रासायनिक प्रतिक्रियाओं के 6 प्रकार की पहचान कैसे करें

रासायनिक प्रतिक्रियाएं प्रौद्योगिकी का एक अनिवार्य हिस्सा हैं, जो विभिन्न मानवीय गतिविधियों में योगदान करती हैं जो हमारे दैनिक जीवन का हिस्सा हैं। रासायनिक प्रतिक्रियाओं के उदाहरण जिनका हम प्रतिदिन सामना करते हैं, उनमें ईंधन का जलना और शराब और बीयर बनाना शामिल हैं। रासायनिक प्रतिक्रियाएं भी प्रकृति में व्यापक रूप से मौजूद हैं, चट्टानों के रासायनिक अपक्षय, पौधों में प्रकाश संश्लेषण और जानवरों में श्वसन प्रक्रिया से।

व्यापक पहलू में, तीन हैं प्रतिक्रियाओं के प्रकार: भौतिक, रासायनिक और परमाणु। रासायनिक प्रतिक्रियाओं को आगे कई श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है। छह आम रासायनिक प्रतिक्रियाओं के प्रकार हैं: संश्लेषण, अपघटन, एकल-विस्थापन, दोहरा-विस्थापन, दहन और अम्ल-क्षार प्रतिक्रियाएं। अभिकारकों से उत्पादों तक जाने पर क्या होता है, इसके आधार पर वैज्ञानिक उन्हें वर्गीकृत करते हैं। यह अभिकर्मकों और प्रतिक्रियाओं से बनने वाले उत्पादों की प्रतिक्रियाशीलता की भविष्यवाणी करने में सहायक है।

ए रासायनिक प्रतिक्रिया एक प्रक्रिया है जिसमें एक या एक से अधिक पदार्थ, अभिकारक, एक या अधिक विभिन्न पदार्थ, उत्पाद बनाने के लिए रासायनिक परिवर्तन से गुजरते हैं। यह एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें परमाणुओं के नाभिक को बदले बिना, उत्पाद बनाने के लिए अभिकारकों के घटक परमाणुओं की पुनर्व्यवस्था शामिल है।

उदाहरण के लिए, सोडा और सेल्टज़र के निर्माण के लिए इस्तेमाल की जाने वाली प्रक्रिया में, कार्बन डाइऑक्साइड को दबाव वाली परिस्थितियों में पानी में बुदबुदाया जाता है और एक नया यौगिक बनाता है जिसे कार्बोनिक एसिड (H) के रूप में जाना जाता है।₂सीओ₃). इस समीकरण से, आप जानते हैं कि एक रासायनिक प्रतिक्रिया हुई है।

सीओ₂(जी) + एच₂ओ (एल) -> एच₂सीओ₃(एक्यू)

ए शारीरिक प्रतिक्रिया रासायनिक अभिक्रिया से भिन्न है। भौतिक परिवर्तनों में केवल अवस्था का परिवर्तन शामिल होता है, उदाहरण के लिए, पानी का बर्फ में जमना और शुष्क बर्फ का कार्बन डाइऑक्साइड में उच्चीकरण। दोनों परिदृश्यों में, अभिकारकों की रासायनिक पहचान, H₂ओ और सीओ₂, परिवर्तन नहीं किया। उत्पाद अभी भी अभिकारकों के समान यौगिकों से बने होते हैं।

एच₂ओ (एल) -> एच₂हे

सीओ₂(एस) -> सीओ₂(छ)

ए परमाणु प्रतिक्रिया रासायनिक प्रतिक्रिया से भी अलग है। इसमें दो नाभिकों की टक्कर से एक या एक से अधिक न्यूक्लाइड बनते हैं जो मूल नाभिक से भिन्न होते हैं। उदाहरण के लिए, अर्नेस्ट रदरफोर्ड ने नाइट्रोजन गैस को अल्फा कणों में उजागर करके, आइसोटोप का निर्माण करके पहला कृत्रिम रूपांतरण किया। ¹⁷O और इस प्रक्रिया में एक प्रोटॉन को बाहर निकालता है। अभिकारक में तत्व बदल गया, इस प्रकार एक प्रतिक्रिया हुई।

¹⁴एन + α —> ¹⁷ओ + पी

सबसे आम प्रकार की रासायनिक प्रतिक्रियाएं संश्लेषण, अपघटन, एकल विस्थापन, दोहरा विस्थापन, दहन और एसिड-बेस हैं। हालाँकि, ऐसा वर्गीकरण अनन्य नहीं है। उदाहरण के लिए, अम्ल-क्षार अभिक्रिया को द्विविस्थापन अभिक्रिया के रूप में भी वर्गीकृत किया जा सकता है।

एक संश्लेषण प्रतिक्रिया वह है जिसमें दो या दो से अधिक पदार्थ होते हैं संयुक्त अधिक जटिल बनाने के लिए। संश्लेषण प्रतिक्रिया के सामान्य रूप के लिए रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:

ए + बी -> एबी

एक संश्लेषण प्रतिक्रिया का एक उदाहरण आयरन सल्फाइड बनाने के लिए आयरन (Fe) और सल्फर (S) का संयोजन है।

Fe(s) + S(s) —> FeS(s)

एक अन्य उदाहरण है जब सोडियम और क्लोरीन गैस को मिलाकर एक अधिक जटिल अणु, सोडियम क्लोराइड का निर्माण किया जाता है।

2Na (s) + Cl₂(जी) -> 2NaCl (एस)

एक अपघटन प्रतिक्रिया एक संश्लेषण प्रतिक्रिया के बिल्कुल विपरीत काम करती है। यह एक प्रतिक्रिया है जहां एक अधिक जटिल पदार्थ टूट जाता है सरल में। अपघटन प्रतिक्रिया का एक सामान्य रूप इस प्रकार लिखा जा सकता है:

एबी -> ए + बी

अपघटन प्रतिक्रिया का एक उदाहरण हाइड्रोजन और ऑक्सीजन गैस बनाने के लिए पानी का इलेक्ट्रोलिसिस है।

एच₂ओ (एल) -> एच₂(जी) + ओ₂(छ)

अपघटन भी थर्मल हो सकता है, जैसे कि कार्बोनिक एसिड को पानी और कार्बन डाइऑक्साइड को गर्म करने की स्थिति में बदलना। यह आमतौर पर कार्बोनेटेड पेय पदार्थों में देखा जाता है।

एच₂सीओ₃(एक्यू) -> एच₂ओ (एल) + सीओ₂(छ)

एकल प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया के रूप में भी जाना जाता है, एकल विस्थापन प्रतिक्रिया तब होती है जब एक शुद्ध तत्व एक यौगिक में दूसरे तत्व के साथ स्थान बदलता है। यह सामान्य रूप में है:

ए + बीसी -> एसी + बी

अनेक धातुएँ प्रबल अम्ल के साथ अभिक्रिया कर सकती हैं। उदाहरण के लिए, मैग्नीशियम हाइड्रोजन गैस और मैग्नीशियम क्लोराइड बनाने के लिए हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करता है। इस प्रतिक्रिया में, मैग्नीशियम हाइड्रोक्लोरिक एसिड में हाइड्रोजन के साथ स्थान बदलता है।

एमजी (एस) + 2 एचसीएल (एक्यू) -> एच₂(जी) + एमजीसीएल₂(एक्यू)

मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड और हाइड्रोजन गैस उत्पन्न करने के लिए मैग्नीशियम भी पानी के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है।

मिलीग्राम (एस) + 2H₂ओ (एल) -> एच₂(जी) + एमजी (ओएच)₂(एक्यू)

एक अन्य प्रकार की रासायनिक प्रतिक्रिया दोहरा विस्थापन है, जिसमें दो अभिकारकों के धनायन दो पूरी तरह से अलग उत्पाद बनाने के लिए स्थान बदलते हैं। इस प्रतिक्रिया का एक सामान्य रूप है:

एबी + सीडी -> एडी + सीबी

डबल विस्थापन प्रतिक्रिया का एक उदाहरण है जब बेरियम क्लोराइड मैग्नीशियम सल्फेट के साथ बेरियम सल्फेट और मैग्नीशियम क्लोराइड बनाने के लिए प्रतिक्रिया करता है। इस प्रतिक्रिया में, अभिकारकों में बेरियम और मैग्नीशियम के धनायन नए बेरियम और मैग्नीशियम यौगिकों के लिए स्थान बदलते हैं।

बाक्ली₂ + एमजीएसओ₄ —> बसो₄ + एमजीसीएल₂

एक अन्य उदाहरण लेड नाइट्रेट की पोटेशियम आयोडाइड के साथ लेड आयोडाइड और पोटेशियम नाइट्रेट बनाने की प्रतिक्रिया है।

पंजाब₃)₂ + २केआई —> पीबीआई₂ + 2KNO₃

दोनों ही मामलों में, प्रतिक्रिया एक अवक्षेप (BaSO .) उत्पन्न करती है₄ और पीबीआई₂) दो घुलनशील अभिकारकों से, इसलिए उन्हें भी अवक्षेपण अभिक्रियाओं के अंतर्गत वर्गीकृत किया जाता है।

एक दहन प्रतिक्रिया है a एक्ज़ोथिर्मिक रेडॉक्स रासायनिक प्रतिक्रिया जहां एक ईंधन गैसीय उत्पादों का उत्पादन करने के लिए ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है। यद्यपि यह आमतौर पर ऊर्जा के एक रूप से शुरू होता है, जैसे कि आग जलाने के लिए एक जले हुए माचिस का उपयोग करना, जारी गर्मी प्रतिक्रिया को बनाए रखने के लिए ऊर्जा प्रदान करती है।

एक पूर्ण दहन प्रतिक्रिया तब होती है जब अतिरिक्त ऑक्सीजन मौजूद होती है और मुख्य रूप से कार्बन डाइऑक्साइड और सल्फर डाइऑक्साइड जैसे सामान्य ऑक्साइड उत्पन्न करती है। पूर्ण दहन सुनिश्चित करने के लिए, मौजूद ऑक्सीजन को स्टोइकोमेट्री द्वारा गणना की गई सैद्धांतिक मात्रा से दोगुना या तीन गुना होना चाहिए। हाइड्रोकार्बन के पूर्ण दहन को इस रूप में व्यक्त किया जा सकता है:

4सी_एक्सएच_आप + (4x+y) ओ₂ —> 4xCO₂ + 2yH₂ओ + गर्मी

मीथेन का दहन, जो एक संतृप्त हाइड्रोकार्बन है, पर्याप्त ऊष्मा (891 kJ/mol) छोड़ता है और इसे समीकरण द्वारा संक्षेप में प्रस्तुत किया जा सकता है:

चौधरी₄ + 2O₂ —> सीओ₂ + 2H₂ओ + गर्मी

नेफ़थलीन हाइड्रोकार्बन का एक और उदाहरण है और इसके पूर्ण दहन से कार्बन डाइऑक्साइड, पानी और गर्मी भी उत्पन्न होती है।

सी₁₀एच₈ + 12O₂ —> 10CO₂ + 4H₂ओ + गर्मी

अल्कोहल मेथनॉल जैसे दहन के लिए ईंधन के स्रोत के रूप में भी काम कर सकता है।

चौधरी₃ओह + ओ₂ —> सीओ₂ + 2H₂ओ + गर्मी

अधूरा दहन तब होता है जब कार्बन डाइऑक्साइड और पानी का उत्पादन करने के लिए ईंधन के साथ पूरी तरह से प्रतिक्रिया करने के लिए पर्याप्त ऑक्सीजन नहीं होती है। ऐसा एक उदाहरण है जब कार्बन मोनोऑक्साइड, कार्बन डाइऑक्साइड, कार्बन राख और पानी के संयोजन का उत्पादन करने के लिए मीथेन को ऑक्सीजन की सीमित आपूर्ति में जलाया जाता है। इसे नीचे दिए गए समीकरणों द्वारा व्यक्त किया जा सकता है, जो मौजूद ऑक्सीजन की मात्रा से व्यवस्थित होता है।

थोड़ा ऑक्सीजन:

चौधरी₄ + ओ₂ —> सी + 2 एच₂हे

कुछ ऑक्सीजन:

2CH₄ + 3O₂ —> 2CO + 4H₂हे

अधिक लेकिन पर्याप्त ऑक्सीजन नहीं:

4CH₄ + 7O₂ —> 2CO + 2CO₂ + 8H₂हे

बहुत अधिक कार्बन मोनोऑक्साइड के परिणामस्वरूप वायु विषाक्तता हो सकती है क्योंकि यह हीमोग्लोबिन के साथ मिलकर कार्बोक्सीहीमोग्लोबिन बनाता है और ऑक्सीजन देने की इसकी क्षमता को कम करता है। इसलिए घरेलू और औद्योगिक उपयोगों के लिए ईंधन का पूर्ण दहन सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है।

एसिड-बेस प्रतिक्रिया एक एसिड और बेस के बीच की प्रतिक्रिया है, और पानी उत्पादों में से एक है। यह एक विशेष प्रकार की दोहरी विस्थापन प्रतिक्रिया (ए और बी स्विच स्थान) है और ये रासायनिक प्रतिक्रिया उदाहरण इस प्रकार लिखे गए हैं:

हा + बीओएच -> बीए + एच₂हे

एसिड-बेस प्रतिक्रिया का एक सरल उदाहरण है जब एक एंटासिड (कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड) पेट के एसिड (हाइड्रोक्लोरिक एसिड) को बेअसर कर देता है।

सीए (ओएच)₂ + 2HCl -> CaCl₂ + 2H₂हे

एक अन्य उदाहरण बेकिंग सोडा (सोडियम बाइकार्बोनेट) के साथ सिरका (एसिटिक एसिड) की प्रतिक्रिया है। इस प्रक्रिया में, पानी और कार्बन डाइऑक्साइड बनते हैं लेकिन कोई गर्मी नहीं निकलती है, इसलिए यह दहन प्रतिक्रिया नहीं है।

चौधरी₃COOH + NaHCO₃ —> सीएच₃कूना + एच₂ओ + सीओ₂