Introduction Questions in Hindi

(C) $Butanal$ $(CH_3-CH_2-CH_2-CHO)$ एक एलिफैटिक एल्डिहाइड है क्योंकि इसमें एल्काइल श्रृंखला से जुड़ा $-CHO$ कार्यात्मक समूह होता है।

(B) कार्बोनिल समूह $(>C=O)$ में,कार्बन परमाणु तीन परमाणुओं से बंधा होता है (एक ऑक्सीजन द्वि-आबंध द्वारा और दो अन्य समूह/परमाणु एकल आबंध द्वारा) और इसमें कोई एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म नहीं होता है।
संयोजकता आबंध सिद्धांत के अनुसार,कार्बन परमाणु तीन $sp^2$ संकरित कक्षक बनाने के लिए $sp^2$ संकरण से गुजरता है।
इसलिए,कार्बोनिल समूह का कार्बन परमाणु $sp^2$ संकरित होता है।

(C) ग्लायोक्सल सबसे सरल डाय-एल्डिहाइड है जिसका रासायनिक सूत्र $CHO-CHO$ है। इसे इथेनडायल (ethanedial) के रूप में भी जाना जाता है।

(A) एल्डिहाइड,कीटोन के फंक्शनल आइसोमर्स (functional isomers) होते हैं।
एल्डिहाइड और कीटोन दोनों का सामान्य आणविक सूत्र,$C_nH_{2n}O$,समान होता है।
वे फंक्शनल आइसोमेरिज्म प्रदर्शित करते हैं क्योंकि समान आणविक सूत्र होने के बावजूद उनमें अलग-अलग फंक्शनल ग्रुप (एल्डिहाइड ग्रुप $-CHO$ बनाम कीटोन ग्रुप $C=O$) होते हैं।

(C) दिए गए यौगिकों के क्रियात्मक समूह इस प्रकार हैं:
$1$. फिनोल: $Ar-OH$ ($-OH$ समूह होता है)
$2$. कार्बोक्सिलिक अम्ल: $R-COOH$ (कार्बोक्सिल समूह में $-OH$ समूह होता है)
$3$. एल्डिहाइड: $R-CHO$ (कार्बोनिल समूह होता है,$-OH$ समूह नहीं होता है)
$4$. अल्कोहल: $R-OH$ ($-OH$ समूह होता है)
अतः,एल्डिहाइड में $-OH$ समूह नहीं होता है।

(B) एक कार्बोनिल समूह $(>C=O)$ में दो मुक्त संयोजकताएँ होती हैं। जब ये दोनों संयोजकताएँ दो एल्काइल समूहों $(R)$ द्वारा संतुष्ट होती हैं,तो प्राप्त यौगिक को $R-CO-R$ के रूप में दर्शाया जाता है। कार्बनिक यौगिकों के इस वर्ग को कीटोन के रूप में जाना जाता है।

(B) कार्बोनिल समूह $(>C=O)$ में,कार्बन परमाणु $sp^2$ संकरित होता है।
यह तीन सिग्मा $(\sigma)$ बंध बनाता है: दो आसन्न परमाणुओं के साथ (जैसे $R$ और $R'$ या $H$) और एक सिग्मा बंध ऑक्सीजन परमाणु के साथ।
इसके अतिरिक्त,यह ऑक्सीजन परमाणु के साथ एक पाई $(\pi)$ बंध बनाता है।
अतः,कार्बोनिल कार्बन तीन सिग्मा और एक पाई बंध द्वारा अन्य परमाणुओं से जुड़ा होता है।

(B) कीटोन को कार्बोनिल कार्बन $(>C=O)$ से जुड़े समूहों के आधार पर सरल (सममित) या मिश्रित (असममित) कीटोन के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।
सरल कीटोन में,कार्बोनिल कार्बन से जुड़े दोनों एल्काइल या एराइल समूह समान होते हैं।
मिश्रित कीटोन में,कार्बोनिल कार्बन से जुड़े दो समूह अलग-अलग होते हैं (उदाहरण के लिए,एक एल्काइल और एक एराइल समूह)।
एसिटोफिनोन $(C_6H_5COCH_3)$ में कार्बोनिल कार्बन से एक फेनिल समूह और एक मिथाइल समूह जुड़ा होता है,जो इसे एक मिश्रित कीटोन बनाता है।

(A) क्लोरल $2,2,2-trichloroethanal$ का सामान्य नाम है।
इसका रासायनिक सूत्र $CCl_3CHO$ है।

(B) कार्बोनिल यौगिक वे यौगिक हैं जिनमें $C=O$ समूह होता है।
यद्यपि कार्बोक्सिलिक अम्ल और उनके व्युत्पन्नों में भी यह समूह होता है,सामान्य रसायन विज्ञान में 'कार्बोनिल यौगिक' शब्द का प्रयोग मुख्य रूप से एल्डिहाइड और कीटोन के लिए किया जाता है।

(B) फॉर्मेलिन $40\% \, HCHO$ (फॉर्मेल्डिहाइड),$8\% \, CH_3OH$ (मेथनॉल) और $52\%$ पानी का एक जलीय विलयन है।
इसका उपयोग जैविक परिरक्षक (biological preservative) के रूप में किया जाता है।

(A) दिया गया यौगिक $(CH_3)_3C-CHO$ है।
इस यौगिक में एक $t$-ब्यूटाइल समूह एक एल्डिहाइड समूह $(-CHO)$ से जुड़ा होता है।
इस विशिष्ट एल्डिहाइड का सामान्य नाम $Pivaldehyde$ (पिवैल्डिहाइड) है।
इसे $IUPAC$ नामकरण में $2,2$-डाइमिथाइलप्रोपेनल के रूप में भी जाना जाता है।

(B) आणविक सूत्र $C_5H_{10}O$ की असंतृप्ति की डिग्री (degree of unsaturation) $1$ है,जो कीटोन या एल्डिहाइड हो सकता है। कीटोन के लिए,कार्बोनिल समूह $(C=O)$ को दो कार्बन परमाणुओं के बीच स्थित होना चाहिए।
संभावित कीटोन समावयवी (isomers) हैं:
$1. CH_3-CO-CH_2-CH_2-CH_3$ (पेंटेन-$2$-ओन)
$2. CH_3-CH_2-CO-CH_2-CH_3$ (पेंटेन-$3$-ओन)
$3. CH_3-CO-CH(CH_3)_2$ ($3$-मिथाइल ब्यूटेन-$2$-ओन)
इस प्रकार,कुल $3$ कीटोन समावयवी संभव हैं.

(D) दिए गए यौगिकों के आणविक सूत्र इस प्रकार हैं:
$(i)$ प्रोपेनोन तीन कार्बन परमाणुओं वाला एक कीटोन है: $CH_3COCH_3$।
$(ii)$ प्रोपेनल तीन कार्बन परमाणुओं वाला एक एल्डिहाइड है: $CH_3CH_2CHO$।
$(iii)$ $n$-प्रोपेनॉल तीन कार्बन परमाणुओं वाला एक प्राथमिक अल्कोहल है: $CH_3CH_2CH_2OH$।
अतः,सही क्रम $(i) = CH_3COCH_3, (ii) = CH_3CH_2CHO, (iii) = CH_3CH_2CH_2OH$ है।

(B) दी गई रासायनिक संरचना $CH_2=CH-CHO$ है।
यह यौगिक तीन कार्बन परमाणुओं वाला एक असंतृप्त एल्डिहाइड है।
इस यौगिक का $IUPAC$ नाम $Prop-2-enal$ है।
$CH_2=CH-CHO$ का सामान्य नाम $Acrolein$ है।

(B) आणविक सूत्र $C_4H_8O$ के लिए कार्बोनिल समावयवी (एल्डिहाइड और कीटोन) इस प्रकार हैं:
$1$. एल्डिहाइड ($-CHO$ समूह युक्त):
- ब्यूटेनैल: $CH_3-CH_2-CH_2-CHO$
- $2$-मिथाइलप्रोपेनैल: $(CH_3)_2CH-CHO$
कुल एल्डिहाइड = $2$.
$2$. कीटोन ($C=O$ समूह युक्त):
- ब्यूटेनोन: $CH_3-CO-CH_2-CH_3$
कुल कीटोन = $1$.
कुल समावयवी = $2 \text{ (एल्डिहाइड)} + 1 \text{ (कीटोन)} = 3$.

(A) $IUPAC$ नाम $3-$मिथाइल$-2-$पेंटेनोन $5$ कार्बन की श्रृंखला (पेंटेन) में $C-2$ स्थिति पर कीटोन कार्यात्मक समूह $(C=O)$ को दर्शाता है।
$C-3$ स्थिति पर एक मिथाइल समूह $(-CH_3)$ जुड़ा हुआ है।
संरचना लिखने पर:
$C^1H_3 - C^2(=O) - C^3H(CH_3) - C^4H_2 - C^5H_3$।
यह संरचना विकल्प $A$ से मेल खाती है।

(A) एलिफैटिक एल्डिहाइड का सामान्य सूत्र $C_nH_{2n}O$ $(n \geq 1)$ है।
$n=1$ के लिए,पहला सदस्य $HCHO$ (मेथेनल) है।
$n=2$ के लिए,दूसरा सदस्य $CH_3CHO$ (एथेनल) है।
$n=3$ के लिए,तीसरा सदस्य $CH_3CH_2CHO$ (प्रोपेनल) है।
अतः,तीसरे सदस्य की सही संरचना $CH_3CH_2CHO$ है।

(A) एक्रोलिन $CH_2=CH-CHO$ का सामान्य नाम है।
इसमें एक कार्बन-कार्बन द्वि-आबंध (असंतृप्ति) और एक एल्डिहाइड कार्यात्मक समूह $(-CHO)$ होता है।
इसलिए,इसे असंतृप्त एल्डिहाइड के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

(C) फॉर्मेलिन फॉर्मेल्डिहाइड $(HCHO)$ का $40\%$ जलीय विलयन है।

(A) अपवाद के रूप में,फॉर्मेल्डिहाइड कमरे के तापमान पर गैस के रूप में होता है। इसके विपरीत,एल्डिहाइड और कीटोन के अन्य कम आणविक भार वाले सदस्य कमरे के तापमान पर द्रव अवस्था में होते हैं।

(C) एसीटैल्डिहाइड का सही सूत्र $CH_3CHO$ है। विकल्प $CH_3CH_2CHO$ प्रोपेनल को दर्शाता है। इसलिए,एसीटैल्डिहाइड - $CH_3CH_2CHO$ का युग्म गलत तरीके से सुमेलित है।

(A) दी गई संरचना $C_6H_5COCH_3$ है।
$IUPAC$ नामकरण के अनुसार,कीटोन का नामकरण संगत एल्केन के $-e$ प्रत्यय को $-one$ से बदलकर किया जाता है।
$C_6H_5COCH_3$ यौगिक के लिए,मुख्य श्रृंखला एथेन है जो एक फेनिल समूह से जुड़ी है।
अतः,इसका $IUPAC$ नाम $1$-फेनिलएथेनोन है।
एसिटोफेनोन इसका सामान्य नाम है,और मेथिल फेनिल कीटोन एक अन्य सामान्य नाम है।

(C) दिए गए अणु की संरचना का विश्लेषण करते हैं: $CH_3 - C(=O) - O - CH_2 - C(=O) - CH_2 - NH_2$.
$1$. $-C(=O)-O-$ समूह एक $Ester$ (एस्टर) समूह है।
$2$. $-C(=O)-$ समूह (जहाँ कार्बोनिल कार्बन दो कार्बन परमाणुओं से जुड़ा है) एक $Ketone$ (कीटोन) समूह है।
$3$. $-NH_2$ समूह एक प्राथमिक $Amine$ (एमीन) समूह है।
$4$. $Amide$ (एमाइड) समूह के लिए नाइट्रोजन परमाणु का कार्बोनिल कार्बन से सीधे जुड़ा होना आवश्यक है ($-C(=O)-NH_2$ या समान)।
दी गई संरचना में,कोई भी नाइट्रोजन परमाणु कार्बोनिल कार्बन से नहीं जुड़ा है। इसलिए,$Amide$ कार्यात्मक समूह उपस्थित नहीं है।

(B) $CH_3-CH(CH_3)-CHO$ आइसोब्यूटाइराल्डिहाइड है।
$CH_3-CN$ एसीटोनाइट्राइल या मिथाइल साइनाइड है।
$CH_2=CH-CHO$ एक्रोलिन या एक्रिलाल्डिहाइड है।
$CH_3-C(CH_3)(CH_3)-OH$ tert-ब्यूटिल अल्कोहल है।

(C) यदि कार्बोनिल कार्बन परमाणु से जुड़े दो एल्काइल या एराइल समूह अलग-अलग हों,तो कीटोन को असममित (या मिश्रित) के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।
$a.$ $CH_3-CH(CH_3)-O-CH_2-CH_3$ एक ईथर है।
$b.$ $CH_3-CH_2-CO-CH_2-CH_3$ (पेंटेन-$3$-ओन) में दो एथिल समूह हैं (सममित)।
$c.$ $CH_3-CH(CH_3)-CO-CH_2-CH_2-CH_3$ ($2$-मिथाइलहेक्सेन-$3$-ओन) में एक आइसोप्रोपिल समूह और एक प्रोपिल समूह है (असममित)।
$d.$ $CH_3-CO-CH_3$ (प्रोपेनोन) में दो मिथाइल समूह हैं (सममित)।

(A) दिया गया यौगिक $C_6H_5COCH_3$ है।
$IUPAC$ प्रणाली में,कीटोन का नामकरण संबंधित एल्केन के $-e$ प्रत्यय को $-one$ से बदलकर किया जाता है।
मुख्य श्रृंखला दो कार्बन वाली श्रृंखला (एथेन) है और फेनिल समूह पहले कार्बन से जुड़ा है।
इसलिए,इसका $IUPAC$ नाम $1-$फेनिलएथेनोन (जिसे सामान्यतः एसीटोफेनोन कहा जाता है) है।

(B) दी गई संरचना एक एल्डिहाइड है जिसमें $6-$कार्बन की श्रृंखला (हेक्सेन) है और एल्डिहाइड समूह से दूसरे कार्बन परमाणु पर एक मेथिल समूह जुड़ा हुआ है।
$IUPAC$ नामकरण के नियमों के अनुसार,एल्डिहाइड समूह $(-CHO)$ के कार्बन परमाणु को स्थान $1$ दिया जाता है।
एल्डिहाइड कार्बन से गिनती करने पर,मेथिल समूह $C-2$ स्थान पर है।
इसलिए,सही $IUPAC$ नाम $2-$मेथिलहेक्सेनल है।

(N/A) दिए गए यौगिकों की संरचनाएँ इस प्रकार हैं:

$(i)$ $\alpha$-मेथॉक्सीप्रोपियोनाल्डिहाइड	$CH_3-CH(OCH_3)-CHO$
$(ii)$ $3$-हाइड्रॉक्सीब्यूटेनैल	$CH_3-CH(OH)-CH_2-CHO$
$(iii)$ $2$-हाइड्रॉक्सीसाइक्लोपेंटेनकार्बाल्डिहाइड	$C_5H_8(OH)CHO$
$(iv)$ $4$-ऑक्सोपेंटेनैल	$CH_3-CO-CH_2-CH_2-CHO$
$(v)$ डाई-सेक-ब्यूटिल कीटोन	$CH_3-CH_2-CH(CH_3)-CO-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$
$(vi)$ $4$-फ्लुओरोएसीटोफिनोन	$F-C_6H_4-COCH_3$

(N/A) $(i)$ $CH_{3}CO(CH_{2})_{6}CH_{3}$
$IUPAC$ नाम: $Octan-2-one$
सामान्य नाम: मिथाइल $n-$हेप्टाइल कीटोन
$(ii)$ $CH_{3}CH_{2}CHBrCH_{2}CH(CH_{3})CHO$
$IUPAC$ नाम: $4-$ब्रोमो$-2-$मिथाइलहेक्सेनल
$(iii)$ $CH_{3}(CH_{2})_{5}CHO$
$IUPAC$ नाम: हेप्टेनल
$(iv)$ $Ph-CH=CH-CHO$
$IUPAC$ नाम: $3-$फिनाइलप्रोप$-2-$इनल
सामान्य नाम: $\beta-$फिनाइलएक्रोलिन
$(v)$ साइक्लोपेंटेनकार्बेल्डिहाइड
$(vi)$ $PhCOPh$
$IUPAC$ नाम: डाइफिनाइलमेथेनोन
सामान्य नाम: बेंजोफिनोन

(N/A) एल्डिहाइड और कीटोन को अक्सर उनके सामान्य नामों से जाना जाता है।
$(a)$ एल्डिहाइड के सामान्य नाम:
$(i)$ एल्डिहाइड के सामान्य नाम संबंधित कार्बोक्सिलिक एसिड के सामान्य नामों से अंतिम '-ic acid' को '-aldehyde' से बदलकर प्राप्त किए जाते हैं।
$(ii)$ ये नाम अक्सर एसिड या एल्डिहाइड के स्रोत के लैटिन या ग्रीक मूल को दर्शाते हैं।
$(iii)$ कार्बन श्रृंखला में प्रतिस्थापियों की स्थिति को ग्रीक अक्षरों $\alpha, \beta, \gamma, \delta$ आदि द्वारा दर्शाया जाता है। $\alpha$-कार्बन वह है जो सीधे $-CHO$ समूह से जुड़ा होता है,$\beta$-कार्बन उसके बाद वाला होता है,और इसी तरह आगे।
$(iv)$ $-CHO$ समूह के बगल वाले कार्बन परमाणु को $\alpha$ के रूप में नामित किया जाता है: $\stackrel{\delta}{C}-\stackrel{\gamma}{C}-\stackrel{\beta}{C}-\stackrel{\alpha}{C}-CHO$.
उदाहरणों में $HCHO$ (फॉर्मेल्डिहाइड),$CH_3CHO$ (एसिटाल्डिहाइड) और $\beta$-ब्रोमोब्यूटिराल्डिहाइड शामिल हैं।
$(b)$ कीटोन के सामान्य नाम:
$(i)$ सामान्य नाम कार्बोनिल समूह $(>C=O)$ से जुड़े दो एल्काइल या एराइल समूहों को वर्णानुक्रम में दो अलग-अलग शब्दों के रूप में नामित करके और उसके बाद 'ketone' शब्द जोड़कर प्राप्त किए जाते हैं।
$(ii)$ उदाहरण के लिए,$CH_3COCH_3$ डाइमिथाइल कीटोन (एसीटोन) है और $CH_3COC_2H_5$ एथिल मिथाइल कीटोन है।

(A) एल्डिहाइड और कीटोन का $IUPAC$ नामकरण:
$1$. एल्डिहाइड का $IUPAC$ नामकरण:
- ओपन-चेन एलिफैटिक एल्डिहाइड के $IUPAC$ नाम संबंधित एल्केन के नाम से अंतिम $'e'$ को $'al'$ प्रत्यय द्वारा प्रतिस्थापित करके प्राप्त किए जाते हैं।
- प्रतिस्थापित एल्डिहाइड में,एल्डिहाइड समूह युक्त कार्बन श्रृंखला को मुख्य श्रृंखला के रूप में चुना जाता है। अंकन एल्डिहाइड कार्बन से शुरू होता है,जिसे हमेशा स्थान $1$ दिया जाता है।
- उदाहरण: $CH_3CH_2CHO$ प्रोपेनल है।
$2$. कीटोन का $IUPAC$ नामकरण:
- ओपन-चेन एलिफैटिक कीटोन के $IUPAC$ नाम संबंधित एल्केन के नाम से अंतिम $'e'$ को $'one'$ प्रत्यय द्वारा प्रतिस्थापित करके प्राप्त किए जाते हैं।
- श्रृंखला का अंकन इस प्रकार किया जाता है कि कार्बोनिल कार्बन को न्यूनतम संभव संख्या मिले।
- उदाहरण: $CH_3COCH_2CH_3$ ब्यूटेन$-2-$ओन है।

(A) दिए गए $IUPAC$ नामों के लिए संरचनाएं इस प्रकार हैं:
$(i)$ मेथेनल: $HCHO$
$(ii)$ एथेनल: $CH_3CHO$
$(iii)$ $2$-मेथिलप्रोपेनल: $(CH_3)_2CHCHO$
$(iv)$ $3$-मेथिलसाइक्लोहेक्सेनकार्बेल्डिहाइड: $C_6H_{10}(CH_3)CHO$
$(v)$ $2$-मेथॉक्सीप्रोपेनल: $CH_3CH(OCH_3)CHO$
$(vi)$ पेंटेनल: $CH_3CH_2CH_2CH_2CHO$
$(vii)$ प्रोप-$2$-इनल: $CH_2=CHCHO$
$(viii)$ बेंजीन-$1,2$-डाइकार्बेल्डिहाइड: $C_6H_4(CHO)_2$
$(ix)$ $3$-ब्रोमोबेंज़ेल्डिहाइड: $C_6H_4(Br)CHO$

(A) दिए गए यौगिकों की संरचनाएँ इस प्रकार हैं:
$(i)$ प्रोपेनोन: $CH_3COCH_3$
$(ii)$ ब्यूटेनोन: $CH_3COCH_2CH_3$
$(iii)$ हेक्सेन$-3-$ओन: $CH_3CH_2COCH_2CH_2CH_3$
$(iv)$ $2,4-$डाइमेथिलपेन्टेन$-3-$ओन: $(CH_3)_2CHCOCH(CH_3)_2$
$(v)$ पेन्टेन$-3-$ओन: $CH_3CH_2COCH_2CH_3$
$(vi)$ $2-$मेथिलसाइक्लोहेक्सेनोन: $\text{साइक्लोहेक्सेनोन वलय में } 2 \text{ स्थिति पर मेथिल समूह।}$
$(vii)$ $4-$मेथिलपेन्ट$-3-$ईन$-2-$ओन: $CH_3COCH=C(CH_3)_2$
$(viii)$ बेंजोफेनोन: $C_6H_5COC_6H_5$
$(ix)$ एसीटोफेनोन: $C_6H_5COCH_3$
$(x)$ $3-$मेथिलब्यूटेन$-2-$ओन: $CH_3COCH(CH_3)_2$
$(xi)$ $5-$हाइड्रॉक्सी$-5-$मेथिलहेक्सेन$-3-$ओन: $CH_3CH_2COCH_2C(OH)(CH_3)_2$
$(xii)$ $3-$ऑक्सोब्यूटेनॉइक अम्ल: $CH_3COCH_2COOH$
$(xiii)$ $3,3-$डाइमेथिलहेप्टेन$-2,6-$डायोन: $CH_3COCH_2C(CH_3)_2CH_2CH_2COCH_3$

(N/A) कार्बन और ऑक्सीजन का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास इस प्रकार है:
$C^{*} [He] 2s^{1} 2p_{x}^{1} 2p_{y}^{1} 2p_{z}^{1}$
$O [He] 2s^{2} 2p_{x}^{2} 2p_{y}^{1} 2p_{z}^{1}$
$(b)$ $(i)$ एल्डिहाइड और कीटोन में कार्बोनिल समूह का $C=O$ बंध एक $\sigma$-बंध और एक $\pi$-बंध से बना होता है। कार्बोनिल कार्बन परमाणु $sp^{2}$-संकरित होता है और तीन सिग्मा $(\sigma)$ बंध बनाता है।
$(ii)$ कार्बन का चौथा संयोजी इलेक्ट्रॉन अपने $p$-कक्षक में रहता है और ऑक्सीजन के $p$-कक्षक के साथ अतिव्यापन करके ऑक्सीजन के साथ $\pi$-बंध बनाता है।
$(iii)$ इसके अतिरिक्त,ऑक्सीजन परमाणु में दो अनाबंधी इलेक्ट्रॉन युग्म भी होते हैं। इस प्रकार,कार्बोनिल कार्बन और उससे जुड़े तीन परमाणु एक ही तल में होते हैं और $p$-इलेक्ट्रॉन बादल इस तल के ऊपर और नीचे होते हैं $\left( C \frac{\pi}{\sigma} \ddot{O} \right)$।
$(iv)$ कार्बोनिल समूह के यौगिकों में,कार्बोनिल कार्बन परमाणु $sp^{2}$ संकरित होता है और तीन $sp^{2}$ संकर कक्षक बनाता है।
$(v)$ कार्बन का एक $sp^{2}$ संकरित कक्षक ऑक्सीजन परमाणु के $p$-कक्षक के साथ अतिव्यापन करता है,जबकि $\pi$ बंध कार्बन और ऑक्सीजन के $p$-कक्षकों के पार्श्व अतिव्यापन द्वारा बनता है।
$(vi)$ कार्बन परमाणु के शेष दो संकरित $sp^{2}$ कक्षक फॉर्मेल्डिहाइड में दो हाइड्रोजन परमाणुओं के $1s$-कक्षक के साथ अतिव्यापन करके दो अतिरिक्त $\sigma$-बंध बनाते हैं।
$(vii)$ किसी अन्य एल्डिहाइड के लिए,कार्बन परमाणु के दो संकरित $sp^{2}$ कक्षक एक हाइड्रोजन परमाणु के $1s$-कक्षक और एक एल्किल समूह कार्बन के एक $sp^{3}$ संकर कक्षक के साथ अतिव्यापन करके दो $\sigma$-बंध बनाते हैं।
$(viii)$ किसी भी कीटोन के लिए,कार्बन परमाणु के दो संकरित $sp^{2}$ कक्षक दो एल्किल समूह कार्बनों के दो $sp^{3}$ संकर कक्षकों के साथ अतिव्यापन करके दो $\sigma$-बंध बनाते हैं।
$(ix)$ चित्र में दिखाए अनुसार सभी तीन $\sigma$-बंध एक ही तल में $120^{\circ}$ के कोण पर एक-दूसरे से झुके होते हैं।

(N/A) कार्बन और ऑक्सीजन का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास इस प्रकार है:
$C^{*}[He] 2s^{1} 2p_{x}^{1} 2p_{y}^{1} 2p_{z}^{1}$
$O [He] 2s^{2} 2p_{x}^{2} 2p_{y}^{1} 2p_{z}^{1}$
$(b)$ $(i)$ एल्डिहाइड और कीटोन में कार्बोनिल समूह का $C=O$ बंध एक $\sigma$-बंध और एक $\pi$-बंध से बना होता है। कार्बोनिल कार्बन परमाणु $sp^{2}$-संकरित होता है और तीन सिग्मा $(\sigma)$ बंध बनाता है।
$(ii)$ कार्बन का चौथा संयोजी इलेक्ट्रॉन अपनी $p$-कक्षक में रहता है और ऑक्सीजन के $p$-कक्षक के साथ अतिव्यापन करके ऑक्सीजन के साथ $\pi$-बंध बनाता है।
$(iii)$ इसके अतिरिक्त,ऑक्सीजन परमाणु के पास दो अनाबंधी इलेक्ट्रॉन युग्म भी होते हैं। इस प्रकार,कार्बोनिल कार्बन और उससे जुड़े तीन परमाणु एक ही तल में होते हैं और $p$-इलेक्ट्रॉन बादल इस तल के ऊपर और नीचे होते हैं $\left(C \frac{\pi}{\sigma} \ddot{O}\right)$।
$(iv)$ कार्बोनिल समूह के यौगिकों में,कार्बोनिल कार्बन परमाणु $sp^{2}$ संकरित होता है और तीन $sp^{2}$ संकर कक्षक बनाता है।
$(v)$ कार्बन की एक $sp^{2}$ संकरित कक्षक ऑक्सीजन परमाणु की $p$-कक्षक के साथ अतिव्यापन करके $\sigma$ बंध बनाती है,जबकि $p$-कक्षक का अतिव्यापन $\pi$ बंध बनाता है।
$(vi)$ कार्बन परमाणु की शेष दो संकरित $sp^{2}$ कक्षकें फॉर्मेल्डिहाइड में दो हाइड्रोजन परमाणुओं की $1s$-कक्षक के साथ अतिव्यापन करके दो अतिरिक्त $\sigma$-बंध बनाती हैं।
$(vii)$ किसी अन्य एल्डिहाइड के लिए,कार्बन परमाणु की दो संकरित $sp^{2}$ कक्षकें एक हाइड्रोजन परमाणु की $1s$-कक्षक और एक एल्काइल समूह के कार्बन की एक $sp^{3}$ संकर कक्षक के साथ अतिव्यापन करके दो $\sigma$-बंध बनाती हैं।
$(viii)$ किसी भी कीटोन के लिए,कार्बन परमाणु की दो संकरित $sp^{2}$ कक्षकें दो एल्काइल समूहों के कार्बन की दो $sp^{3}$ संकर कक्षकों के साथ अतिव्यापन करके दो $\sigma$-बंध बनाती हैं।
$(ix)$ तीनों $\sigma$-बंध एक ही तल में होते हैं और चित्र में दिखाए अनुसार एक-दूसरे से $120^{\circ}$ के कोण पर झुके होते हैं।

(N/A) ध्रुवीय बंध: कार्बोनिल समूह में,कार्बन-ऑक्सीजन द्वि-बंध ऑक्सीजन की $(3.5)$ कार्बन $(2.5)$ की तुलना में उच्च विद्युत ऋणात्मकता के कारण ध्रुवीकृत होता है।
परिणामस्वरूप,ऑक्सीजन परमाणु $\pi$-बंध के इलेक्ट्रॉन बादल को अपनी ओर आकर्षित करता है,जिसे इस प्रकार दर्शाया जाता है: $C=O \leftrightarrow C^{+\delta}=O^{-\delta}$.
कार्बोनिल यौगिकों में पर्याप्त द्विध्रुव आघूर्ण होता है और ये ईथर की तुलना में अधिक ध्रुवीय होते हैं।
$(b)$ अनुनाद संरचना: कार्बोनिल समूह की उच्च ध्रुवीयता $(C^{+\delta}=O^{-\delta})$ को तटस्थ और द्विध्रुवीय संरचनाओं के अनुनाद के आधार पर समझाया गया है,जैसा कि चित्र में दिखाया गया है।
$(c)$ इलेक्ट्रोफिलिक (लुईस अम्ल) और न्यूक्लियोफिलिक (लुईस क्षार) केंद्र: कार्बन-ऑक्सीजन द्वि-बंध कार्बन की तुलना में ऑक्सीजन की उच्च विद्युत ऋणात्मकता के कारण ध्रुवीकृत होता है। अतः,कार्बोनिल कार्बन एक इलेक्ट्रोफिलिक (लुईस अम्ल) केंद्र के रूप में और कार्बोनिल ऑक्सीजन एक न्यूक्लियोफिलिक (लुईस क्षार) केंद्र के रूप में कार्य करता है।

(N/A) $(i)$ $4-$नाइट्रोप्रोपियोफिनोन: इस संरचना में बेंजीन वलय के $4-$स्थान पर नाइट्रो समूह $(-NO_2)$ और $1-$स्थान पर प्रोपियोफिनोन समूह $(-CO-CH_2-CH_3)$ जुड़ा होता है।
$(ii)$ $2-$हाइड्रॉक्सीसाइक्लोपेंटेनकार्बाल्डिहाइड: इस संरचना में साइक्लोपेंटेन वलय के $1-$स्थान पर कार्बाल्डिहाइड समूह $(-CHO)$ और $2-$स्थान पर हाइड्रॉक्सी समूह $(-OH)$ जुड़ा होता है।
$(iii)$ फेनिल एसीटैल्डिहाइड: इस संरचना में फेनिल समूह $(-C_6H_5)$ एसीटैल्डिहाइड समूह $(-CH_2-CHO)$ से जुड़ा होता है।

(A-4, B-5, C-1, D-2, E-3) सही मिलान इस प्रकार है:
$A$. सिन्नामल्डिहाइड $3$-फिनाइलप्रॉप-$2$-ईन-$\text{अल}$ $(4)$ है।
$B$. एसीटोफिनोन $1$-फिनाइलइथेनोन $(5)$ है।
$C$. वैलेरल्डिहाइड पेंटेनल $(1)$ है।
$D$. एक्रोलिन प्रॉप-$2$-ईन-$\text{अल}$ $(2)$ है।
$E$. मेसिटिल ऑक्साइड $4$-मिथाइलपेंट-$3$-ईन-$2$-ओन $(3)$ है।
अतः,सही क्रम $A-4, B-5, C-1, D-2, E-3$ है।

(A) $(i) \rightarrow (b), (c), (d), (e)$
$(ii) \rightarrow (a), (f)$
$(iii) \rightarrow (g)$

(A) $(i)$ असत्य: एसीटोन प्रोपेनोन है,लेकिन इसमें कीटोन समूह होता है,एमाइड समूह नहीं।
$(ii)$ सत्य: एसीटोन डाइमिथाइल कीटोन है क्योंकि कार्बोनिल कार्बन से दो मिथाइल समूह जुड़े होते हैं।
$(iii)$ सत्य: एसीटोन का रासायनिक सूत्र $CH_3COCH_3$ है।
$(iv)$ सत्य: एसीटोन में कार्बोनिल समूह $(>C=O)$ होता है।

(A) सही मिलान इस प्रकार है:
$(A)$ कार्बोनिल समूह की अनुनाद संरचनाएं बंध की ध्रुवीयता को दर्शाती हैं,जहां कार्बन एक इलेक्ट्रोफिलिक केंद्र के रूप में और ऑक्सीजन एक न्यूक्लियोफिलिक केंद्र के रूप में कार्य करता है। अतः,$A \rightarrow iv$.
$(B)$ ज्यामिति $sp^2$ संकरित कार्बन के साथ समतलीय त्रिकोणीय संरचना और लगभग $120^{\circ}$ के बंध कोण को दर्शाती है। अतः,$B \rightarrow iii$.
$(C)$ $\sigma$-आबंध में कार्बोनिल समूह के ढांचे का निर्माण करने वाले कक्षकों का अतिव्यापन शामिल है। अतः,$C \rightarrow ii$.
$(D)$ $\pi$-आबंध में तल के ऊपर और नीचे $p$-कक्षकों का अतिव्यापन शामिल है। अतः,$D \rightarrow i$.
अतः,सही मिलान $A$ $\rightarrow iv, B$ $\rightarrow iii, C$ $\rightarrow ii, D$ $\rightarrow i$ है।

(A) सही मिलान इस प्रकार हैं:
$A. 4$-ऑक्सोपेंटेनल,संरचना $ii$ $(CH_3COCH_2CH_2CHO)$ और सामान्य नाम $r$ ($\beta$-एसिटाइल प्रोपियोनाल्डिहाइड) से मेल खाता है।
$B. {\text{एथेन}-}1,2{-\text{डायल}}$,संरचना $iii$ $(CHOCHO)$ और सामान्य नाम $s$ (ग्लायोक्सल) से मेल खाता है।
$C. {\text{पेंटेन}-}2,4{-\text{डायोन}}$,संरचना $iv$ $(CH_3COCH_2COCH_3)$ और सामान्य नाम $p$ (एसिटाइल एसीटोन) से मेल खाता है।
$D. {\text{पेंटेनल}}$,संरचना $i$ $(CH_3CH_2CH_2CH_2CHO)$ और सामान्य नाम $q$ (वैलेराल्डिहाइड) से मेल खाता है।
अतः,सही क्रम $A-ii-r, B-iii-s, C-iv-p, D-i-q$ है।

(D) मेसिटिल ऑक्साइड एक $\alpha, \beta-$असंतृप्त कीटोन है जो एसीटोन के एल्डोल संघनन द्वारा बनता है।
इसकी रासायनिक संरचना $(CH_3)_2C=CHCOCH_3$ है।
$IUPAC$ नामकरण के अनुसार,कीटोन समूह वाली सबसे लंबी कार्बन श्रृंखला में $5$ कार्बन हैं।
द्वि-आबंध $3$ नंबर की स्थिति पर है और कीटोन समूह $2$ नंबर की स्थिति पर है।
$4$ नंबर की स्थिति पर एक मिथाइल समूह है।
इसलिए,इसका $IUPAC$ नाम $4-$मिथाइलपेंट$-3-$ईन$-2-$ओन है।

(B)
फॉर्मिल समूह में एक कार्बोनिल समूह एक हाइड्रोजन परमाणु से जुड़ा होता है,जिसे $-CHO$ समूह के रूप में दर्शाया जाता है।
दिए गए कार्बनिक यौगिकों की संरचनाएं इस प्रकार हैं:
$(i)$ एसीटोन: $CH_3-CO-CH_3$
$(ii)$ एसीटैल्डिहाइड: $CH_3-CHO$
$(iii)$ एसीटिक अम्ल: $CH_3-COOH$
$(iv)$ एसीटिक एनहाइड्राइड: $(CH_3CO)_2O$
चूंकि एसीटैल्डिहाइड में $-CHO$ समूह होता है,इसलिए यह सही उत्तर है।
अतः,सही विकल्प $(b)$ है।

(C) एक सरल या सममित कीटोन वह है जिसमें कार्बोनिल कार्बन से जुड़े दोनों एल्काइल या एराइल समूह समान होते हैं।
बेंजोफिनोन,जिसकी संरचना $(C_6H_5)_2C=O$ है,में कार्बोनिल कार्बन से दो फिनाइल समूह जुड़े होते हैं,जो इसे एक सममित कीटोन बनाता है।
एसिटोफिनोन $(C_6H_5COCH_3)$,ब्यूटेनोन $(CH_3COCH_2CH_3)$,और पेंटेन-$2$-ओन $(CH_3COCH_2CH_2CH_3)$ सभी मिश्रित या असममित कीटोन हैं।

(C) ब्यूटिराल्डिहाइड $(CH_3CH_2CH_2CHO)$ अपनी विशिष्ट मक्खन जैसी या बासी मक्खन जैसी गंध के लिए जाना जाता है।

(D) मेसिटिल ऑक्साइड की संरचना $(CH_3)_2C=CHCOCH_3$ है।
$IUPAC$ नाम निर्धारित करने के लिए,हम मुख्य क्रियात्मक समूह (कीटोन) और द्वि-आबंध युक्त सबसे लंबी कार्बन श्रृंखला की पहचान करते हैं।
श्रृंखला में $5$ कार्बन परमाणु हैं,इसलिए मूल एल्केन पेंटेन है।
कीटोन समूह $2$ स्थिति पर है और द्वि-आबंध $3$ स्थिति पर शुरू होता है।
$4$ स्थिति पर एक मिथाइल प्रतिस्थापी है।
अतः,$IUPAC$ नाम $4-$मिथाइलपेंट$-3-$ईन$-2-$ओन है।

(C) मेसिटिल ऑक्साइड की संरचना $(CH_3)_2C=CHCOCH_3$ है।
$IUPAC$ नियमों के अनुसार इस यौगिक का नामकरण:
$1$. कार्यात्मक समूह (कीटोन) और द्वि-आबंध युक्त सबसे लंबी कार्बन श्रृंखला की पहचान करें। इस श्रृंखला में $5$ कार्बन परमाणु हैं,इसलिए मूल एल्केन पेंटेन है।
$2$. कीटोन समूह के निकटतम सिरे से अंकन शुरू करें: $C_1$ मिथाइल कार्बन है,$C_2$ कार्बोनिल कार्बन है,$C_3$ $CH$ समूह है,$C_4$ $C$ समूह है और $C_5$ $C_4$ से जुड़ा मिथाइल समूह है।
$3$. कीटोन $2$ स्थिति पर है और द्वि-आबंध $3$ स्थिति पर शुरू होता है। $4$ स्थिति पर एक मिथाइल समूह है।
$4$. अतः,सही नाम $4-$मिथाइलपेंट$-3-$ईन$-2-$ओन है।

(C) सैलिसिलैल्डिहाइड का रासायनिक सूत्र $C_7H_6O_2$ है।
इसमें एक बेंजीन रिंग होती है जिसमें ऑर्थो स्थिति पर एक एल्डिहाइड समूह $(-CHO)$ और एक हाइड्रॉक्सिल समूह $(-OH)$ जुड़ा होता है।
संरचना को देखने पर,एल्डिहाइड समूह में एक ऑक्सीजन परमाणु और हाइड्रॉक्सिल समूह में एक ऑक्सीजन परमाणु होता है।
अतः,सैलिसिलैल्डिहाइड में उपस्थित ऑक्सीजन परमाणुओं की कुल संख्या $1 + 1 = 2$ है।