Alkane Questions in Hindi

(N/A) कार्बोक्सिलिक अम्ल के सोडियम या पोटेशियम लवण के जलीय विलयन का विद्युत-अपघटन करने पर सम संख्या में कार्बन परमाणु वाला एल्केन प्राप्त होता है।
उदाहरण: सोडियम एसीटेट के विद्युत-अपघटन से एथेन प्राप्त होता है।
$2 CH_{3}COO^{-}Na^{+} + 2 H_{2}O \xrightarrow{\text{Electrolysis}} CH_{3}-CH_{3} + 2 CO_{2} + H_{2} + 2 NaOH$
प्रक्रिया:
$a$. जलीय विलयन में लवण का आयनीकरण:
$2 CH_{3}COO^{-}Na^{+} \rightleftharpoons 2 CH_{3}COO^{-}_{(aq)} + 2 Na^{+}_{(aq)}$
$b$. एनोड पर (ऑक्सीकरण):
$(i)$ $2 CH_{3}COO^{-} \rightarrow 2 CH_{3}COO^{\bullet} + 2 e^{-}$
$(ii)$ $2 CH_{3}COO^{\bullet} \rightarrow 2 \dot{C}H_{3} + 2 CO_{2} \uparrow$
$(iii)$ $\dot{C}H_{3} + \dot{C}H_{3} \rightarrow CH_{3}-CH_{3} \uparrow$ (एथेन)
$c$. कैथोड पर (अपचयन):
$Na^{+}$ आयनों के बजाय जल का अपचयन होता है:
$2 H_{2}O + 2 e^{-} \rightarrow 2 OH^{-} + H_{2} \uparrow$

(N/A) जैसे-जैसे एल्केन का आणविक भार बढ़ता है,उनके क्वथनांक और गलनांक में वृद्धि होती है। इसके कारण निम्नलिखित हैं:
$1$. एल्केन में $C-C$ और $C-H$ सहसंयोजक बंध होते हैं। कार्बन $(2.5)$ और हाइड्रोजन $(2.1)$ की विद्युत ऋणात्मकता में कम अंतर के कारण,एल्केन मुख्य रूप से अध्रुवीय अणु होते हैं।
$2$. परिणामस्वरूप,इनमें कमजोर वैन डेर वाल्स अंतर-आणविक आकर्षण बल मौजूद होते हैं।
$3$. जैसे-जैसे आणविक भार बढ़ता है,अणु का आकार और सतह का क्षेत्रफल बढ़ता है। अधिक सतह क्षेत्र के कारण अणुओं के बीच वैन डेर वाल्स आकर्षण बल मजबूत हो जाते हैं।
$4$. इन मजबूत अंतर-आणविक बलों को तोड़ने के लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है,जिसके परिणामस्वरूप क्वथनांक और गलनांक उच्च हो जाते हैं।

(N/A) एल्केन अध्रुवीय अणु होते हैं जो कमजोर वैन डर वाल्स बलों द्वारा एक साथ बंधे होते हैं।
जैसे-जैसे कार्बन परमाणुओं की संख्या बढ़ती है,आणविक द्रव्यमान और सतह क्षेत्र में वृद्धि के साथ इन वैन डर वाल्स बलों की शक्ति बढ़ती जाती है।
निम्न एल्केन ($C_{1}$ से $C_{4}$) के लिए,आणविक द्रव्यमान कम होता है और कमरे के तापमान $(298 \ K)$ पर अणुओं को तरल या ठोस अवस्था में रखने के लिए वैन डर वाल्स बल बहुत कमजोर होते हैं,इसलिए वे गैसीय अवस्था में होते हैं।
जैसे-जैसे कार्बन परमाणुओं की संख्या बढ़ती है ($C_{5}$ से $C_{17}$),आणविक द्रव्यमान और सतह क्षेत्र बढ़ जाता है,जिससे वैन डर वाल्स बल मजबूत हो जाते हैं,जो अणुओं को कमरे के तापमान पर तरल अवस्था में रखने के लिए पर्याप्त होते हैं।

(N/A) $(i)$ एल्केन में दुर्बल वांडर वाल्स बल होते हैं,इसलिए सामान्य तापमान पर $C_{4}$ तक के एल्केन गैस अवस्था में और $C_{5}$ से $C_{13}$ तक के एल्केन द्रव अवस्था में होते हैं।
$(ii)$ जैसे-जैसे एल्केन का आणविक भार बढ़ता है,वांडर वाल्स बल बढ़ते हैं। इससे क्वथनांक और गलनांक में वृद्धि होती है।
$(iii)$ एल्केन के समावयवियों में शाखाओं की संख्या बढ़ने से अणु गोलाकार आकार ले लेते हैं,जिससे सतह का क्षेत्रफल कम हो जाता है और वांडर वाल्स बल घट जाते हैं,इसलिए क्वथनांक कम हो जाता है।
$(iv)$ एल्केन के समावयवियों में शाखाएं बढ़ने से वे गोलाकार आकार के हो जाते हैं,जिससे क्रिस्टल जालक में उनकी पैकिंग बेहतर हो जाती है और गलनांक में वृद्धि होती है।

(N/A) $(i)$ ऐल्केन रंगहीन और गंधहीन होते हैं।
$(ii)$ ऐल्केन जल में अघुलनशील होते हैं लेकिन अध्रुवीय कार्बनिक विलायकों में घुलनशील होते हैं।
$(iii)$ आण्विक द्रव्यमान में वृद्धि के साथ वैन डर वाल्स बलों के बढ़ने के कारण ऐल्केन का क्वथनांक बढ़ता है।
$(iv)$ समावयवी ऐल्केन के लिए,शाखन (branching) बढ़ने पर क्वथनांक कम हो जाता है क्योंकि पृष्ठीय क्षेत्रफल कम हो जाता है,जिससे अंतराआण्विक बल कमजोर हो जाते हैं।
$(v)$ गलनांक कोई नियमित प्रवृत्ति नहीं दिखाते हैं; हालाँकि,सम संख्या में कार्बन परमाणुओं वाले ऐल्केन का गलनांक विषम संख्या वाले ऐल्केन की तुलना में सामान्यतः अधिक होता है क्योंकि क्रिस्टल जालक में उनकी पैकिंग बेहतर होती है।

(N/A) पेन्टेन $(C_5H_{12})$ के समावयवियों में जैसे-जैसे शाखाओं की संख्या बढ़ती है,क्वथनांक कम होता जाता है।
व्याख्या:
$1$. शाखित श्रृंखलाओं की संख्या बढ़ने के साथ,अणु गोलाकार आकार प्राप्त कर लेते हैं।
$2$. गोलाकार आकार के कारण अणुओं के बीच संपर्क का पृष्ठीय क्षेत्रफल कम हो जाता है।
$3$. कम पृष्ठीय क्षेत्रफल के कारण अणुओं के बीच के अंतराआण्विक वाण्डर वाल्स आकर्षण बल कमजोर हो जाते हैं।
$4$. परिणामस्वरूप,इन बलों को तोड़ने के लिए कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है,जिससे क्वथनांक में कमी आती है।

मेथेन का क्लोरीनीकरण एक मुक्त मूलक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है जो पराबैंगनी प्रकाश $(hv)$ की उपस्थिति में या उच्च तापमान $(573-773 \ K)$ पर होती है। मेथेन के हाइड्रोजन परमाणु क्रमिक रूप से क्लोरीन परमाणुओं द्वारा प्रतिस्थापित हो जाते हैं।
$(i) \ CH_4 + Cl_2 \xrightarrow{hv \text{ or } 573-773 \ K} CH_3Cl + HCl$
$(ii) \ CH_3Cl + Cl_2 \xrightarrow{hv} CH_2Cl_2 + HCl$
$(iii) \ CH_2Cl_2 + Cl_2 \xrightarrow{hv} CHCl_3 + HCl$
$(iv) \ CHCl_3 + Cl_2 \xrightarrow{hv} CCl_4 + HCl$
कुल अभिक्रिया इस प्रकार है: $CH_4$ $\xrightarrow{Cl_2, hv, -HCl} CH_3Cl$ $\xrightarrow{Cl_2, hv, -HCl} CH_2Cl_2$ $\xrightarrow{Cl_2, hv, -HCl} CHCl_3$ $\xrightarrow{Cl_2, hv, -HCl} CCl_4$.

(N/A) एल्केन में,एक या अधिक हाइड्रोजन परमाणुओं को हैलोजन,नाइट्रो समूह या सल्फोनिक एसिड समूह द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है। इन अभिक्रियाओं को प्रतिस्थापन अभिक्रियाएं कहा जाता है।
$(a)$ नाइट्रीकरण: एल्केन का हाइड्रोजन परमाणु $-NO_{2}$ समूह द्वारा प्रतिस्थापित होता है।
$(b)$ सल्फोनीकरण: एल्केन का हाइड्रोजन परमाणु $-SO_{3}H$ समूह द्वारा प्रतिस्थापित होता है।
$(c)$ हैलोजनीकरण: एल्केन का हाइड्रोजन परमाणु हैलोजन ($F$,$Cl$,$Br$,$I$) द्वारा प्रतिस्थापित होता है। हैलोजन की अभिक्रियाशीलता का क्रम: $F_{2} > Cl_{2} > Br_{2} > I_{2}$ है।
$(d)$ फ्लोरीनीकरण: यह अभिक्रिया अत्यधिक ऊष्माक्षेपी और तीव्र होती है,जिससे इसे नियंत्रित करना कठिन होता है। उदाहरण: $CH_{4} + F_{2} \xrightarrow{N_{2} \text{ or } Ar} CH_{3}F + HF$.
$(e)$ आयोडीनीकरण: यह अभिक्रिया बहुत धीमी और उत्क्रमणीय होती है। इसे $HIO_{3}$ या $HNO_{3}$ जैसे ऑक्सीकरण एजेंटों की उपस्थिति में पूर्ण किया जा सकता है।
$CH_{4} + I_{2} \rightleftharpoons CH_{3}I + HI$
$HIO_{3} + 5HI \rightarrow 3I_{2} + 3H_{2}O$
$(f)$ क्लोरीनीकरण और ब्रोमीनीकरण: ये नियंत्रित अभिक्रियाएं हैं। यदि क्लोरीन पर्याप्त मात्रा में हो,तो सभी हाइड्रोजन परमाणु $-Cl$ परमाणुओं द्वारा प्रतिस्थापित हो जाते हैं।
$CH_{4}$ $\xrightarrow{h\nu, Cl_{2}, -HCl} CH_{3}Cl$ $\xrightarrow{h\nu, Cl_{2}, -HCl} CH_{2}Cl_{2}$ $\xrightarrow{h\nu, Cl_{2}, -HCl} CHCl_{3}$ $\xrightarrow{h\nu, Cl_{2}, -HCl} CCl_{4}$
उदाहरण: $CH_{3}-CH_{3} + Cl_{2} \xrightarrow{h\nu} CH_{3}-CH_{2}Cl + HCl$ (एथेन $\rightarrow$ क्लोरोएथेन)।
ये अभिक्रियाएं $573 \ K$ से $773 \ K$ तापमान पर या विसरित सूर्य के प्रकाश या $UV$ प्रकाश की उपस्थिति में होती हैं।

(N/A) मीथेन का क्लोरीनीकरण एक मुक्त मूलक श्रृंखला तंत्र (free radical chain mechanism) के माध्यम से होता है,जिसमें तीन मुख्य चरण शामिल हैं: दीपन (initiation),संचरण (propagation) और समापन (termination)।
$1$. दीपन: अभिक्रिया प्रकाश $(hv)$ या ऊष्मा की उपस्थिति में $Cl-Cl$ बंध के समांगी विखंडन (homolytic cleavage) से शुरू होती है,जिससे क्लोरीन मुक्त मूलक बनते हैं:
$Cl-Cl \xrightarrow{hv} 2\dot{C}l$
$2$. संचरण: क्लोरीन मुक्त मूलक मीथेन से एक हाइड्रोजन परमाणु को हटाकर मिथाइल मुक्त मूलक $(dot{C}H_3)$ बनाता है:
$CH_4 + \dot{C}l \rightarrow \dot{C}H_3 + HCl$
इसके बाद मिथाइल मुक्त मूलक दूसरे $Cl_2$ अणु के साथ अभिक्रिया करके क्लोरोमीथेन $(CH_3Cl)$ बनाता है और क्लोरीन मुक्त मूलक को पुनर्जीवित करता है:
$\dot{C}H_3 + Cl-Cl \rightarrow CH_3Cl + \dot{C}l$
$3$. समापन: अभिक्रिया श्रृंखला तब समाप्त होती है जब दो मुक्त मूलक आपस में जुड़ जाते हैं। एथेन $(CH_3-CH_3)$ का निर्माण तब होता है जब दो मिथाइल मुक्त मूलक आपस में टकराते हैं और जुड़ जाते हैं:
$\dot{C}H_3 + \dot{C}H_3 \rightarrow CH_3-CH_3$

(N/A) इस क्रियाविधि में मुक्त मूलक प्रतिस्थापन (free radical substitution) नामक एक श्रृंखला अभिक्रिया शामिल है।
$1)$. श्रृंखला प्रारंभ (Chain initiation): अभिक्रिया $UV$ प्रकाश द्वारा शुरू होती है,जो क्लोरीन अणु को दो क्लोरीन मुक्त मूलकों में तोड़ देती है: $Cl_2 \xrightarrow{h\nu} 2Cl \cdot$
$2)$. श्रृंखला संचरण (Chain propagation): ये चरण अभिक्रिया को जारी रखते हैं।
चरण $A$: $CH_4 + Cl \cdot \rightarrow \cdot CH_3 + HCl$
चरण $B$: $\cdot CH_3 + Cl_2 \rightarrow CH_3Cl + Cl \cdot$
$3)$. श्रृंखला समाप्ति (Chain termination): ये अभिक्रियाएं सिस्टम से मुक्त मूलकों को हटा देती हैं।
$2Cl \cdot \rightarrow Cl_2$
$\cdot CH_3 + Cl \cdot \rightarrow CH_3Cl$
$\cdot CH_3 + \cdot CH_3 \rightarrow CH_3-CH_3$

(N/A) $1$. प्रतिस्थापन अभिक्रियाएँ: एल्केन मुक्त मूलक प्रतिस्थापन अभिक्रियाएँ देते हैं,जैसे हैलोजनीकरण (फ्लोरीनीकरण,क्लोरीनीकरण,ब्रोमीनीकरण और आयोडीनीकरण)।
$2$. दहन: एल्केन ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया करके $CO_2$,$H_2O$ और ऊष्मा उत्पन्न करते हैं।
$3$. नियंत्रित ऑक्सीकरण: विशिष्ट उत्प्रेरकों का उपयोग करके एल्केन को अल्कोहल,एल्डिहाइड या कार्बोक्सिलिक एसिड में ऑक्सीकृत किया जा सकता है।
$4$. समावयवीकरण (Isomerization): $AlCl_3$ और $HCl$ की उपस्थिति में $n$-एल्केन को शाखित-श्रृंखला समावयवियों में परिवर्तित किया जाता है।
$5$. एरोमैटिकरण: $6$ या अधिक कार्बन परमाणुओं वाले एल्केन को $V_2O_5$ या $Cr_2O_3$ जैसे उत्प्रेरकों की उपस्थिति में उच्च तापमान और दबाव पर बेंजीन और उसके समरूपों में परिवर्तित किया जाता है।
$6$. भाप के साथ अभिक्रिया: एल्केन निकल उत्प्रेरक की उपस्थिति में भाप के साथ अभिक्रिया करके कार्बन मोनोऑक्साइड और हाइड्रोजन बनाते हैं (स्टीम रिफॉर्मिंग)।
$7$. पायरोलिसिस (क्रैकिंग): हवा की अनुपस्थिति में गर्म करके एल्केन का छोटे हाइड्रोकार्बन में अपघटन।

(N/A) एल्केन का पूर्ण दहन: एल्केन को हवा या डाइऑक्सीजन की उपस्थिति में गर्म करने पर उनका पूर्ण ऑक्सीकरण होकर कार्बन डाइऑक्साइड और जल प्राप्त होता है,जिसमें बड़ी मात्रा में ऊष्मा निकलती है।
एल्केन के दहन के लिए सामान्य अभिक्रिया:
$C_{n}H_{2n+2} + (\frac{3n+1}{2}) O_{2} \rightarrow n CO_{2} + (n+1) H_{2}O + \text{Heat}$
उदाहरण:
$(i)$ मीथेन: $CH_{4(g)} + 2 O_{2(g)} \rightarrow CO_{2(g)} + 2 H_{2}O_{(l)}$ ; $\Delta_{c} H^{\ominus} = -890 \ kJ \ mol^{-1}$
$(ii)$ ब्यूटेन: $C_{4}H_{10(g)} + \frac{13}{2} O_{2(g)} \rightarrow 4 CO_{2(g)} + 5 H_{2}O_{(l)}$ ; $\Delta_{c} H^{\ominus} = -2875.84 \ kJ \ mol^{-1}$
बड़ी मात्रा में ऊष्मा निकलने के कारण,एल्केन का उपयोग घरों,वाहनों और उद्योगों में ईंधन के रूप में किया जाता है।
$(b)$ एल्केन का अपूर्ण दहन: अपर्याप्त हवा या डाइऑक्सीजन के साथ एल्केन के अपूर्ण दहन के दौरान 'कार्बन ब्लैक' बनता है।

पूर्ण दहन अतिरिक्त ऑक्सीजन की उपस्थिति में होता है,जिससे कार्बन डाइऑक्साइड और जल उत्पन्न होते हैं।
हेप्टेन $(C_{7}H_{16})$ के लिए:
$C_{7}H_{16(l)} + 11 O_{2(g)} \rightarrow 7 CO_{2(g)} + 8 H_{2}O_{(l)}$
नोनन $(C_{9}H_{20})$ के लिए:
$C_{9}H_{20(l)} + 14 O_{2(g)} \rightarrow 9 CO_{2(g)} + 10 H_{2}O_{(l)}$
अपूर्ण दहन सीमित ऑक्सीजन की उपस्थिति में होता है,जिससे कार्बन ब्लैक $(C)$ और जल उत्पन्न होते हैं।
हेप्टेन $(C_{7}H_{16})$ के लिए:
$C_{7}H_{16(l)} + 4 O_{2(g)} \rightarrow 7 C_{(s)} + 8 H_{2}O_{(l)}$
नोनन $(C_{9}H_{20})$ के लिए:
$C_{9}H_{20(l)} + 5 O_{2(g)} \rightarrow 9 C_{(s)} + 10 H_{2}O_{(l)}$

(N/A) $n$-एल्केन को निर्जलीय एल्युमीनियम क्लोराइड $(AlCl_3)$ और हाइड्रोजन क्लोराइड $(HCl)$ गैस की उपस्थिति में गर्म करने पर,वे समावयवीकरण (isomerization) द्वारा शाखित श्रृंखला वाले एल्केन में परिवर्तित हो जाते हैं।
उदाहरण के लिए,$n$-हेक्सेन समावयवीकरण द्वारा $2$-मिथाइलपेंटेन और $3$-मिथाइलपेंटेन का मिश्रण बनाता है,जो नीचे दर्शाया गया है:
$CH_3(CH_2)_4CH_3 \xrightarrow[HCl_{(g)}]{Anhy. AlCl_3} CH_3CH_2CH(CH_3)CH_2CH_3 + CH_3CH(CH_3)CH_2CH_2CH_3$
($n$-हेक्सेन) $\rightarrow$ ($3$-मिथाइलपेंटेन) + ($2$-मिथाइलपेंटेन)

(N/A) $6$ या उससे अधिक कार्बन परमाणुओं वाले $n$-ऐल्केन को $Al_2O_3$ पर समर्थित वैनेडियम $(V_2O_5)$,मोलिब्डेनम $(Mo_2O_3)$ या क्रोमियम $(Cr_2O_3)$ के ऑक्साइड की उपस्थिति में $773 \ K$ ताप और $10-20 \ \text{atm}$ दाब पर गर्म करने पर उनका विहाइड्रोजनीकरण और चक्रीकरण होकर बेंजीन और उसके समजात प्राप्त होते हैं। इस अभिक्रिया को ऐरोमैटिकरण या रिफॉर्मिंग कहा जाता है।
उदाहरण-$1$: $n$-हेक्सेन $\xrightarrow[10-20 \ \text{atm}]{773 \ K, \ Cr_2O_3/V_2O_5/Mo_2O_3}$ बेंजीन
उदाहरण-$2$: $n$-हेप्टेन $\xrightarrow[10-20 \ \text{atm}]{773 \ K, \ Cr_2O_3/V_2O_5/Mo_2O_3}$ टॉलूईन

(A) $523 \ K$ तापमान और $100 \ atm$ दाब पर कॉपर उत्प्रेरक की उपस्थिति में मेथेन का नियंत्रित ऑक्सीकरण करने पर मेथेनॉल $(CH_3OH)$ प्राप्त होता है।
रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार है:
$2 CH_4 + O_2 \xrightarrow{Cu, 523 \ K, 100 \ atm} 2 CH_3OH$

परिभाषा: उच्च ऐल्केन को उच्च तापमान पर गर्म करने पर वे निम्न ऐल्केन,ऐल्कीन आदि में अपघटित हो जाते हैं। ऊष्मा के अनुप्रयोग द्वारा छोटे टुकड़ों में होने वाली इस अपघटन अभिक्रिया को पायरोलिसिस या भंजन (cracking) कहा जाता है।
सामान्य अभिक्रिया:
$Higher \ alkane \xrightarrow[Pyrolysis]{Temperature} Lower \ alkane + Alkene \ mixture$
उदाहरण: $773 \ K$ पर हेक्सेन $(C_6H_{14})$ का पायरोलिसिस:
$C_6H_{14} \xrightarrow{773 \ K} C_6H_{12} + H_2$ $(i)$
$C_6H_{14} \xrightarrow{773 \ K} C_4H_8 + C_2H_6$ $(ii)$
$C_6H_{14} \xrightarrow{773 \ K} C_3H_6 + C_2H_4 + CH_4$ $(iii)$
क्रियाविधि: ऐल्केन का पायरोलिसिस एक मुक्त मूलक (free radical) अभिक्रिया मानी जाती है। केरोसिन तेल या पेट्रोल से ऑयल गैस या पेट्रोल गैस तैयार करने में पायरोलिसिस का सिद्धांत शामिल है। उदाहरण के लिए,डोडेकेन $(C_{12}H_{26})$,जो केरोसिन तेल का एक घटक है,को प्लैटिनम,पैलेडियम या निकेल की उपस्थिति में $973 \ K$ पर गर्म करने पर हेप्टेन और पेंटीन का मिश्रण प्राप्त होता है।
$C_{12}H_{26} \xrightarrow[973 \ K]{Pd, Pt, Ni} C_7H_{16} + C_5H_{10} + \text{Other products}$

(N/A) पराबैंगनी प्रकाश $(hv)$ की उपस्थिति में या उच्च तापमान $(573-773 \ K)$ पर मीथेन की क्लोरीन के साथ अभिक्रिया मुक्त मूलक क्रियाविधि द्वारा होती है,जिससे हाइड्रोजन परमाणुओं का क्लोरीन परमाणुओं द्वारा क्रमिक प्रतिस्थापन होता है:
$CH_4$ $\xrightarrow{hv, Cl_2, -HCl} CH_3Cl$ $\xrightarrow{hv, Cl_2, -HCl} CH_2Cl_2$ $\xrightarrow{hv, Cl_2, -HCl} CHCl_3$ $\xrightarrow{hv, Cl_2, -HCl} CCl_4$

(N/A) मीथेन की आयोडीन के साथ अभिक्रिया उत्क्रमणीय होती है:
$CH_4 + I_2 \rightleftharpoons CH_3I + HI$
इस अभिक्रिया को अग्र दिशा में ले जाने के लिए,$HI$ को हटाने हेतु $HIO_3$ जैसे ऑक्सीकरण एजेंट का उपयोग किया जाता है:
$5HI + HIO_3 \rightarrow 3I_2 + 3H_2O$
एथेन का नियंत्रित क्लोरीनीकरण एक मुक्त मूलक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है:
$CH_3-CH_3 + Cl_2 \xrightarrow{h\nu} CH_3-CH_2Cl + HCl$

(N/A) एल्केन का पूर्ण दहन (ऑक्सीकरण) कार्बन डाइऑक्साइड और जल उत्पन्न करता है।
$1$. मेथेन $(CH_4)$ के लिए:
$CH_{4(g)} + 2O_{2(g)} \rightarrow CO_{2(g)} + 2H_2O_{(l)}$
$\Delta_{c}H^{\ominus} = -890 \ kJ \ mol^{-1}$
$2$. ब्यूटेन $(C_4H_{10})$ के लिए:
$C_4H_{10(g)} + \frac{13}{2}O_{2(g)} \rightarrow 4CO_{2(g)} + 5H_2O_{(l)}$
$\Delta_{c}H^{\ominus} = -2875.84 \ kJ \ mol^{-1}$

(N/A) $1$. एल्केन का पूर्ण ऑक्सीकरण:
$C_{n}H_{2n+2} + (\frac{3n+1}{2})O_{2} \rightarrow nCO_{2} + (n+1)H_{2}O$
$2$. मेथेन का अपूर्ण दहन:
$CH_{4(g)} + O_{2(g)} \xrightarrow{\text{Incomplete combustion}} C_{(s)} + 2H_{2}O_{(l)}$
मेथेन के अपूर्ण दहन में कार्बन ब्लैक (काजल) उत्पन्न होता है।

$1$. समावयवीकरण (Isomerization): $n-\text{hexane}$ को निर्जलीय $AlCl_3$ और $HCl_{(g)}$ के साथ $573 \ K$ पर गर्म करने पर समावयवीकरण द्वारा $2-\text{methylpentane}$ और $3-\text{methylpentane}$ का मिश्रण प्राप्त होता है।
$CH_3(CH_2)_4CH_3$ $\xrightarrow[anhydrous \ AlCl_3, HCl_{(g)}]{573 \ K} CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_2-CH_3 + CH_3-CH_2-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$
$2$. एरोमैटिकरण (Aromatization): $n-\text{hexane}$ को $Al_2O_3$ पर समर्थित $V_2O_5$,$Cr_2O_3$ या $Mo_2O_3$ की उपस्थिति में $10-20 \ atm$ दाब पर $773 \ K$ तक गर्म करने पर इसका विहाइड्रोजनीकरण और चक्रीकरण होकर बेंजीन प्राप्त होता है।
$CH_3(CH_2)_4CH_3 \xrightarrow[773 \ K, 10-20 \ atm]{Cr_2O_3/V_2O_5/Mo_2O_3} C_6H_6 (\text{Benzene}) + 4H_2$

(N/A) $(i)$ $n$-हेप्टेन $773 \ K$ ताप और $10-20 \ atm$ दाब पर $Cr_2O_3$,$V_2O_5$ या $Mo_2O_3$ उत्प्रेरक की उपस्थिति में एरोमैटिकरण (aromatization) द्वारा टोल्यूनि $(C_6H_5CH_3)$ बनाता है:
$C_7H_{16} \xrightarrow[773 \ K, 10-20 \ atm]{Cr_2O_3/V_2O_5/Mo_2O_3} C_6H_5CH_3 + 4H_2$
(ii) मीथेन $523 \ K$ ताप और $100 \ atm$ दाब पर कॉपर उत्प्रेरक की उपस्थिति में नियंत्रित ऑक्सीकरण द्वारा मेथनॉल बनाता है:
$2CH_4 + O_2 \xrightarrow[523 \ K, 100 \ atm]{Cu} 2CH_3OH$

(A) विशिष्ट उत्प्रेरकों की उपस्थिति में एल्केन का नियंत्रित ऑक्सीकरण अलग-अलग उत्पाद देता है।
$1. CH_4 + O_2 \xrightarrow{Mn_2O_3, \Delta} HCHO + H_2O$ (फॉर्मेल्डिहाइड बनता है)।
$2. 2CH_3CH_3 + 3O_2 \xrightarrow{(CH_3COO)_2Mn, \Delta} 2CH_3COOH + 2H_2O$ (एसिटिक एसिड बनता है)।

(N/A) तापीय अपघटन (Pyrolysis) उच्च तापमान पर उच्च एल्केन का छोटे एल्केन,एल्कीन और हाइड्रोजन में तापीय विघटन है।
$773 \ K$ पर $n$-हेक्सेन $(C_6H_{14})$ के लिए:
$(i)$ $C_6H_{14} \xrightarrow{773 \ K} C_6H_{12} + H_2$
(ii) $C_6H_{14} \xrightarrow{773 \ K} C_4H_8 + C_2H_6$
(iii) $C_6H_{14} \xrightarrow{773 \ K} C_3H_6 + C_2H_4 + CH_4$
$Pd, Pt, Ni$ की उपस्थिति में $973 \ K$ पर केरोसिन (डोडेकेन,$C_{12}H_{26}$ द्वारा दर्शाया गया) के लिए:
$C_{12}H_{26} \xrightarrow{973 \ K, Pd/Pt/Ni} C_7H_{16} + C_5H_{10} + \text{अन्य उत्पाद}$

(N/A) $(i)$ डाइहाइड्रोजन के औद्योगिक उत्पादन के लिए मीथेन की भाप के साथ अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CH_{4(g)} + H_{2}O_{(g)} \xrightarrow[Ni]{1273 \ K} CO_{(g)} + 3H_{2(g)}$
(ii) पोटेशियम परमैंगनेट $(KMnO_4)$ के साथ $2$-मिथाइलप्रोपेन $(isobutane)$ का ऑक्सीकरण करने पर $2$-मिथाइलप्रोपेन-$2$-ऑल ($tert$-ब्यूटाइल अल्कोहल) प्राप्त होता है:
$(CH_{3})_{3}CH \xrightarrow{[O]} (CH_{3})_{3}COH$

(N/A) हेक्सेन प्रदान की गई परिस्थितियों के आधार पर विभिन्न रासायनिक अभिक्रियाएँ देता है:
$(a)$ एरोमैटिकीकरण: $n$-हेक्सेन,जब $Cr_2O_3/V_2O_5/Mo_2O_3$ उत्प्रेरक की उपस्थिति में $773 \ K$ तापमान और $10-20 \ atm$ दबाव पर गर्म किया जाता है,तो यह चक्रीयकरण और विहाइड्रोजनीकरण द्वारा बेंजीन बनाता है।
$(b)$ तापीय भंजन (पायरोलिसिस): जब $C_6H_{14}$ को $773 \ K$ पर गर्म किया जाता है,तो यह छोटे हाइड्रोकार्बन और हाइड्रोजन गैस के मिश्रण में अपघटित हो जाता है,जैसे:
$(i)$ $C_6H_{14} \rightarrow C_6H_{12} + H_2$
(ii) $C_6H_{14} \rightarrow C_4H_8 + C_2H_6$
(iii) $C_6H_{14} \rightarrow C_3H_6 + C_2H_4 + CH_4$
$(c)$ समावयवीकरण: $n$-हेक्सेन,जब निर्जल $AlCl_3$ और $HCl$ के साथ गर्म किया जाता है,तो यह समावयवीकरण के माध्यम से $2$-मिथाइलपेंटेन और $3$-मिथाइलपेंटेन जैसे शाखित एल्केन बनाता है।

(N/A) मीथेन $(CH_4)$ से उत्पादों की तैयारी के लिए रासायनिक अभिक्रियाएँ इस प्रकार हैं:
$(i)$ $CH_4 + Cl_2 \xrightarrow{h\nu} CH_3Cl + HCl$ (मिथाइल क्लोराइड)
$(ii)$ $CH_4 + O_2(g) \xrightarrow{\text{अपूर्ण दहन}} C(s) + 2H_2O$ (कार्बन ब्लैक)
$(iii)$ $CH_4 + 2O_2(g) \xrightarrow{\text{पूर्ण दहन}} CO_2(g) + 2H_2O(l)$ (कार्बन डाइऑक्साइड)
$(iv)$ $2CH_4 + O_2 \xrightarrow{Cu, 523 K, 100 \ atm} 2CH_3OH$ (मेथनॉल)
$(v)$ $CH_4 + O_2 \xrightarrow{Mo_2O_3, \Delta} HCHO + H_2O$ (मेथेनल)
$(vi)$ & $(vii)$ $CH_4 + H_2O(g) \xrightarrow{Ni, \Delta} CO + 3H_2$ (कार्बन मोनोऑक्साइड और डाइहाइड्रोजन)
$(viii)$ $CH_4 + I_2 \xrightarrow{HIO_3} CH_3I + HI$ (मिथाइल आयोडाइड)
$(ix)$ $CH_4 + Br_2 \xrightarrow{h\nu} CH_3Br + HBr$ (मिथाइल ब्रोमाइड)

(N/A) मीथेन $(CH_4)$ की रासायनिक अभिक्रियाएँ निम्नलिखित हैं:
$1$. हैलोजनीकरण: $CH_4 + Cl_2 \xrightarrow{hv} CH_3Cl + HCl$ (मिथाइल क्लोराइड)
$2$. अपूर्ण दहन: $2CH_4 + 3O_2 \xrightarrow{} 2C_{(s)} + 4H_2O$ (कार्बन ब्लैक)
$3$. पूर्ण दहन: $CH_4 + 2O_2 \xrightarrow{} CO_{2(g)} + 2H_2O_{(l)}$ (कार्बन डाइऑक्साइड)
$4$. नियंत्रित ऑक्सीकरण: $2CH_4 + O_2 \xrightarrow{Cu, 523 K, 100 atm} 2CH_3OH$ (मेथनॉल)
$5$. नियंत्रित ऑक्सीकरण: $CH_4 + O_2 \xrightarrow{Mo_2O_3, \Delta} HCHO + H_2O$ (मेथेनल)
$6$. भाप के साथ अभिक्रिया: $CH_4 + H_2O_{(g)} \xrightarrow{Ni, \Delta} CO + 3H_2$ (कार्बन मोनोऑक्साइड और डाइहाइड्रोजन)
$7$. आयोडिनेशन: $CH_4 + I_2 \xrightarrow{HIO_3 + 5HI_3 + 3I_2 + 3H_2O} CH_3I + HI$ (मिथाइल आयोडाइड)
$8$. ब्रोमिनेशन: $CH_4 + Br_2 \xrightarrow{hv} CH_3Br + HBr$ (मिथाइल ब्रोमाइड)

(N/A) $(i)$ मिथाइल क्लोराइड का अपचयन: $CH_{3}Cl + H_{2} \xrightarrow{Zn, H^{+}} CH_{4} + HCl$
$(ii)$ एसिटिक एसिड का डीकार्बोक्सिलेशन:
$CH_{3}COOH + NaOH \rightarrow CH_{3}COONa + H_{2}O$
$CH_{3}COONa + NaOH \xrightarrow{CaO, \Delta} CH_{4} + Na_{2}CO_{3}$

(N/A) $(i)$ एथीन का हाइड्रोजनीकरण: $CH_{2}=CH_{2} + H_{2} \xrightarrow{Pt/Pd/Ni} CH_{3}-CH_{3}$
$(ii)$ एथिल क्लोराइड का अपचयन: $CH_{3}CH_{2}Cl + H_{2} \xrightarrow{Zn, H^{+}} CH_{3}-CH_{3} + HCl$
$(iii)$ वुर्ट्ज़ अभिक्रिया: $2CH_{3}Br + 2Na \xrightarrow{\text{dry ether}} CH_{3}-CH_{3} + 2NaBr$
$(iv)$ सोडियम प्रोपेनोएट का विकार्बोक्सिलीकरण: $CH_{3}CH_{2}COONa + NaOH \xrightarrow{CaO, \Delta} CH_{3}-CH_{3} + Na_{2}CO_{3}$
$(v)$ कोल्बे विद्युत-अपघटन: $2CH_{3}COONa + 2H_{2}O \xrightarrow{\text{electrolysis}} CH_{3}-CH_{3} + 2CO_{2} + H_{2} + 2NaOH$

(N/A) दिए गए यौगिकों से एथेन $(CH_3-CH_3)$ बनाने की अभिक्रिया निम्नलिखित है:
$(i)$ एथीन से:
एथीन का $Pt/Pd/Ni$ की उपस्थिति में उत्प्रेरकीय हाइड्रोजनीकरण करने पर एथेन प्राप्त होता है।
$CH_2=CH_2 + H_2 \xrightarrow{Pt/Pd/Ni} CH_3-CH_3$
$(ii)$ एथिल क्लोराइड से:
एथिल क्लोराइड का $Zn$ और $H^+$ के साथ अपचयन (reduction) करने पर एथेन प्राप्त होता है।
$CH_3CH_2Cl + H_2 \xrightarrow{Zn, H^+} CH_3-CH_3 + HCl$

(N/A) $(i)$ ब्रोमो-मेथेन से इथेन का निर्माण (वूर्ट्ज अभिक्रिया):
$2CH_3Br + 2Na \xrightarrow{\text{dry ether}} CH_3-CH_3 + 2NaBr$
$(ii)$ प्रोपेनोइक अम्ल से इथेन का निर्माण (डीकार्बोक्सिलेशन):
$CH_3CH_2COOH + NaOH \rightarrow CH_3CH_2COONa + H_2O$
$CH_3CH_2COONa + NaOH \xrightarrow{CaO, \Delta} CH_3-CH_3 + Na_2CO_3$

(N/A) $(i)$ एसिटिक अम्ल $(CH_3COOH)$ से:
$2CH_3COOH + 2NaOH \rightarrow 2CH_3COONa + 2H_2O$
$2CH_3COONa + 2H_2O \xrightarrow{\text{विद्युत अपघटन}} CH_3-CH_3 + 2CO_2 + H_2 + 2NaOH$ (कोल्बे विद्युत अपघटन)
$(ii)$ मीथेन $(CH_4)$ से:
$2CH_4 + 2Cl_2 \xrightarrow{h\nu} 2CH_3Cl + 2HCl$
$2CH_3Cl + 2Na \xrightarrow{\text{शुष्क ईथर}} CH_3-CH_3 + 2NaCl$ (वुर्ट्ज़ अभिक्रिया)
$(iii)$ एसीटेट आयन $(CH_3COO^{-})$ से:
$2CH_3COO^{-}$ $\xrightarrow{-2e^{-}} 2CH_3COO^{\bullet}$ $\rightarrow 2CH_3^{\bullet} + 2CO_2$
$2CH_3^{\bullet} \rightarrow CH_3-CH_3$ (कोल्बे विद्युत अपघटन क्रियाविधि)

(N/A) यह अभिक्रिया अनुक्रम विकार्बोक्सिलीकरण (decarboxylation) द्वारा एल्केन के निर्माण के लिए है।
चरण $1$: प्रोपेनोइक अम्ल $(CH_3CH_2COOH)$,$NaOH$ के साथ अभिक्रिया करके सोडियम प्रोपेनोएट $(CH_3CH_2COONa)$ और जल बनाता है।
अतः,$(A) = CH_3CH_2COOH$ (प्रोपेनोइक अम्ल) और $(B) = CH_3CH_2COONa$ (सोडियम प्रोपेनोएट)।
चरण $2$: सोडियम प्रोपेनोएट को सोडालाइम $(NaOH + CaO)$ के साथ गर्म करने पर विकार्बोक्सिलीकरण होता है,जिससे एथेन $(CH_3CH_3)$ प्राप्त होता है।

(A) अभिक्रिया अनुक्रम इस प्रकार है:
$CH_3CH_3$ $\xrightarrow{Cl_2, h\nu, -HCl} CH_3CH_2Cl$ $\xrightarrow{Zn, H^+, +H_2, -HCl} CH_3CH_3$
यहाँ,$(A)$ इथेन $(CH_3CH_3)$ है और $(B)$ क्लोरोइथेन $(CH_3CH_2Cl)$ है।

(N/A) $C-C$ एकल बंध के चारों ओर घूर्णन के कारण एल्केन में अनंत संख्या में संरूपण हो सकते हैं।
कारण: एल्केन में दो कार्बन परमाणुओं के बीच एक सिग्मा बंध मौजूद होता है।
सिग्मा आणविक कक्षक का इलेक्ट्रॉन वितरण $C-C$ बंध की अंतरनाभिकीय अक्ष के चारों ओर सममित होता है,जो अपनी अक्ष के चारों ओर घूर्णन के कारण बाधित नहीं होता है।
यह घूर्णन परमाणुओं की विभिन्न स्थानिक व्यवस्थाओं में परिणामित होता है,जो एक-दूसरे में परिवर्तित हो सकती हैं।

(N/A) $C-C$ एकल बंधों के चारों ओर घूर्णन द्वारा एल्केन में अनंत संख्या में संरूपण (conformations) हो सकते हैं। हालाँकि,यह ध्यान रखना चाहिए कि $C-C$ एकल बंध के चारों ओर घूर्णन पूरी तरह से मुक्त नहीं है। निकटवर्ती बंधों के बीच कमजोर प्रतिकर्षण अंतःक्रियाओं के कारण यह $1-20 \ kJ \ mol^{-1}$ के एक छोटे ऊर्जा अवरोध द्वारा बाधित होता है। इस प्रकार की प्रतिकर्षण अंतःक्रिया को मरोड़ी तनाव (torsional strain) कहा जाता है।

(N/A) $(1)$ $1$-क्लोरोब्यूटेन की $Zn, H^{+}$ की उपस्थिति में $H_2$ के साथ अभिक्रिया एक अपचयन अभिक्रिया है जो $n$-ब्यूटेन प्रदान करती है:
$CH_3CH_2CH_2CH_2Cl + H_2 \xrightarrow{Zn, H^{+}} CH_3CH_2CH_2CH_3 + HCl$
$(2)$ $n$-ब्यूटेन की निर्जलीय $AlCl_3$ और $HCl$ के साथ उच्च तापमान पर अभिक्रिया एक समावयवीकरण अभिक्रिया है जो $2$-मेथिलप्रोपेन (आइसोब्यूटेन) प्रदान करती है:
$CH_3CH_2CH_2CH_3 \xrightarrow[HCl, \Delta]{Anhy. AlCl_3} CH_3-CH(CH_3)-CH_3$

(N/A) वुट्ज़ अभिक्रिया एल्काइल हैलाइड से हाइड्रोकार्बन तैयार करने की एक विधि है।
सोडियम धातु अत्यधिक सक्रिय होती है और एल्काइल हैलाइड के साथ अभिक्रिया करके सम संख्या में कार्बन परमाणुओं वाले हाइड्रोकार्बन बनाती है।
$2RX + 2Na \xrightarrow{\text{dry ether}} R-R + 2NaX$
वह अभिक्रिया जिसमें एल्काइल हैलाइड यौगिकों को शुष्क ईथर की उपस्थिति में सोडियम धातु के साथ उपचारित करके उच्च एल्केन बनाए जाते हैं,उसे वुट्ज़ अभिक्रिया कहा जाता है।
उदाहरण:
$2CH_3Br + 2Na \xrightarrow{\text{dry ether}} CH_3-CH_3 + 2NaBr$

(N/A) $72 \ g \ mol^{-1}$ आण्विक द्रव्यमान वाले हाइड्रोकार्बन का आण्विक सूत्र $C_5H_{12}$ है $(5 \times 12 + 12 \times 1 = 72)$.
$C_5H_{12}$ के तीन समावयवी हैं: $n$-पेंटेन,आइसोपेन्टेन और नियोपेंटेन।
नियोपेंटेन $(2,2-\text{डाइमिथाइलप्रोपेन})$ में सभी $12$ हाइड्रोजन परमाणु समान हैं,इसलिए यह फोटोक्लोरीनीकरण पर केवल एक मोनोक्लोरो व्युत्पन्न देता है।
इस मोनोक्लोरो व्युत्पन्न का आगे क्लोरीनीकरण करने पर दो डाइक्लोरो व्युत्पन्न प्राप्त होते हैं: $1,3-\text{डाइक्लोरो}-2,2-\text{डाइमिथाइलप्रोपेन}$ और $1,1-\text{डाइक्लोरो}-2,2-\text{डाइमिथाइलप्रोपेन}$.
अतः,हाइड्रोकार्बन नियोपेंटेन है,जिसकी संरचना है: $CH_3-C(CH_3)_2-CH_3$।

(N/A) सोडालाइम द्वारा विकार्बोक्सिलीकरण: जब कार्बोक्सिलिक अम्ल के सोडियम लवणों को सोडालाइम ($NaOH$ और $CaO$ का $3:1$ अनुपात) के साथ गर्म किया जाता है,तो वे कार्बन डाइऑक्साइड खोकर हाइड्रोकार्बन बनाते हैं। इस अभिक्रिया को विकार्बोक्सिलीकरण कहा जाता है।
$\underset{\text{सोडियम कार्बोक्सिलेट}}{RCOONa}$ $\xrightarrow[\text{सोडालाइम, गर्म}]{NaOH \text{ और } CaO} \underset{\text{हाइड्रोकार्बन}}{RH} + Na_{2}CO_{3}$
इस विकार्बोक्सिलीकरण अभिक्रिया में $CO_{2}$ के निष्कासन के कारण,मूल अम्ल लवण की तुलना में एक कार्बन परमाणु कम हो जाता है।
$(b)$ कोल्बे विद्युत-अपघटन द्वारा विकार्बोक्सिलीकरण: कार्बोक्सिलिक अम्ल के क्षार धातु लवणों के जलीय विलयन का विद्युत-अपघटन करने पर भी विकार्बोक्सिलीकरण होता है और ऐसे हाइड्रोकार्बन बनते हैं जिनमें अम्ल के एल्काइल समूह में मौजूद कार्बन परमाणुओं की संख्या से दोगुनी संख्या में कार्बन परमाणु होते हैं। इस अभिक्रिया को कोल्बे विद्युत-अपघटन कहा जाता है।
$2RCOO^{-}Na^{+} + 2H_{2}O \xrightarrow{\text{विद्युत-अपघटन}} R-R + 2CO_{2} + 2NaOH + H_{2} \uparrow$

(N/A) मीथेन $(CH_4)$ का एथीन $(CH_2=CH_2)$ में रूपांतरण निम्नलिखित चरणों द्वारा होता है:
$Step \ 1: CH_4 + Cl_2 \xrightarrow{h\nu} CH_3Cl + HCl$ (क्लोरीनीकरण)
$Step \ 2: 2CH_3Cl + 2Na \xrightarrow{dry \ ether} CH_3-CH_3 + 2NaCl$ (वुर्ट्ज़ अभिक्रिया)
$Step \ 3: CH_3-CH_3 + Cl_2 \xrightarrow{h\nu} CH_3-CH_2Cl + HCl$ (क्लोरीनीकरण)
$Step \ 4: CH_3-CH_2Cl + alc.KOH \rightarrow CH_2=CH_2 + KCl + H_2O$ (डीहाइड्रोहैलोजनीकरण)
अतः,अज्ञात यौगिक $X$ मीथेन $(CH_4)$ है।

(N/A) एल्केन अंतर-आणविक वान डर वाल्स बल का अनुभव करते हैं। बल जितना मजबूत होगा,एल्केन का क्वथनांक उतना ही अधिक होगा।
जैसे-जैसे शाखाएं बढ़ती हैं,अणु का सतह क्षेत्र (surface area) कम हो जाता है,जिसके परिणामस्वरूप अणुओं के बीच संपर्क का क्षेत्र कम हो जाता है।
परिणामस्वरूप,वान डर वाल्स बल भी कम हो जाते हैं,जिन्हें अपेक्षाकृत कम तापमान पर दूर किया जा सकता है। इसलिए,शाखाओं में वृद्धि के साथ एल्केन श्रृंखला का क्वथनांक कम हो जाता है।
उदाहरण के लिए,पेंटेन $(C_5H_{12})$ के आइसोमर्स पर विचार करें:
$1$. $n$-पेंटेन (सीधी श्रृंखला): सबसे अधिक सतह क्षेत्र,सबसे मजबूत वान डर वाल्स बल,उच्चतम क्वथनांक $(309.1 \ K)$।
$2$. iso-पेंटेन ($2$-मिथाइल ब्यूटेन): एक शाखा,कम सतह क्षेत्र,कम क्वथनांक $(301.0 \ K)$।
$3$. neo-पेंटेन ($2$,$2$-डाइमिथाइल प्रोपेन): दो शाखाएं,गोलाकार आकार,सबसे कम सतह क्षेत्र,न्यूनतम क्वथनांक $(282.5 \ K)$।
इसलिए,क्वथनांक का क्रम है: $n$-पेंटेन $>$ iso-पेंटेन $>$ neo-पेंटेन।

$2CH_3-CH_3 + 2Br_2 \xrightarrow{hv} 2CH_3-CH_2Br + 2HBr$
$2CH_3-CH_2Br + 2Na \xrightarrow{\text{dry ether}} CH_3-CH_2-CH_2-CH_3 + 2NaBr$
एथेन $\rightarrow$ ब्रोमीनीकरण $\rightarrow$ ब्रोमोएथेन $\rightarrow$ वुर्ट्ज़ अभिक्रिया $\rightarrow$ $n$-ब्यूटेन

(N/A) $methane$ (मेथेन) से $ethane$ (एथेन) में रूपांतरण दो चरणों में किया जा सकता है:
$1$. $methyl$ $bromide$ (मेथिल ब्रोमाइड) बनाने के लिए $methane$ (मेथेन) का ब्रोमीनीकरण:
$CH_4 + Br_2 \xrightarrow{h\nu} CH_3Br + HBr$
$2$. $Wurtz$ (वुर्ट्ज़) अभिक्रिया:
$2CH_3Br + 2Na \xrightarrow{dry \ ether} CH_3-CH_3 + 2NaBr$

(N/A) वान डर वाल्स बलों में वृद्धि के कारण आणविक द्रव्यमान बढ़ने के साथ एल्केन्स का क्वथनांक बढ़ता है। आइसोमर्स के लिए,शाखाओं (branching) में वृद्धि के साथ क्वथनांक कम हो जाता है क्योंकि सतह का क्षेत्रफल कम हो जाता है,जिससे अंतर-आणविक बल कमजोर हो जाते हैं।
$(i)$ मीथेन < इथेन < प्रोपेन < ब्यूटेन < पेंटेन।
$(ii)$ नियो-पेंटेन < आइसो-पेंटेन < $n$-पेंटेन।
$(iii)$ इथेन < प्रोपेन < $2$-मिथाइल प्रोपेन < $n$-ब्यूटेन।
$(iv)$ $2,2$-डाइमिथाइल प्रोपेन < $2,2$-डाइमिथाइल ब्यूटेन < $2$-मिथाइल पेंटेन।

(B) $(CH_3)_3CH$ अणु आइसोब्यूटेन है।
इस अणु में,तीन टर्मिनल $-CH_3$ समूह हैं। इन समूहों में कार्बन परमाणु प्राथमिक $(1^{\circ})$ कार्बन हैं,इसलिए उनसे जुड़े हाइड्रोजन परमाणु $1^{\circ}$ हाइड्रोजन परमाणु हैं।
केंद्रीय कार्बन परमाणु तीन अन्य कार्बन परमाणुओं से जुड़ा है,जो इसे तृतीयक $(3^{\circ})$ कार्बन बनाता है। इसलिए इस केंद्रीय कार्बन से जुड़ा हाइड्रोजन परमाणु $3^{\circ}$ हाइड्रोजन परमाणु है।
इस प्रकार,अणु में $1^{\circ}$ और $3^{\circ}$ दोनों प्रकार के हाइड्रोजन परमाणु उपस्थित हैं।

(N/A) $2$ कार्बन परमाणु वाला संतृप्त हाइड्रोकार्बन इथेन है,जिसका आणविक सूत्र $C_{2}H_{6}$ है।
इसकी संरचनात्मक सूत्र $CH_{3}-CH_{3}$ है।
इथेन में,सभी $6$ हाइड्रोजन परमाणु प्राथमिक $(1^{\circ})$ कार्बन परमाणुओं से जुड़े होते हैं,जिससे वे सभी समान प्राथमिक $(1^{\circ})$ हाइड्रोजन परमाणु बन जाते हैं।

(A) $(i)$ हाइड्रोजनीकरण में,एक एल्कीन या एल्काइन को एल्केन में परिवर्तित किया जाता है जिसमें कार्बन परमाणुओं की संख्या नहीं बदलती है।
$(ii)$ एल्काइल हैलाइड अपचयन $(R-X + 2[H] \rightarrow R-H + HX)$ में,कार्बन परमाणुओं की संख्या समान रहती है।
$(iii)$ वुर्ट्ज़ अभिक्रिया में,कार्बन परमाणुओं की संख्या दोगुनी हो जाती है।
$(iv)$ डीकार्बोक्सिलेशन $(R-COONa + NaOH \rightarrow R-H + Na_2CO_3)$ में,कार्बन परमाणुओं की संख्या $1$ कम हो जाती है।
$(v)$ कोल्बे अभिक्रिया में,उत्पाद में कार्बन परमाणुओं की संख्या $2n-2$ होती है (जहाँ $n$ अम्ल लवण में कार्बन की संख्या है)।
अतः,$(i)$ और $(ii)$ में कार्बन की संख्या नहीं बदलती है।