बोर्ड ने इस अध्याय से क्या पूछा है
ये प्रश्न बोर्ड परीक्षा में पूछे जा चुके हैं। पहले 12 लिखित प्रश्न हैं, उसके बाद क्विज़ में वस्तुनिष्ठ प्रश्न।
लिखित प्रश्नों में ज़ोर संतुलित समीकरण, अवक्षेपण, उपचयन-अपचयन की पहचान और विकृतगंधिता पर है। हर प्रश्न का उत्तर पहले अपनी कॉपी में लिखिए, फिर यहाँ दिए उत्तर से मिलाइए। समीकरण वाले उत्तर में देख लीजिए कि आपने उसे संतुलित किया या नहीं।
संतुलित समीकरण: परिभाषा और अभ्यास
प्रश्न 1. संतुलित रासायनिक समीकरण क्या है ? निम्नांकित समीकरण का संतुलित रूप लिखें : Al(s) + H₂SO₄(aq) → Al₂(SO₄)₃(aq) + H₂(g)
उत्तर:
जिस रासायनिक समीकरण में अभिकारकों और उत्पादों, दोनों ओर हर तत्व के परमाणुओं की संख्या बराबर हो, उसे संतुलित रासायनिक समीकरण कहते हैं। यह द्रव्यमान संरक्षण के नियम पर टिका है।
संतुलित रूप:
2Al(s) + 3H₂SO₄(aq) → Al₂(SO₄)₃(aq) + 3H₂(g)
जाँच: दोनों ओर Al 2, S 3, O 12 और H 6 हैं।
यही बात ऐसे भी पूछी जाती है: "संतुलित रासायनिक समीकरण क्या है? इसका एक उदाहरण दें।" तब परिभाषा के साथ 2H₂ + O₂ → 2H₂O जैसा कोई छोटा उदाहरण काफ़ी है।
ताँबे की काली परत और हाइड्रोजन
प्रश्न 2. ताम्र छिलन को हवा में लम्बे समय तक गर्म करने पर, उस पर काली परत चढ़ जाती है। इस पर हाइड्रोजन गैस प्रवाहित करने पर उसका भूरा रंग पुनः वापस आ जाता है। यहाँ कौन कौन-सी अभिक्रियाएँ होती हैं ? अभिक्रियाओं के नाम एवं समीकरण लिखें।
उत्तर:
- गर्म करने पर ताँबा हवा की ऑक्सीजन से मिलकर काला कॉपर ऑक्साइड बनाता है। ताँबे में ऑक्सीजन जुड़ी, इसलिए यह उपचयन (साथ ही संयोजन) अभिक्रिया है:
2Cu + O₂ → 2CuO (गर्म करने पर)
- गर्म कॉपर ऑक्साइड पर हाइड्रोजन प्रवाहित करने पर उसकी ऑक्सीजन निकल जाती है और भूरा ताँबा वापस मिलता है:
CuO + H₂ → Cu + H₂O (गर्म करने पर)
इसमें CuO का अपचयन और H₂ का उपचयन एक साथ हो रहा है, इसलिए यह उपचयन-अपचयन (रेडॉक्स) अभिक्रिया है।
अपघटन अभिक्रिया
प्रश्न 3. अपघटन (वियोजन) अभिक्रिया से आप क्या समझते हैं ?
उत्तर:
जिस अभिक्रिया में एक ही अभिकारक टूटकर दो या अधिक सरल उत्पाद बनाता है, उसे अपघटन या वियोजन अभिक्रिया कहते हैं। इसके लिए ऊर्जा देनी पड़ती है, जो ऊष्मा, विद्युत या प्रकाश के रूप में हो सकती है।
उदाहरण:
- ऊष्मा से: CaCO₃(s) → CaO(s) + CO₂(g)
- विद्युत से: 2H₂O(l) → 2H₂(g) + O₂(g)
- प्रकाश से: 2AgCl(s) → 2Ag(s) + Cl₂(g)
दो अंक के उत्तर में परिभाषा और एक समीकरण काफ़ी है। तीनों तरह के उदाहरण याद हों, तो लंबे प्रश्न में काम आते हैं।
संयोजन अभिक्रिया
प्रश्न 4. संयोजन अभिक्रिया क्या है ?
उत्तर:
जिस अभिक्रिया में दो या दो से अधिक अभिकारक मिलकर एक ही उत्पाद बनाते हैं, उसे संयोजन अभिक्रिया कहते हैं।
उदाहरण: बिना बुझे चूने पर पानी डालने से बुझा हुआ चूना बनता है और ऊष्मा निकलती है:
CaO(s) + H₂O(l) → Ca(OH)₂(aq) + ऊष्मा
दूसरा उदाहरण: C(s) + O₂(g) → CO₂(g)
रासायनिक समीकरण से क्या पता चलता है
प्रश्न 5. रासायनिक समीकरण से प्राप्त होने वाली तीन सूचनाओं को लिखें।
उत्तर:
- अभिक्रिया में भाग लेने वाले अभिकारक कौन हैं और कौन-से उत्पाद बनते हैं।
- संतुलित समीकरण से अभिकारकों और उत्पादों के अणुओं की संख्या का अनुपात पता चलता है।
- अवस्था के संकेत लिखे हों, तो पदार्थों की भौतिक अवस्था (s, l, g, aq) पता चलती है। तीर पर लिखी ताप, दाब या उत्प्रेरक जैसी शर्तें भी मिलती हैं।
उदाहरण: 2H₂(g) + O₂(g) → 2H₂O(l) बताता है कि हाइड्रोजन के 2 अणु ऑक्सीजन के 1 अणु से मिलकर जल के 2 अणु बनाते हैं, और जल द्रव अवस्था में बनता है।
रासायनिक समीकरण: पाँच अंक वाला प्रश्न
प्रश्न 6. रासायनिक समीकरण क्या है ? निम्नांकित समीकरण से कौन-सी सूचनाएँ प्राप्त होती हैं ? 2SO₂ + O₂ → 2SO₃
उत्तर:
किसी रासायनिक अभिक्रिया को शब्दों की जगह अभिकारकों और उत्पादों के रासायनिक सूत्रों से लिखना रासायनिक समीकरण कहलाता है। अभिकारक बाईं ओर, उत्पाद दाईं ओर और बीच में तीर का निशान रहता है।
दिए गए समीकरण से ये सूचनाएँ मिलती हैं:
- सल्फ़र डाइऑक्साइड और ऑक्सीजन अभिकारक हैं, और सल्फ़र ट्राइऑक्साइड उत्पाद है।
- दो अभिकारक मिलकर एक उत्पाद बना रहे हैं, इसलिए यह संयोजन अभिक्रिया है।
- SO₂ के 2 अणु, O₂ के 1 अणु से मिलकर SO₃ के 2 अणु बनाते हैं।
- समीकरण संतुलित है: दोनों ओर S के 2 और O के 6 परमाणु हैं।
- द्रव्यमान भी बराबर है। S का परमाणु द्रव्यमान 32 और O का 16 लें, तो 2SO₂ = 2 × 64 = 128 g और O₂ = 32 g, यानी कुल 160 g। दाईं ओर 2SO₃ = 2 × 80 = 160 g।
पाँच अंक के उत्तर में परिभाषा के बाद कम से कम चार सूचनाएँ लिखिए। द्रव्यमान वाली गणना दिखाने से उत्तर पूरा लगता है।
कॉपर सल्फ़ेट में लोहा
प्रश्न 7. कॉपर सल्फेट के विलयन में लोहे का एक टुकड़ा डाल देने पर विलयन का रंग क्यों बदल जाता है ?
उत्तर:
लोहा, कॉपर से अधिक क्रियाशील है। इसलिए वह कॉपर सल्फ़ेट के विलयन से कॉपर को हटा देता है और ख़ुद फ़ेरस सल्फ़ेट बनाता है:
Fe(s) + CuSO₄(aq) → FeSO₄(aq) + Cu(s)
कॉपर सल्फ़ेट का विलयन नीला होता है, जबकि बना हुआ फ़ेरस सल्फ़ेट हल्के हरे रंग का। इसलिए विलयन का नीला रंग फीका पड़कर हल्का हरा होने लगता है, और लोहे पर कॉपर की भूरी परत जम जाती है। यह विस्थापन अभिक्रिया है।
अवक्षेपण अभिक्रिया
प्रश्न 8. उदाहरण सहित किसी अवक्षेपण अभिक्रिया का वर्णन करें।
उत्तर:
जिस अभिक्रिया में पानी में न घुलने वाला ठोस पदार्थ (अवक्षेप) बनता है, उसे अवक्षेपण अभिक्रिया कहते हैं।
उदाहरण: सोडियम सल्फ़ेट और बेरियम क्लोराइड के विलयन मिलाने पर बेरियम सल्फ़ेट का सफ़ेद अवक्षेप बनता है, और सोडियम क्लोराइड विलयन में रह जाता है:
Na₂SO₄(aq) + BaCl₂(aq) → BaSO₄(s) + 2NaCl(aq)
इसमें दोनों यौगिक आयनों का आदान-प्रदान करते हैं, इसलिए यह द्विविस्थापन अभिक्रिया भी है। दूसरा उदाहरण लेड नाइट्रेट और पोटैशियम आयोडाइड का है, जिसमें लेड आयोडाइड का पीला अवक्षेप बनता है:
Pb(NO₃)₂(aq) + 2KI(aq) → PbI₂(s) + 2KNO₃(aq)
उपचयित और अपचयित पदार्थ पहचानिए
प्रश्न 9. निम्नांकित अभिक्रियाओं में उपचयित तथा अपचयित होने वाले पदार्थों की पहचान कीजिए : (i) 4Na(s) + O₂(g) → 2Na₂O(s) (ii) CuO(s) + H₂(g) → Cu(s) + H₂O(l)
उत्तर:
(i) सोडियम में ऑक्सीजन जुड़कर Na₂O बना है, इसलिए सोडियम (Na) उपचयित हुआ है, और ऑक्सीजन (O₂) अपचयित हुई है। ऊँची कक्षाओं में आप पढ़ेंगे कि यहाँ सोडियम अपने इलेक्ट्रॉन ऑक्सीजन को देता है।
(ii) कॉपर ऑक्साइड की ऑक्सीजन निकल गई, इसलिए CuO अपचयित हुआ है। हाइड्रोजन को ऑक्सीजन मिली और जल बना, इसलिए H₂ उपचयित हुआ है।
प्रश्न में दोनों पूछे गए हैं, इसलिए हर अभिक्रिया में उपचयित और अपचयित, दोनों पदार्थों के नाम लिखिए।
रेडॉक्स अभिक्रिया
प्रश्न 10. आक्सीकरण-अवकरण अभिक्रियाएँ क्या हैं ?
उत्तर:
ऑक्सीकरण-अवकरण और उपचयन-अपचयन एक ही बात के दो नाम हैं: ऑक्सीकरण को उपचयन और अवकरण को अपचयन भी कहते हैं। जिस अभिक्रिया में एक पदार्थ का उपचयन और दूसरे का अपचयन एक साथ होता है, उसे उपचयन-अपचयन या रेडॉक्स अभिक्रिया कहते हैं।
- उपचयन: ऑक्सीजन का जुड़ना या हाइड्रोजन का निकलना।
- अपचयन: ऑक्सीजन का निकलना या हाइड्रोजन का जुड़ना।
उदाहरण:
CuO + H₂ → Cu + H₂O (गर्म करने पर)
यहाँ CuO का अपचयन और H₂ का उपचयन हो रहा है।
विकृतगंधिता
प्रश्न 11. विकृतिगंधिता का क्या अर्थ है ? सोदाहरण समझाएँ।
उत्तर:
तेल या वसा वाले खाद्य पदार्थ लंबे समय तक हवा में पड़े रहें, तो हवा की ऑक्सीजन से उनका उपचयन होने लगता है। इससे उनका स्वाद और गंध बिगड़ जाते हैं। इसे विकृतगंधिता कहते हैं।
उदाहरण: कई दिन पुराने खुले चिप्स, नमकीन या मक्खन से आने वाली बासी गंध।
इसे रोकने के लिए प्रति ऑक्सीकारक मिलाए जाते हैं, खाना वायुरोधी डिब्बों में रखा जाता है, और चिप्स के पैकेट में ऑक्सीजन की जगह नाइट्रोजन भरी जाती है।
(यहाँ "विकृतिगंधिता" से मतलब विकृतगंधिता ही है।)
भोजन को दुर्गंधित होने से बचाना
प्रश्न 12. भोजन को दुर्गंधित होने से रोकने के लिए क्या-क्या उपाय किया जा सकता है ?
उत्तर:
तेल और वसा वाला भोजन हवा की ऑक्सीजन से उपचयित होकर बदबूदार हो जाता है। इसे रोकने के उपाय:
- भोजन में प्रति ऑक्सीकारक (उपचयन रोकने वाले पदार्थ) मिलाना।
- भोजन को वायुरोधी डिब्बों में रखना, ताकि हवा कम लगे।
- चिप्स जैसे पैकेट में ऑक्सीजन हटाकर नाइट्रोजन भरना।
- भोजन को फ़्रिज में कम ताप पर रखना, जिससे उपचयन धीमा हो जाता है।
पहले तीन उपाय पुस्तक में दिए हैं। दो अंक के उत्तर में इनमें से कोई दो-तीन उपाय, एक पंक्ति के कारण के साथ, काफ़ी हैं।