Maharashtra Board Class 11 Chemistry Chapter 14 Basic Principles of Organic Solutions

Basic Principles Of Organic Chemistry Class 11 Exercise Question Answers Solutions Maharashtra Board

Class 11 Chemistry Chapter 14 Exercise Solutions Maharashtra Board

Chemistry Class 11 Chapter 14 Exercise Solutions

 

Question 1. Answer the following :

 

Question A. Write condensed formulae and bond line formulae for the following structures.
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह चित्र ब्यूटेन के लिए एक डैश सूत्र दर्शाता है, जिसमें चार कार्बन परमाणु एकल बॉन्ड से जुड़े हैं और प्रत्येक कार्बन परमाणु हाइड्रोजन परमाणुओं से घिरा हुआ है ताकि उनकी संयोजकता पूरी हो सके।
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह चित्र ग्लूटेनोनिट्राइल (पेंटेनडाइनिट्राइल) के लिए एक डैश सूत्र दर्शाता है। इसमें दो नाइट्राइल (C≡N) समूह हैं जो तीन मिथाइलीन (CH2) समूहों की एक श्रृंखला से जुड़े हैं, जिसमें केंद्रीय कार्बन हाइड्रोजन परमाणुओं से बंधे हैं।
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह चित्र ब्यूटेनोइक एसिड के लिए एक डैश सूत्र है, जिसमें चार कार्बन परमाणुओं की एक श्रृंखला है। पहले कार्बन पर एक डबल बॉन्ड ऑक्सीजन और एक सिंगल बॉन्ड हाइड्रॉक्सिल (-OH) समूह है, जबकि अन्य कार्बन हाइड्रोजन परमाणुओं से जुड़े हुए हैं।
Answer:

Dash formula	Condensed formula (A)	Condensed formula (B)	Bond line formula
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह चित्र ब्यूटेन के लिए एक डैश सूत्र दर्शाता है, जिसमें चार कार्बन परमाणु एकल बॉन्ड से जुड़े हैं और प्रत्येक कार्बन परमाणु हाइड्रोजन परमाणुओं से घिरा हुआ है ताकि उनकी संयोजकता पूरी हो सके।	H3C(CH2)2CH3	H3C-CH2-CH2-CH3	ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह एक चार कार्बन श्रृंखला का बॉन्ड लाइन सूत्र है जो ब्यूटेन को दर्शाता है, जिसमें सिरों पर और कोनों पर कार्बन परमाणु होते हैं।
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह चित्र ग्लूटेनोनिट्राइल (पेंटेनडाइनिट्राइल) के लिए एक डैश सूत्र दर्शाता है। इसमें दो नाइट्राइल (C≡N) समूह हैं जो तीन मिथाइलीन (CH2) समूहों की एक श्रृंखला से जुड़े हैं, जिसमें केंद्रीय कार्बन हाइड्रोजन परमाणुओं से बंधे हैं।	NC(CH2)2CN	N = C-CH2-CH2-CN	ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह एक बॉन्ड लाइन सूत्र है जिसमें एक चार-कार्बन श्रृंखला के दोनों सिरों पर नाइट्राइल (N≡C) समूह हैं, जो पेंटेनडाइनिट्राइल को दर्शाता है।
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह चित्र ब्यूटेनोइक एसिड के लिए एक डैश सूत्र है, जिसमें चार कार्बन परमाणुओं की एक श्रृंखला है। पहले कार्बन पर एक डबल बॉन्ड ऑक्सीजन और एक सिंगल बॉन्ड हाइड्रॉक्सिल (-OH) समूह है, जबकि अन्य कार्बन हाइड्रोजन परमाणुओं से जुड़े हुए हैं।	H3C(CH2)2COOH	H3C-CH2-CH2-COOH	ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह एक बॉन्ड लाइन सूत्र है जिसमें तीन मिथाइलीन (-CH2-) समूह के बाद एक कार्बोक्सिल समूह (-COOH) है, जो ब्यूटेनोइक एसिड को दर्शाता है।

In simple words: Condensed formulae show all atoms but without drawing bonds, simplifying how atoms are connected. Bond line formulae are even more concise, representing carbon skeletons as zigzags, with carbons at vertices and ends, and hydrogens implied, making complex structures easy to visualize.

🎯 Exam Tip: Mastering the conversion between dash, condensed, and bond line formulae is fundamental. Pay attention to valency and implied hydrogens for accuracy, as this is a common area for errors in structural representation.

 

Question B. Write dash formulae for the following bond line formulae.
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह साइक्लोहेक्सेन का बॉन्ड लाइन सूत्र है, जो एक षट्कोणीय वलय संरचना को दर्शाता है जिसमें प्रत्येक कोने पर एक कार्बन परमाणु होता है।
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह साइक्लोहेक्सेन का बॉन्ड लाइन सूत्र है जिसमें एक कार्बन-कार्बन डबल बॉन्ड है, जो साइक्लोहेक्सीन को दर्शाता है।
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह प्रोपेन का बॉन्ड लाइन सूत्र है, जिसमें तीन कार्बन परमाणुओं की एक श्रृंखला और एक कार्बन-कार्बन डबल बॉन्ड होता है।
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह 1-पेंटानोल का बॉन्ड लाइन सूत्र है, जिसमें पांच कार्बन परमाणुओं की एक सीधी श्रृंखला है और पहले कार्बन पर एक हाइड्रॉक्सिल (-OH) समूह जुड़ा हुआ है।
Answer:

Dash formula	Dash formula
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह हेक्सेन के लिए एक डैश सूत्र है, जिसमें छह कार्बन परमाणुओं की एक सीधी श्रृंखला है, प्रत्येक कार्बन हाइड्रोजन परमाणुओं से घिरा हुआ है।	ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह साइक्लोहेक्सेन के लिए एक डैश सूत्र है, जो एक षट्कोणीय कार्बन वलय संरचना को दर्शाता है जहाँ प्रत्येक कार्बन हाइड्रोजन परमाणुओं से जुड़ा है।
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह 2-मिथाइलपेंटेन के लिए एक डैश सूत्र है, जिसमें पांच-कार्बन की मुख्य श्रृंखला है और दूसरे कार्बन पर एक मिथाइल समूह जुड़ा हुआ है, साथ ही सभी कार्बन हाइड्रोजन परमाणुओं से जुड़े हैं।	ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह 3-पेंटानोल के लिए एक डैश सूत्र है, जिसमें पांच कार्बन परमाणुओं की एक सीधी श्रृंखला है और तीसरे कार्बन पर एक हाइड्रॉक्सिल (-OH) समूह जुड़ा हुआ है, साथ ही सभी कार्बन हाइड्रोजन परमाणुओं से जुड़े हैं।

In simple words: Dash formulae explicitly show every atom and bond, offering a detailed view of molecular structure. Bond line formulae simplify this by representing carbon chains as zigzags and implying hydrogen atoms, making them useful for quickly sketching larger molecules.

🎯 Exam Tip: When converting bond line to dash formulae, ensure every carbon atom satisfies its tetravalency by adding the correct number of hydrogen atoms. This is a common pitfall that can lead to incorrect structures.

 

Question C. Write bond line formulae and condensed formulae for the following compounds
(a) 3-methyloctane
(b) hept-2-ene
(c) 2, 2, 4, 4- tetramethylpentane
(d) octa-1,4-diene
(e) methoxyethane
Answer:

Compound	Bond line formula	Condensed formula (A)	Condensed formula (B)
3-Methyloctane	ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह 3-मिथाइलोक्टेन का बॉन्ड लाइन सूत्र है, जिसमें आठ कार्बन परमाणुओं की एक लंबी श्रृंखला है और तीसरे कार्बन पर एक मिथाइल समूह शाखा के रूप में जुड़ा हुआ है।	H3CCH2CH(CH3)(CH2)2CH3	H3C-CH2-CH-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3                                                   |                                                  CH3
Hept-2-ene	ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह हेप्ट-2-ईन का बॉन्ड लाइन सूत्र है, जिसमें सात कार्बन परमाणुओं की एक श्रृंखला है और दूसरे कार्बन पर एक कार्बन-कार्बन डबल बॉन्ड है।	H3CCH=CH(CH2)3CH3	H3C-CH=CH-CH2-CH2-CH2-CH3
2,2,4,4-Tetramethylpentane	ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह 2,2,4,4-टेट्रामिथाइलपेंटेन का बॉन्ड लाइन सूत्र है, जिसमें पांच कार्बन परमाणुओं की एक मुख्य श्रृंखला है और दूसरे तथा चौथे कार्बन पर दो-दो मिथाइल समूह जुड़े हुए हैं।	(H3C)3CCH2C(CH3)3	CH3  CH3                                                |      | H3C-C-CH2-C-CH3                                                |      |                                              CH3  CH3
Octa-1,4-diene	ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह ऑक्टा-1,4-डाईन का बॉन्ड लाइन सूत्र है, जिसमें आठ कार्बन परमाणुओं की एक श्रृंखला है और पहले तथा चौथे कार्बन पर कार्बन-कार्बन डबल बॉन्ड हैं।	H2C=CHCH2CH=CH(CH2)2CH3	H2C=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH3
Methoxyethane	ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह मेथोक्सीथेन का बॉन्ड लाइन सूत्र है, जिसमें एक ऑक्सीजन परमाणु एक मिथाइल समूह और एक एथाइल समूह के बीच जुड़ा हुआ है, जो एक ईथर संरचना को दर्शाता है।	H3COC2H5	H3C-O-CH2-CH3

In simple words: Bond line formulae represent organic molecules concisely by showing only the carbon skeleton and functional groups, implying hydrogens. Condensed formulae write out atoms but group identical parts, making them a balance between full detail and simplicity.

🎯 Exam Tip: For complex molecules, systematically identifying the longest carbon chain and functional groups is key. Practice drawing both bond line and condensed forms to easily translate between them, which is essential for IUPAC nomenclature.

 

Question D. Write the structural formulae for the following names and also write correct IUPAC names for them.
(a) 5-ethyl-3-methylheptane
(b) 2,4,5-trimethylthexane
(c) 2,2,3-trimethylpentan-4-01
Answer:

Given name	Structural formula	CORRECT IUPAC name
5-Ethyl-3-methylheptane	ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह 5-एथिल-3-मिथाइलहेप्टेन का संरचनात्मक सूत्र है, जिसमें सात कार्बन परमाणुओं की एक मुख्य श्रृंखला है, तीसरे कार्बन पर एक मिथाइल समूह और पांचवें कार्बन पर एक एथिल समूह जुड़ा हुआ है।	3-Ethyl-5-methylheptane
2,4,5-Trimethylhexane	ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह 2,4,5-ट्राइमिथाइलहेक्सेन का संरचनात्मक सूत्र है, जिसमें छह कार्बन परमाणुओं की एक मुख्य श्रृंखला है, और दूसरे, चौथे तथा पांचवें कार्बन पर एक-एक मिथाइल समूह जुड़ा हुआ है।	2,3,5-Trimethylhexane
2,2,3-Trimethylpentan-4-ol	ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह 2,2,3-ट्राइमिथाइलपेंटेन-4-ओल का संरचनात्मक सूत्र है, जिसमें पांच कार्बन परमाणुओं की एक मुख्य श्रृंखला है, दूसरे कार्बन पर दो मिथाइल समूह, तीसरे कार्बन पर एक मिथाइल समूह, और चौथे कार्बन पर एक हाइड्रॉक्सिल (-OH) समूह जुड़ा हुआ है।	3,4,4-Trimethylpentan-2-ol

In simple words: Structural formulae illustrate every atom and bond for clarity, while IUPAC names provide a standardized way to identify organic compounds based on their structure. Accurately converting between them is essential for unambiguous communication in chemistry.

🎯 Exam Tip: When writing IUPAC names, always find the longest continuous carbon chain, identify all functional groups and substituents, and number the chain to give substituents the lowest possible numbers. Pay close attention to alphabetical order for multiple substituents.

 

Question E. Identify more favourable resonance structure from the following. Justify.
(a)
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह एसेटिक एसिड के दो अनुनादी संरचनाओं को दर्शाता है। पहली संरचना में ऑक्सीजन पर ऋण आवेश है, जबकि दूसरी में कार्बन पर ऋण आवेश और ऑक्सीजन पर धन आवेश है, जिसमें दोनों के बीच अनुनाद है।
(b)
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह संयुग्मित प्रणाली में इलेक्ट्रॉन विस्थापन को दर्शाने वाली दो अनुनादी संरचनाओं को दिखाता है, जिसमें आवेशों का पृथक्करण होता है, एक में कार्बन पर धन आवेश और दूसरे पर ऋण आवेश।
Answer:
a.
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह एक कार्बोक्सिलिक एसिड समूह को दर्शाता है, जिसमें कार्बन एक ऑक्सीजन के साथ दोहरा बंधन और एक हाइड्रॉक्सिल समूह के साथ एकल बंधन बनाता है।
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह कार्बोक्सिलिक एसिड की एक अनुनादी संरचना है, जहाँ कार्बन पर एक धन आवेश है, एक ऑक्सीजन पर ऋण आवेश है और दूसरा ऑक्सीजन हाइड्रॉक्सिल समूह में धनावेशित है, जो आवेश पृथक्करण को दर्शाता है।
Structure (l) will be more favourable resonance structure as structure (II) involves separation of opposite charges and the electronegative oxygen atom has a positive charge.
b.
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह एक पॉलीएन (polyene) संरचना की अनुनादी रूप (I) को दर्शाता है, जहाँ कार्बन परमाणुओं की एक श्रृंखला में संयुग्मित दोहरे बंधन होते हैं और एक छोर पर एक कार्बन पर धन आवेश तथा दूसरे छोर पर एक ऑक्सीजन पर ऋण आवेश होता है।
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह उसी पॉलीएन संरचना की अनुनादी रूप (II) को दर्शाता है, जहाँ आवेशों का विस्थापन होता है, जिससे कार्बन पर धन आवेश और ऑक्सीजन पर ऋण आवेश की स्थिति बदल जाती है, जो अनुनाद स्थिरीकरण को स्पष्ट करता है।
Both structures (I) and (II) involves separation of opposite charges, but structure (I) has a positive charge on the more electropositive 'C' and a negative charge on more electronegative 'O'. Thus, structure (I) will be more favourable resonance structure.
In simple words: Resonance structures show different possible electron distributions in a molecule. More favorable resonance structures typically have fewer separated charges, negative charges on more electronegative atoms, and more covalent bonds, contributing more to the overall hybrid.

🎯 Exam Tip: Favorable resonance structures contribute more to the stability of the molecule. Prioritize structures with complete octets, minimal charge separation, and negative charges on highly electronegative atoms (like oxygen or nitrogen) for maximum score.

 

Question F. Find out all the functional groups present in the following polyfunctional compounds.
a. Dopamine a neurotransmitter that is deficient in Parkinson's disease.
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह डोपामाइन का संरचनात्मक सूत्र है, जिसमें एक बेंजीन वलय होता है जिस पर दो हाइड्रॉक्सिल समूह (फेनोलिक) और एक एथिलमाइन साइड चेन (-CH2-CH2-NH2) जुड़ी होती है।
b. Thyroxine the principal thyroid hormone.
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह थायरोक्सिन का संरचनात्मक सूत्र है, जिसमें दो आयोडीन-प्रतिस्थापित फेनिल वलय एक ईथर लिंकेज के माध्यम से जुड़े होते हैं। एक वलय पर एक कार्बोक्सिल समूह (-COOH) और एक एमीन समूह (-NH2) वाली साइड चेन होती है।
c. Penicillin G, a naturally occurring antibiotic
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह पेनिसिलिन जी का संरचनात्मक सूत्र है, जिसमें एक बीटा-लैक्टम वलय (चार-सदस्यीय वलय) और एक थायाज़ोलिडिन वलय (पांच-सदस्यीय वलय जिसमें सल्फर और नाइट्रोजन होता है) होता है, साथ ही एक एमाइड साइड चेन और एक कार्बोक्सिल समूह भी होता है।
Answer:
i. Functional groups: Phenolic -OH group (Ar-OH) and primary amine (-NH2) group are present in dopamine.
ii. Functional groups: Phenolic -OH group (Ar-OH), halide (-I), ether (Ar-O-Ar), primary amine (-NH2) carboxylic acid (-COOH) groups are present in thyroxine.
iii. Functional groups: Secondary amide
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह एक सेकेंडरी एमाइड समूह का आंशिक संरचनात्मक प्रतिनिधित्व है, जिसमें एक कार्बोनिल कार्बन एक नाइट्रोजन परमाणु से जुड़ा होता है, जो आगे हाइड्रोजन या कार्बन से जुड़ा होता है।
carboxylic acid (-COOH), tertiary amide
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह एक टर्शियरी एमाइड समूह का आंशिक संरचनात्मक प्रतिनिधित्व है, जिसमें एक नाइट्रोजन परमाणु सीधे दो कार्बन परमाणुओं से जुड़ा होता है, और एक कार्बन परमाणु दोहरा बंधन बनाकर एक ऑक्सीजन से जुड़ा होता है।
thioether (R-S-R) groups are present in penicillin G.
In simple words: Polyfunctional compounds contain multiple functional groups, each contributing specific chemical properties. Identifying these groups is key to understanding the molecule's reactivity and biological role.

🎯 Exam Tip: Be thorough in scanning for all functional groups in a complex molecule. Remember to identify common groups like alcohols, amines, carboxylic acids, ethers, and amides, as missing even one can lead to an incomplete analysis.

 

Question G. Find out the most stable species from the following. Justify.
a. \( \text{CH}_3^{\cdot} \), \( \text{CH}_3-\text{CH}^{\cdot}-\text{CH}_3 \), \( (\text{CH}_3)_3\text{C}^{\cdot} \)
b. \( \text{CH}_3^{\ominus} \), \( \text{CH}_2\text{Br}^{\ominus} \), \( \text{CBr}_3^{\ominus} \)
c. \( \text{CH}_3^{\oplus} \), \( \text{CH}_2\text{Cl}^{\oplus} \), \( \text{CCl}_3^{\oplus} \)
Answer:
a. The most stable species from the given species is \( (\text{H}_3\text{C})_3\text{C}^{\cdot} \) i.e., tert-butyl radical.
This is because it has greater number of alkyl groups attached to the C-atom having unpaired electron. More the number of the alkyl groups, the greater will be +1 inductive (electron releasing) effect, and thereby greater will be the stability of the free radical.
b. The most stable species from the given species is \( \text{CBr}_3^{\ominus} \).
This is because it contains 3 -Br atoms, which exhibits electron withdrawing inductive effect. Carbanions are stabilized by -I inductive (electron withdrawing) effect. Larger the number of -I groups attached to the negatively charged carbon atom, lower will be the electron density on the carbon atom and higher will be its stability.
c. The most stable species from the given species is \( \text{C}\text{H}_3^{\oplus} \).
This because it does not contain Cl atom, which exhibits electron withdrawing inductive effect. Carbocations are destabilized by -I inductive (electron withdrawing) effect. When more number of-l groups are attached to the positively charged carbon atom, the positive charge on the carbon atom increases further, thus destabilizing the species. Hence, the species with no -I groups will be most stable.
In simple words: The stability of reactive intermediates like radicals, carbanions, and carbocations is influenced by electronic effects. Inductive effects from alkyl groups (electron-releasing) stabilize carbocations and radicals, while electron-withdrawing groups stabilize carbanions.

🎯 Exam Tip: To justify stability, link the number and type of substituent groups (electron-donating or electron-withdrawing) to their inductive effects. Remember that electron-donating groups stabilize positive charges and radicals, while electron-withdrawing groups stabilize negative charges.

 

Question H. Identify the α-carbons in the following species and give the total number of α-hydrogen in each.
a. \( \text{CH}_3 - \text{CH}_2 - \text{CH}^{\oplus} - \text{CH}_2 - \text{CH}_3 \)
b.
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह एक चक्रीय कार्बोकेशन संरचना है (संभवतः साइक्लोहेक्सेन व्युत्पन्न), जिसमें एक कार्बन पर धन आवेश होता है और उससे जुड़े हुए अल्फा-कार्बन और संबंधित अल्फा-हाइड्रोजन की पहचान की जा सकती है।
c. \( \text{CH}_2 = \text{CH} - \text{CH}_2 - \text{CH}_3 \)
Answer:
a.
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह एक कार्बोकेशन संरचना है जिसमें 5 कार्बन परमाणुओं की एक श्रृंखला है, केंद्रीय कार्बन पर धन आवेश है, और C-2 और C-4 को अल्फा-कार्बन के रूप में चिह्नित किया गया है, जो अल्फा-हाइड्रोजन की पहचान में मदद करता है।
In structure (i), C-2 and C-4 are α-carbon atoms.
Hydrogen atoms(s) attached to α-C atoms is a α-H atom. Thus, structure (i) contains 4 α-Η atoms.
b.
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह एक चक्रीय कार्बोकेशन संरचना को दर्शाता है, जिसमें एक कार्बन पर धन आवेश है और उससे सीधे जुड़े कार्बन परमाणुओं (अल्फा-कार्बन) को अल्फा के रूप में चिह्नित किया गया है, साथ ही उन पर लगे हाइड्रोजन परमाणुओं की पहचान की गई है।
In structure (ii), carbon atoms adjacent to C-2 are α-carbon atoms (as shown in the structure).
Thus, structure (ii) contains 6 α-H atoms.
c.
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह एक अल्कीन संरचना को दर्शाता है जहाँ दोहरा बंधन पहले कार्बन पर है। C-3 को अल्फा-कार्बन के रूप में चिह्नित किया गया है, जो इस संरचना में अल्फा-हाइड्रोजन की पहचान को स्पष्ट करता है।
C-3 carbon atom, that is, C-atom next to (H2C=CH-) is a α-C atom.
Thus, structure (iii) contains 2 α-H atoms.
In simple words: Alpha-carbons are directly attached to a functional group or a carbon with a positive/negative charge or an unpaired electron. Alpha-hydrogens are the hydrogens attached to these alpha-carbons and play a crucial role in reactions like hyperconjugation and enolization.

🎯 Exam Tip: Accurately identifying alpha-carbons and counting alpha-hydrogens is vital for understanding hyperconjugation stability and predicting reaction pathways. Remember that the carbon bearing the functional group or charge is often counted as C-1, and the adjacent carbons are alpha.

 

Question I. Identify primary, secondary, tertiary and quaternary carbon in the following compounds.
a.
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह एक शाखित एल्केन का संरचनात्मक सूत्र है, जिसमें एक मुख्य श्रृंखला और विभिन्न बिंदुओं पर मिथाइल समूह जुड़े हुए हैं, जिससे प्राथमिक, द्वितीयक, तृतीयक और चतुर्थक कार्बन परमाणुओं की पहचान की जा सकती है।
b.
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह एक साइक्लोहेक्सेन वलय का बॉन्ड लाइन सूत्र है, जो एक संतृप्त चक्रीय संरचना को दर्शाता है जहाँ प्रत्येक कोने पर एक कार्बन परमाणु होता है, जिससे उसके प्राथमिक, द्वितीयक, तृतीयक या चतुर्थक गुणों को समझा जा सकता है।
Answer:
i.
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह एक शाखित एल्केन का संरचनात्मक सूत्र है जिसमें प्रत्येक कार्बन परमाणु को उसके आस-पास के कार्बन परमाणुओं की संख्या के आधार पर प्राथमिक (1°), द्वितीयक (2°), तृतीयक (3°), और चतुर्थक (4°) के रूप में चिह्नित किया गया है।
ii.
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह साइक्लोहेक्सेन वलय का एक संरचनात्मक प्रतिनिधित्व है, जिसमें वलय के भीतर और बाहर के कार्बन परमाणुओं को उनके आस-पास के कार्बन परमाणुओं की संख्या के आधार पर प्राथमिक (1°), द्वितीयक (2°) और तृतीयक (3°) के रूप में चिह्नित किया गया है।
In simple words: Carbon atoms in organic compounds are classified as primary (1°), secondary (2°), tertiary (3°), or quaternary (4°) based on the number of other carbon atoms they are directly bonded to. This classification helps in understanding a molecule's structure and reactivity.

🎯 Exam Tip: Systematically count the carbon atoms directly bonded to each specific carbon to correctly assign its primary, secondary, tertiary, or quaternary nature. This skill is foundational for understanding steric hindrance and reactivity.

 

Question 2. Match the pairs

Column 'A'	Column 'B'
i. Inductive effect	a. Delocalization of \( \pi \) electrons
ii. Hyperconjugation	b. Displacement of \( \pi \) electrons
iii. Resonance effect	c. Delocalization of \( \sigma \) electrons
	d. Displacement of \( \sigma \) electrons

Answer:
i - d,
ii - c,
iii - a
In simple words: Inductive effect is about electron displacement through sigma bonds, hyperconjugation involves sigma-pi orbital overlap, and resonance effect describes pi electron delocalization. These are all electronic effects influencing molecular stability and reactivity.

🎯 Exam Tip: Clearly differentiate between these electronic effects based on the type of bond involved (sigma vs. pi) and the nature of electron movement (displacement vs. delocalization). Understanding these distinctions is fundamental to predicting chemical behavior.

 

Question 3. What is meant by homologous series ? Write the first four members of homologous series that begins with
A. CH3CHO
B. H-C=C-H
Also write down their general molecular formula.
Answer:
Homologous series: A series of compounds of the same family in which each member has the same type of carbon skeleton and functional group, and differs from the next member by a constant difference of one methylene group (-CH2-) in its molecular and structural formula is called as homologous series.
A. CH3CHO :

No.	Name of compound and molecular formula	Structural formula
a.	Acetaldehyde (CH3CHO)	ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह एसीटैल्डिहाइड का संरचनात्मक सूत्र है, जिसमें एक मिथाइल समूह (-CH3) एक फॉर्मिल समूह (-CHO) से जुड़ा होता है, जिसमें कार्बन एक ऑक्सीजन के साथ दोहरा बंधन बनाता है और एक हाइड्रोजन से जुड़ा होता है।
b.	Propionaldehyde (C2H5CHO)	ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह प्रोपियोनल्डिहाइड का संरचनात्मक सूत्र है, जिसमें एक एथिल समूह (-CH2CH3) एक फॉर्मिल समूह (-CHO) से जुड़ा होता है।
c.	Butyraldehyde (C3H7CHO)	ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह ब्यूटिरैल्डिहाइड का संरचनात्मक सूत्र है, जिसमें एक प्रोपाइल समूह (-CH2CH2CH3) एक फॉर्मिल समूह (-CHO) से जुड़ा होता है।
d.	Valeraldehyde (C4H9CHO)	ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह वैलेरैल्डिहाइड का संरचनात्मक सूत्र है, जिसमें एक ब्यूटाइल समूह (-CH2CH2CH2CH3) एक फॉर्मिल समूह (-CHO) से जुड़ा होता है।

Comparing these molecular formulae and assigning the number of carbon atoms as 'n', the following general formula is deduced: CnH2nO/CnH2n-1CHO (where n = 1, 2, 3, ...).
B. H-C=C-H :

No.	Name of compound and molecular formula	Structural formula
a.	Ethyne (C2H2)	HC = CH
b.	Propyne (C3H4)	CH3-C = CH
c.	But-1-yne (C4H6)	CH3-CH2-C = CH
d.	Pent-1-yne (C5H8)	CH3-CH2-CH2-C = CH

Comparing these molecular formulae and assigning the number of carbon atoms as 'n', the following general formula is deduced: CnH2n-2 (where n = 2, 3,4,....).
In simple words: A homologous series is a family of organic compounds with the same functional group and similar chemical properties, where successive members differ by a -CH2- unit. Each series has a general molecular formula that describes all its members.

🎯 Exam Tip: To identify members of a homologous series, ensure they share the same functional group and increase by one -CH2- unit. Deriving the correct general molecular formula is crucial for predicting properties of higher members.

 

Question 4. Write IUPAC names of the following
i.
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह एक शाखित एल्केन का बॉन्ड लाइन सूत्र है, जिसमें नौ कार्बन परमाणुओं की एक मुख्य श्रृंखला है और तीसरे तथा सातवें कार्बन पर दो मिथाइल समूह जुड़े हुए हैं।
ii.
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह एक अमीनो एल्केन का बॉन्ड लाइन सूत्र है, जिसमें पांच कार्बन परमाणुओं की एक मुख्य श्रृंखला है, एक डबल बॉन्ड और एक एमीन (-NH2) समूह जुड़ा हुआ है।
iii.
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह एक अल्केनाइन का बॉन्ड लाइन सूत्र है, जिसमें छह कार्बन परमाणुओं की एक श्रृंखला में एक डबल बॉन्ड और एक ट्रिपल बॉन्ड शामिल है।
iv.
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह एथिल प्रोपियोनेट का बॉन्ड लाइन सूत्र है, जो एक एस्टर है जिसमें प्रोपियोनिक एसिड का एथिल एस्टर समूह होता है।
v.
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह 2-फेनिलएथेनॉल का बॉन्ड लाइन सूत्र है, जिसमें एक फेनिल समूह (-C6H5) दो कार्बन परमाणुओं की श्रृंखला के माध्यम से एक हाइड्रॉक्सिल (-OH) समूह से जुड़ा होता है।
vi.
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह 3-मिथाइलफेनॉल का बॉन्ड लाइन सूत्र है, जिसमें एक बेंजीन वलय पर एक हाइड्रॉक्सिल (-OH) समूह और एक मिथाइल (-CH3) समूह तीसरे स्थान पर जुड़े होते हैं।
Answer:
i.
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह एक शाखित एल्केन का बॉन्ड लाइन सूत्र है, जिसमें नौ कार्बन परमाणुओं की एक मुख्य श्रृंखला और तीसरे तथा सातवें कार्बन पर दो मिथाइल समूह जुड़े हुए हैं, साथ में कार्बन परमाणुओं की संख्या भी दर्शाई गई है।
3,7-Dimethylnonane
ii.
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह एक अमीनो एल्केन का बॉन्ड लाइन सूत्र है, जिसमें पांच कार्बन परमाणुओं की एक मुख्य श्रृंखला, एक डबल बॉन्ड और एक एमीन (-NH2) समूह जुड़ा हुआ है, साथ में कार्बन परमाणुओं की संख्या भी दर्शाई गई है।
2-Methylpent-3-en-1-amine
OR
1-Amino-2-methylpent-3-ene
iii.
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह एक अल्केनाइन का बॉन्ड लाइन सूत्र है, जिसमें छह कार्बन परमाणुओं की एक श्रृंखला में एक डबल बॉन्ड और एक ट्रिपल बॉन्ड शामिल है, साथ में कार्बन परमाणुओं की संख्या भी दर्शाई गई है।
4-Methylhex-1-en-5-yne
iv.
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह एथिल प्रोपियोनेट का बॉन्ड लाइन सूत्र है, जो एक एस्टर है जिसमें प्रोपियोनिक एसिड का एथिल एस्टर समूह होता है, साथ में कार्बन परमाणुओं की संख्या भी दर्शाई गई है।
Ethyl propionate
v.
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह 2-फेनिलएथेनॉल का बॉन्ड लाइन सूत्र है, जिसमें एक फेनिल समूह (-C6H5) दो कार्बन परमाणुओं की श्रृंखला के माध्यम से एक हाइड्रॉक्सिल (-OH) समूह से जुड़ा होता है, साथ में कार्बन परमाणुओं की संख्या भी दर्शाई गई है।
2-Phenylethanol
vi.
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह 3-मिथाइलफेनॉल का बॉन्ड लाइन सूत्र है, जिसमें एक बेंजीन वलय पर एक हाइड्रॉक्सिल (-OH) समूह और एक मिथाइल (-CH3) समूह तीसरे स्थान पर जुड़े होते हैं, साथ में कार्बन परमाणुओं की संख्या भी दर्शाई गई है।
3-Methylphenol
In simple words: IUPAC nomenclature provides a systematic way to name organic compounds, ensuring clear communication of their structures worldwide. Each part of the name (prefix, root, suffix) provides specific structural information.

🎯 Exam Tip: Follow IUPAC rules meticulously: find the longest carbon chain, identify all substituents and functional groups, number the chain correctly to give lowest locants, and arrange substituents alphabetically. Practice with diverse structures to avoid common naming errors.

 

Question 5. Find out the type of isomerism exhibited by the following pairs.
A. CH3-CH2-NH-CH2-CH3
and CH3- NH - CH2 - CH2 - CH3
B. CH3-CH-CH2-CH3
OH
and
CH3- CH2- O - CH2 - CH3
C.
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह एक एमाइड (नाइट्रोजन से जुड़ा कार्बोक्सिल समूह) और उसके टॉटोमेरिक रूप, एक इमिनोल, को दर्शाता है, जहाँ हाइड्रोजन परमाणु का स्थानांतरण होता है, जिससे कार्बन-नाइट्रोजन डबल बॉन्ड और हाइड्रॉक्सिल समूह बनता है।
D.
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह दो यौगिकों को दर्शाता है: पहला एक साइक्लोहेक्सेन वलय से जुड़ा हाइड्रॉक्सिल समूह (साइक्लोहेक्सानॉल) है, और दूसरा एक अनसैचुरेटेड चक्रीय संरचना (संभवतः साइक्लोहेक्सीनॉल या कीटोन) है, जो क्रियात्मक समूह आइसोमरिज्म को दर्शा सकता है।
Answer:
A. Metamerism
B. Functional group isomerism
C. Tautomerism
D. Tautomerism
In simple words: Isomerism occurs when compounds have the same molecular formula but different arrangements of atoms. Different types, like metamerism (different alkyl groups around a functional group), functional group isomerism (different functional groups), and tautomerism (interconverting structural isomers), explain variations in properties.

🎯 Exam Tip: To identify the type of isomerism, first confirm the molecular formula is identical. Then, analyze how the atoms are arranged: is the functional group different (functional group isomerism), are alkyl chains around a functional group different (metamerism), or is there dynamic equilibrium between two forms (tautomerism)?

 

Question 6. Draw resonance srtuctures of the following :
A. Phenol
B. Benzaldehyde
C. Buta-1,3-diene
D. Acetate ion
Answer:
A. Resonance structures for phenol:
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह फिनोल की अनुनादी संरचनाओं को दर्शाता है, जिसमें बेंजीन वलय और हाइड्रॉक्सिल समूह के बीच इलेक्ट्रॉन युग्मों का विस्थापन होता है, जिससे वलय में ऋण आवेश और ऑक्सीजन पर धन आवेश बनता है।
B. Resonance structures of benzaldehyde:
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह बेंजल्डिहाइड की अनुनादी संरचनाओं को दर्शाता है, जिसमें कार्बोनिल समूह और बेंजीन वलय के बीच इलेक्ट्रॉनों का विस्थापन होता है, जिससे ऑक्सीजन पर ऋण आवेश और वलय पर धन आवेश बनता है।
C. Resonance structures of Buta-1,3-diene:
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह बूटा-1,3-डाईन की अनुनादी संरचनाओं को दर्शाता है, जिसमें संयुग्मित दोहरे बंधों के माध्यम से इलेक्ट्रॉनों का विस्थापन होता है, जिससे सिरों पर कार्बन परमाणुओं पर धन और ऋण आवेश बनते हैं।
D. Resonance structures of acetate ion:
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह एसीटेट आयन की अनुनादी संरचनाओं को दर्शाता है, जिसमें ऑक्सीजन परमाणुओं के बीच ऋण आवेश का विस्थापन होता है, जिससे दोनों कार्बन-ऑक्सीजन बंधन आंशिक रूप से दोहरे बंधन के समान हो जाते हैं और ऋण आवेश दोनों ऑक्सीजन परमाणुओं पर समान रूप से वितरित होता है।
In simple words: Resonance structures represent the delocalization of electrons within a molecule, especially those with pi bonds or lone pairs adjacent to a pi system. The true structure is a resonance hybrid, an average of all contributing structures.

🎯 Exam Tip: When drawing resonance structures, only move pi electrons and lone pairs, never sigma bonds or atoms. Use curved arrows to show electron movement and ensure the overall charge and number of paired/unpaired electrons remain consistent across all contributing structures.

 

Question 7. Distinguish :

 

Question A. Inductive effect and resonance effect
Answer:
Inductive effect:
1. Presence of polar covalent bond is required.
2. The polarity is induced in adjacent carbon- carbon single (covalent) bond due to a presence of influencing group (more electronegative atom than carbon).
3. Depending on the nature of influencing group it is differentiated as +I effect and -I effect.
4. The direction of the arrow head denotes the direction of the permanent electron displacement.
Resonance effect:
1. Presence of conjugated \( \pi \) electron system or species having an atom carrying p orbital attached to a multiple bond is required.
2. The polarity is produced in the molecule by the interaction of conjugated \( \pi \) bonds (or that between \( \pi \) bond and p orbital on the adjacent atom).
3. Depending on the nature of influencing group it is differentiated as +R and -R effect.
4. The delocalisation of \( \pi \) electrons is denoted by using curved arrows.
In simple words: Inductive effect is a permanent electron displacement through sigma bonds due to electronegativity differences, while resonance effect is a permanent electron delocalization through pi bonds (or lone pairs next to pi bonds). Both influence molecular reactivity and stability.

🎯 Exam Tip: Differentiate these effects by considering the type of bonds involved (sigma for inductive, pi for resonance) and how electrons move (displacement for inductive, delocalization for resonance). Understanding this distinction is key for predicting organic reaction mechanisms.

 

Question B. Electrophile and nucleophile
Answer:
Electrophile:
1. Electrophile is an electron deficient species.
2. It is attracted towards negative charge (electron seeking).
3. It attacks a nucleophilic centre in the substrate and brings about an electrophilic reaction
4. It is an electron pair acceptor. (Lewis acid)
5. It can be a positively charged ion or a neutral species having a vacant orbital.
e.g. \( \text{H}^+, \text{Br}^+, \text{NO}_2^+, \text{BF}_3, \text{AlCl}_3 \), etc.
Nucleophile:
• Nucleophile is an electron rich species.
• It is attracted towards positive charge (nucleus seeking).
• It attacks the electrophilic centre in the substrate and brings about a nucleophilic reaction.
• It is an electron pair donor. (Lewis base)
• It can be negatively charged ion or neutral species having at least one lone pair of electrons.
e.g. \( \text{OH}^-, \text{Cl}^-, \text{CN}^-, \text{H}_2\text{O}, \text{NH}_3, \text{R}-\ddot{\text{O}}-\text{H} \), etc.
In simple words: Electrophiles are "electron-loving" species that are electron-deficient and seek electron-rich centers, acting as Lewis acids. Nucleophiles are "nucleus-loving" species that are electron-rich and seek electron-deficient centers, acting as Lewis bases.

🎯 Exam Tip: Remember that electrophiles are positive or have vacant orbitals (e.g., \( \text{H}^+, \text{BF}_3 \)), while nucleophiles are negative or have lone pairs (e.g., \( \text{OH}^-, \text{H}_2\text{O} \)). Correctly identifying them is fundamental for understanding reaction types like electrophilic addition or nucleophilic substitution.

 

Question C. Carbocation and carbanion
Answer:
Carbocation:
• It is a species in which carbon carries a positive charge.
• Positively charged carbon is sp² hybridized.
• It is electron-deficient.
• e.g. tert-Butyl carbocation, \( (\text{CH}_3)_3\text{C}^+ \)
Carbanion:
• It is a species in which carbon carries a negative charge.
• Negatively charged carbon is sp³/sp² hybridized.
• It is electron-rich.
• e.g.Methyl carbanion,
\( \overset{\ominus}{\text{C}}\text{H}_3 \)
In simple words: A carbocation is a species with a positively charged carbon atom, typically sp2 hybridized and electron-deficient. A carbanion is a species with a negatively charged carbon atom, typically sp3 or sp2 hybridized and electron-rich. Their stability depends on the electron-donating or withdrawing nature of substituents.

🎯 Exam Tip: Carbocations are stabilized by electron-donating groups (e.g., alkyl groups via inductive effect and hyperconjugation), while carbanions are stabilized by electron-withdrawing groups. Understand their hybridization and electron count to predict their behavior.

 

Question D. Homolysis and heterolysis
Answer:

No.	Homolysis (Homolytic fission)	Heterolysis (Heterolytic fission)
i.	The symmetrical breaking of a covalent bond in which each departing atom takes one electron from the bonding pair is called as homolytic fission.	The unsymmetrical breaking of a covalent bond in which one of the departing atoms retains the bonding pair is called as heterolytic fission.
ii.	In this type of fission, formation of free radicals (uncharged species) bearing unpaired electrons take place.	In this type of fission, formation of charged species called ions, like carbocation or carbonium ion take place.
iii.	The covalent bond between two atoms of the same element or two atoms having nearly the same electronegativity breaks in this manner.	The covalent bond between two atoms of the different element or two atoms having different electronegativity values breaks in this manner.
	e.g. ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह क्लोरीन अणु का समविखंडन दर्शाता है, जिसमें क्लोरीन-क्लोरीन एकल बंधन टूटता है और प्रत्येक क्लोरीन परमाणु एक इलेक्ट्रॉन लेकर मुक्त मूलक (Cl.) बनाता है।	e.g. ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह टर्ट-ब्यूटिल ब्रोमाइड के विषमविखंडन को दर्शाता है, जहाँ कार्बन-ब्रोमीन बंधन टूटता है और एक टर्ट-ब्यूटिल कार्बोकेशन (धनावेशित कार्बन) और एक ब्रोमाइड आयन (ऋणावेशित ब्रोमीन) बनता है।
iv.	This takes place favourably in a nonpolar solvent.	This takes place favourably in a polar solvent.
v.	Generally, reaction takes place at high temperature or in presence of UV light or peroxides.	Heterolysis takes place in solutions (polar condition).

Bond fission	Types of cleavage	Intermediate
\( \text{CH}_3-\text{Cu} \rightarrow \text{CH}_3^{\ominus} + \text{Cu}^{\oplus} \)	Heterolysis	Carbanion
\( \text{C}_6\text{H}_5-\text{O}-\text{O}-\text{C}_6\text{H}_5 \rightarrow 2\text{C}_6\text{H}_5\text{O}^{\cdot} \)	Homolysis	Free radical
\( \text{CH}_3-\overset{\text{O}}{\underset{||}{\text{C}}}-\text{CH}_2-\text{H} + \text{OH}^- \rightarrow \text{CH}_3-\overset{\text{O}}{\underset{||}{\text{C}}}-\text{CH}_2^- + \text{H}_2\text{O} \)	Heterolysis	Carbanion
\( \text{CH}_3-\overset{\text{CH}_3}{\underset{|}{\text{C}}}-\text{Br} \rightarrow \text{CH}_3-\overset{\text{CH}_3}{\underset{|}{\text{C}}}^+ + \text{Br}^- \)	Heterolysis	Carbocation
\( \text{CH}_3-\text{CN} \rightarrow \text{CH}_3^+ + \text{CN}^- \)	Heterolysis	Carbocation

In simple words: Homolysis is the symmetrical breaking of a covalent bond, where each atom takes one electron, forming free radicals. Heterolysis is the unsymmetrical breaking of a covalent bond, where one atom takes both electrons, forming ions (carbocations or carbanions).

🎯 Exam Tip: Distinguish between homolysis (forms radicals, favored by nonpolar solvents/UV light/heat) and heterolysis (forms ions, favored by polar solvents). Correctly identifying the cleavage type is essential for predicting reaction intermediates and mechanisms.

 

Question 8. Write true or false. Correct the false stament
A. Homolytic fission involves unsymmetrical breaking of a covalent bond.
B. Heterolytic fission results in the formation of free radicals.
C. Free radicals are negatively charged species
D. Aniline is heterocyclic compound.
Answer:
A. False
Homolytic fission involves symmetrical breaking of a covalent bond.
B. False
Heterolytic fission results in the formation of charged ions like cation and anion.
C. False
Free radicals are electrically neutral/uncharged species.
D. False
Aniline is a homocyclic aromatic compound.
In simple words: Chemical bond breaking can occur in two main ways: homolytic fission, where electrons are split evenly to form uncharged radicals, or heterolytic fission, where electrons are split unevenly to form charged ions. Free radicals are electrically neutral, unlike ions.

🎯 Exam Tip: Remember the key characteristics: homolysis (symmetrical, radicals, uncharged), heterolysis (unsymmetrical, ions, charged). This distinction is vital for understanding the initial steps of organic reaction mechanisms.

 

Question 9. Phytane is naturally occuring alkane produced by the alga spirogyra and is a constituent of petroleum. The IUPAC name for phytane is 2, 6, 10, 14-tetramethyl hexadecane. Write zig-zag formula for phytane. How many primary, secondary, tertiary and quaternary carbons are present in this molecule.
Answer:
Zig-zag formula of phytane (2,6,10,14-tetramethyl hexadecane) is as follows:
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह फाइटेन का ज़िग-ज़ैग सूत्र है, एक शाखित एल्केन जिसका IUPAC नाम 2, 6, 10, 14-टेट्रामिथाइल हेक्साडेकेन है, जिसमें एक लंबी कार्बन श्रृंखला और चार मिथाइल शाखाएँ दिखाई गई हैं।
Dash formula to represent types of C-atom:

 

Question 10. Observe the following structures and answer the questions given below.
(i) CH₃ - CH₂ - CH₂ - CHO
(ii) CH₃ - CH - CHO
CH₃
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह एक ब्रांच्ड-चेन एल्डिहाइड की संरचना है जिसमें केंद्रीय कार्बन से एक मेथिल समूह जुड़ा हुआ है।
a. What is the relation between (i) and (ii) ?
b. Write IUPAC name of (ii).
c. Draw the functional group isomer of (i).

Answer:
a. (a) and (b) are chain isomers of each other.
b. IUPAC name of structure (b) is 2-methylpropanal.
c. Functional group isomer of (a) is butanone.
H₃C-CH₂-C-CH₃
O
Butanone
In simple words: Structure (i) is an unbranched aldehyde, and structure (ii) is a branched aldehyde. They are chain isomers because they have the same molecular formula but different arrangements of carbon atoms. The IUPAC name for (ii) is 2-methylpropanal, and a functional group isomer of (i) (butanal) is butanone.

🎯 Exam Tip: Understanding isomerism (chain, functional group) and IUPAC nomenclature is crucial for accurately naming and classifying organic compounds, which is a common scoring area.

 

Question 11. Observe the following and answer the questions given below
CH₃ - CH₃ \( \xrightarrow{\text{U. V. light}} \) CH₃ + CH₃
a. Name the reactive intermediae produced
b. Indicate the movement of electrons by suitable arrow to produce this intermediate
c. Comment on stability of this intermediate produced.

Answer:
i. The reactive intermediates produced are methyl free radicals:
H₃C-CH₃ \( \xrightarrow{\text{U.V. Light}} \) CH₃ + CH₃
ii. Stability order of alkyl free radicals is: CH₃ < 1° <2° <3°
Hence, CH₃ produced in the above reaction is least stable and highly reactive.
In simple words: When ethane is exposed to UV light, homolytic cleavage occurs, forming highly reactive methyl free radicals. These are the least stable among alkyl free radicals, as stability increases with more alkyl substituents (3° > 2° > 1° > methyl).

🎯 Exam Tip: Knowing the types of reactive intermediates (free radicals, carbocations, carbanions) and their relative stability is fundamental for predicting reaction pathways and understanding organic mechanisms.

 

Question 12. An electronic displacement in a covalent bond is represented by following notation.
\( \delta\oplus \) \( \delta\ominus \)
CH₃-CH₂-Cl
A. Identify the effect
B. Is the displacement of electrons in a covalent bond temporary or permanent.

Answer:
A. The electronic displacement represented above is inductive effect (-I effect).
B. Inductive effect is a permanent electronic effect as it depends on the electronegativity of the atoms. In the given example, the displacement of electrons is permanent as Cl is more electronegative than C.
In simple words: The notation shows an inductive effect, where the more electronegative chlorine atom pulls electron density away from the adjacent carbon, creating permanent partial charges. This is a permanent electronic displacement due to differences in electronegativity.

🎯 Exam Tip: Distinguishing between permanent (inductive, resonance) and temporary (electromeric) electronic effects is essential for explaining chemical reactivity and stability in organic molecules.

 

Question 13. Draw all the no-bond resonance structures of isopropyl carbocation.

Answer:

ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): आइसोप्रोपिल कार्बोकैटायन की अनुनाद संरचनाएँ, जिनमें आवेश का विस्थापन और हाइड्रोजन से इलेक्ट्रॉन का स्थानांतरण दर्शाया गया है, जिससे विभिन्न अनुनाद रूप बनते हैं। ये हाइपरकंजुगेशन के माध्यम से कार्बोकैटायन की स्थिरता को दर्शाते हैं, जहाँ समीपवर्ती C-H सिग्मा बंध के इलेक्ट्रॉन धनावेशित कार्बन के रिक्त p-ऑर्बिटल में विस्थापित होते हैं।
In simple words: Isopropyl carbocation exhibits hyperconjugation, where the positive charge is delocalized through "no-bond resonance" structures. Adjacent C-H sigma bond electrons are shared with the vacant p-orbital of the positively charged carbon, stabilizing the carbocation.

🎯 Exam Tip: Hyperconjugation, a crucial stabilizing effect for carbocations and free radicals, should be explained by showing electron delocalization from adjacent C-H sigma bonds to the vacant p-orbital.

 

Question 14. A covalent bond in tert-butyl bromide breaks in a suitable polat solvent to give ions.
A. Name the anion produced by this breaking of a covalent bond.
B. Indicate the type of bond breaking in this case.
C. Comment on geometry of the cation formed by such bond cleavage.

Answer:
A. The anion produced by breaking of the covalent C - Br bond is bromide
CH₃
CH₃-C-Br \( \xrightarrow{\text{Polar solvent}} \) CH₃-C\(^\oplus\) + Br\(^\ominus\)
CH₃
tert-Butyl bromide tert-Butyl carbocation Bromide ion
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): टर्ट-ब्यूटिल ब्रोमाइड का विषमांगी विदलन, जिससे टर्ट-ब्यूटिल कार्बोकैटायन (एक धनावेशित प्रजाति) और ब्रोमाइड आयन (एक ऋणावेशित प्रजाति) बनते हैं। इस प्रक्रिया में, ब्रोमीन परमाणु दोनों बंध इलेक्ट्रॉनों को अपने साथ ले जाता है, जिसके परिणामस्वरूप आयनिक प्रजातियाँ बनती हैं।
B. Heterolytic cleavage/fission takes place as charged ions are produced.
C. tert-Butyl carbocation formed in the given cleavage has trigonal planar geometry.
In simple words: When tert-butyl bromide undergoes heterolytic cleavage in a polar solvent, it forms a bromide anion and a tert-butyl carbocation. The tert-butyl carbocation has a trigonal planar geometry because the central carbon is sp² hybridized.

🎯 Exam Tip: Students must know the difference between homolytic and heterolytic cleavage, the species produced by each (free radicals vs. ions), and the geometry and hybridization of carbocations (sp² hybridized, trigonal planar).

 

Question 15. Choose correct options
A. Which of the following statements are true with respect to electronic displacement in covalent bond ?
a. Inductive effect operates through π bond
b. Resonance effect operates through σ bond
c. Inductive effect operates through σ bond
d. Resonance effect operates through π bond
i. a. and b
ii. a and c
iii. c and d
iv. b and c

Answer: (iii) c and d
In simple words: Inductive effect involves electron displacement through sigma bonds due to electronegativity differences, while resonance effect involves electron delocalization through pi bonds in conjugated systems.

🎯 Exam Tip: Correctly identifying the type of bonds involved in inductive (sigma) and resonance (pi) effects is fundamental for understanding electron distribution in organic molecules.

 

B. Hyperconjugation involves overlap of ......... orbitals
a. σ - σ
b. σ - p
c. p-p
d. π - π

Answer: (b) σ - p
In simple words: Hyperconjugation is the interaction between electrons in a sigma bond (usually C-H) and an adjacent empty or partially filled p-orbital, stabilizing the system.

🎯 Exam Tip: Remember that hyperconjugation specifically involves the overlap between sigma orbitals (from C-H bonds) and adjacent empty p-orbitals (in carbocations) or pi orbitals (in alkenes).

 

C. Which type of isomerism is possible in CH₃CHCHCH₃?
a. Position
b. Chain
c. Geometrical
d. Tautomerism

Answer: (a) Position
In simple words: The compound CH₃CHCHCH₃ (2-methylbutane) can exhibit position isomerism, where functional groups or substituents can be at different positions on the carbon chain.

🎯 Exam Tip: For isomerism questions, first determine the molecular formula, then consider possible variations in chain length (chain isomerism), position of substituents/functional groups (position isomerism), and functional group changes (functional group isomerism).

 

D. The correct IUPAC name of the compound

ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह एक सात कार्बन परमाणुओं की ज़िग-ज़ैग श्रृंखला वाली संरचना है, जिसमें तीसरे और चौथे कार्बन के बीच एक द्वि-बंध है।
is ..........
a. hept-3-ene
b. 2-ethylpent-2-ene

Answer: (a) hept-3-ene
In simple words: The zig-zag structure represents a straight chain of seven carbon atoms with a double bond located between the third and fourth carbons, which corresponds to hept-3-ene.

🎯 Exam Tip: When naming compounds from bond-line structures, identify the longest carbon chain containing the functional group or multiple bonds, then number it to give the lowest possible locants to the functional groups or substituents.

 

E. The geometry of a carbocation is ............
a. linear
b. planar
c. tetrahedral
d. octahedral

Answer: (b) planar
In simple words: A carbocation has a central carbon atom that is sp² hybridized, meaning it forms three bonds in a single plane, resulting in a planar geometry.

🎯 Exam Tip: Always associate sp² hybridization with trigonal planar geometry, especially for carbocations and carbons involved in double bonds.

 

F. The homologous series of alcohols has general molecular formula ...........
a. CnH2n+1OH
b. CnH2n+2OH
c. CnH2n-2OH
d. CnH2nOH

Answer: (a) CnH2n+1OH
In simple words: The general formula for alcohols is CnH2n+1OH, where 'n' represents the number of carbon atoms, and it indicates an alkyl group attached to a hydroxyl group.

🎯 Exam Tip: Memorizing the general molecular formulas for common homologous series (alkanes, alkenes, alkynes, alcohols, ethers, etc.) is essential for quick identification and classification of organic compounds.

 

G. The delocaalization of electrons due to overlap between p-orbital and sigma bond is called ..........
a. Inductive effect
b. Electronic effect
c. Hyperconjugation
d. Resonance

Answer: (c) Hyperconjugation
In simple words: Hyperconjugation is the delocalization of electrons from a sigma bond (like a C-H bond) into an adjacent empty p-orbital or a pi system.

🎯 Exam Tip: Distinguish hyperconjugation from resonance (p-p or p-π overlap) and inductive effect (sigma bond polarization). Hyperconjugation involves σ-p or σ-π overlap.

 

11th Chemistry Digest Chapter 14 Basic Principles Of Organic Chemistry Intext Questions And Answers

 

Can You Recall? (Textbook Page No. 204)

 

Question i.
Which is the essential element in all organic compounds?

Answer:
Carbon is the essential element in all organic compounds.
In simple words: All organic compounds are fundamentally based on carbon.

🎯 Exam Tip: Recognize carbon as the defining element of organic chemistry, forming the backbone of all organic molecules.

 

Question ii.
What is the unique property of carbon that makes organic chemistry a separate branch of chemistry?

Answer:
• All organic compounds contain carbon.
• Carbon atoms show catenation property in which carbon atoms combine with other carbon atoms to form long chains and rings.
• Carbon atom can also form multiple bonds with other carbon atoms and with atoms of other elements.
• Due to this property of self-linking of carbon, a large number of organic compounds like proteins, DNA, sugar, oils, etc., are formed.
Thus, the unique property of catenation of carbon makes organic chemistry a separate branch of chemistry.
In simple words: Carbon's unique ability to form strong bonds with itself (catenation) and create long chains, rings, and multiple bonds allows for an immense diversity of compounds, forming the basis of organic chemistry.

🎯 Exam Tip: Focus on catenation (self-linking) and the ability to form multiple bonds as the key reasons for carbon's unique role and the vastness of organic chemistry.

 

Question iii.
Which classes of organic compounds are often used in our daily diet?

Answer:
Carbohydrates (sugars), proteins (pulses), fats (edible plant and animal oil) and vitamins are the major classes of organic compounds often used in our daily diet.
In simple words: Carbohydrates, proteins, fats, and vitamins are essential organic compounds found in our daily food.

🎯 Exam Tip: Connect organic chemistry concepts to everyday life examples like major food groups to enhance understanding and retention.

 

Try This. (Textbook Page No. 204)

 

Question 1.
Find out the structures of glucose, vanillin, camphor and paracetamol using internet. Mark the carbon atoms present in them. Assign the hybridization state to each of the carbon and oxygen atom. Identify sigma (σ) and pi (π) bonds in these molecules.

Answer:
i. Structure of glucose:
1 CHO
H-2-OH
HO-3-H
H-4-OH
H-5-OH
6CH₂OH
a. Hybridization of carbon: In glucose, only carbon at position C-1 is sp² hybridized. On the other hand, carbons at C-2, C-3, C-4, C-5 and C-6 positions are sp³ hybridized.
b. Hybridization of oxygen: Oxygen atom attached to C-1 is sp² hybridized, rest oxygen atoms attached to carbon at C-2, C-3, C-4, C-5 and C-6 are sp³ hybridized.
[Note: Here, the open chain structure of glucose is used to answer the given questions.]
Sigma (σ) and pi (π) bonds

ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): ग्लूकोज की खुली श्रृंखला संरचना में सिग्मा (σ) और पाई (π) बंधों का विस्तृत आरेख। यह संरचना प्रत्येक कार्बन और ऑक्सीजन परमाणु के बीच के सभी एकल और बहु-बंधों को स्पष्ट रूप से दर्शाती है, जहाँ C-1 पर एक एल्डिहाइड समूह है।
No. of sigma bonds = 23
No. of pi bonds = 1
ii. Structure of vanillin:

ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): वैनिलिन की संरचना, जिसमें एक बेंजीन वलय पर एल्डिहाइड (-CHO), मेथोक्सी (-OCH₃) और हाइड्रॉक्सिल (-OH) कार्यात्मक समूह जुड़े हुए हैं। कार्बन परमाणुओं को 1 से 8 तक गिना गया है।
a. Hybridization of carbon: In vanillin, carbon atoms C-1 to C-7 are sp² hybridized. Only C-8 carbon is sp³ hybridized.
b. Hybridization of oxygen: Oxygen atom bonded to C-7 sp² hybridized whereas
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): वैनिलिन की संरचना, जिसमें बेंजीन वलय और कार्यात्मक समूहों के बीच सिग्मा (σ) और पाई (π) बंधों का विस्तृत चित्रण किया गया है, साथ ही प्रत्येक परमाणु पर संकरण की स्थिति भी दिखाई गई है।
oxygen atom bonded to C-4 and C-8 are sp³ hybridized.
No. of sigma bonds = 19
No. of pi bonds = 4
iii. Structure of camphor:

ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): कैम्फर की जटिल बाइसाइक्लिक संरचना, जिसमें एक छह सदस्यीय वलय और एक पांच सदस्यीय वलय एक साथ जुड़े हुए हैं और एक कीटोन कार्यात्मक समूह मौजूद है। कार्बन परमाणुओं को 1 से 10 तक संख्यांकित किया गया है।
a. Hybridization of carbon: In camphor, all the carbons are sp³ hybridized except the carbonyl carbon which is sp² hybridized.
b. Hybridization of oxygen: The carbonyl oxygen is sp² hybridized.

ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): कैम्फर की संरचना, जिसमें सभी सिग्मा (σ) और पाई (π) बंधों को स्पष्ट रूप से दर्शाया गया है, विशेष रूप से इसके बाइसाइक्लिक और कीटोनिक प्रकृति के साथ।
No. of sigma bonds = 28
No. of pi bonds = 1
iv. Structure of paracetamol:

ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): पेरासिटामोल की संरचना, जिसमें एक बेंजीन वलय पर हाइड्रॉक्सिल (-OH) और एसिटामिडो (-NHCOCH₃) समूह जुड़े हुए हैं। कार्बन परमाणुओं को 1 से 8 तक संख्यांकित किया गया है।
a. Hybridization of carbon: In paracetamol, carbons present in the ring and carbon at C-7 position are sp² hybridized. Only C-8 carbon is sp³ hybridized.
b. Hybridization of oxygen: Oxygen atom attached to carbon at,C-1 position is sp³ hybridized. Oxygen atom attached to carbon at C-7 position is sp² hybridized.

ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): पेरासिटामोल की संरचना, जिसमें बेंजीन वलय और कार्यात्मक समूहों के बीच सिग्मा (σ) और पाई (π) बंधों का विस्तृत चित्रण किया गया है, साथ ही प्रत्येक परमाणु पर संकरण की स्थिति भी दिखाई गई है।
No. of sigma bonds = 20
No. of pi bonds = 4
In simple words: This question requires identifying carbon and oxygen hybridization (sp², sp³) and counting sigma and pi bonds for glucose, vanillin, camphor, and paracetamol. Generally, carbons in single bonds are sp³, carbons in double bonds are sp², and oxygen hybridization depends on its bonding environment.

🎯 Exam Tip: Practice identifying hybridization states (sp³, sp², sp) for carbon and oxygen atoms in various organic structures, and accurately count sigma and pi bonds. This tests fundamental structural understanding.

 

Try This (Textbook Page No. 205)

 

Question 2.
i. Draw the structural formula of ethane.
ii. Draw electron-dot structure of propane.

Ans:
i. Structural formula of ethane (C₂H₆) can be drawn as follows:
H H
|
H-C-C-H
|
H H
Ethane (C₂H₆)
ii. Electron-dot structure of propane is given as,
H H H
|
H-C:C:C-H
|
H H H
Where ':' represents valence electrons of carbon and hydrogen.
In simple words: Ethane's structural formula shows two carbons single-bonded to each other and to three hydrogens each. Propane's electron-dot structure represents all valence electrons, showing single bonds between carbons and hydrogens, with each dash representing a shared electron pair.

🎯 Exam Tip: Be able to draw structural (dash) and electron-dot formulas for simple alkanes. This demonstrates understanding of covalent bonding and valence electrons.

 

Complete the table:

Dash formula	Condensed formula (A)	Condensed formula (B)	Bond line or zig-zag formula
ΗΗΗΗ | H-C-C-C-C-H | ΗΗΗΗ	CH₃(CH₂)₂CH₃	CH₃-CH₂-CH₂-CH₃	ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): एक सीधी चार कार्बन परमाणुओं की श्रृंखला वाला एल्केन।
ΗΗ | H-C-C=C-C-H | ΗΗ	CH₃CHCHCH₃	CH₃-CH=CH-CH₃	ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): एक सीधी चार कार्बन परमाणुओं की श्रृंखला वाला एल्कीन, जिसमें दूसरे और तीसरे कार्बन के बीच द्वि-बंध है।
ΗΗΗ | H-C-C-C-C=O | ΗΗΗΗ	CH₃(CH₂)₂CHO	CH₃-CH₂-CH₂-CHO	ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): एक सीधी चार कार्बन परमाणुओं की श्रृंखला वाला एल्डिहाइड।
ΗΗΗ | H-C-C-C-O-H | H H C-H | H	CH₃CH₂CH(CH₃)OH	CH₃-CH₂-CH-OH | CH₃	ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): एक ब्रांच्ड-चेन अल्कोहल जिसमें चार कार्बन परमाणु और एक हाइड्रॉक्सिल समूह है।
Η | N=C-C-C=N | OH	NCCH(OH)CN	N≡C-CH-C≡N | OH	ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): एक साइनोहाइड्रिन व्युत्पन्न जिसमें तीन कार्बन परमाणु, एक नाइट्राइल समूह और एक हाइड्रॉक्सिल समूह है।

In simple words: This table shows different ways to represent organic molecules: dash formulas showing all bonds, condensed formulas simplifying repeated groups, and bond-line formulas representing carbon chains and functional groups with lines. Each row represents a different compound.

🎯 Exam Tip: Be proficient in converting between dash, condensed, and bond-line formulas. This skill is crucial for visualizing organic structures and is frequently tested.

 

Try This. (Textbook Page No. 206)

 

Question 1.
Draw two Newman projection formulae and two Sawhorse formulae for the propane molecule.

Answer:
Structural formula of propane is:
H
|
CH₃-C-CH₃
|
H
Propane
Structural formula of propane:
i. Newman projection formulae for propane molecule can be given as:

ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): प्रोपेन अणु के न्यूमैन प्रोजेक्शन सूत्र, जिसमें सांतरी (staggered) और ग्रसित (eclipsed) संरूपणों को दर्शाया गया है, केंद्रीय C-C बंध के परितः रोटेशन के विभिन्न ऊर्जा स्तरों को प्रदर्शित करते हुए। सामने वाले कार्बन को एक बिंदु से और पीछे वाले कार्बन को एक वृत्त से दर्शाया गया है।
ii. Sawhorse formula for propane molecule can be given as:

ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): प्रोपेन अणु के सॉहॉर्स सूत्र, जिसमें सांतरी (staggered) और ग्रसित (eclipsed) संरूपणों को दर्शाया गया है, अणु के स्थानिक व्यवस्था को अधिक स्पष्ट रूप से प्रदर्शित करते हुए। इसमें अणु को एक ऊपर-आगे की दिशा से देखा जाता है।
In simple words: Newman projection shows the molecule viewed along a C-C bond, distinguishing front and back carbons, while Sawhorse projection shows the molecule from an oblique angle, representing the C-C bond as a diagonal line. Both illustrate staggered and eclipsed conformations of propane.

🎯 Exam Tip: Practice drawing Newman and Sawhorse projections to visualize conformations (staggered, eclipsed) of simple alkanes like propane. Understanding these representations helps in comprehending steric hindrance and molecular stability.

 

Can You Tell? (Textbook Page No. 208)

 

Question 1.
Consider the following reaction:
2CH₃-CH₂-CH₂-OH + 2Na \( \to \) 2CH₃-CH₂-CH₂-ONa + H₂
Compare the structure of the substrate propanol with that of the product sodium propoxide. Which part of the substrate, the carbon skeleton or the OH group has undergone a change during the reaction?

Answer:
In above reaction, the -OH group of the substrate molecule has undergone a change. The H-atom of hydroxyl group (-OH) is replaced by sodium forming the product.
In simple words: In this reaction, the hydroxyl (-OH) group of propanol changes as its hydrogen atom is replaced by a sodium atom, forming sodium propoxide. The carbon chain remains unchanged.

🎯 Exam Tip: Identify the functional groups and bonds involved in a reaction to determine which part of the molecule undergoes transformation. In metal-alcohol reactions, the acidic hydrogen of the -OH group is typically displaced.

 

Activity: (Textbook Page No. 219)

 

C=O
CH₃ CH₃
(a)
C=O
C₂H₅ H
(b)
Observe the structural formulae (a) and (b).
i. Find out their molecular formulae.
ii. What is the difference between them?
iii. What is the relation between the two compounds represented by these structural formulae?

Answer:
i. Molecular formula of both (a) and (b) are same i.e., C₃H₆O.
ii. Compound (a), has a ketone (-CO-) functional group (i.e., acetone) and compound (b) has an aldehyde (-CHO) functional group (i.e., propionaldehyde). Both the compounds have different functional groups.
iii. Compound (a) and (b) are isomers of each other.
[Note: Aldehydes and ketones are the functional group isomers of each other.]
In simple words: Both compounds, acetone (a ketone) and propionaldehyde (an aldehyde), share the same molecular formula (C₃H₆O) but differ in their functional groups. This makes them functional group isomers.

🎯 Exam Tip: To identify isomers, first check the molecular formula. If identical, then look for differences in carbon skeleton (chain), position of groups (positional), or functional groups (functional group isomerism).

 

Can You Tell? (Textbook Page No. 222)

 

Question 1.
Some bond fissions are described in the following table. For each of them, show the movement of electron/s using curved arrow notation. Classify them as homolysis or heterolysis and identify the intermediate species produced as carbocation, carbanion or free radical.

Answer:

Bond fission	Types of cleavage	Intermediate
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): मेथिल कॉपर का विषमांगी विदलन, जिसके परिणामस्वरूप मेथिल कार्बैनियन (ऋणावेशित मेथिल समूह) और कॉपर आयन बनते हैं। इसमें इलेक्ट्रॉन युग्म कार्बन परमाणु पर स्थानांतरित होता है।	Heterolysis	Carbanion
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): डाइफेनिल पेरोक्साइड का समांगी विदलन, जिसके परिणामस्वरूप दो फिनॉक्सी फ्री रेडिकल बनते हैं। प्रत्येक ऑक्सीजन परमाणु एक इलेक्ट्रॉन लेता है।	Homolysis	Free radical
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): एक एल्डिहाइड के अल्फा-हाइड्रोजन का विषमांगी विदलन एक हाइड्रॉक्सिल आयन द्वारा, जिसके परिणामस्वरूप एक कार्बैनियन और पानी बनता है। हाइड्रोजन के इलेक्ट्रॉन कार्बन परमाणु पर रह जाते हैं।	Heterolysis	Carbanion
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): टर्ट-ब्यूटिल ब्रोमाइड का विषमांगी विदलन, जिससे टर्ट-ब्यूटिल कार्बोकैटायन और ब्रोमाइड आयन बनते हैं। ब्रोमीन परमाणु दोनों बंध इलेक्ट्रॉनों को अपने साथ ले जाता है।	Heterolysis	Carbocation
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): मेथिल साइनाइड का विषमांगी विदलन, जिसके परिणामस्वरूप मेथिल कार्बोकैटायन और साइनाइड आयन बनते हैं। साइनाइड समूह कार्बन-नाइट्रोजन बंध के इलेक्ट्रॉनों को अपने साथ ले जाता है।	Heterolysis	Carbocation

In simple words: This table illustrates different types of bond cleavage. Homolysis produces free radicals, while heterolysis forms ions (carbocations or carbanions). The curved arrows show the movement of electrons during these processes, indicating whether bond electrons are split evenly or unevenly.

🎯 Exam Tip: Accurately depicting electron movement with curved arrows is crucial for understanding reaction mechanisms. Practice identifying whether a cleavage is homolytic (one electron per atom) or heterolytic (both electrons to one atom) and the resulting intermediates.

 

Can You Recall? (Textbook Page No. 223)

 

Question i.
What is meant by 'reagent'?

Answer:
i. The reactant which reacts with a substrate to form corresponding products is known reagent.
In simple words: A reagent is a substance added to a chemical reaction to cause a chemical change or to test for the presence of another substance.

🎯 Exam Tip: Clearly distinguish between a substrate (the molecule undergoing transformation) and a reagent (the molecule that causes the transformation) in an organic reaction.

 

Question ii.
Identify the 'reagent', 'substrate', 'product' and 'byproduct' in the following reaction.
CH₃COCl + NH₃ \( \to \) CH₃CONH₂ + HCl

Answer:
ii.
CH₃COCl + NH₃ \( \to \) CH₃CONH₂ + HCl
Acetyl chloride Ammonia Acetamide (Byproduct)
(Substrate) (Reagent) (Product)
In simple words: In this reaction, acetyl chloride is the substrate (what gets changed), ammonia is the reagent (what causes the change), acetamide is the main product, and hydrochloric acid is the byproduct.

🎯 Exam Tip: For any given reaction, be able to label the substrate, reagent, product, and byproduct. This demonstrates a foundational understanding of reaction components.

 

Can You Recall? (Textbook Page No. 224)

 

Question i.
How is covalent bond formed between two atoms?
ii. Consider two covalently bonded atoms Q and R where R is more electronegative than Q. Will these atoms share the electron pair equally between them?
iii. Represent the above polar covalent bond between Q and R using fractional charges \( \delta+\) and \( \delta- \).

Answer:
i. A covalent bond is formed between two atoms by mutual sharing of electrons so as to complete their octets or duplets (in case of elements having only one shell).
ii. A covalent bond is formed between Q and R having different electronegativities, that is, R is more electronegative than Q. In such a case, the atom R with a higher value of electronegativity pulls the shared pair of electrons to a greater extent towards itself as compared to the atom Q with lower value of electronegativity. As a result of this, the shared pair of electrons will get shifted towards atom R. Thus, both the atoms Q and R will not share the electron pair equally between them.
iii. Polar covalent bond between Q and R can be represented as:
Q\(^{\delta+}\)-R\(^{\delta-}\)
In simple words: Covalent bonds form when atoms share electrons to achieve stability. If atoms have different electronegativities, like R being more electronegative than Q, they share electrons unequally, creating a polar bond with partial positive (\( \delta+\)) and negative (\( \delta-\)) charges.

🎯 Exam Tip: Understand that covalent bonds involve electron sharing, but unequal sharing due to electronegativity differences leads to polar covalent bonds. Representing these with partial charges (\( \delta+\), \( \delta-\)) is key.

 

Try This (Textbook Page No. 225)

 

Question i.
Draw a bond line structure of benzene (C₆H₆).
ii. How many C - C and C = C bonds are there in this structure?
iii. Write down the expected values of the bond lengths of the carbon-carbon bonds in benzene (Refer chapter 5).

Answer:
i. Bond line structure of benzene:

ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): बेंजीन की एक हेक्सागोनल वलय संरचना, जिसमें कार्बन परमाणुओं के बीच वैकल्पिक एकल और द्वि-बंध या एक आंतरिक वलय (स्थानीयकृत पाई-इलेक्ट्रॉन बादल) दर्शाया गया है।
ii. In benzene, there are three alternating C - C single bonds and C = C double bonds.
[Note: In benzene, there are six C - C sigma bonds and three C - C pi bonds.]
iii. The expected values of carbon-carbon bond lengths in benzene are:

Bond	Bond length
C-C	154 pm
C=C	133 pm

In simple words: Benzene has a cyclic structure with delocalized electrons, meaning all C-C bonds are equivalent and have a length intermediate between a single (154 pm) and a double bond (133 pm), due to resonance. Ideally, it has six C-C bonds, each with partial double bond character.

🎯 Exam Tip: Remember benzene's unique structure with delocalized pi electrons, resulting in all C-C bonds being identical and intermediate in length between single and double bonds, a key characteristic of aromaticity.

 

Can You Recall? (Textbook Page No. 225)

 

Question i.
Write down two Lewis structures for ozone. (Refer chapter 5)
ii. How are these two Lewis structures related to each other?
iii. What are these two Lewis structures called?

Answer:
i. Lewis structures of ozone can be shown as follows:

ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): ओजोन (\(O_3\)) की दो अनुनाद संरचनाएँ, जिनमें केंद्रीय और टर्मिनल ऑक्सीजन परमाणुओं पर इलेक्ट्रॉन युग्मों और औपचारिक आवेशों का विस्थापन दर्शाया गया है। ये संरचनाएँ एक दूसरे से इलेक्ट्रॉनों के स्थानिक वितरण में भिन्न होती हैं।
ii. In these two Lewis structures, the position of the atoms is same but the position of pair of electrons (or formal charge) is different. These two Lewis structures are considered equivalent to each other.
iii. These two Lewis structures are called as resonating or contributing or canonical structures.
In simple words: Ozone's structure is a hybrid of two equivalent Lewis structures where atoms are in the same positions but electron pairs and formal charges are distributed differently. These are called resonance structures, representing the delocalization of electrons.

🎯 Exam Tip: For resonance structures, emphasize that only electron positions (lone pairs, pi bonds) change, not atomic positions. The actual molecule is a resonance hybrid, more stable than any single contributing structure.

 

Internet My Friend (Textbook Page No. 229)

 

Question i.
Basic principles of organic chemistry:
https://authors.library.caltech.edu/25034
ii. Collect information about isomerism.

Answer:
i. Students are expected to refer the book provided in the above link to collect additional information on the basic principles of organic chemistry.
ii. https://www.compoundchem.com/2014/05/22/typesofisomerism/
chemdictionary.org/structural-isomers/
https://en.wikipedia.org/wiki/Structural_isomer
[Note: Students can use the above links as reference and collect additonal information about isomerism on their own.]
In simple words: Students should use the provided web links to research and gather additional information on the fundamental principles of organic chemistry and various types of isomerism.

🎯 Exam Tip: Utilizing online resources can deepen understanding. For research questions, identify credible sources and summarize key concepts relevant to the topic.

 

11th Std Chemistry Questions And Answers:

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