Chapter 1: Chemical Reactions & Equations – Short Notes
1. Chemical Reaction
A process in which one or more substances (reactants) are converted into one or more new substances (products) with different properties.
- Evidence of a Chemical Reaction:
- Change in state
- Change in colour
- Evolution of a gas
- Change in temperature
- Formation of a precipitate (an insoluble solid)
2. Chemical Equation
A shorthand method to represent a chemical reaction using symbols and formulae of the substances involved.
- Reactants: Substances that react (left side).
- Products: Substances formed (right side).
- Arrow (→): Shows the direction of the reaction (“yields”).
Example: Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂
3. Balancing a Chemical Equation
Law of Conservation of Mass: Mass can neither be created nor destroyed. Therefore, the number of atoms of each element must be equal on both sides of the equation.
Steps to Balance an Equation:
- Write the skeletal equation.
- List the number of atoms of each element on both sides.
- Start balancing with the compound that has the most atoms or a unique element. Never change the subscript (the small number). Only use coefficients (the large number in front).
- Check until all atoms are balanced.
Example:
- Unbalanced:
H₂ + O₂ → H₂O(Oxygen is unbalanced) - Balanced:
2H₂ + O₂ → 2H₂O(Now 4H and 2O on both sides)
4. Types of Chemical Reactions
| Type of Reaction | Description | General Format | Example |
|---|---|---|---|
| 1. Combination | Two or more substances combine to form a single product. | A + B → AB | 2H₂ + O₂ → 2H₂O |
| 2. Decomposition | A single compound breaks down into two or more simpler substances. | AB → A + B | 2FeSO₄(s) → Fe₂O₃(s) + SO₂(g) + SO₃(g) |
| 3. Displacement | A more reactive element displaces a less reactive element from its compound. | A + BC → AC + B | Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu |
| 4. Double Displacement | Ions are exchanged between two reactants to form two new compounds. | AB + CD → AD + CB | BaCl₂ + Na₂SO₄ → BaSO₄(↓) + 2NaCl |
| 5. Oxidation-Reduction (Redox) | Reactions where both oxidation (loss of electrons) and reduction (gain of electrons) occur simultaneously. | CuO + H₂ → Cu + H₂O(H₂ is oxidised, CuO is reduced) |
Special Cases:
- Exothermic Reaction: A reaction that releases heat (e.g., combustion).
- Endothermic Reaction: A reaction that absorbs heat (e.g., decomposition of ferrous sulphate).
- Precipitation Reaction: A double displacement reaction where an insoluble solid (precipitate) is formed.
5. Important Concepts
- Oxidation: Gain of oxygen or loss of hydrogen or loss of electrons.
- Reduction: Loss of oxygen or gain of hydrogen or gain of electrons.
- Oxidising Agent: A substance that oxidises another substance and itself gets reduced (e.g.,
O₂,KMnO₄). - Reducing Agent: A substance that reduces another substance and itself gets oxidised (e.g.,
H₂,C). - Rancidity: The oxidation of oils and fats in food, resulting in a bad smell and taste.
- Prevention: Adding antioxidants, packing in nitrogen gas, storing in airtight containers, refrigeration.
6. Corrosion
The slow process of deterioration of a metal due to reaction with air, moisture, acids, etc. (e.g., rusting of iron).
- Rust: Hydrated ferric oxide (
Fe₂O₃.xH₂O). - Prevention: Galvanisation, painting, oiling, alloying.
Quick Revision Mnemonics
- For Reaction Types: Cats Don’t Drink Double Orange (Combination, Decomposition, Displacement, Double Displacement, Oxidation).
- For Redox:OIL RIG
- Oxidation Is Loss (of electrons)
- Reduction Is Gain (of electrons)
Important Practice Equations
- Photosynthesis:
6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂ - Respiration:
C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + energy - Combustion of CH₄:
CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O - Electrolysis of Water:
2H₂O(l) → 2H₂(g) + O₂(g)
Remember: Always write the states of reactants and products: (s) solid, (l) liquid, (g) gas, (aq) aqueous. This is often asked.
कक्षा 10 विज्ञान
अध्याय 1: रासायनिक अभिक्रियाएँ एवं समीकरण – संक्षिप्त नोट्स
1. रासायनिक अभिक्रिया (Chemical Reaction)
वह प्रक्रिया जिसमें एक या अधिक पदार्थ (अभिकारक) आपस में अंत:क्रिया करके एक या अधिक भिन्न गुणों वाले नए पदार्थ (उत्पाद) बनाते हैं।
- रासायनिक अभिक्रिया के लक्षण:
- रंग में परिवर्तन
- गैस का निकलना
- तापमान में परिवर्तन
- अवस्था में परिवर्तन
- अवक्षेप का बनना (एक अघुलनशील ठोस)
2. रासायनिक समीकरण (Chemical Equation)
रासायनिक अभिक्रिया को अभिकारकों और उत्पादों के रासायनिक सूत्रों द्वारा संक्षेप में दर्शाना।
- अभिकारक (Reactants): वे पदार्थ जो अभिक्रिया में भाग लेते हैं (बायीं ओर)।
- उत्पाद (Products): वे पदार्थ जो अभिक्रिया के फलस्वरूप बनते हैं (दायीं ओर)।
- तीर का निशान (→): अभिक्रिया की दिशा को दर्शाता है (“बनाता है”)।
उदाहरण: Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂
3. रासायनिक समीकरण का संतुलन (Balancing a Chemical Equation)
द्रव्यमान संरक्षण का नियम: द्रव्यमान न तो उत्पन्न किया जा सकता है और न ही नष्ट किया जा सकता है। इसलिए, समीकरण के दोनों ओर प्रत्येक तत्व के परमाणुओं की संख्या बराबर होनी चाहिए।
संतुलन के चरण:
- असंतुलित समीकरण लिखें।
- दोनों ओर के प्रत्येक तत्व के परमाणुओं की संख्या गिनें।
- सबसे जटिल अणु या अद्वितीय तत्व वाले यौगिक से संतुलन शुरू करें। सबस्क्रिप्ट (सूत्र में छोटी संख्या) कभी न बदलें। केवल गुणांक (सूत्र के आगे बड़ी संख्या) का use करें।
- तब तक जांचें जब तक सभी परमाणु संतुलित न हो जाएँ।
उदाहरण:
- असंतुलित:
H₂ + O₂ → H₂O(ऑक्सीजन असंतुलित है) - संतुलित:
2H₂ + O₂ → 2H₂O(अब दोनों ओर 4H और 2O हैं)
4. रासायनिक अभिक्रियाओं के प्रकार (Types of Chemical Reactions)
| अभिक्रिया का प्रकार | विवरण | सामान्य रूप | उदाहरण |
|---|---|---|---|
| 1. संयोजन | दो या दो से अधिक पदार्थ मिलकर एक नया उत्पाद बनाते हैं। | A + B → AB | 2H₂ + O₂ → 2H₂O |
| 2. वियोजन | एक एकल यौगिक टूटकर दो या दो से अधिक सरल पदार्थ बनाता है। | AB → A + B | 2FeSO₄(s) → Fe₂O₃(s) + SO₂(g) + SO₃(g) |
| 3. विस्थापन | एक अधिक अभिक्रियाशील तत्व, कम अभिक्रियाशील तत्व को उसके यौगिक से विस्थापित कर देता है। | A + BC → AC + B | Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu |
| 4. द्वि-विस्थापन | दो अभिकारकों के बीच आयनों का आदान-प्रदान होता है, जिससे दो नए यौगिक बनते हैं। | AB + CD → AD + CB | BaCl₂ + Na₂SO₄ → BaSO₄(↓) + 2NaCl |
| 5. उपचयन-अपचयन (Redox) | वे अभिक्रियाएँ जहाँ उपचयन (इलेक्ट्रॉन का नुकसान) और अपचयन (इलेक्ट्रॉन का लाभ) एक साथ होते हैं। | CuO + H₂ → Cu + H₂O(H₂ का उपचयन, CuO का अपचयन) |
विशेष स्थितियाँ:
- ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया: वह अभिक्रिया जिसमें ऊष्मा निकलती है (जैसे दहन)।
- ऊष्माशोषी अभिक्रिया: वह अभिक्रिया जिसमें ऊष्मा अवशोषित होती है (जैसे फेरस सल्फेट का वियोजन)।
- अवक्षेपण अभिक्रिया: एक द्वि-विस्थापन अभिक्रिया जिसमें एक अघुलनशील ठोस (अवक्षेप) बनता है।
5. महत्वपूर्ण अवधारणाएँ (Important Concepts)
- उपचयन (Oxidation): ऑक्सीजन का प्राप्त होना, हाइड्रोजन का नुकसान या इलेक्ट्रॉनों का नुकसान।
- अपचयन (Reduction): ऑक्सीजन का नुकसान, हाइड्रोजन का प्राप्त होना या इलेक्ट्रॉनों का लाभ।
- ऑक्सीकारक (Oxidising Agent): वह पदार्थ जो दूसरे पदार्थ का ऑक्सीकरण करता है और स्वयं अपचयित हो जाता है (जैसे
O₂,KMnO₄)। - अपचायक (Reducing Agent): वह पदार्थ जो दूसरे पदार्थ का अपचयन करता है और स्वयं उपचयित हो जाता है (जैसे
H₂,C)। - विकृतगंधिता (Rancidity): खाद्य पदार्थों में तेलों और वसाओं का ऑक्सीकरण होना, जिससे बदबू और खराब स्वाद आता है।
- रोकथाम: एंटीऑक्सीडेंट मिलाना, नाइट्रोजन गैस में पैकिंग, एयरटाइट डब्बे में रखना, रेफ्रिजरेशन।
6. संक्षारण (Corrosion)
हवा, नमी, अम्ल आदि के साथ प्रतिक्रिया के कारण धातु का धीरे-धीरे खराब होना (जैसे लोहे में जंग लगना)।
- जंग (Rust): जलीय फेरिक ऑक्साइड (
Fe₂O₃.xH₂O)। - रोकथाम: गैल्वनीकरण, पेंटिंग, ऑयलिंग, मिश्रधातु बनाना।
त्वरित संशोधन के लिए (Quick Revision Mnemonics)
- अभिक्रियाओं के प्रकारों के लिए: सीता विशाल विवाह द्वारा उमा से (संयोजन, वियोजन, विस्थापन, द्वि-विस्थापन, उपचयन)।
- रेडॉक्स के लिए:
- उपचयन इलेक्ट्रॉन नुकसान (उइन)
- अपचयन इलेक्ट्रॉन लाभ (अइल)
महत्वपूर्ण अभ्यास समीकरण (Important Practice Equations)
- प्रकाश संश्लेषण:
6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂ - श्वसन:
C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + energy - मीथेन का दहन:
CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O - जल का विद्युत-अपघटन:
2H₂O(l) → 2H₂(g) + O₂(g)
याद रखें: अभिकारकों और उत्पादों की अवस्थाएं अवश्य लिखें: (s) ठोस, (l) द्रव, (g) गैस, (aq) जलीय विलयन। यह अक्सर पूछा जाता है।
