दिए गए रासायनिक समीकरण $ ext{Fe} + ext{H}_2 ext{O} ightarrow ext{Fe}_3 ext{O}_4 + ext{H}_2 $ के लिए

Question

दिए गए रासायनिक समीकरण $	ext{Fe} + 	ext{H}_2	ext{O} ightarrow 	ext{Fe}_3	ext{O}_4 + 	ext{H}_2 $ के लिए सही संतुलित समीकरण विकल्प का चयन करें।

Examoogle · Accepted Answer

The correct answer is C: विकल्प C. सही संतुलित समीकरण $3	ext{Fe} + 4	ext{H}_2	ext{O} ightarrow 	ext{Fe}_3	ext{O}_4 + 4	ext{H}_2$ है। यह द्रव्यमान संरक्षण के नियम का पालन करता है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि रासायनिक समीकरण के दोनों पक्षों में प्रत्येक तत्व के परमाणुओं की संख्या समान है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
सही संतुलित समीकरण $3	ext{Fe} + 4	ext{H}_2	ext{O} ightarrow 	ext{Fe}_3	ext{O}_4 + 4	ext{H}_2$ है। यह द्रव्यमान संरक्षण के नियम का पालन करता है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि रासायनिक समीकरण के दोनों पक्षों में प्रत्येक तत्व के परमाणुओं की संख्या समान है।

Working Principle: परमाणु संतुलन के सिद्धांत में गुणांकों (coefficients) को इस प्रकार निर्धारित किया जाता है कि अभिकारक और उत्पाद में परमाणुओं की संख्या समान हो। लोहे (Fe) से शुरू करते हुए, हमें उत्पाद पक्ष पर 3 की आवश्यकता है, इसलिए हम Fe के सामने 3 का गुणांक लगाते हैं। चूंकि $	ext{Fe}_3	ext{O}_4$ में 4 ऑक्सीजन परमाणु हैं, इसलिए हमें $	ext{H}_2	ext{O}$ के सामने 4 लगाना होगा, जिसके लिए दाईं ओर 8 हाइड्रोजन परमाणुओं की आवश्यकता होगी, जिससे $	ext{H}_2$ के सामने 4 का गुणांक लगाना अनिवार्य हो जाता है।

Key Formulas: $3	ext{Fe} + 4	ext{H}_2	ext{O} ightarrow 	ext{Fe}_3	ext{O}_4 + 4	ext{H}_2$ — भाप द्वारा लोहे में जंग लगने के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण।

Key Points: द्रव्यमान संरक्षण का नियम कहता है कि रासायनिक प्रतिक्रिया में पदार्थ को न तो बनाया जा सकता है और न ही नष्ट किया जा सकता है।; समीकरणों को संतुलित करना स्टोइकोमेट्रिक गुणांकों को समायोजित करने की एक पुनरावृत्ति प्रक्रिया है।; लोहा उच्च तापमान पर भाप के साथ प्रतिक्रिया करके चुंबकीय आयरन ऑक्साइड ($	ext{Fe}_3	ext{O}_4$) और हाइड्रोजन गैस बनाता है।

Advantages: रासायनिक प्रक्रियाओं के लिए सटीक मात्रात्मक आवश्यकताओं का अनुमान लगाता है।

Applications: हाइड्रोजन गैस का औद्योगिक उत्पादन।; धातु की सतहों पर क्षरण (corrosion) और ऑक्सीकरण प्रक्रियाओं का अध्ययन।

Additional Info: यौगिक $	ext{Fe}_3	ext{O}_4$ को फेरोसो-फेरिक ऑक्साइड या लोहे का चुंबकीय ऑक्साइड कहा जाता है।. विकल्प A गलत है क्योंकि हाइड्रोजन परमाणु असंतुलित हैं (बाईं ओर 4, दाईं ओर 4, लेकिन उत्पाद में केवल 2)। विकल्प B गलत है क्योंकि लोहा और हाइड्रोजन असंतुलित हैं। विकल्प D गलत है क्योंकि लोहा असंतुलित है।

Answer: C सही है — यह एकमात्र विकल्प है जहाँ लोहे (3), हाइड्रोजन (8) और ऑक्सीजन (4) के परमाणुओं की संख्या दोनों पक्षों में समान है।

Exam Tip: प्रतियोगी परीक्षाओं में, हमेशा सबसे जटिल अणु की गणना पहले करें; यहाँ, $	ext{Fe}_3	ext{O}_4$ ही Fe और $	ext{H}_2	ext{O}$ के गुणांकों को निर्धारित करता है।

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