Properties of Carboxylic Acids and Their Derivatives Questions in Hindi

(C) हेल-वोलहार्ड-जेलिंस्की $(HVZ)$ अभिक्रिया का उपयोग कार्बोक्सिलिक एसिड के $\alpha$-स्थान पर हैलोजनीकरण के लिए किया जाता है।
जब $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु युक्त कार्बोक्सिलिक एसिड को लाल फास्फोरस की उपस्थिति में $Br_2$ या $Cl_2$ के साथ उपचारित किया जाता है,तो $\alpha$-हाइड्रोजन हैलोजन परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित हो जाता है।
$\alpha$-ब्रोमोएसेटिक एसिड के निर्माण के लिए अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CH_3COOH + Br_2 \xrightarrow{\text{red } P} CH_2BrCOOH + HBr$
अतः,सही विकल्प $(C)$ है।

(A) जब सक्सिनिक एसिड $(HOOC-CH_2-CH_2-COOH)$ को गर्म किया जाता है,तो यह अंतःआणविक निर्जलीकरण (intramolecular dehydration) के माध्यम से सक्सिनिक एनहाइड्राइड बनाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$HOOC-CH_2-CH_2-COOH \xrightarrow{\Delta, -H_2O} \text{सक्सिनिक एनहाइड्राइड}$

(B) एसाइल क्लोराइड $(RCOCl)$ और कार्बोक्सिलिक अम्ल के सोडियम लवण $(R'COONa)$ के बीच अभिक्रिया से अम्ल एनहाइड्राइड का निर्माण होता है।
यह एक नाभिकरागी प्रतिस्थापन (nucleophilic substitution) अभिक्रिया है जिसमें कार्बोक्सिलेट आयन एक नाभिकरागी के रूप में कार्य करता है।
सामान्य अभिक्रिया है: $RCOCl + R'COONa \xrightarrow{\Delta} RCOOCOR' + NaCl$।
उदाहरण के लिए: $CH_3COONa + CH_3COCl \xrightarrow{\Delta} (CH_3CO)_2O + NaCl$।

(C) दी गई अभिक्रिया पर्किन अभिक्रिया का एक उदाहरण है।
पर्किन अभिक्रिया में,एक एरोमैटिक एल्डिहाइड एक एसिड एनहाइड्राइड के साथ (एसिड के संबंधित सोडियम लवण की उपस्थिति में) अभिक्रिया करके एक $\alpha,\beta$-असंतृप्त कार्बोक्सिलिक एसिड बनाता है।
यहाँ,$p$-मेथॉक्सीबेंज़ल्डिहाइड सोडियम एसीटेट $(CH_3COONa)$ की उपस्थिति में एसिटिक एनहाइड्राइड $(CH_3CO)_2O$ के साथ अभिक्रिया करके $p$-मेथॉक्सीसिनामिक एसिड देता है।
इसलिए,$(X)$ एसिटिक एनहाइड्राइड है,जो $(CH_3CO)_2O$ है।

(C) कार्बोक्सिलिक अम्ल का वियोजन स्थिरांक $(K_a)$ उसकी अम्लता के सीधे समानुपाती होता है। अम्लता प्रतिस्थापियों के इलेक्ट्रॉन-आकर्षी प्रेरणिक प्रभाव ($-I$ प्रभाव) द्वारा बढ़ती है।
$1$. प्रतिस्थापियों की तुलना: $F$ का $-I$ प्रभाव $Br$ से अधिक प्रबल होता है।
$2$. स्थिति की तुलना: प्रतिस्थापी $-COOH$ समूह के जितना करीब होता है,उसका $-I$ प्रभाव उतना ही प्रबल होता है।
$3$. $CH_3CHFCOOH$ और $CH_3CHBrCOOH$ में,हैलोजन $\alpha$-कार्बन पर है,जो प्रबल $-I$ प्रभाव डालता है।
$4$. $FCH_2CH_2COOH$ और $BrCH_2CH_2COOH$ में,हैलोजन $\beta$-कार्बन पर है,जो दुर्बल $-I$ प्रभाव डालता है।
$5$. $FCH_2CH_2COOH$ और $BrCH_2CH_2COOH$ के बीच,$Br$ का $-I$ प्रभाव $F$ से दुर्बल होता है।
अतः,$BrCH_2CH_2COOH$ का $-I$ प्रभाव सबसे दुर्बल है,जिससे यह सबसे कम अम्लीय है और इसलिए इसका वियोजन स्थिरांक $(K_a)$ सबसे कम है।

(B) जब एथेनोइक अम्ल $(CH_3COOH)$ की वाष्प को $573 \ K$ पर $MnO_2$ के ऊपर से गुजारा जाता है,तो यह डिकार्बोक्सिलेशन और कीटोनाइजेशन के माध्यम से प्रोपेनोन $(CH_3COCH_3)$ बनाता है।
रासायनिक समीकरण है:
$2CH_3COOH \xrightarrow{MnO_2, 573 \ K} CH_3COCH_3 + CO_2 + H_2O$

(D) कार्बोक्सिलिक अम्लों की अम्लीयता अल्फा-कार्बन से जुड़े इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूहों ($-I$ प्रभाव) की उपस्थिति से बढ़ती है।
क्लोरीन परमाणु एक मजबूत $-I$ प्रभाव डालते हैं,जो ऋण आवेश को फैलाकर कार्बोक्सिलेट आयन को स्थिर करते हैं।
जैसे-जैसे क्लोरीन परमाणुओं की संख्या बढ़ती है,$-I$ प्रभाव बढ़ता है,जिससे अम्लीयता बढ़ती है।
अम्लीयता का क्रम: $Cl_3CCOOH > Cl_2CHCOOH > ClCH_2COOH > CH_3COOH$ है।
अतः,$Cl_3CCOOH$ (ट्राइक्लोरो एसिटिक एसिड) सबसे प्रबल अम्ल है।

(B) एथिल एसीटेट $(CH_3COOCH_2CH_3)$ कमरे के तापमान पर एक रंगहीन द्रव है जिसमें एक विशिष्ट सुखद फलों जैसी गंध होती है। इसका क्वथनांक $77^{\circ}C$ है।

(B) एसिटामाइड $(CH_3CONH_2)$ की पानी $(H_2O)$ के साथ अभिक्रिया जल-अपघटन का एक उदाहरण है,जिसमें एमाइड बंध टूटकर एसिटिक एसिड और अमोनिया बनाता है:
$CH_3CONH_2 + H_2O \rightarrow CH_3COOH + NH_3$.

(A) मेथेनोइक अम्ल $(HCOOH)$ अपनी संरचना में एक एल्डिहाइड समूह $(-CHO)$ रखता है।
इस समूह की उपस्थिति के कारण,यह एक अपचायक के रूप में कार्य करता है और फेहलिंग विलयन को अपचयित करता है।

(A) $LiAlH_4$ एक प्रबल अपचायक है जो एस्टर को अल्कोहल में अपचयित कर देता है। अभिक्रिया इस प्रकार है: $R-COO-R' \xrightarrow{LiAlH_4} R-CH_2OH + R'-OH$। अतः,अल्कोहल की दो इकाइयाँ प्राप्त होती हैं।

(B) $CH_3COOH$ एक कार्बोक्सिलिक अम्ल है जिसमें एक अम्लीय हाइड्रोजन परमाणु होता है।
जब यह ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $(CH_3MgX)$ के साथ अभिक्रिया करता है,तो अम्लीय हाइड्रोजन ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक के एल्काइल समूह द्वारा निष्कासित कर दिया जाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है: $CH_3COOH + CH_3MgX \to CH_4 + CH_3COOMgX$।
यहाँ,$CH_4$ (मेथेन) एक हाइड्रोकार्बन है।
अतः,सही विकल्प $(B)$ है।

(B) . कार्बोक्सिलिक अम्ल अल्कोहल की तुलना में अधिक मजबूत हाइड्रोजन बंधन प्रदर्शित करते हैं। इसका कारण यह है कि वे कार्बोनिल और हाइड्रॉक्सिल समूहों के अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक ऑक्सीजन परमाणुओं के माध्यम से दो हाइड्रोजन बंधन बनाकर स्थिर डाइमर (dimer) बनाते हैं।

(D) कार्बोक्सिलिक अम्लों की अम्लता अल्फा-कार्बन से जुड़े प्रतिस्थापियों के प्रेरणिक प्रभाव (inductive effect) से प्रभावित होती है।
इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह $(EWG)$ $-I$ प्रभाव के माध्यम से कार्बोक्सिलेट आयन को स्थिर करके अम्लता को बढ़ाते हैं।
$-I$ प्रभाव की शक्ति हैलोजन परमाणु की विद्युत ऋणात्मकता पर निर्भर करती है: $F > Cl > Br$।
इसलिए,अम्लता का क्रम $FCH_2COOH > ClCH_2COOH > BrCH_2COOH > CH_3COOH$ है।
अतः,$FCH_2COOH$ सबसे प्रबल अम्ल है।

(D) फॉर्मिक अम्ल $(HCOOH)$ में कार्बोनिल समूह से जुड़ा एक एल्डिहाइडिक हाइड्रोजन परमाणु होता है,जो इसे एल्डिहाइड के समान अपचायक गुण प्रदान करता है।
इसलिए,यह टॉलेंस अभिकर्मक $([Ag(NH_3)_2]^+)$ को धात्विक सिल्वर $(Ag)$ में अपचयित कर सकता है।
अभिक्रिया है: $HCOOH + 2[Ag(NH_3)_2]^+ + 3OH^- \rightarrow CO_3^{2-} + 2Ag + 4NH_3 + 2H_2O$.

(B) ऑक्सेलिक अम्ल $(HOOC-COOH)$ एक डाइकार्बोक्सिलिक अम्ल है जो एक अपचायक के रूप में कार्य करता है। यह टॉलेन अभिकर्मक (अमोनियाकल सिल्वर नाइट्रेट विलयन) को धात्विक सिल्वर $(Ag)$ में अपचयित कर सकता है।
टार्टरिक अम्ल $(HOOC-CH(OH)-CH(OH)-COOH)$ टॉलेन अभिकर्मक को अपचयित नहीं करता है।
इसलिए,अमोनियाकल सिल्वर नाइट्रेट विलयन का उपयोग उनके बीच विभेद करने के लिए किया जा सकता है।
दोनों अम्ल सोडियम बाइकार्बोनेट के साथ अभिक्रिया करके $CO_2$ गैस उत्पन्न करते हैं और दोनों नीले लिटमस को लाल कर देते हैं,इसलिए इनका उपयोग विभेद करने के लिए नहीं किया जा सकता है।

(B) फॉर्मिक एसिड $(HCOOH)$ की सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड $(H_2SO_4)$ के साथ अभिक्रिया एक निर्जलीकरण (dehydration) अभिक्रिया है।
$HCOOH \xrightarrow{conc. \, H_2SO_4} CO + H_2O$
सांद्र $H_2SO_4$ एक निर्जलीकरण एजेंट के रूप में कार्य करता है और $HCOOH$ से पानी के एक अणु को हटा देता है,जिसके परिणामस्वरूप कार्बन मोनोऑक्साइड $(CO)$ और पानी $(H_2O)$ का निर्माण होता है।

(B) $-COOH$ समूह एक प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह है और इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रियाओं में मेटा-निर्देशी होता है।
इसलिए,सांद्र $H_2SO_4$ के साथ बेन्ज़ोइक एसिड का सल्फोनेशन मुख्य उत्पाद के रूप में $m-$सल्फोबेन्ज़ोइक एसिड देता है।
अभिक्रिया: $C_6H_5COOH + conc. H_2SO_4 \rightarrow m-HO_3S-C_6H_4-COOH + H_2O$.

(D) कार्बोक्सिलिक अम्लों की अम्लता अल्फा-कार्बन से जुड़े इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूहों (EWGs) की उपस्थिति से बढ़ती है।
$F$,$Cl$ की तुलना में अधिक विद्युत ऋणात्मक है,इसलिए फ्लोरीन-प्रतिस्थापित एसिटिक अम्ल,क्लोरीन-प्रतिस्थापित अम्लों की तुलना में अधिक प्रबल होते हैं।
दिए गए विकल्पों में,$CHF_2COOH$ में दो अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक $F$ परमाणु होते हैं,जो कार्बोक्सिलेट आयन को स्थिर करने के लिए एक मजबूत प्रेरणिक प्रभाव ($-I$ प्रभाव) डालते हैं।
इसलिए,$CHF_2COOH$ सबसे प्रबल अम्ल है।

(C) सिल्वर मिरर परीक्षण (टोलेंस परीक्षण) एल्डिहाइड और $\alpha$-हाइड्रॉक्सी कीटोन द्वारा दिया जाता है।
$HCHO$ (फॉर्मेल्डिहाइड),$CH_3CHO$ (एसिटाल्डिहाइड) और $HCOOH$ (फॉर्मिक एसिड) सभी में एल्डिहाइड समूह या ऐसा समूह होता है जिसे एल्डिहाइड में ऑक्सीकृत किया जा सकता है,इसलिए वे सकारात्मक सिल्वर मिरर परीक्षण देते हैं।
$CH_3COOH$ (एसिटिक एसिड) एक कार्बोक्सिलिक एसिड है जिसमें एल्डिहाइड समूह नहीं होता है और इन परिस्थितियों में इसका ऑक्सीकरण नहीं हो सकता है,इसलिए यह सिल्वर मिरर परीक्षण नहीं देता है।

(C) जब एसिटिक एसिड को मैंगनीज ऑक्साइड $(MnO)$ के साथ $300^\circ C$ पर गर्म किया जाता है,तो यह कीटोनिकरण के माध्यम से एसीटोन $(CH_3COCH_3)$,कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$ और जल $(H_2O)$ बनाता है।
$2CH_3COOH \xrightarrow[300^\circ C]{MnO} CH_3COCH_3 + CO_2 + H_2O$

(C) कार्बोक्सिलिक एसिड की अम्लता प्रोटॉन खोने के बाद बनने वाले कार्बोक्सिलेट आयन की स्थिरता पर निर्भर करती है।
$CH_3COOH$ में,मिथाइल समूह $(-CH_3)$ एक धनात्मक प्रेरणिक प्रभाव ($+I$ प्रभाव) डालता है,जो कार्बोक्सिलेट समूह पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को बढ़ाता है,जिससे संयुग्मी क्षार अस्थिर हो जाता है और अम्लता कम हो जाती है।
$HCOOH$ में,कार्बोक्सिल समूह से केवल एक हाइड्रोजन परमाणु जुड़ा होता है,जो कोई $+I$ प्रभाव नहीं डालता है।
इसलिए,$HCOOH$,$CH_3COOH$ की तुलना में अधिक अम्लीय है।

(C) एसिटिक एनहाइड्राइड की अमोनिया के साथ अभिक्रिया इस प्रकार होती है:
$(CH_3CO)_2O + 2NH_3 \to CH_3CONH_2 + CH_3COONH_4$
इस अभिक्रिया में,एसिटिक एनहाइड्राइड का एक अणु अमोनिया के दो अणुओं के साथ अभिक्रिया करके एसिटामाइड $(CH_3CONH_2)$ का एक अणु और अमोनियम एसीटेट $(CH_3COONH_4)$ का एक अणु बनाता है।

(C) फॉर्मिक अम्ल $(HCOOH)$ एक अपचायक के रूप में कार्य करता है क्योंकि इसकी संरचना में एक एल्डिहाइडिक समूह $(-CHO)$ होता है। यह फेलिंग विलयन को अपचयित करके क्यूप्रस ऑक्साइड $(Cu_2O)$ का लाल अवक्षेप देता है।
$HCOOH + 2Cu^{2+} + 5OH^- \xrightarrow{\Delta} Cu_2O (\text{लाल अवक्षेप}) + CO_3^{2-} + 3H_2O$
एसिटिक अम्ल $(CH_3COOH)$ में एल्डिहाइडिक समूह नहीं होता है और इसलिए यह फेलिंग विलयन को अपचयित नहीं करता है।
दोनों अम्ल सोडियम के साथ अभिक्रिया करते हैं,अल्कोहल के साथ एस्टर बनाते हैं और नीले लिटमस को लाल कर देते हैं।

(D) फॉर्मेल्डिहाइड $(HCHO)$ और फार्मिक एसिड $(HCOOH)$ को सोडियम बाइकार्बोनेट $(NaHCO_3)$ का उपयोग करके अलग किया जा सकता है।
फार्मिक एसिड सोडियम बाइकार्बोनेट के साथ प्रतिक्रिया करके कार्बन डाइऑक्साइड गैस उत्पन्न करता है,जिससे बुदबुदाहट (effervescence) होती है:
$HCOOH + NaHCO_3 \to HCOONa + H_2O + CO_2 \uparrow$
फॉर्मेल्डिहाइड सोडियम बाइकार्बोनेट के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है।
फॉर्मेल्डिहाइड और फार्मिक एसिड दोनों टोलेंस अभिकर्मक और फेलिंग विलयन के साथ प्रतिक्रिया करते हैं,इसलिए इन अभिकर्मकों द्वारा उन्हें अलग नहीं किया जा सकता है।

(C) कार्बोक्सिलिक अम्ल,कार्बोनिक अम्ल $(H_2CO_3)$ की तुलना में अधिक प्रबल अम्ल होते हैं।
इसलिए,वे सोडियम बाइकार्बोनेट $(NaHCO_3)$ के साथ अभिक्रिया करके कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$ गैस मुक्त करते हैं।
एसिटिक अम्ल $(CH_3COOH)$ एक कार्बोक्सिलिक अम्ल है,इसलिए यह इस प्रकार अभिक्रिया करता है:
$CH_3COOH + NaHCO_3 \to CH_3COONa + H_2O + CO_2 \uparrow$
फिनोल और $n-$हेक्सानोल,कार्बोनिक अम्ल की तुलना में बहुत दुर्बल अम्ल हैं और $NaHCO_3$ के साथ अभिक्रिया करके $CO_2$ मुक्त नहीं करते हैं।

(A) $pK_a$ का मान किसी अम्ल की प्रबलता को दर्शाता है।
$pK_a$ का कम मान उच्च अम्ल वियोजन स्थिरांक $(K_a)$ को इंगित करता है,जिसका अर्थ है कि अम्ल अधिक प्रबल है।
दिए गए मानों की तुलना करने पर:
$HCOOH: 3.77$
$C_6H_5COOH: 4.22$
$CH_3COOH: 4.71$
$CH_3CH_2COOH: 4.88$
चूंकि $3.77$ सबसे कम मान है,इसलिए $HCOOH$ (फॉर्मिक अम्ल) सबसे प्रबल अम्ल है।

(B) आयोडीन उत्प्रेरक की थोड़ी मात्रा की उपस्थिति में,क्लोरीन एसिटिक एसिड के साथ अभिक्रिया करके $\alpha$-हैलोजनीकरण करता है,जिससे मोनोक्लोरोएसिटिक एसिड $(Cl-CH_2-COOH)$ बनता है।
यह अभिक्रिया हेल-वोलहार्ड-जेलिंस्की $(HVZ)$ अभिक्रिया के समान है।

(C) जब एसिटिक एसिड $(CH_3COOH)$ को फास्फोरस पेंटोक्साइड $(P_2O_5)$ के साथ गर्म किया जाता है,तो यह निर्जलीकरण (dehydration) के माध्यम से एसिटिक एनहाइड्राइड $((CH_3CO)_2O)$ बनाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है: $2CH_3COOH \xrightarrow{\Delta, P_2O_5} (CH_3CO)_2O + H_2O$.

(B) फॉर्मिक एसिड $(HCOOH)$ में हाइड्रोजन परमाणु से जुड़ा एक एल्डिहाइड समूह $(-CHO)$ होता है।
इस एल्डिहाइड समूह की उपस्थिति के कारण,यह एक मजबूत अपचायक (reducing agent) के रूप में कार्य करता है।
यह टॉलेन अभिकर्मक (अमोनिकल सिल्वर नाइट्रेट) को धात्विक सिल्वर $(Ag)$ में अपचयित कर देता है।
फॉर्मिक एसिड एसिटिक एसिड से अधिक मजबूत होता है,इसलिए विकल्प $C$ गलत है।
यह हाइड्रोजन बॉन्डिंग के कारण पानी में घुलनशील है,इसलिए विकल्प $A$ गलत है।

(B) फॉर्मिक एसिड $(HCOOH)$ की संरचना में एक एल्डिहाइड समूह $(-CHO)$ होता है,जो इसे एक शक्तिशाली अपचायक बनाता है।
यह टॉलेन अभिकर्मक को सिल्वर मिरर में,फेलिंग विलयन,मरक्यूरिक क्लोराइड $(HgCl_2)$ और पोटेशियम परमैंगनेट $(KMnO_4)$ को अपचयित कर सकता है।
इसलिए,यह कथन कि यह एक अपचायक है,सत्य है।

(D) यह कार्बनिक द्रव $HCOOH$ (फॉर्मिक अम्ल) है।
$(i)$ यह सोडियम कार्बोनेट $(Na_2CO_3)$ के साथ अभिक्रिया करके कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$ मुक्त करता है: $2HCOOH + Na_2CO_3 \longrightarrow 2HCOONa + H_2O + CO_2$.
$(ii)$ फॉर्मिक अम्ल एक अपचायक के रूप में कार्य करता है और टॉलेन अभिकर्मक ($NH_4OH$ में $Ag_2O$) के साथ अभिक्रिया करके सिल्वर $(Ag)$ का काला अवक्षेप देता है: $HCOOH + Ag_2O \longrightarrow 2Ag + H_2O + CO_2$.

(C) चरण $1$: $CH_3-CH_2-COOH$,$Fe$ की उपस्थिति में $Cl_2$ के साथ अभिक्रिया करके $\alpha$-हैलोजनीकरण (Hell-Volhard-Zelinsky अभिक्रिया) करता है,जिससे $X$ $(CH_3-CHCl-COOH)$ बनता है।
चरण $2$: $X$ $(CH_3-CHCl-COOH)$,अल्कोहलिक $KOH$ के साथ अभिक्रिया करके विहाइड्रोहैलोजनीकरण (dehydrohalogenation) करता है,जिसके परिणामस्वरूप $Y$ $(CH_2=CH-COOH)$ बनता है,जो एक्रिलिक एसिड है।
अभिक्रिया: $CH_3-CH_2-COOH$ $\xrightarrow{Cl_2/Fe} CH_3-CHCl-COOH (X)$ $\xrightarrow{\text{Alcoholic } KOH} CH_2=CH-COOH (Y)$.

(B) क्लेज़ेन स्व-संघनन अभिक्रिया के लिए एस्टर अणु में कम से कम एक $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु का होना आवश्यक है।
$C_6H_5COOC_2H_5$ (एथिल बेंजोएट) में,कार्बोनिल समूह से जुड़ा कार्बन परमाणु बेंजीन वलय का हिस्सा है और इसके पास कोई $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु नहीं है।
इसलिए,यह क्लेज़ेन स्व-संघनन अभिक्रिया नहीं दे सकता है।
अतः,सही विकल्प $(B)$ है।

(B) कार्बोक्सिलिक अम्ल अम्लीय होते हैं क्योंकि प्रोटॉन $(H^+)$ के नुकसान के बाद बनने वाला कार्बोक्सिलेट आयन अनुनाद (resonance) द्वारा स्थिर होता है।
कार्बोक्सिलेट आयन में,ऋण आवेश दो विद्युत ऋणात्मक ऑक्सीजन परमाणुओं पर विस्थानीकृत (delocalized) हो जाता है,जो आयन की ऊर्जा को काफी कम कर देता है और आयनीकरण प्रक्रिया को अनुकूल बनाता है।

(C) कार्बोक्सिलिक एसिड की अम्लता इंडक्टिव इफेक्ट ($-I$ प्रभाव) के कारण इलेक्ट्रॉन-विथड्रॉइंग ग्रुप $(EWG)$ की उपस्थिति से बढ़ जाती है।
$EWG$ की संख्या जितनी अधिक होगी और वे कार्बोक्सिल समूह के जितने करीब होंगे,एसिड उतना ही मजबूत होगा।
$CH_3-CH_2-CCl_2-COOH$ में,$\alpha$-कार्बन पर दो क्लोरीन परमाणु हैं,जो एक मजबूत $-I$ प्रभाव डालते हैं,जिससे कार्बोक्सिलेट आयन काफी स्थिर हो जाता है।
इसलिए,$CH_3-CH_2-CCl_2-COOH$ दिए गए विकल्पों में सबसे मजबूत एसिड है और पानी में सबसे अधिक आयनित होगा।

(A) एस्टर का क्षारीय जल-अपघटन 'साबुनीकरण' (Saponification) के रूप में जाना जाता है।
जब एस्टर को $NaOH$ के जलीय घोल के साथ गर्म किया जाता है,तो यह जल-अपघटित होकर कार्बोक्सिलिक एसिड का सोडियम लवण और अल्कोहल बनाता है।
सामान्य अभिक्रिया:
$R-COOR' + NaOH \rightarrow R-COO^-Na^+ + R'OH$
(जहाँ $R-COO^-Na^+$ सोडियम कार्बोक्सिलेट लवण है और $R'OH$ अल्कोहल है)।

(C) अभिक्रिया क्रम इस प्रकार है:
$1$. $CH_3COOH + NH_3 \rightarrow CH_3COONH_4$ (अमोनियम एसीटेट,$A$)
$2$. $CH_3COONH_4 \xrightarrow[P_2O_5]{\Delta} CH_3CONH_2 + H_2O$ (एसीटामाइड)
$3$. $CH_3CONH_2 \xrightarrow[P_2O_5]{\Delta} CH_3-C \equiv N + H_2O$ (एसीटोनिट्राइल,$B$)
अतः,अंतिम उत्पाद $B$ एसीटोनिट्राइल है।

(B) $LiAlH_4$ एक प्रबल अपचायक है जो कार्बोक्सिलिक अम्लों को प्राथमिक अल्कोहल में अपचयित करता है। अभिक्रिया इस प्रकार है: $R-COOH \xrightarrow{LiAlH_4} R-CH_2OH$। उदाहरण के लिए,$CH_3COOH \xrightarrow{LiAlH_4} CH_3CH_2OH$।

(C) एमाइड्स को जब कास्टिक सोडा $(NaOH)$ के साथ उबाला जाता है,तो वे क्षारीय जलअपघटन (alkaline hydrolysis) से गुजरते हैं और संबंधित कार्बोक्सिलेट लवण और अमोनिया गैस $(NH_3)$ उत्पन्न करते हैं।
$CH_3CONH_2 + NaOH \xrightarrow{\text{Boil}} CH_3COONa + NH_3 \uparrow$
अतः,$Acetamide$ सही पदार्थ है।

(A) फॉर्मिक अम्ल $(HCOOH)$ में एक एल्डिहाइड समूह $(-CHO)$ होता है जो सीधे हाइड्रोजन परमाणु से जुड़ा होता है।
इस $-CHO$ समूह की उपस्थिति के कारण,यह एक अपचायक (reducing agent) के रूप में कार्य करता है और एल्डिहाइड के लिए सकारात्मक परीक्षण देता है,जैसे कि टॉलेन अभिकर्मक परीक्षण और फेहलिंग विलयन परीक्षण।
अन्य कार्बोक्सिलिक अम्लों में यह $-CHO$ समूह नहीं होता है और इसलिए वे ये परीक्षण नहीं दिखाते हैं।

(C) अम्ल की शक्ति उसके संयुग्मी क्षार (conjugate base) की स्थिरता पर निर्भर करती है।
$1$. $RCOOH$ (कार्बोक्सिलिक अम्ल) सबसे प्रबल अम्ल है क्योंकि इसका संयुग्मी क्षार $(RCOO^-)$ अनुनाद (resonance) द्वारा स्थिर होता है।
$2$. $HOH$ $(H_2O)$,$ROH$ (अल्कोहल) से अधिक प्रबल अम्ल है क्योंकि $ROH$ में एल्काइल समूह इलेक्ट्रॉन-दाता ($+I$ प्रभाव) होता है,जो एल्कोक्साइड आयन $(RO^-)$ को अस्थिर करता है।
$3$. $HC \equiv CH$ (टर्मिनल एल्काइन) सबसे दुर्बल अम्ल है क्योंकि $sp$-संकरित कार्बन,ऑक्सीजन की तुलना में कम विद्युत ऋणात्मक होता है।
अतः,अम्ल सामर्थ्य का सही क्रम: $RCOOH > HOH > ROH > HC \equiv CH$ है।

(A) न्यूक्लियोफिलिक एसिल प्रतिस्थापन अभिक्रिया की दर लिविंग ग्रुप की क्षमता और कार्बोनिल कार्बन की इलेक्ट्रोफिलिसिटी पर निर्भर करती है।
$1$. एनहाइड्राइड्स $(RCO-O-COR)$ अत्यधिक सक्रिय होते हैं क्योंकि कार्बोक्सिलेट आयन $(RCOO^-)$ एक अच्छा लिविंग ग्रुप है।
$2$. एस्टर्स $(RCOOR')$ एनहाइड्राइड्स की तुलना में कम सक्रिय होते हैं क्योंकि एल्कोक्साइड आयन $(RO^-)$ कार्बोक्सिलेट आयन की तुलना में एक कमजोर लिविंग ग्रुप है।
$3$. ईथर्स $(R-O-R')$ में कार्बोनिल समूह नहीं होता है और ये सामान्य परिस्थितियों में अमोनिया द्वारा न्यूक्लियोफिलिक हमले के प्रति आमतौर पर निष्क्रिय होते हैं।
इसलिए,अभिक्रियाशीलता का घटता क्रम है: $Anhydrides > Esters > Ethers$.

(B) कार्बोक्सिलिक एसिड की अम्लता उसके संयुग्मी क्षार (कार्बोक्सिलेट आयन) के स्थायित्व पर निर्भर करती है। इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह $(EWG)$ प्रेरणिक प्रभाव ($-I$ प्रभाव) के माध्यम से कार्बोक्सिलेट आयन को स्थिर करते हैं,जिससे अम्लता बढ़ती है।
$1$. $CH_3CH_2COOH$ (प्रोपियोनिक एसिड): इसमें इलेक्ट्रॉन-दाता एल्काइल समूह ($+I$ प्रभाव) होता है,जो अम्लता को कम करता है।
$2$. $CH_3COOH$ (एसेटिक एसिड): इसमें मिथाइल समूह ($+I$ प्रभाव) होता है।
$3$. $HCOOH$ (फॉर्मिक एसिड): कार्बोक्सिल समूह से कोई एल्काइल समूह नहीं जुड़ा होता है।
$4$. $ClCH_2COOH$ (क्लोरोएसेटिक एसिड): इसमें क्लोरीन परमाणु होता है,जो एक मजबूत इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह ($-I$ प्रभाव) है। यह कार्बोक्सिलेट आयन को सबसे अधिक स्थिर करता है,इसलिए यह सबसे अधिक अम्लीय है।

(A) कार्बोक्सिलिक अम्ल की $PCl_5$ के साथ अभिक्रिया से एसाइल क्लोराइड (अम्ल क्लोराइड) प्राप्त होता है।
रासायनिक समीकरण है: $CH_3COOH + PCl_5 \to CH_3COCl + POCl_3 + HCl$
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(C) . एक अम्ल उत्प्रेरक की उपस्थिति में अल्कोहल $(C_2H_5OH)$ और कार्बोक्सिलिक अम्ल $(CH_3COOH)$ के बीच की अभिक्रिया को एस्टरीकरण कहा जाता है।
इस अभिक्रिया में एस्टर $(CH_3COOC_2H_5)$ बनता है,जिसमें फलों जैसी सुखद गंध होती है।

(A) $\alpha$-हेलो प्रतिस्थापित कार्बोक्सिलिक अम्लों की अम्लता हैलोजन परमाणु के इलेक्ट्रॉन-आकर्षक प्रेरक प्रभाव ($-I$ प्रभाव) पर निर्भर करती है।
जैसे-जैसे हैलोजन की विद्युत ऋणात्मकता बढ़ती है,$-I$ प्रभाव बढ़ता है,जो कार्बोक्सिलेट आयन को स्थिर करता है और अम्लता को बढ़ाता है।
हैलोजन की विद्युत ऋणात्मकता का क्रम $F > Cl > Br$ है।
इसलिए,अम्ल शक्ति का सही क्रम $FCH_2COOH > ClCH_2COOH > BrCH_2COOH$ है।

(A) $HCOOH$ (मेथेनोइक अम्ल) एक अपचायक के रूप में कार्य करता है क्योंकि इसकी संरचना में एक एल्डिहाइड समूह $(-CHO)$ मौजूद होता है।
यह अमोनियाकल सिल्वर नाइट्रेट विलयन (टोलेंस अभिकर्मक) को धात्विक सिल्वर में अपचयित कर देता है,जिससे सिल्वर दर्पण बनता है।
$CH_3COOH$ (एथेनोइक अम्ल) में एल्डिहाइड समूह नहीं होता है,इसलिए यह टोलेंस अभिकर्मक को अपचयित नहीं करता है।
अतः,टोलेंस अभिकर्मक का उपयोग इन दोनों के बीच अंतर करने के लिए किया जा सकता है।