Properties of Carboxylic Acids and Their Derivatives Questions in Gujarati

(D) ફોર્મિક એસિડ $(HCOOH)$ તેની રચનામાં આલ્ડિહાઇડિક ગ્રુપ $(-CHO)$ ધરાવે છે,જે તેને એક પ્રબળ રિડક્શનકર્તા બનાવે છે.
તે ફેહલિંગ દ્રાવણ,ટોલેન્સ પ્રક્રિયક,મર્ક્યુરિક ક્લોરાઇડ $(HgCl_2)$ અને પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ $(KMnO_4)$ જેવા મંદ ઓક્સિડેશનકર્તાઓ દ્વારા ઓક્સિડાઇઝ થઈ શકે છે.

(B) સાચો વિકલ્પ $(b)$ છે.
ફોર્મિક એસિડ $(HCOOH)$ કાર્બોક્સિલિક એસિડમાં અજોડ છે કારણ કે તેમાં કાર્બોક્સિલ ગ્રુપ $(-COOH)$ અને ફોર્મિલ ગ્રુપ $(-CHO)$ બંને હોય છે.
ફોર્મિલ ગ્રુપ $(-CHO)$ ની હાજરી તેને રિડક્શનકર્તા તરીકે કામ કરવાની ક્ષમતા આપે છે.
પરિણામે,તે ટોલેન્સ પ્રક્રિયક અને ફેહલિંગના દ્રાવણનું રિડક્શન કરી શકે છે,જે અન્ય કાર્બોક્સિલિક એસિડમાં જોવા મળતું નથી.

(A) આ પ્રક્રિયામાં $\gamma$-વેલેરોલેક્ટોન (જે એક ચક્રીય એસ્ટર છે) નું એસિડ-ઉદ્દીપિત જળવિભાજન થાય છે.
$H_2O/H^{+}$ ની હાજરીમાં,કાર્બોનિલ કાર્બન અને રિંગના ઓક્સિજન પરમાણુ વચ્ચેની રિંગ ખુલે છે.
આ પ્રક્રિયાના પરિણામે $4$-હાઇડ્રોક્સિપેન્ટેનોઇક એસિડ બને છે.
નીપજ $[X]$ નું બંધારણ $HOOC-CH_2-CH_2-CH(OH)-CH_3$ છે.

(A) કાર્બોક્સિલિક એસિડ એ કાર્બોનિક એસિડ $(H_2CO_3)$ કરતા વધુ પ્રબળ એસિડ છે.
જ્યારે કાર્બોક્સિલિક એસિડ સોડિયમ બાયકાર્બોનેટ $(NaHCO_3)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે એસિડ-બેઝ પ્રક્રિયા દ્વારા સોડિયમ ક્ષાર,પાણી અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ વાયુ $(CO_2)$ બનાવે છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $RCOOH + NaHCO_3 \rightarrow RCOONa + H_2O + CO_2 \uparrow$.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,એસેટિક એસિડ $(CH_3COOH)$ એ કાર્બોક્સિલિક એસિડ છે અને તે $CO_2$ વાયુ મુક્ત કરશે.
ફિનોલ એ કાર્બોનિક એસિડ કરતા નિર્બળ એસિડ છે અને તે $NaHCO_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $CO_2$ મુક્ત કરતું નથી.

(D) જ્યારે પ્રોપેનોઈક એસિડ $(CH_3CH_2COOH)$ ની પ્રક્રિયા જલીય સોડિયમ બાયકાર્બોનેટ $(NaHCO_3)$ સાથે થાય છે,ત્યારે એસિડ-બેઝ પ્રક્રિયા થાય છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $CH_3CH_2COOH + NaHCO_3 \rightarrow CH_3CH_2COONa + H_2O + CO_2 \uparrow$.
આ પ્રક્રિયામાં,$CO_2$ વાયુ સોડિયમ બાયકાર્બોનેટમાં રહેલા બાયકાર્બોનેટ આયન $(HCO_3^-)$ માંથી મુક્ત થાય છે,કાર્બોક્સિલિક એસિડ ગ્રુપમાંથી નહીં.

(B) સ્વ-ક્લેઝન કન્ડેન્સેશન માટે એસ્ટરના અણુમાં ઓછામાં ઓછો એક $\alpha-$હાઇડ્રોજન પરમાણુ હોવો જરૂરી છે જેથી એનોલેટ આયન બની શકે.
$C_6H_5COOC_2H_5$ (ઇથાઇલ બેન્ઝોએટ) માં કાર્બોનિલ સમૂહની બાજુના કાર્બન પર કોઈ $\alpha-$હાઇડ્રોજન પરમાણુ હોતો નથી.
તેથી,તે સ્વ-ક્લેઝન કન્ડેન્સેશન પ્રક્રિયા આપી શકતું નથી.

(C) એસ્ટરની $LiAlH_4$ (પ્રબળ રિડક્શનકર્તા) સાથે પ્રક્રિયા કર્યા પછી એસિડ હાઇડ્રોલિસિસ કરવાથી એસ્ટર બંધ તૂટે છે અને બે આલ્કોહોલ મળે છે.
ઉદાહરણ તરીકે,મિથાઈલ એસિટેટ $(CH_3COOCH_3)$ નું $LiAlH_4$ દ્વારા રિડક્શન કરવાથી ઇથેનોલ $(CH_3CH_2OH)$ અને મિથેનોલ $(CH_3OH)$ મળે છે.
આ પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$CH_3COOCH_3 + 4[H] \rightarrow CH_3CH_2OH + CH_3OH$
આ રિડક્શન આલ્કોહોલની હાજરીમાં સોડિયમ અથવા ઊંચા દબાણ અને તાપમાન $(200-300^{\circ} C)$ પર કોપર ક્રોમાઈટ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં હાઇડ્રોજન વાયુનો ઉપયોગ કરીને પણ કરી શકાય છે.

(A) એસિટિક એનહાઇડ્રાઇડ $(CH_3CO)_2O$ અને એમોનિયા $(NH_3)$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા એમોનોલિસિસ પ્રક્રિયા છે.
તે નીચે મુજબ થાય છે:
$(CH_3CO)_2O + NH_3 \rightarrow CH_3CONH_2 + CH_3COOH$
મુખ્ય કાર્બનિક નીપજ એસીટામાઇડ $(CH_3CONH_2)$ છે,જેની સાથે એસિટિક એસિડ $(CH_3COOH)$ પણ બને છે.

(A) આ પ્રક્રિયા હન્સડિકર (Hunsdiecker) પ્રક્રિયા છે,જેમાં કાર્બોક્સિલિક એસિડનો સિલ્વર ક્ષાર $CCl_4$ માં બ્રોમીન સાથે પ્રક્રિયા કરીને આલ્કાઈલ બ્રોમાઈડ બનાવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં મુક્ત મુલક (free radical) મધ્યવર્તી $(R-COO^\bullet)$ બને છે.
મુક્ત મુલકની સ્થિરતાનો ક્રમ $3^o > 2^o > 1^o$ છે.
જોકે,આ પ્રક્રિયામાં આલ્કાઈલ બ્રોમાઈડની નીપજ મળવાનો ક્રમ $1^o > 2^o > 3^o$ છે,કારણ કે પ્રાથમિક મુલકો ઓછા અવકાશી અવરોધને કારણે સરળતાથી બને છે.

(A) હન્સડીકર પ્રક્રિયામાં કાર્બોક્સિલિક એસિડના સિલ્વર ક્ષાર $(RCOOAg)$ ની હેલોજન $(X_2)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને આલ્કાઈલ હેલાઈડ $(RX)$ મેળવવામાં આવે છે.
$1$. $Cl_2$ અને $Br_2$ નો ઉપયોગ અનુક્રમે આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડ અને આલ્કાઈલ બ્રોમાઈડ બનાવવા માટે થાય છે. તેથી,વિધાન $A$ ખોટું છે કારણ કે $Br_2$ આ પ્રક્રિયા માટે સૌથી સામાન્ય પ્રક્રિયક છે.
$2$. જ્યારે $I_2$ નો ઉપયોગ થાય છે,ત્યારે પ્રક્રિયા આલ્કાઈલ આયોડાઈડને બદલે એસ્ટર $(RCOOR)$ આપે છે; આને બર્નબૌમ-સિમોનિની (Birnbaum-Simonini) પ્રક્રિયા કહેવામાં આવે છે. તેથી,વિધાન $B$ સાચું છે.
$3$. હન્સડીકર પ્રક્રિયાની ક્રિયાવિધિમાં મુક્ત મુલક મધ્યવર્તી બને છે. તેથી,વિધાન $C$ સાચું છે.
$4$. $F_2$ ખૂબ જ સક્રિય હોવાથી અનિયંત્રિત પ્રક્રિયાઓ થાય છે,તેથી આ પદ્ધતિ દ્વારા આલ્કાઈલ ફ્લોરાઈડ બનાવવા માટે તેનો ઉપયોગ થતો નથી. તેથી,વિધાન $D$ સાચું છે.

(B) $Bouveault-Blanc$ રિડક્શન એ એક રાસાયણિક પ્રક્રિયા છે જેમાં એસ્ટરનું સોડિયમ ધાતુ અને નિરપેક્ષ ઇથેનોલનો ઉપયોગ કરીને પ્રાથમિક આલ્કોહોલમાં રિડક્શન કરવામાં આવે છે.
સામાન્ય પ્રક્રિયા: $R^1COOR^2 + 4[H] \xrightarrow{Na/C_2H_5OH} R^1CH_2OH + R^2OH$.

(C) સંયોજન $A$ એ બ્રિજ્ડ બાયસાઇક્લિક કાર્બોક્સિલિક એસિડ છે.
ડિકાર્બોક્સિલેશનમાં સામાન્ય રીતે કાર્બેનાયન અથવા કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી સંયોજનની રચનાનો સમાવેશ થાય છે.
આ વિશિષ્ટ બ્રિજ્ડ સિસ્ટમમાં,બ્રિજહેડ સ્થાન પર દ્વિબંધની રચના (જે ડિકાર્બોક્સિલેશન દરમિયાન સંક્રમણ અવસ્થા અથવા મધ્યવર્તી માટે જરૂરી છે) Bredt ના નિયમ દ્વારા પ્રતિબંધિત છે.
Bredt નો નિયમ જણાવે છે કે બ્રિજ્ડ રિંગ સિસ્ટમના બ્રિજહેડ પર દ્વિબંધ મૂકી શકાતો નથી,સિવાય કે રિંગ્સ એટલી મોટી હોય કે જે તાણને સહન કરી શકે.

(A) કાર્બોક્સિલિક એસિડને સોડા-લાઈમ $(NaOH + CaO)$ સાથે ગરમ કરવાથી ડિકાર્બોક્સિલેશન થાય છે,જેમાં $CO_2$ અણુ દૂર થાય છે.
બેન્ઝોઈલ એસિટિક એસિડ $C_6H_5-CO-CH_2-COOH$ છે.
સોડા-લાઈમ સાથે ગરમ કરવા પર,$-COOH$ સમૂહ $Na_2CO_3$ તરીકે દૂર થાય છે અને હાઈડ્રોજન પરમાણુ કાર્બોક્સિલ સમૂહનું સ્થાન લે છે.
પ્રક્રિયા: $C_6H_5-CO-CH_2-COOH \xrightarrow{\Delta, NaOH/CaO} C_6H_5-CO-CH_3 + CO_2$.
મળતી નીપજ એસીટોફિનોન $(C_6H_5-CO-CH_3)$ છે.

(A) એસિડિકતા નક્કી કરવા માટે,આપણે બેન્ઝોઈક એસિડ રિંગ પરના વિસ્થાપકોની ઈલેક્ટ્રોનિક અસરો (પ્રેરક,રેઝોનન્સ અને ઓર્થો અસર) ધ્યાનમાં લઈએ છીએ.
$(P)$ જોડી: $2$-મિથાઈલબેન્ઝોઈક એસિડ અને $3$-મિથાઈલબેન્ઝોઈક એસિડ. ઓર્થો અસરને કારણે,$2$-મિથાઈલબેન્ઝોઈક એસિડ એ $3$-મિથાઈલબેન્ઝોઈક એસિડ કરતા વધુ એસિડિક છે.
$(Q)$ જોડી: $2$-નાઈટ્રોબેન્ઝોઈક એસિડ અને $3$-નાઈટ્રોબેન્ઝોઈક એસિડ. ઓર્થો અસરને કારણે,$2$-નાઈટ્રોબેન્ઝોઈક એસિડ એ $3$-નાઈટ્રોબેન્ઝોઈક એસિડ કરતા વધુ એસિડિક છે.
$(R)$ જોડી: $3$-મિથોક્સીબેન્ઝોઈક એસિડ અને $4$-મિથોક્સીબેન્ઝોઈક એસિડ. $3$-મિથોક્સીબેન્ઝોઈક એસિડમાં,$-OCH_3$ સમૂહ $-I$ અસર દર્શાવે છે,જે એસિડિકતા વધારે છે. $4$-મિથોક્સીબેન્ઝોઈક એસિડમાં,$-OCH_3$ સમૂહ પ્રબળ $+M$ અસર દર્શાવે છે,જે એસિડિકતા ઘટાડે છે. તેથી,$3$-મિથોક્સીબેન્ઝોઈક એસિડ વધુ એસિડિક છે.
તેથી,વધુ એસિડિક સંયોજનોનો સેટ $2$-મિથાઈલબેન્ઝોઈક એસિડ,$2$-નાઈટ્રોબેન્ઝોઈક એસિડ અને $3$-મિથોક્સીબેન્ઝોઈક એસિડ છે.

(B) આપેલ સંયોજન એ સાયક્લોપેન્ટેન રિંગ સાથે જોડાયેલ જેમ-ડાયકાર્બોક્સિલિક એસિડ (મેલોનિક એસિડનું વ્યુત્પન્ન) છે.
જેમ-ડાયકાર્બોક્સિલિક એસિડનું ડિકાર્બોક્સિલેશન $CO_2$ ના એક અણુના દૂર થવાથી થાય છે,જેનાથી મોનોકાર્બોક્સિલિક એસિડ બને છે.
આપેલ બંધારણમાં,બે $-COOH$ સમૂહો એક જ કાર્બન પર છે.
ગરમ કરવાથી,એક $-COOH$ સમૂહ $CO_2$ તરીકે દૂર થાય છે.
જે કાર્બન પર બે $-COOH$ સમૂહો છે તે કાયરલ કેન્દ્ર હોવાથી,એક $-COOH$ સમૂહ દૂર થવાથી નવું કાયરલ કેન્દ્ર બને છે (અથવા અગાઉના જળવાઈ રહે છે).
પ્રશ્ન બનતા કાર્બનિક ઉત્પાદનોની સંખ્યા વિશે છે.
શરૂઆતનું સંયોજન એક જ સ્ટીરિયોઆઈસોમર હોવાથી,ડિકાર્બોક્સિલેશન પ્રક્રિયા સામાન્ય રીતે ચક્રીય સંક્રાંતિ અવસ્થા દ્વારા થાય છે જે અન્ય કેન્દ્રો પર સ્ટીરિયોકેમિસ્ટ્રી જાળવી રાખે છે.
તેથી,માત્ર $1$ કાર્બનિક ઉત્પાદન (પરિણામી મોનોકાર્બોક્સિલિક એસિડનો એક ચોક્કસ સ્ટીરિયોઆઈસોમર) બને છે.

(C) એસ્ટર $R-CO-OR'$ નું $LiAlH_4$ વડે રિડક્શન કરવાથી બે આલ્કોહોલ મળે છે: $R-CH_2OH$ અને $R'-OH$.
આયોડોફોર્મ કસોટી ધન આપવા માટે આલ્કોહોલ ઇથેનોલ $(CH_3CH_2OH)$ અથવા મિથાઇલ કાર્બિનોલ $(CH_3CH(OH)R)$ હોવો જોઈએ.
$1.$ જો $R = -CH_3$ હોય,તો $B = CH_3CH_2OH$ (ઇથેનોલ) મળે છે,જે ધન કસોટી આપે છે.
$2.$ જો $R' = -CH(CH_3)_2$ (આઇસોપ્રોપાઇલ) હોય,તો $C = (CH_3)_2CHOH$ (પ્રોપેન$-2-$ઓલ) મળે છે,જે પણ ધન કસોટી આપે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $R = -CH_3$ અને $R' = -CH(CH_3)_2$ છે.

(B) સંયોજનની એસિડિકતા તેના સંયુગ્મી બેઝની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે. ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ $(EWG)$ ઋણ વીજભારને સ્થિર કરીને એસિડિકતા વધારે છે,જ્યારે ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ ગ્રુપ $(EDG)$ તેને અસ્થિર કરીને એસિડિકતા ઘટાડે છે.
$Q$ એ $p$-હાઇડ્રોક્સીબેન્ઝોઇક એસિડ છે. $-COOH$ ગ્રુપ એક મજબૂત $EWG$ છે,જે તેને સૌથી વધુ એસિડિક બનાવે છે.
$R$ એ $p$-હાઇડ્રોક્સીબેન્ઝાલ્ડિહાઇડ છે. $-CHO$ ગ્રુપ એક $EWG$ છે,પરંતુ તે કાર્બોક્સિલિક એસિડ ગ્રુપ કરતા ઓછું એસિડિક છે.
$P$ એ હાઇડ્રોક્વિનોન ($p$-ડાયહાઇડ્રોક્સીબેન્ઝીન) છે. પેરા સ્થાન પર રહેલ $-OH$ ગ્રુપ રેઝોનન્સ દ્વારા $EDG$ તરીકે કાર્ય કરે છે,પરંતુ તે આલ્કાઇલ ગ્રુપ કરતા ઓછું ડોનેટિંગ છે.
$S$ એ $p$-ક્રેસોલ ($p$-મિથાઇલફિનોલ) છે. $-CH_3$ ગ્રુપ હાઇપરકોન્જુગેશન અને ઇન્ડક્ટિવ ઇફેક્ટ દ્વારા $EDG$ તરીકે કાર્ય કરે છે,જે તેને સૌથી ઓછું એસિડિક બનાવે છે.
તેથી,એસિડિકતાનો ઘટતો ક્રમ $Q > R > P > S$ છે.

(C) જ્યારે ફોર્મેટ એસ્ટર $(H-COOR')$ વધારાના ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $(RMgX)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે ફોર્મેટ ભાગમાંથી દ્વિતીયક આલ્કોહોલ અને આલ્કોક્સી ભાગમાંથી બીજો આલ્કોહોલ $(R'OH)$ આપે છે.
પ્રક્રિયા: $H-COOR' + 2RMgX \xrightarrow{H_2O} R_2CH-OH + R'-OH$.
વિકલ્પ $(C)$ માં,$H-C(=O)-O-CH(CH_3)_2$ (આઈસોપ્રોપાઈલ ફોર્મેટ),નીપજો $R_2CH-OH$ ($2^o$ આલ્કોહોલ) અને $(CH_3)_2CH-OH$ (આઈસોપ્રોપેનોલ,જે પણ $2^o$ આલ્કોહોલ છે) મળે છે. આમ,તે માત્ર $2^o$ આલ્કોહોલ આપે છે.
વિકલ્પ $(A)$ અને $(D)$ માં,એસીટેટ ભાગ $3^o$ આલ્કોહોલ આપે છે.
વિકલ્પ $(B)$ માં,આલ્કોક્સી ભાગ $1^o$ આલ્કોહોલ $(CH_3CH_2OH)$ આપે છે.

(A) દરેક પ્રક્રિયાનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$(A)$ $CH_3-CH_2-SO_3H + NaHCO_3 \rightarrow CH_3-CH_2-SO_3Na + H_2O + CO_2$. સલ્ફોનિક એસિડ કાર્બોનિક એસિડ કરતા વધુ પ્રબળ હોવાથી,તે $NaHCO_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $CO_2$ મુક્ત કરે છે.
$(B)$ મેલોનિક એસિડ $(HOOC-CH_2-COOH)$ ને ગરમ કરતા તેનું ડિકાર્બોક્સિલેશન થાય છે અને એસિટિક એસિડ તથા $CO_2$ મળે છે.
$(C)$ સોડિયમ પ્રોપિયોનેટ $(CH_3-CH_2-COONa)$ નું કોલ્બે વિદ્યુતવિભાજન એનોડ પર $CO_2$ ઉત્પન્ન કરે છે.
$(D)$ $\beta$-કીટો એસિડને ગરમ કરતા તેનું ડિકાર્બોક્સિલેશન થઈને $CO_2$ મુક્ત થાય છે.
આમ,આપેલી તમામ પ્રક્રિયાઓ $CO_2$ ઉત્પન્ન કરે છે.

(D) દરેક પ્રક્રિયાનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$A$: સાયક્લોપેન્ટાઇલ મેગ્નેશિયમ ક્લોરાઇડ $2,2$-ડાયમિથાઇલઓક્સિરેન સાથે પ્રક્રિયા કરીને જળવિભાજન પછી પ્રાથમિક આલ્કોહોલ બનાવે છે.
$B$: આલ્કીન ($1$-સાયક્લોપેન્ટાઇલપ્રોપ-$1$-ઈન) નું એસિડ-ઉદ્દીપકીય જલીયકરણ માર્કોવનીકોવના નિયમ મુજબ આલ્કોહોલ બનાવે છે.
$C$: કીટોન ($1$-સાયક્લોપેન્ટાઇલપ્રોપેન-$2$-ઓન) ની $1$ મોલ ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $(CH_3MgCl)$ સાથેની પ્રક્રિયા તૃતીયક આલ્કોહોલ બનાવે છે.
$D$: એસિડ ક્લોરાઇડ (સાયક્લોપેન્ટાઇલએસીટાઇલ ક્લોરાઇડ) ની $1$ મોલ ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $(CH_3MgCl)$ સાથેની પ્રક્રિયા મુખ્ય નીપજ તરીકે કીટોન બનાવે છે,આલ્કોહોલ નહીં. આલ્કોહોલ બનાવવા માટે ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયકના વધુ એક મોલની જરૂર પડે. તેથી,આ પ્રક્રિયા મુખ્ય નીપજ તરીકે આલ્કોહોલ આપશે નહીં.

(B) $pK_a$ મૂલ્ય એ એસિડની પ્રબળતાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે $(pK_a = -\log K_a)$.
$-Br$ જેવા ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક સમૂહો ($-I$ અસર) કાર્બોક્સિલેટ આયનને સ્થિર કરીને કાર્બોક્સિલિક એસિડની એસિડિકતા વધારે છે,જેનાથી $pK_a$ મૂલ્ય ઘટે છે.
$-I$ સમૂહ $-COOH$ સમૂહની જેટલો નજીક હોય,અથવા જેટલા વધુ $-I$ સમૂહો હોય,તેટલો એસિડ વધુ પ્રબળ બને છે.
$1.$ $CH_3-C(Br)_2-COOH$ ($\alpha$-સ્થાન પર બે $-Br$ સમૂહો) સૌથી પ્રબળ એસિડ છે (સૌથી ઓછું $pK_a$).
$2.$ $CH_3-CH(Br)-COOH$ ($\alpha$-સ્થાન પર એક $-Br$ સમૂહ) ત્યારબાદનો પ્રબળ એસિડ છે.
$3.$ $Br-CH_2-CH_2-COOH$ ($\beta$-સ્થાન પર એક $-Br$ સમૂહ) એ $\alpha$-વિસ્થાપિત કરતા નિર્બળ છે.
$4.$ $CH_3-CH_2-COOH$ માં કોઈ ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક સમૂહ નથી,માત્ર ઇથાઈલ સમૂહની ઇલેક્ટ્રોન-દાતા $+I$ અસર છે,જે તેને સૌથી નિર્બળ એસિડ બનાવે છે અને તેથી તેનું $pK_a$ મૂલ્ય સૌથી વધુ છે.

(C) $\alpha$-હાઇડ્રોજનની એસિડિકતા $\alpha$-કાર્બન સાથે જોડાયેલા ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ ($-I$ અને $-M$ અસરો) ની સંખ્યા સાથે વધે છે.
$CH_3COCH(COCH_3)COCH_3$ માં,મધ્યવર્તી કાર્બન ત્રણ કાર્બોનિલ ગ્રુપ સાથે જોડાયેલ છે.
પ્રોટોન દૂર થયા પછી બનતો સંયુગ્મી બેઝ (કાર્બેનાયન) ત્રણેય કાર્બોનિલ ગ્રુપ સાથેના રેઝોનન્સ દ્વારા અત્યંત સ્થિર થાય છે,જે આ હાઇડ્રોજનને આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી વધુ એસિડિક બનાવે છે.

(C) એસિડિકતા પ્રોટોન $(H^+)$ ગુમાવ્યા પછી બનતા સંયુગ્મી બેઝની સ્થિરતા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ $(EWG)$ ઇન્ડક્ટિવ ઇફેક્ટ ($-I$ અસર) દ્વારા સંયુગ્મી બેઝને સ્થિર કરે છે,જેનાથી એસિડિકતા વધે છે.
$(A)$ $CF_3OH$ એ $CCl_3OH$ કરતા વધુ એસિડિક છે કારણ કે $F$ એ $Cl$ કરતા વધુ વિદ્યુતઋણ છે,જે વધુ મજબૂત $-I$ અસર દર્શાવે છે.
$(B)$ $CHF_3$ એ $CHCl_3$ કરતા વધુ એસિડિક છે કારણ કે $F$ એ $Cl$ કરતા વધુ વિદ્યુતઋણ છે,જે ડીપ્રોટોનેશન પછી બનતા કાર્બેનિયનને સ્થિર કરે છે.
$(C)$ $4\text{-fluorophenol}$ માં,$F$ પરમાણુ મજબૂત $-I$ અસર દર્શાવે છે,જે ફિનોક્સાઇડ આયનને $4\text{-chlorophenol}$ માં રહેલા $Cl$ પરમાણુ કરતા વધુ અસરકારક રીતે સ્થિર કરે છે. તેથી,$4\text{-chlorophenol} < 4\text{-fluorophenol}$ સાચું છે.
$(D)$ $F_3C-CO_2H$ એ $Cl_3C-CO_2H$ કરતા વધુ એસિડિક છે કારણ કે $CF_3$ ગ્રુપની $-I$ અસર $CCl_3$ ગ્રુપ કરતા વધુ મજબૂત છે.
આપેલા તમામ વિકલ્પો $-I$ અસરના આધારે એસિડિકતાનો સાચો ક્રમ દર્શાવે છે.

(D) કાર્બોક્સિલિક એસિડ અને આલ્કોહોલ વચ્ચેની એસ્ટરીકરણ પ્રક્રિયામાં,કાર્બોક્સિલિક એસિડમાંથી $OH$ સમૂહ અને આલ્કોહોલમાંથી $H$ પરમાણુ દૂર થઈને પાણી $(H_2O)$ બનાવે છે.
તેથી,આલ્કોહોલનો ઓક્સિજન પરમાણુ $(^{18}O)$ એસ્ટર બંધમાં જોડાય છે.
પ્રક્રિયા: $Ph-COOH + C_2H_5-^{18}OH \xrightarrow{H^+} Ph-C(=O)-^{18}O-C_2H_5 + H_2O$.
આમ,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(C) સોડાલાઈમ ડીકાર્બોક્સિલેશનમાં કાર્બેનાયન મધ્યવર્તીનું નિર્માણ થાય છે. ડીકાર્બોક્સિલેશનનો દર કાર્બેનાયનની સ્થિરતાના સમપ્રમાણમાં હોય છે.
ઈલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઈંગ ગ્રુપ $(EWG)$ કાર્બેનાયનને સ્થિર કરે છે,જ્યારે ઈલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ ગ્રુપ $(EDG)$ તેને અસ્થિર કરે છે.
કાર્બેનાયન મધ્યવર્તીની સ્થિરતાનો ક્રમ વિસ્થાપકોની પ્રેરક અસર ($-I$ અસર) દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
$(i)$ $m$-નાઈટ્રો ગ્રુપ પ્રબળ $-I$ અસર દર્શાવે છે.
(ii) $p$-નાઈટ્રો ગ્રુપ પ્રબળ $-I$ અસર દર્શાવે છે. આ સંયોજનોમાં,$ii > i$ ક્રમ જોવા મળે છે.
(iii) $-OMe$ એ ઈલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ ગ્રુપ છે,જે કાર્બેનાયનને અસ્થિર કરે છે.
(iv) $-CH_3$ એ ઈલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ ગ્રુપ છે,જે પણ કાર્બેનાયનને અસ્થિર કરે છે,પરંતુ $-OMe$ કરતા ઓછું.
આમ,પ્રતિક્રિયાત્મકતાનો ક્રમ $ii > i > iv > iii$ છે.

(D) ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયકો $(RMgX)$ પ્રબળ બેઝ છે અને સક્રિય હાઇડ્રોજન પરમાણુ (એસિડિક પ્રોટોન) ધરાવતા કોઈપણ સંયોજન સાથે ઝડપથી પ્રક્રિયા કરે છે.
ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક પ્રત્યેની સક્રિયતા સંયોજનની એસિડિકતા પર આધાર રાખે છે.
આપેલા સંયોજનો માટે એસિડિકતાનો ક્રમ: $CH_3SO_3H > CH_3COOH > CH_3OH > H_2O$ છે.
$CH_3SO_3H$ (મિથેનસલ્ફોનિક એસિડ) આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી પ્રબળ એસિડ હોવાથી,તે સૌથી વધુ એસિડિક પ્રોટોન ધરાવે છે અને તેથી ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક પ્રત્યે સૌથી વધુ સક્રિય છે.

(D) $CH_3Br$ $\xrightarrow{KCN} CH_3CN (A)$ $\xrightarrow{H_3O^{+}} CH_3COOH (B)$ $\xrightarrow{LiAlH_4} CH_3CH_2OH (C)$
$1$. $CH_3Br$ એ $KCN$ સાથે ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા દ્વારા એસીટોનાઈટ્રાઈલ $(CH_3CN)$ બનાવે છે.
$2$. $CH_3CN$ નું એસિડિક જળવિભાજન એસિટિક એસિડ $(CH_3COOH)$ આપે છે.
$3$. $LiAlH_4$ એક પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે જે કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહ $(-COOH)$ નું પ્રાથમિક આલ્કોહોલ $(-CH_2OH)$ માં રિડક્શન કરે છે.
આમ,અંતિમ નીપજ $(C)$ ઈથાઈલ આલ્કોહોલ $(CH_3CH_2OH)$ છે.

(C) સક્સિનિક એસિડ $(HOOC-(CH_2)_2-COOH)$ એ ડાયબેઝિક એસિડ છે.
ટાર્ટરિક એસિડ $(HOOC-CH(OH)-CH(OH)-COOH)$ એ ડાયબેઝિક એસિડ છે.
એડિપિક એસિડ $(HOOC-(CH_2)_4-COOH)$ એ ડાયબેઝિક એસિડ છે.
સાઇટ્રિક એસિડ ($C_6H_8O_7$ અથવા $HOOC-CH_2-C(OH)(COOH)-CH_2-COOH$) માં ત્રણ કાર્બોક્સિલિક એસિડ ગ્રુપ $(-COOH)$ હોય છે,તેથી તે ટ્રાયબેઝિક એસિડ છે.

(B) કાર્બોક્સિલિક એસિડ $(RCOOH)$ અને સોડિયમ બાયકાર્બોનેટ $(NaHCO_3)$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા એ એસિડ-બેઝ પ્રક્રિયા છે.
$RCOOH + NaHCO_3 \to RCOONa + H_2O + CO_2$
આ પ્રક્રિયામાં,કાર્બોક્સિલિક એસિડનો $H^+$ આયન સોડિયમ બાયકાર્બોનેટના $HCO_3^-$ આયન સાથે પ્રક્રિયા કરીને કાર્બોનિક એસિડ $(H_2CO_3)$ બનાવે છે,જે અસ્થિર છે અને પાણી $(H_2O)$ તથા કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ માં વિઘટિત થાય છે.
આમ,$CO_2$ એ બાયકાર્બોનેટ આયન $(HCO_3^-)$ ના વિઘટનથી ઉત્પન્ન થાય છે,તેથી મુક્ત થતો $CO_2$ એ $NaHCO_3$ માંથી આવે છે.

(A) એસિટિક એસિડ $(CH_3-COOH)$ એમોનિયા $(NH_3)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ગરમ કરવાથી એસિટામાઇડ ($A$,$CH_3-CONH_2$) બનાવે છે.
એસિટામાઇડનું $P_2O_5$ વડે નિર્જલીકરણ કરવાથી મિથાઈલ સાયનાઈડ ($B$,$CH_3-CN$) મળે છે.
પ્રક્રિયા ક્રમ નીચે મુજબ છે:
$CH_3-COOH$ $\xrightarrow{NH_3, \Delta} CH_3-CONH_2 (A)$ $\xrightarrow{P_2O_5, \Delta} CH_3-CN (B)$

(B) લાલ ફોસ્ફરસની હાજરીમાં કાર્બોક્સિલિક એસિડની ક્લોરિન અથવા બ્રોમિન સાથેની પ્રક્રિયા દ્વારા આલ્ફા-હેલો એસિડ બનવાની પ્રક્રિયાને હેલ-વોલહાર્ડ-ઝેલિન્સ્કી પ્રક્રિયા કહેવામાં આવે છે.
$R-CH_2-COOH \xrightarrow{i. X_2 / \text{red } P, ii. H_2O} R-CH(X)-COOH$
આ પ્રક્રિયામાં,કાર્બોક્સિલિક એસિડનો આલ્ફા-હાઇડ્રોજન પરમાણુ હેલોજન પરમાણુ દ્વારા વિસ્થાપિત થાય છે.

(A) $CF_3SO_3H$ (ટ્રાઇફ્લોરોમિથેન સલ્ફોનિક એસિડ) એ $CF_3$ ગ્રુપની પ્રબળ ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષક અસર અને તેના સંયુગ્મી બેઇઝ $CF_3SO_3^-$ ની રેઝોનન્સ સ્થિરતાને કારણે સુપર એસિડ છે.
$C_6H_5COOH$ (બેન્ઝોઇક એસિડ) એ કાર્બોક્સિલિક એસિડ છે,જે કાર્બોક્સિલેટ આયનની રેઝોનન્સ સ્થિરતાને કારણે ફિનોલ કરતા વધુ એસિડિક છે.
$C_6H_5OH$ (ફિનોલ) એ કાર્બોક્સિલિક એસિડની સરખામણીમાં નિર્બળ એસિડ છે.
તેથી,એસિડિક પ્રબળતાનો ક્રમ $(i) > (ii) > (iii)$ છે.

(A) મિથાઈલ પ્રોપિયોનેટ $(CH_3-CH_2-COOCH_3)$ ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $(CH_3MgBr)$ ના બે મોલ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $2$-મિથાઈલબ્યુટેન-$2$-ઓલ $(A)$ બનાવે છે.
$CH_3-CH_2-COOCH_3 + 2CH_3MgBr \to CH_3-CH_2-C(OH)(CH_3)_2 + CH_3OMgBr$
$2$-મિથાઈલબ્યુટેન-$2$-ઓલ $(A)$ નું એસિડ-ઉદ્દીપકીય નિર્જલીકરણ સેિતઝેફના નિયમ મુજબ મુખ્ય નીપજ તરીકે $2$-મિથાઈલબ્યુટ-$2$-ઈન $(B)$ આપે છે.
$CH_3-CH_2-C(OH)(CH_3)_2 \xrightarrow[\Delta]{H^+} CH_3-CH=C(CH_3)_2 + H_2O$

(A) સોડિયમ અને ઇથેનોલનો ઉપયોગ કરીને એસ્ટરનું પ્રાથમિક આલ્કોહોલમાં રિડક્શન કરવાની પ્રક્રિયાને બુવોલ્ટ-બ્લેન્ક રિડક્શન કહેવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે: $RCOOR' + 4[H] \xrightarrow{Na/C_2H_5OH} RCH_2OH + R'OH$

(C) એસ્ટરનું આલ્કલાઇન જળવિભાજન એ કાર્બોનિલ કાર્બન પર $OH^-$ ના ન્યુક્લિયોફિલિક હુમલા દ્વારા થાય છે. ફિનાઇલ રિંગ પર ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપની હાજરીથી આ પ્રતિક્રિયાનો દર વધે છે,કારણ કે તે કાર્બોનિલ કાર્બનને વધુ ઇલેક્ટ્રોફિલિક બનાવે છે અને ટ્રાન્ઝિશન સ્ટેટને સ્થિર કરે છે.
ફિનાઇલ રિંગ પરના સબસ્ટિટ્યુઅન્ટ્સની તુલના:
$1$. $-H$ (ફિનાઇલ એસીટેટ)
$2$. $-Cl$ (p-ક્લોરોફિનાઇલ એસીટેટ) - ઇન્ડક્ટિવ ઇફેક્ટ $(-I)$ દ્વારા ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ
$3$. $-NO_2$ (p-નાઇટ્રોફિનાઇલ એસીટેટ) - ઇન્ડક્ટિવ $(-I)$ અને રેઝોનન્સ $(-M)$ બંને અસરો દ્વારા મજબૂત ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ
$4$. $-OCH_3$ (p-મિથોક્સીફિનાઇલ એસીટેટ) - રેઝોનન્સ $(+M)$ દ્વારા ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ
$-NO_2$ ગ્રુપ આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી મજબૂત ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ છે. તેથી,$p$-નાઇટ્રોફિનાઇલ એસીટેટ આલ્કલાઇન જળવિભાજન પ્રત્યે સૌથી વધુ સક્રિય હશે.

(C) એસિડિક પ્રબળતાનો સાચો ક્રમ નક્કી કરવા માટે,આપણે પિતૃ સંયોજનોની એસિડિટી પર વિસ્થાપકોની ઈલેક્ટ્રોનિક અસરોનું વિશ્લેષણ કરીએ છીએ:
$A$. $-NO_2$ ગ્રુપની $-M$ અને $-I$ અસરોને કારણે $p$-નાઈટ્રોફિનોલ ફિનોલ કરતા વધુ એસિડિક છે,જ્યારે $-OCH_3$ ગ્રુપની $+M$ અસરને કારણે $p$-મિથોક્સીફિનોલ ઓછો એસિડિક છે. સાચો ક્રમ $p$-નાઈટ્રોફિનોલ > ફિનોલ > $p$-મિથોક્સીફિનોલ છે.
$B$. $-NO_2$ ગ્રુપની $-I$ અસરને કારણે $m$-નાઈટ્રોબેન્ઝોઈક એસિડ બેન્ઝોઈક એસિડ કરતા વધુ એસિડિક છે. $m$-હાઈડ્રોક્સીબેન્ઝોઈક એસિડ પણ $-OH$ ગ્રુપની $-I$ અસરને કારણે બેન્ઝોઈક એસિડ કરતા વધુ એસિડિક છે. આપેલ ક્રમ ખોટો છે.
$C$. $o$-ટોલ્યુઈક એસિડ ($o$-મિથાઈલબેન્ઝોઈક એસિડ) ઓર્થો અસરને કારણે $m$-ટોલ્યુઈક એસિડ કરતા વધુ એસિડિક છે,જે વિસ્થાપકના સ્વભાવને ધ્યાનમાં લીધા વિના ઓર્થો-વિસ્થાપિત બેન્ઝોઈક એસિડની એસિડિટી વધારે છે. $m$-ટોલ્યુઈક એસિડ $m$-ઈથાઈલબેન્ઝોઈક એસિડ કરતા થોડો વધુ એસિડિક છે કારણ કે ઈથાઈલ ગ્રુપની $+I$ અસર મિથાઈલ ગ્રુપ કરતા મજબૂત હોય છે,જે $m$-ઈથાઈલબેન્ઝોઈક એસિડના સંયુગ્મી બેઝને ઓછો સ્થિર બનાવે છે. આમ,$o$-ટોલ્યુઈક એસિડ > $m$-ટોલ્યુઈક એસિડ > $m$-ઈથાઈલબેન્ઝોઈક એસિડ એ સાચો ક્રમ છે.
$D$. બેન્ઝોઈક એસિડ ફિનોલ કરતા નોંધપાત્ર રીતે વધુ એસિડિક છે,અને ફિનોલ સાયક્લોહેક્ઝેનોલ કરતા વધુ એસિડિક છે. આપેલ ક્રમ ખોટો છે.

(A) સંયોજનની એસિડિકતા તેના સંયુગ્મી બેઝની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
ફિનોલ $(C_6H_5OH)$ એ સાયક્લોહેક્ઝેનોલ અને ઇથેનોલ જેવા આલ્કોહોલ કરતા વધુ એસિડિક છે કારણ કે ફિનોક્સાઇડ આયન રેઝોનન્સ દ્વારા સ્થિર થાય છે.
કાર્બોક્સિલિક એસિડ $(R-COOH)$ ફિનોલ કરતા નોંધપાત્ર રીતે વધુ એસિડિક હોય છે કારણ કે કાર્બોક્સિલેટ આયન બે સમાન રેઝોનન્સ બંધારણો દ્વારા સ્થિર થાય છે,અને ઋણ વીજભાર બે ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવ ઓક્સિજન પરમાણુઓ પર ફેલાયેલો હોય છે.
તેથી,$CH_3COOH$ એ ફિનોલ કરતા વધુ એસિડિક છે.

(B) $1$. બેન્ઝોઈક એસિડ $(C_6H_5COOH)$ ની $NaOH$ સાથેની પ્રક્રિયાથી સોડિયમ બેન્ઝોએટ $(C_6H_5COONa)$ મળે છે,જે સંયોજન $A$ છે.
$2$. કાર્બોક્સિલિક એસિડના સોડિયમ ક્ષારોનું વિદ્યુતવિભાજન કોલ્બે વિદ્યુતવિભાજન તરીકે ઓળખાય છે.
$3$. સોડિયમ બેન્ઝોએટના કોલ્બે વિદ્યુતવિભાજનમાં,કાર્બોક્સિલેટ આયન $(C_6H_5COO^-)$ એનોડ પર ઓક્સિડેશન પામીને બેન્ઝોઈલોક્સી રેડિકલ $(C_6H_5COO\cdot)$ બનાવે છે,જે ત્યારબાદ $CO_2$ ગુમાવીને ફિનાઈલ રેડિકલ $(C_6H_5\cdot)$ બનાવે છે.
$4$. બે ફિનાઈલ રેડિકલ જોડાઈને બાયફિનાઈલ $(C_6H_5-C_6H_5)$ બનાવે છે,જે સંયોજન $B$ છે.

(D) સૌથી વધુ એસિડિક સંયોજન નક્કી કરવા માટે,આપણે કાર્બોક્સિલિક એસિડ અને ફિનોલની એસિડિકતાની તુલના કરીએ છીએ. કાર્બોક્સિલિક એસિડ,ફિનોક્સાઇડ આયન $(PhO^-)$ ની તુલનામાં કાર્બોક્સિલેટ આયન $(RCOO^-)$ ની રેઝોનન્સ સ્થિરતાને કારણે ફિનોલ કરતા નોંધપાત્ર રીતે વધુ એસિડિક હોય છે.
આપેલા વિકલ્પોમાં:
$A$ એ બેન્ઝોઇક એસિડ $(C_6H_5COOH)$ છે.
$B$ એ $o$-નાઇટ્રોફિનોલ છે.
$C$ એ $p$-નાઇટ્રોફિનોલ છે.
$D$ એ $p$-નાઇટ્રોબેન્ઝોઇક એસિડ $(O_2N-C_6H_4-COOH)$ છે.
$A$ અને $D$ ની તુલના કરતા,બંને કાર્બોક્સિલિક એસિડ છે. નાઇટ્રો ગ્રુપ $(-NO_2)$ એ $-I$ અને $-M$ અસરોને કારણે પ્રબળ ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ $(EWG)$ છે. $p$-નાઇટ્રોબેન્ઝોઇક એસિડમાં,પેરા સ્થાન પર રહેલું $-NO_2$ ગ્રુપ પ્રબળ ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ અસર દર્શાવે છે,જે બેન્ઝોઇક એસિડ કરતા કાર્બોક્સિલેટ આયનને વધુ અસરકારક રીતે સ્થિર કરે છે. તેથી,$p$-નાઇટ્રોબેન્ઝોઇક એસિડ એ બેન્ઝોઇક એસિડ કરતા વધુ એસિડિક છે.
કાર્બોક્સિલિક એસિડ ફિનોલ કરતા વધુ એસિડિક હોવાથી,$p$-નાઇટ્રોબેન્ઝોઇક એસિડ આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી વધુ એસિડિક છે.

(A) બેન્ઝોઇક એસિડના વ્યુત્પન્નોની એસિડિકતા બેન્ઝીન રિંગ સાથે જોડાયેલા વિસ્થાપકોની ઇલેક્ટ્રોનિક અસરો દ્વારા નક્કી થાય છે.
$1$. સંયોજન $P$ એ $o$-નાઇટ્રોબેન્ઝોઇક એસિડ છે. ઓર્થો અસરને કારણે,તે આપેલા વ્યુત્પન્નોમાં સૌથી વધુ એસિડિક છે.
$2$. સંયોજન $R$ એ $p$-નાઇટ્રોબેન્ઝોઇક એસિડ છે. $-NO_2$ સમૂહ પેરા સ્થાન પર પ્રબળ $-I$ અને $-M$ અસર દર્શાવે છે,જે એસિડિકતામાં નોંધપાત્ર વધારો કરે છે.
$3$. સંયોજન $Q$ એ $m$-નાઇટ્રોબેન્ઝોઇક એસિડ છે. $-NO_2$ સમૂહ મેટા સ્થાન પર માત્ર $-I$ અસર દર્શાવે છે,જે એસિડિકતા વધારે છે પરંતુ પેરા સ્થાન કરતા ઓછી.
$4$. સંયોજન $S$ એ બેન્ઝોઇક એસિડ છે,જેમાં કોઈ ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક વિસ્થાપક નથી અને તે સૌથી ઓછું એસિડિક છે.
તેથી,એસિડિકતાનો ઘટતો ક્રમ $P > R > Q > S$ છે.

(B) એમાઈડની $P_2O_5$ જેવા નિર્જલીકરણ કરતા પદાર્થ સાથે ગરમ કરવાની પ્રક્રિયાથી એમાઈડનું નિર્જલીકરણ થઈને નાઈટ્રાઈલ બને છે. પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $R-CONH_2 \xrightarrow[\Delta ]{P_2O_5} R-CN + H_2O$. આ કિસ્સામાં,પ્રક્રિયક સાયક્લોપેન્ટેનકાર્બોક્સામાઈડ છે,જેનું નિર્જલીકરણ થવાથી નીપજ $A$ તરીકે સાયક્લોપેન્ટેનકાર્બોનાઈટ્રાઈલ મળે છે.

(B) આ પ્રક્રિયા એસિડ-ઉદ્દીપિત ફિશર એસ્ટરીકરણ છે.
આ પ્રક્રિયામાં,કાર્બોક્સિલિક એસિડ $(RCOOH)$ $-OH$ સમૂહ ગુમાવે છે અને આલ્કોહોલ $(R'OH)$ $-H$ પરમાણુ ગુમાવીને પાણી $(H_2O)$ બનાવે છે.
આલ્કોહોલનો ઓક્સિજન પરમાણુ એસ્ટર બંધમાં જોડાય છે.
આપેલ પ્રક્રિયા મુજબ: $C_6H_5COOH + CH_3O^{18}H \xrightarrow{H^+} C_6H_5CO^{18}OCH_3 + H_2O$.
મિથેનોલમાંથી ઓક્સિજન આઇસોટોપ $^{18}O$ એસ્ટર નીપજ $(C_6H_5CO^{18}OCH_3)$ માં જાય છે અને બનેલા પાણીના અણુમાં કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહનો ઓક્સિજન હોય છે.

(C) શરૂઆતનો પદાર્થ $\beta$-કીટો એસિડ ($2$-oxocyclohexanecarboxylic acid) છે.
$\beta$-કીટો એસિડ ઉષ્મીય રીતે અસ્થિર હોય છે અને ગરમ કરવાથી તેનું ડિકાર્બોક્સિલેશન થાય છે.
આ પ્રક્રિયા ચક્રીય સંક્રાંતિ અવસ્થા દ્વારા આગળ વધે છે,જેના પરિણામે $CO_2$ દૂર થાય છે અને અનુરૂપ કીટોન,એટલે કે સાયક્લોહેક્ઝેનોન બને છે.

(C) $pKa$ મૂલ્ય એ કાર્બોક્સિલિક એસિડની એસિડિક પ્રબળતાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષક સમૂહ $(EWG)$ ની હાજરીને કારણે $-I$ અસર દ્વારા એસિડિક પ્રબળતા વધે છે.
$-I$ અસરનો ક્રમ આ મુજબ છે: $-NO_2 > -CN > -Cl > -Br$.
આપેલા વિકલ્પોમાં,નાઈટ્રો સમૂહ $(-NO_2)$ સૌથી પ્રબળ ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષક સમૂહ છે.
તેથી,નાઈટ્રોએસેટિક એસિડ $((O_2N)-CH_2-COOH)$ સૌથી પ્રબળ એસિડ છે અને તેનું $pKa$ મૂલ્ય સૌથી ઓછું છે.

(C) પ્રક્રિયાનો ક્રમ નીચે મુજબ છે:
$1.$ $CH_3-CH_2-COOH \xrightarrow{Br_2 / Red P} CH_3-CH(Br)-COOH$ (Hell-Volhard-Zelinsky પ્રક્રિયા).
$2.$ $CH_3-CH(Br)-COOH \xrightarrow{Alc. KOH / \Delta} CH_2=CH-COOH$ (ડીહાઈડ્રોહેલોજનેશન).
તેથી,અંતિમ નીપજ $Y$ એ એક્રિલિક એસિડ $(CH_2=CH-COOH)$ છે.

(D) બેન્ઝીન રિંગ સાથે જોડાયેલા ઈલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઈંગ ગ્રુપ $(EWG)$ ને કારણે ફિનોલની એસિડિકતા વધે છે,કારણ કે તેઓ ઈન્ડક્ટિવ અને રેઝોનન્સ અસરો દ્વારા ફિનોક્સાઈડ આયનને સ્થિર કરે છે.
પેરા સ્થાન પરના સબસ્ટિટ્યુઅન્ટ્સની સરખામણી:
$1$. ફિનોલ: કોઈ સબસ્ટિટ્યુઅન્ટ નથી.
$2$. $p$-નાઈટ્રોફિનોલ: $-NO_2$ ગ્રુપ એક મજબૂત ઈલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઈંગ ગ્રુપ છે ($-I$ અને $-M$ અસરો).
$3$. $p$-સાયનોફિનોલ: $-CN$ ગ્રુપ એક ઈલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઈંગ ગ્રુપ છે ($-I$ અને $-M$ અસરો),પરંતુ $-NO_2$ કરતા ઓછું મજબૂત છે.
$4$. $p$-હાઈડ્રોક્સીબેન્ઝોઈક એસિડ: $-COOH$ ગ્રુપ એક ઈલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઈંગ ગ્રુપ છે ($-I$ અને $-M$ અસરો). જોકે,$p$-હાઈડ્રોક્સીબેન્ઝોઈક એસિડમાં,એસિડિકતા મુખ્યત્વે ફિનોલિક $-OH$ ગ્રુપને બદલે કાર્બોક્સિલિક એસિડ ગ્રુપ $(-COOH)$ દ્વારા નક્કી થાય છે. કાર્બોક્સિલિક એસિડ ફિનોલ કરતા નોંધપાત્ર રીતે વધુ એસિડિક હોય છે. તેથી,આપેલા વિકલ્પોમાં $p$-હાઈડ્રોક્સીબેન્ઝોઈક એસિડ સૌથી વધુ એસિડિક છે.

(B) સોડા-લાઈમ $(NaOH + CaO)$ સાથે કાર્બોક્સિલિક એસિડનું ડીકાર્બોક્સિલેશન કાર્બેનાયન મધ્યવર્તીના નિર્માણ દ્વારા થાય છે. ડીકાર્બોક્સિલેશનનો દર $CO_2$ ના દૂર થયા પછી બનતા કાર્બેનાયનની સ્થિરતાના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે. ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ્સ $(EWG)$ કાર્બેનાયનને સ્થિર કરે છે,જેનાથી ડીકાર્બોક્સિલેશનનો દર વધે છે,જ્યારે ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ ગ્રુપ્સ $(EDG)$ તેને અસ્થિર કરે છે.
અહીં,$-NO_2$ એ $-I$ અને $-M$ અસરોને કારણે મજબૂત ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ છે. તેથી,$p-O_2N-C_6H_4-CH_2-COOH$ સૌથી વધુ સક્રિય છે.

(C) થેલિક એસિડની એમોનિયા $(NH_3)$ સાથેની પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ ગરમ $(\Delta)$ કરવાથી નીચે મુજબની પ્રક્રિયા થાય છે:
$1$. થેલિક એસિડ $NH_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને એમોનિયમ થેલેટ બનાવે છે.
$2$. ગરમ કરવાથી,એમોનિયમ થેલેટ પાણી ગુમાવીને થેલેમાઇડ બનાવે છે.
$3$. વધુ ગરમ કરવાથી $NH_3$ નો બીજો અણુ દૂર થાય છે અને થેલીમાઇડ બને છે.
તેથી,અંતિમ ઉત્પાદન '$A$' થેલીમાઇડ છે.

(D) $NaBH_4$ (સોડિયમ બોરોહાઇડ્રાઇડ) એક પસંદગીયુક્ત રિડક્શનકર્તા છે.
તે આલ્ડિહાઇડ $(RCHO)$ અને કીટોન $(RCOR)$ નું તેમના અનુરૂપ આલ્કોહોલમાં અસરકારક રીતે રિડક્શન કરે છે.
તે એસિડ ક્લોરાઇડ $(RCOCl)$ નું પણ પ્રાથમિક આલ્કોહોલમાં રિડક્શન કરે છે.
જોકે,$NaBH_4$ કાર્બોક્સિલિક એસિડ $(RCOOH)$ નું આલ્કોહોલમાં રિડક્શન કરવા માટે પૂરતું શક્તિશાળી નથી.
તેથી,સાચો જવાબ $RCOOH$ છે.

(D) એ ખોટી પ્રતિક્રિયા છે.
$PCl_5$ એ પ્રાથમિક એમાઈડ માટે નિર્જલીકરણ કરતા (dehydrating agent) તરીકે કાર્ય કરે છે.
જ્યારે એસીટામાઈડ $(CH_3-CONH_2)$,$PCl_5$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે એસીટાઈલ ક્લોરાઈડ $(CH_3-COCl)$ ને બદલે મિથાઈલ સાયનાઈડ $(CH_3-CN)$ બનાવવા માટે નિર્જલીકરણ પામે છે.
સાચી પ્રતિક્રિયા છે: $CH_3-CONH_2 + PCl_5 \rightarrow CH_3-CN + POCl_3 + 2HCl$.