हाइड्रोकार्बन्स व्यायाम 13
प्रश्न:
कृपया निम्नलिखित पदार्थों को क्रमबद्ध करें जो किसी इलेक्ट्रोफाइल E+ के साथ उनकी यथापूर्वी कम होती अधिकतम प्रतिक्रिया के क्रमबद्धीकरण में व्यवहार करेंगे। टोल्युइन, p-H3CC6H4NO2,p-O2NC6H4NO2।
उत्तर:
- p-O2NC6H4NO2
- p-H3CC6H4NO2
- टोल्युइन
प्रश्न:
हेक्स-2-ईन के सिस और ट्रांस संरचनाओं का आकार बनाएं। कौन समणक में अधिक उष्णता होगी और क्यों?
उत्तर:
चरण 1:हेक्स-2-ईन के सिस और ट्रांस संरचनाएं बनाने के लिए नक्काशी बनाएं।
सिस संरचना:
H H H
\ / \ /
C=C C=C
/ \ /
H H H
ट्रांस संरचना:
H H H \ / \ / C=C C=C \ / \ / H H H
चरण 2:यहीं अणुयों के मामले में अधिक उष्णता वाला समणक निर्धारित करें।
सिस समणक का उष्णता बहुत अधिक होगा क्योंकि इसमें एक अधिक सक्षम संरचना होती है, जिससे एक अणू को दूसरे से बाहर निकलना अधिक कठिन होता है।
प्रश्न:
बेंजीन आस्थापनात्मक परिवर्तन प्रतिक्रियाओं के दृश्यमान टहनियों की उपस्थिति के कारण होता है और संवेदनशील प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं की कठिनाईयाँ क्यों होती हैं?
उत्तर:
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बेंजीन एक आल्कीय हाइड्रोकार्बन है, जिसका अर्धचक्रिया संरचना होता है जिसमें पर्याप्त संघटन ग्रंथि और एकल बंध होते हैं। यह संरचना विशेष रूप से स्थायी और रासायनिक प्रतिक्रिया के लिए प्रतिरोधी होता है।
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आस्थापनात्मक प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएं तब होती हैं जब इलेक्ट्रॉन-अवचेत घटक (इलेक्ट्रोफाइल) और बेंजीन की इलेक्ट्रॉनीय छलकतायुक्त छलक के बीच इस प्रकार की प्रतिक्रिया होती है। इस प्रकार की प्रतिक्रिया इलेक्ट्रोफाइल के अर्ध-निकासी लक्षण और प्रतिक्षर्मी छलक के इलेक्ट्रॉन-दान के गुणों के कारण पसन्द की जाती है।
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इसके विपरीत, संवेदनशील प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएं बेंजीन छलक के इलेक्ट्रॉन-योग्य घटक (संजनक) द्वारा बेंजीन छलक के इलेक्ट्रॉन-अवचेत कार्बन अणु पर हमला करने की आवश्यकता होती है। इस प्रकार की प्रतिक्रिया बेंजीन छलक की स्थिरता के कारण कई कठिनाइयों की होती है।
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इसलिए, बेंजीन छलक आसानी से आस्थानात्मक प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएं होती हैं और संवेदनशील प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएं कठिनाइयों के कारण कठिन होती हैं जो बेंजीन की स्थिरता के कारण होती हैं।
प्रश्न:
सभी एल्कीनों की संरचनाएं लिखें जो 2-मिथाइलब्यूटेन को हाइड्रोजनेशन करने पर मिलेंगी।
उत्तर:
- एल्कीन संरचना 1: CH3CH=CH2
- एल्कीन संरचना 2: CH3CH2CH=CH2
- एल्कीन संरचना 3: CH3CH2C=CH3
प्रश्न:
निम्नलिखित पदार्थ को बेंजीन में परिवर्तित कैसे किया जा सकता है? (i) हेक्सेन
उत्तर:
चरण 1: हेक्सेन में के सभी छह कार्बन अणुओं से हाइड्रोजन अणुओं को हटा दें, केवल कार्बन अणुओं को छोड़कर।
चरण 2: छह कार्बन अणुओं के बीच डबल बॉन्ड लगाएं और एक षट्कोणीय रिंग बनाएं।
चरण 3: छह कार्बन अणुओं में से प्रत्येक के लिए छह हाइड्रोजन अणु जोड़ें और बेंजीन बनाएं।
प्रश्न:
इथनोल के दौरान जल के अतिरिक्त अनिद्र एल्युमिनियम क्लोराइड, जो बेंजीन के अथर्वण में उपयोग किया जा सकता है, कौनसा अणुतत्व है? A फेCl3। B KOH C LiAlH4। D इनमें से कोई नहीं
उत्तर:
A. फेCl3
प्रश्न:
मिथेन की क्लोरिनेशन के दौरान इथेन के गठन को कैसे खात्म करते हैं?
उत्तर:
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मिथेन की क्लोरिनेशन एक रासायनिक प्रतिक्रिया है जिसमें मिथेन मोलेक्यूलों में क्लोरीन अणु जोड़ी जाती है।
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इस प्रक्रिया से इथेन उत्पन्न होता है, जो दो कार्बन अणुओं और छह हाइड्रोजन अणुओं के साथ एक हाइड्रोकार्बन होता है।
है प्रश्न: एम-नाइट्रोक्लोरोबेंजीन को कैसे बेंजीन से एम-नाइट्रोक्लोरोबेंजीन से कन्वर्ट करेंगे?
उत्तर:
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सल्फ्यूरिक एसिड की मौजूदगी में बेंजीन में नाइट्रिक एसिड जोड़ें।
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बेंजीन, नाइट्रिक एसिड और सल्फ्यूरिक एसिड के संयोजन को लगभग 80-90°C तक गर्म करें।
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चाहिए उत्पाद किसी अनुमानित घंटों तक जारी रखें ताकि रूपांतरित उत्पाद बने।
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उत्तम विधि का उपयोग करके प्रतिक्रिया मिश्रण से एम-नाइट्रोक्लोरोबेंजीन को अलग करें, जैसे कि आपको यस्त्रीदान या अत्सर्कन द्वारा।
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उचित विधि का उपयोग करके एम-नाइट्रोक्लोरोबेंजीन को शुद्ध करें, जैसे कि पूनरशोधन।
Wurtz reaction is not preferred for the preparation of alkanes containing an odd number of carbon atoms because it involves the coupling of two alkyl halides to form a longer alkane chain. Since odd-numbered alkyl halides do not exist, it is not possible to perform the Wurtz reaction to directly create alkanes with an odd number of carbon atoms.
For example, let’s consider the preparation of an alkane with three carbon atoms using the Wurtz reaction:
Step 1: Start with two molecules of a halogenoalkane, such as bromoethane (CH3CH2Br).
Step 2: In the presence of sodium metal (Na) as a reducing agent, react the two bromoethane molecules to form ethane (CH3CH3).
In this case, we obtain an alkane with an even number of carbon atoms (two). The Wurtz reaction cannot be used to directly prepare an alkane with an odd number of carbon atoms, such as propane (CH3CH2CH3).
The structural formula of the alkene is: CH3-CH=CH-CH2-CH3
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एल्कीन के संरचनात्मक सूत्र में दो कार्बन अणुओं का जोड़ एक डबल बॉन्ड द्वारा जुड़ा होता है।
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एक एल्कीन के ओजोनोलिसिस उत्पादों में प्रोपनाल और पेंटेन-3-वन शामिल हैं, जो प्रत्येक तीन और पांच कार्बन अणुओं वाले कार्बनिक यौगिक हैं।
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इसलिए, एल्कीन में चार कार्बन अणु होने चाहिए, जिनमें से दो एक डबल बॉन्ड द्वारा जुड़े होते हैं।
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एल्कीन का संरचनात्मक सूत्र होगा: C_2H_4
प्रश्न:
बेंजीन में तीन डबल बॉन्ड होने के बावजूद यह अतीवर्ती रहता है, इसका कारण क्या है?
उत्तर:
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बेंजीन एक आर्यसंयुक्त हाइड्रोकार्बन है जिसमें छह कार्बन अणु की एक छलक शामिल है, जिनमें से प्रत्येक एक हाइड्रोजन अणु और अपने पड़ोसी के द्वारा एकल जुड़ा होता है।
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इन एकल बॉन्डों के अलावा, बेंजीन में तीन डबल बॉन्ड भी होते हैं जो मोलेक्यूल को विशेष स्थिरता देते हैं।
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बेंजीन में डबल बॉन्डों को संगती से जोड़ने के लिए एक प्रक्रिया के द्वारा आपस में बाँटे गए होते हैं। इसका मतलब है कि डबल बॉन्ड में इलेक्ट्रॉन मोलेक्यूल के चारों ओर आसानी से घूम सकते हैं, जिससे मोलेक्यूल अपनी स्थिरता बनाए रख सकती है यद्यपि डबल बॉन्ड मौजूद होते हैं।
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इस स्थिरता को ईलेक्ट्रॉनों के अन्यत्रीकरण द्वारा और भी बढ़ाया जाता है, जो ईलेक्ट्रॉनों को पूरे मोलेक्यूल में बिखराने देता है, जिससे एक और अधिक स्थिर संरचना होती है।
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इस अत्यधिक स्थिरता के कारण ही बेंजीन में तीन डबल बॉन्डों की मौजूदगी के बावजूद, यह अत्यधिक स्थिर रहता है।
प्रश्न:
एथिन को बेंजीन में कैसे परिवर्तित किया जाएगा?
उत्तर:
चरण 1: एथिन (C2H2) को कैटलिटिक रिफार्मिंग नामक प्रक्रिया द्वारा बेंजीन (C6H6) में परिवर्तित किया जा सकता है।
चरण 2: इस प्रक्रिया में एथिन और भाप को उच्च तापमान और दबाव पर प्लैटिनम या निकेल जैसे कैटलिस्ट के साथ पास किया जाता है।
चरण 3: इस प्रतिक्रिया के दौरान, सी2एच2 मोलेकुलों को “खंडित” कर दिया जाता है और हाइड्रोजन अणु बेंजीन बनाने के लिए पुनर्व्यवस्था की जाती है।
चरण 4: प्रतिक्रिया उत्पाद को फिल्टर और ठंडा किया जाता है, जिससे बेंजीन और अन्य हाइड्रोकार्बनों का मिश्रण उत्पन्न होता है।
प्रश्न:
बेंजीन, एम डायनिट्रोबेंजीन और टोल्यूइन में से कौन आसानी से न्याइट्रेशन होगा और क्यों?
उत्तर:
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नाइट्रेशन एक प्रक्रम है जिसमें नाइट्रो ग्रुप (NO2) को आर्यसंयुक्त यौगिक में प्रवेश कराया जाता है।
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तीनों यौगिकों में सबसे अधिक प्रतिक्रियाशील यौगिक बेंजीन है, इसलिए इसे सबसे आसानी से नाइट्रेशन कराया जाएगा।
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यह इसलिए है क्योंकि बेंजीन एक अत्यधिक आर्यसंयुक्त यौगिक है, जिसमें नाइट्रेशन जैसी इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थानन प्रतिक्रियाओं के प्रति अधिक प्रतिसंवेदनशील होता है।
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टोल्यूइन बेंजीन से कम प्रतिक्रियाशील होता है, इसलिए इसे सबसे कम आसानी से नाइट्रेशन कराया जाएगा।
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एम डायनिट्रोबेंजीन तीनों यौगिकों में सबसे कम प्रतिक्रियाशील होता है, इसलिए इसे सबसे कम आसानी से नाइट्रेशन कराया जाएगा।