GSEB Class 11 Chemistry Important Questions Chapter 13 હાઇડ્રોકાર્બન

Gujarat Board GSEB Class 11 Chemistry Important Questions Chapter 13 હાઇડ્રોકાર્બન Important Questions and Answers.

GSEB Class 11 Chemistry Important Questions Chapter 13 હાઇડ્રોકાર્બન

પ્રશ્નોત્તર
પ્રશ્ન 1.
હાઇડ્રોકાર્બન એટલે શું ? આપણા રોજિંદા જીવનમાં મહત્ત્વના ત્રણ હાઇડ્રોકાર્બનના ટૂંકા અને પૂરાં નામ આપો.
ઉત્તર:
હાઇડ્રોકાર્બન એટલે માત્ર કાર્બન અને હાઇડ્રોજન ધરાવતાં સંયોજનો. આપણાં રોજિંદા જીવનમાં મહત્ત્વના હાઇડ્રોકાર્બન નીચે પ્રમાણે છે.
LPG પ્રવાહીકૃત પેટ્રોલિયમ વાયુ (Liquified Petroleum Gas)
CNG સંકોચિત કુદરતી વાયુ (Compressed Natural Gas)
LNG પ્રવાહીકૃત કુદરતી વાયુ (Liquified Natural Gas)

પ્રશ્ન 2.
રોજિંદા જીવનમાં ઇંધણ તરીકે ઉપયોગમાં લેવાતા હાઇડ્રોકાર્બન અને તેમના લાક્ષણિક ઉપયોગ આપો.
ઉત્તર:
આપણા રોજિંદા જીવનમાં હાઇડ્રોકાર્બન સંયોજનો ઇંધણ તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે. આવા વાયુ અને પ્રવાહીઓ નીચે પ્રમાણે છે.

(iv) પેટ્રોલિયમના વિભાગીય નિસ્યંદનથી મળતા પ્રવાહી પદાર્થો : પેટ્રોલ, ડીઝલ, કેરોસીન
(v) કોલસાના વિચ્છેદક નિસ્યંદનથી મળતો વાયુ : કોલગૅસ
આ બધાં જ કુદરતી ઈંધણો છે અને ઊર્જાના સ્રોત છે.

પ્રશ્ન 3.
હાઇડ્રોકાર્બનના ઉપયોગો જણાવો અને ઉદાહરણો આપો.
અથવા
હાઇડ્રોકાર્બનનું મહત્વ જણાવો.
ઉત્તર:

રોજિંદા જીવનમાં ઇંધણ તરીકે વપરાતા પદાર્થો : LPG, CNG, LNG કેરોસીન વગેરે મિશ્ર હાઇડ્રોકાર્બન છે.
સ્વયંસંચાલિત (ઑટોમોબાઇલ) વાહનોના ઇંધણ તરીકે વપરાતા પદાર્થો : CNG, પેટ્રોલ, ડીઝલ જે બધાં હાઇડ્રોકાર્બનનાં મિશ્રણ છે.
પોલિથીન, પોલિપ્રોપીન, પોલિસ્ટાયરિન વગેરે પોલિમરના ઉત્પાદનમાં હાઇડ્રોકાર્બન વપરાય છે.
રંગમાં દ્રાવક તરીકે હાઇડ્રોકાર્બન વપરાય છે. ઊંચા આણ્વિયદળ ધરાવતા હાઇડ્રોકાર્બન જેવા કે – ટર્પેન્ટાઇન, કેરોસીન, વગેરે રંગકોમાં દ્રાવક તરીકે વપરાય છે.
કેટલાંક ઔષધોના ઉત્પાદનમાં પ્રારંભિક પદાર્થ તરીકે પણ હાઈડ્રોકાર્બન સંયોજનો વપરાય છે.
“આમ રોજિંદા જીવનમાં હાઇડ્રોકાર્બન સંયોજનો ઘણી જ મહત્ત્વની, ઉપયોગિતા ધરાવે છે.”

પ્રશ્ન 4.
ઇંધણ તરીકે વપરાતા હાઇડ્રોકાર્બનની પ્રદૂષણકર્તા તરીકેની વૃત્તિની માત્રા જણાવો.
ઉત્તર:

સૌથી ઓછો પ્રદૂષણકર્તા ઇંધણ વાયુ : LPG
વાહનોમાં વપરાતું ઓછું પ્રદૂષણકર્તા ઇંધણ : પેટ્રોલ અને CNG
થોડું પ્રદૂષણકર્તા ઘરેલું ઇંધણ : કેરોસીન

પ્રશ્ન 5.
હાઇડ્રોકાર્બન આપણા રોજિંદા જીવનમાં ઊર્જાનો મુખ્ય સ્રોત છે; તે વિગતે સમજાવો.
ઉત્તર:
હાઇડ્રોકાર્બન એટલે માત્ર કાર્બન અને હાઇડ્રોજન ધરાવતાં સંયોજનો. આપણાં રોજિંદા જીવનમાં મહત્ત્વના હાઇડ્રોકાર્બન નીચે પ્રમાણે છે.
LPG પ્રવાહીકૃત પેટ્રોલિયમ વાયુ (Liquified Petroleum Gas)
CNG સંકોચિત કુદરતી વાયુ (Compressed Natural Gas)
LNG પ્રવાહીકૃત કુદરતી વાયુ (Liquified Natural Gas)

આપણા રોજિંદા જીવનમાં હાઇડ્રોકાર્બન સંયોજનો ઇંધણ તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે. આવા વાયુ અને પ્રવાહીઓ નીચે પ્રમાણે છે.

(iv) પેટ્રોલિયમના વિભાગીય નિસ્યંદનથી મળતા પ્રવાહી પદાર્થો : પેટ્રોલ, ડીઝલ, કેરોસીન
(v) કોલસાના વિચ્છેદક નિસ્યંદનથી મળતો વાયુ : કોલગૅસ
આ બધાં જ કુદરતી ઈંધણો છે અને ઊર્જાના સ્રોત છે.

રોજિંદા જીવનમાં ઇંધણ તરીકે વપરાતા પદાર્થો : LPG, CNG, LNG કેરોસીન વગેરે મિશ્ર હાઇડ્રોકાર્બન છે.
સ્વયંસંચાલિત (ઑટોમોબાઇલ) વાહનોના ઇંધણ તરીકે વપરાતા પદાર્થો : CNG, પેટ્રોલ, ડીઝલ જે બધાં હાઇડ્રોકાર્બનનાં મિશ્રણ છે.
પોલિથીન, પોલિપ્રોપીન, પોલિસ્ટાયરિન વગેરે પોલિમરના ઉત્પાદનમાં હાઇડ્રોકાર્બન વપરાય છે.
રંગમાં દ્રાવક તરીકે હાઇડ્રોકાર્બન વપરાય છે. ઊંચા આણ્વિયદળ ધરાવતા હાઇડ્રોકાર્બન જેવા કે – ટર્પેન્ટાઇન, કેરોસીન, વગેરે રંગકોમાં દ્રાવક તરીકે વપરાય છે.
કેટલાંક ઔષધોના ઉત્પાદનમાં પ્રારંભિક પદાર્થ તરીકે પણ હાઈડ્રોકાર્બન સંયોજનો વપરાય છે.
“આમ રોજિંદા જીવનમાં હાઇડ્રોકાર્બન સંયોજનો ઘણી જ મહત્ત્વની, ઉપયોગિતા ધરાવે છે.”

પ્રશ્ન 6.
હાઇડ્રોકાર્બન સંયોજનોનું વર્ગીકરણ અને ઉદાહરણ આપો.
અથવા
હાઇડ્રોકાર્બનનું વર્ગીકરણ સમજાવો.
ઉત્તર:
હાઇડ્રોકાર્બન (હા.કા) સંયોજનો ફક્ત કાર્બન અને હાઇડ્રોજન ધરાવે છે. તેમનું વર્ગીકરણ નીચે પ્રમાણે છે.

પૂરક પ્રશ્ન : ભેદ આપો.
ઉત્તર:

ચક્રીય અને બિનચક્રીય આન
સંતૃપ્ત અને અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન
એક ચક્રીય અને બહુચક્રીય એરોમેટિક હાઇડ્રોકાર્બન
ચક્રીય અને બિનચક્રીય અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન

પૂરક પ્રશ્ન : નીચેનાના ઉદાહરણ અને નામ આપો.
ઉત્તર:

બિનચક્રીય આલ્કેન
ચક્રીય આલ્કેન
એરોમેટિક હાઇડ્રોકાર્બન
અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન હાઇડ્રોકાર્બન સંયોજનોનું ફક્ત વર્ગીકરણ આપો.

પ્રશ્ન 7.
હાઇડ્રોકાર્બન સંયોજનોનું ફક્ત વર્ગીકરણ આપો.
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 8.
આલ્બેન સંયોજનો એટલે શું ? મિથેનના હાઇડ્રોજન પરમાણુઓનું -CH₃ વડે વિસ્થાપન કરવાથી બનતા આલ્કેન દર્શાવો.
ઉત્તર:

“આલ્કેન સંયોજનો કાર્બન-કાર્બન એકલબંધ ધરાવતાં સંતૃપ્ત મુક્ત શૃંખલાવાળા હાઇડ્રોકાર્બન સંયોજનો છે.”
મિથેન (CH₄) આલ્બેન પરિવારનો પ્રથમ સભ્ય છે. મિથેનના એક હાઇડ્રોજન પરમાણુનું વિસ્થાપન કાર્બન પરમાણુ વડે કરી, હાઇડ્રોજન પરમાણુની આવશ્યક સંખ્યા જોડીને, જોડાયેલા બીજા કાર્બનની ચતુસૈંયોજકતાને સંતોષો તો ઇથેન (C₂H₆) અણુ પ્રાપ્ત થાય છે. આમ CH₄ ના એક હાઇડ્રોજન પરમાણુનું વિસ્થાપન -CH₃ સમૂહ વડે કરવાથી C₂H₅ મેળવી શકાય છે.

આ જ પ્રમાણે હાઇડ્રોજનને મિથાઇલ સમૂહ વડે વિસ્થાપિત કરીને કેટલાક આલ્કેન બનાવી શકાય છે, આ પ્રમાણે કરવાથી C₃H₈, C₄H₁₀,… વગેરે અણુઓ મેળવી શકાય છે.

પ્રશ્ન 9.
આલ્બેન શ્રેણીનું સામાન્ય સૂત્ર અને મિથેન તથા આસ્કેનના આકાર વિશે લખો.
ઉત્તર:

આલ્બેન શ્રેણીનું સામાન્ય સૂત્ર C_n H_2n+2 છે. જ્યાં n = કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યા તથા (2n + 2) હાઇડ્રોજન પરમાણુઓની સંખ્યા. દા.ત., બ્યુટેનમાં 4 કાર્બન અને 10 હાઇડ્રોજન (2n + 2) હોવાથી બ્યુટેનનું અણુસૂત્ર C₄H₁₀ છે.
બંધારણ અને આકાર : મિથેનનું બંધારણ સમચતુલકીય હોય છે. મિથેન બહુસમતલીય છે. મિથેનમાં કાર્બન પરમાણુ સમચતુષ્ફલકના કેન્દ્રમાં અને ચાર હાઇડ્રોજન ૫૨માણુઓ સમચતુલકના ચાર ખૂણામાં ગોઠવાયેલા હોય છે.

1. મિથેનમાં છયે H – C – H ખૂણા 109.5° ના હોય છે.
2. મિથેનમાં ચારેય C – H બંધની લંબાઈ 112 pm છે.
3. મિથેનમાં ચારેય C – H બંધ σ પ્રકારના છે.
4. મિથેનમાં કાર્બન પરમાણુની sp³ કક્ષકની સાથે Hની 1s સંમિશ્ર થવાથી ચાર C – H, σ પ્રકારના બંધ બને છે; આ σ બંધ બનાવવામાં અર્ધપૂર્ણ sp³ અને 1s કક્ષકોનું સંમિશ્રણ સામાન્ય અક્ષ (બંધ રેખા) પ૨ સમ્મુખ સંમિશ્રણ થાય છે.

બધાં જ આલ્બેનમાં સમચતુલકીય રચનામાં C અને H જોડાયેલા રહે છે. આલ્બેનમાં C – C બંધ લંબાઈ 154 pm અને C – H બંધ લંબાઈ 112 pm હોય છે. વળી બધાં જ સિગ્મા બંધ હોય છે. C – C સિગ્મા બંધો બંને કાર્બનની sp³ – sp³ સંકૃત કક્ષકોના અને C – H સિગ્મા (σ) બંધ કાર્બનની sp³ અને Hની 1s કક્ષકોના સમ્મુખ સંમિશ્રણ થવાથી રચાય છે.

પ્રશ્ન 10.
જે બિનચક્રીય આલ્કેનનાં ફક્ત એક જ બંધારણ હોય તેમનાં નામ, સૂત્ર અને બંધારણો આપો.
ઉત્તર:
આલ્બેન શ્રેણીના પ્રથમ ત્રણ સભ્યોને કોઈ જ સમઘટકો હોતા નથી. આલ્બેન શ્રેણીના પ્રથમ ત્રણ સભ્યો – મિથેન, ઇથેન અને પ્રોપેન છે. આ ત્રણેયનાં એક જ બંધારણ નીચે પ્રમાણે છે.

પ્રશ્ન 11.
બંધારણીય સમઘટકતા એટલે શું ? શૃંખલા સમઘટકતા આલ્બેનના બે ઉદાહરણ આપી સમજાવો. અથવા ત્રણ કરતાં
વધારે કાર્બન ધરાવતા આલ્કેનની સમઘકટતા બે આલ્કેનના ઉદાહરણોથી સમજાવો.
ઉત્તર:

બંધારણીય સમઘટકો અને સમઘટકતા : જે સંયોજનોના આણ્વીય સૂત્ર સમાન હોય પણ બંધારણીય સૂત્ર (પરમાણુઓની ગોઠવણીની રીત) ભિન્ન હોય તેમને બંધારણીય સમઘટકો કહે છે અને આ ઘટના બંધારણીય સમઘટકતા કહેવાય છે.
શૃંખલા સમઘટકતા : જો બે અથવા વધારે સંયોજનોના આણ્વીય સૂત્ર એક સમાન હોય પણ તેમની કાર્બન શૃંખલાનું માળખુ અલગ-અલગ હોય તો તેવાં સંયોજનોને શૃંખલા સંઘટકો કહે છે. આ ઘટનાને શૃંખલા સમઘકટતા કહે છે. ત્રણ કરતાં વધારે કાર્બન ધરાવતા આલ્કેન શૃંખલા સમઘટકતા ધરાવે છે.
ઉદા.-1 : બ્યુટેનના શૃંખલા સમઘટકો બે છે :
1. n-બ્યુટેન જે સરળ શૃંખલા યુક્ત બંધારણ અને
2. આઇસોબ્યુટેન (CH₃CH) જે શૃંખલા યુક્ત બંધારણ ધરાવે છે.

ઉદા.-2 : પેન્ટેન (C₆H₁₂) ત્રણ સમઘટકો છે :
1. n-પેન્ટેન સરળ શૃંખલાવાળું બંધારણ
2. આઇસોપેન્ટેન તથા
3. નિયોપેન્ટેન શાખિત શૃંખલાવાળા બંધારણો ધરાવે છે.

પ્રશ્ન 12.
પ્રાથમિક (1°), દ્વિતીયક (2°), તૃતીયક (3°) અને ચતુર્થક કાર્બન (4°) કાર્બન એટલે શું ? ઉદાહરણ આપો.
અથવા
કાર્બન પરમાણુના પ્રકારો ઉદાહરણ આપી સમજાવો.
ઉત્તર:

કાર્બન પરમાણુની સાથે જોડાયેલા અન્ય કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યા પ્રમાણે કાર્બનને પ્રાથમિક (1°), દ્વિતીયક (2°), તૃતીયક (3°), અને ચતુર્થક (4°) કાર્બન પરમાણુ કહે છે.
નોંધ : કાર્બનનો જે પ્રકાર હોય તે જ પ્રકારનો હાઇડ્રોજન, તેની સાથે જોડાયેલો હોય છે.
પ્રાથમિક (1°) : જે કાર્બન બીજા શૂન્ય અથવા 1 કાર્બન પરમાણુની સાથે જોડાયેલ હોય, તે કાર્બનને પ્રાથમિક (1°) કાર્બન કહે છે.
“કોઈપણ સંયોજનમાં અંતિમ છેડે રહેલા કાર્બન પરમાણુ હંમેશાં પ્રાથમિક પ્રકારના હોય છે.’ ઉદા. મિથેનમાંનો કાર્બન અને ઇથેનમાંના બંને કાર્બન પ્રાથમિક (1°) તથા બ્યુટેન, પ્રોપેન વગેરેમાં છેડા ઉપરના કાર્બન પ્રાથમિક (1°) છે.
દ્વિતીયક (2°) કાર્બન : જે કાર્બન પરમાણુ બીજા બે કાર્બન ૫૨માણુઓની સાથે જોડાયેલો હોય તેને દ્વિતીયક (2°) કહે છે.
તૃતીયક (3°) કાર્બન : જે કાર્બન પરમાણુ અન્ય ત્રણ કાર્બન પરમાણુઓની સાથે સીધો જ જોડાયેલ હોય તેને તૃતીયક અથવા 3° કાર્બન કહે છે.
ચતૃતીયક : (4°) કાર્બન : જે કાર્બન પરમાણુ અન્ય ત્રણ કાર્બન પરમાણુઓની સાથે સીધો જ જોડાયેલ હોય તેને ચતૃતીયક અથવા 4° કાર્બન કહે છે.

ઉદાહરણ :

પ્રશ્ન 13.
મિથેન, ઇથેન, પ્રોપેન, બ્યુટેન, પેન્ટન, હેક્ઝેન, હેપ્પેન અને ડેકેનના સમઘટકોની સંખ્યા આપો.
ઉત્તર:
મિથેન (CH₄), ઇથેન (C₂H₆) અને પ્રોપેન (C₃H₈) ના કોઈ જ સમઘટકો નથી. તેઓ એક જ બંધારણ ધરાવે છે.

હાઇડ્રોકાર્બનનું નામ	સમઘટકોની સંખ્યા
બ્યુટેન (C₄H₁₀)	બે
પેન્ટેન (C₅H₁₂)	ત્રણ
હેક્ઝેન (C₆H₁₄)	પાંચ
પેપ્ટન (C₇H₁₆)	નવ
ડેકેન (C₁₀H₂₂)	પંચોતેર

પ્રશ્ન 14.
આલ્કાઇલ સમૂહનું સામાન્ય સૂત્ર અને ચાર કાર્બન સુધીમાં ઉદાહરણો આપો.
ઉત્તર:

આલ્કાઇલ સમૂહનું સામાન્ય સૂત્ર C_nH_2n+1 છે. તેની સામાન્ય સંજ્ઞા R છે.
તેમાં આલ્બેનના કરતાં એક હાઇડ્રોજન પરમાણુ ઓછો હોય છે.
ઉદાહરણ કોષ્ટક સ્વરૂપે દર્શાવેલ છે.

પ્રશ્ન 15.
આલ્કેનને બનાવવાની રીતો કઈ કઈ છે ? તે દરેકની સામાન્ય પ્રક્રિયા લખો.
ઉત્તર:
આલ્કેન બનાવવાની મુખ્ય (અગત્યની) રીતો નીચે પ્રમાણે છે.
(i) અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બનના હાઇડ્રોજીનેશનની રીતથી આલ્કેન :

(ii) આલ્કાઇલ હેલાઇડના રિડક્શનની પદ્ધતિથી આલ્કેન :

(iii) વુર્ટઝ પ્રક્રિયા અથવા આલ્કાઇલ હેલાઇડમાંથી વુર્ટઝ પ્રક્રિયાની રીતથી આલ્કેન બનાવવાની રીત :

આ રીતે બેકી સંખ્યામાં કાર્બન હોય તેવા આલ્કેન શુદ્ધ મળે છે.
(iv) કાર્બોકિસલિક ઍસિડના ડિકાર્બોકિસલેશન રીતથી આલ્કેન બનાવવાની રીત :

સોડાલાઇમ એટલે NaOH અને CaOનું મિશ્રણ
(v) કોલ્બેની વિદ્યુતવિભાજનની રીત અથવા કાર્બોકિસલિક ઍસિડના સોડિયમ કે પોટૅશિયમ ક્ષારના જલીય દ્રાવણમાનું વિદ્યુત-વિભાજન કરીને આલ્કેન બનાવવાની રીત :

આલ્બેનનો મુખ્ય સ્રોત કુદરતી વાયુઓ અને પેટ્રોલિયમ છે.
[નોંધ : તમે R ના સ્થાને કોઈપણ -CH₃, CH₃ CH₂– સમૂહો લઈ પ્રક્રિયાઓ લખો. – મજા આવશે પ્રયત્ન કરી જુઓ.]

પ્રશ્ન 16.
અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બનના હાઇડ્રોજનીકરણ વિશે લખો.
અથવા
અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બનમાંથી આલ્કેન બનાવવાની રીત ઉદાહરણ સાથે સમજાવો.
ઉત્તર:

હાઇડ્રોજનીકરણની વ્યાખ્યા : આલ્કીન અને આલ્કાઇન સંયોજનોની – સૂક્ષ્મ વિભાજિત ઉદ્દીપક જેવાં કે પ્લેટિનમ (Pt), પેલેડિયમ (Pd) અથવા નિકલ (Ni)ની હાજરીમાં ડાયહાઇડ્રોજન વાયુની સાથે પ્રક્રિયા કરીને આલ્કેન બનાવવાની રીતને હાઇડ્રોજનીકરણ પ્રક્રિયા કહે છે.
ઉદ્દીપકનું કાર્ય : ઉદ્દીપક તરીકે વપરાતી ધાતુઓ (Pt, Pd કે Ni), પોતાની સપાટીની ઉપર ડાયહાઇડ્રોજન વાયુને શોષે છે. અને હાઇડ્રોજન – હાઇડ્રોજન બંધને સક્રિય (activate) કરે છે; આથી પ્રક્રિયાની સક્રિયકરણ ઊર્જામાં ઉદ્દીપક ઘટાડો કરે છે) આ ધાતુઓ પ્રક્રિયાને ઉદ્દીપ્ત કરવાનું કાર્ય કરે છે. ઉદ્દીપક Pt અને Pd વડે ઓરડાના તાપમાને પણ ઉદ્દીપક Ni વડે ઊંચા તાપમાન અને દબાણે આ હાઇડ્રોજનીકરણની પ્રક્રિયા થાય છે.
હાઇડ્રોજનીકરણ પ્રક્રિયાનાં કેટલાંક ઉદાહરણો : અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બનમાં જેટલા π-બંધ હાજર હોય તેટલી સંખ્યાના હાઇડ્રોજનના અણુઓ ઉમેરાઇને આલ્કેન બને છે.

નોંધ : ઉદ્દીપક તરીકે રેની નિકલ વપરાય છે. રેની નિકલ તે ક્રિયાશીલ નિકલ છે. તે બારીક ભૂકા સ્વરૂપે વપરાય છે.

પ્રશ્ન 17.
આલ્કાઇલ હેલાઇડનું રિડક્શન કરીને આલ્કેન બનાવવાની રીત ઉદાહરણ સાથે સમજાવો.
ઉત્તર:
પ્રક્રિયક-ઝિંક અને મંદ હાઇડ્રોક્લોરિક ઍસિડ (HCl) ની આલ્કાઇલ હેલાઇડ X (જ્યાં X = Cl, Br, I) ની સાથે પ્રક્રિયા કરવાથી આલ્કાઇલ હેલાઇડનું રિડક્શન થાય છે. અને મુખ્ય નીપજ આલ્કેન બને છે.

પ્રશ્ન 18.
વુર્ટઝ પ્રક્રિયા વિશે લખો અથવા આલ્કાઇલ હેલાઇડમાંથી આન બનાવવાની વુર્ટઝ પ્રક્રિયા ઉદાહરણ સાથે સમજાવી તેની મર્યાદા જણાવો.
ઉત્તર:

રીત : આલ્કાઇલ હેલાઇડ સંયોજનોની, સોડિયમ ધાતુની સાથે, શુષ્ક ઇથરીય દ્રાવણમાં એટલે કે ભેજમુક્ત દ્રાવણમાં પ્રક્રિયા કરવાથી ઉચ્ચતર આલ્કેન સંયોજનો બને છે. આ પ્રક્રિયા ‘વુર્ટઝ’ પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખાય છે.
ઉદાહરણો :
(i) મિથાઇલ બ્રોમાઇડ (CH₃Br) માંથી ઇથેનની બનાવટ :

(ii) ઇથાઇલ બ્રોમાઇડ (C₂H₅ Br) માંથી બ્યુટેનની બનાવટ :
વુર્ટઝ પ્રક્રિયાની મર્યાદાઓ :
1. આ પ્રક્રિયાથી ફક્ત બેકી સંખ્યામાં કાર્બન ધરાવતાં આન જ શુદ્ધ સ્વરૂપે મળે છે.
2. વુર્ટઝ પ્રક્રિયાથી એકી સંખ્યામાં આલ્કેન બનાવતાં ત્રણ આલ્બેનનું મિશ્રણ મળે છે.
3. વુર્ટઝ પ્રક્રિયાની નીપજ આલ્કાઇલ હેલાઇડમાંના કાર્બનના કરતાં બમણાં કાર્બન ધરાવે છે.
  નોંધ : કાર્બન સંખ્યા વધારવા વુર્ટઝ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરવો.

પ્રશ્ન 19.
ડિકાર્બોક્સિલેશન પ્રક્રિયા ઉદાહરણ સાથે સમજાવો. અથવા કાર્બોકિસલિક ઍસિડમાંથી ઓછા કાર્બન ધરાવતાં આલ્કેન બનાવવાની પ્રક્રિયા ઉદાહરણ સાથે આપો.
ઉત્તર:
કાર્બોક્સિલિક ઍસિડને સોડાલાઇમની સાથે ગરમ કરવાથી કાર્બોકિસલિક ઍસિડમાંનો (-COOH) દૂર થઈને -COOHના સ્થાને -H ધરાવતો હાઇડ્રોકાર્બન બને છે. જેને ઍસિડનું ‘ડિકાર્બોકિસલેશન’ કહે છે. ડિકાર્બોકિસલેશન તે ઍસિડમાંથી કાર્બન ડાયૉક્સાઇડના વિલોપનની પ્રક્રિયા છે.

સોડાલાઇમ તે સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ (NaOH) અને કૅલ્શિયમ ઑક્સાઇડ (CaO)નું મિશ્રણ છે. સોડાલાઇમમાંનો NaOH ઍસિડની સાથે પ્રક્રિયા કરી સોડિયમ ક્ષારમાં ફેરવાય છે.
ઉદા.-1 : એસેટિક ઍસિડમાંથી મિથેનની બનાવટ :

અહીં પ્રથમ ઇથેનોઇક ઍસિડ (CH₃COOH) માંથી સોડિયમ ઇથેનોએટ (CH₃COONa) બની જાય છે.
ઉદા.-2 : પ્રોપેનોઇક ઍસિડમાંથી ઇથેનની બનાવટ :

નોંધ : ડિકાર્બોકિસલેશન પ્રક્રિયામાં CO₂ દૂર થઈને એક ઓછા કાર્બનવાળી નીપજ બને છે. આ પ્રક્રિયા કાર્બનની સંખ્યામાં 1 નો ઘટાડો કરવા ખાસ ઉપયોગી છે.

પ્રશ્ન 20.
આલ્કેન બનાવવાની કોલ્બેની વિદ્યુતવિભાજન પ્રક્રિયા ઉદાહરણ સાથે સમજાવો. અથવા કાર્બેકિસલિક ઍસિડમાંથી વિદ્યુતવિભાજનથી આલ્કેન બનાવવાની રીત વિશે લખો.
ઉત્તર:
કાર્બોકિસલિક ઍસિડના સોડિયમ અથવા પોટૅશિયમ ક્ષારના જલીય દ્રાવણનું નિષ્ક્રિય ધ્રુવોમાં વિદ્યુતવિભાજન કરવાથી ઍનોડ પર આલ્બેન પ્રાપ્ત થાય છે.

ઉદા. : એસેટિક ઍસિડના સોડિયમ ક્ષાર, સોડિયમ એસિટેટ (CH₃COO^–Na⁺)નું વિદ્યુતવિભાજન કરવાથી નીચેની પ્રક્રિયા થઈને ઇથેન મળે છે.

આ પ્રક્રિયાથી હંમેશાં બેકી સંખ્યામાં કાર્બન ધરાવતો આલ્કેન (હાઇડ્રોકાર્બન) બને છે.

પ્રક્રિયાની સમજૂતી :
(a) સોડિયમ ક્ષારનું, જલીય દ્રાવણમાં આયનીકરણ થઈને એનાયન CH₃COO^– અને કેટાયન Na⁺ દ્રાવણમાં હોય છે.
\(2 \mathrm{CH}_3 \mathrm{COO}^{-} \mathrm{Na}^{+} \rightleftharpoons 2 \mathrm{CH}_3 \mathrm{COO}_{(\mathrm{aq})}^{-}+2 \mathrm{Na}_{(\mathrm{aq})}^{+}\) ….. (a)

(b) (i) ઍનોડની સપાટીની ઉપર ઑક્સિડેશન પ્રક્રિયા : એનાયન CH₃COO^– ઍનોડ (ધનવ) ઉપર જઈ, ઇલેક્ટ્રૉન ગુમાવી ઑક્સિડેશન પામે છે અને મૂલક CH₃ ઉત્પન્ન કરે છે.

(c) કૅથોડ ઉપર રિડક્શન પ્રક્રિયા : કેથોડ પાસે આવતા કેટાયનનું રિડક્શન થતું નથી પણ પાણીનું રિડક્શન થઇને ડાયહાઇડ્રોજન (H₂) વાયુ બને છે.

(d) કુલ પ્રક્રિયા = (a) + (b) + (c) નીચે પ્રમાણે છે.

મર્યાદા : મિથેન આ રીતથી બનાવી શકાતા નથી.

પ્રશ્ન 21.
સમજાવો કે “આલ્બેનનાં અણુઓનાં આણ્વીયદળ વધે તેમ ઉત્કલનબિંદુ અને ગલનબિંદુ વધે છે.”
ઉત્તર:

જેમ આણ્વીયદળ વધે તેમ તે આલ્કેનના ઉત્કલનબિંદુ અને ગલનબિંદુ વધે છે. ઉદાહરણો કોષ્ટક સ્વરૂપે દર્શાવેલ છે.

સમજૂતી : આલ્કેન અણુઓમાં C – C અને C – H બંધ છે, આ બધા જ સહસંયોજક બંધ છે. કાર્બન (2.0) અને હાઇડ્રોજન (2.1) પરમાણુઓની વિદ્યુત ઋણતામાં ઘણો ઓછો તફાવત હોવાથી મોટાભાગના આલ્કેન અણુઓ ધ્રુવીય છે. આથી મોટા ભાગના આલ્બેનના અણુઓની વચ્ચે નિર્બળ ‘વા-ડર- વાલ્સ’ આંતર આણ્વીય આકર્ષણ બળ હાજર હોય છે.
જેમ આણ્વીય દળ વધે છે તેમ તે આલ્કેનનું આણ્વીય કદ અને અણુની સંપર્ક સપાટીનું ક્ષેત્રફળ વધે છે. જેથી જેમ આણ્વીય દળ વધે છે તેમ તેમ આંતરઆણ્વીય ‘વાન્-ડર-વાલ્સ’ના આકર્ષણ બળોની માત્રા વધતી જાય છે. જેથી આલ્કેનના ઉત્કલનબિંદુ અને ગલનબિંદુ આણ્વીય દળ વધે તેમ વધે છે.

પ્રશ્ન 22.
નીચા આલ્કેન વાયુ અને મધ્યમ આલ્કેન પ્રવાહી સ્વરૂપે હોવાનું કારણ આપો.
ઉત્તર:
C₁ થી C₄ કાર્બન ધરાવતા આલ્કેન વાયુ સ્વરૂપે અને C₅ થી C₁₇ કાર્બન ધરાવતા આલ્કન પ્રવાહી સ્વરૂપે 298° તાપમાને હોય છે.

કારણ કે આલ્કેનમાં ભિન્ન અણુઓની વચ્ચેના આકર્ષણ બળો નિર્બળ વાન્-ડર-વાલ્સ પ્રકારનાં છે. આલ્કેન અણુઓમાં C – C તથા C – H બંધ હોય છે. તેમાં C અને H ની વિદ્યુત ઋણતાનો તફાવત ઘણો ઓછો (0.1) હોવાથી આલ્કેન અણુઓ અધ્રુવીય હોય છે. આ અધ્રુવીય ભિન્ન અણુઓની વચ્ચે નિર્બળ વાન્-ડર-વાલ્સનાં આકર્ષણ બળો અસ્તિત્વ ધરાવે છે. આથી આલ્બેન વાયુ અને પ્રવાહી સ્વરૂપે સામાન્ય તાપમાને હોય છે.

પ્રશ્ન 23.
આલ્બેન શ્રેણીના ઉત્કલનબિંદુ અને ગલનબિંદુના ફેરફારને ટૂંકમાં જણાવો.
ઉત્તર:

આલ્બેનમાં નિર્બળ વાન્-ડર-વાલ્સનાં આકર્ષણબળો હોવાથી સામાન્ય તાપમાને C₄ સુધીના વાયુ અને C₅ થી C₁₇ સુધીના આલ્બેન પ્રવાહી હોય છે.
જેમ આલ્બેનનું આણ્વીય દળ વધે છે તેમ તે આલ્કેનમાં વાન્ ડ૨ વાલ્સ બળની માત્રા વધવાથી ઉત્કલનબિંદુ અને ગલનબિંદુ ક્રમશઃ વધે છે.
આલ્બેનના સમઘટકોમાં શાખા વધે તેમ ગોળાકાર આવતાં કદ ઘટવાથી વા-ડર-વાલ્સ બળોની માત્રા ઘટવાથી ઉત્કલનબિંદુ ઘટે છે.
આલ્બેનના સમઘટકોમાં જેમ શાખા વધે છે તેમ ગોળાકાર વધતાં, આંતર આણ્વીય અંતર ઘટતાં વાન્ ડ૨ વાલ્સ બળો વધવાથી ગલનબિંદુ વધે છે.

પ્રશ્ન 24.
આલ્બેનના ભૌતિક ગુણો લખો.
ઉત્તર:

આલ્બેન રંગવિહીન અને વાસવિહીન છે.
આલ્બેન પાણીમાં અદ્રાવ્ય છે.
આલ્બેનના ઉત્કલનબિંદુ તેમજ ગલનબિંદુ બાકીના સમાન કાર્બનના સંયોજનોના કરતાં ઓછાં હોય છે.
આલ્બેનનું આણ્વીય દળ વધતાં ઉત્કલનબિંદુ અને ગલનબિંદુ વધે છે.
આલ્બેનના સમઘટકમાં શાખા વધતાં ઉત્કલનબિંદુ ઘટે છે અને ગલનબિંદુ વધે છે.

પ્રશ્ન 25.
પેન્ટેન (C₅H₁₂)માં શાખા વધતાં ઉત્કલનબિંદુમાં થતો ફેરફાર આપો અને સમજાવો. અથવા કોઈ આલ્બેનના સમઘટકોમાં શાખા વધતાં ઉત્કલનબિંદુના ફેરફારો જણાવો અને સમજાવો.
ઉત્તર:
આલ્બેન દા.ત. પેન્ટેન (C₅H₁₂)માં સમઘટકોમાં જેમ શાખા વધારે તેમ ઉત્કલનબિંદુ ઓછુ હોય છે.

સમજૂતી : જેમ સમઘટકમાં શાખા વધે છે તેમ તે અણુનો આકાર ગોળાકાર બનતો જાય છે. અણુનો આકાર જેમ વધારે શાખા તેમ વધારે ગોળાકાર અને તેમાં સંપર્ક સપાટી ઓછી હોય છે. સંપર્ક સપાટી ઘટવાથી આંતરઆણ્વીય વાન્-ડર-વાલ્સના આકર્ષણ બળો નિર્બળ બનવાથી ઉત્કલનબિંદુમાં ઘટાડો થાય છે.

પ્રશ્ન 26.
સૂર્યપ્રકાશમાં મિથેનના ક્લોરિનેશનની પ્રક્રિયાના સમીકરણ આપો.
ઉત્તર:

મિથેનનું ક્લેરિનેશન તે હેલોજીનેશન છે અને મુક્તમૂલક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા છે, પ્રક્રિયક Cl₂ છે અને ઉદ્દીપક વિસરિત સૂર્યપ્રકાશ કે પારજાંબલી પ્રકાશ (hv) છે. જે પૂરતા પ્રમાણમાં ક્લોરિન હોય તો મિથેનમાં ચારેય H ક્રમશઃ -Cl વડે વિસ્થાપન પામે છે અને નીચે પ્રમાણે પ્રક્રિયા થાય છે. આ પ્રક્રિયા 573 થી 773 K જેટલા ઊંચા તાપમાને પણ થાય છે. આ પ્રક્રિયા પૂર્ણ અંધકારમાં થતી નથી.
મિથેનના પૂર્ણ ક્લોરિનેશનની પ્રક્રિયાનાં સમીકરણ

વિચારો : હેક્ઝેનમાં બ્રોમિન ઉમેરી પ્રકાશમાં અને અંધકારમાં મૂકવાથી શું થશે ? શુદ્ધ મોનોક્લોરોઇથેન બનાવી શકાય ?

પ્રશ્ન 27.
આલ્બેનની વિસ્થાપન પ્રક્રિયા એટલે શું ? ભિન્ન વિસ્થાપન પ્રક્રિયાનાં નામ અને સંભાવના જણાવો.
ઉત્તર:
આલ્બેન સંયોજનોનાં એક અથવા વધારે હાઇડ્રોજન પરમાણુઓનું હેલોજન, નાઇટ્રો સમૂહ અને સલ્ફોનિક ઍસિડ વડે વિસ્થાપન કરવાની પ્રક્રિયાઓને આલ્કેનની વિસ્થાપન પ્રક્રિયા કહે છે. ભિન્ન વિસ્થાપન પ્રક્રિયાઓ નીચે પ્રમાણે છે.

(a) નાઇટ્રેશન : તે Hના સ્થાને -NO₂ દાખલ કરવાની પ્રક્રિયા છે. નિમ્ન આલ્કેન આ પ્રક્રિયા આપતા નથી.

(b) સલ્ફોનેશન : આલ્કનમાંના H ના સ્થાને -SO₃H સમૂહ દાખલ કરવાની પ્રક્રિયા સલ્ફોનેશન છે. નિમ્ન આલ્કેન આ પ્રક્રિયા આપતા નથી.

(c) હેલોજીનેશન : આલ્કેનનું હેલોજીનેશન એટલે H ના સ્થાને હેલોજન (F, Cl, Br, I) દાખલ કરવાની પ્રક્રિયા. આલ્કેનની હેલોજન સાથેની પ્રક્રિયાનો વેગ : F₂ > Cl₂ > Br₂ > I₂

(d) ફેલોરિનેશન : પ્રચંડ હોવા છતાં નિયંત્રિત કરી શકાય છે.
(CH₄ + F₂ (N₂ અથવા Ar માં) → CH₃F + HF)

(e) આયોડિનેશન : વધુ ધીમું અને પ્રતિવર્તી હોય છે. આયોડિનેશન HIO₃ અથવા HNO₃ જેવા ઑક્સિડેશનકર્તાની હાજરીમાં થાય છે.
CH₄ + I₂2 \(\rightleftharpoons\) CH₃I + HI
HIO₃ + 5HI → 3I₂ + 3H₂O

(f) ક્લોરિનેશન અને બ્રોમિનેશન : સરળ છે. જો ક્લોરિન પૂરતા પ્રમાણમાં હોય તો નીચા આલ્કેન મિથેન અને ઇથેનના બધા જ H ના સ્થાને -Cl આવે છે.

ક્લોરિનેશન અને બ્રોમિનેશન પારજાંબલી પ્રકાશ (hv) અથવા 573થી 773 K તાપમાન થાય છે.
આલ્બેન સંયોજનોમાં H પરમાણુના વિસ્થાપનનો વેગ 3° > 2° > 1° હોય છે.

2°-હાઇડ્રોજનના વિસ્થાપનનો વેગ > 1°-હાઇડ્રોજનના વિસ્થાપનનો વેગ

(g) બ્રોમિનેશન : પ્રક્રિયા ક્લોરિનેશન કરતાં ધીમી છે અને મુખ્યત્વે મોનોબ્રોમો બને છે.

પ્રશ્ન 28.
આલ્બેન સંયોજનોની ભિન્ન પ્રક્રિયાઓનાં ફક્ત નામ આપો.
ઉત્તર:

આલ્બેનની વિસ્થાપન પ્રક્રિયાઓ : (i) ફ્લોરિનેશન (ii) ક્લોરિનેશન (iii) બ્રોમિનેશન (iv) આયોડિનેશન
આલ્બેનના દહનની (ઑક્સિડેશનની) પ્રક્રિયાઓ : (i) આલ્બેનનું સંપૂર્ણ દહન (ઑક્સિડેશન) (ii) આલ્બેનનું અપૂર્ણ દહન
આલ્બેનનું નિયંત્રિત ઑક્સિડેશન
આલ્બેનનું સમઘટકીકરણ
આલ્કેનનું ઍરોમૅટિકીરણ
આલ્બેનની પાણીની વરાળ સાથે પ્રક્રિયા
આલ્બેનનું ઉષ્મીય વિભાજન

પ્રશ્ન 29.
આલ્બેનના દહનની પ્રક્રિયાઓ વિશે લખો.
અથવા
હેપ્ટન અને નોનેના પૂર્ણ અને અપૂર્ણ દહનની પ્રક્રિયા લખો.
ઉત્તર:
(a) આલ્બેના સંપૂર્ણ દહનની ઑક્સિડેશનની પ્રક્રિયા : આલ્કેન વાયુઓને હવા અથવા પૂરતા ડાયઑક્સિજનની હાજરીમાં ગરમ કરવાથી આલ્કેનનું સંપૂર્ણ ઑક્સિડેશન થઈને કાર્બનડાયૉક્સાઇડ અને પાણી બને છે અને સાથે સાથે અધિક માત્રામાં ઉષ્મા પણ ઉત્પન્ન થાય છે.

આલ્બેનનાં દહનની કેટલીક પ્રક્રિયાઓ નીચે આપી છે.

“આલ્કેનનું દહન ઉષ્માક્ષેપક છે દહન સરળતાથી થાય છે અને ઉષ્માનું ઉત્સર્જનકર્તા હોવાથી આનનો ઉપયોગ સામાન્ય ઇંધણ તરીકે થાય છે.”
C₈H₁₈ + \(\frac{25}{2}\)O_2(g) → 8CO₂ + 9H₂O

બળતણ તરીકે ઉપયોગ : ઘ૨માં ખોરાક પકવવાનો ગૅસ, વહાણો, ટ્રેન, બસ, કાર, એરોપ્લેન વગેરેમાં.

પૂરક પ્રશ્ન : વાહનોમાં પેટ્રોલના અપૂર્ણ દહનની અસર લખો.
ઉત્તર:
(b) આલ્બેન સંયોજનોનું અપૂર્ણ દહન : જો આલ્કેનનું દહન અપૂરતી હવા અથવા અપૂરતા ડાયઑક્સિજનની હાજરીમાં કરવામાં આવે તો, આલ્કેન સંયોજનોનું અપૂર્ણ દહન થાય છે અને ‘કાર્બન બ્લેક’ નામનો પદાર્થ બને છે.

કાર્બન બ્લેકનો ઉપયોગ : તે શાહી, પ્રિન્ટરની શાહી, અને કાળા વર્ણકોના ઉત્પાદનમાં વપરાય છે. કાર્બન બ્લેક કેટલાક સ્થાનોએ પૂરક પદાર્થ (filler) તરીકે પણ ઉપયોગી છે.

પ્રશ્ન-31 ની પ્રક્રિયાઓમાં કાર્બનના ઑક્સિડેશન આંકમાં પુરોગામી પ્રક્રિયા દરમિયાન વધારો થાય છે તે સમજો અને માટે ઑક્સિડેશન થાય છે તે જાણો.

પ્રશ્ન 30.
આલ્બેનના સમઘટકીકરણની પ્રક્રિયા સમીકરણ આપી સમજાવો.
ઉત્તર:

n-આલ્કેન સંયોજનોને નિર્જળ ઍલ્યુમિનિયમ ક્લોરાઇડ અને હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડ વાયુની હાજરીમાં ગરમ કરવાથી n-આલ્કેન શાખિત શૃંખલામાં સમઘટીકૃત થાય છે.
મુખ્ય નીપજ નીચે આપેલી છે. કેટલીક અન્ય નીપજો અલ્પ પ્રમાણમાં બનતી હોય છે, જે પ્રક્રિયામાં દર્શાવવામાં આવતી નથી.

પ્રશ્ન 31.
આલ્બેનના એરોમેટિકીકરણ વિશે લખો.
ઉત્તર:
છ અથવા વધારે કાર્બન ધરાવતા n-આલ્કેન સંયોજનોને ઍલ્યુમિનિયમના આધાર ઉપર રહેતા વેનેડિયમ, મોલિબ્ડેનમ અથવા ક્રોમિયમના ઑક્સાઇડ સંયોજનોની હાજરીમાં 773K તાપમાને અને 10-20 વાતાવરણ દબાણે ગરમ કરવાથી, n-આલ્કેનનું વિહાઇડ્રોજીનીકરણ થાય છે અને બેન્ઝિન તથા બેન્ઝિનનાં સમાનધર્મીઓમાં ચક્રિયકરણ થાય છે; આ પ્રક્રિયા ઍરોમૅટિકીકરણ અથવા પુનઃનિર્માણ (reforming) કહેવાય છે.

પ્રશ્ન 32.
આલ્બેનનાં નિયંત્રિત ઑક્સિડેશનની પ્રક્રિયાઓ,
ઉત્તર:
આલ્બેન સંયોજનોની ઊંચા દબાણ અને હવા અથવા ડાયઑક્સિજનના નિયંત્રિત પ્રવાહમાં યોગ્ય ઉદ્દીપકની હાજરીમાં પ્રક્રિયા કરવાથી ભિન્ન નીપજો મળે છે. દા.ત.

(iv) સામાન્ય રીતે આલ્કેનનું ઑક્સિડેશન થતું નથી, પણ તૃતીયક હાઇડ્રોજન ધરાવતા આલ્કેનનું પોટૅશિયમ પરમેંગેનેટ (KMnO₄) વડે ઑક્સિડેશન અનુવર્તી ૩૦-આલ્કોહોલ ઉત્પન્ન કરે છે.

પ્રશ્ન 33.
આલ્બેનનું ઉષ્મીય વિભાજન (ઉષ્મીય ભંજન) એટલે શું ? પ્રક્રિયાઓ આપો.
ઉત્તર:

વ્યાખ્યા : ઉચ્ચતર આલ્કેન સંયોજનોને ઊંચા તાપમાને ગરમ કરવાથી તેઓનું નિમ્નતર આલ્કેન કે આલ્કીન સંયોજનોમાં વિઘટન પામાવાની પ્રક્રિયાને ઉષ્મીય વિભાજન (Pyrolysis) કે ઉષ્મીય ભંજન કહે છે.

ઉદા.-1 : હેક્ઝેનનું ઉષ્મીય ભંજન નીચે પ્રમાણે હા.કા. રચે છે.

ઉદા.-2 : કેરોસીનનું ઉષ્મીય ભંજન કરીને પેટ્રોલ વાયુની બનાવટ : કેરોસીનનો ઘટક ડોડેકેન (C₁₂H₂₆) છે. ડોડેકેનને પ્લેટિનમ (Pt), પેલેડિયમ (Pd) અથવા નિકલ (Ni) ઉદ્દીપકની હાજરીમાં ગરમ કરવાથી હેપ્ટન, પેન્ટીન વગેરેનું મિશ્રણ બને છે; આ મિશ્ર નીપજ તેલવાયુ અથવા પેટ્રોલ વાયુ છે.

આલ્બેનના ઉષ્મીય વિભાજન ભંજન, તે મુક્તમૂલક પ્રકારે થતી પ્રક્રિયાઓ છે. આ ઉષ્મીય ભંજનથી મળતું હાઇડ્રોકાર્બનનું મિશ્રણ તે ઓછા કાર્બન ધરાવતા (આલ્કેન + આલ્કીન) નું મિશ્રણ હોય છે.

પ્રશ્ન 34.
ડાયહાઇડ્રોજનનું મિથેનમાંથી ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન અથવા મિથેનની વરાળ સાથેની પ્રક્રિયા જણાવો.
ઉત્તર:

મિથેનની નિકલ (Ni) ઉદ્દીપકની હાજરીમાં 1273 K તાપમાને પાણીની વરાળની સાથે પ્રક્રિયા કરવાથી કાર્બન મોનૉક્સાઇડ અને ડાયહાઇડ્રોજન વાયુનું મિશ્રણ બને છે.

ડાયહાઇડ્રોજનના ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન માટે આ પદ્ધતિ ઉપયોગમાં લેવાય છે.

પ્રશ્ન 35.
નીચેની પ્રક્રિયાઓ પૂર્ણ કરો અથવા નીચેની પ્રક્રિયાઓનાં સમીકરણ આપો.

(i) CH₄ + મર્યાદિત Cl₂
ઉત્તર:

(ii) CH₄ + વધારે Cl₂
ઉત્તર:

(iii) CH₄ + HlO₃
ઉત્તર:
HIO₃ + 5HI → 3I₂ + 3H₂O
CH₄ + I₂ \(\rightleftharpoons\) CH₃I + HI

(iv) ઇથેનનું મર્યાદિત ક્લોરિનેશન :
ઉત્તર:

(v) મિથેનનું સંપૂર્ણ ઑક્સિડેશન :
ઉત્તર:

(vi) બ્યુટેનનું સંપૂર્ણ ઑક્સિડેશન :
ઉત્તર:

(vii) આલ્બેનનું સંપૂર્ણ ઑક્સિડેશન :
ઉત્તર:
C_nH_2n+2 + (\(\frac{3 n+1}{2}\)) O₂ → nCO₂ + (n + 1) H₂O

(viii) મિથેનનું અપૂર્ણ દહન :
ઉત્તર:

(ix) CH₃CH₂)₄CH₃
ઉત્તર:

(x)
ઉત્તર:

(xi)
ઉત્તર:

(xii) CH₄ + O₂
ઉત્તર:

(xiii) CH₄ + O₂
ઉત્તર:

(xiv) CH₃CH₃ + O₂
ઉત્તર:

(xv) હેક્ઝેનના ઉષ્મીય ભંજન :
ઉત્તર:

(xvi) કેરોસીનનું ઉષ્મીય ભંજન :
ઉત્તર:

(xvii) હાઇડ્રોજનના ઉત્પાદનની પ્રક્રિયા :
ઉત્તર:

(xviii) 2-મિથાઇલપ્રોપેનના ઑક્સિડેશનની પ્રક્રિયા :
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 36.
હેક્ઝેન ભિન્ન પરિસ્થિતિમાં ભિન્ન નીપજો રચે છે, તે દર્શાવતી ત્રણ પ્રક્રિયાઓ આપો.
ઉત્તર:
નીચે (a), (b) અને (c)માં હેક્ઝેન પરિસ્થિતિ પ્રમાણે ભિન્ન નીપજો આપે છે.

પ્રશ્ન 37.
મિથેનમાંથી (i) મિથાઇલ ક્લોરાઇડ (ii) કાર્બન બ્લેક (iii) કાર્બનમોનોક્સાઇડ (iv) મિથેનોલ (v) મિથેનાલ (vi) કાર્બનમોનોક્સાઇડ (ii) ડાયહાઇડ્રોજન (viii) મિથાઇલ આયોડાઇડ (ix) મિથાઇલ બ્રોમાઇડ બનાવવાની પ્રક્રિયાનાં સમીકરણ આપો.
અથવા
મિથેનના રાસાયણિક ગુણધર્મોની પ્રક્રિયાઓ આપો.
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 38.
મિથાઇલ ક્લોરાઇડ અને એસેટિક ઍસિડમાંથી મિથેન બનાવવાની પ્રક્રિયાનાં સમીકરણ લખો.
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 39.
નીચેનામાંથી ઇથેન બનાવવાની ફક્ત પ્રક્રિયાઓ લખો.
(i) ઇથીન (ii) ઇથાઇલ ક્લોરાઈડ (iii) બ્રોમોમિથેન (iv) પ્રોપેનોઇક ઍસિડ (v) એસેટિક ઍસિડ (vi) મિથેન (vii) એસિટેટ આયનમાંથી
અથવા
ઇથેન બનાવવાની પ્રક્રિયાઓ આપો.
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 40.
સંરૂપણ (કોમિશન) અને સંરૂપણીય સમઘટકો (કોર્ફોરમર) અથવા ધૂર્ણી (રોટેમર્સ) એટલે શું ?
ઉત્તર:

“આલ્બેન સંયોજનોમાં એકલ બંધની આસપાસ મુક્ત ભ્રમણ કરવાથી અવકાશમાં અણુના પરમાણુઓની જે ભિન્ન ગોઠવણીઓ પ્રાપ્ત થાય છે, તેમને સંરૂપણ અથવા સંરૂપણીય સમઘટકો અથવા પૂર્ણી કહે છે.’’
આ ભિન્ન અવકાશીય ગોઠવણીઓ તે આલ્કેન સંયોજનોનાં પૂર્ણ અથવા સંરૂપણીય સમઘટકો છે અને આ એકબીજામાં પરિવર્તન પામી શકે છે.

પ્રશ્ન 41.
કોઈ એક આલ્કેનનાં સંરૂપણોની સંખ્યા કેટલી હોય છે ? શાથી ?
ઉત્તર:

આલ્બેનમાં C – C એકલ બંધના ભ્રમણના કારણે અસંખ્ય સંરૂપણો શક્ય હોય છે.
કારણ : આલ્બેનમાં કાર્બન-કાર્બન સિગ્મા (σ) બંધ હોય છે; આ કાર્બન-કાર્બન σ બંધના આંતરકેન્દ્રિય અક્ષની બધી (ચારે) બાજુ સિગ્મા આણ્વીય કક્ષકનું ઇલેક્ટ્રૉન વિતરણ સમમિત હોય છે, જેમાં C – C અક્ષની આસપાસ થતા ભ્રમણના કારણે ખલેલ પડતી નથી, σ બંધ તૂટતો નથી. પરિણામે C – C એકલ બંધની આસપાસ મુક્ત ભ્રમણ થવાથી અવકાશમાં અસંખ્ય ગોઠવણીઓ (સંરૂપણો) શક્ય બને છે.

પ્રશ્ન 42.
મરોડી વિકૃતિ (torsional strain) એટલે શું ?
ઉત્તર:
આલ્બેનમાં C – C એકલ બંધમાં થતું ભ્રમણ સંપૂર્ણ મુક્ત હોતું નથી, પણ આ C – C બંધના ભ્રમણ દરમિયાન સંલગ્ન બંધોની વચ્ચે નિર્બળ અપાકર્ષણ બળો હોય છે. આ નિર્બળ અપાકર્ષણીય અપાકર્ષણોની પારસ્પરિક ક્રિયા C – C એકલબંધ ઉપર મુક્ત ભ્રમણને અવરોધે છે; જેને મોડી વિકૃતિ કહે છે. મરોડી વિકૃતિથી 1 થી 20 kJ mol^-1 જેટલો અવરોધ લાગે છે.

પ્રશ્ન 43.
ગ્રસ્ત અને સાંતરિત ઇથેનનો તફાવત આપો.
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 44.
સોહોર્સ પ્રક્ષેપણ ઉદાહરણ સાથે સમજાવો.
ઉત્તર:
આલ્બેનમાં C – C બંધની આસપાસને રજૂ કરવાની સોહર્સ પદ્ધતિ નીચે પ્રમાણે છે.

કાગળ ઉપર મધ્યસ્થ C – C દર્શાવવા માટે બે કાર્બન વચ્ચે લાંબી લીટી દોરાય છે.
આ લીટીનો ઉપરનો છેડો સહેજ જમણી કે ડાબી બાજુ નમેલો હોય છે.
આગળના કાર્બન (1)ને લીટીના નીચેના છેડે દર્શાવાય છે.
પાછળના કાર્બન (2)ને લીટીના ઉપરના છેડે દર્શાવાય છે.
બન્ને કાર્બન સાથે ત્રણ H પરમાણુઓને ત્રણ લીટી દોરી દર્શાવાય છે.
આ ત્રણેય લીટીઓ એકબીજાની સાથે 120° ના ખૂણે ગોઠવાયેલ દોરવામાં આવે છે.
ઉદા. ઇથેનના ગ્રસ્ત અને સાંતરિત સંરૂપણનું સોહોર્સ નિરૂપણ નીચે પ્રમાણે છે. જેમાં બધાં જ H – C – H ખૂણા 120° ના છે.

પ્રશ્ન 45.
કોન્ફ્યૂમરના ન્યૂમેન પ્રક્ષેપણ ઉદાહરણ સાથે સમજાવો.
ઉત્તર:
(a) ન્યૂમેન પ્રક્ષેપણની રીત :
(i) ન્યૂમેન પ્રક્ષેપણમાં આલ્બેનના C – C બંધને આંખોની સામે જોવામાં આવે છે.

(ii) આંખની નજીકના કાર્બન-1 ને વર્તુળના કેન્દ્રમાં બિંદુ વડે દર્શાવાય છે.

આ આગળના કાર્બન-1 સાથે જોડાયેલા ત્રણ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓને બિંદુમાંથી નીકળી બહાર આવતી 120° ખૂણે રહેલી ત્રણ લીટીથી દર્શાવાય છે.
આ ત્રણેય સાથે H લખાય છે.

(iii) આંખથી દૂરના કાર્બન-2 પણ કેન્દ્ર બિંદુ આગળ જ હોય છે. પણ બીજા કાર્બન ઉપરના બંધની લીટી વર્તુળના પરીઘ ઉપરથી દોરાય છે.

બીજા કાર્બનના પરીઘથી પ્રારંભ કરીને ત્રણ સીધી લીટીઓ 120° ના ખૂણે દોરાય છે.
દરેક લીટીના છેડે H લખવામાં આવે છે.

(b) ઉદાહરણ : ગ્રસ્ત ઇથેન અને સાંતરિત ઇથેનનાં ન્યૂમેનની રીતના પ્રક્ષેપણો નીચે પ્રમાણે છે.

પ્રશ્ન 46.
ઇથેનમાં શૂન્યથી 360° સુધીનું C – C બંધ ઉપર ધૂર્ણન કરવાથી કુલ કેટલાં ગ્રસ્ત અને સાંતરિત ઇથેન પ્રાપ્ત થાય ?
ઉત્તર:

ત્રણ ગ્રસ્ત અને ત્રણ સાંતરિત ઇથેન પ્રાપ્ત થાય.
ગ્રસ્ત ઇથેનથી પ્રારંભ કરતાં 120° અને 240° બીજા બે ગ્રસ્ત સંરૂપણો મળશે.
સાંતરિત ઇથેનથી પ્રારંભ કરીને C – C એકલ બંધ ઉપર પૂર્ણન કરવાથી 120° અને તે પછી 240° તેમ બે મળીને કુલ ત્રણ સાંતિરત સંરૂપણો બને છે.

પ્રશ્ન 47.
ઇથેનના આંતરિત ઇથેનમાં C – C બંધ ઉપર 120° ભ્રમણ કરતાં થતાં ઊર્જા ફેરફારો અને સંરૂપણો આલેખમાં જણવો.
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 48.
નીચેની પ્રક્રિયાઓ પૂર્ણ કરો.

ઉત્તર:

પ્રશ્ન 49.
ઇથેનના ભિન્ન સંરૂપણોમાં કયા ખૂણા અચળ રહે અને કયા ખૂણા બદલાતા રહે છે ?
ઉત્તર:
બધાં જ સંરૂપણોમાં બંધકોણ બદલાયા સિવાયના અચળ રહે છે. પણ દ્વિતલકોણ (મરોડકોણ) બદલાતા રહે છે, જે 0° થી 360° સુધીના હોય છે.

પ્રશ્ન 50.
આલ્કીન સંયોજનો એટલે શું ? તેમનું સામાન્ય સૂત્ર અને બે ઉદાહરણ આપો.
ઉત્તર:

“એક દ્વિબંધ ધરાવતાં અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન સંયોજનોને આલ્કીન સંયોજનો કહે છે”
આલ્કીન સંયોજનોનું સામાન્ય સૂત્ર C_nH_2n છે.
આલ્કીનમાં બે કાર્બનની વચ્ચે એક દ્વિબંધ હોય છે; જેથી આલ્કીનમાં, આલ્કેન કરતાં બે હાઇડ્રોજન ઓછા હોય છે.

નામ IUPAC સાદું	બંધારણ	અણુસૂત્ર
ઇથીન (ઇથીલિન)	CH₂ = CH₂	C₂ = H₄
પ્રોપીન (પ્રોપીલિન)	CH₃ – CH = CH₂	C₃H₆

પ્રશ્ન 51.
ઓલીફીન એટલે શું ? ઉદાહરણ આપો.
ઉત્તર:
ઓલીફિન એટલે આલ્કીન સંયોજનો. ઓલીફીન એટલે તૈલી સંયોજનો બનાવનાર. આલ્કીનને ઓલીફીન પણ કહે છે. તેનો પ્રથમ સભ્ય ઇથિલિન છે; જે ક્લોરિનની સાથે પ્રક્રિયા કરી તૈલી પ્રવાહી નીપજ ઉત્પન્ન કરે છે.

પ્રશ્ન 52.
આલ્કીન સંયોજનોમાં બે કાર્બન વચ્ચેના દ્વિબંધના બંધારણ વિશે લખો.
ઉત્તર:

આલ્કીન સંયોજનોમાં કાર્બન-કાર્બન દ્વિબંધ હોય છે.
આ દ્વિબંધમાંથી એક σ-બંધ અને બીજો π-બંધ હોય છે.
σ-બંધની રચના sp² – sp² સંમિશ્રણથી થાય છે.
π-બંધની રચના 2p-2p સંમિશ્રણથી થાય છે.

એક દ્વિબંધ = (એક σ + એક π) બંધ
(σ-બંધની ઍન્થાલ્પી = 397 kJ mol^-1)
(π-બંધની ઍન્થાલ્પી = 284 kJ mol^-1)

બે કાર્બન વચ્ચેનાં σ (સિગ્મા) બંધ :
1. દ્વિબંધ પૈકીનો એક σ (સિગ્મા) બંધ બે કાર્બન પરમાણુઓની sp² સંકૃત કક્ષકોના સમ્મુખ (બંધ રેખા પ૨) સંમિશ્રણથી બને છે.
2. આ σ-બંધની એન્થાલ્પી આશરે 397 kJ mol^-1 હોય છે.
બે કાર્બન વચ્ચેનો π (પાઇ) બંધ :
1. બે કાર્બન પરમાણુઓ વચ્ચેનો π (પાઇ) બંધ, બે કાર્બન પરમાણુઓની બે 2p અસંકૃત કક્ષકોના બાજુથી (પરમાણુ તલના લંબ) સંમિશ્રણ થઇને બને છે. “આથી π બંધ σ બંધના સાપેક્ષમાં નિર્બળ હોય છે.
2. આ નિર્બળ π બંધની એન્થાલ્પી આશરે 284 kJ mol^-1 હોય છે. આમ π બંધ નિર્બળ હોવાથી આલ્કીનની ક્રિયાશીલતા આલ્કેનથી વધુ છે.
આલ્કીનમાં કાર્બન-કાર્બન દ્વિબંધની લંબાઈ (134pm) હોય છે. જે આલ્બેનમાં કાર્બન-કાર્બન એકલ બંધની લંબાઈ (154pm) કરતાં ઓછી છે. ‘‘આથી દ્વિબંધની મજબૂતાઈ > એકલ બંધની મજબૂતાઈ”

પ્રશ્ન 53.
આલ્કીનની ક્રિયાશીલતા
અથવા
ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી પ્રત્યે આલ્કીનની ક્રિયાશીલતા સમજાવો.
ઉત્તર:

આલ્કીનમાં બે કાર્બન વચ્ચે નિર્બળદ π બંધ હોય છે

આ π બંધના ઇલેક્ટ્રૉન નિર્બળ બંધિત ગતિશીલ ઇલેક્ટ્રૉન ધરાવે છે. આ π ઇલેક્ટ્રૉન (ઋણભાર)નો સ્રોત આલ્કીનમાં હોય છે.
આથી ઇલેક્ટ્રૉનની શોધમાં હોય તેવા પ્રક્રિયકો કે સંયોજનો (ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગીઓ) સરળતાથી આલ્કીન સંયોજનો તરફ આકર્ષાય છે, હુમલો કરે છે, નિર્બળ π બંધને તોડે છે. અને એકલબંધવાળાં સંયોજનો રચે છે. આથી આલ્કીન સંયોજનો ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી યોગશીલ પ્રક્રિયાઓ સરળતાથી આપે છે.
આલ્કીનમાં બે કાર્બન વચ્ચેનો (હાજર) નિર્બળ π બંધ આલ્કીનને આલ્કનના સાપેક્ષમાં અસ્થાયિ અને વધારે સક્રિય (ક્રિયાશીલ) બનાવે છે, જેથી આલ્કીન સંયોજનો વધારે ક્રિયાશીલ છે.
આમ આલ્બેનમાં કાર્બન-કાર્બન એકલ બંધની મજબૂતાઈ (બંધ એન્થાલ્પી 384 kJ mol^-1) આલ્કીનમાંના કાર્બન-કાર્બન દ્વિબંધની મજબૂતાઈ (બંધ એન્થાલ્પી, 681 kJ mol^-1) કરતાં ઓછી છે પણ આલ્કેન કરતાં આલ્કીન વધારે ક્રિયાશીલ છે.

પ્રશ્ન 54.
ઇથીનનું (i) σ બંધ અને (ii) π બંધ નિર્માણનું કક્ષકીય ચિત્ર આપો. (iii) તેમાં σ, π બંધની સંખ્યા અને (iv) કક્ષકોના સંમિશ્રણ લખો.
ઉત્તર:
(i) માત્ર σ બંધ દર્શાવતું ઇથીનનું કક્ષકીય ચિત્ર :

(ii) ઇથીનનું કક્ષકીય ચિત્ર : નીચેની ત્રણ આકૃતિ a (π-બંધનું નિર્માણ), b (π-ઇલેક્ટ્રૉન વાદળનું નિર્માણ), c (બંધકોણ અને બંધલંબાઈ) પ્રમાણે છે.

(iii) ઇથીન (ઇથીલિન)માં σ અને π બંધ : σ બંધની કુલ સંખ્યા 5 છે. જેમાંથી ચાર C – H σ અને એક C – C σ ઇથીનમાં એક બંધ છે; કારણ કે એક દ્વિબંધ છે.

ઇથીનમાં ચાર C – H σ બંધ કાર્બનની sp² અને હાઇડ્રોજનની 1s કક્ષકોનાં રેખીય બંધ ધરી ઉપરના સંમિશ્રણથી બને છે.

ઇથીનમાં એક C – C સિગ્મા બંધ બે કાર્બનની sp² કક્ષકોનું સમ્મુખ સામાન્ય બંધ ધરી ઉપર સંમિશ્રણ થવાથી બને છે.

ઇથીનમાં બે કાર્બન ઉપર H – C – C – H ના પરસ્પર સમાંતર અને સમતલને લંબ ગોઠવાયેલી 2p – 2p કક્ષકોનું બાજુથી સંમિશ્રણ થઇને એક π બંધ બને છે.

પ્રશ્ન 55.
આલ્કીન શ્રેણીનું પ્રથમ સભ્ય કયું થાય અને કયું છે ? તેનાં બંધ રચના આકૃતિ સહિત જણાવો.
ઉત્તર:
> આલ્કીનના સામાન્ય સૂત્ર C_nH_2n માં n = 1 લેવાથી આલ્કીનનું પ્રથમ સભ્ય CH₂ (મિથિન) થાય છે. મિથિનનું આયુષ્ય ઘણું જ ટૂંકું છે. મિથિનને આલ્કીનના પ્રથમ સભ્ય તરીકે વ્યવહારમાં લેવાતું નથી.
> આલ્કીનનો પ્રથમ સભ્ય ઇથીન C₂H₄ લેવાય છે.

પ્રશ્ન 56.
આલ્કીન સંયોજનોનાં નામકરણના વિશિષ્ટ નિયમો કયા કયા છે ?
ઉત્તર:

આલ્કીન સંયોજનોના નામકરણ માટે કાર્બન પરમાણુઓની દ્વિબંધયુક્ત દીર્ઘતમ કાર્બન શૃંખલાને પસંદ કરો.
દ્વિબંધના કાર્બનને ઓછો ક્રમ આવે એટલે કે દ્વિબંધ નજીક હોય તેવા છેડેથી કાર્બન શૃંખલામાં કાર્બનનો ક્રમ નક્કી કરો.
કાર્બનની કુલ સંખ્યામાં આલ્કનમાંના ‘એન’ (ane) ના સ્થાને ‘ઈન’ (ene) પ્રત્યય લખી મુખ્ય નામ લખો.
એક કરતાં વધારે દ્વિબંધ હોય તો – દ્વિબંધની સંખ્યા બે હોય તો ડાઇન, ત્રણ હોય તો ટ્રાઇન, ચાર હોય તો ટેટ્રાઇન પૂર્વગ લખવા.
કાર્બન શૃંખલામાં વિસ્થાપનો માટેના ક્રમ લખવામાં આગળ શીખેલા નિયમોનો ઉપયોગ કરો.

પ્રશ્ન 57.
આલ્કીનમાં C = 1, 2, 3, 4 હોય તેવા બધાજ આલ્કીનનાં સૂત્ર, બંધારણ, IUPAC નામ અને શક્ય સાદાં નામ લખો.
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 58.
આલ્કીનમાં સમઘટકતાના પ્રકાર અને દરેકનું ઉદાહરણ આપો.
ઉત્તર:
આલ્કીનના સમઘટકોના પ્રકાર અને ઉદાહરણો નીચે પ્રમાણે છે.

પ્રશ્ન 59.
આલ્કીનમાં બંધારણીય સમઘટકતા વિશે લખો.
ઉત્તર:
આલ્કીનમાં ઇથીન (C₂H₄) અને પ્રોપીન (C₃H₆) ને માત્ર એક જ બંધારણ છે. અને તેઓ સમઘટકો ધરાવતા નથી.

આલ્કીનમાં 4 અથવા વધારે કાર્બન હોય તો તેઓના એક કરતાં વધારે બંધારણો શક્ય હોય છે અને તે બંધારણીય સમઘટકતા ધરાવે છે.
(a) સ્થાન સમઘટકતા : બ્યુટીન (C₄H₈)ના બે સ્થાન સમઘટકો (I) અને (II) છે.

બંધારણ (I) અને (II) માં -બંધનું સ્થાન ભિન્ન હોવાથી તેઓ સ્થાન સમઘટકો છે.
(I) અને (II) બંને સરળ કાર્બન શૃંખલા ધરાવે છે.

(b) આલ્કીન શૃંખલા સમઘટકતા : બ્યુટીન (C₄H₈) ના શૃંખલા સમઘટકો નીચે પ્રમાણે છે.

શૃંખલા સમઘટકો એક જ સમાન અણુસૂત્ર પણ બે ભિન્ન બંધારણો ધરાવે છે કે જેમાં કાર્બન શૃંખલા ભિન્ન હોય છે.

પ્રશ્ન 60.
આલ્કીનમાં અવકાશીય સમઘટકતા અથવા ભૌમિતિક સમઘટકતા ઉદાહરણ આપી સમજાવો.
ઉત્તર:
(a) અવકાશીય સમઘટકતા : જો કોઈ અણુમાં પરમાણુઓ અથવા સમૂહોની અવકાશમાં ભિન્ન ગોઠવણી ધરાવતા બે અથવા વધારે બંધારણોવાળાં ભિન્ન સંયોજનો હોય તો તેમને અવકાશીય સમઘટકો અને આ અવકાશીય સમઘટકતા કહેવાય છે.
દા.ત., સીસ અને ટ્રાન્સ ભૂમિતિય સમઘટકો અવકાશમાં સમૂહોની ભિન્ન ગોઠવણી ધરાવતા હોવાથી અવકાશીય સમઘટકો છે.

(b) ભૌમિતિક સમઘટકો અને સમઘટકતા : આલ્કીનમાં એક હોય છે. તેમાં કાર્બન (1) અને કાર્બન (2) ની સાથે જોડાયેલાં પરમાણુઓ કે સમૂહો જૂદા જુદા હોય તો તે YXC = CXY ની અવકાશીય ગોઠવણી નીચે પ્રમાણેની બે રીતે દર્શાવી શકાય છે.

સીસ અથવા સમપક્ષ સમઘટક : જેમાં બે સમાન પરમાણુઓ અથવા સમૂહો દ્વિબંધથી જોડાયેલા કાર્બન પરમાણુઓની સાથે એકજ દિશામાં હોય તો તેને સીસ-સમઘટક કહે છે.

ટ્રાન્સ અથવા વિપક્ષ સમઘટક : જેમાં સમાન પરમાણુઓ અથવા સમૂહો દ્વિબંધથી જોડાયેલા કાર્બન પરમાણુઓની સાથે વિરુદ્ધ દિશામાં હોય તો તેને ટ્રાન્સ-સમઘટક કહે છે.

સીસ અને ટ્રાન્સ સમઘટકોમાં : સમૂહો કે પરમાણુઓની અવકાશીય ગોઠવણીમાંજ ભિન્નતા હોવાથી તેઓ ‘અવકાશીય સમઘટકો’ છે.

સીસ અને ટ્રાન્સ ગોઠવણીથી સમઘટક બનાવાનું કારણ :
YXC = CXYની બે ભિન્ન ગોઠવણી (a) અને (b) હોય તો C = Cબંધની આસપાસ મુક્ત ભ્રમણ થઈ શકતું નથી. C = C બંધ ધરીની ઉપર મુક્ત ભ્રમણ પ્રતિબંધિત હોય છે. જેથી સીસ અને ટ્રાન્સ ગોઠવણી બે ભિન્ન સ્થાયિ સંયોજનો રચે છે; પરિણામે તેઓ અવકાશીય ભૂમિતિય સમઘટકો બને છે.
આ (a) અને (b) વચ્ચે 180° ભ્રમણ કરવા જતાં C = C બંધ તોડવો પડે જેથી a ↔ b રૂપાંતર નથી થતું, તેઓ ભિન્ન સ્થાયિ સમઘટકો બને છે.

ભૌતિક ગુણોની ભિન્નતા : સીસ અને ટ્રાન્સ સમઘટકોના ગલનબિંદુ, ઉત્કલનબિંદુ, દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રા, દ્રાવ્યતા જેવા ગુણધર્મો ભિન્ન હોય છે.
XYC = CXY ઉપરાંત XYC = CXZ અને XYC = CZW પ્રકારના આલ્કીન સંયોજનો પણ ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવી શકે છે.

આલ્કીન XYC = CXY દા.ત. CHCl = CHCl
આલ્કીન XYC = CZW દા.ત. CHCl = CClBr
આલ્કીન XYC = CXZ દા.ત. CHCl = CHBr આમાં ભૌમિતિક સમઘટકતા શક્ય છે.

સીસ અને ટ્રાન્સ તેમ બે ભૌમિતિક સમઘટકો હોય છે; જેમાંથી સીસમાં બે સમાન સમૂહો C = Cની એક જ તરફ હોય છે જ્યારે ટ્રાન્સમાં સમાન સમૂહ વિરુદ્ધ દિશામાં હોય છે.

સીસ અને ટ્રાન્સનું પરસ્પર C = C બંધ આસપાસ મુક્ત ભ્રમણ પ્રતિબંધિત હોય છે, C = C બંધ તૂટ્યા સિવાય શક્ય હોતું નથી.

પ્રશ્ન 61.
સીસ અને ટ્રાન્સ સમઘટકમાંથી કોનું ઉત્કલનબિંદુ ઓછું હોય છે ? ઉદાહરણ આપી સમજાવો.
ઉત્તર:

એક સંયોજનના સીસ સમઘટકના સાપેક્ષમાં ટ્રાન્સ સમઘટકનું ઉત્કલનબિંદુ ઓછું હોય.
ઉદા. : સીસ-બ્યુટ-2-ઇનના 277 K કરતાં ટ્રાન્સ બ્યુટ-2-ઈનનું ઉત્કલનબિંદુ ઓછું (274 K) છે. કારણ કે ટ્રાન્સ સમઘટકમાં સમિતિ હોવાથી આંતર-આણ્વીય અંતર ઓછું હોવાથી વાન્ ડર વાલ્સના આકર્ષણ બળો પ્રબળ હોય છે.

પ્રશ્ન 62.
સીસ અને ટ્રાન્સ સમઘટકમાંથી કોની દ્વિધ્રુવી ચાકમાત્રા વધારે હોય છે તે ઉદાહરણથી સમજાવો.
અથવા
સીસ-બ્યુટ-2-ઈન ધ્રુવીય પણ ટ્રાન્સ-બ્યુટ-2-ઈન અધ્રુવીય હોવાનું કારણ આપો.
ઉત્તર:

CH₃CH = CHCH₃ ના બે ભૌમિતિક સમઘટકો :
1. સીસ- બ્યુટ-2-ઈન
2. ટ્રાન્સ-બ્યુટ-2-ઈન છે.
હંમેશાં સીસ-સમઘટકની ધ્રુવીયતા (દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રા μ) > ટ્રાન્સ સમઘટકની μ હોય છે.
બ્યુટીન-2-ઈનના બે ભૂમિતિય સમઘટકો અને ધ્રુવીયતા નીચેની આકૃતિમાં છે.

ટ્રાન્સ-બ્યુટ-2-ઈનમાં બે -CH₃ (મિથાઈલ) સમૂહો એકબીજાની વિરુદ્ધ દિશામાં છે અને તેમના ધ્રુિવ પણ વિરુદ્ધ દિશામાં છે, આથી, તેમાં રહેલા C – CH₃ની દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રા નષ્ટ થાય છે, પરિણામી ચાકમાત્રા લગભગ શૂન્ય થાય છે. આમ ટ્રાન્સ સમઘટકો અધ્રુવીય હોય છે. તે સમજી શકાય છે.
સીસ સમઘટકો ધ્રુવીય હોય છે. કારણ કે સીસ-બ્યુટ-2-ઈનમાં બે -CH₃ (મિથાઈલ) સમૂહો દ્વિબંધની એક જ તરફ છે. બે C – CH₃ ધ્રુવીયતાનો સદિશ સરવાળો કરવાથી પરિણામી ધ્રુિવીય ચાકમાત્રામાં વધારો થાય છે. આમ, સીસ સમઘટકો ધ્રુવીય હોય છે અને દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રા વધારે ધરાવે છે.

પ્રશ્ન 63.
આલ્કીન સંયોજનોને બનાવવાની હાઇડ્રોજનીકરણ રીત ઉદાહરણો સાથે સમજાવો.
ઉત્તર:
(a) આલ્કાઈન સંયોજનોના હાઇડ્રોજનીકરણથી “સીસ-આલ્કીનની” બનાવટ :
સામાન્ય પ્રક્રિયા :

રીત :

આલ્કાઈન સંયોજનની ગણતરીપૂર્વકના ડાયહાઇડ્રોજન વાયુના જથ્થાની સાથે પ્રક્રિયા કરાય છે.
ઉદ્દીપક તરીકે લિંડલાર ઉદ્દીપક (નિષ્ક્રિય બનેલો પેલેડિકૃત ચારકોલ) વપરાય છે.
પેલેડિકૃત ચારકોલને સલ્ફર સંયોજનો અથવા ક્વિનોલિન જેવા ઝેરી પદાર્થોથી આંશિક નિષ્ક્રિય કરેલા હોય તો તે લિંડલાર ઉદ્દીપક કહેવાય છે.

(b) આલ્કાઈન સંયોજનનાં આંશિક હાઇડ્રોજનીકરણથી ટ્રાન્સ-આલ્કીન (Birch Reduction) :
સામાન્ય પ્રક્રિયા :

રીત :

આલ્કીન સંયોજનની ચોક્કસ ગણતરીના ડાયહાઇડ્રોજનની સાથે પ્રક્રિયા કરાય છે.
આ પ્રક્રિયા પ્રવાહી એમોનિયામાં સોડિયમ ધાતુ લઈને કરાય છે.
(Na + NH₃) વચ્ચેની પ્રક્રિયાથી બનતા H₂ વડે આલ્કાઈનનું આંશિક રિડક્શન થાય છે. નીપજ તરીકે “ટ્રાન્સ આલ્કીન” બને છે.

પ્રશ્ન 64.
આલ્કાઈલ હેલાઈડ સંયોજનથી આલ્કીન સંયોજનો બનાવવાની રીત (ડિહાઈડ્રોહેલોજીનેશન) વિશે લખો.
ઉત્તર:

પદ્ધતિ : આલ્કાઈલ હેલાઈડ સંયોજનો (RX)ને આલ્કોહોલિય પોટાશ (ઈથેનોલ જેવા આલ્કોહોલમાં દ્રાવ્ય કરેલો પોટૅશિયમ હાઈડ્રોક્સાઈડ)ની સાથે ગરમ કરવાથી β-વિલોપન પ્રક્રિયા થઈ આલ્કીન બને છે.
પ્રક્રિયાનો પ્રકાર : આ પ્રક્રિયામાં આલ્ફાઈલ હેલાઈડમાંથી હેલોજન ઍસિડનો અણુ દૂર થઈને આલ્કીન બને છે, માટે વિલોપન પ્રક્રિયા પ્રકાર છે. આ પ્રક્રિયામાં હેલોજન પરમાણુ અને β-કાર્બન પરમાણુની ઉપરથી હાઇડ્રોજન પરમાણુ મળી HX અણુ દૂર થાય છે. જેથી આ પ્રક્રિયાનો પ્રકાર “આલ્કાઈલ હેલાઈડનું β-વિલોપન છે.”
નોંધ :
1. β-હાઇડ્રોજન એટલે, જે કાર્બનની ઉપર હેલોજન હોય તેની પડોશના કાર્બન ઉપરનો હાઇડ્રોજન પરમાણુ.
2. આ પ્રક્રિયામાં હેલોજન ઍસિડ (HX)નો અણુ દૂર થાય છે, જેથી ‘ડિહાઈડ્રોહેલોજીનેશ’ તરીકે ઓળખાય છે.
  સામાન્ય પ્રક્રિયા :

પ્રક્રિયાનો વેગ :
1. આ પ્રક્રિયાનો વેગ હેલોજન પરમાણુના સ્વભાવની ઉપર આધાર રાખે છે. આયોડિન > બ્રોમિન > ક્લોરિન.
2. આ પ્રક્રિયાનો વેગ આલ્કાઈલ સમૂહ ઉપર આધાર રાખે છે. આલ્કાઈલ સમૂહોના માટે પ્રક્રિયા વેગનો ક્રમ તૃતીયક > દ્વિતીયક > પ્રાથમિક હોય છે.

પ્રશ્ન 65.
વિસિનલ ડાયહેલાઈડ સંયોજનોમાંથી આલ્કીન સંયોજનો બનાવવાની પ્રક્રિયા વિશે લખો.
અથવા
વિસિનલ ડાયહેલાઈડનું ડિહેલોજીનેશન ઉદાહરણથી સમજાવો.
ઉત્તર:

વિસિનલ ડાયહેલાઈડ એટલે એવા ડાયહેલાઈડ સંયોજનો કે જેમાં બે સંલગ્ન (પાસપાસેના) કાર્બન પરમાણુઓ ઉપર એક, એક મળી કુલ બે હેલોજન પરમાણુઓ જોડાયેલા હોય છે. દા.ત., CH₂ Br CHBr CH₃
ડિહેલોજીનેશન : વિસિનલ ડાયહેલાઈડ સંયોજનની પ્રક્રિયા, ઝિંક ધાતુની સાથે કરવાથી ડાયહેલાઈડનો હેલોજન દૂર થાય છે, અને આલ્કીન બને છે. જેને ‘ડિહેલોજીનેશન’ કહે છે.
રીત : વિસિનલ ડાયહેલાઈડને ઝિંક ધાતુના ભૂકાની સાથે ગરમ કરવાથી ‘ડિહેલોજીનેશન’ પ્રક્રિયા થઈને, તેમાંથી ZnX₂ દૂર થઈ આલ્કીન બને છે.
ઉદાહરણો :

પ્રશ્ન 66.
આલ્કોહોલ સંયોજનોના ઍસિડિક નિર્જલીકરણથી આલ્કીન બનાવવાની રીત વિશે લખો.
અથવા
આલ્કોહોલ સંયોજનોનું નિર્જલીકરણ ઉદાહરણ સાથે સમજાવો.
ઉત્તર:

રીત : આલ્કોહોલ સંયોજનો (R – OH) ને સાંદ્ર સલ્ફયુકિ ઍસિડની સાથે ગરમ કરવાથી તેમાંથી પાણીનો એક અણુ દૂર થઈને આલ્કીન બને છે.
નિર્જલીકરણ : આલ્કોહોલ (CH_nH_{2n + 1}OH જ્યાં n > 1) સંયોજનોને સલ્ફ્યુરિક ઍસિડની સાથે ગરમ કરવામાં આવે ત્યારે આલ્કોહોલના એક અણુમાંથી પાણીનો એક અણુ દૂર થાય છે, જેથી આલ્કોહોલમાંથી પાણીનો અણુ દૂર થઈને આલ્કીન બનાવવાની આ પ્રક્રિયાને આલ્કોહોલ સંયોજનોનું નિર્જલીકરણ કહેવાય છે.

પ્રક્રિયા : આ પ્રક્રિયામાં -OH સમૂહ અને β-કાર્બન ઉપરનો H (મળી H₂O) દૂર થાય છે, અને α, β-કાર્બનની વચ્ચે π બંધ બને છે માટે આ પ્રક્રિયા ‘β-વિલોપન ક્રિયાવિધિ’ પ્રકારની છે.

પ્રશ્ન 67.
નીચેના આલ્કોહોલની β-વિલોપન (નિર્જલીકરણ) પ્રક્રિયાઓ લખો.
(i) પ્રોપાઈલ આલ્કોહોલ
(ii) આઈસોપ્રોપાઈલ આલ્કોહોલ
(iii) સાયક્લો હેક્ઝેનોલ
(iv) તૃતીયક-બ્યુટાઈલ આલ્કોહોલ.
ઉત્તર:
સાંદ્ર H₂SO₄ સાથે આલ્કોહૉલને ગરમ કરતાં નિર્જલીકરણ થઈને આલ્કીન બને છે, અને β-વિલોપન પ્રક્રિયા થાય છે.

નોંધ :

પ્રક્રિયાવેગ 3°-આલ્કોહોલ > 2°-આલ્કોહોલ > 1°-ઓલ
નિર્જલીકરણ પ્રક્રિયા નિર્જળ ZnCl₂ અથવા નિર્જળAl₂O₃ ની સાથે ગરમ કરવાથી પણ થાય છે.

પ્રશ્ન 68.
નીચેની પ્રક્રિયાઓ કયા પ્રકારની છે ?

ઉત્તર:
(a) નિર્જલીકરણ તથા β-વિલોપન
(b) ડિહેલોજીનેશન
(c) ડિહેલોજીનેશન
(d) આલ્કાઈનનું અંશતઃ રિડક્શન (હાઇડ્રોજનેશન)
(e) ડિહાઈડ્રોહેલોજીનેશન તથા β-વિલોપન

પ્રશ્ન 69.
આલ્કીન સંયોજનોના ભૌતિક ગુણો જણાવો.
ઉત્તર:

આલ્કીન સંયોજનોના ભૌતિક ગુણધર્મો આલ્કેન જેવા જ છે. સિવાય કે સમઘટકતાના પ્રકાર અને ધ્રુવીયતા.
ભૌતિક સ્થિતિ : આલ્કીનના પ્રથમ ત્રણ સભ્યો C₂H₄, C₃H₆ અને C₄H₈ વાયુ છે. આલ્કીનના તે પછીના ચૌદ સભ્યો પ્રવાહી છે, અને તેનાથી વધારે કાર્બનવાળા સભ્યો ઘન સ્વરૂપે હોય છે. ઈથીન રંગવિહીન અને થોડી મીઠી સુગંધ ધરાવે છે. બાકીના આલ્કીન વાસવિહીન છે, રંગવિહીન છે, પાણીમાં અદ્રાવ્ય પણ અધ્રુવી દ્રાવકો જેવા કે બેન્ઝિન, પેટ્રોલિયમ, ઈથર વગેરેમાં દ્રાવ્ય છે.
ઉત્કલનબિંદુ : આલ્કીન અણુનું કદ અને દળ વધે છે તેમ ઉત્કલનબિંદુમાં નિયમિત વધા૨ો થાય છે. પ્રત્યેક –CH, સમૂહના ઉમેરાવાથી તેના ઉત્કલનબિંદુમાં 20-30K નો વધારો થાય છે. આલ્કીન સંયોજનોના બંધારણ, ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ

આલ્બેનના કરતાં આલ્કીનનાં ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ ઊંચા હોય છે.
સરળ શૃંખલાવાળા આલ્કીન સંયોજનના ઉત્કલનબિંદુ, સમઘટકીય શાખિત શૃંખલાવાળા આલ્કીન સંયોજનોની સરખામણીમાં ઊંચા હોય છે.
સીસ સમઘટકના કરતાં ટ્રાન્સ સમઘટકનું ઉત્કલનબિંદુ નીચું અને ગલનબિંદુ ઊંચું હોય છે.

પ્રશ્ન 70.
આલ્કીન સંયોજનો કયા કયા પ્રકારની પ્રક્રિયાઓ આપે છે ? તે પ્રક્રિયાનાં નામ આપો.
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 71.
આલ્કીન સંયોજનોમાં ડાયહાઇડ્રોજનનું ઉમેરણ કયા પ્રકારની પ્રક્રિયા છે ? તેના વિશે લખો.
ઉત્તર:

હાઇડ્રોજનીકરણની વ્યાખ્યા : આલ્કીન અને આલ્કાઇન સંયોજનોની – સૂક્ષ્મ વિભાજિત ઉદ્દીપક જેવાં કે પ્લેટિનમ (Pt), પેલેડિયમ (Pd) અથવા નિકલ (Ni)ની હાજરીમાં ડાયહાઇડ્રોજન વાયુની સાથે પ્રક્રિયા કરીને આલ્કેન બનાવવાની રીતને હાઇડ્રોજનીકરણ પ્રક્રિયા કહે છે.
ઉદ્દીપકનું કાર્ય : ઉદ્દીપક તરીકે વપરાતી ધાતુઓ (Pt, Pd કે Ni), પોતાની સપાટીની ઉપર ડાયહાઇડ્રોજન વાયુને શોષે છે. અને હાઇડ્રોજન – હાઇડ્રોજન બંધને સક્રિય (activate) કરે છે; આથી પ્રક્રિયાની સક્રિયકરણ ઊર્જામાં ઉદ્દીપક ઘટાડો કરે છે) આ ધાતુઓ પ્રક્રિયાને ઉદ્દીપ્ત કરવાનું કાર્ય કરે છે. ઉદ્દીપક Pt અને Pd વડે ઓરડાના તાપમાને પણ ઉદ્દીપક Ni વડે ઊંચા તાપમાન અને દબાણે આ હાઇડ્રોજનીકરણની પ્રક્રિયા થાય છે.
હાઇડ્રોજનીકરણ પ્રક્રિયાનાં કેટલાંક ઉદાહરણો : અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બનમાં જેટલા π-બંધ હાજર હોય તેટલી સંખ્યાના હાઇડ્રોજનના અણુઓ ઉમેરાઇને આલ્કેન બને છે.

પ્રશ્ન 72.
આલ્કીન સંયોજનોના હેલોજીનેશન વિશે લખો.
ઉત્તર:
(i) સામાન્ય પ્રક્રિયા : આ પ્રક્રિયામાં π બંધ તૂટે છે, π બંધ ધરાવતા બન્ને કાર્બન સાથે એક એક હેલોજન પરમાણુ σ બંધથી જોડાય છે.

(ii) પ્રક્રિયા પ્રકાર : આલ્કીન સંયોજનની X₂ (X = Cl કે Br) સાથે પ્રક્રિયાથી વિસિનલ ડાયહેલાઈડ બને છે. આ પ્રક્રિયા ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી યોગશીલ પ્રકારની છે. પ્રક્રિયામાં અસંતૃપ્ત હાઈડ્રોકાર્બનમાંથી સંતૃપ્ત ડાયહેલાઈડ બને છે. આ પ્રક્રિયા મધ્યસ્થ ચક્રીય હેલોનિયમ આયન બનીને ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી યોગશીલ પ્રકારે પૂર્ણ થાય છે.

(iii) આલ્કીન સંયોજનો ક્લોરિન (Cl₂) અને બ્રોમિન (Br₂)ની સાથે યોગશીલ નીપજો આપે છે, અને અનુક્રમે વિસિનલ ડાયક્લોરાઈડ તથા વિસિનલ ડાયબ્રોમાઈડ બને છે.
ઉદાહરણ-(a) ક્લોરિનેશન :

ઉદાહરણ-(b) અસંતૃપ્તતાની કસોટી (બ્રોમિનેશન) :

આ પ્રક્રિયામાંથી નીપજ બનતાં બ્રોમિનનો લાલ-નારંગી રંગ દૂર થઈ ઘન યોગશીલ નીપજ બને છે. બ્રોમિનેશન પ્રક્રિયા આલ્કીનની અસંતૃપ્તાની પ્રયોગશાળાની કસોટીની પ્રક્રિયા છે.

પ્રશ્ન 73.
આલ્કીન સંયોજનોનું માર્કોવનીકોવ હાઈડ્રોહેલોજીનેશન સમજાવો.
અથવા
પ્રોપીનની HBr સાથેની પ્રક્રિયાથી બનતી નીપજ કારણ આપી સમજાવો.
અથવા
માર્કોવનીકોવ નિયમ લખો અને પ્રક્રિયાના ઉદાહરણથી સમજાવો.
ઉત્તર:
પ્રોપીનની HBr સાથે ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી યોગશીલ પ્રક્રિયા થઈ મુખ્ય નીપજ 2-બ્રોમોપ્રોપેન બને છે.

આલ્કીન સંયોજનો હાઇડ્રોજન હેલાઈડ (HCl, HBr, HI) ની સાથે પ્રક્રિયા કરીને આલ્કાઈડ હેલાઈડ નીપજ રચે છે.

આ પ્રક્રિયા ‘ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી યોગશીલ’ ક્રિયાવિધિથી થાય છે.

(a) ‘માર્કોવનીકોવનો નિયમ’ અથવા અસમમિત આલ્કીન સંયોજનોમાં HBr (HX) ની યોગશીલ પ્રક્રિયાનો નિયમ : 1869 માં માર્કોવનીકોવે નિયમ આપ્યો કે, અસમમિત આલ્કીન (સંયોજન)માં પ્રક્રિયા કરી ઉમેરાતા પ્રક્રિયક અણુનો ઋણભાગ, આલ્કીન સંયોજનમાં જે કાર્બન ઉપર હાઇડ્રોજન પરમાણું ઓછા હોય તેના ઉપર ઉમેરાય છે. (અને ધન ભાગ વધારે હાઇડ્રોજન ધરાવતા કાર્બન ઉપર ઉમેરાય છે.)

ઉદાહરણ : (a) પ્રોપીનની HBr સાથેની યોગશીલ પ્રક્રિયાની નીપજ (I) અને (II) બની શકે છે પણ અસમમિત આલ્કીનમાં માર્કોવનીકોવ નિયમ પ્રમાણે ફક્ત નીપજ (I) (b) પ્રમાણે બને છે. પ્રોપીનની HBr સાથેની યોગશીલ પ્રક્રિયાથી નીપજ (I) અને (II) બની શકે છે.

(b) માર્કોવનીકોવના નિયમ પ્રમાણે પ્રક્રિયક HBr નો ઋણ ભાગ Br^– ઓછા હાઇડ્રોજનવાળા, દ્વિબંધવાળા કાર્બનની સાથે નીપજ (I) ૨ચે. જે વાસ્તવિક મુખ્ય નીપજ છે.

ક્રિયાવિધિથી માર્કોવનીકોવ નિયમની નીપજ બનવાની સમજૂતી : હંમશાં કોઈપણ પ્રક્રિયા વધારે સ્થાયિ મધ્યસ્થ નીપજ બનીને થાય છે. કાર્બોકટાયનોની સ્થિરતા 3° > 2° > 1° > \(\stackrel{+}{\mathrm{C}} \mathrm{H}_3\) હોય છે. π બંધમાંના π ઇલેક્ટ્રૉનના ઋણભાર તરફ ધન ભારિત ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી (\(\stackrel{+}{\mathrm{H}}\)) આકર્ષાય છે અને π બંધ તોડી, σ બંધ રચી જોડાઈને વધારે સ્થાયિ કાર્બોકેટાયન રચે છે.

નોંધ :

અસમિત આલ્કીનમાં C = C ના બંને કાર્બનની સાથે એક જ સમાન ભિન્ન સંખ્યાનાં વિસ્થાપનો (સમૂહો) હોય છે.
આલ્કીનમાં HX (હાઇડ્રોજન હેલાઈડ)ની પ્રતિક્રિયાત્મકતાનો ક્રમ HI > HBr > HCl હોય છે.
કાર્બોકેટાયન બનવાનો વેગ : 3° – C+ > 2° – C⁺ > 1° – C⁺ > ⁺CH₃.

પ્રશ્ન 74.
પ્રતિમાર્કોવનીકોવ નિયમ અથવા પેરોક્સાઇડ અસર ખરાશ અસર) અથવા મુક્તમૂલક યોગશીલ પ્રક્રિયા યોગ્ય ઉદાહરણ સાથે સમજાવો.
ઉત્તર:
(a) નિયમ અથવા ખરાશ અસર અથવા પેરૉક્સાઇડની અસર : અસમમિતિ આલ્કીન દા.ત. પ્રોપીનની પ્રક્રિયા HBr ની યોગશીલ (ઉમેરણ) પ્રક્રિયામાં પેરૉક્સાઇડની હાજરીમાં કરવામાં આવે, “તો નીપજમાં HBrનું ઉમેરણ માર્કોવનીકોવ નિયમથી ઊલટું હોય છે.”

નિયમ : અસમમિતિ આલ્કીન (પ્રોપીન)માં પેરૉક્સાઇડની હાજરીમાં HBr ના ઉમેરણની પ્રક્રિયામાં પ્રક્રિયક અણુને ઋણ ભાગ (B\(\overrightarrow{\mathrm{r}}\)), આલ્કીનમાં C = Cમાંના વધારે હાઇડ્રોજન ધરાવતા કાર્બનની સાથે જોડાય છે/ઉમેરાય છે.

આ પ્રક્રિયાનો અભ્યાસ 1933 માં શિકાગો યુનિવર્સિટીના પ્રોફેસર એમ.એસ. ખરાશ અને એફ.આર. મેયોએ કર્યો હતો. જેથી આ પ્રક્રિયાને ખરાશ અસર અથવા પૅરોક્સાઈડ અસર અથવા પ્રતિમાર્કોવનીકોવ યોગશીલ પ્રક્રિયા કહે છે.

નોંધ : આ પ્રક્રિયા ફક્ત HBr ની સાથે જ થાય છે પણ HI અને HCl ની સાથે થતી નથી.

(b) પ્રતિમાર્કોવનીકોવ પ્રક્રિયાનું સમીકરણ :

(c) પેરૉક્સાઇડ અસરથી મુક્તમૂલક યોગશીલ ક્રિયાવિધિની સમજૂતી : પેરૉક્સાઇડમાંથી મુક્તમૂલક બને છે, જે આલ્કીનના π બંધનું સમવિભાજન કરીને વધારે સ્થાયિ મધ્યસ્થ મુક્તમૂલક રચીને મુક્તમૂલક યોગશીલ પ્રકારે પ્રક્રિયાને દોરે છે.

મુક્તમૂલકોની સ્થિરતાનો ક્રમ : 3° > 2° > 1° > \(\dot{\mathrm{C}} \mathrm{H}_3\) હોય છે. હંમેશાં વધારે સ્થાયિ મુક્તમૂલક ઝડપથી પ્રથમ બને અને તેમાંથી મુખ્ય નીપજ રચાય છે.

તબક્કો-(i) મુક્તમૂલક ફિનાઈલની રચના :

તબક્કો-(ii) બ્રોમિન મુક્તમૂલક (Br)ની રચના :

તબક્કો-(iii) (વધારે સ્થાયિ) પ્રોપાઈલ મુક્તમૂલકની રચના :

તબક્કો-(iv) મુક્તમૂલક (b) તરત જ બને અને HBr ના અણુનું સમવિભાજન કરી મુખ્ય નીપજ 1-બ્રોમોપ્રોપેન બનાવે છે.

તબક્કો-(v) ઓછો સ્થાયિ મુક્તમૂલક (a) ધીમેથી બને અને અલ્પ નીપજ 2-બ્રોમોપ્રોપેન બનાવે છે.

વિચારો : શાથી (iv) અને (v) માં H – Br નો H ઉમેરાય તો B બને છે પણ Br ઉમેરાઈને H બનતો નથી.
“આ પ્રક્રિયા મધ્યસ્થ મુક્તમૂલક બનીને યોગશીલ નીપજ રચતી હોવાથી આ પ્રક્રિયાની ક્રિયાવિધિ મુક્તમૂલક યોગશીલ પ્રકારની છે.

(d) પેરૉક્સાઇડની હાજરીમાં પ્રોપીનની પ્રક્રિયા HCI અને HIની સાથે થતી નથી. તેનું કારણ –

H – Cl બંધ 430.5 kJ mol^-1 તે H – Br બંધ (363.7 kJ mol^-1) ના કરતાં વધારે મજબૂત છે, જેથી H – Cl બંધનું ખંડન (વિભાજન) મૂલક \(\dot{\mathrm{C}}_6 \mathrm{H}_5\)વડે થઈ શકતું નથી.
H – I બંધ (298.8 kJ mol^-1) નિર્બળ છે. જેથી બનતા આયોડિન મુક્તમૂલકો \(\dot{\mathrm{I}}\) દ્વિબંધના π બંધને તોડવાના સ્થાને વધારે સરળતાથી એકબીજાની સાથે જોડાઈને આયોડિન અણુમાં ફેરવાય છે.

પ્રશ્ન 75.
આલ્કીનમાં સલ્ફ્યુરિક એસિડનું ઉમેરણ અથવા આલ્કીનની સલ્ફ્યુરિક ઍસિડ સાથેની યોગશીલ પ્રક્રિયા આપો.
ઉત્તર:
સલ્ફ્યુરિક ઍસિડ (H₂SO₄ \(\rightleftharpoons\) H^δ+O^δ-SO₃H) પ્રક્રિયક અણુમાં H^δ+ અને \(\mathrm{HSO}_4^{-}\) અથવા ^–OSO₃H તેવાં ધન અને ઋણ ભાગ છે. આ પ્રક્રિયકની અણુના π બંધ ઉપર, માર્કોવનીકોવના નિયમ પ્રમાણે ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી યોગશીલ પ્રક્રિયા થાય છે.

(ii) પ્રોપીનની પ્રક્રિયા H₂SO₄ ની સાથે કરવામાં આવે છે ત્યારે, \(\stackrel{+}{\mathrm{H}}\) ધન ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી છે. જે વધારે સ્થાયિ કાર્બોકેટાયન \(\mathrm{CH}_3 \stackrel{+}{\mathrm{C}} \mathrm{HCH}_3\) પ્રથમ, ઝડપી બનાવે છે, જેમાં ઋણ ભાગ હાઇડ્રોજન સલ્ફેટ બીજા ઝડપી તબક્કામાં ઉમેરાઈને યોગશીલ નીપજ આઈસોપ્રોપાઈલ હાઇડ્રોજન સલ્ફેટ બને છે.

આ પ્રક્રિયા સામાન્ય તાપમાને અને 1 : 1 પ્રક્રિયકોથી કરાય તો જ આલ્કાઈલ હાઇડ્રોજન સલ્ફેટ બને છે.

પ્રશ્ન 76.
આલ્કીનમાં પાણીનું ઉમેરણ
અથવા
આલ્કીનના જલીયકરણની પ્રક્રિયા
અથવા
આલ્કીનમાંથી આલ્કોહોલ બનાવવાની પ્રક્રિયા આપો.
ઉત્તર:

પાણી (H₂O) એટલે \(\stackrel{+\delta}{\mathrm{H}}\) \(\mathrm{OH}^{-\delta}\) છે. આલ્કીનની પ્રક્રિયા પાણીની સાથે સાંદ્ર સલ્ફ્યુરિક ઍસિડના ટીપાંની હાજરીમાં કરવાથી આલ્કીનમાં H₂O નો અણુ ઉમેરાઈને આલ્કોહોલ બને છે.
આ પ્રક્રિયા જલીયકરણ અથવા પાણીનું ઉમેરણ અથવા આલ્કીનમાંથી આલ્કોહોલ બનાવવાની પ્રક્રિયા છે. આ પ્રક્રિયા ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી યોગશીલ ક્રિયાવિધિથી, માર્કોવનીકોવના નિયમ પ્રમાણેનું સ્થાનગમન ધરાવતી છે.

પ્રશ્ન 77.
આલ્કીનના ઓઝોનોલીસિસ વિશે લખો.
ઉત્તર:
(a) વ્યાખ્યા : આલ્કીનની ઓઝોન સાથેની પ્રક્રિયાને આલ્કીનનું ઓઝોનોલીસિસ કહે છે. આલ્કીનની ઓઝોનની સાથે નીચા તાપમાને, દ્રાવકની હાજરીમાં પ્રક્રિયા કરવાથી બનતા અસ્થાયિ ઓઝોનાઈડ (Zn + H₂O) ની હાજરીમાં બે કાર્બોનિલ સંયોજનો રચે છે, જે સંપૂર્ણ (રિડક્ટીવ) ઓઝોનીકરણ કહેવાય છે.

(b) સામાન્ય પ્રક્રિયા :

નોંધ :

પ્રક્રિયક O₃ અને તે Znના ભૂકા અને H₂O ની હાજરીમાં છે. તાપમાન નીચું હોય છે.
પ્રક્રિયામાં ની દ્વિબંધ તૂટે છે અને બે બને છે, આ બે C સાથે બાકીનાં જોડાણો (ઘટકો) આલ્કીનમાં હોય તે જ રહે છે.
આ રિડક્ટીવ ઓઝોનીકરણ હોવાથી અંતિમ નીપજ આલ્ડિહાઇડ કે / અને કિટોન હોય છે.

દ્વિબંધની સંખ્યા નક્કી કરવા જેટલા O₃ ના અણુ ઉમેરાય તેટલા દ્વિબંધ સંયોજનમાં હોય છે.
દ્વિબંધનું સ્થાન નક્કી કરવા : ઓઝોનીકરણની નીપજમાંના બે ઑક્સિજન દૂર કરી, તેના સ્થાને બે કાર્બન વચ્ચે દ્વિબંધ મૂકવાથી મૂળ આલ્કીનમાં દ્વિબંધનું સ્થાન નક્કી થાય છે.

નોંધ : ઓઝોનીકરણ પણ આલ્કીનનું ઑક્સિડેશન છે.

પ્રશ્ન 78.
ભિન્ન સ્થિતિમાં આલ્કીનનું ઑક્સિડેશન ઉદાહરણ સાથે સમજાવો.
ઉત્તર:
(a) આલ્કીનની બેયર કસોટી અથવા અસંતૃપ્તતાની કસોટી : રીત : પોટૅશિયમ પરમેંગેનેટ (KMnO₄) નું દ્રાવણ જાંબલી (પરપલ) રંગ ધરાવે છે. ઠંડા અને મંદ પોટૅશિયમ પરમેંગેનેટના દ્રાવણને જે પદાર્થ રંગવિહીન કરે તે અસંતૃપ્ત હોય છે. આ અસંતૃપ્તતા નક્કી કરવાની કસોટી બેયરની કસોટી તરીકે જાણીતી છે.

આલ્કીન અસંતૃપ્ત હાઈડ્રોકાર્બન છે. આલ્કીનની ઠંડા અને મંદ પોટૅશિયમ પરમેંગેનેટની સાથે પ્રક્રિયા કરવાથી આલ્કીનનું વિસિનલ ડાયોલમાં પરિવર્તન થાય છે. આ ડાયોલ બનવાની પ્રક્રિયા હાઈડ્રોક્સિલેશન કહેવાય છે. આલ્કીનનું ઑક્સિડેશન થાય છે. પોટૅશિયમ પરમેંગેનેટનો રંગ દૂર થાય છે.

ઉદા.-1 : ઈથીનની બેયર કસોટી કરવાથી ઈથીલિન ગ્લાયકોલ બને છે.

ઉદા.-2 : પ્રોપીનની બેયર પ્રક્રિયક સાથે પ્રક્રિયા કરવાથી પ્રોપેન-1, 2-ડાયોલ બને છે.

બેયર કસોટીમાં નીચેની સામાન્ય પ્રક્રિયા થાય છે.

(b) આલ્કીનનું પ્રબળ ઑક્સિડેશનકર્તા સ્થિતિમાં ઑક્સિડેશન :
પ્રક્રિયક : ઍસિડિક અથવા આલ્કલાઈન પોટૅશિયમ પરમેંગેનેટ અથવા પોટૅશિયમ ડાયક્રોમેટ.
પ્રક્રિયા : આલ્કીનનું ઑક્સિડેશન થઈને ઍસિડ અથવા કિટોન બને છે. પ્રક્રિયાની નીપજનો આધાર આલ્કીનના સ્વભાવ ઉપર છે.

પ્રક્રિયાનાં ઉદાહરણો :
(i) 2-મિથાઈલપ્રોપીનનું ઑક્સિડેશન ઍસિડિક KMnO₄ કરવાથી પ્રોપેનોન બને છે.

(ii) β-બ્યુટીલિનનું ઑક્સિડેશન કરવાથી ઈથેનોઈક ઍસિડ બને છે.

નોંધ : કાર્બનિક પ્રક્રિયાઓમાં મુખ્ય નીપજો લખાય છે. કાર્બનિક પ્રક્રિયાઓ સંતુલિત કરવી જરૂરી નથી.

પ્રશ્ન 79.
પોલિમરાઈઝેશન એટલે શું ? તે પ્રક્રિયાઓનાં ઉદાહરણ અને ઉપયોગો લખો.
અથવા
આલ્કીનના પોલિમરાઈઝેશન (બહુલીકરણ) વિશે લખો.
ઉત્તર:
(a) વ્યાખ્યા : આલ્કીન સંયોજનને ઊંચા દબાણે, ઉદ્દીપકની હાજરીમાં ઊંચા તાપમાને ગરમ કરવાથી આલ્કીનના ઘણા અણુઓ એકબીજાની સાથે જોડાઈને મોટો અણુ બનાવે છે; તે પ્રક્રિયાને પોલિમરાઈઝેશન કહે છે. તેમાંના સાદા પ્રાથમિક અણુને મોનોમર અને નીપજતા મોટા અણુને પોલિમર કહે છે.

(b) ઉદાહરણ :
(i) ઈથીલિનનું પોલિમરાઈઝેશન કરવાથી પોલિથિન બને છે.

(ii) પ્રોપીલિનનું બહુલીકરણ કરવાથી પોલિપ્રોપીન નામનો પોલિમર બને છે.

(c) ઉપયોગો : પોલિથીનની થેલીઓ, પોલિથીનની શીટો, પ્લાસ્ટિકની બૅગો, બૉટલો, રેફ્રિજરેટર, ડિશો, રમકડાં, પાઇપો, રેડિયો અને ટી.વી.ના કૅબિનેટ વગેરે બનાવવા પોલિમર વપરાય છે. પોલિપ્રોપીનનો ઉપયોગ દૂધના કેરેટ, પ્લાસ્ટિકની ડોલો અને અન્ય ચોક્કસ બીબાં ઢાળીને બનાવાતી વસ્તુઓ બનાવવામાં થાય છે.

નુકશાન :પોલિમર સંયોજનનું આપમેળે કુદરતમાં વિઘટન થતું નથી. જેથી તેમનો અતિઉપયોગ ચિંતાનો વિષય છે.

પ્રશ્ન 80.
નીચેની પ્રક્રિયાઓ પૂર્ણ કરો.

ઉત્તર:

પ્રશ્ન 81.
નીચેની પ્રક્રિયાની મુખ્ય નીપજ જણાવો.

ઉત્તર:

પ્રશ્ન 82.
આલ્કાઈન સંયોજનો વિશે પ્રાથમિક જાણકારી આપો.
ઉત્તર:

આલ્કાઈન સંયોજનો પણ અસંતૃપ્ત હાઈડ્રોકાર્બન છે. આલ્કાઈનમાં બે કાર્બનની વચ્ચે એક ત્રિબંધ (C ≡ C) હાજર હોય છે. આલ્કાઈનનું સામાન્ય સૂત્ર C_nH_{2n – 2} છે.
ઈથાઈન (એસિટીલિન) તે આલ્કાઈન શ્રેણીનું પ્રથમ સભ્ય છે. એસિટીલિનનો ઉપયોગ વેલ્ડીંગ માટેની ઑક્સિએસિટીલિન જ્યોતમાં થાય છે.
આલ્કાઈન સંયોજનો ઘણા કાર્બનિક સંયોજનોને બનાવવા માટે પ્રારંભિક પદાર્થ તરીકે ઉપયોગી છે.

પ્રશ્ન 83.
1 થી 4 કાર્બન ધરાવતા આલ્કાઈનના સૂત્ર, બંધારણ અને નામ આપો.
ઉત્તર:

નોંધ :

1 કાર્બન ધરાવતા આલ્કાઈનનું સૂત્ર CH થાય જે પદાર્થ શક્ય નથી. (C_nH_{2n – 2})
આલ્કાઈનમાં 4 કાર્બન હોય તો તેના બે સ્થાન સમઘટકો બ્યુટ-1-આઈન અને બ્યુટ્-2-આઈન શક્ય છે.

પ્રશ્ન 84.
ઉત્તર:
ઈથાઈન (એસિટીલિન)ના બંધારણ વિશે લખો.
ઉત્તર:

ઈથાઈનનું અણુસૂત્ર C₂H₂ છે અને તે આલ્કાઈન શ્રેણીનો પ્રથમ સભ્ય છે.
ઈથાઈનમાં ઉત્તેજિત કાર્બનનું sp સંકરણ થયેલું હોય છે અને બંને કાર્બનની ઉપ૨ સંકરણ પામ્યા સિવાયની 2p કક્ષકો હોય છે. બે sp કક્ષકો રેખીય છે. sp કક્ષકો ⊥2p_x ⊥ 2p_y હોય છે.

ઈથાઈનમાં બંધ રચના (σ-બંધની) : ઈથાઈનમાં બે કાર્બન વચ્ચે તેઓની sp કક્ષકોનું બંધરેખા ઉપર સંમિશ્રણ થઈને એક C – C સિગ્મા બંધ હોય છે; વળી બંને sp કક્ષકો H ની 1s સાથે સંમિશ્ર થઈ બે આંતરકેન્દ્રીય અક્ષ ઉપર C – H σ બંધ બનાવે છે. આથી H – C – C – H રેખીય છે. ખૂણો H – C – C = 180° હોય છે. આ રચના નીચેની આકૃતિ પ્રમાણે છે.

જેથી નીચે પ્રમાણે પરમાણુઓ રેખીય છે અને બંને કાર્બન પરમાણુઓ ઉપ૨ સંકરણમાં ભાગ લીધા સિવાયની 2p_x ⊥ 2p_y ⊥σ બંધ રેખા (તલ).
σ-બંધ : H – C – C – H

π બંધની રચના : બે કાર્બન ઉપર એકબીજાને લંબ અને H – C – C – H સિગ્માબંધ ધરીને લંબ 2p કક્ષકો છે. આ 2p કક્ષકો પરસ્પર સમાંતર હોય છે. 2p_x || 2p_x અને 2p_y || 2p_y. આવી 2p_x – 2p_x અને 2p_y – 2p_y બાજુએથી સંમિશ્ર થઈને બે કાર્બન વચ્ચે બે π બંધ રચે છે. જેની આકૃતિ નીચે આપી છે.

આથી ઈથાઈનનું સરળ બંધારણ નીચે પ્રમાણે છે.

ઈથાઈનના બંધારણની ખાસિયતો :
1. “ઈથાઈન રેખીય અણુ છે.” ∠H – C – C = 180° કારણ કે sp કાર્બન છે.
2. ઈથાઈનમાં એક C – C σ અને બે C – H σ બંધ છે. વળી, બે C – C π બંધ છે.
3. C ≡ C બંધ એન્થાલ્પી = 823 kJ mol^-1 છે.
  જ્યારે C = C બંધ એન્થાલ્પી C બંધ એન્થાલ્પી = 681 kJ mol^-1
  અને C – C બંધ એન્થાલ્પી = 348 kJ mol^-1 છે.
  ∴ બંધની મજબૂતાઈનો ક્રમ : C ≡ C > C = C > C – C બંધની લંબાઈ α 1 / બંધ ક્રમાંક
  ∴ બંધ લંબાઈનો ક્રમ :

ઈથાઈનમાં બે હૈં બંધનું ઇલેક્ટ્રૉનીય વાદળ, બે કાર્બન પરમાણુઓના આંતરકેન્દ્રીય અક્ષની આસપાસ નળાકાર, સમમિતિય ગોઠવાયેલું હોય છે.

પ્રશ્ન 85.
ઔધોગિક સ્તરે ઈથાઈનની બનાવટ વર્ણવો.
અથવા
ચૂનામાંથી કે કેલ્શિયમ કાર્બાઈડમાંથી ઈથાઈનની બનાવટ વિશે લખો.
ઉત્તર:
(i) ચૂનાના પથ્થરને ભઠ્ઠીમાં ગરમ કરીને કળીચૂનો (ચૂનો) બનાવાય છે.

(ii) કળી ચૂના (CaO) ને કોક સાથે બંધ ભઠ્ઠીમાં ગરમ કરવાથી કૅલ્શિયમ કાર્બાઈડ બને છે.

(iii) કૅલ્શિયમ કાર્બાઈડની પાણીની સાથે પ્રક્રિયા કરવાથી ઈથાઈન બને છે.

આમ, ઉપર પ્રમાણે ઉદ્યોગમાં ઈથાઈન (એસિટીલિન) બનાવવામાં આવે છે.

પ્રશ્ન 86.
વિસિનિલ ડાયહેલાઈડમાંથી આલ્કાઈન (ઈથાઈન) બનાવવાની રીત વિશે લખો.
ઉત્તર:
(a)
(i) વિસિનલ ડાયહેલાઈડ (R CHBr CH₂Br) ને આલ્કોહોલીય પોટેશિયમ હાઈડ્રોક્સાઈડની સાથે ગરમ કરવાથી ડિહાઈડ્રોહેલોજીનેશન થાય છે, હાઇડ્રોજન હેલાઈડ (HX) નો એક અણુ દૂર થાય છે અને આલ્કીનાઈલ હેલાઈડ બને છે.
(ii) આ આલ્કીનાઈલની સોડામાઈડ (NaNH₂) ની સાથે પ્રક્રિયા કરતાં આલ્કાઈન બને છે.

(b) નીચે પ્રમાણે પણ પ્રક્રિયા થાય છે.

પ્રક્રિયા (a) પ્રમાણે બે અથવા (b) પ્રમાણે એક તબક્કામાં થઈ શકે છે; જોકે (a) નો બીજો તબક્કો મુશ્કેલ હોવાથી પ્રબળ બેઈઝ NaNH₂ વડે સરળ બને છે.

પ્રશ્ન 87.
નીચેની પ્રક્રિયાઓની મુખ્ય નીપજ આપો. (એક જ તબક્કામાં)
(i) 1, 2-ડાયબ્રોમોપ્રોપેન + આલ્કોહોલીય KOH
(ii) 1, 1, 2, 2-ટેટ્રા બ્રોમોઈથેન + મિથેનોલમાં ઝિંકનો ભૂકો
(iii) 1, 1, 2, 2-ટેટ્રા બ્રોમોપ્રોપેન + મિથેનોલમાં ઝિંકનો ભૂકો
(iv) કાર્બન ઈલેકટ્રોડ વચ્ચે ઊંચા તાપમાને વિધુતચાપમાં હાઇડ્રોજન વાયુ પસાર કરતાં થતી પ્રક્રિયા.
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 88.
આલ્કાઈનના ભૌતિક ગુણો વિશે લખો.
ઉત્તર:

આલ્કાઈનના ભૌતિક ગુણો આલ્કીન અને આલ્કેનનાં જેવાં જ વલણ ધરાવે છે.
ભૌતિક સ્થિતિ :
1. પ્રથમ ત્રણ આલ્કાઈન (ઈથાઈન, પ્રોપાઈન, બ્યુટાઈન) સામાન્ય તાપમાને વાયુ છે.
2. ચોથા C₅H₈ થી આઠમા C₉H₁₆ સુધીના આલ્કાઈન પ્રવાહી હોય છે અને નવથી વધારે કાર્બનવાળા આલ્કાઈન ઘન હોય છે.
રંગ : બધા જ આલ્કાઈન રંગવિહીન હોય છે.
વાસ : ઈથાઈન વિશિષ્ટ લાક્ષણિક વાસ ધરાવે છે. પણ બાકીના આલ્કાઈન વાસ ધરાવતા નથી.
દ્રાવ્યતા : આલ્કાઈન ઘણા જ અલ્પ ધ્રુવીય હોવાથી પાણીમાં (મિશ્ર) દ્રાવ્ય થતા નથી અને પાણી કરતાં હલકા હોય છે. આલ્કાઈન અપ્રુવીય જેવા હોવાથી અધ્રુવીય કાર્બનિક દ્રાવકો- બેન્ઝિન, ઈથર, કાર્બન ટેટ્રાક્લોરાઈડ વગેરેમાં દ્રાવ્ય થાય છે.
ઉ.બિ.-ગ.બિ. : આલ્કાઈનનાં આણ્વીય (મોલર) દળ વધે તેમ ઉત્કલનબિંદુ, ગલનબિંદુ અને ઘનતા વધે છે. આનુષંગિક આલ્કેન અને આલ્કીન કરતાં આલ્કાઈનનાં ગ.બિ. અને ઉ.બિ. ઊંચા હોય છે.
ગ.બિ.-ઉ.બિ. : CH₃ CH₃ < CH₂ = CH₂ < CH ≡ CH

પ્રશ્ન 89.
આલ્કાઇનના ઍસિડિક સ્વભાવ વિશે લખો.
અથવા
ઇથાઇનનો ઍસિડિક સ્વભાવ સમજાવો.
અથવા
ત્રિબંધ ધરાવતા કાર્બનની સાથે જોડાયેલ હાઇડ્રોજન ઍસિડિક હોય છે તે સમજાવી તે સૂચક પ્રક્રિયાઓ આપો.
ઉત્તર:

s-કક્ષક, p-કક્ષક કરતાં વધારે વિદ્યુતઋણ હોવાથી જેમ Rs-કક્ષકનું પ્રમાણ વધારે તેમ વધારે વિદ્યુતઋણતા હોય છે. આથી વિદ્યુત- ઋણતાનો ક્રમ sp C > sp² C > sp³ C
આના પરિણામે sp કાર્બન મહત્તમ પ્રમાણમાં બંધના ઇલેક્ટ્રૉનને પોતાની તરફ આકર્ષે છે અને sp કાર્બનની સાથે જોડાયેલ H પરમાણુ આલ્કેન અને આલ્કાઇનના H ના કરતાં વધારે ઍસિડિક છે.
≡ C – H > = C – H > – C – H
ઍસિડિક H ← તટસ્થ H
“આલ્કાઇનમાં ત્રિબંધ ધરાવતા કાર્બનની સાથે જોડાયેલો H ઍસિડિક હોય છે અને બાકીના હાઇડ્રોજન ઍસિડિક હોતા નથી.
HC ≡ CH, CH₃ C ≡ CH, CH₃CH₂C ≡ CH માં ત્રિબંધ સાથે જોડાયેલ H જ ઍસિડિક હોય છે. આથી R – C ≡ C – Hમાં એક જ છેડાનો H જ ઍસિડિક છે. અને R માંના H ઍસિડિક હોતા નથી. વળી R – C ≡ C – R માં એક પણ H ઍસિડિક ગુણ ધરાવતો નથી.
ઍસિડિક હાઇડ્રોજન અથવા ત્રિબંધવાળા કાર્બન સાથે જોડાયેલ Hનો ઍસિડિક ગુણ પૂરવારકર્તા રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ : એસિટીલિનના (C₂H₂) છેડાના બન્ને H સ્વભાવે નિર્બળ ઍસિડિક છે. ઇથાઇન (C₂H₂) પ્રબળ બેઇઝ સોડિયમ ધાતુની સાથે ઊંચા તાપમાને અને સોડામાઇડ (NaNH₂)ની સાથે પ્રક્રિયા કરી ઇથીનાઇડ (ઍસિટીલાઇડ) નીપજ બનાવે છે.

R – C ≡ CR, CH₃C ≡ C CH₃ માં ઍસિડિક હાઇડ્રોજન હાજર નથી માટે Na કે NaNH₂ની સાથે પ્રક્રિયા કરતા નથી.

પ્રશ્ન 90.
નીચેનાને ભિન્ન ઓળખવાની કસોટીઓ જણાવો.
(a) ઇથેન અને ઇથાઇન (આલ્કેન અને આલ્કાઇન RC ≡ CH)
(b) ઇથીન અને ઇથાઇન (આલ્કીન અને આલ્બાઇન RC ≡ CH)
(c) ડાયમિથાઇલ ઇથાઇન અને ઇથાઇન
(d) ઇથેન અને ઇથીન (આલ્કેન અને આલ્કીન)
ઉત્તર:
(a) ઇથેન અને ઇથાઇન : (x) ઇથાઇન HC ≡ CH માં H ઍસિડક હોવાથી સોડિયમ કે સોડામાઇડ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે. જ્યારે ઇથેન આવી પ્રક્રિયા આપતો નથી.

(ii) એમોનિયામય સિલ્વર નાઇટ્રેટની સાથે ઇથાઇન પ્રક્રિયા કરી સિલ્વર ઇથિનાઈડના અવક્ષેપ આપે છે પણ ઇથીન આવી પ્રક્રિયા આપતો નથી.

(b) ઇથીન આલ્કીન છે, તેમાંના H ઍસિડિક નથી જેથી ઇથીન આને બધા જ આલ્કીન Na, NaNH₂ અને Ag(NH₃)₂NO₃
સાથે પ્રક્રિયા કરતા નથી પણ ઇથાઇન પ્રક્રિયા કરે છે. જે સમીકરણ (i) અને (ii) માં જોવા મળ છે.

(c) ડાયમિથાઇલ ઇથાઇન (CH₃C ≡ C CH₃) અને CH ની Na(NH₃), NaNH₂ અને એમોનિયામય સિલ્વર નાઇટ્રેટની સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે તો ઇથાઇન પ્રક્રિયા કરે છે પણ ડાયમિથાઇલ ઇથાઇન પ્રક્રિયા કરતો નથી.

ઇથાઇન HC ≡ CH નો H ઍસિડિક હોવાથી સોડિયમ કે સોડામાઇડ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે. પ્રક્રિયા સમી. (a)નાં (i) અને (ii) પ્રમાણે

(d) ઈથેન (CH₃ – CH₃) અને ઇથીન (CH₂ = CH₂) ને ભિન્ન ઓળખવાની કસોટીઓ : ઇથેન (આલ્કેન) અને ઇથીની (આલ્કીન) છે. ઇથીન (આલ્કીન) હોવાથી અસંતૃપ્ત છે અને અસંતૃપ્તાની નીચેની કસોટીઓ આપે છે.
(i) બેયર કસોટીમાં : આલ્કીન (ઇથીન) KMnO₄નો રંગ દૂર કરે છે.

(ii) CCl₄ માં Br₂ સાથે ઇથીન (આલ્કીન) પ્રક્રિયા કરે છે અને બ્રોમિનનો લાલ રંગ દૂર થાય.

ઇથેન સંતૃપ્ત હોવાથી આ પ્રક્રિયાઓ આપતો નથી અને ભિન્ન ઓળખી શકાય છે.

પ્રશ્ન 91.
“આલ્કાઇન સંયોજનો ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી યોગશીલ પ્રક્રિયાઓ શાથી આપે છે” તે સમજાવો.
ઉત્તર:

આલ્કાઇન સંયોજનોમાં બે કાર્બન પરમાણુઓની વચ્ચે ત્રિબંધમાં બે π બંધનું નળાકાર π ઇલેક્ટ્રૉનનું ઋણ વિદ્યુતવાદળ બંધ ધરીથી દૂર હોય છે.
જેથી π બંધ – π ઇલેક્ટ્રૉન ઉપર ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી આકર્ષણ પામે છે. અને આલ્કાઇન ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી પ્રક્રિયાઓ આપે છે.
વળી π ઇલેક્ટ્રૉન કેન્દ્ર સાથે પ્રમાણમાં નિર્બળ જોડાણ ધરાવતા હોવાથી π બંધ સરળતાથી તૂટે છે અને ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી પ્રક્રિયકો σ બંધ રચી યોગશીલ નીપજ બનાવે છે. “આથી આલ્કાઇન ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી યોગશીલ પ્રક્રિયાઓ સરળતાથી આપે છે.”

હાઇડ્રોજીનેશન (H₂ સાથે), હેલોજીનેશન (X₂) સાથે હાઇડ્રોહેલોજીનેશન (HX સાથે), જલીયકરણ (H₂O) સાથે વગેરે પ્રક્રિયાઓ આલ્કાઇન આપે છે જે; બધી જ ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી યોગશીલ પ્રક્રિયાઓ છે.

પ્રશ્ન 92.
આલ્કાઇનની હાઇડ્રોજીનેશન અને હેલોજીનેશન પ્રક્રિયાઓ આપો.
ઉત્તર:
(a) આલ્કાઇનનું હાઇડ્રોજીનેશન અથવા આલ્કાઇનમાં ડાયહાઇડ્રોજનનું ઉમેરણ : ઉદ્દીપકની હાજરીમાં H₂ સાથે ગરમ કરતા આલ્કાઇનમાંથી આલ્કેન બને છે.

(b) આલ્કાઇનનું હેલોજીનેશન અથવા આલ્કાઇનમાં હેલોજનનું ઉમેરણ : કાર્બનટેટ્રાક્લોરાઇડ (CCl₄) માં બનાવેલા બ્રોમિન (Br₂)ના દ્રાવણની આલ્કાઇન સાથે યોગશીલ પ્રક્રિયા ટેટ્રાબ્રોમો આલ્બેન આપે છે; અને બ્રોમિન વપરાઈ જતાં બ્રોમિનનો લાલ-કેસરી રંગ દૂર થાય છે. આ પ્રક્રિયા અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બનની ઓળખની પ્રાયોગિક કસોટી છે.

પ્રશ્ન 93.
આલ્કાઇનનું હાઇડ્રોહેલોજીનેશન અને જલીયરણ દર્શાવતી પ્રક્રિયાઓ આપો અથવા આલ્કાઇનમાં હાઇડ્રોજન હેલાઇડ અને પાણીનું ઉમેરણ વિશે લખો.
ઉત્તર:
(a) આલ્કાઇનનું હાઇડ્રોહેલોજીનેશન અથવા આલ્કાઇનમાં હાઇડ્રોજન હેલાઇડનું ઉમેરણ : આલ્કાઇન સંયોજનોની હાઇડ્રોજન કેલાઇડ (HC, HBr, HI) ની સાથે પ્રક્રિયા કરવાથી ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી યોગશીલ પ્રક્રિયા થાય છે. પ્રક્રિયામાં હાઇડ્રોજન હેલાઇડના બે અણુ આલ્કાઇનમાં ઉમેરાય છે અને નીપજ જેમ ડાયહેલાઇડ બને છે. જેમ ડાયહેલાઇડામાં એક કાર્બન પરમાણુ સાથે બે હેલોજન પરમાણુઓ જોડાયેલા હોય છે.

નોંધ : પ્રક્રિયામાં આલ્કીન કે આલ્કાઇન અણુમાં HX નું ઉમેરણ માર્કોવનીકોવ નિયમ પ્રમાણે થાય છે અને H⁺ (ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી) વધારે દ્વિબંધવાળા વધારે હાઇડ્રોજન ધરાવતા કાર્બન સાથે જોડાય છે.

(b) આલ્કાઇનનું જલીયકરણ અથવા આલ્કાઇનમાં પાણીનું ઉમેરણ : આલ્કાઇનનું જલીયકરણ તે (H₂O)નું ઉમેરણ છે, તે ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી યોગશીલ પ્રકારે થતી પ્રક્રિયા છે. તેમાં H₂O (H⁺OH^–) માંનો ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી H⁺ નું ઉમેરણ પ્રથમ તબક્કામાં માર્કોવનીકોવ નિયમથી થઈને વધારે સ્થાયિ કાર્બોકેટાયન બને છે. જેમાં બીજા તબક્કામાંથી OH^– ઉમેરાઈને -આલ્કેનાલ બને છે.

પ્રક્રિયામાં પાણીનો એક જ અણુ ઉમેરાય છે અને નીપજ આલ્ડિહાઇડ કે કિટોન બને છે; જે કાર્બોનિલ સમૂહ ધરાવે છે.

આ પ્રક્રિયા 333 K તાપમાને ઉદ્દીપક મરક્યુરિક સલ્ફેટ (HgSO₄) ના Hg²⁺ આયનની હાજરીમાં મંદ સલ્ફયુરિક ઍસિડના H²⁺ તથા (H₂O) ઉમેરાઇ નીપજ બને છે.

પ્રશ્ન 94.
આલ્કાઇનનું પોલિમરાઇઝેશન (બહુલીકરણ) સમજાવો. અથવા આલ્કાઇનના પોલિમરાઇઝેશનના પ્રકારો આપી દરેક વિશે લખો.
ઉત્તર:
આલ્કાઇનના સંખ્યાબંધ અણુઓ એકબીજામાં ઉમેરાઈને વિશાળ અણુ રચે તેને આલ્કાઇનનું પોલિમરાઇઝેશન કહે છે. આલ્કાઇનના પોલિમરાઇઝેશનના મુખ્ય બે પ્રકાર છે – રેખીય પોલિમરાઇઝેશન અને ચક્રીય પોલિમરાઇઝેશન.

(a) આલ્કાઇનનું રેખીય પોલિમરાઇઝેશન : ઇથાઇનનું અનુકૂળ પરિસ્થિતિમાં રૈખિય પોલિમરાઇઝેશન થઈને પોલિએસિટીલન બને છે. તેનો પુનરાવર્તિત એકમ [CH = CH – CH = CH] ઇથાઇનમાંથી બનતો પોલિમર પોલિએસિટીલિન અથવા પોલિઇથાઇન અનુકુળ પરિસ્થિતિમાં વીજસુવાહક બને છે. પોલિએસિટીલિનની પાતળી ફિલ્મ બેટરીમાં ઇલેક્ટ્રૉડ તરીકે વપરાય છે; જે સુવાહક ધાતુ કરતાં પણ વધારે સુવાહક તથા સસ્તી છે.

(b) આલ્કાઇનનું ચક્રીય પોલિમરાઇઝેશન : લાલચોળ (રક્ત તપ્ત) લોખંડની નળીમાં 873K તાપમાને ઇથાઇનને પસાર કરવાથી ઇથાઇનના ત્રણ અણુઓ જોડાઇને ચક્રીય સંયોજન બેન્ઝિન બને છે. આ પ્રક્રિયા તે ઇથાઇનનું ચક્રીય પોલિમરાઇઝેશન છે.

પ્રશ્ન 95.
નીચેની પ્રક્રિયા લખો :
(i) ઇથાઇન + (Cl₂ or Br₂ + H₂O) →
(ii) 1-બ્યુટાઇનના જલીયકરણની પ્રક્રિયા
(iii) એસિટીલિનની HCN સાથે પ્રક્રિયા
(iv) લેન્ડલાર ઉદ્દીપક (Pd, BaSO₄) ની હાજરીમાં ઇથાઇનનું હાઇડ્રોજનીકરણ.
(v) ઇથાઇનનું હવામાં સંપૂર્ણ દહન
(vi) પ્રોપાઇનની આલ્કલાઇન KMnO₄ સાથેની પ્રક્રિયા
(vii) ઇથાઇનના ઓઝોનીકરણની પ્રક્રિયા
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 96.
આલ્કાઇનની પ્રક્રિયા કયા કયા પ્રકારની અને કઈ કઈ છે ?
ઉત્તર:
આલ્કાઇન સંયોજનો મુખ્યત્વે નીચે આપેલ પ્રક્રિયાઓ આપે છે.
(a) આલ્કાઇનના છેડાના હાઇડ્રોજનની ઍસિડિક (ઍસિડ-બેઇઝ પ્રક્રિયા)

(b) આલ્કાઇનની ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી પ્રક્રિયાઓ :

H₂
X₂
HX
H₂O
HOX
CH₃COOH
HCN વગેરે સાથે ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી યોગશીલ પ્રક્રિયાઓ.

રેખીય અને
ચક્રીય પોલિમરાઇઝેશન

(d) ઑક્સિડેશન પ્રક્રિયાઓ :

બેયર પ્રક્રિયા
આલ્કલાઇન KMnO₄ સાથે ઊંચા તાપમાને પ્રક્રિયા
ઓઝોનીકરણ
હવામાં સંપૂર્ણ દહનની પ્રક્રિયા.

પ્રશ્ન 97.
નીચેનાં પરિવર્તનોની પ્રક્રિયા લખો.
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 98.
ઍરોમેટિક હાઇડ્રોકાર્બન વિશે પ્રાથમિક માહિતી આપો. અથવા (i) ઍરોમેટિક (ii) ઍરીન (iii) બેન્ઝેનોઇડ (iv) નોન-બેન્ઝેનોઇડ પદો સમજાવો અને ઉદાહરણ આપો.
ઉત્તર:

ઍરોમૅટિક હાઇડ્રોકાર્બન સંયોજનોને “ઍરીન સંયોજનો” પણ કહે છે. ગ્રીક શબ્દ એરોમાનો અર્થ સુગંધ છે; મોટાભાગના ઍરીન સંયોજનો વિશિષ્ટ વાસ ધરાવે છે.
મોટાભાગનાં એરોમેટિક (ઍરીન) સંયોજનો બેન્ઝિન વલય ધરાવે છે. બેન્ઝિનમાં અસંતૃપ્ત (દ્વિબંધ ધરાવતો) વલય છે; પણ મોટાભાગની પ્રક્રિયાઓમાં બેઝિન વલય જળવાઈ રહે છે.
બેન્ઝિન વલય ધરાવતાં ઍરોમૅટિક સંયોજનોને બેન્ઝેનોઇડ સંયોજનો’ કહે છે અને જે ઍરોમેટિક સંયોજનો બેન્ઝિન વલય ધરાવતા નથી તેમને નોન-બેન્ઝેનોઇડ સંયોજનો કહે છે.
કેટલાંક ઍરીન સંયોજનોના કેટલાક ઉદાહરણો નીચે પ્રમાણે છે.

પ્રશ્ન 99.
બેઝિનમાં એક વિસ્થાપિત નીપજ એક જ શક્ય છે, જેનાં બંધારણ અને નામ આપો.
ઉત્તર:
> એક વિસ્થાપિત બેન્ઝિન સંયોજનો : બેન્ઝિનમાં બધા છ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ સમાન છે, તેથી તે એક અને માત્ર એક પ્રકારની એક વિસ્થાપિત નીપજ બનાવે છે.
દા.ત.,

પ્રશ્ન 100.
બેન્ઝિન વલયમાંથી બે હાઇડ્રોજનનું વિસ્થાપન કરવાથી મળતી નીપજોની સંખ્યા અને ઉદાહરણ આપો.
ઉત્તર:
દ્વિવિસ્થાપિત બેન્ઝિન સંયોજનો : જો બેન્ઝિનમાંના બે હાઇડ્રોજન પરમાણુ, બે સમાન અથવા જુદા જુદા એક સંયોજક પરમાણુઓ અથવા સમૂહો વડે વિસ્થાપિત થાય તો, જુદા જુદા ત્રણ સ્થાન સમઘટકો શક્ય બને છે.

કેટલાંક ઉદાહરણો નીચે પ્રમાણે છે.

પ્રશ્ન 101.
બેઝિનના બંધારણ વિશે વિગતે લખો.
ઉત્તર:
(a) બેન્ઝિનનું કેક્યૂલેનું બંધારણ : સૌપ્રથમ 1825 માઇકલ ફેરાડે એ બેન્ઝિન મેળવ્યું હતું. બેન્ઝિનનું પ્રમાણ સૂત્ર CH, આણ્વીય દળ 78 અને આણ્વિય સૂત્ર C₆H₆ છે.

બેન્ઝિન ઉચ્ચ અસંતૃપ્તા ધરાવે છે. આણ્વીય સૂત્ર દર્શાવે છે કે : બેન્ઝિનનું આણ્વીય સૂત્ર તેને અનુરૂપ છે. કાર્બન ધરાવતા આલ્બેન, આલ્કીન કે આલ્કાઇનની સાથે કોઈ જ સંબંધ ધરાવતું નથી. બેન્ઝિનની વિશિષ્ટ અસામાન્ય સ્થાયિતાના કારણે બંધારણ નક્કી કરવામાં વર્ષો ગયા.
તેમાં ત્રણ મોલ H₂ ઉમેરાઈ C₆H₁₂ ત્રણ મોલ Cl₂ ઉમેરાઈ C₆H₆Cl₆ બને છે; વળી બેન્ઝિન ટ્રાય ઓઝોનાઇડ બનાવે છે. આ પ્રક્રિયાઓ સૂચવે છે કે “બેન્ઝિનના બંધારણમાં ત્રણ દ્વિબંધ હાજર છે.’’
આ ઉપરાંત બેન્ઝિન ફક્ત એક જ એક વિસ્થાપિત વ્યુત્પન્ન બનાવે છે. આ સ્પષ્ટ કરે છે કે, બેન્ઝિનમાં છ કાર્બન અને છ હાઇડ્રોજન ૫૨માણુઓનાં રાસાયણિક આવરણ એક જ સમાન છે.
ત્રણ દ્વિબંધની હાજરી અને છ કાર્બન અને છ હાઇડ્રોજનની હાજરી સમજાવી શકે તેવું બેન્ઝિનનું બંધારણ ઑગસ્ટ કેક્યૂલેએ 1865 માં આપ્યું. કેડ્યૂલેએ આપેલા બેન્ઝિનના બંધારણમાં છ કાર્બનની ચક્રીય રચના છે અને તેમાં એકાંતરે દ્વિબંધ છે; તથા છયે કાર્બનની સાથે એક હાઇડ્રોજન જોડાયેલો છે. કેક્યુલેએ બેન્ઝિનના માટે સૂચવેલ બંધારણ આકૃતિ (A) પ્રમાણે છે.

કેક્યુલેનું બંધારણ A પ્રમાણે 1, 2-ડાયબ્રોમોબેન્ઝિનના બે સમઘટક (I) અને (II) શક્ય છે.

બંધારણ (I) માં બે બ્રોમિન પરમાણુઓ એકલબંધ ધરાવતા કાર્બનની સાથે જોડાયેલા છે પણ બેન્ઝિન ફક્ત એક જ દ્વિવિસ્થાપીત સંયોજન બનાવે છે. ઓથો (1, 2)-, મેટા (1, 3)- અને પેરા (1, 4)- દ્વિવિસ્થાપિત નીપજ માત્ર એક જ હોય છે. આ સમસ્યાના નિવારણ માટે કેક્યુલેએ બેન્ઝિનનું બંધારણ નીચે પ્રમાણે (A) અને (B) રજૂ કર્યાં – જેમાં, દ્વિબંધના દોલાયમાન સ્વભાવની સંકલ્પના રજૂ કરી હતી.

આ બંધારણો પણ બેન્ઝિનની અસાધરણ સ્થિરતા તથા બેન્ઝિન યોગશીલ પ્રક્રિયાઓના સાપેક્ષમાં વિસ્થાપન પ્રક્રિયાઓની સરળતા સમજાવી શકતાં ન હતાં.

(b) બેન્ઝિનની વિશિષ્ટ સ્થાયિતા અથવા સત્પંદન બંધારણો અથવા સંયોજકતાના બંધનવાદના (VB સિદ્ધાંત)થી બેન્ઝિનનું બંધારણ : VB સિદ્ધાંત પ્રમાણે બેન્ઝિનમાં દ્વિબંધના દોલન સંકલ્પનાને સસ્પંદન ઘટનાથી સમજાવાય છે. “બેન્ઝિન ભિન્ન સસ્પંદન બંધારણો A અને B ઝડપથી એકબીજામાં દોલન કરે છે અને બંધારણ (C) તેમનું સંકૃત બંધારણ છે.

સંસ્કૃત બંધારણને ષટકોણની રચનામાં અંદર વર્તુળાકાર અને વર્તુળાકાર બિંદુઓ દોરીને દર્શાવવામાં આવે છે. “ષટકોણમાંનું વલય સૂચવે છે કે, વલયના છ કાર્બન પરમાણુઓની ઉપ૨ ત્રણ દ્વિબંધના છ ઇલેક્ટ્રૉન વિસ્થાનીકૃત થયેલા છે.”

(c) VB સિદ્ધાંત પ્રમાણે કક્ષકોના સંમિશ્રણથી બેન્ઝિનમાં σ અને π બંધની રચના અથવા રેઝોનન્સ (સસ્પંદન) બંધારણો અને VB સિદ્ધાંત :
(i) સિગ્મા બંધની રચના :

બેન્ઝિનમાં છ યે કાર્બનનું sp² સંકરણ થયેલું છે. દરેક sp² કાર્બન સાથે ત્રણ sp² કક્ષકો સમતલીય 120° ના ખૂણે હોય. કાર્બન ઉપરની ત્રણમાંથી બે sp2 કક્ષકો પડોશના બે કાર્બનની sp2 કક્ષકોની સાથે સંમિશ્ર થાય છે અને કુલ છ C – C σ બંધ રચાય છે તથા સમતલીય ષટ્કોણીય વલય બને છે.
છ યે કાર્બન ઉપરની ત્રીજી sp² કક્ષક અને હાઇડ્રોજનની 1s નું સંમિશ્રણ થઈને છ C – H σ બંધ બને છે. આમ છ કાર્બન, છ હાઇડ્રોજન તેમ બારેય પરમાણુ એક જ સમતલમાં રહે છે. છ કાર્બન ષટ્કોણીય વલયના ખૂણામાં હોય છે.
આ ઉપરાંત આ બધા જ પરમાણુના સમતલને લંબ અને સંકરણમાં ભાગ લીધા સિવાયની 2p કક્ષકો છયે C પરમાણુની ઉપર હોય છે. જે નીચેની આકૃતિથી દર્શાવાય છે.

(ii) બેન્ઝિનમાં છ 2p કક્ષકોના સંમિશ્રણનથી ત્રણ π બંધની રચના :

બેન્ઝિનમાં કાર્બનના ષટકોણીય વલયમાં દરેક કાર્બન ઉપર પરસ્પર સમાંતર અને વલયને લંબ ગોઠવાયેલી છ 2p કક્ષકોનું બાજુએથી બે રીતે સંમિશ્રણ થઈને ત્રણ π બંધ બની શકે છે.
C₁ – C₂, C₃ – C₄ અને C₅ – C₆ ઉપરની 2p ના સંમિશ્રણની C₁ = C₂, C₃ = C₄ અને C₅ = C₆ તેવા ત્રણ દ્વિબંધને આકૃતિ ‘a’ થી રજૂ કરાય.
C₂ – C₃, C₄ – C₅ C₆ – C₁ ઉપરની 2p કક્ષકોના સંમિશ્રણથી C₂ = C₃, C₄ = C₅ અને C₆ = C₁ તેવા ત્રણ દ્વિબંધ બંધની રચનાની આકૃતિ ‘b’ માં દર્શાવેલ છે.

આ (a) અને (b)માં π બંધ તથા σ બંધો દર્શાવતાં બેન્ઝિનનાં સાદાં બંધારણોમાં આપ્યા પ્રમાણે દર્શાવાય છે.
બેન્ઝિનનાં આ બંધારણો કેડ્યૂલેના સ્થાયિકૃત બે બંધારણો જેવા છે, જેમાં ત્રણ એકાંતરીય દ્વિબંધ અને ષટકોણીય વલય છે.

(d) બેન્ઝિનની π આણ્વીય કક્ષકની રચના અને બેન્ઝિનના છ યે C – C સમાન બંધલંબાઈની સમજૂતી :

બેન્ઝિનના ક્ષ-કિરણ વિર્વતનથી નક્કી થયું છે કે, બેન્ઝિનના વલયમાં રહેલા છ કાર્બન પરમાણુઓમાં દરેક બે કાર્બન પરમાણુઓ વચ્ચેના આંતરકેન્દ્રિય અંતર એકસમાન 139 pm છે.
બેન્ઝિનમાં છ યે કાર્બનના ષટકોણીય વલયમાં, સમતલને લંબ અને પરસ્પર સમાંતર રહેલી છ યે 2p કક્ષકોનું એકબીજાની સાથે સંમિશ્રણ થવું જોઈએ, જેના પરિણામે ત્રણ સ્થાનીકૃત π બંધ બને નહી; પણ સમગ્ર વલયમાં વિસ્તૃત π બંધ બને.
આ π બંધની રચના થતા 2p ના ઉપરના લોબથી વલયના ઉપર અને નીચેના છયે લોબના સંમિશ્રણથી સમતલની નીચે વિસ્તૃત π ઇલેક્ટ્રૉન વાદળ બને જેને નીચેની આકૃતિમાં (c) અને (d) તરીકે પેપર ઉપર રજૂ કરાય છે. આને બેન્ઝિનની π આણ્વીય કક્ષા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

સમગ્ર ષટકોણીય વલયની ઉપર તથા નીચે તેમ બે π ઇલેક્ટ્રૉન વાદળો એક સમાન છે. સ્થાનીકૃત 3π બંધ બેન્ઝિનમાં નથી. જેથી બેન્ઝિન, બધા જ C – C બંધની લંબાઈ એક સમાન 139 pm છે.
π mo થી બેન્ઝિન ષટકોણીય વલયમાં ત્રણ π ધરાવતા સાયક્લોહેક્ઝટ્રાઇન કરતાં વધારે સ્થાયિ છે.

(e) બેન્ઝિનની વિશિષ્ટ સ્થાયિતાની સમજૂતી :

બેન્ઝિનમાં ત્રણ દ્વિબંધ છે છતાં દ્વિબંધની પ્રક્રિયા નથી થતી. આપેલ બેન્ઝિનમાં ઇલેક્ટ્રૉન કોઈપણ બે કાર્બનની વચ્ચે સ્થાનીકૃત નથી જેથી તે સ્થાયિ છે.
બેન્ઝિનની π આણ્વીય કક્ષક પ્રમાણે બેન્ઝિનમાં π ઇલેક્ટ્રૉન (2π ઇલેક્ટ્રૉન) સમગ્ર વલયમાં વિસ્થાનીકૃત હોય છે અને મુક્ત રીતે ઘૂમતા હોય છે. આવા π ઇલેક્ટ્રૉન કાર્બન પરમાણુઓથી વધારે પ્રબળ રીતે આકર્ષાયેલા રહે છે. પ્રક્રિયાઓમાં વર્તુળાકાર π ઇલેક્ટ્રૉન વાદળ સરળતાથી તૂટતું નથી. બેન્ઝિન વિશિષ્ટ સ્થાયિતા દર્શાવે છે. (આકૃતિ (c))
બેન્ઝિનના સસ્પંદન બંધારણો પ્રમાણે દ્વિ દ બંધ દોલન કરે છે, સ્થાયિ નથી જેથી બેન્ઝિન વિશિષ્ટ સ્થાયિતા દર્શાવતી આકૃતિ ઉપર મુજબ.બેન્ઝિન ઍરોમૅટિક હોવાથી સ્થાયિ છે.

પ્રશ્ન 102.
બેન્ઝિનની વિશિષ્ટ સ્થિરતા પુરવાર કરતી ઘટનાઓ લખો.
ઉત્તર:
નીચેની ઘટનાઓ પુરવાર કરે છે કે બેન્ઝિન વિશિષ્ટ સ્થાયિતા ધરાવે છે.

બેન્ઝિનની યોગશીલ પ્રક્રિયાઓ આલ્કીનના સાપેક્ષ મુશ્કેલીથી થાય છે.
બેન્ઝિનમાં π બંધ હોવા છતાં અને – H ઓછા હોવા છતાં, બેન્ઝિન પ્રમાણમાં સરળતાથી વિસ્થાપન પ્રક્રિયાઓ આપે છે.
બેન્ઝિનમાં C – C બંધલંબાઈ એક બંધની (154 pm) કે દ્વિબંધની 133 pm નથી પણ બન્નેની મધ્યસ્થ 139 pm છે.
બેન્ઝિન સાયક્લો હેક્ઝાટ્રાઇનના ફક્ત 36 K Cal mol^-1 જેટલી ઓછી હાઇડ્રોજીનેશન ઊર્જા ધરાવે છે. બેન્ઝિનની સસ્પંદન ઊર્જા 36 K Cal mol^-1 છે.
બેન્ઝિન ઍરોમૅટિક હોવાથી સ્થાયિ છે.

પ્રશ્ન 103.
ઍરોમેટિક એટલે શું ? ઉદાહરણ આપી સમજાવો. અથવા હ્યુકેલનો નિયમ લખો અને ઉદાહરણથી સમજાવો. અથવા સંયોજન એરોમેટિક હોવાની આવશ્યકતાઓ લખો. 1, 2 અને 3 વલય ધરાવતા એરોમેટિક સંયોજનો કારણો આપી દર્શાવો.
ઉત્તર:
પ્રારંભમાં બેન્ઝિને ઍોમૅટિક સંયોજનોનું જનક સંયોજન ગણવામાં આવતું હતું હવે બધાં જ વલય માટે ઍરોમૅટિક શબ્દ વપરાય છે.

(a) સંયોજન ઍરોમૅટિક હોવાની આવશ્યક્તાઓ :
(i) સંયોજનમાં ચક્રીય (વલયવાળું) બંધારણ હોવું જોઈએ.
(ii) સંયોજનમાં વલયના ખૂણાના પરમાણુઓ એકજ સમતલમાં હોવા જોઈએ.
(iii) વલયમાંના ખૂણા ઉપર (4n + 2) જેટલા વિસ્થાનીકૃત p અથવા π ઇલેક્ટ્રૉન હોવા જોઈએ. અથવા જે સંયોજનમાં
હ્યુકેલના નિયમનું પાલન થાય તે જ ઍરોમૅટિક હોય છે.

(b) હ્યૂકેલનો ઍરોમૅટિકતાનો નિયમ : જે વલય ધરાવતું સંયોજન વલયમાંના ખૂણાના ઉપરના પરમાણુઓ સાથે વિસ્થાનીકૃત (4n + 2) જેટલા p ઇલેક્ટ્રૉન ધરાવતું હોય તેજ ઍરોમૅટિક હોય છે. જ્યાં n = સંયોજનમાં વલયની સંખ્યા (4n + 2) = (વલયમાંના પરમાણુઓની ઉપરના કુલ વિસ્થાનીકૃત p ઇલેક્ટ્રૉન)

(c) ઍરોમેટિક હાઇડ્રોકાર્બન સંયોજનો :
(i) બેન્ઝિન ઍરોમૅટિક છે.
બેન્ઝિનમાં વલય સંખ્યા = n = 1
બેન્ઝિનમાં દ્વિબંધની સંખ્યા = 3
∴ બેન્ઝિનમાં π 2(p) ઇલેક્ટૉનની સંખ્યા = 6 હ્યુકેલના નિયમ પ્રમાણે (4n + 2) p કે π ઇલેક્ટ્રૉન હોય તો તે ઍરોમૅટિક હોય.
જેથી બેન્ઝિન માટે n = 1 અને (4n + 2) = 4(1) + 2 = 6 હોવાથી બેન્ઝિનમાં હ્યૂકેલના નિયમનું પાલન થાય છે. બેન્ઝિન ઍરોમેટિક છે અને લાક્ષણિક ઍરોમૅટિક ગુણો ધરાવે છે.

(ii) સાયક્લોપેન્ટાડાઇનાઇલ એનાયન ઍરોમૅટિક છે.

હ્યુકેલના નિયમ પ્રમાણે n = 1
હોવાથી (4n + 2) = 6 થાય.
સાયક્લોપેન્ટાડાયનાઇલ એનાયનમાં બે દ્વિબંધના 2 × 2 = 4 π છે. + અબંધકાર બે p ઇલેક્ટ્રૉન હોવાથી તે ઍરોમૅટિક છે.

(iii) સાયક્લોહેપ્ટાટ્રાઇનાઇલ કેટાયન ઍરોમૅટિક છે.

વલયની સંખ્યા = n = 1
∴ (4n + 2) = 6
આ સંયોજનમાં ત્રણ દ્વિબંધ છે જેથી π ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યા = (3 × 2) = 6 આમ હ્યુકેલના નિયમનું પાલન થાય છે જેથી સાયક્લોહેપ્ટાટ્રાઇન કેટાયન ઍરોમૅટિક છે.
તેમાં ધન ભારિત કાર્બન sp² હોવાથી સમતલીયતા પણ છે.

(iv) નેપ્થેલીન ઍરોમૅટિક છે.

તેમાં વલય = n = 2 છે.
તેમાં પાંચ દ્વિબંધના (5 × 2) = 10 π ઇલેક્ટ્રૉન
નેપ્થેલીનમાં હ્યકેલના નિયમનું પાલન થતું હોવાથી ઍરોમૅટિક છે.

(v) એન્થેસીન અને ફિનાન્ગ્રીન ઍરોમૅટિક સંયોજનો છે.

પ્રશ્ન 104.
બેઝિનના બનાવટની પ્રક્રિયાઓ આપો.
ઉત્તર:
ઉદ્યોગમાં કોલટારમાંથી બેન્ઝિન મેળવાય છે. ઓછા માપમાં બેન્ઝિન બનાવવાની રીતો નીચે પ્રમાણે છે.

પ્રશ્ન 105.
C₇H₈ બંધારણવાળા સંયોજનનું બંધારણ દોરી તેમાં અને σ, π બંધની સંખ્યા આપો.
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 106.
બેન્ઝિનના ભૌતિક ગુણધર્મો વિશે લખો.
ઉત્તર:

વાસ : સામાન્ય રીતે અરોમૅટિક સંયોજનો વિશિષ્ટ વાસ ધરાવે છે. દા.ત. નેપ્થેલીન (ડામર)ની ગોળીઓની વિશિષ્ટ વાસ છે. નેપ્થેલીન જીવાતને (કંસારી, પતંગિયા વગેરેને) દૂર રાખે છે. નેપ્થેલીનનો ઉપયોગ શૌચાલયમાં અને કપડાંને સાચવવામાં થાય છે.
દ્રાવ્યતા : ઍરોમૅટિક સંયોજનો અધ્રુવીય છે, જેથી પાણીમાં દ્રાવ્ય બનતા નથી અને અમિશ્ર હોય છે. તેઓ કાર્બનિક દ્રાવકોમાં મિશ્ર-દ્રાવ્ય હોય છે.
રંગ : ઍરોમૅટિક સંયોજન રંગવિહીન છે. દા.ત. બેન્ઝિન રંગવિહીન અને નેપ્થેલીન તથા એન્થ્રાસીન સફેદ છે.
ભૌતિક સ્થિતિ : તેઓ પ્રવાહી અથવા ઘન હોય છે. બેન્ઝિન, ટોલ્યુન, ક્લોરોબેન્ઝિન વગેરે પ્રવાહી છે. નેપ્થેલીન, એન્થેસીન વગેર ઘન છે.
દહન : તેઓ સરળતાથી દહન પામે છે અને મેશ (ધૂમાડા) વાળી જ્યોતથી સળગે છે. આ દહન પ્રક્રિયાને – પ્રયોગશાળામાં ઍરોમૅટિક સંયોજનની હાજરી નક્કી કરવા માટે કરાય છે.

પ્રશ્ન 107.
એરીન સંયોજનો કયા પ્રકારની રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ આપે છે ? તેમના ઉદાહરણ અને પ્રક્રિયકો જણાવો.
ઉત્તર:
બેન્ઝિન ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી યોગશીલ અને ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી વિસ્થાપન ઉપરાંત ઑક્સિડેશન પ્રક્રિયાઓ આપે છે.
(A) ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી યોગશીલ પ્રક્રિયાઓ પ્રમાણમાં મુશ્કેલ છે.

હાઇડ્રોજીનેશન : ઊંચા તાપમાન અને / અથવા ઊંચા દબાણે નિકલ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં હાઇડ્રોજન સાથે પ્રક્રિયા કરવાથી થાય છે.
ક્લોરિનેશન : પારજાંબલી પ્રકાશની હાજરીમાં ક્લોરિન સાથે યોગશીલ ક્લોરિનેશન થાય છે.

(B) ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી વિસ્થાપન પ્રક્રિયાઓ : બેઝિન વિશિષ્ટ સ્થિરતા ધરાવે છે; જેથી વિસ્થાપન પ્રક્રિયાઓ આલ્બેનના સાપેક્ષ મુશ્કેલ છે. ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી ક્રિયાવિધિથી ચોક્કસ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી મુક્ત થઈને થાય છે.

નાઇટ્રેશન : પ્રક્રિયક સાંદ્ર નાઇટ્રિક ઍસિડ અને ઉદ્દીપક સાંદ્ર સલ્ફ્યુરિક ઍસિડ હોય છે. (HNO₃ + H₂SO₄)ના નાઇટ્રેટિંગ મિશ્રણથી ગરમ કરીને નાઇટ્રેશન કરાય છે જેથી બેન્ઝિન વલયમાં H ના સ્થાને -NO₂ સમૂહ દાખલ થાય છે.
સલ્ફોનેશન : ઓલિયમ (H₂S₂O₇) એટલે કે H₂SO₄
(SO₃) પ્રક્રિયક સાથે બેન્ઝિનને ગરમ કરવાથી સલ્ફોનેશન થાય છે અને – SO₃H સમૂહ બેન્ઝિનમાંના H ના સ્થાને દાખલ થાય છે.
હેલોજીનેશન : એરિન સંયોજનોની (FeCl₃, FeBr₃) લુઇસ ઍસિડ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં Cl₂ સાથેની પ્રક્રિયાથી ક્લોરિનેશન અને Br₂ સાથેની પ્રક્રિયાથી બ્રોમિનેશન થાય છે.

F.C. (ફિડલ-ક્રાફટ્) આલ્કાઈલેશન : આ પ્રક્રિયામાં ઉદ્દીપક નિર્જળ AlCl₃ હોય છે. બેન્ઝિનમાં H ના સ્થાને આલ્કાઇલ સમૂહ દાખલ થવાની આ પ્રક્રિયાને ફ્રિડલ- ક્રાફટ્ આલ્કાઈલેશન કહેવાય છે.
F.C. એસાઇલેશન : ઉદ્દીપક તરીકે નિર્જળ AlCl₃ અને પ્રક્રિયક તરીકે એસિટાઇલ ક્લોરાઇડ (CH₃COCl) કે (CH₃CO)₂O) લેવાય છે. પ્રક્રિયામાં બેઝિનના Hના સ્થાને એસાઇલ સમૂહ CH₃CO – દાખલ થાય છે.

રિડક્ટીવ ઓઝોનીકરણ : પ્રક્રિયા ઓઝોન O₃ અને રિડક્ટીવ પરિસ્થિતિ જાળવવા (Zn + H₂O) ની હાજરીમાં પ્રક્રિયા કરાય છે. બેન્ઝિનનું ઓઝોનીક૨ણ તેમજ ઑક્સિડેશન થાય છે.
દહન પ્રક્રિયા : એરીનને પૂરતા ઓક્સિજન (હવા)ની હાજરીમાં દહન કરતાં નીચેની સામાન્ય પ્રક્રિયાથી દહન થાય છે.
C_xH_y + (x + \(\frac{y}{4}\)) O₂ → x CO₂ + \(\frac{y}{2}\) H₂O

પ્રશ્ન 108.
બેઝિનની યોગશીલ પ્રક્રિયાઓ સમીકરણ સહિત આપો.
ઉત્તર:
બેન્ઝિન વિશિષ્ટ સ્થિરતા ધરાવે છે; તેમ છતાં પ્રબળ પરિસ્થિતિમાં બેઝિનની યોગશીલ પ્રક્રિયાઓ થાય છે. આ પ્રક્રિયાઓમાં પ્રક્રિયકના ત્રણ અણુ સાથે 1 મોલ બેન્ઝિનની પ્રક્રિયા થાય છે. જે દર્શાવે છે કે બેન્ઝિનના બંધારણમાં ત્રણ દ્વિબંધ (π) બંધ હાજર છે.

(i) બેન્ઝિનનું હાઇડ્રોજીનેશન : બેન્ઝિનની ઊંચા તાપમાને નિકલ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં હાઇડ્રોજન સાથે પ્રક્રિયા કરવાથી હાઇડ્રોજીનેશન થઈને સાયક્લોહેક્ઝેન બને છે.

(ii) બેન્ઝિનનું યોગશીલ હેલોજીનેશન : બેન્ઝિન બ્રોમિન સાથે પ્રક્રિયા કરતો નથી અને અસંતૃપ્તતાની કસોટી આપતો નથી.
બેન્ઝિન + Br₂ \(\stackrel{\mathrm{CCl}_4}{\longrightarrow}\) પ્રક્રિયા થતી નથી.

બેન્ઝિનનું યોગશીલ ક્લોરિનેશન : બેન્ઝિનમાં પારજાંબલી પ્રકાશની હાજરીમાં ક્લોરિનના ત્રણ અણુ ઉમેરાય છે અને યોગશીલ નીપજ બેન્ઝિન હેક્ઝાક્લોરાઇડ (BHC) બને છે.

પહેલાં BHC (ગેમેક્ષીન)નો ઉપયોગ ઘરગથ્થુ જંતુઓ- કીડી, મંકોડા, વંદાના નાશ માટે થતો હતો. તે હાલમાં કાયદાથી પ્રતિબંધિત છે.

પ્રશ્ન 109.
બેઝિનના ઑક્સિડેશનની ભિન્ન પ્રક્રિયાઓ પ્રક્રિયા આપી જણાવો.
ઉત્તર:
(a) બેયરની પ્રક્રિયા : બેન્ઝિન વિશિષ્ટ સ્થિરતા ધરાવતો હોવાથી બેયર કસોટી આપતો નથી, અસંતૃપ્તતા દર્શાવતો નથી. KMnO₄ નો રંગ દૂર થતો નથી.
બેન્ઝિન + મંદ, ઠંડો KMnO₄ → પ્રક્રિયા થતી નથી.

(b) બેન્ઝિનનું પૂર્ણ દહન : બેન્ઝિનનું હવામાં બર્નરની જ્યોતમાં દહન થાય છે. મેશવાળી જ્યોત સાથે બેન્ઝિનનું દહન થઈને CO₂ અને H₂O બને છે.
C₆H₆ + \(\frac{15}{2}\) O₂ \(\stackrel{\Delta}{\longrightarrow}\) 6CO₂ + 3H₂O_(g)

(c) બેન્ઝિનનું રિડક્ટીવ ઓઝોનીકરણ : બેન્ઝિન ઓઝોનના ત્રણ અણુ સાથે પ્રક્રિયા કરી બેન્ઝિન ટ્રાઇઓઝોનાઇડ બનાવે છે. જેથી બેન્ઝિનમાં ત્રણ દ્વિબંધની હાજરી પુરવાર થાય છે. બેન્ઝિન ઓઝોનાઇડનું (Zn + H₂O)ની હાજરીમાં રિડક્ટીવ વિભાજન થઈને ગ્લાયોકઝલના ત્રણ અણુઓ બને છે.

પ્રશ્ન 110.
બેન્ઝિનની નાઇટ્રેશન પ્રક્રિયાઓ વિશે વિગતો લખો.
ઉત્તર:
(a) નાઇટ્રેશન પ્રક્રિયાનું સમીકરણ : બેન્ઝિનને સાંદ્ર નાઇટ્રિક ઍસિડ સાથે સાંદ્ર H₂SO₄ની હાજરીમાં 323 થી 363 K તાપમાને ગરમ કરવાથી બેન્ઝિનનું નાઇટ્રેશન થઈને નાઇટ્રોબેન્ઝિન બને છે.

(b) નાઇટ્રોનિયમ આયન રચતા પ્રક્રિયા : નાઇટ્રોબેન્ઝિનની નાઇટ્રેશન પ્રક્રિયામાં ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી નાઇટ્રોનિયમ આયન (N⁺O₂) હોય છે. નાઇટ્રોનિયમ આયન બનવાની પ્રક્રિયા નીચે આપી છે.
તબક્કો-I :

તબક્કો-II :

“H₂SO₄ તે ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી \(\mathrm{NO}_2^{+}\) રચવાનું કાર્ય કરે છે : આ નાઇટ્રૉનિયમ આયનની રચનામાં પ્રોટોન સ્થાનાંતર થાય છે, H₂SO₄ પ્રોટોન દાતા ઍસિડ અને HNO₃ પ્રોટોન સ્વીકારનાર (બેઇઝ) તરીકે વર્તે છે.

(c) નાઇટ્રેશન પ્રક્રિયાની ક્રિયાવિધિ : બેન્ઝિનની નાઇટ્રેશન પ્રક્રિયા ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી નાઇટ્રોનિયમ આયન \(\stackrel{+}{\mathrm{NO}_2}\) વડે નીચે પ્રમાણે બે તબક્કા (I) અને (II) માં મધ્યસ્થ σ સંકીર્ણ બનીને થાય છે.

તબક્કો-I : આ તબક્કો ધીમો છે. (કાર્બોકેટાયનની રચના) પ્રબળ ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી \(\stackrel{+}{\mathrm{NO}_2}\) વડે બેન્ઝિનનું સ્થાયિ π ઇલેક્ટ્રૉનનું વિદ્યુતવાદળ તૂટે છે અને સ્થાયિ σ-સંકીર્ણ બને છે, જેમાં \(\stackrel{+}{\mathrm{NO}_2}\) આયન બેન્ઝિનમાં ઉમેરાય છે. σ-સંકીર્ણનાં સસ્પંદન બંધારણો નીચે આપ્યાં છે.

A, B, C તે σ સંકીર્ણ (એરેનિયમ આયન)નાં સસ્પંદન બંધારણો અને D તેનું સંસ્કૃત બંધારણ છે. આ ધીમા તબક્કામાં ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી જોડાય છે જેથી પ્રક્રિયાની ક્રિયાવિધિ ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી પ્રકારની છે. તેમાં એક sp³ કાર્બન છે અને તેથી σ-સંકીર્ણ ઍરોમૅટિક નથી.
તબક્કો-II : બીજા તબક્કામાંથી ઝડપથી, σ-સંકીર્ણમાંથી H⁺ દૂર થઈને નાઇટ્રોબેન્ઝિન બને છે.

(d) પ્રબળ પરિસ્થિતિમાં બેઝિનનું નાઇટ્રેશન : જો બેન્ઝિનનું નાઇટ્રેશન વધારે ઊંચા તાપમાને માયમાન HNO₃ ની હાજરીમાં કરવામાં આવે તો m-ડાયનાઇટ્રો બેન્ઝિન બને છે.

આ પ્રક્રિયામાં મધ્યસ્થ નાઇટ્રોબેન્ઝિન બને છે. -NO₂ સમૂહ m-સ્થાનનિર્દેશક છે, જેથી બીજું -NO₂ m-સ્થાને દાખલ થવાથી m-ડાયનાઇટ્રોબેન્ઝિન બને છે.

પ્રશ્ન 111.
બેઝિનનું હેલોજીનેશન ક્લોરિનેશનના ઉદાહરણ સાથે સમજાવો.
ઉત્તર:
(a) બેન્ઝિનનું ક્લોરિનેશન અને બ્રોમિનેશન કરવાથી અનુક્રમે ક્લોરોબેન્ઝિન તથા બ્રોમોબેન્ઝિન બને છે.
ક્લોરિનેશનનો પ્રક્રિયક : ક્લોરોબેન્ઝિન
ક્લોરિનેશનનો ઉદ્દીપક : નિર્જળ FeCl₃ અથવા AlCl₃
ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી : Cl⁺ (ક્લોરોનિયમ આયન)
પ્રક્રિયા ક્રિયાવિધિ : ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી વિસ્થાપન ઍરોમૅટિક

(b) બેન્ઝિનના ક્લોરિનેશનની પ્રક્રિયાની ક્રિયાવિધિ : પ્રક્રિયા બે તબક્કામાં પૂર્ણ થાય છે.
(i) ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી પ્રક્રિયક Cl^⊕ની ઉત્પત્તિ ઉદ્દીપક નિર્જળ AlCl₃ અથવા નિર્જળ FeCl₃ પ્રક્રિયક ક્લોરિન અણુ (Cl₂) ની સાથે પ્રક્રિયા કરીને ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી ક્લોરોનિયમ આયન Cl^⊕ આપે છે.

(ii) કાર્બોકેટાયન અથવા એરેનિયમ આયન અથવા –સંકીર્ણની બનાવટ અથવા ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી વિસ્થાપન
તબક્કો-I : ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી Cl⁺, બેન્ઝિન π ઇલેક્ટ્રૉનના સ્થાયિ વિદ્યુતવાદળને તોડે છે અને એક કાર્બન સાથે જોડાય છે. મધ્યસ્થ સિગ્મા સંકીર્ણ બનાવે છે.

σ-સંકીર્ણમાં એક કાર્બન sp³ છે. જેથી σ-સંકીર્ણ ઍરોમૅટિક નથી. છતાં મધ્યસ્થ σ-સંકીર્ણ સસ્પંદન સ્થાયિ છે. તેનાં સસ્પંદન બંધારણો (A) (B) (C) અને સંસ્કૃત બંધારણ (D) નીચે પ્રમાણે છે. આ σ-સંકીર્ણમાં કાર્બન ઉ૫૨ ધનભાર હોવાથી તે સંસ્કૃતબંધારણ (D) છે.

તબક્કોં-II : આ તબક્કામાં π બંધ કરે છે. \(\mathrm{FeCl}_4^{-}\) / \(\mathrm{AlCl}_4^{-}\) સંકીર્ણમાંથી H⁺ સ્વીકારે છે. આ કંપન હોવાથી ઝડપી બની છે.

પીબા તબક્કા-I માં ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી ઉમેરાય છે. જેવી પ્રક્રિયાની ક્રિયાવિધિ ઍક્શન અનુગી છે. બનતી નોંધમાં બેનિના H ના સ્થાને ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી Cl છોડતાં હોવાથી આ પ્રક્રિયાની ક્રિયાવિધિ ઈલેક્ટ્રોન નુરાગી વિસ્થાપન પ્રકારની છે.

પ્રશ્ન 112.
ક્રિયાવિધિ સાથે બુક્તિનું બ્રોમિનેશન સમજાવી.
ઉત્તર:
બેન્ઝિનના H ના સ્થાને -Br દાખલ કરવાની પ્રક્રિયા તે બેન્જિનનું બ્રોમિનેશન છે. બ્રોમિનેશનમાં ઉપક તરીકે બ્રેઇલ્સ એસિડ FeBr₃ અને પ્રક્રિયક તરીકે Br₂ લઈને ગરમ કરવામાં આવે છે.

ઉરીયકનું કાર્ય પ્રક્રિયામાં FeBr₃ ઉીપક તરીકે વર્તી Br₂ સાથે બ્રેડાઈ પ્રબળ ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી બ્રોનિયમ આયન (Br⁺) બનાવે છે.

ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી વિસ્થાપન પ્રકારે બ્રોમિનેશનની ક્રિયા નીચેના બે તબક્કામાં પૂર્ણ પાય છે.

(a) પ્રથમ ધીમો તબક્કો : બેઝિનના સ્થાયિ π ઇલેક્ટ્રૉન વિદ્યુતવાદળને ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી બ્રોમોનિયમ આયન તોડે છે અને એક કાર્બન સાથે જોડાય છે. એક કાર્બન sp² માંથી sp³ પ્રકારનો બને છે. આમાં બંધ તોડવા ઊર્જા વપરાતી હોવાથી આ ધીમો તબક્કો છે, અને આમ ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી Br⁺ ઉમેરવાથી રેઝોનન્સથી સ્થાયિ σ- સંકીર્ણ બને છે.

σ-સંકીર્ણના સસ્પંદન સ્વરૂપો નીચે પ્રમાણે છે A, B, C અને સંસ્કૃતબંધારણ (D) છે.

(b) બીજો ઝડપી તબક્કો :

σ-સંકીર્ણમાંથી પ્રોટોન દૂર થઈ HBr, FeBr₃ અને બ્રોમોબેન્ઝિન બને છે. બ્રોમોબેન્ઝિનમાં બેન્ઝિનમાંના H નું વિસ્થાપન Br વડે થયેલું છે. “આ બ્રોમિનેશન પ્રક્રિયાની ક્રિયાવિધિ ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી ઍરોમૅટિક વિસ્થાપન પ્રકારની છે.’

બ્રોમોબેન્ઝિનમાં રહેલું -Br તે ઓર્થો, પેરા સ્થાન નિર્દેશક સમૂહ હોવાથી પ્રબળ પરિસ્થિતિમાં ૦- અને p- ડાઇબ્રોમોબેન્ઝિન બને છે.

પ્રશ્ન 113.
નીચેના પ્રશ્નોના ઉત્તર આપો :

(1) બેન્ઝિનની ફ્રિડલ-ક્રાફટ્સ આલ્કાઇલેશન પ્રક્રિયાના ઉદાહરણ આપો.
ઉત્તર:
બેન્ઝિનની નિર્જળ AlCl₃ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં પ્રક્રિયાથી આલ્કાઇલ બેન્ઝિન બને છે, જે ફ્રિડલ-આલ્કાઇલેશન છે.

(2) ફ્રિડલ-ક્રાફટ્સ આલ્કાઈલેશન પ્રક્રિયામાં ઉદ્દીપક કો વપરાય છે ? તે શું કાર્ય કરે છે ?
ઉત્તર:
ફ્રિડલ-ક્રાફટ્સ આલ્કાઈલેશન પ્રક્રિયામાં ઉદ્દીપક તરીકે નિર્જળ ઍલ્યુમિનિયમ ક્લોરાઇડ વપરાય છે. આ ઉદ્દીપક-લુઇસઍસિડ હોવાથી CH₃ – Cl માંથી :Cl^– સ્વીકારી \(\mathrm{AlCl}_4^{-}\) સંકીર્ણ અને મિથાઇલ કે ઇથાઇલ કાર્બોકેટાયન રચે છે.

(3) બેન્ઝિનમાં આલ્કાઇલેશન પ્રક્રિયાની ક્રિયાવિધિ કયા પ્રકારની છે ? સમજાવો.
ઉત્તર:
બેન્ઝિનનું આલ્કાઇલેશન એટલે બેન્ઝિનમાં આલ્ફાઇલ (R⁺) સમૂહ બેન્ઝિનમાંના Hના સ્થાને જોડાવાની કુલ પ્રક્રિયા નીચે પ્રમાણે છે.

જ્યાં R = – CH₃, CH₃CH₂ -, વગેરે.
બેન્ઝિનના આલ્કાઇલેશનમાં AlCl₃ વડે બનેલો કાર્બોકેટાયન બે તબક્કામાં બેન્ઝિનમાં જોડાય છે.
તબક્કો-I : આ તબક્કો ધીમો છે. જેમાં કાર્બોકેટાયન \(\stackrel{+}{\mathrm{C}} \mathrm{H}_3 / \mathrm{CH}_3 \stackrel{+}{\mathrm{C}} \mathrm{H}_2\) બેન્ઝિન વલયમાં જોડાઈને ત-સંકીર્ણ રચે છે.
તબક્કો-II : બીજા તબક્કામાં σ-સંકીર્ણ H⁺ (પ્રોટોન) ગુમાવીને આલ્કાઇલ બેન્ઝિન બનાવે છે. આ તબક્કો ઝડપી છે અને
વિસ્થાપન નીપજ રચતો તબક્કો છે. વગેરે.

જ્યાં R = CH₃ -, CH₃CH₂ –
આ પ્રક્રિયાના પ્રથમ તબક્કામાં ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી ઉમેરાય છે અને રેઝોનન્સ સ્થાયિ σ-સંકીર્ણ બને છે. σ-સંકીર્ણનાં સસ્પંદન સ્વરૂપો A, B, C અને સંસ્કૃત સ્વરૂપ (D) નીચે પ્રમાણે છે.

જ્યાં R = H₃C -, CH₃CH₂ –
ઝડપી બીજો તબક્કો : σ-સંકીર્ણ ઍરોમૅટિક નથી, મધ્યસ્થ અસ્થાયિ છે. જેથી તે ઝડપથી H⁺ ગુમાવી સ્થાયિ ઍોમૅટિક આલ્કાઇલ બેન્ઝિનમાં બીજા તબક્કામાં ફેરવાય છે.

(4) બેન્ઝિનને CH₃Cl ની સાથે AlCl₃ ની હાજરીમાં ગરમ કરવાથી શું નીપજ મળશે ? શાથી ?
ઉત્તર:
બેન્ઝિનને CH₃Cl ની સાથે AlCl₃ ની હાજરીમાં ગરમ કરવાથી ટોલ્યુઇન અને ૦ – અને p – ઝાયલીનનું મિશ્રણ મળે.

આપણે હંમેશાં બેઝિનમાંથી ટોલ્યુન બનવાની પ્રક્રિયા લખીએ છીએ. ટોલ્યુઇનમાં – CH₃ સમૂહ સક્રિયતા કારક અને ઓર્થો, પેરા- સ્થાન નિદેશક હોવાથી. ટોલ્યુઇનનું ઝડપી આલ્કાઇલેશન થઈને. ૦-ઝાયલીન અને p – ઝાયલીન બની શકે છે.

(5) બેન્ઝિનની n-પ્રોપાઇલ ક્લોરાઇડ સાથેની પ્રક્રિયા લખી સમજાવો.
અથવા
બેન્ઝિનની 1-ક્લોરોપ્રોપેન સાથેની પ્રક્રિયામાં મુખ્ય નીપજ જણાવો.
ઉત્તર:

મુખ્ય નીપજ આઇસોપ્રોપાઇલ બેન્ઝિન છે. કારણ કે, મધ્યસ્થ કાર્બોકેટાયનમાં પુનઃગોઠવણીથી 2°-કેટાયન બને છે.

“નીપજના 1°-કાર્બોકેટાયનનું વધુ સ્થાયિ 2°-કાર્બોકેટાયનમાં પરિવર્તન થતું હોવાથી બેન્ઝિનની CH₃CH₂CH₂Cl સાથેની મુખ્ય નીપજ 1-ફિનાઈલ પ્રોપેન બનતી નથી.

પ્રશ્ન 117.
બેઝિનના એસાઇલેશનની પ્રક્રિયા અને ક્રિયાવિધિ આપો.
ઉત્તર:
બેન્ઝિન વલયમાં -H ના સ્થાને -COR (એસાઇલ સમૂહ) દાખલ કરવાની પ્રક્રિયાને બેન્ઝિનનું એસાઇલેશન કહે છે. દા.ત., બેન્ઝિનમાંથી એસિટોફિનોન બનાવવાની પ્રક્રિયા નીચે પ્રમાણે છે. આ પ્રક્રિયાઓ ફિડલ-ક્રાફ્ટ્સ (FC) એસાઇલેશન તરીકે જાણીતી છે.

આ પ્રક્રિયાને નીચે ત્રણ તબક્કામાં થતી સમજાવાય છે.
(i) ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી \(\mathrm{CH}_3 \stackrel{+}{\mathrm{C}} \mathrm{O}\) ના બનવાની પ્રક્રિયા

આ રીતે બનતો \(\mathrm{CH}_3 \stackrel{+}{\mathrm{C}} \mathrm{O}\) આયન પ્રબળ ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી છે.

પ્રક્રિયાની ક્રિયાવિધિ : પ્રક્રિયા બે તબક્કામાં ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી ઍરોમૅટિક વિસ્થાપન પ્રકારે પૂર્ણ થાય છે.
ધીમો તબક્કો-I : એસાઇલિયમ આયન (\(\mathrm{CH}_3 \stackrel{+}{\mathrm{C}} \mathrm{O}\)) પ્રબળ ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી હોવાથી સ્થાયિ બેન્ઝિન વલયના π ઇલેક્ટ્રૉન વિદ્યુત વાદળને તોડે છે અને એક કાર્બનનું sp³ સંકીર્ણ ધરાવતો કાર્બોકેટાયન (σ-સંકીર્ણ) બનાવે છે.

આ σ-સંકીર્ણ ઍરોમૅટિક નથી પણ સસ્પંદનથી સ્થાયિ હોવાથી મધ્યસ્થ અસ્થાયિ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે. આ σ-સંકીર્ણનાં સસ્પંદન બંધારણો નીચે આપ્યાં છે.

ઝડપી તબક્કો II : σ-સંકીર્ણ (એરેનિયમ આયન)માંથી પ્રોટોન (H⁺) ને \(\mathrm{AlCl}_4^{-}\) તરત જ સ્વીકારી એસાઇલ બેન્ઝિન નીપજ બની જાય છે.

પ્રશ્ન 118.
નીચેના પ્રશ્નોના ઉત્તર આપો :

(1) બેન્ઝિનના સલ્ફોનેશનની પ્રક્રિયાઓ લખો.
ઉત્તર:
બેન્ઝિનનું સલ્ફોનેશન પ્રક્રિયા પરિસ્થિતિ પ્રમાણે નીપજ રચે છે.

નીચા તાપમાને બેન્ઝિન સલ્ફોનિક ઍસિડ અને ઊંચા તાપમાને BDS બને.

(2) બેન્ઝિનના સલ્ફોનેશનની પ્રક્રિયામાં ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી કયો છે ? તે કેવી રીતે પ્રાપ્ય થાય છે ?
ઉત્તર:
ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી SO₃ છે, જે નીચે પ્રમાણે બને છે.
2H₂SO₄ \(\rightleftharpoons\) H₃O⁺ + \(\mathrm{HSO}_4^{-}\) + SO₃

(3) બેન્ઝિનના સલ્ફોનેશનની પ્રક્રિયાના તબક્કા પ્રક્રિયા સમીકરણ સાથે અથવા સલ્ફોનેશનની ક્રિયાવિધિ ટૂંકમાં આપો.
ઉત્તર:
(a) ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી SO₃ રચતા તબક્કો :
2H₂SO₄ \(\rightleftharpoons\) SO₃ + 2\(\mathrm{HSO}_4^{-}\) + 2H₃O⁺

(b) મધ્યસ્થ અસ્થાયિ σ-સંકીર્ણ (કાર્બોકેટાયન) બનાવતો ધીમો તબક્કો કે જેમાં ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી જોડાય છે.

(c) મધ્યસ્થી σ-સંકીર્ણ ઝડપથી પ્રોટોન (H⁺), \(\mathrm{HSO}_4^{-}\) ને આપી બેન્ઝિન સલ્ફોનેટ આયન બનાવે છે; જે H₃O⁺ માંથી પ્રોટોન મેળવી બેન્ઝિન સલ્ફોનિક ઍસિડ બનાવે છે.

પ્રશ્ન 119.
નીચેના પ્રશ્નોના ઉત્તર આપો.
(1) ભિન્ન પ્રકારની એરોમેટિક ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી વિસ્થાપન પ્રક્રિયાના નામ આપી દરેકમાં ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી (E⁺) કેવી રીતે રચાય છે તે દર્શાવતી પ્રક્રિયાઓ લખો.
ઉત્તર:
બેન્ઝિન જેવા ઍરોમૅટિક સંયોજનો છ પ્રકારની ઍરોમૅટિક પ્રક્રિયાઓ પામે છે. આ પ્રક્રિયાઓના પ્રકાર તે માટેના પ્રક્રિયક તથા ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી (E⁺) રચનાર ઉદ્દીપક નીચેના કોષ્ટકમાં દર્શાવાય છે.

(2) બેન્ઝિનની સામાન્ય ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી વિસ્થાપન પ્રક્રિયાઓની ક્રિયાવિધિ માટેનો પ્રથમ તબક્કો સમજાવો.
ઉત્તર:

બેન્ઝિનના પ્રથમ તબક્કામાં ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી બેન્ઝિન વલયના સ્થાયિ π ઇલેક્ટ્રૉન વિદ્યુતવાદળને તોડીને મધ્યસ્થ નીપજ કરો.છે.

મધ્યસ્થ નીપજને σ-સંકીર્ણ અથવા એરેનિયમ આયન કહે છે.
σ-સંકીર્ણ બનવામાં વધારે ઊર્જાની જરૂર હોવાથી આ તબક્કાનો વેગ ધીમો હોય છે, કારણ કે તેમાં π બંધ તૂટે છે.
σ-સંકીર્ણમાં એક કાર્બનનું sp³ સંકરણ હોવાથી તે ઍરામૅટિક નથી, ઓછો સ્થાયિ છે છતાં તેની હાજરી પુરવાર થયેલ છે.
મધ્યસ્થ σ-સંકીર્ણમાં સસ્પંદન શક્ય હોવાથી તેની હાજરી પુરવાર થયેલ છે.
આ σ-સંકીર્ણમાં સસ્પંદન બંધારણો A, B, C અને તેનું સંકૃત સ્વરૂપ (D) છે.
મધ્યવર્તી કાર્બોકેટાયન અથવા σ-સંકીર્ણ અથવા એરિનિયમ આયન તરીકે ઓળખાતો આ મધ્યસ્થી બનવાનો વેગ ધીમો છે અને તેમાં બંધ તૂટી ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી બને છે, જેથી પ્રક્રિયાની “ક્રિયાવિધિ ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી” પ્રકારની છે.

(3) બેન્ઝિનની સામાન્ય ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી વિસ્થાપન પ્રક્રિયાઓની પ્રક્રિયાનો બીજો તબક્કો સમજાવો.
અથવા
σ-સંકીર્ણમાંથી પ્રોટોન દૂર થવાનો તબક્કો સમજાવો.
ઉત્તર:

બેન્ઝિનમાં પ્રથમ ધીમા તબક્કામાં ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી જોડાઈને σ-સંકીર્ણ બને છે.
σ-સંકીર્ણ પ્રોટોન (H⁺) ગુમાવે છે. σ-સંકીર્ણ ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી રચતા તબક્કામાં બનેલા ઋણ આયનને પ્રોટોન આપી, વિસ્થાપન નીપજ આપે છે.

વિસ્થાપન નીપજમાં બધા કાર્બન sp² છે.
વિસ્થાપન નીપજ ઍરોમૅટિકતા ધરાવે છે.
વિસ્થાપન નીપજ બને ત્યારે sp³ કાર્બનનું sp²માં રૂપાંતર થાય છે.
જેથી આ બીજો તબક્કો ઝડપી છે.
બીજો તબક્કો ઝડપી હોવાથી પ્રક્રિયાવેગ નિર્ણાયક નથી.
બીજા તબક્કાના અંતે મૂળ પદાર્થમાં H ના સ્થાને ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી જોડાયલી નીપજ બને છે. જેથી પ્રક્રિયાની ક્રિયાવિધિ ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી વિસ્થાપન પ્રકારની છે.

(4) બેન્ઝિનની ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી વિસ્થાપન પ્રક્રિયાના તબક્કા કયા કયા છે ?
ઉત્તર:
> બેન્ઝિનની ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી (E), વિસ્થાપન (S) પ્રક્રિયાને ટૂંકમાં ઍરોમૅટિક S_E પ્રક્રિયા કહેવામાં આવે છે. S_E ઍરોમૅટિક પ્રક્રિયા ત્રણ તબક્કમાં થાય છે.
(i) ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી (E⁺) બનવાનો તબક્કો.
(ii) બેન્ઝિનમાં મધ્યવર્તી કાર્બોકેટાયન (σ-સંકીર્ણ) બનવાનો તબક્કો જે ધીમો વેગનિર્ણાયક તબક્કો છે.
(iii) આ મધ્યવર્તી કાર્બોકેટાયન (σ-સંકીર્ણ)માંથી પ્રોટોન દૂર થઈ વિસ્થાપન નીપજ બનવાનો તબક્કો છે. આ તબક્કો ઝડપી છે અને પ્રક્રિયા વેગ નિર્ણાયક નથી.

પ્રશ્ન 120.
એક વિસ્થાપિત બેન્ઝિનમાં સમૂહની સ્થાન નિર્દેશક અસર એટલે શું ? તેનાં ઉદાહરણ આપો.
ઉત્તર:

બેન્ઝિનમાં એક વિસ્થાપન હાજર હોય ત્યારે દ્વિતીય વિસ્થાપન પ્રથમ વિસ્થાપનના જે સ્થાને પ્રક્રિયા કરીને જોડાય તેને, પ્રથમ સમૂહની સ્થાન નિર્દેશક અસ૨ કહેવાય છે.
એક વિસ્થાપિત બેન્ઝિનમાં દ્વિતીય વિસ્થાપન કયા સ્થાને દાખલ થશે તેનો આધાર ફક્ત પ્રથમથી હાજર સમૂહના સ્વભાવ ઉપર જ હોય છે પણ દાખલ થતા બીજા સમૂહની ઉપર આધારિત નથી.
બેન્ઝિનમાં પ્રથમથી હાજર સમૂહોની સ્થાન નિર્દેશક બે પ્રકારની હોય છે.

પ્રશ્ન 121.
ઓર્થો અને પેરા સ્થાન નિર્દેશક સમૂહો એટલે શું ? કોઈ સમૂહનું ઉદાહરણ લઈ ઓર્થો અને પેરા સ્થાન નિર્દેશક અસર સમજાવો.
ઉત્તર:
(a) વ્યાખ્યા : એક વિસ્થાપિત બેન્ઝિનમાં જો, દ્વિતીય સમૂહ પ્રથમથી હાજર સમૂહ (Z) ના ઓર્થો તેમજ પેરા સ્થાને પ્રક્રિયા કરતો હોય તો બેન્ઝિનમાં પ્રથમથી હાજર સમૂહને ઓર્થો અને પેરા સ્થાનનિર્દેશક સમૂહ કહે છે.
-OH, -OCH₃ -NH₂, -CH₃, -C₂H₅ -NHCH₃, -NHR, -NHCOCH₃, -NHCOR વગેરે ઓર્થો અને પેરા સ્થાન નિર્દેશક સમૂહો છે.

(b) -OH સમૂહની સ્થાન નિર્દેશક અસરથી સમજૂતી : -OH (હાઇડ્રોક્સિ) સમૂહ ઓર્થો અને પેરા સ્થાન નિર્દેશક છે, નીચે પ્રમાણે સમજાવી શકાય છે.
ફિનોલમાં OH સમૂહ છે. ફિનોલનાં સસ્પંદન બંધારણો નીચે આપ્યા પ્રમાણે છે.

પ્રશ્ન 122.
ફિનોલમાં -OH સમૂહથી બેન્ઝિન વલયની સક્રિયતામાં વધારો થાય છે સમજાવો.
ઉત્તર:
ફિનોલનાં ઉપરનાં સસ્પંદન બંધારણો દર્શાવે છે કે -OH ના ઓર્થો અને પેરા સ્થાનો ઋણ ભાર એટલેકે પ્રમાણમાં ઊંચી ઇલેક્ટ્રૉન ઘનતા છે. જેથી ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી પ્રક્રિયકો ઓર્થો અને પેરા સ્થાને પ્રક્રિયા કરે છે.

(a) સસ્પંદનમાં -OH નું ઇલેક્ટ્રૉન યુગ્મ બેન્ઝિન વલયમાં જવાથી ફિનોલના બેન્ઝિન વલયમાં ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી વિસ્થાન બેન્ઝિનના સાપેક્ષ સરળ છે.
(b)
-OH સમૂહ પ્રેરક અસર (-I) થી વલયમાંના ઇલેક્ટ્રૉનને વલયમાંથી બહાર પોતાની તરફ ખેંચે છે. પણ સસ્પંદન અસરની પ્રબળતા

પ્રેરક અસરની પ્રબળતા હોવાથી ફિનોલના બેન્ઝિન વલયમાં ઇલેક્ટ્રૉન ઘનતા વધારે હોય છે. ફિનોલનું બેન્ઝિન વલય ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી પ્રક્રિયાઓ માટે વધારે સક્રિય છે. ફિનોલની ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી વિસ્થાપન પ્રક્રિયાઓ, સરળતાથી -OH ના ઓર્થો અને પેરા સ્થાને થાય છે. વળી -OH સમૂહ સક્રિયતાકારક છે.

પ્રશ્ન 123.
મેટા સ્થાન નિર્દેશક સમૂહો એટલે શું ? ઉદાહરણો આપો અને સમજાવો કે -NO₂ સમૂહ m-સ્થાન નિર્દેશક છે.
ઉત્તર:
(a) વ્યાખ્યા : બેન્ઝિનમાં પ્રથમથી હાજર જે સમુહની અસરથી બીજો સમૂહ પ્રથમ સમૂહના મેટા સ્થાને દાખલ થાય તેવા પ્રથમ સમૂહને મેટા સ્થાન નિર્દેશક સમૂહ કહે છે.
(b) ઉદાહરણો : જેમ કે -NO₂, -COOH, -SO₃H, -CHO, -COCH₃, -COCl, -COR, -COOR વગેરે સમૂહો મેટા સ્થાન નિર્દેશક છે.

(i) નાઇટ્રોબેન્ઝિનમાં -NO₂ સમૂહ છે. આ -NO₂ સમૂહ મેટા સ્થાન નિર્દેશક છે. નાઇટ્રોબેન્ઝિનનાં સસ્પંદન બંધારણો (I) થી (V) અને (VI) તેમનું સંસ્કૃત બંધારણ છે.

નાઇટ્રૉબેન્ઝિનમાં ઉપરનાં બંધારણોથી ઓર્થો અને પેરા સ્થાનો ઉપર આંશિક ધન ભાર આવેલ છે પણ m-સ્થાન તટસ્થ છે, માટે મેટા સ્થાન પ્રમાણ વધારે ઋણ-ઇલેક્ટ્રૉન ઘનતા ધરાવે છે.
પરિણામે ધનભારીત ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી -NO₂ ના m-સ્થાને જોડાય છે. -NO₂ સમૂહ m-સ્થાન નિર્દેશક છે.

પ્રશ્ન 124.
સક્રિયતાકારક સમૂહો એટલે શું ? ઉદાહરણ આપી સમજાવો.
ઉત્તર:

વ્યાખ્યા : બેન્ઝિન ઉપર એક વિસ્થાપન દાખલ થાય પછીથી તે સંયોજનમાં બેઝિન વલયમાનાં કાર્બન ઉપર ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી પ્રક્રિયાઓ, બેન્ઝિનના સાપેક્ષ વધારે સરળતાથી થતી હોય તો તેવાં સમૂહોને સક્રિયતાકારક સમૂહો કહેવાય છે.
ઉદાહરણ : -OH, -OR, -NH₂, -NHR, -NHCOR, વગેરે ઓર્થો, પેરા સ્થાન નિર્દેશક સમૂહો સક્રિયતા કારક છે. જો કે -Cl, -Br, ઓર્થો, પેરા સ્થાન નિર્દેશક હોવા છતાં સક્રિયતાકારક સમૂહો નથી.
સમજૂતી : સક્રિયતાકારક સમૂહ હોય તો તે સમૂહ પોતાના ઇલેક્ટ્રૉનને બેન્ઝિન વલયમાં, બેન્ઝિન વલય તરફ ધકેલે છે, પરિણામે સક્રિયતાકારક સમૂહના વલયમાં ઇલેક્ટ્રૉન ઘનતા ફક્ત બેન્ઝિન કરતાં અધિક રહે છે. આ કારણથી આવાં સક્રિયતાકારક સમૂહ ધરાવનાર પદાર્થોના વલયમાં ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી પ્રક્રિયા વધારે સરળ હોય છે.
સમૂહ સસ્પંદનમાં પોતાના ઉપરનું ઇલેક્ટ્રૉન યુગ્મ વલયમાં ધકેલી વલયને ઋણ બનાવે છે.

સમૂહ પોતાની (+I) પ્રેરક અસરથી ઇલેક્ટ્રૉનને વલય તરફ ધકેલી વલયમાં ઋણ ઘનતા વધારીને સક્રિયતા વધારે છે. દા.ત. R સમૂહો

ઓર્થો, પેરા સમૂહો સત્પંદન અને પ્રેરક અસર (+I) ના પરિણામી અસરના કારણે વલયમાં સક્રિયતાકારક હોય છે. જોકે – Cl, – Br ની સક્રિયતાકારક અસર મધ્યમ છે.

પ્રશ્ન 125.
સમૂહની નિષ્ક્રિયતાકારક અસર એટલે શું ? ઉદાહરણો આપી સમજાવો.
ઉત્તર:

વ્યાખ્યા : બેન્ઝિન વલયમાં જે પ્રથમ સમૂહની હાજરીના કારણે તેના બેન્ઝિન વલયમાં ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી વિસ્થાપન પ્રક્રિયાઓ બેન્ઝિનના સાપેક્ષમાં મુશ્કેલ હોય છે. તેવાં સમૂહોને નિષ્ક્રિયતાકારક સમૂહો કહે છે.
ઉદાહરણો : બધાં જ m સ્થાન નિર્દેશક સમૂહો નિષ્ક્રિયતાકારક છે. -COOH, -NO₂, -SO₃H, -COCl, -COR, -COOR, -CN વગેરે.
સમજૂતી :
(a) સત્પંદન અસર : m-સ્થાન નિર્દેશક સમૂહોથી સસ્પંદનમાં વલયમાંના π બંધનું ઇલેક્ટ્રૉન યુગ્મ, વલયમાંથી સમૂહમાં આવે છે અને વલય ઓછી ઇલેક્ટ્રૉન ઘનતાવાળો તથા પ્રમાણમાં ધન હોય છે.

(b) પ્રેરક અસર : સંયોજનમાં જોડાયેલા મોટા ભાગનાં સમૂહો (-I) અસર વડે વલયમાંના ઇલેક્ટ્રૉનને પોતાની તરફ ખેંચી, વલયમાં ઇલેક્ટ્રૉન ઘનતા ઘટાડે છે.

સસ્પંદન તેમજ ઇલેક્ટ્રૉન આકર્ષક પ્રેરક અસરના કારણે વલયમાં ઇલેક્ટ્રૉન ઘનતા ઘટવાના કારણે m-વિસ્થાપિત સંયોજનોની ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી પ્રક્રિયાઓ માટે ઓછી ક્રિયાશીલતા (સક્રિયતા) હોય છે.

પ્રશ્ન 126.
નીચેનાં પરિવર્તનોની પ્રક્રિયાઓ લખો.
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 127.
એક અકાર્બનિક ધાતુ ઑક્સાઈડ (A) કાર્બન સાથે ગરમ કરવાથી સંયોજન (B) મળે છે, જેની પાણીની સાથે પ્રક્રિયા કરવાથી ઈથાઈન પ્રાપ્ત થાય છે. A અને B કયાં સંયોજનો છે.
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 128.
C₄H₆ સૂત્રવાળા બે સંયોજનોમાંથી એક સોડામાઈડની સાથે પ્રક્રિયા કરે છે. બીજો પ્રક્રિયા કરતો નથી, તો સંયોજનો કયા હશે ?
ઉત્તર:
> આ સંયોજનો આલ્કાઈન હોવા જોઈએ.

જેથી C₄H₆ સૂત્ર ધરાવતા બ્યુટ-2-આઈન અને બ્યુટ-1-આઈન છે.

પ્રશ્ન 129.
C₁₀H₈ અણુસૂત્ર ધરાવતા એરોમેટિક સંયોજનનું બંધારણ, નામ આપી તેમાં σ અને π બંધની સંખ્યા જણાવો.
ઉત્તર:

C₁₀H₈ વાળો એરોમેટિક સંયોજન છે. જેથી C₁₀H₂₂ ના કરતાં 14H ઓછા છે; જે બે વલય અને 5 દ્વિબંધ ધરાવતો નેપ્થેલીન હોય.
તેમાં 11 C – C સિગ્માબંધ અને 8 C – H સિગ્માબંધ તેમ કુલ 19 સિગ્માબંધ છે.
તેમાં 5 દ્વિબંધ છે. જેથી પાંચ C = C π બંધ છે.

પ્રશ્ન 130.
બે બેન્ઝિન વલય ધરાવતો એરોમેટિક હાઈડ્રોકાર્બનનું આણ્વીય સૂત્ર C₁₂H₁₀ છે. તેનું બંધારણ અને નામ નક્કી કરો.
ઉત્તર:
C₁₂H₁₀ માં બે બેન્ઝિન વલય છે. જેથી બે C₆H₅ છે. આવાં બે C₆H₅ ને ભેગાં કરતાં સંયોજન બાયફિનાલ થાય.

પ્રશ્ન 131.
એક એરોમેટિક સંયોજન X છે. આ X ને Zn ના ભૂકાની સાથે ગરમ કરવાથી બેન્ઝોઈક ઍસિડ પણ સોડાલાઈમ સાથે ગરમ કરવાથી ફિનોલ મળે છે. X નાં બંધારણ તારવી નામ આપો.
ઉત્તર:
નીચે પ્રમાણે પ્રક્રિયા પામે છે.

પ્રશ્ન 132.
એક સંયોજન X અસંતૃપ્ત હાઈડ્રોકાર્બન છે. જે HgSO₄(H⁺) ની સાથે સંયોજન (B) આપે છે. B નું ઑક્સિડેશન કરવાથી સંયોજન (C) મળે છે. સંયોજન (C) ની NaOH અને સોડાલાઈમ સાથે પ્રક્રિયા કરવાથી મિથેન પ્રાપ્ત થાય છે. તો આ પ્રક્રિયા આપી A, B, C ઓળખાવો.
ઉત્તર:
આપેલ પ્રક્રિયા નીચે પ્રમાણે ઈથાઈનથી મિથેનમાં રૂપાંતરણની છે.

પ્રશ્ન 133.
એક સંયોજન X નું ક્લોરિનેશન, વુર્ટ્સ પ્રક્રિયા ક્લોરિનેશન અને પછી ડીહાઈડ્રોહેલોજીનેશન કરવાથી ઈથીન મળે છે. તો આ સમગ્ર પ્રક્રિયા તબક્કાવાર આપો.
ઉત્તર:

આ પ્રક્રિયામાં અંતિમ નીપજ ઈથીન છે, તેથી સમગ્ર પ્રક્રિયા નીચે પ્રમાણે થાય.

આ પ્રક્રિયામાં મિથેનમાંથી ઈથીન તબક્કાવાર બને છે.

પ્રશ્ન 134.
કેન્સર પ્રેરક બહુચક્રીય હાઈડ્રોકાર્બન કેવી રીતે બને અને કેવી રીતે કેન્સર કરે છે ?
ઉત્તર:

તમાકુ, કોલસો અને પેટ્રોલિયમના અપૂર્ણ દહનથી કેન્સરજનક હાઈડ્રોકાર્બન ઉત્પન્ન થાય છે.
આ રસાયણો માનવ શરીરમાં પ્રવેશીને કેટલીક જૈવરાસાયણિક પ્રક્રિયા દ્વારા અંતમાં DNA ને નષ્ટ કરીને કેન્સર ઉત્પન્ન કરે છે.

પ્રશ્ન 135.
કેન્સરપ્રેરક હાઈડ્રોકાર્બનના બંધારણ અને નામ આપો.
ઉત્તર:

હેતુલક્ષી પ્રશ્નોત્તર
ટૂંકમાં ઉત્તર આપો.

પ્રશ્ન 1.
ઇથેનમાંથી બ્યુટેન બનાવવાની પ્રક્રિયા લખો.
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 2.
મિથેન → ઇથેનના પરિવર્તનની પ્રક્રિયા લખો.
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 3.
નીચેનાને તેમનાં ઉત્કલનબિંદુના વધતા ક્રમમાં ગોઠવો.
(i) મિથેન, બ્યુટેન, પ્રોપેન, પેન્ટેન, ઇથેન
(ii) n-પેન્ટેન, નિયોપેન્ટેન, આઇસોપેન્ટેન
(iii) ઇથેન, 2-મિથાઇલ પ્રોપેન, પ્રોપેન, n-બ્યુટેન
(iv) 2-મિથાઇલ પેન્ટેન, 2, 2-ડાયમિથાઇલ બ્યુટેન, 2, 2-ડાયમિથઇલ પ્રોપેન
ઉત્તર:
(i) મિથેન < ઇથેન < પ્રોપેન < બ્યુટેન < પેન્ટેન
(ii) નિયોપેન્ટેન < આઇસોપેન્ટેન < નિયોપેન્ટેન
(iii) ઇથેન < પ્રોપેન < 2-મિથાઇલ પ્રોપેન < n-બ્યુટેન
(iv) 2, 2-ડાયમિથાઇલ પ્રોપેન < 2, 2-ડાયમિથાઇલ બ્યુટેન, < 2-મિથાઇલ પેન્ટેન

પ્રશ્ન 4.
દ્વિતલકોણ (dihedral angle) અથવા મરોડીકોણ (torsional angle) એટલે શું ?
ઉત્તર:
આલ્બેનમાં C – C એકલ બંધની ઉપર ભ્રમણ (પૂર્ણન) કરવાથી C – C એકલ બંધના ભ્રમણ કોણને દ્વિતલકોણ કે મરોડીકોણ કહે છે.

પ્રશ્ન 5.
મરોડી વિકૃતી (torsional strain) એટલે શું ?
ઉત્તર:
આલ્બેનમાં કાર્બન-કાર્બન એકલ બંધ ઉપર ભ્રમણ (પૂર્ણન) કરવામાં આવે ત્યારે, કાર્બન-હાઇડ્રોજનના ૰ બંધનાં ઇલેક્ટ્રોન વાદળો નજીક આવે તો તેમનામાં અપાકર્ષણ થાય છે અને સંરૂપણની સ્થિરતા ઘટે છે- આ અવરોધને મરોડી વિકૃતિ કહે છે.

પ્રશ્ન 6.
વિષમતલીય (skew)સંરૂપણ કોને કહેવાય ?
ઉત્તર:
આલ્બેનમાં C – C એકલ બંધ ઉપર મુક્ત ભ્રમણ કરવાથી જે અસંખ્ય સંરૂપણો મળે છે તેમાંથી લઘુતમ ઊર્જાનાં સ્વરૂપોને સાંતિરત સંરૂપણ અને મહત્તમ ઊર્જાનાં સ્વરૂપોને ગ્રસ્ત સંરૂપણ કહેવાય છે પણ બાકીનાં બધાં જ સંરૂપણોમાં મધ્યવર્તી વિષમતલીય સરૂપણો કહે છે.

પ્રશ્ન 7.
ઇથેનના ભિન્ન સંરૂપણોમાં ખૂણા H-C-H કેટલા અંશના હોય છે ?
ઉત્તર:
120°

પ્રશ્ન 8.
નીચેનાં સંયોજનોનું સંતૃપ્ત, અસંતૃપ્ત અને એરોમેટિક હાઇડ્રોકાર્બનમાં વર્ગીકરણ આપો.
ઇથેન, ઇથીન, ઇથાઇન, પ્રોપીન, પ્રોપેન, બેઝિન, ટોલ્યુઇન, એન્થેસીન, સાયક્લોપ્રોપેન.
ઉત્તર:
(a) સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન : ઇથેન, પ્રોપેન, સાયક્લોપ્રોપેન
(b) અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન : ઇથીન, ઇથાઇન, પ્રોપીન
(c) એરોમેટિક હાઇડ્રોકાર્બન : બેન્ઝિન, ટોલ્યુઇન, એન્થેસીન

પ્રશ્ન 9.
C₃H₆ ના સમઘટકો અને નામ આપો.
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 10.
C₄H₈ ના સમઘટકો કયા કયા પ્રકારના હશે ? તેમના નામ અને બંધારણ આપો.
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 11.
મિથેનનો બંધકોણ અને C – H બંધલંબાઈ કેટલી છે ?
ઉત્તર:
મિથેનનો બંધકોણ 109° અને C – H બંધલંબાઈ 112 pm છે.

પ્રશ્ન 12.
મિથેન સમચતુષ્કલકીય છે પણ સમચોરસ નથી તે કેવી રીતે પુરવાર થાય છે ?
ઉત્તર:
વર્ણપટથી માપ્યા પ્રમાણે મિથેનમાં ખૂણો H-C-H નું મૂલ્ય 109.5° છે. આ પુરવાર કરે છે, મિથેન સમચતુલકીય છે.

પ્રશ્ન 13.
(CH₃)C₃ માં હાઇડ્રોજનના પ્રકાર કયા છે ?
ઉત્તર:

છેડા ઉપર રહેલા ત્રણેય -CH₃ ના નવેય H 1° છે.
CH નો C ત્રણ કાર્બન સાથે જોડાયેલ હોવાથી CH નો C તેમજ H 3° છે.

પ્રશ્ન 14.
એક સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન બે કાર્બન ધરાવે છે અને તેમાં બધાંજ હાઇડ્રોજન એક જ પ્રકારના છે, તો તેનું બંધારણ અને હાઇડ્રોજનનો પ્રકાર જણાવો.
ઉત્તર:
અણુ C₂H₆ અને બંધારણ ઇથેનનું થાય તેમાં બધા (છયે) હાઇડ્રોજન 1° છે.

પ્રશ્ન 15.
શાથી ચતુર્થક કાર્બન શક્ય છે પણ ચતુર્થક હાઇડ્રોજન શક્ય નથી ?
ઉત્તર:
ચતુર્થક કાર્બન સાથે બીજા ચાર કાર્બન જોડાઈને કાર્બનની ચારેય સંયોજક્તા પૂર્ણ થાય છે. જેથી ચતુર્થક કાર્બનની સાથે હાઇડ્રોજન જોડાય તે અશક્ય છે. પરિણામે ચતુર્થક હાઇડ્રોજન હોઇ શકે જ નહીં.

પ્રશ્ન 16.
નિયોપેન્ટાઇલ સમૂહનું બંધારણ આપો.
ઉત્તર:
નિયોપેન્ટાઇલ એટલે C₅H₁₁ સૂત્ર ધરાવતા સમૂહનું બંધારણ :

પ્રશ્ન 17.
દ્વિતીયક બ્યુટાઇલ અને તૃતીય બ્યુટાઇલનાં બંધારણ આપો.
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 18.
આઇસોબ્યુટાઇલ આઇસોપ્રોપાઇલ અને આઇસોપેન્ટાઇલનાં બંધારણ આપો.
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 19.
C₆H₁₄ અણુસૂત્ર અને એક જ મિથાઇલ સમૂહ શૃંખલા હોય તેવા શૃંખલા સમઘટકોનાં બંધારણ અને નામ આપો.
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 20.
C₆H₁₄ અણુસૂત્ર અને બે મિથાઇલ સમૂહો ધરાવતા શૃંખલા સમઘટકોનાં બંધારણ તથા IUPAC નામ લખો.
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 21.
CH₃)₃ CH (C₂H₅)₂ નું IUPAC નામ આપો.
ઉત્તર:
તેનું બંધારણ અને IUPAC નામ નીચે પ્રમાણે છે.

પ્રશ્ન 22.
(CH₃)₃ C CH (C₂H₅)₂ નું IUPAC નામ આપો. 3-ઇથાઇલ-4, 4-ડાયમિથાઇલ પેન્ટેન શાથી સાચું નથી ?
ઉત્તર:
આ નામમાં વિસ્થાપનોના ક્રમ 3, 4 અને 4 છે. જે તેના સાચા નામ 3-ઇથાઇલ 2, 2-ડાયમિથાઇલ પેન્ટેનના કરતાં ઊંચી અગ્રતાના હોવાથી ખોટું છે.

પ્રશ્ન 23.
સમજાવો કે – (CH₃)₃C CH (C₂H₅) નું સાચું નામ 2, 2-ડાયમિથાઇલ-3-ઇથાઈલ પેન્ટેન નથી.
ઉત્તર:
IUPAC પદ્ધતિમાં વિસ્થાપનોનાં નામ અંગ્રેજી મૂળાક્ષરોના ક્રમમાં લખવાં જોઇએ અહીં મિથાઇલ પછી ઇથાઇલ લખ્યું છે, જે ખોટું છે પણ સાચું નામ ઇથાઇલ પછી મિથાઇલ હોય તેવું થાય. આપેલ બંધારણનું સાચું IUPAC નામ 3-ઇથાઇલ – 2, 2-મિથાઇલપેન્ટેન છે.

પ્રશ્ન 24.
હાઇડ્રોજનીકરણ પ્રક્રિયા એટલે શું ?
ઉત્તર:
અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બનની ઉદ્દીપક Pt, Pd અથવા Ni (દબાણ + ગરમી)ની હાજરીમાં ડાયહાઇડ્રોજન વાયુ (H₂)ની સાથે પ્રક્રિયા કરી સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન બનાવવાની પ્રક્રિયાને હાઇડ્રોજનીકરણ કહે છે.

પ્રશ્ન 25.
CH₃F, CH₃Cl, CH₃Br અને CH₃I માંથી કયાનું રિડક્શન કરી મિથેન બનાવી શકાતો નથી ?
ઉત્તર:
CH₃F

પ્રશ્ન 26.
ક્લોરોઇથેનનું રિડક્શન કરી ઇથેન બનાવવામાં નીચેનામાંથી કયું ખોટું છે ?
(i) Zn + મંદ HCl
(ii) Zn + સાંદ્ર HCl
ઉત્તર:
Zn + સાંદ્ર HCl ખોટું છે.

પ્રશ્ન 27.
નીચેનામાંથી કઈ પ્રક્રિયામાં નીપજ બને ત્યારે કાર્બનની સંખ્યા બદલાતી નથી ?
(i) હાઇડ્રોજનીકરણ
(ii) આલ્કાઇલ હેલાઇડનું રિડક્શન
(iii) વુર્ટઝ પ્રક્રિયા
(iv) ડીકાર્બોક્સિલેશન
(v) કોલ્લે પ્રક્રિયા
ઉત્તર:
(i) હાઇડ્રોજનીકરણ અને
(ii) આલ્કાઇલ હેલાઇડન રિડક્શન પ્રક્રિયામાં નીપજ બને તેમાં કાર્બનની સંખ્યા બદલાતી નથી.

પ્રશ્ન 28.
નીચેનામાંથી કઇ પ્રક્રિયામાં ફક્ત બેકી સંખ્યામાં કાર્બન ધરાવતા હાઇડ્રોકાર્બન જ બનાવી શકાય છે ?
(i) વુર્ટઝ પ્રક્રિયા
(ii) ડીકાર્બોક્સિલેશન પ્રક્રિયા
(iii) કોલ્બે પદ્ધતિથી વિદ્યુતવિભાજન
(iv) રિડક્શન
(v) હાઇડ્રોજનીકરણ
ઉત્તર:
(i) વુર્ટઝ પ્રક્રિયા અને
(ii) કોલ્બે પદ્ધતિથી વિદ્યુતવિભાજન કરવાથી ફક્ત બેકી સંખ્યામાં કાર્બન ધરાવતા હાઇડ્રોકાર્બન બને છે.

પ્રશ્ન 29.
C₂H₅COO^– Na⁺ ના વિદ્યુતવિભાજનમાં એનોડ ઉપર થતી પ્રક્રિયાઓ આપો.
ઉત્તર:

જલીય દ્રાવણમાં C₂H₅COO^– Na⁺ નું આયનીકરણ થઇને C₂H₅COO^–_(aq) તથા Na⁺ આયાનો હોય છે.
અનોડ ઉપર થતી પ્રક્રિયા :
(a) ઍનોડ તે ધન ધ્રુવ હોવાથી, તેની નજીક એનાયનો C₂H₅COO^– આવી ઑક્સિડેશન પામે છે. ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે અને ઇથાઇલ મુક્તમૂલક બને છે.
(b) બે ઇથાઇલ મૂલકમાંથી બ્યુટેન બને છે.

પ્રશ્ન 30.
C₂H₅COO^– Na⁺ ના વિદ્યુતવિભાજનમાં કેથોડ ઉપર થતી પ્રક્રિયા આપો.
ઉત્તર:
કૅથોડ (ઋણ ધ્રુવ)ની નજીક ધન આયનોના Na⁺_(aq) આવે છે. પણ Na⁺ ના સાપેક્ષમાં H₂O નું રિડક્શન સરળ હોવાથી, કૅથોડની સપાટીની ઉપર પાણીનું રિડક્શન થઈ H₂ વાયુ બને છે.

પ્રશ્ન 31.
કોલ્બેના વિદ્યુતવિભાજનમાં થતી પ્રક્રિયા કયા પ્રકારની છે ? શાથી ?
ઉત્તર:
કોલ્ડેના વિદ્યુતવિભાજનમાં થતી પ્રક્રિયા રેડોક્ષ છે. કારણ કે તેમાં ઍનોડની સપાટીની ઉપર ડીઇલેક્ટ્રોનેશનની ઑક્સિડેશન અને કૅથોડની સપાટીની ઉપર ઇલેક્ટ્રૉનેશનની રિડક્શન પ્રક્રિયા થાય છે.

પ્રશ્ન 32.
RCOO^– Na⁺ ના કોલ્લે વિધુતવિભાજનમાં એનોડ અને કેથોડ ઉપર ચાતા મુક્તમૂલકો કયા છે ?
ઉત્તર:
અનુક્રમે R• અને H• મુક્તમૂલકો ઍનોડ તથા કૅથોડ પાસે બને છે.

પ્રશ્ન 33.
આલ્કેન શૃંખલામાં શાખાના કારણે તેના ઉત્કલનબિંદુ પર શું અસર પડે છે ?
ઉત્તર:
આલ્બેનમાં જેમ શૃંખલા વધારે તેમ ઉત્કલનબિંદુ ઓછું હોય છે.

પ્રશ્ન 34.
આલ્કેનના ઉપયોગો જણાવો.
ઉત્તર:

પેટ્રોલ હાઇડ્રોકાર્બનનું મિશ્રણ છે અને સ્વયંસંચાલિત વાહનોમાં ઇંધણ તરીકે વપરાય છે.
પેટ્રોલ અને નિમ્ન પેટ્રોલિયમ અવીય છે અને કપડાં પર પડેલા ગ્રીઝના ડાઘા દૂર કરવા માટે ડ્રાયક્લીનિંગમાં
વપરાય છે.
ઇંધણ તરીકે LPG, CNG કોલગેસ, કેરોસીન, ડીઝલ વગેરે ઉપયોગી છે.
તેનો ઉપયોગ દ્રાવક તરીકે, પોલિમરની બનાવટમાં થાય છે.

પ્રશ્ન 35.
કપડાંનું ડ્રાયક્લીનિંગ સમજાવો અથવા પેટ્રોલથી ગ્રીઝના ડાઘા દૂર કરી શકાય છે. સમજાવો.
ઉત્તર:
પેટ્રોલ અને ગ્રીઝ બંને હાઇડ્રોકાર્બન છે. બંને અધ્રુવીય છે. પેટ્રોલ ઓછા કાર્બન ધરાવતું હોવાથી સામાન્ય તાપમાને બાષ્પશીલ પ્રવાહી છે. ગ્રીઝ ઉચ્ચતમ આલ્બેનનું મિશ્રણ હોવાથી ચીકણું અને અધ્રુવીય છે. આ બંને જળવિરાગી છે, બંને સમાન અધ્રુવીય પ્રકૃતિ ધરાવતા હોવાથી, સમાન સમાનને ઓગાળે છે. પરિણામે પેટ્રોલમાં ગ્રીઝના ડાઘા દ્રાવ્ય બનીને દૂર થાય છે. કપડું સ્વચ્છ બને છે.

પ્રશ્ન 36.
શા માટે આલ્કેન ‘પેરાફીન’ તરીકે પણ ઓળખાય છે ?
ઉત્તર:

સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન (આલ્કેન) સામાન્ય પરિસ્થિતિમાં નિષ્ક્રિય હોય છે; કારણ કે ઍસિડ, બેઇઝ અને અન્ય પ્રક્રિયકોની સાથે પ્રક્રિયા કરતા નથી.
પેરાફીન લેટિન શબ્દ : Purun થોડું અને affinis ક્રિયાશીલથી બને છે; જે સૂચવે છે કે ઓછું ક્રિયાશીલ. આલ્કેન નિષ્ક્રિય અને ઓછા ક્રિયાશીલ હોવાથી પેરાફિન તરીકે ઓળખવામાં આવતા હતાં.

પ્રશ્ન 37.
આલ્કેનની કઈ કઈ પ્રક્રિયાઓ સરળ નથી ?
ઉત્તર:

ઍસિડ સાથે
બેઇઝ સાથે
ઑક્સિડેશનકર્તા
રિડક્શનકર્તા પ્રત્યે વગેરે… પ્રક્રિયાઓ સરળ નથી અને તેથી આલ્કેન નિષ્ક્રિય ગણાય છે.

પ્રશ્ન 38.
મિથેનના ક્લોરિનેશન દરમિયાન ઈથેન બને છે તે તમે કેવી રીતે સમજાવશો ?
ઉત્તર:
મિથેનના ક્લોરિનેશનના ત્રીજા સમાપન તબક્કામાં બે મિથાઇલ મુક્તમૂલકો નીચે પ્રમાણે જોડાઇને ઇથેન બનાવે છે.

પ્રશ્ન 39.
શાથી આલ્કેનનો ઉપયોગ ઇંધણ તરીકે થાય છે ?
ઉત્તર:
આલ્બેન સંયોજનોના દહન દરમિયાન અધિકમાત્રામાં ઉષ્મા પેદા થાય છે; જેથી આલ્કેનનો ઉપયોગ ઇંધણ તરીકે થાય છે.

પ્રશ્ન 40.
આલ્બેનના અપૂર્ણ દહનથી ઉત્પન્ન થતા પદાર્થનું નામ અને તેના ઉપયોગો લખો.
ઉત્તર:

આલ્બેનનું દહન અપૂરતી હવા અથવા અપૂરતા ડાયઑક્સિજનમાં કરવાથી આલ્કેનનું અપૂર્ણ દહન થાય છે અને કાર્બન બ્લેક નામનો પદાર્થ ઉત્પન્ન થાય છે.
કાર્બન બ્લેકનો ઉપયોગ શાહી, પ્રિન્ટરની શાહી તથા કાળા વર્ણકોના ઉત્પાદનમાં થાય છે. કાર્બન બ્લેક કેટલાક સ્થાનોએ પૂરક પદાર્થ તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

પ્રશ્ન 41.
મિથેનના ક્લોરિનેશનની પ્રક્રિયાવિધિના તબક્કાઓના નામ આપો.
ઉત્તર:

પ્રારંભન
સંચરણ
સમાપન

પ્રશ્ન 42.
આલ્કેન સંયોજનોની હેલોજીનેશન પ્રક્રિયાના વેગનો ઊતરતો ક્રમ આપો.
ઉત્તર:
F₂ > Cl₂ > Br₂ > I₂

પ્રશ્ન 43.
આલ્કેન સંયોજનોમાં હાઇડ્રોજન પરમાણુઓના વિસ્થાપનનો ક્રમ આપો.
ઉત્તર:
3° > 2° > 1°

પ્રશ્ન 44.
CH₃)₃CH નું ક્લોરિનેશન કરવાથી કઈ નીપજો બનશે ? તેમનું પ્રમાણ સરખાવો.
ઉત્તર:

A અને B તેમ બે મોનોક્લોરોઆન બંને જેમાંથી નીપજ (A) નું પ્રમાણ > નીપજ (B) નું પ્રમાણ હશે. કારણ કે (A) ઉત્પન્ન થાય તેમાં 3°-હાઇડ્રોજન ઉપરનો વેગ > (B) બંને તેમાં 1° હાઇડ્રોજન ઉપરનો પ્રક્રિયા વેગ હોય છે.

પ્રશ્ન 45.
સામાન્ય રીતે આસ્કેનનું સીધું ફ્લોરિનેશન સરળ નથી હોતું તેનું કારણ શું ?
ઉત્તર:
ફ્લોરિનેશન પ્રચંડ વેગથી થતું હોવાના કારણે સરળ નથી. જોકે નિયંત્રિત કરી શકાય છે.

પ્રશ્ન 46.
આલ્બેનનું સીધું આયોડિનેસન કરાતું નથી તેનું કારણ શું ?
ઉત્તર:
આલ્બેનનું સીધું આયોડિનેશન વધારે ધીમું અને પ્રતિવર્તી હોવાથી કરી શકાતું નથી.

પ્રશ્ન 47.
આલ્બેનનું આયોડિનેશન કેવી રીતે કરાય છે ? ઉદાહરણ આપો.
ઉત્તર:
આલ્બેનના આયોડિનેશનની પ્રક્રિયા HIO₃ અથવા HNO₃ જેવા ઑક્સિડેશનકર્તાની હાજરીમાં થાય છે. દા.ત. મિથેનનું આયોડિનેશન HI વડે HIO₃ની હાજરીમાં નીચે પ્રમાણે થાય છે.
HIO₃ + 5HI → 3I₂ + 3H₂O
CH₄ + I₂ \(\rightleftharpoons\) CH₃I + HI

પ્રશ્ન 48.
સમઘટીકરણ કોનું થાય ? શાથી ?
ઉત્તર:
સમઘટીકરણ n-આલ્કેનનું નિર્જળ AlCl₃ અને HCl વાયુની હાજરીમાં થાય છે. કારણ કે – સમઘટીકરણથી વધારે સ્થાયિ શૃંખલાયુક્ત સમઘટક બને છે.

પ્રશ્ન 49.
આલ્બેનના સંપૂર્ણ (દહન) / અપૂર્ણ (દહન) ઓક્સિડેશન અને નિયંત્રિત ઑક્સિડેશનમાં શું ભેદ છે ?
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 50.
“આલ્કેન સંયોજનો ઑક્સિડેશન અવરોધે છે” તો નીચેની પ્રક્રિયા માટે શું કહેશો ?
C₄H_10(g) + \(\frac{13}{2}\) O_2(g) → 4CO_2(g) + 5H₂O_(l)
ઉત્તર:

આ પ્રક્રિયા બ્યુટેનના દહનની પ્રક્રિયા છે. દહન તે ઑક્સિડેશન પ્રક્રિયા પણ હોય, જેથી આ પ્રક્રિયામાં ઑક્સિડેશન પણ થાય છે.
પ્રક્રિયક C₄H₁₀ માં C(2.5) અને H(2.1) વિદ્યુતઋણતા પ્રમાણે કાર્બન વધારે ઋણ છે અને ઋણ સ્થિતિ ધરાવે છે; જ્યારે નીપજ CO₂ માં કાર્બન (+4) સ્થિતિ ધરાવે છે. આમ આ પ્રક્રિયામાં કાર્બનના ઑક્સિડેશન આંકમાં વધારો થતો હોવાથી આ પ્રક્રિયા ઑક્સિડેશન છે. “બધા જ આલ્બેનનું દહનમાં ઑક્સિડેશન થાય છે જ.”

પ્રશ્ન 51.
“આલ્કેન સંયોજનો ઑક્સિડેશનને સામાન્ય રીતે અવરોધે છે”, તેનો અર્થ શું છે ?
ઉત્તર:
આલ્બેનમાંના કોઈ એક જ C – H બંધનું વિભાજન થઇ ઑક્સિડેશન યુક્ત નીપજ બનવાની પ્રક્રિયાઓ સરળ નથી હોતી, જેથી આલ્કેન ઑક્સિડેશનનો અવરોધ કરે છે તેવું ગણાય છે.

પ્રશ્ન 52.
(CH₃)₃CHની KMnO₄ સાથેથી પ્રક્રિયાનો પ્રકાર કયો છે ? શાથી ?
ઉત્તર:

C ની ઑક્સિડેશન સ્થિતિ −1 છે, માંથી +1 માં ફેરવાય છે, વધે જેથી આ ઑક્સિડેશન છે.

પ્રશ્ન 53.
એક પ્રક્રિયાની 773K તાપમાને નીપજ (C₇H₁₆ + C₅H₁₀) છે તો તેના પ્રક્રિયકનું સૂત્ર અને પ્રક્રિયા પ્રકાર લખો.
ઉત્તર:
પ્રક્રિયક C₁₂H₂₂ (ડોડેકેન) અને પ્રક્રિયા ઉષ્માવિભાજન પ્રકારની કહેવાય.

પ્રશ્ન 54.
આલ્કેન (પેટ્રોલ)નું દહન પ્રદૂષણ કરે છે, કેવી રીતે ?
ઉત્તર:

ઓક્લેન પેટ્રોલનો એક ઘટક છે પેટ્રોલનું દહન પૂર્ણ અને અપૂર્ણ નીચે પ્રમાણેની પ્રક્રિયાથી થાય છે.

CO ઝેરી છે રૂધીર સાથે સંકીર્ણ રચે છે બંધ કાર કે વાહનોમાં સંપૂર્ણ દહન થતું નથી બનતો CO તેમજ CO₂ પ્રદૂષણકર્તા છે.

પ્રશ્ન 55.
મિથેન, હેપ્ટન અને નોનેનના અપૂર્ણ દહનની પ્રક્રિયા આપો.
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 56.
(i) ઇથેનના બ્રોમિનેશનની પ્રક્રિયા આપો.
(ii) આ પ્રક્રિયા શુદ્ધ બ્રોમોઇથેન બનાવવા યોગ્ય છે ? શાથી ?
(iii) આ પ્રક્રિયાની ક્રિયાવિધિનું નામ અને પ્રક્રિયાના તબક્કાના નામ લખો.
(iv) પ્રથમ તબક્કાની પ્રક્રિયા લખો.
(v) પ્રથમ તબક્કામાં બંધ વિભાજનનો પ્રકાર કર્યો છે ?
ઉત્તર:
(i) C₂H₆ + Br₂ \(\stackrel{\mathrm{hv}}{\longrightarrow}\) C₂H₅Br + HBr
(ii) આ પ્રક્રિયા શુદ્ધ બ્રોમોઇથેન બનાવવા યોગ્ય નથી કારણ કે પ્રક્રિયાથી બ્રોમોઆલ્કેનનું મિશ્રણ બને છે, જેઓને છૂટા પાડવા મુશ્કેલ છે.
(iii) પ્રારંભન, સંચરણ અને સમાપન તબક્કામાં મુક્તમૂલક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા છે.
(iv) Br₂ → 2Br.
(v) બંધનું સમવિભાજન

પ્રશ્ન 57.
આલ્કીનમાં બે કાર્બન વચ્ચે કયો બંધ છે ?
ઉત્તર:
દ્વિબંધ જેમાં σ અને π બંધ છે.

પ્રશ્ન 58.
આલ્કીનમાં σ અને π બંધની એન્થાલ્પી કેટલી છે ?
ઉત્તર:
અનુક્રમે 397 kJ mol^-1 અને 284 kJ mol^-1

પ્રશ્ન 59.
આલ્કેન અને આલ્કીનમાં કાર્બન-કાર્બન એકલબંધ અને દ્વિબંધની એન્થાલ્પી તથા બંધ લંબાઈ કેટલી છે ?
ઉત્તર:

કાર્બન-કાર્બન બંધ	બંધ લંબાઈ	બંધ એન્થાલ્પી
આલ્બેનમાં કાર્બન-કાર્બન એકલબંધ	154 pm	681 kJ mol^-1
આલ્કીનમાં કાર્બન-કાર્બન દ્વિબંધ	134 pm	384 kJ mol^-1

પ્રશ્ન 60.
આલ્કેન અને આલ્કીનમાં વધારે ક્રિયાશીલ કયો છે ? શાથી ?
ઉત્તર:
આલ્કેન કરતાં આલ્કીન વધારે ક્રિયાશીલ છે, કારણ કે આલ્કીનમાં બે કાર્બન વચ્ચે નિર્બળ π બંધ છે; જે તેમાંના ઇલેક્ટ્રૉન સ્રોતથી ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી પ્રક્રિયકોને આકર્ષે છે. આ બંધ સરળતાથી ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી વડે તૂટે છે અને નવા બે એકલ બંધ રચાય છે.

પ્રશ્ન 61.
આલ્ફેનના C – C એકલ અને આલ્કીનના C = C માં વધારે મજબૂત બંધ કયો છે ?
ઉત્તર:
આલ્કીનનો C = C વધારે મજબૂત છે કારણ કે તે બંધની એન્થાલ્પી વધારે 681 kJ mol^-1 છે.

પ્રશ્ન 62.
આલ્કેન અને આલ્કીનની કયા પ્રકારની પ્રક્રિયાઓ વધારે સરળ છે ?
ઉત્તર:
અનુક્રમે મુક્તમૂલક વિસ્થાપન અને ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી યોગશીલ પ્રક્રિયાઓ.

પ્રશ્ન 63.
આલ્કીનમાં C = C માંના σ અને π બંધ કઈ કક્ષકોમાં સંમિશ્રણથી થાય છે ? સમજાવો.
ઉત્તર:
જ બંધની રચના બે કાર્બન ઉ૫૨ની sp²-sp² કક્ષકોના સામાન્ય બંધ ધરી ઉપર સમ્મુખ સંમિશ્રણ થવાથી થાય છે

દરેક કાર્બન ઉપર ત્રણ sp² જેમાંથી બે અન્ય પરમાણુની સાથે અને એક બીજા કાર્બનની સાથે σ બંધ રચે.
બે કાર્બનની ઉપર પરસ્પર સમાંતર અને સમતલને લંબ રહેલી બે અસંસ્કૃત 2p કક્ષકોના સમિશ્રણ (બાજુથી) થઈને π બંધ બને છે.

પ્રશ્ન 64.
આલ્કેન અને આલ્કીનમાં C – C એકલ અને C + C દ્વિબંધમાં કાર્બનના સંકરણનો પ્રકાર કયો હોય છે ?
ઉત્તર:
C – C એકલ બંધમાં કાર્બનનું sp³ સંકરણ હોય છે. C = C દ્વિબંધમાં કાર્બનનું sp² સંકરણ હોય છે.

પ્રશ્ન 65.
બંધની મજબૂતાઇ અને ક્રિયાશીલતા એટલે શું ?
ઉત્તર:

બંધની મજબૂતાઈ એટલે બંધ તોડવા અથવા બંધ સર્જનની એન્થાલ્પી છે.
ક્રિયાશીલતા એટલે કોઈ એક બંધ તૂટી પ્રક્રિયા પામવાની સરળતા છે.

પ્રશ્ન 66.
સંયોજનની રાસાયણિક ક્રિયાશીલતા શાનાથી નક્કી થાય છે ? ઉદાહરણ આપો.
ઉત્તર:

સંયોજનમાં જેમ કોઈ બંધ તોડવાની એન્થાલ્પી ઓછી હોય તેમ તેની રાસાયણિક ક્રિયાશીલતા વધારે હોય છે.
ઉદા. આનના સાપેક્ષ આલ્કીન વધારે ક્રિયાશીલ છે કારણ કે આલ્કીનમાં π ની એન્થાલ્પી ઓછી છે.

પ્રશ્ન 67.
લિંડલાર ઉદ્દીપક શું છે ? તેનો ઉપયોગ લખી.
ઉત્તર:
લિંડાલાર ઉદ્દીપક : તે આંશિક રીતે નિષ્ક્રિય બનાવેલો પેલેડિકૃત (Pd) ચારકોલ છે. તે પેડિકૃત ચારકોલને સલ્ફર સંયોજનો અથવા ક્વીનોલીન જેવા ઝેરી પદાર્થો વડે નિષ્ક્રિય કરાયેલો હોય છે. લિંડાલાર ઉદ્દીપકનો ઉપયોગ આલ્કાઈન સંયોજનોનાં આંશિક રિડક્શન કરી સીસ-આલ્કીન બનાવવામાં થાય છે.

પ્રશ્ન 68.
આલ્કાઈનનું આંશિક રિડક્શન કરી ટ્રાન્સ આલ્કીન બનાવવા કયો પ્રક્રિયક વપરાય છે ?
ઉત્તર:
પ્રવાહી એમોનિયામાં સોડિયમ ધાતુ

પ્રશ્ન 69.
ડિહાઈડ્રોહેલોજીનેશન એટલે શું ?
ઉત્તર:
ડિહાઈડ્રોહેલોજીનેશન એટલે આલ્કાઈલ હેલાઈડમાંથી હેલોજન ઍસિડ (HX) દૂર કરીને આલ્કીન બનાવવાની પ્રક્રિયા.

પ્રશ્ન 70.
વિસિનલ ડાઈહેલાઈડ એટલે શું ? ઉદાહરણ આપો.
ઉત્તર:
વિસિનલ ડાયહેલાઈડમાં બે પડોશના (સંલગ્ન) કાર્બન પરમાણુઓની ઉપર બે હેલોજન પરમાણુઓ જોડાયેલા હોય છે.
દા.ત., CH₂Br CHBrCH₃, CH₃, CHBrCH₂Br……

પ્રશ્ન 71.
β-વિલોપન પ્રક્રિયા કયાં કયાં સંયોજનો આપે છે ? તેમની મુખ્ય નીપજ કઈ હોય છે ?
ઉત્તર:

આલ્કાઈલ હેલાઈડ અને
આલ્કોહોલ સંયોજનો β-વિલોપન પ્રક્રિયા આપે છે. આ પ્રક્રિયામાં આલ્કીન મુખ્ય નીપજ મળે છે.

પ્રશ્ન 72.
બ્યુટેન અને બ્યુટીનને ભિન્ન ઓળખવા કઈ કસોટી કરાય છે. તે પ્રક્રિયાથી જણાવો.
ઉત્તર:

બેયર કસોટી : બ્યુટીન (આલ્કીન) ઠંડા આલ્કલાઈન KMnO₄ સાથે પ્રક્રિયા કરી KMnO₄ નો રંગ દૂર કરે છે.

બ્રોમિન સાથે આલ્કીન (બ્યુટીન) પ્રક્રિયા કરી યોગશીલ નીપજના અવક્ષેપ આપે છે અને બ્રોમિનનો લાલ-પીળો રંગ દૂર થાય છે.

પ્રશ્ન 73.
આલ્બેનથી આલ્કીનને ભિન્ન ઓળખવાની કસોટીઓનાં નામ લખો.
ઉત્તર:

બેયર કસોટી
CCl₄ માં Br₂ સાથેની પ્રક્રિયા.

પ્રશ્ન 74.
પ્રોપીનની HBr સાથે પેરોક્સાઇડની હાજરી અને ગેરહાજરીની પ્રક્રિયા થવામાં શું ભિન્નતા છે ?
ઉત્તર:
પેરૉક્સાઇડની હાજરીમાં પ્રતિમાર્કોવનીકોવ નિયમથી અને પેરૉક્સાઇડની ગેરહાજરીમાં માર્કોવનીકોવ નિયમથી પ્રક્રિયા થાય છે.

પ્રશ્ન 75.
આલ્કીનની HI, HCl, HBr, HF સાથેની પક્રિયાના વેગ ચઢતા ક્રમમાં ગોઠવો.
ઉત્તર:
HI < HBr < HCl < HF

પ્રશ્ન 76.
આલ્કાઈનમાંથી હાઇડ્રોજનીકરણથી સીસ અને ટ્રાન્સ આલ્કીન બનાવવા કયા પ્રક્રિયક વપરાય છે ?
ઉત્તર:

સીસ-આલ્કીન બનાવવા લિંડલાર ઉદ્દીપક (આંશિક નિષ્ક્રિય બનેલો પેલેડિકૃત ચારકોલ) Pd/C, H₂ ની હાજરીમાં વપરાય છે.
ટ્રાન્સ-આલ્કીન બનાવવા માટે આલ્કાઈનની H₂ સાથે પ્રવાહી NH₃ માં Na સાથે પ્રક્રિયા કરાય છે.

પ્રશ્ન 77.
ડિહાઈડ્રોહેલોજીનેશન એટલે શું ?
ઉત્તર:
આલ્કાઈન હેલાઈડમાંથી હેલોજન ઍસિડ (HX) દૂર કરવાની પ્રક્રિયાને ડિમાઈનોકોલોનેશન કહે છે.

પ્રશ્ન 78.
1, 2-ડાયબ્રોમોઈથેન ઝિંકના ભૂકા સાથે ગરમ કરવાની પ્રક્રિયાને શું કહેવાય ?
ઉત્તર:
ડિહેલોનેશન કહે છે.

પ્રશ્ન 79.
આલ્કાઈલ સમૂહનું સામાન્ય સૂત્ર આપો.
ઉત્તર:
R = C_n H_2n+1 = આલ્ફાઈલ સમૂહ

પ્રશ્ન 80.
ડિહાઈડ્રોહેલોજીનેશન અને આલ્કોહોલ સંયોજનનું એસિડિક નિર્જલીકરણ તે ક્યા પ્રક્રિયાની પ્રક્રિયા છે ?
ઉત્તર:
β- વિલોપન પ્રકારની પ્રક્રિયા છે.

પ્રશ્ન 81.
યોગશીલ પ્રકારે થતી પ્રક્રિયાની ક્રિયાવિધિ કયા કયા પ્રકારની હોય છે ?
ઉત્તર:

મુક્તમૂલ્ય યોગશીલ ક્રિયાવિધિ.
ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી યોગશીલ ક્રિયાવિધિ.

પ્રશ્ન 82.
આલ્કીનનું બ્રોમિનેશન કરવા CCl₄ શાથી ઉમેરવો પડે છે ?
ઉત્તર:
CCl₄ તે પ્રવાહી દ્રાવક છે. જે અધ્રુવીય દ્રાવક છે. તેમાં અધ્રુવીય બ્રોમિન પ્રવાહી દ્રાવ્ય છે. આમ, બ્રોમિનનું દ્રાવણ
બનતાં તે અશ્રુવીય આલ્કીન સાથે પ્રક્રિયા કરવા સક્ષમ બને છે.

પ્રશ્ન 83.
અસમમિત આલ્કીન કોને કહેવાય ? ઉદાહરણ આપો.
ઉત્તર:
જે આલ્કીનમાં દ્વિબંધવાળા બે કાર્બન સાથે જોડાયેલાં સમૂહો ભિન્ન હોય તેને અસમિત આલ્કીન કહે છે.
દા.ત. CH₃CH = CHC₂H₅

પ્રશ્ન 84.
ખરાશ પ્રક્રિયાઓ કઈ છે ?
ઉત્તર:
અસમ આલ્કીન પેરૉક્સાઇડની હાજરીમાં Br₂ સાથેની પ્રક્રિયાઓ ખરાશ પ્રક્રિયાઓ છે.

પ્રશ્ન 85.
આલ્કીનની ખરાશ પ્રક્રિયા HCl, HBr, HI માંથી કયા પ્રક્રિયક સાથે થાય છે ?
ઉત્તર:
ફક્ત HBr સાથે.

પ્રશ્ન 86.
CH₃CH = CH₂ + HCl પ્રક્રિયાની નીપજ લખી સમજાવો.
ઉત્તર:

CH₃ CHCl – CH₃ 2-ક્લોરોપ્રોપેન
HCl ની પેરૉક્સાઇડની હાજરીમાં એન્ટમાર્કોવનીકોવ યોગશીલ પ્રક્રિયા થતી નથી. કારણ કે H-Cl બંધ તોડવા 403.5 kJ mol^-1 જેટલી ઊંચી ઊર્જાની જરૂર પડે છે.

પ્રશ્ન 87.
H – Cl, H – Br, H-I ના બંધની મજબૂતાઈનો ક્રમ આપો.
ઉત્તર:
H – Cl 430.5 kJ mol^-1 સૌથી પ્રબળ બંધ
H – Br 363.7 kJ mol^-1
H – I 296.8 kJ mol^-1 સૌથી નિર્બળ બંધ

પ્રશ્ન 88.
પેરોક્સાઇડની હાજરીમાં HCl, HBr, HI માંથી શું બનશે ?
ઉત્તર:
અનુક્રમે મુક્તમૂલક બનશે.

પ્રશ્ન 89.
નીચેનામાંથી વધુ સ્થાયિ કયો કાર્બોકેટાયન છે ?
(CH₃)₂CH – \(\stackrel{+}{\mathrm{C}}\) H CH₃ અને (CH₃)₂ \(\stackrel{+}{\mathrm{C}}\) – CH₂CH₃
ઉત્તર:
(CH₃)₂ \(\stackrel{+}{\mathrm{C}}\) CH₂, CH₃ વધારે સ્થાયિ છે.
∴ તે 3°-કાર્બોકેટાયન છે.

પ્રશ્ન 90.
C₆H₅CO)₂ 0 – 0 ના સમવિભાજનની પ્રક્રિયા આપો.
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 91.
\(\dot{\mathrm{C}}_6 \mathrm{H}_5\) મુક્તમૂલકની સાથે HBr માંથી H અને Br માંથી શું જોડાઈને શું બનાવશે ?
ઉત્તર:
(i) \(\dot{\mathrm{C}}_6 \mathrm{H}_5\) + H – Br → C₆H + B\(\dot{\mathrm{r}}\) વધુ સ્થાયિ
(ii) \(\dot{\mathrm{C}}_6 \mathrm{H}_5\) + H – Br → C₆H₅ Br + \(\dot{\mathrm{H}}\) મેં ઓછો સ્થાયિ
પ્રક્રિયા (i) થઈ મુક્તમૂલક B\(\dot{\mathrm{r}}\) બને છે અને પ્રક્રિયા (ii) નથી થતી.

પ્રશ્ન 92.
આલ્કીન સંયોજનમાં પ્રત્યેક -CH₂ ઉમેરાવાથી ઉત્કલનબિંદુમાં શું ફેરફાર થાય છે ?
ઉત્તર:
પ્રત્યેક -CH₂ ઉમેરાવાથી ઉત્કલનબિંદુમાં આશરે 20-30 K નો વધારો થાય છે.

પ્રશ્ન 93.
આલ્કાઈલ હેલાઈડની ડીહાઈડ્રોહેલોજીનેશન (B-વિલોપન) પ્રક્રિયાનો વેગ કેવો હોય છે ?
ઉત્તર:
(i) આલ્કાઈલ સમૂહ માટે ડીહાઈડ્રોકેલોજીનેશનનો વેગ 3° > 2° > 1° હોય છે.
(ii) આલ્કાઈલ હેલાઈડમાંના હેલોજન પરમાણુના માટેની પ્રક્રિયનો વેગ : આયોડિન > બ્રોમિન > ક્લોરિન હોય છે.

પ્રશ્ન 94.
ભિન્ન આલ્કીનની સ્થિરતાનો ક્રમ જણાવો.
ઉત્તર:
R₂C = = CR > R₂C = CHR > RCH = CHR (ટ્રાન્સ) > R₂C = CH₂ > RCH = CHR (સીસ) > RCH = CH₂ > CH₂ = CH₂.

પ્રશ્ન 95.
નીચેના આલ્કીનનો સ્થિરતાનો (AH°)નો ચઢતો ક્રમ આપો.
(CH₃)₂ C = C (CH₃)₂, CH₃ CH₂ CH₂ CH = CH₂,
(CH₃)₂ C = CH CH₃, CH₃CH₂C (CH₃) = CH₂
ઉત્તર:
CH₃ CH₂ CH₂ CH = CH₂ <CH₃ CH₂C (CH₃) CH₂ < (CH₃)₂ C = CHCH₃ < (CH₃)₂C = C(CH₃)₂

પ્રશ્ન 96.
નીચેના પ્રશ્નોના ઉત્તર આપો.
(i) નીચેનામાં કાર્બનના સંકરણ પ્રકાર આપો.
CH₃ – CH = CH – CH₂ – C ≡ C – H
(ii) ઉપર (i) માં σ અને π બંધની સંખ્યા આપો,
(iii) ઉપર (i) નું IUPAC નામ આપો.
(iv) બંધારણ (i) ના ભૂમિતિય સમઘટકો દોરો.
(v) આલ્કાઈનમાં શાથી સીસ અને ટ્રાન્સ સમઘટકો શક્ય નથી ?
(vi) C = C અને C ≡ C માંથી કયા બંધની લંબાઈ વધારે હશે ?
ઉત્તર:

(v) આલ્કાઈનમાં સીસ અને ટ્રાન્સ સમઘટકતા શક્ય નથી. કારણ કે ત્રિબંધવાળા કાર્બન સાથે એક જ સમૂહપરમાણુ જોડાયેલ હોવાથી ત્રિબંધ આસપાસ બે ભિન્ન અવકાશીય ગોઠવણી શક્ય નથી.
(vi) C = C બંધની લંબાઈ > C ≡ C બંધની લંબાઈ.

પ્રશ્ન 97.
નીચેના પ્રશ્નોના ઉત્તર આપો.
(i) અને -C≡C- ની બંધ લંબાઈ કેટલી છે ?
(ii) બંધની ગુણકતા વધે તેમ બંધ લંબાઈમાં શું ફેરફાર થાય છે ?
(iii) બે કાર્બન વચ્ચેના બંધક્રમાંક અને બંધની મજબૂતાઈ તથા સંયોજનની ક્રિયાશીલતા વચ્ચે શું સંબંધ છે ?
(iv) CH₂ ≡ CH₂ ની સાથે Cl₂, Br₂ અને I₂ ની સાથેની પ્રક્રિયાનો વેગ જણાવો.
(v) 2-બ્યુટાઇન અને 1-બ્યુટાઇનમાં શું ભેદ છે ? તેઓને કઈ પ્રક્રિયાથી ભિન્ન ઓળખી શકાય છે ?
(vi) આલ્કાઇનનું જલીયકરણ કરવાથી વાસ્તવિકતામાં કઈ નીપજ બને છે ? શાથી ?
(vii) નીચેનાનાં સૂત્રો અને IUPAC આપો :
(a) વિનાઇલ ક્લોરાઇડ
(b) વિનાઇલ સાયનાઇડ
(c) ગ્લાયોકઝલ
(d) સિલ્વર એસિટીલાઇડ
(e) ડાયએસિટાઇલ
(f) ગ્લાયકોલ
ઉત્તર:
(i) અને -C≡C-ની બંધલંબાઈ અનુક્રમે 154 pm, 134 pm અને 120 pm છે.

(ii) ‘જેમ બે કાર્બન વચ્ચેનો બંધક્રમાંક વધારે તેમ બંધ લંબાઈ ઓછી હોય છે.

(iii) જેમ C – C બંધક્રમાક વધારે તેમ બંધ એન્થાલ્પી વધે છે અને બંધની મજબૂતાઈ (પ્રબળતા) વધારે હોય છે.
પણ બે કાર્બન વચ્ચે બંધક્રમાંક વધારે તેમ તે ધરાવતા સંયોજનની ક્રિયાશીલતા વધારે હોય છે.

(iv) પ્રક્રિયા વેગ Cl₂ > Br₂ > I₂. આયોડિન (I₂) સાથે આલ્કાઇનની પ્રક્રિયા ઘણી જ ધીમા વેગથી થતી હોવાથી સંતુલન પ્રાપ્ત કરવા વિશિષ્ટ પરિસ્થિતિ રાખવી પડે છે.

(v) (a) 1-બ્યુટાઇન અને 2-બ્યુટાઇન (C₄H₆ છે પણ તે બન્ને સ્થાન મઘટકો છે.

(b) 1-બ્યુટાઇનમાં ત્રિબંધ ધરાવતા કાર્બન સાથે જોડાયેલો ઍસિડિક હાઇડ્રોજન છે. જેથી તે NaNH₂, AgNO₃ (NH₄OH) અને CuSO₄ (NH₄OH) સાથે પ્રક્રિયા પામે છે પણ 2-બ્યુટાઇનમાં ઍસિડિક H હાજર નથી જેથી તે આવી ઍસિડિક H ની પ્રક્રિયાઓ આપતો નથી.

(vi) આલ્કાઇનનું જલીયકરણ કરવાથી બનતી નીપજ આલ્કીનોલ હોય છે જેનું સમઘટીકરણ થઈને અંતિમ નીપજ આલ્ડીહાઇડ અથવા કિટોન બને છે. (આલ્કાઇનના સ્વભાવ પ્રમાણે).

(vii)

પ્રશ્ન 98.
નીચેના પ્રશ્નોના ઉત્તર આપો.

(i) C₈H₁₀ અણુસૂત્ર ધરાવતા એરોમેટિક હાઇડ્રોકાર્બનના સમઘટકો આપો.
ઉત્તર:

(ii) નીચેનાં બંધારણ બેઝિનનાં છે ?

ઉત્તર:
હા, આ ત્રણેય બંધારણો બેન્ઝિનનાં છે.

પ્રશ્ન 99.
બેન્ઝિનના નાઇટ્રેશન દરમિયાન 6 સંકીર્ણ બને ત્યારે કાર્બનના સંકરણમાં શું ફેરફાર થાય છે ?
ઉત્તર:
મધ્યસ્થ σ-સંકીર્ણ બને તેમાં એક કાર્બન sp³ હોય છે. બાકી બધા જ કાર્બન sp² પ્રકારના રહે છે.

પ્રશ્ન 100.
નાઇટ્રેશનમાં H₂SO₄ – HNO₃ વચ્ચેની પ્રક્રિયા કયા પ્રકારની છે ?
ઉત્તર:
ઍસિડ-બેઇઝ પ્રકારની જેમાં H₂SO₄ પ્રોટોન દાતા ઍસિડ અને HNO₃ પ્રોટોન મેળવનાર બેઇઝ છે.

પ્રશ્ન 101.
C₆H₅NO₂ માંથી m-ડાયનાઇટ્રોબેન્ઝિન બનવાનું કારણ શું ?
ઉત્તર:
-NO₂ સમૂહ m-સ્થાન નિર્દેશક છે જેથી નાઇટ્રોબેન્ઝિનમાં દાખલ થતું બીજું સમૂહ m-સ્થાને દાખલ થાય છે.

પ્રશ્ન 102.
બેન્ઝિનનું નાઇટ્રેશન એકલા HNO₃ વડે થતું નથી તેનું કારણ આપો.
ઉત્તર:
બેન્ઝિન વિશિષ્ટ સ્થિરતા ધરાવે છે અને ફક્ત પ્રબળ ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી જ બેન્ઝિનના π બંધ તોડી શકે છે, ફક્ત HNO₃ પ્રબળ ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી NO₂⁺ ધરાવતો ન હોવાથી નાઇટ્રેશન કર્તા નથી.

પ્રશ્ન 103.
બ્યુટ્-1-ઈનની પેરોક્સાઇડની ગેરહાજરીમાં HBrની સાથે પ્રક્રિયા કરવાથી કઈ નીપજો બનશે ?
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 104.
નીચેનામાંથી કયાં ભૂમિતિય સમઘટકતા ધરાવે છે ?
(a) CH₂ = CHCl
(b) CH₃CH = CH₂
(c) CHCl = CHCl
(d) (CH₃)₂C = CHC₂H₅
ઉત્તર:
ફક્ત (c) CHCl = CHCl ભૂમિતિય સમઘટકો ધરાવી શકે છે.

પ્રશ્ન 105.
નીચેનામાંથી કાં સમૂહ બેન્ઝિનને સક્રિયતાકારક અસર ધરાવે છે ?
-OH, -COCH₃, -NO₂, -NH₂, -Cl, -Br, -NHCOCH₃, -COOH
ઉત્તર:
સક્રિયતાકારક સમૂહો : -OH, -NH₂, -NHCOCH₃

પ્રશ્ન 106.
ઉપર (3) માંથી નિષ્ક્રિયતાકારક સમૂહો કયાં છે ?
ઉત્તર:
નિષ્ક્રિયતાકારક સમૂહો :
-COCH₃, -NO₂, -Cl, Br, -COOH

પ્રશ્ન 107.
C₆H₅, C₆H₅Cl, C₆H₅COOH, C₆H₅NH₂ ને તેમના નાઈટ્રેશન પ્રક્રિયાની સરળતાના વધતા ક્રમમાં ગોઠવો.
ઉત્તર:
નાઈટ્રેશન પ્રક્રિયાનો વધતો ક્રમ :
C₆H₅COOH < C₆H₅Cl < C₆H₆ < C₆H₅NH₂

પ્રશ્ન 108.
નીચેના સંયોજનોને તેમની E⁺ સાથેની પ્રક્રિયાના વેગના ઊતરતા ક્રમમાં ગોઠવો.
C₆H₅NH₂, C₆H₅NH COCH₃, C₆H₆, C₆H₅SO₃H
ઉત્તર:
E⁺ સાથેની પ્રક્રિયાવેગનો ઊતરતો ક્રમ નીચે આપ્યા છે.
C₆H₅NH₂ > C₆H₅NH COCH₃ > C₆H₆ > C₆H₅SO₃H

પ્રશ્ન 109.
નીચેના સંયોજનોને તેમના CH ની ઍસિડિક ગુણના ઊતરતા ક્રમમાં ગોઠવો.
CH₂ = CH₂, CH₃ – CH₃, C₆H₆, CH ≡ CH
ઉત્તર:
CH ≡ CH → CH₂ = CH₂ → C₆H₆ → CH₃ – CH₃ પ્રમાણે કમશઃ C – Hની ઍસિડિક પ્રબળતા ઘટતી જાય છે.

પ્રશ્ન 110.
CH₃C ≡ CCH₃, CH₃CH₂C ≡ CH,
C₂H₅C ≡ CC₂H₅, HC ≡ CH, CH₃CH = CH₂,
CH₂ = CH – C ≡ CH માંથી કયાની સોડામાઈડ (NaNH₂) સાથે થતી નથી ? શાથી ?
ઉત્તર:
CH₃C ≡ CCH₃, C₂H₅C ≡ CC₂H₅, CH₃CH = CH₂ ની પ્રક્રિયા સોડામાઈડની સાથે નથી થતી. કારણ કે તેમના બંધારણમાં ≡ CH હાજર નથી.

પ્રશ્ન 111.
નીચેનામાંથી કયાં સમૂહ બેન્ઝિનમાં હોય તો m- સ્થાન પ્રેરક અસર દર્શાવે છે ?
-OH, -O CH₃, -Cl, -NO₂, -COOH, -NHCOCH₃, -SO₃H, -Br, -COCH₃
ઉત્તર:
m- સ્થાન નિર્દેશક સમૂહો :
-NO₂, -COOH, -SO₃H, -COCH₃
(બાકીનાં o, p- સ્થાન નિર્દેશક છે.)

પ્રશ્ન 112.
શું બધાં જ o, p- સ્થાન નિર્દેશક સમૂહ સક્રિયતાકારક છે ? ઉદાહરણ આપો.
ઉત્તર:
બધાં જ o, p- સ્થાન નિર્દેશક સમૂહો સક્રિયતાકારક નથી. હેલોજન (X) = F, Cl, Br, I નિષ્ક્રિયતાકારક છે.

પ્રશ્ન 113.
ટોલ્યુનના અને બેન્ઝોઈક એસિડના નાઈટ્રેશનની નીપજો આપો.
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 114.
ઈથેન, ઈથીન, ઈથાઈન અને બેન્ઝિનની કાર્બન-કાર્બન -બંધ લંબાઈ કેટલી છે ?
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 115.
પ્ર. (12) માં કાર્બનના સંકરણના પ્રકાર કયા છે ?
ઉત્તર:
ઈથેનમાં sp³, ઈથીનમાં sp², ઈથાઈનમાં sp અને બેન્ઝિનમાં sp² પ્રકારના કાર્બન છે.

પ્રશ્ન 116.
પ્ર. (12) માંના સંયોજનોનાં આકાર અને બંધ કોણ આપો.
ઉત્તર:
ઈથેન : ત્રિપરિમાણમાં સમચતુષ્કલકીય આકાર અને ખૂણો 109.5° છે.
ઈથીન : તેમાં બધા જ પરમાણુ સમતલીય છે અને ખૂણાઓ 120° છે.
ઈથાઈન : તે રેખીય અણુ છે અને ખૂણા 180° છે.
બેન્ઝિન : તેમાં બધા જ પરમાણુ એક જ સમતલમાં છે અને બધા જ ખૂણા 120° છે.

પ્રશ્ન 117.
ઈથાઈનમાં અને બેન્ઝિનમાં π ઇલેક્ટ્રોન વિધુતવાદળ કેવા આકારનું છે ?
ઉત્તર:
બેન્ઝિનમાં π ઇલેક્ટ્રૉન વિદ્યુતવાદળ વલયની ઉપર તેમજ વલયની નીચે ષટકોણીય વર્તુળાકાર જેવું બધા જ છ કાર્બનની ઉપર સમવિતરીત છે.

ઈથાઈનમાં π ઇલેક્ટ્રૉન વિદ્યુતવાદળ નળાકાર, બંને કાર્બનની આસપાસ સમતિત અને બે કાર્બન વચ્ચે છે.

પ્રશ્ન 118.
ઈથીન, ઈથાઈન અને બેન્ઝિન ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી પ્રક્રિયાઓ આપે છે, તેનું કારણ શું છે ?
ઉત્તર:
આ ત્રણેયમાં π ઇલેક્ટ્રૉનની વધુ ઋણ ઇલેક્ટ્રૉન ઘનતા ધરાવતી રચના છે.

આ ઋણતાથી ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી (E⁺) આવીને પ્રક્રિયા કરી શકે છે, વળી
σ કરતાં π બંધ સરળતાથી તૂટતો હોવાથી આ સંયોજનો ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી પ્રક્રિયા આપે છે.

પ્રશ્ન 119.
આલ્કીન અને આલ્કાઈન ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી યોગશીલ જ્યારે બેન્ઝિનની ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી વિસ્થાપન પ્રક્રિયા વધારે સરળ હોવાનું કારણ આપો.
ઉત્તર:

બેન્ઝિનમાં વલય સસ્પંદન, વિસ્તૃત અસ્થાનિકૃત π ઇલેક્ટ્રૉન- π mo અને એરોમેટિકતાના કારણે સ્થાયિ છે. આથી બેન્ઝિનમાં યોગશીલના સાપેક્ષ વિસ્થાપન પ્રક્રિયાઓ સરળ છે. બેન્ઝિનમાં π બંધ તૂટવા વધારે મુશ્કેલ હોવાથી બેન્ઝિનની વિસ્થાપન પ્રક્રિયાઓ સરળ છે.
વળી બેન્ઝિનની વિસ્થાપનની નીપજોમાં બેન્ઝિન વલયની સ્થિરતા જળવાઈ રહે છે, જેથી વિસ્થાપન યોગશીલના કરતાં સરળ છે.
આલ્કીન-આલ્કાઈનમાં π બંધ સરળતાથી તૂટતો હોવાથી યોગશીલ પ્રક્રિયાઓ વધારે સરળ છે.

પ્રશ્ન 120.
બેન્ઝિનમાં દરેક કાર્બન પાસે કઈ કક્ષકોના સંમિશ્રણ બંધ રચાય છે ?
ઉત્તર:

બે કાર્બન વચ્ચે તેમની sp² – sp² કક્ષકોના સંમિશ્રણથી C – C સિગ્માબંધ હોય છે.
C અને Hની વચ્ચે C ની sp અને H ની 1s ના સંમિશ્રણથી C – H સિગ્મા બંધ હોય છે.
દરેક બે કાર્બન વચ્ચે 2p – 2p સંમિશ્રણથી π બંધ હોય છે.

પ્રશ્ન 121.
કેન્સર પ્રેરક સંયોજનો કયાં છે ?
ઉત્તર:
બેન્ઝિન અને બે કરતાં વધારે બેન્ઝિન વલય ધરાવતાં બહુચક્રીય હાઈડ્રોકાર્બન કૅન્સર પ્રેરક સંયોજનો છે. દા.ત.,
(a) 1, 2- બેન્ઝએન્થેસીન
(b) 3- મિથાઈલકોલેનથ્રીન
(c) 1, 2- બેન્ઝપાયરીન
(d) 1, 2, 5, 6- ડાયબેન્ઝએન્થેસીન
(e) 9, 10- ડાયમિથાઈલ -1, 2- બેન્ઝએન્થેસીન

પ્રશ્ન 122.
બેન્ઝિનનું નીચેનામાં રૂપાંતરની પ્રક્રિયાઓ.
(i) નાઈટ્રોબેન્ઝિન (ii) ક્લોરોબેન્ઝિન (iii) બ્રોમોબેન્ઝિન (iv) બેન્ઝિન સલ્ફોનિક એસિડ (v) ટોલ્યુઈન (vi) ઈથાઈલ બેન્ઝિન અને (vii) એસિટોફિનોન
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 123.
નીચેનાનાં સસ્પંદન બંધારણ આપો.
(i) ફિનોલ
(ii) નાઈટ્રોબેન્ઝિન
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 124.
નીચેની પ્રક્રિયાનાં સમીકરણો આપો.
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 125.
નીચેનાનાં બંધારણો આપો.
(i) ગ્લાયકોલ
(ii) ગ્લાયકોઝલ
(iii) ઈથેનાલ અને ઈથેનોલ
(iv) પ્રોપેનાલ, પ્રોપેનોલ અને પ્રોપેનોન
(v) જેમડાયબ્રોમાઈડ (બે)
(vi) વીસીનલ ડાયબ્રોમાઈડ (બે)
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 126.
નીચેનાના ઓઝોનાઈડનાં બંધારણ આપો.
(i) પ્રોપીન
(ii) ઈથીન
(iii) 1- બ્યુટીન
(iv) 2- બ્યુટીન
(v) બેઝિન
(vi) બ્યુટા- 1, 3- ડાઈન
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 127.
નીચેના કાર્બોકટાયન સ્થિરતાનો ક્રમ આપો.
(i)
ઉત્તર:

(ii)
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 128.
ગેમેક્ષીનનું અણુસૂત્ર, નામ અને તેનું બંધારણ આપો.
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 129.
હેક્ઝાક્લોરો બેન્ઝિનનું સૂત્ર અને બંધારણ આપો.
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 130.
એસિટોફિનોનનું અણુસૂત્ર અને બંધારણીય સૂત્ર આપો.
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 131.
એસિટોફિનોનમાં σ અને π બંધ કેટલા છે ?
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 132.
નાઈટ્રો અને સલ્ફોનિક એસિડ સમૂહનું બંધારણ આપો.
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 133.
ફિનોલનું બ્રોમિનેશન ટ્રાયબ્રોમોફિનોલ જ્યારે નાઈટ્રોબેન્ઝિનને બ્રોમિનેશન એક જ બ્રોમોનાઈટ્રોબેન્ઝિન આપે છે, તેનું કારણ શું ?
ઉત્તર:
કારણ કે ફિનોલમાં -OH સમૂહ છે. જે સક્રિયતાકારક છે. નાઈટ્રોબેન્ઝિનમાંની -NO₂ સમૂહ નિષ્ક્રિયતાકારક છે.

પ્રશ્ન 134.
પોલિમરાઈઝેશન પામતા 4 પદાર્થોનાં નામ આપો. તેમનાં પોલીમરનાં નામ આપો.
ઉત્તર:

ખાલી જગ્યા પૂરો.

(1) ………………… સૌથી પ્રબળ નિષ્ક્રિયતાકારક છે.
ઉત્તર:
-NO₂ સમૂહ

(2) …………….. ઓર્થો, પેરા છે પણ સક્રિયતાકારક નથી.
ઉત્તર:
હેલોજન

(3) C₂H₂, C₂H₄, C₂H₆ અને C₂H₆ માંથી ………………. નો હાઇડ્રોજન મહત્તમ ઍસિડિક છે.
ઉત્તર:
C₂H₂

(4) બેન્ઝિન સલ્ફોનિક એસિડનું ક્લોરિનેશન FeCl₃ ની હાજરીમાં કરવાથી …………………. નીપજ બનશે.
ઉત્તર:
m-ક્લોરોબેન્ઝિન સલ્ફોનિક ઍસિડ

(5) (CH₃)CHCH₂– અને CH₃CH₂CH₂CH₂ નાં નામ અનુક્રમે …………………. અને ……………….. છે.
ઉત્તર:
આઇસોબ્યુટાઇલ, n-બ્યુટાઇલ

(6) CH₃CH₂CH₂ \(\stackrel{+}{\mathrm{C}}\)H₂ અને તે ……………… છે અને તેમાંથી વધારે સ્થાયિ ……………………. છે.
ઉત્તર:
કાર્બોકેટાયન,

(7) ફિનોલના વલયમાં સસ્પંદનથી …………………. ભાર આવે છે પણ નાઇટ્રોબેન્ઝિનના વલયમાં સસ્પંદનથી ……………….. ભાર આવે છે.
ઉત્તર:
ઋણ, ધન

(8) બેઝિન, ઇથિન અને પ્રોપીનમાં π બંધન ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા અનુક્રમે ……………, ………………… અને ………………. છે.
ઉત્તર:
6, 2, 2

(9) કાર્બનની સાથે C-H સિગ્મા બંધની મહત્તમ સંખ્યા ………………….. હોય છે, જો (+) ધનભાર ધરાવતા કાર્બનની સાથે ……………….. C-H સિગ્મા બંધ હોય છે.
ઉત્તર:
4, 3

(10) Br⁺, N⁺H₄, N⁺O₂ તે ત્રણેય ધનભાર ધરાવે છે, જેમાંથી ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી ……………….. નથી.
ઉત્તર:
\(\mathrm{NH}_4^{+}\)

(11) CH₃CH=CH₂ ની HBr ની સાથે યોગશીલ પ્રક્રિયા ………………… ની હાજરીમાં ઍન્ટિમાર્કોવનીકોવ પ્રમાણે થાય છે.
ઉત્તર:
પેરૉક્સાઇડ

(12) ઇથિનમાં બે કાર્બનની વચ્ચેનો સિગ્મા બંધ ………………….. કક્ષકોના સન્મુખ સંમિશ્રણથી બનેલો હોય છે.
ઉત્તર:
sp²-sp²

(13) C₄H₈ તે આલ્કીન નથી તો, તે સંયોજન …………………… હશે.
ઉત્તર:
સાયક્લોબ્યુટીન

1(4) CH₃COOH, CH₂ClCOOH, CHCl₂COOH માં ……………….. સૌથી નિર્બળ એસિડ છે.
ઉત્તર:
CH₃COOH

(15) બેઝિન પ્રમાણમાં સરળતાથી …………………. પ્રકારની પ્રક્રિયાઓ આપે છે.
ઉત્તર:
ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી વિસ્થાપન ઍરોમૅટિક

જોડકાં જોડો

પ્રશ્ન 1.
નીચે કૉલમ – I માં આપેલા માટે કૉલમ – II માંથી યોગ્ય શોધો.

કોલમ – I	કોલમ – II
(i) ગ્રસ્ત ઇથેન	(a) વધારે સ્થાયિ છે.
(ii) સાંતરિત ઇથેન	(b) મરોડી વિકૃતિ ધરાવે છે.
	(c) મરોડી વિકૃતિ ધરાવતો નથી.
	(d) ઓછો સ્થાયિ છે.

ઉત્તર:

કોલમ – I	કોલમ – II
(i) ગ્રસ્ત ઇથેન	(d) ઓછો સ્થાયિ છે., (b) મરોડી વિકૃતિ ધરાવે છે.
(ii) સાંતરિત ઇથેન	(a) વધારે સ્થાયિ છે., (c) મરોડી વિકૃતિ ધરાવતો નથી.

(i – d, b), (ii – a, c)

પ્રશ્ન 2.
નીચે કૉલમ – I માં આપેલી પ્રક્રિયાઓની નીપજ કૉલમ – II માંથી શોધો.

કૉલમ – I	કોલમ – II
(i) n-હેકઝેનનું વિહાઇડ્રોજનીકરણ	(a) 3-મિથાઇલપેન્ટેન
(ii) n-હેપ્ટનનું વિહાઇડ્રોજનીકરણ	(b) મિથેનોલ
(iii) CH₄ નું નિયંત્રિત ઑક્સિડેશન	(c) બેઝિન
(iv) 2-મિથાઇલ પેન્ટેનનું સમઘટીકરણ	(d) ટોલ્યુઇન

ઉત્તર:
(i – c), (ii – d), (iii – b), (iv – a)

કૉલમ – I	કોલમ – II
(i) n-હેકઝેનનું વિહાઇડ્રોજનીકરણ	(c) બેઝિન
(ii) n-હેપ્ટનનું વિહાઇડ્રોજનીકરણ	(d) ટોલ્યુઇન
(iii) CH₄ નું નિયંત્રિત ઑક્સિડેશન	(b) મિથેનોલ
(iv) 2-મિથાઇલ પેન્ટેનનું સમઘટીકરણ	(a) 3-મિથાઇલપેન્ટેન

પ્રશ્ન 3.
નીચે કૉલમ – I માં બંધારણ અને કૉલમ – II માં તેમના નામ છે.
જેમાંથી યોગ્ય જોડો.

કોલમ – I	કૉલમ – II
(i)	(a) ઇથેન-1, 2-ડાયોલ
(ii) CH₃-CH₂-CH₂-CHO	(b) બ્યુટેનાલ
(iii) CH₂OH-CH₂OH	(c) બ્યુટેન-2-ઑલ
(iv) CHO-CHO	(d) ઇથેનાડાયોલ−1, 2

ઉત્તર:
(i – c), (ii – b), (iii – a), (iv – d)

કોલમ – I	કોલમ – II
(i)	(c) બ્યુટેન-2-ઑલ
(ii) CH₃-CH₂-CH₂-CHO	(b) બ્યુટેનાલ
(iii) CH₂OH-CH₂OH	(a) ઇથેન-1, 2-ડાયોલ
(iv) CHO-CHO	(d) ઇથેનાડાયોલ−1, 2

પ્રશ્ન 4.
નીચે કૉલમ – Iમાં આપેલા સૂત્ર શું દર્શાવે છે તે કોલમ – II માંથી શોધો.

ઉત્તર:
(i – b), (ii – c), (iii – a), (iv – d)

પ્રશ્ન 5.
કૉલમ – I માં બંધારણ અને કૉલમ – II માં તેનો પ્રકાર છે. તો કૉલમ – I માંના બંધારણનો પ્રકાર કૉલમ – II માંથી શોધો.

કોલમ – I	કોલમ – II
(i) CH₃-CH=CH-CH₃	(a) ડાઇન
(ii) CH₂=CH-CH=CH₂	(b) આલ્કીન
(iii) CH₃CH₂C≡CH	(c) ટ્રાઇન
(iv) CH₂=C=C=CH₂	(d) આલ્કાઇન

ઉત્તર:
(i – b), (ii – a), (iii – d), (iv – c)

કોલમ – I	કોલમ – II
(i) CH₃-CH=CH-CH₃	(b) આલ્કીન
(ii) CH₂=CH-CH=CH₂	(a) ડાઇન
(iii) CH₃CH₂C≡CH	(d) આલ્કાઇન
(iv) CH₂=C=C=CH₂	(c) ટ્રાઇન

પ્રશ્ન 6.
રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ મધ્યસ્થી બનીને થાય છે. નીચે કોલમ – I માં મધ્યસ્થીનાં સૂત્રો છે જે કયા છે તે કોલમ – II માંથી જણાવો.

કોલમ – I	કૉલમ – II
(i) CH₃\(\stackrel{+}{\mathrm{C}} \mathrm{H}_2\)	(a) ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી
(ii) \(: \mathrm{O} \overline{\mathrm{H}}\)	(b) કેન્દ્રાનુરાગી
(iii) CH₃ \(\dot{\mathrm{C}} \mathrm{H}_2\)	(c) મુક્તમૂલક
(iv) (C₆H₆Cl)⁺	(d) 6-સંકીર્ણ

ઉત્તર:
(i – a), (ii – b), (iii – c), (iv – d)

કોલમ – I	કૉલમ – II
(i) CH₃\(\stackrel{+}{\mathrm{C}} \mathrm{H}_2\)	(a) ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી
(ii) \(: \mathrm{O} \overline{\mathrm{H}}\)	(b) કેન્દ્રાનુરાગી
(iii) CH₃ \(\dot{\mathrm{C}} \mathrm{H}_2\)	(c) મુક્તમૂલક
(iv) (C₆H₆Cl)⁺	(d) 6-સંકીર્ણ

પ્રશ્ન 7.
કોલમ – I માં કાર્બનિક પ્રક્રિયા અને કૉલમ – II માં તેનો પ્રકાર છે તો કૉલમ- I ની પ્રક્રિયાનો પ્રકાર કોલમ – II માંથી શોધો

ઉત્તર:
(i – c), (ii – d), (iii – a), (iv – b)

પ્રશ્ન 8.
કૉલમ – I માં આપેલી પ્રક્રિયાની મુખ્ય નીપજ કૉલમ – II માંથી શોધો.

ઉત્તર:
(i – c), (ii – b), (iii – e), (iv – c)

પ્રશ્ન 9.
કોલમ – I માંના સમૂહોની બેન્ઝિન વલયમાં હાજરીની અસર કૉલમ – II માંથી શોધો.

કોલમ – I	કોલમ – II
(i) -NO₂, -COOH	(a) ઓર્થો, પેરા-સ્થાન નિર્દેશક
(ii) -OH, -NH₂	(b) મેટાસ્થાન નિર્દેશક
(iii) -Cl, -F	(c) અક્રિયકારક
(iv) -NHCOCH₃, -OCH₃, Cl	(d) સક્રિયકારક

ઉત્તર:
(i – b, d), (ii – a, d), (iii – a, c), (iv – a)

કોલમ – I	કોલમ – II
(i) -NO₂, -COOH	(b) મેટાસ્થાન નિર્દેશક, (d) સક્રિયકારક
(ii) -OH, -NH₂	(a) ઓર્થો, પેરા-સ્થાન નિર્દેશક, (d) સક્રિયકારક
(iii) -Cl, -F	(a) ઓર્થો, પેરા-સ્થાન નિર્દેશક, (c) અક્રિયકારક
(iv) -NHCOCH₃, -OCH₃, Cl	(a) ઓર્થો, પેરા-સ્થાન નિર્દેશક

પ્રશ્ન 10.
નીચે કોલમ – I માં આપેલા માટે કોલમ – II માંથી યોગ્ય શોધો.

કોલમ – I	કોલમ – II
(i) -NO₂, -COOH	(a) (+I) અસર
(ii) -Cl, -OH	(b) (-I) અસર
(iii) -CHO	(c) (+ R) કે (+M) અસર
(iv) -CH₃	(d) (- R) કે -M) અસર

ઉત્તર:
(i – b, d), (ii – b, c), (iii – b, c), (iv – a)

કોલમ – I	કોલમ – II
(i) -NO₂, -COOH	(b) (-I) અસર, (d) (- R) કે -M) અસર
(ii) -Cl, -OH	(b) (-I) અસર, (c) (+ R) કે (+M) અસર
(iii) -CHO	(b) (-I) અસર, (c) (+ R) કે (+M) અસર
(iv) -CH₃	(a) (+I) અસર

વિધાન સાચું (T) છે કે ખોટું (F) તે જણાવો

પ્રશ્ન 1.
બેન્ઝિન એરોમેટિક છે, કારણ કે…….
(i) તેમાં છ કાર્બન છે.
(ii) તેમાં બધા જ કાર્બન sp² છે.
(iii) તેમાં ત્રણ C = C છે.
(iv) તેમાં કાર્બન વધારે અને હાઇડ્રોજન ઓછા પ્રમાણમાં છે.
(v) તે સમતલીય છે.
જવાબ
(i – F), (ii – F), (iii – F), (iv – T), (v – F)

પ્રશ્ન 2.
ઇથિન માટે નીચેનામાંથી સાચું અને ખોટું શું છે ?
(i) ઇથિન અણુ ત્રણ પરિમાણ્વીય છે.
(ii) ઇથિન સમતલીય છે.
(iii) ઇથિનમાં 4 હાઇડ્રોજન છે.
(iv) ઇથિનમાં કાર્બન sp છે.
જવાબ
(i – F), (ii – T), (iii – T), (iv – F)

પ્રશ્ન 3.
પ્રોપીનનું ઓઝોનીકરણ કરવાથી…..
(i) ઈથેનાલ અને મિથેનાલ બને છે.
(ii) ઈથેનોલ અને મિથેનોલ બને છે.
(iii) કાર્બનના સંકરણનો પ્રકાર બદલાય છે.
(iv) પ્રોપીન મોનોટ્રાઈઓઝોનાઇડ બની શકે છે.
જવાબ
(i – T), (ii – F), (iii – T), (iv – T)

પ્રશ્ન 4.
પ્રોપાઇનમાં…..
(i) બે કાર્બનનું sp સંકરણ છે.
(ii) બધા જ કાર્બનનું sp સંકરણ છે.
(iii) એક કાર્બનનું sp³ સંકરણ છે.
(iv) બધા જ C – H બંધ σ પ્રકારના છે.
જવાબ
(i – T), (ii – F), (iii – T), (iv – T)

પ્રશ્ન 5.
ફિનોલના સસ્પંદન બંધારણમાં…..
(i) -OH સમૂહમાંના ઓક્સિજનનું અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ બેન્ઝિન વલયના કાર્બન ઉપર જાય છે.
(ii) -OH સમૂહના બીજા, ચોથા અને છઠ્ઠા સ્થાને અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય તેવા સસ્પંદન બંધારણો બને છે.
(iii) -OH સમૂહના ત્રીજા સ્થાને ઋણભાર અને 1 ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ધરાવતું બંધારણ હોય છે.
(iv) ફિનોલ ધ્રુવીય બને છે.
જવાબ
(i – T), (ii – T), (iii – F), (iv – T)

પ્રશ્ન 6.
બેઝિનની ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી વિસ્થાપન પ્રક્રિયાઓ…..
(i) નાઈટ્રેશનમાં ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી \(\stackrel{+}{\mathrm{NO}_2}\) છે. પણ સલ્ફોનેશનમાં SO₃ છે.
(ii) ક્લોરિનેશનમાં ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી Cl છે.
(iii) બ્રોમિનેશનમાં ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી Br છે.
(iv) FC આલ્કીનેશનમાં ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી R⁺ છે.
જવાબ
(i – T), (ii – F), (iii – F), (iv – T)

પ્રશ્ન 7.
સમઘટકતા માટે…..
(i) CHCl = CHCl ના ભૂમિતીય સમઘટકો શક્ય છે.
(ii) CH₂ = CHCl ના બે સમઘટકો છે.
(iii) C₆H₄Cl₂ ના ત્રણ સમઘટકો છે.
(iv) ક્લોરોબેન્ઝિનનો કોઈ જ સમઘટક નથી.
જવાબ
(i – T), (ii – F), (iii – T), (iv – T)

પ્રશ્ન 8.
(પ્રોપીન + HBr) ની પ્રક્રિયા માટે…..
(i) પ્રોપીનની HBr સાથેની પ્રક્રિયાથી 2-બ્રોમોપ્રોપેન બને છે.
(ii) પ્રોપીનની પેરોક્સાઇડની હાજરીમાં HBr સાથેની પ્રક્રિયાની મુખ્ય નીપજ 2-બ્રોમોપ્રોપેન છે.
(iii) પ્રોપીનની પેરોક્સાઇડની હાજરીમાં HBr સાથેની પ્રક્રિયાની મુખ્ય નીપજ 1- બ્રોમોપ્રોપેન છે.
(iv) પ્રોપીન HBr ની સાથે પ્રક્રિયા કરતો જ નથી.
જવાબ
(i – T), (ii – F), (iii – T), (iv – F)

પ્રશ્ન 9.
બેઝિન માટે…..
(i) બેઝિન યોગશીલ પ્રક્રિયાઓ આપતો જ નથી.
(ii) ઇલેક્ટ્રૉન અનુરાગી સાથે બેન્ઝિનની વિશિષ્ટ વિસ્થાપન પ્રક્રિયાઓ થાય છે.
(iii) બેન્ઝિન સમતલીય અણુ છે.
(iv) વાસ્તવિકતામાં બેઝિનના બંધારણમાં દ્વિબંધ કે એક બંધ નથી.
જવાબ
(i – F), (ii – T), (iii – T), (iv – T)

પ્રશ્ન 10
પ્રક્રિયાવિધિના પ્રકાર માટે….
(i) પ્રોપીનની પેરોક્સાઇડની હાજરીમાં HBr સાથેની પ્રક્રિયાવિધિનો પ્રકાર મુક્તમૂલક યોગશીલ નથી.
(ii) સૂર્યપ્રકાશમાં મિથેનનું ક્લોરિનેશન તે મુક્તમૂલક વિસ્થાપન પ્રકારની ક્રિયાવિધિથી થાય છે.
(iii) પ્રોપીનની Cl₂ સાથેની પ્રક્રિયાવિધિ ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી યોગશીલ પ્રકારની છે.
(iv) પ્રોપેનોલનું નિર્જલીકરણ થાય તેની ક્રિયાવિધિ વિલોપન
પ્રકારની છે.
જવાબ
(i – F), (ii – T), (iii – T), (iv – T)

પ્રશ્ન 11.
નીચેના માટે સાચાં (T) અને ખોટાં (F) વિધાનો ઓળખાવો.
(i) પ્રોપીનની બેયર કસોટીમાં થતી પ્રક્રિયામાં તે ઑક્સિડેશન પામી પ્રોપેન-1, 2-ડાયોલ બનાવે છે.
(ii) પ્રોપીનની ઓઝોનીકરણમાં થતી પ્રક્રિયામાં તે રિડક્શન પામી ઇથેનાલ નીપજ આપે છે.
(iii) 2- મિથાઈલ પ્રોપેનનું KHnO₄ વડે ઑક્સિડેશન થઈને તૃતીયક બ્યુટાઈલ આલ્કોહોલ બને છે.
(iv) 2- મિથાઇલ પ્રોપેન જેવા આલ્કેનનું ઑક્સિડેશન કરી શકાતું નથી.
જવાબ
(i – T), (ii – F), (iii – T), (iv – F)

વિધાન અને કારણ પ્રકારના પ્રશ્નો

નીચેના પ્રશ્નોમાં વિધાન (S) અને (R) તેનું કારણ દર્શાવ છે. આ માટે નીચેના વિકલ્પોમાંથી સાચો વિકલ્પ નક્કી કરો.
(A) વિધાન (S) અને કારણ (R) બન્ને સાચાં છે અને કારણ (R) તે વિધાન (S)ની સાચી સમજૂતી આપે છે.
(B) વિધાન (S) અને કારણ (B) બન્ને સાચાં છે પણ કારણ (R) તે વિધાન (S)ની સાચી સમજૂતી આપતું નથી.
(C) વિધાન (S) અને કારણ (B) બન્ને ખોટાં છે.
(D) વિધાન (S) ખોટું અને કારણ (R) સાચું છે.
(E) વિધાન (S) સાચું અને કારણ (R) ખોટું છે.

પ્રશ્ન 1.
વિધાન (S) : ટોલ્યુઇનનું નાઇટ્રેશન ઓર્થો અને પેરા સ્થાને થાય છે.
કારણ (R) : ટોલ્યુઇનમાંનું – CH₃ સમૂહ તે ઓર્થો, પેરા સ્થાન નિર્દેશક છે.
જવાબ
(A) વિધાન (S) અને કારણ (R) બન્ને સાચાં છે અને કારણ (R) તે વિધાન (S)ની સાચી સમજૂતી આપે છે.

પ્રશ્ન 2.
વિધાન (S) : બેન્ઝિનના સાપેક્ષમાં ક્લોરોબેન્ઝિનનું નાઇટ્રેશન કરવા વધારે ગરમ કરવું પડે છે.
કારણ (R) : ક્લોરોબેઝિનમાંનું – Cl સમૂહ નિષ્ક્રિયતાકારક છે.
જવાબ
(A) વિધાન (S) અને કારણ (R) બન્ને સાચાં છે અને કારણ (R) તે વિધાન (S)ની સાચી સમજૂતી આપે છે.

પ્રશ્ન 3.
વિધાન (S) : બેઝિનનું ક્લોરિનેશન કરવામાં Cl₂ ઉપરાંત FeCl₃ ની હાજરી જરૂરી છે.
કારણ (R) : FeCl₃ ના Cl થી ક્લોરિનેશન થાય છે.
જવાબ
(E) વિધાન (S) સાચું અને કારણ (R) ખોટું છે.

પ્રશ્ન 4.
વિધાન (S) : -OH અને -NH₂ બંને m- સ્થાનનિર્દેશક છે.
કારણ (R) : -OH અને -NH₂ તે સત્પંદનમાં પોતાનું ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ બેન્ઝિનને આપે છે.
જવાબ
(D) વિધાન (S) ખોટું અને કારણ (R) સાચું છે.

પ્રશ્ન 5.
વિધાન (S) : ટોલ્યુઇનનું ક્લોરિનેશન કરવાથી ૦- અને b-ક્લોરોટોલ્યુઇનનું મિશ્રણ મળે છે.
કારણ (R) : ટોલ્યુઇનમાં -CH₃ સમૂહ છે.
જવાબ
(B) વિધાન (S) અને કારણ (B) બન્ને સાચાં છે પણ કારણ (R) તે વિધાન (S)ની સાચી સમજૂતી આપતું નથી.

પ્રશ્ન 6.
વિધાન (S) : -CH₃ સમૂહ ઓર્થો પેરાસ્થાન નિર્દેશક અસર ધરાવે છે.
કારણ (R) : -CH₃ સમૂહ બેન્ઝિન વલયમાં ૦- અને p- સ્થાને ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને ઋણભાર આપે છે.
જવાબ
(A) વિધાન (S) અને કારણ (R) બન્ને સાચાં છે અને કારણ (R) તે વિધાન (S)ની સાચી સમજૂતી આપે છે.

પ્રશ્ન 7.
વિધાન (S) : બેઝિનની વિસ્થાપન પ્રક્રિયાઓના સાપેક્ષ યોગશીલ પ્રક્રિયાઓ મુશ્કેલ છે.
કારણ (R) : યોગશીલ નીપજો સસ્પંદન સ્થાયિ, એરોમેટિક હોતી નથી.
જવાબ
(A) વિધાન (S) અને કારણ (R) બન્ને સાચાં છે અને કારણ (R) તે વિધાન (S)ની સાચી સમજૂતી આપે છે.

પ્રશ્ન 8.
વિધાન (S) : બેઝિનમાં કેન્દ્રાનુરાગી વિસ્થાપન પ્રક્રિયાઓ ઘણી જ મુશ્કેલીથી થાય છે.
કારણ (R) : બેઝિન વલયમાં 31 ઇલેક્ટ્રોનથી વિસ્થાનીકૃત ઇલેક્ટ્રોન વાદળ છે.
જવાબ
(B) વિધાન (S) અને કારણ (R) બન્ને સાચાં છે પણ કારણ (R) તે વિધાન (S)ની સાચી સમજૂતી આપતું નથી.

પ્રશ્ન 9.
વિધાન (S) : ઇથેનના સાપેક્ષ ઇથિન વધારે સરળતાથી ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી પ્રક્રિયાઓ આપે છે.
કારણ (R) : ઇથેનમાં એક પણ ૪ ઇલેક્ટ્રોન નથી.
જવાબ
(B) વિધાન (S) અને કારણ (R) બન્ને સાચાં છે પણ કારણ (R) તે વિધાન (S)ની સાચી સમજૂતી આપતું નથી.

પ્રશ્ન 10
વિધાન (S) : મિથેનનું ક્લોરિનેશન કરવા સતત પારજાંબલી તરંગોની હાજરી આવશ્યક હોય છે.
કારણ (R) : ક્રિયાવિધિના સમાપન તબક્કામાં મુક્તમૂલકોનાં જોડકાં જોડાય છે.
જવાબ
(A) વિધાન (S) અને કારણ (B) બન્ને સાચાં છે અને કારણ (R) તે વિધાન (S)ની સાચી સમજૂતી આપે છે.

પ્રશ્ન 11.
વિધાન (S) : ઇથેનના સમઘટકો શક્ય નથી.
કારણ (R) : ઇથેનમાં બે કાર્બન વચ્ચે દ્વિબંધ છે.
જવાબ
(C) વિધાન (S) અને કારણ (R) બન્ને ખોટાં છે.

પ્રશ્ન 12.
વિધાન (S) : ગ્રસ્ત ઇથેનના સાપેક્ષમાં સાંતરિત ઇથેન વધારે સ્થાયિ છે.
કારણ (R) : ગ્રસિત ઇથેનમાં મરોડી વિકૃતિ છે પણ સાંતરિત ઇથેનમાં નથી.
જવાબ
(A) વિધાન (S) અને કારણ (R) બન્ને સાચાં છે અને કારણ (R) તે વિધાન (S)ની સાચી સમજૂતી આપે છે.

પ્રશ્ન 13.
વિધાન (S) : CH₂=CHCl ના ભૂમિતીય સમઘટકો નથી.
કારણ (R) : CH₂=CHCl માં બે કાર્બનની વચ્ચે એક π બંધ છે.
જવાબ
(B) વિધાન (S) અને કારણ (R) બન્ને સાચાં છે પણ કારણ (R) તે વિધાન (S)ની સાચી સમજૂતી આપતું નથી.

પ્રશ્ન 14.
વિધાન (S) : CH₃CH=CHCH₃ ના ભૂમિતીય સમઘટકો સીસ અને ટ્રાન્સ શક્ય છે.
કારણ (R) : CH₃CH=CHCH₃ માં કાર્બન-કાર્બન દ્વિબંધ આસપાસ મુક્તમૂલક પ્રતિબંધિત છે.
જવાબ
(A) વિધાન (S) અને કારણ (R) બન્ને સાચાં છે અને કારણ (R) તે વિધાન (S)ની સાચી સમજૂતી આપે છે.

પ્રશ્ન 15.
વિધાન (S) : સીસ સમઘટકની ધ્રુવીયતાનું મૂલ્ય ટ્રાન્સ સમઘટકની ધ્રુવીયતાના સાપેક્ષ વધારે હોય છે.
કારણ (R) : સીસ અને ટ્રાન્સ સમઘટકો તે ભૂમિતીય સમઘટકો છે.
જવાબ
(B) વિધાન (S) અને કારણ (R) બન્ને સાચાં છે પણ કારણ (R) તે વિધાન (S)ની સાચી સમજૂતી આપતું નથી.

GSEB Class 11 Chemistry Important Questions Chapter 13 હાઇડ્રોકાર્બન

Leave a Comment Cancel Reply