निम्नलिखित अभिक्रिया पर विचार कीजिए : Fe₂O₃(s) + 2Al(s) → 2Fe(s) + Al₂O₃(s) दी गई अभिक्रिया के बारे में निम्नलिखित में से कौन-सा कथन सही नहीं है ?

सही — B, यह उच्च ऊष्माशोषी अभिक्रिया है। प्रश्नांश पूछता है कि कौन-सा कथन सही नहीं है, और यही वह कथन है जो असफल होता है। आयरन(III) ऑक्साइड और ऐलुमिनियम की अभिक्रिया थर्मिट अभिक्रिया है, और NCERT कक्षा 10 विज्ञान ऐसी विस्थापन अभिक्रियाओं को अत्यधिक ऊष्माक्षेपी बताता है — निकलने वाली ऊष्मा की मात्रा इतनी अधिक होती है कि धातु पिघली हुई अवस्था में उत्पन्न होती है, और NCERT समीकरण के उत्पाद पक्ष में 'ऊष्मा' शब्द लिखता है।

ऊष्माशोषी अभिक्रिया अपने परिवेश से ऊष्मा अवशोषित कर उसे ठंडा कर देती है; यह अभिक्रिया इसके विपरीत ऊष्मा बाहर उड़ेलती है, और यही इसकी संपूर्ण उपयोगिता का कारण है। शेष तीनों कथन सही वर्णन हैं, इसलिए विकल्प (b) ही उत्तर है।

अन्य विकल्प क्यों गलत हैं

• (a)
  यह विस्थापन अभिक्रिया का एक उदाहरण है — यह कथन सही है, इसलिए यह उत्तर नहीं हो सकता। सक्रियता श्रेणी में ऐलुमिनियम लोहे से ऊपर स्थित है, इसलिए वह ऑक्सीजन ले लेता है और लोहे को उसके अपने ऑक्साइड से बाहर धकेल देता है — किसी एक तत्व का किसी अन्य को उसके यौगिक से विस्थापित कर देना ही विस्थापन अभिक्रिया की परिभाषा है।
• (c)
  Fe₂O₃ ऑक्सीकरण कर्मक के रूप में कार्य करता है — यह कथन भी सही है। आयरन(III) ऑक्साइड अपनी ऑक्सीजन ऐलुमिनियम को सौंप देता है, इसलिए ऐलुमिनियम ऑक्सीकृत होकर Al₂O₃ बनता है जबकि Fe₂O₃ स्वयं अपचयित होकर लोहा बनता है। जो पदार्थ ऑक्सीजन प्रदान करता है और स्वयं अपचयित होता है वह ऑक्सीकरण कर्मक कहलाता है, इसलिए Fe₂O₃ ऑक्सीकरण कर्मक है और ऐलुमिनियम अपचयन कर्मक है।
• (d)
  यह अभिक्रिया रेल पटरियों (रेलवे ट्रैक) को जोड़ने के लिए प्रयोज्य होती है — यह भी सही है, और पाठ्यपुस्तक इसे लगभग इन्हीं शब्दों में कहती है — आयरन(III) ऑक्साइड और ऐलुमिनियम की अभिक्रिया का उपयोग रेल पटरियों या टूटे मशीन-पुर्ज़ों को जोड़ने के लिए किया जाता है, और यही कारण है कि इसे थर्मिट अभिक्रिया नाम मिला है।

थर्मिट अभिक्रिया में एक अधिक अभिक्रियाशील धातु, ऐलुमिनियम, एक कम अभिक्रियाशील धातु, लोहे को, उसके ऑक्साइड से विस्थापित कर देती है। यह एक अकेली अभिक्रिया एक साथ तीन बातें है — प्रकार से एक विस्थापन अभिक्रिया, एक रेडॉक्स अभिक्रिया जिसमें ऐलुमिनियम ऑक्सीकृत होता है और आयरन(III) ऑक्साइड अपचयित होता है, और एक प्रबल ऊष्माक्षेपी प्रक्रिया जो इतनी ऊष्मा मुक्त करती है कि लोहा पिघली अवस्था में रह जाता है। इसका व्यावहारिक उपयोग इसी ऊष्मा से निकलता है, क्योंकि किसी रिक्त स्थान में उड़ेला गया पिघला लोहा दोनों टुकड़ों को वेल्ड कर देता है।

मुख्य तथ्य

• NCERT कक्षा 10 विज्ञान इस अभिक्रिया को Fe₂O₃(s) + 2Al(s) → 2Fe(l) + Al₂O₃(s) + ऊष्मा के रूप में लिखता है और इसे थर्मिट अभिक्रिया कहता है।
• यही पाठ बताता है कि ऐसी विस्थापन अभिक्रियाएँ अत्यधिक ऊष्माक्षेपी होती हैं, और इतनी ऊष्मा मुक्त करती हैं कि धातुएँ पिघली अवस्था में उत्पन्न होती हैं।
• इसका बताया गया उपयोग रेल पटरियों या टूटे मशीन-पुर्ज़ों को जोड़ना है।
• ऐलुमिनियम सक्रियता श्रेणी में लोहे से ऊपर स्थित है, इसलिए ऐलुमिनियम ऑक्सीकृत होकर अपचयन कर्मक की भूमिका निभाता है जबकि Fe₂O₃ अपचयित होकर ऑक्सीकरण कर्मक की भूमिका निभाता है।

सामान्य भ्रम

• प्रश्नांश में 'सही नहीं' शब्द चूक जाना और ऐसे कथन को चिह्नित कर देना जो पूर्णतः सत्य है।
• यह मान लेना कि जिस अभिक्रिया को प्रज्वलन चाहिए वह ऊष्माशोषी ही होगी — प्रज्वलन केवल उसे आरंभ करता है, उसके बाद ऊष्मा मुक्त होती है।
• ऐलुमिनियम को ऑक्सीकरण कर्मक कह देना; ऐलुमिनियम अपचयन कर्मक है और Fe₂O₃ ऑक्सीकरण कर्मक है।

• अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं

  अभिक्रिया Fe₂O₃ + 2Al → 2Fe + Al₂O₃ में, अपचयन कर्मक के रूप में कार्य करने वाला पदार्थ है

  • (a)Fe₂O₃
  • (b)Al
  • (c)Fe
  • (d)Al₂O₃
  उत्तर(b) Al — ऐलुमिनियम आयरन(III) ऑक्साइड से ऑक्सीजन ले लेता है, इसलिए वह स्वयं ऑक्सीकृत होता है और Fe₂O₃ को अपचयित करता है।
• अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं

  थर्मिट अभिक्रिया का उपयोग किसके लिए किया जाता है

  • (a)लोहे की चादरों का गल्वनीकरण करने के लिए
  • (b)रेल पटरियों या टूटे मशीन-पुर्ज़ों को जोड़ने के लिए
  • (c)आभूषणों पर सोने का विद्युत-लेपन करने के लिए
  • (d)विद्युत-अपघटन द्वारा ताँबे के परिष्करण के लिए
  उत्तर(b) रेल पटरियों या टूटे मशीन-पुर्ज़ों को जोड़ने के लिए — निकलने वाली ऊष्मा लोहे को पिघली अवस्था में छोड़ देती है, और यह पिघला लोहा टुकड़ों को वेल्ड कर देता है।