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बी.एस-सी. द्वितीय वर्ष – रसायन (प्रथम प्रश्न-पत्र)
प्रश्न-सूची (छत्तीसगढ़)
__________________इकाई 4 __________________
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इकाई 4
B.Sc. 2nd Year Organic Chemistry
प्रश्न 1. एथिल नाइट्राइट और नाइट्रोएथेन के निर्माण की एक-एक विधि लिखिए तथा उनकी संरचना बताइए।
उत्तर:
(i) एथिल नाइट्राइट (C₂H₅ONO)
Preparation:
एथिल नाइट्राइट को एथेनॉल और नाइट्रस एसिड की अभिक्रिया से प्राप्त किया जा सकता है:
C2H5OH+HNO2→C2H5ONO+H2OC_2H_5OH + HNO_2 \rightarrow C_2H_5ONO + H_2OC2H5OH+HNO2→C2H5ONO+H2O
Structure:
एथिल नाइट्राइट एक एस्टर जैसा यौगिक है जिसमें नाइट्रोस समूह (–ONO) जुड़ा होता है।
mathematica
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CH3–CH2–O–N=O
(ii) नाइट्रोएथेन (C₂H₅NO₂)
Preparation:
नाइट्रोएथेन को एथेन से HNO₃ की अभिक्रिया द्वारा बनाया जा सकता है:
C2H6+HNO3→ΔC2H5NO2+H2OC_2H_6 + HNO_3 \xrightarrow{\Delta} C_2H_5NO_2 + H_2OC2H6+HNO3ΔC2H5NO2+H2O
Structure:
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CH3–CH2–NO2
यह एक नाइट्रो यौगिक है जिसमें –NO₂ ग्रुप सीधे कार्बन से जुड़ा है।
प्रश्न 2. नाइट्रोऐल्केनों की नाइट्रस अम्ल के साथ अभिक्रिया समझाइए।
उत्तर:
नाइट्रोऐल्केनों (Nitroalkenes) नाइट्रस अम्ल (HNO₂) के साथ प्रतिक्रिया करके डाइअज़ो यौगिक बना सकते हैं या ऑक्सीकरण होकर अलग-अलग उत्पाद दे सकते हैं।
Example Reaction:
RCH=CHNO2+HNO2→RCH(NO2)CH(OH)NORCH=CHNO_2 + HNO_2 \rightarrow RCH(NO_2)CH(OH)NORCH=CHNO2+HNO2→RCH(NO2)CH(OH)NO
यह प्रतिक्रिया विविध परिस्थितियों पर निर्भर करती है जैसे तापमान और pH।
प्रश्न 3. आप एनिलीन से पैरा-नाइट्रोएनिलीन कैसे प्राप्त करेंगे? रासायनिक समीकरण लिखें।
उत्तर:
एनिलीन में नाइट्रेशन करते समय यह पोजिशन डाइरेक्टिंग प्रभाव के कारण p-nitroaniline देता है, लेकिन पहले इसे एसीटाइलेट करना पड़ता है:
Step 1:
एनिलीन का एसीटाइलेशन:
C6H5NH2+(CH3CO)2O→C6H5NHCOCH3C_6H_5NH_2 + (CH_3CO)_2O \rightarrow C_6H_5NHCOCH_3C6H5NH2+(CH3CO)2O→C6H5NHCOCH3
Step 2:
नाइट्रेशन:
C6H5NHCOCH3+HNO3+H2SO4→p-NO2C6H4NHCOCH3C_6H_5NHCOCH_3 + HNO_3 + H_2SO_4 \rightarrow p\text{-}NO_2C_6H_4NHCOCH_3C6H5NHCOCH3+HNO3+H2SO4→p-NO2C6H4NHCOCH3
Step 3:
हाइड्रोलिसिस:
p-NO2C6H4NHCOCH3+H2O/H+→p-NO2C6H4NH2p\text{-}NO_2C_6H_4NHCOCH_3 + H_2O/H^+ \rightarrow p\text{-}NO_2C_6H_4NH_2p-NO2C6H4NHCOCH3+H2O/H+→p-NO2C6H4NH2
प्रश्न 4. 1°, 2°, और 3° अमीनों को तैयार करने के लिए हॉफमैन की विधि।
उत्तर:
हॉफमैन ब्रॉमामाइड विघटन (Hofmann Bromamide Degradation) द्वारा 1° (प्राथमिक) ऐमीन प्राप्त किए जाते हैं:
General Reaction:
RCONH2+Br2+4NaOH→RNH2+Na2CO3+NaBr+2H2ORCONH_2 + Br_2 + 4NaOH \rightarrow RNH_2 + Na_2CO_3 + NaBr + 2H_2ORCONH2+Br2+4NaOH→RNH2+Na2CO3+NaBr+2H2O
यह विधि केवल प्राथमिक ऐमीन (1°) को देती है।
2° और 3° ऐमीन इसके द्वारा नहीं प्राप्त किए जा सकते। उन्हें रिडक्शन ऑफ नाइट्रो कंपाउंड्स या अन्य तरीकों से बनाया जाता है।
प्रश्न 5. उलमान प्रतिक्रिया क्या है? इसका तंत्र लिखिए।
उत्तर:
उलमान प्रतिक्रिया (Ullmann Reaction) एक प्रकार की युग्मन अभिक्रिया है, जिसमें ऐराइल हैलाइड और कॉपर के माध्यम से डायऐरिल यौगिक बनते हैं।
Example:
2C6H5Br+2Cu→ΔC6H5–C6H5+2CuBr2C_6H_5Br + 2Cu \xrightarrow{\Delta} C_6H_5–C_6H_5 + 2CuBr2C6H5Br+2CuΔC6H5–C6H5+2CuBr
Mechanism:
यह प्रतिक्रिया रेडिकल मैकेनिज्म द्वारा होती है, जिसमें Cu ब्रॉमीन को हटाता है और दो फिनाइल रेडिकल्स जुड़ जाते हैं।
प्रश्न 6. युग्मन अभिक्रिया को समझाइये।
उत्तर:
युग्मन अभिक्रिया (Coupling Reaction) वे अभिक्रियाएं हैं जिनमें डाइअज़ोनियम लवण और अरेनिक यौगिक मिलकर ऐज़ो यौगिक बनाते हैं।
Example:
C6H5N2+Cl−+C6H5OH→C6H5–N=N–C6H4OHC_6H_5N_2^+Cl^- + C_6H_5OH \rightarrow C_6H_5–N=N–C_6H_4OHC6H5N2+Cl−+C6H5OH→C6H5–N=N–C6H4OH
यह प्रतिक्रिया हल्के क्षारीय माध्यम में होती है। इससे रंगीन यौगिक (azo dyes) बनते हैं।
प्रश्न 7. C₄H₁₁N के सभी संभावित समावयवों की संरचना एवं नाम लिखिए।
उत्तर:
C₄H₁₁N के संभावित समावयव (isomers):
n-Butylamine: CH₃–CH₂–CH₂–CH₂–NH₂
sec-Butylamine: CH₃–CH₂–CH(NH₂)–CH₃
iso-Butylamine: (CH₃)₂CH–CH₂–NH₂
tert-Butylamine: (CH₃)₃C–NH₂
Dimethyl Ethylamine: (CH₃)₂NCH₂CH₃
Methyl Propylamine: CH₃NHCH₂CH₂CH₃
प्रश्न 8. क्षारीयता के बढ़ते क्रम में लिखें:
(i) डाइमेथिलऐमीन, मिथाइलऐमीन और अमोनिया।
Increasing order of basicity:
NH₃ < CH₃NH₂ < (CH₃)₂NH
(ii) CH₃NH₂, (CH₃)₂NH, NH₃, C₆H₅NH₂
Increasing order:
C₆H₅NH₂ < NH₃ < CH₃NH₂ < (CH₃)₂NH
प्रश्न 9. आप निम्नलिखित रूपांतरण कैसे करेंगे:
(i) एथिलमाइन से मिथाइलमाइन
उत्तर:
Step 1: एथिलमाइन का ब्रॉमीन के साथ रिएक्शन करके एथिल ब्रोमाइड बनाओ –
C2H5NH2→HNO2C2H5OHC_2H_5NH_2 \xrightarrow{HNO_2} C_2H_5OHC2H5NH2HNO2C2H5OH
Step 2: फिर एथिल ऐल्कोहल को ऑक्सीकरण करके एसीटिक एसिड बनाओ –
C2H5OH→[O]CH3COOHC_2H_5OH \xrightarrow{[O]} CH_3COOHC2H5OH[O]CH3COOH
Step 3: एसीटिक एसिड को डिकर्बॉक्सिलेट करके मिथेन बनाओ, फिर उससे मिथाइल अमीन –
CH3COOH→heat/sodalimeCH4CH_3COOH \xrightarrow{heat/soda lime} CH_4CH3COOHheat/sodalimeCH4
CH4→Cl2/hvCH3Cl→NH3CH3NH2CH_4 \xrightarrow{Cl_2/hv} CH_3Cl \xrightarrow{NH_3} CH_3NH_2CH4Cl2/hvCH3ClNH3CH3NH2
(ii) मिथाइलमाइन से एथिलमाइन
उत्तर:
Step 1: मिथाइलमाइन को ऑक्सीडाइज़ करके फॉर्मिक एसिड बनाएं –
CH3NH2→[O]HCOOHCH_3NH_2 \xrightarrow{[O]} HCOOHCH3NH2[O]HCOOH
Step 2: फॉर्मिक एसिड से मेथेन और फिर एथेन:
HCOOH→heat/sodalimeH2+CO2HCOOH \xrightarrow{heat/soda lime} H_2 + CO_2HCOOHheat/sodalimeH2+CO2
CH4+CH3I→NaNH2C2H6→Cl2/hvC2H5Cl→NH3C2H5NH2CH_4 + CH_3I \xrightarrow{NaNH_2} C_2H_6 \xrightarrow{Cl_2/hv} C_2H_5Cl \xrightarrow{NH_3} C_2H_5NH_2CH4+CH3INaNH2C2H6Cl2/hvC2H5ClNH3C2H5NH2
(यह conversion theoretical है; practically लंबी प्रक्रिया है।)
प्रश्न 10. नाइट्रोऐल्केनों के गलनांक और क्वथनांक, आइसोमेरिक ऐल्किल नाइट्राइटों की तुलना में अधिक क्यों होते हैं?
उत्तर:
नाइट्रोऐल्केनों में –NO₂ समूह कार्बन से सीधे जुड़ा होता है, जो dipole moment को बढ़ाता है और intermolecular hydrogen bonding भी दिखाता है।
इसके विपरीत, ऐल्किल नाइट्राइट (R–O–NO) में नाइट्रो ग्रुप ऑक्सीजन से जुड़ा होता है, जिससे polarity कम होती है।
इसलिए:
नाइट्रो यौगिकों में strong intermolecular forces (dipole–dipole, H-bonding) होती हैं।
इससे उनके melting और boiling points आइसोमेरिक नाइट्राइट्स की तुलना में अधिक होते हैं।
प्रश्न 11. क्या होता है जब (केवल रासायनिक समीकरण दें):
(i) एथिल नाइट्राइट सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ अभिक्रिया करता है?
C2H5ONO+NaOH→C2H5OH+NaNO2C_2H_5ONO + NaOH \rightarrow C_2H_5OH + NaNO_2C2H5ONO+NaOH→C2H5OH+NaNO2
(ii) एथिलऐमीन कार्बन डाइसल्फ़ाइड के साथ अभिक्रिया करता है?
C2H5NH2+CS2→C2H5NH–C(=S)SHC_2H_5NH_2 + CS_2 \rightarrow C_2H_5NH–C(=S)SHC2H5NH2+CS2→C2H5NH–C(=S)SH
(यह dithiocarbamic acid यौगिक बनाता है)
प्रश्न 12. निम्नलिखित अभिक्रियाएँ पूरी करें:
(i)
CH3NH2+HNO2→CH3OH+N2+H2OCH_3NH_2 + HNO_2 \rightarrow CH_3OH + N_2 + H_2OCH3NH2+HNO2→CH3OH+N2+H2O
(ii)
C6H5N2Cl+2H→SnCl2+HClC6H5NH2+HClC_6H_5N_2Cl + 2H \xrightarrow{SnCl_2 + HCl} C_6H_5NH_2 + HClC6H5N2Cl+2HSnCl2+HClC6H5NH2+HCl
(iii)
C6H5N2Cl+H2O→H2SO4C6H5OH+N2+HClC_6H_5N_2Cl + H_2O \xrightarrow{H_2SO_4} C_6H_5OH + N_2 + HClC6H5N2Cl+H2OH2SO4C6H5OH+N2+HCl
(iv)
CH3NH2+2HNO2→CH3OH+2N2+2H2OCH_3NH_2 + 2HNO_2 \rightarrow CH_3OH + 2N_2 + 2H_2OCH3NH2+2HNO2→CH3OH+2N2+2H2O
(v)
CH3NH2+CHCl3+3KOH→CH3NC+3KCl+3H2OCH_3NH_2 + CHCl_3 + 3KOH \rightarrow CH_3NC + 3KCl + 3H_2OCH3NH2+CHCl3+3KOH→CH3NC+3KCl+3H2O
(Carbylamine Reaction)
(vi)
R2NH+C6H5SO2Cl→R2N–SO2–C6H5+HClR_2NH + C_6H_5SO_2Cl \rightarrow R_2N–SO_2–C_6H_5 + HClR2NH+C6H5SO2Cl→R2N–SO2–C6H5+HCl
(vii)
C6H5NH2+NaNO2+HCl→C6H5N2Cl+2H2OC_6H_5NH_2 + NaNO_2 + HCl \rightarrow C_6H_5N_2Cl + 2H_2OC6H5NH2+NaNO2+HCl→C6H5N2Cl+2H2O
(Diazotization Reaction)
प्रश्न 13. टीएनटी का पूरा नाम और सूत्र लिखिए।
उत्तर:
पूरा नाम: 2,4,6-TriNitroToluene
रासायनिक सूत्र: C₇H₅N₃O₆
संरचना:
Toluene रिंग पर तीन NO₂ ग्रुप होते हैं – positions 2, 4, और 6 पर।
प्रश्न 14. सैंडमेयर अभिक्रिया क्या है? इसकी क्रियाविधि बताइए।
उत्तर:
सैंडमेयर अभिक्रिया एक ऐसी अभिक्रिया है जिसमें एरीन डाइअज़ोनियम लवण को क्लोराइड, ब्रॉमाइड या साइनाइड से रिप्लेस किया जाता है।
General Reaction:
C6H5N2+Cl−+CuCl→C6H5Cl+N2↑C_6H_5N_2^+Cl^- + CuCl \rightarrow C_6H_5Cl + N_2 \uparrowC6H5N2+Cl−+CuCl→C6H5Cl+N2↑
Mechanism:
Cu(I) salt रिड्यूस करके डाइअज़ोनियम से N₂ हटाता है और उसके स्थान पर Cl⁻, Br⁻ या CN⁻ जोड़ता है।
प्रश्न 15. क्या होता है जब प्राथमिक ऐमीन या एनिलिन को CHCl₃ और ऐल्कोहॉली KOH विलयन के साथ गर्म किया जाता है?
उत्तर:
यह Carbylamine Reaction कहलाती है। इसमें तीव्र गंध वाला आइसोसाइनाइड (isocyanide) बनता है।
General Reaction:
RNH2+CHCl3+3KOH→RNC+3KCl+3H2ORNH_2 + CHCl_3 + 3KOH \rightarrow RNC + 3KCl + 3H_2ORNH2+CHCl3+3KOH→RNC+3KCl+3H2O
Example:
C6H5NH2+CHCl3+3KOH→C6H5NC+3KCl+3H2OC_6H_5NH_2 + CHCl_3 + 3KOH \rightarrow C_6H_5NC + 3KCl + 3H_2OC6H5NH2+CHCl3+3KOH→C6H5NC+3KCl+3H2O
यह परीक्षण प्राथमिक ऐमीन की उपस्थिति की पहचान के लिए किया जाता है।
प्रश्न 16. द्वितीयक अमीन प्राथमिक अमीन की अपेक्षा अधिक क्षारीय क्यों होती है, तथा तृतीयक अमीन प्राथमिक अमीन की अपेक्षा कम क्षारीय क्यों होती है? कारण बताएं।
उत्तर:
अमीन की क्षारीयता (basicity) नाइट्रोजन के lone pair की उपलब्धता पर निर्भर करती है।
द्वितीयक अमीन (R₂NH) में दो अल्काइल ग्रुप होते हैं जो +I प्रभाव द्वारा इलेक्ट्रॉनों को नाइट्रोजन की ओर खींचते हैं, जिससे lone pair की availability बढ़ती है → ज्यादा क्षारीय।
प्राथमिक अमीन (RNH₂) में सिर्फ एक अल्काइल ग्रुप होता है, इसलिए electron donation कम होता है → कम क्षारीय।
तृतीयक अमीन (R₃N) में तीन अल्काइल ग्रुप होते हैं, लेकिन ये hydrogen bonding नहीं कर पाते, और solvation कम होता है → aqueous solution में basicity घट जाती है।
🔸 क्षारीयता क्रम:
Secondary amine > Primary amine > Tertiary amine (in aqueous medium)
प्रश्न 17. प्राथमिक ऐमीन की निम्नलिखित के साथ अभिक्रिया समझाइये:
(i) HNO₂ के साथ:
RNH₂ + HNO₂ → R–N₂⁺Cl⁻ + 2H₂O (Diazonium salt बनता है)
➤ Aromatic amine (जैसे aniline) के साथ stable diazonium salt बनता है।
(ii) C₆H₅CHO (Benzaldehyde) के साथ:
RNH₂ + C₆H₅CHO → Schiff base (C=N) बनती है।
➤ यह condensation reaction है जो एकimine structure देती है।
(iii) हैलोजन के साथ:
Primary amine के halogenation में mono-substituted halogenated product मिलता है।
RNH₂ + Cl₂ → RNHCl (chloramine)
प्रश्न 18. हॉफमैन उन्मूलन का संक्षेप में वर्णन करें।
उत्तर:
यह reaction primary amides का heating के दौरान amine में परिवर्तन है, जिसमें एक carbon कम होता है।
Reaction:
R–CONH₂ + Br₂ + 4NaOH → R–NH₂ + Na₂CO₃ + 2NaBr + 2H₂O
🔹 यह reaction amide से primary amine बनाने का अच्छा तरीका है।
प्रश्न 19. (a) गेब्रियल फथालिमाइड संश्लेषण का वर्णन करें। (ख) सरसों के तेल की अभिक्रिया बताइए।
(a) Gabriel Synthesis:
यह primary amines को तैयार करने का method है।
Steps:
Phthalimide + KOH → Potassium phthalimide
→ + RX (alkyl halide) → N-alkyl phthalimide
→ + H₂O/HCl → RNH₂ (Primary amine)
(b) सरसों के तेल की अभिक्रिया:
Mustard oil (allyl isothiocyanate) reacts with amines या nucleophiles via addition at the N=C=S bond. यह तीव्र गंध वाला यौगिक है जो biological systems में reactive होता है।
प्रश्न 20. निम्नलिखित समीकरण को पूरा करें:
(i) C₆H₅N₂Cl + C₆H₅OH --(NaOH)-->
👉 C₆H₅–N=N–C₆H₄–OH (p-Hydroxyazobenzene)
(ii) C₆H₅N₂Cl + 2H --(SnCl₂/NaOH)-->
👉 C₆H₅NH₂ + HCl
(iii) C₆H₅–N₂Cl + 4H --(Zn + HCl)-->
👉 C₆H₆ (Benzene) + N₂
(iv) C₆H₅–N₂Cl --(HBF₄/heat)-->
👉 C₆H₅F + N₂
(v) C₆H₅–N₂Cl --(KCN/Cu, H₂O)-->
👉 C₆H₅CN + N₂
(vi) C₆H₅N₂Cl + HNO₂ --(Cu₂O)-->
👉 C₆H₅NO₂ (Nitrobenzene) + N₂
(vii) C₆H₅NO₂ + 6H --(Sn + HCl)-->
👉 C₆H₅NH₂ (Aniline) + 2H₂O
(viii) (C₂H₅)₂NH --(Br₂/NaOH)-->
👉 CH₃–NH₂ (Methylamine) + CH₃CHO + NaBr + Na₂CO₃ (Hofmann degradation)
प्रश्न 21. मिथाइल ऑरेंज का संश्लेषण एवं उपयोग बताइये।
उत्तर:
Synthesis:
Sulfanilic acid + Dimethylaniline → Diazotization → Coupling → Methyl orange
Use:
यह एक acid-base indicator है, जो pH 3.1–4.4 के बीच रंग बदलता है:
➤ Acidic medium – Red
➤ Basic medium – Yellow
प्रश्न 22. पिक्रिक एसिड की बनाने की विधि, गुण और उपयोग लिखिए।
उत्तर:
Preparation:
Phenol का nitration करते हैं excess HNO₃ और H₂SO₄ के साथ:
C₆H₅OH + 3HNO₃ → C₆H₂(NO₂)₃OH (Picric acid)
Properties:
Yellow crystalline solid
Explosive nature
Acidic in nature
Uses:
Dye manufacturing
Explosives
Antiseptic
प्रश्न 23. प्राथमिक, द्वितीयक और तृतीयक अमीनों के बीच अंतर बताइए।
प्रश्न 24. (a) नाइट्रोऐल्केन और एरिल नाइट्रो यौगिकों में क्या अंतर है? (b) यूरिया को कार्बामाइड भी क्यों कहा जाता है?
(a)
Nitroalkane: R–NO₂ (e.g., CH₃NO₂)
Aryl Nitro compound: Ar–NO₂ (e.g., C₆H₅NO₂)
अंतर: Nitroalkanes में aliphatic chain होती है, जबकि aryl nitro compounds में aromatic ring होती है।
(b)
Urea का IUPAC नाम carbamide है क्योंकि इसका structure H₂N–CO–NH₂ है, जो कार्बोनिक अम्ल से व्युत्पन्न है।
प्रश्न 25. हॉफमैन ब्रोमामाइड अभिक्रिया का वर्णन करें।
उत्तर:
Primary amide को bromine और alkali के साथ heat करने पर primary amine बनती है।
Reaction:
R–CONH₂ + Br₂ + 4NaOH → R–NH₂ + Na₂CO₃ + 2NaBr + 2H₂O
➤ यह reaction carbon number घटा देती है।
प्रश्न 26. बेंजीन डाइऐज़ोनियम क्लोराइड की निम्नलिखित के साथ अभिक्रियाएँ समझाइए:
(i) Hypophosphorous acid (H₃PO₂):
C₆H₅N₂Cl + H₃PO₂ → C₆H₆ + N₂ + HCl
➤ Reduction to benzene
(ii) Potassium iodide (KI):
C₆H₅N₂Cl + KI → C₆H₅I + KCl + N₂
➤ Replacement of –N₂⁺ by –I
प्रश्न 27. (a) आप नाइट्रोबेन्ज़ीन से निम्नलिखित यौगिक कैसे प्राप्त करेंगे?
(i) फेनिल हाइड्रॉक्सिलमाइन:
C₆H₅NO₂ + Zn/NH₄Cl → C₆H₅NHOH
(ii) पी-अमीनोफेनॉल:
Nitration of phenol → p-nitrophenol → reduction → p-aminophenol
(iii) हाइड्रोजोबेंज़ीन:
C₆H₅NO₂ + Zn + NaOH (partial reduction) → C₆H₅–NH–NH–C₆H₅
(iv) o-नाइट्रोफेनॉल:
Phenol + HNO₃ → o-nitrophenol
(b) Nucleophilic substitution in nitroarene:
NO₂ group is electron withdrawing → activates ortho/para positions → nucleophile easily attacks.
प्रश्न 28. एल्काइल नाइट्राइट और नाइट्रोएल्केन में क्या अंतर है?
प्रश्न 29. C₆H₅N₂Cl की निम्नलिखित के साथ प्रतिक्रिया समझाइए:
(i) फिनोल (C₆H₅OH):
→ Azo compound (C₆H₅–N=N–C₆H₄–OH)
(ii) Ammonium carbonate:
→ Phenol formed (by diazonium hydrolysis)
(iii) Isocyanate:
→ Aryl isocyanate (C₆H₅–NCO)
प्रश्न 30. ऐमीन के प्रत्यक्ष नाइट्रेशन द्वारा नाइट्रो व्युत्पन्न तैयार करना क्यों संभव नहीं है?
उत्तर:
Amines are strongly activating groups → direct nitration leads to oxidation or multiple substitution.
Also, acidic nitrating mixture protonates –NH₂ → makes it inactive or even degraded.
प्रश्न 31. एल्डिहाइड और कीटोन के रिडक्टिव ऐमीनीकरण की व्याख्या करें।
उत्तर:
Reductive amination में aldehyde या ketone को ammonia/amine और reducing agent की उपस्थिति में amine में बदला जाता है।
Steps:
Aldehyde/Ketone + NH₃ → Imine (R–CH=NH)
Imine + H₂/Ni or NaBH₄ → Primary amine
Example:
CH₃CHO + NH₃ → CH₃CH=NH → CH₃CH₂NH₂
प्रश्न 32.
(a) ऐमीनों में जलयोजन प्रभाव की व्याख्या कीजिए।
Amines में lone pair of electrons होता है nitrogen पर, जो water molecules के साथ hydrogen bonding कर सकता है। यह interaction aqueous solution में amines की basicity को influence करता है। Hydration energy ज़्यादा होने पर conjugate acid (RNH₃⁺) ज्यादा stabilized होता है, जिससे base stronger होता है।
(b) कौन सा आधार अधिक मजबूत है?
Generally, aqueous solution में methylamine > dimethylamine > trimethylamine in basicity, क्योंकि trimethylamine में steric hindrance ज़्यादा होता है जिससे hydration कम होता है। इसलिए, secondary amine सबसे ज़्यादा basic होती है, लेकिन water में hydration effect के कारण कभी-कभी primary ज्यादा दिखता है।
प्रश्न 33.
(a) पोटेशियम आयोडाइड के साथ बेंजीन डाइऐज़ोनियम क्लोराइड की अभिक्रिया:
C6H5N2Cl+KI→C6H5I+N2+KClC_6H_5N_2Cl + KI \rightarrow C_6H_5I + N_2 + KClC6H5N2Cl+KI→C6H5I+N2+KCl
यह एक Sandmeyer type reaction है। Diazonium salt iodide ion से प्रतिक्रिया करके iodobenzene बनाता है।
(b) नाइट्रोबेंजीन में नाइट्रेशन की क्रियाविधि:
Nitrobenzene में electron-withdrawing -NO₂ group होता है जो benzene ring को deactivate करता है। इसलिए nitration harsh conditions (conc. HNO₃ + H₂SO₄ at high temp ~100–120°C) पर होता है।
Main product: m-dinitrobenzene
प्रश्न 34.नाइट्रोऐल्केन और एरिल नाइट्रो यौगिकों में अंतर:
प्रश्न 35.
(a) समीकरण पूरे करें:
(i) CH₃CONH₂ + Br₂ + 4KOH → CH₃NH₂ + K₂CO₃ + 2KBr + H₂O
(हॉफमैन ब्रोमामाइड अभिक्रिया)
(ii) C₆H₅N₂Cl + 4H (SnCl₂ + HCl) → C₆H₅NH₂ + N₂ + HCl
(iii) CH₃NO₂ (Cl₂/NaOH) → CHCl₂NO₂ (trichloronitromethane)
(b) आप कैसे प्राप्त करेंगे:
(i) एथिलऐमीन + HCl → C₂H₅NH₃⁺Cl⁻ (ethylamine hydrochloride)
(ii) एथिलऐमीन को HNO₂ से react कराएँ → alcohol बनता है:
C2H5NH2+HNO2→C2H5OH+N2+H2OC₂H₅NH₂ + HNO₂ → C₂H₅OH + N₂ + H₂OC2H5NH2+HNO2→C2H5OH+N2+H2O
प्रश्न 36.एनिलीन अमोनिया की तुलना में कमजोर क्षार है, क्यों?
Aniline में -NH₂ group aromatic ring से जुड़ा होता है और resonance के कारण nitrogen का lone pair ring में delocalize हो जाता है। इससे उसकी availability proton लेने के लिए कम हो जाती है, इसलिए aniline weaker base होती है compared to ammonia।
प्रश्न 37.प्राथमिक, द्वितीयक, तृतीयक अमीनों को पृथक करने की विधियाँ:
Hinsberg’s test:
Primary amines react with benzenesulfonyl chloride → soluble sulfonamides (alkaline medium).
Secondary amines → insoluble sulfonamides
Tertiary amines → no reaction
Solubility in acid/base
सभी amines dilute acid में soluble होते हैं, पर उनके salts अलग-अलग solubility दिखाते हैं।
Differential reactivity with nitrous acid:
Primary → N₂ gas
Secondary → nitrosoamine (oil layer)
Tertiary → no visible gas
प्रश्न 38.नाइट्रोबेंजीन की प्रयोगशाला एवं औद्योगिक विधियाँ:
प्रयोगशाला विधि:
Benzene + conc. HNO₃ + conc. H₂SO₄ → Nitrobenzene
C6H6+HNO3→C6H5NO2+H2OC₆H₆ + HNO₃ → C₆H₅NO₂ + H₂OC6H6+HNO3→C6H5NO2+H2Oऔद्योगिक विधि:
Large-scale nitration in nitration towers using mixed acid. Controlled temp ~50–60°C.
अपचयन से उत्पाद:
Zn + NH₄Cl → Aniline
Sn + HCl → Aniline
Partial reduction → Phenylhydroxylamine, Azobenzene, Hydrazobenzene
प्रश्न 39.
(a) एनिलीन की प्रयोगशाला विधि:
Nitrobenzene का Sn/HCl द्वारा reduction:
C6H5NO2+6H→C6H5NH2+2H2OC₆H₅NO₂ + 6H → C₆H₅NH₂ + 2H₂OC6H5NO2+6H→C6H5NH2+2H2O
(b) अभिक्रियाएँ:
(i) H₂SO₄ → Aniline sulfate salt
(ii) CS₂ → Thiourea derivative
(iii) CHCl₃ + KOH → Isocyanide (Carbylamine test)
(iv) NaNO₂ + HCl → Diazonium salt (C₆H₅N₂⁺Cl⁻)
(v) C₆H₅N₂Cl → Coupling/Replacement reactions
(vi) CH₃I → Methylation → secondary/tertiary amine
(vii) Br₂ (aq) → 2,4,6-tribromoaniline (white ppt)
प्रश्न 40.अमीनों की त्रिविम रसायन शास्त्र:
Amines में nitrogen का lone pair और तीन substituents होते हैं।
Geometry: Trigonal pyramidal
Hybridization: sp³
Inversion possible: nitrogen inversion (umbrella-like flipping)
Chirality possible if all groups on N are different, but inversion prevents isolation of optical isomers.
प्रश्न 41.बेंजीन डाइऐज़ोनियम क्लोराइड की तैयारी:
Aniline + NaNO₂ + HCl at 0–5°C → Diazonium salt
C6H5NH2+HNO2+HCl→C6H5N2Cl+2H2OC₆H₅NH₂ + HNO₂ + HCl → C₆H₅N₂Cl + 2H₂OC6H5NH2+HNO2+HCl→C6H5N2Cl+2H2O
प्रश्न 42.नाइट्राइल और आइसोनाइट्राइल:
Nitrile (R-C≡N): cyanide carbon से जुड़ा
Isonitrile (R-N≡C): nitrogen से जुड़ा
प्राप्ति:
(i) Alkyl halide + KCN → R-CN (nitrile)
(ii) Amide + P₂O₅ → Nitrile
(iii) Diazonium + CuCN → Ar-CN
प्रश्न 43.एनिलीन से कैसे प्राप्त करें:
(i) फिनोल: Diazonium salt + H₂O → C₆H₅OH
(ii) क्लोरोबेंजीन: Diazonium + CuCl → C₆H₅Cl
(iii) नाइट्रोबेंजीन: Oxidation not direct; reverse of reduction
(iv) बेंजीन: Diazonium + H₃PO₂ → C₆H₆
प्रश्न 44.
(i) C₆H₅OH + C₆H₅NH₂ → Azo compound (coupling reaction in alkaline medium)
(ii) C₆H₅CH₃ + 3HNO₃ → 2,4,6-trinitrotoluene (TNT)
(iii) C₆H₅N₂Cl + 4H (SnCl₂/NaOH) → C₆H₅NH₂ + N₂ + HCl
(iv)C₆H₅N₂Cl + C₆H₆ (NaOH, Cu⁺) → C₆H₅–C₆H₅ (Biphenyl)
(v) HO–C₆H₄–N₂Cl + C₆H₆ (0°C) → Azo dye (Phenol + Aniline coupling product)
प्रश्न 45.
नाइट्रोबेन्ज़ीन → बेंजामाइड:
C₆H₅NO₂ → (Sn/HCl) → C₆H₅NH₂ → (CH₃COCl) → C₆H₅CONH₂
प्रश्न 46.
Gattermann Reaction:
C₆H₆ + HCN + HCl (AlCl₃ catalyst) → Benzaldehyde
Used to form aromatic aldehydes from benzene.
प्रश्न 47.
(i) एनिलीन: C₆H₅NO₂ → (Sn/HCl) → C₆H₅NH₂
(ii) नाइट्रोफिनोल: Nitration of phenol → Nitro group adds to ortho/para positions.
प्रश्न 48.
(i) R–NH₂ → Aminoalkane or alkylamine
(ii) R–NO₂ → Nitroalkane
प्रश्न 49.
(i) C₆H₅–NH₂ + NaNO₂ + HCl → C₆H₅–N₂⁺Cl⁻
(ii) NO₂ at 1 & 4, Cl at 2 → NaOH → Nucleophilic substitution → 2,4-dinitrophenol
प्रश्न 50.
Curtius Reaction:
Acyl azide on heating → Isocyanate → Hydrolyzed to amine
RCO–N₃ → (heat) → R–NCO → R–NH₂
प्रश्न 51.Secondary amines more basic than tertiary:
Because tertiary amines have more steric hindrance and poor solvation in water, hence their basic strength reduces.
प्रश्न 52.Aromatic amines weaker base than aliphatic:
Due to delocalization of lone pair of nitrogen with aromatic ring (resonance), availability for protonation reduces.
प्रश्न 53.Ammonia weaker base than ethylamine:
Ethyl group is electron-donating, increases electron density on nitrogen → more basic than ammonia.
प्रश्न 54.
(i) Nitrobenzene is electron-withdrawing, deactivates ring → FC reaction not feasible.
(ii) Nitrobenzene already contains –NO₂, further nitration harder due to deactivation.
(iii) Toluene nitrated successively (HNO₃ + H₂SO₄) to make 1,3,5-trinitrotoluene (TNT)
प्रश्न 55.एनिलिन से 2,4,6-ट्राइब्रोमोएनिलिन:
C₆H₅NH₂ + Br₂ (aqueous) → 2,4,6-tribromoaniline
(Direct bromination with bromine water)
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