उत्तर

ऑक्साइड एवं फ्लुओराइड आयन बहुत विद्युत ऋणात्मक एवं बहुत छोटे आकार के होते हैं। इन गुणों के कारण ये धातु को उसकी उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था में ऑक्सीकृत करने में सक्षम होते हैं।

उत्तर

क्रोमियम (Cr) : क्रोमियम की परमाणु संख्या 24 है। उदासीन क्रोमियम के इलेक्ट्रॉन विन्यास $ (Ar)3d^54s^1 $ होता है। $ Cr^{2+} $ के लिए हम दो इलेक्ट्रॉन हटा देते हैं, जिसके परिणामस्वरूप $ (Ar)3d^4 $ विन्यास होता है।

लोहा (Fe) : लोहा की परमाणु संख्या 26 है। उदासीन लोहा के इलेक्ट्रॉन विन्यास $ (Ar)3d^64s^2 $ होता है। $ Fe^{2+} $ के लिए हम दो इलेक्ट्रॉन हटा देते हैं, जिसके परिणामस्वरूप $ (Ar)3d^6 $ विन्यास होता है।

जब $ Cr^{2+} $ ऑक्सीकृत होकर $ Cr^{3+} $ बनता है, तो यह $ (Ar)3d^4 $ से $ (Ar)3d^3 $ में परिवर्तित हो जाता है। $ 3d^3 $ विन्यास स्थायी होता है क्योंकि इसमें $ t_2g $ उप-शेल के आधा भरे होने के कारण होता है। जब $ Fe^{2+} $ ऑक्सीकृत होकर $ Fe^{3+} $ बनता है, तो यह $ (Ar)3d^6 $ से $ (Ar)3d^5 $ में परिवर्तित हो जाता है। $ 3d^5 $ विन्यास भी स्थायी होता है क्योंकि इसमें आधा भरे होने के कारण होता है।

हालांकि, $ Cr^{3+} $ और $ Fe^{3+} $ दोनों स्थायी होते हैं, लेकिन $ Cr^{3+} $ के $ t_2g $ उप-शेल के आधा भरे होने के कारण $ Fe^{3+} $ की तुलना में अतिरिक्त स्थायित्व प्रदान करता है।

एक शक्तिशाली अपचायक एजेंट वह होता है जो इलेक्ट्रॉन अधिक आसानी से खो देता है (ऑक्सीकृत होता है)। $ Cr^{2+} $ के उत्पादन के लिए $ Cr^{3+} $ के आधा भरे हुए $ t_2g $ विन्यास के कारण इसकी ऑक्सीकरण की प्रवृत्ति $ Fe^{2+} $ की तुलना में अधिक होती है। विपरीत रूप से, $ Fe^{2+} $ अपेक्षाकृत अधिक स्थायी होता है और ऑक्सीकरण के लिए कम आसानी से ऑक्सीकृत होता है।

इसलिए, $ Cr^{2+} $, $ Fe^{2+} $ से अधिक शक्तिशाली अपचायक एजेंट है क्योंकि यह $ Cr^{3+} $ में ऑक्सीकृत होने के लिए अधिक आसानी से ऑक्सीकृत होता है, जो एक स्थायी आधा भरे हुए इलेक्ट्रॉन विन्यास के कारण होता है।