क्या होता है जब रासायनिक बांड टूटते हैं और नए बांड बनते हैं?

रासायनिक प्रतिक्रियाएं मौजूदा आणविक रासायनिक बंधनों को तोड़ती हैं, और परिणामस्वरूप नए बंधन बनते हैं। विशिष्ट रासायनिक प्रतिक्रियाओं में दहन, कमी और वर्षा शामिल हैं। इन रासायनिक प्रतिक्रियाओं के दौरान, मूल अणु अलग हो जाते हैं और विभिन्न सामग्रियों का उत्पादन करने के लिए नए बंधन बनाते हैं। कभी-कभी, रासायनिक प्रतिक्रिया शुरू करने के लिए दो पदार्थों को एक साथ लाने के लिए पर्याप्त होता है, लेकिन अक्सर बाहरी उत्तेजना जैसे पदार्थों को गर्म करने की आवश्यकता होती है। प्रत्येक रासायनिक प्रतिक्रिया आणविक आकर्षण, ऊर्जा स्तर और बाहरी प्रभावों की एक जटिल बातचीत है।

टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)

रासायनिक प्रतिक्रियाएं अणुओं के बीच रासायनिक बंधन बनाती हैं और तोड़ती हैं, जिसके परिणामस्वरूप रासायनिक प्रतिक्रिया के उत्पादों के रूप में नई सामग्री होती है। रासायनिक प्रतिक्रियाएं अनायास हो सकती हैं या ऊर्जा के इनपुट जैसे बाहरी ट्रिगर की आवश्यकता होती है। रासायनिक बंधनों को तोड़ना ऊर्जा को अवशोषित करता है, जबकि नए बंधन बनाने से ऊर्जा निकलती है, समग्र रासायनिक प्रतिक्रिया एंडोथर्मिक या एक्ज़ोथिर्मिक होती है।

सभी रासायनिक प्रतिक्रियाओं का आधार बंधनों का टूटना, या अपघटन, और बंधनों का निर्माण, या संश्लेषण है। अपघटन के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है क्योंकि रासायनिक बंधन शुरू में स्थिर होते हैं, और उन्हें अलग करने के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है। बंधन में अणुओं का ऊर्जा स्तर मुक्त अणुओं की तुलना में कम होता है; ऊर्जा जोड़ने से वे मुक्त हो जाते हैं।

संश्लेषण ऊर्जा छोड़ता है क्योंकि अणु एक स्थिर विन्यास बनाने के लिए बंधते हैं और इसलिए ऊर्जा छोड़ देते हैं। बंधित अणुओं में मुक्त अणुओं की तुलना में कम ऊर्जा स्तर होता है और वे नए बंधन में बने रहते हैं।

एक समग्र रासायनिक प्रतिक्रिया जो बांड को तोड़ती है और नए बनाती है वह एंडोथर्मिक (गर्मी को अवशोषित) या एक्ज़ोथिर्मिक हो सकती है (गर्मी जारी करना), इस पर निर्भर करता है कि अपघटन और संश्लेषण द्वारा कितनी ऊर्जा अवशोषित और उत्पादित की जाती है प्रतिक्रियाएं। कुछ प्रतिक्रियाएं समग्र रूप से गर्मी उत्पन्न करती हैं, जबकि अन्य या तो अपने परिवेश से गर्मी को अवशोषित करती हैं या प्रतिक्रिया को पूरा करने के लिए बाहरी गर्मी को जोड़ने की आवश्यकता होती है। स्थिर वातावरण में सामान्य परिस्थितियों में, एक रासायनिक प्रतिक्रिया को शुरू करने के लिए बाहरी उत्तेजना की आवश्यकता होती है।

चूंकि रासायनिक बंधनों को तोड़ने और रासायनिक प्रतिक्रियाओं को शुरू करने में ऊर्जा लगती है, इसलिए कुछ एंडोथर्मिक प्रतिक्रियाएं स्वयं ही होती हैं। प्रक्रिया आमतौर पर प्रतिक्रिया शुरू करने और इसे बनाए रखने के लिए ऊर्जा का इनपुट लेती है। यहां तक ​​​​कि प्रतिक्रियाएं जो कुल मिलाकर एक्ज़ोथिर्मिक हैं, कुछ बांडों को तोड़ने के लिए शुरुआत में ऊर्जा के इनपुट की आवश्यकता हो सकती है।

अपघटन प्रतिक्रियाएं सरल एंडोथर्मिक प्रतिक्रियाएं होती हैं और ऊर्जा के इनपुट की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, पारा ऑक्साइड को गर्म करने से पारा और ऑक्सीजन पैदा होता है। एंडोथर्मिक प्रतिक्रियाएं जो अधिक जटिल होती हैं, यदि वे अपने परिवेश से गर्मी का उपयोग कर सकती हैं तो हो सकती हैं। उदाहरण के लिए, ठोस बेरियम हाइड्रॉक्साइड और अमोनियम क्लोराइड कमरे के तापमान पर एक एंडोथर्मिक प्रतिक्रिया में बहुत ठंडे तापमान पर बेरियम क्लोराइड और अमोनिया का उत्पादन करने के लिए प्रतिक्रिया करते हैं। प्रतिक्रिया स्वयं सामग्री, उनके कंटेनर और परिवेशी वायु से गर्मी लेती है।

प्रतिक्रियाएं जो समग्र रूप से अधिक गर्मी उत्पन्न करती हैं, वे अधिक सामान्य होती हैं क्योंकि वे आत्मनिर्भर होती हैं। संश्लेषण प्रतिक्रियाएं गर्मी उत्पन्न करती हैं, इसलिए उन्हें आगे बढ़ने के लिए बाहरी ताप स्रोत की आवश्यकता नहीं होती है। उदाहरण के लिए, पानी में थोड़ी मात्रा में सोडियम मिलाने से एक विस्फोटक एक्सोथर्मिक प्रतिक्रिया में सोडियम हाइड्रॉक्साइड और हाइड्रोजन पैदा होता है। प्रतिक्रिया अनायास शुरू हो जाती है और तब तक जारी रहती है जब तक कि किसी एक अभिकारक का उपयोग नहीं हो जाता। यह आमतौर पर इतनी गर्मी पैदा करता है कि हाइड्रोजन पानी बनाने के लिए हवा की ऑक्सीजन से जलता है।

जटिल प्रतिक्रियाएं जो रासायनिक बंधनों को तोड़ने और बनाने दोनों पर निर्भर करती हैं, उन्हें शुरू करने के लिए अक्सर बाहरी ऊर्जा इनपुट की आवश्यकता होती है लेकिन फिर आत्मनिर्भर होती हैं। उदाहरण के लिए, हाइड्रोकार्बन के दहन के लिए पहले कुछ बंधों को तोड़ने के लिए ऊष्मा स्रोत की आवश्यकता होती है। आमतौर पर, हाइड्रोकार्बन युक्त सामग्री, जैसे लकड़ी या ईंधन तेल, को कुछ बॉन्ड को विघटित करने के लिए एक माचिस या एक चिंगारी की आवश्यकता होती है। एक बार जब गर्मी के उत्पादन के साथ नए बंधनों का निर्माण शुरू हो जाता है, तो प्रतिक्रिया जारी रहती है, कार्बन डाइऑक्साइड और जल वाष्प का उत्पादन होता है।

कई सामान्य औद्योगिक और वाणिज्यिक प्रक्रियाएं रासायनिक प्रतिक्रियाओं पर निर्भर करती हैं, विशेष रूप से एक्ज़ोथिर्मिक आत्मनिर्भर। वे कितने उपयोगी हैं और वे कितना काम करते हैं यह उन सामग्रियों के प्रकार पर निर्भर करता है जो प्रतिक्रिया कर रहे हैं और रासायनिक बंधन जो टूट रहे हैं और सुधार कर रहे हैं।