कक्षा 10 विज्ञान अध्याय 4: कार्बन और उसके यौगिक | नोट्स, प्रश्न-उत्तर व MCQ टेस्ट | Bihar Board

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अध्याय 4: कार्बन और उसके यौगिक (Carbon and Its Compounds)

दैनिक जीवन के उदाहरण, सरल शिक्षक-शैली में व्याख्या, महत्वपूर्ण समीकरण, हल सहित प्रश्न और 50 MCQ ऑनलाइन टेस्ट

📖 अध्यायवार नोट्स✍️ हल सहित प्रश्न📝 50 MCQ टेस्ट

अध्याय परिचयकार्बन के अपरूपकार्बन के गुणहाइड्रोकार्बनरासायनिक अभिक्रियाएँकार्यात्मक समूहएथेनॉल व अम्लसाबुन व डिटर्जेंटपरीक्षा सारांशप्रश्नोत्तर📝 50 MCQ टेस्ट

📖 अध्याय परिचय

विद्यार्थियों, क्या आपने कभी सोचा है कि हमारे भोजन, कपड़ों, दवाइयों, ईंधन और प्लास्टिक जैसी अनेक वस्तुओं में कौन-सा तत्व महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है? पेंसिल की नोक में ग्रेफाइट, खाना पकाने में उपयोग होने वाली प्राकृतिक गैस और फलों में पाए जाने वाले अनेक पदार्थ—इन सबका संबंध कार्बन के यौगिकों से है। कार्बन ऐसा तत्व है जो दूसरे कार्बन परमाणुओं के साथ जुड़कर छोटी-बड़ी श्रृंखलाएँ बना सकता है। इसी कारण इसके यौगिकों की संख्या बहुत अधिक है। इस अध्याय में हम सरल उदाहरणों की सहायता से समझेंगे कि कार्बन सहसंयोजक बंध कैसे बनाता है, हाइड्रोकार्बन और कार्यात्मक समूह क्या हैं, एथेनॉल तथा एथेनोइक अम्ल के गुण क्या हैं और साबुन व डिटर्जेंट सफाई में कैसे काम करते हैं।

इस अध्याय में हम सीखेंगे: कार्बन के अपरूप, चतुर्-संयोजकता, श्रृंखलन, सहसंयोजक बंध, हाइड्रोकार्बन, समजातीय श्रेणी, कार्यात्मक समूह, एथेनॉल, एथेनोइक अम्ल तथा साबुन और डिटर्जेंट।

चित्र: कार्बन परमाणु आपस में जुड़कर श्रृंखलाएँ बना सकते हैं।

1. 🧪 कार्बन और उसके अपरूप

कार्बन का प्रतीक C और परमाणु क्रमांक 6 है। यह अधातु है और प्रकृति में मुक्त तथा संयुक्त दोनों रूपों में पाया जाता है।

💎 हीरा (Diamond)

हीरे में कार्बन परमाणु मजबूत त्रिविमीय संरचना बनाते हैं। इसलिए यह बहुत कठोर और चमकीला होता है। इसका उपयोग आभूषणों तथा काँच काटने वाले उपकरणों में किया जाता है।

✏️ ग्रेफाइट (Graphite)

ग्रेफाइट में कार्बन परमाणु परतों में व्यवस्थित होते हैं। परतें आसानी से सरकती हैं, इसलिए यह मुलायम है। यह विद्युत का सुचालक भी है। उपयोग: पेंसिल की 'लेड' और स्नेहक।

⚽ फुलरीन (Fullerene)

फुलरीन कार्बन का एक अपरूप है। C₆₀ में 60 कार्बन परमाणु एक बंद संरचना बनाते हैं, जिसे सामान्यतः फुटबॉल जैसी संरचना से समझाया जाता है।

🌿 दैनिक जीवन

लकड़ी, कोयला, पेट्रोलियम, प्राकृतिक गैस तथा अनेक जैविक पदार्थों में कार्बन के यौगिक पाए जाते हैं।

याद रखें: हीरा और ग्रेफाइट दोनों कार्बन से बने हैं, फिर भी उनके गुण अलग हैं क्योंकि उनमें कार्बन परमाणुओं की व्यवस्था अलग होती है।

2. 🔗 कार्बन की अद्वितीय विशेषताएँ और सहसंयोजक बंध

चतुर्-संयोजकता (Tetravalency)

कार्बन की संयोजकता 4 है। कार्बन अपने बाहरी कोश के चार इलेक्ट्रॉनों को साझा करके चार सहसंयोजक बंध बना सकता है। उदाहरण: CH₄ में कार्बन चार हाइड्रोजन परमाणुओं के साथ बंध बनाता है।

CH₄ : कार्बन के चार सहसंयोजक बंध

श्रृंखलन (Catenation)

कार्बन परमाणु आपस में जुड़कर लंबी सीधी, शाखित तथा वलयाकार श्रृंखलाएँ बना सकते हैं। यही क्षमता कार्बन के असंख्य यौगिकों का एक प्रमुख कारण है।

उदाहरण: CH₄ → C₂H₆ → C₃H₈ से कार्बन श्रृंखला की लंबाई बढ़ती हुई समझी जा सकती है।

सहसंयोजक यौगिकों के सामान्य गुण

• परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनों की साझेदारी से बंध बनते हैं।
• अधिकांश कार्बन यौगिकों के गलनांक और क्वथनांक अपेक्षाकृत कम होते हैं।
• अधिकांश विद्युत के कुचालक होते हैं क्योंकि इनमें स्वतंत्र आयन नहीं होते।

3. ⛽ हाइड्रोकार्बन और समजातीय श्रेणी

केवल कार्बन और हाइड्रोजन से बने यौगिकों को हाइड्रोकार्बन कहते हैं।

प्रकार	मुख्य बंध	उदाहरण	विशेषता
संतृप्त (Alkane)	केवल एकल बंध	मीथेन CH₄, एथेन C₂H₆	तुलनात्मक रूप से कम अभिक्रियाशील
असंतृप्त — एल्कीन	कम-से-कम एक द्विबंध	एथीन C₂H₄	योगात्मक अभिक्रिया कर सकते हैं
असंतृप्त — एल्काइन	कम-से-कम एक त्रिबंध	एथाइन C₂H₂	असंतृप्तता अधिक

उदाहरण: एथीन का उपयोग फलों को पकाने की प्रक्रिया में किया जाता है। एथाइन (एसीटिलीन) का उपयोग ऑक्सी-एसीटिलीन ज्वाला में धातु काटने/वेल्डिंग जैसे कार्यों में किया जाता है।

समजातीय श्रेणी (Homologous Series)

समान कार्यात्मक समूह और समान सामान्य सूत्र वाले कार्बनिक यौगिकों की ऐसी श्रेणी जिसमें क्रमिक सदस्यों के बीच –CH₂– का अंतर होता है, समजातीय श्रेणी कहलाती है। उदाहरण: CH₄, C₂H₆, C₃H₈...

4. ⚗️ कार्बन यौगिकों की महत्वपूर्ण अभिक्रियाएँ

4.1 दहन (Combustion)

कार्बन यौगिक ऑक्सीजन में जलकर सामान्यतः CO₂, जल और ऊष्मा उत्पन्न करते हैं। पर्याप्त ऑक्सीजन मिलने पर पूर्ण दहन होता है।

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O + ऊष्मा

4.2 ऑक्सीकरण (Oxidation)

कुछ कार्बन यौगिकों का ऑक्सीकरण ऑक्सीकारकों की सहायता से कराया जा सकता है। एथेनॉल का ऑक्सीकरण करके एथेनोइक अम्ल बनाया जा सकता है।

CH₃CH₂OH + 2[O] → CH₃COOH + H₂O

ऑक्सीकारक: अम्लीय KMnO₄ या K₂Cr₂O₇। समीकरण संतुलित है: दोनों ओर C = 2, H = 6 और O = 3 हैं।

4.3 योगात्मक अभिक्रिया (Addition)

असंतृप्त हाइड्रोकार्बन में द्विबंध/त्रिबंध टूटकर दूसरे परमाणु या समूह जुड़ सकते हैं।

CH₂=CH₂ + H₂ → CH₃–CH₃ (Ni)

उदाहरण: वनस्पति तेलों के हाइड्रोजनीकरण में निकेल उत्प्रेरक का उपयोग किया जाता है।

4.4 प्रतिस्थापन अभिक्रिया (Substitution)

संतृप्त हाइड्रोकार्बन सूर्य के प्रकाश की उपस्थिति में क्लोरीन जैसे तत्वों के साथ अभिक्रिया करके हाइड्रोजन के स्थान पर क्लोरीन ले सकते हैं।

CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl (सूर्य का प्रकाश)

5. 🧪 कार्यात्मक समूह और नामकरण

कार्बन श्रृंखला में उपस्थित वह परमाणु या परमाणुओं का समूह जो यौगिक के विशिष्ट रासायनिक गुण निर्धारित करता है, कार्यात्मक समूह कहलाता है।

कार्यात्मक समूह	सूत्र	उदाहरण	नाम
हैलो	–Cl, –Br, –I	CH₃Cl	क्लोरोमीथेन
अल्कोहल	–OH	C₂H₅OH	एथेनॉल
एल्डिहाइड	–CHO	CH₃CHO	एथेनाल
कीटोन	>C=O	CH₃COCH₃	प्रोपेनोन
कार्बोक्सिलिक अम्ल	–COOH	CH₃COOH	एथेनोइक अम्ल

नामकरण की सरल समझ: 1 कार्बन — meth-, 2 — eth-, 3 — prop-, 4 — but-. संतृप्त हाइड्रोकार्बन में सामान्यतः –ane, एल्कीन में –ene और एल्काइन में –yne प्रत्यय मिलता है।

6. 🍶 एथेनॉल और एथेनोइक अम्ल

एथेनॉल (C₂H₅OH)

एथेनॉल एक महत्वपूर्ण अल्कोहल है। यह रंगहीन, ज्वलनशील द्रव है और इसका उपयोग औद्योगिक तथा औषधीय क्षेत्रों में होता है। इसका सेवन स्वास्थ्य के लिए हानिकारक हो सकता है।

सोडियम से अभिक्रिया: एथेनॉल सोडियम के साथ अभिक्रिया करके सोडियम एथॉक्साइड और हाइड्रोजन बनाता है।
2C₂H₅OH + 2Na → 2C₂H₅ONa + H₂

एथेनोइक अम्ल (CH₃COOH)

एथेनोइक अम्ल को सामान्यतः एसिटिक अम्ल कहते हैं। इसका जलीय विलयन सिरका कहलाता है।

CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O

एथेनोइक अम्ल और एथेनॉल की अम्लीय माध्यम में अभिक्रिया से एस्टर बनता है। इसे एस्टरीकरण कहते हैं।

CH₃COOH + C₂H₅OH ⇌ CH₃COOC₂H₅ + H₂O

7. 🧼 साबुन और डिटर्जेंट

साबुन लंबी श्रृंखला वाले कार्बोक्सिलिक अम्लों के सोडियम या पोटैशियम लवण होते हैं। डिटर्जेंट सामान्यतः सल्फोनेट/सल्फेट समूह वाले कृत्रिम सफाई पदार्थ हैं।

🧼 साबुन

• मृदु जल में अच्छी सफाई करता है।
• कठोर जल में Ca²⁺/Mg²⁺ आयनों के कारण अघुलनशील अवक्षेप (scum) बन सकता है।
• इससे झाग कम बनता है और सफाई प्रभावित होती है।

🌊 डिटर्जेंट

• मृदु और कठोर दोनों जल में प्रभावी हो सकता है।
• Ca²⁺/Mg²⁺ के साथ साबुन जैसा अघुलनशील अवक्षेप सामान्यतः नहीं बनाता।
• कपड़े धोने तथा अन्य सफाई कार्यों में व्यापक उपयोग।

🫧 सफाई की प्रक्रिया

साबुन के अणु का एक सिरा जलप्रिय (hydrophilic) और दूसरा सिरा तेल/ग्रीसप्रिय (hydrophobic) होता है। ये ग्रीस के चारों ओर माइसेल बना सकते हैं। पानी से धोने पर गंदगी हट जाती है।

दैनिक जीवन का उदाहरण: तेल लगे कपड़े को केवल पानी से साफ करना कठिन होता है, लेकिन साबुन/डिटर्जेंट के कारण तेल पानी के साथ हटने योग्य सूक्ष्म समूहों में फैल जाता है।

📚 परीक्षा सारांश

• कार्बन: प्रतीक C, परमाणु क्रमांक 6; चतुर्-संयोजकता और श्रृंखलन इसकी प्रमुख विशेषताएँ हैं।
• अपरूप: हीरा कठोर, ग्रेफाइट मुलायम तथा विद्युत का सुचालक, फुलरीन कार्बन का एक अन्य अपरूप है।
• सहसंयोजक बंध: इलेक्ट्रॉनों की साझेदारी से बनता है।
• हाइड्रोकार्बन: केवल C और H से बने यौगिक; संतृप्त में एकल बंध, असंतृप्त में द्वि/त्रि बंध।
• समजातीय श्रेणी: क्रमिक सदस्यों में –CH₂– का अंतर।
• मुख्य अभिक्रियाएँ: दहन, ऑक्सीकरण, योगात्मक और प्रतिस्थापन।
• कार्यात्मक समूह: –OH, –CHO, >C=O, –COOH आदि यौगिकों के गुण निर्धारित करते हैं।
• एथेनॉल: C₂H₅OH; एथेनोइक अम्ल: CH₃COOH; सिरका एथेनोइक अम्ल का जलीय विलयन है।
• एस्टरीकरण: एथेनोइक अम्ल + एथेनॉल → एस्टर + जल।
• साबुन: कठोर जल में scum बना सकता है; डिटर्जेंट कठोर जल में भी प्रभावी रहते हैं।

📝 प्रश्नोत्तर

अति लघु उत्तरीय

1कार्बन का प्रतीक क्या है?›

उत्तर:

कार्बन का रासायनिक प्रतीक C है।

2कार्बन का परमाणु क्रमांक कितना है?›

उत्तर:

कार्बन का परमाणु क्रमांक 6 है।

3कार्बन की संयोजकता कितनी है?›

उत्तर:

कार्बन की संयोजकता 4 है।

4श्रृंखलन किसे कहते हैं?›

उत्तर:

कार्बन परमाणुओं की आपस में जुड़कर लंबी श्रृंखला, शाखा या वलय बनाने की क्षमता को श्रृंखलन कहते हैं।

5हीरा और ग्रेफाइट किसके अपरूप हैं?›

उत्तर:

हीरा और ग्रेफाइट कार्बन के अपरूप हैं।

6हाइड्रोकार्बन किसे कहते हैं?›

उत्तर:

केवल कार्बन और हाइड्रोजन से बने यौगिक हाइड्रोकार्बन कहलाते हैं।

7संतृप्त हाइड्रोकार्बन में कौन-सा बंध होता है?›

उत्तर:

संतृप्त हाइड्रोकार्बन में कार्बन-कार्बन के बीच केवल एकल बंध होता है।

8एथीन का सूत्र क्या है?›

उत्तर:

एथीन का सूत्र C₂H₄ है।

9एथाइन का सूत्र क्या है?›

उत्तर:

एथाइन का सूत्र C₂H₂ है।

10एथेनॉल का सूत्र लिखिए।›

उत्तर:

एथेनॉल का सूत्र C₂H₅OH है।

लघु उत्तरीय

11कार्बन के चतुर्-संयोजकता और श्रृंखलन को समझाइए।›

उत्तर:

कार्बन की संयोजकता 4 होने के कारण वह चार सहसंयोजक बंध बना सकता है। कार्बन की दूसरी विशेषता श्रृंखलन है, जिसमें कार्बन परमाणु आपस में जुड़कर सीधी, शाखित और वलयाकार संरचनाएँ बनाते हैं। इन दोनों गुणों के कारण कार्बन बहुत बड़ी संख्या में यौगिक बना पाता है।

12हीरा और ग्रेफाइट में अंतर स्पष्ट कीजिए।›

उत्तर:

हीरा और ग्रेफाइट दोनों कार्बन के अपरूप हैं, लेकिन उनकी परमाणु व्यवस्था अलग है। हीरे में मजबूत त्रिविमीय संरचना के कारण वह अत्यंत कठोर होता है और सामान्यतः विद्युत का सुचालक नहीं होता। ग्रेफाइट परतदार संरचना वाला, मुलायम तथा विद्युत का सुचालक है। इसलिए दोनों के उपयोग भी अलग हैं।

13संतृप्त और असंतृप्त हाइड्रोकार्बन में अंतर लिखिए।›

उत्तर:

संतृप्त हाइड्रोकार्बन में कार्बन परमाणुओं के बीच केवल एकल बंध होते हैं; उदाहरण मीथेन और एथेन। असंतृप्त हाइड्रोकार्बन में कम-से-कम एक द्विबंध या त्रिबंध होता है; उदाहरण एथीन और एथाइन। असंतृप्त यौगिक योगात्मक अभिक्रियाएँ कर सकते हैं।

14समजातीय श्रेणी क्या है? उदाहरण सहित समझाइए।›

उत्तर:

समान कार्यात्मक समूह और समान सामान्य सूत्र वाले कार्बनिक यौगिकों की श्रेणी को समजातीय श्रेणी कहते हैं। इसके क्रमिक सदस्यों में –CH₂– का अंतर होता है। उदाहरण के लिए मीथेन, एथेन और प्रोपेन अल्केन श्रेणी के क्रमिक सदस्य हैं।

15सहसंयोजक यौगिकों के सामान्य गुण लिखिए।›

उत्तर:

सहसंयोजक यौगिकों में परमाणु इलेक्ट्रॉनों की साझेदारी से बंध बनाते हैं। इनके गलनांक और क्वथनांक सामान्यतः अपेक्षाकृत कम होते हैं तथा अधिकांश विद्युत के कुचालक होते हैं। इनके गुण बंध की प्रकृति और अणु की संरचना पर निर्भर करते हैं।

16कार्बन यौगिकों की दहन और योगात्मक अभिक्रिया उदाहरण सहित लिखिए।›

उत्तर:

कार्बन यौगिक ऑक्सीजन में जलकर ऊष्मा देते हैं; जैसे CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O। असंतृप्त यौगिकों में योगात्मक अभिक्रिया होती है; जैसे CH₂=CH₂ + H₂ → CH₃–CH₃, जिसमें निकेल उत्प्रेरक का उपयोग किया जा सकता है।

17एथेनॉल के दो महत्वपूर्ण रासायनिक गुण लिखिए।›

उत्तर:

एथेनॉल सोडियम से अभिक्रिया करके सोडियम एथॉक्साइड और हाइड्रोजन बनाता है। इसका ऑक्सीकरण करके एथेनोइक अम्ल बनाया जा सकता है। एथेनॉल ज्वलनशील है और इसका उपयोग विभिन्न औद्योगिक तथा औषधीय कार्यों में होता है।

18एथेनोइक अम्ल के गुण और उपयोग बताइए।›

उत्तर:

एथेनोइक अम्ल का सूत्र CH₃COOH है। इसका तनु जलीय विलयन सिरका कहलाता है। यह क्षारक से उदासीनीकरण अभिक्रिया करता है और एथेनॉल के साथ एस्टरीकरण अभिक्रिया कर सकता है। सिरका खाद्य संरक्षण तथा भोजन में स्वाद देने जैसे कार्यों में उपयोग होता है।

19साबुन कठोर जल में कम प्रभावी क्यों होता है?›

उत्तर:

कठोर जल में Ca²⁺ और Mg²⁺ आयन होते हैं। ये साबुन के ऋणायन से अभिक्रिया करके अघुलनशील पदार्थ बनाते हैं, जिसे scum कहा जाता है। इससे साबुन का झाग कम बनता है और सफाई की क्षमता घट जाती है। डिटर्जेंट कठोर जल में अपेक्षाकृत अधिक प्रभावी होते हैं।

20साबुन की सफाई क्रिया समझाइए।›

उत्तर:

साबुन के अणु का एक सिरा जलप्रिय और दूसरा तेल/ग्रीसप्रिय होता है। तेलप्रिय भाग चिकनाई से जुड़ता है, जबकि जलप्रिय भाग पानी की ओर रहता है। अनेक साबुन अणु मिलकर माइसेल बना सकते हैं। पानी से धोने पर ये माइसेल गंदगी को अपने साथ लेकर हटा देते हैं।

दीर्घ उत्तरीय

21कार्बन के तीन अपरूपों—हीरा, ग्रेफाइट और फुलरीन—की तुलना करते हुए उनके उपयोग लिखिए।›

उत्तर:

हीरा: प्रत्येक कार्बन परमाणु चार अन्य कार्बन परमाणुओं से मजबूत सहसंयोजक बंध बनाता है। इसकी त्रिविमीय संरचना इसे अत्यंत कठोर बनाती है। उपयोग—आभूषण, काँच काटने और कठोर पदार्थों को काटने वाले औजार।
ग्रेफाइट: कार्बन परमाणु परतों में व्यवस्थित होते हैं; परतें आसानी से सरकती हैं और इसमें गतिशील इलेक्ट्रॉन होने के कारण यह विद्युत का सुचालक है। उपयोग—पेंसिल की लेड, इलेक्ट्रोड और स्नेहक।
फुलरीन: इसके अणु बंद पिंजरे जैसी संरचना बनाते हैं; C₆₀ इसका प्रसिद्ध उदाहरण है। इसका उपयोग मुख्यतः अनुसंधान तथा कुछ उन्नत पदार्थ-विज्ञान अनुप्रयोगों में किया जाता है।

22साबुन और डिटर्जेंट में तीन प्रमुख अंतर लिखिए।›

उत्तर:

1. संरचना: साबुन लंबी श्रृंखला वाले कार्बोक्सिलिक अम्लों के सोडियम या पोटैशियम लवण होते हैं; डिटर्जेंट सामान्यतः सल्फेट या सल्फोनेट समूह वाले कृत्रिम सफाई पदार्थ होते हैं।
2. कठोर जल में व्यवहार: साबुन Ca²⁺ और Mg²⁺ आयनों के साथ अघुलनशील अवक्षेप बनाता है; अधिकांश सामान्य डिटर्जेंट ऐसा कम करते हैं और कठोर जल में भी प्रभावी रहते हैं।
3. उपयोग: साबुन स्नान तथा सामान्य धुलाई में प्रचलित है; डिटर्जेंट कपड़े धोने और अनेक घरेलू/औद्योगिक सफाई कार्यों में उपयोग होते हैं।

23एस्टरीकरण और साबुनीकरण अभिक्रियाओं में अंतर उदाहरण सहित स्पष्ट कीजिए।›

उत्तर:

एस्टरीकरण: कार्बोक्सिलिक अम्ल और अल्कोहल, सांद्र सल्फ्यूरिक अम्ल की उपस्थिति में अभिक्रिया करके एस्टर और जल बनाते हैं। उदाहरण: CH₃COOH + C₂H₅OH ⇌ CH₃COOC₂H₅ + H₂O।
साबुनीकरण: एस्टर का क्षार (जैसे NaOH) के साथ जल-अपघटन होने पर कार्बोक्सिलिक अम्ल का लवण और अल्कोहल बनते हैं। वसा/तेल के क्षारीय जल-अपघटन से साबुन बनता है। इसलिए एस्टरीकरण में एस्टर बनता है, जबकि साबुनीकरण में एस्टर/वसा टूटकर लवण बनाता है।

24कार्बन की चतुर्-संयोजकता के आधार पर CH₄, C₂H₆ और C₂H₄ की संरचना समझाइए।›

उत्तर:

मीथेन (CH₄): एक कार्बन परमाणु चार हाइड्रोजन परमाणुओं से चार एकल सहसंयोजक बंध बनाता है।
एथेन (C₂H₆): दोनों कार्बन परमाणुओं के बीच एकल बंध होता है; प्रत्येक कार्बन तीन हाइड्रोजन से भी बंध बनाता है, इसलिए संरचना CH₃–CH₃ है।
एथीन (C₂H₄): दोनों कार्बन के बीच द्विबंध होता है और प्रत्येक कार्बन दो हाइड्रोजन से जुड़ा होता है; संरचना CH₂=CH₂ है। इन तीनों में कार्बन की कुल संयोजकता चार ही रहती है।

25एथेनॉल के औद्योगिक उपयोग और इसके सेवन से होने वाली हानियाँ बताइए।›

उत्तर:

उपयोग: एथेनॉल का उपयोग विलायक, इत्र एवं औषधि निर्माण, कुछ सैनिटाइज़र तथा ईंधन-मिश्रण में किया जाता है।
हानियाँ: इसका सेवन निर्णय क्षमता और समन्वय को प्रभावित कर सकता है; अधिक या लंबे समय तक सेवन से निर्भरता तथा यकृत, मस्तिष्क और अन्य अंगों को नुकसान हो सकता है। औद्योगिक उपयोग वाला विकृत (denatured) एथेनॉल पीने योग्य नहीं होता और विषैला हो सकता है।

26कार्बन यौगिकों की दहन, ऑक्सीकरण, योगात्मक और प्रतिस्थापन अभिक्रियाओं को उदाहरण सहित समझाइए।›

उत्तर:

दहन: मीथेन पर्याप्त ऑक्सीजन में जलकर CO₂, जल और ऊष्मा बनाता है: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O।
ऑक्सीकरण: एथेनॉल का ऑक्सीकरण एथेनोइक अम्ल देता है: CH₃CH₂OH + 2[O] → CH₃COOH + H₂O।
योगात्मक: एथीन में हाइड्रोजन जुड़कर एथेन बनाता है: CH₂=CH₂ + H₂ → CH₃–CH₃ (Ni)।
प्रतिस्थापन: सूर्य के प्रकाश में मीथेन का क्लोरीन से प्रतिस्थापन हो सकता है: CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl।

27कार्यात्मक समूह क्या है? अल्कोहल, एल्डिहाइड, कीटोन और कार्बोक्सिलिक अम्ल के समूह उदाहरण सहित लिखिए।›

उत्तर:

कार्बनिक यौगिक में उपस्थित वह परमाणु या परमाणुओं का समूह जो उसके विशिष्ट रासायनिक गुण निर्धारित करता है, कार्यात्मक समूह कहलाता है। अल्कोहल: –OH, उदाहरण C₂H₅OH (एथेनॉल); एल्डिहाइड: –CHO, उदाहरण CH₃CHO (एथेनाल); कीटोन: >C=O, उदाहरण CH₃COCH₃ (प्रोपेनोन); कार्बोक्सिलिक अम्ल: –COOH, उदाहरण CH₃COOH (एथेनोइक अम्ल)।

28एथेनोइक अम्ल के रासायनिक गुण समझाइए तथा इसकी दो अभिक्रियाएँ लिखिए।›

उत्तर:

एथेनोइक अम्ल (CH₃COOH) एक कार्बोक्सिलिक अम्ल है। इसका तनु जलीय विलयन सिरका कहलाता है। यह क्षारक से उदासीनीकरण करता है और एथेनॉल के साथ एस्टर बनाता है।
उदासीनीकरण: CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O।
एस्टरीकरण: CH₃COOH + C₂H₅OH ⇌ CH₃COOC₂H₅ + H₂O (अम्लीय माध्यम)।

29साबुन की सफाई क्रिया में जलप्रिय सिरा, तेलप्रिय सिरा और माइसेल की भूमिका समझाइए।›

उत्तर:

साबुन के अणु में एक जलप्रिय सिरा होता है जो पानी के साथ आकर्षित होता है और एक जल-विमुख/तेलप्रिय सिरा होता है जो तेल तथा चिकनाई से जुड़ता है। पानी में साबुन के अणु चिकनाई की बूंद के चारों ओर व्यवस्थित होकर माइसेल बनाते हैं। तेलप्रिय सिरे अंदर चिकनाई की ओर तथा जलप्रिय सिरे बाहर पानी की ओर रहते हैं। धोने पर ये सूक्ष्म समूह पानी के साथ बह जाते हैं और सतह साफ हो जाती है।

30संतृप्त और असंतृप्त हाइड्रोकार्बन की संरचना, अभिक्रियाशीलता और उदाहरणों के आधार पर तुलना कीजिए।›

उत्तर:

संतृप्त हाइड्रोकार्बन: कार्बन परमाणुओं के बीच केवल एकल बंध होते हैं; इन्हें अल्केन कहते हैं। उदाहरण—मीथेन (CH₄), एथेन (C₂H₆)। ये सामान्यतः योगात्मक अभिक्रिया नहीं करते, लेकिन उपयुक्त दशाओं में प्रतिस्थापन कर सकते हैं।
असंतृप्त हाइड्रोकार्बन: इनमें कम-से-कम एक द्विबंध या त्रिबंध होता है। द्विबंध वाले एल्कीन का उदाहरण एथीन (C₂H₄) और त्रिबंध वाले एल्काइन का उदाहरण एथाइन (C₂H₂) है। ये योगात्मक अभिक्रियाएँ कर सकते हैं, जैसे एथीन का हाइड्रोजनीकरण।

📝 50 MCQ ऑनलाइन टेस्ट

नोट: सभी 50 प्रश्न अध्याय 4 “कार्बन और उसके यौगिक” के नोट्स से तैयार किए गए हैं। उत्तर चुनते ही सही/गलत स्थिति दिखाई देगी और व्याख्या भी मिलेगी।

📊 टेस्ट प्रगति0 / 50

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1. कार्बन का रासायनिक प्रतीक क्या है?

(a) Ca (b) C (c) Co (d) Cr

व्याख्या: कार्बन का प्रतीक C और परमाणु क्रमांक 6 है।

2. कार्बन का परमाणु क्रमांक कितना है?

(a) 4 (b) 6 (c) 8 (d) 12

व्याख्या: कार्बन के परमाणु में 6 प्रोटॉन होते हैं, इसलिए इसका परमाणु क्रमांक 6 है।

3. कार्बन की संयोजकता सामान्यतः कितनी होती है?

(a) 2 (b) 3 (c) 4 (d) 6

व्याख्या: कार्बन चार सहसंयोजक बंध बना सकता है; इसे चतुर्-संयोजकता कहते हैं।

4. कार्बन परमाणुओं के आपस में जुड़कर श्रृंखला बनाने की क्षमता क्या कहलाती है?

(a) आयनन (b) श्रृंखलन (c) उदासीनीकरण (d) अपघटन

व्याख्या: कार्बन का अपने ही परमाणुओं से जुड़कर सीधी, शाखित या वलयाकार संरचना बनाना श्रृंखलन है।

5. हीरा और ग्रेफाइट किस तत्व के अपरूप हैं?

(a) सल्फर (b) ऑक्सीजन (c) कार्बन (d) फॉस्फोरस

व्याख्या: हीरा और ग्रेफाइट दोनों कार्बन के अपरूप हैं, लेकिन उनकी परमाणु व्यवस्था अलग होती है।

6. इनमें से कौन-सा कार्बन का अपरूप विद्युत का सुचालक है?

(a) हीरा (b) ग्रेफाइट (c) सल्फर (d) फुलरीन हमेशा कुचालक

व्याख्या: ग्रेफाइट में कुछ इलेक्ट्रॉन गतिशील रहते हैं, इसलिए यह विद्युत का सुचालक है।

7. हीरा अत्यधिक कठोर क्यों होता है?

(a) इसमें आयनिक बंध हैं (b) इसमें मजबूत त्रिविमीय सहसंयोजक जाल है (c) यह धातु है (d) इसमें केवल कमजोर बल हैं

व्याख्या: हीरे में प्रत्येक कार्बन परमाणु मजबूत सहसंयोजक बंधों से त्रिविमीय जाल बनाता है।

8. केवल कार्बन और हाइड्रोजन से बने यौगिक कहलाते हैं—

(a) ऑक्साइड (b) हाइड्रोकार्बन (c) कार्बोनेट (d) अल्कोहल

व्याख्या: हाइड्रोकार्बन में केवल कार्बन और हाइड्रोजन तत्व होते हैं।

9. मीथेन का रासायनिक सूत्र क्या है?

(a) CH₄ (b) C₂H₆ (c) C₂H₄ (d) CH₃OH

व्याख्या: मीथेन सबसे सरल अल्केन है और इसका सूत्र CH₄ है।

10. एथेन का सूत्र क्या है?

(a) C₂H₂ (b) C₂H₄ (c) C₂H₆ (d) CH₄

व्याख्या: एथेन संतृप्त हाइड्रोकार्बन है; इसका सूत्र C₂H₆ है।

11. एथीन का सूत्र क्या है?

(a) C₂H₆ (b) C₂H₄ (c) C₂H₂ (d) CH₄

व्याख्या: एथीन में दो कार्बन परमाणुओं के बीच द्विबंध होता है और इसका सूत्र C₂H₄ है।

12. एथाइन का सूत्र क्या है?

(a) C₂H₆ (b) C₂H₄ (c) C₂H₂ (d) C₃H₈

व्याख्या: एथाइन में कार्बन-कार्बन त्रिबंध होता है; इसका सूत्र C₂H₂ है।

13. संतृप्त हाइड्रोकार्बन में कार्बन परमाणुओं के बीच कौन-सा बंध होता है?

(a) केवल एकल बंध (b) कम-से-कम एक द्विबंध (c) कम-से-कम एक त्रिबंध (d) आयनिक बंध

व्याख्या: संतृप्त हाइड्रोकार्बन में कार्बन-कार्बन के बीच केवल एकल बंध होते हैं।

14. एल्कीन की पहचान किससे होती है?

(a) केवल एकल बंध (b) कम-से-कम एक द्विबंध (c) कम-से-कम एक त्रिबंध (d) केवल आयनिक बंध

व्याख्या: एल्कीन असंतृप्त हाइड्रोकार्बन हैं जिनमें कम-से-कम एक C=C द्विबंध होता है।

15. एल्काइन में कौन-सा बंध पाया जाता है?

(a) C–C एकल बंध ही (b) C=C द्विबंध (c) C≡C त्रिबंध (d) धात्विक बंध

व्याख्या: एल्काइन में कम-से-कम एक कार्बन-कार्बन त्रिबंध होता है।

16. समजातीय श्रेणी के क्रमिक सदस्यों में कितना अंतर होता है?

(a) –CH₃– (b) –CH₂– (c) –OH (d) –COOH

व्याख्या: समजातीय श्रेणी के क्रमिक सदस्यों के आणविक सूत्र में –CH₂– का अंतर होता है।

17. कार्बन यौगिकों में सहसंयोजक बंध कैसे बनता है?

(a) इलेक्ट्रॉन खोकर ही (b) इलेक्ट्रॉन प्राप्त करके ही (c) इलेक्ट्रॉनों की साझेदारी से (d) प्रोटॉन साझा करके

व्याख्या: सहसंयोजक बंध परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉन युग्म की साझेदारी से बनता है।

18. अधिकांश सहसंयोजक यौगिक विद्युत के कुचालक क्यों होते हैं?

(a) उनमें स्वतंत्र आयन सामान्यतः नहीं होते (b) उनमें परमाणु नहीं होते (c) वे हमेशा ठोस होते हैं (d) उनमें केवल धातु होती है

व्याख्या: अधिकांश सहसंयोजक यौगिकों में गतिशील आयन या मुक्त इलेक्ट्रॉन नहीं होते, इसलिए वे विद्युत के कुचालक होते हैं।

19. अल्कोहल का कार्यात्मक समूह कौन-सा है?

(a) –COOH (b) –OH (c) –CHO (d) –Cl

व्याख्या: –OH हाइड्रॉक्सिल समूह है और अल्कोहल का प्रमुख कार्यात्मक समूह है।

20. कार्बोक्सिलिक अम्ल का कार्यात्मक समूह है—

(a) –OH (b) –CHO (c) –COOH (d) >C=O

व्याख्या: –COOH कार्बोक्सिल समूह है, जो कार्बोक्सिलिक अम्लों की पहचान कराता है।

21. एथेनॉल का सूत्र कौन-सा है?

(a) CH₃COOH (b) C₂H₅OH (c) CH₃CHO (d) C₂H₂

व्याख्या: एथेनॉल दो कार्बन वाला अल्कोहल है; इसका सूत्र C₂H₅OH है।

22. एथेनोइक अम्ल का सूत्र क्या है?

(a) C₂H₅OH (b) CH₃COOH (c) CH₄ (d) C₂H₄

व्याख्या: एथेनोइक अम्ल का सूत्र CH₃COOH है; इसे एसिटिक अम्ल भी कहते हैं।

23. एथेनोइक अम्ल के तनु जलीय विलयन को क्या कहते हैं?

(a) अल्कोहल (b) सिरका (c) साबुन (d) डिटर्जेंट

व्याख्या: एथेनोइक अम्ल के तनु जलीय विलयन को सिरका कहते हैं।

24. मीथेन के पूर्ण दहन में मुख्य उत्पाद क्या होते हैं?

(a) CO और H₂ (b) CO₂ और H₂O (c) C और H₂ (d) CH₃OH और O₂

व्याख्या: पर्याप्त ऑक्सीजन में मीथेन के पूर्ण दहन से कार्बन डाइऑक्साइड, जल और ऊष्मा बनती है।

25. मीथेन के पूर्ण दहन का संतुलित समीकरण कौन-सा है?

(a) CH₄ + O₂ → CO₂ + H₂O (b) CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O (c) 2CH₄ + O₂ → CO₂ + H₂O (d) CH₄ → C + 2H₂

व्याख्या: संतुलित समीकरण CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O है; दोनों ओर C, H और O परमाणु बराबर हैं।

26. एथीन में हाइड्रोजन जोड़ने पर, उपयुक्त उत्प्रेरक की उपस्थिति में क्या बनता है?

(a) एथेन (b) एथाइन (c) एथेनॉल (d) एथेनोइक अम्ल

व्याख्या: एथीन का द्विबंध टूटकर हाइड्रोजन जुड़ता है और एथेन बनता है; इसे योगात्मक अभिक्रिया कहते हैं।

27. वनस्पति तेलों के हाइड्रोजनीकरण में सामान्यतः कौन-सा उत्प्रेरक उपयोग होता है?

(a) निकेल (b) सोडियम क्लोराइड (c) जल (d) कैल्शियम कार्बोनेट

व्याख्या: वनस्पति तेलों के हाइड्रोजनीकरण में निकेल जैसे उत्प्रेरक का उपयोग किया जाता है।

28. मीथेन और क्लोरीन की सूर्य के प्रकाश में अभिक्रिया किस प्रकार की है?

(a) योगात्मक (b) प्रतिस्थापन (c) उदासीनीकरण (d) एस्टरीकरण

व्याख्या: सूर्य के प्रकाश में मीथेन के एक हाइड्रोजन का स्थान क्लोरीन ले सकता है; यह प्रतिस्थापन अभिक्रिया है।

29. एथेनॉल के ऑक्सीकरण से कौन-सा उत्पाद बन सकता है?

(a) एथेनोइक अम्ल (b) मीथेन (c) एथीन ही (d) सोडियम क्लोराइड

व्याख्या: उपयुक्त ऑक्सीकारक से एथेनॉल का ऑक्सीकरण करके एथेनोइक अम्ल बनाया जा सकता है।

30. एथेनॉल की सोडियम से अभिक्रिया में कौन-सी गैस निकलती है?

(a) ऑक्सीजन (b) हाइड्रोजन (c) कार्बन डाइऑक्साइड (d) नाइट्रोजन

व्याख्या: एथेनॉल सोडियम से अभिक्रिया करके सोडियम एथॉक्साइड और हाइड्रोजन गैस बनाता है।

31. एथेनोइक अम्ल और सोडियम हाइड्रॉक्साइड की अभिक्रिया से क्या बनता है?

(a) एथेन और ऑक्सीजन (b) सोडियम एथेनोएट और जल (c) एथेनॉल और हाइड्रोजन (d) मीथेन और नमक

व्याख्या: CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O; यह उदासीनीकरण अभिक्रिया है।

32. एस्टरीकरण में सामान्यतः किन पदार्थों की अभिक्रिया होती है?

(a) अम्ल और अल्कोहल (b) धातु और ऑक्सीजन (c) लवण और धातु (d) हाइड्रोजन और हीलियम

व्याख्या: कार्बोक्सिलिक अम्ल और अल्कोहल अम्लीय माध्यम में अभिक्रिया करके एस्टर और जल बनाते हैं।

33. एथेनोइक अम्ल और एथेनॉल से बनने वाला एस्टर कौन-सा है?

(a) एथिल एथेनोएट (b) सोडियम एथॉक्साइड (c) मीथेन (d) एथीन

व्याख्या: एथेनोइक अम्ल और एथेनॉल से एथिल एथेनोएट तथा जल बनते हैं।

34. साबुन रासायनिक रूप से सामान्यतः क्या होते हैं?

(a) लंबी श्रृंखला वाले अम्लों के Na/K लवण (b) शुद्ध कार्बन (c) केवल खनिज अम्ल (d) धातु ऑक्साइड

व्याख्या: साबुन लंबी श्रृंखला वाले कार्बोक्सिलिक अम्लों के सोडियम या पोटैशियम लवण होते हैं।

35. कठोर जल में साबुन कम प्रभावी क्यों होता है?

(a) वह तुरंत वाष्पित होता है (b) Ca²⁺/Mg²⁺ आयनों से अघुलनशील अवक्षेप बनता है (c) वह अम्ल बन जाता है (d) जल में ऑक्सीजन नहीं होती

व्याख्या: कठोर जल के कैल्शियम और मैग्नीशियम आयन साबुन के साथ अघुलनशील अवक्षेप बनाते हैं, जिससे झाग कम बनता है।

36. डिटर्जेंट कठोर जल में सामान्यतः साबुन से बेहतर क्यों काम करते हैं?

(a) वे हमेशा गैस होते हैं (b) वे Ca²⁺/Mg²⁺ के साथ साबुन जैसा अघुलनशील अवक्षेप सामान्यतः नहीं बनाते (c) वे जल को हटा देते हैं (d) वे केवल तेल में घुलते हैं

व्याख्या: अनेक डिटर्जेंट कठोर जल में भी प्रभावी रहते हैं क्योंकि वे कैल्शियम/मैग्नीशियम के साथ साबुन जैसा अवक्षेप नहीं बनाते।

37. साबुन के अणु का जलप्रिय सिरा किस ओर आकर्षित होता है?

(a) जल की ओर (b) तेल की ओर ही (c) केवल हवा की ओर (d) धातु की ओर

व्याख्या: साबुन का आयनिक/जलप्रिय सिरा पानी के साथ अंतःक्रिया करता है।

38. साबुन के अणु का जलविरागी भाग किससे जुड़ता है?

(a) पानी से ही (b) तेल और चिकनाई से (c) ऑक्सीजन गैस से ही (d) लवण के क्रिस्टल से

व्याख्या: जलविरागी हाइड्रोकार्बन पूँछ तेल और चिकनाई में घुलने/जुड़ने की प्रवृत्ति रखती है।

39. साबुन द्वारा गंदगी हटाने में बनने वाली संरचना कहलाती है—

(a) माइसेल (b) अयस्क (c) मिश्रधातु (d) अपरूप

व्याख्या: साबुन के अणु चिकनाई के चारों ओर समूह बनाकर माइसेल बना सकते हैं, जिसे पानी से हटाया जाता है।

40. इनमें से कौन-सा एल्डिहाइड कार्यात्मक समूह है?

(a) –OH (b) –COOH (c) –CHO (d) –Cl

व्याख्या: –CHO एल्डिहाइड समूह है; उदाहरण एथेनाल (CH₃CHO)।

41. कीटोन में कौन-सा कार्यात्मक समूह होता है?

(a) >C=O (b) –OH (c) –COOH (d) –NH₂

व्याख्या: कीटोन में कार्बन श्रृंखला के भीतर कार्बोनिल समूह (>C=O) होता है।

42. CH₃Cl का नाम क्या है?

(a) क्लोरोमीथेन (b) एथेनॉल (c) एथेनोइक अम्ल (d) प्रोपेनोन

व्याख्या: CH₃Cl एक कार्बन वाला हैलो यौगिक है, जिसका नाम क्लोरोमीथेन है।

43. तीन कार्बन वाले संतृप्त हाइड्रोकार्बन का नाम है—

(a) मीथेन (b) एथेन (c) प्रोपेन (d) ब्यूटेन

व्याख्या: तीन कार्बन वाले अल्केन को प्रोपेन कहते हैं; इसका सूत्र C₃H₈ है।

44. चार कार्बन वाले अल्केन का नाम क्या है?

(a) ब्यूटेन (b) प्रोपेन (c) एथीन (d) एथाइन

व्याख्या: चार कार्बन वाले अल्केन का नाम ब्यूटेन है और इसका सूत्र C₄H₁₀ है।

45. सहसंयोजक यौगिकों के गलनांक और क्वथनांक सामान्यतः कैसे होते हैं?

(a) हमेशा अत्यधिक अधिक (b) अक्सर अपेक्षाकृत कम (c) हमेशा शून्य (d) सभी समान

व्याख्या: कई आणविक सहसंयोजक यौगिकों में अणुओं के बीच आकर्षण अपेक्षाकृत कमजोर होने से गलनांक/क्वथनांक कम होते हैं; अपवाद भी हैं।

46. ग्रेफाइट की परतें आसानी से सरकने के कारण वह कैसा होता है?

(a) अत्यंत कठोर (b) मुलायम (c) द्रव (d) गैस

व्याख्या: ग्रेफाइट की परतों के बीच आकर्षण अपेक्षाकृत कमजोर होता है, इसलिए परतें सरकती हैं और पदार्थ मुलायम होता है।

47. फुलरीन C₆₀ में कितने कार्बन परमाणु होते हैं?

(a) 6 (b) 12 (c) 60 (d) 600

व्याख्या: C₆₀ के एक अणु में 60 कार्बन परमाणु होते हैं।

48. कार्बन के यौगिकों की संख्या बहुत अधिक होने का मुख्य कारण क्या है?

(a) केवल इसका रंग (b) चतुर्-संयोजकता और श्रृंखलन (c) यह धातु है (d) यह केवल आयनिक बंध बनाता है

व्याख्या: कार्बन चार बंध बना सकता है और अपने परमाणुओं से लंबी श्रृंखलाएँ बना सकता है; इससे बहुत विविध यौगिक बनते हैं।

49. कार्बन के पूर्ण दहन में पर्याप्त ऑक्सीजन न मिले तो कौन-सा खतरनाक उत्पाद बन सकता है?

(a) कार्बन मोनोऑक्साइड (b) हीलियम (c) सोडियम (d) कैल्शियम

व्याख्या: ऑक्सीजन की कमी में अपूर्ण दहन से विषैली कार्बन मोनोऑक्साइड बन सकती है।

50. कार्बन यौगिकों में योगात्मक अभिक्रिया सामान्यतः किसमें होती है?

(a) संतृप्त अल्केन (b) असंतृप्त हाइड्रोकार्बन (c) केवल लवण (d) केवल धातु

व्याख्या: द्विबंध या त्रिबंध वाले असंतृप्त यौगिकों में बंध के टूटने पर परमाणु/समूह जुड़ सकते हैं।

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