Properties of Haloalkanes Questions in Hindi

(A) एल्केन की हैलोजन के साथ अभिक्रिया एक मुक्त मूलक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है। हैलोजन की अभिक्रियाशीलता का क्रम $F_2 > Cl_2 > Br_2 > I_2$ है। फ्लोरीन $(F_2)$ के साथ अभिक्रिया अत्यधिक ऊष्माक्षेपी होती है और अंधेरे में भी विस्फोटक रूप से होती है,जिससे इसे नियंत्रित करना कठिन होता है। इसलिए,$F_2$ एल्केन के साथ विस्फोटक रूप से अभिक्रिया करता है।

(B) परॉक्साइड की उपस्थिति में एल्कीन की $HBr$ के साथ अभिक्रिया एंटी-मार्कोवनिकोव नियम (खराश प्रभाव या परॉक्साइड प्रभाव) का पालन करती है।
$CH_3-CH=CHBr$ में,द्वि-आबंध $C_2$ और $C_3$ के बीच है।
एंटी-मार्कोवनिकोव नियम के अनुसार,$Br^-$ आयन द्वि-आबंध के उस कार्बन परमाणु से जुड़ता है जिसके पास अधिक हाइड्रोजन परमाणु होते हैं।
यहाँ,$CH_3-CH=CHBr$ एक असममित एल्कीन है।
एंटी-मार्कोवनिकोव नियम लागू करने पर,$H$ कम हाइड्रोजन वाले कार्बन पर और $Br$ अधिक हाइड्रोजन वाले कार्बन पर जुड़ता है।
अतः,$CH_3-CH=CHBr + HBr \xrightarrow{\text{peroxide}} CH_3-CH(Br)-CH_2Br$.

(B) $n$-प्रोपाइल ब्रोमाइड $(CH_3-CH_2-CH_2-Br)$ की इथेनॉलिक $KOH$ के साथ अभिक्रिया एक विहाइड्रोहैलोजनीकरण (विलोपन) अभिक्रिया है।
इस अभिक्रिया में,क्षार $(OH^-)$ $\beta$-कार्बन से एक प्रोटॉन को हटाता है,जिससे $\alpha$ और $\beta$ कार्बन के बीच एक द्वि-आबंध का निर्माण होता है।
अभिक्रिया:
$CH_3-CH_2-CH_2-Br + KOH \xrightarrow{C_2H_5OH} CH_3-CH=CH_2 + KBr + H_2O$.
अतः,प्राप्त उत्पाद प्रोपीन है।

(C) एथिल क्लोराइड $(CH_3CH_2Cl)$ की अल्कोहलिक $KOH$ के साथ अभिक्रिया एक डीहाइड्रोहैलोजनीकरण अभिक्रिया है।
इस अभिक्रिया में,क्षार $(OH^-)$ $\beta$-कार्बन से एक प्रोटॉन को हटाता है,जिससे $HCl$ का विलोपन होता है और $\alpha$ तथा $\beta$ कार्बन के बीच एक द्वि-आबंध बनता है।
रासायनिक समीकरण है: $CH_3CH_2Cl + \text{alc. } KOH \rightarrow CH_2=CH_2 + KCl + H_2O$.
इस प्रकार,एथिलीन $(CH_2=CH_2)$ का उत्पादन होता है।

(D) $SbCl_5$ एक लुईस अम्ल के रूप में कार्य करता है।
यह अल्काइल क्लोराइड के साथ अभिक्रिया करके क्लोराइड आयन को हटा देता है,जिससे एक स्थिर कार्बोकेशन मध्यवर्ती बनता है।
अतः,यह अभिक्रिया कार्बोकेशन के निर्माण के कारण आगे बढ़ती है।

(A) $2$-ब्रोमोब्यूटेन $(CH_3-CHBr-CH_2-CH_3)$ का विहाइड्रोब्रोमीनीकरण $Saytzeff$ के नियम का पालन करता है।
इस नियम के अनुसार,अधिक प्रतिस्थापित एल्कीन मुख्य उत्पाद होता है।
$2$-ब्रोमोब्यूटेन के विलोपन से $1$-ब्यूटीन $(CH_2=CH-CH_2-CH_3)$ या $2$-ब्यूटीन $(CH_3-CH=CH-CH_3)$ बन सकता है।
$2$-ब्यूटीन एक द्वि-प्रतिस्थापित एल्कीन है,जबकि $1$-ब्यूटीन एक मोनो-प्रतिस्थापित एल्कीन है।
चूंकि $2$-ब्यूटीन अतिसंयुग्मन (hyperconjugation) और प्रेरणिक प्रभाव के कारण अधिक स्थिर है,इसलिए यह मुख्य उत्पाद के रूप में प्राप्त होता है।

(A) $1$-क्लोरोब्यूटेन $(CH_3CH_2CH_2CH_2Cl)$ की अल्कोहलिक $KOH$ (पोटाश) के साथ अभिक्रिया एक विहाइड्रोहैलोजनीकरण अभिक्रिया है।
यह एक विलोपन अभिक्रिया ($E2$ क्रियाविधि) है जिसमें क्षार $(OH^-)$ $\beta$-कार्बन से एक हाइड्रोजन परमाणु को हटाता है,जिससे एल्कीन का निर्माण होता है।
$CH_3CH_2CH_2CH_2Cl + KOH (\text{alc.}) \rightarrow CH_3CH_2CH=CH_2 + KCl + H_2O$.
प्राप्त उत्पाद $1$-ब्यूटीन है।

(A) $1$-क्लोरोब्यूटेन $(CH_3CH_2CH_2CH_2Cl)$ की अल्कोहलिक $KOH$ के साथ अभिक्रिया एक विहाइड्रोहैलोजनीकरण (विलोपन) अभिक्रिया है।
इस अभिक्रिया में,क्षार $(OH^-)$ $\beta$-कार्बन से एक प्रोटॉन को हटाता है,जिससे $HCl$ का एक अणु बाहर निकल जाता है।
$CH_3CH_2CH_2CH_2Cl + KOH (\text{alc.}) \rightarrow CH_3CH_2CH=CH_2 + KCl + H_2O$.
मुख्य उत्पाद के रूप में $1$-ब्यूटीन प्राप्त होता है।

(A) अल्कोहलिक $KOH$ की उपस्थिति में,$KOH$ इथेनॉल विलायक के साथ अभिक्रिया करके एथॉक्साइड आयन $(C_2H_5O^{-})$ उत्पन्न करता है।
$KOH + C_2H_5OH \rightarrow C_2H_5O^{-} + K^{+} + H_2O$.
चूंकि एथॉक्साइड आयन $(C_2H_5O^{-})$ हाइड्रॉक्साइड आयन $(OH^{-})$ की तुलना में एक बहुत मजबूत क्षार है,इसलिए यह $CH_3CH_2Cl$ के विहाइड्रोहैलोजनीकरण (विलोपन) द्वारा एथीन $(CH_2=CH_2)$ बनाने में मुख्य आक्रमणकारी अभिकर्मक के रूप में कार्य करता है।

(A) डिहाइड्रोहैलोजनीकरण $E2$ क्रियाविधि का पालन करता है,जो लिविंग ग्रुप की क्षमता पर निर्भर करता है।
$1$. आयोडाइड $(I^-)$ ब्रोमाइड $(Br^-)$ की तुलना में एक बेहतर लिविंग ग्रुप है क्योंकि यह एक दुर्बल क्षार है।
$2$. तृतीयक एल्काइल हैलाइड अधिक स्थिर एल्कीन बनाते हैं,इसलिए वे द्वितीयक या प्राथमिक की तुलना में तेजी से प्रतिक्रिया करते हैं।
$3$. $t$-ब्यूटाइल आयोडाइड और $t$-ब्यूटाइल ब्रोमाइड की तुलना में,$t$-ब्यूटाइल आयोडाइड में आयोडाइड आयन की बेहतर लिविंग क्षमता के कारण यह सबसे तेज़ प्रतिक्रिया करता है।

(B) $n$-प्रोपाइल ब्रोमाइड $(CH_3CH_2CH_2Br)$ की इथेनॉलिक $KOH$ के साथ अभिक्रिया एक विहाइड्रोहैलोजनीकरण अभिक्रिया (विलोपन अभिक्रिया) है।
इस अभिक्रिया में,क्षार $(OH^-)$ $\beta$-कार्बन से एक प्रोटॉन को हटाता है और ब्रोमाइड आयन बाहर निकल जाता है,जिसके परिणामस्वरूप एक एल्कीन का निर्माण होता है।
$CH_3CH_2CH_2Br + KOH (\text{ethanolic}) \rightarrow CH_3CH=CH_2 + KBr + H_2O$.
प्राप्त उत्पाद $CH_3CH=CH_2$ है,जो प्रोपीन है।

(A) $C_2H_5ONa/C_2H_5OH$ के साथ एल्किल हैलाइड की अभिक्रिया $E2$ विलोपन क्रियाविधि द्वारा होती है।
$2$-हेलोपेंटेन के लिए,विलोपन $C_1$ या $C_3$ पर हो सकता है,जिससे क्रमशः $1$-पेंटीन या $2$-पेंटीन बनता है।
ज़ेटसेव के नियम के अनुसार,अधिक प्रतिस्थापित एल्कीन ($2$-पेंटीन) मुख्य उत्पाद होता है।
हैलोजन में,आयोडीन,ब्रोमीन की तुलना में एक बेहतर लिविंग ग्रुप है।
इसलिए,$2$-ब्रोमोपेंटेन की तुलना में $2$-आयोडोपेंटेन $(CH_3CH(I)CH_2CH_2CH_3)$ तेजी से विलोपन करता है और अधिक स्थिर $2$-पेंटीन की उच्च मात्रा प्रदान करता है।

(C) $2$-ब्रोमोब्यूटेन $(CH_3-CH(Br)-CH_2-CH_3)$ का डीहाइड्रोहैलोजनीकरण $Saytzeff$ नियम का पालन करता है।
इस नियम के अनुसार,अधिक प्रतिस्थापित एल्कीन मुख्य उत्पाद होता है।
$2$-ब्यूटीन $(CH_3-CH=CH-CH_3)$ एक डाई-प्रतिस्थापित एल्कीन है,जबकि $1$-ब्यूटीन $(CH_3-CH_2-CH=CH_2)$ एक मोनो-प्रतिस्थापित एल्कीन है।
इसलिए,$2$-ब्यूटीन अधिक स्थिर है और मुख्य उत्पाद के रूप में बनता है।

(C) $KOH$ का अल्कोहलिक विलयन एक प्रबल क्षार के रूप में कार्य करता है। इसका उपयोग एल्काइल हैलाइड से हाइड्रोजन हैलाइड $(HX)$ के एक अणु को हटाने के लिए किया जाता है,जिसे डिहाइड्रोहैलोजिनेशन कहा जाता है। अभिक्रिया है: $R-CH_2-CH(X)-R' + KOH (\text{alc.}) \rightarrow R-CH=CH-R' + KX + H_2O$.

(B) $3$-फिनाइल प्रोपीन $(C_6H_5CH_2CH=CH_2)$ की $HBr$ के साथ अभिक्रिया मार्कोवनिकोव नियम का पालन करती है।
इलेक्ट्रोफिलिक योगात्मक अभिक्रिया में,प्रोटॉन $(H^+)$ टर्मिनल कार्बन $(CH_2)$ पर जुड़कर अधिक स्थिर कार्बोकेशन बनाता है।
मध्यवर्ती के रूप में बना कार्बोकेशन एक द्वितीयक बेंजिलिक कार्बोकेशन $(C_6H_5CH_2CH^+CH_3)$ है,जो फिनाइल रिंग के साथ अनुनाद द्वारा स्थिर होता है।
अंत में,ब्रोमाइड आयन $(Br^-)$ इस कार्बोकेशन पर आक्रमण करके $1$-ब्रोमो-$1$-फिनाइल प्रोपेन $(C_6H_5CH(Br)CH_2CH_3)$ बनाता है।

(A) शुष्क ईथर में $Na$ के साथ एल्किल हैलाइड की अभिक्रिया वुर्ट्ज़ अभिक्रिया है,जो एक सममित एल्केन उत्पन्न करती है।
परिणामी हाइड्रोकार्बन द्वारा केवल एक मोनोक्लोरो व्युत्पन्न देने के लिए,एल्केन में सभी हाइड्रोजन परमाणु समान होने चाहिए।
$t$-ब्यूटाइल क्लोराइड $(CH_3)_3CCl$,$Na$/शुष्क ईथर के साथ अभिक्रिया करके $2,2,3,3$-टेट्रामिथाइल ब्यूटेन: $(CH_3)_3C-C(CH_3)_3$ बनाता है।
$2,2,3,3$-टेट्रामिथाइल ब्यूटेन में सभी $18$ हाइड्रोजन परमाणु समान हैं,इसलिए इसका मोनोक्लोरीनीकरण केवल एक उत्पाद देता है।
अतः,$A$,$t$-ब्यूटाइल क्लोराइड है।

(C) $2$-ब्रोमोपेंटेन की इथेनॉलिक पोटेशियम एथॉक्साइड के साथ अभिक्रिया एक विहाइड्रोहैलोजनीकरण अभिक्रिया ($E2$ विलोपन अभिक्रिया) है।
ज़ैटसेव के नियम के अनुसार,अधिक प्रतिस्थापित एल्कीन मुख्य उत्पाद होता है।
$2$-ब्रोमोपेंटेन $(CH_3-CH(Br)-CH_2-CH_2-CH_3)$ के विलोपन से दो संभावित एल्कीन बनते हैं: $1$-पेंटीन और $2$-पेंटीन।
$2$-पेंटीन,$1$-पेंटीन की तुलना में अधिक प्रतिस्थापित है,इसलिए यह मुख्य उत्पाद है।
$2$-पेंटीन के समावयवियों में,ट्रांस-समावयवी,सिस-समावयवी की तुलना में अधिक स्थिर होता है क्योंकि इसमें त्रिविम बाधा कम होती है।
अतः,ट्रांस-$2$-पेंटीन मुख्य उत्पाद है।

(B) एथिल ब्रोमाइड $(CH_3CH_2Br)$ की अल्कोहलिक $KOH$ के साथ अभिक्रिया एक विहाइड्रोहैलोजनीकरण (dehydrohalogenation) अभिक्रिया है।
इस अभिक्रिया में,अल्कोहलिक $KOH$ एक प्रबल क्षार के रूप में कार्य करता है और $\beta$-कार्बन से एक प्रोटॉन को हटाता है,जिससे $HBr$ का एक अणु बाहर निकल जाता है।
इसके परिणामस्वरूप एक एल्कीन का निर्माण होता है।
रासायनिक समीकरण है: $CH_3CH_2Br + KOH (\text{alc.}) \rightarrow CH_2=CH_2 + KBr + H_2O$.
अतः,प्राप्त उत्पाद एथीन है।

(C) $SN^2$ क्रियाविधि में,न्यूक्लियोफाइल कार्बन परमाणु पर पीछे की ओर से आक्रमण करता है।
तृतीयक एल्काइल हैलाइड में,इलेक्ट्रोफिलिक कार्बन परमाणु के चारों ओर तीन बड़े एल्काइल समूहों की उपस्थिति महत्वपूर्ण त्रिविम बाधा (steric hindrance) पैदा करती है।
यह त्रिविम बाधा न्यूक्लियोफाइल को कार्बन परमाणु तक पहुँचने से रोकती है,जिससे तृतीयक एल्काइल हैलाइड $SN^2$ क्रियाविधि के प्रति व्यावहारिक रूप से निष्क्रिय हो जाते हैं।

(A) $S_N2$ अभिक्रिया की दर नाभिकस्नेही की प्रबलता के सीधे समानुपाती होती है।
नाभिकस्नेही की प्रबलता उसकी क्षारीयता (basicity) से संबंधित है।
सामान्यतः प्रबल क्षार बेहतर नाभिकस्नेही होते हैं।
दी गई प्रजातियों के लिए क्षारीयता का क्रम: $CH_3O^{-} > HO^{-} > PhO^{-} > AcO^{-}$ है।
$CH_3O^{-}$ समूह की $+I$ प्रभाव के कारण सबसे प्रबल क्षार है।
$HO^{-}$ एक प्रबल क्षार है।
$PhO^{-}$ फिनोक्साइड आयन में अनुनाद (resonance) स्थिरीकरण के कारण $HO^{-}$ से कम क्षारीय है।
$AcO^{-}$ दो ऑक्सीजन परमाणुओं द्वारा कार्बोक्सिलेट आयन के अनुनाद स्थिरीकरण के कारण सबसे कम क्षारीय है।
अतः,नाभिकस्नेही और अभिक्रिया दर का क्रम: $(4) CH_3O^{-} > (3) HO^{-} > (1) PhO^{-} > (2) AcO^{-}$ है।
इस प्रकार,सही क्रम $4 > 3 > 1 > 2$ है।

(A) नाभिकस्नेहीता प्रजाति की क्षारीयता (basicity) से संबंधित है। प्रबल क्षार आमतौर पर बेहतर नाभिकस्नेही होते हैं।
$1$. $CH_3COO^-$: एसीटेट आयन,अनुनाद द्वारा स्थिर।
$2$. $CH_3O^-$: मेथोक्साइड आयन,प्रबल क्षार।
$3$. $CN^-$: साइनाइड आयन,प्रबल नाभिकस्नेही।
$4$. $CH_3-C_6H_4-SO_3^-$: टोसलेट आयन,अत्यधिक अनुनाद स्थिर,बहुत दुर्बल क्षार।
क्षारीयता का क्रम: $CH_3O^- > CN^- > CH_3COO^- > CH_3-C_6H_4-SO_3^-$.
नाभिकस्नेहीता का सही घटता क्रम $3 > 2 > 1 > 4$ है।

(D) यह अभिक्रिया लुईस अम्ल $SbCl_5$ की उपस्थिति में $C-Cl$ बंध के आयनीकरण को शामिल करती है,जो उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है।
इससे एक समतलीय $1$-फेनिलएथिल कार्बोकेशन मध्यवर्ती का निर्माण होता है।
इसके बाद न्यूक्लियोफाइल $(Cl^-)$ इस समतलीय कार्बोकेशन पर दोनों तरफ से समान संभावना के साथ हमला कर सकता है,जिसके परिणामस्वरूप एक रेसमिक मिश्रण बनता है।

(A) एक अणु में नेट द्विध्रुव आघूर्ण तब होता है यदि वह ध्रुवीय हो,जिसका अर्थ है कि उसके व्यक्तिगत बंध द्विध्रुवों का सदिश योग शून्य नहीं है।
$CH_2Cl_2$ (डाइक्लोरोमीथेन) $1.60 \ D$ के नेट द्विध्रुव आघूर्ण वाला एक ध्रुवीय अणु है।
$CH_3Cl$ (क्लोरोमीथेन) भी $1.87 \ D$ के नेट द्विध्रुव आघूर्ण वाला एक ध्रुवीय अणु है।
$1$-क्लोरोप्रोप-$1$-ईन के आइसोमर्स के लिए,cis-आइसोमर में $C-Cl$ और $C-CH_3$ बंध द्विध्रुवों के संरेखण के कारण एक गैर-शून्य द्विध्रुव आघूर्ण होता है,जबकि trans-आइसोमर में द्विध्रुव आघूर्ण काफी कम होता है क्योंकि बंध द्विध्रुव आंशिक रूप से एक-दूसरे को रद्द कर देते हैं।
चूंकि दिए गए सभी विकल्प उन अणुओं का प्रतिनिधित्व करते हैं जिनमें नेट द्विध्रुव आघूर्ण होता है,इसलिए ये सभी सही हैं।

(C) अभिक्रिया $(i)$ में,अभिकर्मक $C_2H_5OH$ एक दुर्बल नाभिकरागी (nucleophile) है,जो $S_{N^1}$ तंत्र का पक्ष लेता है।
अभिक्रिया $(ii)$ में,अभिकर्मक $C_2H_5O^-$ एक प्रबल नाभिकरागी है,जो $S_{N^2}$ तंत्र का पक्ष लेता है।
अतः,अभिक्रिया तंत्र क्रमशः $S_{N^1}$ और $S_{N^2}$ हैं।

(A) एप्रोटिक विलायकों में,नाभिकरागीता का क्रम आयनों की क्षारीयता (basicity) द्वारा निर्धारित किया जाता है।
दिए गए हैलाइड आयनों में $F^{-}$ सबसे अधिक क्षारीय है,इसलिए यह सबसे प्रबल नाभिकरागी है।
इसके विपरीत,$I^{-}$ सबसे कम क्षारीय है और इसलिए एप्रोटिक विलायक में सबसे दुर्बल नाभिकरागी है।

(B) लीविंग ग्रुप क्षमता क्षारीयता (basicity) के व्युत्क्रमानुपाती होती है। दुर्बल क्षार बेहतर लीविंग ग्रुप होते हैं।
दिए गए समूहों के संयुग्मी अम्ल (conjugate acids) हैं:
$I. CH_3COOH$ $(pKa \approx 4.75)$
$II. CH_3OH$ $(pKa \approx 15.5)$
$III. CH_3SO_3H$ $(pKa \approx -1.2)$
$IV. CF_3SO_3H$ $(pKa \approx -14)$
कम $pKa$ मान प्रबल संयुग्मी अम्ल को दर्शाते हैं,जिसका अर्थ है कि संबंधित संयुग्मी क्षार दुर्बल हैं और इसलिए वे बेहतर लीविंग ग्रुप हैं।
अम्लता का क्रम $IV > III > I > II$ है।
अतः,लीविंग ग्रुप क्षमता का क्रम $IV > III > I > II$ है।

(B) एल्किल हैलाइड $(R-X)$ का अल्कोहल $(R-OH)$ में परिवर्तन एक नाभिकरागी प्रतिस्थापन (nucleophilic substitution) अभिक्रिया है।
इस अभिक्रिया में,हैलाइड आयन $(X^-)$ को हाइड्रॉक्सिल समूह $(OH^-)$ द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।
अभिक्रिया को इस प्रकार दर्शाया गया है: $R-X + OH^- \to R-OH + X^-$.
उदाहरण के लिए: $R-Cl + OH^- \to R-OH + Cl^-$.

(C) इथेनॉल की $PCl_5$ के साथ अभिक्रिया है:
$C_2H_5OH + PCl_5 \rightarrow C_2H_5Cl + POCl_3 + HCl$
यहाँ,$A$ का मान $C_2H_5Cl$ (एथिल क्लोराइड) है।
$A$ $(C_2H_5Cl)$ की सिल्वर नाइट्राइट $(AgNO_2)$ के साथ अभिक्रिया है:
$C_2H_5Cl + AgNO_2 \rightarrow C_2H_5NO_2 + AgCl$
यहाँ,$B$ का मान $C_2H_5NO_2$ (नाइट्रोएथेन) है।

(C) अभिकारक $1$-ब्रोमो-$2$-मिथाइलप्रोपेन है,जो $\beta$-कार्बन पर त्रिविम बाधा (steric hindrance) वाला एक प्राथमिक एल्किल हैलाइड है।
जब इसे मेथनॉल $(CH_3OH)$ में मेथोक्साइड $(CH_3O^-)$ जैसे प्रबल क्षार के साथ उपचारित किया जाता है,तो क्षार की प्रकृति और अभिकारक की संरचना के कारण $S_N2$ प्रतिस्थापन के बजाय $E_2$ विलोपन अभिक्रिया होती है।
अभिकारक से $HBr$ के विलोपन के परिणामस्वरूप मुख्य उत्पाद के रूप में $2$-मिथाइलप्रोपीन प्राप्त होता है।
अभिक्रिया: $CH_3-CH(CH_3)-CH_2Br + CH_3O^- \rightarrow CH_3-C(CH_3)=CH_2 + CH_3OH + Br^-$

(A) ट्राइक्लोरोमेथेन $(CHCl_3)$ का जलीय $KOH$ के साथ जल-अपघटन इस प्रकार होता है:
$CHCl_3 + 3KOH_{(aq)} \rightarrow CH(OH)_3 + 3KCl$
चूंकि $CH(OH)_3$ अस्थिर है,यह पानी का एक अणु खोकर फॉर्मिक एसिड $(HCOOH)$ बनाता है:
$CH(OH)_3 \rightarrow HCOOH + H_2O$
इसके बाद फॉर्मिक एसिड शेष $KOH$ के साथ अभिक्रिया करके पोटेशियम फॉर्मेट $(HCOOK)$ बनाता है:
$HCOOH + KOH \rightarrow HCOOK + H_2O$
अतः,अंतिम उत्पाद पोटेशियम फॉर्मेट है.

(D) $C_6H_5CH_2Cl$ (बेंजाइल क्लोराइड) के ऑक्सीकरण से $C_6H_5COOH$ (बेंजोइक एसिड) प्राप्त होता है।
इस अभिक्रिया में आमतौर पर क्षारीय $KMnO_4$ जैसे ऑक्सीकरण एजेंट का उपयोग किया जाता है और उसके बाद अम्लीकरण किया जाता है।

(C) नाभिकस्नेहीता प्रजातियों की क्षारीयता (basicity) से संबंधित है। मजबूत क्षार आमतौर पर बेहतर नाभिकस्नेही होते हैं।
$1$. $CH_3O^-$ एक मजबूत क्षार है।
$2$. $CN^-$ कार्बन पर उच्च इलेक्ट्रॉन घनत्व के कारण एक मजबूत नाभिकस्नेही है।
$3$. $CH_3COO^-$ अनुनाद (resonance) के कारण $CH_3O^-$ से कमजोर क्षार है।
$4$. $CH_3-C_6H_4-SO_3^-$ (टोसलेट आयन) एक बहुत कमजोर क्षार है क्योंकि इसका ऋणात्मक आवेश तीन ऑक्सीजन परमाणुओं पर विस्थानीकृत (delocalized) होता है।
अतः,नाभिकस्नेहीता का घटता क्रम $B > C > A > D$ है।

(A) . बेंज़िल क्लोराइड $S_N1$ क्रियाविधि सबसे आसानी से दर्शाता है क्योंकि यह मध्यवर्ती के रूप में अनुनाद-स्थिर (resonance-stabilized) बेंज़िल कार्बोनियम आयन $(C_6H_5CH_2^+)$ बनाता है।
एथिल क्लोराइड जैसे प्राथमिक एल्किल हैलाइड और आइसोप्रोपिल क्लोराइड जैसे द्वितीयक एल्किल हैलाइड $S_N2$ या $E2$ क्रियाविधि को प्राथमिकता देते हैं,जबकि क्लोरोबेंजीन आंशिक द्वि-आबंध गुण के कारण नाभिकरागी प्रतिस्थापन के प्रति अत्यधिक निष्क्रिय होता है।

(B) एल्किल हैलाइड्स की हेटरोलिटिक बंध वियोजन ऊर्जा $C-X$ बंध की मजबूती पर निर्भर करती है।
जैसे-जैसे हैलोजन परमाणु का आकार $F$ से $I$ तक बढ़ता है,$C-X$ बंध की लंबाई बढ़ती जाती है।
बंध लंबाई में वृद्धि के कारण बंध वियोजन ऊर्जा कम हो जाती है।
इसलिए,सही क्रम है: $R-F > R-Cl > R-Br > R-I$.

(B) $2-$मिथाइल ब्यूटेन की संरचना $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$ है।
मोनोक्लोरीनीकरण चार अलग-अलग प्रकार के हाइड्रोजन परमाणुओं पर हो सकता है:
$1$. $C-1$ पर: $CH_2Cl-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$ (अकायरल)।
$2$. $C-2$ पर: $CH_3-C(Cl)(CH_3)-CH_2-CH_3$ (कायरल,$(+)$ और $(-)$ प्रतिबिंब रूपों में मौजूद)।
$3$. $C-3$ पर: $CH_3-CH(CH_3)-CHCl-CH_3$ (कायरल,$(+)$ और $(-)$ प्रतिबिंब रूपों में मौजूद)।
$4$. $C-4$ पर: $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_2Cl$ (अकायरल)।
अतः,कायरल उत्पाद $C-2$ और $C-3$ पर प्रतिस्थापन द्वारा बने प्रतिबिंब रूप (enantiomers) हैं।
कायरल यौगिकों की कुल संख्या = $2$ ($C-2$ से) + $2$ ($C-3$ से) = $4$.

(D) $S_N2$ अभिक्रियाओं में न्यूक्लियोफाइल का आक्रमण लिविंग ग्रुप से जुड़े कार्बन परमाणु की पिछली दिशा से होता है।
तृतीयक एल्काइल हैलाइड्स में,केंद्रीय कार्बन परमाणु तीन बड़े एल्काइल समूहों से घिरा होता है।
ये बड़े समूह महत्वपूर्ण त्रिविम बाधा (steric hindrance) उत्पन्न करते हैं,जो न्यूक्लियोफाइल को इलेक्ट्रोफिलिक कार्बन केंद्र तक पहुँचने से रोकता है।
इसलिए,तृतीयक एल्काइल हैलाइड $S_N2$ प्रतिस्थापन के लिए व्यावहारिक रूप से अक्रिय होते हैं।

(B) एल्काइल हैलाइड $(R-X)$ का अल्कोहल $(R-OH)$ में परिवर्तन एक नाभिकरागी प्रतिस्थापन (nucleophilic substitution) अभिक्रिया है।
जब एक एल्काइल हैलाइड को जलीय क्षार जैसे $Aq. KOH$ या $NaOH$ के साथ उपचारित किया जाता है,तो हैलाइड आयन $(X^-)$ को हाइड्रॉक्सिल समूह $(OH^-)$ द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।
अभिक्रिया: $R-X + KOH (aq) \rightarrow R-OH + KX$.
यह एक नाभिकरागी प्रतिस्थापन अभिक्रिया है।
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(B) दी गई अभिक्रिया $(CH_3)_3CBr \xrightarrow{H_2O} (CH_3)_3COH$ है।
इस अभिक्रिया में,ब्रोमीन परमाणु $(-Br)$ को हाइड्रॉक्सिल समूह $(-OH)$ द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।
चूंकि एक कार्यात्मक समूह को दूसरे द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है,इसलिए यह एक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है।

(A) ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $(R-Mg-X)$ का निर्माण कार्बन-हैलोजन बंध में मैग्नीशियम के ऑक्सीडेटिव इंसर्शन द्वारा होता है।
अभिक्रियाशीलता $C-X$ बंध की मजबूती पर निर्भर करती है।
जैसे-जैसे हैलोजन परमाणु का आकार बढ़ता है,$C-X$ बंध की लंबाई बढ़ती है और बंध वियोजन ऊर्जा कम हो जाती है।
इसलिए,अभिक्रिया की सुगमता लिविंग ग्रुप की क्षमता के क्रम का पालन करती है: $I^- > Br^- > Cl^-$.
अतः,अभिक्रियाशीलता का क्रम $CH_3I > CH_3Br > CH_3Cl$ है।

(C) $C-X$ बंध की ध्रुवीयता कार्बन परमाणु और हैलोजन परमाणु $(X)$ के बीच विद्युत ऋणात्मकता के अंतर पर निर्भर करती है।
आवर्त सारणी में समूह में नीचे जाने पर,हैलोजन की विद्युत ऋणात्मकता घटती है $(F > Cl > Br > I)$।
इसलिए,$C$ और $X$ के बीच विद्युत ऋणात्मकता का अंतर $C-Cl > C-Br > C-I$ के क्रम में घटता है।
अतः,बंध ध्रुवीयता का सही क्रम $CH_3Cl > CH_3Br > CH_3I$ है।

(D) $S_{N}2$ अभिक्रिया में,अभिक्रिया की दर लिविंग ग्रुप की बाहर निकलने की क्षमता पर निर्भर करती है।
लिविंग ग्रुप की क्षमता $C-X$ बंध की मजबूती और हैलाइड आयन $(X^-)$ की स्थिरता द्वारा निर्धारित होती है।
हैलोजन का आकार बढ़ने के साथ बंध की मजबूती घटती है $(C-F > C-Cl > C-Br > C-I)$।
परिणामस्वरूप,आयोडाइड आयन $(I^-)$ सबसे अच्छा लिविंग ग्रुप है क्योंकि यह सबसे दुर्बल क्षार है,जबकि फ्लोराइड आयन $(F^-)$ सबसे खराब लिविंग ग्रुप है।
इसलिए,$S_{N}2$ अभिक्रियाओं के लिए अभिक्रियाशीलता का क्रम $RI > RBr > RCl > RF$ है।

(C) $C-X$ आबंध की मजबूती आबंध लंबाई पर निर्भर करती है। जैसे-जैसे हैलोजन परमाणु का आकार $F$ से $I$ तक बढ़ता है,आबंध लंबाई बढ़ती है,जिससे आबंध की मजबूती कम हो जाती है।
आबंध मजबूती का क्रम है: $CH_3F > CH_3Cl > CH_3Br > CH_3I$।
अतः,$CH_3F$ में $C-F$ आबंध सबसे मजबूत है।

(D) अभिक्रिया $A$ में,एक संतृप्त एल्किल हैलाइड $H$ और $Br$ परमाणुओं के निष्कासन द्वारा असंतृप्त एल्कीन में परिवर्तित हो जाता है। अतः,यह एक विलोपन अभिक्रिया है।
अभिक्रिया $B$ में,$-Br$ समूह को $-OH$ समूह द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। अतः,यह एक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है।
अभिक्रिया $C$ में,द्वि-आबंध पर $Br_2$ का योग एक असंतृप्त यौगिक को संतृप्त यौगिक में परिवर्तित करता है। अतः,यह एक योगात्मक अभिक्रिया है।
इसलिए,सही कथन यह है कि $A$ विलोपन है,$B$ प्रतिस्थापन है और $C$ योगात्मक अभिक्रिया है।

(C) इस अभिक्रिया में,एल्किल हैलाइड में मौजूद ब्रोमीन परमाणु $(Br)$ को अमोनिया $(NH_3)$ के अमीनो समूह $(-NH_2)$ द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।
चूंकि एक नाभिकरागी $(NH_3)$ एक लिविंग ग्रुप $(Br^{-})$ को प्रतिस्थापित करता है,इसलिए यह एक नाभिकरागी प्रतिस्थापन अभिक्रिया है।
विकल्प $(a)$ एक इलेक्ट्रॉनरागी योगज (electrophilic addition) अभिक्रिया है।
विकल्प $(b)$ और $(d)$ नाभिकरागी योगज (nucleophilic addition) अभिक्रियाएं हैं।

(A) नाभिकस्नेही (nucleophilicity) किसी प्रजाति की इलेक्ट्रोफाइल को इलेक्ट्रॉन युग्म दान करने की क्षमता है।
ध्रुवीय प्रोटिक विलायक में,समूह में नीचे जाने पर नाभिकस्नेही क्षमता बढ़ती है क्योंकि छोटे आयन अधिक विलायकित (solvated) हो जाते हैं,जो उनकी नाभिकस्नेही के रूप में कार्य करने की क्षमता को बाधित करता है।
इसलिए,हैलाइड आयनों के लिए नाभिकस्नेही का सही क्रम $Cl^{-} < Br^{-} < I^{-}$ है।

(D) फ्रीडल-क्राफ्ट अभिक्रिया के लिए ऐसे एल्काइल या एसाइल हैलाइड की आवश्यकता होती है जो $AlCl_3$ जैसे लुईस एसिड की उपस्थिति में कार्बोकेशन या इलेक्ट्रोफिलिक स्पीशीज बना सके।
$1$. क्लोरोबेंजीन और ब्रोमोबेंजीन जैसे एराइल हैलाइड,और विनाइल क्लोराइड $(CH_2=CH-Cl)$ जैसे विनाइल हैलाइड फ्रीडल-क्राफ्ट अभिक्रियाओं के लिए उपयुक्त नहीं हैं क्योंकि अनुनाद के कारण कार्बन-हैलोजन बंध में आंशिक द्वि-बंध लक्षण होता है,जिससे यह बहुत मजबूत हो जाता है और इसे तोड़ना कठिन होता है।
$2$. क्लोरोइथेन $(CH_3CH_2Cl)$ और आइसोप्रोपिल क्लोराइड $((CH_3)_2CHCl)$ जैसे एल्काइल हैलाइड $AlCl_3$ के साथ आसानी से अभिक्रिया करके कार्बोकेशन बनाते हैं,जो फिर फ्रीडल-क्राफ्ट एल्काइलेशन में इलेक्ट्रोफाइल के रूप में कार्य करते हैं।
$3$. $C$ और $D$ दोनों एल्काइल हैलाइड हैं और इनका उपयोग किया जा सकता है। हालाँकि,दिए गए विकल्पों में $D$ (आइसोप्रोपिल क्लोराइड) स्पष्ट रूप से दर्शाया गया है।

(C) अभिक्रिया $CH_3CH_2CH_2Br + NaCN \to CH_3CH_2CH_2CN + NaBr$ एक $S_N2$ क्रियाविधि का पालन करती है।
$S_N2$ अभिक्रियाएँ ध्रुवीय एप्रोटिक विलायकों में काफी तीव्र होती हैं क्योंकि ये विलायक नाभिकरागी $(CN^-)$ को हाइड्रोजन आबंधन के माध्यम से विलायकीकृत नहीं करते हैं,जिससे नाभिकरागी की सक्रियता बनी रहती है।
दिए गए विकल्पों में से,$N, N'-$डाइमेथिलफॉर्मामाइड $(DMF)$ एक ध्रुवीय एप्रोटिक विलायक है,जबकि एथेनॉल,मेथेनॉल और जल ध्रुवीय प्रोटिक विलायक हैं।
अतः,यह अभिक्रिया $DMF$ में सबसे तीव्र होगी।

(A) $S_N1$ अभिक्रिया एक समतलीय कार्बोनियम आयन मध्यवर्ती के माध्यम से आगे बढ़ती है।
चूंकि न्यूक्लियोफाइल समतलीय कार्बोनियम आयन के दोनों तरफ से हमला कर सकता है,इसलिए एक रेसेमिक मिश्रण बनता है।
हालांकि,चूंकि लिविंग ग्रुप सामने की तरफ को आंशिक रूप से अवरुद्ध करता है (आयन-युग्म प्रभाव),इसलिए पीछे की तरफ से हमला थोड़ा अधिक होता है।
इसलिए,रिटेंशन की तुलना में इनवर्जन अधिक होता है,जिससे आंशिक रेसेमाइजेशन होता है।