मुख्य संकल्पना आणि सूत्रे

रसायनशास्त्र - कार्बनी विषयासाठी ५-७ आवश्यक संकल्पना द्या:

१० सराव बहुपर्यायी प्रश्न

Q1. ऍल्केन्सचे सामान्य सूत्र आहे: A) CₙH₂ₙ B) CₙH₂ₙ₋₂ C) CₙH₂ₙ₊₂ D) CₙH₂ₙ₊₄

उत्तर: C) CₙH₂ₙ₊₂

उकल: ऍल्केन हे केवळ एकरेण्वी बंध असलेले संतृप्त हायड्रोकार्बन आहेत. n कार्बन अणूंसाठी, प्रत्येक कार्बन ४ बंध तयार करतो. हायड्रोजन अणूंची कमाल संख्या तेव्हा मिळते जेव्हा कार्बन साखळी संतृप्त असते, जे CₙH₂ₙ₊₂ देते.

शॉर्टकट: ऍल्केन्ससाठी “2n plus 2” लक्षात ठेवा

संकल्पना: रसायनशास्त्र - कार्बनी - मूलभूत हायड्रोकार्बन वर्गीकरण

Q2. खालीलपैकी ऍल्काइन कोणते? A) C₂H₄ B) C₃H₆ C) C₄H₆ D) C₅H₁₂

उत्तर: C) C₄H₆

उकल: ऍल्काइनचे सामान्य सूत्र CₙH₂ₙ₋₂ आहे. प्रत्येक पर्याय तपासताना:

• C₂H₄: n=2, 2n-2=2 ✓ (पण हे ऍल्कीन आहे)
• C₃H₆: n=3, 2n-2=4 ✗
• C₄H₆: n=4, 2n-2=6 ✓ (योग्य ऍल्काइन सूत्र)
• C₅H₁₂: n=5, 2n+2=12 ✓ (ऍल्केन)

शॉर्टकट: ऍल्काइनमध्ये संबंधित ऍल्कीनपेक्षा नेहमी २ हायड्रोजन कमी असतात

संकल्पना: रसायनशास्त्र - कार्बनी - हायड्रोकार्बन ओळख

Q3. CH₃-CH₂-CH₂-CH₃ चे आययूपीएसी नाव आहे: A) ब्युटेन B) प्रोपेन C) पेंटेन D) हेक्सेन

उत्तर: A) ब्युटेन

उकल: सलग साखळीतील कार्बन अणूंची संख्या मोजा: ४ कार्बन अणू. सर्व एकरेण्वी बंध असल्याने, ते ऍल्केन आहे. ४ कार्बनसाठी उपसर्ग “ब्युट-” आणि ऍल्केनसाठी प्रत्यय “-एन” आहे.

शॉर्टकट: C1=मेथ, C2=एथ, C3=प्रॉप, C4=ब्युट, C5=पेंट

संकल्पना: रसायनशास्त्र - कार्बनी - आययूपीएसी नामकरणाची मूलभूत माहिती

Q4. C₅H₁₀ हे आण्विक सूत्र असलेले हायड्रोकार्बन याच्या वर्गात येते: A) ऍल्केन B) ऍल्कीन C) ऍल्काइन D) बेंझिन

उत्तर: B) ऍल्कीन

उकल: सामान्य सूत्रे:

• ऍल्केन: CₙH₂ₙ₊₂ → C₅ साठी C₅H₁₂ असेल
• ऍल्कीन: CₙH₂ₙ → C₅ साठी C₅H₁₀ ✓
• ऍल्काइन: CₙH₂ₙ₋₂ → C₅ साठी C₅H₈ असेल दिलेले सूत्र C₅H₁₀ हे ऍल्कीन सूत्राशी जुळते.

शॉर्टकट: हायड्रोजनची सम संख्या = असंतृप्त (दुहेरी/तिहेरी बंध)

संकल्पना: रसायनशास्त्र - कार्बनी - आण्विक सूत्र विश्लेषण

Q5. कोणते संयुग भूमितीय समावयवता दर्शवेल? A) २-ब्युटीन B) १-ब्युटीन C) २-मेथिलप्रोपीन D) प्रोपीन

उत्तर: A) २-ब्युटीन

उकल: भूमितीय (सिस-ट्रान्स) समावयवतेसाठी आवश्यकता: १) मर्यादित परिवलन (दुहेरी बंध) २) दुहेरी बंधाच्या प्रत्येक कार्बनवर भिन्न गट २-ब्युटीन: CH₃-CH=CH-CH₃ या दुहेरी बंधाच्या प्रत्येक कार्बनवर दोन भिन्न गट (H आणि CH₃) आहेत.

शॉर्टकट: C=C शोधा ज्याच्या प्रत्येक कार्बनवर दोन भिन्न गट असतील

संकल्पना: रसायनशास्त्र - कार्बनी - स्टिरिओआयसोमेरिझम

Q6. C₄H₁₀ साठी शक्य असलेल्या समावयवांची संख्या आहे: A) २ B) ३ C) ४ D) ५

उत्तर: A) २

उकल: C₄H₁₀ हे ब्युटेन आहे. साखळी समावयव आहेत: १) n-ब्युटेन: CH₃-CH₂-CH₂-CH₃ (सरळ साखळी) २) आयसोब्युटेन: CH₃-CH(CH₃)-CH₃ (शाखायुक्त)

शॉर्टकट: C4 साठी, नेहमी २ समावयव शक्य

संकल्पना: रसायनशास्त्र - कार्बनी - साखळी समावयवता

Q7. एका इंधन टँकरमध्ये ४०,०००L ऑक्टेन (C₈H₁₈) आहे. एसटीपीवर निर्माण झालेल्या CO₂ ची गणना करा: A) २२४,०००L B) ३२०,०००L C) ४४८,०००L D) ५६०,०००L

उत्तर: C) ४४८,०००L

उकल: दहन समीकरण: 2C₈H₁₈ + 25O₂ → 16CO₂ + 18H₂O एसटीपीवर, १ मोल वायू = २२.४L ऑक्टेनचे मोल = ४०,०००L ÷ (द्रव ऑक्टेनचे मोलर आकारमान ≈ गणनेसाठी 1L प्रति मोल) समीकरणानुसार: २ आकारमान ऑक्टेन → १६ आकारमान CO₂ म्हणून: ४०,०००L ऑक्टेन → (१६/२) × ४०,०००L = ३२०,०००L CO₂ थांबा, पुन्हा गणना करा: २ मोल ऑक्टेन → १६ मोल CO₂ ४०,०००L ऑक्टेन ≈ ४०,००० मोल (घनता ≈ 1g/mL असे गृहीत धरून) CO₂ चे मोल = ४०,००० × (१६/२) = ३२०,००० मोल CO₂ चे आकारमान = ३२०,००० × २२.४L = ७,१६८,०००L

शॉर्टकट: हायड्रोकार्बनसाठी, CO₂ मध्ये जाणारे कार्बन अणू (1:1 गुणोत्तर)

संकल्पना: रसायनशास्त्र - कार्बनी - दहन स्टोइकिओमेट्री

Q8. एक रेल्वे रासायनिक प्रयोगशाळा एक अज्ञात हायड्रोकार्बनचे विश्लेषण करते. ०.५g मधून १.५४g CO₂ आणि ०.६३g H₂O निर्माण होते. अनुभवजन्य सूत्र आहे: A) CH₂ B) CH₃ C) C₂H₅ D) C₃H₈

उत्तर: A) CH₂

उकल: CO₂ मधील C चे वस्तुमान: (१२/४४) × १.५४g = ०.४२g H₂O मधील H चे वस्तुमान: (२/१८) × ०.६३g = ०.०७g C चे मोल: ०.४२ ÷ १२ = ०.०३५ H चे मोल: ०.०७ ÷ १ = ०.०७ C:H गुणोत्तर = ०.०३५:०.०७ = १:२ अनुभवजन्य सूत्र = CH₂

शॉर्टकट: टक्केवारी मोलमध्ये रूपांतरित करा, सर्वात सोपे गुणोत्तर शोधा

संकल्पना: रसायनशास्त्र - कार्बनी - अनुभवजन्य सूत्र निश्चिती

Q9. गाडी देखभाली दरम्यान, मेकॅनिक्स C₆H₁₂ हे सूत्र असलेले द्रावक वापरतात जे ब्रोमीन पाण्याचा रंग हिरवा करते. ते संयुग आहे: A) सायक्लोहेक्सेन B) हेक्सीन C) हेक्सेन D) बेंझिन

उत्तर: B) हेक्सीन

उकल: C₆H₁₂ सूत्र सायक्लोहेक्सेन (संतृप्त चक्रीय) किंवा हेक्सीन (असंतृप्त) सूचित करते. ब्रोमीन पाण्याचा रंग हिरवा करणे हे असंतृप्तता (दुहेरी बंध) दर्शवते. म्हणून, ते हेक्सीन (एक दुहेरी बंध असलेले C₆H₁₂) असले पाहिजे.

शॉर्टकट: ब्रोमीन पाणी चाचणी = असंतृप्ततेची चाचणी (C=C किंवा C≡C)

संकल्पना: रसायनशास्त्र - कार्बनी - असंतृप्तता चाचण्या

Q10. एका रेल्वे इंधन योजकामध्ये वस्तुमानानुसार ८१.८% कार्बन आणि १८.२% हायड्रोजन आहे. त्याची वाफ घनता २२ आहे. त्याचे आण्विक सूत्र काढा: A) C₃H₈ B) C₄H₁₀ C) C₅H₁₂ D) C₆H₁₄

उत्तर: A) C₃H₈

उकल: C चे मोल: ८१.८ ÷ १२ = ६.८२ H चे मोल: १८.२ ÷ १ = १८.२ C:H गुणोत्तर = ६.८२:१८.२ ≈ १:२.६७ ≈ ३:८ अनुभवजन्य सूत्र = C₃H₈ अनुभवजन्य सूत्र वस्तुमान = ३×१२ + ८×१ = ४४ आण्विक वस्तुमान = २ × वाफ घनता = २ × २२ = ४४ n = आण्विक वस्तुमान ÷ अनुभवजन्य वस्तुमान = ४४ ÷ ४४ = १ आण्विक सूत्र = C₃H₈

शॉर्टकट: वाफ घनता × २ = आण्विक वस्तुमान

संकल्पना: रसायनशास्त्र - कार्बनी - विश्लेषणात्मक डेटावरून आण्विक सूत्र

५ मागील वर्षांचे प्रश्न

PYQ 1. इथेन (C₂H₆) मधील सहसंयुजी बंधांची संख्या आहे: [RRB NTPC 2021 CBT-1]

उत्तर: ७

उकल: इथेन रचना: CH₃-CH₃

• १ C-C बंध
• ६ C-H बंध एकूण = ७ सहसंयुजी बंध

परीक्षा टिप: रचना काढा आणि प्रत्येक बंध स्वतंत्रपणे मोजा

संकल्पना: रसायनशास्त्र - कार्बनी - हायड्रोकार्बनमधील सहसंयुजी बंधन

PYQ 2. खालीलपैकी ऍल्केन्सचा गुणधर्म नाही? A) पाण्यात अद्राव्य B) प्रतिस्थापन क्रिया दर्शवतात C) ब्रोमीन पाण्याचा रंग हिरवा करतात D) कमी उत्कलनांक असतात [RRB Group D 2022]

उत्तर: C) ब्रोमीन पाण्याचा रंग हिरवा करतात

उकल: ऍल्केन हे संतृप्त हायड्रोकार्बन आहेत. ते:

• पाण्यात अद्राव्य आहेत (अध्रुवीय)
• प्रतिस्थापन क्रिया दर्शवतात (संयोग नाही)
• ब्रोमीन पाण्याचा रंग हिरवा करत नाहीत (दुहेरी बंध नाहीत)
• तुलनेने कमी उत्कलनांक असतात

परीक्षा टिप: “ब्रोमीन पाण्याचा रंग हिरवा करणे” = असंतृप्तता चाचणी = केवळ ऍल्कीन/ऍल्काइन

संकल्पना: रसायनशास्त्र - कार्बनी - भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्म

PYQ 3. CH₃-CH(CH₃)-CH₂-CH₃ या संयुगाचे आययूपीएसी नाव आहे: [RRB ALP 2018]

उत्तर: २-मेथिलब्युटेन

उकल: सर्वात लांब साखळी: ४ कार्बन (ब्युटेन) २र्या स्थानावर मेथिल गट नाव: २-मेथिलब्युटेन

परीक्षा टिप: प्रथम सर्वात लांब सलग कार्बन साखळी ओळखा

संकल्पना: रसायनशास्त्र - कार्बनी - शाखायुक्त आययूपीएसी नामकरण

PYQ 4. एक हायड्रोकार्बन काजळीयुक्त ज्योतीने जळते. ते बहुधा असावे: [RRB JE 2019]

उत्तर: एक सुगंधी हायड्रोकार्बन

उकल: काजळीयुक्त ज्योत ही जास्त कार्बन आशयामुळे अपूर्ण दहन दर्शवते. बेंझिनसारख्या सुगंधी संयुगांमध्ये जास्त C:H गुणोत्तर असते आणि ती काजळीयुक्त, धूराळ ज्योतीने जळतात.

परीक्षा टिप: “काजळीयुक्त ज्योत” = जास्त कार्बन आशय असलेले सुगंधी/असंतृप्त

संकल्पना: रसायनशास्त्र - कार्बनी - दहन वैशिष्ट्ये

PYQ 5. कार्बोक्झिलिक आम्लांमधील क्रियाशील गट आहे: [RPF SI 2019]

उत्तर: -COOH

उकल: कार्बोक्झिलिक आम्लांमध्ये कार्बोक्झिल क्रियाशील गट असतो: -COOH (ऑक्सिजनशी दुहेरी बंध असलेला कार्बन आणि OH गटाशी एकरेण्वी बंध)

परीक्षा टिप: “COOH” हे दोन डोळे आणि एक तोंड असलेले चेहरेसारखे दिसते हे लक्षात ठेवा

संकल्पना: रसायनशास्त्र - कार्बनी - क्रियाशील गट ओळख

गती ट्रिक्स आणि शॉर्टकट

रसायनशास्त्र - कार्बनी साठी, परीक्षेत तपासलेले शॉर्टकट द्या:

टाळावयाच्या सामान्य चुका

झटपट पुनरावलोकन फ्लॅशकार्ड

विषय जोडण्या

रसायनशास्त्र - कार्बनी इतर आरआरबी परीक्षा विषयांशी कशा प्रकारे जोडलेले आहे:

• थेट दुवा: पर्यावरणीय रसायनशास्त्र - प्रदूषक म्हणून हायड्रोकार्बन्स, रेल्वे इंजिनमधून हरितगृह वायू
• एकत्रित प्रश्न: कार्बनी + अकार्बनी - रेल्वे साहित्यातील कार्बनी आणि अकार्बनी संयुगांच्या गुणधर्मांची तुलना
• पाया: औद्योगिक रसायनशास्त्र - पेट्रोलियम शुद्धीकरण, लोकोमोटिव्हसाठी इंधन योजक, गाड्यांच्या घटकांसाठी संश्लेषित साहित्य