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Ch 4Carbon and its Compoundsकार्बन एवं उसके यौगिकCarbon aur uske Compounds

Covalent bonds, allotropes, catenation and tetravalency, homologous series, naming, reactions of carbon compounds, ethanol, ethanoic acid, soaps and detergents — in simple words.सहसंयोजक आबंध, अपररूप, शृंखलन और चतुःसंयोजकता, समजातीय श्रेणी, नामकरण, कार्बन यौगिकों की अभिक्रियाएँ, एथेनॉल, एथेनॉइक अम्ल, साबुन और अपमार्जक — आसान भाषा में।Covalent bonds, allotropes, catenation aur tetravalency, homologous series, naming, carbon compounds ke reactions, ethanol, ethanoic acid, sabun aur detergents — aasaan bhasha mein.

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Diagrams in this chapterइस अध्याय के डायग्रामIs chapter ke diagrams

In this chapter (NCERT sections)इस अध्याय में (NCERT खंड)Is chapter mein (NCERT sections)
  1. 4.1Bonding in carbon — the covalent bondकार्बन में आबंधन — सहसंयोजक आबंधCarbon mein bonding — covalent bond
  2. 4.2Versatile nature of carbonकार्बन की सर्वतोमुखी प्रकृतिCarbon ki versatile nature
  3. 4.3Chemical properties of carbon compoundsकार्बन यौगिकों के रासायनिक गुणधर्मCarbon compounds ke chemical properties
  4. 4.4Ethanol and ethanoic acidएथेनॉल और एथेनॉइक अम्लEthanol aur ethanoic acid
  5. 4.5Soaps and detergentsसाबुन और अपमार्जकSabun aur detergents
  6. ★Yaad rakho — quick revisionयाद रखो — झटपट दोहरावYaad rakho — quick revision
  7. ⚠Common mistakesआम गलतियाँCommon mistakes
  8. ✎NCERT questions — short answersNCERT प्रश्न — संक्षिप्त उत्तरNCERT questions — short answers
  9. 🎯Quizक्विज़Quiz

Food, clothes, medicines, books, fuels — many things we use are made of carbon compounds. The earth's crust has only 0.02% carbon (as minerals) and the atmosphere 0.03% CO₂, yet carbon is everywhere in living things. Carbon compounds are mostly poor conductors of electricity with low melting and boiling points — a clue that their bonds are not ionic.भोजन, कपड़े, दवाइयाँ, पुस्तकें, ईंधन — बहुत-सी चीज़ें कार्बन यौगिकों से बनी हैं। भूपर्पटी में केवल 0.02% कार्बन (खनिजों के रूप में) और वायुमंडल में 0.03% CO₂ है, फिर भी सजीवों में कार्बन हर जगह है। कार्बन यौगिक प्रायः विद्युत के कुचालक हैं और इनके गलनांक व क्वथनांक कम हैं — संकेत कि इनके आबंध आयनिक नहीं हैं।Khana, kapde, dawaiyan, kitaabein, fuel — bahut si cheezein carbon compounds se bani hain. Earth ke crust mein sirf 0.02% carbon (minerals ke roop mein) aur hawa mein 0.03% CO₂ hai, phir bhi living things mein carbon har jagah hai. Carbon compounds zyadatar bijli ke kharab conductors hain aur inke melting aur boiling points kam hain — ishara ki inke bonds ionic nahi hain.

4.1Bonding in carbon — the covalent bondकार्बन में आबंधन — सहसंयोजक आबंधCarbon mein bonding — covalent bond

Carbon (2,4) has 4 valence electrons. Gaining 4 (C⁴⁻) or losing 4 (C⁴⁺) needs too much energy, so carbon shares electrons. A bond formed by sharing a pair of electrons is a covalent bond. In H₂ one pair is shared (single bond); in O₂ two pairs (double bond); in N₂ three pairs (triple bond). In methane, CH₄, carbon shares one pair with each of four hydrogens. Covalent compounds have weak forces between molecules (low m.p./b.p.) and form no ions (poor conductors).कार्बन (2,4) के 4 संयोजकता इलेक्ट्रॉन हैं। 4 लेना (C⁴⁻) या 4 खोना (C⁴⁺) बहुत ऊर्जा माँगता है, इसलिए कार्बन इलेक्ट्रॉन साझा करता है। इलेक्ट्रॉन युग्म के साझे से बना आबंध सहसंयोजक आबंध है। H₂ में एक युग्म (एकल आबंध); O₂ में दो युग्म (द्विआबंध); N₂ में तीन युग्म (त्रिआबंध)। मेथेन, CH₄ में कार्बन चारों हाइड्रोजन से एक-एक युग्म साझा करता है। सहसंयोजक यौगिकों में अणुओं के बीच बल दुर्बल (कम गलनांक/क्वथनांक) और आयन नहीं बनते (कुचालक)।Carbon (2,4) ke 4 valence electrons hain. 4 lena (C⁴⁻) ya 4 khona (C⁴⁺) bahut energy maangta hai, isliye carbon electrons share karta hai. Electron pair share karke bana bond covalent bond hai. H₂ mein ek pair (single bond); O₂ mein do pair (double bond); N₂ mein teen pair (triple bond). Methane, CH₄ mein carbon chaaron hydrogen se ek-ek pair share karta hai. Covalent compounds mein molecules ke beech force kamzor (kam m.p./b.p.) aur ions nahi bante (kharab conductors).

Single, double and triple covalent bonds (H₂, O₂, N₂)एकल, द्वि और त्रि सहसंयोजक आबंध (H₂, O₂, N₂)Single, double and triple covalent bonds (H₂, O₂, N₂)NCERT Fig 4.1–4.4 · 5 tappable partsOpenMethane (CH₄) — electron dot structureमेथेन (CH₄) — इलेक्ट्रॉन बिंदु संरचनाMethane (CH₄) — electron dot structureNCERT Fig 4.5 · 4 tappable partsOpen
Allotropes of carbonDiamond: each C bonded to four others — rigid 3-D structure; hardest substance, does not conduct. Graphite: each C bonded to three others in hexagonal layers (one double bond); smooth, slippery, a very good conductor. Fullerene C-60: shaped like a football (named after Buckminster Fuller). Same element, same chemical properties, different physical properties. See the allotropes diagram.कार्बन के अपररूपहीरा: हर C चार अन्य C से जुड़ा — दृढ़ त्रिविम संरचना; सबसे कठोर, चालक नहीं। ग्रेफ़ाइट: हर C तीन अन्य C से षट्कोणीय परतों में (एक द्विआबंध); चिकना, फिसलनदार, बहुत अच्छा चालक। फुलेरीन C-60: फ़ुटबॉल जैसा (बकमिंस्टर फ़ुलर के नाम पर)। एक ही तत्व, समान रासायनिक गुण, भिन्न भौतिक गुण। अपररूप डायग्राम देखिए।Carbon ke allotropesDiamond: har C chaar doosre C se juda — rigid 3-D structure; sabse hard, conduct nahi karta. Graphite: har C teen doosre C se hexagonal layers mein (ek double bond); smooth, slippery, bahut accha conductor. Fullerene C-60: football jaisa (Buckminster Fuller ke naam par). Ek hi element, same chemical properties, alag physical properties. Allotropes diagram dekhiye.
Allotropes of carbon — diamond, graphite and C-60कार्बन के अपररूप — हीरा, ग्रेफ़ाइट और C-60Allotropes of carbon — diamond, graphite and C-60NCERT Section 4.1 (More to Know) · 3 tappable partsOpen

4.2Versatile nature of carbonकार्बन की सर्वतोमुखी प्रकृतिCarbon ki versatile nature

Millions of carbon compounds exist because of two properties. Catenation: carbon links with other carbon atoms to form long chains, branched chains and rings (silicon does this only up to 7–8 atoms, and those compounds are reactive). Tetravalency: carbon has valency four, so it bonds with four other atoms — carbon, H, O, N, S, Cl… Carbon is small, so its bonds are very strong and its compounds very stable.लाखों कार्बन यौगिक दो गुणों के कारण हैं। शृंखलन: कार्बन अन्य कार्बन परमाणुओं से जुड़कर लंबी शृंखला, शाखित शृंखला और वलय बनाता है (सिलिकॉन केवल 7–8 परमाणुओं तक, और वे यौगिक अभिक्रियाशील)। चतुःसंयोजकता: कार्बन की संयोजकता चार है, अतः यह चार परमाणुओं — कार्बन, H, O, N, S, Cl… — से आबंध बनाता है। कार्बन छोटा है, इसलिए इसके आबंध बहुत प्रबल और यौगिक बहुत स्थायी हैं।Laakhon carbon compounds do properties ki wajah se hain. Catenation: carbon doosre carbon atoms se judkar lambi chains, branched chains aur rings banata hai (silicon sirf 7–8 atoms tak, aur wo compounds reactive). Tetravalency: carbon ki valency chaar hai, isliye ye chaar atoms — carbon, H, O, N, S, Cl… — se bond banata hai. Carbon chhota hai, isliye iske bonds bahut strong aur compounds bahut stable hain.

4.2.1Saturated and unsaturated compoundsसंतृप्त और असंतृप्त यौगिकSaturated aur unsaturated compounds

Compounds of carbon and hydrogen are hydrocarbons. With only single bonds they are saturated (alkanes, e.g. ethane C₂H₆: CH₃–CH₃). With double or triple bonds they are unsaturated — alkenes (ethene C₂H₄: CH₂=CH₂) and alkynes (ethyne C₂H₂: HC≡CH). Saturated compounds are less reactive than unsaturated ones.कार्बन और हाइड्रोजन के यौगिक हाइड्रोकार्बन हैं। केवल एकल आबंध वाले संतृप्त (ऐल्केन, जैसे एथेन C₂H₆: CH₃–CH₃)। द्वि या त्रि आबंध वाले असंतृप्त — ऐल्कीन (एथीन C₂H₄: CH₂=CH₂) और ऐल्काइन (एथाइन C₂H₂: HC≡CH)। संतृप्त यौगिक असंतृप्त से कम अभिक्रियाशील हैं।Carbon aur hydrogen ke compounds hydrocarbons hain. Sirf single bonds wale saturated (alkanes, jaise ethane C₂H₆: CH₃–CH₃). Double ya triple bonds wale unsaturated — alkenes (ethene C₂H₄: CH₂=CH₂) aur alkynes (ethyne C₂H₂: HC≡CH). Saturated compounds unsaturated se kam reactive hain.

4.2.2Chains, branches and ringsशृंखलाएँ, शाखाएँ और वलयChains, branches aur rings

Two structural isomers of butane (C₄H₁₀)ब्यूटेन (C₄H₁₀) के दो संरचनात्मक समावयवीTwo structural isomers of butane (C₄H₁₀)NCERT Fig 4.8 · 3 tappable partsOpen

Butane (C₄H₁₀) can be drawn as a straight chain or a branched chain. Compounds with the same molecular formula but different structures are structural isomers. Carbon can also form rings: cyclohexane C₆H₁₂ (single bonds) and benzene C₆H₆ (alternate double bonds).ब्यूटेन (C₄H₁₀) को सीधी श्रृंखला या शाखित श्रृंखला के रूप में लिख सकते हैं। समान अणुसूत्र पर भिन्न संरचना वाले यौगिक संरचनात्मक समावयव हैं। कार्बन वलय भी बनाता है: साइक्लोहेक्सेन C₆H₁₂ (एकल आबंध) और बेंज़ीन C₆H₆ (एकांतर द्विआबंध)।Butane (C₄H₁₀) ko straight chain ya branched chain ki tarah likh sakte hain. Same molecular formula par alag structure wale compounds structural isomers hain. Carbon rings bhi banata hai: cyclohexane C₆H₁₂ (single bonds) aur benzene C₆H₆ (alternate double bonds).

4.2.3Functional groupsप्रकार्यात्मक समूहFunctional groups

An element other than C and H that replaces hydrogen in a hydrocarbon is a heteroatom (Cl, Br, O, N, S). Heteroatoms and groups containing them give the compound its specific properties, whatever the chain length — these are functional groups.हाइड्रोकार्बन में हाइड्रोजन को प्रतिस्थापित करने वाला C और H के अतिरिक्त तत्व विषम परमाणु है (Cl, Br, O, N, S)। विषम परमाणु और इनसे बने समूह, शृंखला की लंबाई चाहे जो हो, यौगिक को विशिष्ट गुण देते हैं — ये प्रकार्यात्मक समूह हैं।Hydrocarbon mein hydrogen ki jagah lene wala C aur H ke alawa element heteroatom hai (Cl, Br, O, N, S). Heteroatoms aur inse bane groups, chain ki lambai jo bhi ho, compound ko khaas properties dete hain — ye functional groups hain.

Functional groups and naming (Tables 4.3, 4.4)Halo –Cl, –Br: prefix chloro/bromo (bromopropane) · Alcohol –OH: suffix -ol (propanol) · Aldehyde –CHO: -al (propanal) · Ketone –CO–: -one (propanone) · Carboxylic acid –COOH: -oic acid (propanoic acid) · Double bond: -ene (propene) · Triple bond: -yne (propyne).
Rule: count the carbons for the stem (meth 1, eth 2, prop 3, but 4, pent 5, hex 6); drop the final "e" of the alkane name when the suffix starts with a vowel (propane → propanone).
प्रकार्यात्मक समूह और नामकरण (सारणी 4.3, 4.4)हैलो –Cl, –Br: पूर्वलग्न क्लोरो/ब्रोमो (ब्रोमोप्रोपेन) · ऐल्कोहॉल –OH: अनुलग्न -ॉल (प्रोपेनॉल) · ऐल्डिहाइड –CHO: -ैल (प्रोपेनैल) · कीटोन –CO–: -ोन (प्रोपेनोन) · कार्बोक्सिलिक अम्ल –COOH: -ॉइक अम्ल (प्रोपेनॉइक अम्ल) · द्विआबंध: -ीन (प्रोपीन) · त्रिआबंध: -ाइन (प्रोपाइन)।
नियम: कार्बन गिनकर मूल शब्द (मेथ 1, एथ 2, प्रोप 3, ब्यूट 4, पेन्ट 5, हेक्स 6); अनुलग्न स्वर से शुरू हो तो ऐल्केन नाम का अंतिम "e" हटाएँ (propane → propanone)।
Functional groups aur naming (Table 4.3, 4.4)Halo –Cl, –Br: prefix chloro/bromo (bromopropane) · Alcohol –OH: suffix -ol (propanol) · Aldehyde –CHO: -al (propanal) · Ketone –CO–: -one (propanone) · Carboxylic acid –COOH: -oic acid (propanoic acid) · Double bond: -ene (propene) · Triple bond: -yne (propyne).
Rule: carbons gin ke stem (meth 1, eth 2, prop 3, but 4, pent 5, hex 6); suffix vowel se shuru ho to alkane naam ka aakhri "e" hatao (propane → propanone).

4.2.4Homologous seriesसमजातीय श्रेणीHomologous series

A homologous series is a series of compounds in which the same functional group replaces hydrogen and successive members differ by –CH₂– (a mass difference of 14 u). Examples: CH₄, C₂H₆, C₃H₈, C₄H₁₀ (alkanes, CₙH₂ₙ₊₂); C₂H₄, C₃H₆, C₄H₈ (alkenes, CₙH₂ₙ); C₂H₂, C₃H₄ (alkynes, CₙH₂ₙ₋₂); CH₃OH, C₂H₅OH, C₃H₇OH. Members have similar chemical properties; physical properties (melting point, boiling point, solubility) change gradually with molecular mass.समजातीय श्रेणी यौगिकों की वह श्रेणी है जिसमें हाइड्रोजन को एक ही प्रकार्यात्मक समूह प्रतिस्थापित करता है और क्रमागत सदस्यों में –CH₂– का अंतर होता है (द्रव्यमान अंतर 14 u)। उदाहरण: CH₄, C₂H₆, C₃H₈, C₄H₁₀ (ऐल्केन, CₙH₂ₙ₊₂); C₂H₄, C₃H₆, C₄H₈ (ऐल्कीन, CₙH₂ₙ); C₂H₂, C₃H₄ (ऐल्काइन, CₙH₂ₙ₋₂); CH₃OH, C₂H₅OH, C₃H₇OH। सदस्यों के रासायनिक गुण समान; भौतिक गुण (गलनांक, क्वथनांक, विलेयता) आण्विक द्रव्यमान के साथ क्रमशः बदलते हैं।Homologous series compounds ki wo series hai jisme hydrogen ki jagah same functional group hota hai aur lagataar members mein –CH₂– ka farak hota hai (mass farak 14 u). Examples: CH₄, C₂H₆, C₃H₈, C₄H₁₀ (alkanes, CₙH₂ₙ₊₂); C₂H₄, C₃H₆, C₄H₈ (alkenes, CₙH₂ₙ); C₂H₂, C₃H₄ (alkynes, CₙH₂ₙ₋₂); CH₃OH, C₂H₅OH, C₃H₇OH. Members ke chemical properties same; physical properties (melting point, boiling point, solubility) molecular mass ke saath dheere-dheere badalti hain.

4.3Chemical properties of carbon compoundsकार्बन यौगिकों के रासायनिक गुणधर्मCarbon compounds ke chemical properties

4.3.1CombustionदहनCombustion (jalna)

Carbon and its compounds burn in oxygen to give CO₂, heat and light. Saturated hydrocarbons generally give a clean blue flame; unsaturated ones give a yellow flame with lots of black smoke (soot). Saturated hydrocarbons also give a sooty flame when the air supply is limited. A gas/kerosene stove has inlets for air so the fuel burns completely; a blackened vessel bottom means the air holes are blocked and fuel is wasted. Incomplete combustion gives poisonous carbon monoxide. Coal and petroleum contain N and S, so burning them forms oxides of sulphur and nitrogen — major pollutants.कार्बन और इसके यौगिक ऑक्सीजन में जलकर CO₂, ऊष्मा और प्रकाश देते हैं। संतृप्त हाइड्रोकार्बन प्रायः स्वच्छ नीली ज्वाला देते हैं; असंतृप्त पीली ज्वाला और बहुत काला धुआँ (कज्जल)। सीमित वायु में संतृप्त हाइड्रोकार्बन भी कज्जली ज्वाला देते हैं। गैस/किरोसिन स्टोव में वायु के छिद्र होते हैं ताकि ईंधन पूरा जले; बर्तन की तली काली हो तो छिद्र बंद हैं और ईंधन व्यर्थ हो रहा है। अपूर्ण दहन से विषैली कार्बन मोनोऑक्साइड बनती है। कोयले और पेट्रोलियम में N और S होने से सल्फ़र व नाइट्रोजन के ऑक्साइड बनते हैं — प्रमुख प्रदूषक।Carbon aur iske compounds oxygen mein jalkar CO₂, heat aur light dete hain. Saturated hydrocarbons aam taur par saaf neeli flame dete hain; unsaturated peeli flame aur bahut kaala dhuaan (soot). Kam hawa mein saturated hydrocarbons bhi sooty flame dete hain. Gas/kerosene stove mein hawa ke chhed hote hain taaki fuel poora jale; bartan ki tali kaali ho to chhed band hain aur fuel barbaad ho raha hai. Adhoore combustion se zehreeli carbon monoxide banti hai. Koyle aur petroleum mein N aur S hone se sulphur aur nitrogen ke oxides bante hain — bade pollutants.

C + O₂ ⟶ CO₂ + heat and light
carbon burnsकार्बन का दहनcarbon jalta hai
CH₄ + 2O₂ ⟶ CO₂ + 2H₂O + heat and light
methane burnsमेथेन का दहनmethane jalti hai
CH₃CH₂OH + 3O₂ ⟶ 2CO₂ + 3H₂O + heat and light
ethanol burns (balanced)एथेनॉल का दहन (संतुलित)ethanol jalta hai (balanced)
Why do substances burn with or without a flame?A flame is produced only when gaseous substances burn. Wax and LPG vaporise and give a flame; charcoal glows red without a flame. A solid or liquid fuel glows when heated — the yellow of a candle flame is unburnt carbon particles glowing. Coal and petroleum formed from biomass buried for millions of years — they are fossil fuels.पदार्थ ज्वाला के साथ या बिना क्यों जलते हैं?ज्वाला तभी बनती है जब गैसीय पदार्थ जलते हैं। मोम और LPG वाष्पित होकर ज्वाला देते हैं; लकड़ी का कोयला बिना ज्वाला के लाल दहकता है। ठोस या द्रव ईंधन गर्म होकर चमकता है — मोमबत्ती की पीली ज्वाला बिना जले कार्बन कणों की चमक है। कोयला और पेट्रोलियम लाखों वर्षों से दबे जैव-मात्रा से बने — ये जीवाश्म ईंधन हैं।Cheezein flame ke saath ya bina kyon jalti hain?Flame tabhi banti hai jab gas wale padarth jalte hain. Mom aur LPG vapour banke flame dete hain; lakdi ka koyla bina flame ke laal dehakta hai. Solid ya liquid fuel garam hoke chamakta hai — mombatti ki peeli flame bina jale carbon kanon ki chamak hai. Koyla aur petroleum laakhon saal se dabe biomass se bane — ye fossil fuels hain.

4.3.2Oxidationऑक्सीकरणOxidation

Warm ethanol with a few drops of 5% alkaline potassium permanganate — the purple colour disappears at first (it is used up), then stays when ethanol is used up. Alcohols are oxidised to carboxylic acids. Substances that add oxygen to others are oxidising agents — alkaline KMnO₄ and acidified K₂Cr₂O₇.गर्म एथेनॉल में 5% क्षारीय पोटैशियम परमैंगनेट की कुछ बूँदें डालें — पहले बैंगनी रंग गायब होता है (यह खर्च होता है), एथेनॉल समाप्त होने पर रंग बना रहता है। ऐल्कोहॉल कार्बोक्सिलिक अम्ल में ऑक्सीकृत होते हैं। दूसरों को ऑक्सीजन देने वाले पदार्थ ऑक्सीकारक हैं — क्षारीय KMnO₄ और अम्लीकृत K₂Cr₂O₇।Garam ethanol mein 5% alkaline potassium permanganate ki kuch boondein daaliye — pehle purple rang gayab hota hai (ye kharch hota hai), ethanol khatam hone par rang bana rehta hai. Alcohols carboxylic acids mein oxidise hote hain. Doosron ko oxygen dene wale padarth oxidising agents hain — alkaline KMnO₄ aur acidified K₂Cr₂O₇.

CH₃–CH₂OH Alkaline KMnO₄ + Heat or acidified K₂Cr₂O₇ + Heat⟶ CH₃COOH
ethanol → ethanoic acidएथेनॉल → एथेनॉइक अम्लethanol → ethanoic acid

4.3.3Addition reactionसंकलन अभिक्रियाAddition reaction

Unsaturated hydrocarbons add hydrogen in the presence of catalysts such as nickel or palladium to give saturated hydrocarbons. A catalyst changes the rate of a reaction without itself being affected. This hydrogenation turns vegetable oils (unsaturated, long chains) into vanaspati ghee (saturated). Saturated animal fats are said to be harmful for health; oils with unsaturated fatty acids are the healthier choice for cooking.असंतृप्त हाइड्रोकार्बन निकैल या पैलेडियम जैसे उत्प्रेरकों की उपस्थिति में हाइड्रोजन जोड़कर संतृप्त हाइड्रोकार्बन बनाते हैं। उत्प्रेरक स्वयं अप्रभावित रहकर अभिक्रिया की दर बदलता है। यह हाइड्रोजनीकरण वनस्पति तेलों (असंतृप्त, लंबी शृंखला) को वनस्पति घी (संतृप्त) में बदलता है। संतृप्त जंतु वसा स्वास्थ्य के लिए हानिकारक मानी जाती है; असंतृप्त वसा अम्ल वाले तेल पकाने के लिए बेहतर हैं।Unsaturated hydrocarbons nickel ya palladium jaise catalysts ki maujoodgi mein hydrogen jodkar saturated hydrocarbons banate hain. Catalyst khud bina badle reaction ki speed badalta hai. Ye hydrogenation vegetable oils (unsaturated, lambi chains) ko vanaspati ghee (saturated) mein badalta hai. Saturated animal fats sehat ke liye nuksaandeh maane jaate hain; unsaturated fatty acids wale oils pakaane ke liye behtar hain.

R₂C=CR₂ + H₂ Nickel catalyst⟶ R₂CH–CHR₂
hydrogenation (R = alkyl group)हाइड्रोजनीकरण (R = ऐल्किल समूह)hydrogenation (R = alkyl group)

4.3.4Substitution reactionप्रतिस्थापन अभिक्रियाSubstitution reaction

Saturated hydrocarbons are fairly unreactive, but in sunlight chlorine replaces hydrogen atoms one by one (a substitution reaction), giving a mixture of products.संतृप्त हाइड्रोकार्बन काफ़ी कम अभिक्रियाशील हैं, पर सूर्य के प्रकाश में क्लोरीन हाइड्रोजन परमाणुओं को एक-एक कर प्रतिस्थापित करती है (प्रतिस्थापन अभिक्रिया), जिससे उत्पादों का मिश्रण बनता है।Saturated hydrocarbons kaafi kam reactive hain, par dhoop (sunlight) mein chlorine hydrogen atoms ko ek-ek karke replace karti hai (substitution reaction), jisse products ka mixture banta hai.

CH₄ + Cl₂ Sunlight⟶ CH₃Cl + HCl
substitution (higher homologues give many products)प्रतिस्थापन (बड़े सदस्य कई उत्पाद देते हैं)substitution (bade members kai products dete hain)

4.4Ethanol and ethanoic acidएथेनॉल और एथेनॉइक अम्लEthanol aur ethanoic acid

4.4.1Ethanol (alcohol)एथेनॉल (ऐल्कोहॉल)Ethanol (alcohol)

Ethanol is a liquid at room temperature, mixes with water in all proportions, and is the active ingredient of alcoholic drinks; it is also used in medicines (tincture iodine, cough syrups) as a solvent. Even small amounts of pure ethanol (absolute alcohol) can be lethal, and long-term drinking harms health. Industrial alcohol is denatured (methanol plus a blue dye) so it cannot be drunk — methanol oxidises to methanal in the liver and can cause blindness and death.एथेनॉल कमरे के ताप पर द्रव है, जल में हर अनुपात में मिलता है और ऐल्कोहॉलिक पेयों का सक्रिय घटक है; दवाइयों (टिंचर आयोडीन, कफ़ सिरप) में विलायक के रूप में भी प्रयुक्त है। शुद्ध एथेनॉल (परिशुद्ध ऐल्कोहॉल) की थोड़ी मात्रा भी घातक हो सकती है और लंबे समय तक पीना स्वास्थ्य को हानि पहुँचाता है। औद्योगिक ऐल्कोहॉल को विकृत (मेथेनॉल और नीला रंजक मिलाकर) करते हैं ताकि पिया न जा सके — मेथेनॉल यकृत में मेथेनैल बनकर अंधापन और मृत्यु तक का कारण बन सकता है।Ethanol room temperature par liquid hai, paani mein har ratio mein milta hai aur alcoholic drinks ka active hissa hai; dawaiyon (tincture iodine, cough syrup) mein solvent ki tarah bhi use hota hai. Pure ethanol (absolute alcohol) ki thodi matra bhi jaanleva ho sakti hai aur lambe samay tak peena sehat ko nuksaan pahunchata hai. Industrial alcohol ko denature karte hain (methanol aur neela dye milakar) taaki piya na ja sake — methanol liver mein methanal banke andhapan aur maut tak ka kaaran ban sakta hai.

2Na + 2CH₃CH₂OH ⟶ 2CH₃CH₂O⁻Na⁺ + H₂
with sodium: sodium ethoxide + hydrogen (test for ethanol)सोडियम के साथ: सोडियम एथॉक्साइड + हाइड्रोजन (एथेनॉल का परीक्षण)sodium ke saath: sodium ethoxide + hydrogen (ethanol ka test)
CH₃–CH₂OH Hot conc. H₂SO₄, 443 K⟶ CH₂=CH₂ + H₂O
dehydration → ethene (conc. H₂SO₄ removes water)निर्जलीकरण → एथीन (सांद्र H₂SO₄ जल हटाता है)dehydration → ethene (conc. H₂SO₄ paani hataata hai)
Alcohol as a fuelSugarcane molasses can be fermented to ethanol. Ethanol is a clean fuel — it burns in sufficient air to give only CO₂ and water. Some countries add it to petrol (gasohol).ईंधन के रूप में ऐल्कोहॉलगन्ने के शीरे का किण्वन कर एथेनॉल बनाया जा सकता है। एथेनॉल स्वच्छ ईंधन है — पर्याप्त वायु में जलकर केवल CO₂ और जल देता है। कुछ देश इसे पेट्रोल में मिलाते हैं।Fuel ke roop mein alcoholGanne ke sheere ka fermentation karke ethanol banaya ja sakta hai. Ethanol clean fuel hai — kaafi hawa mein jalkar sirf CO₂ aur paani deta hai. Kuch desh ise petrol mein milate hain.

4.4.2Ethanoic acid (acetic acid)एथेनॉइक अम्ल (ऐसीटिक अम्ल)Ethanoic acid (acetic acid)

Ethanoic acid (CH₃COOH) is a carboxylic acid. 5–8% ethanoic acid in water is vinegar, used as a preservative in pickles. Pure ethanoic acid melts at 290 K and often freezes in cold climates — glacial acetic acid. Carboxylic acids are weak acids (unlike HCl, they ionise only partly).एथेनॉइक अम्ल (CH₃COOH) एक कार्बोक्सिलिक अम्ल है। जल में 5–8% एथेनॉइक अम्ल सिरका है, जो अचार में परिरक्षक है। शुद्ध एथेनॉइक अम्ल का गलनांक 290 K है और ठंडे मौसम में प्रायः जम जाता है — ग्लैशल ऐसीटिक अम्ल। कार्बोक्सिलिक अम्ल दुर्बल अम्ल हैं (HCl के विपरीत, आंशिक आयनित)।Ethanoic acid (CH₃COOH) ek carboxylic acid hai. Paani mein 5–8% ethanoic acid sirka (vinegar) hai, jo achaar mein preservative hai. Pure ethanoic acid ka melting point 290 K hai aur thande mausam mein aksar jam jaata hai — glacial acetic acid. Carboxylic acids weak acids hain (HCl ke ulat, thode hi ionise hote hain).

CH₃COOH + CH₃CH₂OH Acid⟶ CH₃COOCH₂CH₃ + H₂O
esterification → ester (sweet-smelling; perfumes, flavours)एस्टरीकरण → एस्टर (मीठी गंध; इत्र, स्वाद)esterification → ester (meethi khushboo; perfume, flavour)
CH₃COOC₂H₅ NaOH⟶ C₂H₅OH + CH₃COONa
saponification — the reaction used to make soapसाबुनीकरण — साबुन बनाने की अभिक्रियाsaponification — sabun banane ka reaction
NaOH + CH₃COOH ⟶ CH₃COONa + H₂O
with a base: sodium acetate (sodium ethanoate)क्षारक के साथ: सोडियम ऐसीटेट (सोडियम एथेनोएट)base ke saath: sodium acetate (sodium ethanoate)
2CH₃COOH + Na₂CO₃ ⟶ 2CH₃COONa + H₂O + CO₂
with a carbonate: CO₂ evolvesकार्बोनेट के साथ: CO₂ निकलती हैcarbonate ke saath: CO₂ nikalti hai
CH₃COOH + NaHCO₃ ⟶ CH₃COONa + H₂O + CO₂
with a hydrogencarbonate: CO₂ evolvesहाइड्रोजनकार्बोनेट के साथ: CO₂ निकलती हैhydrogencarbonate ke saath: CO₂ nikalti hai

4.5Soaps and detergentsसाबुन और अपमार्जकSabun aur detergents

Soap molecule and a micelle around oily dirtसाबुन का अणु और तैलीय मैल के चारों ओर मिसेलSoap molecule and a micelle around oily dirtNCERT Fig 4.12, 4.13 · 5 tappable partsOpen

Soaps are sodium or potassium salts of long-chain carboxylic acids. A soap molecule has an ionic end that dissolves in water (hydrophilic) and a long carbon chain that dissolves in oil (hydrophobic). In water, soap molecules cluster with tails inside and ionic ends outside — a micelle. The oily dirt collects in the centre, forming an emulsion that is washed away. Micelles stay apart because of ion–ion repulsion; they scatter light, so soap solution looks cloudy.साबुन लंबी शृंखला वाले कार्बोक्सिलिक अम्लों के सोडियम या पोटैशियम लवण हैं। साबुन के अणु का एक आयनिक सिरा जल में घुलता है (जलरागी) और लंबी कार्बन शृंखला तेल में घुलती है (जलविरागी)। जल में साबुन के अणु पूँछ अंदर और आयनिक सिरे बाहर रखकर समूह बनाते हैं — मिसेल। तैलीय मैल केंद्र में इकट्ठा होकर इमल्शन बनाता है जो धुल जाता है। आयन–आयन विकर्षण के कारण मिसेल अलग रहते हैं; ये प्रकाश प्रकीर्णित करते हैं, इसलिए साबुन का विलयन धुँधला दिखता है।Sabun lambi chain wale carboxylic acids ke sodium ya potassium salts hain. Sabun ke molecule ka ek ionic sira paani mein ghulta hai (hydrophilic) aur lambi carbon chain tel mein ghulti hai (hydrophobic). Paani mein sabun ke molecules poonchh andar aur ionic sire bahar rakhkar group banate hain — micelle. Tel wala mail centre mein ikattha hokar emulsion banata hai jo dhul jaata hai. Ion–ion repulsion ki wajah se micelles alag rehte hain; ye light scatter karte hain, isliye sabun ka solution dhundhla dikhta hai.

Hard water contains calcium and magnesium salts. Soap reacts with them to form an insoluble precipitate called scum, so more soap is needed and less foam forms. Detergents are ammonium or sulphonate salts of long-chain carboxylic acids; their charged ends do not form insoluble precipitates with Ca²⁺ and Mg²⁺, so they work in hard water too. Detergents are used in shampoos and washing products.कठोर जल में कैल्सियम और मैग्नीशियम के लवण होते हैं। साबुन इनसे अविलेय अवक्षेप स्कम बनाता है, इसलिए अधिक साबुन लगता है और झाग कम बनता है। अपमार्जक लंबी शृंखला वाले कार्बोक्सिलिक अम्लों के अमोनियम या सल्फ़ोनेट लवण हैं; इनके आवेशित सिरे Ca²⁺ और Mg²⁺ से अविलेय अवक्षेप नहीं बनाते, इसलिए कठोर जल में भी काम करते हैं। शैम्पू और कपड़े धोने के उत्पादों में अपमार्जक होते हैं।Hard water mein calcium aur magnesium ke salts hote hain. Sabun inse insoluble precipitate scum banata hai, isliye zyada sabun lagta hai aur jhaag kam banta hai. Detergents lambi chain wale carboxylic acids ke ammonium ya sulphonate salts hain; inke charged sire Ca²⁺ aur Mg²⁺ se insoluble precipitate nahi banate, isliye hard water mein bhi kaam karte hain. Shampoo aur kapde dhone ke products mein detergents hote hain.

★ Yaad rakho — quick revision★ याद रखो — झटपट दोहराव★ Yaad rakho — quick revision

  1. Covalent bond = sharing of electron pairs. Single (1 pair), double (2 pairs), triple (3 pairs).सहसंयोजक आबंध = इलेक्ट्रॉन युग्मों का साझा। एकल (1 युग्म), द्वि (2 युग्म), त्रि (3 युग्म)।Covalent bond = electron pairs ka sharing. Single (1 pair), double (2 pairs), triple (3 pairs).
  2. Carbon forms so many compounds because of catenation and tetravalency.कार्बन के इतने यौगिक शृंखलन और चतुःसंयोजकता के कारण हैं।Carbon ke itne compounds catenation aur tetravalency ki wajah se hain.
  3. Allotropes: diamond (hard, non-conductor), graphite (layers, conductor), fullerene C-60.अपररूप: हीरा (कठोर, अचालक), ग्रेफ़ाइट (परतें, चालक), फुलेरीन C-60।Allotropes: diamond (hard, non-conductor), graphite (layers, conductor), fullerene C-60.
  4. Alkanes CₙH₂ₙ₊₂ (single), alkenes CₙH₂ₙ (double), alkynes CₙH₂ₙ₋₂ (triple). Homologues differ by CH₂ (14 u).ऐल्केन CₙH₂ₙ₊₂ (एकल), ऐल्कीन CₙH₂ₙ (द्वि), ऐल्काइन CₙH₂ₙ₋₂ (त्रि)। समजात CH₂ (14 u) से भिन्न।Alkanes CₙH₂ₙ₊₂ (single), alkenes CₙH₂ₙ (double), alkynes CₙH₂ₙ₋₂ (triple). Homologues CH₂ (14 u) se alag.
  5. Suffixes: -ol alcohol, -al aldehyde, -one ketone, -oic acid carboxylic acid, -ene, -yne; prefix chloro/bromo.अनुलग्न: -ol ऐल्कोहॉल, -al ऐल्डिहाइड, -one कीटोन, -oic acid कार्बोक्सिलिक अम्ल, -ene, -yne; पूर्वलग्न chloro/bromo।Suffixes: -ol alcohol, -al aldehyde, -one ketone, -oic acid carboxylic acid, -ene, -yne; prefix chloro/bromo.
  6. Saturated → clean blue flame; unsaturated → yellow sooty flame.संतृप्त → स्वच्छ नीली ज्वाला; असंतृप्त → पीली कज्जली ज्वाला।Saturated → saaf neeli flame; unsaturated → peeli sooty flame.
  7. Addition = hydrogenation with Ni/Pd catalyst (oil → vanaspati ghee). Substitution = Cl₂ + CH₄ in sunlight.संकलन = Ni/Pd उत्प्रेरक के साथ हाइड्रोजनीकरण (तेल → वनस्पति घी)। प्रतिस्थापन = सूर्य-प्रकाश में Cl₂ + CH₄।Addition = Ni/Pd catalyst ke saath hydrogenation (tel → vanaspati ghee). Substitution = sunlight mein Cl₂ + CH₄.
  8. Ethanol + Na → sodium ethoxide + H₂; ethanol + hot conc. H₂SO₄ (443 K) → ethene. Ethanoic acid + ethanol (acid) → ester; ester + NaOH → soap-type reaction (saponification).एथेनॉल + Na → सोडियम एथॉक्साइड + H₂; एथेनॉल + गर्म सांद्र H₂SO₄ (443 K) → एथीन। एथेनॉइक अम्ल + एथेनॉल (अम्ल) → एस्टर; एस्टर + NaOH → साबुनीकरण।Ethanol + Na → sodium ethoxide + H₂; ethanol + garam conc. H₂SO₄ (443 K) → ethene. Ethanoic acid + ethanol (acid) → ester; ester + NaOH → saponification.
  9. Soap: ionic head in water, carbon tail in oil → micelle traps dirt. Hard water + soap → scum; detergents work in hard water.साबुन: आयनिक सिरा जल में, कार्बन पूँछ तेल में → मिसेल मैल को फँसाता है। कठोर जल + साबुन → स्कम; अपमार्जक कठोर जल में भी काम करते हैं।Sabun: ionic sira paani mein, carbon poonchh tel mein → micelle mail ko phansata hai. Hard water + sabun → scum; detergents hard water mein bhi kaam karte hain.

⚠ Common mistakes⚠ आम गलतियाँ⚠ Common mistakes

  • Counting only C–H bonds in ethane. C₂H₆ has 6 C–H + 1 C–C = 7 covalent bonds.एथेन में केवल C–H आबंध गिनना। C₂H₆ में 6 C–H + 1 C–C = 7 सहसंयोजक आबंध।Ethane mein sirf C–H bonds ginna. C₂H₆ mein 6 C–H + 1 C–C = 7 covalent bonds.
  • Writing that carbon forms C⁴⁺ or C⁴⁻ ions. It shares electrons instead.लिखना कि कार्बन C⁴⁺ या C⁴⁻ आयन बनाता है। यह इलेक्ट्रॉन साझा करता है।Likhna ki carbon C⁴⁺ ya C⁴⁻ ion banata hai. Ye electrons share karta hai.
  • Mixing up -al (aldehyde, –CHO) and -ol (alcohol, –OH).-al (ऐल्डिहाइड, –CHO) और -ol (ऐल्कोहॉल, –OH) में गड़बड़।-al (aldehyde, –CHO) aur -ol (alcohol, –OH) mein confusion.
  • Saying ethanoic acid is a strong acid. Carboxylic acids are weak acids.एथेनॉइक अम्ल को प्रबल अम्ल कहना। कार्बोक्सिलिक अम्ल दुर्बल हैं।Ethanoic acid ko strong acid kehna. Carboxylic acids weak hain.
  • Thinking micelles form in any solvent. In ethanol the tail dissolves, so no micelle forms.सोचना कि मिसेल हर विलायक में बनते हैं। एथेनॉल में पूँछ घुल जाती है, मिसेल नहीं बनता।Sochna ki micelle har solvent mein bante hain. Ethanol mein poonchh ghul jaati hai, micelle nahi banta.
  • Calling the yellow flame of a candle "complete combustion". The yellow glow is unburnt carbon particles.मोमबत्ती की पीली ज्वाला को "पूर्ण दहन" कहना। पीली चमक बिना जले कार्बन कणों की है।Mombatti ki peeli flame ko "complete combustion" kehna. Peeli chamak bina jale carbon kanon ki hai.

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In-text questions (tap a question to see the answer)पाठ के बीच के प्रश्न (उत्तर देखने के लिए प्रश्न पर टैप करें)In-text questions (answer dekhne ke liye question par tap kijiye)

(4.1) Q1. What would be the electron dot structure of carbon dioxide (CO₂)?(4.1) प्र1. कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) की इलेक्ट्रॉन बिंदु संरचना क्या होगी?(4.1) Q1. Carbon dioxide (CO₂) ki electron dot structure kya hogi?
Carbon shares **two pairs** of electrons with each oxygen: O=C=O (two double bonds). Each O also keeps 2 lone pairs, so all three atoms complete an octet.कार्बन हर ऑक्सीजन से **दो युग्म** साझा करता है: O=C=O (दो द्विआबंध)। हर O पर 2 एकाकी युग्म भी, अतः तीनों का अष्टक पूर्ण।Carbon har oxygen se **do pair** share karta hai: O=C=O (do double bonds). Har O par 2 lone pairs bhi, isliye teeno ka octet poora.
(4.1) Q2. What would be the electron dot structure of a sulphur molecule made of eight atoms (S₈)?(4.1) प्र2. आठ परमाणुओं से बने सल्फ़र अणु (S₈) की इलेक्ट्रॉन बिंदु संरचना क्या होगी?(4.1) Q2. Aath atoms wale sulphur molecule (S₈) ki electron dot structure?
The eight S atoms form a **ring**; each S shares one electron pair with each of its two neighbours (single bonds) and keeps 2 lone pairs — 8 electrons around each S.आठ S परमाणु **वलय** बनाते हैं; हर S अपने दोनों पड़ोसियों से एक-एक युग्म साझा करता है (एकल आबंध) और 2 एकाकी युग्म रखता है — हर S के चारों ओर 8 इलेक्ट्रॉन।Aath S atoms **ring** banate hain; har S apne dono padosiyon se ek-ek pair share karta hai (single bonds) aur 2 lone pairs rakhta hai — har S ke chaaron taraf 8 electrons.
(4.2) Q1. How many structural isomers can you draw for pentane?(4.2) प्र1. पेन्टेन के कितने संरचनात्मक समावयव बना सकते हैं?(4.2) Q1. Pentane ke kitne structural isomers bana sakte hain?
**Three:** straight chain CH₃–CH₂–CH₂–CH₂–CH₃; one branch (CH₃)₂CH–CH₂–CH₃; two branches on one carbon C(CH₃)₄.**तीन:** सीधी शृंखला CH₃–CH₂–CH₂–CH₂–CH₃; एक शाखा (CH₃)₂CH–CH₂–CH₃; एक कार्बन पर दो शाखाएँ C(CH₃)₄।**Teen:** straight chain CH₃–CH₂–CH₂–CH₂–CH₃; ek branch (CH₃)₂CH–CH₂–CH₃; ek carbon par do branches C(CH₃)₄.
(4.2) Q2. What are the two properties of carbon which lead to the huge number of carbon compounds?(4.2) प्र2. कार्बन के कौन-से दो गुण इतने अधिक यौगिकों का कारण हैं?(4.2) Q2. Carbon ke kaunse do gun itne zyada compounds ka kaaran hain?
**Catenation** (bonding with other carbon atoms into long chains, branches and rings) and **tetravalency** (valency 4, bonding with C, H, O, N, S, Cl…).**शृंखलन** (अन्य कार्बन परमाणुओं से लंबी शृंखला, शाखा और वलय) और **चतुःसंयोजकता** (संयोजकता 4; C, H, O, N, S, Cl… से आबंध)।**Catenation** (doosre carbon atoms se lambi chains, branches aur rings) aur **tetravalency** (valency 4; C, H, O, N, S, Cl… se bond).
(4.2) Q3. What will be the formula and electron dot structure of cyclopentane?(4.2) प्र3. साइक्लोपेन्टेन का सूत्र और इलेक्ट्रॉन बिंदु संरचना क्या होगी?(4.2) Q3. Cyclopentane ka formula aur electron dot structure?
**C₅H₁₀.** Five carbon atoms form a ring; each carbon shares one pair with each neighbouring carbon and one pair with each of its two hydrogens (all single bonds).**C₅H₁₀।** पाँच कार्बन वलय बनाते हैं; हर कार्बन पड़ोसी कार्बनों से एक-एक युग्म और अपने दो हाइड्रोजनों से एक-एक युग्म साझा करता है (सभी एकल आबंध)।**C₅H₁₀.** Paanch carbon ring banate hain; har carbon padosi carbons se ek-ek pair aur apne do hydrogens se ek-ek pair share karta hai (sab single bonds).
(4.2) Q4. Draw the structures of (i) ethanoic acid (ii) bromopentane (iii) butanone (iv) hexanal. Are structural isomers possible for bromopentane?(4.2) प्र4. संरचना बनाइए: (i) एथेनॉइक अम्ल (ii) ब्रोमोपेन्टेन (iii) ब्यूटेनोन (iv) हेक्सेनैल। क्या ब्रोमोपेन्टेन के संरचनात्मक समावयव संभव हैं?(4.2) Q4. Structures banaiye: (i) ethanoic acid (ii) bromopentane (iii) butanone (iv) hexanal. Kya bromopentane ke structural isomers possible hain?
(i) CH₃–COOH (ii) CH₃–CH₂–CH₂–CH₂–CH₂–Br (iii) CH₃–CO–CH₂–CH₃ (iv) CH₃–CH₂–CH₂–CH₂–CH₂–CHO. **Yes** — bromine can sit on different carbons and the chain can be branched.(i) CH₃–COOH (ii) CH₃–CH₂–CH₂–CH₂–CH₂–Br (iii) CH₃–CO–CH₂–CH₃ (iv) CH₃–CH₂–CH₂–CH₂–CH₂–CHO। **हाँ** — ब्रोमीन अलग-अलग कार्बन पर हो सकता है और शृंखला शाखित हो सकती है।(i) CH₃–COOH (ii) CH₃–CH₂–CH₂–CH₂–CH₂–Br (iii) CH₃–CO–CH₂–CH₃ (iv) CH₃–CH₂–CH₂–CH₂–CH₂–CHO. **Haan** — bromine alag-alag carbon par ho sakta hai aur chain branched ho sakti hai.
(4.2) Q5. Name: (i) CH₃–CH₂–Br (ii) H–CHO (iii) HC≡C–CH₂–CH₂–CH₂–CH₃(4.2) प्र5. नाम लिखिए: (i) CH₃–CH₂–Br (ii) H–CHO (iii) HC≡C–CH₂–CH₂–CH₂–CH₃(4.2) Q5. Naam likhiye: (i) CH₃–CH₂–Br (ii) H–CHO (iii) HC≡C–CH₂–CH₂–CH₂–CH₃
(i) Bromoethane (ii) Methanal (iii) Hexyne(i) ब्रोमोएथेन (ii) मेथेनैल (iii) हेक्साइन(i) Bromoethane (ii) Methanal (iii) Hexyne
(4.3) Q1. Why is the conversion of ethanol to ethanoic acid an oxidation reaction?(4.3) प्र1. एथेनॉल का एथेनॉइक अम्ल में बदलना ऑक्सीकरण अभिक्रिया क्यों है?(4.3) Q1. Ethanol ka ethanoic acid banna oxidation kyon hai?
Oxygen is added (and hydrogen removed): CH₃CH₂OH → CH₃COOH using an oxidising agent such as alkaline KMnO₄ or acidified K₂Cr₂O₇.ऑक्सीजन जुड़ती है (और हाइड्रोजन हटती है): CH₃CH₂OH → CH₃COOH, क्षारीय KMnO₄ या अम्लीकृत K₂Cr₂O₇ जैसे ऑक्सीकारक से।Oxygen judti hai (aur hydrogen hat ti hai): CH₃CH₂OH → CH₃COOH, alkaline KMnO₄ ya acidified K₂Cr₂O₇ jaise oxidising agent se.
(4.3) Q2. A mixture of oxygen and ethyne is burnt for welding. Why is a mixture of ethyne and air not used?(4.3) प्र2. वेल्डिंग में ऑक्सीजन और एथाइन का मिश्रण जलाते हैं। एथाइन और वायु का मिश्रण क्यों नहीं?(4.3) Q2. Welding mein oxygen aur ethyne ka mixture jalate hain. Ethyne aur hawa ka kyon nahi?
In air (only ~21% oxygen) ethyne burns incompletely with a sooty flame and the temperature is not high enough. Pure oxygen gives complete combustion and the very high temperature needed to melt metals.वायु (केवल ~21% ऑक्सीजन) में एथाइन अपूर्ण रूप से कज्जली ज्वाला के साथ जलती है और ताप पर्याप्त नहीं होता। शुद्ध ऑक्सीजन से पूर्ण दहन और धातु पिघलाने लायक बहुत उच्च ताप मिलता है।Hawa (sirf ~21% oxygen) mein ethyne adhoora sooty flame ke saath jalti hai aur temperature kaafi nahi hota. Pure oxygen se poora combustion aur metal pighlaane layak bahut high temperature milta hai.
(4.4) Q1. How would you distinguish experimentally between an alcohol and a carboxylic acid?(4.4) प्र1. प्रयोग द्वारा ऐल्कोहॉल और कार्बोक्सिलिक अम्ल में अंतर कैसे करेंगे?(4.4) Q1. Experiment se alcohol aur carboxylic acid mein farak kaise karenge?
Add sodium hydrogencarbonate (or carbonate): the carboxylic acid gives brisk effervescence of CO₂ (turns lime water milky); the alcohol does not. (Also: the acid turns blue litmus red.)सोडियम हाइड्रोजनकार्बोनेट (या कार्बोनेट) डालें: कार्बोक्सिलिक अम्ल CO₂ की तेज़ बुदबुदाहट देता है (चूने का पानी दूधिया); ऐल्कोहॉल नहीं। (अम्ल नीले लिटमस को लाल भी करता है।)Sodium hydrogencarbonate (ya carbonate) daaliye: carboxylic acid CO₂ ki tez fizz deta hai (lime water milky); alcohol nahi. (Acid blue litmus ko red bhi karta hai.)
(4.4) Q2. What are oxidising agents?(4.4) प्र2. ऑक्सीकारक क्या हैं?(4.4) Q2. Oxidising agents kya hain?
Substances that add oxygen to (or remove hydrogen from) other substances — e.g. alkaline KMnO₄, acidified K₂Cr₂O₇.वे पदार्थ जो दूसरों को ऑक्सीजन देते हैं (या उनसे हाइड्रोजन हटाते हैं) — जैसे क्षारीय KMnO₄, अम्लीकृत K₂Cr₂O₇।Wo padarth jo doosron ko oxygen dete hain (ya unse hydrogen hataate hain) — jaise alkaline KMnO₄, acidified K₂Cr₂O₇.
(4.5) Q1. Would you be able to check if water is hard by using a detergent?(4.5) प्र1. क्या अपमार्जक से जाँच सकते हैं कि जल कठोर है?(4.5) Q1. Kya detergent se check kar sakte hain ki paani hard hai?
**No.** Detergents give lather in both hard and soft water (they form no scum), so there is no difference to see. Use soap instead.**नहीं।** अपमार्जक कठोर और मृदु दोनों जल में झाग देते हैं (स्कम नहीं बनाते), इसलिए अंतर नहीं दिखेगा। साबुन से जाँचें।**Nahi.** Detergents hard aur soft dono paani mein jhaag dete hain (scum nahi banate), isliye farak nahi dikhega. Sabun se check kijiye.
(4.5) Q2. Why is agitation (beating, scrubbing) necessary to get clean clothes?(4.5) प्र2. साफ़ कपड़ों के लिए पीटना/रगड़ना क्यों आवश्यक है?(4.5) Q2. Saaf kapdon ke liye peetna/ragadna kyon zaroori hai?
Agitation helps the soap micelles reach the oily dirt and pull it out of the fibres; the trapped dirt is then rinsed away with water.हिलाने-पीटने से साबुन के मिसेल तैलीय मैल तक पहुँचकर उसे रेशों से बाहर खींचते हैं; फँसा मैल फिर पानी से धुल जाता है।Hilaane-peetne se sabun ke micelles tel wale mail tak pahunchkar use reshon se bahar kheenchte hain; phansa mail phir paani se dhul jaata hai.

Exercisesअभ्यासExercises

1. Ethane, C₂H₆, has (a) 6 (b) 7 (c) 8 (d) 9 covalent bonds.1. एथेन, C₂H₆, में (a) 6 (b) 7 (c) 8 (d) 9 सहसंयोजक आबंध हैं।1. Ethane, C₂H₆, mein (a) 6 (b) 7 (c) 8 (d) 9 covalent bonds hain.
(b) 7 — six C–H bonds and one C–C bond.(b) 7 — छह C–H और एक C–C आबंध।(b) 7 — chhe C–H aur ek C–C bond.
2. Butanone is a four-carbon compound with the functional group (a) carboxylic acid (b) aldehyde (c) ketone (d) alcohol2. ब्यूटेनोन चार कार्बन वाला यौगिक है जिसका प्रकार्यात्मक समूह (a) कार्बोक्सिलिक अम्ल (b) ऐल्डिहाइड (c) कीटोन (d) ऐल्कोहॉल2. Butanone chaar carbon wala compound hai, functional group (a) carboxylic acid (b) aldehyde (c) ketone (d) alcohol
(c) Ketone — the suffix "-one".(c) कीटोन — अनुलग्न "-one"।(c) Ketone — suffix "-one".
3. While cooking, the bottom of the vessel gets blackened on the outside. It means (a) food not cooked (b) fuel not burning completely (c) fuel is wet (d) fuel burning completely3. खाना पकाते समय बर्तन की तली बाहर से काली हो रही है। इसका अर्थ है (a) भोजन पूरा नहीं पका (b) ईंधन पूरी तरह नहीं जल रहा (c) ईंधन गीला है (d) ईंधन पूरा जल रहा है3. Khana pakaate waqt bartan ki tali bahar se kaali ho rahi hai. Matlab (a) khana nahi pakka (b) fuel poora nahi jal raha (c) fuel geela (d) fuel poora jal raha
(b) The fuel is not burning completely (soot is deposited) — clean the air holes.(b) ईंधन पूरी तरह नहीं जल रहा (कज्जल जम रहा है) — वायु छिद्र साफ़ करें।(b) Fuel poora nahi jal raha (soot jam raha hai) — hawa ke chhed saaf kijiye.
4. Explain the nature of the covalent bond using the bond formation in CH₃Cl.4. CH₃Cl में आबंध बनने के आधार पर सहसंयोजक आबंध की प्रकृति समझाइए।4. CH₃Cl mein bond banne se covalent bond ki nature samjhaiye.
Carbon (4 valence electrons) needs 4 more; it shares one pair with each of three H atoms and one pair with Cl (which needs 1 electron). Four shared pairs = four single covalent bonds. No ions form; C, Cl get an octet and each H a duplet.कार्बन (4 संयोजकता इलेक्ट्रॉन) को 4 और चाहिए; यह तीन H परमाणुओं से एक-एक युग्म और Cl (जिसे 1 इलेक्ट्रॉन चाहिए) से एक युग्म साझा करता है। चार साझे युग्म = चार एकल सहसंयोजक आबंध। आयन नहीं बनते; C, Cl का अष्टक और H का द्विक पूर्ण।Carbon (4 valence electrons) ko 4 aur chahiye; ye teen H atoms se ek-ek pair aur Cl (jise 1 electron chahiye) se ek pair share karta hai. Chaar shared pairs = chaar single covalent bonds. Ions nahi bante; C, Cl ka octet aur H ka duplet poora.
5. Draw the electron dot structures for (a) ethanoic acid (b) H₂S (c) propanone (d) F₂.5. इलेक्ट्रॉन बिंदु संरचना बनाइए: (a) एथेनॉइक अम्ल (b) H₂S (c) प्रोपेनोन (d) F₂।5. Electron dot structures banaiye: (a) ethanoic acid (b) H₂S (c) propanone (d) F₂.
(a) CH₃–C(=O)–O–H: one C=O double bond (2 shared pairs), all others single; each O has 2 lone pairs. (b) H–S–H: S shares one pair with each H and keeps 2 lone pairs. (c) CH₃–CO–CH₃: the middle C has a double bond to O; O has 2 lone pairs. (d) F–F: one shared pair; each F has 3 lone pairs.(a) CH₃–C(=O)–O–H: एक C=O द्विआबंध (2 साझे युग्म), बाकी एकल; हर O पर 2 एकाकी युग्म। (b) H–S–H: S हर H से एक युग्म साझा करता है और 2 एकाकी युग्म रखता है। (c) CH₃–CO–CH₃: बीच के C का O से द्विआबंध; O पर 2 एकाकी युग्म। (d) F–F: एक साझा युग्म; हर F पर 3 एकाकी युग्म।(a) CH₃–C(=O)–O–H: ek C=O double bond (2 shared pairs), baaki single; har O par 2 lone pairs. (b) H–S–H: S har H se ek pair share karta hai aur 2 lone pairs rakhta hai. (c) CH₃–CO–CH₃: beech wale C ka O se double bond; O par 2 lone pairs. (d) F–F: ek shared pair; har F par 3 lone pairs.
6. What is a homologous series? Explain with an example.6. समजातीय श्रेणी क्या है? उदाहरण सहित समझाइए।6. Homologous series kya hai? Example ke saath.
A series of compounds with the same functional group in which successive members differ by –CH₂– (14 u), with similar chemical properties and gradually changing physical properties. Example: CH₃OH, C₂H₅OH, C₃H₇OH (alcohols) or CH₄, C₂H₆, C₃H₈ (alkanes).समान प्रकार्यात्मक समूह वाले यौगिकों की श्रेणी जिसमें क्रमागत सदस्य –CH₂– (14 u) से भिन्न, रासायनिक गुण समान और भौतिक गुण क्रमशः बदलते हैं। उदाहरण: CH₃OH, C₂H₅OH, C₃H₇OH (ऐल्कोहॉल) या CH₄, C₂H₆, C₃H₈ (ऐल्केन)।Same functional group wale compounds ki series jisme lagataar members –CH₂– (14 u) se alag, chemical properties same aur physical properties dheere-dheere badalti hain. Example: CH₃OH, C₂H₅OH, C₃H₇OH (alcohols) ya CH₄, C₂H₆, C₃H₈ (alkanes).
7. How can ethanol and ethanoic acid be differentiated on the basis of physical and chemical properties?7. भौतिक और रासायनिक गुणों के आधार पर एथेनॉल और एथेनॉइक अम्ल में अंतर कैसे करेंगे?7. Physical aur chemical properties se ethanol aur ethanoic acid mein farak?
Physical: ethanoic acid smells of vinegar and freezes at 290 K (glacial acetic acid in winter); ethanol stays liquid. Chemical: ethanoic acid turns blue litmus red and gives CO₂ with NaHCO₃/Na₂CO₃; ethanol does neither (it is neutral to litmus).भौतिक: एथेनॉइक अम्ल में सिरके की गंध, 290 K पर जम जाता है (सर्दी में ग्लैशल); एथेनॉल द्रव रहता है। रासायनिक: एथेनॉइक अम्ल नीले लिटमस को लाल करता है और NaHCO₃/Na₂CO₃ से CO₂ देता है; एथेनॉल दोनों नहीं (लिटमस पर उदासीन)।Physical: ethanoic acid mein sirke ki smell, 290 K par jam jaata hai (sardi mein glacial); ethanol liquid rehta hai. Chemical: ethanoic acid blue litmus ko red karta hai aur NaHCO₃/Na₂CO₃ se CO₂ deta hai; ethanol dono nahi (litmus par neutral).
8. Why does micelle formation take place when soap is added to water? Will micelles form in other solvents such as ethanol?8. जल में साबुन डालने पर मिसेल क्यों बनते हैं? क्या एथेनॉल जैसे अन्य विलायकों में भी बनेंगे?8. Paani mein sabun daalne par micelle kyon bante hain? Kya ethanol jaise solvents mein bhi banenge?
The ionic end is attracted to water but the long hydrocarbon tail is not, so the tails cluster together away from water with ionic ends outside — a micelle. **No** micelle forms in ethanol, because the tail also dissolves in ethanol.आयनिक सिरा जल की ओर आकर्षित होता है पर लंबी हाइड्रोकार्बन पूँछ नहीं, इसलिए पूँछें जल से दूर एक साथ और आयनिक सिरे बाहर — मिसेल। एथेनॉल में मिसेल **नहीं** बनते, क्योंकि पूँछ भी एथेनॉल में घुल जाती है।Ionic sira paani ki taraf khinchta hai par lambi hydrocarbon poonchh nahi, isliye poonchhein paani se door saath aur ionic sire bahar — micelle. Ethanol mein micelle **nahi** bante, kyunki poonchh bhi ethanol mein ghul jaati hai.
9. Why are carbon and its compounds used as fuels for most applications?9. अधिकांश कार्यों में कार्बन और इसके यौगिक ईंधन के रूप में क्यों प्रयुक्त होते हैं?9. Zyadatar kaamon mein carbon aur iske compounds fuel kyon hain?
They burn in oxygen giving a large amount of heat and light, have high calorific value, burn in a controlled way once ignited, and are widely available (coal, petroleum, LPG, wood).ये ऑक्सीजन में जलकर बहुत ऊष्मा और प्रकाश देते हैं, उच्च कैलोरी मान रखते हैं, जलने पर नियंत्रित रहते हैं और आसानी से उपलब्ध हैं (कोयला, पेट्रोलियम, LPG, लकड़ी)।Ye oxygen mein jalkar bahut heat aur light dete hain, high calorific value hai, jalne par controlled rehte hain aur aasaani se milte hain (koyla, petroleum, LPG, lakdi).
10. Explain the formation of scum when hard water is treated with soap.10. कठोर जल में साबुन डालने पर स्कम कैसे बनता है?10. Hard water mein sabun daalne par scum kaise banta hai?
Hard water has calcium and magnesium salts. Soap (sodium salt of a fatty acid) reacts with Ca²⁺/Mg²⁺ to form insoluble calcium/magnesium salts that separate as a curdy precipitate — scum.कठोर जल में कैल्सियम और मैग्नीशियम लवण होते हैं। साबुन (वसा अम्ल का सोडियम लवण) Ca²⁺/Mg²⁺ से अविलेय कैल्सियम/मैग्नीशियम लवण बनाता है जो दही जैसे अवक्षेप — स्कम — के रूप में अलग होता है।Hard water mein calcium aur magnesium salts hote hain. Sabun (fatty acid ka sodium salt) Ca²⁺/Mg²⁺ se insoluble calcium/magnesium salts banata hai jo dahi jaise precipitate — scum — ki tarah alag hota hai.
11. What change will you observe if you test soap with litmus paper (red and blue)?11. साबुन का लाल और नीले लिटमस से परीक्षण करने पर क्या परिवर्तन दिखेगा?11. Sabun ko red aur blue litmus se test karne par kya dikhega?
Soap solution is basic: **red litmus turns blue**; blue litmus shows no change.साबुन का विलयन क्षारकीय है: **लाल लिटमस नीला**; नीले लिटमस में कोई परिवर्तन नहीं।Sabun ka solution basic hai: **red litmus blue**; blue litmus mein koi change nahi.
12. What is hydrogenation? What is its industrial application?12. हाइड्रोजनीकरण क्या है? इसका औद्योगिक उपयोग क्या है?12. Hydrogenation kya hai? Industrial use?
Addition of hydrogen to an unsaturated compound in the presence of a catalyst (nickel/palladium) to make it saturated. Used to convert vegetable oils into vanaspati ghee.उत्प्रेरक (निकैल/पैलेडियम) की उपस्थिति में असंतृप्त यौगिक में हाइड्रोजन जोड़कर उसे संतृप्त बनाना। वनस्पति तेलों से वनस्पति घी बनाने में उपयोग।Catalyst (nickel/palladium) ki maujoodgi mein unsaturated compound mein hydrogen jodkar use saturated banana. Vegetable oils se vanaspati ghee banane mein use.
13. Which of these undergo addition reactions: C₂H₆, C₃H₈, C₃H₆, C₂H₂, CH₄?13. इनमें से कौन संकलन अभिक्रिया करते हैं: C₂H₆, C₃H₈, C₃H₆, C₂H₂, CH₄?13. Inme se kaun addition reaction karte hain: C₂H₆, C₃H₈, C₃H₆, C₂H₂, CH₄?
**C₃H₆** (propene) and **C₂H₂** (ethyne) — they are unsaturated. The others are saturated alkanes.**C₃H₆** (प्रोपीन) और **C₂H₂** (एथाइन) — ये असंतृप्त हैं। बाकी संतृप्त ऐल्केन हैं।**C₃H₆** (propene) aur **C₂H₂** (ethyne) — ye unsaturated hain. Baaki saturated alkanes hain.
14. Give a test to differentiate between saturated and unsaturated hydrocarbons.14. संतृप्त और असंतृप्त हाइड्रोकार्बन में अंतर करने का परीक्षण बताइए।14. Saturated aur unsaturated hydrocarbons mein farak ka test?
Burn them: a saturated hydrocarbon burns with a clean blue flame; an unsaturated one burns with a yellow, sooty (smoky) flame.जलाकर देखें: संतृप्त हाइड्रोकार्बन स्वच्छ नीली ज्वाला देता है; असंतृप्त पीली, कज्जली (धुएँ वाली) ज्वाला।Jalakar dekhiye: saturated hydrocarbon saaf neeli flame deta hai; unsaturated peeli, sooty (dhuein wali) flame.
15. Explain the mechanism of the cleaning action of soaps.15. साबुन की सफ़ाई क्रिया की क्रियाविधि समझाइए।15. Sabun ki safai ka mechanism samjhaiye.
Soap molecules have an ionic (hydrophilic) end and a long hydrocarbon (hydrophobic) tail. In water they form micelles: tails stick into the oily dirt, ionic ends face the water. The dirt is held in the centre of the micelle as an emulsion, and rinsing with water (helped by scrubbing) washes it away.साबुन के अणु का आयनिक (जलरागी) सिरा और लंबी हाइड्रोकार्बन (जलविरागी) पूँछ होती है। जल में ये मिसेल बनाते हैं: पूँछें तैलीय मैल में, आयनिक सिरे जल की ओर। मैल मिसेल के केंद्र में इमल्शन के रूप में फँसता है और जल से धोने पर (रगड़ने से मदद) निकल जाता है।Sabun ke molecule ka ionic (hydrophilic) sira aur lambi hydrocarbon (hydrophobic) poonchh hoti hai. Paani mein ye micelles banate hain: poonchhein tel wale mail mein, ionic sire paani ki taraf. Mail micelle ke centre mein emulsion banke phansta hai aur paani se dhone par (ragadne se madad) nikal jaata hai.

🎯 Quiz — 13 questions🎯 क्विज़ — 13 प्रश्न🎯 Quiz — 13 questions

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1. A covalent bond is formed by …सहसंयोजक आबंध बनता है …Covalent bond banta hai …

2. The number of shared electron pairs in a nitrogen molecule (N₂) is …नाइट्रोजन अणु (N₂) में साझे इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या …Nitrogen molecule (N₂) mein shared electron pairs …

3. Which allotrope of carbon conducts electricity?कार्बन का कौन-सा अपररूप विद्युत चालक है?Carbon ka kaunsa allotrope bijli conduct karta hai?

4. The property of carbon to form long chains with itself is called …कार्बन का स्वयं से लंबी शृंखला बनाने का गुण …Carbon ka khud se lambi chain banane ka gun …

5. Butane has how many structural isomers?ब्यूटेन के कितने संरचनात्मक समावयव हैं?Butane ke kitne structural isomers hain?

6. Which is the general formula of alkenes?ऐल्कीनों का सामान्य सूत्र कौन-सा है?Alkenes ka general formula?

7. Successive members of a homologous series differ in mass by …समजातीय श्रेणी के क्रमागत सदस्यों के द्रव्यमान में अंतर …Homologous series ke lagataar members ke mass mein farak …

8. The functional group in propanal is …प्रोपेनैल का प्रकार्यात्मक समूह …Propanal ka functional group …

9. Vegetable oil is converted to vanaspati ghee by …वनस्पति तेल को वनस्पति घी में बदला जाता है …Vegetable oil ko vanaspati ghee mein badalte hain …

10. Methane + chlorine in sunlight gives CH₃Cl + HCl. This is a/an … reaction.सूर्य-प्रकाश में मेथेन + क्लोरीन → CH₃Cl + HCl। यह … अभिक्रिया है।Sunlight mein methane + chlorine → CH₃Cl + HCl. Ye … reaction hai.

11. Ethanol heated with excess hot conc. H₂SO₄ at 443 K gives …443 K पर अधिक गर्म सांद्र H₂SO₄ के साथ एथेनॉल से बनता है …443 K par zyada garam conc. H₂SO₄ ke saath ethanol se banta hai …

12. Vinegar is about … ethanoic acid in water.सिरका जल में लगभग … एथेनॉइक अम्ल है।Sirka paani mein lagbhag … ethanoic acid hai.

13. Soap does not work well in hard water because …कठोर जल में साबुन ठीक से काम नहीं करता क्योंकि …Hard water mein sabun theek se kaam nahi karta kyunki …

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