पूरा अध्याय एक नज़र में
आबंधन
- कार्बन: परमाणु संख्या 6, विन्यास 2, 4, संयोजकता 4 (चतुःसंयोजक)। C⁴⁺ या C⁴⁻ नहीं बनाता, इलेक्ट्रॉन बाँटता है।
- सहसंयोजी आबंध: दो परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉन युग्म की साझेदारी। सहसंयोजी यौगिक: गलनांक-क्वथनांक कम, बिजली के कुचालक (आयन नहीं बनते)।
- एकल: H₂, Cl₂, CH₄ (4 आबंध), C₂H₆ (7 आबंध)। द्विआबंध: O₂, CO₂ (O=C=O), C₂H₄। त्रिआबंध: N₂, C₂H₂।
अपररूप
| हीरा | ग्रेफ़ाइट | फुलेरीन |
|---|---|---|
| हर C चार C से, त्रिआयामी जाल | हर C तीन C से, षट्कोणीय परतें | C-60, फ़ुटबॉल जैसा |
| सबसे कठोर, कुचालक | चिकना, सुचालक | नाम बकमिंस्टर फुलर से |
कार्बन यौगिक इतने क्यों
श्रृंखलन (कार्बन का कार्बन से जुड़ना) और चतुःसंयोजकता, साथ में छोटा आकार और प्रबल आबंध। ज्ञात यौगिक लगभग तीन मिलियन।
हाइड्रोकार्बन और श्रेणियाँ
| श्रेणी | आबंध | सामान्य सूत्र | उदाहरण |
|---|---|---|---|
| ऐल्केन (संतृप्त) | केवल एकल | CₙH₂ₙ₊₂ | मेथेन, एथेन, प्रोपेन C₃H₈ |
| ऐल्कीन | द्विआबंध | CₙH₂ₙ | एथीन C₂H₄, प्रोपीन C₃H₆ |
| ऐल्काइन | त्रिआबंध | CₙH₂ₙ₋₂ | एथाइन C₂H₂ |
- संरचनात्मक समावयव: सूत्र एक, संरचना अलग। ब्यूटेन के 2, पेंटेन के 3।
- वलय: साइक्लोहेक्सेन C₆H₁₂, बेंज़ीन C₆H₆।
- समजातीय श्रेणी: एक ही प्रकार्यात्मक समूह, लगातार सदस्यों में -CH₂- (14 u) का अंतर, रासायनिक गुण एक जैसे, भौतिक गुण क्रम से बदलते।
प्रकार्यात्मक समूह और नाम
| समूह | सूत्र | नाम में | तीन कार्बन का उदाहरण |
|---|---|---|---|
| हैलो | -Cl, -Br | पूर्वलग्न क्लोरो/ब्रोमो | क्लोरोप्रोपेन |
| ऐल्कोहॉल | -OH | -ol | प्रोपेनॉल |
| ऐल्डिहाइड | -CHO | -al | प्रोपेनैल |
| कीटोन | >C=O | -one | प्रोपेनोन |
| कार्बोक्सिलिक अम्ल | -COOH | -oic acid | प्रोपेनॉइक अम्ल |
| द्विआबंध / त्रिआबंध | C=C / C≡C | -ene / -yne | प्रोपीन / प्रोपाइन |
रासायनिक गुण
- दहन: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O + ऊष्मा एवं प्रकाश। संतृप्त: साफ़ नीली ज्वाला, असंतृप्त: पीली कज्जली ज्वाला। काली तली = अपूर्ण दहन।
- ऑक्सीकरण: CH₃CH₂OH → CH₃COOH (क्षारीय KMnO₄ या अम्लीकृत K₂Cr₂O₇)। ये ऑक्सीकारक हैं।
- संकलन: असंतृप्त + H₂ → संतृप्त (निकैल/पैलेडियम उत्प्रेरक)। वनस्पति घी इसी से।
- प्रतिस्थापन: CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl (सूर्य का प्रकाश)।
एथनॉल और एथेनॉइक अम्ल
- एथनॉल: द्रव, अच्छा विलायक (टिंचर आयोडीन, कफ़ सीरप)। 2Na + 2CH₃CH₂OH → 2CH₃CH₂ONa + H₂। 443 K पर सांद्र H₂SO₄ से निर्जलीकरण: एथीन। मेथेनॉल से अंधापन, विकृत ऐल्कोहॉल में नीला रंग।
- एथेनॉइक अम्ल: दुर्बल अम्ल, सिरका, गलनांक 290 K (ग्लैशल ऐसीटिक अम्ल)।
- एस्टरीकरण: CH₃COOH + C₂H₅OH → CH₃COOC₂H₅ + H₂O (अम्ल उत्प्रेरक), मीठी गंध।
- साबुनीकरण: CH₃COOC₂H₅ + NaOH → C₂H₅OH + CH₃COONa।
- 2CH₃COOH + Na₂CO₃ → 2CH₃COONa + H₂O + CO₂ और CH₃COOH + NaHCO₃ → CH₃COONa + H₂O + CO₂ (चूने का पानी दूधिया)।
साबुन और अपमार्जक
- साबुन: लंबी श्रृंखला वाले कार्बोक्सिलिक अम्लों के सोडियम/पोटैशियम लवण। जलरागी आयनिक सिरा, जलविरागी हाइड्रोकार्बन पूँछ।
- मिसेल: पूँछें अंदर (तेल की ओर), आयनिक सिरे बाहर। मैल का इमल्शन बनता है, घोल धुँधला दिखता है।
- कठोर जल (Ca²⁺, Mg²⁺ लवण) में साबुन स्कम बनाता है। अपमार्जक (सल्फ़ोनेट/अमोनियम लवण) कठोर जल में भी झाग देते हैं।
प्रयोग और उनके प्रेक्षण
| क्रियाकलाप | क्या दिखता है |
|---|---|
| नैफ़्थलीन, कपूर, ऐल्कोहॉल जलाना | नैफ़्थलीन-कपूर: धुएँ वाली पीली ज्वाला, तश्तरी पर कालिख। ऐल्कोहॉल: लगभग साफ़ ज्वाला |
| गर्म एथनॉल में क्षारीय KMnO₄ बूँद-बूँद | शुरू में बैंगनी रंग गायब, एथनॉल ख़त्म होने पर रंग बना रहता है |
| परिशुद्ध एथनॉल में सोडियम | बुलबुले, गैस पॉप की आवाज़ से जलती है (H₂) |
| लिटमस और सार्वत्रिक सूचक | दोनों अम्ल नीला लिटमस लाल करते हैं, ऐसीटिक अम्ल का pH अधिक |
| एथनॉल + ग्लैशल ऐसीटिक अम्ल + सांद्र H₂SO₄, गर्म | मीठी गंध (एस्टर) |
| Na₂CO₃ या NaHCO₃ पर तनु एथेनॉइक अम्ल | बुदबुदाहट, चूने का पानी दूधिया |
| तेल + जल, एक में साबुन | बिना साबुन वाली परखनली में तेल की परत जल्दी अलग |
| आसुत और कठोर जल में साबुन | आसुत जल में खूब झाग, कठोर जल में दही जैसा अवक्षेप |
संख्याएँ जो प्रश्नों में आती हैं
- भूपर्पटी में कार्बन 0.02%, वायुमंडल में CO₂ 0.03%।
- आबंध: CH₄ में 4, C₂H₆ में 7, C₃H₈ में 10। O₂ में 2 और N₂ में 3 साझा युग्म।
- समावयव: ब्यूटेन 2, पेंटेन 3।
- -CH₂- इकाई = 14 u। CH₃OH 32 u, C₂H₅OH 46 u।
- एथनॉल का निर्जलीकरण 443 K पर। शुद्ध एथेनॉइक अम्ल का गलनांक 290 K।
- गलनांक/क्वथनांक (K): ऐसीटिक अम्ल 290/391, क्लोरोफ़ॉर्म 209/334, एथनॉल 156/351, मेथेन 90/111।
25 प्रश्न, अपनी परख के लिए
ये प्रश्न सारांश से बने हैं, और इनमें कुछ ऐसे भी हैं जिनमें आबंध गिनने हैं या सूत्र से श्रेणी पहचाननी है। कॉपी और पेंसिल साथ रखिए और किताब बंद करके एक बार में पूरी क्विज़ कीजिए।
अंत में गलत उत्तरों को देखिए। अगर गलती संरचना या गिनती में हुई है, तो उस अणु की संरचना फिर से बनाइए। अगर कोई नाम, उपयोग या अभिक्रिया की शर्त भूल गए, तो सारांश की उस तालिका को एक बार बोलकर दोहरा लीजिए।