निम्नलिखित में से कौन सा/से द्वि-विस्थापन अभिक्रिया का उदाहरण है/हैं?(1) $ C(s) + O_2(g) \rightarrow CO_2(g) $

Question

निम्नलिखित में से कौन सा/से द्वि-विस्थापन अभिक्रिया का उदाहरण है/हैं?(1) $ C(s) + O_2(g) \rightarrow CO_2(g) $(2) $ Na_2SO_4(aq) + BaCl_2(aq) \rightarrow BaSO_4(s) + 2NaCl(aq) $(3) $ Pb(s) + CuCl_2(aq) \rightarrow PbCl_2(aq) + Cu(s) $(4) $ CaCO_3(s) \rightarrow CaO(s) + CO_2(g) $

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The correct answer is C: केवल 2. एक द्वि-विस्थापन अभिक्रिया तब होती है जब दो जलीय आयनिक यौगिक अपने घटक आयनों का आदान-प्रदान करके दो नए यौगिक बनाते हैं। दी गई अभिक्रिया, $	ext{Na}_2	ext{SO}_4(aq) + 	ext{BaCl}_2(aq) ightarrow 	ext{BaSO}_4(s) + 2	ext{NaCl}(aq)$ में, सल्फेट आयन और क्लोराइड आयन अपने साथियों को बदलते हैं, जिसके परिणामस्वरूप बेरियम सल्फेट का एक सफेद अवक्षेप (precipitate) बनता है, जो इसे एक अवक्षेपण अभिक्रिया—द्वि-विस्थापन का एक प्रकार—के रूप में पहचान दिलाता है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
एक द्वि-विस्थापन अभिक्रिया तब होती है जब दो जलीय आयनिक यौगिक अपने घटक आयनों का आदान-प्रदान करके दो नए यौगिक बनाते हैं। दी गई अभिक्रिया, $	ext{Na}_2	ext{SO}_4(aq) + 	ext{BaCl}_2(aq) ightarrow 	ext{BaSO}_4(s) + 2	ext{NaCl}(aq)$ में, सल्फेट आयन और क्लोराइड आयन अपने साथियों को बदलते हैं, जिसके परिणामस्वरूप बेरियम सल्फेट का एक सफेद अवक्षेप (precipitate) बनता है, जो इसे एक अवक्षेपण अभिक्रिया—द्वि-विस्थापन का एक प्रकार—के रूप में पहचान दिलाता है।

Working Principle: इस अभिक्रिया में, बेरियम क्लोराइड से धनात्मक धनायन $	ext{Ba}^{2+}$ सोडियम सल्फेट से ऋणात्मक ऋणायन $	ext{SO}_4^{2-}$ के साथ अभिक्रिया करके एक अघुलनशील ठोस, $	ext{BaSO}_4$ बनाता है। साथ ही, $	ext{Na}^+$ और $	ext{Cl}^-$ आयन मिलकर जलीय अवस्था में $	ext{NaCl}$ के रूप में बने रहते हैं। आयनों का यह पारस्परिक विनिमय एक द्वि-विस्थापन (या मेटाथेसिस) अभिक्रिया का मूलभूत तंत्र है।

Key Formulas: $	ext{Na}_2	ext{SO}_4(aq) + 	ext{BaCl}_2(aq) ightarrow 	ext{BaSO}_4(s) + 2	ext{NaCl}(aq)$ — बेरियम सल्फेट के अवक्षेपण के लिए रासायनिक समीकरण

Key Points: द्वि-विस्थापन में दो अभिकारकों के बीच आयनों का आदान-प्रदान शामिल होता है।; यह अक्सर एक अघुलनशील उत्पाद के निर्माण की ओर ले जाता है जिसे अवक्षेप (precipitate) कहा जाता है।; समीकरण (1) एक संयोजन अभिक्रिया (ऑक्सीकरण) है।; समीकरण (3) एक एकल विस्थापन अभिक्रिया है (कॉपर का विस्थापन)।; समीकरण (4) एक तापीय अपघटन अभिक्रिया है।

Advantages: विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में अवक्षेपण के माध्यम से घोल में विशिष्ट आयनों की पहचान करने के लिए उपयोग किया जाता है।

Disadvantages: सभी द्वि-विस्थापन अभिक्रियाएं दृश्य परिवर्तन उत्पन्न नहीं करती हैं; कुछ में पानी का निर्माण (उदासीनीकरण) शामिल होता है जिसके लिए सूचकों (indicators) की आवश्यकता होती है।

Applications: पानी से सल्फेट आयनों को हटाने के लिए बेरियम सल्फेट का अवक्षेपण।; अम्लों और क्षारों का उदासीनीकरण।

Additional Info: समीकरण (1): $C + O_2 ightarrow CO_2$ एक संयोजन अभिक्रिया है।. समीकरण (3): $Pb + CuCl_2 ightarrow PbCl_2 + Cu$ एक विस्थापन अभिक्रिया है जहाँ लेड, उच्च क्रियाशीलता के कारण कॉपर को विस्थापित करता है।. समीकरण (4): $CaCO_3 ightarrow CaO + CO_2$ एक अपघटन अभिक्रिया है।

Answer: C सही है — केवल समीकरण (2) एक द्वि-विस्थापन अभिक्रिया है क्योंकि इसमें दो आयनिक यौगिकों के बीच आयनों का पारस्परिक आदान-प्रदान शामिल है।

Exam Tip: हमेशा अवस्था प्रतीकों (state symbols) की जाँच करें। यदि कोई अभिक्रिया दो जलीय (aq) घोलों से एक ठोस (s) उत्पन्न करती है, तो यह लगभग निश्चित रूप से एक द्वि-विस्थापन/अवक्षेपण अभिक्रिया है।

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Option A: केवल 1 और 4

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Option B: केवल 1, 2 और 3

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Option D: केवल 2 और 3

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