)   (8-6)

Mg (S)  + S (s) ↔MgS (s)     (8-7)

تعاملات (8.5) تا (8.7) کی  تکسید کے زمرے میں شمولیت نے کیمیا دانوں کو حوصلہ دیا کہ وہ صرف ہائڈروجن کے ہٹائے جانے کوہی نہیں بلکہ برقی مثبت عناصر کے ہٹائے جانے کو بھی تکسید مانیں۔ اس لیے تعامل:

2k 〈Fe〈CN〉6I (aq) * H² (àIFe (CN)6 I aq)

+2 KOH ( aq)

کو بھی تکسید مانا جا سکتا ہے کیونکہ پوٹاشیم فیری سائنائڈ میں تبدیل ہونے سے پہلے پوٹاشیم فیروسائنائڈ میں سے برقی مثبت عنصر پوٹاشیم کو خارج کیا گیا ہے۔ خلاصے کے طور پر اصطلاح ’’تکسید‘‘ کی تعریف اس طرح بیان کی جاسکتی ہے کہ کسی شے میں آکسیجن/برقی منفی عنصر کی شمولیت یا کسی شے سے ہائڈروجن /برقی مثبت عنصر کا اخراج تکسید ہے۔‘‘

ابتدا میں تحویل کو کسی مرکب سے آکسیجن کا ہٹایا جانا سمجھا گیا۔ حالانکہ اب اصطلاح تحویل (Reduction) کی توسیع کر دی گئی ہے اور کسی شے سے آکسیجن/برقی منفی عنصر کا اخراج یاکسی شے میں ہائڈروجن/برقی مثبت عنصر کی شمولیت تحویل کہلاتی ہے۔

مندرجہ بالا تعریف کے مطابق عمل تحویل کی مثالیں  مندرجہ ذیل ہیں:

2Hgo (S) ↔2 Hg (i) + O² (g)   (8-8)

(مرکیورک آکسائڈ (mercuric oxide) سے آکسیجن کا اخراج)

2 Fec1³ (aq) + (g) ↔Fec1² (aq) + 2 HC1 (aq)

(8-9)

(فیرک کلورائڈ (Ferric Chloride) سے برقی منفی عنصر، کلورین کا اخراج)

CH² = CH² (g) + H² (g) ↔CH² (g) (8-10)

(ہائڈروجن کی شمولیت)

2Hgcl² ( aq) + snc1² (aq) ↔Hgcl² (s) + sncl4 (aq) 

(مرکیورک کلورائڈ میں مرکری کی شمولیت)

تعامل (8.11) میں اسٹینس کلورائڈ (Stannous Chloride) کی اسٹینک کلورائڈ (Stannic Chloride) میں تکسید بھی ہو رہی ہے کیونکہ اس میں برقی منفی عنصر کلورین کی شمولیت ہو رہی ہے۔ جلہ ہی یہ معلوم ہو گیا کہ تکسید اور تحویل کے عمل ہمیشہ بہ یک وقت ہوتے ہیں (جیسا کہ اوپر دی ہوئی تمام مساوات کی دوبارہ جانچ کرنے سے ظاہر ہو جاتا ہے)۔ اس لیے کیمیائی تعاملات کی اس قسم کے لیے لفظ ’’تحویل تکسید‘‘ (Redox) وضع کیا گیا۔

8.2 الیکٹران منتقلی تعاملات کی شکل میں تحویل تکسید تعاملات 

(Redox Reactions in Terms of Electron  Transfer Reactions)

ہم پہلے ہی سیکھ چکے ہیں کہ تعاملات :

2Na (s) + cl²(g)↔2Nacl (s)   (8-12)

2Na (s) + O² (g)↔ Na² O (s)  (8-13)

2Na(s) + S(s) ↔Na²S(s)   (8-14)

تحویل تکسید تعاملات ہیں کیونکہ ان میں سے ہر ایک تعامل میں سوڈیم میں یا تو آکسیجن یا زیادہ برقی منفی عنصر کے شامل ہونے کی وجہ سے سوڈیم کی تکسید ہوئی ہے۔ ساتھ ہی ساتھ کلورین، آکسیجن اور سلفر کی تحویل ہوئی ہے کیونکہ ان میں سے ہر ایک میں برقی مثبت عنصر سوڈیم شامل ہو گیا ہے۔ ہم کیمیائی بندش (Chemical Bonding) کی اپنی معلومات کی بنا پر یہ بھی جانتے ہیں کہ سوڈیم کلورائڈ، سوڈیم آکسائڈ اور سوڈیم سلفائڈ، آینی مرکبات (Ionic Compounds) ہیں اور شاید انھیں بہتر طریقے سے اس طرح لکھا جا سکتا ہے:

〈Na〉² S² (s)  اور 〈Na〉² O² (s) Na Cl (s)

 ماحصل انواع پر برقی چارج کا پیدا ہونا اس طرف اشارہ کرتا ہے کہ تعاملات (8.12 تا 8.14) کو ہم دوبارہ مندرجہ ذیل طریقے سے لکھ سکتے ہیں۔

2e کا زیاں

2Na(s) +cl²(g)↔2Na+cl (s)

2e کا حصول

2Na(s) + o² (g) ↔(Na+)² o²(s)

2e کا حصول

2e کا زیاں

2Na(s) + S (s)↔(Na+)² S² (S)

آسانی کے لیے مندرجہ بالا عملوں میں سے ہر ایک کو دو علیحدہ اقدامات سمجھا جا سکتا ہے، ایک وہ جس میں الیکٹرانوں کا زیاں شامل ہے اور دوسرا وہ جس میں الیکٹرانوں کا حصول۔ مثال کے لیے ہم ان میں سے ایک عمل، سوڈیم کلورائڈ کی تشکیل کی مزید وضاحت کرسکتے ہیں:

2 Na〈s)↔2Na+ (g) + 2e

Cl〈g) + 2e ↔2Cl 〈g)

مندرجہ بالا میں ہر ایک قدم، نصف تعامل (Half Reaction) کہلاتا ہے، جو الیکٹرانوں کی شمولیت کو واضح طور پر ظاہر کرتا ہے۔ نصف تعاملات کا حاصل جمع، مجموعی تعامل دیتا ہے:

2Na 〈s)+ Cl² 〈g) ↔2Na+ Cl 〈s) or 2 Nacl 〈s〉

تعاملات 8.12 تا 8.14 تجویز کرتے ہیں کہ وہ نصف تعاملات، جن میں الیکٹرانوں کا زیاں شامل ہوتا ہے، تکسیدی تعاملات کہلاتے ہیں۔ اسی طرح وہ نصف تعاملات جن میں الیکٹرانوں کا حصول شامل ہوتا ہے تحویلی تعاملات کہلاتے ہیں۔ یہ ذکر بھی بے جانہ ہوگا کہ تکسید اور تحویل کی تعریف کرنے کا نیا طریقہ اسی وقت حاصل ہو سکا جب انواع کے طرزعمل کے کلاسیکی نظریے اور الیکٹران منتقلی تبدیلی میں ان کے رول کے درمیان ہم رشتگی قائم ہوسکی۔ تعاملات (8.12 تا 8.14) میں سوڈیم، جس کی تکسید ہوئی ہے، بہ طور تحویلی ایجنٹ (Reducing Agent) کام کر رہا ہے کیونکہ یہ ہر اس عنصر کو الیکٹران عطا کرتا ہے جو اس سے تعامل کرتا ہے اور اس طرح ان کی تحویل میں مدد کرتا ہے۔ کلورین، آکسیجن اور سلفر کی تحویل ہوئی ہے اور یہ بہ طور تکسیدی ایجنٹ کام کرتے ہیں کیونکہ یہ سوڈیم سے الیکٹران حاصل کرتے ہیں۔ خلاصہ کے طور پر ہم کہہ سکتے ہیں:

تکسید : کسی بھی نوع سے الیکٹران (الیکٹرانوں) کا زیاں

تحویل: کسی بھی نوع کے ذریعے الیکٹران (الیکٹرانوں) کا حصول

تکسیدی ایجنٹ: الیکٹران(الیکٹرانوں)کا حصول کار (Acceptor) 

تحویل ایجنٹ : الیکٹران (الیکٹرانوں) کا معطی (Donor) 

اس لیے دیے ہوئے تعامل کو دو نصف تعاملات میں توڑنے سے اپنے آپ ظاہر ہو جاتا ہے کہ یہاں سوڈیم کی تکسید ہوئی ہے اور ہائڈروجن کی تحویل- اس لیے مکمل تعامل ایک تحویل-تکسید تبدیلی ہے۔

8.2.1 مسابقتی الیکٹران منتقلی تعاملات

(Competitive Electron Transfer Reactions)

جیسا کہ شکل 8.1 میں دکھایا گیا ہے کہ کاپر نائٹریٹ (Copper Nitrate) کے آبی محلول میں دھاتی زنک کی ایک چھڑ تقریباً ایک گھنٹے تک رکھیے۔ آپ دیکھیں گے کہ چھڑوں پر سرخی مائل دھاتی کاپر کی تہہ چڑھ جاتی ہے اور محلول کا رنگ غائب ہو جاتا ہے۔ جب محلول کا نیلا رنگ، جو کہ  کی وجہ سے تھا، غائب ہو جاتا ہے تو ما حصلات میں  آینوں کی تشکیل کی جانچ بہ آسانی کی جا سکتی ہے۔ اگر آئین پر مشتمل اس بے رنگ محلول میں سے H2S گیس گزاری جائے اور محلول کو امونیا کے ساتھ قلوی (Alkaline) کرنے پر سفید زنک سلفائڈ، ZnS کا بننا دیکھا جا سکتا ہے۔

دھاتی زنک اور کاپر نائٹریٹ (Copper Nitrate) کے آبی محلول کے درمیان ہونے والا تعامل ہے:

Zn 〈s〉+cu²+〈aq〉↔ZN2+〈aq〉+cu〈s〉 〈8-15〉

تعامل (8.15) میں،  بننے کے لیے زنک الیکٹرانوں کا زیاں ہوا ہے، اس لیے Zn کی تکسید ہوئی ہے۔ اور اب اگر الیکٹران خارج کر کے زنک کی تکسید ہوئی ہے، تو زنک کے ذریعے خارج کیے گئے الیکٹرانوں کو قبول کر کے کسی شے کی تحویل ہونا بھی لازمی ہے۔ زنک سے الیکٹران حاصل کر کے کاپرآین کی تحویل ہوجاتی ہے۔

تعامل (8.15) کو ایسے لکھا جا سکتا ہے:

2e کا اخراج

Zn(s) + cu²+(aq)↔Zn²(aq) +cu (s)

2e کا حصول

zn پرcuجمع ہو جا تا ہے اختتامی حالتآخرمیںcu cuکی شکل میں جمع ہو جاتا ہے

درمیانی حالت  نیلے رنگ کی شددت کم ہو جا تی ہے

ابتدائی حالت  کاپرنائٹریٹ محلول میں ڈالی گئی znچھڑ

شکل 1-8 ایک پیکر میں زنک اور کاپرنائٹریٹ کے آبی ماحول کے درمیان تحویل تکسید تعامل

اب ہم مساوات (8.15) سے ظاہر کیے گئے تعامل کی حالت توازن کی جانچ کر سکتے ہیں۔ اس مقصد کے لیے آئیے ایک زنک سلفیٹ (Zinc Sulphate) کے محلول میں دھاتی کاپر کی چھڑ ڈالتے ہیں۔ کوئی تعامل ہوتا ہوا دکھائی نہیں دیتا اور محلول میں سے H2S گیس گزار کر کیوپرک سلفائڈ (CuS) کا سیاہ رنگ پیدا کر کے  آینوں کی موجودگی کا پتہ لگانے کی کوشش کامیاب نہیں ہوتی۔ کیوپرک سلفائڈ کی حل پذیری اتنی کم ہے کہ یہ ایک بہت ہی حسّاس ٹیسٹ ہے، پھر بھی   کی تشکیل کی شناس نہیں ہو پاتی۔ اس سے ہم یہ نتیجہ اخذ کر سکتے ہیں کہ تعامل (8.15) کے لیے حالت توازن، ماحصلات کے مقابلے میں متعاملات کے زیادہ موافق ہے۔

آئیے اب الیکٹران منتقلی تعامل کی توسیع کریں: کاپر دھات اور پانی میں بنائے گئے سلورنائٹریٹ (Silver Nitrate) محلول کا تعامل دیکھنے کے لیے شکل 8.2 کے مطابق سامان ترتیب دیجیے۔ محلول میں مندرجہ ذیل تعامل کے ذریعے   آینوں کی تشکیل کی وجہ سے نیلا رنگ پیدا ہوجاتا ہے۔ 

2eکا اخراج

cu(s) + 2 Ag (aq) ↔cu²(aq) + 2A(s)

2e کا حصول

(16-8)

یہاں cu(s)کی cu²(aq) میں تکسید ہوئی ہے اورAg (aq) کی (Ag )s میں تحویل ہوتی ہے۔ توازن ماحصلات cu²(aq) اور Ag s کے زیادہ موافق ہے۔ 

آئیے، دھاتی کو بالٹ کو نکل سلفیٹ محلول میں رکھنے پر ہونے والے تعامل کا موازنہ کریں۔ یہاں جو تعامل ہوتا ہے وہ مندجہ ذیل ہے:

2eکا اخراج

co (s) + Ni²(aq)↔co²(aq) + Ni(s)

2e کا حصول

(8.17)

حالت توازن میں، کیمیائی ٹیسٹ سے پتہ چلتا ہے کہNi²(aq)  اور co²(aq) دونوں معتدل ارتکاز کے ساتھ موجود ہیں۔ اس صورت میں توازن نہ تو متعاملاتand Ni²(aq)  co (s)اور نہ ہی ماحصلاتco²(aq) and Ni (s) کے موافق ہے۔

الیکٹران خارج کرنے کا یہ مقابلہ ہمیں تیزابوں میں پروٹان خارج کرنے کے مقابلے کی یاد دلاتا ہے۔ دونوں کی یکسانیت تجویز کرتی ہے کہ ہم ایک ایسا جدول تیار کر سکتے ہیں جس میں دھاتیں اور ان کے آینوں کی فہرست ان کے الیکٹران خارج کرنے کے رجحان کی بنیاد پر تیار کی جائے جیسا کہ ہم تیزابوں کی طاقت (Strength) کی نشاندہی کرنے کے لیے کرتے ہیں۔ دراصل ہم پہلے ہی کچھ مقابلے کرچکے ہیں۔ مقابلے کے ذریعے ہمیں معلوم ہے کہ زنک، کاپر کے لیے الیکٹران خارج کرتا ہے اور کاپر، سلور کو الیکٹران دیتا ہے، اس لیے ان دھاتوں کے الیکٹران خارج کرنے کے رجحان کی ترتیب اس طرح ہے : Zn > Cu > Ag۔ ہم یقینا اپنی فہرست کو زیادہ جامع بنانا چاہیں گے اور ایک دھات سرگرمی سلسلہ (Metal Activity Series) یا برقی کیمیائی سلسلہ (Electrochemical Series) ترتیب دینا چاہیں گے۔ مختلف دھاتوں کے درمیان الیکٹرانوں کے لیے مسابقت، ایک خاص قسم کے سیل (Cell) تیار کرنے میں ہماری مدد کرتا ہے جو گیلوینک سیل (Galvenic Cells) کہلاتے ہیں اور جن میں کیمیائی تعاملات، برقی توانائی کا ماخذ ہوتے ہیں۔ آپ درجہ XII میں ان سیلوں کا مزید مطالعہ کریں گے۔

چھڑ پرسلورجمع ہوتی ہے نیلے رنگ کی شدت میں اضافہ ہو تا ہ

اختتامی مرحلہ

نیلا رنگ بننا شروع ہو تا ہے 

درمیانی مرحلہ

سلور نائٹریٹ محلول میں ڈوبی ہوئی کاپر کی چھڑ

ابتدائی مرحلہ

شکل 2-8  ایک پیکر میں زنک اور کاپرنائٹریٹ کے آبی محلول کے درمیان تحویل تکسید تعامل

8.3 تکسیدی عدد (Oxidation Number) 

ہائڈروجن کا آکسیجن کے ساتھ اتحاد کر کے پانی کی تشکیل الیکٹران منتقلی کی ایک کم واضح مثال ہے۔ تعامل مندرجہ ذیل ہے: 

2H²(g) + O² (g) ↔ 2H²o (l)  (8.18)

حالانکہ طریقہ کار سادہ نہیں ہے، پھر بھی ہم تصور کر سکتے ہیں کہ جیسے جیسے H2 میں H ایٹم ایک تعدیلی (صفر) حالت سے H2O میں ایک مثبت حالت کی طرف جا رہا ہے، اور O ایٹم، O2 میں ایک صفر حالت سے  H2O میں ایک ڈائی منفی حالت کی طرف جا رہا ہے۔ یہ فرض کیا جاتا ہے کہ H سے O پر ایک الیکٹران منتقل ہوتا ہے اور نتیجتاً H2 کی تکسید ہوتی ہے اور O2 کی تحویل ہوتی ہے۔ لیکن، جیسا کہ ہم بعد میں دیکھیں گے، چارج کی منتقلی صرف جزوی ہے اور اسے زیادہ بہتر طورپر بیان کرنے کے لیے ہم اسے H کے ذریعے الیکٹران کے مکمل اخراج اور O کے ذریعے الیکٹران کے مکمل حصول کے بجائے، الیکٹران شفٹ (Electron Shift) کہہ سکتے ہیں۔ یہاں مساوات (8.18) کے لیے جو کچھ کہا گیا ہے وہ بہت سے ان دوسرے تعاملات پر بھی صادق آسکتا ہے، جن میں شریک گرفت مرکبات شامل ہوتے ہیں۔

تعاملات کی اس قسم کی دو مثالیں ہیں:

H²(g) + 4cl²(g)↔ 2Hcl  (g)   (8.19)

اور

CH4 (g) + 4cl²(g)↔ccl4 (l) + 4HCl (g)  (8-20)

وہ کیمیائی تعاملات جن میں شریک گرفت مرکبات کی تشکیل شامل ہوتی ہے ان میں الیکٹران شفٹ کی معلومات رکھنے کے لیے، ایک زیادہ عملی طریقہ، بنایا گیا ہے جس میں تکسیدی عدد (Oxidation Number) کا استعمال کیا جاتا ہے۔ اس طریقے میں، ہمیشہ یہ فرض کر لیا جاتا ہے کہ ایک کم برقی منفی ایٹم سے زیادہ برقی منفی ایٹم کو الیکٹران کی مکمل منتقلی ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر ہم مساوات (8.18 تا 8.20) کو دوبارہ لکھ کر تعامل میں حصہ لینے والے ہر ایک ایٹم کا چارج ظاہر کرتے ہیں:

یہ وضاحت کر دینا ضروری ہے کہ الیکٹران منتقلی کا مفروضہ صرف حساب رکھنے کے لیے استعمال ہوتا ہے اور اس اکائی کے بعد کے مرحلوں میں یہ واضح ہو جائے گا کہ یہ مفروضہ، تکسید تحویل تعاملات کے سادہ بیان کی طرف رہ نمائی کرتا ہے۔

تکسیدی عدد (Oxidation Number) کسی عنصر کی ایک مرکب میں تکسیدی حالت (Oxidation State) کو ظاہر کرتا ہے جو کہ ان قاعدوں کے ایک سیٹ کے مطابق طے ہوتی ہے جو اس بنیاد پر تشکیل دیے گئے ہیں کہ ایک شریک گرفت بند میں الیکٹران، مکمل طور پر زیادہ برقی منفی عنصر سے تعلق رکھتا ہے۔ 

یہ یاد رکھنا یا یہ پہچان پانا، ہمیشہ ہی ممکن نہیں ہے کہ کسی مرکب/آین میں کون سا عنصر دوسرے کے مقابلے میں زیادہ برقی منفی ہے۔ لہٰذا کسی عنصر کا تکسیدی عدد معلوم کرنے کے لیے قاعدوں کا ایک سیٹ تشکیل دیا گیا ہے۔ اگر ایک عنصر کے دو یادو سے زائد ایٹم ایک سالمہ/ آین میں پائے جاتے ہیں، جیسے Na²s²⁄cr²o27وغیرہ میں، تو اس عنصر کے ایٹم کا تکسیدی عدد، اس عنصر کے تمام ایٹموں کے تکسیدی اعداد کا اوسط ہوگا۔ اب ہم تکسیدی عدد کا حساب لگانے کے لیے قاعدے بیان کرتے ہیں۔ یہ قاعدے ہیں۔

1۔ عناصر میں، آزاد یا غیر متحد حالت میں ہر ایک ایٹم کا تکسیدی عدد صفر ہوتا ہے۔ اس لیے ظاہر ہے کہ Al.Mg.Na.s8.p4.o³.cl².o³ میں ہر ایک ایٹم کا تکسیدی عدد صفر ہے۔

2۔ صرف ایک ایٹم پر مشتمل آنیوں میں تکسیدی عدد، آین کے چارج کے مسادی ہے۔ اس لیے +Na آین کا تکسیدی عدد 1+ ہے، +Mg2 آین کا 2+ ہے،+Fe3 آین کا Cl–،+3  آین کا  1–، –O2  آین کا 2– وغیرہ۔ اپنے مرکبات میں تمام قلوی دھاتوں (Alkali Metals) کا تکسیدی عدد 1+ ہے اور تمام قلوی مٹی دھاتوں (Alkaline Earth Metals) کا تکسیدی عدد 2+ ہے۔ ایلومینیم کا اپنے تمام مرکبات میں تکسیدی عدد 3+ ہے۔

3۔ زیادہ تر مرکبات میں آکسیجن کا تکسیدی عدد 2– ہے۔ لیکن یہاں پر دو قسم کی استثنائی صورتیں پائی جاتی ہیں۔ پہلی صورت پرآکسائڈ (Peroxides) اور سوپر آکسائڈ(Super Oxides) میں پیدا ہوتی ہے۔ یہ وہ مرکبات ہیں جن میں آکسیجن کے ایٹم ایک دوسرے سے براہِ راست منسلک رہتے ہیں۔ جبکہ پرآکسائڈ (مثلاً Na2O2ٰ ، H2O2 وغیرہ) میں آکسیجن ایٹم کو تکسیدی عدد–1 تفویض کیا جاتا ہے، سپر آکسائڈ مثلاً (KO2، RbO2) میں ہر ایک آکسیجن ایٹم کو تکسیدی عدد –(½) تفویض کیا جاتا ہے۔ دوسری استثنائی صورت بہت کم پیش آتی ہے یعنی کہ جب آکسیجن کی بندش فلورین سے ہوتی ہے۔ ایسے مرکبات میں، مثلاً آکسیجن ڈائی فلورائڈ (OF2) اور ڈائی آکسیجن ڈائی فلورائڈ (O2F2)، میں آکسیجن کو تکسیدی عدد، بالترتیب، 2+ اور 1+ تفویض کیا جاتا ہے۔ آکسیجن کو تفویض کیا گیا عدد آکسیجن کی بندشی حالت پر منحصر ہوگا لیکن یہ عدد اب صرف مثبت عدد ہی ہوگا۔

4۔ ہائڈروجن کا تکسیدی عدد 1+ ہے سوائے اس کے کہ جب یہ بائنری مرکبات (یعنی وہ مرکبات جن میں دو عناصر ہوتے ہیں) میں دھاتوں سے بندھی ہو ۔ مثلاً NaH,LiH اور CaH2 میں اس کا تکسیدی عدد (1–) ہے۔

5۔ اپنے تمام مرکبات میں، فلورین کا تکسیدی عدد (1–) ہے۔ دوسرے ہیلوجن (Br, Cl اور I) کا تکسیدی عدد بھی جب وہ اپنے مرکبات میں بطور ہیلائڈ آین (Halide Ions) پائے جاتے ہیں، 1– ہوتا ہے۔ کلورین، برومین اور آیوڈین جب آکسیجن سے متحد ہوتے ہیں، مثلاً آکسو ایسڈ (Oxoacids) اور آکسو این آین (Oxoanions)، تو ان کے تکسیدی اعداد مثبت ہوتے ہیں۔

6۔ ایک مرکب میں تمام عناصر کے تکسیدی اعداد کا الجبری حاصل جمع صفر ہونا لازمی ہے۔ کثیر ایٹمی آین میں آین کے تمام ایٹموں کے تکسیدی اعداد کا الجبری حاصل جمع، آین کے برقی چارج کے مساوی ہونا لازمی ہے۔ اس لیے کاربونیٹ آین –CO3)2)  میں، تین آکسیجن ایٹموں اور ایک کاربن ایٹم کے تکسیدی اعداد کا حاصل جمع (2–) کے مساوی ہونا لازمی ہے۔

مندرجہ بالا قاعدوں کو استعمال کرکے کسی بھی سالمہ یا آین میں، جس عنصر کا بھی تکسیدی عدد درکار ہو، معلوم کر سکتے ہیں، یہ واضح ہے کہ دھاتی عناصر کا تکسیدی عدد مثبت ہوتا ہے اور غیردھاتی عناصر کا تکسیدی عدد مثبت یا منفی ہوتا ہے۔ عبوری عناصر (Transition Elements) کے ایٹم عام طور سے کئی مثبت تکسیدی حالتیں ظاہر کرتے ہیں۔ ایک نمائندہ عنصر کا اعظم تکسیدی عدد، پہلے دو گروپوں کے لیے گروپ نمبر اور باقی گروپوں کے لیے گروپ نمبر نفی 10 ہے۔ (دوری جددل کی لمبی شکل کے مطابق) اس کا مطلب یہ ہوا کہ ایک عنصر کے ایک ایٹم کے ذریعے ظاہر کی گئی تکسیدی عدد کی اعظم قدر عام طور سے دوری جدول کے ایک دور میں بڑھتی جاتی ہے۔ تیسرے دور میں، تکسیدی عدد، کی اعظم قدر1 سے لے کر 7 تک تبدیل ہوتی ہے، جیسا کہ نیچے عناصر کے مرکبات میں ظاہر کیا گیا ہے۔

ایک اصطلاح جو اکثر تکسیدی عدد کے متبادل کے طور پر استعمال کی جاتی ہے، وہ ہے ’’تکسیدی حالت‘‘ (Oxidation State)۔ اس لیے CO2 میں کاربن کی تکسیدی حالت 4+ ہے اور یہی اس کا تکسیدی عدد ہے اور اسی طرح آکسیجن کا تکسیدی عدد نیز تکسیدی حالت 2– ہے۔ اس سے یہ نتیجہ نکلتا ہے کہ تکسیدی عدد، کسی مرکب میں ایک عنصر کی تکسیدی حالت کی نشاندہی کرتا ہے۔

گروپ	1	2	13	14	15	16	17
عنصر	Na	Mg	Al	Al	p	S	Cl
مرکب	Nacl	Mgso4	AlF³	SICI4	P4O10	SF6	HCI4
گروپ عنصر کی اعظم تکسیدی عدد حالت	+1	+2	+3	+4	+5	+6	+7

کسی مرکب میں ایک دھات کی تکسیدی عدد حالت کا اظہار بعض اوقات جرمن کیمیاداں الفریڈ اسٹاک کے کے ذریعے دی گئی ترسیم کے مطابق کیا جاتا ہے۔ یہ اسٹاک ترسیم (Stock Notation) کے نام سے مشہور ہے۔ اس کے مطابق تکسیدی عدد کا اظہار ایک رومن ہند سہ کے ذریعے کیا جاتا ہے، جسے سالماتی فارمولے میں، دھات کی علامت کے بعد قوسین میں لکھا جاتا ہے۔ اس لیے آرس کلورائڈ(Aurous Chloride) اور آرک کلورائڈ (Auric Chloride) کو Au(I) Cl اور Au(III) Cl3 لکھا جائے گا۔ اسی طرح اسٹینس کلورائڈ اور اسٹینک کلورائڈ کو : Sn(II)Cl2 اور Sn(IV)Cl4  لکھا جائے گا۔ تکسیدی عدد میں اس تبدیلی کا مطلب ہے تکسیدی حالت میں تبدیلی جو یہ شناخت کرنے میں مدد کرتی ہے کہ نوع تکسید شدہ شکل میں پائی جاتی ہے یا تحویل شدہ شکل میں۔ اس طرح Hg2(II)Cl2 ، Hg(I)Cl2 کی تحویل شدہ شکل ہے۔

تکسیدی عدد کا تصور، تکسید، تحویل، تکسیدی ایجنٹ، تحویلی ایجنٹ اور تحویل تکسید تعامل کی تعریف کرنے کے لیے استعمال کیا گیا ہے۔ خلاصہ کے طور پر ہم کہہ سکتے ہیں:

تکسید : دی ہوئی شے میں عنصر کے تکسیدی عدد میں اضافہ

تحویل: دی ہوئی شے میں عنصر کے تکسیدی عدد میں کمی

تکسیدی ایجنٹ: وہ ریجنٹ (Reagent) جو دی ہوئی شے میں ایک عنصر کے تکسیدی عدد میں اضافہ کر سکتا ہے۔ یہ ریجنٹ، تکسید کار (Oxidants) بھی کہلاتے ہیں۔

تحویلی ایجنٹ: وہ ریجنٹ جو دی ہوئی شے میں ایک عنصر کے تکسیدی عدد کو کم کر دیتا ہے۔ یہ ریجنٹ تحویل کار (Reductants) بھی کہلاتے ہیں۔

تحویل تکسید تعاملات: وہ تعاملات جن میں باہم عمل کرنے والی انواع کے تکسیدی عدد کی تبدیلی شامل ہوتی ہے۔

8.3.1 تحویل تکسید تعاملات کی اقسام

(Types of Redox Reactions)

1۔ اتحادی تعاملات (Combination reactions) 

ایک اتحادی تعامل کو مندرجہ ذیل شکل میں ظاہر کیا جا سکتا ہے: 

A + B → C

اس قسم کے تعامل کو تحویل تکسید تعامل ہونے کے لیے ضروری ہے کہ A اور B دونوں یا ان میں سے کوئی ایک، عنصری شکل میںہو۔ تمام احتراقی تعاملات(Combustion Reaction)، جو کہ عنصری ڈائی آکسیجن کا استعمال کرتے ہیں، یا دوسرے تعاملات جن میں ڈائی آکسیجن کے بجائے دوسرے عناصر، شامل ہوتے ہیں، تحویل تکسید تعاملات ہیں۔ اس زمرہ کی کچھ اہم مثالیں مندرجہ ذیل ہیں۔

2۔ تحلیلی تعاملات(Decomposition Reactions)

تحلیلی تعاملات اتحادی تعاملات کے برعکس ہوتے ہیں تحلیلی تعامل کے دوران ایک مرکب دو یا دو سے زیادہ اجزا میں ٹوٹتا ہے، جن میں سے کم از کم کوئی ایک عنصری حالت میں ہونا لازمی ہے۔ اس قسم کے تعاملات کی مثالیں ہیں:

یہ نوٹ کیا جا سکتا ہے کہ اتحادی تعاملات کے تحت میتھین میں شامل ہائڈروجن کے تکسیدی عدد میں کوئی تبدیلی نہیں ہوئی ہے اور اسی طرح تعامل (8.28) میں پوٹاشیم کلوریٹ میں شامل پوٹاشیم کے تکسیدی عدد میں کوئی تبدیلی نہیں ہوئی ہے۔ یہاں یہ بھی نوٹ کیا جا سکتا ہے کہ ہر ایک تحلیلی تعامل تحویل تکسید تعامل نہیں ہوتا۔ مثال کے طور پر کیلشیم کاربونیٹ کی تحلیل، تحویل تکسید تعامل نہیں ہے۔

3۔ ہٹاؤ تعاملات (Displacement reactions)

ہٹاؤ تعامل (Displacement Reaction) کے تحت کسی مرکب میں ایک آین (یا ایک ایٹم)کی جگہ دوسرے عنصر کا ایک آین (یا ایک ایٹم) لے لیتا ہے۔ اس کو ایسے ظاہر کیا جا سکتا ہے:

X  + YZ  →  XZ  + Y

ہٹاؤ تعاملات دو قسم کے ہوتے ہیں: دھاتی ہٹاؤ تعامل اور غیردھاتی ہٹاؤ تعامل۔

(a) دھاتی ہٹاؤ تعامل: کسی مرکب میں ایک دھات کی جگہ وہ دوسری دھات لے سکتی ہے جو غیر متحد حالت میں ہے۔ ہم تعاملات کے اس زمرہ سے حصہ 8.2.1 کے تحت پہلے ہی بحث کر چکے ہیں۔ دھاتی ہٹاؤ تعامل کے فلز کاری میں بہت سے استعمال ہیں، جہاں کچھ دھاتوں میں ان کے مرکبات سے خالص دھات حاصل کی جاتی ہے۔ ایسی چند مثالیں مندرجہ ذیل ہیں:

ان تمام صورتوں میں، تحویل کرنے والی دھات، اس دھات کے مقابلے میں جس کی تحویل ہو رہی ہے، بہتر تحویلی ایجنٹ ہے جو تحویل ہونے والی دھات کے مقابلے میں الیکٹران خارج کرنے کی بہتر صلاحیت کا مظاہرہ کرتی ہے۔

(b) غیر دھاتی ہٹاؤ تعامل: غیر دھاتی ہٹاؤ تحویل تکسید تعاملات میں ہائڈروجن ہٹاؤ تعامل اور ایک بہت کمی سے ہونے والا آکسیجن ہٹاؤ تعامل شامل ہے۔

تمام قلوی دھاتیں (Alkali Metals) اور کچھ قلوی مٹی دھاتیں Alkaline earth metals)، .sr.ca اور Ba) جو بہت اچھے تحویل کار ہیں، ٹھنڈے پانی سے ہائڈروجن کو ہٹا دیں گے: 

کم تعامل پذیر دھاتیں جیسے میگنیشم اور لوہا بھاپ سے تعامل کر کے ڈائی ہائڈروجن گیس پیدا کرتی ہیں:

بہت سی دھاتیں، جن میں وہ دھاتیں بھی شامل ہیں جو ٹھنڈے پانی کے ساتھ تعامل نہیں کرتیں، تیزابوں سے ہائڈروجن کو ہٹانے کی صلاحیت رکھتی ہیں۔ تیزابوں سے ایسی دھاتوں کے ذریعے بھی ڈائی ہائڈروجن پیدا کی جا سکتی ہے جو بھاپ سے بھی تعامل نہیں کرتیں۔ کیڈمیم اور ٹن ایسی ہی دھاتوں کی مثالیں ہیں۔ تیزابوں سے ہائڈروجن کے ہٹائے جانے کی کچھ مثالیں مندرجہ ذیل ہیں۔

تعاملات (8.37 تا 8.39) تجربہ گاہ میں ڈائی ہائڈروجن گیس تیار کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ یہاں، دھاتوں کی متعاملیت (Reactivity) ہائڈروجن گیس کے بننے کی شرح سے منعکس ہوتی ہے،جو کہ سب سے کم تعامل پذیر دھات Fe کے لیے سب سے آہستہ اور سب سے زیادہ تعامل پذیر دھات Mg کے لیے سب سے تیز ہوتی ہے۔ بہت کم تعامل پذیر دھاتیں، جو اپنی قدرتی حالت میں پائی جاتی ہیں، جیسے چاندی (Ag) اور سونا (Au)، ہائڈروکلورک ایسڈ سے بھی تعامل نہیں کرتیں۔

سیکشن 8.2.1 میں ہم پہلے ہی بحث کر چکے ہیں کہ زنک (Zn)، کاپر (Cu) اور سلور(Ag)، جیسی دھاتیں الیکٹران خارج کرنے کے اپنے رجحان کے ذریعے اپنی تحویلی سر گرمی، اس ترتیب، میں ظاہر کرتی ہیں: Zn>Cu>Ag۔ دھاتوں کی طرح ہیلوجن کے لیے بھی ایکٹیوٹی سیریز (Activity series) پائی جاتی ہے۔ جیسے جیسے ہم دوری جدول کے گروپ 17 میں فلورین سے نیچے کی طر آیوڈین تک جاتے ہیں، تو تکسیدی ایجنٹ کے طور پر ان عناصر کی قوت کم ہوتی جاتی ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ فلورین اتنی متعامل ہے کہ یہ محلول میں کلورائڈ، برومائڈ اور آیوڈائڈ آینوں کی جگہ لے سکتی ہے۔ دراصل، فلورین اتنی متعامل ہے کہ یہ پانی پر بھی حملہ آور ہوتی ہے اور پانی کی آکسیجن ہٹا دیتی ہے:

یہی وجہ ہے کہ فلورین کا استعمال کرتے ہوئے، کلورین، برومین اور آیوڈین کے ہٹاؤ تعاملات عام طور سے آبی محلول میں نہیں کیے جاتے۔ دوسری طرف ایک آبی محلول میں برومائڈ اور آیوڈائڈ آینوں کو کلورین ہٹاسکتی ہے، جیسا کہ ذیل میں دکھایا گیا ہے:

کیونکہ Br2 اور ½ رنگین ہوتی ہیں اور CCl4 میں گھل جاتی ہیں، اس لیے محلول کے رنگ سے بہ آسانی پہچانی جاتی ہیں۔ مندرجہ بالا تعاملات کو آینی شکل میں ایسے لکھا جا سکتا ہے:

تعاملات (8.41)اور (8.42) لیئرٹیسٹ (Layer Test) کے نام سے مشہور ایک ٹیسٹ کے ذریعے تجربہ گاہ میں –Br اور –I کی شناخت کی بنیاد فراہم کرتے ہیں۔ یہاں یہ ذکر کرنا بھی غیر مناسب نہیں ہوگا کہ، اسی طرح، محلول میں آیوڈائڈ آین کو برومین ہٹا سکتی ہے۔

صنعتوں میں ہیلوجن ہٹاؤ تعاملات کا براہ راست استعمال ہوتا ہے۔ ہیلوجن کو ان کے ہیلائڈ سے دوبارہ حاصل کرنے کے لیے ایک تکسیدی عمل درکار ہوتا ہے جسے ذیل میں ظاہر کیا گیا ہے۔

2X ↔X² +2e       (8-44)

یہاں X ہیلوجن عنصر کو ظاہر کرتا ہے۔ جبکہ cl–،Br– اور I– کی تکسید کرنے کے کیمیائی طریقے دستیاب ہیں، لیکن فلورین چونکہ سب سے طاقتور تکسیدی ایجنٹ ہے، اس لیے F– آینوں کو F² میں تبدیل کرنے کا کوئی کیمیائی ذریعہ نہیں ہے۔  F– سے F² حاصل کرنے کا واحد طریقہ برق پاشیدگی کے ذریعے تکسید کرنا ہے، جس کی تفصیلات آپ آئندہ پڑھیں گے۔

4۔ غیر تناسب کاری تعاملات

(Disproportionation Reactions) 

غیر تناسب کاری تعاملات، تحویل تکسید تعاملات کی ایک خاص قسم ہے ایک غیر تناسب کاری تعامل میں، ایک تکسید حالت میں کوئی عنصر بہ یک وقت تکسید اور تحویل ہوتا ہے۔ غیر تناسب کاری تعامل میں متعاملات میں ہمیشہ ایک عنصر ایسا شامل ہوتا ہے، جو کم سے کم تین تکسیدی حالتوں میں پایا جاسکتا ہے۔ یہ عنصر متعاملات میں اپنی انٹرمیڈئیٹ تکسیدی حالت میں پایا جاتا ہے۔ اس عنصر کی بالائی اور زیریں دونوں تکسیدی حالتیں تعامل میں تشکیل پاتی ہیں۔ ہائڈروجن پر آکسائڈ کی تحلیل اس قسم کے تعامل کی جانی پہچانی مثال ہے، جس میں آکسیجن کی غیر تناسب کاری ہوتی ہے۔

یہاں پر آکسائڈ کی آکسیجن جو 1– حالت میں پائی جاتی ہے، O2 میں صفر تکسیدی حالت میں تبدیل ہو جاتی ہے اور H2O میں اس کی تکسیدی حالت کم ہو کر2–  ہو جاتی ہے۔

فاسفورس، سلفر اور کلورین کی قلوی میڈیم (Alkaline Medium) میں غیر تناسب کاری ہو تی ہے جیسا کہ ذیل میں دکھایا گیا ہے۔

تعامل (8.48) گھر میں استعمال ہونے والے بلیچنگ ایجنٹ (Bleaching agent) کی تشکیل بیان کرتا ہے۔ تعامل میں بننے والا ہائپو کلورائٹ آین (–ClO)، اشیا کے رنگ دار دھبوں کی تکسید کر کے انہیں بے رنگ مرکبات میں بدل دیتا ہے۔

یہاں یہ ذکر بھی دلچسپی کا باعث ہوگا کہ برومین اور آیوڈین بھی وہی رخ اختیار کرتی ہیں جو تعامل (8.48) میں کلورین کا ہے لیکن فلورین جب القلی (Alkali) سے تعامل کرتی ہے تو اس طرزعمل سے انحراف کرتی ہے۔ فلورین کے ساتھ جو تعامل ہوتا ہے، وہ مندرجہ ذیل ہے:

2Fe(g) + 2OH (aq)↔2 F (aq)+of² (g) +H²o(l)

(8-49)

(یہ بات بھی نوٹ کرنی چاہیے کہ تعامل (8.49) میں فلورین یقینا پانی پر بھی حملہ آور ہوگی اور کچھ آکسیجن بھی بنے گی) فلورین کے ذریعے ظاہر کیا گیا یہ انحراف ہمارے لیے کچھ خاص حیرت انگیز نہیں ہے کیونکہ ہم فلورین کی حدود جانتے ہیں کہ سب سے زیادہ برقی منفی عنصر ہونے کی وجہ سے یہ کوئی مثبت تکسیدی حالت نہیں ظاہر کر سکتی۔ اس کا مطلب یہ ہوا کہ ہیلوجن میں فلورین، غیر تناسب کاری کا رجحان نہیں ظاہر کرتی۔

8.3.2 تحویل تکسید تعاملات کو متوازن کرنا (Balancing of Redox Reactions)

تحویل تکسید عملوں کی کیمیائی مساواتوں کو متوازن کرنے کے لیے دو طریقے استعمال کیے جاتے ہیں۔ ان میں سے ایک طریقہ تحویلی ایجنٹ اور تکسیدی ایجنٹ کے تکسیدی عدد میں تبدیلی پر مبنی ہے اور دوسرا طریقہ تحویل تکسید تعامل کو دو نصف تعاملات میں علیحدہ کرنے پر مبنی ہے ایک وہ جس میں تکسید شامل ہو اور دوسرا جس میں تحویل۔ یہ دونوں طریقے رائج ہیں اور اب یہ استعمال کرنے والے کی انفرادی پسند ہے کہ وہ ان میں سے کون سا طریقہ استعمال کرے۔

(a) تکسیدی عدد طریقہ Oxidation Number) Method): 

تکسید تحویل تعاملات کے لیے مساوات لکھتے وقت، دوسرے تعاملات کی طرح ہی متعامل اشیا اور ما حصل اشیا کی ترکیب (Compositions) اور فارمولے معلوم ہونا چاہئیں۔ تکسیدی عدد طریقہ کی وضاحت مندرجہ ذیل اقدامات کے ذریعے کی جاسکتی ہے۔

قدم1 : ہر ایک متعامل اور ماحصل کے لیے درست فارمولا لکھئے۔

قدم 2 : تعامل میں شامل تمام عناصر کو تکسیدی عدد تفویض کر کے ان ایٹموں کو شناخت کیجیے جن کے تکسیدی عدد تعامل میں تبدیل ہوئے ہیں۔

قدم3 : فی ایٹم اور اس مکمل سالمہ آین کے لیے جس میں یہ تبدیلی ہوئی ہے، تکسیدی عدد میں اضافہ یا کمی کا حساب لگایئے۔ اگر یہ مسادی نہیں ہیں تو مناسب ضریبوں سے ضرب کیجیے تاکہ یہ مساوی ہو جائیں۔ اگر آپ کو محسوس ہو کہ دو اشیا تحویل ہوئی ہیں اور کسی شے کی تکسید نہیں ہوئی ہے، یا اس کے بر خلاف، تو ضرور کہیں غلطی ہے۔ یا تو متعاملات اور ماحصلات کے فارمولے غلط ہیں یا تکسیدی اعداد درست تفویض نہیں کیے گئے ہیں۔

قدم 4 : آینوں کی شمولیت متعین کیجیے۔ اگر تعامل پانی میں ہو رہا ہے تو عبارت میں مناسب سمت میں +H یا –OH آینوں کا اضافہ کیجیے تاکہ متعاملات اور ماحصلات کا کل آینی چارج مساوی ہو۔ اگر تعامل تیزابی محلول میں ہو رہا ہے تو مساوات میں +H آین استعمال کیجیے اور اگر اساسی محلول میں ہو رہا ہے تو –OH آین استعمال کیجیے۔

قدم 5 : عبارت کے دونوں طرف ہائڈروجن ایٹموں کی تعداد کو مساوی کیجیے۔ اس کے لیے متعاملات اور ماحصلات میں پانی (H2O) کے سالمات شامل کیجیے۔ اب آکسیجن کے ایٹموں کی تعداد کی بھی جانچ کیجئے۔ اگر متعامل اور ماحصلات میں آکسیجن ایٹموں کی تعداد یکساں ہے، تو مساوات ایک متوازن تحویل تکسید تعامل کو ظاہر کرتی ہے۔

آیئے اس طریقہ میں شامل اقدامات کی وضاحت ہم درج ذیل مسئلوں کی مدد سے کرتے ہیں۔

(b) نصف تعامل طریقہ (Half Reaction Method): اس طریقے میں، دو نصف مساواتوں کو الگ الگ متوازن کیا جاتا ہے اور پھر انہیں جوڑ کر متوازن مساوات حاصل کی جاتی ہے۔ 

فرض کیجیے ہمیں +Fe2 آینوں کی ڈائی کرومیٹ آینوں (Cr2O7)2– کے ذریعے، تیزابی میڈیم میں +Fe3 آینوں میں تکسید دکھانے والی مساوات کو متوازن کرنا ہے۔ اس تعامل میں  آین، +Cr3  آینوں میں تحویل ہوجاتے ہیں۔ اس عمل میں مندرجہ ذیل اقدامات شامل ہیں: 

قدم 1 : تعامل کے لیے آینی شکل میں غیر متوازن مساوات لکھیے:

قدم 2 : اس مساوات کو نصف تعاملات میں علیحدہ کیجیے:

(8-51) تکسید نصف 

(8-52) تحویل نصف 

قدم 3 : O اور H کے علاوہ تمام ایٹموں کو ہر ایک نصف تعامل میں انفرادی طور پر متوازن کیجیے۔ یہاں تکسید نصف تعامل پہلے ہی Fe ایٹموں کے لیے متوازن ہے۔ تحویل نصف تعامل کے لیے، ہم Cr ایٹموں کو متوازن کرنے کے لیے +Cr3 کو 2 سے ضرب کرتے ہیں۔

قدم 4 : تیزابی میڈیم میں ہونے والے تعاملات کے لیے O ایٹموں کو متوازن کرنے کے لیے H2O جمع کیجیے اور H ایٹموں کو متوازن کرنے کے لیے +H جمع کیجئے۔ اس طرح ہمیں حاصل ہوتا ہے۔

قدم5 : نصف تعامل کے ایک طرف الیکٹران جمع کرکے چارج کو متوازن کیجیے۔ اگر ضرورت ہو تو کسی ایک یا دونوں نصف تعاملات کو کسی مناسب ضریب سے ضرب کرکے دونوں نصف تعاملات میں الیکٹرانوں کی تعداد مساوی کیجیے۔

اس طرح چارج کو متوازن کرنے کے لیے تکسید نصف تعامل کو دوبارہ یوں لکھا جاتا ہے: 

Fe²+ (aq)↔ Fe3+ (aq) 6+ e        (8-55)

اب تحویل نصف تعامل میں بائیں طرف کل 12 مثبت چارج ہیں جبکہ دائیں طرف کل 6 مثبت چارج ہیں۔ اس لیے ہم بائیں طرف 6 الیکٹران جوڑ دیتے ہیں۔

دونوں نصف تعاملات میں، الیکٹرانوں کی تعداد مساوی کرنے کے لیے، ہم تکسیدی نصف تعامل کو 6 سے ضرب کر کے دوبارہ لکھتے ہیں:

6Fe²+(aq)↔6Fe³+(aq) + 6e       (8-57)

قدم 6 : پورا تعامل حاصل کرنے کے لیے ہم دونوں نصف تعاملات کو جمع کر دیتے ہیں اور دونوں طرف الیکٹرانوں کی تنسیخ کر دیتے ہیں۔ اس سے ہمیں نیٹ آینی مساوات حاصل ہوجاتی ہے: 

6Fe²+(aq)+cr²o2-3(aq)+ 14H+ (aq)↔6 Fe³+(aq)+

2cr³+(aq)+7H² O(1)

(8.58)S

قدم 7 : تصدیق کیجیے کہ مساوات میں دونوں طرف ایٹموں کی یکساں قسم اور یکساں تعداد ہے اور یکساں چارج ہیں۔ یہ آخری تصدیق ظاہر کرتی ہے کہ مساوات ایٹموں کی تعداد اور چارجوں کے لحاظ سے مکمل طور پر متوازن ہے۔

ایک اساسی میڈیم میں تعامل کے لیے، پہلے جیسا کہ تیزابی میڈیم میں کیا تھا، ایٹمو ں کو متوازن کیجیے۔ پھر ہر ایک +H آین کے لیے مساوات میں دونوں طرف –OH آینوں کی مساوی تعداد جمع کیجیے۔ جہاں +H اور –OH  مساوات کے ایک ہی جانب نظر آتے ہیں انہیں متحد کر کے H2O لکھئے۔