Mix Examples-Hydrocarbon Questions in Hindi

(B) $1$. प्रारंभिक पदार्थ $1\text{-bromo-}2\text{-methylcyclobutane}$ है।
$2$. अल्कोहलिक $KOH$ (alc. $KOH$) के साथ उपचार $E2$ क्रियाविधि के माध्यम से विहाइड्रोहैलोजनीकरण का कारण बनता है,जिसके परिणामस्वरूप एक एल्कीन का निर्माण होता है। मुख्य उत्पाद $(A)$ $3\text{-methylcyclobutene}$ है।
$3$. $3\text{-methylcyclobutene}$ का ओजोनोलिसिस द्वि-आबंध के विदलन को शामिल करता है। चूंकि यह एक चक्रीय एल्कीन है,वलय खुलकर एक डाइकार्बोनिल यौगिक बनाता है।
$4$. $3\text{-methylcyclobutene}$ में $C=C$ आबंध का विदलन $OHC-CH_2-CH(CH_3)-CHO$ $(3\text{-methylbutanedial})$ देता है।

(C) बंध वियोजन ऊर्जा $(BDE)$ $C-H$ बंध के समांगी विखंडन (homolytic cleavage) के बाद बनने वाले मुक्त मूलक की स्थिरता के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
विकल्प $(c)$ में,बनने वाला मूलक $CH_2=CH-\dot{C}H-CH=CH_2$ है,जो एक बिस-एलीलिक (bis-allylic) मूलक है।
यह मूलक दो आसन्न द्वि-बंधों के साथ अनुनाद (resonance) द्वारा अत्यधिक स्थिर हो जाता है,जो इसे दिए गए विकल्पों में सबसे स्थिर मूलक बनाता है।
इसलिए,$CH_2=CH-CH_2-CH=CH_2$ में $C-H$ बंध को तोड़ने के लिए सबसे कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

(A) $1$. प्रारंभिक पदार्थ $1,4-\text{cyclohexadiene-1,4-dicarboxylic acid}$ है।
$2$. $NaOH$ के साथ उपचार करने पर कार्बोक्सिलिक एसिड समूह कार्बोक्सिलेट आयनों में परिवर्तित हो जाते हैं,जिससे डिसोडियम लवण $A$ $(1,4-\text{cyclohexadiene-1,4-dicarboxylate})$ बनता है।
$3$. एक डाइकार्बोक्सिलिक एसिड के लवण का कोल्बे इलेक्ट्रोलिसिस (Kolbe electrolysis) में एनोड पर उत्पन्न रेडिकल मध्यवर्तियों के बीच डिकार्बोक्सिलेशन और कार्बन-कार्बन बंधन का निर्माण शामिल है।
$4$. इस विशिष्ट मामले में,$1,4-\text{cyclohexadiene-1,4-dicarboxylate}$ डायन का डिकार्बोक्सिलेशन $CO_2$ के निष्कासन के बाद उत्पाद $B$ के रूप में $1,4-\text{cyclohexadiene}$ देता है।

(A) जेम-डायोल की स्थिरता वलय (ring) के भीतर के बंध कोणों द्वारा निर्धारित होती है। छोटी वलयों में,आंतरिक बंध कोण सीमित होता है (जैसे,साइक्लोप्रोपेन में $60^{\circ}$,साइक्लोब्यूटेन में $90^{\circ}$)।
जब दो हाइड्रॉक्सिल $(-OH)$ समूह एक ही कार्बन से जुड़े होते हैं,तो उनके बीच महत्वपूर्ण त्रिविम प्रतिकर्षण (steric repulsion) होता है। यह प्रतिकर्षण तब न्यूनतम होता है जब दो $-OH$ समूहों के बीच का बंध कोण बड़ा होता है।
जैसे-जैसे वलय का आकार साइक्लोप्रोपेन $(I)$ से साइक्लोब्यूटेन $(II)$ और फिर साइक्लोपेंटेन $(III)$ तक बढ़ता है,आंतरिक बंध कोण बढ़ता है,जिससे $-OH$ समूह एक-दूसरे से दूर हो जाते हैं,जिससे त्रिविम बाधा कम हो जाती है और स्थिरता बढ़ जाती है।
इसलिए,स्थिरता का क्रम $III > II > I$ है।

(B) अणु का द्विध्रुव आघूर्ण उसकी सममिति और उसके बंधों की ध्रुवीयता पर निर्भर करता है।
$CH_3C \equiv CCH_3$ (ब्यूट$-2-$आइन) एक सममित रैखिक अणु है जहाँ दो $C-CH_3$ बंधों के द्विध्रुव आघूर्ण एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं,जिसके परिणामस्वरूप शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण $0 \ D$ होता है।
$cis-3-methylpent-2-ene$ अपनी असममित संरचना के कारण शून्य से अधिक द्विध्रुव आघूर्ण रखता है।
$CH_3CH_2C \equiv CH$ और $CH_2 = CH - C \equiv CH$ टर्मिनल एल्काइन और एल्कीन हैं,जिनमें $sp$ और $sp^3$ या $sp^2$ संकरित कार्बन परमाणुओं की विद्युत ऋणात्मकता में अंतर के कारण स्थायी द्विध्रुव आघूर्ण होता है।
इसलिए,$CH_3C \equiv CCH_3$ का द्विध्रुव आघूर्ण सबसे कम है।

(C) यह अभिक्रिया अतिरिक्त $Cl_2$ और $h\nu$ की उपस्थिति में दिए गए यौगिक के रेडिकल क्लोरीनीकरण को शामिल करती है।
दोनों बेन्ज़िलिक स्थितियाँ सक्रिय हैं।
$Ph_2CH-$ समूह में एक बेन्ज़िलिक हाइड्रोजन होता है जो अत्यधिक सक्रिय होता है और $Cl$ द्वारा प्रतिस्थापित होकर $Ph_2CCl-$ बनाता है।
फेनिल रिंग से जुड़ा $-CH_3$ समूह भी एक बेन्ज़िलिक स्थिति है,जो पूर्ण क्लोरीनीकरण से गुजरकर $-CCl_3$ समूह बनाता है।
अतः,अंतिम उत्पाद $Ph_2CCl-C_6H_4-CCl_3$ है।

(A) $A.$ ब्यूटेन $\to$ आइसोब्यूटेन समावयवीकरण $(b)$ का एक उदाहरण है।
$B.$ ब्यूटेन $\to$ निम्न हाइड्रोकार्बन क्रैकिंग $(a)$ का एक उदाहरण है।
$C.$ $n-$हेप्टेन $\to$ टोल्यूनि एरोमैटाइजेशन $(d)$ का एक उदाहरण है।
$D.$ प्रोपेन $\to CH_3CH_2CH_2SO_2Cl$ रीड अभिक्रिया $(c)$ का एक उदाहरण है।
अतः,सही मिलान $A-b, B-a, C-d, D-c$ है।

(D) सोडियम $(Na)$ धातु उन यौगिकों के साथ अभिक्रिया करती है जिनमें अम्लीय हाइड्रोजन परमाणु होते हैं,जैसे कि अल्कोहल,फिनोल और टर्मिनल एल्काइन।
$1$. $CH_3OH$ (मेथनॉल) में अम्लीय हाइड्रॉक्सिल हाइड्रोजन होता है।
$2$. $CH_3-C\equiv CH$ (प्रोपाइन) में अम्लीय टर्मिनल एल्काइन हाइड्रोजन होता है।
$3$. $C_6H_5OH$ (फिनोल) में अम्लीय फेनोलिक हाइड्रोजन होता है।
$4$. साइक्लोहेक्सेन एक एल्केन है और इसमें कोई अम्लीय हाइड्रोजन परमाणु नहीं होता है,इसलिए यह $Na$ धातु के साथ अभिक्रिया नहीं करता है।

(C) हाइड्रोकार्बन वे कार्बनिक यौगिक हैं जो पूरी तरह से कार्बन और हाइड्रोजन से बने होते हैं।
$A$. मोमबत्ती का मोम लंबी श्रृंखला वाले एल्केन का मिश्रण है।
$B$. केरोसिन पेट्रोलियम से प्राप्त विभिन्न हाइड्रोकार्बन का मिश्रण है।
$C$. वनस्पति तेल मुख्य रूप से ट्राइग्लिसराइड्स हैं,जो ग्लिसरॉल और फैटी एसिड के एस्टर होते हैं। इनमें कार्बन और हाइड्रोजन के अलावा ऑक्सीजन भी होता है,इसलिए ये हाइड्रोकार्बन नहीं हैं।
$D$. पैराफिन तेल तरल एल्केन का मिश्रण है।
अतः,वनस्पति तेल हाइड्रोकार्बन नहीं है।

(B) ऑक्टेन संख्या इंजन या विमानन ईंधन के प्रदर्शन का एक मानक माप है। यह पेट्रोल (गैसोलीन) की एंटी-नॉक रेटिंग का प्रतिनिधित्व करती है। उच्च ऑक्टेन संख्या आंतरिक दहन इंजनों में दहन के दौरान नॉकिंग के प्रति बेहतर प्रतिरोध का संकेत देती है।

(D) डीजल ईंधन की गुणवत्ता उसके सीटेन नंबर द्वारा मापी जाती है,जबकि गैसोलीन (पेट्रोल) की गुणवत्ता उसके ऑक्टेन नंबर द्वारा मापी जाती है। हालांकि,ईंधन योजकों के संदर्भ में,$Methyl \ naphthalene$ डीजल के सीटेन नंबर को कम करने के लिए जाना जाता है। दिए गए विकल्पों में,$Methyl \ naphthalene$ ईंधन प्रदर्शन सूचकांकों के संदर्भ में चर्चा का विषय है।

(D) गैसोलीन की ऑक्टेन संख्या आंतरिक दहन इंजन में दहन के दौरान इसके नॉकिंग के प्रतिरोध का एक माप है। $.$
ऑक्टेन रेटिंग में सुधार करने के लिए,हाइड्रोकार्बन की संरचना को निम्नलिखित प्रक्रियाओं के माध्यम से संशोधित किया जाता है:
$1.$ समावयवीकरण: सीधी-श्रृंखला वाले एल्केन को शाखित-श्रृंखला वाले समावयवियों में बदलना।
$2.$ ऐल्काइलेशन: उच्च ऑक्टेन वाले शाखित एल्केन बनाने के लिए छोटे एल्कीन और एल्केन का संयोजन।
$3.$ चक्रीयकरण (या एरोमैटाइजेशन): एल्केन को चक्रीय या सुगंधित (एरोमैटिक) यौगिकों में बदलना,जिनमें आमतौर पर उच्च ऑक्टेन संख्या होती है।
इसलिए,इन सभी प्रक्रियाओं का उपयोग ऑक्टेन संख्या में सुधार करने के लिए किया जाता है।

(D) $FeBr_3$ जैसे लुईस अम्ल उत्प्रेरक की उपस्थिति में एथिलबेंजीन की ब्रोमीन के साथ अभिक्रिया एक इलेक्ट्रॉनरागी एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया (ब्रोमीनीकरण) है।
एथिल समूह $(-CH_2CH_3)$ एक ऑर्थो/पैरा-निर्देशी समूह है क्योंकि यह प्रेरणिक प्रभाव और अतिसंयुग्मन द्वारा इलेक्ट्रॉन-दाता समूह के रूप में कार्य करता है।
इसलिए,आने वाला इलेक्ट्रॉनरागी $(Br^+)$ बेंजीन वलय के ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर आक्रमण करेगा।
ऑर्थो-आइसोमर की तुलना में कम त्रिविम बाधा (steric hindrance) के कारण पैरा-आइसोमर सामान्यतः अधिक स्थिर होता है,इसलिए मुख्य उत्पाद के रूप में $p$-ब्रोमोएथिलबेंजीन प्राप्त होता है।

(B) एक यौगिक एरोमैटिक होता है यदि वह हकल के नियम का पालन करता है,जो बताता है कि चक्रीय,समतलीय,पूर्णतः संयुग्मित प्रणाली में $(4n + 2) \pi$ इलेक्ट्रॉन होने चाहिए,जहाँ $n$ एक पूर्णांक है $(n = 0, 1, 2, ...)$।
$A$: साइक्लोहेक्साडाइनाइल धनायन में $4 \pi$ इलेक्ट्रॉन हैं,जो $(4n + 2)$ नहीं है।
$B$: साइक्लोपेंटाडाइनाइल धनायन में $4 \pi$ इलेक्ट्रॉन हैं,जो $(4n + 2)$ नहीं है।
$C$: साइक्लोपेंटाडाइन पूर्णतः संयुग्मित नहीं है क्योंकि इसमें $sp^3$ संकरित कार्बन परमाणु है।
$D$: साइक्लोऑक्टाटेट्राईन गैर-समतलीय (टब के आकार का) है और इसमें $8 \pi$ इलेक्ट्रॉन हैं,इसलिए यह गैर-एरोमैटिक है।
नोट: यदि $B$ के लिए अभिप्रेत संरचना साइक्लोपेंटाडाइनाइल ऋणायन $(C_5H_5^-)$ थी,तो इसमें $6 \pi$ इलेक्ट्रॉन होते और यह एरोमैटिक होता। हालाँकि,दिए गए विकल्पों के अनुसार,कोई भी सख्ती से एरोमैटिक नहीं है। यदि हम सामान्य पाठ्यपुस्तकों के प्रश्नों को देखें,तो साइक्लोपेंटाडाइनाइल ऋणायन एक क्लासिक उदाहरण है। यदि प्रश्न साइक्लोपेंटाडाइनाइल ऋणायन को इंगित करता है,तो $B$ सही उत्तर है।

(A) एक एरोमैटिक यौगिक को हकल के नियम का पालन करना चाहिए,जिसके अनुसार यौगिक चक्रीय,समतलीय,पूर्णतः संयुग्मित होना चाहिए और इसमें $(4n+2) \pi$ इलेक्ट्रॉन होने चाहिए,जहाँ $n$ एक पूर्णांक है $(n = 0, 1, 2, ...)$.
$A$. एज़ुलीन में सात-सदस्यीय वलय और पांच-सदस्यीय वलय जुड़े होते हैं। इसमें $10 \pi$ इलेक्ट्रॉन $(n=2)$ होते हैं,यह समतलीय और चक्रीय है,जो इसे एरोमैटिक बनाता है।
$B$. यह संरचना एज़ुलीन का एक व्युत्पन्न है,लेकिन दिखाई गई विशिष्ट संरचना मानक एरोमैटिक एज़ुलीन नहीं है।
$C$. पेंटालीन में $8 \pi$ इलेक्ट्रॉन ($4n$ सिस्टम) होते हैं,जो इसे एंटी-एरोमैटिक बनाता है।
$D$. साइक्लोब्यूटाडाइन में $4 \pi$ इलेक्ट्रॉन ($4n$ सिस्टम) होते हैं,जो इसे एंटी-एरोमैटिक बनाता है।
इसलिए,सही एरोमैटिक यौगिक एज़ुलीन है।

(C) जब ग्लिसरॉल $(CH_2OH-CHOH-CH_2OH)$ को पोटेशियम बाइसल्फेट $(KHSO_4)$ जैसे निर्जलीकरण एजेंट के साथ गर्म किया जाता है,तो यह निर्जलीकरण होकर एक्रोलिन $(CH_2=CH-CHO)$ बनाता है।
अभिक्रिया: $CH_2OH-CHOH-CH_2OH \xrightarrow{KHSO_4, \Delta} CH_2=CH-CHO + 2H_2O$.

(C) $FeSO_4$ की उपस्थिति में $H_2O_2$ (फेंटन अभिकर्मक) के साथ ग्लिसरॉल का ऑक्सीकरण एक मंद ऑक्सीकरण प्रक्रिया है।
यह अभिक्रिया ग्लिसराल्डिहाइड और डाइहाइड्रॉक्सी एसीटोन का मिश्रण देती है,जिसे सामूहिक रूप से ग्लिसरोज कहा जाता है।
अतः,सही उत्पाद ग्लिसरोज है।

(D) ग्लिसरॉल $(CH_2OH-CHOH-CH_2OH)$ को जब $P_2O_5$,सांद्र $H_2SO_4$ या $KHSO_4$ जैसे निर्जलीकरण एजेंटों के साथ गर्म किया जाता है,तो इसका निर्जलीकरण होता है।
इस प्रक्रिया में पानी के दो अणु निकल जाते हैं और एक्रोलिन $(CH_2=CH-CHO)$ प्राप्त होता है।

(D) आण्विक सूत्र $C_4H_6$ असंतृप्ति की मात्रा $2$ को दर्शाता है।
यौगिक $Y$ का ओजोनोलिसिस केवल एथेनोइक एसिड $(CH_3COOH)$ देता है,जिसका अर्थ है कि $Y$ का सूत्र $CH_3CH=CHCH_3$ (ब्यूट$-2-$ईन) है।
दिए गए तीनों यौगिक,$Pt$ की उपस्थिति में $H_2$ के एक समतुल्य के साथ अभिक्रिया करके $CH_3CH=CHCH_3$ बना सकते हैं:
$1$. $CH_2=CH-CH=CH_2 + H_2 \xrightarrow{Pt} CH_3CH=CHCH_3$
$2$. $CH_3C \equiv CCH_3 + H_2 \xrightarrow{Pt} CH_3CH=CHCH_3$
$3$. $CH_2=C=CHCH_3 + H_2 \xrightarrow{Pt} CH_3CH=CHCH_3$
अंततः,$CH_3CH=CHCH_3 + O_3 \rightarrow 2CH_3COOH$ प्राप्त होता है।
अतः,तीनों यौगिक दी गई शर्तों को पूरा करते हैं।

(D) $1$. चरण $1$: $Br_2/hv$ के साथ methylcyclopentane का मुक्त मूलक ब्रोमीनीकरण मुख्य उत्पाद के रूप में $1-$bromo$-1-$methylcyclopentane $(X)$ बनाने के लिए तृतीयक कार्बन पर होता है।
$2$. चरण $2$: अल्कोहलिक $KOH/\Delta$ के साथ $(X)$ का विहाइड्रोहैलोजनीकरण $E2$ क्रियाविधि का पालन करता है और मुख्य उत्पाद के रूप में $1-$methylcyclopentene $(Y)$ बनाता है।
$3$. चरण $3$: पेरोक्साइड की उपस्थिति में $1-$methylcyclopentene $(Y)$ में $HBr$ का एंटी-मार्कोवनिकोव योग मुख्य उत्पाद के रूप में $1-$bromo$-2-$methylcyclopentane $(Z)$ देता है।

(A) pent$-2-$en$-4-$yne का संरचनात्मक सूत्र $CH_3-CH=CH-C \equiv CH$ है।
$\sigma$ बंधों की संख्या:
$C-H$ बंध = $6$
$C-C$ बंध = $4$
कुल $\sigma$ बंध = $6 + 4 = 10$।
$\pi$ बंधों की संख्या:
$1$ ($C=C$ से) + $2$ ($C \equiv C$ से) = $3$।

(A) $1$. हाइड्रोकार्बन $X$ दो हाइड्रोजन अणुओं को अवशोषित करता है,जो दर्शाता है कि इसमें असंतृप्ति की दो मात्राएँ हैं।
$2$. $X$ का ओजोनोलिसिस $(O_3/Zn/H_2O)$ उत्पाद $A$ देता है,जो टॉलेन अभिकर्मक $([Ag(NH_3)_2]^{+})$ के साथ ऑक्सीकरण पर $3$-ऑक्सो-हेक्सेन डाइकार्बोक्सिलिक एसिड $(B)$ देता है।
$3$. $3$-ऑक्सो-हेक्सेन डाइकार्बोक्सिलिक एसिड की संरचना $HOOC-CH_2-C(=O)-CH_2-CH_2-COOH$ है।
$4$. यह इंगित करता है कि $A$ को संबंधित डायलडिहाइड होना चाहिए: $OHC-CH_2-C(=O)-CH_2-CH_2-CHO$।
$5$. ओजोनोलिसिस उत्पाद से पीछे की ओर जाने पर,$X$ की संरचना $3$-मेथिलीनसाइक्लोहेक्सिन है।
$6$. इसलिए,$X$ के लिए सही संरचना विकल्प $A$ में दिखाई गई है।

(N/A) $C_4H_8$ (एक द्वि-आबंध):
$1.$ $CH_2=CH-CH_2-CH_3$ $(But-1-ene)$
$2.$ $CH_3-CH=CH-CH_3$ $(But-2-ene)$
$3.$ $CH_2=C(CH_3)-CH_3$ $(2-Methylprop-1-ene)$
$(b)$ $C_5H_8$ (एक त्रि-आबंध):
$1.$ $CH \equiv C-CH_2-CH_2-CH_3$ $(Pent-1-yne)$
$2.$ $CH_3-C \equiv C-CH_2-CH_3$ $(Pent-2-yne)$
$3.$ $CH \equiv C-CH(CH_3)-CH_3$ $(3-Methylbut-1-yne)$

दहन एक हाइड्रोकार्बन की ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया है जो कार्बन डाइऑक्साइड,पानी और ऊष्मा उत्पन्न करती है।
$(i)$ $2C_4H_{10(g)} + 13O_{2(g)} \to 8CO_{2(g)} + 10H_2O_{(g)} + \text{Heat}$
$(ii)$ $2C_5H_{10(g)} + 15O_{2(g)} \to 10CO_{2(g)} + 10H_2O_{(g)} + \text{Heat}$
$(iii)$ $2C_6H_{10(g)} + 17O_{2(g)} \to 12CO_{2(g)} + 10H_2O_{(g)} + \text{Heat}$
$(iv)$ $C_6H_5CH_{3(l)} + 9O_{2(g)} \to 7CO_{2(g)} + 4H_2O_{(g)} + \text{Heat}$

(N/A) हाइड्रोकार्बन वे कार्बनिक यौगिक हैं जो पूरी तरह से कार्बन और हाइड्रोजन परमाणुओं से बने होते हैं।
हाइड्रोकार्बन ईंधन के रूप में हमारे दैनिक जीवन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं:
$1$. $LPG$ (लिक्विफाइड पेट्रोलियम गैस): इसमें मुख्य रूप से प्रोपेन और ब्यूटेन होता है।
$2$. $CNG$ (कंप्रेस्ड नेचुरल गैस): इसमें मुख्य रूप से मीथेन होता है।
$3$. $LNG$ (लिक्विफाइड नेचुरल गैस): इसमें मुख्य रूप से मीथेन होता है।

(N/A) हमारे दैनिक जीवन में हाइड्रोकार्बन ईंधन का उपयोग ऊर्जा के स्रोतों के रूप में किया जाता है। सामान्य ईंधन निम्नलिखित हैं:
$(i)$ $LPG$ (लिक्विफाइड पेट्रोलियम गैस): मुख्य रूप से खाना पकाने के लिए घरेलू ईंधन के रूप में उपयोग किया जाता है।
$(ii)$ $CNG$ (कंप्रेस्ड नेचुरल गैस): ऑटोमोबाइल और सार्वजनिक परिवहन के लिए स्वच्छ ईंधन के रूप में उपयोग किया जाता है।
$(iii)$ $LNG$ (लिक्विफाइड नेचुरल गैस): बिजली उत्पादन और भारी वाहनों के लिए ईंधन के रूप में उपयोग किया जाता है।
$(iv)$ पेट्रोल,डीजल और केरोसिन: पेट्रोलियम के प्रभाजी आसवन द्वारा प्राप्त किए जाते हैं और इनका उपयोग आंतरिक दहन इंजन,हीटिंग और प्रकाश व्यवस्था के लिए किया जाता है।
$(v)$ कोल गैस: कोयले के भंजक आसवन से प्राप्त होती है और औद्योगिक ईंधन के रूप में उपयोग की जाती है।

(N/A) $1$. हमारे दैनिक जीवन में प्रयुक्त ईंधन: $LPG$,$CNG$,$LNG$ और केरोसिन आदि हाइड्रोकार्बन के मिश्रण हैं।
$2$. पॉलिमर का निर्माण: हाइड्रोकार्बन का उपयोग पॉलीथीन,पॉलीप्रोपीन,पॉलीस्टाइनिन आदि जैसे पॉलिमर बनाने के लिए किया जाता है।
$3$. विलायक के रूप में: उच्च हाइड्रोकार्बन जैसे तारपीन और केरोसिन का उपयोग पेंट में विलायक के रूप में किया जाता है।
$4$. कच्चे माल के रूप में: इनका उपयोग कई रंगों (dyes) और दवाओं के निर्माण के लिए प्रारंभिक सामग्री के रूप में किया जाता है।
इस प्रकार,हाइड्रोकार्बन यौगिक हमारे दैनिक जीवन में बहुत महत्वपूर्ण हैं।

(N/A) $1$. ईंधन: $LPG$,$CNG$,$LNG$ और केरोसिन जैसे हाइड्रोकार्बन हमारे दैनिक जीवन में उपयोग किए जाने वाले आवश्यक ईंधन हैं।
$2$. पॉलिमर: ये पॉलीथीन,पॉलीप्रोपीन और पॉलीस्टाइनिन जैसे पॉलिमर के निर्माण के लिए कच्चे माल के रूप में कार्य करते हैं।
$3$. विलायक: तारपीन और केरोसिन जैसे उच्च हाइड्रोकार्बन का उपयोग पेंट में विलायक के रूप में किया जाता है।
$4$. औद्योगिक संश्लेषण: ये विभिन्न रंगों (dyes),दवाओं और अन्य रासायनिक यौगिकों के निर्माण के लिए प्रारंभिक सामग्री के रूप में कार्य करते हैं।
इस प्रकार,हाइड्रोकार्बन यौगिक हमारे दैनिक जीवन में बहुत महत्वपूर्ण हैं।

(D) हाइड्रोकार्बन दैनिक जीवन में कई कारणों से आवश्यक हैं:
$1$. ऊर्जा का स्रोत: वे $LPG$,$CNG$,पेट्रोल और डीजल जैसे ईंधन के प्राथमिक घटक हैं,जिनका उपयोग खाना पकाने,परिवहन और बिजली उत्पादन के लिए किया जाता है।
$2$. औद्योगिक कच्चे माल: वे पॉलीइथाइलीन,पॉलीप्रोपाइलीन और पॉलीस्टाइनिन जैसे पॉलिमर के संश्लेषण के लिए आधार के रूप में कार्य करते हैं,जिनका उपयोग प्लास्टिक,फाइबर और रबर बनाने के लिए किया जाता है।
$3$. रासायनिक उद्योग: उनका उपयोग विलायक,स्नेहक और विभिन्न रसायनों,फार्मास्यूटिकल्स और डिटर्जेंट के उत्पादन के लिए प्रारंभिक सामग्री के रूप में किया जाता है।
अतः,दिए गए सभी विकल्प सही हैं।

(N/A) हाइड्रोकार्बन कार्बन और हाइड्रोजन से बने कार्बनिक यौगिक होते हैं। इनका वर्गीकरण इस प्रकार है:
$1$. संतृप्त हाइड्रोकार्बन (एल्केन): इनमें केवल कार्बन-कार्बन एकल बंध होते हैं। सभी कार्बन $sp^3$ संकरित होते हैं। उदाहरण के लिए मीथेन,इथेन और साइक्लोहेक्सेन।
$2$. असंतृप्त हाइड्रोकार्बन: इनमें एक या अधिक कार्बन-कार्बन द्वि $(-C=C-)$ या त्रि $(-C\equiv C-)$ बंध होते हैं। द्वि-बंध वाले कार्बन $sp^2$ और त्रि-बंध वाले कार्बन $sp$ संकरित होते हैं। उदाहरण के लिए एथीन,एथाइन और साइक्लोब्यूटीन।
$3$. एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन: ये चक्रीय यौगिक होते हैं जिनमें वलय में $(4n+2)$ $\pi$ इलेक्ट्रॉन होते हैं,जहाँ वलय के सभी कार्बन $sp^2$ संकरित होते हैं। उदाहरण के लिए बेंजीन,टोल्यूनि और नेफ़थलीन।

(N/A) हाइड्रोकार्बन को उनकी संरचना और बंधन के आधार पर तीन मुख्य श्रेणियों में वर्गीकृत किया गया है:
$1$. संतृप्त हाइड्रोकार्बन: इनमें केवल कार्बन-कार्बन एकल बंध $(C-C)$ होते हैं। सभी कार्बन परमाणु $sp^3$ संकरित होते हैं। उदाहरणों में मेथेन $(CH_4)$,एथेन $(C_2H_6)$ जैसे एल्केन और मेथिलसाइक्लोप्रोपेन जैसे साइक्लोएल्केन शामिल हैं।
$2$. असंतृप्त हाइड्रोकार्बन: इनमें कम से कम एक कार्बन-कार्बन द्वि-बंध $(C=C)$ या त्रि-बंध $(C \equiv C)$ होता है। बहु-बंधों में शामिल कार्बन परमाणु $sp^2$ या $sp$ संकरित होते हैं। उदाहरणों में एल्कीन (जैसे,एथीन) और एल्काइन (जैसे,एथाइन) शामिल हैं।
$3$. एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन: ये चक्रीय यौगिक हैं जो हकल के नियम का पालन करते हैं (समतलीय,चक्रीय,संयुग्मित प्रणाली जिसमें $4n+2$ $\pi$ इलेक्ट्रॉन होते हैं)। वलय में सभी कार्बन परमाणु आमतौर पर $sp^2$ संकरित होते हैं। उदाहरणों में बेंजीन,टोल्यूनि और नेफ़थलीन शामिल हैं।

(N/A) $CH_2=CH-C\equiv CH$: $7 \sigma$ और $3 \pi$ बंध।
$(b)$ $CH_2=CH-CH=CH_2$: $9 \sigma$ और $2 \pi$ बंध।
$(c)$ $CH_2=CH-C\equiv N$: $6 \sigma$ और $3 \pi$ बंध।
$(d)$ $CH_2=C=CH_2$: $6 \sigma$ और $2 \pi$ बंध।
$(e)$ $1-butyne$ $(CH_3-CH_2-C\equiv CH)$: $10 \sigma$ और $2 \pi$ बंध; $2-butane$ $(CH_3-CH_2-CH_2-CH_3)$: $13 \sigma$ और $0 \pi$ बंध।

(N/A) $(1)$ स्टाइरीन $(C_6H_5CH = CH_2)$ की $HBr$ के साथ अभिक्रिया मार्कोवनिकोव नियम का पालन करती है,जहाँ इलेक्ट्रोफाइल $H $ अधिक हाइड्रोजन वाले कार्बन पर जुड़ता है और न्यूक्लियोफाइल $Br^-$ अधिक प्रतिस्थापित कार्बन पर जुड़ता है,जिससे $1$-ब्रोमो-$1$-फेनिलएथेन $(C_6H_5CH(Br)CH_3)$ बनता है।
$(2)$ हवा (ऑक्सीजन) और गर्मी $(\Delta)$ की उपस्थिति में ब्यूटेन $(C_4H_{10})$ का दहन कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में पूर्ण ऑक्सीकरण का कारण बनता है:
$C_4H_{10} \frac{13}{2}O_2 \xrightarrow{\Delta} 4CO_2(g) 5H_2O(g)$

(N/A) $(i)$ $1, 2-$डाइब्रोमोप्रोपेन की अल्कोहलिक $KOH$ के साथ अभिक्रिया में विहाइड्रोहैलोजनीकरण होकर प्रोपीन बनता है:
$CH_3CHBrCH_2Br + 2KOH \xrightarrow{\text{alcoholic}} CH_3CH=CH_2 + 2KBr + 2H_2O$
$(ii)$ $1, 1, 2, 2-$टेट्राब्रोमोइथेन की मेथनॉल में जिंक पाउडर के साथ अभिक्रिया में विब्रोमीनीकरण होकर एथाइन बनता है:
$CHBr_2-CHBr_2 + 2Zn \xrightarrow{CH_3OH, \Delta} CH \equiv CH + 2ZnBr_2$

(N/A) एथेन और एथाइन: एथाइन $(HC \equiv CH)$ में अम्लीय हाइड्रोजन होता है,इसलिए यह $NaNH_2$ या अमोनियायुक्त $AgNO_3$ (टोलेंस अभिकर्मक) के साथ अभिक्रिया करता है,जबकि एथेन नहीं करता है।
$(b)$ एथीन और एथाइन: एथाइन अम्लीय हाइड्रोजन के कारण $NaNH_2$ या अमोनियायुक्त $AgNO_3$ के साथ अभिक्रिया करता है,जबकि एथीन नहीं करता है।
$(c)$ डाइमिथाइल एथाइन और एथाइन: एथाइन अम्लीय हाइड्रोजन के कारण $NaNH_2$ या अमोनियायुक्त $AgNO_3$ के साथ अभिक्रिया करता है,जबकि डाइमिथाइल एथाइन $(CH_3C \equiv CCH_3)$ में अम्लीय हाइड्रोजन नहीं होता है।
$(d)$ एथेन और एथीन: एथीन $Br_2$ जल (रंगहीन करता है) या बेयर अभिकर्मक $(KMnO_4)$ के साथ अभिक्रिया करता है,जबकि एथेन नहीं करता है।

(N/A) $1$. एथीन से एथाइन:
$CH_2=CH_2 + Br_2$ $\xrightarrow{CCl_4} CH_2Br-CH_2Br$ $\xrightarrow{alc. KOH, \Delta} CH_2=CHBr$ $\xrightarrow{NaNH_2} CH \equiv CH$
$2$. एथाइन से ब्रोमोएथेन:
$CH \equiv CH + 2H_2$ $\xrightarrow{Ni, \Delta} CH_3-CH_3$ $\xrightarrow{Br_2, h\nu} CH_3CH_2Br + HBr$

(N/A) $1$. एथेन से एथेनॉल:
$CH_3-CH_3$ $\xrightarrow{Br_2, h\nu} CH_3CH_2Br$ $\xrightarrow{alc. KOH} CH_2=CH_2$ $\xrightarrow{dil. H_2SO_4, H_2O} CH_3CH_2OH$
$2$. $2-$हेक्सीन से बेंजीन:
$CH_3CH_2CH=CHCH_2CH_3$ $\xrightarrow{Pd, H_2, \Delta} CH_3CH_2CH_2CH_2CH_2CH_3$ $\xrightarrow{Cr_2O_3/V_2O_5/Mo_2O_3, 723K, 10-20 \text{ atm}} C_6H_6$ (बेंजीन)

(N/A) $1$. एथाइन से पॉलीविनाइल क्लोराइड:
$nHC \equiv CH$ $\xrightarrow{HCl, HgCl_2} nCH_2=CHCl$ $\xrightarrow{\text{पॉलिमराइजेशन}} -(CH_2-CHCl)_n-$
$2$. प्रोपाइन से मीथेन:
$CH_3C \equiv CH$ $\xrightarrow{\text{क्षारीय } KMnO_4, \Delta} CH_3COOH$ $\xrightarrow{NaOH, CaO, \Delta} CH_4 + Na_2CO_3$
$3$. प्रोपीन से $2,3-$डाइमिथाइल ब्यूटेन:
$CH_3CH=CH_2$ $\xrightarrow{HBr} CH_3CH(Br)CH_3$ $\xrightarrow{2Na, \text{शुष्क ईथर}} CH_3-CH(CH_3)-CH(CH_3)-CH_3 + 2NaBr$

(N/A) दहन एक हाइड्रोकार्बन की ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया है जिससे कार्बन डाइऑक्साइड,जल और ऊष्मा उत्पन्न होती है।
$(i)$ $2C_{5}H_{10(g)} + 15O_{2(g)} \rightarrow 10CO_{2(g)} + 10H_{2}O_{(g)} + \text{Heat}$
$(ii)$ $2C_{6}H_{10(g)} + 17O_{2(g)} \rightarrow 12CO_{2(g)} + 10H_{2}O_{(g)} + \text{Heat}$
$(iii)$ $C_{7}H_{8(l)} + 9O_{2(g)} \rightarrow 7CO_{2(g)} + 4H_{2}O_{(g)} + \text{Heat}$

(D) हाइड्रोकार्बन की अम्लीय प्रकृति इस बात पर निर्भर करती है कि वह कितनी आसानी से प्रोटॉन $(H^+)$ खो सकता है। यह सीधे उस कार्बन परमाणु की संकरण अवस्था से संबंधित है जिससे हाइड्रोजन जुड़ा होता है।

यौगिक	कार्बन का संकरण	$s-$लक्षण
$n-$हेक्सेन $(CH_3CH_2CH_2CH_2CH_2CH_3)$	$sp^3$	$25\%$
बेंजीन $(C_6H_6)$	$sp^2$	$33\%$
एथाइन $(HC \equiv CH)$	$sp$	$50\%$

जैसे-जैसे संकर कक्षक का $s-$लक्षण बढ़ता है,कार्बन परमाणु की विद्युत ऋणात्मकता बढ़ती है। इससे $C-H$ बंध के इलेक्ट्रॉन युग्म को कार्बन परमाणु द्वारा अधिक मजबूती से खींचा जाता है,जिससे हाइड्रोजन परमाणु अधिक अम्लीय हो जाता है ($H^+$ के रूप में निकलना आसान हो जाता है)।
$s-$लक्षण इस क्रम में बढ़ता है: $sp^3 < sp^2 < sp$.
अतः,अम्लीय व्यवहार का घटता क्रम है: एथाइन $>$ बेंजीन $>$ $n-$हेक्सेन.

(N/A) संतृप्त हाइड्रोकार्बन: Ethane,Propane,Cyclopropane
$(b)$ असंतृप्त हाइड्रोकार्बन: Ethene,Ethyne,Propene
$(c)$ एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन: Benzene,Toluene,Anthracene

(N/A) आणविक सूत्र $C_3H_6$ सामान्य सूत्र $C_nH_{2n}$ के अनुरूप है,जो एक एल्कीन या साइक्लोएल्केन को दर्शाता है।
दो समावयवी इस प्रकार हैं:
$(i)$ $CH_3-CH=CH_2$: प्रोपीन (एक एल्कीन)
(ii) साइक्लोप्रोपेन (एक साइक्लोएल्केन,जिसे त्रिकोणीय संरचना द्वारा दर्शाया जाता है)

(N/A)

अणु	बंध लंबाई
हाइड्रोजन $(H_2)$	$H-H: 74 \, pm$
एथेन $(C_2H_6)$	$C-C: 154 \, pm, C-H: 109 \, pm$
एथीन $(C_2H_4)$	$C=C: 134 \, pm, C-H: 108 \, pm$
एथाइन $(C_2H_2)$	$C\equiv C: 120 \, pm, C-H: 107 \, pm$

(N/A)

$C-C$ बंध का प्रकार	बंध लंबाई	बंध एन्थैल्पी
$C-C$ (एल्केन में एकल बंध)	$154 \ pm$	$348 \ kJ \ mol^{-1}$
$C=C$ (एल्कीन में द्वि-बंध)	$134 \ pm$	$615 \ kJ \ mol^{-1}$

(B) एल्कीन का $C=C$ बंध,एल्केन के $C-C$ बंध की तुलना में अधिक मजबूत होता है।
इसका कारण यह है कि $C=C$ बंध में एक $\sigma$ बंध और एक $\pi$ बंध होता है,जिसके परिणामस्वरूप इसकी बंध एन्थैल्पी लगभग $681 \ kJ \ mol^{-1}$ होती है,जबकि $C-C$ एकल बंध की बंध एन्थैल्पी लगभग $348 \ kJ \ mol^{-1}$ होती है।

(B) आल्केन संतृप्त हाइड्रोकार्बन हैं और मजबूत $C-C$ और $C-H$ सिग्मा बंधों की उपस्थिति के कारण मुख्य रूप से $Free \ radical \ substitution \ reactions$ देते हैं।
आल्कीन असंतृप्त हाइड्रोकार्बन हैं जिनमें $C=C$ द्वि-बंध होता है,जो उन्हें इलेक्ट्रॉन-समृद्ध बनाता है। इसलिए,वे मुख्य रूप से $Electrophilic \ addition \ reactions$ देते हैं।

(N/A) ब्यूटेन (एक एल्केन) और ब्यूट-$1$-ईन (एक एल्कीन) के बीच अंतर करने के लिए बेयर परीक्षण या ब्रोमीन जल परीक्षण का उपयोग किया जा सकता है।
$1$. बेयर परीक्षण: ब्यूट-$1$-ईन ठंडे तनु क्षारीय $KMnO_{4}$ विलयन (बेयर अभिकर्मक) के साथ अभिक्रिया करके विसिनल डायोल बनाता है,जिससे $KMnO_{4}$ का बैंगनी रंग गायब हो जाता है। ब्यूटेन यह अभिक्रिया नहीं देता है।
$CH_{3}CH_{2}CH=CH_{2} + H_{2}O + [O] \xrightarrow{\text{Cold, dil. } KMnO_{4}} CH_{3}CH_{2}CH(OH)CH_{2}OH$ (ब्यूटेन-$1,2$-डायोल)
$2$. ब्रोमीन जल परीक्षण: ब्यूट-$1$-ईन $CCl_{4}$ में $Br_{2}$ के साथ अभिक्रिया करके एक रंगहीन योगात्मक उत्पाद बनाता है,जिससे ब्रोमीन का लाल-भूरा रंग समाप्त हो जाता है। ब्यूटेन यह अभिक्रिया नहीं देता है।
$CH_{3}CH_{2}CH=CH_{2} + Br_{2} \xrightarrow{CCl_{4}} CH_{3}CH_{2}CH(Br)CH_{2}Br$ ($1,2$-डाइब्रोमोब्यूटेन)

(C) एल्केन संतृप्त हाइड्रोकार्बन होते हैं और ब्रोमीन जल या क्षारीय $KMnO_4$ (बेयर अभिकर्मक) के साथ अभिक्रिया नहीं करते हैं।
एल्कीन असंतृप्त हाइड्रोकार्बन होते हैं और $CCl_4$ में $Br_2$ के साथ योगात्मक अभिक्रिया देते हैं (लाल-भूरे रंग को रंगहीन कर देते हैं) और क्षारीय $KMnO_4$ द्वारा ऑक्सीकृत हो जाते हैं (बेयर परीक्षण,जिसमें बैंगनी रंग गायब हो जाता है)।
अतः,एल्केन और एल्कीन के बीच अंतर करने के लिए $(i)$ बेयर परीक्षण और $(ii)$ $CCl_4$ में $Br_2$ के साथ अभिक्रिया,दोनों का उपयोग किया जाता है।

(N/A) $(i)$ $CH_3-CH=CH-CH_2-C\equiv CH$ में कार्बन का संकरण:
$CH_3$ $(sp^3)$,$-CH=$ $(sp^2)$,$=CH-$ $(sp^2)$,$-CH_2-$ $(sp^3)$,$-C\equiv$ $(sp)$,$\equiv CH$ $(sp)$.
$(ii)$ कुल $\sigma$ बंध = $13$,कुल $\pi$ बंध = $3$.
$(iii)$ $IUPAC$ नाम: $Hex-4-en-1-yne$.
$(iv)$ $C=C$ द्विबंध के कारण ज्यामितीय समावयवी संभव हैं:
$Cis$-समावयवी: $H_3C-C(H)=C(H)-CH_2-C\equiv CH$ ($CH_3$ और $CH_2-C\equiv CH$ एक ही तरफ)।
$Trans$-समावयवी: $H_3C-C(H)=C(H)-CH_2-C\equiv CH$ ($CH_3$ और $CH_2-C\equiv CH$ विपरीत तरफ)।
$(v)$ एल्काइन में $cis$ और $trans$ समावयवता संभव नहीं है क्योंकि त्रिबंध में शामिल कार्बन परमाणु $sp$ संकरित होते हैं और उनकी ज्यामिति रेखीय ($180^\circ$ बंध कोण) होती है,जो त्रिबंध के चारों ओर विभिन्न त्रिविम व्यवस्थाओं को रोकती है।
$(vi)$ $C=C$ की बंध लंबाई $(134 \ pm)$ $>$ $C\equiv C$ की बंध लंबाई $(120 \ pm)$.