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MP Board Class 12th Chemistry Solutions Chapter 10 हैलोऐल्केन तथा हैलोऐरीन

हैलोऐल्केन तथा हैलोऐरीन NCERT पाठ्यनिहित प्रश्नोत्तर

प्रश्न 1.
निम्नलिखित यौगिकों की संरचनाएँ लिखिए –
(i) 2 – क्लोरो 3 – मेथिलपेन्टेन
(ii) 1- क्लोरो 4- एथिलसाइक्लोहेक्सेन।
(iii) 4-तृतीयक ब्यूटिल 3 – आयोडोहेप्टेन।
(iv) 1, 4 डाइब्रोमोब्यूट 2 – ईन
(v) 1 – ब्रोमो 4 – द्वितीयक ब्यूटिल 2 – मेथिलबेंजीन
उत्तर

प्रश्न 2.
एल्कोहॉल तथा KI की अभिक्रिया में सल्फ्यूरिक अम्ल का उपयोग क्यों नहीं करते हैं ?
उत्तर
H₂SO₄ एक ऑक्सीकारक है। ये HI को I₂ में ऑक्सीकृत करता है तथा एल्कोहॉल तथा HI के बीच अभिक्रिया को रोकता है। जिनमें ये एल्काइल आयोडाइड बनाते हैं।
KI + H₂SO₄ → KHSO₄ + HI
2HI + H₂SO₄ → I₂ + 2H₂O+ SO₂).
इस कठिनाई को दूर करने के लिये अभिकर्मक जो ऑक्सी-कारक न हो जैसे-H₃PO₄, H₂SO₄ की जगह उपयोग करते हैं।

प्रश्न 3.
प्रोपेन के विभिन्न डाइ हैलोजन व्युत्पन्नों की संरचना लिखिए।
उत्तर

प्रश्न 4.
C₅H₁₂ अणुसूत्र वाले समावयवी एल्केनों में से उसको पहचानिये जो प्रकाश रासायनिक – क्लोरीनीकरण पर देता है।।
(i) केवल एक मोनोक्लोराइड
(ii) तीन समावयवी मोनोक्लोराईड
(iii) चार समावयवी मोनोक्लोराइड।
उत्तर
(i)

(ii)

c हाइड्रोजन के विस्थापन से चार मोनोक्लोराइड समावयवी देगा।

(iii)

हाइड्रोजन परमाणुओं के विस्थापन से चार समावयवी मोनो-क्लोराइड देता है।

प्रश्न 5.
निम्नलिखित प्रत्येक अभिक्रिया के मुख्य मोनोहैलो उत्पाद की संरचना बनाइए –


उत्तर

प्रश्न 6.
निम्नलिखित यौगिकों को उनके क्वथनांकों के बढ़ते क्रम में व्यवस्थित कीजिए –
(i) ब्रोमोमेथेन, ब्रोमोफॉर्म, क्लोरोमेथेन, डाइब्रोमोमेथेन।
(ii) 1-क्लोरोप्रोपेन, आइसोप्रोपिल क्लोराइड, 1-क्लोरो ब्यूटेन।
उत्तर
(a) समान एल्किल समूह के लिये उनके क्वथनांक हैलोजन परमाणु के अणुभार बढ़ने के साथ बढ़ते हैं।
(b) समान हैलोजन के लिये शाखा बढ़ने के साथ क्वथनांक घटते हैं। इस आधार पर निम्न क्रम की भविष्यवाणी की जाती है।
(i) क्लोरोमेथेन < ब्रोमोमेथेन < डाइक्लोरोमेथेन < ब्रोमोफॉर्म
(ii) ऑइसोप्रोपाइल क्लोराइड < 1-क्लोरोप्रोपेन < 1-क्लोरो-ब्यूटेन।

प्रश्न 7.
निम्नलिखित युग्मों में से आप कौन-से ऐल्किल हैलाइड द्वारा S_N2 क्रियाविधि से अधिक तीव्रता से अभिक्रिया करने की अपेक्षा करते हैं ? अपने उत्तर को समझाइए।

उत्तर
यदि किसी निश्चित सूत्र के विभिन्न समावयवियों में निकलने वाले समूह समान हों, तो समावयवियों की क्रियाशीलता S_N2 अभिक्रिया के लिये त्रिविम बाधा के साथ घटती है।
(i) CH₃CH₂CH₂CH₂Br एक 1° एल्किल हैलाइड है,

(ii)

तेजी से क्रिया करती है क्योंकि 3° एल्किल हैलाइड में ज्यादा त्रिविम बाधा (2° से) होती है।

(iii)

ये 1° एल्किल हैलाइड है, परन्तु (II) में CH, समूह C, परमाणु पर है जो Br के निकट है (ज्यादा त्रिविम बाधा उत्पन्न करता है) जो C,

प्रश्न 8.
हैलोजन यौगिकों के निम्नलिखित युग्मों में से कौन-सा यौगिक तीव्रता से S_NI अभिक्रिया करेगा –
(i)

(ii)

उत्तर
एल्किल हैलाइड की S1 अभिक्रिया की क्रियाशीलता माध्यमिक कार्बोकेटायन के स्थायित्व पर निर्भर करती है – 3°>2° >1°
(i)

(ii)

प्रश्न 9.
निम्नलिखित में A, B, C, D, E, R तथा R’ को पहचानिये: –

चूंकि D उस C परमाणु जिस पर MgBr या Br उपस्थित होता है, से जुड़ा होता है, अतः

हैलोऐल्केन तथा हैलोऐरीन NCERT पाठ्य-पुस्तक प्रश्नोत्तर

प्रश्न 1.
निम्नलिखित हैलाइडों के नाम आई.यू.पी.ए.सी. पद्धति से लिखिए तथा उनका वर्गीकरण, ऐल्किल ऐलाइलिक, बेन्जाइलिक (प्राथमिक, द्वितीयक एवं तृतीयक) वाइनिल अथवा ऐरिल हैलाइड . के रूप में कीजिए –
(i) (CH₃)₂CHCH(Cl)CH₃
(ii) CH₃CH₂CH(CH₃)CH(C₂H₅)Cl
(iii) CH₃CH₂C(CH₃)₂CH₂I
(iv) (CH₃)₃CCH₂CH(Br) C₆H₅
(v) CH₃CH(CH₃)CH(Br)CH₃
(vi) CH₃C(C₂H₅)₂CH₂Br
(vii) CH₃C(Cl)(C₂H₅)CH₂CH₃
(viii) CH₃CH = C(Cl)CH₂CH(CH₃)₂
(ix) CH₃CH = CHC(Br) (CH₃) ₂
(x) p-ClC₆H₄CH₂CH(CH₃)₂
(xi) m-ClCH₂C₆H₄CH₂C(CH₃)₃
(xii) o-Br-C₆H₄CH(CH₃)CH₂CH₃
उत्तर
(i) 2-क्लोरो 3-मिथाइलब्यूटेन (2° एल्काइल)
(ii) 3-क्लोरो 4-मिथाइलहेक्सेन (2° एल्काइल)
(iii) 1-आयोडो 2, 2-डाइमिथाइलब्यूटेन (1° एल्काइल)
(iv) 1-ब्रोमो 3, 3-डाइमिथाइल 1-फिनाइल ब्यूटेन (2° बेन्जाइलिक)
(v) 2-ब्रोमो 3-मिथाइलब्यूटेन (2° एल्काइल)
(vi) 3-ब्रोमोमिथाइल 3-मिथाइलपेन्टेन (1° एल्काइल)
(vii) 3-क्लोरो 3-मिथाइलपेन्टेन (3° एल्काइल)
(viii) 3-क्लोरो 5-मिथाइल हेक्स -2-ईन (विनाइल)
(ix)4-ब्रोमो 4-मिथाइल पेन्ट -2- ईन (एलाइलिक)
(x) 1-क्लोरो 4-(2 मिथाइल-प्रोपाइल) बेंजीन (एराइल) या p-क्लोरो आइसोब्यूटाइल बेंजीन
(xi) 1-क्लोरोमिथाइल 3-(2’2′ डाइइथाइल प्रोपाइल) बेंजीन (बेन्जाइलिक) या m-नियोपेन्टाइल बेंजाइल क्लोराइड
(xii) 1-ब्रोमो 2-(1 मिथाइल प्रोपाइल) बेंजीन (एराइल)।

प्रश्न 2.
निम्नलिखित यौगिकों के IUPAC नाम दीजिए –
(i) CH₃CH(Cl)CH(Br)CH₃
(ii) CHF₂CBrClF
(iii) ClCH₂C ≡ CCH₂Br
(iv) (CCl₃)₃CCl
(v) CH₃C(p-CIC₆H₄)₂CH(Br)CH₃
(vi) (CH₃)₃CCH =ClC₆H₄I-p
उत्तर
(i)2-ब्रोमो 3- क्लोरोब्यूटेन
(ii) 1-ब्रोमो 1-क्लोरो 1, 2, 2 ट्राइफ्लुओरोएथेन
(iii) 1-ब्रोमो 4- क्लोरोब्यूट-2-आइन
(iv) 1, 1, 1, 2, 3, 3, 3 हेप्टाक्लोरो 2-(ट्राइक्लोरोमिथाइल) प्रोपेन
(v) 3-ब्रोमो 2, 2 बिस (4′- क्लोरोफिनाइल) ब्यूटेन
(vi) 1-क्लोरो 1-(4′-आयोडोफिनाइल) 3, 3-डाइमिथाइल ब्यूट -1-ईन।।

प्रश्न 3.
निम्नलिखित कार्बनिक हैलोजन यौगिकों की संरचना दीजिए(i) 2-क्लोरो 3-मेथिलपेन्टेन ।
(ii)p-ब्रोमो क्लोरोबेन्जीन
(ii) 1-क्लोरो 4-एथिलसाइक्लोहेक्सेन
(iv) 2-(2-क्लोरोफेनिल)-1-आयोडोऑक्टेन
(v) परफ्लुओरोबेन्जीन
(vi) 4-तृतीयक ब्यूटिल 3-आयोडोहेप्टेन
(vii) 1-ब्रोमो 4-द्वितीयक ब्यूटिल 2-मेथिल बेन्जीन
(viii) 1, 4-डाइब्रोमोब्यूट-2-ईन।
उत्तर
(i)

(ii)

(iii)

(iv)

(v)

(vi)

(vii)

(viii)

प्रश्न 4.
निम्नलिखित में से किसका द्विध्रुव आघूर्ण सर्वाधिक होगा –
(1) CH₂Cl₂
(ii) CHCl₃
(iii) CCl₄
उत्तर

CCl₄ (iii) सममित हैं, तथा परिणामी द्विध्रुव आघूर्ण शून्य है। CHCl₃ (ii) में दो C-Cl का परिणामी द्विध्रुव C-H तथा C-Cl बंध के परिणामी द्विध्रुव द्वारा विरोध किया जाता है। इसलिये अन्तिम अनुमानित परिणामी द्विध्रुव पहले से कम होगा, इसलिये CHCl₃ में निश्चित द्विध्रुव-आघूर्ण (1.03 D) होगा। CH₂Cl₂ (j) में दो C-Cl का परिणामी द्विध्रुव आघूर्ण दो C-H द्विध्रुवों के परिणामी द्विध्रुव की अपेक्षा मजबूत होता है। अत: CH₂Cl₂ (1.62 D) का द्विध्रुव आघूर्ण CHCl₃ से ज्यादा होगा।
अर्थात् CH₂Cl₂ में उच्चतम द्विध्रुव आघूर्ण होगा।

प्रश्न 5.
एक हाइड्रोकार्बन C₅H₁₀ अंधेरे में क्लोरीन के साथ अभिक्रिया नहीं करता परन्तु सूर्य के तीव्र प्रकाश में केवल एक मोनोक्लोरो यौगिक C₅H₉Cl देता है। हाइड्रोकार्बन की संरचना क्या है ?
उत्तर
(i) अणुसूत्र यह सुझाव देता है कि यह या तो साइक्लो-एल्केन है या एल्केन। .
(ii) क्योंकि हाइड्रोकार्बन Cl₂ के साथ अंधेरे में क्रिया नहीं करते, अतः ये एल्केन नहीं होंगे। ये साइक्लोएल्केन होंगे। .
(iii) हाइड्रोकार्बन Cl₂ से तीव्र सूर्य के प्रकाश की उपस्थिति में क्रिया केर एकल मोनोक्लोरो यौगिक C₅H₉Cl देगा, अतः सभी 10-H परमाणु साइक्लोएल्केन में समतुल्य होंगे।

प्रश्न 6.
C₄H₉Br सूत्र वाले यौगिक के सभी समावयवी लिखिए।
उत्तर
C₄H₉Br के सभी समावयवी उनके साधारण नामों के साथ नीचे दिये गये हैं –

प्रश्न 7.
निम्नलिखित से 1-आयोडोब्यूटेन प्राप्त करने की समीकरण दीजिए –
(i) 1-ब्यूटेनॉल
(ii) 1-क्लोरोब्यूटेन
(iii) ब्यूट-1-इन
उत्तर
(i)

(ii)

(iii)

प्रश्न 8.
उभयधर्मी न्यूक्लियोफाइल क्या होते हैं ? एक उदाहरण की सहायता से समझाइए।
उत्तर
वे न्यूक्लियोफाइल जिनमें दो न्यूक्लियोफिलिक केन्द्र होते हैं, उभयधर्मी न्यक्लियोफाइल कहलाते हैं । उदाहरण, सायनाइड समूह है क्योंकि यह C या N दोनों तरफ से आक्रमण कर निम्न अनुनादी संरचनाओं के कारण कर सकता है –

प्रश्न 9.
निम्नलिखित में प्रत्येक युगलों में से कौन-सा यौगिक OF के साथ S2 अभिक्रिया में अधिक तीव्रता से अभिक्रिया करेगा –
(i) CH₃Br अथवा CH₃I
(ii) (CH₃)₃CCl अथवा CH₃Cl
उत्तर
(i) CH₃I, OH^– के साथ S_N2 अभिक्रिया तेजी से करता है। क्योंकि I^– आयन Br^– आयन की तुलना में अच्छा निर्मोची या निकलने वाला समूह अपने बड़े आकार के कारण है।
(ii) CH₃Cl, (CH₃)₃CCl में उपस्थित त्रिविम बाधा के कारण इसकी तुलना में तेजी से क्रिया करता है।

प्रश्न 10.
निम्नलिखित हैलाइडों के एथेनॉल में सोडियम विहाइड्रोहैलोजन के फलस्वरूप बनने वाली सभी ऐल्कीनों की संरचना लिखिए। इसमें से मुख्य ऐल्कीन कौन-सी होगी –
(i) 1-ब्रोमो 1-मेथिलसाइक्लोहेक्सेन
(ii) missing content
उत्तर
(i) 1-ब्रोमो 1-मिथाइलसाइक्लोहेक्सेन में Br परमाणु के दोनों तरफ की β– हाइड्रोजन समतुल्य होती है, अतः केवल 1-एल्कीन बनेगा।

(ii)

क्योंकि एल्कीन (A) सेटजैफ नियमानुसार ज्यादा प्रतिस्थापित होगी। अतः यह ज्यादा स्थायी होगी तथा मुख्य उत्पाद होगा।

(iii)

प्रश्न 11.
निम्नलिखित परिवर्तन आप कैसे करेंगे(i) एथेनॉल से ब्यूट-1-आइन
(ii) एथीन से ब्रोमोएथेन
(ii) प्रोपीन से 1-नाइट्रोप्रोपेन
(iv) टॉलुईन से बेन्जिल ऐल्कोहॉल
(v) प्रोपीन से प्रोपाइन
(vi) एथेनॉल से एथिल फ्लुओराइड
(vii) ब्रोमोमेथेन से प्रोपेनोन
(viii) ब्यूट-1-ईन से ब्यूट-2-ईन
(ix) 1-क्लोरोब्यूटेन से n-ऑक्टेन
(x) बेन्जीन से बाइफेनिल।
उत्तर
(i)

(ii)

(iii)

(iv)

(v)

(vi)

(vii)

(viii)

(ix)

(x)

प्रश्न 12.
समझाइए क्यों –
(i) क्लोरोबेन्जीन का द्विध्रुव आघूर्ण साइक्लोहेक्सिल क्लोराइड की तुलना में कम होता है ?
(ii) ऐल्किल हैलाइड ध्रुवीय होते हुए भी जल में अमिश्रणीय है ?
(iii) ग्रिगनार्ड अभिकर्मक का विरचन निर्जलीय अवस्थाओं में करना चाहिए?
उत्तर
(i)

क्लोरोबेंजीन में sp² संकरित कार्बन होने के कारण, C – परमाणु ज्यादा विद्युत्ऋणात्मक होता है। (ज्यादा-s-लक्षण) जबकि साइक्लोहेक्साइल क्लोराइड, C-परमाणु sp’ संकरित अर्थात् कम विद्युत्ऋणी (कमs-लक्षण) होता है। इसलिये क्लोरोबेंजीन में C-Clबंध की ध्रुवता साइक्लोहेक्साइल क्लोराइड के C-Cl

बंध से कम हो जाती है। इसके अलावा Cl परमाणु के एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के बेंजीन रिंग पर विस्थापनीकरण के कारण क्लोरोबेंजीन में C-Cl बंध पर आंशिक द्विबंध लक्षण आ जाता है जबकि C-Cl बंध साइक्लोहेक्साइल क्लोराइड पर शुद्ध एकल बंध होता है। अतः क्लोरोबेंजीन में C-Cl बंध साइक्लोहेक्साइल क्लोराइड से कम होता है। द्विध्रुव-आघूर्ण आवेश तथा दूरी का गुणनफल होता है। अतः क्लोरोबेंजीन का द्विध्रुव-आघूर्ण साइक्लोहेक्साइल क्लोराइड से कम होता है।

(ii) पानी के अणु में पर्याप्त प्रबल अन्तरआण्विक हाइड्रोजन बंध होता है जिसे तोड़ना एल्किल हैलाइड के लिये कठिन होता है, जो ध्रुवीय स्वभाव के होते हैं। अतः एल्किल हैलाइड पानी में नहीं घुलते तथा अलग परत बनाते हैं।

(iii) ग्रिगनार्ड अभिकर्मक पानी द्वारा तुरन्त विघटित होकर एल्केन बनाते हैं। इसी कारण इन्हें निर्जलीय दशा में बनाया जाता है। इसके बदले में ईथर से-ग्रिगनार्ड अभिकर्मक बनाते समय विलायक की तरह उपयोग करते हैं।

प्रश्न 13.
फ्रिऑन-12, DDT, कार्बनटेट्राक्लोराइड तथा आयोडोफॉर्म के उपयोग लिखिए।
उत्तर
फ्रिऑन-12-(i) इसे घरेलू रेफ्रिजरेटर में कूलिंग एजेन्ट के रूप में उपयोग किया जाता है।
(ii) ऐरोसॉल में नोदक के रूप में उपयोग किया जाता है।
डी. डी. टी.-यह एक शक्तिशाली कीटनाशी (Insecticide) और माइटीनाशी है। इसका प्रमुख उपयोग मलेरिया फैलाने वाले मच्छरों को नष्ट करने में होता है। यह स्थायी होता है अंतः वातावरण में बहुत समय तक उपस्थित रहकर प्रदूषण उत्पन्न करता है। मनुष्यों, पक्षियों और मछलियों की कुछ प्रजातियों पर इसका विषैला प्रभाव होता है। आजकल यू.एस.ए. तथा यूरोपीय देशों में इसका प्रयोग प्रतिबन्धित है।

कार्बनटेट्राक्लोराइड – (i) आग बुझाने के लिये पाइरीन के नाम से।
(ii) CHCl तथा फ्रिऑन के औद्योगिक निर्माण में उपयोग किया जाता है।
(iit) तेल, वसा तथा रेजिन के लिये औद्योगिक विलायक के रूप में, इसके इस गुण के कारण ड्राइक्लीनिंग में भी इसका उपयोग होता है।
(iv) हुकवर्म को निकालने के लिए दवाई के रूप में।
आयोडोफॉर्म-इसका उपयोग पहले एंटीसेप्टिक के रूप में किया जाता था, लेकिन इसका यह एंटीसेप्टिक का गुण मुक्त आयोडीन के कारण है, अतः इसकी आपत्तिजनक गंध के कारण भी इसको अन्य रूपों में बदल दिया गया है, जिसमें आयोडीन समाहित हो।

प्रश्न 14.
निम्नलिखित की प्रत्येक अभिक्रिया में बनने वाले मुख्य कार्बनिक उत्पाद की संरचना लिखिए –

उत्तर

प्रश्न 15.
निम्नलिखित अभिक्रिया की क्रियाविधि लिखिए –

उत्तर
KCN जलीय माध्यम में CN^– न्यूक्लियोफाइल आयन देता है, जो निम्न का अनुनादी संकर होता है –

चूँकि CN^– आयन उभयधर्मी न्यूक्लियोफाइल होता है। अतः ये n-ब्यूटाइल ब्रोमाइड के C-Br बंध की C-परमाणु पर दोनों तरफ अर्थात् या तो C-परमाणु या N-परमाणु की तरफ से आक्रमण करता है। अतः दो संभावित उत्पाद क्रमशः सायनाइड व आइसोसायनाइड होंगे।

परन्तु C-C बंध, C-N बंध की तुलना में ज्यादा स्थायी होता है। अतः आक्रमण C-परमाणु की तरफ से होता है अतः प्रमुख्यतः सायनाइड बनते हैं।

प्रश्न 16.
S_N2 प्रतिस्थापन के प्रति अभिक्रियाशीलता के आधार पर इन यौगिकों के समूहों को क्रमबद्ध कीजिए।
(i) 2-ब्रोमो 2-मेथिलब्यूटेन, 1-ब्रोमोपेन्टेन, 2-ब्रोमोपेन्टेन
(ii) 1-ब्रोमो 3-मेथिलब्यूटेन, 2-ब्रोमो 2-मेथिलब्यूटेन, 3-ब्रोमो 2-मेथिलब्यूटेन।
(iii) 1-ब्रोमोब्यूटेन, 1-ब्रोमो 2, 2-डाइमेथिलप्रोपेन, 1-ब्रोमो 2-मेथिलब्यूटेन, 1-ब्रोमो 3-मेथिलब्यूटेन।
उत्तर
S_N2 अभिक्रिया की क्रियाशीलता त्रिविम बाधा पर निर्भर करती है। त्रिविम बाधा जितनी ज्यादा होगी क्रियाशीलता उतनी कम होगी। अतः विभिन्न एल्किल हैलाइड की S_N2 क्रिया के प्रति क्रियाशीलता होती। 1°>2°>3°.

प्रश्न 17.
C₆H₅CH₂Cl तथा C₆H₅CHClC₆H₅ में से कौन-सा यौगिक जलीय KOH से शीघ्रता से जल-अपघटित होगा?
उत्तर

अत: S_N2 क्रियाविधि में अभिक्रिया की क्रियाशीलता त्रिविम बाधा पर निर्भर करती है। अतः C₆H₅CH₂Cl, C₆H₅CHClC₆H₅ की तुलना में S_N2 दशा में सरलता से जल-अपघटित होता है।

प्रश्न 18.
p-तथा m-समावयवियों की तुलना में p-डाइक्लोरो-बेन्जीन का गलनांक एवं विलेयता उच्च होती है, विवेचना कीजिए।
उत्तर
p-क्लोरोबेंजीन का गलनांक उसके संगत o-तथा m-समावयवी से ज्यादा उच्च होती है जिसके कारण वह क्रिस्टल जालक में o या m-समावयवी की तुलना में फिट हो जाते हैं । अतः इनमें प्रबल अन्तराआण्विक आकर्षण बल ० तथा m-समावयवी से प्रबल होता है m-समावयवी में o-तथा क्रिस्टल जालक को घोलने या तोड़ने के लिये ज्यादा ऊर्जा की आवश्यकता होती है। दूसरे शब्दों में p-समावयवी का गलनांक उच्च तथा उसकी विलेयता संगत m तथा ०-समावयवी से कम होते हैं।

प्रश्न 19.
निम्नलिखित परिवर्तन कैसे सम्पन्न किए जा सकते हैं ?
(i) प्रोपीन से प्रोपेन -1- ऑल
(ii) एथेनॉल से ब्यूट -1-आइन
(iii) 1-ब्रोमोप्रोपेन से 2-ब्रोमोप्रोपेन
(iv) टॉलुईन से बेन्जिल ऐल्कोहॉल
(v) बेन्जीन से 4-ब्रोमोनाइट्रोबेन्जीन
(vi) बेन्जिल ऐल्कोहॉल से 2-फेनिल एथेनोइक अम्ल
(vii) एथेनॉल से प्रोपेन नाइट्राइल
(viii) एनिलीन से क्लोरोबेन्जीन
(ix) 2-क्लोरोब्यूटेन से 3, +डाइमेथिलहेक्सेन
(x) 2-मेथिल 1-प्रोपीन से 2-क्लोरो 2-मेथिलप्रोपेन
(xi) एथिल क्लोराइड से प्रोपेनोइक अम्ल
(xii) ब्यूट-1-ईन से n-ब्यूटिल आयोडाइड
(xiii) 2-क्लोरोप्रोपेन से 1-प्रोपेनॉल
(xiv) आइसोप्रोपिल ऐल्कोहॉल से आयोडोफॉर्म
(xv) क्लोरोबेन्जीन से p-नाइट्रोफीनॉल
(xvi) 1-ब्रोमोप्रोपेन से 2-ब्रोमोप्रोपेन
(xvii) क्लोरोएथेन से ब्यूटेन
(xviii) बेन्जीन से डाइफेनिल
(xix) तृतीयक-ब्यूटिले ब्रोमाइड से आइसो-ब्यूटिल ब्रोमाइड
(xx) ऐनिलीन से फेनिलआइसोसायनाइड।
उत्तर
(i)

(ii)

(iii)

(iv)

(v)

(vi)

(vii)

(viii)

(ix)

(x)

(xi)

(xii)

(xiii)

(xiv)

(xv)

(xvi)

(xvii)

(xviii)

(xix)

(xx)

प्रश्न 20.
ऐल्किल क्लोराइड की जलीय KOH से अभिक्रिया द्वारा ऐल्कोहॉल बनता है लेकिन ऐल्कोहॉलिक KOH की उपस्थिति में ऐल्कीन मुख्य उत्पाद के रूप में प्राप्त होती है। समझाइए।
उत्तर- पानी की उपस्थिति में KOH पूर्णतः वियोजित होकर OH^– देता है जो एल्किल हैलाइड में प्रतिस्थापन के लिये प्रबल न्यूक्लियोफाइल का काम करके एल्किल हैलाइड से एल्कोहॉल बनाता है। इसके अलावा जलीय विलयन में OH^– आयन ज्यादा वियोजित (जलयोजित) होते हैं । ये जलयोजन OH^– आयन के क्षारीय गुण को कम करता है, जो एल्किल हैलाइड की β-कार्बन से प्रोटॉन का अपोहन कर एल्कीन बनाने में असफल हो जाता है। एल्कोहॉलीय माध्यम में (H₂O से कम ध्रुवीय) OH^– कम जलयोजित होते हैं, अतः प्रबल क्षार की तरह कार्य करते हैं तथा β-कार्बन से प्रोटॉन निकालकर एल्कीन मुख्य उत्पाद (विहाइड्रो-हैलोजनीकरण) बनाता है। इसके अलावा एल्कोहॉलीय विलयन में OH आयन के अलावा एथॉक्साइड आयन C₂H₅O^– है जो OH से प्रबल क्षार है, तथा प्रोटॉन त्याग कर एल्कीन बनाता है।

प्रश्न 21.
प्राथमिक से ऐल्किल हैलाइड C₄H₉Br (A), ऐल्कोहॉलिक KOH से अभिक्रिया द्वारा यौगिक (B) देता है। यौगिक ‘B’ HBr के साथ अभिक्रिया से यौगिक ‘C’ देता है जो कि यौगिक ‘A’ का समावयवी है। जब यौगिक ‘A’ की अभिक्रिया सोडियम धातु से होती है तो यौगिक ‘D’ C₈H₁₈ बनाता है, जो कि ब्यूटिलब्रोमाइड की सोडियम से अभिक्रिया द्वारा बने उत्पाद से भिन्न है।यौगिक ‘A’ का संरचना सूत्र दीजिए तथा सभी अभिक्रियाओं की समीकरण दीजिए।
उत्तर
दिये गये C₄H₉Br 1° एल्किल हैलाइड के संभावित दो समावयवी है।

प्रश्नानुसार यौगिक A सोडियम के साथ क्रिया द्वारा समान उत्पाद नहीं बनाता है। जो n-ब्यूटिलब्रोमाइड बनाता है। इसलिये A(I) नहीं होगा।

अतः (II) सही समावयवी होगा।
सम्पूर्ण अभिक्रिया के लिये समीकरण होगा –

प्रश्न 22.
तब क्या होता है, जब
(i) n-ब्यूटिलक्लोराइड को ऐल्कोहॉलिक KOH के साथ अभिकृत किया जाता है ?
(ii) शुष्क ईथर की उपस्थिति में ब्रोमोबेंजीन की अभिक्रिया मैग्नीशियम से होती है ?
(iii) क्लोरोबेन्जीन का जल-अपघटन किया जाता है ?
(iv) एथिलक्लोराइड की अभिक्रिया जलीय KOH से होती है ?
(v)शुष्क ईथर की उपस्थिति में मेथिलब्रोमाइड की अभिक्रिया सोडियम से होती है ?
(vi) मेथिलक्लोराइड की अभिक्रिया KCN से होती है ?
गर्म
उत्तर
(i)

(ii)

(ii)

(iv)

(v)

(vi)

हैलोऐल्केन तथा हैलोऐरीन अन्य महत्वपूर्ण प्रश्नोत्तर

हैलोऐल्केन तथा हैलोऐरीन वस्तुनिष्ठ प्रश्न

1. सही विकल्प चुनकर लिखिए –

प्रश्न 1.
निम्न में से कौन-सा यौगिक AgNO, विलयन के साथ पीला अवक्षेप देगा-
(a) KIO₃
(b) CHI₃
(c) KI
(d) CH₂I₂.
उत्तर
(c) KI

प्रश्न 2.
एथिल ब्रोमाइड की लेड सोडियम मिश्र धातु के साथ क्रिया करने पर बनता है –
(a) टेट्राएथिल लेड
(b) टेट्रा एथिल ब्रोमाइड
(c) दोनों
(d) कोई नहीं।
उत्तर
(a) टेट्राएथिल लेड

प्रश्न 3.
अभिक्रिया CH₃Br + OH^– → CH₃ – OH + Br^– है –
(a) इलेक्ट्रॉन स्नेही प्रतिस्थापन
(b) इलेक्ट्रॉनस्नेही योग
(c) नाभिकस्नेही योग
(d) नाभिकस्नेही प्रतिस्थापन ।
उत्तर
(d) नाभिकस्नेही प्रतिस्थापन ।

प्रश्न 4.
जब एसीटिलीन HCI के साथ योग करता है तो बनने वाला उत्पाद है –
(a) CH₂ = CH – Cl
(b) CH₃ – CH – C₂.
(c) Cl – CH = CH – Cl
(d) कोई नहीं।
उत्तर
(b) CH₃ – CH – C₂.

प्रश्न 5.
ऐरिल हैलाइड में हैलोजन परमाणु से जुड़ा कार्बन होता है –
(a) sp संकरित
(b) sp² संकरित
(c) sp³ संकरित
(d) sp³d संकरित।
उत्तर
(b) sp² संकरित

प्रश्न 6.
S_N1 प्रक्रिया में प्रथम पद में निर्माण होता है –
(a) मुक्त मूलक का
(b) कार्ब ऐनायन
(c) कार्ब धनायन
(d) अंतिम उत्पाद।
उत्तर
(c) कार्ब धनायन

प्रश्न 7.
क्लोरो बेंजीन, S_N2 क्लोरल तथा सान्द्र H₂SO₄ के साथ क्रिया करके बनाता है
(a) P.V.C.
(b) T.N.T.
(c) B.H.U.
(d) D.D.T.
उत्तर
(d) D.D.T.

प्रश्न 8.
CH₃OH + OH^– → CH₃.OH + Br^– है –
(a) S_N1
(b) S_N2
(c) S_E-1
(d) S_E-2
उत्तर
(b) S_N2

प्रश्न 9.
निम्न यौगिक रजत चूर्ण के साथ गर्म करने पर ऐसीटिलीन देता है
(a) CH₂I₂
(b) CH₃I
(c) CHI₃
(d) Cl₄
उत्तर
(c) CHI₃

प्रश्न 10.
आग बुझाने के लिए पायरीन का उपयोग निम्न में से किसी एक के द्वारा होता है –
(a) CO₂
(b) CH₂Cl₂
(c) CCl₄
(d) CH₂ = CHCl.
उत्तर
(c) CCl₄

प्रश्न 11.
निम्न में से कौन-सा यौगिक फ्रिऑन के नाम से जाना जाता है –
(a) CHCl₃
(b) CCl₄
(c) CCl₂F₂
(d) CF₄
उत्तर
(c) CCl₂F₂

प्रश्न 12.
एथिल आयोडाइड को ऐल्कोहॉलीय KOH के साथ गर्म करने पर प्राप्त होगा –
(a) एथेनॉल
(b) एथेन
(c) एसीटिलीन
(d) एथिलीन।
उत्तर
(d) एथिलीन।

प्रश्न 13.
C₂H₅-OH को आयोडीन और क्षार के साथ गर्म करने पर बनता है –
(a) CH₃I
(b) CHI₃
(c) CH₃ – CHO
(d) CHCl₃.
उत्तर
(b) CHI₃

प्रश्न 14.
निम्न में से कौन-सा रासायनिक सूत्र क्लोरो पिक्रिन का है –
(a) CCl₃ – CHO
(b) C(NO₂)Cl₃
(c) CH₃-C(NO₂)Cl₂
(d) CCl₃-NH₂
उत्तर
(b) C(NO₂)Cl₃

प्रश्न 15.
CH,I, CH,Br तथा CHICI अणुओं की ध्रुवता का क्रम है –
(a) CH₂Br > CH₂Cl>CH₃I
(b) CH₃I > CH₃Br > CH₂Cl
(c) CH₃Cl > CH₃Br > CH₃I
(d) CH₃Cl > CH₃I > CH₃Br.
उत्तर
(c) CH₃Cl > CH₃Br > CH₃I

प्रश्न 16.
ऐल्किल हैलाइडों की क्रियाशीलता का सही क्रम होगा –
(a) आयोडाइड > ब्रोमाइड > क्लोराइड
(b) आयोडाइड < ब्रोमाइड < क्लोराइड
(c) ब्रोमाइड > आयोडाइड > क्लोराइड
(d) ब्रोमाइड < क्लोराइड > आयोडाइड।
उत्तर
(a) आयोडाइड > ब्रोमाइड > क्लोराइड

प्रश्न 17.
आयोडोफॉर्म को सिल्वर चूर्ण के साथ गर्म करने पर बनता है –
(a) ऐल्केन
(b) एथिलीन
(c) एसीटिलीन
(d) आइसोसाइनाइड।
उत्तर
(c) एसीटिलीन

प्रश्न 18.
रेशिग विधि निम्न में से किसके निर्माण में प्रयुक्त होती हैं –
(a) क्लोरोबेंजीन
(b) बेंजीन
(c) टालुईन
(d) नाइट्रो बेंजीन।
उत्तर
(a) क्लोरोबेंजीन

2. रिक्त स्थानों की पूर्ति कीजिए –

1. क्लोरोफॉर्म को खुला छोड़ने पर बनने वाला हानिकारक उत्पाद का सूत्र ………….. है।
2. ऐल्किल हैलाइड का सामान्य सूत्र ……………… है।
3. ऐरोमैटिक प्राथमिक एमीन को क्लोरोफॉर्म और ऐल्कोहॉलीय कॉस्टिक पोटॉश के साथ गर्म करने पर एक दुर्गन्ध युक्त गैस ……………… बनता है।
4. B.H.C. एक कीटनाशी है, जिसका व्यापारिक नाम …………….. है।
5. क्लोरीटोन उच्च कोटि की ……………… है।।
6. S_N1 अभिक्रिया ……………… पद में होती है।
7. हैलो एरीन में प्रतिस्थापन अभिक्रियाएँ मुख्यतः……………… होती हैं।
8. प्रशीतक फ्रिऑन का सूत्र ……………… है।

उत्तर

1. COCl₂
2. C_nH_2n+1
3. फेनिल आइसो सायनाइड
4. गैमेक्सीन (या लिण्डेन)
5. निद्राकारी औषधि
6. दो,
7. इलेक्ट्रॉनस्नेही
8. CCl₂F₂.

3. उचित सम्बन्ध जोडिए –

उत्तर

1. (d)
2. (e)
3. (f)
4. (b)
5. (c)
6. (g)
7. (a).

4. एक शब्द / वाक्य में उत्तर दीजिए –

1. बेंजीन को मेथिल क्लोराइड के साथ निर्जल AlCl₃ की उपस्थिति में क्रिया करने पर टॉलुईन बनता है। इस अभिक्रिया का नाम क्या है ?
2. ऐल्किल हैलाइड ध्रुवीय प्रकृति का होता है फिर भी जल में अविलेय है।
3. ऐल्किल हैलाइड के सोडियम धातु के साथ गर्म करने पर बनता है।
4. बेंजीन डाइएजोनियम लवण को क्युप्रस हैलाइड और उसके संगत अम्ल के साथ गर्म करने पर हैलो ऐरीन बनता है । इस अभिक्रिया का नाम लिखिए।
5. आयोडो बेंजीन कॉपर चूर्ण के साथ 200°C पर गर्म करने पर प्राप्त होता है।
6. बेंजीन को सूर्य प्रकाश की उपस्थिति में Cl₂ के साथ क्रिया कराने पर बनता है।
7. क्लोरोबेंजीन बनाने की प्रयोगशाला विधि का नाम लिखिए।
8. प्राथमिक ऐल्किल हैलाइड में होने वाली नाभिकस्नेही प्रतिस्थापन अभिक्रिया की क्रिया-विधि का नाम लिखिए।

उत्तर

1. फ्रीडल क्रॉफ्ट अभिक्रिया
2. हाइड्रोजन बन्ध नहीं बनाने के कारण
3. ऐल्केन
4. सैण्डमेयर अभिक्रिया
5. डाइफेनिल
6. B.H.C.
7. रेशिग विधि
8. द्विअणुक नाभिकस्नेही प्रतिस्थापन अभिक्रिया।

हैलोऐल्केन तथा हैलोऐरीन  लघु उत्तरीय प्रश्न

प्रश्न 1.
(i) आयोडोफॉर्म अभिक्रिया लिखिए।
(ii) AgNO₃ विलयन के साथ CHI₃ पीला अवक्षेप देता है जबकि क्लोरोफॉर्म नहीं देता, क्यों?
(iii) क्या होता है, जब ऐथिल ब्रोमाइड को ऐल्कोहॉलीय KOH के साथ गर्म किया जाता है ?
उत्तर
(i) एथिल ऐल्कोहॉल या ऐसीटोन को I₂ और NaOH के साथ गर्म करने पर पीले रंग का क्रिस्टल बनता है। इसे आयोडोफॉर्म या हैलोफॉर्म अभिक्रिया कहते हैं।
C₂H₅OH + 4I₂ + 6NaOH → 5Nal + HCOONa + 5H₂O + CHI₃

(ii) आयोडोफॉर्म में C-I बन्ध क्लोरोफॉर्म के C-Cl बन्ध की तुलना में कमजोर होता है। अतः CHI₃, AgNO₃ के साथ Agl का पीला अवक्षेप बनाता है, किन्तु CHCl₃ अवक्षेप AgCl नहीं बनाता।

(iii) एथिल ब्रोमाइड को एल्कोहॉलीय KOH के साथ उबालने पर एथिलीन बनता है।

प्रश्न 2.
सैण्डमेयर अभिक्रिया को उदाहरण सहित समझाइए।
उत्तर
सैण्डमेयर अभिक्रिया-ऐरोमैटिक प्राथमिक ऐमीन को HNO₂ के साथ 0°C से 5°C ताप पर अभिक्रिया कराने पर बेंजीन डाइऐजोनियम लवण बनता है जो क्यूप्रस और उसके संगत हैलोजन अम्ल की उपस्थिति में विघटित होकर हैलोएरीन देते हैं।

प्रश्न 3.
क्लोरोबेंजीन और क्लोरल की सान्द्र H₂SO₄ की उपस्थिति में होने वाली अभिक्रिया का समीकरण लिखिए।
अथवा, डी.डी.टी. कैसे बनता है ? इसका एक उपयोग लिखिए।
उत्तर
जब क्लोरल को सान्द्र H₂SO₄ की उपस्थिति में क्लोरोबेंजीन के साथ संघनित करते हैं, तो डी. डी. टी. अर्थात् डाइक्लोरो डाइफेनिल ट्राइक्लोरोएथेन बनता है।

उपयोग-यह एक शक्तिशाली कीटनाशी है।

प्रश्न 4.
जैम-डाइहैलाइड और विस-डाइहैलाइड किसे कहते हैं ?
उत्तर
जब हाइड्रोकार्बन के एक ही कार्बन परमाणु पर दोनों हैलोजन परमाणु जुड़े हों तो उसे जैमडाइहैलाइड (Gem-Dihalide) कहते हैं। Gem mean geminal अर्थात् Same position.

जब दो हैलोजन परमाणु निकटस्थ दो विभिन्न कार्बन परमाणुओं से जुड़े हों, तो उसे विस-डाइहैलाइड (Vis-dihalide) कहते हैं। Vis-means vicinal जिसका अर्थ है- Adjacent position.

प्रश्न 5.
ल्यूकॉस अभिकर्मक क्या है ? इसका क्या उपयोग है ?
उत्तर
ल्यूकॉस अभिकर्मक-जिंक क्लोराइड का सान्द्र HCl में विलयन ल्यूकॉस अभिकर्मक कहलाता है। उपयोग-इसका उपयोग प्राथमिक, द्वितीयक और तृतीयक ऐल्कोहॉलों में भेद करने के लिए किया जाता है।
ऐल्कोहॉल में ल्यूकॉस अभिकर्मक मिलाने पर यदि तत्काल (20-30 सेकेण्ड में) अवक्षेप या धुंधलापन प्राप्त हो तो वह तृतीयक ऐल्कोहॉल है। यदि लगभग 5 मिनट बाद अवक्षेप बने तो द्वितीयक ऐल्कोहॉल तथा यदि अवक्षेप बिल्कुल न बने तो प्राथमिक ऐल्कोहॉल है।

प्रश्न 6.
कार्बिल ऐमीन अभिक्रिया को समझाइए एवं उसका एक उपयोग लिखिए।
उत्तर
कार्बिल ऐमीन अभिक्रिया–ऐलिफैटिक या ऐरोमैटिक प्राथमिक ऐमीन को CHCl₃ तथा ऐल्कोहॉलीय KOH के साथ गर्म करने से तीव्र दुर्गन्ध युक्त फेनिल आइसोसायनाइड (कार्बिल ऐमीन) बनता है। इसका उपयोग क्लोरोफॉर्म परीक्षण तथा प्राथमिक ऐमीन परीक्षण में किया जाता है।

प्रश्न 7.
666 क्या है ? इसके बनाने की विधि दीजिए एवं कृषि में इसका उपयोग बताइये।
उत्तर
बेंजीन को Cl₂ के साथ सूर्य प्रकाश की उपस्थिति में क्रिया कराने पर B.H.C. बनता है। इसे 666 – या गैमेक्सेन या लिण्डेन या 1, 2, 3, 4, 5, 6, हेक्साक्लोरो साइक्लोहेक्सेन भी कहते हैं।

उपयोग-यह कृषि में कीटनाशी के रूप में उपयोगी है।

प्रश्न 8.
क्लोरोबेंजीन की निम्न अभिक्रियाओं को समझाइए(a) अंधेरे में FeCl₃ की उपस्थिति में क्लोरीन के साथ अभिक्रिया। (b) फिटिग अभिक्रिया।
उत्तर
(a) क्लोरोबेंजीन, क्लोरीन से FeCl₃ की उपस्थिति में अंधेरे से क्रिया करके o-डाइक्लोरो बेंजीन तथा p-डाइक्लोरो बेंजीन बनाता है।

(b) फिटिग (Fittig) अभिक्रिया- जब एरिल हैलाइड के दो अणु Na धातु के साथ शुष्क ईथर की उपस्थिति में क्रिया करते हैं तो डाइफेनिल बनाते हैं, इसे फिटिग अभिक्रिया कहते हैं।

प्रश्न 9.
क्लोरोफॉर्म से निम्नलिखित को आप किस प्रकार प्राप्त करेंगे, समीकरण लिखिए –
(a) मेथेन, (b) ऐसीटिलीन, (c) कार्बन टेट्राक्लोराइड।
उत्तर
(a) Zn और H₂O द्वारा अपचयन से मेथेन बनता है।

(b) क्लोरोफॉर्म को रजत चूर्ण के साथ गर्म करने पर ऐसीटिलीन बनता है।

(c) क्लोरोफॉर्म सूर्य के प्रकाश में क्लोरोनीकृत होकर CCIA बनाता है।

प्रश्न 10.
टिप्पणी लिखिए –
(a) हुन्सडीकर विधि, (b) रेशिग प्रक्रम।
उत्तर
(a) हुन्सडीकर विधि-ऐरोमैटिक कार्बोक्सिलिक अम्ल के सिल्वर लवण को ब्रोमीन के साथ गर्म करने से ऐरिल ब्रोमाइड बनता है।

(b) रेशिग विधि (औद्योगिक विधि)-बेंजीन वाष्प, वायु एवं HCl गैस मिश्रण को 503K ताप पर उत्प्रेरक CuCl₂ पर से प्रभावित करके क्लोरोबेंजीन बनाया जाता है।

प्रश्न 11.
फ्रीऑन बनाने की विधि, गुण एवं उपयोग दीजिए।
उत्तर
डाईक्लोरो डाईफ्लुओरो मेथेन, SbCls की उपस्थिति में CCl₄ एवं SbF₃ की अभिक्रिया से फ्रीऑन बनता है।

इसका क्वथनांक काफी कम होता है जिसे कमरे के ताप पर दाब बढ़ाकर आसानी से द्रवित कर लिया जाता है।
उपयोग – यह एक विषैला, अज्वलनशील तथा अक्रिय पदार्थ है जो रेफ्रिजरेटर में कूलिंग एजेन्ट के रूप में उपयोग किया जाता है। यह एरोसॉल व फोम में नोदक के रूप में भी प्रयुक्त किया जाता है।

प्रश्न 12.
(i) एथिल आयोडाइड का क्वथनांक एथिल ब्रोमाइड से अधिक होता है। कारण लिखिए।
(i) क्या कारण है कि पैराडाइक्लोरो बेंजीन का गलनांक ऑर्थो एवं मेटा समावयवियों से अधिक होता है ?
उत्तर
(i) समान ऐल्किल समूह वाले ऐल्किल हैलाइडों के क्वथनांक उनमें उपस्थित हैलोजन परमाणु के परमाणु भार में वृद्धि के साथ बढ़ते हैं। एथिल आयोडाइड का अणुभार एथिल ब्रोमाइड से अधिक होता है इसलिए एथिल आयोडाइड का क्वथनांक अधिक होता है।
(ii) डाइक्लोरो बेंजीन का पैरा समावयवी ऑर्थो एवं मेटा समावयवियों की तुलना में अधिक सममित होता है तथा क्रिस्टल लैटिस में अच्छी तरह व्यवस्थित होता है, इस कारण पैरा डाइक्लोरोबेंजीन का गलनांक ऑर्थो एवं मेटा समावयवियों से अधिक होता है।

प्रश्न 13.
ऐल्किल हैलाइडों के प्रमुख न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन अभिक्रियाएँ दीजिए।
उत्तर
न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन अभिक्रियाएँ – (i) जल-अपघटन – OH समूह द्वारा प्रतिस्थापन-ऐल्किल हैलाइड HCI को जल या जलीय KOH के साथ जल-अपघटन कराने पर ऐल्कोहॉल बनता है।
C₂H₅Br + KOH → C₂H₅OH + KBr

(ii) -OR समूह द्वारा विस्थापन (ईथर का बनना)-ऐल्किल हैलाइड, सोडियम एल्कॉक्साइड (NaOR) या Ag₂O के साथ क्रिया करके हैलोजन परमाणु को-OR समूह द्वारा विस्थापित करके ईथर बनाते हैं।

C₂H₅Br + NaOC₂H₅ → (C₂H₅OC₂H₅ + NaBr)
2C₂H₅I + Ag₂O → (C₂H₅)₂O + 2AgI

(iii)-CN समूह द्वारा प्रतिस्थापन-ऐल्किल हैलाइड जलीय या एल्कोहॉलीय KCN से क्रिया करके ऐल्किल सायनाइड बनाते हैं।

C₂H₅Cl + KCN → C₂H₅CN + KCl

(iv) अभिक्रिया के साथ क्रिया (हॉफमैन विधि)-एल्किल हैलाइड को NH₃ के जलीय या ऐल्कोहॉलीय विलयन के साथ बंद नली में 100°C पर गर्म करने पर विभिन्न ऐमीन का मिश्रण प्राप्त होता है। .

प्रश्न 14.
प्रयोगशाला में क्लोरोबेंजीन बनाने की विधि का समीकरण लिखिए तथा इसकी नाइट्रीकरण और सल्फोनीकरण क्रियाएँ लिखिए।
उत्तर
प्रयोगशाला में लौह चूर्ण या आयोडीन की उपस्थिति में गर्म बेंजीन विलयन में शुष्क क्लोरीन प्रवाहित करके क्लोरोबेंजीन प्राप्त किया जाता है।

नाइट्रीकरण क्रिया – क्लोरोबेंजीन सान्द्र नाइट्रिक अम्ल के साथ सान्द्र H₂SO₄ की उपस्थिति में गर्म करने पर ऑर्थो तथा पैरा नाइट्रोक्लोरोबेंजीन का मिश्रण बनाता है।

सल्फोनीकरण क्रिया – सान्द्र H₂SO₄ के साथ क्लोरोबेंजीन को गर्म करने पर ऑर्थो तथा पैरा क्लोरोबेंजीन सल्फोनिक अम्लों का मिश्रण प्राप्त होता है।

प्रश्न 15.
एथिल आयोडाइड की निम्न के साथ होने वाली अभिक्रिया का रासायनिक समीकरण दीजिए
(1) Pb-Na मिश्रधातु
(2) Mg धातु
(3) AgNO₂
(4) सोडियम धातु के साथ।
उत्तर
(1) Pb – Na मिश्रधातु के साथ-एथिल आयोडाइड Pb – Na मिश्र धातु के साथ क्रिया करके T.E.L. बनाते हैं।
4C₂H₅I + 4Pb / Na→(C₂H₅)₄ Pb+3Pb+4NaI

(2) Mg धातु के साथ-एथिल आयोडाइड शुष्क ईथर विलायक की उपस्थिति में Mg धातु से क्रिया करके ग्रिगनार्ड अभिकर्मक बनाता है।

(3) AgNO₂ के साथ-नाइट्रो एथेन मुख्य रूप से बनता है।
C₂H₅I + AgNO₂ → C₂H₅NO₂ + AgI

(4) सोडियम धातु के साथ-एथिल आयोडाइड को Na धातु के साथ ईथर की उपस्थिति में गर्म करते हैं तो ब्यूटेन बनता है।

प्रश्न 16.
डाइ-क्लोरो एथेन के बनाने की विधि लिखिए। इसके मुख्य गुण तथा उपयोग बताइए।
उत्तर-डाइ-क्लोरोएथेन बनाने की विधि-एथेन के दो H-परमाणुओं को दो हैलोजन परमाणुओं से विस्थापित कराते हैं तो डाइ-क्लोरो एथेन प्राप्त होता है।
(1) एथीन-एथिलीन वाष्प या द्रव में CCl₄ में विलेय की हुई क्लोरीन गैस प्रवाहित करने पर 1, 2 डाइ क्लोरो एथेन बनता है।

(2) ग्लाइकॉल-एथेन डाइ-ऑल और HCl अम्ल के मिश्रण को निर्जल ZnCl, की उपस्थिति में पश्चवाहन करने पर 1, 2 डाइ-क्लोरो एथेन बनता है।

गुण-(1) जलीय KOH के साथ –

(2) ऐल्कोहॉलीय पोटैशियम हाइड्रॉक्साइड के साथ-गर्म करने पर पहले वाइनिल क्लोराइड और अन्त में अल्प मात्रा में एथाइन बनता है। .

इस अभिक्रिया में बनने वाला मुख्य यौगिक वाइनिल एथिल ईथर है। यह वाइनिल क्लोराइड से ऐल्को.. कॉस्टिक पोटॉश की अभिक्रिया से बनता है।

CH₂= CHCl + HOC₂ → H₅ + KOHCH₂ == CH – O – C₂H₅ + KCl + H₂O

(3) KCN के साथ-पहले डाइसायनो एथेन बनाता है, जिसके जल-अपघटन से सक्सिनिक अम्ल बनाता है, जिसे गर्म करके सक्सिनिक ऐनहाइड्राइड मिलता है।

(4) जिंक चूर्ण और मेथेनॉल के साथ-जिंक चूर्ण और मेथेनॉल के साथ गर्म करने पर एथिलीन बनता है।

उपयोग-(1) विलायक के रूप में, (2) अपस्फोटरोधी ईंधन के अवयव के रूप में, (3) पेण्ट को हटाने में।

प्रश्न 17.
फ्रेंकलैण्ड अभिक्रिया को लिखिए।
उत्तर

प्रश्न 18.
फ्रीडल-क्रॉफ्ट्स एवं एसिलीकरण अभिक्रिया को समीकरण सहित समझाइए।
उत्तर
फ्रीडल-क्रॉफ्ट्स अभिक्रिया-जब ऐल्किल हैलाइड की अभिक्रिया बेंजीन के साथ निर्जल ऐल्युमिनियम क्लोराइड की उपस्थिति में कराई जाती है तो ऐल्किल बेंजीन प्राप्त होता है।

एसिलीकरण अभिक्रिया-जब एसीटिल क्लोराइड की अभिक्रिया बेंजीन के साथ निर्जल AICl₃, की उपस्थिति में कराते हैं, तो एसीटोफिनोन प्राप्त होता है।

प्रश्न 19.
निम्न अभिक्रिया में A, B, C, D पहचानिए –

उत्तर

प्रश्न 20.
एक ऐल्कोहॉल A सान्द्र H₂SO₄ के साथ गर्म करने पर ऐल्कीन B देता है।B को ब्रोमीन जल मे प्रवाहित करने पर प्राप्त यौगिक का सोडामाइड की अधिकता द्वारा विहाइड्रोजनीकरण करने पर एक नया यौगिक C बनता है। “C” HgSO₄ की उपस्थिति मे H₂SO₂ से क्रिया कर यौगिक D देता है। A, B, C, D यौगिक पहचानिए।
उत्तर

हैलोऐल्केन तथा हैलोऐरीन दीर्घ उत्तरीय प्रश्न

प्रश्न 1.
टिप्पणी लिखिए
(a) हुन्सडीकर विधि, (b) रेशिग प्रक्रम, (c) कार्बिल-ऐमीन परीक्षण, (d) वेस्ट्रॉन, (e) आयोडोफॉर्म परीक्षण, (f) वु परीक्षण, (g) फ्रेंकलैंड अभिक्रिया, (h) फिटिग अभिक्रिया।
उत्तर
(a) हुन्सडीकर विधि-ऐरोमैटिक कार्बोक्सिलिक अम्ल के सिल्वर लवण को ब्रोमीन के साथ गर्म करने से ऐरिल ब्रोमाइड बनता है।

(b) रेशिग (Raschig) विधि (औद्योगिक विधि)-बेंजीन वाष्प, वायु एवं HCl गैस मिश्रण को 503K ताफै पर उत्प्रेरक CuCl₂ पर से प्रभावित करके क्लोरोबेंजीन बनाया जाता है।

(c) कार्बिल-ऐमीन अभिक्रिया-ऐलिफैटिक या ऐरोमैटिक प्राथमिक ऐमीन को CHCl₃ तथा ऐल्कोहॉलीय KOH के साथ गर्म करने से तीव्र दुर्गन्ध युक्त फेनिल आइसोसायनाइड (कार्बिल ऐमीन) बनता है। इसका उपयोग क्लोरोफॉर्म परीक्षण तथा प्राथमिक ऐमीन परीक्षण में किया जाता है।

(d) वेस्ट्रॉन-सममित टेट्राक्लोरो मेथेन या ऐसीटिलीन टेट्राक्लोराइड (CHCl₂—CHCl₂) को वेस्ट्रॉन कहते हैं। जिसे ऐसीटिलीन के क्लोरीनीकरण द्वारा बनाया जाता है।
CH ≡ CH + 2Cl₂ → CHCl₂-CHCl₂
यह एक विषैला एवं अज्वलनशील द्रव है, चूने के साथ उबालने पर यह वेस्ट्रॉल बनाता है।

(e) आयोडोफॉर्म-लघु उत्तरीय प्रश्न क्र. 1(i) देखिए।
(f) वु परीक्षण-जब ऐल्किल हैलाइड को सोडियम के साथ शुष्क ईथर की उपस्थिति में गर्म करते हैं तो ऐल्केन बनता है।

(g) फ्रेंकलैंड अभिक्रिया-जब ऐल्किल हैलाइड को जिंक चूर्ण के साथ गर्म करते हैं तो ऐल्केन बनता है।

(h) फिटिग (Fittig) अभिक्रिया- जब ऐरिल हैलाइड के दो अणु Na धातु के साथ शुष्क ईथर की उपस्थिति में क्रिया करते हैं तो डाइफेनिल बनाते हैं, इसे फिटिग अभिक्रिया कहते हैं।

प्रश्न 2.
प्रयोगशाला में क्लोरोफॉर्म किस प्रकार बनाते हैं ? ऐथेनॉल से क्लोरोफॉर्म बनाने की विधि, सिद्धान्त, समीकरण, नामांकित चित्र एवं उपयोग के आधार पर समझाइए।
उत्तर
क्लोरोफॉर्म (CHCl₃)-बनाने की प्रयोगशाला विधि-प्रयोगशाला में क्लोरोफॉर्म एथिल ऐल्कोहॉल अथवा ऐसीटोन को विरंजक चूर्ण (Bleaching powder) और जल के साथ अथवा क्लोरीन और NaOH के साथ गर्म करके बनाया जाता है। अभिक्रियाएँ निम्न पदों में होती हैं
सिद्धान्त-(i) विरंजक चूर्ण पर जल की क्रिया से आवश्यक क्लोरीन तथा कैल्सियम हाइड्रॉक्साइड बनता है।
CaOCl₂ + H₂O → Ca(OH)₂ + Cl₂

(ii) क्लोरीन ऑक्सीकारक एवं क्लोरीनीकारक दोनों की ही भाँति कार्य करती है। पहले ऐल्कोहॉल का । ऑक्सीकरण होता है फिर क्लोरीनीकरण होता है।

(iii) प्रथम पद में बना हुआ कैल्सियम हाइड्रॉक्साइड, क्लोरल का जल-अपघटन करके क्लोरोफॉर्म बनाता है।

एथिल ऐल्कोहॉल के स्थान पर ऐसीटोन प्रयुक्त करने पर पहले ट्राइक्लोरोऐसीटोन बनता है जो चूने के पानी (कैल्सियम हाइड्रॉक्साइड) से जल-अपघटित होकर क्लोरोफॉर्म बनाता है।

विधि-प्रयोगशाला में क्लोरोफॉर्म बनाने के लिए एक गोल पेंदी वाले फ्लास्क में 100 g विरंजक चूर्ण तथा 200 ml जल से बनी पेस्ट लेते हैं। इसमें 35 ml ऐथेनॉल अथवा ऐसीटोन डालकर चित्रानुसार उपकरण जमाते हैं।

फ्लास्क को बालू ऊष्मक (Sand bath) पर रखकर धीरे-धीरे गर्म करने पर क्लोरोफॉर्म बनता है जो आसवित होकर ग्राहक पात्र में भरे जल के नीचे बैठ जाता है। इस प्रकार प्राप्त क्लोरोफॉर्म को पृथक् करने से पहले कॉस्टिक सोडा के तनु विलयन से धोते हैं फिर कैल्सियम क्लोराइड द्वारा सुखाकर आसवन करते हैं जिससे शुद्ध क्लोरोफॉर्म प्राप्त होता है।

शुद्ध क्लोरोफॉर्म, क्लोरल हाइड्रेट और सोडियम हाइड्रॉक्साइड के सान्द्र विलयन को गर्म करके बनाया जाता है।

प्रश्न 3.
क्लोरोफॉर्म के अपचयन से क्या बनता है ? इसकी नाइट्रिक अम्ल तथा ऐसीटोन से क्रिया के समीकरण लिखिए।
उत्तर
क्लोरोफॉर्म का अपचयन-(a) Zn और HCl के साथ गर्म करने से यह अपचयित होकर मेथिलीन क्लोराइड बनता है।

(b) जिंक चूर्ण व जल के साथ गर्म करने पर मेथेन बनता है।

क्लोरोफॉर्म की क्रिया
(a) सान्द्र HNO, से क्रिया-नाइट्रोक्लोरोफॉर्म (या क्लोरोपिक्रिन) बनाता है, जिसे युद्ध में विषैली गैस के रूप में प्रयोग किया जाता है।

(b) ऐसीटोन से क्रिया-क्षार की उपस्थिति में ऐसीटोन के साथ संघनित होकर एक तीव्र निद्राकारी क्लोरीटोन बनाता है।

प्रश्न 4.
क्लोरोफॉर्म की निम्नलिखित क्रियाएँ समीकरण सहित समझाइए
(a) ऑक्सीकरण, (b) कार्बिल-ऐमीन अभिक्रिया, (c) रजत चूर्ण के साथ (d) नाइट्रीकरण, (e) राइमर-टीमैन अभिक्रिया।
अथवा
क्लोरोफॉर्म से आप निम्नलिखित कैसे प्राप्त करेंगे(a) कार्बोनिल क्लोराइड, (b) ऐसीटिलीन, (c) क्लोरोपिक्रिन, (d) फेनिल आइसो सायनाइड।
अथवा
ट्राइक्लोरो मेथेन निम्नलिखित से किस तरह क्रिया करता है
(a) वायु में खुला छोड़ने पर, (b) ऐनिलीन एवं एल्कोहॉली कॉस्टिक पोटाश, (c) रजत चूर्ण के साथ, (d) सान्द्र नाइट्रिक अम्ल के साथ, (e) फीनॉल के साथ।
उत्तर
(a) ऑक्सीकरण (Oxidation)- वायु में खुला छोड़ने पर ऑक्सीकृत होकर विषैली गैस फॉस्जीन (कार्बोनिल) क्लोराइड बनाता है।

फॉस्जीन अति विषैली गैस है, अतः निश्चेतक कार्यों के लिए काम में आने वाले क्लोरोफॉर्म को फॉस्जीन से मुक्त होना चाहिए अर्थात् क्लोरोफॉर्म के उक्त प्रकार के ऑक्सीकरण को रोकना आवश्यक है। इसलिए क्लोरोफॉर्म को नीले या गहरे-भूरे रंग की बोतलों में मुँह तक भरकर रखा जाता है जिससे सक्रिय प्रकाश न पहुँचे
और वायु के लिए स्थान भी न बचे। साथ ही इसमें थोड़ा सा ऐथिल ऐल्कोहॉल भी मिला दिया जाता है यदि अल्प मात्रा में फॉस्जीन बन भी गई हो तो अविषैले ऐथिल कार्बोनेट में बदला जा सके।

(b) कार्बिल-ऐमीन अभिक्रिया-क्लोरोफॉर्म को प्राथमिक ऐमीन (जैसे ऐनिलीन) तथा ऐल्कोहॉली कॉस्टिक पोटाश के साथ गर्म करने पर एक तीव्र दुर्गन्ध युक्त विषैला पदार्थ फेनिल आइसो सायनाइड बनता है। इसे कार्बिलऐमीन अभिक्रिया कहते हैं ।

(c) रजत चूर्ण के साथ (विहैलोजनीकरण)-क्लोरोफॉर्म को रजत चूर्ण के साथ उच्च ताप पर गर्म करने पर शुद्ध ऐसीटिलीन गैस बनती है।

(d) नाइट्रीकरण (Nitration) -क्लोरोफॉर्म सान्द्र HNO, अम्ल से क्रिया करके नाइट्रो क्लोरोफॉर्म (क्लोरोपिक्रिन) नामक विषैली गैस बनाता है, जिसे युद्ध में विषैली गैस के रूप में प्रयुक्त किया जाता है।

(e) राइमर-टीमैन अभिक्रिया–क्लोरोफॉर्म की सान्द्र NaOH और फीनॉल के साथ 60-70°C तक गर्म करने पर ऑर्थो सैलिसिल ऐल्डिहाइड बनता है।

प्रश्न 5.
क्लोरोबेंजीन की न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया समझाइए।(केवल उदाहरण देकर)
उत्तर
क्लोरोबेंजीन की नाभिकस्नेही प्रतिस्थापन अभिक्रियाएँ-हैलोएरीन्स में हैलोजन परमाणु सीधे बेंजीन नाभिक से अधिक मजबूती से जुड़े होने के कारण इसे न्यूक्लियोफिलिक अभिकर्मकों जैसे-OH, OR, NH₂, CN आदि द्वारा सरलता से प्रतिस्थापित नहीं किया जा सकता किन्तु अधिक दाब, ताप तथा उपयुक्त उत्प्रेरक की उपस्थिति में इन समूहों द्वारा हैलोजन परमाणु का प्रतिस्थापन हो जाता है।
(1) – OH समूह द्वारा प्रतिस्थापन क्लोरोबेंजीन को 200 वायुमण्डलीय दाब और 300°C ताप पर NaOH के साथ गर्म करने पर फीनॉल बनता है।

(2) ऐल्कॉक्सी समूह (-OR) द्वारा प्रतिस्थापन –

सोडियम ऐल्कॉक्साइड के साथ मिश्रित ईथर बनता है।

(3) ऐमीनो समूहद्वारा प्रतिस्थापन-जलीय अमोनिया के साथ Cu₂O की उपस्थिति में 60 वायुमण्डलीय दाब तथा 200°C ताप पर गर्म करने से ऐरोमैटिक ऐमीन बनता है।

(4) सायनो समूह द्वारा प्रतिस्थापन –

प्रश्न 6.
ऐल्किल हैलाइडों में नाभिकस्नेही प्रतिस्थापन S.1 और S-2 अभिक्रिया की क्रियाविधि समझाइए।
उत्तर
नाभिकस्नेही प्रतिस्थापन अभिक्रिया–कार्बनिक यौगिक के किसी परमाणु या नाभिकस्नेही का अन्य नाभिकस्नेही समूह के द्वारा प्रतिस्थापन नाभिकस्नेही प्रतिस्थापन अभिक्रिया कहलाती है।

1. S_N1 या एक अणुक क्रियाविधि-यह क्रिया दो चरणों में पूर्ण होती है। पहले पद में ऐल्किल हैलाइड (R-X) बंध का विदलन होता है और कार्बोकेटायन बनाता है। यह क्रिया मंद गति से होती है। द्वितीय पद में कार्बोकेटायन न्यूक्लियोफिलिक अभिकर्मक को शीघ्रता से क्रिया करके उत्पाद बनाता है। अभिक्रिया की दर प्रारम्भिक पद पर निर्भर करती है। इस पद पर संक्रमण अवस्था में केवल एक अणु भाग लेता है। इस कारण इसे एक अणुक नाभिकस्नेही प्रतिस्थापन अभिक्रिया कहते हैं।

1. प्रथम पद –

2. द्वितीय पद –

2. द्विअणुक क्रियाविधि या S_N2 –  इस विधि में नाभिकीय प्रतिस्थापन अभिक्रिया एक ही पद में सम्पन्न होती है। जिसके फलस्वरूप एक संक्रमण अवस्था संरचना बनाती है। जो शीघ्र ही ऐल्कोहॉल में परिवर्तित हो जाती है और हैलाइड आयन मुक्त करती है।

इस क्रिया में दो अणु भाग लेकर संक्रमण अवस्था का निर्माण करते हैं। इसलिये इसे S_N2 द्विअणुक अभिक्रिया कहते हैं। इस प्रकार अभिक्रिया की दर RX और OH^– आयन दोनों के मोलर सान्द्रण पर निर्भर करती है।

प्रश्न 7.
ऐल्कोहॉल द्वारा आयोडोफॉर्म बनाने की प्रयोगशाला विधि का नामांकित चित्र बनाइए एवं सम्बन्धित रासायनिक समीकरण लिखिए।
उत्तर

रासायनिक अभिक्रियाएँ –

प्रश्न 8.
क्लोरोबेंजीन की निम्न अभिक्रियाओं को समझाइए –
(अ) अँधेरे में FeCl₃ की उपस्थिति में क्लोरीन के साथ अभिक्रिया
(ब) उल्मान (Ullmann) अभिक्रिया।
उत्तर
(अ) क्लोरोबेंजीन, क्लोरीन से FeCl₃ की उपस्थिति में अँधेरे में क्रिया करके ०-डाइक्लोरोबेंजीन तथा p-डाइक्लोरोबेंजीन बनाता है।

(ब) जब ब्रोमो या आयोडो बेंजीन को 200°C ताप पर Cu के साथ सील बंद नली में गर्म किया जाता है, तो डाइफेनिल बनता है, इसे उल्मान अभिक्रिया कहते हैं।

प्रश्न 9.
क्लोरोबेंजीन की निम्न क्रियाओं के समीकरण लिखिए –
1. हैलोजनीकरण
2. नाइट्रीकरण
3. सल्फोनीकरण
4. एल्किलीकरण।
उत्तर
1. हैलोजनीकरण –

2. नाइट्रीकरण –

3. सल्फोनीकरण –

4. एल्किलीकरण –

प्रश्न 10.
क्या कारण है, कि हैलोऐल्केन की तुलना से हैलोएरीन्स केम क्रियाशील होते हैं ? अथवा, एरिल हैलाइड, ऐल्किल हैलाइड की अपेक्षा कम क्रियाशील क्यों होते हैं ?
उत्तर
ऐल्किल हैलाइड की अपेक्षा एरिल हैलाइड में हैलोजन परमाणु नाभिक के साथ दृढ़ता से जुड़ा रहता है इसलिए एरिल हैलाइड का न्यूक्लियोफिलिक अभिकर्मकों द्वारा प्रतिस्थापन सरलता से नहीं होता। ऐरिल हैलाइडों की क्रियाशीलता कम होने के दो कारण हैं –

(i) हैलो ऐल्केन की अपेक्षा हैलो ऐरीन में हैलोजन परमाणु नाभिक के साथ अधिक दृढ़ता के साथ जुड़ा रहता है।

हैलो ऐरीन … (spसंकरण) हैलो ऐरीन में हैलोजन से जुड़ा हुआ कार्बन परमाणु (C-Cl) sp² संकरित होता है, जबकि हैलो ऐल्केन में sp³ संकरित रहता है । sp² हाइब्रिड ऑर्बिटल्स में sp³ ऑर्बिटल्स की तुलना में 5 ऑर्बिटल की प्रवृत्ति अधिक रहती है। अत: इनका आकार छोटा होता है । इलेक्ट्रॉन नाभिक के अधिक निकट रहते हैं तथा नाभिक से अधिक दृढ़ता से बंधे रहते हैं।

(ii) ऐरिल हैलाइड में हैलोजन परमाणु की कम क्रियाशीलता का दूसरा कारण अनुनाद है। अनुनाद के कारण C_CI बन्ध में द्विबन्ध जैसे गुण आ जाते हैं। C-CI बन्ध की लम्बाई कम हो जाती है अर्थात् CI कार्बन से अधिक दृढ़ता से जुड़ जाता है। अत: C का प्रतिस्थापन कठिन हो जाता है।

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MP Board Class 12th Chemistry Solutions Chapter 12 ऐल्डिहाइड्स, कीटोन्स तथा कार्बोक्सिलिक अम्ल

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ऐल्डिहाइड्स, कीटोन्स तथा कार्बोक्सिलिक अम्ल NCERT पाठ्यनिहित प्रश्नोत्तर |

प्रश्न 1.
निम्न यौगिकों की संरचना लिखिये

1. a -मेथॉक्सीप्रोपिऑनैल्डिहाइड
2. 3-हाइड्रॉक्सीब्यूटेनल
3. 2-हाइड्रॉक्सीसाइक्लोपेन्टेन का.ल्डिहाइड
4. 4-ऑक्जोपेन्टेनल
5. डाइ-द्वितीयक ब्यूटिल कीटोन
6. 4-फ्लुओरो एसीटोफीनोन

उत्तर

प्रश्न 2.
निम्न अभिक्रियाओं के उत्पादों की संरचना लिखिये


उत्तर

प्रश्न 3.
निम्नलिखित यौगिकों को उनके क्वथनांकों के बढ़ते क्रम में व्यवस्थित कीजिये
CH₃CHO, CH₃CH₂OH, CH₃ÓCH₃, CH₃CH₂CH₃.
उत्तर
CH₃CH₂CH3 < CH₃OCH₃ < CH₃CHO < CH₃CH₂OH
इस क्रम की भविष्यवाणी इनके बीच कार्य कर रहे अन्तः आण्विक आकर्षण बल के आधार पर की जा सकती है। जैसा इसमें तुलनात्मक अणुभार होता है। एल्कोहॉल में प्रबल H-बंध होता है। CH₃OCH₃ तथा CH₃CHO में द्विध्रुव-द्विध्रुव अन्त:आण्विक आकर्षण बल होता है। जबकि CH₃CHO,CH₃OCH₃ से ज्यादा ध्रुवीय होता है। इसलिये, इनके क्वथनांक CH₃OCH₃ से ज्यादा होते हैं। प्रोपेन अध्रुवीय होता है । इसलिये इसमें दुर्बल वाण्डरवाल्स बल कार्य करता है।

प्रश्न 4.
निम्नलिखित यौगिकों को नाभिकस्नेही योगात्मक अभिक्रियाओं में उनकी बढ़ती हुई अभिक्रियाशीलता के क्रम में व्यवस्थित कीजिये

1. एथेनल, प्रोपेनल, प्रोपेनोन, ब्यूटेनोन
2. बेन्जैल्डिहाइड, p-टॉलूऐल्डिहाइड, p-नाइट्रो-बेन्जैल्डिहाइड, एसीटोफिनोन।

उत्तर
1. ब्यूटेनोन < प्रोपेनोन < प्रोपेनल < एथेनल
इस क्रम की भविष्यवाणी दो कारकों के आधार पर की जा सकती है-

• +I प्रभाव (इलेक्ट्रॉन प्रतिकर्षी प्रभाव) तथा
• त्रिविम प्रभाव।

2. एसीटोफिनोन <p-टॉलूऐल्डिहाइड < बेन्जैल्डिहाइड <p-नाइट्रो बेन्जैल्डिहाइड
इस क्रम की भविष्यवाणी (पूर्वानुमान) प्रेरणिक प्रभाव अनुनाद तथा अतिसंयुग्मन प्रभाव द्वारा की जा सकती है।

प्रश्न 5.
निम्नलिखित अभिक्रियाओं के उत्पादों को पहचानिये

उत्तर

प्रश्न 6.
निम्नलिखित यौगिकों के IUPAC नाम दीजिये- .

उत्तर

1. 3-फेनिलप्रोपेनोइक अम्ल
2. 3-मेंथिलब्यूट-2-ईन-1-ओइक अम्ल
3. 2-मेथिलसाइक्लोपेन्टेनकार्बोक्सिलिक अम्ल
4. 2, 4, 6-ट्राइनाइट्रोबेन्जोइक अम्ल या 2, 4, 6-ट्राइनाइ-ट्रोबेन्जीनकार्बोक्सिलिक अम्ल।

प्रश्न 7.
निम्नलिखित यौगिकों को बेन्जोइक अम्ल में कैसे परिवर्तित किया जा सकता है

1. एथिलबेंजीन
2. एसीटोफिनोन
3. ब्रोमोबेन्जीन
4. फेनिलएथीन (स्टाइरीन)।

उत्तर

प्रश्न 8.
नीचे प्रदर्शित अम्लों के प्रत्येक युग्म में कौन-सा अम्ल अधिक प्रबल हैं

1. CHCO,H अथवा CH,FCO,H
2. CH,FCO,H अथवा CH,CICO,H
3. CH,FCH,CH,CO,H अथवा CH,CHFCH,COH
4.

उत्तर
1. FCHCOOH (F को -[ प्रभाव के कारण)
2. FCH,CO,H (F पर CIसे ज्यादा – प्रभाव के कारण)
3. CH, CHFCH,COOH (प्रेरणिक प्रभाव दूरी बढ़ने के साथ घटता है। अर्थात् 3-फ्लुओरोब्यूटेनोइक अम्ल, 4-क्लोरोब्यूटेनोइक अम्ल से ज्यादा प्रबल होगा।
4.

ऐल्डिहाइड्स, कीटोन्स तथा कार्बोक्सिलिक अम्ल NCERT पाठ्य-पुस्तक प्रश्नोत्तर

प्रश्न 1.
निम्नलिखित पदों (शब्दों) से आप क्या समझते हैं, प्रत्येक का एक उदाहरण दीजिये

1. सायनोहाइड्रिन
2. एसीटल
3. सेमीकार्बेजोन
4. ऐल्डॉल
5. हेमीऐसीटल
6. ऑक्सिम
7. कीटल
8. इमीन
9. 2, 4-DNP व्युत्पन्न
10. शिफ-क्षारक।

उत्तर
1. सायनोहाइड्रिन-ये कार्बनिक यौगिक हैं, जिसका सूत्र । RR’C(OH)CN होता है, जहाँ R एवं R’ एल्किल समूह हो सकते हैं।
ऐल्डिहाइड और कीटोन, हाइड्रोजन सायनाइड के साथ सोडियम सायनाइड की उपस्थिति में अभिक्रिया करते हैं | NaCN यह एक उत्प्रेरक के रूप में होते हैं। ये अभिक्रियाएँ सायनोहाइड्रीन अभिक्रिया कहलाती है।


सायनोहाइड्रीन सायनोहाइड्रीन का उपयोग संश्लेषित मध्यवर्ती क्रिया में करते हैं। ,,

2. एसीटल-एसीटल, जेम-डाइ एल्कॉक्सी ऐल्केन है, जिसमें दो एल्कॉक्सी समूह, कार्बन परमाणु के टर्मिनल पर उपस्थित होते हैं। इसके एक बंध एल्किल समूह से जुड़े होते हैं जबकि दूसरा बंध हाइड्रोजन परमाणु से जुड़े होते हैं।

जब ऐल्डिहाइड, शुष्क HCI गैस की उपस्थिति में मोनोहाइड्रीक एल्कोहॉल OR’ दो समतुल्य के जैसे व्यवहार करते हैं, हेमीएसीटल बनाते हैं। जो आगे एल्कोहॉल के एसीटल की सामान्य संरचना अधिकता के साथ क्रिया करके एसीटल बनाते हैं।

3. सेमीकार्बेजोन-सेमीकार्बेजोन, ऐल्डिहाइड और कीटोन के व्युत्पन्न है, जो कीटोन या ऐल्डिहाइड और सेमीकार्बेजाइड के मध्य संघनन से बनते हैं।

4. ऐल्डॉल संघनन-वह अभिक्रिया जिसमें दो समान या विभिन्न कार्बोनिल यौगिकों के अणु जिनमें ‘a-हाइड्रोजन परमाणु उपस्थित हो तनु क्षार जैसे—NaOH, Ba(OH)₂ आदि की उपस्थिति में संयुक्त होकर एक नया यौगिक बनाते हैं जो ऐल्कोहॉल और ऐल्डिहाइड या ऐल्कोहॉल और कीटोन दोनों के गुण प्रदर्शित करता है, ऐल्डॉल संघनन कहलाती है।

तनु सोडियम हाइड्रॉक्साइड पोटैशियम कार्बोनेट की उपस्थिति में । ऐसीटैल्डिहाइड से दो अणु संघनित होकर β-हाइड्रॉक्सी ब्यूटैरेल्डिहाइड (ऐल्डॉल) का एक अणु बनाते हैं।

5. हेमीऐसीटल- ये α-एल्कॉक्सी ऐल्कोहॉल होते हैं। ऐल्डिहाइड्स जब शुष्क HCL गैस की उपस्थिति में मोनोहाइड्रिक / 2 एल्कोहॉल के एक अणु से क्रिया करते हैं, तो हेमीएसीटल बनता है। हेमीऐसीटल की सामान्य संरचना

6. ऑक्सिम-ऑक्सिम कार्बनिक यौगिकों की ही एक श्रेणी होती है, जिसका सूत्र RR’CNOH होता है, जहाँ R एक कार्बनिक पार्श्व शृंखला होती है तथा R’ मोनोहाइड्रोजन या एक कार्बनिक पार्श्व श्रृंखला – N होती है। यदि R’H है तब यह एल्डोऑक्सिम और यदि R’ एक कार्बनिक पार्श्व श्रृंखला है, तब यह एक कीटोक्सिम के नाम से जाना जाता है।

हाइड्रोक्सील एमीन की दुर्बल अम्लीय माध्यम में ऐल्डिहाइड या Aldorime कीटोन से क्रिया कराने पर ऑक्सीम का निर्माण होता है।

7. कीटल-कीटल्स जेम-डाइएल्कॉक्सीएल्केन्स होते हैं, जिनमें दो एल्कॉक्सी समूह समान कार्बन अणु पर श्रृंखला के रूप में उपस्थित होते हैं। कार्बन R-C-OR’ के अन्य दो बंध दो एल्किल समूहों से संबद्ध होते हैं।

कीटोन, एथिलीन ग्लाइकॉल से शुष्क HCI गैस की उपस्थिति में क्रिया करके कोलकाता चक्रीय उत्पाद बनाता है, जिसे एथिलीन ग्लाइकॉल कोटल कहते है। R CH,OH

8. इमीन-इमीन वे रासायनिक यौगिक हैं, जिनमें काबन-नाइट्रोजन द्विबंध पाए जाते हैं।

ये तब प्राप्त किये जाते हैं, जब ऐल्डिहाइड व कीटोनों की क्रिया अमोनिया व उसके व्युत्पन्नों से कराई जाती है।

9. 2,4-DNP व्युत्पन्न-2,4-डाइनाइट्रोफिनाइल हाइड्राजोन, 2, 4-DNP का व्युत्पन्न है, जो 2,4डाइफिनाइलहाइड्राजीन के साथ ऐल्डिहाइड या कीटोनों के साथ दुर्बल अम्लीय माध्यम में क्रिया से बनते हैं।

10. शिफ-क्षारक-शिफ क्षार (एजोमेथीन) वह रासायनिक यौगिक है, जिसमें एक कार्बन-नाइट्रोजन द्विबंध पाया जाता है । जहाँ नाइट्रोजन अणु से एक एरील या एल्किल समूह जुड़ा होता है। इसका सामान्य सूत्र R,R,C=NR, है। . N इस प्रकार यह एक इमीन है। इसका नाम ह्यूगो शिफ वैज्ञानिक के नाम पर रखा गया है।

इसका उपयोग ऐल्डिहाइड व कीटोन में विलेय करने के लिए किया जाता है।
शिफ-क्षार की सामान्य संरचना

प्रश्न 2.
निम्नलिखित यौगिकों के IUPAC नामपद्धति में नाम लिखिए,

1. CH₃CH(CH₃)CH₂CH₂CHO
2. CH₃CH₂COCH(C₂H₅)CH₂CH₂CI
3. CH₃CH = CHCHO
4. CH₃COCH₂COCH₃
5. CH₃CH(CH₃)CH₂C(CH₃)₂COCH₃
6. (CH₃)₃CCH₂COOH
7. OHCC₆H₄CHO-p.

उत्तर

1. 4-मेथिलपेन्टेनल
2. 6-क्लोरो-4-एथिलहेक्सेन-3 ऑन
3. ब्यूट-2-ईन-1-अल
4. पेन्टेन-2, 4, डाइऑन
5. 3, 3, 5 ट्राइमेथिलहेक्सेन-2-ओन
6. 3, 3-डाइमेथिलब्यूटेनोइक अम्ल
7. बेन्जीन-1, 4-डाइकार्बेल्डिहाइड।

प्रश्न 3.
निम्नलिखित यौगिकों की संरचना बनाइए

1. 3-मेथिलब्यूटेनल
2. p-नाइट्रोप्रोपिओफीनोन
3. p-मेथिलबेन्जैल्डिहाइड
4. 4-मेथिलपेन्ट-3-ईन-2-ओन
5. 4-क्लोरोपेन्टेन-2-ओन
6. 3-ब्रोमो-4-फेनिलपेन्टेनॉइक अम्ल
7. p,p’-डाइहाइड्रॉक्सीबेन्जोफीनोन
8. हेक्स-2-ईन-4-इनोइक अम्ल

उत्तर

प्रश्न 4.
निम्नलिखित ऐल्डिहाइडों एवं कीटोनों के IUPAC नाम लिखिए और जहाँ संभव हो सके साधारण नाम भी दीजिए
1. CH₃CO(CH₂)₄CH₃
2. CH₃CH₂CHBrCH₂CH(CH₃) CHO
3. CH₃(CH₂)₅CHO
4. Ph-CH = CH-CHO
5.

6. PhCOPh
उत्तर

प्रश्न 5.
निम्नलिखित व्युत्पन्नों की संरचना बनाइए

1. बेन्जैल्डिहाइड का 2, 4-डाइनाइट्रोफेनिलहाइड्रेजोन
2. साइक्लोप्रोपेनोन ऑक्जिम
3. ऐसीटैल्डिहाइड डाइमेथिल ऐसीटल
4. साइक्लोब्यूटेनोन का सेमीकार्बेजोन
5. हेक्सेन-3-ओन का एथिलीन कीटल
6. फॉर्मेल्डिहाइड का मेथिल हेमीऐसीटेल।

उत्तर

प्रश्न 6.
साइक्लोहेक्सेनकार्बेल्डिहाइड की निम्नलिखित अभिकर्मकों के साथ अभिक्रिया से बनने वाले उत्पादों को पहचानिए

1. PhMgBr एवं तत्पश्चात् H₃O⁺
2. टॉलेन अभिकर्मक
3. सेमीकार्बेजाइड एवं दुर्बल अम्ल
4. एथेनॉल का आधिक्य तथा अम्ल
5. जिंक अमलगम एवं तनु हाइड्रोक्लोरिक अम्ल।

उत्तर

प्रश्न 7.
निम्नलिखित में से कौन-से यौगिकों में ऐल्डॉल संघनन होगा, किसमें कैनिजारो अभिक्रिया होगी और किसमें उपरोक्त में से कोई क्रिया नहीं होगी? ऐल्डॉल संघनन तथा कैनिजारो अभिक्रिया में संभावित उत्पादों की संरचना लिखिए

1. मेथेनल
2. 2-मेथिलपेन्टेनल
3. बेन्जैल्डिहाइड
4. बेन्जोफीनोन
5. साइक्लोहेक्सेनोन
6. 1-फेनिलप्रोपेनोन
7. फेनिलऐसीटैल्डिहाइड
8. ब्यूटेन-1-ऑल
9. 2, 2-डाइमेथिलब्यूटेनल।

उत्तर
[A] (ii) 2-मेथिल पेन्टेनल, (v) साइक्लोहेक्सेनोन, (vi) 1-फेनिल-प्रोपेनोन, (vii) फेनिलऐसी टैल्डिहाइड।
इनमें एक या एक से ज्यादा a-हाइड्रोजन परमाणु है अतः इनमें एल्डोल संघनन होगा। उदाहरण के लिये

[B] (i) मेथेनल, (ii) बेन्जैल्डिहाइड, (ix)2, 2 डाइमेथिल-ब्यूटेन में a -हाइड्रोजन नहीं होता है, अतः ये कैनिजारो अभिक्रिया देते हैं।

[C] (iv) बेन्जोफिनोन एक कीटोन है, इसमें a -H नहीं है।
(viii) ब्यूटेन-1-ऑल एक एल्कोहॉल है।
ये दोनों न तो एल्डोल संघनन देते हैं और न ही कैनिजारो अभिक्रिया देते हैं।

प्रश्न 8.
एथेनल को निम्नलिखित यौगिकों में कैसे परिवर्तित करेंगे

1. ब्यूटेन-1, 3-डाइऑल
2. ब्यूट-2-ईनल,
3. ब्यूट-2-इनोइक अम्ल

उत्तर

प्रश्न 9.
प्रोपेनल एवं ब्यूटेनल के एल्डॉल संघनन से बनने वाले चार संभावित उत्पादों के नाम एवं संरचना सूत्र लिखिए। प्रत्येक में बताइए कि कौन-सा ऐल्डिहाइड नाभिकस्नेही और कौन-सा इलेक्ट्रॉनस्नेही होगा?
उत्तर

प्रश्न 10.
एक कार्बनिक यौगिक जिसका अणुसूत्र C,H100 है 2, 4-DNP व्युत्पन्न बनाता है, टॉलेन अभिकर्मक को अपचयित करता है तथा कैनिजारो अभिक्रिया देता है, प्रबल ऑक्सीकरण पर वह 1,2-बेन्जीनडाइ-कार्बोक्सिलिक अम्ल बनाता है। यौगिक को पहचानिए।
उत्तर

प्रश्न 11.
एक कार्बनिक यौगिक (AI (आण्विक सूत्र C₈H₁₆O₂) को तनु सल्फ्यूरिक अम्ल के साथ जल-अपघटित करने के उपरांत एक कार्बोक्सिलिक अम्ल [B] एवं एक ऐल्कोहॉल [C] प्राप्त हुई। C| को क्रोमिक अम्ल के साथ ऑक्सीकृत करने पर [B] उत्पन्न होता है। C|निर्जलीकरण पर ब्यूट1-ईन देता है। अभिक्रियाओं में प्रयुक्त होने वाली सभी रासायनिक समीकरणों को लिखिए।
उत्तर

प्रश्न 12.
निम्नलिखित यौगिकों को उनसे संबंधित गुणधर्मों के बढ़ते क्रम में व्यवस्थित कीजिए

1. ऐसीटैल्डिहाइड, ऐसीटोन, डाइ-तृतीयक-ब्यूटिल-कीटोन, मेथिल तृतीयक-ब्यूटिल कीटोन (HCN के प्रति अभिक्रियाशीलता)।
2. CH₃CH₂CH(Br)COOH, CH₃CH(Br)CH₂COOH, (CH₃)₂CHCOOH, CH₃CH₂CH₂COOH (अम्लता के क्रम में)
3. वेन्जोइक अम्ल; 4-नाइट्रोबेन्जोइक अम्ल; 3, 4-डाइनाइट्रोबेन्जोइक अम्ल; 4-मेथॉक्सीबेन्जोइक अम्ल (अम्लता की सामर्थ्य के क्रम में)

उत्तर
1. जैसे-जैसे एल्किल समूह का +I प्रभाव बढ़ता है उनकी HCN योग के प्रति क्रियाशीलता घटती जाती है।

डाइ-तृतीयक ब्यूटिल कीटोन < मेथिल तृतीयक-ब्यूटिल कीटोन < एसीटोन < एसीटैल्डिहाइड।

2. -COOH समूह की अम्लीय प्रबलता को +1 प्रभाव घटाता है तथा – प्रभाव को बढ़ाता है। इसके अतिरिक्त -1 प्रभाव दूरी के साथ घटता है

3. इलेक्ट्रॉन दाता समूह अम्लीय प्रबलता को घटाता है जबकि इलेक्ट्रॉन आकर्षी प्रभाव अम्लीय प्रबलता को बढ़ाता है

4-मेथॉक्सीबेन्जोइक अम्ल < बेन्जोइक अम्ल < 4-नाइट्रो-बेन्जोइक अम्ल < 3, 4-डाइनाइट्रोबेंजोइक अम्ल

प्रश्न 13.
निम्नलिखित यौगिक युगलों में विभेद करने के लिए सरल रासायनिक परीक्षणों को दीजिए

1. प्रोपेनल एवं प्रोपेनोन
2. एसीटोफीनोन एवं बेन्जोफीनोन
3. फीनॉल एवं बेन्जोइक अम्ल
4. बेन्जोइक अम्ल एवं एथिल बेन्जोएट
5. पेन्टेन-2-ओन एवं पेन्टेन-3-ओन
6. बेन्जैल्डिहाइड एवं एसीटोफीनोन
7. एथेनल एवं प्रोपेनल।

उत्तर
1. टॉलेन अभिकर्मक मिलाकर प्रोपेनल को गर्म करने पर रजत दर्पण बनाता है जबकि प्रोपेनोन क्रिया नहीं करता है।

वैकल्पिक विधि – I₂ तथा NaOH मिलाने पर प्रोपेनोन, आयोडोफॉर्म बनने के कारण पीला अवक्षेप देता है, जबकि प्रोपेनल क्रिया नहीं करता है।

2. I₂ तथा NaOH मिलाने पर एसीटोफिनोन CHI₃ का पीला अवक्षेप देता है जबकि बेन्जोफिनोन नहीं देता है।

3. दोनों में अलग-अलग उदासीन FeCI₃ मिलाने पर फीनॉल बैंगनी रंग देता है, जबकि बेन्जोइक अम्ल की कोई क्रिया नहीं होती है।

वैकल्पिक विधि -दोनों के जलीय विलयन में अलग-अलग NaHCO₃ मिलाने पर बेन्जोइक अम्ल तीव्र बुदबुदाहट के साथ CO₂ गैस देता है, जबकि फीनॉल की कोई क्रिया नहीं होता है।

4. दोनों में अलग-अलग NaHCO₃ विलयन मिलाने पर बेन्जोइक अम्ल CO₂ गैस के कारण तीव्र बुदबुदाहट देता है, जबकि एथिल बेन्जोएट कोई क्रिया नहीं करता है।

5. दोनों में अलग-अलग I₂ तथा NaOH मिलाने पर पेन्टेन-2-ओन CHI₃ का पीला अवक्षेप देता है जबकि पेन्टेन-3-ओन नहीं देता है।

6. टॉलेन अभिकर्मक मिलाने पर बेन्जैल्डिहाइड गर्म करने पर रजत दर्पण देता है जबकि एसीटोफिनोन क्रिया नहीं करता है।

7. I₂ तथा NaOH मिलाने पर एथेनल आयोडोफॉर्म का पीला अवक्षेप देता है, जबकि प्रोपेनल क्रिया नहीं करता है।

प्रश्न 14.
बेन्जीन से निम्नलिखित यौगिकों का विरचन आप किस प्रकार करेंगे ? आप कोई भी अकार्बनिक अभिकर्मक एवं ऊर्जा भी कार्बनिक अभिकर्मक, जिसमें एक से अधिक कार्बन न हो, को उपयोग कर सकते हैं।

1. मेथिल बेन्जोएट
2. m-नाइट्रोबेन्जोइक अम्ल
3. p-नाइट्रोबेन्जोइक अम्ल
4. फेनिल ऐसीटिक अम्ल
5. p-नाइट्रोबेन्जैल्डिहाइड

उत्तर

प्रश्न 15.
आप निम्नलिखित रूपांतरणों को अधिकतम दो चरणों में किस प्रकार से सम्पन्न करेंगे

1. प्रोपेनोन से प्रोपीन
2. बेन्जोइक अम्ल से बेन्जैल्डिहाइड
3. ऐथेनॉल से 3-हाइड्रॉक्सीब्यूटेनल
4. बेन्जीन से m-नाइट्रोऐसीटोफीनोन
5. बेन्जल्डिहाइड से बेन्जोफीनोन
6. ब्रोमोबेन्जीन से 1-फेनिलएथेनॉल
7. बेन्जैल्डिहाइड से ३-फेनिलप्रोपेन-1-ऑल
8. बेन्जैल्डिहाइड से a – हाइड्रॉक्सीफेनिलऐसीटिक अम्ल
9. बेन्जोइक अम्ल से m-नाइट्रोबेन्जिल ऐल्कोहॉल।

उत्तर

प्रश्न 16.
निम्नलिखित पदों (शब्दों) का वर्णन कीजिए

1. ऐसीटिलीकरण
2. कैनिजारो अभिक्रिया
3. क्रॉस ऐल्डॉल संघनन
4. विकार्बोक्सिलिकरण

उत्तर
1. ऐसीटिलिकरण- किसी कार्बनिक यौगिक के साथ किसी एसीटिल क्रियात्मक-समूह का होना एसीटिलीकरण (Acetylation) कहलाता है। सक्रिय हाइड्रोजन परमाणु के लिए इस विधि में एक एसिटिल समूह का प्रतिस्थापी समाहित होता है। एसीटिलेटिंग एजेण्ट के रूप में सामान्यतः एसीटिल क्लोराइड या एसीटिक एन्हाइड्राइड प्रयुक्त किया जाता है। उदाहरण के रूप में एथेनॉल के एसीटिलीकरण के द्वारा एथिल एसीटेट का निर्माण होता है।
CH₃CH₂OH + CH₃COCI → CH₃COOC₂H₅+ HCI

2. कैनिजारो अभिक्रिया- α-हाइड्रोजन विहीन ऐल्डिहाइडों (जैसे -HCHO, C₆H₅CHO आदि) पर 50% NaOH विलयन की क्रिया कराने पर ऐल्डिहाइड का एक अणु अम्ल में ऑक्सीकृत होता है और दूसरा अणु ऐल्कोहॉल में अपचयित होता है। इसे कैनिजारो अभिक्रिया कहते हैं।

3. क्रॉस-ऐल्डॉल संघनन-कार्बोनिल यौगिकों के दो एकसमान अणुओं के बीच संघनन न कराके अलग-अलग अणुओं के बीच संघनन कराया जाए तो उसे मिश्रित या क्रॉस-ऐल्डॉल संघनन कहते हैं। सामान्यतः जब एक अणु -हाइड्रोजन विहीन हो तो ऐसा संघनन महत्त्वपूर्ण होता है। फॉर्मेल्डिहाइड तथा एसिटैल्डिहाइड के बीच

चूँकि इस यौगिक में अभी भी दो a-हाइड्रोजन परमाणु है अतः पुनः दो फॉर्मेल्डिहाइड अणु से यह क्रिया कर सकता है।

4. विकार्बोक्सिलीकरण-कार्बोक्सिलिक समूह का निकलना विकार्बोक्सिलीकरण कहलाता है। सोडालाइम के साथ गर्म करने पर अम्ल का विकार्बोक्सिलीकरण होता है तथा ऐल्केन बनता है (ड्यूमा विधि)।

प्रश्न 17.
निम्नलिखित प्रत्येक संश्लेषण में छूटे हुए प्रारम्भिक पदार्थ, अभिकर्मक अथवा उत्पादों को लिखकर पूर्ण कीजिए


उत्तर

प्रश्न 18.
निम्नलिखित के संभावित कारण दीजिए

1. साइक्लोहेक्सेनोन अच्छी लब्धि में सायनोहाइड्रिन बनाता है परन्तु 2,2, 6-ट्राइमेथिलसाइक्लोहेक्सेनोन ऐसा नहीं करता।
2. सेमीकार्बेजाइड में दो -NH₂ समूह होते हैं, परन्तु केवल एक -NH₂ समूह ही सेमीकार्बेजोन विरचन में प्रयुक्त होता है।
3. कार्बोक्सिलिक अम्ल एवं ऐल्कोहॉल से, अम्ल उत्प्रेरक की उपस्थिति में एस्टर के विरचन के समय जल अथवा एस्टर जैसे ही निर्मित होता है उसको निकाल दिया जाना चाहिए।

उत्तर
1. 2,2, 6-ट्राइमेथिलसाइक्लोहेक्सेनोन में 3-मेथिल समूह की त्रिविम बाधा होती है। इसलिये ये साइक्लोहेक्सेनोन जिसमें त्रिविम बाधा नहीं होती है की तुलना में लब्धि प्रचुर मात्रा में सायनोहाइड्रीन नहीं बनाता है।

2. कार्बोनिल समूह से जुड़े NH, के एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म अनुनाद में शामिल होते हैं, इसलिये दान करने के लिये उपलब्ध नहीं होते हैं।

3. ऐसा इसलिये किया जाता है जिससे बना हुआ एस्टर जल-अपघटित न हो।

प्रश्न 19.
एक कार्बनिक यौगिक में 69.77% कार्बन, 11-63% हाइड्रोजन तथा शेष ऑक्सीजन है। यौगिक का आण्विक द्रव्यमान 86 है। यह टॉलेन अभिकर्मक को अपचयित नहीं करता परन्तु सोडियम हाइड्रोजन सल्फाइट के साथ योगज यौगिक देता है तथा आयोडोफॉर्म परीक्षण देता है। प्रबल ऑक्सीकरण पर एथेनोइक तथा प्रोपेनोइक अम्ल देता है। यौगिक की संभावित संरचना लिखिए।
उत्तर

मूलानुपाती सूत्र = C₅H₁₀O, मूलानुपाती सूत्रभार = 86

अणुसूत्र = C₅H₁₀O
ये टॉलेन अभिकर्मक से क्रिया नहीं करता है, अत: ये एक ऐल्डिहाइड नहीं है। ये NaHSO, के साथ योगात्मक यौगिक बनाता है इसलिये यह एक कीटोन है, तथा ये आयोडोफॉर्म परीक्षण देता है इसलिये ये एक मेथिल कीटोन है। उपरोक्त आधार पर यौगिक की संभावित संरचना होगी –

तीव्र ऑक्सीकरण पर ये ऐथेनोइक अम्ल तथा प्रोपेनोइक अम्ल देता है। अतः यौगिक पेन्टेन-2-ओन होगा, 3-मेथिल- ब्यूटेन-2-ओन नहीं होगा।

प्रश्न 20.
यद्यपि फोनॉक्साइड आयन की अनुनादी संरचनाएँ कार्बोक्सिलेट आयन की तुलना में अधिक है परन्तु कार्बोक्सिलिक अम्ल, फीनॉल की अपेक्षा प्रबल अम्ल है, क्यों ?
उत्तर

फीनॉक्साइड आयन कार्बोक्सिलेट आयन कार्बोक्सिलेट आयन पर ऋणात्मक आवेश दोनों ऑक्सीजन पर विस्थानीकृत होता है, जो बहत विद्युतऋणी है। जबकि फीनॉक्साइड आयन पर ऋणात्मक आवेश केवल एक ऑक्सीजन परमाणु पर विस्थानीकृत होता है। कार्बोक्सिलेट आयन, फीनॉक्साइड आयन से ज्यादा स्थायी होता है। इसी कारण कार्बोक्सिलिक अम्ल, फीनॉल की तुलना में ज्यादा अम्लीय होता है।

ऐल्डिहाइड्स, कीटोन्स तथा कार्बोक्सिलिक अम्ल अन्य महत्वपूर्ण प्रश्नोत्तर

वस्तुनिष्ठ प्रश्न

प्रश्न 1.
सही विकल्प चुनकर लिखिए। कीटोन से सायनो हाइड्रिन का बनना एक उदाहरण है
(a) इलेक्ट्रोफिलिक योगात्मक
(b) न्यूक्लियोफिलिक योगात्मक
(c) न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन
(d) इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन।
उत्तर
(b) न्यूक्लियोफिलिक योगात्मक

प्रश्न 2.
निम्नलिखित में से कौन-सा ऐल्डिहाइड सान्द्र क्षार विलयन के साथ कैनीजारो अभिक्रिया देता
(a) बेंजेल्डिहाइड
(b) ऐसीटेल्डिहाइड
(c) प्रोपेन ऐल्डिहाइड
(d) उपर्युक्त सभी।
उत्तर
(a) बेंजेल्डिहाइड

प्रश्न 3.
ऐल्डिहाइड और कीटोन निम्न में से किस पदार्थ से क्रिया करके ऑक्सीम बनाते हैं
(a) NH₃
(b) NH₂ – NH₂
(c) NH₂OH
(4) NH₂CONH.NH₂
उत्तर
(c) NH₂OH

प्रश्न 4.
ऐरोमैटिक ऐल्डिहाइड प्राथमिक एमीन के साथ क्रिया करके देते हैं
(a) यूरिया
(b) ऐमाइड
(c) शिफलेस
(d) ऑक्सीम।
उत्तर
(c) शिफलेस

प्रश्न 5.
क्षारीय माध्यम में ऐसीटेल्डिहाइड जो अभिक्रिया करता है, वह है
(a) बेंजोइन संघनन
(b) एल्डोल संघनने
(c) बहुलीकरण
(d) कैनीजारो अभिक्रिया।
उत्तर
(b) एल्डोल संघनने

प्रश्न 6.
निम्नलिखित में कौन-सा I, तथा NaOH के साथ पीला अवक्षेप नहीं देता है –
(a) C₂H₅OH
(b) CH₃-CHO
(c) CH₃-CO-CH₃
(d) HCHO.
उत्तर
(d) HCHO.

प्रश्न 7.
Cl₃-C-CH₂-CHO सूत्र वाले यौगिक का IUPAC नाम है
(a) 3,3,3 ट्राइक्लोरोप्रोपेनॉल
(b) 1,1,1 ट्राइक्लोरोप्रोपेनॉल
(c) 2,2,2 ट्राइक्लोरोप्रोपेनल
(d) क्लोरल।
उत्तर
(a) 3,3,3 ट्राइक्लोरोप्रोपेनॉल

प्रश्न 8.
फेहलिंग विलयन की एथेनल से प्रतिक्रिया स्वरूप निम्नलिखित अवक्षेप प्राप्त होता है-
(a) Cu
(b) CHO
(c) Cu₂O
(d) Cu₂O+Cu₂O₃.
उत्तर
(c) Cu₂O

प्रश्न 9.
किसकी उपस्थिति में ऐल्डिहाइडों और कीटोन का हाइड्रोकार्बन में अपचयन होता है.
(a) Zn /Hg एवं HCI
(b) Pd / BasO₄
(c) निर्जल AlCl₃
(d) Ni / Pt.
उत्तर
(a) Zn /Hg एवं HCI

प्रश्न 10.
निम्नलिखित में कौन-सा यौगिक HgCl के साथ सफेद अवक्षेप उत्पन्न करता है
(a) HCOOH
(b) CH₃COOH
(c) C₂H₅COOH
(d) C₃H₇COOH.
उत्तर
(a) HCOOH

प्रश्न 11.
फॉर्मिक अम्ल
(a) जल के साथ अमिश्रणीय है।
(b) अमोनिकल सिल्वर नाइट्रेट का अपचयन करता है।
(c) एसीटिक अम्ल से साढ़े तीन गुना दुर्बल अम्ल है।
(d) KOH को गर्म करने पर प्राप्त होता है।
उत्तर
(b) अमोनिकल सिल्वर नाइट्रेट का अपचयन करता है।

प्रश्न 12.
अम्ल की प्रबलता का सही क्रम है
(a) CH₃COOH > CH₂CICOOH > CHCI₂-COOH
(b) CHCl₂-COOH > CH₂CICOOH >CH₃-COOH
(c) CHCl₂-COOH > CH₃-COOH > CH₂CICOOH
(d) CH₂-CICOOH > CH₃-COOH > CHCl₂-COOH.
उत्तर
(b) CHCl₂-COOH > CH₂CICOOH >CH₃-COOH

प्रश्न 13.
बेंजेल्डिहाइड को ऐल्कोहॉलीय KCN के साथ गर्म करने पर देता है –
(a) बेंजायन
(b) बेंजील ऐल्कोहॉल
(c) सोडियम बेंजोएट
(d) सिन्नेमिक अम्ल।
उत्तर
(a) बेंजायन

प्रश्न 14.
निम्नलिखित में से कौन-सा अमोनियामय AgNO₃ के साथ रजत दर्पण नहीं देता –
(a) HCHO
(b) CH₃-CHO
(c) CH₃-COOH
(d) HCOOH.
उत्तर
(c) CH₃-COOH

प्रश्न 15.
वह अभिकर्मक यौगिक जो एसीटेल्डिहाइड तथा ऐसीटोन दोनों से आसानी से अभिक्रिया करता
(a) फेहलिंग विलयन
(b) ग्रिगनार्ड अभिकर्मक
(c) शिफ अभिकर्मक
(d) टॉलेन अभिकर्मक।
उत्तर
(b) ग्रिगनार्ड अभिकर्मक

प्रश्न 16.
मेथिल कीटोन की पहचान की जाती है
(a) टॉलेन अभिकर्मक से
(b) आयोडोफार्म परीक्षण से
(c) शिफ परीक्षण से
(d) बेनेडिक्ट विलयन से।
उत्तर
(b) आयोडोफार्म परीक्षण से

प्रश्न 17.
ऐल्डिहाइड तथा कीटोन का विभेद किस अभिकर्मक द्वारा होता है
(a) फेहलिंग विलयन
(b) H₂SO₄ विलयन
(c) NaHSO_.3 विलयन
(d) NH₃.
उत्तर
(a) फेहलिंग विलयन

प्रश्न 18.
कौन-सा यौगिक कैनिजारो अभिक्रिया देगा
(a) प्रोपिएनोएल्डिहाइड
(b) बेंजेल्डिहाइड
(c) ब्रोमोबेंजीन .
(d) एसीटैल्डिहाइड।
उत्तर
(b) बेंजेल्डिहाइड

प्रश्न 19.
टॉलेन अभिकर्मक है
(a) अमोनियामय क्यूप्रस क्लोराइड
(b) अमोनियामय क्यूप्रस फ्लुओराइड
(c) अमोनियामय सिल्वर ब्रोमाइड
(d) अमोनियामय सिल्वर नाइट्रेट ।
उत्तर
(d) अमोनियामय सिल्वर नाइट्रेट ।

प्रश्न 20.
फार्मेल्डिहाइड की KOH की क्रिया से मेथेनॉल तथा पोटैशियम फोमेट बनता है इस अभिक्रिया को कहते हैं
(a) पर्किन अभिक्रिया
(b) क्लेज़न अभिक्रिया
(c) कैनिजारो अभिक्रिया
(d) नोवेनजेल अभिक्रिया।
उत्तर
(c) कैनिजारो अभिक्रिया

2. रिक्त स्थानों की पूर्ति कीजिए

1. पोटैशियम एसीटेट के विद्युत् अपघटन से ………… प्राप्त होता है।
2. जिंक अमलगम और सान्द्र हाइड्रोक्लोरिक अम्ल का मिश्रण ………… कहलाता है।
3. बेकेलाइट, फीनॉल और ………… का बहुलक है।
4. बेंजेल्डिहाइड को ……….. भी कहते हैं।
5. कीटोन टॉलेन अभिकर्मक को …………नहीं करते हैं।
6. फॉर्मिक अम्ल का 40% जलीय विलयन …………कहलाता है। .
7. ऐल्डिहाइड फेहलिंग विलयन के साथ …………अवक्षेप देता है।
8. ऐसीटिक अम्ल को फॉस्फोरस पेन्टा ऑक्साइड के साथ गर्म करने पर . ………. बनता है।
9. पैराऐल्डिहाइड का उपयोग ………… औषधि के रूप में किया जाता है।
10. रोजेन्डमुण्ड अपचयन में BaSOa, Pd के लिए ………… का कार्य करता है और ऐल्डिहाइड को ………… अपचयित होने से रोकता है।
11. क्रोमिल क्लोराइड द्वारा टालुइन का बेंजेल्डिहाइड में ऑक्सीकरण ……….. क्रिया कहलाता है।
12. अम्ल क्लोराइड का Pd/Baso, द्वारा अपचयन करने पर ………. यौगिक बनता है।
13. α हाइड्रोजन युक्त ऐल्डिहाइड की तनु NaOH के साथ क्रिया से ………… बनता है।
14. कैल्सियम एसीटेट के शुष्क आसवन से ………… प्राप्त होता है।

उत्तर

1. एथेन
2. क्लीमेन्शन अपचयन
3. HCHO
4. कड़वे बादाम का तेल
5. अपचयित
6. फॉर्मेलीन
7. लाल
8. ऐसीटिक एनहाइड्राइड
9. निद्राकारी
10. विष ऐल्कोहॉल
11. इटार्ड अभिक्रिया
12. ऐल्डिहाइड
13. एल्डॉल
14. एसीटोन।

3. उचित संबंध जोडिए

उत्तर

1. (e)
2. (a)
3. (c)
4. (b)
5. (d).

उत्तर

1. (c)
2. (d)
3. (e)
4. (b)
5. (a).

उत्तर

1. (e)
2. (c)
3. (a)
4. (b)
5. (d).

4. एक शब्द / वाक्य में उत्तर दीजिए

1. शिफ अभिकर्मक बेंजेल्डिहाइड के साथ कौन-सा रंग देता है ?
2. ग्लैशियल ऐसीटिक अम्ल का IUPAC नाम लिखिए।
3. सोडियम पोटैशियम टाटरेट से संकुलित क्षारीय कॉपर सल्फेट का विलयन कहलाता है।
4. कार्बोक्सिलिक अम्ल चक्रीय द्विलक के रूप में क्यों होते हैं ?
5. एरोमैटिक ऐल्डिहाइड को सोडियम कार्बोक्सिलेट की उपस्थिति में एसिड एनहाइड्राइड के साथ गर्म करने पर कौन-सा यौगिक प्राप्त होगा?
6. बेन्जेल्डिहाइड में KCN मिलाकर संघनन की क्रिया का नाम लिखिए।
7. फॉर्मिक अम्ल के निर्जलीकरण से कौन-सी गैस प्राप्त होती है ?
8. उस अभिकर्मक का नाम बताइए जो बिना एल्कोहॉल के प्रयोग से अम्ल को एस्टर में परिवर्तित कर देता

उत्तर

1. गुलाबी,
2. एथेनोइक अम्ल,
3. फेहलिंग विलयन,
4. अन्तर आण्विक हाइड्रोजन बन्ध के कारण,
5. असंतृप्त एरोमैटिक कार्बोक्सिलिक अम्ल (सिन्नेमिक अम्ल),
6. बेन्जोइन संघनन,
7. कार्बन मोनोऑक्साइड,
8. 8. CH₂N₂.

ऐल्डिहाइड्स, कीटोन्स तथा कार्बोक्सिलिक अम्ल लघु उत्तरीय प्रश्न

प्रश्न 1.
निम्नलिखित अम्लों को बढ़ती हुई प्रबलता के क्रम में व्यवस्थित कीजिए
1. HCOOH, CH₃-COOH, C₆H₅COOH.
2.

3. HCOH CHCHO और CH, COCH को बढ़ती हुई क्रियाशीलता के क्रम में लिखिए।
उत्तर
1. बढ़ती प्रबलता का क्रम
CH₃-COOH < C₆H₅COOH < HCOOH

2. IUPAC नाम-2 मेथिल, प्रोपेनल ।
प्रचलित नाम-आइसो प्रोपिल ऐल्डिहाइड।

3. बढ़ती हुई क्रियाशीलता का क्रम
CH₃-COCH₃ < CH₃-CHO < HCHO.

प्रश्न 2.

1. हेल-वोल्हाड़ जेलेन्स्की (HVZ) अभिक्रिया क्या है ?
2. फॉर्मिक अम्ल को गर्म करने पर क्या होता है ?

उत्तर
1. कार्बोक्सिलिक अम्लों की फॉस्फोरस की उपस्थिति में क्लोरीन या ब्रोमीन की अभिक्रिया से a हैलोजनीकृत अम्ल प्राप्त होते हैं यह अभिक्रिया हेल-वोल्हार्ड जेलेन्स्की अभिक्रिया कहलाती है।

2. फॉर्मिक अम्ल को 160°C तक गर्म करने पर Co और H₂O बनता है।

प्रश्न 3.

1. कीटोन ऐल्डिहाइड से कम क्रियाशील होते हैं, क्यों?
2. बेन्जेल्डिहाइड, ऐसीटेल्डिहाइड से कम क्रियाशील है, क्यों?

उत्तर
1. कीटोन की ऐल्डिहाइड की तुलना में, कम क्रियाशीलता उसमें उपस्थित दो ऐल्किल समूह द्वारा उत्पन्न धनात्मक प्रेरणिक प्रभाव (+I) के कारण होती है जो कार्बोनिल कार्बन के धन आवेश में कमी कर देती है; फलतः इसकी नाभिकस्नेही अभिकर्मक के प्रति सुग्राहिता घट जाती है।
ऐल्डिहाइड में केवल एक ऐल्किल समूह होता है। अतः ये कीटोन की अपेक्षा अधिक क्रियाशील होते हैं।

2. बेंजेल्डिहाइड का – CHO समूह के बेंजीन चक्र में साथ अनुनाद द्वारा स्थायी हो जाता है जबकि ऐसीटेल्डिहाइड में अनुनाद नहीं पाया जाता है। बेंजेल्डिहाइड एरोमेटिक होता है व ऐल्डिहाइड एलीफैटिक होता है।

प्रश्न 4.
फॉर्मेल्डिहाइड से यूरोट्रोपीन कैसे प्राप्त करोगें ? यूरोट्रोपीन का संरचना सूत्र लिखिये।
उत्तर
फॉर्मऐल्डिहाइड और अमोनिया की क्रिया से यूरोट्रोपीन बनता है।

प्रश्न 5.
यद्यपि फीनॉक्साइड आयन की अनुनादी संरचनाएँ कार्बोक्सिलेट आयन की तुलना में अधिक है। परन्तु कार्बोक्सिलिक अम्ल CH, फीनॉल की तुलना में प्रबल अम्ल हैं। क्यों ?
यूरोट्रोपीन का संरचना सूत्र
उत्तर
कार्बोक्सिलेट आयन तथा फीनॉक्साइड आयन दोनों अनुनाद द्वारा स्थायित्व प्राप्त करते है। किन्तु कार्बोक्सिलेट आयन फीनॉक्साइड आयन की तुलना में अधिक स्थायित्व प्राप्त करता है। क्योंकि इसमे ऋणावेश दो अधिक विद्युत ऋणात्मक आक्सीजन परमाणुओं पर विस्थानीकृत होता है जबकि फोनॉक्साइड आयन की संरचना II, III तथा IV में ऋणावेश का विस्थापन कम विद्युत ऋणात्मक कार्बन पर होता है। इस कारण कार्बोक्सिलिक अम्ल फोनॉल से अधिक अम्लीय होता है।

प्रश्न 6.
टॉलेन अभिक्रिया पर संक्षिप्त टिप्पणी लिखिए। अथवा, टॉलेन अभिकर्मक क्या है ? इसकी ऐसिटैल्डिहाइड के साथ अभिक्रिया लिखिए।
उत्तर
टॉलेन अभिक्रिया-अमोनियामय सिल्वर नाइट्रेट का विलयन टॉलेन अभिकर्मक कहलाता है। जब टॉलेन अभिकर्मक को ऐल्डिहाइड के साथ गरम किया जाता है, तो ऐल्डिहाइड Ag⁺ आयन को Ag में ‘अपचयित कर देता है और परखनली की दीवार पर चमकदार रजत दर्पण बनाता है।

प्रश्न 7.
कार्बोक्सिलिक अम्लों के क्वथनांक समान अणुभार वाले ऐल्कोहॉलों की अपेक्षा ऊँचे होते हैं। क्यों?
उत्तर
कार्बोक्सिलिक अम्ल चक्रीय द्वितीयाणु (Cyclic dimer) के रूप में होते हैं। यह अणुओं के मध्य अन्तराण्विक हाइड्रोजन बन्ध बनने के कारण होता है।
अम्लों के हाइड्रोजन बन्ध ऐल्कोहॉलों के हाइड्रोजन बन्ध की तुलना में अधिक प्रबल होते हैं, इसी कारण कार्बोक्सिलिक अम्लों के क्वथनांक समान अणुभार के ऐल्कोहॉलों से उच्च होते हैं।

प्रश्न 8.
फेहलिंग अभिक्रिया को समीकरण सहित समझाइये।
उत्तर
फेहलिंग अभिक्रिया-सोडियम पोटैशियम टाटरेट से संकुलित क्षारीय Cuso₄ का विलयन फेहलिंग विलयन कहलाता है। जब ऐल्डिहाइड को फेहलिंग विलयन के साथ गर्म करते हैं, तो ऐल्डिहाइड का ऑक्सीकरण हो जाता है तथा क्यूप्रस ऑक्साइड का लाल अवक्षेप प्राप्त होता है। यह फेहलिंग परीक्षण कहलाता

प्रश्न 9.
कीटोन का क्वथनांक संगत समावयवी ऐल्डिहाइड की अपेक्षा कुछ अधिक क्यों होता है ?
उत्तर
कीटोन अपने संगत समावयवी ऐल्डिहाइड की तुलना में अधिक ध्रुवीय होते हैं, क्योंकि कीटोन में > C = 0 समूह के पास दो इलेक्ट्रॉन प्रतिकर्षी ऐल्किल समूह उपस्थित होते हैं। अतः कीटोन में द्विध्रुव आकर्षण बल ऐल्डिहाइड की अपेक्षा अधिक होता है। यही कारण है कि कीटोन का क्वथनांक संगत समावयवी ऐल्डिहाइडों की तुलना में अधिक होता है।

प्रश्न 10.
फॉर्मेल्डिहाइड, ऐसीटैल्डिहाइड और ऐसीटोन में से कौन-सा यौगिक सबसे अधिक क्रियाशील है और क्यों?
उत्तर
HCHO, CH₃CHO और CH₃COCH₃ की क्रियाशीलता का निर्धारण कार्बोनिल समूहों के साथ जुड़े हुए समूहों की प्रकृति के आधार पर होता है। कार्बोनिल समूहों के कार्बन परमाणु पर इलेक्ट्रॉन की कमी होने के कारण यौगिक अत्यधिक क्रियाशील होते हैं। यदि>c= 0 समूह के साथ इलेक्ट्रॉन आकर्षित करने वाले– प्रभाव वाले समूह जुड़े होंगे तो वे कार्बोनिल समूह वाले कार्बन की इलेक्ट्रॉन न्यूनता को और बढ़ा देंगे जिससे यौगिक बहुत अधिक क्रियाशील हो जायेगा। इसके विपरीत यदि कार्बोनिल समूह के साथ इलेक्ट्रॉन देने वाले (+ I प्रभाव वाले) समूह जुड़े हों तो वे कार्बोनिल समूह की क्रियाशीलता को कम कर देंगे।CH, समूह का +I प्रभाव होता है। अतः उपर्युक्त तीन यौगिकों की क्रियाशीलता का क्रम नीचे दिये अनुसार होगा

प्रश्न 11.
एसीटिक अम्ल, फॉर्मिक अम्ल तथा क्लोरोऐसीटिक अम्ल की अम्लीय शक्ति की तुलना कीजिए।
उत्तर
एसीटिक अम्ल में उपस्थित एक ऐल्किल समूह के धनात्मक प्रेरणिक प्रभाव के कारण हाइड्रॉक्सिल ऑक्सीजन पर इलेक्ट्रॉन घनत्व बढ़ता है, जो अम्ल की प्रबलता को कम करता है। फॉर्मिक अम्ल में एक भी ऐल्किल समूह नहीं होता। फॉर्मिक अम्ल में ऑक्सीजन पर धन आवेश होने के कारण O-H बंध का इलेक्ट्रॉन युग्म ऑक्सीजन की ओर विस्थापित होता जाता है, फलस्वरूप O-H बंध का हाइड्रोजन प्रोटॉन के रूप में सरलता से अलग हो जाता है और फॉर्मिक अम्ल एक अम्ल के समान कार्य करता है, जबकि क्लोरोऐसीटिक अम्ल में उपस्थित क्लोरीन परमाणु प्रबल ऋणात्मक प्रेरणिक प्रभाव प्रदर्शित करता है, जिससे अम्ल में 0-H बंध बनाने वाले इलेक्ट्रॉन ऑक्सीजन की ओर सरलता से विस्थापित हो जाते हैं, जिससे सरलता से H* आयन मुक्त होता है। अतः क्लोरोऐसीटिक अम्ल फॉर्मिक अम्ल और ऐसीटिक अम्ल से अधिक प्रबल होता है।

प्रश्न 12.
निम्नलिखित अभिक्रिया में A, B तथा C यौगिकों को पहचानिए

उत्तर

प्रश्न 13.
निम्नलिखित क्रियाओं के रासायनिक समीकरण लिखिये
(a) ऐसीटैल्डिहाइड की 0°C पर H₃SO₄ से क्रिया। ।
(b) फॉर्मेल्डिहाइड की अमोनियामय AgNO₃ से क्रिया।
(c) एसीटिक ऐसिड को P₂O₅ के साथ गर्म करने पर।
उत्तर

प्रश्न 14.
ऐसीटैल्डिहाइड के बहुलीकरण का संक्षेप में वर्णन कीजिए।
उत्तर
1.साधारण ताप पर ऐसीटैल्डिहाइड सान्द्र H₂SO₄ की कुछ बूंदों के साथ अभिकृत किये जाने पर पैराऐल्डिहाइड में बहुलीकृत हो जाता हैं। जिसका उपयोग निद्राकारी औषधि के रूप में होता हैं।

2. 0°C पर ऐसीटैल्डिहाइड में HCI गैस प्रवाहित करने पर मेटा ऐल्डिहाइड प्राप्त होता है।

प्रश्न 15
निम्नलिखित बिन्दुओं के अन्तर्गत फॉर्मिक अम्ल और ऐसीटिक अम्ल में अन्तर लिखिए

1. गर्म करने पर ,
2. अम्लीय KMnO₄ से क्रिया,
3. Ca लवण का आसवन करने पर,
4. अमोनियामय AgNO₃ विलयन के साथ क्रिया,
5. PCL₅ से क्रिया।

उत्तर
फॉर्मिक एसिड और ऐसिटिक एसिड में अंतर|

प्रश्न 16.
स्टीफन अभिक्रिया और बेंजोइन संघनन के उदाहरण एवं समीकरण द्वारा समझाइए।
उत्तर
स्टीफन अभिक्रिया-ऐल्किल सायनाइड को ईथर या एथिल ऐसीटेट में विलेय कर उसका SnCl₂ व HCl द्वारा अपचयन करके भाप आसवन करने पर ऐल्डिहाइड प्राप्त होता है। यह स्टीफन अभिक्रिया कहलाती है।

प्रश्न 17.

1. पर्किन अभिक्रिया पर संक्षिप्त टिप्पणी लिखिए।
2. क्या होता है जब ऐसीटोन को H2SO, के साथ गर्म करते हैं ?

उत्तर
1. पर्किन अभिक्रिया-ऐरोमैटिक ऐल्डिहाइड को किसी ऐलिफैटिक अम्ल के सोडियम लवण की उपस्थिति में उस अम्ल के ऐनहाइड्राइड के साथ गर्म करते हैं तो a,B असन्तृप्त अम्ल बनता है। जैसे

2. H₂SO₄ की उपस्थिति में ऐसीटोन के तीन अणु संघनित होकर मेसिटिलीन बनाते हैं।

प्रश्न 18.
सिरका किसे कहते हैं ? इसके दो उपयोग लिखिये। (अति महत्वपूर्ण)
उत्तर
एसीटिक एसिड का 6 से 10% जलीय विलयन सिरका कहलाता है।
उपयोग-

1. अचार, चटनी, मुरब्बा के परिरक्षण में।
2. बेसिक कॉपर एसीटेट बनाने में।

प्रश्न 19.
फार्मेलीन किसे कहते हैं ? इसके दो उपयोग लिखिए।
उत्तर
फार्मेलीन-ऐल्डिहाइड (H-CHO) को 40%, जलीय विलयन फार्मेलीन कहलाता है।
उपयोग-

1. रोगियों के कमरे धोने में।
2. मृत शरीरों के परिरक्षण में।

प्रश्न 20.
क्या होता है जब (केवल समीकरण दीजिए)

1. कैल्सियम फॉर्मेट को अकेले गर्म करते हैं।
2. कैल्सियम बेंजोएट को अकेले गर्म करते हैं।
3. कैल्सियम फार्मेट को कैल्सियम एसीटेट के साथ गर्म करते हैं।
4. कैल्सियम बेंजोएट को कैल्सियम फार्मेट का मिश्रण का शुष्क आसवन करते हैं।

उत्तर

प्रश्न 21.
क्या होता है जब (केवल समीकरण दीजिए)

1. फॉर्मेल्डिहाइड अमोनिया के साथ क्रिया करता है।
2. कैल्सियम फॉर्मेट को कैल्सियम एसीटेट के साथ गर्म करते हैं ?
3. एसीटोन निगनार्ड अभिकर्मक से क्रिया करता है।
4. एसीटिलीन जल साथ Hgso₄ व H₂SO₄ की उपस्थिति में क्रिया करता है।

उत्तर

प्रश्न 22.
ऐल्डिहाइड और कीटोन समूहों के यौगिक में प्रमुख अन्तर लिखिए।
उत्तर

प्रश्न 23.
एक कार्बनिक यौगिक A (अणुसूत्र C₈H₈0), धनात्मक 2,4-DNP परीक्षण देता है। यह आयोडीन तथा सोडियम हाइड्रॉक्साइड विलयन के साथ क्रिया कराने पर यौगिक Bका एक पीला अवक्षेप देता है। यौगिक A टॉलेन अथवा फेहलिंग परीक्षण नहीं देता है। पोटैशियम परमैंगनेट के साथ प्रबल ऑक्सीकरण कराने पर यह एक कार्बोक्सिलिक अम्ल C (अणुसूत्र C₇H₆O₂) बनाता है जो उपरोक्त अभिक्रिया में पीले यौगिक के साथ भी बनता है। A, B तथा C को पहचानिए तथा सम्बन्धित सभी अभिक्रियाओं को लिखिए।
उत्तर
यौगिक A टॉलेन अथवा फेहलिंग परीक्षण नहीं देता है। अंत: यह एक कीटोन है, ऐल्डिहाइड नहीं।

प्रश्न 24.
ट्राइ क्लोरो ऐसीटिक अम्ल अकार्बनिक अम्लों की भाँति प्रबल क्यों है ? बेंजोइक अम्ल ठोस है जबकि प्रारम्भिक ऐलीफैटिक अम्ल द्रव है। कारण दीजिए।
उत्तर
ट्राइ क्लोरो ऐसीटिक अम्ल में Cl परमाणु एक शक्तिशाली ऋणात्मक प्रेरणिक प्रभाव (-I प्रभाव) डालते हैं। इसके कारण O-H बंध का इलेक्ट्रॉन जोड़ा ऑक्सीजन की ओर विस्थापित हो जाता है। इस अणु में हाइड्रोजन परमाणु ऑक्सीजन के साथ शिथिलता से जुड़ा रहता है तथा उसका आयनन सरलता से हो जाता है। अतः ट्राइक्लोरो ऐसीटिक अम्ल अकार्बनिक अम्ल की भाँति प्रबल है।

बेंजोइक अम्ल अपनी ध्रुवीय प्रकृति एवं उच्च आण्विक द्रव्यमान के कारण ठोस है जबकि निम्न
ऐलिफैटिक अम्ल उनमें उपस्थित समूह के कारण आपस में अन्तर आण्विक हाइड्रोजन बंध द्वारा संगुणित होकर द्विलकीकृत हो जाते हैं। इस कारण ये द्रव अवस्था में पाये जाते हैं।

प्रश्न 25.
बहुलीकरण एवं संघनन में क्या अन्तर है ? (कोई चार)
उत्तर

प्रश्न 26.
ऐसीटिक अम्ल का फॉर्मिक अम्ल में और फॉर्मिक अम्ल का ऐसीटिक अम्ल में परिवर्तन की क्रियाएँ लिखिए।
उत्तर
1. एसीटिक अम्ल का फॉर्मिक अम्ल में परिवर्तन

2. फॉर्मिक अम्ल का ऐसीटिक अम्ल में परिवर्तन

प्रश्न 27.
निम्न को कैसे प्राप्त करेंगे

1. एसीटिल क्लोराइड से ऐसीटैल्डिहाइड
2. कैल्सियम ऐसीटेट से ऐसीटोन
3. एथिल ऐसीटेट से एसीटिक अम्ल।

उत्तर
1. एसीटिल क्लोराइड में Pd युक्त BaSO₄ की उपस्थिति H₂ गैस प्रवाहित करने पर ऐसीटैल्डिहाइड बनता है।

2. कैल्सियम ऐसीटेट का शुष्क आसवन करने पर एसीटोन बनता है।

3. एथिल एसीटेट से एसीटिक अम्ल प्राप्त करने हेतु अम्लीय माध्यम में जल अपघटन किया जाता है।

प्रश्न 28.
जब द्रव A की एक ताजे बने हुए अमोनियामय सिल्वर नाइट्रेट विलयन के साथ क्रिया करते हैं, तो यह चमकदार रजत दर्पण देता है। यह द्रव सोडियम हाइड्रोजन सल्फाइट के साथ अभिकृत करने पर एक सफेद क्रिस्टलीय ठोस बनाता है। द्रव B भी सोडियम हाइड्रोजन सल्फाइट के साथ एक सफेद क्रिस्टलीय ठोस बनाता है किन्तु यह अमोनियामय सिल्वर नाइट्रेट के साथ परीक्षण नहीं देता है। दोनों द्रवों में से कौन-सा ऐल्डिहाइड है ? इन अभिक्रियाओं की रासायनिक समीकरणे लिखिए।
उत्तर
चूँकि द्रव A अमोनियामय सिल्वर नाइट्रेट (टॉलेन अभिकर्मक) को अपचयित करता है, अतः, A ऐल्डिहाइड है।

प्रश्न 29.
प्रयोगशाला में फॉर्मिक अम्ल बनाने की विधि और दो उपयोग बताइये।
उत्तर
प्रयोगशाला में फॉर्मिक अम्ल बनाने के लिए 100-110°C पर ऑक्सेलिक अम्ल तथा ग्लिसरॉल की अभिक्रिया करायी जाती है। अभिक्रिया इस प्रकार है

उपयोग-

1. सूती तथा ऊनी कपड़ों की रंगाई में,
2. चमड़ा तथा रबर उद्योग में,
3. विद्युत् लेपन में,
4. फलों के रसों के परिरक्षण में।

ऐल्डिहाइड्स, कीटोन्स तथा कार्बोक्सिलिक अम्ल दीर्घ उत्तरीय प्रश्न

प्रश्न 1.
प्रयोगशाला में ऐसीटोन बनाने की विधि का वर्णन कीजिए। नामांकित चित्र एवं रासायनिक समीकरण भी दीजिए।
उत्तर
ऐसीटोन बनाने की प्रयोगशाला विधि (Laboratory Method)-प्रयोगशाला में ऐसीटोन निर्जल कैल्सियम ऐसीटेट के शुष्क आसवन से बनाया जाता है।

चित्रानुसार उपकरण तैयार करके काँच या धातु के रिटॉर्ट में निर्जल कैल्सियम ऐसीटेट लेकर गर्म करते हैं। ऐसीटोन की वाष्प बनती है, जो संघनित्र में संघनित होकर ग्राही में एकत्रित हो जाती है। यह ऐसीटोन अशुद्ध होता है। इसे सन्तृप्त NaHSO₃ विलयन के साथ हिलाकर 4-5 घण्टे के लिए रख देते हैं, जिससे ऐसीटोन सोडियम बाइसल्फाइट के क्रिस्टल बनते हैं। इन्हें पृथक् करके Na₂CO₃ विलयन के साथ मिलाकर आसवन करते हैं। शुद्ध ऐसीटोन प्राप्त होता है। इसमें थोड़ा जल अभी भी होता है। इसलिए इसे निर्जल CaCl₂ से सुखाकर पुनः आसवन करते हैं। 56°C पर शुष्क ऐसीटोन आसवित होता है।
(CH₃)₂C=0+ NaHSO₃→(CH₃)₂C(OH)SO₃Na
2(CH₃)₂C(OH)SO₃Na+ Na₂CO₃→2(CH₃)₂C=0+2Na₂SO₃ + H₂O + CO₂

प्रश्न 2.
निम्नलिखित अभिक्रियाओं को उदाहरण देकर समीकरण सहित लिखिए

1. आयोडोफॉर्म अभिक्रिया,
2. टिशेन्को अभिक्रिया,
3. गाटरमानकोच अभिक्रिया,
4. रोजेनमुण्ड अभिक्रिया।

उत्तर
1. आयोडोफॉर्म (हैलोफॉर्म) अभिक्रिया-ऐसीटैल्डिहाइड या मेथिल कीटोन को आयोडीन तथा क्षार के साथ अभिक्रिया कराने पर पीले रंग का आयोडोफॉर्म (CHI₃) का अवक्षेप आता है, इसे आयोडोफॉर्म परीक्षण कहते हैं।


सम्पूर्ण अभिक्रियाएँ
CH₃-CO-CH₃+ 31₂ + 4NaOH →CHI₃+ CH₃COONa + 3Nal + 3H₂0

2. टिशेन्को अभिक्रिया (Tischencko reaction)-CH₃-CHO या C₆H₅CHO को ऐल्युमिनियम आइसो प्रोपॉक्साइड और निर्जल AICI₃ या ZnCI₂ के साथ गर्म करने से एस्टर बनते हैं।

3. गाटरमैन कोच ऐल्डिहाइड संश्लेषण-CO और HCI के मिश्रण को निर्जल AICI₃ और CuCl (अल्प भाग) की उपस्थिति में उच्च दाब पर बेंजीन ईथर विलयन में प्रवाहित करने पर C₆H₅CHO बनता है।

4. रोजेनमुण्ड अभिक्रिया–ऐसिड क्लोराइड के उबले जाइलीन में बने विलयन का पैलेडियमयुक्त बेरियम सल्फेट की उपस्थिति में हाइड्रोजन द्वारा अपचयन करने पर ऐल्डिहाइड बनता है। यह अभिक्रिया रोजेनमुण्ड अभिक्रिया कहलाती है ।

BaSO₅ अभिक्रिया में Pd उत्प्रेरक के लिए विष का कार्य करता है। इसकी उपस्थिति ऐल्डिहाइड का ऐल्कोहॉल में अपचयन रोकती है।

प्रश्न 3.
शीघ्र सिरका विधि से ऐसीटिक अम्ल कैसे बनाते हैं? ऐसीटिक अम्ल की क्लोरीन तथा फॉस्फोरस पेन्टाक्लोराइड से अभिक्रिया रासायनिक समीकरण देकर समझाइये।
अथवा, ऐसीटिक अम्ल बनाने की शीघ्र सिरका विधि को सचित्र समझाइये। इसके दो प्रमुख गुण और उपयोग बताइये।
उत्तर
शीघ्र सिरका विधि- इस विधि में ऐल्कोहॉल के तनु विलयन का ऑक्सीकरण वायु के द्वारा माइकोडर्मा ऐसीटी बैक्टीरिया की उपस्थिति में किया जाता है।

इस विधि में एक बाल्टीनुमा पात्र में जिसके निचले भाग में कई छेद हों पुराने सिरके से भीगी लकड़ी की छीलन भरकर ऊपर से एथिल ऐल्कोहॉल का 10% विलयन (जिसमें थोड़ा अमोनियम सल्फेट मिला हो) धीरेधीरे नीचे गिराते हैं। इसमें अमोनियम सल्फेट बैक्टीरिया के भोजन के रूप में कार्य करता है। तब नीचे तनु ऐसीटिक अम्ल या सिरका एकत्रित हो जाता है। इस तरह प्राप्त अम्ल को तब तक कई बार ऊपर से डालते हैं जब तक ऐल्कोहॉल का ऑक्सीकरण पूर्ण न हो जाये। इस प्रकार ऐसीटिक अम्ल का सान्द्रण भी हो जाता है।

रासायनिक गुण-
1. Cl₂ से क्रिया-ऐसीटिक अम्ल क्लोरीन, सूर्य प्रकाश या उच्च ताप पर लाल फॉस्फोरस की उपस्थिति में क्रिया करके मोनो, डाइ एवं ट्राइक्लोरो ऐसीटिक अम्ल बनाते हैं।

2. PCI से क्रिया
CH₃COOH + PCl₅ → CH₃COCI+ POCl₃ + HCI

उपयोग-

• प्रयोगशाला में अभिकर्मक व विलायक के रूप में।
• सिरके के रूप में अचार, चटनी आदि बनाने में।
• मेथिल ऐसीटेट, एथिल ऐसीटेट तथा अन्य एस्टर बनाने में।

प्रश्न 4.
निम्नलिखित पर संक्षिप्त टिप्पणी लिखिए

1. क्लेजन संघनन,
2. बेंजोइन संघनन।

उत्तर
1. क्लेजन संघनन—ऐरोमैटिक ऐल्डिहाइड, तनु क्षार की उपस्थिति में जब α -हाइड्रोजन युक्त ऐलिफैटिक ऐल्डिहाइड अथवा कीटोन के साथ संघनित होता है तो α , β असंतृप्त ऐल्डिहाइड या कीटोन बनाता

2. बेंजोइन संघनन–बेंजैल्डिहाइड को जब ऐल्कोहॉली पोटैशियम सायनाइड के साथ गर्म किया जाता है, तो इसके दो अणु संघनित होकर बेंजोइक (a – हाइड्रॉक्सी कीटोन) बनाते हैं।

प्रश्न 5.
ऐसीटिक अम्ल से आप निम्नलिखित कैसे प्राप्त करोगे ? (केवल समीकरण दीजिए)

1. ऐसीटेमाइड,
2. एथिल ऐसीटेट,
3. ऐसीटिक ऐनहाइड्राइड,
4. ट्राइक्लोरो ऐसीटिक अम्ल।

उत्तर
1. ऐसीटेमाइड

2. एथिल ऐसीटेट

3. ऐसीटिक ऐनहाइड्राइड

4. ट्राइक्लोरो ऐसीटिक अम्ल-
CH₃ – COOH +3Cl₂ →CCl₃COOH+3HCI.

प्रश्न 6.
क्या होता है जब (केवल समीकरण दीजिए)

1. एसीटोन की क्लोरोफर्म से क्रिया,
2. बेन्जैल्डिहाइड की ऐसीटिक ऐनहाइड्राइड से क्रिया।

उत्तर
1. ऐसीटोन की क्लोरोफॉर्म से क्रिया-

2. बेन्जेल्डिहाइड की एसीटिक एनहाइड्राइड से क्रिया-

प्रश्न 7.
निम्नलिखित अभिक्रिया पर टिप्पणी लिखिए

1. स्टीफन अभिक्रिया
2. नोवेनजेल अभिक्रिया
3. इटार्ड अभिक्रिया।

उत्तर
1. स्टीफन अभिक्रिया- स्टीफन अभिक्रिया-ऐल्किल सायनाइड को ईथर या एथिल ऐसीटेट में विलेय कर उसका SnCl₂ व HCl द्वारा अपचयन करके भाप आसवन करने पर ऐल्डिहाइड प्राप्त होता है। यह स्टीफन अभिक्रिया कहलाती है।

2. नोवेनजेल अभिक्रिया- जब बेंजैल्डिहाइड को पिरीडीन या ग्लेश्यिल ऐसीटिक अम्ल की उपस्थिति में डाइ एथिल मैलोनेट (मैलोनिक एस्टर) से क्रिया करके α,β अंसतृप्त एरोमैटिक कार्बोक्सिलिक अम्ल बनाता है।

3. इटार्ड अभिक्रिया- कार्बन टेट्रा क्लोराइड में विलेय टालुईन को क्रोमिल क्लोराइड के साथ क्रिया कराने पर जटिल यौगिक बनता है जो जल-अपघटन पर बेंजेएल्डिहाइड देता है।

प्रश्न 8.
क्या होता है जब (केवल समीकरण)

1. ऐसीटोन को ग्रिगनार्ड अभिकर्मक के साथ अभिक्रिया कराने पर
2. ऐसीटोन को KOH की उपस्थिति में क्लोरोफार्म के साथ
3. बेंजेल्डिहाइड को एनिलीन के साथ ।
4. कार्बोक्सिलिक अम्ल के सोडियम लवण को सोडा लाइम के साथ गर्म करने पर
5. बेंजीन को एसीटिल क्लोराइड के साथ निर्जल AlCl₃ की उपस्थिति में।

उत्तर
1. ऐसीटोन को ग्रिगनार्ड अभिकर्मक के साथ अभिक्रिया

2. ऐसीटोन की CHCI₃ के साथ अभिक्रिया

3. बेंजेल्डिहाइड की एनिलीन के साथ अभिक्रिया

4. कार्बोक्सिलिक अम्ल के सोडियम लवण (शिफ क्षार) से सोडा लाइम के साथ

5. बेंजीन की CH₃COCI के साथ अभिक्रिया

प्रश्न 9.
कैसे प्राप्त करोगे
(a) ऐसीटिलीन से ऐसीटेल्डिहाइड
(b) प्रोपाइन से प्रोपेनोन।
उत्तर
(a) ऐसीटिलीन से ऐसीटेल्डिहाइड

प्रश्न 10.
ऐसीटिक अम्ल से निम्न कैसे प्राप्त करोगे
(a) एथिल ऐल्कोहॉल,
(b) एथिल ऐसीटेट,
(c) मेथिल ब्रोमाइड,
(d) ऐसीटोन
(e) ऐसीटेमाइड,
(f) एसीटिक एनहाइड्राइड,
(g) ट्राईक्लोरो ऐसीटिक अम्ल।
उत्तर

प्रश्न 11.
कैसे प्राप्त करोगे (समीकरण दीजिए)
(a) टॉलुईन से बेन्जोइक अम्ल,
(b) प्रोपेनोइक अम्ल से ऐसीटिक अम्ल,
(c) प्रोपेनोइक अम्ल से प्रोपेनॉल,
(d) ऐसीटिक अम्ल से फॉर्मिक अम्ल।
उत्तर

प्रश्न 12.
कैसे परिवर्तित करोगे

1. फॉर्मेल्डिहाइड से ऐसीटेल्डिहाइड ( मेथेनल से एथेनल)
2. ऐसीटेल्डिहाइड से फॉर्मेल्डिहाइड (एथेनल से मेथेनल)
3. फॉर्मिक अम्ल से ऐसीटिक अम्ल।

उत्तर
1. फॉर्मेल्डिहाइड से ऐसीटेल्डिहाइड

2. ऐसीटेल्डिहाइड से फॉर्मेल्डिहाइड

3. फॉर्मिक अम्ल से ऐसीटिक अम्ल

प्रश्न 13.
निम्नलिखित की ग्रिगनार्ड अभिकर्मक से अभिक्रिया का समीकरण दीजिए
(a) CO
(b) HCN
(c) HCOOC₂H₅
d) CH₃CN.
उत्तर

प्रश्न 14.
क्या होता है जब (केवल समीकरण दीजिए)

1. एसीटिक अम्ल की एथिल एल्कोहॉल से क्रिया
2. एसीटिक अम्ल की अमोनिया से क्रिया
3. एसीटोन की क्लोरोफॉर्म से क्रिया
4. बेन्जैल्डिहाइड की एसीटिक एनहाइड्राइड से क्रिया।

उत्तर
1. एसीटिक अम्ल की एथिल एल्कोहॉल से क्रिया

2. एसीटिक अम्ल की अमोनिया से क्रिया

3. एसीटोन की क्लोरोफॉर्म से क्रिया

4. बेन्जेल्डिहाइड की एसीटिक एनहाइड्राइड से क्रिया

प्रश्न 15.
समझाइए

1. ऐल्डिहाइड और कीटोन के क्वथनांक संगत ऐल्कोहॉल व अम्ल से भिन्न होते हैं।
2. अम्लों के क्वथनांक उतने ही अणु भार वाले ऐल्कोहॉलों से उच्च होते हैं।

उत्तर
1. ऐल्डिहाइड एवं कीटोन ध्रुवीय यौगिक हैं इसलिए इनके क्वथनांक अध्रुवीं हाइड्रोकार्बन से अधिक होते हैं जबकि इनके क्वथनांक समान अणुभार वाले ऐल्कोहॉलों और कार्बोक्सिलिक अम्लों की तुलना में कम होते हैं । इसका कारण यह है कि ऐल्कोहॉल एवं कार्बोक्सिलिक अम्ल अन्तर-अणुक (intermolecular) H-बन्ध बनाकर संगुणित अणु बनाते हैं। ऐल्डिहाइड एवं कीटोन में हाइड्रोजन बन्ध बनाना सम्भव नहीं है, क्योंकि अम्ल एवं ऐल्कोहॉल की तरह H-परमाणु; विद्युत् ऋणात्मक ऑक्सीजन परमाणु से आबन्धित नहीं होता है। इस प्रकार हाइड्रोजन बन्ध के कारण ऐल्कोहॉल एवं अम्ल के क्वथनांक उच्च होते हैं।

2. कार्बोक्सिलिक अम्लों के क्वथनांक लगभग समान अणुभार वाले ऐल्कोहॉलों से अधिक होते हैं, क्योंकि अम्लों में ऐल्कोहॉलों की तुलना में प्रबल हाइड्रोजन बन्ध होता है। परिणामस्वरूप कार्बोक्सिलिक अम्ल के अणु आपस में दो हाइड्रोजन बन्ध से जुड़े होते हैं और अधिक आकर्षण बल होता है जिससे इनके क्वथनांक उच्च होते हैं।

MP Board Class 12th Chemistry Solutions

MP Board Class 12th Chemistry Solutions Chapter 9 उपसहसंयोजन यौगिक

उपसहसंयोजन यौगिक NCERT पाठ्यनिहित प्रश्नोत्तर

प्रश्न 1.
निम्न समन्वयन यौगिकों के सूत्र लिखिए –
(i) टेट्राएमीन डाइएक्वा कोबाल्ट (III) क्लोराइड
(ii) पोटैशियम टेट्रासायनो निकिलेट (II)
(iii) ट्रिस (एथेन-1,2-डाइएमीन), क्रोमियम (III) क्लोराइड
(iv) एमीनब्रोमीडोक्लोरीडोनाइट्रीटो-N-प्लेटिनेट(II)
(v) डाइक्लोरिडो बिस (एथेन-1,2-डाइएमीन) प्लैटिनम
(iv) नाइट्रेट (vi) आयरन (III) हेक्सा सायनो फेरेट (II)।
उत्तर
(i) [Co(NH₃)₄(H₂O)₂]Cl₃
(ii) K₂[Ni(CN)₄]
(iii) [Cr(en)₃]Cl₃
(iv) [Pt(NH₃)BrCl NO₂] ^–
(v) [PtCl₂(en)₂](NO₃)₂
(vi) Fe₄[Fe(CN)₆]₃.

प्रश्न 2.
निम्न समन्वयन यौगिकों के IUPAC नाम लिखिए –
(i) [CO(NH₃) Cl₃
(ii) [Co(NH₃)₅Cl]Cl₂
(iii) K₃[Fe(CN)₆]
(iv) K₃[Fe(C₂O₄)₃]
(v) K₂[PdCl₄]
(vi) [Pt(NH₃)₂Cl(NH₂CH₃)]Cl.
उत्तर
(i) हेक्साएमीन कोबाल्ट (III) क्लोराइड
(ii) पेण्टाएमीनक्लोरीडो कोबाल्ट (III) क्लोराइड
(iii) पोटैशियम हेक्सा सायनोफेरेट (III)
(iv) पोटैशियम ट्राइऑक्सेलेटो फेरेट (III)
(v) पोटैशियम टेट्राक्लोरीडो पेलेडेट (II)
(vi) डाइएमीनक्लोरीडो (मेथेनामीन)प्लैटिनम (II) क्लोराइड।।

प्रश्न 3.
निम्न संकुलों में किस प्रकार की समावयवता पायी जाती है, दर्शाइये एवं इन समावयवियों की संरचना बनाइये –
(i) K[Cr(H₂O)₂(C₂O₄)₂]
(ii) [Co(en)₃]Cl₃
(iii) [Co(NH₃)₅(NO₂)](NO₃)₂
(iv) Pt(NH₃)(H₃O)Cl₂
उत्तर
(i) K[Cr(H₂O)₂(C₂O₄)₂] ज्यामितीय समावयवता दर्शाते हैं।

(ii) [Co(en)₃]Cl₃ प्रकाशीय समावयवता दर्शाते हैं।

(iii) [Co(NH₃)₅(NO₂)](NO₃)₂] आयनन समावयवता दर्शाते हैं –
[CO(NH₃) ₅NO₂](NO₃)₂ एवं [CO(NH₃)₅NO₃] (NO₂)(NO₃). ये लिंकेज समावयवता भी दर्शाते हैं। [CO(NH₃)₅NO₂] (NO₃)₂ एवं [CO(NH₃)₅ (ONO)] NO₃.

(iv) [Pt(NH₃)(H₂O)Cl₂] ज्यामितीय समावयवता दर्शाते हैं

प्रश्न 4.
[CO(NH₃)₅Cl]SO₄ एवं [CO(NH₃)₅SO₄]Cl आयनन समावयवी हैं, प्रमाण दीजिए।
उत्तर
आयनन समावयवियों को जब जल में घोला जाता है, तो विभिन्न आयनों का परीक्षण किया जा सकता है।

AgCl का सफेद अवक्षेप दर्शाता है कि समावयवी में Cl^– आयन है, जो समन्वयन मण्डल के बाहर स्थित है।

BaSO₄ का सफेद अवक्षेप दर्शाता है कि समावयवी में SO₄^2- आयन है, जो समन्वयन मण्डल के बाहर स्थित है।

प्रश्न 5.
संयोजकता बंध सिद्धांत के आधार पर व्याख्या कीजिए कि [Ni(CN₄)^2-आयन की वर्गसमतलीय संरचना होती है एवं प्रतिचुम्बकीय है तथा [Ni(CN₄)^2- आयन चतुष्फलकीय ज्यामितीय वाली अनुचुम्बकीय है।
उत्तर
[Ni(CN₄)^2- संकुल में Ni की ऑक्सीकरण अवस्था +2 है। इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास [Ar]3d⁸ है। इसमें dsp² संकरण होता है, चूँकि CN^– प्रबल क्षेत्र लिगैण्ड है, जिससे इलेक्ट्रॉनों का युग्मन होता है। कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं होता है, इसलिए यह प्रति-चुम्बकीय प्रकृति का है।

[NiCl₄]^2- संकुल में Ni की ऑक्सीकरण अवस्था +2 है। इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास [Ar]3d⁸ है। इसमें sp³ संकरण होता है। चूंकि CI दुर्बल क्षेत्र लिगैण्ड है, इसलिए इलेक्ट्रॉनों का युग्मन नहीं होता है।

संकरण संकुल आयन में दो अयुग्मित इलेक्ट्रॉन उपस्थित हैं, अतः यह अनुचुम्बकीय प्रकृति का है।

प्रश्न 6.
[NiCl₄]^2- अनुचुम्बकीय है जबकि [Ni(CO)₄] प्रतिचुम्बकीय है, जबकि दोनों चतुष्फलकीय हैं, क्यों?
उत्तर
[NiCl₄]^2- में दो अयुग्मित इलेक्ट्रॉन है, अतः यह अनुचुम्बकीय है। (विस्तृत रूप में उपर्युक्त प्रश्न क्र. 5 का उत्तर देखिए) जैसे- CN^– , CO प्रबल क्षेत्र लिगैण्ड है, समान रूप से CO के कारण इलेक्ट्रॉनों का युग्मन होता है। कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन शेष नहीं होते हैं, अतः यह प्रतिचुम्बकीय है।।

प्रश्न 7.
[Fe(H₂O)₆]³⁺ प्रबल अनुचुम्बकीय है,जबकि [Fe (CN)₆]^3- दुर्बल अनुचुम्बकीय है, व्याख्या कीजिए।
उत्तर
दोनों संकुलों में Fe की +3 ऑक्सीकरण अवस्था है, जिसका विन्यास d⁵ है। CN^– प्रबल क्षेत्र लिगैण्ड है, इसकी उपस्थिति से 3d इलेक्ट्रॉनों का युग्मन होता है, केवल एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन शेष रहता है। अतः संकरण d²sp³ के कारण अन्तर कक्षक संकुल बनते हैं। H₂O दुर्बल क्षेत्र लिगैण्ड है। इसकी उपस्थिति से 3d इलेक्ट्रॉनों का युग्मन नहीं होता। संकरण sp³d² से बाह्य कक्षक संकुल बनते हैं, जिसमें पाँच अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं, अत: यह प्रबल अनु-चुम्बकीय है।

प्रश्न 8.
[COL(NH₃)]³⁺ आंतरिक कक्षक संकुल है, जबकि [Ni(NH₃)²⁺ बाह्य कक्षक संकुल है, व्याख्या कीजिए।
उत्तर
[CO(NH₃)]³⁺ में Co, +3 ऑक्सीकरण अवस्था में 3d⁶ विन्यास होता है । NH₃ की उपस्थिति से 3d इलेक्ट्रॉनों का युग्मन होकर दो d कक्षक खाली रहते हैं । अतः d²sp³ संकरण होकर अन्तर कक्षक संकुल बनाते हैं।

[Ni(NH₃)₆]²⁺ में Ni, +2 ऑक्सीकरण अवस्था में 3d⁶ विन्यास होता है। NH₃ की उपस्थिति से 3d इलेक्ट्रॉनों का युग्मन नहीं होता। अतः sp³d² संकरण होकर बाह्य कक्षक संकुल बनाते हैं।

प्रश्न 9.
वर्गसमतलीय [Pt(CN)₄]^2- आयन में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या बताइये।
उत्तर
प्लैटिनम परमाणु का आद्य अवस्था में इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 5d⁹6s¹ होता है। संकुल में Pt की ऑक्सीकरण अवस्था +2 है एवं इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 5d⁸ है। इसकी ज्यामितीय वर्ग समतलीय है, एक 5d कक्षक रिक्त है एवं शेष अन्य चार कक्षकों में इलेक्ट्रॉन युग्मन में रहते हैं। इस प्रकार dsp² संकरण होकर प्रतिचुम्बकीय है।

प्रश्न 10.
हेक्साएक्वा मैंगनीज (II) आयन में पाँच अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं, जबकि हेक्सासायनो आयन में केवल एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है। क्रिस्टल क्षेत्र सिद्धांत का उपयोग करते हुए व्याख्या कीजिए।
उत्तर
Mn, +2 ऑक्सीकरण अवस्था में 3d⁵ इलेक्ट्रॉनिक विन्यास में है। H₂O दुर्बल लिगैण्ड है। H₂O अणुओं की उपस्थिति में, इलेक्ट्रॉनों का वितरण t³_2ge²_g में होता है, सभी इलेक्ट्रॉन अयुग्मित हैं।

CN^– प्रबल लिगैण्ड है। इसकी उपस्थिति में, इलेक्ट्रॉनों का वितरण t⁵_2ge⁰_g है, जिसमें एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन उपस्थित है। ..

प्रश्न 11.
[Cu(NH₃)₄]⁴⁺ आयन का सम्पूर्ण संकुल वियोजन साम्य स्थिरांक की गणना कीजिए। इस संकुल के लिए β₄ = 2.1 × 10¹³ दिया गया है।
हल
सम्पूर्ण संकुल वियोजन साम्य स्थिरांक, संपूर्ण स्थायित्व स्थिरांक का व्युत्क्रमानुपाती होता है।

NCERT पाठ्य-पुस्तक प्रश्नोत्तर

प्रश्न 1.
वर्नर के पदों के क्रम में समन्वयन यौगिकों में बंधन को समझाइए।
उत्तर
वर्नर का उप-सहसंयोजकता सिद्धान्त (Werner’s Co-ordination Theory)—अल्फ्रेड वर्नर ने उप-सहसंयोजकता का प्रतिपादन 1893 ई. में किया। इस सिद्धान्त के अभिगृहीत (Postulates) निम्नलिखित हैं –

(1) धातुओं की दो प्रकार की संयोजकताएँ होती हैं(a) प्राथमिक संयोजकता (Primary or Principal or Ionic Valency) (-)
(b) द्वितीयक संयोजकता (Secondary or Auxiliary or Non-ionic Valency) (….)
प्राथमिक संयोजकता आयनित हो सकती है और इसे ठोस (पूर्ण) रेखा से प्रदर्शित करते हैं, जबकि द्वितीयक संयोजकता आयनित नहीं हो सकती, इसे बिन्दुकित या टूटी रेखा से प्रदर्शित करते हैं।

(2) प्रत्येक धातु परमाणु अपनी प्राथमिक और द्वितीयक दोनों संयोजकताओं को संतृप्त या सन्तुष्ट करना चाहतें हैं।
प्राथमिक संयोजकता सर्वदा ऋणायन से सन्तुष्ट (सन्तृप्त) होती है, जबकि द्वितीयक संयोजकता ऋणायन से या उदासीन अणुओं से (कभी-कभी धनायन से भी) सन्तुष्ट होती है। ऋणायन बहुधा प्राथमिक और द्वितीयक दोनों संयोजकताएँ सन्तुष्ट करता है।

(3) प्रत्येक धातु आयन की द्वितीयक संयोजकताएँ (उप-सहसंयोजी संख्या) निश्चित होती हैं।
जैसे-Pt (IV), Fe (II), Fe (II) तथा Cr (III) की उप-सहसंयोजन संख्या 6 है तथा Pt (II), Cu (II) और Pd (II) की उप-सहसंयोजन (उप-सहसंयोजकता) संख्या 4 है।

(4) द्वितीयक संयोजकताएँ त्रिविम में निश्चित दिशाओं में स्थित होती हैं अर्थात् इनकी निश्चित ज्यामितीय व्यवस्था होती है।
जैसे – निकिल की द्वितीयक संयोजकता 4 होती है और यह चतुष्फलकीय (Tetrahedrally) रूप से व्यवस्थित होती है।
वर्नर की विधि में प्राथमिक संयोजकता को पूर्ण रेखा (Complete line) से तथा द्वितीयक संयोजकता को टूटी रेखाओं (Dotted lines) से दर्शाते हुए उक्त यौगिकों को निम्नांकित विधि से चित्रित किया गया –

प्रश्न 2.
FeSO₄ विलयन को 1:1 मोलर अनुपात में (NH₄)₂SO₄ विलयन में मिलाने पर Fe²⁺ आयन का परीक्षण देता है, किन्तु CuSO₄ विलयन को 1 : 4 मोलर अनुपात में जलीय अमोनिया में मिलाने पर Cu²⁺ आयन का परीक्षण नहीं देता है, क्यों ? व्याख्या कीजिए।
उत्तर-
FeSO₄ विलयन को 1 : 1 मोलर अनुपात में (NH₄)₂SO₄ विलयन में मिलाने पर द्विक लवण, FeSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O (मोहर लवण) बनाते हैं, जो विलयन में आयनी-कृत होकर Fe2+ आयन देता है, जो Fe₂₊ आयन का परीक्षण देता है।
CuSO₄ विलयन को 1 : 4 मोलर अनुपात में जलीय अमोनिया में मिलाने पर संकुल यौगिक देते हैं।
CuSO₄ + 4NH₃ → [Cu(NH₃)₄]SO₄
जटिल आयन [Cu(NH₃)₄]²⁺ आयनीकृत नहीं होता है तथा Cu²⁺ आयन नहीं देता है, अतः यह Cu²⁺ आयनों का परीक्षण नहीं देता।

प्रश्न 3.
निम्न में से प्रत्येक के दो उदाहरण देकर समझाइए –
समन्वयन मण्डल, लिगैण्ड, समन्वयन संख्या, समन्वयन पॉलिहाइड्रॉन, होमोलेप्टिक एवंहेटरोलेप्टिक।
उत्तर-उप-सहसंयोजन मण्डल या समन्वय मण्डल-केन्द्रीय धातु परमाणु अथवा आयन से किसी एक निश्चित संख्या में आबन्धित आयन अथवा अणु मिलकर एक उप-सहसंयोजन सत्ता का निर्माण करते है;
जैसे – [COCl₃(NH₃)₃], [Ni(CO) [Pt Cl₂(NH₃)₂], [Fe(CN)₆]^4- आदि।

लिगैण्ड-उप-सहसंयोजन सत्ता में केन्द्रीय परमाणु / आयन से परिबद्ध आयन अथवा अणु लिगैण्ड कहलाते हैं। ये सामान्य आयन हो सकते है या छोटे अणु हो सकते है। जैसे-H₂O या NH₃ उदाहरण [CO(CN)₆]^3- में CO⁺³ में केन्द्रीय धातु आयन CN^– लिगैण्ड।

उप-सहसंयोजन संख्या-एक संकुलन धातु आयन की उप-सहसंयोजन संख्या (CN) उससे आबन्धित लिगैण्डों के उन दाता परमाणुओं की संख्या के बराबर होती है जो सीधे धातु आयन से जुड़े हों। .

उदाहरण-संकुल आयनों [PtCl₆]^2- तथा [Ni(NH₃)₄]⁺² में Pt तथा Ni₃ पर संयोजकता 6 तथा 4 है।
समन्वय बहुफलक-केन्द्रीय परमाणु / आयन से सीधे जुड़े लिगैण्ड परमाणु की दिक् स्थान व्यवस्था को समन्वय बहुफलक कहते है। इनमें अष्टफलकीय व समतलीय तथा चतुष्फलकीय मुख्य है।
जैसे – [CO(NH₃)₆]³⁺अष्टफलकीय, [Ni(CO)₄] चतुष्फलकीय तथा [PtCl₄] वर्ग समतलीय है।

होमोलेप्टिक तथा हेट्रोलेप्टिक संकुल-संकुल जिनमें धातु परमाणु केवल एक प्रकार के दाता समूह से जुड़ा रहता है, उदाहरण [Co(NH₃)₆]³⁺ होमोलेप्टिक संकुल कहलाते हैं।
वे संकुल जिनमें धातु परमाणु एक से अधिक प्रकार के दाता समूहों से जुड़ा रहता है। जैसे [CO(NH₃)₄Cl₂]⁺ हेट्रोलेप्टिक संकुल कहलाते हैं।

प्रश्न 4.
एकदन्तुर, द्विदन्तुर एवं उभयदन्ती (बहुदन्तुर) लिगैण्डों का क्या अर्थ है ? प्रत्येक के दो उदाहरण दीजिए।
उत्तर
एकदन्तुर लिगैण्ड-जब एक लिगैण्ड, धातु आयन से एक दाता परमाणु द्वारा परिबद्ध होता है जैसे-Cl^–, H₂O या NH₃ तो लिगैण्ड एकदन्तुर कहलाता है।
द्विदन्तुर लिगैण्ड-जब लिगैण्ड दो दाता परमाणुओं द्वारा परिबद्ध होता है, ऐसा लिगैण्ड द्विदन्तुर कहलाता है। जैसे-H₂NCH₂CH₂NH₂ या C₂O₄^-2
बहुदन्तुर लिगैण्ड-जब लिगैण्ड एक से अधिक परमाणु इलेक्ट्रॉन त्यागकर उपसहसंयोजी आबन्ध बनाये तो यह लिगैण्ड बहुदन्तुर कहलाता है। जैसे- E.D.T.A. आदि।

प्रश्न 5.
निम्न समन्वयन मण्डलों में धातुओं की ऑक्सीकरण संख्याओं को दर्शाइए –
(i) [CO(H₂O)(CN)(en)₂]²⁺
(ii) [COBr₂(en)₂]⁺
(iiii) [PtCl₄]^2-
(iv) K₃[Fe(CN)₆]
(v) [Cr(NH₃)₃Cl₃].
उत्तर
(i) x + (-1) = +2, x = +3
(ii) x +4 (-1) =-2, x = +2
(iii)x + 3 (-1) = 0, x = +3
(iv)x + 2 (-1) = +1,x = +3
(v) x + 6 (-1)= -3, x = +3.

प्रश्न 6.
IUPAC नियमों का उपयोग करते हुए निम्न के सूत्र लिखिए –
(i) देट्राहाइड्रोक्सो जिंकेट (II)
(ii) पोटैशियमटेट्राक्लोरीडो पेलेडेट (II)
(iii) डाइएमीन डाइक्लोरीडो प्लैटिनम (II)
(iv) पोटैशियम टेट्रासायनो निकिलेट (II)
(v) पेण्टाएमीन नाइट्रिटो-0-कोबाल्ट (III)
(vi) हेक्साएमीन कोबाल्ट (III) सल्फेट
(vii) पोटैशियम ट्राई (ऑक्सेलेटो) क्रोमेट (III)
(viii) हेक्साएमीन प्लैटिनम (IV)
(ix) टेट्राब्रोमीडो क्यूप्रेट (II)
(x) पेण्टाएमीन नाइट्रीटो -N- कोबाल्ट (III)।
उत्तर
(i) [Zn(OH)₄]^2-
(ii) K₂[PdCl₄]
(iii) [Pt(NH₃)₂Cl₂]
(iv) K₂[Ni(CN)₄]
(v) [CO(NH₃)₅(ONO)]²⁺
(vi) [CO(NH₃)₆]₂ (SO₄)₃
(vii) K₃[Cr(C₂CO₄)₃]
(viii) [Pt(NH₃)₆]⁴⁺
(ix) [Cu(Br)₄] ^2-
(x) [CO(NH₃)₅(NO₂)]²⁺

प्रश्न 7.
IUPAC नियमों का उपयोग करते हुए निम्न के सही नाम लिखिए –
(i) [CO(NH₃)₄]Cl₃
(ii) [Pt(NH₃)₂CH(NH₂CH₃)]Cl
(iii) [Ti(H₂O)₆]³⁺
(iv) [CO(NH₃)₄Cl(NO₂)]Cl
(v) [Mn(H₂O)₆]²⁺
(vi) [NiCl₄]^2-
(vii) [Ni(NH₃)₆]Cl₂
(viii) [CO(en)₃]³⁺
(ix) [Ni(CO)₄].
उत्तर-
(i) हेक्साएमीनोकोबाल्ट (III) क्लोराइड
(ii) डाइएमीन क्लोरीडो (मेथिल एमीन) प्लैटिनम (II) क्लोराइड
(iii) हेक्साएक्वा टाइटेनियम (III) आयन।
(iv) टेट्राएमीनक्लोरीडोनाइट्रिटो-N-कोबाल्ट (III) क्लोराइड
(v) हेक्साएक्वा मैंगनीज (II) आयन
(vi) टेट्राक्लोरीडोनिकलेट (III) आयन
(vii) हेक्साएमीन निकिल (II) क्लोराइड
(viii) ट्रिस (एथेन-1, 2-डाइएमीन) कोबाल्ट (III) आयन
(ix) टेट्राकार्बोनिल निकिल (0).

प्रश्न 8.
समन्वयन यौगिकों में संभावित विभिन्न प्रकार की समावयवता को प्रत्येक के उदाहरण देकर सूची बनाइए।
उत्तर
समन्वयन यौगिकों में समावयवता- जिन यौगिकों के रासायनिक सूत्र समान होते हैं परन्तु संरचना या अंतरिक्ष में विन्यास अलग होता है वे समावयवी (Isomers) कहलाते हैं। उपसहसंयोजी यौगिकों में विभिन्न प्रकार के बन्ध व आकृतियाँ (Shapes) सम्भव हैं, अतः विभिन्न प्रकार के समावयवी पाये जाते हैं।
संकुल या समन्वयन यौगिकों में भी दो प्रकार की समावयवता संभव है –
1. संरचनात्मक समावयवता (Structural isomerism),
2. त्रिविम समावयवता (Stereo isomerism)।

1.संरचनात्मक समावयवता (Structural Isomerism)
केन्द्रीय धातु परमाणु के चारों ओर लिगैण्ड की जमावट (Arrangement) की भिन्नता के कारण उत्पन्न समावयवता को संरचनात्मक समावयवता कहते हैं। अब हम उनके प्रकारों पर विचार करेंगे।
(i) आयनन समावयवता-अन्य महत्वपूर्ण प्रश्न में ल. उ. प्र. क्र. 28 देखें।
(ii) बन्धन समावयवता-अन्य महत्वपूर्ण प्रश्न में ल. उ. प्र. क्र. 20 देखें।
(iii) हाइड्रेट समावयवता-अन्य महत्वपूर्ण प्रश्न में ल. उ. प्र. क्र. 28 देखें।
(iv) उपसहसंयोजी समावयवता-यह समावयवता उन यौगिकों में पायी जाती हैं, जिनमें धनायन तथा ऋणायन दोनों ही संकुल आयन हो। धनायन संकुल के लिगैण्ड तथा ऋणायन संकुल के लिगैण्ड, अपने केन्द्रीय धातु परमाणु के साथ परस्पर परिवर्तन से समावयवी प्राप्त होते हैं।

2. त्रिविम समावयवता (Stereo Isomerism) . ऐसे दो यौगिक जिनके अणुसूत्र एकसमान हो, उपस्थित सभी समूह समान हो, उनके बंधों का प्रकार भी समान हो, केवल समूहों (लिगैण्ड) का केन्द्रीय धातु आयन के चारों ओर अभिविन्यास अलग-अलग हो, त्रिविम समावयवी कहलाते हैं, क्योंकि ऐसे समावयवियों का अंतरिक्ष (Space) से संबंध होता है।
अभिविन्यास अलग होने से उनमें ज्यामितीय समावयवता भी हो सकती है अथवा अणु समग्र रूप से असममित (Dissymmetric) भी हो सकता है, जिससे प्रकाशकीय समावयवता संभव हो जाती है, अतः त्रिविम समावयवता दो प्रकार की होती है –

(A) ज्यामितीय समावयवता, (B) प्रकाशकीय समावयवता। –
(i) ज्यामितीय समावयवता-अन्य महत्वपूर्ण प्रश्न में लघु उ. प्र. क्र. 8 देखें।
(ii) प्रकाशकीय समावयवता-अन्य महत्वपूर्ण प्रश्न में दीर्घ उ. प्र. क्र. 5 देखें।

प्रश्न 9.
निम्न समन्वयन मण्डलों में कितने संभावित ज्यामितीय समावयवी होंगे –
(i) [Cr(C₂O₄)₃]^3-तथा
(ii) [Co(NH₃)₃Cl₃].
उत्तर
(i) शून्य
(ii) दो (fac एवं mer)।

प्रश्न 10.
निम्न की प्रकाशिक समावयवियों की संरचना बनाइए
(i) [Cr(C₂O₄)₃]^3-
(ii) [PtCl₂(en)₂]²⁺.
(iii) [Cr(NH₃)₂Cl₂(en)]⁺.
उत्तर
(i)

(ii)

(iii)

प्रश्न 11.
निम्न की सभी समावयवियों (ज्यामितीय एवं प्रकाशीय) की संरचना बनाइए –
(i) [COCl₂(en)₂]⁺
(ii) [CO(NH₃)Cl(en)₂]²⁺
(iii) [CO(NH₃)₂Cl₂(en)]⁺
उत्तर-
(i)

(ii)

(iii)

प्रश्न 12.
[Pt(NH₃)(Br) (Cl)(py)] के सभी ज्यामितीय समाव-यवियों को लिखिए एवं इनमें से कितने प्रकाशीय समावयवी रखते हैं ?
उत्तर
तीन समावयवी

इस प्रकार के समावयवी प्रकाशीय समावयवता नहीं दर्शाते। वर्ग समतलीय संकुलों में प्रकाशीय समावयवता केवल असममित कीलेट लिगेण्ड रखने वालों में पायी जाती है।

प्रश्न 13.
जलीय कॉपर सल्फेट विलयन (नीले रंग का) देता है –
(i) जलीय पोटैशियम फ्लुओराइड के साथ हरा अवक्षेप, एवं
(ii) जलीय पोटैशियम क्लोराइड के साथ चमकीला हरा विलयन देता है। इन प्रयोगों के परिणामों की व्याख्या कीजिए।
उत्तर
जलीय कॉपर सल्फेट [Cu(H₂O)₄]SO₄ के रूप में रहता है, इसका नीला रंग [Cu(H₂O)₄]²⁺ आयनों के कारण होता है।

(a) जब KF मिलाते हैं, तब दुर्बल जल (H₂O) लिगेण्ड F लिगैण्ड द्वारा प्रतिस्थापित होकर [CuF₄]^2- आयन बनाता है, जो हरा अवक्षेप देता है।
[Cu(H₂O)₄]SO₄ + 4F → [CuF₄]^2- + 4H₂O

(b) जब KCI मिलाते हैं, तब दुर्बल जल (H₂O) लिगैण्ड Cl^– आयनों द्वारा प्रतिस्थापित होकर [CuCl₄]^2- बनाता है, जो चमकदार हरे रंग का होता है। … [Cu(H₂O)]SO₄ + 4KCl^– → [CuCl₄]^2- + 4H₂O.

प्रश्न 14.
जब जलीय KCN को जलीय कॉपर सल्फेट विलयन में आधिक्य में मिलाया जाता है, तो बनने वाला समन्वयन मण्डल क्या होगा? जब इस विलयन में H₂S_(g) प्रवाहित करते हैं, तो बनने वाले कॉपर सल्फाइड का अवक्षेप क्यों प्राप्त नहीं होता ?
उत्तर
यदि आधिक्य में जलीय KCN को जलीय CuSO₄ विलयन में मिलाएँ, तो पोटैशियम टेट्रासायनोक्यूप्रेट (II) बनता है।
[Cu(H₂O)₄]²⁺ + 4CN^– → [Cu(CN)₄]^2-+ 4H₂O.
यदि H₂S_(g) को उपरोक्त विलयन में प्रवाहित करते हैं, कॉपर सल्फाइड का कोई अवक्षेप प्राप्त नहीं होता है, क्योंकि CN^– आयन प्रबल लिगैण्ड हैं, इसलिए संकुल [Cu(CN)₄]^2- अत्यधिक स्थायी है। इस प्रकार, Cu²⁺ आयन उपलब्ध न होने के कारण CuS का अवक्षेप नहीं बनता।

प्रश्न 15.
संयोजकता बन्ध सिद्धांत के आधार पर निम्न समन्वयन मण्डलों में बंधों की प्रकृति की व्याख्या कीजिए –
(i) [Fe(CN)₆]^4-
(ii) [FeF₆]^3-
(iii) [CO(C₂O₄)₃] ^3-
(iv) [COF₆]^3-
उत्तर
(i) [Fe(CN)₆]^4- – d²sp³, अष्टफलकीय, प्रतिचुम्बकीय (NCERT पाठ्य-पुस्तक देखिए)।
(ii) [FeF₆]^{3- –} sp³d² अष्टफलकीय, अनुचुम्बकीय (NCERT पाठ्य-पुस्तक देखिए) CoF के समान।
(iii) [CO(C₂O₄)₃] ^3- – d²sp³, अष्टफलकीय, अनुचुम्बकीय ([Fe(CN)614 के समान)।
(iv) [COF₆]^3- – sp³d² अष्टफलकीय, अनुचुम्बकीय (NCERT पाठ्य-पुस्तक देखिए)।

प्रश्न 16.
अष्टफलकीय क्रिस्टल क्षेत्र की d-कक्षकों के विपाटन को चित्र बनाकर दर्शाइए।
उत्तर
CFSE की गणना निम्न प्रकार से कर सकते हैं –
CFSE = [-0-4x + 0.6y]Δ₀
जहाँ, Δ₀ = अष्टफलकीय संकुल में CFSE
x = t_2g कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों की संख्या
y = e_g कक्षकों में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या

प्रश्न 17.
स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी क्या है ? दुर्बल क्षेत्र लिगैण्ड एवं प्रबल क्षेत्र लिगैण्ड में अन्तर को समझाइए।
उत्तर
स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी–लिगण्डों को उसके क्षेत्र शक्ति के बढ़ते क्रम में व्यवस्थित करने अर्थात् क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन ऊर्जा (CFSE) के बढ़ते मानों को स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी कहते हैं।
दुर्बल क्षेत्र लिगैण्ड एवं प्रबल क्षेत्र लिगैण्ड में अन्तर ऐसे लिगैण्ड जिनका CFSE (Δ₀) का मान कम होता है, उन्हें दुर्बल क्षेत्र लिगैण्ड कहते हैं, जबकि जिन लिगैण्डों का उच्च CFSE मान होता है, उन्हें प्रबल क्षेत्र लिगैण्ड कहते हैं।

प्रश्न 18.
क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन ऊर्जा क्या है ? समन्वयन मण्डल में वास्तविक d- कक्षकों के विन्यास को Δ₀ का परिमाण कैसे निर्धारित करेगी।
उत्तर
जब लिगेण्ड संक्रमण धातु आयन के पास आते हैं, तब d-कक्षक दो सेटों में, कम ऊर्जा एवं उच्च ऊर्जा में विभक्त हो जाते हैं । कक्षकों के दो सेटों के बीच की ऊर्जा अन्तर को क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन ऊर्जा (CFSE) कहते हैं, जैसे-अष्टफलकीय क्षेत्र के लिए Δ₀ ।
उदाहरण के लिए, d तंत्र का निम्न विन्यास । पर निर्भर है।
(i) यदि Δ₀ < P (युग्मन ऊर्जा), चौथा e^– e_g कक्षक में से एक में प्रवेश कर t³_2g e¹_g विन्यास देता है।
(ii) यदि Δ₀ > P, चौथा e^– t_2g कक्षक में से एक में युग्मन होकर t^A_2g e⁰_gविन्यास देता है।

प्रश्न 19.
[Cr(NH₃ )₆)]³⁺ अनुचुम्बकीय है, जबकि [Ni(CN)₄]^2- प्रतिचुम्बकीय है, क्यों ? समझाइए।
उत्तर
[Cr(NH₃ )₆)]³⁺ अनुचुम्बकीय है जबकि [Ni(CN)₄]²⁺ प्रतिचुम्बकीय है।

छ: NH₃ लिगैण्ड इलेक्ट्रॉन युग्म त्यागकर d²sp³ संकरण कक्षक का निर्माण करते है क्योंकि 3d उपकक्षक में तीन अयुग्मित इलेक्ट्रॉन है। अतः [Cr(NH₃)₆]³⁺ आयन अनुचुम्बकीय है।
Ni= 28

CN^– आयन प्रबल लिगैण्ड है।
इसलिए यह इलेक्ट्रॉन धकेलकर 3d उपकक्षक को इलेक्ट्रॉन रिक्त करता है, जो संकरण में भाग लेते हैं। एक 4s, दो 4p व एक 4d उपकक्षक मिलकर dsp² संकरण कक्षक का निर्माण करते हैं।

उप-सहसंयोजन यौगिक में कोई इलेक्ट्रॉन अयुग्मित नहीं है। अतः यह प्रतिचुम्बकीय है।

प्रश्न 20.
[Ni(H₂O)₆]²⁺का विलयन हरा है, जबकि [Ni(CN)₄]²⁺ रंगहीन है, समझाइए।
उत्तर
H₂O दुर्बल लिगैण्ड है, [Ni(H₂O)₆]²⁺ बाह्य कक्षक संकुल है। संकुल में दो अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं, यहाँ did संक्रमण संभव है। यह लाल प्रकाश को अवशोषित करता है एवं पूरक हरा प्रकाश उत्सर्जित होता है।

CN^– प्रबल लिगैण्ड है, अयुग्मित इलेक्ट्रॉन युग्मित हो जाते हैं। केन्द्रीय परमाणु dsp² संकरण दर्शाते हैं, वर्ग समतलीय संकुल बनते हैं। कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन उपस्थित नहीं होते हैं, जिससे d-d संक्रमण संभव नहीं है, जिसके फलस्वरूप संकुल रंगहीन है।

प्रश्न 21.
[Fe(CN)₆]^4- एवं [Fe(H₂O₆)]²⁺ तनु विलयनों में विभिन्न रंग के होते हैं, क्यों ?
उत्तर-
दोनों संकुलों में, Fe, +2 अवस्था में 3d⁶ विन्यास में है एवं इसमें चार अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं। लिगैण्ड H₂O एवं CN^– दोनों की भिन्न क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन ऊर्जा (Δ₀) होती है, ये दृश्य प्रकाश (VIBGYOR) के विभिन्न अवयवों का अवशोषण d-d संक्रमण के लिए होता है जिससे विवर्तित रंग भिन्न होते

प्रश्न 22.
धातु कार्बोनिलों में बंधों की प्रकृति की व्याख्या कीजिए।
उत्तर
धातु कार्बोनिलों में पाए जाने वाले धात्विक कार्बन में s एवं p दोनों प्रकार के लक्षण विद्यमान होते हैं। धातु के रिक्त कक्षक में कार्बोनिल कार्बन पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के दान द्वारा M-C σ-बंध का निर्माण होता है। इसी प्रकार M-C π-बंध का निर्माण पूर्ण पूरित d-कक्षक वाले धातु के इलेक्ट्रॉन युग्म के कार्बन मोनोक्साइडे रिक्त प्रतिबंधीय π कक्षक में दान द्वारा होता है। इसे कार्बोनिल समूह की बैक बॉण्डिंग भी कहते हैं।

प्रश्न 23.
निम्न संकुलों में केन्द्रीय धातु आयन की ऑक्सीकरण अवस्था, d-कक्षकों का भरना एवं समन्वयन संख्या दीजिए
(i) K₃[CO(C₂O₄)₃]
(ii) cis-[Cr(en)₂Cl₂]Cl
(iii) (NH₄)₂[CoF₄]
(iv) [Mn(H₂O)₆]SO₄
उत्तर

प्रश्न 24.
निम्न संकुलों के IUPAC नाम लिखिए एवं ऑक्सीकरण अवस्था, इलेक्ट्रॉनिक विन्यास एवं समन्वयन संख्या दर्शाइये। संकुल की त्रिविम रसायन एवं चुम्बकीय आघूर्ण दीजिए
(i) K[Cr(H₂O)₂(C₂O₄)₂].3H₂O
(ii) [CO(NH₃)₅Cl]Cl₂
(iii) CrCl₃(py)₃
(iv) Cs[FeCl₄]
(v) K₄[Mn(CN)₆].
उत्तर
(i) पोटैशियम डाइएक्वा डाइऑक्सेलेटो क्रोमेट (III) हाइड्रेट
(ii) पेण्टाएमीनक्लोरीडो कोबाल्ट (III) क्लोराइड
(iii) ट्राईक्लोरीडोट्राईपिरीडीन क्रोमियम (III)
(iv) सीजियम टेट्राक्लोरीडो फेरेट (III)
(v) पोटैशियम हेक्सासायनोमैंगनेट (II)।

प्रश्न 25.
विलयन में समन्वयन यौगिक के स्थायित्व का क्या अर्थ है ? संकुलों के स्थायित्व को प्रभावित करने वाले कारकों को लिखिए। .
उत्तर
संकुलों में स्थायित्व दो प्रकार से प्रतिपादित किया जा सकता है
1. ऊष्मागतिकीय स्थायित्व (Thermodynamic stability)–इस प्रकार के स्थायित्व से धातु-लिगैण्ड बंधन ऊर्जा, स्थायित्व स्थिरांक आदि के बारे में विचार किया जाता है।
2. गतिक स्थायित्व (Kinetic stability)—यह स्थायित्व संकुल निर्माण की दर से संबंधित है। वास्तव में हमें यह विचार करना होता है कि संकुल निर्माण में साम्यावस्था कितनी जल्दी अथवा कितनी देर से आती है। इस दृष्टि से संकुलों को दो भागों में बाँटा गया है-पहला अक्रिय (Inert) तथा दूसरा सक्रिय (Labile) जिस संकुल में एक लिगैण्ड का दूसरे लिगैण्ड से विस्थापन शीघ्रता से होता है उसे सक्रिय (Labile) संकुल कहते हैं तथा इसमें विस्थापन बहुत धीरे होता है उसे अक्रिय (Inert) संकुल कहते हैं।

कोई भी संकुल धातु परमाणु अथवा धातु आयन तथा लिगैण्ड के बीच उपसहसंयोजकता स्थापित होने से बनता है। सामान्यत: यह समन्वयन प्रबल होता है क्योंकि धातु आयन को अपने निकटतम अगले अक्रिय तत्व का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास प्राप्त करने के लिए इलेक्ट्रॉन-युग्मों की आवश्यकता होती है, जो उसे लिगैण्ड द्वारा दी जाती है।
फिर भी संकुल के जलीय विलयन में संकुल के वियोजन को नकारा नहीं जा सकता। वस्तुतः संकुल तथा उसके वियोजित स्पीशीज के बीच एक साम्यावस्था होती है।

यह साम्यावस्था जितनी अधिक बायीं ओर झुकी होगी, संकुल उतना ही स्थायी होगा।

जहाँ, साम्य स्थिरांक K को वियोजन स्थिरांक या अस्थिरता स्थिरांक कहते हैं जो समीकरण (ii) से प्राप्त होता है। K का मान कम होने पर संकुल का स्थायित्व अधिक होता है, आदि।
संकुलों के स्थायित्व को प्रभावित करने वाले प्रमुख कारक –
(1) धातु आयन की प्रकृति-(i) धातु आयन का आवेश व आकार-उच्च आवेश एवं छोटे आकार वाले धातु आयन स्थायी संकुल बनाते हैं।
(ii) धातु आयन की विद्युत्-ऋणात्मकता-उच्च विद्युत्-ऋणात्मकता वाले केन्द्रीय आयन अधिक स्थायी संकुल बनाते हैं।
(2) लिगैण्ड की प्रकृति –
(i) लिगैण्ड का आकार छोटा एवं आवेश उच्च होने पर संकुल अधिक स्थायी बनता है।
(ii) लिंगैण्ड की क्षारकता जितनी अधिक होती है, संकुल का स्थायित्व उतना ही अधिक होता है।
(iii) कीलेट संकुल, सामान्य संकुलों से अधिक स्थायी होते हैं।
(3) माध्यम या विलायक की प्रकृति-ऐसे विलायक जिनका परावैद्युतांक स्थिरांक और द्विध्रुव-आघूर्ण कम होता है, उसमें धातु व लिगैण्ड की अभिक्रिया कराने पर संकुलों का स्थायित्व बढ़ता है।

प्रश्न 26.
कीलेट प्रभाव का क्या अर्थ है ? एक उदाहरण दीजिए।
उत्तर
द्विदंतुर, त्रिदंतुर आदि लिगैण्ड धातु आयन के साथ कीलेट बनाकर संकुल को स्थायित्व प्रदान करते हैं। कीलेट के कारण स्थायित्व पर पड़ने वाले इस प्रभाव को कीलेट प्रभाव कहते हैं । जैसे-[Ni(NH₃)]²⁺ तथा [Ni(en)₃]²⁺ कीलेट प्रभाव के कारण अधिक स्थायी संकुल है।

प्रश्न 27.
समन्वयन यौगिकों का निम्न के प्रकरणों में उदाहरण देकर योगदान समझाइए
(i) जैविक तंत्र
(ii) वैश्लेषिक रसायन
(iii) दवा रसायनों एवं
(iv) धातुओं के निष्कर्षण | धातुकर्म।
उत्तर-
(i) जैविक तंत्र में-पौधों के विकास में कई धातुओं का महत्वपूर्ण स्थान है। उनकी कमी से पौधों की वृद्धि स्वस्थ रूप से नहीं होती। जैसे-आयरन की कमी से पत्तियाँ पीली पड़ने लगती हैं किन्तु आयरन का ऑक्साइड जो मिट्टी में होता है, अविलेय होने के कारण पौधों द्वारा ग्रहण नहीं किया जा सकता। इसके लिए Fe-EDTA संकुल को मिट्टी में मिलाया जाता है। यह विलेय होने के कारण पौधों द्वारा अवशोषित कर लिया जाता है।

(ii) वैश्लेषिक रसायन में –
(a) गुणात्मक विश्लेषण में -अकार्बनिक क्षारीय मूलकों के परीक्षण में, मूलकों के पृथक्करण में, आयनों का संकुल बनाया जाता है।
प्रथम समूह में यदि Ag⁺ तथा Hg₂²⁺ आयन दोनों उपस्थित हों, तो उन्हें पृथक् करने के लिए NH₄OH का विलयन मिलाया जाता है जिससे Ag⁺ आयन NH₃ के साथ विलेयशील संकुल बना लेता है अब इसे छानकर अलग कर दिया जाता है।

द्वितीय समूह में यदि Cu²⁺ तथा Cd²⁺ दोनों उपस्थित हों तो HCl माध्यम में H₂S गैस प्रवाहित करने पर दोनों आयन CuS तथा CdS

के रूप में अवक्षेपित हो जाते हैं। यदि हम केवल Cd²⁺ को Cds के रूप में अवक्षेपित कराना चाहें तो इसमें KCN विलयन मिलाया जाता है। ऐसा करने पर Cu²⁺ आयन स्थायी विलेयशील . संकुल बना लेता है जिससे यह H₂S द्वारा Cus के रूप में अवक्षेपित नहीं हो पाता।

(b) परिमाणात्मक विश्लेषण में-धातु आयनों का संकुल बनाकर दिये गये अज्ञात नमूने में धातु की प्रतिशत मात्रा ज्ञात कर सकते हैं।
जैसे-निकिल का भारात्मक निर्धारण करने के लिए Ni²⁺ आयनों को डाइमेथिलग्लाइऑक्जाइड के साथ संकुल बनाकर अवक्षेपित कर लिया जाता है।

कठोर जल में Ca²⁺ तथा Mg²⁺ आयनों का आयतनात्मक आकलन करने के लिए इन आयनों का EDTA के साथ विलेयशील संकुल बना लिया जाता है तथा आयतनमिति से आकलन किया जाता है।

(iii) दवा रसायनों में-प्लेटिनम के संकुल cis- प्लैटिन cis[PtCl₂(NH₃)₂s] का उपयोग एण्टीकार्सिनोजेन के रूप में किया जाता है।
Ca-EDTA संकुल का उपयोग लेड प्वॉइजनिंग (Lead poisoning) में किया जाता है। Pb-EDTA के रूप में बना संकुल पेशाब द्वारा बाहर निकल जाता है।

(iv) धातुओं के निष्कर्षण / धातुकर्म में -रजत को रजत के अयस्क से तथा स्वर्ण को स्वर्ण के अयस्क से निष्कर्षित करने के लिये इन धातुओं का संकुल निर्मित किया जाता है –

प्रश्न 28.
संकुल [CO(NH₃)₆ Cl₂.O] विलयन में कितने आयन देते हैं –
(i) 6.
(ii)4
(iii)3
(iv) 2.
उत्तर
(iii)

प्रश्न 29.
निम्न आयनों में से किसी एक के चुम्बकीय आघूर्ण का मान अधिकतम है –
(i) [Cr(H₂O)₆]³⁺
(ii) [Fe(H₂O)₆]²⁺ .
(iii) [Zn(H₂O)₆]²⁺ .
उत्तर
(ii) [Fe(H₂O)₆]²⁺ का चुम्बकीय आघूर्ण उच्च है, क्योंकि Fe²⁺ आयन में अधिकतम 4 अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं।

प्रश्न 30.
K[CO(CO)₄ में कोबाल्ट की ऑक्सीकरण संख्या है –
(i) +1
(ii) +3
(iii)-1
(iv)-3.
उत्तर
(iii) K[CO(CO)₄]
1 +x+4 (0) = 0
x = -1.

प्रश्न 31.
निम्न में से सर्वाधिक स्थायी संकुल है –
(i) [Fe(H₂O)₆]³⁺
(ii) [Fe(NH₃)₆]³⁺
(iii) [Fe(C₂O₄)₃]^3-
(iv) [FeCl₆]^3-
उत्तर-
(iii) [Fe(C₂O₄)₃]^3- सर्वाधिक स्थायी संकुल है चूँकि यह कीलेट लिगैण्ड संकुल है।

प्रश्न 32.
निम्नलिखित में से दृश्यक्षेत्र में अवशोषण के तरंगदैर्घ्य का सही क्रम क्या होगा[Ni(NO2)] , [Ni(NHz)*, [Ni(H,0)]t.
उत्तर
सभी तीनों संकुलों में केन्द्रीय धातु आयन समान हैं, इस प्रकार, स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी में लिगैण्ड की क्षेत्र प्रबलता का बढ़ता क्रम है –
H₂O < NH₃ < NO₂^–
अतः उत्तेजित होने के लिए अवशोषित ऊर्जा का क्रम होगा
[Ni(H₂O)₆] ²⁺ < [Ni(NH₃)₆] ²⁺ < [Ni(NO₂)₆]^4-
∴ \(E=\frac{h c}{\lambda}\) , इस प्रकार, अवशोषित तरंगदैर्घ्य विपरीत क्रम में होगा।

उपसहसंयोजन यौगिक अन्य महत्वपूर्ण प्रश्न

उपसहसंयोजन यौगिक वस्तुनिष्ठ प्रश्न

1. सही विकल्प चुनकर लिखिए-

प्रश्न 1.
जीसे लवण (Zeise’s salt) का सही सूत्र है –
(a) K⁺[PtCl₃(C₂H₄)^– ]
(b) K⁺[PtCl₃-n²(C₂H₄)^–] Cl^–
(c) K⁺[PtCl₃-n²-C₂H₄^–]
(d) K⁺[PtClz-n²-(C₂H₄)^– ].
उत्तर
(d) K⁺[PtClz-n²-(C₂H₄)^– ].

प्रश्न 2.
निम्नलिखित में से कौन ओलिफिनिक कार्ब-धात्विक नहीं हैं –
(a) C₄H₄Fe(CO)₃
(b) (C₂H₄PtCl₃)₂
(c) Be(CH₂)₂
(d) K[C₂H₄PtCl₃]3H₂O.
उत्तर
(c) Be(CH₂)₂

प्रश्न 3.
K₃[Al(C₂O₄)₃] का IUPAC NAME HI
(a) पोटैशियम एल्युमिनो ऑक्जेलेट
(b) पोटैशियम ट्राइऑक्जेलेटो ऐल्युमिनेट (III)
(c) पोटैशियम ऐल्युमिनियम (III) आक्जेलेट
(d) पोटैशियम ट्राइऑक्जेलेटो ऐल्युमिनेट (IV)।
उत्तर
(b) पोटैशियम ट्राइऑक्जेलेटो ऐल्युमिनेट (III)

प्रश्न 4.
निम्नलिखित के बनने के कारण AgCL जलीय अमोनिया में विलेय है –
(a) [Ag(NH₃)₄]²⁺
(b) [Ag(NH₄)₂]⁺
(c) [Ag(NH₃)₄]⁺
(d) [Ag(NH₃)₃₂]⁺
उत्तर
(d) [Ag(NH₃)₃₂]⁺

प्रश्न 5.
निम्नलिखित में से कौन जलीय विलयन में सिल्वर नाइट्रेट के साथ सफेद अवक्षेप देगा –
(a) [Cs(NH₃) Cl](NO₂)₂
(b) [Pt(NH₃)₂Cl₂]
(c) [Pt(CN)Cl₂]
(d) [Pt(NH₃)]Cl₂.
उत्तर
(d) [Pt(NH₃)]Cl₂.

प्रश्न 6.
Fe₄[Fe(CN)₆]₃ का सही नामकरण है –
(a) फेरेसो फेरिक सायनाइड
(b) फेरिक फेरस हेक्सा सायनेट
(c) आयरन (III) हेक्सा सायनो फेरेट (II)
(d) हेक्सा सायनो फेरेट (III-II)।
उत्तर
(c) आयरन (III) हेक्सा सायनो फेरेट (II)

प्रश्न 7.
[Pt(NH₃),Cl₂^–] ज्यामितीय समावयवियों की संख्या होगी –
(a) दो
(b) एक
(c) तीन
(d) चार।
उत्तर
(a) दो

प्रश्न 8.
को-ऑर्डिनेशन यौगिकों में किसी धातु का को-ऑर्डिनेशन नम्बर है
(a) प्राथमिक संयोजकता के समान
(b) प्राथमिक एवं द्वितीयक संयोजकता का योग
(c) द्वितीयक संयोजकता के समान
(d) उपर्युक्त में से कोई नहीं।
उत्तर
(c) द्वितीयक संयोजकता के समान

प्रश्न 9.
निम्नलिखित में से कौन-से संकुल में धातु की ऑक्सीकरण अवस्था शून्य है –
(a) [Pt(NH₃)2Cl₂]
(b) [Cr(CO)₆]
(c) [Cr(NH₃)₃Cl₃]
(d) [Cr(CN)₂Cl₂].
उत्तर
(b) [Cr(CO)₆]

प्रश्न 10.
निम्नलिखित में कौन-सा कार्ब-धात्विक यौगिक नहीं है –
(a) एथिल मैग्नीशियम ब्रोमाइड
(b) टेट्राऐथिल लेड
(c) सोडियम एथॉक्साइड
(d) टेट्रामेथिल ऐल्युमिनियम।
उत्तर
(c) सोडियम एथॉक्साइड

प्रश्न 11.
संकुल [Fe(CN)₆]^3- , [Fe(CN)₆]^3- तथा [Fe(Cl)₄]^–T में Fe की उपसहसंयोजन संख्या . क्रमशः होगी –
(a) 2, 2, 3
(b) 6, 6, 4
(c) 6, 3,3
(d) 6, 4, 6.
उत्तर
(b) 6, 6, 4

प्रश्न 12.
dsp संकरण का उदाहरण है
(a) [Fe(CN)₆]^3-
(b) [Ni(CN)₄]^2-
(c) [Zn(NH₃)₄]²⁺
(d) [FeF₆]^{3-.
उत्तर
(b) [Ni(CN)₄]2-}

प्रश्न 13.
निम्न में से किस संकुल का एंटी कैंसर एजेन्ट के रूप में उपयोग किया जाता है –
(a) trans[Co(NH₃)₃Cl₃]
(b) cis[Pt(NH₃)₂Cl₂]
(c) cis-K₂[PtCl₂Br₂]
(d) Na₂CO₃.
उत्तर
(b) cis[Pt(NH₃)₂Cl₂]

प्रश्न 14.
NH₃.[PtCl₄]^2- PCl₅ एवं BCl₃ में केन्द्रीय परमाणुओं के संकरण का सही क्रम है –
(a) dsp², dsp³, sp² और sp³
(b) sp³, sp³, sp³d और sp²
(c) dsp², sp², sp³ और dsp³
(d) dsp², sp³, sp² और dsp³.
उत्तर
(b) sp³, sp³, sp³d और sp²

प्रश्न 15.
[Fe(CO)₅] संकुल में Fe की ऑक्सीकरण अवस्था है –
(a)-1
(b) +2
(c) +4
(d) शून्य।
उत्तर
(d) शून्य।

प्रश्न 16.
ग्रिगनार्ड अभिकर्मक है –
(a) कार्ब-धात्विक यौगिक
(b) संकुल यौगिक
(c) द्विक लवण
(d) उदासीन यौगिक।
उत्तर
(a) कार्ब-धात्विक यौगिक

प्रश्न 17.
संकुल लवणों की संरचना का प्रतिपादन किया –
(a) बर्जीलियस ने
(b) वर्नर ने
(c) राउल्ट ने
(d) फैराडे ने।
उत्तर
(b) वर्नर ने

प्रश्न 18.
मोहर लवण है –
(a) द्विक लवण
(b) संकुल लवण
(c) उदासीन लवण
(d) अभिकर्मक।
उत्तर
(a) द्विक लवण

प्रश्न 19.
सोडियम नाइट्रोप्रुसाइड का सूत्र है –
(a) Na₄[Fe(CN)₅NOS]
(b) Na₂[Fe(CN)₅NO]
(c) NaFe[Fe(CN)₆]
(d) Na₂[Fe(CN)₅NO₂].
उत्तर
(b) Na₂[Fe(CN)₅NO]

प्रश्न 20.
निम्न में से कौन-सा यौगिक भिन्न है –
(a) पोटैशियम फेरोसायनाइड
(b) फेरस अमोनियम सल्फेट
(c) पोटैशियम फेरीसायनाइड
(d) ट्रेटाऐमीन कॉपर (II) सल्फेट ।
उत्तर
(b) फेरस अमोनियम सल्फेट

2. रिक्त स्थानों की पूर्ति कीजिए –

1. cis[Pt(NH₃),Cl₂] संकुल का …………. एजेन्ट के रूप में उपयोग किया जाता है।
2. हीमोग्लोबिन आयरन का ………… यौगिक है।
3. ज्यामितीय समावयवता …………. तथा ………….. संकुलों दोनों में पायी जाती है।
4. डाइएथिल जिंक एक ……….. यौगिक है।
5. [Ni(CO)₄] संकुल में Ni की ऑक्सीकरण अवस्था ………….. है।
6. K₄[Fe(CN)₆] का सही IUPAC नाम ………………… है।
7. [CO(EDTA)] में कोबाल्ट की ऑक्सीकरण संख्या ….
8. cis-डाइब्रोमो क्लोरो ट्राइएक्वोक्रोमियम का संरचना सूत्र ……………….. है।
9. प्रस्फुटनरोधी कार्ब-धात्विक यौगिक का सूत्र ……
10. [COF₆]^3- एक ………………. चक्रण संकुल है।
11. EDTA ………………. लिगैण्ड है।
12. षट्दन्तुर लिगैण्ट का उदाहरण ………………. है।

उत्तर

1. एन्टी-कैंसर
2. संकर
3. चतुष्फलकीय, अष्टफलकीय
4. कार्ब-धात्विक
5. शून्य
6. पोटैशियमहेक्सा – सायनोफेरेट (II)
7. +3
8. [Cr(H₂O)₃ClBr₂]
9. (C₂H₅)₄Pb
10. उच्च
11. षट्दन्तुर
12. E.D.T.A.

3. एक शब्द/वाक्य में उत्तर दीजिए

1. [Co(NH₃)₅Br]SO₄ तथा [CO(NH₃)₅SO₄]Br में किस प्रकार की समावयवता पाया जाती है ?
2. उस कार्ब-धात्विक यौगिक का नाम लिखिए, जिसका उपयोग पेट्रोल में अपस्फुटनरोधी यौगिक के
   रूप में किया जाता है।
3. कैल्सियम के E.D.T. A. के साथ बने संकुलों का उपयोग किस धातु के विषैलेपन को दूर करने में
   किया जाता है ?
4. डाई बेंजीन क्रोमियम की संरचना कैसी होती है ?
5. Ni(CO)₄ में किस प्रकार का संकरण होता है ?
6. [Cr(H₂O)₅ SCN]²⁺ और [Cr(H₂O)₅NCS)²⁺ में कौन-सी समावयवता को प्रदर्शित करती है ?

उत्तर

1. आयनन समावयवता,
2. टेट्राएथिल लेड,
3. लेड,
4. सैंडविच,
5. sp³
6. बन्ध समावयवता।

4. उचित संबंध जोडिए –

उत्तर
1. (h), 2. (g), 3. (1), 4. (e), 5. (b), 6. (d), 7. (a), 8. (c), 9. (i).

उपसहसंयोजन यौगिक लघु उत्तरीय प्रश्न

प्रश्न 1.
द्विक-लवण एवं संकुल-लवण को समझाइए। प्रत्येक का एक-एक उदाहरण दीजिए।
उत्तर
द्विक-लवण (Double Salt)—ये योगशील यौगिक होते हैं जो जलीय विलयन बनाने पर अपने संघटक आयनों में टूट जाते हैं । द्विक लवण के सभी संघटक आयन अपनी स्वतन्त्र पहचान रखते हैं तथा आयनीकरण होने पर अपने परीक्षण देते हैं ।
जैसे-फेरस अमोनियम सल्फेट – FeSO₄. (NH₄)₂SO₄.H₂O.
पोटाश एलम-K₂SO₄.Al₂(SO₄)₃.24H₂O.

संकर-लवण या संकुल यौगिक (Complex compound)—इन यौगिकों में लिगैण्ड किसी धातु परमाणु या आयन से उप-सहसंयोजी बन्ध द्वारा जुड़े रहते हैं। धातु व लिगैण्ड मिलकर संकुल आयन बनाते हैं। जलीय विलयन में संकुल आयन अकेला आयन, जैसा व्यवहार करता है तथा संकुल आयन में लिगैण्ड के रूप में जुड़े आयन अपनी पहचान खो देते हैं, जैसे—K,[Fe(CN)6].

प्रश्न 2.
ऐम्बीडेन्टेट लिगैण्ड को उदाहरण सहित समझाकर लिखिए।
उत्तर
संकुलों, जिसमें एकदन्ती लिगैण्ड एक से अधिक परमाणु केन्द्रीय धातु आयन को इलेक्ट्रॉन प्रदान कर उससे उप-सहसंयोजक बंध बनाते हैं, ऐम्बीडेन्टेट लिगैण्ड कहलाते हैं।
उदाहरण – NO₂^– आयन लिगैण्ड केन्द्रीय धातु आयन से या तो N या O द्वारा उप-सहसंयोजित हो सकता है।

प्रश्न 3.
लिगैण्ड से आप क्या समझते हैं ? उदाहरण देकर समझाइए।
उत्तर
लिगैण्ड (Ligand)—कोई भी परमाणु, आयन या अणु जो कि केन्द्रीय आयन को इलेक्ट्रॉन युग्म देकर उप-सहसंयोजी बन्ध बनाने में समर्थ होता है, संलग्नी या लिगैण्ड कहलाता है। उदाहरण-K₄[Fe(CN)₆] में CN लिगैण्ड है।

लिगैण्ड में वह विशिष्ट परमाणु जो वस्तुतः इलेक्ट्रॉन-युग्म देता है, दाता परमाणु (Donor atom) कहलाता है । किसी लिगैण्ड में एक से अधिक दाता परमाणु हों तो जुड़ने वाले परमाणुओं की संख्या एक, दो, तीन आदि के आधार पर उन्हें क्रमशः एकदन्तुर (Monodentate), द्विदन्तुर (Bidentate), त्रिदन्तुर (Tridentate), बहुदन्तुर (Polydentate) आदि कहा जाता है । इस प्रकार के कुछ लिगैण्ड अग्र दिये गये हैं –

(लिगैण्ड में तारांकित परमाणु दाता परमाणु है।)

प्रश्न 4.
संकुल आयन क्या है ?
उत्तर
संकुल या जटिल आयन (Complex ion)—संकुल आयन वह आवेशित मूलक है, जो एक सरल धातु आयन और दो या अधिक उदासीन अणुओं या लिगैण्ड के उप-सहसंयोजक बन्ध द्वारा संयोजन से बना होता है। जैसे [Fe(CN)₆]^4- आयन । इसे बड़े कोष्ठक में लिखा जाता है। यह कोष्ठक उप-सहसंयोजी मण्डल (Co-ordination Sphere) कहलाता है।

प्रश्न 5.
द्विदन्तुर तथा षट्दन्तुर लिगैण्ड के एक-एक उदाहरण दीजिए।
उत्तर
द्विदन्तुर लिगैण्डए –

प्रश्न 6.
उप-सहसंयोजन संख्या क्या है ? दो उदाहरण दीजिए।
उत्तर
केन्द्रीय धातु या धातु आयन से उप-सहसंयोजक बन्ध द्वारा सीधे ही जुड़े हुए लिगैण्डों की संख्या को केन्द्रीय धातु आयन की उप-सहसंयोजन संख्या कहते हैं।
उदाहरण-[CO(NH₃)₆]³⁺ में CO³⁺ की उप-सहसंयोजन संख्या 6 है।
[Ag(CN)₂]^– में Ag की उप-सहसंयोजन संख्या 2 है।

प्रश्न 7.
कार्ब-धात्विक यौगिक किसे कहते हैं ? कार्बधात्विक यौगिकों के कोई दो उपयोग लिखिए।
उत्तर
ऐसे यौगिक जिनमें कार्बनिक समूह का कार्बन परमाणु धातु परमाणु से आबन्धित होता है, कार्बधात्विक यौगिक कहलाते हैं।
कार्ब-धात्विक यौगिकों के उपयोग –
(i) टेट्राएथिल लेड (TE.L.) का उपयोग अपस्फुटनरोधी यौगिक के रूप में किया जाता है।।
(ii) जिग्लर-नाटा उत्प्रेरक का उपयोग एथिलीन व अन्य ऐल्कीन की बहुलीकरण क्रियाओं में किया जाता है।
(iii) एथिल मरक्यूरिक क्लोराइड (C₂H₅HgCl) का उपयोग कृषि में कीटनाशी के रूप में किया जाता है।
(iv) विल्किन्सन उत्प्रेरक का उपयोग कुछ ऐल्कीनों के हाइड्रोजनीकरण में किया जाता है।

प्रश्न 8.
ज्यामितीय समावयवता को एक उदाहरण देते हुए समझाइए।
उत्तर
ज्यामितीय समावयवता-इसे सिस-ट्रांस समावयवता भी कहते हैं। जब केन्द्रीय धातु आयन के चारों ओर दो समान लिगैण्ड एक-दूसरे के निकटवर्ती अर्थात् 90° पर होते हैं, तो उसे सिस-समावयवी एवं जब विकर्णवत् विपरीत अर्थात् 180° पर रहते हैं तो उन्हें ट्रांस-समावयवी कहते हैं।
इस प्रकार की समावयवता प्राय: वर्गसमतलीय [CN = 4] तथा अष्टफलकीय [CN = 6] संकुल यौगिकों में पायी जाती हैं।

प्रश्न 9.
K₄[Fe(CN)₆] संकुल यौगिक का उदाहरण देते हुए वर्नर के सिद्धान्त को समझाइए।
उत्तर-

(i) जब इसे जल में विलेय किया जाता है तो यह अपने अवयवी आयनों K⁺, Fe²⁺, CN^– में विभक्त नहीं होता बल्कि K⁺ एवं एक संकुल आयन [Fe(CN)₆]^4- देता है।
(ii) संकुल यौगिक का नाम-पोटैशियम हेक्सासायनोफेरेट (II)
(iii) K₄[Fe(CN)₆] का जलीय विलयन में आयनन –
K₄[Fe(CN)₆] ⇌ 4K⁺ + [Fe^II(CN)₆]^4-
वर्नर सिद्धान्त के अनुसार इस संकुल में केन्द्रीय धातु परमाणु Fe है, जिसकी ऑक्सीकरण संख्या 2 (प्राथमिक संयोजकता) तथा उप-सहसंयोजन संख्या (द्वितीयक संयोजकता) 6 है।

प्रश्न 10.
संयोजकता बन्ध सिद्धांत के आधार पर [Ni(CN)₄]^2- की रचना को समझाइए। .
उत्तर
[Ni(CN)₄]^2- की संरचना  – [Ni(CN)₄]^2- आयन में Ni²⁺ आयन के रूप में है जिसका बाह्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 3d⁸ है। [Ni(CN)₄]^2- आयन में Ni²⁺ की उप-सहसंयोजन संख्या 4 है तथा प्रायोगिक मापनों से ज्ञात है कि आयन प्रतिचुम्बकीय होता है। यह तभी सम्भव है जब Ni^2- आयन में कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन न हो अर्थात् 3d_z² अपना इलेक्ट्रॉन \(3 d_{x^{2}-y^{2}}\) को देकर युग्मित कर दे।

अब 3d_z², 4s, 4p, और 4p_y कक्षक संकरित होकर NC चार नवीन dsp² संकरित कक्षक बनाते हैं, जो वर्ग समतलीय रूप से व्यवस्थित होते हैं जो चार CN^– आयनों के 4 एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म को ग्रहण करते हैं तथा σ – बन्ध बनाते हैं । अब इसमें एक भी अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं है । अत: [Ni(CN)₄]^2- प्रतिचुम्बकीय होता है।

प्रश्न 11.
प्रभावी परमाणु संख्या (EAN) क्या है ? एक उदाहरण देकर समझाइए।
उत्तर
उप-सहसंयोजक यौगिक के केन्द्रीय धातु परमाणु में उपस्थित इलेक्ट्रॉनों की संख्या तथा बन्ध के बनने से प्राप्त इलेक्ट्रॉनों की संख्या के योग को प्रभावी परमाणु संख्या (EAN) कहते हैं। प्रभावी परमाणु संख्या = परमाणु संख्या – आयन बनने में लुप्त इलेक्ट्रॉन + लिगैण्ड द्वारा प्रदत्त इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या
K₄[Fe(CN)₆] में Fe के लिए EAN = 26 – 2 + 12 = 36.

प्रश्न 12.
(1) निम्नलिखित यौगिकों के IUPAC नाम लिखिए –
(अ) [HgI₄]^2-
(ब) [Ag(CN)₂]^–,
(स) [Fe(C₅H₅)₂],
(द) K [Ag (CN)₂].
(2) जीसे सॉल्ट एवं फेरोसीन क्या है ? संरचना सहित समझाइए।
उत्तर
(1) यौगिकों के IUPAC नाम –
(अ) टेट्राआयोडोमरक्यूरेट (II) आयन
(ब) डाइसाइनोअर्जेण्टेट (I) आयन ।
(स) बिस (साइक्लोपेण्टाडाइनिल) आयरन (II)
चित्र-जीसे लवण (द) पोटैशियम डाइसाइनोअर्जेण्टेट (I)

(2) (i) जीसे लवण (Zeise’s Salt) K[PtCl₃(η² – C₂H₄)] –
इस यौगिक की खोज डेनमार्क के भेषजज्ञ (Danish Pharmacist) जायसे (Zeise) ने सन् 1830 में की थी। यह संक्रमण धातुओं के प्रथम प्राप्त यौगिकों में से एक है। इसमें एथिलीन अणु का तल (Plane) तथा C =C अक्ष केन्द्रीय परमाणु के प्रत्याशित बन्ध-दिशा के लम्बवत् होता है।

यह नारंगी-पीले रंग का यौगिक होता है, इसकी खोज सन् 1951 ई. में कीली और पाउसन (Kealy and Pauson) तथा मिलर एवं उनके सहयोगियों (Miller and Co-worker) ने की। इसकी सैंडविच संरचना (Sandwitch structure) होती है, जिसमें दो साइक्लोपेण्टाडाइनिल रिंग (Cyclopentadienyl rings) के बीच आयरन परमाणु होता है।

प्रश्न 13.
कीलेट (Chelate) किसे कहते हैं ? उदाहरण व महत्व लिखिए।
उत्तर
धातु या धातु आयन के साथ संयोजन कर जब कोई बहुदन्तुर लिगैण्ड चक्रीय संरचना वाला अणु बना लेता है, तो यह यौगिक कीलेट कहलाता है।

जैसे-निकिल डाइमेथिल ग्लाइऑक्जीम
महत्व – (i) आन्तरिक संक्रमण तत्वों के पृथक्करण में
(ii) कठोर जल के मृदुकरण में
(iii) गुणात्मक विश्लेषण में, कुछ धातु आयनों की पहचान में।

प्रश्न 14.
प्राथमिक तथा द्वितीयक संयोजकताओं में क्या अन्तर है ? उदाहरण दीजिए।
उत्तर
प्राथमिक संयोजकता आयनित हो सकती है, जबकि द्वितीयक संयोजकता आयनित नहीं हो सकती। प्राथमिक संयोजकता को ठोस (पूर्ण) रेखा ” से तथा द्वितीयक संयोजकता को बिन्दुकित या टूटी रेखा से प्रदर्शित करते हैं।
उदाहरण – [Co(NH₃)₆]Cl₃ में प्राथमिक संयोजकता 3 तथा द्वितीयक
संयोजकता 6 है।
Co = केन्द्रीय धातु, NH₃, Cl₃ = लिगैण्ड।

प्रश्न 15.
धातुओं के निष्कर्षण में उप-सहसंयोजक यौगिकों का क्या महत्व है ?
उत्तर
धातुकर्म में-धातुकर्म में गोल्ड, सिल्वर जैसे धातुओं का निष्कर्षण भी संकुलों के माध्यम से ही किया जाता है। धातुओं के अयस्कों की तनु सायनाइड विलयन के साथ क्रिया कराने पर विलेयशील सायनाइड संकुल बनते हैं । जिनकी क्रिया जिंक जैसे अधिक धन-विद्युती धातुओं के साथ कराने पर ये धातुएँ मुक्त होकर अवक्षेपित हो जाती हैं।

प्रश्न 16.
निम्नलिखित संकुल यौगिकों के IUPAC नाम लिखिए –
(a) [Cu(NH₃)₄]SO₄
(b) [Cr(H₂O)₆]Cl₃
(c)[Ni(CO)₄]
(d) K₂[HgI₄].
उत्तर
(a) ट्रेटाएमीनकॉपर (II) सल्फेट
(b) हेक्साएक्वाक्रोमियम (III) क्लोराइड
(c) ट्रेटाकार्बोनिलनिकिल (0)
(d) पोटैशियम ट्रेटाआयोडोमरक्यूरेट (II)।

प्रश्न 17.
द्विक-लवण और संकुल-लवण में अंतर स्पष्ट कीजिए।
उत्तर
द्विक-लवण और संकुल-लवण में अन्तर –

प्रश्न 18.
निम्नलिखित उप-सहसंयोजी यौगिकों के रासायनिक सूत्र लिखिए –
(a) ट्राइनाइट्राइटों ट्राइऐमीन कोबाल्ट (III)
(b) ट्रिस (एथिलीनडाइऐमीन) क्रोमियम (III) क्लोराइड
(c) पेण्टा कार्बोनिल आयरन (0)
(d) टेट्रा क्लोरो प्लेटिनेट (II) आयन।
उत्तर-
(a) [CO(NH₃)₃(ONO)₃]
(b) [Cr(en)₃]Cl₃
(c) [Fe(CO)₅]
(d) [Pt Cl₄]^-2

प्रश्न 19.
निम्नलिखित के IUPAC नाम लिखिए –
(i) K₄Ni(CN)₄]
(ii) H₂[CuCl₄]
(iii) [Ag(NH₃)₂]Cl
(iv) [Ni(CO)₄].
उत्तर
(i) पोटैशियम टेट्रासायनोनिकलेट (0) आयन
(ii) हाइड्रोजन टेट्राक्लोरोक्यूप्रेट (II) आयन
(iii) डाइ एमीन सिल्वर (I) क्लोराइड
(iv) टेट्राकार्बोनिल निकिल (0) आयन।

प्रश्न 20.
उप-सहसंयोजी यौगिक में बंधन समावयवता व आयनीकरण समावयवता को उदाहरण सहित समझाइए।
उत्तर
बन्धन समावयवता-जब केन्द्रीय धातु आयन से एक ही लिगैण्ड भिन्न परमाणु द्वारा जुड़ता है तो प्राप्त संरचना भिन्न होती है, जो एक-दूसरे के समावयवी होते हैं । इस घटना को बन्ध समावयवता कहते हैं। इस प्रकार के लिगैण्ड को ऐम्बीडेण्टेड लिगैण्ड कहते हैं, जैसे –

संरचना-I में Ni²⁺ से थायोसायनेट सल्फर द्वारा और संरचना-II में नाइट्रोजन परमाणु द्वारा जुड़ा है।
आयनीकरण समावयवता – ऐसे यौगिक जिनका मूलानुपाती सूत्र एक ही होता है किन्तु जो विलयन में आयनन के पश्चात् भिन्न-भिन्न आयन देते हैं, आयनन समावयवी कहलाते हैं तथा यह समावयवता आयनन समावयवता कहलाती है। यह उप-सहसंयोजी मण्डल के अन्दर तथा बाहर के लिगैण्ड के विनिमय के कारण उत्पन्न होती है।
उदा.- [Co(NH₃)₅ Br]SO₄ यह SO^2-₄ आयन देता है
[Co(NH₃)₅ SO₄] Br यह Br^– आयन देता है।

प्रश्न 21.
(i)

का IUPAC नाम बताइए।
(ii) यौगिक [Cr(NH₃)₄(ONO)Cl]NO₃ में लिगैण्ड तथा उप-सहसंयोजन संख्या लिखिए। (iii) कार्बोनेटो पेन्टाऐमीनकोबाल्ट (III) क्लोराइड का रासायनिक सूत्र लिखिए।
उत्तर
(i)”μ – ऐमीडो, μ – हाइड्रॉक्सी बिस [टेट्रा ऐमीन कोबाल्ट (III) आयन]
(ii) लिगैण्ड (a) NH₃, (b) ONO, (c) Cl अर्थात् लिगैण्ड की कुल संख्या 3 एवं उप-सहसंयोजन संख्या = 6 है।
(iii) [Co(NH₃)₅CO₃]Cl.

प्रश्न 22.
निम्नलिखित उप-सहसंयोजी यौगिकों के IUPAC नाम लिखिए –
(i) NH₄(Cr(NH₃)₂(NCS)₄]
(ii) K₂(PtCl₆)
(iii) (CoCl(en)₂NH₃)⁺⁺
(iv) K[Pt (NH₃)Cl₅]
(v) [Fe(CO)₅].
उत्तर
(i) अमोनियम टेट्राआइसोथायोसायनेटो डाइऐमीनक्रोमेट (III) आयन
(ii) पोटैशियम हेक्साक्लोरोप्लेटिनेट (IV) आयन
(iii) क्लोरोबिस (एथिलीन डाइऐमीन), ऐमीन कोबाल्ट (III) आयन
(iv) पोटैशियम पेन्टाक्लोरोऐमीनप्लेटिनेट (IV) आयन
(v) पेन्टाकार्बोनिल आयरन।

प्रश्न 23.
निम्नलिखित यौगिकों के IUPAC नाम लिखिए –
(i) Li(AlH₄)
(ii) [Cr(NH₃)₆ (NH₃]NO₃)₃
(iii) [Cr(H₂O)₆]Cl₃
(iv) K₃[Fe(CN)₆].
उत्तर
(i) लीथियम टेट्राहाइड्रिडोऐल्यूमिनेट (III)
(ii) हेक्साएमीन क्रोमियम (III) नाइट्रेट
(iii) हेक्साऐक्वाक्रोमियम (III) क्लोराइड
(iv) पोटैशियम हेक्सासायनोफेरेट (III)।

प्रश्न 24.
उप-सहसंयोजी यौगिकों द्वारा प्रदर्शित प्रकाशिक समावयवता को उदाहरण सहित समझाइए।
उत्तर
प्रकाशिक समावयवता-इस प्रकार की समावयवता ऐसे दो समान यौगिकों में पायी जाती है, जो एक-दूसरे के दर्पण प्रतिबिम्ब होते हैं, जिन्हें एक-दूसरे पर अध्यारोपित नहीं किया जा सकता, ऐसी समावयवता असममिति के कारण उत्पन्न होती है।

प्रश्न 25.
कार्ब-धात्विक यौगिकों के चार महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों का वर्णन कीजिए।
उत्तर
कार्ब-धात्विक यौगिकों के महत्त्वपूर्ण अनुप्रयोग निम्नलिखित हैं –
(1) औषधि में मरक्यूरोक्रोम, मर्करीहाइड्रिन, टिंचर पूतिरोधी (Antiseptic) औषधियों में प्रयुक्त मरकरी के कार्ब-धात्विक यौगिक हैं।
(2) कृषि में अनेक कार्ब-मरकरी यौगिक जैसे-एथिल मरकरी क्लोराइड या फॉस्फेट से बीज अभिकृत किये जाते हैं।
(3) अपस्फोटरोधी (Antiknock) ट्रेटाएथिल लेड एक महत्त्वपूर्ण अपस्फोटरोधी है।
(4) उत्प्रेरक-संक्रमण धातुओं के विलेयशील कार्ब-धात्विक संकर समांग उत्प्रेरक का कार्य करते हैं। जैसे—विल्किन्सन उत्प्रेरक (Ph,P), RhCl का उपयोग द्वि-बन्धों के हाइड्रोजनीकरण में किया जाता है।
(5) उद्योगों में कार्ब-लीथियम तथा कार्ब-ऐल्युमिनियम यौगिक उत्प्रेरक के रूप में प्रयुक्त होते हैं। कार्बधात्विक यौगिकों के उत्प्रेरक के रूप में प्रयोग द्वारा अनेक रंजक (Dyes) तथा रसायनों का निर्माण सम्भव है।
(6) रासायनिक संश्लेषण में ग्रिगनार्ड अभिकर्मक एवं अन्य लीथियम यौगिक कार्बनिक संश्लेषण में बहुउपयोगी हैं।

प्रश्न 26.
निम्नलिखित के IUPAC पद्धति में नाम लिखिए
(i) [Cr(H₂O)₆]Cl₃
(ii) [Ag (NH₃)₂]Cl,
(iii) H₂[CuCl₄],
(iv) [CO(NH₃)₆]Cl₃,
(v) K₂[PtCl₆],
(vi) [Pt Cl₄(NH₃)₂].
उत्तर
(i) हेक्साऐक्वाक्रोमियम (III) क्लोराइड
(ii) डाइएमीन सिल्वर (I) क्लोराइड
(iii) हाइड्रोजन टेट्राक्लोरोक्यूप्रेट (II)
(iv) हेक्साएमीन कोबाल्ट (III) क्लोराइड
(v) पोटैशियम हेक्साक्लोरोप्लैटिनम (IV)
(vi) डाइएमीनटेट्रा-क्लोरोप्लैटिनम (IV)।

प्रश्न 27.
निम्न उपसहसंयोजी यौगिकों के IUPAC नाम लिखिए –
(i) K[Ag(CN)₂],
(ii) K₄[Fe(CN)₆],
(ii) [Ag(NH₃)₂]Cl,
(iv) [Cr(NH₃)_6]Cl₃.
उत्तर
(i) पोटैशियम डाइसायनोअर्जेन्टेट (I)
(ii) पोटैशियम हेक्सासायनोफेरेट (II)
(iii) डाइएमीनसिल्वर (I) क्लोराइड
(iv) हेक्साएमीनक्रोमियम (III) क्लोराइड।

प्रश्न 28.
उप-सहसंयोजी यौगिकों में आयनन समावयवता और हाइड्रेट समावयवता को उदाहरण सहित समझाइए।
उत्तर
आयनन समावयवता – समावयवियों का स्टॉकियोमीट्री संघटन एक ही होता है, परन्तु विलयन . में उनसे प्राप्त होने वाले आयन भिन्न प्रकार के होते हैं, ऐसे समावयवी आयनन समावयवी कहलाते हैं।
उदाहरणार्थ – [Co(NH₃)₅Br]SO₄ (गहरा बैंगनी)-यह विलयन में SO₄^2- आयन देता है, जबकि [CO(NH₃ )₅SO₄]Br (लाल)-यह विलयन में Br^– आयन देता है। ये दोनों आयनन समावयवी हैं।
हाइड्रेट समावयवता-जब किसी संकुल के उप-सहसंयोजक मण्डलं के भीतर और बाहर जल के अणुओं की संख्या में भिन्नता होती है, तब हाइड्रेट समावयवता उत्पन्न होती है।
उदाहरणार् थ- CrCl₆.6H₂O के तीन हाइड्रेट समावयवी निम्नलिखित हैं –
(i) [Cr(H₂O)₆]Cl₃-बैंगनी,
(ii) [Cr(H₂O)₅ Cl]Cl₂.H₂O—हरा,
(iii) [Cr(H₂O)₄Cl₂]Cl.2H₂O—गहरा हरा।

प्रश्न 29.
निम्नलिखित उप-सहसंयोजी यौगिकों के रासायनिक सूत्र लिखिए –
(a) हेक्साऐमीन कोबाल्ट (III) क्लोराइड
(b) टेट्राऐमीन कॉपर (II) सल्फेट
(c) टेट्राऐमीन प्लैटिनम (II) क्लोराइड
(d) पोटैशियम हेक्सासायनो फैरेट (II)।
उत्तर
(a) [Co(NH₃)₆]Cl₃
(b) [Cu(NH₃)₄]SO₄
(c)[Pt(NH₃)₄]Cl₂
(d) K₄[Fe^II(CN)₆].

प्रश्न 30.
निम्नलिखित उप-सहसंयोजी यौगिकों के रासायनिक सूत्र लिखिए –
(a) क्लोरो पेंटाऐमीन कोबाल्ट (II) क्लोराइड
(b) पोटैशियम डाइसायनो अर्जेण्टेट (I)
(c) हेक्साएक्वा क्रोमियम (III) क्लोराइड
(d) टेट्रासायनो निकिलेट (I)।
उत्तर
(a) [Co(NH₃)₅Cl]Cl₂
(b) K[Ag(CN)₂]
(c) [Cr(H₂O)₆]Cl₃
(d) [Ni(CN)₄]^2-

प्रश्न 31.
निम्नलिखित उप-सहसंयोजी यौगिकों के रासायनिक सूत्र लिखिए –
(a) हेक्सा ऐमीन प्लैटिनम (IV) क्लोराइड
(b) पोटैशियम हेक्सासायनो फेरेट (III)
(c) डाइक्लोरो डाइएमीनो प्लैटिनम (II)
(d) सोडियम पेन्टासायनो नाइट्रोसिल फेरेट (III)।
उत्तर
(a) [Pt(NH₃)₆]Cl₄
(b) K₃[Fe^III(CN)₆]
(c) [Pt(NH₃)₂Cl₂]
(d) Na₂[Fe(CN)₅NO].

प्रश्न 32.
निम्न के I.U.P.A.C पद्धति में नाम लिखिए –
(a) [Pt(NH₃)₂Cl₂]
(b) K₃[Fe(CN)₆]
(c) [CO(NH₃)₆]Cl₃
(d) Pt[(NH₃)₆]Cl₄
(e) CuCl₄^2-.
उत्तर
(a) डाइक्लोरो डाइऐमीन प्लैटिनम (II)
(b) पोटैशियम हेक्सासायनो फेरेट (III)
(c) हेक्साऐमीन कोबाल्ट (III) क्लोराइड
(d) हेक्साऐमीन प्लैटिनम (IV) क्लोराइड
(e) ट्रेटाक्लोरो क्यूप्रेट (II)।

प्रश्न 33.
निम्नलिखित के I.U.P.A.C.पद्धति में नाम लिखिए –
(a) K₄[Fe(CN)₆]
(b) [Cr(NH₃)₆(NO₂)₃]
(c) [Ni(CN)₃]Cl₃
(d) K₂[Pt(Cl)₆]
(e) Ni (CO)₄.
उत्तर
(a) पोटैशियम हेक्सासायनो फेरेट (II), (b) ट्राइनाइट्रो हेक्साऐमीन क्रोमियम (III), (c) ट्राइसायनो निकिल (III) क्लोराइड, (d) पोटैशियम हेक्साक्लोराइड प्लैटिनम, (e) टेट्राकार्बोनिल निकिल (0)।

प्रश्न 34.
Ni(CO)₄ एवं [NiCl₄]^2- दोनों में sp³ संकरण होता है फिर भी Ni(CO)₄ प्रतिचुम्बकीय है जबकि [NiCl₄]^2- अनुचुम्बकीय, क्यों ?
उत्तर
Ni(CO)₄ में CO प्रबल लिगैण्ड होने के कारण d- ऑर्बिटल में इलेक्ट्रॉनों का युग्मन हो जाता है जबकि [NiCl₄]^2- में Cl^– दुर्बल लिगैण्ड है जिसके कारण 3d ऑर्बिटल में इलेक्ट्रॉनों का युग्मन संभव नहीं है। अतः (NiCl₄)^2- में 3d- ऑर्बिटल में दो इलेक्ट्रॉन अयुग्मित रहते हैं इसलिए दोनों संकुल में sp³ संकरण होने पर भी Ni(CO)₄ प्रतिचुम्बकीय और [NiCI₄]^– अनुचुम्बकीय है।

प्रश्न 35.
[Co(NH₃)₅Br]SO₄ एवं [Co(NH₃)₅SO₄]Br में कैसे विभेद करेंगे? .
उत्तर
ये दोनों संकुल आयनन समावयवी हैं। पहला BaCl₂ के साथ सफेद अवक्षेप (BaSO₄) देगा, दूसरा BaCl₂ से कोई अवक्षेप नहीं देगा। इसी प्रकार दूसरा संकुल [Co(NH₃)₅SO₄]Br, AgNO₃ के साथ पीला अवक्षेप देगा जबकि पहला कोई अवक्षेप नहीं देगा।

उपसहसंयोजन यौगिक दीर्घ उत्तरीय प्रश्न

प्रश्न 1.
निम्नलिखित उप-सहसंयोजी यौगिकों के केन्द्रीय धातु आयन की ऑक्सीकरण संख्या ज्ञात कीजिए।
(a) [Pt(NH₃)Cl₃] ^–
(b) [Zn(H₂O)₃OH]⁺
(c) Na₄[Ni(CN)₄]
(d) K₂[Zn(OH)₄]
उत्तर
(a) [Pt(NH₃)Cl₃] ^–
1(x) + 3(0) + 3(-1) = -1
x + 0 – 3= -1
x = +2.

(b) [Zn(H₂O)₃OH]⁺
1(x) + 3(0) + 1(-1) = +1
x + 0 – 1 = +1
x= +2.

(c) Na₄[Ni(CN)₄]
4(+1) + 1(x)+ 4(-1)= 0
4 + x – 4 = 0
x = 0
30.

(d) K₂[Zn(OH)₄]
2(+1) + 1(x) + 4(-1) = 0
2 + x – 4 = 0
x = +2.

प्रश्न 2.
निम्नलिखित के बनाने की एक-एक विधि दीजिए
(a) टेट्राब्यूटिल टिन, (b) टेट्राएथिल लेड, (c) n-ब्यूटिल लीथियम, (d) फैरोसीन, (e) निकिल टेट्राकार्बोनिल, (f) जीसे लवण।
उत्तर
बनाने की विधियाँ –

(a) टेट्राब्यूटिल टिन –

b) टेट्राएथिल लेड –

(c) n-ब्यूटिल लीथियम –

(d) फैरोसीन—साइक्लोपेण्टाडाइनिल मैग्नीशियम ब्रोमाइड और FeCl₂ की अभिक्रिया से फैरोसीन बनता है।

(e) निकिल ट्रेटाकार्बोनिल—सूक्ष्म विभाजित Ni पर 353 K ताप पर CO गैस प्रवाहित करने पर बनता है ।

(f) जीसे लवण –

प्रश्न 3.
संयोजकता बन्ध सिद्धान्त के आधार पर [Ni(CO) की रचना समझाइए।
उत्तर-
[Ni(CO) की संरचना निकिल टेट्राकार्बोनिल में निकिल परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्था शून्य (0) होती है I Ni का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 4s²3d⁸ या 3d¹⁰ होता है । sp³d संकरण के फलस्वरूप चार चतुष्फलकीय रूप में sp³ कक्षक बनते हैं जो रिक्त होते हैं । इनसे चार CO अणु जुड़ जाते है, फलस्वरूप चतुष्फलकीय निकिल टेट्राकार्बोनिल अणु बनता है।

प्रश्न 4.
संयोजकता बंध सिद्धान्त के आधार पर [Zn(NH₃)₄]²⁺ की रचना को समझाइए।
उत्तर
[Zn(NH₃)₄]²⁺ की संरचना –
Zn (30) : 1s², 2s²p⁶, 3s²p⁶d¹⁰, 4s²p⁰
Zn⁺⁺ (28) : KL 3s²p⁶

उपर्युक्त विन्यास से स्पष्ट है कि 3d- कक्षकों में 10 इलेक्ट्रॉन होने से ये पूर्णतया सन्तृप्त होते हैं और ये संकरण में भाग नहीं लेंगे ।4s और 4p- कक्षकों में sp³ संकरण होता है, जिससे 4 संकर ऑर्बिटल बनते हैं जो कि चतुष्फलक के चार कोनों की ओर उन्मुख होते हैं । चार NH₃ अणुओं के एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म sp-सिग्मा कक्षक Zn²⁺ के चार sp³ संकरित कक्षकों से अतिव्यापन करके चार σ-बन्ध बनाते हैं।

प्रश्न 5.
चतुष्फलकीय तथा अष्टफलकीय उप-सहसंयोजक यौगिकों द्वारा प्रदर्शित प्रकाशिक समावयवता को एक-एक उदाहरण देकर समझाइए ।
उत्तर
प्रकाशिक समावयवता—इस प्रकार की समावयवता ऐसे दो समान यौगिकों में पायी जाती है, जो एक-दूसरे के दर्पण प्रतिबिम्ब होते हैं, जिन्हें एक-दूसरे पर अध्यारोपित नहीं किया जा सकता, ऐसी समावयवता असममिति के कारण उत्पन्न होती है ।

वे यौगिक जो समतल ध्रुवित प्रकाश को दायीं ओर घुमाते हैं, दक्षिण ध्रुवण घूर्णक या d-समावयवी तथा जो बायीं ओर घुमाते हैं उन्हें वाम ध्रुवण घूर्णक या l-समावयवी कहते हैं । इस प्रकार की समावयवता सामान्यतः चतुष्फलकीय संकुलों [CN = 4] तथा अष्टफलकीय संकुलों [CN = 6] द्वारा प्रदर्शित होती हैं ।

प्रश्न 6.
धातुओं के निष्कर्षण तथा धातु आयनों के आकलन में संकुल यौगिकों के अनुप्रयोग लिखिए।
उत्तर
धातुओं के निष्कर्षण तथा धातु आयनों के आकलन में संकुल यौगिकों के अनुप्रयोग –
1. धातु निष्कर्षण में सिल्वर और गोल्ड का उनके अयस्कों से निष्कर्षण करने के लिए सोडियम सायनाइड विलयन से अभिकृत करते हैं, इसमें संकुल बनता है –

(i) सिल्वर ग्लान्स अयस्क NaCN विलयन में विलेय होकर Na[Ag(CN)₂] जटिल यौगिक बनाता है जिसमें Zn चूर्ण डालकर Ag को अवक्षेपित कर लेते हैं।

Ag₂S + 4NaCN → 2Na[Ag(CN)₂] + Na₂S.
2Na[Ag(CN)₂] +Zn → Na₂[Zn(CN)₄] + 2Ag↓

Au मुक्त अवस्था में मिलता है। अयस्क चूर्ण को NaCN या KCN विलयन में लेकर 12 से 24 घण्टे रखे रहने पर Au विलेय जटिल यौगिक बनाता है।

4Au+ 8KCN + 2H₂O +O₂ (वायु से)- 4K[Au(CN)₄] + 4KOH

प्राप्त विलयन में Zn छीलन डालने पर Au का अवक्षेपण हो जाता है।

2K[Au(CN)₂] + Zn → K₂[Zn(CN)₄] + 2Au

2. धातु आयनों के आकलन में-धातु आयनों के गुणात्मक विश्लेषण और मात्रात्मक आकलन में संकुल यौगिकों के अनुप्रयोग हैं, जैसे-Ni²⁺ की पहचान और आकलन डाइमेथिल ग्लाइऑक्जिम (D.M.G.) के साथ लाल रंग का संकुल बनाकर किया जाता है।

प्रश्न 7.
क्रिस्टल क्षेत्र सिद्धान्त को समझाइए।
उत्तर
यह सिद्धान्त बेथे एवं वान ब्लेक द्वारा प्रतिपादित किया गया। इसके अनुसार, केन्द्रीय धातु आयन एवं इनके लिगैण्ड के बीच बन्धन विशुद्ध वैद्युत् आकर्षण से उत्पन्न होता है। यदि लिगैण्ड ऋणायन है, तो धनायन की तरफ का आकर्षणं उसी प्रकार का होता है जिस प्रकार किन्हीं विपरीत आवेशित कणों के बीच आकर्षण पाया जाता है। यदि लिगैण्ड उदासीन अणु है, तो इस द्विध्रुव का ऋणायन सिरा केन्द्रीय धनात्मक आयन की ओर आकर्षित होता है। अतः इनके बीच बन्धन आयन-आयन आकर्षण या आयन द्विध्रुव आकर्षण के कारण होता है।

क्रिस्टल क्षेत्र सिद्धान्त में धातु आयन की ओर निर्देशित लिगैण्ड के कारण d-कक्षकों का विभिन्न ऊर्जा स्तरों में विपाटन हो जाता है। विपाटन की मात्रा (जो कि धातु आयन तथा लिगैण्ड की प्रकृति पर निर्भर होता है) के आधार पर संकुल की संरचना व गुणों की व्याख्या होती है। संक्रमण धातु संकुलों में रंग, दृश्य प्रकाश के अवशोषण के कारण होता है जिसके कारण इलेक्ट्रॉन एक d- कक्षक से दूसरे d- कक्षक में उत्तेजित (d-d संक्रमण) होते हैं।

इस प्रकार यह सिद्धान्त सरल है तथा संकुलों के अधिकांश गुणों की सफलतापूर्वक व्याख्या इसकी सहायता से की जा सकती है।

MP Board Class 12th Chemistry Solutions

MP Board Class 12th Chemistry Solutions Chapter 13 ऐमीन

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ऐमीन NCERT पाठ्यनिहित प्रश्नोत्तर

प्रश्न 1.
निम्नलिखित एमीनों को प्राथमिक, द्वितीयक व तृतीयक एमीनों में वर्गीकृत कीजिये

1.

2.

3. (C₂H₅)₂CHNH₂
4. (C₂H₅)₂NH.
उत्तर

1. प्राथमिक (1°)
2. तृतीयक (3°)
3. प्राथमिक (1°)
4. द्वितीयक (2°).

प्रश्न 2.

1. अणुसूत्र C₄H₁₁N से प्राप्त विभिन्न समावयवी एमीनों की संरचना लिखिए।
2. सभी समावयवी के IUPAC नाम लिखिए। .
3. विभिन्न युग्मों द्वारा किस प्रकार की समावयवता प्रदर्शित होती है ?

उत्तर

समावयवता-
(i)-(iv) तथा (vi)-(vii) स्थान समा-वयवता, (v)-(vi) तथा (v)-(vii) मध्यावयवता। (i), (ii), (iii), (iv) तथा (i)-(iii) श्रृंखला समावयवता दर्शाते हैं।

प्रश्न 3.
आप निम्नलिखित परिवर्तन कैसे करेंगे

1. बेंजीन से एनिलीन
2. बेंजीन से N, N डाइमेथिल एनिलीन
3. Cl-(CH₂)₄-CI से हेक्सेन 1, – 6 डाइएमीन।

उत्तर

प्रश्न 4.
निम्नलिखित को उनकी बढ़ती क्षारीयता के क्रम में लिखिये

1. C₂H₅NH₂,C₆H₅NH₂,NH_3, C₆H₅CH₂ NH₂ तथा (C₂H₅)₂NH
2. C₂H₅NH₂, (C₂H₅)₂NH, (C₂H₅)₃N, C₆H₅NH₂
3. CH₃NH₂, (CH₃)₂NH, (CH₃)₃N, C₆H₅NH₂, C₆H₅CH₂NH₂

उत्तर

1. C₆H₅NH₂ < NH₃ < C₆H₅CH₂NH₂ < C₂H₅NH₂< (C₂H₅)₂NH
2. C₆H₅NH₂< C₂H₅NH₂ < (C₂H₅)₃N < (C₂H₅)₂NH
3. C₆H₅NH₂< C₆H₅CH₂NH₂ < (CH₃)₃N < CH₃NH₂< (CH₃)₂NH

प्रश्न 5.
निम्नलिखित अम्ल-क्षार अभिक्रिया को पूर्ण कीजिये तथा उत्पादों के नाम लिखिये

1. CH₃CH₂CH₂NH₂ + HCl →
2. (C₂H₅)N + HCI →

उत्तर

प्रश्न 6.
सोडियम कार्बोनेट विलयन की उपस्थिति में मेथिल आयोडाइड के आधिक्य द्वारा ऐनिलीन के ऐल्किली-करण में उत्पन्न होने वाले उत्पादों के लिये अभिक्रिया लिखिये।
उत्तर

प्रश्न 7.
एनिलीन की बेन्जॉयल क्लोराइड के साथ रासायनिक अभिक्रिया द्वारा उत्पन्न उत्पादों के नाम लिखिए।
उत्तर

प्रश्न 8.
अणुसूत्र C₃H₉N से प्राप्त विभिन्न समावयवों की संरचना लिखिये। उन समावयवों के IUPAC नाम लिखिए, जो नाइट्स अम्ल के साथ नाइट्रोजन गैस मुक्त करते हैं।
उत्तर
(a)C₃H₉N के चार संरचना समावयवी हैं, ये हैं-

प्रश्न 9.
निम्नलिखित परिवर्तन कीजिये”

1. 3-मेथिल एनिलीन से-3-नाइट्रोटॉलुईन
2. एनिलीन से 1, 3, 5 ट्राइब्रोमोबेंजीन।।

उत्तर

ऐमीन पाठ्य-पुस्तक प्रश्नोत्तर

प्रश्न 1.
निम्नलिखित यौगिकों को प्राथमिक, द्वितीयक व तृतीयक एमीनों में वर्गीकृत कीजिये तथा इनके IUPAC नाम लिखिये

1. (CH₃)₂CHNH₂
2. CH₃(CH2)₂NH₂
3. CH₃NHCH(CH₃)₂
4. (CH₃)₃CNH₂
5. C₆H₅NH-CH₃
6. (CH₃CH₂)₂NCH₃
7. m-BrC₆H₄NH₂

उत्तर

1. प्रोपेन-2-एमीन (1°)
2. प्रोपेन-1-एमीन (1°)
3. N-मेथिलप्रोपेन-2-एमीन (2°)
4. 2-मेथिल प्रोपेन-2-एमीन (3°)
5. N-मेथिलबेन्जेनामीन या N-मेथिलएनिलीन (2°)
6. N-एथिल-N-मेथिलऐथनामीन (3°)
7. 3-ब्रोमोबेन्जेनामीन या 3-ब्रोमोएनिलीन (1°)

प्रश्न 2.
निम्नलिखित युगलों के यौगिकों में विभेद के लिये एक रासायनिक परीक्षण दीजिये मेथिल एमीन एवं डाइमेथिल एमीन

1. द्वितीयक व तृतीयक एमीन
2. एथिल एमीन एवं ऐनिलीन
3. ऐनिलीन व बेन्जिलएमीन
4. एनिलीन व N-मेथिल एनिलीन।

उत्तर
1. कार्बिल एमीन परीक्षण द्वारा- मेथिलएमीन एक प्राथमिक एमीन है। अतः ये कार्बिल एमीन परीक्षण देंगे। इसके विपरीत डाइमेथिल एमीन एक द्वितीयक एमीन है, अतः ये परीक्षण नहीं देगा।

2. लिबरमैन नाइट्रोसोएमीन परीक्षण द्वारा- 2° एमीन HNO₂ (जो HCI तथा NaNO₂ की क्रिया द्वारा उत्पन्न होता है) के साथ क्रिया द्वारा पीले रंग का तैलीय N-नाइट्रोसोएमीन देता है। उदाहरण

N-नाइट्रोसोडाइएथिल एमीन फिनॉल तथा सान्द्र H₂SO₄ के साथ गर्म किये जाने पर हरा विलयन देता है जिसे जलीय NaOH से क्षारीय करने पर गहरे नीले रंग में तथा तनुकरण पर लाल रंग में बदलता है। तृतीयक एमीन में परीक्षण नहीं देता है।

3. ऐजोरंजक परीक्षण द्वारा-किसी भी प्राथमिक एरोमैटिक एमीन की क्रिया HNO₂(NaNO₂+ dil. HCI) से 273-278 K पर β-नेपथॉल के क्षारीय विलयन से क्रिया कराने पर तीव्र पीला, नारंगी या लाल रंग का रंजक बनाता है।

ऐलिफैटिक प्राथमिक एमीन इस दशा में तीव्रता से N, गैस के साथ प्राथमिक एल्कोहॉल बनाता है। अर्थात् विलयन रंगहीन रहता है।

4. एनिलीन [(iii) में देखिये] रंजक परीक्षण देती है। बेन्जाइल एमीन नाइट्रस अम्ल के साथ क्रिया करके बेन्जॉयल एल्कोहॉल तथा बुलबुले के रूप में N, गैस देती है।
C₆H₅CH₂NH₂ + HNO₂ → C₆H₅CH₂OH + N₂+ H₂O

5. ये कार्बिल एमीन परीक्षण द्वारा विभेदित की जाती है। एनिलीन प्राथमिक एमीन है इसलिये कार्बिल एमीन परीक्षण देती है। अर्थात् जब KOH के एल्कोहॉलिक विलयन CHCl₃ के साथ गर्म करने पर फेनिल आइसोसायनाइड की दुर्गंध देता है।

मेथिल एनिलीन (1° एमीन) नाइट्रस अम्ल के साथ क्रिया द्वारा नाइट्रोसोएमीन (पीला तैलीय द्रव) बनाता है जो कि कमरे के ताप पर स्थायी होता है। अतः ईथर में HCI तथा एल्कोहॉल के साथ क्रिया पर नाइट्रोसो (-NO) समूह पैरा स्थिति पर चला जाता है।

प्रश्न 3.
निम्नलिखित के कारण बताइये

1. ऐनिलीन का pK_a मेथिल ऐमीन की तुलना में अधिक होता है।
2. ऐथिल ऐमीन जल में विलेय है जबकि ऐनिलीन नहीं।
3. मेथिल ऐमीन फेरिक क्लोराइड के साथ जल में अभिक्रिया करने पर जलयोजित फेरिक ऑक्साइड का अवक्षेप देता है।
4. यद्यपि ऐमीनों समूह इलेक्ट्रॉनरागी प्रतिस्थापन अभिक्रियाओं में ऑर्थों एवं पैरा निर्देशक होता है फिर भी ऐनिलीन नाइट्रीकरण द्वारा यथेष्ट मात्रा में मेटानाइट्रो- ऐनिलीन देती है।
5. ऐनिलीन फ्रीडल-क्राफ्ट्स अभिक्रिया प्रदर्शित नहीं करती।
6. ऐरोमैटिक ऐमीनों के डाइऐजोनियम लवण ऐलि-फैटिक ऐमीनों से प्राप्त लवण से अधिक स्थायी होते हैं।
7. प्राथमिक ऐमीन के संश्लेषण में गैब्रियल थैलि-माइड संश्लेषण को प्राथमिकता दी जाती है।

उत्तर
1. एनिलीन में नाइट्रोजन के एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म बेंजीन रिंग पर विस्थापनीकृत होने से नाइट्रोजन पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को कम करते हैं।
इसके विपरीत CH₃NH₂ में CH₃ समूह का + प्रभाव नाइट्रोजन पर इलेक्ट्रॉन घनत्व बढ़ाता है। इसलिये एनिलीन मेथिल ऐमीन से दुर्बल क्षार है। अतः एनिलीन का pK_a मान मेथिल एमीन से ज्यादा होता है।

2. अन्तराआण्विक हाइड्रोजन बंध के कारण एथिल ऐमीन पानी में घुलनशील होता है। एनिलीन में बड़ा जलविरोधी भाग (हाइड्रोफोबिक) हाइड्रोजन बंध के विस्तार को घटाता है। अतः एनिलीन जल में अघुलनशील होता है।

3. मेथिल ऐमीन जल से ज्यादा क्षारीय होता है तथा पानी से एक प्रोटॉन ग्रहण कर OH आयन मुक्त करता है।

ये OH आयन जल में उपस्थित Fe⁺³ आयन से संयुक्त होकर जलीयकृत फेरिक ऑक्साइड का भूरा अवक्षेप बनाता है।
FeCl₃ → Fe⁺³+3Cl^–
2Fe⁺³+ 6OH^– → 2Fe(OH)₃ या Fe₂O₃,.3H₂O
जलीय फेरिक ऑक्साइड (भूरा अवक्षेप)

4. प्रबल अम्लीय माध्यम (सान्द्र HNO₃/ सान्द्र H₂SO₄) में एनिलीन बहुतायत में प्रोटॉनीकृत होकर एनि-लीनियम आयन  बनाता है जो m-दिशात्मक व निष्क्रियात्मक समूह होता है जबकि एनिलीन का – NH₂ (एमीन) 0-, p-दिशात्मक तथा सक्रियात्मक समूह है। इसी कारण o-, p-व्युत्पन्न के साथ व्यापक मात्रा में m-व्युत्पन्न भी बनते हैं।

5. एनिलीन लुईस क्षार होता है, अतः लुईस अम्ल AICI₃ के साथ लवण बनाता है।

अतः एनिलीन के नाइट्रोजन पर धनावेश होने के कारण यह इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन के लिये प्रबल निष्क्रियात्मक समूह का कार्य करता है। इस कारण एनिलीन फ्रीडल-क्रॉफ्ट्स अभिक्रिया नहीं देता है।

6. एरोमैटिक एमीन के डाइएजोनियम लवण एलिफैटिक एमीन की तुलना में अधिक स्थायी होते हैं, क्योंकि इसमें धनावेश बेंजीन रिंग पर विस्थापनीकृत रहता है।

7. गेब्रियल थैलिमाइड अभिक्रिया शुद्ध प्राथमिक एमीन बिना 2° तथा 3° एमीन के मिलावट के देता है। इसलिये 1 एमीन संश्लेषण में इसे प्राथमिकता दी जाती है।

प्रश्न 4.
निम्नलिखित को क्रम में लिखिए
1. pK_b मान के घटते क्रम में-
C₂H₅NH₂, C₆H₅NHCH₃, (C₂H₅)₂NH एवं C₆H₅NH₂

2. क्षारीय प्राबल्य के घटते क्रम में –
C₆H₅NH₂, C₆H₅N(CH₃)₂, (C₂H₅)₂NH₂एवं CH₃ NH₃

3. क्षारीय प्राबल्य के बढ़ते क्रम में –
(क) ऐनिलीन, पैरा-नाइट्रोऐनिलीन एवं पैरा-टॉल्यु-डीन
(ख) C₆H₅NH₂, C₆H₅)NHCH₃ C₆H₅CH₂NH₂

4. गैस अवस्था में घटते हुए क्षारीय प्राबल्य के क्रम में-
C₂H₅NH₂, (C₂H₅)NH, (C₂H₅)₃N एवं NH₃

(v) क्वथनांक के बढ़ते क्रम में-
C₂H₅OH, (CH₃))₂NH, C₂H₅NH₂

(vi) जल में विलेयता के बढ़ते क्रम में
C₆H₅NH₂, (C₂H₅)NH, C₂H₅NH₂
उत्तर –
1. नाइट्रोजन परमाणु के एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के बेंजीन रिंग पर विस्थापनीकरण के कारण C₆H₅NH₂, तथा C₆H₅NHCH₃, C₂H₅NH₂ तथा (C₂H₅)₂NH की तुलना में कम क्षारीय होंगे। इसी प्रकार

-CH₃ समूह के +I प्रभाव के कारण C₆H₅NHCH₃, C₆H₅NH₂ की तुलना में थोड़ा अधिक क्षारीय होगा।

C₂H₅NH₂ तथा (C₂H₅)₂NH में (C₂H₅)₂NH, C₂H₅NH₂ की तुलना में कम क्षारीय होगा। दो –
C₂H₅ समूह के +I प्रभाव के कारण होगा। सभी प्रभावों को मिलाकर इन चारों एमीन की घटती आपेक्षिक क्षारीय प्रबलता का क्रम होगा
(C₂H₅)NH > C₂H₅NH₂ > C,₆H₅NHCH₃> C₆H₅NH₂
चूंकि प्रबलतम क्षार का pK, मान कम होता है। अतः इनके PK. मान विपरीत क्रम में घटते हैं।
C₆H₅NH₂> C₆H₅NHCH₃ > C₆H₅NH₂> (C₆H₅)NH

2. उत्तर (i) के अनुसार एमीनों की आपेक्षिक क्षारीयता का घटता क्रम हैं
(C₂H₅)₂NH > C₂H₅NHCH₃ > C₅H₅NH₂
CH₃NH₂ तथा (C₂H₅)₂NH में से दो -C₂H₅ समूह के ज्यादा +I प्रभाव के कारण (C₂H₅)₂NH, CH₃NH₂ से अधिक क्षारीय होता है। अत: चारों एमीन की क्षारीय प्रबलता का घटता क्रम हैं
(C₂H₅)₂NH> CH₃NH₂ >C₆H₅N(CH₃)₂>C₆H₅NH₂

3. (क) इलेक्ट्रॉन- दान करने वाले समूह एमीन की क्षारीय प्रबलता को बढ़ाते हैं जबकि इलेक्ट्रॉन ग्रहण करने वाले (इलेक्ट्रॉन आकर्षी समूह) क्षारीय प्रबलता को घटाते हैं। अतः क्षारीयता का बढ़ता क्रम होगा
p- नाइट्रोएनिलीन < एनिलीन

(ख) C₆H₅NH₂ तथा C₆H₅NHCH₃ में N बेंजीन रिंग से सीधे जुड़ा होता है तथा N-परमाणु के एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म बेंजीन रिंग पर विस्थापनीकृत रहते हैं। अत: C₆H₅NH₂ तथा C₆H₅NHCH₃ दोनों C₆H₅CH₂NH₂से दुर्बल क्षार है। आगे-CH₃ समूह के +I प्रभाव के कारण C₆H₅NHCH₃, C₆H₅NH₂से प्रबल क्षार होता है। क्षारीय प्रबलता का बढ़ता क्रम है
C₆H₅NH₂ < C₆H₅NHCH₃ < C₆H₅CH₂NH₂

4. विलायक प्रभाव – गैस प्रावस्था में H-बंध के कारण संयुग्मी अम्लों का स्थायित्व का बढ़ना नहीं पाया जाता है। गैसीय प्रावस्था में क्षारीय प्रबलता मुख्यतः एल्किल समूहों के +I प्रभाव पर निर्भर करती है। अतः गैसीय प्रावस्था में क्षारीय प्रबलता का घटता क्रम है
(C₂H₅)N > (C₂H₅)₂)NH > C₂H₅NH₂> NH₃

5. चूँकि O की विद्युत्-ऋणात्मकता N से ज्यादा होती है, अतः एल्कोहॉल एमीन से प्रबल H-बंध बनाते हैं । इसके अलावा H-बंध का विस्तार N-परमाणु पर उपस्थित H-परमाणुओं की संख्या पर निर्भर करता है। अतः अन्तरा-आण्विक बल का क्रम होगा
C₂H₅OH > C₂H₅NH₂> (CH₃)₂NH
अतः दिये गये तीन यौगिकों के क्वथनांक का बढ़ता क्रम हैं
(CH₃)₂NH < C₂H₅NH₂< C₂H₅OH

6. विलेयता घटती है –

1. जलविरोधी हाइड्रोकार्बन भाग के आकार के बढ़ने के कारण एमीन का आण्विक भार बढ़ना।
2. N-परमाणु जो H-बंध से गुजरते हैं। उन पर उपस्थित H-परमाणुओं की संख्या का घटना।
   दिये गये यौगिकों में से उच्चतम (अधिकतम) आण्विक भार 93,C₆H₅NH₂ का इसके बाद (C₂H₅)₂NH का 73 होता है जबकि C₂H₅NH₂ का निम्नतम आण्विक भार 45 होता है। अतः विलेयता आण्विक भार घटने के साथ बढ़ती है। अतः
   C₆H₅NH₂ < (C₂H₅)₂NH₂ < C₂H₅NH₂

प्रश्न 5.
इन्हें आप कैसे परिवर्तित करेंगे

1. एथेनोइक अम्ल को मेथेनामीन में
2. हेक्सेननाइट्राइल को 1-ऐमीनोपेन्टेन में
3. मेथेनॉल को एथेनोइक अम्ल में ।
4. एथेनामीन को मेथेनामीन में
5. एथेनोइक अम्ल को प्रोपेनोइक अम्ल में
6. मेथेनामीन को ऐथेनामीन में
7. नाइट्रोमेथेन को डाइमेथिलऐमीन में
8. प्रोपेनोइक अम्ल को ऐथेनोइक अम्ल में ?

उत्तर

प्रश्न 6.
प्राथमिक, द्वितीयक एवं तृतीयक ऐमीनों की पहचान की विधि का वर्णन कीजिए। इन अभिक्रियाओं के रासायनिक समीकरण भी लिखिए।
उत्तर
हिंसबर्ग परीक्षण – यह प्राथमिक, द्वितीयक, तृतीयक एमीन में विभेद के लिये एक उत्तम परीक्षण है। एपीन की बेंजीन सल्फोनिल क्लोराइड (हिंसबर्ग अभिकर्मक) के साथ क्रिया जलीय पोटैशियम हाइड्रॉक्साइड विलयन की अधिकता में की जाती है।

प्रश्न 7.
निम्न पर लघु टिप्पणी लिखिए

1. कार्बिल ऐमीन अभिक्रिया
2. डाइऐजोटीकरण
3. हॉफमैन ब्रोमामाइड अभिक्रिया
4. युग्मन अभिक्रिया
5. अमोनी-अपघटन
6. ऐसीलिकरण
7. गैब्रियल थैलिमाइड संश्लेषण।

उत्तर
1. कार्बिल ऐमीन अभिक्रिया- जब प्राथमिक ऐमीन को क्लोरोफार्म तथा ऐल्कोहॉली कॉस्टिक क्षार के साथ गर्म किया जाता है, जो कार्बिल ऐमीन (आइसोसायनाइड) की अरुचिकर गन्ध आती है। यह अभिक्रिया केवल प्राथमिक ऐमीनों द्वारा ही सम्पन्न होती है, इसे कार्बिल ऐमीन परीक्षण कहते हैं।

2. डाइऐजोटीकरण- ऐनिलीन के हाइड्रोक्लोरिक अम्ल के विलयन को हिम मिश्रण द्वारा 5°C तक ठण्डा करके उसमें सोडियम नाइट्राइट का हिमशीत विलयन मिलाने पर बेंजीन डाइऐजोनियम क्लोराइड बनता है। इस प्रकार ऐमीन समूह (-NH₂) का डाइऐजो समूह (-N₂X) द्वारा विस्थापन को डाइऐजोटीकरण कहते हैं।

3. हॉफमैन ब्रोमामाइड अभिक्रिया- इस अभिक्रिया को हॉफमैन ब्रोमामाइड अभिक्रिया कहते हैं, क्योंकि क्रिया के दौरान बनने वाला एक उत्पाद ब्रोमामाइड है, इसे हॉफमैन पुनर्विन्यास भी कहते हैं, क्योंकि अभिक्रिया के एक पद में पुनर्विन्यास होता है। इसी अभिक्रिया को हॉफमैन डिग्रेडेशन भी कहते हैं क्योंकि अंतिम उत्पाद में कार्बन परमाणु कम हो जाता है।
जब कोई एमाइड क्षार की उपस्थिति में ब्रोमीन से अभिक्रिया करता है तो एक कार्बन परमाणु कम होकर प्राथमिक एमीन बनाता है

R-CONH₂+Br₂ +3NaOH →RNH₂ +2NaBr+ NaHCO₃ + H₂O
जैसे- एसीटामाइड से मेथिलामीन तथा बेंजामाइड से एनिलीन बनता है।

4. युग्मन अभिक्रिया-हिमताप पर जब एनिलीन की क्रिया बेंजीन डाइएजोनियम लवण से कराई जाती है तो एक पीला पदार्थ प्राप्त होता है, जिसे हल्का गर्म करने पर चमकदार नारंगी-लाल रंजक बनता है।

5. अमोनी-अपघटन (Ammonolysis)- यह वह क्रिया है जिसमें या तो एल्किल (या एरिल हैलाइड) के हैलोजन अणु में या एल्कोहॉल (या फिनॉल) के हाइड्रॉक्सिल समूह का विस्थापन एमीनों समूह के द्वारा होता है। इस क्रिया में एल्कोहॉलीय अमोनिया अभिकर्मक प्रयुक्त होता है। सामान्यतः प्राथमिक, द्वितीयक या तृतीयक एमीन बनते हैं।

6. एसीटिलीकरण – एलिफैटिक तथा एरोमैटिक प्राथमिक तथा द्वितीयक एमीन अम्ल क्लोराइड, ऐनहाइड्राइड तथा एस्टर के साथ नाभिकस्नेही प्रतिस्थापन अभिक्रिया देते हैं । इस अभिक्रिया में -NH₂ या> NH समूह की परमाणु एसिल समूह द्वारा प्रतिस्थापित होते हैं तथा इस अभिक्रिया को एसीटिलीकरण या एसीलीकरण कहते हैं।

अभिक्रिया एमीन से प्रबल क्षार की उपस्थिति में होती है, जैसे – पिरिडीन, जो बने हुए HCl को निष्कासित करके साम्यावस्था को दायीं तरफ विस्थापित करती है तथा एसीटिलीकरण द्वारा बना उत्पाद एमाइड कहलाता है।

7. गैब्रियल थैलिमाइड संश्लेषण-इस अभिक्रिया में थैलिमाइड KOH से क्रिया करके पोटैशियम थैलिमाइड बनाता है, जो ऐल्किल हैलाइड से अभिक्रिया कर N-ऐल्किल थैलिमाइड देता है, जिसके जल अपघटन से प्राथमिक ऐमीन प्राप्त होते हैं।

प्रश्न 8.
निम्न परिवर्तन निष्पादित कीजिए

1. नाइट्रोबेन्जीन से बेन्जोइक अम्ल
2. बेन्जीन से m-ब्रोमोफीनॉल
3. बेन्जोइक अम्ल से ऐनिलीन
4. ऐनिलीन से 2, 4, 6-ट्राइब्रोमोफ्लुओरोबेन्जीन
5. बेन्जिल क्लोराइड से 2-फेनिलएथेनामीन
6. क्लोरोबेन्जीन से p-क्लोरोऐनिलीन
7. ऐनिलीन से p-ब्रोमोऐनिलीन
8. बेन्जेनामाइड से टॉलूईन
9. ऐनिलीन से बेन्जॉइल ऐल्कोहॉल। NO,

उत्तर

प्रश्न 9.
निम्न अभिक्रियाओं में A, B तथा C की संरचना दीजिए –

उत्तर

प्रश्न 10.
एक ऐरोमैटिक यौगिक ‘A’ जलीय अमोनिया के साथ गर्म करने पर यौगिक ‘B’ बनाता है जो Br, एवं KOH के साथ गर्म करने पर अणु सूत्र C₆H₅N वाला यौगिक ‘C’ बनाता है। A, B एवं cयौगिकों की संरचना एवं इनके IUPAC नाम लिखिए।
उत्तर
यौगिक ‘B’ तथा ‘C’ की संरचनाएँ
1. चूँकि ‘C’, ‘B’ से बना है, उसकी Br₂ + KOH के साथ क्रिया द्वारा (i.e. हॉफमैन ब्रोमामाइड अभिक्रिया)। अत: ‘B’ एक एमाइड तथा ‘C’ एक एमीन होगा। अणुसूत्र C₆H₅NH₂ वाला ही एमीन (बेंजामीन या एनिलीन) होगा।

2. चूँकि ‘C’ एनिलीन है तथा इससे बनने वाले एमाइड बेन्जामाइड (C₆H₅CONH₂) होगा। अतः यौगिक ‘B’ बेन्जामाइड होगा।
‘B’ से ‘C’ में परिवर्तन का रासायनिक समीकरण है

यौगिक A की संरचना – चूँकि ‘A’ को जलीय अमोनिया के साथ गर्म करने पर बेंजामाइड बनाता है। अत: ‘A’ बेन्जोइक अम्ल होगा।

प्रश्न 11.
निम्नलिखित अभिक्रियाओं को पूर्ण कीजिए

1. C₆H₅NH₂ + CHCl₃ + KOH (ऐल्कोहॉली) →
2. C₂H₅N₂CI+ H₃PO₂ + H₂O →
3.  C₆H₅NH₂ + H₂SO₄ (सान्द्र) →
4.  C₆H₅N₂CI+C₂H₅OH →
5.  C₆H₅NH₂+ Br₂(aq) →
6.  C₆H₅NH₂+ (CH₃CO)₂O →

7.

उत्तर

प्रश्न 12.
ऐरोमैटिक प्राथमिक ऐमीन को गैब्रियल थैलिमाइड संश्लेषण से क्यों नहीं बनाया जा सकता?
उत्तर

चूँकि ऐरिल हैलाइड न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया सरलता से नहीं करता है। इसलिये ऐरोमैटिक प्राथमिक एमीन गैब्रियल थैलिमाइड अभिक्रिया द्वारा नहीं बनाये जाते हैं।

प्रश्न 13.
ऐलिफैटिक एवं ऐरोमैटिक प्राथमिक ऐमीनों की नाइट्रस अम्ल से अभिक्रिया लिखिए।
उत्तर
एरोमैटिक प्राथमिक एमीन HNO₂ के साथ 273-278K पर क्रिया करके ऐरोमैटिक डाइएजोनियम लवण बनाते हैं

एनिलीन ऐलिफैटिक प्राथमिक एमीन HNO₂ के साथ 273-278 K पर भी क्रिया करके ऐलिफैटिक डाइएजोनियम लवण बनाते हैं। परन्तु ये कम ताप पर भी अस्थायी होते हैं। अतः सरलता ये विघटित होकर यौगिकों की मिश्रण जिसमें एल्किल क्लोराइड, एल्कीन तथा एल्कोहॉल होता है बनाते हैं जिनमें से एल्कोहॉल प्रमुखता से बनता है।

प्रश्न 14.
निम्नलिखित में प्रत्येक का संभावित कारण बताइए

1. समतुल्य अणु द्रव्यमान वाले ऐमीनों की अम्लता ऐल्कोहॉलों से कम होती है।
2. प्राथमिक ऐमीनों का क्वथनांक तृतीयक एमीनों से अधिक होता है।
3. ऐरोमैटिक ऐमीनों की तुलना में ऐलिफैटिक ऐमीनों प्रबल क्षारक होते हैं।

उत्तर
1. एमीन एक प्रोटॉन को त्यागकर एक ऐमाइल आयन बनाते हैं जबकि एल्कोहॉल एक प्रोटॉन त्यागकर एल्कॉक्-साइड आयन देते हैं

चूँकि ‘O’,N तथा से ज्यादा विद्युत्-ऋणात्मक होता है, इसलिये ऋण आवेश को  आयन की तुलना में ज्यादा सरलता से (अनुकूलतम) से ग्रहण किये रहता है।
दूसरे शब्दों में ,  से ज्यादा स्थायी होता है। अतः एल्कोहॉल एमीन से ज्यादा अम्लीय या एमीन एल्को-हॉल से कम अम्लीय होते हैं।

2. प्राथमिक एमीन (R – NH₂) पर दो हाइड्रोजन परमाणु N परमाणु पर होते हैं। अतः ये विस्तारित अन्तःआण्विक हाइड्रोजन बंध में भाग लेते हैं।

तृतीयक एमीन (RN) में हाइड्रोजन परमाणु, N परमाणु पर नहीं होता है, अतः इसमें H-बंध नहीं होता है। परिणामतः प्राथमिक एमीन का क्वथनांक संगत अणुभार वाले तृतीयक एमीन से ज्यादा होते हैं। उदाहरण
n-ब्यूटाइल एमीन का क्वथनांक (351K) तृतीयक ब्यूटाइल एमीन (b.p. 319 K) से ज्यादा उच्च होता है।

3. एरोमैटिक एमीन में नाइट्रोजन के एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म बेंजीन के साथ संयुग्मन में शामिल हो जाते हैं। जिससे नाइट्रोजन पर धनावेश आ जाता है तथा एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म नाइट्रोजन पर दान करने के लिये उपलब्ध नहीं होते हैं। जबकि ऐलिफैटिक एमीन में मेथिल समूह पर +I प्रभाव होने से नाइट्रोजन पर इलेक्ट्रॉन घनत्व बढ़ जाता है इसलिये ये प्रबल क्षारक होते हैं।

ऐमीन अन्य महत्वपूर्ण प्रश्नोत्तर

ऐमीन वस्तुनिष्ठ प्रश्न

1. सही विकल्प चुनकर लिखिए

प्रश्न 1.
एनिलीन ठण्डे में नाइट्रस अम्ल (NaNO, + HCI) में अभिकृत करने पर देती है-
(a) C₆H₅OH
(b) C₆H₅N₂Cl
(c) C₆H₅NO₂
(d) C₆H₅Cl.
उत्तर
(b) C₆H₅N₂Cl

प्रश्न 2.
एक नाइट्रोजनयुक्त कार्बनिक यौगिक, क्लोरोफार्म व ऐल्कोहॉली KOH के साथ गर्म करने पर अति दुर्गन्धयुक्त वाष्प देता है। यह यौगिक हो सकता है-
(a) नाइट्रो बेंजीन
(b) बेंजेन्एमाइड
(c) N – N डाइमेथिल एनिलीन
(d) एनिलीन।
उत्तर
(d) एनिलीन।

प्रश्न 3.
एथिल एमीन नाइट्रस अम्ल से क्रिया करके बनाता है-
(a) अमोनिया
(b) नाइट्रस ऑक्साइड
(c) एथेन
(d) नाइट्रोजन ।
उत्तर
(d) नाइट्रोजन ।

प्रश्न 4.
कम तापक्रम पर नाइट्रस अम्ल प्रतिक्रिया स्वरूप तेलीय नाइट्रोसैमीन देने वाली यौगिक है-
(a) मेथिल एमीन
(b) डाइमेथिल एमीन
(c) ट्राइमेथिल एमीन
(d) ट्राइएथिल एमीन।
उत्तर
(b) डाइमेथिल एमीन

प्रश्न 5.
निम्नलिखित में से कौन सर्वाधिक क्षारीय है-
(a) C₆H₅NH₂
(b) (CH₃)₂ NH
(C) (CH₃)₃N
(d) NH₃.
उत्तर
(b) (CH₃)₂ NH

प्रश्न 6.
बेंजीन डाइएजोनियम क्लोराइड के जल-अपघटन से प्राप्त होता है
(a) क्लोरोबेंजीन
(b) फीनॉल
(c) ऐल्कोहॉल
(d) बेंजीन।
उत्तर
(b) फीनॉल

प्रश्न 7.
अभिक्रिया C₆H₅CHO + C₆H₅NH₃ →C₆H₅N=CHC₆H₅+H₂0 में C₆H₅N =CHC₆H₅ कहलाता है-
(a) एल्डॉल
(b) शिफ अभिकर्मक
(c) शिफ बेस
(d बेनेडिक्ट अभिकर्मक।
उत्तर
(c) शिफ बेस

प्रश्न 8.
नाइट्रो बेंजीन निम्न में से किसके द्वारा N- फेनिल हाइड्रॉक्सिल ऐमीन देता है
(a) Sn/HCI
(b) C₆H₅CH₂NH-CH₃
(c) Zn / NaOH
(d) Zn/ NH₄Cl.
उत्तर
(c) Zn / NaOH

प्रश्न 9.
कार्बिल एमीन अभिक्रिया ऐल्कोहॉली KOH को इनके मिश्रण के साथ गर्म करके की जाती
(a) क्लोरोफार्म और रजत पूर्ण
(b) ट्राइहैलोजनीकृत मेथेन तथा एक प्राथमिक एमीन
(c) एल्किल हैलाइड और प्राथमिक एमीन
(d) एक एल्किल सायनाइड तथा प्राथमिक एमीन।
उत्तर
(b) ट्राइहैलोजनीकृत मेथेन तथा एक प्राथमिक एमीन

प्रश्न 10.
सन् 1984 में भोपाल त्रासदी में रिसने वाली गैस थी|
(a)
(b)CH₃-C=N=S
(c) CHCl₃
(d) C₆H₅COCl.
उत्तर
(a)

प्रश्न 11.
मीरबेन का तेल है
(a) ऐनिलीन
(b) नाइट्रोबेन्जीन
(c) p-नाइट्रोऐनिलीन
(d) p-ऐमीनो ऐजोबेन्जीन।
उत्तर
(b) नाइट्रोबेन्जीन

प्रश्न 12.
मस्टर्ड तेल अभिक्रिया का उत्पाद है
(a) ऐल्किल आइसो थायोसायनेट
(b) डाइथायो कार्बेमाइड
(c) डाइथायो एथिल ऐसीटेट
(d) p-नाइट्रो फीनॉल।
उत्तर
(c) डाइथायो एथिल ऐसीटेट

प्रश्न 13.
ऐनिलीन का शुद्धिकरण करते हैं
(a) वाष्प आसवन से
(b) निर्वात आसवन से
(c) साधारण आसवन से
(d) विलायक निष्कर्षण से।
उत्तर
(a) वाष्प आसवन से

प्रश्न 14.
जो ऐमीन ऐसीटिल क्लोराइड से क्रिया नहीं करेगा, वह है
(a) CH₃NH₂
(b) (CH₃)₂NH
(c) (CH₃)₂N
(d) इनमें से कोई नहीं।
उत्तर
(a) CH₃NH₂

प्रश्न 15.
अभिक्रिया है
(a) गाटरमैन
(b) सेण्डमेयर
(c) वुर्ट्ज
(d) फ्रेंकलेंड।
उत्तर
(b) सेण्डमेयर

2. रिक्त स्थानों की पूर्ति कीजिए

1. एरोमैटिक एमीन जल में ………… होते हैं।
2. NaOH की उपस्थिति में एमीन का बेंजाइलीकरण किया जाता है यह ………… अभिक्रिया __कहलाती है।
3. नाइट्रस अम्ल से क्रिया करके 1° एमीन ऐल्कोहॉल 2° एमीन ……….. बनाते हैं।
4. 2⁰ एमीन की नाइट्स अम्ल से क्रिया …………को प्रदर्शित करती है।
5. एनिलीन सान्द्र सल्फ्यूरिक अम्ल के साथ ….. सल्फोनीकरण करने पर …….. बनता है।
6. धातु (संक्रमण धातुएँ) आयनों के साथ एमीन उपसहसंयोजकता ……… स्थापित कर ….. बनाते हैं।
7. अपचयन द्वारा सायनाइड ………… तथा आइसो सायनाइड ………… बनाते हैं।
8. बेंजोइक अम्ल, हाइड्रेजोइक अम्ल से क्रिया करके ………… बनाता है।
9. सभी ऐलीफैटिक एमीन अमोनिया से अधिक ……….. प्रकृति होते हैं।
10. 1° और 2° एमीन ग्रिगनार्ड अभिकर्मक से क्रिया करके ……….बनाते हैं।
11. एमीन की क्षारीय प्रवृत्ति नाइट्रोजन परमाणु पर …… के कारण होती है।
12. प्राथमिक एमीन को ……… व……. के साथ गर्म करने पर एल्किल आइसोसाइनाइड प्राप्त होता है।
13. C₆H₅ COOH+ ………→ +C₆H₆-NH2 + N₂ + CO₂
14. T.N.T तथा अमोनियम नाइट्रेट का मिश्रण …………….. कहलाता है।
15. एनिलीन की अभिक्रिया 0°C ताप या HCL तथा NaNO₂ से कराने पर बेंजीन डाई-एजोनियम क्लोराइड बनाता है। यह …………. अभिक्रिया कहलाती है।
16. एथिल एमीन अमोनिया की तुलना में ………….. क्षारीय होता है।
17. ट्राईनाइट्रो टालुईन एक ………. यौगिक है।
18. एल्किल आइसोसायनाइड को 250° पर गर्म करने पर …….. बनता है।

उत्तर

1. अविलेय
2. शॉटन-बामन
3. नाइट्रोसैमीन
4. लीबरमान नाइट्रोसो परीक्षण
5. सल्फोनिलिक अम्ल
6. संकुल आयन
7. प्राथमिक एमीन, द्वितीयक एमीन
8. एनिलीन
9. क्षारीय
10. एल्केन
11. एकांकी CIयुग्म
12. क्लोरोफार्म व कास्टिक क्षार
13. N₃H
14. एमेटॉल
15. डाइएजोटाइजेशन
16. प्रबल
17. विस्फोटक
18. एल्किल सायनाइड ।

3. उचित सम्बन्ध जोडिएI

उत्तर

1. (e)
2. (d)
3. (b)
4. (c)
5. (a)
6. (g)
7. (1).

उत्तर

1. (e)
2. (d)
3. (a)
4. (c)
5. (b).

उत्तर

1. (d)
2. (e)
3. (a)
4. (c)
5. (1)
6. (b).

4. एक शब्द / वाक्य में उत्तर दीजिए

1. हवा में खुला छोड़ने पर एनिलीन काला भूरा पड़ जाता है।
2. तृतीयक एमीन का एसीटिलीकरण नहीं होता क्यों ?
3. C₃H₇N का कौन-सा समावयवी सबसे कम क्षारीय तथा सबसे कम क्वथनांक वाला होगा।
4. कौन-सा एमीन डाइएजोटीकरण क्रिया देता है।
5. प्राथमिक ऐरोमैटिक एमीन को ट्राइक्लोरो मेथेन और ऐल्कोहॉली कास्टिक पोटाश के साथ गर्म करने पर प्राप्त होता है।
6. द्वितीयक एमीन की पहचान की जा सकती है।
7. नाइट्रीकरण मिश्रण किसे कहते हैं।
8. नाइट्रोबेन्जीन कहलाता है।
9. अभिक्रिया का नाम है। 0-5°C
10. प्राथमिक नाइट्रोऐल्केन नाइट्रस अम्ल से क्रिया करके कौन-सा यौगिक बनाते हैं ?
11. ऐमीन की प्रकृति लिखिए।
12.  प्राथमिक, द्वितीयक तथा तृतीयक एमीन के पृथक्करण हेतु प्रयुक्त अभिकर्मक है।
13. 11° व 2° एमीन फास्जीन से क्रिया करके क्या बनाते हैं।
14. उक्त अभिक्रिया का नाम लिखिए।
15. एमीनों की CHCl₃ के साथ अभिक्रिया कराने पर क्या प्राप्त होता है।
16. एमीनों का उपयोग कार्बनिक संश्लेषण में किस रूप में प्रयोग होता है।
17. KMnO₄ की उपस्थिति में ऑक्सीकरण करने पर एथिल ऐमीन क्या बनाता है।
18. C₆H₅NH₂ के जलीय विलयन में Br₂ जल मिलाने पर किसके अवक्षेप मिलते हैं।
19. सायनाइड का Pt या Ni की उपस्थिति में अपचयन करने पर कौन-सा एमीन बनता है।
20. में x उत्पाद का सूत्र लिखिए।
21. अभिक्रिया का नाम लिखिये।
22. मेथिल आइसो साइनाइड बनाने की क्रिया का क्या नाम है ?

उत्तर-

1. एनिलीन वायु द्वारा ऑक्सीकृत हो जाता है
2. सक्रिय H परमाणु नहीं होता
3. तृतीयक एमीन
4. सभी प्राथमिक ऐरोमैटिक एमीन
5. फेनिल आइसो सायनाइड
6. लीबरमान परीक्षण से
7. सान्द्र HNO₃ तथा सान्द्र H₂SO₄
8. मीरबेन का तेल
9. डाइ ऐजोटाइजेशन
10. नाइट्रोलिक अम्ल
11. क्षारीय
12. हिन्सबर्ग अभिकर्मक
13. प्रतिस्थापित यूरिया
14. कार्बिल एमीन अभिक्रिया
15. एल्किल आइसोसायनायड
16. अभिकर्मक एल्केन
17. ऐल्डिहाइड
18. सममित ट्राइब्रोमोंएनीलीन
19. 1° एमीन
20. C₆H₅NH₂, (एनिलीन)
21. श्मिट अभिक्रिया
22. कार्बिल एमीन अभिक्रिया।

ऐमीन लघु उत्तरीय प्रश्न

प्रश्न 1.
ऐनिलीन जल में अविलेय है, लेकिन HCI में विलेयशील है, क्यों?
उत्तर
ऐनिलीन की क्षारीय प्रकृति के कारण यह HCI जैसे प्रबल अम्लों के साथ विलेयशील लवण बनाती है जबकि जल के साथ ऐसा लवण नहीं बनता। अत: यह HCI में विलेय एवं जल में अविलेय है।

प्रश्न 2.
शॉटन-बॉमन अभिक्रिया पर संक्षिप्त टिप्पणी लिखिये।
उत्तर
शॉटन-बॉमन अभिक्रिया (Schotten-Buamann Reaction)-किसी ऐरोमैटिक ऐमीन की बेन्जॉयल क्लोराइड के साथ बेन्जॉयलीकरण की क्रिया को शॉटन-बॉमन अभिक्रिया कहते हैं।

प्रश्न 3.

1. ऐल्किल सायनाइडों के क्वथनांक लगभग समान अणुभार वाले ऐल्किल हैलाइडों की तुलना में अधिक होते हैं, क्यों?
2. आइसोसायनाइड यौगिकों में अपने समावयवी सायनाइड यौमिकों की अपेक्षा क्वथनांक एवं गलनांक कम क्यों होते हैं ?

उत्तर
1. सायनाइड समूह  ध्रुवीय होता है। अतः ऐल्किल सायनाइडों का द्विध्रुव आघूर्ण उच्च होता है, जिसके कारण इनके मध्य अन्तराण्विक आकर्षण बल उच्च होता है, फलस्वरूप ऐल्किल सायनाइडों का क्वथनांक लगभग समान अणुभार वाले ऐल्किल हैलाइडों से उच्च होता है।

2. आइसोसायनाइड यौगिक अपने समावयवी सायनाइडों की अपेक्षा कम ध्रुवीय होते हैं। अतः क्वथनांक एवं गलनांक भी संगत सायनाइड की अपेक्षा कम होते हैं।

प्रश्न 4.
समीकरणों को पूर्ण कीजिए
(a) C₂H₅I+H₂NC₂H₅ →
(b) CH₃NH₂ + (NaNO₂ + HCI) →
उत्तर
(a) सभी ऐमीन एल्किल हैलाइड (जैसे- C₂H₅I) से क्रिया करके चतुष्क (quatermary) अमोनियम लवण बनाते हैं। यह क्रिया ऐल्किलीकरण (alkylation) कहलाती है।

(b) CH₃NH₂ +OHNO →CH₃OH + N₂ + H₃O
NaNO₂ + HCI से नाइट्रस अम्ल (OHNO) प्राप्त होता है।

प्रश्न 5.
एथिल ऐमीन अमोनिया की अपेक्षा अधिक क्षारीय होता है, क्यों?
उत्तर
मेथिल ऐमीन या एथिल ऐमीन का वियोजन स्थिरांक K _b = 4.5×10-⁴ है, जबकि अमोनिया का वियोजन स्थिरांक 1.8×10-⁵है। अतः स्पष्ट है कि C₂H₅NH₂अमोनिया की तुलना में अधिक क्षारीय है। ऐथिल ऐमीन में एथिल समूह के + I प्रेरणिक प्रभाव के कारण नाइट्रोजन परमाणु पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म की उपलब्धता बढ़ जाती है और वे प्रोटॉन को अपेक्षाकृत और अधिक शीघ्रता से ग्रहण कर लेते हैं । इसलिए एथिल ऐमीन अमोनिया की अपेक्षा अधिक क्षारीय होता है।

प्रश्न 6.
संक्षिप्त टिप्पणी लिखिए

1. श्मिट अभिक्रिया,
2. मस्टर्ड ऑयल अभिक्रिया।

उत्तर
1. श्मिट अभिक्रिया- जब CHCI₃ या C₆H₆ में विलेय हाइड्रोजोइक अम्ल की मोनोकार्बोक्सिलिक .. अम्ल पर

2. मस्टर्ड ऑयल अभिक्रिया-ऐलिफैटिक प्राथमिक ऐमीन को -CS₂ तथा HgCI₂ के साथ गर्म करने पर सरसों के तेल जैसी गन्धयुक्त मेथिल आइसोथायोसायनेट बनता है। इसलिए इस अभिक्रिया को मस्टर्ड ऑयल अभिक्रिया कहते हैं।

प्रश्न 7.
प्राथमिक, द्वितीयक एवं तृतीयक एमीन का हिन्सबर्ग परीक्षण लिखिए।
उत्तर
हिन्सबर्ग परीक्षण-यह परीक्षण प्राथमिक, द्वितीयक एवं तृतीयक एमीन में विभेद करता है। इस परीक्षण में क्षार की अधिकता में एमीन को बेंजीन सल्फोनिल क्लोराइड (हिन्सबर्ग अभिकर्मक) के साथ गर्म करने पर विभिन्न एमीन अलग-अलग अवलोकन प्रदर्शित करते हैं।

1. प्राथमिक एमीन- सल्फोनैमाइड बनाते हैं जो KOH में विलेय है।

2. द्वितीयक एमीन- ये भी सल्फोनैमाइड बनाते हैं जो KOH में अविलेय है।

3. तृतीयक एमीन- ये कोई अभिक्रिया नहीं देते।।
C₆H₅SO₂Cl+R₃N → कोई अभिक्रिया नहीं।

प्रश्न 8.
ऐल्किल नाइट्राइट और नाइट्रो ऐल्केन में क्या अन्तर है ?
उत्तर
नाइट्रस अम्ल दो समावयवी रूपों में पाया जाता है।

अतः नाइट्रस अम्ल के दो ऐल्किल व्युत्पन्न बनते हैं।

अतः स्पष्ट है कि नाइट्रोऐल्केन में ऐल्किल मूलक नाइट्रोजन परमाणु से जुड़ा होता है, जबकि ऐल्किल . नाइट्राइट में ऐल्किल मूलक ऑक्सीजन परमाणु से जुड़ा होता है। ऐल्किल नाइट्राइट एस्टर है, जबकि नाइट्रो ऐल्केन पैराफिन का व्युत्पन्न है।

प्रश्न 9.
निम्नलिखित परिवर्तनों के केवल समीकरण लिखिए।

1. मेथिल सायनाइड का C₂H₅ NH₂ में परिवर्तन।
2. C₆H₅NH₂ का क्लोरोबेंजीन में परिवर्तन।

उत्तर

प्रश्न 10.
प्राथमिक, द्वितीयक और तृतीयक नाइट्रोऐल्केन में विभेद स्पष्ट करने की विधि का वर्णन कीजिए।
उत्तर
प्राथमिक, द्वितीयक और तृतीयक नाइट्रोऐल्केन में नाइट्रस अम्ल की क्रिया द्वारा अन्तर स्पष्ट कर सकते हैं।

1. प्राथमिक नाइट्रोऐल्केन नाइट्रस अम्ल से अभिक्रिया कर नाइट्रोलिक अम्ल बनाते हैं, जो क्षार के साथ लाल रंग उत्पन्न करते हैं ।

2. द्वितीयक नाइट्रो यौगिक नाइट्रस अम्ल के साथ क्रिस्टलीय स्यूडोनाइट्रोल (Pseudonitrols) देते हैं, जो क्षार में घुलकर नीला रंग उत्पन्न करते हैं, किन्तु लवण निर्माण नहीं होता ।

3. तृतीयक नाइट्रोऐल्केन नाइट्रस अम्ल से अभिक्रिया नहीं करते, क्योंकि α – हाइड्रोजन परमाणु नहीं होता ।

प्रश्न 11.
एथिल ऐमीन तथा ऐनिलीन में अन्तर स्पष्ट कीजिए।
उत्तर
एथिल ऐमीन तथा ऐनिलीन में अन्तर –

प्रश्न 12.
एथिल नाइट्राइट और नाइट्रो एथेन में अन्तर के कोई चार बिन्दु लिखिए।
उत्तर
नाइट्रो एथेन और एथिल नाइट्राइट में अन्तर
1. संरचना-
2. क्वथनांक- नाइट्रो एथेन का क्वथनांक एथिल नाइट्रेट से उच्च होता है।
3. अपचयन- नाइट्रो एथेन प्राथमिक एमीन तथा एथिल नाइट्राइट अमोनिया बनाता है

4. जल अपघटन-नाइट्रो एथेन NaOH के साथ ऐल्कोहॉल नहीं बनाता जबकि एथिल नाइट्राइट NaOH के साथ ऐल्कोहॉल बनाता है|
C₂H₅-O-N= O+NaOH→C₂H₅OH+NaNO₂.

प्रश्न 13.
मेण्डियस अभिक्रिया क्या है ?
उत्तर
ऐल्किल सायनाइड (RCN) का अपचयन सोडियम तथा ऐल्कोहॉल द्वारा करने पर प्राथमिक ऐमीन प्राप्त होता है । जैसे- मेथिल सायनाइड के अपचयन से एथिल ऐमीन बनता है । यह अभिक्रिया मेण्डियस अभिक्रिया कहलाती है ।

प्रश्न 14.
कैसे प्राप्त करेंगे
(a) मेथिल सायनाइड से एथिल ऐमीन
(b) ऐसीटामाइड से मेथिल ऐमीन ।
(c) एथिल ऐल्कोहॉल से एथिल ऐमीन
(d) मेथिल ऐमीन से एथिल ऐमीन ।
उत्तर

प्रश्न 15.
सायनाइड और आइसोसायनाइड के बीच कोई चार अन्तर लिखिये । अथवा एथिल सायनाइड और एथिल आइसोसायनाइड में अन्तर लिखिये ।
उत्तर
एथिल सायनाइड और एथिल आइसोसायनाइड में अन्तर –

प्रश्न 16.
एथिल ऐमीन किस प्रकार क्रिया करता है
(a) HNO₂ से,
(b) CH₃COCI से
(c) CS₂ से ।
उत्तर
(a) C₂H₅NH₂ + OHNO → C₂H₅OH + N₂ + H₂O

(b)

(c)

प्रश्न 17.
एथिल ऐमीन, ऐनिलीन से अधिक क्षारीय है, क्यों? अथवा ऐनिलीन, एथिल ऐमीन से कम क्षारीय होता है, क्यों?
उत्तर
ऐनिलीन एथिल ऐमीन की अपेक्षा कम क्षारीय होता है, क्योंकि बेंजीन नाभिक में अनुनाद के कारण नाइट्रोजन परमाणु का एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म नाभिक की ओर आकर्षित होकर समस्त रिंग में विस्थापित हो जाता है।

इस कारण यह इलेक्ट्रॉन युग्म एथिल ऐमीन के इलेक्ट्रॉन युग्म की अपेक्षा कठिनाई से त्यागा जाता है, जिससे ऐनिलीन का क्षारीय गुण अपेक्षाकृत कम हो जाता है । ऐनिलीन में इलेक्ट्रॉनों का विस्थापन निम्नलिखित प्रकार से प्रदर्शित किया जा सकता हैr

प्रश्न 18.
ऐमीनों के क्वथनांक संगत आण्विक द्रव्यमान के हाइड्रोकार्बनों की अपेक्षा उच्च होते हैं; परन्तु संगत ऐल्कोहॉलों एवं कार्बोक्सिलिक अम्लों से निम्न होते हैं । इस कथन का स्पष्टीकरण दीजिए ।
उत्तर
प्राथमिक ऐमीन ध्रुवीय होते हैं तथा इनमें द्विध्रुवीय  बन्ध उपस्थित होते हैं, जिससे ऐमीन में हाइड्रोजन बन्ध द्वारा अणुओं का संगुणन हो जाता है । इसी कारण इनका क्वथनांक समतुल्य अणुभार वाले ऐल्केन से अधिक होता है।

नाइट्रोजन की विद्युत्ऋणता का मान ऑक्सीजन से कम होने के कारण ऐल्कोहॉल एवं कार्बोक्सिलिक अम्लों में प्रबल H-बन्ध द्वारा संगुणन हो जाता है, जबकि ऐमीनों में दुर्बल H-बन्ध द्वारा संगुणन होता है । इसलिये ऐमीनों का क्वथनांक एवं गलनांक संगत ऐल्कोहॉलों एवं कार्बोक्सिलिक अम्लों से निम्न होता है।

प्रश्न 19.
ऐनिलीन के नाइट्रीकरण को स्पष्ट कीजिए।
उत्तर
ऐनिलीन का सीधा नाइट्रीकरण सम्भव नहीं है, क्योंकि -NH₂ समूह HNO₃ द्वारा ऑक्सीकृत हो जाता है, परन्तु नियंत्रित परिस्थितियों में नाइट्रीकरण कराने पर o- वp- के स्थान पर m-नाइट्रो व्युत्पन्न बनता है। अम्लीय माध्यम में – NH₂ समूह का प्रोटोनीकरण हो जाने के कारण बने —N⁺ H₃ समूह की इलेक्ट्रॉन आकर्षित करने की प्रवृत्ति बढ़ जाती है, जिससे ऐनिलीन o- वp-निर्देशक के स्थान पर m-निर्देशक की तरह कार्य करने लगता है ।

प्रश्न 20.
ऐनिलीन के नाइट्रीकरण से पूर्व उसका ऐसीटिलीकरण क्यों किया जाता है ? आवश्यक समीकरण भी दीजिए।

उत्तर
एनिलीन का सीधा नाइट्रीकरण सम्भव नहीं है, क्योंकि ऐनिलीन का ऐमीनो समूह नाइट्रिक अम्ल से ऑक्सीकृत हो जाता है । ऐनिलीन का नाइट्रीकरण करने के लिए पहले -NH, समूह को ऐसीटिलीकरण द्वारा सुरक्षित करते हैं। फिर नाइट्रीकरण करते हैं।

प्रश्न 21.
कैसे प्राप्त करेंगे केवल समीकरण लिखिए
(a) एथिल ऐमीन से मेथिल ऐमीन
(b) ऐनिलीन से फीनॉल
(c) मेथिल ऐमीन से एथिल ऐमीन ।
उत्तर

प्रश्न 22.
निम्न को समझाइए-
(a) ऐल्किल हैलाइड के अमोनी अपघटन से शुद्ध ऐमीन बनना कठिन है ।
(b) मेथिल ऐमीन जलं में FeCl, से क्रिया करके फेरिक हाइड्रॉक्साइड का अवक्षेप देता है ।
(c) AgCI मेथिल ऐमीन में विलेय है।
उत्तर
(a) ऐल्किल हैलाइड के अमोनीकरण से प्राथमिक, द्वितीयक एवं तृतीयक ऐमीनों का मिश्रण प्राप्त होता है।

इन ऐमीनों का पृथक्करण बहुत कठिन है, इस कारण ऐल्किल हैलाइड के अमोनी अपघटन से शुद्ध ऐमीन बनना कठिन है।

(b) मेथिल ऐमीन जल में OH^– आयन देता है, जो FeCl₃ से निम्न प्रकार क्रिया करके Fe(OH)₃ का अवक्षेप देता है।

(c) मेथिल ऐमीन AgCl के साथ एक विलेय संकुल बनाता है और इस प्रकार AgCl मेथिल ऐमीन में विलेय हो जाता है।

ऐमीन दीर्घ उत्तरीय प्रश्न

प्रश्न 1.
नाइट्रोबेंजीन के अम्लीय, उदासीन एवं क्षारीय माध्यम में अपचयन अभिक्रिया लिखिये।
उत्तर
(a) अम्लीय माध्यम में अपचयन-नाइट्रोबेंजीन अम्लीय माध्यम में (Sn + HCI, Zn + HCI या SnCl₂+ HCI) अपचयित होकर ऐनिलीन बनाता है।

(b) उदासीन माध्यम में अपचयन-ऐल्युमिनियम मरकरी युग्म या जिंक रज तथा अमोनियम क्लोराइड के साथ अपचयित होकर फेनिल हाइड्रॉक्सिल ऐमीन बनाता है।

(c) क्षारीय माध्यम में अपचयन–
1. क्षारीय सोडियम आर्सेनाइट द्वारा अपचयन करने पर ऐजॉक्सीबेंजीन बनता है।

2. CH₃ OH में बने Zn रज व NaOHविलयन द्वारा अपचयन करने पर ऐजोबेंजीन बनता है।

3. जिंक रज व कॉस्टिक सोडा द्वारा अपचयन करने पर हाइड्रोऐजोबेंजीन बनता है ।
2C₆H₅NO₂+10[H] →C₆H₅NH-NH-C₆H₅+4H₂O

प्रश्न 2.
आप ऐनिलीन से निम्नलिखित कैसे प्राप्त करेंगे? केवल समीकरण दीजिए।
(a) फीनॉल
(b) मेथेन
(c) ट्राइब्रोमो ऐनिलीन
(d) फेनिल आइसोसायनाइड ।
उत्तर
(a) फीनॉल

(b) मेथेन

(c) ट्राइबोमो ऐनिलीन

(d) फेनिल आइसोसायनाइड-

प्रश्न 3.
एक कार्बनिक यौगिक
(A) जिसका अणुसूत्र C,HO,N है, अपचयन पर
(B) यौगिक देता है, जो HNO, से क्रिया करके यौगिक
(C) बनाता है । यौगिक (B) क्लोरोफॉर्म और ऐल्कोहॉलिक KOH के साथ दुर्गन्धयुक्त यौगिक
(D) बनाता है, जो अपचयन पर यौगिक
(E) ऐमीन बनाता है ।आप यौगिक (A), (B), (C), (D) तथा
(E) के क्या सूत्र निरूपित करेंगे ? क्रियाएँ समझाइये ।
उत्तर

प्रश्न 4.
निम्नलिखित को कैसे प्राप्त करेंगे”

1. ऐनिलीन से सल्फैनिलिक अम्ल
2. ऐनिलीन से p-ऐमीनो ऐजो बेंजीन

उत्तर

प्रश्न 5.
क्या होता है, जब
(a) अमोनियम ऐसीटेट की ऐलुमिना से 500°C पर क्रिया कराते हैं।
(b) मेथिल सायनाइड का क्षारीय जल-अपघटन कराते हैं।
(c) बेंजेमाइड की P₂O₂ से क्रिया कराते हैं।
(d) Ni की उपस्थिति में फेनिल आइसोसायनाइड पर H, गैस प्रवाहित करते हैं।
(e) मेथिल आइसोसायनाइड को 250°C पर गर्म करते हैं।
उत्तर

प्रश्न 6.

1. नाइट्रोऐल्केन से प्राथमिक ऐमीन कैसे प्राप्त करेंगे ? समीकरण दीजिए।
2. प्राथमिक ऐमीन से प्राथमिक ऐल्कोहॉल कैसे प्राप्त किया जाता है ? समीकरण दीजिए।
3. N-प्रोपिल ऐमीन और आइसोप्रोपिल ऐमीन में कौन-सा अधिक क्षारीय होगा?

उत्तर
1. नाइट्रोऐल्केन का LiAIH₄ द्वारा या Ni या Pt की उपस्थिति में H₂ द्वारा अपचयन करने से प्राथमिक ऐमीन बनते हैं।

2. प्राथमिक ऐलिफैटिक ऐमीन नाइट्रस अम्ल से अभिक्रिया करके प्राथमिक ऐल्कोहॉल बनाते हैं।
C₂H₅NH₂+ HONO→C₂H₅OH+N₂+H₂O

3. नॉर्मल प्रोपिल ऐमीन अधिक क्षारीय होगा।

प्रश्न 7.
निम्नलिखित को कैसे प्राप्त करेंगे (केवल समीकरण दीजिए)
(a) नाइट्रोएथेन से एथिल ऐमीन
(b) नाइट्रोऐथेन से N-एथिल हाइड्रॉक्सिल ऐमीन
(c) नाइट्रोमेथेन से क्लोरोपिक्रिन
(d) बेंजीन डाइऐजोनियम क्लोराइड से नाइट्रोबेंजीन
(e) नाइट्रोबेंजीन से ट्राइनाइट्रोबेंजीन (T.N.B.) ।
उत्तर

प्रश्न 8.
एथिल ऐमीन बनाने की प्रयोगशाला विधिका निम्न बिन्दुओं के आधार पर वर्णन कीजिए(a) विधि, (b) अभिक्रिया का समीकरण, (c) चित्र, (d) भौतिक गुण ।
उत्तर-
एथिल ऐमीन (Ethyl Amine), C,H,NH, बनाने की प्रयोगशाला विधि- प्रयोगशाला में एथिल ऐमीन हॉफमैन ब्रोमाइड अभिक्रिया द्वारा बनायी जाती है । इस अभिक्रिया में प्रोपिओनैमाइड की ब्रोमीन एवं कास्टिक पोटॉश विलयन से अभिक्रिया होती है । अभिक्रिया अग्र पदों में पूरी होती है
C₂H₅CONH₂ + Br₂ → C₂H₅CONHBr + HBr
KOH + HBr→KBr + H₂O
C₂H₅CONHBr +KOH →C₂H₅NCO+KBr + H₂O
C₂H₅NCO+2KOH→C₂H₅NH₂+K₂CO₃
C₂H₅CONH₂+ Br₂ +4KOH → C₂H₅NH₂+ 2KBr+K₂CO₃+2H₂O

विधि- गोल पेंदी के एक आसवन फ्लास्क में ब्रोमीन तथा प्रोपिओनैमाइड की तुल्य मात्राएँ लेकर उसमें 10% KOH विलयन तब तक डालते हैं जब तक की ब्रोमीन का लाल रंग लुप्त न हो जाए। इस विलयन में सान्द्र (50%) KOH विलयन अधिक मात्रा में डालते हैं और उसको जल-ऊष्मक पर ब्रोमो-प्रोपिओनैमाइड 57.67°C तक गर्म करते हैं । फ्लास्क का विलयन जब रंगहीन हो जाता है, तब एथिल ऐमीन आसंवित होने लगती है, जिसे तनु HCI पर अवशोषित कर लिया जाता है।

भौतिक गुण-यह रंगहीन, अमोनिया जैसी गंध वाला तनु  द्रव है, जो जल एवं कार्बनिक विलायकों में विलेय है । यह ‘ ज्वलनशील पदार्थ है। इसका क्वथनांक 19°C है।

प्रश्न 9.
प्रयोगशाला में ऐनिलीन बनाने की विधि का सचित्र वर्णन कीजिए।
उत्तर
ऐनिलीन, ऐमीनो बेंजीन अथवा फेनिल ऐमीन (C₆H₅NH₂) प्रयोगशाला में बनानाप्रयोग-शाला में ऐनिलीन नाइट्रोबेंजीन को टिन और हाइड्रोक्लोरिक अम्ल द्वारा उत्पन्न नवजात हाइड्रोजन से अपचयित कर प्राप्त किया जाता है।

विधि (Procedure)-एक गोल पेंदे के फ्लास्क में 30g नाइट्रोबेंजीन सान्द्र HCI (4 भाग) व 60 g जिंक लेकर उसमें 150 ml सान्द्र HCI वायु संघनित्र द्वारा डालते हैं
पश्चवाही संघनित्र ।थोड़ा-थोड़ा HCI डालकर हिलाते जाते हैं और फ्लास्क को नल से ठण्डा नाइट्रोबेंजीन (1 भाग) करते जाते हैं । समस्त अम्ल डालने के बाद उसे जल-ऊष्मक पर तब तक गर्म ! करते हैं, जब तक कि नाइट्रोबेंजीन की तेलीय बूंदें गायब न हो जायें । इस प्रक्रम Y -टिन (2 भाग) में बने हुए ऐनिलीन व SnCl₄, HCl की उपस्थिति में परस्पर संयुक्त | होकर लवण (C₆H₅ NH₃), SnCl₆ बना लेते हैं । इसे विघटित करने के + लिए इस मिश्रण में 40% कॉस्टिक सोडा विलयन धीरे-धीरे करके तब तक डालते हैं जब तक कि बना हुआ अवक्षेप पुनः घुल न जाय आर _योगाला में विलीन बनाना विलयन उदासीन न हो जाये

(C₂H₅NH₃)₂SnCl₆+8NaOH → 2C₆H₅NH₂+ 6NaCl + Na₂SnO₃ +5H₂O
इस मिश्रण के वाष्प-आवसन से एनिलीन प्राप्त हो जाती है।

प्रश्न 10.
प्राथमिक, द्वितीयक एवं तृतीयक ऐमीनों में किन्हीं पाँच बिंदुओं में विभेद कीजिये।
उत्तर

प्रश्न 11.
नाइट्रोबेंजीन बनाने की प्रयोगशाला विधि का समीकरण दीजिए एवं नाइट्रो-बेंजीन द्वारा होने वाली निम्नलिखित की रासायनिक अभिक्रिया दीजिए
(1) नाइट्रीकरण
(2) सल्फोनीकरण।
उत्तर
प्रयोगशाला में नाइट्रोबेंजीन बनाना-प्रयोगशाला में नाइट्रोबेंजीन सान्द्र नाइट्रिक अम्ल और सान्द्र सल्फ्यूरिक अम्ल के मिश्रण द्वारा 60°C से कम ताप पर बेंजीन का नाइट्रीकरण करने से बनता है।

नाइट्रोबेंजीन की निम्न के साथ क्रिया
1. नाइट्रीकरण- नाइट्रोबेंजीन को सधूम HNO₃ के साथ सान्द्र H₂SO₄ की उपस्थिति में गर्म करने पर m-डाइ नाइट्रोबेंजीन बनती है।

m-डाइ नाइट्रोबेंजीन का नाइट्रीकरण करने पर 1, 3, 5-ट्राइ नाइट्रोबेंजीन (T.N.B.) बनती है।

2. सल्फोनीकरण-नाइट्रोबेंजीन को सधूम H₂SO₄ के साथ गर्म करने पर m-नाइट्रोबेंजीन सल्फोनिक अम्ल बनता है।

प्रश्न 12.
C₄H₁₁N के संभव समावयवी लिखिए।
उत्तर
1. स्थान समावयवी
CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-NH₂Butane-1 amine

2. श्रृंखला समावयवी

3. मध्यावयवी

प्रश्न 13.
C₃H₉N के संभव समावयवी लिखिए एवं समावयवता का प्रकार लिखिए।
उत्तर
1. क्रियात्मक समूह समावयवता-

2. स्थान समावयवता-

MP Board Class 12th Chemistry Solutions

MP Board Class 12th Chemistry Solutions Chapter 8 d एवं f-ब्लॉक के तत्त्व

d एवं f-ब्लॉक के तत्त्व NCERT पाठ्यनिहित प्रश्नोत्तर

प्रश्न 1.
आद्य अवस्था में सिल्वर परमाणु में पूर्ण भरे d-कक्षक (4d¹⁰) होते हैं। इसे आप कैसे कह सकते हैं कि यह संक्रमण तत्व है?
उत्तर
सिल्वर +2 ऑक्सीकरण अवस्था रखता है। 4d-उपकक्ष में नौ इलेक्ट्रॉन होते हैं, जैसे 4dकक्षकों का एक कक्ष आंशिक भरा होता है। अतः इसे संक्रमण तत्व नहीं मान सकते।

प्रश्न 2.
श्रेणी Sc(Z = 21) से Zn(Z = 30) में, Zn की परमाणुकरण की एन्थैल्पी कम होती है, 126 kJmol^-1 क्यों?
उत्तर
जिंक में 3d-इलेक्ट्रॉन धात्विक बन्ध में भाग नहीं लेते क्योंकि d¹⁰ विन्यास होता है। दुर्बल धात्विक बंध के कारण जिंक की परमाणुकरण की एन्थैल्पी निम्न होती है।

प्रश्न 3.
संक्रमण धातुओं की 3d श्रेणी में किसकी अधिकतम संख्या में ऑक्सीकरण अवस्था होती है एवं क्यों ?
उत्तर
Mn(Z = 25) अधिक संख्या में ऑक्सीकरण अवस्थायें रखते हैं, क्योंकि इसमें अधिकतम संख्या में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं। अत: यह +2 से +7 तक ऑक्सीकरण अवस्थायें दर्शाता है।

प्रश्न 4.
E°(M²⁺/M) का मान कॉपर के लिए धनात्मक (+034V) है। इसका संभावित कारण क्या है ? (संकेत : इसकी उच्च Δ_aH^⊖ एवं निम्न Δ_hydH^⊖ मानने पर) –
उत्तर
किसी धातु की E° (M²⁺/M) पूर्ण परमाणुकरण की एन्थैल्पी, आयनन एन्थैल्पी एवं जलयोजन एन्थैल्पी पर निर्भर होती है। कॉपर की उच्च परमाणुकरण एन्थैल्पी एवं निम्न आयनन एन्थैल्पी होती है। अतः E° (Cu²⁺ /Cu) धनात्मक है।

प्रशन 5.
संक्रमण तत्वों की प्रथम श्रेणी में (प्रथम एवं द्वितीय) आयनन एन्थैल्पियों में अनियमित क्रमिकता को किस प्रकार देखते हो? ।
उत्तर
आयनन एन्थैल्पी में अनियमित क्रम (प्रथम एवं द्वितीय) का कारण मुख्यतः विभिन्न 3dविन्यासों के भिन्न स्थायित्व की मात्रा के कारण होता है। d⁰, d⁵ एवं d¹⁰ विन्यास अतिरिक्त स्थायित्व रखता है एवं ऐसे प्रकरणों में आयनन एन्थैल्पी के मान सामान्यत: उच्च होते हैं। उदाहरण, Cr के प्रथम आयनन एन्थैल्पी के नाम निम्न होते हैं, क्योंकि 4s- कक्षक से इलेक्ट्रॉन को निकाला जा सकता है, किन्तु द्वितीय आयनन एन्थैल्पी अति उच्च होती है, अत: Cr⁺ में स्थायी d⁵ विन्यास होता है। Zn की प्रथम आयनन एन्थैल्पी अति उच्च होती है, क्योंकि स्थायी विन्यास 3d¹⁰,4s² से इलेक्ट्रॉन हटाया जाता है।

प्रश्न 6.
धातु अपने उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था में केवल ऑक्साइड अथवा फ्लोराइड में रहते हैं, क्यों?
उत्तर
क्योंकि ऑक्सीजन एवं फ्लुओरीन का आकार छोटा एवं ऋण-विद्युतता उच्च होती है, इस प्रकार ये सरलता से धातु को उसकी उच्च ऑक्सीकरण अवस्था में ऑक्सीकृत करता है।

प्रश्न 7.
Cr²⁺ अथवा Fe²⁺ में से कौन-सा प्रबल अपचायक अभिकर्मक है एवं क्यों ?
उत्तर
Fe²⁺ से Cr²⁺ प्रबल अपचायक अभिकर्मक है। इसका कारण है कि Cr²⁺ का विन्यास d⁴ ‘से d³ एवं d³ विन्यास में परिवर्तित होता है, जो स्थायी t³_2(g)(138) अर्द्धपूर्ण t₂₎ स्तर है।

प्रश्न 8.
M²⁺_(aq) आयन (Z = 27) के लिए ‘चक्रण खेल’ चुम्बकीय आघूर्ण की गणना कीजिए।
उत्तर
M²⁺_(aq) आयन (Z = 27) का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास है :

इस प्रकार तीन अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं। ‘चक्रण केवल’ चुम्बकीय आघूर्ण

प्रश्न 9.
Cu⁺ आयन जलीय विलयनों में क्यों स्थायी नहीं हैं, समझाइये?
उत्तर
Cu⁺_(aq) जलीय विलयन में स्थायी नहीं है, क्योंकि इसकी Cu⁺_(aq) की तुलना में निम्न ऋणात्मक जलयोजन एन्थैल्पी है।

प्रश्न 10.
लैन्थेनॉइड संकुचन की तुलना में तत्वों से तत्वों में एक्टीनॉइड संकुचन अधिक है, क्यों ?
उत्तर
लैन्थेनॉयड के 4f इलेक्ट्रॉनों की तुलना में एक्टीनॉयड्स में 5f इलेक्ट्रॉनों का कमजोर परिरक्षण प्रभाव के कारण होता है।

d एवं f-ब्लॉक के तत्त्व NCERT पाठ्य-पुस्तक प्रश्नोत्तर

प्रश्न 1.
इलेक्ट्रॉनिक विन्यास लिखिए –
(i) Cr³⁺
(ii) Cu⁺
(i) CO²⁺
(iv) Mn²⁺
(v) Pm³⁺
(vi) Ce⁴⁺
(vii) Lu²⁺
(viii) Th⁴⁺
उत्तर
(i) Cr⁺³ : [Ar]3d³
(ii) Cu⁺¹ : [Ar]3d¹⁰
(iii) CO⁺² : [Ar]3d⁷
(iv) Mn⁺² : [Ar]3d⁵
(v) Pm⁺³ : [Xe]4f⁴
(vi) Ce⁺⁴ : [Xe]⁵⁴ .
(vii) Lu⁺² : [Xe]4 f¹⁴5d¹
(vii) Th⁺⁴: [Rn].

प्रश्न 2.
+3 अवस्था में Mn⁺² यौगिक Fe⁺² से ऑक्सीकरण में अधिक स्थायी है, क्यों?
उत्तर
Mn⁺² का स्थायी इलेक्ट्रॉनिक विन्यास [Ar]4s⁰,3d⁵ होता हैं एवं यह सरलता से Mn⁺³ में परिवर्तित नहीं होता, Fe⁺²[Ar] 4s⁰,3d⁶ ऑक्सीकरण पर Fe⁺³[Ar] 4s⁰,3d⁵ बनाता है जो अधिक स्थायी विन्यास है।

प्रश्न 3.
परमाणु क्रमांक में वृद्धि से संक्रमण तत्वों के प्रथम श्रेणी के पहले आधे की +2 अवस्था अधिक एवं अधिक स्थायी होती हैं, विस्तृत विवेचना कीजिए।
उत्तर
स्कैण्डियम (जो +3 ऑक्सीकरण अवस्था दर्शाता है) को छोड़कर, प्रथम श्रेणी के सभी संक्रमण तत्व +2 ऑक्सीकरण अवस्था दर्शाते हैं । यह 4s के दो इलेक्ट्रॉनों के त्यागने के कारण होता है। प्रथम चरण में, जब हम Ti⁺² से Mn⁺² की तरफ चलते हैं, तो इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 3d² से 3d⁵ में परिवर्तित होता है, जिसका अर्थ है अधिक-से-अधिक d-कक्षकों का अर्द्धपूर्ण भरना है, जो +2 अवस्था को अधिक स्थायित्व प्रदान करते हैं।

प्रश्न 4.
संक्रमण तत्वों की प्रथम श्रेणी में ऑक्सीकरण अवस्थाओं के स्थायित्व का निर्धारण इलेक्ट्रॉनिक विन्यासों से कितना किया जा सकता है ? अपने उत्तर को उदाहरण सहित समझाइए।
उत्तर
संक्रमण श्रेणी में, ऑक्सीकरण अवस्थायें अर्द्धपूर्ण अथवा पूर्ण भरे हुए d-कक्षक अधिक स्थायी है। उदाहरण के लिए, Fe(Z = 26) का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास [Ar]3d⁶4s² है। यह दर्शाता है कि विभिन्न ऑक्सीकरण अवस्थाओं में Fe(III) अधिक स्थायी है, क्योंकि यह विन्यास [Ar]3d⁵ रखता है।

प्रश्न 5.
संक्रमण तत्व के स्थायी ऑक्सीकरण अवस्था, आद्य अवस्था में इनके परमाणुओं के d इलेक्ट्रॉन विन्यासों : 3d³,3d⁵,3d⁸ एवं 3d⁴ में से क्या होगी? ।
उत्तर


3d⁴ आद्य अवस्था में कोई d⁴ विन्यास नहीं होता।

प्रश्न 6.
प्रथम श्रेणी के संक्रमण धातुओं के ऑक्सो धातु ऋणायनों के नाम बताइये, जिसमें धातु की ऑक्सीकरण अवस्था समूह संख्या के बराबर होती है।
उत्तर
CrO^2-₇ एवं CrO^2-₄ (समूह संख्या = Cr की ऑक्सीकरण अवस्था = 6) MnO^–₄ (समूह संख्या = Mn की ऑक्सीकरण अवस्था = 7)

प्रश्न 7.
लैन्थेनॉयड संकुचन क्या है ? लैन्थेनॉयड संकुचन के प्रभाव क्या होंगे?
उत्तर
लैन्थेनाइड संकुचन-लैन्थेनाइडों के परमाणु क्रमांक बढ़ने के साथ-साथ उनके परमाणुओं एवं आयनों के आकार में कमी होती है, इसे लैन्थेनाइड संकुचन कहते हैं।।
कारण-लैन्थेनाइडों में आने वाला नया इलेक्ट्रॉन बाह्यतम कक्ष में न जाकर (n-2)f- उपकोश में प्रवेश करता है, फलतः इलेक्ट्रॉन और नाभिक के मध्य आकर्षण बल में वृद्धि होती है, जिससे परमाणु अथवा आयन संकुचित हो जाता है।

लैन्थेनाइड संकुचन का प्रभाव :
(i) लैन्थेनाइडों के गुणों में परिवर्तन-लैन्थेनाइड संकुचन के कारण इनके रासायनिक गुणों में बहुत कम परिवर्तन होता है। अतः इन्हें शुद्ध अवस्था में प्राप्त करना अत्यन्त कठिन होता है।
(ii) अन्य तत्वों के गुणों पर प्रभाव-लैन्थेनाइड संकुचन का लैन्थेनाइडों से पूर्व आने वाले तथा इनके बाद आने वाले तत्वों के आपेक्षिक गुणों पर बहुत महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। उदाहरण के लिए, Ti और Zr के गुणों में भिन्नता होती है, जबकि Zr और Hf गुणों में काफी समानता रखते हैं।

प्रश्न 8.
संक्रमण तत्वों के अभिलक्षण क्या हैं एवं इन्हें संक्रमण तत्व क्यों कहते हैं ? कौन से dब्लॉक तत्वों को संक्रमण तत्व नहीं माना जा सकता?
उत्तर
संक्रमण तत्व वे तत्व हैं जिसके अणुओं में (स्थायी ऑक्सीकरण अवस्था में) आंशिक रूप से पूर्ण d-ऑर्बिटल विद्यमान होते हैं। इन तत्वों को d-ब्लॉक के तत्व भी कहते हैं, ये 5-ब्लॉक तथा p-ब्लॉक के तत्वों के गुणों में संक्रमण प्रदर्शित करते हैं। इसलिए इन्हें संक्रमण तत्व कहा जाता है। Zn, Cd एवं Hg जैसे तत्वों को संक्रमण तत्वों की श्रेणी में नहीं रखा जा सकता क्योंकि इनमें पूर्ण पूरित d-उपकक्षक पाये जाते हैं।

प्रश्न 9.
नॉन-संक्रमण तत्वों से संक्रमण तत्वों के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास किस प्रकार भिन्न हैं ?
उत्तर
संक्रमण तत्वों में d-कक्षकों को भरते हैं, जबकि प्रतिनिधि तत्वों में 5-एवं p-कक्षकों को भरते हैं। संक्रमण तत्वों के सामान्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास (n-1)d^1-10ns^1-2 है, जबकि प्रतिनिधि तत्वों का सामान्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास ns^1-2 अथवा ns²np^1-6 होता है। प्रतिनिधि तत्वों में केवल अंतिम कक्ष अपूर्ण होता है जबकि संक्रमण तत्वों में उपात्य कक्ष अपूर्ण होता है।

प्रश्न 10.
लैन्थेनॉयड्स कौन-सी विभिन्न ऑक्सीकरण अवस्थायें रखते हैं ?
उत्तर
लैन्थेनॉयड्स का मुख्य ऑक्सीकरण अवस्था + 3 है। इसके अतिरिक्त ये + 2 एवं + 4 ऑक्सीकरण अवस्थायें रखते हैं।

प्रश्न 11.
कारण सहित समझाइए-
(i) संक्रमण धातुओं एवं इनके अनेक यौगिक अनुचुम्बकीय व्यवहार दर्शाते हैं।
(ii) संक्रमण धातुओं के परमाण्वीयकरण की एन्थैल्पी उच्च होती है।
(iii) संक्रमण धातुएँ सामान्यतः रंगीन यौगिक बनाते हैं।
(iv) संक्रमण धातुएँ एवं इसके अनेक यौगिक अच्छे उत्प्रेरक होते हैं।
उत्तर
(i) जब किसी यौगिक को चुम्बकीय क्षेत्र में रखा जाता है तो यौगिक के भीतर का चुम्बकत्व बाहरी चुम्बकीय क्षेत्र से प्रभावित होता है। यदि भीतर का चुम्बकत्व बाहरी चुम्बकीय क्षेत्र का साथ देता है तो उसे अनुचुम्बकीय गुण कहते हैं। यदि यौगिक में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हो तो अनुचुम्बकत्व प्रबल हो जाता है अर्थात् किसी यौगिक के अनुचुम्बकत्व की मात्रा उसमें उपस्थित अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों पर निर्भर होती है। संक्रमण तत्वों में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं, अतः वे अनुचुम्बकीय होते हैं। .

(ii) संक्रमण धातुओं में उच्च प्रभावी न्यूक्लियर आवेश तथा संयोजी इलेक्ट्रॉनों की अधिक संख्या होती है इसलिए ये बहुत मजबूत धात्विक बंध बनाते हैं। परिणामस्वरूप संक्रमण धातुओं के परमाण्विकरण की एन्थैल्पी उच्च होती है।

(iii) संक्रमण धातु आयनों का रंग अपूर्ण रूप से भरे हुए (n-1)d कक्षकों के कारण होता है। संक्रमण धातु आयनों में जिनमें अयुग्मित d-इलेक्ट्रॉन हैं, इस इलेक्ट्रॉन का एक d-कक्षक से दूसरे d-कक्षक में संक्रमण होता है। इस संक्रमण के समय वे दृश्य प्रकाश के कुछ विकिरणों का अवशोषण करते हैं तथा शेष विकिरणों को रंगीन प्रकाश के रूप में उत्सर्जित कर देते हैं। अत: आयन का रंग उसके द्वारा अवशोषित रंग का पूरक (Complementary) होता है। उदाहरणार्थ, [Cu(H₂O)₆]⁺² आयन नीला दिखता है, क्योंकि यह दृश्य प्रकाश के लाल रंग को इलेक्ट्रॉन के उत्तेजना के लिए अवशोषित करता है तथा उसके पूरक (नीले) रंग को उत्सर्जित कर देता है।

कुछ आयनों के रंग –
Cr⁴⁺ नीला : Cr³⁺ बैंगनी
Mn²⁺ बैंगनी : Mn³⁺ गुलाबी
Fe²⁺ हरा : Fe³⁺ पीला

(iv) संक्रमण तत्व परिवर्ती संयोजकता प्रदर्शित करते हैं, क्योंकि (n-1)d-कक्षक तथा ns-कक्षक के इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा में बहुत अधिक अन्तर नहीं होता है, जिससे d-कक्षक के इलेक्ट्रॉन भी संयोजी इलेक्ट्रॉन का कार्य करते हैं। इन तत्वों में Mn अधिकतम परिवर्ती संयोजकता प्रदर्शित करता है।

प्रश्न 12.
अन्तराकाशी यौगिक क्या है ? संक्रमण धातुओं के ऐसे यौगिक क्यों ज्ञात हैं ?
उत्तर
अधिकांश संक्रमण तत्व उच्च ताप पर अधात्विक तत्वों के परमाणुओं जैसे-H, B,C, Ni, Si आदि के साथ अन्तराकाशी यौगिक बनाते हैं। संक्रमण धातु के क्रिस्टल जालक के अन्तराकाशी रिक्तियों में ये अधात्विक तत्वों के छोटे परमाणु ठीक-ठीक फिट हो जाते हैं। ये अन्तराकाशी यौगिक कहलाते हैं।

प्रश्न 13.
नॉन-संक्रमण धातुओं से संक्रमण धातुओं की परिवर्ती ऑक्सीकरण अवस्थायें भिन्न कैसे होती हैं ? उदाहरण देकर समझाइए।
उत्तर
संक्रमण तत्वों में उत्तरोत्तर ऑक्सीकरण अवस्थाओं में इकाई का अन्तर आता है। उदाहरण के लिए, Mn सभी ऑक्सीकरण अवस्थायें +2 से +7 दर्शाता है। जबकि नॉन-संक्रमण धातुएँ परिवर्ती ऑक्सीकरण अवस्थाएँ रखती हैं, जिनमें दो इकाई का अन्तर होता है, उदाहरण के लिए Pb(II), Pb(IV), Sn(II), Sn(IV).

प्रश्न 14.
आयरन क्रोमाइट अयस्क से पोटैशियम डाइक्रोमेट के बनाने की विधि का वर्णन कीजिए। पोटैशियम डाइक्रोमेट विलयन की pH बढ़ाने पर क्या प्रभाव होगा?
उत्तर
बनाने की विधि-

बनाने की विधि-K₂Cr₂O₇ को क्रोमाइट अयस्क (Fe₂Cr₂O₄) या क्रोम आयरन (FeO.Cr₂0₃) से बनाया जाता है, जो निम्नलिखित पदों में होते हैं।

(1) क्रोमाइट अयस्क का सोडियम क्रोमेट में परिवर्तन-क्रोमाइट अयस्क को NaOH या Na₂CO₃ के साथ वायु की उपस्थिति में एक परावर्तनी भट्टी में गर्म करने पर सोडियम क्रोमेट (पीला रंग) बनता है।

पदार्थ को छिद्रमय रखने हेतु कुछ मात्रा में शुष्क चूने को मिलाते हैं । जल के साथ निष्कर्षण करने पर Na₂Cr₂O₃ विलयन में चला जाता है। जबकि Fe₂O₃ रह जाता है जिसे छानकर पृथक् कर लेते हैं।

(2) सोडियम क्रोमेट (Na₂CrO₄) का सोडियम डाइक्रोमेट (Na₂Cr₂O₇) में परिवर्तन-सोडियम क्रोमेट विलयन सान्द्र H₂SO₄ के साथ अपचयित करके सोडियम डाइक्रोमेट बनाते हैं।

2Na₂CrO₄ कम विलेय होता है जिसका वाष्पन करने पर Na₂SO₄10H₂O के रूप में क्रिस्टलीकृत हो जाता है जिसे पृथक् कर लिया जाता है।

(3) Na₂Cr₂O₇ का K₂Cr₂O₇ में परिवर्तन-सोडियम डाइक्रोमेट के जलीय विलयन का उपचार KCI के साथ किये जाने पर पोटैशियम डाइ क्रोमेट प्राप्त होता है। K₂Cr₂O₇ के अल्प विलेय प्रकृति के कारण इसके क्रिस्टल ठण्डे में प्राप्त किये जाते हैं।

K₂Cr₂O₇ की निम्न के साथ होने वाली रासायनिक अभिक्रिया –

(1) अम्लीय फेरस सल्फेट के साथ-K₂Cr₂0₇ अम्लीय माध्यम में यह फेरस सल्फेट को फेरिक सल्फेट में ऑक्सीकृत कर देता है। K₂Cr₂O₇ पहले H₂SO₄ से क्रिया करके नवजात ऑक्सीजन का तीन परमाणु देता है जो Fe²⁺ को Fe³⁺ आयन में ऑक्सीकृत कर देता है।

pH बढ़ाने पर प्रभाव-पोटैशियम क्लोराइड सोडियम क्लोराइड से कम विलेयशील होता है। ये ऑरेंज क्रिस्टल के रूप में प्राप्त होते है तथा इन्हें फिल्ट्रेशन से हटाया जा सकता है। pH 4 पर डाइक्रोमेट आयन (CrO₇^2-) क्रोमेट आयन CrO₄ ^2-के रूप में उपस्थित होते हैं । ये pH के मान में परिवर्तन के अनुसार एक-दूसरे में परिवर्तनशील होते हैं।

प्रश्न 15.
पोटैशियम डाइक्रोमेट की ऑक्सीकरण क्रियायें समझाइये एवं इनकी निम्न के साथ आयनिक अभिक्रियायें लिखिए
(i) आयोडाइड, (ii) आयरन (II) विलयन एवं (ii) H₂S.
उत्तर
दीर्घ उत्तरीय प्रश्न 2 (K₂Cr₂O₇ की निम्न के साथ होने वाली रासायनिक अभिक्रिया) देखें।

प्रश्न 16.
पोटैशियम परमैंगनेट के बनाने की विधि का वर्णन कीजिए।अम्लीकृत परमैंगनेट विलयन निम्न से कैसे क्रिया करता है
(i) आयरन (II) आयनों से, (ii) SO₂ एवं (ii) ऑक्सेलिक अम्ल ? अभिक्रियाओं की आयनिक समीकरणों को लिखिए।
उत्तर
KMnO₄, पायरोलुसाइट से बनाया जा सकता है, अयस्क को KOH के साथ वायुमण्डलीय ऑक्सीजन या ऑक्सीकृत एजेन्ट जैसे- KNO₃ या KClO₄ की उपस्थिति में क्रिया कराकर K₂MnO₄ प्राप्त किया जाता है।

प्राप्त 2K₂MnO₄ (ग्रीन) को जल द्वारा छाना जा सकता है। फिर विद्युत्-अपघटन या क्लोरीन/ओजोन को विलयन मे प्रवाहित कर ऑक्सीकृत किया जाता है।

विद्युत्-अपघटनी ऑक्सीकरण –
2K₂MnO₄ ⇌ 2K⁺ + MnO₄^2-
H₂O → H⁺ + OH^–
एनोड में मैंग्नेट आयन, पर मैंग्नेट आयन में ऑक्सीकृत होता है।
MnO₄^2- → MnO₄^– + e ^–

क्लोरीन द्वारा ऑक्सीकरण –
2K₂MnO₄ + Cl₂ → 2KMnO₄ + 2KCl
2MnO₄^2- + Cl₂ → 2MnO^–₄ + 2Cl^–

ओजोन द्वारा ऑक्सीकरण –
2K₂MnO₄ + O₃ + H₄O → 2KMnO₄ + 2KOH + O₂↑
2MnO₄^2- + O₃ +H₂O → 2MnO₄^2- + 2OH^– + O₂
अम्लीकृत KMnO₄ विलयन Fe(II) आयन को Fe(III) आयन में ऑक्सीकृत करना है अर्थात् फेरस आयन से फेरिक आयन

अम्लीकृत पोटैशियम परमैंग्नेट SO₂ को H₂SO₄ में ऑक्सीकृत करता है।

अम्लीकृत पोटैशियम परमैंग्नेट ऑक्सेलिक अम्ल को कार्बन डाइ-ऑक्साइड में ऑक्सीकृत करता है।

प्रश्न 17.
M2²⁺M एवं M³⁺/M²⁺ तंत्रों के लिए कुछ धातुओं के E° मान निम्न है –

उपर्युक्त आँकड़ों का उपयोग कर निम्न पर टिप्पणी कीजिए –
(i) Cr³⁺ अथवा Mn³⁺ की तुलना में Fe³⁺ का अम्लीय विलयन में स्थायित्व एवं
(ii) वो कौन-सी स्थितियाँ हैं, जहाँ आयरन, समान विधियों में क्रोमियम अथवा मैंगनीज धातु की तुलना में ऑक्सीकृत होता है।
उत्तर
(i) जैसे- \(\mathrm{E}_{\mathrm{Cr}}^{\circ} / \mathrm{Cr}^{+2}\) ऋणात्मक (-04V) है, जिसका अर्थ है cr⁺³ आयन विलयन में सरलता से Cr⁺² में अपचयित नहीं होता, अत: Cr⁺³ आयन अधिक स्थायी है। इसी प्रकार \(\mathrm{E}^{\circ}_{\mathrm{Mn}^{+} 3} / \mathrm{Mn}^{+2}\) धनात्मक (+1:5V) है, Mn⁺³ आयन सरलता से Mn⁺² आयन में Fe⁺³ आयन की तुलना में अपचयित होता है अत: इन आयनों की आपेक्षिक स्थायित्व निम्न है –

(ii) दिए गए जोड़ों का ऑक्सीकरण विभव +09V, +1-2V एवं 0-4V है। अत: इनके ऑक्सीकरण का क्रम निम्न है –

Mn>Cr>Fe

प्रश्न 18.
पहचानिए, निम्न में कौन जलीय विलयन में रंग देते हैं? Ti³⁺,V³⁺, Cu⁺,Sc³⁺,Mn²⁺, Fe³⁺ एवं CO²⁺ प्रत्येक का कारण दीजिए।
उत्तर
ऐसे आयन जिनमें एक या अधिक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं, जलीय विलयन में d – d संक्रमण के कारण रंगीन होते हैं।

प्रश्न 19.
प्रथम संक्रमण श्रेणी के तत्वों की +2 ऑक्सीकरण अवस्था को स्थायित्व की तुलना कीजिए।
उत्तर
Mn एवं Zn को छोड़कर + 2 अवस्था का स्थायित्व बायें से दायें चलने पर घटता है। मानव अपचयन विभव के ऋणात्मक मान के घटने के कारण दाँयी तरफ स्थायित्व घटता है। कुल ∆₁H₁ + ∆₁H₂ (प्रथम एवं द्वितीय आयनन एन्थैल्पी में वृद्धि के कारण E° के ऋणात्मक मान कम होते हैं।)

प्रश्न 20.
निम्न को ध्यान में रखकर एक्टीनॉयड्स के रसायन की तुलना लैन्थेनॉयड्स के साथ कीजिए
(i) इलेक्ट्रॉनिक विन्यास
(ii) परमाणु एवं आयनिक आकार एवं
(iii) ऑक्सीकरण अवस्था
(iv) रासायनिक क्रियाशीलता।
उत्तर
लैंथेनाइडों एवं एक्टिनाइडों के मध्य भिन्नताएँ

प्रश्न 21.
निम्न से क्या समझते हो –
(i) d⁴ श्रेणी में, Cr²⁺ प्रबल अपचायक है जबकि मैंगनीज (III) प्रबल ऑक्सीकारक है।
(ii) कोबाल्ट (II) जलीय विलयन में स्थायी है, जबकि जटिल अभिकर्मकों की उपस्थिति में यह आसानी से ऑक्सीकृत हो जाता है।
(iii) आयनों में d विन्यास अत्यधिक अस्थायी है।
उत्तर
(i) Cr²⁺ अपचायक प्रकृति का है, इसका विन्यास d⁴ से d³ (अर्द्धपूर्ण t.कक्षकों का स्थायी विन्यास) परिवर्तन होता है। अन्य शब्दों में Mn³⁺ ऑक्सीकारक प्रकृति का है, जिसका विन्यास d⁴ से d⁵ (अर्द्धपूर्ण t_2g से 2_g कक्षकों के स्थायी विन्यास) में परिवर्तन होता है।
(ii) प्रबल लिगेण्ड कोबाल्ट (II) को बल द्वारा 3d- उपकक्ष से एक अथवा अधिक इलेक्ट्रॉन को हटाता है, जिससे d²sp³ संकरण होता है।
(iii) d¹-विन्यास वाला आयन प्रयास करता है कि d-उपकक्ष से एक इलेक्ट्रॉन निकालकर स्थायी अकिय गैस विन्यास प्राप्त कर लेवें।।

प्रश्न 22.
विषमसमानुपाती से क्या तात्पर्य है ? जलीय विलयन में विषमसमानुपाती अभिक्रिया के दो उदाहरण दीजिए।
उत्तर
विषमसमानुपाती अभिक्रियायें वे होती हैं, जिनमें समान पदार्थ ऑक्सीकृत एवं अपचयित होता है। उदाहरण के लिए –

प्रश्न 23.
संक्रमण धातुओं की प्रथम श्रेणी की कौन-सी धातु सामान्य +1 ऑक्सीकरण अवस्था रखते हैं एवं क्यों ?
उत्तर
कॉपर का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास [Ar]3d¹⁰4s¹ है। जो एक इलेक्ट्रॉन (4s¹) सरलता से त्याग कर स्थायी विन्यास 3d¹⁰ देता है।

प्रश्न 24.
निम्न गैसीय आयनों में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की गणना कीजिए- Mn³⁺, Cr³⁺,v³⁺ एवं Ti³⁺ इनमें से कोई एक जलीय विलयन में अधिक स्थायी है ?
उत्तर

Cr²⁺ अत्यधिक स्थायी है, इसमें अर्द्धपूर्ण t_2gस्तर होते हैं।

प्रश्न 25.
संक्रमण धातु रसायन के निम्न के उदाहरण एवं कारणों को दीजिए –
(i) संक्रमण धातु के निम्न ऑक्साइड क्षारीय हैं, उच्च उभयधर्मी/अम्लीय हैं।
(ii) संक्रमण धातु ऑक्साइडों एवं फ्लुओराइडों में उच्च ऑक्सीकरण अवस्था रखते हैं।
(iii) धातु ऑक्सो ऋणायनों में उच्च ऑक्सीकरण अवस्था होती है।
उत्तर
(i) संक्रमण तत्व के निम्न ऑक्साइड क्षारीय होते हैं, क्योंकि धातु परमाणुओं की निम्न

धातु की निम्न ऑक्सीकरण अवस्था में, धातु परमाणु के कुछ संयोजी इलेक्ट्रॉन बन्धन में भाग नहीं लेते। अत: ये इलेक्ट्रॉन को दानकर क्षार की भाँति व्यवहार करते हैं। उच्च ऑक्सीकरण अवस्था में, संयोजी इलेक्ट्रॉन बन्धन में भाग लेते हैं एवं जो उपलब्ध नहीं होते। इसके अतिरिक्त प्रभावी नाभिकीय आवेश अधिक होने पर यह इलेक्ट्रॉन स्वीकार करता है एवं अम्ल की भाँति व्यवहार दर्शाते हैं।

(ii) संक्रमण धातु ऑक्साइडों एवं फ्लुओराइडों में उच्च ऑक्सीकरण अवस्थायें रखते हैं, क्योंकि ऑक्सीजन एवं फ्लुओरीन का आकार छोटा एवं उच्च ऋणविद्युतता है एवं ये धातुओं को सरलता से ऑक्सीकृत करते हैं। उदाहरण के लिए- O₅F₆ [O₅(VI)],V₂O₅ [v(v)] .

(iii) धातुओं के ऑक्सो ऋणायन उच्च ऑक्सीकरण अवस्थायें रखते हैं। उदाहरण के लिए, Cr₂O₇^2- में Cr की ऑक्सी-करण अवस्था + 6 है, जबकि MnO₄^– में Mn की ऑक्सी-करण अवस्था +7 है। क्योंकि ऑक्सीजन की उच्च ऋणविद्युतता एवं उच्च ऑक्सीकारक गुण है।

प्रश्न 26.
बनाने के पदों को दर्शाइये –
(i) क्रोमाइट अयस्क से K₂Cr₂O₇
(ii) पायरोलुसाइट अयस्क से KMnO₄.
उत्तर
दीर्घ उत्तरीय प्रश्न क्र. 2 एवं 4 देखें।

प्रश्न 27.
मिश्रधातुएँ क्या हैं ? प्रमुख मिश्रधातु के नाम लिखते हुए उसके उपयोग लिखिए, जिनमें कुछ लैन्थेनॉयड्स धातुएँ होती हैं।
उत्तर
दो अथवा अधिक धातुओं अथवा धातुओं एवं अधातुओं के समांगी मिश्रण मिश्रधातु है । प्रमुख मिश्रधातु जिसमें लैन्थेनॉयड होता है, मिश्रधातु है, जिसमें 95% लैन्थेनॉयड धातुएँ एवं 5% आयरन के साथ थोड़ी मात्रा में S, C, Ca एवं Al होते हैं । इसका उपयोग Mg-आधारित मिश्रधातु में करते हैं। जो गोली के आवरण एवं लाइटर में उपयोग होती है।

प्रश्न 28.
अन्तर संक्रमण तत्व क्या हैं ? दिए गए निम्न परमाणु संख्याओं में से अन्तर संक्रमण तत्वों की परमाणु संख्याओं का निर्धारण कीजिए- 29,59, 74, 95, 102, 104.
उत्तर
f-ब्लॉक तत्वों में, अन्तिम इलेक्ट्रॉन अन्तर उपात्यकक्ष – उपकक्ष में प्रवेश करते हैं, अतः इन्हें अन्तर संक्रमण तत्व कहते हैं। इनमें लैन्थेनॉयड्स (58-71) एवं एक्टीनॉयड्स (90-103) होते हैं । अतः परमाणु क्रमांक 59, 95 एवं 102 वाले तत्व अन्तर संक्रमण तत्व हैं।

प्रश्न 29.
लैन्थेनॉयड्स की तुलना में एक्टीनॉयड्स तत्वों का रसायन अधिक सरल नहीं है। इस वाक्य को इन तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था के कुछ उदाहरणों द्वारा न्यायोचित सिद्ध कीजिए।
उतर
लैन्थेनॉयड्स निश्चित संख्या में ऑक्सीकरण अवस्थायें दर्शाते हैं, जैसे +2, +3 एवं +4 (+3 मुख्य ऑक्सीकरण अवस्था है)। क्योंकि 5d एवं 4f उपकक्षों के मध्य अधिक ऊर्जा अन्तर होता है। एक्टीनॉयड्स भी प्रमुख ऑक्सीकरण अवस्था +3 दर्शाते हैं, किन्तु अन्य ऑक्सीकरण अवस्था भी दर्शाते हैं । उदाहरण के लिए, यूरेनियम (Z= 92) +3, +4, +5, +6 ऑक्सीकरण अवस्थायें रखता है, एवं नेप्चूनियम (Z= 94) +3, +4, +5, +6 एवं +7 ऑक्सीकरण अवस्थायें दर्शाता है। क्योंकि 4f एवं 6d कक्षकों के मध्य ऊर्जा अन्तर कम होता है।

प्रश्न 30.
एक्टीनॉयड्स श्रेणी का अंतिम तत्व कौन-सा है ? इस तत्व का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास लिखिए। इस तत्व की संभावित ऑक्सीकरण अवस्था पर टिप्पणी कीजिए।
उत्तर
एक्टीनॉयड श्रेणी का अंतिम तत्व= लॉरेन्सियम (Z = 103)
इलेक्ट्रॉनिक विन्यास = [Rn]5f¹⁴6d¹7s²
संभावित ऑक्सीकरण अवस्था = +3

प्रश्न 31.
हुण्ड नियम का उपयोग करते हुए Ce* आयन का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास लिखिए एवं ‘चक्रण केवल’ सूत्र के आधार पर इसके चुम्बकीय आघूर्ण की गणना कीजिए।
उत्तर
सीरियम का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास = [Xe] 4f¹5d¹6s²
Ce³⁺ 344 = [Xe]4f¹
जिसका अर्थ है कि एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन उपस्थित है।

प्रश्न 32.
लैन्थेनॉयड श्रेणी के उन सदस्यों के नाम दीजिए, जो +4 ऑक्सीकरण अवस्था में एवं +2 ऑक्सीकरण अवस्थायें रखते हैं। इस प्रकार के व्यवहार को इन तत्वों के इलेक्ट्रॉनिक विन्यासों से संबंध स्थापित कीजिए।
उत्तर
+4= ₅₈Ce, ₅₉Pr, ₆₀Nd, ₆₅Tb, ₆₆Dy
+2 = ₆₀Nd, ₆₂Sm, ₆₃Eu, ₆₉Tm, ₇₀Yb
+4 ऑक्सीकरण अवस्था दर्शाती है, जब विन्यास बाँयी तरफ के समीप 4f° (अर्थात् 4f⁰4f¹4f²) अथवा 4f⁷ के समीप (अर्थात् 4f⁷ अथवा 4f⁸) होता है।
+2 ऑक्सीकरण अवस्था दर्शाती है, जब विन्यास 5d⁰ 6s² है तथा दो इलेक्ट्रॉन सरलता से त्याग देता है।

प्रश्न 33.
निम्न के सापेक्ष एक्टीनॉयड्स एवं लैन्थेनॉयड्स के रसायन की तुलना कीजिए –
(i) इलेक्ट्रॉनिक विन्यास
(ii) ऑक्सीकरण अवस्थाएँ
(iii) आयनन एन्थैल्पी एवं
(iv) परमाण्विक आकार।
उत्तर
लैंथेनाइडों एवं एक्टिनाइडों के मध्य भिन्नताएँ

प्रश्न 34.
परमाणु क्रमांक 61,91, 101 एवं 109 वाले तत्वों के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास लिखिए।
(i) z = 61: [Xe]4f⁵f5⁰6s²
(ii) Z = 91: [Rn]5f²6d¹7s²
(iii) Z = 101: [Rn]5f¹³6d⁰7s²
(iv) Z = 109: [Rn]5f¹⁴6d⁷s²

प्रश्न 35.
ऊर्ध्वाधर कॉलम के सापेक्ष प्रथम संक्रमण धातुओं की श्रेणी के सामान्य गुणों की तुलना द्वितीय एवं तृतीय श्रेणी के धातुओं से कीजिए। निम्न बिन्दुओं को विशिष्टता प्रदान कीजिए –
(i) इलेक्ट्रॉनिक विन्यास,
(ii) ऑक्सीकरण अवस्थायें
(iii) आयनन एन्थैल्पी एवं
(iv) परमाण्विक आकार।
उत्तर
प्रथम संक्रमण धातुओं की श्रेणी के सामान्य गुणों की तुलना –

प्रश्न 36.
निम्न आयनों में प्रत्येक के 3d इलेक्ट्रॉनों की संख्या लिखिए –
Ti²⁺,v²⁺, Cr³⁺,Mn²⁺, Fe²⁺, Fe^3+,Co²⁺,Ni²⁺ एवं Cu²⁺ दर्शाइये कि पाँच 31 कक्षकों को इन हाइड्रेट आयनों (अष्टफलकीय) द्वारा भरा जा सकता है।
उत्तर

प्रश्न 37.
इस वाक्य पर टिप्पणी कीजिए कि प्रथम संक्रमण श्रेणी के तत्वों में अनेक गुण भारी संक्रमण तत्वों से भिन्न होते हैं।
उत्तर

प्रश्न 38.
निम्न संकुल स्पीशीज के चुम्बकीय आघूर्ण के मानों से क्या दर्शाया जाता है ?


उत्तर
K₄[Mn(CN)₆]
Mn⁺² . 3d⁵ , चुम्बकीय आघूर्ण 2.2 दर्शाता है कि इसमें एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन है एवं अन्तर कक्षक संकुल अथवा निम्न चक्रण संकुल बनाता है। इसका विन्यास है –
t²_2g[Fe(H₂ O)₆ ]²⁺

Fe⁺²: 3d⁶ चुम्बकीय आघूर्ण का मान 4 अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों के समीप है, अत: यह बाह्य कक्षक संकुल अथवा उच्च चक्रण संकुल बनाता है। इसका विन्यास है  – t⁴_2g e²_g K₂[MnCl₄]

Mn⁺² : 3d⁵ चुम्बकीय आघूर्ण का मान 5 अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों के सापेक्ष है। d-कक्षक प्रभावित नहीं होते। अतः यह चतुष्फलकीय संकुल बनाता है। इसका विन्यास है – t³_2g e²_g

d एवं f-ब्लॉक के तत्त्व अन्य महत्वपूर्ण प्रश्नोत्तर

d एवं f-ब्लॉक के तत्त्व वस्तुनिष्ठ प्रश्न

1. सही विकल्प चुनकर लिखिए-

प्रश्न 1.
मैंगनीज किसमें उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है
(a) K₂MnO₄
(b) KMnO₄
(c) MnO₂
(d) MngO₄
उत्तर
(b) KMnO₄

प्रश्न 2.
कौन अन्तराली यौगिक बनाता है
(a) Fe
(b) Ca
(c) Ni
(d) सभी।
उत्तर
(b) Ca

प्रश्न 3.
जब KMnO₄ को उदासीन माध्यम में प्रयुक्त करते हैं, तब उनका तुल्यांक भार होगा –
(a) M
(b) M/2
(c) M/3
(d) M/5.
उत्तर
(c) M/3

प्रश्न 4.
कौन-सी लैन्थेनाइड सर्वाधिक प्रयुक्त की जाती है –
(a) लैन्थेनम
(b) नोबेलियम
(c) थोरियम
(d) सीरियम।
उत्तर
(d) सीरियम।

प्रश्न 5.
गैडोलिनियम का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास है –
(a) [Xc]4f⁶5d⁹,6s²
(b) [Xe]4f⁷,5d¹,6s²
(C) [Xe] f³,5d⁵,6s²
(d) [Xe]4f⁶,5d²,6s².
उत्तर
(b) [Xe]4f⁷,5d¹,6s²

प्रश्न 6.
लैन्थेनाइड संकुचन निम्न कारक के लिए उत्तरदायी होता है –
(a) Zr एवं Y की त्रिज्या लगभग समान होती है
(b) Zr एवं Nb की ऑक्सीकरण अवस्था समान होती है
(c) Zr एवं Hf की त्रिज्या लगभग समान होती है
(d)zr एवं Zn की ऑक्सीकरण अवस्था समान होती है।
उत्तर
(c) Zr एवं Hf की त्रिज्या लगभग समान होती है

प्रश्न 7.
3d श्रेणी में उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था किसके द्वारा प्रदर्शित की जाती है –
(a) Mn
(b) Fe²⁺
(c) Ni
(d) Cr
उत्तर
(a) Mn

प्रश्न 8.
कौन-सा संक्रमण धातु आयन रंगीन है –
(a) Cu⁺
(b) v²⁺
(c) Sc⁺³
(d) Ti⁺⁴
उत्तर
(b) v²⁺

प्रश्न 9.
एक संक्रमण धातु जो +3 ऑक्सीकरण अवस्था में हरा किन्तु +6 ऑक्सीकरण अवस्था में नारंगी होता है –
(a) Mn.
(b) Cr
(c) Os
(d) Fe.
उत्तर
(b) Cr

प्रश्न 10.
लैन्थेनाइड श्रेणी में, लैन्थेनाइड हाइड्रॉक्साइडों की क्षारकता –
(a) बढ़ती है
(b) घटती है
(c) पहले बढ़ती है फिर घटती है
(d) पहले घटती है और फिर बढ़ती है।
उत्तर
(b) घटती है

प्रश्न 11.
Fe, Co, Ni किस प्रकार के चुम्बकीय पदार्थ हैं –
(a) अनुचुम्बकीय
(b) लौह चुम्बकीय
(c) प्रति चुम्बकीय
(d) प्रति लौह चुम्बकीय।
उत्तर
(b) लौह चुम्बकीय

प्रश्न 12.
Fe⁺² आयन के अयुग्मित इलेक्ट्रॉन की संख्या है –
(a) 0
(b) 4
(c) 6
(d) 3.
उत्तर
(b) 4

2. रिक्त स्थानों की पूर्ति कीजिए – 

1. Fe, Co, Ni धातुओं को …………. कहते हैं।
2. परमाणु क्रमांक में वृद्धि के साथ त्रिसंयोजी धनायनों का आकार क्रमशः….,.. जाता है।
3. निम्नतर ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करने वाले संक्रमण धातु …….. प्रकृति के होते हैं।
4. K₂Cr₂0₇ एक प्रबल ……….. है जो केवल अम्लीय माध्यम में नवजात ऑक्सीजन का ……… परमाणु मुक्त करता है।
5. Zn केवल …………. ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है।
6. f-ब्लॉक तत्व …………. तत्व कहलाते हैं।
7. संक्रमण तत्व और उनके यौगिक ……….. का कार्य करते हैं।
8. अंतः संक्रमण तत्वों का सामान्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास …………..
9. पोटैशियम मैंगनेट का रासायनिक सूत्र ……….. है।
10. d-ब्लॉक तत्वों को …………. भी कहा जाता है।

उत्तर

1. फेरस धातुएँ
2.  घटता
3. क्षारीय
4. ऑक्सीकारक, तीन
5. +2
6. आन्तर संक्रमण
7. उत्प्रेरक
8. (n-2)f^1-14, (n-1)d^1-2,ns²
9. K₂MnO₄,
10. संक्रमण तत्व।

3. सत्य/असत्य बताइए –

1. पारा द्रव अवस्था में होता है तथा इसकी ऑक्सीकरण अवस्था +1 व + 2 होती है।
2. संक्रमण धातुओं की उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था अम्लीय प्रकृति की होती है।
3. लैन्थेनाइड और एक्टीनाइड दोनों संक्रमण तत्व कहलाते हैं।
4. सभी संक्रमण तत्वों में +2 ऑक्सीकरण अवस्था सामान्यत: अधिक पायी जाती है अथवा सामान्य होती है।
5. Zn, Cd एवं Hg परिवर्ती संयोजकता प्रदर्शित करती है।
6. Cu⁺² आयन रंगहीन और प्रतिचुम्बकीय होता है।
7. प्लूटोनियम का उपयोग परमाणु बम बनाने में तथा परमाणु रियेक्टर में ईंधन के रूप में किया जाता है।
8. संक्रमण तत्व अन्तराली यौगिक बनाते हैं।

उत्तर

1. सत्य,
2. सत्य,
3. असत्य,
4. सत्य,
5. असत्य,
6. असत्य,
7. सत्य,
8. सत्य।

4. उचित संबंध जोडिए –
I.

उत्तर
1. (1), 2. (g), 3. (e), 4. (c), 5. (b), 6, (d), 7. (a).

5. एक शब्द/वाक्य में उत्तर दीजिए – 

1. Cu⁺ तथा Cu²⁺ में कौन-सा आयन रंगहीन है ?
2. एक अभिक्रिया में KMnO₄ को K₂MnO₄ में परिवर्तित किया जाता है तो Mn की ऑक्सी
   करण संख्या में कितना परिवर्तन होगा?
3. लैन्थेनाइड और एक्टीनाइड में कौन-सी श्रेणी उच्च ऑक्सीकरण अवस्था दर्शाती है ?
4. लैन्थेनम की कौन-सी ऑक्सीकरण अवस्था अधिक स्थायी होती है ?
5. K₃Cr₃O₇ का अम्लीय विलयन में तुल्यांकी भार कितना होता है ?
6. Fe⁺³ में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम संख्या होती है।
7. क्रोमिलं क्लोराइड परीक्षण में प्रयुक्त ऑक्सीकरण का नाम लिखिए।
8. d- ब्लॉक के तत्वों में Zn परिवर्तित संयोजकता प्रदर्शित नहीं करता, क्योंकि।
9. Cu की सर्वाधिक महत्वपूर्ण ऑक्सीकरण अवस्था है।
10. f- ब्लॉक के तत्वों को कितने श्रेणी में बाँटा गया है ?
11. लूनर कॉस्टिक किसे कहते हैं ?
12. d-ब्लॉक के तत्वों में Zn परिवर्ती ऑक्सीकरण संख्या नहीं दर्शाता है, क्यों ?
13. HgCl₂ तथा KI का क्षारीय विलयन क्या कहलाता है ?

उत्तर-

1. Cu⁺
2. 1,
3. एक्टीनाइड,
4. +3,
5. 49,
6. 5,
7. K₂Cr₂O₇,
8. पूर्ण-पूरित d-कक्षक,
9. +2,
10. दो,
11. AgNO₃,
12. d-कक्षक के पूर्ण भरे होने की वजह से,
13. नेसलर अभिकर्मक।

d एवं f-ब्लॉक के तत्त्व लघु उत्तरीय प्रश्न

प्रश्न 1.
सिल्वर परमाणु की मूल अवस्था में पूर्ण-पूरित d-कक्षक है।आप कैसे कह सकते हैं कि यह एक संक्रमण तत्व है ?
उत्तर
सिल्वर +1 ऑक्सीकरण अवस्था में 4d¹⁰ 5s⁰ इलेक्ट्रॉनिक विन्यास दर्शाता है। परन्तु कुछ यौगिकों में यह +2 ऑक्सीकरण अवस्था दर्शाता है। इस अवस्था में यह 4d⁹5s⁰ इलेक्ट्रॉनिक विन्यास दर्शाता है। अतः 4d- से कक्षक के अपूर्ण होने के कारण इसे संक्रमण तत्व माना गया है।

प्रश्न 2.
संक्रमण तत्व किसे कहते हैं ? इनका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास लिखिए। ये धात्विक गुण प्रदर्शित करते हैं, क्यों?
उत्तर
वे तत्व, जिनके परमाणु अथवा साधारण आयनों के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास में भीतरी d-कक्षक अपूर्ण रूप से भरे होते हैं, संक्रमण तत्व कहलाते हैं । ये समूह 2 और 13 के मध्य स्थित होते हैं।
उदाहरण-Fe, Ni, Co आदि। इलेक्ट्रॉनिक विन्यास-(n-1)^1-10,ns^1-2 है।
किसी तत्व द्वारा अपने परमाणु में से एक अथवा अधिक इलेक्ट्रॉन त्यागकर धनायन बनाने की क्षमता पर उसका धात्विक गुण निर्भर करता है, सभी संक्रमण तत्व धातुएँ हैं, क्योंकि इनकी बाह्यतम कक्षा में एक या दो इलेक्ट्रॉन होते हैं, जो कि आसानी से त्यागे जा सकते हैं, क्योंकि इनकी आयनन ऊर्जा निम्न होती है। अतः ये धात्विक प्रकृति के होते हैं।

प्रश्न 3.
संक्रमण तत्व परिवर्ती संयोजकता प्रदर्शित करते हैं, क्यों?
उत्तर-
संक्रमण तत्व परिवर्ती संयोजकता प्रदर्शित करते हैं, क्योंकि (n-1)d-कक्षक तथा ns-कक्षक के इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा में बहुत अधिक अन्तर नहीं होता है, जिससे d-कक्षक के इलेक्ट्रॉन भी संयोजी इलेक्ट्रॉन का कार्य करते हैं । इन तत्वों में Mn अधिकतम परिवर्ती संयोजकता प्रदर्शित करता है।

प्रश्न 4.
संक्रमण धातुएँ आसानी से मिश्र धातुएँ क्यों बना लेती हैं ?
उत्तर
संक्रमण धातुएँ पिघली हुई अवस्था में एक-दूसरे में मिश्रणीय हैं तथा विभिन्न संक्रमण धातुओं के मिश्रण को ठण्डा करने पर मिश्र धातुएँ बनती हैं । संक्रमण धातुओं का आकार लगभग समान होता है, अतः क्रिस्टल जालक में एक धातु परमाणु को दूसरे धातु परमाणु से आसानी से विस्थापित किया जा सकता है, इस प्रकार मिश्रधातुएँ बनती हैं । जैसे-Cr को Ni में विलेय कर Cr-Ni मिश्रधातु बनाया जाता है। मिश्र धातुएँ अपनी जनक धातुओं की तुलना में अधिक कठोर, उच्च गलनांक वाली तथा अधिक संक्षारण प्रतिरोधी होती हैं।

प्रश्न 5.
संक्रमण धातुओं के चुम्बकीय गुणों को उसके इलेक्ट्रॉनिक विन्यास के आधार पर बताइए।
अथवा, अनुचुम्बकत्व और प्रतिचुम्बकत्व को समझाइए।
उत्तर
चुम्बकीय गुण-संक्रमण धातुएँ चुम्बकीय गुण प्रदर्शित करती हैं।
(a) प्रतिचुम्बकत्व-जब किसी पदार्थ में उपस्थित सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित हों तो वह प्रतिचुम्बकत्व दर्शाता है। Zn एक प्रतिचुम्बकीय धातु है।
(b) अनुचुम्बकत्व-यह गुण पदार्थ में उपस्थित अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या पर निर्भर करता है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉन युक्त पदार्थ अनुचुम्बकीय होता है । अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या बढ़ने से चुम्बकीय गुण भी बढ़ता है।
Fe, Co तथा Ni फेरोचुम्बकीय होते हैं, क्योंकि इन्हें चुम्बकित भी किया जा सकता है । अनुचुम्बकत्व को निम्न सूत्र से दर्शाते हैं –

जिसमें μ = चुम्बकीय आघूर्ण, n = अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या।

प्रश्न 6.
संक्रमण तत्वों की प्रवृत्ति अक्रिय होती है, क्यों? उत्तर
संक्रमण तत्वों की अक्रिय प्रवृत्ति या कम क्रियाशीलता निम्नलिखित कारणों से होती हैं –

(i) इनके मानक इलेक्ट्रोड विभव का मान कम होता है ।
(ii) इनकी आयनन ऊर्जा उच्च होती है ।
(iii) इनकी वाष्पन या कणिकरण ऊर्जा (Sublimation of Atomization energy) का मान उच्च होता है।
(iv) इनके आयनों की जल योजन ऊर्जा का मान कम होता है ।

प्रश्न 7.
संक्रमण तत्वों की विशेषताएँ लिखिए।
उत्तर
संक्रमण तत्वों की विशेषताएँ-

• इनकी प्रकृति धात्विक होती है जिनका धन विद्युतीय गुण सीमित (Ti) से उत्कृष्ट (Cu) तक होता है।
• ये कठोर होते हैं तथा ऊष्मा और विद्युत् के सुचालक हैं।
• इनके b.p. तथा m.p. उच्च होते हैं ।
• ये परिवर्ती ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करते हैं ।
• ये रंगीन आयन बनाते हैं ।
• ये समन्वयन यौगिक बनाते हैं।
• ये सामान्यत: अनुचुम्बकीय होते हैं ।
• ये अच्छे उत्प्रेरक होते हैं।
• ये मिश्रधातु बनाते हैं।
• ये अधातुओं के साथ अन्तराकाशीय यौगिक बनाते हैं।
• इनमें कार्बधात्विक यौगिक, समाकृतिक यौगिक तथा नॉन-स्टॉइकियोमीट्रिक यौगिक भी पाये जाते हैं। __

प्रश्न 8.
d और f-ब्लॉक तत्वों में कोई पाँच प्रमुख अन्तर दीजिए।
उत्तर
d और ब्लिॉक तत्वों में अन्तर –

प्रश्न 9.
आन्तरिक संक्रमण तत्व क्या होते हैं ?
उत्तर
वे तत्व जिनमें तीनों बाह्यतम कोश अपूर्ण भरे होते हैं अन्तर संक्रमण तत्व कहलाते हैं। संक्रमण तत्वों के भीतर वर्ग 3 व 4 के मध्य 14-14 तत्व f-ब्लॉक में आते हैं। अतः संक्रमण तत्वों के मध्य स्थित होने के कारण इन्हें अन्तर संक्रमण तत्व कहते हैं। चूँकि इनमें अंतिम इलेक्ट्रॉन बाह्यतम कोश से दो अन्दर के कोश उपउपान्त्य कोश अर्थात् (n-2)f-ऑर्बिटल में प्रवेश करते हैं। अत: इन तत्वों को f-ब्लॉक तत्व भी कहते हैं। (n-2)f^1-14(n-12)d^1-10ns² इन्हें दो श्रेणियों में बाँटा गया है –

(1) लैन्थेनाइड श्रेणी-लैन्थेनम के बाद (La₅₇) आने वाले 14 तत्व (Ce₅₈-Lu₇₁) लैन्थेनाइड कहलाते हैं।
(2) ऐक्टिनाइड श्रेणी-ऐक्टिनम के बाद आने वाले 14 तत्व ऐक्टिनाइड्स कहलाते हैं।

प्रश्न 10.
समूह- 12 के सदस्यों के नाम लिखिए। वे सामान्यतः संक्रमण तत्व क्यों नहीं माने जाते हैं ?
उत्तर
समूह- 12 के सदस्यों के नाम Zn, Cd, Hg हैं जिन्हें संक्रमण तत्वों में शामिल नहीं किया गया है, क्योंकि इनकी परमाणु अवस्था तथा द्विसंयोजी आयन अवस्था दोनों में इलेक्ट्रॉनिक संरचना (n-1)d¹⁰ होती है अर्थात् इनके d- कक्षक पूर्णतः भरे होते हैं। इस कारण इन्हें संक्रमण तत्व नहीं माना जाता।

प्रश्न 11.
लैन्थेनाइडों की पाँच विशेषताएँ लिखिए। उत्तर-लैन्थेनाइडों की विशेषताएँ –
(a) ये f-ब्लॉक के तत्व हैं ।
(b) ये चाँदी के समान चमकदार धातुएँ हैं ।
(c) ये ऊष्मा तथा विद्युत् के अच्छे चालक हैं ।
(d) इनका गलनांक तथा घनत्व उच्च होता है ।
(e) La से Lu तक इनकी परमाणु त्रिज्या में लगातार कमी होती है, इसे लैन्थेनाइड संकुचन कहते हैं ।

प्रश्न 12.
क्या कारण है कि 5d श्रेणी के तत्वों की आयनन ऊर्जा का मान 4d श्रेणी से अधिक होता है?
उत्तर
किसी समूह में ऊपर से नीचे जाने पर आयनन ऊर्जा का मान घटता है, लेकिन अपेक्षा के विरुद्ध 5d श्रेणी के संक्रमण तत्वों की आयनन ऊर्जा का मान 4d श्रेणी के तत्वों के मान से अधिक होता है, जिसका कारण इन दोनों श्रेणियों के बीच आने वाले 14 लैन्थेनाइड तत्वों का रहना तथा उनके आकार में अपेक्षित वृद्धि नहीं हो पाना है। अतः नाभिक का आकर्षण बल बाह्यतम कक्षा के इलेक्ट्रॉन के लिए अधिक हो जाता है यही उनके अधिक आयनन विभव का कारण है।

प्रश्न 13.
(i) संक्रमण धातुओं में संकुल यौगिक बनाने की प्रवृत्ति होती है। समझाइए।
(ii) Zn, Cd एवं Hg संक्रमण तत्व का गुण व्यक्त क्यों नहीं करते हैं ?
(iii) Ti को आश्चर्यजनक धातु क्यों कहते हैं ?
उत्तर
(i) संक्रमण तत्वों के संकुल यौगिक बन्गने के कारण –
1. इन तत्वों के आयनों का आकार कम तथा नाभिकीय आवेश उच्च होता है, जिसके कारण ये आयन या अणु (लिगण्ड) को अपनी ओर आकर्षित करते हैं।
2. लिगैण्ड द्वारा दिये जाने वाले इलेक्ट्रॉन युग्म को ग्रहण करने के लिए इन तत्वों के आयनों में रिक्त ऑर्बिटल होते हैं।

(ii) ऐसे तत्व जिनमें (n-1)d- उपकोश आंशिक (Partially) रूप से भरे रहते हैं, उन्हें संक्रपण तत्व कहते हैं।
जबकि Zn में [3d¹⁰4s²], Cd में [4d¹⁰ 5s²] एवं Hg में [5d¹⁰s²] अवस्था पायी जाती है। इसलिए इन्हें संक्रमण तत्व नहीं मानते हैं।
(iii) Ti को आश्चर्यजनक धातु कहते हैं क्योंकि – (1) यह कठोर व उच्च गलनांक वाली धातु है। (2) यह ऊष्मा व विद्युत् की सुचालक होती है। (3) संक्षारण प्रतिरोधी होती है।(4) इसका उपयोग टैंक, तोप, बन्दूक व रक्षात्मक कवच बनाने में किया जाता है।

प्रश्न 14.
Fe²⁺ आयन की त्रिज्या Mn²⁺ आयन की त्रिज्या से कम होती है, क्यों?
उत्तर
Fe का परमाणु क्रमांक (26) Mn के परमाणु क्रमांक (25) से अधिक है। अधिक परमाणुक्रमांक होने से नाभिक में प्रोटॉन की संख्या अधिक होती है, फलतः नाभिक और बाह्य कोश के इलेक्ट्रॉन के बीच कार्य करने वाला आकर्षण बल उतना ही प्रबल होता है। प्रबल आकर्षण बल इलेक्ट्रॉन बल इलेक्ट्रान मेघ को भीतर की ओर खींचता है, जिससे आकार में कमी होती है, इसीलिए Fe+ आयन की त्रिज्या Mn²⁺ आयन से कम होती है।

प्रश्न 15.
लैन्थेनाइड समूह को पृथक् करना क्यों कठिन है ? समझाइए।
उत्तर
लैन्थेनाइड समूह (Ce₅₈ से – ₇₁Lu) तक तत्वों में लैन्थेनाइड संकुचन के कारण रासायनिक गुणों में अत्यधिक समानता होती है। अत: इन्हें शुद्ध अवस्था में प्राप्त करना अत्यधिक कठिन होता है। इन्हें आयन विनिमय विधि द्वारा पृथक् किया जाता है।

प्रश्न 16.
(i) TiO₂ श्वेत है, जबकि TiCl₃ बैंगनी है। क्यों?
(ii) संक्रमण धातुओं की प्रथम पंक्ति में Cr तक अनुचुम्बकत्व बढ़ता है और फिर घटने लगता है, क्यों?
उत्तर
(i) TiO₂ में Ti⁴⁺ अवस्था में है जिसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 3d⁰ है अतःd-इलेक्ट्रॉन के अभाव में d-d संक्रमण नहीं हो पाने के कारण TiO₂ श्वेत है। जबकि TiCl₃ में Ti³⁺ अवस्था में है जिसका विन्यास 3d¹ है। अतः अयुग्मित d-इलेक्ट्रॉन की उपस्थिति के कारण TiCl₃ बैंगनी रंग का होता है।
(ii) संक्रमण धातुओं की प्रथम पंक्ति में Cr (3d⁵) तक अयुग्मित d-इलेक्ट्रॉनों के संख्या में वृद्धि होती है तथा फिर युग्मन प्रारम्भ होने के कारण इनकी संख्या घटती जाती है। अत: इसी के अनुसार पहले Cr तक अनुचुम्बकत्व बढ़ता है और फिर घटने लगता है।

प्रश्न 17.
किन्हीं पाँच बिन्दुओं पर लैन्थेनाइड और ऐक्टिनाइड की तुलना कीजिए।
उत्तर-लैन्थेनाइडों एवं ऐक्टिनाइडों की तुलना –

प्रश्न 18.
क्रोमिल क्लोराइड परीक्षण समीकरण सहित लिखिए।
उत्तर
जब किसी धातु क्लोराइड को ठोस पोटैशियम डाइक्रोमेट एवं सांद्र H,SO के साथ गर्म किया जाता है तब क्रोमिल क्लोराइड का नारंगी वाष्प बनता है।

प्राप्त वाष्प को NaOH विलयन में प्रवाहित करने पर सोडियम क्रोमेट का पीले रंग का विलयन प्राप्त होता है, जो CH₃COOH की उपस्थिति में लेड ऐसीटेट मिलाने पर, लेड क्रोमेट का पीला अवक्षेप देता है।

प्रश्न 19.
प्रथम संक्रमण श्रेणी में उपस्थित तत्वों के नाम, संकेत तथा इलेक्ट्रॉनिक विन्यास लिखिए।
उत्तर
प्रथम संक्रमण श्रेणी में उपस्थित तत्वों के नाम, संकेत तथा इलेक्ट्रॉनिक विन्यास –

प्रश्न 20.
f-ब्लॉक तत्वों का सामान्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास लिखिए। लैन्थेमाइड्स के कोई दो उपयोग लिखिए। ऐक्टिनाइड्स के कोई तीन उपयोग लिखिए।
उत्तर
ब्लॉक तत्वों का सामान्य विन्यास –
(n-2)f^1-14, (n-1) s²p⁶ d^0-1,ns² होता है।
लैन्थेनाइड्स के दो उपयोग –

(i) ज्वलनशील मिश्रधातु बनाने में
(ii) धूप के चश्मों में
(iii) रंगीन काँच व फिल्टर बनाने में।

ऐक्टिनाइड्स के उपयोग –

(i) नाभिकीय रिएक्टर में
(ii) कैंसर के उपचार में थोरियम का उपयोग
(iii) प्लूटोनियम का उपयोग परमाणु बम, परमाणु भट्ठी में होता है।

प्रश्न 21.
K₂Cr₂O₇ एवं KMnO₄ के उपयोग बताइए। .
उत्तर
K₂Cr₂O₇ के उपयोग- (i) ऑक्सीकारक के रूप में, (ii) रंगाई व छपाई में, (iii) आयतनमितीय विश्लेषण में, (iv) क्रोमेटेजिंग में।
KMnO₄ के उपयोग-(i) ऑक्सीकारक के रूप में, (ii) आयतनात्मक विश्लेषण में, (iii) कार्बनिक यौगिकों के निर्माण में, (iv) संक्रमणरोधी के रूप में।