Properties of Haloalkanes Questions in Gujarati

(C_{6}H_{5}CHCLC_{6}H_{5}) જલીય $KOH$ દ્વારા આલ્કાઈલ હેલાઈડનું જળવિભાજન ઘણીવાર $S_{N}1$ પ્રક્રિયા દ્વારા થાય છે,જેમાં કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી સંયોજન બને છે.
કાર્બોકેટાયનની સ્થિરતા જળવિભાજનની સરળતા નક્કી કરે છે. વધુ સ્થિર કાર્બોકેટાયન વધુ સરળતાથી બને છે,જેનાથી જળવિભાજન ઝડપી થાય છે.
$1$. $C_{6}H_{5}CH_{2}Cl$ આયનીકરણ પામીને બેન્ઝાઈલ કાર્બોકેટાયન $(C_{6}H_{5}CH_{2}^{+})$ બનાવે છે,જે એક ફિનાઈલ રિંગ સાથેના સંસ્પંદન (resonance) દ્વારા સ્થિર થાય છે.
$2$. $C_{6}H_{5}CHClC_{6}H_{5}$ આયનીકરણ પામીને ડાયફિનાઈલમિથાઈલ કાર્બોકેટાયન $(C_{6}H_{5}CH^{+}C_{6}H_{5})$ બનાવે છે,જે બે ફિનાઈલ રિંગ સાથેના સંસ્પંદન દ્વારા વધુ સ્થિર થાય છે.
બે ફિનાઈલ રિંગ સાથેના વિસ્તૃત સંસ્પંદનને કારણે ડાયફિનાઈલમિથાઈલ કાર્બોકેટાયન એ બેન્ઝાઈલ કાર્બોકેટાયન કરતા વધુ સ્થિર હોવાથી,$C_{6}H_{5}CHClC_{6}H_{5}$ નું જળવિભાજન $C_{6}H_{5}CH_{2}Cl$ કરતા વધુ સરળતાથી થાય છે.

(N/A) જલીય દ્રાવણમાં,$KOH$ લગભગ સંપૂર્ણપણે આયનીકરણ પામીને $OH^{-}$ આયનો આપે છે. $OH^{-}$ આયન પ્રબળ ન્યુક્લિયોફાઈલ તરીકે વર્તે છે,જે આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડમાં ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા દ્વારા આલ્કોહોલ બનાવે છે.
$R-Cl + KOH_{(aq)} \to R-OH + KCl$
બીજી તરફ,$KOH$ ના આલ્કોહોલિક દ્રાવણમાં આલ્કોક્સાઈડ $(RO^{-})$ આયનો હોય છે,જે પ્રબળ બેઈઝ છે. આ આયનો આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડના $\beta$-કાર્બન પરથી પ્રોટોન દૂર કરે છે,જેના પરિણામે વિલોપન (dehydrohalogenation) પ્રક્રિયા દ્વારા આલ્કીન બને છે.
$R-CH_2(\beta)-CH_2(\alpha)-Cl + KOH_{(alc)} \to R-CH=CH_2 + KCl + H_2O$
જલીય માધ્યમમાં,$OH^{-}$ આયન પાણીના અણુઓ દ્વારા વધુ સોલ્વેટેડ (solvated) હોય છે,જે તેની બેઝિકતા ઘટાડે છે પરંતુ તેને ન્યુક્લિયોફાઈલ તરીકે કાર્ય કરવા દે છે. આલ્કોહોલિક માધ્યમમાં,બેઈઝ ઓછો સોલ્વેટેડ અને વધુ સક્રિય હોય છે,જે $\beta$-હાઈડ્રોજન પરમાણુને દૂર કરવામાં મદદ કરે છે.

(A) $C_{4}H_{9}Br$ સૂત્ર ધરાવતા બે પ્રાથમિક આલ્કાઈલ હેલાઈડ છે: $n$-બ્યુટાઈલ બ્રોમાઈડ $(CH_{3}CH_{2}CH_{2}CH_{2}Br)$ અને આઈસોબ્યુટાઈલ બ્રોમાઈડ $(CH_{3}CH(CH_{3})CH_{2}Br)$.
કારણ કે સંયોજન $(a)$ એ $Na$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને નીપજ $(d)$ બનાવે છે જે $n$-બ્યુટાઈલ બ્રોમાઈડની નીપજ ($n$-ઓક્ટેન) કરતા અલગ છે,તેથી $(a)$ એ આઈસોબ્યુટાઈલ બ્રોમાઈડ હોવું જોઈએ.
$1$. $(a)$ ની $Na$ સાથે પ્રક્રિયા (વુર્ટ્ઝ પ્રક્રિયા):
$2CH_{3}CH(CH_{3})CH_{2}Br + 2Na$ $\xrightarrow{\text{dry ether}} CH_{3}CH(CH_{3})CH_{2}CH_{2}CH(CH_{3})CH_{3} (2,5-\text{ડાયમિથાઈલહેક્ઝેન}) + 2NaBr$
$2$. $(a)$ ની આલ્કોહોલિક $KOH$ સાથે પ્રક્રિયા (ડીહાઈડ્રોહેલોજનેશન):
$CH_{3}CH(CH_{3})CH_{2}Br + KOH(\text{alc})$ $\xrightarrow{\Delta} CH_{3}C(CH_{3})=CH_{2} (2-\text{મિથાઈલપ્રોપીન}) + KBr + H_{2}O$
$3$. $(b)$ ની $HBr$ સાથે પ્રક્રિયા (માર્કોવનીકોવ ઉમેરણ):
$CH_{3}C(CH_{3})=CH_{2} + HBr \rightarrow CH_{3}C(Br)(CH_{3})CH_{3} (2-\text{બ્રોમો}-2-\text{મિથાઈલપ્રોપેન})$
સંયોજન $(c)$ એ $2-\text{બ્રોમો}-2-\text{મિથાઈલપ્રોપેન}$ છે,જે $(a)$ નું સમઘટક છે.

(N/A) આપેલ પ્રક્રિયાની ક્રિયાવિધિ નીચેના સોપાનોમાં થાય છે:
સોપાન $1:$ પ્રોટોનેશન
$CH_3-CH(CH_3)-CH(OH)-CH_3 + H^+ \rightarrow CH_3-CH(CH_3)-CH(OH_2^+)-CH_3$
સોપાન $2:$ પાણીના અણુના દૂર થવાથી $2^{\circ}$ કાર્બોકેટાયનનું નિર્માણ
$CH_3-CH(CH_3)-CH(OH_2^+)-CH_3 \rightarrow CH_3-CH(CH_3)-CH^+-CH_3 + H_2O$
સોપાન $3:$ હાઈડ્રાઈડ-આયન સ્થાનાંતર દ્વારા પુનઃગોઠવણી
$2^{\circ}$ કાર્બોકેટાયન વધુ સ્થાયી $3^{\circ}$ કાર્બોકેટાયન બનાવવા માટે $3^{rd}$ કાર્બન પરથી $1,2-$હાઈડ્રાઈડ સ્થાનાંતર પામે છે:
$CH_3-CH(CH_3)-CH^+-CH_3 \rightarrow CH_3-C^+(CH_3)-CH_2-CH_3$
સોપાન $4:$ ન્યુક્લિયોફિલિક હુમલો
બ્રોમાઈડ આયન $(Br^-)$ અંતિમ નીપજ બનાવવા માટે $3^{\circ}$ કાર્બોકેટાયન પર હુમલો કરે છે:
$CH_3-C^+(CH_3)-CH_2-CH_3 + Br^- \rightarrow CH_3-C(Br)(CH_3)-CH_2-CH_3$ ($2-$બ્રોમો$-2-$મિથાઈલબ્યુટેન)

(N/A) $CCl_4$ ને સિલ્વર નાઈટ્રેટ સાથે ગરમ કરવાથી $AgCl$ ના સફેદ અવક્ષેપ મળશે નહીં. આનું કારણ એ છે કે $CCl_4$ માં ક્લોરિન પરમાણુઓ કાર્બન સાથે સહસંયોજક બંધથી જોડાયેલા હોય છે. ક્લોરિન $Cl^-$ આયન સ્વરૂપે હાજર ન હોવાથી,તે $AgCl$ બનાવવા માટે $AgNO_3$ સાથે પ્રતિક્રિયા આપતું નથી. અવક્ષેપ મેળવવા માટે,સહસંયોજક બંધ તોડવો જરૂરી છે,જે સામાન્ય રીતે $CCl_4$ નું લેસાઈન અર્ક (Lassaigne's extract) બનાવીને કરવામાં આવે છે.

(B) પ્રક્રિયા $CH_3CH_2I + KOH_{(aq)} \to CH_3CH_2OH + KI$ એ ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયાનું ઉદાહરણ છે.
આ પ્રક્રિયામાં,હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહ $(OH^-)$ ન્યુક્લિયોફાઇલ તરીકે કાર્ય કરે છે.
તે આયોડિન પરમાણુ સાથે જોડાયેલા ઇલેક્ટ્રોફિલિક કાર્બન પરમાણુ પર હુમલો કરે છે અને આયોડાઇડ આયન $(I^-)$ ને દૂર કરે છે,જે લિવિંગ ગ્રુપ તરીકે કાર્ય કરે છે.

(N/A) જ્યારે $CCl_4$ ને $AgNO_3$ ના દ્રાવણ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે $AgCl$ ના સફેદ અવક્ષેપ બનતા નથી.
કારણ એ છે કે $CCl_4$ એ સહસંયોજક (અધ્રુવીય) કાર્બનિક સંયોજન છે.
તેથી,તે $Cl^-$ આયનો આપવા માટે આયનીકરણ પામતું નથી,જે $AgCl$ ના સફેદ અવક્ષેપ બનાવવા માટે જરૂરી છે.
આમ,$CCl_4 + AgNO_3 \rightarrow \text{કોઈ પ્રક્રિયા થતી નથી}$.

(N/A) રંગ: શુદ્ધ આલ્કાઈલ હેલાઈડ સંયોજનો રંગવિહીન હોય છે,પરંતુ પ્રકાશના સંપર્કમાં આવતાં બ્રોમાઈડ અને આયોડાઈડ સંયોજનો રંગીન બને છે.
$(b)$ વાસ: ઘણા બાષ્પશીલ હેલોજનયુક્ત સંયોજનો મીઠી સુગંધ ધરાવે છે.
$(c)$ ઘનતા: હાઈડ્રોકાર્બનના બ્રોમો,આયોડો અને પૉલિક્લોરો વ્યુત્પન્નો પાણી કરતાં ભારે હોય છે. આ ઘનતા સંયોજનોમાં રહેલા કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યા,હેલોજન પરમાણુઓની સંખ્યા અને હેલોજન પરમાણુઓના પરમાણ્વીય દળના વધારાની સાથે વધે છે.
દા.ત. $(i)$ $n-C_3H_7Cl$,$n-C_3H_7Br$ અને $n-C_3H_7I$ ની ઘનતા અનુક્રમે $0.89$,$1.335$ અને $1.747 \ g \ mL^{-1}$ છે,જે હેલોજન પરમાણુઓ $(Cl, Br, I)$ ના પરમાણ્વીય દળ વધવાને કારણે ક્રમશઃ વધે છે. $(ii)$ $CH_2Cl_2$,$CHCl_3$ અને $CCl_4$ ની ઘનતા અનુક્રમે $1.336$,$1.489$ અને $1.595 \ g \ mL^{-1}$ છે,જે $-Cl$ પરમાણુઓની સંખ્યા વધવાને કારણે ક્રમશઃ વધે છે.

(N/A) હેલોઆલ્કેનની પાણીમાં દ્રાવ્યતા: હેલોઆલ્કેન પાણીમાં અલ્પ પ્રમાણમાં દ્રાવ્ય છે (લગભગ અદ્રાવ્ય).
હેલોઆલ્કેનને પાણીમાં ઓગાળવા માટે,હેલોઆલ્કેનના અણુઓ વચ્ચેના દ્વિધ્રુવીય-દ્વિધ્રુવીય આકર્ષણ અને પાણીના અણુઓ વચ્ચેના હાઈડ્રોજન બંધને તોડવા માટે ઊર્જા $(x)$ ની જરૂર પડે છે.
જ્યારે હેલોઆલ્કેન દ્રાવ્ય થાય છે,ત્યારે હેલોઆલ્કેન અને પાણીના અણુઓ વચ્ચે નવા આકર્ષણ બળો રચાય છે,જેનાથી દ્રાવકયોજન ઊર્જા $(y)$ મુક્ત થાય છે.
આ નવું આકર્ષણ $(y)$ પાણીમાં રહેલા મૂળ હાઈડ્રોજન બંધ $(x)$ જેટલું પ્રબળ હોતું નથી.
આથી,હેલોઆલ્કેનની પાણીમાં દ્રાવ્યતા ખૂબ ઓછી હોય છે.
દ્રાવકયોજન ઊર્જા $(y) < $ હાઈડ્રોજન બંધ ઊર્જા $(x)$ હોવાથી,હેલોઆલ્કેન પાણીમાં અદ્રાવ્ય રહી અલગ સ્તર બનાવે છે.
કાર્બનિક દ્રાવકોમાં દ્રાવ્યતા: હેલોઆલ્કેન કાર્બનિક દ્રાવકોમાં દ્રાવ્ય હોય છે.
કારણ કે ધ્રુવીય હેલોઆલ્કેન અણુઓ અને કાર્બનિક દ્રાવકના અણુઓ વચ્ચે રચાતા આંતરઆણ્વિય આકર્ષણ બળોની પ્રબળતા,હેલોઆલ્કેન-હેલોઆલ્કેન અને દ્રાવક-દ્રાવક અણુઓ વચ્ચેના આકર્ષણ બળો જેટલી જ હોય છે.

(N/A) ઓરડાના તાપમાને: મિથાઈલ ક્લોરાઈડ $(CH_3Cl)$,મિથાઈલ બ્રોમાઈડ $(CH_3Br)$,ઈથાઈલ ક્લોરાઈડ $(CH_3CH_2Cl)$ અને કેટલાંક ક્લોરોફલોરો મિથેન સંયોજનો ઓરડાના તાપમાને વાયુ સ્વરૂપે હોય છે,જ્યારે ઊંચા સભ્યો પ્રવાહી અથવા ઘન સ્વરૂપે હોય છે.
$(b)$ કાર્બનિક હેલોજનયુક્ત સંયોજનોના ઉત્કલનબિંદુ: કાર્બનિક હેલોજનયુક્ત સંયોજનો સામાન્ય રીતે ધ્રુવીય હોય છે. આલ્કેનનાં હેલોજન વ્યુત્પન્નોમાં $(i)$ વધુ ધ્રુવીયતા અને $(ii)$ ઊંચા આણ્વીય દળના કારણે,જનક હાઈડ્રોકાર્બનની સરખામણીમાં આંતર-આણ્વીય આકર્ષણબળો (દ્વિધ્રુવ-દ્વિધ્રુવ અને વાન્ ડર વાલ્સ) પ્રબળ હોય છે. આ કારણથી ક્લોરાઈડ,બ્રોમાઈડ અને આયોડાઈડ સંયોજનોના ઉત્કલનબિંદુ તેઓને સમતુલ્ય આણ્વીયદળ ધરાવતા હાઈડ્રોકાર્બન સંયોજનોના ઉત્કલનબિંદુના કરતાં ઊંચા હોય છે.
$(c)$ ઉત્કલનબિંદુ અને આકર્ષણબળ: અણુઓના વધતા જતા કદ અને ઈલેક્ટ્રોન સંખ્યા વધવાથી આકર્ષણબળ પ્રબળ થતું જાય છે અને પરિણામે ઉત્કલનબિંદુ વધે છે,જે આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે.
$(d)$ આલ્કાઈલ હેલાઈડ સંયોજનોના ઉત્કલનબિંદુમાં ક્રમ: સમાન આલ્કાઈલ સમૂહ ધરાવતા આલ્કાઈલ હેલાઈડ સંયોજનોના ઉત્કલનબિંદુમાં ઘટાડાનો ક્રમ $RI > RBr > RCl > RF$ હોય છે. કારણ કે,જેમ હેલોજન પરમાણુનું દળ અને કદ વધારે હોય,તેમ વાન્ ડર વાલ્સ આકર્ષણબળોની માત્રામાં વધારો થાય છે.

(N/A) હેલોઆલ્કેનની પ્રક્રિયાઓને મુખ્ય ત્રણ પ્રકારે વહેંચી શકાય છે:
$(a)$ કેન્દ્રાનુરાગી વિસ્થાપન પ્રક્રિયાઓ
$(b)$ વિલોપન પ્રક્રિયાઓ
$(c)$ ધાતુઓ સાથેની પ્રક્રિયાઓ

(N/A) આલ્કાઈલ હેલાઈડ $(RX)$ સંયોજનો વિવિધ કેન્દ્રાનુરાગીઓ સાથે પ્રક્રિયા કરીને નીચે મુજબની નીપજો આપે છે. સામાન્ય પ્રક્રિયા: $R - X + Nu^{-} \rightarrow R - Nu + X^{-}$.
નીચેનું કોષ્ટક પ્રક્રિયાઓ દર્શાવે છે:
| કેન્દ્રાનુરાગી $(Nu^{-})$ | પ્રક્રિયક | નીપજ $(R-Nu)$ |
| :--- | :--- | :--- |
| $OH^{-}$ | $NaOH_{(aq)} / KOH_{(aq)}$ | $R-OH$ (આલ્કોહોલ) |
| $OH^{-}$ | $H_{2}O$ | $R-OH$ (આલ્કોહોલ) |
| $OR'^{-}$ | $NaOR'$ | $R-OR'$ (ઈથર,વિલિયમસન સંશ્લેષણ) |
| $I^{-}$ | $NaI$ | $R-I$ (આયોડાઈડ,ફિંકલસ્ટેઈન પ્રક્રિયા) |
| $NH_{3}$ | $NH_{3}$ | $R-NH_{2}$ ($1^{\circ}$-એમાઈન) |
| $R'NH^{-}$ | $R'-NH_{2}$ | $RNHR'$ ($2^{\circ}$-એમાઈન) |
| $R''NR'$ | $R''-NH-R'$ | $R-N(R')R''$ ($3^{\circ}$-એમાઈન) |
| $CN^{-}$ | $KCN_{(aq)}$ | $R-C \equiv N$ (સાયનાઈડ/નાઈટ્રાઈલ) |

(N/A) કેન્દ્રાનુરાગી પ્રક્રિયકો: જે પ્રક્રિયકો ઈલેક્ટ્રોન ધનિક સ્પિસીઝ હોય અને ઈલેક્ટ્રોન-અનુરાગી કેન્દ્રને ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મનું દાન કરે તેમને કેન્દ્રાનુરાગી પ્રક્રિયકો કહે છે. ઉદાહરણ તરીકે: $:CN^-$,$OH^-$,$OR^-$,$NH_3$,$RCOO^-$,$H^-$,વગેરે.
$(b)$ કેન્દ્રાનુરાગી વિસ્થાપન પ્રક્રિયા:
$(i)$ જે પ્રક્રિયામાં કેન્દ્રાનુરાગી પ્રક્રિયક,પ્રક્રિયાર્થી અણુમાં અગાઉથી હાજર રહેલા કેન્દ્રાનુરાગી પ્રક્રિયક (અવશિષ્ટ સમૂહ)નું વિસ્થાપન કરે છે,તેને કેન્દ્રાનુરાગી વિસ્થાપન પ્રક્રિયા કહેવાય છે.
$(ii)$ હેલોઆલ્કેનમાં,હેલોજન સાથે જોડાયેલો કાર્બન પરમાણુ વિદ્યુતઋણતાના તફાવતને કારણે આંશિક ધનવીજભારિત હોય છે,જે તેને કેન્દ્રાનુરાગી હુમલા માટે સક્રિય બનાવે છે.
$(iii)$ પ્રક્રિયા દરમિયાન,હેલોજન પરમાણુ હેલાઈડ આયન તરીકે દૂર થાય છે,જેને 'અવશિષ્ટ સમૂહ' (leaving group) કહેવાય છે.
$(iv)$ સામાન્ય પ્રક્રિયા: $R-X + Nu^- \rightarrow R-Nu + X^-$,જ્યાં $R-X$ એ હેલોઆલ્કેન છે,$Nu^-$ એ કેન્દ્રાનુરાગી પ્રક્રિયક છે અને $X^-$ એ દૂર થતો હેલાઈડ આયન છે.

(N/A) $S_N2$ પ્રક્રિયાની ક્રિયાવિધિ $1937$ માં એડવર્ડ ડી. હ્યુઝ અને સર ક્રિસ્ટોફર ઇનગોલ્ડ દ્વારા સૂચવવામાં આવી હતી.
$S_N2$ પ્રક્રિયાની મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ:
$(a)$ આ પ્રક્રિયા દ્વિઆણ્વીય છે,જેનો અર્થ છે કે પ્રક્રિયાનો વેગ પ્રક્રિયક $(CH_3Cl)$ અને કેન્દ્રાનુરાગી $(OH^-)$ બંનેની સાંદ્રતા પર આધાર રાખે છે.
$(b)$ આ એક કેન્દ્રાનુરાગી વિસ્થાપન પ્રક્રિયા છે જેમાં લિવિંગ ગ્રુપ $(-Cl)$ નું સ્થાન કેન્દ્રાનુરાગી $(-OH)$ દ્વારા લેવામાં આવે છે અને નીપજ $CH_3OH$ બને છે.
$(c)$ આ પ્રક્રિયા એક જ તબક્કામાં થાય છે. જેમ કેન્દ્રાનુરાગી $(OH^-)$ કાર્બન પરમાણુ પર લિવિંગ ગ્રુપની વિરુદ્ધ દિશામાંથી હુમલો કરે છે,તેમ $C-Cl$ બંધ તૂટવાનું શરૂ થાય છે અને સાથે સાથે $C-OH$ બંધ બનવાનું શરૂ થાય છે. આ પ્રક્રિયા દરમિયાન કોઈ મધ્યવર્તી સંયોજન બનતું નથી.

(N/A) આ પ્રક્રિયા $S_N2$ ક્રિયાવિધિને અનુસરે છે.
$1$. ગતિકી: આ પ્રક્રિયાનો વેગ પ્રક્રિયક $(CH_3Cl)$ અને કેન્દ્રાનુરાગી $(OH^-)$ બંનેની સાંદ્રતા પર આધાર રાખે છે. તેથી,તે દ્વિ-આણ્વીય પ્રક્રિયા છે: $\text{Rate} = k[CH_3Cl][OH^-]$.
$2$. ક્રિયાવિધિ: આ એક જ તબક્કામાં થતી પ્રક્રિયા છે. કેન્દ્રાનુરાગી $(OH^-)$ કાર્બન પર દૂર થતા સમૂહ $(Cl^-)$ ની વિરુદ્ધ દિશામાંથી હુમલો કરે છે.
$3$. સંક્રાંતિ અવસ્થા: જેમ $C-OH$ બંધ બનવાનું શરૂ થાય છે,તેમ $C-Cl$ બંધ તૂટવાનું શરૂ થાય છે. આ એક પંચ-સંયોજક સંક્રાંતિ અવસ્થા તરફ દોરી જાય છે જ્યાં કાર્બન કેન્દ્રાનુરાગી અને દૂર થતા સમૂહ બંને સાથે આંશિક રીતે જોડાયેલ હોય છે.
$4$. અવકાશી રસાયણવિજ્ઞાન: આ પ્રક્રિયાના પરિણામે કાર્બન પરમાણુ પર વિન્યાસનું વ્યુત્ક્રમણ (Walden inversion) થાય છે.

(N/A) $S_N2$ પ્રક્રિયા માટે પ્રતિક્રિયાત્મકતાનો ક્રમ: $CH_3X >$ પ્રાથમિક $(1^o)$ હેલાઇડ $>$ દ્વિતીયક $(2^o)$ હેલાઇડ $>$ તૃતીયક $(3^o)$ હેલાઇડ.
$S_N2$ પ્રક્રિયા દરમિયાન,કેન્દ્રાનુરાગી પ્રક્રિયક (nucleophile) અવશિષ્ટ સમૂહ ધરાવતા કાર્બન પરમાણુ પર હુમલો કરે છે. આ કાર્બન પરમાણુ સાથે જોડાયેલા મોટા વિસ્થાપક સમૂહો અવકાશી અવરોધ (steric hindrance) ઉત્પન્ન કરે છે. જેમ આ સમૂહોનું કદ વધે છે,તેમ $S_N2$ પ્રક્રિયા ધીમી થાય છે.
મિથાઇલ હેલાઇડમાં $S_N2$ પ્રક્રિયા સૌથી ઝડપી થાય છે કારણ કે તેમાં કાર્બન સાથે માત્ર ત્રણ નાના હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ જોડાયેલા હોય છે. તૃતીયક $(3^o)$ આલ્કાઇલ હેલાઇડ $S_N2$ પ્રક્રિયામાં સૌથી ઓછા પ્રતિક્રિયાત્મક હોય છે કારણ કે તેમાં રહેલા મોટા સમૂહો કેન્દ્રાનુરાગી પ્રક્રિયક માટે મહત્તમ અવકાશી અવરોધ ઉત્પન્ન કરે છે.

(N/A) તૃતીયક બ્યુટાઈલ બ્રોમાઈડ અને હાઈડ્રૉક્સાઈડ આયન $(OH^-)$ વચ્ચેની $S_N1$ પ્રક્રિયાથી તૃતીયક બ્યુટાઈલ આલ્કોહોલ મળે છે.
$(CH_3)_3C-Br + OH^- \longrightarrow (CH_3)_3C-OH + Br^-$
$S_N1$ પ્રક્રિયાની લાક્ષણિકતાઓ:
$(a)$ એક આણ્વીય ગતિકી: પ્રક્રિયાનો વેગ માત્ર પ્રક્રિયક તૃતીયક બ્યુટાઈલ બ્રોમાઈડની સાંદ્રતા પર આધાર રાખે છે.
$(b)$ કેન્દ્રાનુરાગી વિસ્થાપન: અવશિષ્ટ સમૂહ $Br^-$ નું કેન્દ્રાનુરાગી $OH^-$ દ્વારા વિસ્થાપન થાય છે.
$(c)$ બે તબક્કામાં પૂર્ણ થતી પ્રક્રિયા: $S_N1$ પ્રક્રિયાઓ બે તબક્કામાં થાય છે.
તબક્કો-$I$ (ધીમો તબક્કો): $C-Br$ બંધનું વિષમખંડન થઈને કાર્બોકેટાયન $(CH_3)_3C^+$ અને બ્રોમાઈડ આયન $Br^-$ બને છે. આ વેગનિર્ધાયક તબક્કો છે.
તબક્કો-$II$ (ઝડપી તબક્કો): કેન્દ્રાનુરાગી $OH^-$ કાર્બોકેટાયન પર હુમલો કરીને અંતિમ નીપજ તૃતીયક બ્યુટાઈલ આલ્કોહોલ બનાવે છે.

(N/A) $S_{N}1$ પ્રક્રિયાનો વેગ માત્ર પ્રક્રિયકની સાંદ્રતા પર આધાર રાખે છે. પ્રક્રિયાનો વેગ નિર્ણાયક તબક્કો કાર્બોકેટાયનનું નિર્માણ છે. તેથી,પ્રથમ તબક્કામાં બનતો કાર્બોકેટાયન જેટલો વધુ સ્થાયી હશે,તેટલી સરળતાથી આલ્કાઈલ હેલાઈડમાંથી કાર્બોકેટાયન બનશે અને $S_{N}1$ પ્રક્રિયાનો વેગ પણ તેટલો જ વધારે હશે.
$(a)$ $1^{\circ}, 2^{\circ}, 3^{\circ}$ આલ્કાઈલ હેલાઈડની પ્રતિક્રિયાત્મકતા: તૃતીયક $(3^{\circ})$ હેલાઈડ $S_{N}1$ પ્રક્રિયામાં સૌથી ઝડપથી પ્રતિક્રિયા આપે છે કારણ કે $3^{\circ}$ કાર્બોકેટાયન સૌથી વધુ સ્થાયી છે. પ્રતિક્રિયાત્મકતાનો ક્રમ: $3^{\circ} \text{ હેલાઈડ} > 2^{\circ} \text{ હેલાઈડ} > 1^{\circ} \text{ હેલાઈડ}$.
$(b)$ એલાઈલિક હેલાઈડ: એલાઈલિક હેલાઈડ $S_{N}1$ પ્રક્રિયા પ્રત્યે ઉચ્ચ પ્રતિક્રિયાત્મકતા દર્શાવે છે કારણ કે પ્રથમ તબક્કામાં બનતો એલાઈલિક કાર્બોકેટાયન સસ્પંદન દ્વારા સ્થાયી થાય છે. ઉદાહરણ: $CH_{2}=CH-CH_{2}Cl \rightarrow CH_{2}=CH-CH_{2}^{+} + Cl^{-}$.
$(c)$ બેન્ઝાઈલિક હેલાઈડ: બેન્ઝાઈલિક હેલાઈડ $S_{N}1$ પ્રક્રિયા પ્રત્યે ખૂબ જ પ્રતિક્રિયાશીલ હોય છે કારણ કે $Cl^{-}$ દૂર થયા પછી બનતો બેન્ઝાઈલિક કાર્બોકેટાયન બેન્ઝીન વલય દ્વારા સસ્પંદન સ્થાયી હોય છે.

(N/A) વિન્યાસનું ધારણ એટલે રાસાયણિક પ્રક્રિયા અથવા રૂપાંતરણ દરમિયાન કિરાલ કેન્દ્ર (ચિરાલિટી કેન્દ્ર) સાથે જોડાયેલા બંધોની અવકાશીય ગોઠવણી જળવાઈ રહેવી.
જો પ્રક્રિયા દરમિયાન કિરાલ કેન્દ્ર સાથેના બંધો તૂટતા ન હોય,તો નીપજમાં કિરાલ કેન્દ્રની આસપાસના સમૂહોની અવકાશીય ગોઠવણી પ્રક્રિયક જેવી જ રહે છે,અને આ પ્રક્રિયાને વિન્યાસના ધારણ સાથેની પ્રક્રિયા કહેવાય છે.
$(i)$ આવી પ્રક્રિયાઓમાં પ્રક્રિયક અને નીપજ બંનેમાં કિરાલ કાર્બન હોય છે અને તેનો વિન્યાસ બદલાતો નથી.
(ii) કિરાલ કાર્બન સાથેના ચારમાંથી એક પણ બંધ તૂટતો ન હોવાથી,નીપજ અને પ્રક્રિયકમાં અવકાશીય કેન્દ્રની આસપાસનો વિન્યાસ સમાન રહે છે.
(iii) ઉદાહરણ: $(-)-2-\text{મિથાઈલબ્યુટેન}-1-\text{ઓલ}$ ની $HCl$ સાથેની પ્રક્રિયાથી $(+)-1-\text{ક્લોરો}-2-\text{મિથાઈલબ્યુટેન}$ બને છે.
નોંધ: આ ઉદાહરણમાં કિરાલ કેન્દ્રનો વિન્યાસ જળવાય છે. કિરાલ કાર્બન સાથે જોડાયેલા ચાર સમૂહો $-H$,$-CH_3$,$-CH_2CH_3$ અને $-CH_2OH$ (અથવા $-CH_2Cl$) છે. જોકે વિન્યાસ જળવાય છે,પરંતુ $-CH_2OH$ નું $-CH_2Cl$ માં રૂપાંતર થવાને કારણે સમૂહોની અગ્રતા બદલાય છે,જેના પરિણામે પ્રકાશીય ભ્રમણનું ચિહ્ન $(-)$ માંથી $(+)$ માં બદલાય છે.

(N/A) જ્યારે અસમમિત (કિરાલ) કાર્બન સાથે જોડાયેલ બંધ તૂટે છે,ત્યારે નીપજની અવકાશીય ગોઠવણીના આધારે ત્રણ પરિણામો શક્ય છે.
ઉદાહરણ તરીકે,$CH_3CH(X)C_2H_5$ માં મધ્યસ્થ કાર્બન કિરાલ છે. જ્યારે $C-X$ બંધ તૂટે અને $C-Y$ બંધ બને,ત્યારે નીચેની ત્રણ શક્યતાઓ ઉદભવે છે:
$(a)$ ધારણ (Retention):
$(i)$ જો મળતી નીપજ માત્ર સંયોજન $(A)$ હોય,તો આ પ્રક્રિયાને વિન્યાસનું ધારણ કહેવાય છે.
$(ii)$ ધારણમાં,પ્રક્રિયક અને નીપજ $(A)$ ની અવકાશીય ગોઠવણી સમાન રહે છે,જેમાં $C-Y$ બંધ અવકાશમાં $C-X$ બંધ જેવી જ જગ્યા રોકે છે.
$(iii)$ ધારણ દ્વારા બનતી નીપજ પ્રકાશક્રિયાશીલ હોય છે.
$(b)$ વ્યુત્ક્રમણ (Inversion):
$(i)$ જો મળતી નીપજ માત્ર સંયોજન $(B)$ હોય,તો આ પ્રક્રિયાને વિન્યાસનું વ્યુત્ક્રમણ કહેવાય છે.
$(ii)$ વ્યુત્ક્રમણમાં,અવકાશીય ગોઠવણી પ્રક્રિયક જેવી રહેતી નથી. $C-Y$ બંધ $C-X$ બંધની સાપેક્ષમાં વિરુદ્ધ દિશામાં હોય છે.
$(iii)$ વ્યુત્ક્રમણ દ્વારા બનતી નીપજ પ્રકાશક્રિયાશીલ હોય છે,પરંતુ પ્રકાશભ્રમણની નિશાની ઉલટાય છે (દા.ત.,$(+) \rightarrow (-)$ અથવા $(-) \rightarrow (+)$).
$(c)$ રેસિમિકરણ (Racemization):
$(i)$ જો મળતી નીપજ $(A)$ અને $(B)$ નું $50:50$ મિશ્રણ હોય,તો આ પ્રક્રિયાને રેસિમિકરણ કહેવાય છે.
$(ii)$ રેસિમિકરણમાં વિરુદ્ધ અવકાશીય ગોઠવણી ધરાવતી બે નીપજોનું $1:1$ મિશ્રણ બને છે.
$(iii)$ પરિણામી મિશ્રણ પ્રકાશ અક્રિયાશીલ હોય છે કારણ કે એક સમઘટકનું પ્રકાશભ્રમણ બીજાના સમાન અને વિરુદ્ધ ભ્રમણ દ્વારા નાબૂદ થાય છે.

(N/A) અસમમિત કાર્બન ધરાવતા આલ્કાઈલ હેલાઈડો પ્રકાશ-ક્રિયાશીલતા ધરાવતાં હોય છે. જ્યારે પ્રકાશક્રિયાશીલ હેલાઈડો કેન્દ્રાનુરાગી વિસ્થાપનથી નીપજ બનાવે છે,ત્યારે નીપજ અને પ્રક્રિયકની પ્રકાશક્રિયાશીલતા પ્રક્રિયાની ક્રિયાવિધિ પર આધાર રાખે છે.
$(a)$ $S_{N}2$ ક્રિયાવિધિમાં વ્યુત્ક્રમણ: $S_{N}2$ પ્રક્રિયામાં હેલાઈડના વિન્યાસનું વ્યુત્ક્રમણ થાય છે,કારણ કે કેન્દ્રાનુરાગી પ્રક્રિયક હેલોજન પરમાણુની વિરુદ્ધ દિશામાંથી આક્રમણ કરે છે. તેથી,$S_{N}2$ પ્રક્રિયામાં વિરુદ્ધ પ્રકાશક્રિયાશીલતા ધરાવતી નીપજ મળે છે.
ઉદાહરણ: જ્યારે $(-)-2-$બ્રોમોઓક્ટેન સોડિયમ હાઈડ્રૉક્સાઈડ $(NaOH)$ સાથે $S_{N}2$ પ્રકારે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે $-OH$ સમૂહ બ્રોમાઈડની વિરુદ્ધ સ્થાને જોડાય છે અને $(+)-$ઓક્ટેન$-2-$ઓલ મળે છે.
$(b)$ $S_{N}1$ ક્રિયાવિધિમાં રેસિમિકરણ: પ્રકાશક્રિયાશીલ આલ્કાઈલ હેલાઈડની $S_{N}1$ પ્રક્રિયામાં રેસિમિકરણ થાય છે.
$S_{N}1$ પ્રક્રિયાના પ્રથમ ધીમા તબક્કામાં કાર્બોકેટાયન બને છે. કાર્બોકેટાયનમાં ધનભારિત કાર્બન $sp^{2}$ સંકૃત હોવાથી તે સમતલીય હોય છે.
આ સમતલીય $sp^{2}$ કાર્બન પર કેન્દ્રાનુરાગી પ્રક્રિયક બંને દિશામાંથી આક્રમણ કરી શકે છે,પરિણામે બે અવકાશીય સમઘટકોનું મિશ્રણ મળે છે. એક નીપજમાં વિન્યાસનું 'ધારણ' થાય છે,જેમાં $-OH$ હેલાઈડના સ્થાને જ હોય છે. બીજી નીપજમાં 'વ્યુત્ક્રમણ' થાય છે,જેમાં $-OH$ હેલાઈડથી વિરુદ્ધ સ્થાને હોય છે.
આ બંને નીપજોના ભ્રમણ સમાન પણ વિરુદ્ધ હોવાથી અને $1:1$ પ્રમાણમાં હોવાથી રેસિમિક મિશ્રણ $(\pm)$ મળે છે. (દા.ત.: $2-$બ્રોમોબ્યુટેનના જળવિભાજનથી $(+)$ અને $(-)$ બ્યુટેન$-2-$ઓલનું મિશ્રણ બને છે.)

(N/A) અસમમિત કાર્બન ધરાવતા આલ્કાઈલ હેલાઈડો પ્રકાશ-ક્રિયાશીલતા ધરાવે છે. જ્યારે પ્રકાશક્રિયાશીલ હેલાઈડો કેન્દ્રાનુરાગી વિસ્થાપન પ્રક્રિયા આપે છે,ત્યારે નીપજની પ્રકાશક્રિયાશીલતા પ્રક્રિયાની ક્રિયાવિધિ પર આધાર રાખે છે.
$(a)$ $S_{N}2$ ક્રિયાવિધિમાં વ્યુત્ક્રમણ: $S_{N}2$ પ્રક્રિયામાં હેલાઈડના વિન્યાસનું વ્યુત્ક્રમણ થાય છે,કારણ કે કેન્દ્રાનુરાગી પ્રક્રિયક હેલોજન પરમાણુની વિરુદ્ધ દિશામાંથી આક્રમણ કરે છે. આથી વિરુદ્ધ પ્રકાશક્રિયાશીલતા ધરાવતી નીપજ મળે છે.
ઉદાહરણ: જ્યારે $(-)-2-$બ્રોમોઓક્ટેન સોડિયમ હાઈડ્રૉક્સાઈડ $(NaOH)$ સાથે $S_{N}2$ પ્રકારે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે $-OH$ સમૂહ બ્રોમાઈડની વિરુદ્ધ સ્થાને જોડાય છે અને $(+)-$ઓક્ટેન$-2-$ઓલ મળે છે.
$(b)$ $S_{N}1$ ક્રિયાવિધિમાં રેસિમિકરણ: પ્રકાશક્રિયાશીલ આલ્કાઈલ હેલાઈડની $S_{N}1$ પ્રક્રિયામાં રેસિમિકરણ થાય છે.
$S_{N}1$ પ્રક્રિયાના પ્રથમ ધીમા તબક્કામાં કાર્બોકેટાયન બને છે. કાર્બોકેટાયનમાં ધનભારિત કાર્બન $sp^{2}$ સંકૃત હોવાથી તે સમતલીય હોય છે.
આ સમતલીય $sp^{2}$ કાર્બન પર કેન્દ્રાનુરાગી પ્રક્રિયક બંને દિશામાંથી (સમતલની ઉપર કે નીચે) આક્રમણ કરી શકે છે,પરિણામે બે ભિન્ન અવકાશીય સમઘટકોનું મિશ્રણ મળે છે. એક નીપજમાં વિન્યાસનું 'ધારણ' થાય છે અને બીજીમાં 'વ્યુત્ક્રમણ' થાય છે.
આ બંને નીપજોના ભ્રમણ સમાન પણ વિરુદ્ધ હોવાથી અને તેમનું પ્રમાણ $1:1$ હોવાથી રેસિમિક મિશ્રણ $(\pm)$ મળે છે. (દા.ત. $2-$બ્રોમોબ્યુટેનનું જળવિભાજન).
$(i)$ $C-Br$ બંધ તૂટવાનો ધીમો તબક્કો: પ્રક્રિયા સમતલીય $sp^{2}$ કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી દ્વારા આગળ વધે છે.

(N/A) $S_N2$ અને $S_N1$ ક્રિયાવિધિ વચ્ચેનો તફાવત નીચે મુજબ છે:
| લક્ષણ | $S_N2$ ક્રિયાવિધિ | $S_N1$ ક્રિયાવિધિ |
| :--- | :--- | :--- |
| $(i)$ | દ્વિઆણ્વીય કેન્દ્રાનુરાગી વિસ્થાપન | એકઆણ્વીય કેન્દ્રાનુરાગી વિસ્થાપન |
| $(ii)$ | ગતિકી: વેગ પ્રક્રિયક અને કેન્દ્રાનુરાગી બંનેની સાંદ્રતા પર આધાર રાખે છે. | ગતિકી: વેગ ફક્ત પ્રક્રિયકની સાંદ્રતા પર આધાર રાખે છે. |
| $(iii)$ | તબક્કા: એક જ તબક્કામાં થાય છે. | તબક્કા: બે તબક્કામાં થાય છે. |
| $(iv)$ | મધ્યવર્તી: કાર્બોકેટાયન બનતું નથી. | મધ્યવર્તી: કાર્બોકેટાયન બને છે. |
| $(v)$ | સક્રિયતા ક્રમ: $3^\circ < 2^\circ < 1^\circ < CH_3X$ | સક્રિયતા ક્રમ: $3^\circ > 2^\circ > 1^\circ > CH_3X$ |
| $(vi)$ | અવકાશીય રસાયણ: વિન્યાસનું વ્યુત્ક્રમણ થાય છે. | અવકાશીય રસાયણ: રેસેમિક મિશ્રણ $(50:50)$ બને છે. |
| $(vii)$ | પ્રકાશીય સક્રિયતા: વ્યુત્ક્રમણ થઈ શકે છે. | પ્રકાશીય સક્રિયતા: રેસેમિક મિશ્રણ,પ્રકાશીય નિષ્ક્રિય. |

(N/A) $\alpha, \beta$-હાઈડ્રોજન: જે કાર્બન પરમાણુ સાથે હેલોજન જોડાયેલ હોય તેને $\alpha$-કાર્બન પરમાણુ કહે છે અને આ $\alpha$-કાર્બનની પડોશના કાર્બન પરમાણુઓને $\beta$-કાર્બન કહે છે. $\alpha$-કાર્બન સાથે જોડાયેલ હેલોજનને $\alpha$-હેલોજન અને $\beta$-કાર્બન સાથે જોડાયેલ $H$ પરમાણુઓને $\beta$-હાઈડ્રોજન પરમાણુઓ કહે છે.
$(b)$ ડિહાઈડ્રોહેલોજનીકરણ અથવા $\beta$-વિલોપન પ્રક્રિયા: જ્યારે $\beta$-હાઈડ્રોજન ધરાવતા હેલોઆલ્કેનને પોટેશિયમ હાઈડ્રોક્સાઈડ $(KOH)$ ના આલ્કોહોલીય દ્રાવણ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે $\beta$-કાર્બન પરથી એક હાઈડ્રોજન પરમાણુ અને $\alpha$-કાર્બન પરથી હેલોજન પરમાણુ $(X)$ નું વિલોપન થઈને નીપજ તરીકે આલ્કીન અને હાઈડ્રોજન હેલાઈડ $(HX)$ બને છે. આ પ્રક્રિયાને સામાન્ય રીતે $\beta$-વિલોપન અથવા ડિહાઈડ્રોહેલોજનીકરણ પ્રક્રિયા કહે છે.
$(c)$ જેત્સેફ $(Saytzeff)$ નો નિયમ અને $\beta$-વિલોપન: $1875$ માં રશિયન વૈજ્ઞાનિક એલેકઝેન્ડર જેત્સેફે એક કરતાં વધુ પ્રકારના $\beta$-હાઈડ્રોજન ધરાવતા હેલોઆલ્કેનમાંથી મુખ્ય આલ્કીન નીપજ કઈ બનશે તે નક્કી કરવા માટે એક નિયમ આપ્યો હતો.

(N/A) $\alpha, \beta$-હાઈડ્રોજન: જે કાર્બન પરમાણુ સાથે હેલોજન જોડાયેલ હોય તેને $\alpha$-કાર્બન પરમાણુ કહે છે. આ $\alpha$-કાર્બનની પડોશના કાર્બન પરમાણુઓને $\beta$-કાર્બન કહે છે. $\beta$-કાર્બન સાથે જોડાયેલ હાઈડ્રોજન પરમાણુઓને $\beta$-હાઈડ્રોજન પરમાણુઓ કહે છે.
$(b)$ ડિહાઈડ્રોહેલોજનીકરણ અથવા $\beta$-વિલોપન પ્રક્રિયા: જ્યારે $\beta$-હાઈડ્રોજન ધરાવતા હેલોઆલ્કેનને પોટેશિયમ હાઈડ્રોક્સાઈડના આલ્કોહોલીય દ્રાવણ સાથે ગરમ કરવામાં આવે ત્યારે $\beta$-કાર્બન પરથી એક હાઈડ્રોજન પરમાણુ અને $\alpha$-કાર્બન પરમાણુ પરથી હેલોજન પરમાણુ $(X)$ નું વિલોપન થઈને નીપજ તરીકે આલ્કીન અને હાઈડ્રોજન હેલાઈડ $(HX)$ બને છે. આ પ્રક્રિયાને $\beta$-વિલોપન પ્રક્રિયા કહે છે.
$(c)$ જેત્સેફ (Saytzeff) નિયમ: $1875$ માં રશિયન વૈજ્ઞાનિક એલેકઝાન્ડર જેત્સેફે એક કરતાં વધારે પ્રકારના $\beta$-હાઈડ્રોજન ધરાવતા હેલોઆલ્કેનમાંથી મુખ્ય આલ્કીન નીપજ કઈ બનશે તે નક્કી કરવા માટે આ નિયમ આપ્યો હતો. આ નિયમ મુજબ,જે આલ્કીન વધુ વિસ્થાપિત હોય તે મુખ્ય નીપજ તરીકે મળે છે. ઉદાહરણ તરીકે,$2$-બ્રોમોબ્યુટેનની આલ્કોહોલીય $KOH$ સાથેની પ્રક્રિયામાં બ્યુટ-$2$-ઈન મુખ્ય નીપજ તરીકે મળે છે.

(N/A) કોઈ પણ રાસાયણિક પ્રક્રિયા ભિન્ન પ્રક્રિયાઓની સ્પર્ધાનું પરિણામ હોય છે. આલ્કાઈલ હેલાઈડ જ્યારે કોઈ બેઈઝ અથવા કેન્દ્રાનુરાગી પ્રક્રિયકની સાથે પ્રક્રિયા કરે ત્યારે તેમાં પ્રક્રિયા થવાના બે સ્પર્ધાત્મક માર્ગો શક્ય હોય છે:
$(A)$ વિલોપન પ્રક્રિયા
$(B)$ વિસ્થાપન $(S_N1$ અને $S_N2)$ પ્રક્રિયા
આ પ્રક્રિયા કયા માર્ગે થશે તે તેના ત્રણ પરિબળો પર આધાર રાખે છે: $(i)$ આલ્કાઈલ હેલાઈડનો સ્વભાવ,$(ii)$ બેઈઝ/કેન્દ્રાનુરાગી પ્રક્રિયકની પ્રબળતા અથવા કદ,$(iii)$ પ્રક્રિયાની પરિસ્થિતિ.
$\Rightarrow$ પ્રાથમિક હેલાઈડ $S_N2$ પ્રક્રિયાને અગ્રિમતા આપે છે.
$\Rightarrow$ દ્વિતીયક હેલાઈડ બેઈઝ/કેન્દ્રાનુરાગી પ્રક્રિયકની પ્રબળતાના આધારે $S_N2$ અથવા વિલોપન પ્રક્રિયાને અગ્રિમતા આપે છે અને અવકાશીય અવરોધને કારણે કાર્બન પરમાણુ પર હુમલો કરવાને બદલે $H$-પરમાણુને દૂર કરે છે.
$\Rightarrow$ તૃતીયક હેલાઈડ કાર્બોકેટાયનની સ્થાયિતા અથવા વધુ વિસ્થાપિત આલ્કીનના આધારે $S_N1$ અથવા વિલોપન પ્રક્રિયા આપે છે. દા.ત.,$CH_3CHBrCH_3$ સાથે.

(B) $C_6H_5-CH_2-Cl$ એ $S_N1$ પ્રક્રિયામાં ઝડપથી પ્રક્રિયા કરશે.
$S_N1$ પ્રક્રિયાનો દર દર-નિર્ધારક તબક્કામાં બનતા કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તીની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
$CH_3-CH_2-Cl$ એ પ્રાથમિક ઇથાઇલ કાર્બોકેટાયન $(CH_3-CH_2^+)$ બનાવે છે,જે પ્રમાણમાં અસ્થિર છે.
$C_6H_5-CH_2-Cl$ એ બેન્ઝાઇલ કાર્બોકેટાયન $(C_6H_5-CH_2^+)$ બનાવે છે,જે બેન્ઝીન રિંગ દ્વારા રેઝોનન્સ સ્થિરીકરણને કારણે નોંધપાત્ર રીતે વધુ સ્થિર છે,જે આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે.

(N/A) હેલોઆલ્કેન ધ્રુવીય અણુઓ છે,પરંતુ તેઓ પાણીના અણુઓ સાથે હાઇડ્રોજન બંધ બનાવી શકતા નથી.
કોઈપણ પદાર્થ પાણીમાં દ્રાવ્ય થવા માટે,નવા દ્રાવ્ય-દ્રાવક આંતરક્રિયાઓ દરમિયાન મુક્ત થતી ઊર્જા,અસ્તિત્વમાં રહેલા દ્રાવ્ય-દ્રાવ્ય અને દ્રાવક-દ્રાવક આંતરક્રિયાઓને તોડવા માટે જરૂરી ઊર્જા કરતાં વધુ હોવી જોઈએ.
હેલોઆલ્કેનના કિસ્સામાં,હેલોઆલ્કેન અને પાણી વચ્ચેના નવા આંતરઆણ્વીય આકર્ષણો પાણીના અણુઓ વચ્ચેના મજબૂત હાઇડ્રોજન બંધ કરતા ઘણા નબળા હોય છે.
તેથી,પાણીમાં હાઇડ્રોજન બંધ તોડવા માટે જરૂરી ઊર્જા,નવી આંતરક્રિયાઓ દરમિયાન મુક્ત થતી ઊર્જા દ્વારા સરભર થતી નથી,જેના પરિણામે દ્રાવ્યતા ખૂબ ઓછી રહે છે.

(B) $(i)$ સંયોજન $A$ એ $2$-બ્રોમો-$2$-મિથાઈલપ્રોપેન,$(CH_3)_3CBr$ છે. જલીય $KOH$ સાથેની તેની પ્રક્રિયા $S_N1$ ક્રિયાવિધિને અનુસરે છે,જેમાં વેગ માત્ર આલ્કાઈલ હેલાઈડની સાંદ્રતા પર આધાર રાખે છે.
સંયોજન $B$ એ $2$-બ્રોમોબ્યુટેન,$CH_3CH(Br)CH_2CH_3$ છે. તે પ્રકાશીય સક્રિય છે અને જલીય $KOH$ સાથેની તેની પ્રક્રિયા $S_N2$ ક્રિયાવિધિને અનુસરે છે,જેમાં વેગ આલ્કાઈલ હેલાઈડ અને ન્યુક્લિયોફાઈલ $(OH^-)$ બંનેની સાંદ્રતા પર આધાર રાખે છે.
$(ii)$ સંયોજન $B$ વ્યુત્ક્રમિત વિન્યાસ ધરાવતી નીપજમાં રૂપાંતરિત થશે કારણ કે $S_N2$ પ્રક્રિયાઓ વાલ્ડન વ્યુત્ક્રમણ (Walden inversion) સાથે આગળ વધે છે.

(C) $(iii)$ $2$-બ્રોમો-$2$-મિથાઈલપ્રોપેન જલીય $KOH$ સાથે સૌથી સરળતાથી પ્રક્રિયા કરે છે.
કારણ: આ પ્રક્રિયા $S_N1$ ક્રિયાવિધિને અનુસરે છે. પ્રક્રિયાના વેગ નિર્ણાયક તબક્કામાં કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી સંયોજન બને છે. $2$-બ્રોમો-$2$-મિથાઈલપ્રોપેન એ $3^{\circ}$-આલ્કાઈલ હેલાઈડ હોવાથી,તે સ્થાયી $3^{\circ}$-કાર્બોકેટાયન બનાવે છે,જે $1^{\circ}$ અથવા $2^{\circ}$ આલ્કાઈલ હેલાઈડ દ્વારા બનતા કાર્બોકેટાયન કરતા વધુ સ્થાયી હોય છે. તેથી,તે સૌથી ઝડપથી પ્રક્રિયા આપે છે.

(B) $S_N1$ પ્રક્રિયાનો દર પ્રક્રિયાના નિર્ણાયક તબક્કા દરમિયાન બનતા કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તીની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
સંયોજન $(B)$ (બેન્ઝાઇલ ક્લોરાઇડ) માં,બનતો કાર્બોકેટાયન બેન્ઝાઇલ કાર્બોકેટાયન $(C_6H_5CH_2^+)$ છે,જે બેન્ઝીન વલય દ્વારા રેઝોનન્સ સ્થિરતા પ્રાપ્ત કરે છે.
સંયોજન $(A)$ (સાયક્લોહેક્સાઇલમિથાઇલ ક્લોરાઇડ) માં,બનતો કાર્બોકેટાયન પ્રાથમિક આલ્કાઇલ કાર્બોકેટાયન છે,જે રેઝોનન્સ દ્વારા સ્થિર થતો નથી અને બેન્ઝાઇલ કાર્બોકેટાયન કરતા ઓછો સ્થિર છે.
બેન્ઝાઇલ કાર્બોકેટાયન વધુ સ્થિર હોવાથી,સંયોજન $(B)$ એ સંયોજન $(A)$ કરતા ઝડપથી $S_N1$ પ્રક્રિયા આપશે.

(N/A) એલાઇલ ક્લોરાઇડ $(CH_2=CH-CH_2Cl)$ નું જળવિભાજન $n-$પ્રોપાઇલ ક્લોરાઇડ $(CH_3-CH_2-CH_2Cl)$ કરતા વધુ સરળતાથી થાય છે કારણ કે એલાઇલ ક્લોરાઇડમાંથી બનતો કાર્બોકેટાયન,જે એલાઇલ કાર્બોકેટાયન $(CH_2=CH-CH_2^+)$ છે,તે સંસ્પંદન (resonance) દ્વારા સ્થાયી થાય છે.
તેની સંસ્પંદન રચનાઓ નીચે મુજબ છે:
$[CH_2=CH-CH_2^+ \leftrightarrow ^+CH_2-CH=CH_2]$
તેની સામે,$n-$પ્રોપાઇલ ક્લોરાઇડમાંથી બનતો કાર્બોકેટાયન એ પ્રાથમિક કાર્બોકેટાયન $(CH_3-CH_2-CH_2^+)$ છે,જેમાં આવી કોઈ સંસ્પંદન સ્થિરતા હોતી નથી,જેના કારણે તે ઓછો સ્થાયી હોય છે અને તેથી જળવિભાજન પ્રત્યે ઓછી પ્રતિક્રિયાશીલતા દર્શાવે છે.

(N/A) ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયકો અત્યંત સક્રિય ઓર્ગેનોમેટાલિક સંયોજનો છે. તેઓ પ્રબળ બેઇઝ તરીકે વર્તે છે અને ભેજ (પાણી) ના અંશ સાથે પણ ઝડપથી પ્રક્રિયા કરીને અનુરૂપ આલ્કેન બનાવે છે.
$R-MgX + H_2O \rightarrow R-H + Mg(OH)X$

(N/A) ધ્રુવીય દ્રાવકો ઉચ્ચ ડાયઇલેક્ટ્રિક અચળાંક ધરાવે છે,જે આલ્કાઇલ હેલાઇડમાં $C-X$ બંધના આયનીકરણને સરળ બનાવીને કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી બનાવે છે.
ચોક્કસ રીતે,ધ્રુવીય દ્રાવકની ભૂમિકા નીચે મુજબ છે:
$(i)$ સંક્રાંતિ અવસ્થાને સ્થિર કરવા અને કાર્બોકેટાયન બનાવવા માટે આલ્કાઇલ હેલાઇડના આયનીકરણને પ્રોત્સાહન આપવું.
$(ii)$ આયન-દ્વિધ્રુવ આંતરક્રિયાઓ દ્વારા પરિણામી આયનો (કાર્બોકેટાયન અને હેલાઇડ આયન) ને દ્રાવ્ય કરવા,જેથી તેમનું પુનઃસંયોજન અટકાવી શકાય.

(A) આલ્કાઈલ હેલાઈડના કિસ્સામાં,પ્રક્રિયકની પ્રકૃતિ નક્કી કરે છે કે વિસ્થાપન થશે કે વિલોપન.
$1$. ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન: જ્યારે આલ્કાઈલ હેલાઈડને $KOH$ અથવા $NaOH$ જેવા પ્રબળ બેઝના જલીય દ્રાવણ સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે,ત્યારે $OH^-$ આયન ન્યુક્લિયોફાઈલ તરીકે વર્તે છે અને હેલોજન પરમાણુને દૂર કરીને આલ્કોહોલ બનાવે છે.
$2$. $\beta$-વિલોપન (ડીહાઈડ્રોહેલોજનેશન): જ્યારે આલ્કાઈલ હેલાઈડને $KOH$ જેવા પ્રબળ બેઝના આલ્કોહોલિક દ્રાવણ સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે,ત્યારે $OH^-$ આયન બેઝ તરીકે વર્તે છે અને $\beta$-કાર્બનમાંથી પ્રોટોન દૂર કરે છે,જેના પરિણામે આલ્કીન બને છે.

(N/A) $tert$-Butylbromide એ તૃતીયક $(3^{\circ})$ આલ્કાઈલ હેલાઈડ છે. લિવિંગ ગ્રુપ $(Br^-)$ દૂર થયા પછી બનતો કાર્બોકેટાયન એ તૃતીયક કાર્બોકેટાયન છે,જે ત્રણ મિથાઈલ ગ્રુપની પ્રેરક અસર (inductive effect) અને હાઈપરકોન્જુગેશનને કારણે ખૂબ જ સ્થાયી હોય છે. તેથી,તે $S_N1$ પ્રક્રિયા પસંદ કરે છે.
$n$-Butylbromide એ પ્રાથમિક $(1^{\circ})$ આલ્કાઈલ હેલાઈડ છે. પ્રાથમિક કાર્બોકેટાયનનું નિર્માણ તેની ઓછી સ્થિરતાને કારણે ઉર્જાની દ્રષ્ટિએ પ્રતિકૂળ છે. વધુમાં,પ્રાથમિક કાર્બન પર અવકાશી અવરોધ (steric hindrance) ઓછો હોય છે,જે ન્યુક્લિયોફાઈલ $(OH^-)$ ને પાછળની બાજુથી હુમલો કરવાની મંજૂરી આપે છે,જે $S_N2$ પ્રક્રિયાનું લાક્ષણિક પગલું છે.

(N/A) $(1)$ $1-$બ્રોમો$-2-$મિથાઈલપ્રોપેનનું ટર્શરી બ્યુટાઈલ આલ્કોહોલમાં રૂપાંતરણ:
$CH_3-CH(CH_3)-CH_2Br$ $\xrightarrow{\text{alc. KOH}} CH_3-C(CH_3)=CH_2$ $\xrightarrow{H_2O/H^+} CH_3-C(OH)(CH_3)-CH_3$
$(2)$ $1,2-$ડાયબ્રોમોઈથેનનું ઈથેનોલમાં રૂપાંતરણ:
$CH_2Br-CH_2Br$ $\xrightarrow{Zn, \Delta} CH_2=CH_2$ $\xrightarrow{H_2O/H^+} CH_3-CH_2OH$

(A) આલ્કાઈલ હેલાઈડ $(RX)$ નું આલ્કેન $(RH)$ માં રિડક્શન સામાન્ય રીતે $Zn/HCl$,$HI/Red \ P$ અથવા $LiAlH_4$ જેવા પ્રક્રિયકોનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે.
જ્યારે $CH_3Cl$,$CH_3Br$ અને $CH_3I$ સરળતાથી મિથેન $(CH_4)$ માં રિડ્યુસ થાય છે,ત્યારે $C-F$ બંધની ખૂબ જ ઊંચી બંધ વિયોજન ઉર્જાને કારણે $CH_3F$ સામાન્ય પ્રયોગશાળાની પરિસ્થિતિઓમાં સરળતાથી રિડ્યુસ થતું નથી.
તેથી,$CH_3F$ રિડક્શન પર મિથેન આપતું નથી.

(N/A) ડીહાઈડ્રોહેલોજિનેશન એ એક વિલોપન પ્રક્રિયા છે જેમાં આલ્કાઈલ હેલાઈડના પાસપાસેના કાર્બન પરમાણુઓમાંથી હાઈડ્રોજન પરમાણુ અને હેલોજન પરમાણુ દૂર થઈને આલ્કીન બનાવે છે. સામાન્ય પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $R-CH_2-CH(X)-R' + KOH (\text{alc.}) \rightarrow R-CH=CH-R' + KX + H_2O$.

(N/A) $(i)$ આલ્કાઈલ હેલાઈડ્સ અને $(ii)$ આલ્કોહોલ $\beta$-વિલોપન પ્રતિક્રિયાઓ આપે છે. આ પ્રતિક્રિયાઓની મુખ્ય નીપજ આલ્કીન $(alkene)$ છે.

(N/A) આલ્કાઈલ હેલાઈડમાંથી પાસપાસેના કાર્બન પરમાણુઓમાંથી હાઈડ્રોજન પરમાણુ અને હેલોજન પરમાણુ દૂર થવાની પ્રક્રિયા,જેના પરિણામે આલ્કીન બને છે,તેને ડીહાઈડ્રોહેલોજિનેશન કહેવાય છે. તેમાં હાઈડ્રોજન હેલાઈડ $(HX)$ અણુનું વિલોપન થાય છે.

(C) $(i)$ આલ્કાઈલ સમૂહ માટે ડીહાઈડ્રોહેલોજનેશન પ્રક્રિયાનો દર: $3^{\circ} > 2^{\circ} > 1^{\circ}$ ના ક્રમમાં હોય છે.
$(ii)$ આલ્કાઈલ હેલાઈડમાં હેલોજન પરમાણુ માટેનો ક્રમ: $I > Br > Cl$ છે.

(N/A) આલ્કાઈલ હેલાઈડમાં વિસ્થાપન અને વિલોપન પ્રક્રિયાઓ વચ્ચેની સ્પર્ધા કેટલાક બંધારણીય અને પ્રક્રિયાની પરિસ્થિતિઓ પર આધાર રાખે છે:
$1$. આલ્કાઈલ હેલાઈડનો પ્રકાર: પ્રાથમિક $(1^{\circ})$ આલ્કાઈલ હેલાઈડ ઓછા અવકાશી અવરોધને કારણે વિસ્થાપન $(S_N2)$ પસંદ કરે છે. તૃતીયક $(3^{\circ})$ આલ્કાઈલ હેલાઈડ ઉચ્ચ અવકાશી અવરોધને કારણે વિલોપન $(E2)$ પસંદ કરે છે.
$2$. બેઈઝનો સ્વભાવ: પ્રબળ અને મોટા કદના બેઈઝ વિલોપન પ્રક્રિયાને પ્રોત્સાહન આપે છે,જ્યારે નિર્બળ બેઈઝ વિસ્થાપન પ્રક્રિયાને પ્રોત્સાહન આપે છે.
$3$. તાપમાન: ઉચ્ચ તાપમાન સામાન્ય રીતે વિલોપન પ્રક્રિયાને અનુકૂળ બનાવે છે.
ઉદાહરણ:
- વિસ્થાપન: $CH_3CH_2Cl + KOH(aq) \rightarrow CH_3CH_2OH + KCl$.
- વિલોપન: $CH_3CH_2Cl + KOH(alc) \rightarrow CH_2=CH_2 + KCl + H_2O$.

(A) $\text{હેલોજન પરમાણુનું કદ વધતા બંધલંબાઈ વધે છે: } C-I > C-Br > C-Cl > C-F$. $\text{તેથી } (A-iv, B-iii, C-ii, D-i)$.
$\text{દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રા માટે, વિદ્યુતઋણતા અને બંધલંબાઈના સંતુલનને કારણે ક્રમ } CH_3Cl > CH_3F > CH_3Br > CH_3I \text{ છે. મૂલ્યો: } CH_3Cl (1.860 \ D), CH_3F (1.847 \ D), CH_3Br (1.830 \ D), CH_3I (1.636 \ D)$.
$\text{યોગ્ય જોડકાં: } (A-iv, 4; B-iii, 1; C-ii, 2; D-i, 3)$.

(N/A) હેલોઆલ્કેન ત્રણ પ્રકારની સમઘટકતા દર્શાવે છે:
$(i)$ શૃંખલા સમઘટકતા: જ્યારે સમાન આણ્વીય સૂત્ર ધરાવતા બે કે તેથી વધુ હેલોઆલ્કેન કાર્બન શૃંખલાની લંબાઈમાં અલગ પડે છે,ત્યારે તેમને શૃંખલા સમઘટકો કહેવામાં આવે છે.
ઉદાહરણ: $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-Cl$ ($1$-ક્લોરોબ્યુટેન) અને $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-Cl$ ($1$-ક્લોરો-$2$-મિથાઈલપ્રોપેન).
$(ii)$ સ્થાન સમઘટકતા: જ્યારે સમાન આણ્વીય સૂત્ર ધરાવતા બે કે તેથી વધુ હેલોઆલ્કેન કાર્બન શૃંખલા સાથે જોડાયેલા હેલોજન પરમાણુના સ્થાનમાં અલગ પડે છે,ત્યારે તેમને સ્થાન સમઘટકો કહેવામાં આવે છે.
ઉદાહરણ: $CH_3-CH_2-CH_2-Cl$ ($1$-ક્લોરોપ્રોપેન) અને $CH_3-CHCl-CH_3$ ($2$-ક્લોરોપ્રોપેન).
$(iii)$ પ્રકાશીય સમઘટકતા: જે હેલોઆલ્કેન સમાન આણ્વીય અને બંધારણીય સૂત્ર ધરાવતા હોય પરંતુ કાઈરલ કાર્બન પરમાણુની આસપાસ પરમાણુઓ અથવા જૂથોની અવકાશી ગોઠવણીમાં અલગ પડે છે અને સમતલીય ધ્રુવીભૂત પ્રકાશનું પરિભ્રમણ કરે છે,તેમને પ્રકાશીય સમઘટકો કહેવામાં આવે છે.
ઉદાહરણ: $2$-ક્લોરોબ્યુટેનના બે પ્રતિબિંબી સમઘટકો.

(D) $E_{2}$-વિલોપનમાં,બેઇઝ $\beta$-કાર્બન પરથી પ્રોટોન દૂર કરે છે જ્યારે લિવિંગ ગ્રુપ $\alpha$-કાર્બન પરથી દૂર થાય છે.
$3$-બ્રોમો-$2$-ફ્લોરોપેન્ટેન $(CH_3-CH_2-CH(Br)-CH(F)-CH_3)$ માટે,બે સંભવિત $\beta$-કાર્બન છે: $C_{2}$ ($F$ ધરાવતો) અને $C_{4}$ ($H$ ધરાવતો).
$Br^-$ એ $F^-$ કરતા ઘણું સારું લિવિંગ ગ્રુપ છે. તેથી,વિલોપન મુખ્યત્વે $C_{3}$ સ્થાન (જ્યાં $Br$ જોડાયેલ છે) અને $C_{2}$ સ્થાન (જ્યાં $H$ જોડાયેલ છે) પર થાય છે.
બેઇઝ $C_{2}$ પરથી વધુ એસિડિક પ્રોટોન દૂર કરે છે (જે ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક $F$ પરમાણુની બાજુમાં છે).
આના પરિણામે $CH_3-CH_2-CH=C(F)-CH_3$ મુખ્ય નીપજ તરીકે મળે છે,જે $5$ $\alpha$-હાઇડ્રોજન ધરાવતો સ્થાયી આલ્કીન છે.

(A) પ્રતિક્રિયા $(1)$ એ $SN_{1}$ પ્રતિક્રિયા છે. દરનો નિયમ $\text{rate} = k[t-BuBr]$ તરીકે આપવામાં આવ્યો છે. કારણ કે દર ન્યુક્લિયોફાઇલ/બેઝની સાંદ્રતાથી સ્વતંત્ર છે,તેથી બેઝની સાંદ્રતા બદલવાથી પ્રતિક્રિયા $(1)$ પર કોઈ અસર થશે નહીં.
પ્રતિક્રિયા $(2)$ એ $E_{2}$ પ્રતિક્રિયા છે. દરનો નિયમ $\text{rate} = k[t-BuBr][OH^{\ominus}]$ તરીકે આપવામાં આવ્યો છે. કારણ કે દર બેઝની સાંદ્રતા પર આધાર રાખે છે,તેથી બેઝની સાંદ્રતા બદલવાથી પ્રતિક્રિયા $(2)$ ના દર પર અસર થશે.
તેથી,બેઝની સાંદ્રતા બદલવાથી પ્રતિક્રિયા $(1)$ પર કોઈ અસર થશે નહીં તે વિધાન સાચું છે.

(A) સંયોજન $CH_3-CH(C_2H_5)-CH_2-Br$ માં,કાયરલ કેન્દ્ર બીજા કાર્બન પરમાણુ $(C2)$ પર આવેલું છે.
$OH^{-}$ આયન દ્વારા ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રથમ કાર્બન પરમાણુ $(C1)$ પર થાય છે,જ્યાં $Br$ પરમાણુ જોડાયેલ છે.
પ્રક્રિયા દરમિયાન કાયરલ કેન્દ્ર સાથે જોડાયેલા બંધો તૂટતા કે બદલાતા નથી,તેથી કાયરલ કેન્દ્રની આસપાસની અવકાશી ગોઠવણી (વિન્યાસ) બદલાતી નથી.
આના પરિણામે વિન્યાસની જાળવણી (retention) થાય છે.

(B) $S_{N}2$ પ્રતિક્રિયાઓ પ્રત્યે બેન્ઝિલ હેલાઈડ્સની પ્રતિક્રિયાત્મકતા મુખ્યત્વે બેન્ઝીન રિંગ પરના અવેજીઓના ઇલેક્ટ્રોનિક અસરો દ્વારા સંચાલિત થાય છે. $-NO_2$ જેવા ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ્સ (EWGs) તેમની $-I$ (પ્રેરક) અને $-R$ (અનુનાદ) અસરો દ્વારા સંક્રમણ અવસ્થાને સ્થિર કરીને $S_{N}2$ પ્રત્યે પ્રતિક્રિયાત્મકતા વધારે છે.
સંયોજન $(II)$ માં,બે $-NO_2$ ગ્રુપ્સ ઓર્થો અને મેટા સ્થાન પર છે,જે મજબૂત $-I$ અને $-R$ અસરો દર્શાવે છે.
સંયોજન $(III)$ માં,બે $-NO_2$ ગ્રુપ્સ મેટા અને પેરા સ્થાન પર છે,જે $-I$ અને $-R$ અસરો દર્શાવે છે,પરંતુ સ્થાનને કારણે એકંદર ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ તાકાત $(II)$ કરતા થોડી ઓછી છે.
સંયોજન $(IV)$ માં,બે $-NO_2$ ગ્રુપ્સ મેટા સ્થાન પર છે,જે ફક્ત $-I$ અસરો દર્શાવે છે.
સંયોજન $(I)$ માં કોઈ ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ્સ નથી.
તેથી,પ્રતિક્રિયાત્મકતાનો ઘટતો ક્રમ $(II) > (III) > (IV) > (I)$ છે.

(B) $S_{N}1$ પ્રક્રિયાની લાક્ષણિકતાઓ:
$(a)$ $S_{N}1$ પ્રક્રિયાઓ નિર્બળ ન્યુક્લિયોફાઇલ દ્વારા પ્રેરાય છે કારણ કે પ્રક્રિયાનો વેગ નક્કી કરતું પગલું કાર્બોકેટાયનનું નિર્માણ છે,જેમાં ન્યુક્લિયોફાઇલ ભાગ લેતો નથી.
$(b)$ કાર્બોકેટાયન કેન્દ્રની આસપાસના મોટા વિસ્થાપકો $R^{\oplus}$ (જે $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે) ના નિર્માણ સમયે અવકાશીય તાણ (steric strain) ઘટાડે છે,તેથી તેનું નિર્માણ સરળ બને છે.
$(c)$ કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી સમતલીય હોવાથી,ન્યુક્લિયોફાઇલ બંને બાજુથી હુમલો કરી શકે છે,જે રેસેમિક મિશ્રણ તરફ દોરી જાય છે.
$(d)$ $S_{N}1$ પ્રક્રિયાઓ ધ્રુવીય પ્રોટિક દ્રાવકો દ્વારા પ્રેરાય છે,અધ્રુવીય દ્રાવકો દ્વારા નહીં,કારણ કે તે દ્રાવણીકરણ દ્વારા આયનીય મધ્યવર્તીઓને સ્થિર કરે છે.
તેથી,વિધાનો $(a), (b),$ અને $(c)$ સાચા છે.