Properties of Carboxylic Acids and Their Derivatives Questions in Gujarati

(C) ફોર્મિક એસિડના બંધારણમાં આલ્ડિહાઇડ સમૂહ $(H-CHO)$ હોય છે,જે તેને રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તવા દે છે.
ચોક્કસ રીતે કહીએ તો,તે ફેહલિંગ દ્રાવણનું રિડક્શન કરીને ક્યુપ્રસ ઓક્સાઇડ $(Cu_2O)$ ના લાલ અવક્ષેપ આપે છે.
એસિટીક એસિડ $(CH_3COOH)$ માં આ આલ્ડિહાઇડ સમૂહ હોતો નથી અને તેથી તે ફેહલિંગ દ્રાવણનું રિડક્શન કરી શકતું નથી.

(A) કાર્બોક્સિલિક એસિડની એસિડિક પ્રબળતા $-COOH$ સમૂહ સાથે જોડાયેલા આલ્કાઈલ સમૂહની $+I$ (પ્રેરક) અસરના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
જેમ આલ્કાઈલ શૃંખલામાં કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યા વધે છે,તેમ $+I$ અસર વધે છે,જે કાર્બોક્સિલેટ આયનને અસ્થિર બનાવે છે અને એસિડિક પ્રબળતા ઘટાડે છે.
ક્રમ નીચે મુજબ છે:
$I$ (મિથેનોઇક એસિડ,$H-COOH$) > $II$ (ઇથેનોઇક એસિડ,$CH_3-COOH$) > $III$ (પ્રોપેનોઇક એસિડ,$CH_3CH_2-COOH$) > $IV$ (બ્યુટેનોઇક એસિડ,$CH_3CH_2CH_2-COOH$)
તેથી,સાચો ક્રમ $I > II > III > IV$ છે.

(B) $m-$ સમઘટક મુખ્ય નીપજ તરીકે મેળવવા માટે સમૂહ $Y$ એ મેટા-નિર્દેશક સમૂહ હોવો જોઈએ.
$-COOH$ એ ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષક સમૂહ છે અને તે મેટા-નિર્દેશક તરીકે વર્તે છે.
$-NH_2$,$-CH_3$ અને $-Cl$ એ ઓર્થો/પેરા-નિર્દેશક સમૂહો છે.

(A) કાર્બોક્સિલિક એસિડની એસિડિકતા $-I$ (પ્રેરક) અસરને કારણે ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષક સમૂહો $(EWG)$ ની હાજરીથી વધે છે.
હેલોજન માટે $-I$ અસરની પ્રબળતા તેમની વિદ્યુતઋણતાના ક્રમમાં હોય છે:
$F > Cl > Br$.
તેથી,ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષવાની ક્ષમતા $F > Cl > Br$ ના ક્રમમાં ઘટે છે,જે સંયુગ્મ બેઇઝ (કાર્બોક્સિલેટ આયન) ને $FCH_2COO^- > ClCH_2COO^- > BrCH_2COO^-$ ના ક્રમમાં વધુ સ્થિર કરે છે.
આમ,સાપેક્ષ એસિડિકતાનો સાચો ક્રમ $FCH_2COOH > ClCH_2COOH > BrCH_2COOH$ છે.

(B) બેન્ઝોઇક એસિડમાં રહેલ $-COOH$ સમૂહ એ $-I$ અને $-M$ અસરને કારણે પ્રબળ ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષક સમૂહ છે.
તે ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી વિસ્થાપન પ્રક્રિયા માટે નિષ્ક્રિયકારક અને મેટા-નિર્દેશક સમૂહ છે.
તેથી,જ્યારે બેન્ઝોઇક એસિડનું સલ્ફોનેશન કરવામાં આવે છે,ત્યારે ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી $(SO_3)$ મેટા-સ્થાન પર હુમલો કરે છે,જેના પરિણામે મુખ્ય નીપજ તરીકે $m$-સલ્ફોબેન્ઝોઇક એસિડ મળે છે.

(D) લેક્ટિક એસિડ $(CH_3-CH(OH)-COOH)$ ને મંદ $H_2SO_4$ સાથે ગરમ કરતા તેનું નિર્જલીકરણ અને વિભાજન થાય છે.
પ્રક્રિયા: $CH_3-CH(OH)-COOH \xrightarrow[\Delta]{H_2SO_4} CH_3CHO + HCOOH$.
આમ,નીપજ તરીકે એસિટાલડિહાઈડ અને ફોર્મિક એસિડ મળે છે.

(A) આ પ્રક્રિયામાં મિથેનોલ $(\text{CH}_3\text{OH})$ દ્વારા $\beta$-પ્રોપિયોલેક્ટોનનું વલય-ખુલવાની પ્રક્રિયા (ring-opening) થાય છે.
એસિડ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં,કાર્બોનિલ ઓક્સિજન પ્રોટોનેટેડ થાય છે,જે કાર્બોનિલ કાર્બનને વધુ ઇલેક્ટ્રોફિલિક બનાવે છે.
વૈકલ્પિક રીતે,કાર્બોનિલ કાર્બન પર મિથેનોલનો ન્યુક્લિયોફિલિક હુમલો એસિલ-ઓક્સિજન બંધના વિભાજન તરફ દોરી જાય છે.
આના પરિણામે મિથાઈલ $3$-હાઈડ્રોક્સીપ્રોપિયોનેટ બને છે,જે $HO-CH_2-CH_2-COOCH_3$ છે.

(D) હેલ-વોલ્હાર્ડ-ઝેલીન્સકી $(HVZ)$ પ્રક્રિયા માટે કાર્બોક્સિલિક એસિડમાં ઓછામાં ઓછો એક $\alpha$-હાઇડ્રોજન પરમાણુ હોવો જરૂરી છે.
$HCOOH$ (ફોર્મિક એસિડ) માં $\alpha$-કાર્બન નથી.
$CCl_3COOH$ (ટ્રાયક્લોરોએસેટિક એસિડ) માં $\alpha$-કાર્બન છે પરંતુ $\alpha$-હાઇડ્રોજન નથી.
$C_6H_5COOH$ (બેન્ઝોઇક એસિડ) માં $\alpha$-કાર્બન બેન્ઝીન રિંગ સાથે જોડાયેલ છે,પરંતુ તેમાં $\alpha$-હાઇડ્રોજનનો અભાવ છે.
તેથી,આમાંથી કોઈ પણ સંયોજન $HVZ$ પ્રક્રિયા આપી શકશે નહીં.

(C) એસિટિક એસિડની એનહાઇડ્રસ $FeCl_3$ (અથવા લાલ ફોસ્ફરસ) જેવા ઉદ્દીપકની હાજરીમાં ક્લોરીન સાથેની પ્રક્રિયા $\alpha$-કાર્બન પરના હાઇડ્રોજન પરમાણુઓનું વિસ્થાપન કરે છે.
$CH_3COOH + 3Cl_2 \xrightarrow{FeCl_3} CCl_3COOH + 3HCl$
આ પ્રક્રિયાને હેલ-વોલહાર્ડ-ઝેલિન્સ્કી પ્રક્રિયા (અથવા $\alpha$-હેલોજનેશન) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
અંતિમ નીપજ $CCl_3COOH$ છે,જે ટ્રાયક્લોરો એસિટિક એસિડ છે.

(C) મિથેનોઇક એસિડ $(HCOOH)$ એ પ્રબળ રીડક્શન કર્તા છે કારણ કે તેની રચનામાં કાર્બોક્સિલિક સમૂહ અને આલ્ડિહાઈડ સમૂહ $(CHO)$ બંને હાજર હોય છે,જે તેને ટોલેન્સ પ્રક્રિયક અને ફેહલિંગ દ્રાવણનું રિડક્શન કરવાની ક્ષમતા આપે છે.

(C) જ્યારે એસિટીક એસિડ $(CH_3COOH)$ ના બે મોલને ફોસ્ફરસ પેન્ટોક્સાઇડ $(P_2O_5)$ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,જે નિર્જલીકરણ કરતા (dehydrating agent) તરીકે કાર્ય કરે છે,ત્યારે પાણીનો એક અણુ દૂર થઈને એસિટીક એનહાઇડ્રાઇડ બનાવે છે.
પ્રક્રિયા: $2CH_3COOH \xrightarrow{P_2O_5, \Delta} (CH_3CO)_2O + H_2O$.
આમ,મળતી નીપજ એસિટીક એનહાઇડ્રાઇડ છે.

(B) નીચા અણુભાર ધરાવતા કાર્બોક્ઝિલીક એસિડ પાણીમાં દ્રાવ્ય છે કારણ કે તેઓ પાણીના અણુઓ સાથે $H$-બંધ બનાવી શકે છે.

(D) કાર્બોક્સિલિક એસિડ બાષ્પ અવસ્થામાં અથવા એપ્રૉટિક દ્રાવકોમાં બે કાર્બોક્સિલિક એસિડ અણુઓ વચ્ચે સ્થાયી આંતર-આણ્વીય હાઇડ્રોજન બંધના નિર્માણને કારણે ડાયમર તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે. આ રચના નીચે મુજબ દર્શાવવામાં આવે છે:
$R-C(=O)OH \dots O=C(OH)-R$
આ ચક્રીય રચના બે હાઇડ્રોજન બંધ દ્વારા સ્થાયી થાય છે.

(B) આલ્કલાઇન $KMnO_4$ સાથે લેક્ટિક એસિડ $(CH_3-CH(OH)-COOH)$ નું ઓક્સિડેશન કરવાથી દ્વિતીયક આલ્કોહોલ સમૂહનું કીટોન સમૂહમાં ઓક્સિડેશન થાય છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$CH_3-CH(OH)-COOH \xrightarrow{KMnO_4} CH_3-CO-COOH$
અહીં,લેક્ટિક એસિડનું રૂપાંતર પાયરુવિક એસિડ $(CH_3-CO-COOH)$ માં થાય છે.

(D) કાર્બોક્સિલિક એસિડનો કોન્જુગેટ બેઇઝ,એટલે કે કાર્બોક્સિલેટ આયન,સસ્પંદન દ્વારા સ્થાયી થાય છે. ઋણ વીજભાર બે વિદ્યુતઋણ ઓક્સિજન પરમાણુઓ પર વિસ્થાનિકૃત થાય છે,જે કાર્બોક્સિલેટ આયનને આલ્કોક્સાઇડ અથવા ફિનોક્સાઇડ આયન કરતા વધુ સ્થાયી બનાવે છે. કોન્જુગેટ બેઇઝની આ વધેલી સ્થિરતા સંતુલનને $H^+$ આયનોના નિર્માણ તરફ ખસેડે છે,જેનાથી કાર્બોક્સિલિક એસિડની એસિડિકતા વધે છે. સસ્પંદન બંધારણ: $CH_3-COOH \xrightarrow{-H^+} CH_3-COO^- \leftrightarrow CH_3-COO^-$

(C) કાર્બોક્સિલિક એસિડની એસિડિકતા ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક સમૂહો ($-I$ અસર) દ્વારા વધે છે અને ઇલેક્ટ્રોન-દાતા સમૂહો ($+I$ અસર) દ્વારા ઘટે છે.
$CH_2ClCOOH$ માં,ક્લોરિન પરમાણુ પ્રબળ $-I$ અસર દર્શાવે છે,જે કાર્બોક્સિલેટ આયનને નોંધપાત્ર રીતે સ્થિર કરે છે.
આપેલા વિકલ્પોની સરખામણી કરતા:
$CH_3CH_2COOH$ અને $CH_3COOH$ માં આલ્કાઈલ સમૂહો હોય છે જે $+I$ અસર દર્શાવે છે,જે તેમને નિર્બળ એસિડ બનાવે છે.
$CH_2ClCH_2COOH$ માં ક્લોરિન પરમાણુ કાર્બોક્સિલ સમૂહથી દૂર છે,જે $CH_2ClCOOH$ ની સરખામણીમાં તેની $-I$ અસર ઘટાડે છે.
તેથી,આપેલા વિકલ્પોમાં $CH_2ClCOOH$ સૌથી પ્રબળ એસિડ છે.

(B) બેન્ઝીન વલય પર ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ $(-NO_2)$ ની હાજરી બેન્ઝોઇક એસિડની એસિડિકતામાં વધારો કરે છે.
$1$. ઓર્થો-અસરને કારણે ઓર્થો-વિસ્થાપિત આઇસોમર $(II)$ સૌથી વધુ એસિડિક છે.
$2$. પેરા-આઇસોમર $(III)$ માં પ્રબળ $-I$ અને $-M$ અસર હોય છે,જે તેને મેટા-આઇસોમર કરતા વધુ એસિડિક બનાવે છે.
$3$. મેટા-આઇસોમર $(IV)$ માત્ર $-I$ અસર દર્શાવે છે,જે તેને બેન્ઝોઇક એસિડ $(I)$ કરતા વધુ એસિડિક બનાવે છે પરંતુ પેરા-આઇસોમર કરતા ઓછો એસિડિક છે.
$4$. બેન્ઝોઇક એસિડ $(I)$ માં કોઈ ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ નથી.
તેથી,એસિડિકતાનો સાચો ક્રમ $II > III > IV > I$ છે.

(B) $pK_a$ નું મૂલ્ય એસિડિક પ્રબળતાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
આપેલા વિકલ્પોમાં $HCOOH$ (ફોર્મિક એસિડ) સૌથી પ્રબળ એસિડ છે કારણ કે તેમાં કાર્બોક્સિલ સમૂહ સાથે જોડાયેલો હાઇડ્રોજન પરમાણુ કોઈ ઇલેક્ટ્રોન-દાતા પ્રેરક અસર ($+I$ અસર) દર્શાવતો નથી,જે અન્ય વિકલ્પોમાં રહેલા આલ્કાઇલ સમૂહોમાં જોવા મળે છે.
તેથી,$HCOOH$ નું $pK_a$ મૂલ્ય સૌથી ઓછું હશે.

(A) $-COOH$ સમૂહ એ પ્રબળ ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષક સમૂહ છે અને તે ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી એરોમેટિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયામાં મેટા-નિર્દેશક છે.
તેથી,સાંદ્ર $HNO_3$ અને $H_2SO_4$ ના મિશ્રણનો ઉપયોગ કરીને બેન્ઝોઇક એસિડના નાઇટ્રેશન દરમિયાન,આવતો ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી $(NO_2^+)$ મેટા-સ્થાન પર હુમલો કરે છે.
આના પરિણામે મુખ્ય નીપજ તરીકે $3-$નાઇટ્રોબેન્ઝોઇક એસિડ બને છે.

(A) $\beta$-કિટો એસિડને ગરમ કરતાં તે છ-સભ્યોની વલયની ટ્રાન્ઝિશન સ્થિતિ દ્વારા સરળતાથી ડીકાર્બોક્સિલેશન અનુભવે છે. આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$C_6H_5-CO-CH_2-COOH$ એ $\beta$-કિટો એસિડ છે,જે આ પ્રક્રિયા દ્વારા $CO_2$ દૂર કરવામાં મદદ કરે છે.

(D) આ પ્રક્રિયા હેલ-વોલહાર્ડ-ઝેલિન્સ્કી $(HVZ)$ પ્રક્રિયા છે,ત્યારબાદ ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન થાય છે.
$1$. $CH_3CH_2COOH \xrightarrow{Br_2/P} CH_3CH(Br)COOH$ ($X$ એ $2$-બ્રોમોપ્રોપેનોઇક એસિડ છે).
$2$. $CH_3CH(Br)COOH \xrightarrow{NH_3} CH_3CH(NH_2)COOH$ ($Y$ એ $2$-એમિનોપ્રોપેનોઇક એસિડ છે,જેને સામાન્ય રીતે એલેનાઇન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે).

(C) $\beta$-હાઇડ્રોક્સી કાર્બોક્ઝિલિક એસિડને ગરમ કરતાં તે સરળતાથી પાણીનો અણુ ગુમાવે છે અને $\alpha, \beta$-અસંતૃપ્ત એસિડ બનાવે છે.
$CH_3-CH(OH)-CH_2COOH \xrightarrow{\Delta} CH_3-CH=CH-COOH + H_2O$
આ પ્રક્રિયામાં $\beta$-કાર્બન પરથી હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહ અને $\alpha$-કાર્બન પરથી હાઇડ્રોજન પરમાણુ દૂર થાય છે,જેના પરિણામે $\alpha$ અને $\beta$ કાર્બન વચ્ચે દ્વિબંધ રચાય છે.

(D) પ્રોપીઓનિક એસિડ $(CH_3CH_2COOH)$ અને સોડિયમ કાર્બોનેટ $(Na_2CO_3)$ અથવા સોડિયમ બાયકાર્બોનેટ $(NaHCO_3)$ વચ્ચેની પ્રક્રિયામાં $CO_2$ વાયુ મુક્ત થાય છે.
આ એસિડ-બેઇઝ પ્રક્રિયામાં,મુક્ત થતો $CO_2$ કાર્બોનેટ અથવા બાયકાર્બોનેટ ક્ષારમાંથી આવે છે,કાર્બનિક અણુના કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહમાંથી નહીં.
તેથી,મુક્ત થયેલા $CO_2$ માં રહેલો કાર્બન પરમાણુ કાર્બોનેટ $(CO_3^{2-})$ અથવા બાયકાર્બોનેટ $(HCO_3^-)$ આયનમાંથી આવે છે.

(C) કાર્બોક્સિલિક એસિડની એસિડિકતા તેના પર રહેલા વિસ્થાપકોની પ્રેરક અસર ($I$-effect) પર આધાર રાખે છે.
$1$. $\alpha$-હેલો એસિડ એ $\beta$-હેલો એસિડ કરતા વધુ પ્રબળ હોય છે કારણ કે ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષક સમૂહ કાર્બોક્સિલ સમૂહની નજીક હોય છે.
$2$. ફ્લોરિન $(F)$ ની ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષક પ્રેરક અસર બ્રોમિન $(Br)$ કરતા વધારે હોય છે.
$3$. આપેલા વિકલ્પોની સરખામણી કરતા:
- $CH_3CHFCOOH$ ($\alpha$-ફ્લોરો એસિડ) સૌથી પ્રબળ છે.
- $CH_3CHBrCOOH$ ($\alpha$-બ્રોમો એસિડ) એ $\beta$-વિસ્થાપિત એસિડ કરતા વધુ પ્રબળ છે.
- $FCH_2CH_2COOH$ અને $BrCH_2CH_2COOH$ બંને $\beta$-વિસ્થાપિત છે. $F$ એ $Br$ કરતા વધુ વિદ્યુતઋણ હોવાથી,$FCH_2CH_2COOH$ એ $BrCH_2CH_2COOH$ કરતા વધુ પ્રબળ છે.
આથી,$BrCH_2CH_2COOH$ સૌથી નિર્બળ એસિડ છે અને તેનો વિયોજન અચળાંક $(K_a)$ સૌથી ઓછો હશે.

(A) એસિટિક એસિડ $(CH_3COOH)$ એ $PCl_3$,$PCl_5$ અને $SOCl_2$ જેવા ક્લોરિનેટિંગ એજન્ટો સાથે પ્રક્રિયા કરીને એસિટાઇલ ક્લોરાઇડ $(CH_3COCl)$ બનાવે છે.
$3CH_3COOH + PCl_3 \rightarrow 3CH_3COCl + H_3PO_3$
$CH_3COOH + PCl_5 \rightarrow CH_3COCl + POCl_3 + HCl$
$CH_3COOH + SOCl_2 \rightarrow CH_3COCl + SO_2 + HCl$
ક્લોરોફોર્મ $(CHCl_3)$ એક દ્રાવક છે અને તે કાર્બોક્સિલિક એસિડ સાથે પ્રક્રિયા કરીને એસિડ ક્લોરાઇડ બનાવતું નથી.

(D) ઇથાઇલ આલ્કોહોલ $(CH_3CH_2OH)$ અને એસિટાઇલ ક્લોરાઇડ $(CH_3COCl)$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા એ એસ્ટરીકરણ પ્રક્રિયા છે.
પ્રક્રિયા: $CH_3COCl + CH_3CH_2OH \to CH_3COOCH_2CH_3 + HCl$.
બનતી નીપજ ઇથાઇલ એસિટેટ છે.

(D) જ્યારે એસિટાઇલ સમૂહ $(CH_3CO-)$ ધરાવતા સંયોજનો એમોનિયા $(NH_3)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે ત્યારે એસિટેમાઇડ $(CH_3CONH_2)$ બને છે.
$1$. એસિટિક એસિડ $(CH_3COOH)$ એ $NH_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને એમોનિયમ એસિટેટ બનાવે છે,જે ગરમ કરવાથી એસિટેમાઇડ આપે છે.
$2$. એસિટાઇલ ક્લોરાઇડ $(CH_3COCl)$ એ $NH_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને એસિટેમાઇડ બનાવે છે.
$3$. મિથાઇલ એસિટેટ $(CH_3COOCH_3)$ એ $NH_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને એસિટેમાઇડ બનાવે છે.
$4$. મિથાઇલ પ્રોપીઓનેટ $(CH_3CH_2COOCH_3)$ માં એસિટાઇલ સમૂહને બદલે પ્રોપીઓનાઇલ સમૂહ $(CH_3CH_2CO-)$ હોય છે. તેથી,તે $NH_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને પ્રોપીઓનેમાઇડ $(CH_3CH_2CONH_2)$ અને મિથેનોલ $(CH_3OH)$ આપે છે:
$CH_3CH_2COOCH_3 + NH_3 \to CH_3CH_2CONH_2 + CH_3OH$.

(B) કાર્બોક્ઝિલીક એસિડની આલ્કોહોલ સાથે એસિડ ઉદ્દીપક (જેમ કે સૂકો $HCl$) ની હાજરીમાં પ્રક્રિયાને ફિશર એસ્ટરીકરણ કહેવામાં આવે છે.
$RCOOH + C_2H_5OH \xrightarrow{\text{Dry } HCl} RCOOC_2H_5 + H_2O$
અહીં,કાર્બોક્ઝિલીક એસિડ સૂકા $HCl$ ની હાજરીમાં ઇથેનોલ સાથે પ્રક્રિયા કરીને એસ્ટર બનાવે છે.

(C) $1$. ટોલ્યુઈનનું ઓક્સિડેશન થતા બેન્ઝોઈક એસિડ $(A)$ મળે છે.
$2$. બેન્ઝોઈક એસિડ $SOCl_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને બેન્ઝોઈલ ક્લોરાઈડ $(B)$ બનાવે છે.
$3$. બેન્ઝોઈલ ક્લોરાઈડ $NaN_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને બેન્ઝોઈલ એઝાઈડ $(C)$ બનાવે છે.
$4$. ગરમ કરવાથી,બેન્ઝોઈલ એઝાઈડ કર્ટિયસ પુનઃગોઠવણી (Curtius rearrangement) દ્વારા ફિનાઇલ આઇસો સાયનાઇડ $(D)$ બનાવે છે.

(C) એસિટેમાઇડ $(CH_3CONH_2)$ નું ઉકળતા ખનિજ એસિડ (જેમ કે $HCl$) ની હાજરીમાં જળવિભાજન કરવાથી એસિટીક એસિડ અને એમોનિયમ ક્લોરાઇડ મળે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$CH_3CONH_2 + H_2O + HCl \xrightarrow{\Delta} CH_3COOH + NH_4Cl$
તેથી,મળતી નીપજ એસિટીક એસિડ છે.

(A) $LiAlH_4$ એ પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે જે એસ્ટરનું રિડક્શન કરીને પ્રાથમિક આલ્કોહોલ બનાવે છે. પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$R-COOR' + 4[H] \xrightarrow{LiAlH_4} R-CH_2OH + R'OH$
આ પ્રક્રિયામાં,એસ્ટરનું વિભાજન થઈને બે આલ્કોહોલના અણુઓ મળે છે: એક એસિલ ભાગમાંથી $(R-CH_2OH)$ અને બીજો આલ્કોક્સી ભાગમાંથી $(R'OH)$.

(C) એસિટાઇલ ક્લોરાઇડની સોડિયમ એસિટેટ સાથેની પ્રક્રિયાથી એસિટીક એનહાઇડ્રાઇડ મળે છે.
$CH_3COCl + CH_3COONa \rightarrow (CH_3CO)_2O + NaCl$
આમ,$CH_3COONa$ એ સાચો પ્રક્રિયક છે.

(B) ઇથાઇલ બેન્ઝોએટ $(C_6H_5COOC_2H_5)$ જેવા એસ્ટરનું કોસ્ટીક સોડા $(NaOH)$ જેવા પ્રબળ બેઝ સાથે સાબુનીકરણ કરવાથી કાર્બોક્સિલિક એસિડનો સોડીયમ ક્ષાર અને આલ્કોહોલ મળે છે.
પ્રક્રિયા: $C_6H_5COOC_2H_5 + NaOH \rightarrow C_6H_5COONa + C_2H_5OH$.
અહીં,$C_6H_5COONa$ એ સોડીયમ બેન્ઝોએટ છે અને $C_2H_5OH$ એ ઇથેનોલ છે.

(C) આલ્કોહોલની કાર્બોક્ઝિલીક એસિડ સાથે પ્રક્રિયા થવાથી એસ્ટર બને છે,જે ફળ જેવી મીઠી વાસ ધરાવે છે. પ્રક્રિયા: $C_2H_5OH + CH_3COOH \rightarrow CH_3COOC_2H_5 + H_2O$.

(B) ઇથાઇલ ક્લોરોફોર્મેટ $(ClCOOC_2H_5)$ ની મિથાઇલ મેગ્નેશિયમ આયોડાઇડ $(CH_3MgI)$ સાથેની પ્રક્રિયા ન્યુક્લિયોફિલિક એસિલ સબસ્ટિટ્યુશન મિકેનિઝમ દ્વારા થાય છે.
$Cl-CO-OC_2H_5 + CH_3MgI \rightarrow CH_3-CO-OC_2H_5 + Mg(I)Cl$
આ પ્રક્રિયામાં,ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયકનો મિથાઇલ સમૂહ ઇથાઇલ ક્લોરોફોર્મેટના ક્લોરિન પરમાણુનું વિસ્થાપન કરે છે,જેના પરિણામે ઇથાઇલ એસિટેટ $(CH_3COOC_2H_5)$ બને છે.

(B) ફેટી એસિડના સિલ્વર ક્ષાર $(RCOOAg)$ અને આલ્કાઇલ હેલાઇડ $(R'X)$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખાય છે,જે નીપજ તરીકે એસ્ટર આપે છે.
રાસાયણિક સમીકરણ: $RCOOAg + R'X \to RCOOR' + AgX$.

(A) આ પ્રક્રિયા એસ્ટરના આલ્કલાઇન જળવિભાજન (સેપોનિફિકેશન) ને દર્શાવે છે.
જ્યારે એસ્ટરને આલ્કોહોલીક $KOH$ સાથે ઉકાળવામાં આવે છે,ત્યારે તે અનુરૂપ કાર્બોક્સિલિક એસિડનો પોટેશિયમ ક્ષાર અને આલ્કોહોલ બનાવે છે.
$HCl$ સાથે એસિડીફિકેશન કરવાથી,પોટેશિયમ ક્ષાર મુક્ત કાર્બોક્સિલિક એસિડમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
જો પરિણામી કાર્બોક્સિલિક એસિડ ઓરડાના તાપમાને ઘન હોય અને પાણીમાં અદ્રાવ્ય હોય,તો તે સફેદ ઘન પદાર્થ તરીકે અવક્ષેપિત થાય છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$Ethyl \ benzoate$ $(C_6H_5COOC_2H_5)$ નું જળવિભાજન થઈને પોટેશિયમ બેન્ઝોએટ $(C_6H_5COOK)$ અને ઇથેનોલ બને છે.
પોટેશિયમ બેન્ઝોએટ,$HCl$ સાથે એસિડીફિકેશન કરવાથી બેન્ઝોઇક એસિડ $(C_6H_5COOH)$ આપે છે,જે એક સફેદ સ્ફટિકમય ઘન પદાર્થ છે જે પાણીમાં અલ્પ દ્રાવ્ય છે અને તેથી તે અવક્ષેપિત થાય છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$C_6H_5COOC_2H_5 + KOH \rightarrow C_6H_5COOK + C_2H_5OH$
$C_6H_5COOK + HCl \rightarrow C_6H_5COOH(s) + KCl$

(C) $(CH_3)_2NCOCH_3$ એ $N,N$-ડાયમિથાઈલ એસીટામાઈડ છે.
એમાઈડનું એસિડિક જળવિભાજન (એસિડ સાથે રીફ્લક્સ) કરવાથી $C-N$ બંધ તૂટે છે.
$(CH_3)_2NCOCH_3 + H_2O \xrightarrow{H^+} CH_3COOH + (CH_3)_2NH$.
આમ,નીપજ તરીકે એસિટિક એસિડ અને ડાયમિથાઈલ એમાઈન મળે છે.

(B) $CH_3COCl$ ના જળવિભાજનથી $HCl$ અને $CH_3COOH$ મળે છે.
$CH_3COCl + H_2O \rightarrow CH_3COOH + HCl$.
$HCl$ એ પ્રબળ એસિડ હોવાથી તે પાણીમાં સંપૂર્ણ આયનીકરણ પામીને $H^+$ આયનોની સાંદ્રતા વધારે છે,જેથી $pH$ સૌથી ઓછો મળે છે.

(B) ઇથાઇલ એસિટેટ $(CH_3COOC_2H_5)$ ની $CH_3MgI$ સાથે બે તબક્કામાં પ્રક્રિયા થાય છે.
તબક્કો $1$: ઇથાઇલ એસિટેટના કાર્બોનિલ કાર્બન પર $CH_3^-$ નો ન્યુક્લિયોફિલિક હુમલો થવાથી અસ્થાયી મધ્યવર્તી સંયોજન બને છે,જે ઇથોક્સાઇડ દૂર કરીને એસિટોન $(CH_3COCH_3)$ બનાવે છે.
તબક્કો $2$: $CH_3MgI$ વધુ માત્રામાં હોવાથી,તે બનેલા એસિટોન સાથે પ્રક્રિયા કરીને મેગ્નેશિયમ આલ્કોક્સાઇડ મધ્યવર્તી સંયોજન બનાવે છે,જેનું જળવિભાજન કરતા તૃતીયક બ્યુટાઇલ આલ્કોહોલ ($2$-મિથાઇલપ્રોપેન-$2$-ઓલ) મળે છે.
પ્રક્રિયા: $CH_3COOC_2H_5 + CH_3MgI \rightarrow CH_3COCH_3 + Mg(OC_2H_5)I$.
ત્યારબાદ,$CH_3COCH_3 + CH_3MgI \rightarrow (CH_3)_3COMgI$.
અંતે,$(CH_3)_3COMgI + H_2O/H^+ \rightarrow (CH_3)_3COH + Mg(OH)I$.

(B) આપેલ પ્રક્રિયા $Perkin$ પ્રક્રિયા છે.
$Perkin$ પ્રક્રિયા એ એક સંઘનન પ્રક્રિયા છે જેમાં એરોમેટિક આલ્ડિહાઈડને એલિફેટિક એસિડ એનહાઈડ્રાઈડ સાથે તે જ એસિડના સોડિયમ ક્ષારની હાજરીમાં ગરમ કરવામાં આવે છે જેથી $\alpha, \beta-$અસંતૃપ્ત એસિડ બને છે.
$C_6H_5CHO + (CH_3CO)_2O \xrightarrow{CH_3COONa} C_6H_5CH=CHCOOH + CH_3COOH$.
અહીં,$C_6H_5CHO$ એ બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ છે અને $(CH_3CO)_2O$ એ એસિટિક એનહાઈડ્રાઈડ છે.
બનેલી નીપજ $(A)$ એ $C_6H_5CH=CHCOOH$ છે,જે સિનામિક એસિડ છે.

(A) શરૂઆતનું પદાર્થ $C_8H_6O_4$ એ થેલિક એસિડ છે.
જ્યારે થેલિક એસિડને ગરમ $(\Delta)$ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે નિર્જલીકરણ પામીને થેલિક એનહાઇડ્રાઇડ બનાવે છે,જે સંયોજન $X$ છે.
ત્યારબાદ થેલિક એનહાઇડ્રાઇડ $NH_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને થેલેમિક એસિડ બનાવે છે.
તેથી,સંયોજન $X$ એ થેલિક એનહાઇડ્રાઇડ છે.

(A) ઝડપી વિનેગર પ્રક્રિયામાં $Acetobacter \ aceti$ બેક્ટેરિયાનો ઉપયોગ કરીને ઇથેનોલનું ઓક્સિડેશન કરવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયા આશરે $300 \ K$ તાપમાને કરવામાં આવે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા: $CH_3CH_2OH + O_2 \xrightarrow{Acetobacter, 300 \ K} CH_3COOH + H_2O$.

(D) ફોર્મિક એસિડ $(HCOOH)$ તેની રચનામાં રહેલા આલ્ડિહાઈડ ગ્રુપ $(-CHO)$ ને કારણે કાર્બોક્સિલિક એસિડ અને આલ્ડિહાઈડ બંને તરીકે વર્તે છે.
$(A)$ ટોલેન્સ પ્રક્રિયક: $HCOOH + Ag_2O \to CO_2 + H_2O + 2Ag$ (સિલ્વર મિરર બને છે).
$(B)$ મર્ક્યુરિક ક્લોરાઈડ: $HCOOH + 2HgCl_2 \to 2CO_2 + 4HCl + 2Hg$ ($Hg$ ના કાળા અવક્ષેપ બને છે).
$(C)$ $KMnO_4$: $5HCOOH + 2KMnO_4 + 3H_2SO_4 \to 5CO_2 + K_2SO_4 + 2MnSO_4 + 8H_2O$ ($KMnO_4$ નો રંગ દૂર થાય છે).
આમ,ફોર્મિક એસિડ આ બધાનું રિડક્શન કરી શકે છે,તેથી સાચો વિકલ્પ $(D)$ છે.

(D) બેન્ઝીન જેવા નિર્જળ દ્રાવકોમાં કાર્બોક્સિલિક એસિડનું ડાયમરાઇઝેશન બે કાર્બોક્સિલિક એસિડના અણુઓ વચ્ચે $2$ આંતરઆણ્વીય હાઇડ્રોજન બંધ બનવાને કારણે થાય છે,જેના પરિણામે એક સ્થાયી ચક્રીય રચના બને છે.

(A) કાર્બોક્સિલિક એસિડની એસિડિકતા તેના સંયુગ્મી બેઝ (કાર્બોક્સિલેટ આયન) ની સ્થિરતા દ્વારા નક્કી થાય છે.
ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ $(EWG)$ ઇન્ડક્ટિવ ઇફેક્ટ ($-I$ અસર) દ્વારા કાર્બોક્સિલેટ આયનને સ્થિર કરે છે,જેનાથી એસિડિકતા વધે છે.
$-I$ અસરની પ્રબળતા અવેજીની વિદ્યુતઋણતા પર આધાર રાખે છે.
ફ્લોરિન $(F)$ એ ક્લોરિન $(Cl)$ અને બ્રોમિન $(Br)$ કરતા વધુ વિદ્યુતઋણીય છે.
તેથી,$-I$ અસરનો ક્રમ $CF_3 > CCl_3 > CBr_3 > CH_3$ છે.
આમ,આપેલા વિકલ્પોમાં $CF_3COOH$ સૌથી પ્રબળ એસિડ છે.

(D) એસ્પિરિન (એસીટાઈલસેલિસિલિક એસિડ) એ એસિડ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં એસીટિક એનહાઈડ્રાઈડનો ઉપયોગ કરીને સેલિસિલિક એસિડના ફિનોલિક $-OH$ સમૂહના એસીટાઈલેશન દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$C_6H_4(OH)COOH + (CH_3CO)_2O \rightarrow C_6H_4(OCOCH_3)COOH + CH_3COOH$
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(d)$ છે.

(C) ઓક્ઝેલિક એસિડ $(HOOC-COOH)$ નું ઝિંક અને $H_2SO_4$ સાથેનું રિડક્શન એક વિશિષ્ટ રાસાયણિક પ્રક્રિયા છે જે ગ્લાયકોલિક એસિડ $(CH_2(OH)-COOH)$ આપે છે.
આ પ્રક્રિયા માટેનું રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$HOOC-COOH + 4[H] \xrightarrow{Zn / H_2SO_4} CH_2(OH)-COOH + H_2O$

(A) કાર્બોક્સિલિક એસિડ $(RCOOH)$ એમોનિયા $(NH_3)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને એમોનિયમ ક્ષાર $(RCOONH_4)$ બનાવે છે,જે ગરમ કરવાથી પાણીનો અણુ ગુમાવીને એમાઇડ $(RCONH_2)$ બનાવે છે.
$RCOOH + NH_3 \to RCOONH_4$
$RCOONH_4 \xrightarrow{\Delta} RCONH_2 + H_2O$
તેથી,કાર્બોક્સિલિક એસિડ એ પદાર્થ છે જે $NH_3$ સાથે ગરમ કરવાથી એમાઇડ આપે છે.