Aromatic hydrocarbon Questions in Hindi

(A) बेंजीन का नाइट्रीकरण इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया का एक उत्कृष्ट उदाहरण है।
इस प्रक्रिया में,$HNO_3$,$H_2SO_4$ के साथ अभिक्रिया करके नाइट्रोनियम आयन $(NO_2^+)$ उत्पन्न करता है,जो एक प्रबल इलेक्ट्रोफाइल के रूप में कार्य करता है।
बेंजीन वलय,जो इलेक्ट्रॉन-समृद्ध होता है,इलेक्ट्रोफाइल $(NO_2^+)$ पर आक्रमण करके एक कार्बोनियम आयन मध्यवर्ती (एरेनियम आयन) बनाता है।
अंत में,एक प्रोटॉन के निष्कासन से बेंजीन वलय की एरोमैटिकता पुनः प्राप्त हो जाती है,जिससे नाइट्रोबेंजीन का निर्माण होता है।

(B) बेंजीन के इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन (हैलोजनीकरण) के लिए लुईस एसिड उत्प्रेरक की उपस्थिति आवश्यक है,जो हैलोजन वाहक के रूप में कार्य करता है।
$1.$ हैलोजन अणु $(X_2)$ को ध्रुवीकृत करके इलेक्ट्रोफाइल $(X^+)$ उत्पन्न करने के लिए $FeCl_3$ या $AlCl_3$ जैसे हैलोजन वाहक की आवश्यकता होती है।
$2.$ प्रकाश की उपस्थिति में मुक्त मूलक प्रतिस्थापन (free-radical substitution) को रोकने के लिए यह अभिक्रिया आमतौर पर अंधेरे में की जाती है।
$3.$ इसलिए,इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक हैलोजनीकरण के लिए हैलोजन वाहक की उपस्थिति और अंधेरे की स्थिति आवश्यक है।

(A) दी गई अभिक्रिया $C_6H_6 + CH_3Cl \xrightarrow{anhydrous \ AlCl_3} C_6H_5CH_3 + HCl$ में लुईस अम्ल उत्प्रेरक $(AlCl_3)$ की उपस्थिति में बेंजीन का एल्काइलेशन होता है।
यह फ्रीडल-क्राफ्ट्स एल्काइलेशन अभिक्रिया का एक उत्कृष्ट उदाहरण है।

(B) आयरन उत्प्रेरक (या $FeCl_3$) की उपस्थिति में बेंजीन की क्लोरीन के साथ अभिक्रिया एक इलेक्ट्रॉनरागी एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है।
इस अभिक्रिया में,आयरन उत्प्रेरक क्लोरीन के साथ अभिक्रिया करके इलेक्ट्रॉनरागी $Cl^+$ उत्पन्न करता है।
यह इलेक्ट्रॉनरागी फिर बेंजीन वलय पर आक्रमण करता है और एक हाइड्रोजन परमाणु को प्रतिस्थापित करके क्लोरोबेंजीन $(C_6H_5Cl)$ बनाता है।
अभिक्रिया को इस प्रकार दर्शाया गया है:
$C_6H_6 + Cl_2 \xrightarrow{Fe} C_6H_5Cl + HCl$
अतः,सही विकल्प $(B)$ है।

(C) माइकल फैराडे ने सबसे पहले $1825$ में प्रकाश उत्पन्न करने वाली गैस के उत्पादन से प्राप्त तैलीय अवशेषों से बेंजीन को अलग किया और पहचाना,और इसे 'बाइकार्ब्यूरेट ऑफ हाइड्रोजन' नाम दिया।

(C) बेंजीन की संरचना इसकी खोज के समय से ही रुचि का विषय रही है।
जर्मन रसायनज्ञ अगस्त केकुले वॉन स्ट्राडोनिट्ज़ ने $1866$ में बेंजीन की चक्रीय संरचना प्रस्तावित की थी,जिसमें छह कार्बन परमाणु एकांतर एकल और द्वि-आबंधों से जुड़े होते हैं।

(D) बेंजीन की सेंट्रिक संरचना $Armstrong$ और $Baeyer$ द्वारा प्रस्तावित की गई थी।

(A) बेंजीन $(C_6H_6)$ में,अनुनाद और $\pi$-इलेक्ट्रॉनों के विस्थानीकरण के कारण संरचना एक नियमित षट्कोण होती है।
सभी $C-C$ बंधों की लंबाई समान $1.39 \mathring{A}$ होती है।
सभी छह कार्बन परमाणु $sp^2$ संकरित होते हैं और अपने रासायनिक वातावरण के संदर्भ में समान होते हैं।
इसलिए,सभी छह कार्बन परमाणु एक ही प्रकार के होते हैं।

(C) सोडियम बेंजोएट $(C_6H_5COONa)$ की सोडालाइम $(NaOH + CaO)$ के साथ अभिक्रिया एक डिकार्बोक्सिलेशन अभिक्रिया है।
जब सोडियम बेंजोएट को सोडालाइम के साथ गर्म किया जाता है,तो यह डिकार्बोक्सिलेशन के माध्यम से बेंजीन $(C_6H_6)$ और सोडियम कार्बोनेट $(Na_2CO_3)$ बनाता है।
रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$C_6H_5COONa + NaOH \xrightarrow{CaO} C_6H_6 + Na_2CO_3$
अतः,सही विकल्प $(C)$ है।

(B) बेंजीन का $50-60 \ ^oC$ पर सांद्र $HNO_3$ और सांद्र $H_2SO_4$ के मिश्रण के साथ नाइट्रीकरण करने पर नाइट्रोबेंजीन प्राप्त होता है।
उच्च तापमान (लगभग $100 \ ^oC$) पर नाइट्रोबेंजीन का आगे नाइट्रीकरण करने पर $m-$डाइनाइट्रोबेंजीन बनता है,क्योंकि $-NO_2$ समूह एक निष्क्रिय करने वाला और मेटा-निर्देशी समूह है।
अतः,अंतिम उत्पाद $m-$डाइनाइट्रोबेंजीन है।

(D) सांद्र $H_2SO_4$ की उपस्थिति में सांद्र $HNO_3$ के साथ टोल्यूनि का नाइट्रीकरण करने पर अंतिम उत्पाद के रूप में $2, 4, 6-$ट्राइनिट्रोटोल्यूनि $(TNT)$ प्राप्त होता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_6H_5CH_3 + 3HNO_3 \xrightarrow{Conc. H_2SO_4} C_6H_2(NO_2)_3CH_3 + 3H_2O$
अतः,सही विकल्प $(d)$ है।

(B) बेंजीन का सल्फोनीकरण एक उत्क्रमणीय अभिक्रिया है।
इस अभिक्रिया में,बेंजीन सांद्र $H_2SO_4$ (या धूम्रमान $H_2SO_4$,यानी ओलियम) के साथ अभिक्रिया करके बेंजीनसल्फोनिक अम्ल बनाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_6H_6 + H_2SO_4 \rightleftharpoons C_6H_5SO_3H + H_2O$
चूंकि अभिक्रिया उत्क्रमणीय है,इसलिए अतितापित भाप (superheated steam) मिलाने से बेंजीनसल्फोनिक अम्ल से बेंजीन को पुनः प्राप्त किया जा सकता है।

(C) $m-xylene$ सबसे आसानी से सल्फोनेटेड होता है क्योंकि इसमें इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन के लिए सबसे अधिक सक्रिय स्थान उपलब्ध होते हैं।
$m-xylene$ में,दो मिथाइल समूह $1,3-$ स्थितियों पर होते हैं,जो $2, 4,$ और $6$ स्थितियों को इलेक्ट्रोफिलिक हमले के लिए सक्रिय करते हैं।
विशेष रूप से,$4$ स्थिति अत्यधिक सक्रिय होती है और $o-xylene$ तथा $p-xylene$ की तुलना में इसमें त्रिविम बाधा (steric hindrance) कम होती है।

(D) क्षारीय $KMnO_4$ जैसे प्रबल ऑक्सीकरण एजेंटों के साथ एल्काइल बेंजीन (जैसे टोल्यूनि) का ऑक्सीकरण करने पर एल्काइल साइड चेन का कार्बोक्सिलिक अम्ल समूह में ऑक्सीकरण हो जाता है।
तनु $HNO_3$ की उपस्थिति में भी,क्षारीय $KMnO_4$ की प्रबल ऑक्सीकरण क्रिया टोल्यूनि के मिथाइल समूह $(-CH_3)$ को कार्बोक्सिल समूह $(-COOH)$ में परिवर्तित कर देती है।
इस प्रकार,टोल्यूनि का ऑक्सीकरण होकर बेंज़ोइक अम्ल $(C_6H_5COOH)$ प्राप्त होता है।

(C) जब बेंजीन वाष्प को हवा के साथ मिलाकर $775 \ K$ पर $V_2O_5$ उत्प्रेरक के ऊपर से गुजारा जाता है,तो इसका उत्प्रेरकीय ऑक्सीकरण होकर मैलिक एनहाइड्राइड प्राप्त होता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_6H_6 + \frac{9}{2} O_2 \xrightarrow{V_2O_5, 775 \ K} \text{मैलिक एनहाइड्राइड} + 2CO_2 + 2H_2O$
इस प्रक्रिया में बेंजीन वलय का ऑक्सीकरण होता है और उसके बाद निर्जलीकरण होकर मैलिक एनहाइड्राइड बनता है।

(B) बेंजीन और इसके व्युत्पन्न अनुनाद (resonance) के कारण अतिरिक्त स्थिरता रखते हैं,जो उन्हें योगात्मक अभिक्रियाओं के प्रति कम प्रवृत्त बनाता है क्योंकि इससे एरोमैटिक सिस्टम बाधित हो सकता है।
वलय के तल के ऊपर और नीचे स्थित विस्थानीकृत $\pi$-इलेक्ट्रॉन बादल इलेक्ट्रॉन-समृद्ध होते हैं,जिससे वे इलेक्ट्रोफाइल द्वारा आक्रमण के प्रति संवेदनशील हो जाते हैं।
इसलिए,बेंजीन और इसके व्युत्पन्नों की विशिष्ट अभिक्रियाएँ $Electrophilic \ substitution \ reactions$ हैं।

(A) अधिकांश $o, p-$ निर्देशक समूह सक्रियकारी समूह होते हैं।
यदि समान परिस्थितियों में मोनोप्रतिस्थापित बेंजीन का इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन,बेंजीन की तुलना में तेज होता है,तो मोनोप्रतिस्थापित बेंजीन में मौजूद प्रतिस्थापी को सक्रियकारी समूह कहा जाता है।

(A) इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया बेंजीन वलय पर मौजूद इलेक्ट्रॉन-दाता समूहों द्वारा सुगम होती है,जो वलय के इलेक्ट्रॉन घनत्व को बढ़ाते हैं।
$1$. टोल्यूनि में $-CH_3$ समूह $+I$ प्रभाव और हाइपरकंजुगेशन के कारण एक इलेक्ट्रॉन-दाता समूह है।
$2$. बेंजीन में कोई प्रतिस्थापी नहीं होता है।
$3$. बेंजोइक एसिड में $-COOH$ समूह और नाइट्रोबेंजीन में $-NO_2$ समूह इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह हैं,जो वलय के इलेक्ट्रॉन घनत्व को कम करते हैं।
इसलिए,दिए गए विकल्पों में से टोल्यूनि इलेक्ट्रोफिलिक नाइट्रीकरण के प्रति सबसे अधिक प्रतिक्रियाशील है।

(C) सल्फोनेशन एक इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है।
अभिक्रिया की दर बेंजीन वलय के इलेक्ट्रॉन घनत्व पर निर्भर करती है।
इलेक्ट्रॉन-दाता समूह (जैसे टोल्यूनि में $-CH_3$) वलय के इलेक्ट्रॉन घनत्व को बढ़ाते हैं,जिससे यह इलेक्ट्रोफिलिक हमले के प्रति अधिक सक्रिय हो जाता है।
इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह (जैसे नाइट्रोबेंजीन में $-NO_2$) इलेक्ट्रॉन घनत्व को कम करते हैं,जिससे यह कम सक्रिय हो जाता है।
इसलिए,दिए गए यौगिकों में टोल्यूनि इलेक्ट्रोफिलिक सल्फोनेशन के प्रति सबसे अधिक सक्रिय है।

(C) बेंजीन अणु में,अनुनाद (resonance) के कारण सभी $C-C$ बंध लंबाई समान होती है।
बेंजीन आसानी से योगात्मक अभिक्रियाएँ नहीं देता है क्योंकि यह एरोमैटिकता के कारण अत्यधिक स्थिर होता है।
बेंजीन वलय में $\pi$ इलेक्ट्रॉनों का चक्रीय विस्थानीकरण होता है।
बेंजीन का मोनोप्रतिस्थापन केवल एक ही समावयवी उत्पाद देता है क्योंकि बेंजीन वलय में सभी छह स्थान समान होते हैं।

(A) फ्रीडेल-क्राफ्ट्स एल्काइलेशन में,लुईस एसिड उत्प्रेरक $AlCl_3$ की उपस्थिति में बेंजीन वलय में एक एल्काइल समूह को जोड़ा जाता है।
बेंजीन के मिथाइलेशन के लिए,अभिकारक बेंजीन $(C_6H_6)$ और मिथाइल क्लोराइड $(CH_3Cl)$ हैं।
अभिक्रिया इस प्रकार है: $C_6H_6 + CH_3Cl \xrightarrow{AlCl_3} C_6H_5CH_3 + HCl$.

(A) बेंजीन का नाइट्रीकरण एक इलेक्ट्रॉनरागी (electrophilic) एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया का उदाहरण है।
इस प्रक्रिया में,नाइट्रोनियम आयन $(NO_2^+)$ एक शक्तिशाली इलेक्ट्रॉनरागी के रूप में कार्य करता है।
बेंजीन,जो इलेक्ट्रॉन-समृद्ध होता है,इलेक्ट्रॉनरागी पर आक्रमण करके एक सिग्मा कॉम्प्लेक्स (एरेनियम आयन) बनाता है।
अंत में,एक प्रोटॉन $(H^+)$ के निष्कासन से बेंजीन वलय की एरोमैटिकता पुनः प्राप्त हो जाती है।
चूंकि हाइड्रोजन परमाणु को एक नाइट्रो समूह द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है,इसलिए इसे इलेक्ट्रॉनरागी प्रतिस्थापन अभिक्रिया के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

(D) बेंजीन $\pi$-इलेक्ट्रॉनों के विस्थानीकरण के कारण एक स्थिर सुगंधित (aromatic) यौगिक है।
इस स्थिरता के कारण,यह मुख्य रूप से इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन अभिक्रियाएं देता है,क्योंकि योगशील अभिक्रियाएं इसकी एरोमैटिकिटी को नष्ट कर देंगी।
हालाँकि,विशिष्ट परिस्थितियों में,बेंजीन योगशील अभिक्रियाएं (जैसे साइक्लोहेक्सेन में हाइड्रोजनीकरण) दे सकता है।
इसके अलावा,एल्काइल-प्रतिस्थापित बेंजीन क्षारीय $KMnO_4$ जैसे मजबूत ऑक्सीकरण एजेंटों का उपयोग करके साइड चेन का ऑक्सीकरण कर सकते हैं।
चूंकि बेंजीन और इसके व्युत्पन्न उपयुक्त परिस्थितियों में इन सभी प्रकार की अभिक्रियाओं को प्रदर्शित करते हैं,इसलिए सही उत्तर $All \ of \ these$ है।

(B) सही उत्तर $(B)$ है।
बेंजीन $(C_6H_6)$ को एथाइन $(C_2H_2)$ के चक्रीय ट्राइमेराइजेशन द्वारा प्राप्त किया जा सकता है।
जब एथाइन गैस को $873 \ K$ पर गर्म लोहे की नली से गुजारा जाता है,तो यह चक्रीय बहुलकीकरण के माध्यम से बेंजीन बनाती है।

(A) सल्फर परमाणु के इलेक्ट्रॉन-दाता प्रभाव के कारण थायोफीन,बेंजीन की तुलना में इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन के प्रति अधिक सक्रिय होता है।
जब बेंजीन और थायोफीन के मिश्रण को कमरे के तापमान पर सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड $(H_2SO_4)$ के साथ मिलाया जाता है,तो थायोफीन का सल्फोनेशन होकर थायोफीन$-2-$सल्फोनिक एसिड बनता है,जो पानी में घुलनशील होता है।
इन हल्की परिस्थितियों में बेंजीन का सल्फोनेशन नहीं होता है।
परिणामी मिश्रण दो परतें बनाता है: बेंजीन युक्त कार्बनिक परत और थायोफीन-सल्फोनिक एसिड युक्त जलीय परत।
इन परतों को एक पृथक्करण कीप (separating funnel) का उपयोग करके अलग किया जा सकता है,जिससे बेंजीन को प्रभावी ढंग से अलग किया जा सकता है।

(B) हाइड्रोकार्बन एक कार्बनिक यौगिक है जो पूरी तरह से हाइड्रोजन और कार्बन से बना होता है।
$(B)$ बेंजीन $(C_6H_6)$ केवल कार्बन और हाइड्रोजन परमाणुओं से बना है,इसलिए यह एक हाइड्रोकार्बन है।
यूरिया $(NH_2CONH_2)$,अमोनियम सायनेट $(NH_4OCN)$,और फिनोल $(C_6H_5OH)$ में नाइट्रोजन या ऑक्सीजन जैसे अन्य तत्व भी मौजूद होते हैं।

(C) एलिफैटिक हाइड्रोकार्बन की तुलना में एरोमैटिक यौगिकों में कार्बन-से-हाइड्रोजन का अनुपात उच्च होता है।
कार्बन के इस उच्च प्रतिशत के कारण,पूर्ण दहन के लिए पर्याप्त ऑक्सीजन उपलब्ध नहीं होती है,जिससे बिना जले कार्बन कण बनते हैं,जो कालिख (soot) के रूप में दिखाई देते हैं।
इसलिए,वे कालिख वाली ज्वाला के साथ जलते हैं।

(C) एरोमैटिक यौगिकों का नाइट्रीकरण एक इलेक्ट्रॉनरागी एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है जिसमें दर-निर्धारक चरण सिग्मा कॉम्प्लेक्स (एरेनियम आयन) का निर्माण है।
चूंकि $C-H$ या $C-D$ बंध का टूटना दर-निर्धारक चरण के बाद होता है,इसलिए कोई प्राथमिक गतिज समस्थानिक प्रभाव (kinetic isotope effect) नहीं देखा जाता है।
इसलिए,बेंजीन $(C_6H_6)$ और हेक्सा-ड्यूटेरोबेंजीन $(C_6D_6)$ के नाइट्रीकरण की दर समान है।
कथन $C$ गलत है क्योंकि दरें समान हैं,अधिक नहीं।

(C) $2,4,6-$ट्राइनाइट्रोटोल्यूइन,जिसे आमतौर पर $TNT$ के रूप में जाना जाता है,एक रासायनिक यौगिक है जिसका उपयोग व्यापक रूप से विस्फोटक के रूप में किया जाता है।

(D) जब बेंजीन सूर्य के प्रकाश ($UV$ प्रकाश) की उपस्थिति में क्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया करता है,तो प्रतिस्थापन के बजाय एक योगात्मक अभिक्रिया होती है।
बेंजीन वलय की विस्थानीकृत $\pi$-इलेक्ट्रॉन प्रणाली टूट जाती है और प्रत्येक छह कार्बन परमाणुओं में से एक पर एक क्लोरीन परमाणु जुड़ जाता है।
प्राप्त उत्पाद $1,2,3,4,5,6-$हेक्साक्लोरोसाइक्लोहेक्सेन है,जिसे आमतौर पर बेंजीन हेक्साक्लोराइड $(BHC)$ या गैमेक्सेन के रूप में जाना जाता है,जिसका सूत्र $C_6H_6Cl_6$ है।

(D) $AlCl_3$ जैसे लुईस अम्ल उत्प्रेरक की उपस्थिति में बेंजीन की $Cl_2$ के साथ अभिक्रिया एक इलेक्ट्रॉनरागी एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है।
इस अभिक्रिया में,बेंजीन वलय पर एक हाइड्रोजन परमाणु को क्लोरीन परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित करके क्लोरोबेंजीन और $HCl$ बनाया जाता है।
अतः,यह प्रतिस्थापन अभिक्रिया का एक उदाहरण है।

(B) एन्थ्रासीन $C_{14}H_{10}$ सूत्र वाला एक ठोस पॉलीसाइक्लिक एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन $(PAH)$ है,जिसमें तीन रैखिक रूप से जुड़ी हुई बेंजीन रिंग होती हैं।
नेफ़थलीन में दो जुड़ी हुई बेंजीन रिंग होती हैं।
फेनेंथ्रोलीन नाइट्रोजन परमाणुओं वाला एक हेट्रोसाइक्लिक यौगिक है।
ट्राइफेनिल मीथेन में एक केंद्रीय कार्बन परमाणु से जुड़े तीन फेनिल समूह होते हैं,न कि जुड़ी हुई रिंग।
इसलिए,सही उत्तर एन्थ्रासीन है।

(A) बेंजीन की ओजोन $(O_3)$ के साथ अभिक्रिया से मध्यवर्ती उत्पाद के रूप में बेंजीन ट्राइओजोनाइड बनता है।
यदि प्रक्रिया को ओजोन जोड़ने के बाद रोक दिया जाए और कोई जल-अपघटन (अपचयन) चरण न किया जाए,तो अंतिम उत्पाद के रूप में बेंजीन ट्राइओजोनाइड प्राप्त होता है।
ग्लायोक्सल $(CHO-CHO)$ प्राप्त करने के लिए $Zn/H_2O$ का उपयोग करके बेंजीन ट्राइओजोनाइड का जल-अपघटन या अपचयात्मक विदलन करना आवश्यक है।

(C) $750 \ K$ पर $Cr_2O_3/Al_2O_3$ की उपस्थिति में $n-heptane$ का उत्प्रेरकीय विहाइड्रोजनीकरण और चक्रीकरण करने पर toluene प्राप्त होता है।
इस प्रक्रिया को एरोमैटिकरण या रिफॉर्मिंग कहा जाता है।
अभिक्रिया: $n-C_7H_{16} \xrightarrow[750 \ K]{Cr_2O_3/Al_2O_3} \text{Toluene} + 4H_2$.

(B) $1$. बेंजीन $(C_6H_6)$ की नाइट्रेटिंग मिश्रण $(HNO_3 + H_2SO_4)$ के साथ अभिक्रिया एक इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है जो नाइट्रोबेंजीन $(X)$ देती है।
$2$. नाइट्रोबेंजीन $(X)$ में $-NO_2$ समूह होता है,जो एक प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह है और यह मेटा-निर्देशक समूह है।
$3$. जब नाइट्रोबेंजीन लुईस अम्ल उत्प्रेरक $(FeCl_3)$ की उपस्थिति में क्लोरीन $(Cl_2)$ के साथ अभिक्रिया करता है,तो आने वाला इलेक्ट्रोफाइल $(Cl^+)$ मेटा-स्थान पर जुड़ता है।
$4$. इसलिए,उत्पाद $Y$,$3-$नाइट्रोक्लोरोबेंजीन है।

(C) नॉकिंग इंजन में ईंधन-हवा के मिश्रण का समय से पहले प्रज्वलन है,जो एक धात्विक ध्वनि उत्पन्न करता है। नॉकिंग गुण ईंधन की ऑक्टेन रेटिंग के व्युत्क्रमानुपाती होता है।
नॉकिंग की प्रवृत्ति का क्रम है: $\text{सीधी श्रृंखला वाले पैराफिन्स} > \text{शाखित श्रृंखला वाले पैराफिन्स} > \text{ओलेफिन्स} > \text{साइक्लोऐल्केन्स} > \text{एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन}$.
चूंकि एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन की ऑक्टेन रेटिंग सबसे अधिक होती है,इसलिए उनमें सबसे कम नॉकिंग गुण होता है।

(C) प्रयोगशाला में बेंजीन को सोडा लाइम $(NaOH + CaO)$ के साथ सोडियम बेंजोएट के डीकार्बोक्सिलेशन द्वारा तैयार किया जाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है: $C_6H_5COONa + NaOH \xrightarrow{CaO, \Delta} C_6H_6 + Na_2CO_3$.
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(A) बेंजीन का क्लोरीनीकरण एक इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है।
$FeCl_3$ या $AlCl_3$ जैसे लुईस अम्ल उत्प्रेरक की उपस्थिति में,क्लोरीन अणु $(Cl_2)$ अभिक्रिया करके इलेक्ट्रोफाइल उत्पन्न करता है,जो क्लोरोनियम आयन $(Cl^{+})$ है।
अतः,अभिक्रियाशील स्पीशीज $Cl^{+}$ है।

(A) विस्थानीकृत $\pi$ इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति एरोमैटिक यौगिकों की विशेषता है।
बेंजीन $(C_6H_6)$ एक एरोमैटिक यौगिक है जिसमें $6$ विस्थानीकृत $\pi$ इलेक्ट्रॉन होते हैं।

(B) बेंजीन में सभी छह कार्बन परमाणु एक ही तल में उपस्थित होते हैं। सभी कार्बन परमाणु $sp^2$ संकरित होते हैं। अतः,यह एक समतलीय अणु है।

(A) बेंजीन के क्लोरीनीकरण में,$FeCl_3$ एक लुईस अम्ल उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है।
यह $Cl_2$ के साथ अभिक्रिया करके इलेक्ट्रोफाइल $Cl^{+}$ (क्लोरोनियम आयन) उत्पन्न करता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है: $Cl_2 + FeCl_3 \rightarrow Cl^{+} + [FeCl_4]^{-}$।
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(D) टोल्यूनि में $-CH_3$ समूह प्रेरणिक प्रभाव और अतिसंयुग्मन (hyperconjugation) के कारण एक इलेक्ट्रॉन-दाता समूह है।
यह बेंजीन वलय को इलेक्ट्रॉनरागी प्रतिस्थापन अभिक्रियाओं के लिए सक्रिय करता है और ऑर्थो-पैरा निर्देशक है।
इसलिए,सांद्र $HNO_3$ और सांद्र $H_2SO_4$ के साथ टोल्यूनि का नाइट्रीकरण करने पर $o-$नाइट्रोटोल्यूनि और $p-$नाइट्रोटोल्यूनि का मिश्रण प्राप्त होता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$2C_6H_5CH_3 + 2HNO_3 \xrightarrow{Conc. H_2SO_4} C_6H_4(CH_3)(NO_2) (o-) + C_6H_4(CH_3)(NO_2) (p-) + 2H_2O$.

(B) $1$. आण्विक सूत्र $C_8H_{10}$ असंतृप्ति की मात्रा $4$ के अनुरूप है,जो दो एल्काइल प्रतिस्थापियों के साथ एक एरोमैटिक वलय को इंगित करता है।
$2$. $p-$जाइलीन ($1,4-$डाइमिथाइलबेंजीन) में उच्च समरूपता होती है। स्थितियों की समानता के कारण,यह केवल $1$ मोनोनाइट्रो व्युत्पन्न देता है।
$3$. आगे नाइट्रीकरण पर,$p-$जाइलीन प्रतिस्थापन के क्रम और त्रिविम कारकों के आधार पर $3$ डाइनाइट्रो आइसोमर्स दे सकता है,इसलिए यह सही विकल्प है।

(B) बेंजीन $(C_6H_6)$ का उत्प्रेरकीय हाइड्रोजनीकरण उच्च तापमान और दबाव पर निकल $(Ni)$,पैलेडियम $(Pd)$ या प्लैटिनम $(Pt)$ जैसे उत्प्रेरक की उपस्थिति में $3$ मोल हाइड्रोजन $(H_2)$ के योग द्वारा होता है।
यह अभिक्रिया एरोमैटिक वलय को संतृप्त करके साइक्लोहेक्सेन $(C_6H_{12})$ बनाती है।
रासायनिक समीकरण: $C_6H_6 + 3H_2 \xrightarrow{Ni} C_6H_{12}$ (साइक्लोहेक्सेन)।

(A) बेंजीन की खोज सबसे पहले अंग्रेज वैज्ञानिक माइकल फैराडे ने $1825$ में इल्यूमिनेटिंग गैस में की थी।
$1834$ में जर्मन रसायनज्ञ आइलहार्ट मित्सरलिच ने बेंजोइक एसिड को चूने के साथ गर्म करके बेंजीन का उत्पादन किया।
$1845$ में जर्मन रसायनज्ञ ए.डब्ल्यू. वॉन हॉफमैन ने कोल तार से बेंजीन को अलग किया।
इस प्रकार,कोल तार बेंजीन का एक प्रमुख औद्योगिक स्रोत है।

(C) एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन कोलतार के प्रभाजी आसवन द्वारा प्राप्त किए जाते हैं।
पहला अंश (क्रूड लाइट ऑयल) मुख्य रूप से बेंजीन,टोल्यूनि और ज़ाइलीन युक्त होता है।
दूसरा अंश (मध्य तेल) $C_{10}H_8$ (नेफ़थलीन) युक्त होता है।
अगला अंश (भारी तेल/ग्रीन ऑयल) मुख्य रूप से एन्थ्रासीन और फिनान्थ्रीन युक्त होता है।

(B) लिंडेन,जिसे $BHC$ (बेंजीन हेक्साक्लोराइड) या गैमेक्सेन के रूप में भी जाना जाता है,पराबैंगनी प्रकाश (सूर्य के प्रकाश) की उपस्थिति में बेंजीन के योगात्मक क्लोरीनीकरण द्वारा प्राप्त किया जाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_6H_6 + 3Cl_2 \xrightarrow{h\nu} C_6H_6Cl_6$ (लिंडेन/$BHC$)
अतः,सही विकल्प $(b)$ है।

(A) कोल तार का प्रभाजी आसवन उनके क्वथनांक के आधार पर विभिन्न अंश प्रदान करता है। $Benzene$ को $Light \ oil$ अंश से प्राप्त किया जाता है,जो $350 \ K$ से $440 \ K$ के तापमान सीमा पर आसवित होता है। इसे हल्का तेल कहा जाता है क्योंकि इसका घनत्व पानी से कम होता है।