Mix Examples - Carbon and its Compounds Questions in Gujarati

(N/A) સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બનમાં માત્ર કાર્બન-કાર્બન એકલ બંધ $(C-C)$ હોય છે.
અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બનમાં ઓછામાં ઓછો એક કાર્બન-કાર્બન દ્વિબંધ $(C=C)$ અથવા ત્રિબંધ $(C\equiv C)$ હોય છે.
સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બનના ઉદાહરણો:
$1$. મિથેન $(CH_4)$: $H-C(H)(H)-H$
$2$. ઈથેન $(C_2H_6)$: $H_3C-CH_3$
અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બનના ઉદાહરણો:
$1$. ઈથીન $(C_2H_4)$: $H_2C=CH_2$
$2$. ઈથાઈન $(C_2H_2)$: $HC\equiv CH$

(N/A) ક્રિયાશીલ સમૂહ એટલે એવો પરમાણુ અથવા પરમાણુઓનો સમૂહ જે ચોક્કસ રીતે જોડાયેલો હોય અને કાર્બનિક સંયોજનોના લાક્ષણિક રાસાયણિક ગુણધર્મો માટે જવાબદાર હોય.
ચાર અલગ-અલગ ક્રિયાશીલ સમૂહોના ઉદાહરણો નીચે મુજબ છે:
$1$. હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ: $-OH$
$2$. આલ્ડિહાઈડ સમૂહ: $-CHO$
$3$. કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહ: $-COOH$
$4$. કીટોન સમૂહ: $>C=O$

(N/A) વનસ્પતિ તેલમાંથી ચરબીમાં રૂપાંતર કરવા માટે વપરાતી પ્રક્રિયાને $Hydrogenation$ (હાઇડ્રોજનેશન) કહેવામાં આવે છે.
$Hydrogenation$ એ એક રાસાયણિક પ્રક્રિયા છે જેમાં અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન (જેમ કે દ્વિબંધ ધરાવતા વનસ્પતિ તેલ) માં હાઇડ્રોજન વાયુ ઉમેરવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયા $Nickel$ $(Ni)$,$Palladium$ $(Pd)$ અથવા $Platinum$ $(Pt)$ જેવા ઉદ્દીપકની હાજરીમાં થાય છે,જેના પરિણામે સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન (ચરબી) બને છે.
સામાન્ય પ્રક્રિયા:
$R_2C=CR_2 + H_2 \xrightarrow{Ni \text{ catalyst}} R_2CH-CHR_2$
આ પ્રક્રિયામાં,અસંતૃપ્ત તેલના અણુમાં રહેલો $C=C$ દ્વિબંધ તૂટે છે અને કાર્બન પરમાણુઓ પર બે હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ ઉમેરાય છે,જે પ્રવાહી તેલને ઘન અથવા અર્ધ-ઘન ચરબીમાં રૂપાંતરિત કરે છે.

(N/A) કાર્બન ટેટ્રાક્લોરાઈડનું રાસાયણિક સૂત્ર $CCl_4$ છે.
આ અણુમાં,એક કાર્બન પરમાણુ તેના $4$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોનને $4$ ક્લોરીન પરમાણુઓ સાથે વહેંચે છે,જેમાં દરેક ક્લોરીન પરમાણુ એક ઇલેક્ટ્રોનનું યોગદાન આપીને $4$ સહસંયોજક બંધ બનાવે છે.
દરેક ક્લોરીન પરમાણુ કાર્બન સાથે એક ઇલેક્ટ્રોન વહેંચીને તેનું અષ્ટક પૂર્ણ કરે છે,અને કાર્બન પરમાણુ તેના $4$ ઇલેક્ટ્રોનને $4$ ક્લોરીન પરમાણુઓ સાથે વહેંચીને તેનું અષ્ટક પૂર્ણ કરે છે.
તેની ઇલેક્ટ્રોન બિંદુ રચના નીચે મુજબ છે:
(મધ્યમાં રહેલો કાર્બન પરમાણુ ચાર ક્લોરીન પરમાણુઓથી ઘેરાયેલો છે,જેમાં કાર્બન અને દરેક ક્લોરીન પરમાણુ વચ્ચે ઇલેક્ટ્રોનની એક સહિયારી જોડી છે.)

(N/A) સાબુનીકરણ એ એસ્ટરને આલ્કલી (જેમ કે સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ,$NaOH$) સાથે પ્રક્રિયા કરાવીને સાબુ (કાર્બોક્સિલિક એસિડનો ક્ષાર) અને આલ્કોહોલમાં રૂપાંતરિત કરવાની રાસાયણિક પ્રક્રિયા છે.
સામાન્ય પ્રતિક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$CH_3COOC_2H_5 + NaOH \rightarrow CH_3COONa + C_2H_5OH$
(ઇથાઇલ એસિટેટ + સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $\rightarrow$ સોડિયમ એસિટેટ + ઇથેનોલ)

(N/A) પ્રવૃત્તિ:
$1$. એક કસનળીમાં $1 \, mL$ ઇથેનોલ (શુદ્ધ આલ્કોહોલ) અને $1 \, mL$ ગ્લેશિયલ એસિટિક એસિડ લો.
$2$. આ મિશ્રણમાં સાંદ્ર સલ્ફ્યુરિક એસિડના થોડા ટીપાં ઉમેરો.
$3$. આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ મિશ્રણને વોટર-બાથમાં આશરે $60 \, ^\circ C$ તાપમાને ઓછામાં ઓછી $15$ મિનિટ માટે ગરમ કરો. (નોંધ: તેને સીધી જ્યોત પર ગરમ ન કરવું જોઈએ કારણ કે ઇથેનોલ અત્યંત જ્વલનશીલ છે).
$4$. આ મિશ્રણને $20-50 \, mL$ પાણી ભરેલા બીકરમાં રેડો અને પરિણામી મિશ્રણની સુગંધ લો. મીઠી,ફળો જેવી સુગંધ એસ્ટરના નિર્માણનું સૂચન કરે છે.
પ્રક્રિયા:
$CH_3COOH + CH_3CH_2OH \xrightarrow{Conc. H_2SO_4} CH_3COOCH_2CH_3 + H_2O$
(ઇથેનોઇક એસિડ + ઇથેનોલ $\rightarrow$ ઇથાઇલ ઇથેનોએટ + પાણી)

(A) એ ઇથેનોઇક એસિડ $(CH_3COOH)$ છે.
$R$ એ સોડિયમ એસિટેટ $(CH_3COONa)$ છે અને મુક્ત થતો વાયુ હાઇડ્રોજન $(H_2)$ છે.
$A$ એ મિથેનોલ $(CH_3OH)$ છે.
$S$ એ મિથાઇલ એસિટેટ $(CH_3COOCH_3)$ છે.
$(a)$ $Na$ ધાતુ સાથેની પ્રક્રિયા:
$2CH_3COOH + 2Na \to 2CH_3COONa + H_2 \uparrow$
$(b)$ એસ્ટરીકરણ પ્રક્રિયા:
$CH_3COOH + CH_3OH \xrightarrow{Conc. H_2SO_4} CH_3COOCH_3 + H_2O$
$(c)$ $NaOH$ સાથેની પ્રક્રિયા (તટસ્થીકરણ):
$CH_3COOH + NaOH \to CH_3COONa + H_2O$
$(d)$ સાબુનીકરણ પ્રક્રિયા:
$CH_3COOCH_3 + NaOH \to CH_3COONa + CH_3OH$

(N/A) કેલ્શિયમ કાર્બોનેટના નિર્માણને કારણે કેલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડનું દ્રાવણ દૂધિયું બની જશે.
$(b)$ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
કસનળી $A$ માં: ઇથેનોઇક એસિડ સોડિયમ કાર્બોનેટ સાથે પ્રક્રિયા કરીને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ વાયુ ઉત્પન્ન કરે છે.
$2CH_{3}COOH + Na_{2}CO_{3} \rightarrow 2CH_{3}COONa + H_{2}O + CO_{2}$
કસનળી $B$ માં: કાર્બન ડાયોક્સાઇડ વાયુ કેલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ (ચૂનાનું પાણી) સાથે પ્રક્રિયા કરીને કેલ્શિયમ કાર્બોનેટ બનાવે છે,જે દ્રાવણને દૂધિયું બનાવે છે.
$Ca(OH)_{2} + CO_{2} \rightarrow CaCO_{3} + H_{2}O$
નોંધ: જો દ્રાવણમાંથી વધારાનો $CO_{2}$ પસાર કરવામાં આવે,તો દ્રાવ્ય કેલ્શિયમ બાયકાર્બોનેટના નિર્માણને કારણે દૂધિયાપણું અદૃશ્ય થઈ જાય છે.
$CaCO_{3} + H_{2}O + CO_{2} \rightarrow Ca(HCO_{3})_{2}$

(N/A) કારણ કે $C_2H_5OH$ (ઇથેનોલ) અને $Na_2CO_3$ (સોડિયમ કાર્બોનેટ) એકબીજા સાથે પ્રક્રિયા કરતા નથી,તેથી સમાન ફેરફાર ($CO_2$ ના ઉત્સર્જનને કારણે ઉભરા આવવા) જોવા મળશે નહીં.
$C_2H_5OH + Na_2CO_3 \rightarrow$ કોઈ પ્રક્રિયા નહીં
$(b)$ પ્રયોગશાળામાં ચૂનાનું નીતર્યું પાણી (કેલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડનું દ્રાવણ) તૈયાર કરવા માટે થોડી માત્રામાં કેલ્શિયમ ઓક્સાઇડ $(CaO)$ ને પાણીમાં ઓગાળવામાં આવે છે. મિશ્રણને હલાવીને થોડીવાર સ્થિર રહેવા દેવામાં આવે છે. ત્યારબાદ ઉપરના પારદર્શક પ્રવાહીને નિતારીને અથવા ગાળીને ચૂનાનું નીતર્યું પાણી મેળવવામાં આવે છે.

(N/A) આ રૂપાંતરણ ગરમ સાંદ્ર $H_2SO_4$ નો ઉપયોગ કરીને ઇથેનોલના નિર્જલીકરણ (dehydration) દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે,જે નિર્જલીકરણ કર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે.
પ્રક્રિયા: $CH_3CH_2OH \xrightarrow[conc. H_2SO_4]{Hot} CH_2=CH_2 + H_2O$
$(b)$ આ રૂપાંતરણ આલ્કલાઇન $KMnO_4$ અથવા એસિડિક $K_2Cr_2O_7$ જેવા ઓક્સિડેશન કર્તાનો ઉપયોગ કરીને પ્રોપેનોલના ઓક્સિડેશન દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે.
પ્રક્રિયા: $CH_3CH_2CH_2OH \xrightarrow[Heat]{Alk. KMnO_4} CH_3CH_2COOH$

(N/A) $C_3H_6O$ આણ્વીય સૂત્ર બે ક્રિયાશીલ સમૂહના સમઘટકો દર્શાવે છે:
$1$. પ્રોપેનોન $(CH_3COCH_3)$: એક કીટોન છે.
$2$. પ્રોપેનાલ $(CH_3CH_2CHO)$: એક આલ્ડિહાઈડ છે.
તેમની ઇલેક્ટ્રોન બિંદુ રચના નીચે મુજબ છે:
- પ્રોપેનોન માટે: મધ્યસ્થ કાર્બન પરમાણુ ઓક્સિજન પરમાણુ સાથે દ્વિબંધથી અને બે મિથાઈલ સમૂહો સાથે એકલબંધથી જોડાયેલ છે.
- પ્રોપેનાલ માટે: છેડાનો કાર્બન પરમાણુ ઓક્સિજન પરમાણુ સાથે દ્વિબંધથી અને હાઈડ્રોજન પરમાણુ તથા ઈથાઈલ સમૂહ સાથે એકલબંધથી જોડાયેલ છે.

(N/A) હાઇડ્રોજનેશન પ્રતિક્રિયા: અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન નિકલ $(Ni)$ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં હાઇડ્રોજન ઉમેરીને સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન બનાવે છે. ઉદાહરણ: ઈથીનમાંથી ઈથેન.
$CH_2=CH_2 + H_2 \xrightarrow{Ni} CH_3-CH_3$
$(b)$ ઓક્સિડેશન પ્રતિક્રિયા: આલ્કોહોલને ગરમ કરવાથી આલ્કલાઇન પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ $(KMnO_4)$ અથવા એસિડિક પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ $(K_2Cr_2O_7)$ જેવા ઓક્સિડેશનકર્તાઓની હાજરીમાં કાર્બોક્સિલિક એસિડમાં ઓક્સિડેશન કરી શકાય છે. ઉદાહરણ: ઈથેનોલમાંથી ઈથેનોઈક એસિડ.
$CH_3CH_2OH \xrightarrow[Heat]{Alk. KMnO_4} CH_3COOH$
$(c)$ વિસ્થાપન પ્રતિક્રિયા: સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન મોટાભાગે નિષ્ક્રિય હોય છે,પરંતુ સૂર્યપ્રકાશ $(hv)$ ની હાજરીમાં,ક્લોરિન એક પછી એક હાઇડ્રોજન પરમાણુઓને બદલી શકે છે. ઉદાહરણ: મિથેનમાંથી ક્લોરોમિથેન.
$CH_4 + Cl_2 \xrightarrow{hv} CH_3Cl + HCl$

(N/A) સાબુનીકરણ: આ એસ્ટરના આલ્કલાઇન જળવિભાજન દ્વારા સાબુ બનાવવાની પ્રક્રિયા છે. જ્યારે ઇથાઇલ એસિટેટ જેવો એસ્ટર સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, ત્યારે તે સોડિયમ એસિટેટ અને ઇથેનોલ બનાવે છે.
$CH_{3}COOC_{2}H_{5} + NaOH \rightarrow CH_{3}COONa + C_{2}H_{5}OH$
$(b)$ દહન: આ કાર્બન સંયોજનને ઓક્સિજનની હાજરીમાં બાળીને ગરમી અને પ્રકાશના સ્વરૂપમાં ઊર્જા મુક્ત કરવાની પ્રક્રિયા છે. ઉદાહરણ તરીકે, મિથેનનું દહન:
$CH_{4} + 2O_{2} \rightarrow CO_{2} + 2H_{2}O + \text{ઉષ્મા અને પ્રકાશ}$

(A) સંયોજન $C$ ના એક મોલના દહનથી $2$ મોલ $CO_2$ અને $3$ મોલ $H_2O$ મળે છે, તેથી તેનું આણ્વીય સૂત્ર $C_2H_6$ (ઈથેન) છે.
સંયોજન $C$ એ સંયોજન $B$ ના હાઇડ્રોજનીકરણ દ્વારા મેળવવામાં આવે છે, તેથી $B$ એ $C_2H_4$ (ઈથીન) હોવું જોઈએ.
સંયોજન $B$ એ સાંદ્ર $H_2SO_4$ નો ઉપયોગ કરીને સંયોજન $A$ ના નિર્જલીકરણ દ્વારા બને છે, જે દર્શાવે છે કે $A$ એક આલ્કોહોલ છે, જે $C_2H_5OH$ (ઈથેનોલ) છે.
પ્રક્રિયા $1$: $C_2H_5OH \xrightarrow{\text{Hot conc. } H_2SO_4} C_2H_4 + H_2O$
પ્રક્રિયા $2$: $C_2H_4 + H_2 \xrightarrow{Ni} C_2H_6$
પ્રક્રિયા $3$: $2C_2H_6 + 7O_2 \to 4CO_2 + 6H_2O + \text{ઉષ્મા અને પ્રકાશ}$

(B) રાસાયણિક સૂત્ર $C_{3}H_{6}$ એ સામાન્ય સૂત્ર $C_{n}H_{2n}$ ને અનુરૂપ છે,જે આલ્કીન (alkenes) ની લાક્ષણિકતા છે.
આલ્કીન એ અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન છે જેમાં કાર્બન-કાર્બન દ્વિબંધ હોય છે.
બ્રોમીન પાણી એ અસંતૃપ્તતા માટેની પ્રમાણભૂત કસોટી છે; તે આલ્કીન અથવા આલ્કાઇનની હાજરીમાં લાલ-ભૂરા રંગમાંથી રંગવિહીન બની જાય છે.
આ સંયોજન $3$ કાર્બન પરમાણુઓ ધરાવતું આલ્કીન હોવાથી,તેનું નામ પ્રોપીન $\left(H_{3}C-CH=CH_{2}\right)$ છે.

(N/A) ચાર કાર્બન પરમાણુઓ ધરાવતા આલ્ડિહાઈડને બ્યુટેનાલ $(Butanal)$ કહેવામાં આવે છે.
તેનું બંધારણીય સૂત્ર $CH_{3}-CH_{2}-CH_{2}-CHO$ છે.

(N/A) મિથેનોઈક એસિડ એ સૌથી સાદું કાર્બોક્સિલિક એસિડ છે,જેનું રાસાયણિક સૂત્ર $HCOOH$ છે.
તેના બંધારણીય સૂત્રમાં એક કાર્બન પરમાણુ ઓક્સિજન સાથે દ્વિબંધથી,હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ $(-OH)$ સાથે એકલબંધથી અને હાઈડ્રોજન પરમાણુ સાથે એકલબંધથી જોડાયેલ હોય છે.
તેનું બંધારણ નીચે મુજબ છે:
$H - C(=O) - OH$

(C) એમોનિયાના અણુ $(NH_{3})$ માં નાઇટ્રોજન પરમાણુનો પરમાણુ ક્રમાંક $7$ છે,જેની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $2, 5$ છે. સ્થાયી અષ્ટક પ્રાપ્ત કરવા માટે,નાઇટ્રોજનને $3$ વધુ ઇલેક્ટ્રોનની જરૂર હોય છે. તે આ $3$ ઇલેક્ટ્રોનને $3$ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ સાથે વહેંચે છે,જેનાથી $3$ સહસંયોજક બંધ બને છે. તેથી,નાઇટ્રોજન પરમાણુની આસપાસ કુલ $3$ બંધો હાજર હોય છે.

(C) ઈથેનનું રાસાયણિક સૂત્ર $C_2H_6$ છે.
ઈથેનના અણુમાં એક $C-C$ એકલ સહસંયોજક બંધ હોય છે.
તેમાં છ $C-H$ એકલ સહસંયોજક બંધ હોય છે (દરેક કાર્બન પરમાણુ માટે ત્રણ).
તેથી,ઈથેનમાં કુલ સહસંયોજક બંધની સંખ્યા $1 + 6 = 7$ થાય છે.

(B) અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન (જેમ કે આલ્કીન અને આલ્કાઇન) માં સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બનની તુલનામાં કાર્બનનું પ્રમાણ વધારે હોય છે.
જ્યારે તેઓ હવામાં સળગે છે,ત્યારે અપૂર્ણ દહન માટે ઓક્સિજન ઘણીવાર અપૂરતો હોય છે.
વધારે કાર્બન સામગ્રીને કારણે,કાર્બન પરમાણુઓ સંપૂર્ણપણે $CO_2$ માં ઓક્સિડાઇઝ થતા નથી,જેના પરિણામે ન સળગેલા કાર્બન કણો (કાજળ) ઉત્પન્ન થાય છે.
આ ગરમ કાર્બન કણો પીળી જ્યોત સાથે ચમકે છે અને કાળા ધુમાડા તરીકે બહાર નીકળે છે.

(N/A) બ્યુટેનનું રાસાયણિક સૂત્ર $C_{4}H_{10}$ છે.
જ્યારે એક હાઇડ્રોજન પરમાણુને હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહ $(-OH)$ દ્વારા બદલવામાં આવે છે,ત્યારે તે આલ્કોહોલ બનાવે છે.
બ્યુટેનોલનું આણ્વીય સૂત્ર $C_{4}H_{9}OH$ અથવા $CH_{3}CH_{2}CH_{2}CH_{2}OH$ છે.

(C) કાર્બનનો પરમાણુ ક્રમાંક $6$ છે અને તેની ઇલેક્ટ્રોન રચના $(2, 4)$ છે.
તેની સૌથી બહારની કક્ષામાં $4$ ઇલેક્ટ્રોન હોય છે.
સ્થાયી નિષ્ક્રિય વાયુ જેવી રચના (અષ્ટક) પ્રાપ્ત કરવા માટે,તેને વધુ $4$ ઇલેક્ટ્રોનની જરૂર હોય છે.
ઉર્જાની મર્યાદાઓને કારણે $4$ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવવા કે મેળવવા મુશ્કેલ હોવાથી,કાર્બન અન્ય પરમાણુઓ સાથે તેના $4$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોનની ભાગીદારી કરીને સહસંયોજક બંધ બનાવીને સ્થિરતા પ્રાપ્ત કરે છે.

(N/A) સાઇટ્રિક એસિડમાં રહેલા $-COOH$ ક્રિયાશીલ સમૂહને કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. તે કાર્બનિક એસિડમાં જોવા મળતો એક લાક્ષણિક ક્રિયાશીલ સમૂહ છે,જેમાં કાર્બન પરમાણુ એક ઓક્સિજન પરમાણુ સાથે દ્વિબંધથી અને હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહ $(-OH)$ સાથે એકલ બંધથી જોડાયેલ હોય છે.

(N/A) આલ્કેનનું સામાન્ય સૂત્ર $C_{n}H_{2n+2}$ છે,જ્યાં $n$ એ કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યા છે.
અહીં આપેલ છે કે અણુમાં $n = 4$ કાર્બન પરમાણુઓ છે.
સૂત્રમાં $n = 4$ મૂકતા: $C_{4}H_{2(4)+2} = C_{4}H_{8+2} = C_{4}H_{10}$.
ચાર કાર્બન પરમાણુઓ ધરાવતા આલ્કેનનું નામ બ્યુટેન (Butane) છે.

(N/A) $(i)$ સંયોજન $CH_{3}-CH_{2}-CH_{2}-COOH$ માં $-COOH$ સમૂહ રહેલો છે,જે કાર્બોક્સિલિક એસિડ ક્રિયાશીલ સમૂહ છે.
$(ii)$ સંયોજન $CH_{3}-CO-CH_{2}-CH_{3}$ માં $C=O$ સમૂહ બે કાર્બન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલો છે,જે કીટોન ક્રિયાશીલ સમૂહ છે.

(4) $(i)$ આલ્કેનમાં,દરેક કાર્બન પરમાણુ અન્ય ચાર પરમાણુઓ સાથે એકલ સહસંયોજક બંધ દ્વારા જોડાયેલ હોય છે,તેથી તેની સંયોજકતા $4$ છે.
$(ii)$ આલ્કાઈનમાં,ત્રિ-બંધમાં સામેલ દરેક કાર્બન પરમાણુ અન્ય બે પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ હોય છે,આમ તે કુલ $4$ સંયોજકતા જાળવી રાખે છે.

(N/A) $(i)$ બેન્ઝીનનું આણ્વીય સૂત્ર $C_{6}H_{6}$ છે.
$(ii)$ તેની રચનામાં ત્રણ દ્વિબંધ આવેલા હોય છે.

(N/A) કાર્બનના બે લાક્ષણિક ગુણધર્મો જે મોટી સંખ્યામાં કાર્બન સંયોજનોના નિર્માણ માટે જવાબદાર છે તે નીચે મુજબ છે:
$(i)$ કેટેનેશન (Catenation): કાર્બન પરમાણુઓની અન્ય કાર્બન પરમાણુઓ સાથે બંધ બનાવવાની અજોડ ક્ષમતા,જેનાથી લાંબા અણુઓ (શૃંખલાઓ,શાખિત શૃંખલાઓ અથવા વલયો) બને છે.
$(ii)$ ચતુઃસંયોજકતા (Tetravalency): કાર્બનની સંયોજકતા $4$ છે,જે તેને અન્ય ચાર કાર્બન પરમાણુઓ અથવા હાઇડ્રોજન,ઓક્સિજન,નાઇટ્રોજન,સલ્ફર,ક્લોરિન વગેરે જેવા અન્ય એકસંયોજક તત્વોના પરમાણુઓ સાથે બંધ બનાવવાની ક્ષમતા આપે છે.

(A) $(C_{10}H_{18})$ માટે: આલ્કાઈનનું સામાન્ય સૂત્ર $C_nH_{2n-2}$ છે. અહીં,$n = 10$ છે,તેથી $2n - 2 = 2(10) - 2 = 18$ થાય છે. આમ,$A$ એ આલ્કાઈન સમાનધર્મી શ્રેણીનો સભ્ય છે.
$B$ $(C_{18}H_{36})$ માટે: આલ્કીનનું સામાન્ય સૂત્ર $C_nH_{2n}$ છે. અહીં,$n = 18$ છે,તેથી $2n = 2(18) = 36$ થાય છે. આમ,$B$ એ આલ્કીન સમાનધર્મી શ્રેણીનો સભ્ય છે.

(N/A) સમાનધર્મી શ્રેણી એ કાર્બનિક સંયોજનોનો એવો સમૂહ છે જેમાં સમાન ક્રિયાશીલ સમૂહ હોય છે અને રાસાયણિક ગુણધર્મો સમાન હોય છે,જેમાં દરેક ક્રમિક સભ્ય $CH_{2}$ એકમ દ્વારા અલગ પડે છે.
$1$. $CH_{3}CH_{2}OH$ (ઇથેનોલ) માટે,પછીનો સમાનધર્મી સભ્ય $CH_{2}$ જૂથ ઉમેરીને મેળવવામાં આવે છે,જે $CH_{3}CH_{2}CH_{2}OH$ (પ્રોપેન$-1-$ઓલ) આપે છે.
$2$. $HCOOH$ (મિથેનોઈક એસિડ) માટે,પછીનો સમાનધર્મી સભ્ય $CH_{2}$ જૂથ ઉમેરીને મેળવવામાં આવે છે,જે $CH_{3}COOH$ (ઇથેનોઈક એસિડ) આપે છે.
તેથી,પછીના સમાનધર્મી સભ્યો અનુક્રમે પ્રોપેનોલ અને ઇથેનોઈક એસિડ છે.

(A-D) $(i)$ સંયોજન $CH_{3}-CH_{2}-CH=CH_{2}$ માં ચાર કાર્બન પરમાણુઓ અને એક દ્વિબંધ છે,તેથી તેનું નામ બ્યુટ-$1$-ઈન છે.
$(ii)$ સંયોજન $CH_{3}-CH_{2}-CH_{2}-C(CH_{3})_{2}-CH_{3}$ માં પાંચ કાર્બનની શૃંખલા છે અને બીજા સ્થાને બે મિથાઈલ સમૂહ જોડાયેલા છે,તેથી તેનું નામ $2,2$-ડાયમિથાઈલપેન્ટેન છે.
$(iii)$ સંયોજન $CH_{3}-CH_{2}-CHO$ માં ત્રણ કાર્બન પરમાણુઓ અને આલ્ડિહાઈડ ક્રિયાશીલ સમૂહ છે,તેથી તેનું નામ પ્રોપેનાલ છે.
$(iv)$ સંયોજન $CH_{3}-CH(OH)-CH_{3}$ માં ત્રણ કાર્બન પરમાણુઓ અને બીજા કાર્બન પર આલ્કોહોલ ક્રિયાશીલ સમૂહ છે,તેથી તેનું નામ પ્રોપેન-$2$-ઓલ છે.

(B) જ્યારે સાબુને કાર્બનિક દ્રાવકમાં ઓગાળવામાં આવે ત્યારે મિસેલનું નિર્માણ થતું નથી.
સાબુના અણુઓ હાઇડ્રોફોબિક હાઇડ્રોકાર્બન પૂંછડી અને હાઇડ્રોફિલિક આયનીય શીર્ષ ધરાવે છે.
જલીય દ્રાવણમાં,હાઇડ્રોફોબિક પૂંછડીઓ પાણીથી દૂર રહેવા માટે એકત્રિત થાય છે,જ્યારે હાઇડ્રોફિલિક શીર્ષ પાણી સાથે આંતરક્રિયા કરે છે,જેના પરિણામે મિસેલનું નિર્માણ થાય છે.
કાર્બનિક દ્રાવકમાં,હાઇડ્રોફોબિક પૂંછડીઓ દ્રાવ્ય હોય છે,તેથી અણુઓ માટે મિસેલ બંધારણમાં એકત્રિત થવા માટે કોઈ પ્રેરક બળ હોતું નથી.

(N/A) કઠિન પાણીમાં કેલ્શિયમ $(Ca^{2+})$ અને મેગ્નેશિયમ $(Mg^{2+})$ આયનોના દ્રાવ્ય ક્ષારો હોય છે. જ્યારે કઠિન પાણીમાં સાબુ ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે આ આયનો સાબુના અણુઓ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને અદ્રાવ્ય અવક્ષેપ બનાવે છે જેને 'સ્કમ' (scum) કહેવામાં આવે છે. સાબુ આ સ્કમ બનાવવામાં વપરાઈ જતો હોવાથી,તે પાણી સાથે ફીણ ઉત્પન્ન કરી શકતો નથી,જે કપડાં સાફ કરવા માટે જરૂરી છે. પરિણામે,સાબુનો મોટો જથ્થો બગડે છે અને સફાઈની પ્રક્રિયા બિનઅસરકારક બને છે.

(A) જ્યારે સોડિયમ ધાતુનો નાનો ટુકડો ઇથેનોલમાં ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે તે પ્રતિક્રિયા કરીને સોડિયમ ઇથોક્સાઇડ અને હાઇડ્રોજન વાયુ ઉત્પન્ન કરે છે. હાઇડ્રોજન વાયુ પરપોટા સ્વરૂપે મુક્ત થાય છે.
$2Na + 2C_{2}H_{5}OH \to 2C_{2}H_{5}ONa + H_{2} \uparrow$

(N/A) સૌથી સાદો કીટોન એસીટોન છે,જેને પ્રોપેનોન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. તેનું રાસાયણિક સૂત્ર $CH_3COCH_3$ છે. આ બંધારણમાં મધ્યસ્થ કાર્બોનિલ સમૂહ $(C=O)$ બે મિથાઈલ સમૂહો $(CH_3)$ સાથે જોડાયેલો હોય છે.
બંધારણ:
$CH_3 - C(=O) - CH_3$

(N/A) જ્યારે ગરમ ઇથેનોલમાં $5\%$ આલ્કલાઇન $KMnO_4$ નું દ્રાવણ ટીપે-ટીપે ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે પોટેશિયમ પરમેંગેનેટના દ્રાવણનો શરૂઆતનો ગુલાબી રંગ અદ્રશ્ય થઈ જાય છે. આ એટલા માટે થાય છે કારણ કે આલ્કલાઇન $KMnO_4$ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે અને ઇથેનોલનું ઇથેનોઇક એસિડમાં ઓક્સિડેશન કરે છે. રાસાયણિક પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $CH_3CH_2OH + [O] \xrightarrow{\text{alkaline } KMnO_4} CH_3COOH + H_2O$. બનતા સંયોજનનું નામ ઇથેનોઇક એસિડ છે.

(N/A) સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બનમાં કાર્બનનું પ્રમાણ ઓછું હોય છે અને હાઇડ્રોજન-કાર્બનનો ગુણોત્તર ઊંચો હોય છે, જે પૂરતા પ્રમાણમાં ઓક્સિજનની હાજરીમાં સંપૂર્ણ દહન થવા દે છે, જેના પરિણામે સ્વચ્છ વાદળી જ્યોત ઉત્પન્ન થાય છે.
તેનાથી વિપરીત, અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બનમાં કાર્બનનું પ્રમાણ વધુ હોય છે અને હાઇડ્રોજન-કાર્બનનો ગુણોત્તર ઓછો હોય છે.
આ કારણોસર, પૂરતા પ્રમાણમાં ઓક્સિજનની હાજરીમાં પણ તેમનું સંપૂર્ણ દહન થતું નથી, જેના પરિણામે ન સળગેલા કાર્બનના કણો બાકી રહી જાય છે.
આ ન સળગેલા કાર્બનના કણો ગરમ થઈને ચમકે છે અને જ્યોતને કાળી ધુમાડાવાળી અથવા પીળી બનાવે છે.

(B) જ્યારે સાબુ કઠિન પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા કરે છે,ત્યારે પાણીમાં રહેલા ખનિજો,ખાસ કરીને કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમ આયનો,સાબુના અણુઓ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.
આ પ્રતિક્રિયાના પરિણામે એક અદ્રાવ્ય સફેદ દહીં જેવો અવક્ષેપ બને છે જેને સ્કમ (scum) કહેવામાં આવે છે.
આ સ્કમ બનવાની પ્રક્રિયામાં સાબુ વપરાઈ જતો હોવાથી,તે સાબુની સફાઈ કરવાની ક્ષમતામાં નોંધપાત્ર ઘટાડો કરે છે.

(N/A) ઈથેન $(C_{2}H_{6})$ ની ઇલેક્ટ્રોન બિંદુ રચના દોરવા માટે:
$1$. ઈથેનમાં બે કાર્બન પરમાણુઓ એકલ સહસંયોજક બંધ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે.
$2$. દરેક કાર્બન પરમાણુ અન્ય ત્રણ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ હોય છે.
$3$. કાર્બન પાસે $4$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન અને હાઇડ્રોજન પાસે $1$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન હોય છે.
$4$. દરેક કાર્બન પરમાણુ પોતાનું અષ્ટક પૂર્ણ કરવા માટે બીજા કાર્બન પરમાણુ સાથે એક ઇલેક્ટ્રોન અને ત્રણ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ સાથે એક-એક ઇલેક્ટ્રોનની ભાગીદારી કરે છે.
$5$. તેની ઇલેક્ટ્રોન બિંદુ રચના નીચે મુજબ છે:
$H \quad H$
$.. \quad ..$
$H : C : C : H$
$.. \quad ..$
$H \quad H$

(N/A) કાર્બન સંયોજનો સામાન્ય રીતે સહસંયોજક બંધ ધરાવે છે,જેનો અર્થ છે કે તેઓ પરમાણુઓ વચ્ચે ઇલેક્ટ્રોનની ભાગીદારી દ્વારા બનેલા હોય છે. જ્યારે તેમને પાણીમાં ઓગાળવામાં આવે અથવા પીગળેલી અવસ્થામાં લેવામાં આવે,ત્યારે તેઓ આયનો કે વીજભારિત કણોમાં વિભાજિત થતા નથી. આથી,તેમની પાસે વિદ્યુતનું વહન કરવા માટે જરૂરી મુક્ત વીજભારિત કણોનો અભાવ હોય છે.

(B) સમાનધર્મી શ્રેણી એ કાર્બનિક સંયોજનોનો એક સમૂહ છે જેમાં સમાન ક્રિયાશીલ સમૂહ હોય છે અને સમાન રાસાયણિક ગુણધર્મો ધરાવે છે,જ્યાં દરેક ક્રમિક સભ્ય $CH_{2}$ એકમ દ્વારા અલગ પડે છે.
$1$. $C_{2}H_{6}O$ એ ઇથેનોલ $(C_{2}H_{5}OH)$ દર્શાવે છે.
$2$. $CH_{4}O$ એ મિથેનોલ $(CH_{3}OH)$ દર્શાવે છે.
બંને સંયોજનોમાં સમાન ક્રિયાશીલ સમૂહ,હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહ $(-OH)$ રહેલો છે.
તેથી,તેઓ આલ્કોહોલની સમાનધર્મી શ્રેણીના સભ્યો હોવાથી,$C_{2}H_{6}O$ અને $CH_{4}O$ એ સાચી જોડી છે.

(B) શુદ્ધ ઈથેનોઈક એસિડનું ગલનબિંદુ $290 \,K$ $(17 \,^{\circ}C)$ છે.
ઠંડી આબોહવામાં આ તાપમાન ઓરડાના તાપમાનની નજીક હોવાથી,તે શિયાળા દરમિયાન ઘણીવાર થીજી જાય છે.
જ્યારે તે થીજી જાય છે,ત્યારે તે ઘન,બરફ જેવા ટુકડાઓ અથવા સ્ફટિકો બનાવે છે,તેથી જ તેને સામાન્ય રીતે 'ગ્લેશિયલ એસિટિક એસિડ' તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(N/A) આલ્કેનની સમાનધર્મી શ્રેણીમાં,દરેક ક્રમિક સભ્ય અગાઉના સભ્ય કરતા $-CH_2-$ સમૂહ દ્વારા અલગ પડે છે.
$(i)$ આણ્વીય દળમાં તફાવતની ગણતરી આ મુજબ થાય છે: $(1 \times 12) + (2 \times 1) = 14 \ u$.
$(ii)$ પરમાણુઓની સંખ્યામાં તફાવત એક કાર્બન પરમાણુ અને બે હાઇડ્રોજન પરમાણુનો છે,જે $-CH_2-$ સમૂહ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે.

(N/A) $(i)$ સહસંયોજક સંયોજનો વિદ્યુતના મંદ વાહક છે કારણ કે આ સંયોજનોમાં બંધારણ કોઈ પણ પ્રકારના વીજભારિત આયનો ઉત્પન્ન કરતું નથી.
$(ii)$ સહસંયોજક બંધથી જોડાયેલા અણુઓમાં અણુની અંદરના બંધ મજબૂત હોય છે,પરંતુ અણુઓ વચ્ચે આંતરઆણ્વીય આકર્ષણ બળો ખૂબ જ નિર્બળ હોય છે,જેના પરિણામે તેમના ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ નીચા હોય છે.

(N/A) $(i)$ સમાનધર્મી શ્રેણી એટલે કાર્બનિક સંયોજનોની એવી શ્રેણી કે જેમાં સમાન ક્રિયાશીલ સમૂહ હોય અને રાસાયણિક ગુણધર્મો સમાન હોય,તથા ક્રમિક સભ્યો વચ્ચે $-CH_{2}$ એકમનો તફાવત હોય.
$(ii)$ $C_{5}H_{10}$ નું આણ્વીય દળ $C_{4}H_{8}$ કરતા વધારે હોવાથી તેના ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ ઊંચા હોય છે. જેમ આણ્વીય દળ વધે તેમ આંતરઆણ્વીય આકર્ષણ બળો વધે છે,જેને તોડવા માટે વધુ ઉર્જાની જરૂર પડે છે.
$(iii)$ ઉત્કલનબિંદુનો વધતો ક્રમ: $C_{3}H_{6} < C_{4}H_{8} < C_{5}H_{10}$.

(C) $(i)$ સંયોજનો $A, B$ અને $C$ એ અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન છે જેમાં કાર્બન-કાર્બન દ્વિબંધ હોય છે.
$(ii)$ સમાનધર્મી શ્રેણીના સભ્યોનું ઉત્કલનબિંદુ આણ્વીય દળમાં વધારા સાથે વધે છે (એટલે કે કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યામાં વધારો). કારણ કે સંયોજન $C$ નું ઉત્કલનબિંદુ સૌથી ઓછું છે,તેથી તેમાં કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યા ન્યૂનતમ હોવી જોઈએ.
$(iii)$ સામાન્ય સૂત્ર $C_{n}H_{2n}$ એ આલ્કીન (alkene) ની સમાનધર્મી શ્રેણી દર્શાવે છે.

(N/A) $(i)$ સહસંયોજક સંયોજનોના ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ નીચા હોય છે.
$(ii)$ સહસંયોજક સંયોજનો વિદ્યુતનું વહન કરતા નથી.

(N/A) $(i)$ સિલિકોન એવું તત્વ છે જે સાત કે આઠ પરમાણુઓ સુધી કેટેનેશનનો ગુણધર્મ દર્શાવે છે.
$(ii)$ ના,આ સંયોજનો સ્થાયી નથી કારણ કે તે અત્યંત સક્રિય હોય છે,ખાસ કરીને ઓક્સિજન અથવા ભેજની હાજરીમાં,કારણ કે $C-C$ બંધની તુલનામાં $Si-Si$ બંધ નબળો હોય છે.

(A) આલ્કીન સામાન્ય સૂત્ર $C_{n}H_{2n}$ ને અનુસરે છે.
$C_{2}H_{4}$ $(n=2)$ અને $C_{4}H_{8}$ $(n=4)$ આ સૂત્રને અનુસરે છે,તેથી તે આલ્કીન છે.
આલ્કાઈન સામાન્ય સૂત્ર $C_{n}H_{2n-2}$ ને અનુસરે છે.
$C_{3}H_{4}$ $(n=3)$ અને $C_{2}H_{2}$ $(n=2)$ આ સૂત્રને અનુસરે છે,તેથી તે આલ્કાઈન છે.

(N/A) $(i)$ જ્યારે ઇથેનોલને હવામાં સળગાવવામાં આવે છે,ત્યારે તેનું દહન થઈને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ,પાણી અને ઊર્જા ઉત્પન્ન થાય છે.
$CH_{3}CH_{2}OH + 3O_{2} \longrightarrow 2CO_{2} + 3H_{2}O + \text{Energy}$
$(ii)$ જ્યારે ઇથેનોલનું આલ્કલાઇન $KMnO_{4}$ અથવા એસિડિક $K_{2}Cr_{2}O_{7}$ જેવા ઓક્સિડેશનકર્તા પદાર્થોનો ઉપયોગ કરીને ઓક્સિડેશન કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે ઇથેનોઇક એસિડમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
$CH_{3}CH_{2}OH \xrightarrow[\text{Acidified } K_{2}Cr_{2}O_{7}]{\text{Alkaline } KMnO_{4}} CH_{3}COOH$