विज्ञान में प्रतिक्रियाशीलता का क्या अर्थ है रसायन विज्ञान में, अभिक्रियाशीलता इस बात का एक पैमाना है कि कोई पदार्थ कितनी आसानी से रासायनिक प्रतिक्रिया करता है। प्रतिक्रिया में पदार्थ को स्वयं या अन्य परमाणुओं या यौगिकों के साथ शामिल किया जा सकता है, आमतौर पर ऊर्जा की रिहाई के साथ। सबसे प्रतिक्रियाशील तत्व और यौगिक अनायास या विस्फोटक रूप से प्रज्वलित हो सकते हैं। वे आम तौर पर पानी के साथ-साथ हवा में ऑक्सीजन को जलाते हैं। प्रतिक्रियाशीलता तापमान पर निर्भर है। तापमान बढ़ने से रासायनिक प्रतिक्रिया के लिए उपलब्ध ऊर्जा बढ़ जाती है, आमतौर पर यह अधिक संभावना बनाता है।
प्रतिक्रियावाद की एक और परिभाषा यह है कि यह रासायनिक प्रतिक्रियाओं और उनके कैनेटीक्स का वैज्ञानिक अध्ययन है।
आवर्त सारणी में प्रतिक्रियाशीलता की प्रवृत्ति
आवर्त सारणी पर तत्वों का संगठन प्रतिक्रियात्मकता से संबंधित भविष्यवाणियों की अनुमति देता है। दोनों अत्यधिक विद्युत और उच्च विद्युत तत्वों में प्रतिक्रिया करने की एक मजबूत प्रवृत्ति होती है। ये तत्व आवर्त सारणी के ऊपरी दाएं और निचले बाएं कोने में और कुछ तत्व समूहों में स्थित हैं। हैलोजन, क्षार धातु और क्षारीय पृथ्वी धातु अत्यधिक प्रतिक्रियाशील हैं।
सबसे प्रतिक्रियाशील तत्व फ्लोरीन है, हैलोजन समूह में पहला तत्व है।
सबसे प्रतिक्रियाशील धातु फ्रेंशियम, अंतिम क्षार धातु (और सबसे महंगी तत्व) है। हालांकि, फ्रैन्शियम एक अस्थिर रेडियोधर्मी तत्व है, जो केवल ट्रेस मात्रा में पाया जाता है। सबसे अधिक प्रतिक्रियाशील धातु जिसमें एक स्थिर आइसोटोप होता है, वह सीज़ियम होता है, जो आवर्त सारणी पर सीधे कैल्शियम से ऊपर स्थित होता है।
कम से कम प्रतिक्रियाशील तत्व महान गैस हैं। इस समूह के भीतर, हीलियम सबसे कम प्रतिक्रियाशील तत्व है, जिसमें कोई स्थिर यौगिक नहीं है।
धातु में कई ऑक्सीकरण अवस्थाएं हो सकती हैं और मध्यवर्ती प्रतिक्रिया हो सकती है। कम अभिक्रिया वाली धातुओं को महान धातु कहा जाता है। सबसे कम प्रतिक्रियाशील धातु प्लैटिनम है, उसके बाद सोना है। उनकी कम प्रतिक्रिया के कारण, ये धातुएं मजबूत एसिड में आसानी से नहीं घुलती हैं। नाइट्रिक एसिड और हाइड्रोक्लोरिक एसिड का मिश्रण एक्वा रेजिया, प्लैटिनम और सोने को भंग करने के लिए उपयोग किया जाता है।
रिएक्टिविटी कैसे काम करती है
एक पदार्थ प्रतिक्रिया करता है जब रासायनिक प्रतिक्रिया से बने उत्पादों में अभिकारकों की तुलना में कम ऊर्जा (उच्च स्थिरता) होती है। ऊर्जा अंतर का अनुमान वैलेंस बांड सिद्धांत, परमाणु कक्षीय सिद्धांत और आणविक कक्षीय सिद्धांत का उपयोग करके किया जा सकता है। मूल रूप से, यह अपने ऑर्बिटल्स में इलेक्ट्रॉनों की स्थिरता को उबालता है। तुलनीय ऑर्बिटल्स में कोई इलेक्ट्रॉनों के साथ अप्रकाशित इलेक्ट्रॉनों रासायनिक परमाणुओं के गठन, अन्य परमाणुओं से ऑर्बिटल्स के साथ बातचीत करने की सबसे अधिक संभावना है। अध: पतन वाले ऑर्बिटल्स के साथ अप्रकाशित इलेक्ट्रॉन अधिक स्थिर होते हैं लेकिन फिर भी प्रतिक्रियाशील होते हैं। सबसे कम प्रतिक्रियाशील परमाणु वे हैं जो ऑर्बिटल्स (ऑक्टेट) के एक भरे हुए सेट के साथ हैं।
परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनों की स्थिरता न केवल एक परमाणु की प्रतिक्रियाशीलता निर्धारित करती है, बल्कि इसकी वैधता और इसके प्रकार के रासायनिक बंधन बन सकते हैं। उदाहरण के लिए, कार्बन में आमतौर पर 4 की वेलेंस होती है और 4 बॉन्ड बनते हैं क्योंकि इसका ग्राउंड स्टेट वैलेंस इलेक्ट्रॉन कॉन्फ़िगरेशन 2s2 2p2 पर आधा भरा होता है। प्रतिक्रियाशीलता की एक सरल व्याख्या यह है कि यह इलेक्ट्रॉन को स्वीकार करने या दान करने में आसानी के साथ बढ़ता है। कार्बन के मामले में, एक परमाणु अपने कक्षीय को भरने के लिए या तो 4 इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार कर सकता है या (कम बार) चार इलेक्ट्रॉनों को दान कर सकता है। जबकि मॉडल परमाणु व्यवहार पर आधारित है, वही सिद्धांत आयनों और यौगिकों पर लागू होता है।
प्रतिक्रिया एक नमूना के भौतिक गुणों, इसकी रासायनिक शुद्धता और अन्य पदार्थों की उपस्थिति से प्रभावित होती है। दूसरे शब्दों में, प्रतिक्रियाशीलता उस संदर्भ पर निर्भर करती है जिसमें कोई पदार्थ देखा जाता है। उदाहरण के लिए, बेकिंग सोडा और पानी विशेष रूप से प्रतिक्रियाशील नहीं होते हैं, जबकि बेकिंग सोडा और सिरका आसानी से कार्बन डाइऑक्साइड गैस और सोडियम एसीटेट बनाते हैं।
कण आकार प्रतिक्रियाशीलता को प्रभावित करता है। उदाहरण के लिए, कॉर्न स्टार्च का ढेर अपेक्षाकृत निष्क्रिय होता है। यदि कोई स्टार्च की सीधी लौ पर लागू होता है, तो एक दहन प्रतिक्रिया शुरू करना मुश्किल है। हालांकि, अगर कणों का एक बादल बनाने के लिए मकई स्टार्च वाष्पीकृत होता है, तो यह आसानी से प्रज्वलित होता है।
कभी-कभी शब्द प्रतिक्रियाशीलता का उपयोग यह वर्णन करने के लिए भी किया जाता है कि कोई सामग्री कितनी जल्दी प्रतिक्रिया करेगी या रासायनिक प्रतिक्रिया की दर। इस परिभाषा के तहत प्रतिक्रिया की संभावना और प्रतिक्रिया की गति दर कानून द्वारा एक दूसरे से संबंधित हैं:
दर
जहां दर प्रतिक्रिया के दर-निर्धारण चरण में दाढ़ की एकाग्रता में प्रति सेकंड परिवर्तन है, कश्मीर प्रतिक्रिया स्थिरांक (एकाग्रता से स्वतंत्र) है, और [ए] प्रतिक्रिया क्रम के लिए उठाए गए अभिकारकों की दाढ़ एकाग्रता का उत्पाद है (जो मूल समीकरण में एक है)। समीकरण के अनुसार, यौगिक की प्रतिक्रियाशीलता जितनी अधिक होगी, कश्मीर और दर के लिए इसका मूल्य उतना अधिक होगा।
स्थिरता बनाम प्रतिक्रिया
कभी-कभी कम प्रतिक्रिया के साथ एक प्रजाति को “स्थिर” कहा जाता है, लेकिन संदर्भ को स्पष्ट करने के लिए देखभाल की जानी चाहिए। स्थिरता धीमी रेडियोधर्मी क्षय या उत्तेजित अवस्था से इलेक्ट्रॉनों के संक्रमण को कम ऊर्जावान स्तरों (जैसे कि ल्यूमिनेंस में) का उल्लेख कर सकती है। एक गैर-विशिष्ट प्रजाति को “निष्क्रिय” कहा जा सकता है। हालांकि, अधिकांश अक्रिय प्रजातियां वास्तव में परिसरों और यौगिकों को बनाने के लिए सही परिस्थितियों में प्रतिक्रिया करती हैं
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