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रासायनिक अभिक्रियाएँ एवं समीकरण — EG के अपने शब्दों में सार

Book: विज्ञान (BSEB, Class 10 Science)  |  Chapter 1  |  Medium: हिंदी (English technical words साथ में)

1. रासायनिक अभिक्रिया क्या है?

जब कोई चीज़ बदल्कर एक नयी चीज़ बन जाए — जिस्के गुन पहली चीज़ से अलग हों — तो उसे रासायनिक अभिक्रिया कहते हैं. उदाहरण अप्ने शब्दों में: लोहा लंबी देर गीला रहे तो उस पर भूरी परत जम जाती है — ये सिर्फ़ रंग नहीं बदला, लोहा एक नयी चीज़ में बदल गया. इसी तरह दूध का दही बनना भी एक बदलाव है, पर उसकी पेह्चान ये है कि वापस दूध नहीं बन सकता.

2. रासायनिक समीकरण — लिख्ने का तरीका

अभिक्रिया को छोटे संकेतों में लिख्ना ही समीकरण है. बाईं तरफ़ वो चीज़ें लिख्ते हैं जो शुरू में थी (अभिकरक / reactants), तीर के बाद वो चीज़ें जो बनी (उत्पाद / products). उदाहरण: Hydrogen + Oxygen → पानी. यहाँ hydrogen और oxygen अभिकरक हैं, पानी उत्पाद है.

3. संतुलित समीकरण क्यों ज़रूरी है?

एक सिंपल नियम याद रखें: कोई परमाणु ना बनता है, ना मिटता है — सिर्फ़ जुड़ता-टूटता है. इस्लिए तीर के दोनों तरफ़ हर तत्व के परमाणु बराबर होने चाहिए. अगर एक तरफ़ 2 hydrogen हैं और दूसरी तरफ़ 4, तो समीकरण अधूरा है — उसे संख्या बदल्कर संतुलित करना पड़ता है. यही संतुलन (balancing) बोर्ड के सवालों का सब्से बड़ा हिस्सा है.

4. अभिक्रियओन के प्रकार — रोज़ के उदाहरण के साथ

• संयोजन (Combination): दो चीज़ें मिल्कर एक बनें. उदाहरण: चूना (calcium oxide) + पानी → बुझा हुआ चूना, और इस्मे गर्मी निकलती है.
• वियोजन (Decomposition): एक चीज़ टूटकर दो या ज़्यादा बनें. उदाहरण: गर्मी देने पर calcium carbonate टूटकर calcium oxide और carbon dioxide देता है.
• विस्थापन (Displacement): ज़्यादा क्रियाशील चीज़ कम क्रियाशील को उसकी जगह से हटाएँ. उदाहरण: लोहे की कील को नीला थोथा (copper sulphate) के घोल में डालने पर कील पर ताँबा जम जाता है.
• द्वि-विस्थापन (डबल Displacement): दो चीज़ें अप्ने हिस्से अदल-बदल करें. उदाहरण: barium chloride और sodium sulphate मिलने पर सफ़ेद barium sulphate का अवक्षेप (precipitate) बनता है.
• उपचयन–अपचयन (Oxidation–Reduction): जहाँ oxygen मिले या hydrogen छूटे, उसे उपचयन कहते हैं; जहाँ oxygen छूटे या hydrogen मिले, उसे अपचयन. एक ही अभिक्रिया में दोनों साथ हो सकते हैं — इस्लिए उसे redox कहते हैं.

5. रोज़ की ज़िंदगी में उपचयन

जंग लगना (Corrosion): लोहे पर जंग लगना उपचयन का रोज़ का उदाहरण है. Rancidity: तेल-घी लंबी देर खुला रखा रहे तो उसकी बद्बू बदल जाती है — इस्से रोक्ने के लिए चिप्स के पैकेट में nitrogen गैस भरी जाती है, ताकी oxygen तेल से ना मिले. बोर्ड में ये दोनों उदाहरण अक्सर पूछे जाते हैं.

चित्र: प्रयोगशाला की मेज़ पर रंगीन घोलों वाले फ्लास्क — रसायन विज्ञान की पढ़ाई का आकर्षक दृश्य। यह कोई विशेष प्रयोग नहीं दिखाता, सिर्फ प्रयोगशाला का माहौल है।

चित्र: धातु की पट्टी अम्ल में है और बुलबुले उठ रहे हैं — धातु और अम्ल की क्रिया का सरल चित्र। यह चित्र गैस को इकट्ठा करते हुए नहीं दिखाता, सिर्फ क्रिया के दौरान उठते बुलबुले दिखाता है।

अभ्यास — खुद करके देखें

1. अभिकरक और उत्पाद में फ़रक अप्ने शब्दों में लिखें, एक उदाहरण के साथ.
2. संतुलन क्यों ज़रूरी है? एक line में नियम लिखें.
3. लोहे की कील को copper sulphate के घोल में डालने पर क्या होगा, और ये कौनसी अभिक्रिया है?
4. संयोजन और वियोजन में फ़रक बताएँ, हर एक का एक रोज़ का उदाहरण दें.
5. चिप्स के पैकेट में nitrogen क्यों भरी जाती है? Rancidity से इसका क्या संबंध है?

याद रख्ने की ट्रिक: पहले अभिक्रिया को शब्दों में समझो, फिर संकेतों में लिखो, फिर दोनों तरफ़ परमाणु गिनो — संतुलन अप्ने आप दिख जाएगा.

थोड़ा और समझ — संतुलन कैसे चेक करें?

संतुलन चेक करने का सीधा तरीका ये है: पहले एक तत्व चुनो जो सब्से कम जगह आता है, उसके परमाणु दोनों तरफ़ बराबर करो, फिर दूसरे तत्व पर जाओ. आखिर में फिर से सब तत्व गिन लो. अगर किसी तत्व के परमाणु एक तरफ़ ज़्यादा रह जाएँ, तो समीकरण अभी संतुलित नहीं हुआ — संख्या बदलो, पर किसी सूत्र (formula) के अंदर की संख्या मत बदलो, क्योंकि वो बदल्ने से चीज़ ही बदल जाएगी. ये एक छोटा सा नियम बोर्ड के लंबी समीकरण वाले सवालों में बहुत काम आता है.

संबंधित चित्र

चित्र 1 (चित्र पर हिंदी लेबल लगे हैं): बाईं तरफ़ एक साफ़, चमकदार स्क्रू है और दाईं तरफ़ एक भूरी कील है जिस्के पास जंग के टुकड़े दिख रहे हैं. ये जंग लगने का सीधा फ़रक दिखता है — पहले वाली चीज़ नयी थी, बाद वाली बदल्कर एक नयी परत वाली चीज़ बन गई.

चित्र 2 (चित्र पर हिंदी लेबल लगे हैं, ईमानदारी से नोट करें): एक फ़्लास्क में नीला घोल है और उस्मे एक कील दूबी हुई दिख रही है — ये विस्थापन (displacement) वाले प्रयोग का सेटअप दिखता है. लेकिन इस चित्र में कील पर ताँबा की लाल-भूरी परत साफ़ नज़र नहीं आती, इस्लिए इसे सिर्फ़ सेटअप समझें; कील पर ताँबा जम्ने वाली बात ऊपर के text से याद रखें, इस चित्र से नहीं.

Important Questions — परीक्षा के लिए ज़रूरी प्रश्न

1. Q: रासायनिक अभिक्रिया और भौतिक बदलाव में क्या फ़रक है? Hint / Answer: रासायनिक में नयी चीज़ बनती है जिस्के गुन अलग होते हैं; भौतिक में सिर्फ़ रूप बदलता है, चीज़ वही रहती है.
2. Q: संतुलित समीकरण क्यों ज़रूरी है? Hint / Answer: क्योंकि परमाणु ना बनते हैं ना मिटते हैं, इस्लिए दोनों तरफ़ उनकी गिनती बराबर होनी चाहिए.
3. Q: चूना (calcium oxide) में पानी मिलने पर क्या होता है और ये कौनसी अभिक्रिया है? Hint / Answer: बुझा हुआ चूना बनता है और गर्मी निकलती है — ये संयोजन अभिक्रिया है.
4. Q: गर्मी देने पर calcium carbonate से क्या-क्या बनता है? Hint / Answer: Calcium oxide और carbon dioxide — ये वियोजन अभिक्रिया है.
5. Q: लोहे की कील को copper sulphate के घोल में डालने पर कील का रंग क्यों बदलता है? Hint / Answer: लोहा, ताँबा से ज़्यादा क्रियाशील है, इस्लिए ताँबा घोल से निकल कर कील पर जम जाता है — विस्थापन अभिक्रिया.
6. Q: Barium chloride और sodium sulphate मिलने पर सफ़ेद चीज़ क्यों दिखती है? Hint / Answer: Barium sulphate का सफ़ेद अवक्षेप बनता है — ये द्वि-विस्थापन अभिक्रिया है.
7. Q: उपचयन और अपचयन एक साथ क्यों होते हैं, एक उदाहरण के साथ समझाएँ. Hint / Answer: जहाँ एक चीज़ oxygen लेती है, वही दूसरी उसे छोड़ती है, इस्लिए दोनों साथ चलते हैं — इसे redox कहते हैं.
8. Q: चिप्स के पैकेट में nitrogen क्यों भरी जाती है? Hint / Answer: ताकी oxygen तेल से ना मिले और rancidity (बद्बू वाला बदलाव) ना हो.

बोर्ड परीक्षा प्रश्न — बोर्ड-पैटर्न अभ्यास

ये Educational Galaxy के अपने बोर्ड-पैटर्न अभ्यास प्रश्न हैं, बोर्ड प्रश्नों की शैली में लिखे गए हैं। ये असली पिछले वर्षों के प्रश्न होने का दावा नहीं करते।

1. कैल्शियम ऑक्साइड में पानी मिलाने पर बुझा हुआ चूना बनता है और गर्मी निकलती है। यह कौनसी अभिक्रिया है और गर्मी निकलने से इसे क्या कहते हैं? उत्तर: संयोजन अभिक्रिया है। दो अभिकारक मिलकर एक उत्पाद बनाते हैं, और गर्मी निकलने के कारण यह ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया भी है।
2. सिल्वर क्लोराइड धूप में भूरा क्यों पड़ जाता है? अभिक्रिया का प्रकार बताइए। उत्तर: यह प्रकाश-रासायनिक वियोजन है। धूप सिल्वर क्लोराइड को तोड़कर सिल्वर और क्लोरीन बना देती है, इसलिए सफेद ठोस धीरे-धीरे भूरा दिखने लगता है।
3. बेरियम क्लोराइड और सोडियम सल्फेट मिलाने पर सफेद ठोस क्यों दिखता है? अभिक्रिया का प्रकार और सफेद ठोस का नाम लिखिए। उत्तर: यह द्वि-विस्थापन अभिक्रिया है। दोनों यौगिक अपने हिस्से अदल-बदल करते हैं और बेरियम सल्फेट का सफेद अवक्षेप बनता है।
4. जंग लगना और जलना दोनों में ऑक्सीजन शामिल है, फिर भी ये एक ही प्रक्रिया क्यों नहीं हैं? एक अंतर लिखिए। उत्तर: जलना तेज उपचयन है जिसमें गर्मी और प्रकाश निकलता है, जबकि जंग लगना हवा और नमी में लोहे का धीमा उपचयन है जो हफ्तों-महीनों में होता है।
5. समीकरण संतुलित करते समय सूत्र के अंदर की छोटी संख्या क्यों नहीं बदलनी चाहिए? उत्तर: क्योंकि सूत्र के अंदर की संख्या बदलने से पदार्थ ही बदल जाएगा और समीकरण किसी दूसरी अभिक्रिया का हो जाएगा। केवल सूत्र के आगे की बड़ी संख्या (गुणांक) बदलकर परमाणुओं की गिनती बराबर की जाती है।

अभ्यास — पुस्तक के प्रश्न (Extension)

नीचे के प्रश्न पुस्तक के अध्याय-अंत अभ्यास पर आधारित हैं। प्रश्नों को Educational Galaxy के अपने शब्दों में फिर से लिखा गया है और उत्तर भी EG के अपने शब्दों में हैं। समीकरण, सूत्र और संख्याएँ पुस्तक के अनुसार यथावत रखी गई हैं।

1. समीकरण 2PbO(s) + C(s) → 2Pb(s) + CO₂(g) को देखकर बताइए कि दिए गए कथनों में से कौन-से असत्य हैं — (a) सीसा अपचयित हो रहा है, (b) कार्बन डाइऑक्साइड उपचयित हो रही है, (c) कार्बन उपचयित हो रहा है, (d) लेड ऑक्साइड अपचयित हो रहा है? उत्तर: कथन (a) और (b) असत्य हैं। अपचयन लेड ऑक्साइड का हो रहा है, सीसे का नहीं — सीसा तो अपचयन का उत्पाद है। और उपचयन कार्बन का हो रहा है, कार्बन डाइऑक्साइड का नहीं — कार्बन डाइऑक्साइड उपचयन का उत्पाद है।
2. Fe₂O₃ + 2Al → Al₂O₃ + 2Fe — यह अभिक्रिया किस प्रकार की है? उत्तर: यह विस्थापन अभिक्रिया है। ऐलुमिनियम, लोहे से अधिक क्रियाशील है, इसलिए वह आयरन ऑक्साइड से लोहे को हटाकर खुद उसका स्थान ले लेता है।
3. लोहे के चूर्ण पर तनु हाइड्रोक्लोरिक अम्ल डालने पर क्या बनेगा? सही विकल्प चुनिए — (a) हाइड्रोजन गैस और आयरन क्लोराइड, (b) क्लोरीन गैस और आयरन हाइड्रॉक्साइड, (c) कोई अभिक्रिया नहीं, (d) आयरन लवण और जल। उत्तर: विकल्प (a) सही है — धातु और तनु अम्ल की अभिक्रिया से लवण के साथ हाइड्रोजन गैस निकलती है।
4. संतुलित रासायनिक समीकरण किसे कहते हैं और समीकरण को संतुलित करना क्यों ज़रूरी है? उत्तर: जिस समीकरण में तीर के दोनों ओर हर तत्व के परमाणुओं की संख्या बराबर हो, वह संतुलित समीकरण है। यह द्रव्यमान-संरक्षण के नियम के कारण ज़रूरी है — अभिक्रिया में कोई परमाणु न बनता है, न नष्ट होता है, इसलिए गिनती दोनों ओर बराबर होनी ही चाहिए।
5. इन कथनों को रासायनिक समीकरण में बदलकर संतुलित कीजिए — (a) नाइट्रोजन, हाइड्रोजन गैस से मिलकर अमोनिया बनाता है, (b) हाइड्रोजन सल्फाइड गैस हवा में जलकर जल और सल्फर डाइऑक्साइड बनाती है, (c) बेरियम क्लोराइड, ऐलुमिनियम सल्फेट से अभिक्रिया करके ऐलुमिनियम क्लोराइड और बेरियम सल्फेट का अवक्षेप देता है, (d) पोटैशियम धातु जल से अभिक्रिया करके पोटैशियम हाइड्रॉक्साइड और हाइड्रोजन गैस देती है। उत्तर: (a) N₂ + 3H₂ → 2NH₃; (b) 2H₂S + 3O₂ → 2H₂O + 2SO₂; (c) 3BaCl₂ + Al₂(SO₄)₃ → 3BaSO₄ + 2AlCl₃; (d) 2K + 2H₂O → 2KOH + H₂।
6. दिए गए समीकरणों को संतुलित कीजिए — (a) HNO₃ + Ca(OH)₂ → Ca(NO₃)₂ + H₂O, (b) NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂O, (c) NaCl + AgNO₃ → AgCl + NaNO₃, (d) BaCl₂ + H₂SO₄ → BaSO₄ + HCl। उत्तर: (a) 2HNO₃ + Ca(OH)₂ → Ca(NO₃)₂ + 2H₂O; (b) 2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂O; (c) यह पहले से संतुलित है; (d) BaCl₂ + H₂SO₄ → BaSO₄ + 2HCl।
7. शब्द-समीकरणों के लिए संतुलित समीकरण लिखिए — (a) कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड + कार्बन डाइऑक्साइड → कैल्शियम कार्बोनेट + जल, (b) जिंक + सिल्वर नाइट्रेट → जिंक नाइट्रेट + सिल्वर, (c) ऐलुमिनियम + कॉपर क्लोराइड → ऐलुमिनियम क्लोराइड + कॉपर, (d) बेरियम क्लोराइड + पोटैशियम सल्फेट → बेरियम सल्फेट + पोटैशियम क्लोराइड। उत्तर: (a) Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O; (b) Zn + 2AgNO₃ → Zn(NO₃)₂ + 2Ag; (c) 2Al + 3CuCl₂ → 2AlCl₃ + 3Cu; (d) BaCl₂ + K₂SO₄ → BaSO₄ + 2KCl।
8. इन अभिक्रियाओं के संतुलित समीकरण लिखिए और हर एक का प्रकार बताइए — (a) पोटैशियम ब्रोमाइड + बेरियम आयोडाइड → पोटैशियम आयोडाइड + बेरियम ब्रोमाइड, (b) जिंक कार्बोनेट → जिंक ऑक्साइड + कार्बन डाइऑक्साइड, (c) हाइड्रोजन + क्लोरीन → हाइड्रोजन क्लोराइड, (d) मैग्नीशियम + हाइड्रोक्लोरिक अम्ल → मैग्नीशियम क्लोराइड + हाइड्रोजन। उत्तर: (a) 2KBr + BaI₂ → 2KI + BaBr₂ — द्वि-विस्थापन; (b) ZnCO₃ → ZnO + CO₂ — वियोजन; (c) H₂ + Cl₂ → 2HCl — संयोजन; (d) Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂ — विस्थापन।
9. ऊष्माक्षेपी और ऊष्माशोषी अभिक्रिया का क्या अर्थ है? एक-एक उदाहरण दीजिए। उत्तर: ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया में उत्पादों के साथ ऊष्मा भी निकलती है, जैसे श्वसन और ईंधन का जलना। ऊष्माशोषी अभिक्रिया में ऊष्मा सोखी जाती है, जैसे कैल्शियम कार्बोनेट का गर्म करने पर टूटना या प्रकाश-संश्लेषण।
10. श्वसन को ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया क्यों कहते हैं? उत्तर: क्योंकि श्वसन में ग्लूकोज़ ऑक्सीजन से मिलकर कार्बन डाइऑक्साइड और जल बनाता है और साथ में वह ऊर्जा निकलती है जिससे शरीर के सारे काम चलते हैं — ऊर्जा का निकलना ही इसे ऊष्माक्षेपी बनाता है।
11. वियोजन अभिक्रिया को संयोजन अभिक्रिया का उल्टा क्यों कहा जाता है? दोनों के लिए एक-एक समीकरण लिखिए। उत्तर: संयोजन में दो या अधिक पदार्थ मिलकर एक उत्पाद बनाते हैं, जबकि वियोजन में एक पदार्थ टूटकर दो या अधिक उत्पाद देता है — दोनों ठीक विपरीत दिशाओं में चलती हैं। उदाहरण — संयोजन: CaO + H₂O → Ca(OH)₂; वियोजन: CaCO₃ → CaO + CO₂।
12. उन वियोजन अभिक्रियाओं के एक-एक समीकरण लिखिए जिनमें ऊर्जा ऊष्मा, प्रकाश और विद्युत के रूप में दी जाती है। उत्तर: ऊष्मा से — CaCO₃ → CaO + CO₂; प्रकाश से — 2AgCl → 2Ag + Cl₂; विद्युत से — 2H₂O → 2H₂ + O₂।
13. विस्थापन और द्वि-विस्थापन अभिक्रियाओं में क्या अंतर है? दोनों के समीकरण लिखिए। उत्तर: विस्थापन में एक अधिक क्रियाशील तत्व किसी यौगिक से कम क्रियाशील तत्व को हटाकर उसका स्थान लेता है, जैसे Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu। द्वि-विस्थापन में दो यौगिक अपने-अपने हिस्से अदल-बदल करते हैं, जैसे BaCl₂ + Na₂SO₄ → BaSO₄ + 2NaCl।
14. सिल्वर के शोधन में सिल्वर नाइट्रेट के विलयन से सिल्वर पाने के लिए कॉपर धातु से विस्थापन किया जाता है। इस प्रक्रिया की अभिक्रिया लिखिए। उत्तर: Cu + 2AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag — कॉपर, सिल्वर से अधिक क्रियाशील है, इसलिए वह सिल्वर को उसके विलयन से बाहर निकाल देता है।
15. अवक्षेपण अभिक्रिया से आप क्या समझते हैं? उदाहरण देकर समझाइए। उत्तर: जब दो विलयन मिलकर कोई ऐसा ठोस बना दें जो विलयन में न घुले और नीचे बैठ जाए, तो उस ठोस को अवक्षेप और प्रक्रिया को अवक्षेपण कहते हैं। उदाहरण — बेरियम क्लोराइड और सोडियम सल्फेट मिलने पर बेरियम सल्फेट का सफ़ेद अवक्षेप बनता है।
16. ऑक्सीजन के योग या ह्रास के आधार पर उपचयन और अपचयन की व्याख्या कीजिए। प्रत्येक के दो उदाहरण दीजिए। उत्तर: किसी पदार्थ में ऑक्सीजन का जुड़ना उपचयन है, जैसे C + O₂ → CO₂ और 2Mg + O₂ → 2MgO। किसी पदार्थ से ऑक्सीजन का हटना अपचयन है, जैसे CuO + H₂ → Cu + H₂O और ZnO + C → Zn + CO।
17. एक भूरे रंग का चमकदार तत्व 'X' वायु में गर्म करने पर काले रंग का हो जाता है। 'X' और उस काले यौगिक का नाम बताइए। उत्तर: 'X' ताँबा (Cu) है। वायु में गर्म करने पर उस पर कॉपर ऑक्साइड (CuO) की काली परत जम जाती है — 2Cu + O₂ → 2CuO।
18. लोहे की वस्तुओं को हम पेंट क्यों करते हैं? उत्तर: पेंट लोहे की सतह पर एक परत बना देता है जो हवा और नमी को लोहे तक नहीं पहुँचने देती। संपर्क टूटने से जंग लगने की उपचयन-प्रक्रिया रुक जाती है और वस्तु लंबे समय तक सुरक्षित रहती है।
19. तेल और वसायुक्त खाद्य पदार्थों को नाइट्रोजन से प्रभावित (फ्लश) क्यों किया जाता है? उत्तर: तेल-वसा हवा की ऑक्सीजन से उपचयित होकर बदबूदार हो जाते हैं — इसे विकृतगंधिता कहते हैं। पैकेट से ऑक्सीजन हटाकर नाइट्रोजन भर देने से यह उपचयन रुक जाता है और खाद्य लंबे समय तक ताज़ा रहता है।
20. संक्षारण और विकृतगंधिता का वर्णन कीजिए तथा प्रत्येक का एक उदाहरण दीजिए। उत्तर: संक्षारण में धातु की सतह हवा और नमी से धीरे-धीरे क्षय होती है, जैसे लोहे पर भूरी जंग जमना। विकृतगंधिता में तेल या वसा का उपचयन होकर वह बदबूदार और बेस्वाद हो जाता है, जैसे लंबे समय तक खुला रखा घी या चिप्स का तेल।