जब लोहे की कील को कॉपर सल्फेट के विलयन में डुबोया जाता है, तो कौन-सा पदार्थ विस्थापित होता है?

Question

Examoogle · Accepted Answer

The correct answer is A: कॉपर. जब लोहे की कील को नीले रंग के कॉपर सल्फेट विलयन ($CuSO_4$) में डुबोया जाता है, तो लोहा कॉपर से अधिक अभिक्रियाशील होने के कारण कॉपर को विलयन से विस्थापित कर देता है। इसके परिणामस्वरूप, धात्विक कॉपर लोहे की कील पर जमा हो जाता है, और फेरस सल्फेट ($FeSO_4$) बनने के कारण नीला विलयन हरे रंग में बदल जाता है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
जब लोहे की कील को नीले रंग के कॉपर सल्फेट विलयन ($CuSO_4$) में डुबोया जाता है, तो लोहा कॉपर से अधिक अभिक्रियाशील होने के कारण कॉपर को विलयन से विस्थापित कर देता है। इसके परिणामस्वरूप, धात्विक कॉपर लोहे की कील पर जमा हो जाता है, और फेरस सल्फेट ($FeSO_4$) बनने के कारण नीला विलयन हरे रंग में बदल जाता है।

Working Principle: यह एकल विस्थापन अभिक्रिया (या धातु विस्थापन अभिक्रिया) का एक उत्कृष्ट उदाहरण है। धातुओं की सक्रियता श्रेणी के अनुसार, अधिक अभिक्रियाशील धातु कम अभिक्रियाशील धातु को उसके लवण के विलयन से विस्थापित कर सकती है। चूंकि लोहा ($Fe$) सक्रियता श्रेणी में कॉपर ($Cu$) से ऊपर स्थित है, यह आसानी से इलेक्ट्रॉनों को खोकर $Fe^{2+}$ आयन बनाता है, जबकि विलयन में मौजूद $Cu^{2+}$ आयन उन इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त करके ठोस कॉपर धातु ($Cu$) के रूप में अवक्षेपित हो जाते हैं। रासायनिक समीकरण को इस प्रकार दर्शाया जाता है: $$Fe (s) + CuSO_4 (aq) ightarrow FeSO_4 (aq) + Cu (s)$$

Key Formulas: $Fe + CuSO_4 ightarrow FeSO_4 + Cu$ — लोहे द्वारा कॉपर की विस्थापन अभिक्रिया; सक्रियता क्रम: $Fe > Cu$ — लोहा कॉपर की तुलना में अधिक अभिक्रियाशील है

Key Points: लोहा कॉपर से अधिक अभिक्रियाशील है, जिससे यह विस्थापन अभिक्रिया कर पाता है।; आयरन(II) सल्फेट ($FeSO_4$) बनने के कारण कॉपर सल्फेट का नीला रंग फीका पड़ जाता है और धीरे-धीरे हरा हो जाता है।; लोहे की कील की सतह पर ठोस कॉपर धातु की एक लाल-भूरी परत जमा हो जाती है।; यह अभिक्रिया ऑक्सीकरण-अपचयन (रेडॉक्स) रसायन विज्ञान के सिद्धांतों को दर्शाती है।

Advantages: प्रयोगशाला स्थितियों में धातुओं की सापेक्ष अभिक्रियाशीलता को स्पष्ट रूप से प्रदर्शित करता है।; स्पष्ट रंग परिवर्तनों के माध्यम से रेडॉक्स प्रक्रियाओं की दृश्य पुष्टि प्रदान करता है।

Disadvantages: अभिक्रिया की दर सतह की अशुद्धियों और विलयन की सांद्रता पर निर्भर करती है।; सामान्य शैक्षणिक प्रदर्शन के लिए यह मात्रात्मक के बजाय गुणात्मक है।

Applications: धातुकर्म में धातुओं का निष्कर्षण और शोधन।; गैल्वेनिक और विद्युत रासायनिक सेलों को समझना।

Additional Info: मानक इलेक्ट्रोड विभव यह निर्धारित करता है कि लोहा ($E^0 = -0.44	ext{ V}$) कॉपर ($E^0 = +0.34	ext{ V}$) की तुलना में एक मजबूत अपचायक है।. विकल्प A (कॉपर) सही है क्योंकि कॉपर को अधिक अभिक्रियाशील लोहे की कील द्वारा उसके जलीय लवण विलयन से विस्थापित कर दिया जाता है।

Answer: A सही है — अधिक अभिक्रियाशील लोहे की कील द्वारा कॉपर सल्फेट विलयन से कॉपर विस्थापित हो जाता है।

Exam Tip: विस्थापन अभिक्रिया होगी या नहीं, यह भविष्यवाणी करने से पहले हमेशा विद्युत रासायनिक श्रेणी से धातु की सक्रियता स्थिति की पुष्टि करें।

Correct Answer

Solve 10,000+ More Questions with AI Tutor

Discussion (0)

Correct Answer

Solve 10,000+ More Questions with AI Tutor

Related Questions

Discussion (0)