Alkane Questions in Gujarati

(A) પેટ્રોલિયમ એ વિવિધ હાઇડ્રોકાર્બનનું જટિલ મિશ્રણ છે.
પેટ્રોલિયમમાં સૌથી સામાન્ય રીતે જોવા મળતા અણુઓ $alkanes$ (પેરાફિન),$cycloalkanes$ (નેપ્થિન) અને $aromatic$ હાઇડ્રોકાર્બન છે.
આમાં,$aliphatic$ હાઇડ્રોકાર્બન (ખાસ કરીને આલ્કેન અને સાયક્લોઆલ્કેન) ક્રૂડ ઓઈલનો મુખ્ય ભાગ બનાવે છે.
તેથી,પેટ્રોલિયમ મુખ્યત્વે $aliphatic$ હાઇડ્રોકાર્બનનું બનેલું છે.

(A) . પેટ્રોલિયમ ઈથર એ બાષ્પશીલ એલિફેટિક હાઈડ્રોકાર્બનનું મિશ્રણ છે,જેમાં મુખ્યત્વે પેન્ટેન અને હેક્સેન હોય છે. તેનો ઉપયોગ પ્રયોગશાળા અને ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયાઓમાં ચરબી,તેલ,મીણ,વાર્નિશ અને રબર માટે અધ્રુવીય દ્રાવક તરીકે વ્યાપકપણે થાય છે.

(A) . આલ્કેનમાં,કાર્બન પરમાણુઓ $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે.
$sp^3$ સંકરણને કારણે,ભૂમિતિ સમચતુષ્ફલકીય હોય છે અને બંધકોણ $109.5^o$ હોય છે.

(D) આ પ્રક્રિયા $Kolbe's$ વિદ્યુતવિભાજન પદ્ધતિ છે.
આ પદ્ધતિમાં,સંતૃપ્ત કાર્બોક્સિલિક એસિડના સોડિયમ અથવા પોટેશિયમ ક્ષારના સાંદ્ર જલીય દ્રાવણનું વિદ્યુતવિભાજન કરવામાં આવે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$2CH_3COONa + 2H_2O \xrightarrow{\text{Electrolysis}} CH_3-CH_3 + 2CO_2 + 2NaOH + H_2$

(C) આલ્કેનનું હેલોજનેશન એ એક સાંકળ પ્રક્રિયા છે જે સૂર્યપ્રકાશ $(h\nu)$ અથવા ગરમીની હાજરીમાં મુક્ત-મૂલક (free-radical) મિકેનિઝમ દ્વારા આગળ વધે છે.
આ પ્રક્રિયા ત્રણ તબક્કામાં થાય છે:
$1$. પ્રારંભ (Initiation): હેલોજન અણુ $(X_2)$ હોમોલિટીક વિભાજન પામીને હેલોજન મુક્ત-મૂલક $(X\cdot)$ બનાવે છે.
$2$. પ્રસરણ (Propagation): હેલોજન મુક્ત-મૂલક આલ્કેન $(R-H)$ માંથી હાઇડ્રોજન પરમાણુને દૂર કરીને આલ્કાઇલ મુક્ત-મૂલક $(R\cdot)$ અને $HX$ બનાવે છે. ત્યારબાદ આલ્કાઇલ મુક્ત-મૂલક બીજા હેલોજન અણુ સાથે પ્રક્રિયા કરીને આલ્કાઇલ હેલાઇડ $(R-X)$ બનાવે છે અને હેલોજન મુક્ત-મૂલકને પુનઃસ્થાપિત કરે છે.
$3$. સમાપ્તિ (Termination): જ્યારે બે મુક્ત-મૂલકો જોડાઈને સ્થિર અણુ બનાવે છે ત્યારે પ્રક્રિયા અટકી જાય છે.
આ પ્રક્રિયા મુક્ત-મૂલકોના નિર્માણ દ્વારા આગળ વધતી હોવાથી,તેને મુક્ત-મૂલક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.

(D) બે અલગ અલગ આલ્કાઇલ હેલાઇડ્સ ($R-I$ અને $R'-I$) ના મિશ્રણ સાથેની વુર્ટ્ઝ પ્રક્રિયા ત્રણ આલ્કેન ($R-R$,$R'-R'$,અને $R-R'$) ના નિર્માણ તરફ દોરી જાય છે.
$C_2H_5I + 2Na + C_2H_5I \xrightarrow{\text{Dry Ether}} C_2H_5-C_2H_5 \text{ (બ્યુટેન)} + 2NaI$
$C_3H_7I + 2Na + C_3H_7I \xrightarrow{\text{Dry Ether}} C_3H_7-C_3H_7 \text{ (હેક્ઝેન)} + 2NaI$
$C_2H_5I + 2Na + C_3H_7I \xrightarrow{\text{Dry Ether}} C_2H_5-C_3H_7 \text{ (પેન્ટેન)} + 2NaI$
આમ,ત્રણ આલ્કેનનું મિશ્રણ બને છે.

(D) સમઘટકીય મોનોબ્રોમો વ્યુત્પન્નોની સંખ્યા આલ્કેનમાં રહેલા અસમાન હાઇડ્રોજન પરમાણુઓની સંખ્યા પર આધાર રાખે છે.
$1$. $CH_4$ (મિથેન) માં માત્ર એક જ પ્રકારના $H$ પરમાણુ છે,જે $1$ વ્યુત્પન્ન આપે છે.
$2$. $CH_3-CH_3$ (ઈથેન) માં માત્ર એક જ પ્રકારના $H$ પરમાણુ છે,જે $1$ વ્યુત્પન્ન આપે છે.
$3$. $C(CH_3)_4$ (નિયોપેન્ટેન) માં માત્ર એક જ પ્રકારના $H$ પરમાણુ છે,જે $1$ વ્યુત્પન્ન આપે છે.
$4$. $CH_3-CH_2-CH_3$ (પ્રોપેન) માં બે પ્રકારના અસમાન $H$ પરમાણુઓ છે (છેડાના $CH_3$ અને વચ્ચેનો $CH_2$),જે બે સમઘટકીય મોનોબ્રોમો વ્યુત્પન્ન આપે છે: $1$-બ્રોમોપ્રોપેન $(CH_3-CH_2-CH_2Br)$ અને $2$-બ્રોમોપ્રોપેન $(CH_3-CH(Br)-CH_3)$.

(A) કેરોસીન એ પેટ્રોલિયમના $150^{\circ} C$ થી $275^{\circ} C$ વચ્ચેના વિભાગીય નિસ્યંદન દ્વારા મેળવવામાં આવતા હાઇડ્રોકાર્બનમાંથી બનતું પાતળું,પારદર્શક પ્રવાહી છે.
તે કાર્બન સાંકળોનું બનેલું છે જેમાં સામાન્ય રીતે અણુ દીઠ $6$ થી $16$ કાર્બન પરમાણુઓ હોય છે.
કેરોસીનના મુખ્ય ઘટકો શાખિત અને સીધી સાંકળ ધરાવતા $Alkanes$ અને નેપ્થીન્સ (સાયક્લોઆલ્કેન) છે,જે સામાન્ય રીતે કદના ઓછામાં ઓછા $70 \, \%$ જેટલો હિસ્સો ધરાવે છે.

(D) આઈસો-ઓક્ટેન એ એક શાખિત આલ્કેન ($2,2,4$-ટ્રાયમિથાઈલપેન્ટેન) છે જેનો ઉપયોગ ગેસોલિનની એન્ટિ-નોક ગુણવત્તા માપવા માટે સંદર્ભ ધોરણ તરીકે થાય છે.
તેને $100$ નો ઓક્ટેન રેટિંગ આપવામાં આવ્યો છે,જ્યારે $n$-હેપ્ટેનને $0$ આપવામાં આવ્યો છે.
પેટ્રોલમાં આઈસો-ઓક્ટેન ઉમેરવાથી બળતણની નોકિંગ વૃત્તિ ઘટાડવામાં મદદ મળે છે,આમ તે એન્ટિ-નોક એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે.

(A) . મિથેન $(CH_4)$ એ કુદરતી ગેસનો મુખ્ય ઘટક છે,જે સામાન્ય રીતે તેના બંધારણના $70-90\%$ જેટલો હોય છે.

(D) પ્રોપેન એ પ્રોપીનમાંથી ઉદ્દીપકીય હાઇડ્રોજનેશન દ્વારા મેળવવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,પ્રોપીન $Ni$,$Pt$ અથવા $Pd$ જેવા ધાતુના ઉદ્દીપકની હાજરીમાં હાઇડ્રોજન સાથે પ્રક્રિયા કરીને પ્રોપેન બનાવે છે:
$CH_3-CH=CH_2 + H_2 \xrightarrow{Ni/Pt/Pd} CH_3-CH_2-CH_3$.

(D) . $CH_3CH_2Cl + KOH (\text{alc.}) \to CH_2=CH_2 + KCl + H_2O$.
આલ્કોહોલિક $KOH$ ની હાજરીમાં ડિહાઈડ્રોહેલોજિનેશન પ્રક્રિયા થાય છે,જેના પરિણામે આલ્કેનને બદલે આલ્કીન (ઈથીન) બને છે.

(B) . લિક્વિફાઇડ પેટ્રોલિયમ ગેસ $(LPG)$ એ મુખ્યત્વે પ્રોપેન $(C_3H_8)$ અને બ્યુટેન $(C_4H_{10})$ નું મિશ્રણ છે,જેમાં ઇથેન $(C_2H_6)$ પણ અલ્પ માત્રામાં હોય છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$C_4H_{10} + C_3H_8$ એ $LPG$ ના મુખ્ય ઘટકો દર્શાવે છે.

(D) $CH_4 + O_2 \xrightarrow{\Delta, \text{Limited supply of air}} C + 2H_2O$
કાર્બન બ્લેકમાં $98-99 \%$ કાર્બન હોય છે. તે મિથેન $(CH_4)$ ના મર્યાદિત હવાના પુરવઠામાં અપૂર્ણ દહન અથવા ઉષ્મીય વિઘટન દ્વારા મેળવવામાં આવે છે. તેનો ઉપયોગ કાળી શાહી,પેઇન્ટ અને શૂ પોલિશ બનાવવા માટે થાય છે.

(B) ટેટ્રા-ઈથાઈલ લેડ $(Pb(C_2H_5)_4)$ નો ઉપયોગ પેટ્રોલમાં એન્ટી-નોકિંગ એજન્ટ તરીકે થાય છે.
તે બળતણનો ઓક્ટેન નંબર વધારે છે,જેનાથી તેની ગુણવત્તા સુધરે છે અને એન્જિનમાં નોકિંગ અટકે છે.

(A) આલ્કેનનું ઉત્કલનબિંદુ અણુના સપાટીના ક્ષેત્રફળ પર આધાર રાખે છે.
જેમ શાખાઓ વધે છે,તેમ સપાટીનું ક્ષેત્રફળ ઘટે છે,જેનાથી વાન્ડર વાલ્સ આકર્ષણ બળો નબળા પડે છે.
$n-$હેક્ઝેન $(C_6H_{14})$ એ સીધી શૃંખલા ધરાવતો આલ્કેન છે જેનું સપાટીનું ક્ષેત્રફળ આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી વધુ છે,પરિણામે તેમાં સૌથી મજબૂત વાન્ડર વાલ્સ બળો જોવા મળે છે.
તેથી,$n-$હેક્ઝેનનું ઉત્કલનબિંદુ સૌથી વધુ છે.

(B) નોકિંગ એટલે બળતણના મિશ્રણનું અચાનક અને અનિયમિત રીતે સળગવું,જેના કારણે પિસ્ટન પર આંચકા લાગે છે અને તીવ્ર અવાજ ઉત્પન્ન થાય છે. આ ઘટનાને નોકિંગ કહેવામાં આવે છે.

(A) પેટ્રોલિયમ એ ઘણા બધા વિવિધ હાઇડ્રોકાર્બનનું જટિલ મિશ્રણ છે.
પેટ્રોલિયમમાં સૌથી વધુ પ્રમાણમાં જોવા મળતા ઘટકો $Alkanes$ (પેરાફિન) છે,ત્યારબાદ સાયક્લોઆલ્કેન્સ (નેપ્થીન્સ) અને એરોમેટિક હાઇડ્રોકાર્બન આવે છે.
તેથી,તે મુખ્યત્વે આલ્કેન્સનું મિશ્રણ ગણાય છે.

(B) સાચો જવાબ $(B)$ $n-$ઓક્ટેન છે.
$1.$ ઉત્કલનબિંદુ આણ્વીય દળ પર આધાર રાખે છે. વધુ આણ્વીય દળ એટલે ઊંચું ઉત્કલનબિંદુ.
$2.$ સમાન આણ્વીય દળ ધરાવતા આઇસોમર્સ માટે,ઉત્કલનબિંદુ સપાટીના ક્ષેત્રફળ પર આધાર રાખે છે. સીધી શૃંખલાવાળા (રેખીય) આલ્કેનનું સપાટીનું ક્ષેત્રફળ શાખાયુક્ત આલ્કેન કરતા વધારે હોય છે,જેના કારણે વાન ડેર વાલ્સ બળો મજબૂત હોય છે અને ઉત્કલનબિંદુ ઊંચું હોય છે.
$3.$ આપેલા વિકલ્પોમાં,$n-$ઓક્ટેન $(C_8H_{18})$ નું આણ્વીય દળ $n-$બ્યુટેન $(C_4H_{10})$ કરતા વધારે છે અને તે શાખાયુક્ત આઇસોમર્સની સરખામણીમાં સીધી શૃંખલા ધરાવે છે.

(C) બ્રોમીન વોટર ટેસ્ટનો ઉપયોગ સંયોજનમાં અસંતૃપ્તતા (દ્વિબંધ અથવા ત્રિબંધ) ની હાજરી શોધવા માટે થાય છે.
$Acetylene$ $(C_2H_2)$,$Propene$ $(C_3H_6)$,અને $Propyne$ $(C_3H_4)$ જેવા અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન બ્રોમીન સાથે પ્રક્રિયા કરીને યોગશીલ નીપજો બનાવે છે,જેનાથી લાલ-ભૂરા રંગનું બ્રોમીન દ્રાવણ રંગવિહીન બને છે.
$Ethane$ $(C_2H_6)$ એ સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન (આલ્કેન) છે અને સામાન્ય પરિસ્થિતિમાં બ્રોમીન સાથે યોગશીલ પ્રક્રિયા કરતું નથી.
તેથી,તે બ્રોમીન દ્રાવણને રંગવિહીન કરતું નથી.

(B) નિર્જળ સોડિયમ એસિટેટની સોડાલાઈમ $(NaOH + CaO)$ સાથેની પ્રક્રિયા એ ડિકાર્બોક્સિલેશન પ્રક્રિયા છે.
રાસાયણિક સમીકરણ: $CH_3COONa + NaOH \xrightarrow{CaO} CH_4 + Na_2CO_3$.
આમ,મળતી નીપજ મિથેન $(CH_4)$ છે.

(B) બળતણનો ઓક્ટેન નંબર એ આઇસો-ઓક્ટેન ($2,2,4$-ટ્રાયમિથાઈલપેન્ટેન) અને $n$-હેપ્ટેનના મિશ્રણમાં આઇસો-ઓક્ટેનની ટકાવારી તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે,જે પરીક્ષણ હેઠળના બળતણ જેવી જ નોકિંગ લાક્ષણિકતાઓ ધરાવે છે.
નમૂનામાં $81\%$ આઇસો-ઓક્ટેન હોવાથી,તેનો ઓક્ટેન નંબર $81$ છે.

(C) આ પ્રક્રિયાને $Kolbe's \text{ electrolysis}$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
રાસાયણિક સમીકરણ:
$2CH_3COOK(aq) + 2H_2O(l) \xrightarrow{\text{Electrolysis}} CH_3-CH_3(g) + 2CO_2(g) + 2KOH(aq) + H_2(g)$.
એનોડ પર ઈથેન અને કાર્બન ડાયોક્સાઈડ ઉત્પન્ન થાય છે,જ્યારે કેથોડ પર હાઈડ્રોજન વાયુ અને પોટેશિયમ હાઈડ્રોક્સાઈડ બને છે.

(A) આલ્કેનનું ઉત્કલનબિંદુ કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યા વધવાની સાથે વધે છે.
આનું કારણ એ છે કે શૃંખલાની લંબાઈ વધવાની સાથે અણુનું સપાટીનું ક્ષેત્રફળ વધે છે,જેનાથી અણુઓ વચ્ચે $Van \ der \ Waals$ આકર્ષણ બળો મજબૂત બને છે.

(C) ક્રેકિંગ એ એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં ઉચ્ચ આણ્વીય દળ ધરાવતા હાઇડ્રોકાર્બન (આલ્કેન) ને ઉંચા તાપમાને ઉદ્દીપકની હાજરીમાં અથવા ગેરહાજરીમાં ગરમ કરવામાં આવે છે,જેથી તે નાના,ઓછા આણ્વીય દળ ધરાવતા હાઇડ્રોકાર્બન (આલ્કેન,આલ્કીન,વગેરે) માં વિભાજિત થાય છે. આ પેટ્રોલિયમ રિફાઇનિંગમાં એક મહત્વપૂર્ણ પ્રક્રિયા છે.

(C) $n-$હેપ્ટેનને ઓક્ટેન રેટિંગ સ્કેલના શૂન્ય બિંદુ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.
$2,2,4-$ટ્રાયમિથાઈલપેન્ટેનનું ઓક્ટેન રેટિંગ $100$ છે,જ્યારે $n-$હેપ્ટેનનું ઓક્ટેન રેટિંગ $0$ છે.
ઓક્ટેન નંબર એક મનસ્વી સ્કેલ પર આધારિત છે જે દહન દરમિયાન નોકિંગનો પ્રતિકાર કરવાની તેની ક્ષમતાનું માપદંડ છે.

(C) સોડિયમ પ્રોપેનોએટની સોડાલાઈમ $(NaOH + CaO)$ સાથેની પ્રક્રિયા એ ડીકાર્બોક્સિલેશન પ્રક્રિયા છે.
રાસાયણિક સમીકરણ: $CH_3CH_2COONa + NaOH \xrightarrow{CaO} C_2H_6 + Na_2CO_3$.
આમ,મળતી નીપજ ઈથેન $(C_2H_6)$ છે.

(A) આલ્કેનનું બ્રોમિનેશન એ મુક્ત મુલક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા છે.
બ્રોમિન અત્યંત પસંદગીયુક્ત છે અને તે વધુ સ્થાયી મુલક મધ્યવર્તી પર હાઇડ્રોજનનું વિસ્થાપન કરવાનું પસંદ કરે છે.
$n$-બ્યુટેન $(CH_3-CH_2-CH_2-CH_3)$ માં,દ્વિતીયક $(2^{\circ})$ કાર્બન મુલક એ પ્રાથમિક $(1^{\circ})$ કાર્બન મુલક કરતા વધુ સ્થાયી છે.
તેથી,$2$-બ્રોમોબ્યુટેન $(CH_3-CH_2-CH(Br)-CH_3)$ એ મુખ્ય નીપજ છે.

(C) $n-$બ્યુટેન $(CH_3-CH_2-CH_2-CH_3)$ નું ક્રેકિંગ ઊંચા તાપમાને $C-C$ બંધ તૂટવાની પ્રક્રિયા દ્વારા થાય છે.
ચોક્કસ રીતે,$n-$બ્યુટેનનું ક્રેકિંગ મિથેન $(CH_4)$ અને પ્રોપીન $(CH_3-CH=CH_2)$ આપે છે:
$CH_3-CH_2-CH_2-CH_3 \xrightarrow{\text{Cracking}} CH_4 + CH_3-CH=CH_2$.

(A) આલ્કેનની સમાનધર્મી શ્રેણીના બધા સભ્યો સીધી શૃંખલા ધરાવતા સંયોજનો હોતા નથી; તેઓ શાખાયુક્ત પણ હોઈ શકે છે (દા.ત.,આઇસોબ્યુટેન).
સમાનધર્મી શ્રેણીના તમામ સભ્યો એકબીજાથી $-CH_2-$ એકમ દ્વારા અલગ પડે છે અને સમાન રાસાયણિક ગુણધર્મો ધરાવે છે,પરંતુ તે માત્ર સીધી શૃંખલા ધરાવતા હોવા જરૂરી નથી.

(A) ક્રેકિંગ એ હવાના ગેરહાજરીમાં ઊંચા તાપમાને ગરમ કરીને મોટા હાઇડ્રોકાર્બન અણુઓને નાના,વધુ બાષ્પશીલ અણુઓમાં તોડવાની પ્રક્રિયા છે.
ઉદાહરણ તરીકે,પ્રવાહી હેક્સેન $(C_6H_{14})$ ને બ્યુટેન $(C_4H_{10})$ અને ઇથિન $(C_2H_4)$ જેવા નાના વાયુરૂપ હાઇડ્રોકાર્બનમાં તોડી શકાય છે:
$C_6H_{14} \xrightarrow{\Delta} C_4H_{10} + C_2H_4$.

(A) આલ્કાઈલ હેલાઈડની $Zn$ ધાતુ સાથે પ્રક્રિયા કરીને આલ્કેન બનાવવાની પ્રક્રિયાને ફ્રેન્કલેન્ડ પ્રક્રિયા કહેવામાં આવે છે.
$(I)$ વુર્ટ્ઝ પ્રક્રિયા: $2 RX + 2 Na \xrightarrow{\text{ether}} R-R + 2 NaX$
$(II)$ કોલ્બે પ્રક્રિયા: $2 RCOONa + 2 H_2O \xrightarrow{\text{electrolysis}} R-R + 2 CO_2 + H_2 + 2 NaOH$
$(III)$ ફ્રેન્કલેન્ડ પ્રક્રિયા: $2 RX + Zn \rightarrow R-R + ZnX_2$
$(IV)$ કેનિઝારો પ્રક્રિયા: આ આલ્ડીહાઈડની અસમાનતા (disproportionation) પ્રક્રિયા છે જેમાં $\alpha$-હાઈડ્રોજન પરમાણુઓ હોતા નથી.

(D) $1$ થી $4$ કાર્બન પરમાણુઓ ધરાવતા હાઇડ્રોકાર્બન $STP$ પર વાયુ સ્વરૂપે હોય છે.
$5$ થી $17$ કાર્બન પરમાણુઓ ધરાવતા હાઇડ્રોકાર્બન $STP$ પર પ્રવાહી સ્વરૂપે હોય છે.
તેથી,$n-$પેન્ટેન $(C_5H_{12})$ એ $STP$ પર પ્રવાહી છે.

(A) આલ્કેન એ અધ્રુવીય હાઇડ્રોકાર્બન છે અને પાણીમાં અદ્રાવ્ય છે,જે એક ધ્રુવીય દ્રાવક છે.
પાણીના અણુઓ હાઇડ્રોજન બંધ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે,જ્યારે આલ્કેનમાં માત્ર નિર્બળ વાન ડર વાલ્સ બળો હોય છે.
તેથી,એ વિધાન કે મોટી સંખ્યામાં આલ્કેન પાણીમાં દ્રાવ્ય હોય છે તે ખોટું છે.

(A) ફિશર-ટ્રોપ્સ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ સિન્થેટિક પેટ્રોલના ઉત્પાદન માટે થાય છે.
આ પ્રક્રિયામાં રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓનો સમૂહ સામેલ છે જે કાર્બન મોનોક્સાઇડ $(CO)$ અને હાઇડ્રોજન $(H_2)$ ના મિશ્રણને પ્રવાહી હાઇડ્રોકાર્બનમાં રૂપાંતરિત કરે છે.
સામાન્ય ઔદ્યોગિક અમલીકરણમાં,ફીડસ્ટોક્સ ($CO$ અને $H_2$) કોલસો,કુદરતી ગેસ અથવા બાયોમાસમાંથી ગેસિફિકેશન તરીકે ઓળખાતી પ્રક્રિયા દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે.

(A) વુર્ટ્ઝ પ્રક્રિયામાં સોડિયમ ધાતુની હાજરીમાં બે આલ્કાઈલ હેલાઈડના અણુઓ જોડાઈને બેકી સંખ્યામાં કાર્બન ધરાવતો આલ્કેન બનાવે છે.
$2R-X + 2Na \rightarrow R-R + 2NaX$.
આ પ્રક્રિયામાં ઓછામાં ઓછા બે આલ્કાઈલ સમૂહ જોડવા જરૂરી હોવાથી,સૌથી નાનો આલ્કેન જે બનાવી શકાય તે ઈથેન $(C_2H_6)$ છે.
તેથી,મિથેન $(CH_4)$ વુર્ટ્ઝ પ્રક્રિયા દ્વારા બનાવી શકાતું નથી કારણ કે તેમાં માત્ર એક જ કાર્બન પરમાણુ હોય છે.

(B) ઓક્ટેન નંબર એટલે આઇસો-ઓક્ટેન અને $n-$હેપ્ટેનના મિશ્રણમાં આઇસો-ઓક્ટેનનું કદ દ્વારા ટકાવારી,જે બળતણ જેવી જ એન્ટિ-નોકિંગ ગુણધર્મો ધરાવે છે.
આપેલ બળતણમાં ($25 \%$ $n-$હેપ્ટેન + $75 \%$ આઇસો-ઓક્ટેન) છે.
તેથી,ઓક્ટેન નંબર = $75$ (કારણ કે આઇસો-ઓક્ટેન $75 \%$ છે).

(A) પગલું $1$: $2,3-$ડાયબ્રોમો$-3-$મિથાઈલપેન્ટેનનું ઝિંક ડસ્ટ $(Zn)$ સાથે વિ-હેલોજનીકરણ થવાથી $ZnBr_2$ દૂર થાય છે અને આલ્કીન બને છે.
$CH_3-CH(Br)-C(Br)(CH_3)-CH_2-CH_3 + Zn \to CH_3-CH=C(CH_3)-CH_2-CH_3 + ZnBr_2$.
પગલું $2$: મળેલ આલ્કીન ($3-$મિથાઈલપેન્ટ$-2-$ઈન) ને લાલ ફોસ્ફરસ $(Red \ P)$ ની હાજરીમાં $HI$ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે. લાલ ફોસ્ફરસ અને $HI$ પ્રબળ રિડક્શનકર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે,જે આલ્કીનનું રિડક્શન કરીને આલ્કેન બનાવે છે.
$CH_3-CH=C(CH_3)-CH_2-CH_3 + 2HI \xrightarrow{Red \ P} CH_3-CH_2-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$ ($3-$મિથાઈલપેન્ટેન).
આમ,અંતિમ નીપજ $3-$મિથાઈલપેન્ટેન છે.

(A) સોડિયમ પ્રોપિયોનેટની સોડા લાઈમ $(NaOH + CaO)$ સાથેની પ્રક્રિયા એ ડિકાર્બોક્સિલેશન પ્રક્રિયા છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $CH_3CH_2COONa + NaOH \xrightarrow[\Delta]{CaO} CH_3CH_3 + Na_2CO_3$.
આમ,મુખ્ય નીપજ તરીકે ઈથેન $(CH_3CH_3)$ મળે છે.

(D) ગેસોલિન,જેને પેટ્રોલ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે હાઇડ્રોકાર્બનનું જટિલ મિશ્રણ છે.
તે મુખ્યત્વે આલ્કેન,સાયક્લોઆલ્કેન અને એરોમેટિક હાઇડ્રોકાર્બનનું બનેલું છે.
ગેસોલિનમાં આલ્કેન ઘટકમાં સામાન્ય રીતે $C_7 - C_{12}$ ની રેન્જમાં કાર્બન પરમાણુઓ હોય છે.

(A) $C-C$ બંધની આસપાસ પરિભ્રમણ કાર્બન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલા વિસ્થાપકોના અવકાશી અવરોધ (steric hindrance) દ્વારા નક્કી થાય છે.
$A$) $CH_3-CH_3$ (ઈથેન) માં માત્ર નાના હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ હોય છે,જે મુક્ત પરિભ્રમણની મંજૂરી આપે છે.
$B$) $CH_2=CH_2$ (ઈથિલીન) માં દ્વિબંધ હોય છે,જે પરિભ્રમણને મર્યાદિત કરે છે.
$C$) $CH \equiv CH$ (એસીટીલીન) માં ત્રિબંધ હોય છે,જે પરિભ્રમણને મર્યાદિત કરે છે.
$D$) $C_2Cl_6$ (હેક્ઝાક્લોરોઈથેન) માં મોટા કદના ક્લોરિન પરમાણુઓ હોય છે જે નોંધપાત્ર અવકાશી અવરોધ પેદા કરે છે,જેનાથી પરિભ્રમણ મુશ્કેલ બને છે.
તેથી,ઈથેનમાં સૌથી ઓછું અવરોધિત પરિભ્રમણ જોવા મળે છે.

(B) આપેલ પ્રક્રિયા $Cracking$ (અથવા $Pyrolysis$) નું ઉદાહરણ છે.
$C_{10}H_{22} \xrightarrow{900 \ K} C_4H_8 + C_6H_{14}$
આ પ્રક્રિયામાં,ઊંચા આલ્કેનને હવાના ગેરહાજરીમાં ઊંચા તાપમાને ગરમ કરીને નાના આલ્કેન અને આલ્કીનમાં તોડવામાં આવે છે. $Cracking$ અને $Pyrolysis$ બંને આ પ્રક્રિયા માટે સાચા શબ્દો છે,પરંતુ આ સંદર્ભમાં આલ્કેન માટે $Cracking$ એ પ્રમાણભૂત શબ્દ છે.

(D) $2,2,3-$trimethylpentane નું બંધારણ $CH_3-C(CH_3)_2-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$ છે.
કાર્બન પરમાણુઓના વિસ્થાપન (degree of substitution) ના આધારે $1^{\circ}, 2^{\circ}, 3^{\circ}$ અને $4^{\circ}$ એમ $4$ પ્રકારના કાર્બન પરમાણુઓ જોવા મળે છે.

(B) સાચો જવાબ $(b)$ છે.
નિયોપેન્ટેન $(CH_3-C(CH_3)_2-CH_3)$ માં,તમામ $12$ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ રાસાયણિક રીતે સમાન છે કારણ કે અણુ અત્યંત સંમિત છે.
તેથી,આ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓમાંથી કોઈપણનું ક્લોરિન પરમાણુ દ્વારા વિસ્થાપન માત્ર એક જ અનન્ય મોનોસબસ્ટીટ્યુટેડ નીપજ આપે છે,જે $1-$ક્લોરો$-2,2-$ડાયમિથાઈલપ્રોપેન છે.

(D) $1$. સોડિયમ એસિટેટનું ડિકાર્બોક્સિલેશન: $CH_3COONa + NaOH \xrightarrow{CaO} CH_4 + Na_2CO_3$
$2$. આયોડોમિથેનનું રિડક્શન: $CH_3I + 2[H] \xrightarrow{Zn/HCl} CH_4 + HI$
$3$. એલ્યુમિનિયમ કાર્બાઈડનું જળવિભાજન: $Al_4C_3 + 12H_2O \to 3CH_4 + 4Al(OH)_3$
આ ત્રણેય પ્રક્રિયાઓમાં $CH_4$ ઉત્પન્ન થાય છે,તેથી સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(D) પેરાફિન મીણ એ ઘન આલ્કેનનું મિશ્રણ છે.
$C_{20}$ થી $C_{40}$ સુધીની કાર્બન સંખ્યા ધરાવતા આલ્કેન સામાન્ય રીતે ઓરડાના તાપમાને ઘન હોય છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$C_{20}H_{42}$ (આઇકોસેન) એ એકમાત્ર સંયોજન છે જે ઓરડાના તાપમાને ઘન સ્વરૂપે અસ્તિત્વ ધરાવે છે,જ્યારે $C_3H_8$,$C_8H_{18}$,અને $C_4H_{10}$ વાયુ અથવા પ્રવાહી છે.

(B) $Alkanes$ યોગશીલ પ્રક્રિયાઓ આપતા નથી કારણ કે તેમાં બહુબંધ ગેરહાજર હોય છે.

(D) કુદરતી ગેસ મુખ્યત્વે મિથેન $(CH_4)$ નો બનેલો છે,તેની સાથે અન્ય આલ્કેન જેવા કે ઈથેન $(C_2H_6)$,પ્રોપેન $(C_3H_8)$ અને બ્યુટેન $(C_4H_{10})$ અલ્પ માત્રામાં હોય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(D) $Wurtz$ પ્રક્રિયામાં,આલ્કાઈલ હેલાઈડ શુષ્ક ઈથરની હાજરીમાં $Na$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને આલ્કેન બનાવે છે.
જ્યારે $CH_3I$ અને $C_2H_5I$ ના મિશ્રણનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે,ત્યારે ત્રણ અલગ-અલગ યુગ્મન પ્રક્રિયાઓ થાય છે:
$1. CH_3I + 2Na + ICH_3 \rightarrow CH_3-CH_3 (Ethane) + 2NaI$
$2. C_2H_5I + 2Na + IC_2H_5 \rightarrow C_2H_5-C_2H_5 (Butane) + 2NaI$
$3. CH_3I + 2Na + IC_2H_5 \rightarrow CH_3-C_2H_5 (Propane) + 2NaI$
તેથી,નીપજ એ $Ethane$,$Propane$ અને $Butane$ નું મિશ્રણ છે.

(D) આલ્કેનનું વેપર ફેઝ નાઈટ્રેશન આલ્કેનને નાઈટ્રિક એસિડ સાથે ઊંચા તાપમાને ($400$ થી $500^{\circ}C$) ગરમ કરીને કરવામાં આવે છે.
મુક્ત મૂલક પ્રક્રિયાને કારણે,$C-C$ બંધ તૂટે છે,જેના પરિણામે નાઈટ્રોઆલ્કેનનું મિશ્રણ મળે છે.
પ્રોપેન $(CH_3CH_2CH_3)$ માટે,નીપજોમાં $1$-નાઈટ્રોપ્રોપેન,$2$-નાઈટ્રોપ્રોપેન,નાઈટ્રોઈથેન અને નાઈટ્રોમિથેનનો સમાવેશ થાય છે.
તેથી,આ તમામ નીપજો મળે છે.