Chemical analysis of organic compounds Questions in Gujarati

(A) જ્યારે કાર્બનિક સંયોજનને $CuO$ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે કાર્બનનું $CO_{2}$ માં અને હાઈડ્રોજનનું $H_{2}O$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે.
સંયોજન $CO_{2}$ ઉત્પન્ન કરે છે,તેથી તેમાં કાર્બન હોવો જોઈએ.
તે પાણી ઉત્પન્ન કરતું નથી,તેથી તેમાં હાઈડ્રોજન નથી.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$CCl_{4}$ (કાર્બન ટેટ્રાક્લોરાઈડ) એકમાત્ર એવું સંયોજન છે જેમાં કાર્બન છે પણ હાઈડ્રોજન નથી.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(B) લાસેન કસોટીમાં,કાર્બનિક સંયોજનને સોડિયમ ધાતુ સાથે ગરમ કરીને નાઇટ્રોજનને સોડિયમ સાયનાઇડ $(NaCN)$ માં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે.
$Na + C + N \rightarrow NaCN$
જ્યારે નિષ્કર્ષની પ્રક્રિયા ફેરસ સલ્ફેટ $(FeSO_4)$ સાથે કરવામાં આવે છે,ત્યારે સોડિયમ ફેરોસાયનાઇડ બને છે:
$6NaCN + FeSO_4 \rightarrow Na_4[Fe(CN)_6] + Na_2SO_4$
કેટલાક $Fe^{2+}$ આયનો વાતાવરણ અથવા એસિડીકરણ દરમિયાન ઉમેરવામાં આવતા સાંદ્ર $H_2SO_4$ દ્વારા $Fe^{3+}$ આયનોમાં ઓક્સિડાઇઝ થાય છે.
આ $Fe^{3+}$ આયનો ફેરોસાયનાઇડ આયનો સાથે પ્રક્રિયા કરીને ફેરિક ફેરોસાયનાઇડ બનાવે છે,જે પ્રશિયન બ્લુ રંગનું હોય છે:
$4Fe^{3+} + 3[Fe(CN)_6]^{4-} \rightarrow Fe_4[Fe(CN)_6]_3$
આમ,પ્રશિયન બ્લુ રંગ માટે જવાબદાર સંકીર્ણ $Fe_4[Fe(CN)_6]_3$ છે.

(D) લેસાઈન કસોટીમાં,જો કાર્બનિક સંયોજનમાં નાઈટ્રોજન અને સલ્ફર હાજર હોય,તો સોડિયમ ફ્યુઝન દરમિયાન તેઓ અનુક્રમે $NaCN$ અને $Na_2S$ બનાવે છે.
આ આયનો હેલોજન $(Cl^-, Br^-, I^-)$ ની કસોટીમાં દખલ કરે છે કારણ કે તેઓ $AgNO_3$ સાથે અવક્ષેપ બનાવે છે.
આને દૂર કરવા માટે,સોડિયમ ફ્યુઝન અર્કને સાંદ્ર $HNO_3$ સાથે ઉકાળવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયા $NaCN$ અને $Na_2S$ નું અનુક્રમે બાષ્પશીલ $HCN$ અને $H_2S$ વાયુઓમાં વિઘટન કરે છે.
$NaCN (X) + HNO_3 (Z) \rightarrow NaNO_3 + HCN \uparrow$
$Na_2S (Y) + 2HNO_3 (Z) \rightarrow 2NaNO_3 + H_2S \uparrow$
તેથી,$X = NaCN, Y = Na_2S$ અને $Z = \text{સાંદ્ર } HNO_3$.

(D) લેસાઈન સોડિયમ ફ્યુઝન કસોટીમાં,કાર્બનિક સંયોજનને ધાતુ સોડિયમ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે.
જો કાર્બનિક સંયોજનમાં નાઈટ્રોજન અને સલ્ફર બંને હાજર હોય,તો તેઓ સોડિયમ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સોડિયમ થાયોસાયનેટ $(NaCNS)$ બનાવે છે.
જો માત્ર નાઈટ્રોજન હાજર હોય,તો તે $NaCN$ બનાવે છે.
જો માત્ર સલ્ફર હાજર હોય,તો તે $Na_2S$ બનાવે છે.
તેથી,હાજર તત્વોના આધારે $N$ અને $S$ નું રૂપાંતર $NaCN$,$Na_2S$ અને $NaCNS$ માં થાય છે.

(A) એમોનિયમ ફોસ્ફોમોલિબ્ડેટ $(X)$ ફોસ્ફરસની કસોટી દરમિયાન બને છે અને તેનું સૂત્ર $(NH_4)_3PO_4 \cdot 12MoO_3$ છે.
પ્રશિયન બ્લુ $(Y)$ નાઈટ્રોજનની કસોટી દરમિયાન બને છે અને તેનું સૂત્ર $Fe_4[Fe(CN)_6]_3 \cdot xH_2O$ છે.

(A) જેલ્ડાલની પદ્ધતિનો ઉપયોગ કાર્બનિક સંયોજનોમાં નાઈટ્રોજનના અંદાજ માટે થાય છે.
જોકે,તે નાઈટ્રો $(-NO_2)$,એઝો $(-N=N-)$ સમૂહમાં રહેલા નાઈટ્રોજન અથવા વલયમાં રહેલા નાઈટ્રોજન (જેમ કે પિરિડિનમાં) ધરાવતા સંયોજનો માટે લાગુ પડતી નથી.
આપેલ સંયોજનોમાં:
$I$ $(C_6H_5NH_2)$: એનિલિન,એમિનો સમૂહમાં નાઈટ્રોજન ધરાવે છે. યોગ્ય છે.
$II$ $(C_6H_5N_2^+Cl^-)$: બેન્ઝીન ડાયઝોનિયમ ક્લોરાઈડ,એઝો સમૂહમાં નાઈટ્રોજન ધરાવે છે. યોગ્ય નથી.
$III$ $(C_6H_5NO_2)$: નાઈટ્રોબેન્ઝીન,નાઈટ્રો સમૂહમાં નાઈટ્રોજન ધરાવે છે. યોગ્ય નથી.
$IV$ $(C_5H_5N)$: પિરિડિન,નાઈટ્રોજન વલયમાં છે. યોગ્ય નથી.
$V$ $(C_6H_5CH_2NH_2)$: બેન્ઝાઈલએમાઈન,એમિનો સમૂહમાં નાઈટ્રોજન ધરાવે છે. યોગ્ય છે.
તેથી,સંયોજનો $I$ અને $V$ જેલ્ડાલની પદ્ધતિ માટે યોગ્ય છે.

(D) વર્ણવેલ કસોટી નાઈટ્રોજન માટેની લેસાઈન કસોટી છે.
$1$. જો કાર્બનિક સંયોજનમાં નાઈટ્રોજન હાજર હોય તો સોડિયમ ફ્યુઝન અર્કમાં સોડિયમ સાયનાઈડ $(NaCN)$ હોય છે.
$2$. જ્યારે $NaCN$ એ આયર્ન$(II)$ સલ્ફેટ $(FeSO_4)$ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે,ત્યારે તે સોડિયમ હેક્ઝાસાયનોફેરેટ$(II)$ બનાવે છે.
$3$. સાંદ્ર $H_2SO_4$ ઉમેરતા,કેટલાક $Fe^{2+}$ આયનોનું $Fe^{3+}$ આયનોમાં ઓક્સિડેશન થાય છે.
$4$. આ $Fe^{3+}$ આયનો હેક્ઝાસાયનોફેરેટ$(II)$ આયનો સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને ફેરિક ફેરોસાયનાઈડ,$Fe_4[Fe(CN)_6]_3$ બનાવે છે,જેને પ્રશિયન બ્લુ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
$5$. આમ,પ્રશિયન બ્લુ રંગની હાજરી નાઈટ્રોજનની હાજરીની પુષ્ટિ કરે છે.

(B) કાર્બનિક સંયોજનમાં હાજર કાર્બન અને નાઇટ્રોજન,સોડિયમ ધાતુ સાથે ફ્યુઝન કરવાથી સોડિયમ સાયનાઇડ $(NaCN)$ બનાવે છે,જે પાણીમાં દ્રાવ્ય છે.
આને પૂરતા પ્રમાણમાં ફેરસ સલ્ફેટ ઉમેરીને સોડિયમ ફેરોસાયનાઇડમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે.
પ્રક્રિયા દરમિયાન ઉત્પન્ન થયેલા ફેરિક આયનો ફેરોસાયનાઇડ સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને ફેરિક ફેરોસાયનાઇડના પ્રશિયન બ્લુ અવક્ષેપ બનાવે છે.
પ્રશિયન બ્લુ રંગ ફેરિક ફેરોસાયનાઇડ,$Fe_4\left[Fe(CN)_6\right]_3 \cdot xH_2O$ ના નિર્માણને કારણે છે.

(B) $1$. જ્યારે ફોસ્ફરસ ધરાવતા કાર્બનિક સંયોજનને સોડિયમ પેરોક્સાઇડ $(Na_2O_2)$ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે ફોસ્ફરસનું ઓક્સિડેશન થઈને ફોસ્ફેટ આયનો બને છે,જે સોડિયમ ફોસ્ફેટ $(Na_3PO_4)$ એટલે કે '$X$' બનાવે છે.
$2$. જ્યારે '$X$' $(Na_3PO_4)$ ને સાંદ્ર નાઈટ્રિક એસિડ $(HNO_3)$ સાથે ઉકાળવામાં આવે છે અને ત્યારબાદ એમોનિયમ મોલિબ્ડેટ પ્રક્રિયક ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે એમોનિયમ ફોસ્ફોમોલિબ્ડેટના પીળા અવક્ષેપ મળે છે,જે $(NH_4)_3PO_4 \cdot 12MoO_3$ છે,જેને '$Y$' કહેવાય છે.
$3$. તેથી,'$X$' એ $Na_3PO_4$ છે અને '$Y$' એ $(NH_4)_3PO_4 \cdot 12MoO_3$ છે.

(B) લાસેન કસોટીનો ઉપયોગ કાર્બનિક સંયોજનોમાં નાઈટ્રોજન,સલ્ફર અને હેલોજનની હાજરી ચકાસવા માટે થાય છે. આ કસોટીમાં કાર્બનિક સંયોજનને ધાતુના સોડિયમ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે જેથી તત્વો $NaCN$,$Na_2S$ અને $NaCl$ જેવા પાણીમાં દ્રાવ્ય ક્ષારોમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
બેન્ઝીન ડાયઝોનિયમ ક્લોરાઈડ $(C_6H_5N_2^+Cl^-)$ ના કિસ્સામાં,ડાયઝોનિયમ ગ્રુપ અસ્થિર હોય છે. જ્યારે તેને સોડિયમ ધાતુ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે નાઈટ્રોજન પરમાણુઓ $NaCN$ બનાવવા માટે સોડિયમ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે તે પહેલાં જ $N_2$ વાયુ તરીકે મુક્ત થઈ જાય છે. પરિણામે,નાઈટ્રોજન માટેની કસોટી નકારાત્મક આવે છે.
$o$-નાઈટ્રોફિનોલ,સલ્ફાનિલિક એસિડ અને $m$-ક્લોરોએનિલીન જેવા અન્ય સંયોજનોમાં નાઈટ્રોજન વધુ સ્થિર સ્વરૂપમાં હોય છે જે ફ્યુઝન પ્રક્રિયા દરમિયાન સફળતાપૂર્વક $NaCN$ માં રૂપાંતરિત થાય છે,તેથી તે હકારાત્મક કસોટી આપે છે.

(C) લેસાઈન કસોટીમાં,$NaCN$ ધરાવતા સોડિયમ નિષ્કર્ષની પ્રક્રિયા $FeSO_4$ સાથે અને ત્યારબાદ $FeCl_3$ સાથે કરવામાં આવે છે અને $H_2SO_4$ વડે એસિડિક બનાવવામાં આવે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$Na + C + N \rightarrow NaCN$
$FeSO_4 + 2NaCN \rightarrow Fe(CN)_2 + Na_2SO_4$
$Fe(CN)_2 + 4NaCN \rightarrow Na_4[Fe(CN)_6]$ (સોડિયમ ફેરોસાયનાઈડ)
$3Na_4[Fe(CN)_6] + 4FeCl_3 \rightarrow Fe_4[Fe(CN)_6]_3 + 12NaCl$
સંયોજન $Fe_4[Fe(CN)_6]_3$ ને ફેરિક ફેરોસાયનાઈડ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,જે લાક્ષણિક પ્રશિયન બ્લુ રંગ આપે છે.

(A) લેસાઈન કસોટીનો ઉપયોગ કાર્બનિક સંયોજનોમાં $N, S,$ અને હેલોજન જેવા તત્વોને શોધવા માટે થાય છે.
$1$. જ્યારે સંયોજનમાં $C$ અને $N$ બંને હોય ત્યારે વાદળી રંગ અથવા અવક્ષેપ (પ્રશિયન બ્લુ,$Fe_4[Fe(CN)_6]_3$) બને છે,જે પીગળેલા $Na$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $NaCN$ બનાવે છે.
$2$. જ્યારે સંયોજનમાં ક્લોરિન હોય ત્યારે સફેદ અવક્ષેપ $(AgCl)$ બને છે,જે પીગળેલા $Na$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $NaCl$ બનાવે છે,જે પછી $AgNO_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
$3$. $N$-મિથાઈલએનિલીન $(C_6H_5NHCH_3)$ માં $C$ અને $N$ હોય છે,તેથી તે વાદળી રંગ આપે છે.
$4$. $2$-ક્લોરોબેન્ઝોઈક એસિડમાં $Cl$ હોય છે,તેથી તે $AgNO_3$ સાથે સફેદ અવક્ષેપ આપે છે.
તેથી,સાચી જોડી $N$-મિથાઈલએનિલીન અને $2$-ક્લોરોબેન્ઝોઈક એસિડ છે.

(C) સાચી જોડ નીચે મુજબ છે:
$A$. અસંતૃપ્તતા (બેયર કસોટી): આલ્કલાઇન $KMnO_4$ નો ગુલાબી રંગ દૂર થાય છે $(IV)$.
$B$. આલ્કોહોલિક સમૂહ (સેરિક એમોનિયમ નાઈટ્રેટ કસોટી): લાલ અથવા જાંબલી રંગનું સંકીર્ણ બને છે $(III)$.
$C$. આલ્ડિહાઈડ સમૂહ (ટોલેન્સ પ્રક્રિયક): $Ag^+$ નું $Ag$ માં રિડક્શન થવાથી સિલ્વર મિરર બને છે $(II)$.
$D$. ફિનોલિક સમૂહ ($FeCl_3$ કસોટી): જાંબલી અથવા લાલ રંગનું સંકીર્ણ બને છે $(I)$.
તેથી,સાચો ક્રમ $A-IV, B-III, C-II, D-I$ છે.

(B) લેસાઈન કસોટીમાં,કાર્બનિક સંયોજનને ધાતુ સોડિયમ સાથે પીગળવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયા કાર્બનિક સંયોજનમાં હાજર સહસંયોજક રીતે બંધાયેલા તત્વો (જેમ કે $N$,$S$,અને હેલોજન) ને તેમના અનુરૂપ પાણીમાં દ્રાવ્ય સોડિયમ ક્ષારોમાં રૂપાંતરિત કરે છે,જે પ્રકૃતિમાં આયનીય હોય છે (દા.ત.,$NaCN$,$Na_2S$,$NaX$).