धडा १५: हायड्रोकार्बन | राज्य मंडळ · इयत्ता 11 · रसायनशास्त्र

वर्गीकरण, समघटकता आणि अल्केनची निर्मिती

९-१०वी शी जोड : ९-१०वी मध्ये कार्बन आणि त्याची संयुगे शिकलात; येथे हायड्रोकार्बनचे वर्ग पाहतो.

रोजच्या जीवनातून

स्वयंपाकाचा गॅस (LPG), पेट्रोल, मेणबत्तीचे मेण — सर्व हायड्रोकार्बन; यांचे सूत्र CₙH₂ₙ₊₂ सारखे.

सोपी व्याख्या

हायड्रोकार्बन : फक्त C आणि H. अल्केन CₙH₂ₙ₊₂ (एकेरी बंध), अल्कीन CₙH₂ₙ (C=C), अल्काइन CₙH₂ₙ₋₂ (C≡C), आरोमॅटिक (बेंझीन वलय).

आकृतीत : C₅H₁₂ चे तीन समघटक.

नियम 1 : साखळी समघटकता — एकच रेणुसूत्र, वेगळी C-साखळी. शाखा वाढल्यास उत्कलनबिंदू कमी (वॅन डर वॉल्स बल कमी).

सोपे : C₄H₁₀ : 2 समघटक.
मध्यम : C₅H₁₂ : 3 (309, 301, 283 K).
परीक्षेसाठी : C₆H₁₄ : 5 समघटक.

नियम 2 : अल्केन निर्मिती — अपचयन : अल्कीनचे H₂/Ni (सॅबेटिए–सेंडरेन्स); वुर्ट्झ : 2R–X + 2Na → R–R + 2NaX (कोरडे इथर); डीकार्बोक्सिलेशन : RCOONa + NaOH (CaO) → R–H + Na₂CO₃; कोल्बे : RCOONa चे विद्युत अपघटन.

सोपे : CH₃COONa + NaOH → CH₄ + Na₂CO₃ (CaO).
मध्यम : 2CH₃Br + 2Na → C₂H₆ + 2NaBr.
परीक्षेसाठी : कोल्बे : 2CH₃COONa + 2H₂O → C₂H₆ + 2CO₂ + 2NaOH + H₂.

नियम 3 : अपूर्णांक आणि अतृप्ततेचा आकडा — DBE = (2C + 2 − H) ÷ 2 : 0 = अल्केन, 1 = अल्कीन/वलय, 2 = अल्काइन, 4 = बेंझीन.

सोपे : C₆H₆ : (14 − 6) ÷ 2 = 4.
मध्यम : C₄H₈ : (10 − 8) ÷ 2 = 1.
परीक्षेसाठी : C₂H₂ : (6 − 2) ÷ 2 = 2.

सूचना : वुर्ट्झ अभिक्रियेने 2 वेगळे R–X दिल्यास तीन उत्पाद का?

पायरी 1 : CH₃Br + C₂H₅Br + Na.
पायरी 2 : शक्यता : CH₃–CH₃, CH₃–C₂H₅, C₂H₅–C₂H₅.
पायरी 3 : म्हणून मिश्रण; शुद्ध अल्केनसाठी एकच R–X.

CET स्तर (MCQ)

CET 1) CH₃COONa + सोडालाइम तापवल्यावर? 1) C₂H₆ 2) CH₄ 3) C₂H₄ 4) C₂H₂ — उत्तर : 2).
CET 2) C₅H₁₂ चे समघटक किती? 1) 2 2) 3 3) 4 4) 5 — उत्तर : 2).

प्रत्यक्ष जीवनातील उपयोग: LPG (C₃–C₄), पेट्रोल (C₅–C₁₀), डिझेल, मेण.

लक्षात ठेवा

CₙH₂ₙ₊₂, CₙH₂ₙ, CₙH₂ₙ₋₂; शाखा जास्त ⇒ b.p. कमी; वुर्ट्झ दुप्पट कार्बन.

सामान्य चूक

डीकार्बोक्सिलेशनमध्ये एक कार्बन कमी होतो, वुर्ट्झमध्ये दुप्पट; दोन्ही गल्लत.

CET सापळा

कोल्बेमध्ये C₂H₆ सोबत CO₂ आणि H₂ दोन्ही येतात.

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "वुर्ट्झ = जोडा (R–R), डीकार्बोक्सिल = एक कमी".

फरक ओळखा

पद्धत	अभिकर्मक	कार्बन
वुर्ट्झ	R–X + Na	दुप्पट
डीकार्बोक्सिलेशन	RCOONa + NaOH/CaO	एक कमी
कोल्बे	विद्युत अपघटन	दुप्पट − 2

सरावासाठी प्रश्न

सोपे

1अल्केनचे सामान्य सूत्र लिहा.
2C₄H₁₀ चे समघटक काढा.
3वुर्ट्झ अभिक्रिया म्हणजे काय?

मध्यम

4neopentane चा b.p. कमी का?
5CH₃COONa पासून CH₄ कसे?
6C₆H₆ चा DBE?

आव्हानात्मक

7कोल्बे अभिक्रियेचे उत्पाद लिहा.
8दोन वेगळे R–X वुर्ट्झला का चालत नाहीत?

उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)

1CₙH₂ₙ₊₂.
2n-butane, isobutane.
32R–X + 2Na → R–R + 2NaX.
4गोलसर आकार ⇒ पृष्ठभाग कमी.
5सोडालाइमसह तापवून.
64.
7C₂H₆ + CO₂ + NaOH + H₂.
8तीन उत्पादांचे मिश्रण.

अल्केनचे गुणधर्म : संरूपण, ज्वलन आणि हॅलोजनीकरण

रोजच्या जीवनातून

गॅस शेगडीत LPG जळून उष्णता आणि CO₂ + पाणी बनतात; तोच अल्केन ज्वलनाचा नियम.

सोपी व्याख्या

अल्केन कमी क्रियाशील (पॅराफिन = 'थोडी आत्मीयता'). मुख्य अभिक्रिया : ज्वलन, मुक्तमूलक हॅलोजनीकरण, पायरोलिसिस. संरूपण : C–C अक्षावर फिरण्याने मिळणारे आकार.

आकृतीत : इथेनचे संरूपण.

Live आकृती

अल्केनचे गुणधर्म : संरूपण, ज्वलन आणि हॅलोजनीकरण

ॲपमध्ये ही आकृती हाताने हलवून बघता येते.

ॲपमध्ये उघडा

आकृतीत : मुक्तमूलक साखळी क्रिया.

नियम 1 : संरूपण — इथेन : विषम (staggered) सर्वात स्थिर; आच्छादित (eclipsed) सुमारे 12 kJ/mol जास्त. बूटेन : anti सर्वात स्थिर.

सोपे : द्वितल कोन 60° ⇒ विषम.
मध्यम : द्वितल कोन 0° ⇒ आच्छादित.
परीक्षेसाठी : अडथळा लहान ⇒ खोलीच्या तापमानाला मुक्त फिरणे.

नियम 2 : ज्वलन — CₙH₂ₙ₊₂ + (3n + 1)/2 O₂ → n CO₂ + (n + 1) H₂O; अपुरी हवा : CO/काजळी.

सोपे : CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O; 16 g CH₄ ⇒ 44 g CO₂.
मध्यम : C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O; 22 g C₃H₈ ⇒ 66 g CO₂.
परीक्षेसाठी : 1 L CH₄ ला 2 L O₂ लागतो.

नियम 3 : हॅलोजनीकरण — आरंभ → प्रसार → समापन. क्रियाशीलता F₂ > Cl₂ > Br₂ > I₂; H-काढण्याची सोय 3° > 2° > 1°.

सोपे : CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl (प्रकाश).
मध्यम : प्रसार : Cl• + CH₄ → HCl + •CH₃.
परीक्षेसाठी : 2-मिथाइलप्रोपेन + Br₂ ⇒ मुख्यतः तृतीयक ब्रोमाइड.

गणना : 16 g CH₄ च्या ज्वलनात CO₂

पायरी 1 : n(CH₄) = 16 ÷ 16 = 1 mol.
पायरी 2 : CH₄ : CO₂ = 1 : 1 ⇒ 1 mol CO₂.
पायरी 3 : वस्तुमान = 1 × 44 = 44 g.

CET स्तर (MCQ)

CET 1) इथेनचे सर्वात कमी ऊर्जेचे संरूपण? 1) आच्छादित 2) विषम 3) skew 4) अर्ध-आच्छादित — उत्तर : 2).
CET 2) 1 L C₃H₈ च्या पूर्ण ज्वलनास O₂? 1) 3 L 2) 4 L 3) 5 L 4) 7 L — उत्तर : 3).

प्रत्यक्ष जीवनातील उपयोग: इंधन, क्लोरोफॉर्म/CCl₄ चे उत्पादन, सॉल्व्हंट.

लक्षात ठेवा

विषम < आच्छादित ऊर्जा; ज्वलन n CO₂ + (n + 1) H₂O; मुक्तमूलक : आरंभ-प्रसार-समापन.

सामान्य चूक

अल्केनचे हॅलोजनीकरण आयनिक नसून मुक्तमूलक आहे.

CET सापळा

आयोडीनकरण सहज होत नाही (HI अपचयन करतो, उलट क्रिया).

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "आ-प्र-स" (आरंभ, प्रसार, समापन).

फरक ओळखा

संरूपण	द्वितल कोन	ऊर्जा
विषम	60°	कमी
आच्छादित	0°	+ 12 kJ/mol

सरावासाठी प्रश्न

सोपे

1संरूपण म्हणजे काय?
2विषम संरूपण स्थिर का?
3CH₄ चे ज्वलन समीकरण लिहा.

मध्यम

416 g CH₄ पासून CO₂ किती?
5मुक्तमूलक क्रियेच्या तीन पायऱ्या सांगा.
6आयोडीनकरण का अवघड?

आव्हानात्मक

722 g C₃H₈ पासून CO₂ किती?
83° H सहज का निघतो?

उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)

1C–C अक्षावर फिरल्याने मिळणारे आकार.
2अपकर्षण कमी.
3CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O.
444 g.
5आरंभ, प्रसार, समापन.
6HI अपचयन करतो.
766 g.
8तृतीयक मूलक अधिक स्थिर.

अल्कीन : निर्मिती आणि मार्कोनिकॉफ नियम

रोजच्या जीवनातून

फळे पिकवणारा इथीन वायू; प्लास्टिक पिशवीचा कच्चा माल इथीनच.

सोपी व्याख्या

अल्कीन : C=C (sp², 120°, 1σ + 1π, 134 pm). सहज योगक्रिया करतात. मार्कोनिकॉफ : असममित अल्कीनला HX जोडताना H जास्त H असलेल्या C ला.

आकृतीत : कार्बोकॅटायनची स्थिरता आणि मार्कोनिकॉफ.

नियम 1 : निर्मिती — अल्कोहोल निर्जलीकरण : conc. H₂SO₄, 443 K; डीहायड्रोहॅलोजनीकरण : अल्कोहोलिक KOH; अल्काइनचे आंशिक अपचयन : H₂/Lindlar (cis).

सोपे : C₂H₅OH → C₂H₄ + H₂O (443 K).
मध्यम : C₂H₅Br + KOH(alc) → C₂H₄ + KBr + H₂O.
परीक्षेसाठी : Zaitsev : अधिक प्रतिस्थापित अल्कीन मुख्य.

नियम 2 : कार्बोकॅटायन आणि मार्कोनिकॉफ — स्थिरता 3° > 2° > 1° > CH₃⁺ (अतिसंयुग्मन आणि +I). स्थिर कॅटायन आधी बनतो.

सोपे : CH₃CH=CH₂ + HBr → CH₃CHBrCH₃.
मध्यम : (CH₃)₂C=CH₂ + HCl → (CH₃)₃CCl.
परीक्षेसाठी : CH₃CH=CH₂ + H₂O/H⁺ → CH₃CH(OH)CH₃.

नियम 3 : पेरॉक्साइड परिणाम — फक्त HBr + पेरॉक्साइड (R–O–O–R) ⇒ मुक्तमूलक, अ-मार्कोनिकॉफ उत्पाद.

सोपे : CH₃CH=CH₂ + HBr (पेरॉक्साइड) → CH₃CH₂CH₂Br.
मध्यम : HCl, HI ला हा परिणाम नाही.
परीक्षेसाठी : कारण : Br• प्रथम जोडला जातो.

उगमन : प्रोपीन + HBr चे मुख्य उत्पाद

पायरी 1 : H⁺ जोडल्यास 1° किंवा 2° कॅटायन.
पायरी 2 : 2° (CH₃–C⁺H–CH₃) अधिक स्थिर.
पायरी 3 : Br⁻ त्यावर जोडला ⇒ 2-ब्रोमोप्रोपेन.

CET स्तर (MCQ)

CET 1) प्रोपीन + HBr चे मुख्य उत्पाद? 1) 1-ब्रोमोप्रोपेन 2) 2-ब्रोमोप्रोपेन 3) प्रोपेन 4) ॲलिल ब्रोमाइड — उत्तर : 2).
CET 2) पेरॉक्साइडसह प्रोपीन + HBr? 1) 2-ब्रोमोप्रोपेन 2) 1-ब्रोमोप्रोपेन 3) 1,2-डायब्रोमाइड 4) काही नाही — उत्तर : 2).

प्रत्यक्ष जीवनातील उपयोग: इथेनॉल बनवणे, प्लास्टिक, फळे पिकवणे.

लक्षात ठेवा

मार्कोनिकॉफ : H जास्त H वाल्या C ला; पेरॉक्साइड फक्त HBr; Zaitsev : जास्त प्रतिस्थापित.

सामान्य चूक

पेरॉक्साइड परिणाम HCl/HI ला लागू करणे.

CET सापळा

सममित अल्कीन (इथीन) वर मार्कोनिकॉफ प्रश्न येत नाही.

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "श्रीमंताला आणखी श्रीमंती" (H जास्त वाल्या C ला H).

फरक ओळखा

बाब	मार्कोनिकॉफ	पेरॉक्साइड
यंत्रणा	आयनिक	मुक्तमूलक
Br चे स्थान	2°	1°
लागू	HX सर्व	फक्त HBr

सरावासाठी प्रश्न

सोपे

1मार्कोनिकॉफ नियम लिहा.
2कार्बोकॅटायनची स्थिरता क्रमाने लिहा.
3इथेनॉलपासून इथीन कसे?

मध्यम

4पेरॉक्साइड परिणाम म्हणजे काय?
5प्रोपीन + HBr चे उत्पाद लिहा.
6Zaitsev नियम सांगा.

आव्हानात्मक

7C₄H₈ चे ॲसायक्लिक समघटक किती?
8(CH₃)₂C=CH₂ + HCl चे उत्पाद?

उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)

1H जास्त H असलेल्या C ला.
23° > 2° > 1° > CH₃⁺.
3conc. H₂SO₄, 443 K.
4HBr चे अ-मार्कोनिकॉफ योग.
52-ब्रोमोप्रोपेन.
6जास्त प्रतिस्थापित अल्कीन मुख्य.
74 (cis/trans सह).
8(CH₃)₃CCl.

अल्कीनच्या अभिक्रिया आणि बहुलीकरण

रोजच्या जीवनातून

बाजारातील पॉलिथीन पिशवी म्हणजे हजारो इथीन रेणूंची साखळी.

सोपी व्याख्या

अल्कीन : योग (H₂, X₂, HX, H₂O), ऑक्सिडीकरण (KMnO₄, O₃) आणि बहुलीकरण. Br₂ चा रंग जाणे हीच असंतृप्ततेची चाचणी.

आकृतीत : इथीनच्या अभिक्रिया.

नियम 1 : योग अभिक्रिया — H₂/Ni ⇒ अल्केन; X₂ (CCl₄) ⇒ विसिनल डायहॅलाइड (anti-योग); HX ⇒ मार्कोनिकॉफ; H₂O/H⁺ ⇒ अल्कोहोल.

सोपे : CH₂=CH₂ + Br₂ → CH₂Br–CH₂Br.
मध्यम : 2.8 g इथीनला 16 g Br₂ (0.1 mol).
परीक्षेसाठी : CH₂=CH₂ + H₂O (H⁺) → C₂H₅OH.

नियम 2 : ऑक्सिडीकरण — थंड, तनू, क्षारीय KMnO₄ (बायर) ⇒ 1,2-डायॉल, जांभळा रंग जातो; गरम KMnO₄ ⇒ आम्ल/केटोन; O₃ ⇒ ओझोनाइड ⇒ Zn/H₂O ⇒ आल्डिहाइड/केटोन.

सोपे : प्रोपीन + O₃ ⇒ CH₃CHO + HCHO.
मध्यम : गरम KMnO₄ : CH₃CH=CH₂ ⇒ CH₃COOH + CO₂.
परीक्षेसाठी : इथीन + थंड KMnO₄ ⇒ एथिलीन ग्लायकॉल.

नियम 3 : बहुलीकरण — n CH₂=CH₂ → (–CH₂–CH₂–)ₙ पॉलिथीन; प्रोपीन ⇒ पॉलिप्रोपिलीन.

सोपे : उच्च दाब + पेरॉक्साइड ⇒ LDPE.
मध्यम : झिगलर–नाट्टा उत्प्रेरक ⇒ HDPE.
परीक्षेसाठी : सामान्य : योग बहुलक.

गणना : 2.8 g इथीन + Br₂ (CCl₄)

पायरी 1 : n(C₂H₄) = 2.8 ÷ 28 = 0.1 mol.
पायरी 2 : 1 : 1 ⇒ Br₂ = 0.1 mol = 0.1 × 159.8 = 16 g.
पायरी 3 : उत्पाद C₂H₄Br₂ = 18.8 g.

CET स्तर (MCQ)

CET 1) बायर अभिकर्मक? 1) थंड तनू क्षारीय KMnO₄ 2) गरम KMnO₄ 3) K₂Cr₂O₇ 4) Br₂ — उत्तर : 1).
CET 2) प्रोपीनचे ओझोनोलिसिस ? 1) 2 CH₃CHO 2) CH₃CHO + HCHO 3) 2 HCHO 4) CH₃COCH₃ — उत्तर : 2).

प्रत्यक्ष जीवनातील उपयोग: पॉलिथीन, पॉलिप्रोपिलीन, इथिलीन ग्लायकॉल (अँटीफ्रीझ).

लक्षात ठेवा

Br₂/CCl₄ : रंग जातो; बायर : जांभळा जातो; O₃ : आल्डिहाइड/केटोन; योग बहुलक.

सामान्य चूक

थंड आणि गरम KMnO₄ ची उत्पादे गल्लत करणे.

CET सापळा

ओझोनोलिसिसमध्ये Zn/H₂O वापरले नाही तर H₂O₂ मुळे आम्ल बनते.

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "थंड = डायॉल, गरम = तोडतो".

फरक ओळखा

अभिकर्मक	उत्पाद
H₂/Ni	अल्केन
Br₂/CCl₄	डायब्रोमाइड
थंड KMnO₄	डायॉल
O₃ ; Zn/H₂O	आल्डिहाइड/केटोन

सरावासाठी प्रश्न

सोपे

1असंतृप्ततेची चाचणी कोणती?
2बायर अभिकर्मक म्हणजे काय?
3इथीन + Br₂ चे समीकरण.

मध्यम

42.8 g इथीनला Br₂ किती?
5प्रोपीनचे ओझोनोलिसिस उत्पाद.
6पॉलिथीन कसे बनते?

आव्हानात्मक

7गरम KMnO₄ + प्रोपीन चे उत्पाद?
8anti-योग म्हणजे काय?

उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)

1Br₂ किंवा KMnO₄ चा रंग जाणे.
2थंड तनू क्षारीय KMnO₄.
3CH₂=CH₂ + Br₂ → CH₂Br–CH₂Br.
416 g.
5CH₃CHO + HCHO.
6इथीनच्या योग बहुलीकरणाने.
7CH₃COOH + CO₂.
8दोन गट विरुद्ध बाजूंनी जोडले जाणे.

अल्काइन : रचना, अम्लता आणि अभिक्रिया

रोजच्या जीवनातून

वेल्डिंगची ज्योत ॲसिटिलीन (इथाइन) जाळून मिळते — अति उष्ण (≈ 3200 °C).

सोपी व्याख्या

अल्काइन : C≡C (sp, रेषीय 180°, 1σ + 2π, 120 pm). टर्मिनल अल्काइनचा H अम्लीय (sp मध्ये 50 % s-गुणधर्म).

आकृतीत : इथाइनची रचना आणि अभिक्रिया.

नियम 1 : निर्मिती — CaC₂ + 2H₂O → C₂H₂ + Ca(OH)₂; विसिनल डायहॅलाइड + alc. KOH/NaNH₂ ⇒ अल्काइन.

सोपे : 64 g CaC₂ (1 mol) ⇒ 26 g C₂H₂.
मध्यम : CH₂Br–CH₂Br + 2KOH(alc) → C₂H₂ + 2KBr + 2H₂O.
परीक्षेसाठी : कॅल्शियम कार्बाइडपासून पिकवलेली फळे धोकादायक.

नियम 2 : अम्लता आणि चाचण्या — टर्मिनल अल्काइन : Na, NaNH₂, आणि AgNO₃/NH₃ (पांढरा), Cu₂Cl₂/NH₃ (लाल) अवक्षेप. अम्लता C₂H₂ > C₂H₄ > C₂H₆.

सोपे : HC≡CH + 2Na → NaC≡CNa + H₂.
मध्यम : CH₃C≡CH अम्लीय; CH₃C≡CCH₃ नाही.
परीक्षेसाठी : ॲसिटिलाइड अवक्षेप = टर्मिनल ओळख.

नियम 3 : योग, हायड्रेशन, त्रिबहुलीकरण — H₂ (Lindlar ⇒ cis-अल्कीन; Na/NH₃ ⇒ trans); HX दोनदा; H₂O/HgSO₄ ⇒ आल्डिहाइड/केटोन; 3 C₂H₂ → C₆H₆ (873 K).

सोपे : C₂H₂ + H₂O (HgSO₄/H₂SO₄) → CH₃CHO.
मध्यम : प्रोपाइन + H₂O ⇒ CH₃COCH₃.
परीक्षेसाठी : 3C₂H₂ → C₆H₆ (लाल गरम Fe नळी).

कारण : अल्काइनचा H अधिक अम्लीय का?

पायरी 1 : sp कार्बनमध्ये 50 % s-गुणधर्म, sp² मध्ये 33 %, sp³ मध्ये 25 %.
पायरी 2 : s e⁻ केंद्रकाजवळ ⇒ कार्बन जास्त विद्युतऋण.
पायरी 3 : C–H मधील e⁻ कार्बनकडे ⇒ H⁺ सहज निघतो, ॲसिटिलाइड आयन स्थिर.

CET स्तर (MCQ)

CET 1) CaC₂ + H₂O ⇒ ? 1) C₂H₄ 2) C₂H₂ 3) CH₄ 4) C₂H₆ — उत्तर : 2).
CET 2) कोणता AgNO₃/NH₃ ला पांढरा अवक्षेप देतो? 1) CH₃C≡CCH₃ 2) CH₃C≡CH 3) C₂H₄ 4) C₂H₆ — उत्तर : 2).

प्रत्यक्ष जीवनातील उपयोग: ऑक्सि-ॲसिटिलीन वेल्डिंग, PVC चा कच्चा माल, ॲसिटाल्डिहाइड.

लक्षात ठेवा

sp, 180°, 120 pm; टर्मिनल H अम्लीय; HgSO₄ ⇒ CH₃CHO; 873 K ⇒ बेंझीन.

सामान्य चूक

आंतर अल्काइन (CH₃C≡CCH₃) लाही अम्लीय H आहे असे लिहिणे.

CET सापळा

Lindlar ⇒ cis, Na/liq. NH₃ ⇒ trans; दोन्ही अल्कीन देतात.

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "टर्मिनल = टेस्ट" (Ag/Cu अवक्षेप).

फरक ओळखा

बाब	अल्केन	अल्कीन	अल्काइन
संकरण	sp³	sp²	sp
C–C (pm)	154	134	120
आकार	चतुष्फलकीय	सपाट 120°	रेषीय 180°

सरावासाठी प्रश्न

सोपे

1इथाइन प्रयोगशाळेत कसे बनवतात?
2अल्काइन अम्लीय का?
3टर्मिनल अल्काइनची चाचणी सांगा.

मध्यम

4C₂H₂ + H₂O/HgSO₄ चे उत्पाद?
53C₂H₂ चे उत्पाद?
664 g CaC₂ पासून C₂H₂?

आव्हानात्मक

7Lindlar आणि Na/NH₃ मधील फरक.
8C≡C बंध लांबी आणि कोन सांगा.

उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)

1CaC₂ + 2H₂O.
2sp मध्ये 50 % s-गुणधर्म.
3AgNO₃/NH₃ पांढरा अवक्षेप.
4CH₃CHO.
5बेंझीन.
626 g.
7cis विरुद्ध trans अल्कीन.
8120 pm, 180°.

बेंझीन : रचना, अनुस्पंदन आणि आरोमॅटिकता

रोजच्या जीवनातून

नॅप्थॅलीन गोळ्या आणि अनेक सुगंधी द्रव्ये आरोमॅटिक संयुगे; पण बेंझीन विषारी आहे.

सोपी व्याख्या

बेंझीन C₆H₆ : सपाट षटकोन, सर्व C–C = 139 pm, 6 π e⁻ चे विस्थानिकीकरण. आरोमॅटिक : सपाट, चक्रीय, पूर्ण संयुग्मित, (4n + 2) π e⁻ (हकेल).

आकृतीत : अनुस्पंदन आणि आरोमॅटिकता.

Live आकृती

बेंझीन : रचना, अनुस्पंदन आणि आरोमॅटिकता

ॲपमध्ये ही आकृती हाताने हलवून बघता येते.

ॲपमध्ये उघडा

नियम 1 : अनुस्पंदन ऊर्जा — हायड्रोजनीकरण उष्णता : सायक्लोहेक्सीन −120 kJ/mol ⇒ 3 दुहेरी बंधांसाठी −360; बेंझीन प्रत्यक्षात −208; फरक 152 kJ/mol.

सोपे : 360 − 208 = 152 kJ/mol.
मध्यम : म्हणून बेंझीन योगाऐवजी प्रतिस्थापन करतो.
परीक्षेसाठी : Br₂/CCl₄ चा रंग बेंझीनला जात नाही.

नियम 2 : हकेल नियम — सपाट + चक्रीय + संयुग्मित + (4n + 2) π e⁻ (n = 0, 1, 2…). 4n ⇒ ॲन्टी-आरोमॅटिक.

सोपे : बेंझीन : 6 ⇒ n = 1 ⇒ आरोमॅटिक.
मध्यम : नॅप्थॅलीन : 10 π e⁻ ⇒ आरोमॅटिक.
परीक्षेसाठी : सायक्लोब्यूटाडाइन : 4 ⇒ ॲन्टी-आरोमॅटिक.

नियम 3 : निर्मिती आणि गुणधर्म — 3C₂H₂ → C₆H₆ (873 K); फिनॉल + Zn; C₆H₅COONa + सोडालाइम. बेंझीन : रंगहीन द्रव, b.p. 353 K, ज्वलन काजळीदार ज्योत.

सोपे : C₆H₅COONa + NaOH → C₆H₆ + Na₂CO₃.
मध्यम : C₆H₅OH + Zn → C₆H₆ + ZnO.
परीक्षेसाठी : 2C₆H₆ + 15O₂ → 12CO₂ + 6H₂O.

गणना : अनुस्पंदन ऊर्जा

पायरी 1 : अपेक्षित (3 C=C) = 3 × (−120) = −360 kJ/mol.
पायरी 2 : प्रत्यक्ष = −208 kJ/mol.
पायरी 3 : फरक = 360 − 208 = 152 kJ/mol (अधिक स्थिरता).

CET स्तर (MCQ)

CET 1) बेंझीनमधील C–C बंध लांबी? 1) 154 pm 2) 139 pm 3) 134 pm 4) 120 pm — उत्तर : 2).
CET 2) आरोमॅटिक कोणते? 1) सायक्लोब्यूटाडाइन 2) बेंझीन 3) सायक्लोहेक्सेन 4) सायक्लोऑक्टाटेट्राईन — उत्तर : 2).

प्रत्यक्ष जीवनातील उपयोग: स्टायरीन, फिनॉल, औषधे आणि रंग यांचे मूळ.

लक्षात ठेवा

139 pm; 6 π e⁻; (4n + 2); 152 kJ/mol; प्रतिस्थापन > योग.

सामान्य चूक

केकुलेची दोन संरचना वेगवेगळी संयुगे आहेत असे लिहिणे; त्या अनुस्पंदन रूपे.

CET सापळा

'अनुस्पंदन' म्हणजे रेणू दोन रूपांत झुलतो असे नाही; तो एकच संकरित.

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "6, 10, 14 = आरोमॅटिक" (4n + 2).

फरक ओळखा

संयुग	π e⁻	प्रकार
बेंझीन	6	आरोमॅटिक
नॅप्थॅलीन	10	आरोमॅटिक
सायक्लोब्यूटाडाइन	4	ॲन्टी-आरोमॅटिक

सरावासाठी प्रश्न

सोपे

1हकेल नियम लिहा.
2बेंझीन C–C 139 pm का?
3अनुस्पंदन ऊर्जा किती?

मध्यम

4बेंझीन Br₂/CCl₄ ला रंग का घालवत नाही?
5फिनॉलपासून बेंझीन कसे?
6नॅप्थॅलीन आरोमॅटिक का?

आव्हानात्मक

72C₆H₆ च्या ज्वलनाचे समीकरण.
8ॲन्टी-आरोमॅटिक म्हणजे काय?

उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)

1(4n + 2) π e⁻, सपाट, चक्रीय, संयुग्मित.
2154 आणि 134 मधले, अनुस्पंदनामुळे.
3≈ 152 kJ/mol.
4आरोमॅटिक स्थिरता टिकवायची असते.
5C₆H₅OH + Zn → C₆H₆ + ZnO.
610 π e⁻ (4n + 2, n = 2).
72C₆H₆ + 15O₂ → 12CO₂ + 6H₂O.
84n π e⁻ असलेले अस्थिर चक्रीय संयुग्मित.

इलेक्ट्रॉनस्नेही प्रतिस्थापन आणि निर्देशक गट

रोजच्या जीवनातून

बेंझीनपासून औषधे आणि रंग बनवताना त्यातील H ऐवजी NO₂, Cl असे गट बसवले जातात.

सोपी व्याख्या

EAS : E⁺ बेंझीन वलयावर आक्रमण करतो ⇒ σ-संकुल ⇒ H⁺ निघून आरोमॅटिकता परत. निर्देशक गट : आधीचा गट पुढचा गट कुठे जाईल ते ठरवतो.

आकृतीत : EAS यंत्रणा आणि निर्देशक.

नियम 1 : पाच प्रमुख EAS — हॅलोजनीकरण (X₂/FeX₃), नायट्रीकरण (conc. HNO₃ + conc. H₂SO₄ ⇒ NO₂⁺), सल्फोनीकरण, फ्रीडेल–क्राफ्ट्स अल्किलेशन आणि असायलेशन (AlCl₃).

सोपे : C₆H₆ + HNO₃ → C₆H₅NO₂ + H₂O.
मध्यम : C₆H₆ + CH₃Cl (AlCl₃) → C₆H₅CH₃ + HCl.
परीक्षेसाठी : C₆H₆ + CH₃COCl (AlCl₃) → C₆H₅COCH₃ + HCl.

नियम 2 : निर्देशक गट — o/p निर्देशक (सक्रियक) : –OH, –NH₂, –OR, –CH₃, –R; हॅलोजन निष्क्रियक पण o/p. m निर्देशक (निष्क्रियक) : –NO₂, –CN, –CHO, –COOH, –SO₃H.

सोपे : टोल्यूइन + Br₂ ⇒ o- आणि p-ब्रोमोटोल्यूइन.
मध्यम : नायट्रोबेंझीन + Br₂ ⇒ m-ब्रोमोनायट्रोबेंझीन.
परीक्षेसाठी : फिनॉलला Br₂ पाणी ⇒ 2,4,6-ट्रायब्रोमोफिनॉल (पांढरा).

नियम 3 : फ्रीडेल–क्राफ्ट्स मर्यादा — निष्क्रिय वलयावर (–NO₂) चालत नाही; अल्किलेशनमध्ये पुनर्रचना होऊ शकते; असायलेशनमध्ये नाही.

सोपे : नायट्रोबेंझीन FC ला निष्क्रिय.
मध्यम : n-प्रोपिल क्लोराइड ⇒ आयसोप्रोपिलबेंझीन मुख्य.
परीक्षेसाठी : असायलेशन + Zn/Hg, HCl ⇒ n-अल्किल बेंझीन.

तर्क : –OH o/p निर्देशक का?

पायरी 1 : O वरील एकाकी e⁻ युग्म वलयात अनुस्पंदनाने जाते.
पायरी 2 : ortho आणि para स्थानांवर e⁻ घनता जास्त.
पायरी 3 : E⁺ तिथे जोडल्यास σ-संकुल अधिक स्थिर.

CET स्तर (MCQ)

CET 1) नायट्रीकरणातील आक्रमक? 1) NO₂⁺ 2) NO₂⁻ 3) NO₃⁻ 4) NO⁺ — उत्तर : 1).
CET 2) m निर्देशक? 1) –OH 2) –CH₃ 3) –NO₂ 4) –Cl — उत्तर : 3).

प्रत्यक्ष जीवनातील उपयोग: TNT, रंग, औषधे, डिटर्जंट (सल्फोनीकरण).

लक्षात ठेवा

E⁺ ⇒ σ-संकुल ⇒ H⁺ निघतो; –OH, –NH₂ o/p; –NO₂ m; असायलेशन पुनर्रचनारहित.

सामान्य चूक

हॅलोजन m निर्देशक आहेत असे लिहिणे; ते निष्क्रियक असूनही o/p.

CET सापळा

नायट्रोबेंझीनवर FC अभिक्रिया होत नाही.

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "e⁻ देणारे o/p; e⁻ खेचणारे m".

फरक ओळखा

गट	परिणाम	स्थान
–OH, –NH₂, –CH₃	सक्रियक	o/p
–Cl, –Br	निष्क्रियक	o/p
–NO₂, –CN, –COOH	निष्क्रियक	m

सरावासाठी प्रश्न

सोपे

1EAS म्हणजे काय?
2नायट्रीकरणाचा मिश्रण कोणता?
3फ्रीडेल–क्राफ्ट्स असायलेशन लिहा.

मध्यम

4टोल्यूइन + Br₂ चे उत्पाद?
5–NO₂ m निर्देशक का?
6नायट्रोबेंझीनवर FC का नाही?

आव्हानात्मक

7फिनॉल + Br₂ पाणी ?
8अल्किलेशनमध्ये पुनर्रचना म्हणजे?

उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)

1बेंझीनवर इलेक्ट्रॉनस्नेही प्रतिस्थापन.
2conc. HNO₃ + conc. H₂SO₄.
3C₆H₆ + CH₃COCl → C₆H₅COCH₃ + HCl (AlCl₃).
4o- आणि p-ब्रोमोटोल्यूइन.
5e⁻ खेचतो, o/p ची घनता कमी करतो.
6वलय अतिशय निष्क्रिय.
72,4,6-ट्रायब्रोमोफिनॉल.
8कॅटायन अधिक स्थिर रूपात बदलतो.

संपूर्ण धड्याची झटपट उजळणी

संकल्पना	महत्त्वाचे सूत्र / तथ्य
अल्केन	CₙH₂ₙ₊₂ ; Wurtz ; Kolbe
संरूपण	विषम < आच्छादित (+12 kJ/mol)
अल्कीन	मार्कोनिकॉफ ; पेरॉक्साइड HBr
चाचणी	Br₂/CCl₄, बायर
अल्काइन	sp, 180°, अम्लीय H
बेंझीन	139 pm, 152 kJ/mol
हकेल	4n + 2
EAS	E⁺ → σ-संकुल → H⁺ निघतो

Live आकृती

🚀 संपूर्ण धड्याची झटपट उजळणी

ॲपमध्ये ही आकृती हाताने हलवून बघता येते.

ॲपमध्ये उघडा

🎯 परीक्षेसाठी सर्वाधिक महत्त्वाचे मुद्दे

वर्गीकरण, अल्केन निर्मिती.
संरूपण, ज्वलन, हॅलोजनीकरण.
अल्कीन निर्मिती आणि मार्कोनिकॉफ.
अल्कीनच्या अभिक्रिया, बहुलीकरण.
अल्काइन : अम्लता आणि अभिक्रिया.
बेंझीन आणि आरोमॅटिकता.
EAS आणि निर्देशक गट.

अभ्यासाचा मंत्र

आधी संकल्पना समजा → सूत्र लक्षात ठेवा → उदाहरण सोडवा → स्वतः प्रश्न सोडवा.