NCERT Solutions Class 10th science Chapter – 4 कार्बन एवं उसके यौगिक (Carbon and its Compounds) Question & Answer in Hindi

NCERT Solutions Class 10th science Chapter – 4 कार्बन एवं उसके यौगिक (Carbon and its Compounds)

NCERT Solutions Class 10th science Chapter – 4 कार्बन एवं उसके यौगिक (Carbon and its Ccompounds)

Chapter – 4

कार्बन एवं उसके यौगिक

प्रश्न उत्तर

प्रश्न 1. CO, सूत्र वाले कार्बन डाइऑक्साइड की इलेक्ट्रॉन बिंदु संरचना क्या होगी?
उत्तर –

प्रश्न 2. सल्फ़र के आठ परमाणुओं से बने सल्फ़र के अणु की इलेक्ट्रॉन बिंदु संरचना क्या होगी ? (संकेत — सल्फ़र के आठ परमाणु एक अँगूठी के रूप में आपस में जुड़े होते हैं।)
उत्तर – सल्फर का परमाणु क्रमांक 16 है।

K L M
2 8 6

सल्फर के बाहरी कक्ष में 6 इलेक्ट्रॉन हैं और इसे अष्टक पूरा करने के लिए 2 इलेक्ट्रॉनों की आवश्यकता होती है।
प्रत्येक सल्फर परमाणु दो इलेक्ट्रॉनों की सहभागिता करेगा।

.. सल्फर की S8 संरचना मुकुट (Crown) के आकार की होती है।

प्रश्न 3. पेन्टेन के लिए आप कितने संरचनात्मक समावयवों का चित्रण कर सकते हैं?
उत्तर – पेन्टेन के लिए तीन संरचनात्मक समावयवों का चित्रण किया जा सकता हैं

पेन्टेन C5 H12

मिथाइल ब्यूटेन

डाइ मीथाइल प्रोपेन

समावयवों में कार्बन के 4 एटम की एक सीधी चेन है। इस चेन में कार्बन के दूसरे नम्बर के परमाणु के साथ मीथाइल ग्रुप जुड़ा हुआ है। इसलिये समावयवों को 2 मिथाइल ब्यूटेन भी कहते हैं।नियोपेंटेन में कार्बन के 3 एटम की एक सीधी चेन है। इस चेन में कार्बन के दूसरे नम्बर के परमाणु के साथ दो मीथाइल ग्रुप जुड़े हुए हैं। इसलिये नियोपेंटेन को 2, 2 डाइमिथाइल प्रोपेन भी कहते हैं।

प्रश्न 4. कार्बन के दो गुणधर्म कौन-से हैं जिनके कारण चारों ओर कार्बन यौगिकों की विशाल संख्या दिखाई देती हैं?
उत्तर – कार्बन यौगिकों की बहुतायत के निम्नलिखित दो कारण-

(i) कार्बन परमाणु श्रृंखलन (Catenation)
(ii) कार्बन परमाणु की चतुः संयोजकता।

श्रृंखलन कार्बन परमाणुओं का विशेष गुण होता है जिसके कारण परमाणु सीधी, शाखित या चक्रीय श्रृंखलाएँ बना लेते हैं। चतुः संयोजकता के कारण कार्बन अपने ही परमाणुओं के साथ एकल द्वि या त्रिक सहसंयोजक आबंध बनाते हैं।

उपर्युक्त कारणों से कार्बन बहुत अधिक संख्या में यौगिक बनाता है।अत : हमारे चारों ओर कार्बनिक यौगिकों की विशाल संख्या दिखाई देती है।

प्रश्न 5. साइक्लोपेन्टेन का सूत्र तथा इलेक्ट्रॉन बिंदु संरचना क्या होंगे?
उत्तर –

साइक्लोपेंटेन का आणविक सूत्र C 5 H 10 है।
साइक्लोपेंटेन की इलेक्ट्रॉन डॉट संरचना अगले पृष्ठ पर दी गई है।

प्रश्न 6. निम्नलिखित यौगिकों की संरचनाएँ चित्रित कीजिए—

(i) एथेनॉइक अम्ल
(ii) ब्रोमोपेन्टेन
(iii) ब्यूटेनोन
(iv) हेक्सेनैल

उत्तर –

(i) एथेनॉइक अम्ल

(ii) ब्रोमोपेंटेन

(iii) ब्यूटानॉन

(iv) हेक्सानल

प्रश्न 7. निम्नलिखित यौगिकों का नामकरण कैसे करेंगे?

उत्तर – (i) CH₃ CH₂ Br ब्रोमोइथेन (ii) मेथेनॉल (HCHO) (iii) हेक्साइन CH₃ CH₂ CH₂ CH₂ CH₂ CH

प्रश्न 8. एथनॉल से एथेनॉइक अम्ल में परिवर्तन को ऑक्सीकरण अभिक्रिया क्यों कहते हैं?
उत्तर – एथेनॉइक अम्ल में एथेनॉल की अपेक्षा एक ऑक्सीकरण परमाणु अधिक और दो हाइड्रोजन परमाणु कम होते हैं। ऑक्सीजन की वृद्धि और हाइड्रोजन की कमी वाली अभिक्रियाएँ ऑक्सीकरण अभिक्रिया कहलाती हैं।

प्रश्न 9. ऑक्सीजन तथा एथाइन के मिश्रण का दहन वेल्डिंग के लिए किया जाता है। क्या आप बता सकते हैं कि एथाइन तथा वायु के मिश्रण का उपयोग क्यों नहीं किया जाता ?
उत्तर – वायु में नाइट्रोजन और अन्य निष्क्रिय गैसें होती हैं जो एथनॉल के दहन हेतु ऑक्सीजन की प्रचुर आपूर्ति को बाधित करती है इसलिए एथाइन के दहन के लिए वायु का उपयोग नहीं कर सकते

प्रश्न 10. ऑक्सीकारक क्या हैं?
उत्तर – वे रासायनिक पदार्थ जो स्वयं अपघटित होकर दूसरे को ऑक्सीकृत करते हैं उन्हें ऑक्सीकारक एजेन्ट कहते हैं।
जैसे- KMnO_4, K₂Cr₂0, ऑक्सीकारक एजेन्ट हैं।

प्रश्न 11. प्रयोग द्वारा आप ऐल्कोहॉल एवं कार्बोलिक अम्ल कैसे अंतर कर सकते हैं?
उत्तर – ऐल्कोहॉल और कार्बोक्सीलिक अम्ल में निम्न प्रकार से अंतर किया जा सकता है-
(i) ऐल्कोहॉल और सोडियम कार्बोनेट की अभिक्रिया कराने पर कोई गैस नहीं निकलती है।
(ii) एथेनॉइक अम्ल की सोडियम कार्बोनेट से अभिक्रिया कराने पर सनसनाहट के साथ CO2 गैस उत्पन्न होती है जो चूने के पानी को दूधिया कर देती है।

प्रश्न 12. आप डिटरजेंट का उपयोग कर बता सकते हैं कि कोई जल कठोर है या नहीं?
उत्तर – नहीं, क्योंकि अपमार्जक (डिटरजेंट) कठोर और मृदु दोनों प्रकार के जल के साथ अधिक मात्रा में झाग उत्पन्न करते हैं।

प्रश्न 13. लोग विभिन्न प्रकार से कपड़े धोते हैं। सामान्यतः साबुन लगाने के बाद लोग कपड़े को पत्थर पर पटकते हैं, डंडे से पीटते हैं, ब्रश से रगड़ते हैं या वाशिंग मशीन में कपड़े रगड़े जाते हैं। कपड़ा साफ करने के लिए उसे रगड़ने की क्यों आवश्यकता होती है?
उत्तर – साबुन से कपड़े धोकर साफ करने के लिए रगड़ना या पीटना आवश्यक है क्योंकि जल में उपस्थित मैग्नीशियम और कैल्सियम के लवणों के साथ साबुन क्रिया करके अघुलनशील श्वेत दही जैसा पदार्थ बनाता है। यह पदार्थ कपड़ों पर चिपक जाता है। उसे हटाने के लिए ब्रश या हाथ से रस कपड़े को धोना आवश्यक है।

अभ्यास

प्रश्न 1. एथेन का आण्विक सूत्र – C₂H₆ है। इसमें–

(a) 6 सहसंयोजक आबंध हैं।
(b) 7 सहसंयोजक आबंध हैं।
(c) 8 सहसंयोजक आबंध हैं।
(d) 9 सहसंयोजक आबंध हैं।

उत्तर – (b) 7 सहसंयोजक आबंध हैं।

प्रश्न 2. ब्यूटेनॉन चर्तु-कार्बन यौगिक है, जिसका प्रकार्यात्मक समूह–

(a) कार्बोक्सिलिक अम्ल
(b) ऐल्डिहाइड
(c) कीटोन
(d) एल्कोहल

उत्तर – (c) कीटोन

प्रश्न 3. खाना बनाते समय यदि बर्तन की तली बाहर से काली हो रही है तो इसका मतलब है कि-

(a) भोजन पूरी तरह नहीं पका है।
(b) ईंधन पूरी तरह से नहीं जल रहा है।
(c) ईंधन आर्द्र है।
(d) ईंधन पूरी तरह से जल रहा है।

उत्तर – (b) ईंधन पूरी तरह से नहीं जल रहा है।

प्रश्न 4. CH₃,CI में आबंध निर्माण का उपयोग कर सहसंयोजक आबंध की प्रकृति समझाइए।
उत्तर – CH₃,CI में आबंध संरचना निन्म प्रकार उपर्युक्त संरचना में तीन हाइड्रोजन परमाणु कार्बन से सहसंयोजक आबंध द्वारा जुड़े हैं। कार्बन और क्लोरीन के बीच भी सहसंयोजक आबंध है परन्तु क्लोरीन कार्बन की अपेक्षा अधिक इलेक्ट्रॉन ऋणात्मक है इसलिए यह एक ध्रुवीय सहसंयोजक आबंध बनाती है।

CH₃,Cl → CH₃ Cl
(ध्रुवीय सहसंयोजक आबंध)

प्रश्न 5. इलेक्ट्रॉन बिंदु संरचना बनाइए-

(a) एथेनॉइक अम्ल
(b) H,S
(c) प्रोपेनोन
(d) F₂

उत्तर – 

(a) CH₃ CH₂ OH एथेनॉइक अम्ल

 (b) H2S हाइड्रोजन सल्फाइड

 (c)  CH₃ CO CH₃ प्रोपानन

 (d) F₂ फ्लोरीन 

प्रश्न 6. समजातीय श्रेणी क्या है? उदाहरण के साथ समझाइए।
उत्तर – कार्बनिक यौगिकों का वह समूह जिनका सामान्य एव क्रियात्मक समूह एक जैसा होता है उसे समजात श्रेणी कहते तथा उसके सदस्यों को समजात गण कहते हैं।जैसे- मेथनाल CH₂OH
एथनॉल CH₃,CH₂OH
प्रोपेनाल CH₃,CH₂CH₂ OH
समजातीय श्रेणी के सदस्यों के निम्नलिखित लक्षण हैं-

(a) सभी सदस्यों को एक सामान्य सूत्र द्वारा प्रदर्शित कर सकते हैं।
(b) सभी सदस्यों का एक ही क्रियात्मक समूह होता है।
(c) प्रत्येक क्रमागत सदस्य के अणुसूत्र में – CH₂ काअंतर होता
(d) प्रत्येक क्रमागत सदस्य क अणुभार में 14 U का अंतर होता हैं।
(e) किसी एक सदस्य का गुण धर्म के आधार पर सभी सदस्यो का सामान्य गुण धर्म ज्ञात कर सकते हैं।

प्रश्न 7. भौतिक एवं रासायनिक गुणधर्मों के आधार पर एथनॉल एवं एथेनॉइक अम्ल में आप कैसे अंतर करेंगे?
उत्तर – (i) भौतिक गुण

(ii) रासायनिक गुण

प्रश्न 8. जब साबुन को जल में डाला जाता है तो मिसेल का निर्माण क्यों होता है? क्या एथनॉल जैसे दूसरे विलायकों में भी मिसेल का निर्माण होगा।
उत्तर – साबुन के अणु के दो मुख्य भाग होते हैं-एक जल रागी और दूसरा जल विरागी भाग। कार्बन श्रृंखला वाला भाग जल विरागी होता है और आयनिक भाग जिसमें सोडियम या पोटैशियम परमाणु होता है वह जल रागी होता है। यह जब पानी, जैसे ध्रुवीय विलायक में डाले जाते हैं तब अपने आपेशित भाग के कारण जलरागी भाग बाहर (जल की ओर) होता है। इस प्रकार मिसेल बनते हैं। एथनॉल एक अध्रुवीय विलायक है अतः इसमें जलरागी भाग के लिए आकर्षण भी नहीं होता है। अतः एथनॉल में साबुन घोलने पर मिसेल नहीं बनेंगे।

प्रश्न 9. कार्बन एवं उसके यौगिकों का उपयोग अधिकतर अनुप्रयोगों में ईंधन के रूप में क्यों किया जाता है?
उत्तर – कार्बन और इसके यौगिक दहन के परिणामस्वरूप अधिक मात्रा में ऊष्मा देते हैं। कार्बन और हाइड्रोजन की प्रतिशत मात्रा अधिक होने कारण इनका सामान्य ज्वलन ताप होता है। इनका रखरखाव आसान होता हैं तथा दहन नियन्त्रित किया जा सकता है। इसलिए कार्बन और उसके यौगिकों का उपयोग ईंधन के रूप में होता है।

प्रश्न 10. कठोर जल को साबुन से उपचारित करने पर झाग के निर्माण को समझाइए।
उत्तर – कठोर जल में कैल्सियम और मैग्नीशियम के घुलनशील लवण होते हैं। जब साबुन से ये लवण क्रिया करते हैं तब अघुलनशील लवण बनाते हैं जिसे स्कम या झाग कहते हैं।

Ca++ + 2R-COONa →(R–COO)₂ Ca + 2Na+
(Ca) कैल्सियम लवण (घुलनशील) → साबुन → स्कम या झागMg++ + 2R-COON →(RCOO)₂ Mg + 2Na+
(Mg) मैग्नीशियम लवण (घुलनशील) → स्कम या झाग

प्रश्न 11. यदि आप लिटमस पत्र (लाल एवं नीला) से साबुन की जाँच करें तो आपका प्रेक्षण क्या होगा?
उत्तर – साबुन की प्रकृति क्षारीय होती है। अतः यह लाल लिटमस को नीला कर देता है।

प्रश्न 12. हाइड्रोजनीकरण क्या है? इसका औद्योगिक अनुप्रयोग क्या है?
उत्तर – असंतृप्त हाइड्रोकार्बन श्रृंखला में हाइड्रोजन के योग को हाइड्रोजनीकरण कहते हैं। यह क्रिया उत्प्रेरक की उपस्थिति में कराई जाती है।

H (इथाइन) – C = C-H + 2H2 Ni / Ha\473 K → CH₃CHg (इथीन)हाइड्रोजनीकरण का उपयोग असंतृप्त वसा (तेल) को संतृप्त वसा (वनस्पति घी) बनाने वाले उद्योगों में होता है।
खाद्य तेल + H2 Ni/A → वनस्पति घी

प्रश्न 13. दिए गए हाइड्रोकार्बन –C2, H6, C3,H8, C3,H6, C2,H2, एवं CH4 में किसमें संकलन अभिक्रिया होती है?
उत्तर – C2H2 और C3H6 में योग अभिक्रिया होगी क्योंकि उपर्युक्त दोनों यौगिक असंतृप्त हाइड्रोकार्बन हैं। इनमें द्वि व त्रिबंध उपस्थित हैं।

H-C = C-H इथाइन (C2H2)

प्रश्न 14. संतृप्त एवं असंतृप्त कार्बन के बीच रासायनिक अंतर समझने के लिए एक परीक्षण बताइए।
उत्तर – मक्खन संतृप्त हाइड्रोकार्बन है जबकि खाद्य तेल असंतृप्त हाइड्रोकार्बन हैं। इस अंतर को निम्न प्रकार से प्रदर्शित किया जा सकता है

(i) थोड़े से मक्खन को गर्म करके उसमें कुछ बूँदें ब्रोमीन जल डालते हैं। ब्रोमीन जल का रंग नहीं उड़ता। इससे यह पता चलता है कि मक्खन संतृप्त कार्बनिक यौगिक है।

(ii) खाद्य तेल में कुछ बूँदें ब्रोमीन जल की डालकर हिलाते हैं। कुछ समय बाद ब्रोमीन जल का रंग उड़ जाता है। इससे यह पता चलता है कि खाद्य तेल असंतृप्त कार्बनिक यौगिक हैं।

प्रश्न 15. साबुन की सफ़ाई प्रक्रिया की क्रियाविधि समझाइए।
उत्तर – साबुन के अणु ऐसे होते हैं जिनके दोनों सिरों के विभिन्न गुणधर्म होते हैं। जल में विलेय एक सिरे को जलरागी कहते हैं तथा हाइड्रोकार्बन में विलेय दूसरे सिरे को जलविरागी कहते हैं। जब साबुन जल की सतह पर होता है तब इसके अणु अपने को इस प्रकार व्यवस्थित कर लेते हैं कि इसका आर्यनिक सिरा जल के अंदर होता है जबकि हाइड्रोकार्बन पूँछ (दूसरा छोर जल के बाहर होती है। जल के अंदर इन अणुओं की एक विशेष व्यवस्था होती है जिससे इसका हाइड्रोकार्बन सिरा जल के बाहर बना होता है।

ऐसा अणुओं का बड़ा गुच्छा के कारण होता है जिससे जलविरागी पूँछ गुच्छे के आंतरिक हिस्से में होती हैं। जबकि उसका आयनिक सिरा गुच्छे की सतह पर होता है। इस संरचना को मिसेल कहते हैं। मिसेल के रूप में साबुन स्वच्छ करने में सक्षम होती हैं क्योंकि तैलीय मैल मिसेल के केंद्र में एकत्र हो जाते हैं। मिसेल विलयन में कोलॉइड के रूप में बने रहते हैं तथा आयन-आयन विकर्षण के कारण के अवक्षेपित नहीं होते।

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