Mix Examples - Carbon and its Compounds Questions in Gujarati

(N/A) તે તત્વ કાર્બન $(C)$ છે.
$(b)$ કાર્બનનો ઓક્સાઇડ કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ છે. તેની ઇલેક્ટ્રોન બિંદુ રચનામાં કાર્બન તેના અષ્ટકને પૂર્ણ કરવા માટે દરેક ઓક્સિજન પરમાણુ સાથે બે ઇલેક્ટ્રોનની જોડીની ભાગીદારી કરે છે.
$(c)$ મિથેન $(CH_4)$ માં એક કાર્બન પરમાણુ ચાર હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ હોય છે. ઈથેન $(C_2H_6)$ માં બે કાર્બન પરમાણુઓ એકબીજા સાથે અને દરેક ત્રણ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલા હોય છે.

(A) કાર્બનના બે ગુણધર્મો જે તેને અન્ય તત્વોમાં અજોડ બનાવે છે તે નીચે મુજબ છે:
$(i)$ કેટેનેશન (Catenation): કાર્બન પાસે અન્ય કાર્બન પરમાણુઓ સાથે મજબૂત સહસંયોજક બંધ બનાવવાની અજોડ ક્ષમતા છે,જેના પરિણામે લાંબી શૃંખલાઓ,શાખિત શૃંખલાઓ અથવા વલય આકારની રચનાઓ બને છે.
$(ii)$ ચતુઃસંયોજકતા (Tetravalency): કાર્બનની સંયોજકતા $4$ છે,જે તેને અન્ય ચાર કાર્બન પરમાણુઓ અથવા હાઇડ્રોજન,ઓક્સિજન,નાઇટ્રોજન કે હેલોજન જેવા અન્ય એકસંયોજક તત્વો સાથે સ્થાયી બંધ બનાવવાની ક્ષમતા આપે છે.
કાર્બનના તેના ગુણધર્મો પર આધારિત બે ઉપયોગો નીચે મુજબ છે:
$(i)$ ગ્રેફાઇટ (કાર્બનનું અપરરૂપ) નો ઉપયોગ પેન્સિલની અણીમાં અને સૂકા ઊંજણ તરીકે થાય છે,કારણ કે તેની સ્તરીય રચના અને સ્તરો વચ્ચેના નિર્બળ આકર્ષણ બળોને લીધે તે લપસણું હોય છે.
$(ii)$ હીરો (કાર્બનનું અપરરૂપ) નો ઉપયોગ કાપવાના અને ડ્રિલિંગ કરવાના સાધનોમાં થાય છે,કારણ કે તેની ત્રિ-પરિમાણીય ચતુષ્ફલકીય સ્ફટિક રચના અત્યંત કઠણ હોય છે.

(N/A) $(i)$ સોડિયમ સાથેની પ્રક્રિયા:
$2CH_{3}COOH + 2Na \longrightarrow 2CH_{3}COONa + H_{2}$
મુખ્ય નીપજ: સોડિયમ ઈથેનોએટ.
$(ii)$ સોડિયમ હાઈડ્રોક્સાઈડ સાથેની પ્રક્રિયા:
$CH_{3}COOH + NaOH \longrightarrow CH_{3}COONa + H_{2}O$
મુખ્ય નીપજ: સોડિયમ ઈથેનોએટ.
$(iii)$ ઈથેનોલ સાથેની પ્રક્રિયા:
$CH_{3}COOH + C_{2}H_{5}OH \xrightarrow{acid} CH_{3}COOC_{2}H_{5} + H_{2}O$
મુખ્ય નીપજ: ઈથાઈલ ઈથેનોએટ (એસ્ટર).

(N/A) જે પદાર્થો અન્ય પદાર્થોમાં ઓક્સિજન ઉમેરવા માટે સક્ષમ હોય અથવા તેમાંથી હાઇડ્રોજન દૂર કરી શકે,તેમને ઓક્સિડેશનકર્તા કહેવામાં આવે છે.
ઓક્સિડેશનકર્તાના બે સામાન્ય ઉદાહરણો નીચે મુજબ છે:
$1$. આલ્કલાઇન પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ $(KMnO_4)$
$2$. એસિડિક પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ $(K_2Cr_2O_7)$
ઓક્સિડેશનકર્તાનો ઉપયોગ કરીને ઇથેનોલનું ઇથેનોઇક એસિડમાં ઓક્સિડેશન દર્શાવતું રાસાયણિક સમીકરણ:
$CH_3CH_2OH \xrightarrow[\text{એસિડિક } K_2Cr_2O_7 + \text{ગરમી}]{\text{આલ્કલાઇન } KMnO_4 + \text{ગરમી}} CH_3COOH$

(A) $(i)$ આ હાઇડ્રોકાર્બનનું નામ ઇથિન (Ethene) છે.
$(ii)$ તે આલ્કીન (Alkene) શ્રેણીનો સભ્ય છે.
$(iii)$ નિકલ (Ni) અથવા પેલેડિયમ (Pd) જેવા ઉદ્દીપકની હાજરીમાં ઇથિનની હાઇડ્રોજન સાથેની પ્રક્રિયાથી ઇથેન (Ethane) બને છે:
$C_{2}H_{4} + H_{2} \xrightarrow{Ni/Pd} C_{2}H_{6}$

(N/A) $(i)$ સહસંયોજક સંયોજનોના ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ નીચા હોય છે કારણ કે તેમની વચ્ચે આંતરઆણ્વીય આકર્ષણ બળો નિર્બળ હોય છે.
$(ii)$ સામાન્ય રીતે,આ સંયોજનો વિદ્યુતના મંદ વાહક હોય છે કારણ કે તેમાં ઇલેક્ટ્રોનની ભાગીદારી થાય છે અને કોઈ મુક્ત વીજભારિત કણો (આયનો) બનતા નથી.
$(iii)$ સામાન્ય રીતે,સહસંયોજક સંયોજનો કાર્બનિક દ્રાવકો જેવા કે ઈથર અથવા બેન્ઝીનમાં દ્રાવ્ય હોય છે અને પાણીમાં અદ્રાવ્ય હોય છે. આનું કારણ એ છે કે આ સંયોજનો સામાન્ય રીતે અધ્રુવીય હોય છે અને 'જેવું દ્રાવ્ય તેવું દ્રાવક' (like dissolves like) ના સિદ્ધાંત મુજબ તે અધ્રુવીય દ્રાવકોમાં ઓગળે છે.

(A) $(i)$ $'A'$ એ ઇથેનોલ $(CH_{3}CH_{2}OH)$ છે અને $'B'$ એ ઇથેનોઇક એસિડ $(CH_{3}COOH)$ છે.
$(ii)$ ઇથેનોઇક એસિડની ખાવાના સોડા $(NaHCO_{3})$ સાથેની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$CH_{3}COOH + NaHCO_{3} \longrightarrow CH_{3}COONa + CO_{2} \uparrow + H_{2}O$
આ પ્રક્રિયામાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડ વાયુ મુક્ત થાય છે,જેના કારણે ઉભરા જોવા મળે છે.

(N/A) $(i)$ આ તત્વ ઓક્સિજન $(O)$ છે.
$(ii)$ બે ઓક્સિજન પરમાણુઓ વચ્ચે બંધનું નિર્માણ આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે.
$(iii)$ બંધનો પ્રકાર દ્વિ-સહસંયોજક બંધ છે,કારણ કે દરેક ઓક્સિજન પરમાણુ તેની અષ્ટક રચના પૂર્ણ કરવા માટે બે ઇલેક્ટ્રોનનું ભાગીદારી કરે છે.

(N/A) આણ્વીય સૂત્ર $C_{3}H_{6}O$ માટે,બે સમઘટકો નીચે મુજબ છે:
$1$. પ્રોપેનાલ (આલ્ડિહાઈડ): તેની સંરચના $CH_{3}-CH_{2}-CHO$ છે.
$2$. પ્રોપેનોન (કીટોન): તેની સંરચના $CH_{3}-CO-CH_{3}$ છે.
સંબંધ: આ બંને સંયોજનો ક્રિયાશીલ સમૂહના સમઘટકો (functional isomers) છે કારણ કે તેઓ સમાન આણ્વીય સૂત્ર ધરાવે છે પરંતુ તેમાં અલગ-અલગ ક્રિયાશીલ સમૂહો (આલ્ડિહાઈડ સમૂહ $-CHO$ અને કીટોન સમૂહ $>C=O$) આવેલા છે.

(N/A) $(i)$ ઇથેનોલની કસોટી (સોડિયમ ધાતુ સાથેની પ્રક્રિયા):
ઇથેનોલ સોડિયમ ધાતુ સાથે પ્રક્રિયા કરીને હાઇડ્રોજન વાયુ મુક્ત કરે છે,જેની ચકાસણી વાયુની નજીક સળગતી દિવાસળી લાવવાથી થાય છે,જે 'પૉપ' અવાજ ઉત્પન્ન કરે છે.
$2 CH_3CH_2OH + 2 Na \rightarrow 2 CH_3CH_2ONa + H_2 \uparrow$
$(ii)$ ઇથેનોઇક એસિડની કસોટી (એસ્ટરીકરણ પ્રક્રિયા):
ઇથેનોઇક એસિડ એસિડ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં ઇથેનોલ સાથે પ્રક્રિયા કરીને એસ્ટર બનાવે છે,જે મીઠી,ફળો જેવી સુગંધ ધરાવે છે.
$CH_3COOH + CH_3CH_2OH \xrightarrow{H^+} CH_3COOCH_2CH_3 + H_2O$
$(b)$ શુદ્ધ ઇથેનોઇક એસિડનું ગલનબિંદુ $290 \, K$ છે. ઠંડા વાતાવરણમાં શિયાળા દરમિયાન તે ઘણીવાર બરફ જેવા ઘન પદાર્થમાં ફેરવાઈ જાય છે,તેથી તેને ગ્લેશિયલ એસિટિક એસિડ કહેવામાં આવે છે.

(N/A) આપેલ એસ્ટર પેન્ટાઇલ ઇથેનોએટ છે. તે ઇથેનોઇક એસિડ $(CH_3COOH)$ અને પેન્ટેન$-1-$ઓલ $(CH_3CH_2CH_2CH_2CH_2OH)$ માંથી તૈયાર કરવામાં આવે છે.
ઇથેનોઇક એસિડનું બંધારણીય સૂત્ર:
$H-C(H)(H)-C(=O)-O-H$
પેન્ટેન$-1-$ઓલનું બંધારણીય સૂત્ર:
$H-C(H)(H)-C(H)(H)-C(H)(H)-C(H)(H)-C(H)(H)-O-H$
એસિડ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં કાર્બોક્સિલિક એસિડ અને આલ્કોહોલમાંથી એસ્ટર બનવાની પ્રક્રિયાને એસ્ટરીકરણ (esterification) કહેવામાં આવે છે.

(N/A) જ્યારે બે અણુઓ તેમના સૌથી બહારના કક્ષામાંથી ઇલેક્ટ્રોન મેળવીને કે ગુમાવીને નિષ્ક્રિય વાયુ જેવી સ્થાયી ઇલેક્ટ્રોન રચના પ્રાપ્ત કરી શકતા નથી,ત્યારે તેઓ બંને અણુઓ વચ્ચે સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોનની ભાગીદારી કરીને સહસંયોજક બંધ બનાવે છે.
સહસંયોજક સંયોજનોના ભૌતિક ગુણધર્મો નીચે મુજબ છે:
$(i)$ તેઓ સામાન્ય રીતે વિદ્યુતના મંદ વાહક હોય છે.
$(ii)$ આંતરઆણ્વિય આકર્ષણ બળો નબળા હોવાને કારણે તેમના ઉત્કલનબિંદુ અને ગલનબિંદુ નીચા હોય છે.
$(iii)$ તેઓ સામાન્ય રીતે કાર્બનિક દ્રાવકોમાં દ્રાવ્ય હોય છે.
$(iv)$ તેઓ સામાન્ય રીતે પ્રવાહી અથવા વાયુ સ્વરૂપમાં જોવા મળે છે.
$CCl_{4}$ માં,કાર્બન પાસે $4$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે અને ચાર ક્લોરિન અણુઓમાંથી દરેક પાસે $7$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. કાર્બન તેના અષ્ટકને પૂર્ણ કરવા માટે દરેક ક્લોરિન અણુ સાથે એક-એક ઇલેક્ટ્રોનની ભાગીદારી કરે છે,અને દરેક ક્લોરિન અણુ કાર્બન સાથે એક ઇલેક્ટ્રોનની ભાગીદારી કરીને તેનું અષ્ટક પૂર્ણ કરે છે.

(N/A) બ્યુટેનોલ.
$(b)$ પેન્ટેનોઈક એસિડ.
$(c)$ પ્રોપેન-$2$-ઓન. કાર્બન શૃંખલામાં એક અથવા વધુ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓને દૂર કરીને જોડાયેલા પરમાણુ કે પરમાણુઓના સમૂહને,જે અણુમાં પ્રતિક્રિયાશીલ સ્થાન તરીકે કાર્ય કરે છે અને સંયોજનના રાસાયણિક ગુણધર્મો નક્કી કરે છે,તેને ક્રિયાશીલ સમૂહ કહેવામાં આવે છે.

ક્રિયાશીલ સમૂહ	સૂત્ર અને ઉદાહરણ
$1.$ આલ્ડિહાઈડ	સૂત્ર: $-CHO$,ઉદાહરણ: ઈથેનાલ $(CH_3CHO)$
$2.$ કીટોન	સૂત્ર: $>C=O$,ઉદાહરણ: પ્રોપેનોન $(CH_3COCH_3)$
$3.$ કાર્બોક્સિલિક એસિડ	સૂત્ર: $-COOH$,ઉદાહરણ: ઈથેનોઈક એસિડ $(CH_3COOH)$

(B) તે એક અસંતૃપ્ત સંયોજન છે.
કારણ: સંતૃપ્ત સંયોજનોની તુલનામાં અસંતૃપ્ત સંયોજનોમાં કાર્બનની ટકાવારી વધુ હોય છે.
આમ,અસંતૃપ્ત સંયોજનો હવાની હાજરીમાં અપૂર્ણ દહન પામે છે,જેના પરિણામે પુષ્કળ પ્રમાણમાં કાળા ધુમાડા સાથે પીળી જ્યોત ઉત્પન્ન થાય છે.

(N/A) કઠિન પાણીમાં કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમના દ્રાવ્ય ક્ષારો,ખાસ કરીને તેમના બાયકાર્બોનેટ્સ,ક્લોરાઇડ્સ અને સલ્ફેટ્સ હોય છે. જ્યારે સાબુ (જે લાંબી શૃંખલા ધરાવતા ફેટી એસિડ્સના સોડિયમ અથવા પોટેશિયમ ક્ષારોનો બનેલો હોય છે) ને કઠિન પાણીમાં ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે આ કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમ આયનો સાબુના અણુઓ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને અદ્રાવ્ય અવક્ષેપ બનાવે છે જેને 'સ્કમ' (scum) કહેવામાં આવે છે. આ રાસાયણિક પ્રક્રિયામાં સાબુના અણુઓ વપરાઈ જતા હોવાથી,તેઓ કપડાં પર સફાઈની પ્રક્રિયા કરવા માટે ઉપલબ્ધ રહેતા નથી.

(D) ઈથેનનું આણ્વીય સૂત્ર $C_{2}H_{6}$ છે.
ઈથેનમાં,બે કાર્બન પરમાણુઓ એકલ સહસંયોજક બંધ $(C-C)$ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે.
દરેક કાર્બન પરમાણુ અન્ય ત્રણ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ સાથે એકલ સહસંયોજક બંધ $(C-H)$ દ્વારા જોડાયેલ હોય છે.
કુલ બંધ = $1$ ($C-C$ બંધ) + $6$ ($C-H$ બંધ) = $7$ સહસંયોજક બંધ.
તેથી,ઈથેનમાં $7$ સહસંયોજક બંધ હોય છે.

(A) બ્યુટેનોનનું રાસાયણિક સૂત્ર $CH_3COCH_2CH_3$ છે.
$IUPAC$ નામમાં '-ઓન' (-one) પ્રત્યય એ કીટોન ક્રિયાશીલ સમૂહ $(>C=O)$ ની હાજરી સૂચવે છે.
બ્યુટેનોનમાં,કાર્બોનિલ સમૂહ બે કાર્બન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ હોય છે,જે કીટોનની લાક્ષણિક રચના છે.

(B) જ્યારે બળતણ સળગે છે,ત્યારે તે ઉર્જા મુક્ત કરે છે. જો ઓક્સિજનનો પુરવઠો અપૂરતો હોય,તો દહન અપૂર્ણ રહે છે. હાઇડ્રોકાર્બનનું અપૂર્ણ દહન કાર્બનના કણો (કાજળ) ઉત્પન્ન કરે છે,જે રસોઈના વાસણના તળિયે જમા થાય છે,જેના કારણે તે કાળું પડી જાય છે. તેથી,વાસણનું કાળું પડવું એ સૂચવે છે કે બળતણ સંપૂર્ણપણે સળગતું નથી.

(C) આલ્કોહોલ એ કાર્બનિક સંયોજનો છે જેમાં હાઇડ્રોક્સિલ $(-OH)$ ક્રિયાશીલ સમૂહ સંતૃપ્ત કાર્બન પરમાણુ સાથે જોડાયેલ હોય છે.
આલ્કેનનું સામાન્ય સૂત્ર $C_{n}H_{2n+2}$ છે.
જ્યારે એક હાઇડ્રોજન પરમાણુને $-OH$ સમૂહ દ્વારા બદલવામાં આવે છે,ત્યારે આલ્કાઇલ સમૂહ $C_{n}H_{2n+1}$ બને છે.
તેથી,મોનોહાઇડ્રિક આલ્કોહોલનું સામાન્ય સૂત્ર $C_{n}H_{2n+1}-OH$ છે.

(D) ઇથેનોલ $(CH_3CH_2OH)$ નું ઇથેનોઇક એસિડ $(CH_3COOH)$ માં રૂપાંતર ઓક્સિજનના ઉમેરા અથવા હાઇડ્રોજનના દૂર થવાની પ્રક્રિયા દ્વારા થાય છે.
આ રાસાયણિક પ્રક્રિયાને ઓક્સિડેશન કહેવામાં આવે છે.
આલ્કલાઇન પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ $(KMnO_4)$ અથવા એસિડિક પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ $(K_2Cr_2O_7)$ જેવા ઓક્સિડેશનકર્તાઓની હાજરીમાં, ઇથેનોલનું ઓક્સિડેશન થઈને ઇથેનોઇક એસિડ બને છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $CH_3CH_2OH + 2[O] \xrightarrow{alkaline KMnO_4/heat} CH_3COOH + H_2O$.

(A) આલ્કાઈન્સ એ અસંતૃપ્ત હાઈડ્રોકાર્બન છે જે ઓછામાં ઓછો એક કાર્બન-કાર્બન ત્રિ-બંધ ધરાવે છે.
આલ્કેન્સનું સામાન્ય સૂત્ર $C_{n}H_{2n+2}$ છે.
આલ્કીન્સનું સામાન્ય સૂત્ર $C_{n}H_{2n}$ છે.
આલ્કાઈન્સનું સામાન્ય સૂત્ર $C_{n}H_{2n-2}$ છે,જ્યાં $n$ એ કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યા છે $(n \ge 2)$.

(B) જ્યારે બે પરમાણુઓ તેમની વચ્ચે ઇલેક્ટ્રોનની ત્રણ જોડ વહેંચે ત્યારે ત્રિ-બંધ બને છે.
ત્રિ-બંધમાં,દરેક કાર્બન પરમાણુ વહેંચાયેલા ઇલેક્ટ્રોનમાં ત્રણ ઇલેક્ટ્રોનનું યોગદાન આપે છે,જેના પરિણામે કુલ $3$ ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો વહેંચાય છે.
તેથી,ત્રિ-બંધ દ્વારા જોડાયેલા બે કાર્બન પરમાણુઓ દ્વારા વહેંચાયેલી ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મોની સંખ્યા $3$ જોડ છે.

(C) ઇથેનોલ $(CH_{3}CH_{2}OH)$ નું ઇથેનોઇક એસિડ $(CH_{3}COOH)$ માં ઓક્સિડેશન પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તાનો ઉપયોગ કરીને કરી શકાય છે.
આલ્કલાઇન પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ $(KMnO_{4})$ એ પ્રયોગશાળામાં આલ્કોહોલનું કાર્બોક્સિલિક એસિડમાં રૂપાંતર કરવા માટે વપરાતો સામાન્ય ઓક્સિડેશનકર્તા છે.
જોકે એસિડિક પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ $(K_{2}Cr_{2}O_{7})$ પણ એક પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે,પરંતુ પ્રશ્નમાં ખાસ કરીને આલ્કલાઇન એજન્ટ વિશે પૂછવામાં આવ્યું છે,તેથી આલ્કલાઇન $KMnO_{4}$ એ સાચો વિકલ્પ છે.

(B) કાર્બોક્સિલિક એસિડ સોડિયમ બાયકાર્બોનેટ $(NaHCO_3)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ વાયુ ઉત્પન્ન કરે છે.
આ પ્રક્રિયા વાયુના પરપોટા નીકળવા દ્વારા ઓળખાય છે,જેને ઉભરા (effervescence) કહેવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયાનું રાસાયણિક સમીકરણ: $RCOOH + NaHCO_3 \rightarrow RCOONa + H_2O + CO_2 \uparrow$ છે.
આ કસોટીનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે કાર્બોક્સિલિક એસિડને અન્ય કાર્બનિક સંયોજનો જેવા કે આલ્કોહોલ અથવા આલ્ડિહાઈડથી અલગ પાડવા માટે થાય છે,જે $NaHCO_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $CO_2$ મુક્ત કરતા નથી.

(C) નાઈટ્રોજન $(N)$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $7$ છે. તેની ઈલેક્ટ્રોન રચના $2, 5$ છે.
સ્થાયી અષ્ટક પ્રાપ્ત કરવા માટે,દરેક નાઈટ્રોજન પરમાણુને વધુ $3$ ઈલેક્ટ્રોનની જરૂર હોય છે.
તેથી,બે નાઈટ્રોજન પરમાણુઓ તેમની વચ્ચે $3$ ઈલેક્ટ્રોનની જોડી શેર કરીને ત્રિ-બંધ બનાવે છે.
દરેક નાઈટ્રોજન પરમાણુ પર એક અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pair) બાકી રહે છે.
સાચી ઈલેક્ટ્રોન બિંદુ રચના બે $N$ પરમાણુઓ વચ્ચે $3$ સહિયારી જોડી અને દરેક $N$ પરમાણુ પર એક અબંધકારક યુગ્મ દર્શાવીને કરવામાં આવે છે,જે $:N \vdots N:$ છે. આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$3$ સહિયારી જોડી (ત્રિ-બંધ) અને દરેક પરમાણુ પર એક અબંધકારક યુગ્મ દર્શાવતી રચના વિકલ્પ $C$ માં યોગ્ય રીતે દર્શાવેલ છે.

(B) ઈથાઈન,જેને એસિટિલીન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તેનું રાસાયણિક સૂત્ર $C_{2}H_{2}$ છે.
તેમાં બે કાર્બન પરમાણુઓ ત્રિ-બંધ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે,અને દરેક કાર્બન પરમાણુ એક હાઈડ્રોજન પરમાણુ સાથે જોડાયેલ હોય છે.
તેનું બંધારણીય સૂત્ર $H - C \equiv C - H$ છે.
વિકલ્પ $B$ આ બંધારણને યોગ્ય રીતે દર્શાવે છે.

(C) સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન (આલ્કેન) સામાન્ય રીતે ઘણા પ્રક્રિયકો સાથે પ્રતિક્રિયા આપતા નથી.
જો કે, તેઓ સૂર્યપ્રકાશ (અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશ) ની હાજરીમાં ક્લોરિન સાથે વિસ્થાપન પ્રક્રિયા કરે છે.
આ પ્રક્રિયાને મુક્ત-મૂલક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
ઉદાહરણ તરીકે, મિથેન સૂર્યપ્રકાશની હાજરીમાં ક્લોરિન સાથે પ્રક્રિયા કરીને ક્લોરોમિથેન અને હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડ બનાવે છે: $CH_4 + Cl_2 \xrightarrow{\text{sunlight}} CH_3Cl + HCl$.

(D) કાર્બનનો પરમાણુ ક્રમાંક $6$ છે. તેની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $2, 4$ છે.
સ્થાયી અષ્ટક પ્રાપ્ત કરવા માટે,કાર્બન તેના $4$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોનને અન્ય પરમાણુઓ સાથે વહેંચીને $4$ સહસંયોજક બંધ બનાવે છે.
$4$ ઇલેક્ટ્રોનની ભાગીદારી કરીને,કાર્બન તેની સંયોજકતા કક્ષામાં $4$ વધારાના ઇલેક્ટ્રોન મેળવે છે,જેના પરિણામે કુલ $8$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન ($2 + 4 + 4 = 10$ કુલ ઇલેક્ટ્રોન) થાય છે.
આમ,તેની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $2, 8$ બને છે,જે નિષ્ક્રિય વાયુ નિયોન ($Ne$,પરમાણુ ક્રમાંક $10$) જેવી છે.

(A) પાણીનો અણુ $(H_2O)$ એક ઓક્સિજન પરમાણુ અને બે હાઇડ્રોજન પરમાણુઓનો બનેલો છે.
ઓક્સિજન પાસે $6$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન હોય છે અને તેને તેનું અષ્ટક પૂર્ણ કરવા માટે $2$ વધુ ઇલેક્ટ્રોનની જરૂર હોય છે.
દરેક હાઇડ્રોજન પરમાણુ પાસે $1$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન હોય છે અને તેને તેની ડ્યુપ્લેટ પૂર્ણ કરવા માટે $1$ વધુ ઇલેક્ટ્રોનની જરૂર હોય છે.
ઓક્સિજન દરેક હાઇડ્રોજન સાથે એક-એક ઇલેક્ટ્રોનની ભાગીદારી કરીને બે સહસંયોજક બંધ બનાવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં ઓક્સિજન પરમાણુ પર બે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pairs) બાકી રહે છે.
સાચી ઇલેક્ટ્રોન બિંદુ રચનામાં ભાગીદારી પામેલા ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મને $(:)$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે અને ઓક્સિજન પરના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મને ટપકાંની બે જોડી તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.
આમ,સાચી રચના $H:\underset{\centerdot \,\centerdot }{\overset{\centerdot \,\centerdot }{\mathop{O}}}\,:H$ છે.

(A) સીધી શૃંખલા ધરાવતું હાઇડ્રોકાર્બન તે છે જેમાં કાર્બન પરમાણુઓ કોઈ પણ શાખા વગર એક સળંગ શૃંખલામાં જોડાયેલા હોય છે.
વિકલ્પ $A$ શાખિત બંધારણ દર્શાવે છે ($2$-મિથાઈલપેન્ટેન).
વિકલ્પ $B$ શાખિત બંધારણ દર્શાવે છે ($2$-મિથાઈલપેન્ટેન).
વિકલ્પ $C$ શાખિત બંધારણ દર્શાવે છે ($3$-મિથાઈલહેક્ઝેન).
વિકલ્પ $D$ સીધી શૃંખલા ધરાવતું હાઇડ્રોકાર્બન (n-પેન્ટેન) છે.
પ્રશ્ન મુજબ,જે સીધી શૃંખલા નથી તે શોધવાનું છે,તેથી $A, B$ અને $C$ ત્રણેય શાખિત છે.

(C) અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન તે છે જેમાં ઓછામાં ઓછો એક કાર્બન-કાર્બન દ્વિબંધ $(C=C)$ અથવા ત્રિબંધ $(C\equiv C)$ હોય છે.
$(i)$ $H_3C-CH_2-CH_2-CH_3$ એ બ્યુટેન છે,જે સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન (આલ્કેન) છે.
$(ii)$ $H_3C-C\equiv C-CH_3$ એ બ્યુટ$-2-$આઈન છે,જેમાં ત્રિબંધ હોવાથી તે અસંતૃપ્ત છે.
$(iii)$ $H_3C-CH(CH_3)-CH_3$ એ આઈસોબ્યુટેન ($2$-મિથાઈલપ્રોપેન) છે,જે સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન (આલ્કેન) છે.
$(iv)$ $H_3C-C(CH_3)=CH_2$ એ $2-$મિથાઈલપ્રોપીન છે,જેમાં દ્વિબંધ હોવાથી તે અસંતૃપ્ત છે.
તેથી,$(ii)$ અને $(iv)$ અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન છે.

(D) પેન્ટેનનું આણ્વીય સૂત્ર $C_{5}H_{12}$ છે.
સહસંયોજક બંધોની સંખ્યા શોધવા માટે,આપણે પેન્ટેનનું બંધારણીય સૂત્ર જોઈ શકીએ છીએ.
પેન્ટેન એ $5$ કાર્બન પરમાણુઓની સીધી શૃંખલા ધરાવતો આલ્કેન છે.
દરેક કાર્બન પરમાણુ અન્ય પરમાણુઓ સાથે એકલ સહસંયોજક બંધ દ્વારા જોડાયેલ હોય છે.
$5$ કાર્બન પરમાણુઓ વચ્ચે $4$ $C-C$ બંધ હોય છે.
દરેક કાર્બન પરમાણુ તેની $4$ ની સંયોજકતા સંતોષવા માટે હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ હોય છે.
પેન્ટેનની શૃંખલામાં $4$ $C-C$ બંધ અને $12$ $C-H$ બંધ હોય છે.
કુલ સહસંયોજક બંધ = ($C-C$ બંધની સંખ્યા) + ($C-H$ બંધની સંખ્યા) = $4 + 12 = 16$ સહસંયોજક બંધ.
વૈકલ્પિક રીતે,$n$ કાર્બન પરમાણુઓ ધરાવતા કોઈપણ આલ્કેન માટે,કુલ સહસંયોજક બંધની સંખ્યા $3n + 1$ સૂત્ર દ્વારા મળે છે.
પેન્ટેન માટે,$n = 5$,તેથી કુલ બંધ = $3(5) + 1 = 15 + 1 = 16$.

(A) જ્યારે ઇથેનોલ $(C_2H_5OH)$ સોડિયમ ધાતુ $(Na)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે વિસ્થાપન પ્રક્રિયા અનુભવે છે જેમાં હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહનો હાઇડ્રોજન પરમાણુ સોડિયમ દ્વારા વિસ્થાપિત થાય છે.
આ પ્રક્રિયા સોડિયમ ઇથોક્સાઇડ $(C_2H_5ONa)$ બનાવે છે અને હાઇડ્રોજન વાયુ $(H_2)$ મુક્ત કરે છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ આ મુજબ છે: $2C_2H_5OH + 2Na \rightarrow 2C_2H_5ONa + H_2 \uparrow$.

(B) વિનેગર એ ઘરગથ્થુ વપરાશમાં લેવાતો એક સામાન્ય પદાર્થ છે જેનો ઉપયોગ પ્રિઝર્વેટિવ અને સ્વાદ વધારવા માટે થાય છે.
રાસાયણિક રીતે તે એસિટિક એસિડ $(CH_3COOH)$ નું મંદ દ્રાવણ છે.
ચોક્કસ રીતે કહીએ તો,વિનેગરમાં સામાન્ય રીતે પાણીમાં ઓગળેલું $5 \%-8 \%$ એસિટિક એસિડ હોય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(C) સમાન ધર્મી 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.
આલ્કેન માટે,સામાન્ય સૂત્ર $C_{n}H_{2n+2}$ છે.
$CH_{4}$ $(n=1)$ એ $C_{n}H_{2n+2}$ ને અનુસરે છે.
$C_{2}H_{6}$ $(n=2)$ એ $C_{n}H_{2n+2}$ ને અનુસરે છે.
$C_{3}H_{8}$ $(n=3)$ એ $C_{n}H_{2n+2}$ ને અનુસરે છે.
$C_{4}H_{8}$ એ $C_{n}H_{2n}$ સામાન્ય સૂત્રને અનુસરે છે,જે આલ્કીન શ્રેણી દર્શાવે છે.
તેથી,$C_{4}H_{8}$ એ અલગ સમાન ધર્મી શ્રેણીમાં આવે છે.

(D) આપેલ સંયોજન $CH_{3}-CH_{2}-CHO$ છે.
આ સંયોજનમાં $3$ કાર્બન પરમાણુઓની શૃંખલા છે.
તેમાં રહેલ ક્રિયાશીલ સમૂહ આલ્ડિહાઈડ $(-CHO)$ છે.
$3$ કાર્બન ધરાવતી શૃંખલા માટે પૂર્વગ 'પ્રોપ-' વપરાય છે.
તે આલ્ડિહાઈડ હોવાથી,આલ્કેનના નામમાં '-અલ' પ્રત્યય ઉમેરવામાં આવે છે.
તેથી,તેનું $IUPAC$ નામ પ્રોપેનાલ છે.

(A) કાર્બનિક રસાયણવિજ્ઞાનમાં,કાર્બનિક અણુમાં કાર્બન અથવા હાઇડ્રોજન સિવાયના કોઈપણ પરમાણુને વિષમ પરમાણુ (heteroatom) કહેવામાં આવે છે.
આપેલ અણુ $CH_{3}-CH_{2}-O-CH_{2}-CH_{2}Cl$ છે.
$1$. કાર્બન $(C)$ અને હાઇડ્રોજન $(H)$ એ કાર્બનિક સાંકળના મૂળભૂત તત્વો છે.
$2$. ઓક્સિજન $(O)$ એ વિષમ પરમાણુ છે કારણ કે તે કાર્બન કે હાઇડ્રોજન નથી.
$3$. ક્લોરિન $(Cl)$ એ વિષમ પરમાણુ છે કારણ કે તે કાર્બન કે હાઇડ્રોજન નથી.
તેથી,હાજર વિષમ પરમાણુઓ ઓક્સિજન $(i)$ અને ક્લોરિન $(iv)$ છે.

(B) આલ્કાઈન સમાનધર્મી શ્રેણીનું સામાન્ય સૂત્ર $C_nH_{2n-2}$ છે,જ્યાં $n$ એ કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યા દર્શાવે છે.
પ્રથમ સભ્ય માટે,આપણે $n = 2$ લઈએ છીએ કારણ કે ત્રિ-બંધ માટે ઓછામાં ઓછા બે કાર્બન પરમાણુઓની જરૂર હોય છે.
સૂત્રમાં $n = 2$ મૂકતા: $C_2H_{2(2)-2} = C_2H_{4-2} = C_2H_2$.
આ સંયોજનને ઈથાઈન (જેને એસિટિલીન પણ કહેવાય છે) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તેથી,આલ્કાઈન શ્રેણીનું પ્રથમ સભ્ય ઈથાઈન છે.

(TRUE) આ વિધાન ખરું છે.
સાબુ એ લાંબી શૃંખલા ધરાવતા ફેટી એસિડના સોડિયમ અથવા પોટેશિયમ ક્ષારોનો બનેલો હોય છે.
જ્યારે સાબુને હાર્ડ વોટર (કઠિન પાણી) માં ઉમેરવામાં આવે છે,જેમાં ઓગળેલા કેલ્શિયમ $(Ca^{2+})$ અને મેગ્નેશિયમ $(Mg^{2+})$ આયનો હોય છે,ત્યારે આ આયનો સાબુના અણુઓ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.
આ પ્રતિક્રિયાને કારણે અદ્રાવ્ય અવક્ષેપ બને છે જેને મેલ (Scum) કહેવામાં આવે છે,જેના કારણે સાબુ ફીણ ઉત્પન્ન કરી શકતું નથી.

(FALSE) આ વિધાન ખોટું છે.
જ્યારે આલ્કોહોલ (જેમ કે ઇથેનોલ) સોડિયમ ધાતુ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે સોડિયમ આલ્કોક્સાઇડ અને હાઇડ્રોજન વાયુ $(H_2)$ ઉત્પન્ન કરે છે,કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ નહીં.
આ પ્રક્રિયાનું રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$2CH_3CH_2OH + 2Na \rightarrow 2CH_3CH_2ONa + H_2 \uparrow$

(A) આ વિધાન સાચું છે.
જ્યારે ઇથેનોલ $(CH_3CH_2OH)$ ને $443 \,K$ તાપમાને વધુ પડતા સાંદ્ર સલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2SO_4)$ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તેનું નિર્જલીકરણ (dehydration) થાય છે.
સાંદ્ર સલ્ફ્યુરિક એસિડ નિર્જલીકરણ કરતા એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે અને ઇથેનોલમાંથી પાણીનો અણુ દૂર કરે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $CH_3CH_2OH \xrightarrow[443 \,K]{Conc. H_2SO_4} CH_2=CH_2 + H_2O$ (ઇથીન).

(B) આ વિધાન ખોટું છે.
એસ્ટર સામાન્ય રીતે એસ્ટરીકરણ (esterification) પ્રક્રિયા દ્વારા બને છે,જેમાં કાર્બોક્સિલિક એસિડ અને આલ્કોહોલ વચ્ચે એસિડ ઉદ્દીપકની (જેમ કે સાંદ્ર $H_2SO_4$) હાજરીમાં પ્રક્રિયા થાય છે.
આલ્ડિહાઈડ અને કીટોન એકબીજા સાથે પ્રક્રિયા કરીને એસ્ટર બનાવતા નથી.

(TRUE) આ વિધાન ખરું છે.
આ પ્રક્રિયાને સાબુનીકરણ (જ્યારે બેઝનો ઉપયોગ થાય છે) અથવા એસિડ-ઉદ્દીપકીય જળવિભાજન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
$1$. એસિડની હાજરીમાં,આ પ્રક્રિયા એક પ્રતિવર્તી જળવિભાજન છે જ્યાં એસ્ટર પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને સંબંધિત કાર્બોક્સિલિક એસિડ અને આલ્કોહોલ બનાવે છે.
$2$. બેઝની હાજરીમાં (જેમ કે $NaOH$),આ પ્રક્રિયાને સાબુનીકરણ કહેવામાં આવે છે,જે અપ્રતિવર્તી છે. એસ્ટર બેઝ સાથે પ્રક્રિયા કરીને કાર્બોક્સિલેટ ક્ષાર (સાબુ) અને આલ્કોહોલ બનાવે છે. ત્યારબાદ ક્ષારનું એસિડીકરણ કરીને કાર્બોક્સિલિક એસિડ મેળવી શકાય છે.

(B) આ વિધાન ખોટું છે.
કાર્બન, તેના વિવિધ અપરરૂપોમાં (જેમ કે હીરો, ગ્રેફાઈટ અથવા કોલસો), ઓક્સિજનમાં સળગીને કાર્બન ડાયોક્સાઈડ $(CO_2)$ ઉત્પન્ન કરે છે, નાઈટ્રોજન ડાયોક્સાઈડ $(NO_2)$ નહીં.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે: $C(s) + O_2(g) \rightarrow CO_2(g) + \text{ઉષ્મા} + \text{પ્રકાશ}$.

(TRUE) આ વિધાન $True$ (ખરું) છે.
$1$. સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન (આલ્કેન) માં કાર્બનની સાપેક્ષમાં હાઇડ્રોજનનું પ્રમાણ વધુ હોય છે,જે પૂરતા પ્રમાણમાં ઓક્સિજનની હાજરીમાં સંપૂર્ણ દહન થવા દે છે,જેના પરિણામે સ્વચ્છ અને ભૂરી જ્યોત મળે છે.
$2$. અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન (આલ્કીન અને આલ્કાઈન) માં કાર્બનની ટકાવારી વધુ હોય છે. આ સંયોજનોના અપૂર્ણ દહનને કારણે,ન બળેલા કાર્બનના કણો ઉત્પન્ન થાય છે,જે પીળા રંગના પ્રકાશ સાથે સળગે છે અને કાળો ધુમાડો ઉત્પન્ન કરે છે.

(FALSE) આ વિધાન ખોટું છે.
પ્રાણીજ ચરબીમાં સામાન્ય રીતે સંતૃપ્ત ફેટી એસિડ્સ હોય છે,જે હૃદયરોગના જોખમ સાથે સંકળાયેલા છે અને અસંતૃપ્ત ફેટી એસિડ્સની તુલનામાં ઓછા સ્વાસ્થ્યપ્રદ માનવામાં આવે છે. અસંતૃપ્ત ફેટી એસિડ્સ,જે સામાન્ય રીતે વનસ્પતિ તેલમાં જોવા મળે છે,તે હૃદયના સ્વાસ્થ્ય માટે વધુ સારા માનવામાં આવે છે.

(FALSE) ખોટું. નાઈટ્રોજન અણુ $(N_2)$ બે નાઈટ્રોજન પરમાણુઓ વચ્ચે ઈલેક્ટ્રોનની ત્રણ જોડીની ભાગીદારી દ્વારા બને છે,જેના પરિણામે ત્રિ-સહસંયોજક બંધ $(N \equiv N)$ રચાય છે.

(TRUE) ખરું. ઇથેનોઇક એસિડ $(CH_3COOH)$ એ એક નિર્બળ કાર્બનિક એસિડ છે. જ્યારે તે સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(NaOH)$ જેવા પ્રબળ બેઝ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે તટસ્થીકરણ પ્રક્રિયા દ્વારા સોડિયમ ઇથેનોએટ $(CH_3COONa)$ અને પાણી $(H_2O)$ બનાવે છે. તેની રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે: $CH_3COOH + NaOH \rightarrow CH_3COONa + H_2O$.

(B) $(-CHO)$ ક્રિયાશીલ સમૂહને આલ્ડિહાઇડ સમૂહ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આ સમૂહ ધરાવતા સંયોજનોને આલ્ડિહાઇડ્સ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.
એમાઇડમાં $(-CONH_2)$ સમૂહ હોય છે,કીટોનમાં $(>C=O)$ સમૂહ હોય છે અને આલ્કોહોલમાં $(-OH)$ સમૂહ હોય છે.

(B) કાર્બોક્સિલિક એસિડમાં હાજર રહેલો ક્રિયાશીલ સમૂહ કાર્બોક્સિલ સમૂહ છે,જેને $-COOH$ સૂત્ર દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે.
આ સમૂહમાં,એક કાર્બન પરમાણુ એક ઓક્સિજન પરમાણુ સાથે દ્વિબંધથી અને હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ $(-OH)$ સાથે એકલ બંધથી જોડાયેલો હોય છે.