કાર્બનનો સર્વતોમુખી સ્વભાવ 20 MCQ સાથે

આ પોસ્ટ સાંભળો:

ટીપ: તમે લખાણના કોઈ પણ વાક્ય પર બે વાર (Double Click) કરીને ત્યાંથી જ સાંભળવાનું શરૂ કરી શકો છો.

કાર્બનનો સર્વતોમુખી સ્વભાવ

આકૃતિ: કાર્બનમાં કેટેનેશન અને વિવિધ શૃંખલાઓ

પ્રસ્તાવના: કાર્બનનું મહત્વ

આપણી આસપાસની અસંખ્ય વસ્તુઓ જેવી કે ખાવાની ચીજવસ્તુઓ, કપડાં, દવાઓ, પુસ્તકો અને સજીવ શરીર પોતે કાર્બન આધારિત સંયોજનોના બનેલા છે. રસાયણશાસ્ત્રમાં કાર્બન સંયોજનોની સંખ્યા લાખોમાં છે, જે અન્ય તમામ તત્વોના સંયોજનો કરતા પણ વધુ છે.

જાણવા જેવું:

• પૃથ્વીના પોપડામાં કાર્બનનું પ્રમાણ માત્ર 0.02% છે (ખનીજ સ્વરૂપે).
• વાતાવરણમાં કાર્બન ડાયોક્સાઈડ (CO₂) સ્વરૂપે પ્રમાણ 0.03% છે.

કાર્બનની આ વિશાળ સંખ્યામાં સંયોજનો બનાવવાની ક્ષમતા તેના બે મુખ્ય પરિબળો ને આભારી છે:

1. કેટેનેશન (Catenation)
2. ચતુ:સંયોજકતા (Tetravalency)

1. કેટેનેશન (Catenation)

કાર્બન પરમાણુઓ અન્ય કાર્બન પરમાણુઓ સાથે બંધ બનાવીને ખૂબ મોટી સંખ્યામાં અણુઓ બનાવવાની અદ્ભુત ક્ષમતા ધરાવે છે. આ ગુણધર્મને 'કેટેનેશન' કહે છે.

કેટેનેશનની વિશેષતાઓ:

• લાંબી શૃંખલા (Long Chains): કાર્બન પરમાણુઓ એકબીજા સાથે જોડાઈને લાંબી સીધી શૃંખલા બનાવી શકે છે. (દા.ત., ઓક્ટેન C₈H₁₈).
• શાખીય શૃંખલા (Branched Chains): કાર્બન શૃંખલામાં શાખાઓ પણ પડી શકે છે. (દા.ત., આઈસોબ્યુટેન).
• વલય આકાર (Rings): કાર્બન પરમાણુઓ જોડાઈને બંધ વલય (Ring) જેવી રચના પણ બનાવે છે. (દા.ત., સાયક્લોહેક્ઝેન, બેન્ઝીન).

સિલિકોન સાથે સરખામણી: સિલિકોન (Si) પણ હાઈડ્રોજન સાથે જોડાઈને શૃંખલા બનાવે છે, પરંતુ તે માત્ર 7 થી 8 પરમાણુઓ સુધી જ મર્યાદિત હોય છે. આ સંયોજનો અતિ ક્રિયાશીલ અને અસ્થાયી હોય છે. જ્યારે કાર્બન-કાર્બન (C-C) બંધ ખૂબ જ પ્રબળ હોવાથી તે સ્થાયી હોય છે અને લાંબી શૃંખલા બનાવી શકે છે.

2. ચતુ:સંયોજકતા (Tetravalency)

કાર્બનનો પરમાણ્વીય ક્રમાંક 6 છે. તેની ઈલેક્ટ્રોન રચના K(2), L(4) છે. એટલે કે તેની સંયોજકતા કક્ષામાં 4 ઈલેક્ટ્રોન છે.

• કાર્બન અન્ય ચાર કાર્બન પરમાણુઓ અથવા અન્ય એક-સંયોજક તત્વો (જેમ કે હાઈડ્રોજન, ક્લોરિન) સાથે બંધ બનાવી શકે છે.
• કાર્બન ઓક્સિજન, હાઈડ્રોજન, નાઈટ્રોજન, સલ્ફર, ક્લોરિન જેવા અનેક તત્વો સાથે પણ સંયોજનો બનાવે છે.
• મજબૂત બંધનું કારણ: કાર્બનનું કદ નાનું હોવાથી, પરમાણુ કેન્દ્ર ભાગીદારી પામેલા ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મને મજબૂતીથી જકડી રાખે છે. મોટા કદના પરમાણુઓ (જેમ કે સિલિકોન) દ્વારા બનતા બંધ નિર્બળ હોય છે.

3. સંતૃપ્ત અને અસંતૃપ્ત કાર્બન સંયોજનો

કાર્બન પરમાણુઓ વચ્ચે એકલ, દ્વિ અથવા ત્રિ-બંધ રચાવાની ક્ષમતાને કારણે સંયોજનોના બે મુખ્ય પ્રકાર પડે છે.

ગુણધર્મ	સંતૃપ્ત સંયોજનો (Saturated)	અસંતૃપ્ત સંયોજનો (Unsaturated)
બંધનો પ્રકાર	કાર્બન પરમાણુઓ વચ્ચે માત્ર એકલ બંધ (C-C) હોય છે.	કાર્બન પરમાણુઓ વચ્ચે દ્વિબંધ (C=C) કે ત્રિબંધ (C≡C) હોય છે.
ઉદાહરણ	આલ્કેન શ્રેણી (દા.ત. મિથેન, ઈથેન).	આલ્કીન (ઈથીન) અને આલ્કાઈન (ઈથાઈન).
ક્રિયાશીલતા	ઓછા ક્રિયાશીલ હોય છે.	વધુ ક્રિયાશીલ હોય છે.
દહન	સ્વચ્છ ભૂરી જ્યોતથી સળગે છે.	મેશવાળી પીળી જ્યોતથી સળગે છે (કાળો ધુમાડો).

ઉદાહરણોની રચના:

• ઈથેન (C₂H₆): બે કાર્બન વચ્ચે એકલ બંધ. (સંતૃપ્ત)
• ઈથીન (C₂H₄): બે કાર્બન વચ્ચે દ્વિબંધ. (અસંતૃપ્ત)
• ઈથાઈન (C₂H₂): બે કાર્બન વચ્ચે ત્રિબંધ. (અસંતૃપ્ત)

4. સમાનધર્મી શ્રેણી (Homologous Series)

કાર્બનિક સંયોજનોની એવી શ્રેણી કે જેમાં કાર્બન શૃંખલામાં રહેલા હાઈડ્રોજનને સમાન પ્રકારના ક્રિયાશીલ સમૂહ દ્વારા વિસ્થાપિત કરવામાં આવ્યો હોય, તેને સમાનધર્મી શ્રેણી કહે છે.

લાક્ષણિકતાઓ:

• દરેક ક્રમિક સભ્યો વચ્ચે -CH₂- એકમનો તફાવત હોય છે.
• દરેક ક્રમિક સભ્યો વચ્ચે આણ્વીય દળમાં 14 u નો તફાવત હોય છે.
• રાસાયણિક ગુણધર્મો સમાન હોય છે (કારણ કે ક્રિયાશીલ સમૂહ સમાન છે).
• ભૌતિક ગુણધર્મો (જેમ કે ગલનબિંદુ, ઉત્કલનબિંદુ) માં ક્રમશઃ ફેરફાર જોવા મળે છે.

આલ્કેનનું સામાન્ય સૂત્ર: CₙH₂ₙ₊₂
આલ્કીનનું સામાન્ય સૂત્ર: CₙH₂ₙ
આલ્કાઈનનું સામાન્ય સૂત્ર: CₙH₂ₙ₋₂

સ્વ-મૂલ્યાંકન ક્વિઝ (20 પ્રશ્નો)

તમારી તૈયારી ચકાસવા માટે નીચેના પ્રશ્નોના જવાબ આપો.

તમારો સ્કોર:

0

/ 20