हाइड्रोकार्बन हाइड्रोजन और कार्बन धातुओं से मिलकर बने आर्गेनिक संयोजन हैं। वे सभी अन्य आर्गेनिक मोलेक्यूलों के लिए मूलभूत इकाइयां हैं।

हाइड्रोकार्बन हाइड्रोजन और कार्बन धातुओं से मिलकर बने आर्गेनिक संयोजन हैं। सामान्य रूप से अरंगत और कमजोर गंध वाले, हाइड्रोकार्बन सरल से जटिल संरचनाओं तक विस्तारित हो सकते हैं और चार उपसमूहों में वर्गीकृत किए जा सकते हैं: ऐल्केन, ऐल्किन, और सुगंधयुक्त हाइड्रोकार्बन। हाइड्रोकार्बन का अध्ययन, अन्य कार्यात्मक समूहों के लक्षण और तैयारी की विशेषताएँ समझने में मदद कर सकता है, और प्रोपेन और ब्यूटेन का वाणिज्यिक तौर पर वियोमित पेट्रोलियम गैस (LPG) के रूप में उपयोग किया जाता है। इसके अतिरिक्त, बेंजीन, एक सरल सुगंधयुक्त हाइड्रोकार्बन, अनेक संश्लेषित दवाओं के उत्पादन के लिए एक कच्चा सामग्री के रूप में कार्य करता है।

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हाइड्रोकार्बन की संरचना:

विषय-सूची

हाइड्रोकार्बन का वर्गीकरण

हाइड्रोकार्बनों की गुणधर्म

हाइड्रोकार्बनों की तैयारी

हाइड्रोकार्बनों के प्रयोग

मोलेक्यूलर सूत्र CxHy हाइड्रोकार्बन को प्रतिष्ठित करते हैं, जो पौधों और पेड़ों में पाए जाने वाले आर्गेनिक संयोजन हैं। उदाहरण के लिए, हरे पत्तों और गाजर में पाए जाने वाला एक आर्गेनिक रंग पिगमेंट, कारोटिन, हाइड्रोकार्बन है। ये संयोजन प्राकृतिक कच्ची रबर का 98% बनाते हैं और इनमें बड़ी मात्रा में आंतरिक ऊर्जा होती है, जिससे उन्हें उनका महत्व मिलता है।

⇒ जांचें: आर्गेनिक रसायन विज्ञान की मूलभूत संकल्पों को

हाइड्रोकार्बनों का वर्गीकरण और प्रकार

आज, हाइड्रोकार्बनों का वर्गीकरण उनकी संरचना के आधार पर होता है, न कि उनके स्रोत और गुणधर्म के आधार पर, जैसा पहले होता था जब उन्हें विभिन्न शिरोरेखित या सुगंधयुक्त कहा जाता था। बहिर्जीवी हाइड्रोकार्बन चरण या अरंगत हाइड्रोकार्बन बुनियादी रूप से चिट्ठे या तेलों के रासायनिक ग्रामण से प्राप्त होते थे, जबकि कुछ पौधों के अवशेषों के रासायनिक ग्रामण के परिणामस्वरूप वाले पदार्थों से भरे हुए नहीं होते थे।

हाइड्रोकार्बनों का वर्गीकरण

हाइड्रोकार्बनों के प्रकार

संतृप्त हाइड्रोकार्बन: ये सबसे सरल हाइड्रोकार्बन होते हैं जो कोई डबल या ट्रिपल बॉन्ड के बजाय केवल कार्बन-कार्बन और कार्बन-हाइड्रोजन धातुओं से मिलकर बने होते हैं। इन हाइड्रोकार्बनों में कार्बन धातुओं का Sp3 हाइब्रीडीकरण होता है और इसलिए इन्हें समूहजनित रूप में ऐल्केन कहा जाता है। ऐल्केनों का सामान्य सूत्र CnH2n+2 होता है, उदाहरण के लिए, CH4 और C3H6।

असंतृप्त हाइड्रोकार्बन: ये संयोजन कार्बन-कार्बन धातुओं के बीच एकल, डबल, या ट्रिपल बॉन्ड से बने होते हैं। डबल बॉन्ड वाले ऐल्केनों का सामान्य सूत्र CnH2n होता है, जबकि ट्रिपल बॉन्ड वाले ऐल्काईनों का सामान्य सूत्र CnH2n-2 होता है।

साइक्लोअल्केन: ये हाइड्रोकार्बनों के एक या अधिक कार्बन छल्लों वाले होते हैं, जिनमें कार्बन छल्लों से हाइड्रोजन धातुएं जुड़ी होती हैं।

ऐरोमेटिक हाइड्रोकार्बन: ये संयोजन, जिन्हें अरनेज़ भी कहा जाता है, कम से कम एक ऐरोमेटिक छल्ला पर आधारित होते हैं।

बहिरजीवी हाइड्रोकार्बन: ये हाइड्रोकार्बन बुनियादी रूप से छोटे सीधे नियमित संरचनाओं से मिलकर बने होते हैं और उनमें चक्र नहीं होते हैं।

अद्यतन करें आदिक महासागरीय हाइड्रोकार्बनों के मामले में वायदानों को हीब्रीड्से हींब्रेराइज्ड स्प-, स्प२ या स्प3 हो सकते हैं।

हाइड्रोकार्बन की गुणधर्म:

हाइड्रोकार्बन की प्रयोगी सूत्र उनके अंतर्निहित आलेखिक संरचनाओं के कारण भिन्न होती है। उदाहरण के लिए, अल्केन, अल्काइन और एलकीन्स में जुड़ने वाले हाइड्रोजन की मात्रा कम होती है, जो मुख्य रूप से कार्बन के समुक्षण का कारण माना जाता है। यह हाइड्रोकार्बन की क्षमता है जो इन्हें स्वयं को जोड़ने की अनुमति देती है, जिसके कारण वे सामान्यतः बेहद जटिल आरम्भिक लचीले कार्बन यौगिक जैसे साइक्लोहेक्सेन और कई स्थिर होते हैं। कई मामलों में बेंजीन जैसे बास्प्रति हाइड्रोकार्बन भी शामिल हैं।

तब तक, हाइड्रोकार्बनों का फ्रैकिंग एक प्रक्रिया है जिसमें भारी कार्बनिक यौगिकों को हलके यौगिक में तोड़ा जाता है। यह उचित मात्रा में ऊष्मा और दबाव प्रदान करके प्राप्त किया जाता है, और कभी-कभी त्वरक द्रव्योत्पादन में वेगवान क्रियाकलाप को गति देने के लिए कैटलिस्टों का उपयोग किया जाता है। यह प्रक्रिया डीजल ईंधन और गैसोलीन के वाणिज्यिक उत्पादन में अत्यंत महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।

⇒ इस लिंक पर हाइड्रोकार्बनों की जलन के बारे में अधिक जानकारी के लिए जाँच करें।

भौतिक गुण:

मात्रा में 10 या उससे कम C-ऐटम वाले अल्केन आमतौर पर कमरे की तापमान पर गैस होते हैं। 10 से अधिक C-ऐटम वाले यौगिकों के लिए, वे या तो गैस या द्रव हो सकते हैं। अल्केन आमतौर पर अपनी कमजोर वैंडरवाल विक्रियाओं के कारण कम जलन और पिघलने के बिंदु रखते हैं।

जलन के बिंदु पर प्रभाव डालने वाले कारक:

आण्विक मास

शाखाकारता

अधिक आण्विक मास वाले यौगिकों के लिए आमतौर पर अधिक जलन बिंदु होता है। उदाहरण के लिए, C2H6 का CH4 से अधिक जलन बिंदु होता है।

वे ही आण्विक मास वाले यौगिक लेकिन शाखाओं की विभिन्न संख्या होने के कारण विभिन्न जलन बिंदु होते हैं। यह इसलिए होता है क्योंकि वैन्डरवाल बल क्षेत्र बढ़ने पर कमजोर होता है।

अल्केन, जैसे CH3-CH2-CH2-CH3, इससे भिन्न यौगिकों की तुलना में अधिक जलन बिंदु रखते हैं। इसके अलावा, वे पानी में केवल अल्पतये विलीन होते हैं, लेकिन वे कुछ-कुछ हलीी विलीन होते हैं, जैसे कि बेंजीन और सीसीएल4।

#हाइड्रोकार्बनों की तैयारी: अल्केन

अल्केन या एल्काइन से अल्केन तक

अल्केन निकल (Ni) या प्लैटिनम (Pt) समेत एक धातु-तत्व के साथ डायड्रोजन (H2) गैस को बहुत हीक्षमता वाली अवस्था में चलाया जाता है। यह साइक्लोहेन उत्पन्न करने के लिए एक अल्केन द्वारा यज्ञ करता है।

CH2-CH2 → (+H_2/Ni) CH_3-CH_3

उपरोक्त प्रतिक्रिया को सबातियर-सेंडरेंस की विक्रिया कहा जाता है। अन्य कैटलिस्ट जिनका उपयोग किया जा सकता है वे हैं Pt, Pd-BaSO4, आदम्स कैटलिस्ट (Pt2O) और विल्किंसन कैटलिस्ट (R3PRhCl), आदि।

एल्कील हैलाइडों से अल्केनों का निर्माण

उपरोक्त तकनीकों के माध्यम से अल्कील हैलाइडों को अल्केनों में परिवर्तित किया जा सकता है:

1. Zn/प्रोटिक विलयनशील पदार्थों का उपयोग करना

2. न्यायालय द्वारा अध्ययन करना

संज्ञा: परिज्ञान की जरूरत है कि आप सभी निर्देशों को सावधानीपूर्वक पढ़ें।

LiAlH4 ३° हैलाइड को कम नहीं कर सकता है।

NaBH4  1° हैलाइड को कम नहीं कर सकता है।

2. अल्डिहाइड और कीटोनों से:

क्लेम्मेनसन कमी ()

कंटेंट: वोल्फ-किशनर घटाना

3. कार्बोक्सिलिक अम्लों का देकार्बोक्सिलेशन:

कोल्बे का विद्युतोन्मीलन

सोडा-लाइम का उपयोग करके

⇒ इसे भी पढ़ें: हाइड्रोकार्बनों का पायरोलिसिस

हाइड्रोकार्बनों की तैयारी: अल्कीन

सामान्य सूत्र: C_nH_2n

तैयारी विधियाँ

अल्कीन की तैयारी से संबंधित अधिकांश प्रतिक्रियाओं में बीटा-निर्माण शामिल होती है। बीटा-निर्माण प्रतिक्रियाओं के लिए 3 तत्वों का सुझाव दिया गया है।

E2 तत्व

द्वितीय श्रेणी किनेटिक्स

एक पदार्थ प्रक्रिया।

1° > 2° > 3°: अवस्थानुक्रम

स्टेरिक अवरोध के कारण

गैर-धार्मिक, अप्रोटिक विलयनांशों में अधिक प्रिय

कमांगीकृत अल्कीन मुख्य उत्पाद के रूप में बनाए जाते हैं।

E1 तत्व

द्विहाइक प्रक्रिया

प्रथम श्रेणी किनेटिक्स

अवस्थानुक्रम: 1° < 2° < 3°

कार्बनेसन की स्थिरता के कारण।

परिवहनक अप्रोटिक विलयनांशों द्वारा अधिक प्राधान्यप्राप्त

पुनर्व्यवस्थापन संभव

अधिक संशोधित अल्कीनों के रूप में मुख्य उत्पाद प्राप्त

पोषण

(i) एसिड-प्रेरित

मार्कोवनीकोव प्रोडक्ट

पुनर्व्यवस्थापन संभव।

(ii) हाइड्रोबोरेशन-ऑक्सीकरण:

विरोधी-मार्कोनीकोव

कोई पुनर्व्यवस्थापन नहीं

(iii) ऑक्सीमर्करेशन-डीमर्करेशन:

ऑक्सीमर्करेशन-विद्युतीकरण एक विधि है जिसमें पदार्थ के प्रतिस्थल पर जल के जोड़ने से अल्कीन को एक एल्कोहल में परिवर्तित किया जाता है। इस प्रकार के शोधक के मौजूदा होने में हाइड्रोकार्बन अथवा एथेम नियमिततम प्रयोजन, वानिगरिक सक्रियता, पर्यवारिक प्रोत्साहन, नवाचारवाद, अधिविनम्रता, आदि के पुर्तगाल की प्रशंसा पाई जाती है। O5O4

मार्कोनीकोव

* कोई पुनर्व्यवस्थापन नहीं

ऑक्सीकरण क्रियाएँ

बेयरर के गोलाकार स्वरूप का उपयोग करके

गर्म KMnO4 का उपयोग करके

ओजोनोलिसिस

O5O4 का उपयोग करके

पेरॉक्सी अम्ल का संयोजन

हाइड्रोकार्बनों की तैयारी - एलकाइन

एलकाइल हैलाइड्स और एल्कोहल से एलकाइन बनाया जा सकता है।

संयोजन प्रतिक्रिया:

हाइड्रोकार्बनों में सभी संयोजन प्रतिक्रियाएँ संभव हैं।

बेंजीन की तैयारी

इथाइन में

फिनोल में

अनिलीन में

रासायनिक गुण:

बेंजीन आमतौर पर परमार्शप्रद प्रतिस्थान प्रतिक्रियाओं में डूबता है।

फ्रिडेल-क्राफ्ट्स एल्कीलेशन, हैलोजिनेशन, और एसिलेशन

नाइट्रेशन

हाइड्रोकार्बनों के उपयोग

हाइड्रोकार्बनों का उपयोग ईंधन, लुब्रिकेंट, विलयनांश, और प्लास्टिक इत्यादि के लिए किया जाता है। वे मेथेनॉल और एथीलीन जैसे रासायनिक पदार्थों के निर्माण में भी प्रयुक्त होते हैं।

हाइड्रोकार्बनों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जैसे LPG (वैष्ट्रित पेट्रोलियम गैस) और CNG (संपीड़नात्मक प्राकृतिक गैस)।

ये पॉलिमर्स के निर्माण में प्रयुक्त होते हैं, जैसे पॉलिएथीन, पॉलिस्टायरीन, आदि।

ये केमिकल औषधियों और रंगों के निर्माण में एक प्रारंभिक सामग्री के रूप में उपयोग होते हैं।

ये तेल और मैले के लिए एक स्नेहक के रूप में काम करते हैं।

हाइड्रोकार्बन: महत्वपूर्ण विषय

हाइड्रोकार्बनों पर महत्वपूर्ण प्रश्न

हाइड्रोकार्बनों पर शीर्ष 12 सबसे महत्वपूर्ण और अपेक्षित प्रश्न

हाइड्रोकार्बनों - JEE Advanced प्रश्न

“JEE के लिए हाइड्रोकार्बन रसायनिकी वन-शॉट”

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उद्योगीय उर्वरकों पर आम प्रश्न

उर्वरकों के 4 प्रकार हैं:

1. अल्केन्स
2. अलकेन्स
3. अल्काइनस
4. दगधयुक्त उर्वरक

उर्वरकों में हाइड्रोजन और कार्बन रसायन शामिल हैं।

उर्वरकों की वैचित्रयात्मक संरचना के कारण उनकी पहचान होती है, जो केवल कार्बन और हाइड्रोजन रसायनों से मिली होती है। वे सामान्यतः पानी में अविघट्त होते हैं और कम उबलने बिंदु होते हैं। वे अत्यधिक प्रज्वलनशील होते हैं और ऊर्जा के स्रोत के रूप में प्रयोग किए जा सकते हैं।

उर्वरकों की विशेषताएं हैं:

• हाइड्रोजन और कार्बन से मिले होते हैं
• सतत या असतत हो सकते हैं
• उच्च ऊर्जा सामग्री होती हैं
• प्रज्वलनशील होते हैं

उर्वरक अरंग रहित और गंधहीन होते हैं।

वे अवधि प्रतिक्रिया के साथ ऑक्सीजन के साथ कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को देते हैं।

उर्वरक में कार्बन की संख्या अधिक होने पर उसका पिघलने बिंदु अधिक होता है। यह तत्वों के मध्य असतत्रबंधों की वृद्धि के कारण होता है। अल्केन्स हैड्रोकार्बन कम अभिक्रिय होते हैं क्योंकि उनमें सबसे कम प्रभावी समूह होते हैं, जो उन्हें अन्य रसायनों के प्रति कम प्रभावी बनाता है।

इथीन की ओजोनोलिसिस का उत्पादन दो मोलेकुलेस फॉर्मलडिहाइड होता है।

इथीन ओजोनोलिसिस पर ओज़ोनाइड रूप लेता है, जो नागरिक धूल के साथ और फिर तयौर होने पर 2 मोलेकुलेस फॉर्मलडिहाइड बनाता है।