हाइड्रोकार्बन

JEE Main संख्यात्मक:

1. प्रश्न: C6H12 आण्विक सूत्र वाला एक हाइड्रोकार्बन 1 मोल HBr के साथ अभिक्रिया करके एक ही एल्किल ब्रोमाइड बनाता है। हाइड्रोकार्बन की संरचना क्या है?

उत्तर: साइक्लोहेक्सेन

व्याख्या: चूँकि हाइड्रोकार्बन HBr के साथ अभिक्रिया करके एक ही एल्किल ब्रोमाइड बनाता है, यह एक चक्रीय हाइड्रोकार्बन होना चाहिए। आण्विक सूत्र C6H12 सुझाता है कि हाइड्रोकार्बन साइक्लोहेक्सेन है।

जब पेंटेन को निकेल उत्प्रेरक पर डिहाइड्रोजनीकृत किया जाता है तो प्रमुख उत्पाद क्या बनता है?

उत्तर: पेंटीन

व्याख्या: जब पेंटेन को प्लैटिनम उत्प्रेरक पर डिहाइड्रोजनीकृत किया जाता है, C-H बंध टूटता है और कार्बन परमाणुओं के बीच द्विबंध बनता है। प्रमुख उत्पाद पेंटीन बनता है।

3. प्रश्न: जब एथाइन को जल के साथ एक प्रबल अम्ल उत्प्रेरक की उपस्थिति में अभिक्रिया करायी जाती है तो कौन-सा उत्पाद बनता है?

उत्तर: एसीटैल्डिहाइड

जब एथाइन को जल के साथ एक प्रबल अम्ल उत्प्रेरक की उपस्थिति में अभिक्रिया करायी जाती है, जल अणु ट्रिपल बंध पर योग होकर एसीटिक अम्ल बनाता है।

4. प्रश्न: C6H12 आण्विक सूत्र वाला एक हाइड्रोकार्बन ‘A’ निम्नलिखित अभिक्रियाएँ देता है:

• यह सूर्यप्रकाश की उपस्थिति में Cl2 के साथ अभिक्रिया करके एक ही मोनोक्लोरो व्युत्पन्न बनाता है।
• ‘A’ सान्द्र H2SO4 के साथ अभिक्रिया करके दो समावयवी एल्कीन ‘B’ और ‘C’ बनाता है। यौगिक A, B और C की पहचान कीजिए।

उत्तर: A: साइक्लोहेक्सेन, B: साइक्लोहेक्सीन, C: 1-मेथिलसाइक्लोपेंटीन।

व्याख्या: चूँकि हाइड्रोकार्बन सूर्य के प्रकाश की उपस्थिति में Cl2 से अभिक्रिया करके एक ही मोनोक्लोरो व्युत्पन्न बनाता है, यह एक चक्रीय हाइड्रोकार्बन होना चाहिए। आण्विक सूत्र C6H12 सुझाता है कि हाइड्रोकार्बन साइक्लोहेक्सेन है।
जब साइक्लोहेक्सेन सान्द्र H2SO4 से अभिक्रिया करता है, तो यह डिहाइड्रोजनेशन द्वारा दो समावयवी ऐल्कीनों, साइक्लोहेक्सीन और 1-मेथिलसाइक्लोपेन्टीन बनाता है।

JEE Advanced संख्यात्मक:

1. प्रश्न: एक अज्ञात हाइड्रोकार्बन का 2.00 g नमूना अतिशय ऑक्सीजन में पूरी तरह दहन किया गया, जिससे 6.00 g CO2 और 2.70 g H2O उत्पन्न हुए। हाइड्रोकार्बन का आण्विक सूत्र क्या है?

उत्तर: C3H8

व्याख्या: हाइड्रोकार्बन का प्रायोगिक सूत्र यह निर्धारित करके मिलाया जा सकता है कि प्रत्येक तत्व के द्रव्यमान को उसके संगत मोलर द्रव्यमान से विभाजित करें और फिर सबसे छोटी संख्या से विभाजित कर पूर्णांक प्राप्त करें।

6.00 g CO2 में कार्बन का द्रव्यमान = (6.00 g / 44.01 g/mol) * 12.01 g/mol = 1.62 g
2.70 g H2O में हाइड्रोजन का द्रव्यमान = (2.70 g / 18.02 g/mol) * 2.016 g/mol = 0.30 g

प्रायोगिक सूत्र: CH₃

आण्विक सूत्र ज्ञात करने के लिए, हमें प्रायोगिक सूत्र को सबसे छोटे पूर्णांक गुणक से गुणा करना होता है ताकि पूर्णांक प्राप्त हो। इस मामले में, सबसे छोटा पूर्णांक गुणक 2 है।

आण्विक सूत्र: C2H4 (प्रायोगिक सूत्र को 2 से गुणा करने पर)। फिर पुनः आण्विक सूत्र को 2 से गुणा करने पर C4H8 प्राप्त होता है क्योंकि प्रायोगिक सूत्र में C:H अनुपात 1:1.5 है, अर्थात् आण्विक सूत्र में 4 कार्बन होंगे परंतु हाइड्रोजन की संतुष्टि के लिए 8 हाइड्रोजन होने चाहिए। अतः अंतिम उत्तर C4H8 है।

2. प्रश्न: C5H10 आण्विक सूत्र वाला एक ऐल्कीन ओज़ोन (O3) के साथ अभिक्रिया कर दो कार्बोनिल यौगिक बनाता है। एक कार्बोनिल यौगिक फॉर्मेल्डिहाइड (HCHO) है। दूसरे कार्बोनिल यौगिक की संरचना क्या है?

उत्तर: एसीटोन (CH3COCH3)

चूँकि बनने वाले कार्बोनिल यौगिकों में से एक फॉर्मेल्डिहाइड है, दूसरे कार्बोनिल यौगिक में भी 3 कार्बन परमाणु होने चाहिए। अज्ञात कार्बोनिल यौगिक का आण्विक सूत्र C5H10O - HCHO = C3H6O है। इससे सूचित होता है कि दूसरा कार्बोनिल यौगिक प्रोपैनल (CH3CH2CHO) है।

3. प्रश्न: C10H16 आण्विक सूत्र वाला एक हाइड्रोकार्बन ‘X’ निम्नलिखित अभिक्रियाएँ करता है:

• ‘X’ अंधेरे में Br2 के साथ अभिक्रिया कर एक एकल डाइब्रोमो व्युत्पन्न बनाता है।
• ‘X’ सान्द्र H2SO4 के साथ अभिक्रिया कर तीन समावयवी ऐल्कीन ‘Y’, ‘Z’ और ‘R’ बनाता है। यौगिकों X, Y, Z और R की पहचान कीजिए।

उत्तर: X: 1-मेथिल-4-आइसोप्रोपिलबेंज़ीन, Y: 1-मेथिल-4-आइसोप्रोपिल साइक्लोहेक्सीन Z: 4-मेथिल-1-आइसोप्रोपिल साइक्लोहेक्सीन R: 1,2-डाइमेथिल-4-आइसोप्रोपिल बेंज़ीन।

व्याख्या: चूँकि हाइड्रोकार्बन अंधेरे में Br2 से अभिक्रिया कर एकमात्र डाइब्रोमो व्युत्पन्न बनाता है, यह एक डाइसब्स्टिट्यूटेड बेंज़ीन होना चाहिए। आण्विक सूत्र C10H16 सुझाता है कि हाइड्रोकार्बन 1-मेथिल-4-आइसोप्रोपिल बेंज़ीन है। जब 1-मेथिल-4-आइसोप्रोपिल बेंज़ीन सान्द्र H2SO4 से अभिक्रिया करता है, तो यह डिहाइड्रोजनेशन द्वारा तीन समावयविक एल्कीन बनाता है: 1-मेथिल-4-आइसोप्रोपिल साइक्लोहेक्सीन, 4-मेथिल-1-आइसोप्रोपिल साइक्लोहेक्सीन, और 1,2-डाइमेथिल-4-आइसोप्रोपिल बेंज़ीन।

CBSE बोर्ड संख्यात्मक

1. प्रश्न: जब एथेन को सूर्य के प्रकाश की उपस्थिति में क्लोरीन से अभिक्रिया करायी जाती है तो कौन-सा उत्पाद बनता है?

उत्तर: क्लोरोएथेन

जब एथेन को सूर्य के प्रकाश की उपस्थिति में क्लोरीन से अभिक्रिया करायी जाती है, तो C-H बंध टूटता है और एक हाइड्रोजन परमाणु को क्लोरीन परमाणु प्रतिस्थापित कर देता है जिससे क्लोरोएथेन बनता है।

एक हाइड्रोकार्बन जिसका आण्विक सूत्र C4H10 है, अम्लीय KMnO4 विलयन से अभिक्रिया कर कार्बोक्सिलिक अम्ल बनाता है। हाइड्रोकार्बन की संरचना क्या है?

उत्तर: ब्यूटेन

चूँकि हाइड्रोकार्बन क्षारीय KMnO4 विलयन से अभिक्रिया कर कार्बोक्सिलिक अम्ल बनाता है, यह एक प्राइमरी अल्कोहल होना चाहिए। आण्विक सूत्र C4H10 सुझाता है कि हाइड्रोकार्बन ब्यूटेन है।

3. प्रश्न: जब प्रोपीन को जल के साथ एक प्रबल अम्ल उत्प्रेरक की उपस्थिति में अभिक्रिया करायी जाती है तो प्रमुख उत्पाद क्या बनता है?

उत्तर: आइसोप्रोपिल अल्कोहल

व्याख्या: जब प्रोपीन को जल के साथ किसी प्रबल अम्ल उत्प्रेरक की उपस्थिति में अभिक्रिया कराया जाता है, तो जल अणु द्विबंध के पार योग होकर आइसोप्रोपिल अल्कोहल बनाता है।

JEE के लिए यह क्यों महत्वपूर्ण है#

यह अवधारणा हाइड्रोकार्बन विषय को समझने के लिए महत्वपूर्ण है, जो JEE परीक्षाओं में बार-बार आता है। इस विषय पर पकड़ मज़बूत करने से मदद मिलती है:

• मूलभूत सिद्धांतों को समझने में
• जटिल समस्याओं को हल करने में
• अवधारणात्मक स्पष्टता बनाने में

टालने योग्य सामान्य गलतियाँ#

• एज केसों की अनदेखी
• गणनाओं में जल्दबाज़ी
• इकाइयों और विमाओं की जाँच न करना
• समान दिखने वाली अवधारणाओं को एक समान मान लेना
• अवधारणात्मक समझ को छोड़ देना

याद रखने योग्य प्रमुख अवधारणाएँ#

• पहले सम्पूर्ण अवधारणा को एक बार पढ़ें
• अंतर्निहित सिद्धांत को पहचानें
• उदाहरणों को क्रमबद्ध रूप से हल करें
• समस्या के रूपांतरों के साथ अभ्यास करें
• वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों से जोड़ें

संबंधित विषय#

• रासायनिक आबंधन सिद्धांत
• अभिक्रिया क्रियाविधि
• आवर्ती प्रवृत्तियाँ