कार्बनी संयुगे स्वाध्याय इयत्ता दहावी

कार्बनी संयुगे स्वाध्याय इयत्ता दहावी विज्ञान आणि तंत्रज्ञान भाग 1

1. जोड्या लावा.

उत्तर :

2. खालील रेणूंसाठी इलेक्ट्रॉन-ठिपका संरचनेचे रेखाटन करा. (वर्तुळ न दाखविता)

अ. मीथेन

आ. एथीन

इ. मीथेनॉल

ई. पाणी

उत्तर :

3. पुढे दिलेल्या रेणुसूत्रांवरून संयुगांची संभाव्य अशी सर्व रचनासूत्रे (रेषा-संरचना) रेखाटा.

अ. C₃H₈

आ. C₄H₁₀

इ. C₃H₄

उत्तर :

4. उदाहरण देऊन पुढील संज्ञा स्पष्ट करा.

अ. रचना-समघटकता

उत्तर :

भिन्न रचनासूत्रे असणाऱ्या संयुगांचे रेणुसूत्र जेव्हा एकच असते,तेव्हा त्या घटनेला रचना-समघटकता म्हणतात. ब्यूटेनमध्ये दोन भिन्न रचनासूत्रे असलेल्या दोन कार्बन शृंखला असतात. या दोन्ही रचनासूत्रांसाठी रेणुसूत्र C₄H₁₀ असे एकच आहे. म्हणजेच त्यात रचना समघटकता आहे.

आ. सहसंयुज बंध

उत्तर :

दोन अणूंमध्ये संयुजा इलेक्ट्रॉनच्या संदानाने (भागीदारीने) जो रासायनिक बंध तयार होतो, त्याला सहसंयुज बंध म्हणतात.

इ. सेंद्रिय संयुगातील विषम अणू

उत्तर :

सेंद्रिय संयुगातील एक किंवा अधिक हायड्रोजन अणूच्या जागी या मूलद्रव्यांच्या अणूंचे प्रतियोजन होते व त्यामुळे कार्बनच्या चतु:संयुजेची पूर्तता होते. हायड्रोजनला प्रतियोजी असणाऱ्या मूलद्रव्याचा विषम अणू असे करतात. काही वेळा हे विषम अणू एकटे नसतात तर विशिष्ट अशा अणुगटांच्या रूपात असतात.

उदा.,

ई. क्रियात्मक गट

उत्तर :

संयुगातील कार्बन साखळीची लांबी व स्वरूप काही असले तरी विषम अणूंमुळे व विषम अणूंनी युक्त अशा अणुगटांमुळे त्या संयुगाला विशिष्ट रासायनिक गुणधर्म प्राप्त होतात; म्हणून या विषम अणू किंवा विषम अणूंनी युक्त अणुगटांना क्रियात्मक गट असे म्हणतात. उदा., मीथील अल्कोहोल, अँसेटील आम्ल.

मिथेन (CH₄) या हायड्रोकार्बनमधील एक हायड्रोजन -OH गटाने विस्थापित केला असता, मिथिल अल्कोहोल (CH₃OH) हे संयुग मिळते. यातील – OH गट अल्कोहोलिक क्रियात्मक गट आहे.

त्याचप्रमाणे मिथेन (CH₄) या हायड्रोकार्बनमधील एक हायड्रोजन – COOH गटाने विस्थापित केला असता, अँसेटिक आम्ल (CH₃COOH) हे संयुग मिळते. यातील -COOH गट हा कार्बोक्सिलिक आम्ल क्रियात्मक गट आहे.

उ. अल्केन

उत्तर :

संपृक्त हायड्रोकार्बनमध्ये कार्बन-कार्बन अणूंमध्ये फक्त एकेरी बंध असतो त्याला अल्केन म्हणतात.

उदा., मिथेन (CH₄), ईथेन (C₂H₆)

ऊ. संपृक्त हायड्रोकार्बन

उत्तर :

ज्या हायड्रोकार्बनमध्ये प्रत्येक कार्बन अणूच्या चारही संयुजांची पूर्तता एकेरी बंधाने झालेली आहे, अशा हायड्रोकार्बनला संपृक्त हायड्रोकार्बन म्हणतात. उदा., मिथेनच्या रेणूमध्ये केवळ एकच कार्बन अणू असतो. मिथेनमधील कार्बन अणू चार हायड्रोजनच्या अणूंना चार बंधांनी जोडलेला असतो.

ए. समबहुवारिक

उत्तर :

जी बहुवारिके ही एकाच एकवारिकाच्या पुनरावृत्तीने बनलेली असतात, त्यांना समबहुवारिके म्हणतात. उदा., पॉलिएथिलीन

(- CH₂ – CH₂ -)_n

ऐ. एकवारिक

उत्तर :

ज्या लहान घटकाच्या नियमित पुनरावृत्तीने बहुवारिक बनतो, त्या लहान घटकाला एकवारिक म्हणतात. उदाहरणार्थ, टेट्राफ्ल्युओरो एथिलीन.

CF₂ = CF₂

ओ. क्षपण

उत्तर :

ज्या रासायनिक अभिक्रियांमध्ये अभिकारके हायड्रोजन प्राप्त करतात अथवा अभिकारकांतील ऑक्सिजन निघून जातो आणि उत्पादित तयार होते, अशा अभिक्रियांना क्षपण असे म्हणतात.

औ. ऑक्सिडक

उत्तर :

जे पदार्थ दुसऱ्या पदार्थांना ऑक्सिजन देऊ शकतात व ऑक्सिडीकरण अभिक्रिया घडवून आणतात. त्यांना ऑक्सिडक म्हणतात. उदा., पोटॅशिअम परमॅग्नेट, पोटॅशिअम डायक्रोमेट ही ऑक्सिडीकारक संयुगे आहेत.

5. खालील दिलेल्या रचनासूत्रांसाठी आय् यू पॅक नावे लिहा.

अ. CH₃-CH₂-CH₂-CH₃

उत्तर :

कार्बनच्या मोठ्या शृंखलेत अणू : 4

जनक अल्केन : ब्यूटेन

आय. यू. पी. ए. सी. नाव : n-ब्यूटेन

आ. CH₃-CHOH-CH₃

उत्तर :

कार्बनच्या मोठ्या शृंखलेत अणू : 3

जनक अल्केन : प्रोपेन

क्रियात्मक गट : – OH (ol) ऑल

ग्राह्य अंकन : 2

Propane या शब्दातील ‘e’ काढून टाकावा व त्या ठिकाणी ol (ol म्हणजे अल्कोहोल) ‘ऑल’ ही अक्षरे लिहावीत.

-OH गट ज्या कार्बनी अणूशी जोडला आहे, त्याला C2 क्रमांक द्यावा व त्याच अनुक्रमाने इतर कार्बन अणूनांही क्रमांक द्यावा.

जनक प्रत्यय : प्रोपेन-2-ऑल

आय. यू. पी. ए. सी. नाव : प्रोपेन-2-ऑल

इ. CH₃-CH₂-COOH

उत्तर :

कार्बनच्या मोठ्या शृंखलेत अणू : 3

जनक अल्केन : प्रोपेन

क्रियात्मक गट : COOH (oic acid) ऑइक अँसिड

Propane यं शब्दातील ‘e’ काढून टाकावा व त्या ठिकाणी oic acid म्हणजे ‘ऑइक अँसिड’ ही अक्षरे लिहावीत.

जनक प्रत्यय : प्रोपेनॉइक अँसिड

आय. यू. पी. ए. सी. नाव : प्रोपेनॉइक अँसिड

ई. CH₃-CH₂-NH₂

उत्तर :

कार्बन अणू : 2

जनक अल्केन : ईथेन

क्रियात्मक गट : -NH₂ (amine) अमीन

Ethane या शब्दातील ‘e’ काढून टाकावा व त्या ठिकाणी अमीन (amine) हे अक्षर लिहावे.

जनक प्रत्यय : ईथेनामीन

आय. यू. पी. ए. सी. नाव : ईथेनामीन

उ. CH₃-CHO

उत्तर :

कार्बन अणू : 2

जनक अल्केन : ईथेन

क्रियात्मक गट : -CHO (al) आल

Ethane या शब्दातील ‘e’ काढून टाकावा व त्या ठिकाणी al म्हणजे ‘आल’ ही अक्षरे लिहावीत.

जनक प्रत्यय : ईथेनाल

आय. यू. पी. ए. सी. नाव : ईथेनाल

ऊ. CH₃-CO-CH₂-CH₃

उत्तर :

कार्बनच्या मोठ्या शृंखलेत कार्बनचे अणू : 4

जनक अल्केन : ब्यूटेन

क्रियात्मक गट : -CO -ओन (-one)

Butane या शब्दातील ‘e’ काढून टाकावा व त्या ठिकाणी -one म्हणजे -‘ओन’ ही अक्षरे लिहावीत.

जनक प्रत्यय : ब्यूटेन-2-ओन

आय. यू. पी. ए. सी. नाव : ब्यूटेन-2-ओन

6. कार्बनी संयुगांच्या खाली दिलेल्या रासायनिक अभिक्रियांचे प्रकार लिहा.

उत्तर :

7. खाली दिलेल्या आय.यू.पी.ए.सी. नावांसाठी रचनासूत्रे लिहा.

अ. पेंटेन-2- ओन

आ. 2-क्लोरोब्यूटेन

इ. प्रोपेन-2-ऑल

ई. मिथेनाल

उ. ब्युटेनॉइक अँसिड

ऊ. 1-ब्रोमोप्रोपेन

ए. इथेनामिन

ऐ. ब्यूटॅनोन

उत्तर :

8. खालील प्रश्नांची उत्तरे लिहा.

अ. कार्बनी संयुगांची संख्या खूप मोठी असण्यामागची कारणे काय आहेत ?

उत्तर :

i) कार्बनमध्ये दुसऱ्या कार्बन अणूंबरोबर बंध तयार करण्याची अद्वितीय क्षमता असल्याने, त्यातून मोठे रेणू तयार होतात. यामुळे कार्बनी संयुगांची संख्या वाढते. कार्बन अणूच्या या गुणधर्माला शृंखलाबंध शक्ती म्हणतात.

ii) कार्बनी संयुगांमधील कार्बन अणूंच्या मुक्त शृंखला किंवा बद्ध शृंखला म्हणजेच वलयाकार रचना होय. मुक्त शृंखला ही सरल शृंखला तर बद्ध शृंखला ही सरल किंवा शाखीय शृंखला असू शकते. दोन कार्बन अणूंमधील सहसंयुज बंध प्रबळ असल्यामुळे तो स्थायी असतो. या स्थायी प्रबळ सहसंयुज बंधामुळे कार्बनला शृंखलाबंध शक्ती प्राप्त होते.

iii) दोन कार्बन अणूंमध्ये एकेरी सहसंयुज बंध, दुहेरी सहसंयुज बंध व तिहेरी सहसंयुज बंध तयार होऊ शकतात. एकेरी बंधाबरोबरच बहुबंध तयार करण्याच्या क्षमतेमुळे कार्बन संयुगांची संख्या वाढते.

उदा., कार्बनच्या दोन अणूंपासून इथेन (CH₃-CH₃), एथीन (CH₂=CH₂) व ईथाइन (CH☰CH) अशी तीन संयुगे तयार होतात. ज्ञात कार्बन संयुगांची संख्या सुमारे 10 दशलक्ष आहे.

iv) कार्बन हा चतु:संयुजी असतो. जेव्हा एक कार्बन अणू चार कार्बन किंवा इतर अणूंशी बंध तयार करू शकतो; तेव्हा अनेक संयुगे निर्माण होतात. कार्बनचे ज्यांच्याशी बंध तयार झाले आहेत त्या अणूंप्रमाणे वेगवेगळे गुणधर्म त्या संयुगांना प्राप्त होतात. उदा., हायड्रोजन व क्लोरीन या दोन एकसंयुजी मूलद्रव्यांबरोबर कार्बनच्या एका अणूच्या वापराने पाच वेगवेगळी संयुगे तयार होतात.

CH₄, CH₃Cl, CH₂Cl₂, CHCl₃, CCl₄. अशा प्रकारे अणूंचे O,N,S, Halogen, P इत्यादी मूलद्रव्यांच्या अणूंबरोबर सहसंयुज बंध तयार होऊन अनेक प्रकारची कार्बनी संयुगे तयार होतात. यामुळे संयुगांची संख्या वाढते.

कार्बनी संयुगांच्या संख्यावाढीला कारणीभूत असलेले आणखी एक वैशिष्ट्य कार्बनमध्ये आहे. ते म्हणजे ‘समघटकता’.

आ. संपृक्त हायड्रोकार्बनांच्या संरचनेवरून त्यांचे किती प्रकार पडतात. त्यांची नावे उदाहरणासहित लिहा.

उत्तर :

संपृक्त हायड्रोकार्बनांच्या संरचनेवरून त्यांचे तीन प्रकार पडतात. त्यांची नावे व उदाहरणे पुढीलप्रमाणे :

इ. ऑक्सिजन हा विषम अणू असलेले कोणतेही चार क्रियात्मक गट सांगून प्रत्येकी एका उदाहरणे नाव व रचनासूत्र लिहा.

उत्तर :

ई. तीन वेगवेगळे विषम अणू असलेले तीन क्रियात्मक गट सांगून प्रत्येकी एका उदाहरणाचे नाव व रचनासूत्र लिहा.

उत्तर :

उ. तीन नैसर्गिक बहुवारिकांची नावे सांगून ती कोठे आढळतात व कोणत्या एकवारिकापासून बनलेली आहेत ते लिहा.

उत्तर :

i) पॉलिसॅकराइड हे नैसर्गिक बहुवारिक असून ते स्टार्च/कार्बोदके यामध्ये आढळते. हे बहुवारिक ग्लुकोज या एकवारिकापासून बनले आहे.

ii) प्रथिने हे नैसर्गिक बहुवारिक असून ते स्नायू, केस विकर, अंडे, त्वचा यांमध्ये आढळते. हे बहुवारिक अल्फा अमिनो अँसिड यं एकवारिकापासून बनले आहे.

iii) रबर हे नैसर्गिक बहुवारिक असून ते रबराच्या झाडाचा चीक यामध्ये आढळते. हे बहुवारिक आयसोप्रिन या एकवारिकापासून बनले आहे.

ऊ. व्हिनेगार व गॅसोहोल म्हणजे काय ? त्यांचे काय उपयोग आहेत ?

उत्तर :

i) अँसेटिक अँसिडच्या पाण्यामध्ये बनवलेल्या 5-8% द्रावणाला व्हिनेगार म्हणतात. व्हिनेगार हे लोणच्यामध्ये परिरक्षक म्हणून वापरतात. तसेच मांस शिजवण्यासाठी व्हिनेगारचा उपयोग होते. सॅंलड ड्रेसिंगसाठी व्हिनेगारचा वापर करतात.

ii) पेट्रोलची कार्यक्षमता वाढवण्यासाठी त्यामध्ये 10% अनहायड्रस ईथेनॉल हे एक समावेशी म्हणून मिसळतात, अशा इंधनाला गॅसोहोल म्हणतात. याचा उपयोग इंधन म्हणून मोटारगाड्या व इतर वाहनांमध्ये सुद्धा होतो.

ए. उत्प्रेरक म्हणजे काय ? उत्प्रेरकांच्या उपयोगासाठी घडवून आणलेली कोणतीही एक अभिक्रिया लिहा.

उत्तर :

ज्याच्यामुळे एखाद्या अभिक्रियेला कोणताही धक्का न लागता तिचा दर बदलतो, अशा पदार्थांना उत्प्रेरक म्हणतात.

वनस्पतीजन्य तेलाचे निकेल उत्प्रेरकाच्या उपस्थितीत हायड्रोजनीभवन करून वनस्पती तूप तयार करतात.