Chapter No. 1
रासायनिक अभिक्रियाएं एवं समीकरण Chemical reactions and equations
Unit- 4
-:अभ्यास प्रश्नों के हल:-
प्रश्न: 1. नीचे दी गयी अभिक्रिया के संबंध में कौन सा कथन असत्य है?
2PbO(s) + C (s) → 2Pb(s) + CO2(g)
(a) सीसा अपचयित होता है।
(b) कार्बन डाइऑक्साइड उपचयित हो रहा है।
(c) कार्बन उपचयित हो रहा है।
(d) लेड ऑक्साइड अपचयित हो रहा है।
(i) (a) एवं (b)
(ii) (a) एवं (c)
(iii) (a), (b) एवं (c)
(iv) सभी
प्रश्न 2. Fe2O3 + 2Al → Al2O3 + 2Fe
ऊपर दी गयी अभिक्रिया किस प्रकार की है:
(a) संयोजन अभिक्रिया
(b) द्विविस्थापन अभिक्रिया
(c) वियोजन अभिक्रिया
(d) विस्थापन अभिक्रिया
उत्तर: (d) विस्थापन अभिक्रिया
प्रश्न 3. लौह चूर्ण पर तनु हाइड्रोक्लोरिक अम्ल डालने से क्या होता है? सही उत्तर पर निशान लगाइए।
(a) हाइड्रोजन गैस एवं आयरन क्लोराइड बनता है।
(b) क्लोरीन गैस एवं आयरन हाइड्रोक्साइड बनता है।
(c) कोई अभिक्रिया नहीं होती है।
(d) आयरन लवण एवं जल बनता है।
उत्तर: (a) हाइड्रोजन गैस एवं आयरन क्लोराइड बनता है।
प्रश्न संख्या :4. संतुलित रासायनिक समीकरण क्या है? रासायनिक समीकरण को संतुलित करना क्यों आवश्यक है?
उत्तर: संतुलित रासायनिक समीकरण ऐसी रासायनिक समीकरण जिनके अभिकारकों (reactants)का कुल द्रव्यमान (total mass) उत्पादों(products) के कुल द्रव्यमान (total mass) के बराबर होता है अथवा जिसमें अभिकारकों(reactants) तथा उत्पादों (products)में परमाणुओं की संख्या(number of atoms) बराबर होती है ।संतुलित रासायनिक समीकरण (balanced chemical equation) कहलाती है।
रासायनिक समीकरण को संतुलित करने की आवश्यकता
किसी भी रासायनिक समीकरण को संतुलित करना इसलिए आवश्यक है क्योंकि द्रव्यमान संरक्षण(law of conservation of mass) के नियमानुसार ना तो रासायनिक अभिक्रिया में द्रव्यमान(mass) का निर्माण(created) होता है और ना ही विनाश(destroyed) होता है इसलिए रासायनिक समीकरण में अभिकारकों तथा उत्पादों का परमाणु द्रव्यमान समान होना चाहिए साथ ही अभिकारकों तथा उत्पादों में परमाणु संख्या भी समान होनी चाहिए।
प्रश्न संख्या: 5. निम्न कथनों को रासायनिक समीकरण के रूप में परिवर्तित कर उन्हें संतुलित कीजिए।
(a) नाइट्रोजन हाइड्रोजन गैस से संयोग करके अमोनिया बनाता है।
उत्तर:
N₂(g) + 3H₂(g) → 2NH₃(g)
नाइट्रोजन हाइड्रोजन अमोनिया
(b) हाइड्रोजन सल्फाइड गैस का वायु में दहन होने पर जल एवं सल्फर डाइऑक्साइड बनता है।
उत्तर:
H₂S(g) + 3O₂(g) → 2SO₂(g) + 2H₂O(l)
हाइड्रोजन सल्फाइड ऑक्सीजन सल्फर डाइऑक्साइड जल
(c) ऐलुमिनियम सल्फेट के साथ अभिक्रिया कर बेरियम क्लोराइड, ऐलुमिनियम क्लोराइड एवं बेरियम सल्फेट का अवक्षेप बनता है।
उत्तर:
3BaCl(aq) + Al₂(SO₄)₃(aq) → 3BaSO₄(s) + 2AlCl₃(aq)
बेरियम क्लोराइड ऐलुमिनियम सल्फेट बेरियम सल्फेट ऐलुमिनियम क्लोराइड
(d) पोटैशियम धातु जल के साथ अभिक्रिया करके पोटैशियम हाइड्रॉक्साइड एवं हाइड्रोजन गैस देती है।
उत्तर:
2K(s) + 2H₂O(l) → 2KOH(aq) + H₂(g)
पोटैशियम जल पोटैशियम हाइड्रॉक्साइड हाइड्रोजन
प्रश्न 6 : निम्न रासायनिक समीकरणों को संतुलित कीजिए:
(a) HNO3 + Ca(OH) 2 → Ca(NO3)2 + H2O
उत्तर:
2HNO3 + Ca(OH)2 → Ca(NO3)2 + 2H2O
(b) NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + H2O
उत्तर:
2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O
(c) NaCl + AgNO3 → AgCl + NaNO3
उत्तर:
NaCl + AgNO3 → AgCl + NaNO3
(d) BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 + HCl
उत्तर:
BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 + 2HCl
प्रश्न 7 : निम्न अभिक्रियाओं के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण लिखिए:
(a) कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड + कार्बन डाइऑक्साइड → कैल्शियम कार्बोनेट + जल
उत्तर:
Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O
(b) जिंक + सिल्वर नाइट्रेट → जिंक नाइट्रेट + सिल्वर
उत्तर:
Zn + 2AgNO₃ → Zn(NO₃)₂ +2Ag
(c) ऐलुमिनियम + कॉपर क्लोराइड → ऐलुमिनियम क्लोराइड + कॉपर
उत्तर:
2Al + 3CuCl₂ → 2AgCl₃ + 3Cu
(d) बेरियम क्लोराइड + पोटैशियम सल्फेट → बेरियम सल्फेट + पोटैशियम क्लोराइड
उत्तर:
BaCl₂ + K₂SO₄ → BaSO₄ + 2KCl
प्रश्न 8 : निम्न अभिक्रियाओं के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण लिखिए एवं प्रत्येक अभिक्रिया का प्रकार बताइए।
(a) पोटैशियम ब्रोमाइड (aq) + बेरियम आयोडाइड (aq) → पोटैशियम आयोडाइड (aq) + बेरियम ब्रोमाइड(s)
उत्तर:
2KBr(aq) + BaCl₂(aq) → 2KI(aq) + BaBr₂(s)
यह द्विविस्थापन अभिक्रिया (Double displacement reaction) है।
(b) जिंक कार्बोनेट (s) → जिंक ऑक्साइड (s) + कार्बन डाइऑक्साइड (g)
उत्तर:
ZnCO₃(s) → ZnO(s) + CO₂(g)
यह विस्थापन अभिक्रिया (Displacement reaction) है।
(c) हाइड्रोजन (g) + क्लोरीन (g) → हाइड्रोजन क्लोराइड (g)
उत्तर:
H₂(g) + Cl₂(g) → 2HCl(g)
यह एक संयोजन अभिक्रिया (Combination reaction) है।
(d) मैग्निशियम (s) + हाइड्रोक्लोरिक अम्ल (aq) → मैग्निशियम क्लोराइड (aq) + हाइड्रोजन (g)
उत्तर:
Mg(g) + 2HCl(aq) → MgCl₂(aq) + H₂(g)
यह विस्थापन अभिक्रिया (Displacement reaction) है।
प्रश्न 9 : उष्माक्षेपी एवं उष्माशोषी अभिक्रिया का क्या अर्थ है? उदाहरण दीजिए।
उत्तर:
ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया वह रसायनिक अभिक्रिया जिसमें अभिक्रिया के बाद ऊष्मा का उत्सर्जन (Evolve) होता है, ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया (Exothermic Reaction) कह लाती हैं।
उदाहरण:
जब बिना बुझा चूना (Quick Lime) जल के साथ अभिक्रिया करता है, तो अभिक्रिया के बाद बुझा हुआ चूना (Slaked Lime) बनता है, तथा ऊष्मा उत्सर्जित होती है।
CaO(s) + H₂O(l) → Ca(OH)₂(aq) + ऊष्मा
ऊष्माशोषी अभिक्रिया: वह रसायनिक अभिक्रिया जिसमें अभिक्रिया के बाद ऊष्मा का अवशोषण होता है,ऊष्माशोषी अभिक्रिया(Endothermic Reaction) कहलाती है।
उदाहरण:
जब नाइट्रोजन (Nitrogen) को ऑक्सीजन(Oxygen) की उपस्थिति में उच्च ताप पर गर्म किया जाता है तो नाइट्रिक ऑक्साइड(Nitric oxide) बनता है तथा ऊष्मा(heat) वातावरण से अवशोषित(absorb) की जाती है।
N₂ (g) + O₂ (g) → 2NO(g ) - Heat
प्रश्न 10 : श्वसन को ऊष्माशोषी अभिक्रिया अभिक्रिया क्यों कहते हैं? वर्णन कीजिए।
उत्तर: श्वसन(respiration) एक ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया (Exothermic reaction) है क्योंकि श्वसन में ली गई ऑक्सीजन भोजन के पाचन से प्राप्त ग्लूकोस से अभिक्रिया करके ऊर्जा उत्पन्न करती है इसलिए श्वसन एक ऊष्माक्षेपीअभिक्रिया (Exothermic reaction) का उदाहरण है।
C₆H₁₂O₆(aq) + 6O₂(g) → 6CO₂(g) + 6H₂O(l) + ऊर्जा
प्रश्न 11 : वियोजन अभिक्रिया को संयोजन अभिक्रिया के विपरीत क्यों कहा जाता है? इन अभिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखिए।
उत्तर: वियोजन अभिक्रिया में (Decomposition reaction) एक यौगिक दो या दो से अधिक तत्वों में विघटित होता है, जबकि संयोजन अभिक्रिया(Combination reaction) में दो या दो से अधिक अभिकारक मिलकर, एकल उत्पाद का निर्माण करते हैं। इसलिए वियोजन अभिक्रिया को संयोजन अभिक्रिया के विपरीत कहा जाता है।
उदाहरण
वियोजन अभिक्रिया
जब कैल्शियम कार्बोनेट (calcium carbonate) को गर्म किया जाता है, तो यह कैल्शियम ऑक्साइड (calcium oxide) तथा कार्बन डाइऑक्सइड (carbon dioxide) में वियोजित हो जाता।
संयोजन अभिक्रिया
जब मैग्नीशियम रिबन (Mg) को हवा की उपस्थिति में जलाया जाता है, तो एकल उत्पाद (Single product) मैग्नीशियम ऑक्साइड बनता है।
2 Mg (s) + O₂ (g) → 2MgO (s)
प्रश्न 12 : उन वियोजन अभिक्रियाओं के एक-एक समीकरण लिखिए जिनमें ऊष्मा, प्रकाश एवं विद्युत के रूप में उर्जा प्रदान की जाती है।
उत्तर:
ऊष्मीय वियोजन जब कैल्शियम कार्बोनेट (calcium carbonate) को गर्म किया जाता है, तो यह कैल्शियम ऑक्साइड(calcium oxide) quick lime तथा कार्बन डाइऑक्सइड (carbon dioxide) में वियोजित हो जाता।
प्रकाशीय वियोजन हल्के पीले रंग के सिल्वर ब्रोमाइड AgBr को प्रकाश में रखने पर यह भूरे सफेद (Greyish white) रंग के सिल्वर (Ag) धातु तथा ब्रोमीन (Br₂)वाष्प में वियोजित हो जाता है ।
प्रश्न 13 : विस्थापन एवं द्विविस्थापन अभिक्रियाओं में क्या अंतर है? इन अभिक्रियाओं के समीकरण लिखिए।
उत्तर: वह रासायनिक अभिक्रिया जिसमें अधिक सक्रिय तत्व(more reactive element) , कम सक्रिय तत्व (less reactive element) को उसके जलीय विलयन (aqueous solution) से विस्थापित कर देता है, विस्थापन अभिक्रिया (displacement reaction)कह लाती है।
उदाहरण-
जब कॉपर सल्फेट (copper sulphate) के विलयन में लोहे की धातु (iron metal)को रखा जाता है तो आयरन सल्फेट (iron sulphate) का विलयन तथा कॉपर (copper)धातु प्राप्त होती है ।इस अभिक्रिया में अधिक सक्रीय आयरन कम सक्रीय कॉपर को उसके विलयन से विस्थापित(Displace) कर देता है।
CuSO₄ (aq) + Fe(s) → FeSO₄ (aq) + Cu(s)
जबकि वह रासायनिक अभिक्रिया जिसमें अभिकारकों में आयनों (ion)का परस्पर स्थानांतरण(exchange) होता है, द्विविस्थापन अभिक्रिया (Double Displacement Reaction) कह लाती है।
उदाहरण
जब बेरियम क्लोराइड (barium chloride) के विलयन को कॉपर सल्फेट (copper sulphate) के विलयन में डाला जाता है तो बेरियम सल्फेट (barium sulphate) का सफ़ेद अवक्षेप तथा कॉपर क्लोराइड(copper chloride) का विलयन प्राप्त होता है। इस अभिक्रिया में बेरियम क्लोराइड (barium chloride) तथा कॉपर सल्फेट (copper sulphate) के बीच आयनों का आदान प्रदान होता है।
BaCl₂ (aq) + CuSO₄(aq) → BaSO₄ (s) + CuCl₂(aq)
प्रश्न 14 : सिल्वर के शोधन में, सिल्वर नाइट्रेट के विलयन से सिल्वर प्राप्त करने के लिए कॉपर धातु द्वारा विस्थापन किया जाता है। इस प्रक्रिया के लिए अभिक्रिया लिखिए।
उत्तर:
जब कॉपर घातु को सिल्वर नाइट्रेट के घोल में डुबाया जाता है, तो अधिक सक्रिय कॉपर , सिल्वर नाइट्रेट से सिल्वर को विस्थापित कर देता है,तथा कॉपर नाइट्रेट बनाता है।
2AgNO₃(aq) + Cu(s) → Cu(NO₃)₂(aq) + 2Ag(s)
प्रश्न 15: अवक्षेपण अभिक्रिया से आप क्या समझते हैं? उदाहरण देकर समझाइए।
उत्तर:
वह रासायनिक अभिक्रिया जिसमें उत्पाद अवक्षेप के रूप में प्राप्त होता है अवक्षेपण अभिक्रिया कहलाती है।
उदाहरण:
जब बेरियम क्लोराइड के घोल में सोडियम सल्फेट के घोल को मिलाया जाता है, तो बेरियम सल्फेट अवक्षेप के रूप में तथा सोडियम क्लोराइड का घोल बनता है।
BaCl₂(aq) + Na₂SO₄(aq) → BaSO₄(s)↓ + 2NaCl(aq)
प्रश्न 16 : ऑक्सीजन के योग या ह्रास के आधार पर निम्न पदों की व्याख्या कीजिए। प्रत्येक के लिए दो उदाहरण दीजिए।
(a) उपचयन
(b) अपचयन
उत्तर:
(a) उपचयन
वह रासायनिक अभिक्रिया जिसमें किसी पदार्थ का ऑक्सीजन के साथ संयोग (addition)होता है, अथवा किसी पदार्थ से हाइड्रोजन पृथक (removal) होती है उपचयनअभिक्रिया (Oxidation reaction ) कहलाती हैं।
उदाहरण
1- कार्बन तथा ऑक्सीजन के बीच होने वाली अभिक्रिया के बाद कार्बन डाइऑक्साइड गैस बनती है , इस अभिक्रिया में कार्बन के साथ ऑक्सीजन का संयोग होता है अतः कार्बन का उपचयन (Oxidation) होता है।
C (s) + O₂ (g) → CO₂ (g)
2 अभिक्रिया के बाद हाइड्रोजन सल्फाइड से हाइड्रोजन पृथक हो जाता है। अतः यहाँ हाइड्रोजन सल्फाइड का उपचयन (Oxidation) हो रहा है।
H₂S(g) → H₂(g) + S(g)
(b) अपचयन
वह रासायनिक अभिक्रिया जिसमें किसी पदार्थ से ऑक्सीजन पृथक (remove) होती है , अथवा किसी पदार्थ में हाइड्रोजन का संयोग (addition) होता है ,अपचयन अभिक्रिया (reduction reaction)कह लाती है।
उदाहरण
1 मैग्नीशियम ऑक्साइड से ऑक्सीजन पृथक होने पर मैग्नीशियम तथा ऑक्सीजन प्राप्त होती है।
2 MgO (s) → 2Mg (s) + O₂(g)
2 क्लोरीन , हाइड्रोजन से संयोग करके हाइड्रोक्लोरिक अम्ल बनाता है।
H₂(g) + Cl₂(g) → 2HCl(g)
प्रश्न 17 : एक भूरे रंग का चमकदार तत्व 'X' को वायु की उपस्थिति में गर्म करने पर वह काले रंग का हो जाता है। इस तत्व 'X' एवं उस काले रंग के यौगिक का नाम बताइए।
उत्तर: तत्व 'X' कॉपर है। कॉपर को जब वायु की उपस्थिति में गर्म किया जाता है, तो कॉपर ऑक्साइड बनाता है, जो काले रंग का होता है।
2Cu + O₂ → 2CuO
प्रश्न 18: लोहे की वस्तुओं को हम पेंट क्यों करते हैं?
उत्तर: जब लोहे की वस्तुएँ अधिक समय तक खुले स्थान में रखी रहती है, तो वायु की ऑक्सीजन तथा नमी से संक्षारित होने लगती है , जिससे लोहे से बने वस्तुओं पर आयरन ऑक्साइड परत चढ़ने लगती है, जो जंग कहलाता है।
अत: जंग से बचाने के लिये लोहे से बनी वस्तुओं को पेंट किया जाता है। पेंट की परत लोहे से बनी वस्तुओं को हवा में उपस्थित ऑक्सीजन तथा नमी के संपर्क में आने से रोकती है, जिससे लोहे से बनी वस्तुएँ जंग लगने से सुरक्षित रहती हैं ।
प्रश्न 19: तेल एवं वसायुक खाद्य पदार्थों को नाइट्रोजन से प्रभावित क्यों किया जाता है?
उत्तर: तेल एवं वसायुक्त खाद्य पदार्थ हवा में उपस्थित ऑक्सीजन से संयोग कर उपचयित हो जाता है, जिससे उसका स्वाद खराब हो जाता है, तथा वह खाने योग्य नहीं रह जाता है। इसे विकृतगंधिता कहते हैं।
अत: तेल एवं वसायुक्त पदार्थों को उपचयित होने से बचाने के लिए इनकी थैलियों से ऑक्सीजन हटाकर इनमें नाइट्रोजन जैसी कम सक्रिय गैस से प्रभावित कर दिया जाता है।
प्रश्न 20: निम्न पदों का वर्णन कीजिए तथा प्रत्येक का एक एक उदारण दीजिए।
(a) संक्षारण
(b) विकृतगंधिता
उत्तर:
(a) संक्षारण
(b) विकृतगंधिता(Rancidity)
