Alkane Questions in Hindi

(D) प्रोपेन का रासायनिक सूत्र $C_3H_8$ है।
इसकी संरचनात्मक सूत्र $CH_3-CH_2-CH_3$ है।
इस संरचना में,$2$ $C-C$ एकल बंध और $8$ $C-H$ एकल बंध हैं।
प्रत्येक एकल बंध इलेक्ट्रॉनों के एक साझा युग्म का प्रतिनिधित्व करता है।
इलेक्ट्रॉनों के कुल साझा युग्म = $2 + 8 = 10$।

(A) $CH_4$ के पूर्ण दहन से कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$ और जल $(H_2O)$ प्राप्त होता है।
संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$CH_4(g) + 2O_2(g) \to CO_2(g) + 2H_2O(l)$

(C) सोडा लाइम सोडियम हाइड्रोक्साइड $(NaOH)$ और कैल्शियम ऑक्साइड $(CaO)$ का मिश्रण है।
यह आमतौर पर $3:1$ $(NaOH:CaO)$ के अनुपात में तैयार किया जाता है।

(A) एल्युमिनियम कार्बाइड $(Al_4C_3)$ के जल-अपघटन से मीथेन गैस $(CH_4)$ और एल्युमिनियम हाइड्रॉक्साइड $(Al(OH)_3)$ प्राप्त होते हैं।
संतुलित रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$Al_4C_3 + 12H_2O \to 3CH_4 + 4Al(OH)_3$
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(A) जब $Cl_2$ को $UV$ प्रकाश के संपर्क में लाया जाता है,तो इसका समांगी विखंडन (homolytic fission) होता है।
$Cl-Cl \xrightarrow{UV} Cl^{\bullet} + Cl^{\bullet}$
इस प्रक्रिया के परिणामस्वरूप क्लोरीन मुक्त मूलक $(Cl^{\bullet})$ बनते हैं।

(C) सही उत्तर $(C)$ है।
$(CH_3)_3CCH_2CH(CH_3)_2$ की संरचना $CH_3-C(CH_3)_2-CH_2-CH(CH_3)-CH_3$ है।
$1$. एक चतुर्थक $(4^o)$ कार्बन केंद्रीय स्थिति में मौजूद है जो चार अन्य कार्बन से जुड़ा है।
$2$. एक तृतीयक $(3^o)$ कार्बन $CH$ समूह में मौजूद है।
$3$. एक द्वितीयक $(2^o)$ कार्बन $CH_2$ समूह में मौजूद है।
$4$. प्राथमिक $(1^o)$ कार्बन टर्मिनल मिथाइल समूहों में मौजूद हैं।

(C) यौगिक $(CH_3)_2CHCH_2C(CH_3)_3$ की संरचना को $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-C(CH_3)_3$ के रूप में विस्तारित किया जा सकता है।
तृतीयक कार्बन परमाणु वह कार्बन परमाणु होता है जो तीन अन्य कार्बन परमाणुओं से जुड़ा होता है।
दी गई संरचना में:
$1$. बाईं ओर से दूसरे स्थान पर स्थित कार्बन परमाणु दो $CH_3$ समूहों और एक $CH_2$ समूह से जुड़ा है,जो इसे एक तृतीयक कार्बन ($3^{\circ}$ कार्बन) बनाता है।
$2$. चौथे स्थान पर स्थित कार्बन परमाणु तीन $CH_3$ समूहों और एक $CH_2$ समूह से जुड़ा है,जो इसे एक चतुर्थक कार्बन ($4^{\circ}$ कार्बन) बनाता है।
$3$. अन्य सभी कार्बन परमाणु या तो प्राथमिक $(1^{\circ})$ हैं या द्वितीयक $(2^{\circ})$ हैं।
अतः,अणु में केवल $1$ तृतीयक कार्बन परमाणु है।

(B) एल्केन का सामान्य सूत्र $C_nH_{2n+2}$ है।
$n = 9$ के लिए,सूत्र $C_9H_{2(9)+2} = C_9H_{20}$ हो जाता है।
$IUPAC$ नामकरण के अनुसार,$9$ कार्बन परमाणुओं वाले एल्केन को नोनेन कहा जाता है।

(B) एल्केन संतृप्त हाइड्रोकार्बन होते हैं जिनमें कार्बन परमाणुओं के बीच केवल एकल बंध होता है। अचक्रीय एल्केन के लिए सामान्य सूत्र $C_nH_{2n+2}$ है,जहाँ $n$ कार्बन परमाणुओं की संख्या को दर्शाता है।

(B) एल्कीन (एक द्वि-आबंध युक्त) का सामान्य सूत्र $C_nH_{2n}$ है।
एल्केन (संतृप्त हाइड्रोकार्बन) का सामान्य सूत्र $C_nH_{2n+2}$ है।
अतः,सही युग्म $C_nH_{2n}$ और $C_nH_{2n+2}$ है।

(C) पैराफिन एल्केन का दूसरा नाम है,जो संतृप्त हाइड्रोकार्बन होते हैं। एल्केन का सामान्य सूत्र $C_nH_{2n + 2}$ है,जहाँ $n$ कार्बन परमाणुओं की संख्या है।

(C) साइक्लोऐल्केन एक संतृप्त हाइड्रोकार्बन है जिसमें एक वलय (ring) संरचना होती है।
ओपन-चेन ऐल्केन के लिए,सामान्य सूत्र $C_nH_{2n+2}$ होता है।
जब एक वलय बनता है,तो कार्बन परमाणुओं के बीच बंधन बनाने के लिए दो हाइड्रोजन परमाणु हट जाते हैं,जिसके परिणामस्वरूप सामान्य सूत्र $C_nH_{2n}$ प्राप्त होता है।

(D) एक प्राथमिक हाइड्रोजन परमाणु वह है जो एक प्राथमिक कार्बन परमाणु (एक कार्बन परमाणु जो केवल एक अन्य कार्बन परमाणु से जुड़ा हो) से जुड़ा होता है।
$A$. आइसोब्यूटीन $(CH_2=C(CH_3)_2)$ में प्राथमिक और द्वितीयक दोनों प्रकार के हाइड्रोजन होते हैं।
$B$. $2,3-$डाइमिथाइल ब्यूटेन में प्राथमिक और तृतीयक हाइड्रोजन होते हैं।
$C$. साइक्लोहेक्सेन में केवल द्वितीयक हाइड्रोजन होते हैं।
$D$. नियोपेंटेन $(C(CH_3)_4)$ में एक केंद्रीय चतुष्क कार्बन परमाणु चार मिथाइल समूहों से जुड़ा होता है। सभी $12$ हाइड्रोजन परमाणु प्राथमिक कार्बन परमाणुओं से जुड़े होते हैं,जिससे वे सभी प्राथमिक हाइड्रोजन परमाणु बन जाते हैं।

(D) आइसोपेंटेन की संरचना $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$ है।
इसमें तीन $CH_3$ समूह,एक $CH_2$ समूह और एक $CH$ समूह होता है।
आइसोपेंटेन में सभी कार्बन परमाणु कम से कम एक हाइड्रोजन परमाणु से जुड़े होते हैं।
इसलिए,यह कथन कि इसमें एक कार्बन है जो हाइड्रोजन से नहीं जुड़ा है,गलत है।

(C) $C-H$ बंध की बंध वियोजन ऊर्जा होमोलाइटिक विदलन के बाद बनने वाले एल्काइल रेडिकल की स्थिरता पर निर्भर करती है।
एल्काइल रेडिकल की स्थिरता का क्रम: $3^o > 2^o > 1^o > \text{methyl}$ होता है।
चूंकि $3^o$ रेडिकल सबसे अधिक स्थिर है,इसलिए $3^o$ $C-H$ बंध को तोड़ने के लिए आवश्यक ऊर्जा सबसे कम होती है।
अतः,तृतीयक $(3^o)$ $C-H$ बंध की बंध वियोजन ऊर्जा सबसे कम है।

(C) $C-H$ बंध की लंबाई कार्बन परमाणु के संकरण पर निर्भर करती है।
जैसे-जैसे संकर कक्षक में $s$-लक्षण बढ़ता है,बंध की लंबाई घटती है।
$C_2H_6$ (एथेन) में,कार्बन $sp^3$ संकरित है ($25\% \ s$-लक्षण)।
$C_2H_4$ (एथीन) में,कार्बन $sp^2$ संकरित है ($33.3\% \ s$-लक्षण)।
$C_2H_2$ (एथाइन) में,कार्बन $sp$ संकरित है ($50\% \ s$-लक्षण)।
चूंकि $sp^3$ संकरण में सबसे कम $s$-लक्षण होता है,इसलिए $C_2H_6$ में $C-H$ बंध सबसे लंबा होता है।

(D) मुक्त मूलक श्रृंखला अभिक्रिया में,श्रृंखला समापन चरण में दो मूलक मिलकर एक स्थिर अणु बनाते हैं,जिससे श्रृंखला प्रसार समाप्त हो जाता है।
चरण $5$ $(Br^{\bullet} + Br^{\bullet} \to Br_2)$ श्रृंखला समापन चरण है क्योंकि दो मुक्त मूलक मिलकर एक स्थिर $Br_2$ अणु बनाते हैं और कोई नया मूलक उत्पन्न नहीं होता है।

(D) सूर्य के प्रकाश $(h\nu)$ की उपस्थिति में $CH_4$ की $Cl_2$ के साथ अभिक्रिया एक हैलोजनीकरण अभिक्रिया है।
यह प्रक्रिया मुक्त मूलक श्रृंखला क्रियाविधि द्वारा संपन्न होती है।
इस अभिक्रिया में,मेथेन का एक हाइड्रोजन परमाणु क्लोरीन परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित होकर मेथिल क्लोराइड $(CH_3Cl)$ बनाता है।
अतः,यह मुक्त मूलक प्रतिस्थापन अभिक्रिया का एक उदाहरण है।

(D) एल्केन का हैलोजनीकरण,जिसमें ब्रोमीनीकरण भी शामिल है,मुक्त मूलक (free radical) क्रियाविधि के माध्यम से होता है। यह अभिक्रिया आमतौर पर प्रकाश $(h\nu)$ की उपस्थिति में या उच्च तापमान पर होती है,जो हैलोजन अणु के समांगी विखंडन (homolytic cleavage) को सुगम बनाकर मुक्त मूलक उत्पन्न करती है।

(A) मोनोक्लोरो समावयवियों की संख्या निर्धारित करने के लिए,हम अणु में गैर-समतुल्य हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या गिनते हैं।
$1$. $n-$ब्यूटेन $(CH_3-CH_2-CH_2-CH_3)$ के लिए,समतुल्य हाइड्रोजन के दो सेट हैं: टर्मिनल $CH_3$ समूह और आंतरिक $CH_2$ समूह। इस प्रकार,यह दो मोनोक्लोरो उत्पाद देता है: $1-$क्लोरोब्यूटेन और $2-$क्लोरोब्यूटेन।
$2$. $2,4-$डाइमिथाइल पेंटेन के लिए,समतुल्य हाइड्रोजन के तीन सेट हैं।
$3$. बेंजीन के लिए,सभी छह हाइड्रोजन परमाणु समतुल्य हैं,जो केवल एक मोनोक्लोरो उत्पाद (क्लोरोबेंजीन) देते हैं।
$4$. $1-$मिथाइल प्रोपेन (आइसोब्यूटेन) के लिए,समतुल्य हाइड्रोजन के दो सेट हैं,लेकिन $n-$ब्यूटेन दो समावयवियों के लिए मानक उत्तर है।

(D) एल्केन में संरचनात्मक समावयवता के लिए शाखित संरचनाएं बनाने हेतु कम से कम $4$ कार्बन परमाणुओं की आवश्यकता होती है।
$n=1$ (मेथेन),$n=2$ (एथेन),और $n=3$ (प्रोपेन) के लिए,केवल एक ही संरचनात्मक व्यवस्था संभव है।
$n=4$ (ब्यूटेन) के लिए,दो समावयवी मौजूद होते हैं: $n$-ब्यूटेन $(CH_3-CH_2-CH_2-CH_3)$ और आइसोब्यूटेन $(CH_3-CH(CH_3)-CH_3)$।
अतः,सही उत्तर $4$ है।

(D) बंध घूर्णन के प्रति प्रतिरोध बंध क्रम पर निर्भर करता है।
$Ethane$ $(CH_3-CH_3)$ में केवल $C-C$ एकल $(\sigma)$ बंध होते हैं,जो मुक्त घूर्णन की अनुमति देते हैं।
$Ethylene$ $(CH_2=CH_2)$ में द्वि-बंध,$Acetylene$ $(CH \equiv CH)$ में त्रि-बंध और $Hexachloroethane$ $(CCl_3-CCl_3)$ में बड़े क्लोरीन परमाणुओं के कारण महत्वपूर्ण त्रिविम बाधा (steric hindrance) होती है।
अतः,$Ethane$ बंध घूर्णन में न्यूनतम प्रतिरोध प्रदर्शित करता है।

(A) $C-C$ बंध के चारों ओर घूर्णन $Ethane$ $(CH_3-CH_3)$ में सबसे मुक्त होता है क्योंकि इसमें एकल सिग्मा बंध होता है।
$Ethylene$ $(CH_2=CH_2)$ में द्वि-बंध और $Ethyne$ $(CH \equiv CH)$ में त्रि-बंध होता है,जो पाई बंध की उपस्थिति के कारण घूर्णन को प्रतिबंधित करते हैं।
$Hexachloroethane$ $(CCl_3-CCl_3)$ में बड़े आकार के क्लोरीन परमाणु होते हैं जो महत्वपूर्ण त्रिविम बाधा (steric hindrance) उत्पन्न करते हैं,जिससे घूर्णन कठिन हो जाता है।
अतः,सबसे कम बाधित घूर्णन $Ethane$ में देखा जाता है।

(A) किसी यौगिक के लिए केवल दो आइसोमेरिक मोनोक्लोरो डेरिवेटिव्स प्राप्त करने हेतु,उसमें केवल दो प्रकार के गैर-समान हाइड्रोजन परमाणु होने चाहिए।
$(A)$ $2-$मिथाइल प्रोपेन $(CH_3-CH(CH_3)-CH_3)$: इसमें दो प्रकार के हाइड्रोजन परमाणु (प्राथमिक और तृतीयक) होते हैं,जो दो मोनोक्लोरो डेरिवेटिव्स देते हैं: $1-$क्लोरो-$2-$मिथाइलप्रोपेन और $2-$क्लोरो-$2-$मिथाइलप्रोपेन।
$(B)$ $n-$पेंटेन: इसमें तीन प्रकार के हाइड्रोजन परमाणु होते हैं,जो तीन आइसोमर्स देते हैं।
$(C)$ बेंजीन: इसमें केवल एक प्रकार का हाइड्रोजन परमाणु होता है,जो केवल एक मोनोक्लोरो डेरिवेटिव (क्लोरोबेंजीन) देता है।
$(D)$ $2, 4-$डाइमिथाइल पेंटेन: इसमें चार प्रकार के हाइड्रोजन परमाणु होते हैं,जो चार आइसोमर्स देते हैं।
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(B) आण्विक सूत्र $C_7H_{16}$ एक एल्केन $(C_nH_{2n+2})$ है।
संरचनात्मक समावयवियों की संख्या ज्ञात करने के लिए कार्बन कंकाल इस प्रकार हैं:
$1$. $n$-हेप्टेन
$2$. $2$-मिथाइलहेक्सेन
$3$. $3$-मिथाइलहेक्सेन
$4$. $3$-एथाइलपेंटेन
$5$. $2,2$-डाइमिथाइलपेंटेन
$6$. $2,3$-डाइमिथाइलपेंटेन
$7$. $2,4$-डाइमिथाइलपेंटेन
$8$. $3,3$-डाइमिथाइलपेंटेन
$9$. $2,2,3$-ट्राइमिथाइल ब्यूटेन
अतः $C_7H_{16}$ के लिए कुल $9$ संरचनात्मक समावयवी संभव हैं।

(D) एल्केन का सामान्य सूत्र $C_nH_{2n+2}$ है।
विकल्प $D$,$C_7H_{16}$ के लिए,हमारे पास $n = 7$ है।
सूत्र में $n = 7$ रखने पर $C_7H_{2(7)+2} = C_7H_{14+2} = C_7H_{16}$ प्राप्त होता है।
अतः,$C_7H_{16}$ एक एल्केन का प्रतिनिधित्व करता है।

(A) आल्केन का क्वथनांक अणु के पृष्ठीय क्षेत्रफल पर निर्भर करता है। पृष्ठीय क्षेत्रफल जितना अधिक होता है,वान डर वाल्स बल उतने ही मजबूत होते हैं,जिससे क्वथनांक अधिक होता है।
सीधी श्रृंखला वाले आइसोमर्स में शाखित आइसोमर्स की तुलना में अधिक पृष्ठीय क्षेत्रफल होता है। जैसे-जैसे शाखाओं की संख्या बढ़ती है,अणु अधिक गोलाकार हो जाता है,जिससे पृष्ठीय क्षेत्रफल कम हो जाता है और क्वथनांक कम हो जाता है।
पेंटेन आइसोमर्स की तुलना करने पर:
$n-$पेंटेन (सीधी श्रृंखला) का पृष्ठीय क्षेत्रफल सबसे अधिक है।
आइसो-पेंटेन (एक शाखा) का पृष्ठीय क्षेत्रफल $n-$पेंटेन से कम है।
नियो-पेंटेन (दो शाखाएं) का पृष्ठीय क्षेत्रफल सबसे कम है।
अतः,क्वथनांक का घटता क्रम $n-$पेंटेन > आइसो-पेंटेन > नियो-पेंटेन है।

(A) वुर्ट्ज़ अभिक्रिया में सोडियम धातु की उपस्थिति में दो एल्किल हैलाइडों के संयोजन से एक सममित एल्केन बनता है।
$n-$हेक्सेन $(C_6H_{14})$ तैयार करने के लिए,हमें दो $n-$प्रोपिल समूहों की आवश्यकता होती है।
अतः,अभिक्रिया इस प्रकार है: $2CH_3CH_2CH_2Br + 2Na \xrightarrow{\text{dry ether}} CH_3CH_2CH_2CH_2CH_2CH_3 + 2NaBr$।
इस प्रकार,अभिकारक $n-$प्रोपिल ब्रोमाइड है।

(B) सोडियम एसीटेट का इथेन में रूपांतरण कोल्बे की विद्युत अपघटन विधि द्वारा किया जाता है।
इस प्रक्रिया में,सोडियम एसीटेट के जलीय घोल का विद्युत अपघटन करने पर एनोड पर इथेन प्राप्त होता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$2CH_3COONa + 2H_2O \xrightarrow{\text{Electrolysis}} CH_3-CH_3 + 2CO_2 + 2NaOH + H_2$

(C) $1,2$-डाइब्रोमोइथेन का उपयोग एंटीनॉक कंपोजिशन में टेट्रा-एथिल लेड $(TEL)$ के साथ किया जाता है।
यह दहन के दौरान बनने वाले लेड ऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करके वाष्पशील लेड ब्रोमाइड $(PbBr_2)$ बनाता है,जिसे बाद में निकास के माध्यम से हटा दिया जाता है,जिससे इंजन के पुर्जों पर लेड ऑक्साइड का जमाव नहीं होता है।

(B) केरोसिन पेट्रोलियम के प्रभाजी आसवन से प्राप्त हाइड्रोकार्बन का एक मिश्रण है।
इसमें आमतौर पर प्रति अणु $11$ से $16$ कार्बन परमाणु $(C_{11} - C_{16})$ वाले हाइड्रोकार्बन होते हैं।
इसके मुख्य घटक संतृप्त सीधी-श्रृंखला और शाखित-श्रृंखला वाले हाइड्रोकार्बन (पैराफिन) और चक्रीय हाइड्रोकार्बन (नेफ्थीन) हैं।
अतः,सही श्रेणी $C_{11} - C_{16}$ है।

(A) दी गई अभिक्रिया $2CH_3Br + 2Na \to CH_3-CH_3 + 2NaBr$ है।
इस अभिक्रिया में सोडियम धातु की उपस्थिति में दो एल्किल हैलाइड अणु जुड़कर एक उच्च एल्केन बनाते हैं।
इस विशिष्ट प्रकार की अभिक्रिया को $Wurtz$ अभिक्रिया के रूप में जाना जाता है।

(C) तृतीयक हाइड्रोजन परमाणु वाले एल्केन का $KMnO_4$ जैसे प्रबल ऑक्सीकरण एजेंट द्वारा ऑक्सीकरण होकर तृतीयक अल्कोहल बनता है।
आइसोब्यूटेन $(CH_3)_3CH$ में एक तृतीयक हाइड्रोजन परमाणु होता है।
$(CH_3)_3CH \xrightarrow{KMnO_4} (CH_3)_3COH$ (tert-ब्यूटाइल अल्कोहल)।
अतः,सही विकल्प $(C)$ है।

(A) क्वथनांक यौगिक में शाखाओं (branching) के व्युत्क्रमानुपाती होता है।
अधिक शाखाओं के परिणामस्वरूप क्वथनांक कम होता है और वाष्पशीलता अधिक होती है।
$C_5H_{12}$ के दिए गए समावयवियों में,$2,2-$डाइमिथाइलप्रोपेन सबसे अधिक शाखित है,इसलिए इसका क्वथनांक सबसे कम है और यह सबसे अधिक वाष्पशील है।

(C) वुर्ट्ज़ अभिक्रिया में सोडियम धातु और शुष्क ईथर की उपस्थिति में दो एल्किल हैलाइड्स का युग्मन होकर उच्च एल्केन बनता है।
सामान्य अभिक्रिया: $2RX + 2Na \xrightarrow[\text{Dry ether}]{} R-R + 2NaX$.
अतः,सही अभिकर्मक $Na$ / शुष्क ईथर है।

(D) ऑक्टेन नंबर ईंधन के एंटी-नॉकिंग गुण का एक माप है।
$2,2,4-$ट्राइमिथाइलपेंटेन,जिसे आमतौर पर आइसो-ऑक्टेन के रूप में जाना जाता है,को $100$ का ऑक्टेन नंबर दिया गया है और इसे संदर्भ मानक के रूप में उपयोग किया जाता है।
$n-$हेक्सेन,$n-$हेप्टेन और $n-$पेंटेन जैसे सीधी श्रृंखला वाले एल्केन की तुलना में शाखित एल्केन का ऑक्टेन नंबर बहुत अधिक होता है।
इसलिए,दिए गए विकल्पों में से $2,2,4-$ट्राइमिथाइलपेंटेन का ऑक्टेन नंबर सबसे अधिक है।

(B) अभिक्रिया $(a)$ में ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक का निर्माण और उसके बाद जल-अपघटन शामिल है: $CH_3-CH_2-CH_2-Cl$ $\xrightarrow{Mg} CH_3-CH_2-CH_2-MgCl$ $\xrightarrow{H_2O} CH_3-CH_2-CH_3$ (प्रोपेन)।
अभिक्रिया $(b)$ में $CH_3-COCl$ की अभिक्रिया $CH_3MgX$ के साथ होती है जिससे एसीटोन $(CH_3-CO-CH_3)$ या $2$-मिथाइलप्रोपेन-$2$-ऑल $((CH_3)_3COH)$ बनता है,प्रोपेन नहीं।
अभिक्रिया $(c)$ हाइड्रोबोरेशन और उसके बाद प्रोटोनीलिसिस है: $CH_3-CH=CH_2$ $\xrightarrow{B_2H_6} (CH_3-CH_2-CH_2)_3B$ $\xrightarrow{CH_3COOH} CH_3-CH_2-CH_3$ (प्रोपेन)।
अभिक्रिया $(d)$ $P/HI$ का उपयोग करके अल्कोहल का अपचयन है: $CH_3-CH(OH)-CH_3 \xrightarrow{P/HI} CH_3-CH_2-CH_3$ (प्रोपेन)।

(B) प्रकाश की उपस्थिति में $Br_2$ के साथ एल्केन की अभिक्रिया (मुक्त मूलक प्रतिस्थापन) गैर-समान हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या पर निर्भर करती है।
$A$. ब्यूट-$2$-ईन: इसमें विभिन्न प्रकार के हाइड्रोजन होते हैं,जिससे कई उत्पाद प्राप्त होते हैं।
$B$. $2,2$-डाइमिथाइलप्रोपेन (नियोपेंटेन): इसके सभी $12$ हाइड्रोजन परमाणु समान हैं। किसी भी एक हाइड्रोजन को $Br$ द्वारा प्रतिस्थापित करने पर एक ही उत्पाद प्राप्त होता है।
$C$. ब्यूट-$1$-आइन: इसमें विभिन्न प्रकार के हाइड्रोजन होते हैं,जिससे कई उत्पाद प्राप्त होते हैं।
$D$. ब्यूटेन-$2$-ऑल: इसमें विभिन्न प्रकार के हाइड्रोजन होते हैं,जिससे कई उत्पाद प्राप्त होते हैं।
अतः,सही उत्तर $B$ है।

(A) केरोसिन पेट्रोल की तुलना में उच्च क्वथनांक वाले हाइड्रोकार्बन का मिश्रण है।
अपने उच्च क्वथनांक के कारण,यह कम वाष्पशील होता है,जो इसे पेट्रोल जैसे अधिक वाष्पशील पदार्थों की तुलना में ईंधन के रूप में संग्रहीत करने और संभालने के लिए सुरक्षित बनाता है।

(B) जब $n$-ऐल्केन को निर्जलीय $AlCl_3$ और $HCl$ (या $HBr$) गैस के साथ गर्म किया जाता है,तो वे समावयवीकरण (isomerization) द्वारा शाखित-श्रृंखला वाले ऐल्केन में परिवर्तित हो जाते हैं।
$n$-ब्यूटेन,आइसोब्यूटेन ($2$-मेथिलप्रोपेन) में समावयवीकृत हो जाता है।
$CH_3-CH_2-CH_2-CH_3 \xrightarrow[HBr]{AlCl_3} CH_3-CH(CH_3)-CH_3$

(B) एथेन $(C_2H_6)$ एक संतृप्त हाइड्रोकार्बन (एल्केन) है।
$(A)$ यह क्लोरीन के साथ मुक्त मूलक प्रतिस्थापन अभिक्रिया द्वारा क्लोरोएथेन बनाता है।
$(B)$ उत्प्रेरकीय हाइड्रोजनीकरण असंतृप्त हाइड्रोकार्बन (एल्कीन या एल्काइन) के लिए उपयोग की जाने वाली प्रक्रिया है। चूंकि एथेन पहले से ही संतृप्त है,इसलिए इसका उत्प्रेरकीय हाइड्रोजनीकरण नहीं किया जा सकता है।
$(C)$ एल्केन का पूर्ण दहन $CO_2$ और $H_2O$ देता है।
$(D)$ एथेन $(C_2H_6)$ और आइसो-ब्यूटेन $(C_4H_{10})$ एक ही समजातीय श्रेणी (एल्केन) के सदस्य हैं,इसलिए वे समजात हैं।
अतः,जो कथन सत्य नहीं है वह $(B)$ है।

(A) सही उत्तर $A$ है। व्यावसायिक गैसोलीन में शाखित (branched) हाइड्रोकार्बन अधिक वांछनीय होते हैं क्योंकि उनकी ऑक्टेन रेटिंग सीधी श्रृंखला वाले आइसोमर्स की तुलना में अधिक होती है,जो इंजन में नॉकिंग को कम करने में मदद करती है।

(D) सूर्य के प्रकाश की उपस्थिति में $CH_4$ की $Cl_2$ के साथ अभिक्रिया मुक्त मूलक प्रतिस्थापन क्रियाविधि द्वारा होती है।
क्रमिक क्लोरीनीकरण उत्पाद $CH_3Cl$, $CH_2Cl_2$, $CHCl_3$ और $CCl_4$ हैं।
इसके अतिरिक्त, मिथाइल मुक्त मूलकों का संयोजन $(\cdot CH_3 + \cdot CH_3 \to CH_3-CH_3)$ इथेन $(CH_3CH_3)$ का निर्माण करता है।
प्रोपेन $(CH_3CH_2CH_3)$ इस अभिक्रिया में नहीं बनता है क्योंकि इसके लिए अभिकारकों में उपलब्ध कार्बन श्रृंखला की तुलना में लंबी श्रृंखला की आवश्यकता होती है।

(C) एल्केन का क्वथनांक उसके पृष्ठीय क्षेत्रफल और वैन डर वाल्स बलों की मजबूती पर निर्भर करता है।
जैसे-जैसे कार्बन परमाणुओं की संख्या बढ़ती है,आणविक द्रव्यमान और पृष्ठीय क्षेत्रफल बढ़ता है,जिससे वैन डर वाल्स बल मजबूत हो जाते हैं और क्वथनांक बढ़ जाता है।
$n$-हेप्टेन $(C_7H_{16})$ में $7$ कार्बन परमाणु हैं,$n$-ब्यूटेन $(C_4H_{10})$ में $4$ कार्बन परमाणु हैं,नियोपेंटेन $(C_5H_{12})$ में $5$ कार्बन परमाणु हैं और आइसोब्यूटेन $(C_4H_{10})$ में $4$ कार्बन परमाणु हैं।
चूंकि $n$-हेप्टेन में सबसे लंबी कार्बन श्रृंखला है और इसका आणविक द्रव्यमान सबसे अधिक है,इसलिए इसमें अंतर-आणविक बल सबसे मजबूत होते हैं।
अतः,$n$-हेप्टेन का क्वथनांक सबसे अधिक है।

(C) एल्युमीनियम कार्बाइड $(Al_4C_3)$ पानी के साथ अभिक्रिया करके मीथेन $(CH_4)$ गैस उत्पन्न करता है।
रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार है:
$Al_4C_3 + 12H_2O \longrightarrow 3CH_4 + 4Al(OH)_3$

(D) $PCl_5$ का उपयोग $-OH$ समूहों या कार्बोनिल समूह के ऑक्सीजन को प्रतिस्थापित करके क्लोरो-व्युत्पन्न बनाने के लिए किया जाता है।
$1. CH_3OH + PCl_5 \rightarrow CH_3Cl + POCl_3 + HCl$
$2. CH_3COOH + PCl_5 \rightarrow CH_3COCl + POCl_3 + HCl$
$3. CH_3CHO + PCl_5 \rightarrow CH_3CHCl_2 + POCl_3$
$C_2H_6$ (एथेन) एक एल्केन है,जो सामान्य परिस्थितियों में $PCl_5$ के प्रति अक्रिय होता है क्योंकि इसमें $-OH$ या $C=O$ जैसे कोई क्रियात्मक समूह नहीं होते हैं।

(C) $Hexane$ एक एल्केन है,जिसे इसकी कम अभिक्रियाशीलता के कारण पैराफिन भी कहा जाता है।
एल्केन अध्रुवीय होते हैं और सांद्र $H_2SO_4$ के साथ न तो अभिक्रिया करते हैं और न ही उसमें घुलते हैं।
इसके विपरीत,$Ethylene$ (एल्कीन) योगात्मक अभिक्रिया देता है,$Benzene$ सल्फोनीकरण से गुजरता है,और $Aniline$ (क्षार) लवण बनाने के लिए अभिक्रिया करता है,जिससे वे सांद्र $H_2SO_4$ में घुलनशील हो जाते हैं।

(A) . $CH_3I + 2H \xrightarrow{Zn/HCl} CH_4 + HI$ (मिथाइल आयोडाइड के अपचयन से मीथेन प्राप्त होता है)।
$2CH_3I + 2Na \xrightarrow{Dry \ Ether} CH_3-CH_3 + 2NaI$ (मिथाइल आयोडाइड की वुर्ट्ज़ अभिक्रिया से ईथेन प्राप्त होता है)।

(D) पैराफिन मोम $C_nH_{2n+2}$ सामान्य सूत्र वाले ठोस हाइड्रोकार्बन का मिश्रण है।
ये लंबी श्रृंखला वाले एल्केन हैं,जो संतृप्त हाइड्रोकार्बन होते हैं।
इसलिए,सही उत्तर $D$ है।

(D) $2$-मिथाइल ब्यूटेन की संरचना $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$ है।
मोनोक्लोरीनीकरण चार अलग-अलग प्रकार के हाइड्रोजन परमाणुओं पर हो सकता है:
$1$. $C-1$ पर (टर्मिनल मिथाइल समूह): $Cl-CH_2-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$। इस अणु में $C-2$ पर एक कायरल केंद्र है,इसलिए यह एनैन्शियोमर्स के एक युग्म के रूप में मौजूद है।
$2$. $C-2$ पर: $CH_3-CCl(CH_3)-CH_2-CH_3$। यह अणु अकायरल है।
$3$. $C-3$ पर: $CH_3-CH(CH_3)-CHCl-CH_3$। इस अणु में $C-3$ पर एक कायरल केंद्र है,इसलिए यह एनैन्शियोमर्स के एक युग्म के रूप में मौजूद है।
$4$. $C-4$ पर: $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_2Cl$। यह अणु अकायरल है।
इस प्रकार,$2$ कायरल उत्पाद प्राप्त होते हैं,जिनमें से प्रत्येक एक एनैन्शियोमेरिक युग्म बनाता है। अतः,एनैन्शियोमेरिक युग्मों की कुल संख्या $2$ है।