Properties of Phenols Questions in Hindi

(A) $p$-क्रेसोल ($4$-मिथाइलफिनोल) की जल में $Br_2$ $(Br_2, H_2O)$ के साथ अभिक्रिया एक ध्रुवीय अभिक्रिया है जो फिनोक्साइड आयन की उच्च अभिक्रियाशीलता के कारण $2,6-$डाइब्रोमो$-4-$मिथाइलफिनोल $(A)$ का सफेद अवक्षेप बनाती है।
इसके विपरीत,कम तापमान पर $CS_2$ जैसे अध्रुवीय विलायक में $Br_2$ के साथ अभिक्रिया मोनो-ब्रोमिनेशन की ओर ले जाती है,जिससे मुख्य उत्पाद के रूप में $2-$ब्रोमो$-4-$मिथाइलफिनोल $(B)$ प्राप्त होता है।

(C) एस्पिरिन को रासायनिक रूप से $2-$एसिटॉक्सीबेंजोइक एसिड के रूप में जाना जाता है।
इसे एसिड उत्प्रेरक की उपस्थिति में एसिटिक एनहाइड्राइड का उपयोग करके सैलिसिलिक एसिड ($o-$हाइड्रॉक्सीबेंजोइक एसिड) के एसिटिलेशन द्वारा तैयार किया जाता है।
अभिक्रिया है: $C_7H_6O_3$ (सैलिसिलिक एसिड) + $(CH_3CO)_2O$ (एसिटिक एनहाइड्राइड) $\rightarrow$ $C_9H_8O_4$ (एस्पिरिन) + $CH_3COOH$ (एसिटिक एसिड)।
अतः,$[X]$ $o-$हाइड्रॉक्सीबेंजोइक एसिड है।

(A) सैलिसिलिक एसिड $(C_6H_4(OH)COOH)$ में एक कार्बोक्सिलिक एसिड समूह $(-COOH)$ और एक फेनोलिक हाइड्रॉक्सिल समूह $(-OH)$ दोनों होते हैं।
सोडियम बाइकार्बोनेट $(NaHCO_3)$ एक दुर्बल क्षार है जो अधिक अम्लीय कार्बोक्सिलिक एसिड समूह के साथ अभिक्रिया करने के लिए पर्याप्त है,लेकिन यह कम अम्लीय फेनोलिक हाइड्रॉक्सिल समूह के साथ अभिक्रिया नहीं कर सकता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_6H_4(OH)COOH + NaHCO_3 \rightarrow C_6H_4(OH)COONa + H_2O + CO_2$
अतः,प्राप्त उत्पाद सोडियम सैलिसिलेट $(C_6H_4(OH)COONa)$ है।

(C) यह अभिक्रिया $2\text{-hydroxybenzoic acid}$ (सैलिसिलिक एसिड) को $200^{\circ}C$ पर गर्म करने से संबंधित है।
इस तापमान पर,सैलिसिलिक एसिड का डीकार्बोक्सिलेशन होता है जिससे फिनोल और कार्बन डाइऑक्साइड बनते हैं।
अभिक्रिया: $C_6H_4(OH)COOH \rightarrow{200^{\circ}C} C_6H_5OH CO_2$.
अतः,$[X]$ फिनोल है।

(D) फिनोल पर $(-OH)$ समूह,अल्कोहल के विपरीत,एक हैलोजन परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित करना कठिन होता है।
जब फिनोल $PCl_5$ के साथ अभिक्रिया करता है,तो मुख्य अभिक्रिया मार्ग ट्राइफेनिल फॉस्फेट,$(PhO)_3P=O$ के निर्माण की ओर ले जाता है,जो मुख्य उत्पाद है।
यह अभिक्रिया इस प्रकार है:
$3C_6H_5OH + POCl_3 \rightarrow (C_6H_5O)_3PO + 3HCl$
इस उप-अभिक्रिया के कारण,क्लोरोबेंजीन की प्राप्ति बहुत कम होती है।

(C) फिनोल $(PhOH)$ क्षार की उपस्थिति में हिन्सबर्ग अभिकर्मक $(PhSO_{2}Cl)$ के साथ अभिक्रिया करके फेनिल सल्फोनेट एस्टर $(Ph-O-SO_{2}-Ph)$ और हाइड्रोक्लोरिक एसिड बनाता है।
यह एस्टरीकरण का एक उदाहरण है जिसमें फेनोलिक ऑक्सीजन सल्फोनाइल क्लोराइड के सल्फर परमाणु पर आक्रमण करता है।

(D) अभिक्रिया क्रम इस प्रकार है:
$1$. फिनोल $NaOH$ के साथ अभिक्रिया करके और फिर $140^{\circ}C$ पर $CO_2$ के साथ (कोल्बे-श्मिट अभिक्रिया) सोडियम सैलिसिलेट बनाता है,जिसका अम्लीकरण करने पर $B$ (सैलिसिलिक एसिड) प्राप्त होता है।
$2$. सैलिसिलिक एसिड $(C_6H_4(OH)COOH)$,$Al_2O_3$ (या $H_2SO_4$) की उपस्थिति में एसिटिक एसिड $(CH_3COOH)$ के साथ अभिक्रिया करके फेनोलिक $-OH$ समूह का एसिटिलेशन करता है।
$3$. उत्पाद $C$ एसिटाइलसैलिसिलिक एसिड है,जिसे सामान्यतः एस्पिरिन के रूप में जाना जाता है।

(A) लीबरमैन की नाइट्रोसो अभिक्रिया में,फिनोल को सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड $(H_2SO_4)$ की उपस्थिति में सोडियम नाइट्राइट के साथ उपचारित किया जाता है और धीरे से गर्म करने पर गहरा नीला या हरा रंग प्राप्त होता है।
जब इस मिश्रण को पानी के साथ तनु किया जाता है,तो यह लाल हो जाता है।
$NaOH$ घोल जैसे क्षार को मिलाने पर,घोल गहरा नीला हो जाता है।
इस प्रकार,देखा गया विशिष्ट रंग परिवर्तन भूरा या लाल $\rightarrow$ हरापन लिए हुए लाल $\rightarrow$ गहरा नीला है।

(B) दी गई अभिक्रिया क्लेसन पुनर्विन्यास (Claisen rearrangement) है,जो एलील एरील ईथर का $[3,3]$-सिग्माट्रोपिक पुनर्विन्यास है।
इस अभिक्रिया में,एलील समूह फिनोल वलय की ऑर्थो स्थिति पर स्थानांतरित हो जाता है।
इसकी क्रियाविधि में एक चक्रीय संक्रमण अवस्था शामिल होती है जहाँ एलील समूह में तारांकित $(^*)$ कार्बन परमाणु बेंजीन वलय की ऑर्थो स्थिति से जुड़ जाता है।
इसलिए,उत्पाद एक फिनोल है जिसमें एलील समूह ऑर्थो स्थिति पर जुड़ा होता है,जहाँ ऑक्सीजन से जुड़ा मूल कार्बन अब वलय से जुड़ जाता है और अंतिम कार्बन $(^*)$ एलील श्रृंखला के अंत में रहता है।
अतः,सही संरचना ऑर्थो स्थिति पर $-CH_2-CH=CH_2^*$ समूह वाला फिनोल है।

(C) अभिक्रिया दो चरणों में होती है:
चरण $(i)$: $Catechol$,$CHCl_3$ और $KOH$ के साथ अभिक्रिया करके (Reimer-Tiemann अभिक्रिया) $3,4-dihydroxybenzaldehyde$ बनाता है।
चरण $(ii)$: प्राप्त $3,4-dihydroxybenzaldehyde$,$NaOH$ की उपस्थिति में $CH_2I_2$ के साथ अभिक्रिया करता है। यह एक Williamson ईथर संश्लेषण प्रकार की अभिक्रिया है जहाँ दो फेनोलिक $-OH$ समूह $CH_2I_2$ से प्राप्त मेथिलीन समूह $(CH_2)$ के साथ चक्रीकरण करके एक चक्रीय एसिटल/ईथर लिंकेज बनाते हैं।
अंतिम उत्पाद $[X]$,$1,3-benzodioxole-5-carboxaldehyde$ (जिसे piperonal भी कहा जाता है) है।

(C) $1$. $Acetophenone$ $(C_6H_5COCH_3)$ परॉक्सी एसिड $(HCO_3H)$ के साथ $Baeyer-Villiger$ ऑक्सीकरण द्वारा फेनिल एसीटेट ($A$,$C_6H_5OCOCH_3$) बनाता है।
$2$. फेनिल एसीटेट का अम्ल-उत्प्रेरित जलअपघटन $(H_3O^{+})$ फिनोल ($C$,$C_6H_5OH$) और एसिटिक एसिड ($B$,$CH_3COOH$) देता है।
$3$. फिनोल $(C)$ $H^{+}$ की उपस्थिति में थैलिक एनहाइड्राइड के साथ अभिक्रिया करके फिनोल्फथेलिन $(D)$ बनाता है,जो एक सूचक के रूप में कार्य करता है।
$4$. इस प्रकार,$C$ फिनोल $(PhOH)$ है और $D$ फिनोल्फथेलिन है।

(A) $m$-एमीनोफिनोल की $NaOH$ और $CO_2$ के साथ अभिक्रिया कोल्बे-श्मिट अभिक्रिया है।
$m$-एमीनोफिनोल में,$-OH$ समूह एक प्रबल ऑर्थो/पैरा-निर्देशी समूह है और $-NH_2$ समूह भी ऑर्थो/पैरा-निर्देशी समूह है।
$-OH$ समूह $-NH_2$ समूह की तुलना में अधिक सक्रिय है।
$CO_2$ द्वारा इलेक्ट्रॉनरागी प्रतिस्थापन $-OH$ समूह के ऑर्थो स्थान पर होता है।
$m$-एमीनोफिनोल में,$-OH$ समूह के ऑर्थो स्थान $2$ और $6$ हैं।
स्थान $2$,$-OH$ और $-NH_2$ समूहों के बीच है,जो त्रिविम बाधा (steric hindrance) के कारण बाधित है।
स्थान $6$,$-OH$ के ऑर्थो और $-NH_2$ के पैरा स्थान पर है।
इसलिए,इलेक्ट्रॉनरागी आक्रमण $6-$स्थान पर होता है,जो $-NH_2$ के सापेक्ष $4-$स्थान है।
मुख्य उत्पाद $4$-एमीनो-$2$-हाइड्रॉक्सीबेन्जोइक अम्ल है।

(B) फिनोल की अम्लता प्रोटॉन के नुकसान के बाद बनने वाले फिनोक्साइड आयन की स्थिरता द्वारा निर्धारित की जाती है।
इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह $(EWG)$ अम्लता को बढ़ाते हैं,जबकि इलेक्ट्रॉन-दाता समूह $(EDG)$ अम्लता को कम करते हैं।
$1$. $p$-नाइट्रोफिनोल $(D)$ में पैरा स्थिति पर $-NO_2$ समूह होता है,जो $-I$ और $-M$ दोनों प्रभाव डालता है,जिससे फिनोक्साइड आयन अत्यधिक स्थिर हो जाता है।
$2$. $m$-नाइट्रोफिनोल $(C)$ में मेटा स्थिति पर $-NO_2$ समूह होता है,जो केवल $-I$ प्रभाव डालता है,जिससे मध्यम स्थिरता मिलती है।
$3$. फिनोल $(A)$ में कोई प्रतिस्थापी नहीं होता है।
$4$. $p$-क्रेसोल $(B)$ में पैरा स्थिति पर $-CH_3$ समूह होता है,जो $+I$ और हाइपरकंजुगेशन $(HC)$ प्रभाव डालता है,जिससे फिनोक्साइड आयन अस्थिर हो जाता है।
अतः,अम्लीय शक्ति का सही क्रम $D > C > A > B$ है।

(A) संयुग्मी क्षार का स्थायित्व अणु की ऋणात्मक आवेश को फैलाने की क्षमता पर निर्भर करता है।
$(i)$ फिनोक्साइड आयन: ऋणात्मक आवेश बेंजीन वलय पर विस्थानीकृत (delocalized) होता है।
(ii) $4-$हाइड्रॉक्सीपाइरीडीन का संयुग्मी क्षार: ऑक्सीजन पर स्थित ऋणात्मक आवेश पाइरीडीन वलय में,विशेष रूप से अधिक विद्युत ऋणात्मक नाइट्रोजन परमाणु पर विस्थानीकृत होता है,जिससे यह सबसे अधिक स्थायी हो जाता है।
(iii) साइक्लोहेक्सोक्साइड आयन: ऋणात्मक आवेश के लिए कोई अनुनाद (resonance) स्थायित्व नहीं है,जिससे यह सबसे कम स्थायी हो जाता है।
अतः,संयुग्मी क्षार के स्थायित्व का क्रम $ii > i > iii$ है।

(B) प्रतिस्थापित फिनोल की अम्लीय सामर्थ्य प्रतिस्थापियों के इलेक्ट्रॉनिक प्रभावों पर निर्भर करती है।
$1$. पैरा-नाइट्रोफिनोल $(II)$ में पैरा स्थिति पर $-NO_2$ समूह का प्रबल $-M$ (मेसोमेरिक) और $-I$ (प्रेरणिक) प्रभाव होता है,जो फिनोक्साइड आयन को काफी स्थिर करता है।
$2$. ऑर्थो-नाइट्रोफिनोल $(I)$ में भी $-M$ और $-I$ प्रभाव होते हैं,लेकिन इसमें अंतः-आणविक हाइड्रोजन बंधन बनता है,जो पैरा आइसोमर की तुलना में फिनोक्साइड आयन की स्थिरता को थोड़ा कम कर देता है।
$3$. मेटा-नाइट्रोफिनोल $(III)$ में केवल $-I$ प्रभाव होता है क्योंकि मेटा स्थिति पर $-M$ प्रभाव कार्य नहीं करता है। इसलिए,यह तीनों में सबसे कम अम्लीय है।
अतः,अम्लीय सामर्थ्य का सही क्रम $II > I > III$ है।

(D) $1$. $FeCl_3$ परीक्षण: सैलिसिलिक एसिड में एक फेनोलिक $-OH$ समूह होता है,जो उदासीन $FeCl_3$ विलयन के साथ बैंगनी रंग देता है। बेंजोइक एसिड में फेनोलिक समूह नहीं होता है और यह यह परीक्षण नहीं देता है।
$2$. $Br_2$ जल परीक्षण: सैलिसिलिक एसिड $-OH$ समूह के सक्रिय प्रभाव के कारण $Br_2$ जल के साथ इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया करके $2,4,6-tribromophenol$ का सफेद अवक्षेप देता है। बेंजोइक एसिड इन परिस्थितियों में $Br_2$ जल के साथ अभिक्रिया नहीं करता है।
$3$. इसलिए,$FeCl_3$ विलयन और $Br_2$ जल दोनों का उपयोग उनके बीच अंतर करने के लिए किया जा सकता है।

(A) $p$-हाइड्रॉक्सीबेन्जोइक अम्ल की $H_2O$ में अतिरिक्त $Br_2$ के साथ अभिक्रिया इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन की ओर ले जाती है। $-OH$ समूह एक प्रबल सक्रियकारी और $o/p$-निर्देशी समूह है,जबकि $-COOH$ समूह एक निष्क्रियकारी और $m$-निर्देशी समूह है। $-OH$ समूह के प्रबल सक्रियकारी प्रभाव के कारण,ब्रोमीनीकरण $-OH$ समूह के ऑर्थो स्थितियों पर होता है। चूंकि पैरा स्थिति पहले से ही $-COOH$ समूह द्वारा अधिकृत है,इसलिए ब्रोमीन परमाणु $-OH$ समूह के सापेक्ष दो ऑर्थो स्थितियों पर हाइड्रोजन परमाणुओं को प्रतिस्थापित करते हैं। हालांकि,अतिरिक्त $Br_2$ और $H_2O$ की उपस्थिति में,$-COOH$ समूह को भी ब्रोमीन द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है (डीकार्बोक्सिलेशन-ब्रोमीनीकरण),जिससे $2,4,6$-ट्राइब्रोमोफिनोल का निर्माण होता है।

(B) जब फिनोल सांद्र $H_2SO_4$ (जो निर्जलीकरण एजेंट के रूप में कार्य करता है) की उपस्थिति में थैलिक एनहाइड्राइड के साथ प्रतिक्रिया करता है,तो एक संघनन प्रतिक्रिया होती है।
फिनोल के दो अणु थैलिक एनहाइड्राइड के एक अणु के साथ संघनित होकर फिनोल्फथलीन और पानी बनाते हैं।
प्रतिक्रिया इस प्रकार है: $2C_6H_5OH + C_8H_4O_3 \xrightarrow{conc. H_2SO_4, \Delta} C_{20}H_{14}O_4 (\text{फिनोल्फथलीन}) + H_2O$.

(B) यह अभिक्रिया श्रृंखला क्यूमीन से फिनोल बनाने की औद्योगिक विधि (क्यूमीन प्रक्रिया) है।
$1$. बेंजीन $H_3PO_4$ की उपस्थिति में प्रोपीन के साथ अभिक्रिया करके क्यूमीन (आइसोप्रोपिलबेंजीन) बनाता है जो $A$ है।
$2$. क्यूमीन $(A)$ का $O_2$ द्वारा गर्मी की उपस्थिति में ऑक्सीकरण होकर क्यूमीन हाइड्रोपेरोक्साइड $(B)$ बनता है।
$3$. क्यूमीन हाइड्रोपेरोक्साइड $(B)$ तनु $H_2SO_4$ के साथ अभिक्रिया करके फिनोल $(C)$ और एसीटोन $(D)$ देता है।

(C) $NaHCO_3$ के साथ किसी यौगिक की अभिक्रिया उसकी अम्लता पर निर्भर करती है। जो यौगिक कार्बोनिक एसिड ($H_2CO_3$,$pK_a \approx 6.35$) से अधिक अम्लीय होते हैं,वे $NaHCO_3$ के साथ अभिक्रिया करके $CO_2$ गैस मुक्त करते हैं।
$1$. स्क्वेरिक एसिड $(pK_a \approx 1.5)$ एक प्रबल अम्ल है और $NaHCO_3$ के साथ अभिक्रिया करता है।
$2$. सैलिसिलिक एसिड $(pK_a \approx 2.97)$ कार्बोनिक एसिड से अधिक अम्लीय है और $NaHCO_3$ के साथ अभिक्रिया करता है।
$3$. एसिटिक एसिड $(pK_a \approx 4.76)$ कार्बोनिक एसिड से अधिक अम्लीय है और $NaHCO_3$ के साथ अभिक्रिया करता है।
$4$. कार्बोलिक एसिड (फिनोल) $(pK_a \approx 10)$ एक बहुत ही दुर्बल अम्ल है,जो कार्बोनिक एसिड से काफी कम अम्लीय है। इसलिए,यह $NaHCO_3$ के साथ अभिक्रिया करके $CO_2$ गैस मुक्त नहीं करता है।

(C) फिनोल की अम्लीय शक्ति बेंजीन रिंग से जुड़े प्रतिस्थापियों की प्रकृति पर निर्भर करती है।
$-NO_2$ जैसे इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह $(EWG)$ $-I$ और $-M$ प्रभाव के माध्यम से फिनोक्साइड आयन को स्थिर करके अम्लता बढ़ाते हैं।
क्रेसोल में $-CH_3$ जैसे इलेक्ट्रॉन-दाता समूह $(EDG)$ $+I$ और अतिसंयुग्मन (hyperconjugation) प्रभाव के माध्यम से फिनोक्साइड आयन को अस्थिर करके अम्लता कम करते हैं।
$1$. $p-$नाइट्रोफिनोल $(D)$: पैरा स्थिति पर $-NO_2$ समूह $-I$ और $-M$ दोनों प्रभाव डालता है,जिससे यह सबसे अधिक अम्लीय होता है।
$2$. $m-$नाइट्रोफिनोल $(C)$: मेटा स्थिति पर $-NO_2$ समूह केवल $-I$ प्रभाव डालता है,जिससे यह $p-$नाइट्रोफिनोल से कम लेकिन फिनोल से अधिक अम्लीय होता है।
$3$. फिनोल $(A)$: संदर्भ यौगिक।
$4$. क्रेसोल $(B)$: $-CH_3$ समूह इलेक्ट्रॉन-दाता होने के कारण फिनोल की तुलना में अम्लीय शक्ति को कम कर देता है।
अतः,अम्लीय शक्ति का सही क्रम $D > C > A > B$ है।

(C) किसी यौगिक की अम्लता उसके संयुग्मी क्षार (फिनोक्साइड या एल्कोक्साइड आयन) की स्थिरता पर निर्भर करती है।
$1$-नैफ्थोल (विकल्प $C$) दिए गए विकल्पों में सबसे अधिक अम्लीय है क्योंकि इसके संयुग्मी क्षार में ऑक्सीजन परमाणु पर मौजूद ऋण आवेश नैफ्थलीन वलय प्रणाली में अनुनाद द्वारा स्थिर होता है,जो अन्य यौगिकों की तुलना में अधिक विस्तृत है।
साइक्लोहेक्सानोल और $C_2H_5OH$ एलिफैटिक अल्कोहल हैं और ये नैफ्थोल या फिनोल की तुलना में बहुत कम अम्लीय होते हैं।
$1,2,3,4$-टेट्राहाइड्रोनैफ्थलीन-$1$-ओल एक द्वितीयक अल्कोहल है जिसमें हाइड्रॉक्सिल समूह सीधे एरोमैटिक वलय से नहीं जुड़ा होता है,जिससे यह $1$-नैफ्थोल की तुलना में कम अम्लीय हो जाता है।

(C) अम्लीय सामर्थ्य $K_a$ मान के समानुपाती और $pK_a$ मान के व्युत्क्रमानुपाती होता है।
इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह ($-M$ और $-I$ प्रभाव) फिनोक्साइड आयन को स्थिर करके फिनोल की अम्लीय सामर्थ्य को बढ़ाते हैं।
यौगिक $(I)$ फिनोल है।
यौगिक $(II)$ $o$-नाइट्रोफिनोल है (एक $NO_2$ समूह का $-I$ और $-M$ प्रभाव)।
यौगिक $(III)$ $p$-नाइट्रोफिनोल है (एक $NO_2$ समूह का $-I$ और $-M$ प्रभाव)।
यौगिक $(IV)$ $2,4,6$-ट्राइनाइट्रोफिनोल (पिक्रिक एसिड) है,जिसमें तीन $NO_2$ समूह प्रबल $-I$ और $-M$ प्रभाव डालते हैं।
$(II)$ और $(III)$ की तुलना करने पर,$p$-नाइट्रोफिनोल $(III)$,$o$-नाइट्रोफिनोल $(II)$ से अधिक अम्लीय है क्योंकि $(II)$ में अंतःआण्विक हाइड्रोजन बंधन के कारण यह कम अम्लीय होता है।
अतः,अम्लीय सामर्थ्य (और $K_a$) का सही क्रम: $(IV) > (III) > (II) > (I)$ है।

(B) यह अभिक्रिया एक इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है जिसे फिनोल और डायज़ोनियम लवण के बीच कपलिंग अभिक्रिया के रूप में जाना जाता है।
क्षारीय माध्यम में,$p$-क्रेसोल ($4$-मिथाइलफिनोल) का $-OH$ समूह डीप्रोटोनेट होकर फेनॉक्साइड आयन $(-O^-)$ बनाता है।
फेनॉक्साइड आयन एक प्रबल सक्रियकारी समूह है जो इलेक्ट्रोफाइल (डायज़ोनियम धनायन,$Ph-N_2^+$) को $-OH$ समूह के सापेक्ष ऑर्थो स्थिति पर निर्देशित करता है।
चूंकि पैरा स्थिति पहले से ही एक मिथाइल समूह $(-CH_3)$ द्वारा भरी हुई है,इसलिए कपलिंग ऑर्थो स्थिति पर होती है,जिसके परिणामस्वरूप $2$-फेनिलएज़ो-$4$-मिथाइलफिनोल प्राप्त होता है।

(A) $1$. $CH_3-CH_2-OH$ की $Cl_2/NaOH$ के साथ अभिक्रिया हैलोफॉर्म अभिक्रिया है। इथेनॉल का ऑक्सीकरण और क्लोरीनीकरण होकर $CHCl_3$ (क्लोरोफॉर्म) और सोडियम फॉर्मेट $(HCOONa)$ बनता है। यहाँ,$A$ का मान $CHCl_3$ है।
$2$. जलीय $NaOH$ की उपस्थिति में फिनोल की $CHCl_3$ के साथ अभिक्रिया राइमर-टीमैन अभिक्रिया है।
$3$. राइमर-टीमैन अभिक्रिया में,फिनोल वलय के ऑर्थो स्थान पर एक एल्डिहाइड समूह $(-CHO)$ जुड़ जाता है।
$4$. इसलिए,मुख्य उत्पाद $2-$हाइड्रॉक्सीबेंज़लडिहाइड (सैलिसिलल्डिहाइड) है।

(C) यह अभिक्रिया श्रृंखला फिनोल के निर्माण की औद्योगिक प्रक्रिया है,जिसे क्यूमीन प्रक्रिया के रूप में जाना जाता है।
$1$. बेंजीन अम्ल उत्प्रेरक $(H^{\oplus})$ की उपस्थिति में प्रोपीन के साथ अभिक्रिया करके क्यूमीन (आइसोप्रोपिलबेंजीन) बनाता है,जो यौगिक $A$ है।
$C_6H_6 + CH_3-CH=CH_2 \xrightarrow{H^{\oplus}} C_6H_5-CH(CH_3)_2$ $(A)$
$2$. इसके बाद क्यूमीन $(A)$ का $O_2$ द्वारा ऑक्सीकरण होकर क्यूमीन हाइड्रोपेरोक्साइड बनता है,जो यौगिक $B$ है।
$C_6H_5-CH(CH_3)_2 + O_2 \rightarrow C_6H_5-C(CH_3)_2-O-OH$ $(B)$
$3$. क्यूमीन हाइड्रोपेरोक्साइड $(B)$ अम्ल-उत्प्रेरित पुनर्विन्यास $(H^{\oplus} / \Delta)$ से गुजरकर फिनोल $(C)$ और एसीटोन $(CH_3-CO-CH_3)$ देता है।
$C_6H_5-C(CH_3)_2-O-OH \xrightarrow{H^{\oplus} / \Delta} C_6H_5OH + CH_3-CO-CH_3$
अतः,मध्यवर्ती यौगिक $B$ क्यूमीन हाइड्रोपेरोक्साइड है।

(B) यह अभिक्रिया राइमर-टीमन अभिक्रिया कहलाती है।
इस अभिक्रिया में,फिनोल क्लोरोफॉर्म $(CHCl_3)$ के साथ सोडियम हाइड्रॉक्साइड $(NaOH)$ जैसे जलीय क्षार की उपस्थिति में अभिक्रिया करके सैलिसिलैल्डिहाइड बनाता है।
यह अभिक्रिया फिनोल वलय की ऑर्थो स्थिति पर एक फॉर्मिल समूह $(-CHO)$ जोड़ती है।
रासायनिक समीकरण है: $C_6H_5OH + CHCl_3 + 3NaOH \rightarrow C_6H_4(OH)(CHO) + 3NaCl + 2H_2O$.

(A) इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया बेंजीन रिंग पर मौजूद इलेक्ट्रॉन-डोनेटिंग ग्रुप $(EDG)$ द्वारा सुगम होती है,जो रिंग के इलेक्ट्रॉन घनत्व को बढ़ाते हैं।
$1$. फिनोल ($-OH$ ग्रुप): $-OH$ ग्रुप अपने $+M$ (मेसोमेरिक) प्रभाव के कारण एक मजबूत इलेक्ट्रॉन-डोनेटिंग ग्रुप है,जो बेंजीन रिंग पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को काफी बढ़ा देता है,जिससे यह इलेक्ट्रोफिलिक अटैक के प्रति अत्यधिक प्रतिक्रियाशील हो जाता है।
$2$. क्लोरोबेंजीन ($-Cl$ ग्रुप): $-Cl$ ग्रुप अपने $-I$ प्रभाव के कारण इलेक्ट्रॉन-विथड्रॉइंग है,हालांकि यह $+M$ प्रभाव के माध्यम से इलेक्ट्रॉन देता है। कुल मिलाकर,यह बेंजीन की तुलना में रिंग को निष्क्रिय (deactivate) करता है।
$3$. बेंजाइल अल्कोहल ($-CH_2OH$ ग्रुप): $-CH_2OH$ ग्रुप इंडक्टिव प्रभाव के कारण कमजोर इलेक्ट्रॉन-डोनेटिंग है,लेकिन यह रिंग से सीधे जुड़े $-OH$ ग्रुप की तुलना में बहुत कम प्रभावी है।
$4$. नाइट्रोबेंजीन ($-NO_2$ ग्रुप): $-NO_2$ ग्रुप एक मजबूत इलेक्ट्रॉन-विथड्रॉइंग ग्रुप ($-I$ और $-M$ प्रभाव) है,जो रिंग पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को काफी कम कर देता है,जिससे यह इलेक्ट्रोफिलिक अटैक के प्रति सबसे कम प्रतिक्रियाशील हो जाता है।
इसलिए,फिनोल इलेक्ट्रोफिलिक अटैक के प्रति सबसे अधिक प्रतिक्रियाशील है।

(C) $1$. फिनोल गर्म करने पर $Zn$ चूर्ण के साथ अभिक्रिया करके बेंजीन $(A)$ बनाता है।
$C_6H_5OH + Zn \xrightarrow{\Delta} C_6H_6 + ZnO$
$2$. बेंजीन निर्जलीय $AlCl_3$ की उपस्थिति में $CH_3Cl$ के साथ फ्रीडल-क्राफ्ट्स एल्काइलेशन अभिक्रिया करके टोल्यूनि $(B)$ बनाता है।
$C_6H_6 + CH_3Cl \xrightarrow{\text{Anhydrous } AlCl_3} C_6H_5CH_3 + HCl$
$3$. टोल्यूनि का क्षारीय $KMnO_4$ द्वारा गर्म करने पर ऑक्सीकरण होकर बेंजोइक एसिड $(C)$ प्राप्त होता है।
$C_6H_5CH_3 \xrightarrow[\Delta]{KMnO_4/OH^-} C_6H_5COOH$
अतः,अंतिम उत्पाद $C$ बेंजोइक एसिड है।

(A) $p$-क्रेसोल की $CHCl_3$ और $KOH$ के साथ अभिक्रिया राइमर-टीमैन अभिक्रिया है।
राइमर-टीमैन अभिक्रिया में,फिनोल वलय की ऑर्थो स्थिति में एक फॉर्मिल समूह $(-CHO)$ प्रवेश करता है।
$p$-क्रेसोल के लिए,पैरा स्थिति पहले से ही एक मेथिल समूह $(-CH_3)$ द्वारा अधिकृत है।
इसलिए,फॉर्मिल समूह हाइड्रॉक्सिल $(-OH)$ समूह के सापेक्ष ऑर्थो स्थिति पर प्रवेश करेगा।
इसके परिणामस्वरूप $2$-हाइड्रॉक्सी-$5$-मेथिलबेंज़ैल्डिहाइड का निर्माण होता है।

(A) जब फिनोल ब्रोमीन जल $(Br_2 / H_2O)$ के साथ अभिक्रिया करता है,तो फिनोल आयनित होकर फिनोक्साइड आयन बनाता है। $O^-$ समूह के प्रबल इलेक्ट्रॉन-दाता प्रभाव के कारण फिनोक्साइड आयन इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन के प्रति अत्यधिक सक्रिय होता है। इससे सभी उपलब्ध ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर ब्रोमीन परमाणुओं का तेजी से प्रतिस्थापन होता है,जिसके परिणामस्वरूप सफेद अवक्षेप के रूप में $2,4,6-$ट्राइब्रोमोफिनोल बनता है।
इसके विपरीत,जब फिनोल कम तापमान पर $CS_2$ जैसे अध्रुवीय विलायक में ब्रोमीन के साथ अभिक्रिया करता है,तो अभिक्रिया कम तीव्र होती है और मोनो-ब्रोमिनेटेड उत्पाद (ऑर्थो-ब्रोमोफिनोल या पैरा-ब्रोमोफिनोल) बनते हैं।

(A) दी गई अभिक्रिया $Reimer-Tiemann$ अभिक्रिया है।
इस अभिक्रिया में,फिनोल $NaOH$ जैसे जलीय क्षार की उपस्थिति में क्लोरोफॉर्म $(CHCl_3)$ के साथ अभिक्रिया करके सैलिसिलैल्डिहाइड बनाता है।
इस अभिक्रिया में उत्पन्न होने वाला सक्रिय इलेक्ट्रोफाइल डाइक्लोरोकार्बीन $(:CCl_2)$ है,जो क्लोरोफॉर्म की क्षार के साथ अभिक्रिया से बनता है।

(D) चरण $1$: फिनोल $Zn$ डस्ट के साथ गर्म करने पर बेंजीन $(X)$ बनाता है।
$C_6H_5OH + Zn \xrightarrow{\Delta} C_6H_6 (X) + ZnO$.
चरण $2$: बेंजीन निर्जलीय $AlCl_3$ की उपस्थिति में $CH_3Cl$ के साथ फ्रीडल-क्राफ्ट्स एल्काइलेशन अभिक्रिया करके टोल्यूनि $(Y)$ बनाता है।
$C_6H_6 + CH_3Cl \xrightarrow{\text{Anhydrous } AlCl_3} C_6H_5CH_3 (Y) + HCl$.
चरण $3$: टोल्यूनि का क्षारीय $KMnO_4$ द्वारा ऑक्सीकरण करने पर बेंज़ोइक एसिड $(Z)$ प्राप्त होता है।
$C_6H_5CH_3 \xrightarrow[\Delta]{KMnO_4} C_6H_5COOH (Z)$.

(D) प्रारंभिक पदार्थ $4-hydroxy-3-methylbenzenesulfonic acid$ है।
$Br_2$ और $H_2O$ की उपस्थिति में,$-OH$ समूह वलय को ऑर्थो स्थितियों पर इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन के लिए सक्रिय करता है।
पैरा स्थिति पर स्थित $-SO_3H$ समूह एक अच्छा छोड़ने वाला समूह है और इसे ब्रोमीन इलेक्ट्रोफाइल द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।
चूंकि $-OH$ समूह के सापेक्ष ऑर्थो स्थितियां $C-2$ और $C-6$ पर हैं,और $C-3$ स्थिति पहले से ही $-CH_3$ समूह द्वारा अधिकृत है,इसलिए ब्रोमीन $C-2$ और $C-4$ स्थिति पर प्रतिस्थापित होगा ($-SO_3H$ समूह को हटाकर)।
अतः,उत्पाद $2,4-dibromo-6-methylphenol$ है।

(D) $1$. जब फिनोल कम तापमान पर $CS_2$ या $CHCl_3$ जैसे अध्रुवीय विलायक में $Br_2$ के साथ अभिक्रिया करता है,तो मोनोब्रोमिनेशन होता है। $o$-ब्रोमोफिनोल की तुलना में कम त्रिविम बाधा के कारण मुख्य उत्पाद $p$-ब्रोमोफिनोल होता है। अतः $X$,$p$-ब्रोमोफिनोल है।
$2$. जब फिनोल जल $(H_2O)$ में $Br_2$ के साथ अभिक्रिया करता है,तो फिनोल आयनित होकर फिनोक्साइड आयन बनाता है,जो अत्यधिक सक्रिय होता है। इससे सभी ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर तीव्र इलेक्ट्रॉनरागी प्रतिस्थापन होता है,जिसके परिणामस्वरूप मुख्य उत्पाद के रूप में $2,4,6$-ट्राइब्रोमोफिनोल बनता है। अतः $Y$,$2,4,6$-ट्राइब्रोमोफिनोल है।

(A) जब फिनोल सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करता है,तो यह सल्फोनेशन के माध्यम से फिनोल-$2,4-$डाइसल्फोनिक एसिड बनाता है।
यह मध्यवर्ती,सांद्र नाइट्रिक एसिड के साथ आगे उपचार करने पर,नाइट्रेशन के माध्यम से $2,4,6-$ट्राइनाइट्रोफिनोल देता है,जिसे आमतौर पर पिक्रिक एसिड के रूप में जाना जाता है।

(D) इन यौगिकों का क्वथनांक अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन पर निर्भर करता है।
$p$-नाइट्रोफिनोल $(A)$ और $m$-नाइट्रोफिनोल $(B)$ मजबूत अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन प्रदर्शित करते हैं,जिससे क्वथनांक अधिक होता है। इनमें से,$p$-नाइट्रोफिनोल का क्वथनांक $m$-नाइट्रोफिनोल से अधिक होता है।
$o$-नाइट्रोफिनोल $(D)$ अंतः-आणविक हाइड्रोजन बंधन प्रदर्शित करता है,जो अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन की सीमा को कम कर देता है,जिसके परिणामस्वरूप $p$- और $m$-आइसोमर्स की तुलना में इसका क्वथनांक कम होता है।
फिनोल $(C)$ का क्वथनांक इन सबमें सबसे कम है क्योंकि इसमें अतिरिक्त ध्रुवीय $-NO_2$ समूह नहीं होता है।
अतः,क्वथनांक का क्रम $A > B > D > C$ है।

(A) पाइरोगैलोल बेंजीन-$1,2,3$-ट्रायोल है।
इसमें एक बेंजीन रिंग होती है जिसमें तीन हाइड्रॉक्सिल $(-OH)$ समूह $1, 2,$ और $3$ स्थितियों पर जुड़े होते हैं।
विकल्प $A$ बेंजीन-$1,2,3$-ट्रायोल को दर्शाता है,जो पाइरोगैलोल है।

(D) फिनोल $(C_6H_5OH)$ ऐसे गुण प्रदर्शित करता है जो इसे एक रोगाणुरोधी एजेंट के रूप में कार्य करने की अनुमति देते हैं।
कम सांद्रता पर (आमतौर पर $0.2 \%$),यह एक पूतिरोधी (antiseptic) के रूप में कार्य करता है,जिसे जीवित ऊतकों पर लगाया जा सकता है।
उच्च सांद्रता पर (आमतौर पर $1 \%$),यह एक विसंक्रामक (disinfectant) के रूप में कार्य करता है,जिसका उपयोग निर्जीव वस्तुओं जैसे फर्श और उपकरणों के लिए किया जाता है।
इसलिए,फिनोल में ये सभी विशेषताएं होती हैं।

(A) $-OH$ समूहों की अम्लीय शक्ति प्रोटॉन के नुकसान के बाद बनने वाले संयुग्मी क्षार (conjugate base) की स्थिरता पर निर्भर करती है।
$1$. $w$ के रूप में चिह्नित समूह एक फेनोलिक $-OH$ समूह है,जो फेनॉक्साइड आयन की अनुनाद स्थिरता (resonance stability) के कारण अल्कोहलिक $-OH$ समूहों की तुलना में काफी अधिक अम्लीय होता है।
$2$. शेष अल्कोहलिक समूहों $(x, y, z)$ में,अम्लता फेनिल रिंग के प्रेरणिक प्रभाव ($-I$ effect) से प्रभावित होती है।
$3$. समूह $x$ सीधे फेनिल रिंग से जुड़ा है,जो रिंग के सबसे मजबूत $-I$ प्रभाव का अनुभव करता है।
$4$. समूह $y$ फेनिल रिंग के निकटवर्ती कार्बन से जुड़ा है,जो कमजोर $-I$ प्रभाव और एल्काइल श्रृंखला से कुछ $+I$ प्रभाव का अनुभव करता है।
$5$. समूह $z$ सबसे दूर है,जो सबसे कम $-I$ प्रभाव और एल्काइल श्रृंखला से अधिक $+I$ प्रभाव का अनुभव करता है,जिससे यह सबसे कम अम्लीय हो जाता है।
अतः,अम्लीय शक्ति का घटता क्रम $w > x > y > z$ है।

(C) जो यौगिक कार्बोनिक एसिड $(H_2CO_3)$ से अधिक अम्लीय होते हैं,वे सोडियम कार्बोनेट $(Na_2CO_3)$ के साथ प्रतिक्रिया करके $CO_2$ गैस छोड़ते हैं,जिससे बुदबुदाहट होती है।
$1$. $C_6H_5CO_2H$ (बेंजोइक एसिड),$C_6H_5SO_3H$ (बेंजीन सल्फोनिक एसिड),और $2,4,6-\text{trinitrophenol}$ (पिक्रिक एसिड) सभी $H_2CO_3$ से अधिक मजबूत एसिड हैं और बुदबुदाहट देंगे।
$2$. फिनोल $(C_6H_5OH)$ $H_2CO_3$ से कमजोर एसिड है। इसलिए,यह $Na_2CO_3$ के साथ प्रतिक्रिया करके $CO_2$ गैस नहीं छोड़ता है।
अतः,सही विकल्प $(c)$ है।

(D) सबसे प्रबल ब्रोंस्टेड अम्ल निर्धारित करने के लिए,हम प्रोटॉन $(H^+)$ के नुकसान के बाद बनने वाले संयुग्मी क्षार (conjugate base) की स्थिरता की तुलना करते हैं।
$(1)$ एमीन्स $(R-NH_2)$ के संयुग्मी क्षार एमाइड्स $(R-NH^-)$ होते हैं,जो कम विद्युत ऋणात्मक नाइट्रोजन परमाणु पर ऋणात्मक आवेश के कारण अत्यधिक अस्थिर होते हैं।
$(2)$ अल्कोहल $(R-OH)$ का संयुग्मी क्षार एल्कोक्साइड $(R-O^-)$ है,जहाँ ऋणात्मक आवेश अधिक विद्युत ऋणात्मक ऑक्सीजन परमाणु पर होता है,जो इसे एमाइड आयन की तुलना में अधिक स्थिर बनाता है।
$(3)$ फिनोल $(C_6H_5OH)$ का संयुग्मी क्षार फिनोक्साइड आयन $(C_6H_5O^-)$ है। फिनोक्साइड आयन में,ऑक्सीजन परमाणु पर ऋणात्मक आवेश अनुनाद (resonance) के माध्यम से बेंजीन वलय में विस्थानीकृत (delocalized) हो जाता है,जो संयुग्मी क्षार को काफी स्थिर करता है।
चूंकि फिनोक्साइड आयन विकल्पों में सबसे स्थिर संयुग्मी क्षार है,इसलिए फिनोल सबसे प्रबल ब्रोंस्टेड अम्ल है।

(A) फिनोल की अम्लीय शक्ति बेंजीन रिंग से जुड़े प्रतिस्थापी समूह की प्रकृति पर निर्भर करती है।
इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह $(EWG)$ फिनोक्साइड आयन को स्थिर करके अम्लीय शक्ति बढ़ाते हैं,जबकि इलेक्ट्रॉन-दाता समूह $(EDG)$ इसे कम करते हैं।
$(I)$ $p$-क्रेसोल: $-CH_3$ समूह $+I$ और $+H$ प्रभाव दिखाता है $(EDG)$।
$(II)$ $p$-साइनोफिनोल: $-CN$ समूह प्रबल $-I$ और $-M$ प्रभाव दिखाता है $(EWG)$।
$(III)$ $p$-मिथोक्सीफिनोल: $-OCH_3$ समूह $+M$ प्रभाव (प्रबल $EDG$) और $-I$ प्रभाव दिखाता है।
$(IV)$ फिनोल: कोई प्रतिस्थापी नहीं है।
प्रभावों की तुलना करने पर: $+M$ प्रभाव के कारण $(III)$ में $-OCH_3$ समूह,$(I)$ के $-CH_3$ समूह की तुलना में अधिक प्रबल इलेक्ट्रॉन दाता है। अतः,$(III)$ सबसे कम अम्लीय है।
अम्लता का क्रम: $(III) < (I) < (IV) < (II)$ है।
इसलिए,सही विकल्प $A$ है।

(A) किसी यौगिक की अम्लीय शक्ति उसके संयुग्मी क्षार (conjugate base) की स्थिरता के सीधे आनुपातिक होती है।
$(I)$ साइक्लोहेक्सेनॉल,साइक्लोहेक्सोक्साइड आयन $(C_6H_{11}O^-)$ बनाता है।
$(II)$ साइक्लोहेक्सिलएमीन,साइक्लोहेक्सिलएमाइड आयन $(C_6H_{11}NH^-)$ बनाता है।
$(III)$ फिनोल,फिनोक्साइड आयन $(C_6H_5O^-)$ बनाता है,जो अनुनाद (resonance) द्वारा स्थिर होता है।
संयुग्मी क्षारों की स्थिरता की तुलना:
$C_6H_{11}NH^-$ सबसे कम स्थिर है क्योंकि नाइट्रोजन,ऑक्सीजन की तुलना में कम विद्युत ऋणात्मक है।
$C_6H_{11}O^-$,$C_6H_{11}NH^-$ से अधिक स्थिर है।
$C_6H_5O^-$,अनुनाद स्थिरता के कारण सबसे अधिक स्थिर है।
इसलिए,बढ़ती हुई अम्लता का क्रम है: $II < I < III$.

(C) यौगिक की अम्लता उसके संयुग्मी क्षार (conjugate base) के स्थायित्व पर निर्भर करती है। इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह $(EWG)$ संयुग्मी क्षार को स्थिर करके अम्लता बढ़ाते हैं,जबकि इलेक्ट्रॉन-दाता समूह $(EDG)$ उसे अस्थिर करके अम्लता कम करते हैं।
$(A)$ $Br-CH_2-NO_2$,$CH_3-CH_3$ से अधिक अम्लीय है क्योंकि $NO_2$ समूह एक मजबूत $EWG$ है।
$(B)$ $CH_3-C(=O)-CH_2-CN$,$CH_3-C(=O)-CH_3$ से अधिक अम्लीय है क्योंकि $CN$ समूह एक मजबूत $EWG$ है।
$(C)$ $4-$एसिटाइलफिनोल,फिनोल से अधिक अम्लीय है क्योंकि एसिटाइल समूह $(-COCH_3)$ एक $EWG$ ($-I$ और $-M$ प्रभाव) है।
$(D)$ p-क्रेसोल,फिनोल से कम अम्लीय है क्योंकि मिथाइल समूह $(-CH_3)$ एक $EDG$ ($+I$ और $+H$ प्रभाव) है।

(D) यौगिक की अम्लता उसके संयुग्मी क्षार (conjugate base) के स्थायित्व पर निर्भर करती है।
$1$. यौगिक $3$ ($p$-नाइट्रोफिनोल) सबसे अधिक अम्लीय है क्योंकि $-NO_2$ समूह $-I$ और $-M$ दोनों प्रभाव डालता है,जो अनुनाद और प्रेरणिक प्रभाव के माध्यम से फिनोक्साइड आयन को मजबूती से स्थिर करते हैं।
$2$. यौगिक $1$ ($m$-नाइट्रोफिनोल) अगला सबसे अधिक अम्लीय है क्योंकि $-NO_2$ समूह मेटा स्थिति से केवल $-I$ प्रभाव डालता है,जो फिनोक्साइड आयन को स्थिर करता है,लेकिन $-M$ प्रभाव की तुलना में कम प्रभावी ढंग से।
$3$. यौगिक $4$ (फिनोल) नाइट्रोफिनोल की तुलना में कम अम्लीय है क्योंकि फिनोक्साइड आयन केवल बेंजीन रिंग के साथ अनुनाद द्वारा स्थिर होता है।
$4$. यौगिक $2$ (साइक्लोहेक्सानोल) सबसे कम अम्लीय है क्योंकि यह एक एलिफैटिक अल्कोहल है,और बनने वाला एल्कोक्साइड आयन एल्काइल समूह के $+I$ प्रभाव के कारण अस्थिर हो जाता है और इसमें अनुनाद स्थायित्व का अभाव होता है।
अतः,घटती हुई अम्लीय शक्ति का सही क्रम $3 > 1 > 4 > 2$ है।

(C) फिनोल की अम्लता प्रोटॉन खोने के बाद बनने वाले फिनोक्साइड आयन की स्थिरता द्वारा निर्धारित की जाती है। इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह $(EWG)$ अम्लता को बढ़ाते हैं ($pK_a$ को कम करते हैं),जबकि इलेक्ट्रॉन-दाता समूह $(EDG)$ अम्लता को कम करते हैं ($pK_a$ को बढ़ाते हैं)।
$1$. $p$-नाइट्रोफिनोल $(-NO_2)$: प्रबल $-M$ और $-I$ प्रभाव,अत्यधिक अम्लीय।
$2$. $p$-साइनोफिनोल $(-CN)$: प्रबल $-M$ और $-I$ प्रभाव,अत्यधिक अम्लीय।
$3$. $p$-क्लोरोफिनोल $(-Cl)$: $-I$ प्रभाव प्रभावी है,अम्लीय।
$4$. $p$-मिथाइलफिनोल $(-CH_3)$: $+I$ और हाइपरकंजुगेशन प्रभाव $(EDG)$,सबसे कम अम्लीय।
चूंकि $p$-मिथाइलफिनोल सबसे कम अम्लीय है,इसलिए इसका $pK_a$ मान सबसे अधिक है।

(D) फिनोल की अम्लता प्रोटॉन के नुकसान के बाद बनने वाले फिनोक्साइड आयन की स्थिरता द्वारा निर्धारित की जाती है। इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह $(EWG)$ फिनोक्साइड आयन को स्थिर करते हैं और अम्लता बढ़ाते हैं,जबकि इलेक्ट्रॉन-दाता समूह $(EDG)$ इसे अस्थिर करते हैं और अम्लता कम करते हैं।
$1$. फिनोल: संदर्भ यौगिक।
$2$. $p$-क्रेसोल: $-CH_3$ समूह एक इलेक्ट्रॉन-दाता समूह है ($+I$ और हाइपरकंजुगेशन),जो फिनोक्साइड आयन को अस्थिर करता है,जिससे यह फिनोल से कम अम्लीय हो जाता है।
$3$. $m$-नाइट्रोफिनोल: $-NO_2$ समूह एक मजबूत इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह है ($-I$ और $-M$)। मेटा स्थिति पर,केवल $-I$ प्रभाव कार्य करता है,जो अम्लता को बढ़ाता है।
$4$. $p$-नाइट्रोफिनोल: पैरा स्थिति पर $-NO_2$ समूह $-I$ और $-M$ दोनों प्रभाव डालता है। $-M$ प्रभाव अनुनाद (resonance) के माध्यम से फिनोक्साइड आयन पर नकारात्मक आवेश को स्थिर करने में बहुत शक्तिशाली है।
चूंकि $-M$ प्रभाव $-I$ प्रभाव से अधिक मजबूत है,इसलिए दिए गए विकल्पों में $p$-नाइट्रोफिनोल सबसे अधिक अम्लीय है।

(C) फिनोल की अम्लीय शक्ति प्रोटॉन के नुकसान के बाद बनने वाले फिनोक्साइड आयन की स्थिरता द्वारा निर्धारित की जाती है।
इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह ($-I$ या $-M$ प्रभाव) फिनोक्साइड आयन को स्थिर करके अम्लीय शक्ति को बढ़ाते हैं।
इलेक्ट्रॉन-दाता समूह ($+I$ या $+M$ प्रभाव) फिनोक्साइड आयन को अस्थिर करके अम्लीय शक्ति को कम करते हैं।
दिए गए विकल्पों में से,$-NO_2$,$-CN$,और $-CHO$ इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह हैं,जबकि $-CH_3$ एक $+I$ (प्रेरणिक) प्रभाव प्रदर्शित करता है,जो रिंग पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को बढ़ाता है और फिनोक्साइड आयन को अस्थिर करता है,जिससे अम्लीय शक्ति कम हो जाती है।

(A) $(i)$ फिनोल है,$(ii)$ कैटेकोल (ऑर्थो-डाईहाइड्रॉक्सीबेंजीन) है,और $(iii)$ हाइड्रोक्विनोन (पैरा-डाईहाइड्रॉक्सीबेंजीन) है।
$(ii)$ में अंतःअणुक $H$-बॉन्डिंग होती है,जो अंतर-अणुक जुड़ाव को कम करती है,जिससे क्वथनांक कम हो जाता है।
$(iii)$ में अणुओं के बीच मजबूत अंतर-अणुक $H$-बॉन्डिंग होती है,जिससे क्वथनांक काफी अधिक हो जाता है।
$(i)$ में अंतर-अणुक $H$-बॉन्डिंग के कारण मध्यम क्वथनांक होता है,लेकिन इसमें $(ii)$ और $(iii)$ की तुलना में केवल एक $-OH$ समूह होता है।
अतः,क्वथनांक का क्रम $(ii) < (i) < (iii)$ है।