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CLASS 12 CHEMISTRY · CHAPTER 8 · READ

Aldehydes, Ketones and Carboxylic Acidsऐल्डिहाइड, कीटोन एवं कार्बोक्सिलिक अम्लAldehydes, Ketones and Carboxylic Acids

From “what is a carbonyl group?” to topper-level mechanisms, named reactions and pKa questions — every NCERT section, table, example and intext question of Chapter 8, with diagrams you can tap, test tubes you can run and molecules you can rotate.“कार्बोनिल समूह क्या है?” से लेकर टॉपर-स्तर की क्रियाविधियों, नामित अभिक्रियाओं और pKa प्रश्नों तक — अध्याय 8 का हर NCERT खंड, सारणी, उदाहरण और पाठ्यनिहित प्रश्न; टैप करने वाले आरेख, चलाने वाली परखनलियाँ और घुमाने वाले अणु।“Carbonyl group kya hai?” se topper-level mechanisms, named reactions aur pKa questions tak — Chapter 8 ka har NCERT section, table, example aur intext question; tap karne wale diagrams, chalane wali test tubes aur ghumane wale molecules.

Didn’t understand a paragraph? Tap it (or its अ button) → हिंदी / Hinglish / Simple English.कोई पैराग्राफ़ समझ नहीं आया? उस पर (या अ बटन पर) टैप करें → English / Hinglish / Simple English।Koi paragraph samajh nahi aaya? Us par (ya अ button par) tap kijiye → हिंदी / English / Simple English.

👆 Words with a open our interactive diagram (tap any label for its name + meaning). 3D cards open a molecule you can rotate. 🧪 boxes are experiments you can do right here.👆 वाले शब्द पर टैप करें — इंटरैक्टिव डायग्राम खुलेगा (हर लेबल पर टैप = नाम + अर्थ)। 3D कार्ड = घुमाने वाला अणु मॉडल। 🧪 बॉक्स = यहीं करने वाले प्रयोग।👆 wale word par tap kijiye — interactive diagram khulega (har label par tap = naam + matlab). 3D card = ghumane wala molecule model. 🧪 box = yahin karne wale experiments.

Diagrams in this chapterइस अध्याय के डायग्रामIs chapter ke diagrams

The carbonyl family — general formulasकार्बोनिल परिवार — सामान्य सूत्रSLH diagramCommon names: α, β, γ, δ positionsसामान्य नाम: α, β, γ, δ स्थितियाँSLH diagramOrbital diagram for the formation of the carbonyl groupकार्बोनिल समूह के बनने का कक्षक आरेखFig 8.1 · 3DWhy C=O is polar: resonance A ↔ BC=O ध्रुवीय क्यों: अनुनाद A ↔ BSLH diagramPreparation of aldehydes and ketonesऐल्डिहाइड और कीटोन बनाने की विधियाँSLH diagramBenzaldehyde from toluene and benzeneटॉलूईन और बेंज़ीन से बेंज़ैल्डिहाइडSLH diagram · 3DPreparation of ketonesकीटोन बनाने की विधियाँSLH diagram · 3DBoiling points of compounds of molar mass 58–60मोलर द्रव्यमान 58–60 वाले यौगिकों के क्वथनांकSLH diagramNucleophilic attack on the carbonyl carbonकार्बोनिल कार्बन पर नाभिकस्नेही आक्रमणFig 8.2Why benzaldehyde is less reactive than propanal (NCERT Example 8.3)बेंज़ैल्डिहाइड प्रोपेनैल से कम क्रियाशील क्यों (NCERT उदाहरण 8.3)SLH diagram · 3DNucleophilic addition: HCN, NaHSO₃ and alcoholsनाभिकस्नेही योगज: HCN, NaHSO₃ और ऐल्कोहॉलSLH diagramAddition of ammonia derivatives H₂N–Z (NCERT Table 8.2)अमोनिया व्युत्पन्न H₂N–Z का योग (NCERT सारणी 8.2)SLH diagramReduction and oxidation of aldehydes and ketonesऐल्डिहाइडों और कीटोनों का अपचयन और ऑक्सीकरणSLH diagramSolving NCERT Example 8.4 step by stepNCERT उदाहरण 8.4 को चरणबद्ध हल करनाSLH diagram · 3DAcidity of α-hydrogen and aldol condensationα-हाइड्रोजन की अम्लता और ऐल्डोल संघननSLH diagram · 3DCannizzaro reaction and ring substitutionकैनिज़ारो अभिक्रिया और वलय प्रतिस्थापनSLH diagram · 3DStructure of the carboxyl group and its resonanceकार्बोक्सिल समूह की संरचना और अनुनादSLH diagram · 3DPreparation of carboxylic acidsकार्बोक्सिलिक अम्ल बनाने की विधियाँSLH diagramHydrogen bonding in carboxylic acids: dimer and with waterकार्बोक्सिलिक अम्लों में हाइड्रोजन आबंधन: द्विलक और जल के साथSLH diagram · 3DReactions of carboxylic acids: O–H and C–OH cleavageकार्बोक्सिलिक अम्लों की अभिक्रियाएँ: O–H और C–OH विदलनSLH diagrampKa ladder — NCERT valuespKa सीढ़ी — NCERT मानSLH diagramWhy carboxylic acids are stronger acids than phenolsकार्बोक्सिलिक अम्ल फ़ीनॉल से प्रबल अम्ल क्योंSLH diagram · 3DEffect of substituents on the acidity of carboxylic acidsकार्बोक्सिलिक अम्लों की अम्लता पर प्रतिस्थापियों का प्रभावSLH diagramMechanism of esterification (acid-catalysed)एस्टरीकरण की क्रियाविधि (अम्ल-उत्प्रेरित)SLH diagramReactions of the –COOH group and the hydrocarbon part–COOH समूह और हाइड्रोकार्बन भाग की अभिक्रियाएँSLH diagram · 3D

3D molecules3D अणु मॉडल3D molecules

Experiments you can do hereयहीं करने वाले प्रयोगYahin karne wale experiments

In this chapter (NCERT sections)इस अध्याय में (NCERT खंड)Is chapter mein (NCERT sections)
  1. 8.1Nomenclature and Structure of Carbonyl Groupकार्बोनिल समूह का नामकरण और संरचनाCarbonyl group ka naamkaran aur structure
  2. 8.1.1Nomenclature — aldehydes and ketonesनामपद्धति — ऐल्डिहाइड और कीटोनNaamkaran — aldehydes aur ketones
  3. 8.1.2Structure of the Carbonyl Groupकार्बोनिल समूह की संरचनाCarbonyl group ki structure
  4. 8.2Preparation of Aldehydes and Ketonesऐल्डिहाइड और कीटोन बनाने की विधियाँAldehydes aur ketones banane ki vidhiyan
  5. 8.2.1Preparation of Aldehydes and Ketonesऐल्डिहाइड और कीटोन दोनों का विरचनDono ka preparation
  6. 8.2.2Preparation of Aldehydesऐल्डिहाइडों का विरचनAldehydes ka preparation
  7. 8.2.3Preparation of Ketonesकीटोनों का विरचनKetones ka preparation
  8. 8.3Physical Propertiesभौतिक गुणधर्मPhysical properties
  9. 8.4Chemical Reactionsरासायनिक अभिक्रियाएँChemical reactions
  10. 1. Nucleophilic Addition Reactionsनाभिकस्नेही योगज अभिक्रियाएँNucleophilic addition reactions
  11. 2. ReductionअपचयनReduction
  12. 3. Oxidationऑक्सीकरणOxidation
  13. 4. Reactions due to α-Hydrogenα-हाइड्रोजन के कारण अभिक्रियाएँα-Hydrogen ki wajah se reactions
  14. 5. Other Reactionsअन्य अभिक्रियाएँOther reactions
  15. 8.5Uses of Aldehydes and Ketonesऐल्डिहाइडों और कीटोनों के उपयोगAldehydes aur ketones ke upyog
  16. 8.6Nomenclature and Structure of Carboxyl Groupकार्बोक्सिल समूह का नामकरण और संरचनाCarboxyl group ka naamkaran aur structure
  17. 8.6.1Nomenclatureनामपद्धतिNaamkaran
  18. 8.6.2Structure of Carboxyl Groupकार्बोक्सिल समूह की संरचनाCarboxyl group ki structure
  19. 8.7Methods of Preparation of Carboxylic Acidsकार्बोक्सिलिक अम्ल बनाने की विधियाँCarboxylic acids banane ki vidhiyan
  20. 8.8Physical Propertiesभौतिक गुणधर्मPhysical properties
  21. 8.9Chemical Reactionsरासायनिक अभिक्रियाएँChemical reactions
  22. 8.9.1Reactions Involving Cleavage of O–H BondO–H बंध के विदलन वाली अभिक्रियाएँO–H bond todne wale reactions
  23. 8.9.2Reactions Involving Cleavage of C–OH BondC–OH बंध के विदलन वाली अभिक्रियाएँC–OH bond todne wale reactions
  24. 8.9.3Reactions Involving –COOH Group–COOH समूह वाली अभिक्रियाएँ–COOH group wale reactions
  25. 8.9.4Substitution Reactions in the Hydrocarbon Partहाइड्रोकार्बन भाग में प्रतिस्थापन अभिक्रियाएँHydrocarbon part mein substitution
  26. 8.10Uses of Carboxylic Acidsकार्बोक्सिलिक अम्लों के उपयोगCarboxylic acids ke upyog
  27. Distinguishing tests (NCERT Exercise 8.13)विभेदन परीक्षण (NCERT अभ्यास 8.13)Distinguishing tests (NCERT Exercise 8.13)
  28. Formula sheetसूत्र पत्रकFormula sheet
  29. Quick revisionझटपट दोहरावQuick revision
Start here — the 30-second ideaPut a C=O in a molecule and it becomes “reactive at a predictable place”. In aldehydes the C=O carbon carries an H (RCHO), in ketones it carries two carbon groups (RCOR′), and in carboxylic acids it carries an –OH (RCOOH). Oxygen pulls electrons, so the carbon becomes δ+ and nucleophiles attack it — that one idea explains most of this chapter.यहाँ से शुरू कीजिए — 30 सेकंड का विचारकिसी अणु में C=O आते ही वह “एक निश्चित जगह पर क्रियाशील” हो जाता है। ऐल्डिहाइड में C=O कार्बन पर H होता है (RCHO), कीटोन में दो कार्बन समूह (RCOR′) और कार्बोक्सिलिक अम्ल में –OH (RCOOH)। ऑक्सीजन इलेक्ट्रॉन खींचता है, इसलिए कार्बन δ+ हो जाता है और नाभिकस्नेही उस पर आक्रमण करते हैं — यही एक विचार इस अध्याय का अधिकांश भाग समझा देता है।Yahan se shuru kijiye — 30 second ka ideaMolecule mein C=O aate hi woh “ek fixed jagah par reactive” ho jata hai. Aldehydes mein C=O carbon par H hota hai (RCHO), ketones mein do carbon groups (RCOR′) aur carboxylic acids mein –OH (RCOOH). Oxygen electrons kheenchta hai, isliye carbon δ+ ho jata hai aur nucleophiles us par attack karte hain — yahi ek idea is chapter ka zyadatar hissa samjha deta hai.

In the previous unit you met C–O single bonds (alcohols, phenols, ethers). This unit is about the carbon–oxygen double bond, >C=O, called the carbonyl group. Carbon of the carbonyl group bonded to carbon/hydrogen and –OH gives carboxylic acids; bonded to –NH₂ gives amides; bonded to a halogen gives acyl halides. Esters and anhydrides are derivatives of carboxylic acids.पिछली इकाई में आपने C–O एकल बंध (ऐल्कोहॉल, फ़ीनॉल, ईथर) पढ़े। यह इकाई कार्बन–ऑक्सीजन द्वि-बंध, >C=O के बारे में है, जिसे कार्बोनिल समूह कहते हैं। कार्बोनिल कार्बन कार्बन/हाइड्रोजन और –OH से जुड़ा हो तो कार्बोक्सिलिक अम्ल; –NH₂ से जुड़ा हो तो ऐमाइड; हैलोजन से जुड़ा हो तो ऐसिल हैलाइड। एस्टर और ऐनहाइड्राइड कार्बोक्सिलिक अम्लों के व्युत्पन्न हैं।Pichhli unit mein aapne C–O single bond (alcohols, phenols, ethers) padhe. Yeh unit carbon–oxygen double bond, >C=O ke baare mein hai, jise carbonyl group kehte hain. Carbonyl carbon carbon/hydrogen aur –OH se juda ho to carboxylic acid; –NH₂ se juda ho to amide; halogen se juda ho to acyl halide. Esters aur anhydrides carboxylic acids ke derivatives hain.

The carbonyl family — general formulasकार्बोनिल परिवार — सामान्य सूत्रThe carbonyl family — general formulas7 tappable partsOpen

These compounds are everywhere in nature: vanillin (vanilla beans), salicylaldehyde (meadow sweet) and cinnamaldehyde (cinnamon) have pleasant fragrances. They flavour foods and medicines, and some are made in bulk as solvents (acetone) and for adhesives, paints, resins, perfumes, plastics and fabrics.ये यौगिक प्रकृति में हर जगह हैं: वैनिलिन (वनीला की फलियाँ), सैलिसिलैल्डिहाइड (मेडो स्वीट) और सिन्नमैल्डिहाइड (दालचीनी) सुगंधित हैं। ये भोजन और औषधियों को स्वाद देते हैं, और कुछ विलायक (ऐसीटोन) तथा आसंजक, पेंट, रेज़िन, इत्र, प्लास्टिक और कपड़ों के लिए बड़ी मात्रा में बनाए जाते हैं।Yeh compounds nature mein har jagah hain: vanillin (vanilla beans), salicylaldehyde (meadow sweet) aur cinnamaldehyde (dalchini) ki khushboo achhi hoti hai. Yeh food aur medicines ko flavour dete hain, aur kuch solvents (acetone) aur adhesives, paints, resins, perfumes, plastics, fabrics ke liye bade paimane par banaye jaate hain.

8.1Nomenclature and Structure of Carbonyl Groupकार्बोनिल समूह का नामकरण और संरचनाCarbonyl group ka naamkaran aur structure

8.1.1Nomenclature — aldehydes and ketonesनामपद्धति — ऐल्डिहाइड और कीटोनNaamkaran — aldehydes aur ketones

(a) Common names. The common name of an aldehyde comes from the common name of the corresponding carboxylic acid: replace “-ic acid” by “aldehyde” (formic acid → formaldehyde, acetic acid → acetaldehyde). Positions of substituents are shown by Greek letters α, β, γ, δ — the α-carbon is the one directly linked to the –CHO group, β the next, and so on.(a) सामान्य नाम। ऐल्डिहाइड का सामान्य नाम संगत कार्बोक्सिलिक अम्ल के सामान्य नाम से बनता है: “-इक अम्ल” को “ऐल्डिहाइड” से बदलिए (फ़ॉर्मिक अम्ल → फ़ॉर्मेल्डिहाइड, ऐसीटिक अम्ल → ऐसीटैल्डिहाइड)। प्रतिस्थापियों की स्थिति ग्रीक अक्षरों α, β, γ, δ से दिखाते हैं — α-कार्बन वह है जो –CHO समूह से सीधे जुड़ा है, उसके बाद β, आदि।(a) Common names. Aldehyde ka common name corresponding carboxylic acid ke common name se banta hai: “-ic acid” ko “aldehyde” se badaliye (formic acid → formaldehyde, acetic acid → acetaldehyde). Substituents ki position Greek letters α, β, γ, δ se dikhate hain — α-carbon woh hai jo –CHO group se seedha juda hai, phir β, aur aage.

Ketones are named by naming the two alkyl or aryl groups on the C=O (ethyl methyl ketone). Positions are α, α′, β, β′ starting from the carbons next to C=O. Some keep historical names: dimethyl ketone is acetone. Alkyl phenyl ketones are named by adding the acyl group name before “phenone”: CH₃COC₆H₅ = acetophenone, C₆H₅COC₆H₅ = benzophenone.कीटोनों का नाम C=O पर लगे दो ऐल्किल या ऐरिल समूहों के नाम से रखते हैं (एथिल मेथिल कीटोन)। स्थितियाँ C=O के बगल वाले कार्बनों से α, α′, β, β′। कुछ के ऐतिहासिक नाम हैं: डाइमेथिल कीटोन = ऐसीटोन। ऐल्किल फ़ेनिल कीटोनों में ऐसिल समूह का नाम “फ़ीनोन” से पहले लगाते हैं: CH₃COC₆H₅ = ऐसीटोफ़ीनोन, C₆H₅COC₆H₅ = बेंज़ोफ़ीनोन।Ketones ka naam C=O par lage do alkyl ya aryl groups se rakhte hain (ethyl methyl ketone). Positions C=O ke bagal wale carbons se α, α′, β, β′. Kuch ke historical naam hain: dimethyl ketone = acetone. Alkyl phenyl ketones mein acyl group ka naam “phenone” se pehle lagate hain: CH₃COC₆H₅ = acetophenone, C₆H₅COC₆H₅ = benzophenone.

Common names: α, β, γ, δ positionsसामान्य नाम: α, β, γ, δ स्थितियाँCommon names: α, β, γ, δ positions10 tappable partsOpen

(b) IUPAC names. Replace the ending “-e” of the alkane by “-al” (aldehydes) or “-one” (ketones). For aldehydes, numbering starts from the CHO carbon (C-1); for ketones, from the end nearer to C=O. Substituents are prefixed in alphabetical order with their position numbers. In cyclic ketones the carbonyl carbon is C-1. When –CHO is attached to a ring, add the suffix “carbaldehyde” to the full name of the cycloalkane (ring numbering starts at the carbon bearing –CHO). The simplest aromatic aldehyde is benzenecarbaldehyde, but benzaldehyde is also accepted by IUPAC; others are named as substituted benzaldehydes.(b) IUPAC नाम। ऐल्केन के अंत “-ए” को “-ऐल” (ऐल्डिहाइड) या “-ओन” (कीटोन) से बदलिए। ऐल्डिहाइड में क्रमांकन CHO कार्बन (C-1) से; कीटोन में C=O के निकट वाले सिरे से। प्रतिस्थापी वर्णानुक्रम में स्थिति-संख्या के साथ पहले लिखते हैं। चक्रीय कीटोनों में कार्बोनिल कार्बन C-1 है। –CHO वलय से जुड़ा हो तो साइक्लोऐल्केन के पूरे नाम के बाद “कार्बैल्डिहाइड” लगाते हैं (वलय-क्रमांकन –CHO वाले कार्बन से)। सबसे सरल ऐरोमैटिक ऐल्डिहाइड बेंज़ीनकार्बैल्डिहाइड है, पर IUPAC बेंज़ैल्डिहाइड नाम भी मानता है; बाकी को प्रतिस्थापित बेंज़ैल्डिहाइड कहते हैं।(b) IUPAC names. Alkane ke end “-e” ko “-al” (aldehyde) ya “-one” (ketone) se badaliye. Aldehyde mein numbering CHO carbon (C-1) se; ketone mein C=O ke paas wale end se. Substituents alphabetical order mein position number ke saath pehle likhiye. Cyclic ketones mein carbonyl carbon C-1 hai. –CHO ring se juda ho to cycloalkane ke poore naam ke baad “carbaldehyde” lagaiye (ring numbering –CHO wale carbon se). Sabse simple aromatic aldehyde benzenecarbaldehyde hai, par IUPAC benzaldehyde bhi maanta hai; baaki ko substituted benzaldehydes kehte hain.

NCERT Table 8.1 — Common and IUPAC names of some aldehydes and ketones
StructureCommon nameIUPAC name
Aldehydes
HCHOFormaldehydeMethanal
CH₃CHOAcetaldehydeEthanal
(CH₃)₂CHCHOIsobutyraldehyde2-Methylpropanal
ring C₆H₁₀(CH₃)–CHO (CH₃ at γ)γ-Methylcyclohexanecarbaldehyde3-Methylcyclohexanecarbaldehyde
CH₃CH(OCH₃)CHOα-Methoxypropionaldehyde2-Methoxypropanal
CH₃CH₂CH₂CH₂CHOValeraldehydePentanal
CH₂=CHCHOAcroleinProp-2-enal
C₆H₄(CHO)₂ (1,2)PhthaldehydeBenzene-1,2-dicarbaldehyde
Br–C₆H₄–CHO (3-)m-Bromobenzaldehyde3-Bromobenzenecarbaldehyde or 3-Bromobenzaldehyde
Ketones
CH₃COCH₂CH₂CH₃Methyl n-propyl ketonePentan-2-one
(CH₃)₂CHCOCH(CH₃)₂Diisopropyl ketone2,4-Dimethylpentan-3-one
cyclohexanone with CH₃ at αα-Methylcyclohexanone2-Methylcyclohexanone
(CH₃)₂C=CHCOCH₃Mesityl oxide4-Methylpent-3-en-2-one
Mistakes that cost marks(1) Numbering an aldehyde from the other end — the CHO carbon is ALWAYS C-1, so its number is not written (pentanal, not pentan-1-al). (2) In common names the CHO carbon gets no Greek letter: CH₃CH(Br)CH₂CHO is β-bromobutyraldehyde (3-bromobutanal), not γ. (3) Ring + CHO: “cyclohexanecarbaldehyde” counts the ring only; the CHO carbon is not part of the ring name.अंक कटवाने वाली गलतियाँ(1) ऐल्डिहाइड को दूसरे सिरे से गिनना — CHO कार्बन हमेशा C-1 है, इसलिए उसकी संख्या नहीं लिखते (पेन्टेनैल, पेन्टेन-1-ऐल नहीं)। (2) सामान्य नामों में CHO कार्बन को ग्रीक अक्षर नहीं मिलता: CH₃CH(Br)CH₂CHO β-ब्रोमोब्यूटिरैल्डिहाइड (3-ब्रोमोब्यूटेनैल) है, γ नहीं। (3) वलय + CHO: “साइक्लोहेक्सेनकार्बैल्डिहाइड” में केवल वलय गिना जाता है; CHO कार्बन वलय के नाम में शामिल नहीं।Marks katwane wali galtiyan(1) Aldehyde ko doosre end se ginna — CHO carbon HAMESHA C-1 hai, isliye uska number nahi likhte (pentanal, pentan-1-al nahi). (2) Common names mein CHO carbon ko Greek letter nahi milta: CH₃CH(Br)CH₂CHO β-bromobutyraldehyde (3-bromobutanal) hai, γ nahi. (3) Ring + CHO: “cyclohexanecarbaldehyde” mein sirf ring gini jaati hai; CHO carbon ring ke naam mein nahi.

8.1.2Structure of the Carbonyl Groupकार्बोनिल समूह की संरचनाCarbonyl group ki structure

The carbonyl carbon is sp² hybridised and forms three σ bonds. Its fourth electron stays in a p orbital and forms a π bond with oxygen by overlapping with a p orbital of oxygen. Oxygen also has two non-bonding electron pairs. So the carbonyl carbon and the three atoms attached to it lie in one plane, the π electron cloud is above and below this plane, and the bond angles are about 120° (trigonal coplanar).कार्बोनिल कार्बन sp² संकरित है और तीन σ बंध बनाता है। इसका चौथा इलेक्ट्रॉन p कक्षक में रहता है और ऑक्सीजन के p कक्षक से अतिव्यापन कर π बंध बनाता है। ऑक्सीजन पर दो अबंधी इलेक्ट्रॉन युग्म भी हैं। इसलिए कार्बोनिल कार्बन और उससे जुड़े तीनों परमाणु एक तल में हैं, π इलेक्ट्रॉन मेघ इस तल के ऊपर-नीचे है और बंध कोण लगभग 120° हैं (त्रिकोणीय समतलीय)।Carbonyl carbon sp² hybridised hai aur teen σ bonds banata hai. Iska chautha electron p orbital mein rehta hai aur oxygen ke p orbital se overlap karke π bond banata hai. Oxygen par do non-bonding electron pairs bhi hain. Isliye carbonyl carbon aur us se jude teeno atoms ek plane mein hain, π electron cloud is plane ke upar-neeche hai aur bond angles lagbhag 120° hain (trigonal coplanar).

Orbital diagram for the formation of the carbonyl groupकार्बोनिल समूह के बनने का कक्षक आरेखOrbital diagram for the formation of the carbonyl groupNCERT Fig 8.1 · 11 tappable parts · 3DOpen

The C=O bond is polarised because oxygen is more electronegative than carbon. So the carbonyl carbon is an electrophilic (Lewis acid) centre and the carbonyl oxygen a nucleophilic (Lewis base) centre. Carbonyl compounds have substantial dipole moments and are more polar than ethers. The high polarity is explained by resonance between a neutral structure A and a dipolar structure B (see the resonance).C=O बंध ध्रुवित है क्योंकि ऑक्सीजन कार्बन से अधिक विद्युतऋणी है। इसलिए कार्बोनिल कार्बन इलेक्ट्रॉनस्नेही (लुईस अम्ल) केंद्र और कार्बोनिल ऑक्सीजन नाभिकस्नेही (लुईस क्षारक) केंद्र है। कार्बोनिल यौगिकों के द्विध्रुव आघूर्ण काफ़ी होते हैं और ये ईथरों से अधिक ध्रुवीय हैं। उच्च ध्रुवता को उदासीन संरचना A और द्विध्रुवीय संरचना B के बीच अनुनाद से समझाते हैं (अनुनाद देखिए)।C=O bond polarised hai kyunki oxygen carbon se zyada electronegative hai. Isliye carbonyl carbon electrophilic (Lewis acid) centre aur carbonyl oxygen nucleophilic (Lewis base) centre hai. Carbonyl compounds ke dipole moments kaafi hote hain aur yeh ethers se zyada polar hain. Itni polarity ko neutral structure A aur dipolar structure B ke resonance se samjhate hain (resonance dekhiye).

Why C=O is polar: resonance A ↔ BC=O ध्रुवीय क्यों: अनुनाद A ↔ BWhy C=O is polar: resonance A ↔ B7 tappable partsOpen
Topper box — why 120° and not exactly 120°The three groups on the carbonyl carbon are not identical, so real angles differ a little from 120° (in methanal H–C–H is about 116°, H–C=O about 122°). The double bond's extra electron density pushes the other two bonds slightly closer. In the 3D model of methanal, tap the atoms and see the flat shape.टॉपर बॉक्स — 120° क्यों, पर ठीक 120° क्यों नहींकार्बोनिल कार्बन पर तीनों समूह समान नहीं, इसलिए वास्तविक कोण 120° से थोड़े भिन्न होते हैं (मेथेनैल में H–C–H लगभग 116°, H–C=O लगभग 122°)। द्वि-बंध का अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन घनत्व बाकी दोनों बंधों को थोड़ा पास धकेलता है। मेथेनैल के 3D मॉडल में परमाणुओं पर टैप कर समतल आकृति देखिए।Topper box — 120° kyun, par bilkul 120° kyun nahiCarbonyl carbon par teeno groups same nahi, isliye real angles 120° se thode alag hote hain (methanal mein H–C–H lagbhag 116°, H–C=O lagbhag 122°). Double bond ki extra electron density baaki do bonds ko thoda paas dhakelti hai. Methanal ke 3D model mein atoms par tap karke flat shape dekhiye.
NCERT Intext 8.1 — structures(i) α-Methoxypropionaldehyde = CH₃CH(OCH₃)CHO (2-methoxypropanal). (ii) 3-Hydroxybutanal = CH₃CH(OH)CH₂CHO. (iii) 2-Hydroxycyclopentanecarbaldehyde = a cyclopentane ring with –CHO on C-1 and –OH on C-2. (iv) 4-Oxopentanal = CH₃COCH₂CH₂CHO. (v) Di-sec-butyl ketone = CH₃CH₂CH(CH₃)–CO–CH(CH₃)CH₂CH₃ (3,5-dimethylheptan-4-one). (vi) 4-Fluoroacetophenone = F–C₆H₄–COCH₃ with F para to the acetyl group.NCERT पाठ्यनिहित 8.1 — संरचनाएँ(i) α-मेथॉक्सीप्रोपियोनैल्डिहाइड = CH₃CH(OCH₃)CHO (2-मेथॉक्सीप्रोपेनैल)। (ii) 3-हाइड्रॉक्सीब्यूटेनैल = CH₃CH(OH)CH₂CHO। (iii) 2-हाइड्रॉक्सीसाइक्लोपेन्टेनकार्बैल्डिहाइड = साइक्लोपेन्टेन वलय जिसमें C-1 पर –CHO और C-2 पर –OH। (iv) 4-ऑक्सोपेन्टेनैल = CH₃COCH₂CH₂CHO। (v) डाइ-सेक-ब्यूटिल कीटोन = CH₃CH₂CH(CH₃)–CO–CH(CH₃)CH₂CH₃ (3,5-डाइमेथिलहेप्टेन-4-ओन)। (vi) 4-फ़्लुओरोऐसीटोफ़ीनोन = F–C₆H₄–COCH₃, F ऐसीटिल समूह के पैरा पर।NCERT Intext 8.1 — structures(i) α-Methoxypropionaldehyde = CH₃CH(OCH₃)CHO (2-methoxypropanal). (ii) 3-Hydroxybutanal = CH₃CH(OH)CH₂CHO. (iii) 2-Hydroxycyclopentanecarbaldehyde = cyclopentane ring jisme C-1 par –CHO aur C-2 par –OH. (iv) 4-Oxopentanal = CH₃COCH₂CH₂CHO. (v) Di-sec-butyl ketone = CH₃CH₂CH(CH₃)–CO–CH(CH₃)CH₂CH₃ (3,5-dimethylheptan-4-one). (vi) 4-Fluoroacetophenone = F–C₆H₄–COCH₃, F acetyl group ke para par.

8.2Preparation of Aldehydes and Ketonesऐल्डिहाइड और कीटोन बनाने की विधियाँAldehydes aur ketones banane ki vidhiyan

8.2.1Preparation of Aldehydes and Ketonesऐल्डिहाइड और कीटोन दोनों का विरचनDono ka preparation

Preparation of aldehydes and ketonesऐल्डिहाइड और कीटोन बनाने की विधियाँPreparation of aldehydes and ketones20 tappable partsOpen

8.2.2Preparation of Aldehydesऐल्डिहाइडों का विरचनAldehydes ka preparation

1. From acyl chloride — Rosenmund reduction. An acyl chloride is hydrogenated over palladium on barium sulphate. BaSO₄ partly poisons the catalyst, so the reaction stops at the aldehyde (tap the reaction).1. ऐसिल क्लोराइड से — रोज़ेनमुंड अपचयन। ऐसिल क्लोराइड का बेरियम सल्फ़ेट पर पैलेडियम उत्प्रेरक के साथ हाइड्रोजनीकरण करते हैं। BaSO₄ उत्प्रेरक को आंशिक विषाक्त करता है, इसलिए अभिक्रिया ऐल्डिहाइड पर रुकती है (अभिक्रिया टैप कीजिए)।1. Acyl chloride se — Rosenmund reduction. Acyl chloride ko barium sulphate par palladium catalyst ke saath hydrogenate karte hain. BaSO₄ catalyst ko thoda poison karta hai, isliye reaction aldehyde par ruk jaata hai (reaction tap kijiye).

RCOCl + H₂ —(Pd–BaSO₄)→ RCHO + HCl
Rosenmund reduction (balanced).रोज़ेनमुंड अपचयन (संतुलित)।Rosenmund reduction (balanced).

2. From nitriles and esters — Stephen reaction. Nitriles are reduced by stannous chloride + HCl to the imine, which on hydrolysis gives the aldehyde. Alternatively, nitriles are selectively reduced by diisobutylaluminium hydride (DIBAL-H) to imines and then hydrolysed to aldehydes — a C=C in the same molecule is not touched. Esters are also reduced to aldehydes by DIBAL-H.2. नाइट्राइलों और एस्टरों से — स्टीफ़न अभिक्रिया। नाइट्राइल स्टैनस क्लोराइड + HCl से इमीन में अपचयित होते हैं, जिसका जल-अपघटन ऐल्डिहाइड देता है। विकल्प के रूप में, डाइआइसोब्यूटिलऐलुमिनियम हाइड्राइड (DIBAL-H) नाइट्राइलों को चयनात्मक रूप से इमीन तक अपचयित करता है, फिर जल-अपघटन से ऐल्डिहाइड — उसी अणु का C=C अछूता रहता है। एस्टर भी DIBAL-H से ऐल्डिहाइड में अपचयित होते हैं।2. Nitriles aur esters se — Stephen reaction. Nitriles stannous chloride + HCl se imine mein reduce hote hain, jiska hydrolysis aldehyde deta hai. Doosra tareeka: diisobutylaluminium hydride (DIBAL-H) nitriles ko selectively imine tak reduce karta hai, phir hydrolysis se aldehyde — usi molecule ka C=C chhua nahi jaata. Esters bhi DIBAL-H se aldehydes mein reduce hote hain.

RCN + SnCl₂ + HCl → RCH=NH —(H₃O⁺)→ RCHO
Stephen reaction (NCERT writes it unbalanced; the imine is hydrolysed to the aldehyde).स्टीफ़न अभिक्रिया (NCERT इसे असंतुलित लिखता है; इमीन जल-अपघटित होकर ऐल्डिहाइड देता है)।Stephen reaction (NCERT ise unbalanced likhta hai; imine hydrolyse hokar aldehyde deta hai).

3. From hydrocarbons (aromatic aldehydes). (i) Strong oxidising agents turn toluene into benzoic acid, but special reagents stop at the aldehyde by converting –CH₃ into an intermediate that is hard to oxidise further: (a) Etard reaction — chromyl chloride (CrO₂Cl₂) forms a chromium complex that hydrolyses to benzaldehyde; (b) chromic oxide (CrO₃) in acetic anhydride gives benzylidene diacetate, hydrolysed by aqueous acid to benzaldehyde; (ii) side-chain chlorination of toluene gives benzal chloride, which on hydrolysis gives benzaldehyde (the commercial method); (iii) Gatterman–Koch reaction — benzene or its derivative with CO and HCl in the presence of anhydrous AlCl₃ or CuCl gives benzaldehyde.3. हाइड्रोकार्बनों से (ऐरोमैटिक ऐल्डिहाइड)। (i) प्रबल ऑक्सीकारक टॉलूईन को बेंज़ोइक अम्ल बना देते हैं, पर विशेष अभिकर्मक –CH₃ को ऐसे मध्यवर्ती में बदलकर जो आगे कठिनाई से ऑक्सीकृत हो, ऐल्डिहाइड पर रोक देते हैं: (a) एटार्ड अभिक्रिया — क्रोमिल क्लोराइड (CrO₂Cl₂) क्रोमियम संकुल बनाता है जो जल-अपघटन पर बेंज़ैल्डिहाइड देता है; (b) ऐसीटिक ऐनहाइड्राइड में क्रोमिक ऑक्साइड (CrO₃) से बेन्ज़िलिडीन डाइऐसीटेट, जो जलीय अम्ल से बेंज़ैल्डिहाइड देता है; (ii) पार्श्व-शृंखला क्लोरीनन से बेन्ज़ल क्लोराइड, जिसका जल-अपघटन बेंज़ैल्डिहाइड देता है (व्यावसायिक विधि); (iii) गाटरमान–कोच अभिक्रिया — बेंज़ीन या उसका व्युत्पन्न CO और HCl के साथ निर्जल AlCl₃ या CuCl की उपस्थिति में बेंज़ैल्डिहाइड देता है।3. Hydrocarbons se (aromatic aldehydes). (i) Strong oxidising agents toluene ko benzoic acid bana dete hain, par special reagents –CH₃ ko aise intermediate mein badal kar jo aage mushkil se oxidise ho, aldehyde par rok dete hain: (a) Etard reaction — chromyl chloride (CrO₂Cl₂) chromium complex banata hai jo hydrolysis par benzaldehyde deta hai; (b) acetic anhydride mein chromic oxide (CrO₃) se benzylidene diacetate, jo aqueous acid se benzaldehyde deta hai; (ii) side-chain chlorination se benzal chloride, jiska hydrolysis benzaldehyde deta hai (commercial method); (iii) Gatterman–Koch reaction — benzene ya uska derivative CO aur HCl ke saath anhydrous AlCl₃ ya CuCl mein benzaldehyde deta hai.

Benzaldehyde from toluene and benzeneटॉलूईन और बेंज़ीन से बेंज़ैल्डिहाइडBenzaldehyde from toluene and benzene7 tappable parts · 3DOpen

8.2.3Preparation of Ketonesकीटोनों का विरचनKetones ka preparation

1. From acyl chlorides: treat an acyl chloride with a dialkylcadmium, made from cadmium chloride and a Grignard reagent. 2. From nitriles: a nitrile + Grignard reagent, then hydrolysis, gives a ketone (CH₃CH₂CN + C₆H₅MgBr → propiophenone). 3. From benzene — Friedel–Crafts acylation: benzene or a substituted benzene + an acid chloride with anhydrous AlCl₃ gives the aryl ketone.1. ऐसिल क्लोराइडों से: ऐसिल क्लोराइड को डाइऐल्किलकैडमियम से अभिकृत कीजिए, जो कैडमियम क्लोराइड और ग्रिन्यार अभिकर्मक से बनता है। 2. नाइट्राइलों से: नाइट्राइल + ग्रिन्यार अभिकर्मक, फिर जल-अपघटन से कीटोन (CH₃CH₂CN + C₆H₅MgBr → प्रोपियोफ़ीनोन)। 3. बेंज़ीन से — फ़्रीडेल–क्राफ़्ट्स ऐसिलन: बेंज़ीन या प्रतिस्थापित बेंज़ीन + अम्ल क्लोराइड, निर्जल AlCl₃ के साथ ऐरिल कीटोन देता है।1. Acyl chlorides se: acyl chloride ko dialkylcadmium se treat kijiye, jo cadmium chloride aur Grignard reagent se banta hai. 2. Nitriles se: nitrile + Grignard reagent, phir hydrolysis se ketone (CH₃CH₂CN + C₆H₅MgBr → propiophenone). 3. Benzene se — Friedel–Crafts acylation: benzene ya substituted benzene + acid chloride, anhydrous AlCl₃ ke saath aryl ketone deta hai.

2 R′COCl + R₂Cd → 2 R′COR + CdCl₂
Dialkylcadmium route (R₂Cd from 2RMgX + CdCl₂ → R₂Cd + 2Mg(X)Cl).डाइऐल्किलकैडमियम मार्ग (R₂Cd: 2RMgX + CdCl₂ → R₂Cd + 2Mg(X)Cl)।Dialkylcadmium route (R₂Cd: 2RMgX + CdCl₂ → R₂Cd + 2Mg(X)Cl).
Preparation of ketonesकीटोन बनाने की विधियाँPreparation of ketones12 tappable parts · 3DOpen
NCERT Example 8.1 — name the reagents(i) Hexan-1-ol → hexanal: C₅H₅NH⁺CrO₃Cl⁻ (PCC). (ii) Cyclohexanol → cyclohexanone: anhydrous CrO₃. (iii) p-Fluorotoluene → p-fluorobenzaldehyde: CrO₃ in acetic anhydride, or 1. CrO₂Cl₂ 2. H₂O (Etard). (iv) Ethanenitrile → ethanal: DIBAL-H (diisobutylaluminium hydride) (then H₂O). (v) Allyl alcohol → propenal: PCC (it does not touch the C=C). (vi) But-2-ene → ethanal: O₃, then H₂O–Zn dust.NCERT उदाहरण 8.1 — अभिकर्मकों के नाम(i) हेक्सेन-1-ऑल → हेक्सेनैल: C₅H₅NH⁺CrO₃Cl⁻ (PCC)। (ii) साइक्लोहेक्सेनॉल → साइक्लोहेक्सेनोन: निर्जल CrO₃। (iii) p-फ़्लुओरोटॉलूईन → p-फ़्लुओरोबेंज़ैल्डिहाइड: ऐसीटिक ऐनहाइड्राइड में CrO₃, या 1. CrO₂Cl₂ 2. H₂O (एटार्ड)। (iv) एथेननाइट्राइल → एथेनैल: DIBAL-H (फिर H₂O)। (v) ऐलिल ऐल्कोहॉल → प्रोपीनैल: PCC (यह C=C को नहीं छूता)। (vi) ब्यूट-2-ईन → एथेनैल: O₃, फिर H₂O–Zn चूर्ण।NCERT Example 8.1 — reagents ke naam(i) Hexan-1-ol → hexanal: C₅H₅NH⁺CrO₃Cl⁻ (PCC). (ii) Cyclohexanol → cyclohexanone: anhydrous CrO₃. (iii) p-Fluorotoluene → p-fluorobenzaldehyde: acetic anhydride mein CrO₃, ya 1. CrO₂Cl₂ 2. H₂O (Etard). (iv) Ethanenitrile → ethanal: DIBAL-H (phir H₂O). (v) Allyl alcohol → propenal: PCC (yeh C=C ko nahi chhoota). (vi) But-2-ene → ethanal: O₃, phir H₂O–Zn dust.
NCERT Intext 8.2 — products(i) C₆H₆ + C₂H₅COCl (anhyd. AlCl₃, CS₂) → C₆H₅COCH₂CH₃ (propiophenone). (ii) (C₆H₅CH₂)₂Cd + 2CH₃COCl → 2C₆H₅CH₂COCH₃ (1-phenylpropan-2-one) + CdCl₂. (iii) CH₃C≡CH (Hg²⁺, H₂SO₄) → CH₃COCH₃ (propanone). (iv) p-Nitrotoluene (1. CrO₂Cl₂ 2. H₃O⁺) → p-nitrobenzaldehyde, O₂N–C₆H₄–CHO.NCERT पाठ्यनिहित 8.2 — उत्पाद(i) C₆H₆ + C₂H₅COCl (निर्जल AlCl₃, CS₂) → C₆H₅COCH₂CH₃ (प्रोपियोफ़ीनोन)। (ii) (C₆H₅CH₂)₂Cd + 2CH₃COCl → 2C₆H₅CH₂COCH₃ (1-फ़ेनिलप्रोपेन-2-ओन) + CdCl₂। (iii) CH₃C≡CH (Hg²⁺, H₂SO₄) → CH₃COCH₃ (प्रोपेनोन)। (iv) p-नाइट्रोटॉलूईन (1. CrO₂Cl₂ 2. H₃O⁺) → p-नाइट्रोबेंज़ैल्डिहाइड, O₂N–C₆H₄–CHO।NCERT Intext 8.2 — products(i) C₆H₆ + C₂H₅COCl (anhyd. AlCl₃, CS₂) → C₆H₅COCH₂CH₃ (propiophenone). (ii) (C₆H₅CH₂)₂Cd + 2CH₃COCl → 2C₆H₅CH₂COCH₃ (1-phenylpropan-2-one) + CdCl₂. (iii) CH₃C≡CH (Hg²⁺, H₂SO₄) → CH₃COCH₃ (propanone). (iv) p-Nitrotoluene (1. CrO₂Cl₂ 2. H₃O⁺) → p-nitrobenzaldehyde, O₂N–C₆H₄–CHO.

8.3Physical Propertiesभौतिक गुणधर्मPhysical properties

Methanal is a gas at room temperature, ethanal a volatile liquid; other aldehydes and ketones are liquids or solids. Their boiling points are higher than hydrocarbons and ethers of comparable molecular mass (weak molecular association through dipole–dipole interactions) but lower than alcohols (no intermolecular hydrogen bonding). NCERT’s compounds of molar mass 58–60: n-butane 273 K < methoxyethane 281 K < propanal 322 K < acetone 329 K < propan-1-ol 370 K.मेथेनैल कमरे के ताप पर गैस है, एथेनैल वाष्पशील द्रव; अन्य ऐल्डिहाइड और कीटोन द्रव या ठोस हैं। इनके क्वथनांक तुलनीय आण्विक द्रव्यमान के हाइड्रोकार्बनों और ईथरों से अधिक हैं (द्विध्रुव–द्विध्रुव अन्योन्यक्रिया से दुर्बल आण्विक संगुणन) पर ऐल्कोहॉलों से कम (अंतराआण्विक हाइड्रोजन आबंधन नहीं)। NCERT के 58–60 मोलर द्रव्यमान वाले यौगिक: n-ब्यूटेन 273 K < मेथॉक्सीएथेन 281 K < प्रोपेनैल 322 K < ऐसीटोन 329 K < प्रोपेन-1-ऑल 370 K।Methanal room temperature par gas hai, ethanal volatile liquid; baaki aldehydes aur ketones liquid ya solid hain. Inke boiling points comparable molecular mass ke hydrocarbons aur ethers se zyada hain (dipole–dipole interactions se weak molecular association) par alcohols se kam (intermolecular H-bonding nahi). NCERT ke 58–60 molar mass wale compounds: n-butane 273 K < methoxyethane 281 K < propanal 322 K < acetone 329 K < propan-1-ol 370 K.

Boiling points of compounds of molar mass 58–60मोलर द्रव्यमान 58–60 वाले यौगिकों के क्वथनांकBoiling points of compounds of molar mass 58–606 tappable partsOpen

Methanal, ethanal and propanone are miscible with water in all proportions because they form hydrogen bonds with water; solubility falls rapidly as the alkyl chain grows. All are fairly soluble in organic solvents (benzene, ether, methanol, chloroform). Lower aldehydes have sharp pungent odours; larger molecules smell less pungent and more fragrant — many natural aldehydes and ketones are used in perfumes and flavourings.मेथेनैल, एथेनैल और प्रोपेनोन जल में सभी अनुपातों में मिश्रणीय हैं क्योंकि ये जल से हाइड्रोजन बंध बनाते हैं; ऐल्किल शृंखला बढ़ने पर विलेयता तेज़ी से घटती है। सभी कार्बनिक विलायकों (बेंज़ीन, ईथर, मेथेनॉल, क्लोरोफॉर्म) में काफ़ी विलेय हैं। निम्नतर ऐल्डिहाइडों की तीखी गंध होती है; बड़े अणुओं की गंध कम तीखी और अधिक सुगंधित — कई प्राकृतिक ऐल्डिहाइड-कीटोन इत्र और सुगंधकों में प्रयुक्त होते हैं।Methanal, ethanal aur propanone paani mein har anupaat mein mix ho jaate hain kyunki yeh paani se H-bond banate hain; alkyl chain badhne par solubility tezi se ghatti hai. Sab organic solvents (benzene, ether, methanol, chloroform) mein kaafi soluble hain. Chhote aldehydes ki tez pungent smell hoti hai; bade molecules ki smell kam tez aur zyada fragrant — kai natural aldehydes-ketones perfumes aur flavours mein use hote hain.

NCERT Example 8.2 — increasing boiling pointsCH₃CH₂CH₂CHO, CH₃CH₂CH₂CH₂OH, H₅C₂–O–C₂H₅, CH₃CH₂CH₂CH₃ (molar masses 72–74). Only butan-1-ol has extensive intermolecular hydrogen bonding → highest. Butanal is more polar than ethoxyethane → stronger dipole–dipole attraction. n-Butane has only weak van der Waals forces. CH₃CH₂CH₂CH₃ < H₅C₂–O–C₂H₅ < CH₃CH₂CH₂CHO < CH₃CH₂CH₂CH₂OH.NCERT उदाहरण 8.2 — क्वथनांक का बढ़ता क्रमCH₃CH₂CH₂CHO, CH₃CH₂CH₂CH₂OH, H₅C₂–O–C₂H₅, CH₃CH₂CH₂CH₃ (मोलर द्रव्यमान 72–74)। केवल ब्यूटेन-1-ऑल में व्यापक अंतराआण्विक हाइड्रोजन आबंधन → सबसे ऊँचा। ब्यूटेनैल, एथॉक्सीएथेन से अधिक ध्रुवीय → प्रबल द्विध्रुव–द्विध्रुव आकर्षण। n-ब्यूटेन में केवल दुर्बल वान्डरवाल्स बल। CH₃CH₂CH₂CH₃ < H₅C₂–O–C₂H₅ < CH₃CH₂CH₂CHO < CH₃CH₂CH₂CH₂OH।NCERT Example 8.2 — boiling points ka badhta orderCH₃CH₂CH₂CHO, CH₃CH₂CH₂CH₂OH, H₅C₂–O–C₂H₅, CH₃CH₂CH₂CH₃ (molar mass 72–74). Sirf butan-1-ol mein extensive intermolecular hydrogen bonding → sabse zyada. Butanal, ethoxyethane se zyada polar → strong dipole–dipole attraction. n-Butane mein sirf weak van der Waals forces. CH₃CH₂CH₂CH₃ < H₅C₂–O–C₂H₅ < CH₃CH₂CH₂CHO < CH₃CH₂CH₂CH₂OH.
NCERT Intext 8.3 — answerCH₃CHO, CH₃CH₂OH, CH₃OCH₃, CH₃CH₂CH₃ in increasing b.p.: CH₃CH₂CH₃ < CH₃OCH₃ < CH₃CHO < CH₃CH₂OH (same logic: van der Waals < weakly polar ether < polar C=O < hydrogen bonding).NCERT पाठ्यनिहित 8.3 — उत्तरCH₃CHO, CH₃CH₂OH, CH₃OCH₃, CH₃CH₂CH₃ का बढ़ता क्वथनांक: CH₃CH₂CH₃ < CH₃OCH₃ < CH₃CHO < CH₃CH₂OH (वही तर्क: वान्डरवाल्स < दुर्बल ध्रुवीय ईथर < ध्रुवीय C=O < हाइड्रोजन आबंधन)।NCERT Intext 8.3 — answerCH₃CHO, CH₃CH₂OH, CH₃OCH₃, CH₃CH₂CH₃ ka badhta b.p.: CH₃CH₂CH₃ < CH₃OCH₃ < CH₃CHO < CH₃CH₂OH (wahi logic: van der Waals < thoda polar ether < polar C=O < H-bonding).

8.4Chemical Reactionsरासायनिक अभिक्रियाएँChemical reactions

Aldehydes and ketones both have the carbonyl group, so they undergo similar reactions. Unlike alkenes (electrophilic addition), they undergo nucleophilic addition.ऐल्डिहाइड और कीटोन दोनों में कार्बोनिल समूह है, इसलिए इनकी अभिक्रियाएँ मिलती-जुलती हैं। ऐल्कीनों (इलेक्ट्रॉनस्नेही योग) के विपरीत, ये नाभिकस्नेही योगज अभिक्रियाएँ देते हैं।Aldehydes aur ketones dono mein carbonyl group hai, isliye inke reactions milte-julte hain. Alkenes (electrophilic addition) ke ulat, yeh nucleophilic addition dete hain.

1. Nucleophilic Addition Reactionsनाभिकस्नेही योगज अभिक्रियाएँNucleophilic addition reactions

(i) Mechanism. A nucleophile attacks the electrophilic carbonyl carbon from a direction approximately perpendicular to the plane of its sp² orbitals. The carbon changes from sp² to sp³ and a tetrahedral alkoxide intermediate forms. This intermediate captures a proton from the medium to give the neutral product: overall, Nu⁻ and H⁺ add across C=O (step through Fig 8.2).(i) क्रियाविधि। नाभिकस्नेही इलेक्ट्रॉनस्नेही कार्बोनिल कार्बन पर उसके sp² कक्षकों के तल के लगभग लंबवत दिशा से आक्रमण करता है। कार्बन sp² से sp³ हो जाता है और चतुष्फलकीय ऐल्कॉक्साइड मध्यवर्ती बनता है। यह माध्यम से प्रोटॉन लेकर उदासीन उत्पाद देता है: कुल मिलाकर C=O पर Nu⁻ और H⁺ जुड़ते हैं (चित्र 8.2 चरणबद्ध देखिए)।(i) Mechanism. Nucleophile electrophilic carbonyl carbon par uske sp² orbitals ke plane ke lagbhag perpendicular direction se attack karta hai. Carbon sp² se sp³ ho jata hai aur tetrahedral alkoxide intermediate banta hai. Yeh medium se proton lekar neutral product deta hai: kul milakar C=O par Nu⁻ aur H⁺ jud jaate hain (Fig 8.2 step by step dekhiye).

Nucleophilic attack on the carbonyl carbonकार्बोनिल कार्बन पर नाभिकस्नेही आक्रमणNucleophilic attack on the carbonyl carbonNCERT Fig 8.2 · 6 tappable parts · 3 stepsOpen

(ii) Reactivity. Aldehydes are generally more reactive than ketones in nucleophilic addition, for two reasons. Steric: two relatively large groups in ketones hinder the nucleophile’s approach more than one group in aldehydes. Electronic: two alkyl groups (+I) reduce the electrophilicity of the carbonyl carbon more than one.(ii) क्रियाशीलता। नाभिकस्नेही योग में ऐल्डिहाइड प्रायः कीटोनों से अधिक क्रियाशील हैं, दो कारणों से। त्रिविम: कीटोनों के दो अपेक्षाकृत बड़े समूह नाभिकस्नेही के पहुँचने में, ऐल्डिहाइड के एक समूह से अधिक बाधा डालते हैं। इलेक्ट्रॉनिक: दो ऐल्किल समूह (+I) कार्बोनिल कार्बन की इलेक्ट्रॉनस्नेहिता एक की तुलना में अधिक घटाते हैं।(ii) Reactivity. Nucleophilic addition mein aldehydes aam taur par ketones se zyada reactive hain, do reasons se. Steric: ketones ke do bade groups nucleophile ke paas aane mein aldehyde ke ek group se zyada rukawat dalte hain. Electronic: do alkyl groups (+I) carbonyl carbon ki electrophilicity ek ke mukable zyada ghatate hain.

NCERT Example 8.3 — benzaldehyde vs propanalBenzaldehyde is less reactive than propanal in nucleophilic addition. The carbonyl carbon of benzaldehyde is less electrophilic because resonance with the benzene ring reduces the polarity of the C=O group (the + charge is spread into the ring).NCERT उदाहरण 8.3 — बेंज़ैल्डिहाइड बनाम प्रोपेनैलनाभिकस्नेही योग में बेंज़ैल्डिहाइड प्रोपेनैल से कम क्रियाशील है। बेंज़ैल्डिहाइड का कार्बोनिल कार्बन कम इलेक्ट्रॉनस्नेही है क्योंकि बेंज़ीन वलय के साथ अनुनाद C=O समूह की ध्रुवता घटा देता है (+ आवेश वलय में फैल जाता है)।NCERT Example 8.3 — benzaldehyde vs propanalNucleophilic addition mein benzaldehyde propanal se kam reactive hai. Benzaldehyde ka carbonyl carbon kam electrophilic hai kyunki benzene ring ke saath resonance C=O group ki polarity ghata deta hai (+ charge ring mein phail jaata hai).
Why benzaldehyde is less reactive than propanal (NCERT Example 8.3)बेंज़ैल्डिहाइड प्रोपेनैल से कम क्रियाशील क्यों (NCERT उदाहरण 8.3)Why benzaldehyde is less reactive than propanal (NCERT Example 8.3)5 tappable parts · 3DOpen

(iii) Important nucleophilic addition and addition–elimination reactions. (a) HCN: aldehydes and ketones give cyanohydrins. Pure HCN reacts very slowly, so a base is used: the CN⁻ it generates is a stronger nucleophile. Cyanohydrins are useful synthetic intermediates (see it). (b) Sodium hydrogensulphite: adds to give a water-soluble addition compound. The equilibrium lies to the right for most aldehydes and to the left for most ketones (steric reasons); dilute mineral acid or alkali gives back the carbonyl compound — useful to separate and purify aldehydes. (c) Grignard reagents (Unit 7).(iii) महत्वपूर्ण नाभिकस्नेही योग और योग–विलोपन अभिक्रियाएँ। (a) HCN: ऐल्डिहाइड और कीटोन सायनोहाइड्रिन देते हैं। शुद्ध HCN बहुत धीरे अभिक्रिया करता है, इसलिए क्षारक लेते हैं: उससे बना CN⁻ प्रबल नाभिकस्नेही है। सायनोहाइड्रिन उपयोगी संश्लेषी मध्यवर्ती हैं (देखिए)। (b) सोडियम हाइड्रोजनसल्फ़ाइट: जुड़कर जल-विलेय योगज यौगिक देता है। साम्य अधिकांश ऐल्डिहाइडों में दाईं ओर और अधिकांश कीटोनों में बाईं ओर (त्रिविम कारण); तनु खनिज अम्ल या क्षार से मूल कार्बोनिल यौगिक वापस मिलता है — ऐल्डिहाइडों के पृथक्करण और शोधन में उपयोगी। (c) ग्रिन्यार अभिकर्मक (एकक 7)।(iii) Important nucleophilic addition aur addition–elimination reactions. (a) HCN: aldehydes aur ketones cyanohydrins dete hain. Pure HCN bahut dheere react karta hai, isliye base lete hain: usse bana CN⁻ strong nucleophile hai. Cyanohydrins useful synthetic intermediates hain (dekhiye). (b) Sodium hydrogensulphite: jud kar water-soluble addition compound deta hai. Equilibrium zyadatar aldehydes mein right aur zyadatar ketones mein left (steric reasons); dilute mineral acid ya alkali se original carbonyl wapas milta hai — aldehydes ke separation aur purification mein useful. (c) Grignard reagents (Unit 7).

(d) Alcohols: an aldehyde + one equivalent of a monohydric alcohol in dry HCl gives a hemiacetal (alkoxyalcohol); a second alcohol molecule gives a gem-dialkoxy compound, the acetal. Ketones react with ethylene glycol under similar conditions to form cyclic ethylene glycol ketals. Dry HCl protonates the carbonyl oxygen and makes the carbon more electrophilic. Acetals and ketals are hydrolysed by aqueous mineral acids back to the aldehyde/ketone (tap the acetal).(d) ऐल्कोहॉल: ऐल्डिहाइड + एक तुल्यांक एकहाइड्रिक ऐल्कोहॉल शुष्क HCl में हेमीऐसीटैल (ऐल्कॉक्सीऐल्कोहॉल) देता है; दूसरा ऐल्कोहॉल अणु जेम-डाइऐल्कॉक्सी यौगिक, ऐसीटैल देता है। कीटोन इन्हीं परिस्थितियों में एथिलीन ग्लाइकॉल से चक्रीय एथिलीन ग्लाइकॉल कीटैल बनाते हैं। शुष्क HCl कार्बोनिल ऑक्सीजन को प्रोटॉनित कर कार्बन को अधिक इलेक्ट्रॉनस्नेही बनाता है। ऐसीटैल और कीटैल जलीय खनिज अम्लों से वापस ऐल्डिहाइड/कीटोन में जल-अपघटित होते हैं (ऐसीटैल टैप कीजिए)।(d) Alcohols: aldehyde + ek equivalent monohydric alcohol dry HCl mein hemiacetal (alkoxyalcohol) deta hai; doosra alcohol molecule gem-dialkoxy compound, acetal deta hai. Ketones isi condition mein ethylene glycol se cyclic ethylene glycol ketals banate hain. Dry HCl carbonyl oxygen ko protonate karke carbon ko zyada electrophilic banata hai. Acetals aur ketals aqueous mineral acids se wapas aldehyde/ketone mein hydrolyse hote hain (acetal tap kijiye).

Nucleophilic addition: HCN, NaHSO₃ and alcoholsनाभिकस्नेही योगज: HCN, NaHSO₃ और ऐल्कोहॉलNucleophilic addition: HCN, NaHSO₃ and alcohols13 tappable partsOpen

(e) Ammonia and its derivatives (H₂N–Z): they add to the carbonyl group; the reaction is reversible and acid-catalysed. The equilibrium favours products because the intermediate rapidly loses water to form >C=N–Z. Z = alkyl, aryl, OH, NH₂, C₆H₅NH, NHCONH₂ … (NCERT Table 8.2). 2,4-DNP derivatives are yellow, orange or red solids, useful to characterise aldehydes and ketones (see 2,4-DNP).(e) अमोनिया और उसके व्युत्पन्न (H₂N–Z): ये कार्बोनिल समूह पर जुड़ते हैं; अभिक्रिया उत्क्रमणीय और अम्ल-उत्प्रेरित है। साम्य उत्पादों की ओर रहता है क्योंकि मध्यवर्ती तेज़ी से जल खोकर >C=N–Z बनाता है। Z = ऐल्किल, ऐरिल, OH, NH₂, C₆H₅NH, NHCONH₂ … (NCERT सारणी 8.2)। 2,4-DNP व्युत्पन्न पीले, नारंगी या लाल ठोस हैं, ऐल्डिहाइड-कीटोन की पहचान में उपयोगी (2,4-DNP देखिए)।(e) Ammonia aur uske derivatives (H₂N–Z): yeh carbonyl group par judte hain; reaction reversible aur acid-catalysed hai. Equilibrium products ki taraf rehta hai kyunki intermediate tezi se paani kho kar >C=N–Z banata hai. Z = alkyl, aryl, OH, NH₂, C₆H₅NH, NHCONH₂ … (NCERT Table 8.2). 2,4-DNP derivatives yellow, orange ya red solids hain, aldehydes-ketones ki pehchaan mein useful (2,4-DNP dekhiye).

Addition of ammonia derivatives H₂N–Z (NCERT Table 8.2)अमोनिया व्युत्पन्न H₂N–Z का योग (NCERT सारणी 8.2)Addition of ammonia derivatives H₂N–Z (NCERT Table 8.2)11 tappable partsOpen
Topper box — semicarbazide uses only one –NH₂ (NCERT Exercise 8.18 ii)In H₂N–CO–NH–NH₂ the –NH₂ next to C=O is part of an amide: its lone pair is delocalised onto the carbonyl oxygen, so it is not nucleophilic. Only the terminal –NH₂ of the –NH–NH₂ end attacks the carbonyl carbon → >C=N–NH–CO–NH₂ (semicarbazone).टॉपर बॉक्स — सेमीकार्बेज़ाइड केवल एक –NH₂ से जुड़ता है (NCERT अभ्यास 8.18 ii)H₂N–CO–NH–NH₂ में C=O के बगल वाला –NH₂ ऐमाइड का भाग है: उसका एकाकी युग्म कार्बोनिल ऑक्सीजन पर विस्थानित है, इसलिए वह नाभिकस्नेही नहीं। केवल –NH–NH₂ सिरे का अंतिम –NH₂ कार्बोनिल कार्बन पर आक्रमण करता है → >C=N–NH–CO–NH₂ (सेमीकार्बेज़ोन)।Topper box — semicarbazide sirf ek –NH₂ use karta hai (NCERT Exercise 8.18 ii)H₂N–CO–NH–NH₂ mein C=O ke bagal wala –NH₂ amide ka hissa hai: uska lone pair carbonyl oxygen par delocalised hai, isliye woh nucleophilic nahi. Sirf –NH–NH₂ end ka last –NH₂ carbonyl carbon par attack karta hai → >C=N–NH–CO–NH₂ (semicarbazone).

2. ReductionअपचयनReduction

(i) To alcohols: aldehydes → primary alcohols, ketones → secondary alcohols, by sodium borohydride (NaBH₄), lithium aluminium hydride (LiAlH₄) or catalytic hydrogenation (Unit 7). (ii) To hydrocarbons: the C=O is reduced to CH₂ by zinc amalgam + concentrated HCl — the Clemmensen reduction (tap) — or by hydrazine, then heating with NaOH or KOH in a high-boiling solvent such as ethylene glycol — the Wolff–Kishner reduction (tap).(i) ऐल्कोहॉलों तक: ऐल्डिहाइड → प्राथमिक ऐल्कोहॉल, कीटोन → द्वितीयक ऐल्कोहॉल, सोडियम बोरोहाइड्राइड (NaBH₄), लीथियम ऐलुमिनियम हाइड्राइड (LiAlH₄) या उत्प्रेरकी हाइड्रोजनीकरण से (एकक 7)। (ii) हाइड्रोकार्बनों तक: C=O, ज़िंक अमलगम + सांद्र HCl से CH₂ में अपचयित होता है — क्लेमेन्सन अपचयन (टैप) — या हाइड्रैज़ीन, फिर एथिलीन ग्लाइकॉल जैसे उच्च क्वथनांकी विलायक में NaOH या KOH के साथ गर्म करने से — वोल्फ़–किश्नर अपचयन (टैप)।(i) Alcohols tak: aldehyde → primary alcohol, ketone → secondary alcohol, sodium borohydride (NaBH₄), lithium aluminium hydride (LiAlH₄) ya catalytic hydrogenation se (Unit 7). (ii) Hydrocarbons tak: C=O, zinc amalgam + conc. HCl se CH₂ mein reduce hota hai — Clemmensen reduction (tap) — ya hydrazine, phir ethylene glycol jaise high-boiling solvent mein NaOH/KOH ke saath heat karke — Wolff–Kishner reduction (tap).

>C=O —(Zn–Hg, conc. HCl)→ >CH₂ + H₂O
Clemmensen reduction.क्लेमेन्सन अपचयन।Clemmensen reduction.
>C=O —(NH₂NH₂, –H₂O)→ >C=NNH₂ —(KOH/ethylene glycol, heat)→ >CH₂ + N₂
Wolff–Kishner reduction.वोल्फ़–किश्नर अपचयन।Wolff–Kishner reduction.

3. Oxidationऑक्सीकरणOxidation

Aldehydes are easily oxidised to carboxylic acids by common oxidising agents (HNO₃, KMnO₄, K₂Cr₂O₇) and even by mild ones — Tollens’ and Fehling’s reagents. Ketones are oxidised only under vigorous conditions (strong oxidants, high temperature); C–C bonds break and a mixture of acids with fewer carbon atoms forms. The mild reagents therefore distinguish aldehydes from ketones.ऐल्डिहाइड आसानी से ऑक्सीकृत होकर कार्बोक्सिलिक अम्ल बनते हैं — सामान्य ऑक्सीकारकों (HNO₃, KMnO₄, K₂Cr₂O₇) से और मृदु अभिकर्मकों — टॉलेन और फेहलिंग — से भी। कीटोन केवल कठोर परिस्थितियों (प्रबल ऑक्सीकारक, उच्च ताप) में ऑक्सीकृत होते हैं; C–C बंध टूटते हैं और कम कार्बन वाले अम्लों का मिश्रण बनता है। इसलिए मृदु अभिकर्मक ऐल्डिहाइड को कीटोन से अलग पहचानते हैं।Aldehydes aasani se oxidise hokar carboxylic acids bante hain — common oxidising agents (HNO₃, KMnO₄, K₂Cr₂O₇) se aur mild reagents — Tollens’ aur Fehling’s — se bhi. Ketones sirf vigorous conditions (strong oxidants, high temperature) mein oxidise hote hain; C–C bonds toot-te hain aur kam carbon wale acids ka mixture banta hai. Isliye mild reagents aldehyde aur ketone mein farq batate hain.

(i) Tollens’ test: warming an aldehyde with freshly prepared ammoniacal silver nitrate gives a bright silver mirror; the aldehyde is oxidised to the carboxylate anion (alkaline medium) (see the equation). (ii) Fehling’s test: Fehling solution A (aqueous CuSO₄) and B (alkaline sodium potassium tartrate, Rochelle salt) are mixed in equal amounts; heating an aldehyde with it gives a reddish-brown precipitate (Cu₂O). Aromatic aldehydes do not respond to this test (see).(i) टॉलेन परीक्षण: ऐल्डिहाइड को ताज़ा बने अमोनियामय सिल्वर नाइट्रेट के साथ गर्म करने पर चमकदार रजत दर्पण बनता है; ऐल्डिहाइड कार्बोक्सिलेट ऋणायन में ऑक्सीकृत होता है (क्षारीय माध्यम) (समीकरण देखिए)। (ii) फेहलिंग परीक्षण: फेहलिंग विलयन A (जलीय CuSO₄) और B (क्षारीय सोडियम पोटैशियम टार्ट्रेट, रोशेल लवण) समान मात्रा में मिलाते हैं; ऐल्डिहाइड के साथ गर्म करने पर लाल-भूरा अवक्षेप (Cu₂O) मिलता है। ऐरोमैटिक ऐल्डिहाइड यह परीक्षण नहीं देते (देखिए)।(i) Tollens’ test: aldehyde ko taaza bane ammoniacal silver nitrate ke saath garam karne par chamakdaar silver mirror banta hai; aldehyde carboxylate anion mein oxidise hota hai (alkaline medium) (equation dekhiye). (ii) Fehling’s test: Fehling solution A (aqueous CuSO₄) aur B (alkaline sodium potassium tartrate, Rochelle salt) barabar matra mein milate hain; aldehyde ke saath garam karne par reddish-brown precipitate (Cu₂O) milta hai. Aromatic aldehydes yeh test nahi dete (dekhiye).

RCHO + 2[Ag(NH₃)₂]⁺ + 3OH⁻ → RCOO⁻ + 2Ag + 2H₂O + 4NH₃
Tollens’ test — balanced in atoms and charge (−1 on both sides).टॉलेन परीक्षण — परमाणु और आवेश दोनों में संतुलित (दोनों ओर −1)।Tollens’ test — atoms aur charge dono mein balanced (dono taraf −1).
R–CHO + 2Cu²⁺ + 5OH⁻ → RCOO⁻ + Cu₂O + 3H₂O
Fehling’s test — Cu₂O is the red-brown precipitate.फेहलिंग परीक्षण — Cu₂O लाल-भूरा अवक्षेप है।Fehling’s test — Cu₂O red-brown precipitate hai.

(iii) Haloform reaction: aldehydes and ketones with at least one methyl group on the carbonyl carbon (methyl ketones) are oxidised by sodium hypohalite to the sodium salt of the acid with one carbon atom less; the methyl group becomes haloform (CHX₃). A C=C in the molecule is not affected. The iodoform test (sodium hypoiodite, yellow CHI₃) detects a CH₃CO– group or a CH₃CH(OH)– group (which is oxidised to CH₃CO–) (see).(iii) हैलोफॉर्म अभिक्रिया: जिन ऐल्डिहाइडों-कीटोनों में कार्बोनिल कार्बन पर कम से कम एक मेथिल समूह (मेथिल कीटोन) हो, वे सोडियम हाइपोहैलाइट से एक कम कार्बन वाले अम्ल के सोडियम लवण में ऑक्सीकृत होते हैं; मेथिल समूह हैलोफॉर्म (CHX₃) बनता है। अणु का C=C प्रभावित नहीं होता। आयोडोफॉर्म परीक्षण (सोडियम हाइपोआयोडाइट, पीला CHI₃) CH₃CO– समूह या CH₃CH(OH)– समूह (जो CH₃CO– में ऑक्सीकृत होता है) की पहचान करता है (देखिए)।(iii) Haloform reaction: jin aldehydes-ketones mein carbonyl carbon par kam se kam ek methyl group (methyl ketones) ho, woh sodium hypohalite se ek kam carbon wale acid ke sodium salt mein oxidise hote hain; methyl group haloform (CHX₃) ban jaata hai. Molecule ka C=C affect nahi hota. Iodoform test (sodium hypoiodite, yellow CHI₃) CH₃CO– group ya CH₃CH(OH)– group (jo CH₃CO– mein oxidise hota hai) pehchanta hai (dekhiye).

R–CO–CH₃ + 3NaOX → R–COONa + CHX₃ + 2NaOH
Haloform reaction (X = Cl, Br, I) — balanced.हैलोफॉर्म अभिक्रिया (X = Cl, Br, I) — संतुलित।Haloform reaction (X = Cl, Br, I) — balanced.
Reduction and oxidation of aldehydes and ketonesऐल्डिहाइडों और कीटोनों का अपचयन और ऑक्सीकरणReduction and oxidation of aldehydes and ketones16 tappable partsOpen
Loading experiment…
NCERT Example 8.4 — identify A and B(A), C₈H₈O, gives an orange-red precipitate with 2,4-DNP (→ aldehyde or ketone), does not reduce Tollens’ or Fehling’s (→ ketone), gives a yellow precipitate with I₂/NaOH (→ methyl ketone), does not decolourise bromine water or Baeyer’s reagent (→ the unsaturation is an aromatic ring), and on drastic oxidation with chromic acid gives (B), C₇H₆O₂ (→ benzoic acid). So A = acetophenone, C₆H₅COCH₃. Reactions: C₆H₅COCH₃ + 3NaOI → C₆H₅COONa + CHI₃ + 2NaOH; C₆H₅COCH₃ —(H₂CrO₄)→ C₆H₅COOH.NCERT उदाहरण 8.4 — A और B की पहचान(A), C₈H₈O, 2,4-DNP से नारंगी-लाल अवक्षेप देता है (→ ऐल्डिहाइड या कीटोन), टॉलेन या फेहलिंग को अपचयित नहीं करता (→ कीटोन), I₂/NaOH से पीला अवक्षेप देता है (→ मेथिल कीटोन), ब्रोमीन जल या बेयर अभिकर्मक को रंगहीन नहीं करता (→ असंतृप्तता ऐरोमैटिक वलय की है), और क्रोमिक अम्ल से कठोर ऑक्सीकरण पर (B), C₇H₆O₂ देता है (→ बेंज़ोइक अम्ल)। अतः A = ऐसीटोफ़ीनोन, C₆H₅COCH₃। अभिक्रियाएँ: C₆H₅COCH₃ + 3NaOI → C₆H₅COONa + CHI₃ + 2NaOH; C₆H₅COCH₃ —(H₂CrO₄)→ C₆H₅COOH।NCERT Example 8.4 — A aur B pehchaniye(A), C₈H₈O, 2,4-DNP se orange-red precipitate deta hai (→ aldehyde ya ketone), Tollens’ ya Fehling’s ko reduce nahi karta (→ ketone), I₂/NaOH se yellow precipitate deta hai (→ methyl ketone), bromine water ya Baeyer’s reagent ko decolourise nahi karta (→ unsaturation aromatic ring ki hai), aur chromic acid se drastic oxidation par (B), C₇H₆O₂ deta hai (→ benzoic acid). Isliye A = acetophenone, C₆H₅COCH₃. Reactions: C₆H₅COCH₃ + 3NaOI → C₆H₅COONa + CHI₃ + 2NaOH; C₆H₅COCH₃ —(H₂CrO₄)→ C₆H₅COOH.
Solving NCERT Example 8.4 step by stepNCERT उदाहरण 8.4 को चरणबद्ध हल करनाSolving NCERT Example 8.4 step by step10 tappable parts · 3DOpen

4. Reactions due to α-Hydrogenα-हाइड्रोजन के कारण अभिक्रियाएँα-Hydrogen ki wajah se reactions

The α-hydrogens of aldehydes and ketones are acidic because of (1) the strong electron-withdrawing effect of the carbonyl group and (2) resonance stabilisation of the conjugate base (the enolate ion) (see the enolate).ऐल्डिहाइडों और कीटोनों के α-हाइड्रोजन अम्लीय हैं क्योंकि (1) कार्बोनिल समूह का प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षी प्रभाव और (2) संयुग्मी क्षारक (इनोलेट आयन) का अनुनाद स्थायित्व (इनोलेट देखिए)।Aldehydes aur ketones ke α-hydrogens acidic hain kyunki (1) carbonyl group ka strong electron-withdrawing effect aur (2) conjugate base (enolate ion) ka resonance stabilisation (enolate dekhiye).

(i) Aldol condensation. Aldehydes and ketones with at least one α-hydrogen react in the presence of dilute alkali to form β-hydroxy aldehydes (aldol) or β-hydroxy ketones (ketol) — the aldol reaction (aldol = ALDehyde + alcohOL). The aldol/ketol readily loses water to give an α,β-unsaturated carbonyl compound — the aldol condensation product. The name aldol condensation is used for ketones too. (NCERT’s summary prints “α-hydroxy” — the aldol is a β-hydroxy compound, as the section itself says.)(i) ऐल्डोल संघनन। कम से कम एक α-हाइड्रोजन वाले ऐल्डिहाइड और कीटोन तनु क्षार की उपस्थिति में अभिक्रिया कर β-हाइड्रॉक्सी ऐल्डिहाइड (ऐल्डोल) या β-हाइड्रॉक्सी कीटोन (कीटॉल) बनाते हैं — ऐल्डोल अभिक्रिया (ऐल्डोल = ऐल्डिहाइड + ऐल्कोहॉल)। ऐल्डोल/कीटॉल आसानी से जल खोकर α,β-असंतृप्त कार्बोनिल यौगिक देता है — ऐल्डोल संघनन उत्पाद। कीटोनों के लिए भी नाम ऐल्डोल संघनन ही है। (NCERT सारांश में “α-हाइड्रॉक्सी” छपा है — ऐल्डोल β-हाइड्रॉक्सी यौगिक है, जैसा खंड में ही लिखा है।)(i) Aldol condensation. Kam se kam ek α-hydrogen wale aldehydes aur ketones dilute alkali mein react karke β-hydroxy aldehyde (aldol) ya β-hydroxy ketone (ketol) banate hain — aldol reaction (aldol = ALDehyde + alcohOL). Aldol/ketol aasani se paani kho kar α,β-unsaturated carbonyl compound deta hai — aldol condensation product. Ketones ke liye bhi naam aldol condensation hi hai. (NCERT summary mein “α-hydroxy” chhapa hai — aldol β-hydroxy compound hai, jaisa section mein likha hai.)

2CH₃CHO ⇌(dil. NaOH) CH₃CH(OH)CH₂CHO —(Δ, –H₂O)→ CH₃CH=CHCHO
Ethanal → 3-hydroxybutanal (aldol) → but-2-enal.एथेनैल → 3-हाइड्रॉक्सीब्यूटेनैल (ऐल्डोल) → ब्यूट-2-ईनैल।Ethanal → 3-hydroxybutanal (aldol) → but-2-enal.
2CH₃COCH₃ ⇌(Ba(OH)₂) (CH₃)₂C(OH)CH₂COCH₃ —(Δ, –H₂O)→ (CH₃)₂C=CHCOCH₃
Propanone → 4-hydroxy-4-methylpentan-2-one (ketol) → 4-methylpent-3-en-2-one.प्रोपेनोन → 4-हाइड्रॉक्सी-4-मेथिलपेन्टेन-2-ओन (कीटॉल) → 4-मेथिलपेन्ट-3-ईन-2-ओन।Propanone → 4-hydroxy-4-methylpentan-2-one (ketol) → 4-methylpent-3-en-2-one.

(ii) Cross aldol condensation: aldol condensation between two different aldehydes and/or ketones. If both have α-hydrogens, a mixture of four products forms — e.g. ethanal + propanal give but-2-enal and 2-methylpent-2-enal (self products) plus pent-2-enal and 2-methylbut-2-enal (cross products) (tap the four). Ketones can be one component too: benzaldehyde + acetophenone (NaOH, ethanol, 293 K) give mainly 1,3-diphenylprop-2-en-1-one (benzalacetophenone).(ii) क्रॉस ऐल्डोल संघनन: दो भिन्न ऐल्डिहाइडों और/या कीटोनों के बीच ऐल्डोल संघनन। यदि दोनों में α-हाइड्रोजन हों, तो चार उत्पादों का मिश्रण बनता है — जैसे एथेनैल + प्रोपेनैल से ब्यूट-2-ईनैल और 2-मेथिलपेन्ट-2-ईनैल (स्व उत्पाद) तथा पेन्ट-2-ईनैल और 2-मेथिलब्यूट-2-ईनैल (क्रॉस उत्पाद) (चारों टैप कीजिए)। कीटोन भी एक घटक हो सकता है: बेंज़ैल्डिहाइड + ऐसीटोफ़ीनोन (NaOH, एथेनॉल, 293 K) से मुख्यतः 1,3-डाइफ़ेनिलप्रोप-2-ईन-1-ओन (बेन्ज़ैलऐसीटोफ़ीनोन)।(ii) Cross aldol condensation: do alag aldehydes aur/ya ketones ke beech aldol condensation. Agar dono mein α-hydrogen ho to chaar products ka mixture banta hai — jaise ethanal + propanal se but-2-enal aur 2-methylpent-2-enal (self products) aur pent-2-enal aur 2-methylbut-2-enal (cross products) (chaaron tap kijiye). Ketone bhi ek component ho sakta hai: benzaldehyde + acetophenone (NaOH, ethanol, 293 K) se mainly 1,3-diphenylprop-2-en-1-one (benzalacetophenone).

Acidity of α-hydrogen and aldol condensationα-हाइड्रोजन की अम्लता और ऐल्डोल संघननAcidity of α-hydrogen and aldol condensation16 tappable parts · 3DOpen

5. Other Reactionsअन्य अभिक्रियाएँOther reactions

(i) Cannizzaro reaction: aldehydes without an α-hydrogen undergo self oxidation–reduction (disproportionation) on heating with concentrated alkali: one molecule is reduced to the alcohol, another is oxidised to the carboxylic acid salt (tap). (ii) Electrophilic substitution: aromatic aldehydes and ketones are substituted on the ring; the carbonyl group is deactivating and meta-directing (benzaldehyde + HNO₃/H₂SO₄, 273–283 K → m-nitrobenzaldehyde).(i) कैनिज़ारो अभिक्रिया: α-हाइड्रोजन रहित ऐल्डिहाइड सांद्र क्षार के साथ गर्म करने पर स्व-ऑक्सीकरण–अपचयन (असमानुपातन) करते हैं: एक अणु ऐल्कोहॉल में अपचयित, दूसरा कार्बोक्सिलिक अम्ल के लवण में ऑक्सीकृत (टैप)। (ii) इलेक्ट्रॉनस्नेही प्रतिस्थापन: ऐरोमैटिक ऐल्डिहाइड-कीटोन वलय पर प्रतिस्थापित होते हैं; कार्बोनिल समूह निष्क्रियक और मेटा-निर्देशक है (बेंज़ैल्डिहाइड + HNO₃/H₂SO₄, 273–283 K → m-नाइट्रोबेंज़ैल्डिहाइड)।(i) Cannizzaro reaction: α-hydrogen ke bina aldehydes concentrated alkali ke saath garam karne par self oxidation–reduction (disproportionation) karte hain: ek molecule alcohol mein reduce, doosra carboxylic acid ke salt mein oxidise (tap). (ii) Electrophilic substitution: aromatic aldehydes-ketones ring par substitute hote hain; carbonyl group deactivating aur meta-directing hai (benzaldehyde + HNO₃/H₂SO₄, 273–283 K → m-nitrobenzaldehyde).

2HCHO + KOH (conc.) —Δ→ CH₃OH + HCOOK
Cannizzaro reaction of methanal (balanced); 2C₆H₅CHO + NaOH (conc.) → C₆H₅CH₂OH + C₆H₅COONa.मेथेनैल की कैनिज़ारो अभिक्रिया (संतुलित); 2C₆H₅CHO + NaOH (सांद्र) → C₆H₅CH₂OH + C₆H₅COONa।Methanal ki Cannizzaro reaction (balanced); 2C₆H₅CHO + NaOH (conc.) → C₆H₅CH₂OH + C₆H₅COONa.
Cannizzaro reaction and ring substitutionकैनिज़ारो अभिक्रिया और वलय प्रतिस्थापनCannizzaro reaction and ring substitution9 tappable parts · 3DOpen
Loading experiment…
NCERT Intext 8.4 — reactivity order(i) Butanone < Propanone < Propanal < Ethanal (more/larger alkyl groups → more crowding and +I). (ii) Acetophenone < p-Tolualdehyde < Benzaldehyde < p-Nitrobenzaldehyde (a ketone is least reactive; –CH₃ (+I, hyperconjugation) lowers and –NO₂ (–I, –R) raises the electrophilicity of C=O).NCERT पाठ्यनिहित 8.4 — क्रियाशीलता क्रम(i) ब्यूटेनोन < प्रोपेनोन < प्रोपेनैल < एथेनैल (अधिक/बड़े ऐल्किल समूह → अधिक भीड़ और +I)। (ii) ऐसीटोफ़ीनोन < p-टॉलुऐल्डिहाइड < बेंज़ैल्डिहाइड < p-नाइट्रोबेंज़ैल्डिहाइड (कीटोन सबसे कम क्रियाशील; –CH₃ (+I, अतिसंयुग्मन) C=O की इलेक्ट्रॉनस्नेहिता घटाता और –NO₂ (–I, –R) बढ़ाता है)।NCERT Intext 8.4 — reactivity order(i) Butanone < Propanone < Propanal < Ethanal (zyada/bade alkyl groups → zyada crowding aur +I). (ii) Acetophenone < p-Tolualdehyde < Benzaldehyde < p-Nitrobenzaldehyde (ketone sabse kam reactive; –CH₃ (+I, hyperconjugation) C=O ki electrophilicity ghatata aur –NO₂ (–I, –R) badhata hai).
NCERT Intext 8.5 — products(i) Cyclopentanone + NH₂OH (H⁺) → cyclopentanone oxime (ring C=N–OH). (ii) Cyclohexanone + 2,4-DNP → cyclohexanone 2,4-dinitrophenylhydrazone (ring C=N–NH–C₆H₃(NO₂)₂). (iii) R–CH=CH–CHO + H₂N–NH–CO–NH₂ (H⁺) → R–CH=CH–CH=N–NH–CO–NH₂ (semicarbazone; the C=C stays). (iv) C₆H₅COCH₃ + CH₃CH₂NH₂ (H⁺) → C₆H₅C(CH₃)=N–CH₂CH₃ (a Schiff’s base).NCERT पाठ्यनिहित 8.5 — उत्पाद(i) साइक्लोपेन्टेनोन + NH₂OH (H⁺) → साइक्लोपेन्टेनोन ऑक्सिम (वलय C=N–OH)। (ii) साइक्लोहेक्सेनोन + 2,4-DNP → साइक्लोहेक्सेनोन 2,4-डाइनाइट्रोफ़ेनिलहाइड्रेज़ोन (वलय C=N–NH–C₆H₃(NO₂)₂)। (iii) R–CH=CH–CHO + H₂N–NH–CO–NH₂ (H⁺) → R–CH=CH–CH=N–NH–CO–NH₂ (सेमीकार्बेज़ोन; C=C बना रहता है)। (iv) C₆H₅COCH₃ + CH₃CH₂NH₂ (H⁺) → C₆H₅C(CH₃)=N–CH₂CH₃ (शिफ़ क्षारक)।NCERT Intext 8.5 — products(i) Cyclopentanone + NH₂OH (H⁺) → cyclopentanone oxime (ring C=N–OH). (ii) Cyclohexanone + 2,4-DNP → cyclohexanone 2,4-dinitrophenylhydrazone (ring C=N–NH–C₆H₃(NO₂)₂). (iii) R–CH=CH–CHO + H₂N–NH–CO–NH₂ (H⁺) → R–CH=CH–CH=N–NH–CO–NH₂ (semicarbazone; C=C bana rehta hai). (iv) C₆H₅COCH₃ + CH₃CH₂NH₂ (H⁺) → C₆H₅C(CH₃)=N–CH₂CH₃ (Schiff’s base).

8.5Uses of Aldehydes and Ketonesऐल्डिहाइडों और कीटोनों के उपयोगAldehydes aur ketones ke upyog

8.6Nomenclature and Structure of Carboxyl Groupकार्बोक्सिल समूह का नामकरण और संरचनाCarboxyl group ka naamkaran aur structure

Compounds containing the carboxyl group, –COOH (a carbonyl group attached to a hydroxyl group — hence “carb-oxyl”) are carboxylic acids: aliphatic (RCOOH) or aromatic (ArCOOH). Higher aliphatic acids (C₁₂–C₁₈), called fatty acids, occur in natural fats as esters of glycerol. Acids are the starting materials for anhydrides, esters, acid chlorides and amides.कार्बोक्सिल समूह, –COOH (हाइड्रॉक्सिल समूह से जुड़ा कार्बोनिल समूह — इसलिए “कार्ब-ऑक्सिल”) वाले यौगिक कार्बोक्सिलिक अम्ल हैं: ऐलिफ़ैटिक (RCOOH) या ऐरोमैटिक (ArCOOH)। उच्चतर ऐलिफ़ैटिक अम्ल (C₁₂–C₁₈), जिन्हें वसा अम्ल कहते हैं, प्राकृतिक वसाओं में ग्लिसरॉल के एस्टरों के रूप में मिलते हैं। अम्ल ऐनहाइड्राइड, एस्टर, अम्ल क्लोराइड और ऐमाइड बनाने के प्रारंभिक पदार्थ हैं।Carboxyl group, –COOH (hydroxyl group se juda carbonyl group — isliye “carb-oxyl”) wale compounds carboxylic acids hain: aliphatic (RCOOH) ya aromatic (ArCOOH). Badi aliphatic acids (C₁₂–C₁₈), jinhe fatty acids kehte hain, natural fats mein glycerol ke esters ke roop mein milti hain. Acids anhydrides, esters, acid chlorides aur amides banane ka starting material hain.

8.6.1Nomenclatureनामपद्धतिNaamkaran

Common names end in “-ic acid” and come from Latin/Greek names of natural sources: formic acid (HCOOH) from red ants (Latin *formica* = ant), acetic acid (CH₃COOH) from vinegar (*acetum*), butyric acid (CH₃CH₂CH₂COOH) from rancid butter (*butyrum*). IUPAC: replace “-e” of the alkane by “-oic acid”; the carboxylic carbon is C-1. For more than one –COOH, the alkyl chain (leaving out the carboxyl carbons) is numbered and “dicarboxylic acid”, “tricarboxylic acid” etc. are added, with position numbers in front.सामान्य नाम “-इक अम्ल” पर समाप्त होते हैं और प्राकृतिक स्रोतों के लैटिन/ग्रीक नामों से बने हैं: फ़ॉर्मिक अम्ल (HCOOH) लाल चींटियों से (लैटिन *formica* = चींटी), ऐसीटिक अम्ल (CH₃COOH) सिरके से (*acetum*), ब्यूटिरिक अम्ल (CH₃CH₂CH₂COOH) बासी मक्खन से (*butyrum*)। IUPAC: ऐल्केन के “-ए” को “-ओइक अम्ल” से बदलिए; कार्बोक्सिलिक कार्बन C-1 है। एक से अधिक –COOH होने पर ऐल्किल शृंखला (कार्बोक्सिल कार्बनों को छोड़कर) गिनी जाती है और “डाइकार्बोक्सिलिक अम्ल”, “ट्राइकार्बोक्सिलिक अम्ल” आदि स्थिति-संख्याओं के साथ जोड़ते हैं।Common names “-ic acid” par khatam hote hain aur natural sources ke Latin/Greek naamon se bane hain: formic acid (HCOOH) laal cheentiyon se (Latin *formica* = cheenti), acetic acid (CH₃COOH) sirke se (*acetum*), butyric acid (CH₃CH₂CH₂COOH) baasi makkhan se (*butyrum*). IUPAC: alkane ke “-e” ko “-oic acid” se badaliye; carboxylic carbon C-1 hai. Ek se zyada –COOH ho to alkyl chain (carboxyl carbons chhod kar) gini jaati hai aur “dicarboxylic acid”, “tricarboxylic acid” position numbers ke saath lagate hain.

NCERT Table 8.3 — Names and structures of some carboxylic acids
StructureCommon nameIUPAC name
HCOOHFormic acidMethanoic acid
CH₃COOHAcetic acidEthanoic acid
CH₃CH₂COOHPropionic acidPropanoic acid
CH₃CH₂CH₂COOHButyric acidButanoic acid
(CH₃)₂CHCOOHIsobutyric acid2-Methylpropanoic acid
HOOC–COOHOxalic acidEthanedioic acid
HOOC–CH₂–COOHMalonic acidPropanedioic acid
HOOC–(CH₂)₂–COOHSuccinic acidButanedioic acid
HOOC–(CH₂)₃–COOHGlutaric acidPentanedioic acid
HOOC–(CH₂)₄–COOHAdipic acidHexanedioic acid
HOOC–CH₂–CH(COOH)–CH₂–COOHTricarballylic acid or carballylic acidPropane-1,2,3-tricarboxylic acid
C₆H₅COOHBenzoic acidBenzenecarboxylic acid (Benzoic acid)
C₆H₅CH₂COOHPhenylacetic acid2-Phenylethanoic acid
C₆H₄(COOH)₂ (1,2)Phthalic acidBenzene-1,2-dicarboxylic acid
Mistakes that cost marks(1) Don’t count the –COOH carbons in the parent chain of a polycarboxylic acid named with “-carboxylic acid”: HOOC–CH₂–CH(COOH)–CH₂–COOH is propane-1,2,3-tricarboxylic acid (3 chain carbons), not pentane. (2) For dioic acids the –COOH carbons ARE counted: HOOC–(CH₂)₄–COOH is hexanedioic acid. (3) The carboxyl carbon is C-1, so (CH₃)₂CHCOOH is 2-methylpropanoic acid.अंक कटवाने वाली गलतियाँ(1) “-कार्बोक्सिलिक अम्ल” वाले नाम में –COOH के कार्बन मूल शृंखला में न गिनें: HOOC–CH₂–CH(COOH)–CH₂–COOH प्रोपेन-1,2,3-ट्राइकार्बोक्सिलिक अम्ल है (3 शृंखला कार्बन), पेन्टेन नहीं। (2) डाइओइक अम्लों में –COOH कार्बन गिने जाते हैं: HOOC–(CH₂)₄–COOH हेक्सेनडाइओइक अम्ल है। (3) कार्बोक्सिल कार्बन C-1 है, इसलिए (CH₃)₂CHCOOH 2-मेथिलप्रोपेनॉइक अम्ल है।Marks katwane wali galtiyan(1) “-carboxylic acid” wale naam mein –COOH ke carbon parent chain mein mat giniye: HOOC–CH₂–CH(COOH)–CH₂–COOH propane-1,2,3-tricarboxylic acid hai (3 chain carbons), pentane nahi. (2) Dioic acids mein –COOH carbons gine jaate hain: HOOC–(CH₂)₄–COOH hexanedioic acid hai. (3) Carboxyl carbon C-1 hai, isliye (CH₃)₂CHCOOH 2-methylpropanoic acid hai.

8.6.2Structure of Carboxyl Groupकार्बोक्सिल समूह की संरचनाCarboxyl group ki structure

In carboxylic acids the bonds to the carboxyl carbon lie in one plane and are about 120° apart. The carboxylic carbon is less electrophilic than a carbonyl carbon because the lone pair of the –OH oxygen is in resonance with C=O. That is why carboxylic acids do not give the nucleophilic addition reactions typical of aldehydes and ketones.कार्बोक्सिलिक अम्लों में कार्बोक्सिल कार्बन के बंध एक तल में और लगभग 120° के अंतर पर हैं। कार्बोक्सिलिक कार्बन कार्बोनिल कार्बन से कम इलेक्ट्रॉनस्नेही है क्योंकि –OH ऑक्सीजन का एकाकी युग्म C=O के साथ अनुनाद में है। इसलिए कार्बोक्सिलिक अम्ल ऐल्डिहाइड-कीटोन जैसी नाभिकस्नेही योगज अभिक्रियाएँ नहीं देते।Carboxylic acids mein carboxyl carbon ke bonds ek plane mein aur lagbhag 120° ke antar par hain. Carboxylic carbon carbonyl carbon se kam electrophilic hai kyunki –OH oxygen ka lone pair C=O ke saath resonance mein hai. Isliye carboxylic acids aldehyde-ketone jaise nucleophilic addition reactions nahi dete.

Structure of the carboxyl group and its resonanceकार्बोक्सिल समूह की संरचना और अनुनादStructure of the carboxyl group and its resonance7 tappable parts · 3DOpen
NCERT Intext 8.6 — IUPAC names(i) Ph–CH₂CH₂COOH → 3-phenylpropanoic acid. (ii) (CH₃)₂C=CHCOOH → 3-methylbut-2-enoic acid. (iii) cyclopentane ring with –COOH and a CH₃ on the next carbon → 2-methylcyclopentanecarboxylic acid. (iv) benzoic acid with NO₂ at 2, 4 and 6 → 2,4,6-trinitrobenzoic acid.NCERT पाठ्यनिहित 8.6 — IUPAC नाम(i) Ph–CH₂CH₂COOH → 3-फ़ेनिलप्रोपेनॉइक अम्ल। (ii) (CH₃)₂C=CHCOOH → 3-मेथिलब्यूट-2-ईनॉइक अम्ल। (iii) साइक्लोपेन्टेन वलय जिसमें –COOH और अगले कार्बन पर CH₃ → 2-मेथिलसाइक्लोपेन्टेनकार्बोक्सिलिक अम्ल। (iv) बेंज़ोइक अम्ल जिसमें 2, 4 और 6 पर NO₂ → 2,4,6-ट्राइनाइट्रोबेंज़ोइक अम्ल।NCERT Intext 8.6 — IUPAC names(i) Ph–CH₂CH₂COOH → 3-phenylpropanoic acid. (ii) (CH₃)₂C=CHCOOH → 3-methylbut-2-enoic acid. (iii) cyclopentane ring jisme –COOH aur agle carbon par CH₃ → 2-methylcyclopentanecarboxylic acid. (iv) benzoic acid jisme 2, 4 aur 6 par NO₂ → 2,4,6-trinitrobenzoic acid.

8.7Methods of Preparation of Carboxylic Acidsकार्बोक्सिलिक अम्ल बनाने की विधियाँCarboxylic acids banane ki vidhiyan

Preparation of carboxylic acidsकार्बोक्सिलिक अम्ल बनाने की विधियाँPreparation of carboxylic acids17 tappable partsOpen
RMgX + CO₂ —(dry ether)→ RCOOMgX —(H₃O⁺)→ RCOOH
Grignard route: one carbon more than the alkyl halide.ग्रिन्यार मार्ग: ऐल्किल हैलाइड से एक अधिक कार्बन।Grignard route: alkyl halide se ek zyada carbon.
NCERT Example 8.5 — transformations(i) Butan-1-ol → butanoic acid: CH₃CH₂CH₂CH₂OH —(CrO₃–H₂SO₄)→ CH₃CH₂CH₂COOH. (ii) Benzyl alcohol → phenylethanoic acid: C₆H₅CH₂OH —(HBr)→ C₆H₅CH₂Br —(KCN)→ C₆H₅CH₂CN —(H₃O⁺)→ C₆H₅CH₂COOH. (iii) 3-Nitrobromobenzene → 3-nitrobenzoic acid: Mg/dry ether → Grignard reagent, then 1. CO₂ (dry ice) 2. H₃O⁺ → 3-nitrobenzoic acid. (This is NCERT’s route. Strictly, a –NO₂ group also reacts with Grignard reagents, so in a real lab 3-nitrobenzonitrile (from ArBr + CuCN) hydrolysed with H₃O⁺ is the cleaner way.) (iv) 4-Methylacetophenone → benzene-1,4-dicarboxylic acid: KMnO₄–KOH, heat, then H₃O⁺ — both side chains become –COOH. (v) Cyclohexene → hexane-1,6-dioic acid: KMnO₄–H₂SO₄, heat (the ring C=C is cleaved) → HOOC–(CH₂)₄–COOH. (vi) Butanal → butanoic acid: Tollens’ reagent (Ag(NH₃)₂⁺), then H₃O⁺.NCERT उदाहरण 8.5 — रूपांतरण(i) ब्यूटेन-1-ऑल → ब्यूटेनॉइक अम्ल: CH₃CH₂CH₂CH₂OH —(CrO₃–H₂SO₄)→ CH₃CH₂CH₂COOH। (ii) बेन्ज़िल ऐल्कोहॉल → फ़ेनिलएथेनॉइक अम्ल: C₆H₅CH₂OH —(HBr)→ C₆H₅CH₂Br —(KCN)→ C₆H₅CH₂CN —(H₃O⁺)→ C₆H₅CH₂COOH। (iii) 3-नाइट्रोब्रोमोबेंज़ीन → 3-नाइट्रोबेंज़ोइक अम्ल: Mg/शुष्क ईथर → ग्रिन्यार अभिकर्मक, फिर 1. CO₂ (शुष्क बर्फ़) 2. H₃O⁺ → 3-नाइट्रोबेंज़ोइक अम्ल। (यह NCERT का मार्ग है। वास्तव में –NO₂ समूह भी ग्रिन्यार अभिकर्मक से अभिक्रिया करता है, इसलिए प्रयोगशाला में 3-नाइट्रोबेंज़ोनाइट्राइल (ArBr + CuCN से) का H₃O⁺ से जल-अपघटन अधिक साफ़ तरीका है।) (iv) 4-मेथिलऐसीटोफ़ीनोन → बेंज़ीन-1,4-डाइकार्बोक्सिलिक अम्ल: KMnO₄–KOH, ताप, फिर H₃O⁺ — दोनों पार्श्व शृंखलाएँ –COOH बनती हैं। (v) साइक्लोहेक्सीन → हेक्सेन-1,6-डाइओइक अम्ल: KMnO₄–H₂SO₄, ताप (वलय का C=C टूटता है) → HOOC–(CH₂)₄–COOH। (vi) ब्यूटेनैल → ब्यूटेनॉइक अम्ल: टॉलेन अभिकर्मक (Ag(NH₃)₂⁺), फिर H₃O⁺।NCERT Example 8.5 — transformations(i) Butan-1-ol → butanoic acid: CH₃CH₂CH₂CH₂OH —(CrO₃–H₂SO₄)→ CH₃CH₂CH₂COOH. (ii) Benzyl alcohol → phenylethanoic acid: C₆H₅CH₂OH —(HBr)→ C₆H₅CH₂Br —(KCN)→ C₆H₅CH₂CN —(H₃O⁺)→ C₆H₅CH₂COOH. (iii) 3-Nitrobromobenzene → 3-nitrobenzoic acid: Mg/dry ether → Grignard reagent, phir 1. CO₂ (dry ice) 2. H₃O⁺ → 3-nitrobenzoic acid. (Ye NCERT ka route hai. Asal mein –NO₂ group bhi Grignard reagent se react karta hai, isliye real lab mein 3-nitrobenzonitrile (ArBr + CuCN se) ka H₃O⁺ se hydrolysis zyada clean tarika hai.) (iv) 4-Methylacetophenone → benzene-1,4-dicarboxylic acid: KMnO₄–KOH, heat, phir H₃O⁺ — dono side chains –COOH ban jaati hain. (v) Cyclohexene → hexane-1,6-dioic acid: KMnO₄–H₂SO₄, heat (ring ka C=C toot-ta hai) → HOOC–(CH₂)₄–COOH. (vi) Butanal → butanoic acid: Tollens’ reagent (Ag(NH₃)₂⁺), phir H₃O⁺.
NCERT Intext 8.7 — to benzoic acid(i) Ethylbenzene and (ii) acetophenone: KMnO₄–KOH, heat, then H₃O⁺ (side chain → –COOH). (iii) Bromobenzene: Mg, dry ether → C₆H₅MgBr; then CO₂ (dry ice), then H₃O⁺. (iv) Styrene (phenylethene): KMnO₄–KOH, heat, then H₃O⁺ (C=C cleaved; the ring carbon keeps –COOH).NCERT पाठ्यनिहित 8.7 — बेंज़ोइक अम्ल तक(i) एथिलबेंज़ीन और (ii) ऐसीटोफ़ीनोन: KMnO₄–KOH, ताप, फिर H₃O⁺ (पार्श्व शृंखला → –COOH)। (iii) ब्रोमोबेंज़ीन: Mg, शुष्क ईथर → C₆H₅MgBr; फिर CO₂ (शुष्क बर्फ़), फिर H₃O⁺। (iv) स्टाइरीन (फ़ेनिलएथीन): KMnO₄–KOH, ताप, फिर H₃O⁺ (C=C टूटता है; वलय कार्बन पर –COOH रहता है)।NCERT Intext 8.7 — benzoic acid tak(i) Ethylbenzene aur (ii) acetophenone: KMnO₄–KOH, heat, phir H₃O⁺ (side chain → –COOH). (iii) Bromobenzene: Mg, dry ether → C₆H₅MgBr; phir CO₂ (dry ice), phir H₃O⁺. (iv) Styrene (phenylethene): KMnO₄–KOH, heat, phir H₃O⁺ (C=C toot-ta hai; ring carbon par –COOH rehta hai).

8.8Physical Propertiesभौतिक गुणधर्मPhysical properties

Aliphatic acids up to nine carbon atoms are colourless liquids with unpleasant odours; higher acids are wax-like, practically odourless solids (low volatility). Carboxylic acids boil higher than aldehydes, ketones and even alcohols of comparable molecular mass because of more extensive intermolecular hydrogen bonding. These hydrogen bonds are not broken completely even in the vapour phase — most acids exist as dimers in the vapour phase or in aprotic solvents (see the dimer).नौ कार्बन परमाणुओं तक के ऐलिफ़ैटिक अम्ल अप्रिय गंध वाले रंगहीन द्रव हैं; उच्चतर अम्ल मोम जैसे, लगभग गंधहीन ठोस (कम वाष्पशीलता)। कार्बोक्सिलिक अम्ल तुलनीय आण्विक द्रव्यमान के ऐल्डिहाइड, कीटोन और ऐल्कोहॉलों से भी ऊँचे ताप पर उबलते हैं क्योंकि इनमें अधिक व्यापक अंतराआण्विक हाइड्रोजन आबंधन है। ये हाइड्रोजन बंध वाष्प अवस्था में भी पूरी तरह नहीं टूटते — अधिकांश अम्ल वाष्प अवस्था या अप्रोटिक विलायकों में द्विलक के रूप में रहते हैं (द्विलक देखिए)।Nau carbon atoms tak ki aliphatic acids buri smell wale colourless liquids hain; badi acids wax jaise, lagbhag odourless solids (kam volatility). Carboxylic acids comparable molecular mass ke aldehydes, ketones aur alcohols se bhi zyada temperature par ubalte hain kyunki inme zyada extensive intermolecular H-bonding hai. Yeh H-bonds vapour phase mein bhi poore nahi toot-te — zyadatar acids vapour phase ya aprotic solvents mein dimer ke roop mein rehte hain (dimer dekhiye).

Simple aliphatic acids with up to four carbon atoms are miscible with water (hydrogen bonds with water); solubility falls as the number of carbon atoms rises, and higher acids are practically insoluble (hydrophobic hydrocarbon part). Benzoic acid is nearly insoluble in cold water. Acids are also soluble in less polar organic solvents (benzene, ether, alcohol, chloroform).चार कार्बन तक के सरल ऐलिफ़ैटिक अम्ल जल में मिश्रणीय हैं (जल से हाइड्रोजन बंध); कार्बन संख्या बढ़ने पर विलेयता घटती है और उच्चतर अम्ल लगभग अविलेय हैं (जलविरागी हाइड्रोकार्बन भाग)। बेंज़ोइक अम्ल ठंडे जल में लगभग अविलेय है। अम्ल कम ध्रुवीय कार्बनिक विलायकों (बेंज़ीन, ईथर, ऐल्कोहॉल, क्लोरोफॉर्म) में भी विलेय हैं।Chaar carbon tak ki simple aliphatic acids paani mein miscible hain (paani se H-bonds); carbon badhne par solubility ghatti hai aur badi acids lagbhag insoluble hain (hydrophobic hydrocarbon part). Benzoic acid thande paani mein lagbhag insoluble hai. Acids kam polar organic solvents (benzene, ether, alcohol, chloroform) mein bhi soluble hain.

Hydrogen bonding in carboxylic acids: dimer and with waterकार्बोक्सिलिक अम्लों में हाइड्रोजन आबंधन: द्विलक और जल के साथHydrogen bonding in carboxylic acids: dimer and with water7 tappable parts · 3DOpen

8.9Chemical Reactionsरासायनिक अभिक्रियाएँChemical reactions

8.9.1Reactions Involving Cleavage of O–H BondO–H बंध के विदलन वाली अभिक्रियाएँO–H bond todne wale reactions

Reactions with metals and alkalies. Like alcohols, carboxylic acids evolve hydrogen with electropositive metals, and like phenols they form salts with alkalies. Unlike phenols, they also react with the weaker bases carbonates and hydrogencarbonates, evolving CO₂ — this is used to detect the carboxyl group (see the test).धातुओं और क्षारों से अभिक्रिया। ऐल्कोहॉलों की तरह कार्बोक्सिलिक अम्ल विद्युतधनी धातुओं से हाइड्रोजन देते हैं, और फ़ीनॉलों की तरह क्षारों से लवण बनाते हैं। फ़ीनॉलों के विपरीत, ये दुर्बल क्षारकों कार्बोनेट और हाइड्रोजनकार्बोनेट से भी अभिक्रिया कर CO₂ देते हैं — इसी से कार्बोक्सिल समूह की पहचान करते हैं (परीक्षण देखिए)।Metals aur alkalies se reaction. Alcohols ki tarah carboxylic acids electropositive metals se hydrogen dete hain, aur phenols ki tarah alkalies se salts banate hain. Phenols ke ulat, yeh weak bases carbonates aur hydrogencarbonates se bhi react karke CO₂ dete hain — isi se carboxyl group pehchante hain (test dekhiye).

RCOOH + H₂O ⇌ RCOO⁻ + H₃O⁺ Ka = Keq[H₂O] = [RCOO⁻][H₃O⁺] / [RCOOH] pKa = –log Ka
Smaller pKa → stronger acid (better proton donor).छोटा pKa → प्रबल अम्ल (बेहतर प्रोटॉन दाता)।Chhota pKa → strong acid (better proton donor).

Acidity — NCERT values: pKa of HCl = –7.0, trifluoroacetic acid = 0.23 (the strongest carboxylic acid), benzoic acid = 4.19, acetic acid = 4.76; ethanol ≈ 16, phenol = 10. Strong acids have pKa < 1; 1 to 5 moderately strong; 5 to 15 weak; > 15 extremely weak. Carboxylic acids are weaker than mineral acids but stronger than alcohols and many simple phenols — among the most acidic organic compounds you have met.अम्लता — NCERT मान: HCl = –7.0, ट्राइफ़्लुओरोऐसीटिक अम्ल = 0.23 (सबसे प्रबल कार्बोक्सिलिक अम्ल), बेंज़ोइक अम्ल = 4.19, ऐसीटिक अम्ल = 4.76 का pKa; एथेनॉल ≈ 16, फ़ीनॉल = 10। प्रबल अम्लों का pKa < 1; 1 से 5 मध्यम प्रबल; 5 से 15 दुर्बल; > 15 अत्यंत दुर्बल। कार्बोक्सिलिक अम्ल खनिज अम्लों से दुर्बल पर ऐल्कोहॉलों और कई सरल फ़ीनॉलों से प्रबल हैं — अब तक पढ़े सबसे अम्लीय कार्बनिक यौगिकों में।Acidity — NCERT values: HCl = –7.0, trifluoroacetic acid = 0.23 (sabse strong carboxylic acid), benzoic acid = 4.19, acetic acid = 4.76 ka pKa; ethanol ≈ 16, phenol = 10. Strong acids ka pKa < 1; 1 se 5 moderately strong; 5 se 15 weak; > 15 extremely weak. Carboxylic acids mineral acids se weak par alcohols aur kai simple phenols se strong hain — ab tak padhe sabse acidic organic compounds mein.

pKa ladder — NCERT valuespKa सीढ़ी — NCERT मानpKa ladder — NCERT values13 tappable partsOpen

Why stronger than phenols? The carboxylate ion is stabilised by two equivalent resonance structures with the negative charge on the more electronegative oxygen atoms. The phenoxide ion has non-equivalent structures in which the charge sits on less electronegative carbon atoms, so its resonance matters less. The charge in carboxylate is delocalised over two oxygens; in phenoxide it is less effectively delocalised over one oxygen and some carbons. So carboxylate is more stable and carboxylic acids are more acidic than phenols (see both ions).फ़ीनॉलों से प्रबल क्यों? कार्बोक्सिलेट आयन दो समतुल्य अनुनादी संरचनाओं से स्थायी है जिनमें ऋण आवेश अधिक विद्युतऋणी ऑक्सीजन परमाणुओं पर है। फ़ीनॉक्साइड आयन की संरचनाएँ असमतुल्य हैं जिनमें आवेश कम विद्युतऋणी कार्बन पर है, इसलिए उसका अनुनाद कम महत्वपूर्ण है। कार्बोक्सिलेट में आवेश दो ऑक्सीजनों पर विस्थानित है; फ़ीनॉक्साइड में एक ऑक्सीजन और कुछ कार्बनों पर कम प्रभावी ढंग से। इसलिए कार्बोक्सिलेट अधिक स्थायी है और कार्बोक्सिलिक अम्ल फ़ीनॉलों से अधिक अम्लीय हैं (दोनों आयन देखिए)।Phenols se strong kyun? Carboxylate ion do equivalent resonance structures se stable hai jinme negative charge zyada electronegative oxygen atoms par hai. Phenoxide ion ki structures non-equivalent hain jinme charge kam electronegative carbon par hai, isliye uska resonance kam important hai. Carboxylate mein charge do oxygens par delocalised hai; phenoxide mein ek oxygen aur kuch carbons par kam effectively. Isliye carboxylate zyada stable hai aur carboxylic acids phenols se zyada acidic hain (dono ions dekhiye).

Why carboxylic acids are stronger acids than phenolsकार्बोक्सिलिक अम्ल फ़ीनॉल से प्रबल अम्ल क्योंWhy carboxylic acids are stronger acids than phenols10 tappable parts · 3DOpen

Effect of substituents. Electron-withdrawing groups (EWG) increase acidity by stabilising the conjugate base through delocalisation of the negative charge (inductive and/or resonance effects); electron-donating groups (EDG) decrease acidity by destabilising it. Order of the acid-strengthening effect: Ph < I < Br < Cl < F < CN < NO₂ < CF₃. NCERT’s order of acids (strongest first): CF₃COOH > CCl₃COOH > CHCl₂COOH > NO₂CH₂COOH > NC–CH₂COOH > FCH₂COOH > ClCH₂COOH > BrCH₂COOH > HCOOH > ClCH₂CH₂COOH > C₆H₅COOH > C₆H₅CH₂COOH > CH₃COOH > CH₃CH₂COOH.प्रतिस्थापियों का प्रभाव। इलेक्ट्रॉन-आकर्षी समूह (EWG) ऋण आवेश को विस्थानित कर (प्रेरणिक और/या अनुनाद प्रभाव) संयुग्मी क्षारक को स्थायी करते हैं और अम्लता बढ़ाते हैं; इलेक्ट्रॉन-दाता समूह (EDG) उसे अस्थायी कर अम्लता घटाते हैं। अम्ल-वर्धक प्रभाव का क्रम: Ph < I < Br < Cl < F < CN < NO₂ < CF₃। NCERT का अम्ल क्रम (प्रबलतम पहले): CF₃COOH > CCl₃COOH > CHCl₂COOH > NO₂CH₂COOH > NC–CH₂COOH > FCH₂COOH > ClCH₂COOH > BrCH₂COOH > HCOOH > ClCH₂CH₂COOH > C₆H₅COOH > C₆H₅CH₂COOH > CH₃COOH > CH₃CH₂COOH।Substituents ka effect. Electron-withdrawing groups (EWG) negative charge ko delocalise karke (inductive aur/ya resonance effect) conjugate base ko stable karte hain aur acidity badhate hain; electron-donating groups (EDG) use unstable karke acidity ghatate hain. Acid-strength badhane ka order: Ph < I < Br < Cl < F < CN < NO₂ < CF₃. NCERT ka acid order (sabse strong pehle): CF₃COOH > CCl₃COOH > CHCl₂COOH > NO₂CH₂COOH > NC–CH₂COOH > FCH₂COOH > ClCH₂COOH > BrCH₂COOH > HCOOH > ClCH₂CH₂COOH > C₆H₅COOH > C₆H₅CH₂COOH > CH₃COOH > CH₃CH₂COOH.

Phenyl or vinyl directly on –COOH increases acidity, contrary to what resonance alone would suggest, because the carboxyl carbon is attached to a more electronegative sp² carbon (benzoic vs acetic). On the ring, EWGs increase and EDGs decrease acidity: 4-nitrobenzoic acid (pKa 3.41) > benzoic acid (4.19) > 4-methoxybenzoic acid (4.46).फ़ेनिल या विनाइल सीधे –COOH पर हो तो अम्लता बढ़ती है, केवल अनुनाद से अपेक्षित कमी के विपरीत, क्योंकि कार्बोक्सिल कार्बन अधिक विद्युतऋणी sp² कार्बन से जुड़ा है (बेंज़ोइक बनाम ऐसीटिक)। वलय पर EWG अम्लता बढ़ाते और EDG घटाते हैं: 4-नाइट्रोबेंज़ोइक अम्ल (pKa 3.41) > बेंज़ोइक अम्ल (4.19) > 4-मेथॉक्सीबेंज़ोइक अम्ल (4.46)।Phenyl ya vinyl seedha –COOH par ho to acidity badhti hai, sirf resonance se expected kami ke ulat, kyunki carboxyl carbon zyada electronegative sp² carbon se juda hai (benzoic vs acetic). Ring par EWG acidity badhate aur EDG ghatate hain: 4-nitrobenzoic acid (pKa 3.41) > benzoic acid (4.19) > 4-methoxybenzoic acid (4.46).

Effect of substituents on the acidity of carboxylic acidsकार्बोक्सिलिक अम्लों की अम्लता पर प्रतिस्थापियों का प्रभावEffect of substituents on the acidity of carboxylic acids5 tappable partsOpen
Loading experiment…
NCERT Intext 8.8 — which is stronger?(i) CH₂FCO₂H > CH₃CO₂H (F is –I; CH₃ is +I). (ii) CH₂FCO₂H > CH₂ClCO₂H (F more electronegative than Cl). (iii) CH₃CHFCH₂CO₂H > CH₂FCH₂CH₂CO₂H (F nearer to –COOH: on the β-carbon instead of the γ-carbon). (iv) 4-(trifluoromethyl)benzoic acid, F₃C–C₆H₄–COOH > 4-methylbenzoic acid (CF₃ withdraws, CH₃ donates).NCERT पाठ्यनिहित 8.8 — कौन प्रबल?(i) CH₂FCO₂H > CH₃CO₂H (F –I है; CH₃ +I)। (ii) CH₂FCO₂H > CH₂ClCO₂H (F, Cl से अधिक विद्युतऋणी)। (iii) CH₃CHFCH₂CO₂H > CH₂FCH₂CH₂CO₂H (F, –COOH के अधिक पास: γ की जगह β-कार्बन पर)। (iv) 4-(ट्राइफ़्लुओरोमेथिल)बेंज़ोइक अम्ल, F₃C–C₆H₄–COOH > 4-मेथिलबेंज़ोइक अम्ल (CF₃ खींचता, CH₃ देता है)।NCERT Intext 8.8 — kaun strong?(i) CH₂FCO₂H > CH₃CO₂H (F –I hai; CH₃ +I). (ii) CH₂FCO₂H > CH₂ClCO₂H (F, Cl se zyada electronegative). (iii) CH₃CHFCH₂CO₂H > CH₂FCH₂CH₂CO₂H (F –COOH ke zyada paas: γ ki jagah β-carbon par). (iv) 4-(trifluoromethyl)benzoic acid, F₃C–C₆H₄–COOH > 4-methylbenzoic acid (CF₃ kheenchta, CH₃ deta hai).

8.9.2Reactions Involving Cleavage of C–OH BondC–OH बंध के विदलन वाली अभिक्रियाएँC–OH bond todne wale reactions

1. Anhydride formation: heating with a mineral acid such as H₂SO₄ or with P₂O₅ gives the anhydride. 2. Esterification: with alcohols or phenols in the presence of conc. H₂SO₄ or HCl gas. It is a nucleophilic acyl substitution: protonation of the carbonyl oxygen activates it towards addition of the alcohol; proton transfer in the tetrahedral intermediate turns –OH into –OH₂⁺, a better leaving group, which leaves as water; the protonated ester then loses H⁺ (step through it).1. ऐनहाइड्राइड बनना: H₂SO₄ जैसे खनिज अम्ल या P₂O₅ के साथ गर्म करने पर ऐनहाइड्राइड बनता है। 2. एस्टरीकरण: सांद्र H₂SO₄ या HCl गैस की उपस्थिति में ऐल्कोहॉलों या फ़ीनॉलों के साथ। यह नाभिकस्नेही ऐसिल प्रतिस्थापन है: कार्बोनिल ऑक्सीजन का प्रोटॉनीकरण उसे ऐल्कोहॉल के योग हेतु सक्रिय करता है; चतुष्फलकीय मध्यवर्ती में प्रोटॉन स्थानांतरण –OH को –OH₂⁺ (बेहतर निर्गामी समूह) बनाता है, जो जल के रूप में निकलता है; फिर प्रोटॉनित एस्टर H⁺ खोता है (चरणबद्ध देखिए)।1. Anhydride banna: H₂SO₄ jaise mineral acid ya P₂O₅ ke saath garam karne par anhydride banta hai. 2. Esterification: conc. H₂SO₄ ya HCl gas ke saath alcohols ya phenols se. Yeh nucleophilic acyl substitution hai: carbonyl oxygen ka protonation use alcohol ke addition ke liye activate karta hai; tetrahedral intermediate mein proton transfer –OH ko –OH₂⁺ (better leaving group) banata hai, jo paani bankar nikalta hai; phir protonated ester H⁺ kho deta hai (step by step dekhiye).

Mechanism of esterification (acid-catalysed)एस्टरीकरण की क्रियाविधि (अम्ल-उत्प्रेरित)Mechanism of esterification (acid-catalysed)6 tappable parts · 5 stepsOpen

3. With PCl₅, PCl₃ and SOCl₂: the –OH is replaced by Cl (like alcohols). Thionyl chloride is preferred because the other two products (SO₂, HCl) are gases that escape, making purification easy. 4. With ammonia: an ammonium salt forms, which on further heating at high temperature gives the amide (CH₃COOH → CH₃COO⁻NH₄⁺ → CH₃CONH₂; benzoic acid → benzamide; phthalic acid → phthalamide/ammonium salt → phthalimide on strong heating).3. PCl₅, PCl₃ और SOCl₂ से: –OH, Cl से बदल जाता है (ऐल्कोहॉलों की तरह)। थायोनिल क्लोराइड वरीय है क्योंकि अन्य दोनों उत्पाद (SO₂, HCl) गैसें हैं जो निकल जाती हैं, जिससे शोधन आसान होता है। 4. अमोनिया से: अमोनियम लवण बनता है, जो उच्च ताप पर गर्म करने से ऐमाइड देता है (CH₃COOH → CH₃COO⁻NH₄⁺ → CH₃CONH₂; बेंज़ोइक अम्ल → बेंज़ैमाइड; थैलिक अम्ल → थैलैमाइड/अमोनियम लवण → प्रबल गर्म करने पर थैलिमाइड)।3. PCl₅, PCl₃ aur SOCl₂ se: –OH, Cl se badal jaata hai (alcohols ki tarah). Thionyl chloride preferred hai kyunki baaki do products (SO₂, HCl) gases hain jo nikal jaati hain, purification aasan. 4. Ammonia se: ammonium salt banta hai, jo high temperature par garam karne se amide deta hai (CH₃COOH → CH₃COO⁻NH₄⁺ → CH₃CONH₂; benzoic acid → benzamide; phthalic acid → phthalamide/ammonium salt → strong heating par phthalimide).

RCOOH + SOCl₂ → RCOCl + SO₂↑ + HCl↑
Balanced; the gaseous by-products escape. Also RCOOH + PCl₅ → RCOCl + POCl₃ + HCl and 3RCOOH + PCl₃ → 3RCOCl + H₃PO₃.संतुलित; गैसीय उपोत्पाद निकल जाते हैं। साथ ही RCOOH + PCl₅ → RCOCl + POCl₃ + HCl और 3RCOOH + PCl₃ → 3RCOCl + H₃PO₃।Balanced; gaseous by-products nikal jaate hain. Saath hi RCOOH + PCl₅ → RCOCl + POCl₃ + HCl aur 3RCOOH + PCl₃ → 3RCOCl + H₃PO₃.
Reactions of carboxylic acids: O–H and C–OH cleavageकार्बोक्सिलिक अम्लों की अभिक्रियाएँ: O–H और C–OH विदलनReactions of carboxylic acids: O–H and C–OH cleavage22 tappable partsOpen

8.9.3Reactions Involving –COOH Group–COOH समूह वाली अभिक्रियाएँ–COOH group wale reactions

1. Reduction: carboxylic acids are reduced to primary alcohols by lithium aluminium hydride or, better, by diborane (B₂H₆). Diborane does not easily reduce ester, nitro or halo groups. Sodium borohydride does not reduce the carboxyl group. 2. Decarboxylation: sodium salts heated with soda lime (NaOH and CaO in the ratio 3 : 1) lose CO₂ to give hydrocarbons (tap). Alkali-metal salts also decarboxylate on electrolysis of their aqueous solutions, giving hydrocarbons with twice the number of carbon atoms in the alkyl group — Kolbe electrolysis.1. अपचयन: कार्बोक्सिलिक अम्ल लीथियम ऐलुमिनियम हाइड्राइड या, बेहतर, डाइबोरेन (B₂H₆) से प्राथमिक ऐल्कोहॉलों में अपचयित होते हैं। डाइबोरेन एस्टर, नाइट्रो या हैलो समूहों को आसानी से अपचयित नहीं करता। सोडियम बोरोहाइड्राइड कार्बोक्सिल समूह को अपचयित नहीं करता। 2. विकार्बोक्सिलन: सोडियम लवणों को सोडा लाइम (NaOH और CaO, 3 : 1) के साथ गर्म करने पर CO₂ निकलकर हाइड्रोकार्बन बनते हैं (टैप)। क्षार-धातु लवण अपने जलीय विलयन के विद्युत-अपघटन पर भी विकार्बोक्सिलित होकर ऐल्किल समूह से दोगुने कार्बन वाले हाइड्रोकार्बन देते हैं — कोल्बे विद्युत-अपघटन।1. Reduction: carboxylic acids lithium aluminium hydride ya, behtar, diborane (B₂H₆) se primary alcohols mein reduce hote hain. Diborane ester, nitro ya halo groups ko aasani se reduce nahi karta. Sodium borohydride carboxyl group ko reduce nahi karta. 2. Decarboxylation: sodium salts ko soda lime (NaOH aur CaO, 3 : 1) ke saath garam karne par CO₂ nikal kar hydrocarbons bante hain (tap). Alkali-metal salts apne aqueous solution ke electrolysis par bhi decarboxylate hokar alkyl group se double carbon wale hydrocarbons dete hain — Kolbe electrolysis.

RCOONa —(NaOH + CaO, Δ)→ R–H + Na₂CO₃
Decarboxylation (balanced: RCOONa + NaOH → RH + Na₂CO₃).विकार्बोक्सिलन (संतुलित: RCOONa + NaOH → RH + Na₂CO₃)।Decarboxylation (balanced: RCOONa + NaOH → RH + Na₂CO₃).

8.9.4Substitution Reactions in the Hydrocarbon Partहाइड्रोकार्बन भाग में प्रतिस्थापन अभिक्रियाएँHydrocarbon part mein substitution

1. Halogenation — Hell–Volhard–Zelinsky (HVZ) reaction: acids with an α-hydrogen are halogenated at the α-position by Cl₂ or Br₂ with a small amount of red phosphorus, giving α-halocarboxylic acids (tap). 2. Ring substitution: aromatic acids undergo electrophilic substitution with –COOH as a deactivating, meta-directing group. They do not undergo Friedel–Crafts reactions — the ring is deactivated and the AlCl₃ (Lewis acid) gets bonded to the carboxyl group.1. हैलोजनन — हेल–फ़ोलार्ड–ज़ेलिंस्की (HVZ) अभिक्रिया: α-हाइड्रोजन वाले अम्ल थोड़े लाल फ़ॉस्फ़ोरस के साथ Cl₂ या Br₂ से α-स्थिति पर हैलोजनित होकर α-हैलोकार्बोक्सिलिक अम्ल देते हैं (टैप)। 2. वलय प्रतिस्थापन: ऐरोमैटिक अम्ल इलेक्ट्रॉनस्नेही प्रतिस्थापन देते हैं; –COOH निष्क्रियक, मेटा-निर्देशक समूह है। ये फ़्रीडेल–क्राफ़्ट्स अभिक्रिया नहीं देते — वलय निष्क्रिय है और AlCl₃ (लुईस अम्ल) कार्बोक्सिल समूह से जुड़ जाता है।1. Halogenation — Hell–Volhard–Zelinsky (HVZ) reaction: α-hydrogen wali acids thode red phosphorus ke saath Cl₂ ya Br₂ se α-position par halogenate hokar α-halocarboxylic acids deti hain (tap). 2. Ring substitution: aromatic acids electrophilic substitution deti hain; –COOH deactivating, meta-directing group hai. Yeh Friedel–Crafts reaction nahi deti — ring deactivated hai aur AlCl₃ (Lewis acid) carboxyl group se jud jaata hai.

R–CH₂–COOH —(i) X₂/red P (ii) H₂O→ R–CH(X)–COOH
Hell–Volhard–Zelinsky reaction (X = Cl, Br).हेल–फ़ोलार्ड–ज़ेलिंस्की अभिक्रिया (X = Cl, Br)।Hell–Volhard–Zelinsky reaction (X = Cl, Br).
Reactions of the –COOH group and the hydrocarbon part–COOH समूह और हाइड्रोकार्बन भाग की अभिक्रियाएँReactions of the –COOH group and the hydrocarbon part11 tappable parts · 3DOpen

8.10Uses of Carboxylic Acidsकार्बोक्सिलिक अम्लों के उपयोगCarboxylic acids ke upyog

Distinguishing tests (NCERT Exercise 8.13)विभेदन परीक्षण (NCERT अभ्यास 8.13)Distinguishing tests (NCERT Exercise 8.13)

One test for each pair(i) Propanal / propanone: Tollens’ — propanal gives a silver mirror (or iodoform: propanone gives yellow CHI₃). (ii) Acetophenone / benzophenone: iodoform — only acetophenone (CH₃CO–) gives yellow CHI₃. (iii) Phenol / benzoic acid: NaHCO₃ — only benzoic acid effervesces (CO₂). (iv) Benzoic acid / ethyl benzoate: NaHCO₃ — only the acid effervesces. (v) Pentan-2-one / pentan-3-one: iodoform — only pentan-2-one (CH₃CO–). (vi) Benzaldehyde / acetophenone: Tollens’ — only benzaldehyde gives a mirror (or iodoform for acetophenone). (vii) Ethanal / propanal: iodoform — only ethanal (CH₃CHO has CH₃CO–). Try them all in the test-tube lab above.हर जोड़े के लिए एक परीक्षण(i) प्रोपेनैल / प्रोपेनोन: टॉलेन — प्रोपेनैल रजत दर्पण देता है (या आयोडोफॉर्म: प्रोपेनोन पीला CHI₃ देता है)। (ii) ऐसीटोफ़ीनोन / बेंज़ोफ़ीनोन: आयोडोफॉर्म — केवल ऐसीटोफ़ीनोन (CH₃CO–) पीला CHI₃ देता है। (iii) फ़ीनॉल / बेंज़ोइक अम्ल: NaHCO₃ — केवल बेंज़ोइक अम्ल बुदबुदाहट (CO₂) देता है। (iv) बेंज़ोइक अम्ल / एथिल बेंज़ोएट: NaHCO₃ — केवल अम्ल बुदबुदाता है। (v) पेन्टेन-2-ओन / पेन्टेन-3-ओन: आयोडोफॉर्म — केवल पेन्टेन-2-ओन (CH₃CO–)। (vi) बेंज़ैल्डिहाइड / ऐसीटोफ़ीनोन: टॉलेन — केवल बेंज़ैल्डिहाइड दर्पण देता है (या ऐसीटोफ़ीनोन के लिए आयोडोफॉर्म)। (vii) एथेनैल / प्रोपेनैल: आयोडोफॉर्म — केवल एथेनैल (CH₃CHO में CH₃CO–)। ऊपर की परखनली लैब में सब आज़माइए।Har pair ke liye ek test(i) Propanal / propanone: Tollens’ — propanal silver mirror deta hai (ya iodoform: propanone yellow CHI₃ deta hai). (ii) Acetophenone / benzophenone: iodoform — sirf acetophenone (CH₃CO–) yellow CHI₃ deta hai. (iii) Phenol / benzoic acid: NaHCO₃ — sirf benzoic acid fizz (CO₂) karta hai. (iv) Benzoic acid / ethyl benzoate: NaHCO₃ — sirf acid fizz karta hai. (v) Pentan-2-one / pentan-3-one: iodoform — sirf pentan-2-one (CH₃CO–). (vi) Benzaldehyde / acetophenone: Tollens’ — sirf benzaldehyde mirror deta hai (ya acetophenone ke liye iodoform). (vii) Ethanal / propanal: iodoform — sirf ethanal (CH₃CHO mein CH₃CO–). Upar ki test-tube lab mein sab try kijiye.

Formula sheetसूत्र पत्रकFormula sheet

RCOCl + H₂ —(Pd–BaSO₄)→ RCHO + HCl
Rosenmund reductionरोज़ेनमुंड अपचयनRosenmund reduction
C₆H₅CH₃ —(CrO₂Cl₂, CS₂)→ chromium complex —(H₃O⁺)→ C₆H₅CHO
Etard reactionएटार्ड अभिक्रियाEtard reaction
C₆H₆ + CO —(HCl, anhyd. AlCl₃/CuCl)→ C₆H₅CHO
Gatterman–Koch reactionगाटरमान–कोच अभिक्रियाGatterman–Koch reaction
C₆H₆ + RCOCl —(anhyd. AlCl₃)→ C₆H₅COR + HCl
Friedel–Crafts acylationफ़्रीडेल–क्राफ़्ट्स ऐसिलनFriedel–Crafts acylation
>C=O + H₂N–Z ⇌ >C=N–Z + H₂O
Ammonia derivatives (oxime, hydrazone, 2,4-DNP, semicarbazone …)अमोनिया व्युत्पन्न (ऑक्सिम, हाइड्रेज़ोन, 2,4-DNP, सेमीकार्बेज़ोन …)Ammonia derivatives (oxime, hydrazone, 2,4-DNP, semicarbazone …)
RCHO + 2[Ag(NH₃)₂]⁺ + 3OH⁻ → RCOO⁻ + 2Ag + 2H₂O + 4NH₃
Tollens’ test (silver mirror)टॉलेन परीक्षण (रजत दर्पण)Tollens’ test (silver mirror)
RCHO + 2Cu²⁺ + 5OH⁻ → RCOO⁻ + Cu₂O + 3H₂O
Fehling’s test (red-brown Cu₂O)फेहलिंग परीक्षण (लाल-भूरा Cu₂O)Fehling’s test (red-brown Cu₂O)
RCOCH₃ + 3NaOI → RCOONa + CHI₃ + 2NaOH
Iodoform test (yellow CHI₃)आयोडोफॉर्म परीक्षण (पीला CHI₃)Iodoform test (yellow CHI₃)
2HCHO + KOH → CH₃OH + HCOOK
Cannizzaro reaction (no α-H, conc. alkali)कैनिज़ारो अभिक्रिया (α-H नहीं, सांद्र क्षार)Cannizzaro reaction (α-H nahi, conc. alkali)
RCOOH + R′OH ⇌(H⁺) RCOOR′ + H₂O
Esterificationएस्टरीकरणEsterification
pKa = –log Ka; Ka(A) ÷ Ka(B) = 10pKa(B) − pKa(A)
One pKa unit = 10 times in Kaएक pKa इकाई = Ka में 10 गुनाEk pKa unit = Ka mein 10 guna

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