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भौतिक परिवर्तन, रासायनिक बदलाव

ऊर्जा के प्रयोग से पदार्थ में परिवर्तन आता है। हम अपने दैनिक जीवन में पदार्थों को बदलते हुए देखते हैं। आइए हम अपने दैनिक जीवन से कुछ उदाहरण देखें, सूरज बर्फीले पहाड़ों को गर्म करता है, जो पिघलकर नदियों, झीलों और तालाबों जैसे जल स्रोतों में बदल जाता है, आग कच्ची सब्जियों/मांस को पके हुए भोजन में बदल देती है, गर्म होने पर नदी जल वाष्प में वाष्पित हो जाती है, जो ऊपरी वायुमंडल में संघनित होकर बादलों में बदल जाता है, ईंधन जलता है, नींबू पानी बनाता है। ये सभी पदार्थ में होने वाले परिवर्तनों को दर्शाते हैं। हम इन परिवर्तनों को दो प्रकारों में वर्गीकृत कर सकते हैं: भौतिक परिवर्तन और रासायनिक परिवर्तन ।

भौतिक परिवर्तन

किसी पदार्थ के भौतिक गुणों में उपस्थिति और देखने योग्य गुण शामिल होते हैं। कुछ भौतिक गुण रंग, गंध, स्वाद, घुलनशीलता, गलनांक और क्वथनांक, कठोरता आदि हैं।

भौतिक परिवर्तन में पदार्थ का रूप बदल जाता है लेकिन उसकी रासायनिक संरचना वही रहती है। दूसरे शब्दों में, भौतिक परिवर्तन में कोई नया पदार्थ नहीं बनता है।
उदाहरण:

• एक चीनी बर्तन में थोड़ा पानी लें और उसमें थोड़ा नमक मिलाएं। घोल का स्वाद लें। आपको यह नमकीन लगेगा। अब डिश को तब तक गर्म करें जब तक कि सारा पानी वाष्पित न हो जाए। पीछे छोड़े गए सफेद अवशेषों को चखें। आप पाएंगे कि सफेद अवशेष एक सामान्य नमक है। इससे सिद्ध होता है कि नमक को पानी में घोलने से कोई नया पदार्थ नहीं बनता है और यह एक भौतिक परिवर्तन है।
• चाक तोड़ना।
• कागज फाड़ना।
• पानी का वाष्पीकरण या जमना।
• लोहे की छड़ का चुंबकीयकरण।
• रबर बैंड का खिंचाव।

भौतिक परिवर्तन के लक्षण

• आम तौर पर, एक भौतिक परिवर्तन अस्थायी होता है और स्थिति को बदलकर इसे वापस किया जा सकता है।
• कोई नया पदार्थ नहीं बनता है इसलिए भौतिक परिवर्तन से गुजरने वाले पदार्थ के द्रव्यमान में कोई परिवर्तन नहीं होता है।
• किसी पदार्थ के केवल भौतिक गुणों में परिवर्तन होता है जैसे उसका आकार, रंग, अवस्था या आकार।

रासायनिक बदलाव

एक रासायनिक परिवर्तन एक स्थायी परिवर्तन है जिसमें मूल पदार्थ अपनी संरचना और गुणों को खो देता है। इस परिवर्तन के दौरान विभिन्न संघटन और गुणों के साथ एक या एक से अधिक नए पदार्थ बनते हैं।
उदाहरण:

• कागज के जलने से राख, धुआं, कार्बन डाइऑक्साइड और जलवाष्प जैसे नए पदार्थ बनते हैं। हवा में ऑक्सीजन की उपस्थिति में कागज के अणु मिलकर इन नए पदार्थों के अणु का निर्माण करते हैं। यहां परिवर्तन स्थायी है और इसे उलटा नहीं किया जा सकता है, इस प्रकार कागज को जलाना एक रासायनिक परिवर्तन है।
• किण्वन।
• फलों का पकना।
• लोहे में जंग लगना।

रासायनिक परिवर्तन के लक्षण

• रासायनिक परिवर्तन स्थायी और अपरिवर्तनीय है।
• रासायनिक परिवर्तन में एक या एक से अधिक नए पदार्थ बनते हैं जिनकी संरचना और गुण मूल पदार्थ से भिन्न होते हैं।
• रासायनिक परिवर्तन से गुजरने वाले पदार्थ का द्रव्यमान बदल जाता है, हालांकि रासायनिक परिवर्तन में शामिल कुल द्रव्यमान समान रहता है (द्रव्यमान न तो बनाया जाता है और न ही नष्ट होता है)।

प्रश्न : क्या ब्लेंडर से मिक्स फ्रूट स्मूदी बनाना भौतिक परिवर्तन है या रासायनिक परिवर्तन?

उत्तर: यह एक भौतिक परिवर्तन है क्योंकि फलों के टुकड़ों का आकार और आकार बदल जाता है लेकिन रासायनिक घटक अभी भी अपरिवर्तित रहता है।

रसायनिक प्रतिक्रिया

रासायनिक परिवर्तन को रासायनिक अभिक्रिया भी कहते हैं। एक रासायनिक प्रतिक्रिया एक पदार्थ का एक नए में परिवर्तन होता है जिसकी एक अलग रासायनिक पहचान होती है। रासायनिक प्रतिक्रियाएं गर्मी या अन्य ऊर्जा को छोड़ती हैं या अवशोषित करती हैं या गैस, गंध, रंग या ध्वनि उत्पन्न कर सकती हैं। यदि आप इनमें से कोई भी संकेत नहीं देखते हैं, तो संभवतः एक भौतिक परिवर्तन हुआ है। वे पदार्थ जो किसी अभिक्रिया में परस्पर क्रिया करते हैं, अभिकारक कहलाते हैं और अभिक्रिया द्वारा उत्पन्न होने वाले नए पदार्थ उत्पाद कहलाते हैं।

नीचे दो रासायनिक अभिक्रियाएँ हैं। (1) ऑक्सीजन के साथ हाइड्रोजन की प्रतिक्रिया से पानी पैदा होता है। हाइड्रोजन और ऑक्सीजन दो अभिकारक हैं और पानी उत्पाद है (2) कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादन करने के लिए ऑक्सीजन के साथ कार्बन की प्रतिक्रिया। कार्बन और ऑक्सीजन दो अभिकारक हैं और कार्बन डाइऑक्साइड उत्पाद है।

रासायनिक परिवर्तन या रासायनिक प्रतिक्रिया के दौरान, अभिकारकों के अणुओं में परमाणु एक या अधिक उत्पाद बनाने के लिए खुद को पुनर्व्यवस्थित करते हैं। रासायनिक समीकरणों का उपयोग प्रतीकात्मक रूप से रासायनिक प्रतिक्रिया का प्रतिनिधित्व करने के लिए किया जाता है।
जब रासायनिक अभिक्रिया को अभिकारकों और अभिक्रिया में शामिल उत्पादों के लिए प्रतीकों और सूत्रों का उपयोग करके दर्शाया जाता है तो इसे रासायनिक समीकरण कहा जाता है। उदाहरण: कार्बन के लिए रासायनिक समीकरण, ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करके कार्बन डाइऑक्साइड देता है।
सी + ओ ₂ -> सीओ ₂

रासायनिक प्रतिक्रिया होने के लिए आवश्यक शर्तें:

• सतह क्षेत्र: यदि अभिकारकों का सतह क्षेत्र छोटा है तो रासायनिक प्रतिक्रिया की दर धीमी होती है क्योंकि अभिकारकों के बीच संपर्क की संभावना कम होगी। यदि पृष्ठीय क्षेत्रफल बड़ा है तो अभिक्रिया की दर बढ़ जाती है। उदाहरण के लिए, प्रयोगशाला में कैल्शियम कार्बोनेट के चूर्ण के रूप में चूना पत्थर की गांठों की तुलना में तनु हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ बहुत तेजी से प्रतिक्रिया होती है।
• उत्प्रेरक: एक उत्प्रेरक एक प्रतिक्रिया को गति देता है इसलिए इसे प्रक्रिया में खपत किए बिना प्रतिक्रिया दर को बढ़ाने के लिए प्रतिक्रिया में जोड़ा जाता है। उदाहरण के लिए, हमारे शरीर में एंजाइम उत्प्रेरक के रूप में कार्य करते हैं क्योंकि वे कोशिका में या कोशिका के बाहर रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर को तेज करते हैं।
• दाब: कुछ रासायनिक अभिक्रियाएँ दाब लगाने के बाद ही होती हैं। उदाहरण के लिए, हैबर प्रक्रिया में अमोनिया के निर्माण में नाइट्रोजन और हाइड्रोजन के बीच प्रतिक्रिया की दर बहुत अधिक दबाव के उपयोग से बढ़ जाती है।
• ऊष्मा: विभिन्न अभिक्रियाएँ केवल एक निश्चित ताप पर ही होती हैं। जब अभिकारकों को ऊष्मा की आपूर्ति की जाती है तो वे अभिक्रिया में जाते हैं। हम कमरे के तापमान पर धीरे-धीरे प्रतिक्रिया करने वाली प्रतिक्रियाओं की गति को बढ़ाने के लिए प्रयोगशाला में बर्नर या गर्म प्लेट का उपयोग करते हैं। कई मामलों में, केवल 10 डिग्री सेल्सियस के तापमान में वृद्धि प्रतिक्रिया की दर को लगभग दोगुना कर देगी।
• प्रकाश: प्रकाश भी उन कारकों में से एक है जो प्रतिक्रिया की दर को उत्तेजित करते हैं, कुछ प्रतिक्रियाएं भी होती हैं जो केवल प्रकाश की उपस्थिति में होती हैं। यहाँ सबसे अच्छा उदाहरण प्रकाश संश्लेषण है। एक रासायनिक अभिक्रिया जो प्रकाश के ऊर्जा के रूप में अवशोषित होने से शुरू होती है, प्रकाश- रासायनिक अभिक्रिया कहलाती है।