Chemical Properties of Carbon Compounds Questions in Gujarati

(D) જ્યારે બળતણ સંપૂર્ણપણે સળગતું નથી,ત્યારે અપૂર્ણ દહનને કારણે તે સૂટ (કાર્બનના કણો) ઉત્પન્ન કરે છે. આ સૂટ રસોઈના વાસણના તળિયે જમા થાય છે,જેના કારણે તે કાળું પડી જાય છે.

(N/A) મોટાભાગના કાર્બન સંયોજનો જ્યારે હવામાં સળગાવવામાં આવે છે ત્યારે પુષ્કળ પ્રમાણમાં ઉષ્મા અને પ્રકાશ મુક્ત કરે છે.
સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન સ્વચ્છ જ્યોત સાથે સળગે છે અને કોઈ ધુમાડો ઉત્પન્ન થતો નથી.
બળતણ તરીકે વપરાતા કાર્બન સંયોજનોનું કેલરીફિક મૂલ્ય (calorific value) ઊંચું હોય છે,જેનો અર્થ છે કે તેઓ એકમ દળ દીઠ મોટી માત્રામાં ઉર્જા મુક્ત કરે છે.
આ ગુણધર્મોને કારણે,કાર્બન અને તેના સંયોજનોનો મોટાભાગના ઉપયોગો માટે બળતણ તરીકે વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે.

(N/A) હાઇડ્રોજનેશન એ અણુમાં હાઇડ્રોજન ઉમેરવાની રાસાયણિક પ્રક્રિયા છે. કાર્બનિક રસાયણવિજ્ઞાનમાં,તેમાં સામાન્ય રીતે પેલેડિયમ $(Pd)$ અથવા નિકલ $(Ni)$ જેવા ઉદ્દીપકોની હાજરીમાં અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન (જેમાં દ્વિબંધ અથવા ત્રિબંધ હોય છે) માં હાઇડ્રોજન ઉમેરીને સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન મેળવવામાં આવે છે.
સામાન્ય પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$R_2C=CR_2 + H_2 \xrightarrow{Ni \text{ catalyst}} R_2CH-CHR_2$
તેનો મુખ્ય ઔદ્યોગિક ઉપયોગ વનસ્પતિ તેલના હાઇડ્રોજનેશનમાં થાય છે. વનસ્પતિ તેલમાં અસંતૃપ્ત ફેટી એસિડની લાંબી શૃંખલાઓ હોય છે. નિકલ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં આ તેલનું હાઇડ્રોજનેશન કરીને તેને સંતૃપ્ત ચરબીમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે,જે ઓરડાના તાપમાને ઘન હોય છે,જેને સામાન્ય રીતે વનસ્પતિ ઘી (હાઇડ્રોજનેટેડ વનસ્પતિ ચરબી) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(B) યોગશીલ પ્રક્રિયાઓ અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બનનો ગુણધર્મ છે,જેમાં કાર્બન પરમાણુઓ વચ્ચે ઓછામાં ઓછો એક દ્વિબંધ અથવા ત્રિબંધ હોય છે.
$1$. $C_{2}H_{6}$ (ઈથેન) અને $C_{3}H_{8}$ (પ્રોપેન) એ આલ્કેન (સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન) છે.
$2$. $CH_{4}$ (મિથેન) એ આલ્કેન (સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન) છે.
$3$. $C_{3}H_{6}$ (પ્રોપીન) એ આલ્કીન (અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન) છે.
$4$. $C_{2}H_{2}$ (ઈથાઈન) એ આલ્કાઈન (અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન) છે.
તેથી,$C_{3}H_{6}$ અને $C_{2}H_{2}$ યોગશીલ પ્રક્રિયાઓ આપે છે.

(N/A) સંતૃપ્ત અને અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન વચ્ચેનો તફાવત પારખવા માટે બ્રોમીન જળ કસોટીનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
જ્યારે બ્રોમીન જળ (જે લાલ-કથ્થઈ રંગનું પ્રવાહી છે) ને અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બનમાં ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે બ્રોમીન દ્વિબંધ અથવા ત્રિબંધ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,જેના કારણે લાલ-કથ્થઈ રંગ અદ્રશ્ય થઈ જાય છે (રંગવિહીન બને છે).
તેની સામે,સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન સામાન્ય પરિસ્થિતિમાં બ્રોમીન જળ સાથે પ્રક્રિયા કરતા નથી,તેથી લાલ-કથ્થઈ રંગમાં કોઈ ફેરફાર થતો નથી.

(A) વિદ્યુતના તાર પર અવાહક પદાર્થનું પડ લગાવવામાં આવે છે જેથી વીજળીનો આંચકો ન લાગે અને શોર્ટ સર્કિટ ન થાય.
$PVC$ ($Polyvinyl$ $Chloride$) એ એક વ્યાપકપણે વપરાતો પ્લાસ્ટિક પોલીમર છે જે ઉત્તમ વિદ્યુત અવાહક તરીકે કાર્ય કરે છે.
ગ્રેફાઇટ એ વિદ્યુતનો સુવાહક છે અને સલ્ફર એ બરડ અધાતુ છે,જેમાં તારના કોટિંગ માટે જરૂરી લવચીકતા અને અવાહક ગુણધર્મો હોતા નથી.
તેથી,આ હેતુ માટે $PVC$ નો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

(B) આપેલી પ્રક્રિયામાં,ઇથેનોલ $(CH_3-CH_2-OH)$ નું રૂપાંતર ઇથેનોઇક એસિડ $(CH_3-COOH)$ માં થાય છે.
આ પ્રક્રિયામાં આલ્કોહોલ સમૂહમાં ઓક્સિજનનો ઉમેરો થાય છે.
આલ્કલાઇન $KMnO_4$ (પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ) એક પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે જે આ ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયા માટે ઓક્સિજન પૂરો પાડે છે.
તેથી,તે ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે.

(C) અસંતૃપ્ત વનસ્પતિ તેલને નિકલ $(Ni)$ અથવા પેલેડિયમ $(Pd)$ જેવા ઉદ્દીપકની હાજરીમાં હાઇડ્રોજન સાથે પ્રક્રિયા કરાવીને સંતૃપ્ત ચરબીમાં રૂપાંતરિત કરવાની પ્રક્રિયાને હાઇડ્રોજનેશન કહેવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,અસંતૃપ્ત તેલના અણુઓમાં રહેલા કાર્બન-કાર્બન દ્વિબંધ $(C=C)$ પર હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ ઉમેરાય છે,જેનાથી એકલ બંધ $(C-C)$ બને છે.
આ પ્રક્રિયામાં હાઇડ્રોજન ઉમેરાતો હોવાથી,તેને યોગશીલ પ્રક્રિયા (Addition reaction) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(A) સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન (આલ્કેન) સામાન્ય રીતે મોટાભાગની પરિસ્થિતિઓમાં નિષ્ક્રિય હોય છે. જો કે,તેઓ સૂર્યપ્રકાશ (અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશ) ની હાજરીમાં ક્લોરિન જેવા હેલોજન સાથે વિસ્થાપન પ્રક્રિયાઓ આપે છે.
આ પ્રક્રિયાને મુક્ત-મૂલક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
ઉદાહરણ તરીકે,મિથેન સૂર્યપ્રકાશની હાજરીમાં ક્લોરિન સાથે પ્રક્રિયા કરીને ક્લોરોમિથેન અને હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડ બનાવે છે: $CH_4 + Cl_2 \xrightarrow{sunlight} CH_3Cl + HCl$.

(N/A) ઈથેન $(C_2H_6)$ એ સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન છે,જ્યારે ઈથીન $(C_2H_4)$ એ અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન છે.
$1$. બ્રોમીન વોટર કસોટી: જ્યારે ઈથીનને બ્રોમીન પાણી (લાલ-કથ્થઈ રંગ) માંથી પસાર કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે પ્રતિક્રિયા આપીને $1,2-$ડાયબ્રોમોઈથેન બનાવે છે,જેના કારણે બ્રોમીન પાણીનો રંગ દૂર થાય છે. ઈથેન બ્રોમીન પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા આપતું નથી,તેથી રંગ બદલાતો નથી.
$2$. બેયરની કસોટી: ઈથીન આલ્કલાઇન $KMnO_4$ (જાંબલી રંગ) સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને ઇથિલિન ગ્લાયકોલ બનાવે છે,જેના કારણે જાંબલી રંગ અદૃશ્ય થઈ જાય છે. ઈથેન આલ્કલાઇન $KMnO_4$ સાથે પ્રતિક્રિયા આપતું નથી.

(N/A) વનસ્પતિ તેલમાંથી ચરબીમાં રૂપાંતર કરવા માટે વપરાતી પ્રક્રિયાને $Hydrogenation$ (હાઇડ્રોજનેશન) કહેવામાં આવે છે.
$Hydrogenation$ એ એક રાસાયણિક પ્રક્રિયા છે જેમાં અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન (જેમ કે દ્વિબંધ ધરાવતા વનસ્પતિ તેલ) માં હાઇડ્રોજન વાયુ ઉમેરવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયા $Nickel$ $(Ni)$,$Palladium$ $(Pd)$ અથવા $Platinum$ $(Pt)$ જેવા ઉદ્દીપકની હાજરીમાં થાય છે,જેના પરિણામે સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન (ચરબી) બને છે.
સામાન્ય પ્રક્રિયા:
$R_2C=CR_2 + H_2 \xrightarrow{Ni \text{ catalyst}} R_2CH-CHR_2$
આ પ્રક્રિયામાં,અસંતૃપ્ત તેલના અણુમાં રહેલો $C=C$ દ્વિબંધ તૂટે છે અને કાર્બન પરમાણુઓ પર બે હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ ઉમેરાય છે,જે પ્રવાહી તેલને ઘન અથવા અર્ધ-ઘન ચરબીમાં રૂપાંતરિત કરે છે.

(N/A) આ રૂપાંતરણ ગરમ સાંદ્ર $H_2SO_4$ નો ઉપયોગ કરીને ઇથેનોલના નિર્જલીકરણ (dehydration) દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે,જે નિર્જલીકરણ કર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે.
પ્રક્રિયા: $CH_3CH_2OH \xrightarrow[conc. H_2SO_4]{Hot} CH_2=CH_2 + H_2O$
$(b)$ આ રૂપાંતરણ આલ્કલાઇન $KMnO_4$ અથવા એસિડિક $K_2Cr_2O_7$ જેવા ઓક્સિડેશન કર્તાનો ઉપયોગ કરીને પ્રોપેનોલના ઓક્સિડેશન દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે.
પ્રક્રિયા: $CH_3CH_2CH_2OH \xrightarrow[Heat]{Alk. KMnO_4} CH_3CH_2COOH$

(N/A) હાઇડ્રોજનેશન પ્રતિક્રિયા: અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન નિકલ $(Ni)$ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં હાઇડ્રોજન ઉમેરીને સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન બનાવે છે. ઉદાહરણ: ઈથીનમાંથી ઈથેન.
$CH_2=CH_2 + H_2 \xrightarrow{Ni} CH_3-CH_3$
$(b)$ ઓક્સિડેશન પ્રતિક્રિયા: આલ્કોહોલને ગરમ કરવાથી આલ્કલાઇન પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ $(KMnO_4)$ અથવા એસિડિક પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ $(K_2Cr_2O_7)$ જેવા ઓક્સિડેશનકર્તાઓની હાજરીમાં કાર્બોક્સિલિક એસિડમાં ઓક્સિડેશન કરી શકાય છે. ઉદાહરણ: ઈથેનોલમાંથી ઈથેનોઈક એસિડ.
$CH_3CH_2OH \xrightarrow[Heat]{Alk. KMnO_4} CH_3COOH$
$(c)$ વિસ્થાપન પ્રતિક્રિયા: સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન મોટાભાગે નિષ્ક્રિય હોય છે,પરંતુ સૂર્યપ્રકાશ $(hv)$ ની હાજરીમાં,ક્લોરિન એક પછી એક હાઇડ્રોજન પરમાણુઓને બદલી શકે છે. ઉદાહરણ: મિથેનમાંથી ક્લોરોમિથેન.
$CH_4 + Cl_2 \xrightarrow{hv} CH_3Cl + HCl$

(B) અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન (જેમ કે આલ્કીન અને આલ્કાઇન) માં સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બનની તુલનામાં કાર્બનનું પ્રમાણ વધારે હોય છે.
જ્યારે તેઓ હવામાં સળગે છે,ત્યારે અપૂર્ણ દહન માટે ઓક્સિજન ઘણીવાર અપૂરતો હોય છે.
વધારે કાર્બન સામગ્રીને કારણે,કાર્બન પરમાણુઓ સંપૂર્ણપણે $CO_2$ માં ઓક્સિડાઇઝ થતા નથી,જેના પરિણામે ન સળગેલા કાર્બન કણો (કાજળ) ઉત્પન્ન થાય છે.
આ ગરમ કાર્બન કણો પીળી જ્યોત સાથે ચમકે છે અને કાળા ધુમાડા તરીકે બહાર નીકળે છે.

(N/A) સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બનમાં કાર્બનનું પ્રમાણ ઓછું હોય છે અને હાઇડ્રોજન-કાર્બનનો ગુણોત્તર ઊંચો હોય છે, જે પૂરતા પ્રમાણમાં ઓક્સિજનની હાજરીમાં સંપૂર્ણ દહન થવા દે છે, જેના પરિણામે સ્વચ્છ વાદળી જ્યોત ઉત્પન્ન થાય છે.
તેનાથી વિપરીત, અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બનમાં કાર્બનનું પ્રમાણ વધુ હોય છે અને હાઇડ્રોજન-કાર્બનનો ગુણોત્તર ઓછો હોય છે.
આ કારણોસર, પૂરતા પ્રમાણમાં ઓક્સિજનની હાજરીમાં પણ તેમનું સંપૂર્ણ દહન થતું નથી, જેના પરિણામે ન સળગેલા કાર્બનના કણો બાકી રહી જાય છે.
આ ન સળગેલા કાર્બનના કણો ગરમ થઈને ચમકે છે અને જ્યોતને કાળી ધુમાડાવાળી અથવા પીળી બનાવે છે.

(N/A) અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન (જેમ કે આલ્કીન અથવા આલ્કાઇન) માં પેલેડિયમ $(Pd)$,પ્લેટિનમ $(Pt)$ અથવા નિકલ $(Ni)$ જેવા ઉદ્દીપકની હાજરીમાં હાઇડ્રોજન ઉમેરવાની પ્રક્રિયાને હાઇડ્રોજનેશન કહેવામાં આવે છે,જેનાથી સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન મળે છે.
ઉદાહરણ: $CH_2=CH_2$ (ઇથીન) $+ H_2 \xrightarrow{Ni} CH_3-CH_3$ (ઇથેન).
ઔદ્યોગિક ઉપયોગ: આ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ ખાદ્ય ઉદ્યોગમાં પ્રવાહી વનસ્પતિ તેલના હાઇડ્રોજનેશન દ્વારા વનસ્પતિ ઘી જેવી ઘન ચરબી મેળવવા માટે કરવામાં આવે છે.

(N/A) $(i)$ ઓક્સિડેશન: આલ્કોહોલનું ઓક્સિડેશનકર્તા જેવા કે એસિડિક $K_2Cr_2O_7$ ની હાજરીમાં કાર્બોક્સિલિક એસિડમાં રૂપાંતર થાય છે.
$CH_3CH_2OH \xrightarrow[Acidified]{K_2Cr_2O_7} CH_3COOH$
$(ii)$ હાઇડ્રોજનેશન: અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન (જેમ કે ઈથીન) ઉદ્દીપક $Ni$ અથવા $Pd$ ની હાજરીમાં હાઇડ્રોજન સાથે પ્રક્રિયા કરીને સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન બનાવે છે.
$CH_2 = CH_2 + H_2 \xrightarrow[\Delta]{Ni} CH_3 - CH_3$
$(iii)$ વિસ્થાપન: સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન (જેમ કે મિથેન) સૂર્યપ્રકાશની હાજરીમાં ક્લોરિન સાથે પ્રક્રિયા કરીને ક્લોરોઆલ્કેન બનાવે છે.
$CH_4 + Cl_2 \xrightarrow{Sunlight} CH_3Cl + HCl$

(A) જે હાઇડ્રોકાર્બનમાં હાઇડ્રોજન સાથે યોગશીલ પ્રક્રિયા શક્ય છે તેને $Alkene$ (આલ્કીન) કહેવામાં આવે છે. તેનું સામાન્ય સૂત્ર $C_nH_{2n}$ છે.
યોગશીલ પ્રક્રિયા માટેની આવશ્યક શરત એ છે કે કાર્બન પરમાણુઓ વચ્ચે અસંતૃપ્ત બંધ (દ્વિબંધ અથવા ત્રિબંધ) હોવો જોઈએ અને $Ni$,$Pd$ અથવા $Pt$ જેવા ઉદ્દીપકનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ.
રાસાયણિક સમીકરણ (ઇથીનનું હાઇડ્રોજનેશન):
$CH_2=CH_2 + H_2 \xrightarrow{Ni/Pd/Pt} CH_3-CH_3$
પ્રક્રિયક: $Ethene$ (ઇથીન)
નીપજ: $Ethane$ (ઇથેન)

(N/A) વનસ્પતિ તેલમાં સામાન્ય રીતે અસંતૃપ્ત ફેટી એસિડ્સ હોય છે,જે પ્રાણીજ ચરબી (જે સંતૃપ્ત ફેટી એસિડ્સથી ભરપૂર હોય છે) ની તુલનામાં માનવ શરીર માટે વધુ સ્વાસ્થ્યપ્રદ માનવામાં આવે છે. સંતૃપ્ત ચરબી હૃદયરોગના વધતા જોખમો સાથે સંકળાયેલી છે.
વનસ્પતિ તેલની હાઇડ્રોજનેશન પ્રક્રિયા નીચે મુજબ દર્શાવી શકાય:
$R_2C = CR_2 + H_2 \xrightarrow{Ni/Pd/Pt} R_2CH - CR_2H$
આ પ્રક્રિયામાં વપરાતા ઉદ્દીપકો સામાન્ય રીતે ઝીણા વિભાજિત $Ni$ (નિકલ),$Pd$ (પેલેડિયમ) અથવા $Pt$ (પ્લેટિનમ) છે.

(N/A) $CH_{4}$ નું $CCl_{4}$ માં રૂપાંતર સૂર્યપ્રકાશની હાજરીમાં નીચેના ક્રમિક તબક્કાઓ દ્વારા થાય છે:
$1$. $CH_{4} + Cl_{2} \xrightarrow{\text{Sunlight}} CH_{3}Cl + HCl$
$2$. $CH_{3}Cl + Cl_{2} \xrightarrow{\text{Sunlight}} CH_{2}Cl_{2} + HCl$
$3$. $CH_{2}Cl_{2} + Cl_{2} \xrightarrow{\text{Sunlight}} CHCl_{3} + HCl$
$4$. $CHCl_{3} + Cl_{2} \xrightarrow{\text{Sunlight}} CCl_{4} + HCl$
આ પ્રતિક્રિયાને વિસ્થાપન પ્રતિક્રિયા કહેવામાં આવે છે કારણ કે હાઇડ્રોકાર્બનના એક અથવા વધુ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ અન્ય પરમાણુ અથવા પરમાણુઓના સમૂહ (આ કિસ્સામાં,ક્લોરિન પરમાણુઓ) દ્વારા બદલાય છે (વિસ્થાપિત થાય છે).

(N/A) $(i)$ વનસ્પતિ તેલમાં અસંતૃપ્ત ફેટી એસિડ્સ હોય છે,જ્યારે વનસ્પતિ ઘીમાં સંતૃપ્ત ફેટી એસિડ્સ હોય છે,જે સ્વાસ્થ્ય માટે હાનિકારક માનવામાં આવે છે.
$(ii)$ વનસ્પતિ તેલને પેલેડિયમ $(Pd)$ અથવા નિકલ $(Ni)$ જેવા ઉદ્દીપકોની હાજરીમાં હાઇડ્રોજન ઉમેરીને વનસ્પતિ ઘીમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે.
$(iii)$ આ પ્રક્રિયાને હાઇડ્રોજનેશન (યોગશીલ પ્રક્રિયા) કહેવામાં આવે છે. તેને કાર્બનિક સંયોજનના કાર્બન પરમાણુઓમાં હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ ઉમેરવાની પ્રક્રિયા તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.

(A) એ ઇથિન $[CH_{2}=CH_{2}]$ છે.
$B$ એ ઇથેન $[CH_{3}-CH_{3}]$ છે.
$C$ એ ક્લોરોઇથેન $[CH_{3}-CH_{2}-Cl]$ છે.
$(b)$ $A$ માંથી $B$ માં રૂપાંતર માટેનું રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$CH_{2}=CH_{2} + H_{2} \xrightarrow{Ni/Pd/Pt} CH_{3}-CH_{3}$
પ્રક્રિયાનો પ્રકાર: હાઇડ્રોજનેશન (યોગશીલ પ્રક્રિયા).

(N/A) જે પદાર્થો અન્ય પદાર્થોમાં ઓક્સિજન ઉમેરવા માટે સક્ષમ હોય અથવા તેમાંથી હાઇડ્રોજન દૂર કરી શકે,તેમને ઓક્સિડેશનકર્તા કહેવામાં આવે છે.
ઓક્સિડેશનકર્તાના બે સામાન્ય ઉદાહરણો નીચે મુજબ છે:
$1$. આલ્કલાઇન પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ $(KMnO_4)$
$2$. એસિડિક પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ $(K_2Cr_2O_7)$
ઓક્સિડેશનકર્તાનો ઉપયોગ કરીને ઇથેનોલનું ઇથેનોઇક એસિડમાં ઓક્સિડેશન દર્શાવતું રાસાયણિક સમીકરણ:
$CH_3CH_2OH \xrightarrow[\text{એસિડિક } K_2Cr_2O_7 + \text{ગરમી}]{\text{આલ્કલાઇન } KMnO_4 + \text{ગરમી}} CH_3COOH$

(N/A) આપેલ એસ્ટર પેન્ટાઇલ ઇથેનોએટ છે. તે ઇથેનોઇક એસિડ $(CH_3COOH)$ અને પેન્ટેન$-1-$ઓલ $(CH_3CH_2CH_2CH_2CH_2OH)$ માંથી તૈયાર કરવામાં આવે છે.
ઇથેનોઇક એસિડનું બંધારણીય સૂત્ર:
$H-C(H)(H)-C(=O)-O-H$
પેન્ટેન$-1-$ઓલનું બંધારણીય સૂત્ર:
$H-C(H)(H)-C(H)(H)-C(H)(H)-C(H)(H)-C(H)(H)-O-H$
એસિડ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં કાર્બોક્સિલિક એસિડ અને આલ્કોહોલમાંથી એસ્ટર બનવાની પ્રક્રિયાને એસ્ટરીકરણ (esterification) કહેવામાં આવે છે.

(B) તે એક અસંતૃપ્ત સંયોજન છે.
કારણ: સંતૃપ્ત સંયોજનોની તુલનામાં અસંતૃપ્ત સંયોજનોમાં કાર્બનની ટકાવારી વધુ હોય છે.
આમ,અસંતૃપ્ત સંયોજનો હવાની હાજરીમાં અપૂર્ણ દહન પામે છે,જેના પરિણામે પુષ્કળ પ્રમાણમાં કાળા ધુમાડા સાથે પીળી જ્યોત ઉત્પન્ન થાય છે.

(B) જ્યારે બળતણ સળગે છે,ત્યારે તે ઉર્જા મુક્ત કરે છે. જો ઓક્સિજનનો પુરવઠો અપૂરતો હોય,તો દહન અપૂર્ણ રહે છે. હાઇડ્રોકાર્બનનું અપૂર્ણ દહન કાર્બનના કણો (કાજળ) ઉત્પન્ન કરે છે,જે રસોઈના વાસણના તળિયે જમા થાય છે,જેના કારણે તે કાળું પડી જાય છે. તેથી,વાસણનું કાળું પડવું એ સૂચવે છે કે બળતણ સંપૂર્ણપણે સળગતું નથી.

(B) કાર્બોક્સિલિક એસિડ સોડિયમ બાયકાર્બોનેટ $(NaHCO_3)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ વાયુ ઉત્પન્ન કરે છે.
આ પ્રક્રિયા વાયુના પરપોટા નીકળવા દ્વારા ઓળખાય છે,જેને ઉભરા (effervescence) કહેવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયાનું રાસાયણિક સમીકરણ: $RCOOH + NaHCO_3 \rightarrow RCOONa + H_2O + CO_2 \uparrow$ છે.
આ કસોટીનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે કાર્બોક્સિલિક એસિડને અન્ય કાર્બનિક સંયોજનો જેવા કે આલ્કોહોલ અથવા આલ્ડિહાઈડથી અલગ પાડવા માટે થાય છે,જે $NaHCO_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $CO_2$ મુક્ત કરતા નથી.

(C) સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન (આલ્કેન) સામાન્ય રીતે ઘણા પ્રક્રિયકો સાથે પ્રતિક્રિયા આપતા નથી.
જો કે, તેઓ સૂર્યપ્રકાશ (અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશ) ની હાજરીમાં ક્લોરિન સાથે વિસ્થાપન પ્રક્રિયા કરે છે.
આ પ્રક્રિયાને મુક્ત-મૂલક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
ઉદાહરણ તરીકે, મિથેન સૂર્યપ્રકાશની હાજરીમાં ક્લોરિન સાથે પ્રક્રિયા કરીને ક્લોરોમિથેન અને હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડ બનાવે છે: $CH_4 + Cl_2 \xrightarrow{\text{sunlight}} CH_3Cl + HCl$.

(B) આ વિધાન ખોટું છે.
એસ્ટર સામાન્ય રીતે એસ્ટરીકરણ (esterification) પ્રક્રિયા દ્વારા બને છે,જેમાં કાર્બોક્સિલિક એસિડ અને આલ્કોહોલ વચ્ચે એસિડ ઉદ્દીપકની (જેમ કે સાંદ્ર $H_2SO_4$) હાજરીમાં પ્રક્રિયા થાય છે.
આલ્ડિહાઈડ અને કીટોન એકબીજા સાથે પ્રક્રિયા કરીને એસ્ટર બનાવતા નથી.

(TRUE) આ વિધાન ખરું છે.
આ પ્રક્રિયાને સાબુનીકરણ (જ્યારે બેઝનો ઉપયોગ થાય છે) અથવા એસિડ-ઉદ્દીપકીય જળવિભાજન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
$1$. એસિડની હાજરીમાં,આ પ્રક્રિયા એક પ્રતિવર્તી જળવિભાજન છે જ્યાં એસ્ટર પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને સંબંધિત કાર્બોક્સિલિક એસિડ અને આલ્કોહોલ બનાવે છે.
$2$. બેઝની હાજરીમાં (જેમ કે $NaOH$),આ પ્રક્રિયાને સાબુનીકરણ કહેવામાં આવે છે,જે અપ્રતિવર્તી છે. એસ્ટર બેઝ સાથે પ્રક્રિયા કરીને કાર્બોક્સિલેટ ક્ષાર (સાબુ) અને આલ્કોહોલ બનાવે છે. ત્યારબાદ ક્ષારનું એસિડીકરણ કરીને કાર્બોક્સિલિક એસિડ મેળવી શકાય છે.

(B) આ વિધાન ખોટું છે.
કાર્બન, તેના વિવિધ અપરરૂપોમાં (જેમ કે હીરો, ગ્રેફાઈટ અથવા કોલસો), ઓક્સિજનમાં સળગીને કાર્બન ડાયોક્સાઈડ $(CO_2)$ ઉત્પન્ન કરે છે, નાઈટ્રોજન ડાયોક્સાઈડ $(NO_2)$ નહીં.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે: $C(s) + O_2(g) \rightarrow CO_2(g) + \text{ઉષ્મા} + \text{પ્રકાશ}$.

(TRUE) આ વિધાન $True$ (ખરું) છે.
$1$. સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન (આલ્કેન) માં કાર્બનની સાપેક્ષમાં હાઇડ્રોજનનું પ્રમાણ વધુ હોય છે,જે પૂરતા પ્રમાણમાં ઓક્સિજનની હાજરીમાં સંપૂર્ણ દહન થવા દે છે,જેના પરિણામે સ્વચ્છ અને ભૂરી જ્યોત મળે છે.
$2$. અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન (આલ્કીન અને આલ્કાઈન) માં કાર્બનની ટકાવારી વધુ હોય છે. આ સંયોજનોના અપૂર્ણ દહનને કારણે,ન બળેલા કાર્બનના કણો ઉત્પન્ન થાય છે,જે પીળા રંગના પ્રકાશ સાથે સળગે છે અને કાળો ધુમાડો ઉત્પન્ન કરે છે.

(FALSE) આ વિધાન ખોટું છે.
પ્રાણીજ ચરબીમાં સામાન્ય રીતે સંતૃપ્ત ફેટી એસિડ્સ હોય છે,જે હૃદયરોગના જોખમ સાથે સંકળાયેલા છે અને અસંતૃપ્ત ફેટી એસિડ્સની તુલનામાં ઓછા સ્વાસ્થ્યપ્રદ માનવામાં આવે છે. અસંતૃપ્ત ફેટી એસિડ્સ,જે સામાન્ય રીતે વનસ્પતિ તેલમાં જોવા મળે છે,તે હૃદયના સ્વાસ્થ્ય માટે વધુ સારા માનવામાં આવે છે.

(D) કાર્બન એક અધાતુ છે.
$1$. કાર્બન $O_2$ (ડાયોક્સિજન) સાથે પ્રક્રિયા કરીને $CO_2$ અથવા $CO$ બનાવે છે.
$2$. કાર્બન ઊંચા તાપમાને $H_2$ (ડાયહાઇડ્રોજન) સાથે પ્રક્રિયા કરીને મિથેન $(CH_4)$ જેવા હાઇડ્રોકાર્બન બનાવે છે.
$3$. કાર્બન $Cl_2$ (ડાયક્લોરિન) સાથે પ્રક્રિયા કરીને કાર્બન ટેટ્રાક્લોરાઇડ $(CCl_4)$ બનાવે છે.
$4$. કાર્બન મંદ હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ $(HCl)$ સાથે પ્રક્રિયા કરતું નથી કારણ કે તે અધાતુ છે અને એસિડમાંથી હાઇડ્રોજનને વિસ્થાપિત કરી શકતું નથી.

(C) વનસ્પતિ તેલમાંથી વનસ્પતિ ઘી (ઘન ચરબી) બનાવવાની પ્રક્રિયાને હાઇડ્રોજનેશન કહેવામાં આવે છે.
આ રાસાયણિક પ્રક્રિયામાં,અસંતૃપ્ત વનસ્પતિ તેલમાં ઉદ્દીપકની હાજરીમાં,સામાન્ય રીતે $Nickel$ $(Ni)$,ચોક્કસ તાપમાને હાઇડ્રોજન વાયુ ઉમેરવામાં આવે છે.
$Nickel$ ઉદ્દીપક તેલમાં રહેલા અસંતૃપ્ત ફેટી એસિડના દ્વિબંધો પર હાઇડ્રોજનના ઉમેરાને સરળ બનાવે છે,જે તેમને સંતૃપ્ત ચરબીમાં રૂપાંતરિત કરે છે,જે ઓરડાના તાપમાને ઘન હોય છે.

(C) વનસ્પતિ તેલ (જેમાં અસંતૃપ્ત ફેટી એસિડ હોય છે) ને વનસ્પતિ ઘી (જેમાં સંતૃપ્ત ફેટી એસિડ હોય છે) માં રૂપાંતરિત કરવાની પ્રક્રિયાને $Hydrogenation$ (હાઈડ્રોજીનેશન) કહેવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,વનસ્પતિ તેલની પ્રક્રિયા નિકલ $(Ni)$ જેવા ઉદ્દીપકની હાજરીમાં ચોક્કસ તાપમાને હાઈડ્રોજન વાયુ સાથે કરવામાં આવે છે.
અસંતૃપ્ત ચરબીના દ્વિ-બંધોમાં હાઈડ્રોજન ઉમેરવાથી તે સંતૃપ્ત ચરબીમાં રૂપાંતરિત થાય છે,જેના પરિણામે ઘન અથવા અર્ધ-ઘન અવસ્થા પ્રાપ્ત થાય છે જેને વનસ્પતિ ઘી કહેવામાં આવે છે.

(B) વનસ્પતિ તેલમાંથી વનસ્પતિ ઘી બનાવવાની પ્રક્રિયાને હાઇડ્રોજનેશન (hydrogenation) કહેવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયામાં,અસંતૃપ્ત વનસ્પતિ તેલની પ્રક્રિયા નિકલ $(Ni)$ જેવા ઉદ્દીપકની હાજરીમાં $H_2$ (ડાયહાઇડ્રોજન) વાયુ સાથે ચોક્કસ તાપમાન અને દબાણે કરવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયા અસંતૃપ્ત ચરબીને સંતૃપ્ત ચરબીમાં રૂપાંતરિત કરે છે,જેના પરિણામે ઘન અથવા અર્ધ-ઘન પદાર્થ મળે છે જેને વનસ્પતિ ઘી કહેવામાં આવે છે.

(D) પેરા એમિનોબેન્ઝોઈક એસિડ $(PABA)$ એ એક રાસાયણિક સંયોજન છે જેને અમુક ઔદ્યોગિક રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓમાં એમોનિયાનો ઉપયોગ કરીને બનાવી શકાય છે.
$PABA$ નો ઉપયોગ ફાર્માસ્યુટિકલ ઉદ્યોગમાં બેન્ઝોકેઈન અને પ્રોકેઈન જેવી સ્થાનિક એનેસ્થેટિક દવાઓ સહિત વિવિધ દવાઓના ઉત્પાદન માટે થાય છે.
જ્યારે એમોનિયમ નાઈટ્રેટ,ડાયએમોનિયમ ફોસ્ફેટ અને એમોનિયમ સલ્ફેટ નાઈટ્રોજનયુક્ત સંયોજનો છે,પરંતુ તેનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે ખાતર તરીકે થાય છે,ઔષધીય ઘટકો તરીકે નહીં.

(C) આલ્ડિહાઈડના રિડક્શનથી પ્રાથમિક આલ્કોહોલ બને છે.
મિથેનાલ $(HCHO)$ એ એક કાર્બન પરમાણુ ધરાવતું સૌથી સાદું આલ્ડિહાઈડ છે.
જ્યારે મિથેનાલનું રિડક્શન (હાઈડ્રોજનનો ઉમેરો) કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે મિથેનોલ $(CH_{3}OH)$ માં રૂપાંતરિત થાય છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $HCHO + 2[H] \rightarrow CH_{3}OH$.

(A) પ્રોપેનોન,જેને સામાન્ય રીતે એસિટોન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,તે વ્યાપકપણે વપરાતું કાર્બનિક દ્રાવક છે.
તેનો મુખ્ય ઉપયોગ નેલ પોલીશ રિમૂવર તરીકે થાય છે કારણ કે તે નેલ પોલીશમાં જોવા મળતા પોલિમર સહિત વિવિધ કાર્બનિક પદાર્થોને ઓગાળી શકે છે.
તેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે એન્ટિસેપ્ટિક,એન્ટિબાયોટિક અથવા સંરક્ષક તરીકે થતો નથી.

(C) પોલિથીન એ ઇથીન મોનોમર્સના યોગશીલ પોલીમરાઇઝેશન દ્વારા બનતો પોલીમર છે.
આ પ્રક્રિયામાં,ઇથીન $(CH_{2}=CH_{2})$ ના ઘણા અણુઓ ઉચ્ચ દબાણ અને તાપમાન હેઠળ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં રાસાયણિક પ્રક્રિયા કરીને લાંબી શૃંખલા ધરાવતો પોલીમર બનાવે છે જેને પોલિથીન (પોલિઇથિલિન) કહેવામાં આવે છે.
તેનું રાસાયણિક સમીકરણ: $n(CH_{2}=CH_{2}) \rightarrow -[CH_{2}-CH_{2}]_{n}-$.
તેથી,સાચો મોનોમર ઇથીન $(CH_{2}=CH_{2})$ છે.

(C) સુક્રોઝ (ખાંડ અથવા મોલસિસ) નું ગ્લુકોઝ અને ફ્રુક્ટોઝમાં જળવિભાજન $Invertase$ ઉત્સેચક દ્વારા ઉદ્દીપિત થાય છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$C_{12}H_{22}O_{11} (\text{સુક્રોઝ}) + H_2O \xrightarrow{Invertase} C_6H_{12}O_6 (\text{ગ્લુકોઝ}) + C_6H_{12}O_6 (\text{ફ્રુક્ટોઝ})$.
$Zymase$ એ ઉત્સેચક છે જે ગ્લુકોઝ અને ફ્રુક્ટોઝનું ઇથેનોલ અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડમાં રૂપાંતર કરવા માટે જવાબદાર છે.

(B) ઇથાઇલ એસિટેટ એ એસિટિક એસિડ $(CH_{3}COOH)$ અને ઇથેનોલ $(C_{2}H_{5}OH)$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા દ્વારા બનતું એસ્ટર છે.
એસ્ટરીકરણ પ્રક્રિયામાં,એસિડનો હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહ $(-OH)$ અને આલ્કોહોલના હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહનો હાઇડ્રોજન પરમાણુ પાણી $(H_{2}O)$ તરીકે દૂર થાય છે.
બાકીના ભાગો જોડાઈને એસ્ટર બનાવે છે: $CH_{3}COOH + C_{2}H_{5}OH \rightarrow CH_{3}COOC_{2}H_{5} + H_{2}O$.
તેથી,ઇથાઇલ એસિટેટનું આણ્વીય સૂત્ર $CH_{3}COOC_{2}H_{5}$ છે.

(C) મિથેનોલ $(CH_{3}OH)$ જેવા પ્રાથમિક આલ્કોહોલનું $Ag_{2}O$ (સિલ્વર ઓક્સાઈડ) જેવા મંદ ઓક્સિડેશનકર્તાની હાજરીમાં યોગ્ય તાપમાને ઓક્સિડેશન કરવાથી આલ્ડિહાઈડ બને છે.
ચોક્કસ રીતે કહીએ તો, મિથેનોલનું ઓક્સિડેશન થઈને મિથેનાલ $(HCHO)$ બને છે, જેને ફોર્માલ્ડિહાઈડ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયાને નીચે મુજબ દર્શાવી શકાય: $CH_{3}OH + [O] \xrightarrow{Ag_{2}O} HCHO + H_{2}O$.

(C) ઓક્સિડેશનકર્તા (જેમ કે આલ્કલાઇન $KMnO_4$ અથવા એસિડિક $K_2Cr_2O_7$) ની હાજરીમાં આલ્ડિહાઈડનું ઓક્સિડેશન થવાથી સમાન કાર્બન પરમાણુ ધરાવતો કાર્બોક્સિલિક એસિડ બને છે.
મેથેનાલ $(HCHO)$ એ એક કાર્બન પરમાણુ ધરાવતો આલ્ડિહાઈડ છે.
ઓક્સિડેશન દરમિયાન,તે મેથેનોઈક એસિડ $(HCOOH)$ માં રૂપાંતરિત થાય છે,જેમાં પણ એક જ કાર્બન પરમાણુ હોય છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $HCHO + [O] \xrightarrow{\text{oxidising agent}} HCOOH$.

(D) ટોલેન્સ કસોટી,જેને રજતદર્પણ કસોટી તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે આલ્ડિહાઇડ અને કીટોન વચ્ચેનો તફાવત પારખવા માટેની રાસાયણિક કસોટી છે.
આલ્ડિહાઇડમાં $-CHO$ ક્રિયાશીલ સમૂહ હોય છે,જે રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે.
જ્યારે આલ્ડિહાઇડની પ્રક્રિયા ટોલેન્સ પ્રક્રિયક (એમોનિયામય સિલ્વર નાઇટ્રેટ) સાથે કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે સિલ્વર આયનો $(Ag^+)$ નું ધાત્વિક સિલ્વર $(Ag)$ માં રિડક્શન કરે છે,જે કસનળીની અંદરની દીવાલ પર જમા થઈને 'રજતદર્પણ' (સિલ્વર મિરર) બનાવે છે.
કીટોનમાં $-CHO$ સમૂહ હોતો નથી,તેથી તેઓ ટોલેન્સ કસોટી આપતા નથી.

(A) પેલેડિયમ $(Pd)$ અથવા નિકલ $(Ni)$ જેવા ઉદ્દીપકની હાજરીમાં આલ્ડિહાઈડનું રિડક્શન કરવાથી પ્રાથમિક આલ્કોહોલ બને છે.
મેથેનાલ $(HCHO)$ એ સૌથી સાદો આલ્ડિહાઈડ છે.
જ્યારે મેથેનાલનું ઉદ્દીપકીય હાઈડ્રોજનેશન (રિડક્શન) કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે હાઈડ્રોજન $(H_2)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને મિથેનોલ $(CH_3OH)$ બનાવે છે.
રાસાયણિક સમીકરણ આ મુજબ છે: $HCHO + H_2 \xrightarrow{Pd} CH_3OH$.

(C) કીટોન સમૂહનું સામાન્ય સૂત્ર $R-CO-R'$ છે,જ્યાં $R$ અને $R'$ આલ્કાઈલ સમૂહો છે.
સૌથી સાદા કીટોન માટે,સૌથી નાના શક્ય આલ્કાઈલ સમૂહો મિથાઈલ સમૂહો $(-CH_3)$ છે.
તેથી,સૌથી સાદું કીટોન $CH_3-CO-CH_3$ છે,જેને પ્રોપેનોન (એસીટોન તરીકે પણ ઓળખાય છે) કહેવામાં આવે છે.
મિથેનાલ અને ઈથેનાલ એ આલ્ડિહાઈડ છે,અને પ્રોપેનાલ એ અસંતૃપ્ત આલ્ડિહાઈડ છે.

(A) પ્રોપેનોન,જેને સામાન્ય રીતે એસીટોન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,તે એક કીટોન છે જેનું રાસાયણિક સૂત્ર $C_{3}H_{6}O$ છે.
તેનું બંધારણીય સૂત્ર $CH_{3}-CO-CH_{3}$ છે,જે દર્શાવે છે કે મધ્યમાં રહેલ કાર્બોનિલ સમૂહ $(C=O)$ બે મિથાઈલ સમૂહો $(CH_{3})$ સાથે જોડાયેલ છે.
તેથી,સાચું આણ્વીય સૂત્ર $CH_{3}COCH_{3}$ છે.

(D) નખ પરથી નેઈલ પૉલિશ દૂર કરવા માટે વપરાતા પ્રવાહીને સામાન્ય રીતે નેઈલ પૉલિશ રિમૂવર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. મોટાભાગના નેઈલ પૉલિશ રિમૂવરમાં મુખ્ય સક્રિય ઘટક $Acetone$ $(CH_3COCH_3)$ હોય છે. $Acetone$ એ એક સાદું કીટોન છે જે શક્તિશાળી દ્રાવક તરીકે કાર્ય કરે છે. તે નેઈલ પૉલિશમાં રહેલા પોલિમર અને રેઝિનને અસરકારક રીતે ઓગાળી નાખે છે,જેથી તેને સરળતાથી સાફ કરી શકાય છે.