रासायनिक अभिक्रियाएँ और समीकरण

रासायनिक अभिक्रियाएँ ऐसे प्रक्रियाएँ हैं जिनमें पदार्थों को, जिन्हें अभिकारक कहा जाता है, विभिन्न पदार्थों में परिवर्तित किया जाता है जिन्हें उत्पाद कहा जाता है। इन प्रक्रियाओं में अभिकारकों में बंधन टूटना और उत्पादों में नए बंधनों का निर्माण शामिल हो सकता है। रासायनिक अभिक्रियाएँ रसायन विज्ञान के लिए मौलिक हैं और उद्योगों, पर्यावरणीय प्रक्रियाओं और यहां तक कि हमारे रोज़मर्रा के जीवन में भी उपयोग की जाती हैं, जैसे कि खाना पकाना, सांस लेना और पौधों को उगाना।

रासायनिक अभिक्रिया क्या है?

एक रासायनिक अभिक्रिया में परमाणुओं का पुनर्रचना और पदार्थों की रासायनिक संरचना में परिवर्तन शामिल होता है। रासायनिक अभिक्रिया का एक क्लासिक उदाहरण है जल का निर्माण करने के लिए ऑक्सीजन में हाइड्रोजन का जलना:

2H 2 + O 2 → 2H 2 O

इस अभिक्रिया में, हाइड्रोजन गैस (_H2) ऑक्सीजन गैस (_O2) के साथ मिलकर जल (_H2O) का निर्माण करता है।

रासायनिक समीकरण

एक रासायनिक समीकरण रासायनिक अभिक्रियाओं को संक्षिप्त रूप में प्रदर्शित करने का एक तरीका है। रासायनिक समीकरण में बाईं ओर अभिकारक, दाईं ओर उत्पाद, और अभिक्रिया की दिशा संकेत करने वाला एक तीर होता है।

उदाहरण के लिए, चलिए मैग्निशियम और ऑक्सीजन की अभिक्रिया करके मैग्निशियम ऑक्साइड बनाते हैं:

2Mg + O 2 → 2MgO

यह समीकरण हमें बताता है कि दो मैग्निशियम के अणु एक ऑक्सीजन के अणु के साथ अभिक्रिया करते हैं और दो मैग्निशियम ऑक्साइड के अणु बनाते हैं।

रासायनिक समीकरण के भाग

एक रासायनिक समीकरण के निम्नलिखित भाग होते हैं:

• अभिकारक: अभिक्रिया में प्रारंभिक पदार्थ।
• उत्पाद: अभिक्रिया द्वारा निर्मित पदार्थ।
• गुनी: समीकरण को संतुलित करने के लिए सूत्रों के पहले रखे गए संख्याएँ।
• उपलिपियाँ: किसी सूत्र में परमाणुओं की संख्या को संकेत करती हैं।

रासायनिक समीकरण का उदाहरण

नाइट्रोजन गैस और हाइड्रोजन गैस की अभिक्रिया को देखकर अमोनिया का निर्माण करने का उदाहरण देखें:

N 2 + 3H 2 → 2NH 3

इस समीकरण में:

• नाइट्रोजन गैस (_N2) और हाइड्रोजन गैस (_H2) अभिकारक हैं।
• अमोनिया (_NH3) उत्पाद है।
• समीकरण संतुलित है क्योंकि दोनों पक्षों पर नाइट्रोजन और हाइड्रोजन के परमाणुओं की संख्या समान है।

रासायनिक समीकरणों को संतुलित करना

रासायनिक समीकरणों को संतुलित करना आवश्यक है क्योंकि द्रव्यमान संरक्षण के नियम के अनुसार सामान्य रासायनिक अभिक्रियाओं में पदार्थ का न तो सृजन होता है और न ही विनाश। एक रासायनिक समीकरण को संतुलित करने के लिए, सुनिश्चित करें कि अभिकारक पक्ष और उत्पाद पक्ष पर प्रत्येक प्रकार के परमाणुओं की संख्या समान है।

रासायनिक समीकरणों को संतुलित करने के चरण

1. असंतुलित समीकरण लिखें।
2. अभिकारकों और उत्पादों में प्रत्येक प्रकार के परमाणुओं की संख्या गिनें।
3. दोनों पक्षों पर परमाणुओं की संख्या को समान करने के लिए गुनी जोड़ें।

उदाहरण के लिए, ईथेन (_C2H6) के दहन को संतुलित करते हैं:

C 2 H 6 + O 2 → CO 2 + H 2 O

जब हम परमाणुओं की गिनती करते हैं, तो हमें पता चलता है:

• कार्बन: C ₂ H ₆ में 2, CO ₂ में 1।
• हाइड्रोजन: C ₂ H ₆ में 6, H ₂ O में 2।
• ऑक्सीजन: _O2 में 2, _CO2 में 2 और _H2O में 1।

गुनी जोड़ने पर:

2C 2 H 6 + 7O 2 → 4CO 2 + 6H 2 O

समीकरण अब संतुलित है।

रासायनिक अभिक्रियाओं के प्रकार

रासायनिक अभिक्रियाएं कई व्यापक श्रेणियों में वर्गीकृत की जा सकती हैं:

1. संयोजन अभिक्रियाएं

एक संयोजन अभिक्रिया में, दो या अधिक पदार्थ एकल उत्पाद बनाने के लिए संयुक्त होते हैं। उदाहरण के लिए:

2H 2 + O 2 → 2H 2 O

यहां हाइड्रोजन और ऑक्सीजन गैसें मिलकर जल बनती हैं।

2. अपघटन अभिक्रियाएं

अपघटन अभिक्रियाओं में, एकल यौगिक दो या अधिक सरल पदार्थों में टूट जाता है। उदाहरण के लिए:

2HgO → 2Hg + O 2

मरकरी (II) ऑक्साइड मरकरी और ऑक्सीजन गैस में परिवर्तित होता है।

3. स्थानांतरण या प्रतिस्थापन अभिक्रियाएं

इन अभिक्रियाओं में एक तत्व को यौगिक में अन्य तत्व द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। इस अभिक्रिया का एक उदाहरण लोहे और कॉपर (II) सल्फेट के बीच की अभिक्रिया है:

Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu

लोहा कॉपर को कॉपर सल्फेट में प्रतिस्थापित करता है।

4. दोहरा प्रतिस्थापन अभिक्रियाएं

इन अभिक्रियाओं में दो यौगिकों के बीच आयनों का विनिमय होता है। इसका एक क्लासिक उदाहरण बेरियम क्लोराइड और सोडियम सल्फेट के बीच की अभिक्रिया है:

BaCl 2 + Na 2 SO 4 → BaSO 4 + 2NaCl

बेरियम सल्फेट और सोडियम क्लोराइड का निर्माण होता है।

5. दहन अभिक्रियाएं

एक दहन अभिक्रिया में, एक पदार्थ ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है और ऊर्जा को ऊष्मा और प्रकाश के रूप में जारी करता है। इसका एक सामान्य उदाहरण ईथेन है:

2C 2 H 6 + 7O 2 → 4CO 2 + 6H 2 O

उष्माक्षेपी और उष्माशोषी अभिक्रियाएं

रासायनिक अभिक्रियाएं या तो ऊर्जा मुक्त करती हैं या अवशोषित करती हैं।

उष्माक्षेपी अभिक्रियाएं

उष्माक्षेपी अभिक्रियाएं ऊष्मा के रूप में ऊर्जा मुक्त करती हैं। दहन अभिक्रियाएं इसका एक सामान्य उदाहरण हैं। हाइड्रोजन के ऑक्सीजन में जलने की प्रतिक्रिया में, मुक्त की गई ऊर्जा है:

2H 2 + O 2 → 2H 2 O

उष्माशोषी अभिक्रियाएं

उष्माशोषी अभिक्रियाएं अपने परिवेश से ऊर्जा अवशोषित करती हैं। इसका एक उदाहरण प्रकाशसंश्लेषण है:

6CO 2 + 6H 2 O + Energy (sunlight) → C 6 H 12 O 6 + 6O 2

पौधे प्रकाश का अवशोषण करते हैं और कार्बन डाइऑक्साइड और जल को ग्लूकोज और ऑक्सीजन में परिवर्तित करते हैं।

द्रव्यमान संरक्षण का नियम

यह नियम बताता है कि एक रासायनिक अभिक्रिया में द्रव्यमान का न तो सृजन होता है और न ही विनाश। यह रासायनिक समीकरणों को संतुलित करने के लिए महत्वपूर्ण है, क्योंकि अभिकारकों का कुल द्रव्यमान उत्पादों के कुल द्रव्यमान के बराबर होता है।

उत्प्रेरक

उत्प्रेरक ऐसे पदार्थ होते हैं जो रासायनिक अभिक्रियाओं को तेज करते हैं बिना प्रक्रिया में खपत किए। वे निम्न उपगामी ऊर्जा के साथ एक विकल्पिक अभिक्रिया पथ प्रदान करते हैं। एंजाइम जीवित जीवों में जैविक उत्प्रेरक होते हैं।

संतुलित रासायनिक समीकरण और गणकीय रसायन विज्ञान

गणकीय रसायन विज्ञान संतुलित समीकरण का उपयोग करके रासायनिक अभिक्रिया में अभिकारकों और उत्पादों का अनुपात निर्धारित करने की प्रक्रिया है। गणनाओं के लिए, संतुलित समीकरण में गुनी का उपयोग मोले, द्रव्यमान और आयतन निर्धारित करने के लिए किया जाता है।

निष्कर्ष

रासायनिक अभिक्रियाएं और समीकरण रसायन विज्ञान को समझने के लिए महत्वपूर्ण हैं। वे दिखाते हैं कि विभिन्न पदार्थ कैसे संपर्क करते हैं और परिवर्तित होते हैं, जिससे हमें उत्पाद निर्माण की भविष्यवाणी करने और अभिक्रियाओं में शामिल मात्राओं की गणना करने की अनुमति मिलती है। समीकरण के संतुलन से द्रव्यमान का संरक्षण सुनिश्चित होता है, जो सटीक रासायनिक गणनाओं के लिए आवश्यक है। विभिन्न प्रकार की अभिक्रियाओं को पहचानकर यौगिकों और तत्वों के विभिन्न संदर्भों में व्यवहार को समझने में मदद मिल सकती है।

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