कॉपर सल्फेट विलयन में डुबोई गई लोहे की कील का रंग बदल कर भूरा हो जाता है । ऐसा निम्नलिखित में से किस प्रकार की अभिक्रिया के कारण होता है ?

सही — D, विस्थापन अभिक्रिया। लोहा ताँबे से अधिक क्रियाशील है, इसलिए जब लोहे की कील को कॉपर सल्फेट विलयन में डुबोया जाता है, तो लोहा नमक से ताँबे को विस्थापित कर देता है: Fe + CuSO₄ से FeSO₄ + Cu प्राप्त होता है।

मुक्त हुआ ताँबा कील पर लाल-भूरे रंग की परत के रूप में जम जाता है (और नीला विलयन धीरे-धीरे हल्के हरे रंग में बदल जाता है)। किसी अधिक क्रियाशील धातु द्वारा किसी कम क्रियाशील धातु को उसके नमक से हटा देना ही विस्थापन अभिक्रिया कहलाती है।

अन्य विकल्प क्यों गलत हैं

• (a)
  संकलन अभिक्रिया — संकलन अभिक्रियाएँ तब होती हैं जब परमाणु किसी असंतृप्त यौगिक के द्विआबंध (double bond) में जुड़ जाते हैं; यहाँ कोई द्विआबंध शामिल नहीं है, इसलिए यह लागू नहीं होता।
• (b)
  अपघटन अभिक्रिया — अपघटन का अर्थ है एक ही यौगिक का सरल उत्पादों में टूट जाना। यहाँ एक धातु किसी नमक में दूसरी धातु का स्थान लेती है — यह अपघटन नहीं है।
• (c)
  प्रतिस्थापन अभिक्रिया — यह लुभावना जाल है। 'प्रतिस्थापन' सामान्यतः किसी कार्बनिक अणु में किसी परमाणु या समूह के बदले जाने का वर्णन करता है; किसी अधिक क्रियाशील धातु द्वारा किसी कम क्रियाशील धातु को उसके नमक से हटाना विशेष रूप से विस्थापन अभिक्रिया कहलाती है।

विस्थापन (एकल-प्रतिस्थापन) अभिक्रिया में, कोई अधिक क्रियाशील तत्व किसी यौगिक में कम क्रियाशील तत्व का स्थान ले लेता है। धातु क्रियाशीलता को क्रियाशीलता श्रेणी के अनुसार क्रमबद्ध किया जाता है; श्रेणी में ऊपर स्थित धातु, उससे नीचे की किसी भी धातु को उसके नमक विलयन से विस्थापित कर सकती है।

मुख्य तथ्य

• अभिक्रिया है: Fe + CuSO₄ से FeSO₄ + Cu।
• लोहा ताँबे से अधिक क्रियाशील है (क्रियाशीलता श्रेणी में ऊपर), इसलिए यह ताँबे को विस्थापित करता है।
• लाल-भूरा ताँबा कील पर जम जाता है; नीला विलयन हल्के हरे रंग में बदल जाता है।
• यह एक विस्थापन अभिक्रिया है और साथ ही एक रेडॉक्स अभिक्रिया भी (लोहे का ऑक्सीकरण होता है, ताँबे का अपचयन)।

सामान्य भ्रम

• इसे 'प्रतिस्थापन' अभिक्रिया कह देना — वह शब्द कार्बनिक रसायन शास्त्र का है।
• यह चूक जाना कि विस्थापन अभिक्रिया एक रेडॉक्स अभिक्रिया भी है।

• अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं

  जब लोहे की कील को कॉपर सल्फेट विलयन में रखा जाता है, तो विलयन का रंग किससे किसमें बदल जाता है ?

  • (a)हरे से नीले में
  • (b)नीले से हल्के हरे में
  • (c)रंगहीन से नीले में
  • (d)नीले से लाल में
  उत्तर(b) नीले से हल्के हरे में — ताँबा विस्थापित होता है और आयरन(II) सल्फेट बनता है।
• अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं

  विस्थापन अभिक्रिया कब होती है ?

  • (a)जब किसी कम क्रियाशील धातु को किसी अधिक क्रियाशील धातु के नमक में रखा जाए
  • (b)जब किसी अधिक क्रियाशील धातु को किसी कम क्रियाशील धातु के नमक में रखा जाए
  • (c)जब दो यौगिक आयनों का आदान-प्रदान करें
  • (d)जब कोई यौगिक सरल पदार्थों में टूट जाए
  उत्तर(b) जब किसी अधिक क्रियाशील धातु को किसी कम क्रियाशील धातु के नमक में रखा जाए — जैसे लोहा ताँबे को विस्थापित करता है।