Properties of alcohol Questions in Gujarati

(N/A) એસ્ટરીકરણ: આલ્કોહોલ અને ફિનોલ સંયોજનોની કાર્બોક્સિલિક એસિડ,ઍસિડ ક્લોરાઈડ અને ઍસિડ એનહાઈડ્રાઈડ સંયોજનો સાથે પ્રક્રિયા કરીને એસ્ટર સંયોજનો બનાવવાની પ્રક્રિયાને એસ્ટરીકરણ કહે છે.
$(i)$ આલ્કોહોલ/ફિનોલની ઍસિડ $(R'COOH)$ સાથેની પ્રક્રિયા: આ એક એસ્ટરીકરણ પ્રક્રિયા છે જેમાં $O-H$ બંધ તૂટે છે.
$(ii)$ આલ્કોહોલ/ફિનોલની ઍસિડ એનહાઈડ્રાઈડ સાથેની પ્રક્રિયા: આ પ્રક્રિયામાં આલ્કોહોલ અથવા ફિનોલનો $O-H$ બંધ તૂટીને $-OCOR'$ બને છે. આ પ્રક્રિયા સાંદ્ર સલ્ફ્યુરિક એસિડની હાજરીમાં કરવામાં આવે છે અને તે પ્રતિવર્તી છે.
$(iii)$ આલ્કોહોલ/ફિનોલની ઍસિડ ક્લોરાઈડ $(R'COCl)$ સાથેની પ્રક્રિયા: આ પ્રક્રિયામાં $O-H$ બંધ તૂટીને $-OCOR'$ બને છે. આ પ્રક્રિયા પિરિડીન બેઈઝની હાજરીમાં કરવામાં આવે છે જેથી ઉત્પન્ન થતા $HCl$ નું તટસ્થીકરણ થાય અને પ્રક્રિયા સંતુલન જમણી બાજુ (નીપજ તરફ) રહે.
$(b)$ ઍસિટિલેશન: ઍસિટિલેશન એ એસ્ટરીકરણનો એક પ્રકાર છે જેમાં $-OH$ સમૂહનું $-COCH_3$ માં રૂપાંતર થાય છે. તેમાં આલ્કોહોલ અને ફિનોલમાં ઍસિટાઈલ $(CH_3CO-)$ સમૂહ દાખલ કરવામાં આવે છે. સેલિસિલિક એસિડના ઍસિટિલેશનથી ઍસ્પિરિન બને છે,જે વેદનાહારક,શોથધ્ન અને તાપશામક ગુણધર્મો ધરાવતી દવા છે.

(N/A) એસ્ટરીકરણ: આલ્કોહોલ અને ફિનોલની કાર્બોક્સિલિક એસિડ,એસિડ ક્લોરાઈડ અને એસિડ એનહાઈડ્રાઈડ સાથેની પ્રક્રિયા દ્વારા એસ્ટર બનવાની પ્રક્રિયાને એસ્ટરીકરણ કહે છે.
$(i)$ આલ્કોહોલ/ફિનોલની કાર્બોક્સિલિક એસિડ $(R'COOH)$ સાથેની પ્રક્રિયા: આ પ્રક્રિયામાં આલ્કોહોલ અથવા ફિનોલનો $O-H$ બંધ તૂટે છે.
$(ii)$ આલ્કોહોલ/ફિનોલની એસિડ એનહાઈડ્રાઈડ સાથેની પ્રક્રિયા: આ પ્રક્રિયામાં આલ્કોહોલ કે ફિનોલનો $O-H$ બંધ તૂટીને $-OCOR'$ સમૂહ બનાવે છે. આ પ્રક્રિયા સાંદ્ર $H_2SO_4$ ની હાજરીમાં થાય છે અને તે પ્રતિવર્તી છે.
$(iii)$ આલ્કોહોલ/ફિનોલની એસિડ ક્લોરાઈડ $(R'COCl)$ સાથેની પ્રક્રિયા: આ પ્રક્રિયામાં $O-H$ બંધ તૂટીને $-OCOR'$ બને છે. આ પ્રક્રિયા પિરિડીન જેવા બેઈઝની હાજરીમાં કરવામાં આવે છે જેથી ઉત્પન્ન થતા $HCl$ નું તટસ્થીકરણ થાય અને સંતુલન જમણી બાજુ ખસે.
$(b)$ એસિટિલેશન: એસિટિલેશન એ એસ્ટરીકરણનો એક પ્રકાર છે જેમાં $-OH$ સમૂહનું રૂપાંતર $-COCH_3$ માં થાય છે. તેમાં આલ્કોહોલ અને ફિનોલમાં એસિટાઈલ $(CH_3CO-)$ સમૂહ દાખલ કરવામાં આવે છે. સેલિસિલિક એસિડના એસિટિલેશનથી એસ્પિરિન બને છે,જે વેદનાહારક,શોથધ્ન અને તાપશામક ઔષધ છે.

(N/A) આલ્કોહોલમાં $C-O$ બંધ તૂટવાથી પ્રક્રિયાઓ થાય છે. ફિનોલમાં $C-O$ બંધ માત્ર ઝિંક ડસ્ટ સાથે ગરમ કરવાથી જ તૂટે છે.
$(a)$ આલ્કોહોલની $HX$ (હાઈડ્રોજન હેલાઈડ) સાથેની પ્રક્રિયા અને લુકાસ કસોટી:
$(i)$ આલ્કોહોલ હાઈડ્રોજન હેલાઈડ $(HX)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને આલ્કાઈલ હેલાઈડ બનાવે છે.
$R-OH + HX \rightarrow R-X + H_2O$
આ પ્રક્રિયામાં $C-O$ બંધ તૂટે છે,$C-X$ બંધ બને છે અને $-OH$ સમૂહ દૂર થાય છે. આ પ્રક્રિયા કેન્દ્રાનુરાગી વિસ્થાપન ($S_N1$ અને $S_N2$) પ્રક્રિયાવિધિથી થાય છે.
હેલોઅસિડ $(HX)$ ની આલ્કોહોલ સાથેની પ્રતિક્રિયાત્મકતાનો ક્રમ $3^{\circ} > 2^{\circ} > 1^{\circ}$ છે.
$(ii)$ આલ્કોહોલને $48\% \ HBr$ સાથે ગરમ કરવાથી આલ્કાઈલ બ્રોમાઈડ બને છે.
$(iii)$ $HCl$ સાથેની પ્રક્રિયા (લુકાસ કસોટી):
પ્રાથમિક અને દ્વિતીયક આલ્કોહોલની $HCl$ સાથેની પ્રક્રિયા માટે ઉદ્દીપક $ZnCl_2$ જરૂરી છે. લુકાસ પ્રક્રિયક એ સાંદ્ર $HCl$ અને $ZnCl_2$ નું મિશ્રણ છે. $1^{\circ}, 2^{\circ}$ અને $3^{\circ}$ આલ્કોહોલને લુકાસ કસોટી દ્વારા અલગ પાડી શકાય છે.
આલ્કોહોલ લુકાસ પ્રક્રિયકમાં દ્રાવ્ય હોય છે,પરંતુ બનતા હેલાઈડ સંયોજનો અદ્રાવ્ય હોવાથી દ્રાવણમાં ધૂંધળાપણું (turbidity) ઉત્પન્ન થાય છે.
તૃતીયક આલ્કોહોલ લુકાસ પ્રક્રિયક સાથે તરત જ પ્રક્રિયા કરીને હેલાઈડ બનાવે છે,જેથી તરત જ ધૂંધળાપણું આવે છે અને અલગ સ્તર રચાય છે.
દ્વિતીયક આલ્કોહોલ લુકાસ પ્રક્રિયક સાથે ધીમેથી પ્રક્રિયા કરે છે,જેથી થોડા સમય પછી ધૂંધળાપણું આવે છે અને અલગ સ્તર રચાય છે.
પ્રાથમિક આલ્કોહોલ લુકાસ પ્રક્રિયક સાથે સામાન્ય તાપમાને પ્રક્રિયા કરતા નથી,તેથી લાંબા સમય સુધી કોઈ ધૂંધળાપણું કે અલગ સ્તર જોવા મળતું નથી.
આમ,આલ્કોહોલની પ્રતિક્રિયાત્મકતાનો ક્રમ $3^{\circ} > 2^{\circ} > 1^{\circ}$ છે,જેના દ્વારા લુકાસ કસોટીથી તેમનું વર્ગીકરણ થઈ શકે છે.

(N/A) આલ્કોહોલમાં $C-O$ બંધ તૂટવાથી થતી પ્રક્રિયાઓ:
$(a)$ $HX$ સાથેની પ્રક્રિયા અને લ્યુકાસ કસોટી:
$(i)$ આલ્કોહોલ હાઈડ્રોજન હેલાઈડ $(HX)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને આલ્કાઈલ હેલાઈડ બનાવે છે: $R-OH + HX \rightarrow R-X + H_2O$.
આલ્કોહોલની $HX$ સાથેની પ્રતિક્રિયાત્મકતાનો ક્રમ $3^{\circ} > 2^{\circ} > 1^{\circ}$ છે.
$(ii)$ લ્યુકાસ કસોટી: સાંદ્ર $HCl$ અને નિર્જળ $ZnCl_2$ ના મિશ્રણને લ્યુકાસ પ્રક્રિયક કહે છે.
$3^{\circ}$ આલ્કોહોલ તરત જ ધૂંધળાપણું (turbidity) આપે છે.
$2^{\circ}$ આલ્કોહોલ $5-10$ મિનિટમાં ધૂંધળાપણું આપે છે.
$1^{\circ}$ આલ્કોહોલ ઓરડાના તાપમાને પ્રક્રિયા કરતા નથી.
$(b)$ $PX_3$ સાથેની પ્રક્રિયા:
આલ્કોહોલ ફોસ્ફરસ ટ્રાયહેલાઈડ ($PX_3$,જ્યાં $X = Cl, Br$) સાથે પ્રક્રિયા કરીને આલ્કાઈલ હેલાઈડ બનાવે છે: $3R-OH + PX_3 \rightarrow 3R-X + H_3PO_3$.
$(c)$ નિર્જળીકરણ પ્રક્રિયાઓ:
એસિડ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં (જેમ કે સાંદ્ર $H_2SO_4$ અથવા $H_3PO_4$) આલ્કોહોલનું નિર્જળીકરણ થઈને આલ્કીન બને છે.
નિર્જળીકરણનો ક્રમ $3^{\circ} > 2^{\circ} > 1^{\circ}$ છે.

(N/A) ઇથેનોલનું ઇથીનમાં નિર્જળીકરણ $\beta$-વિલોપન ક્રિયાવિધિ દ્વારા ત્રણ તબક્કામાં થાય છે:
તબક્કો-$1$: ઇથેનોલનું પ્રોટોનેશન થઈને ઇથાઇલ ઓક્ઝોનિયમ આયન બને છે.
$CH_3CH_2OH + H^+ \rightleftharpoons CH_3CH_2OH_2^+$
તબક્કો-$2$: કાર્બોકેટાયનનું નિર્માણ. આ ધીમો અને વેગ નિર્ણાયક તબક્કો છે જેમાં $C-O$ બંધ તૂટે છે અને પાણી દૂર થાય છે.
$CH_3CH_2OH_2^+ \rightleftharpoons CH_3CH_2^+ + H_2O$
તબક્કો-$3$: પ્રોટોનનું વિલોપન થઈને ઇથીન બને છે. કાર્બોકેટાયન $\beta$-પ્રોટોન ગુમાવીને ઇથીન બનાવે છે.
$CH_3CH_2^+ \rightleftharpoons CH_2=CH_2 + H^+$

(N/A) $(i)$ આલ્કોહોલનું નિર્જળીકરણ સાંદ્ર $H_2SO_4$ અથવા $H_3PO_4$ જેવા પ્રોટિક એસિડ અથવા નિર્જળ $ZnCl_2$ કે એલ્યુમિના જેવા ઉદ્દીપકની હાજરીમાં ગરમ કરવાથી થાય છે,જેમાં આલ્કીન મળે છે.
$CH_3CH_2OH \xrightarrow{\text{conc. } H_2SO_4} CH_2=CH_2 + H_2O$
$(ii)$ ઈથેનોલનું નિર્જળીકરણ ત્રણ તબક્કામાં $\beta$-વિલોપન ક્રિયાવિધિ દ્વારા થાય છે.
તબક્કો-$1$: આલ્કોહોલનું પ્રોટોનેશન. એસિડમાંથી મળતો પ્રોટોન $(H^+)$ આલ્કોહોલના $-OH$ સમૂહ સાથે જોડાઈને ઑક્ઝોનિયમ આયન $(-OH_2^+)$ બનાવે છે.
તબક્કો-$2$: કાર્બોકેટાયનનું નિર્માણ. $C-O$ બંધ તૂટે છે,$H_2O$ મુક્ત થાય છે અને કાર્બોકેટાયન બને છે. આ પ્રક્રિયાનો ધીમો અને વેગ નિર્ણાયક તબક્કો છે.
તબક્કો-$3$: ઈથીનનું નિર્માણ. કાર્બોકેટાયનમાંથી $\beta$-પ્રોટોનનું વિલોપન થઈને ઈથીન બને છે. તબક્કા-$1$ માં વપરાયેલ $H^+$ મુક્ત થાય છે,જેથી એસિડ ઉદ્દીપક પુનઃપ્રાપ્ત થાય છે.

(N/A) ઑક્સિડેશન: આલ્કોહૉલનું ઑક્સિડેશન થઈ તેમાંના $C-H$ અને $O-H$ બંધો તૂટે છે અને કાર્બન-ઑક્સિજન દ્વિબંધ $(C=O)$ બને છે.
ઑક્સિડેશન / વિહાઈડ્રોજનીકરણ: આ પ્રક્રિયામાં $C-H$ અને $O-H$ બંધ તૂટી ડાયહાઈડ્રોજન $(H_2)$ મુક્ત થાય છે,જેથી આ પ્રક્રિયાને વિહાઈડ્રોજનીકરણ પ્રક્રિયાઓ કહે છે.
ઑક્સિડેશનની નીપજોનો આધાર ઉપયોગમાં લેવાતાં પ્રક્રિયકો અને આલ્કોહોલના પ્રકારની ઉપર હોય છે.
$(b)$ પ્રાથમિક આલ્કોહૉલનું ઑક્સિડેશન: ઉપયોગમાં લેવાતાં ઑક્સિડેશનકર્તાના આધારે $1^{\circ}$ આલ્કોહોલનું આલ્ડિહાઈડમાં ઑક્સિડેશન થાય છે,જેનું પછીથી કાર્બોક્સિલિક ઍસિડમાં ઑક્સિડેશન થાય છે.
$(i)$ $1^{\circ}$-આલ્કોહૉલ $\rightarrow$ કાર્બોક્સિલિક એસિડ: $1^{\circ}$-આલ્કોહોલ સંયોજનોમાંથી સીધા જ કાર્બોક્સિલિક એસિડ સંયોજનો મેળવવા માટે પોટૅશિયમ પરમૅગેનેટ $(KMnO_4)$ જેવા પ્રબળ ઑક્સિડેશનકર્તાનો ઉપયોગ થાય છે.

(N/A) ઑક્સિડેશન: આલ્કોહોલના ઑક્સિડેશનમાં $O-H$ અને $C-H$ બંધો તૂટે છે,જેના પરિણામે કાર્બન-ઑક્સિજન દ્વિબંધ $(C=O)$ બને છે.
વિહાઈડ્રોજનીકરણ: આ પ્રક્રિયામાં $C-H$ અને $O-H$ બંધ તૂટે છે અને ડાયહાઈડ્રોજન $(H_2)$ મુક્ત થાય છે; તેથી,આને વિહાઈડ્રોજનીકરણ પ્રક્રિયાઓ કહેવામાં આવે છે.
ઑક્સિડેશનની નીપજો વપરાતા ઑક્સિડેશનકર્તા અને આલ્કોહોલના પ્રકાર પર આધાર રાખે છે.
$(b)$ પ્રાથમિક આલ્કોહોલનું ઑક્સિડેશન: વપરાતા ઑક્સિડેશનકર્તાના આધારે,$1^{\circ}$ આલ્કોહોલનું આલ્ડિહાઈડમાં ઑક્સિડેશન થાય છે,જેનું ત્યારબાદ કાર્બોક્સિલિક એસિડમાં ઑક્સિડેશન થાય છે.
$(i)$ $1^{\circ}$-આલ્કોહોલ $\rightarrow$ કાર્બોક્સિલિક એસિડ: $1^{\circ}$-આલ્કોહોલમાંથી સીધા જ કાર્બોક્સિલિક એસિડ મેળવવા માટે પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ $(KMnO_4)$ જેવા પ્રબળ ઑક્સિડેશનકર્તાનો ઉપયોગ થાય છે.

(N/A) ઑક્સિડેશન: આલ્કોહૉલના ઑક્સિડેશનમાં $O-H$ અને $C-H$ બંધ તૂટીને કાર્બન-ઑક્સિજન દ્વિબંધ $(C=O)$ બને છે.
$(b)$ વિહાઈડ્રોજનીકરણ: આ પ્રક્રિયામાં $C-H$ અને $O-H$ બંધ તૂટીને ડાયહાઈડ્રોજન $(H_2)$ વાયુ મુક્ત થાય છે,તેથી તેને વિહાઈડ્રોજનીકરણ પ્રક્રિયા કહે છે.
$(c)$ $1^o$ આલ્કોહોલનું ઑક્સિડેશન: $1^o$ આલ્કોહોલનું ઑક્સિડેશન થઈને આલ્ડિહાઈડ મળે છે,જેનું આગળ ઑક્સિડેશન થઈને કાર્બોક્સિલિક એસિડ મળે છે. આ માટે $KMnO_4$ જેવા પ્રબળ ઑક્સિડેશનકર્તા વપરાય છે.
$(d)$ $2^o$ આલ્કોહોલનું ઑક્સિડેશન: $2^o$ આલ્કોહોલનું ઑક્સિડેશન થઈને કીટોન મળે છે,જેના માટે $CrO_3$ જેવા ઑક્સિડેશનકર્તા વપરાય છે.
$(e)$ $3^o$ આલ્કોહોલનું ઑક્સિડેશન: $3^o$ આલ્કોહોલ સામાન્ય સ્થિતિમાં ઑક્સિડેશન પામતા નથી,પરંતુ ગરમ સાંદ્ર $H_2SO_4$ અથવા $573 K$ તાપમાને કોપર સાથે પ્રક્રિયા કરતા નિર્જલીકરણ પામીને આલ્કીન બનાવે છે.

(N/A) વિકૃત આલ્કોહોલ એ મિથેનોલ $\left( CH _{3} OH \right)$ મિશ્રિત ઈથેનોલ $\left( C _{2} H _{5} OH \right)$ છે.
અસર: જ્યારે કોઈ વ્યક્તિ વિકૃત આલ્કોહોલ પીવે છે,ત્યારે શરીરમાં મિથેનોલનું ઓક્સિડેશન થઈને મિથેનાલ $\left( HCHO \right)$ અને ત્યારબાદ મિથેનોઈક એસિડ $\left( HCOOH \right)$ બને છે. આ પ્રક્રિયા ગંભીર ઝેરી અસર પેદા કરે છે,જેનાથી અંધાપો આવી શકે છે અને મૃત્યુ પણ થઈ શકે છે.
ઉપાય: મિથેનોલના ઝેરની સારવારમાં નસ દ્વારા મંદ ઈથેનોલ આપવામાં આવે છે. ઈથેનોલ એ મિથેનોલના ઓક્સિડેશન માટે જવાબદાર ઉત્સેચક માટે સ્પર્ધાત્મક અવરોધક તરીકે કાર્ય કરે છે. આનાથી શરીરને કિડની દ્વારા મિથેનોલનો નિકાલ કરવા માટે સમય મળે છે,જેનાથી ઝેરી મિથેનોઈક એસિડ બનતું અટકે છે અને દર્દીનો જીવ બચી શકે છે.

(N/A) મિથેનોલ $CH_3OH$ છે,જ્યારે ઈથેનોલ $C_2H_5OH$ છે. બંનેનું જૈવિક ઓક્સિડેશન થઈને અનુવર્તી આલ્ડિહાઈડ $(HCHO, CH_3CHO)$ અને ત્યારબાદ એસિડ $(HCOOH, CH_3COOH)$ બને છે.
અસર: વિકૃત આલ્કોહોલ તે મિથેનોલ મિશ્રિત ઈથેનોલ છે. જો દારૂનો વ્યસની વિકૃત આલ્કોહોલ પી લે,તો મિથેનોલનું પ્રથમ મિથેનાલમાં અને પછી મિથેનોઈક એસિડમાં રૂપાંતર થાય છે. આનાથી અંધાપો આવી શકે છે અને મૃત્યુ પણ થઈ શકે છે.
સારવાર: મિથેનોલ પીવાથી ઉદ્ભવતી વિષાલુ અસરથી પીડાતા દર્દીને સારવારમાં આંત:શિરા (intravenous) દ્વારા મંદ ઈથેનોલ આપવામાં આવે છે. આલ્ડિહાઈડ $(HCHO)$નું એસિડમાં ઓક્સિડેશન કરતા ઉત્સેચકને ઈથેનોલ અવરોધે છે,જેથી કિડનીને મિથેનોલનું ઉત્સર્જન કરવા માટે સમય મળે છે અને દર્દીને બચાવી શકાય છે.

(N/A) આલ્કોહોલનું એસિડિક નિર્જલીકરણ એટલે એસિડ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં આલ્કોહોલમાંથી પાણીના અણુને દૂર કરીને આલ્કીન બનાવવાની પ્રક્રિયા.
સામાન્ય પ્રક્રિયા:
$CH_3-CH_2-OH \xrightarrow[\Delta, 443 \ K]{Conc. \ H_2SO_4} CH_2=CH_2 + H_2O$
સમજૂતી:
$1$. આ પ્રક્રિયામાં,$\alpha$-કાર્બન પરથી $-OH$ સમૂહ અને $\beta$-કાર્બન પરથી હાઇડ્રોજન પરમાણુ દૂર થાય છે.
$2$. આના પરિણામે $\alpha$ અને $\beta$ કાર્બન વચ્ચે $\pi$-બંધ રચાય છે.
$3$. $\beta$-સ્થાન પરથી હાઇડ્રોજન દૂર થતો હોવાથી,આ પ્રક્રિયાને $\beta$-વિલોપન ($\beta$-elimination) પ્રક્રિયા પણ કહેવામાં આવે છે.
$4$. નિર્જલીકરણ માટે સાંદ્ર $H_2SO_4$,$H_3PO_4$ અથવા ઊંચા તાપમાને નિર્જળ $Al_2O_3$ નો ઉપયોગ થાય છે.

(N/A) જ્યારે આલ્કોહોલની પ્રક્રિયા સાંદ્ર $H_{2}SO_{4}$ સાથે કરવામાં આવે છે,ત્યારે તેનું નિર્જલીકરણ થઈને આલ્કીન બને છે,જેને $\beta$-વિલોપન પ્રક્રિયા કહેવામાં આવે છે.
$(i)$ $CH_{3}CH_{2}CH_{2}OH \xrightarrow[\Delta, 443 \ K]{\text{સાંદ્ર } H_{2}SO_{4}} CH_{3}CH=CH_{2} + H_{2}O$ (પ્રોપીન)
$(ii)$ $CH_{3}CH(OH)CH_{3} \xrightarrow[438-443 \ K]{H_{2}SO_{4}} CH_{3}CH=CH_{2} + H_{2}O$ (પ્રોપીન)
$(iii)$ $C_{6}H_{11}OH \xrightarrow[373-383 \ K]{H_{2}SO_{4}/H_{3}PO_{4}} C_{6}H_{10} + H_{2}O$ (સાયક્લોહેક્ઝીન)
$(iv)$ $(CH_{3})_{3}COH \xrightarrow[\Delta, 360 \ K]{H_{2}SO_{4}} CH_{3}-C(CH_{3})=CH_{2} + H_{2}O$ ($2$-મિથાઇલ પ્રોપીન)

(N/A) મિથેનોલનું ઉત્પાદન: મિથેનોલને કાષ્ઠસ્પિરિટ કહે છે,કારણ કે તે અગાઉ લાકડાના વિભંજક નિસ્યંદન દ્વારા બનાવવામાં આવતું હતું. હાલમાં,તે $Cr_2O_3-ZnO$ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં ઊંચા તાપમાને $(573-673 \ K)$ અને ઊંચા દબાણે $(200-300 \ atm)$ કાર્બન મોનોક્સાઈડના હાઈડ્રોજનીકરણ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે.
$CO + 2H_2 \longrightarrow CH_3OH$
$(b)$ ભૌતિક ગુણધર્મો: મિથેનોલ રંગવિહીન પ્રવાહી છે અને સ્વભાવે અત્યંત ઝેરી છે. તેનું ઉત્કલનબિંદુ $337 \ K$ છે.
$(c)$ શારીરિક અસરો: મિથેનોલનું સેવન ઓછી માત્રામાં કરવાથી પણ અંધાપો આવી શકે છે અને વધુ માત્રામાં સેવન કરવાથી મૃત્યુ થઈ શકે છે.
$(d)$ ઉપયોગો: તેનો ઉપયોગ રંગ (પેઈન્ટ) અને વાર્નિસમાં દ્રાવક તરીકે,અને મુખ્યત્વે ફોર્માલ્ડિહાઈડ $(HCHO)$ ના ઉત્પાદનમાં થાય છે.

(N/A) ઇથેનોલનું ઉત્પાદન : ઇથેનોલનું ઉત્પાદન નીચે મુજબ છે:
$(i)$ શર્કરાનું આથવણ : આ સૌથી જૂની પદ્ધતિ છે. મોલાસીસ,શેરડી અથવા દ્રાક્ષ જેવી શર્કરાનું ઉત્સેચક ઇન્વર્ટેઝની હાજરીમાં આથવણ કરતાં ગ્લુકોઝ અને ફ્રુક્ટોઝ બને છે.
$C_{12}H_{22}O_{11} + H_{2}O \xrightarrow{\text{invertase}} C_{6}H_{12}O_{6} + C_{6}H_{12}O_{6}$
ગ્લુકોઝ અને ફ્રુક્ટોઝ બંનેનું અણુસૂત્ર સમાન $C_{6}H_{12}O_{6}$ છે પણ તેમનાં બંધારણો ભિન્ન છે. યીસ્ટમાંથી ઉત્સેચક ઝાયમેઝ મળે છે. ઝાયમેઝ વડે ગ્લુકોઝ અને ફ્રુક્ટોઝનું આથવણ કરવાથી ઇથેનોલ બને છે.
$C_{6}H_{12}O_{6} \longrightarrow 2C_{2}H_{5}OH + 2CO_{2}$
$(ii)$ દ્રાક્ષમાંથી ઇથેનોલ : જ્યારે દ્રાક્ષ પાકી જાય ત્યારે તેમાં શર્કરાનો જથ્થો વધી જાય છે અને પાકી દ્રાક્ષની ઉપર યીસ્ટ ઉત્પન્ન થાય છે. દ્રાક્ષની શર્કરા અને યીસ્ટમાંનો ઝાયમેઝ એકબીજાના સંપર્કમાં આવતાં આથવણ ક્રિયા શરૂ થાય છે. આથવણ અજારક પરિસ્થિતિમાં (ઑક્સિજનની ગેરહાજરીમાં) થાય છે અને ઇથેનોલ ઉપરાંત કાર્બન-ડાયૉક્સાઈડ મુક્ત થાય છે.
ઉત્પન્ન થયેલા આલ્કોહોલની માત્રા $14\%$ કરતાં વધે ત્યારે ઝાયમેઝની ક્રિયા અવરોધાય છે. જો આથવણ મિશ્રણમાં હવા ભળે તો હવામાંના ઑક્સિજન વડે ઇથેનોલનું ઇથેનોઈક ઍસિડમાં ઑક્સિડેશન થાય છે અને તેથી આલ્કોહોલીય પીણાંનો સ્વાદ નષ્ટ થાય છે.
$(b)$ ભૌતિક ગુણધર્મો : ઇથેનોલ રંગવિહીન પ્રવાહી છે. તેનું ઉત્કલનબિંદુ $351\,K$ છે.
$(c)$ ઉપયોગો : તે રંગ ઉદ્યોગમાં દ્રાવક તરીકે અને અનેક કાર્બનિક સંયોજનો બનાવવા ઉપયોગી છે.
$(d)$ આલ્કોહોલનું વિકૃતિકરણ : ઔદ્યોગિક આલ્કોહોલમાં થોડો કૉપર સલ્ફેટ ઉમેરીને રંગીન બનાવાય છે અને તેમાં પિરિડીન ઉમેરી દુર્ગંધવાળો બનાવાય છે. આલ્કોહોલનું વિકૃતિકરણ કરવાથી તે પીવા માટે અયોગ્ય બને છે.

(N/A) ઈથર સંયોજનોની પાણીમાં દ્રાવ્યતા સમાન આણ્વીયદળ ધરાવતા આલ્કોહોલ સંયોજનો જેવી જ હોય છે.
દા.ત.,ઈથોક્સિઈથેન અને બ્યુટેન-$1$-ઓલ બંનેનું આણ્વીયદળ $74 \ g \ mol^{-1}$ છે અને તેમની પાણીમાં દ્રાવ્યતા લગભગ સમાન છે. જોકે,આલ્કોહોલ સામાન્ય રીતે ઈથર કરતા વધુ દ્રાવ્ય હોય છે કારણ કે તેઓ પાણીના અણુઓ સાથે મજબૂત હાઈડ્રોજન બંધ બનાવી શકે છે.

ગુણધર્મ	ઈથોક્સિઈથેન	બ્યુટેન-$1$-ઓલ
સમૂહ	ઈથર	આલ્કોહોલ
આણ્વીયદળ	$74 \ g \ mol^{-1}$	$74 \ g \ mol^{-1}$
સૂત્ર	$C_2H_5-O-C_2H_5$	$CH_3CH_2CH_2CH_2OH$
મિશ્રતા	$7.5 \ g$ પ્રતિ $100 \ mL$ પાણી	$9 \ g$ પ્રતિ $100 \ mL$ પાણી

(N/A) મિથૉક્સિમિથેન $(CH_3-O-CH_3)$ અને ઇથેનોલ $(C_2H_5OH)$ બંનેના અણુસૂત્ર સમાન $C_2H_6O$ છે અને આણ્વીય દળ પણ સમાન $46 \ g \ mol^{-1}$ છે. આમ છતાં તેમના ઉત્કલનબિંદુ સમાન નથી.
મિથૉક્સિમિથેનમાં ઈથર સમૂહ છે અને તેમાં ધ્રુવીય $O-H$ બંધ હોતો નથી. આ કારણથી ઈથરમાં આંતરઆણ્વીય હાઈડ્રોજન બંધ હોતો નથી.
આલ્કોહોલમાં $O-H$ બંધ ધ્રુવીય છે અને ઇથેનોલના ભિન્ન અણુઓ વચ્ચે આંતરઆણ્વીય હાઈડ્રોજન બંધ હોય છે. ધારો કે $C_2H_5 = R$,તો આંતરઆણ્વીય $H$-બંધ નીચે મુજબ છે:
આ $H$-બંધનનાં આકર્ષણબળોના કારણે ઇથેનોલનું ઉત્કલનબિંદુ મિથૉક્સિમિથેન કરતાં ઊંચું હોય છે.

(N/A) પ્રક્રિયા ક્રમ નીચે મુજબ છે:
$1$. $CH_3-CH_2-CH(OH)-CH_3 + PBr_3 \rightarrow CH_3-CH_2-CH(Br)-CH_3 (A)$ ($-OH$ નું $-Br$ દ્વારા વિસ્થાપન)
$2$. $CH_3-CH_2-CH(Br)-CH_3 + Mg \xrightarrow{\text{ether}} CH_3-CH_2-CH(MgBr)-CH_3 (B)$ (ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયકનું નિર્માણ)
$3$. $CH_3-CH_2-CH(MgBr)-CH_3 + CH_3CHO \rightarrow CH_3-CH_2-CH(CH_3)-CH(OMgBr)-CH_3 (C)$ (એસિટાલડીહાઈડમાં ન્યુક્લિયોફિલિક યોગશીલ પ્રક્રિયા)
$4$. $CH_3-CH_2-CH(CH_3)-CH(OMgBr)-CH_3 + H_3O^+ \rightarrow CH_3-CH_2-CH(CH_3)-CH(OH)-CH_3 (D)$ (જળવિભાજન દ્વારા દ્વિતીયક આલ્કોહોલનું નિર્માણ)

(A) $1$. શરૂઆતનો પદાર્થ બ્યુટેન$-2-$ઓલ છે,જે દ્વિતીયક આલ્કોહોલ છે. $Cu$ અને $520 \ K$ તાપમાને દ્વિતીયક આલ્કોહોલનું ડિહાઈડ્રોજનેશન કરવાથી કિટોન મળે છે. તેથી,$(A)$ એ બ્યુટેન$-2-$ઓન છે: $CH_3-CH_2-CO-CH_3$.
$2$. બ્યુટેન$-2-$ઓનની ઈથાઈલમેગ્નેશિયમ બ્રોમાઈડ $(C_2H_5MgBr)$ સાથેની પ્રક્રિયા ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયા છે. ન્યુક્લિયોફિલિક ઈથાઈલ સમૂહ કાર્બોનિલ કાર્બન પર હુમલો કરે છે,જે મધ્યવર્તી આલ્કોક્સાઈડ બનાવે છે: $(B)$ એ $CH_3-CH_2-C(OMgBr)(CH_3)-C_2H_5$ છે.
$3$. મધ્યવર્તી $(B)$ નું $H_3O^+$ સાથે એસિડિક જળવિભાજન કરવાથી તૃતીયક આલ્કોહોલ મળે છે: $(C)$ એ $CH_3-CH_2-C(OH)(CH_3)-C_2H_5$ ($3$-મિથાઈલપેન્ટેન$-3-$ઓલ) છે.

(N/A) મિથેનોલ $(CH_3OH)$ નું ઉચ્ચ આલ્કોહોલમાં રૂપાંતર કરવા માટે આલ્ડિહાઇડ બનાવ્યા બાદ ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે:
$1$. ઇથેનોલમાં રૂપાંતર:
$CH_3OH$ $\xrightarrow{Cu, \Delta} HCHO$ $\xrightarrow{CH_3MgBr} CH_3CH_2OMgBr$ $\xrightarrow{H_3O^+} CH_3CH_2OH$
$2$. પ્રોપેન-$2$-ઓલમાં રૂપાંતર:
$CH_3CH_2OH$ $\xrightarrow{Cu, \Delta} CH_3CHO$ $\xrightarrow{CH_3MgBr} CH_3CH(OMgBr)CH_3$ $\xrightarrow{H_3O^+} CH_3CH(OH)CH_3$
$3$. $2$-મિથાઇલપ્રોપેન-$2$-ઓલમાં રૂપાંતર:
$CH_3CH(OH)CH_3$ $\xrightarrow{Cu, \Delta} CH_3COCH_3$ $\xrightarrow{CH_3MgBr} (CH_3)_3COMgBr$ $\xrightarrow{H_3O^+} (CH_3)_3COH$

(A) પ્રક્રિયા શ્રેણી નીચે મુજબ છે:
$1$. સાયક્લોહેક્ઝેનોલનું $H_2SO_4$ માં $CrO_3$ (જોન્સ પ્રક્રિયક) દ્વારા ઓક્સિડેશન થઈને સાયક્લોહેક્ઝેનોન $(A)$ બને છે.
$2$. સાયક્લોહેક્ઝેનોન $CH_3MgI$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને અને ત્યારબાદ એસિડિક જળવિભાજન દ્વારા $1$-મિથાઈલસાયક્લોહેક્ઝેનોલ $(B)$ બનાવે છે.
$3$. $1$-મિથાઈલસાયક્લોહેક્ઝેનોલનું $H_2SO_4$ અને ગરમી સાથે એસિડ-ઉદ્દીપકીય નિર્જલીકરણ થઈને $1$-મિથાઈલસાયક્લોહેક્ઝીન $(C)$ બને છે.
$4$. $1$-મિથાઈલસાયક્લોહેક્ઝીનનું $(BH_3)_2$ અને ત્યારબાદ $H_2O_2/NaOH$ સાથે હાઈડ્રોબોરેશન-ઓક્સિડેશન થઈને $2$-મિથાઈલસાયક્લોહેક્ઝેનોલ $(D)$ બને છે.

(N/A) $2$-મિથાઈલબ્યુટેન-$1$-ઓલનું સાંદ્ર $H_2SO_4$ સાથે $443 \ K$ તાપમાને નિર્જળીકરણ કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી દ્વારા થાય છે.
$1$. આલ્કોહોલનું પ્રોટોનેશન: હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ પ્રોટોનેટ થઈને સારો લિવિંગ ગ્રુપ $(-OH_2^+)$ બનાવે છે.
$2$. કાર્બોકેટાયનનું નિર્માણ: પાણીનો અણુ દૂર થવાથી $1^{\circ}$ કાર્બોકેટાયન બને છે.
$3$. પુનઃરચના: $1^{\circ}$ કાર્બોકેટાયન $1,2$-હાઈડ્રાઈડ સ્થાનાંતર દ્વારા વધુ સ્થાયી $3^{\circ}$ કાર્બોકેટાયનમાં ફેરવાય છે.
$4$. વિલોપન: $3^{\circ}$ કાર્બોકેટાયનમાંથી પ્રોટોન દૂર થવાથી સેટઝેફના નિયમ મુજબ $2$-મિથાઈલબ્યુટ-$2$-ઈન મુખ્ય નીપજ તરીકે મળે છે.

(A) $413 \ K$ તાપમાને સાંદ્ર $H_2SO_4$ સાથે ઇથેનોલની પ્રક્રિયા આંતરઆણ્વીય નિર્જલીકરણ દ્વારા ડાયઇથાઇલ ઈથર બનાવે છે.
$443 \ K$ તાપમાને,આ પ્રક્રિયા ઇથિન બનાવે છે.
તેથી,સાચી શરત $Conc. H_2SO_4, 413 \ K$ છે.

(N/A) પાણીમાં આલ્કોહોલની દ્રાવ્યતા મુખ્યત્વે ધ્રુવીય $-OH$ સમૂહની હાજરીને કારણે છે,જે આલ્કોહોલને પાણીના અણુઓ સાથે આંતરઆણ્વીય $H$-બંધ બનાવવાની મંજૂરી આપે છે.
$R-OH \cdots O(H)-H \cdots O(H)-R$

(B) ઇથેનોલને માનવ વપરાશ માટે અયોગ્ય બનાવવા માટે તેમાં પિરિડિન,મિથેનોલ અથવા કોપર સલ્ફેટ જેવા પદાર્થો ઉમેરવાની પ્રક્રિયાને ડીનેચ્યુરેશન કહેવામાં આવે છે. પરિણામી મિશ્રણને ડીનેચર્ડ આલ્કોહોલ કહેવામાં આવે છે.

(PCC) આ રૂપાંતરણમાં દ્વિતીયક એલાઈલિક આલ્કોહોલનું $\alpha,\beta$-અસંતૃપ્ત કીટોનમાં ઓક્સિડેશન થાય છે.
પિરિડિનિયમ ક્લોરોક્રોમેટ $(PCC)$ એક સૌમ્ય ઓક્સિડેશનકર્તા છે જે કાર્બન-કાર્બન દ્વિબંધને અસર કર્યા વિના પ્રાથમિક આલ્કોહોલનું આલ્ડિહાઇડમાં અને દ્વિતીયક આલ્કોહોલનું કીટોનમાં પસંદગીયુક્ત ઓક્સિડેશન કરે છે.
તેથી,જરૂરી પ્રક્રિયક $PCC$ છે.

(N/A) $2$-ક્લોરોઈથેનોલ એ ઈથેનોલ કરતા વધુ એસિડિક છે.
આનું કારણ એ છે કે ક્લોરિન પરમાણુ પ્રબળ $-I$ અસર દર્શાવે છે,જે ઓક્સિજન પરમાણુ પાસેથી ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા પોતાની તરફ ખેંચે છે.
આનાથી $O-H$ બંધ નબળો પડે છે,જે પ્રોટોન $(H^+)$ ના મુક્ત થવાની પ્રક્રિયાને સરળ બનાવે છે અને પરિણામી આલ્કોક્સાઇડ આયનને સ્થિર કરે છે.

(A) ઇથેનોલ $(CH_3CH_2OH)$ જેવા પ્રાથમિક આલ્કોહોલનું ઇથેનાલ $(CH_3CHO)$ જેવા આલ્ડિહાઇડમાં રૂપાંતર કરવા માટે એક મંદ ઓક્સિડેશનકર્તાની જરૂર પડે છે,જે ઓક્સિડેશનને આલ્ડિહાઇડ તબક્કે અટકાવે છે અને તેને કાર્બોક્સિલિક એસિડમાં રૂપાંતરિત થવા દેતું નથી. પિરિડિનિયમ ક્લોરોક્રોમેટ $(PCC)$ આ પ્રક્રિયા માટે આદર્શ પ્રક્રિયક છે.

(C) એસિડિક $KMnO_4$ અથવા એસિડિક $K_2Cr_2O_7$ પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે અને ઇથેનોલનું ઇથેનોઇક એસિડમાં ઓક્સિડેશન કરે છે.
$CH_3-CH_2-OH$ $\xrightarrow{[O]} CH_3-CHO$ $\xrightarrow{[O]} CH_3-COOH$

(N/A) સોડિયમ ધાતુ સાથે આલ્કોહોલની પ્રતિક્રિયાત્મકતાનો ક્રમ નીચે મુજબ છે:
પ્રાથમિક આલ્કોહોલ $>$ દ્વિતીયક આલ્કોહોલ $>$ તૃતીયક આલ્કોહોલ
આલ્કાઈલ સમૂહોની $+I$ અસર ઓક્સિજન પરમાણુ પર ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા વધારે છે. પરિણામે,$-OH$ સમૂહનો ઇલેક્ટ્રોપોઝિટિવ હાઇડ્રોજન અણુ દ્વારા વધુ મજબૂતીથી પકડાયેલો રહે છે,જે $H^{+}$ ના મુક્ત થવાને મુશ્કેલ બનાવે છે.
જો અણુમાં આલ્કાઈલ સમૂહોની સંખ્યા વધુ હોય તો આ અસર વધુ સ્પષ્ટ થાય છે. આમ,તૃતીયક આલ્કોહોલ સૌથી ઓછો એસિડિક છે અને સોડિયમ ધાતુ પ્રત્યે સૌથી ઓછી પ્રતિક્રિયાત્મકતા દર્શાવે છે.

(N/A) $C_4H_{10}O$ અણુસૂત્ર ધરાવતા આલ્કોહોલના સમઘટકો નીચે મુજબ છે:
$1.$ $\text{બ્યુટેન}-1-\text{ઓલ}$: $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-OH$
$2.$ $\text{બ્યુટેન}-2-\text{ઓલ}$: $CH_3-CH_2-CH(OH)-CH_3$
$3.$ $2-\text{મિથાઇલપ્રોપેન}-1-\text{ઓલ}$: $(CH_3)_2CH-CH_2-OH$
$4.$ $2-\text{મિથાઇલપ્રોપેન}-2-\text{ઓલ}$: $(CH_3)_3C-OH$
આમાંથી,$\text{બ્યુટેન}-2-\text{ઓલ}$ પ્રકાશક્રિયાશીલતા દર્શાવે છે કારણ કે તેનો $C_2$ કાર્બન પરમાણુ કાઇરલ છે,જે ચાર અલગ-અલગ સમૂહો સાથે જોડાયેલ છે: $-H$,$-OH$,$-CH_3$ અને $-C_2H_5$.

(N/A) લ્યુકાસ પ્રક્રિયક સાથે આલ્કોહોલની પ્રક્રિયા કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી સંયોજનના નિર્માણ દ્વારા થાય છે,જે પ્રક્રિયાનું વેગ નિર્ણાયક સોપાન છે.
કાર્બોકેટાયનની સ્થિરતાનો ક્રમ $3^{\circ} > 2^{\circ} > 1^{\circ}$ છે.
તૃતીયક $(3^{\circ})$ આલ્કોહોલ સૌથી વધુ સ્થિર કાર્બોકેટાયન બનાવે છે,જેના કારણે $C-OH$ બંધનું વિભાજન સૌથી સરળ બને છે.
પરિણામે,પ્રતિક્રિયાત્મકતાનો ક્રમ $3^{\circ} \text{ આલ્કોહોલ} > 2^{\circ} \text{ આલ્કોહોલ} > 1^{\circ} \text{ આલ્કોહોલ}$ છે.

(N/A) ઓછા આણ્વીય દળ ધરાવતા આલ્કોહોલમાં,અધ્રુવીય આલ્કાઈલ સમૂહનું કદ નાનું હોય છે,જે ઓછો અવકાશી અવરોધ (steric hindrance) પેદા કરે છે. પરિણામે,આલ્કોહોલના હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ દ્વારા પાણીના અણુઓ સાથે આંતરઆણ્વીય $H$-બંધ સરળતાથી બને છે. તેથી,ઓછા આણ્વીય દળ ધરાવતા આલ્કોહોલ પાણીમાં સરળતાથી દ્રાવ્ય થાય છે.

(N/A) આલ્કોહોલમાં ધ્રુવીય $-OH$ સમૂહ હોય છે,જે આલ્કોહોલના અણુઓ વચ્ચે આંતરઆણ્વીય $H$-બંધ બનાવવાની ક્ષમતા આપે છે. બાષ્પીભવન દરમિયાન આ આકર્ષણને તોડવા માટે વધુ ઉર્જાની જરૂર પડે છે.
તેની સામે,ઈથરમાં ઓક્સિજન પરમાણુ સાથે સીધો જોડાયેલો હાઇડ્રોજન પરમાણુ હોતો નથી,તેથી તેઓ આંતરઆણ્વીય $H$-બંધ બનાવી શકતા નથી. તેમના આંતરઆણ્વીય બળો મુખ્યત્વે દ્વિધ્રુવ-દ્વિધ્રુવ આકર્ષણ બળો છે,જે $H$-બંધ કરતા નબળા હોય છે.
તેથી,સમાન આણ્વીય દળ માટે,આલ્કોહોલના ઉત્કલનબિંદુઓ ઈથર કરતા નોંધપાત્ર રીતે ઊંચા હોય છે.

(N/A) પ્રક્રિયા $1$ માટે,આલ્કોહોલિક $KOH$ સાથે $2$-બ્રોમો-$3$-મિથાઈલબ્યુટેનનું વિહાઈડ્રોહેલોજિનેશન $Saytzeff$ ના નિયમનું પાલન કરે છે. વધુ વિસ્થાપિત આલ્કીન,$2$-મિથાઈલ-$2$-બ્યુટીન,મુખ્ય નીપજ $(80\%)$ છે,જ્યારે $3$-મિથાઈલ-$1$-બ્યુટીન ગૌણ નીપજ $(20\%)$ છે.
પ્રક્રિયા $2$ માટે,$3$-મિથાઈલબ્યુટેન-$2$-ઓલનું એસિડ-ઉદ્દીપકીય નિર્જલીકરણ $Saytzeff$ ના નિયમનું પાલન કરે છે. વધુ વિસ્થાપિત આલ્કીન,$2$-મિથાઈલ-$2$-બ્યુટીન,મુખ્ય નીપજ છે,જ્યારે $3$-મિથાઈલ-$1$-બ્યુટીન ગૌણ નીપજ છે.

(D) ગરમ કરવાની સ્થિતિમાં આલ્કોહોલિક $KOH$ સાથે સાયક્લોહેક્ઝેનોલની પ્રક્રિયા આલ્કોહોલના નિર્જલીકરણ તરફ દોરી જાય છે.
આ એક વિલોપન પ્રક્રિયા છે જેમાં સાયક્લોહેક્ઝેનોલના અણુમાંથી પાણીનો અણુ $(-H_2O)$ દૂર થાય છે.
કાર્બન પરમાણુમાંથી હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહ $(-OH)$ દૂર થાય છે અને બાજુના કાર્બન પરમાણુમાંથી હાઇડ્રોજન પરમાણુ દૂર થાય છે,જેના પરિણામે દ્વિબંધની રચના થાય છે.
આમ,મુખ્ય નીપજ $X$ સાયક્લોહેક્ઝીન છે.

(A) આપેલા પદાર્થોના સામાન્ય ઉત્કલનબિંદુ નીચે મુજબ છે:
ઇથર: $308 \ K$
કાર્બનટેટ્રાક્લોરાઇડ $(CCl_4)$: $349 \ K$
ઇથેનોલ $(C_2H_5OH)$: $351.3 \ K$
પાણી $(H_2O)$: $373 \ K$
તેથી,વધતો ક્રમ આ મુજબ છે: $\text{ઇથર} < \text{કાર્બનટેટ્રાક્લોરાઇડ} < \text{ઇથેનોલ} < \text{પાણી}$.

(A-III, B-IV, C-II, D-I) પ્રક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$A$. $ROH + SOCl_2 \rightarrow RCl + SO_2 + HCl$ $(A \rightarrow iii)$
$B$. $ROH + PCl_5 \rightarrow RCl + POCl_3 + HCl$ $(B \rightarrow iv)$
$C$. $3ROH + PX_3 \rightarrow 3RX + H_3PO_3$ $(C \rightarrow ii)$
$D$. $ROH + NaBr + H_2SO_4 \rightarrow RBr + NaHSO_4 + H_2O$ $(D \rightarrow i)$
તેથી,સાચી જોડ $A-iii, B-iv, C-ii, D-i$ છે.

(A) $A \rightarrow ii$ (અથવા $iv$),$B \rightarrow iii$,$C \rightarrow iv$ (અથવા $ii$),$D \rightarrow i$.
$1$. $\text{બ્યુટેન-}1\text{-ઓલ}$ $HCl + ZnCl_2$ (લ્યુકાસ પ્રક્રિયક) સાથે પ્રક્રિયા કરીને $1$-ક્લોરોબ્યુટેન $(CH_3CH_2CH_2CH_2Cl)$ બનાવે છે.
$2$. $\text{બ્યુટેન-}1\text{-ઓલ}$ $HBr$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $1$-બ્રોમોબ્યુટેન $(CH_3CH_2CH_2CH_2Br)$ બનાવે છે.
$3$. $\text{બ્યુટેન-}1\text{-ઓલ}$ $SOCl_2$ (થાયોનાઈલ ક્લોરાઈડ) સાથે પ્રક્રિયા કરીને $1$-ક્લોરોબ્યુટેન $(CH_3CH_2CH_2CH_2Cl)$ બનાવે છે.
$4$. $\text{બ્યુટેન-}1\text{-ઓલ}$ ગરમ $H_2SO_4$ સાથે પ્રક્રિયા (નિર્જલીકરણ) કરીને બ્યુટ-$1$-ઈન બનાવે છે (જે બ્યુટ-$2$-ઈન,$CH_3CH=CHCH_3$ માં રૂપાંતરિત થાય છે).

(A-III, B-II, C-I, D-IV) આલ્કોહોલનું નિર્જળીકરણ $E1$ અથવા $E2$ પ્રક્રિયા દ્વારા થાય છે,જે સામાન્ય રીતે સૌથી વધુ સ્થાયી આલ્કીન આપે છે (સેટઝેફનો નિયમ).
$A$. $1$-મિથાઇલસાયક્લોહેકઝેનોલનું નિર્જળીકરણ થઈને $1$-મિથાઇલસાયક્લોહેકઝીન $(iii)$ મળે છે.
$B$. બ્યુટેન-$1$-ઓલનું નિર્જળીકરણ થઈને બ્યુટ-$1$-ઇન $(ii)$ મળે છે.
$C$. તૃતીયક-બ્યુટાઇલ આલ્કોહોલનું નિર્જળીકરણ થઈને આઇસોબ્યુટીલિન $(i)$ મળે છે.
$D$. બ્યુટેન-$2$-ઓલનું નિર્જળીકરણ થઈને મુખ્ય નીપજ તરીકે બ્યુટ-$2$-ઇન $(iv)$ મળે છે.
તેથી,સાચી જોડ છે: $A-iii, B-ii, C-i, D-iv$.

(D) $1$. ઈથર $CH_3-CH_2-CH(CH_3)-CH_2-O-CH_2-CH_3$ ની $HI$ સાથેની પ્રક્રિયા $S_N2$ ક્રિયાવિધિ દ્વારા થાય છે.
$2$. આયોડાઈડ આયન $(I^-)$ ઓછા અવરોધવાળા કાર્બન પરમાણુ પર હુમલો કરે છે,જે ઈથાઈલ ગ્રુપ $(CH_2-CH_3)$ છે,જેના પરિણામે $CH_3-CH_2-I$ અને આલ્કોહોલ $[A]$ એટલે કે $2-methylbutan-1-ol$ $(CH_3-CH_2-CH(CH_3)-CH_2OH)$ બને છે.
$3$. સાંદ્ર $H_2SO_4$ સાથે $2-methylbutan-1-ol$ નું નિર્જલીકરણ કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી દ્વારા થાય છે,ત્યારબાદ તે વધુ સ્થાયી કાર્બોકેટાયનમાં પુનઃરચના પામે છે.
$4$. પ્રાથમિક કાર્બોકેટાયન $CH_3-CH_2-CH(CH_3)-CH_2^+$ હાઈડ્રાઈડ શિફ્ટ દ્વારા વધુ સ્થાયી તૃતીયક કાર્બોકેટાયન $CH_3-CH_2-C^+(CH_3)_2$ માં રૂપાંતરિત થાય છે.
$5$. આ તૃતીયક કાર્બોકેટાયનમાંથી પ્રોટોન દૂર થવાથી સૌથી સ્થાયી આલ્કીન,$2-methylbut-2-ene$ $(CH_3-CH=C(CH_3)_2)$,મુખ્ય નીપજ $[B]$ તરીકે મળે છે.

(A) આણ્વીય સૂત્ર $C_{6}H_{12}O_{2}$ ધરાવતું કાર્બનિક સંયોજન $(A)$ એક એસ્ટર છે.
મંદ $H_{2}SO_{4}$ સાથે જળવિભાજન કરવાથી તે કાર્બોક્સિલિક એસિડ $(B)$ અને આલ્કોહોલ $(C)$ આપે છે.
આલ્કોહોલ $(C)$ લ્યુકાસ પ્રક્રિયક (નિર્જળ $ZnCl_{2}$ અને સાંદ્ર $HCl$) સાથે તરત જ સફેદ ધૂંધળાપણું આપે છે,જે તૃતીયક આલ્કોહોલની લાક્ષણિક કસોટી છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,જે એસ્ટરના જળવિભાજનથી તૃતીયક આલ્કોહોલ (tert-butyl alcohol) મળે છે તે tert-butyl acetate છે.
વિકલ્પ $(A)$ માં દર્શાવેલ બંધારણ tert-butyl acetate નું છે,જેનું જળવિભાજન થતા એસિટિક એસિડ અને tert-butyl alcohol મળે છે.
આમ,સાચો જવાબ $(A)$ છે.

(A) મિથાઇલિનસાયક્લોહેક્ઝેનની $H_3O^+$ સાથેની પ્રક્રિયા એસિડ-ઉદ્દીપકીય જલીયકરણ દ્વારા થાય છે,જે માર્કોવનીકોવના નિયમનું પાલન કરે છે. તૃતીયક કાર્બન પર બનતો કાર્બોકેટાયન વધુ સ્થિર હોય છે,જેના પરિણામે $1$-મિથાઇલસાયક્લોહેક્ઝેનોલ $(Y)$ બને છે.
$(i) B_2H_6/THF$ અને $(ii) H_2O_2/OH^-$ સાથેની પ્રક્રિયા હાઇડ્રોબોરેશન-ઓક્સિડેશન છે,જે એન્ટી-માર્કોવનીકોવના નિયમનું પાલન કરે છે. હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહ ઓછા વિસ્થાપિત કાર્બન પર જોડાય છે,જેના પરિણામે સાયક્લોહેક્સાઇલમિથેનોલ $(X)$ બને છે.

(A) પ્રક્રિયા શ્રેણી નીચે મુજબ છે:
$1$. $CH_2=CH_2$ એ $HOCl$ (હાઇપોક્લોરસ એસિડ) સાથે પ્રક્રિયા કરીને ઇથિલિન ક્લોરોહાઇડ્રિન $(X)$ બનાવે છે: $CH_2=CH_2 + HOCl \rightarrow CH_2(OH)-CH_2(Cl)$.
$2$. $CH_2(OH)-CH_2(Cl)$ (ઇથિલિન ક્લોરોહાઇડ્રિન) એ $NaHCO_3$ અથવા $NaOH$ જેવા બેઇઝ સાથે પ્રક્રિયા કરીને જળવિભાજન અથવા ઇપોક્સાઇડ નિર્માણ દ્વારા ઇથિલિન ગ્લાયકોલ $(CH_2(OH)-CH_2(OH))$ આપે છે.
$3$. આમ,$X$ એ $CH_2(OH)-CH_2(Cl)$ છે અને $Y$ એ $NaHCO_3$ છે.

(C) $1$. પ્રક્રિયકનું આણ્વીય સૂત્ર $C_{8}H_{8}O$ છે. ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $C_{2}H_{5}MgBr$ સાથેની પ્રક્રિયા અને જળવિભાજનને ધ્યાનમાં લેતા,તે એસિટોફેનોન $(C_{6}H_{5}COCH_{3})$ હોઈ શકે છે.
$2$. પ્રક્રિયા: $C_{6}H_{5}COCH_{3} + C_{2}H_{5}MgBr \rightarrow C_{6}H_{5}C(OH)(CH_{3})(C_{2}H_{5})$. આ નીપજ $A$ એ $2$-ફિનાઈલબ્યુટેન-$2$-ઓલ છે.
$3$. સંયોજન $A$ એ તૃતીયક આલ્કોહોલ છે. તૃતીયક આલ્કોહોલ લ્યુકાસ પ્રક્રિયક $(conc. \ HCl + ZnCl_{2})$ સાથે ત્વરિત પ્રક્રિયા કરીને આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડ બનાવે છે.
$4$. $2$-ફિનાઈલબ્યુટેન-$2$-ઓલની $HCl$ સાથેની પ્રક્રિયાથી $-OH$ સમૂહનું $-Cl$ દ્વારા વિસ્થાપન થઈને $2$-ક્લોરો-$2$-ફિનાઈલબ્યુટેન $(C_{10}H_{13}Cl)$ બને છે.
$5$. આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$2$-ક્લોરો-$2$-ફિનાઈલબ્યુટેનનું બંધારણ વિકલ્પ $C$ માં દર્શાવેલ છે.

(A) દ્વિતીયક આલ્કોહોલની $HCl$ સાથેની પ્રક્રિયા $S_N1$ ક્રિયાવિધિ દ્વારા થાય છે જેમાં કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી બને છે.
$1$. $HCl$ દ્વારા $-OH$ સમૂહનું પ્રોટોનેશન તેને સારા લિવિંગ ગ્રુપ $(-OH_2^+)$ માં રૂપાંતરિત કરે છે.
$2$. પાણીના અણુના દૂર થવાથી સાયક્લોહેક્ઝેન રિંગ સાથે જોડાયેલા કાર્બન પર દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયન બને છે.
$3$. આ દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયન રિંગના કાર્બન પર વધુ સ્થાયી તૃતીયક કાર્બોકેટાયન બનાવવા માટે $1,2$-હાઇડ્રાઇડ શિફ્ટ અનુભવે છે.
$4$. અંતે,ન્યુક્લિયોફિલિક ક્લોરાઇડ આયન $(Cl^-)$ તૃતીયક કાર્બોકેટાયન પર હુમલો કરીને મુખ્ય નીપજ,$1$-ઇથાઇલ-$1$-ક્લોરો-$2$-મિથાઇલસાયક્લોહેક્ઝેન બનાવે છે.

(B) આ પ્રક્રિયામાં $SOCl_2$ સાથે બહુવિધ ક્રિયાશીલ સમૂહો ધરાવતા સંયોજનની પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે.
$SOCl_2$ (થાયોનાઇલ ક્લોરાઇડ) એ આલ્કોહોલનું આલ્કાઇલ ક્લોરાઇડમાં રૂપાંતર કરવા માટે વપરાતો સામાન્ય પ્રક્રિયક છે.
આપેલ સબસ્ટ્રેટમાં ત્રણ હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહો છે:
$1$. એક ફિનોલિક $-OH$ સમૂહ.
$2$. સંતૃપ્ત વલય પર એક દ્વિતીયક એલિફેટિક $-OH$ સમૂહ.
$3$. એક પ્રાથમિક બેન્ઝિલિક $-CH_2OH$ સમૂહ.
$SOCl_2$ એલિફેટિક આલ્કોહોલ (પ્રાથમિક અને દ્વિતીયક બંને) સાથે સરળતાથી પ્રક્રિયા કરીને આલ્કાઇલ ક્લોરાઇડ બનાવે છે.
જોકે,તે સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં ફિનોલિક $-OH$ સમૂહનું એરાઇલ ક્લોરાઇડમાં રૂપાંતર કરતું નથી.
તેથી,દ્વિતીયક $-OH$ અને પ્રાથમિક બેન્ઝિલિક $-CH_2OH$ બંને સમૂહો અનુક્રમે $-Cl$ અને $-CH_2Cl$ માં રૂપાંતરિત થશે.
પરિણામી મુખ્ય નીપજ $A$ માં ફિનોલિક $-OH$ સમૂહ અકબંધ રહેશે,એક દ્વિતીયક $-Cl$ સમૂહ હશે,અને એક $-CH_2Cl$ સમૂહ હશે.
આ બંધારણ વિકલ્પ $B$ માં દર્શાવેલ છે.

(A) પગલું $1$: $H^{+}/H_{2}O$ સાથે પ્રોપીન $(C_{3}H_{6})$ નું જલીયકરણ માર્કોવનીકોવના નિયમ મુજબ થઈને પ્રોપેન$-2-$ઓલ $(A)$ બનાવે છે:
$CH_{3}-CH=CH_{2} + H_{2}O \xrightarrow{H^{+}} CH_{3}-CH(OH)-CH_{3} (A)$
પગલું $2$: પ્રોપેન$-2-$ઓલ $(A)$ એ કાર્બિનોલ કાર્બન સાથે જોડાયેલ મિથાઈલ જૂથ ધરાવતો દ્વિતીયક આલ્કોહોલ છે,જે $KIO/dil. KOH$ સાથે આયોડોફોર્મ પ્રતિક્રિયા આપીને આયોડોફોર્મ $(B)$ અને પોટેશિયમ એસિટેટ $(C)$ બનાવે છે:
$CH_{3}-CH(OH)-CH_{3} + 4KIO \rightarrow CHI_{3} (B) + CH_{3}COOK (C) + 3KOH + H_{2}O$
આમ,$B$ એ $CHI_{3}$ છે અને $C$ એ $CH_{3}COOK$ છે.

(D) એસીટોન $(CH_3COCH_3)$ ની પ્રક્રિયા ઇથાઈલ મેગ્નેશિયમ બ્રોમાઈડ $(C_2H_5MgBr)$ સાથે શુષ્ક ઈથરની હાજરીમાં ન્યુક્લિયોફિલિક યોગશીલ પ્રક્રિયા છે.
ન્યુક્લિયોફિલિક ઇથાઈલ સમૂહ $(C_2H_5^-)$ એસીટોનના ઇલેક્ટ્રોફિલિક કાર્બોનિલ કાર્બન પર હુમલો કરીને મધ્યવર્તી મેગ્નેશિયમ આલ્કોક્સાઈડ બનાવે છે.
ત્યારબાદ $H_3O^+$ સાથે જળવિભાજન કરવાથી અંતિમ આલ્કોહોલ નીપજ મળે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$CH_3COCH_3 + C_2H_5MgBr \rightarrow CH_3-C(OMgBr)(CH_3)-C_2H_5$
$CH_3-C(OMgBr)(CH_3)-C_2H_5 + H_2O/H^+ \rightarrow CH_3-C(OH)(CH_3)-CH_2CH_3 + Mg(OH)Br$
નીપજનું બંધારણ $CH_3-C(OH)(CH_3)-CH_2-CH_3$ છે.
$-OH$ સમૂહ ધરાવતી સૌથી લાંબી કાર્બન શૃંખલા પસંદ કરતા બ્યુટેન શૃંખલા મળે છે. $-OH$ સમૂહની નજીકના છેડેથી નંબરિંગ કરતા,$-OH$ બીજા સ્થાને છે અને મિથાઈલ સમૂહ પણ બીજા સ્થાને છે.
આમ,$IUPAC$ નામ $2-$મિથાઈલબ્યુટેન$-2-$ઓલ છે.

(B) ફિનાઈલ એસીટેટ $(C_6H_5OCOCH_3)$ સાથે $CH_3MgBr$ (વધારામાં) ની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ થાય છે:
$1$. $CH_3MgBr$ નો પ્રથમ અણુ એસ્ટરના કાર્બોનિલ કાર્બન પર હુમલો કરે છે,ત્યારબાદ ફિનોક્સાઈડ આયન $(C_6H_5O^-)$ દૂર થઈને એસીટોફિનોન $(C_6H_5COCH_3)$ બનાવે છે.
$2$. $CH_3MgBr$ નો બીજો અણુ એસીટોફિનોનના કાર્બોનિલ કાર્બન પર હુમલો કરીને તૃતીયક આલ્કોક્સાઈડ મધ્યવર્તી બનાવે છે.
$3$. જળવિભાજન પર,આ મધ્યવર્તી $2$-ફિનાઈલપ્રોપેન-$2$-ઓલ આપે છે,જે એક તૃતીયક આલ્કોહોલ છે.
તેથી,તૃતીયક આલ્કોહોલ મેળવવા માટે ફિનાઈલ એસીટેટ સૌથી યોગ્ય સંયોજન છે.