Versatile Nature of Carbon (Hydrocarbons, Functional Groups, Homologous Series, Nomenclature) Questions in Gujarati

(B) પેન્ટેન $(C_{5}H_{12})$ માટે ત્રણ બંધારણીય સમઘટકો શક્ય છે:
$(i)$ $n$-પેન્ટેન: $CH_{3}-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-CH_{3}$
$(ii)$ આઇસોપેન્ટેન ($2$-મિથાઇલબ્યુટેન): $CH_{3}-CH(CH_{3})-CH_{2}-CH_{3}$
$(iii)$ નિયોપેન્ટેન ($2$,$2$-ડાયમિથાઇલપ્રોપેન): $C(CH_{3})_{4}$

(A) કાર્બનના બે વિશિષ્ટ ગુણધર્મો જે કાર્બન સંયોજનોની વિશાળ સંખ્યાના નિર્માણ માટે જવાબદાર છે તે નીચે મુજબ છે:
$(i)$ કેટેનેશન: આ કાર્બન પરમાણુઓનો અન્ય કાર્બન પરમાણુઓ સાથે મજબૂત સહસંયોજક બંધ બનાવવાનો વિશિષ્ટ ગુણધર્મ છે,જેના પરિણામે લાંબી શૃંખલાઓ,શાખિત શૃંખલાઓ અથવા વલય આકારની રચનાઓ બને છે.
$(ii)$ ચતુઃસંયોજકતા: કાર્બનની સંયોજકતા $4$ છે,જે તેને અન્ય ચાર કાર્બન પરમાણુઓ અથવા હાઇડ્રોજન,ઓક્સિજન,નાઇટ્રોજન કે હેલોજન જેવા અન્ય એકસંયોજક તત્વોના પરમાણુઓ સાથે સહસંયોજક બંધ બનાવવાની ક્ષમતા આપે છે.

(N/A) $(i)$ બ્યુટેનોન: $CH_{3}CH_{2}COCH_{3}$
બંધારણ: $CH_{3}-CH_{2}-C(=O)-CH_{3}$
$(ii)$ હેક્ઝેનાલ: $CH_{3}CH_{2}CH_{2}CH_{2}CH_{2}CHO$
બંધારણ: $CH_{3}-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-CHO$

(C) બ્યુટેનોન એ $4$ કાર્બન ધરાવતું કીટોન સંયોજન છે,જેનું રાસાયણિક સૂત્ર $CH_3COCH_2CH_3$ છે.
'બ્યુટેનોન' નામમાં રહેલો પ્રત્યય '-ઓન' (one) એ કીટોન ક્રિયાશીલ સમૂહ $(>C=O)$ ની હાજરી સૂચવે છે.

(N/A) સમધર્મી શ્રેણી એ કાર્બનિક સંયોજનોની એવી શ્રેણી છે કે જેમાં સમાન ક્રિયાશીલ સમૂહ હોય અને સમાન રાસાયણિક ગુણધર્મો ધરાવતા હોય,અને જેમાં ક્રમિક સભ્યો વચ્ચે $-CH_2$ એકમનો તફાવત હોય છે.
ઉદાહરણ તરીકે,આલ્કેન શ્રેણી એ એક સમધર્મી શ્રેણી છે જેનું સામાન્ય સૂત્ર $C_nH_{2n+2}$ છે.
$1$. મિથેન: $CH_4$
$2$. ઈથેન: $C_2H_6$ (અથવા $CH_3CH_3$)
$3$. પ્રોપેન: $C_3H_8$ (અથવા $CH_3CH_2CH_3$)
$4$. બ્યુટેન: $C_4H_{10}$ (અથવા $CH_3CH_2CH_2CH_3$)
આ શ્રેણીમાં,દરેક ક્રમિક સભ્ય $-CH_2$ જૂથ દ્વારા અલગ પડે છે,જે $14 \ u$ ના આણ્વીય દળના તફાવતને અનુરૂપ છે.

(A) $IUPAC$ નામકરણના નિયમો નીચે મુજબ લાગુ પડે છે:
$(i)$ $CH_3-CH_2-Br$: આ બે કાર્બન ધરાવતી શૃંખલા છે જેમાં બ્રોમીન વિસ્થાપિત છે. બ્રોમીન માટે 'બ્રોમો' પૂર્વગ અને આલ્કેન માટે 'ઈથેન' વપરાય છે. તેથી,તેનું નામ બ્રોમોઈથેન છે.
$(ii)$ $H-CHO$: આ એક કાર્બન ધરાવતું આલ્ડિહાઈડ છે. એક કાર્બન માટે 'મિથ-' પૂર્વગ અને આલ્ડિહાઈડ માટે '-આલ' પ્રત્યય વપરાય છે. તેથી,તેનું નામ મિથેનાલ છે.
$(iii)$ $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-C \equiv CH$: આ છ કાર્બન ધરાવતી શૃંખલા છે જેમાં પ્રથમ સ્થાને ત્રિબંધ છે. છ કાર્બન માટે 'હેક્સ-' પૂર્વગ અને આલ્કાઈન માટે '-આઈન' પ્રત્યય વપરાય છે. ત્રિબંધ પ્રથમ કાર્બન પર હોવાથી,તેનું નામ હેક્સ$-1-$આઈન છે.

(A) બ્યુટેનનું આણ્વીય સૂત્ર $C_4H_{10}$ છે.
બંધારણીય સમઘટકો એવા સંયોજનો છે જેનું આણ્વીય સૂત્ર સમાન હોય પરંતુ બંધારણીય ગોઠવણી અલગ હોય.
$(i)$ $n$-બ્યુટેન એ બ્યુટેન $(C_4H_{10})$ નો સીધી શૃંખલા ધરાવતો સમઘટક છે.
(ii) આઇસોબ્યુટેન ($2$-મિથાઈલપ્રોપેન) એ બ્યુટેન $(C_4H_{10})$ નો શાખિત શૃંખલા ધરાવતો સમઘટક છે.
(iii) સાયક્લોબ્યુટેનનું સૂત્ર $C_4H_8$ છે,તેથી તે બ્યુટેનનો સમઘટક નથી.
(iv) દર્શાવેલ બંધારણ બ્યુટેનનો માન્ય સમઘટક નથી.
તેથી,$(i)$ અને $(ii)$ એ બ્યુટેનના સાચા બંધારણીય સમઘટકો છે.

(D) ક્રિયાશીલ સમૂહ $-OH$ એ આલ્કોહોલ દર્શાવે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાં:
$1$. બ્યુટેનોન એ કીટોન છે જેનો ક્રિયાશીલ સમૂહ $C=O$ છે.
$2$. બ્યુટેનાલ એ આલ્ડિહાઈડ છે જેનો ક્રિયાશીલ સમૂહ $-CHO$ છે.
$3$. બ્યુટેનોઈક એસિડ એ કાર્બોક્સિલિક એસિડ છે જેનો ક્રિયાશીલ સમૂહ $-COOH$ છે.
$4$. બ્યુટેનોલ એ આલ્કોહોલ છે જેનો ક્રિયાશીલ સમૂહ $-OH$ છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(C) ઈથાઈન,જેને એસિટિલીન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે $C_2H_2$ રાસાયણિક સૂત્ર ધરાવતું સૌથી સરળ આલ્કાઈન છે.
તેમાં બે કાર્બન પરમાણુઓ ત્રિ-બંધ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે,અને દરેક કાર્બન પરમાણુ એક હાઈડ્રોજન પરમાણુ સાથે જોડાયેલ હોય છે.
તેનું બંધારણીય સૂત્ર $H-C\equiv C-H$ છે.

(D) અસંતૃપ્ત સંયોજનો એવા હાઇડ્રોકાર્બન છે જેમાં ઓછામાં ઓછો એક કાર્બન-કાર્બન દ્વિબંધ $(C=C)$ અથવા ત્રિબંધ $(C≡C)$ હોય છે.
$(i)$ પ્રોપેન $(C_3H_8)$ એ આલ્કેન છે,જે સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન છે.
$(ii)$ પ્રોપીન $(C_3H_6)$ માં દ્વિબંધ હોય છે,જે તેને અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન બનાવે છે.
$(iii)$ પ્રોપાઇન $(C_3H_4)$ માં ત્રિબંધ હોય છે,જે તેને અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન બનાવે છે.
$(iv)$ ક્લોરોપ્રોપેન $(C_3H_7Cl)$ એ વિસ્થાપિત આલ્કેન છે,જે સંતૃપ્ત છે.
તેથી,$(ii)$ અને $(iii)$ અસંતૃપ્ત સંયોજનો છે.

(C) સીધી શૃંખલા ધરાવતું હાઇડ્રોકાર્બન તે છે જેમાં કાર્બન પરમાણુઓ કોઈ પણ શાખા વગર એક જ સતત હરોળમાં જોડાયેલા હોય છે.
વિકલ્પ $B$ એ $n$-હેક્ઝેન દર્શાવે છે,જે સીધી શૃંખલા છે.
વિકલ્પ $A$ એ $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3$ છે,જે $n$-હેક્ઝેન (સીધી શૃંખલા) છે.
વિકલ્પ $C$ એ $2$-મિથાઈલપેન્ટેન છે,જેમાં બીજા કાર્બન સાથે મિથાઈલ સમૂહ જોડાયેલ છે,જે તેને શાખિત શૃંખલા ધરાવતું હાઇડ્રોકાર્બન બનાવે છે.
વિકલ્પ $D$ પણ સીધી શૃંખલા ધરાવતા હાઇડ્રોકાર્બનનું જ નિરૂપણ છે.
તેથી,વિકલ્પ $C$ સાચો જવાબ છે કારણ કે તે શાખિત શૃંખલા ધરાવતું હાઇડ્રોકાર્બન છે.

(D) અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન તે છે જેમાં ઓછામાં ઓછો એક કાર્બન-કાર્બન દ્વિબંધ $(C=C)$ અથવા ત્રિ-બંધ $(C \equiv C)$ હોય છે.
$(i) H_3C - CH_2 - CH_2 - CH_3$ એ બ્યુટેન છે,જે એક સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન (આલ્કેન) છે.
$(ii) H_3C - C \equiv C - CH_3$ એ બ્યુટ$-2-$આઈન છે,જેમાં કાર્બન-કાર્બન ત્રિ-બંધ હોવાથી તે અસંતૃપ્ત છે.
$(iii) H_3C - CH(CH_3) - CH_3$ એ આઈસોબ્યુટેન ($2$-મિથાઈલપ્રોપેન) છે,જે એક સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન (આલ્કેન) છે.
$(iv) H_3C - C(CH_3) = CH_2$ એ $2-$મિથાઈલપ્રોપીન છે,જેમાં કાર્બન-કાર્બન દ્વિબંધ હોવાથી તે અસંતૃપ્ત છે.
તેથી,$(ii)$ અને $(iv)$ અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન છે.

(A) સમાનધર્મી શ્રેણી એ કાર્બનિક સંયોજનોનો સમૂહ છે જેમાં સમાન ક્રિયાશીલ સમૂહ હોય છે અને સમાન રાસાયણિક ગુણધર્મો ધરાવે છે,જ્યાં દરેક ક્રમિક સભ્ય $CH_2$ એકમ દ્વારા અલગ પડે છે.
$C_nH_{2n+2}$ સામાન્ય સૂત્ર ધરાવતા સંયોજનો આલ્કેન શ્રેણીના છે.
આપેલા વિકલ્પો તપાસતા:
$B) C_2H_6$ એ $C_nH_{2n+2}$ ને અનુસરે છે ($n=2$,$2(2)+2=6$).
$C) C_3H_8$ એ $C_nH_{2n+2}$ ને અનુસરે છે ($n=3$,$2(3)+2=8$).
$D) CH_4$ એ $C_nH_{2n+2}$ ને અનુસરે છે ($n=1$,$2(1)+2=4$).
$A) C_4H_8$ એ $C_nH_{2n}$ સામાન્ય સૂત્રને અનુસરે છે,જે આલ્કીન શ્રેણી દર્શાવે છે.
તેથી,$C_4H_8$ એ અન્ય સંયોજનો જેવી સમાનધર્મી શ્રેણીમાં આવતું નથી.

(B) આપેલ સંયોજન $CH_{3}-CH_{2}-CHO$ છે.
આ અણુમાં $3$ કાર્બન પરમાણુઓની શૃંખલા છે.
તેમાં રહેલ ક્રિયાશીલ સમૂહ આલ્ડિહાઇડ $(-CHO)$ છે.
$3$ કાર્બન ધરાવતા આલ્ડિહાઇડ માટે,મુખ્ય આલ્કેન પ્રોપેન છે.
પ્રોપેનના અંતિમ '$e$' ને '$al$' વડે બદલતા પ્રોપેનાલ નામ મળે છે.
તેથી,સાચું નામ પ્રોપેનાલ છે.

(C) કાર્બનિક રસાયણવિજ્ઞાનમાં,કાર્બન અને હાઇડ્રોજન સિવાયના અન્ય પરમાણુઓને વિષમ પરમાણુઓ (heteroatoms) કહેવામાં આવે છે.
આપેલ સંયોજન $CH_{3}-CH_{2}-O-CH_{2}-CH_{2}Cl$ માં:
$1$. કાર્બન $(C)$ અને હાઇડ્રોજન $(H)$ એ હાઇડ્રોકાર્બન શૃંખલાના મુખ્ય ઘટકો છે.
$2$. ઓક્સિજન $(O)$ અને ક્લોરિન $(Cl)$ એ કાર્બન અને હાઇડ્રોજન સિવાયના પરમાણુઓ છે.
તેથી,ઓક્સિજન અને ક્લોરિન એ વિષમ પરમાણુઓ છે.
આમ,સાચો વિકલ્પ $(i)$ અને $(iv)$ છે.

(A) આલ્કાઈન સમાનધર્મી શ્રેણીનું સામાન્ય સૂત્ર $C_nH_{2n-2}$ છે,જ્યાં $n$ એ કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યા છે.
પ્રથમ સભ્ય માટે,આપણે $n = 2$ લઈએ છીએ કારણ કે ત્રિ-બંધ માટે ઓછામાં ઓછા બે કાર્બન પરમાણુઓની જરૂર હોય છે.
સૂત્રમાં $n = 2$ મૂકતા: $C_2H_{2(2)-2} = C_2H_2$.
$C_2H_2$ ને ઈથાઈન (જેને એસિટિલીન પણ કહેવાય છે) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તેથી,આલ્કાઈન શ્રેણીનું પ્રથમ સભ્ય ઈથાઈન છે.

(C) સંયોજન $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-COOH$ માં મુખ્ય શૃંખલામાં $5$ કાર્બન પરમાણુઓ છે અને કાર્બોક્સિલિક એસિડ ક્રિયાશીલ સમૂહ $(-COOH)$ જોડાયેલ છે. તેથી,તેનું $IUPAC$ નામ પેન્ટેનોઇક એસિડ છે.
$(b)$ સંયોજન $CH_3-CH_2-C \equiv CH$ માં મુખ્ય શૃંખલામાં $4$ કાર્બન પરમાણુઓ છે અને $3$જા તથા $4$થા કાર્બન પરમાણુ વચ્ચે ત્રિબંધ છે. તેથી,તેનું $IUPAC$ નામ બ્યુટ$-1-$આઇન અથવા સામાન્ય રીતે બ્યુટાઇન છે.

(D) આપેલ બંધારણ $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CHO$ છે. તેમાં $7$ કાર્બન પરમાણુઓ અને આલ્ડિહાઈડ ક્રિયાશીલ સમૂહ $(-CHO)$ છે. તેથી,તેનું $IUPAC$ નામ હેપ્ટેનાલ છે.
$(b)$ આપેલ બંધારણ $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-OH$ છે. તેમાં $5$ કાર્બન પરમાણુઓ અને આલ્કોહોલ ક્રિયાશીલ સમૂહ $(-OH)$ છે. તેથી,તેનું $IUPAC$ નામ પેન્ટેનોલ છે.

(A) બંધારણ $CH_3-CH_2-CH_2-OH$ માં $-OH$ સમૂહ રહેલો છે,જે આલ્કોહોલ માટેનો ક્રિયાશીલ સમૂહ છે. તેથી,તે આલ્કોહોલ (પ્રોપેનોલ) છે.
$(b)$ બંધારણ $CH_3-CH_2-COOH$ માં $-COOH$ સમૂહ રહેલો છે,જે કાર્બોક્સિલિક એસિડ માટેનો ક્રિયાશીલ સમૂહ છે. તેથી,તે કાર્બોક્સિલિક એસિડ (પ્રોપેનોઈક એસિડ) છે.

(A) બંધારણ $CH_3-CO-CH_2-CH_3$ માં કાર્બોનિલ સમૂહ બે કાર્બન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ છે,જે $\text{Ketone}$ (કીટોન) ક્રિયાશીલ સમૂહની લાક્ષણિકતા છે.
$(b)$ બંધારણ $CH_3-CH_2-CH=CH_2$ માં કાર્બન-કાર્બન દ્વિબંધ હાજર છે,જે $\text{Alkene}$ (આલ્કીન) ક્રિયાશીલ સમૂહની લાક્ષણિકતા છે.

(A) $(a) CH_3COCH_2CH_2CH_2CH_3$ માં કીટોન $(-CO-)$ ક્રિયાશીલ સમૂહ રહેલો છે.
$(b) CH_3CH_2CH_2COOH$ માં કાર્બોક્સિલિક એસિડ $(-COOH)$ ક્રિયાશીલ સમૂહ રહેલો છે.
$(c) CH_3CH_2CH_2CH_2CHO$ માં આલ્ડિહાઈડ $(-CHO)$ ક્રિયાશીલ સમૂહ રહેલો છે.
$(d) CH_3CH_2OH$ માં આલ્કોહોલ $(-OH)$ ક્રિયાશીલ સમૂહ રહેલો છે.

(N/A) હેક્ઝેન $(C_6H_{14})$ ના પાંચ બંધારણીય સમઘટકો છે:
$(a)$ $n$-હેક્ઝેન: $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3$
$(b)$ $2$-મિથાઈલપેન્ટેન: $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_2-CH_3$
$(c)$ $3$-મિથાઈલપેન્ટેન: $CH_3-CH_2-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$
$(d)$ $2,2$-ડાયમિથાઈલબ્યુટેન: $CH_3-C(CH_3)_2-CH_2-CH_3$
$(e)$ $2,3$-ડાયમિથાઈલબ્યુટેન: $CH_3-CH(CH_3)-CH(CH_3)-CH_3$

(N/A) હાઇડ્રોકાર્બન એ કાર્બનિક સંયોજનો છે જે સંપૂર્ણપણે કાર્બન અને હાઇડ્રોજનના પરમાણુઓથી બનેલા હોય છે. તે કાર્બનિક રસાયણવિજ્ઞાનના પાયાના ઘટકો તરીકે કાર્ય કરે છે.
ઉદાહરણો:
$1$. મિથેન $(CH_4)$
$2$. ઇથેન $(C_2H_6)$
$3$. પ્રોપેન $(C_3H_8)$

(N/A) સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બનમાં માત્ર કાર્બન-કાર્બન એકલ બંધ $(C-C)$ હોય છે.
અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બનમાં ઓછામાં ઓછો એક કાર્બન-કાર્બન દ્વિબંધ $(C=C)$ અથવા ત્રિબંધ $(C\equiv C)$ હોય છે.
સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બનના ઉદાહરણો:
$1$. મિથેન $(CH_4)$: $H-C(H)(H)-H$
$2$. ઈથેન $(C_2H_6)$: $H_3C-CH_3$
અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બનના ઉદાહરણો:
$1$. ઈથીન $(C_2H_4)$: $H_2C=CH_2$
$2$. ઈથાઈન $(C_2H_2)$: $HC\equiv CH$

(N/A) ક્રિયાશીલ સમૂહ એટલે એવો પરમાણુ અથવા પરમાણુઓનો સમૂહ જે ચોક્કસ રીતે જોડાયેલો હોય અને કાર્બનિક સંયોજનોના લાક્ષણિક રાસાયણિક ગુણધર્મો માટે જવાબદાર હોય.
ચાર અલગ-અલગ ક્રિયાશીલ સમૂહોના ઉદાહરણો નીચે મુજબ છે:
$1$. હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ: $-OH$
$2$. આલ્ડિહાઈડ સમૂહ: $-CHO$
$3$. કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહ: $-COOH$
$4$. કીટોન સમૂહ: $>C=O$

(N/A) $C_3H_6O$ આણ્વીય સૂત્ર બે ક્રિયાશીલ સમૂહના સમઘટકો દર્શાવે છે:
$1$. પ્રોપેનોન $(CH_3COCH_3)$: એક કીટોન છે.
$2$. પ્રોપેનાલ $(CH_3CH_2CHO)$: એક આલ્ડિહાઈડ છે.
તેમની ઇલેક્ટ્રોન બિંદુ રચના નીચે મુજબ છે:
- પ્રોપેનોન માટે: મધ્યસ્થ કાર્બન પરમાણુ ઓક્સિજન પરમાણુ સાથે દ્વિબંધથી અને બે મિથાઈલ સમૂહો સાથે એકલબંધથી જોડાયેલ છે.
- પ્રોપેનાલ માટે: છેડાનો કાર્બન પરમાણુ ઓક્સિજન પરમાણુ સાથે દ્વિબંધથી અને હાઈડ્રોજન પરમાણુ તથા ઈથાઈલ સમૂહ સાથે એકલબંધથી જોડાયેલ છે.

(B) રાસાયણિક સૂત્ર $C_{3}H_{6}$ એ સામાન્ય સૂત્ર $C_{n}H_{2n}$ ને અનુરૂપ છે,જે આલ્કીન (alkenes) ની લાક્ષણિકતા છે.
આલ્કીન એ અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન છે જેમાં કાર્બન-કાર્બન દ્વિબંધ હોય છે.
બ્રોમીન પાણી એ અસંતૃપ્તતા માટેની પ્રમાણભૂત કસોટી છે; તે આલ્કીન અથવા આલ્કાઇનની હાજરીમાં લાલ-ભૂરા રંગમાંથી રંગવિહીન બની જાય છે.
આ સંયોજન $3$ કાર્બન પરમાણુઓ ધરાવતું આલ્કીન હોવાથી,તેનું નામ પ્રોપીન $\left(H_{3}C-CH=CH_{2}\right)$ છે.

(N/A) ચાર કાર્બન પરમાણુઓ ધરાવતા આલ્ડિહાઈડને બ્યુટેનાલ $(Butanal)$ કહેવામાં આવે છે.
તેનું બંધારણીય સૂત્ર $CH_{3}-CH_{2}-CH_{2}-CHO$ છે.

(N/A) મિથેનોઈક એસિડ એ સૌથી સાદું કાર્બોક્સિલિક એસિડ છે,જેનું રાસાયણિક સૂત્ર $HCOOH$ છે.
તેના બંધારણીય સૂત્રમાં એક કાર્બન પરમાણુ ઓક્સિજન સાથે દ્વિબંધથી,હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ $(-OH)$ સાથે એકલબંધથી અને હાઈડ્રોજન પરમાણુ સાથે એકલબંધથી જોડાયેલ હોય છે.
તેનું બંધારણ નીચે મુજબ છે:
$H - C(=O) - OH$

(N/A) સાઇટ્રિક એસિડમાં રહેલા $-COOH$ ક્રિયાશીલ સમૂહને કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. તે કાર્બનિક એસિડમાં જોવા મળતો એક લાક્ષણિક ક્રિયાશીલ સમૂહ છે,જેમાં કાર્બન પરમાણુ એક ઓક્સિજન પરમાણુ સાથે દ્વિબંધથી અને હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહ $(-OH)$ સાથે એકલ બંધથી જોડાયેલ હોય છે.

(N/A) આલ્કેનનું સામાન્ય સૂત્ર $C_{n}H_{2n+2}$ છે,જ્યાં $n$ એ કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યા છે.
અહીં આપેલ છે કે અણુમાં $n = 4$ કાર્બન પરમાણુઓ છે.
સૂત્રમાં $n = 4$ મૂકતા: $C_{4}H_{2(4)+2} = C_{4}H_{8+2} = C_{4}H_{10}$.
ચાર કાર્બન પરમાણુઓ ધરાવતા આલ્કેનનું નામ બ્યુટેન (Butane) છે.

(N/A) $(i)$ સંયોજન $CH_{3}-CH_{2}-CH_{2}-COOH$ માં $-COOH$ સમૂહ રહેલો છે,જે કાર્બોક્સિલિક એસિડ ક્રિયાશીલ સમૂહ છે.
$(ii)$ સંયોજન $CH_{3}-CO-CH_{2}-CH_{3}$ માં $C=O$ સમૂહ બે કાર્બન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલો છે,જે કીટોન ક્રિયાશીલ સમૂહ છે.

(N/A) $(i)$ બેન્ઝીનનું આણ્વીય સૂત્ર $C_{6}H_{6}$ છે.
$(ii)$ તેની રચનામાં ત્રણ દ્વિબંધ આવેલા હોય છે.

(A) $(C_{10}H_{18})$ માટે: આલ્કાઈનનું સામાન્ય સૂત્ર $C_nH_{2n-2}$ છે. અહીં,$n = 10$ છે,તેથી $2n - 2 = 2(10) - 2 = 18$ થાય છે. આમ,$A$ એ આલ્કાઈન સમાનધર્મી શ્રેણીનો સભ્ય છે.
$B$ $(C_{18}H_{36})$ માટે: આલ્કીનનું સામાન્ય સૂત્ર $C_nH_{2n}$ છે. અહીં,$n = 18$ છે,તેથી $2n = 2(18) = 36$ થાય છે. આમ,$B$ એ આલ્કીન સમાનધર્મી શ્રેણીનો સભ્ય છે.

(N/A) સમાનધર્મી શ્રેણી એ કાર્બનિક સંયોજનોનો એવો સમૂહ છે જેમાં સમાન ક્રિયાશીલ સમૂહ હોય છે અને રાસાયણિક ગુણધર્મો સમાન હોય છે,જેમાં દરેક ક્રમિક સભ્ય $CH_{2}$ એકમ દ્વારા અલગ પડે છે.
$1$. $CH_{3}CH_{2}OH$ (ઇથેનોલ) માટે,પછીનો સમાનધર્મી સભ્ય $CH_{2}$ જૂથ ઉમેરીને મેળવવામાં આવે છે,જે $CH_{3}CH_{2}CH_{2}OH$ (પ્રોપેન$-1-$ઓલ) આપે છે.
$2$. $HCOOH$ (મિથેનોઈક એસિડ) માટે,પછીનો સમાનધર્મી સભ્ય $CH_{2}$ જૂથ ઉમેરીને મેળવવામાં આવે છે,જે $CH_{3}COOH$ (ઇથેનોઈક એસિડ) આપે છે.
તેથી,પછીના સમાનધર્મી સભ્યો અનુક્રમે પ્રોપેનોલ અને ઇથેનોઈક એસિડ છે.

(A-D) $(i)$ સંયોજન $CH_{3}-CH_{2}-CH=CH_{2}$ માં ચાર કાર્બન પરમાણુઓ અને એક દ્વિબંધ છે,તેથી તેનું નામ બ્યુટ-$1$-ઈન છે.
$(ii)$ સંયોજન $CH_{3}-CH_{2}-CH_{2}-C(CH_{3})_{2}-CH_{3}$ માં પાંચ કાર્બનની શૃંખલા છે અને બીજા સ્થાને બે મિથાઈલ સમૂહ જોડાયેલા છે,તેથી તેનું નામ $2,2$-ડાયમિથાઈલપેન્ટેન છે.
$(iii)$ સંયોજન $CH_{3}-CH_{2}-CHO$ માં ત્રણ કાર્બન પરમાણુઓ અને આલ્ડિહાઈડ ક્રિયાશીલ સમૂહ છે,તેથી તેનું નામ પ્રોપેનાલ છે.
$(iv)$ સંયોજન $CH_{3}-CH(OH)-CH_{3}$ માં ત્રણ કાર્બન પરમાણુઓ અને બીજા કાર્બન પર આલ્કોહોલ ક્રિયાશીલ સમૂહ છે,તેથી તેનું નામ પ્રોપેન-$2$-ઓલ છે.

(N/A) સૌથી સાદો કીટોન એસીટોન છે,જેને પ્રોપેનોન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. તેનું રાસાયણિક સૂત્ર $CH_3COCH_3$ છે. આ બંધારણમાં મધ્યસ્થ કાર્બોનિલ સમૂહ $(C=O)$ બે મિથાઈલ સમૂહો $(CH_3)$ સાથે જોડાયેલો હોય છે.
બંધારણ:
$CH_3 - C(=O) - CH_3$

(B) સમાનધર્મી શ્રેણી એ કાર્બનિક સંયોજનોનો એક સમૂહ છે જેમાં સમાન ક્રિયાશીલ સમૂહ હોય છે અને સમાન રાસાયણિક ગુણધર્મો ધરાવે છે,જ્યાં દરેક ક્રમિક સભ્ય $CH_{2}$ એકમ દ્વારા અલગ પડે છે.
$1$. $C_{2}H_{6}O$ એ ઇથેનોલ $(C_{2}H_{5}OH)$ દર્શાવે છે.
$2$. $CH_{4}O$ એ મિથેનોલ $(CH_{3}OH)$ દર્શાવે છે.
બંને સંયોજનોમાં સમાન ક્રિયાશીલ સમૂહ,હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહ $(-OH)$ રહેલો છે.
તેથી,તેઓ આલ્કોહોલની સમાનધર્મી શ્રેણીના સભ્યો હોવાથી,$C_{2}H_{6}O$ અને $CH_{4}O$ એ સાચી જોડી છે.

(N/A) આલ્કેનની સમાનધર્મી શ્રેણીમાં,દરેક ક્રમિક સભ્ય અગાઉના સભ્ય કરતા $-CH_2-$ સમૂહ દ્વારા અલગ પડે છે.
$(i)$ આણ્વીય દળમાં તફાવતની ગણતરી આ મુજબ થાય છે: $(1 \times 12) + (2 \times 1) = 14 \ u$.
$(ii)$ પરમાણુઓની સંખ્યામાં તફાવત એક કાર્બન પરમાણુ અને બે હાઇડ્રોજન પરમાણુનો છે,જે $-CH_2-$ સમૂહ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે.

(N/A) $(i)$ સમાનધર્મી શ્રેણી એટલે કાર્બનિક સંયોજનોની એવી શ્રેણી કે જેમાં સમાન ક્રિયાશીલ સમૂહ હોય અને રાસાયણિક ગુણધર્મો સમાન હોય,તથા ક્રમિક સભ્યો વચ્ચે $-CH_{2}$ એકમનો તફાવત હોય.
$(ii)$ $C_{5}H_{10}$ નું આણ્વીય દળ $C_{4}H_{8}$ કરતા વધારે હોવાથી તેના ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ ઊંચા હોય છે. જેમ આણ્વીય દળ વધે તેમ આંતરઆણ્વીય આકર્ષણ બળો વધે છે,જેને તોડવા માટે વધુ ઉર્જાની જરૂર પડે છે.
$(iii)$ ઉત્કલનબિંદુનો વધતો ક્રમ: $C_{3}H_{6} < C_{4}H_{8} < C_{5}H_{10}$.

(C) $(i)$ સંયોજનો $A, B$ અને $C$ એ અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન છે જેમાં કાર્બન-કાર્બન દ્વિબંધ હોય છે.
$(ii)$ સમાનધર્મી શ્રેણીના સભ્યોનું ઉત્કલનબિંદુ આણ્વીય દળમાં વધારા સાથે વધે છે (એટલે કે કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યામાં વધારો). કારણ કે સંયોજન $C$ નું ઉત્કલનબિંદુ સૌથી ઓછું છે,તેથી તેમાં કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યા ન્યૂનતમ હોવી જોઈએ.
$(iii)$ સામાન્ય સૂત્ર $C_{n}H_{2n}$ એ આલ્કીન (alkene) ની સમાનધર્મી શ્રેણી દર્શાવે છે.

(A) આલ્કીન સામાન્ય સૂત્ર $C_{n}H_{2n}$ ને અનુસરે છે.
$C_{2}H_{4}$ $(n=2)$ અને $C_{4}H_{8}$ $(n=4)$ આ સૂત્રને અનુસરે છે,તેથી તે આલ્કીન છે.
આલ્કાઈન સામાન્ય સૂત્ર $C_{n}H_{2n-2}$ ને અનુસરે છે.
$C_{3}H_{4}$ $(n=3)$ અને $C_{2}H_{2}$ $(n=2)$ આ સૂત્રને અનુસરે છે,તેથી તે આલ્કાઈન છે.

(N/A) $(i)$ ક્રિયાશીલ સમૂહ $-COOH$ ને કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
$(ii)$ ક્રિયાશીલ સમૂહ $-COOR'$ ને એસ્ટર સમૂહ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
$(iii)$ ક્રિયાશીલ સમૂહ $-OH$ ને આલ્કોહોલ સમૂહ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
$(iv)$ ક્રિયાશીલ સમૂહ $-X$ (જ્યાં $X = F, Cl, Br, I$) ને હેલાઈડ સમૂહ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,અને આ સંયોજનને આલ્કાઈલ હેલાઈડ અથવા હેલોઆલ્કેન કહેવામાં આવે છે.

(N/A) $(i)$ સમધર્મી શ્રેણીના તમામ સભ્યો સમાન ક્રિયાશીલ સમૂહ ધરાવે છે.
$(ii)$ સમાન ક્રિયાશીલ સમૂહની હાજરીને કારણે તેઓ સમાન રાસાયણિક ગુણધર્મો દર્શાવે છે.
$(iii)$ આણ્વીય દળમાં વધારો થવાની સાથે ગલનબિંદુ,ઉત્કલનબિંદુ અને ઘનતા જેવા ભૌતિક ગુણધર્મોમાં નિયમિત ક્રમિક ફેરફાર જોવા મળે છે.
$(iv)$ શ્રેણીના કોઈપણ બે ક્રમિક સભ્યો વચ્ચે $-CH_2$ એકમ અથવા $14u$ આણ્વીય દળનો તફાવત હોય છે.

(C) સમાનધર્મી શ્રેણી એટલે કાર્બનિક સંયોજનોનો એવો સમૂહ કે જેમાં સમાન ક્રિયાશીલ સમૂહ હોય અને સમાન રાસાયણિક ગુણધર્મો ધરાવતા હોય,જેમાં ક્રમિક સભ્યો $-CH_{2}$ સમૂહ દ્વારા અલગ પડે છે.
$1$. આલ્કાઈન: આ સંયોજનો સામાન્ય સૂત્ર $C_{n}H_{2n-2}$ ને અનુસરે છે. સંયોજનો $C_{3}H_{4}, C_{4}H_{6}, C_{5}H_{8}$ આ શ્રેણીમાં આવે છે.
$2$. આલ્કીન: આ સંયોજનો સામાન્ય સૂત્ર $C_{n}H_{2n}$ ને અનુસરે છે. સંયોજનો $C_{3}H_{6}, C_{4}H_{8}, C_{5}H_{10}$ આ શ્રેણીમાં આવે છે.

(N/A)

સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન	અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન
$1.$ સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન સ્વચ્છ ભૂરી જ્યોત સાથે સળગે છે કારણ કે તેમાં હાઇડ્રોજનનું પ્રમાણ વધુ હોવાથી તેનું સંપૂર્ણ દહન થાય છે.	$1.$ અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન પીળી અને ધુમાડાવાળી જ્યોત સાથે સળગે છે કારણ કે તેમાં કાર્બનનું પ્રમાણ વધુ હોવાથી તેનું અપૂર્ણ દહન થાય છે.
$2.$ તેઓ સંપૂર્ણ દહન પામે છે અને નીપજ તરીકે માત્ર $CO_{2}$ અને $H_{2}O$ આપે છે.	$2.$ તેઓ અપૂર્ણ દહન પામે છે અને નીપજ તરીકે $CO_{2}$ અને $H_{2}O$ ની સાથે ન સળગેલા કાર્બનના કણો (કાજળ) ઉત્પન્ન કરે છે.

$(ii)$ $(a)$ $C_{4}H_{10}$ નું રાસાયણિક નામ બ્યુટેન છે. તેનું બંધારણ: $CH_{3}-CH_{2}-CH_{2}-CH_{3}$ છે.
$(b)$ $C_{2}H_{2}$ નું રાસાયણિક નામ ઇથાઇન છે. તેનું બંધારણ: $H-C\equiv C-H$ છે.

(N/A) $(i)$ બંધારણીય સમઘટકતા એ એવી ઘટના છે જેમાં સંયોજનોનું આણ્વીય સૂત્ર સમાન હોય છે પરંતુ પરમાણુઓની બંધારણીય ગોઠવણી અલગ-અલગ હોય છે.
$(ii)$ પ્રોપેન $(C_{3}H_{8})$ બંધારણીય સમઘટકતા દર્શાવી શકતું નથી કારણ કે તેમાં માત્ર ત્રણ કાર્બન પરમાણુઓ હોય છે. માત્ર ત્રણ કાર્બન પરમાણુઓ સાથે,તેમને શૃંખલામાં ગોઠવવાની માત્ર એક જ શક્ય રીત છે,જેનો અર્થ છે કે કોઈ વૈકલ્પિક બંધારણીય ગોઠવણી બનાવી શકાતી નથી.
$(iii)$ બ્યુટેન $(C_{4}H_{10})$ ના બે બંધારણીય સમઘટકો છે:
$(a)$ $n$-બ્યુટેન: એક સીધી શૃંખલાવાળી રચના જેમાં ચાર કાર્બન પરમાણુઓ એક હરોળમાં જોડાયેલા હોય છે.
$(b)$ આઇસોબ્યુટેન ($2$-મિથાઈલપ્રોપેન): એક શાખિત શૃંખલાવાળી રચના જેમાં ત્રણ કાર્બન પરમાણુઓ મુખ્ય શૃંખલા બનાવે છે અને એક કાર્બન પરમાણુ મધ્યના કાર્બન પરમાણુ સાથે શાખા તરીકે જોડાયેલ હોય છે.

(N/A) સમાનધર્મી શ્રેણી એ કાર્બનિક સંયોજનોનો એવો સમૂહ છે જેમાં સમાન ક્રિયાશીલ સમૂહ હોય છે અને રાસાયણિક ગુણધર્મો સમાન હોય છે,જેમાં તમામ ક્રમિક સભ્યો $-CH_2$ એકમ દ્વારા અલગ પડે છે.
આલ્કોહોલની સમાનધર્મી શ્રેણીના બે ક્રમિક સભ્યો નીચે મુજબ છે:
$(i)$ મિથેનોલ: $CH_3OH$
(ii) ઇથેનોલ: $C_2H_5OH$
$(i)$ સમાનધર્મી શ્રેણીમાં સંયોજનોના ભૌતિક ગુણધર્મો (જેમ કે ગલનબિંદુ,ઉત્કલનબિંદુ અને દ્રાવ્યતા) કાર્બન શૃંખલાની લંબાઈ (આણ્વીય દળ) દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
(ii) સમાનધર્મી શ્રેણીમાં સંયોજનોના રાસાયણિક ગુણધર્મો અણુમાં હાજર રહેલા ક્રિયાશીલ સમૂહ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

(N/A) કાર્બન અને હાઇડ્રોજનના બનેલા સહસંયોજક સંયોજનોને હાઇડ્રોકાર્બન કહેવામાં આવે છે.
$(b)$ બંધારણીય તફાવત એ છે કે સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બનમાં કાર્બન પરમાણુઓ વચ્ચે માત્ર એકલ સહસંયોજક બંધ હોય છે (દા.ત.,આલ્કેન),જ્યારે અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બનમાં કાર્બન પરમાણુઓ વચ્ચે ઓછામાં ઓછો એક દ્વિબંધ અથવા ત્રિબંધ હોય છે (દા.ત.,આલ્કીન અથવા આલ્કાઇન).

(N/A) સજાતીય શ્રેણી એ કાર્બનિક સંયોજનોનો સમૂહ છે જેમાં સમાન ક્રિયાશીલ સમૂહ અને સમાન રાસાયણિક ગુણધર્મો હોય છે,જ્યાં દરેક ક્રમિક સભ્ય $CH_{2}$ એકમ દ્વારા અલગ પડે છે.
$1$. $CH_{3}OH$ (મિથેનોલ) માટે,પછીનો સજાતીય સભ્ય $CH_{2}$ જૂથ ઉમેરીને મેળવવામાં આવે છે,જે $C_{2}H_{5}OH$ (ઇથેનોલ) આપે છે.
$2$. $HCOOH$ (મિથેનોઈક એસિડ) માટે,પછીનો સજાતીય સભ્ય $CH_{2}$ જૂથ ઉમેરીને મેળવવામાં આવે છે,જે $CH_{3}COOH$ (ઇથેનોઈક એસિડ) આપે છે.