जब धातुएं तनु हाइड्रोक्लोरिक अम्ल के साथ अभिक्रिया करती हैं तो कौन सी गैस निकलती है?

Question

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The correct answer is D: हाइड्रोजन. जब एक सक्रिय धातु तनु हाइड्रोक्लोरिक अम्ल ($HCl$) के साथ अभिक्रिया करती है, तो यह एक एकल विस्थापन अभिक्रिया से गुजरती है जिससे धात्विक क्लोराइड लवण और हाइड्रोजन गैस उत्पन्न होती है। धातु अम्ल विलयन से हाइड्रोजन आयन को विस्थापित कर देती है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
जब एक सक्रिय धातु तनु हाइड्रोक्लोरिक अम्ल ($HCl$) के साथ अभिक्रिया करती है, तो यह एक एकल विस्थापन अभिक्रिया से गुजरती है जिससे धात्विक क्लोराइड लवण और हाइड्रोजन गैस उत्पन्न होती है। धातु अम्ल विलयन से हाइड्रोजन आयन को विस्थापित कर देती है।

Working Principle: धातुओं की अभिक्रियाशीलता अभिक्रिया को निर्धारित करती है। जो धातुएं विद्युत-रासायनिक श्रेणी में हाइड्रोजन से ऊपर होती हैं, वे तनु अम्लों से हाइड्रोजन को विस्थापित कर सकती हैं। सामान्य रासायनिक समीकरण है: $2M(s) + 2nHCl(aq) \rightarrow 2MCl_n(aq) + nH_2(g)$। उदाहरण के लिए, जिंक इस प्रकार अभिक्रिया करता है: $Zn(s) + 2HCl(aq) \rightarrow ZnCl_2(aq) + H_2(g)$।

Key Formulas: $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \uparrow$ — जिंक की HCl के साथ अभिक्रिया; $Mg + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2 \uparrow$ — मैग्नीशियम की HCl के साथ अभिक्रिया

Key Points: उत्पन्न हाइड्रोजन गैस का परीक्षण जलती हुई तीली का उपयोग करके किया जा सकता है, जो एक विशिष्ट 'पॉप' ध्वनि उत्पन्न करती है।; सभी धातुएं तनु अम्लों के साथ अभिक्रिया नहीं करती हैं (जैसे, तांबा और चांदी तनु $HCl$ के साथ अभिक्रिया नहीं करते क्योंकि वे हाइड्रोजन से कम अभिक्रियाशील होते हैं)।; यह अभिक्रिया आमतौर पर ऊष्माक्षेपी होती है।

Advantages: प्रयोगशालाओं में कम मात्रा में हाइड्रोजन गैस तैयार करने के लिए उपयोग किया जाता है।

Disadvantages: लागत और सुरक्षा कारणों से बड़े पैमाने पर औद्योगिक हाइड्रोजन उत्पादन के लिए उपयुक्त नहीं है।

Applications: प्रयोगशाला में गैस उत्पन्न करना।; ऑक्साइड परतों को हटाकर धातु की सतहों की सफाई करना।

Additional Info: अभिक्रिया की दर धातु की अभिक्रियाशीलता पर निर्भर करती है। मैग्नीशियम बहुत तेजी से अभिक्रिया करता है, जबकि लोहा धीमी गति से अभिक्रिया करता है।. क्लोरीन, नाइट्रोजन और ऑक्सीजन इस मानक अम्ल-धातु विस्थापन अभिक्रिया में गैसीय उत्पादों के रूप में विस्थापित नहीं होते हैं।

Answer: D सही है — जब कोई धातु तनु हाइड्रोक्लोरिक अम्ल के साथ अभिक्रिया करती है, तो यह हाइड्रोजन गैस छोड़ती है।

Exam Tip: अभिक्रियाशीलता श्रेणी (K, Na, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Pb, H, Cu, Hg, Ag, Au) याद रखें; केवल हाइड्रोजन से ऊपर की धातुएं ही अम्लों से इसे विस्थापित करती हैं।

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Option A: क्लोरीन

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Option B: नाइट्रोजन

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Option C: ऑक्सीजन

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