रासायनिक प्रतिक्रियाएँ दो या दो से अधिक पदार्थों (अभिकारकों) के अणुओं के पुनर्व्यवस्थित होकर नवगठित पदार्थ बनाने के लिए होती हैं जिन्हें उत्पाद कहा जाता है।
इन अणुओं के पुनर्व्यवस्थित होने से बंधन टूटते हैं या बनते हैं जिससे अवशोषित या उत्सर्जित ऊष्मा में परिवर्तन होता है।
जारी ऊर्जा के आधार पर, रासायनिक प्रतिक्रियाओं को एक्सोथर्मिक, एंडोथर्मिक, एक्सर्जोनिक या एंडोजेनिक के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है।
चाबी छीन लेना
- ऊष्माक्षेपी प्रतिक्रियाएँ आसपास के वातावरण में ऊष्मा और ऊर्जा छोड़ती हैं।
- एक्सर्जोनिक प्रतिक्रियाएं ऊर्जा जारी करती हैं और काम कर सकती हैं।
- एक्सोथर्मिक प्रतिक्रियाएं एक्सर्जोनिक हो सकती हैं, लेकिन सभी एक्सोथर्मिक प्रतिक्रियाएं एक्सोथर्मिक नहीं होती हैं।
एक्ज़ोथिर्मिक बनाम एक्सर्जोनिक
एक्सोथर्मिक प्रतिक्रिया और एक्सर्जोनिक प्रतिक्रिया के बीच अंतर यह है कि एक्सोथर्मिक प्रतिक्रिया किसी भी रासायनिक प्रक्रिया में एन्थैल्पी परिवर्तन से संबंधित है जिसे एक बंद प्रणाली में गर्मी के संदर्भ में मापा जाता है, जबकि एक्सर्जोनिक प्रतिक्रियाएं किसी भी रासायनिक प्रतिक्रिया के मुक्त ऊर्जा परिवर्तन से संबंधित होती हैं जिसे गिब्स मुक्त ऊर्जा कहा जाता है। दोनों प्रतिक्रियाएँ जारी कर रहे हैं; हालाँकि, ऊर्जा का प्रकार भिन्न होता है।
ऊष्मागतिकी में, एक ऊष्माक्षेपी प्रतिक्रिया एक ऊर्जा-विमोचन प्रतिक्रिया है। ऊष्माक्षेपी प्रतिक्रिया की प्रक्रिया के दौरान, ऊर्जा ऊष्मा के रूप में निकलती है।
ऊष्मा को एन्थैल्पी (दिए गए दबाव और आयतन में आंतरिक ऊर्जा या किसी प्रणाली की कुल ऊष्मा) के रूप में जारी किया जाता है अभिकारकों उत्पादों से कहीं अधिक है. यह ऊर्जा रासायनिक स्थिरता के लिए ऊष्मा के रूप में जारी की जाती है।
थर्मोडायनामिक्स में, एक एक्सर्जोनिक प्रतिक्रिया भी एक ऊर्जा-विमोचन प्रतिक्रिया है। एक्सर्जोनिक प्रतिक्रिया की प्रक्रिया के दौरान, ऊर्जा गिब्स मुक्त ऊर्जा के रूप में जारी होती है।
इस प्रकार जारी ऊर्जा को एन्ट्रापी (कार्य करने के लिए उपलब्ध नहीं होने वाली ऊर्जा) में परिवर्तन के संदर्भ में भी मापा जाता है। इस प्रकार जारी ऊर्जा कुछ कार्य करने में मदद करती है और प्रतिक्रिया को स्थिरता प्रदान करती है।
तुलना तालिका
| तुलना के पैरामीटर | एक्ज़ोथिर्मिक | एक्सर्जोनिक |
|---|---|---|
| अर्थ | यह ऊष्मा-विमोचन प्रतिक्रिया है। | यह एक ऊर्जा-मुक्ति प्रतिक्रिया है। |
| ऊर्जा का स्वरूप | निकलने वाली ऊर्जा का रूप गर्म होता है। | जारी ऊर्जा के स्वरूप को गिब्स मुक्त ऊर्जा या एन्ट्रापी में परिवर्तन के संदर्भ में मापा जाता है। |
| आसपास पर प्रभाव | गर्म करने से आसपास की ऊर्जा बढ़ जाती है। | इसका आस-पास के वातावरण के गर्म होने से कोई लेना-देना नहीं है। जब तक कार्य करने के लिए ऊर्जा उपलब्ध नहीं होती तब तक प्रतिक्रिया संभव है। |
| अभिकारकों की ऊर्जा | यह उत्पादों से अधिक है. | यह उत्पादों की तुलना में भी अधिक है। |
| उत्पादों की ऊर्जा | यह अभिकारकों से कम है। | यह अभिकारकों की तुलना में भी कम है। |
| ऊर्जा में समग्र परिवर्तन | कुल मिलाकर प्रतिक्रिया में ऊर्जा का विमोचन होता है। ऊर्जा मुक्त होने के कारण सभी ऊष्माक्षेपी प्रतिक्रियाएं स्वाभाविक रूप से बाह्य होती हैं। | ऊर्जा मुक्त होती है, लेकिन प्रतिक्रिया तभी तक जारी रहती है जब तक मुक्त ऊर्जा के साथ कार्य नहीं किया जाता है। |
| गिब्स फ्री एनर्जी | ∆G ऋणात्मक है (ऊर्जा मुक्त होती है)। | ∆G भी ऋणात्मक है। आमतौर पर, ऊष्माक्षेपी प्रतिक्रियाओं का ∆G बड़ा होता है। |
| काम किया | काम पूरा नहीं हुआ. | कार्य एन्ट्रापी परिवर्तन के रूप में किया जाता है। |
| उदाहरण | जीवाश्म ईंधन का दहन, मोमबत्ती जलाना आदि। | पौधों और जानवरों में श्वसन. (ज्यादातर बायोएनर्जेटिक प्रतिक्रियाएं) |
एक्ज़ोथिर्मिक क्या है?
एक ऊष्माक्षेपी प्रतिक्रिया एक ऊर्जा-विमोचन प्रतिक्रिया है जिसमें दो या दो से अधिक अभिकारक अपने अणुओं को पुनर्व्यवस्थित करते हैं, रासायनिक बंधन बनाते और तोड़ते हैं, ऊर्जा जारी करते हैं (एन्थैल्पी में परिवर्तन होता है ∆H भी नकारात्मक होता है) गर्मी के रूप में या यहां तक कि इसके आसपास रोशनी।
इसे जूल (ऊष्मा की इकाई) के रूप में मापा जाता है। इसका तात्पर्य यह है कि अभिकारकों में उत्पादों की तुलना में अधिक ऊर्जा होती है और प्रतिक्रिया थर्मोडायनामिक रूप से स्थिर रहती है। ऊर्जा को ऊष्मा के रूप में परिवेश में छोड़ना पड़ता है।
इस प्रकार जारी ऊर्जा प्रणाली की गिब्स मुक्त ऊर्जा को कम करती है (∆G नकारात्मक है), लेकिन प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप ऊर्जा निकलती है और आसपास में नष्ट हो जाती है।
फर्क सिर्फ इतना है कि आसपास का वातावरण गर्म हो जाता है। एक्ज़ोथिर्मिक और एंडोथर्मिक प्रतिक्रियाओं के आधार पर प्रतिक्रियाओं का वर्गीकरण केवल प्रतिक्रिया के लिए जारी या आवश्यक गर्मी को मापता है।
ऊष्माक्षेपी प्रतिक्रियाओं में, प्रतिक्रिया की शुरुआत में किसी ऊर्जा की आवश्यकता नहीं होती है। अभिकारकों में स्वयं प्रतिक्रिया करने की ऊर्जा होती है।
ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया का सर्वोत्तम उदाहरण है दहन किसी भी सामग्री का. जब कोई सामग्री, मान लीजिए लकड़ी, जलाई जाती है। लकड़ी आसपास की हवा में ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करके कार्बन डाइऑक्साइड और जलवाष्प बनाती है जिसे हम धुएं के रूप में देखते हैं।
आग उत्पादों से अभिकारकों (लकड़ी और ऑक्सीजन) द्वारा जारी ऊर्जा के रूप में होती है। अग्नि हमें ऊष्मा और प्रकाश प्रदान करती है। यह रासायनिक ऊर्जा सफलतापूर्वक यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है।
एक्सर्जोनिक क्या है?
एक्सर्जोनिक एक ऊर्जा-विमोचन प्रतिक्रिया है जिसमें दो या दो से अधिक अभिकारक अपने अणुओं को पुनर्व्यवस्थित करते हैं, रासायनिक बंधन बनाते और तोड़ते हैं और ऊर्जा के रूप में अपने आस-पास ऊर्जा जारी करते हैं जिसका उपयोग काम करने के लिए किया जाता है।
इसे जूल में भी मापा जाता है क्योंकि किया गया कार्य भी कार्य को करने में उपयोग की गई ऊर्जा की मात्रा के समान होता है।
इस प्रकार जारी ऊर्जा प्रणाली की गिब्स मुक्त ऊर्जा को कम करती है (∆G नकारात्मक है), लेकिन जारी ऊर्जा का उपयोग अनायास कुछ काम करने के लिए किया जाता है (मतलब एन्ट्रापी में भी बदलाव होता है)। ∆H ऋणात्मक रहता है।
प्रतिक्रिया शुरू करने के लिए किसी भी बाहरी ऊर्जा की आवश्यकता नहीं होती है।
एक्सर्जोनिक प्रतिक्रियाओं का सबसे अच्छा उदाहरण सेलुलर श्वसन जैसी बायोएनर्जेटिक प्रतिक्रियाओं में पाया जाता है। अपचय, खाद्य पदार्थों का चयापचय इत्यादि।
औसतन, सेलुलर श्वसन की प्रक्रिया के दौरान, ग्लूकोज ऑक्सीजन की मदद से पानी और कार्बन डाइऑक्साइड में टूट जाता है।
इससे ऊर्जा निकलती है जिसका उपयोग एटीपी अणुओं को बनाने में किया जाता है जो शरीर के कामकाज को संचालित करते हैं। इस प्रकार यह एक सहज ऊर्जा-मुक्ति प्रक्रिया है।
एक्ज़ोथिर्मिक और एक्सर्जोनिक के बीच मुख्य अंतर
- एक्सोथर्मिक प्रतिक्रियाएं मुख्य रूप से थर्मोडायनामिक प्रतिक्रियाएं होती हैं, जबकि एक्सर्जोनिक प्रतिक्रियाएं ज्यादातर बायोएनर्जेटिक होती हैं
- .एक्सोथर्मिक प्रतिक्रिया गर्मी के रूप में ऊर्जा जारी करती है जो एक्सर्जोनिक प्रतिक्रिया के विपरीत इसके आसपास फैल जाती है, जो इस ऊर्जा का उपयोग काम पूरा करने के लिए करती है।
- एक्सोथर्मिक प्रतिक्रियाएं एक्सर्जोनिक प्रतिक्रियाओं का एक उपप्रकार हैं, लेकिन सभी एक्सर्जोनिक प्रतिक्रियाएं अपनी प्रकृति की सहजता के कारण एक्सोथर्मिक नहीं होती हैं।
- एक्सोथर्मिक प्रतिक्रियाओं को केवल एन्थैल्पी परिवर्तन के संदर्भ में मापा जाता है, जबकि एक्सर्जोनिक प्रतिक्रियाओं को एन्थैल्पी और एन्ट्रापी परिवर्तन दोनों के संदर्भ में मापा जाता है।
- आग जलाना, धातु और पानी, सीमेंट और पानी आदि के बीच प्रतिक्रिया, एक्सोथर्मिक प्रतिक्रियाओं के उदाहरण हैं, जबकि अपचय, चयापचय, उपचय, श्वसन, एटीपी गठन एक्सर्जोनिक प्रतिक्रियाओं के उदाहरण हैं।
अंतिम अद्यतन: 23 जुलाई, 2023
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पीयूष यादव ने पिछले 25 साल स्थानीय समुदाय में भौतिक विज्ञानी के रूप में काम करते हुए बिताए हैं। वह एक भौतिक विज्ञानी हैं जो विज्ञान को हमारे पाठकों के लिए अधिक सुलभ बनाने के लिए उत्सुक हैं। उनके पास प्राकृतिक विज्ञान में बीएससी और पर्यावरण विज्ञान में स्नातकोत्तर डिप्लोमा है। आप उनके बारे में और अधिक पढ़ सकते हैं जैव पृष्ठ.
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