रासायनिक प्रतिक्रिया: कक्षा १० विज्ञान

सलाईको काँटी कोर्नेबित्तिकै काठको सानो सिन्का र टुप्पामा लगाइएको मसला ज्वाला, धुवाँ र खरानीमा बदलिन्छ। जेसुकै गरे पनि यिनलाई फेरि सिन्का र मसला बनाउन सकिँदैन। पानी परिरहने ठाउँमा छोडिएको फलामको किलामा पनि यस्तै परिवर्तन हुन्छ, तर यसलाई हप्तौँ लाग्छ: किला बिस्तारै खसखसे खैरो खियामा बदलिन्छ। दुधबाट दही बन्नु, प्रेसर कुकरमा चामल पाकेर भात बन्नु र बाहिरका बोटबिरुवाका पातले घामको प्रकाशमा चिनी बनाउनु पनि रासायनिक प्रतिक्रिया हुन्।

यस एकाइमा रासायनिक प्रतिक्रियालाई समीकरणका रूपमा लेख्ने र कुनै परमाणु नहराओस् वा नयाँ नथपियोस् भनेर समीकरणलाई सन्तुलन गर्ने तरिका पढिन्छ। प्रतिक्रियालाई केही किसिममा छुट्याउने र तिनलाई छिटो वा ढिलो गराउने उपाय पनि यसमा पढिन्छ। भान्से, डाक्टर, किसान र कारखानाका इन्जिनियरहरूले हरेक दिन यही काम गर्छन्।

भौतिक र रासायनिक परिवर्तन

हामीले अघिल्ला कक्षामा भौतिक र रासायनिक परिवर्तनबारे अध्ययन गरिसकेका छौँ। छोटकरीमा सम्झौँ:

भौतिक परिवर्तन	रासायनिक परिवर्तन
नयाँ पदार्थ बन्दैन	एक वा एकभन्दा बढी नयाँ पदार्थ बन्छन्
प्रायः सजिलै उल्टाउन सकिन्छ (पानीलाई फेरि जमाउन सकिन्छ)	प्रायः उल्टाउन गाह्रो वा असम्भव हुन्छ
पदार्थको बनोट उस्तै रहन्छ	पदार्थको बनोट बदलिन्छ
जस्तै: बरफ पग्लनु, पानी उम्लनु, चिनी घुल्नु	जस्तै: जल्नु, खिया लाग्नु, खाना पाक्नु, पाचन

रासायनिक परिवर्तनमा सुरुमा भएका पदार्थलाई प्रतिक्रियारत पदार्थ र नयाँ बनेका पदार्थलाई उत्पादित पदार्थ भनिन्छ।

यीमध्ये कुन भौतिक परिवर्तन हो?

किन भनेर हेर्न एउटा उत्तर छान्नुहोस्।

उम्लेको पानी बाफ बने पनि पानी नै हो र बाफलाई चिस्याउँदा पानी फेरि पाइन्छ। बाँकी तीनमा भने नयाँ पदार्थ बन्छन्: दहीमा ल्याक्टिक एसिड र बाक्लिएका प्रोटिन, सलाईबाट खरानी र ग्यास अनि पातमा ग्लुकोज र अक्सिजन।

सोच्नुहोस्

सातओटा चित्र

यीमध्ये कुन कुन रासायनिक परिवर्तन हुन्: ड्राइसेलले टर्च बाल्नु, दाउराको आगो, बरफका टुक्रा पग्लनु, पेटमा खाना पच्नु, फलामको किलामा खिया लाग्नु, पानी उम्लनु र बिरुवाले घाममा खाना बनाउनु?

उत्तर

रासायनिक: ड्राइसेल (यसभित्रका रसायनले प्रतिक्रिया गरेर विद्युत् प्रवाह चलाउँछ), दाउराको आगो, पाचन, खिया लाग्नु र प्रकाश संश्लेषण। यी प्रत्येकमा नयाँ पदार्थ बन्छन्।

भौतिक: बरफ पग्लनु र पानी उम्लनु। यिनमा अवस्था मात्र बदलिन्छ; पानी पानी नै रहन्छ।

क्रियाकलाप

15.1: रासायनिक प्रतिक्रियाको अवलोकन

सामग्री: परीक्षण नली, ड्रपर, फिक्का हाइड्रोक्लोरिक अम्ल र फिक्का सोडियम हाइड्रोअक्साइडको घोल। (यो क्रियाकलाप प्रयोगशालामा शिक्षकको सहयोगमा गर्नुहोस्।)

परीक्षण नलीमा करिब 10 थोपा फिक्का हाइड्रोक्लोरिक अम्ल राख्नुहोस्।
त्यसमा करिब 10 थोपा फिक्का सोडियम हाइड्रोअक्साइड मिसाउनुहोस्।
के हुन्छ, ध्यान दिएर हेर्नुहोस् र परीक्षण नलीको पिँध छामेर हेर्नुहोस्।

के देखिनुपर्छ

लगभग केही पनि देखिँदैन! दुवै घोल रङहीन हुन्छन् र बनेको घोल पनि रङहीन नै हुन्छ। तर परीक्षण नली अलिकति तातो हुने भएकाले प्रतिक्रिया भएको र त्यसबाट ताप निस्केको थाहा हुन्छ। अम्ल र क्षार मिलेर खाने नुन र पानी बनेका छन्:
$\text{HCl} + \text{NaOH} \rightarrow \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O}$
सुरुमै लिटमस वा फेनोल्फ्थालिनजस्तो सूचकको एक थोपा हालेमा अम्ल सकिँदै जाँदा सूचकको रङ बदलिएको देखिन्छ। सबै प्रतिक्रिया आँखैले देखिँदैनन्; कहिलेकाहीँ परीक्षण गरेर पत्ता लगाउनुपर्छ।

रासायनिक समीकरण

रासायनिक प्रतिक्रियाका क्रममा न नयाँ परमाणु बन्छन्, न कुनै परमाणु हराउँछ। प्रतिक्रियारत पदार्थका परमाणुले इलेक्ट्रोन गुमाउँदा, प्राप्त गर्दा वा साझा गर्दा तिनका बन्धन टुट्छन् र उही परमाणु नयाँ तरिकाले जोडिन्छन्। यसरी प्रतिक्रियारत पदार्थ आपसमा मिलेर, टुक्रिएर वा आफ्ना आयोन साटेर उत्पादित पदार्थ बन्ने प्रक्रियालाई रासायनिक प्रतिक्रिया भनिन्छ।

रासायनिक प्रतिक्रियाका प्रतिक्रियारत पदार्थ र उत्पादित पदार्थलाई शब्द, सङ्केत वा सूत्रद्वारा लेखिएको समीकरणलाई रासायनिक समीकरण भनिन्छ। एउटै प्रतिक्रियालाई तीन तरिकाले लेख्न सकिन्छ:

शब्द समीकरण: म्याग्नेसियम + अक्सिजन → म्याग्नेसियम अक्साइड
सूत्र समीकरण (सूत्रमा लेखिएको, तर सन्तुलन नगरिएको): Mg + O₂ → MgO
सन्तुलित रासायनिक समीकरण: 2Mg + O₂ → 2MgO

प्रतिक्रियारत पदार्थ बायाँतिर र उत्पादित पदार्थ दायाँतिर लेखेर बिचमा तीरचिह्न (→) राखिन्छ। यसलाई “दिन्छ” वा “बनाउँछ” भनेर पढिन्छ। प्रतिक्रिया हुने सर्त प्रायः तीरमाथि लेखिन्छन्: ताप (वा Δ), प्रकाश, उत्प्रेरक, उच्च चाप। कहिलेकाहीँ हरेक पदार्थको अवस्था पनि कोष्ठमा लेखिन्छ: (s) ठोस, (l) तरल, (g) ग्यास, (aq) पानीमा घोलिएको।

समीकरणको सन्तुलन

Mg + O₂ → MgO मा बायाँतिर अक्सिजनका 2 परमाणु छन् भने दायाँतिर 1 मात्र। अक्सिजनको परमाणु हराउन नसक्ने भएकाले यो समीकरण गलत हो। सन्तुलित समीकरणमा दुवैतिर हरेक तत्त्वका परमाणुको सङ्ख्या बराबर हुन्छ। यो सङ्केतमा लेखिएको पिण्ड संरक्षणको सिद्धान्त नै हो: उत्पादित पदार्थको पिण्ड प्रतिक्रियारत पदार्थको पिण्डसँग बराबर हुन्छ।

सन्तुलन गर्दा सूत्रको अगाडिको ठुलो सङ्ख्या अर्थात् गुणाङ्क मात्र बदल्नुपर्छ; सूत्रभित्रका साना सङ्ख्या कहिल्यै बदल्नुहुँदैन। H₂O लाई H₂O₂ बनाइयो भने पानी हाइड्रोजन पेरोक्साइड नामको अर्कै पदार्थ बन्छ।

हल गरिएको उदाहरण

चरणबद्ध सन्तुलन

सन्तुलन गर्नुहोस्: H₂ + O₂ → H₂O

उत्तर

दुवैतिरका परमाणु गन्ने।

तत्त्व	बायाँ	दायाँ
H	2	2
O	2	1

एक पटकमा एउटा तत्त्व मिलाउने। दायाँतिर अक्सिजन कम भएकाले H₂O को अगाडि 2 राखिन्छ: H₂ + O₂ → 2H₂O। अब O बायाँतिर 2 र दायाँतिर 2 भयो, तर H बायाँतिर 2 र दायाँतिर 4 भयो।
नयाँ समस्या मिलाउने। H₂ को अगाडि 2 राखिन्छ: 2H₂ + O₂ → 2H₂O।
हरेक तत्त्व जाँच्ने। H: बायाँतिर 2 × 2 = 4, दायाँतिर 2 × 2 = 4। O: 2 र 2 × 1 = 2। समीकरण सन्तुलित भयो:

$\text{2H}_2 + \text{O}_2 \rightarrow \text{2H}_2\text{O}$

ध्यान दिनुहोस्

सन्तुलन गर्न सजिलो बनाउने उपाय

सबैभन्दा कम सूत्रमा आउने तत्त्वबाट सुरु गर्नुपर्छ। हाइड्रोजन, अक्सिजन र Fe वा O₂ जस्ता एक्लै रहेका तत्त्व अन्तिममा मिलाउनुपर्छ।
दुवैतिर सँगै रहने SO₄ वा NO₃ जस्ता समूहलाई एउटै एकाइ मान्नुपर्छ।
Al₂(SO₄)₃ मा 3 ले कोष्ठभित्रको सबैलाई गुणन गर्छ: यसमा 3 ओटा S परमाणु र 12 ओटा O परमाणु हुन्छन्।
सन्तुलन मिल्ने सबैभन्दा साना पूर्णाङ्क प्रयोग गर्नुपर्छ। 4H₂ + 2O₂ → 4H₂O पनि सन्तुलित हो, तर यसलाई 2H₂ + O₂ → 2H₂O लेख्नुपर्छ।

क्रियाकलाप

15.2: परमाणुको गणना

तलको सन्तुलित समीकरण अध्ययन गर्नुहोस् र यी प्रश्नमा छलफल गर्नुहोस्:
$\text{2Al} + \text{3H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 + \text{3H}_2$

क.प्रतिक्रियारत पदार्थ र उत्पादित पदार्थ के के हुन्?
ख.प्रतिक्रियारत पदार्थ र उत्पादित पदार्थमा प्रत्येक तत्त्वका कति कतिओटा परमाणु छन्?

उत्तर

क.प्रतिक्रियारत पदार्थ: एलुमिनियम (Al) र सल्फ्युरिक अम्ल (H₂SO₄)। उत्पादित पदार्थ: एलुमिनियम सल्फेट (Al₂(SO₄)₃) र हाइड्रोजन ग्यास (H₂)।
ख.हरेक तत्त्वका परमाणु:

तत्त्व	प्रतिक्रियारत पदार्थ	उत्पादित पदार्थ
Al	2	2
H	3 × 2 = 6	3 × 2 = 6
S	3 × 1 = 3	1 × 3 = 3
O	3 × 4 = 12	3 × 4 = 12

हरेक तत्त्वका परमाणु दुवैतिर बराबर भएकाले यो समीकरण सन्तुलित छ।

गुणाङ्क बदल्न + र − थिच्नुहोस्। तालिकामा दुवैतिरका हरेक तत्त्वका परमाणु गनिन्छन्। सबै पङ्क्ति मिलेपछि समीकरण सन्तुलित हुन्छ। अन्तिमका केही समीकरण यस एकाइको अभ्यासबाट लिइएका हुन्।

समीकरण 1/12 · अहिलेसम्म सन्तुलित 0

1 H₂ 1 O₂ 1 H₂O

तत्त्व	बायाँ	दायाँ
H	2	2	✓
O	2	1	✗

तत्त्व	बायाँ	दायाँ
Ca	1	1	✓
H	2	4	✗
O	1	2	✗

तत्त्व	बायाँ	दायाँ
Pb	1	1	✓
N	2	1	✗
O	6	3	✗
K	1	1	✓
I	1	2	✗

तत्त्व	बायाँ	दायाँ
C	3	1	✗
H	8	2	✗
O	2	3	✗

तत्त्व	बायाँ	दायाँ
K	1	1	✓
Cl	1	1	✓
O	3	2	✗

तत्त्व	बायाँ	दायाँ
C	1	1	✓
H	4	2	✗
O	2	3	✗

तत्त्व	बायाँ	दायाँ
Al	1	2	✗
H	2	2	✓
S	1	3	✗
O	4	12	✗

सन्तुलित भयो! हाइड्रोजन बल्दै: केही रकेटको इन्धन।

सन्तुलित त भयो, तर सबै सङ्ख्यालाई भाग गर्न मिल्छ: सबैभन्दा साना पूर्णाङ्क प्रयोग गर्नुहोस्।

सबै पङ्क्तिमा ठिक चिह्न नआएसम्म गुणाङ्क बदल्नुहोस्। हाइड्रोजन बल्दै: केही रकेटको इन्धन।

सन्तुलित भयो! सेतो ज्वालासहित बलिरहेको म्याग्नेसियम रिबन।

सबै पङ्क्तिमा ठिक चिह्न नआएसम्म गुणाङ्क बदल्नुहोस्। सेतो ज्वालासहित बलिरहेको म्याग्नेसियम रिबन।

सन्तुलित भयो! एउटा नरम धातु र एउटा विषालु ग्यास मिलेर खाने नुन बन्छ।

सबै पङ्क्तिमा ठिक चिह्न नआएसम्म गुणाङ्क बदल्नुहोस्। एउटा नरम धातु र एउटा विषालु ग्यास मिलेर खाने नुन बन्छ।

सन्तुलित भयो! मलका लागि एमोनिया (हाबर प्रक्रिया)।

सबै पङ्क्तिमा ठिक चिह्न नआएसम्म गुणाङ्क बदल्नुहोस्। मलका लागि एमोनिया (हाबर प्रक्रिया)।

सन्तुलित भयो! क्याल्सियमले पानीबाट हाइड्रोजन विस्थापन गर्छ।

सबै पङ्क्तिमा ठिक चिह्न नआएसम्म गुणाङ्क बदल्नुहोस्। क्याल्सियमले पानीबाट हाइड्रोजन विस्थापन गर्छ।

सन्तुलित भयो! दोहोरो विस्थापन: पहेँलो अवक्षेप। सुझाव: NO₃ लाई एउटै एकाइ मान्नुहोस्।

सबै पङ्क्तिमा ठिक चिह्न नआएसम्म गुणाङ्क बदल्नुहोस्। दोहोरो विस्थापन: पहेँलो अवक्षेप। सुझाव: NO₃ लाई एउटै एकाइ मान्नुहोस्।

सन्तुलित भयो! एलुमिनियमलाई जोगाउने अक्साइडको पातलो पत्र।

सबै पङ्क्तिमा ठिक चिह्न नआएसम्म गुणाङ्क बदल्नुहोस्। एलुमिनियमलाई जोगाउने अक्साइडको पातलो पत्र।

सन्तुलित भयो! चुलोमा बलिरहेको प्रोपेन, LPG सिलिन्डरको मुख्य ग्यास।

सबै पङ्क्तिमा ठिक चिह्न नआएसम्म गुणाङ्क बदल्नुहोस्। चुलोमा बलिरहेको प्रोपेन, LPG सिलिन्डरको मुख्य ग्यास।

सन्तुलित भयो! अभ्यास 4 (क): तापबाट हुने विच्छेदन।

सबै पङ्क्तिमा ठिक चिह्न नआएसम्म गुणाङ्क बदल्नुहोस्। अभ्यास 4 (क): तापबाट हुने विच्छेदन।

सन्तुलित भयो! अभ्यास 4 (ख): मिथेन (बायोग्यास) बल्दै।

सबै पङ्क्तिमा ठिक चिह्न नआएसम्म गुणाङ्क बदल्नुहोस्। अभ्यास 4 (ख): मिथेन (बायोग्यास) बल्दै।

सन्तुलित भयो! अभ्यास 4 (ग): फलाम र अक्सिजनको संयोजन।

सबै पङ्क्तिमा ठिक चिह्न नआएसम्म गुणाङ्क बदल्नुहोस्। अभ्यास 4 (ग): फलाम र अक्सिजनको संयोजन।

सन्तुलित भयो! अभ्यास 4 (ङ): SO₄ लाई एउटै एकाइ मान्नुहोस्।

सबै पङ्क्तिमा ठिक चिह्न नआएसम्म गुणाङ्क बदल्नुहोस्। अभ्यास 4 (ङ): SO₄ लाई एउटै एकाइ मान्नुहोस्।

के तपाईँलाई थाहा छ?

पिण्ड साँच्चै संरक्षित हुन्छ

सन् 1770 को दशकमा फ्रान्सेली रसायनशास्त्री आन्तोइन लाभोइजियरले बन्द काँचको फ्लास्कभित्र टिन तताए र तताउनुअघि तथा पछि फ्लास्क तौले। टिन धुलोजस्तो “काल्क्स” (टिन अक्साइड) मा बदलियो, तर फ्लास्कको तौल ठ्याक्कै उति नै रह्यो। फ्लास्क खोलेपछि मात्र भित्र हावा पसेर फ्लास्क गह्रौँ भयो। टिनले फ्लास्कभित्रको हावाबाट अक्सिजन लिएको रहेछ। ग्यास नदेखिने गरी निस्कने वा जोडिने भएकाले मात्र जलेका वा खिया लागेका वस्तुको पिण्ड घटेजस्तो वा बढेजस्तो देखिन्छ।

रासायनिक प्रतिक्रियाका किसिम

प्रतिक्रियारत पदार्थ र उत्पादित पदार्थका प्रकारका आधारमा रासायनिक प्रतिक्रियालाई केही किसिममा वर्गीकरण गर्न सकिन्छ। चित्र 15.1 मा यिनलाई रङ्गीन बलद्वारा देखाइएको छ।

चित्र 15.1 रासायनिक प्रतिक्रियाका चार मुख्य किसिम। परमाणु वा परमाणुका समूहलाई रङ्गीन बलले जनाइएको छ। संयोजनमा दुईओटा कुरा जोडिएर एउटा बन्छ भने विच्छेदनमा एउटा कुरा टुक्रिएर दुईओटा बन्छन्। एकल विस्थापनमा एउटा तत्त्वले अर्को तत्त्वलाई त्यसको यौगिकबाट धकेलेर निकाल्छ। दोहोरो विस्थापनमा दुईओटा यौगिकबिच जोडी साटासाट हुन्छ।

1. संयोजन प्रतिक्रिया

दुई वा दुईभन्दा बढी प्रतिक्रियारत पदार्थ मिलेर एउटा मात्र उत्पादित पदार्थ बन्ने रासायनिक प्रतिक्रियालाई संयोजन प्रतिक्रिया भनिन्छ। अङ्ग्रेजीमा यसलाई addition reaction वा synthesis reaction पनि भनिन्छ। यसको सामान्य रूप A + B → AB हो।

प्रतिक्रिया	समीकरण
सोडियम + क्लोरिन → सोडियम क्लोराइड	2Na + Cl₂ → 2NaCl
कार्बन + अक्सिजन → कार्बन डाइअक्साइड	C + O₂ → CO₂
नाइट्रोजन + हाइड्रोजन → एमोनिया	N₂ + 3H₂ → 2NH₃
म्याग्नेसियम + अक्सिजन → म्याग्नेसियम अक्साइड	2Mg + O₂ → 2MgO
आइरन (फलाम) + अक्सिजन → फेरिक अक्साइड (मोटामोटी खिया)	4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃

म्याग्नेसियमको फित्ता चम्किलो सेतो प्रकाश दिँदै बलिरहेको — **चित्र 15.2** हावामा बलिरहेको म्याग्नेसियम रिबन: 2Mg + O₂ → 2MgO, एउटा संयोजन प्रतिक्रिया। यसले निकै चम्किलो प्रकाश दिने भएकाले पहिले क्यामेराको फ्ल्यासमा यसको प्रयोग गरिन्थ्यो। यसलाई धेरैबेर सिधै हेर्नुहुँदैन। फोटो: Capt. John Yossarian, CC BY-SA 3.0

2. विच्छेदन प्रतिक्रिया

एउटा प्रतिक्रियारत पदार्थ टुक्रिएर दुई वा दुईभन्दा बढी उत्पादित पदार्थ बन्ने रासायनिक प्रतिक्रियालाई विच्छेदन प्रतिक्रिया भनिन्छ। यसलाई विभाजन प्रतिक्रिया पनि भनिन्छ। यसको सामान्य रूप AB → A + B हो। धेरैजसो प्रतिक्रियामा प्रतिक्रियारत पदार्थलाई टुक्र्याउन ऊर्जा चाहिन्छ: ताप (तापीय विच्छेदन), प्रकाश वा विद्युत्।

$\text{CaCO}_3(s) \rightarrow \text{CaO}(s) + \text{CO}_2(g)$
$\text{2NaOH}(s) \rightarrow \text{Na}_2\text{O}(s) + \text{H}_2\text{O}(l)$
$\text{H}_2\text{CO}_3(aq) \rightarrow \text{CO}_2(g) + \text{H}_2\text{O}(l)$
$\text{2KClO}_3(s) \rightarrow \text{2KCl}(s) + \text{3O}_2(g)$

पहिलो प्रतिक्रियाबाट चुनढुङ्गालाई भट्टीमा तताएर चुन (CaO) बनाइन्छ। नेपालका सिमेन्ट कारखानाछेउ यस्ता भट्टी हुन्छन्। तेस्रो प्रतिक्रिया सोडाको बोतल खोल्दा हरेक पटक हुन्छ: बोतलभित्रको कार्बोनिक एसिड टुक्रिएर फिँज (कार्बन डाइअक्साइड) र पानी बन्छ।

ध्यान दिनुहोस्

सोडियम हाइड्रोअक्साइडको उदाहरणबारे

सोडियम हाइड्रोअक्साइड धेरै उच्च तापक्रममा मात्र यसरी टुक्रिन्छ; त्योभन्दा पहिले नै 318 °C मा यो पग्लन्छ। भान्सामै देख्न सकिने विच्छेदन चाहिँ तातो ओभनमा बेकिङ सोडाको हो: $\text{2NaHCO}_3 \rightarrow \text{Na}_2\text{CO}_3 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2$ । यसबाट निस्कने कार्बन डाइअक्साइडका फोकाका कारण केक फुल्छ।

क्रियाकलाप

15.3: चित्रमा के छ?

जिङ्क कार्बोनेट (एउटा Zn, एउटा C र तीनओटा O) को एउटा डल्लो तताइएको (Δ) छ भनी कल्पना गर्नुहोस्। तताउँदा यो टुक्रिएर जिङ्क अक्साइड (ZnO) बन्छ भने एउटा C र दुईओटा O भएको ग्यास माथि उड्छ (↑)।

क.यसमा प्रतिक्रियारत पदार्थ र उत्पादित पदार्थ के के हुन्?
ख.यो कुन प्रकारको रासायनिक प्रतिक्रिया हो?
ग.यसको सन्तुलित समीकरण लेख्नुहोस्।

उत्तर

क.प्रतिक्रियारत पदार्थ: जिङ्क कार्बोनेट। उत्पादित पदार्थ: जिङ्क अक्साइड र कार्बन डाइअक्साइड।
ख.एउटा प्रतिक्रियारत पदार्थबाट दुईओटा उत्पादित पदार्थ बनेकाले यो तापबाट हुने विच्छेदन (तापीय विच्छेदन) हो।
ग. $\text{ZnCO}_3 \xrightarrow{\Delta} \text{ZnO} + \text{CO}_2 \uparrow$ । यो पहिल्यै सन्तुलित छ: Zn 1 = 1, C 1 = 1, O 3 = 1 + 2।

$\text{2H}_2\text{O} \rightarrow \text{2H}_2 + \text{O}_2$ (पानीमा विद्युत् प्रवाह गर्दा) कुन किसिमको प्रतिक्रिया हो?

किन भनेर हेर्न एउटा उत्तर छान्नुहोस्।

यसमा पानी मात्र प्रतिक्रियारत पदार्थ हो र त्यो टुक्रिएर दुईओटा उत्पादित पदार्थ बन्छन्। विद्युत्‌बाट हुने यस्तो विच्छेदनलाई विद्युत् विच्छेदन भनिन्छ। यही समीकरणलाई उल्टो पढ्दा (2H₂ + O₂ → 2H₂O) भने संयोजन हुन्छ।

3. विस्थापन प्रतिक्रिया

रासायनिक प्रतिक्रिया हुँदा कहिलेकाहीँ एउटा प्रतिक्रियारत पदार्थको परमाणु वा रेडिकललाई अर्को प्रतिक्रियारत पदार्थको परमाणु वा रेडिकलले धकेलेर निकाल्छ (विस्थापन गर्छ)। यसरी नयाँ उत्पादित पदार्थ बन्ने प्रतिक्रियालाई विस्थापन प्रतिक्रिया भनिन्छ। विस्थापन प्रतिक्रिया दुई प्रकारका हुन्छन्।

i. एकल विस्थापन प्रतिक्रिया

एउटा तत्त्व (वा रेडिकल) ले अर्को तत्त्वलाई त्यसको यौगिकबाट विस्थापन गर्ने प्रतिक्रियालाई एकल विस्थापन प्रतिक्रिया भनिन्छ। यसको सामान्य रूप AB + C → A + BC हो: तत्त्व C ले B लाई A बाट खोसेर लैजान्छ र A एक्लै बाँकी रहन्छ।

$\text{Zn}(s) + \text{H}_2\text{SO}_4(aq) \rightarrow \text{ZnSO}_4(aq) + \text{H}_2(g)$
$\text{Zn}(s) + \text{2HCl}(aq) \rightarrow \text{ZnCl}_2(aq) + \text{H}_2(g)$
$\text{Cu} + \text{2AgNO}_3 \rightarrow \text{2Ag} + \text{Cu(NO}_3)_2$
$\text{Ca} + \text{2H}_2\text{O} \rightarrow \text{Ca(OH)}_2 + \text{H}_2$
$\text{Cl}_2 + \text{2NaBr} \rightarrow \text{2NaCl} + \text{Br}_2$
$\text{Br}_2 + \text{2KI} \rightarrow \text{2KBr} + \text{I}_2$

कुन तत्त्वले कुनलाई विस्थापन गर्छ त? बढी सक्रिय तत्त्वले सधैँ कम सक्रिय तत्त्वलाई विस्थापन गर्छ; उल्टो कहिल्यै हुँदैन। रसायनशास्त्रीहरूले धातुहरूलाई सक्रियताका आधारमा क्रमैसँग मिलाएर बनाएको सूचीलाई सक्रियताको क्रम वा सक्रियता श्रेणी भनिन्छ:

K > Na > Ca > Mg > Al > Zn > Fe > Pb > (H) > Cu > Hg > Ag > Au

जिङ्क हाइड्रोजनभन्दा माथि भएकाले यसले अम्लबाट हाइड्रोजन विस्थापन गर्छ। तामा (कपर) हाइड्रोजनभन्दा तल भएकाले फिक्का हाइड्रोक्लोरिक अम्लसँग प्रतिक्रिया नै गर्दैन, तर चाँदी (सिल्भर) भन्दा माथि भएकाले सिल्भर नाइट्रेटबाट चाँदी विस्थापन गर्छ। हेलोजनहरूको सक्रियता F > Cl > Br > I को क्रममा हुने भएकाले (एकाइ 14 मा पढेजस्तै) क्लोरिनले ब्रोमिनलाई र ब्रोमिनले आयोडिनलाई विस्थापन गर्छ, तर आयोडिनले यी दुवैमध्ये कुनैलाई पनि विस्थापन गर्न सक्दैन।

क्रियाकलाप

15.4: फलामको किलामा तामाको लेपन

सामग्री: बिकर, कपर सल्फेटको घोल, बालुवा कागजले माझेर सफा पारेको फलामको किला र धागो।

बिकरमा आधाजति कपर सल्फेटको घोल लिनुहोस्।
किलालाई धागोमा बाँधेर घोलमा झुन्ड्याउनुहोस् र रातभरि छोडिदिनुहोस्।
त्यसपछि अवलोकन गरी यी प्रश्नमा छलफल गर्नुहोस्:
- क.यसमा कस्तो परिवर्तन देख्नुभयो?
- ख.प्रतिक्रियारत पदार्थ र उत्पादित पदार्थ के के हुन्?
- ग.यो कुन प्रकारको रासायनिक प्रतिक्रिया हो?
- घ.यसको सन्तुलित रासायनिक समीकरण लेख्नुहोस्।

उत्तर

क.किलामा तामाको रातो-खैरो लेप लाग्छ र निलो घोल फिक्का हरियो हुन्छ।
ख.प्रतिक्रियारत पदार्थ: फलाम र कपर सल्फेट। उत्पादित पदार्थ: फेरस सल्फेट (फिक्का हरियो रङको आइरन(II) सल्फेट) र तामा।
ग.एकल विस्थापन प्रतिक्रिया। फलाम तामाभन्दा बढी सक्रिय भएकाले यसले तामालाई त्यसको यौगिकबाट विस्थापन गर्छ।
घ. $\text{Fe}(s) + \text{CuSO}_4(aq) \rightarrow \text{FeSO}_4(aq) + \text{Cu}(s)$ । सन्तुलित: Fe 1 = 1, Cu 1 = 1, S 1 = 1, O 4 = 4।

चित्र 15.3 कपर सल्फेटको घोलमा धागोले झुन्ड्याइएको फलामको किला (बायाँ) र भोलिपल्ट त्यही किला (दायाँ)। किलामा तामाको लेप लागेको छ र घोल निलोबाट फिक्का हरियो भएको छ।

लगभग रङहीन तरल भएको परीक्षण नली। भित्र गाढा रातो-खैरो तामाले ढाकिएका बाङ्गा तारका टुक्रा र पिँधमा तामाको धुलोको थुप्रो छ — **चित्र 15.4** किलाको सट्टा फलामको तार प्रयोग गरेर गरिएको त्यही प्रतिक्रिया। निलो घोलबाट सबै तामा विस्थापित भएपछि घोल लगभग रङहीन हुन्छ (आइरन(II) सल्फेटका कारण धेरै फिक्का हरियो)। तामा तारमा रातो-खैरो लेपका रूपमा टाँसिएको छ र केही तामा धुलो बनेर पिँधमा खसेको छ। फोटो: Leiem, CC BY-SA 4.0

तामाको पातो जिङ्क सल्फेटको घोलमा डुबाइयो। के हुन्छ?

किन भनेर हेर्न एउटा उत्तर छान्नुहोस्।

सक्रियताको क्रममा तामा जिङ्कभन्दा तल भएकाले यसले जिङ्कलाई त्यसको यौगिकबाट निकाल्न सक्दैन। उल्टो भने हुन्छ: कपर सल्फेटमा जिङ्कको पातो डुबाउँदा त्यसमा तामाको लेप लाग्छ।

ii. दोहोरो विस्थापन प्रतिक्रिया

दुईओटा यौगिकबिच परमाणु वा रेडिकलको साटासाट भई दुईओटा नयाँ यौगिक बन्ने रासायनिक प्रतिक्रियालाई दोहोरो विस्थापन प्रतिक्रिया भनिन्छ। यसको सामान्य रूप AB + CD → AD + CB हो। प्रायः नयाँ यौगिकमध्ये एउटा पानीमा नघुली धमिलो ठोसका रूपमा देखा पर्छ। यस्तो ठोसलाई अवक्षेप भनिन्छ:

$\text{NaCl} + \text{AgNO}_3 \rightarrow \text{AgCl} \downarrow + \text{NaNO}_3$
$\text{BaCl}_2 + \text{Na}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{BaSO}_4 \downarrow + \text{2NaCl}$
$\text{Pb(NO}_3)_2 + \text{2KI} \rightarrow \text{2KNO}_3 + \text{PbI}_2 \downarrow$

पहिलो प्रतिक्रियामा बन्ने सिल्भर क्लोराइडको सेतो अवक्षेपबाट क्लोराइडको परीक्षण गरिन्छ भने दोस्रोमा बन्ने बेरियम सल्फेटको सेतो अवक्षेपबाट सल्फेटको परीक्षण गरिन्छ। तेस्रोमा भने लेड आयोडाइडको चम्किलो पहेँलो अवक्षेप बन्छ।

के तपाईँलाई थाहा छ?

बेरियम पिउने

बेरियमका यौगिक विषालु भए पनि पेटको एक्स-रे गर्नुअघि अस्पतालमा बिरामीलाई एक गिलास बेरियम सल्फेट पिउन दिइन्छ। BaSO₄ पानीमा निकै कम घुल्ने भएकाले शरीरले यसलाई सोस्न सक्दैन र यो सुरक्षित हुन्छ। यसले एक्स-रे छेक्ने भएकाले एक्स-रेको तस्बिरमा पेट र आन्द्रा सेतो देखिन्छन्। माथिको दोहोरो विस्थापनबाटै यो बनाइन्छ।

4. अम्ल क्षार प्रतिक्रिया

क्रियाकलाप

15.5: भिनेगर र चुनपानी

आधा गिलास भिनेगर लिनुहोस् र त्यसमा थोरै थोरै गरी चुनपानी मिसाउनुहोस्। के परिवर्तन आयो, अवलोकन गर्नुहोस् र साथीहरूसँग छलफल गर्नुहोस्।

के देखिनुपर्छ

हेर्दा खासै केही देखिँदैन: न फिँज उठ्छ, न रङ बदलिन्छ। तर सुरुमा भिनेगरमा डुबाउँदा रातो हुने निलो लिटमस कागज पर्याप्त चुनपानी मिसाएपछि भने रातो हुँदैन। भिनेगरको अम्ल (एसिटिक एसिड) र चुनपानीको क्षार (क्याल्सियम हाइड्रोअक्साइड) ले एकअर्काको गुण हटाएका छन्:
$\text{2CH}_3\text{COOH} + \text{Ca(OH)}_2 \rightarrow \text{(CH}_3\text{COO)}_2\text{Ca} + \text{2H}_2\text{O}$

अम्ल र क्षारबिच रासायनिक प्रतिक्रिया भई लवण र पानी बन्ने प्रतिक्रियालाई अम्ल क्षार प्रतिक्रिया भनिन्छ। यसमा अम्लको H र क्षारको धातुले आफ्ना जोडी साट्ने भएकाले यो पनि एक प्रकारको दोहोरो विस्थापन प्रतिक्रिया हो। अम्लको अम्लीयपना र क्षारको क्षारीयपना हटेर तटस्थ पदार्थ बन्ने भएकाले यसलाई निराकरण प्रतिक्रिया पनि भनिन्छ:

अम्ल + क्षार → लवण + पानी

$\text{HCl} + \text{NaOH} \rightarrow \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O}$
$\text{H}_2\text{SO}_4 + \text{2NaOH} \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 + \text{2H}_2\text{O}$
$\text{HNO}_3 + \text{KOH} \rightarrow \text{KNO}_3 + \text{H}_2\text{O}$
$\text{2HCl} + \text{CaO} \rightarrow \text{CaCl}_2 + \text{H}_2\text{O}$

पहिलो समीकरणमा HCl अम्ल, NaOH क्षार र NaCl लवण हो। क्षार हाइड्रोअक्साइड नै हुनुपर्छ भन्ने छैन; क्याल्सियम अक्साइड (CaO) पनि क्षार हो।

के तपाईँलाई थाहा छ?

महसुस गर्न सकिने निराकरण

ग्यास्ट्रिक (एसिडिटी) भनेको पेटमा हाइड्रोक्लोरिक अम्ल बढी हुनु हो। एन्टासिड चक्कीमा म्याग्नेसियम हाइड्रोअक्साइडजस्तो हल्का क्षार हुन्छ र यसले त्यो अम्लको केही भाग निराकरण गर्छ। किसानहरू पनि माटोको अम्ल निराकरण गर्न नै अम्लीय माटोमा चुन छर्छन्। कमिलाले टोक्दा छालामा फर्मिक एसिड नामको अम्ल पर्छ र सिस्नोको काँडामा पनि अरू पोल्ने पदार्थसँगै यही अम्ल हुन्छ। यस्तो ठाउँमा साबुन वा बेकिङ सोडाको लेपजस्तो हल्का क्षार दल्दा आराम मिल्न सक्छ।

$\text{BaCl}_2 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{BaSO}_4 + \text{2HCl}$ कुन किसिमको प्रतिक्रिया हो?

किन भनेर हेर्न एउटा उत्तर छान्नुहोस्।

यसमा दुईओटा यौगिकबिच जोडी साटासाट हुन्छ: बेरियम क्लोरिनलाई छोडेर सल्फेटसँग जोडिन्छ भने हाइड्रोजन सल्फेटलाई छोडेर क्लोरिनसँग जोडिन्छ। बेरियम सल्फेटको सेतो अवक्षेप पनि बन्छ। BaCl₂ क्षार नभई लवण भएकाले यो निराकरण भने होइन।

रासायनिक प्रतिक्रियाको दर

केही प्रतिक्रिया एकै छिनमा सकिन्छन्: अम्ल र क्षार भेट्नेबित्तिकै एकअर्कालाई निराकरण गर्छन् र पटका पनि एकै छिनमा पड्किन्छ। फलामको गेटमा खिया लाग्ने र केरा पाक्नेजस्ता प्रतिक्रियालाई भने दिनौँ वा वर्षौँ लाग्छ। प्रतिक्रियारत पदार्थ उत्पादित पदार्थमा कति छिटो बदलिन्छ भन्ने कुरालाई रासायनिक प्रतिक्रियाको दर भनिन्छ। अर्थात् एकाइ समयमा खर्च भएको प्रतिक्रियारत पदार्थ वा बनेको उत्पादित पदार्थको परिमाण नै रासायनिक प्रतिक्रियाको दर हो।

सुरुमा प्रतिक्रियारत पदार्थको परिमाण (कन्सन्ट्रेसन वा गाढापन) सबैभन्दा बढी हुन्छ र उत्पादित पदार्थ पटक्कै हुँदैन। प्रतिक्रिया अघि बढ्दै जाँदा प्रतिक्रियारत पदार्थ घट्दै जान्छ र उत्पादित पदार्थ बढ्दै जान्छ (चित्र 15.5)। सुरुमा एकअर्कालाई भेट्ने प्रतिक्रियारत कण सबैभन्दा धेरै हुने भएकाले प्रतिक्रिया प्रायः सुरुमै सबैभन्दा छिटो हुन्छ भने कण सकिँदै जाँदा ढिलो हुँदै जान्छ।

चित्र 15.5 प्रतिक्रियाका क्रममा प्रतिक्रियारत पदार्थ र उत्पादित पदार्थको परिमाण यसरी बदलिन्छ। वक्ररेखा जति ठाडो हुन्छ, प्रतिक्रिया त्यति छिटो हुन्छ। सुरुमा रेखा सबैभन्दा ठाडो हुन्छ भने प्रतिक्रिया सकिएपछि समतल हुन्छ।

क्रियाकलाप

15.6: बेकिङ सोडा कति छिटो सकिन्छ?

सामग्री: बिकर, करिब 100 mL कागतीको रस र करिब 1 g बेकिङ सोडा (एक चौथाइ चिया चम्चा)।

बिकरमा कागतीको रस लिनुहोस्।
त्यसमा बेकिङ सोडा राखेर अवलोकन गर्नुहोस्।
बेकिङ सोडा (सोडियम हाइड्रोजन कार्बोनेट, NaHCO₃) क्षार हो र कागतीको रसमा अम्ल (साइट्रिक एसिड) हुन्छ। बेकिङ सोडा हराउन कति समय लाग्छ, गन्नुहोस्।

के देखिनुपर्छ

तुरुन्तै कार्बन डाइअक्साइडका फोकाको फिँज जोडले उठ्छ र एक मिनेटजतिमा बेकिङ सोडा हराउँछ। यसबाट यो छिटो हुने प्रतिक्रिया हो भन्ने थाहा हुन्छ। घोलमा कणहरूले एकअर्कालाई भेट्नु मात्र पर्ने भएकाले धेरैजसो अम्ल क्षार प्रतिक्रिया छिटो हुन्छन्।

प्रतिक्रिया हुन्छ नै किन: कणहरूको टकराव

कणहरू ठोक्किएपछि मात्र प्रतिक्रिया हुन सक्छ। तर धेरैजसो टकराव हल्का धक्का मात्र हुन्छन् र यस्तो धक्कापछि कणहरू नबदलिई उछिट्टिएर टाढा जान्छन्। कणहरू पर्याप्त जोडले अर्थात् कम्तीमा एउटा निश्चित न्यूनतम ऊर्जासहित ठोक्किएमा मात्र उत्पादित पदार्थ बन्छ। यो न्यूनतम ऊर्जालाई एक्टिभेसन इनर्जी भनिन्छ। ढुङ्गालाई डाँडाको अर्कोपट्टि गुडाउन पहिले टुप्पोसम्म धकेलेर पुर्‍याउनुपरेजस्तै प्रतिक्रिया हुन पनि कणहरूले ऊर्जाको डाँडो नाघ्नुपर्छ (चित्र 15.6)।

कणहरू धेरै पटक ठोक्किए, जोडले ठोक्किए वा डाँडो होचो भयो भने प्रतिक्रिया छिटो हुन्छ। तल दिइएका सबै तत्त्व यही एउटै कुराबाट बुझ्न सकिन्छ।

चित्र 15.6 प्रतिक्रियाको ऊर्जाको डाँडो। टुप्पो नाघ्न प्रतिक्रियारत कणहरू कम्तीमा एक्टिभेसन इनर्जीसहित ठोक्किनुपर्छ। उत्प्रेरक हुँदा प्रतिक्रिया होचो डाँडो भएको अर्कै बाटोबाट हुने भएकाले धेरै टकराव सफल हुन्छन्।

रासायनिक प्रतिक्रियाको दरमा प्रभाव पार्ने तत्त्व

1. उत्प्रेरक

क्रियाकलाप

15.7: रासायनिक प्रतिक्रियामा उत्प्रेरकको प्रभाव

सामग्री: दुईओटा परीक्षण नली, हाइड्रोजन पेरोक्साइड (H₂O₂) र म्याङ्गानिज डाइअक्साइड (MnO₂)। (यो क्रियाकलाप प्रयोगशालामा शिक्षकको सहयोगमा गर्नुहोस्।)

दुवै परीक्षण नलीमा 5 mL हाइड्रोजन पेरोक्साइड राख्नुहोस्।
तीमध्ये एउटामा करिब 2 g म्याङ्गानिज डाइअक्साइड (स्प्याचुलाले एक सानो चम्चाजति) राख्नुहोस्।
कुन परीक्षण नलीमा प्रतिक्रिया छिटो सकिन्छ, अवलोकन गर्नुहोस्।

के देखिनुपर्छ

म्याङ्गानिज डाइअक्साइड भएको नलीमा तुरुन्तै जोडले फिँज उठेर अक्सिजन ग्यास धमाधम निस्कन्छ भने अर्को नलीमा फोका नै जस्तो देखिँदैन। अक्सिजन निस्किरहेको नलीको मुखमा सल्किरहेको सिन्का राख्दा त्यो भकभक्क बल्छ। प्रतिक्रिया सकिएपछि पनि कालो MnO₂ नबदलिई जस्ताको तस्तै रहने भएकाले यसलाई छानेर र सुकाएर फेरि प्रयोग गर्न सकिन्छ।
$\text{2H}_2\text{O}_2 \xrightarrow{\text{MnO}_2} \text{2H}_2\text{O} + \text{O}_2$

आफूमा कुनै स्थायी रासायनिक परिवर्तन नआई रासायनिक प्रतिक्रियाको दर बदल्ने पदार्थलाई उत्प्रेरक भनिन्छ। प्रतिक्रियाको अन्त्यमा उत्प्रेरक सुरुमा जस्तो थियो त्यस्तै बाँकी रहने भएकाले यसलाई प्रतिक्रियारत पदार्थका रूपमा नभई तीरमाथि लेखिन्छ।

सकारात्मक उत्प्रेरकले प्रतिक्रियालाई छिटो गराउँछ। म्याङ्गानिज डाइअक्साइड (MnO₂), भानाडियम पेन्टोक्साइड (सल्फ्युरिक अम्ल बनाउँदा प्रयोग हुने V₂O₅) र फलाम (एमोनिया बनाउँदा प्रयोग हुने Fe) यसका उदाहरण हुन्।

$\text{2KClO}_3 \xrightarrow{\text{MnO}_2,\ \Delta} \text{2KCl} + \text{3O}_2$

नकारात्मक उत्प्रेरकले प्रतिक्रियालाई ढिलो गराउँछ। हाइड्रोजन पेरोक्साइडको विच्छेदन ढिलो गराउन यसमा फस्फोरिक अम्ल (H₃PO₄) मिसाइने भएकाले यो बोतलमा धेरै समयसम्म टिक्छ।

$\text{2H}_2\text{O}_2 \xrightarrow{\text{H}_3\text{PO}_4} \text{2H}_2\text{O} + \text{O}_2 \quad \text{(ढिलो)}$

ध्यान दिनुहोस्

“नकारात्मक उत्प्रेरक” कि इन्हिबिटर?

आजकल धेरैजसो रसायनशास्त्रीहरू प्रतिक्रिया ढिलो गराउने पदार्थलाई नकारात्मक उत्प्रेरक नभनी इन्हिबिटर भन्छन्। यस्तो पदार्थले प्रतिक्रियालाई अग्लो डाँडो भएको बाटोबाट लैजानुको सट्टा प्रायः अर्कै तरिकाले बाधा पुर्‍याउँछ: प्रतिक्रियालाई छिटो गराउने कुनै कुरालाई समातेर राख्छ र यस क्रममा आफैँ खर्च पनि हुन्छ। परीक्षामा नकारात्मक उत्प्रेरक सोधिएमा “नकारात्मक उत्प्रेरक (इन्हिबिटर)” लेख्नुपर्छ। यसरी लेख्दा जुनसुकै अर्थमा पनि उत्तर सही हुन्छ।

के तपाईँलाई थाहा छ?

हाम्रो शरीर उत्प्रेरकले भरिएको छ

सजीवका उत्प्रेरकलाई इन्जाइम भनिन्छ र यिनको काम अचम्मको हुन्छ। हाम्रा कोषले सधैँ बनाइरहने हाइड्रोजन पेरोक्साइड नामको विषलाई कलेजोमा हुने क्याटालेज नामको इन्जाइमले तोड्छ। क्याटालेजको एउटै अणुले एक सेकेन्डमा दशौँ लाख H₂O₂ अणु तोड्न सक्छ। र्‍यालमा हुने एमाइलेजले चपाउँदै गर्दा नै भातको स्टार्चलाई चिनीमा बदल्न थाल्छ। सादा भातको एक गाँस एक मिनेटसम्म चपाइरहँदा गुलियो लाग्न थाल्नुको कारण यही हो। धुवाँ निस्कने पाइपमा क्याटालिटिक कन्भर्टर जडान गरिएका गाडीमा अलिकति प्लाटिनम, प्यालाडियम र रोडियमको सहायताले विषालु कार्बन मोनोअक्साइडलाई कार्बन डाइअक्साइडमा बदलिन्छ।

क्रियाकलाप

भान्साबाट उत्प्रेरक (घरमै, अभिभावकको उपस्थितिमा)

औषधि पसलमा एन्टिसेप्टिकका रूपमा बिक्ने 3% हाइड्रोजन पेरोक्साइडको सानो बोतल किन्नुहोस्। काँचो आलुको एउटा चक्का काट्नुहोस्। काटेको सतहमा पेरोक्साइडका केही थोपा हालेर म्याग्निफाइङ ग्लासले हेर्नुहोस्। त्यसपछि उसिनेको आलुको चक्कामा पनि त्यसै गरी हेर्नुहोस्।

के देखिनुपर्छ

काँचो आलुमा अक्सिजनका साना फोकाको फिँज उठ्छ। काँचो आलुका कोषमा पनि हाम्रो कलेजोमा जस्तै क्याटालेज इन्जाइम हुन्छ। उसिनेको आलुमा भने फिँज खासै उठ्दैन। इन्जाइम प्रोटिन भएकाले उसिन्दा तापका कारण तिनको आकार सधैँका लागि बदलिन्छ र ती नष्ट हुन्छन्। पेरोक्साइड आँखामा पर्न दिनुहुँदैन र काम सकेपछि हात धुनुपर्छ।

2. ताप (तापक्रम)

क्रियाकलाप

15.8: तातो र चिसो पानी

सामग्री: दुईओटा गिलास, 100 mL तातो पानी, 100 mL चिसो पानी र पानीमा हाल्दा फिँज आउने (इफर्भेसेन्ट) दुईओटा भिटामिन C का चक्की।

एउटा गिलासमा तातो पानी र अर्कोमा चिसो पानी भर्नुहोस्।
दुवै गिलासमा एकै समयमा एउटा एउटा चक्की खसाल्नुहोस्।
कुन गिलासमा प्रतिक्रिया पहिले सकिन्छ, अवलोकन गर्नुहोस्।

के देखिनुपर्छ

तातो पानीमा खसालेको चक्कीमा बढी फिँज उठ्छ र त्यो धेरै छिटो हराउँछ। चक्कीमा भएका सुक्खा अम्ल र बेकिङ सोडाबिच पानीमा परेपछि प्रतिक्रिया भई कार्बन डाइअक्साइड निस्कन्छ। तातो पानीमा यो प्रतिक्रिया छिटो हुन्छ।

सामान्यतया तापक्रम बढ्दा रासायनिक प्रतिक्रियाको दर बढ्छ। तातो कणहरू छिटो चल्ने भएकाले धेरै पटक ठोक्किन्छन्। यसभन्दा पनि महत्त्वपूर्ण कुरा के हो भने धेरै टकरावमा डाँडो नाघ्न पुग्ने ऊर्जा हुन्छ। धेरै प्रतिक्रियामा तापक्रम 10 °C मात्र बढ्दा पनि दर मोटामोटी दोब्बर हुन्छ। पोटासियम क्लोरेटलाई तताएपछि मात्र यसबाट अक्सिजन निस्कन्छ:
$\text{2KClO}_3 \xrightarrow{\text{ताप}} \text{2KCl} + \text{3O}_2$

हामी खाना पकाउनुको कारण पनि यही हो। चामललाई नरम बनाउने प्रतिक्रिया 100 °C मा छिटो हुन्छन् भने कोठाको तापक्रममा निकै ढिलो हुन्छन्। प्रेसर कुकरभित्र पानी करिब 120 °C मा उम्लने भएकाले यसमा खाना छिटो पाक्छ। चिसोमा दुधका ब्याक्टेरियाका प्रतिक्रिया ढिलो हुने भएकाले फ्रिजमा राखेको दुध छिट्टै बिग्रँदैन।

3. चाप

ग्यासहरूबिच हुने रासायनिक प्रतिक्रियाको दर चापमा भर पर्छ। ग्यासलाई सानो ठाउँमा खाँद्दा यसका अणुहरू नजिक नजिक हुने भएकाले धेरै पटक ठोक्किन्छन्। सामान्यतया चाप बढ्दा ग्यासहरूबिचको प्रतिक्रियाको दर बढ्छ। नाइट्रोजन र हाइड्रोजनबाट एमोनिया बनाउँदा धेरै उच्च चाप चाहिन्छ। प्रायः हावाको चापको करिब 200 गुणा चाप प्रयोग गरिन्छ (विभिन्न कारखानाले 200 देखि 900 atm सम्मको चाप प्रयोग गरेका छन्):
$\text{N}_2(g) + \text{3H}_2(g) \xrightarrow{\text{Fe, उच्च चाप, 450 °C}} \text{2NH}_3(g)$

विज्ञानको एउटा कथा

हावाबाट रोटी

बिरुवालाई नाइट्रोजन चाहिन्छ र हावाको चार पाँचौँ भाग नाइट्रोजन नै हो, तर N₂ का रूपमा रहेको नाइट्रोजन बिरुवाले प्रयोग गर्न सक्दैन। सन् 1909 मा जर्मन रसायनशास्त्री फ्रिट्ज हाबरले उच्च चाप, ताप र फलामको उत्प्रेरक प्रयोग गरेर नाइट्रोजन र हाइड्रोजनलाई जोडी एमोनिया बनाउने तरिका पत्ता लगाए। कार्ल बोशले यसलाई ठुलो कारखानामा गरिने प्रक्रियामा बदले। यही एमोनियाबाट युरियाजस्ता मल बनाइन्छ। नेपालका किसानहरू हरेक रोपाइँको याममा लाइन बसेर किन्ने सेता दाना यही युरिया हुन्। आज पृथ्वीमा उब्जिने खानाको मोटामोटी आधा भाग हाबर–बोश प्रक्रियाबाट बनेको मलमा भर पर्ने भएकाले हाम्रो शरीरका नाइट्रोजन परमाणुमध्ये करिब आधा कुनै न कुनै कारखानाको रिएक्टर भएर आएका हुन्।

4. सतहको क्षेत्रफल

ठोसको सतहमा भएका कणमा मात्र अर्को प्रतिक्रियारत पदार्थका कण ठोक्किन सक्छन्; भित्रका कणले आफ्नो पालो कुर्नुपर्छ। डल्लोलाई साना टुक्रामा फुटाउँदा धेरै कण सतहमा आउँछन्। यसरी एकअर्कासँग सम्पर्कमा आउने सतहको क्षेत्रफल जति बढी हुन्छ, प्रतिक्रिया त्यति नै छिटो हुन्छ।

क्रियाकलाप

15.9: चक्की र त्यसको धुलो

सामग्री: दुईओटा गिलास, पानी, दुईओटा इफर्भेसेन्ट भिटामिन C चक्की र एउटा चक्की पिँध्न चम्चा।

दुवै गिलासमा बराबर पानी भर्नुहोस्।
एउटा चक्कीलाई पिँधेर धुलो बनाउनुहोस्। अब एकै समयमा एउटा गिलासमा पूरै चक्की र अर्कोमा धुलो हाल्नुहोस्।
कुन गिलासमा प्रतिक्रिया छिटो सकिन्छ, अवलोकन गर्नुहोस्।

के देखिनुपर्छ

धुलोमा एकै पटक फिँज उठेर केही सेकेन्डमै सकिन्छ भने पूरै चक्की सकिन धेरै समय लाग्छ। चक्की पिँध्दा पानी पुग्न सक्ने सतह धेरै गुणा बढ्छ।

के तपाईँलाई थाहा छ?

सतहको क्षेत्रफल खतरनाक हुँदा

चुलोमा कोइलाको डल्लो बिस्तारै बल्छ, तर खानीको हावामा उडेको कोइलाको धुलो विस्फोट हुन सक्छ। आटा मिलमा पिठोको धुलो र फर्निचर कारखानामा काठको धुलोबाट पनि यस्तै खतरा हुन्छ। धुलोमा हावासँग छोइने सतह निकै धेरै हुने भएकाले आगो लगभग तुरुन्तै फैलिन्छ। यही कारणले यस्ता ठाउँमा धुलो जम्मा हुन र झिल्का निस्कन दिइँदैन।

5. प्रकाश

क्रियाकलाप

15.10: रासायनिक प्रतिक्रियाको दरमा प्रकाशको प्रभाव

एउटा बिकरमा थोरै हाइड्रोजन पेरोक्साइड लिनुहोस्।
त्यसलाई केहीबेर घाममा राखेर फोका आउँछन् कि आउँदैनन्, अवलोकन गर्नुहोस्।
घाममा प्रतिक्रियाको दर किन बदलिन्छ, छलफल गर्नुहोस्।

के देखिनुपर्छ

अँध्यारोमा राखेको बिकरभन्दा घाममा राखेको बिकरमा अक्सिजनका साना फोका छिटो जम्मा हुन्छन्। प्रकाशबाट ऊर्जा पाएर H₂O₂ का अणु टुक्रिन्छन्: 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂। यही कारणले हाइड्रोजन पेरोक्साइड खैरो वा अपारदर्शी बोतलमा बेचिन्छ।

कुनै कुनै रासायनिक प्रतिक्रिया हुन प्रकाश चाहिन्छ र प्रकाशको उपस्थितिमा यस्ता प्रतिक्रियाको दर बढ्छ। यसको सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण उदाहरण प्रकाश संश्लेषण हो:
$\text{6CO}_2 + \text{6H}_2\text{O} \xrightarrow[\text{हरितकण}]{\text{प्रकाश}} \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + \text{6O}_2$
कार्बन डाइअक्साइड + पानी → ग्लुकोज + अक्सिजन। सिल्भर नाइट्रेट पनि प्रकाशमा टुक्रिने भएकाले यसलाई गाढा रङका बोतलमा राखिन्छ:
$\text{2AgNO}_3 \xrightarrow{\text{प्रकाश}} \text{2Ag} + \text{2NO}_2 + \text{O}_2$
(सिल्भर नाइट्रेट → सिल्भर + नाइट्रोजन डाइअक्साइड + अक्सिजन)। पुराना क्यामेराको फिल्ममा पनि प्रकाश परेका ठाउँमा चाँदीका यौगिक चाँदीका साना कालो दानामा बदलिएर तस्बिर बन्थ्यो।

6. कन्सन्ट्रेसन (अर्को एउटा तत्त्व)

कन्सन्ट्रेसनको प्रभाव पनि उत्तिकै हुन्छ: घोल जति गाढा हुन्छ, प्रतिक्रिया त्यति नै छिटो हुन्छ। एउटै आयतनमा धेरै कण हुँदा हरेक सेकेन्डमा धेरै टकराव हुन्छन्। मार्बलका टुक्रा फिक्का अम्लमा राख्दा बिस्तारै फिँज उठ्छ भने गाढा अम्लमा राख्दा जोडले फिँज उठ्छ।

अम्लका कण (निलो) ठोस (खैरो) सँग ठोक्किन्छन् र पर्याप्त जोडले ठोक्किएमा मात्र प्रतिक्रिया हुन्छ। हरेक सफल टकरावमा ठोसबाट एउटा कण छुट्छ र ग्यासको एउटा फोका निस्कन्छ। एक पटकमा एउटा मात्र कुरा बदल्नुहोस्, सुरु थिच्नुहोस् र तालिकामा समय तुलना गर्नुहोस् (ठोसको 90% भागको प्रतिक्रिया हुन लागेको समय)।

समय: 0.0 s
खर्च भएको ठोस: 64 मध्ये 64
टकरावमा प्रतिक्रिया हुने सम्भावना: 25 %

तापक्रम: 20 °C

अम्ल

ठोस

उत्प्रेरक

तापक्रम	अम्ल	ठोस	उत्प्रेरक	90% सम्मको समय
अहिलेसम्म कुनै प्रयोग छैन। पहिले जस्ताको तस्तै सेटिङमा सुरु गर्नुहोस्, अनि एउटा कुरा बदल्नुहोस्।

छोटकरीमा

प्रतिक्रिया छिटो कसरी गराउने

परिवर्तन	छिटो हुने कारण
(सकारात्मक) उत्प्रेरक थप्ने	ऊर्जाको डाँडो होचो हुने भएकाले धेरै टकराव सफल हुन्छन्
तापक्रम बढाउने	कण छिटो चल्छन्: टकराव धेरै हुन्छन् र तीमध्ये धेरैमा पर्याप्त जोड हुन्छ
चाप बढाउने (ग्यासमा)	नजिक खाँदिएका अणु धेरै पटक ठोक्किन्छन्
सतहको क्षेत्रफल बढाउने	धेरै कण टकरावका लागि खुला हुन्छन्
प्रकाश पार्ने (केही प्रतिक्रियामा)	प्रकाशबाट अणुहरूले प्रतिक्रिया गर्ने ऊर्जा पाउँछन्
कन्सन्ट्रेसन बढाउने	एउटै ठाउँमा धेरै कण हुँदा धेरै पटक ठोक्किन्छन्

क्रियाकलाप

स्याउ खैरो हुन ढिलो गराउनुहोस् (घरमै)

एउटा स्याउलाई चार चक्कामा काट्नुहोस्। एउटा चक्का थालमा छोड्नुहोस्, अर्कोमा कागतीको रस निचोर्नुहोस्, तेस्रो फ्रिजमा राख्नुहोस् र चौथो एक गिलास पानीमा डुबाउनुहोस्। एक घण्टापछि सबै चक्का हेर्नुहोस्।

के देखिनुपर्छ

थालमा छोडेको चक्कामा स्याउको एउटा इन्जाइमले हावाको अक्सिजनसँग प्रतिक्रिया गर्ने भएकाले यो सबैभन्दा छिटो खैरो हुन्छ। कागतीको रस लगाएको चक्का फिक्का नै रहन्छ (अम्लले इन्जाइमको काम ढिलो पार्छ)। फ्रिजमा राखेको चक्का बिस्तारै खैरो हुन्छ (चिसोमा प्रतिक्रिया ढिलो हुन्छ) भने पानीमुनिको चक्का पनि फिक्का नै रहन्छ (त्यहाँ अक्सिजन कम पुग्छ)। यसरी तीन फरक तरिकाले प्रतिक्रियाको दर नियन्त्रण गरिएको छ।

मुढाभन्दा काठका पातला छिलका किन सजिलै बल्छन्?

किन भनेर हेर्न एउटा उत्तर छान्नुहोस्।

उत्तिकै पिण्डको मुढाको तुलनामा पातला छिलकामा काठको धेरै भाग हावाको अक्सिजनसँग खुला हुने भएकाले जल्ने प्रतिक्रिया धेरै छिटो सुरु हुन्छ। आगो बाल्दा सुरुमा झिँजा र छिलका प्रयोग गरिनुको कारण यही हो।

खाना फ्रिजमा किन राखिन्छ?

किन भनेर हेर्न एउटा उत्तर छान्नुहोस्।

तापक्रम घटाउँदा प्रतिक्रिया गर्न पुग्ने ऊर्जा भएका कण कम हुने भएकाले खाना बिग्रने क्रम ढिलो हुन्छ। चिसोमा ब्याक्टेरिया मर्दैनन्; दुध फ्रिजबाट बाहिर निकालेपछि ती फेरि सक्रिय हुन्छन्। एक्टिभेसन इनर्जी भने बदलिँदैन।

अभ्यास

1. सही विकल्प छान्नुहोस्

क. सोडियम क्लोराइड र सिल्भर नाइट्रेटबिच हुने रासायनिक प्रतिक्रिया कुन प्रकारको हो?

किन भनेर हेर्न एउटा उत्तर छान्नुहोस्।

ख. $\text{4Na} + \text{O}_2 \rightarrow \text{2Na}_2\text{O}$ कस्तो प्रकारको रासायनिक प्रतिक्रिया हो?

किन भनेर हेर्न एउटा उत्तर छान्नुहोस्।

ग. दिइएको रासायनिक प्रतिक्रियामा प्रतिक्रियारत पदार्थ X कुन हो? $\text{HCl} + \text{X} \rightarrow \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O}$

किन भनेर हेर्न एउटा उत्तर छान्नुहोस्।

अम्ल + क्षार → लवण + पानी। दायाँतिर Na, Cl, 2 ओटा H र O छन्। HCl बाट H र Cl आउने भएकाले X बाट Na, O र H आउनुपर्छ, अर्थात् X = NaOH। (सोडियम धातुले HCl सँग प्रतिक्रिया गर्दा पानी होइन, हाइड्रोजन ग्यास बन्छ।)

घ. क्याल्सियम कार्बोनेट (CaCO₃) लाई तताउँदा हुने रासायनिक प्रतिक्रिया कुन प्रकारको हो?

किन भनेर हेर्न एउटा उत्तर छान्नुहोस्।

2. कारण दिनुहोस्

हाइड्रोजन पेरोक्साइडलाई पारदर्शी भाँडामा राखिँदैन।

उत्तर

प्रकाश पर्दा हाइड्रोजन पेरोक्साइड छिटो छिटो पानी र अक्सिजनमा विच्छेदन हुन्छ (2H₂O₂ → 2H₂O + O₂)। पारदर्शी भाँडामा राख्दा यो टुक्रिँदै गएर कमजोर हुने भएकाले यसलाई गाढा रङका (खैरो वा अपारदर्शी) बोतलमा राखिन्छ। प्रायः नकारात्मक उत्प्रेरकका रूपमा यसमा अलिकति फस्फोरिक अम्ल पनि मिसाइन्छ।

ii.

अम्ल क्षार प्रतिक्रियालाई निराकरण प्रतिक्रिया पनि भनिन्छ।

उत्तर

अम्लले क्षारसँग प्रतिक्रिया गर्दा लवण र पानी बन्छन्। यस क्रममा अम्लका H⁺ आयोन र क्षारका OH⁻ आयोन मिलेर पानी बन्ने भएकाले अम्ल र क्षारले एकअर्काको गुण हटाउँछन्। उत्पादित पदार्थ न अम्लीय न क्षारीय अर्थात् तटस्थ हुने भएकाले यस प्रतिक्रियालाई निराकरण प्रतिक्रिया भनिन्छ।

iii.

रासायनिक प्रतिक्रियाको गति (दर) प्रतिक्रियाअनुसार फरक हुन्छ।

उत्तर

प्रतिक्रियाको दर प्रतिक्रियारत पदार्थको प्रकृति र कतिओटा बन्धन तोड्नुपर्छ भन्ने कुरामा भर पर्छ। घोलमा आयोनहरूबिच हुने प्रतिक्रियामा (जस्तै अम्ल + क्षार वा अवक्षेप बन्ने प्रतिक्रिया) कणहरू पहिल्यै स्वतन्त्र हुन्छन्। तिनले एकअर्कालाई भेट्नु मात्र पर्ने भएकाले यस्ता प्रतिक्रिया लगभग तुरुन्तै हुन्छन्। कुनै प्रतिक्रियामा पहिले बलियो बन्धन तोड्नुपर्छ, कुनैमा फलाममा खिया लाग्दा जस्तै ठोसको सतहमा मात्र प्रतिक्रिया हुन्छ। यस्तो अवस्थामा पर्याप्त ऊर्जा भएका टकराव थोरै हुने भएकाले प्रतिक्रिया ढिलो हुन्छ।

3. फरक लेख्नुहोस्

क.

एकल र दोहोरो विस्थापन प्रतिक्रिया

उत्तर

एकल विस्थापन	दोहोरो विस्थापन
एउटा तत्त्वले अर्को तत्त्व (वा रेडिकल) लाई त्यसको यौगिकबाट विस्थापन गर्छ	दुईओटा यौगिकबिच परमाणु वा रेडिकलको साटासाट हुन्छ
प्रतिक्रियारत पदार्थ एउटा तत्त्व र एउटा यौगिक हुन्छन्	दुवै प्रतिक्रियारत पदार्थ यौगिक हुन्छन्
उत्पादित पदार्थ एउटा तत्त्व र एउटा यौगिक हुन्छन्	दुवै उत्पादित पदार्थ यौगिक हुन्छन्
स्वतन्त्र तत्त्व विस्थापित हुने तत्त्वभन्दा बढी सक्रिय भए मात्र हुन्छ	प्रायः उत्पादित पदार्थमध्ये एउटा अवक्षेप, ग्यास वा पानी हुँदा हुन्छ
सामान्य रूप: AB + C → A + BC	सामान्य रूप: AB + CD → AD + CB
जस्तै: Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂	जस्तै: NaCl + AgNO₃ → AgCl + NaNO₃

ख.

संयोजन र विच्छेदन प्रतिक्रिया

उत्तर

संयोजन	विच्छेदन
दुई वा दुईभन्दा बढी प्रतिक्रियारत पदार्थ मिलेर एउटा उत्पादित पदार्थ बन्छ	एउटा प्रतिक्रियारत पदार्थ टुक्रिएर दुई वा दुईभन्दा बढी उत्पादित पदार्थ बन्छन्
सामान्य रूप: A + B → AB	सामान्य रूप: AB → A + B
प्रायः ताप निस्कन्छ	प्रायः ऊर्जा (ताप, प्रकाश वा विद्युत्) चाहिन्छ
जस्तै: 2Mg + O₂ → 2MgO	जस्तै: CaCO₃ → CaO + CO₂

4. दिइएका रासायनिक समीकरणलाई सन्तुलन गरी प्रकार लेख्नुहोस्

क.

KClO₃ → KCl + O₂

उत्तर

$\text{2KClO}_3 \rightarrow \text{2KCl} + \text{3O}_2$
जाँच: K 2 = 2, Cl 2 = 2, O 6 = 3 × 2। विच्छेदन (तापबाट हुने; MnO₂ उत्प्रेरक राख्दा छिटो हुन्छ)।

ख.

CH₄ + O₂ → CO₂ + H₂O

उत्तर

$\text{CH}_4 + \text{2O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{2H}_2\text{O}$
जाँच: C 1 = 1, H 4 = 2 × 2, O 2 × 2 = 4 = 2 + 2। यो मिथेन (बायोग्यास) बल्ने प्रतिक्रिया हो। इन्धनले अक्सिजनसँग प्रतिक्रिया गरेर ताप र प्रकाश दिने यस्तो प्रतिक्रियालाई दहन प्रतिक्रिया भनिन्छ। यो प्रतिक्रिया माथिका चार किसिममध्ये कुनैमा ठ्याक्कै पर्दैन; यो अक्सिडेसन हो।

ग.

Fe + O₂ → Fe₂O₃

उत्तर

$\text{4Fe} + \text{3O}_2 \rightarrow \text{2Fe}_2\text{O}_3$
जाँच: Fe 4 = 2 × 2, O 3 × 2 = 6 = 2 × 3। संयोजन (फलाम र अक्सिजन मिलेर एउटै उत्पादित पदार्थ बन्छ)।

घ.

Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂

उत्तर

यो पहिल्यै सन्तुलित छ: $\text{Zn} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{ZnSO}_4 + \text{H}_2$ । Zn 1 = 1, H 2 = 2, S 1 = 1, O 4 = 4। एकल विस्थापन (जिङ्कले अम्लबाट हाइड्रोजन विस्थापन गर्छ)।

ङ.

Al + H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + H₂

उत्तर

$\text{2Al} + \text{3H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 + \text{3H}_2$
जाँच: Al 2 = 2, H 6 = 6, S 3 = 3, O 12 = 12। एकल विस्थापन।

5. तलका प्रश्नको उत्तर लेख्नुहोस्

क.

रासायनिक समीकरण भनेको के हो? कुनै एउटा उदाहरणबाट प्रस्ट पार्नुहोस्।

उत्तर

एक वा एकभन्दा बढी पदार्थ (प्रतिक्रियारत पदार्थ) फरक गुण भएका नयाँ पदार्थ (उत्पादित पदार्थ) मा बदलिने प्रक्रियालाई रासायनिक प्रतिक्रिया भनिन्छ। यसमा इलेक्ट्रोन गुमाउँदा, प्राप्त गर्दा वा साझा गर्दा परमाणुहरू नयाँ तरिकाले जोडिन्छन्। यस्तो प्रतिक्रियाका प्रतिक्रियारत पदार्थ र उत्पादित पदार्थलाई शब्द, सङ्केत वा सूत्रद्वारा लेखिएको समीकरणलाई रासायनिक समीकरण भनिन्छ। उदाहरणका लागि, म्याग्नेसियम रिबन हावामा बल्दा म्याग्नेसियम र अक्सिजन मिलेर म्याग्नेसियम अक्साइड नामको नयाँ सेतो पदार्थ बन्छ। यसको रासायनिक समीकरण यस्तो हुन्छ: 2Mg + O₂ → 2MgO।

ख.

रासायनिक प्रतिक्रियाको दर भनेको के हो? रासायनिक प्रतिक्रियाको दरलाई असर पार्ने कुनै चार तत्त्व उल्लेख गर्नुहोस्।

उत्तर

एकाइ समयमा उत्पादित पदार्थमा बदलिने प्रतिक्रियारत पदार्थको परिमाणलाई रासायनिक प्रतिक्रियाको दर भनिन्छ। यसलाई असर पार्ने चार तत्त्व:

i.उत्प्रेरक: सकारात्मक उत्प्रेरकले दर बढाउँछ भने नकारात्मक उत्प्रेरकले घटाउँछ।
ii.तापक्रम: तापक्रम बढी भए दर बढ्छ।
iii.सतहको क्षेत्रफल: ठोस प्रतिक्रियारत पदार्थको सतहको क्षेत्रफल बढी भए दर बढ्छ।
iv.चाप (ग्यासका लागि): चाप बढी भए दर बढ्छ।

अरू तत्त्व: प्रकाश (प्रकाश संश्लेषणजस्ता प्रतिक्रियामा) र कन्सन्ट्रेसन।

ग.

विस्थापन प्रतिक्रिया भनेको के हो? यसका कुनै दुईओटा उदाहरण सन्तुलित रासायनिक समीकरणसहित लेख्नुहोस्।

उत्तर

एउटा प्रतिक्रियारत पदार्थको परमाणु वा रेडिकललाई अर्को प्रतिक्रियारत पदार्थको परमाणु वा रेडिकलले विस्थापन गर्ने (धकेलेर निकाल्ने) प्रतिक्रियालाई विस्थापन प्रतिक्रिया भनिन्छ। यसमा बढी सक्रिय तत्त्वले कम सक्रिय तत्त्वलाई त्यसको यौगिकबाट विस्थापन गर्छ। उदाहरण:
$\text{Zn} + \text{2HCl} \rightarrow \text{ZnCl}_2 + \text{H}_2$
$\text{Fe} + \text{CuSO}_4 \rightarrow \text{FeSO}_4 + \text{Cu}$

घ.

विभाजन (विच्छेदन) प्रतिक्रियाका कुनै दुईओटा उदाहरण सन्तुलित रासायनिक समीकरणसहित लेख्नुहोस्।

उत्तर

$\text{CaCO}_3 \xrightarrow{\text{ताप}} \text{CaO} + \text{CO}_2$
$\text{2KClO}_3 \xrightarrow{\text{ताप}} \text{2KCl} + \text{3O}_2$

ङ.

परीक्षण नलीमा राखिएको कपर सल्फेटको घोलमा फलामको किला धागोले झुन्ड्याइएको छ (चित्र 15.3)। यसमा कुन प्रकारको रासायनिक प्रतिक्रिया हुन्छ? उक्त प्रतिक्रियाको सन्तुलित रासायनिक समीकरण लेख्नुहोस्।

उत्तर

यसमा एकल विस्थापन प्रतिक्रिया हुन्छ। फलाम तामाभन्दा बढी सक्रिय भएकाले यसले कपर सल्फेटबाट तामा विस्थापन गर्छ। किलामा रातो-खैरो तामाको लेप लाग्छ र निलो घोल फिक्का हरियो (आइरन(II) सल्फेट) हुन्छ:
$\text{Fe} + \text{CuSO}_4 \rightarrow \text{FeSO}_4 + \text{Cu}$

च.

चार जना विद्यार्थी A, B, C र D लाई विज्ञान प्रयोगशालामा विच्छेदन प्रतिक्रिया गर्न लगाइयो। प्रत्येक विद्यार्थीले फरक फरक विधि अपनाए: A ले म्याग्नेसियम (Mg) को रिबन बाले; B ले जिङ्क (Zn) लाई फेरस सल्फेट (FeSO₄) को घोलमा हाले; C ले पोटासियम क्लोरेट (KClO₃) लाई कडा काँचको परीक्षण नलीमा तताए; D ले जिङ्कलाई हाइड्रोक्लोरिक अम्ल (HCl) मा मिसाए। कुन विद्यार्थीले सही विधि अपनाए? उक्त विच्छेदन प्रतिक्रियाको सन्तुलित रासायनिक समीकरण लेख्नुहोस्।

उत्तर

विद्यार्थी C ले। पोटासियम क्लोरेट तताउँदा एउटा प्रतिक्रियारत पदार्थ टुक्रिएर दुईओटा उत्पादित पदार्थ बन्छन्:
$\text{2KClO}_3 \xrightarrow{\text{ताप}} \text{2KCl} + \text{3O}_2$
अरूले भने फरक प्रतिक्रिया गरे: A ले संयोजन (2Mg + O₂ → 2MgO) र B र D ले एकल विस्थापन (Zn + FeSO₄ → ZnSO₄ + Fe तथा Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂)।

छ.

समिरले एउटा म्याग्नेसियम रिबन जलाउँछन्। जल्दा यसले उज्यालो प्रकाश दिन्छ र सेतो धुलो (खरानी) A बन्छ। A के हो, पत्ता लगाउनुहोस्। उक्त प्रतिक्रियाको सन्तुलित रासायनिक समीकरण पनि लेख्नुहोस्।

उत्तर

A म्याग्नेसियम अक्साइड (MgO) हो।
$\text{2Mg} + \text{O}_2 \rightarrow \text{2MgO}$
यो संयोजन प्रतिक्रिया हो।

कार्यपत्र (PDF, 4 पृष्ठ) शिक्षकका लागि उत्तरकुञ्जिका

पुस्तकका सबै प्रश्नको अभ्यास गर्नुहोस्; नमिलेका प्रश्न छुट्टै देखिन्छन् →