कार्बनिक रसायन : कुछ मूल सिद्धांत और तकनीकियाँ
बहुविकल्पीय प्रश्न (MCQs)
1. निम्नलिखित में से कौन सा IUPAC नाम सही है?
(a) 3-एथिल-4, 4-डाइमेथिलहेप्टेन
(b) 4,4-डाइमेथिल-3-एथिलहेप्टेन
(c) 5-एथिल-4, 4-डाइमेथिलहेप्टेन
(d) 4,4-बिस(मेथिल)-3-एथिलहेप्टेन
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उत्तर: (a) 3-एथिल-4, 4-डाइमेथिलहेप्टेन
स्पष्टीकरण:
3-एथिल-4, 4-डाइमेथिलहेप्टेन की संरचना।
IUPAC नाम लिखते समय, ऐल्किल समूह वर्णक्रम के अनुसार लिखे जाते हैं, इसलिए निम्न संख्या 3 एथिल के लिए निर्धारित की जाती है।
ध्यान दें: प्रतिशोधक शब्द “डाइ”, “ट्रि”, “टेट्रा” वर्णक्रम में शामिल नहीं होते हैं।
अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:
(b) 4,4-डाइमेथिल-3-एथिलहेप्टेन: नाम विस्थापकों के लिए वर्णक्रम के नियम का पालन नहीं करता है। “एथिल” को “डाइमेथिल” से पहले वर्णक्रम में आने वाला निम्न संख्या दी जानी चाहिए।
(c) 5-एथिल-4,4-डाइमेथिलहेप्टेन: कार्बन श्रृंखला के नंबरिंग की गलती है। विस्थापकों को संभव सबसे कम संख्या दी जानी चाहिए। इस मामले में, श्रृंखला के दूसरे सिरे से नंबरिंग करने पर एथिल समूह के लिए संख्या 3 बजाय 5 हो जाएगी।
(d) 4,4-बिस(मेथिल)-3-एथिलहेप्टेन: “बिस(मेथिल)” का उपयोग गलत है। दो मेथिल समूहों के लिए सही शब्द “डाइमेथिल” है। इसके अलावा, “एथिल” को “डाइमेथिल” से पहले वर्णक्रम में आने वाला निम्न संख्या दी जानी चाहिए।
2. निम्नलिखित का IUPAC नाम है
$\mathrm{CH}_3-\stackrel{O}{\stackrel{\mathrm{||}}{\mathrm{C}}}-\mathrm{CH}_2-\mathrm{CH}_2-\stackrel{O}{\stackrel{\mathrm{||}}{\mathrm{C}}}-\mathrm{OH}$
(a) 1-हाइड्रॉक्सीपेंटेन-1,4-डाइऑन
(b) 1,4-डाइऑक्सोपेंटेनॉल
(c) 1-कार्बॉक्सिलब्यूटेन-3-ओन
(d) 4-ऑक्सोपेंटेनॉइक अम्ल
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उत्तर: (d) 4-ऑक्सोपेंटेनॉइक अम्ल
व्याख्या:
जब मुख्य शृंखला में एक से अधिक कार्यकारी समूह हों, तो नामकरण उस कार्यकारी समूह के अनुसार किया जाता है जिसकी प्राथमिकता अधिक होती है।
कार्बॉक्सिलिक अम्ल $(-\mathrm{COOH})$ कार्बोनिल समूह $(>\mathrm{C}=\mathrm{O})$ की तुलना में अधिक प्राथमिकता रखता है।
अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:
(a) 1-हाइड्रॉक्सीपेंटेन-1,4-डाइओन: यह नाम अपचयन विकल्प के उपस्थिति को गलत रूप से सुझाता है (-OH) और दो कार्बोनिल समूह (डाइओन) स्थिति 1 और 4 पर। हालांकि, यह यौगिक वास्तव में एक कार्बॉक्सिलिक अम्ल समूह (-COOH) और एक कार्बोनिल समूह के साथ है, न कि दो कार्बोनिल समूह।
(b) 1,4-डाइऑक्सोपेंटेनॉल: यह नाम दो कार्बोनिल समूह (डाइओन) स्थिति 1 और 4 पर और एक एल्कोहल समूह (-OH) अनिर्दिष्ट स्थिति पर उपस्थिति को सुझाता है। यह यौगिक वास्तव में एक कार्बॉक्सिलिक अम्ल समूह (-COOH) और एक कार्बोनिल समूह के साथ है, न कि एल्कोहल समूह।
(c) 1-कार्बॉक्सिलब्यूटेन-3-ओन: यह नाम स्थिति 1 पर एक कार्बॉक्सिलिक अम्ल समूह (-COOH) और स्थिति 3 पर एक कार्बोनिल समूह ब्यूटेन शृंखला पर उपस्थिति को सुझाता है। हालांकि, सही संरचना में एक सिंगल छोर पर कार्बॉक्सिलिक अम्ल समूह और पेंटेन शृंखला पर स्थिति 4 पर एक कार्बोनिल समूह होता है, न कि ब्यूटेन शृंखला पर।
3. IUPAC का नाम निम्नलिखित चित्र के लिए है
(a) 1-क्लोरो-2-नाइट्रो-4-मेथिलबेंज़ीन
(b) 1-क्लोरो-4-मेथिल-2-नाइट्रोबेंज़ीन
(c) 2-क्लोरो-1-नाइट्रो-5-मेथिलबेंज़ीन
(d) $m$-नाइट्रो-p-क्लोरोटॉलूईन
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उत्तर: (b)
व्याख्या:
त्रिया या उससे अधिक प्रतिस्थापित बेंज़ीन अवतरणों के लिए, यौगिकों के नामकरण में प्रतिस्थापित के अनुसार नामकरण किया जाता है और वलय पर प्रतिस्थापित के स्थान को न्यूनतम संख्या नियम के अनुसार चुना जाता है।
मूल यौगिक के प्रतिस्थापित को संख्या 1 दी जाती है और नंबरिंग की दिशा चुनी जाती है ताकि अगला प्रतिस्थापित न्यूनतम संख्या प्राप्त करे। प्रतिस्थापित के नाम में वर्णक्रमानुसार आते हैं।
अब, गलत विकल्पों के बारे में सोचें:
(a) 1-क्लोरो-2-नाइट्रो-4-मेथिलबेंज़ीन: यह विकल्प गलत है क्योंकि संख्यांकन सबसे कम स्थान निर्देशक नियम के अनुसार नहीं किया गया है। सबसे कम स्थान निर्देशक नियम के अनुसार, समूहों को इस तरह संख्यांकित किया जाना चाहिए कि स्थान निर्देशकों के योग कम हो। इस मामले में, संख्यांकन क्लोरो समूह से शुरू होना चाहिए और सही संख्यांकन 1-क्लोरो, 2-नाइट्रो और 4-मेथिल होगा, जो दिए गए नाम से मेल नहीं खाता है।
(c) 2-क्लोरो-1-नाइट्रो-5-मेथिलबेंज़ीन: यह विकल्प गलत है क्योंकि समूहों को वर्णानुक्रम में नहीं लिखा गया है। IUPAC नामकरण नियमों के अनुसार, समूहों को वर्णानुक्रम में लिखा जाना चाहिए, चाहे वे वलय पर कहां हों। सही नाम में “क्लोरो” को “मेथिल” के पहले लिखा जाना चाहिए और “नाइट्रो” के लिए भी इसी तरह किया जाना चाहिए।
(d) $m$-नाइट्रो-p-क्लोरोटॉलूईन: यह विकल्प गलत है क्योंकि यह मेटा और पेरा जैसे सामान्य नाम का उपयोग करता है, जबकि IUPAC प्रणाली नामकरण के अनुसार संख्यांकित स्थान निर्देशकों का उपयोग करना चाहिए। इसके अलावा, समूहों को वर्णानुक्रम में लिखा जाना चाहिए।
4. कार्बन परमाणुओं की विद्युत ऋणात्मकता उनके हाइब्रिडाइजेशन के अवस्था पर निर्भर करती है। निम्नलिखित में से किस यौगिक में, तारांकित कार्बन सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक है?
(a) $ CH_{3}-CH_{2}-{}^{*} CH_{2}-CH_{3} $
(b) $CH_{3}- { }^{*}CH=CH-CH_{3}$
(c) $CH_{3}-CH_{2}-C \equiv {}^{*}CH$
(d) $CH_{3}-CH_{2}-CH={}^{*}CH_{2}$
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उत्तर: (c)
स्पष्टीकरण:
कार्बन परमाणु की विद्युत ऋणात्मकता उनके हाइब्रिडाइजेशन के अवस्था पर निर्भर करती है। अधिक $s$-भाग अधिक विद्युत ऋणात्मकता होती है।
$ s p^{3}<s p^{2}<s p $
$sp^3$ में $25 % ~ s$ भाग होता है और $sp^2$ में $33 % ~ s $ भाग होता है और $sp$ में $50 % ~ s$ भाग होता है।
इसलिए, $sp$-कार्बन सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मकता रखता है, अर्थात, विकल्प (c)
$\left(CH_{3}-CH_{2} -C \equiv{ }^{*} CH\right)$ सही है।
अब, गलत विकल्पों के बारे में सोचें:
(a) तारांकित कार्बन $sp^3$ हाइब्रिडाइज्ड अवस्था में है, जिसमें सबसे कम s-अंश (25%) होता है और इसलिए दिए गए विकल्पों में सबसे कम विद्युत ऋणात्मकता होती है।
(b) तारांकित कार्बन $sp^2$ हाइब्रिडाइज्ड अवस्था में है, जिसमें s-अंश (33%) $sp^3$ के अपेक्षक अधिक होता है लेकिन sp के अपेक्षक कम होता है। इसलिए, यह सबसे विद्युत ऋणात्मक नहीं होता।
(d) तारांकित कार्बन $sp^2$ हाइब्रिडाइज्ड अवस्था में है, जो (b) के जैसा होता है, जिसमें 33% s-अंश होता है। यह $sp^3$ के अपेक्षक अधिक विद्युत ऋणात्मक होता है लेकिन sp के अपेक्षक कम होता है, इसलिए यह सबसे विद्युत ऋणात्मक नहीं होता।
5. निम्नलिखित में से कौन-सा फंक्शनल ग्रुप आइसोमरिज्म के लिए संभव नहीं है?
(a) एल्कोहल
(b) एल्डिहाइड
(c) एल्किल हैलाइड
(d) साइएनाइड
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उत्तर: (c) एल्किल हैलाइड
स्पष्टीकरण:
एक ही अणुसूत्र वाले दो या अधिक यौगिकों जिनमें अलग-अलग फंक्शनल समूह होते हैं, फंक्शनल आइसोमर कहलाते हैं।
एल्कोहल का फंक्शनल आइसोमर ईथर होता है।
एल्डिहाइड का फंक्शनल आइसोमर केटोन होता है।
साइएनाइड का फंक्शनल आइसोमर आइसोसाइएनाइड होता है।
हालांकि, एल्किल हैलाइड फंक्शनल आइसोमरिज्म दिखाते नहीं हैं। इसलिए, विकल्प (c) सही है।
अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:
(a) एल्कोहल ईथर के साथ फंक्शनल ग्रुप आइसोमरिज्म दिखाते हैं, क्योंकि वे एक ही अणुसूत्र वाले होते हैं लेकिन अलग-अलग फंक्शनल समूह रखते हैं।
(b) एल्डिहाइड केटोन के साथ फंक्शनल ग्रुप आइसोमरिज्म दिखाते हैं, क्योंकि वे एक ही अणुसूत्र वाले होते हैं लेकिन अलग-अलग फंक्शनल समूह रखते हैं।
(d) साइएनाइड आइसोसाइएनाइड के साथ फंक्शनल ग्रुप आइसोमरिज्म दिखाते हैं, क्योंकि वे एक ही अणुसूत्र वाले होते हैं लेकिन अलग-अलग फंक्शनल समूह रखते हैं।
6. फूलों की गंध उन वाष्प विलेय आगनिक यौगिकों की उपस्थिति के कारण होती है जिन्हें महत्वपूर्ण तेल कहते हैं। ये आमतौर पर कमरे के तापमान पर पानी में अघुलनशील होते हैं लेकिन वाष्प अवस्था में पानी के वाष्प के साथ अद्वितीय होते हैं। फूलों से इन तेलों के निस्पत्ति के लिए उपयुक्त विधि है
(a) क्वथन
(b) क्रिस्टलीकरण
(c) आपेक्षिक दबाव कम करके उबालना
(d) भाप उबालना
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उत्तर: (d)
स्पष्टीकरण:
हम जानते हैं कि आवश्यक तेल जल में अविलेप्य होते हैं और $373 \mathrm{~K}$ पर उच्च वाष्प दाब रखते हैं, लेकिन वाष्प अवस्था में जल-वाष्प के साथ मिश्रित हो सकते हैं, जिसका अर्थ है कि ये भाप विलेय होते हैं। इसलिए, आवश्यक तेल के निस्पत्ति के लिए भाप उबालना की तकनीक का उपयोग किया जाता है।
अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:
(a) उबालना: यह विधि आमतौर पर अपने क्वथनांक में अंतर के आधार पर घटकों को अलग करने के लिए उपयोग की जाती है। हालांकि, आवश्यक तेल भाप विलेय होते हैं और जल में घुलनशील नहीं होते, इसलिए सामान्य उबालना उन्हें फूलों से अलग करने में कुशल नहीं होगी।
(b) क्रिस्टलीकरण: यह तकनीक एक विलायक में घुलनशीलता में अंतर के आधार पर ठोस यौगिकों को शुद्ध करने के लिए उपयोग की जाती है। आवश्य के तेल तरल होते हैं और क्रिस्टलीकरण नहीं होते, इसलिए उनके निस्पत्ति के लिए क्रिस्टलीकरण एक अनुपयुक्त विधि है।
(c) आपेक्षिक दबाव कम करके उबालना: यह विधि उच्च क्वथनांक वाले यौगिकों को निम्न तापमान पर उबालने के लिए उपयोग की जाती है दबाव कम करके। हालांकि, यह गरमी संवेदी यौगिकों के लिए उपयोग किया जा सकता है, लेकिन यह जल के साथ अमिश्रित नहीं होने वाले भाप विलेय यौगिकों के लिए विशेष रूप से उपयुक्त नहीं है, जैसे कि आवश्यक तेल। भाप उबालना इस उद्देश्य के लिए अधिक उपयुक्त है।
7. न्यायालय के मामले के सुनवाई के दौरान, न्यायाधीश को अहसास हुआ कि कुछ परिवर्तन दस्तावेज में किए गए थे। उन्होंने विज्ञान विभाग को दो अलग-अलग स्थानों पर उपयोग किए गए इंक की जांच करने के लिए कहा। आपके अनुसार कौन सी तकनीक सबसे अच्छा परिणाम देगी?
(a) स्तंभ विधि विश्लेषण
(b) विलायक निस्पत्ति
(c) उबालना
(d) छोटी तह विश्लेषण
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उत्तर: (d) छोटी तह विश्लेषण
स्पष्टीकरण:
छोटी तह विश्लेषण (TLC) एक अन्य प्रकार की अवशोषण विधि है जिसमें एक मिश्रण के विभिन्न घटकों को एक छोटी तह के अवशोषक के एक ग्लास प्लेट पर छोटी तह के रूप में अलग किया जाता है।
एक अवसादक की एक पतली परत एक काँच के प्लेट पर फैलाई जाती है और काँच के प्लेट को एलुएंट में रख दिया जाता है। जैसे एलुएंट ऊपर चढ़ता है, मिश्रण के घटक एलुएंट के साथ ऊपर चढ़ते हैं और उनके अवसादन के मापदंड पर अलग-अलग दूरी तक चले जाते हैं और अलग करने की प्रक्रिया होती है। इसलिए, इस TLC तकनीक के उपयोग से दस्तावेज़ में विभिन्न स्थानों पर उपयोग किए गए विभिन्न प्रकार के इंक की पहचान करने में सर्वोत्तम नतीजे प्राप्त होते हैं।
अब, गलत विकल्पों के बारे में सोचें:
(a) स्तंभ विलयन विधि: स्तंभ विलयन विधि मिश्रण के घटकों को अलग करने के लिए प्रभावी होती है, लेकिन यह बड़े पैमाने पर अलग करने के लिए अधिक उपयुक्त होती है और अधिक नमूना तैयारी की आवश्यकता होती है। यह छोटे नमूनों के विश्लेषण के लिए ऐसे उपयोगी या व्यावहारिक नहीं होती है जैसे कि दस्तावेज़ पर इंक के बिंदु।
(b) विलायक निष्कर्षण: विलायक निष्कर्षण एक तकनीक है जिसके माध्यम से दो अलग-अलग अमिश्रणीय तरल पदार्थों में विलेयता के आधार पर यौगिकों को अलग किया जाता है। यह दस्तावेज़ पर इंक के विश्लेषण के लिए उपयुक्त नहीं है क्योंकि यह विभिन्न इंक के बीच अंतर के लिए आवश्यक विभेदक शक्ति प्रदान नहीं करता है।
(c) वाष्पीकरण: वाष्पीकरण एक विधि है जिसके माध्यम से घटकों के उबलने के बिंदुओं में अंतर के आधार पर घटकों को अलग किया जाता है। यह दस्तावेज़ पर इंक के विश्लेषण के लिए अनुपयुक्त है क्योंकि यह तरल मिश्रणों के अलग करने के लिए डिज़ाइन किया गया है और ठोस नमूनों या वस्तुओं की पतली परत के विश्लेषण के लिए उपयोग नहीं किया जा सकता है।
8. कागज़ विलयन विधि में शामिल सिद्धांत है
(a) अवसादन
(b) विभाजन
(c) विलेयता
(d) वाष्पशीलता
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उत्तर: (b) विभाजन
स्पष्टीकरण:
विभाजन विलयन विधि मिश्रण के घटकों के ठहराव और गतिशील अवस्था के बीच निरंतर अंतर विभाजन पर आधारित होती है। कागज़ विलयन विधि एक प्रकार की विभाजन विलयन विधि है।
अब, गलत विकल्पों के बारे में सोचें:
(a) अवसादन: कागज़ विलयन विधि मुख्य रूप से ठहराव अवस्था (कागज़ के तंतुओं में बंद जल) और गतिशील अवस्था (विलायक) के बीच विषम विभाजन पर निर्भर करती है। अवसादन विलयन विधि के विपरीत, अवसादन विलयन विधि में विषम विभाजन अवस्था के सतह पर विषम विभाजन के आधार पर निर्भर करता है, जो कागज़ विलयन विधि में मुख्य योगदान नहीं होता है।
(c) घुलनशीलता: घुलनशीलता पेपर क्रोमैटोग्राफी में पदार्थों के गति में एक भूमिका निभाती है, लेकिन यह मुख्य सिद्धांत नहीं है। मुख्य सिद्धांत स्थैतिक और गतिशील अवस्था के बीच अंतरगत विभाजन है, बल्कि घुलनशीलता के बजाय।
(d) वाष्पशीलता: वाष्पशीलता एक पदार्थ के वाष्पीकरण की प्रवृत्ति को संदर्भित करती है। पेपर क्रोमैटोग्राफी वाष्पशीलता पर निर्भर नहीं होती, बल्कि यह स्थैतिक और गतिशील अवस्था के बीच पदार्थों के विभाजन पर निर्भर होती है। वाष्पशीलता गैस क्रोमैटोग्राफी जैसी तकनीकों में अधिक संबंधित होती है।
9. निम्नलिखित केन्द्रीय आयनों के घटते क्रम में सही क्रम क्या है?
$ \text{(I)} \quad {\mathrm{CH}_3-\stackrel{\oplus}{\mathrm{C}} \mathrm{H}-\mathrm{CH}_3} $
$ \text{(II)} \quad {\mathrm{CH}_3-\stackrel{\oplus}{\mathrm{C}} \mathrm{H}-\mathrm{OCH}_3} $
$\text{(III)} \quad {\mathrm{CH}_3-\stackrel{\oplus}{\mathrm{C}} \mathrm{H}-\mathrm{CH}_2-\mathrm{OCH}_3} $
(a) II $>$ I $>$ III
(b) II $>$ III $>$ I
(c) III $>$ I $>$ II
(d) I $>$ II $>$ III
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उत्तर: (a) II $>$ I $>$ III
स्पष्टीकरण:
दिए गए आयनों की स्थायित्व को निम्नलिखित संरचनाओं के माध्यम से समझा जा सकता है
आयन I में दो मेथिल समूह होते हैं। मेथिल समूह +I प्रभाव के माध्यम से इलेक्ट्रॉन दान करते हैं, जो कार्बोकेटियन को स्थायी बनाते हैं।
आयन II में एक मेथिल समूह और एक मेथॉक्सी समूह होता है। मेथॉक्सी समूह अनुवादन (+R प्रभाव) के माध्यम से इलेक्ट्रॉन दान कर सकता है और इसके अतिरिक्त +I प्रभाव भी होता है, जिसके कारण यह आयन आयन I की तुलना में अधिक स्थायी होता है।
आयन III में एक मेथिल समूह और एक मेथॉक्सी समूह होता है, लेकिन मेथॉक्सी समूह धनावेशित कार्बन से दूर होता है। दूरी इसके स्थायीकरण प्रभाव को कम कर देती है। इसके अतिरिक्त, ऑक्सीजन के विद्युत ऋणात्मक प्रकृति के कारण मेथॉक्सी समूह इलेक्ट्रॉन अवशोषक के रूप में कार्य कर सकता है, जो कार्बोकेटियन को अस्थायी बना देता है।
संकेतक II सबसे स्थिर है क्योंकि मेथिल और मेथॉक्सी समूह दोनों के कारण मजबूत इलेक्ट्रॉन-दाता प्रभाव होता है।
संकेतक I अगले स्थिरता के अंतर्गत है क्योंकि इसमें दो मेथिल समूह होते हैं जो स्थिरता प्रदान करते हैं।
संकेतक III सबसे कम स्थिर है क्योंकि मेथॉक्सी समूह दूर रहता है और इसकी इलेक्ट्रॉन-घुटाता प्रकृति संकेतक के इलेक्ट्रॉन अभाव को अस्थिर बना देती है।
संकेतकों की घटते हुए स्थिरता के सही क्रम है:
संकेतक II > संकेतक I > संकैतक III
अब, गलत विकल्पों के बारे में सोचें:
(b) II > III > I: यह विकल्प गलत है क्योंकि संकेतक III में एक अतिरिक्त $-OCH_3$ समूह कार्बन शृंखला के साथ जुड़ा होता है जो +M (मेसोमेरिक) प्रभाव प्रदान करता है जो संकेतक को अधिक स्थिर बनाता है जबकि संकेतक I में $-OCH_3$ समूह धनात्मक चार्ज वाले कार्बन के साथ जुड़ा होता है जो अधिक +M प्रभाव प्रदान करता है और इसलिए इसकी स्थिरता दोनों I और III से अधिक होती है। इसलिए II, III से अधिक स्थिर होना चाहिए, लेकिन III, I से अधिक स्थिर नहीं हो सकता।
(c) III > I > II: यह विकल्प गलत है क्योंकि संकेतक II में $-OCH_3$ समूह धनात्मक चार्ज वाले कार्बन के साथ जुड़ा होता है जो अधिक +M प्रभाव प्रदान करता है जिसके कारण इसकी स्थिरता अधिक होती है। संकेतक III में भलाकि $-OCH_3$ समूह होता है लेकिन यह धनात्मक चार्ज वाले कार्बन से दूर होता है जो संकेतक II की तुलना में कम स्थिरता प्रदान करता है। इसलिए II, I और III दोनों से अधिक स्थिर होना चाहिए, जिसके कारण यह क्रम गलत है।
(d) I > II > III: यह विकल्प गलत है क्योंकि संकेतक II में $-OCH_3$ समूह धनात्मक चार्ज वाले कार्बन के साथ जुड़ा होता है जो अधिक +M प्रभाव प्रदान करता है जो संकेतक I की तुलना में अधिक स्थिरता प्रदान करता है जो केवल एल्किल समूहों के माध्यम से हाइपरकंजुगेशन और इंडक्टिव प्रभाव प्रदान करता है। इसलिए II, I से अधिक स्थिर होना चाहिए, जिसके कारण यह क्रम गलत है।
10. सही IUPAC नाम
(a) 2-ethyl-3-methylpentane
(b) 3, 4-dimethylhexane
(c) 2-sec-butylbutane
(d) 2, 3-dimethylbutane
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Answer:(b) 3, 4-dimethylhexane
Explanation:
Now, consider the incorrect options:
(a) 2-ethyl-3-methylpentane: इस नाम की गलती है क्योंकि दिए गए संरचना में सबसे लंबी कार्बन श्रृंखला 6 कार्बन की है, न कि 5। इसलिए, आधार नाम “hexane” होना चाहिए, न कि “pentane.”
(c) 2-sec-butylbutane: इस नाम की गलती है क्योंकि दिए गए संरचना में सबसे लंबी कार्बन श्रृंखला 6 कार्बन की है, न कि 4। इसलिए, आधार नाम “hexane” होना चाहिए, न कि “butane।” इसके अलावा, संरचना में “sec-butyl” वाला विस्थापक नहीं है।
(d) 2, 3-dimethylbutane: इस नाम की गलती है क्योंकि दिए गए संरचना में सबसे लंबी कार्बन श्रृंखला 6 कार्बन की है, न कि 4। इसलिए, आधार नाम “hexane” होना चाहिए, न कि “butane।”
11. निम्नलिखित में से किस यौगिक में तारांकित कार्बन के पास सबसे अधिक धनात्मक चार्ज अपेक्षित होता है?
(a) $ ^{*} CH_{3}-CH_{2}-Cl$
(b) $ ^{*} CH_{3}-CH_{2}-Mg^{+} Cl^{-}$
(c) $ ^{*} CH_{3}-CH_{2}-Br$
(d) $ ^{*} CH_{3}-CH_{2}-CH_{3}$
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Answer:(a) $ ^{*} CH_{3}-CH_{2}-Cl$
Explanation:
$ \mathrm{Cl}, \mathrm{Br}, \mathrm{C}$ और $ \mathrm{Mg}$ के विद्युत ऋणात्मकता का क्रम $ \mathrm{Cl}>\mathrm{Br}>\mathrm{C}>\mathrm{Mg}$ होता है।
$ ^* CH_3 \rightarrow CH_2 \rightarrow Cl \quad \quad \quad (-I-effect)$
$ ^* CH_3 \leftarrow CH_2 \leftarrow Mg^+ Cl^- (+I-effect) $
$ ^* CH_3 \rightarrow CH_2 \rightarrow Br \quad \quad \quad (-I-effect)$
$ ^{*} CH_{3} \rightarrow CH_{2}\rightarrow Cl \quad \quad \quad (-I-effect)$
$ \text {-I effect of Cl>Br } $.
इसलिए, $ ^{*} CH_{3}-CH_{2}-Cl$ में सबसे अधिक धनात्मक चार्ज होता है।
अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:
(ब) $ ^{*} CH_{3}-CH_{2}-Mg^{+} Cl^{-}$: इस यौगिक में, तारांकित कार्बन एक मैग्नीशियम परमाणु से जुड़ा है, जो कार्बन की तुलना में कम विद्युत ऋणात्मक है। इसके परिणामस्वरूप, कार्बन पर आंशिक ऋणावेश होता है बजाय धनावेश के क्योंकि इलेक्ट्रॉन घनत्व मैग्नीशियम से कार्बन की ओर खींचा जाता है।
(स) $ ^{*} CH_{3}-CH_{2}-Br$: ब्रोमीन कार्बन की तुलना में अधिक विद्युत ऋणात्मक है, लेकिन इसकी तुलना क्लोरीन के साथ कम है। इसलिए, ब्रोमीन के अपचाली आघूर्ण (-I आघूर्ण) क्लोरीन के अपचाली आघूर्ण के तुलना में कम है, जिसके परिणामस्वरूप तारांकित कार्बन पर धनावेश कार्बन क्लोरीन युक्त यौगिक के तुलना में कम होता है।
(द) $ ^{*} CH_{3}-CH_{2}-CH_{3}$: इस यौगिक में, तारांकित कार्बन एक अन्य कार्बन परमाणु से जुड़ा है, जो कार्बन के समान विद्युत ऋणात्मक है। इसलिए, कार्बन पर धनावेश के लिए कोई महत्वपूर्ण अपचाली आघूर्ण नहीं होता है। वास्तव में, ऐल्किल समूहों के अपचाली आघूर्ण (+I आघूर्ण) कार्बन पर कोई धनावेश कम करता है।
12. आयनिक वस्तुएं आवेश के वितरण द्वारा स्थायी होती हैं। निम्नलिखित कार्बोक्सिलेट आयन में से कौन सा सबसे स्थायी है?
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उत्तर: (द)
स्पष्टीकरण:
सभी दिए गए कार्बोकेशन में नकारात्मक आवेश वितरित होता है जो इन कार्बोकेशन को स्थायी बनाता है। यहां, नकारात्मक आवेश कार्बोक्सिलेट आयन के $+R$-आघूर्ण (सहसंयोजन) और हैलोजन के $I$-आघूर्ण द्वारा वितरित होता है।
इन प्रभावों को नीचे दिए गए कार्बोकेशन में दिखाया गया है:
(अ)
(ब)
(स)
ऊपर की संरचनाओं से स्पष्ट रूप से स्पष्ट है कि $+R$-प्रभाव सभी चार संरचनाओं में सामान्य है, इसलिए, नकारात्मक आवेश के सामान्य वितरण के लिए हैलोजन परमाणुओं की संख्या और विद्युत ऋणात्मकता के आधार पर निर्भर करता है। क्योंकि, $ \mathrm{F}$ के सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मकता होती है और विकल्प (d) में दो F-परमाणु होते हैं, इसलिए, नकारात्मक आवेश के वितरण के लिए विकल्प (d) में सबसे अधिक प्रभाव होता है।
नोट: उपरोक्त संरचना (a) में मेथिल समूह $\left(\mathrm{CH}_{3}\right)$, $ \mathrm{C}$-परमाणु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को बढ़ाता है।
अब, गलत विकल्पों के बारे में सोचें:
(अ) मेथिल समूह ($ \mathrm{CH}_{3}$) की उपस्थिति $ \mathrm{C}$-परमाणु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को बढ़ाती है, जो नकारात्मक आवेश के वितरण को कम करती है और इस प्रकार कार्बॉक्सिलेट आयन की स्थायित्व को कम करती है।
(ब) इस संरचना में केवल एक फ्लुओरीन परमाणु होता है, जो अपनी उच्च विद्युत ऋणात्मकता के कारण नकारात्मक आवेश के वितरण के लिए कुछ योगदान देता है, लेकिन इसकी प्रभावशीलता विकल्प (d) के दो फ्लुओरीन परमाणुओं वाली संरचना की तुलना में कम होती है।
(स) इस संरचना में क्लोरीन परमाणु होता है, जो फ्लुओरीन की तुलना में कम विद्युत ऋणात्मक होता है। इसलिए, नकारात्मक आवेश के वितरण की प्रभावशीलता फ्लुओरीन परमाणुओं वाली संरचना की तुलना में कम होती है।
13. विद्युत ऋणात्मक योग प्रतिक्रियाएं दो चरणों में चलती हैं। पहला चरण एक विद्युत धनात्मक अभिकरक के योग के रूप में होता है। निम्नलिखित योग प्रतिक्रिया के पहले चरण में बनने वाले मध्यवर्ती के प्रकार का नाम बताइए। $H_{3} C-HC = CH_{2}+H^{+} \rightarrow$ ?
(a) $2^{\circ}$ कार्बनियन
(b) $1^{\circ}$ कार्बोकेशन
(c) $2^{\circ}$ कार्बोकेशन
(d) $1^{\circ}$ कार्बनियन
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उत्तर: (c) $2^{\circ}$ कार्बोकेशन
स्पष्टीकरण:
जब इलेक्ट्रॉनाग्राही $CH_{3}-CH=CH_{2}$ पर हमला करता है, तो इलेक्ट्रॉनों के अपसारन के दो संभावित तरीके हो सकते हैं:
क्योंकि $2^{\circ}$ कार्बोकेशन $1^{\circ}$ कार्बोकेशन की तुलना में अधिक स्थायी होता है, इसलिए पहले अधिस्थापन के लिए यह अधिक संभव होता है।
कार्बोकेशन की स्थायित्व विशिष्ट एक विशिष्ट नियम के आधार पर होता है।
इसलिए, $2^{\circ}$ कार्बोकेशन दिए गए अधिस्थापन अभिक्रिया के पहले चरण में बनने वाला एक मध्यवर्ती होता है।
अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:
(a) $2^{\circ}$ कार्बनियन: यह विकल्प गलत है क्योंकि एक इलेक्ट्रॉनाग्राही अधिस्थापन अभिक्रिया के पहले चरण में बनने वाला मध्यवर्ती कार्बोकेशन होता है, न कि कार्बनियन। कार्बनियन के निर्माण के लिए एक न्यूक्लियोफाइल के अधिस्थापन की आवश्यकता होती है, न कि एक इलेक्ट्रॉनाग्राही।
(b) $1^{\circ}$ कार्बोकेशन: यह विकल्प गलत है क्योंकि, हालांकि कार्बोकेशन बनता है, $2^{\circ}$ कार्बोकेशन $1^{\circ}$ कार्बोकेशन की तुलना में अधिक स्थायी होता है। कार्बोकेशन की स्थायित्व क्रम $3^{\circ} > 2^{\circ} > 1^{\circ}$ होता है, जो हाइपरकंजुगेशन और इंडक्शन प्रभाव के कारण होता है।
(d) $1^{\circ}$ कार्बनियन: यह विकल्प विकल्प (a) के लिए उतना ही गलत है। एक इलेक्ट्रॉनाग्राही अधिस्थापन अभिक्रिया के पहले चरण में बनने वाला मध्यवर्ती कार्बोकेशन होता है, न कि कार्बनियन।
14. सहसंयोजक बंध दो अलग-अलग तरीकों से टूट सकता है। $ \mathrm{CH}_{3} - \mathrm{Br}$ के विषमिक टूटन की सही प्रस्तुति है:
उत्तर दिखाएं
उत्तर: (b)
स्पष्टीकरण:
चार्र बिंदु इलेक्ट्रॉनों के गति की दिशा को दर्शाता है।
क्योंकि, $ \mathrm{Br}$ कार्बन से अधिक विद्युत ऋणात्मक है, इसलिए ऐसे विघटन में विषुवत वियोजन इस तरह होता है कि $ \mathrm{CH}_{3}$ धनात्मक चार्ज ले लेता है और $ \mathrm{Br}$ ऋणात्मक चार्ज ले लेता है। इसलिए, विकल्प (b) सही है।
अब, गलत विकल्पों के बारे में सोचें:
(a) यह विकल्प बंधन टूटने के तरीके को इस तरह दर्शाता है कि बंधन के दोनों इलेक्ट्रॉन कार्बन पर जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक ऋणात्मक चार्ज वाला कार्बन (कार्बानियन) और एक धनात्मक चार्ज वाला ब्रोमीन (ब्रोमोनियम आयन) बनता है। यह गलत है क्योंकि ब्रोमीन कार्बन से अधिक विद्युत ऋणात्मक है और इलेक्ट्रॉन अपने पास आकर्षित करेंगे, न कि दूसरी ओर।
(c) यह विकल्प बंधन टूटने के एक समान वियोजन के तरीके को दर्शाता है, जहां प्रत्येक परमाणु बंधन के एक इलेक्ट्रॉन को प्राप्त करता है, जिसके परिणामस्वरूप दो रेडिकल बनते हैं। यह गलत है क्योंकि प्रश्न में विषुवत वियोजन के बारे में पूछा गया है, न कि समान वियोजन।
(d) यह विकल्प बंधन टूटने के तरीके को इस तरह दर्शाता है कि बंधन के दोनों इलेक्ट्रॉन ब्रोमीन पर जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक धनात्मक चार्ज वाला कार्बन (कार्बोकेशन) और एक ऋणात्मक चार्ज वाला ब्रोमीन (ब्रोमाइड आयन) बनता है। हालांकि, चार्र की दिशा गलत है क्योंकि यह ब्रोमीन पर बिंदु दिखाना चाहिए ताकि इलेक्ट्रॉनों के अधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु की ओर गति को दर्शाया जा सके।
15. एल्कीन में $ \mathrm{HCl}$ के योग के दो चरण होते हैं। पहला चरण $ \mathrm{H}^{+}$ आयन के $>\mathrm{C}=\mathrm{C}$ भाग पर हमला होता है जिसे इस तरह दिखाया जा सकता है
उत्तर दिखाएं
उत्तर: (b)
स्पष्टीकरण:
चरण I: $ \pi$-बंध एक इलेक्ट्रॉन बादल बनाता है, विद्युताकर्षक $\left(\mathrm{H}^{+} \mathrm{C}\right)$ जो $ \mathrm{H}-\mathrm{Cl}$ से आता है, इलेक्ट्रॉन बादल पर हमला करता है, इलेक्ट्रॉनों के अस्थायी वितरण होता है। और, एक कार्बोकेशन बनता है।
चरण II: क्लोराइड एनियन कार्बोकेशन आयन पर हमला करता है।
$CH_{3}-C \equiv C-CH_{3}$
$ \ s p^{3} \quad \ \ \ \ \ s p \quad s p \quad s p^{3}$
(c) $CH_2=C=CH_2$, अत: कार्बन परमाणु विभिन्न हाइब्रिडीकरण अवस्था में हैं: $sp^2$ अवस्था $CH_2$ समूहों के लिए तथा $sp$ अवस्था द्विबंध में शामिल केंद्रीय कार्बन परमाणु के लिए है।
$ CH_{2}=C=CH_{2}$
$ \ \ s p^{2} \ \ \quad s p \ \ \quad s p^{2}$
17. निम्नलिखित में से कौन-सा प्रतिनिधित्व दिए गए संरचना ‘A’ में ग्रुप/परमाणु के अंतरिक्ष व्यवस्था से भिन्न है?
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Answer:(a, c, d)
Explanation:
(a)
अत: केवल विकल्प (b) में ग्रुप/परमाणु की अंतरिक्ष व्यवस्था (A) में वैसी ही है, अर्थात,
घड़ी के चारों ओर घूमते हुए, सभी विकल्प (a), (c) और (d) में विपरीत दिशा में अलग है।
(a): विकल्प (a) में ग्रुप/परमाणु की अंतरिक्ष व्यवस्था संरचना ‘A’ में विभिन्न है क्योंकि कागज के तल के नीचे $ \mathrm{H}$ ले जाने के बाद बचे हुए ग्रुपों का क्रम घड़ी के विपरीत दिशा में है जबकि घड़ी के चारों ओर घूमते हुए होना चाहिए।
(c): विकल्प (c) में ग्रुप/परमाणु की अंतरिक्ष व्यवस्था संरचना ‘A’ में विभिन्न है क्योंकि कागज के तल के नीचे $ \mathrm{H}$ ले जाने के बाद बचे हुए ग्रुपों का क्रम घड़ी के विपरीत दिशा में है जबकि घड़ी के चारों ओर घूमते हुए होना चाहिए।
(d): विकल्प (d) में ग्रुप/परमाणु की अंतरिक्ष व्यवस्था संरचना ‘A’ में विभिन्न है क्योंकि कागज के तल के नीचे $ \mathrm{H}$ ले जाने के बाद बचे हुए ग्रुपों का क्रम घड़ी के विपरीत दिशा में है जबकि घड़ी के चारों ओर घूमते हुए होना चाहिए।
18. विद्युत अपसारक इलेक्ट्रॉन खोजने वाले अणु होते हैं। निम्नलिखित में से कौन सा समूह केवल विद्युत अपसारक वाला है?
(a) $BF_3, NH_3, H_2 O$
(b) $AlCl_3, SO_3, NO_2^+$
(c) $NO_2^+, CH_3^+, CH_3-\stackrel{+}{C}=O$
(d) $C_2 H_5^-, \dot{C}_2 H_5, C_2 H_5^+$
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उत्तर: (b, c)
स्पष्टीकरण:
सभी $AlCl_{3}, SO_{3}$ (लेविस अम्ल), $NO_{2}^{+}, CH_{3}^{+}, CH_{3}-\stackrel{+}{C}=O$ इलेक्ट्रॉन अभाव वाले अणु हैं। इसलिए, ये विद्युत अपसारक हैं।
अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:
(a) $BF_3, NH_3, H_2O$
$NH_3$ (एमोनिया) और $H_2O$ (पानी) विद्युत अपसारक नहीं हैं। वे न्यूक्लिओफाइल हैं क्योंकि उनके इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं और इलेक्ट्रॉन दान कर सकते हैं।
(d) $C_2H_5^-, \dot{C}_2H_5, C_2H_5^+$
$C_2H_5^-$ (एथिल एनियन) एक विद्युत अपसारक नहीं है; वह एक न्यूक्लिओफाइल है क्योंकि इसमें एक अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन होता है।
$\dot{C}_2H_5$ (एथिल रेडिकल) एक सामान्य विद्युत अपसारक नहीं है; यह एक उदासीन अणु है जिसमें एक असुमान इलेक्ट्रॉन होता है और इसके रेडिकल के रूप में कार्य कर सकता है।
नोट : प्रश्न 19 और 20 के उत्तर देने के लिए निम्नलिखित चार यौगिकों को ध्यान में रखें।
I. $ \quad \mathrm{CH}_3-\mathrm{CH}_2-\mathrm{CH}_2-\mathrm{CH}_2-\stackrel{O}{\stackrel{||}{\mathrm{C}}}-\mathrm{H}$
II. $ \quad \mathrm{CH}_3-\mathrm{CH}_2-\mathrm{CH}_2-\stackrel{O}{\stackrel{||}{\mathrm{C}}}-\mathrm{CH}_3$
III. $ \quad\mathrm{CH}_3-\mathrm{CH}_2-\underset {O}{\underset {||}{\mathrm{C}}}-\mathrm{CH}_2-\mathrm{CH}_3 $
IV. $ \quad \mathrm{CH}_3-\underset{CH_3}{\underset {|}{\mathrm{ C}}H}-\mathrm{CH}_2-\underset {O}{\underset {||}{\mathrm{C}}}-\mathrm{H} $
19. निम्नलिखित में से कौन से युग्म स्थान समावयवी हैं?
(a) I और II
(b) II और III
(c) II और IV
(d) III और IV
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उत्तर: (b)
स्पष्टीकरण:
जब दो या अधिक यौगिकों में समान अणुक ढांचा होता है लेकिन विस्थापित परमाणु या कार्य करणीय समूह के स्थान में अंतर होता है, तो वे स्थान समावयवी कहलाते हैं।
$ \quad \mathrm{CH}_3-\mathrm{CH}_2-\mathrm{CH}_2-\stackrel{O}{\stackrel{||}{\mathrm{C}}}-\mathrm{CH}_3$ $ ~ ~ and$ $ \quad\mathrm{CH}_3-\mathrm{CH}_2-\underset {O}{\underset {||}{\mathrm{C}}}-\mathrm{CH}_2-\mathrm{CH}_3 $
यहाँ, $ \quad \underset {O}{\underset{||}C} $ के स्थान में विविधता होती है। इसलिए, II और III स्थानीय आइसोमर हैं।
अब, गलत विकल्पों को ध्यान में रखें:
(a) I और II: ये यौगिक अपने कार्बन सीधे पर स्थानीय प्रतिस्थापक परमाणु या कार्य करणीय समूह के स्थान में अंतर नहीं रखते हैं। वे एक ही समूह के एक ही स्थान पर होते हैं।
(c) II और IV: ये यौगिक अपने कार्बन सीधे पर स्थानीय प्रतिस्थापक परमाणु या कार्य करणीय समूह के स्थान में अंतर नहीं रखते हैं। वे एक ही समूह के एक ही स्थान पर होते हैं।
(d) III और IV: ये यौगिक अपने कार्बन सीधे पर स्थानीय प्रतिस्थापक परमाणु या कार्य करणीय समूह के स्थान में अंतर नहीं रखते हैं। वे एक ही समूह के एक ही स्थान पर होते हैं।
20. निम्नलिखित में से कौन से युग्म कार्य करणीय समूह आइसोमर नहीं हैं?
(a) II और III
(b) II और IV
(c) I और IV
(d) I और II
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उत्तर: (a, c)
स्पष्टीकरण:
दो या अधिक यौगिक जो एक ही अणुसूत्र के साथ हों लेकिन अलग-अलग कार्य करणीय समूह के हों, कार्य करणीय आइसोमर कहलाते हैं।
I. एल्डिहाइड
II. केटोन
III. केटोन
IV. एल्डिहाइड
यहाँ, II और III; I और IV कार्य करणीय समूह आइसोमर नहीं हैं। इसलिए, विकल्प (a) और (c) सही हैं।
अब, गलत विकल्पों को ध्यान में रखें:
(b) गलत है क्योंकि II और IV कार्य करणीय समूह आइसोमर हैं। II एक केटोन है और IV एक एल्डिहाइड है, और वे एक ही अणुसूत्र के साथ होते हैं लेकिन अलग-अलग कार्य करणीय समूह के होते हैं।
(d) गलत है क्योंकि I और II कार्य करणीय समूह आइसोमर हैं। I एक एल्डिहाइड है और II एक केटोन है, और वे एक ही अणुसूत्र के साथ होते हैं लेकिन अलग-अलग कार्य करणीय समूह के होते हैं।
21. न्यूक्लिओफाइल एक ऐसा विशिष्ट अवयव होता है जो
(a) इलेक्ट्रॉन युग्म दान करे
(b) धनात्मक आवेश रखे
(c) ऋणात्मक आवेश रखे
(d) इलेक्ट्रॉन अभाव वाला अवयव हो
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उत्तर: (a, c)
स्पष्टीकरण:
न्यूक्लिओफाइल (नाभिक-प्रेमी) एक रासायनिक अवयव होता है जो एक इलेक्ट्रॉन-प्रेमी (इलेक्ट्रॉन लेने वाला) के साथ एक इलेक्ट्रॉन युग्म दान करता है। इसलिए, एक न्यूक्लिओफाइल या तो एक ऋणात्मक आवेश रखे या एक इलेक्ट्रॉन युग्म दान करे। इसलिए, विकल्प (a) और (c) सही हैं।
अब, गलत विकल्पों के बारे में सोचें:
(b) गलत है क्योंकि एक न्यूक्लिओफाइल की विशेषता इलेक्ट्रॉन दान करने की क्षमता होती है, और धनावेश इलेक्ट्रॉन की कमी को दर्शाता है, जिसके कारण इसे एक इलेक्ट्रॉन अभिकर्मी (electrophile) बजाय न्यूक्लिओफाइल होता है।
(d) गलत है क्योंकि इलेक्ट्रॉन अभाव वाला अणु एक इलेक्ट्रॉन अभिकर्मी होता है, जो इलेक्ट्रॉन की तलाश में होता है, जबकि न्यूक्लिओफाइल इलेक्ट्रॉन दान करता है।
22. हाइपरकंजुगेशन में इलेक्ट्रॉन के विस्थापन के बारे में है
(a) एक अल्किल समूह के कार्बन-हाइड्रोजन $\sigma$ बंध के इलेक्ट्रॉन जो असंतृप्त तंत्र के परमाणु के सीधे जुड़े होते हैं।
(b) एक अल्किल समूह के कार्बन-हाइड्रोजन $\sigma$ बंध के इलेक्ट्रॉन जो धनावेशित कार्बन परमाणु के सीधे जुड़े होते हैं।
(c) कार्बन-कार्बन बंध के $\pi$-इलेक्ट्रॉन
(d) इलेक्ट्रॉन के अकेले युग्म
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उत्तर: (a, b)
स्पष्टीकरण:
हाइपरकंजुगेशन एक सिग्मा इलेक्ट्रॉन के विस्थापन के रूप में जाना जाता है, जिसे सिग्मा-पाई कंजुगेशन के रूप में भी कहा जाता है। द्वि-बंध, त्रि-बंध या धनावेशित कार्बन (कार्बनियम आयन) या अयुग्मित इलेक्ट्रॉन (मुक्त रेडिकल) के संबंध में $\alpha-\mathrm{H}$ की उपस्थिति हाइपरकंजुगेशन की शर्त होती है।
(I) $ CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-\stackrel{\stackrel{\large \text{O}}{\text{||}}}{C}- H $
(II) $ CH_3-CH_2-CH_2-\stackrel{\stackrel{\large \text{O}}{\text{||}}}{C}- CH_3 $
(III) $ CH_3-CH_2-\underset{\underset{\large \text{O}}{\text{||}}}{C}- CH_2-CH_3 $
(IV) $ CH_3-\underset{\underset{\large CH_3}{|\quad}}{CH}- CH_2-\underset{\underset{\large \text{O}}{\text{||}}}{C}-H $
अब, गलत विकल्पों के बारे में सोचें:
(c) कार्बन-कार्बन बंध के $\pi$-इलेक्ट्रॉन: यह विकल्प गलत है क्योंकि हाइपरकंजुगेशन में विशेष रूप से सिग्मा $(\sigma)$ इलेक्ट्रॉन के विस्थापन की बात होती है, न कि $\pi$ $(\pi)$ इलेक्ट्रॉन। $\pi$-इलेक्ट्रॉन के विस्थापन एक अलग घटना है जिसे अनुनाद के रूप में जाना जाता है।
(d) इलेक्ट्रॉन के अकेले युग्म: यह विकल्प गलत है क्योंकि हाइपरकंजुगेशन में C-H बंध के सिग्मा $(\sigma)$ इलेक्ट्रॉन के विस्थापन की बात होती है, न कि इलेक्ट्रॉन के अकेले युग्म। इलेक्ट्रॉन के अकेले युग्म के विस्थापन अनुनाद या अन्य प्रकार के कंजुगेशन से संबंधित होता है, न कि हाइपरकंजुगेशन।
छोटे उत्तर प्रकार के प्रश्न
दिशा (प्रश्न संख्या 23 से 26) संरचना I से VII को ध्यान में रखें।
(I) $ {CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-OH} $
(II) ${CH_3-CH_2-\underset{\underset{\large OH}{| \quad }}{CH}-CH_3 }$
(III) $ {CH_3-\underset{\underset{\large OH}{| \quad}}{\stackrel{\stackrel{\large CH_3}{| \quad \ }}{C \ \ \ \ }}-CH_3 }$
(IV) ${ CH_3-\underset{\unders
(V) ${ CH_3-CH_2-O-CH_2-CH_3 }$
(VI) ${ CH_3-O-CH_2-CH_2-CH_3 }$
(VII) $ {CH_3-O-\underset{\underset{\large CH_3}{| \quad \ \ }}{CH}-CH_3} $
23. उपरोक्त कौन से यौगिक मेटामर युग्म बनाते हैं?
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उत्तर:
मेटामरिज्म अणु के कार्य करने वाले समूह के दोनों तरफ अलग-अलग ऐल्किल शृंखला के कारण होता है। दिए गए संरचना $ \mathrm{V}$ और $ \mathrm{VI}$ या $ \mathrm{VI}$ और $ \mathrm{VII}$ मेटामर युग्म बनाते हैं क्योंकि वे कार्य करने वाले समूह, अर्थात O-परमाणु के दोनों तरफ कार्बन परमाणुओं में अंतर होता है।
24. कौन से यौगिकों के युग्म कार्य करने वाले समूह आइसोमर हैं?
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उत्तर:
दो या अधिक यौगिक जो समान अणुसूत्र के साथ अलग-अलग कार्य करने वाले समूह के रूप में होते हैं, कार्य करने वाले समूह आइसोमर कहलाते हैं।
दिए गए संरचना I, II, III, IV कार्य करने वाले समूह के रूप में एल्कोहल को दर्शाते हैं, जबकि V, VI, VII ईथर हैं।
इसलिए, I और V, I और VI, I और VII, II और V, II और VI, II और VII, III और V, III और VI, III और VII, IV और $ \mathrm{V}, \mathrm{IV}$ और $ \mathrm{VI}, \mathrm{IV}$ और $ \mathrm{VII}$ सभी कार्य करने वाले समूह आइसोमर हैं।
25. कौन से यौगिकों के युग्म स्थान आइसोमरिज्म को दर्शाते हैं?
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उत्तर:
जब दो या अधिक यौगिकों में उपस्थित विस्थापित परमाणु या कार्य करने वाले समूह के स्थान में अंतर होता है, तो वे स्थान आइसोमर कहलाते हैं। दिए गए संरचना में, I और II; III और IV, तथा $ \mathrm{VI}$ और $ \mathrm{VII}$ स्थान आइसोमर हैं।
(I) $ \quad \underset{\text{1-ब्यूटनॉल}}{CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-OH} $
(II) $ \quad \underset{\text{2-ब्यूटनॉल}}{CH_3-CH_2-\underset{\underset{\large OH}{|\quad}}{CH}-CH_3} $
(III) $ \quad \underset{\text{2-मेथिल प्रोपेनॉल-2}}{CH_3-\underset{\underset{\large CH_3 }{|\quad}}{\stackrel{\stackrel{ \ \ \ \ \large \ \ CH_3}{|}}{C}\ \ \ }-CH_3} $
(IV) $ \quad \underset{2-मेथिल ~ प्रोपेनॉल-1}{CH_3-\underset{\underset{\large OH}{|\quad}}{CH}-CH_2-CH_3} $
(VI) $ \quad CH_{3}-O\underset{\text { मेथॉक्सी ~प्रोपेन }}{-CH_{2}-CH_{2}-CH_{3}}$
(VII) $ \quad \underset{\substack{\text{मेथॉक्सी आइसोप्रोपेन } \\ \text{या मेथॉक्सी 1-मेथिल एथेन }}}{CH_3-O-\underset{\underset{\large CH_3}{| \quad}}{CH}-CH_3} $
26. अभिकर्मक यौगिक में हैलोजन की उपस्थिति की पहचान करने के लिए $AgNO_{3}$ विलयन के साथ चेन आइसोमर दर्शाने वाले यौगिक के युग्म की पहचान करें।
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उत्तर:
जब दो या अधिक यौगिकों के समान अणुसूत्र होते हैं लेकिन अलग-अलग कार्बन शृंखला होती है, तो इन्हें चेन आइसोमर कहा जाता है। निम्नलिखित संरचना में
27. एक आगन यौगिक में हैलोजन की उपस्थिति की पहचान करने के लिए $AgNO_{3}$ विलयन के साथ नैत्रिक अम्ल (Lassaigne’s test) के नमूने को तनु $HNO_{3}$ से अम्लीकृत किया जाता है। यदि एक छात्र तनु $H_{2} SO_{4}$ के स्थान पर तनु $HNO_{3}$ के स्थान पर नमूना अम्लीकृत करे तो क्या होगा?
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उत्तर:
हैलोजन की उपस्थिति की पहचान करने के लिए $AgNO_{3}$ के साथ एक आगन यौगिक में तनु $H_{2} SO_{4}$ के अधिक डालने पर $Ag_{2} SO_{4}$ के सफेद अवक्षेप का निर्माण होता है। यह अवक्षेप क्लोरीन के परीक्षण के लिए बाधा डालेगा और यह $Ag_{2} SO_{4}$ क्लोरीन के सफेद अवक्षेप $AgCl$ के रूप में गलत रूप से पहचाना जा सकता है। इसलिए, तनु $HNO_{3}$ के बजाय तनु $H_{2} SO_{4}$ का उपयोग किया जाता है।
28. $H_{2} C=C=CH_{2}$ में प्रत्येक कार्बन की हाइब्रिडाइजेशन क्या है?
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उत्तर:
दिए गए संरचना सभीने (allene) $\left(C_{3} H_{4}\right)$ की है।
$ H_{2} \stackrel{1}{C}=\stackrel{2}{C}=\stackrel{3}{C} H_{2} $
सभीने में, कार्बन परमाणु 1 और 3 $s p^{2}$-हाइब्रिडाइज़्ड होते हैं क्योंकि उनमें से प्रत्येक एक डबल बॉन्ड के द्वारा जुड़े होते हैं। और, कार्बन परमाणु 2 $sp$-हाइब्रिडाइज़्ड होता है क्योंकि इसके दोनों तरफ डबल बॉन्ड होते हैं। अतः, सभीने में दोनों $\pi$-बॉन्ड एक दूसरे के लंब रेखा में होते हैं, जैसा कि नीचे दिखाया गया है।
$H_{a}$ और $H_{b}$ कागज के तल में होते हैं जबकि $H_{c}$ और $H_{d}$ कागज के तल के लंब तल में होते हैं। अतः, सभीने अणु के समग्र रूप से अ-समतलीय होता है।
29. समझाइए कि कार्बन परमाणु की विद्युत ऋणात्मकता एक आगं यौगिक में उनके हाइब्रिडाइज़ेशन के अवस्था से कैसे संबंधित होती है?
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उत्तर:
कार्बन परमाणु की विद्युत ऋणात्मकता, कार्बन परमाणु के हाइब्रिडाइज़ेशन से भी निर्भर करती है। क्योंकि s-इलेक्ट्रॉन नाभिक द्वारा अधिक तीव्रता से आकर्षित होते हैं, इसलिए विद्युत ऋणात्मकता बढ़ती जाती है जैसे हाइब्रिड ऑर्बिटल में s-भाग की मात्रा बढ़ती जाए, अर्थात क्रम में: $s p^3<s p^2<s p$।
इसलिए, $sp$-हाइब्रिडाइज़्ड कार्बन सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक कार्बन होता है।
30. निम्नलिखित संरचना में कार्बन-मैग्नीशियम बॉन्ड के ध्रुवीकरण को दिखाइए।
$ \begin{array}{llllll} CH_{3}-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Mg-X \end{array} $
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उत्तर:
कार्बन (2.5) मैग्नीशियम (1.2) की तुलना में अधिक विद्युत ऋणात्मक होता है और इसलिए Mg आंशिक धनावेश ले लेता है जबकि C आंशिक ऋणावेश ले लेता है क्योंकि बंधन युक्त इलेक्ट्रॉन इसकी ओर आकर्षित होते हैं।
$ \begin{array}{llllll} CH_{3}-CH_{2}-CH_{2}-\stackrel{-\delta}{CH_{2}}- \stackrel{+\delta}{Mg}-X \end{array} $
31. एक ही अणु सूत्र के साथ लेकिन अपनी संरचना में अलग होने वाले यौगिकों को संरचनात्मक समावयवी कहा जाता है। निम्नलिखित द्वारा कौन सा संरचनात्मक समावयवी दिखाया गया है
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Answer:
वे दो आइसोमर जो कार्बन ढांचे पर कार्यकारी समूह के स्थान के अंतर के कारण भिन्न होते हैं, स्थान आइसोमर कहलाते हैं और इस घटना को स्थान आइसोमरी कहते हैं।
इसलिए, (A) और (B) को स्थान आइसोमर के रूप में देखा जा सकता है और इन्हें मेटामर नहीं माना जा सकता है क्योंकि मेटामर वे आइसोमर होते हैं जो कार्यकारी समूह के एक तरफ और दूसरी तरफ अलग-अलग कार्बन परमाणुओं की संख्या रखते हैं। यहां, सल्फर परमाणु (कार्यकारी समूह) के एक तरफ और दूसरी तरफ कार्बन परमाणुओं की संख्या समान है, अर्थात 1 और 3 है।
(A)
(B)
32. निम्नलिखित में से कौन सी चैन दिए गए यौगिक के नामकरण के लिए IUPAC प्रणाली के अनुसार सही है?
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Answer:
दिए गए यौगिकों में से, IUPAC के अनुसार अधिकतम कार्यकारी समूह वाली सबसे लंबी कार्बन श्रृंखला को चुना जाता है।
इसलिए, चार कार्बन परमाणु वाली कार्बन श्रृंखला जो दोनों कार्यकारी समूहों को शामिल करती है, को चुना जाएगा। जबकि अन्य तीन $ \mathrm{C}$-श्रृंखलाएँ गलत हैं क्योंकि उनमें से कोई भी दोनों कार्यकारी समूहों को शामिल नहीं करती है।
33. DNA और RNA में नाइट्रोजन परमाणु वलय प्रणाली में उपस्थित होता है। क्या क्जेल्डहल विधि इनमें उपस्थित नाइट्रोजन के अनुमान के लिए उपयोग की जा सकती है? कारण दीजिए।
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उत्तर:
क्जेल्डहल विधि एक व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली विधि है जो अनुगमनीय यौगिकों में नाइट्रोजन सामग्री के निर्धारण के लिए उपयोग की जाती है। इसमें नमूने में नाइट्रोजन को अमोनियम सल्फेट में परिवर्तित किया जाता है, जिसे बाद में मापा जा सकता है।
DNA और RNA में नाइट्रोजन मुख्य रूप से हेटरोसाइक्लिक वलय के रूप में पाया जाता है। इन वलयों में नाइट्रोजन परमाणु अपने संरचना के हिस्से के रूप में उपस्थित होते हैं, जो न्यूक्लियोटाइड के समग्र अणुक ढांचे का योगदान देते हैं।
क्जेल्डहल विधि उन नाइट्रोजन के अनुमान के लिए डिज़ाइन की गई है जिन्हें अमोनियम आयन ( $ \mathrm{NH}_{4}^+$ ) में परिवर्तित किया जा सकता है। हालांकि, DNA और RNA के हेटरोसाइक्लिक वलय में उपस्थित नाइट्रोजन अमोनियम आयन में परिवर्तित करने के लिए आसान रूप में उपलब्ध नहीं होता है।
नहीं, क्जेल्डहल विधि DNA और RNA में उपस्थित नाइट्रोजन के अनुमान के लिए उपयोग नहीं की जा सकती क्योंकि नाइट्रोजन परमाणु हेटरोसाइक्लिक वलय के हिस्से के रूप में होते हैं और अमोनियम आयन में परिवर्तित नहीं किए जा सकते।
34. यदि एक तरल यौगिक अपने क्वथनांक पर अपघटित हो जाता है, तो आप इसके शुद्धीकरण के लिए कौन सी विधि (एस) चुन सकते हैं। यह ज्ञात है कि यह यौगिक कम दबाव पर स्थायी होता है, भाप वाल्व वाला होता है और पानी में अघुलनशील होता है।
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उत्तर:
यदि एक यौगिक अपने क्वथनांक पर अपघटित हो जाता है लेकिन भाप वाल्व होता है, पानी में अघुलनशील होता है और कम दबाव पर स्थायी होता है, तो इसके शुद्धीकरण के लिए भाप अलग करने की विधि का उपयोग किया जा सकता है। यह तकनीक वे पदार्थों के अलग करने के लिए उपयोग की जाती है जो भाप वाल्व होते हैं और पानी में अघुलनशील होते हैं।
नोट : प्रश्न 35 से 38 के उत्तर नीचे दिए गए जानकारी के आधार पर दीजिए:
“कार्बोकेशन की स्थायित्व धनात्मक आवेशित परमाणु के पास उपस्थित विद्युत धनात्मक प्रेरण इंडक्टिव प्रभाव, पड़ोसी समूहों के अतिसंयोजन और अनुनाद के भाग लेने पर निर्भर करता है।”
35. ${\mathrm{CH_3-\underset{\bullet\bullet}{\overset{\bullet\bullet}{O}}-\stackrel{+ \ \ \ }{CH}_2}}$ के संभावित अनुनाद संरचनाओं को बनाइए।
और बताओ कि कौन सा संरचना अधिक स्थायी है। अपने उत्तर के लिए कारण दीजिए।
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उत्तर:
दिए गए कार्बोकेशन में दो संरचनाएं हैं।
संरचना (II) अधिक स्थायी है क्योंकि दोनों कार्बन परमाणु और ऑक्सीजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉन के अष्टक है।
36. निम्नलिखित आयनों में से कौन सा आयन अधिक स्थायी है? अपने उत्तर के लिए अनुनाद का उपयोग करें।
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उत्तर:
कार्बोकेशन (A) कार्बोकेशन (B) की तुलना में अधिक स्थायी है। कार्बोकेशन (A) अधिक समतल होता है और अतः अनुनाद द्वारा स्थायी होता है जबकि कार्बोकेशन (B) असमतल होता है और अतः अनुनाद नहीं होता। इसके अतिरिक्त, वलय के अंदर द्विबंध वलय के बाहर द्विबंध की तुलना में अधिक स्थायी होता है।
37. त्रिफेनिलमेथिल केशन की संरचना नीचे दी गई है। यह बहुत स्थायी है और इसके कुछ लवण कई महीनों तक संग्रहित रखे जा सकते हैं। इस केशन की उच्च स्थायित्व के कारण को समझाइए।
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उत्तर:
त्रिफेनिलमेथिल केशन बहुत स्थायी पाया जाता है क्योंकि इस मेथिल कार्बन पर धनावेश तीन फेनिल वलयों में वितरित हो जाता है। प्रत्येक फेनिल वलय में धनावेश दो ओर्थो स्थिति और पेरा स्थिति पर विकसित होता है, अर्थात तीन अनुनादी संरचनाएं। त्रिफेनिलमेथिल केशन द्वारा दी गई कुल अनुनादी संरचनाएं नौ हैं। अतः यह बहुत स्थायी है। ये संरचनाएं नीचे दिखाई दे सकती हैं।
38. 2-मेथिल ब्यूटेन से प्राप्त कर्बोकेशन विभिन्न संरचनाओं को लिखें। इन कर्बोकेशन को अस्थिरता के बढ़ते क्रम में व्यवस्थित करें।
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उत्तर:
2-मेथिल ब्यूटेन में चार अलग-अलग समतुल्य $ \mathrm{H}$-अणु होते हैं।
$ CH_3-\underset{\underset{\large CH_3}{| \quad}}{CH}- CH_2-CH_3 $
चार संभावित कर्बोकेशन हैं।
कर्बोकेशन की स्थिरता क्रम $3^{\circ}>2^{\circ}>1^{\circ}$ में घटती है। इसलिए, III $\left(3^{\circ}\right.$ कर्बोकेशन $)$ सबसे स्थिर है जो II $\left(2^{\circ}\right.$ कर्बोकेशन के बाद है। I और IV (दोनों $1^{\circ}$ कर्बोकेशन) में I में $\beta$-कार्बन पर $CH_{3}$ समूह है जबकि II में $\alpha$-कार्बन पर $CH_{3}$ समूह है।
क्योंकि $H$-प्रभाव दूरी के साथ कम होता है, इसलिए IV, I की तुलना में अधिक स्थिर है। इसलिए, इन चार कर्बोकेशन की स्थिरता क्रम इस प्रकार है।
$ \mathrm{I}<\mathrm{IV}<\mathrm{II}<\mathrm{III} $
39. तीन छात्र, मनीष, रामेश और राजनी अपने शिक्षक द्वारा दिए गए एक आवर्त यौगिक में अतिरिक्त तत्वों की पहचान कर रहे थे। वे अपने अलग-अलग तरीके से यौगिक के सोडियम धातु के साथ गलन करके लैसैन निकाल (L.E.) बनाये। फिर वे लैसैन निकाल के एक हिस्से में ठोस $ \mathrm{FeSO}_{4}$ और तनु सल्फ्यूरिक अम्ल मिलाये। मनीष और राजनी के पास प्रूसियन ब्लू रंग आये लेकिन रामेश के पास लाल रंग आया।
रामेश ने इस परीक्षण को फिर से लैसैन निकाल के साथ दोहराया, लेकिन फिर भी केवल लाल रंग आया। वे आश्चर्यचकित रहे और अपने शिक्षक के पास गए और अपने प्रेक्षण के बारे में बताए। शिक्षक ने उन्हें इस प्रेक्षण के कारण के बारे में सोचने के लिए कहा। आप इस प्रेक्षण के कारण के बारे में उन्हें सहायता कर सकते हैं। इसके अलावा, विभिन्न रंगों के यौगिकों के निर्माण के लिए रासायनिक समीकरण लिखें।
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उत्तर:
यदि एक आवृत्ति यौगिक में $ \mathrm{N}$ और $ \mathrm{S}$ दोनों हो, तो गलन के दौरान यह एक नैत्रिक नाइट्राइड $(\mathrm{NaCN})$ और नैत्रिक सल्फाइड $\left(\mathrm{Na}_{2} \mathrm{~S}\right)$ के मिश्रण या थायोसाइनेट नैत्रिक $(NaSCN)$ के रूप में बन सकता है, जो उपयोग किए गए Na धातु की मात्रा पर निर्भर करता है।
यदि कम नैत्रिक धातु का उपयोग किया जाता है, तो केवल $NaSCN$ प्राप्त होता है।
इसके परिणामस्वरूप, $ \mathrm{Fe}^{3+}$ आयनों (जो लैसैग्ने निकास के तैयार करते समय $ \mathrm{Fe}^{2+}$ आयनों के ऑक्सीकरण से उत्पन्न होते हैं) के साथ अभिक्रिया करके लाल रंग देता है, क्योंकि फेरिक थायोसाइनेट के निर्माण के कारण।
$ Fe^{2+} \xrightarrow{\text{वायुयोग्य ऑक्सीकरण}} Fe^{3+} $
$ Fe^{3+}+3NaSCN \longrightarrow \underset{\substack{\text{फेरिक थायोसाइनेट}\\ \text{(लाल)}}}{Fe(SCN)_3}+3Na^{+} $
यदि नैत्रिक धातु की अधिक मात्रा का उपयोग किया जाता है, तो पहले बने नैत्रिक थायोसाइनेट के विघटन के निम्नलिखित रूप में होता है:
$ \underset{थायोसाइनेट}{\underset{नैत्रिक}{NaSCN}} +2Na \xrightarrow{\triangle} \underset{नाइट्राइड}{\underset{नैत्रिक}{NaCN}} + \underset{सल्फाइड}{\underset{नैत्रिक}{Na_2 S}} $
बने नैत्रिक नाइट्राइड फिर $ \mathrm{FeSO}_4$ के साथ अभिक्रिया करते हैं, जिससे अंततः फेरिक फेरो साइनेट के निर्माण के कारण प्रूसियन ब्लू रंग उत्पन्न होता है।
$ 2 \mathrm{NaCN}+\mathrm{FeSO}_4 \rightarrow \mathrm{Na}_2 \mathrm{SO}_4+\mathrm{Fe}(\mathrm{CN})_2 $
$ \mathrm{Fe}(\mathrm{CN})_2+4 \mathrm{NaCN} \rightarrow \underset{{ नैत्रिक ~हेक्सासाइनेट फेरेट (II) }}{\mathrm{Na}_4\left[\mathrm{Fe}(\mathrm{CN})_6\right] } $
$ 3 {Na}_4[{Fe}({CN})_6]+4 {Fe}^{3+} \rightarrow \underset{लोहा (III) हेक्सासाइनेट फेरेट (II) (प्रूसियन ब्लू)}{{Fe}_4[{}{Fe}({CN})_6]_3} +12 {Na}^{+} $
उपरोक्त चर्चा से स्पष्ट है कि मनीष और राजनी ने अधिक नैत्रिक धातु का उपयोग किया और इसलिए लैसैग्ने निकास में NaCN का निर्माण हुआ जो फेरिक फेरो साइनेट के निर्माण के कारण प्रूसियन ब्लू रंग देता है। जबकि रामेश ने कम नैत्रिक धातु का उपयोग किया और इसलिए लैसैग्ने निकास में NaSCN का निर्माण हुआ जो फेरिक थायोसाइनेट के निर्माण के कारण लाल रंग देता है।
40. निम्नलिखित रेखा सूत्र वाले यौगिकों के नाम बताइए।
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Answer:
3-एथिल-4-मेथिलहेप्टन-5-ईन-2-ओन।
(सबसे लंबे संभव श्रृंखला के कार्बन परमाणुओं की संख्या इस तरह से निर्धारित की जाती है कि कार्बोक्सिल समूह, $>\mathrm{C}=\mathrm{O}$, को सबसे कम संख्या मिले)
3-नाइट्रोसाइक्लोहेक्स-1-ईन।
(एक वलय के कार्बन परमाणुओं की संख्या इस तरह से निर्धारित की जाती है कि द्विबंध को सबसे कम संख्या मिले और उसके बाद $-\mathrm{NO}_{2}$ समूह को)
41. निम्नलिखित यौगिकों के संरचनात्मक सूत्र लिखिए
(a) 1-ब्रोमोहेप्टेन
(b) 5-ब्रोमोहेप्टेनोइक अम्ल
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Answer:
(a) $\stackrel{7}{C} H_{3}-\stackrel{6}{C} H_{2}-\stackrel{5}{C} H_{2}-\stackrel{4}{C} H_{2}-\stackrel{3}{C} H_{2}-\stackrel{2}{C} H_{2}-\stackrel{1}{C} H_{2}-Br$
1-ब्रोमोहेप्टेन
42. निम्नलिखित यौगिकों के रेजोनेंस संरचनाएं बनाइए।
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Answer:
43. निम्नलिखित आयनों के सेट में सबसे स्थायी विशिष्टता की पहचान करें और कारण दें:
(a) $\stackrel{+ \quad}{CH_3}, \stackrel{+ \quad}{CH_2} Br, \stackrel{+ \quad \quad}{CH Br_2}, \stackrel{+ \quad \ \ }{CBr_3}$
(b) $\stackrel{\ominus \quad}{CH_3}, \stackrel{\ominus \quad}{CH_2} Cl, \stackrel{\ominus \quad \quad}{CHCl_2}, \stackrel{\ominus \quad}{CCl_3}$
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उत्तर:
(a) $\stackrel{+}{\mathrm{C}} \mathrm{H}_{3}$ सबसे स्थायी अभिकर्मक है क्योंकि हाइड्रोजन के स्थान पर ब्रोमीन के लगाने से कार्बन पर धनात्मक चार्ज ( $-I$-प्रभाव) बढ़ जाता है और अभिकर्मक के अस्थायी हो जाने के कारण, ब्रोमीन परमाणुओं की संख्या अधिक होने पर अभिकर्मक कम स्थायी होता है।
(b) $\stackrel{\ominus}{C}-Cl_{3}$ सबसे स्थायी है क्योंकि क्लोरीन की विद्युतऋणात्मकता हाइड्रोजन से अधिक है। हाइड्रोजन के स्थान पर क्लोरीन के लगाने से कार्बन पर ऋणात्मक चार्ज कम हो जाता है और अभिकर्मक स्थायी हो जाता है।
44. अनुप्रस्थ प्रभाव और अनुवादी प्रभाव के तीन अंतर बताइए।
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उत्तर:
अनुप्रस्थ प्रभाव और अनुवादी प्रभाव के अंतर निम्नलिखित हैं:
| अनुप्रस्थ प्रभाव | अनुवादी प्रभाव |
|---|---|
| अनुप्रस्थ प्रभाव में $\sigma$-इलेक्ट्रॉनों का विस्थापन होता है और यह केवल संतृप्त यौगिकों में होता है। |
यह $\pi$-इलेक्ट्रॉन या इलेक्ट्रॉन के एकल युग्म के विस्थापन के साथ होता है और यह केवल असंतृप्त और संयोजी यौगिकों में होता है। |
| अनुप्रस्थ प्रभाव में इलेक्ट्रॉन के थोड़े से विस्थापन होता है इसलिए केवल आंशिक धनात्मक और ऋणात्मक चार्ज उत्पन्न होते हैं। |
अनुवादी प्रभाव में इलेक्ट्रॉन के पूर्ण विस्थापन होता है इसलिए पूर्ण धनात्मक और ऋणात्मक चार्ज उत्पन्न होते हैं। |
45. निम्नलिखित में से कौन-सा यौगिक अनुवादी मिश्रण के रूप में नहीं मौजूद रह सकता? अपने उत्तर के लिए कारण दीजिए।
(a) $ \mathrm{CH}_{3} \mathrm{OH}$
(b) $ \mathrm{R}-\mathrm{CONH}_{2}$
(c) $CH_{3} CH=CHCH_{2} NH_{2}$
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उत्तर:
(a) $ \mathrm{CH}_{3} \mathrm{OH} :$ इसमें $\pi$-इलेक्ट्रॉन नहीं होते हैं इसलिए यह अनुवादी मिश्रण के रूप में नहीं मौजूद रह सकता।
(b) $ \mathrm{R}-\mathrm{CONH}_{2} :$ नाइट्रोजन पर $n$-इलेक्ट्रॉन और कार्बोक्सिलिक समूह के $ \mathrm{C}=\mathrm{O}$ बंध पर $\pi$-इलेक्ट्रॉन की उपस्थिति के कारण, ऐमाइड को निम्नलिखित तीन अनुवादी संरचनाओं के अनुवादी मिश्रण के रूप में प्रस्तुत किया जा सकता है।
(c) $CH_{3} CH=CHCH_{2} NH_{2} :$ एन $-अणु के इलेक्ट्रॉन अकुलुप नहीं होते हैं जो द्विबंध के $\pi$-इलेक्ट्रॉन के साथ संयोजन नहीं करते हैं, इसलिए संयोजन असंभव है और इसलिए कोई भी संयोजन एकल होगा।
46. $ \mathrm{SO}_{3}$ क्यों एक इलेक्ट्रॉन अभिकरक कार्य करता है?
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उत्तर:
$SO_{3}$ में सल्फर अणु पर तीन उच्च विद्युत ऋणात्मक ऑक्सीजन अणु जुड़े होते हैं जो सल्फर अणु को इलेक्ट्रॉन अभावी बनाते हैं। इसके अलावा, संयोजन के कारण सल्फर पर धनावेश उत्पन्न हो जाता है। इन दोनों कारकों के कारण $SO_{3}$ एक इलेक्ट्रॉन अभिकरक बन जाता है।
47. प्रोपेनेल के संयोजन संरचनाएं नीचे दी गई हैं। इनमें से कौन सी संयोजन संरचना स्थायी है? अपने उत्तर के लिए कारण दीजिए।
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उत्तर:
एक संयोजन संरचना में अधिक सहसंयोजक बंध होने पर उसकी स्थायित्व अधिक होता है। इसके अलावा, संरचना (II) में आवेश विभाजन होता है और (II) में समापन उत्सर्ग केवल छह इलेक्ट्रॉन होते हैं। इन दोनों कारकों के कारण संरचना (II) कम स्थायी होती है।
अतः स्थायित्व के अनुसार I > II होता है।
48. एक ऐल्कोहल (क्वथनांक $97^{\circ} \mathrm{C}$ ) के त्रुटिपूर्ण रूप से एक हाइड्रोकार्बन (क्वथनांक $68^{\circ} \mathrm{C}$ ) के साथ मिश्रित कर दिया गया। दोनों यौगिकों को अलग करने के लिए उपयुक्त विधि का सुझाव दीजिए। अपने चयन के कारण की व्याख्या कीजिए।
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उत्तर:
दो द्रवों के क्वथनांक में अंतर $20^{\circ} \mathrm{C}$ से अधिक है। इसलिए साधारण क्वथन विधि का उपयोग किया जा सकता है और कम क्वथनांक वाले द्रव के क्वथनांक पर, वाष्प में केवल कम क्वथनांक वाले द्रव के वाष्प ही होते हैं जो उच्च क्वथनांक वाले द्रव के वाष्प के बिना होते हैं और विपरीत। इसलिए, दोनों द्रवों को बिना विघटन के क्वथन के माध्यम से अलग किया जा सकता है।
49. नीचे दिए गए दो संरचनाओं $(A)$ और $(B)$ में से कौन सी संरचना अधिक रेजोनेंस द्वारा स्थायी होती है? समझाइए।
$ \underset{(A)}{CH_3 COOH} \quad $ और $ \quad \underset{(B)}{CH_3 \stackrel{\quad \ \ \ \ \ominus }{COO}}$
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Answer:
$(A)$ और $(B)$ के रेजोनेंस संरचनाएँ निम्नलिखित हैं
संरचना ‘B’ अधिक स्थायी है क्योंकि इसमें आवेश के अलग होने की आवश्यकता नहीं होती।
स्तंभों का मिलान
50. स्तंभ I में यौगिकों के मिश्रण के प्रकार को स्तंभ II में अलग करने/शुद्ध करने की तकनीक के साथ मिलाइए।
| स्तंभ I | स्तंभ II | ||
|---|---|---|---|
| A. | एक द्रव जो अपने क्वथनांक पर अपघटित हो जाता है | 1. | भाप डिस्टिलेशन |
| B. | दो ठोस जो एक विलायक में अलग-अलग विलेयता रखते हैं और जो इस विलायक में घुलने पर अभिक्रिया नहीं करते | 2. | भिन्न डिस्टिलेशन |
| C. | दो द्रव जो एक दूसरे के क्वथनांक के निकट होते हैं | 3. | सरल डिस्टिलेशन |
| D. | दो द्रव जो अपने क्वथनांक में बहुत अधिक अंतर रखते हैं | 4. | निम्न दबाव पर डिस्टिलेशन |
| E. | दो द्रव जो अपने क्वथनांक में बहुत अधिक अंतर रखते हैं | 5. | क्रिस्टलीकरण |
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Answer:
A. $\rightarrow (5)$
B. $\rightarrow (4)$
C. $\rightarrow(1)$
D. $\rightarrow(2)$
E. $\rightarrow (3)$
| स्तंभ I | स्तंभ II | |
|---|---|---|
| A. | दो ठोस जो एक विलायक में अलग-अलग विलेयता रखते हैं और जो इस विलायक में घुलने पर अभिक्रिया नहीं करते | क्रिस्टलीकरण |
| B. | एक द्रव जो अपने क्वथनांक पर अपघटित हो जाता है | निम्न दबाव पर डिस्टिलेशन |
| C. | भाप वाला द्रव | भाप डिस्टिलेशन |
| D. | दो द्रव जो अपने क्वथनांक में बहुत अधिक अंतर रखते हैं | भिन्न डिस्टिलेशन |
| E. | दो द्रव जो अपने क्वथनांक में बहुत अधिक अंतर रखते हैं | सरल डिस्टिलेशन |
51. स्तंभ I में उल्लिखित शब्दों को स्तंभ II में उल्लिखित शब्दों के साथ मिलाएं।
| स्तंभ I | स्तंभ II | ||
|---|---|---|---|
| A. | कार्बोकेशन | 1. | साइक्लोहेक्सेन और 1-हेक्सीन |
| B. | न्यूक्लिओफाइल | 2. | $ \mathrm{C}- \mathrm{H} \sigma$ बंध के इलेक्ट्रॉनों के संयोजन आसन्न धनात्मक तत्व पर खाली p-ऑर्बिटल के साथ |
| C. | हाइपरकंजुगेशन | 3. | $s p^{2}$ हाइब्रिडाइज्ड कार्बन जिसके पास खाली p-ऑर्बिटल है |
| D. | समावयवी | 4. | एथिन |
| E. | sp-हाइब्रिडाइजेशन | 5. | इलेक्ट्रॉन युग्म लेने वाला अणु |
| F. | इलेक्ट्रॉन फाइल | 6. | इलेक्ट्रॉन युग्म देने वाला अणु |
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उत्तर:
A. $\rightarrow(3)$
B. $\rightarrow(6)$
C. $\rightarrow (2)$
D. $\rightarrow(1)$
E. $\rightarrow(4) $
F. $\rightarrow(5)$
| स्तंभ I | स्तंभ II | स्पष्टीकरण | |
|---|---|---|---|
| A. | कार्बोकेशन | $s p^{2}$-हाइब्रिडाइज्ड कार्बन जिसके पास खाली p-ऑर्बिटल है |
$ \mathrm{H}_{3} \mathrm{C}^{+}$ कार्बोकेशन है। इलेक्ट्रॉन के नुकसान के कारण इसके p-ऑर्बिटल खाली हो जाते हैं $(sp^2$-हाइब्रिडाइज्ड कार्बन) |
| B. | न्यूक्लिओफाइल | इलेक्ट्रॉन युग्म देने वाला अणु | नाभिक लोभी अर्थात, नकारात्मक आवेश या इलेक्ट्रॉनों की अधिकता वाला |
| C. | हाइपरकंजुगेशन | $ \mathrm{C}-\mathrm{H} \sigma$ बंध के इलेक्ट्रॉनों के संयोजन आसन्न धनात्मक तत्व पर खाली p-ऑर्बिटल के साथ |
|
| D. | समावयवी | साइक्लोहेक्सेन और 1-हेक्सीन | समान अणुसूत्र लेकिन अलग-अलग संरचना |
| E. | sp-हाइब्रिडाइजेशन | एथिन | $ \mathrm{HC} \equiv \mathrm{CH}$ (sp-हाइब्रिडाइजेशन) |
| F. | इलेक्ट्रॉन फाइल | इलेक्ट्रॉन युग्म लेने वाला अणु | इलेक्ट्रॉन लोभी अर्थात, धनात्मक आवेश या इलेक्ट्रॉनों की कमी वाला |
52. स्तंभ I को स्तंभ II के साथ मिलाएं।
| स्तंभ I | स्तंभ II | ||
|---|---|---|---|
| A. | डुमास विधि | 1. | $ \mathrm{AgNO}_{3}$ |
| B. | क्जेल्डाल की विधि | 2. | सिलिका जेल |
| C. | Carius method | 3. | Nitrogen gel | | D. | Chromatography | 4. | Free radicals | | E. | Homolysis | 5. | Ammonium sulphate |
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Answer:
A. $\rightarrow (3)$
B. $\rightarrow(5)$
C. $\rightarrow (1)$
D. $\rightarrow(2)$
E. $\rightarrow (4)$
| Column I | Column II | Explanation | |
|---|---|---|---|
| A. | Dumas method | Nitrogen gel | Used for $N$ containing compounds |
| B. | Kjeldahl’s method | Ammonium sulphate | Nitrogen converts to ammonium sulphate |
| C. | Carius method | $ \mathrm{AgNO}_{3}$ | Compound is heated in presence of $ \mathrm{AgNO}_{3}$ |
| D. | Chromatography | Silica gel | Adsorbent used is silica gel |
| E. | Homolysis | Free radical | Free radicals are formed by homolytic fission |
53. Column I में दिए गए अंतरारक्षक को Column II में उनकी संभावित संरचना से मिलाएं।
| Column I | Column II | |||
|---|---|---|---|---|
| A. | Free radical | 1. | Trigonal planar | |
| B. | Carbocation | 2. | Pyramidal | |
| C. | Carbanion | 3. | Linear |
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Answer:
A. $\rightarrow (1) $
B. $\rightarrow (1)$
C. $\rightarrow (2)$
| Column I | Column II | Explanation | |
|---|---|---|---|
| A. | Free radical | Trigonal planar | Free radicals are formed by homolytic fission e.g… $\stackrel{\bullet}{\mathrm{C}} \mathrm{H}_{3}$ hybridisation $s p^{2}$ |
| B. | Carbocation | Trigonal planar | Formed by heterolytic fission when carbon is attached to a more electronegative atom e.g., $\stackrel{+}{\mathrm{C}} \mathrm{H}_3$ hybridisation sp² |
| C. | Carbanion | Pyramidal | Formed by heterolytic fission when carbon is attached to more electropositive atom e.g., $ \mathrm{CH}_{3}^{-} $ hybridisation $s p^{3}$ |
54. Column I में दिए गए आयनों को Column II में उनकी प्रकृति से मिलाएं।
| | Column I | |Column II |
| :— | :—: | :— | :— |
| A. | | 1. | स्थायी अवस्था अपचयन के कारण
| B. | $ \mathrm{F}{3}-\mathrm{C}^{\oplus}$ | 2. | अपचयन के प्रभाव के कारण अस्थायी
| C. |
| 3. | हाइपरकंजुगेशन के कारण स्थायी
| D. |$ \mathrm{C}H{3}-\stackrel{ \ \ \oplus \quad}{\mathrm{CH}}-CH_3$ | 4. | द्वितीयक कार्बोकेशन
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उत्तर:
A. $\rightarrow(1,2,4)$
B. $\rightarrow(2)$
C. $\rightarrow(2)$
D. $\rightarrow(3,4)$
अस्थिरता और कारण
नीचे दिए गए प्रश्नों में अस्थिरता (A) के कथन के बाद कारण (R) के कथन दिया गया है। प्रत्येक प्रश्न में दिए गए विकल्पों में से सही विकल्प चुनें।
55. अस्थिरता (A) प्रोपेन-1-ऑल (क्वथनांक $97^{\circ} \mathrm{C}$ ) और प्रोपेनोन (क्वथनांक $56^{\circ} \mathrm{C}$ ) के मिश्रण को अलग करने में सरल वाष्पशोषण विधि की सहायता कर सकती है।
कारण (R) क्वथनांक में $20^{\circ} \mathrm{C}$ से अधिक अंतर वाली द्रव्य विशेष रूप से सरल वाष्पशोषण विधि से अलग की जा सकती है।
(a) दोनों $A$ और $R$ सही हैं और $R$ $A$ की सही व्याख्या है
(b) दोनों $A$ और $R$ सही हैं लेकिन $R$ $A$ की सही व्याख्या नहीं है
(c) दोनों $ \mathrm{A}$ और $ \mathrm{R}$ सही नहीं हैं
(d) $ \mathrm{A}$ सही नहीं है लेकिन $ \mathrm{R}$ सही है
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उत्तर:(a) दोनों $A$ और $R$ सही हैं और $R$ $A$ की सही व्याख्या है
सरल वाष्पशोषण विधि का उपयोग दो द्रव्यों के मिश्रण को अलग करने में किया जा सकता है जो एक दूसरे के साथ अभिक्रिया नहीं करते और उनके क्वथनांक में $20^{\circ} \mathrm{C}$ से अधिक अंतर हो। इसलिए, प्रोपेन-1-ऑल और प्रोपेनोन के मिश्रण को अलग किया जा सकता है।
56. अस्थिरता कथन (A) संकरण मिश्रण की ऊर्जा सभी संकल्पनिक रूपों की ऊर्जा के औसत के बराबर होती है।
कारण (R) संकरण मिश्रण को एकल संरचना द्वारा प्रस्तुत नहीं किया जा सकता।
(a) दोनों $ \mathrm{A}$ और $ \mathrm{R}$ सही हैं और $ \mathrm{R}$, $ \mathrm{A}$ का सही स्पष्टीकरण है
(b) दोनों $A$ और $R$ सही हैं लेकिन $R$ $A$ का सही स्पष्टीकरण नहीं है
(c) दोनों $ \mathrm{A}$ और $ \mathrm{R}$ सही नहीं हैं
(d) $ \mathrm{A}$ सही नहीं है लेकिन $ \mathrm{R}$ सही है
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उत्तर:(d) $ \mathrm{A}$ सही नहीं है लेकिन $ \mathrm{R}$ सही है
संकल्पनिक संरचनाएं संकरण मिश्रण की तुलना में अधिक ऊर्जा वाली होती हैं। संकरण मिश्रण हमेशा किसी भी संकल्पनिक संरचना की तुलना में स्थायी होते हैं। इलेक्ट्रॉन के वितरण ऊर्जा के स्तर को कम करता है और स्थायित्व प्रदान करता है।
57. अस्थिरता कथन (A) पेंट-1-ईन और पेंट-2-ईन स्थान समावयवी हैं।
कारण (R) स्थान समावयवी एक फंक्शनल समूह या एक प्रतिस्थापक के स्थान के अंतर के कारण भिन्न होते हैं।
(a) दोनों $ \mathrm{A}$ और $ \mathrm{R}$ सही हैं और $ \mathrm{R}$, $ \mathrm{A}$ का सही स्पष्टीकरण है
(b) दोनों $ \mathrm{A}$ और $ \mathrm{R}$ सही हैं लेकिन $ \mathrm{R}$, $ \mathrm{A}$ का सही स्पष्टीकरण नहीं है
(c) दोनों $ \mathrm{A}$ और $ \mathrm{R}$ सही नहीं हैं
(d) $ \mathrm{A}$ सही नहीं है लेकिन $ \mathrm{R}$ सही है
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उत्तर:(a) दोनों $ \mathrm{A}$ और $ \mathrm{R}$ सही हैं और $ \mathrm{R}$, $ \mathrm{A}$ का सही स्पष्टीकरण है
जब दो या अधिक यौगिकों में कार्बन सीधी के अतिरिक्त प्रतिस्थापक परमाणु या फंक्शनल समूह के स्थान में अंतर होता है, तो उन्हें स्थान समावयवी कहा जाता है और इस घटना को स्थान समावयवता कहा जाता है।
पेंट-2-ईन और पेंट-1-ईन स्थान समावयवी हैं क्योंकि उनमें द्विबंध के स्थान में अंतर होता है।
58. अस्थिरता (A) $H_2 C=C=CH_2$ में सभी कार्बन परमाणु $s p^2$ - हाइब्रिडाइज़्ड होते हैं।
कारण (R) इस अणु में सभी कार्बन परमाणु एक दूसरे के साथ द्वि-बंध द्वारा जुड़े होते हैं।
(a) दोनों $A$ और $R$ सही हैं और $R$ $A$ का सही स्पष्टीकरण है।
(b) दोनों $A$ और $R$ सही हैं लेकिन $R$ $A$ का सही स्पष्टीकरण नहीं है।
(c) दोनों $A$ और $R$ सही नहीं हैं।
(d) $ \mathrm{A}$ सही नहीं है लेकिन $ \mathrm{R}$ सही है।
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उत्तर:(d) $ \mathrm{A}$ सही नहीं है लेकिन $ \mathrm{R}$ सही है
कार्बन के हाइब्रिडाइज़ेशन को गणना करके ज्ञात किया जा सकता है $\sigma$ बंध और $\pi$ बंध जो कार्बन परमाणु पर मौजूद होते हैं।
यदि C पर 3 $\sigma$ बंध होते हैं, तो यह $s p^2$ हाइब्रिडाइज़्ड होता है। यदि C पर 2 $\sigma$ बंध होते हैं, तो यह sp हाइब्रिडाइज़्ड होता है।
59. अस्थिरता (A) एक अम्लीय यौगिक में उपस्थित सल्फर को Carius विधि द्वारा मात्रात्मक रूप से अपसारित किया जा सकता है।
कारण (R) सल्फर को अणु में अन्य परमाणुओं से आसानी से अलग किया जा सकता है और यह हल्के पीले ठोस के रूप में अवक्षेपित हो जाता है।
(a) दोनों $ \mathrm{A}$ और $ \mathrm{R}$ सही हैं और $ \mathrm{R}$ $ \mathrm{A}$ का सही स्पष्टीकरण है
(b) दोनों $ \mathrm{A}$ और $ \mathrm{R}$ सही हैं लेकिन $ \mathrm{R}$ $ \mathrm{A}$ का सही स्पष्टीकरण नहीं है
(c) दोनों $ \mathrm{A}$ और $ \mathrm{R}$ सही नहीं हैं
(d) $ \mathrm{A}$ सही नहीं है लेकिन $ \mathrm{R}$ सही है
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उत्तर:(c) दोनों $ \mathrm{A}$ और $ \mathrm{R}$ सही नहीं हैं
सल्फर को Carius विधि द्वारा गर्म करके अम्लीय धुंआ और $ \mathrm{BaCl}_2$ के साथ गर्म करके $ \mathrm{BaSO}_4$ के श्वेत अवक्षेप के रूप में अपसारित किया जाता है। यदि हल्के पीले ठोस प्राप्त होते हैं तो यह अशुद्धियों की उपस्थिति को दर्शाता है। इसे फिल्टर करके धोया जाता है और फिर सूखा करके शुद्ध ${BaSO}_4$ प्राप्त किया जाता है।
60. अस्थिरता (A) कागज के चरमन के माध्यम से ठोस और गतिशील चरमन के बीच घटकों को बांटकर लाल और नीले अक्षर के मिश्रण के घटकों को अलग किया जा सकता है।
कारण (R) रंगीन घटक चित्रकारी द्वारा अलग-अलग दरों पर चलते हैं क्योंकि कागज दो चरणों के बीच घटकों के विभाजन के अंतर के अनुसार विभिन्न घटकों को विशिष्ट रूप से बरकरार रखता है।
(a) दोनों $A$ और $R$ सही हैं और $R$ $A$ का सही स्पष्टीकरण है
(b) दोनों $A$ और $R$ सही हैं लेकिन $R$ $A$ का सही स्पष्टीकरण नहीं है
(c) दोनों $ \mathrm{A}$ और $ \mathrm{R}$ सही नहीं हैं
(d) $ \mathrm{A}$ सही नहीं है लेकिन $ \mathrm{R}$ सही है
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उत्तर:(a) दोनों $A$ और $R$ सही हैं और $R$ $A$ का सही स्पष्टीकरण है
कागज च्रोमैटोग्राफी में, एक च्रोमैटोग्राफी कागज का उपयोग किया जाता है। इसमें पानी होता है, जो स्थैतिक चरण के रूप में कार्य करता है। एक च्रोमैटोग्राफी कागज के आधार पर चित्रकारी के बिंदु के साथ एक टुकड़ा उपयुक्त विलायक में लटकाया जाता है। विलायक गतिशील चरण के रूप में कार्य करता है।
विलायक कैपिलरी क्रिया द्वारा कागज पर ऊपर चढ़ता है और बिंदु पर बहता है। कागज दो चरणों के बीच घटकों के विभाजन के अंतर के अनुसार विभिन्न घटकों को विशिष्ट रूप से बरकरार रखता है।
इसलिए, चित्रकारी के घटक अलग-अलग दरों पर चलेंगे और अलग किए जाएंगे।
लंबे उत्तर प्रकार प्रश्न
61. संकरण से क्या अभिप्राय है? यौगिक $CH_{2}=C=CH_{2}$ में $sp$ या $sp^{2}$-संकरित कार्बन परमाणु होते हैं। क्या यह एक समतलीय अणु होगा?
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उत्तर:
संकरण (Hybridisation) परमाणु कक्षकों के मिश्रण से नए संकर कक्षक बनाने की प्रक्रिया है। नए कक्षकों की कुल इलेक्ट्रॉन क्षमता पुराने कक्षकों के समान होती है। नए संकरित कक्षकों के गुण और ऊर्जाएँ असंकरित कक्षकों का औसत होती हैं।
संकरण को कार्बन परमाणु के चारों ओर $\sigma-$ बंधों की संख्या गिनकर ज्ञात किया जा सकता है।
$ 3 \sigma=s p^{2} \text {-संकरण } $
$ 2 \sigma=s p \text {-संकरण } $
एलीन में, कार्बन परमाणु 1 और 3 $sp^{2}$-संकरित होते हैं क्योंकि उनमें से प्रत्येक एक द्विबंध से जुड़ा होता है। और, कार्बन परमाणु 2 $sp$-संकरित होता है क्योंकि इसके प्रत्येक तरफ दो द्विबंध होते हैं। इसलिए, एलीन में दो $\pi$-बंध एक दूसरे के लंबवत होते हैं, जैसा कि नीचे दिखाया गया है।
$H_{a}$ और $H_{b}$ कागज के तल में स्थित होते हैं जबकि $H_{c}$ और $H_{d}$ कागज के तल के लंबवत तल में स्थित होते हैं। अतः, एलीन अणु समग्र रूप से असमतलीय होता है।
62. बेंजोइक अम्ल एक आगनिक यौगिक है। इसके अपच्छादित नमूने को गर्म पानी में क्रिस्टलीकरण द्वारा शुद्ध किया जा सकता है। बेंजोइक अम्ल और अशुद्धि के गुणों में कौन से विशिष्ट अंतर इस शुद्धीकरण प्रक्रिया के उपयुक्त बनाते हैं?
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Answer:
गर्म पानी में क्रिस्टलीकरण द्वारा बेंजोइक अम्ल को शुद्ध किया जा सकता है निम्नलिखित विशिष्टताओं के कारण।
(i) बेंजोइक अम्ल गर्म पानी में अधिक विलेय होता है और ठंडे पानी में कम विलेय होता है।
(ii) बेंजोइक अम्ल में उपस्थित अशुद्धियाँ या तो पानी में अविलेय होती हैं या पानी में इतनी अधिक विलेय होती हैं कि वे क्रिस्टलीकरण के दौरान मातृ द्रव में बच जाती हैं।
63. दो द्रव (A) और (B) को प्रभाजी आसवन विधि द्वारा अलग किया जा सकता है। द्रव (A) का क्वथनांक द्रव (B) के क्वथनांक से कम है। आप आसुत में सबसे पहले किस द्रव के बाहर आने की उम्मीद करते हैं? समझाएँ।
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उत्तर:
प्रभाजी आसवन एक ऐसी तकनीक है जिसका उपयोग द्रवों के मिश्रण को उनके अलग-अलग क्वथनांकों के आधार पर अलग करने के लिए किया जाता है। यह विशेष रूप से तब प्रभावी होता है जब घटकों के क्वथनांक में 20 डिग्री सेल्सियस या उससे कम का अंतर होता है।
हम जानते हैं कि द्रव (A) का क्वथनांक द्रव (B) के क्वथनांक से कम है। इसका मतलब है कि द्रव (A) द्रव (B) की तुलना में कम तापमान पर वाष्पीकृत होगा।
प्रभाजी आसवन के दौरान, कम क्वथनांक वाला द्रव (इस मामले में, द्रव A) पहले वाष्पित होगा। जैसे-जैसे मिश्रण को गर्म किया जाता है, द्रव B के वाष्पीकृत होने से पहले द्रव A वाष्प में बदल जाएगा।
द्रव A की वाष्प आसवन स्तंभ से ऊपर उठेगी और आसुत में सबसे पहले एकत्र की जाएगी। एक बार जब तापमान द्रव B के क्वथनांक तक पहुँच जाता है, तो यह वाष्पीकृत होना शुरू हो जाएगा, लेकिन यह तब होता है जब द्रव A पहले ही आसवित हो चुका होता है।
इसलिए, द्रव (A) आसुत में सबसे पहले बाहर आएगा क्योंकि इसका क्वथनांक द्रव (B) से कम है।
64. आपके पास तीन तरल पदार्थ $A, B$ और $C$ के मिश्रण है। $A$ और बाकी दो तरल पदार्थ $B$ और $C$ के क्वथनांक में बहुत अधिक अंतर है। तरल $B$ और $C$ के क्वथनांक बहुत करीब हैं। तरल $A$ का क्वथनांक $B$ और $C$ के तुलना में अधिक है और $B$ का क्वथनांक $C$ के तुलना में कम है। मिश्रण के घटकों को कैसे अलग करेंगे? प्रक्रिया के उपकरण के सेटअप को दिखाने वाला एक चित्र बनाएं।
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Answer:
क्वथनांक क्रम $A>C>B$ है।
तरल $A$ को बाकी तरल $B$ और $C$ के मिश्रण से सरल विभजन द्वारा अलग किया जा सकता है। $B$ और $C$ को भोजन विभजन द्वारा अलग किया जा सकता है।
$A$ के क्वथनांक के कारण जो $B$ और $C$ के क्वथनांक के तुलना में बहुत अधिक है, इसे चित्र (I) में दिखाए गए उपकरण का उपयोग करके किया जा सकता है। तरल $(B)$ और $(C)$ के क्वथनांक बहुत करीब हैं लेकिन $A$ के क्वथनांक के तुलना में कम हैं, इसलिए तरल $(B)$ और $(C)$ के मिश्रण के साथ तरल $(A)$ बच जाएगा।
अतिरिक्त गर्मी के साथ तरल $(A)$ भी क्वथित हो जाएगा। अब, तरल $(B)$ और $(C)$ के मिश्रण को एक फ्लास्क में रखें जिसमें भोजन विभजन स्तंभ लगाया गया हो जैसा कि चित्र (II) में दिखाया गया है। भोजन विभजन के द्वारा, तरल $(B)$ पहले क्वथित हो जाएगा और फिर तरल $(C)$ क्वथित हो जाएगा क्योंकि पहले का क्वथनांक दूसरे के तुलना में कम है।
65. बबल प्लेट प्रकार के भाप अलग करने वाले स्तंभ का चित्र बनाएं। ऐसे प्रकार के स्तंभ को दो तरल पदार्थों के अलग करने के लिए कब आवश्यकता होती है? मिश्रण के तरल पदार्थों के घटकों के अलग करने में भाप अलग करने वाले स्तंभ के सिद्धांत की व्याख्या करें। इस प्रक्रिया के कौन से औद्योगिक उपयोग हैं?
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उत्तर:
यदि दो तरल पदार्थों के क्वथनांक में अंतर बहुत कम हो, तो भाप अलग करने वाली विभाजन विधि का उपयोग किया जाता है। विधि यह है कि तरल मिश्रण के वाष्प गोल तल फ्लास्क के मुख से ऊपर ले जाए जाते हैं और उन्हें ठंडा करने से पहले भाप अलग करने वाले स्तंभ में गुजरते हैं।
उच्च क्वथनांक वाले तरल के वाष्प निम्न क्वथनांक वाले तरल के वाष्प के पहले ठंडे जाते हैं। भाप अलग करने वाले स्तं भी अधिक वाष्पशील घटक में समृद्ध हो जाते हैं। भाप अलग करने वाले स्तंभ ऊपर जाने वाले वाष्प और नीचे जाने वाले ठंडे तरल के बीच ऊष्मा आदान-प्रदान के लिए कई सतहें प्रदान करते हैं। वाष्प निम्न क्वथनांक वाले घटक में समृद्ध हो जाते हैं।
औद्योगिक उपयोग हैं:
पेट्रोलियम उद्योग: अप्राप्त तेल को गैसोलीन, केरोसिन और डीजल जैसे विभिन्न भागों में अलग करने के लिए उपयोग किया जाता है।
एल्कोहल के अलग करना: उदाहरण के लिए, मेथेनॉल और प्रोपेनोन के अलग करना, जिनके क्वथनांक क्रमशः 338 K और 330 K होते हैं।
आरोमैटिक हाइड्रोकार्बन: टॉलूईन और बेंजीन के मिश्रण के अलग करने के लिए उपयोग किया जाता है, जो भी क्वथनांक में निकट होते हैं।
66. एक तरल जो अपरिवर्ती विभाजन द्वारा उच्च क्वथनांक पर विघटित हो जाता है, लेकिन इसके शुद्धीकरण के लिए भाप विभाजन का उपयोग किया जाता है। यह कैसे संभव है?
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उत्तर:
भाप विभाजन तापमान संवेदी पदार्थों जैसे प्राकृतिक कार्बनिक यौगिकों के लिए एक अलग प्रकार के अलग करने की प्रक्रिया है। कुछ कार्बनिक यौगिकों के साथ जो घटना होती है वह उच्च तापमान पर विघटित हो जाते हैं और इसलिए सामान्य विभाजन विधि उद्देश्य के लिए उपयुक्त नहीं होती। इसलिए, भाप या पानी को उपकरण में मिलाया जाता है और तापमान के कारण यौगिकों के तापमान कम हो जाता है, जिसके कारण विस्थापन निम्न तापमान पर होता है। भाप विभाजन विधि उन पदार्थों के अलग करने के लिए उपयोगी होती है जो वाष्पशील हों, पानी में अघुलनशील हों और पानी के क्वथनांक तापमान पर उच्च वाष्प दाब रखते हों, अर्थात $ 100^{\circ}C $। तब विभाजन के बाद वाष्प को ठंडा कर दिया जाता है और इस प्रकार घटक आसानी से अलग हो जाते हैं।
बीटा
