Alkane Questions in Gujarati

(D) આઇસોપેન્ટેનનું બંધારણ $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$ છે.
આ અણુમાં,માત્ર એક જ દ્વિતીયક $(2^{\circ})$ કાર્બન પરમાણુ ($-CH_2-$ સમૂહ) છે.
તેથી,$1 \ mol$ આઇસોપેન્ટેનમાં $1 \ mol$ દ્વિતીયક કાર્બન પરમાણુઓ હોય છે.
આમ,$n \ mol$ આઇસોપેન્ટેનમાં $n \ mol$ દ્વિતીયક કાર્બન પરમાણુઓ હોય છે.

(D) આલ્કેનના દહન માટેનું સામાન્ય સમીકરણ $C_n H_{2n+2} + (\frac{3n+1}{2}) O_2 \rightarrow n CO_2 + (n+1) H_2O + \text{Heat}$ છે.
$n$ (કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યા) નું મૂલ્ય જેટલું વધારે,દહન દરમિયાન ઉત્પન્ન થતી ઉષ્મા તેટલી જ વધારે હશે.
આપેલા આલ્કેનની સરખામણી કરતા: મિથેન $(n=1)$,ઈથેન $(n=2)$,પ્રોપેન $(n=3)$,અને બ્યુટેન $(n=4)$.
બ્યુટેનમાં કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યા સૌથી વધુ $(n=4)$ હોવાથી,તે દહન પર મહત્તમ ઉર્જા મુક્ત કરે છે.

(D) આપેલ પ્રક્રિયા વુર્ટ્ઝ પ્રક્રિયા છે,જેમાં આલ્કાઇલ હેલાઇડ શુષ્ક ઈથરની હાજરીમાં સોડિયમ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સંમિત આલ્કેન બનાવે છે.
$2R^{\prime}-X + 2Na \xrightarrow{\text{ether}} R^{\prime}-R^{\prime} + 2NaX$
આપેલ નીપજ $2,3-\text{ડાયમિથાઇલબ્યુટેન}$ છે,જેનું બંધારણ $(CH_3)_2CH-CH(CH_3)_2$ છે.
આ સૂચવે છે કે આલ્કાઇલ સમૂહ $R^{\prime}$ એ આઇસોપ્રોપાઇલ સમૂહ,$(CH_3)_2CH-$ હોવો જોઈએ.
તેથી,$R^{\prime}-X$ એ આઇસોપ્રોપાઇલ હેલાઇડ,$(CH_3)_2CH-X$ છે.

(D) સોડિયમ એસિટેટ $(CH_3COONa)$ ની સોડાલાઈમ $(NaOH + CaO)$ સાથેની પ્રક્રિયાને ડીકાર્બોક્સિલેશન કહેવામાં આવે છે.
જ્યારે સોડિયમ એસિટેટને સોડાલાઈમ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે $CO_2$ નો અણુ ગુમાવીને મિથેન $(CH_4)$ અને સોડિયમ કાર્બોનેટ $(Na_2CO_3)$ બનાવે છે.
રાસાયણિક સમીકરણ: $CH_3COONa + NaOH \xrightarrow{CaO, \Delta} CH_4 + Na_2CO_3$.
આમ,મળતી નીપજ મિથેન છે.

(C) આપેલ પ્રક્રિયા $n$-બ્યુટેનનું મુક્ત મુલક ક્લોરિનેશન છે.
આ પ્રક્રિયા અલ્ટ્રાવાયોલેટ $(UV)$ પ્રકાશ દ્વારા શરૂ થતી મુક્ત મુલક ક્રિયાવિધિ દ્વારા થાય છે.
$CH_3-CH_2-CH_2-CH_3 + Cl_2 \xrightarrow{UV \ \text{light}} CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-Cl + CH_3-CH_2-CHCl-CH_3 + HCl$.
તેથી,સાચો પ્રક્રિયક $Cl_2 / UV$ પ્રકાશ છે.

(D) આપેલ પ્રક્રિયા વુર્ટ્ઝ (Wurtz) પ્રક્રિયા છે,જેમાં આલ્કાઇલ હેલાઇડના બે અણુઓ $(R'-Cl)$ શુષ્ક ઈથરની હાજરીમાં સોડિયમ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સંમિત આલ્કેન બનાવે છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $2R'-Cl + 2Na \xrightarrow{\text{Dry ether}} R'-R' + 2NaCl$.
બનેલી નીપજ $2,3-\text{dimethylbutane}$ છે,જેનું બંધારણ $CH_3-CH(CH_3)-CH(CH_3)-CH_3$ છે.
આ સંમિત આલ્કેનને મધ્યમાંથી વિભાજિત કરતા,આપણને $CH_3-CH(CH_3)-$ ના બે સમાન ટુકડા મળે છે. આમ,આલ્કાઇલ સમૂહ $R'$ એ આઇસોપ્રોપાઇલ સમૂહ,$CH_3-CH(CH_3)-$ છે.
તેથી,$R'-Cl$ એ આઇસોપ્રોપાઇલ ક્લોરાઇડ છે.

(C) મોનો-ક્લોરિનેશનમાં પ્રકાશ $(h\nu)$ ની હાજરીમાં હાઇડ્રોજન પરમાણુનું ક્લોરિન પરમાણુ દ્વારા વિસ્થાપન થાય છે.
કોઈ સંયોજન માત્ર એક જ મોનો-ક્લોરિનેશન નીપજ આપે તે માટે,અણુમાંના તમામ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ સમાન હોવા જોઈએ.
$A$. $n-$બ્યુટેન $(CH_3-CH_2-CH_2-CH_3)$ માં બે પ્રકારના હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ છે,જે બે નીપજો આપે છે.
$B$. આઇસો-પેન્ટેન $((CH_3)_2CH-CH_2-CH_3)$ માં ચાર પ્રકારના હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ છે,જે ચાર નીપજો આપે છે.
$C$. નિયો-પેન્ટેન $((CH_3)_4C)$ માં તમામ $12$ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ સમાન છે,જે માત્ર એક જ નીપજ આપે છે: $1-$ક્લોરો-$2,2-$ડાયમિથાઈલપ્રોપેન.
$D$. $n-$પેન્ટેન $(CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3)$ માં ત્રણ પ્રકારના હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ છે,જે ત્રણ નીપજો આપે છે.
તેથી,સાચો જવાબ $C$ છે.

(B) આઈસોપેન્ટેનનું બંધારણ $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$ છે.
આઈસોપેન્ટેનમાં $4$ પ્રકારના અલગ-અલગ હાઈડ્રોજન પરમાણુઓ છે:
$1$. $CH$ ગ્રુપ સાથે જોડાયેલા ટર્મિનલ $CH_3$ ગ્રુપ પરના પ્રાથમિક હાઈડ્રોજન.
$2$. $CH$ ગ્રુપ પરનો તૃતીયક હાઈડ્રોજન.
$3$. $CH_2$ ગ્રુપ પરના દ્વિતીયક હાઈડ્રોજન.
$4$. $CH_2$ ગ્રુપ સાથે જોડાયેલા ટર્મિનલ $CH_3$ ગ્રુપ પરના પ્રાથમિક હાઈડ્રોજન.
આમ,$4$ અલગ પ્રકારના હાઈડ્રોજન પરમાણુઓ હોવાથી,તેમાંથી કોઈપણ એકને ક્લોરિન પરમાણુ દ્વારા બદલતા $4$ અલગ મોનોક્લોરો સ્ટ્રક્ચરલ આઈસોમર્સ મળે છે.
તેથી,સાચો જવાબ $4$ છે.

(A) સંપૂર્ણ પ્રક્રિયા ક્રમ નીચે મુજબ છે:
$CH_3COONa + NaOH \xrightarrow[\Delta]{CaO} CH_4 + Na_2CO_3$
(સોડિયમ ઇથેનોએટ) (મિથેન $X$)
$2CH_3COONa + 2H_2O \xrightarrow{\text{Electrolysis}} CH_3-CH_3 + 2CO_2 + H_2 + 2NaOH$
(ઇથેન $Y$)
આમ,સંયોજનો $X$ અને $Y$ અનુક્રમે મિથેન અને ઇથેન છે.

(D) આ $Kolbe's$ વિદ્યુતવિભાજન પદ્ધતિ છે જે આલ્કેન ઉત્પન્ન કરે છે.
$2 RCOONa + 2 H_2O \xrightarrow{\text{Electrolysis}} R-R + 2 NaOH + H_2 + 2 CO_2$
પ્રક્રિયાના તબક્કા:
$2 CH_3COONa \rightleftharpoons 2 CH_3COO^{-} + 2 Na^{+}$
$2 H_2O \rightleftharpoons 2 OH^{-} + 2 H^{+}$
એનોડ પર:
$2 CH_3COO^{-} - 2 e^{-}$ $\rightarrow [2 CH_3COO]$ $\rightarrow CH_3-CH_3 + 2 CO_2$
કેથોડ પર:
$2 H^{+} + 2 e^{-}$ $\rightarrow [2 H]$ $\rightarrow H_2$

(D) તટસ્થીકરણ પ્રક્રિયા: $CH_3COOH + NaOH \rightarrow CH_3COONa + H_2O$.
$CH_3COOH$ ના મોલ = $0.1 \ M \times 0.1 \ L = 0.01 \ mol$.
આમ,$0.01 \ mol$ $CH_3COONa$ બને છે.
કોલ્બે વિદ્યુતવિભાજન પ્રક્રિયા: $2CH_3COONa + 2H_2O \rightarrow C_2H_6 + 2CO_2 + H_2 + 2NaOH$.
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$2 \ mol$ $CH_3COONa$ એ $1 \ mol$ $C_2H_6$ ઉત્પન્ન કરે છે.
તેથી,$0.01 \ mol$ $CH_3COONa$ એ $0.005 \ mol$ $C_2H_6$ ઉત્પન્ન કરશે.
$STP$ પર $C_2H_6$ નું કદ = $0.005 \ mol \times 22400 \ mL/mol = 112 \ mL$.

(D) આદર્શ $sp^3$ સંકરણ ધરાવતા કાર્બન પરમાણુમાં,બંધકોણ $109^{\circ} 28^{\prime}$ હોય છે.
સાયક્લોબ્યુટેનમાં,કાર્બન પરમાણુઓ ચોરસ બનાવે છે,તેથી આંતરિક બંધકોણ $90^{\circ}$ હોય છે.
ટેટ્રાહેડ્રલ ખૂણાથી કુલ વિચલન $109^{\circ} 28^{\prime} - 90^{\circ} = 19^{\circ} 28^{\prime}$ છે.
બેયરના સ્ટ્રેન સિદ્ધાંત મુજબ,એંગલ સ્ટ્રેન આ વિચલનનો અડધો ભાગ હોય છે.
$\text{Angle strain} = \frac{1}{2} \times (109^{\circ} 28^{\prime} - 90^{\circ}) = \frac{19^{\circ} 28^{\prime}}{2} = 9^{\circ} 44^{\prime}$.

(A) સાયક્લોપ્રોપેનમાં બંધકોણ $\theta = \frac{180(n-2)}{n} = \frac{180(3-2)}{3} = 60^{\circ}$ તરીકે ગણવામાં આવે છે.
એંગલ સ્ટ્રેન $\alpha = \frac{1}{2} (109^{\circ} 28^{\prime} - \theta)$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત થયેલ છે.
$\theta = 60^{\circ}$ ની કિંમત મૂકતા:
$\alpha = \frac{1}{2} (109^{\circ} 28^{\prime} - 60^{\circ}) = \frac{1}{2} (49^{\circ} 28^{\prime}) = 24^{\circ} 44^{\prime}$.

(A) જ્યારે $1,4$-ડાયબ્રોમોપેન્ટેનની પ્રક્રિયા સોડિયમ ધાતુ સાથે કરવામાં આવે છે,ત્યારે આંતર-આણ્વીય વુર્ટ્ઝ (Wurtz) પ્રક્રિયા થાય છે.
આના પરિણામે મિથાઈલ વિસ્થાપિત ચાર-સભ્યની વલય રચના બને છે.
આ પ્રક્રિયા નીચે મુજબ દર્શાવી શકાય:
$CH_3-CH(Br)-CH_2-CH_2-CH_2-Br + 2Na \rightarrow \text{Methylcyclobutane} + 2NaBr$.
આમ,બનતી નીપજ મિથાઈલ સાયક્લોબ્યુટેન છે.

(D) જ્યારે $\omega$-ડાયહેલાઇડ્સ (ટર્મિનલ ડાયહેલાઇડ્સ) શુષ્ક ઈથરની હાજરીમાં સોડિયમ ધાતુ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે આંતર-આણ્વીય વુર્ટ્ઝ પ્રક્રિયા થાય છે,જેના પરિણામે ચક્રીય હાઇડ્રોકાર્બન બને છે.
ઉદાહરણ તરીકે,$1, 4-$ડાયબ્રોમોબ્યુટેન $2Na$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સાયક્લોબ્યુટેન અને આડપેદાશ તરીકે $2NaBr$ બનાવે છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $Br-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-Br + 2Na \rightarrow \text{સાયક્લોબ્યુટેન} + 2NaBr$.

(A) આ પ્રક્રિયા $Wurtz$ પ્રક્રિયાનું ઉદાહરણ છે,જેમાં આલ્કાઇલ હેલાઇડ શુષ્ક ઈથરની હાજરીમાં સોડિયમ ધાતુ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ઉચ્ચ આલ્કેન બનાવે છે.
$2 CH_{3}CH_{2}CH_{2}Cl + 2 Na \xrightarrow{\text{dry ether}} CH_{3}CH_{2}CH_{2}CH_{2}CH_{2}CH_{3} + 2 NaCl$
અહીં $n$-પ્રોપાઇલ ક્લોરાઇડ $(CH_{3}CH_{2}CH_{2}Cl)$ નો ઉપયોગ થતો હોવાથી,મળતી નીપજ $n$-હેક્ઝેન $(CH_{3}CH_{2}CH_{2}CH_{2}CH_{2}CH_{3})$ છે.

(C) $Methane$ નું ક્લોરિનેશન તેને અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશની હાજરીમાં ક્લોરિન સાથે પ્રક્રિયા કરીને અથવા પ્રતિક્રિયા મિશ્રણને $520-670 \ K$ સુધી ગરમ કરીને કરવામાં આવે છે.
$CH_{4} + Cl_{2} \xrightarrow{hv \ or \ \Delta} CH_{3}Cl + HCl$
આ $methyl \ chloride$ શુષ્ક ઈથરની હાજરીમાં ધાતુ $Na$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને વધુ કાર્બન અણુઓ ધરાવતો સપ્રમાણ આલ્કેન $(ethane)$ બનાવે છે.
$2CH_{3}Cl + 2Na \xrightarrow{\text{dry ether}} CH_{3}-CH_{3} + 2NaCl$
આ પ્રક્રિયાને $Wurtz$ પ્રક્રિયા કહેવામાં આવે છે.

(A) પ્રક્રિયા નીચે મુજબ થાય છે:
$1$. આઈસોપેન્ટેન ($2$-મિથાઈલબ્યુટેન) નું $KMnO_4$ સાથે ઓક્સિડેશન તૃતીયક કાર્બન પરમાણુ પર થાય છે,જે $2$-મિથાઈલબ્યુટેન-$2$-ઓલ $(X)$ બનાવે છે.
$2$. એસિડ ઉદ્દીપકનો ઉપયોગ કરીને $2$-મિથાઈલબ્યુટેન-$2$-ઓલનું નિર્જલીકરણ સેતઝેફના નિયમ મુજબ થાય છે,જે મુખ્ય નીપજ $(Y)$ તરીકે વધુ વિસ્થાપિત અને સ્થિર આલ્કીન,$2$-મિથાઈલબ્યુટ-$2$-ઈન બનાવે છે.

(B) વુર્ટ્ઝ પ્રક્રિયામાં, બ્રોમોઈથેનના બે અણુઓ સોડિયમના $2$ અણુઓ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $n$-બ્યુટેન બનાવે છે:
$2CH_3CH_2Br + 2Na \rightarrow CH_3CH_2CH_2CH_3 + 2NaBr$
કાર્બોક્સિલિક એસિડના સોડિયમ ક્ષારનું સોડાલાઈમ $(NaOH + CaO)$ સાથેનું ડિકાર્બોક્સિલેશન એક કાર્બન પરમાણુને $Na_2CO_3$ તરીકે દૂર કરે છે, જેથી મૂળ એસિડ કરતા એક ઓછો કાર્બન ધરાવતું આલ્કેન મળે છે।
$n$-બ્યુટેન ($4$ કાર્બન) મેળવવા માટે, સોડિયમ ક્ષાર પેન્ટેનોઈક એસિડ ($5$ કાર્બન) માંથી મેળવેલ હોવો જોઈએ।
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$CH_3CH_2CH_2CH_2COONa + NaOH \xrightarrow{CaO, \Delta} CH_3CH_2CH_2CH_3 + Na_2CO_3$
આમ, $X$ એ પેન્ટેનોઈક એસિડ, $CH_3(CH_2)_3COOH$ છે।

(A) કાર્બોક્સિલિક એસિડના સોડિયમ ક્ષારોનું વિદ્યુતવિભાજન કોલ્બે વિદ્યુતવિભાજન તરીકે ઓળખાય છે.
સોડિયમ બ્યુટેનોએટ $(CH_3CH_2CH_2COONa)$ માટે પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$2CH_3CH_2CH_2COONa + 2H_2O \rightarrow CH_3CH_2CH_2-CH_2CH_2CH_3 + 2CO_2 + H_2 + 2NaOH$.
બનતો હાઇડ્રોકાર્બન હેક્ઝેન $(C_6H_{14})$ છે,જેમાં $6$ કાર્બન પરમાણુઓ હોય છે.

(A) આણ્વીય સૂત્ર $C_5H_{12}$ એ $72 \ g/mol$ ના આણ્વીય દળને અનુરૂપ છે.
પેન્ટેનના સમઘટકોમાં,$2, 2-$ડાયમિથાઈલપ્રોપેન $(\text{નિયોપેન્ટેન})$ માં તમામ $12$ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ સમાન છે.
તેથી,તે ફોટોક્લોરિનેશન પર માત્ર એક મોનોક્લોરો વ્યુત્પન્ન આપે છે.
વધુ વિસ્થાપન બે અલગ-અલગ ડાયક્લોરો વ્યુત્પન્ન તરફ દોરી જાય છે.
$A$ નું બંધારણ $CH_3-C(CH_3)_2-CH_3$ છે.

(C) બે અલગ અલગ આલ્કાઇલ હેલાઇડના મિશ્રણની શુષ્ક ઇથરમાં $Na$ ધાતુ સાથેની પ્રક્રિયાને વુર્ટ્ઝ પ્રક્રિયા કહેવામાં આવે છે.
જ્યારે ઇથાઇલ બ્રોમાઇડ $(C_2H_5Br)$ અને $n$-પ્રોપાઇલ બ્રોમાઇડ $(C_3H_7Br)$ ના મિશ્રણની શુષ્ક ઇથરમાં $Na$ સાથે પ્રક્રિયા થાય છે,ત્યારે આલ્કાઇલ રેડિકલના જોડાણને કારણે ત્રણ અલગ અલગ આલ્કેન બને છે:
$1$. બે ઇથાઇલ રેડિકલનું જોડાણ: $C_2H_5-C_2H_5$ ($n$-બ્યુટેન)
$2$. બે $n$-પ્રોપાઇલ રેડિકલનું જોડાણ: $C_3H_7-C_3H_7$ ($n$-હેક્ઝેન)
$3$. એક ઇથાઇલ અને એક $n$-પ્રોપાઇલ રેડિકલનું ક્રોસ-જોડાણ: $C_2H_5-C_3H_7$ ($n$-પેન્ટેન)
આમ,કુલ $3$ અલગ અલગ આલ્કેન બને છે.

(A) આપેલ પ્રક્રિયા છે: $2 CH_3 CH_2 Br + 2 Na \xrightarrow{\text{Dry ether}} CH_3 CH_2 CH_2 CH_3 + 2 NaBr$.
આ પ્રક્રિયામાં સોડિયમ ધાતુ અને સૂકા ઈથરની હાજરીમાં બે આલ્કાઈલ હેલાઈડ અણુઓ જોડાઈને ઉચ્ચ આલ્કેન બનાવે છે.
આ વિશિષ્ટ પ્રક્રિયાને વુર્ટ્ઝ પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
બનતી નીપજ $n$-બ્યુટેન $(CH_3 CH_2 CH_2 CH_3)$ છે.

(A) પ્રક્રિયા $I$ માં,$n$-પેન્ટાઇલ બ્રોમાઇડ $(CH_3CH_2CH_2CH_2CH_2Br)$ એ $Zn/H^+$ (રિડક્શનકર્તા) સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,જે $Br$ પરમાણુને $H$ પરમાણુ દ્વારા બદલીને નીપજ $P$ તરીકે પેન્ટેન $(CH_3CH_2CH_2CH_2CH_3)$ બનાવે છે.
પ્રક્રિયા $II$ માં,$n$-પેન્ટાઇલ બ્રોમાઇડ શુષ્ક ઈથરની હાજરીમાં $Na$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,જે વુર્ટ્ઝ પ્રક્રિયા છે. આ પ્રક્રિયા બે આલ્કાઈલ સમૂહોને જોડીને સંમિત આલ્કેન બનાવે છે,જેના પરિણામે નીપજ $Q$ તરીકે ડેકેન $(CH_3(CH_2)_8CH_3)$ મળે છે.

(D) મિથેન $(CH_4)$ ના મુક્ત મુલક ક્લોરિનેશનમાં:
$1.$ **પ્રારંભિક તબક્કો $(X)$:** એક તટસ્થ અણુ મુક્ત મુલકોમાં વિભાજિત થાય છે,સામાન્ય રીતે $UV$ પ્રકાશ અથવા ગરમીની હાજરીમાં. અહીં,$d) Cl_2 \rightarrow 2\dot{Cl}$ એ પ્રારંભિક તબક્કો છે.
$2.$ **પ્રસરણ તબક્કા:** એક મુક્ત મુલક તટસ્થ અણુ સાથે પ્રક્રિયા કરીને બીજો મુક્ત મુલક અને તટસ્થ અણુ બનાવે છે. તબક્કા $(c)$ અને $(e)$ એ પ્રસરણ તબક્કા છે.
$3.$ **સમાપ્તિ તબક્કા $(Y)$:** બે મુક્ત મુલકો જોડાઈને તટસ્થ અણુ બનાવે છે,જે સાંકળ પ્રતિક્રિયાનો અંત લાવે છે. તબક્કા $(a), (b),$ અને $(f)$ એ સમાપ્તિ તબક્કા છે.
આમ,$X = \{d\}$ અને $Y = \{a, b, f\}$.

(D) કોલ્બે વિદ્યુતવિભાજનમાં,પ્રક્રિયા $2CH_3CH_2COONa + 2H_2O \xrightarrow{\text{electrolysis}} CH_3CH_2CH_2CH_2CH_3 + 2CO_2 + H_2 + 2NaOH$ છે.
વિધાન-$I$: સોડિયમ પ્રોપિયોનેટ $(CH_3CH_2COONa)$ નું વિદ્યુતવિભાજન થવાથી $n$-બ્યુટેન $(CH_3CH_2CH_2CH_3)$ મળે છે,$n$-હેક્ઝેન નહીં. તેથી,વિધાન-$I$ ખોટું છે.
વિધાન-$II$: કાર્બોક્સિલિક એસિડના સોડિયમ ક્ષારોના વિદ્યુતવિભાજન દરમિયાન,એનોડ પર $CO_2$ અને કેથોડ પર $H_2$ મુક્ત થાય છે. તેથી,વિધાન-$II$ સાચું છે.

(B) વુર્ટ્ઝ પ્રક્રિયામાં સોડિયમ અને સૂકા ઈથરની હાજરીમાં આલ્કાઈલ હેલાઈડ્સનું જોડાણ થાય છે.
જ્યારે ઈથાઈલ આયોડાઈડ $(C_2H_5I)$ અને $n$-પ્રોપાઈલ આયોડાઈડ $(C_3H_7I)$ ના મિશ્રણનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે,ત્યારે નીચે મુજબની પ્રક્રિયાઓ થાય છે:
$1$. $C_2H_5I + C_2H_5I \xrightarrow{Na/dry ether} C_4H_{10}$ ($n$-બ્યુટેન)
$2$. $C_3H_7I + C_3H_7I \xrightarrow{Na/dry ether} C_6H_{14}$ ($n$-હેક્ઝેન)
$3$. $C_2H_5I + C_3H_7I \xrightarrow{Na/dry ether} C_5H_{12}$ ($n$-પેન્ટેન)
આમ,$n$-બ્યુટેન,$n$-હેક્ઝેન અને $n$-પેન્ટેન બને છે,જ્યારે પ્રોપેન બનતું નથી.

(C) કોલ્બે વિદ્યુતવિભાજન પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$2CH_3CH_2COONa + 2H_2O \rightarrow CH_3CH_2CH_2CH_3 + 2CO_2 + H_2 + 2NaOH$
એનોડ પર,પ્રોપેનોએટ આયન $(CH_3CH_2COO^-)$ નું ઓક્સિડેશન થઈને આલ્કાઈલ રેડિકલ $(CH_3CH_2^\bullet)$ બને છે,જે ત્યારબાદ ડાયમરાઈઝ થઈને $n$-બ્યુટેન $(C_4H_{10})$ અને $CO_2$ વાયુ મુક્ત કરે છે.
કેથોડ પર,પાણીનું રિડક્શન થઈને હાઈડ્રોજન વાયુ $(H_2)$ અને હાઈડ્રોક્સાઈડ આયનો $(OH^-)$ બને છે.
તેથી,એનોડ અને કેથોડ પર મળતી નીપજો અનુક્રમે $C_4H_{10}$ અને $H_2$ છે.

(A) આઈસોમેરિક આલ્કેનનું ઉત્કલન બિંદુ શાખાઓ વધવાને કારણે ઘટે છે,કારણ કે સપાટીનું ક્ષેત્રફળ ઘટે છે,જે વાન ડર વાલ્સ બળોને નબળા પાડે છે.
$n$-હેક્ઝેન $(i)$ એ સીધી શૃંખલા ધરાવતો આલ્કેન છે જેનું સપાટીનું ક્ષેત્રફળ સૌથી વધુ છે,તેથી તેનું ઉત્કલન બિંદુ સૌથી વધુ છે.
$2$-મિથાઈલપેન્ટેન $(ii)$ માં એક શાખા છે,જે $n$-હેક્ઝેનની તુલનામાં તેનું સપાટીનું ક્ષેત્રફળ ઘટાડે છે.
$2,3$-ડાયમિથાઈલબ્યુટેન $(iii)$ માં બે શાખાઓ છે,જેના પરિણામે તે સૌથી વધુ કોમ્પેક્ટ બંધારણ ધરાવે છે અને તેનું સપાટીનું ક્ષેત્રફળ સૌથી ઓછું છે,તેથી તેનું ઉત્કલન બિંદુ સૌથી ઓછું છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $i > ii > iii$ છે.

(C) કોલ્બે વિદ્યુતવિભાજનમાં,સોડિયમ એસીટેટ $(CH_3COONa)$ ઈથેન $(C_2H_6)$ ઉત્પન્ન કરવા માટે વિદ્યુતવિભાજન પામે છે.
વિયોજન આ મુજબ છે: $CH_3COONa \rightleftharpoons CH_3COO^{-} + Na^{+}$.
એનોડ પર,એસીટેટ આયન ઈલેક્ટ્રોન ગુમાવીને એસીટોક્સી મુક્ત મુલક બનાવે છે,જે ત્યારબાદ કાર્બન ડાયોક્સાઈડ મુક્ત કરીને મિથાઈલ મુક્ત મુલક $(CH_3^{\bullet})$ બનાવે છે. બે મિથાઈલ મુક્ત મુલકો જોડાઈને ઈથેન બનાવે છે.
કેથોડ પર,પાણીનું રિડક્શન થઈને હાઈડ્રોજન વાયુ $(H_2)$ અને હાઈડ્રોક્સાઈડ આયનો $(OH^{-})$ ઉત્પન્ન થાય છે.
તેથી,મિથાઈલ મુક્ત મુલક એનોડ પર બને છે,કેથોડ પર નહીં. આમ,વિધાન $(A)$ સાચું છે,પરંતુ કારણ $(R)$ ખોટું છે.

(C) સાયક્લોઆલ્કેન એ સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન છે જે એક વલય (ring) બંધારણ ધરાવે છે.
ઓપન-ચેઇન આલ્કેન માટે,સામાન્ય સૂત્ર $C_n H_{2n+2}$ છે.
જ્યારે વલય બને છે,ત્યારે સાંકળના છેડાઓને જોડવા માટે બે હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ દૂર થાય છે,જેના પરિણામે $2$ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓનો ઘટાડો થાય છે.
તેથી,સાયક્લોઆલ્કેનનું સામાન્ય સૂત્ર $C_n H_{2n+2-2} = C_n H_{2n}$ થાય છે.

(C) $CH_3COONa$ ના કોલ્બે વિદ્યુતવિભાજનથી એનોડ પર $C_2H_6$ અને $CO_2$ ઉત્પન્ન થાય છે.
$2CH_3COONa + 2H_2O \xrightarrow{\text{electrolysis}} CH_3-CH_3 (A) + 2CO_2 (B) + H_2 + 2NaOH$
જ્યારે $B$ $(CO_2)$ ને $(CH_3COO)_2Mn$ ની હાજરીમાં $O_2$ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે પ્રમાણભૂત પ્રક્રિયા નથી; જોકે,પ્રશ્ન $CH_3-CH_3$ $(A)$ ના ઓક્સિડેશનનો સંકેત આપે છે. ઇથેનનું દહન નીચે મુજબ છે:
$2C_2H_6 + 7O_2 \xrightarrow{(CH_3COO)_2Mn} 4CO_2 (C) + 6H_2O (D)$
$C$ $(CO_2)$ એ $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સોડિયમ કાર્બોનેટ $(Na_2CO_3)$ અથવા સોડિયમ બાયકાર્બોનેટ $(NaHCO_3)$ બનાવે છે,જે ક્ષાર છે.
આમ,$A$ એ $C_2H_6$ છે અને $D$ એ $H_2O$ છે.

(C) $(i)$ પેટ્રોલ અને $CNG$ એ ડીઝલ કે કોલસાની સરખામણીમાં સ્વચ્છ બળતણ છે,તેથી તે ઓછું પ્રદૂષણ ફેલાવે છે. આ વિધાન સાચું છે.
$(ii)$ તૃતીયક હાઇડ્રોજન પરમાણુ ધરાવતા આલ્કેનનું $KMnO_4$ નો ઉપયોગ કરીને તૃતીયક આલ્કોહોલમાં ઓક્સિડેશન કરી શકાય છે. આ વિધાન સાચું છે.
$(iii)$ કોલ્બેની વિદ્યુતવિભાજન પદ્ધતિમાં કાર્બોક્સિલિક એસિડના સોડિયમ અથવા પોટેશિયમ ક્ષારોનું વિદ્યુતવિભાજન કરીને આલ્કેન મેળવવામાં આવે છે. મિથેન $(CH_4)$ આ પદ્ધતિ દ્વારા બનાવી શકાતો નથી કારણ કે આલ્કેન બનાવવા માટે ઓછામાં ઓછા બે કાર્બન પરમાણુઓની જરૂર પડે છે. આ વિધાન ખોટું છે.
$(iv)$ આલ્કાઇલ ક્લોરાઇડનું $Zn$ અને મંદ $HCl$ સાથે રિડક્શન થવાથી આલ્કેન મળે છે $(R-Cl + 2[H] \xrightarrow{Zn/HCl} R-H + HCl)$. આ વિધાન સાચું છે.
તેથી,સાચા વિધાનો $(i)$,$(ii)$ અને $(iv)$ છે.

(D) પ્રક્રિયા $CH_3-CH_2-COONa \xrightarrow{NaOH + CaO / \Delta} CH_3-CH_3 + Na_2CO_3$ એ ડીકાર્બોક્સિલેશન પ્રક્રિયા છે,જ્યાં $X = NaOH + CaO / \Delta$ અને $Y = CH_3-CH_3$ છે.
પ્રક્રિયા $2CH_3COONa + 2H_2O \xrightarrow{\text{Kolbe's electrolysis}} CH_3-CH_3 + 2CO_2 + H_2 + 2NaOH$ માં $Z = CH_3COONa$ એ કોલ્બે વિદ્યુતવિભાજન માટે પ્રક્રિયક તરીકે વપરાય છે જે ઇથેન બનાવે છે.

(A) $n$-આલ્કેનનું શાખિત શૃંખલાવાળા આલ્કેનમાં રૂપાંતર કરવા માટેની પ્રક્રિયા ઇંધણના ઓક્ટેન રેટિંગને સુધારવા માટે વપરાય છે.
આ પ્રક્રિયા સામાન્ય રીતે નિર્જળ $AlCl_3$ અને $HCl$ વાયુ જેવા લુઈસ એસિડ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં કરવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો ઉદ્દીપક નિર્જળ $AlCl_3 / HCl$ છે.

(D) મેંગેનીઝ એસીટેટ $(CH_3 COO)_2 Mn$ ની હાજરીમાં ઊંચા દબાણે હવા સાથે ઈથેનનું નિયંત્રિત ઉદ્દીપકીય ઓક્સિડેશન કરવાથી એસિટિક એસિડ મળે છે.
રાસાયણિક સમીકરણ:
$2 CH_3-CH_3 + 3 O_2 \xrightarrow[\Delta]{(CH_3 COO)_2 Mn} 2 CH_3 COOH + 2 H_2 O$
તેથી,'$Q$' એ $CH_3 COOH$ છે.

(D) મિથેનની આયોડિન સાથેની પ્રક્રિયા પ્રતિવર્તી છે: $CH_4 + I_2 \rightleftharpoons CH_3I + HI$.
$HI$ એ પ્રબળ રિડક્શનકર્તા હોવાથી,તે $CH_3I$ નું ફરીથી $CH_4$ માં રિડક્શન કરે છે.
પ્રક્રિયાને પુરોગામી દિશામાં લઈ જવા માટે,$HI$ નો વપરાશ કરવા અને તેને ફરીથી $I_2$ માં રૂપાંતરિત કરવા માટે $HNO_3$ જેવા ઓક્સિડેશનકર્તાનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે: $2HNO_3 + 2HI \longrightarrow 2NO_2 + 2H_2O + I_2$.
તેથી,$I_2$ અને $HNO_3$ યોગ્ય પ્રક્રિયકો છે.

(D) મિથેન $(CH_4)$ નું વિવિધ પરિસ્થિતિઓમાં આંશિક ઓક્સિડેશન કરવાથી અલગ-અલગ નીપજો મળે છે.
$1$. જ્યારે $CH_4$ નું $Mo_2O_3$ ની હાજરીમાં ઊંચા તાપમાને $(\Delta)$ $O_2$ સાથે ઓક્સિડેશન કરવામાં આવે છે,ત્યારે ફોર્માલ્ડિહાઈડ ($HCHO$ અથવા $CH_2O$) બને છે:
$CH_4 + O_2 \xrightarrow{Mo_2O_3 / \Delta} HCHO + H_2O$
આમ,$X = CH_2O$.
$2$. જ્યારે $CH_4$ નું $Cu$ ની હાજરીમાં $523 \ K$ તાપમાને અને $100 \ atm$ દબાણે $O_2$ સાથે ઓક્સિડેશન કરવામાં આવે છે,ત્યારે મિથેનોલ $(CH_3OH)$ બને છે:
$2CH_4 + O_2 \xrightarrow{Cu / 523 \ K / 100 \ atm} 2CH_3OH$
આમ,$Y = CH_3OH$.
તેથી,$X = CH_2O$ અને $Y = CH_3OH$.

(D) પ્રક્રિયા $CH_3-CH_2-CH_3 \xrightarrow{Br_2, h\nu} CH_3-CH(Br)-CH_3$ એ મુક્ત મુલક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા છે.
પ્રસરણના તબક્કામાં,બ્રોમિન મુક્ત મુલક પ્રોપેનના દ્વિતીયક કાર્બન પરથી હાઇડ્રોજન પરમાણુનું શોષણ કરીને દ્વિતીયક પ્રોપાઇલ મુક્ત મુલક $(CH_3-\dot{C}H-CH_3)$ બનાવે છે.
આ દ્વિતીયક મુક્ત મુલક પ્રાથમિક મુક્ત મુલક કરતા વધુ સ્થાયી હોવાથી,આ પ્રક્રિયા આ માર્ગે આગળ વધે છે.

(C) પ્રક્રિયાની શ્રેણી નીચે મુજબ છે:
$1$. $2-$મિથાઈલ$-2-$બ્રોમોપ્રોપેન શુષ્ક ઈથરની હાજરીમાં $Mg$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $X$ બનાવે છે,જે $2-$મિથાઈલ$-2-$પ્રોપાઈલમેગ્નેશિયમ બ્રોમાઈડ છે: $(CH_3)_3CBr + Mg \xrightarrow{\text{Dry ether}} (CH_3)_3CMgBr (X)$.
$2$. ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $X$ ત્યારબાદ પાણી $(H_2O)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને જળવિભાજન પામે છે,જે $2-$મિથાઈલ પ્રોપેન $(Z)$ અને મેગ્નેશિયમ હાઈડ્રોક્સીબ્રોમાઈડ આપે છે: $(CH_3)_3CMgBr + H_2O \rightarrow (CH_3)_3CH (Z) + Mg(OH)Br$.
$3$. તેથી,$Z$ એ $2-$મિથાઈલ પ્રોપેન છે.

(D) પ્રક્રિયા શ્રેણી નીચે મુજબ છે:
$1$. $C_2H_4 + HBr \rightarrow CH_3CH_2Br$ $(W)$
$2$. $W + Mg / \text{dry ether} \rightarrow CH_3CH_2MgBr$
$3$. $CH_3CH_2MgBr + CO_2 \xrightarrow{H_3O^+} CH_3CH_2COOH$ $(X)$
$4$. $CH_3CH_2COOH$ કોલ્બે વિદ્યુતવિભાજન $(Y)$ દ્વારા $CH_3CH_2CH_2CH_3$ $(Z)$ બનાવે છે.
$5$. $W + Na / \text{dry ether}$ (વુર્ટ્ઝ પ્રક્રિયા) પણ $CH_3CH_2CH_2CH_3$ $(Z)$ બનાવે છે.
આમ,$Y$ એ વિદ્યુતવિભાજન છે અને $Z$ એ $CH_3CH_2CH_2CH_3$ છે.

(D) એલ્યુમિનિયમ કાર્બાઇડ અને હેવી વોટર વચ્ચેની રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$Al_4 C_3 + 12 D_2 O \rightarrow 4 Al(OD)_3 + 3 CD_4$
એલ્યુમિનિયમ કાર્બાઇડ $(Al_4 C_3)$ એ $D_2 O$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને એલ્યુમિનિયમ ડ્યુટેરોક્સાઇડ $(Al(OD)_3)$ અને ડ્યુટેરો-મિથેન $(CD_4)$ બનાવે છે.
તેથી,'$X$' એ $CD_4$ છે.

(B) આઈસો-પેન્ટેન ($2$-મિથાઈલબ્યુટેન) ની $KMnO_4$ સાથેની પ્રક્રિયા ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયા છે જે તૃતીયક કાર્બન પરમાણુ પર થાય છે,જે આલ્કેનમાં ઓક્સિડેશન માટે સૌથી વધુ સક્રિય સ્થાન છે. આ મુખ્ય નીપજ $X$ તરીકે $2$-મિથાઈલબ્યુટેન-$2$-ઓલ બનાવે છે.
$CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3 \xrightarrow{KMnO_4} CH_3-C(OH)(CH_3)-CH_2-CH_3$ $(X)$
ત્યારબાદ,$20 \% H_3PO_4$ ની હાજરીમાં $358 \ K$ તાપમાને $2$-મિથાઈલબ્યુટેન-$2$-ઓલ $(X)$ નું નિર્જલીકરણ સેટઝેફના નિયમનું પાલન કરે છે,જે મુજબ વધુ વિસ્થાપિત આલ્કીન મુખ્ય નીપજ હોય છે.
$CH_3-C(OH)(CH_3)-CH_2-CH_3 \xrightarrow[358 \ K]{20 \% H_3PO_4} CH_3-C(CH_3)=CH-CH_3$ $(Y)$ + $H_2O$
આમ,$X$ એ $2$-મિથાઈલબ્યુટેન-$2$-ઓલ છે અને $Y$ એ $2$-મિથાઈલબ્યુટ-$2$-ઈન છે.

(B) મિથેનનું નિયંત્રિત ઓક્સિડેશન અલગ-અલગ પરિસ્થિતિઓમાં અલગ-અલગ નીપજો આપે છે।
$1$. જ્યારે મિથેનને $523 \ K$ તાપમાને અને $100 \ atm$ દબાણે $Cu$ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે, ત્યારે મિથેનોલ મળે છે: $2CH_4 + O_2 \xrightarrow{Cu / 523 \ K / 100 \ atm} 2CH_3OH$.
$2$. જ્યારે મિથેનને $Mo_2O_3$ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે, ત્યારે મિથેનાલ મળે છે: $CH_4 + O_2 \xrightarrow{Mo_2O_3 / \Delta} HCHO + H_2O$.
તેથી, $X = Cu$ અને $Y = Mo_2O_3$ છે।

(A) પ્રતિક્રિયા $C_2H_6 + \frac{3}{2}O_2 \xrightarrow[(CH_3COO)_2Mn]{\Delta} CH_3COOH$ એ $X = CH_3COOH$ (એસિટિક એસિડ) આપે છે.
પ્રતિક્રિયા $CH_3COOH + NaOH \rightarrow CH_3COONa + H_2O$ એ $Y = CH_3COONa$ (સોડિયમ એસિટેટ) આપે છે.
સોડિયમ એસિટેટ $(CH_3COONa)$ ના જલીય દ્રાવણનું કોલ્બે વિદ્યુતવિભાજન નીચે મુજબ છે:
$2CH_3COONa + 2H_2O \xrightarrow{\text{electrolysis}} CH_3-CH_3 + 2CO_2 + H_2 + 2NaOH$.
એનોડ પર,ઇથેન $(C_2H_6)$ અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ વાયુઓ ઉત્પન્ન થાય છે.
તેથી,$P$ અને $Q$ અનુક્રમે $C_2H_6$ અને $CO_2$ છે.

(C) આપેલ પ્રક્રિયા એ ડીકાર્બોક્સિલેશન પ્રક્રિયા છે,જેને સોડા-લાઈમ ડીકાર્બોક્સિલેશન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
જ્યારે કાર્બોક્સિલિક એસિડના સોડિયમ ક્ષારને સોડા લાઈમ $(NaOH + CaO)$ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે $CO_2$ નો અણુ ગુમાવીને મૂળ કાર્બોક્સિલિક એસિડ કરતા એક કાર્બન પરમાણુ ઓછો ધરાવતો આલ્કેન બનાવે છે.
$CH_3-CH_2-CO_2^{\ominus} Na^{\oplus} + NaOH \xrightarrow{CaO, \Delta} CH_3-CH_3 + Na_2CO_3$
અહીં,સોડિયમ પ્રોપેનોએટ ($3$ કાર્બન) પ્રક્રિયા કરીને ઈથેન ($2$ કાર્બન) બનાવે છે.
તેથી,$Z$ એ ઈથેન છે.

(B) પગલું $1$: એસેટિક એસિડની ધાતુ સોડિયમ સાથેની પ્રક્રિયા:
$2CH_3COOH + 2Na \rightarrow 2CH_3COONa + H_2 \uparrow$
અહીં,$X$ એ સોડિયમ એસિટેટ $(CH_3COONa)$ છે.
પગલું $2$: સોડાલાઇમ $(NaOH + CaO)$ સાથે સોડિયમ એસિટેટનું ડિકાર્બોક્સિલેશન:
$CH_3COONa + NaOH \xrightarrow{CaO, \Delta} CH_4 + Na_2CO_3$
અહીં,$Y$ એ મિથેન $(CH_4)$ છે.