Properties of alcohol Questions in Gujarati

(C) પગલું $1$: $120^{\circ}C$ પર $H_3PO_4$ નો ઉપયોગ કરીને સાયક્લોહેક્સિલમિથેનોલનું નિર્જલીકરણ $E1$ મિકેનિઝમ દ્વારા થાય છે,જે મુખ્ય નીપજ $A$ તરીકે વધુ સ્થિર આલ્કીન,$1$-મિથાઈલસાયક્લોહેક્સિન બનાવે છે.
પગલું $2$: $1$-મિથાઈલસાયક્લોહેક્સિનનું હાઇડ્રોબોરેશન-ઓક્સિડેશન $(HBO)$ દ્વિબંધ પર પાણીના એન્ટી-માર્કોવનીકોવ ઉમેરણને સમાવે છે.
$OH$ સમૂહ ઓછા અવરોધિત કાર્બન પરમાણુ (દ્વિબંધનો $CH$ સમૂહ) સાથે જોડાય છે,જ્યારે $H$ પરમાણુ વધુ અવરોધિત કાર્બન પરમાણુ ($C-CH_3$ સમૂહ) સાથે જોડાય છે.
તેથી,અંતિમ મુખ્ય નીપજ $P$ એ $2$-મિથાઈલસાયક્લોહેક્ઝેનોલ છે.

(D) આ પ્રક્રિયા આલ્કોહોલનું એસિડ-ઉદ્દીપકીય નિર્જલીકરણ છે.
$1$. હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહ $H_2SO_4$ દ્વારા પ્રોટોનેટેડ થઈને સારો લિવિંગ ગ્રુપ $(-OH_2^+)$ બનાવે છે.
$2$. પાણી દૂર થઈને સ્થાયી બેન્ઝિલિક કાર્બોકેટાયન બનાવે છે.
$3$. આલ્કીન બનાવવા માટે બાજુના કાર્બનમાંથી પ્રોટોન દૂર થાય છે.
$4$. પરિણામી આલ્કીન બે ભૌમિતિક સમઘટકો તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે: $A$ (ટ્રાન્સ-સમઘટક) અને $B$ (સીસ-સમઘટક).
$5$. ટ્રાન્સ-સમઘટક $(A)$ સીસ-સમઘટક $(B)$ ની તુલનામાં ઓછી અવકાશી અવરોધને કારણે વધુ સ્થાયી છે.
$6$. પ્રક્રિયાના થર્મોડાયનેમિક નિયંત્રણ મુજબ,વધુ સ્થાયી નીપજ મુખ્ય નીપજ તરીકે બને છે.
તેથી,સંયોજન $A$ મુખ્ય નીપજ છે.

(C) આલ્કોહોલની સાંદ્ર $HCl$ અને નિર્જળ $ZnCl_{2}$ સાથેની પ્રક્રિયા લ્યુકાસ કસોટી તરીકે ઓળખાય છે.
આ પ્રક્રિયા $S_{N}1$ ક્રિયાવિધિ દ્વારા આગળ વધે છે,જેમાં દર-નિર્ધારક તબક્કો કાર્બોકેટાયનનું નિર્માણ છે.
તેથી,આલ્કોહોલની પ્રતિક્રિયાત્મકતાનો ક્રમ $3^{\circ} > 2^{\circ} > 1^{\circ}$ છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી:
$A$. બ્યુટેન$-1-$ઓલ એ $1^{\circ}$ આલ્કોહોલ છે.
$B$. બ્યુટેન$-2-$ઓલ એ $2^{\circ}$ આલ્કોહોલ છે.
$C$. $2-$મિથાઈલપ્રોપેન$-2-$ઓલ એ $3^{\circ}$ આલ્કોહોલ છે.
$D$. $2-$મિથાઈલપ્રોપેન$-1-$ઓલ એ $1^{\circ}$ આલ્કોહોલ છે.
$3^{\circ}$ આલ્કોહોલ સૌથી વધુ સ્થાયી કાર્બોકેટાયન બનાવે છે,તેથી $2-$મિથાઈલપ્રોપેન$-2-$ઓલ સૌથી ઝડપથી પ્રક્રિયા કરશે.

(B) વિધાન $I$ સાચું છે કારણ કે લ્યુકાસ કસોટી $1^{\circ}$,$2^{\circ}$ અને $3^{\circ}$ આલ્કોહોલને તેમની પ્રતિક્રિયાશીલતાના આધારે અલગ પાડવા માટે સાંદ્ર $HCl$ અને નિર્જળ $ZnCl_{2}$ (લ્યુકાસ પ્રક્રિયક) ના મિશ્રણનો ઉપયોગ કરે છે.
વિધાન $II$ ખોટું છે કારણ કે $3^{\circ}$ આલ્કોહોલ સૌથી વધુ પ્રતિક્રિયાશીલ હોય છે અને ઓરડાના તાપમાને તરત જ ધૂંધળાપણું ઉત્પન્ન કરે છે,જ્યારે $1^{\circ}$ આલ્કોહોલ સૌથી ઓછા પ્રતિક્રિયાશીલ હોય છે અને ઓરડાના તાપમાને ધૂંધળાપણું ઉત્પન્ન કરતા નથી.
લ્યુકાસ પ્રક્રિયક પ્રત્યે પ્રતિક્રિયાશીલતાનો ક્રમ $3^{\circ} > 2^{\circ} > 1^{\circ}$ આલ્કોહોલ છે.

(C) આ પ્રક્રિયા દ્વિતીયક આલ્કોહોલના એસિડ-ઉદ્દીપકીય નિર્જલીકરણ દ્વારા થાય છે.
$1$. $-OH$ સમૂહનું પ્રોટોનેશન થઈને એક સારું લિવિંગ ગ્રુપ $(-OH_2^+)$ બને છે.
$2$. પાણીના અણુના દૂર થવાથી દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયન ઉત્પન્ન થાય છે.
$3$. દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયનને વધુ સ્થાયી તૃતીયક કાર્બોકેટાયનમાં ફેરવવા માટે $1,2$-મિથાઈલ શિફ્ટ થાય છે.
$4$. અંતે,નજીકના કાર્બન પરથી ડિપ્રોટોનેશન ($H^+$ દૂર થવું) થવાથી સૌથી વધુ સ્થાયી,વધુ વિસ્થાપિત આલ્કીન (ઝેટસેવ નીપજ) બને છે.
આમ,મુખ્ય નીપજ $1,2,5$-ટ્રાયમિથાઈલસાયક્લોહેક્સ-$1$-ઈન છે.

(A) $C_{4}H_{10}O$ ના આલ્કોહોલ સમઘટકો નીચે મુજબ છે:
$1$. $CH_{3}CH_{2}CH_{2}CH_{2}OH$ (બ્યુટેન-$1$-ઓલ): અકાઈરલ.
$2$. $CH_{3}CH(OH)CH_{2}CH_{3}$ (બ્યુટેન-$2$-ઓલ): કાઈરલ,કારણ કે $C_{2}$ કાર્બન ચાર અલગ-અલગ સમૂહો $(-H, -OH, -CH_{3}, -CH_{2}CH_{3})$ સાથે જોડાયેલ છે.
$3$. $(CH_{3})_{2}CHCH_{2}OH$ ($2$-મિથાઈલપ્રોપેન-$1$-ઓલ): અકાઈરલ.
$4$. $(CH_{3})_{3}COH$ ($2$-મિથાઈલપ્રોપેન-$2$-ઓલ): અકાઈરલ.
આમ,$C_{4}H_{10}O$ આણ્વીય સૂત્ર ધરાવતો માત્ર $1$ કાઈરલ આલ્કોહોલ છે.

(A) મોનોહાઈડ્રિક આલ્કોહોલ અને મિથાઈલમેગ્નેશિયમ આયોડાઈડ વચ્ચેની પ્રક્રિયા: $ROH + CH_3MgI \rightarrow ROMgI + CH_4(g)$.
સ્ટોઈકિયોમેટ્રી મુજબ,$1 \ mole$ $ROH$ એ $1 \ mole$ $CH_4$ વાયુ ઉત્પન્ન કરે છે.
$NTP$ સ્થિતિએ,$1 \ mole$ વાયુ $22.4 \ L$ કદ રોકે છે.
$CH_4$ નું આપેલ કદ = $3.1 \ L$.
$CH_4$ ના મોલ = $\frac{3.1}{22.4} \approx 0.1384 \ mol$.
$ROH$ ના મોલ = $CH_4$ ના મોલ હોવાથી,$0.1384 = \frac{\text{દળ}}{\text{આણ્વીય દળ}} = \frac{4.5}{M.M}$.
$M.M = \frac{4.5}{0.1384} \approx 32.51 \ g/mol$.
નજીકનો પૂર્ણાંક $33$ છે.

(C) પ્રક્રિયા નીચેના તબક્કાઓ દ્વારા આગળ વધે છે:
$1$. $H^+$ દ્વારા હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહનું પ્રોટોનેશન અને ત્યારબાદ પાણીના અણુના દૂર થવાથી તૃતીયક કાર્બોકેટાયન બને છે.
$2$. શૃંખલામાં રહેલો દ્વિબંધ કાર્બોકેટાયન પર હુમલો કરે છે,જેનાથી ચક્રીયકરણ પ્રક્રિયા થઈને વધુ સ્થાયી પાંચ-સભ્યવાળી વલય કાર્બોકેટાયન બને છે.
$3$. ત્યારબાદ બ્રોમાઈડ આયન $(Br^-)$ કાર્બોકેટાયન પર હુમલો કરીને અંતિમ નીપજ બનાવે છે.
$4$. આ પ્રક્રિયાને અનુરૂપ બંધારણ વિકલ્પ $C$ છે.

(B) પ્રક્રિયા શ્રેણીમાં આલ્કીનનું ઇપોક્સાઇડમાં રૂપાંતર અને ત્યારબાદ ઇપોક્સાઇડનું આલ્કોહોલમાં રિડક્શનનો સમાવેશ થાય છે.
$1$. આલ્કીનનું ઇપોક્સાઇડમાં રૂપાંતર (epoxidation) કરવા માટે પેરોક્સિએસિડની જરૂર પડે છે. $C_6H_5COOH$ (પરબેન્ઝોઇક એસિડ) આ રૂપાંતરણ માટે પ્રમાણભૂત પ્રક્રિયક છે.
$2$. ઇપોક્સાઇડનું આલ્કોહોલમાં રિડક્શન કરવા માટે $LiAlH_4$ જેવા પ્રબળ રિડક્શનકર્તાની જરૂર પડે છે,જે ઇપોક્સાઇડ રિંગના ઓછા અવરોધિત કાર્બન પર હુમલો કરીને આલ્કોહોલ આપે છે.
તેથી,$X = C_6H_5COOH$ અને $Y = LiAlH_4$.

(B) પ્રક્રિયા બે તબક્કામાં થાય છે:
$1$. $NaBH_4/MeOH$ સાથે સાયક્લોબ્યુટાઇલ મિથાઇલ કીટોનનું રિડક્શન થવાથી $1-cyclobutyl-1-ethanol$ મળે છે.
$2$. $HBr$ સાથેની પ્રક્રિયા આલ્કોહોલના પ્રોટોનેશન તરફ દોરી જાય છે,ત્યારબાદ પાણીના અણુ દૂર થવાથી સેકન્ડરી કાર્બોકેટાયન બને છે.
$3$. આ સેકન્ડરી કાર્બોકેટાયન વધુ સ્થાયી સાયક્લોપેન્ટાઇલ કાર્બોકેટાયન બનાવવા માટે રિંગ વિસ્તરણ (ring expansion) પામે છે.
$4$. વધુ સ્થાયી ટર્શરી કાર્બોકેટાયન બનાવવા માટે $1,2-hydride$ શિફ્ટ થાય છે.
$5$. અંતે,$Br^-$ દ્વારા ન્યુક્લિયોફિલિક હુમલો થવાથી મુખ્ય નીપજ તરીકે $1-bromo-1-methylcyclopentane$ મળે છે.

(A) આ પ્રક્રિયા આલ્કોહોલના એસિડ-ઉદ્દીપકીય નિર્જલીકરણ (dehydration) પર આધારિત છે.
$1$. હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહનું પ્રોટોનેશન થાય છે,ત્યારબાદ પાણીનો અણુ દૂર થઈને દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયન બને છે.
$2$. દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયનને વધુ સ્થાયી તૃતીયક કાર્બોકેટાયનમાં ફેરવવા માટે $1,2$-મિથાઈલ શિફ્ટ થાય છે.
$3$. અંતે,સૌથી વધુ વિસ્થાપિત આલ્કીન બનાવવા માટે પ્રોટોન દૂર થાય છે,જે થર્મોડાયનેમિકલી નિયંત્રિત નીપજ છે.
$4$. પરિણામી મુખ્ય નીપજ $1,2,3$-ટ્રાયમિથાઈલસાયક્લોહેક્સ-$1$-ઈન છે.

(A) આ પ્રક્રિયા આલ્કોહોલના એસિડ-ઉદ્દીપકીય નિર્જલીકરણને દર્શાવે છે.
$1$. હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહનું પ્રોટોનેશન થઈને સારું લિવિંગ ગ્રુપ $(-OH_2^+)$ બને છે.
$2$. પાણીના અણુના દૂર થવાથી દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયન બને છે.
$3$. રિંગ વિસ્તરણ (ring expansion) થાય છે કારણ કે પાંચ સભ્યોની રિંગ કે જેમાં કાર્બોકેટાયન હોય તે છ સભ્યોની રિંગ કરતા ઓછી સ્થાયી હોય છે. રિંગનો બંધ કાર્બોકેટાયન કેન્દ્ર તરફ ખસે છે,જેના પરિણામે વધુ સ્થાયી છ સભ્યોની રિંગ બને છે.
$4$. અંતે,પ્રોટોન દૂર થવાથી સૌથી વધુ સ્થાયી આલ્કીન બને છે,જે વધુ વિસ્થાપિત આલ્કીન (સેટઝેફ નીપજ) છે.
આમ,મુખ્ય નીપજ $1,2$-ડાયમિથાઈલસાયક્લોહેક્સિન છે.

(B) આલ્કોહોલના નિર્જલીકરણનો દર મધ્યવર્તી તરીકે બનતા કાર્બોકેટાયનની સ્થિરતાના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
$(a)$ ફિનોલ: $sp^2$ સંકરણ ધરાવતા કાર્બન પરમાણુને કારણે બનતો કાર્બોકેટાયન અત્યંત અસ્થિર હોય છે.
$(b)$ સાયક્લોહેક્સા$-2,4-$ડાયેન$-1-$ઓલ: સંસ્પદન દ્વારા સ્થાયી થયેલ કાર્બોકેટાયન બનાવે છે.
$(c)$ સાયક્લોહેક્સ$-2-$ઈન$-1-$ઓલ: સંસ્પદન દ્વારા સ્થાયી થયેલ એલાઈલિક કાર્બોકેટાયન બનાવે છે.
$(d)$ સાયક્લોહેક્ઝેનોલ: દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયન બનાવે છે.
સ્થિરતાની સરખામણી કરતા: $(b) > (c) > (d) > (a)$.
તેથી,નિર્જલીકરણનો ઘટતો ક્રમ $b > c > d > a$ છે.

(B) પ્રક્રિયા નીચેના તબક્કાઓ દ્વારા આગળ વધે છે:
$1$. આલ્કોહોલ સમૂહનું પ્રોટોનેશન: $-OH$ સમૂહ $H_3O^+$ દ્વારા પ્રોટોનેટ થઈને સારો લિવિંગ ગ્રુપ $(-OH_2^+)$ બનાવે છે.
$2$. કાર્બોકેટાયનનું નિર્માણ: પાણીના અણુના દૂર થવાથી દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયન બને છે.
$3$. પુનઃરચના: વધુ સ્થાયી તૃતીયક કાર્બોકેટાયન બનાવવા માટે $1,2-CH_3^-$ શિફ્ટ થાય છે.
$4$. ચક્રીયકરણ: દ્વિબંધ કાર્બોકેટાયન પર હુમલો કરીને નવી રીંગ બનાવે છે.
$5$. ડિપ્રોટોનેશન: નજીકના કાર્બનમાંથી પ્રોટોન $(H^+)$ દૂર થવાથી અંતિમ સ્થાયી આલ્કીન નીપજ મળે છે,જે વિકલ્પ $B$ માં દર્શાવેલ બંધારણને અનુરૂપ છે.

(A) બ્યુટેન$-1-$ઓલ $(CH_3CH_2CH_2CH_2OH)$ માં $-OH$ સમૂહ હોય છે,જે તેને વ્યાપક આંતરઆણ્વીય હાઇડ્રોજન બંધન બનાવવા માટે સક્ષમ બનાવે છે.
ઇથોક્સિઇથેન $(CH_3CH_2-O-CH_2CH_3)$ માં $O, N,$ અથવા $F$ જેવા વિદ્યુતઋણમય પરમાણુ સાથે જોડાયેલ હાઇડ્રોજન પરમાણુનો અભાવ હોય છે,તેથી તે હાઇડ્રોજન બંધ બનાવી શકતું નથી.
બ્યુટેન$-1-$ઓલમાં મજબૂત આંતરઆણ્વીય બળો (હાઇડ્રોજન બંધન) વધુ અણુઓના જોડાણ તરફ દોરી જાય છે,જેના પરિણામે ઇથોક્સિઇથેનની તુલનામાં તેનું ઉત્કલનબિંદુ ઊંચું હોય છે.
તેથી,વિધાન $(A)$ અને કારણ $(R)$ બંને સાચા છે,અને $(R)$ એ $(A)$ ની સાચી સમજૂતી છે.

(A) પ્રક્રિયા ત્રણ તબક્કામાં થાય છે:
$1$. બ્યુટેન$-2-$ઓલની $NaI$ અને $H_3PO_4$ સાથેની પ્રક્રિયાથી $-OH$ સમૂહનું વિસ્થાપન $-I$ દ્વારા થાય છે અને $2-$આયોડોબ્યુટેન $(CH_3-CH_2-CH(I)-CH_3)$ બને છે.
$2$. $2-$આયોડોબ્યુટેનની સૂકા ઈથરમાં $Mg$ સાથેની પ્રક્રિયાથી ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક,સેક-બ્યુટાઈલમેગ્નેશિયમ આયોડાઈડ $(CH_3-CH_2-CH(MgI)-CH_3)$ બને છે.
$3$. ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $D_2O$ (ડ્યુટેરિયમ ઓક્સાઈડ) સાથે પ્રક્રિયા કરીને $-MgI$ સમૂહને ડ્યુટેરિયમ પરમાણુ દ્વારા બદલે છે,જેના પરિણામે $2-$ડ્યુટેરિયોબ્યુટેન $(CH_3-CH_2-CH(D)-CH_3)$ મળે છે.

(B) પગલું $1$: પ્રોપીન $(CH_3-CH=CH_2)$ નું $B_2H_6$ અને ત્યારબાદ $H_2O_2, NaOH$ સાથે હાઇડ્રોબોરેશન-ઓક્સિડેશન કરવાથી પ્રોપેન$-1-$ઓલ $(CH_3-CH_2-CH_2-OH)$ મળે છે.
પગલું $2$: પ્રોપેન$-1-$ઓલનું $PCC$ (પિરિડિનિયમ ક્લોરોક્રોમેટ) સાથે ઓક્સિડેશન કરવાથી પ્રોપેનાલ $(CH_3-CH_2-CHO)$ મળે છે.
પગલું $3$: પ્રોપેનાલની મિથાઈલમેગ્નેશિયમ બ્રોમાઈડ $(CH_3MgBr)$ સાથે પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ એસિડિક વર્કઅપ કરવાથી બ્યુટેન$-2-$ઓલ $(CH_3-CH_2-CH(OH)-CH_3)$ મળે છે.

(B) $3\text{-methylbutan-2-ol}$ ની $HBr$ સાથેની પ્રક્રિયા $S_N1$ ક્રિયાવિધિ દ્વારા થાય છે.
$1$. આલ્કોહોલ સમૂહના પ્રોટોનેશન અને ત્યારબાદ પાણીના અણુના દૂર થવાથી દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયન બને છે: $CH_{3}-CH(CH_{3})-CH^+-CH_{3}$.
$2$. આ દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયન વધુ સ્થાયી તૃતીયક કાર્બોકેટાયન બનાવવા માટે $1,2\text{-હાઇડ્રાઇડ શિફ્ટ}$ અનુભવે છે: $CH_{3}-C^+(CH_{3})-CH_{2}-CH_{3}$.
$3$. અંતે,બ્રોમાઇડ આયન $(Br^-)$ તૃતીયક કાર્બોકેટાયન પર હુમલો કરીને મુખ્ય નીપજ બનાવે છે: $2\text{-bromo-2-methylbutane}$,જે $CH_{3}-C(Br)(CH_{3})-CH_{2}-CH_{3}$ છે.

(A) એસિડિક પરિસ્થિતિમાં આલ્કોહોલનું નિર્જલીકરણ કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તીના નિર્માણ દ્વારા થાય છે. નિર્જલીકરણનો દર રચાયેલા કાર્બોકેટાયનની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે. આપેલા વિકલ્પોમાં,જે અણુ સૌથી સ્થિર કાર્બોકેટાયન બનાવી શકે છે અથવા જેમાં વિલોપન (elimination) ને સરળ બનાવતી રચનાત્મક લાક્ષણિકતા હોય છે,તે સૌથી સરળતાથી નિર્જલીકૃત થશે. $\beta$-હાઈડ્રોક્સી કાર્બોનિલ સંયોજનો (આલ્ડોલ) સંયુગ્મિત $\alpha,\beta$-અસંતૃપ્ત પ્રણાલીના નિર્માણને કારણે ખૂબ જ સરળતાથી નિર્જલીકરણ પામે છે. આથી,સાચો જવાબ $A$ છે.

(D) પગલું $1$: સ્ટાયરીન $(Ph-CH=CH_2)$ નું હાઇડ્રોબોરેશન-ઓક્સિડેશન પાણીના એન્ટિ-માર્કોવનીકોવ ઉમેરણ દ્વારા $Ph-CH_2-CH_2-OH$ આપે છે.
પગલું $2$: $HBr$ સાથેની પ્રક્રિયા આલ્કોહોલને આલ્કાઇલ બ્રોમાઇડમાં ફેરવે છે: $Ph-CH_2-CH_2-OH + HBr \rightarrow Ph-CH_2-CH_2-Br + H_2O$.
પગલું $3$: ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયકનું નિર્માણ અને ફોર્માલ્ડિહાઇડ $(HCHO)$ સાથેની પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ જળવિભાજન:
$Ph-CH_2-CH_2-Br + Mg \xrightarrow{\text{ether}} Ph-CH_2-CH_2-MgBr$
$Ph-CH_2-CH_2-MgBr + HCHO \rightarrow Ph-CH_2-CH_2-CH_2-OMgBr$
$Ph-CH_2-CH_2-CH_2-OMgBr \xrightarrow{H_3O^{+}} Ph-CH_2-CH_2-CH_2-OH$.
આમ,અંતિમ નીપજ $A$ એ $Ph-CH_2-CH_2-CH_2-OH$ છે.

(D) પગલું $1$: $CH_3-CH_2-CH_2-Br$ નું $KOH_{(alc)}$ સાથે ડિહાઇડ્રોહેલોજિનેશન કરવાથી પ્રોપીન $(A)$ એટલે કે $CH_3-CH=CH_2$ મળે છે.
પગલું $2$: પ્રોપીન પર $HBr$ નું ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી યોગશીલ પ્રક્રિયા માર્કોવનીકોવના નિયમ મુજબ થતા $2-$બ્રોમોપ્રોપેન $(B)$ એટલે કે $CH_3-CH(Br)-CH_3$ મળે છે.
પગલું $3$: $2-$બ્રોમોપ્રોપેનનું $KOH_{(aq)}$ સાથે ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન કરવાથી પ્રોપેન$-2-$ઓલ $(C)$ એટલે કે $CH_3-CH(OH)-CH_3$ મળે છે.

(D) આલ્કોહોલ ન્યુક્લિયોફાઇલ તરીકે કાર્ય કરે છે કારણ કે ઓક્સિજન પરમાણુ પર ઇલેક્ટ્રોનની અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે.
આલ્કોહોલ ઇલેક્ટ્રોફાઇલ તરીકે કાર્ય કરે છે જ્યારે $C-O$ બંધ તૂટે છે,સામાન્ય રીતે ઓક્સિજન પરમાણુના પ્રોટોનેશન પછી.
આમ,વિધાન $A$ સાચું છે.
આલ્કોહોલ $Na$,$K$,અને $Al$ જેવી સક્રિય ધાતુઓ સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને આલ્કોક્સાઇડ બનાવે છે અને $H_2$ વાયુ મુક્ત કરે છે,જે આલ્કોહોલની એસિડિક પ્રકૃતિની પુષ્ટિ કરે છે.
આમ,કારણ $R$ સાચું છે.
જો કે,સક્રિય ધાતુઓ સાથેની પ્રતિક્રિયા આલ્કોહોલની એસિડિકતા સમજાવે છે,ન્યુક્લિયોફાઇલ અને ઇલેક્ટ્રોફાઇલ તરીકેની તેમની બેવડી પ્રકૃતિ નહીં.
તેથી,$R$ એ $A$ ની સાચી સમજૂતી નથી.

(B) કાર્બનિક સંયોજનોનું ઉત્કલનબિંદુ આંતરઆણ્વીય આકર્ષણ બળો પર આધાર રાખે છે.
$CH_3CH_2CH_2CH_2OH$ એ આલ્કોહોલ છે,જે પ્રબળ આંતરઆણ્વીય હાઇડ્રોજન બંધ દર્શાવે છે.
$CH_3CH_2CH_2CH_3$ (બ્યુટેન) એ નિર્બળ વાન્ડર વાલ્સ બળો ધરાવતો અધ્રુવીય આલ્કેન છે.
$CH_3CH_2CH_2CHO$ (બ્યુટેનાલ) અને $C_2H_5OC_2H_5$ (ડાયઇથાઇલ ઈથર) દ્વિધ્રુવ-દ્વિધ્રુવ આકર્ષણ દર્શાવે છે,જે હાઇડ્રોજન બંધ કરતા નિર્બળ હોય છે.
તેથી,આલ્કોહોલનું ઉત્કલનબિંદુ સૌથી વધુ હોય છે.

(B) $1$. $CH_3-CH_2-CH_2-Br$ ની $C_2H_5OH$ માં $NaOH$ સાથેની પ્રક્રિયા એ વિહાઈડ્રોહેલોજનેશન (વિલોપન) પ્રક્રિયા છે,જે નીપજ $A$ તરીકે પ્રોપીન $(CH_3-CH=CH_2)$ આપે છે.
$2$. એસિડની હાજરીમાં પ્રોપીનનું જલીયકરણ $(H_2O/H^+)$ માર્કોવનીકોવના નિયમને અનુસરે છે,જેનાથી નીપજ $B$ તરીકે $2\text{-પ્રોપેનોલ}$ બને છે.
$3$. પ્રોપીનનું હાઈડ્રોબોરેશન-ઓક્સિડેશન $(B_2H_6, H_2O_2/OH^-)$ પ્રતિ-માર્કોવનીકોવના નિયમને અનુસરે છે,જેનાથી નીપજ $C$ તરીકે $1\text{-પ્રોપેનોલ}$ બને છે.
$4$. તેથી,$B = 2\text{-પ્રોપેનોલ}$ અને $C = 1\text{-પ્રોપેનોલ}$ છે.

(A) $1\text{-મિથાઈલસાયક્લોહેક્ઝેનોલ}$ ની $\text{conc. } H_2SO_4$ સાથે ઊંચા તાપમાને પ્રતિક્રિયા એ એસિડ-ઉત્પ્રેરિત નિર્જલીકરણ છે. આ $E1$ મિકેનિઝમ દ્વારા આગળ વધે છે,જ્યાં હાઇડ્રોક્સિલ જૂથ પ્રોટોનેટેડ થાય છે અને પાણી તરીકે દૂર થઈને તૃતીયક કાર્બોકેટાયન બનાવે છે. ત્યારબાદ નજીકના કાર્બનમાંથી પ્રોટોન દૂર થવાથી વધુ સ્થિર,વધુ વિસ્થાપિત આલ્કીન બને છે,જે $1\text{-મિથાઈલસાયક્લોહેક્સિન}$ $(A)$ છે.
પિરિડિનની હાજરીમાં $1\text{-મિથાઈલસાયક્લોહેક્ઝેનોલ}$ ની $CH_3COCl$ સાથેની પ્રતિક્રિયા એ એસિટિલેશન પ્રતિક્રિયા છે. આલ્કોહોલ ન્યુક્લિયોફાઈલ તરીકે કાર્ય કરે છે,જે એસ્ટર બનાવવા માટે એસિટિલ ક્લોરાઈડ પર હુમલો કરે છે,જે $1\text{-મિથાઈલસાયક્લોહેક્સિલ એસિટેટ}$ $(B)$ છે.

(C) લુકાસ પ્રક્રિયક એ સાંદ્ર $HCl$ અને નિર્જળ $ZnCl_2$ નું મિશ્રણ છે.
આલ્કોહોલ લુકાસ પ્રક્રિયક સાથે પ્રક્રિયા કરીને આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડ બનાવે છે,જે દ્રાવણમાં ધૂંધળાપણું (turbidity) તરીકે દેખાય છે.
લુકાસ પ્રક્રિયક પ્રત્યે આલ્કોહોલની પ્રતિક્રિયાશીલતાનો ક્રમ: $3^\circ > 2^\circ > 1^\circ$ છે.
તૃતીયક $(3^\circ)$ આલ્કોહોલ લુકાસ પ્રક્રિયક સાથે ત્વરિત પ્રતિક્રિયા આપે છે અને તરત જ ધૂંધળાપણું ઉત્પન્ન કરે છે કારણ કે તેઓ સ્થિર કાર્બોકેટાયન બનાવે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$(CH_3)_3C-OH$ એ તૃતીયક આલ્કોહોલ છે,તેથી તે ત્વરિત પ્રતિક્રિયા આપે છે.

(D) વિધાન $(I)$ સાચું છે: આલ્કોહોલ અને ફિનોલના ઉત્કલનબિંદુમાં કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યા વધવાથી વધારો થાય છે કારણ કે આણ્વીય દળ વધતા વાન ડર વાલ્સ આકર્ષણ બળો વધે છે $(B.P. \propto M.W.)$.
વિધાન $(II)$ સાચું છે: આલ્કોહોલ અને ફિનોલ આંતરઆણ્વીય હાઇડ્રોજન બંધન દર્શાવે છે,જે ઈથર અને હેલોઆલ્કેનમાં જોવા મળતા દ્વિધ્રુવ-દ્વિધ્રુવ આકર્ષણ કરતા વધુ મજબૂત હોય છે. તેથી,તેમના ઉત્કલનબિંદુ ઊંચા હોય છે.

(C) પ્રક્રિયા ક્રમ નીચે મુજબ છે:
$1$. $A$ એ મિથેનોલ $(CH_3OH)$ છે. એસિડિક માધ્યમમાં,તે $CH_3-OH_2^+$ બનાવે છે,જે $NaCN$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને અને ત્યારબાદ જળવિભાજન દ્વારા એસિટિક એસિડ $(CH_3COOH)$ $B$ તરીકે આપે છે. એસિટિક એસિડ એક સામાન્ય ખાદ્ય પ્રિઝર્વેટિવ (વિનેગર) છે.
$2$. $B$ (એસિટિક એસિડ) ડાયબોરેન $(B_2H_6)$ દ્વારા રિડક્શન પામીને ઈથેનોલ $(C_2H_5OH)$ $C$ તરીકે બનાવે છે. ઈથેનોલનો ઉપયોગ ઈંધણના ઉમેરણ તરીકે થાય છે.
$3$. $C$ (ઈથેનોલ) $140^{\circ} C$ તાપમાને ઓલિયમ $(H_2SO_4 + SO_3)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને આંતર-આણ્વીય નિર્જલીકરણ પામે છે,જે ડાયઈથાઈલ ઈથર $(C_2H_5-O-C_2H_5)$ $D$ તરીકે આપે છે,જે શ્વાસમાં લઈ શકાય તેવું એનેસ્થેટિક છે.
તેથી,સાચો ક્રમ મિથેનોલ,એસિટિક એસિડ,ઈથેનોલ,ડાયઈથાઈલ ઈથર છે.

(A) લ્યુકાસ કસોટીનો ઉપયોગ પ્રાથમિક,દ્વિતીયક અને તૃતીયક આલ્કોહોલને અલગ કરવા માટે થાય છે.
$1^{\circ}$ આલ્કોહોલ ઓરડાના તાપમાને ધૂંધળાપણું આપતા નથી.
$2^{\circ}$ આલ્કોહોલ $5-10$ મિનિટમાં ધૂંધળાપણું આપે છે.
$3^{\circ}$ આલ્કોહોલ તરત જ ધૂંધળાપણું આપે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી:
$(1)$ $2-$બ્યુટેનોલ એ $2^{\circ}$ આલ્કોહોલ છે.
$(2)$ $t-$બ્યુટાઇલ આલ્કોહોલ એ $3^{\circ}$ આલ્કોહોલ છે.
$(3)$ આઇસોબ્યુટાઇલ આલ્કોહોલ એ $1^{\circ}$ આલ્કોહોલ છે.
તેથી,$2-$બ્યુટેનોલ એ $2^{\circ}$ આલ્કોહોલનું ઉદાહરણ છે જે $5$ મિનિટમાં ધૂંધળાપણું આપે છે.

(A) આ પ્રક્રિયા કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી દ્વારા થાય છે.
$1$. $HBr$ દ્વારા $-OH$ સમૂહનું પ્રોટોનેશન અને ત્યારબાદ $H_2O$ દૂર થવાથી દ્વિતીયક $(2^{\circ})$ કાર્બોકેટાયન બને છે: $CH_3-CH(CH_3)-CH^+-CH_3$.
$2$. આ $2^{\circ}$ કાર્બોકેટાયન વધુ સ્થાયી તૃતીયક $(3^{\circ})$ કાર્બોકેટાયન બનાવવા માટે $1,2-H^-$ શિફ્ટ અનુભવે છે: $CH_3-C^+(CH_3)-CH_2-CH_3$.
$3$. અંતે,બ્રોમાઈડ આયન $(Br^-)$ $3^{\circ}$ કાર્બોકેટાયન પર હુમલો કરીને મુખ્ય નીપજ બનાવે છે: $CH_3-C(Br)(CH_3)-CH_2-CH_3$.

(C) જ્યારે પ્રાથમિક $(1^{\circ})$ આલ્કોહોલની બાષ્પને $573 \ K$ $(300^{\circ} C)$ પર ગરમ કરેલા $Cu$ પરથી પસાર કરવામાં આવે છે,ત્યારે તેનું ડિહાઈડ્રોજનેશન થઈને આલ્ડિહાઈડ બને છે.
જ્યારે દ્વિતીયક $(2^{\circ})$ આલ્કોહોલની બાષ્પને $573 \ K$ $(300^{\circ} C)$ પર ગરમ કરેલા $Cu$ પરથી પસાર કરવામાં આવે છે,ત્યારે તેનું ડિહાઈડ્રોજનેશન થઈને કીટોન બને છે.
જ્યારે તૃતીયક $(3^{\circ})$ આલ્કોહોલની બાષ્પને $573 \ K$ $(300^{\circ} C)$ પર ગરમ કરેલા $Cu$ પરથી પસાર કરવામાં આવે છે,ત્યારે તેનું નિર્જલીકરણ (dehydration) થઈને આલ્કીન બને છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,tert-બ્યુટાઇલ આલ્કોહોલ એ તૃતીયક $(3^{\circ})$ આલ્કોહોલ છે,જે આ પરિસ્થિતિમાં નિર્જલીકરણ પામીને આલ્કીન (આઇસોબ્યુટાઇલિન) બનાવે છે.

(C) પ્રાથમિક $(1^{\circ})$ આલ્કોહોલ $Cu / \Delta$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને આલ્ડિહાઇડ બનાવે છે.
દ્વિતીયક $(2^{\circ})$ આલ્કોહોલ $Cu / \Delta$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને કીટોન બનાવે છે.
તૃતીયક $(3^{\circ})$ આલ્કોહોલ $Cu / \Delta$ ની હાજરીમાં ડિહાઇડ્રોજનેશન પ્રક્રિયા આપતા નથી કારણ કે તેમની પાસે $\alpha$-હાઇડ્રોજન પરમાણુ હોતો નથી. તેના બદલે,તેઓ નિર્જલીકરણ (dehydration) પામીને આલ્કીન બનાવે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$CH_3-C(CH_3)(CH_3)-OH$ એ તૃતીયક આલ્કોહોલ છે અને તે ડિહાઇડ્રોજનેશન પ્રક્રિયા આપશે નહીં.

(B) આણ્વીય સૂત્ર $C_7H_8O$ એ એરોમેટિક સંયોજન દર્શાવે છે.
$1$. $Na$ ધાતુ કસોટી: હકારાત્મક કસોટી એસિડિક હાઇડ્રોજનની હાજરી સૂચવે છે (જેમ કે $-OH$ સમૂહમાં).
$2$. તટસ્થ $FeCl_3$ કસોટી: નકારાત્મક કસોટી ફિનોલિક $-OH$ સમૂહની ગેરહાજરી સૂચવે છે.
$3$. લુકાસ પ્રક્રિયક કસોટી: હકારાત્મક કસોટી આલ્કોહોલ સમૂહની હાજરી સૂચવે છે.
વિકલ્પોનું વિશ્લેષણ:
- $C_6H_5OCH_3$ (એનિસોલ) માં $-OH$ સમૂહ નથી,તેથી તે $Na$ ધાતુ સાથે પ્રક્રિયા કરશે નહીં.
- $C_6H_5CH_2OH$ (બેન્ઝાઈલ આલ્કોહોલ) માં આલ્કોહોલિક $-OH$ સમૂહ છે. તે $Na$ ધાતુ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે (હકારાત્મક),તટસ્થ $FeCl_3$ સાથે રંગ આપતું નથી (નકારાત્મક,કારણ કે તે ફિનોલ નથી),અને લુકાસ પ્રક્રિયક સાથે પ્રક્રિયા કરે છે (હકારાત્મક).
- $p-CH_3C_6H_4OH$ અને $m-CH_3C_6H_4OH$ એ ક્રેસોલ (ફિનોલ) છે. તેઓ તટસ્થ $FeCl_3$ સાથે હકારાત્મક કસોટી આપશે.
તેથી,સંયોજન $A$ એ $C_6H_5CH_2OH$ છે.

(A) આલ્કોહોલના ઉત્કલનબિંદુ આણ્વીય દળ અને શાખાઓના પ્રમાણ પર આધાર રાખે છે.
$1$. જેમ આણ્વીય દળ વધે તેમ ઉત્કલનબિંદુ વધે છે. આણ્વીય દળનો ક્રમ: $\text{pentan-1-ol} > \text{butan-1-ol} = \text{butan-2-ol} > \text{propan-1-ol}$ છે.
$2$. સમાન આણ્વીય દળ ધરાવતા આઇસોમર્સ માટે,શાખાઓ વધવાથી ઉત્કલનબિંદુ ઘટે છે કારણ કે સપાટીનું ક્ષેત્રફળ ઘટે છે,જેનાથી વાન ડર વાલ્સ બળો નબળા પડે છે. તેથી,$\text{butan-1-ol}$ નું ઉત્કલનબિંદુ $\text{butan-2-ol}$ કરતા વધારે છે.
$3$. આ પરિબળોને જોડતા,સાચો ક્રમ: $a > b > c > d$ છે.

(C) વિધાન-$1$ સાચું છે: લ્યુકાસ પ્રક્રિયક $(conc. \ HCl + ZnCl_2)$ તૃતીયક આલ્કોહોલ સાથે તરત જ પ્રક્રિયા કરીને ધૂંધળાપણું (turbidity) આપે છે,જ્યારે દ્વિતીયક આલ્કોહોલને ધૂંધળાપણું આપતા $5-10$ મિનિટ લાગે છે. આમ,તેમને અલગ પાડી શકાય છે.
વિધાન-$2$ ખોટું છે: ડાયક્રોમેટ કસોટી ($K_2Cr_2O_7/H^+$ સાથે ઓક્સિડેશન) નો ઉપયોગ પ્રાથમિક,દ્વિતીયક અને તૃતીયક આલ્કોહોલને અલગ પાડવા માટે થાય છે,પરંતુ તે ખાસ કરીને દ્વિતીયક અને તૃતીયક આલ્કોહોલને અલગ પાડવા માટે લ્યુકાસ કસોટી જેટલી અસરકારક નથી.

(B) ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $(R-MgBr)$ ની ફોર્માલ્ડિહાઇડ $(HCHO)$ સાથેની પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ $D_2O$ સાથેનું જળવિભાજન નીચે મુજબ થાય છે:
$1$. ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયકમાંથી ન્યુક્લિયોફિલિક સાયક્લોહેક્સાઇલ સમૂહ $(C_6H_{11}^-)$ ફોર્માલ્ડિહાઇડના ઇલેક્ટ્રોફિલિક કાર્બોનિલ કાર્બન પર હુમલો કરે છે:
$C_6H_{11}-MgBr + HCHO \rightarrow C_6H_{11}-CH_2-OMgBr$
$2$. ત્યારબાદ $D_2O$ સાથેના જળવિભાજનમાં $MgBr$ સમૂહનું સ્થાન ઓક્સિજન પર ડ્યુટેરિયમ પરમાણુ $(D)$ દ્વારા લેવામાં આવે છે,જેથી ડ્યુટેરેટેડ આલ્કોહોલ બને છે:
$C_6H_{11}-CH_2-OMgBr + D_2O \rightarrow C_6H_{11}-CH_2-OD + MgBr(OD)$
આમ,નીપજ $A$ એ સાયક્લોહેક્સાઇલમિથેનોલ છે જેમાં હાઇડ્રોક્સિલ હાઇડ્રોજનનું સ્થાન ડ્યુટેરિયમ દ્વારા લેવામાં આવ્યું છે,જે વિકલ્પ $B$ માં દર્શાવેલ બંધારણને અનુરૂપ છે.

(C) $Lucas$ કસોટીનો ઉપયોગ પ્રાથમિક,દ્વિતીયક અને તૃતીયક આલ્કોહોલને અલગ પાડવા માટે થાય છે.
તેમાં $Lucas$ પ્રક્રિયકનો ઉપયોગ થાય છે,જે સાંદ્ર $HCl$ અને નિર્જળ $ZnCl_2$ નું મિશ્રણ છે.
$1.$ તૃતીયક આલ્કોહોલ $Lucas$ પ્રક્રિયક સાથે તરત જ પ્રક્રિયા કરીને ધૂંધળાપણું (turbidity) આપે છે.
$2.$ દ્વિતીયક આલ્કોહોલ $5$-$10$ મિનિટમાં પ્રક્રિયા કરીને ધૂંધળાપણું આપે છે.
$3.$ પ્રાથમિક આલ્કોહોલ ઓરડાના તાપમાને પ્રક્રિયા કરતા નથી અને કોઈ ધૂંધળાપણું દર્શાવતા નથી.

(D) 'લ્યુકાસ' પ્રક્રિયક એ સાંદ્ર $HCl$ અને નિર્જળ $ZnCl_2$ નું મિશ્રણ છે.
આલ્કોહોલની લ્યુકાસ પ્રક્રિયક સાથેની પ્રક્રિયા કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી સંયોજનના નિર્માણ દ્વારા આગળ વધે છે,જે $S_N1$ ક્રિયાવિધિની લાક્ષણિકતા છે.
કાર્બોકેટાયનની સ્થિરતાનો ક્રમ $3^\circ > 2^\circ > 1^\circ$ હોવાથી,તૃતીયક $(3^\circ)$ આલ્કોહોલ સૌથી વધુ સ્થિર કાર્બોકેટાયન બનાવે છે અને તેથી તે સૌથી ઝડપથી પ્રક્રિયા કરે છે.
આમ,તૃતીયક આલ્કોહોલ $S_N1$ ક્રિયાવિધિ દ્વારા સૌથી ઝડપથી પ્રક્રિયા કરે છે.

(A) $H_3PO_4$ અને ગરમીની હાજરીમાં આલ્કોહોલનું નિર્જલીકરણ $E1$ ક્રિયાવિધિ દ્વારા થાય છે,જેમાં કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી બને છે.
$1$. $-OH$ ગ્રુપનું પ્રોટોનેશન થાય છે,ત્યારબાદ પાણીનો અણુ દૂર થઈને $C_2$ સ્થાન પર દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયન બને છે.
$2$. આ કાર્બોકેટાયન $C_1$ પર રહેલા ફિનાઈલ ગ્રુપ $(Ph)$ ની બાજુમાં છે,જે તેને સંસ્પંદન (resonance) દ્વારા સ્થિરતા આપે છે.
$3$. પ્રોટોન $(H^+)$ નું વિલોપન $C_1$ અથવા $C_3$ માંથી થઈ શકે છે.
$4$. $C_1$ માંથી વિલોપન થવાથી $C_1$ અને $C_2$ વચ્ચે દ્વિબંધ બને છે,જે ફિનાઈલ રિંગ સાથે સંયુગ્મિત (conjugated) હોય છે. આ સૌથી સ્થિર નીપજ,$1$-ફિનાઈલ-$3$-મિથાઈલસાયક્લોહેક્સ-$1$-ઈન બનાવે છે.
આમ,મુખ્ય નીપજ $1$-ફિનાઈલ-$3$-મિથાઈલસાયક્લોહેક્સ-$1$-ઈન છે.

(A) વિક્ટર મેયરની કસોટીમાં,આલ્કોહોલને પહેલા $P/I_2$ નો ઉપયોગ કરીને આલ્કાઈલ આયોડાઈડમાં,પછી $AgNO_2$ નો ઉપયોગ કરીને નાઈટ્રોઆલ્કેનમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે અને અંતે નાઈટ્રસ એસિડ $(HNO_2)$ સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે.
પ્રાથમિક આલ્કોહોલ $(RCH_2OH)$ માટે,પરિણામી નાઈટ્રોલિક એસિડ આલ્કલી $(NaOH)$ સાથે લોહી જેવો લાલ રંગ આપે છે.
દ્વિતીયક આલ્કોહોલ $(R_2CHOH)$ માટે,બનેલ સ્યુડોનાઈટ્રોલ આલ્કલી સાથે વાદળી રંગ આપે છે.
તૃતીયક આલ્કોહોલ $(R_3COH)$ નાઈટ્રસ એસિડ સાથે પ્રક્રિયા કરતા નથી અને રંગહીન રહે છે.

(D) સાંદ્ર $HCl$ અને નિર્જળ $ZnCl_2$ સાથે આલ્કોહોલની પ્રક્રિયા લ્યુકાસ કસોટી તરીકે ઓળખાય છે.
આ કસોટી પ્રાથમિક,દ્વિતીયક અને તૃતીયક આલ્કોહોલ વચ્ચેનો તફાવત પારખવા માટે વપરાય છે.
$3^{\circ}$ (તૃતીયક) આલ્કોહોલ ઓરડાના તાપમાને તરત જ પ્રક્રિયા કરીને આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડના વાદળછાયા અવક્ષેપ આપે છે,કારણ કે તેમાં સ્થાયી કાર્બોકેટાયન બને છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$CH_3-CH_2-C(CH_3)_2-OH$ એ તૃતીયક આલ્કોહોલ છે,તેથી તે તરત જ પ્રક્રિયા કરશે.

(A) એસિડ-ઉદ્દીપકીય જલીયકરણમાં કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તીની રચનાનો સમાવેશ થાય છે. પ્રતિક્રિયાશીલતા કાર્બોકેટાયનની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
$1,2,3,4$-ટેટ્રાહાઇડ્રોનેપ્થાલિન-$1$-ઓલના કિસ્સામાં,નિર્જલીકરણથી એવો કાર્બોકેટાયન બને છે જે બેન્ઝીન રિંગ સાથે રેઝોનન્સ દ્વારા સ્થિર થાય છે,જે અંતે નેપ્થાલિન બનાવે છે,જે અત્યંત સ્થિર સુગંધિત (aromatic) સિસ્ટમ છે.
તેથી,જે સંયોજન સૌથી વધુ સ્થિર કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી બનાવી શકે છે તે સૌથી વધુ પ્રતિક્રિયાશીલ છે. આપેલા વિકલ્પોમાંથી,વિકલ્પ $A$ માં દર્શાવેલ બંધારણ સૌથી વધુ પ્રતિક્રિયાશીલ છે કારણ કે તેનું નિર્જલીકરણ સ્થિર સુગંધિત સંયોજન નેપ્થાલિન તરફ દોરી જાય છે.

(B) સંતૃપ્ત અચક્રીય આલ્કોહોલનું સામાન્ય સૂત્ર $C_nH_{2n+2}O$ છે.
$n = 5$ માટે,સૂત્ર $C_5H_{12}O$ થાય છે.
વિકલ્પ $A$ સાયક્લોપેન્ટેનોલ છે,જેનું સૂત્ર $C_5H_{10}O$ છે.
વિકલ્પ $B$ પેન્ટેન$-1-$ઓલ છે,જે સીધી શૃંખલા ધરાવતો સંતૃપ્ત આલ્કોહોલ છે અને તેનું સૂત્ર $C_5H_{12}O$ છે.
વિકલ્પ $C$ પેન્ટેન$-3-$ઓલ છે,જે પણ સંતૃપ્ત આલ્કોહોલ છે અને તેનું સૂત્ર $C_5H_{12}O$ છે.
વિકલ્પ $D$ સાયક્લોપેન્ટ$-2-$ઈન$-1-$ઓલ છે,જેનું સૂત્ર $C_5H_8O$ છે.
$B$ અને $C$ બંને $C_5H_{12}O$ માટે માન્ય બંધારણો છે.

(B) એલાઈલિક આલ્કોહોલ એ છે જેમાં $-OH$ સમૂહ કાર્બન-કાર્બન દ્વિબંધ $(C=C)$ ની બાજુના કાર્બન પરમાણુ સાથે જોડાયેલ હોય છે.
$1$. પ્રાથમિક $(1^{\circ})$ આલ્કોહોલમાં $-OH$ સમૂહ એવા કાર્બન પરમાણુ સાથે જોડાયેલ હોય છે જે ફક્ત એક જ અન્ય કાર્બન પરમાણુ સાથે જોડાયેલ હોય.
$2$. વિકલ્પોનું વિશ્લેષણ કરીએ:
- $A$: $H_2C=CH-CH(CH_3)-OH$ એ દ્વિતીયક $(2^{\circ})$ એલાઈલિક આલ્કોહોલ છે.
- $B$: $H_2C=CH-CH_2-OH$ એ પ્રાથમિક $(1^{\circ})$ એલાઈલિક આલ્કોહોલ છે કારણ કે $-OH$ સમૂહ $CH_2$ સમૂહ સાથે જોડાયેલ છે.
- $C$: $H_2C=CH-C(CH_3)_2-OH$ એ તૃતીયક $(3^{\circ})$ એલાઈલિક આલ્કોહોલ છે.
- $D$: $CH_3-CH=CH-CH(CH_3)-OH$ એ દ્વિતીયક $(2^{\circ})$ એલાઈલિક આલ્કોહોલ છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(D) આલ્કોહોલનું ઉત્કલનબિંદુ આંતરઆણ્વીય હાઇડ્રોજન બંધન અને અણુના સપાટીના ક્ષેત્રફળ પર આધાર રાખે છે.
સમઘટકીય આલ્કોહોલ માટે,જેમ શાખાઓ વધે છે તેમ ઉત્કલનબિંદુ ઘટે છે કારણ કે શાખાઓ સપાટીનું ક્ષેત્રફળ ઘટાડે છે,જે વાન ડેર વાલ્સ બળોની તીવ્રતા ઘટાડે છે.
આપેલ બંધારણોની સરખામણી કરતા:
$A$: $n$-બ્યુટેનોલ (પ્રાથમિક આલ્કોહોલ,સીધી શૃંખલા)
$B$: આઇસોબ્યુટેનોલ (પ્રાથમિક આલ્કોહોલ,શાખિત)
$C$: સેક-બ્યુટેનોલ (દ્વિતીયક આલ્કોહોલ,શાખિત)
$D$: ટર્ટ-બ્યુટેનોલ (તૃતીયક આલ્કોહોલ,વધુ શાખિત)
આ સમઘટકોમાં,ટર્ટ-બ્યુટેનોલમાં સૌથી વધુ શાખાઓ હોવાથી,તેનું સપાટીનું ક્ષેત્રફળ સૌથી ઓછું હોય છે અને વાન ડેર વાલ્સ બળો સૌથી નબળા હોય છે. તેથી,તેનું ઉત્કલનબિંદુ સૌથી ઓછું છે.

(A) આઈસોમેરિક આલ્કોહોલનું ઉત્કલનબિંદુ શાખાઓના પ્રમાણ પર આધાર રાખે છે.
જેમ શાખાઓ વધે છે,તેમ અણુનું સપાટીનું ક્ષેત્રફળ ઘટે છે,જેના પરિણામે વાન ડર વાલ્સ આકર્ષણ બળોનું મૂલ્ય ઘટે છે.
પરિણામે,શાખાઓ વધવાથી ઉત્કલનબિંદુ ઘટે છે.
આપેલા સંયોજનો છે:
$A$: બ્યુટેન$-1-$ઓલ (પ્રાથમિક આલ્કોહોલ,સીધી શૃંખલા)
$B$: $2-$મિથાઈલપ્રોપેન$-1-$ઓલ (પ્રાથમિક આલ્કોહોલ,શાખિત)
$C$: બ્યુટેન$-2-$ઓલ (દ્વિતીયક આલ્કોહોલ,શાખિત)
$D$: $2-$મિથાઈલપ્રોપેન$-2-$ઓલ (તૃતીયક આલ્કોહોલ,વધુ શાખિત)
આમાં,$A$ (બ્યુટેન$-1-$ઓલ) એ સૌથી વધુ સપાટીનું ક્ષેત્રફળ ધરાવતો સીધી શૃંખલાવાળો પ્રાથમિક આલ્કોહોલ છે,જે સૌથી મજબૂત આંતરઆણ્વીય હાઇડ્રોજન બંધ અને વાન ડર વાલ્સ બળો ધરાવે છે.
તેથી,બ્યુટેન$-1-$ઓલનું ઉત્કલનબિંદુ સૌથી વધુ છે.

(D) આલ્કોહોલનું ઉત્કલનબિંદુ આણ્વીય દળમાં વધારા સાથે વધે છે,કારણ કે વાન ડર વાલ્સ આકર્ષણ બળોનું મૂલ્ય વધે છે.
આપેલા આલ્કોહોલ પૈકી,$CH_3OH$ (મિથેનોલ) નું આણ્વીય દળ સૌથી ઓછું છે.
તેથી,$CH_3OH$ નું ઉત્કલનબિંદુ સૌથી ઓછું છે.

(B) એલાઈલિક આલ્કોહોલ એ છે જેમાં $-OH$ સમૂહ કાર્બન-કાર્બન દ્વિબંધ $(C=C)$ ની બાજુના $sp^3$ સંકરણ ધરાવતા કાર્બન પરમાણુ સાથે જોડાયેલ હોય છે.
$A$: $CH_2=CH-CH_2-OH$ એ પ્રાથમિક એલાઈલિક આલ્કોહોલ છે કારણ કે $-OH$ સમૂહ પ્રાથમિક કાર્બન સાથે જોડાયેલ છે.
$B$: $CH_2=CH-CH(OH)-CH_3$ એ દ્વિતીયક એલાઈલિક આલ્કોહોલ છે કારણ કે $-OH$ સમૂહ દ્વિતીયક કાર્બન સાથે જોડાયેલ છે જે $C=C$ દ્વિબંધની બાજુમાં છે.
$C$: $CH_3-CH=CH-CH_2-OH$ એ પ્રાથમિક એલાઈલિક આલ્કોહોલ છે.
$D$: $CH_2=CH-C(CH_3)_2-OH$ એ તૃતીયક એલાઈલિક આલ્કોહોલ છે કારણ કે $-OH$ સમૂહ તૃતીયક કાર્બન સાથે જોડાયેલ છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(D) આલ્કોહોલનું ઉત્કલનબિંદુ અણુના સપાટીના ક્ષેત્રફળ પર આધાર રાખે છે.
જેમ કાર્બન શૃંખલામાં શાખાઓ વધે છે,તેમ અણુનું સપાટીનું ક્ષેત્રફળ ઘટે છે,જેના પરિણામે વાન ડેર વાલ્સ આકર્ષણ બળો નબળા પડે છે.
$C_4H_9OH$ ના આઈસોમર્સમાં,$tert-$બ્યુટાઇલ આલ્કોહોલ મહત્તમ શાખાઓને કારણે સૌથી વધુ કોમ્પેક્ટ બંધારણ ધરાવે છે.
તેથી,$tert-$બ્યુટાઇલ આલ્કોહોલનું ઉત્કલનબિંદુ સૌથી ઓછું હોય છે.