रासायनिक अभिक्रिया: रासायनिक पदार्थ का दूसरे रासायनिक पदार्थ में परिवर्तन रासायनिक अभिक्रिया कहलाता है। उदाहरण के लिए लोहे में जंग लगना, दूध का दही बनना, भोजन का पाचन, श्वसन आदि।
रासायनिक अभिक्रिया में एक नया पदार्थ बनता है जो मूल पदार्थ से गुणों में पूर्णतः भिन्न होता है, अतः रासायनिक अभिक्रिया में रासायनिक परिवर्तन होता है।
रासायनिक अभिक्रिया में केवल परमाणुओं की पुनर्व्यवस्था होती है।
वे पदार्थ जो रासायनिक अभिक्रिया में भाग लेते हैं, अभिकारक कहलाते हैं।
रासायनिक अभिक्रिया के परिणामस्वरूप उत्पन्न होने वाले नए पदार्थ उत्पाद कहलाते हैं।
रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लक्षण:
(i) गैस का उत्सर्जन: जिंक और तनु सल्फ्यूरिक एसिड के बीच रासायनिक प्रतिक्रिया हाइड्रोजन गैस के उत्सर्जन की विशेषता है।
Zn(s) + H2SO4(aq) → ZnSO4(aq) + H2(g)↑
(ii) रंग में परिवर्तन: साइट्रिक एसिड और बैंगनी रंग के पोटेशियम परमैंगनेट के घोल के बीच रासायनिक प्रतिक्रिया को बैंगनी से रंगहीन रंग में परिवर्तन की विशेषता है।
सल्फर डाइऑक्साइड गैस और अम्लीय पोटेशियम डाइक्रोमेट घोल के बीच रासायनिक प्रतिक्रिया नारंगी से हरे रंग में परिवर्तन की विशेषता है।
(iii) पदार्थ की अवस्था में परिवर्तन: मोमबत्ती मोम की दहन प्रतिक्रिया ठोस से तरल और फिर गैस में परिवर्तित होती है (क्योंकि मोम एक ठोस है, मोम के दहन से बनने वाला पानी कमरे के तापमान पर एक तरल है जबकि मोम के दहन से उत्पन्न कार्बन डाइऑक्साइड एक गैस है)। कुछ रासायनिक अभिक्रियाएँ ऐसी होती हैं जो एक से अधिक अभिलक्षण प्रदर्शित कर सकती हैं।
(iv) तापमान में परिवर्तन: बुझे हुए चूने के त्वरित चूने के पानी के बीच रासायनिक प्रतिक्रिया की विशेषता तापमान में परिवर्तन (जो तापमान में वृद्धि है) की विशेषता है।
जिंक ग्रेन्यूल्स और तनु सल्फ्यूरिक एसिड के बीच रासायनिक प्रतिक्रिया भी तापमान में बदलाव (जो तापमान में वृद्धि है) की विशेषता है।
(v) अवक्षेप का बनना : सल्फ्यूरिक अम्ल और बेरियम क्लोराइड विलयन के बीच रासायनिक अभिक्रिया में बेरियम सल्फेट का सफेद अवक्षेप बनता है।
BaCl2(aq) + H2SO4(aq) → BaSO4(s) (ppt) + 2HCl(aq)
रासायनिक समीकरण : रासायनिक अभिक्रिया को किसी पदार्थ के प्रतीकों और सूत्रों का प्रयोग करके प्रदर्शित करना रासायनिक समीकरण कहलाता है।
उदाहरण: A + B → C + D
इस समीकरण में, A और B को अभिकारक कहा जाता है और C और D को उत्पाद कहा जाता है। तीर रासायनिक प्रतिक्रिया की दिशा दिखाता है। शर्त, यदि कोई हो, आमतौर पर तीर के ऊपर लिखी जाती है।
जब हाइड्रोजन ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो यह पानी देता है। इस प्रतिक्रिया को निम्नलिखित रासायनिक समीकरण द्वारा दर्शाया जा सकता है:
हाइड्रोजन + ऑक्सीजन → जल
H2 + O2 → H2O
पहले समीकरण में शब्दों का प्रयोग किया जाता है और दूसरे में रासायनिक समीकरण को लिखने के लिए पदार्थों के प्रतीकों का प्रयोग किया जाता है। सुविधा के लिए, रासायनिक समीकरणों को दर्शाने के लिए पदार्थ के प्रतीक का उपयोग किया जाता है।
एक रासायनिक समीकरण एक संक्षिप्त और सूचनात्मक तरीके से रासायनिक प्रतिक्रिया को दर्शाने का एक तरीका है।
एक रासायनिक समीकरण को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: संतुलित रासायनिक समीकरण और असंतुलित रासायनिक समीकरण।
(A) संतुलित रासायनिक समीकरण: एक संतुलित रासायनिक समीकरण में प्रत्येक तत्व के परमाणुओं की संख्या दोनों पक्षों के बराबर होती है।
उदाहरण: Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2
(B) असंतुलित रासायनिक समीकरण: यदि अभिकारकों में प्रत्येक तत्व के परमाणुओं की संख्या उत्पाद में मौजूद प्रत्येक तत्व के परमाणुओं की संख्या के बराबर नहीं है, तो रासायनिक समीकरण को असंतुलित रासायनिक समीकरण कहा जाता है।
उदाहरण: Fe + H2O → Fe3O4 + H2
समीकरणों को अधिक जानकारीपूर्ण बनाने के लिए:
रासायनिक समीकरण में पदार्थों की भौतिक अवस्थाओं के प्रतीकों को लिखना:
पदार्थों की भौतिक अवस्थाओं को लिखने से एक रासायनिक समीकरण अधिक जानकारीपूर्ण हो जाता है।
गैसीय अवस्था को प्रतीक (g) द्वारा दर्शाया जाता है।
तरल अवस्था को प्रतीक (l) द्वारा दर्शाया जाता है।
ठोस अवस्था को चिन्ह (s) द्वारा लिखा जाता है।
जलीय विलयन चिन्ह (aq) द्वारा लिखा जाता है।
उस स्थिति को लिखना जिसमें प्रतिक्रिया होती है: स्थिति आमतौर पर रासायनिक समीकरण के तीर के ऊपर और/या नीचे लिखी जाती है।
इस प्रकार, पदार्थों की भौतिक अवस्था और प्रतिक्रिया की स्थिति के प्रतीकों को लिखकर, एक रासायनिक समीकरण को और अधिक जानकारीपूर्ण बनाया जा सकता है।
रासायनिक अभिक्रियाओं के प्रकार:
रासायनिक अभिक्रियाओं को निम्नलिखित प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है:
(i) संयोजन अभिक्रिया: वे अभिक्रियाएँ जिनमें दो या दो से अधिक अभिकारक मिलकर एक उत्पाद बनाते हैं, संयोजन अभिक्रियाएँ कहलाती हैं।
एक सामान्य संयोजन प्रतिक्रिया को यहां दिए गए रासायनिक समीकरण द्वारा दर्शाया जा सकता है:
A + B → AB
उदाहरण:
जब मैग्नीशियम को हवा (ऑक्सीजन) में जलाया जाता है, तो मैग्नीशियम ऑक्साइड बनता है। इस प्रतिक्रिया में, मैग्नीशियम ऑक्सीजन के साथ संयुक्त होता है।
Mg(s) + O2(g) → 2MgO(s)
मैग्नीशियम + ऑक्सीजन → मैग्नीशियम ऑक्साइड
(ii) अपघटन अभिक्रिया: वे अभिक्रियाएँ जिनमें एक यौगिक दो या दो से अधिक यौगिकों या तत्वों में विघटित होता है, अपघटन अभिक्रिया कहलाती है। एक अपघटन प्रतिक्रिया संयोजन प्रतिक्रिया के ठीक विपरीत है।
एक सामान्य अपघटन प्रतिक्रिया को निम्नानुसार दर्शाया जा सकता है:
AB → A + B
उदाहरण:
जब कैल्शियम कार्बोनेट को गर्म किया जाता है, तो यह कैल्शियम ऑक्साइड और कार्बन डाइऑक्साइड में विघटित हो जाता है।
CaCO3(s)+ गर्मी→ CaO(s) + CO2(g)
कैल्शियम कार्बोनेट → कैल्शियम ऑक्साइड + कार्बन डाइऑक्साइड
ऊष्मीय अपघटन: किसी पदार्थ को गर्म करने पर उसका अपघटन ऊष्मीय अपघटन कहलाता है।
उदाहरण: 2Pb(NO3)2(s) + ऊष्मा → 2PbO(s) + 4NO2(g) + O2(g)
इलेक्ट्रोलाइटिक अपघटन: ऐसी प्रतिक्रियाएं जिनमें यौगिक बिजली के गुजरने के कारण सरल यौगिकों में विघटित हो जाते हैं, इलेक्ट्रोलाइटिक अपघटन के रूप में जाने जाते हैं। इसे इलेक्ट्रोलिसिस के रूप में भी जाना जाता है।
फोटोलिसिस या फोटो अपघटन अभिक्रिया: वे अभिक्रियाएं जिनमें सूर्य के प्रकाश के कारण एक यौगिक विघटित होता है, फोटोलिसिस या फोटो अपघटन प्रतिक्रिया के रूप में जाना जाता है। फोटोग्राफिक पेपर में सिल्वर क्लोराइड का एक कोट होता है, जो सूरज की रोशनी के संपर्क में आने पर ग्रे हो जाता है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि सिल्वर क्लोराइड रंगहीन होता है जबकि सिल्वर एक धूसर धातु होता है।
(iii) विस्थापन अभिक्रिया: वे रासायनिक अभिक्रियाएँ जिनमें अधिक क्रियाशील तत्व किसी यौगिक से कम क्रियाशील तत्व को विस्थापित करता है, विस्थापन अभिक्रिया कहलाती है। विस्थापन अभिक्रियाओं को प्रतिस्थापन अभिक्रिया या एकल विस्थापन/प्रतिस्थापन अभिक्रिया के रूप में भी जाना जाता है।
एक सामान्य विस्थापन प्रतिक्रिया को एक रासायनिक समीकरण का उपयोग करके निम्नानुसार दर्शाया जा सकता है:
A + BC → AC + B
विस्थापन अभिक्रिया तभी होती है जब ‘A’, B से अधिक क्रियाशील हो। यदि ‘B’, ‘A’ से अधिक क्रियाशील हो, तो ‘A’ ‘C’ को ‘BC’ से विस्थापित नहीं करेगा और अभिक्रिया नहीं होगी।
उदाहरण:
जब जिंक हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो यह हाइड्रोजन गैस और जिंक क्लोराइड देता है।
Zn(s) + 2HCl(aq) → ZnCl2(aq) + H2(g)
(iv) द्विविस्थापन अभिक्रियाएँ: वे अभिक्रियाएँ जिनमें दो अभिकारकों के बीच आयनों का आदान-प्रदान होता है, नए यौगिक बनते हैं, द्विविस्थापन अभिक्रियाएँ कहलाती हैं।
AB + CD → AC + BD
उदाहरण:
जब बेरियम क्लोराइड का घोल सोडियम सल्फेट के घोल से प्रतिक्रिया करता है, तो सोडियम क्लोराइड के साथ बेरियम सल्फेट का सफेद अवक्षेप बनता है।
BaCl2(aq) + Na2SO4(aq) → BaSO4(s) (ppt) + 2NaCl(aq)
नोट: द्विविस्थापन अभिक्रिया जिसमें अवक्षेप बनता है, अवक्षेपण अभिक्रिया कहलाती है। उदासीनीकरण अभिक्रियाएँ भी द्विविस्थापन अभिक्रिया के उदाहरण हैं।
अवक्षेपण अभिक्रिया: वह अभिक्रिया जिसमें दो लवणों के जलीय विलयन के मिश्रण से अवक्षेप बनता है, अवक्षेपण अभिक्रिया कहलाती है।
उदासीनीकरण अभिक्रिया: वह अभिक्रिया जिसमें अम्ल क्षार के साथ अभिक्रिया करके आयनों के आदान-प्रदान द्वारा लवण और जल बनाता है, उदासीनीकरण अभिक्रिया कहलाती है।
(v) ऑक्सीकरण और कमी प्रतिक्रियाएं:
उपचयन: किसी यौगिक से ऑक्सीजन या अधात्विक तत्व का योग या हाइड्रोजन या धात्विक तत्व का निष्कासन उपचयन कहलाता है।
वे तत्व या यौगिक जिनमें ऑक्सीजन या अधात्विक तत्व मिलाया जाता है या हाइड्रोजन या धात्विक तत्व को हटा दिया जाता है, ऑक्सीकृत कहलाते हैं।
अपचयन : किसी यौगिक से हाइड्रोजन या धात्विक तत्व का योग या ऑक्सीजन या अधात्विक तत्व का निष्कासन अपचयन कहलाता है।
जिस यौगिक या तत्व का अपचयन होता है उसे अपचयन कहते हैं।
उपचयन और अपचयन एक साथ होते हैं।
अपचायक कारक:
वह पदार्थ जो उपचयन के लिए ऑक्सीजन देता है, उपचायक कहलाता है।
जो पदार्थ हाइड्रोजन को हटाता है उसे उपचायक भी कहते हैं।अपचायक कारक:
वह पदार्थ जो अपचयन के लिए हाइड्रोजन देता है, अपचायक कहलाता है।
जो पदार्थ ऑक्सीजन को हटाता है उसे अपचायक भी कहते हैं।वह अभिक्रिया जिसमें उपचयन और अपचयन दोनों एक साथ होते हैं, रेडॉक्स अभिक्रिया कहलाती है।
जब कॉपर ऑक्साइड को हाइड्रोजन के साथ गर्म किया जाता है, तो कॉपर धातु और हाइड्रोजन बनते हैं।
CuO + H2 → Cu + H2O
(i) इस अभिक्रिया में CuO, Cu में परिवर्तित हो रहा है। कॉपर ऑक्साइड से ऑक्सीजन निकाली जा रही है। किसी पदार्थ से ऑक्सीजन का निष्कासन अपचयन कहलाता है, इसलिए कॉपर ऑक्साइड कॉपर में अपचयित हो रहा है।
(ii) इस अभिक्रिया में H, H,O में परिवर्तित हो रहा है। हाइड्रोजन में ऑक्सीजन जोड़ा जा रहा है। किसी पदार्थ में ऑक्सीजन का योग ऑक्सीकरण कहलाता है, इसलिए हाइड्रोजन का जल में ऑक्सीकरण हो रहा है।
जो पदार्थ ऑक्सीकृत हो जाता है वह अपचायक है।
जो पदार्थ कम हो जाता है वह ऑक्सीकरण एजेंट है।(vi) ऊष्माक्षेपी और ऊष्माशोषी अभिक्रियाएं:
ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया: वह अभिक्रिया जिससे ऊर्जा उत्पन्न होती है ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया कहलाती है। अधिकांश अपघटन प्रतिक्रियाएं एक्ज़ोथिर्मिक हैं।
उदाहरण:
श्वसन एक अपघटन प्रतिक्रिया है जिसमें ऊर्जा निकलती है।
ऊष्माशोषी अभिक्रिया: वह रासायनिक अभिक्रिया जिसमें ऊष्मा ऊर्जा का अवशोषण होता है, ऊष्माशोषी अभिक्रिया कहलाती है।
उदाहरण: कैल्शियम कार्बोनेट का अपघटन।
रोज़मर्रा की ज़िंदगी में ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं के प्रभाव: जंग और बासीपन।
जंग: वातावरण में मौजूद ऑक्सीजन, पानी, एसिड, गैसों आदि के साथ उनकी प्रतिक्रिया के कारण धातुओं के उनके अवांछनीय यौगिकों में धीमी गति से रूपांतरण की प्रक्रिया को जंग कहा जाता है।
उदाहरण : लोहे में जंग लगना ।
जंग लगना: लोहा जब ऑक्सीजन और नमी के साथ प्रतिक्रिया करता है तो लाल पदार्थ बनता है जिसे जंग कहा जाता है।
लोहे में जंग लगना एक रेडॉक्स अभिक्रिया है।
जंग (जंग लगना) लोहे और स्टील की वस्तुओं और संरचनाओं जैसे रेलिंग, कार बॉडी, पुल और जहाजों आदि को कमजोर कर देती है और उनके जीवन को कम कर देती है।
जंग को रोकने के तरीके:-
पेंटिंग करके।
ग्रीसिंग और तेल लगाकर।
गैल्वनीकरण द्वारा।तांबे का क्षरण: तांबे की वस्तुएं कुछ समय बाद अपनी चमक खो देती हैं क्योंकि इन वस्तुओं की सतह हवा के संपर्क में आने पर मूल कॉपर कार्बोनेट, CuCO3.Cu (OH)2 की हरी कोटिंग प्राप्त कर लेती है।
चांदी की धातु का क्षरण: हवा में मौजूद H2S गैस की क्रिया से चांदी की धातु की सतह पर काले सिल्वर सल्फाइड (Ag2S) की परत बनने के कारण, हवा के संपर्क में आने पर चांदी की धातु की सतह धूमिल (नीरस हो जाती है) हो जाती है।
बासीपन: वसा और तेल युक्त खाद्य पदार्थों का स्वाद और गंध तब बदल जाता है जब उन्हें लंबे समय तक हवा में छोड़ दिया जाता है। इसे रैन्सिडिटी कहते हैं। यह खाद्य पदार्थों में मौजूद वसा और तेल के ऑक्सीकरण के कारण होता है।
बदहजमी से बचने के उपाय :
एंटी-ऑक्सीडेंट मिलाकर।
वैक्यूम पैकिंग।
हवा को नाइट्रोजन से बदलना।
खाद्य पदार्थों का प्रशीतन।