Structural isomerism Questions in Hindi

(A) दोनों यौगिकों का आणविक सूत्र $C_4H_8O_2$ और क्रियात्मक समूह $-CO_2H$ समान है।
वे मुख्य कार्बन श्रृंखला की लंबाई में भिन्न हैं।
यौगिक $(A)$ में $4$-कार्बन की मुख्य श्रृंखला (ब्यूटेनॉइक एसिड) है,जबकि यौगिक $(B)$ में $3$-कार्बन की मुख्य श्रृंखला के साथ एक मिथाइल शाखा ($2$-मिथाइलप्रोपेनॉइक एसिड) है।
इसलिए,वे श्रृंखला समावयवी हैं।

(A) दो यौगिकों के बीच संबंध निर्धारित करने के लिए,हम प्रत्येक कायरल केंद्र को $R/S$ विन्यास निर्दिष्ट करते हैं।
पहले यौगिक (बाएं) के लिए: संरचना $CH_3-CH(Br)-CH(Br)-CH_3$ है।
स्टीरियोसेंटर्स का विश्लेषण करने पर,हम पाते हैं कि ये दो संरचनाएं एक-दूसरे के दर्पण प्रतिबिंब नहीं हैं और एक-दूसरे पर अध्यारोपित नहीं हो सकती हैं।
इसलिए,वे $Diastereomers$ हैं।

(D) समावयवी वे यौगिक होते हैं जिनका आणविक सूत्र समान होता है लेकिन संरचनात्मक व्यवस्था अलग होती है।
$A$. $3$-मिथाइलफिनोल और $4$-मिथाइलफिनोल स्थिति समावयवी हैं।
$B$. $3$-मिथाइलफिनोल और $2$-मिथाइलफिनोल स्थिति समावयवी हैं।
$C$. बेंज़िल अल्कोहल $(C_6H_5CH_2OH)$ और एनिसोल $(C_6H_5OCH_3)$ का आणविक सूत्र समान $(C_7H_8O)$ है लेकिन कार्यात्मक समूह अलग हैं (अल्कोहल बनाम ईथर),इसलिए वे कार्यात्मक समावयवी हैं।
$D$. $3$-मिथाइलफिनोल और $3$-मिथाइलफिनोल एक ही यौगिक हैं,समावयवी नहीं।

(B) $C_4H_8F_2$ के लिए संरचनात्मक समावयवियों की संख्या ज्ञात करने के लिए,हम ब्यूटेन $(C_4H_{10})$ और आइसोब्यूटेन $(CH_3CH(CH_3)CH_3)$ के कार्बन कंकाल पर विचार करते हैं:
$1$. $n$-ब्यूटेन कंकाल के लिए $(CH_3-CH_2-CH_2-CH_3)$:
- $1,1$-डाइफ्लोरोब्यूटेन
- $1,2$-डाइफ्लोरोब्यूटेन
- $1,3$-डाइफ्लोरोब्यूटेन
- $1,4$-डाइफ्लोरोब्यूटेन
- $2,2$-डाइफ्लोरोब्यूटेन
- $2,3$-डाइफ्लोरोब्यूटेन
$2$. आइसोब्यूटेन कंकाल के लिए $(CH_3-CH(CH_3)-CH_3)$:
- $1,1$-डाइफ्लोरो-$2$-मिथाइलप्रोपेन
- $1,2$-डाइफ्लोरो-$2$-मिथाइलप्रोपेन
- $1,3$-डाइफ्लोरो-$2$-मिथाइलप्रोपेन
इनकी गणना करने पर कुल $6 + 3 = 9$ संरचनात्मक समावयवी प्राप्त होते हैं।
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(B) क्रियात्मक समूह समावयवी वे यौगिक होते हैं जिनका आणविक सूत्र समान होता है लेकिन क्रियात्मक समूह भिन्न होते हैं।
विकल्प $B$ में,पहला यौगिक एक एस्टर (मिथाइल प्रोपेनोएट,$C_4H_8O_2$) है और दूसरा यौगिक ईथर समूह वाला एक कीटोन (मेथोक्सीप्रोपेनोन,$C_4H_8O_2$) है।
चूंकि उनका आणविक सूत्र समान है लेकिन क्रियात्मक समूह अलग हैं,इसलिए वे क्रियात्मक समूह समावयवी हैं।

(C) एक मेसो यौगिक एक अकिरल अणु है जिसमें दो या दो से अधिक किरल केंद्र और समरूपता का एक आंतरिक तल होता है।
$1.$ विकल्प $(a)$ ($2,3$-डाइक्लोरोपेंटेन) में,दो किरल केंद्र समान नहीं हैं क्योंकि एक मिथाइल समूह से और दूसरा एथिल समूह से जुड़ा है। अतः,समरूपता का कोई तल मौजूद नहीं है।
$2.$ विकल्प $(b)$ ($1,3$-डाइब्रोमोसाइक्लोपेंटेन) में,सिस-आइसोमर में समरूपता का एक तल होता है,जो इसे एक मेसो यौगिक बनाता है।
$3.$ विकल्प $(c)$ ($1,3$-डाइब्रोमोसाइक्लोब्यूटेन) में,सिस-आइसोमर में समरूपता का एक तल होता है,जो इसे एक मेसो यौगिक बनाता है।
$4.$ विकल्प $(d)$ ($3$-ब्रोमो-$2$-क्लोरोब्यूटेन) में,किरल केंद्र अलग-अलग हैं ($Cl$ बनाम $Br$),इसलिए समरूपता का कोई तल संभव नहीं है।

(C) मेटा़मेरिज्म संरचनात्मक समावयवता का एक प्रकार है जो बहुसंयोजी क्रियात्मक समूह (जैसे $-NH-$,$-O-$,$-S-$ आदि) के दोनों ओर एल्काइल समूहों के अलग-अलग वितरण के कारण उत्पन्न होता है।
विकल्प $C$ में,पहला अणु $p-CH_3-C_6H_4-NH-C_6H_{11}$ है (जहाँ $NH$ समूह $p-tolyl$ समूह और $cyclohexyl$ समूह से जुड़ा है)।
दूसरा अणु $Ph-NH-C_6H_{10}-CH_3$ है (जहाँ $NH$ समूह $phenyl$ समूह और $methylcyclohexyl$ समूह से जुड़ा है)।
चूंकि नाइट्रोजन परमाणु से जुड़े एल्काइल समूह दोनों संरचनाओं में अलग-अलग हैं,इसलिए वे मेटा़मर हैं।

(D) चलावयवता (tautomerism) के लिए कार्बोनिल समूह $(-C=O)$ से जुड़े कार्बन परमाणु पर कम से कम एक $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु का होना आवश्यक है।
$A$. $(CH_3)_3C-CHO$: कार्बोनिल समूह से जुड़ा कार्बन एक तृतीयक कार्बन है और इसके पास कोई $\alpha$-हाइड्रोजन नहीं है। अतः,यह चलावयवता प्रदर्शित नहीं करता है।
$B$. $4,4-$डाइमिथाइलसाइक्लोहेक्सा$-2,5-$डाइन$-1-$ओन: $\alpha$-कार्बन (स्थान $2$ और $6$) द्वि-आबंध का हिस्सा हैं और उनके पास कोई $\alpha$-हाइड्रोजन नहीं है। अतः,यह चलावयवता प्रदर्शित नहीं करता है।
$C$. $7,7-$डाइमिथाइलबाईसाइक्लो[$2.2$.$1$]हेप्टेन$-2-$ओन: $\alpha$-कार्बन (स्थान $1$ और $3$) के पास चलावयवता के लिए कोई $\alpha$-हाइड्रोजन उपलब्ध नहीं है। अतः,यह चलावयवता प्रदर्शित नहीं करता है।
$D$. फेनिलएसीटैल्डिहाइड $(C_6H_5CH_2CHO)$: $\alpha$-कार्बन ($-CH_2-$ समूह में) के पास दो $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु हैं। इसलिए,यह कीटो-इनोल चलावयवता के माध्यम से $C_6H_5CH=CHOH$ बना सकता है। अतः,यह चलावयवता प्रदर्शित करता है।

(C) दिए गए यौगिक $(I)$ $HOOC-CH(OH)-CH(Br)-COOCH_3$ और $(II)$ $CH_3OOC-CH(Br)-CH(OH)-COOH$ हैं।
इन अणुओं में दो कायरल केंद्र होते हैं।
संरचनाओं की तुलना करने पर,हम देखते हैं कि एक कायरल केंद्र पर सापेक्ष विन्यास समान है,जबकि दूसरे पर अलग है (या वे एक-दूसरे के दर्पण प्रतिबिंब नहीं हैं)।
त्रिविम समावयवी जो एक-दूसरे के दर्पण प्रतिबिंब नहीं होते हैं,उन्हें डायस्टेरियोमर्स कहा जाता है।
अतः,सही संबंध डायस्टेरियोमर्स है।

(A) मेटा मेरिज्म एक ही पॉलीवैलेंट कार्यात्मक समूह से जुड़े अल्काइल समूहों की प्रकृति में अंतर के कारण उत्पन्न होता है।
$A$: पेंटेन$-2-$ओन $(CH_3-CO-CH_2-CH_2-CH_3)$ और पेंटेन$-3-$ओन $(CH_3-CH_2-CO-CH_2-CH_3)$। यहाँ,कीटोन समूह समान है,लेकिन इससे जुड़े अल्काइल समूह अलग-अलग हैं ($CH_3, C_3H_7$ बनाम $C_2H_5, C_2H_5$)। अतः,वे मेटा मर्स हैं।
$B$: ये कार्यात्मक आइसोमर्स हैं।
$C$: ये स्थितिजन्य आइसोमर्स हैं।
$D$: ये स्थितिजन्य आइसोमर्स हैं।
इसलिए,मेटा मर्स का सही युग्म $A$ है।

(C) $C_4H_6$ का आणविक सूत्र $4 - (6/2) + 1 = 2$ की असंतृप्ति की डिग्री (डबल बॉन्ड समतुल्य) के अनुरूप है।
चक्रीय समावयवियों के लिए,हम वलय और द्वि-आबंध या एकाधिक वलय वाली संरचनाओं को देखते हैं।
संभावित चक्रीय समावयवी हैं:
$1$. मिथाइलसाइक्लोप्रोपीन (द्वि-आबंध की स्थिति के आधार पर दो समावयवी)।
$2$. मिथाइलीनसाइक्लोप्रोपेन।
$3$. साइक्लोब्यूटीन।
$4$. बाइसाइक्लोब्यूटेन।
इस प्रकार,कुल $5$ चक्रीय समावयवी संभव हैं।

(D) चलावयवता के लिए कार्बोनिल समूह $(C=O)$ के बगल में कम से कम एक $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु की उपस्थिति आवश्यक है ताकि हाइड्रोजन परमाणु का प्रवास और $\pi$-बंधों का पुनर्व्यवस्थापन हो सके।
$A$. फेनिलऐसीटैल्डिहाइड इनोल $(C_6H_5-CH=CH-OH)$ चलावयवता द्वारा फेनिलऐसीटैल्डिहाइड $(C_6H_5-CH_2-CHO)$ में परिवर्तित हो सकता है।
$B$. साइक्लोहेक्सा$-2,5-$डाईन$-1,4-$डायोन में कोई $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु उपलब्ध नहीं है,क्योंकि वलय के सभी कार्बन परमाणु या तो कार्बोनिल समूह का हिस्सा हैं या $C=C$ द्वि-बंध में शामिल हैं।
$C$. साइक्लोहेक्सेन$-1,2-$डायोन में $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु होते हैं और यह कीटो-इनोल चलावयवता प्रदर्शित कर सकता है।
$D$. $1,4$-बेन्जोक्विनोन संरचनात्मक रूप से साइक्लोहेक्सा$-2,5-$डाईन$-1,4-$डायोन के समान है। इसमें $\alpha$-हाइड्रोजन का अभाव होता है और इसलिए यह चलावयवता प्रदर्शित नहीं कर सकता है। चूँकि $B$ और $D$ दोनों एक ही अणु का प्रतिनिधित्व करते हैं,इसलिए दोनों ही सही उत्तर हैं।

(D) मेटामेरिज्म संरचनात्मक समावयवता का एक प्रकार है जो समान बहुसंयोजी कार्यात्मक समूह (जैसे $-O-$,$-CO-$,$-NH-$,$-S-$) से जुड़े विभिन्न एल्काइल समूहों की उपस्थिति के कारण उत्पन्न होता है।
$1$. डाइएथिल कीटोन $(CH_3CH_2COCH_2CH_3)$ मेटामेरिज्म प्रदर्शित कर सकता है। उदाहरण के लिए,यह मेथिल प्रोपिल कीटोन $(CH_3COCH_2CH_2CH_3)$ बना सकता है।
$2$. एथिल फेनिल ईथर $(C_6H_5OCH_2CH_3)$ मेटामेरिज्म प्रदर्शित कर सकता है। उदाहरण के लिए,यह मेथिल बेंजिल ईथर $(C_6H_5CH_2OCH_3)$ बना सकता है।
$3$. एथिल फॉर्मेट $(HCOOCH_2CH_3)$ मेटामेरिज्म प्रदर्शित कर सकता है। उदाहरण के लिए,यह मेथिल एसीटेट $(CH_3COOCH_3)$ बना सकता है।
चूंकि दिए गए सभी यौगिकों में एक बहुसंयोजी कार्यात्मक समूह होता है और वे एल्काइल समूहों की विभिन्न व्यवस्था प्रदर्शित कर सकते हैं,इसलिए वे सभी मेटामेरिज्म प्रदर्शित कर सकते हैं।

(D) $C_3H_6O$ का आणविक सूत्र $1$ की असंतृप्ति की मात्रा (degree of unsaturation) दर्शाता है $(3 - 6/2 + 1 = 1)$.
यह इंगित करता है कि इसमें या तो एक द्वि-बंध है या एक वलय है।
संभावित संरचनात्मक समावयवी हैं:
$1$. प्रोपेनल $(CH_3CH_2CHO)$
$2$. प्रोपेनोन $(CH_3COCH_3)$
$3$. एलिल अल्कोहल $(CH_2=CHCH_2OH)$
$4$. साइक्लोप्रोपेनॉल $(C_3H_5OH)$
$5$. मेथोक्सीएथीन $(CH_3OCH=CH_2)$
$6$. ऑक्सेटेन (चक्रीय ईथर)
$7$. मेथिलऑक्सीरेन (चक्रीय ईथर)
$8$. प्रोपेन-$2$-ओल $(CH_3C(OH)=CH_2)$
$9$. प्रोपेन-$1$-ओल $(CH_3CH=CHOH)$
स्थिर संरचनात्मक समावयवियों को ध्यान में रखते हुए,कुल संख्या $9$ है।

(D) वे यौगिक जिनका आणविक सूत्र समान होता है लेकिन अणु के भीतर परमाणुओं की व्यवस्था अलग-अलग होती है,उन्हें संरचनात्मक समावयवी कहा जाता है। इस घटना को संरचनात्मक समावयवता कहते हैं।

(A) आइसोपेंटेन $(CH_3CH(CH_3)CH_2CH_3)$ और नियोपेंटेन $(C(CH_3)_4)$ दोनों का आणविक सूत्र $(C_5H_{12})$ समान है,लेकिन उनकी कार्बन श्रृंखला की व्यवस्था में अंतर है।
चूंकि वे कार्बन कंकाल की शाखाओं में भिन्न हैं,इसलिए वे श्रृंखला समावयवता प्रदर्शित करते हैं।

(D) दिया गया यौगिक $CH_3CH_2CH_2OH$ एक प्राथमिक अल्कोहल है जिसका आणविक सूत्र $C_3H_8O$ है।
क्रियात्मक समूह समावयवी वे यौगिक होते हैं जिनका आणविक सूत्र समान होता है लेकिन क्रियात्मक समूह भिन्न होते हैं।
अल्कोहल,ईथर के क्रियात्मक समूह समावयवी होते हैं।
दिए गए विकल्पों में से,$CH_3OCH_2CH_3$ (मेथॉक्सीएथेन) का आणविक सूत्र $C_3H_8O$ है और इसमें ईथर क्रियात्मक समूह मौजूद है।
अतः,$CH_3OCH_2CH_3$,$CH_3CH_2CH_2OH$ का क्रियात्मक समूह समावयवी है।

(C) मेटामेरिज्म संरचनात्मक समावयवता का एक प्रकार है जो एक बहुसंयोजक कार्यात्मक समूह (जैसे ईथर,कीटोन या अमीन) के दोनों ओर कार्बन परमाणुओं के अलग-अलग वितरण के कारण उत्पन्न होता है।
$C_2H_5COC_2H_5$ (डाइएथिल कीटोन) और $CH_3COC_3H_7$ (मेथिल प्रोपिल कीटोन) के युग्म में,कीटोन समूह $(-CO-)$ दोनों ओर अलग-अलग एल्काइल समूहों से जुड़ा होता है,जो मेटामेरिज्म की परिभाषा है।
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(D) $C_5H_{10}O$ का आणविक सूत्र $1$ की असंतृप्ति की मात्रा (degree of unsaturation) को दर्शाता है ($C_nH_{2n}O$ सूत्र का उपयोग करके)।
$3-$ पेंटेनोन $(C_5H_{10}O)$,$2-$ पेंटेनोन $(C_5H_{10}O)$,और पेंटेनल $(C_5H_{10}O)$ सभी $C_5H_{10}O$ के समावयवी हैं।
$1-$ एथॉक्सी प्रोपेन की संरचना $CH_3-CH_2-O-CH_2-CH_2-CH_3$ है,जिसका आणविक सूत्र $C_5H_{12}O$ है।
अतः,$1-$ एथॉक्सी प्रोपेन $C_5H_{10}O$ का समावयवी नहीं है।

(C) $but-1-yne$ का आणविक सूत्र $C_4H_6$ है।
समावयवियों का आणविक सूत्र समान होना चाहिए।
$A$. $but-2-yne$ $(C_4H_6)$ एक समावयवी है।
$B$. $buta-1,3-diene$ $(C_4H_6)$ एक समावयवी है।
$C$. $but-2-ene$ $(C_4H_8)$ का आणविक सूत्र अलग है,इसलिए यह समावयवी नहीं है।
$D$. $methylcyclopropene$ $(C_4H_6)$ एक समावयवी है।

(B) आणविक सूत्र $C_6H_{14}$ हेक्सेन को दर्शाता है।
श्रृंखला समावयवी खोजने के लिए,हम कार्बन परमाणुओं को विभिन्न कंकाल संरचनाओं में व्यवस्थित करते हैं:
$1$. $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3$ ($n$-हेक्सेन)
$2$. $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_2-CH_3$ ($2$-मिथाइलपेंटेन)
$3$. $CH_3-CH_2-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$ ($3$-मिथाइलपेंटेन)
$4$. $CH_3-C(CH_3)_2-CH_2-CH_3$ ($2,2$-डाइमिथाइल ब्यूटेन)
$5$. $CH_3-CH(CH_3)-CH(CH_3)-CH_3$ ($2,3$-डाइमिथाइल ब्यूटेन)
इस प्रकार,$C_6H_{14}$ के लिए $5$ श्रृंखला समावयवी संभव हैं।

(C) चलावयवता (Tautomerism) एक विशेष प्रकार की क्रियात्मक समावयवता है जहाँ समावयवी एक-दूसरे के साथ गतिशील साम्यावस्था में होते हैं।
ये समावयवी प्रोटॉन $(H^+)$ की स्थिति और $\pi$-बंध के विस्थापन में भिन्न होते हैं।
अतः,सही उत्तर $Tautomers$ है।

(D) आणविक सूत्र $C_4H_{10}O$ सामान्य सूत्र $C_nH_{2n+2}O$ के अनुरूप है,जो दर्शाता है कि यह अल्कोहल या ईथर हो सकता है।
अल्कोहल के लिए $(C_4H_9OH)$:
$1$. ब्यूटेन-$1$-ऑल $(CH_3CH_2CH_2CH_2OH)$
$2$. ब्यूटेन-$2$-ऑल $(CH_3CH_2CH(OH)CH_3)$
$3$. $2$-मिथाइलप्रोपेन-$1$-ऑल $((CH_3)_2CHCH_2OH)$
$4$. $2$-मिथाइलप्रोपेन-$2$-ऑल $((CH_3)_3COH)$
इस प्रकार,$4$ अल्कोहल समावयवी हैं।
ईथर के लिए $(C_4H_{10}O)$:
$1$. मेथॉक्सीप्रोपेन $(CH_3OCH_2CH_2CH_3)$
$2$. एथॉक्सीएथेन $(CH_3CH_2OCH_2CH_3)$
$3$. $2$-मेथॉक्सीप्रोपेन $(CH_3OCH(CH_3)_2)$
इस प्रकार,$3$ ईथर समावयवी हैं।
कुल संरचनात्मक समावयवी = $4 + 3 = 7$.

(D) इथेनॉल $(C_2H_5OH)$ का आणविक सूत्र $C_2H_6O$ है।
डाइमेथिल ईथर $(CH_3-O-CH_3)$ का आणविक सूत्र भी $C_2H_6O$ है।
चूंकि उनका आणविक सूत्र समान है लेकिन संरचनात्मक व्यवस्था (क्रियात्मक समूह) अलग है,इसलिए वे एक-दूसरे के क्रियात्मक समावयवी हैं।

(A) $C_2H_3Cl_3$ आण्विक सूत्र दो कार्बन परमाणुओं वाले एक संतृप्त एल्केन व्युत्पन्न के अनुरूप है।
संभावित संरचनात्मक समावयवी हैं:
$1$. $1,1,1-Trichloroethane$ $(CH_3-CCl_3)$
$2$. $1,1,2-Trichloroethane$ $(ClCH_2-CHCl_2)$
इस सूत्र के लिए कोई अन्य संरचनात्मक समावयवी संभव नहीं है।
अतः,संरचनात्मक समावयवियों की कुल संख्या $2$ है।

(B) $C_3H_5Cl$ के लिए असंतृप्ति की मात्रा (double bond equivalent) $DU = 3 + 1 - (5 + 1)/2 = 1$ है।
यह दर्शाता है कि इसमें या तो एक द्वि-आबंध है या एक वलय।
संभावित संरचनात्मक समावयवी हैं:
$(i)$ $CH_2=CH-CH_2Cl$
(ii) $CH_3-CCl=CH_2$
(iii) $CH_3-CH=CHCl$
(iv) क्लोरोसाइक्लोप्रोपेन
अतः,कुल $4$ संरचनात्मक समावयवी संभव हैं।

(B) दिए गए यौगिक $CH_3COCH_3$ (एसीटोन) और $CH_2=C(OH)CH_3$ (प्रोप$-1-$ईन$-2-$ऑल) हैं।
ये दोनों संरचनाएं एक-दूसरे के कीटो-एनोल चलावयवी (tautomers) हैं।
चलावयवता क्रियात्मक समावयवता का एक विशेष प्रकार है जिसमें समावयवी एक-दूसरे के साथ गतिशील साम्यावस्था में होते हैं,जिसमें दो बहुसंयोजक परमाणुओं (इस मामले में आमतौर पर $O$ और $C$) के बीच एक हाइड्रोजन परमाणु का स्थानांतरण होता है।
इसलिए,सही उत्तर $B$ है।

(B) $HCN$ (हाइड्रोजन साइनाइड) और $HNC$ (हाइड्रोजन आइसोसाइनाइड) ऐसे समावयवी हैं जो अपने परमाणुओं के जुड़ाव में भिन्न होते हैं,विशेष रूप से कार्बन और नाइट्रोजन परमाणुओं का हाइड्रोजन परमाणु के साथ जुड़ाव। इन्हें टोटोमर्स (tautomers) कहा जाता है,जो संरचनात्मक समावयवता का एक विशेष प्रकार है जहाँ समावयवी एक-दूसरे के साथ गतिशील संतुलन में मौजूद होते हैं।

(C) $Metamerism$ संरचनात्मक समावयवता का एक प्रकार है जो समान बहुसंयोजी कार्यात्मक समूह (जैसे $-O-$,$-S-$,$-NH-$,$-CO-$) से जुड़े एल्काइल समूहों की प्रकृति में अंतर के कारण उत्पन्न होता है।
$Methyl$ $n-propyl$ कीटोन $(CH_3-CO-CH_2-CH_2-CH_3)$ में,कार्बोनिल समूह से जुड़े एल्काइल समूह $Methyl$ और $n-propyl$ हैं।
$Diethyl$ कीटोन $(CH_3-CH_2-CO-CH_2-CH_3)$ में,कार्बोनिल समूह से जुड़े एल्काइल समूह $Ethyl$ और $Ethyl$ हैं।
चूंकि कार्बोनिल समूह के चारों ओर एल्काइल समूहों का वितरण अलग है,इसलिए ये दोनों यौगिक मेटावर्स हैं।

(A) $n$-ब्यूटाइल अल्कोहल $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-OH$ (एक सीधी श्रृंखला) है।
आइसोब्यूटाइल अल्कोहल $(CH_3)_2CH-CH_2-OH$ (एक शाखित श्रृंखला) है।
चूंकि मुख्य श्रृंखला का कार्बन ढांचा अलग है,इसलिए इन्हें श्रृंखला समावयवी के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

(C) आण्विक सूत्र $C_4H_8$ सामान्य सूत्र $C_nH_{2n}$ के अनुरूप है,जो या तो एल्कीन या साइक्लोएल्केन को दर्शाता है।
एल्कीन के लिए समावयवी हैं:
$1$. $But-1-ene$ $(CH_2=CH-CH_2-CH_3)$
$2$. $But-2-ene$ $(CH_3-CH=CH-CH_3)$
$3$. $2-Methylprop-1-ene$ $(CH_2=C(CH_3)_2)$
साइक्लोएल्केन के लिए समावयवी हैं:
$4$. $Cyclobutane$
$5$. $Methylcyclopropane$
अतः,कुल $5$ संरचनात्मक समावयवी संभव हैं।

(B) दिए गए यौगिक $CH_2Cl-CH_2Cl$ ($1,2$-डाइक्लोरोइथेन) और $CH_3CHCl_2$ ($1,1$-डाइक्लोरोइथेन) हैं।
दोनों यौगिकों का आणविक सूत्र $(C_2H_4Cl_2)$ समान है लेकिन कार्बन श्रृंखला पर क्लोरीन परमाणुओं की स्थिति में अंतर है।
$CH_2Cl-CH_2Cl$ में,क्लोरीन परमाणु कार्बन $1$ और $2$ पर स्थित हैं।
$CH_3CHCl_2$ में,दोनों क्लोरीन परमाणु कार्बन $1$ पर स्थित हैं।
चूंकि वे समान कार्बन कंकाल पर क्रियात्मक समूह (क्लोरीन परमाणु) की स्थिति में भिन्न हैं,इसलिए वे स्थान समावयवी हैं।

(D) मिथाइल प्रोपेनोएट $(CH_3CH_2COOCH_3)$ का आणविक सूत्र $C_4H_8O_2$ है।
ब्यूटेनॉइक एसिड $(CH_3CH_2CH_2COOH)$ का आणविक सूत्र भी $C_4H_8O_2$ है।
इथाइल इथेनोएट $(CH_3COOCH_2CH_3)$ का आणविक सूत्र भी $C_4H_8O_2$ है।
चूंकि ब्यूटेनॉइक एसिड और इथाइल इथेनोएट दोनों का आणविक सूत्र मिथाइल प्रोपेनोएट के समान है,इसलिए वे इसके समावयवी हैं।
अतः,सही विकल्प $D$ है।

(D) कार्यात्मक समावयवियों को निर्धारित करने के लिए,हम प्रत्येक यौगिक का आणविक सूत्र ज्ञात करते हैं:
$A$: $C_3H_6O_3$ ($1$,$3$-डाईहाइड्रॉक्सीप्रोपेन$-2-$ओन)
$B$: $C_3H_6O_3$ ($2$-हाइड्रॉक्सीप्रोपेनोइक एसिड)
$C$: $C_3H_6O_3$ ($2$,$3$-डाईहाइड्रॉक्सीप्रोपेनल)
$D$: $C_3H_8O_3$ (प्रोपेन$-1,2,3-$ट्रायोल)
यौगिक $A$,$B$ और $C$ सभी का आणविक सूत्र समान $(C_3H_6O_3)$ है लेकिन उनके कार्यात्मक समूह अलग-अलग हैं,इसलिए वे कार्यात्मक समावयवी हैं।
यौगिक $D$ का आणविक सूत्र $C_3H_8O_3$ है,जो दूसरों से भिन्न है। इसलिए,यह दूसरों का कार्यात्मक समावयवी नहीं है।

(A) एल्किल साइनाइड $(R-CN)$ और एल्किल आइसोसाइनाइड $(R-NC)$ में अलग-अलग क्रियात्मक समूह होते हैं,जो साइनाइड समूह $(-CN)$ और आइसोसाइनाइड समूह $(-NC)$ हैं।
चूंकि उनका आणविक सूत्र समान है लेकिन क्रियात्मक समूह भिन्न हैं,इसलिए वे क्रियात्मक समूह समावयवता प्रदर्शित करते हैं।

(D) चलावयवता उन यौगिकों द्वारा प्रदर्शित की जाती है जिनमें $-NO_2$ या $-NO$ जैसे कार्यात्मक समूह से जुड़े कार्बन परमाणु पर कम से कम एक $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु होता है।
विकल्प $D$ में,यौगिक $R-CH_2NO_2$ में $-NO_2$ समूह से जुड़े कार्बन परमाणु पर दो $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु हैं।
ये $\alpha$-हाइड्रोजन अम्लीय होते हैं और नाइट्रो समूह के ऑक्सीजन परमाणु पर स्थानांतरित होकर एसी-नाइट्रो रूप बना सकते हैं,इस प्रकार यह चलावयवता प्रदर्शित करता है।
विकल्प $A$,$B$,और $C$ में कोई $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु नहीं है,इसलिए वे चलावयवता प्रदर्शित नहीं कर सकते हैं।

(C) श्रृंखला समावयवता तब होती है जब यौगिकों का आणविक सूत्र समान होता है लेकिन कार्बन कंकाल की व्यवस्था अलग होती है।
$2-$मेथिलब्यूटेन $(C_5H_{12})$ में $5$ कार्बन के साथ एक शाखित श्रृंखला संरचना होती है।
नियोपेंटेन ($2,2-$डाइमेथिलप्रोपेन) $(C_5H_{12})$ में भी $5$ कार्बन होते हैं लेकिन एक अलग शाखित संरचना होती है।
चूंकि दोनों पेंटेन के समावयवी हैं और उनकी कार्बन श्रृंखला की व्यवस्था अलग है,इसलिए वे श्रृंखला समावयवता प्रदर्शित करते हैं।

(D) ${C_3}{H_7}N$ के लिए असंतृप्ति की डिग्री (Degree of Unsaturation) $DU = 1$ है।
इस सूत्र के लिए संभव संरचनात्मक समावयवियों में प्राथमिक,द्वितीयक और तृतीयक एमीन के साथ-साथ इमीन और चक्रीय यौगिक शामिल हैं।
दिए गए विकल्पों के अनुसार,सही उत्तर $4$ है।

(B) $o-$क्रेसोल $2-$मिथाइलफिनोल है,जिसमें बेंजीन वलय से जुड़ा एक फेनोलिक $-OH$ समूह होता है।
बेंजाइल अल्कोहल $C_6H_5CH_2OH$ है,जिसमें साइड चेन से जुड़ा एक अल्कोहलिक $-OH$ समूह होता है।
चूंकि दोनों यौगिकों का आणविक सूत्र $(C_7H_8O)$ समान है लेकिन उनमें अलग-अलग क्रियात्मक समूह (फेनोलिक $-OH$ बनाम अल्कोहलिक $-OH$) मौजूद हैं,इसलिए वे क्रियात्मक समूह समावयवी हैं।

(B) पहली संरचना $1-chloro-1,1-dimethylethane$ (या $2-chloro-2-methylpropane$) है,जिसका आणविक सूत्र $C_4H_9Cl$ है।
दूसरी संरचना $1-chlorobutane$ है,जिसका आणविक सूत्र भी $C_4H_9Cl$ है।
चूंकि दोनों संरचनाओं का आणविक सूत्र समान है लेकिन कार्बन श्रृंखला में क्लोरीन परमाणु की स्थिति अलग है,इसलिए ये स्थान समावयवी (Positional isomers) हैं।

(A) दिए गए यौगिक $CH_3COCH_2CH_2CH_2CH_3$ का आणविक सूत्र $C_6H_{12}O$ है।
समावयवियों का आणविक सूत्र समान होना चाहिए।
विकल्प $A$: $CH_3CH=CH-CH_2CH_2CHO$ का सूत्र $C_6H_{10}O$ है (समावयवी नहीं है)।
विकल्प $B$: $CH_3CH_2OCH=CH-CH_2CH_3$ का सूत्र $C_6H_{12}O$ है (समावयवी है)।
विकल्प $C$: $CH_3CH_2COCH_2CH_2CH_3$ का सूत्र $C_6H_{12}O$ है (समावयवी है)।
विकल्प $D$: $(CH_3)_2CH-CO-CH_2CH_3$ का सूत्र $C_6H_{12}O$ है (समावयवी है)।
अतः,विकल्प $A$ सही उत्तर है क्योंकि इसका आणविक सूत्र भिन्न है।

(C) मेटामेरिज्म संरचनात्मक समावयवता का एक प्रकार है जो समान बहुसंयोजी कार्यात्मक समूह (जैसे $-O-$,$-CO-$,$-NH-$ आदि) से जुड़े एल्काइल समूहों की प्रकृति में अंतर के कारण उत्पन्न होता है।
विकल्प $C$ में,यौगिक $CH_3-CO-C_2H_5$ (ब्यूटेन$-2-$ओन) है। यह मेटामेरिज्म प्रदर्शित कर सकता है क्योंकि इसमें कार्बोनिल समूह के दोनों ओर अलग-अलग एल्काइल श्रृंखलाएं हो सकती हैं।

(C) आणविक सूत्र ${C_7}{H_8}O$ के लिए असंतृप्ति की मात्रा (double bond equivalent) $4$ है। यह दर्शाता है कि इसमें एक बेंजीन वलय उपस्थित है। संभावित समावयवी इस प्रकार हैं:
$1$. बेंजाइल अल्कोहल $(C_6H_5CH_2OH)$
$2$. $o$-क्रेसोल $(CH_3-C_6H_4-OH)$
$3$. $m$-क्रेसोल $(CH_3-C_6H_4-OH)$
$4$. $p$-क्रेसोल $(CH_3-C_6H_4-OH)$
$5$. एनीसोल $(C_6H_5OCH_3)$
अतः,कुल $5$ संभावित समावयवी हैं।

(D) ${C_5}{H_{10}}$ का आणविक सूत्र $1$ की असंतृप्ति की मात्रा को दर्शाता है $(5 - 10/2 + 1 = 1)$।
चक्रीय समावयवियों के लिए,संभावित संरचनाएं हैं:
$1$. साइक्लोपेंटेन
$2$. मिथाइलसाइक्लोब्यूटेन
$3$. $1,1$-डाइमिथाइलसाइक्लोप्रोपेन
$4$. $1,2$-डाइमिथाइलसाइक्लोप्रोपेन (सिस और ट्रांस समावयवी)
$5$. एथिलसाइक्लोप्रोपेन
इस प्रकार,कुल चक्रीय समावयवियों की संख्या $6$ है।

(C) चलावयवता (tautomerism) के लिए कार्बोनिल समूह के बगल में $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु की उपस्थिति आवश्यक है।
$I$: यह एक चक्रीय एस्टर (लैक्टोन) है जिसमें $\alpha$-हाइड्रोजन है।
$II$: यह साइक्लोहेक्स$-2-$एन$-1-$ओन है,जिसमें $\alpha$-हाइड्रोजन है।
$III$: यह एक संतृप्त चक्रीय एस्टर है,जिसमें $\alpha$-हाइड्रोजन है।
$IV$: यह एक लैक्टम (चक्रीय एमाइड) है,जिसमें $\alpha$-हाइड्रोजन है।
दिए गए विकल्पों के अनुसार,$II, III, IV$ सही उत्तर है।

(B) $C_3H_6ClBr$ का आणविक सूत्र $0$ की असंतृप्ति डिग्री दर्शाता है,जो एक संतृप्त एसाइक्लिक यौगिक है। संरचनात्मक समावयवी इस प्रकार हैं:
$1$. $1-bromo-1-chloropropane$: $CH_3-CH_2-CH(Cl)Br$ (प्रकाशिक सक्रिय)
$2$. $1-bromo-2-chloropropane$: $CH_3-CH(Cl)-CH_2Br$ (प्रकाशिक सक्रिय)
$3$. $1-bromo-3-chloropropane$: $Cl-CH_2-CH_2-CH_2Br$ (प्रकाशिक निष्क्रिय)
$4$. $2-bromo-1-chloropropane$: $CH_3-CH(Br)-CH_2Cl$ (प्रकाशिक सक्रिय)
$5$. $2-bromo-2-chloropropane$: $CH_3-C(Cl)(Br)-CH_3$ (प्रकाशिक निष्क्रिय)
कुल $5$ संरचनात्मक समावयवी हैं,जिनमें से $3$ प्रकाशिक सक्रिय हैं।

(B) संरचना $A$,$1,1$-डाइक्लोरोएथेन $(CH_3CHCl_2)$ है।
संरचना $B$,$1,2$-डाइक्लोरोएथेन $(ClCH_2CH_2Cl)$ है।
इन संरचनाओं में,कार्बन कंकाल समान रहता है,लेकिन क्लोरीन प्रतिस्थापियों की स्थिति अलग-अलग है।
इसलिए,$A$ और $B$ स्थान समावयवी (positional isomers) हैं।

(A) चलावयवता के लिए कार्बोनिल समूह या समान प्रणाली के बगल में एक $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु की उपस्थिति आवश्यक है जो प्रोटॉन स्थानांतरण की अनुमति देता है।
$(1)$ दिखाया गया इनोल रूप कीटो रूप में चलावयवता प्रदर्शित कर सकता है।
$(2)$ $p$-बेंजोक्विनोन में चलावयवता के लिए कोई $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु उपलब्ध नहीं है,इसलिए यह चलावयवता प्रदर्शित नहीं करता है।
$(3)$ यह $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणुओं वाला एक चक्रीय डाइकीटोन है,जो इनोल बनाने के लिए चलावयवता प्रदर्शित कर सकता है।
$(4)$ यह $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणुओं वाला एक चक्रीय डाइकीटोन (साइक्लोहेक्सेन$-1,2-$डायोन) है,जो इनोल बनाने के लिए चलावयवता प्रदर्शित कर सकता है।
अतः,यौगिक $1, 3$ और $4$ चलावयवता प्रदर्शित करते हैं।

(N/A) जब दो या दो से अधिक यौगिकों का अणु सूत्र समान होता है लेकिन कार्बन श्रृंखला में शाखाएं अलग-अलग होती हैं,तो उन्हें श्रृंखला समावयवी कहा जाता है और इस घटना को श्रृंखला समावयवता कहते हैं।
उदाहरण के लिए,$C_{5}H_{12}$ (पेंटेन) तीन श्रृंखला समावयवी दर्शाता है:
$(i)$ $CH_{3}CH_{2}CH_{2}CH_{2}CH_{3}$ : पेंटेन
$(ii)$ $CH_{3}-CH(CH_{3})-CH_{2}CH_{3}$ : आइसोपेंटेन ($2$-मिथाइल ब्यूटेन)
$(iii)$ $C(CH_{3})_{4}$ : नियोपेंटेन ($2,2$-डाइमिथाइल प्रोपेन)

(N/A) जब दो या दो से अधिक यौगिकों में कार्बन श्रृंखला पर प्रतिस्थापी परमाणु या क्रियात्मक समूह की स्थिति भिन्न होती है,तो उन्हें स्थान समावयवी कहा जाता है और इस परिघटना को स्थान समावयवता कहते हैं।
उदाहरण: आणविक सूत्र $C_3H_8O$ दो अल्कोहल को दर्शाता है क्योंकि इसमें समान क्रियात्मक समूह $-OH$ उपस्थित है,लेकिन इसकी स्थिति भिन्न है।
उदाहरण संरचनाएं: प्रोपेन$-1-$ऑल $(CH_3-CH_2-CH_2-OH)$ और प्रोपेन$-2-$ऑल $(CH_3-CH(OH)-CH_3)$.