धातु 'A' की धातु 'B' के विलयन के साथ अभिक्रिया, जिसमें धातु 'A' धातु 'B' को विस्थापित करती है, के संबंध में नि

Question

धातु 'A' की धातु 'B' के विलयन के साथ अभिक्रिया, जिसमें धातु 'A' धातु 'B' को विस्थापित करती है, के संबंध में निम्नलिखित में से कौन सा कथन सत्य है?

Examoogle · Accepted Answer

The correct answer is A: ‘A’, ‘B’ से अधिक अभिक्रियाशील है।. एक धातु 'A' अपने लवण विलयन से धातु 'B' को केवल तभी विस्थापित कर सकती है जब 'A' अभिक्रियाशीलता श्रेणी में 'B' से ऊपर हो। यह एकल विस्थापन अभिक्रियाओं की एक मौलिक विशेषता है जो धातुओं के इलेक्ट्रोड विभव द्वारा नियंत्रित होती है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
एक धातु 'A' अपने लवण विलयन से धातु 'B' को केवल तभी विस्थापित कर सकती है जब 'A' अभिक्रियाशीलता श्रेणी में 'B' से ऊपर हो। यह एकल विस्थापन अभिक्रियाओं की एक मौलिक विशेषता है जो धातुओं के इलेक्ट्रोड विभव द्वारा नियंत्रित होती है।

Working Principle: अभिक्रिया इस सिद्धांत का पालन करती है कि अधिक अभिक्रियाशील धातु में इलेक्ट्रॉन खोने और धनात्मक आयन बनाने की प्रवृत्ति अधिक होती है। अभिक्रिया के दौरान, अधिक अभिक्रियाशील धातु के परमाणु ऑक्सीकरण से गुजरते हैं, और कम अभिक्रियाशील धातु के आयनों को इलेक्ट्रॉन स्थानांतरित करते हैं, जो बदले में अपचयन (reduction) से गुजरते हैं। अभिक्रिया को $A + B^{n+} \rightarrow A^{n+} + B$ के रूप में दर्शाया जाता है।

Key Formulas: $E^0_{cell} = E^0_{cathode} - E^0_{anode}$ — मानक सेल विभव का प्रतिनिधित्व करता है, जो स्वतःस्फूर्त विस्थापन अभिक्रिया के लिए धनात्मक होना चाहिए।; $A + B(SO_4) \rightarrow A(SO_4) + B$ — एक एकल विस्थापन अभिक्रिया का सामान्य निरूपण।

Key Points: अभिक्रियाशीलता श्रेणी धातुओं की इलेक्ट्रॉन खोने की प्रवृत्ति पर आधारित है।; अभिक्रियाशीलता श्रेणी में ऊपर स्थित धातु, नीचे स्थित धातु के आयनों को अपचयित (reduce) कर सकती है।; ये अभिक्रियाएं रेडॉक्स अभिक्रियाएं हैं जिनमें इलेक्ट्रॉन का स्थानांतरण शामिल होता है।

Advantages: धातु निष्कर्षण जैसी धातुकर्म प्रक्रियाओं में उपयोग किया जाता है।; इलेक्ट्रोप्लेटिंग और बैटरी रसायन विज्ञान के लिए आवश्यक है।

Disadvantages: अत्यधिक अभिक्रियाशील धातुएं पानी के साथ तीव्रता से अभिक्रिया कर सकती हैं, जिससे सुरक्षा जोखिम पैदा होता है।; कम अभिक्रियाशील धातुओं का उपयोग करके अभिक्रियाशीलता श्रेणी में ऊपर स्थित धातुओं को निष्कर्षित नहीं किया जा सकता है।

Applications: रेलवे पटरियों की वेल्डिंग के लिए थर्माइट प्रक्रिया।; अयस्कों से धातुओं का निष्कर्षण।

Additional Info: मानक इलेक्ट्रोड विभव ($E^0$) मान वोल्ट (V) में मापे जाते हैं।. विकल्प B गलत है क्योंकि एक कम अभिक्रियाशील धातु में अधिक अभिक्रियाशील धातु के आयनों को अपचयित करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा नहीं होती है। विकल्प C के परिणामस्वरूप कोई शुद्ध रासायनिक परिवर्तन नहीं होगा। विकल्प D गलत है क्योंकि विभिन्न विद्युत रासायनिक विभव वाली धातुओं के बीच स्वतःस्फूर्त विस्थापन सामान्य है।

Answer: A सही है — धातु 'A' अपने विलयन से धातु 'B' को केवल तभी विस्थापित करती है यदि 'A' में 'B' की तुलना में ऑक्सीकृत होने की उच्च प्रवृत्ति हो, जो इसे अभिक्रियाशीलता श्रेणी में 'B' से ऊपर रखती है।

Exam Tip: धातु अभिक्रियाशीलता श्रेणी को हमेशा याद रखें क्योंकि यह भारतीय प्रतियोगी परीक्षाओं में रसायन विज्ञान और भौतिकी (विद्युत रसायन विज्ञान) दोनों अनुभागों के लिए एक उच्च-उपज वाला विषय है।

Examoogle · Answer

Option B: ‘B’, ‘A’ से अधिक अभिक्रियाशील है।

Examoogle · Answer

Option C: ‘A’ और ‘B’ दोनों की अभिक्रियाशीलता समान है।

Examoogle · Answer

Option D: यह अभिक्रिया बिल्कुल नहीं हो सकती है।

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