अध्याय 1 : रासायनिक अभिक्रियाएँ एवं समीकरण
Chemical Reactions and Equations
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विषय-सूची (Table of Contents)
1. रासायनिक अभिक्रिया क्या है?
हमारे दैनिक जीवन में अनेक प्रकार के परिवर्तन होते रहते हैं। दूध से दही बनना, भोजन का पचना, लोहे पर जंग लगना, लकड़ी का जलना तथा मैग्नीशियम रिबन का जलना ऐसे ही कुछ उदाहरण हैं।
जब किसी परिवर्तन में एक या अधिक नए पदार्थ बनते हैं, तो सामान्यतः वह रासायनिक परिवर्तन कहलाता है।
अभिकारक और उत्पाद
रासायनिक अभिक्रिया में भाग लेने वाले प्रारंभिक पदार्थों को अभिकारक (Reactants) कहते हैं।
अभिक्रिया के फलस्वरूप बनने वाले नए पदार्थों को उत्पाद (Products) कहते हैं।
रासायनिक अभिक्रिया की पहचान
रासायनिक अभिक्रिया होने पर निम्न में से एक या अधिक परिवर्तन दिखाई दे सकते हैं:
- अवस्था में परिवर्तन
- रंग में परिवर्तन
- गैस का निकलना
- तापमान में परिवर्तन
- अवक्षेप का बनना
2. मैग्नीशियम रिबन का जलना
मैग्नीशियम रिबन को वायु में जलाने पर यह अत्यंत चमकीली सफेद लौ के साथ जलता है। अभिक्रिया के बाद सफेद रंग का चूर्ण प्राप्त होता है।
यह सफेद पदार्थ मैग्नीशियम ऑक्साइड (MgO) है।
मैग्नीशियम रिबन को साफ क्यों किया जाता है?
मैग्नीशियम रिबन वायु के संपर्क में रहने पर उसकी सतह पर मैग्नीशियम ऑक्साइड की एक पतली परत बन जाती है। यह परत मैग्नीशियम को आसानी से जलने से रोकती है।
इसीलिए प्रयोग से पहले मैग्नीशियम रिबन को रेगमाल से साफ किया जाता है।
उत्तर: उसकी सतह पर उपस्थित मैग्नीशियम ऑक्साइड की परत को हटाने के लिए।
3. रासायनिक समीकरण
रासायनिक अभिक्रियाओं को पूरा वाक्य लिखकर व्यक्त करना कठिन हो सकता है। इसलिए रासायनिक प्रतीकों और सूत्रों की सहायता से उन्हें संक्षिप्त रूप में लिखा जाता है।
शब्द समीकरण
तीर के बाईं ओर अभिकारक तथा दाईं ओर उत्पाद लिखे जाते हैं।
सूत्रों द्वारा समीकरण
ऊपर दिया गया समीकरण असंतुलित है क्योंकि अभिकारक और उत्पाद पक्ष में ऑक्सीजन परमाणुओं की संख्या समान नहीं है।
संतुलित रूप
4. रासायनिक समीकरण को संतुलित करना
समीकरण संतुलित करना क्यों आवश्यक है?
रासायनिक समीकरण को संतुलित करना द्रव्यमान संरक्षण के नियम के अनुसार आवश्यक है।
उदाहरण
असंतुलित समीकरण:
संतुलित समीकरण:
संतुलन करते समय मुख्य नियम
- पहले दोनों पक्षों में प्रत्येक तत्व के परमाणुओं की संख्या गिनें।
- आवश्यकतानुसार रासायनिक सूत्रों के आगे गुणांक लगाएँ।
- रासायनिक सूत्र के अंदर लिखे उपांक (subscript) को न बदलें।
- अंत में सभी तत्वों के परमाणुओं की संख्या दोबारा जाँचें।
5. रासायनिक समीकरण में भौतिक अवस्थाएँ
रासायनिक समीकरण को अधिक जानकारीपूर्ण बनाने के लिए अभिकारकों और उत्पादों की भौतिक अवस्थाएँ भी लिखी जाती हैं।
| संकेत | भौतिक अवस्था |
|---|---|
| (s) | ठोस — Solid |
| (l) | द्रव — Liquid |
| (g) | गैस — Gas |
| (aq) | जलीय विलयन — Aqueous Solution |
उदाहरण
यदि किसी अभिक्रिया के लिए ताप, दाब या उत्प्रेरक की आवश्यकता होती है, तो उसकी जानकारी सामान्यतः तीर के ऊपर या नीचे लिखी जाती है।
6. रासायनिक अभिक्रियाओं के प्रमुख प्रकार
अभिकारकों और उत्पादों में होने वाले परिवर्तन के आधार पर रासायनिक अभिक्रियाओं को विभिन्न प्रकारों में बाँटा जाता है।
- संयोजन अभिक्रिया — Combination Reaction
- अपघटन अभिक्रिया — Decomposition Reaction
- विस्थापन अभिक्रिया — Displacement Reaction
- द्विविस्थापन अभिक्रिया — Double Displacement Reaction
- ऑक्सीकरण एवं अपचयन — Oxidation and Reduction
जुड़ना = संयोजन
टूटना = अपघटन
एक तत्व का दूसरे को हटाना = विस्थापन
दो यौगिकों के आयनों का आदान-प्रदान = द्विविस्थापन
7. संयोजन अभिक्रिया
कैल्शियम ऑक्साइड और जल की अभिक्रिया
CaO को बिना बुझा चूना (Quick Lime) कहा जाता है।
Ca(OH)2 को बुझा हुआ चूना (Slaked Lime) कहा जाता है।
दीवारों की सफेदी
दीवारों पर लगाए गए कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड की वायु में उपस्थित कार्बन डाइऑक्साइड से धीरे-धीरे अभिक्रिया होती है।
बना हुआ कैल्शियम कार्बोनेट दीवार को चमकदार रूप प्रदान करता है।
8. ऊष्माक्षेपी एवं ऊष्माशोषी अभिक्रिया
ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया
मीथेन का दहन
श्वसन
हमारे शरीर में ग्लूकोज ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया करके ऊर्जा प्रदान करता है। इसलिए श्वसन को भी ऊष्माक्षेपी प्रक्रिया माना जाता है।
ऊष्माशोषी अभिक्रिया
9. अपघटन अभिक्रिया
कैल्शियम कार्बोनेट का अपघटन
कैल्शियम कार्बोनेट को गर्म करने पर कैल्शियम ऑक्साइड और कार्बन डाइऑक्साइड बनते हैं।
फेरस सल्फेट का अपघटन
10. अपघटन अभिक्रिया के प्रकार
1. तापीय अपघटन
ऊष्मा देने के कारण होने वाले अपघटन को तापीय अपघटन कहते हैं।
2. विद्युत अपघटन
विद्युत ऊर्जा के कारण किसी यौगिक के अपघटन को विद्युत अपघटन कहते हैं।
3. प्रकाशीय अपघटन
प्रकाश की उपस्थिति में होने वाली अपघटन अभिक्रिया को प्रकाशीय अपघटन कहते हैं।
11. विस्थापन अभिक्रिया
लोहा और कॉपर सल्फेट
लोहा ताँबे से अधिक क्रियाशील होता है। इसलिए वह कॉपर सल्फेट के विलयन से ताँबे को विस्थापित कर देता है।
अन्य उदाहरण
12. द्विविस्थापन अभिक्रिया
उदाहरण
इस अभिक्रिया में सफेद रंग का अघुलनशील बेरियम सल्फेट (BaSO4) बनता है।
अवक्षेपण अभिक्रिया
13. ऑक्सीकरण एवं अपचयन
ऑक्सीकरण (Oxidation)
अपचयन (Reduction)
उदाहरण
इस अभिक्रिया में CuO से ऑक्सीजन निकलती है। अतः CuO का अपचयन होता है।
हाइड्रोजन में ऑक्सीजन जुड़ती है और जल बनता है। अतः H2 का ऑक्सीकरण होता है।
रेडॉक्स अभिक्रिया
14. संक्षारण (Corrosion)
ऑक्सीकरण का प्रभाव हमारे दैनिक जीवन में धातुओं पर भी दिखाई देता है।
लोहे पर जंग लगना
नमी और ऑक्सीजन की उपस्थिति में लोहे पर लाल-भूरे रंग की परत बनती है। इसे सामान्यतः जंग कहा जाता है।
संक्षारण के अन्य उदाहरण
- चाँदी की वस्तुओं पर काली परत बनना।
- ताँबे की वस्तुओं पर हरी परत बनना।
- लोहे की वस्तुओं पर जंग लगना।
संक्षारण से बचाव
- पेंट करके
- तेल या ग्रीस लगाकर
- जस्तीकरण (Galvanisation) द्वारा
- मिश्रधातु बनाकर
- धातु की सुरक्षात्मक परत चढ़ाकर
15. विकृतगंधिता (Rancidity)
यदि तेल या वसा वाला भोजन लंबे समय तक खुला रखा जाए तो उसमें खराब गंध और स्वाद आने लगता है।
विकृतगंधिता रोकने के उपाय
- खाद्य पदार्थों को वायुरुद्ध डिब्बों में रखना।
- खाद्य पदार्थों को कम तापमान पर रखना।
- प्रतिऑक्सीकारक (Antioxidants) का उपयोग करना।
- ऑक्सीजन से संपर्क कम करना।
- कुछ खाद्य पैकेटों में नाइट्रोजन गैस भरना।
चिप्स में उपस्थित तेल और वसा का ऑक्सीकरण रोकने तथा उन्हें विकृतगंधिता से बचाने के लिए पैकेट में नाइट्रोजन गैस भरी जाती है।
16. महत्वपूर्ण रासायनिक समीकरण
| अभिक्रिया | संतुलित समीकरण |
|---|---|
| मैग्नीशियम का दहन | 2Mg + O2 → 2MgO |
| बिना बुझा चूना + जल | CaO + H2O → Ca(OH)2 |
| सफेदी की अभिक्रिया | Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O |
| मीथेन का दहन | CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O |
| कैल्शियम कार्बोनेट का अपघटन | CaCO3 → CaO + CO2 |
| फेरस सल्फेट का अपघटन | 2FeSO4 → Fe2O3 + SO2 + SO3 |
| सिल्वर क्लोराइड का अपघटन | 2AgCl → 2Ag + Cl2 |
| लोहा + कॉपर सल्फेट | Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu |
| द्विविस्थापन | Na2SO4 + BaCl2 → BaSO4 + 2NaCl |
| रेडॉक्स अभिक्रिया | CuO + H2 → Cu + H2O |
17. अभिक्रियाओं की पहचान
| अभिक्रिया | पहचान |
|---|---|
| संयोजन | दो या अधिक अभिकारक मिलकर एक उत्पाद बनाते हैं। |
| अपघटन | एक अभिकारक टूटकर दो या अधिक उत्पाद बनाता है। |
| विस्थापन | अधिक क्रियाशील तत्व कम क्रियाशील तत्व को उसके यौगिक से हटाता है। |
| द्विविस्थापन | दो यौगिकों के आयनों का परस्पर आदान-प्रदान होता है। |
| ऑक्सीकरण | ऑक्सीजन का जुड़ना अथवा हाइड्रोजन का निकलना। |
| अपचयन | ऑक्सीजन का निकलना अथवा हाइड्रोजन का जुड़ना। |
| रेडॉक्स | ऑक्सीकरण और अपचयन दोनों एक साथ होते हैं। |
| अवक्षेपण | अघुलनशील ठोस पदार्थ का निर्माण होता है। |
18. परीक्षा के लिए महत्वपूर्ण बिंदु
- रासायनिक अभिक्रिया में नए पदार्थ बनते हैं।
- प्रारंभिक पदार्थों को अभिकारक कहते हैं।
- अभिक्रिया से बनने वाले पदार्थों को उत्पाद कहते हैं।
- संतुलित समीकरण में दोनों ओर प्रत्येक तत्व के परमाणुओं की संख्या समान होती है।
- समीकरण संतुलित करते समय रासायनिक सूत्र के उपांक नहीं बदलते।
- संयोजन अभिक्रिया में दो या अधिक अभिकारकों से एक उत्पाद बनता है।
- अपघटन अभिक्रिया में एक अभिकारक से दो या अधिक उत्पाद बनते हैं।
- अपघटन ऊष्मा, प्रकाश अथवा विद्युत ऊर्जा द्वारा हो सकता है।
- विस्थापन अभिक्रिया तत्वों की क्रियाशीलता पर निर्भर करती है।
- द्विविस्थापन अभिक्रिया में आयनों का आदान-प्रदान होता है।
- अघुलनशील ठोस बनने वाली अभिक्रिया को अवक्षेपण अभिक्रिया कहते हैं।
- ऑक्सीकरण और अपचयन एक साथ होने वाली अभिक्रिया रेडॉक्स अभिक्रिया है।
- लोहे पर जंग लगना संक्षारण का उदाहरण है।
- तेल और वसा का ऑक्सीकरण विकृतगंधिता का कारण बनता है।
- नाइट्रोजन गैस खाद्य पदार्थों के ऑक्सीकरण को कम करने में सहायता करती है।
19. महत्वपूर्ण प्रश्नोत्तर
प्रश्न 1. रासायनिक अभिक्रिया किसे कहते हैं?
उत्तर: वह प्रक्रिया जिसमें एक या अधिक पदार्थ रासायनिक परिवर्तन के फलस्वरूप नए पदार्थों में परिवर्तित होते हैं, रासायनिक अभिक्रिया कहलाती है।
प्रश्न 2. संतुलित रासायनिक समीकरण क्या है?
उत्तर: जिस रासायनिक समीकरण में प्रत्येक तत्व के परमाणुओं की संख्या अभिकारक और उत्पाद दोनों पक्षों में समान होती है, उसे संतुलित रासायनिक समीकरण कहते हैं।
प्रश्न 3. मैग्नीशियम रिबन को जलाने से पहले साफ क्यों किया जाता है?
उत्तर: मैग्नीशियम रिबन की सतह पर बनी मैग्नीशियम ऑक्साइड की परत को हटाने के लिए उसे जलाने से पहले साफ किया जाता है।
प्रश्न 4. संयोजन अभिक्रिया क्या है?
उत्तर: जिस अभिक्रिया में दो या अधिक अभिकारक मिलकर एक उत्पाद बनाते हैं, उसे संयोजन अभिक्रिया कहते हैं।
प्रश्न 5. अपघटन अभिक्रिया क्या है?
उत्तर: जिस अभिक्रिया में एक अभिकारक टूटकर दो या अधिक उत्पाद बनाता है, उसे अपघटन अभिक्रिया कहते हैं।
प्रश्न 6. विस्थापन और द्विविस्थापन अभिक्रिया में अंतर बताइए।
उत्तर: विस्थापन अभिक्रिया में अधिक क्रियाशील तत्व किसी यौगिक से कम क्रियाशील तत्व को विस्थापित करता है, जबकि द्विविस्थापन अभिक्रिया में दो यौगिकों के आयनों का परस्पर आदान-प्रदान होता है।
प्रश्न 7. ऑक्सीकरण क्या है?
उत्तर: किसी पदार्थ में ऑक्सीजन का जुड़ना अथवा उसमें से हाइड्रोजन का निकलना ऑक्सीकरण कहलाता है।
प्रश्न 8. अपचयन क्या है?
उत्तर: किसी पदार्थ से ऑक्सीजन का निकलना अथवा उसमें हाइड्रोजन का जुड़ना अपचयन कहलाता है।
प्रश्न 9. संक्षारण क्या है?
उत्तर: वातावरण के प्रभाव से किसी धातु का धीरे-धीरे क्षतिग्रस्त होना संक्षारण कहलाता है।
प्रश्न 10. विकृतगंधिता क्या है?
उत्तर: वसा और तेल युक्त खाद्य पदार्थों के ऑक्सीकरण के कारण उनके स्वाद और गंध में होने वाला अप्रिय परिवर्तन विकृतगंधिता कहलाता है।
प्रश्न 11. चिप्स के पैकेट में नाइट्रोजन क्यों भरी जाती है?
उत्तर: चिप्स में उपस्थित तेल और वसा के ऑक्सीकरण को रोकने तथा विकृतगंधिता से बचाने के लिए नाइट्रोजन गैस भरी जाती है।
20. Chapter 1 — Quick Revision
रासायनिक अभिक्रिया:
अभिकारकों से नए उत्पादों का निर्माण।
संतुलित समीकरण:
अभिकारक और उत्पाद दोनों ओर प्रत्येक तत्व के परमाणुओं की संख्या समान।
संयोजन: A + B → AB
अपघटन: AB → A + B
विस्थापन: A + BC → AC + B
द्विविस्थापन: AB + CD → AD + CB
ऑक्सीकरण:
ऑक्सीजन का जुड़ना अथवा हाइड्रोजन का निकलना।
अपचयन:
ऑक्सीजन का निकलना अथवा हाइड्रोजन का जुड़ना।
रेडॉक्स:
ऑक्सीकरण और अपचयन दोनों का एक साथ होना।
संक्षारण:
वातावरण के प्रभाव से धातु का धीरे-धीरे क्षय।
विकृतगंधिता:
वसा एवं तेल के ऑक्सीकरण से स्वाद और गंध का खराब होना।

