रासायनिक अभिक्रिया( Chemical Reaction )

किसी भी पदार्थ में रासायनिक परिवर्तन होने पर वह मूल पदार्थ से रासायनिक गुणों एवं संघटन में भिन्न हो जाता है , इस घटना को रासायनिक अभिक्रिया कहते हैं अर्थात् किसी पदार्थ में रासायनिक परिवर्तन होना रासायनिक अभिक्रिया कहलाता है । रासायनिक अभिक्रिया के दौरान अभिकारकों से उत्पादों का निर्माण होता है परन्तु पदार्थ का कुल द्रव्यमान संरक्षित रहता है । रासायनिक अभिक्रिया को रासायनिक समीकरण से व्यक्त किया जाता है । उदाहरण -

2Mg_(s) + O_2(s) → 2MgO_(s)

मैग्नीशियम के फीते को ऑक्सीजन में जलाने पर मैग्नीशियम ऑक्साइड का श्वेत रंग का चूर्ण बनता है । यहाँ अभिकारकों में मैग्नीशियम ( Mg ) के परमाणुओं की संख्या 2 है तथा ऑक्सीजन ( O₂) के परमाणुओं की संख्या भी 2 है और उत्पाद बनने के पश्चात् भी इनकी संख्या समान ही रहती है । अतः अभिक्रिया से पूर्व एवं पश्चात् में Mg तथा O₂ का द्रव्यमान समान रहता है ।

रासायनिक अभिक्रिया में यौगिकों के परमाणुओं के मध्य बने हुए बंध टूटते है तथा नये बंधों का निर्माण होता है । अभिकारकों के संयोग करने , बंधो के टूटने व बनने , अभिक्रिया के वेग तथा प्रकृति के आधार पर रासायनिक अभिक्रियाएँ अनेक प्रकार की होती है ।

संयुग्मन अभिक्रिया ( Addition Reaction )

ऐसी रासायनिक अभिक्रियाएँ जिसमें दो या दो से अधिक अभिकारक आपस में संयोग करके एक ही उत्पाद बनाते है संयुग्मन अभिक्रियाएँ कहलाती है । इन अभिक्रियाओं में अभिकारकों के मध्य नये बंधो का निर्माण होता है ।

चूँकि इन अभिक्रियाओं में अभिकारकों का साधारण योग होता । है अतः इन्हें योगशील या योगात्मक अभिक्रिया भी कहा जाता है | जैसे - कोयले का दहन -C_(s) + O_2(s) → CO_2(s)

मैग्नीशियम फीते का दहन - 2Mg_(s) + O_2(s) → 2MgO_(s)

एथीन का हाइड्रोजनीकरण -

CH2			Ni	CH3
||	+	H2(g)	→	|
CH2(g)			473k 100atm दाव	CH3(g)

विस्थापन अभिक्रियाएँ ( Replacement Reaction )

ऐसी रासायनिक अभिक्रियाएँ जिनमें एक अभिकारक में उपस्थित परमाणु या परमाणु का समूह दूसरे अभिकारक के परमाणु या परमाणु समूह द्वारा विस्थापित हो जाता है । इन अभिक्रियाओं में अभिकारकों के पहले से बने हुए बंध टूटते है तथा कुछ नये बंधों का निर्माण भी होता है । जैसे -

CuSO4	+	Zn	→	ZnSO4	+	Cu
कॉपरसल्फेट		जिंक		जिंक सल्फेट		कॉपर

कॉपर सल्फेट के नीले रंग के विलयन में जिंक के टुकड़े डालने पर कुछ समय पश्चात् CuSO₄ विलयन का नीला रंग विलुप्त होने लगता है तथा Cu निक्षेपित होने लगता है , और विलयन में ZnSO₄ बनने लगता है । विस्थापन अभिक्रियाओं में अधिक क्रियाशील तत्व तुलनात्मक रूप से कम क्रियाशीलत तत्वों को विस्थापित कर देते हैं । यहाँ Zn अधिक क्रियाशील धातु है तथा Cu कम क्रियाशील धातु है अतः Cu को Zn विस्थापित कर देता है ।

द्विविस्थापन अभिक्रिया

इस प्रकार की रासायनिक अभिक्रियाओं में दोनों अभिकारकों के परमाणु या परमाणु समूह आपस में विस्थापित हो जाते है तथा नये यौगिकों का निर्माण होता है ।

यहाँ दोनों अभिकारकों के कुछ भाग आपस में विस्थापित होकर नये उत्पाद बनाते हैं । उदाहरण -

CuSO4	+	2NaOH	→	Cu(OH)2	+	Na2SO4
कॉपर सल्फेट		सोडियम हाइड्रॉक्साइड		कॉपर हाइड्रॉक्साइड		सोडियम सल्फेट

यहाँ कॉपर सल्फेट के सल्फेट आयन ( SO₄^-2 ) सोडियम हाइड्रॉक्साइड के हाइड्रॉक्साइड ( OH^- ) आयनों को विस्थापित करते है तथा परिणामस्वरूप कॉपर हाइड्रॉक्साइड [ Cu(OH)₂ ] तथा सोडियम सल्फेट ( Na₂SO₄ ) बनता है ।

उदाहरण -

AgNO3	+	KCl	→KCl	AgCl	+	KNO3
सिल्वर नाइट्रेट		पोटैशियम क्लोराइड		सिल्वर क्लोराइड		पोटैशियम नाइट्रेट

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अपघटनीय अभिक्रियाएँ ( Dissociation Reaction )

ऐसी अभिक्रियाएँ जिसमें एक अभिकारक अपघटित होकर अर्थात् टूट कर दो या दो से अधिक उत्पाद बनाते है , अपघटनीय अभिक्रियाएँ कहलाती है । इसमें अभिकारकों के मध्य बने हुए बंध टूटते हैं और छोटे अणुओं का निर्माण होता है । यहाँ अभिकारक अधिक अणुभार वाले बड़े अणु होते है जो अपघटित होकर कम अणुभार वाले छोटे अणुओं का निर्माण करते है ।

पदार्थों में अपघटनीय अभिक्रियाओं के लिये ताप , विद्युत प्रकाश आदि उत्तरदायी होते है । अपघटनीय अभिक्रियाएँ के कारण के आधार पर निम्न प्रकार की होती है -

1.विद्युत अपघटन

इस प्रकार की अपघटन अभिक्रिया में किसी यौगिक की गलित या द्रव अवस्था में विद्युत धारा प्रवाहित की जाती है तो वह अपघटित हो जाता है । उदाहरण -

2H₂O_(l)    →    विद्युत धाराH_2(g) + O_2(g)

जल का विद्युत अपघटन करने पर हाइड्रोजन व ऑक्सीजन गैस बनती है ।

2NaCl_(aq)    →    विद्युत धारा2Na_(aq) + Cl_2(g) ↑

विद्युत अपघटन में ऐनोड व कैथोड पर अलग - अलग उत्पाद प्राप्त होते हैं । साधारणतया ये यौगिक आयनिक प्रवृत्ति के होते है ।

2.ऊष्मीय अपघटन

इस प्रकार की अपघटन अभिक्रियाओं में यौगिक को ऊष्मा देने पर वह छोटे अणुओं में टूट जाता है । उदाहरण -

CaCO₃     →     गर्म करने परΔCaO + CO₂ ↑

कैल्शियम कार्बोनेट 473 K तक गर्म करने पर अपघटित होकर कैल्शियम ऑक्साइड व CO₂ बनाता है ।

3.प्रकाशीय अपघटन

इस प्रकार की अपघटन अभिक्रियाओं में यौगिक प्रकाश से ऊर्जा प्राप्त कर छोटे - छोटे अणुओं में टूट जाता है । चूंकि इन अभिक्रियाओं में प्रकाश की उपस्थिति के कारण यौगिक के अपघटन की क्रिया होती है । अतः ये प्रकाशीय अपघटन कहलाती है ।

2HBr	→hμ	H2	+	Br2 ↑
हाइड्रोजन ब्रोमाइड		हाइड्रोजन		ब्रोमीन

मंद एवं तीव्र अभिक्रिया ( Slow And Fast Reaction )

रासायनिक अभिक्रियाएँ वेग अर्थात् लगने वाले समय के आधार पर दो प्रकार की होती है - मंद तथा तीव्र

1.तीव्र अभिक्रिया

ये अभिक्रियाएँ अभिकारकों को मिलाने पर अत्यन्त तेजी से सम्पन्न होती है । समान्यता ऐसी अभिक्रियाएँ आयनिक अभिक्रियाएँ होती है जैसे कि प्रबल अम्ल व प्रबल क्षार के मध्य अभिक्रिया 10^-10 sec में ही पूरी हो जाती है ।

NaOH + HCl → NaCl + H₂O

AgNO3

+

HCl

→

AgCl  श्वेत अवक्षेप

+

HNO3

सिल्वर नाइट्रेट तथा हाइड्रोक्लोरिक अम्ल को मिलाते ही सिल्वर क्लोराइड ( AgCl ) का श्वेत अवक्षेप आ जाता है । पौधों में प्रकाश संश्लेषण अभिक्रिया की गति भी बहुत तेज होती है । इस अभिक्रिया का अर्द्धआयु काल ( t_1/2 ) 10^-12 sec होता है ।

[ अभिकारकों की आधी मात्रा को उत्पाद में बदलने में लगा समय उस अभिक्रिया का अर्द्धआयुकाल कहलाता हैं ।]

2.मंद अभिक्रिया

कई रासायनिक अभिक्रियाएँ ऐसी होती हैं जिनको पूरा होने में घंटे , दिन या साल तक लग जाते है , इन्हें मंद रासायनिक अभिक्रिया कहते है | जैसे लोहे पर जंग लगने की क्रिया वर्षों तक चलती रहती है , जो मंद रासायनिक अभिक्रिया का उत्तम उदाहरण है ।

4Fe

+

3O2

6H2O

→

2Fe2O3.3H2Oजंग

अन्य उदाहरण -

2KClO3

→Δ

2KCl

+

O2

CH3COOH	+	C2H5OH	→	CH3COOC2H5	+	H2O
एसटिक अम्ल		एथेनॉल		एथिल एसीटेट

उत्क्रमणीय - अनुत्क्रमणीय अभिक्रियाएँ ( Reversible - Irreversible Reaction )

1. अनुत्क्रमणीय अभिक्रियाएँ

ऐसी अभिक्रियाएँ जिसमें अभिकारक क्रिया करके उत्पाद बनाते है , ये अभिक्रियाएँ केवल एक ही दिशा में होती है , अनुत्क्रमणीय अभिक्रियाएँ कहलाती है । इन अभिक्रियाओं में धीरे - धीरे अभिकारकों की सान्द्रता कम होती जाती है तथा उत्पादों की सान्द्रता बढ़ती जाती है । इन रासायनिक अभिक्रियाओं को जब रासायनिक समीकरण के रूप में लिखते है तो साधारण तीर के चिह्न ( → ) के द्वारा ही दिखाया जाता है । उदाहरण -

C

+

O2

→

CO2

कोयला वायु में जलकर कार्बनडाईऑक्साइड बनाता है ।

CH4मेथेन

+

2O2

→

CO2

2H2O

मेथेन का दहन करने पर कार्बन डाई ऑक्साइड व जल बनते है और स्थाई भी होते है इसलिए पुनः अभिक्रिया कर मेथेन नहीं बनाते है । अर्थात् इन अभिक्रियाओं में साधारण तौर पर रासायनिक परिवर्तन होता है और उत्पाद बनते है । उत्पाद से पुनः अभिकारकों का निर्माण नहीं होता है ।

2. उत्क्रमणीय अभिक्रिया

ऐसी अभिक्रियाएँ जिसमें अभिकारक अभिक्रिया करके उत्पाद बनाते हैं , उसी समय उन्हीं परिस्थितियों में उत्पाद भी अभिक्रिया करके अभिकारकों का निर्माण करते है , उत्क्रमणीय अभिक्रिया कहलाती है । ये अभिक्रिया दोनों दिशाओं में होती है । इन अभिक्रियाओं में कभी भी अभिकारकों की मात्रा शून्य नहीं होती है । उत्क्रमणीय में तीर के चिह्न के स्थान पर ( ⇋ ) दोनों ओर अर्द्धतीर का चिह्न लिखा जाता है ।
A + B ⇋ C + D
उत्क्रमणीय अभिक्रियाएँ दो अभिक्रियाओं में विभाजित होती है । जो कि साथ - साथ चलती है ।

( 1 ) A + B → C + D
इसे अग्र अभिक्रिया कहते है ।

( 2 ) C + D → A + B
इसे प्रतीप अभिक्रिया कहते है ।

इस प्रकार उत्क्रमणीय अभिक्रिया एक साथ दोनों दिशाओं ( अग्र व प्रतीप ) में होती है । सर्वप्रथम अभिकारकों ( A + B ) से उत्पाद ( C + D ) का निर्माण होता है । अनुकुल मात्रा में उत्पादों का निर्माण होने के पश्चात् प्रतीप अभिक्रिया प्रारम्भ हो जाती है और अभिकारकों का निर्माण होने लगता है । अभिक्रिया प्रारम्भ होने के बाद कभी भी पूर्ण नहीं होती है हर समय अभिक्रिया मिश्रण में अभिकारक व उत्पाद उपस्थित होते है । यदि अभिक्रिया में गैसों का निर्माण होता है तो अभिक्रिया को बंद पात्र में कराया जाना आवश्यक है ।

N2

+

3H2

⇋

2NH3

H2O

+

H2CO3

⇋

H3O+

HCO3-

ऐसी ही एक जैव रासायनिक अभिक्रिया का उदाहरण रक्त में हीमोग्लोबीन द्वारा कार्बनडाईऑक्साइड व ऑक्सीजन का वहन है ।

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