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पाठ परिचय – रासायनिक अभिक्रियाएँ एवं समीकरण

कक्षा 10 विज्ञान अध्याय 1 – रासायनिक अभिक्रियाएं एवं समीकरण हमारे दैनिक जीवन में घटित रासायनिक बदलावों को समझने की कुंजी है। इस अध्याय में हम यह सीखते हैं कि किसी रासायनिक अभिक्रिया को प्रतीकात्मक रूप में कैसे व्यक्त किया जाता है।

यहाँ आप जानेंगे कि रासायनिक अभिक्रिया क्या होती है, रासायनिक समीकरण कैसे बनते हैं, उन्हें संतुलित कैसे किया जाता है, और किस प्रकार विभिन्न प्रकार की अभिक्रियाएँ — जैसे विस्थापन, संयोजन, अपघटन — हमें भौतिक व रासायनिक परिवर्तनों को समझने में मदद करती हैं।

यह पाठ Class 10 Science Notes in Hindi, NCERT Science Solutions, और Competitive Exam Preparation करने वाले छात्रों के लिए अत्यंत उपयोगी है।

अध्याय 1 – रासायनिक अभिक्रियाएं एवं समीकरण

कक्षा 10 विज्ञान का यह अध्याय रासायनिक अभिक्रियाओं को पहचानने, उन्हें संतुलित समीकरणों के रूप में व्यक्त करने और उनके प्रकारों को समझने पर केंद्रित है। यह ज्ञान हमारे दैनिक जीवन में प्रयोग होने वाले उत्पादों और उनके पीछे छिपी विज्ञान की प्रक्रियाओं को समझने में मदद करता है।

रासायनिक अभिक्रिया क्या होती है?

जब दो या दो से अधिक पदार्थ आपस में मिलकर नए पदार्थ का निर्माण करते हैं, तो इस प्रक्रिया को रासायनिक अभिक्रिया कहते हैं। इसमें पदार्थों के अणु टूटते हैं, पुनर्गठित होते हैं और नए अणु बनते हैं।

रासायनिक अभिक्रिया की पहचान:

गैस का उत्सर्जन
ताप का अवशोषण या उत्सर्जन
रंग में परिवर्तन
गंध का उत्पन्न होना
तलछट (precipitate) का बनना

रासायनिक समीकरण (Chemical Equation)

जब किसी रासायनिक अभिक्रिया को प्रतीकों और सूत्रों द्वारा व्यक्त किया जाता है, तो इसे रासायनिक समीकरण कहते हैं।

उदाहरण:

Mg + O₂ → MgO

संतुलित रासायनिक समीकरण

एक ऐसा रासायनिक समीकरण जिसमें अभिक्रियकों और उत्पादों के परमाणुओं की संख्या बराबर हो, उसे संतुलित समीकरण कहते हैं। यह द्रव्यमान संरक्षण के नियम का पालन करता है।

असंतुलित समीकरण	संतुलित समीकरण
Fe + H₂O → Fe₃O₄ + H₂	3Fe + 4H₂O → Fe₃O₄ + 4H₂

रासायनिक अभिक्रियाओं के प्रकार

रासायनिक अभिक्रियाएं उनके व्यवहार के आधार पर विभिन्न प्रकार की होती हैं। नीचे मुख्य प्रकारों का विवरण दिया गया है:

1. संयोजन अभिक्रिया (Combination Reaction)

जब दो या दो से अधिक पदार्थ मिलकर एक नया पदार्थ बनाते हैं, तो उसे संयोजन अभिक्रिया कहते हैं।

उदाहरण:

CaO + H₂O → Ca(OH)₂

2. अपघटन अभिक्रिया (Decomposition Reaction)

जब कोई यौगिक ऊर्जा के प्रभाव से सरल पदार्थों में टूटता है, तो उसे अपघटन अभिक्रिया कहते हैं।

उदाहरण:

2Pb(NO₃)₂ → 2PbO + 4NO₂ + O₂ (गर्मी द्वारा)

3. विस्थापन अभिक्रिया (Displacement Reaction)

जब कोई तत्व किसी यौगिक में स्थित किसी अन्य तत्व को विस्थापित कर देता है, तो वह विस्थापन अभिक्रिया कहलाती है।

उदाहरण:

Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu

4. द्विविस्थापन अभिक्रिया (Double Displacement Reaction)

जब दो यौगिक आपस में आयन अदला-बदली करते हैं और नए यौगिक बनते हैं, तो उसे द्विविस्थापन अभिक्रिया कहते हैं।

उदाहरण:

Na₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄ (तलछट) + 2NaCl

5. अपसारी और उष्माक्षेपी अभिक्रियाएं (Exothermic & Endothermic Reactions)

अगर किसी अभिक्रिया में ऊष्मा उत्सर्जित होती है, तो वह उष्माक्षेपी होती है। यदि ऊष्मा अवशोषित होती है, तो वह उष्माशोषी होती है।

Exothermic: C + O₂ → CO₂ + Heat

Endothermic: CaCO₃ → CaO + CO₂ (गर्मी देकर)

सभी अभिक्रियाओं का सारांश तालिका:

अभिक्रिया का प्रकार	उदाहरण	मुख्य विशेषता
संयोजन	CaO + H₂O → Ca(OH)₂	दो पदार्थ मिलकर एक यौगिक बनाते हैं
अपघटन	2Pb(NO₃)₂ → 2PbO + NO₂ + O₂	एक यौगिक टूटकर सरल पदार्थ बनाता है
विस्थापन	Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu	एक तत्व, यौगिक के तत्व को हटाता है
द्विविस्थापन	Na₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄ + NaCl	दो यौगिक आयनों का आदान-प्रदान करते हैं

रासायनिक समीकरण (Chemical Equation)

जब किसी रासायनिक अभिक्रिया को प्रतीकों और सूत्रों के द्वारा लिखा जाता है, तो उसे रासायनिक समीकरण कहते हैं। इससे यह स्पष्ट होता है कि अभिक्रिया में कौन-कौन से अभिकारक (Reactants) और उत्पाद (Products) भाग ले रहे हैं।

परिभाषा:

रासायनिक समीकरण वह संक्षिप्त अभिव्यक्ति है जिसमें रासायनिक अभिक्रिया को प्रतीकों और रासायनिक सूत्रों के द्वारा दर्शाया जाता है।

उदाहरण:

यदि मैग्नीशियम को जलाया जाए, तो यह वायुमंडलीय ऑक्सीजन के साथ मिलकर मैग्नीशियम ऑक्साइड बनाता है:
शब्दों में: Magnesium + Oxygen → Magnesium Oxide
रासायनिक समीकरण: Mg + O₂ → MgO

रासायनिक समीकरण के दो प्रकार:

1. असंतुलित रासायनिक समीकरण: जब अभिकारकों और उत्पादों के परमाणुओं की संख्या बराबर नहीं होती है।
2. संतुलित रासायनिक समीकरण: जब सभी तत्वों के परमाणुओं की संख्या दोनों पक्षों (Reactants & Products) में समान होती है।

संतुलन की आवश्यकता क्यों?

किसी रासायनिक समीकरण को संतुलित करना आवश्यक है ताकि यह पदार्थ के संरक्षण के नियम (Law of Conservation of Mass) को दर्शा सके।

संतुलन का उदाहरण:

असंतुलित समीकरण: Fe + H₂O → Fe₃O₄ + H₂

संतुलित समीकरण: 3Fe + 4H₂O → Fe₃O₄ + 4H₂

प्रमुख तत्वों और यौगिकों के प्रतीक:

तत्व / यौगिक	रासायनिक प्रतीक / सूत्र
हाइड्रोजन	H₂
ऑक्सीजन	O₂
जल	H₂O
कार्बन डाइऑक्साइड	CO₂

निष्कर्ष:

रासायनिक समीकरण वैज्ञानिक ढंग से अभिक्रिया को व्यक्त करने का माध्यम है।
संतुलित समीकरण से यह सुनिश्चित होता है कि कोई परमाणु नष्ट या निर्मित नहीं हो रहा।
यह रासायनिक गणनाओं और अभिक्रियाओं के विश्लेषण में अत्यंत उपयोगी होता है।

रासायनिक समीकरण को संतुलित करना (Balancing Chemical Equations)

रासायनिक समीकरण को संतुलित करने का उद्देश्य पदार्थ के संरक्षण के नियम (Law of Conservation of Mass) को संतुष्ट करना है। इस नियम के अनुसार रासायनिक अभिक्रिया में कुल द्रव्यमान अपरिवर्तित रहता है। अर्थात, अभिकारकों और उत्पादों में उपस्थित प्रत्येक तत्व के परमाणुओं की संख्या समान होनी चाहिए।

नियम:

रासायनिक समीकरण को संतुलित करने के लिए हमें यह सुनिश्चित करना होता है कि:

सभी तत्वों के परमाणुओं की संख्या समीकरण के दोनों ओर समान हो।
केवल गुणांक (Coefficient) को बदला जाए, रासायनिक सूत्र को नहीं।

संतुलन की प्रक्रिया (Steps of Balancing Chemical Equations)

सर्वप्रथम असंतुलित रासायनिक समीकरण लिखें।
सभी तत्वों के परमाणुओं की संख्या दोनों ओर गिनें।
जिस तत्व के परमाणुओं की संख्या असमान है, उनके गुणांक समायोजित करें।
प्रत्येक तत्व की संख्या जांचें और आवश्यकतानुसार पुनः गुणांक बदलें।
जब सभी तत्वों के परमाणु संतुलित हो जाएं, तो समीकरण संतुलित है।

उदाहरण:

असंतुलित समीकरण: H₂ + O₂ → H₂O

अब संतुलन की प्रक्रिया:

चरण	क्रिया
1	बाएँ तरफ 2 H और दाएँ तरफ 2 H हैं, लेकिन O केवल 1 है।
2	O को संतुलित करने के लिए H₂O का गुणांक 2 करें।
3	अब H के कुल 4 परमाणु हो गए, इसलिए H₂ का गुणांक 2 करें।

संतुलित समीकरण: 2H₂ + O₂ → 2H₂O

ध्यान देने योग्य बातें:

सिर्फ गुणांक बदलिए, किसी रासायनिक सूत्र (जैसे H₂O) को नहीं।
धातुओं और जटिल यौगिकों को संतुलित करना पहले करें, फिर गैसों को।
यदि किसी तत्व के एक से अधिक यौगिक हों तो पहले उन्हें संतुलित करें।

संयोजन अभिक्रिया (Combination Reaction)

संयोजन अभिक्रिया वह रासायनिक अभिक्रिया होती है जिसमें दो या दो से अधिक पदार्थ मिलकर एक नया पदार्थ बनाते हैं। यह अभिक्रिया आमतौर पर उष्माक्षेपी (exothermic) होती है, यानी इसमें ऊष्मा उत्पन्न होती है।

परिभाषा:

जब दो या अधिक अभिकारक मिलकर एक ही उत्पाद का निर्माण करते हैं, तो उसे संयोजन अभिक्रिया कहा जाता है।

संयोजन अभिक्रिया के उदाहरण:

अभिक्रिया	प्रकार	टिप्पणी
CaO + H₂O → Ca(OH)₂	संयोजन	चूना + जल = बुझा हुआ चूना (घर्षणीय)
C + O₂ → CO₂	संयोजन	कार्बन के जलने पर कार्बन डाइऑक्साइड बनती है
2H₂ + O₂ → 2H₂O	संयोजन	हाइड्रोजन और ऑक्सीजन मिलकर जल बनाते हैं

महत्वपूर्ण तथ्य:

इसमें हमेशा एक ही उत्पाद बनता है।
ऊष्मा का उत्सर्जन सामान्यतः होता है।
संयोजन अभिक्रियाएँ निर्माण या निर्माणात्मक अभिक्रियाएँ होती हैं।

ध्यान देने योग्य बातें:

संयोजन अभिक्रिया में अधिकतर समय अभिक्रिया उष्माक्षेपी होती है।
सभी संयोजन अभिक्रियाएँ सरल नहीं होती, जैसे N₂ + O₂ → NO (बिजली चमकने पर)।

अभ्यास के लिए प्रश्न:

संयोजन अभिक्रिया की परिभाषा दीजिए।
CaO + H₂O → Ca(OH)₂ अभिक्रिया किस प्रकार की है? इसे समझाइए।
कार्बन और ऑक्सीजन की संयोजन अभिक्रिया का रासायनिक समीकरण लिखिए।
संयोजन अभिक्रिया में कितने उत्पाद बनते हैं?

वियोजन अभिक्रिया (Decomposition Reaction)

वियोजन अभिक्रिया वह रासायनिक अभिक्रिया होती है जिसमें एक यौगिक दो या दो से अधिक सरल पदार्थों में विघटित हो जाता है। यह प्रक्रिया प्रायः ऊष्मा, प्रकाश या विद्युत ऊर्जा की उपस्थिति में होती है।

परिभाषा:

जब कोई एकल यौगिक दो या दो से अधिक सरल पदार्थों में टूटता है, तो इस प्रक्रिया को वियोजन अभिक्रिया कहा जाता है।

वियोजन अभिक्रिया के उदाहरण

अभिक्रिया	ऊर्जा स्रोत	व्याख्या
2Pb(NO₃)₂ → 2PbO + 4NO₂ + O₂	ऊष्मा	सीसा नाइट्रेट के विघटन से सीसा ऑक्साइड, नाइट्रोजन डाइऑक्साइड व ऑक्सीजन बनती है।
CaCO₃ → CaO + CO₂	ऊष्मा	कैल्सियम कार्बोनेट को गर्म करने पर यह चूना पत्थर में बदलता है।
2H₂O → 2H₂ + O₂	विद्युत	जल का विद्युत अपघटन, जिसे विद्युत अपघटन कहते हैं।

महत्वपूर्ण तथ्य:

वियोजन अभिक्रिया प्रायः ऊष्मा, प्रकाश या विद्युत ऊर्जा की उपस्थिति में होती है।
यह प्रतिक्रिया उष्माशोषी (endothermic) होती है।
इसमें एक यौगिक टूटकर दो या अधिक उत्पाद बनाता है।

ध्यान देने योग्य बातें:

फोटो-रासायनिक वियोजन में प्रकाश ऊर्जा की जरूरत होती है।
वियोजन प्रतिक्रिया औद्योगिक प्रक्रियाओं में भी प्रयोग की जाती है, जैसे – जल का विद्युत अपघटन।

अभ्यास के लिए प्रश्न:

वियोजन अभिक्रिया क्या है? एक उदाहरण दीजिए।
CaCO₃ को गर्म करने पर क्या बनता है?
फोटो-रासायनिक वियोजन क्या होता है?
वियोजन अभिक्रिया किस प्रकार की ऊष्मीय अभिक्रिया है?

विस्थापन एवं द्विवस्थापन अभिक्रिया

रासायनिक अभिक्रियाओं के प्रकारों में विस्थापन और द्विवस्थापन अभिक्रियाएँ अत्यंत महत्वपूर्ण हैं। ये अभिक्रियाएँ पदार्थों के पुनः संयोजन और प्रतिस्थापन के सिद्धांत पर आधारित होती हैं।

1️⃣ विस्थापन अभिक्रिया (Displacement Reaction)

विस्थापन अभिक्रिया वह अभिक्रिया होती है जिसमें एक अधिक अभिक्रियाशील तत्व, यौगिक से कम अभिक्रियाशील तत्व को प्रतिस्थापित करता है।

उदाहरण:
Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu
यहाँ जिंक, ताँबे को ताँबा सल्फेट से विस्थापित करता है।

अभिक्रिया	टिप्पणी
Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu	लौह ताँबे को विस्थापित करता है
Cl₂ + 2KBr → 2KCl + Br₂	क्लोरीन ब्रोमीन को विस्थापित करता है

2️⃣ द्विवस्थापन अभिक्रिया (Double Displacement Reaction)

इस अभिक्रिया में दो यौगिक आपस में अपने आयनों का आदान-प्रदान करते हैं, जिससे नए उत्पाद बनते हैं। यह प्रायः अपवर्णन (precipitation) या गैस उत्पादन के साथ होती है।

उदाहरण:
Na₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄↓ + 2NaCl
यहाँ BaSO₄ एक अवक्षेप (precipitate) है।

अभिक्रिया	टिप्पणी
AgNO₃ + NaCl → AgCl↓ + NaNO₃	AgCl सफेद अवक्षेप है
HCl + NaOH → NaCl + H₂O	यह एक उदासीनीकरण अभिक्रिया है

महत्त्वपूर्ण तथ्य:

विस्थापन अभिक्रिया में एक धातु दूसरे धातु के आयन को विस्थापित करती है।
द्विवस्थापन अभिक्रिया में आयनों का आपसी स्थान परिवर्तन होता है।
AgCl, BaSO₄ जैसे ठोस अवक्षेप द्विवस्थापन अभिक्रिया में बनते हैं।
Neutralization भी एक द्विवस्थापन अभिक्रिया है।

अभ्यास प्रश्न:

विस्थापन अभिक्रिया की परिभाषा दीजिए और उदाहरण लिखिए।
द्विवस्थापन अभिक्रिया क्या होती है? एक दैनिक जीवन का उदाहरण दें।
Fe + CuSO₄ → ? इस अभिक्रिया में क्या होता है?
AgNO₃ + NaCl → ? इस अभिक्रिया को पहचानिए और उत्पादों का नाम लिखिए।

उपचयन एवं अपचयन अभिक्रिया (Oxidation and Reduction Reactions)

रासायनिक अभिक्रियाओं में उपचयन (Oxidation) और अपचयन (Reduction) दो अत्यंत महत्वपूर्ण प्रक्रियाएँ हैं। इनकी पहचान इलेक्ट्रॉनों, ऑक्सीजन और हाइड्रोजन के ह्रास या वृद्धि से की जाती है।

1️⃣ उपचयन अभिक्रिया (Oxidation Reaction)

वह अभिक्रिया जिसमें किसी तत्व में:

- ऑक्सीजन की वृद्धि होती है, या
- हाइड्रोजन की हानि होती है, या
- इलेक्ट्रॉन का ह्रास होता है,

तो उसे उपचयन कहते हैं।

उदाहरण:
2Mg + O₂ → 2MgO
यहाँ Mg ने ऑक्सीजन ग्रहण की, यह उपचयन है।

2️⃣ अपचयन अभिक्रिया (Reduction Reaction)

वह अभिक्रिया जिसमें किसी तत्व में:

- - ऑक्सीजन की हानि होती है, या
  - हाइड्रोजन की वृद्धि होती है, या
  - इलेक्ट्रॉन की वृद्धि होती है,

तो उसे अपचयन कहते हैं।

उदाहरण:
CuO + H₂ → Cu + H₂O
यहाँ CuO से ऑक्सीजन हट रही है, यानी यह अपचयन है।

एक साथ उपचयन और अपचयन: अपचय-उपचय अभिक्रिया (Redox Reaction)

जब एक ही रासायनिक अभिक्रिया में उपचयन और अपचयन दोनों होते हैं, तो उसे अपचय-उपचय अभिक्रिया (Redox Reaction) कहते हैं।

उदाहरण:
Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu

Zn ने इलेक्ट्रॉन खोए → उपचयन
Cu²⁺ ने इलेक्ट्रॉन पाए → अपचयन

महत्त्वपूर्ण तथ्य:

उपचयन में ऑक्सीजन बढ़ती है या इलेक्ट्रॉन कम होते हैं।
अपचयन में ऑक्सीजन घटती है या इलेक्ट्रॉन बढ़ते हैं।
Redox Reaction में एक घटक का उपचयन और दूसरे का अपचयन साथ होता है।

अभ्यास प्रश्न:

- - 1. उपचयन की परिभाषा लिखिए और एक उदाहरण दीजिए।
    2. अपचयन क्या है? एक उपयुक्त रासायनिक अभिक्रिया से समझाइए।
    3. Redox अभिक्रिया क्या होती है? एक उदाहरण के साथ स्पष्ट करें।
    4. Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu अभिक्रिया में कौन सा तत्व ऑक्सीकरण और कौन सा अपचयन करता है?

अपचायक और उपचायक कैसे पहचाने?

रासायनिक अभिक्रियाओं में कुछ पदार्थ दूसरे पदार्थों का ऑक्सीकरण या अपचयन करवाते हैं। इन्हें हम उपचायक (Oxidizing Agent) और अपचायक (Reducing Agent) कहते हैं।

1️⃣ उपचायक (Oxidizing Agent)

वह पदार्थ जो अन्य तत्व का ऑक्सीकरण करता है और स्वयं अपचयन (Reduction) से गुजरता है, उसे उपचायक कहते हैं।

📌 पहचान:
उपचायक स्वयं इलेक्ट्रॉन स्वीकार करता है।
यह अक्सर ऑक्सीजन देने वाला या इलेक्ट्रॉन ग्रहण करने वाला पदार्थ होता है।

2️⃣ अपचायक (Reducing Agent)

वह पदार्थ जो अन्य तत्व का अपचयन करता है और स्वयं ऑक्सीकरण (Oxidation) से गुजरता है, उसे अपचायक कहते हैं।

पहचान:
अपचायक स्वयं इलेक्ट्रॉन देता है।
यह अक्सर हाइड्रोजन देने वाला या इलेक्ट्रॉन देने वाला पदार्थ होता है।

उदाहरण से समझें:

CuO + H₂ → Cu + H₂O

CuO ने H₂ को ऑक्सीजन दी – यानी यह उपचायक है (स्वयं अपचयन)।
H₂ ने CuO से ऑक्सीजन हटाई – यानी यह अपचायक है (स्वयं ऑक्सीकरण)।

महत्त्वपूर्ण बातें:

उपचायक स्वयं अपचयन होता है।
अपचायक स्वयं ऑक्सीकरण होता है।
Redox reactions में हमेशा एक अपचायक और एक उपचायक होता है।
इलेक्ट्रॉन देने वाला अपचायक, और इलेक्ट्रॉन ग्रहण करने वाला उपचायक होता है।

अभ्यास प्रश्न:

उपचायक और अपचायक में क्या अंतर है?
इस अभिक्रिया में उपचायक और अपचायक की पहचान करें:
Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu
H₂ + Cl₂ → 2HCl में कौन अपचायक और कौन उपचायक है?

संक्षारण एवं विकृतिगंधिता (Corrosion and Rancidity)

हमारी दैनिक जीवन की वस्तुएं जैसे – लोहा, तेल, वसा आदि समय के साथ बिगड़ जाते हैं। यह बिगाड़ रासायनिक प्रक्रियाओं के कारण होता है जिसे क्रमशः संक्षारण और विकृतिगंधिता कहते हैं।

1️⃣ संक्षारण (Corrosion)

जब धातुएँ जैसे लोहा, ताँबा, एल्युमिनियम वायु में उपस्थित ऑक्सीजन, जल या अम्लीय गैसों के संपर्क में आती हैं, तो वे धीरे-धीरे नष्ट हो जाती हैं। इस प्रक्रिया को संक्षारण कहते हैं।

📌 उदाहरण:
लोहे पर भूरे रंग की परत का बनना – इसे जंग लगना कहते हैं।
Fe + O₂ + H₂O → Fe₂O₃.xH₂O (जंग)

संक्षारण को रोकने के उपाय:

धातु को रंगना या पॉलिश करना
गैल्वनाइजेशन (जिंक की परत चढ़ाना)
तेल या ग्रीस लगाना
धातु को एलॉय में बदलना (जैसे स्टील)

2️⃣ विकृतिगंधिता (Rancidity)

जब वसा (fats) और तेल (oils) ऑक्सीजन के संपर्क में आकर ऑक्सीकरण से खराब हो जाते हैं, तो उनमें से दुर्गंध आने लगती है। इस प्रक्रिया को विकृतिगंधिता कहते हैं।

उदाहरण:
पुराना मूंगफली तेल या खुले में पड़ा घी कुछ समय बाद बदबू देने लगता है – यह विकृतिगंधिता का संकेत है।

विकृतिगंधिता को रोकने के उपाय:

वसा को वायुरोधी पात्र में रखें
एंटीऑक्सीडेंट्स का प्रयोग (जैसे BHT, BHA)
ठंडी जगह पर संग्रह करें
नाइट्रोजन गैस भरकर पैकिंग

महत्वपूर्ण तथ्य:

संक्षारण धातु की सतह को नष्ट कर देता है और धातु की मजबूती को कमजोर करता है।
विकृतिगंधिता खाद्य तेलों की गुणवत्ता को बिगाड़ देती है।
संक्षारण रोकना औद्योगिक दृष्टि से अत्यंत आवश्यक है।

अभ्यास प्रश्न:

संक्षारण क्या है? एक उदाहरण दीजिए।
विकृतिगंधिता किसे कहते हैं? इसे रोकने के दो उपाय लिखिए।
संक्षारण को रोकने के तीन उपाय लिखिए।
जंग किस धातु पर लगता है और यह कैसे बनता है?
विकृतिगंधिता की प्रक्रिया किन खाद्य पदार्थों में होती है और क्यों?

रासायनिक अभिक्रियाएँ

पाठ से संबंधित प्रश्नों के उत्तर

प्रश्न 1: वायु में जलाने से पहले मैग्नीशियम रिबन को साफ़ क्यों किया जाता है?

उत्तर: मैग्नीशियम रिबन की सतह पर वायु में रहने से मैग्नीशियम ऑक्साइड (MgO) की पतली परत बन जाती है, जो उसे और अधिक जलने से रोकती है। अतः उसे जलाने से पहले रेत या सैंडपेपर से घिसकर साफ किया जाता है ताकि शुद्ध मैग्नीशियम धातु ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया कर सके।

🧪 प्रश्न 2: निम्नलिखित रासायनिक अभिक्रियाओं के संतुलित समीकरण लिखिए

(i) हाइड्रोजन + क्लोरीन → हाइड्रोजन क्लोराइड
H₂ + Cl₂ → 2HCl
(ii) बेरियम क्लोराइड + ऐलुमीनियम सल्फेट → बेरियम सल्फेट + ऐलुमीनियम क्लोराइड
3BaCl₂ + Al₂(SO₄)₃ → 3BaSO₄ + 2AlCl₃
(iii) सोडियम + जल → सोडियम हाइड्रॉक्साइड + हाइड्रोजन
2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

💧 प्रश्न 3: निम्न रासायनिक अभिक्रियाओं के अवस्था संकेतों के साथ संतुलित समीकरण

(i) जल में बेरियम क्लोराइड तथा सोडियम सल्फेट के विलयन से सोडियम क्लोराइड का विलयन तथा अघुलनशील बेरियम सल्फेट बनता है
BaCl₂ (aq) + Na₂SO₄ (aq) → BaSO₄ (↓) + 2NaCl (aq)
यह एक अवक्षेपण अभिक्रिया है।
(ii) सोडियम हाइड्रॉक्साइड का विलयन हाइड्रोक्लोरिक अम्ल के विलयन से अभिक्रिया करके सोडियम क्लोराइड और जल बनाता है
NaOH (aq) + HCl (aq) → NaCl (aq) + H₂O (l)
यह एक तटस्थीकरण अभिक्रिया है।

अवस्था संकेत:

(s) = ठोस (solid)
(l) = द्रव (liquid)
(g) = गैस (gas)
(aq) = जलीय घोल (aqueous)
(↓) = अवक्षेप

रासायनिक अभिक्रियाएँ

पार्ट-2

प्रश्न 1:

किसी पदार्थ ‘X’ के विलयन का उपयोग सफ़ेदी करने के लिए होता है।

पदार्थ ‘X’ का नाम: कैल्सियम हाइपोक्लोराइट
रासायनिक सूत्र: Ca(OCl)₂

Ca(OCl)₂ को जल में मिलाने पर होने वाली अभिक्रिया:

Ca(OCl)₂ + H₂O → Ca(OH)₂ + Cl₂

यहाँ पर क्लोरीन गैस निकलती है जो **कीटाणुनाशक और ब्लीचिंग एजेंट** के रूप में कार्य करती है।

प्रश्न 2:

क्रियाकलाप 1.7: एक परखनली में एकत्रित गैस की मात्रा दूसरी से दोगुनी क्यों होती है?

उत्तर: यह क्रिया जल के विद्युत अपघटन पर आधारित होती है जिसमें:

2H₂O(l) → 2H₂(g) + O₂(g)

यहाँ पर **हाइड्रोजन गैस की मात्रा ऑक्सीजन से दोगुनी होती है**, क्योंकि 2 अणु हाइड्रोजन और 1 अणु ऑक्सीजन निकलता है।

रासायनिक अभिक्रियाएँ

प्रश्न 3: क्रियाकलाप 1.9

विषय: लोहे की कील को कॉपर सल्फेट के विलयन में डालने पर क्या परिवर्तन होता है?

🔬 प्रक्रिया:

तीन लोहे की कील लें और रेगमाल से रगड़कर साफ करें।
दो कीलों को धागे से बाँधकर परखनली B में 10 mL कॉपर सल्फेट (CuSO₄) के विलयन में डालें।
तीसरी कील को परखनली A में अलग रखें।
20 मिनट बाद दोनों कीलों को बाहर निकालें और उनके रंग तथा विलयन के रंग में परिवर्तन देखें।

🔍 अवलोकन:

परखनली B में कॉपर सल्फेट का नीला रंग हल्का हो जाता है।
कील पर भूरा पदार्थ (कॉपर) जम जाता है।
A में कोई परिवर्तन नहीं होता।

⚗️ रासायनिक अभिक्रिया:

Fe (s) + CuSO₄ (aq) → FeSO₄ (aq) + Cu (s)

यह एक विस्थापन अभिक्रिया है जिसमें Fe, Cu को उसके यौगिक से हटाकर उसका स्थान लेता है।

🔍 प्रश्नोत्तर अभ्यास (क्रियाकलाप आधारित)

प्रश्न 1: जब लोहे की कील को कॉपर सल्फेट के विलयन में डुबोया जाता है तो क्या होता है?

उत्तर:

कॉपर सल्फेट का नीला रंग धीरे-धीरे हल्का पड़ जाता है।
लोहे की कील की सतह पर ताँबे की लाल-भूरी परत जम जाती है।
इससे यह सिद्ध होता है कि लोहे ने ताँबे को उसके यौगिक से विस्थापित कर दिया।

अभिक्रिया: Fe(s) + CuSO₄(aq) → FeSO₄(aq) + Cu(s)

यह एक विस्थापन अभिक्रिया है।

रासायनिक अभिक्रियाएँ

प्रश्न 2: क्रियाकलाप 1.10 से भिन्न एक द्विविस्थापन अभिक्रिया का उदाहरण दीजिए।

उत्तर: एक अन्य द्विविस्थापन अभिक्रिया का उदाहरण:

Na₂CO₃(aq) + CaCl₂(aq) → CaCO₃↓(s) + 2NaCl(aq)

यहाँ पर अघुलनशील ठोस CaCO₃ (कैल्सियम कार्बोनेट) अवक्षेप के रूप में बनता है।

प्रश्न 3: निम्नलिखित अभिक्रियाओं में उपचयित (oxidised) तथा अपचयित (reduced) पदार्थों की पहचान कीजिए:

(i) 4Na(s) + O₂(g) → 2Na₂O(s)
- उपचयित पदार्थ (Oxidised): Na (सोडियम), क्योंकि इसमें ऑक्सीजन जुड़ रही है।
- अपचयित पदार्थ (Reduced): O₂ (ऑक्सीजन), क्योंकि यह इलेक्ट्रॉन प्राप्त कर रही है।
(ii) CuO(s) + H₂(g) → Cu(s) + H₂O(l)
- उपचयित पदार्थ (Oxidised): H₂ (हाइड्रोजन), क्योंकि यह H₂O में परिवर्तित हो रहा है (ऑक्सीजन प्राप्त कर रहा है)।
- अपचयित पदार्थ (Reduced): CuO (कॉपर ऑक्साइड), क्योंकि इसमें से ऑक्सीजन निकल रही है और यह शुद्ध ताँबे (Cu) में बदल रहा है।

निष्कर्ष: इस प्रकार की अभिक्रियाएँ रेडॉक्स अभिक्रिया (Oxidation-Reduction) कहलाती हैं।

अध्याय 1: रासायनिक अभिक्रियाएँ एवं समीकरण

🔹 रासायनिक अभिक्रिया (Chemical Reaction)

जब एक या अधिक पदार्थ आपस में मिलकर नए पदार्थ बनाते हैं, तो उसे रासायनिक अभिक्रिया कहते हैं।

उदाहरण: Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

🔹 रासायनिक समीकरण (Chemical Equation)

रासायनिक अभिक्रिया को संक्षेप में रासायनिक सूत्रों के माध्यम से दर्शाना रासायनिक समीकरण कहलाता है।

उदाहरण: H₂ + O₂ → H₂O

🔹 संतुलित रासायनिक समीकरण

जिस समीकरण में अभिकारकों और उत्पादों के परमाणुओं की संख्या समान होती है, उसे संतुलित रासायनिक समीकरण कहते हैं।

🔹 रासायनिक अभिक्रियाओं के प्रकार

1. संयोजन (Combination Reaction): दो या अधिक पदार्थ मिलकर एक नया पदार्थ बनाते हैं।
उदाहरण: 2Mg + O₂ → 2MgO
2. विघटन (Decomposition Reaction): एक यौगिक दो या अधिक पदार्थों में टूट जाता है।
उदाहरण: 2H₂O → 2H₂ + O₂
3. विस्थापन (Displacement Reaction): अधिक सक्रिय धातु, कम सक्रिय धातु को उसके यौगिक से हटा देती है।
उदाहरण: Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu
4. द्विविस्थापन (Double Displacement): दो यौगिकों के आयन आपस में स्थान बदलते हैं।
उदाहरण: Na₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄ + 2NaCl
5. अवक्षेपण अभिक्रिया (Precipitation): द्विविस्थापन अभिक्रिया जिसमें अघुलनशील ठोस (अवक्षेप) बनता है।
उदाहरण: AgNO₃ + NaCl → AgCl↓ + NaNO₃

🔹 ऊष्माक्षेपी एवं ऊष्माशोषी अभिक्रियाएँ

ऊष्माक्षेपी (Exothermic): अभिक्रिया में ऊष्मा निकलती है।
उदाहरण: C + O₂ → CO₂ + Heat
ऊष्माशोषी (Endothermic): अभिक्रिया में ऊष्मा अवशोषित होती है।
उदाहरण: CaCO₃ → CaO + CO₂ (गर्मी देकर)

🔹 संक्षारण (Corrosion)

धातुओं की सतह का वायुमंडलीय ऑक्सीजन, जल आदि से नष्ट होना।

उदाहरण: लोहे पर जंग लगना (Fe → Fe₂O₃•xH₂O)

🔹 विकृतगंधिता (Rancidity)

वसायुक्त खाद्य पदार्थों का ऑक्सीजन के संपर्क में आकर खराब होना। इससे दुर्गंध आती है।

🔹 रासायनिक अभिक्रियाओं की पहचान

गैस का उत्सर्जन
ऊष्मा का निकलना या अवशोषण
रंग परिवर्तन
अवक्षेप बनना
गंध उत्पन्न होना

याद रखने योग्य सूत्र

Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂
2H₂ + O₂ → 2H₂O
Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O
NaOH + HCl → NaCl + H₂O
Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

अध्याय: रासायनिक अभिक्रियाएँ एवं समीकरण

अभ्यास प्रश्नों के उत्तर

नीचे दी गई अभिक्रिया के संबंध में कौन सा कथन असत्य है?
2PbO (s) + C (s) → 2Pb (s) + CO₂ (g)
उत्तर: (d) केवल ऑक्साइड अपचयित हो रहा है।
व्याख्या: इसमें PbO का अपचयन और C का ऑक्सीकरण हो रहा है। साथ ही यह अपचयन तथा ऑक्सीकरण दोनों की प्रक्रिया है।
Fe₂O₃ + 2Al → Al₂O₃ + 2Fe
यह किस प्रकार की अभिक्रिया है?
उत्तर: विस्थापन अभिक्रिया
व्याख्या: इसमें एलुमिनियम, लोहे को उसके ऑक्साइड से विस्थापित करता है। साथ ही यह एक ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया भी है।
जल में कैल्शियम कार्बाइड डालने पर क्या होता है?
उत्तर: (b) एसीटिलीन गैस एवं अशमय हाइड्रॉक्साइड बनता है।
प्रतिक्रिया: CaC₂ + 2H₂O → C₂H₂ + Ca(OH)₂
संतुलित रासायनिक समीकरण क्या है?
उत्तर: जिस समीकरण में अभिकारकों और उत्पादों के परमाणुओं की संख्या समान होती है उसे संतुलित रासायनिक समीकरण कहते हैं। यह द्रव्यमान संरक्षण के नियम का पालन करता है।
निम्न कथनों को रासायनिक अभिक्रियाओं के रूप में परिवर्तित करें:
1. नाइट्रोजन हाइड्रोजन गैस से संयोजन कर अमोनिया बनाता है।
  N₂ + 3H₂ → 2NH₃
2. हाइड्रोजन क्लोराइड गैस का जल में घुलने पर हाइड्रोक्लोरिक अम्ल बनता है।
  HCl (g) → HCl (aq)
3. लौह सल्फाइड जल में घुलने पर आयरन सल्फेट, हाइड्रोजन सल्फाइड गैस और एल्युमिनियम क्लोराइड तथा हाइड्रोजन गैस बनाता है।
4. पोटैशियम आयोडाइड तथा क्लोरीन अभिक्रिया कर पोटैशियम क्लोराइड और आयोडीन बनाते हैं।
  2KI + Cl₂ → 2KCl + I₂
निम्न रासायनिक अभिक्रियाओं को संतुलित कीजिए:
1. HNO₃ + Ca(OH)₂ → Ca(NO₃)₂ + H₂O
  संतुलित: 2HNO₃ + Ca(OH)₂ → Ca(NO₃)₂ + 2H₂O
2. NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂O
  संतुलित: 2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂O
3. NaCl + AgNO₃ → AgCl + NaNO₃
  संतुलित: NaCl + AgNO₃ → AgCl + NaNO₃
4. BaCl₂ + H₂SO₄ → BaSO₄ + HCl
  संतुलित: BaCl₂ + H₂SO₄ → BaSO₄ + 2HCl
निम्न अभिक्रियाओं के संतुलित रासायनिक समीकरण लिखिए:
1. Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O
2. Zn + HCl → ZnCl₂ + H₂
3. Al + CuCl₂ → AlCl₃ + Cu
4. BaCl₂ + K₂SO₄ → BaSO₄ + 2KCl
निम्न अभिक्रियाओं के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण लिखिए और प्रकार बताइए:
1. KBr (aq) + BaI₂ (aq) → कोई अभिक्रिया नहीं होती (Double displacement reaction – कोई अवक्षेप नहीं बनता)
2. Zn + ZnSO₄ → कोई अभिक्रिया नहीं होती (Same metal – कोई परिवर्तन नहीं)
3. H₂ + Cl₂ → 2HCl (Combination Reaction)
4. Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂O + CO₂ (Double displacement and Decomposition)
स्पष्ट कीजिए कि लालिमा क्यों झड़ जाती है?
उत्तर: लौह की वस्तुएँ जब वायु में ऑक्सीजन और जलवाष्प के संपर्क में आती हैं तो उनमें जंग लग जाती है जिससे वह लालिमा झड़ जाती है।
दैनिक जीवन में प्रयुक्त कोई दो अभिक्रियाएँ जिनमें ऊष्मा निकलती है:
- धातुओं का ऑक्सीकरण
- कार्बन का जल में जलना
अम्ल वर्षा के प्रभाव एवं रासायनिक अभिक्रिया:
उत्तर: अम्ल वर्षा से फसलें नष्ट होती हैं, इमारतों को क्षति होती है।
अभिक्रिया: SO₂ + H₂O → H₂SO₃
ताँबे के बर्तन पर हरापन क्यों आ जाता है?
उत्तर: ताँबे की सतह पर जल, CO₂ और ऑक्सीजन के संपर्क में आने पर बेसिक कॉपर कार्बोनेट बनता है।
Cu + H₂O + CO₂ + O₂ → CuCO₃.Cu(OH)₂
लोहे की कील को ताँबे के सल्फेट में डुबाने पर रंग में अंतर क्यों आता है?
उत्तर: यह विस्थापन अभिक्रिया है जहाँ Fe, Cu को विस्थापित कर देता है:
Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

रासायनिक अभिक्रियाएँ एवं समीकरण

प्रश्न 13 से 20 के उत्तर

विस्थापन एवं द्विविस्थापन अभिक्रियाओं में अंतर:
- विस्थापन अभिक्रिया: किसी धातु या अधातु द्वारा दूसरे तत्व को उसके यौगिक से हटाकर स्वयं उसका स्थान लेना।
  उदाहरण: Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu
- द्विविस्थापन अभिक्रिया: दो यौगिकों के बीच आयनों का आपसी आदान-प्रदान।
  उदाहरण: Na₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄↓ + 2NaCl
सिल्वर के शोधन में विस्थापन अभिक्रिया:
अभिक्रिया: Cu + 2AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag
व्याख्या: कॉपर, सिल्वर नाइट्रेट से सिल्वर को विस्थापित कर देता है।
अवक्षेपण अभिक्रिया:
जब दो विलयनों को मिलाने पर एक अघुलनशील ठोस पदार्थ (अवक्षेप) बनता है, तो उसे अवक्षेपण अभिक्रिया कहते हैं।
उदाहरण: AgNO₃ + NaCl → AgCl↓ + NaNO₃
यहाँ AgCl एक सफेद रंग का अवक्षेप है।
ऑक्सीजन के योग या हास पर आधारित:
- (a) उपचयन: जब किसी पदार्थ में ऑक्सीजन जुड़ती है।
  उदाहरण:
  - C + O₂ → CO₂
  - 2Mg + O₂ → 2MgO
- (b) अपचयन: जब किसी यौगिक से ऑक्सीजन निकलती है।
  उदाहरण:
  - CuO + H₂ → Cu + H₂O
  - Fe₂O₃ + 2Al → 2Fe + Al₂O₃
भूरे रंग के तत्व ‘X’ की पहचान:
उत्तर: तत्व ‘X’ ताँबा (Cu) है। जब उसे वायु में गर्म किया जाता है, तो यह काले रंग के तांबा ऑक्साइड (CuO) में परिवर्तित हो जाता है।
अभिक्रिया: 2Cu + O₂ → 2CuO
लोहे की वस्तुओं को पेंट करने का कारण:
लोहे पर पेंट करने से वह वायु और जल के संपर्क से बचता है जिससे जंग नहीं लगता।
तेल एवं वसायुक्त पदार्थों को नाइट्रोजन से भरने का कारण:
नाइट्रोजन एक निष्क्रिय गैस है जो ऑक्सीजन की अनुपस्थिति बनाकर वसा को ऑक्सीकरण (बासीपन) से बचाती है। यह भोजन की गुणवत्ता बनाए रखता है।
निम्नलिखित पदों का वर्णन एवं उदाहरण:
- (a) संक्षारण: धातु की सतह का वायुमंडलीय गैसों (जैसे ऑक्सीजन, नमी आदि) के कारण नष्ट होना।
  उदाहरण: लोहे का जंग लगना।
- (b) विकृतगंधिता (Rancidity): वसायुक्त खाद्य पदार्थों में ऑक्सीकरण के कारण दुर्गंध उत्पन्न होना।
  उदाहरण: घी या तेल का खराब हो जाना।

बहुविकल्पीय प्रश्न (MCQs)

निम्न में से कौन-सी अभिक्रिया विस्थापन अभिक्रिया है?
(a) HCl + NaOH → NaCl + H₂O
(b) Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu ✅
(c) AgNO₃ + NaCl → AgCl + NaNO₃
(d) BaCl₂ + H₂SO₄ → BaSO₄ + HCl
जब CaC₂ को जल में मिलाया जाता है तो कौन-सी गैस बनती है?
(a) हाइड्रोजन
(b) अमोनिया
(c) एसीटिलीन ✅
(d) कार्बन डाइऑक्साइड
लालिमा के झड़ने का कारण है:
(a) जंग लगना ✅
(b) अपचयन
(c) अम्ल वर्षा
(d) वाष्पन
निम्न में से कौन-सी द्विविस्थापन अभिक्रिया है?
(a) Zn + HCl → ZnCl₂ + H₂
(b) AgNO₃ + NaCl → AgCl + NaNO₃ ✅
(c) C + O₂ → CO₂
(d) 2H₂ + O₂ → 2H₂O
संक्षारण से बचने के लिए लोहे की वस्तुओं को किया जाता है:
(a) जल में डुबाना
(b) खुरचना
(c) पेंट किया जाता है ✅
(d) गर्म किया जाता है
विकृतगंधिता किस कारण होती है?
(a) अम्ल के कारण
(b) ऑक्सीकरण के कारण ✅
(c) नमी के कारण
(d) जल के कारण
अवक्षेपण अभिक्रिया में क्या बनता है?
(a) गैस
(b) ठोस अवक्षेप ✅
(c) ऊष्मा
(d) अम्ल
निम्न में से कौन-सी ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया है?
(a) C + O₂ → CO₂ ✅
(b) NH₄Cl → NH₃ + HCl
(c) CaCO₃ → CaO + CO₂
(d) H₂O → H₂ + O₂
निम्न में से कौन-सी उपचयन अभिक्रिया है?
(a) CuO + H₂ → Cu + H₂O
(b) C + O₂ → CO₂ ✅
(c) Fe₂O₃ + 2Al → 2Fe + Al₂O₃
(d) NaOH + HCl → NaCl + H₂O
Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂ यह कौन-सी अभिक्रिया है?
(a) संयोजन
(b) विस्थापन ✅
(c) द्विविस्थापन
(d) विघटन
HCl + NaOH → NaCl + H₂O यह कौन-सी अभिक्रिया है?
(a) अम्ल-क्षार अभिक्रिया ✅
(b) विस्थापन
(c) उपचयन
(d) संयोजन
निम्न में से कौन-सा पदार्थ जल में घुलकर नीला अवक्षेप देता है?
(a) FeSO₄
(b) CuSO₄ ✅
(c) ZnSO₄
(d) AgNO₃
हाइड्रोजन और क्लोरीन की अभिक्रिया से बनता है:
(a) NaCl
(b) HCl ✅
(c) H₂O
(d) O₂
निम्न में से कौन ऑक्सीजन का अपचयन प्रदर्शित करता है?
(a) Fe → Fe₂O₃
(b) CuO + H₂ → Cu + H₂O ✅
(c) 2Mg + O₂ → 2MgO
(d) Zn + HCl → ZnCl₂ + H₂
धातुओं का वायु में जलने पर क्या बनता है?
(a) ऑक्साइड ✅
(b) क्लोराइड
(c) सल्फेट
(d) हाइड्रॉक्साइड
किसी रासायनिक समीकरण को संतुलित क्यों किया जाता है?
(a) सजाने के लिए
(b) परमाणु संरक्षण हेतु ✅
(c) समय बचाने के लिए
(d) रंग दिखाने के लिए
रासायनिक अभिक्रिया में रंग परिवर्तन दर्शाता है:
(a) कोई अभिक्रिया नहीं हुई
(b) ताप नहीं बदला
(c) अभिक्रिया हुई ✅
(d) केवल गैस बनी
BaCl₂ + Na₂SO₄ → BaSO₄ + 2NaCl में कौन-सा अवक्षेप बनता है?
(a) BaCl₂
(b) NaCl
(c) BaSO₄ ✅
(d) Na₂SO₄
क्या होता है जब ताँबे की वस्तु वायु में गर्म की जाती है?
(a) लाल रंग होता है
(b) कोई परिवर्तन नहीं होता
(c) काला ताँबा ऑक्साइड बनता है ✅
(d) गैस निकलती है
अम्ल वर्षा के लिए जिम्मेदार गैसें कौन-सी हैं?
(a) CO₂, H₂
(b) SO₂, NO₂ ✅
(c) CH₄, H₂O
(d) O₂, Cl₂

NCERT NOTES AND SOLUTIONS SCIENCE CLASS 10

पाठ – 2- अम्ल,क्षार एवं लवण

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