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Mix Examples - Carbon and its Compounds Questions in Hindi

Class 10 Science · Carbon and its Compounds · Mix Examples - Carbon and its Compounds

298+

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Showing 50 of 298 questions in Hindi

101
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कठोर जल में कपड़े धोने के लिए साबुन की तुलना में डिटर्जेंट को प्राथमिकता क्यों दी जाती है? समझाइए।

Solution

(N/A) कठोर जल में कपड़े धोने के लिए साबुन की तुलना में डिटर्जेंट को प्राथमिकता दी जाती है क्योंकि:
$(i)$ वे कठोर जल में मौजूद कैल्शियम और मैग्नीशियम आयनों के साथ अघुलनशील अवक्षेप (स्कम) नहीं बनाते हैं।
$(ii)$ वे मृदु और कठोर दोनों प्रकार के जल में प्रभावी होते हैं और अधिक झाग उत्पन्न करते हैं।
$(iii)$ साबुन की तुलना में उनकी सफाई करने की क्षमता अधिक शक्तिशाली होती है।
102
MediumMCQ
जब एथिल अल्कोहल और एसिटिक एसिड सांद्र $H_{2}SO_{4}$ की उपस्थिति में एक-दूसरे के साथ अभिक्रिया करते हैं,तो क्या होता है?
A
यह एक एल्डिहाइड बनाता है।
B
यह एक मीठी गंध वाला एस्टर बनाता है।
C
यह एक कीटोन बनाता है।
D
यह एक ईथर बनाता है।

Solution

(B) जब $C_{2}H_{5}OH$ की अभिक्रिया $CH_{3}COOH$ के साथ,यानी इथेनॉल की एथेनोइक एसिड के साथ,सांद्र $H_{2}SO_{4}$ की उपस्थिति में होती है,तो एक मीठी गंध वाला एस्टर बनता है। इस अभिक्रिया को एस्टरीकरण कहा जाता है।
रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$CH_{3}COOH + C_{2}H_{5}OH \xrightarrow{Conc. H_{2}SO_{4}} CH_{3}COOC_{2}H_{5} + H_{2}O$
इस अभिक्रिया में,$CH_{3}COOC_{2}H_{5}$ एथिल एथेनोएट है,जो एक एस्टर है।
103
Medium
निम्नलिखित यौगिकों के कार्यात्मक समूह (functional group) के नाम बताइए:
$(i) \ R-COOH$
$(ii) \ R-COOR'$
$(iii) \ R-OH$
$(iv) \ R-X$

Solution

(N/A) $(i)$ कार्यात्मक समूह $-COOH$ को कार्बोक्सिलिक अम्ल (Carboxylic acid) समूह के रूप में जाना जाता है।
$(ii)$ कार्यात्मक समूह $-COOR'$ को एस्टर (Ester) समूह के रूप में जाना जाता है।
$(iii)$ कार्यात्मक समूह $-OH$ को अल्कोहल (Alcohol) समूह के रूप में जाना जाता है।
$(iv)$ कार्यात्मक समूह $-X$ (जहाँ $X = F, Cl, Br, I$) को हैलाइड (Halide) समूह के रूप में जाना जाता है,और इस यौगिक को एल्काइल हैलाइड या हैलोएल्केन कहा जाता है।
104
Medium
हाइड्रोजनीकरण क्या है? इसका औद्योगिक अनुप्रयोग क्या है?

Solution

(N/A) हाइड्रोजनीकरण वह रासायनिक अभिक्रिया है जिसमें पैलेडियम $(Pd)$,प्लैटिनम $(Pt)$ या निकेल $(Ni)$ जैसे उत्प्रेरक की उपस्थिति में असंतृप्त हाइड्रोकार्बन (जैसे एल्कीन या एल्काइन) में हाइड्रोजन जोड़ा जाता है,जिससे संतृप्त हाइड्रोकार्बन प्राप्त होते हैं।
उदाहरण: $CH_2=CH_2$ (एथीन) $+ H_2 \xrightarrow{Ni} CH_3-CH_3$ (एथेन)।
औद्योगिक अनुप्रयोग: इस अभिक्रिया का उपयोग खाद्य उद्योग में तरल वनस्पति तेलों के हाइड्रोजनीकरण द्वारा वनस्पति घी जैसे ठोस वसा प्राप्त करने के लिए किया जाता है।
105
Medium
क्या होता है जब (समीकरण भी दीजिए):
$(i)$ मीथेन विसरित सूर्य के प्रकाश की उपस्थिति में क्लोरीन की अधिकता के साथ अभिक्रिया करता है।
$(ii)$ इथेनॉल का दहन होता है।
$(iii)$ एथिल अल्कोहल अम्लीकृत पोटेशियम डाइक्रोमेट के साथ अभिक्रिया करता है।

Solution

(N/A) $(i)$ मीथेन विसरित सूर्य के प्रकाश की उपस्थिति में क्लोरीन की अधिकता के साथ अभिक्रिया करके कार्बन टेट्राक्लोराइड और हाइड्रोजन क्लोराइड बनाता है:
$CH_{4} + 4Cl_{2} \xrightarrow{\text{Diffused sunlight}} CCl_{4} + 4HCl$
$(ii)$ इथेनॉल का पूर्ण दहन होने पर कार्बन डाइऑक्साइड,जल और ऊर्जा (ऊष्मा और प्रकाश) उत्पन्न होती है:
$CH_{3}CH_{2}OH + 3O_{2} \longrightarrow 2CO_{2} + 3H_{2}O + \text{Heat and light}$
$(iii)$ एथिल अल्कोहल (इथेनॉल) अम्लीकृत पोटेशियम डाइक्रोमेट $(K_{2}Cr_{2}O_{7})$ द्वारा ऑक्सीकृत होकर इथेनोइक एसिड बनाता है:
$CH_{3}CH_{2}OH + 2[O] \xrightarrow{\text{Acidified } K_{2}Cr_{2}O_{7}} CH_{3}COOH + H_{2}O$
106
Medium
समजातीय श्रेणी (homologous series) के चार लक्षण लिखिए।

Solution

(N/A) $(i)$ समजातीय श्रेणी के सभी सदस्यों में समान प्रकार्यात्मक समूह (functional group) होता है।
$(ii)$ समान प्रकार्यात्मक समूह की उपस्थिति के कारण वे समान रासायनिक गुण प्रदर्शित करते हैं।
$(iii)$ आण्विक द्रव्यमान में वृद्धि के साथ गलनांक,क्वथनांक और घनत्व जैसे भौतिक गुणों में नियमित क्रमिक परिवर्तन होता है।
$(iv)$ श्रेणी के किन्हीं भी दो क्रमागत सदस्यों के बीच $-CH_2$ इकाई या $14u$ आण्विक द्रव्यमान का अंतर होता है।
107
Medium
कार्बन आयनिक यौगिक नहीं बनाता है। क्यों?

Solution

(N/A) आयनिक बंध बनाने के लिए,कार्बन को या तो $4e^-$ खोकर $C^{4+}$ आयन बनाना होगा या $4e^-$ प्राप्त करके $C^{4-}$ आयन बनाना होगा।
$1$. $4e^-$ खोने के लिए बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है,जो नाभिक के मजबूत आकर्षण बल को दूर करने के लिए आवश्यक है,जो ऊर्जा की दृष्टि से अनुकूल नहीं है।
$2$. $4e^-$ प्राप्त करने से $10e^-$ हो जाएंगे,जिन्हें नाभिक में मौजूद केवल $6$ प्रोटॉन द्वारा संभालना कठिन है,जिससे अस्थिरता पैदा होती है।
इसलिए,कार्बन आयनिक यौगिक नहीं बनाता है और इसके बजाय इलेक्ट्रॉनों को साझा करके सहसंयोजक बंध बनाता है।
108
Easy
साबुन क्या हैं? वे कठोर जल के साथ झाग (scum) क्यों बनाते हैं?

Solution

(N/A) साबुन लंबी श्रृंखला वाले कार्बोक्सिलिक एसिड (उच्च वसायुक्त अम्ल) के सोडियम या पोटेशियम लवण होते हैं।
जब साबुन को कठोर जल में मिलाया जाता है,तो जल में उपस्थित कैल्शियम $(Ca^{2+})$ और मैग्नीशियम $(Mg^{2+})$ आयन साबुन के अणुओं के साथ अभिक्रिया करते हैं।
इस अभिक्रिया के परिणामस्वरूप अघुलनशील अवक्षेप बनते हैं जिन्हें 'स्कम' (कैल्शियम या मैग्नीशियम स्टीयरेट) कहा जाता है।
चूंकि ये अघुलनशील लवण पानी में नहीं घुलते हैं,इसलिए ये साबुन की सफाई प्रक्रिया में बाधा डालते हैं और एक चिपचिपा अवशेष (स्कम) बनाते हैं।
109
Medium
एथेनोइक एसिड का सोडियम एथेनोएट में रूपांतरण दर्शाने वाली तीन अलग-अलग रासायनिक अभिक्रियाएँ लिखिए। प्रत्येक स्थिति में संतुलित रासायनिक समीकरण लिखिए। प्रत्येक स्थिति में एथेनोइक एसिड और सोडियम एथेनोएट के अलावा अन्य अभिकारकों और उत्पादों के नाम लिखिए।

Solution

(N/A) एथेनोइक एसिड $(CH_{3}COOH)$ का सोडियम एथेनोएट $(CH_{3}COONa)$ में रूपांतरण के लिए तीन रासायनिक अभिक्रियाएँ निम्नलिखित हैं:
$1$. सोडियम हाइड्रोक्साइड के साथ अभिक्रिया (उदासीनीकरण):
$CH_{3}COOH + NaOH \rightarrow CH_{3}COONa + H_{2}O$
अभिकारक: सोडियम हाइड्रोक्साइड $(NaOH)$; उत्पाद: जल $(H_{2}O)$।
$2$. सोडियम कार्बोनेट के साथ अभिक्रिया:
$2CH_{3}COOH + Na_{2}CO_{3} \rightarrow 2CH_{3}COONa + H_{2}O + CO_{2}$
अभिकारक: सोडियम कार्बोनेट $(Na_{2}CO_{3})$; उत्पाद: जल $(H_{2}O)$ और कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_{2})$।
$3$. सोडियम बाइकार्बोनेट के साथ अभिक्रिया:
$CH_{3}COOH + NaHCO_{3} \rightarrow CH_{3}COONa + H_{2}O + CO_{2}$
अभिकारक: सोडियम बाइकार्बोनेट $(NaHCO_{3})$; उत्पाद: जल $(H_{2}O)$ और कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_{2})$।
110
Medium
एथेनॉल के कोई तीन भौतिक गुण और तीन उपयोग लिखिए।

Solution

(N/A) एथेनॉल के तीन भौतिक गुण:
$(i)$ एथेनॉल कमरे के तापमान पर द्रव अवस्था में होता है।
$(ii)$ यह एक अच्छा विलायक है।
$(iii)$ यह एक रंगहीन द्रव है जिसकी गंध सुखद होती है।
एथेनॉल के तीन उपयोग:
$(i)$ इसका उपयोग सभी मादक पेय पदार्थों में सक्रिय घटक के रूप में किया जाता है।
$(ii)$ इसका उपयोग दवाओं में किया जाता है,जैसे टिंचर आयोडीन,खांसी की सिरप और टॉनिक में।
$(iii)$ इसका उपयोग इत्र और पेंट के निर्माण में विलायक के रूप में किया जाता है।
111
Difficult
$C_{2}H_{6}O$ आण्विक सूत्र वाले कार्बनिक यौगिक $X$ युक्त एक परखनली में सोडियम का एक छोटा टुकड़ा डालने पर,तीव्र बुदबुदाहट देखी जाती है और $Y$ गैस उत्पन्न होती है। परखनली के मुख पर जलती हुई तीली लाने पर,उत्पन्न गैस 'पॉप' ध्वनि के साथ जलती है। $X$ और $Y$ की पहचान कीजिए। इस अभिक्रिया के लिए रासायनिक समीकरण भी लिखिए। जब आप $X$ को अतिरिक्त सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड के साथ गर्म करते हैं,तो बनने वाले उत्पाद का नाम और संरचना लिखिए।

Solution

(A) $X$ इथेनॉल $(C_{2}H_{5}OH)$ है और $Y$ हाइड्रोजन गैस $(H_{2})$ है।
अभिक्रिया के लिए रासायनिक समीकरण है:
$2C_{2}H_{5}OH + 2Na \longrightarrow 2C_{2}H_{5}ONa + H_{2} \uparrow$
जब $X$ (इथेनॉल) को $443 \ K$ पर अतिरिक्त सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड $(H_{2}SO_{4})$ के साथ गर्म किया जाता है,तो यह निर्जलीकरण (dehydration) के माध्यम से एथीन $(C_{2}H_{4})$ बनाता है।
उत्पाद का नाम एथीन है।
एथीन की संरचना $CH_{2}=CH_{2}$ है।
112
Medium
निम्नलिखित अभिक्रियाओं को रासायनिक समीकरणों के साथ समझाइए:
$(i)$ ऑक्सीकरण
$(ii)$ हाइड्रोजनीकरण
$(iii)$ प्रतिस्थापन

Solution

(N/A) $(i)$ ऑक्सीकरण: अल्कोहल को अम्लीय $K_2Cr_2O_7$ जैसे ऑक्सीकरण एजेंट की उपस्थिति में कार्बोक्सिलिक एसिड में परिवर्तित किया जाता है।
$CH_3CH_2OH \xrightarrow[Acidified]{K_2Cr_2O_7} CH_3COOH$
$(ii)$ हाइड्रोजनीकरण: असंतृप्त हाइड्रोकार्बन (जैसे एथीन) उत्प्रेरक $Ni$ या $Pd$ की उपस्थिति में हाइड्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करके संतृप्त हाइड्रोकार्बन बनाते हैं।
$CH_2 = CH_2 + H_2 \xrightarrow[\Delta]{Ni} CH_3 - CH_3$
$(iii)$ प्रतिस्थापन: संतृप्त हाइड्रोकार्बन (जैसे मीथेन) सूर्य के प्रकाश की उपस्थिति में क्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया करके क्लोरोऐल्केन बनाते हैं।
$CH_4 + Cl_2 \xrightarrow{Sunlight} CH_3Cl + HCl$
113
Medium
इथेनोइक एसिड और इथेनॉल के बीच सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड की उपस्थिति में होने वाली अभिक्रिया का नाम बताइए। रासायनिक अभिक्रिया लिखिए और प्राप्त उत्पाद का नाम बताइए।

Solution

(N/A) इस अभिक्रिया को $Esterification$ (एस्टरीकरण) के रूप में जाना जाता है।
रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CH_3COOH + C_2H_5OH \xrightarrow{Conc. H_2SO_4} CH_3COOC_2H_5 + H_2O$
प्राप्त उत्पाद $Ethyl \ ethanoate$ (एक एस्टर) है।
114
Medium
एथाइन के लिए इलेक्ट्रॉन-बिंदु संरचना बनाइए। वेल्डिंग के लिए एथाइन और ऑक्सीजन के मिश्रण को जलाया जाता है। आपकी राय में,हम इस उद्देश्य के लिए एथाइन और वायु के मिश्रण का उपयोग क्यों नहीं कर सकते?

Solution

(N/A) एथाइन $(C_2H_2)$ की इलेक्ट्रॉन-बिंदु संरचना दो कार्बन परमाणुओं के बीच एक त्रि-आबंध और प्रत्येक कार्बन और हाइड्रोजन परमाणु के बीच एक एकल-आबंध दर्शाती है।
शुद्ध ऑक्सीजन में,एथाइन का पूर्ण दहन होता है,जो बड़ी मात्रा में ऊष्मा छोड़ता है,जिससे वेल्डिंग के लिए आवश्यक उच्च तापमान प्राप्त हो जाता है।
इसके विपरीत,वायु में शुद्ध ऑक्सीजन की तुलना में ऑक्सीजन का प्रतिशत कम होता है। जब एथाइन को वायु में जलाया जाता है,तो इसका अपूर्ण दहन होता है,जिससे काली (धुएँ वाली) ज्वाला उत्पन्न होती है और वेल्डिंग के लिए आवश्यक उच्च तापमान प्राप्त नहीं होता है।
Solution diagram
115
MediumMCQ
कार्बन यौगिकों की समजातीय श्रेणी से क्या तात्पर्य है? निम्नलिखित कार्बन यौगिकों को दो समजातीय श्रेणियों में वर्गीकृत कीजिए और उनके नाम लिखिए।
$C_{3}H_{4}, C_{3}H_{6}, C_{4}H_{6}, C_{4}H_{8}, C_{5}H_{8}, C_{5}H_{10}$
A
एल्काइन और एल्केन
B
एल्कीन और एल्केन
C
एल्काइन और एल्कीन
D
एल्केन और एल्कीन

Solution

(C) समजातीय श्रेणी कार्बनिक यौगिकों का वह समूह है जिसमें समान कार्यात्मक समूह और समान रासायनिक गुण होते हैं,जिसमें क्रमिक सदस्य $-CH_{2}$ समूह द्वारा भिन्न होते हैं।
$1$. एल्काइन: ये सामान्य सूत्र $C_{n}H_{2n-2}$ का पालन करते हैं। यौगिक $C_{3}H_{4}, C_{4}H_{6}, C_{5}H_{8}$ इस श्रेणी के अंतर्गत आते हैं।
$2$. एल्कीन: ये सामान्य सूत्र $C_{n}H_{2n}$ का पालन करते हैं। यौगिक $C_{3}H_{6}, C_{4}H_{8}, C_{5}H_{10}$ इस श्रेणी के अंतर्गत आते हैं।
116
Medium
हाइड्रोकार्बन की उस श्रृंखला का नाम और सामान्य सूत्र लिखिए जिसमें हाइड्रोजन के साथ संकलन (योगशील) अभिक्रिया संभव है। संकलन अभिक्रिया के लिए आवश्यक शर्त बताइए। इस शर्त का उल्लेख करते हुए,अभिकारक और उत्पाद का नाम देते हुए एक रासायनिक समीकरण लिखिए।

Solution

(A) वे हाइड्रोकार्बन जिनमें हाइड्रोजन के साथ संकलन अभिक्रिया संभव है,उन्हें $Alkene$ (एल्कीन) कहा जाता है। इनका सामान्य सूत्र $C_nH_{2n}$ है।
संकलन अभिक्रिया के लिए आवश्यक शर्त यह है कि कार्बन परमाणुओं के बीच असंतृप्त बंध (द्वि-आबंध या त्रि-आबंध) होना चाहिए और $Ni$,$Pd$ या $Pt$ जैसे उत्प्रेरक का उपयोग किया जाना चाहिए।
रासायनिक समीकरण (एथीन का हाइड्रोजनीकरण):
$CH_2=CH_2 + H_2 \xrightarrow{Ni/Pd/Pt} CH_3-CH_3$
अभिकारक: $Ethene$ (एथीन)
उत्पाद: $Ethane$ (एथेन)
117
Medium
भोजन पकाने के लिए हमें जंतु वसा की तुलना में वनस्पति तेलों को प्राथमिकता क्यों देनी चाहिए? वनस्पति तेलों के हाइड्रोजनीकरण की अभिक्रिया के लिए एक संतुलित रासायनिक समीकरण दीजिए। इस अभिक्रिया में प्रयुक्त उत्प्रेरकों के नाम बताइए।

Solution

(N/A) वनस्पति तेलों में सामान्यतः असंतृप्त वसा अम्ल होते हैं,जो जंतु वसा (जो संतृप्त वसा अम्लों से भरपूर होते हैं) की तुलना में मानव शरीर के लिए अधिक स्वास्थ्यवर्धक माने जाते हैं। संतृप्त वसा हृदय रोगों के बढ़ते जोखिम से जुड़ी होती है।
वनस्पति तेलों के हाइड्रोजनीकरण की अभिक्रिया को इस प्रकार दर्शाया जा सकता है:
$R_2C = CR_2 + H_2 \xrightarrow{Ni/Pd/Pt} R_2CH - CR_2H$
इस अभिक्रिया में प्रयुक्त उत्प्रेरक सामान्यतः सूक्ष्म विभाजित $Ni$ (निकेल),$Pd$ (पैलेडियम) या $Pt$ (प्लेटिनम) होते हैं।
118
Medium
$CH_{4}$ को क्रमिक अभिक्रियाओं में हाइड्रोजन परमाणु को क्लोरीन परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित करके $CCl_{4}$ में परिवर्तित करें। इस अभिक्रिया को प्रतिस्थापन अभिक्रिया क्यों कहा जाता है?

Solution

(N/A) $CH_{4}$ का $CCl_{4}$ में रूपांतरण सूर्य के प्रकाश की उपस्थिति में निम्नलिखित क्रमिक चरणों द्वारा होता है:
$1$. $CH_{4} + Cl_{2} \xrightarrow{\text{Sunlight}} CH_{3}Cl + HCl$
$2$. $CH_{3}Cl + Cl_{2} \xrightarrow{\text{Sunlight}} CH_{2}Cl_{2} + HCl$
$3$. $CH_{2}Cl_{2} + Cl_{2} \xrightarrow{\text{Sunlight}} CHCl_{3} + HCl$
$4$. $CHCl_{3} + Cl_{2} \xrightarrow{\text{Sunlight}} CCl_{4} + HCl$
इस अभिक्रिया को प्रतिस्थापन अभिक्रिया कहा जाता है क्योंकि हाइड्रोकार्बन के एक या अधिक हाइड्रोजन परमाणुओं को किसी अन्य परमाणु या परमाणुओं के समूह (इस मामले में,क्लोरीन परमाणु) द्वारा बदल दिया जाता है (प्रतिस्थापित किया जाता है)।
119
Difficult
एक कार्बोक्सिलिक अम्ल (आणविक सूत्र $C_{2}H_{4}O_{2}$) एक अम्ल उत्प्रेरक की उपस्थिति में अल्कोहल के साथ अभिक्रिया करके एक यौगिक $'X'$ बनाता है। अल्कोहल का क्षारीय $KMnO_{4}$ के साथ ऑक्सीकरण और उसके बाद अम्लीकरण करने पर वही कार्बोक्सिलिक अम्ल $C_{2}H_{4}O_{2}$ प्राप्त होता है। $(i)$ कार्बोक्सिलिक अम्ल,$(ii)$ अल्कोहल और $(iii)$ यौगिक $'X'$ के नाम और संरचना लिखिए।

Solution

(N/A) $(i)$ कार्बोक्सिलिक अम्ल: एथेनोइक अम्ल $(CH_{3}COOH)$। संरचना: $CH_{3}-C(=O)OH$.
$(ii)$ अल्कोहल: एथेनॉल $(CH_{3}CH_{2}OH)$। संरचना: $CH_{3}-CH_{2}-OH$.
$(iii)$ यौगिक $'X'$: एथिल एथेनोएट $(CH_{3}COOC_{2}H_{5})$। संरचना: $CH_{3}-C(=O)-O-CH_{2}-CH_{3}$.
व्याख्या: अम्ल उत्प्रेरक की उपस्थिति में एथेनोइक अम्ल और एथेनॉल के बीच की अभिक्रिया एक एस्टरीकरण अभिक्रिया है,जो एस्टर एथिल एथेनोएट $('X')$ उत्पन्न करती है।
120
Medium
कार्बन यौगिक में प्रकार्यात्मक समूह (functional group) का अर्थ बताइए। $(i)$ इथेनॉल और $(ii)$ इथेनोइक अम्ल में उपस्थित प्रकार्यात्मक समूह लिखिए और उनकी संरचनाएँ भी बनाइए।

Solution

(N/A) एक परमाणु या परमाणुओं का समूह जो कार्बनिक यौगिकों के रासायनिक गुणों को निर्धारित करता है,उसे प्रकार्यात्मक समूह (functional group) कहा जाता है। वे कार्बन श्रृंखला की लंबाई और प्रकृति की परवाह किए बिना यौगिक को विशिष्ट गुण प्रदान करते हैं।
कार्बनिक यौगिक प्रकार्यात्मक समूह और संरचना
$(i)$ इथेनॉल अल्कोहल समूह $(-OH)$: $CH_{3}-CH_{2}-OH$
$(ii)$ इथेनोइक अम्ल कार्बोक्सिलिक अम्ल समूह $(-COOH)$: $CH_{3}-C(=O)OH$
121
Medium
$(i)$ दहन प्रक्रिया की सहायता से संतृप्त हाइड्रोकार्बन और असंतृप्त हाइड्रोकार्बन के बीच अंतर स्पष्ट कीजिए।
$(ii)$ $C_{4}H_{10}$ और $C_{2}H_{2}$ के रासायनिक नाम लिखिए और उनकी संरचनाएँ बनाइए।

Solution

(N/A)
संतृप्त हाइड्रोकार्बन असंतृप्त हाइड्रोकार्बन
$1.$ संतृप्त हाइड्रोकार्बन स्वच्छ नीली ज्वाला के साथ जलते हैं क्योंकि इनमें हाइड्रोजन की मात्रा अधिक होती है,जिससे इनका पूर्ण दहन होता है। $1.$ असंतृप्त हाइड्रोकार्बन पीली और धुएँ वाली ज्वाला के साथ जलते हैं क्योंकि इनमें कार्बन की मात्रा अधिक होती है,जिससे इनका अपूर्ण दहन होता है।
$2.$ ये पूर्ण दहन से गुजरते हैं और उत्पाद के रूप में केवल $CO_{2}$ और $H_{2}O$ बनाते हैं। $2.$ ये अपूर्ण दहन से गुजरते हैं और $CO_{2}$ और $H_{2}O$ के अतिरिक्त बिना जले कार्बन के कण (काजल) उत्पन्न करते हैं।

$(ii)$ $(a)$ $C_{4}H_{10}$ का रासायनिक नाम ब्यूटेन है। इसकी संरचना: $CH_{3}-CH_{2}-CH_{2}-CH_{3}$ है।
$(b)$ $C_{2}H_{2}$ का रासायनिक नाम एथाइन है। इसकी संरचना: $H-C\equiv C-H$ है।
122
Medium
ऑक्सीकारक (oxidising agents) को परिभाषित कीजिए। अल्कोहल के एसिड में ऑक्सीकरण में इसकी भूमिका समझाइए। इथेनॉल की ऑक्सीकरण अभिक्रिया लिखिए।

Solution

(N/A) $(i)$ वे पदार्थ जो दूसरों में ऑक्सीजन जोड़ने में सक्षम होते हैं,उन्हें ऑक्सीकारक कहा जाता है।
$(ii)$ क्षारीय पोटेशियम परमैंगनेट $(KMnO_4)$ या अम्लीकृत पोटेशियम डाइक्रोमेट $(K_2Cr_2O_7)$ ऑक्सीकारक के रूप में कार्य करते हैं क्योंकि वे अल्कोहल को कार्बोक्सिलिक एसिड में ऑक्सीकृत करने के लिए ऑक्सीजन प्रदान करते हैं।
$(iii)$ इथेनॉल की ऑक्सीकरण अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CH_3CH_2OH \xrightarrow[\text{Acidified } K_2Cr_2O_7]{\text{Alkaline } KMnO_4} CH_3COOH$
123
Medium
वनस्पति तेलों को वनस्पति घी की तुलना में स्वास्थ्यवर्धक क्यों माना जाता है? वनस्पति तेलों को वनस्पति घी में कैसे परिवर्तित किया जाता है? इसमें शामिल प्रक्रिया का नाम बताइए और उसे परिभाषित कीजिए।

Solution

(N/A) $(i)$ वनस्पति तेलों में असंतृप्त वसा अम्ल (unsaturated fatty acids) होते हैं,जबकि वनस्पति घी में संतृप्त वसा अम्ल (saturated fatty acids) होते हैं,जिन्हें स्वास्थ्य के लिए हानिकारक माना जाता है।
$(ii)$ वनस्पति तेलों को पैलेडियम $(Pd)$ या निकेल $(Ni)$ जैसे उत्प्रेरकों की उपस्थिति में हाइड्रोजन जोड़कर वनस्पति घी में परिवर्तित किया जाता है।
$(iii)$ इसमें शामिल प्रक्रिया को हाइड्रोजनीकरण (योगशील अभिक्रिया) कहा जाता है। इसे किसी कार्बनिक यौगिक के कार्बन परमाणुओं में हाइड्रोजन परमाणुओं को जोड़ने की प्रक्रिया के रूप में परिभाषित किया जाता है।
124
Medium
'संरचनात्मक समावयवता' (structural isomerism) शब्द को परिभाषित कीजिए। समझाइए कि प्रोपेन यह गुण क्यों नहीं प्रदर्शित कर सकता है। ब्यूटेन $(C_{4}H_{10})$ के संभावित समावयवियों की संरचनाएँ बनाइए।

Solution

(N/A) $(i)$ संरचनात्मक समावयवता वह घटना है जिसमें यौगिकों का आणविक सूत्र समान होता है लेकिन परमाणुओं की संरचनात्मक व्यवस्था अलग-अलग होती है।
$(ii)$ प्रोपेन $(C_{3}H_{8})$ संरचनात्मक समावयवता प्रदर्शित नहीं कर सकता है क्योंकि इसमें केवल तीन कार्बन परमाणु होते हैं। केवल तीन कार्बन परमाणुओं के साथ,उन्हें एक श्रृंखला में व्यवस्थित करने का केवल एक ही संभव तरीका है,जिसका अर्थ है कि कोई वैकल्पिक संरचनात्मक व्यवस्था नहीं बनाई जा सकती है।
$(iii)$ ब्यूटेन $(C_{4}H_{10})$ के दो संरचनात्मक समावयवी होते हैं:
$(a)$ $n$-ब्यूटेन: एक सीधी श्रृंखला वाली संरचना जिसमें चार कार्बन परमाणु एक पंक्ति में जुड़े होते हैं।
$(b)$ आइसोब्यूटेन ($2$-मिथाइलप्रोपेन): एक शाखित श्रृंखला वाली संरचना जिसमें तीन कार्बन परमाणु मुख्य श्रृंखला बनाते हैं और एक कार्बन परमाणु केंद्रीय कार्बन परमाणु से शाखा के रूप में जुड़ा होता है।
Solution diagram
125
Medium
$(i)$ सिरका (vinegar) क्या है? इसका एक उपयोग बताइए।
$(ii)$ जब तनु एथेनोइक अम्ल को सोडियम बाइकार्बोनेट में मिलाया जाता है,तो कौन सी गैस उत्पन्न होती है? आप इस गैस की उपस्थिति का परीक्षण कैसे करेंगे?

Solution

(N/A) $(i)$ जल में एसेटिक अम्ल के $5-8 \%$ विलयन को सिरका कहा जाता है। इसका उपयोग: यह अचार और विभिन्न खाद्य पदार्थों में परिरक्षक (preservative) के रूप में उपयोग किया जाता है।
$(ii)$ जब तनु एथेनोइक अम्ल को सोडियम बाइकार्बोनेट में मिलाया जाता है,तो कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$ गैस उत्पन्न होती है। परीक्षण: यह गैस चूने के पानी को दूधिया कर देती है और जलती हुई तीली को बुझा देती है।
126
Medium
कार्बन यौगिकों की समजातीय श्रेणी को यह नाम क्यों दिया गया है? समजातीय श्रेणी के दो क्रमिक सदस्यों के रासायनिक सूत्र लिखिए और इन यौगिकों के उस भाग का उल्लेख कीजिए जो उनके $(i)$ भौतिक गुणों और (ii) रासायनिक गुणों को निर्धारित करता है।

Solution

(N/A) समजातीय श्रेणी कार्बनिक यौगिकों का वह समूह है जिसमें समान प्रकार्यात्मक समूह (functional group) होता है और रासायनिक गुण समान होते हैं,जिसमें सभी क्रमिक सदस्य $-CH_2$ इकाई द्वारा भिन्न होते हैं।
अल्कोहल की समजातीय श्रेणी के दो क्रमिक सदस्य हैं:
$(i)$ मेथनॉल: $CH_3OH$
(ii) एथेनॉल: $C_2H_5OH$
$(i)$ समजातीय श्रेणी में यौगिकों के भौतिक गुण (जैसे गलनांक,क्वथनांक और विलेयता) कार्बन श्रृंखला की लंबाई (आणविक द्रव्यमान) द्वारा निर्धारित होते हैं।
(ii) समजातीय श्रेणी में यौगिकों के रासायनिक गुण अणु में उपस्थित प्रकार्यात्मक समूह (functional group) द्वारा निर्धारित होते हैं।
127
MediumMCQ
$(a)$ एथेनोइक एसिड की निम्नलिखित के साथ अभिक्रियाओं के लिए रासायनिक समीकरण लिखिए:
$(i)$ सोडियम
$(ii)$ सोडियम कार्बोनेट
$(iii)$ सांद्र $H_{2}SO_{4}$ की उपस्थिति में एथेनॉल।
$(b)$ एस्टरीकरण अभिक्रिया में सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड की भूमिका बताइए।
$(c)$ एथेनोइक एसिड का एक उपयोग लिखिए।
A
$N$/$A$
B
$N$/$A$
C
$N$/$A$
D
$N$/$A$

Solution

(N/A) $(a) (i)$ $2CH_{3}COOH + 2Na \rightarrow 2CH_{3}COONa + H_{2} \uparrow$
$(ii)$ $2CH_{3}COOH + Na_{2}CO_{3} \rightarrow 2CH_{3}COONa + H_{2}O + CO_{2} \uparrow$
$(iii)$ $CH_{3}COOH + C_{2}H_{5}OH \xrightarrow{\text{conc. } H_{2}SO_{4}} CH_{3}COOC_{2}H_{5} + H_{2}O$
$(b)$ सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड एक निर्जलीकरण कारक (dehydrating agent) के रूप में कार्य करता है। यह अभिक्रिया के दौरान बनने वाले पानी के अणु को हटा देता है,जिससे साम्यावस्था आगे की दिशा में स्थानांतरित हो जाती है,जिससे एस्टर की मात्रा बढ़ जाती है।
$(c)$ एथेनोइक एसिड का उपयोग अचार में परिरक्षक (preservative) के रूप में और सिरका (vinegar) बनाने के लिए किया जाता है।
128
Medium
$(a)$ साबुन का उपयोग कठोर जल (hard water) के साथ नहीं किया जा सकता है। क्यों?
$(b)$ डिटर्जेंट का रासायनिक संगठन बताइए।
$(c)$ साबुन की तुलना में डिटर्जेंट का एक लाभ बताइए।

Solution

(N/A) कठोर जल में कैल्शियम $(Ca^{2+})$ और मैग्नीशियम $(Mg^{2+})$ के लवण होते हैं। ये आयन साबुन के अणुओं के साथ अभिक्रिया करके 'स्कम' (अघुलनशील पदार्थ) बनाते हैं,जो साबुन को झाग बनाने से रोकता है।
$(b)$ डिटर्जेंट आमतौर पर लंबी श्रृंखला वाले कार्बोक्सिलिक एसिड के अमोनियम या सल्फोनेट लवण होते हैं।
$(c)$ डिटर्जेंट का मुख्य लाभ यह है कि वे कठोर जल में मौजूद कैल्शियम और मैग्नीशियम आयनों के साथ अघुलनशील अवक्षेप (स्कम) नहीं बनाते हैं,जिससे वे कठोर जल में भी सफाई के लिए प्रभावी बने रहते हैं।
129
Medium
आरेख की सहायता से साबुन की सफाई प्रक्रिया को समझाइए।

Solution

(N/A) साबुन के अणु के दो भाग होते हैं: एक लंबी हाइड्रोकार्बन श्रृंखला जो जलविरागी (जल-विकर्षी) होती है और एक आयनिक सिरा जो जलरागी (जल-आकर्षी) होता है।
जब साबुन को पानी में घोला जाता है,तो जलविरागी पूंछ तेल या गंदगी के कणों से जुड़ जाती है,जबकि जलरागी सिरे पानी की ओर बाहर की तरफ रहते हैं।
यह व्यवस्था एक गोलाकार संरचना बनाती है जिसे मिसेल कहा जाता है।
जलविरागी पूंछ तेल की बूंद को केंद्र में फंसा लेती है और जलरागी सिरे,जो ऋणात्मक रूप से आवेशित होते हैं,एक-दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं,जिससे गंदगी पानी में पायस (emulsion) के रूप में निलंबित रहती है।
यह गंदगी को धुलाई के दौरान कपड़ों से आसानी से अलग होने में मदद करता है।
Solution diagram
130
Medium
$C_{2}H_{4}$ आण्विक सूत्र वाला एक कार्बनिक यौगिक $A$ अपचयन (reduction) पर $C_{2}H_{6}$ आण्विक सूत्र वाला एक अन्य यौगिक $B$ देता है। $B$ सूर्य के प्रकाश की उपस्थिति में क्लोरीन के साथ अभिक्रिया करके $C_{2}H_{5}Cl$ आण्विक सूत्र वाला यौगिक $C$ देता है।
$(a)$ यौगिकों $A, B$ और $C$ के नाम बताइए।
$(b)$ $A$ से $B$ में परिवर्तन के लिए रासायनिक समीकरण लिखिए और अभिक्रिया का प्रकार बताइए।

Solution

(A) एथीन $[CH_{2}=CH_{2}]$ है।
$B$ एथेन $[CH_{3}-CH_{3}]$ है।
$C$ क्लोरोएथेन $[CH_{3}-CH_{2}-Cl]$ है।
$(b)$ $A$ से $B$ में परिवर्तन के लिए रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$CH_{2}=CH_{2} + H_{2} \xrightarrow{Ni/Pd/Pt} CH_{3}-CH_{3}$
अभिक्रिया का प्रकार: हाइड्रोजनीकरण (योगात्मक अभिक्रिया)।
131
Medium
निम्नलिखित रासायनिक अभिक्रियाओं को पूर्ण कीजिए और प्राप्त उत्पादों के रासायनिक नाम लिखिए।
$(i)$ $CH_{2}=CH_{2} + H_{2}O \longrightarrow$
$(ii)$ $CH_{3}COOH + NaOH \longrightarrow$
$(iii)$ $CH_{3}CH_{2}OH \xrightarrow{H_{2}SO_{4}} $
$(iv)$ $HCOOH + Na \longrightarrow$
$(v)$ $C_{2}H_{5}OH \xrightarrow{\text{Alk. } KMnO_{4}} $

Solution

(N/A) $(i)$ $CH_{2}=CH_{2} + H_{2}O \longrightarrow C_{2}H_{5}OH$ (एथेनॉल)
$(ii)$ $CH_{3}COOH + NaOH \longrightarrow CH_{3}COONa$ (सोडियम एसीटेट) $+ H_{2}O$
$(iii)$ $CH_{3}CH_{2}OH \xrightarrow{H_{2}SO_{4}} CH_{2}=CH_{2}$ (एथीन) $+ H_{2}O$
$(iv)$ $HCOOH + Na \longrightarrow HCOONa$ (सोडियम फॉर्मेट) $+ \frac{1}{2}H_{2}$
$(v)$ $C_{2}H_{5}OH \xrightarrow{\text{Alk. } KMnO_{4}} CH_{3}COOH$ (एथेनोइक अम्ल)
132
Difficult
साबुन और डिटर्जेंट दोनों ही एक प्रकार के लवण हैं। उनके बीच क्या अंतर है? साबुन की सफाई प्रक्रिया का संक्षेप में वर्णन कीजिए। साबुन कठोर जल में झाग क्यों नहीं बनाते हैं? साबुन के स्थान पर डिटर्जेंट का उपयोग करने से उत्पन्न होने वाली दो समस्याओं की सूची बनाइए।

Solution

(A) साबुन लंबी श्रृंखला वाले कार्बोक्सिलिक एसिड के $Na^+$ या $K^+$ लवण होते हैं।
डिटर्जेंट लंबी श्रृंखला वाले हाइड्रोकार्बन के अमोनियम या सल्फोनेट लवण होते हैं।
साबुन की सफाई प्रक्रिया: साबुन के अणु के दो भाग होते हैं: एक जलरागी (पानी से प्यार करने वाला) आयनिक सिरा और दूसरा जलविरागी (पानी से दूर रहने वाला) हाइड्रोकार्बन पूंछ। पूंछ तैलीय गंदगी से जुड़ जाती है,जबकि सिरा पानी में रहता है। यह एक संरचना बनाता है जिसे $micelle$ (मिसेल) कहते हैं। जब पानी से धोया जाता है,तो $micelle$ गंदगी को अपने साथ बहा ले जाता है।
साबुन कठोर जल में झाग नहीं बनाते हैं क्योंकि वे कठोर जल में मौजूद $Ca^{2+}$ और $Mg^{2+}$ आयनों के साथ प्रतिक्रिया करके एक अघुलनशील अवक्षेप बनाते हैं,जिसे $scum$ (मैला) कहा जाता है।
डिटर्जेंट के उपयोग से होने वाली समस्याएं:
$1$. अधिकांश डिटर्जेंट जैव-अनिम्नीकरणीय (non-biodegradable) होते हैं,जिससे जल और मृदा प्रदूषण होता है।
$2$. ये कुछ व्यक्तियों में त्वचा संबंधी समस्याएं या एलर्जी पैदा कर सकते हैं।
133
Medium
$(a)$ साबुन और अपमार्जक (detergent) के बीच अंतर स्पष्ट कीजिए।
$(b)$ समझाइए कि साबुन कठोर जल के साथ झाग (scum) क्यों बनाते हैं,जबकि अपमार्जक नहीं बनाते।

Solution

(N/A)
साबुन अपमार्जक
$(i)$ साबुन लंबी श्रृंखला वाले कार्बोक्सिलिक एसिड के सोडियम या पोटेशियम लवण होते हैं। $(i)$ अपमार्जक लंबी श्रृंखला वाले कार्बोक्सिलिक एसिड के अमोनियम या सल्फोनेट लवण होते हैं।
$(ii)$ साबुन की सफाई करने की क्षमता अपमार्जक की तुलना में कम होती है। $(ii)$ अपमार्जक की सफाई करने की क्षमता साबुन की तुलना में बेहतर होती है।
$(iii)$ साबुन पशु या वनस्पति वसा से बनाए जाते हैं। $(iii)$ अपमार्जक पेट्रोकेमिकल्स से बनाए जाते हैं।
$(iv)$ साबुन जैव-निम्नीकरणीय (biodegradable) होते हैं। $(iv)$ अपमार्जक सामान्यतः जैव-अनिम्नीकरणीय होते हैं।

$(b)$ कठोर जल में $Ca^{2+}$ और $Mg^{2+}$ आयन होते हैं। ये आयन साबुन के अणुओं के साथ अभिक्रिया करके अघुलनशील अवक्षेप बनाते हैं जिसे 'स्कम' कहा जाता है,जो सफाई प्रक्रिया में बाधा डालता है। अपमार्जक इन आयनों के साथ घुलनशील लवण बनाते हैं,इसलिए वे स्कम नहीं बनाते और कठोर जल में भी प्रभावी ढंग से काम करते हैं।
रासायनिक अभिक्रिया: $2C_{17}H_{35}COONa + Ca^{2+} (Mg^{2+}) \longrightarrow (C_{17}H_{35}COO)_{2}Ca (Mg) + 2Na^{+}$
134
Medium
$(a)$ सिरका (vinegar) कैसे बनाया जाता है?
$(b)$ ग्लेशियल एसिटिक एसिड क्या है? इसका गलनांक (melting point) क्या है?
$(c)$ कार्बोक्सिलिक एसिड को दुर्बल अम्ल (weak acids) क्यों कहा जाता है?
$(d)$ जब एस्टर $CH_{3}COOC_{2}H_{5}$ का साबुनीकरण (saponification) होता है,तो बनने वाले दो यौगिकों के नाम और सूत्र लिखिए।

Solution

(D) सिरका एसिटिक एसिड का $5-8\%$ जलीय घोल है,जिसे $Acetobacter$ $aceti$ जैसे बैक्टीरिया का उपयोग करके इथेनॉल के किण्वन (fermentation) द्वारा बनाया जाता है।
$(b)$ शुद्ध इथेनोइक एसिड (एसिटिक एसिड) को ग्लेशियल एसिटिक एसिड कहा जाता है क्योंकि यह $290 \ K$ से कम तापमान पर बर्फ जैसे ठोस में जम जाता है।
$(c)$ कार्बोक्सिलिक एसिड को दुर्बल अम्ल कहा जाता है क्योंकि वे जलीय घोल में पूरी तरह से आयनित नहीं होते हैं; वे केवल आंशिक रूप से आयनों में वियोजित होते हैं।
$(d)$ जब एस्टर $CH_{3}COOC_{2}H_{5}$ (एथिल इथेनोएट) का साबुनीकरण होता है,तो यह एक क्षार (जैसे $NaOH$) के साथ प्रतिक्रिया करके निम्नलिखित यौगिक बनाता है:
$1.$ सोडियम इथेनोएट $(CH_{3}COONa)$
$2.$ इथेनॉल $(C_{2}H_{5}OH)$
135
Medium
निम्नलिखित अभिक्रिया अनुक्रम में यौगिकों $A$ से $E$ की पहचान करें:
$(i)$ $CH_3CH_2OH \xrightarrow[dil. HCl]{KMnO_4/KOH} (A) + H_2O$
$(ii)$ $CH_3CH_2OH + A \xrightarrow[\Delta]{Conc. H_2SO_4} B + H_2O$
$(iii)$ $B + NaOH \rightarrow C + CH_3CH_2OH$
$(iv)$ $A + NaHCO_3 \rightarrow C + D + H_2O$
$(v)$ $CH_3CH_2OH + E \rightarrow CH_3CH_2ONa + H_2$

Solution

(A) $(i)$ इथेनॉल $(CH_3CH_2OH)$ क्षारीय $KMnO_4$ के साथ ऑक्सीकरण करके इथेनोइक एसिड $(A = CH_3COOH)$ बनाता है।
$(ii)$ इथेनॉल सांद्र $H_2SO_4$ की उपस्थिति में इथेनोइक एसिड $(A)$ के साथ अभिक्रिया करके एथिल इथेनोएट $(B = CH_3COOCH_2CH_3)$ और जल बनाता है।
$(iii)$ एथिल इथेनोएट $(B)$ $NaOH$ के साथ साबुनीकरण (saponification) अभिक्रिया करके सोडियम इथेनोएट $(C = CH_3COONa)$ और इथेनॉल बनाता है।
$(iv)$ इथेनोइक एसिड $(A)$ $NaHCO_3$ के साथ अभिक्रिया करके सोडियम इथेनोएट $(C)$,कार्बन डाइऑक्साइड $(D = CO_2)$ और जल बनाता है।
$(v)$ इथेनॉल सोडियम $(E = Na)$ के साथ अभिक्रिया करके सोडियम एथॉक्साइड $(CH_3CH_2ONa)$ और हाइड्रोजन गैस बनाता है।
136
Medium
रासायनिक रूप से साबुन क्या हैं? वे सिंथेटिक डिटर्जेंट से कैसे भिन्न हैं? साबुन की कार्यप्रणाली और सफाई की प्रक्रिया को समझाइए।

Solution

(N/A) रासायनिक प्रकृति: साबुन लंबी श्रृंखला वाले फैटी एसिड के सोडियम या पोटेशियम लवण होते हैं (जैसे,स्टीयरिक एसिड)।
सिंथेटिक डिटर्जेंट से अंतर: साबुन केवल मृदु जल में प्रभावी होते हैं और कठोर जल में झाग (scum) बनाते हैं। सिंथेटिक डिटर्जेंट लंबी श्रृंखला वाले कार्बोक्सिलिक एसिड के अमोनियम या सल्फोनेट लवण होते हैं और ये मृदु और कठोर दोनों प्रकार के जल में प्रभावी होते हैं।
सफाई की प्रक्रिया (मिसेल निर्माण): साबुन के अणुओं के दो भाग होते हैं: एक जलरागी (hydrophilic) आयनिक सिरा और एक जलविरागी (hydrophobic) हाइड्रोकार्बन पूंछ।
जब साबुन को पानी में घोला जाता है,तो जलविरागी पूंछ मैल (तेल/ग्रीस) के कणों से जुड़ जाती है,जबकि जलरागी सिरे पानी में रहते हैं।
यह मिसेल नामक एक गोलाकार संरचना बनाता है,जिसमें मैल केंद्र में फंसा होता है।
मिसेल की सतह पर मौजूद आयनिक सिरे समान आवेश के कारण एक-दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं,जिससे मिसेल पानी में कोलाइड के रूप में निलंबित रहते हैं और पानी के साथ बह जाते हैं।
Solution diagram
137
Medium
$(a)$ हाइड्रोकार्बन क्या हैं?
$(b)$ संतृप्त और असंतृप्त हाइड्रोकार्बन के बीच संरचनात्मक अंतर लिखिए।

Solution

(N/A) कार्बन और हाइड्रोजन के सहसंयोजक यौगिकों को हाइड्रोकार्बन कहा जाता है।
$(b)$ संरचनात्मक अंतर यह है कि संतृप्त हाइड्रोकार्बन में कार्बन परमाणुओं के बीच केवल एकल सहसंयोजक बंध होते हैं (जैसे,एल्केन),जबकि असंतृप्त हाइड्रोकार्बन में कार्बन परमाणुओं के बीच कम से कम एक द्वि-आबंध या त्रि-आबंध होता है (जैसे,एल्कीन या एल्काइन)।
138
Medium
$(a)$ कठोर जल साबुन के साथ कपड़े धोने के लिए उपयुक्त क्यों नहीं है?
$(b)$ जब साबुन को पानी में मिलाया जाता है तो मिसेल का निर्माण क्यों होता है?
$(c)$ साबुनीकरण (Saponification) क्या है?

Solution

(N/A) कठोर जल में कैल्शियम और मैग्नीशियम के लवण घुले होते हैं। जब साबुन को कठोर जल में मिलाया जाता है,तो यह इन आयनों के साथ प्रतिक्रिया करके एक अघुलनशील अवक्षेप बनाता है जिसे 'स्कम' (scum) कहा जाता है। यह झाग बनने से रोकता है,जिससे यह सफाई के लिए अप्रभावी हो जाता है।
$(b)$ साबुन के अणुओं की प्रकृति दोहरी होती है: एक जलरागी (hydrophilic) सिरा और एक जलविरागी (hydrophobic) हाइड्रोकार्बन पूंछ। जब इन्हें पानी में मिलाया जाता है,तो जलविरागी पूंछें पानी से बचने के लिए एक साथ जुड़ जाती हैं,जबकि जलरागी सिरे पानी की ओर बाहर की तरफ रहते हैं,जिसके परिणामस्वरूप मिसेल नामक गोलाकार संरचनाएं बनती हैं।
$(c)$ साबुनीकरण वह रासायनिक प्रक्रिया है जिसमें एक एस्टर की प्रतिक्रिया क्षार (जैसे सोडियम हाइड्रॉक्साइड) के साथ कराकर साबुन (वसीय अम्ल का लवण) और अल्कोहल (ग्लिसरॉल) प्राप्त किया जाता है।
139
Medium
$(a)$ निम्नलिखित समीकरणों को पूर्ण कीजिए:
$(i)$ $CH_4 + 2O_2 \longrightarrow CO_2 + 2H_2O + \text{Heat} + \text{Light}$
$(ii)$ $CH_3COOH + C_2H_5OH \xrightarrow{\text{Acid}} CH_3COOC_2H_5 + H_2O$
$(iii)$ $CH_3CH_2OH \xrightarrow[\text{443 K}]{\text{Conc. } H_2SO_4} CH_2=CH_2 + H_2O$

Solution

(A) $(i)$ अतिरिक्त ऑक्सीजन में मीथेन का दहन कार्बन डाइऑक्साइड, जल, ऊष्मा और प्रकाश उत्पन्न करता है: $CH_4 + 2O_2 \longrightarrow CO_2 + 2H_2O + \text{Heat} + \text{Light}$.
$(ii)$ अम्ल उत्प्रेरक की उपस्थिति में एथेनोइक अम्ल और एथेनॉल के बीच एस्टरीकरण अभिक्रिया से एथिल एथेनोएट (एस्टर) और जल प्राप्त होता है: $CH_3COOH + C_2H_5OH \xrightarrow{\text{Acid}} CH_3COOC_2H_5 + H_2O$.
$(iii)$ $443 \text{ K}$ पर सांद्र सल्फ्यूरिक अम्ल का उपयोग करके एथेनॉल के निर्जलीकरण से एथीन और जल प्राप्त होता है: $CH_3CH_2OH \xrightarrow[\text{443 K}]{\text{Conc. } H_2SO_4} CH_2=CH_2 + H_2O$.
140
Easy
$CH_{3}OH$ और $HCOOH$ के अगले समजात (homologue) का नाम लिखिए।

Solution

(N/A) समजात श्रेणी कार्बनिक यौगिकों का एक समूह है जिसमें समान कार्यात्मक समूह और समान रासायनिक गुण होते हैं,जहाँ प्रत्येक क्रमिक सदस्य $CH_{2}$ इकाई द्वारा भिन्न होता है।
$1$. $CH_{3}OH$ (मेथेनॉल) के लिए,अगला समजात $CH_{2}$ समूह जोड़कर प्राप्त किया जाता है,जो $C_{2}H_{5}OH$ (एथेनॉल) देता है।
$2$. $HCOOH$ (मेथेनोइक एसिड) के लिए,अगला समजात $CH_{2}$ समूह जोड़कर प्राप्त किया जाता है,जो $CH_{3}COOH$ (एथेनोइक एसिड) देता है।
141
EasyMCQ
आणविक द्रव्यमान में वृद्धि के साथ हाइड्रोकार्बन के क्वथनांक और गलनांक कैसे बदलते हैं?
A
वे बढ़ते हैं।
B
वे घटते हैं।
C
वे स्थिर रहते हैं।
D
वे पहले बढ़ते हैं और फिर घटते हैं।

Solution

(A) जैसे-जैसे हाइड्रोकार्बन का आणविक द्रव्यमान बढ़ता है,अणुओं के बीच अंतर-आणविक आकर्षण बल (वैन डर वाल्स बल) भी बढ़ते हैं।
इन मजबूत अंतर-आणविक बलों के कारण,उन्हें दूर करने के लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है,जिससे हाइड्रोकार्बन के क्वथनांक और गलनांक दोनों में वृद्धि होती है।
142
Medium
कार्बनिक यौगिकों की समजातीय श्रेणी (Homologous series) को परिभाषित कीजिए। समजातीय श्रेणी के किन्हीं दो अभिलक्षणों का उल्लेख कीजिए।

Solution

(N/A) समजातीय श्रेणी कार्बनिक यौगिकों का एक ऐसा समूह है जिसमें समान प्रकार्यात्मक समूह होता है और समान रासायनिक गुण होते हैं,जिसमें क्रमिक सदस्यों के बीच $CH_2$ इकाई का अंतर होता है।
अभिलक्षण:
$(i)$ समजातीय श्रेणी के सभी सदस्यों को एक ही सामान्य आणविक सूत्र द्वारा दर्शाया जा सकता है।
(ii) श्रेणी के किन्हीं भी दो निकटवर्ती सदस्यों के आणविक सूत्र में एक कार्बन परमाणु और दो हाइड्रोजन परमाणु,अर्थात $CH_2$ इकाई का अंतर होता है।
143
Easy
एथेनॉल और एथेनोइक अम्ल के बीच अंतर करने के लिए एक रासायनिक परीक्षण का वर्णन कीजिए।

Solution

(N/A) एथेनॉल और एथेनोइक अम्ल के बीच अंतर करने के लिए सोडियम हाइड्रोजन कार्बोनेट $(NaHCO_3)$ परीक्षण का उपयोग किया जाता है।
प्रक्रिया: दोनों पदार्थों की थोड़ी मात्रा अलग-अलग परखनलियों में लें और प्रत्येक में थोड़ा ठोस $NaHCO_3$ डालें।
अवलोकन: एथेनोइक अम्ल $NaHCO_3$ के साथ अभिक्रिया करके $CO_2$ गैस के निकलने के कारण तीव्र बुदबुदाहट (effervescence) उत्पन्न करता है।
निष्कर्ष: एथेनॉल $NaHCO_3$ के साथ अभिक्रिया नहीं करता है और कोई बुदबुदाहट नहीं दिखाता है,जिससे हम दोनों के बीच अंतर कर सकते हैं।
144
EasyMCQ
पेंटेनोन (Pentanone) में उपस्थित कार्यात्मक समूह (functional group) की पहचान करें।
A
अल्कोहल
B
एल्डिहाइड
C
कीटोन
D
कार्बोक्सिलिक एसिड

Solution

(C) 'पेंटेनोन' नाम में लगा प्रत्यय '-ओन' (-one) कीटोन कार्यात्मक समूह की उपस्थिति को दर्शाता है। कीटोन की विशेषता एक कार्बोनिल समूह $(C=O)$ है जो दो कार्बन परमाणुओं से जुड़ा होता है।
145
Medium
$(i)$ आप निम्नलिखित अभिक्रियाएँ कैसे करेंगे? संबंधित रासायनिक समीकरण लिखिए:
$(a)$ इथेनॉल से एथीन।
$(b)$ इथेनॉल से एथेनोइक अम्ल।

Solution

(N/A) इथेनॉल $443 \ K$ पर सांद्र सल्फ्यूरिक अम्ल $(H_2SO_4)$ की उपस्थिति में निर्जलीकरण द्वारा एथीन बनाता है:
$CH_3CH_2OH \xrightarrow[Conc. H_2SO_4]{443 \ K} CH_2=CH_2 + H_2O$
$(b)$ इथेनॉल क्षारीय पोटेशियम परमैंगनेट $(KMnO_4)$ या अम्लीय पोटेशियम डाइक्रोमेट $(K_2Cr_2O_7)$ की उपस्थिति में ऑक्सीकरण द्वारा एथेनोइक अम्ल बनाता है:
$CH_3CH_2OH \xrightarrow[alk. KMnO_4]{Oxidation} CH_3COOH$
146
Medium
$(i)$ निम्नलिखित अभिक्रियाओं के लिए रासायनिक समीकरण सहित एक-एक उदाहरण दीजिए:
$(a)$ प्रतिस्थापन अभिक्रिया (Substitution reaction)।
$(b)$ साबुनीकरण अभिक्रिया (Saponification reaction)।
$(c)$ दहन अभिक्रिया (Combustion reaction)।

Solution

(N/A) प्रतिस्थापन अभिक्रिया: मीथेन सूर्य के प्रकाश की उपस्थिति में क्लोरीन के साथ अभिक्रिया करके क्लोरोमीथेन और हाइड्रोजन क्लोराइड बनाता है।
$CH_4 + Cl_2 \xrightarrow{\text{Sunlight}} CH_3Cl + HCl$
$(b)$ साबुनीकरण अभिक्रिया: एथिल एसीटेट सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ अभिक्रिया करके एथेनॉल और सोडियम एसीटेट बनाता है।
$CH_3COOC_2H_5 + NaOH \longrightarrow C_2H_5OH + CH_3COONa$
$(c)$ दहन अभिक्रिया: मीथेन ऑक्सीजन में जलकर कार्बन डाइऑक्साइड,जल और ऊष्मीय ऊर्जा उत्पन्न करता है।
$CH_4 + 2O_2 \longrightarrow CO_2 + 2H_2O + \text{Heat} + \text{Light}$
147
Medium
तीन कार्बन परमाणुओं वाले अल्कोहल का नाम और संरचना लिखिए।

Solution

(N/A) तीन कार्बन परमाणुओं वाला अल्कोहल $Propanol$ (प्रोपेनॉल) है (विशेष रूप से $Propan-1-ol$)।
इसका रासायनिक सूत्र $C_{3}H_{7}OH$ है।
इसकी संरचनात्मक सूत्र इस प्रकार है:
$CH_{3}-CH_{2}-CH_{2}-OH$
148
EasyMCQ
उस कार्यात्मक समूह (functional group) का उल्लेख कीजिए जो हमेशा कार्बनिक यौगिक की कार्बन श्रृंखला के अंतिम छोर पर स्थित होता है।
A
अल्कोहलिक समूह
B
एल्डिहाइडिक समूह
C
कीटोनिक समूह
D
कार्बोक्सिल समूह

Solution

(B, D) कार्बन श्रृंखला के अंतिम छोर पर हमेशा स्थित होने वाले कार्यात्मक समूह एल्डिहाइडिक समूह $(-CHO)$ और कार्बोक्सिल समूह $(-COOH)$ हैं।
इन समूहों में,कार्बन परमाणु पहले से ही एक द्वि-आबंध (double bond) के माध्यम से ऑक्सीजन परमाणु से और एक हाइड्रोजन परमाणु (एल्डिहाइड में) या हाइड्रॉक्सिल समूह (कार्बोक्सिलिक एसिड में) से जुड़ा होता है,जिससे कार्बन के पास कार्बन श्रृंखला से जुड़ने के लिए केवल एक संयोजकता शेष रहती है,जो उन्हें श्रृंखला के अंत में रहने के लिए बाध्य करती है।
149
MediumMCQ
$C_{n}H_{2n-2}$ सामान्य सूत्र वाली समजातीय श्रेणी के $2^{nd}$ सदस्य का नाम और सूत्र लिखिए।
A
प्रोपाइन,$C_{3}H_{4}$
B
ब्यूटाइन,$C_{4}H_{6}$
C
एथाइन,$C_{2}H_{2}$
D
पेन्टाइन,$C_{5}H_{8}$

Solution

(A) सामान्य सूत्र $C_{n}H_{2n-2}$ एल्काइन की समजातीय श्रेणी को दर्शाता है।
प्रथम सदस्य के लिए,$n = 2$,जो एथाइन $(C_{2}H_{2})$ है।
दूसरे सदस्य के लिए,$n = 3$,जो प्रोपाइन है।
प्रोपाइन का रासायनिक सूत्र $C_{3}H_{4}$ है।
150
Medium
समजातीय श्रेणी में आणविक द्रव्यमान बढ़ने के साथ बदलने वाले चार लक्षणों का उल्लेख कीजिए।

Solution

(N/A) एक समजातीय श्रेणी में,जैसे-जैसे आणविक द्रव्यमान बढ़ता है,निम्नलिखित लक्षणों में परिवर्तन होता है:
$(a)$ अंतर-आणविक बलों में वृद्धि के कारण गलनांक और क्वथनांक में क्रमिक वृद्धि होती है।
$(b)$ घनत्व और किसी विशेष विलायक में घुलनशीलता जैसे भौतिक गुणों में नियमित क्रमिकता दिखाई देती है।
$(c)$ आणविक द्रव्यमान बढ़ता है,जिससे भौतिक अवस्था में परिवर्तन होता है (उदाहरण के लिए,गैस से तरल और तरल से ठोस)।
$(d)$ रासायनिक गुण समान रहते हैं,लेकिन कार्बन श्रृंखला की लंबाई में परिवर्तन के कारण अभिक्रियाओं की तीव्रता में थोड़ा अंतर आ सकता है।

Carbon and its Compounds — Mix Examples - Carbon and its Compounds · Frequently Asked Questions

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