निम्नलिखित अभिक्रिया के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण की पहचान करें।$ Mg + O_2 \rightarrow MgO $

Question

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The correct answer is D: $$Mg + \frac{1}{2}O_2 \rightarrow MgO$$. एक संतुलित रासायनिक समीकरण को द्रव्यमान संरक्षण के नियम (Law of Conservation of Mass) को संतुष्ट करना चाहिए, जिसके अनुसार अभिकारकों और उत्पादों के पक्षों में प्रत्येक तत्व के परमाणुओं की कुल संख्या बराबर होनी चाहिए। इस अभिक्रिया में, एक मैग्नीशियम परमाणु ऑक्सीजन के आधे अणु (एक ऑक्सीजन परमाणु) के साथ अभिक्रिया करके मैग्नीशियम ऑक्साइड की एक इकाई बनाता है, जिससे दोनों पक्षों में प्रत्येक तत्व का एक परमाणु सुनिश्चित होता है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
एक संतुलित रासायनिक समीकरण को द्रव्यमान संरक्षण के नियम (Law of Conservation of Mass) को संतुष्ट करना चाहिए, जिसके अनुसार अभिकारकों और उत्पादों के पक्षों में प्रत्येक तत्व के परमाणुओं की कुल संख्या बराबर होनी चाहिए। इस अभिक्रिया में, एक मैग्नीशियम परमाणु ऑक्सीजन के आधे अणु (एक ऑक्सीजन परमाणु) के साथ अभिक्रिया करके मैग्नीशियम ऑक्साइड की एक इकाई बनाता है, जिससे दोनों पक्षों में प्रत्येक तत्व का एक परमाणु सुनिश्चित होता है।

Working Principle: रासायनिक अभिक्रिया में मैग्नीशियम का ऑक्सीकरण शामिल है। परमाणु संतुलन के नियम के अनुसार, समीकरण $Mg + \frac{1}{2}O_2 \rightarrow MgO$ सही ढंग से दर्शाता है कि Mg का 1 परमाणु और O का 1 परमाणु (जो $\frac{1}{2}O_2$ से प्राप्त होता है) दोनों पक्षों में मौजूद हैं। यह मानक संतुलित समीकरण $2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO$ के समतुल्य है, लेकिन इसे 1/2 के कारक से स्केल किया गया है।

Key Formulas: $Mg + \frac{1}{2}O_2 \rightarrow MgO$ — संतुलित अभिक्रिया समीकरण; $2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO$ — अभिक्रिया का पूर्णांक-गुणांक समतुल्य

Key Points: द्रव्यमान के संरक्षण को दर्शाने के लिए रासायनिक समीकरणों को संतुलित किया जाना चाहिए।; स्टोइकियोमेट्रिक गुणांक भिन्न हो सकते हैं जब तक कि परमाणुओं का अनुपात सुसंगत रहे।; मैग्नीशियम ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया करके एक सफेद आयनिक ठोस बनाता है जिसे मैग्नीशियम ऑक्साइड कहा जाता है।

Advantages: भिन्नात्मक गुणांकों का उपयोग करने से उत्पाद के एक मोल के आधार पर अभिक्रिया का वर्णन करना संभव हो जाता है।

Disadvantages: मानकीकृत स्टोइकियोमेट्रिक गणनाओं के लिए अक्सर भिन्नात्मक गुणांकों को पूर्ण संख्याओं में बदलने को प्राथमिकता दी जाती है।

Applications: ऊष्मागतिक मानक संभवन ऊष्मा (Thermodynamic standard heat of formation) की गणना।; दहन अभिक्रियाओं का प्रयोगशाला प्रदर्शन।

Additional Info: विकल्प D सबसे सटीक वैज्ञानिक प्रतिनिधित्व है जब इसे एक मोल उत्पाद के निर्माण के लिए सामान्यीकृत (normalized) किया जाता है।. विकल्प A ($Mg + O_2 \rightarrow MgO$) असंतुलित है क्योंकि बाईं ओर 2 ऑक्सीजन परमाणु हैं और दाईं ओर 1 है।. विकल्प C ($2Mg + \frac{3}{2}O_2 \rightarrow 3MgO$) रासायनिक रूप से गलत है क्योंकि परमाणु गणना मेल नहीं खाती है।

Answer: D सही है — समीकरण $Mg + \frac{1}{2}O_2 \rightarrow MgO$ संतुलित है क्योंकि अभिक्रिया के दोनों पक्षों में Mg का एक परमाणु और O का एक परमाणु है।

Exam Tip: परीक्षाओं के दौरान तीर के दोनों ओर प्रत्येक तत्व के परमाणुओं को हमेशा गिनें; यदि वे मेल नहीं खाते हैं, तो समीकरण संतुलित नहीं है।

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Option A: $$Mg + \frac{3}{2}O_2 \rightarrow MgO$$

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Option B: $$2Mg + \frac{3}{2}O_2 \rightarrow 3MgO$$

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Option C: $$2Mg + \frac{1}{2}O_2 \rightarrow 2MgO$$

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