रासायनिक प्रतिक्रियाएँ: विशेषताएँ, भाग, प्रकार, उदाहरण - रसायन विज्ञान - 2025

रासायनिक प्रतिक्रियाओं उनके परमाणुओं की व्यवस्था में इस विषय ग्रस्त परिवर्तन कर रहे हैं, और जब दो पदार्थों विभिन्न यौगिकों या संपर्क कर रहे हैं। उस प्रक्रिया में परिवर्तन उत्पन्न होता है जिसे तुरंत देखा जा सकता है; जैसे तापमान में वृद्धि, शीतलन, गैस का बनना, चमकना या किसी ठोस का अवक्षेपण।

सबसे आम रासायनिक प्रतिक्रियाएं अक्सर रोजमर्रा की जिंदगी में किसी का ध्यान नहीं जाती हैं; उनमें से हजारों हमारे शरीर में किए जाते हैं। अन्य, हालांकि, अधिक दृश्यमान हैं, क्योंकि हम रसोई में उन्हें सही बर्तन और सामग्री का चयन करके बना सकते हैं; उदाहरण के लिए, बेकिंग सोडा को सिरके के साथ मिलाना, पानी में चीनी को पिघलाना या लाल गोभी के रस को अम्लीय करना।

बेकिंग सोडा और सिरका की प्रतिक्रिया खाना पकाने में एक आवर्ती रासायनिक प्रतिक्रिया का एक उदाहरण है। स्रोत: केट टेर हार (https://www.flickr.com/photos/katerha/5703151566)

प्रयोगशालाओं में, रासायनिक प्रतिक्रियाएं अधिक सामान्य और आम हो जाती हैं; वे सभी बीकर, या एर्लेनमेयर फ्लास्क के अंदर होते हैं। यदि वे कुछ साझा करते हैं, तो यह है कि उनमें से कोई भी सरल नहीं है, क्योंकि वे टकराव, लिंक ब्रेक, तंत्र, लिंक गठन, ऊर्जा और गतिज पहलुओं को छिपाते हैं।

रासायनिक प्रतिक्रियाएँ इतनी हड़ताली हैं कि शौकीन और वैज्ञानिक, अभिकर्मकों के विष विज्ञान और कुछ सुरक्षा उपायों को जानते हुए, आकर्षक प्रदर्शन आयोजनों में बड़े पैमाने पर उनका पुनरुत्पादन करते हैं।

रासायनिक प्रतिक्रिया अवधारणा

रासायनिक प्रतिक्रियाएं तब होती हैं जब एक बंधन (आयनिक या सहसंयोजक) टूट जाता है, ताकि उसके स्थान पर एक और का गठन हो; दो परमाणु या उनमें से एक सेट नए अणुओं की उत्पत्ति के लिए दृढ़ता से बातचीत करना बंद कर देता है। इसके लिए धन्यवाद, एक यौगिक के रासायनिक गुण, इसकी प्रतिक्रियाशीलता, स्थिरता, इसके साथ क्या प्रतिक्रिया करता है, यह निर्धारित किया जा सकता है।

रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए जिम्मेदार होने के अलावा, जो पदार्थ लगातार बदलते हैं, इसके परमाणुओं को प्रभावित किए बिना, वे यौगिकों के उद्भव की व्याख्या करते हैं जैसा कि वे उन्हें जानते हैं।

बॉन्ड्स को तोड़ने के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है, और जब बॉन्ड बनते हैं तो इसे जारी किया जाता है। यदि अवशोषित ऊर्जा रिलीज से अधिक है, तो प्रतिक्रिया को एंडोथर्मिक कहा जाता है; हमारे आसपास का वातावरण ठंडा है। जबकि यदि जारी की गई गर्मी अवशोषित की तुलना में अधिक है, तो यह एक एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रिया होगी; आसपास के वातावरण को गर्म किया जाता है।

रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लक्षण

कैनेटीक्स

सिद्धांत रूप में अणु एक दूसरे के साथ टकराते हैं, एक बंधन को तोड़ने को बढ़ावा देने के लिए उनके साथ पर्याप्त गतिज ऊर्जा होती है। यदि उनकी टक्कर धीमी या अक्षम होती है, तो रासायनिक प्रतिक्रिया काइनेटिक रूप से प्रभावित होती है। यह या तो पदार्थों की भौतिक अवस्थाओं द्वारा, या उसी की ज्यामिति या संरचना द्वारा हो सकता है।

इस प्रकार, एक प्रतिक्रिया में, पदार्थ गर्मी को अवशोषित या जारी करके बदल जाता है, उसी समय जब यह टकराव से गुजरता है जो उत्पादों के गठन के पक्ष में होता है; किसी भी रासायनिक प्रतिक्रिया के सबसे महत्वपूर्ण घटक।

आटे का संरक्षण

द्रव्यमान के संरक्षण के कानून के कारण, रासायनिक प्रतिक्रिया के बाद विधानसभा का कुल द्रव्यमान स्थिर रहता है। इस प्रकार, प्रत्येक पदार्थ के व्यक्तिगत द्रव्यमान का योग प्राप्त परिणाम के द्रव्यमान के बराबर होता है।

भौतिक परिवर्तन और / या राज्य के परिवर्तन

एक रासायनिक प्रतिक्रिया की घटना घटकों की स्थिति में बदलाव के साथ हो सकती है; वह है, सामग्री की ठोस, तरल या गैसीय अवस्था में भिन्नता।

हालांकि, सभी राज्य परिवर्तनों में रासायनिक प्रतिक्रिया नहीं होती है। उदाहरण के लिए: यदि गर्मी के प्रभाव के कारण पानी का वाष्पीकरण होता है, तो राज्य के इस परिवर्तन के बाद उत्पन्न जल वाष्प अभी भी पानी है।

रंग भिन्नता

एक रासायनिक प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप होने वाली भौतिक विशेषताओं में, अंतिम उत्पाद के रंग बनाम अभिकर्मकों के रंग में परिवर्तन होता है।

ऑक्सीजन के साथ धातुओं की रासायनिक प्रतिक्रिया का अवलोकन करते समय यह घटना ध्यान देने योग्य है: जब एक धातु ऑक्सीकरण करता है, तो यह एक लाल रंग-नारंगी रंग, जंग के रूप में जाना जाता है।

गैसों की रिहाई

यह विशेषता बुदबुदाती या विशेष गंधों के उत्सर्जन के रूप में प्रकट होती है।

आमतौर पर, बुलबुले एक तरल को उच्च तापमान के अधीन करने के परिणामस्वरूप दिखाई देते हैं, जो अणुओं की गतिज ऊर्जा में वृद्धि को उत्तेजित करता है जो प्रतिक्रिया का हिस्सा हैं।

तापमान में बदलाव

अगर गर्मी रासायनिक प्रतिक्रिया का एक उत्प्रेरक है, तो अंतिम उत्पाद में तापमान में बदलाव को प्रेरित किया जाएगा। इसलिए, इस प्रक्रिया में गर्मी का इनपुट और आउटपुट भी रासायनिक प्रतिक्रियाओं की विशेषता हो सकता है।

एक रासायनिक प्रतिक्रिया के कुछ हिस्सों

अभिकर्मकों और उत्पादों

किसी भी रासायनिक प्रतिक्रिया को इस प्रकार के समीकरण द्वारा दर्शाया जाता है:

ए + बी → सी + डी

जहां ए और बी प्रतिक्रियावादी हैं, जबकि सी और डी उत्पाद हैं। समीकरण हमें बताता है कि परमाणु या अणु A उत्पादों को उत्पन्न करने के लिए B के साथ प्रतिक्रिया करता है C और D। यह एक अपरिवर्तनीय प्रतिक्रिया है, क्योंकि अभिकारक उत्पादों से फिर से उत्पन्न नहीं हो सकते हैं। दूसरी ओर, नीचे की प्रतिक्रिया प्रतिवर्ती है:

ए + बी <=> सी + डी

यह जोर देना महत्वपूर्ण है कि अभिकारकों का द्रव्यमान (A + B) उत्पादों के द्रव्यमान (C + D) के बराबर होना चाहिए। अन्यथा, आटा संरक्षित नहीं किया जाएगा। इसी तरह, किसी दिए गए तत्व के लिए परमाणुओं की संख्या तीर से पहले और बाद में समान होनी चाहिए।

तीर के ऊपर प्रतिक्रिया के कुछ विशिष्ट विनिर्देशों को इंगित किया जाता है: तापमान (,), पराबैंगनी विकिरण (एचवी), या उपयोग किए गए उत्प्रेरक की घटना।

प्रतिक्रिया मीडिया

जहां तक ​​जीवन और हमारे शरीर में होने वाली प्रतिक्रियाओं का सवाल है, प्रतिक्रिया माध्यम जलीय (एसी) है। हालांकि, जब तक अभिकर्मकों को अच्छी तरह से भंग नहीं किया जाता है तब तक रासायनिक प्रतिक्रियाएं किसी भी तरल माध्यम (इथेनॉल, ग्लेशियल एसिटिक एसिड, टोल्यूनि, टेट्राहाइड्रोफ्यूरान, आदि) में हो सकती हैं।

वेसल या रिएक्टर

नियंत्रित रासायनिक प्रतिक्रियाएं एक बर्तन में होती हैं, यह एक साधारण कांच के बने पदार्थ, या एक स्टेनलेस स्टील रिएक्टर में होती है।

रासायनिक प्रतिक्रियाओं के प्रकार

आणविक स्तर पर क्या होता है, इस पर रासायनिक प्रतिक्रियाओं के प्रकार आधारित हैं; कौन से बंधन टूटे हैं और परमाणु कैसे जुड़ते हैं। इसी तरह, यह ध्यान में रखा जाता है कि क्या प्रजातियां इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त करती हैं या खो देती हैं; हालांकि अधिकांश रासायनिक प्रतिक्रियाओं में ऐसा होता है।

यहां हम विभिन्न प्रकार की रासायनिक प्रतिक्रियाओं की व्याख्या करते हैं जो मौजूद हैं।

- ऑक्सीकरण में कमी (रिडॉक्स)

कॉपर ऑक्सीकरण

पेटिना के उदाहरण में एक ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया होती है: धातु तांबा अपने संबंधित ऑक्साइड में बदलने के लिए ऑक्सीजन की उपस्थिति में इलेक्ट्रॉनों को खो देता है।

4Cu (s) + O ₂ (g) => Cu ₂ O (s)

कॉपर (I) ऑक्साइड कॉपर (II) ऑक्साइड में ऑक्सीकरण करता रहता है:

2Cu ₂ O (s) + O ₂ => 4CuO (s)

इस प्रकार की रासायनिक प्रतिक्रिया जिसमें प्रजातियां अपना ऑक्सीकरण संख्या (या राज्य) बढ़ाती हैं या कम करती हैं, को ऑक्सीकरण और कमी (रेडॉक्स) प्रतिक्रिया के रूप में जाना जाता है।

ऑक्सीकरण राज्य 0 के साथ धातु तांबा, पहले एक इलेक्ट्रॉन खो देता है, और फिर दूसरा (ऑक्सीकरण करता है), जबकि ऑक्सीजन रहता है (कम करता है:

Cu => Cu ⁺ + e ^-

Cu ⁺ => Cu ²⁺ + e ^-

O ₂ + 2e ^- => 2O ^2-

इलेक्ट्रॉनों का लाभ या हानि उनके परिणामस्वरूप यौगिकों के रासायनिक सूत्रों में परमाणुओं के लिए ऑक्सीकरण संख्याओं की गणना करके निर्धारित किया जा सकता है।

Cu ₂ O के लिए, यह ज्ञात है कि क्योंकि यह एक ऑक्साइड है, इसमें O ^2- आयन है, इसलिए आरोपों को निष्प्रभावी रखने के लिए, दो तांबे के परमाणुओं में से प्रत्येक में +1 चार्ज होना चाहिए। ऐसा ही कुछ CuO के साथ भी होता है।

कॉपर, जब ऑक्सीकरण होता है, सकारात्मक ऑक्सीकरण संख्या प्राप्त करता है; और ऑक्सीजन, कम होने के लिए, नकारात्मक ऑक्सीकरण संख्या।

लोहा और कोबाल्ट

रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के लिए अतिरिक्त उदाहरण नीचे दिखाए गए हैं। इसके अलावा, एक संक्षिप्त टिप्पणी की जाएगी और ऑक्सीकरण संख्या में परिवर्तन निर्दिष्ट किया जाएगा।

FeCl ₂ + CoCl ₃ => FeCl ₃ + CoCl ₂

यदि ऑक्सीकरण संख्याओं की गणना की जाती है, तो यह ध्यान दिया जाएगा कि सीएल के वे -1 के निरंतर मूल्य के साथ रहते हैं; ऐसा नहीं है, विश्वास और कंपनी के साथ

पहली नज़र में, लोहे को ऑक्सीकरण किया गया है जबकि कोबाल्ट को कम किया गया है। आपको कैसे मालूम? क्योंकि लोहे अब दो सीएल आयनों के साथ नहीं ^- बल्कि तीन के साथ, क्लोरीन परमाणु (तटस्थ) लोहे और कोबाल्ट की तुलना में अधिक विद्युत प्रवाहकीय होता है। दूसरी ओर, कोबाल्ट के विपरीत होता है: यह तीन सीएल के साथ बातचीत से जाता है ^- उनमें से दो।

यदि उपरोक्त तर्क स्पष्ट नहीं है, तो हम इलेक्ट्रॉनों के शुद्ध हस्तांतरण के रासायनिक समीकरणों को लिखने के लिए आगे बढ़ते हैं:

Fe ²⁺ => Fe ³⁺ + e ^-

सह ³⁺ + ई ^- => सह ²⁺

इसलिए Fe ²⁺ ऑक्सीकृत होता है, जबकि Co ³⁺ कम हो जाता है।

आयोडीन और मैंगनीज

6KMnO ₄ + 5KI + 18HCl => 6MnCl ₂ + 5KIO ₃ + 6KCl + 9H ₂ O

ऊपर रासायनिक समीकरण जटिल लग सकता है, लेकिन ऐसा नहीं है। क्लोरीन (Cl ^-) और ऑक्सीजन (O ^2-) उनके इलेक्ट्रॉनों के लाभ या हानि का अनुभव करते हैं। आयोडीन और मैंगनीज, हाँ।

आयोडीन और मैंगनीज के साथ केवल यौगिकों को ध्यान में रखते हुए, हमारे पास:

KI => KIO ₃ (ऑक्सीकरण संख्या: -1 से +5, छह इलेक्ट्रॉनों को खो देता है)

KMnO ₄ => MnCl ₂ (ऑक्सीकरण संख्या: +7 से +2, पांच इलेक्ट्रॉनों का लाभ)

आयोडीन ऑक्सीकरण होता है, जबकि मैंगनीज कम हो जाता है। गणना किए बिना कैसे पता करें? क्योंकि आयोडीन पोटेशियम के साथ तीन ऑक्सीजेंस (अधिक इलेक्ट्रोनगेटिव) के साथ बातचीत करने से जाता है; और मैंगनीज, अपने हिस्से के लिए, क्लोरीन (कम इलेक्ट्रोनगेटिव) के साथ होने के लिए ऑक्सीजन के साथ बातचीत खो देता है।

यदि केएमएनओ ₄ को पांच लाभ नहीं मिला तो केआई छह इलेक्ट्रॉनों को नहीं खो सकता है; इसीलिए समीकरण में इलेक्ट्रॉनों की संख्या संतुलित होनी चाहिए:

5 (KI => KIO ₃ + 6e ^-)

6 (KMnO ₄ + 5e ^- => MnCl ₂)

जिसके परिणामस्वरूप 30 इलेक्ट्रॉनों का शुद्ध अंतरण होता है।

दहन

दहन एक जोरदार और ऊर्जावान ऑक्सीकरण है जिसमें प्रकाश और गर्मी जारी होती है। आम तौर पर, इस प्रकार की रासायनिक प्रतिक्रिया में ऑक्सीजन ऑक्सीकरण या ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में भाग लेता है; जबकि कम करने वाला एजेंट ईंधन है, जो दिन के अंत में जलता है।

जहां राख है, वहां दहन था। ये अनिवार्य रूप से कार्बन और धातु ऑक्साइड से बने होते हैं; हालांकि इसकी संरचना तार्किक रूप से इस बात पर निर्भर करती है कि ईंधन क्या था। नीचे कुछ उदाहरण दिए गए हैं:

C (s) + O ₂ (g) => CO ₂ (g)

2CO (g) + O ₂ (g) => 2CO ₂ (g)

सी ₃ एच ₈ (छ) + 5O ₂ (छ) => 3CO ₂ (छ) + 4H ₂ हे (छ)

इन समीकरणों में से प्रत्येक दहन को पूरा करने के अनुरूप हैं; यह कहना है, सभी ईंधन अपने पूर्ण परिवर्तन की गारंटी देने के लिए ऑक्सीजन की अधिकता के साथ प्रतिक्रिया करते हैं।

इसी तरह, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि CO ₂ और H ₂ O मुख्य गैसीय उत्पाद हैं जब कार्बोनेसस बॉडीज (जैसे लकड़ी, हाइड्रोकार्बन और पशु ऊतक) जलते हैं। यह अपरिहार्य है कि कुछ कार्बन अलोट्रोप का गठन, अपर्याप्त ऑक्सीजन के कारण होता है, साथ ही कम ऑक्सीजन युक्त गैस जैसे सीओ और एनओ।

- संश्लेषण

एक संश्लेषण प्रतिक्रिया का ग्राफिक प्रतिनिधित्व। स्रोत: गेब्रियल बोलिवर

ऊपर दी गई छवि एक अत्यंत सरल प्रतिनिधित्व दर्शाती है। प्रत्येक त्रिभुज एक यौगिक या परमाणु है, जो एकल यौगिक बनाने के लिए जुड़ता है; दो त्रिकोण एक समांतर चतुर्भुज बनाते हैं। द्रव्यमान में वृद्धि होती है और उत्पाद के भौतिक और रासायनिक गुण कई बार, इसके अभिकर्मकों से बहुत अलग होते हैं।

उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन का दहन (जो एक रेडॉक्स प्रतिक्रिया भी है) हाइड्रोजन ऑक्साइड या ऑक्सीजन हाइड्राइड का उत्पादन करता है; बेहतर पानी के रूप में जाना जाता है:

H ₂ (g) + O ₂ (g) => 2H ₂ O (g)

जब दोनों गैसों को मिलाया जाता है, एक उच्च तापमान पर, वे गैसीय पानी का उत्पादन करते हैं। जैसे ही तापमान ठंडा होता है, वाष्प तरल पानी देने के लिए संघनित हो जाते हैं। कई लेखक इस संश्लेषण प्रतिक्रिया को ऊर्जा प्राप्त करने में जीवाश्म ईंधन को स्थानापन्न करने के संभावित विकल्पों में से एक मानते हैं।

HH और O = O बॉन्ड दो नए सिंगल बॉन्ड बनाने के लिए टूटते हैं: HOH। पानी, जैसा कि सर्वविदित है, एक अद्वितीय पदार्थ है (रोमांटिक अर्थ से परे), और इसके गुण हाइड्रोजन और ऑक्सीजन गैस से काफी भिन्न हैं।

आयनिक यौगिक

उनके तत्वों से आयनिक यौगिकों का निर्माण भी एक संश्लेषण प्रतिक्रिया का एक उदाहरण है। सरलतम में से एक समूह 1 और 2 के धातु हालाइड का गठन है। उदाहरण के लिए, कैल्शियम ब्रोमाइड का संश्लेषण:

Ca (s) + Br ₂ (l) => CaBr ₂ (s)

इस प्रकार के संश्लेषण के लिए एक सामान्य समीकरण है:

M (s) + X ₂ => MX ₂ (s)

समन्वय

जब कंपाउंड का गठन एक इलेक्ट्रॉनिक ज्यामिति के भीतर एक धातु परमाणु होता है, तो यह कहा जाता है कि यह एक जटिल है। परिसरों में, धातुएं कमजोर सहसंयोजक बंधों द्वारा लिगेंड से जुड़ी रहती हैं, और समन्वय प्रतिक्रियाओं से बनती हैं।

उदाहरण के लिए, आपके पास ³⁺ जटिल है । यह तब बनता है जब सीआर ³⁺ कटियन अमोनिया अणुओं, एनएच ₃ की उपस्थिति में होता है, जो क्रोमियम ग्रंथियों के रूप में कार्य करते हैं:

Cr ³⁺ + 6NH ₃ => ³⁺

क्रोमियम धातु केंद्र के चारों ओर परिणामी समन्वय ऑक्टाहेड्रन को नीचे दिखाया गया है:

कॉम्प्लेक्स ऑक्टाहेड्रॉन के लिए समन्वय। स्रोत: गेब्रियल बोलिवर

ध्यान दें कि क्रोमियम पर 3+ चार्ज कॉम्प्लेक्स में बेअसर नहीं है। इसका रंग बैंगनी है, और इसीलिए उस रंग के साथ अष्टधातु का प्रतिनिधित्व किया जाता है।

कुछ परिसर अधिक दिलचस्प हैं, जैसे कि कुछ एंजाइमों के मामले में जो लोहे, जस्ता और कैल्शियम परमाणुओं का समन्वय करते हैं।

- अपघटन

अपघटन संश्लेषण का विपरीत है: एक यौगिक एक, दो या तीन तत्वों या यौगिकों में टूट जाता है।

उदाहरण के लिए, हमारे पास निम्नलिखित तीन डिकम्पोजिशन हैं:

2HgO (s) => 2Hg (l) + O ₂ (g)

2H ₂ O ₂ (l) => 2H ₂ O (l) + O ₂ (g)

H ₂ CO ₃ (aq) => CO ₂ (g) + H ₂ O (l)

HgO एक लाल रंग का ठोस पदार्थ है, जो गर्मी की क्रिया के तहत धातु के पारे, एक काले तरल और ऑक्सीजन में विघटित हो जाता है।

हाइड्रोजन पेरोक्साइड या हाइड्रोजन पेरोक्साइड विघटन से गुजरता है, तरल पानी और ऑक्सीजन देता है।

और कार्बोनिक एसिड, इसके हिस्से के लिए, कार्बन डाइऑक्साइड और तरल पानी में विघटित होता है।

एक "सुखाने की मशीन" अपघटन है जो धात्विक कार्बोनेटों द्वारा होता है:

CaCO ₃ (s) => CaO (s) + CO ₂ (g)

कक्षा ज्वालामुखी

अमोनियम डाइक्रोमेट ज्वालामुखी जल रहा है। स्रोत: Наталия

रसायन विज्ञान की कक्षाओं में उपयोग की जाने वाली एक अपघटन प्रतिक्रिया अमोनियम डाइक्रोमेट का थर्मल अपघटन है, (NH ₄) ₂ Cr ₂ O ₇ । यह कार्सिनोजेनिक नारंगी नमक (इसलिए इसे बहुत सावधानी से संभाला जाना चाहिए), बहुत अधिक गर्मी जारी करने के लिए जलता है और एक हरे रंग का ठोस, क्रोमिक ऑक्साइड पैदा करता है, Cr ₂ O ₃:

(NH ₄) ₂ Cr ₂ O ₇ (s) => Cr ₂ O ₃ (s) + 4H ₂ O (g) + N ₂ (g)

- विस्थापन

एक विस्थापन प्रतिक्रिया का ग्राफिक प्रतिनिधित्व। स्रोत: गेब्रियल बोलिवर

विस्थापन प्रतिक्रियाएं एक प्रकार की रीडॉक्स प्रतिक्रिया होती हैं, जिसमें एक तत्व एक यौगिक में दूसरे को विस्थापित करता है। विस्थापित तत्व इलेक्ट्रॉनों को कम करने या प्राप्त करने में समाप्त होता है।

ऊपर को सरल बनाने के लिए, ऊपर की छवि दिखाई गई है। मंडलियां एक तत्व का प्रतिनिधित्व करती हैं। यह देखा गया है कि चूने के हरे रंग का चक्र नीले एक को विस्थापित करता है, बाहर की तरफ शेष है; लेकिन केवल इतना ही नहीं, बल्कि इस प्रक्रिया में नीला वृत्त सिकुड़ता है, और चूना हरे रंग का ऑक्सीकरण करता है।

हाइड्रोजन का

उदाहरण के लिए, हमारे पास उपरोक्त व्याख्या करने के लिए निम्नलिखित रासायनिक समीकरण हैं:

2Al (s) + 6HCl (aq) => AlCl ₃ (aq) + 3H ₂ (g)

Zr (s) + 2H ₂ O (g) => ZrO ₂ (s) + 2H ₂ (g)

Zn (s) + H ₂ SO ₄ (aq) => ZnSO ₄ (aq) + H ₂ (g)

इन तीन रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए विस्थापित तत्व क्या है? हाइड्रोजन, जो आणविक हाइड्रोजन, एच ₂ से कम है; यह +1 से 0. के ऑक्सीकरण संख्या से जाता है। ध्यान दें कि धातु एल्यूमीनियम, ज़िरकोनियम और जस्ता एसिड और पानी में हाइड्रोजेन को विस्थापित कर सकते हैं; जबकि तांबा, न तो चांदी और न ही सोना, नहीं कर सकते।

धातुओं और हैलोजन की

इसी तरह, ये दो अतिरिक्त विस्थापन प्रतिक्रियाएं हैं:

Zn (s) + CuSO ₄ (aq) => Cu (s) + ZnSO ₄ (aq)

Cl ₂ (g) + 2NaI (aq) => 2NaCl (aq) + I ₂ (s)

पहली प्रतिक्रिया में, जस्ता कम सक्रिय धातु तांबा को विस्थापित करता है; तांबा कम होने पर जस्ता ऑक्सीकरण करता है।

दूसरी प्रतिक्रिया में, क्लोरीन, आयोडीन से अधिक प्रतिक्रियाशील एक तत्व, सोडियम नमक में उत्तरार्द्ध को विस्थापित करता है। यहाँ यह दूसरा तरीका है: सबसे अधिक प्रतिक्रियाशील तत्व विस्थापित तत्व को ऑक्सीकरण करके कम किया जाता है; इसलिए, आयोडीन को ऑक्सीकरण करके क्लोरीन को कम किया जाता है।

- गैस बनना

प्रतिक्रियाओं में यह देखा जा सकता है कि उनमें से कई गैसों को उत्पन्न करते हैं, और इसलिए इस प्रकार की रासायनिक प्रतिक्रिया में भी प्रवेश करते हैं। इसी तरह, पिछले भाग की प्रतिक्रियाओं, एक सक्रिय धातु द्वारा हाइड्रोजन विस्थापन, गैस गठन प्रतिक्रियाओं माना जाता है।

उदाहरण के लिए, पहले से ही उल्लेख किए गए धातु सल्फाइड्स के अलावा, हाइड्रोक्लोरिक एसिड को जोड़ने पर हाइड्रोजन सल्फाइड (जो सड़े हुए अंडे की तरह महक) छोड़ते हैं:

Na ₂ S (s) + 2HCl (aq) => 2NaCl (aq) + H ₂ S (g)

- मेटास्टेसिस या डबल विस्थापन

एक डबल विस्थापन प्रतिक्रिया का ग्राफिक प्रतिनिधित्व। स्रोत: गेब्रियल बोलिवर

मेटास्टेसिस या डबल विस्थापन प्रतिक्रिया में, जो होता है वह इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण के बिना भागीदारों का परिवर्तन है; यही है, यह एक redox प्रतिक्रिया नहीं माना जाता है। जैसा कि ऊपर की छवि में देखा जा सकता है, हरे रंग का सर्कल गहरे नीले रंग के साथ लिंक को तोड़ता है हल्के नीले रंग के सर्कल से लिंक करने के लिए।

तेज़ी

जब किसी एक भागीदार की बातचीत तरल के सॉल्वैंशन प्रभाव को दूर करने के लिए पर्याप्त मजबूत होती है, तो एक अवक्षेप प्राप्त होता है। निम्नलिखित रासायनिक समीकरण वर्षा प्रतिक्रियाओं का प्रतिनिधित्व करते हैं:

AgNO ₃ (aq) + NaCl (aq) => AgCl (s) + NaNO ₃ (aq)

CaCl ₂ (aq) + Na ₂ CO ₃ (aq) => CaCO ₃ (s) + 2NaCl (aq)

पहली प्रतिक्रिया में, Cl ^- NO _{3 को} विस्थापित करता है ^- सिल्वर क्लोराइड बनाने के लिए, AgCl, जो एक सफेद अवक्षेप है। और दूसरी प्रतिक्रिया में, सीओ ₃ ^2- सीएल को विस्थापित करता है ^- कैल्शियम कार्बोनेट को उपजी करने के लिए।

बेस एसिड

शायद मेटास्टेसिस प्रतिक्रियाओं का सबसे अधिक प्रतीक एसिड-बेस न्यूट्रलाइजेशन है। अंत में, दो एसिड-बेस प्रतिक्रियाओं को उदाहरण के रूप में दिखाया गया है:

HCl (aq) + NaOH (aq) => NaCl (aq) + H ₂ O (l)

2HCl (aq) + Ba (OH) ₂ (aq) => BaCl ₂ (aq) + 2H ₂ O (l)

ओह ^- विस्थापित क्लोरीन ^- पानी और क्लोराइड लवण के रूप में।

रासायनिक प्रतिक्रियाओं के उदाहरण

नीचे और नीचे उनके संबंधित समीकरणों और टिप्पणियों के साथ कुछ रासायनिक प्रतिक्रियाओं का उल्लेख किया जाएगा।

विस्थापन

Zn (s) + AgNO ₃ (aq) → 2Ag (s) + Zn (NO ₃) ₂ (aq)

जस्ता अपने नाइट्रेट नमक में चांदी को विस्थापित करता है: यह इसे Ag ⁺ से Ag तक घटा देता है नतीजतन, धातु चांदी मध्यम में शुरू होता है, माइक्रोस्कोप के नीचे पत्तियों के बिना चांदी के पेड़ों की तरह मनाया जाता है। दूसरी ओर, नाइट्रेट जिंक नाइट्रेट बनाने के लिए परिणामी Zn ²⁺ आयनों के साथ जोड़ती है ।

विफल करना

CaCO ₃ (s) + 2HCl (aq) → CaCl ₂ (aq) + H ₂ O (l) + CO ₂ (g)

हाइड्रोक्लोरिक एसिड एक नमक, कैल्शियम क्लोराइड, पानी और कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादन करने के लिए कैल्शियम कार्बोनेट नमक को बेअसर करता है। सीओ ₂ बुलबुले उठता है और पानी में पाया जाता है। यह बुदबुदाहट सीएचसी ₃ में समृद्ध चाक या अंडे के छिलकों को जोड़कर भी प्राप्त की जाती है ।

NH ₃ (g) + HCl (g) → NH ₄ Cl (s)

इस दूसरी प्रतिक्रिया में, एचसीएल वाष्प गैसीय अमोनिया को बेअसर करता है। अमोनियम क्लोराइड नमक, एनएच ₄ सीएल, एक सफ़ेद धुआँ (कम छवि) के रूप में बनता है, क्योंकि इसमें हवा में बहुत सूक्ष्म कण निलंबित होते हैं।

अमोनियम क्लोराइड गठन प्रतिक्रिया। स्रोत: एडम रडज़िकोव्स्की

डबल स्क्रॉल

AgNO ₃ (aq) + NaCl (aq) → AgCl (s) + NaNO ₃ (aq)

एक डबल विस्थापन प्रतिक्रिया में "भागीदारों" का आदान-प्रदान होता है। चांदी सोडियम के साथ भागीदार बदलता है। इसका नतीजा यह है कि नया नमक, सिल्वर क्लोराइड, AgCl, दूधिया ठोस के रूप में अवक्षेपित होता है।

रिडॉक्स

बार्किंग डॉग केमिकल रिएक्शन में हीट, साउंड और ब्लू लाइट छोड़ते हैं। स्रोत: विकिपीडिया के माध्यम से मैक्सिम बिलोवित्स्की।

अनगिनत रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं हैं। सबसे प्रभावशाली में से एक बार्किन डॉग है:

8 एन ₂ ओ (जी) + 4 सीएस ₂ (एल) → एस ₈ (एस) + 4 सीओ ₂ (जी) + 8 एन ₂ (जी)

जब तीन स्थिर उत्पाद बनते हैं, तो इतनी ऊर्जा निकलती है कि एक धूसर चमक उत्पन्न होती है (ऊपरी छवि) और उत्पन्न गैसों के कारण दबाव में एक शानदार वृद्धि (सीओ ₂ और एन ₂)।

और यह भी, यह सब एक कुत्ते के भौंकने के समान बहुत तेज ध्वनि के साथ है। सल्फर का उत्पादन, एस ₈, पीले रंग में ट्यूब की आंतरिक दीवारों को कोट करता है।

कौन सी प्रजाति कम हो जाती है और कौन सा ऑक्सीकरण हो जाता है? एक सामान्य नियम के रूप में, तत्वों में ऑक्सीकरण संख्या 0. है। इसलिए, उत्पादों में सल्फर और नाइट्रोजन उन प्रजातियों का होना चाहिए जो प्राप्त इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त करते हैं।

सल्फर ऑक्सीडाइज़्ड (खोए हुए इलेक्ट्रॉन), क्योंकि इसमें CS ₂ में ऑक्सीकरण संख्या -2 (C ⁴⁺ S ₂ ^2-) थी:

एस ^2- → एस ⁰ + 2 ई ^-

जबकि नाइट्रोजन को कम किया गया (इलेक्ट्रॉनों में वृद्धि), क्योंकि इसमें N ₂ O (N ₂ ⁺ O ^2-) में ऑक्सीकरण संख्या +1 थी:

२ एन ⁺ + २ ई → एन ^०

हल रासायनिक प्रतिक्रियाओं व्यायाम

- अभ्यास 1

जलीय माध्यम में निम्नलिखित प्रतिक्रिया में कौन सा नमक उपजी है?

Na ₂ S (aq) + FeSO ₄ (aq) → q?

एक सामान्य नियम के रूप में, सभी सल्फाइड, क्षार धातुओं और अमोनियम के साथ गठित के अपवाद के साथ, जलीय माध्यम में अवक्षेपित होते हैं। एक डबल विस्थापन है: सल्फर को आयरन बांधता है, और सोडियम सल्फेट करने के लिए:

Na ₂ S (aq) + FeSO ₄ (aq) → FeS (s) + Na ₂ SO ₄ (aq)

- व्यायाम २

निम्नलिखित प्रतिक्रिया से हमें क्या उत्पाद मिलेंगे?

Cu (NO ₃) ₂ + Ca (OH) ₂ → ₂ ?

कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड पानी में बहुत घुलनशील नहीं है; लेकिन कॉपर नाइट्रेट के अतिरिक्त इसे घोलने में मदद करता है क्योंकि यह इसके अनुरूप हाइड्रोक्साइड बनाने के लिए प्रतिक्रिया करता है:

Cu (NO ₃) ₂ (aq) + Ca (OH) ₂ (aq) → Cu (OH) ₂ (s) + Ca (NO ₃) ₂ (aq)

Cu (OH) ₂ एक नीले अवक्षेप के रूप में तुरंत पहचाने जाने योग्य है।

- व्यायाम 3

अगली बेअसर प्रतिक्रिया में नमक का उत्पादन क्या होगा?

अल (OH) ₃ (s) + 3HCl (aq) →?

एल्यूमीनियम हाइड्रोक्साइड हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करके एक आधार की तरह व्यवहार करता है। एक एसिड-बेस (ब्रोंस्टेड-लोरी) के न्यूट्रलाइजेशन रिएक्शन में, पानी हमेशा बनता है, इसलिए अन्य उत्पाद एल्यूमीनियम क्लोराइड होना चाहिए, AlCl ₃:

Al (OH) ₃ (s) + 3HCl (aq) → AlCl ₃ (aq) + 3H ₂ O

इस बार AlCl ₃ का वेग नहीं है क्योंकि यह एक नमक (कुछ हद तक) पानी में घुलनशील है।

संदर्भ

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