Polyhalogenated compounds Questions in Hindi

(N/A) फ्रिऑन: मीथेन और इथेन के क्लोरोफ्लोरोकार्बन यौगिकों को सामूहिक रूप से फ्रिऑन कहा जाता है। ये अत्यधिक स्थिर,अक्रियाशील,गैर-विषाक्त,गैर-संक्षारक और आसानी से द्रवीभूत होने वाली गैसें हैं। सबसे सामान्य उदाहरण $CCl_2F_2$ है,जिसे फ्रिऑन-$12$ के रूप में जाना जाता है।
$(b)$ गुण: फ्रिऑन रंगहीन,गंधहीन और गैर-संक्षारक होते हैं। ये धातुओं में जंग नहीं लगाते हैं।
$(c)$ उपयोग: उद्योगों में फ्रिऑन-$12$ का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। इसका निर्माण टेट्राक्लोरोमीथेन से स्वार्ट्स अभिक्रिया द्वारा किया जाता है। इनका उपयोग एयरोसोल प्रोपेलेंट,रेफ्रिजरेशन और एयर कंडीशनिंग सिस्टम में किया जाता है।
$(d)$ पर्यावरणीय प्रभाव: वायुमंडल में छोड़े गए फ्रिऑन मुक्त मूलक श्रृंखला अभिक्रियाओं को शुरू करते हैं,जो समताप मंडल में ओजोन के प्राकृतिक संतुलन को बिगाड़ सकते हैं।

(N/A) $DDT$ (p,p'-डाइक्लोरोडाइफेनिलट्राइक्लोरोइथेन) पहला क्लोरीनीकृत कार्बनिक कीटनाशक है।
इसे मूल रूप से $1873$ में तैयार किया गया था,लेकिन कीटनाशक के रूप में इसकी प्रभावशीलता की खोज $1939$ में स्विट्जरलैंड की गीगी फार्मास्यूटिकल्स के पॉल मुलर द्वारा की गई थी।
इस खोज के लिए पॉल मुलर को $1948$ में चिकित्सा और शरीर विज्ञान में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था।
$DDT$ की रासायनिक संरचना इस प्रकार है:
(संरचना: दो क्लोरोबेंजीन रिंग एक केंद्रीय कार्बन परमाणु से जुड़ी होती हैं,जो एक हाइड्रोजन परमाणु और एक ट्राइक्लोरोमिथाइल समूह $-CCl_3$ से भी जुड़ा होता है)।

(A) तैयारी: $DDT$ को सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड की उपस्थिति में क्लोरल और क्लोरोबेंजीन की प्रतिक्रिया द्वारा तैयार किया जाता है।
$(b)$ खोज: यह पहला क्लोरीनयुक्त कार्बनिक कीटनाशक है। इसे मूल रूप से $1873$ में तैयार किया गया था और $1939$ में स्विट्जरलैंड के गीगी फार्मास्यूटिकल्स के पॉल मुलर द्वारा कीटनाशक के रूप में इसकी प्रभावशीलता की खोज की गई थी। पॉल मुलर को इस खोज के लिए $1948$ में चिकित्सा और शरीर विज्ञान में 'नोबेल पुरस्कार' से सम्मानित किया गया था।
$(c)$ गुण: $(i)$ $DDT$ एक सफेद ठोस है। $(ii)$ इसमें क्लोरीन की तीव्र गंध होती है और यह आंखों में जलन पैदा करता है। $(iii)$ इसके सेवन से कैंसर होने की संभावना रहती है।
$(d)$ उपयोग: यह कीटनाशक के रूप में बहुत उपयोगी था और है। यह मलेरिया फैलाने वाले मच्छरों और टाइफस फैलाने वाली जूँ को नष्ट करने में प्रभावी था। द्वितीय विश्व युद्ध के बाद इसका उपयोग विश्व स्तर पर व्यापक हो गया।
$(e)$ समस्याएं और नुकसान: $1940$ के दशक के अंत में अत्यधिक उपयोग के कारण समस्याएं उत्पन्न हुईं। कई कीट प्रजातियों ने $DDT$ के प्रति प्रतिरोध विकसित कर लिया और यह मछलियों के लिए अत्यधिक विषैला साबित हुआ। इसकी रासायनिक स्थिरता और वसा में घुलनशीलता के कारण यह वसायुक्त ऊतकों में जमा हो जाता है। $1973$ में संयुक्त राज्य अमेरिका ने इसके उपयोग पर प्रतिबंध लगा दिया,हालांकि दुनिया के कई हिस्सों में इसका उपयोग आज भी किया जाता है।

(B) आयोडोफॉर्म $(CHI_3)$ का एंटीसेप्टिक गुण मुक्त आयोडीन के निकलने के कारण होता है।
जब इसे त्वचा पर लगाया जाता है,तो यह धीरे-धीरे विघटित होकर आयोडीन छोड़ता है,जो एक एंटीसेप्टिक एजेंट के रूप में कार्य करता है।

(N/A) $DDT$ का $IUPAC$ नाम $1,1,1-\text{trichloro}-2,2-\text{bis}(4-\text{chlorophenyl})\text{ethane}$ है।
बेंजीन हेक्साक्लोराइड $(BHC)$ का $IUPAC$ नाम $1,2,3,4,5,6-\text{hexachlorocyclohexane}$ है।
इनका उपयोग प्रतिबंधित है क्योंकि ये पदार्थ जैव-अनपघटनीय (non-biodegradable) और अत्यधिक विषैले होते हैं।
इसके अलावा,ये वसा-विलेय (lipophilic) होते हैं,जिसका अर्थ है कि ये जीवों के वसा ऊतकों में जमा हो जाते हैं और जैव-आवर्धन (biomagnification) से गुजरते हैं,जिससे खाद्य श्रृंखला में ऊपर जाने पर इनकी सांद्रता बढ़ती जाती है।

(A) सही मिलान इस प्रकार हैं:
$A \rightarrow (iv, s)$
$B \rightarrow (iii, q)$
$C \rightarrow (ii, p)$
$D \rightarrow (i, r)$

(N/A) $(i)$ मेथिलीन डाइक्लोराइड: हवा में मेथिलीन क्लोराइड के निम्न स्तर के संपर्क से चक्कर आना,मतली,उंगलियों और पैर के अंगूठों में झुनझुनी और सुन्नता होती है। मनुष्यों में,त्वचा के साथ सीधा संपर्क तीव्र जलन और लालिमा पैदा करता है। आंखों के साथ सीधा संपर्क कॉर्निया को जला सकता है।
$(ii)$ ट्राइक्लोरोमीथेन (क्लोरोफॉर्म): क्लोरोफॉर्म को सांस के जरिए लेने से केंद्रीय तंत्रिका तंत्र दब जाता है। थोड़े समय के लिए लगभग $900 \ ppm$ क्लोरोफॉर्म सांस में लेने से चक्कर आना,थकान और सिरदर्द हो सकता है। लंबे समय तक संपर्क से लिवर और किडनी को नुकसान हो सकता है। $2 CHCl_{3} + O_{2} \xrightarrow{\text{Light / Oxidation}} 2 COCl_{2} + 2 HCl$। क्लोरोफॉर्म प्रकाश की उपस्थिति में हवा द्वारा धीरे-धीरे ऑक्सीकृत होकर एक अत्यंत जहरीली गैस बनाता है,इसलिए इसे हवा से बचाने के लिए पूरी तरह भरी हुई गहरे रंग की बोतलों में रखा जाता है।
$(iii)$ टेट्राक्लोरोमीथेन $(CCl_{4})$: कार्बन टेट्राक्लोराइड के संपर्क से मनुष्यों में लिवर कैंसर हो सकता है। सामान्य प्रभावों में चक्कर आना,मतली और उल्टी शामिल हैं,जो तंत्रिका कोशिकाओं को स्थायी नुकसान पहुंचा सकते हैं। गंभीर मामलों में,यह कोमा या मृत्यु का कारण बन सकता है। यह ओजोन परत को नष्ट करता है,जिससे $UV$ किरणों का प्रभाव बढ़ता है,जो त्वचा कैंसर और प्रतिरक्षा प्रणाली को नुकसान पहुंचाता है।
$(iv)$ फ्रिऑन्स: समताप मंडल (stratosphere) में,फ्रिऑन रेडिकल श्रृंखला प्रतिक्रियाएं शुरू करते हैं जो ओजोन संतुलन को बिगाड़ते हैं।
$CFCs$ के प्रभावों को रोकना: $CFCs$ अत्यधिक स्थिर होते हैं। वे ओजोन परत को नुकसान पहुंचाते हैं। यह अनुशंसा की जाती है कि रेफ्रिजरेटर में उपयोग किए जाने वाले $CFCs$ को अन्य यौगिकों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाए।

(N/A) $(i)$ मेथिलीन डाइक्लोराइड: हवा में मेथिलीन क्लोराइड के निम्न स्तर के संपर्क से चक्कर आना,मतली,और उंगलियों में झुनझुनी महसूस होती है। मनुष्यों में,त्वचा के साथ सीधा संपर्क तीव्र जलन और लालिमा पैदा करता है। आंखों के साथ सीधा संपर्क कॉर्निया को जला सकता है।
$(ii)$ ट्राइक्लोरोमीथेन (क्लोरोफॉर्म): क्लोरोफॉर्म को सांस के जरिए लेने से केंद्रीय तंत्रिका तंत्र प्रभावित होता है। लंबे समय तक संपर्क से लिवर और किडनी को नुकसान हो सकता है। यह हवा द्वारा धीरे-धीरे ऑक्सीकृत होकर अत्यंत जहरीली गैस फॉसजीन $(COCl_2)$ बनाता है: $2CHCl_3 + O_2 \xrightarrow{\text{Light/Oxidation}} 2COCl_2 + 2HCl$. इसलिए इसे हवा से बचाने के लिए पूरी तरह भरी हुई गहरे रंग की बोतलों में रखा जाता है।
$(iii)$ टेट्राक्लोरोमीथेन $(CCl_4)$: इसके संपर्क से लिवर कैंसर,चक्कर आना,मतली और तंत्रिका कोशिकाओं को स्थायी नुकसान हो सकता है। गंभीर मामलों में,यह कोमा या मृत्यु का कारण बनता है। यह ओजोन परत को भी नष्ट करता है,जिससे $UV$ किरणों का प्रभाव बढ़ता है,जो त्वचा कैंसर का कारण बनता है।
$(iv)$ फ्रिऑन्स: समताप मंडल (stratosphere) में,फ्रिऑन्स मुक्त मूलक श्रृंखला अभिक्रियाएं शुरू करते हैं जो ओजोन संतुलन को बिगाड़ते हैं।
$CFCs$ के प्रभावों को रोकना: $CFCs$ ओजोन परत को नुकसान पहुंचाते हैं। यह अनुशंसा की जाती है कि रेफ्रिजरेटर में उपयोग किए जाने वाले $CFCs$ को अन्य पर्यावरण के अनुकूल यौगिकों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाए।

(B) प्रत्येक यौगिक में क्लोरीन परमाणुओं की संख्या निर्धारित करने के लिए:
$1$. क्लोरल $(CCl_3CHO)$: इसमें $3$ क्लोरीन परमाणु होते हैं।
$2$. गैमेक्सीन (बेंजीन हेक्साक्लोराइड,$C_6H_6Cl_6$): इसमें $6$ क्लोरीन परमाणु होते हैं।
$3$. क्लोरोपिक्रिन $(CCl_3NO_2)$: इसमें $3$ क्लोरीन परमाणु होते हैं।
$4$. फ्रीऑन $-12$ $(CCl_2F_2)$: इसमें $2$ क्लोरीन परमाणु होते हैं।
इनकी तुलना करने पर,गैमेक्सीन में क्लोरीन परमाणुओं की संख्या अधिकतम $(6)$ है।
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(A) फ्रीऑन मीथेन और ईथेन के क्लोरोफ्लोरोकार्बन होते हैं।
दिए गए विकल्पों में से,$CCl_2F_2$ (डाइक्लोरोडाइफ्लोरोमीथेन) एक प्रसिद्ध फ्रीऑन है,जिसे विशेष रूप से फ्रीऑन-$12$ के रूप में जाना जाता है।
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(B) मस्टर्ड गैस एक रासायनिक युद्ध एजेंट है जिसे $2,2'$-डाइक्लोरोडाइएथिल सल्फाइड के रूप में जाना जाता है।
इसका रासायनिक सूत्र $ClCH_2CH_2SCH_2CH_2Cl$ है।

(B) $Freon-12$ रासायनिक यौगिक $CCl_2F_2$ का सामान्य नाम है।
इसका $IUPAC$ नाम $Dichlorodifluoromethane$ है।
इसका उपयोग एयर कंडीशनिंग और प्रशीतन प्रणालियों में रेफ्रिजरेंट के रूप में व्यापक रूप से किया जाता है।

(B) सही उत्तर $B$ है। डाइक्लोरोडाइफ्लोरोमीथेन।
फ्रीऑन-$12$,जिसे डाइक्लोरोडाइफ्लोरोमीथेन $(CCl_2F_2)$ के रूप में भी जाना जाता है,एक सामान्य रूप से उपयोग किया जाने वाला रेफ्रिजरेंट है।
ओजोन परत के क्षरण के बारे में चिंताओं के कारण उपयोग बंद होने तक कई वर्षों तक इसका रेफ्रिजरेशन और एयर कंडीशनिंग सिस्टम में व्यापक रूप से उपयोग किया गया था।

(D) $CFC$s का उपयोग रेफ्रिजरेटर और एयर कंडीशनिंग सिस्टम में रेफ्रिजरेंट के रूप में किया जाता है।
$Dichlorodifluoromethane$ $(CCl_2F_2)$,जिसे $Freon-12$ के रूप में भी जाना जाता है,इस उद्देश्य के लिए उपयोग किया जाने वाला एक सामान्य $CFC$ है।

(C) रेफ्रिजरेंट $R-22$,जिसे क्लोरोडाइफ्लोरोमीथेन $(CHClF_2)$ के रूप में भी जाना जाता है,को उत्प्रेरक की उपस्थिति में ट्राइक्लोरोमीथेन $(CHCl_3)$,जिसे आमतौर पर क्लोरोफॉर्म कहा जाता है,की हाइड्रोजन फ्लोराइड $(HF)$ के साथ अभिक्रिया द्वारा तैयार किया जाता है।
रासायनिक अभिक्रिया: $CHCl_3 + 2HF \rightarrow CHClF_2 + 2HCl$.

(B) $D.D.T.$ (डाइक्लोरोडाइफेनिलट्राइक्लोरोइथेन) की रासायनिक संरचना में दो क्लोरोबेंजीन वलय एक केंद्रीय कार्बन परमाणु से जुड़े होते हैं,जो एक ट्राइक्लोरोमिथाइल समूह $(-CCl_3)$ से भी जुड़ा होता है।
संरचना का अवलोकन करने पर,हम क्लोरीन परमाणुओं की गणना कर सकते हैं:
$1$. दोनों बेंजीन वलयों में से प्रत्येक पर एक क्लोरीन परमाणु है ($2$ परमाणु)।
$2$. टर्मिनल कार्बन परमाणु पर तीन क्लोरीन परमाणु हैं ($3$ परमाणु)।
क्लोरीन परमाणुओं की कुल संख्या = $2 + 3 = 5$।

(C) $DDT$ का अर्थ है डाइक्लोरोडाइफेनिलट्राइक्लोरोइथेन और यह $C_{14}H_9Cl_5$ सूत्र वाला एक रासायनिक यौगिक है।
इसे $1,1,1$-ट्राइक्लोरो-$2,2$-बिस($p$-क्लोरोफेनिल)इथेन भी कहा जाता है।
इसकी संरचना में दो $p$-क्लोरोफेनिल समूह एक केंद्रीय कार्बन परमाणु से जुड़े होते हैं,जो एक हाइड्रोजन परमाणु और एक ट्राइक्लोरोमिथाइल समूह $(-CCl_3)$ से भी बंधा होता है।
यह संरचना विकल्प $C$ में दर्शाई गई है।

(C) $DDT$ का अर्थ $p,p'$-डाइक्लोरोडाइफिनाइलट्राइक्लोरोइथेन है।
इसकी संरचना में दो $p$-क्लोरोफिनाइल समूह एक केंद्रीय कार्बन परमाणु से जुड़े होते हैं,जो एक हाइड्रोजन परमाणु और एक ट्राइक्लोरोमिथाइल समूह $(CCl_3)$ से भी जुड़ा होता है।
यह संरचना विकल्प $C$ में दर्शाई गई है।

(D) अश्रु गैस के रूप में सामान्यतः पहचाना जाने वाला यौगिक क्लोरोपिक्रिन है,जिसका रासायनिक सूत्र $CCl_3 NO_2$ है।
इस यौगिक को ट्राइक्लोरोनाइट्रोमीथेन के रूप में भी जाना जाता है।
इसका उपयोग अश्रु गैस एजेंट के रूप में किया जाता है क्योंकि यह आंखों और श्वसन प्रणाली में गंभीर जलन पैदा करता है।

(C) मस्टर्ड गैस,जिसे सल्फर मस्टर्ड के रूप में भी जाना जाता है,का रासायनिक सूत्र $S(CH_2CH_2Cl)_2$ है।
यह एक शक्तिशाली वेसिकेंट रासायनिक युद्ध एजेंट है जो त्वचा,आंखों और श्वसन पथ में गंभीर छाले और जलन पैदा करता है।

(B) दिए गए यौगिकों के रासायनिक सूत्र इस प्रकार हैं:
$1$. फॉस्जीन: $COCl_2$ ($2$ क्लोरीन परमाणु होते हैं)
$2$. अश्रु गैस: $CCl_3NO_2$ ($3$ क्लोरीन परमाणु होते हैं)
$3$. मस्टर्ड गैस: $C_4H_8Cl_2S$ ($2$ क्लोरीन परमाणु होते हैं)
$4$. फॉस्फीन: $PH_3$ ($0$ क्लोरीन परमाणु होते हैं)
क्लोरीन परमाणुओं की संख्या की तुलना करने पर,अश्रु गैस $(CCl_3NO_2)$ के एक अणु में सबसे अधिक $(3)$ क्लोरीन परमाणु होते हैं।

(A) सही उत्तर $A$ है। $CCl_4$ एक जहरीला पदार्थ है जो लिवर को नुकसान और त्वचा में जलन पैदा कर सकता है,लेकिन यह विशेष रूप से 'लाल चकत्ते' पैदा नहीं करता है। विकल्प $B$ सही है क्योंकि $CCl_4$ उच्च तापमान पर जल वाष्प के साथ प्रतिक्रिया करके फॉसजीन $(COCl_2)$ बनाता है। विकल्प $C$ सही है क्योंकि $CCl_4$ का उपयोग ऐतिहासिक रूप से अग्निशामक के रूप में किया जाता था। विकल्प $D$ सही है क्योंकि $CCl_4$ एक अध्रुवीय विलायक है,जो इसे पानी में अघुलनशील बनाता है और इसमें एक विशिष्ट मीठी सुगंध होती है।

(C) डाइक्लोरोमीथेन $(CH_2Cl_2)$ एक वाष्पशील तरल है जिसका उपयोग विलायक और पेंट रिमूवर के रूप में किया जाता है। जब यह आंखों के सीधे संपर्क में आता है,तो यह हल्की से मध्यम जलन पैदा कर सकता है और कॉर्निया को जला सकता है। इसलिए,सही यौगिक $CH_2Cl_2$ है।

(D) $DDT$ का अर्थ $p,p'$-डाइक्लोरोडाइफेनिलट्राइक्लोरोइथेन है।
$DDT$ का रासायनिक सूत्र $(ClC_6H_4)_2CHCCl_3$ है।
इस संरचना में,दो क्लोरोबेंजीन वलय हैं,जिनमें से प्रत्येक पैरा स्थिति पर एक क्लोरीन परमाणु रखता है,और केंद्रीय कार्बन परमाणु से जुड़ा एक ट्राइक्लोरोमिथाइल समूह है।
क्लोरीन परमाणुओं की कुल संख्या = $2$ (बेंजीन वलयों से) + $3$ (ट्राइक्लोरोमिथाइल समूह से) = $5$।

(B) मस्टर्ड गैस,जिसे सल्फर मस्टर्ड के रूप में भी जाना जाता है,साइटोटॉक्सिक और छाले पैदा करने वाले रासायनिक युद्ध एजेंटों के परिवार से संबंधित एक रासायनिक यौगिक है।
मस्टर्ड गैस का रासायनिक सूत्र $C_4H_8Cl_2S$ है और इसका संरचनात्मक सूत्र $ClCH_2CH_2SCH_2CH_2Cl$ है।
इसे एथिलीन की सल्फर डाइक्लोराइड के साथ अभिक्रिया द्वारा संश्लेषित किया जा सकता है:
$2C_2H_4 + SCl_2 \rightarrow (ClCH_2CH_2)_2S$

(D) अश्रु गैस को क्लोरोपिक्रिन $(CCl_3NO_2)$ के रूप में जाना जाता है।
यह क्लोरोफॉर्म $(CHCl_3)$ की सांद्र नाइट्रिक एसिड $(HNO_3)$ के साथ अभिक्रिया द्वारा तैयार किया जाता है:
$CHCl_3 + HNO_3 \rightarrow CCl_3NO_2 + H_2O$