Properties of Carboxylic Acids and Their Derivatives Questions in Gujarati

(C) હેલ-વોલહાર્ડ-ઝેલિન્સ્કી $(HVZ)$ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કાર્બોક્સિલિક એસિડના $\alpha$-સ્થાન પર હેલોજન દાખલ કરવા માટે થાય છે.
જ્યારે $\alpha$-હાઇડ્રોજન ધરાવતા કાર્બોક્સિલિક એસિડની પ્રક્રિયા લાલ ફોસ્ફરસની હાજરીમાં $Br_2$ અથવા $Cl_2$ સાથે કરવામાં આવે છે,ત્યારે $\alpha$-હાઇડ્રોજનનું વિસ્થાપન હેલોજન પરમાણુ દ્વારા થાય છે.
$\alpha$-બ્રોમોએસેટિક એસિડની બનાવટ માટેની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$CH_3COOH + Br_2 \xrightarrow{\text{red } P} CH_2BrCOOH + HBr$
આમ,સાચો વિકલ્પ $(C)$ છે.

(A) જ્યારે સક્સિનિક એસિડ $(HOOC-CH_2-CH_2-COOH)$ ને ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે આંતર-આણ્વીય નિર્જલીકરણ (intramolecular dehydration) પામીને સક્સિનિક એનહાઇડ્રાઇડ બનાવે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$HOOC-CH_2-CH_2-COOH \xrightarrow{\Delta, -H_2O} \text{સક્સિનિક એનહાઇડ્રાઇડ}$

(B) એસિલ ક્લોરાઇડ $(RCOCl)$ અને કાર્બોક્સિલિક એસિડના સોડિયમ ક્ષાર $(R'COONa)$ વચ્ચેની પ્રક્રિયાથી એસિડ એનહાઇડ્રાઇડ બને છે.
આ એક ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા છે જેમાં કાર્બોક્સિલેટ આયન ન્યુક્લિયોફાઇલ તરીકે વર્તે છે.
સામાન્ય પ્રક્રિયા: $RCOCl + R'COONa \xrightarrow{\Delta} RCOOCOR' + NaCl$.
ઉદાહરણ તરીકે: $CH_3COONa + CH_3COCl \xrightarrow{\Delta} (CH_3CO)_2O + NaCl$.

(C) આપેલ પ્રક્રિયા પરકિન પ્રક્રિયાનું ઉદાહરણ છે.
પરકિન પ્રક્રિયામાં,એરોમેટિક આલ્ડિહાઈડ એસિડ એનહાઈડ્રાઈડ સાથે (તેના અનુરૂપ સોડિયમ ક્ષારની હાજરીમાં) પ્રક્રિયા કરીને $\alpha,\beta$-અસંતૃપ્ત કાર્બોક્સિલિક એસિડ બનાવે છે.
અહીં,$p$-મિથોક્સીબેન્ઝાલ્ડિહાઈડ સોડિયમ એસિટેટ $(CH_3COONa)$ ની હાજરીમાં એસિટિક એનહાઈડ્રાઈડ $(CH_3CO)_2O$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $p$-મિથોક્સીસિનામિક એસિડ આપે છે.
તેથી,$(X)$ એ એસિટિક એનહાઈડ્રાઈડ છે,જે $(CH_3CO)_2O$ છે.

(C) કાર્બોક્સિલિક એસિડનો વિયોજન અચળાંક $(K_a)$ તેની એસિડિકતાના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે. એસિડિકતા સબસ્ટિટ્યુઅન્ટ્સની ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ઇન્ડક્ટિવ અસર ($-I$ અસર) દ્વારા વધે છે.
$1$. સબસ્ટિટ્યુઅન્ટ્સની સરખામણી: $F$ ની $-I$ અસર $Br$ કરતા વધુ મજબૂત છે.
$2$. સ્થાનની સરખામણી: સબસ્ટિટ્યુઅન્ટ $-COOH$ ગ્રુપની જેટલું નજીક હોય,તેટલી તેની $-I$ અસર વધુ મજબૂત હોય છે.
$3$. $CH_3CHFCOOH$ અને $CH_3CHBrCOOH$ માં,હેલોજન $\alpha$-કાર્બન પર છે,જે મજબૂત $-I$ અસર દર્શાવે છે.
$4$. $FCH_2CH_2COOH$ અને $BrCH_2CH_2COOH$ માં,હેલોજન $\beta$-કાર્બન પર છે,જે નબળી $-I$ અસર દર્શાવે છે.
$5$. $FCH_2CH_2COOH$ અને $BrCH_2CH_2COOH$ વચ્ચે,$Br$ ની $-I$ અસર $F$ કરતા નબળી છે.
તેથી,$BrCH_2CH_2COOH$ સૌથી નબળી $-I$ અસર ધરાવે છે,જે તેને સૌથી ઓછો એસિડિક બનાવે છે અને આમ તેનો વિયોજન અચળાંક $(K_a)$ સૌથી ઓછો છે.

(B) જ્યારે ઈથેનોઈક એસિડ $(CH_3COOH)$ ની બાષ્પને $573 \ K$ તાપમાને $MnO_2$ પરથી પસાર કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે ડિકાર્બોક્સિલેશન અને કીટોનાઈઝેશન પ્રક્રિયા દ્વારા પ્રોપેનોન $(CH_3COCH_3)$ બનાવે છે.
રાસાયણિક સમીકરણ:
$2CH_3COOH \xrightarrow{MnO_2, 573 \ K} CH_3COCH_3 + CO_2 + H_2O$

(D) કાર્બોક્સિલિક એસિડની એસિડિકતા આલ્ફા-કાર્બન સાથે જોડાયેલા ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ ($-I$ અસર) ની હાજરી દ્વારા વધે છે.
ક્લોરિન પરમાણુઓ પ્રબળ $-I$ અસર દર્શાવે છે,જે ઋણ વીજભારને વિખેરીને કાર્બોક્સિલેટ આયનને સ્થિર કરે છે.
જેમ ક્લોરિન પરમાણુઓની સંખ્યા વધે છે,તેમ $-I$ અસર વધે છે,જેનાથી એસિડિકતા વધે છે.
એસિડિકતાનો ક્રમ: $Cl_3CCOOH > Cl_2CHCOOH > ClCH_2COOH > CH_3COOH$ છે.
તેથી,$Cl_3CCOOH$ (ટ્રાયક્લોરો એસિટિક એસિડ) સૌથી પ્રબળ એસિડ છે.

(B) ઇથાઇલ એસિટેટ $(CH_3COOCH_2CH_3)$ એ ઓરડાના તાપમાને લાક્ષણિક સુખદ ફળ જેવી ગંધ ધરાવતું રંગહીન પ્રવાહી છે. તેનું ઉત્કલનબિંદુ $77^{\circ}C$ છે.

(B) એસીટામાઈડ $(CH_3CONH_2)$ ની પાણી $(H_2O)$ સાથેની પ્રક્રિયા એ જળવિભાજનનું ઉદાહરણ છે,જેમાં એમાઈડ બંધ તૂટીને એસિટિક એસિડ અને એમોનિયા બનાવે છે:
$CH_3CONH_2 + H_2O \rightarrow CH_3COOH + NH_3$.

(A) મિથેનોઈક એસિડ $(HCOOH)$ તેની રચનામાં આલ્ડિહાઈડ સમૂહ $(-CHO)$ ધરાવે છે.
આ સમૂહની હાજરીને કારણે,તે રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે અને ફેહલિંગ દ્રાવણનું રિડક્શન કરે છે.

(A) $LiAlH_4$ એ એક પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે જે એસ્ટરનું આલ્કોહોલમાં રિડક્શન કરે છે. પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $R-COO-R' \xrightarrow{LiAlH_4} R-CH_2OH + R'-OH$. આમ,આલ્કોહોલના બે એકમો પ્રાપ્ત થાય છે.

(B) $CH_3COOH$ એ કાર્બોક્સિલિક એસિડ છે જેમાં એસિડિક હાઇડ્રોજન પરમાણુ હોય છે.
જ્યારે તે ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $(CH_3MgX)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે એસિડિક હાઇડ્રોજન ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયકના આલ્કાઇલ સમૂહ દ્વારા દૂર થાય છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $CH_3COOH + CH_3MgX \to CH_4 + CH_3COOMgX$.
અહીં,$CH_4$ (મિથેન) એ હાઇડ્રોકાર્બન છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(B)$ છે.

(B) . કાર્બોક્સિલિક એસિડ આલ્કોહોલ કરતા વધુ મજબૂત હાઇડ્રોજન બંધ દર્શાવે છે. આનું કારણ એ છે કે તેઓ કાર્બોનિલ અને હાઇડ્રોક્સિલ જૂથના અત્યંત વિદ્યુતઋણમય ઓક્સિજન પરમાણુઓ દ્વારા બે હાઇડ્રોજન બંધ બનાવીને સ્થિર ડાયમર બનાવે છે.

(D) કાર્બોક્સિલિક એસિડની એસિડિકતા આલ્ફા-કાર્બન સાથે જોડાયેલા વિસ્થાપકોની પ્રેરક અસર (inductive effect) દ્વારા નક્કી થાય છે.
ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ $(EWG)$ $-I$ અસર દ્વારા કાર્બોક્સિલેટ આયનને સ્થિર કરીને એસિડિકતા વધારે છે.
હેલોજન પરમાણુની વિદ્યુતઋણતા પર $-I$ અસરનો આધાર રહેલો છે: $F > Cl > Br$.
તેથી,એસિડિકતાનો ક્રમ $FCH_2COOH > ClCH_2COOH > BrCH_2COOH > CH_3COOH$ છે.
આમ,$FCH_2COOH$ સૌથી પ્રબળ એસિડ છે.

(D) ફોર્મિક એસિડ $(HCOOH)$ માં કાર્બોનિલ સમૂહ સાથે જોડાયેલ આલ્ડિહાઈડિક હાઇડ્રોજન પરમાણુ હોય છે,જે તેને આલ્ડિહાઈડ જેવો રિડક્શન ગુણધર્મ આપે છે.
તેથી,તે ટોલેન્સ પ્રક્રિયક $([Ag(NH_3)_2]^+)$ નું ધાત્વિક સિલ્વર $(Ag)$ માં રિડક્શન કરી શકે છે.
પ્રક્રિયા: $HCOOH + 2[Ag(NH_3)_2]^+ + 3OH^- \rightarrow CO_3^{2-} + 2Ag + 4NH_3 + 2H_2O$.

(B) ઓક્ઝેલિક એસિડ $(HOOC-COOH)$ એક ડાયકાર્બોક્સિલિક એસિડ છે જે રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે. તે ટોલેન્સ પ્રક્રિયક (એમોનિયેકલ સિલ્વર નાઈટ્રેટ દ્રાવણ) નું રિડક્શન કરીને ધાત્વિક સિલ્વર $(Ag)$ આપે છે.
ટાર્ટરિક એસિડ $(HOOC-CH(OH)-CH(OH)-COOH)$ ટોલેન્સ પ્રક્રિયકનું રિડક્શન કરતું નથી.
તેથી,એમોનિયેકલ સિલ્વર નાઈટ્રેટ દ્રાવણનો ઉપયોગ તેમની વચ્ચે તફાવત પારખવા માટે થઈ શકે છે.
બંને એસિડ સોડિયમ બાયકાર્બોનેટ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $CO_2$ વાયુ મુક્ત કરે છે અને બંને ભૂરા લિટમસને લાલ બનાવે છે,તેથી આનો ઉપયોગ તફાવત પારખવા માટે થઈ શકતો નથી.

(B) ફોર્મિક એસિડ $(HCOOH)$ ની સાંદ્ર સલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2SO_4)$ સાથેની પ્રક્રિયા એ નિર્જલીકરણ (dehydration) પ્રક્રિયા છે.
$HCOOH \xrightarrow{conc. \, H_2SO_4} CO + H_2O$
સાંદ્ર $H_2SO_4$ નિર્જલીકરણ કરતા તરીકે વર્તે છે અને $HCOOH$ માંથી પાણીનો અણુ દૂર કરે છે,જેના પરિણામે કાર્બન મોનોક્સાઇડ $(CO)$ અને પાણી $(H_2O)$ બને છે.

(B) $-COOH$ સમૂહ એ પ્રબળ ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષક સમૂહ છે અને તે ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી એરોમેટિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયાઓમાં મેટા-નિર્દેશક છે.
તેથી,સાંદ્ર $H_2SO_4$ સાથે બેન્ઝોઇક એસિડનું સલ્ફોનેશન મુખ્ય નીપજ તરીકે $m-$સલ્ફોબેન્ઝોઇક એસિડ આપે છે.
પ્રક્રિયા: $C_6H_5COOH + conc. H_2SO_4 \rightarrow m-HO_3S-C_6H_4-COOH + H_2O$.

(D) કાર્બોક્સિલિક એસિડની એસિડિકતા આલ્ફા-કાર્બન સાથે જોડાયેલા ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક સમૂહો (EWGs) ની હાજરી દ્વારા વધે છે.
$F$ એ $Cl$ કરતા વધુ વિદ્યુતઋણ છે,તેથી ફ્લોરિન-વિસ્થાપિત એસિટિક એસિડ એ ક્લોરિન-વિસ્થાપિત એસિડ કરતા વધુ પ્રબળ હોય છે.
આપેલા વિકલ્પોમાં,$CHF_2COOH$ માં બે અત્યંત વિદ્યુતઋણ $F$ પરમાણુઓ છે,જે કાર્બોક્સિલેટ આયનને સ્થિર કરવા માટે પ્રબળ ઇન્ડક્ટિવ અસર ($-I$ અસર) દર્શાવે છે.
તેથી,$CHF_2COOH$ સૌથી પ્રબળ એસિડ છે.

(C) સિલ્વર મિરર કસોટી (ટોલેન્સ કસોટી) આલ્ડિહાઈડ અને $\alpha$-હાઈડ્રોક્સી કીટોન દ્વારા આપવામાં આવે છે.
$HCHO$ (ફોર્માલ્ડિહાઈડ),$CH_3CHO$ (એસીટાલ્ડિહાઈડ) અને $HCOOH$ (ફોર્મિક એસિડ) બધામાં આલ્ડિહાઈડ સમૂહ અથવા એવો સમૂહ હોય છે જેનું આલ્ડિહાઈડમાં ઓક્સિડેશન થઈ શકે છે,તેથી તેઓ સિલ્વર મિરર કસોટી આપે છે.
$CH_3COOH$ (એસેટિક એસિડ) એ કાર્બોક્સિલિક એસિડ છે જેમાં આલ્ડિહાઈડ સમૂહ હોતો નથી અને આ પરિસ્થિતિઓમાં તેનું ઓક્સિડેશન થઈ શકતું નથી,તેથી તે સિલ્વર મિરર કસોટી આપતું નથી.

(C) જ્યારે એસિટિક એસિડને મેંગેનીઝ ઓક્સાઈડ $(MnO)$ સાથે $300^\circ C$ તાપમાને ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તેનું કીટોનાઈઝેશન થઈને એસિટોન $(CH_3COCH_3)$,કાર્બન ડાયોક્સાઈડ $(CO_2)$ અને પાણી $(H_2O)$ મળે છે.
$2CH_3COOH \xrightarrow[300^\circ C]{MnO} CH_3COCH_3 + CO_2 + H_2O$

(C) કાર્બોક્સિલિક એસિડની એસિડિકતા પ્રોટોન ગુમાવ્યા પછી બનતા કાર્બોક્સિલેટ આયનની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
$CH_3COOH$ માં,મિથાઈલ ગ્રુપ $(-CH_3)$ પોઝિટિવ ઇન્ડક્ટિવ ઇફેક્ટ ($+I$ અસર) દર્શાવે છે,જે કાર્બોક્સિલેટ ગ્રુપ પર ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા વધારે છે,જેનાથી કોન્જુગેટ બેઝ અસ્થિર બને છે અને એસિડિકતા ઘટે છે.
$HCOOH$ માં,કાર્બોક્સિલ ગ્રુપ સાથે માત્ર હાઇડ્રોજન પરમાણુ જોડાયેલ છે,જે કોઈ $+I$ અસર દર્શાવતું નથી.
તેથી,$HCOOH$ એ $CH_3COOH$ કરતા વધારે એસિડિક છે.

(C) એસિટિક એનહાઇડ્રાઇડની એમોનિયા સાથેની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ થાય છે:
$(CH_3CO)_2O + 2NH_3 \to CH_3CONH_2 + CH_3COONH_4$
આ પ્રક્રિયામાં,એસિટિક એનહાઇડ્રાઇડનો એક અણુ એમોનિયાના બે અણુઓ સાથે પ્રક્રિયા કરીને એસીટામાઇડ $(CH_3CONH_2)$ નો એક અણુ અને એમોનિયમ એસીટેટ $(CH_3COONH_4)$ નો એક અણુ બનાવે છે.

(C) ફોર્મિક એસિડ $(HCOOH)$ રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે કારણ કે તેની રચનામાં આલ્ડિહાઈડિક સમૂહ $(-CHO)$ હોય છે. તે ફેહલિંગ દ્રાવણનું રિડક્શન કરીને ક્યુપ્રસ ઓક્સાઈડ $(Cu_2O)$ ના લાલ અવક્ષેપ આપે છે.
$HCOOH + 2Cu^{2+} + 5OH^- \xrightarrow{\Delta} Cu_2O (\text{લાલ અવક્ષેપ}) + CO_3^{2-} + 3H_2O$
એસિટિક એસિડ $(CH_3COOH)$ માં આલ્ડિહાઈડિક સમૂહ હોતો નથી અને તેથી તે ફેહલિંગ દ્રાવણનું રિડક્શન કરતું નથી.
બંને એસિડ સોડિયમ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે,આલ્કોહોલ સાથે એસ્ટર બનાવે છે અને ભૂરા લિટમસને લાલ બનાવે છે.

(D) ફોર્માલ્ડિહાઇડ $(HCHO)$ અને ફોર્મિક એસિડ $(HCOOH)$ ને સોડિયમ બાયકાર્બોનેટ $(NaHCO_3)$ નો ઉપયોગ કરીને અલગ પાડી શકાય છે.
ફોર્મિક એસિડ સોડિયમ બાયકાર્બોનેટ સાથે પ્રક્રિયા કરીને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ વાયુ મુક્ત કરે છે,જેનાથી ઉભરા આવે છે:
$HCOOH + NaHCO_3 \to HCOONa + H_2O + CO_2 \uparrow$
ફોર્માલ્ડિહાઇડ સોડિયમ બાયકાર્બોનેટ સાથે પ્રક્રિયા કરતું નથી.
ફોર્માલ્ડિહાઇડ અને ફોર્મિક એસિડ બંને ટોલેન્સ પ્રક્રિયક અને ફેહલિંગ દ્રાવણ સાથે પ્રક્રિયા આપે છે,તેથી આ પ્રક્રિયકો દ્વારા તેમને અલગ પાડી શકાતા નથી.

(C) કાર્બોક્સિલિક એસિડ એ કાર્બોનિક એસિડ $(H_2CO_3)$ કરતા વધુ પ્રબળ એસિડ છે.
તેથી,તેઓ સોડિયમ બાયકાર્બોનેટ $(NaHCO_3)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ વાયુ મુક્ત કરે છે.
એસિટિક એસિડ $(CH_3COOH)$ એક કાર્બોક્સિલિક એસિડ છે,તેથી તે નીચે મુજબ પ્રક્રિયા કરે છે:
$CH_3COOH + NaHCO_3 \to CH_3COONa + H_2O + CO_2 \uparrow$
ફિનોલ અને $n-$હેક્ઝેનોલ એ કાર્બોનિક એસિડ કરતા ઘણા નિર્બળ એસિડ છે અને $NaHCO_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $CO_2$ મુક્ત કરતા નથી.

(A) $pK_a$ નું મૂલ્ય એસિડની પ્રબળતા દર્શાવે છે.
ઓછું $pK_a$ મૂલ્ય વધુ પ્રબળ એસિડ સૂચવે છે,કારણ કે તેનો એસિડ વિયોજન અચળાંક $(K_a)$ વધારે હોય છે.
આપેલા મૂલ્યોની સરખામણી કરતા:
$HCOOH: 3.77$
$C_6H_5COOH: 4.22$
$CH_3COOH: 4.71$
$CH_3CH_2COOH: 4.88$
$3.77$ એ સૌથી ઓછું મૂલ્ય હોવાથી,$HCOOH$ (ફોર્મિક એસિડ) સૌથી પ્રબળ એસિડ છે.

(B) આયોડિન ઉદ્દીપકની થોડી માત્રાની હાજરીમાં,ક્લોરિન એસિટિક એસિડ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $\alpha$-હેલોજનેશન અનુભવે છે,જે મોનોક્લોરોએસિટિક એસિડ $(Cl-CH_2-COOH)$ બનાવે છે.
આ પ્રક્રિયા હેલ-વોલહાર્ડ-ઝેલિન્સ્કી $(HVZ)$ પ્રક્રિયા જેવી જ છે.

(C) જ્યારે એસિટિક એસિડ $(CH_3COOH)$ ને ફોસ્ફરસ પેન્ટોક્સાઇડ $(P_2O_5)$ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તેનું નિર્જલીકરણ થઈને એસિટિક એનહાઇડ્રાઇડ $((CH_3CO)_2O)$ બને છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $2CH_3COOH \xrightarrow{\Delta, P_2O_5} (CH_3CO)_2O + H_2O$.

(B) ફોર્મિક એસિડ $(HCOOH)$ માં હાઈડ્રોજન પરમાણુ સાથે જોડાયેલ આલ્ડિહાઈડ ગ્રુપ $(-CHO)$ હોય છે.
આ આલ્ડિહાઈડ ગ્રુપની હાજરીને કારણે,તે પ્રબળ રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે.
તે ટોલેન્સ પ્રક્રિયક (એમોનિકલ સિલ્વર નાઈટ્રેટ) નું ધાત્વિક સિલ્વર $(Ag)$ માં રિડક્શન કરે છે.
ફોર્મિક એસિડ એસિટિક એસિડ કરતા વધુ પ્રબળ છે,તેથી વિકલ્પ $C$ ખોટો છે.
તે હાઈડ્રોજન બંધને કારણે પાણીમાં મિશ્રિત થઈ શકે છે,તેથી વિકલ્પ $A$ ખોટો છે.

(B) ફોર્મિક એસિડ $(HCOOH)$ તેની રચનામાં આલ્ડિહાઈડ ગ્રુપ $(-CHO)$ ધરાવે છે,જે તેને પ્રબળ રિડક્શનકર્તા બનાવે છે.
તે ટોલેન્સ પ્રક્રિયકને સિલ્વર મિરરમાં,ફેહલિંગ દ્રાવણ,મર્ક્યુરિક ક્લોરાઈડ $(HgCl_2)$ અને પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ $(KMnO_4)$ નું રિડક્શન કરી શકે છે.
તેથી,તે એક રિડક્શનકર્તા છે તે વિધાન સાચું છે.

(D) આ કાર્બનિક પ્રવાહી $HCOOH$ (ફોર્મિક એસિડ) છે.
$(i)$ તે સોડિયમ કાર્બોનેટ $(Na_2CO_3)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ મુક્ત કરે છે: $2HCOOH + Na_2CO_3 \longrightarrow 2HCOONa + H_2O + CO_2$.
$(ii)$ ફોર્મિક એસિડ રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે અને ટોલેન્સ પ્રક્રિયક ($NH_4OH$ માં $Ag_2O$) સાથે પ્રક્રિયા કરીને સિલ્વર $(Ag)$ ના કાળા અવક્ષેપ આપે છે: $HCOOH + Ag_2O \longrightarrow 2Ag + H_2O + CO_2$.

(C) પગલું $1$: $CH_3-CH_2-COOH$ એ $Fe$ ની હાજરીમાં $Cl_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $\alpha$-હેલોજનેશન (Hell-Volhard-Zelinsky પ્રક્રિયા) અનુભવે છે,જે $X$ $(CH_3-CHCl-COOH)$ બનાવે છે.
પગલું $2$: $X$ $(CH_3-CHCl-COOH)$ એ આલ્કોહોલિક $KOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ડીહાઇડ્રોહેલોજનેશન અનુભવે છે,જેના પરિણામે $Y$ $(CH_2=CH-COOH)$ બને છે,જે એક્રિલિક એસિડ છે.
પ્રક્રિયા: $CH_3-CH_2-COOH$ $\xrightarrow{Cl_2/Fe} CH_3-CHCl-COOH (X)$ $\xrightarrow{\text{Alcoholic } KOH} CH_2=CH-COOH (Y)$.

(B) ક્લેઝન સેલ્ફ-કન્ડેન્સેશન પ્રક્રિયા માટે એસ્ટરના અણુમાં ઓછામાં ઓછો એક $\alpha$-હાઇડ્રોજન પરમાણુ હોવો જરૂરી છે.
$C_6H_5COOC_2H_5$ (ઇથાઇલ બેન્ઝોએટ) માં,કાર્બોનિલ સમૂહ સાથે જોડાયેલો કાર્બન પરમાણુ બેન્ઝીન રિંગનો ભાગ છે અને તેની પાસે કોઈ $\alpha$-હાઇડ્રોજન પરમાણુ નથી.
તેથી,તે ક્લેઝન સેલ્ફ-કન્ડેન્સેશન પ્રક્રિયા આપી શકતું નથી.
આમ,સાચો વિકલ્પ $(B)$ છે.

(B) કાર્બોક્સિલિક એસિડ એસિડિક હોય છે કારણ કે પ્રોટોન $(H^+)$ ગુમાવ્યા પછી બનતો કાર્બોક્સિલેટ આયન સંસ્પંદન દ્વારા સ્થાયી થાય છે.
કાર્બોક્સિલેટ આયનમાં,ઋણ વીજભાર બે વિદ્યુતઋણ ઓક્સિજન પરમાણુઓ પર વિસ્થાનિકૃત (delocalized) થાય છે,જે આયનની ઉર્જાને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે અને આયનીકરણની પ્રક્રિયાને અનુકૂળ બનાવે છે.

(C) કાર્બોક્સિલિક એસિડની એસિડિકતા ઇન્ડક્ટિવ ઇફેક્ટ ($-I$ અસર) ને કારણે ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ $(EWG)$ ની હાજરી દ્વારા વધે છે.
$EWG$ ની સંખ્યા જેટલી વધારે અને તે કાર્બોક્સિલ ગ્રુપની જેટલી નજીક હોય,તેટલો એસિડ વધુ પ્રબળ હોય છે.
$CH_3-CH_2-CCl_2-COOH$ માં,$\alpha$-કાર્બન પર બે ક્લોરિન પરમાણુઓ છે,જે મજબૂત $-I$ અસર દર્શાવે છે,જે કાર્બોક્સિલેટ આયનને નોંધપાત્ર રીતે સ્થિર કરે છે.
તેથી,$CH_3-CH_2-CCl_2-COOH$ એ આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી પ્રબળ એસિડ છે અને તે પાણીમાં સૌથી વધુ આયનીકૃત થશે.

(A) એસ્ટરનું આલ્કલાઇન જળવિભાજન 'સાબુનીકરણ' (Saponification) તરીકે ઓળખાય છે.
જ્યારે એસ્ટરને $NaOH$ ના જલીય દ્રાવણ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તેનું જળવિભાજન થઈને કાર્બોક્સિલિક એસિડનો સોડિયમ ક્ષાર અને આલ્કોહોલ બને છે.
સામાન્ય પ્રક્રિયા:
$R-COOR' + NaOH \rightarrow R-COO^-Na^+ + R'OH$
(જ્યાં $R-COO^-Na^+$ એ સોડિયમ કાર્બોક્સિલેટ ક્ષાર છે અને $R'OH$ એ આલ્કોહોલ છે).

(C) પ્રક્રિયા ક્રમ નીચે મુજબ છે:
$1$. $CH_3COOH + NH_3 \rightarrow CH_3COONH_4$ (એમોનિયમ એસીટેટ,$A$)
$2$. $CH_3COONH_4 \xrightarrow[P_2O_5]{\Delta} CH_3CONH_2 + H_2O$ (એસીટામાઈડ)
$3$. $CH_3CONH_2 \xrightarrow[P_2O_5]{\Delta} CH_3-C \equiv N + H_2O$ (એસીટોનાઈટ્રાઈલ,$B$)
આમ,અંતિમ નીપજ $B$ એ એસીટોનાઈટ્રાઈલ છે.

(B) $LiAlH_4$ એ એક પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે જે કાર્બોક્સિલિક એસિડનું પ્રાથમિક આલ્કોહોલમાં રિડક્શન કરે છે. પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે: $R-COOH \xrightarrow{LiAlH_4} R-CH_2OH$. ઉદાહરણ તરીકે,$CH_3COOH \xrightarrow{LiAlH_4} CH_3CH_2OH$.

(C) એમાઈડ્સ જ્યારે કોસ્ટિક સોડા $(NaOH)$ સાથે ઉકાળવામાં આવે છે ત્યારે આલ્કલાઇન જળવિભાજન પામે છે અને અનુરૂપ કાર્બોક્સિલેટ ક્ષાર અને એમોનિયા વાયુ $(NH_3)$ ઉત્પન્ન કરે છે.
$CH_3CONH_2 + NaOH \xrightarrow{\text{Boil}} CH_3COONa + NH_3 \uparrow$
તેથી,$Acetamide$ સાચો પદાર્થ છે.

(A) ફોર્મિક એસિડ $(HCOOH)$ માં હાઈડ્રોજન પરમાણુ સાથે સીધો જોડાયેલ આલ્ડિહાઈડ સમૂહ $(-CHO)$ હોય છે.
આ $-CHO$ સમૂહની હાજરીને કારણે,તે રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે અને આલ્ડિહાઈડ માટેની હકારાત્મક કસોટીઓ જેવી કે ટોલેન્સ પ્રક્રિયક કસોટી અને ફેહલિંગ દ્રાવણ કસોટી આપે છે.
અન્ય કાર્બોક્સિલિક એસિડમાં આ $-CHO$ સમૂહ હોતો નથી અને તેથી તેઓ આ કસોટીઓ દર્શાવતા નથી.

(C) એસિડની પ્રબળતા તેના સંયુગ્મી બેઝની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
$1$. $RCOOH$ (કાર્બોક્સિલિક એસિડ) સૌથી પ્રબળ એસિડ છે કારણ કે તેનો સંયુગ્મી બેઝ $(RCOO^-)$ રેઝોનન્સ દ્વારા સ્થાયી થાય છે.
$2$. $HOH$ $(H_2O)$ એ $ROH$ (આલ્કોહોલ) કરતા વધુ પ્રબળ એસિડ છે કારણ કે $ROH$ માં આલ્કાઈલ ગ્રુપ ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ ($+I$ અસર) હોય છે,જે આલ્કોક્સાઈડ આયન $(RO^-)$ ને અસ્થિર બનાવે છે.
$3$. $HC \equiv CH$ (ટર્મિનલ આલ્કાઈન) સૌથી નિર્બળ એસિડ છે કારણ કે $sp$-હાઈબ્રિડાઈઝ્ડ કાર્બન ઓક્સિજન કરતા ઓછો વિદ્યુતઋણ છે.
તેથી,એસિડની પ્રબળતાનો સાચો ક્રમ: $RCOOH > HOH > ROH > HC \equiv CH$ છે.

(A) ન્યુક્લિયોફિલિક એસિલ સબસ્ટિટ્યુશન પ્રતિક્રિયાનો દર લિવિંગ ગ્રુપની ક્ષમતા અને કાર્બોનિલ કાર્બનની ઇલેક્ટ્રોફિલિસિટી પર આધાર રાખે છે.
$1$. એનહાઇડ્રાઇડ્સ $(RCO-O-COR)$ ખૂબ જ સક્રિય છે કારણ કે કાર્બોક્સિલેટ આયન $(RCOO^-)$ એક સારું લિવિંગ ગ્રુપ છે.
$2$. એસ્ટર્સ $(RCOOR')$ એનહાઇડ્રાઇડ્સ કરતા ઓછા સક્રિય છે કારણ કે આલ્કોક્સાઇડ આયન $(RO^-)$ કાર્બોક્સિલેટ આયનની તુલનામાં નબળું લિવિંગ ગ્રુપ છે.
$3$. ઇથર્સ $(R-O-R')$ માં કાર્બોનિલ ગ્રુપ હોતું નથી અને તે સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં એમોનિયા દ્વારા ન્યુક્લિયોફિલિક હુમલા સામે સામાન્ય રીતે નિષ્ક્રિય હોય છે.
તેથી,પ્રતિક્રિયાશીલતાનો ઘટતો ક્રમ છે: $Anhydrides > Esters > Ethers$.

(B) કાર્બોક્સિલિક એસિડની એસિડિકતા તેના સંયુગ્મી બેઝ (કાર્બોક્સિલેટ આયન) ની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે. ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ $(EWG)$ ઇન્ડક્ટિવ ઇફેક્ટ ($-I$ અસર) દ્વારા કાર્બોક્સિલેટ આયનને સ્થિર કરે છે,જેનાથી એસિડિકતા વધે છે.
$1$. $CH_3CH_2COOH$ (પ્રોપિયોનિક એસિડ): ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ આલ્કાઇલ ગ્રુપ ($+I$ અસર) ધરાવે છે,જે એસિડિકતા ઘટાડે છે.
$2$. $CH_3COOH$ (એસેટિક એસિડ): મિથાઇલ ગ્રુપ ($+I$ અસર) ધરાવે છે.
$3$. $HCOOH$ (ફોર્મિક એસિડ): કાર્બોક્સિલ ગ્રુપ સાથે કોઈ આલ્કાઇલ ગ્રુપ જોડાયેલ નથી.
$4$. $ClCH_2COOH$ (ક્લોરોએસેટિક એસિડ): ક્લોરિન પરમાણુ ધરાવે છે,જે મજબૂત ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ ($-I$ અસર) છે. આ કાર્બોક્સિલેટ આયનને સૌથી વધુ સ્થિર કરે છે,તેથી તે સૌથી વધુ એસિડિક છે.

(A) કાર્બોક્સિલિક એસિડની $PCl_5$ સાથેની પ્રક્રિયાથી એસિલ ક્લોરાઇડ (એસિડ ક્લોરાઇડ) બને છે.
રાસાયણિક સમીકરણ: $CH_3COOH + PCl_5 \to CH_3COCl + POCl_3 + HCl$
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(C) . આલ્કોહોલ $(C_2H_5OH)$ અને કાર્બોક્સિલિક એસિડ $(CH_3COOH)$ વચ્ચે એસિડ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં થતી પ્રક્રિયાને એસ્ટરીકરણ કહેવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં એસ્ટર $(CH_3COOC_2H_5)$ બને છે,જે ફળો જેવી સુગંધ ધરાવે છે.

(A) $\alpha$-હેલો વિસ્થાપિત કાર્બોક્સિલિક એસિડની એસિડિકતા હેલોજન પરમાણુની ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક પ્રેરક અસર ($-I$ અસર) પર આધાર રાખે છે.
જેમ હેલોજનની વિદ્યુતઋણતા વધે છે,તેમ $-I$ અસર વધે છે,જે કાર્બોક્સિલેટ આયનને સ્થિર કરે છે અને એસિડિકતા વધારે છે.
હેલોજનની વિદ્યુતઋણતાનો ક્રમ $F > Cl > Br$ છે.
તેથી,એસિડની પ્રબળતાનો સાચો ક્રમ $FCH_2COOH > ClCH_2COOH > BrCH_2COOH$ છે.

(A) $HCOOH$ (મિથેનોઈક એસિડ) રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે કારણ કે તેની રચનામાં આલ્ડિહાઈડ સમૂહ $(-CHO)$ હોય છે.
તે એમોનિયેકલ સિલ્વર નાઈટ્રેટ દ્રાવણ (ટોલેન્સ પ્રક્રિયક) નું રિડક્શન કરીને ધાત્વિક સિલ્વર બનાવે છે,જે સિલ્વર મિરર તરીકે ઓળખાય છે.
$CH_3COOH$ (ઈથેનોઈક એસિડ) માં આલ્ડિહાઈડ સમૂહ હોતો નથી,તેથી તે ટોલેન્સ પ્રક્રિયકનું રિડક્શન કરતું નથી.
આમ,ટોલેન્સ પ્રક્રિયકનો ઉપયોગ બંને વચ્ચેનો તફાવત પારખવા માટે થઈ શકે છે.