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Textbook - Carbon and its Compounds Questions in Hindi

Class 10 Science · Carbon and its Compounds · Textbook - Carbon and its Compounds

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Questions

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Showing 30 of 30 questions in Hindi

1
Medium
कार्बन डाइऑक्साइड,जिसका सूत्र $CO_2$ है,की इलेक्ट्रॉन बिंदु संरचना क्या होगी?

Solution

(N/A) $CO_2$ की इलेक्ट्रॉन बिंदु संरचना एक कार्बन परमाणु और दो ऑक्सीजन परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनों की साझेदारी द्वारा बनती है।
कार्बन के पास $4$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं और प्रत्येक ऑक्सीजन परमाणु के पास $6$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं।
स्थायी अष्टक विन्यास प्राप्त करने के लिए,कार्बन परमाणु प्रत्येक ऑक्सीजन परमाणु के साथ $2$ इलेक्ट्रॉनों की साझेदारी करता है,जिसके परिणामस्वरूप दो द्वि-आबंध बनते हैं।
इस साझेदारी को इलेक्ट्रॉन बिंदु संरचना द्वारा दर्शाया जाता है जहाँ साझा किए गए इलेक्ट्रॉनों के युग्मों को परमाणुओं के बीच रखा जाता है:
(Image: $1067-$s1)
Solution diagram
2
Medium
सल्फर के एक अणु की इलेक्ट्रॉन बिंदु संरचना क्या होगी जो सल्फर के आठ परमाणुओं से बना है?

Solution

(N/A) सल्फर का एक अणु सल्फर के आठ परमाणुओं $(S_8)$ से बना होता है जो एक वलयाकार संरचना में जुड़े होते हैं।
प्रत्येक सल्फर परमाणु में $6$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं और इसे अपना अष्टक पूरा करने के लिए $2$ और इलेक्ट्रॉनों की आवश्यकता होती है।
इसलिए,प्रत्येक सल्फर परमाणु अपने दो पड़ोसी सल्फर परमाणुओं के साथ दो एकल सहसंयोजक बंध बनाता है।
इलेक्ट्रॉन बिंदु संरचना यह दर्शाती है कि प्रत्येक सल्फर परमाणु अपने पड़ोसियों के साथ दो इलेक्ट्रॉनों को साझा करता है,जिसके परिणामस्वरूप एक मुकुट के आकार का वलय बनता है।
Solution diagram
3
MediumMCQ
पेंटेन के लिए आप कितने संरचनात्मक समावयवी (structural isomers) बना सकते हैं?
A
$2$
B
$3$
C
$4$
D
$5$

Solution

(B) पेंटेन $(C_{5}H_{12})$ के लिए तीन संरचनात्मक समावयवी संभव हैं:
$(i)$ $n$-पेंटेन: $CH_{3}-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-CH_{3}$
$(ii)$ आइसोपेंटेन ($2$-मिथाइल ब्यूटेन): $CH_{3}-CH(CH_{3})-CH_{2}-CH_{3}$
$(iii)$ नियोपेंटेन ($2$,$2$-डाइमिथाइल प्रोपेन): $C(CH_{3})_{4}$
4
MediumMCQ
कार्बन के वे दो गुण कौन से हैं जो हमारे चारों ओर दिखाई देने वाले कार्बन यौगिकों की विशाल संख्या के लिए उत्तरदायी हैं?
A
श्रृंखलन (Catenation) और चतुःसंयोजकता (Tetravalency)
B
समावयवता (Isomerism) और अपररूपता (Allotropy)
C
विद्युतऋणात्मकता और आयनीकरण
D
संकरण और ध्रुवीयता

Solution

(A) कार्बन के दो अद्वितीय गुण जो कार्बन यौगिकों की विशाल संख्या के निर्माण के लिए उत्तरदायी हैं,वे इस प्रकार हैं:
$(i)$ श्रृंखलन (Catenation): यह कार्बन परमाणुओं का अन्य कार्बन परमाणुओं के साथ मजबूत सहसंयोजक बंध बनाने का अद्वितीय गुण है,जिसके परिणामस्वरूप लंबी श्रृंखलाएं,शाखित श्रृंखलाएं या वलय संरचनाएं बनती हैं।
$(ii)$ चतुःसंयोजकता (Tetravalency): कार्बन की संयोजकता $4$ होती है,जो इसे अन्य चार कार्बन परमाणुओं या हाइड्रोजन,ऑक्सीजन,नाइट्रोजन या हैलोजन जैसे अन्य एकसंयोजक तत्वों के परमाणुओं के साथ सहसंयोजक बंध बनाने की क्षमता प्रदान करती है।
5
Medium
साइक्लोपेंटेन का सूत्र और इलेक्ट्रॉन बिंदु संरचना क्या होगी?

Solution

(N/A) साइक्लोपेंटेन का रासायनिक सूत्र $C_5H_{10}$ है।
साइक्लोपेंटेन एक चक्रीय हाइड्रोकार्बन है जिसमें पांच कार्बन परमाणु एक वलय (ring) में व्यवस्थित होते हैं। प्रत्येक कार्बन परमाणु दो अन्य कार्बन परमाणुओं और दो हाइड्रोजन परमाणुओं से जुड़ा होता है।
इलेक्ट्रॉन बिंदु संरचना सहसंयोजक बंध बनाने के लिए परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनों की साझेदारी को दर्शाती है। इस संरचना में,प्रत्येक कार्बन परमाणु अपने अष्टक को पूरा करने के लिए दो निकटवर्ती कार्बन परमाणुओं और दो हाइड्रोजन परमाणुओं के साथ इलेक्ट्रॉनों की साझेदारी करता है,जबकि प्रत्येक हाइड्रोजन परमाणु अपना द्विक (duplet) पूरा करने के लिए एक इलेक्ट्रॉन की साझेदारी करता है।
[छवि विवरण: पांच कार्बन परमाणुओं का एक पंचकोणीय वलय,जहाँ प्रत्येक कार्बन दो हाइड्रोजन परमाणुओं से जुड़ा है।]
Solution diagram
6
Difficult
निम्नलिखित यौगिकों की संरचनाएँ बनाइए:
$(i)$ एथेनोइक अम्ल
$(ii)$ ब्रोमोपेंटेन
क्या ब्रोमोपेंटेन के लिए संरचनात्मक समावयवी संभव हैं?

Solution

(N/A) $(i)$ एथेनोइक अम्ल $(CH_{3}COOH)$:
$H-C(H)(H)-C(=O)-OH$
$(ii)$ हाँ,ब्रोमोपेंटेन $(C_{5}H_{11}Br)$ के लिए संरचनात्मक समावयवी संभव हैं। तीन सामान्य समावयवी इस प्रकार हैं:
$1$. $1$-ब्रोमोपेंटेन: $CH_{3}-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Br$
$2$. $2$-ब्रोमोपेंटेन: $CH_{3}-CH_{2}-CH_{2}-CH(Br)-CH_{3}$
$3$. $3$-ब्रोमोपेंटेन: $CH_{3}-CH_{2}-CH(Br)-CH_{2}-CH_{3}$
7
Medium
निम्नलिखित यौगिकों के लिए संरचनाएँ बनाइए:
$(i)$ ब्यूटेनोन
$(ii)$ हेक्सेनल

Solution

(N/A) $(i)$ ब्यूटेनोन: $CH_{3}CH_{2}COCH_{3}$
संरचना: $CH_{3}-CH_{2}-C(=O)-CH_{3}$
$(ii)$ हेक्सेनल: $CH_{3}CH_{2}CH_{2}CH_{2}CH_{2}CHO$
संरचना: $CH_{3}-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-CHO$
8
Medium
इथेनॉल का इथेनोइक एसिड में परिवर्तन एक ऑक्सीकरण अभिक्रिया क्यों है?

Solution

(N/A) रासायनिक अभिक्रिया को इस प्रकार दर्शाया जा सकता है: $\text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH} \xrightarrow{[O]} \text{CH}_3\text{COOH}$.
ऑक्सीकरण अभिक्रिया को किसी पदार्थ में ऑक्सीजन के जुड़ने या हाइड्रोजन के हटने के रूप में परिभाषित किया जाता है।
इथेनॉल $(\text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH})$ के इथेनोइक एसिड $(\text{CH}_3\text{COOH})$ में परिवर्तन के दौरान, अणु में एक ऑक्सीजन परमाणु जुड़ जाता है।
चूंकि इथेनॉल में ऑक्सीजन जुड़कर इथेनोइक एसिड बनता है, इसलिए इस प्रक्रिया को ऑक्सीकरण अभिक्रिया कहा जाता है।
9
Medium
वेल्डिंग के लिए ऑक्सीजन और एथाइन के मिश्रण को जलाया जाता है। क्या आप बता सकते हैं कि एथाइन और हवा के मिश्रण का उपयोग क्यों नहीं किया जाता है?

Solution

(N/A) एथाइन के दहन की रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार है: $2HC \equiv CH + 5O_2 \to 4CO_2 + 2H_2O + \text{Heat}$.
जब एथाइन को हवा में जलाया जाता है,तो हवा में ऑक्सीजन की सीमित आपूर्ति के कारण अपूर्ण दहन होता है,जिससे यह काली धुएँ वाली ज्वाला उत्पन्न करती है।
हालाँकि,जब एथाइन को शुद्ध ऑक्सीजन के साथ जलाया जाता है,तो इसका पूर्ण दहन होता है और यह लगभग $3000 \, ^\circ C$ तक का उच्च तापमान वाली स्वच्छ ज्वाला उत्पन्न करती है।
यह ऑक्सी-एसिटिलीन ज्वाला धातुओं की वेल्डिंग के लिए आवश्यक ऊष्मा प्रदान करती है।
केवल हवा का उपयोग करके इतना उच्च तापमान प्राप्त करना संभव नहीं है,यही कारण है कि वेल्डिंग के लिए एथाइन और हवा के मिश्रण का उपयोग नहीं किया जाता है।
10
MediumMCQ
आप प्रयोगात्मक रूप से अल्कोहल और कार्बोक्सिलिक एसिड के बीच अंतर कैसे करेंगे?
A
सोडियम कार्बोनेट का घोल मिलाकर।
B
सोडियम हाइड्रोक्साइड का घोल मिलाकर।
C
पानी मिलाकर।
D
सोडियम क्लोराइड का घोल मिलाकर।

Solution

(A) हम कार्बोनेट और हाइड्रोजन कार्बोनेट के साथ उनकी प्रतिक्रिया के आधार पर अल्कोहल और कार्बोक्सिलिक एसिड के बीच अंतर कर सकते हैं।
कार्बोक्सिलिक एसिड धातु कार्बोनेट और धातु हाइड्रोजन कार्बोनेट के साथ प्रतिक्रिया करके $CO_2$ गैस उत्पन्न करते हैं,जो चूने के पानी को दूधिया कर देती है।
अभिक्रिया: $\text{धातु कार्बोनेट} / \text{धातु हाइड्रोजन कार्बोनेट} + \text{कार्बोक्सिलिक एसिड} \rightarrow \text{लवण} + \text{जल} + \text{कार्बन डाइऑक्साइड}$.
दूसरी ओर,अल्कोहल कार्बोनेट या हाइड्रोजन कार्बोनेट के साथ प्रतिक्रिया नहीं करते हैं,इसलिए कोई गैस उत्पन्न नहीं होती है।
11
EasyMCQ
ऑक्सीकारक (oxidising agents) क्या हैं?
A
वे पदार्थ जो अन्य पदार्थों से ऑक्सीजन हटाते हैं।
B
वे पदार्थ जो अन्य पदार्थों में ऑक्सीजन जोड़ते हैं।
C
वे पदार्थ जो अन्य पदार्थों से हाइड्रोजन हटाते हैं।
D
$(B)$ और $(C)$ दोनों।

Solution

(D) ऑक्सीकारक वे पदार्थ हैं जिनमें रासायनिक अभिक्रिया के दौरान अन्य पदार्थों में ऑक्सीजन जोड़ने या उनसे हाइड्रोजन हटाने की क्षमता होती है।
उदाहरणों में क्षारीय पोटेशियम परमैंगनेट $(KMnO_4)$ और अम्लीय पोटेशियम डाइक्रोमेट $(K_2Cr_2O_7)$ शामिल हैं।
ये पदार्थ अभिकारक को ऑक्सीजन प्रदान करके ऑक्सीकरण प्रक्रिया को सुगम बनाते हैं।
12
Medium
क्या आप डिटर्जेंट का उपयोग करके यह जांच सकते हैं कि पानी कठोर है या नहीं?

Solution

(NO) डिटर्जेंट लंबी श्रृंखला वाले कार्बोक्सिलिक एसिड के अमोनियम या सल्फोनेट लवण होते हैं। साबुन के विपरीत,वे कठोर जल में मौजूद कैल्शियम $(Ca^{2+})$ और मैग्नीशियम $(Mg^{2+})$ आयनों के साथ प्रतिक्रिया करके मैल (scum) नहीं बनाते हैं। पानी कठोर हो या मृदु,वे अच्छी मात्रा में झाग उत्पन्न करते हैं। इसका मतलब है कि डिटर्जेंट मृदु और कठोर दोनों प्रकार के पानी में समान रूप से काम करते हैं। इसलिए,डिटर्जेंट का उपयोग यह जांचने के लिए नहीं किया जा सकता है कि पानी कठोर है या नहीं।
13
Medium
लोग कपड़े धोने के लिए विभिन्न तरीकों का उपयोग करते हैं। आमतौर पर साबुन डालने के बाद,वे कपड़ों को पत्थर पर 'पटकते' हैं,या डंडे से पीटते हैं,ब्रश से रगड़ते हैं या वाशिंग मशीन में मिश्रण को हिलाते हैं। कपड़े साफ करने के लिए इस प्रकार की हलचल (agitation) क्यों आवश्यक है?

Solution

(N/A) साबुन के अणु के दो भाग होते हैं,जिन्हें हाइड्रोफोबिक (जल-विरागी) और हाइड्रोफिलिक (जल-रागी) कहा जाता है। इनकी मदद से,यह ग्रीस या गंदगी के कणों से जुड़ जाता है और 'मिसेल' (micelle) नामक एक समूह बनाता है। ये मिसेल कोलाइड के रूप में निलंबित रहते हैं। इन मिसेल्स (जिनमें गंदगी फंसी होती है) को हटाने के लिए,कपड़ों को हिलाना या रगड़ना आवश्यक है ताकि वे कपड़े की सतह से अलग हो सकें।
14
MediumMCQ
एथेन,जिसका आणविक सूत्र $C_2H_6$ है,में:
A
$6$ सहसंयोजक आबंध होते हैं।
B
$7$ सहसंयोजक आबंध होते हैं।
C
$8$ सहसंयोजक आबंध होते हैं।
D
$9$ सहसंयोजक आबंध होते हैं।

Solution

(B) एथेन का आणविक सूत्र $C_2H_6$ है।
इस अणु में,एक $C-C$ एकल आबंध होता है।
प्रत्येक कार्बन परमाणु तीन हाइड्रोजन परमाणुओं से जुड़ा होता है,जो प्रति कार्बन परमाणु तीन $C-H$ आबंध बनाता है।
अतः,कुल $6$ $C-H$ आबंध और $1$ $C-C$ आबंध होते हैं।
सहसंयोजक आबंधों की कुल संख्या = $6 + 1 = 7$ है।
15
EasyMCQ
ब्यूटेनोन चार कार्बन वाला यौगिक है,जिसमें कौन सा प्रकार्यात्मक समूह (functional group) उपस्थित होता है?
A
कार्बोक्सिलिक अम्ल.
B
एल्डिहाइड.
C
कीटोन.
D
अल्कोहल.

Solution

(C) ब्यूटेनोन $4$ कार्बन वाला एक कीटोन यौगिक है,जिसका रासायनिक सूत्र $CH_3COCH_2CH_3$ है।
'ब्यूटेनोन' नाम में लगा प्रत्यय '-ओन' (one) कीटोन प्रकार्यात्मक समूह $(>C=O)$ की उपस्थिति को दर्शाता है।
16
EasyMCQ
खाना पकाते समय,यदि बर्तन का निचला हिस्सा बाहर से काला हो रहा है,तो इसका अर्थ है कि
A
भोजन पूरी तरह से नहीं पका है।
B
ईंधन गीला है।
C
ईंधन पूरी तरह से जल रहा है।
D
ईंधन पूरी तरह से नहीं जल रहा है।

Solution

(D) जब ईंधन पूरी तरह से नहीं जलता है,तो अपूर्ण दहन के कारण यह कालिख (कार्बन के कण) उत्पन्न करता है। यह कालिख खाना पकाने वाले बर्तन के निचले हिस्से पर जमा हो जाती है,जिससे वह काला पड़ जाता है।
17
Medium
$CH_3Cl$ में बंध निर्माण का उपयोग करते हुए सहसंयोजक बंध की प्रकृति को समझाइए।

Solution

(N/A) कार्बन न तो अपने चार इलेक्ट्रॉनों को खो सकता है और न ही चार इलेक्ट्रॉन प्राप्त कर सकता है क्योंकि दोनों प्रक्रियाओं में अत्यधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है और यह प्रणाली को अस्थिर बना देगा। इसलिए,यह अन्य कार्बन परमाणुओं या अन्य तत्वों के परमाणुओं के साथ अपने चार इलेक्ट्रॉनों को साझा करके अपना अष्टक पूरा करता है। इलेक्ट्रॉनों के साझाकरण से बनने वाले बंधों को सहसंयोजक बंध कहा जाता है। सहसंयोजक बंधन में,दोनों परमाणु संयोजी इलेक्ट्रॉनों को साझा करते हैं,अर्थात,साझा किए गए इलेक्ट्रॉन दोनों परमाणुओं के संयोजी कोशों के होते हैं।
यहाँ,कार्बन को अपना अष्टक पूरा करने के लिए $4$ इलेक्ट्रॉनों की आवश्यकता होती है,जबकि प्रत्येक हाइड्रोजन परमाणु को अपना द्विक पूरा करने के लिए एक इलेक्ट्रॉन की आवश्यकता होती है। साथ ही,क्लोरीन को अपना अष्टक पूरा करने के लिए एक इलेक्ट्रॉन की आवश्यकता होती है। इसलिए,ये सभी इलेक्ट्रॉनों को साझा करते हैं और परिणामस्वरूप,कार्बन $CH_3Cl$ बनाने के लिए हाइड्रोजन के साथ $3$ बंध और क्लोरीन के साथ एक बंध बनाता है।
Solution diagram
18
Medium
निम्नलिखित के लिए इलेक्ट्रॉन बिंदु संरचनाएं (electron dot structures) बनाइए:
$(a)$ एथेनोइक अम्ल
$(b)$ $H_2S$

Solution

(N/A) एथेनोइक अम्ल $(CH_3COOH)$ की इलेक्ट्रॉन बिंदु संरचना में कार्बन,हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनों की साझेदारी होती है ताकि उनके अष्टक/द्विक पूर्ण हो सकें।
(संरचनात्मक निरूपण के लिए दी गई आकृति देखें)।
$(b)$ हाइड्रोजन सल्फाइड $(H_2S)$ की इलेक्ट्रॉन बिंदु संरचना में सल्फर परमाणु दो हाइड्रोजन परमाणुओं के साथ एक-एक इलेक्ट्रॉन साझा करके दो सहसंयोजक बंध बनाता है,जिससे सल्फर का अष्टक और हाइड्रोजन का द्विक पूर्ण हो जाता है।
(संरचनात्मक निरूपण के लिए दी गई आकृति देखें)।
Solution diagram
19
Medium
निम्नलिखित के लिए इलेक्ट्रॉन बिंदु संरचनाएं (electron dot structures) बनाइए:
$(a)$ प्रोपेनोन
$(b)$ $F_2$

Solution

(N/A) प्रोपेनोन: प्रोपेनोन का रासायनिक सूत्र $CH_3COCH_3$ है। इस संरचना में,केंद्रीय कार्बन परमाणु एक ऑक्सीजन परमाणु के साथ द्वि-आबंध और दो अन्य कार्बन परमाणुओं के साथ एकल-आबंध द्वारा जुड़ा होता है। इन दोनों कार्बन परमाणुओं में से प्रत्येक तीन हाइड्रोजन परमाणुओं से जुड़ा होता है।
(मूल संदर्भ में दी गई आकृति परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनों की साझेदारी को दर्शाती है।)
$(b)$ $F_2$: फ्लोरीन के पास $7$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। एक स्थिर अष्टक प्राप्त करने के लिए,दो फ्लोरीन परमाणु इलेक्ट्रॉनों के एक जोड़े को साझा करते हैं,जिससे एक एकल सहसंयोजक आबंध बनता है।
Solution diagram
20
Medium
समजातीय श्रेणी (Homologous series) क्या है? एक उदाहरण के साथ समझाइए।

Solution

(N/A) समजातीय श्रेणी कार्बनिक यौगिकों का वह समूह है जिसमें समान कार्यात्मक समूह (functional group) और समान रासायनिक गुण होते हैं,और जिसमें क्रमिक सदस्यों के बीच $-CH_2$ इकाई का अंतर होता है।
उदाहरण के लिए,एल्केन श्रेणी एक समजातीय श्रेणी है जिसका सामान्य सूत्र $C_nH_{2n+2}$ है।
$1$. मीथेन: $CH_4$
$2$. इथेन: $C_2H_6$ (या $CH_3CH_3$)
$3$. प्रोपेन: $C_3H_8$ (या $CH_3CH_2CH_3$)
$4$. ब्यूटेन: $C_4H_{10}$ (या $CH_3CH_2CH_2CH_3$)
इस श्रेणी में,प्रत्येक क्रमिक सदस्य $-CH_2$ समूह से भिन्न होता है,जो $14 \ u$ के आणविक द्रव्यमान अंतर के बराबर है।
21
Difficult
इथेनॉल और इथेनोइक एसिड को उनके भौतिक और रासायनिक गुणों के आधार पर कैसे विभेदित किया जा सकता है?

Solution

(N/A) भौतिक गुण:
$1$. गंध: इथेनॉल की गंध सुखद और विशिष्ट अल्कोहलिक होती है,जबकि इथेनोइक एसिड की गंध तीखी और सिरके (vinegar) जैसी होती है।
$2$. गलनांक: इथेनोइक एसिड का गलनांक $17\,^{\circ}C$ है,जो कमरे के तापमान से कम होता है,इसलिए यह सर्दियों में जम जाता है। इथेनॉल का गलनांक बहुत कम $(-114\,^{\circ}C)$ होता है और यह कमरे के तापमान पर तरल रहता है।
रासायनिक गुण:
$1$. कार्बोनेट/हाइड्रोजनकार्बोनेट के साथ अभिक्रिया: इथेनोइक एसिड धातु कार्बोनेट और धातु हाइड्रोजनकार्बोनेट के साथ अभिक्रिया करके $CO_{2}$ गैस उत्पन्न करता है,जो चूने के पानी को दूधिया कर देती है। इथेनॉल इन यौगिकों के साथ अभिक्रिया नहीं करता है।
अभिक्रिया:
$2CH_{3}COOH + Na_{2}CO_{3} \longrightarrow 2CH_{3}COONa + H_{2}O + CO_{2} \uparrow$
$CH_{3}CH_{2}OH + Na_{2}CO_{3} \longrightarrow \text{कोई अभिक्रिया नहीं}$
22
MediumMCQ
जब साबुन को पानी में मिलाया जाता है तो मिसेल का निर्माण क्यों होता है? क्या इथेनॉल जैसे अन्य विलायकों में भी मिसेल बनेगा?
A
Soap molecules form micelles in water due to their amphiphilic nature.
B
Micelles are spherical aggregates of soap molecules.
C
Micelles will not form in ethanol because the hydrocarbon chain is soluble in ethanol.
D
Micelles form in all solvents regardless of polarity.

Solution

(A) जब साबुन को पानी में मिलाया जाता है तो मिसेल का निर्माण होता है क्योंकि साबुन के अणु उभयधर्मी (amphiphilic) होते हैं,जिनमें एक हाइड्रोफोबिक हाइड्रोकार्बन पूंछ और एक हाइड्रोफिलिक आयनिक सिरा होता है।
पानी में,हाइड्रोफोबिक पूंछ पानी के संपर्क से बचने के लिए एक साथ जुड़ जाती हैं,जबकि हाइड्रोफिलिक सिरे बाहर की ओर होते हैं,जिससे एक गोलाकार संरचना बनती है जिसे मिसेल कहा जाता है।
इथेनॉल जैसे अन्य विलायकों में मिसेल नहीं बनेंगे।
इसका कारण यह है कि साबुन के अणुओं की हाइड्रोकार्बन श्रृंखलाएं इथेनॉल जैसे कार्बनिक विलायकों में घुलनशील होती हैं,जो मिसेल बनाने के लिए आवश्यक एकत्रीकरण को रोकती हैं।
23
Medium
अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए कार्बन और उसके यौगिकों का उपयोग ईंधन के रूप में क्यों किया जाता है?

Solution

(N/A) अधिकांश कार्बन यौगिक हवा में जलने पर बड़ी मात्रा में ऊष्मा और प्रकाश छोड़ते हैं।
संतृप्त हाइड्रोकार्बन एक स्वच्छ लौ के साथ जलते हैं और कोई धुआं उत्पन्न नहीं करते हैं।
ईंधन के रूप में उपयोग किए जाने वाले कार्बन यौगिकों का कैलोरी मान (calorific value) उच्च होता है,जिसका अर्थ है कि वे प्रति इकाई द्रव्यमान में बड़ी मात्रा में ऊर्जा छोड़ते हैं।
इन गुणों के कारण,कार्बन और उसके यौगिकों का उपयोग अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए ईंधन के रूप में व्यापक रूप से किया जाता है।
24
Medium
जब कठोर जल को साबुन के साथ उपचारित किया जाता है,तो 'स्कम' (scum) के निर्माण की व्याख्या कीजिए।

Solution

(N/A) कठोर जल में साबुन ठीक से काम नहीं करता है। साबुन लंबी श्रृंखला वाले फैटी एसिड के सोडियम या पोटेशियम लवण होते हैं। कठोर जल में कैल्शियम $(Ca^{2+})$ और मैग्नीशियम $(Mg^{2+})$ के घुलनशील लवण होते हैं। जब साबुन को कठोर जल में मिलाया जाता है,तो जल में उपस्थित कैल्शियम और मैग्नीशियम आयन साबुन के अणुओं से सोडियम या पोटेशियम आयनों को विस्थापित कर देते हैं। इस अभिक्रिया के परिणामस्वरूप एक अघुलनशील सफेद अवक्षेप बनता है जिसे 'स्कम' (scum) कहा जाता है। इस प्रक्रिया के कारण,झाग बनने से पहले ही साबुन की एक बड़ी मात्रा व्यर्थ हो जाती है।
25
EasyMCQ
यदि आप साबुन का लिटमस पेपर (लाल और नीला) के साथ परीक्षण करते हैं,तो आप क्या परिवर्तन देखेंगे?
A
लाल लिटमस नीला हो जाता है,नीला लिटमस नीला ही रहता है।
B
लाल लिटमस लाल ही रहता है,नीला लिटमस लाल हो जाता है।
C
लाल लिटमस नीला हो जाता है,नीला लिटमस लाल हो जाता है।
D
लाल लिटमस लाल ही रहता है,नीला लिटमस नीला ही रहता है।

Solution

(A) साबुन प्रकृति में क्षारीय (basic) होता है क्योंकि यह एक प्रबल क्षार और दुर्बल अम्ल का लवण है।
क्षारीय पदार्थ लाल लिटमस पेपर को नीला कर देते हैं।
नीला लिटमस पेपर क्षारीय घोल में अपना रंग नहीं बदलता है।
इसलिए,लाल लिटमस नीला हो जाएगा और नीला लिटमस नीला ही रहेगा।
26
Medium
हाइड्रोजनीकरण क्या है? इसका औद्योगिक अनुप्रयोग क्या है?

Solution

(N/A) हाइड्रोजनीकरण एक अणु में हाइड्रोजन जोड़ने की रासायनिक प्रक्रिया है। कार्बनिक रसायन विज्ञान में,इसमें आमतौर पर पैलेडियम $(Pd)$ या निकल $(Ni)$ जैसे उत्प्रेरकों की उपस्थिति में असंतृप्त हाइड्रोकार्बन (जिसमें द्वि-आबंध या त्रि-आबंध होते हैं) में हाइड्रोजन जोड़कर संतृप्त हाइड्रोकार्बन प्राप्त किया जाता है।
सामान्य अभिक्रिया इस प्रकार है:
$R_2C=CR_2 + H_2 \xrightarrow{Ni \text{ catalyst}} R_2CH-CHR_2$
इसका मुख्य औद्योगिक अनुप्रयोग वनस्पति तेलों का हाइड्रोजनीकरण है। वनस्पति तेलों में असंतृप्त फैटी एसिड की लंबी श्रृंखलाएं होती हैं। निकल उत्प्रेरक की उपस्थिति में इन तेलों का हाइड्रोजनीकरण करके उन्हें संतृप्त वसा में परिवर्तित किया जाता है,जो कमरे के तापमान पर ठोस होते हैं,जिन्हें आमतौर पर वनस्पति घी (हाइड्रोजनीकृत वनस्पति वसा) के रूप में जाना जाता है।
27
MediumMCQ
निम्नलिखित में से कौन से हाइड्रोकार्बन संकलन अभिक्रियाएं (addition reactions) प्रदर्शित करते हैं:
$C_{2}H_{6}, C_{3}H_{8}, C_{3}H_{6}, C_{2}H_{2}$ और $CH_{4}$?
A
$C_{2}H_{6}$ और $C_{3}H_{8}$
B
$C_{3}H_{6}$ और $C_{2}H_{2}$
C
$CH_{4}$ और $C_{2}H_{6}$
D
$C_{2}H_{2}$ और $CH_{4}$

Solution

(B) संकलन अभिक्रियाएं असंतृप्त हाइड्रोकार्बन का गुण है,जिनमें कार्बन परमाणुओं के बीच कम से कम एक द्वि-आबंध या त्रि-आबंध होता है।
$1$. $C_{2}H_{6}$ (एथेन) और $C_{3}H_{8}$ (प्रोपेन) एल्केन (संतृप्त हाइड्रोकार्बन) हैं।
$2$. $CH_{4}$ (मेथेन) एक एल्केन (संतृप्त हाइड्रोकार्बन) है।
$3$. $C_{3}H_{6}$ (प्रोपीन) एक एल्कीन (असंतृप्त हाइड्रोकार्बन) है।
$4$. $C_{2}H_{2}$ (एथाइन) एक एल्काइन (असंतृप्त हाइड्रोकार्बन) है।
अतः,$C_{3}H_{6}$ और $C_{2}H_{2}$ संकलन अभिक्रियाएं प्रदर्शित करते हैं।
28
Easy
संतृप्त और असंतृप्त हाइड्रोकार्बन के बीच अंतर करने के लिए उपयोग की जा सकने वाली एक परीक्षण विधि बताइए।

Solution

(N/A) संतृप्त और असंतृप्त हाइड्रोकार्बन के बीच अंतर करने के लिए ब्रोमीन जल परीक्षण का उपयोग किया जाता है।
जब ब्रोमीन जल (एक लाल-भूरे रंग का तरल) को असंतृप्त हाइड्रोकार्बन में मिलाया जाता है,तो ब्रोमीन द्वि-आबंध या त्रि-आबंध के साथ अभिक्रिया करता है,जिससे लाल-भूरा रंग गायब हो जाता है (रंगहीन हो जाता है)।
इसके विपरीत,संतृप्त हाइड्रोकार्बन सामान्य परिस्थितियों में ब्रोमीन जल के साथ अभिक्रिया नहीं करते हैं,इसलिए लाल-भूरा रंग अपरिवर्तित रहता है।
29
Medium
साबुन की सफाई प्रक्रिया की कार्यविधि समझाइए।

Solution

(N/A) साबुन की सफाई प्रक्रिया:
$1$. साबुन के अणुओं में दो भाग होते हैं: एक लंबी हाइड्रोकार्बन श्रृंखला जो जलविरागी (पानी को दूर करने वाली) होती है और एक आयनिक सिरा जो जलरागी (पानी को आकर्षित करने वाला) होता है।
$2$. जब साबुन को पानी में घोला जाता है,तो जलविरागी सिरे गंदगी के कणों से जुड़ जाते हैं,जो आमतौर पर तैलीय या चिकने होते हैं।
$3$. जलरागी सिरे पानी की ओर बाहर की तरफ रहते हैं।
$4$. ये अणु एक गोलाकार संरचना में व्यवस्थित हो जाते हैं जिसे 'मिसेल' कहा जाता है,जिसमें गंदगी केंद्र में फंसी होती है।
$5$. ऋणात्मक आवेशित आयनिक सिरे मिसेल के बीच एक प्रतिकर्षण बल पैदा करते हैं,जो उन्हें कपड़े पर वापस चिपकने से रोकता है।
$6$. अंत में,गंदगी पानी के साथ बह जाती है,जिससे कपड़ा साफ हो जाता है।
Solution diagram
30
MediumMCQ
आप निम्नलिखित यौगिकों का नामकरण कैसे करेंगे?
$(i)$ $CH_3-CH_2-Br$
$(ii)$ $H-CHO$
$(iii)$ $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-C \equiv CH$
A
Bromoethane,Methanal,Hex$-1-$yne
B
Bromoethane,Ethanal,Hex$-1-$yne
C
Chloroethane,Methanal,Hex$-1-$yne
D
Bromoethane,Methanal,Hex$-2-$yne

Solution

(A) $IUPAC$ नामकरण के नियमों को इस प्रकार लागू किया जाता है:
$(i)$ $CH_3-CH_2-Br$: यह दो कार्बन वाली श्रृंखला है जिसमें ब्रोमीन प्रतिस्थापी है। ब्रोमीन के लिए 'ब्रोमो' उपसर्ग और एल्केन के लिए 'एथेन' का उपयोग किया जाता है। अतः,इसका नाम ब्रोमोएथेन है।
$(ii)$ $H-CHO$: यह एक कार्बन वाला एल्डिहाइड है। एक कार्बन के लिए 'मेथ-' उपसर्ग और एल्डिहाइड के लिए '-अल' प्रत्यय का उपयोग किया जाता है। अतः,इसका नाम मेथेनल है।
$(iii)$ $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-C \equiv CH$: यह छह कार्बन वाली श्रृंखला है जिसमें पहले स्थान पर त्रि-आबंध है। छह कार्बन के लिए 'हेक्स-' उपसर्ग और एल्काइन के लिए '-आइन' प्रत्यय का उपयोग किया जाता है। चूंकि त्रि-आबंध पहले कार्बन पर है,इसलिए इसका नाम हेक्स$-1-$आइन है।

Carbon and its Compounds — Textbook - Carbon and its Compounds · Frequently Asked Questions

1Are these Carbon and its Compounds questions useful for JEE and NEET?

Yes. All questions in this section are mapped to JEE Main and NEET exam patterns. Previous year questions from JEE Main, NEET, GUJCET and state-level exams are included with full solutions.

2Can I switch to Hindi or Gujarati for these questions?

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3How do I generate a question paper from this subtopic?

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