Properties of Phenols Questions in Gujarati

(B) સંયોજનનું ગલનબિંદુ હાઇડ્રોજન બંધના પ્રકાર દ્વારા નોંધપાત્ર રીતે પ્રભાવિત થાય છે.
$o-$નાઈટ્રોફિનોલ આંતર-આણ્વીય હાઇડ્રોજન બંધ દર્શાવે છે,જે આંતર-આણ્વીય જોડાણને મર્યાદિત કરે છે,જેના પરિણામે ગલનબિંદુ નીચું રહે છે.
$p-$ક્રેસોલમાં,બિન-ધ્રુવીય $-CH_3$ સમૂહની હાજરી નાઈટ્રો સમૂહની તુલનામાં આંતર-આણ્વીય બળોમાં નોંધપાત્ર વધારો કરતી નથી.
$p-$નાઈટ્રોફિનોલ મજબૂત આંતર-આણ્વીય હાઇડ્રોજન બંધ દર્શાવે છે,જે ઘન અવસ્થામાં અણુઓના જોડાણ તરફ દોરી જાય છે,જેના પરિણામે અન્યની તુલનામાં તેનું ગલનબિંદુ $(114 \ ^\circ C)$ ઘણું વધારે હોય છે.

(B) આપેલા સંયોજનોમાં $p-$નાઈટ્રોફિનોલનું ગલનબિંદુ સૌથી વધુ છે.
આનું કારણ $p-$નાઈટ્રોફિનોલમાં રહેલા પ્રબળ આંતરઆણ્વીય હાઈડ્રોજન બંધ છે,જે અણુઓના જોડાણ તરફ દોરી જાય છે.
તેનાથી વિપરીત,$o-$નાઈટ્રોફિનોલમાં આંતઃઆણ્વીય હાઈડ્રોજન બંધ જોવા મળે છે,જે આંતરઆણ્વીય આકર્ષણ બળોને ઘટાડે છે,પરિણામે તેનું ગલનબિંદુ નીચું હોય છે.

(C) $2,4,6-$ટ્રાયનાઈટ્રોફિનોલ સામાન્ય રીતે પિક્રિક એસિડ તરીકે ઓળખાય છે. ઓર્થો અને પેરા સ્થાન પર ત્રણ ઈલેક્ટ્રોન-આકર્ષક $-NO_2$ સમૂહોની હાજરીને કારણે,તે ફિનોલિક $-OH$ સમૂહની એસિડિકતામાં નોંધપાત્ર વધારો કરે છે,જે રેઝોનન્સ અને પ્રેરક અસરો દ્વારા ફિનોક્સાઈડ આયનને સ્થિર કરે છે. તેથી,તે પ્રકૃતિમાં પ્રબળ એસિડિક છે.

(C) કાર્બોલિક એસિડ (જેને ફિનોલ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) નું એસિડિક સોડિયમ ડાયક્રોમેટ $(Na_2Cr_2O_7 / H_2SO_4)$ દ્વારા ઓક્સિડેશન કરવાથી $p$-બેન્ઝોક્વિનોન મળે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$C_6H_5OH + [O] \xrightarrow{Na_2Cr_2O_7 / H_2SO_4} C_6H_4O_2$ (બેન્ઝોક્વિનોન)
હવાની હાજરીમાં,ફિનોલનું ધીમે ધીમે ઓક્સિડેશન થઈને ઘેરા રંગના મિશ્રણો બને છે જેમાં ક્વિનોન્સ હોય છે.

(D) પગલું $1$: Aniline $273-278 \ K$ તાપમાને $NaNO_2 + HCl$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $A$ બનાવે છે,જે બેન્ઝીનડાયઝોનિયમ ક્લોરાઇડ $(C_6H_5N_2^+Cl^-)$ છે.
પગલું $2$: જ્યારે બેન્ઝીનડાયઝોનિયમ ક્લોરાઇડને પાણી $(\Delta, H_2O)$ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તેનું જળવિભાજન થઈને $B$ બને છે,જે ફિનોલ $(C_6H_5OH)$ છે,સાથે નાઇટ્રોજન વાયુ $(N_2 \uparrow)$ અને હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ $(HCl)$ મુક્ત થાય છે.
તેથી,નીપજ $B$ ફિનોલ છે.

(C) $2-\text{hydroxybenzoic acid}$ (Salicylic acid) ની એસિડ ઉદ્દીપક $(H^{+})$ ની હાજરીમાં એસિટિક એનહાઇડ્રાઇડ સાથેની પ્રક્રિયા એ એસિટિલેશન પ્રક્રિયા છે.
આ પ્રક્રિયામાં,સેલિસિલિક એસિડનો ફિનોલિક $-OH$ સમૂહ એસિટિલેટેડ થઈને $2-\text{acetoxybenzoic acid}$ બનાવે છે,જેને સામાન્ય રીતે એસ્પિરિન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,સાથે આડપેદાશ તરીકે એસિટિક એસિડ મળે છે.
તેથી,$A$ એ સેલિસિલિક એસિડ છે.

(D) ફિનોલ $(Ar-OH)$ અને એસિડ ક્લોરાઈડ $(R-CO-Cl)$ વચ્ચે પિરિડિન જેવા બેઝની હાજરીમાં થતી પ્રક્રિયાને એસાઈલેશન કહેવામાં આવે છે.
પિરિડિન પ્રક્રિયા દરમિયાન ઉત્પન્ન થતા $HCl$ ને તટસ્થ કરવા માટે બેઝ તરીકે કામ કરે છે,જે પ્રક્રિયાને આગળ ધપાવવામાં મદદ કરે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$Ar-OH + R-CO-Cl \xrightarrow{\text{Pyridine}} R-CO-OAr + HCl$
આમ,બનતી નીપજ એસ્ટર છે,જે $R-CO-OAr$ છે.

(A) કાર્બોલિક એસિડ એ ફિનોલનું સામાન્ય નામ છે,જેનું રાસાયણિક સૂત્ર $C_6H_5OH$ છે.
$\sigma$ બંધની સંખ્યા નક્કી કરવા માટે,આપણે તેની રચના જોઈએ:
$1$. રિંગમાં $6$ કાર્બન પરમાણુઓ છે,જેમાં $3$ $C-C$ $\sigma$ બંધ અને $3$ $C=C$ બંધ (દરેકમાં $1$ $\sigma$ બંધ હોય છે),આમ રિંગમાં કુલ $6$ $\sigma$ બંધ છે.
$2$. રિંગ સાથે $5$ $C-H$ $\sigma$ બંધ જોડાયેલા છે.
$3$. $1$ $C-O$ $\sigma$ બંધ છે.
$4$. $1$ $O-H$ $\sigma$ બંધ છે.
કુલ $\sigma$ બંધ = $6 + 5 + 1 + 1 = 13$.

(A) ફિનોલ $(C_{6}H_{5}OH)$ અને એસિટિક એસિડ $(CH_{3}COOH)$ વચ્ચે એસિડ ઉદ્દીપક $(H^{+})$ ની હાજરીમાં થતી પ્રક્રિયા એ એસ્ટરીકરણ પ્રક્રિયા છે.
આ પ્રક્રિયામાં,ફિનોલનો હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહ એસિટિક એસિડના કાર્બોક્સિલ સમૂહ સાથે પ્રક્રિયા કરીને એસ્ટર,ફિનાઇલ એસિટેટ $(C_{6}H_{5}OCOCH_{3})$ અને પાણી $(H_{2}O)$ બનાવે છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $C_{6}H_{5}OH + CH_{3}COOH \xrightarrow{H^{+}} C_{6}H_{5}OCOCH_{3} + H_{2}O$.
તેથી,નીપજ $(X)$ એ $C_{6}H_{5}OCOCH_{3}$ છે.

(B) $2,4-D$ichlorophenoxyacetic acid (જેને સામાન્ય રીતે $2,4-D$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે) નો ઉપયોગ પસંદગીયુક્ત નીંદણનાશક તરીકે થાય છે.
તે વનસ્પતિ વૃદ્ધિ અંતઃસ્ત્રાવ ઓક્સિનની નકલ કરે છે,જેના કારણે પહોળા પાનવાળા નીંદણમાં અનિયંત્રિત અને અવ્યવસ્થિત વૃદ્ધિ થાય છે,જે તેમના મૃત્યુનું કારણ બને છે જ્યારે ઘાસ અને પાક પર તેની અસર ઓછી થાય છે.

(B) $Benzene-1,3-diol$ ની રચનામાં બેન્ઝીન રિંગ સાથે $1$ અને $3$ સ્થાન પર બે હાઈડ્રોક્સિલ $(-OH)$ સમૂહ જોડાયેલા હોય છે.
આ સંયોજન સામાન્ય રીતે $Resorcinol$ તરીકે ઓળખાય છે.
$Catechol$ એ $Benzene-1,2-diol$ છે.
$Quinol$ (અથવા $Hydroquinone$) એ $Benzene-1,4-diol$ છે.
$Pyrogallol$ એ $Benzene-1,2,3-triol$ છે.

(B) ટ્રાયહાઈડ્રિક ફિનોલમાં બેન્ઝીન રિંગ સાથે જોડાયેલા ત્રણ હાઈડ્રોક્સિલ $(-OH)$ સમૂહો હોય છે.
$1$. કેટેકોલ એ $1,2$-ડાયહાઈડ્રોક્સીબેન્ઝીન (ડાયહાઈડ્રિક) છે.
$2$. પાયરોગલોલ એ $1,2,3$-ટ્રાયહાઈડ્રોક્સીબેન્ઝીન (ટ્રાયહાઈડ્રિક) છે.
$3$. રિસોરસિનોલ એ $1,3$-ડાયહાઈડ્રોક્સીબેન્ઝીન (ડાયહાઈડ્રિક) છે.
$4$. ક્વિનોલ (હાઈડ્રોક્વિનોન) એ $1,4$-ડાયહાઈડ્રોક્સીબેન્ઝીન (ડાયહાઈડ્રિક) છે.
તેથી,પાયરોગલોલ સાચો જવાબ છે.

(D) ડાયહાઈડ્રિક ફિનોલ્સ એવા સંયોજનો છે જેમાં બેન્ઝીન રિંગ સાથે બે હાઈડ્રોક્સિલ $(-OH)$ સમૂહો જોડાયેલા હોય છે.
$1$. કેટેકોલ $1,2$-સ્થિતિ પર બે $-OH$ સમૂહો ધરાવે છે.
$2$. રેસોરસીનોલ $1,3$-સ્થિતિ પર બે $-OH$ સમૂહો ધરાવે છે.
$3$. ક્વિનોલ (અથવા હાઈડ્રોક્વિનોન) $1,4$-સ્થિતિ પર બે $-OH$ સમૂહો ધરાવે છે.
$4$. ફ્લોરોગ્લુસીનોલ $1,3,5$-સ્થિતિ પર ત્રણ $-OH$ સમૂહો ધરાવે છે (ટ્રાયહાઈડ્રિક ફિનોલ).
$5$. પાયરોગલોલ $1,2,3$-સ્થિતિ પર ત્રણ $-OH$ સમૂહો ધરાવે છે (ટ્રાયહાઈડ્રિક ફિનોલ).
તેથી,ડાયહાઈડ્રિક ફિનોલ્સની જોડી કેટેકોલ અને ક્વિનોલ છે.

(C) હાઈડ્રોક્વિનોન એ ડાયહાઈડ્રોક્સી બેન્ઝીન વ્યુત્પન્ન છે જેમાં બે હાઈડ્રોક્સિલ $(-OH)$ સમૂહો બેન્ઝીન વલયના $1$ અને $4$ સ્થાન પર જોડાયેલા હોય છે.
$IUPAC$ નામકરણ મુજબ,આ બંધારણને બેન્ઝીન-$1, 4$-ડાયોલ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(C) આપેલા સંયોજનોના $IUPAC$ નામ નીચે મુજબ છે:
$1$. કેટેકોલ એ $Benzene-1,2-diol$ છે.
$2$. રિસોરસીનોલ એ $Benzene-1,3-diol$ છે.
$3$. $o-Cresol$ એ $2-Methylphenol$ છે.
$4$. ક્વિનોલ એ $Benzene-1,4-diol$ છે.
આ વિકલ્પો સાથે સરખાવતા,$o-Cresol$ ને $Benzene-1,2,3-triol$ સાથે ખોટી રીતે જોડવામાં આવ્યું છે. તેથી,વિકલ્પ $C$ સાચો જવાબ છે.

(B) $2, 4, 6-$ટ્રાયનાઈટ્રોફિનોલ એ પિક્રિક એસિડનું સામાન્ય નામ છે.
તેમાં એક ફિનોલ રિંગ હોય છે જેમાં બેન્ઝીન રિંગના $2, 4,$ અને $6$ સ્થાન પર ત્રણ નાઈટ્રો $(-NO_2)$ સમૂહો જોડાયેલા હોય છે.
તેથી,સાચું $IUPAC$ નામ $2, 4, 6-$ટ્રાયનાઈટ્રોફિનોલ છે.

(A) હાઇડ્રોક્વિનોન એ એક ફિનોલિક સંયોજન છે જેમાં બેન્ઝિન રિંગ પર પેરા સ્થાન ($1$ અને $4$ સ્થાન) પર બે હાઇડ્રોક્સિલ $(-OH)$ જૂથો જોડાયેલા હોય છે.
તેથી,હાઇડ્રોક્વિનોનનું $IUPAC$ નામ બેન્ઝિન-$1,4$-ડાયોલ છે.

(C) ડાયહાઇડ્રિક આલ્કોહોલ (અથવા ડાયોલ) માં કાર્બન શૃંખલા સાથે જોડાયેલા બે હાઇડ્રોક્સિલ $(-OH)$ સમૂહો હોય છે.
$1$. કેટેકોલ એ $1,2$-ડાયહાઇડ્રોક્સીબેન્ઝીન છે (ડાયહાઇડ્રિક).
$2$. હાઇડ્રોક્વિનોન એ $1,4$-ડાયહાઇડ્રોક્સીબેન્ઝીન છે (ડાયહાઇડ્રિક).
$3$. રિસોરસિનોલ એ $1,3$-ડાયહાઇડ્રોક્સીબેન્ઝીન છે (ડાયહાઇડ્રિક).
$4$. ફ્લોરોગ્લુસીનોલ એ $1,3,5$-ટ્રાયહાઇડ્રોક્સીબેન્ઝીન છે,જે ટ્રાયહાઇડ્રિક ફિનોલ છે,ડાયહાઇડ્રિક આલ્કોહોલ નથી.
તેથી,સાચો જવાબ $C$ છે.

(A) ફિનોલ આલ્કોહોલ કરતા વધુ એસિડિક છે કારણ કે પ્રોટોન $(H^+)$ ગુમાવ્યા પછી બનતો ફિનોક્સાઇડ આયન રેઝોનન્સ દ્વારા સ્થિર થાય છે. ઓક્સિજન પરમાણુ પરનો ઋણ વીજભાર બેન્ઝીન રિંગ પર વિસ્થાપિત (delocalised) થાય છે,જે આલ્કોહોલમાંથી બનતા આલ્કોક્સાઇડ આયનની તુલનામાં ફિનોક્સાઇડ આયનની સ્થિરતા વધારે છે.

(C) ફિનોલ તટસ્થ $FeCl_{3}$ દ્રાવણ સાથે પ્રક્રિયા કરીને એક સંકીર્ણ બનાવે છે,જેના પરિણામે લાક્ષણિક વાદળી,જાંબલી અથવા લીલો રંગ જોવા મળે છે. આ ફિનોલિક સમૂહની હાજરી માટેની પ્રમાણિત કસોટી છે.

(A) ફિનોલની એસિડિક પ્રબળતા બેન્ઝીન રિંગ સાથે જોડાયેલા વિસ્થાપકોની પ્રકૃતિ પર આધાર રાખે છે.
$-NO_2$ જેવા ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ $(EWG)$ $-I$ અને $-M$ અસર દ્વારા ફિનોક્સાઇડ આયનને સ્થિર કરીને એસિડિક પ્રબળતા વધારે છે.
$-CH_3$ જેવા ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ ગ્રુપ $(EDG)$ $+I$ અને હાઇપરકોન્જુગેશન અસર દ્વારા ફિનોક્સાઇડ આયનને અસ્થિર કરીને એસિડિક પ્રબળતા ઘટાડે છે.
સંયોજન $(ii)$ માં $-NO_2$ ગ્રુપ છે (પ્રબળ $EWG$),જે તેને સૌથી વધુ એસિડિક બનાવે છે.
સંયોજન $(i)$ ફિનોલ છે (કોઈ વિસ્થાપક નથી).
સંયોજન $(iii)$ માં $-CH_3$ ગ્રુપ છે $(EDG)$,જે તેને સૌથી ઓછું એસિડિક બનાવે છે.
તેથી,એસિડિક પ્રબળતાનો ઉતરતો ક્રમ $(ii) > (i) > (iii)$ છે.

(B) ફિનોલમાંથી સેલિસિલિક એસિડનું રૂપાંતર $Kolbe$ પ્રક્રિયા દ્વારા કરવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,ફિનોલને સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(NaOH)$ સાથે પ્રક્રિયા કરાવીને સોડિયમ ફિનોક્સાઇડ બનાવવામાં આવે છે,જે ત્યારબાદ દબાણ હેઠળ કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે અને એસિડિફિકેશન દ્વારા $2$-હાઇડ્રોક્સીબેન્ઝોઇક એસિડ (સેલિસિલિક એસિડ) આપે છે.

(D) . $C_6H_5COONa + NaOH/CaO \xrightarrow{\Delta} C_6H_6 + Na_2CO_3$ (બેન્ઝીન બને છે).
$B$. $C_6H_5N_2^{+}Cl^{-} + H_3PO_2 + H_2O \longrightarrow C_6H_6 + H_3PO_3 + HCl + N_2$ (બેન્ઝીન બને છે).
$C$. $C_6H_5OH + Zn \xrightarrow{\Delta} C_6H_6 + ZnO$ (બેન્ઝીન બને છે).
$D$. $C_6H_5OH + H_2CrO_4 \xrightarrow{[O]} \text{Benzoquinone}$ (બેન્ઝીન બનતું $NOT$ નથી).
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(D) $pK_a$ મૂલ્ય એ સંયોજનની એસિડિકતાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે. વધુ એસિડિકતા એટલે ઓછું $pK_a$ મૂલ્ય.
નાઈટ્રો ગ્રુપ $(-NO_2)$ એ પ્રબળ ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષક ગ્રુપ $(EWG)$ છે જે $-I$ અને $-M$ અસર દ્વારા ફિનોક્સાઇડ આયનને સ્થિર કરીને ફિનોલની એસિડિકતા વધારે છે.
$p-O_2N-C_6H_4-OH$,$m-O_2N-C_6H_4-OH$ અને $o-O_2N-C_6H_4-OH$ માં,$-NO_2$ ગ્રુપ ફિનોલ $(C_6H_5OH)$ ની સરખામણીમાં એસિડિકતા વધારે છે.
$C_6H_5OH$ માં કોઈ ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષક ગ્રુપ ન હોવાથી,તે આપેલા સંયોજનોમાં સૌથી ઓછું એસિડિક છે.
તેથી,$C_6H_5OH$ નું $pK_a$ મૂલ્ય મહત્તમ છે.

(A) સંયોજન બે શરતો સંતોષવી જોઈએ:
$1$. તે ઇથાઇલમેગ્નેશિયમ બ્રોમાઇડ $(C_2H_5MgBr)$ સાથે પ્રક્રિયા કરવી જોઈએ,જે ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક છે. આ માટે એસિડિક હાઇડ્રોજન (જેમ કે $-OH$,$-COOH$ માં) અથવા કાર્બોનિલ/સાયનો સમૂહની હાજરી જરૂરી છે.
$2$. તે બ્રોમીન પાણીને રંગવિહીન કરવું જોઈએ,જે અસંતૃપ્ત બંધ (આલ્કીન અથવા આલ્કાઇન) ની હાજરી સૂચવે છે.
વિકલ્પ $A$ એ $2$-વિનાઇલફિનોલ છે. તેમાં ફિનોલિક $-OH$ સમૂહ (એસિડિક હાઇડ્રોજન) છે જે $C_2H_5MgBr$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ઇથેન વાયુ બનાવે છે. તેમાં વિનાઇલ સમૂહ $(-CH=CH_2)$ પણ છે જે બ્રોમીન પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને તેને રંગવિહીન કરે છે.
તેથી,સાચો જવાબ $A$ છે.

(D) ફિનોલનું ક્રોમિક એસિડ $(Na_2Cr_2O_7 / H_2SO_4)$ સાથે ઓક્સિડેશન કરવાથી બેન્ઝોક્વિનોન નામનું સંયુગ્મિત ડાયકીટોન મળે છે.
બેન્ઝોક્વિનોનનું રાસાયણિક બંધારણ $Cyclohexa-2,5-diene-1,4-dione$ છે.
તેથી,સાચું $IUPAC$ નામ $Cyclohexa-2,5-diene-1,4-dione$ છે.

(C) ફિનોલની $CHCl_3$ અને $NaOH$ સાથેની રીમર-ટીમેન પ્રક્રિયાથી અંતિમ નીપજ તરીકે સેલિસાઈલલ્ડીહાઈડ ($2$-હાઈડ્રોક્સીબેન્ઝાલ્ડીહાઈડ) મળે છે.
સેલિસાઈલલ્ડીહાઈડનું રાસાયણિક સૂત્ર $C_7H_6O_2$ છે.
બંધારણ: બેન્ઝીન રિંગમાં $1$ સ્થાન પર $-OH$ સમૂહ અને $2$ સ્થાન પર $-CHO$ સમૂહ.
$\sigma$ બંધની ગણતરી:
- રિંગમાં $6$ $C-C$ બંધ.
- રિંગ પર $4$ $C-H$ બંધ.
- $1$ $C-O$ બંધ (ફિનોલિક).
- $1$ $O-H$ બંધ.
- $1$ $C-C$ બંધ (રિંગ અને $-CHO$ વચ્ચે).
- $1$ $C-H$ બંધ ($-CHO$ માં).
- $1$ $C-O$ બંધ ($-CHO$ માં).
કુલ $\sigma$ બંધ = $6 + 4 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1 = 15$.
$\pi$ બંધની ગણતરી:
- બેન્ઝીન રિંગમાં $3$ $\pi$ બંધ.
- $C=O$ સમૂહમાં $1$ $\pi$ બંધ.
કુલ $\pi$ બંધ = $3 + 1 = 4$.
આમ,$\sigma$ અને $\pi$ બંધની સંખ્યા અનુક્રમે $15$ અને $4$ છે.

(B) ફિનોલ એક ખૂબ જ નિર્બળ એસિડ છે $(K_a \approx 10^{-10})$ અને તે સોડિયમ કાર્બોનેટ $(Na_2CO_3)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ક્ષાર બનાવતું નથી કે $CO_2$ વાયુ મુક્ત કરતું નથી.
તેથી,ફિનોલ સોડિયમ કાર્બોનેટ દ્વારા તટસ્થ થાય છે તે વિધાન ખોટું છે.
$o$-નાઈટ્રોફિનોલમાં આંતઃઆણ્વીય હાઈડ્રોજન બંધ જોવા મળે છે,જ્યારે $p$-નાઈટ્રોફિનોલમાં આંતરઆણ્વીય હાઈડ્રોજન બંધ જોવા મળે છે,જેના કારણે $o$-નાઈટ્રોફિનોલનું ઉત્કલનબિંદુ $p$-નાઈટ્રોફિનોલ કરતા ઓછું હોય છે.
ફિનોલનો ઉપયોગ એસ્પિરિન (પીડાશામક) જેવી દવાઓના સંશ્લેષણમાં થાય છે.
ફિનોલ પાણીના અણુઓ સાથે હાઈડ્રોજન બંધ બનાવવાની ક્ષમતાને કારણે ક્લોરોબેન્ઝીન કરતા પાણીમાં વધુ દ્રાવ્ય છે.

(B) $Picric \ Acid$ (પિક્રિક એસિડ) નું રાસાયણિક સૂત્ર $2,4,6-trinitrophenol$ છે.
તેમાં ફિનોલિક $-OH$ સમૂહ અને ત્રણ નાઇટ્રો $(-NO_2)$ સમૂહ બેન્ઝીન રિંગ સાથે જોડાયેલા હોય છે,પરંતુ તેમાં કાર્બોક્સિલિક એસિડ $(-COOH)$ સમૂહ હોતો નથી.
ઇથેનોઇક એસિડ $(CH_3COOH)$,બેન્ઝોઇક એસિડ $(C_6H_5COOH)$,અને સેલિસિલિક એસિડ $(C_6H_4(OH)COOH)$ બધામાં $-COOH$ સમૂહ હોય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(C) ક્લોરોબેન્ઝિનનું ફિનોલમાં રૂપાંતર $Dow$ પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખાય છે,જેમાં ક્લોરોબેન્ઝિન ઊંચા તાપમાન અને દબાણે $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
ફિનોલનું સેલિસાલ્ડીહાઈડમાં રૂપાંતર $Reimer-Tiemann$ પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખાય છે,જેમાં $CHCl_3$ અને $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કર્યા બાદ જળવિભાજન કરવામાં આવે છે.
તેથી,$X$ એ $Dow$ પ્રક્રિયા છે અને $Y$ એ $Reimer-Tiemann$ પ્રક્રિયા છે.

(D) ફિનોલ $(C_6H_5OH)$ માં,$-OH$ સમૂહ સાથે જોડાયેલ કાર્બન પરમાણુ બેન્ઝીન વલયનો ભાગ છે અને તે અન્ય બે કાર્બન અને એક ઓક્સિજન પરમાણુ સાથે દ્વિબંધ અને એકલ બંધ દ્વારા જોડાયેલ છે,જે તેને $sp^2$ સંકરણ આપે છે.
$-OH$ સમૂહમાં ઓક્સિજન પરમાણુ એક કાર્બન પરમાણુ અને એક હાઇડ્રોજન પરમાણુ સાથે જોડાયેલ છે,અને તેની પાસે ઇલેક્ટ્રોનની બે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે. તેથી,ઓક્સિજનની સ્ટેરિક સંખ્યા $4$ ($2$ બંધકારક યુગ્મ + $2$ અબંધકારક યુગ્મ) છે,જે $sp^3$ સંકરણ સૂચવે છે.
આમ,કાર્બન અને ઓક્સિજનનું સંકરણ અનુક્રમે $sp^2$ અને $sp^3$ છે.

(C) ફિનોલની $H_2CrO_4$ (ક્રોમિક એસિડ) સાથેની પ્રક્રિયા એ ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયા છે,ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી વિસ્થાપન પ્રક્રિયા નથી.
આ પ્રક્રિયામાં,ફિનોલનું ઓક્સિડેશન થઈને $p$-બેન્ઝોક્વિનોન બને છે.
અન્ય આપેલી પ્રક્રિયાઓ:
$(A)$ રાઈમર-ટીમેન પ્રક્રિયા (ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી વિસ્થાપન),
$(B)$ ફિનોલનું નાઈટ્રેશન (ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી વિસ્થાપન),
$(D)$ ફિનોલનું બ્રોમિનેશન (ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી વિસ્થાપન).

(A) Reimer-Tiemann પ્રક્રિયામાં ફિનોલની પ્રક્રિયા ક્લોરોફોર્મ $(CHCl_3)$ સાથે જલીય બેઇઝ જેમ કે સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(NaOH)$ ની હાજરીમાં કરવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયા ફિનોલ વલયના ઓર્થો સ્થાન પર ફોર્મિલ ગ્રુપ $(-CHO)$ દાખલ કરે છે.
અંતિમ નીપજ $2$-હાઇડ્રોક્સીબેન્ઝાલ્ડિહાઇડ બને છે,જેને સામાન્ય રીતે સેલિસીલાલ્ડિહાઇડ કહેવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(A) $pK_{a}$ મૂલ્ય એ સંયોજનની એસિડિકતાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે. ઉચ્ચ $pK_{a}$ એટલે ઓછી એસિડિકતા.
$1$. $p-$ક્રેસોલ ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ મિથાઈલ ગ્રુપ $(-CH_{3})$ ધરાવે છે,જે ફિનોલની એસિડિકતા ઘટાડે છે.
$2$. ફિનોલમાં કોઈ વિસ્થાપક નથી.
$3$. $o-$નાઈટ્રોફિનોલ અને $m-$નાઈટ્રોફિનોલ ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઈંગ નાઈટ્રો ગ્રુપ $(-NO_{2})$ ધરાવે છે,જે ફિનોલની એસિડિકતામાં નોંધપાત્ર વધારો કરે છે.
આમ,$p-$ક્રેસોલ સૌથી ઓછું એસિડિક છે,તેથી તેનું $pK_{a}$ મૂલ્ય સૌથી વધુ છે.

(B) જ્યારે સેલિસીલાલ્ડિહાઈડ $(2-hydroxybenzaldehyde)$ ને ઝિંક ડસ્ટ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે ફિનોલિક $-OH$ સમૂહનું રિડક્શન થઈને તે હાઈડ્રોજન પરમાણુમાં ફેરવાય છે,જેના પરિણામે બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ $(C_6H_5CHO)$ મળે છે.

(D) ફિનાઈલ મિથાઈલ ઈથર (એનિસોલ) ની $HI$ સાથેની પ્રક્રિયામાં $C-O$ બંધનું વિભાજન થાય છે,જેનાથી ફિનોલ $(A)$ અને મિથાઈલ આયોડાઈડ $(CH_3I)$ મળે છે.
ફિનોલ $(A)$ ની સાંદ્ર $HNO_3$ સાથે પ્રક્રિયા (નાઈટ્રેશન) કરવાથી $2,4,6-$ટ્રાયનાઈટ્રોફિનોલ મળે છે,જેને સામાન્ય રીતે પિક્રિક એસિડ $(B)$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(C) સંયોજનની એસિડિકતા તેના સંયુગ્મી બેઝની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
$o$-નાઈટ્રોફિનોલ આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી વધુ એસિડિક છે કારણ કે $-NO_2$ ગ્રુપ એ પ્રબળ ઈલેક્ટ્રોન-આકર્ષક ગ્રુપ ($-I$ અને $-M$ અસર) છે.
આ ગ્રુપ પ્રોટોન $(H^+)$ દૂર થયા પછી બનતા ફિનોક્સાઈડ આયનને રેઝોનન્સ દ્વારા ઋણ વીજભારનું વિતરણ કરીને સ્થિર કરે છે.
તેની સામે,$-CH_3$ ($o$-ક્રેસોલમાં) એ ઈલેક્ટ્રોન-દાતા ગ્રુપ ($+I$ અને હાઈપરકોન્જુગેશન) છે,જે ફિનોક્સાઈડ આયનને અસ્થિર બનાવે છે,જેનાથી તે ફિનોલ કરતા ઓછું એસિડિક બને છે.
$Cl-CH_2-CH_2-OH$ એ એલિફેટિક આલ્કોહોલ છે,જે ફિનોલિક સંયોજનો કરતા નોંધપાત્ર રીતે ઓછું એસિડિક છે.

(C) ફિનોલની એસિડિકતા ફિનોક્સાઈડ આયનની ફિનોલની સાપેક્ષમાં વધુ સંસ્પંદન સ્થિરતાને કારણે હોય છે. $-NO_{2}$ જેવા ઈલેક્ટ્રોન આકર્ષક સમૂહો $(EWG)$ ઋણ વીજભારનું વિખેરણ કરીને ફિનોક્સાઈડ આયનને સ્થિર કરે છે,જે ફિનોલની એસિડિકતા વધારે છે.
તેનાથી વિપરીત,આલ્કાઈલ સમૂહો જેવા ઈલેક્ટ્રોન દાતા સમૂહો $(EDG)$ ઋણ વીજભારની તીવ્રતા વધારીને ફિનોક્સાઈડ આયનને અસ્થિર કરે છે,જે ફિનોલની એસિડિક પ્રબળતા ઘટાડે છે.
મિથાઈલ સમૂહ $+I$ અસર ધરાવે છે,જે $p$-સ્થાન કરતા $o$-સ્થાન પર વધુ પ્રબળ હોય છે ($+I$ અસર અંતર સાથે ઘટે છે),તેથી $o$-ક્રેસોલ એ $p$-ક્રેસોલ કરતા નિર્બળ એસિડ છે.
આમ,એસિડિક પ્રબળતાનો ક્રમ: $p$-નાઈટ્રોફિનોલ $>$ ફિનોલ $>$ $p$-ક્રેસોલ $>$ $o$-ક્રેસોલ છે.

(A) ફિનોલ બ્રોમીન વોટર સાથે પ્રક્રિયા કરીને $2,4,6$-ટ્રાયબ્રોમોફિનોલના સફેદ અવક્ષેપ બનાવે છે,જે બેન્ઝીન રિંગની ઇલેક્ટ્રોફિલિક વિસ્થાપન પ્રત્યેની ઉચ્ચ પ્રતિક્રિયાશીલતાને કારણે છે.
પ્રોપેનોલ આ પ્રક્રિયા આપતું નથી અને બ્રોમીન વોટર સાથે સફેદ અવક્ષેપ બનાવતું નથી.
તેથી,ફિનોલ અને પ્રોપેનોલ વચ્ચે તફાવત કરવા માટે બ્રોમીન વોટર એક અસરકારક પ્રક્રિયક છે.

(B) એસિડિક પ્રબળતાનો ક્રમ: $\text{ઈથાઈલ આલ્કોહોલ} < \text{ફિનોલ} < p-\text{નાઈટ્રોફિનોલ} < \text{પિક્રિક એસિડ}$.
$pK_a = -\log(K_a)$ હોવાથી,$pK_a$ મૂલ્યો એસિડિક પ્રબળતાના વ્યસ્ત ક્રમમાં હોય છે:
$(i)$ ફિનોલ: $10$
$(ii)$ $p-$નાઈટ્રોફિનોલ: $7.1$
$(iii)$ ઈથાઈલ આલ્કોહોલ: $16$
$(iv)$ પિક્રિક એસિડ: $0.78$
તેથી,સાચી જોડ છે: $(i)-a, (ii)-b, (iii)-c, (iv)-d$.

(D) કોલ્બેની પ્રતિક્રિયામાં,ફિનોલ પહેલા $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સોડિયમ ફિનોલેટમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
ત્યારબાદ,સોડિયમ ફિનોલેટ દબાણ હેઠળ $CO_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારબાદ એસિડિફિકેશન દ્વારા સેલિસિલિક એસિડ બને છે.
પ્રતિક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$C_6H_5OH + NaOH \rightarrow C_6H_5ONa + H_2O$
$C_6H_5ONa + CO_2 \xrightarrow{H^+} \text{સેલિસિલિક એસિડ}$
આમ,કાર્બોક્સિલેશન તબક્કા માટે પ્રતિક્રિયા આપતા પદાર્થો સોડિયમ ફિનોલેટ અને $CO_2$ છે.

(A) રાઇમર-ટીમેન પ્રક્રિયામાં ફિનોલની પ્રક્રિયા જલીય $NaOH$ ની હાજરીમાં $CHCl_3$ સાથે કરવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,$CHCl_3$ એ $OH^-$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ઇલેક્ટ્રોફાઇલ,ડાયક્લોરોકાર્બીન $(:CCl_2)$ ઉત્પન્ન કરે છે.
ત્યારબાદ ડાયક્લોરોકાર્બીન ફિનોક્સાઇડ આયન પર હુમલો કરીને મધ્યવર્તી સંયોજન બનાવે છે,જેનું જળવિભાજન કરવાથી સેલિસિલલ્ડિહાઇડ મળે છે.

(A) ફિનોલની એસિડિક પ્રબળતા પ્રોટોન ગુમાવ્યા પછી બનતા ફિનોક્સાઇડ આયનની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે. ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક સમૂહો $(EWG)$ ફિનોક્સાઇડ આયનને સ્થિર કરે છે અને એસિડિકતા વધારે છે,જ્યારે ઇલેક્ટ્રોન-દાતા સમૂહો $(EDG)$ તેને અસ્થિર કરે છે અને એસિડિકતા ઘટાડે છે.
$1$. $m-$ક્રેસોલ $(ii)$: $-CH_3$ સમૂહ $+I$ અસર અને હાઇપરકોન્જુગેશનને કારણે $EDG$ છે,જે તેને ફિનોલ કરતા ઓછો એસિડિક બનાવે છે.
$2$. ફિનોલ $(iii)$: સંદર્ભ સંયોજન.
$3$. $m-$ક્લોરોફિનોલ $(iv)$: $-Cl$ સમૂહ તેની પ્રબળ $-I$ અસરને કારણે $EWG$ છે,જે મેટા સ્થાન પર તેની $+R$ અસર કરતા વધુ પ્રબળ છે,તેથી તે ફિનોલ કરતા વધુ એસિડિક છે.
$4$. $m-$નાઈટ્રોફિનોલ $(i)$: $-NO_2$ સમૂહ તેની $-I$ અને $-R$ બંને અસરોને કારણે પ્રબળ $EWG$ છે,જે તેને આપેલા સંયોજનોમાં સૌથી વધુ એસિડિક બનાવે છે.
આમ,એસિડિક પ્રબળતાનો વધતો ક્રમ: $m-$ક્રેસોલ $(ii)$ < ફિનોલ $(iii)$ < $m-$ક્લોરોફિનોલ $(iv)$ < $m-$નાઈટ્રોફિનોલ $(i)$ છે.
સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(B) $1$. ફિનોલની $NaOH$ સાથેની પ્રક્રિયાથી સોડિયમ ફિનોક્સાઈડ $(A)$ મળે છે.
$2$. સોડિયમ ફિનોક્સાઈડની $CO_2$ સાથેની પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ એસિડિકરણ કરવાથી સેલિસિલિક એસિડ $(B)$ મળે છે (કોલ્બે પ્રક્રિયા).
$3$. સેલિસિલિક એસિડ $(B)$ નું એસિટિક એનહાઈડ્રાઈડ $(CH_3CO)_2O$ સાથે એસિડ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં એસિટિલેશન કરવાથી એસિટાઈલસેલિસિલિક એસિડ મળે છે,જેને સામાન્ય રીતે એસ્પિરિન $(Y)$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(B) $1$. સંયોજન $A$ $(C_{7}H_{8}O)$ એ $NaHCO_{3}$ માં અદ્રાવ્ય છે (જેનો અર્થ છે કે તે કાર્બોક્સિલિક એસિડ નથી) પરંતુ $NaOH$ માં દ્રાવ્ય છે અને તટસ્થ $FeCl_{3}$ દ્રાવણ સાથે લાક્ષણિક રંગ આપે છે,જે ફિનોલિક $-OH$ સમૂહની હાજરી સૂચવે છે.
$2$. ટ્રાયબ્રોમો ડેરિવેટિવ $(C_{7}H_{5}OBr_{3})$ બનાવવા માટે બ્રોમીન પાણી સાથેની પ્રક્રિયા એ ફિનોલ્સની લાક્ષણિક પ્રક્રિયા છે જ્યાં ઓર્થો અને પેરા સ્થાનો પર બ્રોમીન પરમાણુઓ દ્વારા વિસ્થાપન થાય છે.
$3$. આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$m$-ક્રેસોલ ($3$-મિથાઈલફિનોલ) એ એક ફિનોલ છે જે $2,4,6$-ટ્રાયબ્રોમો-$3$-મિથાઈલફિનોલ $(C_{7}H_{5}OBr_{3})$ બનાવવા માટે બ્રોમીન પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
$4$. તેથી,સંયોજન $A$ એ $m$-ક્રેસોલ છે.

(A) ફિનોલ બ્રોમીન પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને $2,4,6$-ટ્રાયબ્રોમોફિનોલના સફેદ અવક્ષેપ આપે છે.
ઇથેનોલ બ્રોમીન પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરતું નથી.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$C_6H_5OH + 3Br_2(aq) \rightarrow C_6H_2Br_3OH(s) + 3HBr(aq)$
($2,4,6$-ટ્રાયબ્રોમોફિનોલ,સફેદ અવક્ષેપ)

(C) ફિનોલની એસિડિક પ્રબળતા બેન્ઝીન રિંગ સાથે જોડાયેલા વિસ્થાપકોની પ્રકૃતિ પર આધાર રાખે છે.
$-NO_2$ જેવા ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક સમૂહો $(EWG)$ રેઝોનન્સ અને ઇન્ડક્ટિવ અસરો દ્વારા ફિનોક્સાઈડ આયનને સ્થિર કરે છે,જેનાથી એસિડિક પ્રબળતા વધે છે.
$-OCH_3$ અને $-CH_3$ જેવા ઇલેક્ટ્રોન-દાતા સમૂહો $(EDG)$ ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા વધારીને ફિનોક્સાઈડ આયનને અસ્થિર કરે છે.
$-OCH_3$ સમૂહ $+M$ અસર દ્વારા $EDG$ તરીકે કાર્ય કરે છે,જે $-CH_3$ ની $+I$ અસર કરતા વધુ પ્રબળ છે,તેથી $p-$મિથોક્સી ફિનોલ એ $p-$મિથાઈલ ફિનોલ કરતા ઓછો એસિડિક છે.
આમ,એસિડિક પ્રબળતાનો ક્રમ: $p-$મિથોક્સી ફિનોલ $(i)$ < $p-$મિથાઈલ ફિનોલ $(ii)$ < $p-$નાઈટ્રો ફિનોલ $(iii)$ છે.
સાચો વધતો ક્રમ $i < ii < iii$ છે.