Alkane Questions in Hindi

(C) एक अणु प्रकाशिक सक्रिय होता है यदि उसमें कम से कम एक कायरल कार्बन परमाणु (चार अलग-अलग समूहों से जुड़ा कार्बन परमाणु) मौजूद हो।
$2,3-$डाइमिथाइल पेंटेन में,$3$ स्थिति वाला कार्बन एक हाइड्रोजन परमाणु,एक मिथाइल समूह $(-CH_3)$,एक एथिल समूह $(-CH_2CH_3)$ और एक आइसोप्रोपिल समूह $(-CH(CH_3)_2)$ से जुड़ा होता है।
चूंकि $C-3$ परमाणु से जुड़े चारों समूह अलग-अलग हैं,इसलिए यह एक कायरल केंद्र है।
अतः,$2,3-$डाइमिथाइल पेंटेन प्रकाशिक सक्रिय है।

(A) दिया गया यौगिक $2-$मिथाइल ब्यूटेन $(CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3)$ है।
$2-$मिथाइल ब्यूटेन में $4$ अलग-अलग प्रकार के हाइड्रोजन परमाणु होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप ब्रोमीनीकरण पर $4$ अलग-अलग मोनोब्रोमो आइसोमर्स प्राप्त होते हैं:
$1.$ $1-$ब्रोमो$-2-$मिथाइल ब्यूटेन
$2.$ $2-$ब्रोमो$-2-$मिथाइल ब्यूटेन
$3.$ $2-$ब्रोमो$-3-$मिथाइल ब्यूटेन
$4.$ $1-$ब्रोमो$-3-$मिथाइल ब्यूटेन
अतः,आइसोमर्स की कुल संख्या $4$ है।

(B) $C_5H_{12}$ आण्विक सूत्र वाले एल्केन के लिए $3$ समावयवी संभव हैं। ये इस प्रकार हैं:
$1$. $n$-पेंटेन: $CH_3CH_2CH_2CH_2CH_3$
$2$. आइसोपेंटेन ($2$-मिथाइल ब्यूटेन): $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$
$3$. नियोपेंटेन ($2,2$-डाइमिथाइल प्रोपेन): $C(CH_3)_4$

(A) विसिनल-डाइहैलाइड में,दो $-Cl$ परमाणु आसन्न कार्बन परमाणुओं पर उपस्थित होते हैं। $C_3H_6Cl_2$ आण्विक सूत्र के लिए,एकमात्र संभव विसिनल-डाइहैलाइड $1,2-dichloropropane$ है,जिसकी संरचना $CH_3-CHCl-CH_2Cl$ है। अतः,केवल $1$ ऐसा समावयवी संभव है।

(D) शुष्क ईथर की उपस्थिति में एल्काइल हैलाइड के मिश्रण की सोडियम धातु के साथ अभिक्रिया को वुर्ट्ज़ अभिक्रिया कहा जाता है।
जब मिथाइल ब्रोमाइड $(CH_3Br)$ और एथिल ब्रोमाइड $(C_2H_5Br)$ के मिश्रण को सोडियम धातु के साथ उपचारित किया जाता है,तो निम्नलिखित अभिक्रियाएँ होती हैं:
$1$. $CH_3Br + 2Na + BrCH_3 \rightarrow CH_3-CH_3$ $(Ethane)$
$2$. $C_2H_5Br + 2Na + BrC_2H_5 \rightarrow C_2H_5-C_2H_5$ $(n-Butane)$
$3$. $CH_3Br + 2Na + BrC_2H_5 \rightarrow CH_3-C_2H_5$ $(Propane)$
चूंकि $Pentane$ $(C_5H_{12})$ मिथाइल $(C_1)$ और एथिल $(C_2)$ रेडिकल्स के संयोजन से नहीं बन सकता है,इसलिए यह उत्पाद मिश्रण में प्राप्त नहीं होता है।

(A) $UV$ प्रकाश की उपस्थिति में मेथेन $(CH_4)$ और क्लोरीन $(Cl_2)$ के बीच की अभिक्रिया एक मुक्त मूलक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है।
जब मेथेन की अधिकता होती है और क्लोरीन सीमित होता है,तो क्लोरीन मूलक के मेथेन अणु के साथ टकराने की संभावना क्लोरोमेथेन अणु के साथ टकराने की तुलना में बहुत अधिक होती है।
इसलिए,अभिक्रिया मुख्य रूप से पहले प्रतिस्थापन चरण पर रुक जाती है:
$CH_4 + Cl_2 \xrightarrow{UV \text{ light}} CH_3Cl + HCl$
अतः,मुख्य उत्पाद के रूप में क्लोरोमेथेन $(CH_3Cl)$ प्राप्त होता है।

(B) शुष्क ईथर की उपस्थिति में मिथाइल ब्रोमाइड $(CH_3Br)$ की सोडियम के साथ अभिक्रिया एक वुर्ट्ज़ (Wurtz) अभिक्रिया है।
अभिक्रिया का रासायनिक समीकरण है:
$2CH_3Br + 2Na \xrightarrow{\text{dry ether}} CH_3-CH_3 + 2NaBr$
प्राप्त उत्पाद इथेन $(C_2H_6)$ है।
इथेन का मोलर द्रव्यमान इस प्रकार है:
$M = (2 \times 12.01) + (6 \times 1.008) \approx 24 + 6 = 30.0 \ g \ mol^{-1}$।
अतः,उत्पाद का मोलर द्रव्यमान $30.0 \ g \ mol^{-1}$ है।

(D) $2-$मिथाइलप्रोपेन का ब्रोमीनीकरण मुक्त मूलक क्रियाविधि द्वारा होता है।
प्रसार चरण में,एल्केन से एक हाइड्रोजन परमाणु हटकर एल्काइल मुक्त मूलक बनाता है।
तृतीयक कार्बन परमाणु से हाइड्रोजन परमाणु हटने पर $3^{\circ}$ एल्काइल मुक्त मूलक बनता है,जबकि प्राथमिक कार्बन से हटने पर $1^{\circ}$ एल्काइल मुक्त मूलक बनता है।
चूंकि $3^{\circ}$ एल्काइल मुक्त मूलक अपनी स्थिरता के कारण $1^{\circ}$ एल्काइल मुक्त मूलक से अधिक स्थिर होता है,इसलिए अभिक्रिया मुख्य रूप से $3^{\circ}$ मुक्त मूलक मध्यवर्ती के माध्यम से आगे बढ़ती है।
अतः,$2-$ब्रोमो$-2-$मिथाइलप्रोपेन मुख्य उत्पाद है।

(B) $(CH_3)_3CH$ (आइसोब्यूटेन) की $UV$ प्रकाश की उपस्थिति में $Br_2$ के साथ अभिक्रिया एक मुक्त मूलक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है।
क्लोरीनीकरण की तुलना में ब्रोमीनीकरण अत्यधिक चयनात्मक है।
मध्यवर्ती मुक्त मूलक का स्थायित्व मुख्य उत्पाद निर्धारित करता है।
तृतीयक मुक्त मूलक $(CH_3)_3C^{\bullet}$ प्राथमिक मुक्त मूलक $(CH_3)_2CHCH_2^{\bullet}$ की तुलना में अधिक स्थिर होता है।
इसलिए,ब्रोमीन परमाणु तृतीयक कार्बन पर स्थित हाइड्रोजन परमाणु को प्रतिस्थापित करके मुख्य उत्पाद के रूप में $2-$ब्रोमो$-2-$मिथाइलप्रोपेन $(99 \%)$ बनाता है।

(C) $1$. शुष्क ईथर की उपस्थिति में $C_2H_5-Br$ की $Mg$ के साथ अभिक्रिया से ग्रिगनार्ड अभिकर्मक,$C_2H_5MgBr$ (यौगिक $A$) बनता है।
$2$. ग्रिगनार्ड अभिकर्मक प्रबल क्षार होते हैं और सक्रिय हाइड्रोजन परमाणु वाले यौगिकों (जैसे अल्कोहल,जल या एमीन) के साथ अभिक्रिया करके एल्केन बनाते हैं।
$3$. अभिक्रिया इस प्रकार है: $C_2H_5MgBr + CH_3OH \rightarrow C_2H_6 + Mg(Br)OCH_3$.
$4$. अतः,उत्पाद $B$ इथेन $(C_2H_6)$ है।

(C) वुर्ट्ज़ अभिक्रिया में सोडियम धातु और शुष्क ईथर की उपस्थिति में दो एल्किल हैलाइड अणुओं का युग्मन शामिल होता है।
आइसोप्रोपिल ब्रोमाइड $(CH_3-CH(Br)-CH_3)$ के लिए,दो मोल अभिक्रिया करके $2,3-$डाइमेथिलब्यूटेन बनाते हैं:
$2CH_3-CH(Br)-CH_3 + 2Na \rightarrow CH_3-CH(CH_3)-CH(CH_3)-CH_3 + 2NaBr$.

(D) वर्ट्ज़ अभिक्रिया का समीकरण इस प्रकार है: $2CH_3Br + 2Na \xrightarrow{\text{Dry ether}} CH_3-CH_3 + 2NaBr$.
अभिक्रिया के स्टोइकोमेट्री के अनुसार,$2$ मोल ब्रोमोमीथेन $(CH_3Br)$,$2$ मोल सोडियम $(Na)$ के साथ अभिक्रिया करके $1$ मोल इथेन $(CH_3-CH_3)$ उत्पन्न करता है।
चूंकि हमारे पास $2n$ मोल ब्रोमोमीथेन और $2n$ मोल सोडियम है,इसलिए यह अभिक्रिया $n$ मोल इथेन उत्पन्न करेगी।

(D) दो अलग-अलग अल्काइल हैलाइड के मिश्रण की शुष्क ईथर की उपस्थिति में सोडियम धातु के साथ अभिक्रिया को वुर्ट्ज़ अभिक्रिया कहा जाता है। $2CH_3I + 2C_2H_5I + 4Na \xrightarrow{\text{dry ether}} CH_3-CH_3 + CH_3-CH_2-CH_2-CH_3 + CH_3-CH_2-CH_3 + 4NaI$. प्राप्त उत्पाद एल्केन का मिश्रण है: इथेन $(CH_3-CH_3)$,ब्यूटेन $(CH_3-CH_2-CH_2-CH_3)$,और प्रोपेन $(CH_3-CH_2-CH_3)$.

(C) अभिक्रिया अनुक्रम इस प्रकार है:
$1$. एल्काइल हैलाइड $(R-X)$ शुष्क ईथर की उपस्थिति में $Mg$ के साथ अभिक्रिया करके ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $A$ बनाता है,जो $R-MgX$ है।
$2$. ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $(R-MgX)$ अम्ल-क्षार अभिक्रिया करने के लिए $NH_3$ (अमोनिया) के साथ अभिक्रिया करते हैं। चूंकि $NH_3$ एक प्रोटॉन दाता है,यह ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक के एल्काइल समूह $(R^-)$ को प्रोटोनेट करके एल्केन $(R-H)$ बनाता है।
$3$. अतः,उत्पाद $B$ एक हाइड्रोकार्बन $(R-H)$ है।

(A) एल्केन का क्वथनांक अणु के पृष्ठीय क्षेत्रफल पर निर्भर करता है।
जैसे-जैसे एल्केन में शाखाएं (branching) बढ़ती हैं,पृष्ठीय क्षेत्रफल कम हो जाता है,जिससे वैन डेर वाल्स आकर्षण बल कमजोर हो जाते हैं।
इसलिए,शाखाओं की संख्या बढ़ने पर क्वथनांक कम हो जाता है।
$C_6H_{14}$ के दिए गए आइसोमर्स की तुलना करने पर:
$1$. $n-$हेक्सेन (सीधी श्रृंखला) का पृष्ठीय क्षेत्रफल सबसे अधिक है।
$2$. $2-$मिथाइलपेंटेन और $3-$मिथाइलपेंटेन में एक शाखा है।
$3$. $2,2-$डाइमिथाइल ब्यूटेन में दो शाखाएं हैं (सबसे अधिक कॉम्पैक्ट)।
अतः,$n-$हेक्सेन का क्वथनांक सबसे अधिक है।

(D) सड़क की सतह बनाने के लिए आमतौर पर बिटुमेन या डामर का उपयोग किया जाता है,जो उच्च आणविक भार वाले हाइड्रोकार्बन का मिश्रण होते हैं।
$35$ से अधिक कार्बन परमाणुओं वाले एल्केन सामान्यतः कमरे के तापमान पर ठोस होते हैं और इनका उपयोग सड़क बनाने के लिए डामर और बिटुमेन के उत्पादन में किया जाता है।

(C) एल्केन श्रेणी का सामान्य सूत्र $C_nH_{2n+2}$ है।
प्रथम समजात $(n=1)$ के लिए,सूत्र $CH_4$ (मेथेन) है।
द्वितीय समजात $(n=2)$ के लिए,सूत्र $C_2H_6$ (एथेन) है।
तृतीय समजात $(n=3)$ के लिए,सूत्र $C_3H_8$ (प्रोपेन) है।
$C_3H_8$ का मोलर द्रव्यमान इस प्रकार है:
$M = (3 \times 12.01) + (8 \times 1.008) \approx 36 + 8 = 44 \ g \ mol^{-1}$।

(B) एल्केन श्रेणी का सामान्य सूत्र $C_nH_{2n+2}$ है।
तीसरे समजात $(n=3)$ के लिए,सूत्र $C_3H_8$ है और इसका मोलर द्रव्यमान $(3 \times 12) + (8 \times 1) = 44 \ g \ mol^{-1}$ है।
चौथे समजात $(n=4)$ के लिए,सूत्र $C_4H_{10}$ है और इसका मोलर द्रव्यमान $(4 \times 12) + (10 \times 1) = 58 \ g \ mol^{-1}$ है।
एल्केन श्रेणी में किन्हीं भी दो क्रमिक समजातों में $-CH_2-$ समूह का अंतर होता है।
$-CH_2-$ समूह का मोलर द्रव्यमान $12 + (2 \times 1) = 14 \ g \ mol^{-1}$ होता है।
अतः,मोलर द्रव्यमान में अंतर $58 - 44 = 14 \ g \ mol^{-1}$ है।

(A) शुष्क ईथर की उपस्थिति में एल्काइल हैलाइड के मिश्रण की सोडियम धातु के साथ अभिक्रिया को वुर्ट्ज़ अभिक्रिया कहा जाता है। जब $CH_3CH_2Br$ (ब्रोमोएथेन) और $CH_3CH_2CH_2Br$ ($1$-ब्रोमोप्रोपेन) के मिश्रण का उपयोग किया जाता है,तो निम्नलिखित उत्पाद बनते हैं:
$1$. ब्रोमोएथेन का स्व-युग्मन: $CH_3CH_2-CH_2CH_3$ ($n$-ब्यूटेन)।
$2$. $1$-ब्रोमोप्रोपेन का स्व-युग्मन: $CH_3CH_2CH_2-CH_2CH_2CH_3$ ($n$-हेक्सेन)।
$3$. ब्रोमोएथेन और $1$-ब्रोमोप्रोपेन का क्रॉस-युग्मन: $CH_3CH_2-CH_2CH_2CH_3$ ($n$-पेंटेन)।
इस अभिक्रिया मिश्रण में प्रोपेन नहीं बनता है।

(D) आल्केन का क्वथनांक कार्बन परमाणुओं की संख्या बढ़ने के साथ बढ़ता है,क्योंकि वैन डेर वाल्स बल (van der Waals forces) में वृद्धि होती है।
समावयवियों (isomers) के लिए,शाखाओं (branching) में वृद्धि के साथ क्वथनांक कम हो जाता है क्योंकि सतह का क्षेत्रफल घट जाता है।
$n-$पेंटेन $(C_5H_{12})$ में पांच कार्बन परमाणु एक सीधी श्रृंखला में होते हैं,जबकि $2-$मेथिलब्यूटेन एक शाखित समावयवी है जिसका क्वथनांक कम होता है।
$n-$ब्यूटेन में केवल चार कार्बन परमाणु होते हैं और $2-$मेथॉक्सीप्रोपेन एक ईथर है।
आणविक द्रव्यमान और अंतर-आणविक बलों की तुलना करने पर,$n-$पेंटेन दिए गए विकल्पों में सबसे अधिक क्वथनांक प्रदर्शित करता है।

(B) वुर्ट्ज़ अभिक्रिया में सोडियम धातु और शुष्क ईथर की उपस्थिति में अल्काइल हैलाइड्स का युग्मन होता है।
जब मिथाइल क्लोराइड $(CH_3Cl)$ और $n-$प्रोपाइल क्लोराइड $(CH_3CH_2CH_2Cl)$ के मिश्रण का उपयोग किया जाता है,तो निम्नलिखित अभिक्रियाएँ होती हैं:
$1$. $CH_3Cl + CH_3Cl + 2Na \rightarrow CH_3-CH_3$ (एथेन)
$2$. $CH_3CH_2CH_2Cl + CH_3CH_2CH_2Cl + 2Na \rightarrow CH_3CH_2CH_2CH_2CH_2CH_3$ ($n-$हेक्सेन)
$3$. $CH_3Cl + CH_3CH_2CH_2Cl + 2Na \rightarrow CH_3CH_2CH_2CH_3$ ($n-$ब्यूटेन)
इस अभिक्रिया में प्रोपेन नहीं बनता है।

(C) नवजात हाइड्रोजन $([H])$ का उपयोग करके आयोडोमीथेन $(CH_3I)$ का मीथेन $(CH_4)$ में अपचयन निम्नलिखित रासायनिक समीकरण द्वारा दर्शाया गया है:
$CH_3I + 2[H] \xrightarrow{Zn, HCl} CH_4 + HI$
अभिक्रिया के रससमीकरणमिति (stoichiometry) के अनुसार,$1$ मोल मीथेन तैयार करने के लिए $1$ मोल आयोडोमीथेन $2$ मोल नवजात हाइड्रोजन के साथ अभिक्रिया करता है।
अतः,आवश्यक नवजात हाइड्रोजन के मोल की संख्या $2$ है।

(A) $Ni$ उत्प्रेरक की उपस्थिति में कार्बन मोनोऑक्साइड और हाइड्रोजन के बीच अभिक्रिया से मीथेन और जलवाष्प का निर्माण होता है।
रासायनिक समीकरण: $CO_{(g)} + 3H_{2_{(g)}} \xrightarrow{Ni} CH_{4_{(g)}} + H_{2}O_{(g)}$

(B) उच्च आणविक भार वाले एल्केन,विशेष रूप से $C_{36}H_{74}$ और उससे ऊपर,पैराफिन मोम या डामर के रूप में जाने जाते हैं,जिनका उपयोग सड़क बनाने और वाटरप्रूफिंग के लिए किया जाता है।

(B) शुष्क ईथर में सोडियम धातु के साथ अल्काइल हैलाइड के मिश्रण की अभिक्रिया को वुर्ट्ज़ अभिक्रिया कहा जाता है। जब मिथाइल ब्रोमाइड $(CH_3Br)$ और $n$-प्रोपाइल ब्रोमाइड $(CH_3CH_2CH_2Br)$ के मिश्रण को शुष्क ईथर में सोडियम के साथ उपचारित किया जाता है,तो निम्नलिखित उत्पाद बनते हैं:
$1$. दो मिथाइल ब्रोमाइड अणुओं का युग्मन: $CH_3-CH_3$ (इथेन)
$2$. दो $n$-प्रोपाइल ब्रोमाइड अणुओं का युग्मन: $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3$ ($n$-हेक्सेन)
$3$. मिथाइल ब्रोमाइड और $n$-प्रोपाइल ब्रोमाइड का क्रॉस-कपलिंग: $CH_3-CH_2-CH_2-CH_3$ ($n$-ब्यूटेन)
अतः,इस अभिक्रिया में प्रोपेन $(CH_3-CH_2-CH_3)$ नहीं बनता है।

(A) एल्केन का क्वथनांक अणु के पृष्ठीय क्षेत्रफल पर निर्भर करता है।
जैसे-जैसे शाखाओं (branching) की संख्या बढ़ती है,पृष्ठीय क्षेत्रफल कम हो जाता है,जिससे वैन डर वाल्स बल कमजोर हो जाते हैं और क्वथनांक कम हो जाता है।
$C_6H_{14}$ के समावयवियों में,$n-$हेक्सेन एक सीधी श्रृंखला वाला एल्केन है जिसका पृष्ठीय क्षेत्रफल सबसे अधिक होता है।
इसलिए,$n-$हेक्सेन का क्वथनांक इसके शाखित समावयवियों जैसे $2-$मिथाइलपेंटेन,$3-$मिथाइलपेंटेन और $2,2-$डाइमिथाइल ब्यूटेन की तुलना में सबसे अधिक होता है।

(C) $Wurtz$ अभिक्रिया में,दो अलग-अलग एल्काइल हैलाइड का मिश्रण एल्केन का मिश्रण देता है।
ब्रोमोमीथेन $(CH_3Br)$ और ब्रोमोईथेन $(CH_3CH_2Br)$ शुष्क ईथर में सोडियम के साथ अभिक्रिया करके ईथेन $(CH_3CH_3)$,प्रोपेन $(CH_3CH_2CH_3)$ और ब्यूटेन $(CH_3CH_2CH_2CH_3)$ बनाते हैं।
इस अभिक्रिया में मीथेन $(CH_4)$ नहीं बनता है क्योंकि $Wurtz$ अभिक्रिया में उच्च एल्केन बनाने के लिए दो एल्काइल समूहों का युग्मन होता है।

(D) डीजल ईंधन मुख्य रूप से पैराफिन,एरोमैटिक्स और नेफ्थीन से बना होता है।
गैसोलीन हाइड्रोकार्बन में आमतौर पर $4-12$ कार्बन परमाणु होते हैं जिनका क्वथनांक $30 \ ^\circ C$ से $210 \ ^\circ C$ के बीच होता है।
इसके विपरीत,डीजल ईंधन में लगभग $15-18$ कार्बन परमाणुओं वाले हाइड्रोकार्बन होते हैं और इसका क्वथनांक $170 \ ^\circ C$ से $360 \ ^\circ C$ के बीच होता है।

(B) $C_nH_{2n+2}$ सामान्य सूत्र वाले एल्केन के लिए,मोलर द्रव्यमान $14n + 2 = 240 \ g \ mol^{-1}$ है।
$14n = 238$,इसलिए $n = 17$ है।
एल्केन $C_{17}H_{36}$ है।
हाइड्रोजन का द्रव्यमान प्रतिशत $\frac{36}{240} \times 100 = 15 \ \%$ है।
$C_{17}H_{36}$ डीजल ईंधन में पाया जाने वाला एक घटक है।

(C) $Undecane$ एक वाष्पशील हाइड्रोकार्बन है जिसे तिलचट्टों द्वारा अपनी प्रजाति के विपरीत लिंग को आकर्षित करने के लिए सेक्स फेरोमोन के रूप में स्रावित किया जाता है।

(C) सोडियम ब्यूटानोएट की सोडालाइम $(NaOH + CaO)$ के साथ अभिक्रिया एक डीकार्बोक्सिलेशन अभिक्रिया है।
इस प्रक्रिया में,कार्बोक्सिल समूह $(-COO^-Na^+)$ $Na_2CO_3$ के रूप में निकल जाता है,और प्राप्त एल्केन में मूल कार्बोक्सिलिक एसिड लवण की तुलना में एक कार्बन परमाणु कम होता है।
सोडियम ब्यूटानोएट $(CH_3CH_2CH_2COONa)$ में $4$ कार्बन परमाणु होते हैं।
डीकार्बोक्सिलेशन के बाद,यह प्रोपेन $(CH_3CH_2CH_3)$ देता है,जिसमें $3$ कार्बन परमाणु होते हैं।
अभिक्रिया: $CH_3CH_2CH_2COONa + NaOH \xrightarrow[\Delta]{CaO} CH_3CH_2CH_3 + Na_2CO_3$

(D) मिथाइल क्लोराइड और सोडियम धातु के बीच वर्ट्ज़ अभिक्रिया को इस प्रकार लिखा जा सकता है:
$2 CH_3Cl + 2 Na \xrightarrow{\text{Dry ether}} CH_3-CH_3 + 2 NaCl$
अभिक्रिया के स्टोइकोमेट्री के अनुसार,$1$ मोल इथेन $(CH_3-CH_3)$ तैयार करने के लिए $2$ मोल सोडियम $(Na)$ की आवश्यकता होती है।
सोडियम का मोलर द्रव्यमान $23 \ g/mol$ है।
इसलिए,$2$ मोल सोडियम का द्रव्यमान $2 \times 23 \ g = 46 \ g$ होगा।
अतः,$46 \ g$ सोडियम की आवश्यकता होती है।

(D) दी गई अभिक्रिया वुर्ट्ज़ (Wurtz) अभिक्रिया है।
$2n \ R-X + 2n \ Na \xrightarrow{\text{Dry ether}} n \ R-R + 2n \ NaX$
यहाँ,$R-R$ एक एल्केन को दर्शाता है।
अतः,प्राप्त उत्पाद $n \ \text{एल्केन}$ है।

(B) $UV$ प्रकाश की उपस्थिति में प्रोपेन $(CH_3-CH_2-CH_3)$ की ब्रोमीन $(Br_2)$ के साथ अभिक्रिया एक मुक्त मूलक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है।
क्लोरीनीकरण की तुलना में ब्रोमीनीकरण अत्यधिक चयनात्मक है।
मध्यवर्ती मुक्त मूलक की स्थिरता मुख्य उत्पाद निर्धारित करती है।
द्वितीयक $(2^{\circ})$ मुक्त मूलक प्राथमिक $(1^{\circ})$ मुक्त मूलकों की तुलना में अधिक स्थिर होते हैं।
प्रोपेन में दो प्राथमिक कार्बन और एक द्वितीयक कार्बन होता है।
द्वितीयक कार्बन से हाइड्रोजन परमाणु के निष्कासन से $2^{\circ}$ प्रोपाइल मूलक $(CH_3-dot{C}H-CH_3)$ बनता है,जो अधिक स्थिर है।
इसलिए,अभिक्रिया मुख्य रूप से $2-$ब्रोमोप्रोपेन $(CH_3-CH(Br)-CH_3)$ बनाती है।

(A) जब मीथेन $(CH_4)$ को $UV$ प्रकाश की उपस्थिति में क्लोरीन $(Cl_2)$ के साथ उपचारित किया जाता है,तो एक मुक्त मूलक प्रतिस्थापन अभिक्रिया होती है।
चूंकि मीथेन अधिकता में लिया गया है,अभिक्रिया प्रतिस्थापन के पहले चरण तक ही सीमित रहती है।
अभिक्रिया है: $CH_4 + Cl_2 \xrightarrow{UV \ light} CH_3Cl + HCl$.
अतः,मुख्य उत्पाद क्लोरोमीथेन $(CH_3Cl)$ है।

(D) दी गई अभिक्रिया एक एल्केन का मुक्त मूलक ब्रोमीनीकरण है।
इस अभिक्रिया में,आइसोब्यूटेन ($2$-मिथाइलप्रोपेन) $UV$ प्रकाश की उपस्थिति में ब्रोमीन $(Br_2)$ के साथ अभिक्रिया करके $2$-ब्रोमो-$2$-मिथाइलप्रोपेन बनाता है।
यह एक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है जिसमें एक हाइड्रोजन परमाणु को ब्रोमीन परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।
अभिकर्मक $R$,$Br_2 / UV$ प्रकाश है।
अतः,सही विकल्प $D$ है।

(A) अभिक्रिया अनुक्रम इस प्रकार है:
$1$. यौगिक $A$,$n$-ब्यूटेन $(CH_{3}CH_{2}CH_{2}CH_{3})$ है।
$2$. $U.V.$ प्रकाश की उपस्थिति में $Cl_{2}$ के साथ अभिक्रिया (मुक्त मूलक प्रतिस्थापन) मुख्य उत्पाद के रूप में $2$-क्लोरोब्यूटेन $(B)$ देती है: $CH_{3}CH_{2}CH_{2}CH_{3} + Cl_{2} \xrightarrow{h\nu} CH_{3}CH_{2}CHClCH_{3} (B) + HCl$.
$3$. $2$-क्लोरोब्यूटेन $(B)$,$DMF$ (एक ध्रुवीय एप्रोटिक विलायक) में $NaNO_{2}$ के साथ $S_{N}2$ क्रियाविधि द्वारा अभिक्रिया करके $2$-नाइट्रोब्यूटेन बनाता है: $CH_{3}CH_{2}CHClCH_{3} + NaNO_{2} \xrightarrow{DMF} CH_{3}CH_{2}CH(NO_{2})CH_{3} + NaCl$.
अतः,यौगिक $A$ ब्यूटेन है।

(A) ऐल्केन की फ्लोरीन के साथ अभिक्रिया अत्यधिक ऊष्माक्षेपी और नियंत्रित करने में कठिन होती है,जो अक्सर विस्फोटक स्थितियों की ओर ले जाती है।
प्रारंभिक चरण में $F-F$ बंध का समांगी विखंडन (homolytic cleavage) शामिल है।
$F-F \rightarrow 2\dot{F} ; \Delta H = +158 \ kJ/mol$
एक बार फ्लोरीन मुक्त मूलक (radicals) बन जाने के बाद,प्रसार चरण अत्यधिक ऊष्माक्षेपी होते हैं।
$CH_4 + \dot{F} \rightarrow \dot{C}H_3 + HF ; \Delta H = -134 \ kJ/mol$
$\dot{C}H_3 + F_2 \rightarrow CH_3F + \dot{F} ; \Delta H = -293 \ kJ/mol$
कुल अभिक्रिया अत्यधिक ऊष्माक्षेपी होती है,जो इतनी ऊर्जा मुक्त करती है कि यदि सावधानीपूर्वक नियंत्रित न किया जाए तो विस्फोट हो सकता है।

(B) एल्केन संतृप्त हाइड्रोकार्बन होते हैं और सामान्यतः योगात्मक अभिक्रियाएं नहीं देते हैं,इसीलिए ये ब्रोमीन जल या तनु $KMnO_{4}$ विलयन के रंग को गायब नहीं करते हैं। ये सामान्यतः बहुलकीकरण भी नहीं दर्शाते हैं। हालांकि,एल्केन विलोपन अभिक्रियाएं देते हैं,विशेष रूप से वायु की अनुपस्थिति में $500-700^{\circ} C$ पर गर्म करने पर इनका विहाइड्रोजनीकरण या क्रैकिंग होता है। उदाहरण के लिए,प्रोपेन का क्रैकिंग होने पर प्रोपीन,एथीन,मेथेन और हाइड्रोजन प्राप्त होते हैं। अतः,यह कथन कि एल्केन विलोपन अभिक्रिया नहीं देते हैं,गलत है।

(C) चरण $1$: $CH_{3}CH_{2}COOH + NaOH \rightarrow CH_{3}CH_{2}COONa (A) + H_{2}O$
चरण $2$: $CH_{3}CH_{2}COONa + NaOH \xrightarrow{CaO, \Delta} CH_{3}CH_{3} (B) + Na_{2}CO_{3}$ (डीकार्बोक्सिलेशन)
चरण $3$: $CH_{3}CH_{3} + HNO_{3} \xrightarrow{\Delta} CH_{3}CH_{2}NO_{2} (C) + H_{2}O$ (एल्केन का नाइट्रीकरण)
अतः,उत्पाद $C$ नाइट्रोएथेन $(CH_{3}CH_{2}NO_{2})$ है।

(A) एल्केन का अल्कोहल में ऑक्सीकरण एक चुनौतीपूर्ण प्रक्रिया है क्योंकि एल्केन में $C-H$ बंध निष्क्रिय होते हैं।
हालाँकि,प्रयोगशाला अभिकर्मकों के संदर्भ में,$H_2O_2$ की उपस्थिति में $KMnO_4$ का उपयोग एल्केन के ऑक्सीकरण के लिए किया जाता है।
इसलिए,दिए गए विकल्पों में से सही अभिकर्मक $KMnO_4 / H_2O_2$ है।

(A) चरण $1$: $AlBr_{3}$ की उपस्थिति में इथेन $(C_{2}H_{6})$ की ब्रोमीन $(Br_{2})$ के साथ अभिक्रिया एक ब्रोमीनीकरण अभिक्रिया है,जो इथाइल ब्रोमाइड $(A = C_{2}H_{5}Br)$ देती है।
चरण $2$: इथाइल ब्रोमाइड $(C_{2}H_{5}Br)$ की सिल्वर एसीटेट $(CH_{3}COOAg)$ के साथ अभिक्रिया एक न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है।
चरण $3$: अभिक्रिया इस प्रकार होती है: $C_{2}H_{5}Br + CH_{3}COOAg \rightarrow CH_{3}COOC_{2}H_{5} + AgBr$.
चरण $4$: उत्पाद $B$ इथाइल एसीटेट है,जो $CH_{3}COOC_{2}H_{5}$ है।

(A) $Neo$-पेंटेन ($2,2$-डाइमिथाइलप्रोपेन) में सभी $12$ हाइड्रोजन परमाणु समान होते हैं। इसलिए,इसका मोनोक्लोरीनीकरण केवल एक उत्पाद देता है,$1$-क्लोरो-$2,2$-डाइमिथाइलप्रोपेन।
$n$-ब्यूटेन दो आइसोमर्स देता है ($1$-क्लोरोब्यूटेन और $2$-क्लोरोब्यूटेन)।
$Iso$-ब्यूटेन दो आइसोमर्स देता है ($1$-क्लोरो-$2$-मिथाइलप्रोपेन और $2$-क्लोरो-$2$-मिथाइलप्रोपेन)।
$Iso$-पेंटेन चार आइसोमर्स देता है।
अतः,$Neo$-पेंटेन मोनोक्लोरीनीकरण पर विभिन्न आइसोमर्स नहीं देता है।

(B) सही उत्तर $B$ (पेट्रोल) है।
पेट्रोल हाइड्रोकार्बन का एक मिश्रण है जिसमें आमतौर पर $C_{6}$ से $C_{8}$ की सीमा में कार्बन परमाणु होते हैं।
यह विभिन्न एल्केन (रैखिक या शाखित) और साइक्लोएल्केन से बना होता है।
विशेष रूप से,पेट्रोल पेंटेन $(C_{5}H_{12})$ से लेकर ऑक्टेन $(C_{8}H_{18})$ तक के एल्केन से बना होता है,जो इसे दी गई सीमा के लिए सही विकल्प बनाता है।

(A) पैराफिन मोम एक सफेद या रंगहीन नरम ठोस पदार्थ है जो पेट्रोलियम,कोयले या तेल शेल से प्राप्त होता है।
यह हाइड्रोकार्बन अणुओं,विशेष रूप से एल्केन का मिश्रण है।
इन एल्केन में कार्बन परमाणुओं की सीमा आमतौर पर $C_{20}$ से $C_{40}$ के बीच होती है,लेकिन व्यावसायिक पैराफिन मोम के लिए सबसे सामान्य सीमा $C_{21}$ से $C_{30}$ है।
इसका उपयोग मोमबत्तियों,मोम वाले कागज,पॉलिश,सौंदर्य प्रसाधन और विद्युत इन्सुलेशन जैसे विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है।

(A) एल्केन के प्रति हैलोजन की अभिक्रियाशीलता का क्रम बंध वियोजन ऊर्जा और हैलोजन परमाणुओं की विद्युत ऋणात्मकता द्वारा निर्धारित किया जाता है।
फ्लोरीन अपनी उच्च विद्युत ऋणात्मकता और $F-F$ बंध की कम बंध वियोजन ऊर्जा के कारण सबसे अधिक अभिक्रियाशील है।
जैसे-जैसे हम समूह में नीचे जाते हैं,अभिक्रियाशीलता घटती जाती है।
अतः,अभिक्रियाशीलता का सही क्रम $F_2 > Cl_2 > Br_2 > I_2$ है।

(D) एल्केन का सामान्य सूत्र $C_nH_{2n+2}$ है।
डेकेन के लिए $n = 10$ है,इसलिए इसका सूत्र $C_{10}H_{22}$ है।
अनडेकेन के लिए $n = 11$ है,इसलिए इसका सूत्र $C_{11}H_{24}$ है।
दोनों के बीच का अंतर एक $CH_2$ समूह है।
$CH_2$ समूह का मोलर द्रव्यमान $(1 \times 12.01) + (2 \times 1.008) \approx 14.02 \ g \ mol^{-1}$ है।
निकटतम पूर्णांक में,अंतर $14 \ g \ mol^{-1}$ है।

(A) आइसोपेन्टेन की संरचना $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$ है।
आइसोपेन्टेन में,सभी कार्बन परमाणु एकल बंधों द्वारा अन्य चार परमाणुओं से जुड़े होते हैं।
इसलिए,आइसोपेन्टेन में सभी कार्बन परमाणु $sp^3$ संकरित हैं।
आइसोपेन्टेन में कोई भी $sp^2$ संकरित कार्बन परमाणु नहीं है।
अतः,$n$ मोल आइसोपेन्टेन में $sp^2$ संकरित कार्बन परमाणुओं के मोल की संख्या $0$ है।