Properties of alcohol Questions in Gujarati

(C) સ્નિગ્ધતા એ આંતરઆણ્વીય હાઇડ્રોજન બંધના વ્યાપના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
આપેલા વિકલ્પોમાં,$Glycerol$ $(CH_2OH-CHOH-CH_2OH)$ સૌથી વધુ સ્નિગ્ધતા ધરાવે છે કારણ કે તેમાં $3$ $-OH$ સમૂહો છે,જે વ્યાપક હાઇડ્રોજન બંધન માટે જવાબદાર છે.
સરખામણીમાં,$Ethylene \ glycol$ માં $2$ $-OH$ સમૂહો છે,જ્યારે $Ethanol$ અને $Methanol$ દરેક માં માત્ર $1$ $-OH$ સમૂહ છે.

(B) ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયકની કાર્બોનિલ સંયોજન સાથેની પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ જળવિભાજનથી આલ્કોહોલ મળે છે.
$Z$ ઓરડાના તાપમાને સાંદ્ર $HCl$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને તરત જ ધૂંધળાપણું આપે છે,જે તૃતીયક $(3^{\circ})$ આલ્કોહોલ માટેની લાક્ષણિક કસોટી (લ્યુકાસ કસોટી) છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$CH_3MgBr$ $(X)$ ની $CH_3COCH_3$ $(Y)$ સાથેની પ્રક્રિયાથી $tert$-બ્યુટાઇલ આલ્કોહોલ મળે છે,જે તૃતીયક આલ્કોહોલ છે.
પ્રક્રિયા: $CH_3MgBr + CH_3COCH_3$ $\rightarrow (CH_3)_3COMgBr$ $\xrightarrow{H_3O^+} (CH_3)_3COH$.
આમ,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(B) આલ્કોહોલની એસિડિક પ્રબળતા પ્રોટોન $(H^+)$ મુક્ત થયા પછી બનતા સંયુગ્મી બેઇઝ (આલ્કોક્સાઇડ આયન) ની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
આલ્કાઇલ સમૂહો ઇલેક્ટ્રોન-દાતા ($+I$ અસર) હોય છે. જેમ $-OH$ સમૂહ ધરાવતા કાર્બન સાથે જોડાયેલા આલ્કાઇલ સમૂહોની સંખ્યા વધે છે,તેમ $+I$ અસરને કારણે ઓક્સિજન પરમાણુ પર ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા વધે છે,જે આલ્કોક્સાઇડ આયનને અસ્થિર બનાવે છે.
તેથી,આલ્કોક્સાઇડ આયનની સ્થિરતાનો ક્રમ: પ્રાથમિક $(1^{\circ})$ > દ્વિતીયક $(2^{\circ})$ > તૃતીયક $(3^{\circ})$ છે.
પરિણામે,એસિડિક પ્રબળતાનો ક્રમ પણ આ મુજબ છે: પ્રાથમિક $(I)$ > દ્વિતીયક $(II)$ > તૃતીયક $(III)$.
આમ,સાચો ક્રમ $(I) > (II) > (III)$ છે.

(C) $C_5H_{12}O$ અણુસૂત્ર માટે શક્ય આલ્કોહોલ નીચે મુજબ છે:
$1^{\circ}$ આલ્કોહોલ: $4$ શક્ય છે.
$2^{\circ}$ આલ્કોહોલ: $3$ શક્ય છે.
$3^{\circ}$ આલ્કોહોલ: $1$ શક્ય છે.
આમ,સાચો જવાબ $4, 3, 1$ છે.

(A) $CH_3-CHO$ (એસીટાલ્ડિહાઈડ) ની $C_2H_5MgBr$ (ઈથાઈલ મેગ્નેશિયમ બ્રોમાઈડ) સાથે પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ જળવિભાજન કરવાથી $CH_3-CH(OH)-C_2H_5$ (બ્યુટેન$-2-$ઓલ) મળે છે.
$CH_3-CHO + C_2H_5MgBr$ $\rightarrow CH_3-CH(OMgBr)-C_2H_5$ $\xrightarrow{H_2O} CH_3-CH(OH)-C_2H_5$.
બ્યુટેન$-2-$ઓલ એ દ્વિતીયક આલ્કોહોલ છે.
$(A)$ દ્વિતીયક આલ્કોહોલ $358 \ K$ તાપમાને $20 \% H_3PO_4$ સાથે નિર્જલીકરણ પામીને આલ્કીન બનાવે છે. આ વિધાન સાચું છે.
$(B)$ $CrO_3$ સાથે દ્વિતીયક આલ્કોહોલનું ઓક્સિડેશન કરવાથી કીટોન (બ્યુટેનોન) મળે છે. આ વિધાન પણ સાચું છે.
$(C)$ બ્યુટેન$-2-$ઓલમાં $CH_3-CH(OH)-$ સમૂહ હોવાથી તે ધન આયોડોફોર્મ કસોટી આપે છે. તેથી આ વિધાન ખોટું છે.
$(D)$ તે વિનાઇલિક આલ્કોહોલ નથી.

(C) આલ્કોહોલની થાયોનાઈલ ક્લોરાઈડ $(SOCl_2)$ સાથેની પ્રક્રિયા આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડ બનાવવા માટેની શ્રેષ્ઠ પદ્ધતિ છે કારણ કે તેમાં ઉત્પન્ન થતી આડપેદાશો ($SO_2$ અને $HCl$) વાયુ સ્વરૂપે હોય છે.
આ વાયુઓ વાતાવરણમાં મુક્ત થઈ જતા હોવાથી,મળતું આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડ શુદ્ધ સ્વરૂપમાં પ્રાપ્ત થાય છે.
પ્રક્રિયા: $R-OH + SOCl_2 \rightarrow R-Cl + SO_2(g) + HCl(g)$.

(B) $1$. $X$ $(C_4H_{10}O)$ ના નિર્જલીકરણથી $C_4H_8$ (મુખ્ય નીપજ તરીકે બ્યુટ$-2-$ઈન) મળે છે. આ સૂચવે છે કે $X$ એ બ્યુટેન$-2-$ઓલ છે.
$2$. બ્યુટ$-2-$ઈનનું બ્રોમિનેશન કરવાથી $2,3-$ડાયબ્રોમોબ્યુટેન મળે છે.
$3$. $2,3-$ડાયબ્રોમોબ્યુટેનની $Y$ $(NaNH_2)$ સાથે પ્રક્રિયા કરવાથી બે વાર હાઈડ્રોહેલોજન દૂર થઈને બ્યુટ$-2-$આઈન $(CH_3-C \equiv C-CH_3)$ મળે છે.
$4$. બ્યુટ$-2-$આઈન એ આંતરિક આલ્કાઈન છે અને તેમાં એસિડિક હાઈડ્રોજન હોતો નથી,તેથી તે સોડિયમ ધાતુ સાથે પ્રક્રિયા કરતું નથી.
$5$. આમ,$X$ એ બ્યુટેન$-2-$ઓલ છે અને $Y$ એ $(i) alc. KOH, (ii) NaNH_2$ છે.

(B) $1$. આલ્કોહોલ $X$ $(C_5H_{12}O)$ નું નિર્જલીકરણ થઈને આલ્કીન $Y$ (મુખ્ય નીપજ) બને છે.
$2$. $Y$ ની $HBr$ સાથેની પ્રક્રિયાથી માર્કોવનીકોવના નિયમ મુજબ $Z$ ($C_5H_{11}Br$,મુખ્ય નીપજ) બને છે.
$3$. $Z$ બે તબક્કામાં ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા આપે છે,જે $S_N1$ ક્રિયાવિધિ સૂચવે છે. આનો અર્થ એ છે કે $Z$ એક તૃતીયક આલ્કાઈલ હેલાઈડ છે.
$4$. આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$2$-મિથાઈલબ્યુટેન-$2$-ઓલ એ તૃતીયક આલ્કોહોલ છે. તેનું નિર્જલીકરણ મુખ્ય નીપજ તરીકે $2$-મિથાઈલબ્યુટ-$2$-ઈન (સેટઝેફ નીપજ) આપે છે.
$5$. $2$-મિથાઈલબ્યુટ-$2$-ઈનની $HBr$ સાથેની પ્રક્રિયાથી $2$-બ્રોમો-$2$-મિથાઈલબ્યુટેન $(Z)$ મુખ્ય નીપજ તરીકે મળે છે,જે તૃતીયક આલ્કાઈલ હેલાઈડ છે અને $S_N1$ ક્રિયાવિધિ (બે તબક્કા) અનુસરે છે.
$6$. આમ,$X$ એ $2$-મિથાઈલબ્યુટેન-$2$-ઓલ છે અને $Y$ એ $2$-મિથાઈલબ્યુટ-$2$-ઈન છે.

(B) આલ્કોહોલ $X$ $(C_4H_{10}O)$ ઓરડાના તાપમાને સાંદ્ર $HCl$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $Y$ $(C_4H_9Cl)$ બનાવે છે. આ સૂચવે છે કે $X$ એ તૃતીયક આલ્કોહોલ છે,ખાસ કરીને $2$-મિથાઈલપ્રોપેન-$2$-ઓલ (tert-બ્યુટાઈલ આલ્કોહોલ),કારણ કે તૃતીયક આલ્કોહોલ ઓરડાના તાપમાને $HCl$ સાથે ઝડપથી પ્રક્રિયા કરે છે (લ્યુકાસ કસોટી).
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$(CH_3)_3C-OH + HCl \rightarrow (CH_3)_3C-Cl + H_2O$
જ્યારે $X$ ($2$-મિથાઈલપ્રોપેન-$2$-ઓલ) ને $573 \ K$ તાપમાને ગરમ કોપર પરથી પસાર કરવામાં આવે છે,ત્યારે તેનું નિર્જલીકરણ થઈને આલ્કીન,$2$-મિથાઈલપ્રોપીન $(Z)$ મળે છે:
$(CH_3)_3C-OH \xrightarrow{Cu, 573 \ K} CH_3-C(CH_3)=CH_2 + H_2O$
તેથી,$Z$ એ $2$-મિથાઈલપ્રોપીન છે.

(A) પ્રોપીન $(CH_3-CH=CH_2)$ નું $1$-ક્લોરોપ્રોપેન $(CH_3-CH_2-CH_2-Cl)$ માં રૂપાંતર કરવા માટે એન્ટી-માર્કોવનીકોવ જલીયકરણ અને ત્યારબાદ પ્રાથમિક આલ્કોહોલનું આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડમાં રૂપાંતર જરૂરી છે.
પગલું $1$: $(i) (BH_3)_2$ અને $(ii) H_2O_2 / OH^-$ નો ઉપયોગ કરીને પ્રોપીનનું હાઈડ્રોબોરેશન-ઓક્સિડેશન કરવાથી પ્રોપેન-$1$-ઓલ $(CH_3-CH_2-CH_2-OH)$ મળે છે.
પગલું $2$: પ્રોપેન-$1$-ઓલનું $1$-ક્લોરોપ્રોપેનમાં રૂપાંતર સામાન્ય રીતે $ZnCl_2$ (લ્યુકાસ પ્રક્રિયક) જેવા ઉદ્દીપકની હાજરીમાં $HCl$ નો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે. જોકે પ્રાથમિક આલ્કોહોલ લ્યુકાસ પ્રક્રિયક સાથે ધીમી પ્રતિક્રિયા આપે છે,પરંતુ વિકલ્પ $A$ માં આપેલો ક્રમ આ રૂપાંતરણ માટે પ્રમાણભૂત કૃત્રિમ માર્ગ દર્શાવે છે.

(A) લુકાસ કસોટીનો ઉપયોગ $1^{\circ}$,$2^{\circ}$ અને $3^{\circ}$ આલ્કોહોલને અલગ પાડવા માટે થાય છે.
$3^{\circ}$ આલ્કોહોલ તરત જ ધૂંધળાપણું આપે છે,$2^{\circ}$ આલ્કોહોલ $5-10$ મિનિટમાં ધૂંધળાપણું આપે છે,અને $1^{\circ}$ આલ્કોહોલ ઓરડાના તાપમાને ધૂંધળાપણું આપતા નથી.
આથી આલ્કોહોલ $X$ $(C_4H_{10}O)$ એ $1^{\circ}$ આલ્કોહોલ છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$n$-બ્યુટેનોલ એ $1^{\circ}$ આલ્કોહોલ છે.
$n$-બ્યુટેનોલ $PCC$ (પિરિડિનિયમ ક્લોરોક્રોમેટ) સાથે પ્રક્રિયા કરીને બ્યુટેનાલ $(Z)$ બનાવે છે.
તેથી,$X = n$-બ્યુટેનોલ,$Y = PCC$,અને $Z = {\text{બ્યુટેનાલ}}$.

(B) આલ્કોહોલનું આલ્કીનમાં નિર્જલીકરણ (dehydration) આલ્કોહોલના પ્રકાર પર આધાર રાખે છે.
પ્રાથમિક $(1^{\circ})$ આલ્કોહોલ,જેમ કે વિકલ્પ $(B)$ માં બ્યુટેન$-1-$ઓલ,નિર્જલીકરણ માટે સૌથી ઓછા સક્રિય હોય છે અને સામાન્ય રીતે સાંદ્ર એસિડ (દા.ત.,$95\% \ H_2SO_4$) અને ઊંચા તાપમાન ($443 \ K$ ની આસપાસ) ની જરૂર પડે છે.
વિકલ્પ $(B)$ માં પ્રાથમિક આલ્કોહોલનું ખૂબ ઓછા તાપમાને $(300 \ K)$ અને ઓછા સાંદ્રતાવાળા એસિડ $(75\% \ H_2SO_4)$ સાથે નિર્જલીકરણ સૂચવવામાં આવ્યું છે,જે પ્રક્રિયા માટે અપૂરતું છે.
દ્વિતીયક અને તૃતીયક આલ્કોહોલ વધુ સક્રિય હોવાથી હળવી પરિસ્થિતિમાં નિર્જલીકરણ પામી શકે છે,તેથી વિકલ્પ $(C)$ અને $(D)$ શક્ય છે.

(A) $413 \ K$ તાપમાને ઇથેનોલની $H_2SO_4$ સાથેની પ્રક્રિયાથી ઇથોક્સીઇથેન (ડાયઇથાઇલ ઇથર) બને છે.
આ પ્રક્રિયા આંતરઆણ્વીય નિર્જલીકરણ છે.
આ પ્રક્રિયાની ક્રિયાવિધિમાં ઇથેનોલના એક અણુનું પ્રોટોનેશન થાય છે,ત્યારબાદ ઇથેનોલનો બીજો અણુ પ્રોટોનેટેડ સ્પીસીઝ પર ન્યુક્લિયોફિલિક હુમલો કરે છે,જે $S_N2$ પથને અનુસરે છે.

(D) પ્રતિક્રિયા શ્રેણી નીચે મુજબ છે:
$1$. $1-$ફિનાઇલઇથેનોલ $HBr$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $1-$બ્રોમો$-1-$ફિનાઇલઇથેન બનાવે છે,જે ત્યારબાદ આલ્કોહોલિક $KOH$ સાથે નિર્જલીકરણ પ્રક્રિયા દ્વારા સ્ટાયરીન $(C_6H_5CH=CH_2)$ આપે છે.
$2$. સ્ટાયરીન હાઇડ્રોબોરેશન-ઓક્સિડેશન ($B_2H_6$ અને ત્યારબાદ $NaOH/H_2O_2$ નો ઉપયોગ કરીને) પ્રક્રિયા દ્વારા મુખ્ય એન્ટી-માર્કોવનીકોવ નીપજ તરીકે $2-$ફિનાઇલઇથેનોલ $(C_6H_5CH_2CH_2OH)$ આપે છે.
તેથી,મુખ્ય નીપજ '$B$' એ $2-$ફિનાઇલઇથેનોલ છે.

(B) જ્યારે ટર્શરી બ્યુટેનોલ ($3^{\circ}$ આલ્કોહોલ) ને $573 \ K$ તાપમાને ગરમ $Cu$ પરથી પસાર કરવામાં આવે છે,ત્યારે વિલોપન પ્રક્રિયા દ્વારા આઇસોબ્યુટીન બને છે.
આ પ્રક્રિયામાં પાણીનો અણુ દૂર થતો હોવાથી,તેને ડીહાઈડ્રેશન પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તેનાથી વિપરીત,$1^{\circ}$ આલ્કોહોલ ડીહાઈડ્રોજનેશન દ્વારા આલ્ડિહાઈડ અને $2^{\circ}$ આલ્કોહોલ ડીહાઈડ્રોજનેશન દ્વારા કીટોન આપે છે.

(D) લુકાસ કસોટીનો ઉપયોગ પ્રાથમિક,દ્વિતીયક અને તૃતીયક આલ્કોહોલ વચ્ચે તફાવત પારખવા માટે થાય છે.
લુકાસ પ્રક્રિયક એ સાંદ્ર હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ $(HCl)$ માં નિર્જળ ઝિંક ક્લોરાઇડ $(ZnCl_2)$ નું દ્રાવણ છે.
લુકાસ પ્રક્રિયક આલ્કોહોલને આલ્કાઇલ ક્લોરાઇડમાં રૂપાંતરિત કરે છે.
તૃતીયક આલ્કોહોલ લુકાસ પ્રક્રિયક સાથે તરત જ પ્રક્રિયા આપે છે,દ્વિતીયક આલ્કોહોલ $5 \ \text{minutes}$ માં પ્રક્રિયા આપે છે,જ્યારે પ્રાથમિક આલ્કોહોલ ઓરડાના તાપમાને પ્રક્રિયા આપતા નથી.

(B) દ્વિતીયક આલ્કોહોલ જેવા કે $CH_3-CH(OH)-CH_2-CH_3$ (બ્યુટેન$-2-$ઓલ) નું આલ્કલાઇન $KMnO_4$ જેવા પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા સાથે ઓક્સિડેશન કરવાથી કીટોન મળે છે.
ચોક્કસ રીતે,બ્યુટેન$-2-$ઓલનું ઓક્સિડેશન થઈને બ્યુટેનોન $(CH_3-CO-CH_2-CH_3)$ મળે છે.
પ્રાથમિક આલ્કોહોલ જેવા કે બ્યુટેન$-1-$ઓલ $(CH_3-CH_2-CH_2-CH_2OH)$ આ પરિસ્થિતિમાં કાર્બોક્સિલિક એસિડ (બ્યુટેનોઈક એસિડ) માં ઓક્સિડાઈઝ થાય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(B)$ છે.

(A) આલ્કોહોલનું નિર્જલીકરણ આલ્કોહોલના પ્રકાર પર આધાર રાખે છે:
$1$. પ્રાથમિક $(1^{\circ})$ આલ્કોહોલ જેમ કે ઇથેનોલનું નિર્જલીકરણ સાંદ્ર $H_2SO_4$ નો ઉપયોગ કરીને $443 \ K$ તાપમાને થાય છે.
$2$. દ્વિતીયક $(2^{\circ})$ આલ્કોહોલ જેમ કે પ્રોપેન$-2-$ઓલનું નિર્જલીકરણ $85 \% \ H_3PO_4$ નો ઉપયોગ કરીને $440 \ K$ તાપમાને થાય છે.
$3$. તૃતીયક $(3^{\circ})$ આલ્કોહોલ જેમ કે ટર્ટ-બ્યુટાઇલ આલ્કોહોલનું નિર્જલીકરણ $20 \% \ H_3PO_4$ નો ઉપયોગ કરીને $358 \ K$ તાપમાને થાય છે.
તેથી,$X = H_2SO_4, 443 \ K$; $Y = 85 \% \ H_3PO_4, 440 \ K$; $Z = 20 \% \ H_3PO_4, 358 \ K$.

(C) જ્યારે પ્રાથમિક આલ્કોહોલની બાષ્પને $573 \ K$ તાપમાને ગરમ કરેલા કોપર પરથી પસાર કરવામાં આવે છે,ત્યારે હાઇડ્રોજનેશન દૂર થાય છે અને આલ્ડિહાઇડ બને છે: $R-CH_2OH \xrightarrow{Cu/573 \ K} R-CHO + H_2$।
તૃતીયક આલ્કોહોલના કિસ્સામાં,નિર્જલીકરણ (dehydration) થાય છે અને આલ્કીન બને છે: $(CH_3)_3C-OH \xrightarrow{Cu/573 \ K} (CH_3)_2C=CH_2 + H_2O$।
આમ,$X$ એ આલ્ડિહાઇડ $(RCHO)$ છે અને $Y$ એ આલ્કીન $((CH_3)_2C=CH_2)$ છે.

(B) આલ્કોહોલની $PCl_5$ સાથેની પ્રક્રિયામાં,હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહ $(-OH)$ ક્લોરિન પરમાણુ દ્વારા વિસ્થાપિત થઈને આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડ $(R-Cl)$ બનાવે છે.
આડપેદાશો ફોસ્ફરસ ઓક્સિક્લોરાઈડ $(POCl_3)$ અને હાઇડ્રોજન ક્લોરાઈડ $(HCl)$ છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ: $R-OH + PCl_5 \rightarrow R-Cl + POCl_3 + HCl$.
આમ,$X = R-Cl$ અને $Y = POCl_3$.

(B) આપેલ પ્રક્રિયા ઇથેનોલ માટેની આયોડોફોર્મ કસોટી છે.
ઇથેનોલ $(C_2H_5OH)$ સોડિયમ કાર્બોનેટ $(Na_2CO_3)$ જેવા બેઝની હાજરીમાં આયોડિન $(I_2)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને આયોડોફોર્મ $(CHI_3)$ બનાવે છે,જેને ટ્રાયઆયોડોમિથેન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$C_2H_5OH + 4I_2 + 3Na_2CO_3 \longrightarrow CHI_3 + HCOONa + 5NaI + 3CO_2 + 2H_2O$
તેથી,'$X$' એ $CHI_3$ (ટ્રાયઆયોડોમિથેન) છે.

(A) સ્ટેપ-$1$ માં,$CH_3 CH_2 OH$ નું $Cl_2$ દ્વારા $CH_3 CHO$ માં રૂપાંતર થાય છે. આ એક ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયા છે જેમાં પ્રાઈમરી આલ્કોહોલ ગ્રુપ $(-CH_2 OH)$ નું ઓક્સિડેશન થઈને આલ્ડિહાઈડ ગ્રુપ $(-CHO)$ બને છે.
સ્ટેપ-$2$ માં,$CH_3 CHO$ એ $3 Cl_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $Cl_3 C CHO$ બનાવે છે. આ એક ક્લોરિનેશન પ્રક્રિયા છે જેમાં મિથાઈલ ગ્રુપના હાઈડ્રોજન પરમાણુઓ ક્લોરિન પરમાણુઓ દ્વારા વિસ્થાપિત થાય છે.

(D) એલાઈલ આલ્કોહોલનું પ્રોપેનાલમાં રૂપાંતર કરવા માટે વપરાતો પ્રક્રિયક $C_5H_5NH^{+} CrO_3Cl^{-}$ [$PCC$ (પિરિડિનિયમ ક્લોરોક્રોમેટ)] છે.
$CH_2=CH-CH_2-OH \xrightarrow{PCC} CH_2=CH-CHO$
(એલાઈલ આલ્કોહોલ) (પ્રોપેનાલ)
અહીં,વપરાતો પ્રક્રિયક દ્વિબંધને અસર કર્યા વિના પ્રાથમિક આલ્કોહોલ સમૂહ $(-CH_2OH)$ નું આલ્ડિહાઈડ $(-CHO)$ માં ઓક્સિડેશન કરે છે. $PCC$ એ એક મંદ ઓક્સિડેશનકર્તા છે જે આ વિશિષ્ટ રૂપાંતરણ કરે છે.

(C) પોઝિટિવ આયોડોફોર્મ કસોટી એવા સંયોજનો દ્વારા આપવામાં આવે છે જેમાં $CH_3CO-$ જૂથ અથવા $CH_3CH(OH)-$ જૂથ હોય છે.
આ જૂથો આયોડિન અને સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડની હાજરીમાં $CH_3CO-$ જૂથમાં ઓક્સિડાઇઝ થાય છે,જે પછી આયોડોફોર્મ $(CHI_3)$ ના આછા પીળા અવક્ષેપ બનાવવા માટે પ્રતિક્રિયા આપે છે.
આપેલ બંધારણોમાં,સંયોજનો $(i)$ અને $(ii)$ માં $CH_3CH(OH)-$ જૂથ છે,જે આયોડોફોર્મ પ્રતિક્રિયા આપી શકે છે.
તેથી,આ સંયોજનો પોઝિટિવ આયોડોફોર્મ કસોટી આપશે.

(A) આલ્કોહોલમાં,ઓક્સિજન પરમાણુ $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે.
ઓક્સિજન પરમાણુ પર બે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની હાજરીને કારણે,બંધકોણ આદર્શ ટેટ્રાહેડ્રલ ખૂણા $109.5^{\circ}$ $(109^{\circ} 28')$ કરતા થોડો ઓછો હોય છે.
તેથી,આલ્કોહોલમાં બંધકોણ $109^{\circ}$ ની નજીક હોય છે.

(D) ગ્રીગ્નાર્ડ પ્રક્રિયકનું સામાન્ય સૂત્ર $R-Mg-X$ છે,જ્યાં $R$ એ આલ્કાઈલ અથવા એરાઈલ સમૂહ છે અને $X$ એ હેલોજન છે.
મેગ્નેશિયમ સાથે જોડાયેલા કાર્બન પર આંશિક ઋણ વીજભાર હોવાને કારણે તે ન્યુક્લિયોફાઇલ તરીકે વર્તે છે.
તે કાર્બોનિલ સંયોજનો સાથે પ્રક્રિયા કરીને નવા કાર્બન-કાર્બન બંધ બનાવવા માટે વપરાય છે.
તે એક ઓર્ગેનોમેગ્નેશિયમ સંયોજન છે,ઓર્ગેનોમેંગેનીઝ સંયોજન નથી.
તેથી,વિકલ્પ $D$ ખોટો છે.

(A) આલ્કોહોલ $(R-OH)$ ની ફોસ્ફરસ પેન્ટાક્લોરાઈડ $(PCl_5)$ સાથેની પ્રક્રિયા હેલોઆલ્કેન બનાવવા માટેની એક પ્રમાણિત પદ્ધતિ છે.
આ પ્રક્રિયામાં,આલ્કોહોલનો હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ ક્લોરિન પરમાણુ દ્વારા વિસ્થાપિત થાય છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$R-OH + PCl_5 \longrightarrow R-Cl + HCl + POCl_3$
આપેલ પ્રક્રિયા $R-OH + PCl_5 \longrightarrow X + Y + Z$ સાથે સરખાવતા,આપણને મળે છે:
$X = R-Cl$
$Y = HCl$
$Z = POCl_3$
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(A) આપેલ પ્રતિક્રિયાઓ પરથી:
$1$. $X + HCl \xrightarrow{AlCl_3} C_2H_5Cl$ સૂચવે છે કે $X$ એ ઇથિન $(C_2H_4)$ છે.
$2$. $Y + HCl \xrightarrow{ZnCl_2} C_2H_5Cl$ સૂચવે છે કે $Y$ એ ઇથેનોલ $(C_2H_5OH)$ છે (લ્યુકાસ કસોટી).
$3$. $Y$ (ઇથેનોલ) નું $X$ (ઇથિન) માં રૂપાંતર એ નિર્જલીકરણ પ્રતિક્રિયા છે.
$4$. ઇથેનોલનું $350^{\circ}C$ તાપમાને $Al_2O_3$ સાથે ગરમ કરવાથી નિર્જલીકરણ થઈને ઇથિન મળે છે.
પ્રતિક્રિયા: $\underset{(Y)}{C_2H_5OH} \xrightarrow{Al_2O_3, 350^{\circ}C} \underset{(X)}{C_2H_4} + H_2O$.

(D) ઉત્કલનબિંદુ આંતરઆણ્વિય આકર્ષણ બળો પર આધાર રાખે છે.
$1$. $II$ ($n$-બ્યુટેનોલ) અને $III$ (આઇસોબ્યુટેનોલ) આલ્કોહોલ છે અને તેમાં પ્રબળ આંતરઆણ્વિય હાઇડ્રોજન બંધ જોવા મળે છે,જે ઈથર અને આલ્કેન કરતા ઊંચા ઉત્કલનબિંદુ ધરાવે છે.
$2$. $II$ અને $III$ વચ્ચે,$II$ એ સીધી શૃંખલા ધરાવતો આલ્કોહોલ છે જેનું પૃષ્ઠફળ વધારે હોવાથી શાખિત $III$ કરતા વધુ વાન ડર વાલ્સ બળો ધરાવે છે. તેથી,$II > III$.
$3$. $I$ (ડાયઈથાઈલ ઈથર) $C-O-C$ બંધને કારણે ધ્રુવીય છે,જે તેને બિન-ધ્રુવીય આલ્કેન $IV$ ($n$-પેન્ટેન) કરતા ઊંચું ઉત્કલનબિંદુ આપે છે.
$4$. તેથી,સાચો ક્રમ $II > III > I > IV$ છે.

(D) રેક્ટિફાઇડ સ્પિરિટ ($95.6\%$ ઇથેનોલ અને $4.4\%$ પાણી) નું સાદું નિસ્યંદન કરવાથી તેને વધુ સાંદ્ર બનાવી શકાતું નથી કારણ કે તે અચળ ઉત્કલન મિશ્રણ (એઝિયોટ્રોપ) બનાવે છે.
એબ્સોલ્યુટ આલ્કોહોલ ($100\%$ ઇથેનોલ) મેળવવા માટે,પાણીને દૂર કરવા માટે કળીચૂનો $(CaO)$ અથવા મેગ્નેશિયમ ઇથોક્સાઇડ,$Mg(OC_2H_5)_2$ નો ઉપયોગ કરીને નિસ્યંદન કરવામાં આવે છે.

(D) પગલું $1$: $CH_3CHO$ ની $CH_3MgBr$ સાથે પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ જળવિભાજન કરવાથી $(A)$ મળે છે,જે પ્રોપેન$-2-$ઓલ $(CH_3CH(OH)CH_3)$ છે.
પગલું $2$: પ્રોપેન$-2-$ઓલનું $H_2SO_4$ અને ગરમી સાથે નિર્જલીકરણ કરવાથી $(B)$ મળે છે,જે પ્રોપીન $(CH_3CH=CH_2)$ છે.
પગલું $3$: પ્રોપીન $(CH_3CH=CH_2)$ નું હાઇડ્રોબોરેશન-ઓક્સિડેશન કરવાથી $(C)$ મળે છે,જે પ્રોપેન$-1-$ઓલ $(CH_3CH_2CH_2OH)$ છે.
પગલું $4$: $(A)$ પ્રોપેન$-2-$ઓલ છે અને $(C)$ પ્રોપેન$-1-$ઓલ છે. આ સ્થાન સમઘટકો છે કારણ કે $-OH$ સમૂહનું સ્થાન અલગ છે.

(D) લ્યુકાસ કસોટીમાં પ્રાથમિક,દ્વિતીયક અને તૃતીયક આલ્કોહોલ વચ્ચે તફાવત પારખવા માટે સાંદ્ર $HCl$ અને નિર્જળ $ZnCl_2$ નો ઉપયોગ થાય છે.
તૃતીયક આલ્કોહોલ તરત જ પ્રક્રિયા કરીને અદ્રાવ્ય આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડ બનાવે છે,જેના કારણે દ્રાવણમાં ધૂંધળાપણું જોવા મળે છે.
આણ્વીય સૂત્ર $C_5H_{12}O$ મુજબ,આલ્કોહોલ $X$ એ તૃતીયક આલ્કોહોલ એટલે કે $2-$મિથાઈલ$-2-$બ્યુટેનોલ હોવો જોઈએ.
$2-$મિથાઈલ$-1-$બ્યુટીનનું એસિડ ઉદ્દીપકીય જલીયકરણ માર્કોવનીકોવના નિયમ મુજબ $2-$મિથાઈલ$-2-$બ્યુટેનોલ આપે છે,જે એક તૃતીયક આલ્કોહોલ છે.
તેથી,વિકલ્પ $D$ સાચો જવાબ છે.

(B) આ પ્રક્રિયામાં આલ્કોહોલનું આલ્કાઈલ આયોડાઈડમાં રૂપાંતર થાય છે.
$KI$ સાથે $H_2SO_4$ નો ઉપયોગ આદર્શ નથી કારણ કે $H_2SO_4$ એક ઓક્સિડેશનકર્તા છે જે $HI$ નું $I_2$ માં ઓક્સિડેશન કરી શકે છે.
ફોસ્ફોરિક એસિડ $(H_3PO_4)$ એ બિન-ઓક્સિડેશનકર્તા એસિડ છે અને $KI$ માંથી $HI$ ઉત્પન્ન કરવા માટે તે વધુ પસંદ કરવામાં આવે છે.
પ્રક્રિયા: $3 KI + H_3PO_4 \rightarrow 3 HI + K_3PO_4$.
આ $HI$ ત્યારબાદ આલ્કોહોલ સાથે $S_N2$ પ્રક્રિયા દ્વારા સારી ઉપજ સાથે આલ્કાઈલ આયોડાઈડ આપે છે.

(C) $1-$પ્રોપેનોલ એ પ્રાથમિક $(1^{\circ})$ આલ્કોહોલ છે, જ્યારે $2-$પ્રોપેનોલ એ દ્વિતીયક $(2^{\circ})$ આલ્કોહોલ છે.
આ બંનેને લ્યુકાસ કસોટી દ્વારા અલગ પાડી શકાય છે, જેમાં નિર્જળ $ZnCl_2$ અને સાંદ્ર $HCl$ ના મિશ્રણનો ઉપયોગ થાય છે.
$2^{\circ}$ આલ્કોહોલ લ્યુકાસ પ્રક્રિયક સાથે પ્રક્રિયા કરીને ઓરડાના તાપમાને $5-10$ મિનિટમાં ધૂંધળાપણું (turbidity) ઉત્પન્ન કરે છે.
$1^{\circ}$ આલ્કોહોલ ઓરડાના તાપમાને ધૂંધળાપણું ઉત્પન્ન કરતા નથી.

(D) જે રાસાયણિક પ્રક્રિયામાં આલ્કોહોલ અને એસિડ એકબીજા સાથે પ્રક્રિયા કરીને એસ્ટર બનાવે છે તેને એસ્ટરીકરણ કહેવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,આલ્કોહોલ ન્યુક્લિયોફાઇલ તરીકે કાર્ય કરે છે અને કાર્બોક્સિલિક એસિડના કાર્બોનિલ કાર્બન પર હુમલો કરે છે.
એસ્ટરીકરણ પ્રત્યે આલ્કોહોલની પ્રતિક્રિયાત્મકતા મુખ્યત્વે અવકાશી અવરોધ (steric hindrance) દ્વારા નક્કી થાય છે.
જેમ $-OH$ ગ્રુપ ધરાવતા કાર્બન સાથે જોડાયેલા આલ્કાઈલ ગ્રુપનું કદ વધે છે,તેમ અવકાશી અવરોધ વધે છે,જેનાથી આલ્કોહોલ માટે એસિડ પર હુમલો કરવો મુશ્કેલ બને છે,આમ પ્રતિક્રિયાત્મકતા ઘટે છે.
આપેલા સંયોજનો:
$(I) CH_3CH_2OH$ (ઇથેનોલ)
$(II) (CH_3)_2CHCH_2OH$ ($2-$મિથાઈલપ્રોપેન$-1-$ઓલ)
$(III) (CH_3)_2CHCH(CH_3)CH_2OH$ ($2,3-$ડાયમિથાઈલબ્યુટેન$-1-$ઓલ)
$(IV) CH_3CH_2CH_2OH$ (પ્રોપેન$-1-$ઓલ)
અવકાશી અવરોધની સરખામણી કરતા,પ્રતિક્રિયાત્મકતાનો ક્રમ $(I) > (IV) > (II) > (III)$ છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(D) આલ્કોહોલના એસિડ-ઉદ્દીપિત નિર્જલીકરણનો દર પ્રક્રિયા દરમિયાન બનતા કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તીની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે. કાર્બોકેટાયનની સ્થિરતાનો ક્રમ $3^\circ > 2^\circ > 1^\circ$ છે.
દરેક આલ્કોહોલમાંથી બનતા કાર્બોકેટાયનનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$(I)$ $CH_3CH_2CH_2CH_2OH$ એ $1^\circ$ કાર્બોકેટાયન બનાવે છે: $CH_3CH_2CH_2CH_2^+$.
$(II)$ $CH_3-CH(CH_3)-CH_2OH$ એ $1^\circ$ કાર્બોકેટાયન બનાવે છે: $CH_3-CH(CH_3)-CH_2^+$,જે વધુ સ્થિર $2^\circ$ કાર્બોકેટાયનમાં પુનઃરચના પામી શકે છે.
$(III)$ $CH_3-C(CH_3)_2-OH$ એ $3^\circ$ કાર્બોકેટાયન બનાવે છે: $CH_3-C^+(CH_3)_2$.
$(IV)$ $CH_3-CH_2-CH(OH)-CH_3$ એ $2^\circ$ કાર્બોકેટાયન બનાવે છે: $CH_3-CH_2-CH^+-CH_3$.
સ્થિરતાની સરખામણી કરતા: $3^\circ$ કાર્બોકેટાયન $(III)$ સૌથી વધુ સ્થિર છે,ત્યારબાદ $2^\circ$ કાર્બોકેટાયન $(IV)$ આવે છે. બે $1^\circ$ કાર્બોકેટાયન વચ્ચે,$(II)$ વધુ સ્થિર કાર્બોકેટાયન બનાવવા માટે પુનઃરચના પામી શકે છે,જે તેને પ્રાથમિક કાર્બોકેટાયન $(I)$ કરતા વધુ પ્રતિક્રિયાશીલ બનાવે છે.
આમ,પ્રતિક્રિયાશીલતાનો ક્રમ $III > IV > II > I$ છે.

(D) પ્રક્રિયક પ્રોપેન-$2$-ઓલ છે,જે દ્વિતીયક આલ્કોહોલ છે.
જ્યારે દ્વિતીયક આલ્કોહોલની બાષ્પને $573 \ K$ તાપમાને ગરમ કરેલા $Cu$ પરથી પસાર કરવામાં આવે છે,ત્યારે હાઇડ્રોજનેશન દૂર થાય છે $(-H_2)$,જેના પરિણામે કીટોન બને છે.
તેથી,પ્રોપેન-$2$-ઓલનું ડિહાઇડ્રોજનેશન થઈને પ્રોપેનોન $(CH_3COCH_3)$ બને છે.

(C) વિધાન $(A)$ સાચું છે કારણ કે તૃતીયક આલ્કોહોલ લ્યુકાસ પ્રક્રિયક સાથે ખૂબ જ ઝડપથી પ્રક્રિયા કરીને આલ્કાઇલ ક્લોરાઇડ બનાવે છે,જે તરત જ ધૂંધળાપણું તરીકે દેખાય છે.
કારણ $(R)$ ખોટું છે કારણ કે લ્યુકાસ પ્રક્રિયક એ સાંદ્ર $HCl$ અને નિર્જળ $ZnCl_2$ નું મિશ્રણ છે,$HNO_3$ અને $ZnCl_2$ નું નહીં.

(C) લ્યુકાસ પ્રક્રિયક એ સાંદ્ર $HCl$ અને નિર્જળ $ZnCl_2$ નું મિશ્રણ છે. તેનો ઉપયોગ પ્રાથમિક,દ્વિતીયક અને તૃતીયક આલ્કોહોલ વચ્ચે તફાવત કરવા માટે થાય છે.
$1$. તૃતીયક આલ્કોહોલ $(3^\circ)$ તરત જ સફેદ ધૂંધળાપણું આપે છે.
$2$. દ્વિતીયક આલ્કોહોલ $(2^\circ)$ $5-10 \ min$ માં સફેદ ધૂંધળાપણું આપે છે.
$3$. પ્રાથમિક આલ્કોહોલ $(1^\circ)$ ઓરડાના તાપમાને પ્રક્રિયા આપતા નથી.
આપેલા સંયોજનો:
$(i)$ $n-$બ્યુટેનોલ એ પ્રાથમિક આલ્કોહોલ છે.
$(ii)$ $tert-$બ્યુટેનોલ એ તૃતીયક આલ્કોહોલ છે.
$(iii)$ બેન્ઝાઈલ આલ્કોહોલ અને $(iv)$ એલાઈલ આલ્કોહોલ તેમના કાર્બોકેટાયનની સ્થિરતાને કારણે તરત જ પ્રક્રિયા આપે છે.
તેથી,$(ii)$,$(iii)$ અને $(iv)$ સાચો જવાબ છે.

(D) લ્યુકાસ પ્રક્રિયક એ સાંદ્ર $HCl$ અને નિર્જળ $ZnCl_2$ નું મિશ્રણ છે. આલ્કોહોલની લ્યુકાસ પ્રક્રિયક સાથેની પ્રક્રિયા $S_N1$ ક્રિયાવિધિ દ્વારા થાય છે,જેમાં કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી બને છે. લ્યુકાસ પ્રક્રિયક પ્રત્યે આલ્કોહોલની પ્રતિક્રિયાત્મકતાનો ક્રમ: $3^{\circ} > 2^{\circ} > 1^{\circ}$ છે.
$(A)$ $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-OH$ એ $1^{\circ}$ આલ્કોહોલ છે.
$(B)$ $CH_3-CH_2-CH(OH)-CH_3$ એ $2^{\circ}$ આલ્કોહોલ છે.
$(C)$ $(CH_3)_2CH-CH_2-OH$ એ $1^{\circ}$ આલ્કોહોલ છે.
$(D)$ $(CH_3)_3C-OH$ એ $3^{\circ}$ આલ્કોહોલ છે.
$3^{\circ}$ આલ્કોહોલ સૌથી વધુ સ્થાયી કાર્બોકેટાયન બનાવે છે,તેથી તેઓ લ્યુકાસ પ્રક્રિયક સાથે સૌથી ઝડપથી પ્રક્રિયા કરે છે.

(A) $3-$મિથાઈલપેન્ટ$-1-$ઈન$-3-$ઓલ એક એલાઈલિક આલ્કોહોલ છે. એસિડની હાજરીમાં,તે $-OH$ ગ્રુપના પ્રોટોનેશન અને ત્યારબાદ પાણીના અણુના દૂર થવાથી રેઝોનન્સ-સ્થાયી કાર્બોકેટાયન બનાવે છે: $CH_3-CH_2-C^+(CH_3)-CH=CH_2 \leftrightarrow CH_3-CH_2-C(CH_3)=CH-CH_2^+$.
આ કાર્બોકેટાયન પ્રોટોન ગુમાવીને વધુ સ્થાયી આલ્કીન બનાવે છે. પ્રકાશીય સક્રિયતા ગુમાવવાનું મુખ્ય કારણ એ છે કે કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી બનતી વખતે $C-3$ પરનું કાયરલ કેન્દ્ર નાશ પામે છે. આપેલા વિકલ્પોમાંથી,પુનઃરચના દ્વારા બનતો સૌથી સ્થાયી આલ્કીન $3-$મિથાઈલપેન્ટ$-2-$ઈન $(CH_3-CH_2-C(CH_3)=CH-CH_3)$ છે.

(D) ઇથાઇલ આલ્કોહોલ $(C_2H_5OH)$ સાથે હાઇડ્રોજન હેલાઇડ $(HX)$ ની પ્રતિક્રિયામાં $C-O$ બંધનું વિભાજન થાય છે.
પ્રતિક્રિયાશીલતા $H-X$ બંધની મજબૂતી પર આધાર રાખે છે.
જેમ હેલોજન પરમાણુનું કદ $F$ થી $I$ તરફ વધે છે,તેમ $H-X$ બંધની બંધ વિયોજન ઉર્જા ઘટે છે,જેનાથી બંધ તોડવો સરળ બને છે.
તેથી,પ્રતિક્રિયાશીલતાનો ક્રમ $HI > HBr > HCl > HF$ છે.