GSEB Class 10 Science Solutions Chapter 4 કાર્બન અને તેનાં સંયોજનો

સ્વાધ્યાયના પ્રશ્નોત્તરી

પ્રશ્ન 1. ઇથેન અણુનું આણ્વીય સૂત્ર \( \text{C}_2\text{H}_6 \) છે, તેમાં ...
(a) 6 સહસંયોજક બંધ છે.
(b) 7 સહસંયોજક બંધ છે.
(c) 8 સહસંયોજક બંધ છે.
(d) 9 સહસંયોજક બંધ છે.
Answer: (b) 7 સહસંયોજક બંધ છે.
In simple words: ઇથેન (\( \text{C}_2\text{H}_6 \)) ના અણુમાં, કાર્બન-કાર્બન વચ્ચે એક બંધ હોય છે અને દરેક કાર્બન ત્રણ હાઇડ્રોજન સાથે જોડાયેલો હોય છે. આ રીતે, કુલ 7 સહસંયોજક બંધ બને છે.

Exam Tip: કાર્બનિક સંયોજનોમાં સહસંયોજક બંધોની સંખ્યા ગણવા માટે, સૌપ્રથમ તેનો રેખીય બંધારણીય સૂત્ર દોરો અને પછી કાર્બન-કાર્બન અને કાર્બન-હાઇડ્રોજન બંધોની ગણતરી કરો.

પ્રશ્ન 2. બ્યુટેનોન ચાર કાર્બન ધરાવતું સંયોજન છે, જેમાં ક્રિયાશીલ સમૂહ ...
(a) કાર્બોક્સિલિક ઍસિડ
(b) આલ્ડિહાઇડ
(c) કીટોન
(d) આલ્કોહોલ
Answer: (c) કીટોન
In simple words: બ્યુટેનોન એ ચાર કાર્બન અણુઓ ધરાવતું સંયોજન છે, અને તેના નામ પરથી જ ખબર પડે છે કે તેમાં કીટોન ક્રિયાશીલ સમૂહ આવેલો છે.

Exam Tip: કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્રમાં, પ્રત્યેક કાર્બન શૃંખલાના નામ અને તેના અનુગ પરથી ક્રિયાશીલ સમૂહને સરળતાથી ઓળખી શકાય છે. દા.ત., '-ઓન' કીટોન માટે, '-આલ' આલ્ડિહાઇડ માટે, અને '-ઓઇક ઍસિડ' કાર્બોક્સિલિક ઍસિડ માટે વપરાય છે.

પ્રશ્ન 3. ખોરાક રાંધતી વખતે, જો વાસણનાં તળિયાં બહારથી કાળાં થઈ રહ્યાં હોય, તો તેનો અર્થ એ છે કે ...
(a) ખોરાક સંપૂર્ણ રંધાયો નથી.
(b) બળતણનું સંપૂર્ણ દહન થયું નથી.
(c) બળતણ ભીનું છે.
(d) બળતણ સંપૂર્ણ રીતે દહન પામી રહ્યું છે.
Answer: (b) બળતણનું સંપૂર્ણ દહન થયું નથી.
In simple words: જ્યારે વાસણની નીચેથી કાળો ધુમાડો નીકળે અને વાસણ કાળું થાય, ત્યારે તેનો અર્થ એ થાય કે ગેસ અથવા બળતણ પૂરેપૂરું બળતું નથી.

Exam Tip: બળતણનું સંપૂર્ણ દહન ત્યારે થાય છે જ્યારે તેને પર્યાપ્ત ઑક્સિજન મળે છે. અપૂરતા ઑક્સિજન પુરવઠાના કિસ્સામાં, અપૂર્ણ દહન થાય છે, જે કાળા ધુમાડા અને સૂટ (કાળી શાહી) ના ઉત્પાદન તરફ દોરી જાય છે.

પ્રશ્ન 4. \( \text{CH}_3\text{Cl} \) માં બંધ-નિર્માણનો ઉપયોગ કરી સહસંયોજક બંધની પ્રકૃતિ સમજાવો.
Answer: કાર્બન, હાઇડ્રોજન અને ક્લોરિનનો પરમાણ્વીય ક્રમાંક અનુક્રમે 6, 1 અને 17 છે. આથી તેમની ઇલેક્ટ્રૉનીય રચના નીચે મુજબ છે :

• આ સૂચવે છે કે, કાર્બનને અષ્ટક પૂર્ણ કરવા માટે 4 ઇલેક્ટ્રૉનની, હાઇડ્રોજનને ડબ્લેટ (duplet) પૂર્ણ કરવા માટે 1 ઇલેક્ટ્રૉનની તથા ક્લોરિનને અષ્ટક પૂર્ણ કરવા માટે 1 ઇલેક્ટ્રૉનની જરૂરિયાત છે.
• આથી કાર્બન પરમાણુની બાહ્યતમ કક્ષાના 4 ઇલેક્ટ્રૉન પૈકી 3 ઇલેક્ટ્રૉન ત્રણ હાઇડ્રોજન પરમાણુના 3 ઇલેક્ટ્રૉન સાથે, જ્યારે 1 ઇલેક્ટ્રૉન ક્લોરિન પરમાણુના 1 ઇલેક્ટ્રૉન સાથે નીચે પ્રમાણે ભાગીદારી કરી ચાર સહસંયોજક બંધ રચે છે :
  \( 3\text{H} \cdot + \cdot \text{C} \cdot + \cdot \text{Cl} \)
  અથવા \( \text{H-C-Cl} \)
  \( \quad \overset{\text{H}}{\mid} \)
  \( \text{H}\text{-}\text{C}\text{-}\text{Cl} \)
  \( \quad \mid \)
  \( \quad \text{H} \)
• આમ, 4 ઇલેક્ટ્રૉન સાથે ભાગીદારી કરીને કાર્બન પરમાણુ નજીકના નિષ્ક્રિય વાયુ નિયોન, હાઇડ્રોજન પરમાણુ નજીકના નિષ્ક્રિય વાયુ હિલિયમ અને ક્લોરિન પરમાણુ નજીકના નિષ્ક્રિય વાયુ આર્ગોન જેવી ઇલેક્ટ્રૉનીય રચના મેળવી સ્થિરતા પ્રાપ્ત કરે છે.
• ટૂંકમાં, ક્લોરોમિથેન ત્રણ C - H અને એક C - Cl એમ ચાર સહસંયોજક બંધ રચે છે.
In simple words: કાર્બન, હાઇડ્રોજન અને ક્લોરિન ઇલેક્ટ્રોન ભાગીદારી કરીને \( \text{CH}_3\text{Cl} \) બનાવે છે. કાર્બન ત્રણ હાઇડ્રોજન સાથે અને એક ક્લોરિન સાથે ઇલેક્ટ્રોન વહેંચે છે, જેનાથી સ્થિર બંધારણ બને છે.

Exam Tip: સહસંયોજક બંધોને સમજાવતી વખતે, પરમાણુની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના, અષ્ટક અથવા ડબ્લેટ પૂર્ણ કરવાની તેમની જરૂરિયાત અને ઇલેક્ટ્રોનની ભાગીદારી દર્શાવતા બિંદુ-બંધારણોનો ઉપયોગ કરો.

 

પ્રશ્ન 5. ઇલેક્ટ્રૉન-બિંદુ નિરૂપણ દોરો :
(a) ઇથેનોઇક ઍસિડ
(b) \( \text{H}_2\text{S} \)
(c) પ્રોપેનોન
(d) \( \text{F}_2 \)
Answer:
(a) ઇથેનોઇક ઍસિડ :
       \( \overset{\cdot\cdot}{\text{O}} \)
        \( \mid \)
\( \text{H} : \text{C} : \text{C} :: \overset{\cdot\cdot}{\text{O}} : \text{H} \)
        \( \mid \)
       \( \text{H} \)
અથવા
       \( \text{O} \)
        \( || \)
\( \text{H}\text{-}\text{C}\text{-}\text{C}\text{-}\text{O}\text{-}\text{H} \)
        \( \mid \)
       \( \text{H} \)

(b) \( \text{H}_2\text{S} \) (હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ) :
\( \text{H} : \overset{\cdot\cdot}{\text{S}} : \text{H} \)
અથવા
\( \text{H}\text{-}\overset{\cdot\cdot}{\text{S}}\text{-}\text{H} \)

(c) પ્રોપેનોન :
            \( \overset{\cdot\cdot}{\text{O}} \)
            \( || \)
\( \text{H} : \text{C} : \text{C} : \text{C} : \text{H} \)
          \( \mid \quad \mid \)
          \( \text{H} \quad \text{H} \)
અથવા
            \( \text{O} \)
            \( || \)
\( \text{H}\text{-}\text{C}\text{-}\text{C}\text{-}\text{C}\text{-}\text{H} \)
          \( \mid \quad \mid \)
          \( \text{H} \quad \text{H} \)

(d) \( \text{F}_2 \) (ડાયક્લોરિન) :
\( \overset{\cdot\cdot}{\text{F}} : \overset{\cdot\cdot}{\text{F}} \)
અથવા
\( \text{F}\text{-}\text{F} \)
In simple words: ઇલેક્ટ્રોન-બિંદુ નિરૂપણમાં, આપણે પરમાણુઓના સંયોજનમાં ઇલેક્ટ્રોન કેવી રીતે વહેંચાય છે તે દર્શાવીએ છીએ. દરેક શેર કરેલા ઇલેક્ટ્રોન જોડને એક લાઇન તરીકે અને અનશેર કરેલા ઇલેક્ટ્રોનને બિંદુઓ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.

Exam Tip: ઇલેક્ટ્રોન-બિંદુ નિરૂપણ દોરતી વખતે, દરેક પરમાણુના સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોનની ગણતરી કરો અને પછી તેમને અષ્ટક નિયમ (અથવા હાઇડ્રોજન માટે ડબ્લેટ) સંતોષવા માટે વહેંચો. દરેક બંધમાં ઇલેક્ટ્રોનની જોડી દર્શાવો.

 

પ્રશ્ન 6. સમાનધર્મી શ્રેણી એટલે શું? ઉદાહરણ સહિત સમજાવો.
Answer:
**વ્યાખ્યા:** કાર્બનિક સંયોજનોની એવી શ્રેણી કે જેમાં કાર્બન-શૃંખલામાં રહેલા હાઇડ્રોજનને સમાન પ્રકારના ક્રિયાશીલ સમૂહ દ્વારા બદલવામાં આવેલ હોય, તેને સમાનધર્મી શ્રેણી કહે છે.

અથવા

સમાન ક્રિયાશીલ સમૂહ ધરાવતાં જે કાર્બનિક સંયોજનોની શ્રેણીનો દરેક સભ્ય તેની પહેલાંના કે પછીના ક્રમિક સભ્યથી કાર્બન અને હાઇડ્રોજન પરમાણુઓની ચોક્કસ સંખ્યા (\( -\text{CH}_2 \)) માં તફાવત ધરાવતો હોય, તો તે કાર્બનિક સંયોજનોની શ્રેણીને સમાનધર્મી શ્રેણી કહે છે.

**સમજૂતી:**
મિથેનોલ (\( \text{CH}_3\text{-}\text{OH} \))
ઇથેનોલ (\( \text{CH}_3\text{-}\text{CH}_2\text{-}\text{OH} \))
પ્રોપેનોલ (\( \text{CH}_3\text{-}\text{CH}_2\text{-}\text{CH}_2\text{-}\text{OH} \))
બ્યુટેનોલ (\( \text{CH}_3\text{-}\text{CH}_2\text{-}\text{CH}_2\text{-}\text{CH}_2\text{-}\text{OH} \))

• આ આલ્કોહોલની સમાનધર્મી શ્રેણી છે. આ શ્રેણીના દરેક સભ્યમાં સમાન ક્રિયાશીલ સમૂહ – OH (હાઇડ્રૉક્સિલ) છે.
• આ શ્રેણીમાં ક્રમિક સભ્યથી પહેલાંના કે પછીના સભ્યમાં પરમાણુની સંખ્યામાં \( -\text{CH}_2 \) જેટલો તફાવત છે. તેથી આણ્વીય દળમાં 14 u નો તફાવત છે.
In simple words: સમાનધર્મી શ્રેણી એવા કાર્બનિક સંયોજનોનો સમૂહ છે જેમાં દરેક સભ્યમાં એક જ પ્રકારનો ક્રિયાશીલ સમૂહ હોય છે, અને એક સભ્યથી બીજા સભ્ય વચ્ચે \( \text{CH}_2 \) એકમનો તફાવત હોય છે.

Exam Tip: સમાનધર્મી શ્રેણીના ગુણધર્મો અને તેમના ક્રમિક સભ્યો વચ્ચેના આણ્વીય દળના તફાવતને યાદ રાખો, કારણ કે આ મુદ્દાઓ પરીક્ષામાં પૂછાઈ શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, આલ્કોહોલ, આલ્ડિહાઇડ્સ અને કીટોન્સની શ્રેણીઓનો અભ્યાસ કરો.

 

પ્રશ્ન 7. તમે ભૌતિક તેમજ રાસાયણિક ગુણધર્મોને આધારે ઇથેનોલ અને ઇથેનોઇક ઍસિડને કેવી રીતે વિભૂદિત કરશો?
Answer:

ભૌતિક ગુણધર્મોમાં તફાવત :

ભૌતિક ગુણધર્મ	ઇથેનોલ	ઈથેનોઇક ઍસિડ
1. વાસ	મીઠી (સુખદ)	તીવ્ર
2. સ્વાદ	તીવ્ર ખટાશયુક્ત	ખાટો
3. ગલનબિંદુ (K)	156	290
4. ઉત્કલનબિંદુ (K)	351	391

રાસાયણિક ગુણધર્મોમાં તફાવત :

રાસાયણિક ગુણધર્મ	ઇથેનોલ	ઈથેનોઇક ઍસિડ
1. સોડિયમ બાય-કાર્બોનેટ સાથે	\( \text{CO}_2 \) વાયુ ઉત્પન્ન થતો નથી.	\( \text{CO}_2 \) વાયુ ઉત્પન્ન થાય છે.
2. આલ્કલાઇન \( \text{KMnO}_4 \) સાથે	ગુલાબી રંગ દૂર થાય છે.	ગુલાબી રંગ દૂર થતો નથી.

In simple words: ઇથેનોલ અને ઇથેનોઇક ઍસિડને તેમની ગંધ, સ્વાદ, ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ જેવા ભૌતિક ગુણધર્મો દ્વારા અલગ પાડી શકાય છે. રાસાયણિક રીતે, સોડિયમ બાયકાર્બોનેટ સાથે ઇથેનોઇક ઍસિડ \( \text{CO}_2 \) ઉત્પન્ન કરે છે, જ્યારે ઇથેનોલ નહીં. આલ્કલાઇન \( \text{KMnO}_4 \) ઇથેનોલનો ગુલાબી રંગ દૂર કરે છે, પરંતુ ઇથેનોઇક ઍસિડનો નહીં.

Exam Tip: કાર્બનિક સંયોજનોને અલગ પાડવા માટે રાસાયણિક કસોટીઓ ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. ખાસ કરીને, કાર્બોક્સિલિક એસિડ માટે સોડિયમ બાયકાર્બોનેટ કસોટી અને આલ્કોહોલ માટે પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ કસોટી પર ધ્યાન આપો.

 

પ્રશ્ન 8. જ્યારે સાબુને પાણીમાં ઉમેરવામાં આવે ત્યારે મિસેલનું નિર્માણ શા માટે થાય છે? શું ઇથેનોલ જેવાં બીજાં દ્રાવકો દ્વારા પણ મિસેલનું નિર્માણ થશે?
Answer: સાબુનો અણુ જુદા જુદા ગુણધર્મ ધરાવતા બે છેડા ધરાવે છે. એક છેડો ધ્રુવીય શીર્ષ ધરાવે છે, જેને હાઇડ્રોફિલિક શીર્ષ કહે છે. જ્યારે બીજો છેડો અધ્રુવીય પૂંછડી ધરાવે છે, જેને હાઇડ્રોફોબિક પૂંછડી કહે છે.

• ધ્રુવીય શીર્ષ પાણીના અણુ પ્રત્યે આકર્ષણ ધરાવે છે, જ્યારે અધ્રુવીય પૂંછડી પાણીના અણુ પ્રત્યે અપાકર્ષણ ધરાવે છે.
• જ્યારે સાબુને પાણીમાં ઓગાળવામાં આવે છે ત્યારે ધ્રુવીય શીર્ષ પાણીમાં દ્રાવ્ય થાય છે અને અધ્રુવીય પૂંછડી પાણીના અણુઓમાં અદ્રાવ્ય રહે છે. પરિણામે ગોળાકાર મિસેલ રચાય છે.

મિસેલનું નિર્માણ: આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ, મિસેલ એક ગોળાકાર રચના છે જ્યાં સાબુના અણુઓ ગોઠવાયેલા હોય છે. તેમાં હાઇડ્રોફિલિક (જળ-પ્રેમી) શીર્ષ બહારની તરફ પાણી સાથે જોડાયેલા હોય છે, જ્યારે હાઇડ્રોફોબિક (જળ-વિરોધી) પૂંછડીઓ અંદરની તરફ જમા થાય છે, જે ચરબી અથવા તેલના ટીપાંને ઘેરી લે છે.

• સાબુ ઇથેનોલમાં સંપૂર્ણ દ્રાવ્ય છે. આથી ઇથેનોલ જેવાં દ્રાવકોમાં મિસેલ રચના શક્ય નથી.
In simple words: સાબુના અણુઓનો એક ભાગ પાણીને પસંદ કરે છે અને બીજો ભાગ પાણીને ધિક્કારે છે. તેથી, પાણીમાં સાબુના અણુઓ ગોળાકાર મિસેલ બનાવે છે, જેમાં પાણીને ધિક્કારતા ભાગો અંદરની તરફ સંતાઈ જાય છે. ઇથેનોલ જેવા દ્રાવકોમાં સાબુ સંપૂર્ણપણે ઓગળી જાય છે, તેથી ત્યાં મિસેલ બનતા નથી.

Exam Tip: મિસેલની રચનાને સમજાવતી વખતે, સાબુના અણુઓના હાઇડ્રોફિલિક (જળ-પ્રેમી) અને હાઇડ્રોફોબિક (જળ-વિરોધી) ભાગોની ભૂમિકા સ્પષ્ટપણે દર્શાવો. યાદ રાખો કે મિસેલ રચના માત્ર પાણી જેવા ધ્રુવીય દ્રાવકોમાં જ થાય છે, બિન-ધ્રુવીય દ્રાવકોમાં નહીં.

 

પ્રશ્ન 9. કાર્બન અને તેનાં સંયોજનોનો ઉપયોગ મોટે ભાગે બળતણ તરીકે શા માટે થાય છે?
Answer: જ્યારે કાર્બનનું હવા અથવા ઑક્સિજનની હાજરીમાં દહન કરવામાં આવે ત્યારે કાર્બન ડાયૉક્સાઇડ અને પાણી ઉત્પન્ન થાય છે. ઉપરાંત વિપુલ પ્રમાણમાં ઊર્જા અને પ્રકાશ ઉત્પન્ન થાય છે.
\( \text{C(s)} + \text{O}_2\text{(g)} \rightarrow \text{CO}_2\text{(g)} + \text{ઉષ્મા} + \text{પ્રકાશ} \)

• જ્યારે કાર્બન અને તેના સંયોજનનું દહન કરવામાં આવે ત્યારે વધારાની ઉષ્માની જરૂર પડતી નથી. તેથી કાર્બન અને તેનાં સંયોજનો બળતણ માટે ઉપયોગી છે.
In simple words: કાર્બન અને તેનાં સંયોજનો બળવાથી ઘણી બધી ગરમી અને પ્રકાશ ઉત્પન્ન કરે છે. આથી, તેમને સરળતાથી બળતણ તરીકે ઉપયોગ કરી શકાય છે, કારણ કે આ પ્રક્રિયામાં બહારથી ગરમી આપવાની જરૂર પડતી નથી.

Exam Tip: કાર્બનિક સંયોજનોના બળતણ ગુણધર્મો સમજાવતી વખતે, દહન દરમિયાન મુક્ત થતી ઊર્જા અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને પાણી જેવા ઉત્પાદનોનો ઉલ્લેખ કરો.

 

પ્રશ્ન 10. કઠિન પાણીમાં સાબુનો ઉપયોગ કરવાથી થતું ફીણનું નિર્માણ સમજાવો.
Answer: કઠિન પાણી કેલ્શિયમ અને મૅગ્નેશિયમ આયનો ધરાવે છે, જે સાબુના અણુ સાથે સંયોજાઈ કૅલ્શિયમ અને મૅગ્નેશિયમના સફેદ અવક્ષેપ બનાવે છે, જેને સ્કમ (Scum) કહે છે.

\( 2\text{C}_{17}\text{H}_{35}\text{COONa} \text{ (સોડિયમ સ્ટીયરેટ, સાબુ)} + \text{Ca}^{2+} \text{ (કેલ્શિયમ આયન)} \rightarrow (\text{C}_{17}\text{H}_{35}\text{COO})_2\text{Ca} \text{ (કેલ્શિયમ સ્ટીયરેટ)} + 2\text{Na}^{+} \text{ (સોડિયમ આયન)} \)

\( 2\text{C}_{17}\text{H}_{35}\text{COONa} \text{ (સોડિયમ સ્ટીયરેટ, સાબુ)} + \text{Mg}^{2+} \text{ (મેગ્નેશિયમ આયન)} \rightarrow (\text{C}_{17}\text{H}_{35}\text{COO})_2\text{Mg} \text{ (મેગ્નેશિયમ સ્ટીયરેટ)} + 2\text{Na}^{+} \text{ (સોડિયમ આયન)} \)

In simple words: કઠિન પાણીમાં કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમ હોય છે. સાબુ આ ક્ષાર સાથે ભળીને સફેદ રંગનો કચરો બનાવે છે જેને "સ્કમ" કહેવાય છે. આ સ્કમ ફીણ બનવા દેતો નથી, તેથી કઠિન પાણીમાં સાબુ ફીણ બનાવતો નથી.

Exam Tip: કઠિન પાણીમાં સાબુની ક્રિયા સમજાવતી વખતે, કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમ આયનો દ્વારા સ્કમની રચના અને તેના રાસાયણિક સૂત્રનો ઉલ્લેખ કરવો મહત્વપૂર્ણ છે. આયનિક સમીકરણો પણ શામેલ કરો.

 

પ્રશ્ન 11. જો તમે લિટમસપેપર (લાલ અથવા ભૂરા) થી સાબુને ચકાસો, તો તમે શું ફેરફાર અવલોકિત કરશો?
Answer: સાબુ એ બેઝિક (આલ્કલાઇન) માધ્યમ ધરાવતો હોઈ, લાલ લિટમસપત્ર ભૂરું (વાદળી) બને છે, જ્યારે વાદળી લિટમસપત્ર પર કોઈ અસર થશે નહિ.

In simple words: સાબુ બેઝિક હોવાથી, લાલ લિટમસ કાગળને વાદળી કરી દેશે, પરંતુ વાદળી લિટમસ કાગળ પર કોઈ ફેરફાર થશે નહીં.

Exam Tip: લિટમસ કસોટી કરતી વખતે, યાદ રાખો કે બેઝ લાલ લિટમસને વાદળીમાં ફેરવે છે, જ્યારે એસિડ વાદળી લિટમસને લાલમાં ફેરવે છે.

 

પ્રશ્ન 12. હાઇડ્રોજનીકરણ એટલે શું? તેની ઔદ્યોગિક ઉપયોગિતા શું છે?
Answer: અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન સંયોજનની નિકલ અથવા પેલેડિયમ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં ડાયહાઇડ્રોજન સાથે પ્રક્રિયા થઈ સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન બનવાની ક્રિયાને હાઇડ્રોજનીકરણ કહે છે. ઉપયોગઃ હાઇડ્રોજીનેશનથી ઔધોગિક ધોરણે વનસ્પતિ તેલમાંથી વનસ્પતિ ઘી બનાવી શકાય છે.

\[ \text{R}\text{-}\text{C} = \text{C}\text{-}\text{R} + \text{H}_2 \xrightarrow{\text{Ni ઉદ્દીપક}} \text{R}\text{-}\text{C}\text{-}\text{C}\text{-}\text{R} \]
\[ \quad \text{(અસંતૃપ્ત તેલ)} \quad \quad \text{(ડાયહાઇડ્રોજન)} \quad \text{(સંતૃપ્ત ઘી)} \]

વનસ્પતિ તેલ (અસંતૃપ્ત ચરબી) પ્રવાહી અવસ્થામાં હોય છે, જ્યારે વનસ્પતિ ઘી (સંતૃપ્ત ચરબી) ઘન અવસ્થામાં હોય છે.

In simple words: હાઇડ્રોજનીકરણ એટલે અસંતૃપ્ત ચરબી (જેમાં ડબલ બોન્ડ હોય છે) માં હાઇડ્રોજન ઉમેરી તેને સંતૃપ્ત ચરબી (જેમાં સિંગલ બોન્ડ હોય છે) માં ફેરવવું. આ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ વનસ્પતિ તેલમાંથી વનસ્પતિ ઘી બનાવવા માટે થાય છે.

Exam Tip: હાઇડ્રોજનીકરણ એ અસંતૃપ્ત સંયોજનોને સંતૃપ્ત સંયોજનોમાં રૂપાંતરિત કરવા માટેની એક મહત્વપૂર્ણ ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયા છે. આ પ્રક્રિયામાં ઉદ્દીપકની ભૂમિકા અને વનસ્પતિ તેલમાંથી ઘીના ઉત્પાદન જેવા વ્યવહારિક ઉપયોગો પર ધ્યાન આપો.

 

પ્રશ્ન 13. આપેલ હાઇડ્રોકાર્બન \( \text{C}_2\text{H}_6, \text{C}_3\text{H}_8, \text{C}_3\text{H}_6, \text{C}_2\text{H}_2 \) અને \( \text{CH}_4 \) પૈકી કોની યોગશીલ પ્રક્રિયા થાય છે?
Answer: \( \text{C}_3\text{H}_6 \) અને \( \text{C}_2\text{H}_2 \) આ બંને સંયોજનો અસંતૃપ્ત હોવાથી તેમની યોગશીલ પ્રક્રિયા થાય છે.

\( \text{C}_3\text{H}_6 \) (\( \text{C}_{\text{n}}\text{H}_{2\text{n}} \)): \( \text{H}\text{-}\text{C}\text{=}\text{C}\text{-}\text{H} \) (આલ્કીન)
                      \( \mid \)
                      \( \text{H} \)

\( \text{C}_2\text{H}_2 \) (\( \text{C}_{\text{n}}\text{H}_{2\text{n}-2} \)): \( \text{H}\text{-}\text{C}\equiv\text{C}\text{-}\text{H} \) (આલ્કાઇન)

In simple words: \( \text{C}_3\text{H}_6 \) (પ્રોપીન) અને \( \text{C}_2\text{H}_2 \) (ઇથાઇન) જેવા અસંતૃપ્ત સંયોજનોમાં ડબલ કે ટ્રિપલ બોન્ડ હોય છે. આવા સંયોજનો સરળતાથી બીજા પરમાણુઓને ઉમેરી શકે છે, જેને યોગશીલ પ્રક્રિયા કહેવાય છે.

Exam Tip: યોગશીલ પ્રક્રિયાઓ માત્ર અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન (આલ્કીન અને આલ્કાઇન) માં જ થાય છે. આલ્કેન જેવા સંતૃપ્ત સંયોજનોમાં યોગશીલ પ્રક્રિયાઓ થતી નથી.

 

પ્રશ્ન 14. સંતૃપ્ત અને અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બનને વિદિત કરવા ઉપયોગમાં લેવાતી એક કસોટી જણાવો.
Answer: માખણ સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન સંયોજન છે, જ્યારે રાંધવા માટે વપરાતું તેલ અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન સંયોજન છે.

• અસંતૃપ્ત સંયોજન આલ્કલાઇન \( \text{KMnO}_4 \) નો ગુલાબી રંગ દૂર કરે છે.
• માખણમાં થોડા પ્રમાણમાં આલ્કલાઇન \( \text{KMnO}_4 \) ઉમેરવાથી તેનો ગુલાબી રંગ દૂર થતો નથી, જ્યારે રાંધવા માટે વપરાતા તેલમાં થોડા પ્રમાણમાં આલ્કલાઇન \( \text{KMnO}_4 \) ઉમેરતાં તેનો ગુલાબી રંગ દૂર થાય છે.
In simple words: સંતૃપ્ત અને અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બનને ઓળખવા માટે આલ્કલાઇન પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ (\( \text{KMnO}_4 \)) નો ઉપયોગ કરી શકાય છે. અસંતૃપ્ત સંયોજનો તેના ગુલાબી રંગને દૂર કરે છે, જ્યારે સંતૃપ્ત સંયોજનો કરતા નથી.

Exam Tip: સંતૃપ્ત અને અસંતૃપ્ત સંયોજનોને અલગ પાડવા માટે બ્રોમિન પાણી અથવા બેયર રીએજન્ટ (આલ્કલાઇન \( \text{KMnO}_4 \)) જેવી રાસાયણિક કસોટીઓ ખૂબ જ ઉપયોગી છે. અસંતૃપ્ત સંયોજનો આ રીએજન્ટના રંગને દૂર કરે છે.

 

પ્રશ્ન 15. સાબુની સફાઈ પ્રક્રિયાની ક્રિયાવિધિ સમજાવો.
Answer: સાબુ સફાઈ કરનાર એજન્ટ તરીકે કામ કરે છે કારણ કે તેના અણુઓમાં બે અલગ અલગ ભાગો હોય છે: હાઇડ્રોફિલિક (પાણી-પ્રેમી) શીર્ષ અને હાઇડ્રોફોબિક (પાણી-વિરોધી) પૂંછડી. જ્યારે સાબુને પાણીમાં ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે હાઇડ્રોફોબિક પૂંછડીઓ ગંદકી, ધૂળ અને તેલ જેવા મેલના કણો સાથે જોડાઈ જાય છે, જ્યારે હાઇડ્રોફિલિક શીર્ષ પાણી તરફ બહારની તરફ રહે છે.

આ ગોઠવણીને કારણે મિસેલ નામની ગોળાકાર રચનાઓ બને છે. આ મિસેલમાં, મેલના કણો અંદરની તરફ ઘેરાયેલા હોય છે અને પાણી-પ્રેમી શીર્ષો બહારની તરફ હોય છે, જે મિસેલને પાણીમાં દ્રાવ્ય બનાવે છે. જ્યારે કપડાને ઘસવામાં આવે છે કે હલાવવામાં આવે છે, ત્યારે આ મિસેલ રચનાઓ મેલને પાણીથી દૂર ખેંચી લે છે, જેનાથી કપડા સાફ થાય છે.

આમ, સાબુના અણુઓ મેલના કણોને પાણીમાં "ઘસડી" ને દૂર કરી સફાઈ કાર્ય કરે છે, જે સામાન્ય રીતે પાણીમાં અદ્રાવ્ય હોય છે. આ ક્રિયાવિધિથી મેલ કપડા પરથી નીકળીને પાણીમાં ભળી જાય છે અને ધોવાઈ જાય છે.

In simple words: સાબુના અણુઓ મેલ અને તેલને પકડે છે, કારણ કે તેમનો એક ભાગ તેલને પસંદ કરે છે અને બીજો પાણીને. આ રીતે, તેઓ મિસેલ નામની ગોળાકાર રચનાઓ બનાવે છે. જ્યારે તમે કપડા ધોવો છો, ત્યારે આ મિસેલ મેલને પાણીમાં ખેંચીને દૂર કરે છે.

Exam Tip: સાબુની સફાઈ પ્રક્રિયા સમજાવતી વખતે, સાબુના અણુના હાઇડ્રોફિલિક અને હાઇડ્રોફોબિક ગુણધર્મો, મિસેલની રચના, અને મેલના કણોને કેવી રીતે દૂર કરવામાં આવે છે તે સ્પષ્ટપણે વર્ણવો.

Intext પ્રશ્નોત્તર [ પા.પુ. પાના નં. 61]

 

પ્રશ્ન 1. \( \text{CO}_2 \) સૂત્ર ધરાવતા કાર્બન ડાયૉક્સાઇડનું ઇલેક્ટ્રૉનબિંદુ નિરૂપણ શું થશે?
Answer: કાર્બન અને ઑક્સિજનની ઇલેક્ટ્રૉન-રચના નીચે મુજબ છે :
\( \text{C} : 2, 4 \)
\( \text{O} : 2, 6 \)

\( \text{CO}_2 \) નું ઇલેક્ટ્રૉન-બિંદુ નિરૂપણ નીચે મુજબ છે :
\( \overset{\cdot\cdot}{\text{O}} :: \text{C} :: \overset{\cdot\cdot}{\text{O}} \) અથવા \( \text{O} = \text{C} = \text{O} \)

In simple words: કાર્બન ડાયોક્સાઇડમાં, કાર્બન અણુ બે ઑક્સિજન અણુઓ સાથે ડબલ બોન્ડ બનાવે છે, જ્યાં દરેક ઑક્સિજન પરમાણુ પાસે બે અનશેર કરેલા ઇલેક્ટ્રોન જોડ હોય છે.

Exam Tip: \( \text{CO}_2 \) જેવા સરળ અણુઓ માટે ઇલેક્ટ્રોન-બિંદુ નિરૂપણ દોરતી વખતે, મધ્યસ્થ પરમાણુ (અહીં કાર્બન) ની ફરતે ઇલેક્ટ્રોનની જોડીઓને યોગ્ય રીતે ગોઠવીને દરેક પરમાણુ અષ્ટક નિયમનું પાલન કરે છે તેની ખાતરી કરો.

 

પ્રશ્ન 2. સલ્ફરના આઠ પરમાણુઓથી બનેલ સલ્ફર અણુનું ઇલેક્ટ્રૉન-બિંદુ નિરૂપણ શું થશે? (સૂચનઃ સલ્ફરના આઠ પરમાણુઓ એકબીજા સાથે જોડાઈને ચક્ર બનાવે છે.)
Answer: \( \text{S} \) ની ઇલેક્ટ્રૉન-રચના નીચે મુજબ છે :
\( \text{S} : 2, 8, 6 \)

\( \text{S}_8 \) અણુનું ઇલેક્ટ્રૉન-બિંદુ નિરૂપણ નીચે મુજબ છે :
\( \text{S}_8 \) અણુ એક મુગટ આકારનું ચક્ર બનાવે છે જેમાં આઠ સલ્ફર પરમાણુઓ એકબીજા સાથે એકલ સહસંયોજક બંધ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે. દરેક સલ્ફર પરમાણુ પાસે બે અનશેર કરેલા ઇલેક્ટ્રોન જોડ હોય છે, જે તેને સ્થિરતા આપે છે.

In simple words: સલ્ફરના આઠ અણુઓ એકબીજા સાથે જોડાઈને એક મુગટ (ક્રાઉન) જેવું ચક્ર બનાવે છે. દરેક સલ્ફર અણુ બીજા બે સલ્ફર અણુઓ સાથે એકલ બંધથી જોડાય છે અને તેની પાસે બે અનશેર કરેલા ઇલેક્ટ્રોન જોડ હોય છે.

Exam Tip: \( \text{S}_8 \) જેવા બહુપરમાણ્વીય અણુઓ માટે, તેમની આકાર રચના (જેમ કે મુગટ આકાર) યાદ રાખવી અને દરેક પરમાણુ પરના બંધ અને અનશેર કરેલા ઇલેક્ટ્રોન જોડને દર્શાવવા મહત્વપૂર્ણ છે.

Intext પ્રશ્નોત્તર [ પા.પુ. પાના નં. 68 – 69]

 

પ્રશ્ન 1. પેન્ટેન માટે તમે કેટલા બંધારણીય સમઘટકો દોરી શકો?
Answer: પેન્ટેન (\( \text{C}_5\text{H}_{12} \)) ના સમઘટકો :
(a) \( \text{CH}_3\text{-}\text{CH}_2\text{-}\text{CH}_2\text{-}\text{CH}_2\text{-}\text{CH}_3 \) (n-પેન્ટેન)
(b) \( \text{CH}_3\text{-}\text{CH}(\text{CH}_3)\text{-}\text{CH}_2\text{-}\text{CH}_3 \) (આઇસોપેન્ટેન અથવા 2-મિથાઇલબ્યુટેન)
(c) \( \text{CH}_3\text{-}\text{C}(\text{CH}_3)_2\text{-}\text{CH}_3 \) (નીયોપેન્ટેન અથવા 2, 2-ડાઈમિથાઇલપ્રોપેન)

In simple words: પેન્ટેન (\( \text{C}_5\text{H}_{12} \)) ના ત્રણ અલગ અલગ બંધારણીય સ્વરૂપો દોરી શકાય છે: સીધી શૃંખલા (n-પેન્ટેન), એક શાખા સાથે (આઇસોપેન્ટેન), અને બે શાખાઓ સાથે (નીયોપેન્ટેન).

Exam Tip: સમઘટકો દોરતી વખતે, કાર્બન પરમાણુઓની શૃંખલા અને શાખાઓને અલગ અલગ રીતે ગોઠવીને શક્ય તમામ બંધારણો શોધવાનો પ્રયાસ કરો, પરંતુ ખાતરી કરો કે દરેક કાર્બન પરમાણુ ચાર બંધ બનાવે છે.

 

પ્રશ્ન 2. કાર્બનના બે ગુણધર્મો કયા છે, જેના કારણે આપણી ચારેય તરફ કાર્બન સંયોજનોની વિશાળ સંખ્યા આપણે જોઈએ છીએ?
Answer: કાર્બન પરમાણુ અન્ય પરમાણુઓ સાથે ઇલેક્ટ્રૉનની ભાગીદારી દ્વારા સહસંયોજક બંધનું નિર્માણ કરી, અનેક સંયોજનો બનાવે છે; જે સંખ્યા આશરે મિલિયન જેટલી અંદાજવામાં આવી છે.

• કાર્બન વધુ સંખ્યામાં સંયોજનો બનાવવાની ક્ષમતા ધરાવે છે, જે નીચેનાં પરિબળો પર આધાર રાખે છે :
  (1) કાર્બનનો કેટેનેશન ગુણઃ કાર્બન પરમાણુ અન્ય કાર્બન પરમાણુઓ સાથે બંધ બનાવવાની અદ્વિતીય ક્ષમતા ધરાવતો હોવાથી ખૂબ જ વધુ સંખ્યામાં અણુઓ (સંયોજનો) બને છે. કાર્બનના આ ગુણધર્મને કેટેનેશન કહે છે.
• આ સંયોજનો કાર્બનની લાંબી શૃંખલા, કાર્બનની શાખિત શૃંખલા અથવા વલયોમાં ગોઠવાયેલા કાર્બન પરમાણુઓ ધરાવે છે.

લાંબી (સરળ) શૃંખલા:
             \( \text{-C-C-C-C-} \)
શાખિત શૃંખલા:
                 \( \text{-C-C-C-} \)
                        \( \mid \)
                        \( \text{C} \)
ત્રણ કાર્બનનું વલય:
                \( \text{C} \)
               \( \diagup \quad \diagdown \)
              \( \text{C} \text{-----} \text{C} \)
ચાર કાર્બનનું વલય:
               \( \text{C} \text{-----} \text{C} \)
               \( \mid \quad \mid \)
               \( \text{C} \text{-----} \text{C} \)
પાંચ કાર્બનનું વલય:
               \( \text{C} \)
            \( \diagup \quad \diagdown \)
            \( \text{C} \quad \quad \text{C} \)
            \( \mid \quad \mid \)
            \( \text{C} \text{-----} \text{C} \)
છ કાર્બનનું વલય:
             \( \text{C} \text{-----} \text{C} \)
          \( \diagup \quad \quad \diagdown \)
          \( \text{C} \quad \quad \quad \quad \text{C} \)
          \( \diagdown \quad \quad \diagup \)
             \( \text{C} \text{-----} \text{C} \)

• કાર્બન પરમાણુ એકલબંધ અથવા દ્વિબંધ અથવા ત્રિબંધ દ્વારા પણ અન્ય પરમાણુઓ સાથે જોડાઈ શકે છે.
• જે કાર્બનિક સંયોજનોમાં કાર્બન પરમાણુઓ માત્ર એકલબંધથી જોડાયેલા હોય તેવાં કાર્બનનાં સંયોજનોને સંતૃપ્ત સંયોજનો (Saturated Compounds) કહે છે.
• જે કાર્બનિક સંયોજનોમાં બે કે તેથી વધુ કાર્બન પરમાણુઓ દ્વિબંધ કે ત્રિબંધથી જોડાયેલા હોય તેવાં કાર્બનનાં સંયોજનોને અસંતૃપ્ત સંયોજનો (Unsaturated Compounds) કહે છે.
• કાર્બન સંયોજનોમાં જે હદે કેટેનેશનનો ગુણધર્મ જોવા મળે છે, તે કોઈ બીજા તત્ત્વમાં જોવા મળતો નથી. સિલિકોન હાઇડ્રોજન સાથે જે સંયોજનો બનાવે છે, તેમાં સાત અથવા આઠ પરમાણુઓ સુધીની જ શૃંખલા હોય છે. પરંતુ આ સંયોજનો અતિ ક્રિયાશીલ હોય છે.
• કાર્બન-કાર્બન બંધ ખૂબ જ પ્રબળ હોવાથી કાર્બન પરમાણુઓના એકબીજા સાથે જોડાણથી મોટી સંખ્યામાં સ્થાયી સંયોજનો બને છે.

(2) કાર્બનની સંયોજકતાઃ કાર્બનની સંયોજકતા ચાર છે. તેથી તે કાર્બનના અન્ય ચાર પરમાણુઓ અથવા કેટલાક અન્ય એક-સંયોજક તત્ત્વોના પરમાણુઓ સાથે બંધ બનાવવાની ક્ષમતા ધરાવે છે.

• કાર્બન એ ઑક્સિજન, હાઇડ્રોજન, નાઇટ્રોજન, સલ્ફર, ક્લોરિન તથા અનેક અન્ય તત્ત્વો સાથે વિશિષ્ટ ગુણધર્મોવાળાં સંયોજનો બનાવે છે. આ વિશિષ્ટ ગુણધર્મો સંયોજનમાં હાજર રહેલા કાર્બન સિવાયના તત્ત્વ પર પણ આધાર રાખે છે.
• કાર્બન પરમાણુ મોટા ભાગનાં અન્ય તત્ત્વો સાથે ખૂબ જ પ્રબળ બંધ બનાવે છે, જે સંયોજનોને અપવાદ રૂપે સ્થાયી બનાવે છે.
• કાર્બનનું કદ નાનું હોવાથી પરમાણુ કેન્દ્ર દ્વારા ભાગીદારી પામેલા ઇલેક્ટ્રૉન-યુગ્મોને મજબૂતાઈથી જકડી રાખે છે. આથી કાર્બન દ્વારા પ્રબળ બંધોનું નિર્માણ થાય છે. મોટા પરમાણુઓ ધરાવતાં બંધ અત્યંત નિર્બળ હોય છે.
In simple words: કાર્બન પાસે બે ખાસ ગુણધર્મો છે: કેટેનેશન અને ચાર સંયોજકતા. કેટેનેશન એટલે કાર્બન બીજા કાર્બન સાથે જોડાઈને લાંબી શૃંખલા, શાખાઓ અથવા રિંગ્સ બનાવી શકે છે. ચાર સંયોજકતા એટલે કાર્બન ચાર અન્ય અણુઓ સાથે જોડાઈ શકે છે. આ ગુણધર્મોને કારણે કાર્બન ઘણાં બધાં જુદા જુદા સંયોજનો બનાવી શકે છે.

Exam Tip: કાર્બનના વિશિષ્ટ ગુણધર્મો - કેટેનેશન અને ચાર સંયોજકતા - પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરો, જે તેને વિશાળ શ્રેણીના કાર્બનિક સંયોજનો બનાવવા માટે સક્ષમ બનાવે છે. દરેક ગુણધર્મને ઉદાહરણો સાથે સમજાવો.

 

પ્રશ્ન 3. સાયક્લોપેન્ટેનનું સૂત્ર અને ઇલેકટ્રૉન-બિંદુ રચના શું થશે?
Answer: સાયક્લોઆલ્કનનું સામાન્ય સૂત્ર \( \text{C}_{\text{n}}\text{H}_{2\text{n}} \) છે. આથી સાયક્લોપેન્ટેનનું આણ્વીય સૂત્ર \( \text{C}_5\text{H}_{10} \) છે.

• સાયક્લોપેન્ટેનનું ઇલેક્ટ્રૉન-બિંદુ નિરૂપણ નીચે મુજબ છે :
           \( \text{H} \text{--} \text{H} \)
           \( \mid \quad \mid \)
          \( \text{H} \text{--} \text{C} \text{--} \text{C} \text{--} \text{H} \)
          \( \mid \quad \quad \mid \)
          \( \text{H} \text{--} \text{C} \quad \quad \text{C} \text{--} \text{H} \)
           \( \mid \quad \quad \mid \)
           \( \text{H} \text{--} \text{C} \text{--} \text{C} \text{--} \text{H} \)
           \( \mid \quad \mid \)
           \( \text{H} \text{--} \text{H} \)
In simple words: સાયક્લોપેન્ટેનનું સૂત્ર \( \text{C}_5\text{H}_{10} \) છે, અને તેનું ઇલેક્ટ્રોન-બિંદુ બંધારણ પાંચ કાર્બન પરમાણુઓનું એક ચક્ર દર્શાવે છે, જેમાં દરેક કાર્બન પરમાણુ બે હાઇડ્રોજન પરમાણુ સાથે જોડાયેલો હોય છે.

Exam Tip: ચક્રીય સંયોજનો માટે, સામાન્ય સૂત્ર અને બંધારણ દોરતી વખતે, ચક્રમાં કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યા અને દરેક કાર્બન પરમાણુ સાથે જોડાયેલા હાઇડ્રોજન પરમાણુઓની સંખ્યાને યોગ્ય રીતે દર્શાવવા પર ધ્યાન આપો.

 

પ્રશ્ન 4. નીચે દર્શાવેલ સંયોજનોનાં બંધારણ દોરો :
(i) ઇથેનોઇક ઍસિડ
(ii) બ્રોમોપેન્ટન
(iii) બ્યુટેનોન
(iv) હેઝેનાલ
શું બ્રોમોપેન્ટેનના બંધારણીય સમઘટક શક્ય છે?
Answer:

નામ	બંધારણ
(i) ઇથેનોઇક ઍસિડ	\( \text{H}\text{-}\text{C}\overset{\text{O}}{\underset{\text{H}}{\mid}}\text{C}\text{-}\overset{\cdot\cdot}{\text{O}}\text{-}\text{H} \) અથવા \( \text{CH}_3\text{-}\text{COOH} \)
(ii) બ્રોમોપેન્ટેન	\( \text{CH}_3\text{-}\text{CH}_2\text{-}\text{CH}_2\text{-}\text{CH}_2\text{-}\text{Br} \)
(iii) બ્યુટેનોન	\( \text{CH}_3\text{-}\text{C}(=\text{O})\text{-}\text{CH}_2\text{-}\text{CH}_3 \)
(iv) હેઝેનાલ	\( \text{CH}_3\text{-}\text{CH}_2\text{-}\text{CH}_2\text{-}\text{CH}_2\text{-}\text{CH}_2\text{-}\text{CHO} \)

• બ્રોમોપેન્ટેન (\( \text{C}_5\text{H}_{11}\text{Br} \)) ના શક્ય બંધારણીય સમઘટકો નીચે મુજબ છે :

1-બ્રોમોપેન્ટેન:
\( \text{CH}_3\text{-}\text{CH}_2\text{-}\text{CH}_2\text{-}\text{CH}_2\text{-}\text{CH}_2\text{-}\text{Br} \)

2-બ્રોમોપેન્ટેન:
\( \text{CH}_3\text{-}\text{CH}(\text{Br})\text{-}\text{CH}_2\text{-}\text{CH}_2\text{-}\text{CH}_3 \)

3-બ્રોમોપેન્ટેન:
\( \text{CH}_3\text{-}\text{CH}_2\text{-}\text{CH}(\text{Br})\text{-}\text{CH}_2\text{-}\text{CH}_3 \)

In simple words: ઇથેનોઇક ઍસિડ, બ્રોમોપેન્ટેન, બ્યુટેનોન અને હેઝેનાલના બંધારણ દોરવામાં આવે છે. બ્રોમોપેન્ટેન (\( \text{C}_5\text{H}_{11}\text{Br} \)) ના ત્રણ અલગ અલગ સમઘટકો બની શકે છે, જે બ્રોમિન પરમાણુના સ્થાન પર આધાર રાખે છે.

Exam Tip: સંયોજનોના બંધારણ દોરતી વખતે, કાર્બનની ચાર સંયોજકતા અને દરેક ક્રિયાશીલ સમૂહની લાક્ષણિકતાઓનું પાલન કરવું આવશ્યક છે. સમઘટકો માટે, વિભિન્ન ગોઠવણીઓ દોરીને બધા શક્ય બંધારણો શોધવાનો પ્રયાસ કરો.

 

પ્રશ્ન 5. નીચે દર્શાવેલ સંયોજનોનું નામ તમે કેવી રીતે આપશો?
(i) \( \text{CH}_3\text{-}\text{CH}_2\text{-}\text{Br} \)
(ii) \( \text{H}\text{-}\text{C}\text{O} \)
(iii) \( \text{H}\text{-}\text{C}\text{=}\text{C}\text{-}\text{C}\text{=}\text{C}\text{-}\text{C}\text{-}\text{H} \)
Answer: ઉપરોક્ત સંયોજનોનાં નામ નીચે મુજબ છે :
(i) બ્રોમોઇથેન
(ii) મિથેનાલ
(iii) હેક્ઝ-1-આઇન અથવા હેક્ઝાઇન

In simple words: સંયોજનોના નામ તેમની રચના અને ક્રિયાશીલ સમૂહના આધારે આપવામાં આવે છે. \( \text{CH}_3\text{-}\text{CH}_2\text{-}\text{Br} \) ને બ્રોમોઇથેન કહેવાય છે, \( \text{H}\text{-}\text{C}\text{O} \) ને મિથેનાલ કહેવાય છે, અને \( \text{H}\text{-}\text{C}\text{=}\text{C}\text{-}\text{C}\text{=}\text{C}\text{-}\text{C}\text{-}\text{H} \) ને હેક્ઝ-1-આઇન અથવા હેક્ઝાઇન કહેવાય છે.

Exam Tip: IUPAC નામકરણ પ્રણાલીના નિયમોનો ઉપયોગ કરીને કાર્બનિક સંયોજનોનું નામકરણ કરતી વખતે, લાંબામાં લાંબી કાર્બન શૃંખલા ઓળખો, ક્રિયાશીલ સમૂહોની સ્થિતિ નક્કી કરો, અને યોગ્ય પૂર્વગ અને પ્રત્યયનો ઉપયોગ કરો.

Intext પ્રશ્નોત્તર [ પા.પુ. પાના નં 71]

 

પ્રશ્ન 1. ઇથેનોલનું ઇથેનોઇક ઍસિડમાં રૂપાંતર એ શા માટે ઑક્સિડેશન પ્રક્રિયા છે?
Answer: ઇથેનોલનું ઇથેનોઇક ઍસિડમાં રૂપાંતર નીચેના સમીકરણ દ્વારા દર્શાવી શકાય છેઃ
\( \text{CH}_3\text{-}\text{CH}_2\text{-}\text{OH} + \text{O}_2 \xrightarrow{\text{આલ્કલાઇન KMnO}_4 + \text{ઉષ્મા}} \text{CH}_3\text{-}\text{C}\text{OOH} + \text{H}_2\text{O} \)
અથવા
\( \text{CH}_3\text{-}\text{CH}_2\text{-}\text{OH} + \text{O}_2 \xrightarrow{\text{એસિડિક K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 + \text{ઉષ્મા}} \text{CH}_3\text{-}\text{C}\text{OOH} + \text{H}_2\text{O} \)

• આ પ્રક્રિયામાં પ્રક્રિયક ઇથેનોલ એક ઑક્સિજન પરમાણુ ધરાવે છે. જ્યારે નીપજ ઇથેનોઇક ઍસિડ બે ઑક્સિજન પરમાણુ ધરાવે છે. આમ, આ પ્રક્રિયા દરમિયાન ઑક્સિજન પરમાણુ ઉમેરાય છે. આથી આ રૂપાંતર ઑક્સિડેશન પ્રક્રિયા છે.
In simple words: ઇથેનોલનું ઇથેનોઇક ઍસિડમાં રૂપાંતર ઑક્સિડેશન પ્રક્રિયા છે કારણ કે ઇથેનોલ કરતાં ઇથેનોઇક ઍસિડમાં એક વધારે ઑક્સિજન પરમાણુ જોડાય છે, જે ઑક્સિજન ઉમેરાવાનો સંકેત આપે છે.

Exam Tip: ઑક્સિડેશન પ્રક્રિયાને ઓળખતી વખતે, પ્રક્રિયકમાંથી ઑક્સિજનના ઉમેરા અથવા હાઇડ્રોજનના ઘટાડા પર ધ્યાન આપો. \( \text{KMnO}_4 \) અને \( \text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 \) જેવા ઑક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટોના ઉપયોગને યાદ રાખો.

 

પ્રશ્ન 2. ઑક્સિજન અને ઇથાઇનનું મિશ્રણ વેલ્ડિંગ માટે સળગાવવામાં આવે છે. શું તમે કહી શકો કે શા માટે ઇથાઇન અને હવાના મિશ્રણનો ઉપયોગ થતો નથી?
Answer: ઇથાઇન એ અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બને છે.

• જ્યારે તેનું હવાના મિશ્રણ સાથે દહન કરવામાં આવે ત્યારે ખૂબ જ કાળા ધુમાડાવાળી પીળી જ્યોત આપે છે.
• આ અપૂર્ણ દહન થવાથી ખૂબ જ ઓછી ઉષ્મા મુક્ત થાય છે, જે વેલ્ડિંગ માટે જરૂરી ઊર્જા કરતાં ઓછી છે. આથી ઇથાઇન અને હવાના મિશ્રણનો ઉપયોગ વેલ્ડિંગ માટે થતો નથી.
• જ્યારે ઇથાઇનનું ઑક્સિજન સાથે દહન કરવામાં આવે ત્યારે સંપૂર્ણ દહન થવાથી ખૂબ જ વધુ ઉષ્મા મુક્ત થાય છે, જે વેલ્ડિંગ માટે જરૂરી ઉષ્મા જેટલી હોય છે. આથી ઇથાઇન અને ઑક્સિજનનું મિશ્રણ વેલ્ડિંગ માટે ઉપયોગી છે.
  \( 2[\text{CH} \equiv \text{CH}] + 5\text{O}_2 \rightarrow 4\text{CO}_2 + 2\text{H}_2\text{O} + \text{ઉષ્મા અને પ્રકાશ} \)
In simple words: ઇથાઇનને હવા સાથે બાળવાથી પૂરતી ગરમી મળતી નથી કારણ કે તે અપૂર્ણ રીતે બળે છે અને કાળો ધુમાડો ઉત્પન્ન કરે છે. વેલ્ડિંગ માટે ઘણી ગરમીની જરૂર પડે છે, જે ઇથાઇનને શુદ્ધ ઑક્સિજન સાથે બાળવાથી જ મળે છે, જ્યાં તે સંપૂર્ણપણે બળે છે અને ખૂબ ગરમી આપે છે.

Exam Tip: અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બનના દહનના કિસ્સામાં, ઑક્સિજનની પર્યાપ્તતા એ દહનની સંપૂર્ણતા અને ઉત્પન્ન થતી ઉષ્માની માત્રા માટે નિર્ણાયક પરિબળ છે. અપૂરતા ઑક્સિજનને કારણે કાળો ધુમાડો અને ઓછી ઉષ્મા થાય છે.

Intext પ્રશ્નોત્તર [ પા.પુ. પાના નં. 74]

 

પ્રશ્ન 1. પ્રાયોગિક ધોરણે તમે આલ્કોહોલ અને કાર્બોક્સિલિક ઍસિડને કેવી રીતે જુદા પાડશો?
Answer: આલ્કોહોલ અને કાબૉક્સિલિક ઍસિડ પ્રાયોગિક રીતે નીચેની પ્રક્રિયા દ્વારા અલગ કરી શકાય છે:

1. સોડિયમ હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટ કસોટી : બે જુદી જુદી કસનળીમાં બંને પદાર્થોનો થોડો જથ્થો લઈ, તેમાં સોડિયમ હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટનું દ્રાવણ ઉમેરવી.

• જે કસનળીમાં કાર્બોક્સિલિક ઍસિડનું દ્રાવણ હશે તે કસનળીમાં ઝડપથી \( \text{CO}_2 \) વાયુના ઊભરા આવે છે, જ્યારે ઇથેનોલના દ્રાવણમાં \( \text{CO}_2 \) વાયુના ઊભરા આવતા નથી.

2. આલ્કલાઇન પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ કસોટી : બે જુદી જુદી કસનળીમાં બંને પદાર્થોનો થોડો જથ્થો લઈ, તેમાં આલ્કલાઇન પોટેશિયમ પરમેંગેનેટનું દ્રાવણ ઉમેરવામાં આવે છે.

• જે કસનળીમાં આલ્કોહોલનું દ્રાવણ હશે તે કસનળીમાં પોટેશિયમ પરમેંગેનેટનો જાંબલી રંગ દૂર થાય છે, જ્યારે કાબૉક્સિલિક ઍસિડનું દ્રાવણ પોટેશિયમ પરમેંગેનેટનો રંગ દૂર કરતું નથી.
In simple words: આલ્કોહોલ અને કાર્બોક્સિલિક ઍસિડને અલગ કરવા માટે, સોડિયમ હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટ કસોટીનો ઉપયોગ થાય છે. કાર્બોક્સિલિક ઍસિડ \( \text{CO}_2 \) ગેસ ઉત્પન્ન કરે છે, જ્યારે આલ્કોહોલ કરતો નથી. આલ્કલાઇન પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ આલ્કોહોલનો જાંબલી રંગ દૂર કરે છે, પણ કાર્બોક્સિલિક ઍસિડનો નહીં.

Exam Tip: જુદા જુદા કાર્બનિક સંયોજનોને ઓળખવા માટેની વિશિષ્ટ રાસાયણિક કસોટીઓ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરો. ખાસ કરીને, \( \text{CO}_2 \) ગેસના ઉત્પાદન માટેની કસોટી અને પોટેશિયમ પરમેંગેનેટના રંગના ફેરફારને યાદ રાખો.

 

પ્રશ્ન 2. ઑક્સિડેશનકર્તા એટલે શું?
Answer: ઑક્સિડેશનઃ પદાર્થમાં ઑક્સિજન ઉમેરાવાની ક્રિયાને ઑક્સિડેશન કહે છે. ઑક્સિડેશનકર્તા: જે પદાર્થો અન્ય પદાર્થોમાં ઑકિસજન ઉમેરવા માટે સક્ષમ હોય તેને ઑક્સિડેશનકર્તા કહે છે. દા. ત., આલ્કલાઇન પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ (\( \text{KMnO}_4 \)), ઍસિડિક પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ (\( \text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 \))

In simple words: ઑક્સિડેશનકર્તા એટલે એવા પદાર્થો જે બીજા પદાર્થોમાં ઑક્સિજન ઉમેરવામાં મદદ કરે છે. દાખલા તરીકે, પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ અને પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ સારા ઑક્સિડેશનકર્તા છે.

Exam Tip: ઑક્સિડેશનકર્તાની વ્યાખ્યા અને તેમના ઉદાહરણો યાદ રાખો. ખાસ કરીને, આલ્કલાઇન \( \text{KMnO}_4 \) અને એસિડિક \( \text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 \) જેવા સામાન્ય ઑક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટોથી પરિચિત રહો.

Intext પ્રશ્નોત્તર [ પા.પુ. પાના નં. 76]

 

પ્રશ્ન 1. શું તમે પ્રક્ષાલકનો ઉપયોગ કરી ચકાસી શકો છો કે પાણી કઠિન છે કે નહિ?
Answer: ના. કારણ કે પ્રક્ષાલક કઠિન અને નરમ એમ બંને પ્રકારના પાણીમાં ફીણ ઉત્પન્ન કરે છે.

In simple words: ના, તમે પ્રક્ષાલકનો ઉપયોગ કરીને પાણી કઠિન છે કે નહીં તે ચકાસી શકતા નથી, કારણ કે પ્રક્ષાલક કઠિન અને નરમ બંને પ્રકારના પાણીમાં ફીણ બનાવે છે.

Exam Tip: સાબુ અને ડિટર્જન્ટના ગુણધર્મો વચ્ચેના તફાવતોને સમજો. સાબુ કઠિન પાણીમાં ફીણ બનાવતો નથી, જ્યારે ડિટર્જન્ટ બંને પ્રકારના પાણીમાં અસરકારક છે.

 

પ્રશ્ન 2. લોકો કપડાં ધોવા માટે વિવિધ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરે છે. સામાન્ય રીતે સાબુ ઉમેર્યા પછી લોકો કપડાં પથ્થર પર પછાડે છે કે પાવડી સાથે પછાડે છે. બ્રશથી ઘસે છે અથવા મિશ્રણને વૉશિંગ મશીનમાં ક્ષોભિત કરે (ખૂબ જોરથી હલાવે) છે. સાફ કપડાં મેળવવા માટે તેને રગડવાની જરૂર શા માટે પડે છે?
Answer: સાબુ પાણીનું પૃષ્ઠતાણ ઘટાડે છે.

• સાબુનો અધ્રુવીય પૂંછડીવાળો હાઇડ્રોકાર્બન ભાગ એ કપડાં પરના મેલ અથવા તેલના અણુ સાથે આકર્ષાય છે, જ્યારે ધ્રુવીય પૂંછડીવાળો ભાગ એ પાણી પ્રત્યે આકર્ષાય છે. તેથી મિસેલની રચના થાય છે.
• આ મિસેલ કપડાં પરથી દૂર કરવા માટે રગડવાની જરૂર પડે છે.
In simple words: કપડા પરથી મેલને સંપૂર્ણપણે દૂર કરવા માટે તેને રગડવાની જરૂર પડે છે. આમ કરવાથી સાબુના મિસેલ મેલને પકડીને પાણીમાં ખેંચે છે, જેનાથી કપડા સ્વચ્છ બને છે.

Exam Tip: સાબુ દ્વારા સફાઈની કાર્યક્ષમતામાં યાંત્રિક ક્રિયા (રગડવું, હલાવવું) ની ભૂમિકા પર ધ્યાન આપો. મિસેલ રચના અને યાંત્રિક ક્રિયાનું સંયોજન મેલને અસરકારક રીતે દૂર કરવામાં મદદ કરે છે.

Gseb Class 10 Science કાર્બન અને તેનાં સંયોજનો Textbook Activities

પ્રવૃત્તિ 4.1 [પા.પુ. પાના નં. 58]

 

પ્રશ્ન 1. સવારથી તમે જે વસ્તુઓનો ઉપયોગ કરો છો અથવા વાપરો છો, તે પૈકી દસ વસ્તુઓની યાદી બનાવો.
Answer:

• સવારથી જ ઉપયોગમાં આવતી વસ્તુઓની યાદી નીચે મુજબ છે :
  ટૂથબ્રશ, ટૂથપેસ્ટ, ડોલ, પાણી, સાબુ, ડિટર્જન્ટ, રસોઈનાં વાસણો, કપ, દૂધ, દવા, વર્તમાનપત્ર, પુસ્તકો.

ધાતુની બનેલી વસ્તુઓ	કાચ / માટીની બનેલી વસ્તુઓ	અન્ય
રસોઈનાં વાસણો	કપ, ડોલ	ટૂથબ્રશ, ટૂથપેસ્ટ, પાણી, સાબુ, ડિટર્જન્ટ, દૂધ, દવા, વર્તમાનપત્ર, પુસ્તકો.

In simple words: સવારના દિનચર્યામાં ઉપયોગમાં લેવાતી ઘણી વસ્તુઓ ધાતુ, કાચ, માટી અથવા અન્ય સામગ્રીઓમાંથી બનેલી હોય છે. આ વસ્તુઓમાં રસોઈના વાસણો, કપ, ડોલ, ટૂથબ્રશ, ટૂથપેસ્ટ, પાણી, સાબુ, ડિટર્જન્ટ, દૂધ, દવા, વર્તમાનપત્ર અને પુસ્તકો શામેલ છે.

Exam Tip: રોજિંદા જીવનમાં ઉપયોગી વસ્તુઓની સૂચિ બનાવતી વખતે, તેમને તેમની બનાવટની સામગ્રીના આધારે વર્ગીકૃત કરો. આ કાર્બન અને તેના સંયોજનોના વિવિધ ઉપયોગોને સમજવામાં મદદ કરશે.

પ્રવૃત્તિ 4.2 [પા.પુ. પાના નં. 67]

 

પ્રશ્ન 1.
(a) \( \text{CH}_3\text{OH} \) અને \( \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} \)
(b) \( \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} \) અને \( \text{C}_3\text{H}_7\text{OH} \)
(c) \( \text{C}_3\text{H}_7\text{OH} \) માટે સૂત્રો તથા આણ્વીય તફાવતની ગણતરી કરો.
Answer:

સૂત્રમાં તફાવત	આણ્વીય દળમાં તફાવત
(a) \( \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} - \text{CH}_3\text{OH} = \text{CH}_2 \)	\( [2(12) + 6(1) + 1(16)] - [1(12) + 4(1) + 1(16)] = 46 - 32 = 14 \text{ u} \)
(b) \( \text{C}_3\text{H}_7\text{OH} - \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} = \text{CH}_2 \)	\( [3(12) + 8(1) + 1(16)] - [2(12) + 6(1) + 1(16)] = 60 - 46 = 14 \text{ u} \)
(c) \( \text{C}_4\text{H}_9\text{OH} - \text{C}_3\text{H}_7\text{OH} = \text{CH}_2 \)	\( [4(12) + 10(1) + 1(16)] - [3(12) + 8(1) + 1(16)] = 74 - 60 = 14 \text{ u} \)

In simple words: જ્યારે આલ્કોહોલ શ્રેણીમાં એક સભ્યમાંથી બીજા સભ્યમાં જઈએ છીએ, ત્યારે તેમના સૂત્રમાં \( \text{CH}_2 \) નો તફાવત જોવા મળે છે, અને તેમના આણ્વીય દળમાં પણ 14 u નો તફાવત જોવા મળે છે.

Exam Tip: સમાનધર્મી શ્રેણીમાં ક્રમિક સભ્યો વચ્ચેના આણ્વીય સૂત્ર અને આણ્વીય દળના તફાવતોની ગણતરી કરતી વખતે, કાર્બન અને હાઇડ્રોજનના પરમાણુ દળનો યોગ્ય રીતે ઉપયોગ કરો (\( \text{C} = 12 \text{ u}, \text{H} = 1 \text{ u} \)).

 

પ્રશ્ન 2. આ ત્રણેય વચ્ચે કોઈ સમાનતા છે?
Answer: આ ત્રણેય વચ્ચે નીચે મુજબની સમાનતા છે :

1. આ ત્રણેયના આણ્વીય સૂત્ર વચ્ચેનો તફાવત \( \text{CH}_2 \) છે.
2. આ ત્રણેયના આણ્વીય દળ વચ્ચેનો તફાવત 14 u છે.
3. આ ત્રણેયના નામકરણમાં સમાન પ્રત્યય ‘ઓલ’ લાગે છે.
4. આ ત્રણેયને કોઈ એક સામાન્ય સૂત્ર \( \text{C}_{\text{n}}\text{H}_{2\text{n}+1}\text{OH} \) વડે દર્શાવી શકાય છે.
5. આ ત્રણેયની રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ સમાન છે.
6. આ ત્રણેય આલ્કોહોલ સંયોજનો છે.
In simple words: આ બધા આલ્કોહોલ છે, અને તેમના આણ્વીય સૂત્ર અને દળમાં \( \text{CH}_2 \) અને 14 u નો તફાવત હોય છે. તેમના નામમાં ‘ઓલ’ પ્રત્યય સમાન હોય છે અને તેઓ સમાન રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ આપે છે.

Exam Tip: સમાનધર્મી શ્રેણીના સભ્યોના સામાન્ય ગુણધર્મો અને તફાવતો પર ધ્યાન આપો. આલ્કોહોલના કિસ્સામાં, સામાન્ય સૂત્ર, સમાન ક્રિયાશીલ સમૂહ અને સમાન રાસાયણિક ગુણધર્મો મુખ્ય સમાનતાઓ છે.

પ્રવૃત્તિ 4.2 (પા.પુ. પાના નં. 67)

 

Question 1. (a) \( \text{CH}_3\text{OH} \) અને \( \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} \)
(b) \( \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} \) અને \( \text{C}_3\text{H}_7\text{OH} \)
(c) \( \text{C}_3\text{H}_7\text{OH} \) માટે સૂત્રો તથા આણ્વીય તફાવતની ગણતરી કરો.
Answer:

સૂત્રમાં તફાવત	આણ્વીય દળમાં તફાવત
(a) \( \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} - \text{CH}_3\text{OH} = \text{CH}_2 \)	\( [2(12) + 6(1) + 1(16)] - [1(12) + 4(1) + 1(16)] = 46 - 32 = 14 \text{ u} \)
(b) \( \text{C}_3\text{H}_7\text{OH} - \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} = \text{CH}_2 \)	\( [3(12) + 8(1) + 1(16)] - [2(12) + 6(1) + 1(16)] = 60 - 46 = 14 \text{ u} \)
(c) \( \text{C}_4\text{H}_9\text{OH} - \text{C}_3\text{H}_7\text{OH} = \text{CH}_2 \)	\( [4(12) + 10(1) + 1(16)] - [3(12) + 8(1) + 1(16)] = 74 - 60 = 14 \text{ u} \)


In simple words: અમે દરેક જોડીમાં પરમાણુ સૂત્રો અને મોલેક્યુલર વજનનો તફાવત શોધીએ છીએ. દરેક કિસ્સામાં, તફાવત \( \text{CH}_2 \) ના એક એકમ અને 14 u મોલેક્યુલર વજન બરાબર આવે છે.

Exam Tip: For homologous series, the difference between consecutive members is always \( \text{CH}_2 \) and a molecular mass of 14 u.

 

Question 2. આ ત્રણેય વચ્ચે કોઈ સમાનતા છે?
Answer: આ ત્રણેય વચ્ચે નીચે પ્રમાણે સમાનતા છે:
1. આ ત્રણેયના આણ્વીય સૂત્ર વચ્ચેનો તફાવત \( \text{CH}_2 \) છે.
2. આ ત્રણેયના આણ્વીય દળ વચ્ચેનો તફાવત 14 u છે.
3. આ ત્રણેયના નામકરણમાં સમાન પ્રત્યય ‘ઓલ’ લાગે છે.
4. આ ત્રણેયને કોઈ એક સામાન્ય સૂત્ર \( \text{C}_{\text{n}}\text{H}_{2\text{n}+1}\text{OH} \) વડે દર્શાવી શકાય છે.
5. આ ત્રણેયની રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ સમાન છે.
6. આ ત્રણેય આલ્કોહોલ સંયોજનો છે.
In simple words: આ બધા સંયોજનો \( \text{CH}_2 \) અને 14 u મોલેક્યુલર વજનનો સરખો તફાવત ધરાવે છે. તેમના નામમાં ‘ઓલ’ પ્રત્યય હોય છે અને તેઓ સમાન સામાન્ય સૂત્ર \( \text{C}_{\text{n}}\text{H}_{2\text{n}+1}\text{OH} \) દ્વારા દર્શાવી શકાય છે. તેઓ આલ્કોહોલ જૂથના છે અને સમાન રાસાયણિક ગુણધર્મો ધરાવે છે.

Exam Tip: Recognize that these compounds belong to a homologous series, characterized by a common functional group, similar chemical properties, and a consistent \( \text{CH}_2 \) and 14 u mass difference between successive members.

 

Question 3. એક પરિવાર તૈયાર કરવા માટે આ આલ્કોહોલને કાર્બન પરમાણુઓના ચડતા ક્રમમાં ગોઠવો. શું આ પરિવારને સમાનધર્મી શ્રેણી કહી શકાય?
Answer: કાર્બન પરમાણુઓના ચડતા ક્રમમાં આલ્કોહોલ નીચે મુજબ છે:
\( \text{CH}_3\text{OH} \), \( \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} \), \( \text{C}_3\text{H}_7\text{OH} \), \( \text{C}_4\text{H}_9\text{OH} \)
હા, આ પરિવારને સમાનધર્મી શ્રેણી કહી શકાય.
In simple words: આ આલ્કોહોલને કાર્બન પરમાણુઓની વધતી સંખ્યા પ્રમાણે ગોઠવી શકાય છે. આ જૂથને સમાનધર્મી શ્રેણી કહી શકાય કારણ કે તેઓ સામાન્ય ગુણધર્મો અને રચના દર્શાવે છે.

Exam Tip: A homologous series shows a gradual change in physical properties and identical chemical properties due to the same functional group.

 

Question 4. પ્રશ્ન 3 માં આપેલ અન્ય ક્રિયાશીલ સમૂહો માટે ચાર કાર્બન સુધીનાં સંયોજનોની સમાનધર્મી શ્રેણી તૈયાર કરો.
Answer: હેલોજન સમૂહ માટેની સમાનધર્મી શ્રેણી \( [\text{C}_{\text{n}}\text{H}_{2\text{n}+1}\text{X}] \).
\( \text{CH}_3\text{Cl}, \text{C}_2\text{H}_5\text{Cl}, \text{C}_3\text{H}_7\text{Cl}, \text{C}_4\text{H}_9\text{Cl} \)
આલ્ડિહાઇડ સમૂહ માટેની સમાનધર્મી શ્રેણી: \( [\text{C}_{\text{n}}\text{H}_{2\text{n}}\text{O}] \)
\( \text{HCHO}, \text{CH}_3\text{CHO}, \text{CH}_3\text{CH}_2\text{CHO}, \text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CHO} \)
કીટોન સમૂહ માટેની સમાનધર્મી શ્રેણી \( [\text{C}_{\text{n}}\text{H}_{2\text{n}}\text{O}] \)
\( \text{CH}_3\text{COCH}_3, \text{CH}_3\text{COC}_2\text{H}_5, \text{CH}_3\text{COC}_3\text{H}_7, \text{CH}_3\text{COC}_4\text{H}_9 \)
કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહ માટેની સમાનધર્મી શ્રેણી \( [\text{C}_{\text{n}}\text{H}_{2\text{n}}\text{O}_2] \)
\( \text{HCOOH}, \text{CH}_3\text{COOH}, \text{CH}_3\text{CH}_2\text{COOH}, \text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_2\text{COOH} \)
In simple words: અહીં, હેલોજન, આલ્ડિહાઇડ, કીટોન અને કાર્બોક્સિલિક એસિડ જેવા વિવિધ ક્રિયાશીલ સમૂહો માટે ચાર કાર્બન સુધીની સમાનધર્મી શ્રેણીઓ બનાવી છે. દરેક શ્રેણીમાં, સભ્યો સમાન કાર્યાત્મક જૂથ ધરાવે છે અને કાર્બનની સંખ્યામાં એક પછી એક વધારો થાય છે.

Exam Tip: Remember the general formulas for different homologous series and how to construct specific members by increasing the carbon chain length.

પ્રવૃત્તિ 4.3 (પા.પુ. પાના નં. 69)

 

Question. જ્યોતની ઉપર ધાતુની તકતી રાખો. શું તકતી પર સંયોજનો પૈકી કાંઈ પદાર્થ જમા થાય છે?
Answer: કપૂર અને આલ્કોહોલ શુદ્ધ, તેજસ્વી ભૂરી જ્યોત સાથે સળગે છે અને તકતી પર કોઈ પદાર્થ જમા થતો નથી. બીજી બાજુ, નૈથેલીન કાળા ધુમાડાવાળી પીળી જ્યોત સાથે સળગે છે અને તકતી પર કાળો અવશેષ (કાજળ) જમા થાય છે.
In simple words: કપૂર અને આલ્કોહોલ સ્વચ્છ, વાદળી જ્યોત આપે છે, જેથી તકતી પર કશું ચોંટતું નથી. પરંતુ, નૈથેલીન કાળો ધુમાડો અને પીળી જ્યોત આપે છે, અને તકતી પર કાળી કાજળ છોડી જાય છે.

Exam Tip: Saturated hydrocarbons burn with a clean, blue flame, producing no soot, while unsaturated hydrocarbons burn with a sooty, yellow flame due to incomplete combustion.

પ્રવૃત્તિ 4.4 (પા.પુ. પાના નં. 69)

 

Question 1. તમે પીળી જ્યોત ક્યારે મેળવો છો?
Answer: જ્યારે બન્સન બર્નરના બધા હવાછિદ્રો ખુલ્લા ન હોય ત્યારે હવાનો પુરવઠો મર્યાદિત થાય છે. આના પરિણામે હાઇડ્રોકાર્બનનું અપૂર્ણ દહન થતાં પીળી જ્યોત મળે છે.
In simple words: જ્યારે બર્નરને પૂરતી હવા ન મળે, ત્યારે ઇંધણ બરાબર સળગતું નથી અને પીળી જ્યોત દેખાય છે.

Exam Tip: Incomplete combustion, often caused by a limited oxygen supply, results in a sooty, yellow flame and the production of carbon monoxide.

 

Question 2. તમે ભૂરી જ્યોત ક્યારે મેળવો છો?
Answer: જ્યારે બન્સન બર્નરના બધા હવાછિદ્રો ખુલ્લા હોય ત્યારે પૂરતી માત્રામાં ઓક્સિજનયુક્ત મિશ્રણ દહન પામે છે. આના પરિણામે ધુમાડા રહિત ભૂરી જ્યોત મળે છે.
In simple words: જ્યારે બર્નરને પૂરતી હવા મળે છે, ત્યારે ઇંધણ સંપૂર્ણપણે સળગે છે અને ધુમાડા વિનાની વાદળી જ્યોત દેખાય છે.

Exam Tip: Complete combustion, with an adequate supply of oxygen, produces a clean, blue flame and generates carbon dioxide and water.

પ્રવૃત્તિ 4.5 (પા.પુ. પાના નં. 70)

 

Question 1. જ્યારે શરૂઆતમાં પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ ઉમેરવામાં આવે ત્યારે શું તેનો રંગ તેનો તે જ રહે છે?
Answer: શરૂઆતમાં \( \text{KMnO}_4 \) ઉમેરવામાં આવે ત્યારે તેનો રંગ દૂર થાય છે, કારણ કે \( \text{KMnO}_4 \) એક ઓક્સિડેશનકર્તા પદાર્થ હોવાથી ઇથેનોલનું ઇથેનોઇક એસિડમાં ઓક્સિડેશન કરે છે અને તેનું રિડક્શન થઈ \( \text{MnO}_2 \) બને છે. [નોંધ: આ પ્રક્રિયાને બેયર કસોટી કહે છે.]
In simple words: ના, \( \text{KMnO}_4 \) નો જાંબલી રંગ જતો રહે છે. તે ઇથેનોલને ઓક્સિડાઇઝ કરે છે અને પોતે \( \text{MnO}_2 \) માં રિડ્યુસ થઈ જાય છે, જેનાથી રંગ દૂર થાય છે. આ પ્રક્રિયાને બેયર કસોટી કહે છે.

Exam Tip: The decolourization of purple potassium permanganate solution is a key indicator test for the presence of compounds that can be oxidized, such as alcohols and unsaturated hydrocarbons.

 

Question 2. વધુ માત્રામાં પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ ઉમેરવામાં આવે ત્યારે તેનો રંગ શા માટે દૂર થતો નથી?
Answer: વધુ માત્રામાં \( \text{KMnO}_4 \) ઉમેરવાથી વધારાનો \( \text{KMnO}_4 \) પ્રક્રિયામાં વપરાયા વગરનો બાકી રહે છે. તેથી \( \text{KMnO}_4 \) નો રંગ દૂર થતો નથી.
In simple words: જ્યારે વધારે \( \text{KMnO}_4 \) ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે બધી પ્રતિક્રિયા પૂરી થયા પછી પણ અમુક \( \text{KMnO}_4 \) બાકી રહે છે, તેથી તેનો જાંબલી રંગ દેખાય છે.

Exam Tip: Excess of the oxidizing agent will not be consumed and will therefore retain its original colour, indicating the completion of the reaction or an over-addition.

પ્રવૃત્તિ 4.6 (પા.પુ. પાના નં. 72)

 

Question 1. તમે શું અવલોકન કરો છો?
Answer: ઇથેનોલની સોડિયમ ધાતુ સાથે પ્રક્રિયા થવાથી હાઇડ્રોજન વાયુ ઉત્પન્ન થાય છે.
In simple words: જ્યારે ઇથેનોલમાં સોડિયમ ધાતુ ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે હાઇડ્રોજન ગેસ બને છે.

Exam Tip: Alcohols react with active metals like sodium to produce hydrogen gas, which is a characteristic test for the -OH (hydroxyl) group.

 

Question 2. તમે ઉદ્ભવતા વાયુને કેવી રીતે ચકાસશો?
Answer: ઉદ્ભવતા હાઇડ્રોજન વાયુની નજીક સળગતી દીવાસળી લઈ જતાં વાયુ પોપ અવાજથી સળગે છે.
In simple words: હાઇડ્રોજન ગેસને તપાસવા માટે, સળગતી દીવાસળી તેની નજીક રાખવાથી તે 'પોપ' અવાજ સાથે સળગે છે.

Exam Tip: The 'pop' sound produced when a burning splinter is brought near the gas is the definitive test for hydrogen gas.

પ્રવૃત્તિ 4.7 (પા.પુ. પાના નં 73)

 

Question 1. શું લિટમસ કસોટી દ્વારા બંને એસિડ સૂચિત થાય છે?
Answer: બંને એસિડ ભૂરા લિટમસપત્રને લાલ બનાવે છે, અર્થાત્ બંને એસિડ લિટમસ કસોટી દ્વારા સૂચિત થાય છે.
In simple words: હા, બંને એસિડ વાદળી લિટમસ પેપરને લાલ રંગનું બનાવે છે, જે દર્શાવે છે કે તેઓ એસિડિક છે.

Exam Tip: The litmus test is a general indicator for acidity, turning blue litmus red, but it does not differentiate between strong and weak acids.

 

Question 2. શું સાર્વત્રિક સૂચક તેમને એકસમાન પ્રબળતા ધરાવતા એસિડ દર્શાવે છે?
Answer: સાર્વત્રિક સૂચક દ્વારા બંને એસિડના pH મૂલ્ય ભિન્ન મળે છે. મંદ એસિટિક એસિડના દ્રાવણની pH મૂલ્ય 4 છે, જ્યારે મંદ \( \text{HCl} \) ના દ્રાવણની pH મૂલ્ય 2 છે; જે સૂચવે છે કે એસિટિક એસિડ એ હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ કરતાં નિર્બળ એસિડ છે.
In simple words: ના, સાર્વત્રિક સૂચક અલગ pH મૂલ્યો દર્શાવે છે. એસિટિક એસિડનું pH 4 છે જ્યારે \( \text{HCl} \) નું pH 2 છે, જે દર્શાવે છે કે એસિટિક એસિડ \( \text{HCl} \) કરતાં નબળો એસિડ છે.

Exam Tip: Universal indicator provides a more precise measure of acidity (pH) compared to litmus, allowing for differentiation between strong and weak acids based on their pH values.

પ્રવૃત્તિ 4.9 (પા.પુ. પાના નં. 74)

 

Question 1. તમે શું અવલોકન કરો છો?
Answer: જ્યારે સોડિયમ કાર્બોનેટમાં 2 mL મંદ ઇથેનોઇક એસિડ ઉમેરવામાં આવે ત્યારે ઝડપથી ઊભરા સાથે કાર્બન ડાયોક્સાઇડ વાયુ મુક્ત થાય છે.
In simple words: જ્યારે સોડિયમ કાર્બોનેટમાં ઇથેનોઇક એસિડ ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે ફીણ સાથે કાર્બન ડાયોક્સાઇડ ગેસ બહાર આવે છે.

Exam Tip: Carboxylic acids react with carbonates and bicarbonates to produce carbon dioxide gas, which causes effervescence. This is a characteristic test for carboxylic acids.

 

Question 2. ઉદ્ભવતા વાયુને તાજા બનાવેલા ચૂનાના પાણીમાં પસાર કરો. તમે શું અવલોકન કરો છો?
Answer: ઉદ્ભવતા વાયુને તાજા બનાવેલા ચૂનાના પાણીમાં પસાર કરતાં દ્રાવણ દૂધિયું બને છે, કારણ કે અદ્રાવ્ય કૅલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ બને છે.
In simple words: જ્યારે ગેસને ચૂનાના પાણીમાંથી પસાર કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે દૂધિયું બની જાય છે કારણ કે કૅલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ બને છે, જે પાણીમાં ઓગળતું નથી.

Exam Tip: The 'lime water test' (passing the gas through freshly prepared calcium hydroxide solution) turning milky confirms the presence of carbon dioxide gas.

 

Question 3. શું ઇથેનોઇક એસિડ અને સોડિયમ કાર્બોનેટ વચ્ચેની પ્રક્રિયાથી ઉદ્ભવતા વાયુની ઓળખ આ કસોટીથી થઈ શકે છે?
Answer: હા, આ કસોટી દ્વારા \( \text{CO}_2 \) ની ઓળખ થઈ શકે છે.
In simple words: હા, આ ટેસ્ટથી ઉત્પન્ન થયેલ ગેસ કાર્બન ડાયોક્સાઇડ છે તે જાણી શકાય છે.

Exam Tip: The lime water test is a reliable method to identify carbon dioxide gas.

પ્રવૃત્તિ 4.10 (પા.પુ. પાના નં. 74)

 

Question 1. શું તમે કસનળીઓને હલાવવાનું બંધ કર્યા પછી તરત જ તેમાં તેલ અને પાણીના સ્તરને અલગ જોઈ શકો છો?
Answer: કસનળી “A”માં બંને સ્તર અલગ જોઈ શકાય છે. જ્યારે કસનળી “B”માં અલગ સ્તર જોઈ શકાતું નથી.
In simple words: કસનળી 'A' માં તેલ અને પાણી અલગ રહે છે, જ્યારે કસનળી 'B' માં તેઓ ભળી જાય છે અને અલગ થતા નથી.

Exam Tip: Oil and water are immiscible, so they separate into layers. Surfactants (like soap in test tube B) emulsify oil, preventing clear separation.

 

Question 2. થોડા સમય માટે બંને કસનળીને ખલેલ પહોંચાડ્યા વગર રાખી મૂકો અને અવલોકન કરો. શું તેલનું સ્તર અલગ થાય છે? આવું પ્રથમ કઈ કસનળીમાં થાય છે?
Answer: કસનળી “A”માં અલગ સ્તર રચાય છે. જ્યારે કસનળી “B”માં અલગ સ્તર રચાતું નથી.
In simple words: કસનળી 'A' માં તેલ અને પાણીના સ્તર પાછા અલગ થઈ જાય છે. કસનળી 'B' માં, જ્યાં સાબુ હતો, ત્યાં તેલ અને પાણી અલગ થતા નથી.

Exam Tip: Emulsified oil droplets, stabilized by soap, remain dispersed for a longer time compared to oil in plain water, which quickly separates due to density differences.

પ્રવૃત્તિ 4.11 (પા.પુ. પાના નં. 76)

 

Question 1. તમને કઈ કસનળીમાં ફીણ મળે છે?
Answer: જે કસનળી નરમ પાણી, અર્થાત્ નિયંદિત પાણી (વરસાદનું પાણી) ધરાવે છે, તેમાં ઝડપથી ફીણ ઉત્પન્ન થાય છે.
In simple words: નરમ પાણીવાળી કસનળીમાં જલ્દીથી ફીણ બને છે.

Exam Tip: Soft water readily forms lather with soap because it lacks dissolved mineral salts that react with soap to form scum.

 

Question 2. કઈ કસનળીમાં દહીં જેવા સફેદ અવક્ષેપ મળે છે?
Answer: જે કસનળી કઠિન પાણી, અર્થાત્ કૂવાનું પાણી ધરાવે છે, તેમાં દહીં જેવા સફેદ અવક્ષેપ મળે છે.
In simple words: કઠિન પાણીવાળી કસનળીમાં દહીં જેવો સફેદ પદાર્થ બને છે.

Exam Tip: Hard water, containing calcium and magnesium ions, reacts with soap to form insoluble calcium and magnesium stearates (scum), which appear as a curdy white precipitate.

પ્રવૃત્તિ 4.12 (પા.પુ. પાના નં. 76)

 

Question 1. શું બંને કસનળીઓ ફીણનું સમાન પ્રમાણ ધરાવે છે?
Answer: બંને કસનળીઓ ફીણનું સમાન પ્રમાણ ધરાવતી નથી. જે કસનળીમાં સાબુના દ્રાવણનાં ટીપાં ઉમેર્યા છે, તેમાં ફીણની માત્રા ઓછી છે.
In simple words: ના, બંને કસનળીઓમાં ફીણ સરખું નથી. સાબુવાળી કસનળીમાં ઓછું ફીણ બને છે.

Exam Tip: In hard water, soap produces less lather because a significant portion of it is consumed in forming scum with the mineral salts.

 

Question 2. કઈ કસનળીમાં દહીં જેવો ઘન પદાર્થ ઉદ્ભવે છે?
Answer: જે કસનળીમાં સાબુનું દ્રાવણ ઉમેર્યું છે, તે કસનળીમાં દહીં જેવો ઘન પદાર્થ ઉદ્ભવે છે.
In simple words: સાબુવાળી કસનળીમાં જ દહીં જેવો ઘન પદાર્થ બને છે.

Exam Tip: The formation of a curdy white precipitate (scum) indicates the reaction of soap with the hard water, confirming the presence of mineral salts.