कौन-से हाइड्रोकार्बनों को उनके क्वथनांकों के बढ़ते हुए क्रम में व्यवस्थित किया गया है ?
- (a)मेथैन, ब्यूटेन, प्रोपेन, हेप्टेन
- (b)प्रोपेन, ब्यूटेन, पेंटेन, ऑक्टेन
- (c)प्रोपेन, ब्यूटेन, हेप्टेन, मेथैन
- (d)ऑक्टेन, एथेन, मेथैन, प्रोपेन
उत्तर
क्यों
सही — B, प्रोपेन, ब्यूटेन, पेंटेन, ऑक्टेन। सीधी-श्रृंखला वाले ऐल्केनों के एक परिवार में क्वथनांक कार्बन परमाणुओं की संख्या के साथ बढ़ता है, क्योंकि बड़े अणुओं में अधिक सतह क्षेत्र और अधिक प्रबल वान डेर वाल्स (लंदन परिक्षेपण) बल होते हैं।
प्रोपेन (C3), ब्यूटेन (C4), पेंटेन (C5) और ऑक्टेन (C8) बढ़ते आकार के क्रम में हैं, इसलिए उनके क्वथनांक भी उसी क्रम में बढ़ते हैं।
अन्य विकल्प क्यों गलत हैं
- (a)मेथैन, ब्यूटेन, प्रोपेन, हेप्टेन — ब्यूटेन (C4) को प्रोपेन (C3) से पहले रखा गया है, परंतु ब्यूटेन का क्वथनांक प्रोपेन से अधिक होता है, इसलिए यह सही आरोही क्रम नहीं है।
- (c)प्रोपेन, ब्यूटेन, हेप्टेन, मेथैन — मेथैन (C1) का क्वथनांक सबसे कम होता है, फिर भी इसे अंत में रखा गया है — यह क्रम आरोही नहीं है।
- (d)ऑक्टेन, एथेन, मेथैन, प्रोपेन — ऑक्टेन (C8) का क्वथनांक सबसे अधिक होता है परंतु इसे पहले रखा गया है, इसलिए यह क्रम उलझा हुआ है, आरोही नहीं।
अवधारणा
ऐल्केन एक समजातीय श्रेणी (homologous series) बनाते हैं जिसमें प्रत्येक सदस्य एक CH2 इकाई से भिन्न होता है। जैसे-जैसे कार्बन श्रृंखला लंबी होती जाती है, आणविक द्रव्यमान और सतह क्षेत्र बढ़ते हैं, अणुओं के बीच वान डेर वाल्स बल अधिक प्रबल होते हैं, और इसलिए श्रेणी में ऊपर जाने पर क्वथनांक निरंतर बढ़ता है।
आरोही-क्वथनांक क्रम चुनने के लिए, ऐल्केनों को केवल उनकी कार्बन संख्या के अनुसार पंक्तिबद्ध कर लीजिए: जितने अधिक कार्बन, क्वथनांक उतना ही अधिक। केवल विकल्प (b) में कार्बन संख्या पूरे रास्ते बढ़ती रहती है (C3 से C4 से C5 से C8)।
मुख्य तथ्य
- सीधी-श्रृंखला ऐल्केनों का क्वथनांक कार्बन संख्या के साथ बढ़ता है।
- ऐसा इसलिए होता है क्योंकि बड़े अणुओं में अधिक प्रबल वान डेर वाल्स (परिक्षेपण) बल होते हैं।
- क्वथनांक इस क्रम में बढ़ते हैं: मेथैन < एथेन < प्रोपेन < ब्यूटेन < पेंटेन < ... < ऑक्टेन।
- समान सूत्र के लिए शाखाकरण (branching) क्वथनांक को घटा देता है (सतह संपर्क कम होने के कारण)।
अधिक कार्बन का अर्थ है अधिक क्वथनांक, अतः C3 < C4 < C5 < C8 — विकल्प (b)।
आगे की तैयारी
सामान्य भ्रम
- कार्बन संख्या के बजाय नाम के अनुसार क्रम लगाना।
- यह भूल जाना कि मेथैन सबसे कम क्वथनांक वाला सदस्य है।
यह 'क्वथनांक (या आणविक भार) के आरोही/अवरोही क्रम में व्यवस्थित कीजिए' प्रकार के प्रश्न के रूप में पूछा जाता है।
संबंधित PYQ
हाइड्रोकार्बनों के आणविक भार के आरोही क्रम में निम्नलिखित में से कौन-सा सही अनुक्रम है ?
- (a) मेथैन, एथेन, प्रोपेन और ब्यूटेन
- (b) प्रोपेन, ब्यूटेन, एथेन और मेथैन
- (c) ब्यूटेन, एथेन, प्रोपेन और मेथैन
- (d) ब्यूटेन, प्रोपेन, एथेन और मेथैन
उत्तर(a) मेथैन, एथेन, प्रोपेन और ब्यूटेन
वही तर्क — ऐल्केनों को कार्बन संख्या के अनुसार क्रमबद्ध करना। UPSC उन्हें आणविक भार के अनुसार क्रमबद्ध करता है; NDA प्रश्न क्वथनांकों के लिए वही बढ़ती-श्रृंखला-लंबाई का तर्क उपयोग करता है।
NDA_GAT_2025_II_Q652025वह तापमान जिस पर "किसी खुले पात्र में द्रव का वाष्प दाब वायुमंडलीय दाब के बराबर हो जाता है", क्या कहलाता है
- (a) गलनांक
- (b) क्वथनांक
- (c) द्रव बिंदु
- (d) उपर्युक्त में से कोई नहीं
उत्तर(b) क्वथनांक
साथी अवधारणा — यह NDA प्रश्न उसी क्वथनांक को परिभाषित करता है जिसकी तुलना करने को Q74 ऐल्केनों में पूछता है।
अभ्यास
- अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं
निम्नलिखित ऐल्केनों में से किसका क्वथनांक सबसे अधिक है ?
- (a)मेथैन
- (b)प्रोपेन
- (c)ब्यूटेन
- (d)ऑक्टेन
उत्तर(d) ऑक्टेन — सबसे लंबी श्रृंखला में सबसे प्रबल वान डेर वाल्स बल होते हैं। - अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं
सीधी-श्रृंखला ऐल्केनों का क्वथनांक श्रृंखला की लंबाई के साथ किसके अधिक प्रबल होने के कारण बढ़ता है ?
- (a)हाइड्रोजन बंध
- (b)आयनिक बंध
- (c)वान डेर वाल्स बल
- (d)सहसंयोजक बंध
उत्तर(c) वान डेर वाल्स बल — बड़े अणु एक-दूसरे को अधिक आकर्षित करते हैं।