Ethanol and Ethanoic Acid Questions in Gujarati

(N/A) $(i)$ ઇથેનોઇક એસિડ $(CH_{3}COOH)$:
$H-C(H)(H)-C(=O)-OH$
$(ii)$ હા,બ્રોમોપેન્ટેન $(C_{5}H_{11}Br)$ માટે બંધારણીય સમઘટકો શક્ય છે. ત્રણ સામાન્ય સમઘટકો નીચે મુજબ છે:
$1$. $1$-બ્રોમોપેન્ટેન: $CH_{3}-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Br$
$2$. $2$-બ્રોમોપેન્ટેન: $CH_{3}-CH_{2}-CH_{2}-CH(Br)-CH_{3}$
$3$. $3$-બ્રોમોપેન્ટેન: $CH_{3}-CH_{2}-CH(Br)-CH_{2}-CH_{3}$

(N/A) રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ દર્શાવી શકાય છે: $\text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH} \xrightarrow{[O]} \text{CH}_3\text{COOH}$.
ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયા એટલે પદાર્થમાં ઓક્સિજનનો ઉમેરો થવો અથવા હાઇડ્રોજન દૂર થવો.
ઇથેનોલ $(\text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH})$ નું ઇથેનોઇક એસિડ $(\text{CH}_3\text{COOH})$ માં રૂપાંતર દરમિયાન, અણુમાં એક ઓક્સિજન પરમાણુ ઉમેરાય છે.
ઇથેનોલમાં ઓક્સિજન ઉમેરાઈને ઇથેનોઇક એસિડ બને છે, તેથી આ પ્રક્રિયાને ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયા કહેવામાં આવે છે.

(N/A) ઇથાઇનના દહન માટેની રાસાયણિક પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $2HC \equiv CH + 5O_2 \to 4CO_2 + 2H_2O + \text{Heat}$.
જ્યારે ઇથાઇનને હવામાં સળગાવવામાં આવે છે,ત્યારે હવામાં ઓક્સિજનનો પુરવઠો મર્યાદિત હોવાને કારણે અપૂર્ણ દહન થાય છે,જેના પરિણામે તે કાળી ધુમાડાવાળી જ્યોત આપે છે.
જોકે,જ્યારે ઇથાઇનને શુદ્ધ ઓક્સિજન સાથે સળગાવવામાં આવે છે,ત્યારે તેનું સંપૂર્ણ દહન થાય છે અને તે આશરે $3000 \, ^\circ C$ જેટલું ઊંચું તાપમાન ધરાવતી સ્વચ્છ જ્યોત ઉત્પન્ન કરે છે.
આ ઓક્સી-એસીટીલીન જ્યોત ધાતુઓને વેલ્ડિંગ કરવા માટે જરૂરી ગરમી પૂરી પાડે છે.
માત્ર હવાનો ઉપયોગ કરીને આટલું ઊંચું તાપમાન મેળવવું શક્ય નથી,તેથી જ વેલ્ડિંગ માટે ઇથાઇન અને હવાના મિશ્રણનો ઉપયોગ કરવામાં આવતો નથી.

(A) આપણે આલ્કોહોલ અને કાર્બોક્સિલિક એસિડ વચ્ચેનો તફાવત કાર્બોનેટ અને હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટ સાથેની તેમની પ્રતિક્રિયાના આધારે કરી શકીએ છીએ.
કાર્બોક્સિલિક એસિડ ધાતુના કાર્બોનેટ અને ધાતુના હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $CO_2$ વાયુ મુક્ત કરે છે,જે ચૂનાના પાણીને દૂધિયું બનાવે છે.
પ્રક્રિયા: $\text{ધાતુ કાર્બોનેટ} / \text{ધાતુ હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટ} + \text{કાર્બોક્સિલિક એસિડ} \rightarrow \text{ક્ષાર} + \text{પાણી} + \text{કાર્બન ડાયોક્સાઇડ}$.
બીજી તરફ,આલ્કોહોલ કાર્બોનેટ કે હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટ સાથે પ્રક્રિયા કરતા નથી,તેથી કોઈ વાયુ મુક્ત થતો નથી.

(N/A) ભૌતિક ગુણધર્મો:
$1$. વાસ: ઇથેનોલની વાસ સુખદ અને લાક્ષણિક આલ્કોહોલિક હોય છે,જ્યારે ઇથેનોઇક એસિડની વાસ તીવ્ર અને સરકા (વિનેગર) જેવી હોય છે.
$2$. ગલનબિંદુ: ઇથેનોઇક એસિડનું ગલનબિંદુ $17\,^{\circ}C$ છે,જે ઓરડાના તાપમાન કરતા ઓછું હોવાથી તે શિયાળામાં જામી જાય છે. ઇથેનોલનું ગલનબિંદુ ઘણું ઓછું $(-114\,^{\circ}C)$ હોવાથી તે ઓરડાના તાપમાને પ્રવાહી સ્વરૂપે રહે છે.
રાસાયણિક ગુણધર્મો:
$1$. કાર્બોનેટ/હાઇડ્રોજનકાર્બોનેટ સાથેની પ્રતિક્રિયા: ઇથેનોઇક એસિડ ધાતુના કાર્બોનેટ અને હાઇડ્રોજનકાર્બોનેટ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $CO_{2}$ વાયુ મુક્ત કરે છે,જે ચૂનાના પાણીને દૂધિયું બનાવે છે. ઇથેનોલ આ સંયોજનો સાથે પ્રક્રિયા કરતું નથી.
પ્રક્રિયા:
$2CH_{3}COOH + Na_{2}CO_{3} \longrightarrow 2CH_{3}COONa + H_{2}O + CO_{2} \uparrow$
$CH_{3}CH_{2}OH + Na_{2}CO_{3} \longrightarrow \text{કોઈ પ્રક્રિયા થતી નથી}$

(A) જ્યારે ઇથેનોલ $(C_2H_5OH)$ સોડિયમ ધાતુ $(Na)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે વિસ્થાપન પ્રક્રિયા અનુભવે છે જેમાં હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહનો હાઇડ્રોજન પરમાણુ સોડિયમ દ્વારા વિસ્થાપિત થાય છે.
આ પ્રક્રિયાનું રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$2C_2H_5OH + 2Na \rightarrow 2C_2H_5ONa + H_2 \uparrow$
આ પ્રક્રિયામાં,$C_2H_5ONa$ (સોડિયમ ઇથોક્સાઇડ) અને $H_2$ (હાઇડ્રોજન વાયુ) બને છે.
તેથી,સાચી નીપજો સોડિયમ ઇથોક્સાઇડ અને હાઇડ્રોજન છે.

(B) બ્યુટેનોઈક એસિડ એ ચાર કાર્બન ધરાવતું કાર્બોક્સિલિક એસિડ છે. કાર્બોક્સિલિક એસિડનું સામાન્ય સૂત્ર $R-COOH$ છે. બ્યુટેનોઈક એસિડ માટે,કાર્બનની સંખ્યા $n=4$ છે. તેનું બંધારણ $CH_3-CH_2-CH_2-COOH$ છે. વિકલ્પ $B$ આ બંધારણને યોગ્ય રીતે દર્શાવે છે,જેમાં કાર્બન પરમાણુઓ સીધી શૃંખલામાં જોડાયેલા છે અને છેલ્લો કાર્બન કાર્બોક્સિલ સમૂહ $(-COOH)$ નો ભાગ છે.

(C) વિનેગર એ રસોઈ અને ખોરાકને સાચવવા માટે વપરાતો સામાન્ય ઘરગથ્થુ પદાર્થ છે.
રાસાયણિક રીતે તે એસિટિક એસિડ $(CH_3COOH)$ નું મંદ દ્રાવણ છે.
વિનેગરમાં એસિટિક એસિડનું પ્રમાણ સામાન્ય રીતે કદના આધારે $5 \%$ થી $8 \%$ જેટલું હોય છે.
આ દ્રાવણમાં દ્રાવક તરીકે પાણીનો ઉપયોગ થાય છે.
તેથી,વિનેગર એ પાણીમાં $5 \%-8 \%$ એસિટિક એસિડનું દ્રાવણ છે.

(N/A) ઇથાઇનનું રાસાયણિક સૂત્ર $C_2H_2$ છે.
ઇથાઇનમાં બે કાર્બન પરમાણુઓ વચ્ચે ત્રિ-બંધ અને દરેક કાર્બન પરમાણુ અને હાઇડ્રોજન પરમાણુ વચ્ચે એકલ બંધ હોય છે.
ઇલેક્ટ્રોન બિંદુ રચના: $H : C \vdots \vdots C : H$
બંધારણીય સૂત્ર: $H - C \equiv C - H$

(A) કાર્બોક્સિલિક એસિડ એ ઇથેનોઇક એસિડ $(CH_{3}COOH)$ છે.
$(b)$ આલ્કોહોલ એ ઇથેનોલ $(C_{2}H_{5}OH)$ છે.
$(c)$ સંયોજન $X$ એ ઇથાઇલ ઇથેનોએટ $(CH_{3}COOC_{2}H_{5})$ છે.
આ પ્રક્રિયા એસ્ટરીકરણની પ્રક્રિયા છે:
$CH_{3}COOH + C_{2}H_{5}OH \xrightarrow{H_{2}SO_{4}} CH_{3}COOC_{2}H_{5} + H_{2}O$

(N/A) જ્યારે ઇથેનોલને $443\, K$ તાપમાને વધુ પડતા સાંદ્ર સલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_{2}SO_{4})$ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તેનું નિર્જલીકરણ (dehydration) થઈને ઇથિન મળે છે.
આ રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$CH_{3}CH_{2}OH \xrightarrow[443\, K]{\text{Hot conc. } H_{2}SO_{4}} CH_{2}=CH_{2} + H_{2}O$

(N/A) મેથેનોલનું યકૃતમાં ઓક્સિડેશન થઈને મેથેનાલ બને છે.
મેથેનાલ કોષોના ઘટકો સાથે ઝડપથી પ્રતિક્રિયા આપે છે.
તે જીવરસ (protoplasm) ને જમાવી દે છે.
તે દ્રષ્ટિ ચેતા (optic nerve) ને પણ અસર કરે છે,જેના કારણે અંધાપો આવે છે.

(N/A) જ્યારે ઇથેનોલ $(CH_{3}CH_{2}OH)$ સોડિયમ ધાતુ $(Na)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે સોડિયમ ઇથોક્સાઇડ $(CH_{3}CH_{2}ONa)$ બનાવે છે અને હાઇડ્રોજન વાયુ $(H_{2})$ મુક્ત કરે છે.
આ પ્રક્રિયા માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$2CH_{3}CH_{2}OH + 2Na \rightarrow 2CH_{3}CH_{2}ONa + H_{2}$

(N/A) આ પ્રક્રિયામાં,સાંદ્ર સલ્ફ્યુરિક એસિડ નિર્જલીકરણ કરતા (dehydrating agent) તરીકે કાર્ય કરે છે,જે ઇથેનોલના અણુમાંથી પાણીના અણુને દૂર કરે છે.
આ પ્રક્રિયાનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$CH_3CH_2OH \xrightarrow[443\, K]{\text{Hot conc. } H_2SO_4} CH_2=CH_2 + H_2O$

(N/A) આ પ્રક્રિયા માટેનું રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$CH_{3}COOH + NaHCO_{3} \rightarrow CH_{3}COONa + H_{2}O + CO_{2}$
$X$ એ સોડિયમ ઇથેનોએટ $(CH_{3}COONa)$ છે.
મુક્ત થતો વાયુ કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_{2})$ છે.
પ્રવૃત્તિ:
$1$. એક કસનળી લો અને તેમાં થોડી માત્રામાં સોડિયમ હાઇડ્રોજનકાર્બોનેટ $(NaHCO_{3})$ ઉમેરો.
$2$. કસનળીમાં થોડા ટીપાં ઇથેનોઇક એસિડ $(CH_{3}COOH)$ ઉમેરો.
$3$. વાયુના ઉત્સર્જનને કારણે તમને ઉભરા (effervescence) જોવા મળશે.
$4$. આ વાયુને ડિલિવરી ટ્યુબ દ્વારા ચૂનાના પાણી $(Ca(OH)_{2})$ ધરાવતી બીજી કસનળીમાં પસાર કરો.
$5$. ચૂનાનું પાણી દૂધિયું બની જશે,જે પુષ્ટિ કરે છે કે મુક્ત થતો વાયુ કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_{2})$ છે.
ચૂનાના પાણી સાથેની રાસાયણિક પ્રક્રિયા:
$Ca(OH)_{2} + CO_{2} \rightarrow CaCO_{3} + H_{2}O$

(N/A) પ્રવૃત્તિ:
$1$. એક કસનળીમાં $1 \, mL$ ઇથેનોલ (શુદ્ધ આલ્કોહોલ) અને $1 \, mL$ ગ્લેશિયલ એસિટિક એસિડ લો.
$2$. આ મિશ્રણમાં સાંદ્ર સલ્ફ્યુરિક એસિડના થોડા ટીપાં ઉમેરો.
$3$. આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ મિશ્રણને વોટર-બાથમાં આશરે $60 \, ^\circ C$ તાપમાને ઓછામાં ઓછી $15$ મિનિટ માટે ગરમ કરો. (નોંધ: તેને સીધી જ્યોત પર ગરમ ન કરવું જોઈએ કારણ કે ઇથેનોલ અત્યંત જ્વલનશીલ છે).
$4$. આ મિશ્રણને $20-50 \, mL$ પાણી ભરેલા બીકરમાં રેડો અને પરિણામી મિશ્રણની સુગંધ લો. મીઠી,ફળો જેવી સુગંધ એસ્ટરના નિર્માણનું સૂચન કરે છે.
પ્રક્રિયા:
$CH_3COOH + CH_3CH_2OH \xrightarrow{Conc. H_2SO_4} CH_3COOCH_2CH_3 + H_2O$
(ઇથેનોઇક એસિડ + ઇથેનોલ $\rightarrow$ ઇથાઇલ ઇથેનોએટ + પાણી)

(A) એ ઇથેનોઇક એસિડ $(CH_3COOH)$ છે.
$R$ એ સોડિયમ એસિટેટ $(CH_3COONa)$ છે અને મુક્ત થતો વાયુ હાઇડ્રોજન $(H_2)$ છે.
$A$ એ મિથેનોલ $(CH_3OH)$ છે.
$S$ એ મિથાઇલ એસિટેટ $(CH_3COOCH_3)$ છે.
$(a)$ $Na$ ધાતુ સાથેની પ્રક્રિયા:
$2CH_3COOH + 2Na \to 2CH_3COONa + H_2 \uparrow$
$(b)$ એસ્ટરીકરણ પ્રક્રિયા:
$CH_3COOH + CH_3OH \xrightarrow{Conc. H_2SO_4} CH_3COOCH_3 + H_2O$
$(c)$ $NaOH$ સાથેની પ્રક્રિયા (તટસ્થીકરણ):
$CH_3COOH + NaOH \to CH_3COONa + H_2O$
$(d)$ સાબુનીકરણ પ્રક્રિયા:
$CH_3COOCH_3 + NaOH \to CH_3COONa + CH_3OH$

(N/A) કેલ્શિયમ કાર્બોનેટના નિર્માણને કારણે કેલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડનું દ્રાવણ દૂધિયું બની જશે.
$(b)$ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
કસનળી $A$ માં: ઇથેનોઇક એસિડ સોડિયમ કાર્બોનેટ સાથે પ્રક્રિયા કરીને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ વાયુ ઉત્પન્ન કરે છે.
$2CH_{3}COOH + Na_{2}CO_{3} \rightarrow 2CH_{3}COONa + H_{2}O + CO_{2}$
કસનળી $B$ માં: કાર્બન ડાયોક્સાઇડ વાયુ કેલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ (ચૂનાનું પાણી) સાથે પ્રક્રિયા કરીને કેલ્શિયમ કાર્બોનેટ બનાવે છે,જે દ્રાવણને દૂધિયું બનાવે છે.
$Ca(OH)_{2} + CO_{2} \rightarrow CaCO_{3} + H_{2}O$
નોંધ: જો દ્રાવણમાંથી વધારાનો $CO_{2}$ પસાર કરવામાં આવે,તો દ્રાવ્ય કેલ્શિયમ બાયકાર્બોનેટના નિર્માણને કારણે દૂધિયાપણું અદૃશ્ય થઈ જાય છે.
$CaCO_{3} + H_{2}O + CO_{2} \rightarrow Ca(HCO_{3})_{2}$

(A) સંયોજન $C$ ના એક મોલના દહનથી $2$ મોલ $CO_2$ અને $3$ મોલ $H_2O$ મળે છે, તેથી તેનું આણ્વીય સૂત્ર $C_2H_6$ (ઈથેન) છે.
સંયોજન $C$ એ સંયોજન $B$ ના હાઇડ્રોજનીકરણ દ્વારા મેળવવામાં આવે છે, તેથી $B$ એ $C_2H_4$ (ઈથીન) હોવું જોઈએ.
સંયોજન $B$ એ સાંદ્ર $H_2SO_4$ નો ઉપયોગ કરીને સંયોજન $A$ ના નિર્જલીકરણ દ્વારા બને છે, જે દર્શાવે છે કે $A$ એક આલ્કોહોલ છે, જે $C_2H_5OH$ (ઈથેનોલ) છે.
પ્રક્રિયા $1$: $C_2H_5OH \xrightarrow{\text{Hot conc. } H_2SO_4} C_2H_4 + H_2O$
પ્રક્રિયા $2$: $C_2H_4 + H_2 \xrightarrow{Ni} C_2H_6$
પ્રક્રિયા $3$: $2C_2H_6 + 7O_2 \to 4CO_2 + 6H_2O + \text{ઉષ્મા અને પ્રકાશ}$

(N/A) બ્યુટેનનું રાસાયણિક સૂત્ર $C_{4}H_{10}$ છે.
જ્યારે એક હાઇડ્રોજન પરમાણુને હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહ $(-OH)$ દ્વારા બદલવામાં આવે છે,ત્યારે તે આલ્કોહોલ બનાવે છે.
બ્યુટેનોલનું આણ્વીય સૂત્ર $C_{4}H_{9}OH$ અથવા $CH_{3}CH_{2}CH_{2}CH_{2}OH$ છે.

(A) જ્યારે સોડિયમ ધાતુનો નાનો ટુકડો ઇથેનોલમાં ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે તે પ્રતિક્રિયા કરીને સોડિયમ ઇથોક્સાઇડ અને હાઇડ્રોજન વાયુ ઉત્પન્ન કરે છે. હાઇડ્રોજન વાયુ પરપોટા સ્વરૂપે મુક્ત થાય છે.
$2Na + 2C_{2}H_{5}OH \to 2C_{2}H_{5}ONa + H_{2} \uparrow$

(N/A) જ્યારે ગરમ ઇથેનોલમાં $5\%$ આલ્કલાઇન $KMnO_4$ નું દ્રાવણ ટીપે-ટીપે ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે પોટેશિયમ પરમેંગેનેટના દ્રાવણનો શરૂઆતનો ગુલાબી રંગ અદ્રશ્ય થઈ જાય છે. આ એટલા માટે થાય છે કારણ કે આલ્કલાઇન $KMnO_4$ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે અને ઇથેનોલનું ઇથેનોઇક એસિડમાં ઓક્સિડેશન કરે છે. રાસાયણિક પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $CH_3CH_2OH + [O] \xrightarrow{\text{alkaline } KMnO_4} CH_3COOH + H_2O$. બનતા સંયોજનનું નામ ઇથેનોઇક એસિડ છે.

(B) શુદ્ધ ઈથેનોઈક એસિડનું ગલનબિંદુ $290 \,K$ $(17 \,^{\circ}C)$ છે.
ઠંડી આબોહવામાં આ તાપમાન ઓરડાના તાપમાનની નજીક હોવાથી,તે શિયાળા દરમિયાન ઘણીવાર થીજી જાય છે.
જ્યારે તે થીજી જાય છે,ત્યારે તે ઘન,બરફ જેવા ટુકડાઓ અથવા સ્ફટિકો બનાવે છે,તેથી જ તેને સામાન્ય રીતે 'ગ્લેશિયલ એસિટિક એસિડ' તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(N/A) $(i)$ જ્યારે ઇથેનોલને હવામાં સળગાવવામાં આવે છે,ત્યારે તેનું દહન થઈને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ,પાણી અને ઊર્જા ઉત્પન્ન થાય છે.
$CH_{3}CH_{2}OH + 3O_{2} \longrightarrow 2CO_{2} + 3H_{2}O + \text{Energy}$
$(ii)$ જ્યારે ઇથેનોલનું આલ્કલાઇન $KMnO_{4}$ અથવા એસિડિક $K_{2}Cr_{2}O_{7}$ જેવા ઓક્સિડેશનકર્તા પદાર્થોનો ઉપયોગ કરીને ઓક્સિડેશન કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે ઇથેનોઇક એસિડમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
$CH_{3}CH_{2}OH \xrightarrow[\text{Acidified } K_{2}Cr_{2}O_{7}]{\text{Alkaline } KMnO_{4}} CH_{3}COOH$

(B) જ્યારે $C_{2}H_{5}OH$ એ $CH_{3}COOH$ સાથે,એટલે કે ઇથેનોલ એ ઇથેનોઇક એસિડ સાથે,સાંદ્ર $H_{2}SO_{4}$ ની હાજરીમાં પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે મીઠી સુગંધ ધરાવતું એસ્ટર બને છે. આ પ્રક્રિયાને એસ્ટરીકરણ કહેવામાં આવે છે.
રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$CH_{3}COOH + C_{2}H_{5}OH \xrightarrow{Conc. H_{2}SO_{4}} CH_{3}COOC_{2}H_{5} + H_{2}O$
આ પ્રક્રિયામાં,$CH_{3}COOC_{2}H_{5}$ એ ઇથાઇલ ઇથેનોએટ છે,જે એક એસ્ટર છે.

(N/A) ઈથેનોઈક એસિડ $(CH_{3}COOH)$ નું સોડિયમ ઈથેનોએટ $(CH_{3}COONa)$ માં રૂપાંતર કરવા માટેની ત્રણ રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$1$. સોડિયમ હાઈડ્રોક્સાઈડ સાથેની પ્રક્રિયા (તટસ્થીકરણ):
$CH_{3}COOH + NaOH \rightarrow CH_{3}COONa + H_{2}O$
પ્રક્રિયક: સોડિયમ હાઈડ્રોક્સાઈડ $(NaOH)$; નીપજ: પાણી $(H_{2}O)$.
$2$. સોડિયમ કાર્બોનેટ સાથેની પ્રક્રિયા:
$2CH_{3}COOH + Na_{2}CO_{3} \rightarrow 2CH_{3}COONa + H_{2}O + CO_{2}$
પ્રક્રિયક: સોડિયમ કાર્બોનેટ $(Na_{2}CO_{3})$; નીપજો: પાણી $(H_{2}O)$ અને કાર્બન ડાયોક્સાઈડ $(CO_{2})$.
$3$. સોડિયમ બાયકાર્બોનેટ સાથેની પ્રક્રિયા:
$CH_{3}COOH + NaHCO_{3} \rightarrow CH_{3}COONa + H_{2}O + CO_{2}$
પ્રક્રિયક: સોડિયમ બાયકાર્બોનેટ $(NaHCO_{3})$; નીપજો: પાણી $(H_{2}O)$ અને કાર્બન ડાયોક્સાઈડ $(CO_{2})$.

(N/A) ઇથેનોલના ત્રણ ભૌતિક ગુણધર્મો:
$(i)$ ઇથેનોલ ઓરડાના તાપમાને પ્રવાહી સ્વરૂપે હોય છે.
$(ii)$ તે એક સારું દ્રાવક છે.
$(iii)$ તે સુખદ ગંધ ધરાવતું રંગહીન પ્રવાહી છે.
ઇથેનોલના ત્રણ ઉપયોગો:
$(i)$ તેનો ઉપયોગ તમામ આલ્કોહોલિક પીણાંમાં સક્રિય ઘટક તરીકે થાય છે.
$(ii)$ તેનો ઉપયોગ દવાઓમાં થાય છે,જેમ કે ટિંક્ચર ઓફ આયોડિન,કફ સિરપ અને ટોનિકમાં.
$(iii)$ તેનો ઉપયોગ અત્તર અને રંગો (paints) બનાવવામાં દ્રાવક તરીકે થાય છે.

(A) $X$ એ ઇથેનોલ $(C_{2}H_{5}OH)$ છે અને $Y$ એ હાઇડ્રોજન વાયુ $(H_{2})$ છે.
આ પ્રક્રિયા માટેનું રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$2C_{2}H_{5}OH + 2Na \longrightarrow 2C_{2}H_{5}ONa + H_{2} \uparrow$
જ્યારે $X$ (ઇથેનોલ) ને $443 \ K$ તાપમાને વધુ પડતા સાંદ્ર સલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_{2}SO_{4})$ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તેનું નિર્જલીકરણ થઈને ઇથીન $(C_{2}H_{4})$ બને છે.
બનતી નીપજનું નામ ઇથીન છે.
ઇથીનનું બંધારણ $CH_{2}=CH_{2}$ છે.

(N/A) આ પ્રક્રિયાને $Esterification$ (એસ્ટરીકરણ) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$CH_3COOH + C_2H_5OH \xrightarrow{Conc. H_2SO_4} CH_3COOC_2H_5 + H_2O$
મળતી નીપજ $Ethyl \ ethanoate$ (એસ્ટર) છે.

(N/A) $(i)$ કાર્બોક્સિલિક એસિડ: ઇથેનોઇક એસિડ $(CH_{3}COOH)$. બંધારણ: $CH_{3}-C(=O)OH$.
$(ii)$ આલ્કોહોલ: ઇથેનોલ $(CH_{3}CH_{2}OH)$. બંધારણ: $CH_{3}-CH_{2}-OH$.
$(iii)$ સંયોજન $'X'$: ઇથાઇલ ઇથેનોએટ $(CH_{3}COOC_{2}H_{5})$. બંધારણ: $CH_{3}-C(=O)-O-CH_{2}-CH_{3}$.
સમજૂતી: એસિડ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં ઇથેનોઇક એસિડ અને ઇથેનોલ વચ્ચેની પ્રક્રિયા એ એસ્ટરીકરણ પ્રક્રિયા છે,જે એસ્ટર ઇથાઇલ ઇથેનોએટ $('X')$ ઉત્પન્ન કરે છે.

(N/A) કાર્બનિક સંયોજનોના રાસાયણિક ગુણધર્મો નક્કી કરતા પરમાણુ અથવા પરમાણુઓના સમૂહને ક્રિયાશીલ સમૂહ કહેવામાં આવે છે. તેઓ કાર્બન શૃંખલાની લંબાઈ અને પ્રકૃતિને ધ્યાનમાં લીધા વિના સંયોજનને વિશિષ્ટ ગુણધર્મો આપે છે.

કાર્બનિક સંયોજન	ક્રિયાશીલ સમૂહ અને બંધારણ
$(i)$ ઇથેનોલ	આલ્કોહોલ સમૂહ $(-OH)$: $CH_{3}-CH_{2}-OH$
$(ii)$ ઇથેનોઇક એસિડ	કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહ $(-COOH)$: $CH_{3}-C(=O)OH$

(N/A) $(i)$ જે પદાર્થો અન્ય પદાર્થોમાં ઓક્સિજન ઉમેરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે,તેમને ઓક્સિડેશનકર્તા કહેવામાં આવે છે.
$(ii)$ આલ્કલાઇન પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ $(KMnO_4)$ અથવા એસિડિક પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ $(K_2Cr_2O_7)$ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે,કારણ કે તેઓ આલ્કોહોલનું કાર્બોક્સિલિક એસિડમાં ઓક્સિડેશન કરવા માટે ઓક્સિજન પૂરો પાડે છે.
$(iii)$ ઇથેનોલની ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$CH_3CH_2OH \xrightarrow[\text{Acidified } K_2Cr_2O_7]{\text{Alkaline } KMnO_4} CH_3COOH$

(N/A) $(i)$ પાણીમાં એસિટિક એસિડના $5-8 \%$ દ્રાવણને વિનેગર કહેવામાં આવે છે. તેનો ઉપયોગ: તે અથાણાં અને વિવિધ ખાદ્ય પદાર્થોમાં પ્રિઝર્વેટિવ (સાચવણીકારક) તરીકે વપરાય છે.
$(ii)$ જ્યારે મંદ ઇથેનોઇક એસિડને સોડિયમ બાયકાર્બોનેટમાં ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ વાયુ ઉત્પન્ન થાય છે. કસોટી: આ વાયુ ચૂનાના નીતર્યા પાણીને દૂધિયું બનાવે છે અને સળગતી દિવાસળીને ઓલવી નાખે છે.

(N/A) $(a) (i)$ $2CH_{3}COOH + 2Na \rightarrow 2CH_{3}COONa + H_{2} \uparrow$
$(ii)$ $2CH_{3}COOH + Na_{2}CO_{3} \rightarrow 2CH_{3}COONa + H_{2}O + CO_{2} \uparrow$
$(iii)$ $CH_{3}COOH + C_{2}H_{5}OH \xrightarrow{\text{conc. } H_{2}SO_{4}} CH_{3}COOC_{2}H_{5} + H_{2}O$
$(b)$ સાંદ્ર સલ્ફ્યુરિક એસિડ નિર્જલીકરણ કર્તા (dehydrating agent) તરીકે કાર્ય કરે છે. તે પ્રક્રિયા દરમિયાન ઉત્પન્ન થતા પાણીના અણુને દૂર કરે છે,જે સંતુલનને આગળની દિશામાં ખસેડે છે,જેનાથી એસ્ટરનું ઉત્પાદન વધે છે.
$(c)$ ઇથેનોઇક એસિડનો ઉપયોગ અથાણાંમાં પ્રિઝર્વેટિવ તરીકે અને વિનેગર બનાવવા માટે થાય છે.

(D) વિનેગર એસિટિક એસિડનું $5-8\%$ જલીય દ્રાવણ છે,જે $Acetobacter$ $aceti$ જેવા બેક્ટેરિયાનો ઉપયોગ કરીને ઇથેનોલના આથવણ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે.
$(b)$ શુદ્ધ ઇથેનોઇક એસિડ (એસિટિક એસિડ) ને ગ્લેશિયલ એસિટિક એસિડ કહેવામાં આવે છે કારણ કે તે $290 \ K$ થી નીચેના તાપમાને બરફ જેવા ઘન પદાર્થમાં ફેરવાય છે.
$(c)$ કાર્બોક્સિલિક એસિડને નિર્બળ એસિડ કહેવામાં આવે છે કારણ કે તેઓ જલીય દ્રાવણમાં સંપૂર્ણપણે આયનીકરણ પામતા નથી; તેઓ માત્ર આંશિક રીતે આયનોમાં વિભાજિત થાય છે.
$(d)$ જ્યારે એસ્ટર $CH_{3}COOC_{2}H_{5}$ (ઇથાઇલ ઇથેનોએટ) નું સાબુનીકરણ થાય છે,ત્યારે તે બેઝ (જેમ કે $NaOH$) સાથે પ્રક્રિયા કરીને નીચેના સંયોજનો બનાવે છે:
$1.$ સોડિયમ ઇથેનોએટ $(CH_{3}COONa)$
$2.$ ઇથેનોલ $(C_{2}H_{5}OH)$

(N/A) ઈથેનોલ અને ઈથેનોઈક એસિડ વચ્ચેનો તફાવત પારખવા માટે સોડિયમ હાઈડ્રોજન કાર્બોનેટ $(NaHCO_3)$ કસોટીનો ઉપયોગ થાય છે.
પદ્ધતિ: બંને પદાર્થોને અલગ-અલગ કસનળીમાં થોડી માત્રામાં લો અને દરેક કસનળીમાં થોડો ઘન $NaHCO_3$ ઉમેરો.
અવલોકન: ઈથેનોઈક એસિડ $NaHCO_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $CO_2$ વાયુના ઉત્સર્જનને કારણે ઉભરા (effervescence) ઉત્પન્ન કરે છે.
નિષ્કર્ષ: ઈથેનોલ $NaHCO_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરતું નથી અને કોઈ ઉભરા જોવા મળતા નથી,જેનાથી આપણે બંને વચ્ચેનો તફાવત પારખી શકીએ છીએ.

(N/A) ઇથેનોલનું $443 \ K$ તાપમાને સાંદ્ર સલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2SO_4)$ ની હાજરીમાં નિર્જલીકરણ થતા ઇથિન બને છે:
$CH_3CH_2OH \xrightarrow[Conc. H_2SO_4]{443 \ K} CH_2=CH_2 + H_2O$
$(b)$ ઇથેનોલનું આલ્કલાઇન પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ $(KMnO_4)$ અથવા એસિડિક પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ $(K_2Cr_2O_7)$ ની હાજરીમાં ઓક્સિડેશન થતા ઇથેનોઇક એસિડ બને છે:
$CH_3CH_2OH \xrightarrow[alk. KMnO_4]{Oxidation} CH_3COOH$

(N/A) ત્રણ કાર્બન પરમાણુઓ ધરાવતો આલ્કોહોલ $Propanol$ (પ્રોપેનોલ) છે (ચોક્કસ રીતે $Propan-1-ol$).
તેનું રાસાયણિક સૂત્ર $C_{3}H_{7}OH$ છે.
તેનું બંધારણીય સૂત્ર નીચે મુજબ છે:
$CH_{3}-CH_{2}-CH_{2}-OH$

(N/A) $(i)$ સોડિયમ સાથેની પ્રક્રિયા:
$2CH_{3}COOH + 2Na \longrightarrow 2CH_{3}COONa + H_{2}$
મુખ્ય નીપજ: સોડિયમ ઈથેનોએટ.
$(ii)$ સોડિયમ હાઈડ્રોક્સાઈડ સાથેની પ્રક્રિયા:
$CH_{3}COOH + NaOH \longrightarrow CH_{3}COONa + H_{2}O$
મુખ્ય નીપજ: સોડિયમ ઈથેનોએટ.
$(iii)$ ઈથેનોલ સાથેની પ્રક્રિયા:
$CH_{3}COOH + C_{2}H_{5}OH \xrightarrow{acid} CH_{3}COOC_{2}H_{5} + H_{2}O$
મુખ્ય નીપજ: ઈથાઈલ ઈથેનોએટ (એસ્ટર).

(A) $(i)$ $'A'$ એ ઇથેનોલ $(CH_{3}CH_{2}OH)$ છે અને $'B'$ એ ઇથેનોઇક એસિડ $(CH_{3}COOH)$ છે.
$(ii)$ ઇથેનોઇક એસિડની ખાવાના સોડા $(NaHCO_{3})$ સાથેની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$CH_{3}COOH + NaHCO_{3} \longrightarrow CH_{3}COONa + CO_{2} \uparrow + H_{2}O$
આ પ્રક્રિયામાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડ વાયુ મુક્ત થાય છે,જેના કારણે ઉભરા જોવા મળે છે.

(N/A) $(i)$ ઇથેનોલની કસોટી (સોડિયમ ધાતુ સાથેની પ્રક્રિયા):
ઇથેનોલ સોડિયમ ધાતુ સાથે પ્રક્રિયા કરીને હાઇડ્રોજન વાયુ મુક્ત કરે છે,જેની ચકાસણી વાયુની નજીક સળગતી દિવાસળી લાવવાથી થાય છે,જે 'પૉપ' અવાજ ઉત્પન્ન કરે છે.
$2 CH_3CH_2OH + 2 Na \rightarrow 2 CH_3CH_2ONa + H_2 \uparrow$
$(ii)$ ઇથેનોઇક એસિડની કસોટી (એસ્ટરીકરણ પ્રક્રિયા):
ઇથેનોઇક એસિડ એસિડ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં ઇથેનોલ સાથે પ્રક્રિયા કરીને એસ્ટર બનાવે છે,જે મીઠી,ફળો જેવી સુગંધ ધરાવે છે.
$CH_3COOH + CH_3CH_2OH \xrightarrow{H^+} CH_3COOCH_2CH_3 + H_2O$
$(b)$ શુદ્ધ ઇથેનોઇક એસિડનું ગલનબિંદુ $290 \, K$ છે. ઠંડા વાતાવરણમાં શિયાળા દરમિયાન તે ઘણીવાર બરફ જેવા ઘન પદાર્થમાં ફેરવાઈ જાય છે,તેથી તેને ગ્લેશિયલ એસિટિક એસિડ કહેવામાં આવે છે.

(D) ઇથેનોલ $(CH_3CH_2OH)$ નું ઇથેનોઇક એસિડ $(CH_3COOH)$ માં રૂપાંતર ઓક્સિજનના ઉમેરા અથવા હાઇડ્રોજનના દૂર થવાની પ્રક્રિયા દ્વારા થાય છે.
આ રાસાયણિક પ્રક્રિયાને ઓક્સિડેશન કહેવામાં આવે છે.
આલ્કલાઇન પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ $(KMnO_4)$ અથવા એસિડિક પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ $(K_2Cr_2O_7)$ જેવા ઓક્સિડેશનકર્તાઓની હાજરીમાં, ઇથેનોલનું ઓક્સિડેશન થઈને ઇથેનોઇક એસિડ બને છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $CH_3CH_2OH + 2[O] \xrightarrow{alkaline KMnO_4/heat} CH_3COOH + H_2O$.

(C) ઇથેનોલ $(CH_{3}CH_{2}OH)$ નું ઇથેનોઇક એસિડ $(CH_{3}COOH)$ માં ઓક્સિડેશન પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તાનો ઉપયોગ કરીને કરી શકાય છે.
આલ્કલાઇન પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ $(KMnO_{4})$ એ પ્રયોગશાળામાં આલ્કોહોલનું કાર્બોક્સિલિક એસિડમાં રૂપાંતર કરવા માટે વપરાતો સામાન્ય ઓક્સિડેશનકર્તા છે.
જોકે એસિડિક પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ $(K_{2}Cr_{2}O_{7})$ પણ એક પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે,પરંતુ પ્રશ્નમાં ખાસ કરીને આલ્કલાઇન એજન્ટ વિશે પૂછવામાં આવ્યું છે,તેથી આલ્કલાઇન $KMnO_{4}$ એ સાચો વિકલ્પ છે.

(A) જ્યારે ઇથેનોલ $(C_2H_5OH)$ સોડિયમ ધાતુ $(Na)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે વિસ્થાપન પ્રક્રિયા અનુભવે છે જેમાં હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહનો હાઇડ્રોજન પરમાણુ સોડિયમ દ્વારા વિસ્થાપિત થાય છે.
આ પ્રક્રિયા સોડિયમ ઇથોક્સાઇડ $(C_2H_5ONa)$ બનાવે છે અને હાઇડ્રોજન વાયુ $(H_2)$ મુક્ત કરે છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ આ મુજબ છે: $2C_2H_5OH + 2Na \rightarrow 2C_2H_5ONa + H_2 \uparrow$.

(B) વિનેગર એ ઘરગથ્થુ વપરાશમાં લેવાતો એક સામાન્ય પદાર્થ છે જેનો ઉપયોગ પ્રિઝર્વેટિવ અને સ્વાદ વધારવા માટે થાય છે.
રાસાયણિક રીતે તે એસિટિક એસિડ $(CH_3COOH)$ નું મંદ દ્રાવણ છે.
ચોક્કસ રીતે કહીએ તો,વિનેગરમાં સામાન્ય રીતે પાણીમાં ઓગળેલું $5 \%-8 \%$ એસિટિક એસિડ હોય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(FALSE) આ વિધાન ખોટું છે.
જ્યારે આલ્કોહોલ (જેમ કે ઇથેનોલ) સોડિયમ ધાતુ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે સોડિયમ આલ્કોક્સાઇડ અને હાઇડ્રોજન વાયુ $(H_2)$ ઉત્પન્ન કરે છે,કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ નહીં.
આ પ્રક્રિયાનું રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$2CH_3CH_2OH + 2Na \rightarrow 2CH_3CH_2ONa + H_2 \uparrow$

(A) આ વિધાન સાચું છે.
જ્યારે ઇથેનોલ $(CH_3CH_2OH)$ ને $443 \,K$ તાપમાને વધુ પડતા સાંદ્ર સલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2SO_4)$ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તેનું નિર્જલીકરણ (dehydration) થાય છે.
સાંદ્ર સલ્ફ્યુરિક એસિડ નિર્જલીકરણ કરતા એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે અને ઇથેનોલમાંથી પાણીનો અણુ દૂર કરે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $CH_3CH_2OH \xrightarrow[443 \,K]{Conc. H_2SO_4} CH_2=CH_2 + H_2O$ (ઇથીન).

(TRUE) ખરું. ઇથેનોઇક એસિડ $(CH_3COOH)$ એ એક નિર્બળ કાર્બનિક એસિડ છે. જ્યારે તે સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(NaOH)$ જેવા પ્રબળ બેઝ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે તટસ્થીકરણ પ્રક્રિયા દ્વારા સોડિયમ ઇથેનોએટ $(CH_3COONa)$ અને પાણી $(H_2O)$ બનાવે છે. તેની રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે: $CH_3COOH + NaOH \rightarrow CH_3COONa + H_2O$.

(B) મોલાસીસ એ ખાંડ શુદ્ધિકરણ પ્રક્રિયાની એક ઘટ્ટ,ચીકણી આડપેદાશ છે,જે સુક્રોઝ $(C_{12}H_{22}O_{11})$ થી ભરપૂર હોય છે.
આથવણની પ્રક્રિયામાં,યીસ્ટ દ્વારા ઉત્પન્ન થતા ઇન્વર્ટેઝ અને ઝાયમેઝ જેવા ઉત્સેચકો મોલાસીસમાં રહેલી શર્કરા પર કાર્ય કરે છે.
પ્રથમ,ઇન્વર્ટેઝ સુક્રોઝનું ગ્લુકોઝ અને ફ્રુક્ટોઝ $(C_6H_{12}O_6)$ માં રૂપાંતર કરે છે.
ત્યારબાદ,ઝાયમેઝ આ સાદી શર્કરાનું ઇથેનોલ $(C_2H_5OH)$ અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ માં રૂપાંતર કરે છે.
તેથી,મોલાસીસના આથવણ દ્વારા મુખ્યત્વે ઇથેનોલ મેળવવામાં આવે છે.

(C) $5\%$ જેટલું પાણી ધરાવતા ઇથેનોલના દ્રાવણને રેક્ટિફાઇડ સ્પિરિટ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તે આથવણ પામેલા મોલાસીસ અથવા અન્ય ખાંડયુક્ત પદાર્થોના વિભાગીય નિસ્યંદન દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે.
રેક્ટિફાઇડ સ્પિરિટમાં સામાન્ય રીતે કદ પ્રમાણે લગભગ $95\%$ ઇથેનોલ અને $5\%$ પાણી હોય છે.
તેનો ઉપયોગ ઉદ્યોગોમાં દ્રાવક તરીકે અને એબ્સોલ્યુટ આલ્કોહોલની તૈયારી માટે કાચા માલ તરીકે વ્યાપકપણે થાય છે.