Maharashtra Board Class 12 Chemistry Chapter 15 Introduction to Polymer Solutions

Chemistry Class 12 Chapter 15 Exercise Solutions

1. Choose The Correct Option From The Given Alternatives.

Question i.Nylon fibers are ........................................
(A) Semisynthetic fibres
(B) Polyamide fibres
(C) Polyester fibres
(D) Cellulose fibres
Answer: (B) polyamide fibres
In simple words: नायलॉन फाइबर विशेष प्रकार के सिंथेटिक फाइबर होते हैं जो पॉलीमाइड लिंक से बने होते हैं।

🎯 Exam Tip: इस प्रकार के प्रश्नों में सामान्य बहुलक और उनके रासायनिक वर्गीकरण को याद रखना महत्वपूर्ण है।

 

Question ii.Which of the following is naturally occurring polymer?
(A) Telfon
(B) Polyethylene
(C) PVC
(D) Protein
Answer: (D) Protein
In simple words: प्राकृतिक बहुलक वे होते हैं जो पौधों या जानवरों से प्राप्त होते हैं, और प्रोटीन एक ऐसा उदाहरण है।

🎯 Exam Tip: प्राकृतिक और सिंथेटिक बहुलकों के बीच अंतर जानना और प्रत्येक के उदाहरणों को पहचानना महत्वपूर्ण है।

 

Question iii.Silk is a kind of ........................................ fibre
(A) Semisynthetic
(B) Synthetic
(C) Animal
(D) Vegetable
Answer: (C) an animal
In simple words: रेशम एक प्राकृतिक फाइबर है जो रेशम के कीड़ों से प्राप्त होता है, इसलिए इसे पशु फाइबर के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

🎯 Exam Tip: विभिन्न स्रोतों से प्राप्त होने वाले तंतुओं के प्रकारों को समझें, जैसे पशु, वनस्पति या मानव निर्मित।

 

Question iv.Dacron is another name of ........................................ .
(A) Nylon 6
(B) Orlon
(C) Novolac
(D) Terylene
Answer: (D) Terylene
In simple words: डेक्रॉन और टेरिलीन एक ही प्रकार के पॉलिएस्टर फाइबर के दो नाम हैं, जो आमतौर पर वस्त्रों में उपयोग होते हैं।

🎯 Exam Tip: बहुलकों के विभिन्न सामान्य और रासायनिक नामों से परिचित होना बहुविकल्पीय प्रश्नों के लिए सहायक होता है।

 

Question v.Which of the following is made up of polyamides?
(A) Dacron
(B) Rayon
(C) Nylon
(D) Jute
Answer: (C) Nylon
In simple words: नायलॉन एक पॉलीमाइड बहुलक है, जिसका अर्थ है कि यह एमाइड लिंकेज द्वारा जुड़े मोनोमर्स से बना है।

🎯 Exam Tip: विभिन्न बहुलक प्रकारों (जैसे पॉलीमाइड, पॉलिएस्टर) और उनसे संबंधित विशिष्ट बहुलकों को याद रखना महत्वपूर्ण है।

 

Question vi.The number of carbon atoms present in the ring of ɛ - caprolactam is
(A) Five
(B) Two
(C) Seven
(D) Six
Answer: (D) Six
In simple words: ε-कैप्रोलैक्टम, नायलॉन-6 का मोनोमर, एक चक्रीय एमाइड है जिसमें छह कार्बन परमाणु होते हैं।

🎯 Exam Tip: प्रमुख मोनोमर्स की संरचनाओं और उनमें उपस्थित परमाणुओं की संख्या को जानना बहुलक रसायन विज्ञान में आवश्यक है।

 

Question vii.Terylene is ........................................
(A) Polyamide fibre
(B) Polyester fibre
(C) Vegetable fibre
(D) Protein fibre
Answer: (B) Polyester fibre
In simple words: टेरिलीन एक पॉलिएस्टर फाइबर है, जो डाइकार्बोक्सिलिक एसिड और डायोल के संघनन पोलीमराइजेशन से बनता है।

🎯 Exam Tip: विभिन्न बहुलक तंतुओं को उनके रासायनिक प्रकारों जैसे पॉलीमाइड, पॉलिएस्टर आदि के अनुसार वर्गीकृत करना सीखें।

 

Question viii.PET is formed by ........................................
(A) Addition
(B) Condensation
(C) Alkylation
(D) Hydration
Answer: (D) Hydration
In simple words: PET (पॉलीइथाइलीन टेरेफ्थेलेट) का निर्माण संघनन बहुलकीकरण प्रक्रिया द्वारा होता है, जिसमें मोनोमर्स के बीच रासायनिक बंधन बनते समय छोटे अणु (जैसे पानी) निकलते हैं।

🎯 Exam Tip: बहुलकों के निर्माण प्रक्रियाओं - जोड़ और संघनन - को उनके विशिष्ट उदाहरणों के साथ अच्छी तरह से समझना महत्वपूर्ण है।

 

Question ix.Chemically pure cotton is ........................................
(A) Acetate rayon
(B) Viscose rayon
(C) Cellulose nitrate
(D) Cellulose
Answer: (D) Cellulose
In simple words: रासायनिक रूप से शुद्ध कपास मुख्य रूप से सेलूलोज से बना होता है, जो पौधों में पाया जाने वाला एक प्राकृतिक बहुलक है।

🎯 Exam Tip: प्राकृतिक रेशों के रासायनिक संघटन को याद रखना और उनके मुख्य घटकों को पहचानना आवश्यक है।

 

Question x.Teflon is chemically inert, due to presence of ........................................
(A) C-H bond
(B) C-F bond
(C) H- bond
(D) C=C bond
Answer: (A) C-H bond
In simple words: टेफ्लॉन की रासायनिक निष्क्रियता मुख्य रूप से कार्बन-फ्लोरीन (C-F) बंधों की अत्यधिक शक्ति और स्थिरता के कारण होती है।

🎯 Exam Tip: बहुलकों के विशिष्ट गुणों को उनकी रासायनिक संरचना और मौजूद बंधों से जोड़ना महत्वपूर्ण है।

 

2. Answer The Following In One Sentence Each.

Question i.Identify 'A' and 'B' in the following reaction
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह रासायनिक अभिक्रियाओं को दर्शाता है जहाँ मोनोमर 'A' और 'B' बनते हैं। पहली अभिक्रिया में, इथाइलीन ग्लाइकॉल (HO-CH₂-CH₂-OH) और टेरेफ्थेल्िक एसिड (HOOC-C₆H₄-COOH) 533K और Δ की उपस्थिति में संघनित होकर 'A' बनाते हैं, जो टेरिलीन का एक दोहराव इकाई है। दूसरी अभिक्रिया में, हेक्सामेथाइलीनडायमाइन (H₂N-(CH₂)₆-NH₂) और एडिपिक एसिड (HOOC-(CH₂)₄-COOH) 533K और N₂ की उपस्थिति में अभिक्रिया करके 'B' बनाते हैं, जो नायलॉन सॉल्ट (हेक्सामेथाइलीनडायमाइन एडिपेट) की संरचना है।
Answer:(A) \( \text{[} -O-CH_2-CH_2-O-C(=O)-C_6H_4-C(=O)- \text{]} \) (B) \( \text{[} H_3\overset{+}{N}-(CH_2)_6-\overset{+}{N}H_3 \overset{-}{O}-\underset{||}{C}-(CH_2)_4-\underset{||}{C}-\overset{-}{O} \text{]} \) Nylon salt
In simple words: अभिक्रिया 'A' टेरिलीन की पुनरावृत्ति इकाई को दर्शाती है, जो इथाइलीन ग्लाइकॉल और टेरेफ्थेल्िक एसिड से बनती है, जबकि 'B' नायलॉन लवण की संरचना है, जो हेक्सामेथाइलीनडायमाइन और एडिपिक एसिड से बनती है।

🎯 Exam Tip: प्रमुख बहुलकों के मोनोमर्स और उनके दोहराव इकाइयों की संरचनाओं को समझना महत्वपूर्ण है, विशेषकर संघनन बहुलकीकरण उत्पादों के लिए।

 

Question ii.Complete the following statements
a. Caprolactam is used to prepare ........................................
b. Novolak is a copolymer of ........................................ and ........................................
c. Terylene is ........................................ polymer of terephthalic acid and ethylene glycol.
d. Benzoyl peroxide used in addtion polymerisation acts as ........................................
e. Polyethene consists of polymerised ........................................
Answer:a. Nylon-6
b. Phenol, formaldehyde
c. polyester
d. initiator (catalyst)
e. linear or branched-chain
In simple words: कैप्रोलैक्टम से नायलॉन-6 बनता है, नोवोलाक फिनोल और फॉर्मेल्डीहाइड का सहबहुलक है, टेरिलीन एक पॉलिएस्टर बहुलक है, बेंजॉयल परॉक्साइड एक उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है, और पॉलीथीन रेखीय या शाखित-श्रृंखला से बना होता है।

🎯 Exam Tip: विभिन्न बहुलकों के मोनोमर्स, संरचनात्मक प्रकार, और संश्लेषण में प्रयुक्त अभिकर्मकों को याद रखना आवश्यक है।

 

Question iii.Draw the flow chart diagram to show the classification of polymers based on type of polymerisation.
Answer:
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह फ्लोचार्ट बहुलकों का वर्गीकरण दर्शाता है, जिसमें उन्हें स्रोत, संरचना, अंतर-आणविक बलों, बहुलकीकरण के प्रकार, मोनोमर्स की संख्या और बायोडिग्रेडेबिलिटी के आधार पर विभाजित किया गया है। बहुलकों को प्राकृतिक, सिंथेटिक, सेमी-सिंथेटिक, रेखीय, शाखित-श्रृंखला, क्रॉस-लिंक्ड, इलास्टोमर्स, फाइबर, थर्मोप्लास्टिक, थर्मोसेटिंग, जोड़, संघनन, रिंग ओपनिंग, होमोपॉलीमर, कोपॉलीमर, बायोडिग्रेडेबल और नॉन-बायोडिग्रेडेबल के रूप में वर्गीकृत किया गया है।
In simple words: बहुलकों का वर्गीकरण उनके गुणों और संरचनात्मक विशेषताओं के आधार पर किया जाता है, जैसे उनके स्रोत (प्राकृतिक या सिंथेटिक), संरचना (रेखीय, शाखित या क्रॉस-लिंक्ड), और बहुलकीकरण का प्रकार (जोड़ या संघनन)।

🎯 Exam Tip: बहुलकों के वर्गीकरण फ्लोचार्ट को समझना और प्रत्येक श्रेणी के तहत आने वाले विशिष्ट उदाहरणों को याद रखना विश्लेषणात्मक प्रश्नों के लिए महत्वपूर्ण है।

 

Question iv.Write examples of Addition polymers and condensation polymers.
Answer:Addition polymers : Polyvinyl chloride, polythene Condensation polymers : Bakelite, terylene, Nylon-66
In simple words: जोड़ बहुलक वे होते हैं जो मोनोमर इकाइयों के सीधे जुड़ने से बनते हैं, जबकि संघनन बहुलक वे होते हैं जो मोनोमर के जुड़ने पर छोटे अणुओं (जैसे पानी) को मुक्त करते हैं।

🎯 Exam Tip: जोड़ और संघनन बहुलकीकरण के मूल सिद्धांतों को उनके प्रतिनिधि उदाहरणों के साथ याद रखना स्कोरिंग के लिए महत्वपूर्ण है।

 

Question v.Name some chain-growth polymers.
Answer:Chain growth polymers : Polythene, polyacrylonitrile and polyvinyl chloride.
In simple words: श्रृंखला-वृद्धि बहुलक वे होते हैं जो मोनोमर इकाइयों के तेजी से जुड़ने से बनते हैं, जिससे एक लंबी बहुलक श्रृंखला बनती है, जैसे पॉलीथीन।

🎯 Exam Tip: श्रृंखला-वृद्धि बहुलकीकरण की अवधारणा और इसके सामान्य उदाहरणों को समझना महत्वपूर्ण है।

 

Question vi.Define the terms :
1) Monomer
2) Vulcanisation
3) Synthetic fibres
Answer:1. Monomer is a small and simple molecule and has a capacity to form two chemical bonds with other monomers. Examples : Ethene, Propylene.
2. The process by which a network of cross-links is introduced into an elastomer is called vulcanisation or it can also be defined as the process of heating natural rubber with sulphur to increase the tensile strength, toughness and elasticity of natural rubber is known as vulcanization of rubber.
3. The man-made fibres prepared by polymerization of one monomer or copolymerization of two or more monomers are called synthetic fibres.
In simple words: मोनोमर बहुलक की मूल निर्माण इकाई है, वल्कनीकरण प्राकृतिक रबर के गुणों में सुधार की प्रक्रिया है, और सिंथेटिक फाइबर मानव निर्मित बहुलक हैं।

🎯 Exam Tip: पॉलीमर रसायन विज्ञान में मौलिक शब्दावली और परिभाषाओं को स्पष्ट रूप से समझना और उन्हें सटीक रूप से व्यक्त करना आवश्यक है।

 

Question vii.What type of intermolecular force leads to high-density polymer?
Answer:High density polymers have low degree of branching along the hydrocarbon chain. The molecules are closely packed together during crystallization. This closer packing means that the van der Waals attraction between the chains are greater and so the plastic (high density polymer) is stronger and has a melting point.
In simple words: उच्च घनत्व वाले बहुलकों में कम शाखन होता है, जिससे अणु अधिक निकटता से पैक होते हैं, जिससे मजबूत वैन डेर वाल्स बल उत्पन्न होते हैं और बहुलक की शक्ति और गलनांक बढ़ जाता है।

🎯 Exam Tip: बहुलक की संरचना और उनके बीच कार्य करने वाले अंतर-आणविक बलों के बीच संबंध को समझना महत्वपूर्ण है, जो अंततः उनके भौतिक गुणों को निर्धारित करता है।

 

Question viii.Give one example each of copolymer and homopolymer.
Answer:Homopolymer : PVC, Nylon-6 Copolymer : Terylene, Buna-S
In simple words: होमोपॉलीमर केवल एक प्रकार के मोनोमर से बनते हैं, जबकि कोपॉलीमर दो या दो से अधिक विभिन्न प्रकार के मोनोमर्स से बनते हैं।

🎯 Exam Tip: होमोपॉलीमर और कोपॉलीमर की अवधारणाओं को उनके विशिष्ट उदाहरणों के साथ याद रखना महत्वपूर्ण है।

 

Question ix.Identify Thermoplastic and Thermosetting Plastics from the following
1. PET
2. Urea-formaldehyde resin
3. Polythene
4. Phenol formaldehyde
Answer:Thermoplastic plastics : PET, Polythene Thermosetting plastics : Urea formaldehyde resin, Phenol formaldehyde
In simple words: थर्मोप्लास्टिक गर्म करने पर नरम हो जाते हैं और ठंडा करने पर कठोर हो जाते हैं, जिन्हें पुन: आकार दिया जा सकता है, जबकि थर्मोसेटिंग प्लास्टिक एक बार कठोर होने के बाद फिर से नरम नहीं होते।

🎯 Exam Tip: थर्मोप्लास्टिक और थर्मोसेटिंग बहुलकों के बीच मूलभूत अंतरों और उनके उदाहरणों को पहचानना आवश्यक है।

 

3. Answer The Following.

Question i.Write the names of classes of polymers formed according to intermolecular forces and describe briefly their structural characteristics.
Answer:Molecular forces bind the polymer chains either by hydrogen bonds or Vander Waal's forces. These forces are called intermolecular forces. On the basis of magnitude of intcrmolccular forces, polymers are further classified as ebstomers, fibres, thermoplastic polymers. thermosetting polymers.
(1) Elastomers: Weak van der Waals type of intermolecular forces of attraction between the polymer chains are observed in cbstomcrs. When polymer is stretched, the polymer chain stretches and when the strain is relieved the chain returns to its odginal position, Thus, polymer shows elasticity and is called elastomers. Elastomers, the elastic polymers, have weak van der Waals type of intermolecular forces which permit the polymer to be stretched. Lilastorners are soft and stretchy and used in making rubber bands. E.g.. neoprene, vulcanized rubber, buna-S, buna-N.
(2) Fibres : It consists of strong intermolecular forces of' attraction due to hydrogen bonding and strong dipole-dipole forces. These polymers possess high tensile strength. Due to these strong intermolecular forces the fibres are crystalline in nature. They are used in textile industries, strung tyres. etc.. e.g., nylon, terylene.
(3) Thermoplastic polymers: These polymer possess moderately strong intermolecular forces of attraction between those of elastomers and fibres. These polymers arc called thermoplastic because they become soft on heating and hard on cooling. They are either linear or branched chain polymers. They can be remoulded and recycled. E.g. polyethenc, PVC, polystyrene.
(4) Thermosetting polymers: These polymers are cross linked or branched molecules and are rigid polymers. During their formation they have property of being shaped on heating. but they get hardened while hot. Once hardened these become infusible, cannot be softened by heating and therefore, cannot be remoulded and recycled.
This shows extensive cross linking by covalent bonds formed in the moulds during hardening/setting process while hot. E.g. Bakelite, urea formaldehyde resin.
In simple words: अंतर-आणविक बलों के आधार पर बहुलकों को इलास्टोमर्स (कमज़ोर बल, लोचदार), फाइबर (मजबूत बल, उच्च तन्य शक्ति), थर्मोप्लास्टिक (मध्यम बल, पुनर्चक्रण योग्य), और थर्मोसेटिंग (क्रॉस-लिंक्ड, कठोर) में वर्गीकृत किया जाता है।

🎯 Exam Tip: प्रत्येक प्रकार के बहुलक की परिभाषा, उनकी अंतर-आणविक बलों की प्रकृति, और उनके प्रमुख संरचनात्मक और भौतिक गुणों को उदाहरणों के साथ याद रखें।

 

Question ii.Write reactions of formation of :
a. Nylon 6
b. Terylene
Answer:Terylene is polyester fibre formed by the polymerization of terephthalic acid and ethylene glycol.
Terylene is obtained by condensation polymerization of ethylene glycol and terephthalic acid in presence of catalyst zinc acetate and antimony trioxide at high temperature.

ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह टेरिलीन (डेक्रॉन) के निर्माण की रासायनिक अभिक्रिया को दर्शाता है। इसमें इथाइलीन ग्लाइकॉल (HO-CH₂-CH₂-OH) और टेरेफ्थेल्िक एसिड (HOOC-C₆H₄-COOH) को 420-460 K पर जिंक एसीटेट और एंटीमनी ट्राइऑक्साइड उत्प्रेरक की उपस्थिति में संघनित किया जाता है। अभिक्रिया से पानी (n H₂O) निकलता है और एक पॉलिएस्टर बहुलक बनता है जिसकी दोहराव इकाई एक एस्टर लिंकेज के साथ जुड़ी होती है।
Properties :
• Terylene has relatively high melting point (265 °C)
• It is resistant to chemicals and water.
Uses:
• It is used for making wrinkle free fabrics by blending with cotton (terycot) and wool (terywool), and also as glass reinforcing materials in safety helmets.
• PET is the most common thermoplastic which is another trade name of the polyester polyethylenetereph- thalate.
• It is used for making many articles like bottles, jams, packaging containers.
In simple words: टेरिलीन का निर्माण इथाइलीन ग्लाइकॉल और टेरेफ्थेल्िक एसिड के संघनन बहुलकीकरण से होता है, जिसमें उच्च गलनांक, रासायनिक प्रतिरोध और जल प्रतिरोध जैसे गुण होते हैं, और इसका उपयोग कपड़े, बोतलें और सुरक्षा हेलमेट बनाने में होता है।

🎯 Exam Tip: प्रमुख बहुलकों की संश्लेषण अभिक्रियाओं, उनके गुणों और विभिन्न अनुप्रयोगों को विस्तार से समझना महत्वपूर्ण है।

 

Question iii.Write the structure of natural rubber and neoprene rubber along with the name and structure of thier monomers.
Answer:
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह अभिक्रिया ग्लिसरॉल (HO-CH₂-CH(OH)-CH₂OH) और डाइमिथाइल टेरेफ्थेलेट (H₃COOC-C₆H₄-COOCH₃) के संघनन को दर्शाती है, जिससे मेथनॉल (CH₃OH) के निष्कासन के बाद एक दोहराव इकाई (\[-C(=O)-C₆H₄-C(=O)-O-CH₂-CH(OH)-CH₂-O-\] जैसी) बनती है। यह संरचना प्राकृतिक रबर या नियोप्रिन से संबंधित नहीं है।
In simple words: प्राकृतिक रबर का मोनोमर आइसोप्रीन (2-मिथाइल-1,3-ब्यूटाडाइन) है और नियोप्रिन का मोनोमर क्लोरोप्रिन (2-क्लोरो-1,3-ब्यूटाडाइन) है।

🎯 Exam Tip: प्राकृतिक और सिंथेटिक रबर के महत्वपूर्ण उदाहरणों के मोनोमर संरचनाओं को याद रखना आवश्यक है।

 

Question iv.Name the polymer type in which the following linkage is present.
Answer:\( -C(=O)-O- \) The \( -C(=O)-O- \) linkage is present in terylene or dacron polymer.
In simple words: \[-C(=O)-O-\] लिंकेज एस्टर लिंकेज है, जो पॉलिएस्टर बहुलकों जैसे टेरिलीन या डेक्रॉन में पाया जाता है।

🎯 Exam Tip: विभिन्न कार्यात्मक समूहों (जैसे एस्टर, एमाइड) से संबंधित लिंकेज को पहचानना और उन्हें संबंधित बहुलक प्रकारों से जोड़ना महत्वपूर्ण है।

 

Question v.Write the structural formula of the following synthetic rubbers :
a. SBR rubber
b. Buna-N rubber
c. Neoprene rubber
Answer:(1) SBR rubber: \( \text{[-CH}_2\text{-CH=CH-CH}_2\text{-CH(C}_6\text{H}_5\text{)-]}_n \) (SBR)
(2) Buna-N - rubber : \( \text{[}-CH_2\text{-CH=CH-CH}_2\text{-CH(CN)-]}n \) (Buna-N)
(3) Neoprene rubber : \( \text{[}-CH_2\text{-C(Cl)=CH-CH}_2\text{-]}n \) (Neoprene)
In simple words: SBR स्टाइरीन और ब्यूटाडाइन का सहबहुलक है, Buna-N ब्यूटाडाइन और एक्रिलोनाइट्राइल का सहबहुलक है, और नियोप्रिन क्लोरोप्रिन का होमोपॉलीमर है; ये सभी सिंथेटिक रबर हैं।

🎯 Exam Tip: विभिन्न सिंथेटिक रबर के मोनोमर्स और उनकी दोहराव इकाइयों की संरचनाओं को याद रखना महत्वपूर्ण है।

 

Question vi.Match the following pairs :
Name of polymer – Monomer
1. Teflon a. CH2 = CH2
2. PVC - b. CF2 = CF2
3. Polyester – c. CH2 = CHCI
4. Polythene – d. C6H5OH and HCHO
5. Bakelite e. Dicarboxylic acid and polyhydoxyglycol
Answer:1. Teflon - CF2 = CF2
2. PVC – CH2 = CHCI
3. Polyester-Dicarboxylic acid and polyhydoxyglycol
4. Polythene – CH2 = CH2
5. Bakelite - C6H5OH and HCHO
In simple words: यह मिलान अभ्यास सामान्य बहुलकों को उनके संबंधित मोनोमर्स के साथ जोड़ता है, जैसे टेफ्लॉन के लिए CF₂=CF₂, PVC के लिए CH₂=CHCl, और पॉलीथीन के लिए CH₂=CH₂।

🎯 Exam Tip: बहुलकों और उनके मोनोमर्स के बीच सही संबंध को याद रखना मिलान प्रकार के प्रश्नों के लिए महत्वपूर्ण है।

 

Question vii.Draw the structures of polymers formed from the following monomers
1. Adipic acid + Hexamethylenediamine
2. e – Aminocaproic acid + Glycine
Answer:(1) \( n HOOC-R-COOH + n HO - R' - OH \)
\( \implies \left[ \begin{smallmatrix} -C-R-C-O-R'-O- \\ || \\ O \ \ \ \ || \\ \ \ \ \ \ O \end{smallmatrix} \right]_n \) Polymer (2) \( H_2N-(CH_2)_5 - COOH \)
\( \implies \text{[} -HN-(CH_2)_5-CO- \text{]}_n \) Polymer
In simple words: पहले भाग में, यह एक सामान्य पॉलिएस्टर के निर्माण को दर्शाता है जिसमें डायकार्बोक्सिलिक एसिड और डायोल होते हैं। दूसरे भाग में, यह एक सामान्य पॉलीमाइड का प्रतिनिधित्व करता है जो अमीनो एसिड के बहुलकीकरण से बनता है।

🎯 Exam Tip: विशिष्ट मोनोमर्स से बनने वाले बहुलकों की संरचनात्मक पहचान करना और उन्हें सही रासायनिक लिंकेज के साथ दर्शाना सीखें।

 

Question viii.Name and draw the structure of the repeating unit in natural rubber.
Answer:\( \text{[} -CH_2-\overset{CH_3}{C}=CH-CH_2- \text{]} \) Repeating unit of natural rubber (Basic unit : isoprene)
In simple words: प्राकृतिक रबर की दोहराव इकाई आइसोप्रीन है, जिसकी संरचना में एक मुख्य श्रृंखला पर मिथाइल समूह के साथ एक द्वि-आबंध होता है।

🎯 Exam Tip: प्राकृतिक बहुलकों के मोनोमर्स और उनकी दोहराव इकाइयों की संरचनाओं को याद रखना और उन्हें सही ढंग से चित्रित करना महत्वपूर्ण है।

 

Question ix.Classify the following polymers as natural and synthetic polymers
a. Cellulose
b. Polystyrene
c. Terylene
d. Starch
e. Protein
f. Silicones
g. Orlon (Polyacrylonitrile)
h. Phenol-formaldehyde resins
Answer:

Natural Polymers	1. Cellulose 4. Starch 5. Protein
Synthetic Polymers	2. Polystyrene 3. Terylene 6. Silicones 7. Orion (Polyacrylonitrile) 8. phenol-formaldehyde resin

In simple words: प्राकृतिक बहुलक जीवों से प्राप्त होते हैं (जैसे सेलूलोज, स्टार्च, प्रोटीन), जबकि सिंथेटिक बहुलक मानव निर्मित होते हैं (जैसे पॉलीस्टाइरीन, टेरिलीन, सिलिकॉन, ऑरलॉन और फिनोल-फॉर्मेल्डीहाइड रेज़िन)।

🎯 Exam Tip: बहुलकों को उनके प्राकृतिक या सिंथेटिक स्रोत के आधार पर वर्गीकृत करने की क्षमता, प्रत्येक श्रेणी के तहत विभिन्न उदाहरणों को पहचानते हुए, स्कोरिंग के लिए महत्वपूर्ण है।

 

Question x.What are synthetic resins? Name some natural and synthetic resins.
Answer:Synthetic resins are artificially synthesised high molecular weight polymers. They are the basic raw material of plastic. The main properties of plastic depend on the synthetic resin it is made from.
Examples of natural resins : Rosin, Damar, Copal, Sandarac, Amber, Manila
Examples of synthetic resins : Polyester resin, Phenolic resin, Alkyl resin, Polycarbonate resin, Polyamide resin, Polyurethane resin, silicone resin, Epoxy resin, Acrylic resin.
In simple words: सिंथेटिक रेज़िन मानव निर्मित उच्च आणविक भार वाले बहुलक होते हैं जो प्लास्टिक का मूल कच्चा माल हैं; उनके उदाहरणों में पॉलिएस्टर और फेनोलिक रेज़िन शामिल हैं, जबकि प्राकृतिक रेज़िन में रोज़िन और डामर शामिल हैं।

🎯 Exam Tip: सिंथेटिक रेज़िन की परिभाषा और प्राकृतिक तथा सिंथेटिक दोनों प्रकार के रेज़िन के विभिन्न उदाहरणों को याद रखना महत्वपूर्ण है।

 

Question xi.Distinguish between thermosetting and thermoplastic resins. Write example of both the classes.
Answer:

Thermosetting resin	Thermoplastic resin
(1) They harden when heated. Once hardened it no longer melts.	(1) They soften when heated and harden again when cooled.
(2) They cannot be re-shaped.	(2) They can be reshaped
(3) They are strong, hard.	(3) They are weak, soft.
(4) Thermosetting resin show cross-linking. Examples: Melamine resin Epoxy resins, Bake-lite.	(4) Thermoplastic molecules do not cross link, hence are flexible. Examples: Polythene, polypropylene, nylon, polyester.

In simple words: थर्मोसेटिंग रेज़िन गर्म करने पर स्थायी रूप से कठोर हो जाते हैं और उन्हें पुन: आकार नहीं दिया जा सकता, जबकि थर्मोप्लास्टिक रेज़िन गर्म करने पर नरम हो जाते हैं और ठंडा करने पर कठोर हो जाते हैं, जिससे उन्हें पुनर्चक्रित किया जा सकता है।

🎯 Exam Tip: थर्मोसेटिंग और थर्मोप्लास्टिक रेज़िन के बीच के अंतरों को, उनके गुणों, संरचना और विशिष्ट उदाहरणों सहित, अच्छी तरह से समझना परीक्षा में उच्च अंक प्राप्त करने के लिए आवश्यक है।

 

Question xii.Write name and formula of raw material from which bakelite is made.
Answer:The raw material or monomers used to prepare bakelite are o-hydroxymethyl phenol and formaldehyde (HCHO)
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह फिनोल और फॉर्मेल्डीहाइड (HCHO) के मोनोमर्स को दर्शाता है। फिनोल एक बेंजीन रिंग से जुड़ा हाइड्रोक्सिल समूह है, जबकि o-हाइड्रॉक्सीमिथाइल फिनोल में एक अतिरिक्त -CH₂OH समूह ऑर्थो स्थिति पर जुड़ा होता है। ये बेकेलाइट के निर्माण के लिए आवश्यक कच्चे माल हैं।
In simple words: बेकेलाइट बनाने के लिए कच्चे माल फिनोल और फॉर्मेल्डीहाइड हैं, जो संघनन बहुलकीकरण के माध्यम से एक क्रॉस-लिंक्ड बहुलक बनाते हैं।

🎯 Exam Tip: प्रमुख बहुलकों के निर्माण के लिए उपयोग किए जाने वाले मोनोमर्स के नामों और रासायनिक सूत्रों को याद रखना महत्वपूर्ण है।

 

4. Attempt The Following:

Question i.Identify condensation polymers and addition polymers from the following.
a. -(CH2-CH-)C6H5
b. -(CH2-CH=CH-CH2)
c. -(CO(CH2)4-CONH(CH2)NH-)n
d. -(OCH2-CH2-O-CO CO-)n
Answer:(1) \( \text{[-CH}_2\text{-CH(C}_6\text{H}_5\text{)-]}_n \) - Addition polymer
(2) \( \text{[-CH}_2\text{-CH=CH-CH}_2\text{-]}_n \) - Addition polymer
(3) \( \text{[-CO}-(CH_2)_4-\text{CONH}-(CH_2)_6-\text{NH-]}n \) - Condensation polymer
(4) \( \text{[}-O-CH_2-CH_2-O-C(=O)-C_6H_4-C(=O)-\text{]}n \) - Condensation polymer
In simple words: जोड़ बहुलक में दोहराव इकाई में सभी परमाणु मोनोमर से आते हैं, जबकि संघनन बहुलक में दोहराव इकाई बनते समय छोटे अणु (जैसे पानी) निष्कासित हो जाते हैं।

🎯 Exam Tip: दी गई संरचनाओं को देखकर जोड़ और संघनन बहुलक के बीच अंतर करने की क्षमता, विशेषकर उनके लिंकेज की प्रकृति को पहचान कर, एक महत्वपूर्ण कौशल है।

 

Question ii.Write the chemical reactions involved in the manufacture of Nylon 6, 6
Answer:Nylon-6, 6 is a linear polyamide polymer formed by the condensation polymerisation reaction. The monomers used in the preparation of Nylon-6, 6 are :
(1) Adipic acid : HOOC-(CH2)4-COOH
(2) Hexamethylene diamine : H2N-(CH2)6-NH2
When equimolar aqueous solutions of adipic acid and hexamethylene diamine are mixed and heated, there is neutralization to form a nylon salt. During polymerisation at 553 k nylon salt loses a water molecule to form nylon 6, 6 polymer. Both monomers (hexamethylene diamine and adipic acid) contain six carbon atoms each, hence the polymer is termed as Nylon-6,6.
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह नायलॉन 6,6 के निर्माण की रासायनिक अभिक्रिया को दर्शाता है। हेक्सामेथाइलीनडायमाइन (H₂N-(CH₂)₆-NH₂) और एडिपिक एसिड (HOOC-(CH₂)₄-COOH) की अभिक्रिया से पहले नायलॉन सॉल्ट (हेक्सामेथाइलीनडायमाइन एडिपेट) बनता है। इस सॉल्ट को 553 K पर गर्म करने पर, संघनन बहुलकीकरण होता है, जिसमें पानी (2nH₂O) निकलता है, और पॉलीमाइड लिंकेज के साथ नायलॉन 6,6 बहुलक (\[HN-(CH₂)₆-NH-C(=O)-(CH₂)₄-C(=O)-\]_n) बनता है।
Properties and uses : Nylon 6,6 is high molecular mass (12000 – 50000 u) linear condensation polymer. It possesses high tensile strength. It does not soak in water. It is used for making sheets, bristles for brushes, surgical sutures, textile fabrics, etc.
In simple words: नायलॉन 6,6 एडिपिक एसिड और हेक्सामेथाइलीनडायमाइन के संघनन बहुलकीकरण से बनता है, जिसमें उच्च तन्य शक्ति होती है और यह कपड़ा उद्योग और ब्रश बनाने में उपयोग होता है।

🎯 Exam Tip: नायलॉन 6,6 जैसे महत्वपूर्ण बहुलकों की संश्लेषण अभिक्रियाओं, उनके गुणों और उपयोगों को रासायनिक समीकरणों और संरचनाओं सहित विस्तार से याद रखना आवश्यक है।

 

Question iii.Explain the vulcanisation of rubber. Which vulcanizing agents are used for the following synthetic rubber.
a. Neoprene
b. Buna-N
Answer:The process by which a network of cross links is introduced into an elastomer is called vulcanization.
Vulcanization enhances the properties of natural rubber like tensile strength, stiffness, elasticity, toughness etc. Sulphur forms cross links between polyisoprene chains which results in improved properties of rubber.
• For neoprene vulcanizing agent is MgO.
• For Buna-N vulcanizing agent is sulphur.
In simple words: वल्कनीकरण वह प्रक्रिया है जिसमें रबर में क्रॉस-लिंक डालकर उसकी ताकत, लोच और स्थायित्व को बढ़ाया जाता है; नियोप्रिन के लिए MgO और Buna-N के लिए सल्फर वल्कनीकरण एजेंट के रूप में उपयोग होते हैं।

🎯 Exam Tip: वल्कनीकरण की अवधारणा, इसके महत्व और विभिन्न प्रकार के सिंथेटिक रबर के लिए उपयोग किए जाने वाले विशिष्ट वल्कनीकरण एजेंटों को समझना महत्वपूर्ण है।

 

Question iv.Write reactions involved in the formation of
1) Teflon
2) Bakelite
Answer:The monomers phenol and formaldehyde undergo polymerisation in the presence of alkali or acid as catalyst.

Stage 3:

ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह चित्र नोवोलैक से बेकेलाइट के निर्माण की तीसरे चरण की प्रक्रिया को दर्शाता है। इसमें नोवोलैक की कई CH2-ब्रिज्ड फिनोलिक इकाइयां हैं जो और अधिक CH2 समूहों द्वारा क्रॉस-लिंक होकर एक जटिल 3D पॉलीमर संरचना बनाती हैं। यह संरचना बेकेलाइट है, जो एक कठोर और अत्यधिक क्रॉस-लिंक्ड थर्मोसेटिंग पॉलीमर है।
In simple words: बेकेलाइट, नोवोलैक को उच्च तापमान और दबाव पर गर्म करके बनाया जाता है, जिससे यह क्रॉस-लिंक्ड और कठोर हो जाता है, जिसका उपयोग टेलीफोन, रसोई के बर्तन और विद्युत इंसुलेटर जैसी चीजें बनाने में होता है।

🎯 Exam Tip: बेकेलाइट की क्रॉस-लिंक्ड संरचना और थर्मोसेटिंग प्रकृति को स्पष्ट रूप से दर्शाना महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह इसकी कठोरता और पुनर्चक्रण न होने की क्षमता के लिए जिम्मेदार है।

2. Teflon is polytetrafluoroethylene. The monomer used in preparation of teflon is tetrafluoroethylene, (CF2 = CF2) which is a gas at room temperature. Tetrafluoroethylene is polymerized by using free radical initiators such as hydrogen peroxide or ammonium persulphate at high pressure. nCF2 = CF2 \( \xrightarrow{\text{Polymerization}} \) +CF2-CF2+n (Tetrafluoroethene) Peroxide (Teflon)

Properties:- Telflon is tough, chemically inert and resistant to heat and attack by corrosive reagents. - C-F bond is very difficult to break and remains unaffected by corrosive alkali, organic solvents. Uses: Telflon is used in making non-stick cookware, oil seals, gaskets, etc.

Question v. What is meant by LDP and HDP? Mention the basic difference between the same with suitable examples.
Answer:- LDP is low density polyethylene and HDP is high density polyethylene. - LDP is a branched polymer with low density due to chains are loosely held and HDP is a linear polymer with density due to close packing. - HDP is much stiffer than LDP and has high tensile strength and hardness. LDP is mainly used in preparation of pipes for agriculture, irrigation and domestic water line connections. HDP is used in manufacture of toys and other household articles like bucket, bottles, etc.
In simple words: LDP (लो डेंसिटी पॉलीइथाइलीन) कम घनत्व वाला, शाखित पॉलीमर है जिसका उपयोग पाइप और पैकेजिंग में होता है, जबकि HDP (हाई डेंसिटी पॉलीइथाइलीन) उच्च घनत्व वाला, रेखीय पॉलीमर है जो खिलौने और कठोर वस्तुओं में उपयोग होता है।

🎯 Exam Tip: LDP और HDP के घनत्व, संरचना (शाखित बनाम रेखीय), और उनकी संबंधित अनुप्रयोगों में अंतर को स्पष्ट रूप से बताना महत्वपूर्ण है।

Question vi. Write preparation, properties and uses of Teflon.
Answer:Teflon is polytetrafluoroethylene. The monomer used in preparation of teflon is tetrafluoroethylene, (CF2 = CF2) which is a gas at room temperature. Tetrafluoroethylene is polymerized by using free radical initiators such as hydrogen peroxide or ammonium persulphate at high pressure. nCF2 = CF2 \( \xrightarrow{\text{Polymerization}} \) +CF2-CF2+n (Tetrafluoroethene) Peroxide (Teflon)
In simple words: टेफ्लॉन टेट्राफ्लोरोइथाइलीन के बहुलकीकरण से बनता है, जो मुक्त मूलक अभिकर्मकों की उपस्थिति में होता है और यह अपनी रासायनिक निष्क्रियता, गर्मी प्रतिरोध और गैर-स्टिक गुणों के लिए जाना जाता है।

🎯 Exam Tip: टेफ्लॉन के मोनोमर (टेट्राफ्लोरोइथाइलीन), बहुलकीकरण की विधि और इसकी अद्वितीय रासायनिक और भौतिक गुणों को उजागर करना आवश्यक है जो इसके उपयोग को निर्धारित करते हैं।

Properties: - Telflon is tough, chemically inert and resistant to heat and attack by corrosive reagents. - C-F bond is very difficult to break and remains unaffected by corrosive alkali, organic solvents. Uses: Telflon is used in making non-stick cookware, oil seals, gaskets, etc.

Question vii. Classify the following polymers as straight-chain, branched-chain and cross-linked polymers. a. -(CH2-CH-)n CN b. -(CH2-CH2-CH-CH2-CH2-)n CH2 CH2 c.
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह चित्र बेकेलाइट की क्रॉस-लिंक्ड संरचना को दर्शाता है। इसमें कई फिनोल इकाइयाँ CH2 ब्रिज द्वारा जुड़ी हुई हैं, जो एक जटिल त्रि-आयामी नेटवर्क बनाती हैं, जिससे यह अत्यधिक कठोर और भंगुर पॉलीमर बन जाता है।
Answer:

Polymers	Ans.
(1) (CH2-CH)n CN	Straight chain polymer
(2) (CH2-CH2-CH-CH2-CH2)n CH2 CH2	Branched chain polymer
(3) ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह चित्र बेकेलाइट की क्रॉस-लिंक्ड संरचना को दर्शाता है, जिसमें कई फिनोल रिंग CH2 समूहों द्वारा आपस में जुड़े हुए हैं, जिससे एक मजबूत त्रि-आयामी नेटवर्क बनता है।	Cross linked polymer

In simple words: पॉलीमर को उनकी संरचना के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है: -(CH2-CH-)n CN एक सीधी श्रृंखला वाला पॉलीमर है, -(CH2-CH2-CH-CH2-CH2-)n CH2 CH2 एक शाखित श्रृंखला वाला पॉलीमर है, और बेकेलाइट एक क्रॉस-लिंक्ड पॉलीमर है।

🎯 Exam Tip: पॉलीमर की संरचनात्मक विशेषताओं को समझना महत्वपूर्ण है - जैसे कि सीधी, शाखित या क्रॉस-लिंक्ड - क्योंकि यह सीधे उनके भौतिक गुणों और अनुप्रयोगों को प्रभावित करता है।

5. Answer the following.

Question i. How is polythene manufactured? Give their properties and uses.
Answer:LDP means low density polyethylene. LDP is obtained by polymerization of ethylene under high pressure (1000 - 2000 atm) and temperature (350 - 570 K) in presence of traces of O2 or peroxide as initiator. The mechanism of this reaction involves free radical addition and H-atom abstraction. The latter results in branching. As a result the chains are loosely held and the polymer has low density. Properties of LDP : - LDP films are extremely flexible, but tough chemically inert and moisture resistant. - It is poor conductor of electricity with melting point 110 °C. Uses of LDP : - LDP is mainly used in preparation of pipes for agriculture, irrigation, domestic water line connections as well as insulation to electric cables. - It is also used in submarine cable insulation. - It is used in producing extruded films, sheets, mainly for packaging and household uses like in preparation of squeeze bottles, attractive containers, etc. HDP means high density polyethylene. It is a linear polymer with high density due to close packing. HDP is obtained by polymerization of ethene in presence of Zieglar-Natta catalyst which is a combination of triethyl aluminium with titanium tetrachloride at a temperature of 333K to 343K and a pressure of 6-7 atm. Properties of HDP : - HDP is crystalline, melting point in the range of 144 - 150 °C. - It is much stiffer than LDP and has high tensile strength and hardness. - It is more resistant to chemicals than LDP. Uses of HDP : - HDP is used in manufacture of toys and other household articles like buckets, dustbins, bottles, pipes, etc. - It is used to prepare laboratory wares and other objects where high tensile strength and stiffness is required.
In simple words: पॉलीथीन दो प्रकार का होता है - LDP (कम घनत्व) जो शाखित होता है और पाइप, फिल्म बनाने में प्रयुक्त होता है, और HDP (उच्च घनत्व) जो रेखीय होता है और कठोर वस्तुएं जैसे खिलौने और बाल्टी बनाने में उपयोग होता है।

🎯 Exam Tip: LDP और HDP के निर्माण की शर्तें (तापमान, दबाव, उत्प्रेरक) और उनके विशिष्ट गुणों और उपयोगों पर ध्यान देना महत्वपूर्ण है।

Question ii. Is synthetic rubber better than natural rubber? If so, in what respect?
Answer:Yes. Synthetic rubber is more resistant to abrasion than natural rubber and is also superior in resistance to heat and the effects of aging (lasts longer). Many types of synthetic rubber are flame-resistant, so they can be used in insulation for electrical devices. It also remains flexible at low temperatures and is resistant to grease and oil. It is resistant to heat, light and certain chemicals.
In simple words: हाँ, सिंथेटिक रबर प्राकृतिक रबर से बेहतर है क्योंकि यह घर्षण, गर्मी, उम्र बढ़ने, आग, तेल और रसायनों के प्रति अधिक प्रतिरोधी होता है, जिससे यह विभिन्न औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए अधिक टिकाऊ और बहुमुखी बन जाता है।

🎯 Exam Tip: सिंथेटिक रबर की तुलना में प्राकृतिक रबर के लिए सिंथेटिक रबर के विशिष्ट लाभों को सूचीबद्ध करना, जैसे घर्षण, गर्मी, उम्र बढ़ने, रसायनों, तेल और आग के प्रति बेहतर प्रतिरोध, महत्वपूर्ण है।

Question iii. Write main specialities of Buna-S, Neoprene rubber?
Answer:Buna-S is an elastomer and it is copolymer of styrene with butadiene. Its trade name is SBR. Buna-S is superior to natural rubber, because of its mechanical strength and abrasion resistance. It is used in tyre industry. It is vulcanized with sulphur. Neoprene is a synthetic rubber and it is a condensation polymer of chloroprene (2-chloro-l, 3-butadiene). Vulcanization of neoprene takes place in presence of MgO. It is resistant to petroleum, vegetable oils. Neoprene is used in making hose pipes for transport of gasoline and making gaskets.
In simple words: ब्यूना-S एक स्टाइरीन-ब्यूटाडीन कोपॉलीमर है जो टायरों में उपयोग होता है और इसमें उच्च यांत्रिक शक्ति और घर्षण प्रतिरोध होता है, जबकि नियोप्रीन क्लोरोप्रीन का एक पॉलीमर है जो पेट्रोलियम और तेल प्रतिरोधी है, जिसका उपयोग होज़ पाइप और गास्केट बनाने में होता है।

🎯 Exam Tip: ब्यूना-S और नियोप्रीन दोनों के लिए मोनोमर्स, उनके विशिष्ट गुणों (जैसे घर्षण प्रतिरोध, तेल प्रतिरोध) और प्रमुख अनुप्रयोगों पर ध्यान दें।

Question iv. Write the structure of isoprene and the polymer obtained from it.
Answer:Structure of isoprene : CH2=C(CH3)-CH=CH2
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह चित्र आइसोप्रीन (2-मिथाइल-1,3-ब्यूटाडीन) की संरचना को दर्शाता है, जो प्राकृतिक रबर का मोनोमर है। इसके बाद, प्राकृतिक रबर (पॉलीआइसोप्रीन) की बहुलकीकृत संरचना दिखाई गई है, जहाँ आइसोप्रीन इकाइयाँ एक लंबी श्रृंखला में व्यवस्थित होती हैं।
In simple words: आइसोप्रीन एक शाखित 4-कार्बन डाईन है जो प्राकृतिक रबर का मोनोमर है, और इसके बहुलकीकरण से पॉलीआइसोप्रीन बनता है, जिसमें कई आइसोप्रीन इकाइयाँ एक श्रृंखला में दोहराई जाती हैं।

🎯 Exam Tip: आइसोप्रीन (2-मिथाइल-1,3-ब्यूटाडीन) की संरचना और पॉलीआइसोप्रीन (प्राकृतिक रबर) की दोहराई जाने वाली इकाई को सही ढंग से दर्शाना महत्वपूर्ण है।

Question v. Explain in detail the free radical mechanism involved during the preparation of the addition polymer.
Answer:Polymerisation of ethylene is carried out at high temperature and at high pressure in presence of small amount of acetyl peroxide as initiator. (1) Formation of free radicals : The first step involves clevage of acetyl peroxide to form two carboxy radicals. These carboxy radicals immediately undergo decarboxylation to give methyl initiator free radicals. CH3-C(=O)-O-O-C(=O)-CH3 \( \xrightarrow{\Delta} \) 2 CH3-C(=O)-O•
\( \implies \) 2CH3• + 2CO2 acetyl peroxide acetyl free methyl radicals (catalyst) radical (2) Chain initiating step : The methyl radical thus formed adds to ethylene to form a new larger free radical. CH3• + CH2 = CH2 \( \implies \) CH3-CH2-CH2• Ethene Larger free radical (3) Chain propagation step : The larger free radical formed in the chain initiating step reacts with another molecule of ethene to form another big size free radicals and chain grows. This is called chain propagation step. CH3-CH2-CH2• + CH2 = CH2 \( \implies \) CH3-CH2-CH2-CH2-CH2• Bigger free radical The chain reaction continues till thousands of ethylene molecules are added. (4) Chain terminating step: The continuous chain reaction can be terminated by the combination of free radicals to form polyethene. 2CH3(CH2-CH2)n-CH2-CH2• \( \implies \) CH3(CH2-CH2)n-CH2-CH2-CH2-CH2-(CH2-CH2)n-CH3 Polythene (polymer)
In simple words: मुक्त मूलक बहुलकीकरण में तीन चरण होते हैं: पहले मुक्त मूलक बनते हैं, फिर वे एथिलीन से जुड़कर श्रृंखला शुरू करते हैं, श्रृंखला में और एथिलीन इकाइयाँ जुड़ती जाती हैं, और अंत में दो मुक्त मूलक मिलकर श्रृंखला को समाप्त कर देते हैं, जिससे पॉलीथीन बनता है।

🎯 Exam Tip: मुक्त मूलक बहुलकीकरण के सभी चार चरणों - आरंभन (initiation), संचरण (propagation), और समापन (termination) - को स्पष्ट रूप से समीकरणों के साथ समझाना महत्वपूर्ण है, जिसमें प्रत्येक चरण में बनने वाले मध्यवर्ती को दर्शाया गया हो।

12th Chemistry Digest Chapter 15 Introduction to Polymer Chemistry Intext Questions and Answers

Use your brain power! (Textbook Page No 323)

Question 1. Differentiate between natural and synthetic polymers.
Answer:

Natural polymers	Synthetic polymers
(1) The polymers are obtained either from plants or animals.	(1) The man made fibres prepared by polymerization of monomer or copolymerization of two or more monomers.
(2) They are further divided into two types : (i) plant polymers (ii) Animal polymers.Examples: Cotton, linen, latex	(2) They are further divided into three subtypes : (i) fibres (ii) synthetic rubbers (iii) plastics.Examples : Nylon, terylene Buna-S

In simple words: प्राकृतिक पॉलीमर पौधों या जानवरों से प्राप्त होते हैं (जैसे कपास, प्रोटीन), जबकि सिंथेटिक पॉलीमर प्रयोगशाला में बनाए जाते हैं, मोनोमर के बहुलकीकरण से (जैसे नायलॉन, टेरीलीन)।

🎯 Exam Tip: प्राकृतिक और सिंथेटिक पॉलीमर के स्रोत, उनके उप-प्रकार और प्रत्येक के कम से कम दो उदाहरणों का स्पष्ट रूप से उल्लेख करना महत्वपूर्ण है।

Use your brain power! (Textbook Page No 325)

Question 1. What is the type of polymerization in the following examples? (i) 2nCH2 = CH - CH3 \( \xrightarrow{} \) CH3-(CH2-CH(CH3))n-CH2-CH3 (ii) nHO -(CH2)x - OH + nHOOC – (CH2)y – COOH \( \xrightarrow{} \) HO -(CH2)x-O-CO-(CH2)y - CO)n - OH
Answer:(i) Addition polymerization (ii) Condensation polymerization
In simple words: पहला उदाहरण अतिरिक्त बहुलकीकरण का है, जहाँ मोनोमर सीधे जुड़ते हैं, जबकि दूसरा उदाहरण संघनन बहुलकीकरण का है, जहाँ मोनोमर जुड़ते समय एक छोटा अणु (जैसे पानी) खो देते हैं।

🎯 Exam Tip: पहचान के लिए मुख्य मानदंड यह है कि यदि केवल मोनोमर्स जुड़ते हैं, तो यह अतिरिक्त है; यदि एक छोटा अणु (जैसे H2O) भी निकलता है, तो यह संघनन है।

Problem 15.1 : (Textbook Page No 326)

Question 1. Refer to the following table listing for different polymers formed from respective monomers. Identify from the list whether it is copolymer or homopolymer.

Monomer	Polymers
Ethylene	Polyethene
Vinyl chloride	Polyvinyl chloride
Isobutylene	Polyisobutylene
Acrylonitrile	Polyacrylonitrile
Caprolactam	Nylon 6
Hexamethylene diammonium adipate	Nylon 6, 6
Butadiene + styrene	Buna-S

Answer:Solution: In each of first five cases, there is only one monomer which gives corresponding homopolymer. In the sixth case hexamethylene diamine reacts with adipic acid to form the salt hexamethylene diammonium adipate which undergoes condensation to form Nylon 6, 6. Hence nylon 6, 6 is homopolymer. The polymer Buna-S is formed by polymerization of the monomers butadiene and styrene in presence of each other. The repeating units corresponding to the monomers butadiene and styrene are randomly arranged in the polymer. Hence Buna-S is copolymer.
In simple words: यदि पॉलीमर एक ही प्रकार के मोनोमर से बनता है, तो वह होमोपॉलीमर होता है; यदि वह दो या दो से अधिक विभिन्न प्रकार के मोनोमर से बनता है, तो वह कोपॉलीमर होता है।

🎯 Exam Tip: होमोपॉलीमर और कोपॉलीमर के बीच अंतर करने के लिए, हमेशा मोनोमर की संख्या की जाँच करें - एक मोनोमर का मतलब होमोपॉलीमर, दो या अधिक मोनोमर का मतलब कोपॉलीमर।

Use your brain power! (Textbook Page No 328)

Question 1. (1) From the cis-polyisoprene structure of natural rubber explain the low strength of van der Waals forces in it. (2) Explain how the vulcanization of natural rubber improves its elasticity. (Hint : consider the intermolecular links.)
Answer:(1) (i) Natural rubber is cis-polyisoprene. It is obtained by polymerization of isoprene units at 1, 4 positions. In rubber molecule, double bonds are located between C2 and C3 of each isoprene unit. These cis-double bonds do not allow the polymer chain to come closer. Therefore, only weak van der Waals' forces are present. Since the chains are not linear, they can be stretched just like springs and exhibit elastic properties. (ii) Cis-1, 4 polyisoprene (Natural rubber), due to this cis configuration about the double bonds, has the adjacent chain that do not fit together well (there is no close packing of adjacent chains). The only force that interact is the weak or low strength of van der Waals' forces. (iii) Cis-polyisoprene has a coiled structure in which the various polymer chains are held together by weak van der Waals' forces. (2) (i) Vulcanization of rubber is a process of improvement of the rubber elasticity and strength by heating it in the presence of sulphur, which results in three dimensional cross-linking of the chain rubber molecules (polyisoprene) bonded to each other by sulphur atoms. (ii) Vulcanisation makes rubber more elastic and more stiffer. On vulcanisation, sulphur forms cross links at the reactive sites of double bonds and thus rubber get stiffened. (iii) The improved properties of vulcanised rubber are (i) high elasticity (ii) low water absorption tendency, (iii) resistance to oxidation.
In simple words: प्राकृतिक रबर की कम शक्ति उसकी सिस-संरचना के कारण होती है जो श्रृंखलाओं को पास आने से रोकती है, जिससे केवल कमजोर वान डेर वाल्स बल होते हैं; वल्कनीकरण सल्फर के साथ क्रॉस-लिंक बनाकर इसकी लोच और शक्ति में सुधार करता है।

🎯 Exam Tip: प्राकृतिक रबर की सिस-संरचना के कारण कमजोर वान डेर वाल्स बलों और वल्कनीकरण द्वारा सल्फर क्रॉस-लिंक के माध्यम से इसकी बढ़ी हुई लोच और शक्ति के बीच संबंध को स्पष्ट रूप से बताएं।

Use your brain power! (Textbook Page No 334)

Question 1. Write structural formulae of styrene and polybutadiene.
Answer:(1) Styrene
\[\text{CH}_2=\text{CH}-\text{C}_6\text{H}_5\] (2) Polybutadiene \[ \text{[}-\text{CH}_2-\text{CH}=\text{CH}-\text{CH}_2-\text{]}_{\text{n}} \] (1) Classify the following polymers as addition or condensation. (i) PVC (ii) Polyamides (iii) Polystyrene (iv) Polycarbonates (v) Novolac
Answer:Addition polymers: PVC, Polystyrene (Condensation polymers: Polyamides. Polycarbonates, Novolac
In simple words: स्टाइरीन एक विनाइल समूह से जुड़ा बेंजीन रिंग है, जबकि पॉलीब्यूटाडीन एक श्रृंखला है जिसमें ब्यूटाडीन की दोहराई जाने वाली इकाइयाँ होती हैं।

🎯 Exam Tip: स्टाइरीन (मोनोमर) और पॉलीब्यूटाडीन (पॉलीमर) दोनों के लिए सही संरचनात्मक सूत्रों को दर्शाना महत्वपूर्ण है, यह सुनिश्चित करते हुए कि दोहराई जाने वाली इकाई और पॉलीमराइजेशन कोष्ठक सही ढंग से लिखे गए हों।

Question 2. Completed the following table :
Answer:

Condensation polymers	Repeating unit	Name of monomer	Formula of monomer	Uses
1. Nylon 6	ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह नायलॉन 6 की दोहराई जाने वाली इकाई की संरचना को दर्शाता है, जिसमें एक -C(=O)-(CH2)5-NH- समूह शामिल है।	ɛ-caprolactam	(CH2)5-CO-NH	manufacture of tyre cords, ropes.
2. Nylon 6, 6	(-CO-(CH2)4-CONH-(CH2)6-NH-)	Adpic acid and Hexamethylene diamine	COOH (CH2)4 COOH NH2 (CH2)6 NH2	bristles for brushes surgical sutures.
3. Terylene	ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह टेरीलीन की दोहराई जाने वाली इकाई की संरचना को दर्शाता है, जिसमें एक -O-CH2-CH2-O-C(=O)-फिनाइल-C(=O)- समूह शामिल है।	Ethylene glycol and Terephthalic acid	OH-CH2-CH2-OH HOOC-फिनाइल-COOH	Fabrics, Thermo-plastic bottles.
4. Melamine	ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह मेलामाइन की दोहराई जाने वाली इकाई की संरचना को दर्शाता है, जिसमें एक CH2-ब्रिज द्वारा जुड़े हुए दो मेलामाइन रिंग होते हैं, जिनमें -NH- समूह होते हैं।	Melamine Formaldehyde	NH2-CH2-NH2 मेलामाइन रिंग N-N-N NH2	Decorative table tops

In simple words: यह तालिका नायलॉन 6, नायलॉन 6,6, टेरीलीन और मेलामाइन जैसे संघनन पॉलीमरों को उनकी दोहराई जाने वाली इकाइयों, मोनोमरों के नाम और सूत्रों के साथ-साथ उनके उपयोगों के साथ सारांशित करती है।

🎯 Exam Tip: प्रत्येक पॉलीमर के लिए मोनोमर संरचना, दोहराई जाने वाली इकाई और मुख्य उपयोगों का सटीक मिलान करना महत्वपूर्ण है, खासकर जटिल रासायनिक सूत्रों और संरचनात्मक आरेखों के लिए।

Use your brain power! (Textbook Page No 335)

(1) Represent the copolymerization reaction between glycine and ɛ aminocaproic acid to form the copolymer nylon 2-nylon 6. (2) What is the origin of the numbers 2 and 6 in the name of this polymer?
Answer:(1) It is a copolymer and has polyamide linkages. The monomers glycine and ɛ-amino caproic acid undergo condensation polymerisation to form nylon-2-nylon-6. n H2N-CH2-COOH + H2N-(CH2)5-COOH \( \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}} \) [ -C(=O)-CH2-NH-C(=O)-(CH2)5-NH- ]n glycine ɛ-amino caproic acid Nylon-2-nylon-6 Nylon-2-nylon-6 is used in orthopaedic devices and implants. (2) Monomer glycine contains two carbon atoms and ɛ amino caproic acid contains six carbon atoms, hence the polymer is termed as nylon-2-nylon-6.
In simple words: नायलॉन 2-नायलॉन 6, ग्लाइसिन (2 कार्बन) और ɛ-एमिनोकैप्रोइक एसिड (6 कार्बन) के संघनन बहुलकीकरण से बनता है, जो ऑर्थोपेडिक उपकरणों में प्रयुक्त होता है, और नाम में संख्याएँ प्रत्येक मोनोमर में कार्बन परमाणुओं की संख्या को दर्शाती हैं।

🎯 Exam Tip: नायलॉन 2-नायलॉन 6 के लिए ग्लाइसिन और ɛ-एमिनोकैप्रोइक एसिड के बीच कोपॉलीमराइजेशन प्रतिक्रिया को सही ढंग से दर्शाना और पॉलीमर के नाम में संख्याओं के स्रोत को स्पष्ट रूप से समझाना महत्वपूर्ण है।