रासायनिक अभिक्रिया की व्याख्या

जब एक लोहे की कील को ताम्र सल्फेट घोल में डुबोया जाता है, तो एक रासायनिक विस्थापन अभिक्रिया होती है। इस अभिक्रिया में लोहे (Fe) ने ताम्र (Cu) को ताम्र सल्फेट (CuSO₄) से विस्थापित कर दिया है।

विस्थापन अभिक्रिया:

लोहे की कील ताम्र सल्फेट (CuSO₄) के साथ प्रतिक्रिया करके लोहा सल्फेट (FeSO₄) और मुक्त ताम्र (Cu) बनाती है। यह अभिक्रिया इस प्रकार है:

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

इसके परिणामस्वरूप ताम्र सल्फेट घोल का नीला रंग फीका पड़ जाता है, और हरे रंग का दिखता है क्योंकि आयरन सल्फेट का रंग हरा होता है।

प्रश्न 4: डबल विस्थापन अभिक्रिया का उदाहरण

उत्तर: सोडियम कार्बोनेट कैल्शियम क्लोराइड के साथ प्रतिक्रिया करके कैल्शियम कार्बोनेट और सोडियम क्लोराइड बनाता है। इस अभिक्रिया में, सोडियम कार्बोनेट और कैल्शियम क्लोराइड के आयन आपस में बदलते हैं और दो नए यौगिक बनते हैं। इस प्रकार यह एक डबल विस्थापन अभिक्रिया है।

रासायनिक अभिक्रिया:

Na2CO3 (aq) + CaCl2 (aq) → CaCO3 (s) + 2 NaCl (aq)

प्रश्न 5: अभिक्रियाओं में ऑक्सीकरण और न्यूनीकरण की पहचान

(i) अभिक्रिया में ऑक्सीकरण और न्यूनीकरण

उत्तर: इस अभिक्रिया में सोडियम (Na) ऑक्सीकरण होकर ऑक्सीजन प्राप्त करता है, और ऑक्सीजन (O₂) न्यूनिकृत होकर इलेक्ट्रॉन प्राप्त करता है।

रासायनिक अभिक्रिया:

2 Na (s) + O2 (g) → 2 Na2O (s)

(ii) अभिक्रिया में ऑक्सीकरण और न्यूनीकरण

उत्तर: इस अभिक्रिया में ताम्र ऑक्साइड (CuO) न्यूनिकृत होकर ताम्र (Cu) में बदल जाता है, जबकि हाइड्रोजन (H₂) ऑक्सीकरण होकर पानी (H₂O) बनता है।

रासायनिक अभिक्रिया:

CuO (s) + H2 (g) → Cu (s) + H2O (l)

प्रश्न 1: नीचे दिए गए अभिक्रिया के बारे में कौन से कथन गलत हैं?

2PbO(s) + C(s) → 2Pb(s) + CO₂(g)

उत्तर: (i) (a) और (b)

कथन:

• (a) सीसा घटित हो रहा है।
• (b) कार्बन डाइऑक्साइड का ऑक्सीकरण हो रहा है।
• (c) कार्बन का ऑक्सीकरण हो रहा है।
• (d) सीसा ऑक्साइड का न्यूनीकरण हो रहा है।

सही विकल्प चुनें:

• (i) (a) और (b)
• (ii) (a) और (c)
• (iii) (a), (b) और (c)
• (iv) सभी

प्रश्न 2: Fe₂O₃ + 2Al → Al₂O₃ + 2Fe
उपर्युक्त अभिक्रिया किसका उदाहरण है?

• (a) संयोजन अभिक्रिया।
• (b) द्विगुण विस्थापन अभिक्रिया।
• (c) विघटन अभिक्रिया।
• (d) विस्थापन अभिक्रिया।

उत्तर: (d) यह दी गई अभिक्रिया एक विस्थापन अभिक्रिया का उदाहरण है।

प्रश्न 3: जब पतला हाइड्रोक्लोरिक एसिड लोहे की चूर्ण पर डाला जाता है तो क्या होता है?

सही उत्तर चुनें:

• (a) हाइड्रोजन गैस और लोहा क्लोराइड उत्पादित होते हैं।
• (b) क्लोरीन गैस और लोहा हाइड्रॉक्साइड उत्पादित होते हैं।
• (c) कोई प्रतिक्रिया नहीं होती।
• (d) लोहा लवण और पानी उत्पादित होते हैं।

उत्तर: (a) हाइड्रोजन गैस और लोहा क्लोराइड उत्पादित होते हैं। अभिक्रिया निम्नलिखित है:

Fe (s) + 2 HCl (aq) → FeCl2 (aq) + H2 (g)

प्रश्न 4: संतुलित रासायनिक समीकरण क्या होता है? रासायनिक समीकरणों को संतुलित क्यों किया जाना चाहिए?

उत्तर: एक अभिक्रिया जिसमें सभी तत्वों के परमाणुओं की संख्या दोनों पक्षों पर समान होती है, उसे संतुलित रासायनिक समीकरण कहते हैं।

द्रव्य के संरक्षण के नियम के अनुसार द्रव्य न तो उत्पन्न हो सकता है और न ही नष्ट हो सकता है। अत: एक रासायनिक अभिक्रिया में अभिकारकों का कुल द्रव्य उत्पादों के कुल द्रव्य के बराबर होना चाहिए। इसका मतलब यह है कि प्रत्येक तत्व के परमाणुओं की संख्या दोनों पक्षों पर समान होनी चाहिए। इस कारण रासायनिक समीकरणों को संतुलित किया जाना चाहिए।

प्रश्न 5: निम्नलिखित कथनों को रासायनिक समीकरणों में रूपांतरित करें और फिर उन्हें संतुलित करें।

(a) हाइड्रोजन गैस नाइट्रोजन के साथ मिलकर अमोनिया बनाता है।

उत्तर:

N2 (g) + 3 H2 (g) → 2 NH3 (g)

(b) हाइड्रोजन सल्फाइड गैस वायुमंडल में जल और सल्फर डाइऑक्साइड देती है।

उत्तर:

2 H2S (g) + 3 O2 (g) → 2 H2O (l) + 2 SO2 (g)

(c) बैरियम क्लोराइड ऐल्युमिनियम सल्फेट के साथ प्रतिक्रिया करके ऐल्युमिनियम क्लोराइड और बैरियम सल्फेट का अवक्षेप बनाता है।

उत्तर:

BaCl2 (aq) + Al2(SO4)3 (aq) → 2 AlCl3 (aq) + BaSO4 (s)

(d) पोटेशियम धातु पानी के साथ प्रतिक्रिया करके पोटेशियम हाइड्रोक्साइड और हाइड्रोजन गैस देती है।

उत्तर:

2 K (s) + 2 H2O (l) → 2 KOH (aq) + H2 (g)

प्रश्न 6: निम्नलिखित रासायनिक समीकरणों को संतुलित करें

(a) HNO₃ + Ca(OH)₂ → Ca(NO₃)₂ + H₂O

संतुलित समीकरण:

2 HNO3 + Ca(OH)2 → Ca(NO3)2 + 2 H2O

(b) NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂O

संतुलित समीकरण:

2 NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2 H2O

(c) NaCl + AgNO₃ → AgCl + NaNO₃

संतुलित समीकरण:

NaCl + AgNO3 → AgCl + NaNO3

(d) BaCl₂ + H₂SO₄ → BaSO₄ + HCl

संतुलित समीकरण:

BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 + 2 HCl

प्रश्न 7: निम्नलिखित अभिक्रियाओं के संतुलित रासायनिक समीकरण लिखें

(a) कैल्शियम हाइड्रोक्साइड + कार्बन डाइऑक्साइड → कैल्शियम कार्बोनेट + जल

संतुलित समीकरण:

Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O

(b) पोटेशियम परमैंगनेट + हाइड्रोक्लोरिक एसिड → पोटेशियम क्लोराइड + मैंगनीज क्लोराइड + क्लोरीन गैस + जल

संतुलित समीकरण:

2 KMnO4 + 16 HCl → 2 KCl + 2 MnCl2 + 5 Cl2 + 8 H2O

(c) हाइड्रोजन गैस + ऑक्सीजन गैस → जल

संतुलित समीकरण:

2 H2 + O2 → 2 H2O

प्रश्न 8: निम्नलिखित प्रतिक्रियाओं की पहचान करें:

(a) Fe (s) + CuSO₄ (aq) → FeSO₄ (aq) + Cu (s)

उत्तर: यह एक विस्थापन अभिक्रिया का उदाहरण है।

(b) 2H₂O (l) → 2H₂ (g) + O₂ (g)

उत्तर: यह एक विघटन अभिक्रिया का उदाहरण है।

प्रश्न 9: संयोजक और अवशोषक अभिक्रियाओं से क्या तात्पर्य है? उदाहरण दीजिए।

उत्तर:

संयोजक अभिक्रियाएँ:
रासायनिक अभिक्रियाएँ जो उष्मा, प्रकाश, या ध्वनि के रूप में ऊर्जा छोड़ती हैं, उन्हें संयोजक अभिक्रियाएँ कहा जाता है। इन अभिक्रियाओं में, उत्पादों की ऊर्जा अभिकारकों की ऊर्जा से कम होती है, जिसके परिणामस्वरूप ऊर्जा का विमोचन होता है।
उदाहरण: सोडियम (Na) और क्लोरीन (Cl₂) का मिश्रण, जो टेबल सॉल्ट (NaCl) का निर्माण करता है। यह एक संयोजन अभिक्रिया है जो उष्मा और प्रकाश के रूप में ऊर्जा छोड़ती है।
रासायनिक समीकरण:

2 Na (ठोस) + Cl2 (गैस) → NaCl (ठोस)

• सोडियम (Na) – ठोस
• क्लोरीन (Cl₂) – गैस
• सोडियम क्लोराइड (NaCl) – ठोस

अवशोषक अभिक्रियाएँ:
रासायनिक अभिक्रियाएँ जो ऊर्जा को अवशोषित करती हैं या इन अभिक्रियाओं के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है, उन्हें अवशोषक अभिक्रियाएँ कहा जाता है। इन अभिक्रियाओं में, उत्पादों की ऊर्जा अभिकारकों की ऊर्जा से अधिक होती है, जिसके परिणामस्वरूप ऊर्जा का अवशोषण होता है।
उदाहरण: प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में, पौधे सूर्य के प्रकाश से ऊर्जा का उपयोग करते हैं ताकि कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) और पानी (H₂O) को ग्लूकोज (C₆H₁₂O₆) में परिवर्तित कर सकें। यह एक अवशोषक अभिक्रिया का उदाहरण है।
रासायनिक समीकरण:

6 CO2 (गैस) + 6 H2O (द्रव) → C6H12O6 (पानी) + 6 O2 (गैस)

• कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) – गैस
• पानी (H₂O) – द्रव
• ग्लूकोज (C₆H₁₂O₆) – पानी
• ऑक्सीजन (O₂) – गैस

प्रश्न 10: श्वसन को संयोजक अभिक्रिया क्यों माना जाता है? समझाइए।

उत्तर:

जीवन का समर्थन करने के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है। हमारे शरीर में ऊर्जा उस भोजन से प्राप्त होती है, जिसे हम खाते हैं। पाचन के दौरान, भोजन के बड़े अणु सरल पदार्थों जैसे ग्लूकोज में टूट जाते हैं। ग्लूकोज कोशिकाओं में ऑक्सीजन के साथ मिलकर ऊर्जा प्रदान करता है। इस दहन अभिक्रिया को श्वसन कहा जाता है। चूंकि इस प्रक्रिया में ऊर्जा का विमोचन होता है, यह एक संयोजक प्रक्रिया है।

C6H12O6 (ग्लूकोज) + 6 O2 (ऑक्सीजन) → 6 CO2 (कार्बन डाइऑक्साइड) + 6 H2O (पानी) + ऊर्जा

सामग्री शामिल हैं:

• ग्लूकोज (C₆H₁₂O₆)
• ऑक्सीजन (O₂)
• कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂)
• पानी (H₂O)

प्रश्न 11: अपघटन अभिक्रियाओं को संयोजन अभिक्रियाओं का विपरीत क्यों कहा जाता है? इन अभिक्रियाओं के समीकरण लिखिए।

उत्तर:

अपघटन अभिक्रियाएँ वे अभिक्रियाएँ होती हैं जिनमें एक यौगिक दो या दो से अधिक पदार्थों में विभाजित हो जाता है। इन अभिक्रियाओं के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है। इस प्रकार, ये संयोजन अभिक्रियाओं के विपरीत होती हैं, जिनमें दो या दो से अधिक पदार्थ मिलकर एक नया पदार्थ बनाते हैं और ऊर्जा का विमोचन करते हैं।

CaCO3 (कैल्शियम कार्बोनेट) → CaO (कैल्शियम ऑक्साइड) + CO2 (कार्बन डाइऑक्साइड)

सामग्री:

• कैल्शियम कार्बोनेट (CaCO₃)
• कैल्शियम ऑक्साइड (CaO)
• कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂)

2 H2 (हाइड्रोजन) + O2 (ऑक्सीजन) → 2 H2O (जल)

सामग्री:

• हाइड्रोजन (H₂)
• ऑक्सीजन (O₂)
• जल (H₂O)

प्रश्न 12: उन अपघटन अभिक्रियाओं के लिए एक-एक समीकरण लिखिए जिनमें ऊर्जा गर्मी, प्रकाश, या विद्युत रूप में आपूर्ति की जाती है।

उत्तर:

CaCO3 (कैल्शियम कार्बोनेट) → CaO (कैल्शियम ऑक्साइड) + CO2 (कार्बन डाइऑक्साइड)

सामग्री:

• कैल्शियम कार्बोनेट (CaCO₃)
• कैल्शियम ऑक्साइड (CaO)
• कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂)

2 AgCl (चांदी का क्लोराइड) → 2 Ag (चांदी) + Cl2 (क्लोरीन)

सामग्री:

• चांदी का क्लोराइड (AgCl)
• चांदी (Ag)
• क्लोरीन (Cl₂)

2 H2O (जल) → 2 H2 (हाइड्रोजन) + O2 (ऑक्सीजन)

सामग्री:

• जल (H₂O)
• हाइड्रोजन (H₂)
• ऑक्सीजन (O₂)

प्रश्न 13: विस्थापन और द्विगुण विस्थापन अभिक्रियाओं में क्या अंतर है? इन अभिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखिए।

उत्तर:

विस्थापन अभिक्रिया में, एक अधिक प्रतिक्रियाशील तत्व एक यौगिक से कम प्रतिक्रियाशील तत्व को विस्थापित कर देता है। यहाँ तत्व A, तत्व B से अधिक प्रतिक्रियाशील होता है।

द्विगुण विस्थापन अभिक्रिया में, दो परमाणु या परमाणुओं के समूह स्थान बदलते हैं और नए यौगिक बनाते हैं।

विस्थापन अभिक्रिया:

Zn (जिंक) + CuSO4 (तांबा सल्फेट) → ZnSO4 (जिंक सल्फेट) + Cu (तांबा)

सामग्री:

• जिंक (Zn)
• तांबा सल्फेट (CuSO₄)
• जिंक सल्फेट (ZnSO₄)
• तांबा (Cu)

द्विगुण विस्थापन अभिक्रिया:

NaCl (सोडियम क्लोराइड) + AgNO3 (चांदी नाइट्रेट) → NaNO3 (सोडियम नाइट्रेट) + AgCl (चांदी क्लोराइड)

सामग्री:

• सोडियम क्लोराइड (NaCl)
• चांदी नाइट्रेट (AgNO₃)
• सोडियम नाइट्रेट (NaNO₃)
• चांदी क्लोराइड (AgCl)

प्रश्न 14: चांदी की शुद्धिकरण में, चांदी नाइट्रेट घोल से चांदी की वसूली के लिए तांबे धातु द्वारा विस्थापन किया जाता है। इसमें शामिल अभिक्रिया लिखिए।

उत्तर:

चांदी की शुद्धिकरण में, तांबा धातु चांदी को चांदी नाइट्रेट के घोल से विस्थापित कर देता है। यह एक सामान्य विस्थापन अभिक्रिया है, जिसमें एक अधिक प्रतिक्रियाशील धातु (तांबा) कम प्रतिक्रियाशील धातु (चांदी) को उसके यौगिक से विस्थापित कर देती है।

विस्थापन अभिक्रिया:

Cu (तांबा) + 2AgNO3 (चांदी नाइट्रेट) → Cu(NO3)2 (तांबा नाइट्रेट) + 2Ag (चांदी)

सामग्री:

• तांबा (Cu)
• चांदी नाइट्रेट (AgNO₃)
• तांबा नाइट्रेट (Cu(NO₃)₂)
• चांदी (Ag)

प्रश्न 15: वृष्टि अभिक्रिया क्या है? उदाहरण देकर समझाइए।

उत्तर:

वृष्टि अभिक्रिया वह अभिक्रिया होती है जिसमें एक अपरिस्थित ठोस (जिसे अवक्षेप कहा जाता है) बनता है।

उदाहरण के लिए:

CaCl2 (aq) + Na2CO3 (aq) → CaCO3 (s) + 2NaCl (aq)

इस अभिक्रिया में, कैल्शियम कार्बोनेट (CaCO₃) अवक्षेप के रूप में प्राप्त होता है। अतः यह एक वृष्टि अभिक्रिया है।

वृष्टि अभिक्रिया का एक अन्य उदाहरण है:

BaCl2 (aq) + Na2SO4 (aq) → BaSO4 (s) + 2NaCl (aq)

इस अभिक्रिया में, बैरियम सल्फेट (BaSO₄) अवक्षेप के रूप में प्राप्त होता है।

प्रश्न 16: निम्नलिखित को ऑक्सीजन के अर्जन या हानि के संदर्भ में समझाइए, प्रत्येक के दो उदाहरणों के साथ।

(a) ऑक्सीकरण

ऑक्सीकरण का अर्थ है ऑक्सीजन का अर्जन। उदाहरण के लिए:

2H2 (g) + O2 (g) → 2H2O (l)

इस समीकरण में, H₂ का ऑक्सीकरण होकर H₂O में बदल जाता है।

2Cu (s) + O2 (g) → 2CuO (s)

इस समीकरण में, Cu का ऑक्सीकरण होकर CuO में बदल जाता है।

(b) अपवर्त्तन

अपवर्त्तन का अर्थ है ऑक्सीजन की हानि। उदाहरण के लिए:

CO2 (g) + H2 (g) → CO (g) + H2O (g)

इस समीकरण में, CO₂ का अपवर्त्तन होकर CO में बदल जाता है।

CuO (s) + H2 (g) → Cu (s) + H2O (g)

इस समीकरण में, CuO का अपवर्त्तन होकर Cu में बदल जाता है।

प्रश्न 17: एक चमकीली भूरी रंग की तत्व ‘X’ हवा में गर्म करने पर काली हो जाती है। तत्व ‘X’ क्या है और जो काली रंग की यौगिक बनती है वह क्या है?

उत्तर:

‘X’ तांबा (Cu) है और जो काली रंग की यौगिक बनती है वह तांबा ऑक्साइड (CuO) है। तांबे को गर्म करने पर यह प्रतिक्रिया होती है:

2Cu (s) + O2 (g) → 2CuO (s)

प्रश्न 18: हम लोहे की वस्तुओं पर रंग क्यों लगाते हैं?

उत्तर:

हम लोहे की वस्तुओं पर रंग लगाते हैं क्योंकि इससे वे जंग से बची रहती हैं। जब रंग लगाया जाता है, तो लोहे की वस्तु का संपर्क नमी और हवा से कट जाता है। इस प्रकार, जंग की प्रक्रिया को रोका जाता है क्योंकि इसके होने के लिए इनकी उपस्थिति आवश्यक है।

प्रश्न 19: तेल और वसा वाले खाद्य पदार्थों को नाइट्रोजन से क्यों भरते हैं?

उत्तर:

नाइट्रोजन एक निष्क्रिय गैस है और यह इन पदार्थों के साथ आसानी से प्रतिक्रिया नहीं करता। दूसरी ओर, ऑक्सीजन खाद्य पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया करता है और उन्हें बासी बना देता है। इसलिए, खाद्य पदार्थों को पैक करते समय ऑक्सीजन को बाहर करने के लिए पैक को नाइट्रोजन गैस से भर दिया जाता है। जब पैक के अंदर ऑक्सीजन नहीं होती, तो तेल और वसा वाले खाद्य पदार्थों का बासी होना रुक जाता है।

प्रश्न 20: निम्नलिखित शब्दों को एक उदाहरण के साथ समझाइए।

(a) संक्षारण

संक्षारण वह प्रक्रिया है जिसमें सामग्री, विशेषकर धातुएं, हवा, नमी, रसायनों आदि के साथ रासायनिक प्रतिक्रिया के कारण बिगड़ जाती हैं। उदाहरण के लिए:

4Fe (s) + 3O2 (g) + 6H2O (l) → 4Fe(OH)3 (s)

यह जंग की निर्माण प्रक्रिया है, जो हाइड्रेटेड आयरन ऑक्साइड है।

(b) बासीपन

वसा और तेलों का ऑक्सीकरण जो स्वाद और गंध में परिवर्तन के रूप में आसानी से पहचाना जा सकता है, उसे बासीपन कहा जाता है। उदाहरण के लिए:

जब मक्खन को लंबे समय तक रखा जाता है तो उसका स्वाद और गंध बदल जाती है।

बासीपन को निम्नलिखित तरीके से रोका जा सकता है:

• खाद्य पदार्थों को वायुरोधी कंटेनरों में स्टोर करना
• खाद्य पदार्थों को रेफ्रिजरेटर में स्टोर करना
• एंटीऑक्सिडेंट्स का उपयोग करना
• खाद्य पदार्थों को नाइट्रोजन वातावरण में स्टोर करना