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अध्याय 1 · रसायन विज्ञान

रासायनिक अभिक्रियाएँ एवं समीकरण

Chemical Reactions and Equations

1. रासायनिक अभिक्रिया क्या है? — Introduction to Chemical Reactions

जब किसी पदार्थ में रासायनिक परिवर्तन होता है तो उसे रासायनिक अभिक्रिया (Chemical Reaction) कहते हैं। इस प्रक्रिया में एक या अधिक पदार्थ (अभिकारक/Reactants) मिलकर नए पदार्थ (उत्पाद/Products) बनाते हैं।

रासायनिक अभिक्रिया के संकेत (Signs of Chemical Reaction):

  • रंग में परिवर्तन (Change in colour) — जैसे: कटे हुए सेब का भूरा होना
  • गैस का निकलना (Evolution of gas) — जैसे: जिंक + हाइड्रोक्लोरिक अम्ल से H₂ गैस
  • ताप में परिवर्तन (Change in temperature) — ऊष्मा का अवशोषण या उत्सर्जन
  • अवक्षेप का बनना (Formation of precipitate) — जैसे: Na₂SO₄ + BaCl₂ से BaSO₄ का सफेद अवक्षेप
  • अवस्था में परिवर्तन (Change in state) — ठोस से द्रव, द्रव से गैस आदि

2. रासायनिक समीकरण — Chemical Equations

रासायनिक अभिक्रिया को संकेतों और सूत्रों की सहायता से लिखना रासायनिक समीकरण कहलाता है।

शब्द समीकरण (Word Equation):

  • मैग्नीशियम + ऑक्सीजन → मैग्नीशियम ऑक्साइड

संतुलित रासायनिक समीकरण (Balanced Chemical Equation):

  • 2Mg + O₂ → 2MgO

संतुलित समीकरण (Balanced equation) — वह समीकरण जिसमें अभिकारक और उत्पाद दोनों ओर प्रत्येक तत्व के परमाणुओं की संख्या समान हो। यह द्रव्यमान संरक्षण के नियम (Law of Conservation of Mass) पर आधारित है।

समीकरण में प्रयुक्त प्रतीक:

  • (s) — ठोस (Solid)
  • (l) — द्रव (Liquid)
  • (g) — गैस (Gas)
  • (aq) — जलीय विलयन (Aqueous solution)
  • — गैस का निकलना
  • — अवक्षेप बनना

3. रासायनिक अभिक्रियाओं के प्रकार — Types of Chemical Reactions

3.1 संयोजन अभिक्रिया (Combination Reaction)

जब दो या अधिक पदार्थ मिलकर एक नया उत्पाद बनाते हैं।

उदाहरण:

  • 2Mg + O₂ → 2MgO (मैग्नीशियम का दहन)
  • CaO + H₂O → Ca(OH)₂ (बुझे हुए चूने का बनना — ऊष्माक्षेपी)
  • C + O₂ → CO₂ (कोयले का दहन)

3.2 वियोजन/अपघटन अभिक्रिया (Decomposition Reaction)

जब एक पदार्थ टूटकर दो या अधिक उत्पाद बनाता है। यह संयोजन अभिक्रिया के विपरीत है।

प्रकार एवं उदाहरण:

  • ऊष्मीय वियोजन (Thermal decomposition): 2FeSO₄(s) → Fe₂O₃(s) + SO₂(g) + SO₃(g)
  • विद्युत अपघटन (Electrolysis): 2H₂O(l) → 2H₂(g) + O₂(g)
  • प्रकाशीय वियोजन (Photochemical): 2AgCl(s) → 2Ag(s) + Cl₂(g) [सूर्य के प्रकाश में]
  • ऊष्मीय वियोजन: CaCO₃(s) → CaO(s) + CO₂(g) [चूना पत्थर का विघटन]

3.3 विस्थापन अभिक्रिया (Displacement Reaction)

जब कोई अधिक क्रियाशील तत्व किसी कम क्रियाशील तत्व को उसके यौगिक के विलयन से विस्थापित कर देता है।

उदाहरण:

  • Fe(s) + CuSO₄(aq) → FeSO₄(aq) + Cu(s)
  • Zn(s) + CuSO₄(aq) → ZnSO₄(aq) + Cu(s)
  • Pb(s) + CuCl₂(aq) → PbCl₂(aq) + Cu(s)

3.4 द्विविस्थापन अभिक्रिया (Double Displacement Reaction)

जब दो यौगिकों के बीच आयनों का आदान-प्रदान होता है और एक अवक्षेप (precipitate) बनता है।

उदाहरण:

  • Na₂SO₄(aq) + BaCl₂(aq) → BaSO₄↓(s) + 2NaCl(aq)
  • NaOH(aq) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H₂O(l) [उदासीनीकरण]

3.5 उपचयन-अपचयन अभिक्रिया (Redox Reaction)

जिस अभिक्रिया में उपचयन (Oxidation — ऑक्सीजन प्राप्त करना / हाइड्रोजन खोना) और अपचयन (Reduction — ऑक्सीजन खोना / हाइड्रोजन प्राप्त करना) दोनों एक साथ होते हैं।

उदाहरण:

  • CuO + H₂ → Cu + H₂O
  • यहाँ CuO का अपचयन होता है (ऑक्सीजन खोता है → Cu बनता है)
  • H₂ का उपचयन होता है (ऑक्सीजन प्राप्त करता है → H₂O बनता है)
  • CuO = उपचायक (Oxidising agent), H₂ = अपचायक (Reducing agent)

4. ऊष्माक्षेपी एवं ऊष्माशोषी अभिक्रियाएँ

ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया (Exothermic Reaction):

  • जिसमें ऊष्मा उत्सर्जित (निकलती) होती है
  • उदाहरण: CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(g) + ऊष्मा
  • CaO + H₂O → Ca(OH)₂ + ऊष्मा
  • श्वसन (Respiration) भी ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया है

ऊष्माशोषी अभिक्रिया (Endothermic Reaction):

  • जिसमें ऊष्मा अवशोषित होती है
  • उदाहरण: 2AgBr(s) → 2Ag(s) + Br₂(g) [सूर्य के प्रकाश में]
  • N₂(g) + O₂(g) → 2NO(g) — ऊष्मा अवशोषित

5. संक्षारण और विकृतगंधिता

संक्षारण (Corrosion)

जब कोई धातु अपने आस-पास की नमी, अम्ल, ऑक्सीजन आदि से अभिक्रिया करके क्षय हो जाती है तो इसे संक्षारण कहते हैं।

उदाहरण:

  • लोहे पर जंग लगना: 4Fe + 3O₂ + xH₂O → 2Fe₂O₃·xH₂O (भूरा जंग)
  • ताँबे पर हरी परत: Cu + O₂ + CO₂ + H₂O → CuCO₃·Cu(OH)₂
  • चाँदी का काला पड़ना: Ag + H₂S → Ag₂S (काली परत)

विकृतगंधिता (Rancidity)

जब वसा और तेल युक्त खाद्य पदार्थ उपचयित (oxidised) होकर खराब हो जाते हैं, उनका स्वाद और गंध बदल जाती है, तो इसे विकृतगंधिता कहते हैं।

विकृतगंधिता रोकने के उपाय:

  • प्रतिऑक्सीकारक (Antioxidants) मिलाना — जैसे BHA, BHT
  • वायुरोधी बर्तनों (Airtight containers) में रखना
  • नाइट्रोजन गैस भरकर पैकिंग (Nitrogen flushing)
  • रेफ्रिजरेटर में रखना (कम तापमान)

⚡ मुख्य बिंदु एवं सूत्र — Key Points & Formulas

📌 अभिक्रियाओं के प्रकार — सारांश

  • संयोजन (Combination): A + B → AB (दो या अधिक पदार्थ मिलकर एक बनाते हैं)
  • वियोजन (Decomposition): AB → A + B (एक पदार्थ टूटकर दो या अधिक बनते हैं)
  • विस्थापन (Displacement): A + BC → AC + B (अधिक क्रियाशील तत्व कम क्रियाशील को हटाता है)
  • द्विविस्थापन (Double Displacement): AB + CD → AD + CB (आयनों का आदान-प्रदान)
  • रेडॉक्स (Redox): उपचयन + अपचयन साथ-साथ होते हैं

📌 समीकरण संतुलित करने के नियम

  • द्रव्यमान संरक्षण का नियम (Law of Conservation of Mass) — "अभिक्रिया में द्रव्यमान न बनता है, न नष्ट होता है"
  • दोनों ओर प्रत्येक तत्व के परमाणुओं की संख्या समान होनी चाहिए
  • Hit and Trial Method — सबसे जटिल अणु से शुरू करें
  • सूत्र कभी न बदलें, केवल गुणांक (coefficient) बदलें

📌 महत्वपूर्ण रासायनिक समीकरण

  • संयोजन: 2Mg + O₂ → 2MgO
  • संयोजन: CaO + H₂O → Ca(OH)₂
  • वियोजन (ऊष्मीय): 2FeSO₄ → Fe₂O₃ + SO₂ + SO₃
  • वियोजन (ऊष्मीय): CaCO₃ → CaO + CO₂
  • वियोजन (विद्युत): 2H₂O → 2H₂ + O₂
  • वियोजन (प्रकाशीय): 2AgCl → 2Ag + Cl₂
  • विस्थापन: Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu
  • द्विविस्थापन: Na₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄↓ + 2NaCl
  • रेडॉक्स: CuO + H₂ → Cu + H₂O
  • दहन: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O
  • जंग: 4Fe + 3O₂ + xH₂O → 2Fe₂O₃·xH₂O

📌 उपचयन और अपचयन — पहचान

  • उपचयन (Oxidation): ऑक्सीजन प्राप्त करना या हाइड्रोजन खोना
  • अपचयन (Reduction): ऑक्सीजन खोना या हाइड्रोजन प्राप्त करना
  • उपचायक (Oxidising agent): जो स्वयं अपचयित हो और दूसरे का उपचयन करे
  • अपचायक (Reducing agent): जो स्वयं उपचयित हो और दूसरे का अपचयन करे

📌 ऊष्माक्षेपी vs ऊष्माशोषी

  • ऊष्माक्षेपी (Exothermic): ऊष्मा निकलती है — दहन, श्वसन, CaO + H₂O
  • ऊष्माशोषी (Endothermic): ऊष्मा अवशोषित होती है — प्रकाश संश्लेषण, 2AgBr → 2Ag + Br₂

📌 संक्षारण एवं विकृतगंधिता

  • संक्षारण: धातुओं का नमी व ऑक्सीजन से क्षय (जैसे जंग लगना)
  • विकृतगंधिता: वसायुक्त भोज्य पदार्थों का उपचयन से खराब होना
  • बचाव: गैल्वेनीकरण, पेंटिंग, तेल लगाना, वायुरोधी पैकेजिंग, नाइट्रोजन फ्लशिंग

📖 NCERT पाठ्यपुस्तक प्रश्न-उत्तर — Solutions

पाठगत प्रश्न (In-Text Questions)

प्रश्न 1: वायु में मैग्नीशियम रिबन को जलाने पर क्या होता है?

मैग्नीशियम रिबन वायु में जलाने पर श्वेत चमकदार ज्वाला के साथ जलता है और सफेद पाउडर (MgO) बनाता है।

समीकरण: 2Mg(s) + O₂(g) → 2MgO(s)

यह एक संयोजन अभिक्रिया है।

प्रश्न 2: किसी पदार्थ 'X' का विलयन श्वेत दीवार की पुताई के लिए प्रयोग होता है। गर्म करने पर यह पदार्थ 'Y' बनता है जो जल से क्रिया कर X बनाता है। X और Y की पहचान करें।

X = कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड Ca(OH)₂ (बुझा हुआ चूना / Slaked lime)

Y = कैल्शियम ऑक्साइड CaO (बिना बुझा चूना / Quick lime)

अभिक्रियाएँ:

  • Ca(OH)₂ → CaO + H₂O (गर्म करने पर)
  • CaO + H₂O → Ca(OH)₂ (जल से क्रिया)
प्रश्न 3: Fe₂O₃ + 2Al → Al₂O₃ + 2Fe — इस अभिक्रिया के प्रकार बताइए।

यह विस्थापन अभिक्रिया (Displacement Reaction) है क्योंकि अल्युमीनियम (Al) अधिक क्रियाशील होने के कारण आयरन (Fe) को Fe₂O₃ से विस्थापित करता है।

इसे थर्माइट अभिक्रिया (Thermite Reaction) भी कहते हैं जिसका उपयोग रेल की पटरियों की वेल्डिंग में किया जाता है।

प्रश्न 4: हाइड्रोजन के पास ऑक्सीजन आई और उपचयन-अपचयन अभिक्रिया हुई — CuO + H₂ → Cu + H₂O। इसमें किसका उपचयन और किसका अपचयन हुआ?

CuO का अपचयन — CuO से ऑक्सीजन निकली और Cu बना (ऑक्सीजन खोना = अपचयन)

H₂ का उपचयन — H₂ ने ऑक्सीजन प्राप्त की और H₂O बना (ऑक्सीजन प्राप्त करना = उपचयन)

अतः यह रेडॉक्स अभिक्रिया है।

प्रश्न 5: श्वसन को ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया क्यों कहते हैं?

श्वसन में हम भोजन (ग्लूकोज़) को ऑक्सीजन की उपस्थिति में तोड़ते हैं जिससे ऊर्जा (ऊष्मा) उत्सर्जित होती है:

C₆H₁₂O₆(aq) + 6O₂(g) → 6CO₂(g) + 6H₂O(l) + ऊर्जा

चूँकि इस अभिक्रिया में ऊष्मा निकलती है, इसलिए यह ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया (Exothermic Reaction) है।

प्रश्न 6: वियोजन अभिक्रिया को संयोजन अभिक्रिया के विपरीत क्यों कहा जाता है?

संयोजन अभिक्रिया में दो या अधिक पदार्थ मिलकर एक उत्पाद बनाते हैं: A + B → AB

वियोजन अभिक्रिया में एक पदार्थ टूटकर दो या अधिक उत्पाद बनाता है: AB → A + B

अतः वियोजन, संयोजन का ठीक उल्टा है।

प्रश्न 7: विस्थापन और द्विविस्थापन अभिक्रियाओं में क्या अंतर है?

विस्थापन अभिक्रिया: एक अधिक क्रियाशील तत्व किसी कम क्रियाशील तत्व को उसके विलयन से हटाता है।

उदाहरण: Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

द्विविस्थापन अभिक्रिया: दो यौगिकों के बीच आयनों का आदान-प्रदान होता है और अवक्षेप बनता है।

उदाहरण: Na₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄↓ + 2NaCl

प्रश्न 8: AgNO₃ विलयन में तांबे की छड़ डुबोने पर विलयन का रंग नीला क्यों हो जाता है?

तांबा (Cu) चाँदी (Ag) से अधिक क्रियाशील है, इसलिए Cu, Ag को विस्थापित करता है:

Cu(s) + 2AgNO₃(aq) → Cu(NO₃)₂(aq) + 2Ag(s)

Cu(NO₃)₂ (कॉपर नाइट्रेट) बनने से विलयन का रंग नीला हो जाता है और चाँदी (Ag) ठोस रूप में जमा हो जाती है।

अभ्यास प्रश्न (Exercise Questions)

प्रश्न 9: निम्नलिखित अभिक्रियाओं को संतुलित करें: (a) HNO₃ + Ca(OH)₂ → Ca(NO₃)₂ + H₂O

संतुलित समीकरण:

2HNO₃ + Ca(OH)₂ → Ca(NO₃)₂ + 2H₂O

प्रश्न 10: निम्न अभिक्रिया को संतुलित करें: NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂O

संतुलित समीकरण:

2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂O

प्रश्न 11: BaCl₂ + Al₂(SO₄)₃ → BaSO₄ + AlCl₃ को संतुलित करें।

संतुलित समीकरण:

3BaCl₂ + Al₂(SO₄)₃ → 3BaSO₄ + 2AlCl₃

प्रश्न 12: निम्नलिखित अभिक्रियाओं के प्रकार बताइए: (a) 2KBr + BaI₂ → 2KI + BaBr₂ (b) ZnCO₃ → ZnO + CO₂

(a) द्विविस्थापन अभिक्रिया — दो यौगिकों के बीच आयनों का आदान-प्रदान हुआ।

(b) वियोजन अभिक्रिया — एक पदार्थ टूटकर दो उत्पाद बनाता है।

प्रश्न 13: ऊष्माक्षेपी एवं ऊष्माशोषी अभिक्रिया का क्या अर्थ है? उदाहरण दीजिए।

ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया: जिसमें ऊष्मा उत्सर्जित होती है।

उदाहरण: CaO(s) + H₂O(l) → Ca(OH)₂(aq) + ऊष्मा

ऊष्माशोषी अभिक्रिया: जिसमें ऊष्मा अवशोषित होती है।

उदाहरण: Ba(OH)₂ + 2NH₄Cl → BaCl₂ + 2NH₃ + 2H₂O (तापमान गिरता है)

प्रश्न 14: संक्षारण (Corrosion) क्या है? इसे कैसे रोका जा सकता है?

संक्षारण: जब धातुएँ अपने परिवेश में उपस्थित नमी, ऑक्सीजन, अम्ल आदि से अभिक्रिया करके क्षय होती हैं।

उदाहरण: लोहे पर जंग लगना, ताँबे पर हरी परत, चाँदी का काला पड़ना।

रोकने के उपाय:

  • पेंटिंग — सतह पर पेंट करना
  • गैल्वेनीकरण — जस्ते (Zinc) की परत चढ़ाना
  • तेल/ग्रीस लगाना
  • मिश्रधातु (Alloy) बनाना — जैसे स्टेनलेस स्टील
  • इलेक्ट्रोप्लेटिंग — विद्युत लेपन
प्रश्न 15: विकृतगंधिता (Rancidity) क्या है? इसे कैसे रोकें?

विकृतगंधिता: वसा और तेल युक्त खाद्य पदार्थ जब वायु के ऑक्सीजन से उपचयित होते हैं तो उनका स्वाद और गंध बदल जाती है।

रोकने के उपाय:

  • खाद्य पदार्थों में प्रतिऑक्सीकारक (Antioxidants) मिलाना
  • वायुरोधी बर्तनों में रखना
  • पैकेट में नाइट्रोजन गैस भरना (चिप्स के पैकेट में)
  • रेफ्रिजरेटर में कम तापमान पर रखना
प्रश्न 16: CuSO₄ + Fe → FeSO₄ + Cu — इस अभिक्रिया का प्रकार बताइए।

यह विस्थापन अभिक्रिया है। लोहा (Fe) तांबे (Cu) से अधिक क्रियाशील है, इसलिए Fe, Cu को CuSO₄ विलयन से विस्थापित कर देता है। विलयन का रंग नीले से हरा हो जाता है।

प्रश्न 17: ZnO + C → Zn + CO — इसमें किसका उपचयन और किसका अपचयन हुआ?

ZnO का अपचयन — ZnO से ऑक्सीजन निकली (ऑक्सीजन खोना = अपचयन)

C का उपचयन — कार्बन ने ऑक्सीजन प्राप्त की (ऑक्सीजन प्राप्त करना = उपचयन)

यह रेडॉक्स अभिक्रिया है। ZnO उपचायक है और C अपचायक है।

प्रश्न 18: Na₂SO₄(aq) + BaCl₂(aq) → BaSO₄(s) + 2NaCl(aq) — अभिक्रिया का प्रकार बताइए।

यह द्विविस्थापन अभिक्रिया है। दो यौगिकों (Na₂SO₄ और BaCl₂) के आयनों का आदान-प्रदान होता है। BaSO₄ सफेद अवक्षेप के रूप में बनता है, इसलिए इसे अवक्षेपण अभिक्रिया (Precipitation Reaction) भी कहते हैं।

प्रश्न 19: फोटोग्राफी में सिल्वर क्लोराइड का उपयोग क्यों किया जाता है?

सिल्वर क्लोराइड (AgCl) प्रकाश संवेदनशील (photosensitive) है। सूर्य के प्रकाश में यह प्रकाशीय वियोजन से विघटित हो जाता है:

2AgCl(s) → 2Ag(s) + Cl₂(g)

इसी गुण के कारण इसका उपयोग श्वेत-श्याम फोटोग्राफी में किया जाता है। इसीलिए AgCl को गहरे रंग की बोतल में रखा जाता है।

प्रश्न 20: तेल एवं वसायुक्त खाद्य पदार्थों को नाइट्रोजन से क्यों प्रवाहित किया जाता है?

नाइट्रोजन एक अक्रिय गैस (inert gas) है। जब खाद्य पदार्थों के पैकेट में नाइट्रोजन भरी जाती है तो:

  • पैकेट से ऑक्सीजन निकल जाती है
  • ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में उपचयन नहीं होता
  • इससे विकृतगंधिता (rancidity) नहीं होती
  • खाद्य पदार्थ लंबे समय तक ताजे रहते हैं

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बहुविकल्पीय प्रश्न (MCQs)

1. निम्नलिखित में से कौन-सी वियोजन अभिक्रिया है?
  • A) 2Mg + O₂ → 2MgO
  • B) Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu
  • C) 2H₂O → 2H₂ + O₂
  • D) Na₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄ + 2NaCl
✅ सही उत्तर: C) 2H₂O → 2H₂ + O₂ — यह जल का विद्युत अपघटन (वियोजन) है जिसमें एक पदार्थ टूटकर दो उत्पाद बनाता है।
2. CuO + H₂ → Cu + H₂O अभिक्रिया में H₂ क्या है?
  • A) उपचायक (Oxidising agent)
  • B) अपचायक (Reducing agent)
  • C) उत्प्रेरक (Catalyst)
  • D) अवक्षेपक (Precipitating agent)
✅ सही उत्तर: B) अपचायक (Reducing agent) — H₂ स्वयं उपचयित होता है (ऑक्सीजन प्राप्त करता है) और CuO का अपचयन करता है, इसलिए H₂ अपचायक है।
3. चिप्स के पैकेट में कौन-सी गैस भरी जाती है?
  • A) ऑक्सीजन
  • B) कार्बन डाइऑक्साइड
  • C) हाइड्रोजन
  • D) नाइट्रोजन
✅ सही उत्तर: D) नाइट्रोजन — नाइट्रोजन अक्रिय गैस है जो उपचयन रोककर विकृतगंधिता से बचाती है।
4. Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu किस प्रकार की अभिक्रिया है?
  • A) विस्थापन अभिक्रिया
  • B) संयोजन अभिक्रिया
  • C) वियोजन अभिक्रिया
  • D) द्विविस्थापन अभिक्रिया
✅ सही उत्तर: A) विस्थापन अभिक्रिया — लोहा (Fe) अधिक क्रियाशील होने के कारण तांबे (Cu) को CuSO₄ से विस्थापित करता है।
5. निम्नलिखित में से कौन-सी ऊष्माशोषी अभिक्रिया है?
  • A) दहन (Combustion)
  • B) श्वसन (Respiration)
  • C) प्रकाश संश्लेषण (Photosynthesis)
  • D) CaO + H₂O → Ca(OH)₂
✅ सही उत्तर: C) प्रकाश संश्लेषण (Photosynthesis) — प्रकाश संश्लेषण में सूर्य की ऊर्जा अवशोषित होती है, इसलिए यह ऊष्माशोषी अभिक्रिया है।

लघु उत्तरीय प्रश्न (Short Answer Questions)

1. संयोजन और वियोजन अभिक्रिया में क्या अंतर है? प्रत्येक का एक-एक उदाहरण दीजिए।

संयोजन अभिक्रिया: दो या अधिक पदार्थ मिलकर एक नया उत्पाद बनाते हैं।

उदाहरण: 2Mg(s) + O₂(g) → 2MgO(s)

वियोजन अभिक्रिया: एक पदार्थ टूटकर दो या अधिक उत्पाद बनाता है।

उदाहरण: CaCO₃(s) → CaO(s) + CO₂(g)

वियोजन अभिक्रिया, संयोजन अभिक्रिया के विपरीत होती है।

2. उपचयन और अपचयन को परिभाषित करें। एक रेडॉक्स अभिक्रिया का उदाहरण दीजिए।

उपचयन (Oxidation): किसी पदार्थ द्वारा ऑक्सीजन प्राप्त करना या हाइड्रोजन खोना।

अपचयन (Reduction): किसी पदार्थ द्वारा ऑक्सीजन खोना या हाइड्रोजन प्राप्त करना।

रेडॉक्स उदाहरण: CuO + H₂ → Cu + H₂O

  • CuO → Cu (ऑक्सीजन खोई — अपचयन)
  • H₂ → H₂O (ऑक्सीजन प्राप्त की — उपचयन)
3. लोहे पर जंग लगने की रासायनिक प्रक्रिया समझाइए। जंग लगने से बचाने के दो उपाय बताइए।

लोहे पर जंग लगना संक्षारण (Corrosion) का उदाहरण है। जब लोहा नमी और ऑक्सीजन के संपर्क में आता है तो भूरे रंग का जलयोजित आयरन ऑक्साइड बनता है:

4Fe + 3O₂ + xH₂O → 2Fe₂O₃·xH₂O (भूरा जंग)

बचाव के उपाय:

  • गैल्वेनीकरण — लोहे पर जस्ते (Zinc) की परत चढ़ाना
  • पेंटिंग या तेल/ग्रीस लगाकर लोहे को नमी और वायु से बचाना

दीर्घ उत्तरीय प्रश्न (Long Answer Questions)

1. रासायनिक अभिक्रियाओं के विभिन्न प्रकारों को उदाहरण सहित समझाइए।

रासायनिक अभिक्रियाओं के प्रमुख प्रकार निम्नलिखित हैं:

1. संयोजन अभिक्रिया (Combination): दो या अधिक पदार्थ मिलकर एक उत्पाद बनाते हैं।
उदाहरण: 2Mg + O₂ → 2MgO

2. वियोजन अभिक्रिया (Decomposition): एक पदार्थ टूटकर दो या अधिक उत्पाद बनाता है। तीन प्रकार — ऊष्मीय (2FeSO₄ → Fe₂O₃ + SO₂ + SO₃), विद्युत (2H₂O → 2H₂ + O₂), प्रकाशीय (2AgCl → 2Ag + Cl₂)।

3. विस्थापन अभिक्रिया (Displacement): अधिक क्रियाशील तत्व कम क्रियाशील को विस्थापित करता है।
उदाहरण: Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

4. द्विविस्थापन अभिक्रिया (Double Displacement): दो यौगिकों के आयनों का आदान-प्रदान होता है।
उदाहरण: Na₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄↓ + 2NaCl

5. उपचयन-अपचयन / रेडॉक्स अभिक्रिया: उपचयन और अपचयन दोनों साथ होते हैं।
उदाहरण: CuO + H₂ → Cu + H₂O (CuO अपचयित, H₂ उपचयित)

2. संक्षारण और विकृतगंधिता क्या हैं? इनके कारण एवं रोकथाम के उपाय विस्तार से लिखिए।

संक्षारण (Corrosion):

जब धातुएँ अपने परिवेश में उपस्थित नमी, ऑक्सीजन, अम्ल आदि से अभिक्रिया करके क्षय होती हैं तो इसे संक्षारण कहते हैं।

उदाहरण:

  • लोहे पर जंग: 4Fe + 3O₂ + xH₂O → 2Fe₂O₃·xH₂O
  • ताँबे पर हरी परत (कॉपर कार्बोनेट): CuCO₃·Cu(OH)₂
  • चाँदी पर काली परत (सिल्वर सल्फाइड): Ag₂S

रोकथाम: पेंटिंग, गैल्वेनीकरण (जस्ते की परत), तेल/ग्रीस लगाना, मिश्रधातु बनाना (स्टेनलेस स्टील), इलेक्ट्रोप्लेटिंग।

विकृतगंधिता (Rancidity):

वसा और तेल युक्त खाद्य पदार्थ जब वायु की ऑक्सीजन से उपचयित होते हैं तो उनका स्वाद और गंध बदल जाती है।

रोकथाम: प्रतिऑक्सीकारक (Antioxidants) मिलाना, वायुरोधी बर्तनों में रखना, पैकेट में नाइट्रोजन गैस भरना (Nitrogen flushing), रेफ्रिजरेटर में कम तापमान पर रखना।

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