रसायन विज्ञान में सभी प्रकार की प्रतिक्रियाएँ और उदाहरण। वे अभिक्रियाएँ जो पदार्थों की संरचना में परिवर्तन किए बिना होती हैं

रासायनिक प्रतिक्रियाओं के दौरान, एक पदार्थ से अन्य पदार्थ प्राप्त होते हैं (परमाणु प्रतिक्रियाओं से भ्रमित न हों, जिसमें एक रासायनिक तत्व दूसरे में परिवर्तित हो जाता है)।

किसी भी रासायनिक प्रतिक्रिया का वर्णन रासायनिक समीकरण द्वारा किया जाता है:

अभिकर्मक → प्रतिक्रिया उत्पाद

तीर प्रतिक्रिया की दिशा को इंगित करता है.

उदाहरण के लिए:

इस प्रतिक्रिया में, मीथेन (सीएच 4) ऑक्सीजन (ओ 2) के साथ प्रतिक्रिया करती है, जिसके परिणामस्वरूप कार्बन डाइऑक्साइड (सीओ 2) और पानी (एच 2 ओ), या बल्कि जल वाष्प बनता है। यह ठीक उसी तरह की प्रतिक्रिया है जो आपकी रसोई में तब होती है जब आप गैस बर्नर जलाते हैं। समीकरण को इस प्रकार पढ़ा जाना चाहिए: मीथेन गैस का एक अणु ऑक्सीजन गैस के दो अणुओं के साथ प्रतिक्रिया करता है, जिसके परिणामस्वरूप कार्बन डाइऑक्साइड का एक अणु और पानी (भाप) के दो अणु बनते हैं।

किसी रासायनिक अभिक्रिया के घटकों के सामने के अंक कहलाते हैं प्रतिक्रिया गुणांक.

रासायनिक अभिक्रियाएँ होती हैं एन्दोठेर्मिक(ऊर्जा अवशोषण के साथ) और एक्ज़ोथिर्मिक(ऊर्जा विमोचन के साथ)। मीथेन का दहन ऊष्माक्षेपी प्रतिक्रिया का एक विशिष्ट उदाहरण है।

रासायनिक अभिक्रियाएँ कई प्रकार की होती हैं। सबसे आम:

• यौगिक प्रतिक्रियाएँ;
• अपघटन प्रतिक्रियाएँ;
• एकल प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएँ;
• दोहरी प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएँ;
• ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाएं;
• रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं।

कनेक्शन प्रतिक्रियाएँ

एक यौगिक प्रतिक्रिया में, कम से कम दो तत्व एक उत्पाद बनाते हैं:

2Na (टी) + सीएल 2 (जी) → 2NaCl (टी)- नमक का निर्माण.

यौगिक प्रतिक्रियाओं की एक आवश्यक बारीकियों पर ध्यान दिया जाना चाहिए: प्रतिक्रिया की स्थितियों या प्रतिक्रिया में प्रवेश करने वाले अभिकारकों के अनुपात के आधार पर, विभिन्न उत्पाद इसके परिणाम हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, कोयले के दहन की सामान्य परिस्थितियों में, कार्बन डाइऑक्साइड प्राप्त होता है:
सी (टी) + ओ 2 (जी) → सीओ 2 (जी)

यदि पर्याप्त ऑक्सीजन न हो तो घातक कार्बन मोनोऑक्साइड बनती है:
2सी (टी) + ओ 2 (जी) → 2सीओ (जी)

अपघटन प्रतिक्रियाएँ

ये प्रतिक्रियाएँ, जैसे थीं, मूलतः यौगिक की प्रतिक्रियाओं के विपरीत हैं। अपघटन प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, पदार्थ दो (3, 4...) सरल तत्वों (यौगिक) में विघटित हो जाता है:

• 2H 2 O (g) → 2H 2 (g) + O 2 (g)- जल अपघटन
• 2H 2 O 2 (g) → 2H 2 (g) O + O 2 (g)- हाइड्रोजन पेरोक्साइड का अपघटन

एकल प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएँ

एकल प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप, अधिक सक्रिय तत्व यौगिक में कम सक्रिय तत्व को प्रतिस्थापित कर देता है:

Zn (t) + CuSO 4 (समाधान) → ZnSO 4 (समाधान) + Cu (t)

कॉपर सल्फेट घोल में मौजूद जिंक कम सक्रिय तांबे को विस्थापित कर देता है, जिसके परिणामस्वरूप जिंक सल्फेट घोल बनता है।

गतिविधि के आरोही क्रम में धातुओं की गतिविधि की डिग्री:

• सबसे अधिक सक्रिय क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातुएँ हैं।

उपरोक्त प्रतिक्रिया के लिए आयनिक समीकरण होगा:

Zn (t) + Cu 2+ + SO 4 2- → Zn 2+ + SO 4 2- + Cu (t)

आयनिक बंधन CuSO 4, जब पानी में घुल जाता है, तो तांबे के धनायन (चार्ज 2+) और आयन सल्फेट (चार्ज 2-) में विघटित हो जाता है। प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, एक जिंक धनायन बनता है (जिसका चार्ज तांबे के धनायन के समान होता है: 2-)। ध्यान दें कि सल्फेट आयन समीकरण के दोनों ओर मौजूद है, यानी गणित के सभी नियमों के अनुसार इसे कम किया जा सकता है। परिणाम एक आयन-आणविक समीकरण है:

Zn (t) + Cu 2+ → Zn 2+ + Cu (t)

दोहरी प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएँ

दोहरे प्रतिस्थापन अभिक्रिया में, दो इलेक्ट्रॉन पहले ही प्रतिस्थापित हो चुके होते हैं। ऐसी प्रतिक्रियाएँ भी कहलाती हैं प्रतिक्रियाओं का आदान-प्रदान करें. ये अभिक्रियाएँ विलयन में होती हैं:

• अघुलनशील ठोस (वर्षा प्रतिक्रिया);
• पानी (निष्क्रियीकरण प्रतिक्रियाएँ)।

वर्षा प्रतिक्रियाएँ

सिल्वर नाइट्रेट (नमक) के घोल को सोडियम क्लोराइड के घोल में मिलाने पर सिल्वर क्लोराइड बनता है:

आणविक समीकरण: KCl (समाधान) + AgNO 3 (पी-पी) → AgCl (t) + KNO 3 (पी-पी)

आयनिक समीकरण: के + + सीएल - + एजी + + एनओ 3 - → एजीसीएल (टी) + के + + एनओ 3 -

आणविक-आयनिक समीकरण: सीएल - + एजी + → एजीसीएल (टी)

यदि यौगिक घुलनशील है, तो यह आयनिक रूप में घोल में होगा। यदि यौगिक अघुलनशील है, तो यह अवक्षेपित होकर ठोस का निर्माण करेगा।

तटस्थीकरण प्रतिक्रियाएँ

ये अम्ल और क्षार के बीच की प्रतिक्रियाएँ हैं, जिसके परिणामस्वरूप पानी के अणु बनते हैं।

उदाहरण के लिए, सल्फ्यूरिक एसिड के घोल और सोडियम हाइड्रॉक्साइड (लाइ) के घोल को मिलाने की प्रतिक्रिया:

आणविक समीकरण: H 2 SO 4 (p-p) + 2NaOH (p-p) → Na 2 SO 4 (p-p) + 2H 2 O (l)

आयनिक समीकरण: 2H + + SO 4 2- + 2Na + + 2OH - → 2Na + + SO 4 2- + 2H 2 O (एल)

आणविक-आयनिक समीकरण: 2H + + 2OH - → 2H 2 O (g) या H + + OH - → H 2 O (g)

ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाएँ

ये हवा में गैसीय ऑक्सीजन के साथ पदार्थों की परस्पर क्रिया की प्रतिक्रियाएं हैं, जिसमें, एक नियम के रूप में, गर्मी और प्रकाश के रूप में बड़ी मात्रा में ऊर्जा निकलती है। एक विशिष्ट ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया दहन है। इस पृष्ठ की शुरुआत में, ऑक्सीजन के साथ मीथेन की परस्पर क्रिया की प्रतिक्रिया दी गई है:

सीएच 4 (जी) + 2ओ 2 (जी) → सीओ 2 (जी) + 2एच 2 ओ (जी)

मीथेन हाइड्रोकार्बन (कार्बन और हाइड्रोजन के यौगिक) को संदर्भित करता है। जब कोई हाइड्रोकार्बन ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो बहुत अधिक ऊष्मा ऊर्जा निकलती है।

रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं

ये वे अभिक्रियाएँ हैं जिनमें अभिकारकों के परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनों का आदान-प्रदान होता है। ऊपर चर्चा की गई प्रतिक्रियाएँ भी रेडॉक्स प्रतिक्रियाएँ हैं:

• 2Na + Cl 2 → 2NaCl - यौगिक प्रतिक्रिया
• सीएच 4 + 2ओ 2 → सीओ 2 + 2एच 2 ओ - ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया
• Zn + CuSO 4 → ZnSO 4 + Cu - एकल प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया

इलेक्ट्रॉन संतुलन विधि और अर्ध-प्रतिक्रिया विधि द्वारा समीकरणों को हल करने के बड़ी संख्या में उदाहरणों के साथ सबसे विस्तृत रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं अनुभाग में वर्णित हैं

♦ आरंभिक एवं प्राप्त पदार्थों की संख्या एवं संघटन के अनुसार रासायनिक अभिक्रियाएँ होती हैं:

1. सम्बन्ध- दो या दो से अधिक पदार्थों से एक जटिल पदार्थ बनता है:
   Fe + S = FeS
   (जब लौह और सल्फर पाउडर को गर्म किया जाता है, तो लौह सल्फाइड बनता है)
2. विस्तार- एक जटिल पदार्थ से दो या दो से अधिक पदार्थ बनते हैं:
   2एच 2 ओ = 2एच 2 + ओ 2
   (विद्युत धारा प्रवाहित करने पर पानी हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विघटित हो जाता है)
3. प्रतिस्थापन- एक साधारण पदार्थ के परमाणु एक जटिल पदार्थ के तत्वों में से एक को प्रतिस्थापित करते हैं:
   Fe + CuCl 2 = Cu↓ + FeCl 2
   (आयरन कॉपर (II) क्लोराइड घोल से कॉपर को विस्थापित करता है)
4. अदला-बदली- 2 जटिल पदार्थ घटक भागों का आदान-प्रदान करते हैं:
   एचसीएल + NaOH = NaCl + H2O
   (निष्क्रियीकरण प्रतिक्रिया - हाइड्रोक्लोरिक एसिड सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करके सोडियम क्लोराइड और पानी बनाता है)

♦ वे अभिक्रियाएँ जो ऊर्जा (ऊष्मा) के विमोचन के साथ आगे बढ़ती हैं, कहलाती हैं एक्ज़ोथिर्मिक. इनमें सल्फर जैसी दहन प्रतिक्रियाएं शामिल हैं:

एस + ओ 2 = एसओ 2 + क्यू
सल्फर ऑक्साइड (IV) बनता है, ऊर्जा विमोचन को + Q द्वारा दर्शाया जाता है

वे प्रतिक्रियाएँ जिनमें ऊर्जा की आवश्यकता होती है, अर्थात्, ऊर्जा के अवशोषण के साथ आगे बढ़ना, कहलाती हैं एन्दोठेर्मिक. एक एंडोथर्मिक प्रतिक्रिया विद्युत प्रवाह की क्रिया के तहत पानी का अपघटन है:

2H 2 O = 2H 2 + O 2 - Q

♦ तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्थाओं में परिवर्तन अर्थात् इलेक्ट्रॉनों के संक्रमण से जुड़ी अभिक्रियाएँ कहलाती हैं। रिडॉक्स:

Fe 0 + S 0 = Fe +2 S -2

विपरीत हैं इलेक्ट्रॉनिक स्थैतिकप्रतिक्रियाएँ, जिन्हें अक्सर सरलता से कहा जाता है ऐसी अभिक्रियाएँ जो ऑक्सीकरण अवस्था को बदले बिना होती हैं. इनमें सभी विनिमय प्रतिक्रियाएं शामिल हैं:

एच +1 सीएल -1 + ना +1 ओ -2 एच +1 = ना +1 सीएल -1 + एच 2 +1 ओ -2

(याद रखें कि दो तत्वों से बने पदार्थों में ऑक्सीकरण की डिग्री संख्यात्मक रूप से वैलेंस के बराबर होती है, संख्या से पहले चिह्न लगाया जाता है)

2. अनुभव. प्रस्तावित नमक की गुणात्मक संरचना की पुष्टि करने वाली प्रतिक्रियाएं करना, उदाहरण के लिए, कॉपर (II) सल्फेट

नमक की गुणात्मक संरचना वर्षा के साथ होने वाली प्रतिक्रियाओं या एक विशिष्ट गंध या रंग के साथ गैस के विकास से सिद्ध होती है। अवक्षेपण तब होता है जब अघुलनशील पदार्थ प्राप्त होते हैं (घुलनशीलता तालिका से निर्धारित)। जब कमजोर अम्ल (कई को गर्म करने की आवश्यकता होती है) या अमोनियम हाइड्रॉक्साइड बनते हैं तो गैसें निकलती हैं।

कॉपर आयन की उपस्थिति को सोडियम हाइड्रॉक्साइड, कॉपर (II) हाइड्रॉक्साइड अवक्षेप का नीला अवक्षेप मिलाकर सिद्ध किया जा सकता है:

CuSO 4 + 2NaOH = Cu (OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4

इसके अतिरिक्त, गर्म होने पर कॉपर (II) हाइड्रॉक्साइड विघटित हो सकता है, कॉपर (II) का काला ऑक्साइड बनता है:

Cu(OH) 2 = CuO + H 2 O

जब घुलनशील बेरियम नमक मिलाया जाता है, तो केंद्रित नाइट्रिक एसिड में अघुलनशील एक सफेद क्रिस्टलीय अवक्षेप के अवक्षेपण से सल्फेट आयन की उपस्थिति साबित होती है:

CuSO 4 + BaCl 2 = BaSO 4 ↓ + CuCl 2

पदार्थों के रासायनिक गुण विभिन्न रासायनिक प्रतिक्रियाओं में प्रकट होते हैं।

पदार्थों के परिवर्तन, साथ में उनकी संरचना और (या) संरचना में परिवर्तन को रासायनिक प्रतिक्रियाएँ कहा जाता है। अक्सर ऐसी परिभाषा होती है: एक रासायनिक प्रतिक्रिया प्रारंभिक पदार्थों (अभिकर्मकों) को अंतिम पदार्थों (उत्पादों) में बदलने की प्रक्रिया है।

रासायनिक अभिक्रियाएँ रासायनिक समीकरणों और प्रारंभिक सामग्रियों और प्रतिक्रिया उत्पादों के सूत्रों वाली योजनाओं का उपयोग करके लिखी जाती हैं। रासायनिक समीकरणों में, योजनाओं के विपरीत, प्रत्येक तत्व के बाईं और दाईं ओर परमाणुओं की संख्या समान होती है, जो द्रव्यमान के संरक्षण के नियम को दर्शाता है।

समीकरण के बाईं ओर, प्रारंभिक पदार्थों (अभिकर्मकों) के सूत्र लिखे गए हैं, दाईं ओर - रासायनिक प्रतिक्रिया (प्रतिक्रिया उत्पाद, अंतिम पदार्थ) के परिणामस्वरूप प्राप्त पदार्थ। बाएँ और दाएँ पक्षों को जोड़ने वाला समान चिह्न दर्शाता है कि प्रतिक्रिया में भाग लेने वाले पदार्थों के परमाणुओं की कुल संख्या स्थिर रहती है। यह अभिकारकों और प्रतिक्रिया उत्पादों के बीच मात्रात्मक अनुपात दिखाते हुए, सूत्रों के सामने पूर्णांक स्टोइकोमेट्रिक गुणांक रखकर प्राप्त किया जाता है।

रासायनिक समीकरणों में प्रतिक्रिया की विशेषताओं के बारे में अतिरिक्त जानकारी हो सकती है। यदि कोई रासायनिक प्रतिक्रिया बाहरी प्रभावों (तापमान, दबाव, विकिरण, आदि) के प्रभाव में होती है, तो इसे उपयुक्त प्रतीक द्वारा दर्शाया जाता है, आमतौर पर बराबर चिह्न के ऊपर (या "नीचे")।

बड़ी संख्या में रासायनिक प्रतिक्रियाओं को कई प्रकार की प्रतिक्रियाओं में वर्गीकृत किया जा सकता है, जो अच्छी तरह से परिभाषित विशेषताओं द्वारा विशेषता होती हैं।

निम्नलिखित को वर्गीकरण सुविधाओं के रूप में चुना जा सकता है:

• 1. प्रारंभिक सामग्रियों और प्रतिक्रिया उत्पादों की संख्या और संरचना।
• 2. अभिकारकों और प्रतिक्रिया उत्पादों की समग्र अवस्था।
• 3. चरणों की संख्या जिसमें प्रतिक्रिया में भाग लेने वाले होते हैं।
• 4. स्थानांतरित कणों की प्रकृति.
• 5. प्रतिक्रिया के आगे और विपरीत दिशा में आगे बढ़ने की संभावना.
• 6. थर्मल प्रभाव का संकेत सभी प्रतिक्रियाओं को विभाजित करता है: एक्सो-प्रभाव के साथ होने वाली एक्सोथर्मिक प्रतिक्रियाएं - गर्मी के रूप में ऊर्जा की रिहाई (क्यू> 0, ? एच)

और एंडोथर्मिक प्रतिक्रियाएं एंडो प्रभाव के साथ आगे बढ़ती हैं - गर्मी के रूप में ऊर्जा का अवशोषण (क्यू)।<0, ?H >0):

ऐसी प्रतिक्रियाओं को थर्मोकेमिकल कहा जाता है।

आइए प्रत्येक प्रकार की प्रतिक्रियाओं पर अधिक विस्तार से विचार करें।

अभिकर्मकों और अंतिम पदार्थों की संख्या और संरचना के अनुसार वर्गीकरण

1. कनेक्शन प्रतिक्रियाएं

किसी यौगिक की प्रतिक्रियाओं में अपेक्षाकृत सरल संरचना के कई प्रतिक्रियाशील पदार्थों से अधिक जटिल संरचना का एक पदार्थ प्राप्त होता है:

एक नियम के रूप में, ये प्रतिक्रियाएं गर्मी रिलीज के साथ होती हैं, यानी। इससे अधिक स्थिर और कम ऊर्जा युक्त यौगिकों का निर्माण होता है।

सरल पदार्थों के संयोजन की प्रतिक्रियाएँ सदैव रेडॉक्स प्रकृति की होती हैं। जटिल पदार्थों के बीच होने वाली कनेक्शन प्रतिक्रियाएं वैलेंस में बदलाव के बिना दोनों हो सकती हैं:

और रेडॉक्स के रूप में वर्गीकृत किया जाएगा:

2. अपघटन अभिक्रियाएँ

अपघटन प्रतिक्रियाओं से एक जटिल पदार्थ से कई यौगिकों का निर्माण होता है:

ए = बी + सी + डी.

किसी जटिल पदार्थ के अपघटन उत्पाद सरल और जटिल दोनों प्रकार के पदार्थ हो सकते हैं। संयोजकता अवस्थाओं को बदले बिना होने वाली अपघटन प्रतिक्रियाओं में से, क्रिस्टलीय हाइड्रेट्स, क्षार, एसिड और ऑक्सीजन युक्त एसिड के लवण के अपघटन पर ध्यान दिया जाना चाहिए:

रेडॉक्स प्रकृति की अपघटन प्रतिक्रियाओं में उच्च ऑक्सीकरण अवस्था में तत्वों द्वारा निर्मित ऑक्साइड, एसिड और लवण का अपघटन शामिल है:

नाइट्रिक एसिड के लवण के लिए अपघटन की रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं विशेष रूप से विशेषता हैं।

कार्बनिक रसायन विज्ञान में अपघटन प्रतिक्रियाओं को क्रैकिंग कहा जाता है:

या डिहाइड्रोजनीकरण

3. प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएँ

प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं में, आमतौर पर एक साधारण पदार्थ एक जटिल पदार्थ के साथ परस्पर क्रिया करता है, जिससे एक और सरल पदार्थ और दूसरा जटिल पदार्थ बनता है:

ए + बीसी = एबी + सी.

विशाल बहुमत में ये प्रतिक्रियाएँ रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं से संबंधित हैं:

प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं के उदाहरण जो परमाणुओं की संयोजकता अवस्थाओं में परिवर्तन के साथ नहीं होते हैं, बहुत कम हैं। इसे ऑक्सीजन युक्त एसिड के लवण के साथ सिलिकॉन डाइऑक्साइड की प्रतिक्रिया पर ध्यान दिया जाना चाहिए, जो गैसीय या वाष्पशील एनहाइड्राइड के अनुरूप है:

CaCO3 + SiO2 = CaSiO3 + CO2,

कभी-कभी इन प्रतिक्रियाओं को विनिमय प्रतिक्रियाएँ माना जाता है:

4. प्रतिक्रियाओं का आदान-प्रदान

विनिमय प्रतिक्रियाएँ दो यौगिकों के बीच की प्रतिक्रियाएँ हैं जो एक दूसरे के साथ अपने घटकों का आदान-प्रदान करती हैं:

एबी + सीडी = एडी + सीबी।

यदि प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं के दौरान रेडॉक्स प्रक्रियाएं होती हैं, तो विनिमय प्रतिक्रियाएं हमेशा परमाणुओं की संयोजकता स्थिति को बदले बिना होती हैं। यह जटिल पदार्थों - ऑक्साइड, क्षार, अम्ल और लवण के बीच प्रतिक्रियाओं का सबसे आम समूह है:

इन विनिमय प्रतिक्रियाओं का एक विशेष मामला तटस्थीकरण प्रतिक्रिया है:

आमतौर पर, ये प्रतिक्रियाएं रासायनिक संतुलन के नियमों का पालन करती हैं और उस दिशा में आगे बढ़ती हैं जहां कम से कम एक पदार्थ को गैसीय, अस्थिर पदार्थ, अवक्षेप, या कम-विघटन (समाधान के लिए) यौगिक के रूप में प्रतिक्रिया क्षेत्र से हटा दिया जाता है:

5. स्थानांतरण प्रतिक्रियाएँ।

स्थानांतरण प्रतिक्रियाओं में, एक परमाणु या परमाणुओं का समूह एक संरचनात्मक इकाई से दूसरे में जाता है:

उदाहरण के लिए:

• 1. रासायनिक अभिक्रियाएँ अभिकारकों की संख्या और संरचना में भिन्न होती हैं:
  • ए) प्रतिक्रियाएं जो परस्पर क्रिया करने वाले पदार्थों की संरचना को बदले बिना होती हैं: अकार्बनिक रसायन विज्ञान में, ऐसी रासायनिक प्रतिक्रियाओं के उदाहरण एक ही रासायनिक तत्व के एलोट्रोपिक संशोधनों को बदलने की प्रक्रियाएं हैं (ग्रेफाइट हीरे में जाता है, ऑक्सीजन ओजोन में जाता है);

कार्बनिक रसायन विज्ञान में, उदाहरण अल्केन्स, अल्केन्स, एल्केन्स और अन्य की आइसोमेराइजेशन प्रतिक्रियाएं होंगी जो न केवल गुणात्मक, बल्कि अभिकर्मकों की मात्रात्मक संरचना को बदले बिना आगे बढ़ती हैं।

• बी) पदार्थों की संरचना में परिवर्तन के साथ होने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाएं: संयोजन, प्रतिस्थापन, विनिमय और अपघटन की प्रतिक्रियाएं।
• 2. रासायनिक प्रतिक्रिया में परस्पर क्रिया करने वाले रासायनिक तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन के अनुसार प्रतिक्रियाओं को वर्गीकृत किया जा सकता है:
  • ए) रेडॉक्स रासायनिक प्रतिक्रियाएं ऑक्सीकरण की डिग्री में बदलाव के साथ होती हैं;
  • बी) अभिकारकों की ऑक्सीकरण अवस्था को बदले बिना प्रतिक्रियाएं।
• 3. रासायनिक प्रतिक्रियाओं को परमाणुओं या अणुओं की परस्पर क्रिया से उत्पन्न थर्मल प्रभाव के अनुसार भी विभाजित किया जाता है:
  • ए) एक्ज़ोथिर्मिक - गर्मी (या ऊर्जा) की रिहाई के साथ;
  • बी) एंडोथर्मिक - ऊर्जा के अवशोषण के साथ।
• 4. उत्प्रेरक अंतःक्रिया की प्रक्रिया में भागीदारी के अनुसार, रासायनिक प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरक और गैर-उत्प्रेरक में विभाजित किया जाता है (सभी प्रतिक्रियाओं में से 70% से अधिक उत्प्रेरक हैं)।
• 5. एकत्रीकरण की विभिन्न अवस्थाओं में मौजूद पदार्थों की प्रतिक्रिया में उपस्थिति के अनुसार, रासायनिक प्रतिक्रियाओं को विषमांगी (अभिकर्मक और उत्पाद एकत्रीकरण की विभिन्न अवस्थाओं में होते हैं) और सजातीय (सभी अभिकर्मक और उत्पाद एक चरण में मौजूद होते हैं) में विभाजित किया जाता है।
• 6. प्रवाह की दिशा में, रासायनिक प्रतिक्रियाएँ प्रतिवर्ती (दोनों दिशाओं में जाने वाली) या अपरिवर्तनीय हो सकती हैं।
• 7. प्रतिक्रिया शुरू करने वाली ऊर्जा के प्रकार के अनुसार रासायनिक प्रतिक्रियाओं का वर्गीकरण भी होता है: फोटोकैमिकल, विकिरण, थर्मोकैमिकल और इलेक्ट्रोकेमिकल।
• 4. रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर को प्रभावित करने वाले कारक
• 1. अभिकारकों की प्रकृति. रासायनिक बंधों की प्रकृति और अभिकर्मकों के अणुओं की संरचना एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। प्रतिक्रियाएं कम मजबूत बंधनों के विनाश और मजबूत बंधन वाले पदार्थों के निर्माण की दिशा में आगे बढ़ती हैं। उदाहरण के लिए, H2 और N2 अणुओं में बंधन तोड़ने के लिए उच्च ऊर्जा की आवश्यकता होती है; ऐसे अणु अधिक प्रतिक्रियाशील नहीं होते हैं। अत्यधिक ध्रुवीय अणुओं (एचसीएल, एच2ओ) में बंधन तोड़ने के लिए कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है, और प्रतिक्रिया दर बहुत अधिक होती है। इलेक्ट्रोलाइट समाधानों में आयनों के बीच प्रतिक्रियाएँ लगभग तुरंत आगे बढ़ती हैं।

फ्लोरीन कमरे के तापमान पर हाइड्रोजन के साथ विस्फोटक रूप से प्रतिक्रिया करता है; ब्रोमीन गर्म होने पर भी हाइड्रोजन के साथ धीरे-धीरे प्रतिक्रिया करता है।

कैल्शियम ऑक्साइड पानी के साथ तीव्रता से प्रतिक्रिया करता है, जिससे गर्मी निकलती है; कॉपर ऑक्साइड - प्रतिक्रिया नहीं करता।

2. एकाग्रता. सांद्रता में वृद्धि (प्रति इकाई आयतन में कणों की संख्या) के साथ, प्रतिक्रियाशील अणुओं की टक्कर अधिक बार होती है - प्रतिक्रिया दर बढ़ जाती है।

सामूहिक क्रिया का नियम - रासायनिक प्रतिक्रिया की दर अभिकारकों की सांद्रता के उत्पाद के सीधे आनुपातिक होती है।

A + B प्रकार की एकल-चरण सजातीय प्रतिक्रिया के लिए? प्रतिक्रिया उत्पाद यह कानून समीकरण द्वारा व्यक्त किया गया है:

जहां v प्रतिक्रिया दर है; सीए और सीबी पदार्थ ए और बी, मोल/एल की सांद्रता हैं;

k - आनुपातिकता का गुणांक, जिसे प्रतिक्रिया की दर स्थिरांक कहा जाता है।

प्रतिक्रिया दर स्थिरांक k अभिकारकों की प्रकृति, तापमान और उत्प्रेरक पर निर्भर करता है, लेकिन अभिकारकों की सांद्रता पर निर्भर नहीं करता है।

दर स्थिरांक का भौतिक अर्थ यह है कि यह अभिकारकों की इकाई सांद्रता पर प्रतिक्रिया दर के बराबर है।

विषम प्रतिक्रियाओं के लिए, ठोस चरण की सांद्रता प्रतिक्रिया दर अभिव्यक्ति में शामिल नहीं है।

3. तापमान. तापमान में प्रत्येक 10°C वृद्धि के लिए, प्रतिक्रिया दर 2-4 गुना बढ़ जाती है (वान्ट हॉफ का नियम)। जैसे-जैसे तापमान t1 से t2 तक बढ़ता है, प्रतिक्रिया दर में परिवर्तन की गणना सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है:

(जहाँ Vt2 और Vt1 क्रमशः तापमान t2 और t1 पर प्रतिक्रिया दर हैं; g इस प्रतिक्रिया का तापमान गुणांक है)।

वैन्ट हॉफ का नियम केवल एक संकीर्ण तापमान सीमा में लागू होता है। अरहेनियस समीकरण अधिक सटीक है:

जहां ए अभिकारकों की प्रकृति के आधार पर एक स्थिरांक है;

आर सार्वभौमिक गैस स्थिरांक है;

ईए सक्रियण ऊर्जा है, अर्थात। वह ऊर्जा जो टकराने वाले अणुओं में होनी चाहिए ताकि टकराव के परिणामस्वरूप रासायनिक परिवर्तन हो सके।

रासायनिक प्रतिक्रिया का ऊर्जा आरेख।

चावल। 1

ए - अभिकर्मक, बी - सक्रिय परिसर (संक्रमण अवस्था), सी - उत्पाद।

सक्रियण ऊर्जा Ea जितनी अधिक होगी, बढ़ते तापमान के साथ प्रतिक्रिया दर उतनी ही अधिक बढ़ेगी।

• 4. अभिकारकों की संपर्क सतह. विषम प्रणालियों के लिए (जब पदार्थ एकत्रीकरण की विभिन्न अवस्थाओं में होते हैं), संपर्क सतह जितनी बड़ी होती है, प्रतिक्रिया उतनी ही तेज़ होती है। ठोस पदार्थों की सतह को पीसकर और घुलनशील पदार्थों को घोलकर बढ़ाया जा सकता है।
• 5. उत्प्रेरण। वे पदार्थ जो प्रतिक्रिया में भाग लेते हैं और प्रतिक्रिया के अंत तक अपरिवर्तित रहते हुए इसकी दर बढ़ाते हैं, उत्प्रेरक कहलाते हैं। उत्प्रेरकों की क्रिया का तंत्र मध्यवर्ती यौगिकों के निर्माण के कारण प्रतिक्रिया की सक्रियण ऊर्जा में कमी से जुड़ा है। सजातीय उत्प्रेरण में, अभिकारक और उत्प्रेरक एक चरण बनाते हैं (वे एकत्रीकरण की एक ही अवस्था में होते हैं), जबकि विषमांगी उत्प्रेरण में वे अलग-अलग चरण होते हैं (वे एकत्रीकरण की विभिन्न अवस्थाओं में होते हैं)। कुछ मामलों में, प्रतिक्रिया माध्यम में अवरोधक जोड़कर ("नकारात्मक कटैलिसीस" की घटना) अवांछनीय रासायनिक प्रक्रियाओं के पाठ्यक्रम को काफी धीमा किया जा सकता है।
• 5. रासायनिक संतुलन का नियम

रासायनिक संतुलन एक रासायनिक प्रणाली की एक स्थिति है जिसमें एक या अधिक रासायनिक प्रतिक्रियाएं विपरीत रूप से आगे बढ़ती हैं, और आगे-पीछे की प्रतिक्रियाओं की प्रत्येक जोड़ी में दरें एक-दूसरे के बराबर होती हैं। रासायनिक संतुलन में एक प्रणाली के लिए, अभिकर्मकों की सांद्रता, तापमान और प्रणाली के अन्य पैरामीटर समय के साथ नहीं बदलते हैं।

संतुलन की स्थिति में, आगे और पीछे की प्रतिक्रियाओं की दरें बराबर हो जाती हैं।

रासायनिक संतुलन की स्थिति निम्नलिखित प्रतिक्रिया मापदंडों पर निर्भर करती है: तापमान, दबाव और एकाग्रता। रासायनिक प्रतिक्रिया पर इन कारकों का प्रभाव एक पैटर्न के अधीन है जिसे 1885 में फ्रांसीसी वैज्ञानिक ले चैटेलियर द्वारा सामान्य शब्दों में व्यक्त किया गया था।

प्रत्येक प्रतिवर्ती प्रतिक्रिया में, एक दिशा एक एक्ज़ोथिर्मिक प्रक्रिया से मेल खाती है, और दूसरी एक एंडोथर्मिक एक से।

आगे की प्रतिक्रिया ऊष्माशोषी होती है और विपरीत प्रतिक्रिया ऊष्माशोषी होती है।

रासायनिक संतुलन की स्थिति पर तापमान परिवर्तन का प्रभाव निम्नलिखित नियमों का पालन करता है: जब तापमान बढ़ता है, तो रासायनिक संतुलन एंडोथर्मिक प्रतिक्रिया की दिशा में स्थानांतरित हो जाता है, जब तापमान गिरता है, तो एक्सोथर्मिक प्रतिक्रिया की दिशा में।

गैसीय पदार्थों से जुड़ी सभी प्रतिक्रियाओं में, प्रारंभिक पदार्थों से उत्पादों तक संक्रमण में पदार्थ की मात्रा में परिवर्तन के कारण मात्रा में परिवर्तन के साथ, संतुलन की स्थिति सिस्टम में दबाव से प्रभावित होती है।

संतुलन स्थिति पर दबाव का प्रभाव निम्नलिखित नियमों के अधीन है: बढ़ते दबाव के साथ, संतुलन कम मात्रा वाले पदार्थों (या शुरुआती उत्पादों) के निर्माण की दिशा में बदल जाता है; जब दबाव कम हो जाता है, तो संतुलन बड़ी मात्रा वाले पदार्थों के निर्माण की दिशा में बदल जाता है:

इस प्रकार, प्रारंभिक पदार्थों से उत्पादों में संक्रमण के दौरान, गैसों की मात्रा आधी हो गई।

संतुलन की स्थिति पर एकाग्रता का प्रभाव निम्नलिखित नियमों का पालन करता है:

प्रारंभिक पदार्थों में से किसी एक की सांद्रता में वृद्धि के साथ, संतुलन प्रतिक्रिया उत्पादों के निर्माण की दिशा में बदल जाता है;

प्रतिक्रिया उत्पादों में से किसी एक की सांद्रता में वृद्धि के साथ, संतुलन प्रारंभिक पदार्थों के निर्माण की दिशा में बदल जाता है।