Alkane Questions in Hindi

(C) संतृप्त हाइड्रोकार्बन (एल्केन) के लिए,वैन डेर वाल्स बलों के परिमाण में वृद्धि के कारण आणविक द्रव्यमान या कार्बन परमाणुओं की संख्या में वृद्धि के साथ क्वथनांक बढ़ता है।
दिए गए क्वथनांक हैं:
$A = -102\,^{\circ}C$
$B = -43.44\,^{\circ}C$
$C = -0.6\,^{\circ}C$
चूंकि $C$ का क्वथनांक सबसे अधिक है,इसलिए इसमें कार्बन परमाणुओं की संख्या सबसे अधिक होगी।

(A) एल्केन का क्वथनांक उसके पृष्ठीय क्षेत्रफल और शाखाओं पर निर्भर करता है।
$n$-ब्यूटेन एक सीधी श्रृंखला वाला एल्केन है जिसका क्वथनांक इसके शाखित समावयवी,आइसोब्यूटेन से अधिक होता है।
आइसोब्यूटेन ($2$-मिथाइलप्रोपेन) में अधिक शाखाएं होने के कारण इसका पृष्ठीय क्षेत्रफल कम हो जाता है और वैन डर वाल्स बल कमजोर हो जाते हैं,जिससे $n$-ब्यूटेन की तुलना में इसका क्वथनांक कम हो जाता है।
दिए गए विकल्पों में,आइसोब्यूटेन अपनी कॉम्पैक्ट शाखित संरचना के कारण सबसे कम क्वथनांक रखता है।

(A) एल्केन अध्रुवीय हाइड्रोकार्बन होते हैं। '$like \text{ dissolves } like$' के सिद्धांत के अनुसार,अध्रुवीय पदार्थ पानी जैसे ध्रुवीय विलायकों में अघुलनशील होते हैं। इसलिए,लंबी श्रृंखला वाले एल्केन पानी में अघुलनशील होते हैं। कथन $A$ गलत है।

(A) मुक्त मूलक प्रतिस्थापन के प्रति एल्केन की अभिक्रियाशीलता अभिक्रिया के दौरान बनने वाले मुक्त मूलक की स्थिरता पर निर्भर करती है।
मुक्त मूलकों की स्थिरता का क्रम है: $3^\circ > 2^\circ > 1^\circ > \text{मिथाइल मूलक}$।
$CH_4$ मिथाइल मूलक बनाता है,जो सबसे कम स्थिर है।
$(CH_3)_3CH$ एक $3^\circ$ मूलक बनाता है,जो सबसे अधिक स्थिर है।
$CH_3CH_2CH_3$ एक $2^\circ$ मूलक बनाता है।
$CH_3CH_3$ एक $1^\circ$ मूलक बनाता है।
चूंकि अभिक्रियाशीलता मूलक की स्थिरता के सीधे आनुपातिक होती है,इसलिए $CH_4$ सबसे कम अभिक्रियाशील है।

(C) $C-H$ बंध की लंबाई कार्बन परमाणु के संकरण पर निर्भर करती है।
जैसे-जैसे संकरित कक्षक में $s$-लक्षण बढ़ता है,कार्बन परमाणु की विद्युत ऋणात्मकता बढ़ती है,जो इलेक्ट्रॉनों को नाभिक के करीब खींचती है और बंध लंबाई को कम करती है।
$C_2H_2$ में $sp$ संकरण ($50\% \ s$-लक्षण),$C_2H_4$ में $sp^2$ संकरण ($33.3\% \ s$-लक्षण) और $C_2H_6$ में $sp^3$ संकरण ($25\% \ s$-लक्षण) होता है।
चूंकि $sp^3$ संकरित कार्बन में सबसे कम $s$-लक्षण होता है,इसलिए $C_2H_6$ (एथेन) में $C-H$ बंध सबसे लंबा होता है।

(C) आइसोब्यूटेन में $9$ समान $1^o$ हाइड्रोजन और $1$ $3^o$ हाइड्रोजन होते हैं।
$3^o$ उत्पाद $(a)$ के लिए सापेक्ष दर: $1 \times 1600 = 1600$.
$1^o$ उत्पाद $(b)$ के लिए सापेक्ष दर: $9 \times 1 = 9$.
कुल सापेक्ष दर = $1600 + 9 = 1609$.
उत्पाद $(a)$ का प्रतिशत = $(1600 / 1609) \times 100 \approx 99.4\%$.
उत्पाद $(b)$ का प्रतिशत = $(9 / 1609) \times 100 \approx 0.6\%$.
अतः,लब्धि क्रमशः $99.4\%$ और $0.6\%$ है।

(A) सोडियम एसीटेट $(CH_3COONa)$ की सोडालाइम $(NaOH + CaO)$ के साथ अभिक्रिया को डीकार्बोक्सिलेशन कहा जाता है।
रासायनिक समीकरण है: $CH_3COONa + NaOH \xrightarrow{CaO, \Delta} CH_4 + Na_2CO_3$.
अतः,प्राप्त उत्पाद मीथेन $(CH_4)$ है।

(C) ईंधन का ऑक्टेन नंबर आइसो-ऑक्टेन ($2,2,4$-ट्राइमिथाइलपेंटेन) और $n$-हेप्टेन के मिश्रण में आइसो-ऑक्टेन के आयतन प्रतिशत के रूप में परिभाषित किया जाता है,जिसमें परीक्षण किए जा रहे ईंधन के समान नॉकिंग विशेषताएँ होती हैं।
चूंकि ऑक्टेन नंबर $40$ है,इसका मतलब है कि मिश्रण में $40\%$ आइसो-ऑक्टेन और $(100 - 40) = 60\% \ n$-हेप्टेन आयतन के अनुसार है।
अतः,सही मिश्रण $60\% \ n$-हेप्टेन और $40\%$ आइसो-ऑक्टेन है।

(B) एल्केन का हैलोजनीकरण (जैसे,क्लोरीनीकरण) मुक्त मूलक श्रृंखला क्रियाविधि द्वारा होता है।
यह प्रक्रिया तीन चरणों में पूरी होती है: प्रारंभन (initiation),संचरण (propagation) और समापन (termination)।
प्रकाश $(h\nu)$ या ऊष्मा की उपस्थिति में,हैलोजन अणु का समांगी विखंडन (homolytic cleavage) होकर मुक्त मूलक बनते हैं,जो फिर एल्केन के साथ अभिक्रिया करते हैं।

(A) एल्केन की भौतिक अवस्था श्रृंखला में कार्बन परमाणुओं की संख्या पर निर्भर करती है।
$C_1$ से $C_4$ (मेथेन से ब्यूटेन) वाले एल्केन कमरे के तापमान पर गैस होते हैं।
$C_5$ से $C_{17}$ (पेंटेन से हेप्टाडेकेन) वाले एल्केन कमरे के तापमान पर तरल होते हैं।
चूंकि पेंटेन में $5$ कार्बन परमाणु $(C_5H_{12})$ होते हैं,इसलिए यह कमरे के तापमान पर तरल होता है।

(C) एक मोनो-क्लोरीनेटेड उत्पाद तब बनता है जब एक हाइड्रोजन परमाणु को क्लोरीन परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। यदि किसी एल्केन में सभी हाइड्रोजन परमाणु समान (equivalent) हैं,तो केवल एक ही मोनो-क्लोरीनेटेड उत्पाद संभव है।
$(CH_3)_4C$ (नियोपेंटेन) में,सभी $12$ हाइड्रोजन परमाणु समान हैं क्योंकि अणु अत्यधिक सममित (symmetrical) है।
इसलिए,इन $12$ हाइड्रोजन परमाणुओं में से किसी को भी क्लोरीन परमाणु के साथ बदलने पर समान उत्पाद,$1$-क्लोरो-$2,2$-डाइमिथाइलप्रोपेन प्राप्त होता है।
प्रोपेन,ब्यूटेन और पेंटेन जैसे अन्य विकल्पों में असमान हाइड्रोजन परमाणु होते हैं,जिससे कई आइसोमेरिक मोनो-क्लोरीनेटेड उत्पाद बनते हैं।

(A) एल्केन का क्वथनांक अणु के पृष्ठीय क्षेत्रफल पर निर्भर करता है।
सीधी श्रृंखला वाले एल्केन का पृष्ठीय क्षेत्रफल शाखित एल्केन की तुलना में अधिक होता है,जिससे वैन डर वाल्स आकर्षण बल अधिक मजबूत होते हैं।
दिए गए विकल्पों में,$n$-ऑक्टेन $(C_8H_{18})$ सबसे अधिक आणविक द्रव्यमान और सबसे बड़े पृष्ठीय क्षेत्रफल वाला सीधी श्रृंखला वाला एल्केन है।
$n$-ब्यूटेन का आणविक द्रव्यमान कम है,जबकि आइसोऑक्टेन और नियोपेंटेन शाखित हैं,जिससे उनका पृष्ठीय क्षेत्रफल और क्वथनांक कम हो जाता है।
इसलिए,$n$-ऑक्टेन का क्वथनांक सबसे अधिक है।

(D) एल्काइल हैलाइड $(R-X)$ और डाईएल्काइल कॉपर लिथियम अभिकर्मक $(R'_2CuLi)$ के बीच की अभिक्रिया,जिसे कोरी-हाउस संश्लेषण के रूप में जाना जाता है,के परिणामस्वरूप एल्केन $(R-R')$ का निर्माण होता है।
इस अभिक्रिया का उपयोग विशिष्ट कार्बन संरचना वाले एल्केन तैयार करने के लिए किया जाता है।

(D) एल्केन में समावयवता के लिए कम से कम $4$ कार्बन परमाणुओं की आवश्यकता होती है ताकि शाखित संरचनाएं बन सकें।
$n=1, 2, 3$ के लिए,केवल सीधी श्रृंखला वाले एल्केन मौजूद होते हैं (मेथेन,एथेन,प्रोपेन)।
$n=4$ के लिए,हमारे पास $n$-ब्यूटेन $(CH_3-CH_2-CH_2-CH_3)$ और आइसोब्यूटेन $(CH_3-CH(CH_3)-CH_3)$ हैं,जो संरचनात्मक समावयवी हैं।
इसलिए,समावयवता प्रदर्शित करने वाला सबसे छोटा एल्केन ब्यूटेन है,जिसमें $4$ कार्बन परमाणु होते हैं।

(D) साइक्लोहेक्सेन का घनत्व $20 \ ^\circ C$ पर लगभग $0.779 \ g/cm^3$ होता है,जबकि पानी का घनत्व $1.00 \ g/cm^3$ होता है।
चूंकि साइक्लोहेक्सेन का घनत्व पानी से कम है,इसलिए पानी में मिलाने पर यह पानी की सतह पर तैरता है।

(B) $n$-ब्यूटेन की ब्रोमीन के साथ उच्च तापमान $(130^\circ C)$ पर अभिक्रिया मुक्त मूलक प्रतिस्थापन क्रियाविधि द्वारा होती है।
$n$-ब्यूटेन $(CH_3-CH_2-CH_2-CH_3)$ में दो प्रकार के हाइड्रोजन परमाणु होते हैं: प्राथमिक $(1^\circ)$ और द्वितीयक $(2^\circ)$।
द्वितीयक हाइड्रोजन परमाणु मुक्त मूलक प्रतिस्थापन के प्रति अधिक सक्रिय होते हैं क्योंकि बनने वाला द्वितीयक मुक्त मूलक प्राथमिक मुक्त मूलक की तुलना में अधिक स्थिर होता है।
अतः,मुख्य उत्पाद $2$-ब्रोमोब्यूटेन $(CH_3CH_2CH(Br)CH_3)$ है।

(A) पराबैंगनी प्रकाश की उपस्थिति में एल्केन की क्लोरीन के साथ अभिक्रिया एक मुक्त मूलक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है।
केवल एक मोनोक्लोरोएल्केन प्राप्त करने के लिए,एल्केन में सभी हाइड्रोजन परमाणु समान होने चाहिए।
$Neopentane$ $(2,2-dimethylpropane)$ में,सभी $12$ हाइड्रोजन परमाणु समान हैं क्योंकि अणु अत्यधिक सममित है।
इसलिए,किसी भी हाइड्रोजन परमाणु का क्लोरीन परमाणु द्वारा प्रतिस्थापन करने पर एक ही उत्पाद,$1-chloro-2,2-dimethylpropane$ प्राप्त होता है।

(B) दी गई अभिक्रिया $CH_4 + Cl_2 \xrightarrow{UV} CH_3Cl + HCl$ है।
इस अभिक्रिया में मेथेन $(CH_4)$ का एक हाइड्रोजन परमाणु क्लोरीन $(Cl)$ परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित होकर क्लोरोमेथेन $(CH_3Cl)$ बनाता है।
ऐसी अभिक्रिया जिसमें एक परमाणु या परमाणुओं के समूह को दूसरे परमाणु या समूह द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है,उसे प्रतिस्थापन अभिक्रिया कहा जाता है।
अतः,यह एक मुक्त मूलक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है।

(D) $LPG$ (लिक्विफाइड पेट्रोलियम गैस) मुख्य रूप से हाइड्रोकार्बन का मिश्रण है,जिसमें मुख्य रूप से $n$-ब्यूटेन और आइसोब्यूटेन होते हैं,साथ ही प्रोपेन की कम मात्रा भी होती है। दिए गए विकल्पों में से,आइसोब्यूटेन $LPG$ का एक मुख्य घटक है।

(A) पेट्रोलियम विभिन्न हाइड्रोकार्बन का एक जटिल मिश्रण है,जिसमें मुख्य रूप से एलिफैटिक हाइड्रोकार्बन (एल्केन,साइक्लोएल्केन) और कुछ एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन होते हैं। एलिफैटिक अल्कोहल कच्चे पेट्रोलियम के मुख्य घटक नहीं हैं। इसलिए,दिए गए विकल्पों में से सबसे सटीक उत्तर एलिफैटिक हाइड्रोकार्बन है।

(A) पेट्रोलियम हाइड्रोकार्बन का एक जटिल मिश्रण है,जिसमें मुख्य रूप से एल्केन (पैराफिन),साइक्लोएल्केन और एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन होते हैं। इनमें से,कच्चे तेल में एल्केन सबसे प्रचुर मात्रा में पाए जाने वाले घटक हैं।

(A) सूर्य के प्रकाश (या $UV$ प्रकाश) की उपस्थिति में एल्केन की ब्रोमीन के साथ अभिक्रिया एक मुक्त मूलक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है।
क्लोरीनीकरण की तुलना में ब्रोमीनीकरण अत्यधिक चयनात्मक होता है।
मुक्त मूलक प्रतिस्थापन के प्रति $C-H$ बंधों की अभिक्रियाशीलता का क्रम $3^\circ > 2^\circ > 1^\circ$ है।
$2$-मिथाइल ब्यूटेन $(CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3)$ में,$C-2$ स्थिति पर $3^\circ$ हाइड्रोजन परमाणु उपस्थित होता है।
अतः,ब्रोमीन मुक्त मूलक $3^\circ$ हाइड्रोजन को हटाकर सबसे अधिक स्थायी तृतीयक मुक्त मूलक बनाता है,जो बाद में $Br_2$ के साथ अभिक्रिया करके मुख्य उत्पाद के रूप में $2$-ब्रोमो-$2$-मिथाइल ब्यूटेन देता है।

(A) एल्युमिनियम कार्बाइड $(Al_4C_3)$ का जल-अपघटन मीथेन गैस $(CH_4)$ और एल्युमिनियम हाइड्रॉक्साइड $(Al(OH)_3)$ देता है।
रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार है: $Al_4C_3 + 12H_2O \rightarrow 3CH_4 + 4Al(OH)_3$.

(C) $STP$ पर,किसी भी गैस के $1 \ mole$ का आयतन $22.4 \ L$ होता है।
दिया गया है: वजन = $11 \ g$,आयतन = $5.6 \ L$।
मोलों की संख्या = $\frac{\text{दिया गया आयतन}}{\text{STP पर मोलर आयतन}} = \frac{5.6 \ L}{22.4 \ L/mol} = 0.25 \ mol$।
मोलर द्रव्यमान $(M)$ = $\frac{\text{वजन}}{\text{मोल}} = \frac{11 \ g}{0.25 \ mol} = 44 \ g/mol$।
$C_nH_{2n+2}$ सूत्र वाले एल्केन के लिए,मोलर द्रव्यमान $14n + 2$ होता है।
$14n + 2 = 44$ रखने पर,$14n = 42$,अतः $n = 3$।
इसलिए,आणविक सूत्र $C_3H_8$ है।

(C) सूर्य के प्रकाश की उपस्थिति में $CH_4$ और $Cl_2$ की अभिक्रिया मुक्त मूलक प्रतिस्थापन क्रियाविधि द्वारा होती है।
चरणबद्ध क्लोरीनीकरण से $CH_4$ $\rightarrow CH_3Cl$ $\rightarrow CH_2Cl_2$ $\rightarrow CHCl_3$ $\rightarrow CCl_4$ प्राप्त होता है।
इसके अतिरिक्त,मिथाइल मुक्त मूलकों के संयोजन $(CH_3^{\bullet} + CH_3^{\bullet} \rightarrow CH_3-CH_3)$ से इथेन $(CH_3CH_3)$ का निर्माण होता है।
प्रोपेन $(CH_3CH_2CH_3)$ इस अभिक्रिया में नहीं बन सकता क्योंकि इसके लिए अभिकारक $CH_4$ की तुलना में अधिक कार्बन परमाणुओं की आवश्यकता होती है।

(D) वान डेर वाल्स बलों और आणविक जटिलता में वृद्धि के कारण कार्बन परमाणुओं की संख्या बढ़ने के साथ एल्केन की स्थिरता बढ़ती है। दिए गए विकल्पों में,$n$-ब्यूटेन $(C_4H_{10})$ में कार्बन परमाणुओं की संख्या सबसे अधिक है,जो इसे सबसे अधिक स्थिर बनाती है।

(A) $C_2H_5Cl$ को मुख्य उत्पाद के रूप में प्राप्त करने के लिए,एल्केन $(C_2H_6)$ को अधिक मात्रा में लिया जाना चाहिए ताकि उत्पाद का आगे क्लोरीनीकरण रोका जा सके।
$C_2H_6 \text{ (excess)} + Cl_2 \xrightarrow{UV \text{ Light}} C_2H_5Cl \text{ (Major product)} + HCl$

(D) एल्केन का सामान्य सूत्र $C_nH_{2n+2}$ है।
विकल्प $A$ के लिए,$C_5H_8$ सूत्र $C_nH_{2n-2}$ (एल्काइन) का पालन करता है।
विकल्प $B$ के लिए,$C_8H_6$ एल्केन के सामान्य सूत्र का पालन नहीं करता है।
विकल्प $C$ के लिए,$C_9H_{10}$ एल्केन के सामान्य सूत्र का पालन नहीं करता है।
विकल्प $D$ के लिए,$C_7H_{16}$ सूत्र $C_nH_{2n+2}$ का पालन करता है जहाँ $n=7$,इसलिए $2(7)+2 = 16$। अतः,$C_7H_{16}$ एक एल्केन है।

(A) $2$-मिथाइल ब्यूटेन की संरचना $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$ है।
मोनोक्लोरीनीकरण चार अलग-अलग स्थितियों पर हो सकता है,जिससे चार संरचनात्मक समावयवी प्राप्त होते हैं:
$1$. $1$-क्लोरो-$2$-मिथाइल ब्यूटेन ($C2$ पर कायरल केंद्र),
$2$. $2$-क्लोरो-$2$-मिथाइल ब्यूटेन (अकायरल),
$3$. $2$-क्लोरो-$3$-मिथाइल ब्यूटेन ($C2$ और $C3$ पर कायरल केंद्र),
$4$. $1$-क्लोरो-$3$-मिथाइल ब्यूटेन (अकायरल)।
इनमें से,$1$-क्लोरो-$2$-मिथाइल ब्यूटेन और $2$-क्लोरो-$3$-मिथाइल ब्यूटेन में कायरल केंद्र होते हैं और ये प्रतिबिंब रूपों के युग्म के रूप में मौजूद होते हैं।
अतः,प्रतिबिंब रूपों के कुल $2$ युग्म बनते हैं।

(B) इस अभिक्रिया में ब्रोमीन रेडिकल $(Br^\bullet)$ द्वारा हाइड्रोजन परमाणु का निष्कासन शामिल है।
परिणामी एल्काइल रेडिकल की स्थिरता मुख्य उत्पाद निर्धारित करती है।
प्रारंभिक यौगिक $2-deuterio-3-methylbutane$ है।
$C-3$ स्थिति से हाइड्रोजन परमाणु के हटने से तृतीयक $(3^\circ)$ रेडिकल बनता है,जो द्वितीयक $(2^\circ)$ या प्राथमिक $(1^\circ)$ रेडिकल की तुलना में अधिक स्थिर होता है।
विकल्प $B$ $C-3$ स्थिति पर बने रेडिकल को दर्शाता है: $H_3C-CH(D)-C^\bullet(CH_3)-CH_3$।

(C) हाइड्रोकार्बन का आण्विक द्रव्यमान $72 \ u$ है। एल्केन का सामान्य सूत्र $C_nH_{2n+2}$ है।
$12n + 1(2n+2) = 72 \implies 14n = 70 \implies n = 5$।
अतः,हाइड्रोकार्बन पेन्टेन $(C_5H_{12})$ है।
पेन्टेन के समावयवी $n$-पेन्टेन,आइसोपेन्टेन और नियोपेन्टेन हैं।
नियोपेन्टेन ($2,2$-डाइमिथाइलप्रोपेन) में सभी $12$ हाइड्रोजन परमाणु समान हैं।
इसलिए,हैलोजन के साथ अभिक्रिया करने पर,यह केवल एक मोनो-प्रतिस्थापित एल्काइल हैलाइड देता है।

(A) एक चतुष्क कार्बन परमाणु वह कार्बन परमाणु होता है जो चार अन्य कार्बन परमाणुओं से जुड़ा होता है।
चतुष्क कार्बन बनाने के लिए,हमें एक केंद्रीय कार्बन परमाणु की आवश्यकता होती है जो चार मिथाइल समूहों $(-CH_3)$ से जुड़ा हो।
यह संरचना $CH_3-C(CH_3)_2-CH_3$ है,जिसे $2,2$-डाइमिथाइलप्रोपेन (नियोपेंटेन) कहा जाता है।
कुल कार्बन परमाणुओं की गणना करने पर: $1$ (केंद्रीय) $+ 4$ (मिथाइल समूह) $= 5$ कार्बन परमाणु।
अतः,आवश्यक कार्बन परमाणुओं की न्यूनतम संख्या $5$ है।

(A) प्रारंभिक पदार्थ $2$-मिथाइल ब्यूटेन $(CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3)$ है।
जब $2$-मिथाइल ब्यूटेन $Cl_2/h\nu$ के साथ अभिक्रिया करता है,तो यह मुक्त मूलक क्लोरीनीकरण से गुजरता है।
संभावित मोनोक्लोरीनेटेड उत्पाद:
$1$. $1$-क्लोरो-$2$-मिथाइल ब्यूटेन
$2$. $2$-क्लोरो-$2$-मिथाइल ब्यूटेन
$3$. $2$-क्लोरो-$3$-मिथाइल ब्यूटेन
$4$. $1$-क्लोरो-$3$-मिथाइल ब्यूटेन
त्रिविम समावयवियों को ध्यान में रखते हुए,कुल समावयवियों $(N)$ की संख्या $6$ है।
आंशिक आसवन (Fractional distillation) क्वथनांक के आधार पर यौगिकों को अलग करता है। प्रतिबिंब रूपी समावयवियों (enantiomers) के क्वथनांक समान होते हैं,इसलिए उन्हें अलग नहीं किया जा सकता है। अतः,अंशों की संख्या $(F)$ $4$ है।

(D) एल्केन में कायरलिटी प्रदर्शित करने के लिए एक कायरल कार्बन परमाणु की उपस्थिति आवश्यक है,जो एक ऐसा कार्बन परमाणु है जो चार अलग-अलग समूहों से जुड़ा होता है।
एल्केन $(C_nH_{2n+2})$ के लिए,सबसे सरल कायरल अणु $3$-मिथाइलहेक्सेन है,जिसका सूत्र $C_7H_{16}$ है।
अतः,एल्केन में कायरलिटी प्रदर्शित करने के लिए आवश्यक कार्बन परमाणुओं की न्यूनतम संख्या $7$ है।

(C) $2,3-$डाइमिथाइल ब्यूटेन की संरचना $(CH_3)_2CH-CH(CH_3)_2$ है।
इसमें दो प्रकार के समतुल्य हाइड्रोजन परमाणु होते हैं: चार मिथाइल समूहों पर $12$ प्राथमिक हाइड्रोजन और $C_2$ तथा $C_3$ कार्बन पर $2$ तृतीयक हाइड्रोजन।
इसलिए,इन हाइड्रोजनों के प्रतिस्थापन से केवल दो अलग-अलग मोनोक्लोरीनेटेड उत्पाद प्राप्त होते हैं।

(C) $2$-मिथाइल ब्यूटेन की संरचना $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$ है।
मोनोक्लोरीनेशन चार अलग-अलग प्रकार के हाइड्रोजन परमाणुओं पर हो सकता है:
$1$. $C_1$ पर: $Cl-CH_2-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$ (अकायरल)।
$2$. $C_2$ पर: $CH_3-CCl(CH_3)-CH_2-CH_3$ (कायरल,क्योंकि $C_2$ चार अलग समूहों से जुड़ा है)।
$3$. $C_3$ पर: $CH_3-CH(CH_3)-CHCl-CH_3$ (कायरल,क्योंकि $C_3$ चार अलग समूहों से जुड़ा है)।
$4$. $C_4$ पर: $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_2Cl$ (अकायरल)।
अतः,कुल $2$ कायरल उत्पाद प्राप्त होते हैं।

(A) दी गई अभिक्रिया $2CH_3Br + 2Na \to CH_3-CH_3 + 2NaBr$ है।
इस अभिक्रिया में सोडियम धातु और शुष्क ईथर की उपस्थिति में दो ऐल्किल हैलाइड अणु जुड़कर उच्च ऐल्केन बनाते हैं।
इस अभिक्रिया को वुर्ट्ज़ अभिक्रिया के रूप में जाना जाता है।

(C) $CH_3COOK$ के जलीय विलयन का विद्युत अपघटन कोल्बे विद्युत अपघटन अभिक्रिया के रूप में जाना जाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$2CH_3COOK + 2H_2O \rightarrow CH_3-CH_3 + 2CO_2 + 2KOH + H_2$
एनोड पर एथेन $(C_2H_6)$ और कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$ उत्पन्न होते हैं,जबकि कैथोड पर हाइड्रोजन गैस $(H_2)$ और पोटेशियम हाइड्रोक्साइड $(KOH)$ बनते हैं।
अतः,मुख्य कार्बनिक उत्पाद एथेन $(C_2H_6)$ प्राप्त होता है।

(A) कार्बोक्सिलिक एसिड के सोडियम या पोटेशियम लवणों का विद्युत अपघटन 'कोल्बे विद्युत अपघटन' (Kolbe electrolysis) अभिक्रिया के रूप में जाना जाता है,जो एल्केन (हाइड्रोकार्बन) तैयार करने की एक प्रभावी विधि है।
अभिक्रिया इस प्रकार है: $2RCOOK + 2H_2O \xrightarrow{\text{electrolysis}} R-R + 2CO_2 + H_2 + 2KOH$.
अतः,विकल्प $A$ हाइड्रोकार्बन प्राप्त करने के लिए सही अभिक्रिया है।

(C) क्रैकिंग लंबी श्रृंखला वाले हाइड्रोकार्बन को छोटे,अधिक उपयोगी हाइड्रोकार्बन में तोड़ने की प्रक्रिया है।
पेट्रोल में उच्च एल्केन होते हैं,और क्रैकिंग करने पर,यह $CH_4$ और $C_3H_6$ जैसे छोटे एल्केन और एल्कीन का मिश्रण देता है।

(A) सीटेन रासायनिक रूप से हेक्साडेकेन है,जो $16$ कार्बन परमाणुओं वाला एक एल्केन है।
इसका रासायनिक सूत्र $CH_3(CH_2)_{14}CH_3$ है।

(B) अभिक्रिया $CH_4 + Cl_2 \xrightarrow{h\nu} CH_3Cl + HCl$ एक मुक्त-मूलक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है।
इस अभिक्रिया में,प्रकाश $(h\nu)$ की उपस्थिति में $Cl-Cl$ बंध का समांगी विखंडन (homolytic fission) होता है,जिससे क्लोरीन मुक्त-मूलक $(Cl^{\bullet})$ उत्पन्न होते हैं।
ये मूलक फिर मीथेन अणु पर आक्रमण करके एक हाइड्रोजन परमाणु को प्रतिस्थापित करते हैं,जो मुक्त-मूलक प्रतिस्थापन का एक विशिष्ट चरण है।

(D) $2, 2-$डाइमिथाइल ब्यूटेन की संरचना $CH_3-C(CH_3)_2-CH_2-CH_3$ है।
इस अणु में:
$1.$ प्राथमिक $(1^\circ)$ कार्बन टर्मिनल कार्बन और मिथाइल शाखाएं हैं। ऐसे $4$ कार्बन हैं,जिनमें $12$ प्राथमिक हाइड्रोजन हैं।
$2.$ द्वितीयक $(2^\circ)$ कार्बन स्थिति $3$ पर $-CH_2-$ समूह है। इसमें $2$ द्वितीयक हाइड्रोजन हैं।
$3.$ चतुष्क $(4^\circ)$ कार्बन स्थिति $2$ पर है,जिसमें कोई हाइड्रोजन नहीं है।
अतः,द्वितीयक हाइड्रोजन की संख्या $2$ है।

(A) एल्केन का सामान्य सूत्र $C_nH_{2n+2}$ है।
दिया गया आणविक भार $72$ है।
$12n + 1(2n+2) = 72 \implies 14n + 2 = 72 \implies 14n = 70 \implies n = 5$.
अतः,आणविक सूत्र $C_5H_{12}$ है।
वह एल्केन जो केवल एक मोनोक्लोरीनेटेड उत्पाद बनाता है,उसके सभी हाइड्रोजन परमाणु समान होने चाहिए।
$2,2-$डाइमिथाइलप्रोपेन (नियोपेंटेन),$(CH_3)_4C$ में,सभी $12$ हाइड्रोजन परमाणु समान हैं।
इसलिए,यह सूर्य के प्रकाश की उपस्थिति में $Cl_2$ के साथ प्रतिक्रिया करने पर केवल एक मोनोक्लोरीनेटेड उत्पाद बनाता है।

(A) वुर्ट्ज़ अभिक्रिया में शुष्क ईथर की उपस्थिति में एल्किल हैलाइड की सोडियम धातु के साथ अभिक्रिया से उच्च एल्केन बनते हैं।
एल्किल फ्लोराइड $(R-F)$ में $C-F$ बंध की बंध वियोजन ऊर्जा बहुत अधिक होने के कारण ये वुर्ट्ज़ अभिक्रिया में भाग नहीं लेते हैं।
अतः,$C_2H_5F$ वुर्ट्ज़ अभिक्रिया नहीं देता है।
सही विकल्प $A$ है।

(B) निम्न हाइड्रोकार्बन गैसीय अवस्था में होते हैं,जबकि उच्च हाइड्रोकार्बन द्रव या ठोस अवस्था में होते हैं।
क्रैकिंग या पायरोलिसिस पर,उच्च आणविक द्रव्यमान वाला हाइड्रोकार्बन कम आणविक द्रव्यमान वाले हाइड्रोकार्बन के मिश्रण में टूट जाता है।
अतः,क्रैकिंग की प्रक्रिया द्वारा एक द्रव हाइड्रोकार्बन को गैसीय हाइड्रोकार्बन के मिश्रण में परिवर्तित किया जा सकता है।

(B) हाइड्रोकार्बन का आण्विक द्रव्यमान $72 \ u$ है। एल्केन का सामान्य सूत्र $C_nH_{2n+2}$ है।
$12n + 1(2n+2) = 72 \implies 14n = 70 \implies n = 5$.
अतः,हाइड्रोकार्बन पेंटेन $(C_5H_{12})$ है।
पेंटेन के समावयवियों में (n-पेंटेन,आइसोपेंटेन और नियोपेंटेन),नियोपेंटेन $(2,2-\text{डाइमेथिलप्रोपेन})$ में सभी $12$ हाइड्रोजन परमाणु समान हैं।
इसलिए,मोनो-हैलोजनीकरण पर,यह केवल एक ही मोनो-प्रतिस्थापित एल्किल हैलाइड देता है।
$(CH_3)_4C + Cl_2 \xrightarrow{h\nu} (CH_3)_3C-CH_2Cl + HCl$.

(C) $2$-methylbutane $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$ है।
मोनोक्लोरीनीकरण निम्नलिखित उत्पाद देता है:
$1.$ $Cl-CH_2-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$ ($1$-chloro-$2$-methylbutane): इस अणु में $C_2$ पर एक कायरल केंद्र है,इसलिए यह $2$ इनैन्टीओमर्स के रूप में मौजूद है।
$2.$ $CH_3-CCl(CH_3)-CH_2-CH_3$ ($2$-chloro-$2$-methylbutane): यह अणु अकायरल है।
$3.$ $CH_3-CH(CH_3)-CHCl-CH_3$ ($2$-chloro-$3$-methylbutane): इस अणु में $C_3$ पर एक कायरल केंद्र है,इसलिए यह $2$ इनैन्टीओमर्स के रूप में मौजूद है।
$4.$ $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_2Cl$ ($1$-chloro-$3$-methylbutane): यह अणु अकायरल है।
कुल कायरल यौगिक = $2 + 2 = 4$.

(D) हाइड्रोकार्बन $C_5H_{12}$ एक एल्केन है। एल्केन अंधेरे में क्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया नहीं करते हैं लेकिन सूर्य के प्रकाश की उपस्थिति में मुक्त-मूलक प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया देते हैं।
$n$-पेंटेन $(CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3)$ में तीन प्रकार के समान हाइड्रोजन होते हैं,जो तीन मोनोक्लोरो आइसोमर्स देते हैं।
आइसोपेंटेन $(CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3)$ में चार प्रकार के समान हाइड्रोजन होते हैं,जो चार मोनोक्लोरो आइसोमर्स देते हैं।
नियोपेंटेन $(C(CH_3)_4)$ में केवल एक प्रकार का समान हाइड्रोजन होता है,जो केवल एक मोनोक्लोरो आइसोमर देता है।
चूंकि प्रश्न में दिए गए विकल्पों में से कोई भी छह मोनोक्लोरो यौगिक नहीं देता है,इसलिए दिए गए विकल्पों में से कोई भी सही नहीं है।

(A) एथेन का मुक्त रेडिकल क्लोरीनीकरण एक श्रृंखला तंत्र का पालन करता है जिसमें दीक्षा,प्रसार और समाप्ति के चरण होते हैं।
प्रसार के चरण इस प्रकार हैं:
चरण $(i)$: क्लोरीन रेडिकल एथेन से एक हाइड्रोजन परमाणु को हटाकर एथिल रेडिकल और हाइड्रोजन क्लोराइड बनाता है: $\dot{Cl} + CH_3-CH_3 \rightarrow CH_3-C\dot{H}_2 + HCl$।
चरण $(ii)$: एथिल रेडिकल क्लोरीन अणु के साथ प्रतिक्रिया करके एथिल क्लोराइड बनाता है और क्लोरीन रेडिकल को पुनर्जीवित करता है: $CH_3-C\dot{H}_2 + Cl_2 \rightarrow CH_3-CH_2Cl + \dot{Cl}$।
अतः,विकल्प $A$ सही प्रसार चरणों का प्रतिनिधित्व करता है।