Mix Examples of 8-1.Organic Chemistry : Classification and Nomenclature of Organic compounds Questions in Hindi

(D) टेट्रा-एथिल लेड $(Pb(C_2H_5)_4)$ को गैसोलीन में एंटी-नॉक एजेंट के रूप में मिलाया जाता है।
यह इंजन में ईंधन-वायु मिश्रण के समय से पहले प्रज्वलन को रोकता है,जिससे ईंधन का एंटी-नॉक गुण बढ़ जाता है।

(D) ग्लिसरॉल का उपयोग एंटीसेप्टिक एजेंट के रूप में नहीं किया जाता है। इसका मुख्य उपयोग नाइट्रोग्लिसरीन (विस्फोटक) बनाने,सौंदर्य प्रसाधनों और साबुन में नमी बनाए रखने और ऑटोमोबाइल रेडिएटर में एंटीफ्रीज के रूप में किया जाता है।

(D) एसीटिल एसीटोन $(CH_3COCH_2COCH_3)$ में एनोल की मात्रा सबसे अधिक होती है क्योंकि यह अपने एनॉलिक रूप में अंतःआणविक हाइड्रोजन बंधन द्वारा एक स्थिर छह-सदस्यीय वलय बनाता है।
इसके अतिरिक्त,एनोल रूप $C=C$ द्वि-आबंध और $C=O$ कार्बोनिल समूह के बीच संयुग्मन (conjugation) द्वारा स्थिर होता है।
एसीटिल एसीटोन में एनॉलिक रूप का प्रतिशत लगभग $76\%$ है,जो एसीटोन या एसीटोफिनोन जैसे सरल कीटोन की तुलना में काफी अधिक है।

(D) अमोनियम क्लोराइड $(NH_4Cl)$ और पोटेशियम सायनेट $(KCNO)$ के बीच की अभिक्रिया यूरिया के संश्लेषण के लिए जानी जाती है।
रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$NH_4Cl + KCNO \rightarrow NH_4CNO + KCl$
गर्म करने पर,अमोनियम सायनेट $(NH_4CNO)$ पुनर्विन्यासित होकर यूरिया $(H_2NCONH_2)$ बनाता है:
$NH_4CNO \xrightarrow{\Delta} H_2NCONH_2$
अतः,अंतिम उत्पाद यूरिया $(H_2NCONH_2)$ है।

(D) एलिल आइसोसाइनाइड की संरचना $CH_2=CH-CH_2-N\rightleftharpoons C$ है।
बंधों की गणना करने पर:
- $C-H$ बंध: $5$
- $C-C$ बंध: $2$
- $C-N$ बंध: $1$
- $N-C$ बंध: $1$
कुल सिग्मा बंध = $5 + 2 + 1 + 1 = 9$.
- $C=C$ बंध: $1$ पाई बंध
- $N\rightleftharpoons C$ बंध: $2$ पाई बंध
कुल पाई बंध = $1 + 2 = 3$.
- अबंधकारी इलेक्ट्रॉन: नाइट्रोजन परमाणु के पास $1$ एकाकी युग्म ($2$ इलेक्ट्रॉन) होता है।
अतः,इसमें $9$ सिग्मा बंध,$3$ पाई बंध और $2$ अबंधकारी इलेक्ट्रॉन होते हैं।

(C) $1^o, 2^o, 3^o$ और $4^o$ कार्बन परमाणुओं की उपस्थिति की पहचान करने के लिए,$2,3,3$-ट्राइमिथाइलपेंटेन की संरचना का विश्लेषण करते हैं:
इसकी संरचना $CH_3-CH(CH_3)-C(CH_3)_2-CH_2-CH_3$ है।
$1^o$ कार्बन टर्मिनल मिथाइल समूह हैं ($5$ कार्बन)।
$2^o$ कार्बन $4$थे स्थान पर स्थित $CH_2$ समूह है।
$3^o$ कार्बन $2$रे स्थान पर स्थित $CH$ समूह है।
$4^o$ कार्बन $3$रे स्थान पर स्थित केंद्रीय कार्बन है जो चार अन्य कार्बनों से जुड़ा है।
अतः,$2,3,3$-ट्राइमिथाइलपेंटेन में चारों प्रकार के कार्बन परमाणु मौजूद हैं।

(A) एसिटोन का कीटो रूप $CH_3COCH_3$ है। इसका एनोलिक रूप $\alpha$-हाइड्रोजन के ऑक्सीजन पर स्थानांतरण से प्राप्त होता है,जो $CH_3-C(OH)=CH_2$ है।
$CH_3-C(OH)=CH_2$ में:
$1$. कुल $\sigma$ बंध: $3$ ($CH_3$ में) + $1$ ($C$-$C$) + $1$ ($C$-$O$) + $1$ ($O$-$H$) + $2$ ($CH_2$ में $C$-$H$) + $1$ ($C$=$C$) = $9\sigma$ बंध।
$2$. कुल $\pi$ बंध: $1$ ($C=C$ द्विबंध में) = $1\pi$ बंध।
$3$. एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म: ऑक्सीजन परमाणु पर $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं।

(A) $4$-मिथाइल बेंजीन सल्फोनिक एसिड $(CH_3-C_6H_4-SO_3H)$ और सोडियम एसीटेट $(CH_3COONa)$ के बीच की अभिक्रिया एक अम्ल-क्षार अभिक्रिया है। सल्फोनिक एसिड,एसिटिक एसिड की तुलना में अधिक शक्तिशाली अम्ल है,इसलिए यह एसीटेट आयन को प्रोटोनेट करके एसिटिक एसिड $(CH_3COOH)$ और संबंधित सोडियम सल्फोनेट लवण $(CH_3-C_6H_4-SO_3Na)$ बनाता है।

(B) . फ्रेडरिक वोहलर ने $1828$ में अमोनियम साइनेट $(NH_4OCN)$ को गर्म करके प्रयोगशाला में सबसे पहले कार्बनिक यौगिक यूरिया का संश्लेषण किया था।

(C) सही उत्तर $(C)$ $CH_3COCH_2COCH_3$ है।
$CH_3COCH_2COCH_3$ (एसिटाइल एसीटोन) में,एनोल रूप अंतःआणविक हाइड्रोजन बंधन और अनुनाद (resonance) द्वारा काफी स्थिर हो जाता है,जिससे एक स्थिर छह-सदस्यीय वलय बनती है। इस कारण से साधारण एल्डिहाइड या कीटोन की तुलना में इसमें एनोल की मात्रा बहुत अधिक होती है।

(A) एक द्वितीयक कार्बन परमाणु वह कार्बन परमाणु है जो ठीक दो अन्य कार्बन परमाणुओं से जुड़ा होता है।
$1$. बेंजीन $(C_6H_6)$: सभी $6$ कार्बन परमाणु वलय में दो अन्य कार्बन परमाणुओं से जुड़े होते हैं। अतः,इसमें $6$ द्वितीयक कार्बन परमाणु हैं।
$2$. $o$-जाइलीन $(C_8H_{10})$: वलय में $6$ कार्बन होते हैं। दो कार्बन मिथाइल समूहों से जुड़े होते हैं (तृतीयक कार्बन),और अन्य $4$ कार्बन दो अन्य वलय कार्बन से जुड़े होते हैं (द्वितीयक कार्बन)। अतः,इसमें $4$ द्वितीयक कार्बन परमाणु हैं।
$3$. टोल्यूनि $(C_7H_8)$: वलय में $6$ कार्बन होते हैं। एक कार्बन मिथाइल समूह से जुड़ा होता है (तृतीयक कार्बन),और अन्य $5$ कार्बन दो अन्य वलय कार्बन से जुड़े होते हैं (द्वितीयक कार्बन)। अतः,इसमें $5$ द्वितीयक कार्बन परमाणु हैं।
अतः,द्वितीयक कार्बन परमाणुओं की संख्या क्रमशः $6, 4, 5$ है।

(A) असंतृप्ति की डिग्री $(DU)$ की गणना करने का सूत्र है: $DU = C + 1 - \frac{H}{2} - \frac{X}{2} + \frac{N}{2}$।
दिए गए आणविक सूत्र $C_{20}H_{22}O_2$ के लिए:
$C = 20$,$H = 22$ है।
$DU = 20 + 1 - \frac{22}{2} = 21 - 11 = 10$।

(D) आइए दी गई रासायनिक संरचनाओं का विश्लेषण करें:
$1$. संरचना $P$,$OHC-CH_2-CH=CH-CH_2-CHO$ है,जो एक डायलडिहाइड (हेक्स$-3-$ईनडायल) है।
$2$. संरचना $Q$,$HO-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-OH$ है,जो एक डायोल (हेक्सेन$-1,6-$डायोल) है।
$3$. संरचना $R$,$HO-CH_2-CH_2-CH=CH-CH_2-CHO$ है,जिसमें हाइड्रोक्सिल समूह $(-OH)$ और एल्डिहाइड समूह $(-CHO)$ दोनों मौजूद हैं,इसलिए यह एक हाइड्रोक्सी एल्डिहाइड है।
चूंकि कथन $(B)$ और $(C)$ दोनों सही हैं,इसलिए सही विकल्प $(D)$ है।

(D) $1$. आण्विक सूत्र $C_3H_6O$ के लिए असंतृप्ति की डिग्री $U = 3 - (6/2) + 1 = 1$ है। यह एक द्वि-आबंध या एक वलय की उपस्थिति को दर्शाता है।
$2$. यौगिक $2,4-DNP$ के साथ अवक्षेप नहीं देता है, जिसका अर्थ है कि इसमें कार्बोनिल समूह (एल्डिहाइड या कीटोन) नहीं है।
$3$. यौगिक धात्विक सोडियम के साथ अभिक्रिया नहीं करता है, जिसका अर्थ है कि इसमें सक्रिय हाइड्रोजन परमाणु नहीं है।
$4$. $C_3H_6O$ सूत्र के लिए, $CH_2=CH-O-CH_3$ (मिथाइल विनाइल ईथर) संरचना सभी शर्तों को पूरा करती है।

(B) $1$. $n$-ब्यूटेन और आइसोब्यूटेन का आणविक सूत्र समान है लेकिन कार्बन श्रृंखला अलग है,इसलिए वे श्रृंखला समावयवी हैं। विकल्प $A$ सही है।
$2$. समजात श्रेणी के सदस्यों में $-CH_2-$ का अंतर होता है। $n$-ब्यूटेन और आइसोब्यूटेन समावयवी हैं,समजात नहीं। अतः विकल्प $B$ गलत है।
$3$. $CHCl_3$ का $IUPAC$ नाम $1, 1, 1-$ट्राइक्लोरोमेथेन है। विकल्प $C$ सही है।
$4$. $n$-पेंटेन और नियोपेंटेन श्रृंखला समावयवी हैं। विकल्प $D$ सही है।

(D) $1$. दिए गए यौगिक की संरचना का विश्लेषण करें।
$2$. संरचना में एक $C=O$ समूह दो कार्बन परमाणुओं से जुड़ा है,जो $Ketone$ समूह है।
$3$. इसमें $-CONH-$ समूह है,जो $Amide$ समूह है।
$4$. इसमें एक वलय के भीतर $-COO-$ समूह है,जो $Ester$ समूह है।
$5$. संरचना में कोई $Ether$ समूह (दो कार्बन परमाणुओं के बीच $-O-$ लिंकेज) उपस्थित नहीं है।
$6$. अतः,जो कार्यात्मक समूह उपस्थित नहीं है,वह $Ether$ है।

(C) असंतृप्ति की मात्रा (DoU) की गणना संरचना में वलयों (rings) और $\pi$ बंधों की संख्या गिनकर की जाती है।
$1$. वलय: कुल $3$ वलय हैं (एक बेंजीन वलय और दो संतृप्त छह-सदस्यीय वलय)।
$2$. $\pi$ बंध: एक त्रि-बंध ($2 \pi$ बंध),$2$ द्वि-बंध ($2 \pi$ बंध),और एक कार्बोनिल समूह ($1 \pi$ बंध) है।
कुल $\pi$ बंध $= 2 + 2 + 1 = 5$.
कुल DoU $= \text{वलयों की संख्या} + \pi \text{ बंधों की संख्या} = 3 + 5 = 8$ (पुनः गणना करने पर: बेंजीन वलय $= 4$,अन्य दो वलय $= 2$,त्रि-बंध $= 2$,द्वि-बंध $= 1$,कार्बोनिल $= 1$,कुल $= 10$).
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(D) एमोक्सिसिलिन का आणविक सूत्र $C_{16}H_{19}N_3O_5S$ है।
डबल बॉन्ड इक्विवेलेंट $(DBE)$ या असंतृप्ति की डिग्री की गणना सूत्र द्वारा की जा सकती है: $DBE = C + 1 - \frac{H}{2} - \frac{X}{2} + \frac{N}{2}$.
यहाँ,$C = 16, H = 19, N = 3, X = 0$.
$DBE = 16 + 1 - \frac{19}{2} + \frac{3}{2} = 17 - 9.5 + 1.5 = 9$.
वैकल्पिक रूप से,गणना करने पर: $1$ बेंजीन रिंग ($4$ $DBE$),$1$ एमाइड समूह ($1$ $DBE$),$1$ $\beta$-लैक्टम रिंग ($1$ $DBE$),$1$ थियाज़ोलिडिन रिंग ($1$ $DBE$),$1$ कार्बोक्सिलिक एसिड $C=O$ ($1$ $DBE$),और $1$ एमाइड $C=O$ ($1$ $DBE$)। कुल = $9$।

(B) साइक्लोहेक्सा-$1,3$-डाईन की संरचना एक छह-सदस्यीय वलय है जिसमें $1$ और $3$ स्थितियों पर दो द्वि-आबंध होते हैं।
$1$. विनाइलिक हाइड्रोजन परमाणु वे होते हैं जो सीधे द्वि-आबंध में शामिल कार्बन परमाणुओं ($sp^2$ संकरित कार्बन) से जुड़े होते हैं।
साइक्लोहेक्सा-$1,3$-डाईन में ऐसे $4$ कार्बन परमाणु होते हैं,जिनमें से प्रत्येक के साथ एक हाइड्रोजन परमाणु जुड़ा होता है। अतः,इसमें $4$ विनाइलिक हाइड्रोजन परमाणु होते हैं।
$2$. एलाइलिक हाइड्रोजन परमाणु वे होते हैं जो द्वि-आबंध के निकटवर्ती $sp^3$ संकरित कार्बन परमाणुओं से जुड़े होते हैं।
साइक्लोहेक्सा-$1,3$-डाईन में ऐसे $2$ $sp^3$ संकरित कार्बन परमाणु ($5$ और $6$ स्थितियों पर) होते हैं। इनमें से प्रत्येक कार्बन $2$ हाइड्रोजन परमाणुओं से जुड़ा होता है। अतः,इसमें $2 \times 2 = 4$ एलाइलिक हाइड्रोजन परमाणु होते हैं।
इसलिए,अणु में $4$ विनाइलिक और $4$ एलाइलिक हाइड्रोजन परमाणु होते हैं।

(C) अभिक्रिया दर्शाती है कि $(A)$,$Pt$ की उपस्थिति में $1 \ mole$ $H_2$ के साथ अभिक्रिया करके एक संतृप्त उत्पाद बनाता है।
यह इंगित करता है कि $(A)$ में एक द्वि-आबंध है।
$(A)$ की संरचना में दो साइक्लोब्यूटेन वलय एक एकल आबंध द्वारा जुड़े हुए हैं,जो $2$ वलय $(DBE = 2)$ प्रदान करते हैं।
इसके अतिरिक्त,संरचना में एक द्वि-आबंध है,जो $DBE$ में $1$ जोड़ता है।
अतः,कुल $DBE = 2 \text{ (वलय)} + 1 \text{ (द्वि-आबंध)} = 3$.

(B) $1$. यौगिक $X$ का विश्लेषण: यह ब्रोमीन को रंगहीन करता है (असंतृप्ति का संकेत देता है),$Na$ धातु के साथ प्रतिक्रिया करता है ($-OH$ समूह का संकेत देता है),और क्रोमिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करता है ($1^{\circ}$ या $2^{\circ}$ अल्कोहल का संकेत देता है)। यह ल्यूकास अभिकर्मक के साथ कोई प्रतिक्रिया नहीं दिखाता है,जो $1^{\circ}$ अल्कोहल की विशेषता है। अतः,$X$ है $CH_2=CH-CH_2-CH_2OH$ (ब्यूट$-3-$ईन$-1-$ऑल)।
$2$. यौगिक $Y$ का विश्लेषण: यह किसी भी अभिकर्मक के साथ कोई प्रतिक्रिया नहीं दिखाता है। $C_4H_8O$ सूत्र को देखते हुए,$Y$ एक संतृप्त चक्रीय ईथर,$tetrahydrofuran$ $(THF)$ है।
$3$. इसलिए,$X$ है $CH_2=CH-CH_2-CH_2OH$ और $Y$ है $tetrahydrofuran$।

(B) संरचनात्मक रूप से समान हाइड्रोजन परमाणुओं का एक ही सेट होने के लिए,अणु में सभी हाइड्रोजन परमाणु समरूपता के कारण रासायनिक रूप से समान होने चाहिए।
$I$ (बेंजीन): अनुनाद-स्थिर षट्कोणीय समरूपता के कारण सभी $6$ हाइड्रोजन परमाणु समान हैं।
$IV$: इस अत्यधिक सममित संरचना में,टर्मिनल मेथिलीन समूहों से जुड़े सभी हाइड्रोजन परमाणु समान हैं।
$II$,$III$,और $V$ में विभिन्न प्रकार के हाइड्रोजन परमाणु होते हैं।
इसलिए,$I$ और $IV$ में संरचनात्मक रूप से समान हाइड्रोजन परमाणुओं का एक ही सेट है।

(A) यह अणु $CH_3-CH(Br)-CH(Br)-CH_3$ ($2$,$3$-डाइब्रोमोब्यूटेन) है।
$1.$ एक द्वितीयक कार्बन ($2^\circ$ $C$) वह कार्बन परमाणु है जो दो अन्य कार्बन परमाणुओं से जुड़ा होता है। इस अणु में,दो केंद्रीय कार्बन (C2 और C3) प्रत्येक दो अन्य कार्बन से जुड़े हैं। अतः,इसमें $2$ द्वितीयक कार्बन हैं।
$2.$ द्वितीयक हाइड्रोजन वे हाइड्रोजन परमाणु हैं जो द्वितीयक कार्बन से जुड़े होते हैं। दोनों द्वितीयक कार्बन में से प्रत्येक एक हाइड्रोजन परमाणु से जुड़ा है। इसलिए,कुल द्वितीयक हाइड्रोजन की संख्या $1 + 1 = 2$ है।
अतः,द्वितीयक कार्बन और हाइड्रोजन की संख्या क्रमशः $2$ और $2$ है।

(C) समजात श्रेणी कार्बनिक यौगिकों का एक समूह है जिसमें समान क्रियात्मक समूह और समान रासायनिक गुण होते हैं,जिसमें क्रमिक सदस्य $CH_2$ समूह द्वारा भिन्न होते हैं।
जैसे-जैसे हम श्रेणी में ऊपर बढ़ते हैं,आणविक द्रव्यमान बढ़ता है,इसलिए क्वथनांक,गलनांक और घनत्व जैसे भौतिक गुण धीरे-धीरे बदलते हैं।
अतः,समजात सदस्यों के भौतिक गुण जैसे क्वथनांक भिन्न होते हैं,जबकि वे समान सामान्य सूत्र,क्रियात्मक समूह और परमाणुओं के प्रकार साझा करते हैं।

(C) दिए गए अणु में क्रियात्मक समूहों की संख्या निर्धारित करने के लिए,हम संरचना का विश्लेषण करते हैं:
$1$. हाइड्रॉक्सिल समूह $(-OH)$: साइक्लोहेक्सिन रिंग से जुड़ा है।
$2$. एल्कीन समूह $(C=C)$: साइक्लोहेक्सिन रिंग में उपस्थित है।
$3$. प्राथमिक एमीन समूह $(-NH_2)$: एमाइड के अल्फा कार्बन से जुड़ा है।
$4$. एमाइड समूह $(-CONH-)$: अणु के दो भागों को जोड़ता है।
$5$. द्वितीयक एमीन $(-NH-)$: चार-सदस्यीय रिंग का हिस्सा है।
$6$. थियोईथर (सल्फाइड) समूह $(-S-)$: थियाज़ोलिडिन रिंग का हिस्सा है।
$7$. कार्बोक्सिलिक एसिड समूह $(-COOH)$: थियाज़ोलिडिन रिंग से जुड़ा है।
अणु में कुल $7$ अलग-अलग क्रियात्मक समूह उपस्थित हैं।

(D) दिए गए सभी कथन सही हैं।
$1.$ $C_3H_7-$ के $2$ समावयवी (isomers) होते हैं: $n$-propyl और isopropyl।
$2.$ $C_4H_9-$ के $4$ समावयवी होते हैं: $n$-butyl,$sec$-butyl,isobutyl,और $tert$-butyl।
$3.$ $C_5H_{11}-$ के $8$ समावयवी होते हैं: $n$-pentyl,$2$-pentyl,$3$-pentyl,$2$-methylbutyl,$3$-methylbutyl,$2,2$-dimethylpropyl,$2$-methylbutan-$2$-yl,और $3$-methylbutan-$2$-yl।

(D) प्रत्येक विकल्प का विश्लेषण करते हैं:
$A$: दिखाई गई संरचना एक प्रतिस्थापित साइक्लोहेक्सानोल है,जो एक समचक्रीय यौगिक है,विषमचक्रीय नहीं।
$B$: यह संरचना एक प्रतिस्थापित साइक्लोहेक्सेन है,जिसमें कार्बन के विभिन्न प्रकार $(1^o, 2^o, 3^o)$ मौजूद हैं।
$C$: यह संरचना एक प्रतिस्थापित टेट्राहाइड्रोफ्यूरान है,जो एक विषमचक्रीय यौगिक है क्योंकि इसमें वलय में एक ऑक्सीजन परमाणु होता है। लेबल 'समचक्रीय' कहता है,जो गलत है।
$D$: यह संरचना $1,3,5$-ट्राइमिथाइलसाइक्लोहेक्सेन है। कार्बन के प्रकारों की गणना करते हैं:
- $1^o$ कार्बन: $3$ (वलय से जुड़े तीन मिथाइल समूह)।
- $2^o$ कार्बन: $3$ (वलय में मौजूद $CH_2$ समूह)।
- $3^o$ कार्बन: $3$ (वलय में मौजूद $CH$ समूह जिनसे मिथाइल समूह जुड़े हैं)।
चूंकि $1^o, 2^o$ और $3^o$ कार्बन की संख्या समान $(3)$ है,इसलिए यह सही सुमेलित विकल्प है।

(B) प्रोपेन$-1, 2, 3-$ट्राइकार्बोक्सिलिक एसिड की संरचना $HOOC-CH_2-CH(COOH)-CH_2-COOH$ है।
बंधों की गणना:
$1$. इसमें $3$ कार्बोक्सिलिक एसिड समूह $(-COOH)$ हैं,प्रत्येक में एक $C=O$ द्वि-बंध होता है। अतः,कुल $3\pi$ बंध हैं।
$2$. $\sigma$ बंधों की गणना:
- $C-C$ बंध: $2$ (मुख्य श्रृंखला में) $+ 3$ (कार्बोक्सिलिक समूहों के साथ) $= 5 \sigma$ बंध।
- $C-H$ बंध: $2$ ( $C_1$ पर) $+ 1$ ( $C_2$ पर) $+ 2$ ( $C_3$ पर) $= 5 \sigma$ बंध।
- $C=O$ बंध: $3 \sigma$ बंध।
- $C-O$ बंध: $3 \sigma$ बंध।
- $O-H$ बंध: $3 \sigma$ बंध।
कुल $\sigma$ बंध $= 5 + 5 + 3 + 3 + 3 = 19$।
अतः,अणु में $19\sigma$ और $3\pi$ बंध हैं।

(A) एसिटोन $(CH_3COCH_3)$ का इनोलिक रूप प्रोपेन$-2-$ऑल है,जिसकी संरचना $CH_2=C(OH)CH_3$ है।
बंधों की गणना:
- $C-H$ बंध: $3$ ($CH_2$ पर) + $3$ ($CH_3$ पर) = $6 \sigma$ बंध।
- $C-C$ बंध: $1 \sigma$ बंध।
- $C-O$ बंध: $1 \sigma$ बंध।
- $O-H$ बंध: $1 \sigma$ बंध।
- कुल $\sigma$ बंध = $6 + 1 + 1 + 1 = 9 \sigma$ बंध।
- $C=C$ बंध: $1 \pi$ बंध।
- कुल $\pi$ बंध = $1 \pi$ बंध।
- एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म: $-OH$ समूह में ऑक्सीजन परमाणु पर $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं।

(B) $CH_3COCH_2COCH_3$ (एसिटाइल एसीटोन) में,इनोल रूप अनुनाद (resonance) और अंतःआणविक हाइड्रोजन बंधन द्वारा अत्यधिक स्थिर होता है। इनोल की मात्रा लगभग $76\%$ होती है।
इनोल संरचना है: $CH_3-C(OH)=CH-CO-CH_3$।

(N/A) कार्बनिक रसायन विज्ञान कार्बन युक्त यौगिकों का अध्ययन है और यह निम्नलिखित कारणों से महत्वपूर्ण है:
$1$. यह जीवन का आधार है,क्योंकि सभी जीवित जीव प्रोटीन,कार्बोहाइड्रेट,लिपिड और न्यूक्लिक एसिड ($DNA$ और $RNA$) जैसे कार्बनिक अणुओं से बने होते हैं।
$2$. यह दवा उद्योग में जीवन रक्षक दवाओं,एंटीबायोटिक्स और टीकों के संश्लेषण के लिए महत्वपूर्ण है।
$3$. यह प्लास्टिक,पॉलिमर,सिंथेटिक फाइबर (जैसे नायलॉन और पॉलिएस्टर) और रबर जैसी सामग्रियों के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
$4$. यह पेट्रोकेमिकल उद्योग के लिए मौलिक है,जो ईंधन,स्नेहक और विभिन्न औद्योगिक रसायन प्रदान करता है।
$5$. यह कृषि में उर्वरकों,कीटनाशकों और शाकनाशियों के उत्पादन के लिए आवश्यक है जो फसल की पैदावार बढ़ाते हैं।

(N/A) कार्बनिक अणुओं की त्रिविमीय $(3-D)$ संरचना को कागज पर कुछ निश्चित सम्मेलनों का उपयोग करके दर्शाया जा सकता है:
$(a)$ वेज-एंड-डैश सूत्र:
- ठोस वेज $(\blacktriangle)$: कागज के तल से बाहर की ओर,प्रेक्षक की ओर आने वाले बंध को दर्शाने के लिए उपयोग किया जाता है।
- डैश वेज $(\dots)$: कागज के तल से बाहर की ओर,प्रेक्षक से दूर जाने वाले बंध को दर्शाने के लिए उपयोग किया जाता है।
- सामान्य रेखा $(-)$: कागज के तल में स्थित बंधों को दर्शाने के लिए उपयोग किया जाता है।
उदाहरण: मेथेन $(CH_4)$ अणु का $3-D$ निरूपण संलग्न चित्र में दिखाया गया है।
$(b)$ आणविक मॉडल: ये भौतिक उपकरण हैं जिनका उपयोग कार्बनिक अणुओं के $3-D$ आकारों को बेहतर ढंग से समझने के लिए किया जाता है।
$(i)$ फ्रेमवर्क मॉडल: केवल परमाणुओं को जोड़ने वाले बंधों को दर्शाता है,परमाणुओं के आकार की उपेक्षा करता है।
$(ii)$ बॉल और स्टिक मॉडल: परमाणुओं को गेंदों के रूप में और बंधों को छड़ियों के रूप में दर्शाता है।
$(iii)$ स्पेस फिलिंग मॉडल: परमाणुओं को गोलों के रूप में दर्शाकर अणु की सतह पर जोर देता है।

(N/A) कार्बनिक अणुओं के 3D निरूपण में,ठोस वेज का उपयोग कागज के तल से बाहर,प्रेक्षक की ओर आने वाले बंध को दर्शाने के लिए किया जाता है।
डैश वेज का उपयोग कागज के तल से बाहर और प्रेक्षक से दूर जाने वाले बंध को दर्शाने के लिए किया जाता है।

(B) स्पेस फिलिंग मॉडल अपनी वैन डेर वाल्स त्रिज्या के आधार पर प्रत्येक परमाणु के सापेक्ष आकार पर जोर देता है। यह अणु में प्रत्येक परमाणु द्वारा घेरे गए आयतन को दर्शाता है।

(A) $(i) \text{ सत्य}, (ii) \text{ सत्य}, (iii) \text{ सत्य}, (iv) \text{ सत्य}$.

(B) $(i) - \text{False}$. कार्बनिक यौगिकों की विशाल संख्या मुख्य रूप से कार्बन के श्रृंखलन (catenation) के अद्वितीय गुण के कारण है,न कि केवल इसके छोटे आकार के कारण।
$(ii) - \text{True}$. श्रृंखलन कार्बन परमाणुओं की एक-दूसरे के साथ जुड़कर लंबी श्रृंखलाएं और वलय बनाने की क्षमता है,जो कार्बनिक यौगिकों की विशाल संख्या के अस्तित्व का मुख्य कारण है।
$(iii) - \text{False}$. हालांकि चतुःसंयोजकता जटिल संरचनाओं के निर्माण के लिए एक आवश्यक शर्त है,लेकिन यह कार्बनिक यौगिकों की विशाल संख्या का प्राथमिक कारण नहीं है; श्रृंखलन ही प्रमुख कारक है।

(A) $(1)$ समान (दोनों में $13$ $\sigma$-आबंध और $0$ $\pi$-आबंध होते हैं)।
$(2)$ चक्रीय वलय में विषम परमाणु (जैसे $O, N, S$)।
$(3)$ समचक्रीय (कार्बोचक्रीय),विषमचक्रीय।
$(4)$ स्पेस-फिलिंग (Space-filling) मॉडल।

(C) इनोल कंटेंट तब काफी बढ़ जाता है जब इनोल रूप एरोमैटिक होता है।
साइक्लोहेक्सेन$-1,3,5-$ट्रायोन (फ्लोरोग्लुसीनॉल) टॉटोमेराइज़ होकर बेंजीन$-1,3,5-$ट्रायोल बना सकता है।
इनोल रूप,बेंजीन$-1,3,5-$ट्रायोल,एरोमैटिक है,जो रेजोनेंस ऊर्जा के कारण अतिरिक्त स्थिरता प्रदान करता है।
इसलिए,दिए गए विकल्पों में से साइक्लोहेक्सेन$-1,3,5-$ट्रायोन का इनोल कंटेंट सबसे अधिक है।

(A) चरण $1$: सूची-$I$ में दी गई संरचनाओं का विश्लेषण करें।
$(A)$ टेट्राहाइड्रोफ्यूरान है,जो एक असमतलीय विषमचक्रीय यौगिक $(III)$ है।
$(B)$ एक बाइसायक्लो यौगिक $(IV)$ है।
$(C)$ एक स्पाइरो यौगिक $(I)$ है।
$(D)$ फ्यूरान है,जो एक एरोमैटिक यौगिक $(II)$ है।
चरण $2$: मिलान करें।
$A-III, B-IV, C-I, D-II$.
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(B) वेनिलिन $C_8H_8O_3$ आणविक सूत्र वाला एक कार्बनिक यौगिक है। यह एक फेनोलिक एल्डिहाइड है जिसमें एल्डिहाइड,हाइड्रॉक्सिल और ईथर कार्यात्मक समूह होते हैं।
संरचना का विश्लेषण:
$1$. ऑक्सीजन परमाणुओं की कुल संख्या = $3$ (एक $-CHO$ में,एक $-OH$ में,और एक $-OCH_3$ में)।
$2$. $\pi$-बंधों की कुल संख्या:
- बेंजीन रिंग में $3$ $\pi$-बंध।
- एल्डिहाइड के $C=O$ समूह में $1$ $\pi$-बंध।
- कुल $\pi$-बंध = $4$।
$3$. $\pi$-इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या = $4 \times 2 = 8$।
ऑक्सीजन परमाणुओं और $\pi$-इलेक्ट्रॉनों का योग = $3 + 8 = 11$।

(A) सबसे कम अम्लीय यौगिक निर्धारित करने के लिए,हम उनके संयुग्मी क्षार (conjugate base) की स्थिरता की तुलना करते हैं:
$(A)$ $m$-एथॉक्सीफिनोल: इसका संयुग्मी क्षार फिनोक्साइड आयन है,जो बेंजीन रिंग द्वारा अनुनाद (resonance) द्वारा स्थिर होता है।
$(B)$ बेंजीन सल्फोनिक एसिड: इसका संयुग्मी क्षार सल्फोनेट आयन $(PhSO_3^-)$ है,जो तीन ऑक्सीजन परमाणुओं द्वारा अत्यधिक स्थिर होता है।
$(C)$ ब्यूटेनॉइक एसिड: इसका संयुग्मी क्षार कार्बोक्सिलेट आयन $(CH_3CH_2CH_2COO^-)$ है,जो दो ऑक्सीजन परमाणुओं द्वारा अनुनाद स्थिर होता है।
$(D)$ एथिल प्रोपियोलेट $(EtO_2C-C \equiv CH)$: अम्लीय प्रोटॉन $sp$-संकरित कार्बन पर है। इसका संयुग्मी क्षार $EtO_2C-C \equiv C^-$ है। हालांकि ऋण आवेश $sp$-संकरित कार्बन पर है,लेकिन यह दूसरों की तरह ऑक्सीजन परमाणुओं द्वारा अनुनाद स्थिर नहीं है।
अम्लता की तुलना करने पर,सल्फोनिक एसिड सबसे मजबूत होते हैं,उसके बाद कार्बोक्सिलिक एसिड,फिर फिनोल और अंत में टर्मिनल एल्काइन आते हैं। इसलिए,एथिल प्रोपियोलेट सबसे कम अम्लीय है।

(B) नियोपेंटेन $(CH_3)_4C$ और आइसोपेंटेन $(CH_3)_2CHCH_2CH_3$ श्रृंखला समावयवी हैं,स्थिति समावयवी नहीं। इसलिए,$(A)$ गलत है।
$(B)$ आइसोपेंटेन $(CH_3)_2CHCH_2CH_3$ में तीन प्राथमिक कार्बन हैं। इसलिए,$(B)$ सही है।
$(C)$ आइसोब्यूटिलीन $(CH_3)_2C=CH_2$ में कोई द्वितीयक कार्बन नहीं है। इसलिए,$(C)$ सही है।
$(D)$ आइसोब्यूटेन $(CH_3)_3CH$ में तीन प्राथमिक कार्बन हैं। इसलिए,$(D)$ गलत है।
अतः,सही युग्म $(B)$ और $(C)$ हैं।

(B) समजातीय श्रेणी के दो क्रमिक सदस्य एक $-CH_2-$ (मेथिलीन) इकाई से भिन्न होते हैं,जो $14 \ g \ mol^{-1}$ के मोलर द्रव्यमान अंतर के बराबर है।
दिया गया है,प्रथम सदस्य का मोलर द्रव्यमान $= 46 \ g \ mol^{-1}$ है।
दूसरे सदस्य का मोलर द्रव्यमान $46 + 14 = 60 \ g \ mol^{-1}$ होगा।
तीसरे सदस्य का मोलर द्रव्यमान $60 + 14 = 74 \ g \ mol^{-1}$ होगा।
अतः,तीसरे सदस्य का मोलर द्रव्यमान $74 \ g \ mol^{-1}$ है।

(A) किसी यौगिक की अम्लता उसके संयुग्मी क्षार (conjugate base) के स्थायित्व पर निर्भर करती है। कार्बोक्सिलेट आयन $(R-COO^-)$ में अनुनाद (resonance) स्थायित्व के कारण कार्बोक्सिलिक अम्ल $(R-COOH)$,अल्कोहल $(R-OH)$ की तुलना में अधिक अम्लीय होते हैं।
कार्बोक्सिलिक अम्लों में,अम्लता कार्बोक्सिल समूह से जुड़े कार्बन परमाणु के प्रेरणिक प्रभाव (inductive effect) द्वारा निर्धारित होती है।
$1$. $(i)$ $HC \equiv C-COOH$ में,कार्बन $sp$ संकरित है ($50$% s-लक्षण),जो सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक है और सबसे प्रबल $-I$ प्रभाव डालता है।
$2$. $(ii)$ $CH_2=CH-COOH$ में,कार्बन $sp^2$ संकरित है ($33$% s-लक्षण),जो मध्यम $-I$ प्रभाव डालता है।
$3$. $(iii)$ $CH_3-CH_2-COOH$ में,कार्बन $sp^3$ संकरित है ($25$% s-लक्षण),जो सबसे कम $-I$ प्रभाव डालता है।
$4$. $(iv)$ $CH_3-CH_2-OH$ एक अल्कोहल है और सबसे कम अम्लीय है।
अतः,अम्लीय सामर्थ्य का सही क्रम $i > ii > iii > iv$ है।

(D) असंतृप्ति की डिग्री (degree of unsaturation) की गणना करने का सूत्र: $U = C + 1 - \frac{H + X - N}{2}$ है।
एक स्थिर कार्बनिक यौगिक के लिए,$U$ का मान एक पूर्णांक होना चाहिए।
$C_4H_{10}O_4$ के लिए: $U = 4 + 1 - \frac{10}{2} = 0$।
$C_4H_8O_4$ के लिए: $U = 4 + 1 - \frac{8}{2} = 1$।
$C_4H_7ClO_4$ के लिए: $U = 4 + 1 - \frac{7+1}{2} = 1$।
$C_4H_9O_4$ के लिए: $U = 4 + 1 - \frac{9}{2} = 0.5$।
चूंकि कार्बनिक यौगिक के लिए $U$ का मान $0.5$ नहीं हो सकता,इसलिए $C_4H_9O_4$ एक वैध कार्बनिक यौगिक नहीं है।

(D) किसी यौगिक की अम्लता उसके संयुग्मी क्षार (conjugate base) की स्थिरता पर निर्भर करती है।
$1$. एसिटिक एसिड $(CH_3COOH)$ सबसे अधिक अम्लीय है क्योंकि इसका संयुग्मी क्षार (एसिटेट आयन,$CH_3COO^-$) दो समान ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ अनुनाद (resonance) द्वारा स्थिर होता है।
$2$. $p-$नाइट्रोफिनोल इसके बाद सबसे अधिक अम्लीय है क्योंकि फिनोक्साइड आयन अनुनाद द्वारा स्थिर होता है,और पैरा स्थिति पर $-NO_2$ समूह एक मजबूत $-I$ और $-M$ प्रभाव डालता है,जो ऋण आवेश को और अधिक स्थिर करता है।
$3$. इथेनॉल $(CH_3CH_2OH)$ फिनोल की तुलना में कम अम्लीय है क्योंकि इथोक्साइड आयन $(CH_3CH_2O^-)$ एथिल समूह के $+I$ प्रभाव के कारण अस्थिर हो जाता है।
$4$. एसिटिलीन $(HC \equiv CH)$ इनमें सबसे कम अम्लीय है क्योंकि ऋण आवेश $sp$ संकरित कार्बन परमाणु पर रहता है,जो ऑक्सीजन की तुलना में कम विद्युत ऋणात्मक होता है।
अतः,अम्लता का सही क्रम: $\text{एसिटिक एसिड} > p-\text{नाइट्रोफिनोल} > \text{इथेनॉल} > \text{एसिटिलीन}$ है।

(A) कथन-$I$: यौगिक $(X)$ में एक कार्बोक्सिलिक एसिड समूह $(-COOH)$ होता है,जो $NaHCO_3$ के साथ अभिक्रिया करके $CO_2$ गैस उत्पन्न करता है,इसलिए यह घुल जाता है। इसमें दो कायरल केंद्र भी हैं,इसलिए कथन-$I$ सत्य है।
कथन-$II$: यौगिक $(Y)$ है $CH_3-CH=C=O$। संरचना $CH_3-CH=C=O$ है। पहला कार्बन $(-CH_3)$ $sp^3$ है,दूसरा कार्बन $(-CH=)$ $sp^2$ है,तीसरा कार्बन $(=C=)$ $sp$ है। इस प्रकार,इसमें एक $sp^3$,एक $sp^2$ और एक $sp$ संकरित कार्बन है। अतः,कथन-$II$ असत्य है।