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Alkane Questions in Hindi

Class 11 Chemistry · Hydrocarbons · Alkane

746+

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100%

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Showing 50 of 746 questions in Hindi

301
MediumMCQ
$n$-Butane $\xrightarrow{Cl_2/hv}$ उपरोक्त अभिक्रिया में संभव मोनोक्लोरो उत्पादों (त्रिविम समावयवियों सहित) की कुल संख्या ज्ञात कीजिए।
A
$2$
B
$3$
C
$4$
D
$5$

Solution

(B) $n$-Butane $CH_3-CH_2-CH_2-CH_3$ है।
मोनोक्लोरीनीकरण $1^{st}$ या $2^{nd}$ कार्बन पर हो सकता है।
$1.$ $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-Cl$ ($1$-chlorobutane) अकिरल है,जिससे $1$ समावयवी प्राप्त होता है।
$2.$ $CH_3-CH(Cl)-CH_2-CH_3$ ($2$-chlorobutane) किरल है,जिससे $2$ त्रिविम समावयवी ($R$ और $S$ विन्यास) प्राप्त होते हैं।
मोनोक्लोरो उत्पादों की कुल संख्या = $1 + 2 = 3$।
302
MediumMCQ
$CH_4 + Cl_2 \xrightarrow{hv} CH_3Cl + HCl$
$CH_3Cl$ की उच्च प्राप्ति (yield) प्राप्त करने के लिए,$CH_4$ और $Cl_2$ का अनुपात होना चाहिए
A
उच्च (high)
B
कम (low)
C
समान (equal)
D
अनुमानित नहीं किया जा सकता

Solution

(A) सही उत्तर $A$ है। मोनोहैलोजनेटेड उत्पाद $(CH_3Cl)$ की मात्रा को अधिकतम करने के लिए,अभिक्रिया को एल्केन $(CH_4)$ की अधिकता में किया जाना चाहिए।
$Cl_2$ के सापेक्ष $CH_4$ की सांद्रता अधिक रखने से,क्लोरीन रेडिकल $(Cl^{\bullet})$ के $CH_4$ अणु के साथ टकराने की संभावना $CH_3Cl$ अणु के साथ टकराने की तुलना में काफी अधिक होती है।
यदि $Cl_2$ अधिक मात्रा में होता,तो क्लोरीन रेडिकल पहले से बने $CH_3Cl$ के साथ अभिक्रिया करके निम्नलिखित चरणों के माध्यम से पॉलीहैलोजनेटेड उत्पाद जैसे $CH_2Cl_2$ बनाते:
$Cl^{\bullet} + CH_3Cl \to {^{\bullet}}CH_2Cl + HCl$
${^{\bullet}}CH_2Cl + Cl_2 \to CH_2Cl_2 + Cl^{\bullet}$
इसलिए,$CH_4$ और $Cl_2$ का उच्च अनुपात आवश्यक है।
303
MediumMCQ
$CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3 \xrightarrow[hv]{Cl_2} (x)$. त्रिविम समावयवियों (stereoisomers) सहित मोनोक्लोरो उत्पादों की संख्या ज्ञात कीजिए।
A
$4$
B
$5$
C
$6$
D
$7$

Solution

(C) अभिकारक $2$-मिथाइल ब्यूटेन (आइसोपेंटेन) है। मोनोक्लोरीनीकरण चार संरचनात्मक समावयवी देता है:
$1.$ $Cl-CH_2-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$ ($1$-क्लोरो-$2$-मिथाइल ब्यूटेन): $C2$ कार्बन कायरल है,इसलिए यह प्रतिबिंब रूपों (enantiomers) के एक जोड़े के रूप में मौजूद है ($2$ त्रिविम समावयवी)।
$2.$ $CH_3-CCl(CH_3)-CH_2-CH_3$ ($2$-क्लोरो-$2$-मिथाइल ब्यूटेन): यह अणु अकायरल है,इसलिए यह $1$ त्रिविम समावयवी के रूप में मौजूद है।
$3.$ $CH_3-CH(CH_3)-CHCl-CH_3$ ($2$-क्लोरो-$3$-मिथाइल ब्यूटेन): $C3$ कार्बन कायरल है,इसलिए यह प्रतिबिंब रूपों के एक जोड़े के रूप में मौजूद है ($2$ त्रिविम समावयवी)।
$4.$ $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_2-Cl$ ($1$-क्लोरो-$3$-मिथाइल ब्यूटेन): यह अणु अकायरल है,इसलिए यह $1$ त्रिविम समावयवी के रूप में मौजूद है।
त्रिविम समावयवियों सहित मोनोक्लोरो उत्पादों की कुल संख्या = $2 + 1 + 2 + 1 = 6$।
Solution diagram
304
MediumMCQ
निम्नलिखित एल्केन को उनकी दहन ऊष्मा के घटते क्रम में व्यवस्थित करें:
$(i)$ $CH_3-C(CH_3)_2-CH_3$ (नियोपेंटेन)
$(ii)$ $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$ (आइसोपेंटेन)
$(iii)$ $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3$ ($n$-पेंटेन)
A
$(i) > (ii) > (iii)$
B
$(iii) > (i) > (ii)$
C
$(iii) > (ii) > (i)$
D
$(i) > (iii) > (ii)$

Solution

(C) आइसोमेरिक एल्केन के लिए,दहन ऊष्मा उनकी स्थिरता के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
जैसे-जैसे शाखाएं बढ़ती हैं,एल्केन की स्थिरता बढ़ती है।
स्थिरता का क्रम: नियोपेंटेन > आइसोपेंटेन > $n$-पेंटेन।
इसलिए,दहन ऊष्मा का क्रम: $n$-पेंटेन > आइसोपेंटेन > नियोपेंटेन है,जो $(iii) > (ii) > (i)$ है।
दहन ऊष्मा $\propto \frac{1}{\text{Stability}}$
305
MediumMCQ
उपरोक्त अभिक्रिया में निम्नलिखित में से कौन सा यौगिक उत्पाद के रूप में प्राप्त नहीं होगा?
Question diagram
A
Option A
B
Option B
C
Option C
D
Option D

Solution

(D) यह अभिक्रिया $2$-ब्रोमोपेंटेन का मुक्त मूलक ब्रोमीनीकरण है। दर-निर्धारक चरण में मुक्त मूलक बनाने के लिए हाइड्रोजन परमाणु का निष्कर्षण शामिल है। सबसे अधिक स्थिर मुक्त मूलक $C-3$ स्थिति पर बनता है। चूंकि $C-2$ पर कायरल केंद्र अभिक्रिया में शामिल नहीं है,इसलिए इसका विन्यास अपरिवर्तित रहता है। ब्रोमीनीकरण पर $C-3$ कार्बन एक नया कायरल केंद्र बन जाता है,जिससे दो डायस्टेरियोमर्स प्राप्त होते हैं। प्रारंभिक पदार्थ में $C-2$ पर विन्यास $S$ के रूप में निश्चित है। इसलिए,उत्पादों में $C-2$ पर $S$ विन्यास बना रहना चाहिए। जो विकल्प $C-2$ पर विन्यास में परिवर्तन दर्शाता है (अर्थात $2R, 3S$),वह संभव नहीं है।
306
MediumMCQ
एथेन का दहन किया जाता है। दहन के दौरान कार्बन की संकरण अवस्था किसमें परिवर्तित होती है?
A
$sp^3$ से $sp^2$
B
$sp^3$ से $sp$
C
$sp$ से $sp^3$
D
$sp^2$ से $sp^2$

Solution

(B) एथेन की दहन अभिक्रिया है: $2C_2H_6(g) + 7O_2(g) \rightarrow 4CO_2(g) + 6H_2O(l)$.
एथेन $(C_2H_6)$ में,कार्बन परमाणु $sp^3$ संकरित होते हैं।
उत्पाद कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$ में,कार्बन परमाणु $sp$ संकरित होता है।
अतः,संकरण $sp^3$ से $sp$ में परिवर्तित हो जाता है।
307
MediumMCQ
$CH_3-CH_2-CH_2-CH_3 \xrightarrow[\Delta]{AlCl_3} CH_3-CH(CH_3)-CH_3$
उपरोक्त अभिक्रिया किसका उदाहरण है?
A
समावयवीकरण (isomerization)
B
बहुलकीकरण (polymerization)
C
भंजन (cracking)
D
विहाइड्रोजनीकरण (dehydrogenation)

Solution

(A) निर्जल $AlCl_3$ और $HCl$ गैस की उपस्थिति में $n$-ऐल्केन का शाखित-श्रृंखला वाले ऐल्केन में परिवर्तन समावयवीकरण कहलाता है।
इस अभिक्रिया में,$n$-ब्यूटेन अपने समावयवी,आइसोब्यूटेन ($2$-मेथिलप्रोपेन) में परिवर्तित हो जाता है।
Solution diagram
308
MediumMCQ
शुद्ध मीथेन को किसके द्वारा तैयार किया जा सकता है?
A
वुर्ट्ज़ अभिक्रिया
B
कोल्बे विद्युत अपघटन विधि
C
सोडा-लाइम डी-कार्बोक्सिलेशन
D
$H_2$ के साथ अपचयन

Solution

(C) सोडा-लाइम डी-कार्बोक्सिलेशन में सोडियम एसीटेट को सोडा-लाइम $(NaOH + CaO)$ के साथ गर्म किया जाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है: $CH_3COONa + NaOH \xrightarrow[\Delta]{CaO} CH_4 + Na_2CO_3$.
यह विधि शुद्ध मीथेन की प्रयोगशाला तैयारी के लिए उपयुक्त है।
309
MediumMCQ
एक एल्केन (आणविक भार = $86$) ब्रोमीनीकरण पर केवल दो मोनोब्रोमो व्युत्पन्न देता है (त्रिविम समावयवियों को छोड़कर)। वह एल्केन है
A
$CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_2-CH_3$
B
$CH_3-C(CH_3)_2-CH_2-CH_3$
C
$CH_3-CH(CH_3)-CH(CH_3)-CH_3$
D
$C(CH_3)_4$

Solution

(C) एल्केन का आणविक भार $86$ है।
एल्केन के लिए सामान्य सूत्र: $C_nH_{2n+2} = 86$
$12n + 2n + 2 = 86$
$14n = 84$
$n = 6$
एल्केन $C_6H_{14}$ है।
$2,3$-डाइमिथाइल ब्यूटेन $(CH_3-CH(CH_3)-CH(CH_3)-CH_3)$ में दो प्रकार के समान हाइड्रोजन परमाणु होते हैं:
$1.$ बारह $CH_3$ हाइड्रोजन समान हैं (चार मिथाइल समूहों पर)।
$2.$ दो $CH$ हाइड्रोजन समान हैं (दो तृतीयक कार्बन पर)।
इस प्रकार,यह केवल दो मोनोब्रोमो व्युत्पन्न देता है।
Solution diagram
310
MediumMCQ
योगज अभिक्रियाओं (addition reactions) के प्रति $(I)$,$(II)$,और $(III)$ की अभिक्रियाशीलता का सही क्रम क्या है?
$(I)$ साइक्लोप्रोपेन
$(II)$ साइक्लोब्यूटेन
$(III)$ साइक्लोपेंटेन
A
$I > II > III$
B
$I > III > II$
C
$III > II > I$
D
$III > I > II$

Solution

(A) योगज अभिक्रियाओं के प्रति साइक्लोऐल्केन की अभिक्रियाशीलता वलय तनाव (ring strain) द्वारा निर्धारित होती है।
बेयर के तनाव सिद्धांत के अनुसार,जैसे-जैसे वलय का आकार $3$ से $5$ सदस्यों तक बढ़ता है,वलय तनाव कम होता जाता है।
$(I)$ साइक्लोप्रोपेन में सबसे अधिक वलय तनाव ($60^{\circ}$ बंध कोण) होता है,जो इसे सबसे अस्थिर और योगज अभिक्रियाओं के प्रति सबसे अधिक अभिक्रियाशील बनाता है।
$(II)$ साइक्लोब्यूटेन में मध्यम वलय तनाव ($90^{\circ}$ बंध कोण) होता है।
$(III)$ साइक्लोपेंटेन में सबसे कम वलय तनाव ($108^{\circ}$ बंध कोण) होता है,जो इसे सबसे अधिक स्थिर और योगज अभिक्रियाओं के प्रति सबसे कम अभिक्रियाशील बनाता है।
अतः,अभिक्रियाशीलता का क्रम $I > II > III$ है।
311
DifficultMCQ
उपरोक्त अभिक्रिया का उत्पाद $(A)$ है:
Question diagram
A
साइक्लोब्यूटीन
Option A
B
बाइसाइक्लोब्यूटेन
Option B
C
साइक्लोब्यूटेन
Option C
D
मेथिलीनसाइक्लोब्यूटेन
Option D

Solution

(B) यह अभिक्रिया अंतःआणविक $(intramolecular)$ वुर्ट्ज़ अभिक्रिया का एक उदाहरण है।
सोडियम $(Na)$ एक अपचायक के रूप में कार्य करता है और सबस्ट्रेट को इलेक्ट्रॉन $(e^{\ominus})$ प्रदान करता है।
अभिक्रिया की क्रियाविधि निम्नलिखित चरणों में होती है:
$1$. एक इलेक्ट्रॉन $(e^{\ominus})$ ब्रोमीन परमाणु से जुड़े कार्बन पर आक्रमण करता है,जिससे ब्रोमाइड आयन $(Br^{\ominus})$ बाहर निकल जाता है और एक रेडिकल बनता है।
$2$. दूसरा इलेक्ट्रॉन $(e^{\ominus})$ क्लोरीन परमाणु से जुड़े कार्बन पर आक्रमण करता है,जिससे क्लोराइड आयन $(Cl^{\ominus})$ बाहर निकल जाता है और दूसरा रेडिकल बनता है।
$3$. इसके बाद,दोनों रेडिकल आपस में जुड़कर एक नया $C-C$ बंध बनाते हैं,जिससे बाइसाइक्लोब्यूटेन का निर्माण होता है।
अतः,सही उत्पाद $(A)$ बाइसाइक्लोब्यूटेन है।
Solution diagram
312
MediumMCQ
निम्नलिखित में से कौन सा अभिकारक केवल एक चरण का उपयोग करके मीथेन और इथेन की तैयारी के लिए उपयुक्त है?
A
$H_2C=CH_2$
B
$CH_3OH$
C
$CH_3-Br$
D
$CH_3-CH_2-OH$

Solution

(C) मिथाइल ब्रोमाइड $(CH_3-Br)$ का अपचयन करने पर एक ही चरण में मीथेन $(CH_4)$ प्राप्त होता है।
मिथाइल ब्रोमाइड $(CH_3-Br)$ की $Wurtz$ अभिक्रिया द्वारा एक ही चरण में इथेन $(CH_3-CH_3)$ प्राप्त किया जा सकता है।
अतः,$CH_3-Br$ उपयुक्त अभिकारक है।
313
MediumMCQ
एक एल्केन (साइक्लोएल्केन नहीं) को एनैन्टीओमेरिक रूप में अस्तित्व में आने के लिए कितने कार्बन परमाणुओं की आवश्यकता होती है?
A
$4$
B
$5$
C
$6$
D
$7$

Solution

(D) एल्केन के लिए एनैन्टीओमेरिक रूप में अस्तित्व में आने के लिए,इसमें कम से कम एक कायरल कार्बन परमाणु (चार अलग-अलग समूहों से बंधा कार्बन परमाणु) होना चाहिए।
मान लीजिए कायरल कार्बन $C^*$ है। $C^*$ से जुड़े चार समूह अलग-अलग होने चाहिए।
एल्केन में,सबसे छोटे समूह हाइड्रोजन $(-H)$,मिथाइल $(-CH_3)$,एथिल $(-CH_2CH_3)$,और प्रोपाइल $(-CH_2CH_2CH_3)$ हैं।
इन समूहों में कार्बन परमाणुओं का योग: $1$ (कायरल कार्बन के लिए) $+ 1$ (मिथाइल) $+ 2$ (एथिल) $+ 3$ (प्रोपाइल) $= 7$ कार्बन परमाणु।
इसलिए,एनैन्टीओमेरिज्म प्रदर्शित करने में सक्षम सबसे छोटा एल्केन $3$-मिथाइलहेक्सेन है,जिसमें $7$ कार्बन परमाणु होते हैं।
314
MediumMCQ
निम्नलिखित मुक्त मूलक ब्रोमीनीकरण अभिक्रियाओं में से,उन अभिक्रियाओं का चयन करें जिनमें $2^o$ हैलाइड मुख्य उत्पाद है।
$(P)$ साइक्लोहेक्सेन + $Br_2/hv$
$(Q)$ मिथाइलसाइक्लोब्यूटेन + $Br_2/hv$
$(R)$ इथाइलबेन्जीन + $Br_2/hv$
$(S)$ $3-$मिथाइलहेक्सेन + $Br_2/hv$
$(T)$ डेकालिन + $Br_2/hv$
$(U)$ ब्यूटेन + $Br_2/hv$
A
$P, Q, R, S$
B
$P, R, U$
C
$P, R, S, T$
D
$P, Q, R, S, T$

Solution

(B) ब्रोमीनीकरण सबसे स्थिर मुक्त मूलक मध्यवर्ती के लिए अत्यधिक चयनात्मक है।
$(P)$ साइक्लोहेक्सेन ब्रोमोसाइक्लोहेक्सेन ($2^o$ हैलाइड) देता है।
$(Q)$ मिथाइलसाइक्लोब्यूटेन $1-$ब्रोमो$-1-$मिथाइलसाइक्लोब्यूटेन ($3^o$ हैलाइड) देता है।
$(R)$ इथाइलबेन्जीन $1-$ब्रोमो$-1-$फिनाइलइथेन देता है।
$(S)$ $3-$मिथाइलहेक्सेन $3-$ब्रोमो$-3-$मिथाइलहेक्सेन ($3^o$ हैलाइड) देता है।
$(T)$ डेकालिन ब्रिजहेड स्थिति पर $3^o$ हैलाइड देता है।
$(U)$ ब्यूटेन $2-$ब्रोमोब्यूटेन ($2^o$ हैलाइड) देता है।
अतः,$P, R, U$ वे अभिक्रियाएं हैं जिनमें $2^o$ हैलाइड मुख्य उत्पाद हैं।
315
MediumMCQ
$(A) + Cl_2 \xrightarrow{hv} \text{मोनोक्लोरो उत्पाद}$. उपरोक्त अभिक्रिया में मोनोक्लोरो उत्पाद की उपज को अधिकतम करने के लिए:
A
$Cl_2$ को आधिक्य में मिलाया जाना चाहिए
B
अभिकारक $(A)$ को आधिक्य में मिलाया जाना चाहिए
C
अभिक्रिया अंधेरे में की जानी चाहिए
D
अभिक्रिया $Cl_2$ और $(A)$ के सममोलर मिश्रण के साथ की जानी चाहिए

Solution

(B) एल्केन $(A)$ का मुक्त मूलक क्लोरीनीकरण एक श्रृंखला अभिक्रिया है जो $Cl_2$ की अधिकता में पॉलीक्लोरीनीकरण की ओर ले जा सकती है।
मोनोक्लोरो उत्पाद की उपज को अधिकतम करने के लिए,$Cl_2$ के सापेक्ष एल्केन $(A)$ की सांद्रता अधिक रखी जानी चाहिए।
अभिकारक $(A)$ को आधिक्य में मिलाने से,$Cl^{\bullet}$ मूलक के अनभिकृत $(A)$ अणु के साथ टकराने की संभावना मोनोक्लोरो उत्पाद अणु के साथ टकराने की तुलना में काफी अधिक होती है,जिससे आगे का क्लोरीनीकरण न्यूनतम हो जाता है।
316
MediumMCQ
$CH_3-CH_2-CH_2-CH_3 \xrightarrow{Br_2/hv}$
उपरोक्त अभिक्रिया में मुख्य उत्पाद है
A
रेसेमिक मिश्रण
B
मीसो
C
डाईस्टिरियोमर्स
D
संरचनात्मक समावयवी

Solution

(A) $n$-ब्यूटेन की $Br_2$ के साथ $hv$ की उपस्थिति में अभिक्रिया मुक्त मूलक क्रियाविधि द्वारा होती है।
$2^o$ एल्किल मूलक की अधिक स्थिरता के कारण द्वितीयक हाइड्रोजन परमाणु का निष्कर्षण प्राथमिक हाइड्रोजन की तुलना में अधिक सुगम होता है।
मध्यवर्ती $CH_3-CH^{\bullet}-CH_2-CH_3$ $sp^2$-संकरित और समतलीय होता है।
समतलीय मूलक के दोनों ओर $Br_2$ के आक्रमण से $2$-ब्रोमोब्यूटेन के दोनों प्रतिबिंब रूप समान मात्रा में बनते हैं।
अतः,मुख्य उत्पाद एक रेसेमिक मिश्रण है।
317
MediumMCQ
मीथेन के मुक्त-मूलक (free-radical) क्लोरीनीकरण में श्रृंखला संचरण (chain propagation) के चरणों का चयन करें।
$(1) \, Cl_2 \to 2Cl^{\bullet}$
$(2) \, Cl^{\bullet} + CH_4 \to CH_3Cl + H^{\bullet}$
$(3) \, Cl^{\bullet} + CH_4 \to CH_3^{\bullet} + HCl$
$(4) \, H^{\bullet} + Cl_2 \to HCl + Cl^{\bullet}$
$(5) \, CH_3^{\bullet} + Cl_2 \to CH_3Cl + Cl^{\bullet}$
A
$(2), (3), (5)$
B
$(1), (3), (6)$
C
$(3), (5)$
D
$(2), (3), (4)$

Solution

(C) मीथेन का मुक्त-मूलक क्लोरीनीकरण तीन चरणों में होता है: दीक्षा (initiation),संचरण (propagation),और समापन (termination)।
चरण $(1)$ दीक्षा चरण है जहाँ $Cl_2$ का समांगी विखंडन (homolytic cleavage) होकर क्लोरीन मूलक बनते हैं।
संचरण चरण वे होते हैं जहाँ एक मूलक एक अणु के साथ अभिक्रिया करके एक नया अणु और एक नया मूलक बनाता है।
चरण $(3)$ एक संचरण चरण है: $Cl^{\bullet} + CH_4 \to CH_3^{\bullet} + HCl$.
चरण $(5)$ एक संचरण चरण है: $CH_3^{\bullet} + Cl_2 \to CH_3Cl + Cl^{\bullet}$.
अतः,संचरण चरण $(3)$ और $(5)$ हैं।
318
MediumMCQ
मिथाइलसाइक्लोहेक्सेन $(methylcyclohexane)$ की $Br_2/hv$ के साथ अभिक्रिया के लिए संभावित मोनोब्रोमो उत्पादों की संख्या (त्रिविम समावयवियों को छोड़कर) क्या है?
A
$4$
B
$5$
C
$8$
D
$10$

Solution

(B) मिथाइलसाइक्लोहेक्सेन की $Br_2/hv$ के साथ अभिक्रिया मुक्त मूलक प्रतिस्थापन (free radical substitution) द्वारा होती है।
मिथाइलसाइक्लोहेक्सेन में प्रतिस्थापन के लिए विभिन्न प्रकार के हाइड्रोजन परमाणु उपलब्ध हैं:
$1$. मिथाइल समूह पर हाइड्रोजन (प्राथमिक कार्बन)।
$2$. साइक्लोहेक्सेन वलय के तृतीयक कार्बन पर हाइड्रोजन (जहाँ मिथाइल समूह जुड़ा है)।
$3$. ऑर्थो स्थिति पर साइक्लोहेक्सेन वलय के द्वितीयक कार्बन पर हाइड्रोजन।
$4$. मेटा स्थिति पर साइक्लोहेक्सेन वलय के द्वितीयक कार्बन पर हाइड्रोजन।
$5$. पैरा स्थिति पर साइक्लोहेक्सेन वलय के द्वितीयक कार्बन पर हाइड्रोजन।
इस प्रकार,$5$ अलग-अलग स्थान हैं जहाँ ब्रोमीन प्रतिस्थापित हो सकता है,जिससे $5$ संरचनात्मक समावयवी प्राप्त होते हैं। त्रिविम समावयवियों को छोड़कर,मोनोब्रोमो उत्पादों की कुल संख्या $5$ है।
319
MediumMCQ
$Br^{\bullet}$ किस हाइड्रोजन का सबसे आसानी से निष्कर्षण (abstract) करेगा?
Question diagram
A
$a$
B
$b$
C
$c$
D
$d$

Solution

(A) ब्रोमीन रेडिकल $(Br^{\bullet})$ हाइड्रोजन निष्कर्षण अभिक्रियाओं में अत्यधिक चयनात्मक (selective) होता है।
यह प्राथमिकता से उस हाइड्रोजन परमाणु को निष्कर्षित करता है जो सबसे अधिक स्थिर मुक्त मूलक (free radical) बनाता है।
स्थितियों की तुलना करने पर:
- हाइड्रोजन '$a$' एक तृतीयक कार्बन परमाणु पर है। इस हाइड्रोजन को हटाने से $3^{\circ}$ मुक्त मूलक प्राप्त होता है।
- हाइड्रोजन '$b$' एक द्वितीयक कार्बन परमाणु पर है।
- हाइड्रोजन '$c$' एक प्राथमिक कार्बन परमाणु पर है।
- हाइड्रोजन '$d$' एक द्वितीयक कार्बन परमाणु पर है।
चूंकि $3^{\circ}$ मुक्त मूलक विकल्पों में सबसे अधिक स्थिर है,इसलिए ब्रोमीन रेडिकल सबसे आसानी से '$a$' स्थिति पर स्थित हाइड्रोजन का निष्कर्षण करेगा।
320
MediumMCQ
$CH_3(a)-CH_2(b)-CH_2(c)-CH_2(d)-F$ अणु के लिए,हाइड्रोजन $a, b, c, d$ को क्लोरीनीकरण के प्रति उनकी अभिक्रियाशीलता के घटते क्रम में व्यवस्थित करें।
A
$a > b > c > d$
B
$b > c > d > a$
C
$b > c > a > d$
D
$c > b > a > d$

Solution

(C) मुक्त मूलक क्लोरीनीकरण के प्रति हाइड्रोजन की अभिक्रियाशीलता हाइड्रोजन के हटने के बाद बनने वाले मध्यवर्ती मूलक की स्थिरता पर निर्भर करती है।
मूलकों की स्थिरता का क्रम: $3^o > 2^o > 1^o$ है।
इसके अतिरिक्त,फ्लोरीन परमाणु का $-I$ प्रभाव निकटवर्ती कार्बन पर बनने वाले मूलक को अस्थिर करता है,जिसका प्रभाव $F$ परमाणु से दूरी बढ़ने पर कम हो जाता है।
$CH_3(a)-CH_2(b)-CH_2(c)-CH_2(d)-F$ के लिए:
- हाइड्रोजन $d$,$F$ से जुड़े कार्बन पर है ($-I$ प्रभाव के कारण सबसे अधिक अस्थिर)।
- हाइड्रोजन $c$,$\beta$-कार्बन पर है।
- हाइड्रोजन $b$,$\gamma$-कार्बन पर है।
- हाइड्रोजन $a$,$\delta$-कार्बन पर है ($-I$ प्रभाव का सबसे कम असर)।
मूलक की स्थिरता और $-I$ प्रभाव को ध्यान में रखते हुए,अभिक्रियाशीलता का क्रम $b > c > a > d$ है।
321
MediumMCQ
$h\nu$ की उपस्थिति में साइक्लोपेंटेन की अतिरिक्त $Cl_2$ के साथ अभिक्रिया में कितने डाइक्लोरो उत्पाद (त्रिविम समावयवियों सहित) बनते हैं?
A
$5$
B
$6$
C
$7$
D
$9$

Solution

(C) $h\nu$ की उपस्थिति में अतिरिक्त $Cl_2$ के साथ साइक्लोपेंटेन की अभिक्रिया से विभिन्न डाइक्लोरो व्युत्पन्न बनते हैं।
$1$. $1,1$-डाइक्लोरोसाइक्लोपेंटेन: $1$ समावयवी।
$2$. $1,2$-डाइक्लोरोसाइक्लोपेंटेन: इसमें $2$ कायरल केंद्र होते हैं,इसलिए यह $3$ त्रिविम समावयवियों ($cis$ (मेसो) और $trans$ (प्रतिबिंब रूपी युग्म)) के रूप में मौजूद होता है।
$3$. $1,3$-डाइक्लोरोसाइक्लोपेंटेन: इसमें भी $2$ कायरल केंद्र होते हैं,इसलिए यह $3$ त्रिविम समावयवियों ($cis$ (मेसो) और $trans$ (प्रतिबिंब रूपी युग्म)) के रूप में मौजूद होता है।
कुल डाइक्लोरो उत्पादों की संख्या = $1 + 3 + 3 = 7$।
322
MediumMCQ
$Ph-CH_2-CH(D)-CH_3 \xrightarrow{Br_2/hv}$
उपरोक्त अभिक्रिया का उत्पाद होगा:
A
डाईस्टेरियोमर्स
B
रेसेमिक मिश्रण
C
मीसो
D
संरचनात्मक समावयवी

Solution

(A) यह अभिक्रिया एक मुक्त मूलक ब्रोमीनीकरण है।
फेनिल वलय के साथ अनुनाद स्थिरीकरण के कारण बेंजिलिक स्थिति $(Ph-\dot{C}H-CH(D)-CH_3)$ पर सबसे अधिक स्थिर मूलक बनता है।
इस स्थिति पर ब्रोमीनीकरण एक नया कायरल केंद्र बनाता है।
चूंकि प्रारंभिक अणु में पहले से ही ड्यूटेरियम $(D)$ से बंधे कार्बन परमाणु पर एक कायरल केंद्र मौजूद है,इसलिए दूसरे कायरल केंद्र के निर्माण के परिणामस्वरूप डाईस्टेरियोमर्स का एक युग्म प्राप्त होता है।
323
MediumMCQ
$CH_3-CH(CH_3)-CH_3 + CH_2=CH_2 \xrightarrow[2.5^oC]{HF} (A)$; $(A)$ क्या है?
A
$CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3$
B
$CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$
C
$CH_3-C(CH_3)_2-CH_2-CH_3$
D
$CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH=CH_2$

Solution

(C) कम तापमान पर $HF$ की उपस्थिति में आइसोब्यूटेन और एथीन के बीच की अभिक्रिया एक एल्काइलेशन अभिक्रिया है।
$1$. इस क्रियाविधि में आइसोब्यूटेन के प्रोटोनेशन द्वारा tert-ब्यूटाइल कार्बोकेशन $(CH_3)_3C^+$ का निर्माण होता है।
$2$. यह कार्बोकेशन एथीन अणु के साथ जुड़कर एक नया कार्बोकेशन $(CH_3)_3C-CH_2-CH_2^+$ बनाता है।
$3$. पुनर्व्यवस्थाओं की एक श्रृंखला ($1$,$2$-हाइड्राइड शिफ्ट और उसके बाद $1,2-$मिथाइल शिफ्ट) के माध्यम से एक अधिक स्थिर कार्बोकेशन बनता है।
$4$. अंत में,दूसरे आइसोब्यूटेन अणु से हाइड्राइड के निष्कर्षण द्वारा मुख्य उत्पाद $2,2-$डाइमिथाइल ब्यूटेन $(CH_3-C(CH_3)_2-CH_2-CH_3)$ प्राप्त होता है।
324
MediumMCQ
$2-$ब्रोमोप्रोपेन के निर्माण के लिए उपयुक्त अभिक्रिया(ओं) का चयन करें।
$(I) \ CH_3-CH=CH_2 + HBr \xrightarrow{\text{peroxide}}$
$(II) \ CH_3-CH=CH_2 + HBr \xrightarrow{CCl_4}$
$(III) \ CH_3-CH_2-CH_3 + Br_2 \xrightarrow{hv}$
$(IV) \ CH_3-CH=CH_2 + Br_2 \xrightarrow{CCl_4}$
A
$I$ और $III$
B
$II$ और $III$
C
$I, II,$ और $III$
D
$II$ और $IV$

Solution

(B) $(I)$ पेरोक्साइड की उपस्थिति में $HBr$ के साथ अभिक्रिया एंटी-मार्कोवनिकोव योग का पालन करती है और $1-$ब्रोमोप्रोपेन बनाती है।
$(II)$ $CCl_4$ में $HBr$ के साथ अभिक्रिया मार्कोवनिकोव के नियम का पालन करती है और $2-$ब्रोमोप्रोपेन बनाती है।
$(III)$ $hv$ (प्रकाश) की उपस्थिति में प्रोपेन $(CH_3-CH_2-CH_3)$ का $Br_2$ के साथ मुक्त मूलक ब्रोमीनीकरण होता है,जिसमें द्वितीयक मुक्त मूलक मध्यवर्ती के अधिक स्थिर होने के कारण मुख्य रूप से $2-$ब्रोमोप्रोपेन बनता है।
$(IV)$ $CCl_4$ में $Br_2$ के साथ अभिक्रिया से $1,2-$डाइब्रोमोप्रोपेन बनता है।
अतः,अभिक्रियाएं $(II)$ और $(III)$ $2-$ब्रोमोप्रोपेन का निर्माण करती हैं।
325
DifficultMCQ
$CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3 \xrightarrow{CH_2N_2/\Delta} \text{Product}$.
उपरोक्त अभिक्रिया में निम्नलिखित में से कौन सा/से उत्पाद प्राप्त किया जा सकता है/हैं?
A
$2-$मिथाइलपेंटेन
B
$3-$मिथाइलपेंटेन
C
$n-$हेक्सेन
D
उपरोक्त सभी

Solution

(D) डायज़ोमीथेन $(CH_2N_2)$ की ऊष्मा या प्रकाश की उपस्थिति में एल्केन के साथ अभिक्रिया में कार्बीन मध्यवर्ती $(:CH_2)$ उत्पन्न होता है।
कार्बीन एल्केन के $C-H$ बंधों में निवेशन (insertion) अभिक्रिया करता है।
$n-$पेंटेन $(CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3)$ के लिए,तीन प्रकार के $C-H$ बंध होते हैं:
$1.$ प्राथमिक $C-H$ बंध ($C_1$ या $C_5$) में निवेशन से $n-$हेक्सेन प्राप्त होता है।
$2.$ $C_2$ (या $C_4$) पर द्वितीयक $C-H$ बंध में निवेशन से $2-$मिथाइलपेंटेन प्राप्त होता है।
$3.$ $C_3$ पर द्वितीयक $C-H$ बंध में निवेशन से $3-$मिथाइलपेंटेन प्राप्त होता है।
अतः,सभी सूचीबद्ध उत्पाद प्राप्त किए जा सकते हैं।
326
MediumMCQ
निम्नलिखित रासायनिक समीकरण में दिखाई गई अभिक्रिया के प्रकार की पहचान करें:
$C_6H_5CH_3 + Br_2 \xrightarrow{h\nu} C_6H_5CH_2Br + HBr$
A
नाभिकरागी योगज अभिक्रिया
B
नाभिकरागी प्रतिस्थापन अभिक्रिया
C
इलेक्ट्रॉनरागी योगज अभिक्रिया
D
मुक्त मूलक प्रतिस्थापन अभिक्रिया

Solution

(D) दी गई अभिक्रिया प्रकाश $(h\nu)$ की उपस्थिति में टोल्यूनि का ब्रोमीनीकरण है।
यह अभिक्रिया मुक्त मूलक (free radical) क्रियाविधि द्वारा होती है,जिसमें टोल्यूनि के मिथाइल समूह पर स्थित हाइड्रोजन परमाणु को ब्रोमीन परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।
इसलिए,यह एक $Free \ radical \ substitution$ (मुक्त मूलक प्रतिस्थापन) अभिक्रिया है।
327
DifficultMCQ
$CH_3MgBr$ को मेथनॉल में गर्म करने पर निकलने वाली गैस है
A
मेथेन
B
एथेन
C
प्रोपेन
D
$HBr$

Solution

(A) $CH_3MgBr$ एक ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक है,जो एक प्रबल क्षार के रूप में कार्य करता है।
मेथनॉल $(CH_3OH)$ में ऑक्सीजन परमाणु से जुड़ा एक अम्लीय हाइड्रोजन परमाणु होता है।
जब $CH_3MgBr$ की अभिक्रिया $CH_3OH$ के साथ होती है,तो मेथिल समूह $(CH_3^-)$ मेथनॉल से अम्लीय प्रोटॉन को ग्रहण करके मेथेन $(CH_4)$ गैस बनाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है: $CH_3MgBr + CH_3OH \rightarrow CH_4 \uparrow + Mg(OCH_3)Br$.
328
DifficultMCQ
$5 \, L$ एल्केन के पूर्ण दहन के लिए $25 \, L$ ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। यदि सभी आयतन स्थिर तापमान और दबाव पर मापे जाते हैं,तो एल्केन है
A
आइसोब्यूटेन
B
एथेन
C
ब्यूटेन
D
प्रोपेन

Solution

(D) एल्केन $C_nH_{2n+2}$ के लिए सामान्य दहन अभिक्रिया है:
$C_nH_{2n+2} + (\frac{3n+1}{2})O_2 \to nCO_2 + (n+1)H_2O$
एवोगैड्रो के नियम के अनुसार,स्थिर तापमान और दबाव पर,गैस का आयतन मोलों की संख्या के सीधे आनुपातिक होता है।
इसलिए,आयतन का अनुपात स्टोइकोमेट्रिक गुणांकों के अनुपात के बराबर होता है:
$\frac{V_{alkane}}{V_{O_2}} = \frac{1}{\frac{3n+1}{2}} = \frac{2}{3n+1}$
दिया गया है $V_{alkane} = 5 \, L$ और $V_{O_2} = 25 \, L$:
$\frac{5}{25} = \frac{2}{3n+1}$
$\frac{1}{5} = \frac{2}{3n+1}$
$3n+1 = 10$
$3n = 9$
$n = 3$
अतः,एल्केन प्रोपेन $(C_3H_8)$ है।
329
DifficultMCQ
$2-$methylbutane के फोटो-उत्प्रेरित ब्रोमीनीकरण में प्राप्त मुख्य उत्पाद है:
A
$1-$bromo$-2-$methylbutane
B
$1-$bromo$-3-$methylbutane
C
$2-$bromo$-3-$methylbutane
D
$2-$bromo$-2-$methylbutane

Solution

(D) एल्केन का ब्रोमीनीकरण मुक्त मूलक (free radical) क्रियाविधि का पालन करता है।
ब्रोमीन अत्यधिक चयनात्मक है और अधिमानतः उस कार्बन पर हाइड्रोजन परमाणु को प्रतिस्थापित करता है जो सबसे स्थिर मुक्त मूलक बनाता है।
$2-$methylbutane $(CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3)$ में,$C2$ स्थिति एक तृतीयक $(3^\circ)$ कार्बन है।
$3^\circ$ मुक्त मूलक $2^\circ$ या $1^\circ$ मुक्त मूलकों की तुलना में काफी अधिक स्थिर होता है।
अतः,मुख्य उत्पाद $2-$bromo$-2-$methylbutane है।
330
DifficultMCQ
$2-$मिथाइल ब्यूटेन के फोटोब्रोमिनेशन में प्राप्त मुख्य उत्पाद है
A
$2-$ब्रोमो$-2-$मिथाइल ब्यूटेन
B
$1-$ब्रोमो$-2-$मिथाइल ब्यूटेन
C
$1-$ब्रोमो$-3-$मिथाइल ब्यूटेन
D
$2-$ब्रोमो$-3-$मिथाइल ब्यूटेन

Solution

(A) $2-$मिथाइल ब्यूटेन का फोटोब्रोमिनेशन एक मुक्त मूलक मध्यवर्ती के माध्यम से होता है।
$CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3 \xrightarrow[Br_2]{hv} CH_3-C(Br)(CH_3)-CH_2-CH_3$ ($2-$ब्रोमो$-2-$मिथाइल ब्यूटेन)।
मुक्त मूलक प्रतिस्थापन के लिए हाइड्रोजन परमाणुओं की अभिक्रियाशीलता का क्रम $3^{\circ} > 2^{\circ} > 1^{\circ}$ होता है।
चूंकि $2-$मिथाइल ब्यूटेन में $C-2$ स्थिति पर एक तृतीयक $(3^{\circ})$ हाइड्रोजन परमाणु होता है,इसलिए इस हाइड्रोजन के हटने से सबसे अधिक स्थिर तृतीयक मुक्त मूलक बनता है।
अतः,$2-$ब्रोमो$-2-$मिथाइल ब्यूटेन मुख्य उत्पाद है।
331
MediumMCQ
निम्नलिखित यौगिक में फोटोक्लोरीनीकरण द्वारा हाइड्रोजन परमाणु को क्लोरीन परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित करने की सुगमता का सही क्रम क्या है?
Question diagram
A
$H_a > H_b > H_c > H_d$
B
$H_b > H_d > H_a > H_c$
C
$H_b > H_d > H_c > H_a$
D
$H_d > H_b > H_c > H_a$

Solution

(C) फोटोक्लोरीनीकरण मुक्त मूलक (free radical) क्रियाविधि द्वारा होता है। हाइड्रोजन परमाणु को प्रतिस्थापित करने की सुगमता बनने वाले मुक्त मूलक मध्यवर्ती के स्थायित्व पर निर्भर करती है।
$1$. $H_b$ एक बेंजिलिक हाइड्रोजन है। बनने वाला मूलक बेंजीन वलय द्वारा अनुनाद (resonance) द्वारा स्थिर होता है,जो इसे सबसे अधिक स्थिर बनाता है।
$2$. $H_d$ एक द्वितीयक $(2^{\circ})$ एल्काइल हाइड्रोजन है। बनने वाला मूलक द्वितीयक एल्काइल मूलक है,जो प्राथमिक मूलकों की तुलना में अधिक स्थिर होता है।
$3$. $H_c$ एक प्राथमिक $(1^{\circ})$ एल्काइल हाइड्रोजन है। बनने वाला मूलक प्राथमिक एल्काइल मूलक है।
$4$. $H_a$ एक एरोमैटिक हाइड्रोजन है जो सीधे बेंजीन वलय से जुड़ा है। इसे प्रतिस्थापित करने के लिए एक मजबूत $sp^2$ $C-H$ बंध को तोड़ना पड़ता है,जो सामान्य फोटोक्लोरीनीकरण स्थितियों में बहुत कठिन है।
अतः,मूलकों के स्थायित्व का क्रम: बेंजिलिक > $2^{\circ}$ एल्काइल > $1^{\circ}$ एल्काइल > एरोमैटिक है।
इसलिए,प्रतिस्थापन की सुगमता का सही क्रम $H_b > H_d > H_c > H_a$ है।
332
MediumMCQ
निम्नलिखित में से कौन सा एल्केन वुर्ट्ज़ अभिक्रिया द्वारा एकल एल्काइल हैलाइड से संश्लेषित होता है?
A
Option A
B
Option B
C
Option C
D
Option D

Solution

(D) वुर्ट्ज़ अभिक्रिया में सोडियम धातु की उपस्थिति में दो एल्काइल हैलाइड अणुओं का युग्मन होकर एक सममित एल्केन बनता है।
जब एक ही एल्काइल हैलाइड का उपयोग किया जाता है,तो प्राप्त एल्केन में कार्बन परमाणुओं की संख्या सम होनी चाहिए और यह दो समान एल्काइल समूहों के जुड़ने से बनी एक सममित संरचना होनी चाहिए।
उदाहरण के लिए,$2,3-$डाइमिथाइलब्यूटेन को $2-$क्लोरोप्रोपेन से संश्लेषित किया जा सकता है:
$2CH_3-CH(Cl)-CH_3 + 2Na \xrightarrow{\text{dry ether}} CH_3-CH(CH_3)-CH(CH_3)-CH_3 + 2NaCl$
$n-$ब्यूटेन,$n-$पेंटेन और $2-$मिथाइलब्यूटेन या तो असममित हैं या उनमें कार्बन परमाणुओं की संख्या विषम है,इसलिए वे एकल एल्काइल हैलाइड से संश्लेषण के लिए उपयुक्त नहीं हैं।
333
MediumMCQ
निम्नलिखित में से कौन एक मोनोक्लोरो उत्पाद नहीं देगा?
A
$2,2-$डाइमिथाइलप्रोपेन
B
$2,2,3,3-$टेट्रामिथाइल ब्यूटेन
C
साइक्लोपेंटेन
D
$2-$मिथाइलप्रोपेन

Solution

(D) एक यौगिक केवल एक मोनोक्लोरो उत्पाद देता है यदि उसके सभी हाइड्रोजन परमाणु समान हों।
$(A)$ $2,2-$डाइमिथाइलप्रोपेन $(C(CH_3)_4)$ में सभी $12$ हाइड्रोजन परमाणु समान हैं,इसलिए यह केवल एक मोनोक्लोरो उत्पाद देता है।
$(B)$ $2,2,3,3-$टेट्रामिथाइल ब्यूटेन $((CH_3)_3C-C(CH_3)_3)$ में सभी $18$ हाइड्रोजन परमाणु समान हैं,इसलिए यह केवल एक मोनोक्लोरो उत्पाद देता है।
$(C)$ साइक्लोपेंटेन $(C_5H_{10})$ में सभी $10$ हाइड्रोजन परमाणु समान हैं,इसलिए यह केवल एक मोनोक्लोरो उत्पाद देता है।
$(D)$ $2-$मिथाइलप्रोपेन $(CH_3-CH(CH_3)-CH_3)$ में दो प्रकार के हाइड्रोजन परमाणु (प्राथमिक और तृतीयक) होते हैं,इसलिए यह दो अलग-अलग मोनोक्लोरो उत्पाद देता है: $1-$क्लोरो-$2-$मिथाइलप्रोपेन और $2-$क्लोरो-$2-$मिथाइलप्रोपेन।
334
DifficultMCQ
$C_5H_{10}$ आण्विक सूत्र वाले साइक्लोऐल्केन की संख्या कितनी है?
A
$5$
B
$6$
C
$7$
D
$4$

Solution

(A) $C_5H_{10}$ आण्विक सूत्र के लिए असंतृप्ति की मात्रा $1$ है $(5 - 10/2 + 1 = 1)$।
साइक्लोऐल्केन $C_nH_{2n}$ सामान्य सूत्र वाले संतृप्त चक्रीय हाइड्रोकार्बन हैं।
$C_5H_{10}$ के लिए संभावित साइक्लोऐल्केन हैं:
$1$. साइक्लोपेंटेन
$2$. मिथाइलसाइक्लोब्यूटेन
$3$. $1,1$-डाइमिथाइलसाइक्लोप्रोपेन
$4$. $1,2$-डाइमिथाइलसाइक्लोप्रोपेन ($cis$ और $trans$ समावयवी के रूप में मौजूद है)
$5$. इथाइलसाइक्लोप्रोपेन
त्रिविम समावयवियों को गिनने पर,कुल साइक्लोऐल्केन की संख्या $5$ है।
335
MediumMCQ
$Ph^{-}MgCl \xrightarrow{\text{Hydrolysis}} \text{Product}$
उत्पाद क्या होगा?
A
फिनोल
B
बेंजीन
C
टोल्यूनि
D
बाइफिनाइल

Solution

(B) ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $(PhMgCl)$ की पानी के साथ अभिक्रिया (जल-अपघटन) में अभिकर्मक के कार्बोनियन भाग का प्रोटोनेशन होता है।
फिनाइल समूह $(Ph^-)$ एक प्रबल क्षार के रूप में कार्य करता है और पानी के अणु $(H_2O)$ से एक प्रोटॉन $(H^+)$ ग्रहण करता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$PhMgCl + H_2O \rightarrow C_6H_6 + Mg(OH)Cl$
यहाँ,$PhMgCl$,$H_2O$ के साथ अभिक्रिया करके बेंजीन $(C_6H_6)$ और मैग्नीशियम हाइड्रॉक्सीक्लोराइड $(Mg(OH)Cl)$ बनाता है।
अतः,उत्पाद बेंजीन है।
336
DifficultMCQ
सोडियम एसीटेट के कोल्बे विद्युत-अपघटन में एनोड पर क्या प्राप्त होता है?
A
केवल इथेन
B
केवल $CO_2$
C
इथेन + $CO_2$
D
$CO_2 + H_2$

Solution

(C) सही विकल्प $(C)$ है।
सोडियम एसीटेट $(CH_3COONa)$ के कोल्बे विद्युत-अपघटन में,एसीटेट आयन $(CH_3COO^{-})$ एनोड की ओर जाते हैं।
एनोड पर,वे ऑक्सीकरण के माध्यम से इथेन $(CH_3-CH_3)$ और कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$ बनाते हैं।
एनोड पर होने वाली अभिक्रिया है: $2CH_3COO^{-} \rightarrow CH_3-CH_3 + 2CO_2 + 2e^{-}$।
337
DifficultMCQ
$n-$ब्यूटेन से बनने वाले मोनोक्लोरो-उत्पादों की संख्या कितनी है?
A
$1$
B
$2$
C
$3$
D
$4$

Solution

(C) $n-$ब्यूटेन की संरचना $CH_3-CH_2-CH_2-CH_3$ है।
$n-$ब्यूटेन का क्लोरीनीकरण $C-1$ या $C-2$ स्थिति पर हो सकता है।
$C-1$ पर प्रतिस्थापन से $1-$क्लोरोब्यूटेन $(CH_3-CH_2-CH_2-CH_2Cl)$ प्राप्त होता है।
$C-2$ पर प्रतिस्थापन से $2-$क्लोरोब्यूटेन $(CH_3-CH_2-CHCl-CH_3)$ प्राप्त होता है।
चूंकि $2-$क्लोरोब्यूटेन में एक कायरल केंद्र होता है,इसलिए यह प्रतिबिंब रूपों ($d$ और $l$ रूप) के एक जोड़े के रूप में मौजूद होता है।
अतः,कुल मोनोक्लोरो-उत्पादों की संख्या (त्रिविम समावयवियों सहित) $3$ है ($1-$क्लोरोब्यूटेन,$d-2-$क्लोरोब्यूटेन और $l-2-$क्लोरोब्यूटेन)।
338
MediumMCQ
उत्पाद $(A)$ है
Question diagram
A
$1$-स्थिति पर हाइड्रोजन परमाणु वाला $3$-मिथाइलसाइक्लोहेक्सेन
B
$1$-स्थिति पर ड्यूटेरियम परमाणु वाला $3$-मिथाइलसाइक्लोहेक्सेन
C
$1$-स्थिति पर ड्यूटेरियम परमाणु वाला साइक्लोहेक्सेन
D
$1$-स्थिति पर ड्यूटेरियम परमाणु वाला $1$-मिथाइलसाइक्लोहेक्सेन

Solution

(B) ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $(R-MgBr)$ की $D_2O$ के साथ अभिक्रिया एल्केन के ड्यूटेरेशन के लिए एक मानक विधि है।
इस अभिक्रिया में,ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक का न्यूक्लियोफिलिक कार्बन परमाणु $D_2O$ के ड्यूटेरियम परमाणु पर आक्रमण करता है,जो $MgBr$ समूह को ड्यूटेरियम परमाणु $(D)$ से प्रतिस्थापित कर देता है।
प्रारंभिक पदार्थ $3$-मिथाइलसाइक्लोहेक्सिल मैग्नीशियम ब्रोमाइड है।
$D_2O$ के साथ उपचार करने पर,$1$-स्थिति पर स्थित $MgBr$ समूह $D$ द्वारा प्रतिस्थापित हो जाता है।
अतः,उत्पाद $(A)$ $1$-ड्यूटेरियो-$3$-मिथाइलसाइक्लोहेक्सेन है।
339
DifficultMCQ
निम्नलिखित अभिक्रिया का उत्पाद क्या है?
साइक्लोहेक्सेन कार्बोक्सिलिक अम्ल $\xrightarrow{\text{सोडालाइम}}$ ?
A
साइक्लोहेक्सेन
B
साइक्लोहेक्सीन
C
$1,3-$साइक्लोहेक्साडाईन
D
साइक्लोहेक्सानोन

Solution

(A) कार्बोक्सिलिक अम्ल की सोडालाइम $(NaOH + CaO)$ के साथ अभिक्रिया को डीकार्बोक्सिलेशन कहा जाता है।
इस प्रक्रिया में,$-COOH$ समूह हट जाता है और उसके स्थान पर एक हाइड्रोजन परमाणु जुड़ जाता है।
साइक्लोहेक्सेन कार्बोक्सिलिक अम्ल के लिए,अभिक्रिया इस प्रकार है:
$\text{साइक्लोहेक्सेन कार्बोक्सिलिक अम्ल} + NaOH/CaO \rightarrow \text{साइक्लोहेक्सेन} + Na_2CO_3$.
अतः,उत्पाद साइक्लोहेक्सेन है।
340
DifficultMCQ
संरचना $CH_3 - C^2H(C^1H_3) - C^3H_2 - C^4H_3$ में,$C_1-H, C_2-H, C_3-H$ और $C_4-H$ के लिए समांगी (homolytic) बंध वियोजन ऊर्जा का क्रम क्या है?
A
$C_2-H > C_3-H > C_4-H > C_1-H$
B
$C_1-H > C_4-H > C_2-H > C_3-H$
C
$C_2-H > C_3-H > C_1-H > C_4-H$
D
$C_1-H > C_4-H > C_3-H > C_2-H$

Solution

(D) समांगी बंध वियोजन ऊर्जा $(BDE)$ बंध टूटने के बाद बनने वाले मुक्त मूलक (free radical) की स्थिरता के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
मुक्त मूलकों की स्थिरता का क्रम: $3^\circ > 2^\circ > 1^\circ$ होता है।
दिए गए अणु (आइसोपेंटेन) में:
$1.$ $C_2-H$ एक $3^\circ$ बंध है ($3^\circ$ मूलक बनाता है,जो सबसे अधिक स्थिर है)।
$2.$ $C_3-H$ एक $2^\circ$ बंध है ($2^\circ$ मूलक बनाता है)।
$3.$ $C_1-H$ और $C_4-H$ $1^\circ$ बंध हैं ($1^\circ$ मूलक बनाते हैं,जो सबसे कम स्थिर हैं)।
$1^\circ$ बंधों में,$C_4$ मूलक $C_1$ मूलक की तुलना में थोड़ा अधिक स्थिर है क्योंकि $C_4$ के पास अतिसंयुग्मन (hyperconjugation) के लिए दो $\beta$-हाइड्रोजन हैं,जबकि $C_1$ के पास केवल एक है।
इसलिए,$BDE$ का क्रम: $C_1-H > C_4-H > C_3-H > C_2-H$ है।
341
DifficultMCQ
जब ब्रोमीन और इथेन को अभिक्रिया करने दिया जाता है,तो संभव विभिन्न प्रतिस्थापन उत्पादों की संख्या है:
A
$6$
B
$8$
C
$7$
D
$9$

Solution

(B) इथेन $(CH_3-CH_3)$ की ब्रोमीन $(Br_2)$ के साथ अभिक्रिया हाइड्रोजन परमाणुओं के ब्रोमीन परमाणुओं द्वारा प्रतिस्थापन की ओर ले जाती है। संभव प्रतिस्थापन उत्पाद हैं:
$1$. $CH_3-CH_2Br$ (ब्रोमोइथेन)
$2$. $CH_3-CHBr_2$ ($1$,$1$-डाइब्रोमोइथेन)
$3$. $CH_2Br-CH_2Br$ ($1$,$2$-डाइब्रोमोइथेन)
$4$. $CH_3-CBr_3$ ($1$,$1$,$1$-ट्राइब्रोमोइथेन)
$5$. $CH_2Br-CHBr_2$ ($1$,$1$,$2$-ट्राइब्रोमोइथेन)
$6$. $CHBr_2-CHBr_2$ ($1$,$1$,$2$,$2$-टेट्राब्रोमोइथेन)
$7$. $CHBr_2-CBr_3$ (पेंटाब्रोमोइथेन)
$8$. $CBr_3-CBr_3$ (हेक्साब्रोमोइथेन)
कुल $8$ संभव प्रतिस्थापन उत्पाद हैं।
342
AdvancedMCQ
आइसोब्यूटाइल मैग्नीशियम ब्रोमाइड,शुष्क ईथर और एब्सोल्यूट अल्कोहल के साथ अभिक्रिया करके क्या देता है?
A
$CH_3-CH(CH_3)-CH_2-OH$ और $CH_3-CH_2-MgBr$
B
$CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_2-CH_3$ और $Mg(OH)Br$
C
$CH_3-CH(CH_3)-CH=CH_2$ और $Mg(OH)Br$
D
$CH_3-CH(CH_3)-CH_3$ और $CH_3-CH_2-OMgBr$

Solution

(D) ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $(R-MgX)$ सक्रिय हाइड्रोजन युक्त यौगिकों (जैसे अल्कोहल,$R'-OH$) के साथ अभिक्रिया करके एल्केन $(R-H)$ और मैग्नीशियम एल्कोक्साइड $(R'-OMgX)$ बनाते हैं।
आइसोब्यूटाइल मैग्नीशियम ब्रोमाइड की एब्सोल्यूट अल्कोहल (एथेनॉल) के साथ अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CH_3-CH(CH_3)-CH_2-MgBr + CH_3-CH_2-OH \rightarrow CH_3-CH(CH_3)-CH_3 + CH_3-CH_2-OMgBr$.
उत्पाद आइसोब्यूटेन और मैग्नीशियम एथॉक्साइड ब्रोमाइड हैं।
343
DifficultMCQ
निम्नलिखित अभिक्रिया पर विचार करें,$CH_3-CH(D)-CH(CH_3)-CH_3 + \dot{Br} \to X + HBr$. मुख्य उत्पाद $X$ की संरचना की पहचान करें।
A
$CH_3-CH(D)-CH(CH_3)-\dot{C}H_2$
B
$CH_3-CH(D)-\dot{C}(CH_3)-CH_3$
C
$CH_3-\dot{C}(D)-CH(CH_3)-CH_3$
D
$CH_3-\dot{C}H-CH(CH_3)-CH_3$

Solution

(B) यह अभिक्रिया ब्रोमीन रेडिकल $(\dot{Br})$ द्वारा हाइड्रोजन परमाणु के निष्कर्षण को दर्शाती है।
मुक्त मूलकों (free radicals) की स्थिरता का क्रम: $3^{\circ} > 2^{\circ} > 1^{\circ}$ होता है।
दिए गए अणु $CH_3-CH(D)-CH(CH_3)-CH_3$ में,निष्कर्षण के लिए विभिन्न प्रकार के हाइड्रोजन परमाणु उपलब्ध हैं।
$C-3$ स्थिति से हाइड्रोजन परमाणु का निष्कर्षण $3^{\circ}$ मुक्त मूलक $CH_3-CH(D)-\dot{C}(CH_3)-CH_3$ बनाता है,जो सबसे स्थिर मध्यवर्ती है।
चूंकि $C-H$ बंध ऊर्जा $C-D$ बंध ऊर्जा से कम होती है,इसलिए ड्यूटेरियम की तुलना में हाइड्रोजन परमाणु का निष्कर्षण प्राथमिकता से होता है।
अतः,मुख्य उत्पाद $X$ का संरचना $CH_3-CH(D)-\dot{C}(CH_3)-CH_3$ है।
344
AdvancedMCQ
$hv$ की उपस्थिति में $2$-methylbutane की $Cl_2$ के साथ अभिक्रिया के लिए,मान लीजिए कि $N$ कुल आइसोमेरिक मोनोक्लोरिनेटेड उत्पादों (स्टीरियोआइसोमर्स सहित) की संख्या है। यदि इन उत्पादों को प्रभाजी आसवन (fractional distillation) द्वारा अलग किया जाता है,तो मान लीजिए कि $M$ प्राप्त अंशों की संख्या है। $N$ और $M$ के मान ज्ञात कीजिए।
Question diagram
A
$6, 6$
B
$6, 4$
C
$4, 4$
D
$3, 3$

Solution

(B) प्रारंभिक यौगिक $2$-methylbutane,$CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$ है।
$Cl_2/hv$ के साथ क्लोरीनीकरण चार अलग-अलग प्रकार के हाइड्रोजन परमाणुओं पर हो सकता है:
$1$. $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_2-Cl$ ($1$-chloro$-2-$methylbutane,अकिरल)
$2$. $CH_3-CH(CH_3)-CHCl-CH_3$ ($2$-chloro$-2-$methylbutane,कायरल,$d$ और $l$ एनैन्टीओमर्स देता है)
$3$. $CH_3-C(Cl)(CH_3)-CH_2-CH_3$ ($2$-chloro$-2-$methylbutane,अकिरल)
$4$. $ClCH_2-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$ ($1$-chloro$-3-$methylbutane,कायरल,$d$ और $l$ एनैन्टीओमर्स देता है)
आइसोमर्स की कुल संख्या $N = 1 + 2 + 1 + 2 = 6$.
प्रभाजी आसवन क्वथनांक के आधार पर यौगिकों को अलग करता है। एनैन्टीओमर्स ($d$ और $l$ जोड़े) के क्वथनांक समान होते हैं और उन्हें प्रभाजी आसवन द्वारा अलग नहीं किया जा सकता है।
अतः,अंशों की संख्या $M = 4$ (चार संरचनात्मक आइसोमर्स के अनुरूप)।
345
MediumMCQ
दी गई अभिक्रिया $R-H + X_2 \xrightarrow{hv} R-X + H-X$ के लिए निम्नलिखित में से कौन सा सत्य है?
A
अभिक्रिया के लिए विभिन्न हैलोजन की सक्रियता का क्रम $I_2 > Br_2 > Cl_2 > F_2$ है
B
यह अभिक्रिया इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन क्रियाविधि का पालन करती है
C
एल्किल आयोडाइड की उपज बढ़ाने के लिए आयोडिनेशन $HIO_3$ की उपस्थिति में किया जाता है
D
सभी

Solution

(C) दी गई अभिक्रिया एल्केन का मुक्त मूलक हैलोजनीकरण है।
$1$. हैलोजन की सक्रियता का क्रम $F_2 > Cl_2 > Br_2 > I_2$ है। अतः,विकल्प $A$ गलत है।
$2$. अभिक्रिया मुक्त मूलक प्रतिस्थापन क्रियाविधि द्वारा होती है,न कि इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन द्वारा। अतः,विकल्प $B$ गलत है।
$3$. आयोडिनेशन एक उत्क्रमणीय अभिक्रिया है $(R-H + I_2 \rightleftharpoons R-I + H-I)$। उत्पन्न $H-I$ एक प्रबल अपचायक है और यह $R-I$ को वापस $R-H$ में अपचयित कर देता है। साम्यावस्था को आगे बढ़ाने के लिए,$H-I$ का उपभोग करने के लिए $HIO_3$ या $HNO_3$ जैसे ऑक्सीकारक का उपयोग किया जाता है $(5H-I + HIO_3 \rightarrow 3I_2 + 3H_2O)$। अतः,विकल्प $C$ सही है।
346
MediumMCQ
जब आइसोब्यूटेन को सूर्य के प्रकाश में $Cl_2$ के साथ उपचारित किया जाता है,तो मुख्य उत्पाद है
A
$1^o$ एल्काइल क्लोराइड
B
$2^o$ एल्काइल क्लोराइड
C
$3^o$ एल्काइल क्लोराइड
D
एल्कीन

Solution

(A) आइसोब्यूटेन की सूर्य के प्रकाश $(hv)$ की उपस्थिति में $Cl_2$ के साथ अभिक्रिया मुक्त मूलक क्रियाविधि द्वारा होती है।
आइसोब्यूटेन में $9$ प्राथमिक $(1^o)$ हाइड्रोजन परमाणु और $1$ तृतीयक $(3^o)$ हाइड्रोजन परमाणु होते हैं।
क्लोरीनीकरण के प्रति $1^o$,$2^o$ और $3^o$ हाइड्रोजन परमाणुओं की सापेक्ष अभिक्रियाशीलता लगभग $1 : 3.8 : 5$ होती है।
$1^o$ हाइड्रोजन परमाणुओं के लिए: $\text{हाइड्रोजन की संख्या} \times \text{सापेक्ष दर} = 9 \times 1 = 9$.
$3^o$ हाइड्रोजन परमाणु के लिए: $\text{हाइड्रोजन की संख्या} \times \text{सापेक्ष दर} = 1 \times 5 = 5$.
चूंकि हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या और उनकी सापेक्ष अभिक्रियाशीलता का गुणनफल $1^o$ स्थिति के लिए अधिक है $(9 > 5)$,इसलिए $1^o$ एल्काइल क्लोराइड (आइसोब्यूटाइल क्लोराइड) मुख्य उत्पाद है।
347
MediumMCQ
$C_2H_5Cl$ की सर्वोत्तम प्राप्ति (yield) के लिए अभिक्रिया की स्थितियाँ क्या हैं?
A
$C_2H_6 \text{ (आधिक्य)} + Cl_2 \xrightarrow{UV}$
B
$C_2H_6 + Cl_2 \xrightarrow[\text{कक्ष तापमान}]{\text{अंधेरा}}$
C
$C_2H_6 + Cl_2 \text{ (आधिक्य)} \xrightarrow{UV}$
D
$C_2H_6 + Cl_2 \xrightarrow{UV}$

Solution

(A) एल्केन का मुक्त मूलक क्लोरीनीकरण एक श्रृंखला अभिक्रिया है जो अक्सर पॉलीहैलोजनीकरण के कारण उत्पादों का मिश्रण देती है।
मोनो-प्रतिस्थापित उत्पाद $C_2H_5Cl$ की सर्वोत्तम प्राप्ति के लिए,आगे के क्लोरीनीकरण को कम करना आवश्यक है।
एथेन $(C_2H_6)$ को आधिक्य में लेने से,क्लोरीन मूलक के एथेन अणु के साथ टकराने की संभावना $C_2H_5Cl$ अणु के साथ टकराने की तुलना में काफी अधिक होती है।
इसलिए,$C_2H_6 \text{ (आधिक्य)} + Cl_2 \xrightarrow{UV}$ वह स्थिति है जो मुख्य उत्पाद के रूप में $C_2H_5Cl$ के निर्माण का पक्ष लेती है।
348
MediumMCQ
$(CH_3)_2CHBr$ $\xrightarrow[(2) CuI]{(1) Li} (A)$ $\xrightarrow{(CH_3)_2CHCH_2Br} B$.
$'B'$ क्या है?
A
$(CH_3)_2CHCH_2CH_3$
B
$(CH_3)_2CHCH(CH_3)_2$
C
$(CH_3)_2CHCH_2CH(CH_3)_2$
D
$(CH_3)_2CHCH_2CH_2CH(CH_3)_2$

Solution

(C) यह अभिक्रिया कोरी-हाउस संश्लेषण है,जिसका उपयोग एल्काइल हैलाइड और लिथियम डायलकाइल क्यूप्रेट (गिलमैन अभिकर्मक) के संयोजन द्वारा एल्केन तैयार करने के लिए किया जाता है।
चरण $1$: गिलमैन अभिकर्मक $(A)$ का निर्माण।
$2(CH_3)_2CHBr + 4Li \rightarrow 2(CH_3)_2CHLi + 2LiBr$
$2(CH_3)_2CHLi + CuI \rightarrow [(CH_3)_2CH]_2CuLi + LiI$
अतः,$(A)$ गिलमैन अभिकर्मक $[(CH_3)_2CH]_2CuLi$ है।
चरण $2$: कपलिंग अभिक्रिया।
$[(CH_3)_2CH]_2CuLi + (CH_3)_2CHCH_2Br \rightarrow (CH_3)_2CH-CH_2CH(CH_3)_2 + (CH_3)_2CHCu + LiBr$
उत्पाद $B$,$2,4$-डाइमिथाइलपेंटेन है,जो $(CH_3)_2CHCH_2CH(CH_3)_2$ है।
349
DifficultMCQ
निम्नलिखित अभिक्रिया में $D$ और $E$ की पहचान करें: $CH_3-CH(CH_3)-CH(CH_3)-CH_3 \xleftarrow[ether]{Na} R'-Br$ $\xrightarrow{Mg} D$ $\xrightarrow{H_2O} E$
A
$D \to CH_3-CH(MgBr)-CH_3, E \to CH_3-CH_2-CH_3$
B
$D \to CH_3-C(CH_3)_2-MgBr, E \to CH_3-C(CH_3)_2-OH$
C
$D \to CH_3-C(CH_3)_2-MgBr, E \to CH_3-CH(CH_3)_2$
D
$D \to CH_3-CH(MgBr)-CH_3, E \to CH_3-CH(OH)-CH_3$

Solution

(A) वुर्ट्ज़ अभिक्रिया का उत्पाद $2,3$-डाइमिथाइल ब्यूटेन $(CH_3-CH(CH_3)-CH(CH_3)-CH_3)$ है। यह इंगित करता है कि प्रारंभिक एल्काइल ब्रोमाइड $R'-Br$ आइसोप्रोपिल ब्रोमाइड $(CH_3-CH(Br)-CH_3)$ है।
चरण $1$: $2 CH_3-CH(Br)-CH_3 + 2 Na \xrightarrow{ether} CH_3-CH(CH_3)-CH(CH_3)-CH_3 + 2 NaBr$.
चरण $2$: $CH_3-CH(Br)-CH_3 + Mg \xrightarrow{ether} CH_3-CH(MgBr)-CH_3$ $(D)$.
चरण $3$: $CH_3-CH(MgBr)-CH_3 + H_2O \to CH_3-CH_2-CH_3$ $(E)$ $+ Mg(OH)Br$.
अतः,$D$ आइसोप्रोपिल मैग्नीशियम ब्रोमाइड है और $E$ प्रोपेन है।
350
AdvancedMCQ
निम्नलिखित में से किस अभिक्रिया में $1^\circ$ एल्किल हैलाइड मुख्य उत्पाद है?
A
$CH_3-CH(Ph)-CH_3 \xrightarrow{Cl_2/hv} \text{उत्पाद}$
B
$CH_3-CH(CH_3)-CH_3 \xrightarrow{Br_2/hv + \Delta} \text{उत्पाद}$
C
$CH_3-CH(CH_3)-CH_3 \xrightarrow{Cl_2/hv} \text{उत्पाद}$
D
$CH_3-CH(CH_3)-CH=CH_2 \xrightarrow{Cl_2/hv + \Delta} \text{उत्पाद}$

Solution

(C) आइसोब्यूटेन $(CH_3-CH(CH_3)-CH_3)$ के क्लोरीनीकरण में,$9$ प्राथमिक $(1^\circ)$ हाइड्रोजन और $1$ तृतीयक $(3^\circ)$ हाइड्रोजन होते हैं।
$Cl$ रेडिकल की $1^\circ, 2^\circ, 3^\circ$ हाइड्रोजन के साथ सापेक्ष अभिक्रियाशीलता लगभग $1 : 3.8 : 5$ है।
$1^\circ$ उत्पाद की सापेक्ष प्राप्ति = $9 \times 1 = 9$.
$3^\circ$ उत्पाद की सापेक्ष प्राप्ति = $1 \times 5 = 5$.
चूंकि $9 > 5$,इसलिए $1^\circ$ एल्किल हैलाइड ($1$-क्लोरो-$2$-मिथाइलप्रोपेन) मुख्य उत्पाद है।

Hydrocarbons — Alkane · Frequently Asked Questions

1Are these Hydrocarbons questions useful for JEE and NEET?

Yes. All questions in this section are mapped to JEE Main and NEET exam patterns. Previous year questions from JEE Main, NEET, GUJCET and state-level exams are included with full solutions.

2Can I switch to Hindi or Gujarati for these questions?

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