रासायनिक प्रतिक्रिया

हम बताते हैं कि रासायनिक प्रतिक्रिया क्या है, इसके प्रकार जो मौजूद हैं, उनकी गति और अन्य विशेषताएं। साथ ही, भौतिक और रासायनिक परिवर्तन।

रासायनिक प्रतिक्रियाएं पदार्थों की आणविक संरचना को बदल देती हैं।

एक रासायनिक प्रतिक्रिया क्या है?

रासायनिक प्रतिक्रियाएं (जिसे भी कहा जाता है) रासायनिक परिवर्तन या रासायनिक घटना) के परिवर्तन की थर्मोडायनामिक प्रक्रियाएं हैं मामला. इन प्रतिक्रियाओं में दो या दो से अधिक शामिल हैं पदार्थों (अभिकर्मक या अभिकारक), जो प्रक्रिया में महत्वपूर्ण रूप से बदलते हैं, और उपभोग या रिलीज कर सकते हैं ऊर्जा दो या दो से अधिक पदार्थ उत्पन्न करने के लिए कहा जाता है उत्पादों.

प्रत्येक रासायनिक प्रतिक्रिया विषय एक रासायनिक परिवर्तन के लिए मायने रखता है, इसकी संरचना और आणविक संरचना को बदलता है (विपरीत) शारीरिक बदलाव जो केवल उसके आकार को प्रभावित करता है या एकत्रीकरण की स्थिति) रासायनिक परिवर्तन आम तौर पर नए पदार्थों का उत्पादन करते हैं, जो हमारे पास शुरुआत में थे।

रासायनिक प्रतिक्रियाएं प्रकृति में अनायास (मानव हस्तक्षेप के बिना) हो सकती हैं, या उन्हें नियंत्रित परिस्थितियों में मनुष्यों द्वारा प्रयोगशाला में भी उत्पन्न किया जा सकता है।

कई सामग्रियां जिनका हम दैनिक आधार पर उपयोग करते हैं, एक या अधिक रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से संयुक्त सरल पदार्थों से औद्योगिक रूप से प्राप्त की जाती हैं।

पदार्थ में भौतिक और रासायनिक परिवर्तन

पदार्थ में भौतिक परिवर्तन वे होते हैं जो इसके संघटन को बदले बिना इसके आकार को बदल देते हैं, अर्थात प्रश्न में पदार्थ के प्रकार को संशोधित किए बिना।

इन परिवर्तनों का संबंध पदार्थ की एकत्रीकरण अवस्था में परिवर्तन से है (ठोस, तरल, गैसीय) और अन्य भौतिक गुण (रंग, घनत्व, चुंबकत्व, आदि)।

भौतिक परिवर्तन आमतौर पर प्रतिवर्ती होते हैं क्योंकि वे आकार या पदार्थ की स्थिति को बदलते हैं, लेकिन इसकी संरचना नहीं। उदाहरण के लिए, उबालते समय पानी हम एक तरल को गैस में बदल सकते हैं, लेकिन परिणामी वाष्प अभी भी पानी के अणुओं से बना है। अगर हम पानी को फ्रीज करते हैं, तो यह ठोस अवस्था में चला जाता है लेकिन रासायनिक रूप से यह अभी भी वही पदार्थ है।

रासायनिक परिवर्तन के वितरण और बंधन को बदल देते हैं परमाणुओं पदार्थ का, यह प्राप्त करना कि वे एक अलग तरीके से संयुक्त होते हैं, इस प्रकार प्रारंभिक पदार्थों से भिन्न पदार्थ प्राप्त करते हैं, हालांकि हमेशा एक ही में अनुपातचूँकि पदार्थ को न तो बनाया जा सकता है और न ही नष्ट किया जा सकता है, केवल रूपांतरित किया जा सकता है।

उदाहरण के लिए, यदि हम पानी (H2O) और पोटेशियम (K) पर प्रतिक्रिया करते हैं, तो हमें दो नए पदार्थ प्राप्त होंगे: पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड (KOH) और हाइड्रोजन (H2)। यह एक ऐसी प्रतिक्रिया है जो आम तौर पर बहुत अधिक ऊर्जा छोड़ती है और इसलिए बहुत खतरनाक होती है।

एक रासायनिक प्रतिक्रिया के लक्षण

रासायनिक प्रतिक्रियाएं आम तौर पर अपरिवर्तनीय प्रक्रियाएं होती हैं, यानी उनमें गठन या विनाश शामिल होता है रासायनिक लिंक बीच अणुओं अभिकर्मकों की, ऊर्जा की हानि या लाभ उत्पन्न करना।

एक रासायनिक प्रतिक्रिया में, पदार्थ गहराई से बदल जाता है, हालांकि कभी-कभी इस पुनर्संरचना को नग्न आंखों से नहीं देखा जा सकता है। फिर भी, अभिकारकों के अनुपात को मापा जा सकता है, जिसे स्टोइकोमेट्री द्वारा निपटाया जाता है।

दूसरी ओर, रासायनिक प्रतिक्रियाएं अभिकारकों की प्रकृति के आधार पर कुछ उत्पाद उत्पन्न करती हैं, लेकिन उन स्थितियों पर भी जिनमें प्रतिक्रिया होती है।

रासायनिक प्रतिक्रियाओं में एक और महत्वपूर्ण मुद्दा वह गति है जिस पर वे होते हैं, क्योंकि उनकी गति का नियंत्रण उनके उपयोग के लिए आवश्यक है उद्योग, दवा आदि इस अर्थ में, रासायनिक प्रतिक्रिया की गति को बढ़ाने या घटाने के तरीके हैं।

एक उदाहरण उत्प्रेरक, पदार्थों का उपयोग है जो रासायनिक प्रतिक्रियाओं की गति को बढ़ाते हैं। ये पदार्थ प्रतिक्रियाओं में भाग नहीं लेते हैं, वे केवल उस दर को नियंत्रित करते हैं जिस पर वे होते हैं। अवरोधक नामक पदार्थ भी होते हैं, जो एक ही तरह से उपयोग किए जाते हैं लेकिन विपरीत प्रभाव पैदा करते हैं, अर्थात वे प्रतिक्रियाओं को धीमा कर देते हैं।

एक रासायनिक प्रतिक्रिया का प्रतिनिधित्व कैसे किया जाता है?

रासायनिक प्रतिक्रियाओं को रासायनिक समीकरणों द्वारा दर्शाया जाता है, अर्थात, सूत्रों जिसमें भाग लेने वाले अभिकर्मकों और प्राप्त उत्पादों का वर्णन किया जाता है, जो अक्सर प्रतिक्रिया में निहित कुछ शर्तों को दर्शाता है, जैसे कि गर्मी, उत्प्रेरक, प्रकाश, आदि की उपस्थिति।

इतिहास में पहला रासायनिक समीकरण 1615 में जीन बिगिन द्वारा तैयार किया गया था, जो कि पहले ग्रंथों में से एक में था रसायन विज्ञान, द टायरोसिनियम चिमिकम। आज वे आम शिक्षा के हैं और उनके लिए धन्यवाद हम अधिक आसानी से कल्पना कर सकते हैं कि एक निश्चित प्रतिक्रिया में क्या हो रहा है।

रासायनिक समीकरण को निरूपित करने का सामान्य तरीका है:

कहां:

  • A और B अभिकारक हैं।
  • सी और डी उत्पाद हैं।
  • प्रति, बी, सी यू डी स्टोइकोमेट्रिक गुणांक हैं (वे संख्याएँ हैं जो अभिकारकों और उत्पादों की मात्रा को इंगित करती हैं) जिन्हें समायोजित किया जाना चाहिए ताकि अभिकारकों और उत्पादों में प्रत्येक तत्व की समान मात्रा हो। इस तरह, द्रव्यमान के संरक्षण का नियम पूरा होता है (जो यह स्थापित करता है कि द्रव्यमान यह न तो निर्मित होता है और न ही नष्ट होता है, यह केवल रूपांतरित होता है)।

एक रासायनिक प्रतिक्रिया में, परमाणु नए पदार्थ बनाने के लिए पुनर्व्यवस्थित होते हैं।

रासायनिक प्रतिक्रियाओं के प्रकार और उदाहरण

रासायनिक प्रतिक्रियाओं को प्रतिक्रिया करने वाले अभिकारकों के प्रकार के अनुसार वर्गीकृत किया जा सकता है। इसके आधार पर, अकार्बनिक रासायनिक प्रतिक्रियाओं और कार्बनिक रासायनिक प्रतिक्रियाओं को प्रतिष्ठित किया जा सकता है। लेकिन पहले, रासायनिक समीकरणों के माध्यम से इन प्रतिक्रियाओं का प्रतिनिधित्व करने के लिए उपयोग किए जाने वाले कुछ प्रतीकों को जानना महत्वपूर्ण है:

अकार्बनिक प्रतिक्रियाएं। शामिल अकार्बनिक यौगिक, और निम्नानुसार वर्गीकृत किया जा सकता है:

  • परिवर्तन के प्रकार के अनुसार।
    • संश्लेषण या जोड़ प्रतिक्रियाएं। दो पदार्थ मिलकर एक अलग पदार्थ बनाते हैं। उदाहरण के लिए:
    • अपघटन प्रतिक्रियाएं। एक पदार्थ अपने सरल घटकों में टूट जाता है, या एक पदार्थ दूसरे के साथ प्रतिक्रिया करता है और अन्य पदार्थों में टूट जाता है जिसमें इसके घटक होते हैं। उदाहरण के लिए:
    • विस्थापन या प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएं। एक यौगिक या तत्व एक यौगिक में दूसरे का स्थान लेता है, इसे प्रतिस्थापित करता है और इसे मुक्त छोड़ देता है। उदाहरण के लिए:
    • डबल प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएं। दो अभिकारक यौगिकों का आदान-प्रदान करते हैं या रासायनिक तत्व साथ - साथ। उदाहरण के लिए:
  • आदान-प्रदान की गई ऊर्जा के प्रकार और रूप के अनुसार।
    • एंडोथर्मिक प्रतिक्रियाएं. गर्मी अवशोषित होती है ताकि प्रतिक्रिया हो सके। उदाहरण के लिए:
    • एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रियाएं. अभिक्रिया होने पर ऊष्मा निकलती है। उदाहरण के लिए:
    • एंडोल्यूमिनस प्रतिक्रियाएं। जरूरत है रोशनी होने वाली प्रतिक्रिया के लिए। उदाहरण के लिए: प्रकाश संश्लेषण.
    • बहिर्मुखी प्रतिक्रियाएं। प्रतिक्रिया होने पर प्रकाश दिया जाता है। उदाहरण के लिए:
    • एंडोइलेक्ट्रिक प्रतिक्रियाएं। जरूरत है विद्युत शक्ति होने वाली प्रतिक्रिया के लिए। उदाहरण के लिए:
    • एक्सोइलेक्ट्रिक प्रतिक्रियाएं। प्रतिक्रिया होने पर विद्युत ऊर्जा निकलती या उत्पन्न होती है। उदाहरण के लिए:

  • प्रतिक्रिया की गति के अनुसार।
    • धीमी प्रतिक्रिया खपत किए गए अभिकर्मकों की मात्रा और एक निश्चित समय में बनने वाले उत्पादों की मात्रा बहुत कम है। उदाहरण के लिए: लोहे का ऑक्सीकरण। यह एक धीमी प्रतिक्रिया है, जिसे हम प्रतिदिन जंग लगी लोहे की वस्तुओं में देखते हैं। यदि यह प्रतिक्रिया धीमी नहीं होती, तो आज की दुनिया में हमारे पास बहुत पुराने लोहे के ढांचे नहीं होते।
    • त्वरित प्रतिक्रियाएँ। खपत किए गए अभिकर्मकों की मात्रा और एक निश्चित समय में बनने वाले उत्पादों की मात्रा बहुत अच्छी है। उदाहरण के लिए: पानी के साथ सोडियम की प्रतिक्रिया एक ऐसी प्रतिक्रिया है जो तेजी से होने के अलावा, बहुत खतरनाक है।
  • शामिल कण के प्रकार के अनुसार।
    • प्रतिक्रियाओं अम्ल क्षार. स्थानांतरित कर रहे हैं प्रोटान (एच +)। उदाहरण के लिए:
    • ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रियाएं। स्थानांतरित कर रहे हैं इलेक्ट्रॉनों. इस प्रकार की प्रतिक्रिया में हमें शामिल तत्वों की ऑक्सीकरण संख्या को देखना चाहिए। यदि किसी तत्व की ऑक्सीकरण संख्या बढ़ जाती है, तो यह ऑक्सीकृत हो जाता है, यदि यह घटता है, तो यह कम हो जाता है। उदाहरण के लिए: इस प्रतिक्रिया में लोहे का ऑक्सीकरण होता है और कोबाल्ट कम हो जाता है।
  • प्रतिक्रिया की दिशा के अनुसार।
    • प्रतिवर्ती प्रतिक्रियाएं। वे दोनों तरह से जाते हैं, यानी उत्पाद फिर से अभिकारक बन सकते हैं। उदाहरण के लिए:
    • अपरिवर्तनीय प्रतिक्रियाएं। वे केवल एक अर्थ में होते हैं, अर्थात अभिकारकों को उत्पादों में बदल दिया जाता है और विपरीत प्रक्रिया नहीं हो सकती है। उदाहरण के लिए:

कार्बनिक प्रतिक्रियाएं। इनमें कार्बनिक यौगिक शामिल हैं, जो कि जीवन के आधार से संबंधित हैं। वे अपने वर्गीकरण के लिए कार्बनिक यौगिकों के प्रकार पर निर्भर करते हैं, क्योंकि प्रत्येक कार्यात्मक समूह में विशिष्ट प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला होती है। उदाहरण के लिए ऐल्केन, ऐल्कीन, ऐल्कीनेस, एल्कोहल, कीटोन्स, एल्डिहाइड, ईथर, एस्टर, नाइट्राइल, आदि।

कार्बनिक यौगिकों की प्रतिक्रियाओं के कुछ उदाहरण हैं:

  • अल्केन्स का हलोजन। एल्केन के एक हाइड्रोजन को संबंधित हैलोजन द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।
  • अल्केन्स का दहन। ऐल्केन ऑक्सीजन से अभिक्रिया करके देता है कार्बन डाईऑक्साइड और पानी। इस प्रकार की प्रतिक्रिया से बड़ी मात्रा में ऊर्जा निकलती है।
  • अल्केन्स का हलोजन। डबल बॉन्ड बनाने वाले कार्बन पर मौजूद दो हाइड्रोजेन को बदल दिया जाता है।
  • ऐल्कीनों का हाइड्रोजनीकरण। दो हाइड्रोजन को दोहरे बंधन में जोड़ा जाता है, इस प्रकार संबंधित अल्केन का उत्पादन होता है। यह प्रतिक्रिया प्लैटिनम, पैलेडियम या निकल जैसे उत्प्रेरकों की उपस्थिति में होती है।

रासायनिक प्रतिक्रियाओं का महत्व

प्रकाश संश्लेषण और श्वसन दोनों ही रासायनिक अभिक्रियाओं के उदाहरण हैं।

रासायनिक प्रतिक्रियाएं दुनिया के अस्तित्व और समझ के लिए मौलिक हैं जैसा कि हम जानते हैं। प्राकृतिक या मानव निर्मित परिस्थितियों (और जो अक्सर मूल्यवान सामग्री उत्पन्न करते हैं) के तहत होने वाले परिवर्तन केवल एक उदाहरण हैं। रासायनिक प्रतिक्रियाओं के महत्व का सबसे बड़ा प्रमाण स्वयं जीवन है, इसकी सभी अभिव्यक्तियों में।

का अस्तित्व जीवित प्राणियों पदार्थ की प्रतिक्रिया क्षमता के कारण ही सब कुछ संभव है, जिसने जीवन के पहले सेलुलर रूपों को चयापचय मार्गों के माध्यम से अपने पर्यावरण के साथ ऊर्जा का आदान-प्रदान करने की अनुमति दी, यानी रासायनिक प्रतिक्रियाओं के अनुक्रमों के माध्यम से जो उपभोग की तुलना में अधिक उपयोगी ऊर्जा उत्पन्न करते हैं।

उदाहरण के लिए, हमारे दैनिक जीवन में सांस लेना यह कई रासायनिक प्रतिक्रियाओं से बना है, जो में भी मौजूद हैं प्रकाश संश्लेषण का पौधों.

एक रासायनिक प्रतिक्रिया की गति

रासायनिक प्रतिक्रियाओं को होने के लिए एक निर्धारित समय की आवश्यकता होती है, जो कि अभिकारकों की प्रकृति और उस वातावरण के आधार पर भिन्न होती है जिसमें प्रतिक्रिया होती है।

रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर को प्रभावित करने वाले कारक आम तौर पर हैं:

  • तापमान बढ़ना उच्च तापमान रासायनिक प्रतिक्रियाओं की गति को बढ़ाते हैं।
  • बढ़ा हुआ दबाव। दबाव बढ़ने से आमतौर पर रासायनिक प्रतिक्रियाओं की गति बढ़ जाती है। यह आमतौर पर तब होता है जब पदार्थ जो दबाव के प्रति संवेदनशील होते हैं, जैसे कि गैसें, प्रतिक्रिया करती हैं। तरल पदार्थ और ठोस के मामले में, दबाव परिवर्तन से उनकी प्रतिक्रियाओं की दर में महत्वपूर्ण परिवर्तन नहीं होता है।
  • एकत्रीकरण अवस्था जिसमें अभिकर्मक हैं। ठोस तरल पदार्थ या गैसों की तुलना में अधिक धीमी गति से प्रतिक्रिया करते हैं, हालांकि गति प्रत्येक पदार्थ की प्रतिक्रियाशीलता पर भी निर्भर करेगी।
  • उत्प्रेरकों का उपयोग (रासायनिक अभिक्रियाओं की गति को बढ़ाने के लिए प्रयुक्त होने वाले पदार्थ)। ये पदार्थ प्रतिक्रियाओं में भाग नहीं लेते हैं, वे केवल उस दर को नियंत्रित करते हैं जिस पर वे होते हैं। अवरोधक नामक पदार्थ भी होते हैं, जो एक ही तरह से उपयोग किए जाते हैं लेकिन विपरीत प्रभाव पैदा करते हैं, अर्थात वे प्रतिक्रियाओं को धीमा कर देते हैं।
  • चमकदार ऊर्जा (प्रकाश)। कुछ रासायनिक अभिक्रियाएँ तेज हो जाती हैं जब उन पर प्रकाश डाला जाता है।
  • अभिकर्मक एकाग्रता। अधिकांश रासायनिक प्रतिक्रियाएं तेजी से होती हैं यदि उनके अभिकर्मकों की उच्च सांद्रता होती है।
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