रसायन विज्ञान में प्रतिक्रिया तीरों का उपयोग

रसायनज्ञ रासायनिक समीकरणों के माध्यम से रासायनिक प्रतिक्रियाओं का प्रतिनिधित्व करते हैं, जो प्रतिक्रिया के दौरान वास्तव में क्या होता है, इसके प्रतीकात्मक प्रतिनिधित्व से ज्यादा कुछ नहीं है। एक रासायनिक समीकरण में, हम अभिकारकों को बाईं ओर, उत्पादों को दाईं ओर और उनके बीच प्रतिक्रिया तीर पा सकते हैं।

एक प्रतिक्रिया तीर एक प्रतीक है जो रासायनिक प्रतिक्रिया के दौरान होने वाली परिवर्तन की प्रक्रिया का प्रतिनिधित्व करता है और प्रतिक्रिया की कुछ महत्वपूर्ण विशेषताओं को दर्शाता है । आप बता सकते हैं कि प्रतिक्रिया उत्क्रमणीय है या नहीं, क्या यह संतुलन में है, क्या यह अनुनाद प्रक्रिया है, और बहुत कुछ। इससे पता चलता है कि एक प्रतिक्रिया तीर अभिकारकों से उत्पादों की ओर इशारा करने वाले तीर की तुलना में बहुत अधिक है, इसलिए आकार में सूक्ष्म अंतरों को पहचानना सीखना महत्वपूर्ण है ताकि आप उन्हें ठीक से व्याख्या कर सकें।

रसायन विज्ञान में उपयोग किए जाने वाले अधिकांश तीरों का अवलोकन उनके संबंधित अर्थ के साथ नीचे प्रस्तुत किया गया है।

01 – सरल प्रतिक्रिया तीर

यह सबसे सरल प्रतिक्रिया तीर है। इसमें केवल दाईं ओर इंगित करने वाला एक साधारण तीर होता है, और एक रासायनिक प्रतिक्रिया की घटना को इंगित करता है जो अपरिवर्तनीय रूप से अभिकारकों को उत्पादों में बदल देता है।

यह तीर दाएं से बाएं या अलग-अलग दिशाओं में उपयुक्त के रूप में भी इंगित किया जा सकता है, लेकिन यह हमेशा एक प्रतिक्रिया का प्रतिनिधित्व करता है जिसमें पूंछ की तरफ जो कुछ भी होता है वह इसकी नोक पर दिखाई देता है।

02 – बैलेंस एरो

यह इंगित करने के विभिन्न तरीके हैं कि एक रासायनिक प्रतिक्रिया उत्क्रमणीय है, अर्थात यह दोनों दिशाओं में हो सकती है। रासायनिक कैनेटीक्स के नियमों के कारण, कोई भी रासायनिक प्रतिक्रिया जो उत्क्रमणीय होती है अंततः संतुलन तक पहुंच सकती है जिसमें आगे और पीछे दोनों प्रतिक्रियाएं एक ही दर पर होती हैं। इस कारण से, उत्क्रमणीय रासायनिक अभिक्रियाओं को अक्सर रासायनिक साम्य कहा जाता है।

वांट हॉफ का दोहरा तीर

एक रासायनिक प्रतिक्रिया का प्रतिनिधित्व करने का सबसे तार्किक तरीका जो दोनों दिशाओं में हो सकता है, विपरीत दिशाओं में इंगित करने वाले दो सरल प्रतिक्रिया तीरों को मिलाकर है। इस तीर को दोहरा तीर कहा जाता है, और 1884 में जेकोबस हेनरिकस वैन ‘टी हॉफ ने रासायनिक प्रतिक्रियाओं की उत्क्रमणीयता का प्रतिनिधित्व करने के लिए इसका उपयोग करने वाले पहले व्यक्ति थे।

बैलेंस्ड डायनेमिक बैलेंस एरो

एच. मार्शल ने 1902 में वांट हॉफ के दोहरे तीर को इसके लेखन को सरल बनाने के लिए संशोधित किया। शाब्दिक रूप से दो एकल तीरों को रखने के बजाय, एक के ऊपर एक, उसने उन्हें दो आधे तीरों या आधे बिंदुओं वाले तीरों से बदल दिया। रासायनिक संतुलन का प्रतिनिधित्व करने का यह तरीका आज बहुत अधिक सामान्य है।

जब दोनों आधे तीरों की लंबाई समान होती है, तो आगे और पीछे दोनों प्रतिक्रियाओं को तुलनीय दर कहा जाता है; इसलिए, संतुलन की स्थिति में, अभिकारकों और उत्पादों की सांद्रता भी तुलनीय होती है। कोई “संतुलित” संतुलन के इस मामले में बोल सकता है।

गतिशील संतुलन तीर उत्पादों की ओर स्थानांतरित हो गया

उपरोक्त बैलेंस एरो के एक प्रकार में एक आधा तीर दूसरे से अधिक लंबा होता है। यह इंगित करता है कि दो प्रतिक्रियाओं में से एक दूसरे की तुलना में तेज़ है, इसलिए संतुलन समीकरण के दो पक्षों में से एक का समर्थन करता है।

जब दाहिनी ओर इंगित करने वाला ऊपरी तीर निचले तीर से अधिक लंबा होता है, तो हम एक संतुलन तीर की उपस्थिति में होते हैं जो उत्पादों की ओर स्थानांतरित हो जाता है या जो उत्पादों का समर्थन करता है, क्योंकि आगे की प्रतिक्रिया रिवर्स से तेज होती है।

यह इंगित करता है कि संतुलन पर उत्पादों की सांद्रता अभिकारकों की तुलना में काफी अधिक है।

गतिशील संतुलन का तीर अभिकारकों की ओर स्थानांतरित हो गया

अभिकारकों की ओर स्थानांतरित किया गया संतुलन तीर पिछले तीर के विपरीत है। इस मामले में, विपरीत प्रतिक्रिया आगे की प्रतिक्रिया की तुलना में तेज़ होती है, और संतुलन अभिकारकों को लाभ पहुंचाता है।

03 – प्रतिध्वनि का तीर

अनुनाद तीर में एक दो-सिर वाला तीर होता है, हालांकि इसे कभी-कभी विपरीत दिशा में दो अर्ध-सिर वाले तीर के रूप में भी दर्शाया जाता है, जैसा कि छवि में दिखाया गया है।

इस प्रकार का तीर स्वयं एक रासायनिक प्रतिक्रिया का प्रतिनिधित्व नहीं करता है, बल्कि एक अणु में पाई इलेक्ट्रॉनों के निरूपण और आंतरिक संचलन की प्रक्रिया है जो एक लुईस संरचना को दूसरे में बदल देता है। इस प्रकार की प्रक्रिया को अनुनाद कहा जाता है (इसलिए इस तीर को यह नाम दिया गया है) और यह पूरी तरह से उत्क्रमणीय प्रक्रिया है, यही कारण है कि तीर के दो सिरे होते हैं।

04 – अज्ञात प्रतिक्रिया तीर

कुछ विशेष स्थितियों में, रसायनज्ञ किसी प्रतिक्रिया के आरंभिक अभिकारकों और उत्पादों को जानते हैं, लेकिन यह नहीं जानते कि वास्तव में किस प्रकार की प्रतिक्रिया होती है या क्या यह वास्तव में एक या अधिक क्रमागत प्रतिक्रियाएँ हैं। एक प्रतिक्रिया की विशेष विशेषताओं के ज्ञान की कमी को इंगित करने के लिए या सामान्य तौर पर, जिस तरह से अभिकारकों को उत्पादों में परिवर्तित किया जाता है, एक बिंदीदार तीर का उपयोग किया जाता है।

इस तीर का उपयोग तब भी किया जाता है जब आप एक प्रतिक्रिया तंत्र के भाग के रूप में एक विशेष प्रतिक्रिया का प्रस्ताव कर रहे होते हैं लेकिन यह नहीं जानते कि क्या वास्तव में प्रतिक्रिया हो रही है। यानी ऐसे कदमों का प्रस्ताव करना जिनके लिए कोई निश्चित या निर्णायक सबूत नहीं है।

05 – रेट्रोसिंथेसिस का तीर

रेट्रोसिंथेसिस तीर अक्सर सिंथेटिक कार्बनिक रसायन शास्त्र में प्रयोग किया जाता है और एक पदार्थ की तत्काल उत्पत्ति को दूसरे से इंगित करता है। इस तीर को “से आता है” के रूप में पढ़ा जाता है, इसलिए उपरोक्त प्रतिक्रिया “ए बी से आती है” इस तथ्य का जिक्र करते हुए कि, सिंथेटिक मार्ग में, पदार्थ बी यौगिक या पदार्थ है जो ए के संश्लेषण से ठीक पहले आता है।

इसे रेट्रोसिंथेसिस एरो कहा जाता है क्योंकि सिंथेटिक ऑर्गेनिक केमिस्ट्री में, जब आप किसी विशेष यौगिक को संश्लेषित करना चाहते हैं, तो मार्ग का विश्लेषण उस अंतिम उत्पाद से शुरू होता है जिसे आप प्राप्त करना चाहते हैं। इस प्रकार, पिछले चरण जिन्हें पीछे (वांछित अंत) से आगे (संश्लेषण के प्रारंभिक अभिकर्मकों) तक ले जाना चाहिए, पर विचार किया जा रहा है।

यह ऐसा है जैसे आप शहर B से शहर A तक जाना चाहते हैं, लेकिन नक्शा गंतव्य A से मूल बिंदु B तक के मार्ग का पता लगाकर बनाया गया है।

06 – बिना किसी प्रतिक्रिया के तीर

अंत में, विभिन्न प्रकार की प्रतिक्रियाओं की उपस्थिति का संकेत देने वाले तीरों के अलावा, रसायनज्ञ उन प्रतिक्रियाओं का प्रतिनिधित्व करने में भी रुचि रखते हैं जो कुछ शर्तों के तहत नहीं होती हैं या कभी नहीं होती हैं। इन मामलों के लिए, प्रतिक्रिया की अनुपस्थिति या कोई प्रतिक्रिया नहीं के तीरों का उपयोग किया जाता है।

इन तीरों की व्याख्या उन अभिकारकों के रूप में की जा सकती है जो एक दूसरे के साथ प्रतिक्रिया नहीं करते हैं, या ऐसे अभिकारकों के रूप में जो ऐसे उत्पादों का उत्पादन नहीं करते हैं। उदाहरण के लिए, प्राथमिक अल्कोहल को एल्डिहाइड और कार्बोक्जिलिक एसिड में ऑक्सीकृत किया जा सकता है, लेकिन तृतीयक अल्कोहल नहीं कर सकता, चाहे ऑक्सीकरण एजेंट कितना भी मजबूत क्यों न हो। यदि आप इस अंतिम तथ्य पर जोर देना चाहते हैं, तो आप यह इंगित करने के लिए गैर-प्रतिक्रिया तीर का उपयोग करेंगे कि तृतीयक अल्कोहल ऑक्सीकरण नहीं करता है।

07 – इलेक्ट्रॉन आंदोलनों के तीर

स्वयं प्रतिक्रिया तीरों के अलावा, अन्य तीर भी हैं जो अक्सर रसायनज्ञों द्वारा रासायनिक समीकरणों में उपयोग किए जाते हैं, खासकर जब प्रतिक्रिया तंत्र पर जोर दिया जा रहा हो। घुमावदार तीरों के मामले में ऐसा ही है।

रासायनिक प्रतिक्रिया के दौरान इलेक्ट्रॉनों की गति को स्पष्ट रूप से इंगित करने के लिए घुमावदार तीरों का उपयोग किया जाता है। इन मामलों में, तीर की पूंछ उस स्थान से शुरू होती है जहां प्रक्रिया में शामिल इलेक्ट्रॉन स्थित होते हैं, चाहे वह रासायनिक बंधन हो, एक मुक्त कण में एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन, या इलेक्ट्रॉनों की एक साझा जोड़ी। दूसरी ओर, तीर का सिरा परमाणु या उस स्थान को इंगित करता है जहां इलेक्ट्रॉन चलते हैं।

घुमावदार तीर दो प्रकार के होते हैं:

घुमावदार सिर या पूर्ण बिंदु तीर

जब एक घुमावदार तीर का पूरा सिर होता है, तो यह इंगित करता है कि इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी की गति है। इलेक्ट्रॉनों की इस जोड़ी में इलेक्ट्रॉनों की एक अकेली जोड़ी शामिल हो सकती है, जैसे कि ऊपर की आकृति में तत्व ए, जो कार्बोनिल समूह के कार्बन परमाणु पर हमला कर रहे हैं।

दूसरी ओर, इलेक्ट्रॉनों की जोड़ी एक सहसंयोजक बंधन से भी आ सकती है, जैसे पिछली छवि के दाईं ओर कार्बोनिल समूह के दोहरे बंधन के पीआई इलेक्ट्रॉन, जो ऑक्सीजन परमाणु से गुजर रहे हैं।

आधा नुकीला घुमावदार तीर या मछली का काँटा

आधा-नुकीला घुमावदार तीर, जिसे हुक-हेडेड तीर भी कहा जाता है, एक एकल इलेक्ट्रॉन की गति का संकेत देता है। इस प्रकार के तीर का उपयोग सहसंयोजक बंधों के होमोलिटिक टूटने के साथ-साथ विभिन्न अणुओं पर मुक्त कणों के हमलों का प्रतिनिधित्व करने के लिए किया जाता है।

08 – विशेष लंबवत तीर

रसायन विज्ञान में सामान्य उपयोग में ऊर्ध्वाधर तीरों का एक सेट है। उनमें से तीन विशेष भौतिक परिवर्तन प्रक्रियाओं का प्रतिनिधित्व करते हैं, जबकि अन्य का उपयोग कुछ ऊर्जा स्तरों पर स्थित इलेक्ट्रॉनों का प्रतिनिधित्व करने के लिए किया जाता है।

गैस रिलीज तीर

जब तरल, जलीय या ठोस चरण में होने वाली रासायनिक प्रतिक्रिया में इसके उत्पाद के रूप में गैस होती है, तो इसे कई मामलों में प्रत्यक्ष रूप से देखा जा सकता है, या तो तरल के भीतर बुलबुले के गठन या रंगीन गैस की उपस्थिति से।

हालांकि यह अक्सर अनावश्यक होता है क्योंकि पदार्थ की भौतिक स्थिति का संकेत देते समय हम पहले से ही जानते हैं कि यह एक गैस है, कभी-कभी प्रतीक या गैस का रासायनिक सूत्र एक ऊपर की ओर ऊर्ध्वाधर तीर के साथ होता है जो प्रतिक्रिया माध्यम की रिहाई का संकेत देता है।

वर्षा तीर

वर्षा तीर एक ऊर्ध्वाधर तीर है जो नीचे की ओर इशारा करता है, यह दर्शाता है कि, अधिकांश अवक्षेपण में, ठोस पदार्थ जो विलायक की तुलना में सघन होते हैं और नीचे की ओर डूबते हैं (इस प्रकार नीचे की ओर बहते हैं)।

भाटा तीर

भाटा एक प्रायोगिक प्रक्रिया है जिसमें एक तरल या घोल को कंडेनसर लगे कंटेनर में उबलने के लिए गर्म किया जाता है। यह विलायक को वाष्पित करने का कारण बनता है (ऊपर तीर द्वारा दर्शाई गई प्रक्रिया) और फिर संघनित होकर वापस नीचे गिर जाता है (नीचे तीर द्वारा दर्शाई गई प्रक्रिया)।

तीर इलेक्ट्रॉनों का प्रतिनिधित्व करने के लिए

अंत में, रसायन विज्ञान में तीरों का एक और आम उपयोग इलेक्ट्रॉनों को उनकी क्वांटम संख्याओं में से एक , इलेक्ट्रॉन स्पिन के साथ प्रदर्शित करना है। एक इलेक्ट्रॉन के स्पिन में केवल दो मान हो सकते हैं, जो +1/2 और -1/2 हैं, और ये आमतौर पर क्रमशः ऊपर और नीचे की ओर इशारा करते हुए अर्ध-सिर वाले तीरों द्वारा दर्शाए जाते हैं। पाउली अपवर्जन सिद्धांत के कारण, दो इलेक्ट्रॉन एक ही इलेक्ट्रॉन कक्षीय में नहीं हो सकते हैं और एक ही स्पिन हो सकते हैं, इसलिए एक ही कक्षीय में इलेक्ट्रॉनों के जोड़े में हमेशा विपरीत स्पिन होते हैं और विपरीत दिशा में इशारा करते हुए एक ऊर्ध्वाधर तीर की एक जोड़ी के रूप में प्रतिनिधित्व किया जाता है। दिशाओं।

इन उदाहरणों के अलावा, बहुत विशिष्ट और कम लगातार उपयोग वाले कुछ अन्य तीर भी हैं, लेकिन ये निस्संदेह सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले तीर हैं। इसके अर्थ को समझने से उन सभी सूचनाओं की बेहतर व्याख्या की जा सकती है जो किसी रासायनिक समीकरण के रूप में स्पष्ट रूप से सरल रूप में एन्कोडेड हैं।

संदर्भ

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