Which of the following statements are true based on the…

Question

Which of the following statements are true based on the $4NH_3(g)+5O_2(g) \to 4NO(g)+6H_2O(g)$?

  1. (a) N gets oxidized.
  2. (b) O gets oxidized.
  3. (c) N gets reduced.
  4. (d) O gets reduced.
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Question & Answer (English)

Which of the following statements are true based on the $4NH_3(g)+5O_2(g) \to 4NO(g)+6H_2O(g)$?

  1. (a) N gets oxidized.
  2. (b) O gets oxidized.
  3. (c) N gets reduced.
  4. (d) O gets reduced.
  1. (c) and (d)
  2. (b) and (c)
  3. (a) and (d) — Correct Answer
  4. (a) and (b)
Explanation:

To determine the correct statements, we need to analyze the change in oxidation numbers for Nitrogen (N) and Oxygen (O) in the given reaction: $$4NH_3(g)+5O_2(g) \to 4NO(g)+6H_2O(g)$$

  • Oxidation of Nitrogen: In ammonia ($NH_3$), the oxidation state of Hydrogen is $+1$. Let the oxidation state of Nitrogen be $x$. So, $x + 3(+1) = 0 \Rightarrow x = -3$. In nitric oxide ($NO$), the oxidation state of Oxygen is $-2$, so Nitrogen is $+2$. Since the oxidation number increases from $-3$ to $+2$, N gets oxidized. Thus, statement (a) is true.
  • Reduction of Oxygen: In molecular oxygen ($O_2$), the oxidation state is $0$. In both products ($NO$ and $H_2O$), Oxygen has an oxidation state of $-2$. Since the oxidation number decreases from $0$ to $-2$, O gets reduced. Thus, statement (d) is true.

Therefore, statements (a) and (d) are correct.

प्रश्न एवं उत्तर (हिंदी)

$4NH_3(g)+5O_2(g) \to 4NO(g)+6H_2O(g)$ अभिक्रिया के आधार पर निम्नलिखित में से कौन से कथन सत्य हैं?

  1. (a) N का ऑक्सीकरण (oxidized) होता है।
  2. (b) O का ऑक्सीकरण (oxidized) होता है।
  3. (c) N का अपचयन (reduced) होता है।
  4. (d) O का अपचयन (reduced) होता है।
  1. (c) और (d)
  2. (b) और (c)
  3. (a) और (d) — सही उत्तर
  4. (a) और (b)
स्पष्टीकरण:

सही उत्तर निर्धारित करने के लिए, हमें दी गई प्रतिक्रिया में नाइट्रोजन (N) और ऑक्सीजन (O) की ऑक्सीकरण संख्या (oxidation number) में परिवर्तन का विश्लेषण करना होगा:

  • नाइट्रोजन का ऑक्सीकरण: अमोनिया ($NH_3$) में, नाइट्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था $-3$ है। उत्पाद नाइट्रिक ऑक्साइड ($NO$) में, नाइट्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ है। चूँकि ऑक्सीकरण संख्या $-3$ से बढ़कर $+2$ हो रही है, इसलिए N का ऑक्सीकरण (oxidized) हो रहा है। अतः कथन (a) सत्य है।
  • ऑक्सीजन का अपचयन: आणविक ऑक्सीजन ($O_2$) में, ऑक्सीकरण अवस्था $0$ है। उत्पादों ($NO$ और $H_2O$) में ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण अवस्था $-2$ है। चूँकि ऑक्सीकरण संख्या $0$ से घटकर $-2$ हो रही है, इसलिए O का अपचयन (reduced) हो रहा है। अतः कथन (d) सत्य है।

इसलिए, विकल्प (a) और (d) सही हैं।

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