ముఖ్య‌మైన ప్ర‌శ్న‌లు - జ‌వాబులు

1. ఒక సాధారణ హైడ్రోకార్బన్ పేరు చెప్పండి. (AS 1) (2 మార్కులు)

జ: సాధారణ హైడ్రోకార్బన్ 'మీథేన్' (CH4)

         
         
2. ఆల్కేన్‌లు, ఆల్కీన్‌లు, ఆల్కైన్‌ల సాధారణ అణుఫార్ములా ఏమిటి?(AS 1) (2 మార్కులు)

జ: ఎ) ఆల్కేన్‌లు C_nH_2n+2

   బి) ఆల్కీన్‌లు - C_nH_2n

   సి) ఆల్కైన్‌లు - CnH2n-2 

3. ఆహారం నిల్వ చేయడానికి ఉపయోగించే కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లం పేరేమిటి?(AS 1) ఒక మార్కు

జ: ఆహారం నిల్వ చేయడానికి ఉపయోగించే కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లం పేరు ఇథనోయిక్ ఆమ్లం (ఎసిటిక్ ఆమ్లం).

4. ఇథనాల్‌ను గాలిలో దహనం చేసినప్పుడు నీటితోపాటు ఏర్పడే ఇతర ఉత్పత్తులేమిటి? (AS 1) (2 మార్కులు)

జ: * ఇథనాల్‌ను (లేదా) ఇథైల్ ఆల్కహాల్‌ను గాలిలో దహనం చేసినప్పుడు నీటితోపాటు ఏర్పడే మరొక ఉత్పన్నం కార్బన్ డై ఆక్సైడ్.

      C₂H₅OH + 3 O₂  →   2 CO₂ + 3 H₂O + శక్తి.

5. కింది సమ్మేళనాల IUPAC పేర్లను రాయండి. ఒకవేళ ఒకటి కంటే ఎక్కువ సమ్మేళనాలు వస్తే వాటన్నింటి పేర్లను రాయండి.

ఎ) ఈథేన్ నుంచి ఏర్పడిన ఆల్డిహైడ్

బి) బ్యూటేన్ నుంచి పొందిన కీటోన్

సి) ప్రొపేన్ నుంచి ఏర్పడిన క్లోరైడ్

డి) పెంటేన్ నుంచి ఏర్పడిన ఆల్కహాల్  (AS 1) (4 మార్కులు)

జ: ఎ) C₂H₆→ CH₃CHO

      ఈథేన్     ఇథనాల్

బి) C₄H₁₀   →  CH₃COCH₃ + CH₃COCH₂CH₃

   బ్యూటేన్      ప్రొపనోన్      బ్యూటనోన్

6. వెల్డింగ్ చేయడానికి ఇథైన్, ఆక్సిజన్ మిశ్రమాన్ని మండిస్తారు. ఇథైన్, గాలిని ఎందుకు మండించరో చెప్పగలరా?(AS 1) (2 మార్కులు)

జ: గాలి అనేది N₂, CO₂, O₂ లాంటి వాయువుల మిశ్రమం.

¤* ఇథైన్ (ఎసిటిలిన్) మంటను మండించేటప్పుడు విడుదల అయ్యే ఉష్ణం మండించేందుకు వినియోగపడిన ఆక్సిజన్ పరిమాణంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. 

* ఇథైన్, గాలి మిశ్రమంతో వేడిచేసినప్పుడు విడుదలయ్యే దహనానికి అందుబాటులో ఉండే ఆక్సిజన్ పరిమాణం, ఇథైన్, ఆక్సిజన్‌తో వేడి చేసినప్పుడు దహనానికి అందుబాటులో ఉండే ఆక్సిజన్ కంటే సాపేక్షంగా తక్కువగా ఉంటుంది.

* ఇథైన్‌ను ఆక్సిజన్‌తో దహనం చెందించినప్పుడు ఏర్పడే మంట ఉష్ణోగ్రత 3166^oC వరకు ఉంటుంది. ఈ ఉష్ణోగ్రతలో ఉక్కు కూడా కరిగిపోతుంది.

* ఇథైన్‌ను గాలి మిశ్రమంతో దహనం చెందించినపుడు ఏర్పడే మంట ఉష్ణోగ్రత దాదాపు 2200^oC వరకు ఉంటుంది. ఇది ఉక్కును వెల్డింగ్ చేసేందుకు సరిపడని ఉష్ణోగ్రత. ఈ ఉష్ణోగ్రత అల్యూమినియాన్ని వెల్డింగ్ చేయడానికి సరిపడవచ్చు. అందువల్ల వెల్డింగ్చేయడానికి ఇథైన్, ఆక్సిజన్ మిశ్రమాన్ని మండిస్తారు.

7. వనస్పతి తయారీలో, సంకలన చర్యను ఎలా ఉపయోగిస్తారో రసాయన సమీకరణం సహాయంతో వివరించండి.   (AS 1) (2 మార్కులు)

జ: నికల్ ఉత్ప్రేరకం సమక్షంలో అసంతృప్త నూనెలను హైడ్రోజన్ వాయువుతో సంకలన చర్యకు గురిచేయడం ద్వారా వనస్పతిని తయారు చేస్తారు.

* ఈ సంకలన చర్యలో అసంతృప్త ఫాటీ ఆమ్లాలు (= బంధం కలిగినవి) సంతృప్త ఫాటీ ఆమ్లాలు (ఏక బంధం కలిగినవి) గా మార్పు చెందుతాయి.

 

¤ ద్విబంధం ఉండటం వల్ల అసంతృప్త నూనెలు హైడ్రోజన్‌తో సంకలన చర్యలో పాల్గొని సంతృప్త నూనెగా గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఘనస్థితికి వస్తాయి.

8. ఎ) ఒక సమ్మేళనం అణుఫార్ములా C₃H₆O. ఈ అణు ఫార్ములాతో రాయగలిగిన వివిధ నిర్మాణాలను రాయండి.

బి) మీరు రాసిన సమ్మేళనాల IUPAC పేర్లను సూచించండి.

సి) ఈ సమ్మేళనాల్లోని పోలికలు ఏమిటి. (AS 1) (4 మార్కులు)

జ: ఎ) C₃H₆O అణుఫార్ములా ఉన్న సమ్మేళనం వివిధ నిర్మాణాలు:

    1) CH₃CH₂CHO        2) CH₃COCH₃

        (ఇథనాల్)             (ప్రొపనోన్)

బి) నిర్మాణాలు: IUPAC పేర్లు

సి) * రెండు సమ్మేళనాలు ఒకే అణుఫార్ములా కలిగి ఉన్నాయి.

* రెండు సమ్మేళనాల్లోనూ 2 sp హైబ్రిడ్ కార్బన్ పరమాణువులు, 'sp' హైబ్రిడ్ కార్బన్ పరమాణువులు ఉన్నాయి.

* రెండు సమ్మేళనాల్లోనూ కార్బొనైల్ ప్రమేయ సమూహ గ్రూపులు   ఉన్నాయి.

* ఈ రెండు సమ్మేళనాల రసాయన ధర్మాలు ఒకే విధంగా ఉన్నాయి.

9. ఒక సాధారణ కీటోన్‌ను పేర్కొని దాని అణుఫార్ములా రాయండి.  (AS 1) ఒక మార్కు

జ: * సాధారణ కీటోన్ - ఎసిటోన్

* దీని IUPAC పేరు: 2 - ప్రొపనోన్

10. కార్బన్ పరమాణువు మరొక కార్బన్ పరమాణువుతో కలిసి బంధాలను ఏర్పరచుకునే ధర్మాన్ని ఏమంటారు?  (AS 1) ఒక మార్కు

జ: కార్బన్ పరమాణువు మరొక కార్బన్ పరమాణువుతో కలిసి బంధాలను ఏర్పరచుకునే ధర్మాన్ని కాటనేషన్ లేదా శృంఖలత్వం అంటారు. 

11. ఇథనోల్‌ను 443 K వద్ద గాఢ H₂SO₄ తో వేడిచేయడం వల్ల ఏర్పడే సమ్మేళనం పేరేమిటి?    (AS 1) ఒక మార్కు

జ: *ఇథనోల్‌ను 443 K వద్ద గాఢ H₂SO₄తో వేడిచేయడం వల్ల నిర్జలీకరణ చర్య జరిగి జరిగి ఇథిలీన్ లేదా ఈథీన్ ఏర్పడుతుంది.
    

    
 

12. ఈస్టరిఫికేషన్ చర్యకు ఒక ఉదాహరణ ఇవ్వండి.     (AS 1) (2 మార్కులు)

జ: * గాఢ H₂SO₄ సమక్షంలో ఇథైల్ ఆల్కహాల్, ఎసిటిక్ ఆమ్లం (ఇథనోయిక్ ఆమ్లం)తో చర్య జరిపి ఇథైల్ ఎసిటేట్ అనే తియ్యటి వాసన ఉండే ఎస్టర్‌ను ఏర్పరుస్తుంది. ఈ చర్యనే ఈస్టరిఫికేషన్ చర్య అంటారు.

  

13. క్రోమిక్ ఎన్‌హైడ్రైడ్ లేదా ఆమ్లీకృత పొటాషియం పర్మాంగనేట్‌లలో ఏదైనా ఒకదానితో ఇథనాల్‌ను ఆక్సీకరణం చెందిస్తే ఏర్పడే ఉత్పన్నం ఏమిటి?(AS 1) (2 మార్కులు)

జ: * క్రోమిక్ ఎన్‌హైడ్రైడ్ లేదా ఆమ్లీకృత పొటాషియం పర్మాంగనేట్ సమక్షంలో ఇథనాల్‌ను ఆక్సీకరణం చెందిస్తే ఇథనోయిక్ ఆమ్లం ఏర్పడుతుంది.

14. సమజాత (Homologous) శ్రేణిలో CH₃OHCH₂CH₃కి తర్వాత వచ్చే సమ్మేళనానికి IUPAC పేరును రాయండి. (AS 1) (2 మార్కులు)

జ: * కర్బన సమ్మేళనాల శ్రేణుల్లోని వరుసగా ఉండే రెండు సమ్మేళనాలు -CH₂ భేదంతో ఉంటే వాటిని సమజాత శ్రేణులు అంటారు. అందువల్ల CH₃OH CH₂ CH₃ తర్వాత సమజాత శ్రేణి సమ్మేళనం CH₃ CH₂ OH CH₂ CH₃

వీటి IUPAC పేర్లు:

ఎ) CH₃OH CH₂ CH₃ : 2 ప్రొపనోల్ (లేదా) 2 ప్రొపాన్-2-ఓల్

బి)CH₃ CH₂ OH CH₂ CH₃ : 2 బ్యుటనోల్ (లేదా) బ్యూటాన్-2-ఓల్ 

16. కర్బన సమ్మేళనాల సమజాత శ్రేణులను నిర్వచించండి. సమజాత (Homologous) శ్రేణుల ఏవైనా రెండు లక్షణాలను తెలపండి. (AS 1) (2 మార్కులు)

జ: సమజాత శ్రేణులు: కర్బన సమ్మేళనాల శ్రేణుల్లోని వరుసగా ఉండే రెండు సమ్మేళనాలు -CH₂ భేదంతో ఉంటే వాటిని సమజాత శ్రేణులు (Homologous Series) అంటారు.

సమజాత శ్రేణుల లక్షణాలు:

ఇవి ఒక సాధారణ ఫార్ములాను కలిగి ఉంటాయి.

ఉదా: ఆల్కేన్‌లు (C_nH_{2n + 2}), ఆల్కైన్‌లు (C_nH_{2n - 2}), ఆల్కహాల్‌లు (C_nH_{2n + 1})OH మొదలైనవి.

వీటి శ్రేణుల్లో వరుసగా ఉండే రెండు సమ్మేళనాల మధ్య భేదం -CH₂ ఉంటుంది.

ఒకే విధమైన ప్రమేయ సమాహాన్ని కలిగి ఉన్నందున ఒకే రకమైన రసాయన ధర్మాలు చూపుతాయి.

ఉదా: ఆల్కహాల్‌లు, ఆల్డిహైడ్‌లు, కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లాలు వరుసగా C - OH, C - CHO, C - COOH ప్రమేయ సమూహాలను కలిగి ఉంటాయి. 

ఇవి వాటి భౌతిక ధర్మాల్లో ఒక సాధారణ క్రమం పాటిస్తాయి.

17. కింది ప్రమేయ సమూహాల పేర్లను రాయండి. (AS 1) ఒక మార్కు

జ: ఎ) -CHO   బి) -C = O

ఎ) -CHO: ఇది ఆల్డిహైడ్ ప్రమేయ సమూహం

బి) -C = O: ఇది కీటోన్ ప్రమేయ సమూహం 

18. కార్బన్ ప్రధానంగా సంయోజనీయ బంధాలను ఎందుకు ఏర్పరుస్తుంది? (AS 1) (4 మార్కులు)

జ: కార్బన్ ఒక అలోహం. ఇది ఆధునిక ఆవర్తన పట్టికలోని 14వ గ్రూపు లేదా IV A గ్రూపునకు చెందిన మూలకం. ఈ గ్రూపులోని మూలకాలు వాటి బాహ్య కర్పరంలో 4 ఎలక్ట్రానులను కలిగి ఉంటాయి.
కార్బన్ పరమాణు సంఖ్య 6.

కార్బన్ ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం (భూస్థాయిలో) 1s² 2s² 2p².

*  ఇది తన బాహ్య కక్ష్యలో అష్టకాన్ని పొంది స్థిరత్వాన్ని కలిగి ఉండాలంటే నాలుగు ఎలక్ట్రాన్‌లను గ్రహించి C^4-గా మారాలి.

*  కార్బన్ రుణ విద్యుదాత్మకత 2.5 మాత్రమే. దాని కేంద్రకంలో 6 ప్రోటాన్‌లు ఉంటాయి. కాబట్టి 6 ప్రోటాన్‌లను కలిగిన కేంద్రకం 10 ఎలక్ట్రాన్‌లను పట్టి ఉంచడం కష్టం. దాంతో కార్బన్ అంత సులభంగా C^4- అయాన్‌గా మారదు. ఒకవేళ కార్బన్ బాహ్యకక్ష్యలోని 4 ఎలక్ట్రానులను కోల్పోతే C⁴⁺ అయాన్ ఏర్పడాలి. ఇందుకోసం చాలా శక్తి అవసరం. సాధారణ *  పరిస్థితుల్లో అంత శక్తి లభించడం కూడా అసాధ్యం కాబట్టి C⁴⁺ ఏర్పడటం కూడా దాదాపు అసాధ్యం.

* కార్బన్ బాహ్యస్థాయిలోని నాలుగు ఎలక్ట్రానులను ఇతర పరమాణువుల ఎలక్ట్రానులతో కలిపి పంచుకోవడం ద్వారా చతుః సంయోజనీయత (Tetra valency) సంతృప్తం చెందుతుంది.

* కాబట్టి కార్బన్ 4 ఎలక్ట్రానులను పొందడం, కోల్పోవడం కాకుండా బాహ్య స్థాయిలోని 4 ఎలక్ట్రానులు... మరో కార్బన్ లేదా ఇతర మూలకాల పరమాణువుల ఎలక్ట్రానులతో కలిసి పంచుకోవడం ద్వారా సంయోజనీయ బంధాలను ఏర్పరుస్తుంది. 

19. మూలకాలు, సమ్మేళనాలు లేదా మిశ్రమాల్లో ఏవి రూపాంతరత అనే ధర్మాన్ని చూపుతాయి? సరైన ఉదాహరణలతో వివరించండి. (AS 1) (4 మార్కులు)

జ: మూలకాలు మాత్రమే రూపాంతరత అనే ధర్మాన్ని చూపుతాయి.

రూపాంతరత: ఏదైనా ఒక మూలకం రెండు కంటే ఎక్కువ భౌతిక రూపాల్లో లభిస్తూ... రసాయనిక ధర్మాల్లో దాదాపు సారూప్యతను కలిగి ఉండి భౌతిక ధర్మాల్లో విభేదించే ధర్మాన్ని 'రూపాంతరత' అంటారు.

* ఒక మూలకం విభిన్న రూపాలను రూపాంతరాలు అంటారు.

* కార్బన్ రూపాంతరాలు ఎ) అస్ఫటిక రూపాలు బి) స్ఫటిక రూపాలు

అస్ఫటిక రూపాలు: బొగ్గు, కోక్, కలప చార్‌కోల్, జంతు చార్‌కోల్, నల్లని మసి, వాయురూప కార్బన్, పెట్రోలియం కోక్, చక్కెర చార్‌కోల్ మొదలైనవి.

స్ఫటిక రూపాలు: వజ్రం, గ్రాఫైట్, బక్‌మిన్‌స్టర్ ఫుల్లరిన్, నానోట్యూబ్‌లు.

20. ఇథనాల్ నుంచి సోడియం ఇథాక్సైడ్‌ను ఎలా తయారు చేస్తారు? రసాయన సమీకరణంతో వివరించండి. (AS 1) (2 మార్కులు)

జ: * ఇథనాల్, సోడియం లోహంతో చర్య జరిపి సోడియం ఇథాక్సైడ్‌ను ఏర్పరుస్తుంది. దీనితో హైడ్రోజన్ వాయువు విడుదల అవుతుంది.

* 2 C₂H₅OH + 2 Na → 2 C₂H₅ONa + H₂

    ఇథనాల్               సోడియం ఇథాక్సైడ్

21. ఇథనాల్ నుంచి ఇథనోయిక్ ఆమ్లం ఏ విధంగా ఏర్పడుతుందో రసాయన సమీకరణం ద్వారా వర్ణించండి. (AS 1) (2 మార్కులు)

జ: * ఇథనాల్‌ను ఆమ్లీకృత లేదా క్షారీకృత పొటాషియం పర్మాంగనేట్ సమక్షంలో వేడి చేయడం వల్ల ఆక్సీకరణం చెందించడం ద్వారా ఇథనోయిక్ ఆమ్లం (ఎసిటిక్ ఆమ్లం) ఏర్పడుతుంది.

జ: * సబ్బు ద్రావణంలో మురికిగా ఉన్న దుస్తులను వేశామనుకోండి. మురికి అనేది జిడ్డుగా ఉంటుంది. సబ్బు కణాలు జిడ్డుగా ఉన్న పదార్థం హైడ్రోకార్బన్ కొనల చుట్టూ గుండ్రంగా చేరుతాయి. అయాన్ భాగాలు వెలుపలికి నీటి వైపుఉంటాయి.22. సబ్బు శుభ్రపరిచే చర్యను వివరించండి.   (AS 1) (4 మార్కులు)

* మురికిగా ఉన్న దుస్తులను సబ్బు నీటి ద్రావణంలో వేస్తే హైడ్రోకార్బన్ భాగం మురికి లేదా నూనెతో అతుక్కుపోతుంది.

* కొంచెం కదిపినా లేదా రుద్దినా దుమ్ము కణాలు సబ్బు నురగ కణాలతో కలిసి బయటికి చేరి నీటిలో కరిగిపోతాయి. అందుకే సబ్బు నీళ్లు మురికిగా అవుతాయి. దుస్తులు శుభ్రం అవుతాయి.

సబ్బు కణాలు జరిపే చర్య:

* సబ్బులు, డిటర్జెంట్లు దుస్తులపై జిడ్డు లేదా మురికిని కరిగించి, వాటిని నీటిలో కరిగేలా చేసి దుస్తులను శుభ్రం చేస్తాయి.

* సబ్బు కణం ఒక ధ్రువ కొనను (కార్బాక్సీO కొన), ఒక అధ్రువ కొనను (హైడ్రోకార్బన్ గొలుసు ఉండే కొన) కలిగి ఉంటుంది.

* ధ్రువాల చివరి భాగం (polar end) హైడ్రోఫిలిక్ స్వభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఇది నీటివైపు ఆకర్షితమవుతుంది. అధ్రువాంతం (non polar end) హైడ్రోఫోబిక్ స్వభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఇది జిడ్డు లేదా మురికి వైపు మాత్రమే ఆకర్షితమవుతుంది. నీటి వైపు ఆకర్షితం కాదు.

* సబ్బు నీటిలో కరిగినప్పుడు సబ్బు కణాల హైడ్రోఫోబిక్ కొనలు మురికికి అతుక్కుంటాయి. తర్వాత అవి దుస్తుల నుంచి మురికిని వేరు చేస్తాయి.

* సబ్బు కణాలన్నీ జిడ్డు కణం చుట్టూ గుంపుగా చేరి జిడ్డు కణం కేంద్రంగా గల ఒక గుండ్రని నిర్మాణం ఏర్పడుతుంది.

* కొల్లాయిడల్ ద్రావణంలోని కణాల మాదిరిగా మిసిలి కణాలు కూడా నీటిలో అవలంబనాలుగా ఉంటాయి.

* నీటిలో ఉండే వేర్వేరు మిసిలి కణాలు కలిసి అవక్షేపాన్ని ఏర్పరచవు. ఎందుకంటే సబ్బు కణాల మధ్య ఉండే అయాన్ - అయాన్ వికర్షణ వాటిని దగ్గరకు చేరకుండా నిరోధిస్తుంది.

* మురికి కణాలు సబ్బు నురగ కణాలను చుట్టుముట్టి నీటి అవలంబనాలుగా ఉంటాయి. కాబట్టి సులువుగా నీటితో బయటకు నెట్టివేస్తాయి.

* అందుకే సబ్బు కణాలు నీటిలో కరగగానే మురికిని వేరుచేస్తాయి.

23. కార్బన్ సమ్మేళనాల ఈస్టరిఫికేషన్, సపొనిఫికేషన్ చర్యల మధ్య భేదాన్ని వివరించండి. (AS 1) (4 మార్కులు)

జ:

 

24. గ్రాఫైట్ నిర్మాణాన్ని బంధాలు ఏర్పడే దృష్ట్యా వివరించండి. దాని నిర్మాణంపై ఆధారపడిన ఒక ధర్మాన్ని తెలపండి.  (AS 1) (4 మార్కులు)

జ: * గ్రాఫైట్ ద్విమితీయ (2D) నిర్మాణం ఉన్న పొరలను కలిగి ఉంటుంది. ఈ పొరల మధ్య C - C బంధాలు ఉంటాయి. పొరల మధ్య ఉండే ఈ బంధాలు సాపేక్షంగా బలహీనంగా ఉంటాయి.

            

* గ్రాఫైట్‌లోని పొరల నిర్మాణంలో, కార్బన్ పరమాణువుల మధ్య త్రికోణీయ సమతల ఆవరణం (Trigonal planar environment) ఉంటుంది. ఈ నిర్మాణం ప్రతి sp² సంకరీకరణం ఉన్న కార్బన్ పరమాణువులో ఉంటుంది.

* sp² ఆర్బిటాళ్లు అతిపాతం చెందడం వల్ల C-C బంధాలను ఏర్పరుస్తాయి.

* ప్రతి కార్బన్ పరమాణువు వద్ద సంకరీకరణం చెందని ఒక p - ఆర్బిటాల్ ఉంటుంది.

* సంకరీకరణం చెందని ఈ 'p' ఆర్బిటాళ్లు... అతిపాతం వల్ల ఏర్పడిన 'π' బంధాల పొర అంతటా విస్తరించి (delocalise) ఉంటాయి.

* నీటి అణువుల సమక్షంలో 3.35 Aº దూరంలో వేరు చేసి ఉన్న గ్రాఫైట్ పొరల మధ్య పరస్పర చర్యల వల్ల వాటి మధ్య ఉండే బలాలు బలహీనమవుతాయి. అందుకే గ్రాఫైట్‌ను చెక్కడం లేదా అరగదీయడం సులువు.

ధర్మాలు:

* గ్రాఫైట్‌కు ద్రవీభవన స్థానం ఎక్కువగా ఉంటుంది.

* గ్రాఫైట్ ఉత్తమ విద్యుత్ వాహకం.

* గ్రాఫైట్‌ను కందెనగా, పెన్సిల్ లెడ్‌గా ఉపయోగిస్తారు.

25. వినిగార్‌లో ఉండే ఆమ్లం పేరేమిటి?   (AS 1) ఒక మార్కు

జ: వినిగార్‌లో ఉన్న ఆమ్లం ఎసిటికామ్లం (CH₃COOH).
 

26. ఇథనాల్‌లో చిన్న సోడియం ముక్కను వేస్తే ఏం జరుగుతుంది?  (AS 2) (2 మార్కులు)

జ: * ఇథనాల్‌లో చిన్న సోడియం ముక్కను వేస్తే అందులో బుసబుసమని శబ్దం చేస్తూ హైడ్రోజన్ వాయువు వెలువడుతుంది. ఈ చర్యలో సోడియం ఇథాక్సైడ్ కూడా ఉత్పన్నం అవుతుంది.

* 2 C₂H₅OH + 2 Na  2 C₂H₅ONa + H₂

    (ఇథనాల్)             (సోడియం ఇథాక్సైడ్)

27. A, B అనే రెండు కర్బన సమ్మేళనాల అణు ఫార్ములాలు వరుసగా C₃H₈, C₃H₆. ఈ రెండింటిలో ఏది సంకలన చర్యను ప్రదర్శిస్తుంది? మీ సమాధానాన్ని ఎలా సమర్థించుకుంటారు?  (AS 2) (4 మార్కులు)

జ: * A అణు ఫార్ములా: C₃H₈,

     B అణు ఫార్ములా: C₃H₆

* A సమ్మేళనం, C₃H₈ - (ప్రొపేన్) ఆల్కేన్. ఇందులో అన్ని కార్బన్ పరమాణువుల మధ్య ఏకబంధాలే ఉంటాయి. కాబట్టి ఈ సమ్మేళనం సంకలన చర్యలో పాల్గొనదు. ప్రతిక్షేపణ చర్యలో పాల్గొంటుంది. ఆల్కేన్ సంతృప్త హైడ్రోకార్బన్.

* B సమ్మేళనం, C₃H₆ - (ప్రొపీన్) ఆల్కీన్. ఇది అసంతృప్త హైడ్రోకార్బన్. ఈ సమ్మేళనంలోని కార్బన్ పరమాణువుల మధ్య ద్విబంధం (=) ఉంటుంది. అందువల్ల ఇది సంకలన చర్యలో పాల్గొంటుంది. అందువల్ల B సమ్మేళనం మాత్రమే సంకలన చర్యలో పాల్గొంటుంది.

28. నీటి కాఠిన్యతను పరిశీలించడానికి ఏదైనా ఒక పరీక్షను సూచించి, సోదాహరణంగా వివరించండి. (AS 3) (2 మార్కులు)

జ: * A, B అనే రెండు పరీక్షనాళికలను తీసుకోవాలి.

* A పరీక్షనాళికలో 20 మి.లీ. తాగునీరు, B పరీక్షనాళికలో 20 మి.లీ. సముద్రపు నీరు తీసుకోవాలి.

* రెండు పరీక్షనాళికల్లోని నీటిలో ఒక గ్రాము చొప్పున సబ్బును కలపాలి.

* రెండు పరీక్షనాళికలను బాగా కుదిపి నిశ్చలంగా ఉంచాలి. ఈ పరీక్ష నాళికల్లో ఏర్పడిన నురగ మట్టాలను పరిశీలించాలి.

* A పరీక్షనాళికలో ఏర్పడిన నురగ మట్టం B పరీక్షనాళికలో ఏర్పడిన నురగ మట్టం కంటే అధికంగా ఉంటుంది.

* మృదుజలం సబ్బుతో ఏర్పరచగల నురగ కఠిన జలం ఏర్పరచలేదని స్పష్టం అవుతుంది. అంటే ఈ ప్రయోగం వల్ల సముద్ర జలం కఠిన జలమని తెలుస్తోంది.

29. ఇథనాల్, ఇథనోయిక్ ఆమ్లాల మధ్య భేదాన్ని చూపించే ఒక రసాయన చర్యను వర్ణించండి. (AS 3) (2 మార్కులు)

జ: మొదటి పరీక్ష: ఎ) ఒక లిట్మస్ కాగితాన్ని ఇథనాల్‌లో ముంచితే అది ఎలాంటి మార్పునకు గురికాదు.

     బి) నీలి లిట్మస్ ద్రావణాన్ని ఇథనోయిక్ ఆమ్లంలోకి పోస్తే ఆ ద్రావణం ఎరుపు రంగులోకి మారుతుంది.

రెండో పరీక్ష: ఎ) ఇథనాల్ సోడియం హైడ్రాకైడ్‌తో చర్య పొందదు.

    బి) ఇథనోయిక్ ఆమ్లం సోడియం హైడ్రాకైడ్‌తో చర్య పొంది సోడియం ఎసిటేట్‌ను ఏర్పరుస్తుంది.
 

30. X అనే ఒక సమ్మేళనం C₂H₆O అనే అణుఫార్ములాను కలిగి ఉండి KMnO₄ ఆమ్ల సమక్షంలో ఆక్సీకరణ చర్యలో పాల్గొని Y అనే సమ్మేళనాన్ని ఏర్పరిచింది. దాని అణు ఫార్ములా C₂H₄O₂. అయితే

ఎ) X, Y లను కనుక్కోండి.

బి) X అనే సమ్మేళం Yతో చర్య జరిపినప్పుడు ఏర్పడే సమ్మేళనం పచ్చళ్ల నిల్వ కోసం ఉపయోగించేది. అయితే ఏర్పడే సమ్మేళనానికి సంబంధించిన మీ పరిశీలనను నమోదు చేయండి.   (AS 3) (4 మార్కులు)

జ: ఎ) * C₂H₆O - X సమ్మేళనం ఇథనాల్ (C₂H₅OH)

* C₂H₄O₂ - Y సమ్మేళనం ఇథనోయిక్ ఆమ్లం (CH₃COOH)

బి) * X అనే సమ్మేళనం (C₂H₅OH) 'Y' తో (CH₃COOH) తో చర్య జరిపినప్పుడు ఏర్పడే సమ్మేళనం (ఇథైల్ ఎసిటేట్ - (CH₃COOC₂H₅) ఎస్టర్ పచ్చళ్ల నిల్వ కోసం ఉపయోగించేది.

      C₂H₅OH   +   CH₃COOH  CH₃COOC₂H₅ + H₂

      ఇథనాల్    ఇథనోయిక్ ఆమ్లం      ఇథైల్ ఎసిటేట్

31. మీథేన్, ఈథేన్, ఈథీన్, ఈథైన్ అణువుల నమూనాలను బంకమట్టి, అగ్గిపుల్లలు ఉపయోగించి తయారు చేయండి.  (AS 4) (2 మార్కులు)

జ:

      

నల్లని బంతులు: కార్బన్ పరమాణువులు

తెల్లని బంతులు: హైడ్రోజన్ పరమాణువులు

32. పండ్లను కృత్రిమంగా పక్వం చేసేందుకు ఇథిలీన్ ఉపయోగిస్తారు. దీనికి సంబంధించిన సమాచారాన్ని సేకరించండి. ఒక నివేదిక తయారు చేయండి.  (AS 4) (4 మార్కులు)

జ: పండ్లు పక్వం చెందడంలోని కెమిస్ట్రీ:

* పండ్లు పక్వం చెందే ప్రక్రియలో అందులోని పిండిపదార్థం విఘటనం చెంది చక్కెరగా మారుతుంది. ఈ సమయంలో పండ్ల తొక్క రంగు కూడా మారుతుంది.

* ప్రకృతిలో కొన్ని రుతువుల్లోనే పండ్లు పక్వదశకు వచ్చి పండుతాయి. మొక్కలు రుతువుల సమయాన్ని గుర్తించగలుగుతాయి. ఆ సమయంలో మొక్కలు ఇథిలీన్ (C₂H₄)ను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. ఇది మొక్కలోని అన్ని భాగాలకు రవాణా అవుతుంది.

* ఈ ఇథిలీన్ పండుకు చేరగానే పండులోని అన్ని కణాలకు సంకేతాలు పంపి పిండి పదార్థాన్ని చక్కెరగా మార్చగల ఎంజైమ్‌లను ఉత్పత్తి చేయమని తెలియజేస్తుంది.

* పండు తొక్కలోని కణాలు రంగులను ఉత్పత్తి చేసి దాని రంగును మారుస్తాయి.

పండ్లను కృత్రిమంగా పక్వం చెందించడం

* నిజానికి ప్రకృతిపరంగా పండ్లు పక్వదశకు రావడమనే చర్య నెమ్మదిగా జరుగుతుంది. పండ్లను త్వరగా పక్వం చెందించేందుకు కృత్రిమ పద్ధతులను వినియోగిస్తారు.

* కాయలను పెద్ద చెక్క పెట్టెల్లో భద్రపరుస్తారు. ఈ పెట్టెలను మండుతున్న వంటచెరకుపై ఏర్పాటు చేస్తారు.

* ఈ పొగలో ఇథిలీన్, ఎసిటిలీన్ వాయువులు ఉంటాయి. ఈ వాయువులు కాయలు పండ్లుగా పక్వం చెందే చర్యను బాగా వేగవంతం చేస్తాయి.

* మరో పద్ధతిలో ఒక గదిలో కాయలను ఉంచి ఆ గదిలోకి ఇథిలీన్ లేదా ఎసిటిలీన్ వాయువులను పంపుతారు.

* కొంతమంది కాయలపై కాల్షియం కార్బైడ్ పూస్తారు. ఈ పదార్థం గాలిలోని తేమతో చర్య పొంది ఎసిటిలీన్ వాయువును ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఈ వాయువు కాయ కృత్రిమంగా పండేందుకు తోడ్పడుతుంది.
 

33. ఈథేన్ అణువు ఎలక్ట్రాన్ బిందు నిర్మాణాన్ని గీయండి.  (AS 5) (2 మార్కులు)

జ:

     

34. రోజువారీ జీవితంలో ఎస్టర్ల పాత్రను నీవెలా ప్రశంసిస్తావు?   (AS 6) (4 మార్కులు)

జ: రోజువారీ జీవితంలో ఎస్టర్ల పాత్ర

ఎస్టర్లు జీవితంలో ప్రముఖ పాత్ర వహిస్తాయి. వాటివల్ల కొన్ని ప్రయోజనాలు ఉన్నాయి. అవి:

* ఎస్టర్లు సాధారణంగా బాష్పీభవన ద్రవాలు. ఇవి సువాసన లేదా ఆహ్లాదకరమైన లేదా తియ్యటి పండ్ల వాసన కలిగి ఉంటాయి.

* సెంట్లు, సబ్బులు, నెయిల్ పాలిష్ లాంటి సౌందర్య సాధనాల్లో వీటిని వినియోగిస్తారు.

* వీటిని సువాసన ప్రతినిధులుగా వాడతారు.

* ఐస్‌క్రీములు, మిఠాయిలు, చల్లని పానీయాల్లో కృత్రిమ వాసన వచ్చేందుకు తగిన మోతాదులో ఎస్టర్లను కలుపుతారు.

* ఎస్టర్లను ఆమ్లీకృత జల విశ్లేషణ చేయడం ద్వారా సబ్బును తయారు చేస్తారు.

* ప్లాస్టిక్ పరిశ్రమలో ఎస్టర్లను ద్రావణిగా ఉపయోగిస్తారు.

* గాలిని తాజాగా ఉంచేందుకు ఎయిర్ ఫ్రెషనర్స్‌గా వీటిని వాడతారు.
 

35. సమాజంలో ఒక అలవాటుగా ఉన్న ఆల్కహాల్ సేవనాన్ని మీరెలా ఖండిస్తారో తెలపండి. (AS 7) (4 మార్కులు)

జ: ఆల్కహాల్ వల్ల కలిగే దుష్ఫలితాలు

* ఆల్కహాల్ పానీయాలను సేవించడం ఆరోగ్యానికి హానికరం.

* ఇది రక్తప్రసరణ వ్యవస్థకు, నాడీవ్యవస్థకు నష్టం కలిగిస్తుంది.

* మత్తు పానీయాలకు బానిసైతే గుండె జబ్బులు వస్తాయి. కాలేయం దెబ్బతింటుంది. దీన్ని తీసుకోవడం వల్ల చిన్నపేగుల్లో ఆమ్లత్వం పెరిగి కురుపులు వస్తాయి. దీనివల్ల జీర్ణవ్యవస్థ దెబ్బతింటుంది.

* ఆల్కహాల్... సారా, గుడుంబా, ఇప్ప సారా లాంటి పేర్లతో ముడి రూపంలో కూడా లభిస్తుంది.

* కల్తీ చేసే అవకాశం ఉన్న ఈ పానీయాలు మరింత హానికరమైనవి.

* ప్రభుత్వం పరిశ్రమల వినియోగ నిమిత్తం ఆల్కహాల్‌ను తక్కువ ధరకు సరఫరా చేస్తుంది. ఈ ఆల్కహాలును తాగడం కోసం దుర్వినియోగం చేసే అవకాశం ఉంది. దీన్ని అరికట్టేందుకు ఆల్కహాల్‌కు పిరిడీన్‌ను కలిపి సరఫరా చేస్తారు. ఇలాంటి ఆల్కహాల్‌ను'అసహజ స్పిరిట్' అంటారు. దీన్ని తాగితే శాశ్వతంగా అంధత్వం వస్తుంది. ఒక్కోసారి మరణం కూడా సంభవించవచ్చు.
 

36. C₂H₄O₂ అణుఫార్ములా ఉన్న ఒక కర్బన సమ్మేళనం, సోడియం కార్బొనేట్/ బైకార్బొనేట్‌ల కలయికతో మంచి సువాసన ఉన్న వాయువును (Brisk Effervescence) ఇస్తుంది. కింది ప్రశ్నలకు సమధానాలు ఇవ్వండి.

ఎ) ఆ కర్బన సమ్మేళనం ఏమై ఉంటుంది?

బి) వెలువడిన వాయువు పేరేమిటి?

సి) వెలువడిన వాయువును ఎలా పరీక్షిస్తారు?

డి) పై చర్యకు తగిన సమీకరణం రాయండి.

ఇ) పై కర్బన సమ్మేళనం రెండు ముఖ్య ఉపయోగాలు రాయండి.  (AS 7) (4 మార్కులు)

జ: ఎ) ఆ కర్బన సమ్మేళనం ఇథనోయిక్ ఆమ్లం (CH₃COOH).

బి) వెలువడిన వాయువు కార్బన్‌డైఆక్సైడ్ (CO₂).

సి) * వెలువడిన వాయువును సున్నపు తేట ద్వారా పంపితే అది పాలలా తయారవుతుంది.

* వెలువడుతున్న ఈ వాయువు దగ్గరకు మండుతున్న అగ్గిపుల్లను తీసుకెళితే అది ఆరిపోతుంది.

డి) 2 CH₃COOH + Na₂CO₃  2 CH₃COONa + H₂O + CO₂

* CH₃COOH + NaHCO₃  CH₃COONa + H₂O + CO₂

ఇ) * ఇథనోయిక్ ఆమ్లాన్ని పచ్చళ్లు ఎక్కువ కాలం నిల్వ ఉండేందుకు ఉపయోగిస్తారు.

* ఇది శుభ్రపరిచే కారకంగా ఉపయోగపడుతుంది.

37. ఒక మి.లీ. గ్లేసియల్ ఎసిటిక్ ఆమ్లం, ఒక మి.లీ. ఇథనాల్‌ను ఒక పరీక్షనాళికలో తీసుకుని, దానికి కొన్ని చుక్కల గాఢ సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లాన్ని కలిపి ఆ మిశ్రమాన్ని వెచ్చని నీటిలో 5 నిమిషాలు ఉంచారు. అయితే
కింది ప్రశ్నలకు సమాధానాలు రాయండి.

ఎ) చర్యానంతరం ఏర్పడే ఫలిత సమ్మేళనం ఏమిటి?

బి) పై చర్యను రసాయన సమీకరణంతో సూచించండి.

సి) పై చర్యను పోలిన చర్యలను సూచించడానికి ఉపయోగించే పదం ఏమిటి?

డి) ఏర్పడిన సమ్మేళనానికి ఉండే ప్రత్యేక లక్షణాలు ఏమిటి?

జ: ఎ) చర్యానంతరం ఏర్పడే ఫలిత సమ్మేళనం పేరు ఇథైల్ ఎసిటేట్ (CH₃COOC₂H₅). ఇది ఒక ఎస్టర్.

 సి) ఈ చర్యను ఎస్టరీకరణం అంటారు.

 డి) ఏర్పడిన సమ్మేళనాన్ని నీటిలో పోస్తే తీయని పండ్ల వాసన వస్తుంది.

ఆలోచించండి - చర్చించండి 

1. జంతు సంబంధమైన కొవ్వులను వంటకు ఉపయోగించకూడదు అంటారు. ఎందుకు? (2 మార్కులు)

జ: * జంతు సంబంధ కొవ్వుల్లో సంతృప్త ఫాటీ ఆమ్లాలు ఉంటాయి. వీటివల్ల గుండె జబ్బులు, స్థూలకాయం లాంటి సమస్యలు తలెత్తుతాయి.

* జంతు సంబంధమైన కొవ్వులు లింపోసైట్స్‌లో నిల్వ ఉంటాయి. అందువల్ల అవి వ్యాకోచం చెందుతాయి. వాటిలోని కొవ్వు ఇంధనంగా ఖర్చు అయ్యేవరకు అలాగే ఉండిపోతాయి.

2. వంట చేయడానికి ఏ నూనెలు మంచివి? ఎందుకు?  (2 మార్కులు)

జ: * కనోలా మొక్కల విత్తనాల నుంచి తయారుచేసిన నూనెను వంట నూనెగా వాడటం మంచిది.

* అన్ని నూనెల కంటే కనోలా నూనెలో తక్కువ స్థాయిలో సంతృప్త ఫాటీ ఆమ్లాలు ఉంటాయి. అందుకే కనోలా నూనెను వంటకు వినియోగించుకోమని సిఫార్సు చేస్తున్నారు.

పాఠంలో ఇచ్చిన ప్రశ్నలు - జవాబులు

1. కార్బన్ తన బాహ్య కక్ష్యలో నాలుగు ఎలక్ట్రాన్లను కోల్పోయి, హీలియం ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసాన్ని పొందగలదా? (2 మార్కులు)

జ: * కార్బన్ తన బాహ్య కక్ష్యలోని 4 ఎలక్ట్రాన్లను కోల్పోతే C⁴⁺ అయాన్ ఏర్పడాలి. దీనికి చాలాశక్తి అవసరం అవుతుంది. సాధారణ పరిస్థితుల్లో అంత శక్తి లభించడం అసాధ్యం. కాబట్టి C⁴⁺ ఏర్పడటం దాదాపు అసాధ్యం.
అయితే కార్బన్ బాహ్య స్థాయిలోని నాలుగు ఎలక్ట్రాన్లు ఇతర పరమాణువుల ఎలక్ట్రాన్లతో కలిసి పంచుకోవడం ద్వారా చతుః సంయోజనీయత సంతృప్తం చెందుతుంది. అందువల్ల కార్బన్ తన బాహ్య కక్షలో నాలుగు ఎలక్ట్రాన్లను కోల్పోయి హీలియం ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసాన్ని పొందలేదు.

2. కార్బన్ పరమాణువు ఉత్తేజిత స్థితిలోని 4 ఎలక్ట్రాన్లు ఎలా ఉంటాయి? (2 మార్కులు)

జ: భూస్థాయిలో కార్బన్ ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం

     1s² 2s² 2p² (లేదా) 1s² 2s² 2p_x¹ 2p_y¹ 2p_z¹

ఉత్తేజ స్థితిలో కార్బన్ ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం 1s² 2s¹ 2p_x¹ 2p_y¹ 2p_z¹

3. కార్బన్ పరమాణువులు ఏవిధంగా అనేక రకాల బంధాలను ఏర్పరచగలుగుతాయి?(2 మార్కులు)

జ: * ఉత్తేజ స్థితిలో కార్బన్ పరమాణువులో '2s' కక్ష్యలోని ఒక ఎలక్ట్రాన్ '2p_z' కక్ష్యకు చేరుతుంది. అందుకే ఈ స్థితిలో ప్రతి కార్బన్ పరమాణువు జతకూడని 4 ఒంటరి ఎలక్ట్రాన్‌లను కలిగి ఉండి, 4 సంయోజనీయ బంధాలను ఏర్పరచగలుగుతుంది.

4. ఎలక్ట్రాన్‌ను ఉత్తేజపరిచే ఈ శక్తి ఎక్కడి నుంచి వస్తుంది? (2 మార్కులు)

జ: * సాధారణంగా స్వేచ్ఛా కార్బన్ పరమాణువు ఉత్తేజిత స్థితిలో ఉండదు. ఎప్పుడైతే కార్బన్ పరమాణువు ఇతర పరమాణువులతో కలిసి బంధాన్ని ఏర్పరచుకోవడానికి సిద్ధమవుతుందో దానికి కావాల్సిన శక్తిని అది బంధశక్తి (bond energy) నుంచి గ్రహిస్తుంది. అంటే కార్బన్ పరమాణువు ఇతర పరమాణువులతో బంధాన్ని ఏర్పరచినప్పుడు విడుదల చేసే బంధశక్తినే కార్బన్ వినియోగించుకుంటుంది.

5. మీథేన్ అణువు (CH₄)లో కార్బన్ - హైడ్రోజన్ బంధాలు నాలుగూ ఒకే రకమైనవి, 

H  H బంధకోణం 109º 28'. దీన్ని ఎలా వివరించగలం? (4 మార్కులు)

జ: ఉత్తేజిత స్థితిలో కార్బన్ పరమాణువు... p - కక్ష్యలో మూడు, s - కక్ష్యలో ఒక జతకూడని ఎలక్ట్రాన్‌లను కలిగి ఉంటుంది. ఈ నాలుగు వేలెన్సీ ఎలక్ట్రాన్‌లు వేర్వేరు కక్ష్యల్లో, వేర్వేరు శక్తులతో ఉంటాయి.

* ఉత్తేజిత స్థితిలో కార్బన్ పరమాణువులోని ఒక s - ఆర్బిటాల్ (2s), మూడు p - ఆర్బిటాళ్లు (2p_x, 2p_y, 2p_z)ఒకదానితో ఒకటి పునరీకీకరణం చెంది నాలుగు సర్వసమాన ఆర్బిటాళ్లు ఏర్పడతాయి. వీటినే sp³ సంకర ఆర్బిటాళ్లు అంటారు.
* కార్బన్ పరమాణువు నాలుగు జతకూడని ఎలక్ట్రాన్‌లను కలిగి ఉండటం వల్ల అది నాలుగు కార్బన్ పరమాణువులతో లేదా ఏక సంయోజకత కలిగిన ఇతర మూలకాల పరమాణువులతో బంధాన్ని ఏర్పరచగలుగుతుంది.

* కార్బన్ హైడ్రోజన్‌తో చర్య పొందినప్పుడు, నాలుగు హైడ్రోజన్ పరమాణువుల్లో... s - ఆర్బిటాళ్లలో ఉన్న ఒక్కో ఎలక్ట్రాన్, కార్బన్ పరమాణువుతో 109º 28' కోణంలో నాలుగు sp³ సంకర ఆర్బిటాళ్లతో అతిపాతం చెందడం వల్ల నాలుగు సమయోజనీయ బంధాలను ఏర్పరచడం ద్వారా CH₄ అనే అణువు ఏర్పడుతుంది.

6. మీథేన్ అణువులో శక్తిరీత్యా అసమానమైన సమయోజనీయత ఉన్న ఎలక్ట్రాన్‌లు సమానమైన నాలుగు సమయోజనీయత బంధాలను ఏవిధంగా ఏర్పరుస్తాయి?  (4 మార్కులు)

జ: ఎలక్ట్రాన్ ఉత్తేజం (Promotion of an electron)

* పరమాణువుల మధ్య రసాయనిక బంధం ఏర్పడినప్పుడు శక్తి విడుదలై వ్యవస్థ స్థిరత్వాన్ని పొందుతుంది.

* కార్బన్ రెండు బంధాలకు బదులు నాలుగు బంధాలను ఏర్పరచినప్పుడు విడుదలయ్యే శక్తి ఎక్కువ కాబట్టి అణువు మరింత స్థిరత్వాన్ని పొందుతుంది.

* 2s, 2p ఆర్బిటాళ్ల మధ్య శక్తి భేదం చాలా స్వల్పంగా ఉంటుంది. కార్బన్ పరమాణువు బంధం ఏర్పరచడానికి సిద్ధపడినప్పుడు బంధశక్తి నుంచి స్వల్ప పరిమాణంలో శక్తిని పొంది, ఉత్తేజితం కావడంతో ఎలక్ట్రాన్ 2s ఆర్బిటాల్ నుంచి ఖాళీగా ఉండే 2p ఆర్బిటాల్‌కు చేరడం వల్ల నాలుగు జతకూడని, ఒంటరి ఎలక్ట్రాన్‌లను ఏర్పరుస్తుంది. ఇప్పుడు మనం నాలుగు జతకూడని ఒంటరి ఎలక్ట్రాన్‌లను పొందాం. కానీ అవి రెండు వేర్వేరు ఆర్బిటాళ్లలో, వేర్వేరు శక్తి స్థాయుల్లో ఉన్నాయి.

* ఈ నాలుగు ఒంటరి ఎలక్ట్రాన్‌లు ఒకే రకమైన ఆర్బిటాళ్లలో ఉండనంత వరకు ఒకే రకమైన నాలుగు బంధాలను మనం పొందలేం.

                 

7. కార్బన్ నాలుగు ఒంటరి ఎలక్ట్రాన్‌లను కలిగి ఉన్న ఆర్బిటాళ్లు, శక్తిరీత్యా సమానంగా మారతాయని ఎలా వివరించగలరు? (2 మార్కులు)

జ: సంకరీకరణం (Hybridisation) అనే దృగ్విషయం ద్వారా దీన్ని వివరించవచ్చు.

సంకరీకరణం (Hybridisation)

* ఉత్తేజం చెందిన కార్బన్ పరమాణువులోని ఒక s - ఆర్బిటాల్ (2s), మూడు p - ఆర్బిటాళ్లు (2p_x, 2p_y, 2p_z) ఒకదాంతో ఒకటి పునరేకీకరణం చెంది నాలుగు సర్వసమాన ఆర్బిటాళ్లు ఏర్పడతాయి. వాటినే sp³ సంకర ఆర్బిటాళ్లు అంటారు. అంటే కార్బన్ sp³ సంకరీకరణం చెందిందన్నమాట.

* హుండ్స్ నియమం ప్రకారం ఈ నాలుగు సర్వసమానమైన సంకర ఆర్బిటాళ్లలోకి 4 ఎలక్ట్రాన్‌లు చేరతాయి.

* వీటినే sp³ సంకర ఆర్బిటాళ్లు (హైబ్రిడ్స్) అంటారు. (ఒక s - ఆర్బిటాల్, మూడు p - ఆర్బిటాళ్ల కలయికతో ఏర్పడ్డాయి కాబట్టి)

    

8. కార్బన్ పరమాణువు రెండు ఏక సంయోజక బంధాలను, ఒక ద్విబంధాన్ని ఏర్పరిచే సామర్థ్యాన్ని ఎలా వివరిస్తారు?  (4 మార్కులు)

జ: ఉదాహరణగా ఈథీన్ (ఇథిలీన్ CH₂ = CH₂) అణువును తీసుకుందాం.

   

* CH₂ = CH₂ అణువు ఏర్పడేటప్పుడు ఉత్తేజ స్థితిలో ఉండే ప్రతి కార్బన్ పరమాణువులోని ఒక s - ఆర్బిటాల్ (2s), రెండు p - ఆర్బిటాళ్లు (2p_x , 2p_y) కలిసిపోయి sp² సంకరీకరణం చెందడం ద్వారా మూడు sp² సంకర ఆర్బిటాళ్లు ఏర్పడతాయి.

* ఇప్పుడు ప్రతి కార్బన్ పరమాణువులో సంకరీకరణం చెందని ఒక p - ఆర్బిటాల్ (p_z ) మిగిలి ఉంటుంది.

* మూడు sp² ఆర్బిటాళ్లు ఒక్కో ఎలక్ట్రాన్‌ను కలిగి ఉండి కార్బన్ పరమాణు కేంద్రకం చుట్టూ పరస్పరం 120º కోణంతో వేరుగా ఉంటాయి.

* ఎప్పుడైతే కార్బన్ పరమాణువులు బంధానికి సిద్ధంగా ఉంటాయో, అప్పుడు ఒక కార్బన్ పరమాణువులోని sp² సంకర ఆర్బిటాల్, మరో కార్బన్ పరమాణువులోని sp² సంకర ఆర్బిటాల్‌తో అతిపాతం చెందడం ద్వారా sp² - sp² సిగ్మా (σ) బంధం ఏర్పడుతుంది.

* ప్రతి కార్బన్ పరమాణువులో మిగిలిన రెండు sp² సంకర ఆర్బిటాళ్లలోని జతకూడని ఎలక్ట్రాన్‌లు రెండు హైడ్రోజన్ పరమాణువుల్లోని s - ఆర్బిటాళ్లతో అతిపాతం చెంది బంధాన్ని ఏర్పరుస్తాయి.

* రెండు కార్బన్ పరమాణువుల్లో సంకరీకరణం చెందని p_z ఆర్బిటాళ్లు పార్శ్యంగా (laterally) అతిపాతం చెందడం ద్వారా (పటంలో చూపినట్లు) వాటి మధ్య π బంధం ఏర్పడుతుంది.

* అంటే ఇథిలీన్ అణువులోని రెండు కార్బన్ పరమాణువుల మధ్య ఒక (σ), ఒక (π) బంధం ఏర్పడతాయన్నమాట. అందుకే ఈథీన్ (C₂H₄)ను కింది విధంగా చూపుతాం.

                

9. ఒక ఏకబంధం, ఒక త్రిబంధాన్ని ఏర్పరచగల కార్బన్ సామర్థ్యాన్ని మీరు ఏ విధంగా వివరిస్తారు? (4 మార్కులు)

జ: * ఈథైన్ (ఎసిటిలీన్, C₂H₂) అణువును ఉదాహరణగా తీసుకుని ఒక ఏకబంధం, ఒక త్రిబంధాన్ని కార్బన్ ఎలా ఏర్పరుస్తుందో తెలుసుకుందాం.

            

* ప్రతి కార్బన్ పరమాణువు రెండు సంకరీకరణం చెందని p - ఆర్బిటాళ్లను (2p_x - 2p_y) కలిగి ఉంటుంది.

      

* ఒక కార్బన్‌లోని sp సంకర ఆర్బిటాల్ మరో కార్బన్‌లోని sp సంకర ఆర్బిటాల్‌తో అతిపాతం చెందడం వల్ల sp - sp సిగ్మా బంధం ఏర్పడుతుంది. కార్బన్‌లోని మరో sp ఆర్బిటాల్, హైడ్రోజన్ పరమాణువు s - ఆర్బిటాల్‌తో అతిపాతం చెందడం వల్లరెండు s - p సిగ్మా బంధాలు ఏర్పడతాయి.

* కార్బన్ పరమాణువులో ఉండే సంకరీకరణం చెందని p ఆర్బిటాల్ వేరొక కార్బన్ పరమాణువులోని p ఆర్బిటాల్‌తో అతిపాతం చెందడం వల్ల రెండు π బంధాలు ఏర్పడతాయి. (π p_y - p_y, π p_z - p_z). అందువల్ల ఈథీన్ పరమాణువు (H -C ≡ C - H)లో  సిగ్మా బంధాలు, 2 π బంధాలు ఉంటాయి.

10. CH₂, C₂H₄, C₂H₂ అణువుల్లో H  H బంధకోణాలు ఎంతెంత?   (2 మార్కులు)

జ: * CH₂ అణువులో H 

 H బంధకోణం: 109.5º

* C₂H₄ అణువులో H  H బంధకోణం: 120º

* C₂H₂ అణువులో H  H బంధకోణం: 180º

* ఎసిటిలీన్ అణువులోని రెండు కార్బన్ పరమాణువుల మధ్య ఒక త్రిబంధం ఉంటుంది. పరమాణువు
చతుసంయోజనీయతను సంతృప్తిపరచడానికి ప్రతి కార్బన్ పరమాణువు ఒక హైడ్రోజన్‌తో బంధాన్ని ఏర్పరుస్తుంది.

(H - C ≡ C - H)

* ఎసిటిలీన్ (C₂H₂) అణువులో రెండు కార్బన్, రెండు హైడ్రోజన్ పరమాణువులు ఉన్నాయి. ఉత్తేజిత స్థితిలో ప్రతి కార్బన్ పరమాణువులో ఒక s - ఆర్బిటాల్ (2s), ఒక p - ఆర్బిటాల్ (2p_x) కలవడం వల్ల sp సంకరీకరణం జరిగి రెండు సర్వసమానమైన sp ఆర్బిటాళ్లు ఏర్పడతాయి.

11. పెన్సిల్‌తో పేపర్‌పై చేసే గుర్తులను (రాతను) మీరు ఏ విధంగా అర్థం చేసుకుంటారు?   (2 మార్కులు)

జ: * మనం పేపర్‌పై పెన్సిల్‌తో రాసినప్పుడు, గ్రాఫైట్ పొరల మధ్య బలహీన బలాలు వీగిపోయి గ్రాఫైట్ పొరలు పేపర్‌పై ఉండిపోతాయి.

* అదే మనకు రాతలా పేపర్‌పై కనిపిస్తుంది. అలాగే గ్రాఫైట్ ఒక మంచి విద్యుత్ వాహకంగా పనిచేయడానికి దీనిలో ఉండే విస్థాపనం (delocalised) చెంది ఉన్న π ఎలక్ట్రాన్ వ్యవస్థే కారణం.

12. రసాయనశాస్త్రం విభాగంలో కార్బన్, దాని సంయోగ పదార్థాలకు ప్రత్యేకంగా ఒక శాఖను కేటాయించడం సమంజసమేనా? మరేవిధమైన మూలకానికి ఇలాంటి ప్రత్యేక శాఖను కేటాయించలేదు. దీన్ని ఎలా సమర్థిస్తావు?(2 మార్కులు)

జ: * జీవులు జీవించడానికి తోడ్పడే కార్బోహైడ్రేట్‌లు, ప్రొటీన్‌లు, న్యూక్లియిక్ ఆమ్లాలు, కొవ్వులు, హార్మోన్‌లు, విటమిన్‌లు మొదలైన అణువులన్నీ కార్బన్‌ను కలిగి ఉంటాయని అర్థం చేసుకోవచ్చు.

* జీవ వ్యవస్థల్లో జరిగే రసాయనిక చర్యలన్నీ కర్బన సమ్మేళనాలకు సంబధించినవి.

* ప్రకృతి నుంచి మనం పొందే ఆహారం, వివిధ రకాలైన మందులు, పత్తి, పట్టు, సహజవాయువు, పెట్రోలియం లాంటి ఇంధనాలు దాదాపు అన్నీ కర్బన సమ్మేళనాలే. కృత్రిమ వస్త్రాలు, ప్లాస్టిక్, కృత్రిమ రబ్బరు మొదలైనవి కూడా కర్బన సమ్మేళనాలే. కాబట్టి రసాయన శాస్త్రం విభాగంలో కార్బన్ దాని సంయోగ పదార్థాలకు ప్రత్యేకంగా ఒక శాఖను కేటాయించడాన్ని నేను సమర్థిస్తాను. అందుకే కార్బన్ అసంఖ్యాకమైన సమ్మేళనాలను ఏర్పరచగల విశిష్ట మూలకం.

13. హైడ్రోకార్బన్‌లు అంటే ఏమిటి?   (ఒక మార్కు)

జ: కార్బన్, హైడ్రోజన్‌లను మాత్రమే కలిగి ఉన్న సమ్మేళనాలను హైడ్రోకార్బన్‌లు అంటారు.

14. హైడ్రోకార్బన్లను ఎన్ని రకాలుగా వర్గీకరించారు? అవి ఏవి? (2 మార్కులు)

జ: * హైడ్రోకార్బన్లను (అలిఫాటిక్, చక్రీయ హైడ్రోకార్బన్‌లను కలిపి) ఆల్కేన్‌లు, ఆల్కీన్‌లు, ఆల్కైన్‌లు అనే మూడు రకాలుగా వర్గీకరించారు.

* కార్బన్ పరమాణువుల మధ్య ఏక బంధాలను కలిగి ఉన్న హైడ్రోకార్బన్లను ఆల్కేన్లు (alkanes) అంటారు.

* కార్బన్ పరమాణువుల మధ్య కనీసం ఒక ద్విబంధం ఉండే హైడ్రోకార్బన్లను ఆల్కీన్లు (alkenes) అంటారు.

* కార్బన్ పరమాణువుల మధ్య కనీసం ఒక త్రిబంధం ఉండే హైడ్రోకార్బన్లను ఆల్కైన్లు (alkynes) అంటారు.

15. కార్బన్ ఇతర మూలకాలతో బంధాన్ని ఏర్పరచగలదా?   (ఒక మార్కు)

జ: కార్బన్, హైడ్రోజన్‌తోనే కాకుండా ఆక్సిజన్, నైట్రోజన్, సల్ఫర్, ఫాస్ఫరస్, హాలోజన్ లాంటి ఇతర మూలక పరమాణువులతోనూ బంధాలను ఏర్పరచడం ద్వారా సమ్మేళనాలను ఏర్పరుస్తుందని ప్రయోగాత్మకంగా కనుక్కున్నారు.

16. కింద ఇచ్చిన రెండు హైడ్రోకార్బన్ల నిర్మాణాలను పరిశీలించండి.

    
1) పై నిర్మాణాల్లో ఏం తేడాను గమనించారు?

2) a, b నిర్మాణాల్లో ఎన్ని కార్బన్, హైడ్రోజన్ పరమాణువులు ఉన్నాయి?

3) a, b ల అణుఫార్ములా రాయండి. అవి ఒకే విధంగా ఉన్నాయా? (2 మార్కులు)

జ: * మొదటి నిర్మాణంలో చూపిన హైడ్రోకార్బన్‌ను బ్యూటేన్ అంటారు. దీన్ని సాధారణంగా n - బ్యూటేన్ అని పిలుస్తారు.

* రెండో నిర్మాణంలో చూపిన హైడ్రోకార్బన్‌ను 2 - మిథైల్ ప్రోపేన్ అంటారు. దీన్ని సాధారణంగా ఐసో - బ్యూటేన్ అని పిలుస్తారు.

* కార్బన్ - 4, హైడ్రోజన్ - 10

* C₄H₁₀. ఈ రెండింటికి ఒకే అణుఫార్ములా ఉంది.

17. ఏదైనా సమ్మేళనం పేరు చెబితే, దాని నిర్మాణాన్ని మనం గీయగలమా? (4 మార్కులు)

జ: * ఒక సమ్మేళనం పేరు ఇస్తే దాని నిర్మాణాన్ని మనం గీయవచ్చు.

కింది సూచనలు గమనించండి.

* పేరులోని మూలపదాన్ని బట్టి కార్బన్ పరమాణువులు ఎన్ని ఉన్నాయో రాయాలి.

* కార్బన్ పరమాణువులను లెక్కించడం కుడి నుంచి ఎడమవైపు లేదా ఎడమ నుంచి కుడివైపు అన్నది సరిగ్గా గుర్తించగలగాలి. 

* ప్రతిక్షేపకాలను (Substituents), వాటి సంఖ్యల, సంజ్ఞల ఆధారంగా సరైన కార్బన్ పరమాణువుకు జతపరచాలి.

* ఏ కార్బన్ పరమాణువుపై ప్రమేయ సమూహాన్ని సూచించామో అక్కడే రాయాలి.

* ప్రతి కార్బన్ పరమాణువు చతుర్ సంయోజకత సంతృప్తిపడే విషయం ఎల్లప్పుడూ దృష్టిలో ఉంచుకోవాలి.

ఉదా: 1) 2 - మిథైల్ పెంటేన్ - 3 - ఓల్

2) 2 - బ్రోమో - 3 ఇథైల్ పెంటా - 1, 4 - డై ఈన్

3) 3 - బ్రోమో - 2 - క్లోరో - 5 - ఆక్సోహెక్సానోయిక్ ఆమ్లం

4) 3 - అమినో - 2 - బ్రోమో హెక్సన్ - 1 - ఓల్

5) 3, 4 - డైక్లోరో బ్యూట్ - 1 - ఈన్

18. అప్పుడప్పుడు గ్యాసు లేదా కిరోసిన్ స్టవ్‌పై వంట చేస్తున్నప్పుడు వంట పాత్రలపై నల్లని మసి ఏర్పడుతుంది. ఎందుకు?  (ఒక మార్కు)

జ: గ్యాస్ లేదా కిరోసిన్ పోయ్యిలోని గాలి గదుల్లో (inlets) ఏదైనా కారణం వల్ల అడ్డంకి ఏర్పడితే గాలిలో దహనం చెందడానికి ఇంధనానికి ఆక్సిజన్ సరఫరా తగ్గుతుంది.

* దాని ఫలితంగా ఇంధనం పూర్తిగా దహనం చెందదు. అదే పాత్రలపై మసిగా ఏర్పడుతుంది.

19. 'ఉత్ప్రేరకం' అంటే ఏమిటో మీకు తెలుసా? (ఒక మార్కు)

జ: ఒక రసాయన చర్య వేగాన్ని పెంచడానికి లేదా తగ్గించడానికి తోడ్పడే పదార్థాన్ని ఉత్ప్రేరకం (catalyst) అంటారు. అయితే అది మాత్రం ఎలాంటి రసాయనిక మార్పునకు గురికాదు.

జ: * మద్యం తాగినట్లు అనుమానించే వ్యక్తిని మద్య సేవన నిర్ధారణ పరికరంతో పరీక్ష చేస్తారు. దీనిలో ఉండే మౌత్ పీస్‌లో గల ప్లాస్టిక్ బ్యాగులోకి గాలిని ఊదమని పోలీసు అధికారి చెబుతారు.20. వాహనాలు నడిపే వ్యక్తులు మద్యం తీసుకున్నారా? లేదా అని పోలీసులు ఎలా కనుక్కుంటారో మీకు తెలుసా? (4 మార్కులు)

* ఈ పరికరంలో పోటాషియం డై క్రోమేట్ (K₂Cr₂O₇) స్ఫటికాలు ఉంటాయి.

* K₂Cr₂O₇ అనేది మంచి ఆక్సీకారిణి కావడం వల్ల అది డ్రైవర్ శ్వాసలో ఇథనోల్ ఉన్నట్లయితే దాన్ని ఇథనాల్, ఇథనోయిక్ ఆమ్లంగా ఆక్సీకరణం చెందిస్తుంది.

* ఆరెంజ్ రంగులో ఉండే Cr₂O₇^2- అయాన్ నీలి ఆకుపచ్చ Cr³⁺ గా మారుతుంది.

* డ్రైవర్ తీసుకున్న ఆల్కహాల్ పరిమాణాన్ని బట్టి ఆకుపచ్చ రంగులోకి మారిన నాళం పొడవు మారుతుంది.

* కొన్ని చోట్ల పోలీసులు విద్యుత్ ఉపకరణాలను సైతం ఉపయోగిస్తున్నారు.

* దానిలో ఒక చిన్న విద్యుత్ ఘటం ఉంటుంది. ఊపిరిలోని ఇథనోల్ ఆక్సీకరణం చెందగానే విద్యుత్ సిగ్నల్స్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఇంకా పోలీసులు IR వర్ణపటాన్ని కూడా ఇథైల్ ఆల్కహాల్‌లోని C - OH, C - H ల మధ్య బంధాలను కనుక్కోవడానికి ఉపయోగిస్తున్నారు.

21. pKa అంటే ఏమిటి?    (2 మార్కులు)

జ: * pKa అనేది ఒక ఆమ్లం. సజల ద్రావణంలో విడిపోయే స్థిరాంకాన్ని తెలిపే రుణ సంవర్గమాన విలువ.

* pKa అనేది ఒక ద్రావణంలో ఎంత ఆమ్లం కరుగుతుంది (dissociate) అనే విషయాన్ని కొలుస్తుంది.

* pKa = - log 10 Ka

* pKa విలువ ఎంత తక్కువగా ఉంటే అది అంత బలమైన ఆమ్లం.

22. ఎస్టర్‌లు అంటే ఏమిటి?  (ఒక మార్కు)

 

* వీటి సాధారణ ఫార్ములా R - COO - R'. R, R' అనేవి ఆల్కైల్ లేదా ఫినైల్ గ్రూపులు.
 

23. నిజమైన ద్రావణం, కొల్లాయిడల్ ద్రావణం అంటే ఏమిటి? (2 మార్కులు)

జ: * ఒక ద్రావణంలో కరిగి ఉన్న ద్రావిత కణాల వ్యాసం 1 nm కంటే తక్కువ ఉంటే, ఆ ద్రావణాన్ని నిజమైన ద్రావణం అంటారు.

* కాంజికాభ (colloidal) ద్రావణంలో విక్షేపణ ప్రావస్థ(dispersed phase) లో ఉన్న ద్రావిత కణాల వ్యాసం 1 nm కంటే ఎక్కువ, 1000 nm కంటే తక్కువగా ఉంటుంది.

* ఇలాంటి ద్రావిత కణాలు కలిగి ఉన్న ద్రావణాన్ని విక్షేపణ యానకం (dispersion medium) అంటారు.

24. జిడ్డుగా ఉండే దుస్తులపై సబ్బు కణాలు జరిపే చర్య ఏమిటి? (4 మార్కులు)

జ: * సబ్బు ద్రావణంలో మురికిగా ఉండే దుస్తులను వేశామనుకోండి. మురికి జిడ్డుగా ఉంటుంది. సబ్బు కణాలు జిడ్డుగా ఉండే పదార్థ హైడ్రోకార్బన్ కొనల చుట్టు గుండ్రంగా చేరుతాయి. అయాన్ భాగాలు వెలుపలికి నీటి వైపు ఉంటాయి.

* మురికిగా ఉండే దుస్తులను సబ్బునీటి ద్రావణంలో వేస్తే హైడ్రోకార్బన్ భాగం మురికి లేదా నూనెతో అతుక్కుపోతుంది. కొంచెం కదిపినా/ రుద్దినా దుమ్ము కణాలు సబ్బు నురగ కణాలతో కలిసి బయటికి చేరి నీటిలో కరిగిపోతాయి.

* అందుకే సబ్బునీళ్లు మురికిగా అవుతాయి. దుస్తులు శుభ్రం అవుతాయి.

                          

* సబ్బులు, డిటర్జెంటులు దుస్తులపై జిడ్డు లేదా మురికిని కరిగించి వాటిని నీటిలో కరిగేలా చేసి దుస్తులను శుభ్రం చేస్తాయని మనకు తెలుసు.

                                                                   　

* సబ్బు కణం ఒక ధ్రువ కొనను (కార్బాక్సీ - C - O కొన), ఒక అధ్రువ కొనను (హైడ్రోకార్బన్ గొలుసు ఉండే కొన) కలిగి ఉంటుంది. పటాన్ని చూడండి.

* ధ్రువాల చివరి భాగం (polar end) హైడ్రోఫిలిక్ స్వభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఇది నీటివైపు ఆకర్షితమవుతుంది. అధ్రువాంతం (non - polar end) హైడ్రోఫోబిక్ స్వభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది. అది జిడ్డు లేదా మురికి వైపు మాత్రమే ఆకర్షితమవుతుంది. నీటివైపు ఆకర్షితం కాదు.

* సబ్బు... నీటిలో కరిగినప్పుడు సబ్బు కణాల హైడ్రోఫోబిక్ కొనలు మురికికి అతుక్కుంటాయి. తర్వాత అవి దుస్తుల నుంచి మురికిని వేరు చేస్తాయి.

కృత్యాలు 

1. కింది సమ్మేళనాల పేర్లను పరిశీలించి, ఇచ్చిన స్థలంలో వాటి పేర్లు అలా తెలపడానికి కారణాలను రాయండి.

పై సూచనల ప్రకారం ఇచ్చిన పేరును విభజించండి. అలాగే (1) నుంచి (11) వరకు ఇచ్చిన సంఖ్యల ద్వారా పేరులోని వివిధ భాగాలను గుర్తించి మీ నోట్‌బుక్‌లో రాయండి. (ఏ నాల్గింటికైనా 4 మార్కులు)

జ: a) CH₃ - CH₂ - CH₂ - CH₃ : బ్యూటేన్ .................

1) సంఖ్యలు	2) సంఖ్యాత్మక పూర్వపదాలు
3) ద్వితీయ పూర్వపదం	4) ప్రాథమిక పూర్వపదం
5) మూల పదం	6) సంఖ్యలు
7) సంఖ్యాత్మక పూర్వపదం	8) ప్రాథమిక పరపదం
9) సంఖ్యలు	10) సంఖ్యాత్మక పూర్వపదాలు
11) ద్వితీయ పరపదాలు.

(కారణం: మొత్తం నాలుగు కార్బన్ పరమాణువులు (బ్యూట్) ఉన్న ఆల్కీన్ ద్విబంధం: మొదటి కార్బన్ కలిగి ఉంది కాబట్టి సమ్మేళనం: బ్యూట్ - 1 - ఈన్)

(కారణం: రెండో కార్బన్ పరమాణువుపై క్లోరిన్ పరమాణువు ఉంది. మొత్తం నాలుగు కార్బన్ పరమాణువులు (బ్యూట్) ఉన్న ఆల్కేన్ పేరు బ్యూటేన్. కాబట్టి సమ్మేళనం 2 - క్లోరో బ్యూటేన్)

(కారణం: ఇది నాలుగు కార్బన్‌లు (బ్యూట్) కలిగియున్న ఆల్కేన్ (ఏన్). 2, 3 కార్బన్ పరమాణువులు క్లోరిన్‌ను కలిగి ఉన్నాయి. కాబట్టి సమ్మేళనం పేరు 2, 3 - డైక్లోరో బ్యూటేన్)

(కారణం: ఇది నాలుగు కర్బన పరమాణువులు (బ్యూటా) ఉన్న ఆల్కీన్. 1, 2 స్థానాల్లో ద్విబంధం ఉంటుంది)
      4         3         2         1
f) CH₃ - CH₂ - CH₂ - CH₂ - OH : బ్యూటన్ 1 ఓల్ .................

(కారణం: బ్యూటేన్‌లో మొదటి కార్బన్‌పై ఆల్కహాల్ ప్రమేయ సమూహం కలిగిన సమ్మేళనం)

h) CH₃ - CH₂ - CH₂ - COOH : బ్యూటనోయిక్ ఆమ్లం .................

(ఇది నాలుగు కార్బన్ పరమాణువులు ఉన్న చక్రీయ ఆల్కేన్)

(కారణం: అయిదు కార్బన్ పరమాణువులు ఉన్న కీటోన్. రెండో స్థానంలో కీటోన్ ప్రమేయ సమూహం ఉంది)

2. కింది కృత్యాన్ని నిర్వహించి ఇచ్చిన ప్రశ్నలకు జవాబులు రాయండి. (4 మార్కులు)
                          
* ఒక పరీక్షనాళికలో ఒక మి.లీ. ఇథనోల్ (అబ్సల్యూట్ ఆల్కహాల్), ఒక మి.లీ. గడ్డకట్టిన ఎసిటిక్ ఆమ్లం (glacial acetic acid), అలాగే కొన్ని చుక్కల గాఢ సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లాన్ని తీసుకోవాలి.
* నీటితొట్టెలో వేడి చేయాలి. లేదా వేడి నీరు ఉండే బీకర్‌లో కనీసం 5 నిమిషాలు పటంలో చూపిన విధంగా ఉంచాలి.
* 20 - 50 మి.లీ. నీరు ఉండే బీకరులోకి వెచ్చగా ఉండే ఈ ద్రావణాన్ని కలపాలి. ఫలితంగా ఏర్పడిన ద్రావణం వాసనను పరిశీలించాలి.
ప్ర: మీరు ఏమి గమనించారు?
జ: ఒక మంచి తియ్యటి వాసన ఉన్న పదార్థాన్ని గమనించాను.
ప్ర: ఈ చర్యను ఏ పేరుతో పిలుస్తారు?
జ: ఈ చర్యను ఎస్టరీకరణ చర్య అంటారు.
ప్ర: ఎలాంటి పరిస్థితుల్లో ఈ చర్య జరుగుతుంది?
జ: ఈ చర్య ఆమ్ల యానకంలో మాత్రమే జరుగుతుంది.
ప్ర: నీటితొట్టెలోనే ఎందుకు వేడి చెయ్యాలి?
జ: పరీక్షనాళికలోని పదార్థాలు ఎంతో సులువుగా మంటను అందుకుని మండిపోతాయి. అందువల్ల సూటిగా వేడిచేయకుండా నీటి తొట్టెలో ఉంచి వేడిచేయాలి.
ప్ర: ఈ కృత్యంలో ఏర్పడిన పదార్థం పేరేమిటి?
జ: ఈ కృత్యంలో ఏర్పడిన పదార్థం: ఎస్టర్ (RCOOR)
 

3. సబ్బునురగ కణం (మిసిలి) ఏర్పడే కృత్యాన్ని వివరించి, సబ్బు శుభ్రపరిచే చర్యను తెలియజేయండి. (4 మార్కులు)
జ: * సబ్బునీటిలో గోళాకారంలో దగ్గరగా చేరిన సబ్బు కణాల సమూహాన్నే మిసిలి (micelle) అంటారు.
* నీటిలో సబ్బు కరిగినప్పుడు ఒక కాంజికాభ అవలంబన (Colloidal suspension) ద్రావణం ఏర్పడుతుంది.
* దానిలో సబ్బు కణాలు గుంపుగా ఏర్పడి గోళాకృతిలో ఉండే మిసిలి (Spherical micelles)ని ఏర్పరుస్తాయి.

మిసిలిని తయారుచేయడం:
* రెండు పరీక్షనాళికలను తీసుకుని, ఒక్కోదానిలో 10 మి.లీ. నీటిని తీసుకోవాలి.
* ఒక చుక్క నూనె (వంటనూనె)ను రెండు పరీక్షనాళికల్లో వేసి వాటిని A, Bలుగా లేబుల్ వేయాలి.
* కొన్ని చుక్కల సబ్బు ద్రావణాన్ని B పరీక్షనాళికకు కలపాలి. రెండు పరీక్షనాళికలను కొద్దిసేపు బాగా కుదపాలి.
      

* పరీక్షనాళికను కుదపడం ఆపిన వెంటనే నూనె, నీటిపొరలు రెండు నాళికల్లో వేరుపడవు.
* రెండు పరీక్ష నాళికలను కదపకుండా కొంత సమయం నిశ్చలంగా ఉంచితే సబ్బు ద్రావణం ఉండే పరీక్షనాళిక Bలో నూనె పొర విడిపోయి కనిపిస్తుంది.
* ఈ కృత్యంలో గమనించిన ఈ పరిశీలనను ప్రాథమిక సూత్రంగా వినియోగించి సబ్బును బట్టలపై జిడ్డును శుభ్రపరిచేందుకు వాడుతున్నారు.

సబ్బు ద్రావణం జిడ్డుగా ఉండే దుస్తులపై జరిపే చర్యను కింది పటాల్లో గమనించగలరు.
మొదటి పటం: సబ్బు కణాల హైడ్రోఫోబిక్ కొనలు మురికి లేదా జిడ్డు కణం వైపు కదలడాన్ని సూచిస్తుంది.
రెండో పటం: సబ్బు కణం హైడ్రోఫోబిక్ కొనలు జిడ్డుకణంతో అతుక్కుని దాన్ని వెలుపలికి తీయడానికి ప్రయత్నించడాన్ని సూచిస్తుంది.
మూడు, నాలుగు పటాలు:
* సబ్బు కణాలన్నీ జిడ్డు కణం చుట్టూ గుంపుగా చేరి జిడ్డు కణం కేంద్రంగా గల ఒక గుండ్రని నిర్మాణం ఏర్పడటాన్ని సూచిస్తాయి.
* కొల్లాయిడల్ ద్రావణంలోని కణాల మాదిరిగా మిసిలి కణాలు కూడా నీటిలో అవలంబనాలు (suspend)గా ఉంటాయి.
* నీటిలో ఉండే వేర్వేరు మిసిలి కణాలు కలిసి ఒక దగ్గర చేరి అవక్షేపాన్ని ఏర్పరచడం జరగదు.
* ఎందుకంటే సబ్బు కణాల మధ్య ఉండే అయాన్ - అయాన్ వికర్షణ వాటిని ఒక దగ్గరకు చేరకుండా నిరోధిస్తుంది.
* మురికి కణాలు సబ్బు నురగ కణాలతో చుట్టుముట్టి నీటి అవలంబనాలుగా ఉంటాయి. కాబట్టి సులువుగా నీటితో బయటికి పోతాయి.
* అందుకే సబ్బు కణాలు నీటిలో కరగగానే మురికిని వేరుచేయగలుగుతాయి.

అదనపు ప్రశ్నలు - జవాబులు 
1. విషయావగాహన 

1. కార్బన్ పరమాణువు ఏర్పరచగలిగే వివిధ బంధాలను వివరించండి.  (4 మార్కులు)

జ: * కార్బన్ పరమాణువు ఏర్పరచగలిగే బంధాలు కిందివిధంగా ఉంటాయి.
a) i) హైడ్రోజన్, క్లోరిన్ లాంటి ఒకే మూలక పరమాణువుతో నాలుగు ఏక సంయోజనీయ బంధాలను ఏర్పరుస్తుంది.

ii) వేర్వేరు మూలకాలతో 4 ఏక సంయోజనీయ బంధాలను ఏర్పరుస్తుంది.

b) కార్బన్ పరమాణువు ఒక ద్విబంధం, 2 ఏకబంధాలను కూడా ఏర్పరచగలదు.

c) కార్బన్ పరమాణువు ఒక ఏకబంధం, ఒక త్రిబంధాన్ని కూడా ఏర్పరచగలదు.
ఉదా: H - C = C - H లేదా CH₃ - C = N లేదా CH₂ = C = CH₂లో మాదిరి రెండు ద్విబంధాలను కూడా ఏర్పరచగలదు.

2. 'sp³' సంకరీకరణాన్ని ఉదాహరణతో వివరించండి.  (4 మార్కులు)
జ: * ఉత్తేజం చెందిన కార్బన్ పరమాణువులోని ఒక s - ఆర్బిటాల్ (2s), మూడు p - ఆర్బిటాళ్లు (2p_x, 2p_y, 2P_z) ఒకదానితో ఒకటి పునరేకీకరణం చెంది నాలుగు సర్వసమాన ఆర్బిటాళ్లు ఏర్పడతాయి.
* వీటినే sp³ సంకర ఆర్బిటాళ్లు అంటారు. అంటే కార్బన్ sp³ సంకరీకరణం చెందింది అన్నమాట.
* హుండ్ నియమం ప్రకారం ఈ నాలుగు సర్వసమాన సంకర ఆర్బిటాళ్లలోకి 4 ఎలక్ట్రానులు చేరుతాయి. వీటినే sp³ సంకర ఆర్బిటాళ్లు (హైబ్రిడ్స్) అంటాం.
(ఎందుకంటే అవి ఒక s - ఆర్బిటాల్, 3 p - ఆర్బిటాళ్ల కలయికతో ఏర్పడినవి కాబట్టి.)
         

* సంకరీకరణం వల్ల ఒక్కో కార్బన్ పరమాణువులో ఒక ఒంటరి ఎలక్ట్రాన్ ఉండే సమాన శక్తి గల నాలుగు sp³ సంకర ఆర్బిటాళ్లు ఉంటాయి.
* కార్బన్ పరమాణువు నాలుగు జతకూడని ఎలక్ట్రాన్‌లను కలిగి ఉండటం వల్ల అది నాలుగు ఇతర కార్బన్ పరమాణువులతో లేదా ఏక సంయోజకత కలిగిన ఇతర మూలక పరమాణువులతో బంధాన్ని ఏర్పరచగలగుతుంది.
*  కార్బన్, హైడ్రోజన్‌తో చర్య పొందినప్పుడు, నాలుగు హైడ్రోజన్ పరమాణువుల్లోని s - ఆర్బిటాళ్లలో ఉన్న ఒక్కో ఎలక్ట్రాన్, కార్బన్ పరమాణువులో 109º 28' కోణం చేసేలా ఉండే నాలుగు sp³ సంకర ఆర్బిటాళ్లతో అతిపాతం చెందడం వల్ల నాలుగు సంయోజనీయ బంధాలు ఏర్పడటం ద్వారా CH₄ అనే అణువు ఏర్పడుతుంది.
*  CH₄ అనే అణువులోని కార్బన్ పరమాణువులో ఉండే నాలుగు సంకర ఆర్బిటాళ్లు వాటి ఎలక్ట్రాన్‌ల మధ్య గల వికర్షణ తగ్గించే విధంగా టెట్రాహైడ్రాన్ నాలుగు మూలల్లో ఉంటాయి.
*  పరమాణు కేంద్రకం టెట్రాహెడ్రాన్ కేంద్రంలో ఉంటుంది. కింది పటాలను చూడండి.
    

3. రూపాంతరత అంటే ఏమిటి? కార్బన్ రూపాంతరాలను తెలియజేయండి. (4 మార్కులు)
జ: రూపాంతరత: ఏదైనా ఒక మూలకం రెండు కంటే ఎక్కువ భౌతిక రూపాల్లో లభిస్తూ... రసాయనిక ధర్మాల్లో దాదాపు సారూప్యతను కలిగి ఉండి భౌతిక ధర్మాల్లో విభేదించే ధర్మాన్ని రూపాంతరత అంటారు.
కార్బన్ రూపాంతరత 2 రకాలు
   (a) అస్ఫటిక రూపాలు    (b) స్ఫటిక రూపాలు
అస్ఫటిక రూపాలు: బొగ్గు, కోక్, కలప చార్‌కోల్, జంతు చార్‌కోల్, నల్లని మసి, వాయురూప కార్బన్, పెట్రోలియం కోక్, చక్కెర చార్‌కోల్ మొదలైనవి.
స్ఫటిక రూపాలు: వజ్రం, గ్రాఫైట్, బక్‌మిన్‌స్టర్ ఫుల్లరిన్
* కార్బన్ మరో రూపాంతరం నానోట్యూబ్‌లు.

4. 'బక్‌మిన్‌స్టర్ ఫుల్లరిన్' నిర్మాణాన్ని వర్ణించి వివరించండి.  (4 మార్కులు)

జ: బక్‌మిన్‌స్టర్ ఫుల్లరిన్ (Buckminster fulleren (₆₀C)):

* బక్‌మిన్‌స్టర్ ఫుల్లరిన్ అణువులు వివిధ పరిమాణాల్లో ఉండి కేవలం కార్బన్ పరమాణువుల సంఘటనంతో ఏర్పడతాయి.

* కార్బన్ పరమాణువుల అమరిక (orientation)లో ఉండే వ్యత్యాసాల ఆధారంగా బోలుగా ఉండే గోళం, దీర్ఘవృత్త ఘనం (ellipsoid) లేదా నాళం (tube) లాంటి నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటాయి.

* జడవాయువు వాతావరణంలో బాష్ప కార్బన్ ఘనీభవించడం వల్ల ఫుల్లరీన్‌లు ఏర్పడతాయి.

బక్కీ బాల్స్ (Bucky balls):

* గోళాకారంలో ఉండే ఫుల్లరిన్‌లను బక్కీబాల్స్ అంటారు. బక్‌మిన్‌స్టర్ ఫుల్లరిన్ (₆₀C) దాదాపు గోళాకారంలో ఉండి సాకర్ బాల్ ఆకారంలో ₆₀C అణువులను కలిగి ఉంటుంది.
బక్‌మిన్‌స్టర్ ఫుల్లరిన్ (₆₀C) 3D బక్‌మిన్‌స్టర్ ఫుల్లరిన్ నిర్మాణం
                
* ఫుల్లరిన్ ₆₀C అణువు ఉపరితలంపై 12 పంచముఖ ఆకృతి, 20 షట్‌ముఖ ఆకృతి కలిగిన ముఖాలను కలిగి ఉంటుంది.
* దీనిలోని ప్రతి కార్బన్ పరమాణువు sp² సంకర ఆర్బిటాళ్లను కలిగి ఉంటుంది.

* వైద్యరంగంలో ఫుల్లరీన్ ఉపయోగం గురించి లోతైన అధ్యయనాలు జరుగుతున్నాయి. ఉదాహరణకు అత్యధిక నిరోధకత గల బ్యాక్టీరియాను (resistant bacteria) అంతమొందించే విశిష్ట రోగనిరోధక ఔషధం (specific antibiotic)గా, మెలోనోమా (melanoma) లాంటి క్యాన్సర్ (cancer) కణాలను అంతమొందించే ఔషధాల తయారీ మొదలైనవి.

5. నానో గోళాలు అంటే ఏమిటి? వాటి నిర్మాణాన్ని వర్ణించండి. వాటిని అలా ఎందుకు పిలుస్తారు? ఉపయోగాలు రాయండి.   (4 మార్కులు)
జ: నానో గోళాలు (Nano tubes)

* కార్బన్ మరో రూపాంతరం నానో ట్యూబ్‌లు లేదా నానో నాళాలు.

* వీటిని 1991లో (సుమియో లీజిమ) కనుక్కున్నారు.

* సంయోజనీయ బంధాల్లో పాల్గొనే కర్బన పరమాణువుల షట్‌ముఖ అమరికల వల్ల నానో ట్యూబులు ఏర్పడతాయి. ఇవి గ్రాఫైట్ పొరలను పోలి ఉంటాయి.

* కానీ ఈ పొరలు చుట్టుకొని స్తూపాకార గొట్టాలుగా మారుతాయి. అందుకే వాటిని నానో ట్యూబులు అంటారు.

* నానో ట్యూబులు కూడా గ్రాఫైట్‌లా విద్యుత్ వాహకాలు. ఈ కారణంగానే వాటిని అణు తీగలుగా (molecular wires) ఉపయోగించవచ్చు.

* సమీకృత వలయాల్లో రాగికి బదులుగా నానో ట్యూబులను అనుసంధాన తీగలుగా వాడుతున్నారు.

* శాస్త్రవేత్తలు అతి చిన్నదైన కణంలోనికి ఏవైనా జీవాణువులను ప్రవేశపెట్టాల్సి వస్తే, ఆ జీవాణువులను సన్నటి అతి పలుచని నానోట్యూబుల్లోకి పంపించి వాటి ద్వారా కణంలోకి ప్రవేశపెడతారు.

6. కార్బన్ స్వభావాన్ని పేర్కొనండి. జీవరసాయన శాస్త్రాన్ని కర్బన రసాయన శాస్త్రంగా ఎందుకు పిలుస్తున్నారు? (4 మార్కులు)

జ: * 18వ శతాబ్దం నాటికి శాస్త్రవేత్తలు కర్బన సమ్మేళనాల మధ్య భేదాలను విస్తృతస్థాయిలో వివరించడానికి ప్రయత్నించారు.

* జె.జె.బెర్జీలియస్ సజీవుల్లో తయారయ్యే సమ్మేళనాలను సేంద్రియ సమ్మేళనాలు (Organic compounds) అనీ, నిర్జీవ పదార్థాల నుంచి తయారుచేసే వాటిని అకర్బన సమ్మేళనాలు (inorganic compounds) అని పిలిచాడు.

* సేంద్రియ సమ్మేళనాలు (Organic Compounds) సజీవుల దేహాల్లోని ప్రాణాధారమైన శక్తి వల్ల తయారవుతాయని భావించాడు.

* నిర్జీవ పదార్థాల్లో ఆ శక్తి ఉండదు. కాబట్టి ప్రయోగశాలల్లో వాటిని కృత్రిమంగా తయారుచేయాలి అనుకున్నాడు.

* 1828లో ఎఫ్.వోలర్ అనే శాస్త్రవేత్త ప్రయోగశాలలో అకార్బనిక లవణమైన అమ్మోనియం సయనేట్‌ను వేడిచేస్తూ, అనుకోకుండా యూరియా అనే కర్బన సమ్మేళనాన్ని కనుక్కున్నాడు.

     

* వోలర్ ప్రయోగాలతో ప్రేరణ పొందిన ఇతర శాస్త్రవేత్తలు ప్రయోగశాలల్లో మీథేన్, ఎసిటిక్ ఆమ్లం లాంటి ఎన్నో కర్బన సమ్మేళనాలను విజయవంతంగా తయారుచేయగలిగారు.

* దీంతో సజీవుల నుంచే జీవ సమ్మేళనాలు తయారవుతాయనే భావనకు గట్టి ఎదురుదెబ్బ తగిలినట్లయింది.

* ఇది రసాయన శాస్త్రవేత్తలను కర్బన సమ్మేళనాలకు కొత్త నిర్వచనం ఇచ్చేలా ఆలోచింపజేసింది.

* జీవ సమ్మేళనాల (Organic compounds) నిర్మాణాలు, వాటిలోని మూలకాలను పరిశీలించాక వాటిని జీవ సమ్మేళనాలు అనకుండా కర్బన సమ్మేళనాలని నిర్వచించారు.
* కాబట్టి జీవ రసాయనశాస్త్రం మొత్తం కర్బన సమ్మేళనాల మయమని తేలిపోయింది. కాబట్టి కర్బన రసాయన శాస్త్రంగా పిలుస్తున్నారు.

7. శృంఖల సామర్థ్యం (Catenation) అంటే ఏమిటి?   (2 మార్కులు)

జ: శృంఖల సామర్థ్యం (Catenation)

* కార్బన్ ఇతర పరమాణువులతో కలిసి పొడవైన గొలుసు లాంటి సమ్మేళనాలను ఏర్పరచగలగడం కార్బన్‌కు ఉండే మరో ప్రత్యేకత. ఏదైనా మూలకం దానికి చెందిన పరమాణువుల మధ్య బంధాలను ఏర్పరచుకోవడం ద్వారా అతి పెద్దవైన అణువులను ఏర్పరచగల ధర్మాన్ని శృంఖల ధర్మం (catenation) అంటారు.

* కార్బన్‌కు ఉండే ఈ శృంఖల ధర్మం వల్ల అది అసంఖ్యాకమైన కార్బన్ పరమాణువులు ఉండే అతి పొడవైన శృంఖలాలుగా, శాఖాయుత శృంఖలాలుగా, వలయాలుగా అణువులను ఏర్పరిచే సామర్ధ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది.

* ఈ విశిష్ట ప్రవర్తన కారణంగానే కార్బన్ ఒక ప్రత్యేక మూలకమైంది. సల్ఫర్, ఫాస్ఫరస్, కొన్ని ఇతర అలోహ మూలకాలకు కూడా ఇలాంటి ధర్మమే ఉన్నప్పటికీ వాటి సామర్థ్యం కార్బన్‌తో పోల్చినపుడు బహుస్వల్పం.

8. అనేక విధాలుగా కార్బన్ బంధాలు ఏర్పరచుకునే సామర్థ్యాన్ని వర్ణించండి. (4 మార్కులు)

జ: కార్బన్ కింది విధంగా బంధాలను ఏర్పరచగలదని మీరు అర్థం చేసుకున్నారు.

 

b) ఒక ద్విబంధం, రెండు ఏక సంయోజనీయతా బంధాలు  

c) ఒక ఏకబంధం, ఒక త్రిబంధం (-C ≡ C) లేదా రెండు ద్విబంధాలు (C = C = C). కార్బన్ అదే మూలక పరమాణువులతో లేదా ఇతర మూలకాలతో బంధాలను ఏర్పరుచుకోవడం ద్వారా చతుర్‌సంయోజనీయతను తృప్తిపరచుకుంటుంది.

* కార్బన్‌కు ఉండే ఎన్నో రకాలుగా బంధాలను ఏర్పరచగలిగే ఈ సామర్థ్యమే దాన్ని ప్రకృతిలో ఒక వైవిధ్య మూలకం (versatile)గా చేసింది. అందుకే కార్బన్

1) ఎక్కువ సమ్మేళనాలను ఏర్పరచగలుగుతుంది.

2) కాటినేషన్ స్వభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది.

3) వేర్వేరు రకాల బంధాలను ఏర్పరచగలుగుతూ ఒక వైవిధ్యమైన మూలకంగా పరిగణిస్తున్నారు.

9. హైడ్రోకార్బన్‌లు అంటే ఏమిటి? వాటిని ఎన్ని రకాలుగా వర్గీకరించారు? అవి ఏవి? వివరించండి. (2 మార్కులు)

జ: హైడ్రోకార్బన్‌లు (Hydrocarbons)

* కార్బన్, హైడ్రోజన్‌లను మాత్రమే కలిగి ఉండే సమ్మేళనాలను హైడ్రోకార్బన్లు అంటారు.

* హైడ్రోకార్బన్లను రెండు రకాలుగా వర్గీకరించారు.

1) వివృత శృంఖల (Open chain) హైడ్రోకార్బన్‌లు

2) సంవృత శృంఖల (closed chain) హైడ్రోకార్బన్‌లు.

* వివృత శృంఖల హైడ్రోకార్బన్‌లను అలిఫాటిక్ (aliphatic) లేదా అచక్రీయ (acyclinc) హైడ్రోకార్బన్లు అని కూడా అంటారు.

* వివృత, సంవృత శృంఖల హైడ్రోకార్బన్‌లు (open and closed chain hydrocarbons)

వివిధ రకాలైన హైడ్రోకార్బన్‌ల నిర్మాణాలు

1) CH₃ - CH₂ - CH₂ - CH₂ - CH₃ n - పెంటేన్, ఇది ఒక శాఖారహిత శృంఖల సమ్మేళనం

10. సంతృప్త, అసంతృప్త హైడ్రోకార్బన్‌లు అంటే ఏమిటో వివరించి ఉదాహరణలు ఇవ్వండి. (2 మార్కులు)

జ: సంతృప్త, అసంతృప్త హైడ్రోకార్బన్‌లు (Saturated and unsaturated hydrocarbons) 

* కార్బన్‌ల మ‌ధ్య (C - C) ఏక‌బంధాలున్న హైడ్రోకార్బన్‌ల‌ను సంతృప్త హైడ్రోకార్బన్‌లంటారు. ఆల్కేన్‌ల‌న్నీ సంతృప్త హైడ్రోకార్బన్‌లే.

* రెండు కార్బన్‌ల మ‌ధ్య ఒక ద్విబంధం (C = C) లేదా ఒక త్రిబంధం (C ≡ C) ఉంటే వాటిని అసంతృప్త హైడ్రోకార్బన్‌లని అంటారు. కాబట్టి ఆల్కీన్లు, ఆల్కైన్‌లు అసంతృప్త హైడ్రోకార్బన్‌లకు ఉదాహరణలు.

* శాఖారహిత శృంఖలాలు, శాఖాయుత శృంఖలాలు, వలయ సంవృత శృంఖల కర్బన సమ్మేళనాలు సంతృప్త లేదా అసంతృప్త హైడ్రోకార్బన్‌లు కావచ్చు.

11. హాలో హైడ్రోకార్బన్‌లకు కొన్ని ఉదాహరణలు రాయండి. (ఒక మార్కు)
జ: * C, H, X ఉండే సమ్మేళనాలను (X అంటే హాలోజన్ Cl, B మొదలైన పరమాణువులు) హాలో హైడ్రోకార్బన్లు అంటారు.
ఉదా: CH₃Cl, CH₃ - CH₂ - Br, CH₂Cl- CH₂I, CH₃ - CHCl₂
* వీటిని హైడ్రోకార్బన్‌ల హాలోజన్ ఉత్పన్నాలు అంటారు.

12. ఆల్కహాల్ అంటే ఏమిటి? కొన్ని ఉదాహరణలు పేర్కొనండి.   (2 మార్కులు)

జ: * H₂O అణువులోని ఒక హైడ్రోజన్ పరమాణువును (R అనేది ఒక కర్బన శృంఖలం) 'R' తో ప్రతిక్షేపిస్తే R - OH ఏర్పడుతుంది.

* -OH గ్రూపును కలిగిన హైడ్రోకార్బన్‌ను ఆల్కహాల్ అంటారు. కింది ఉదాహరణలను పరిశీలించండి.

* CH₃OH, CH₃CH₂OH, CH₃ - CHOH - CH₃ etc.

ఆల్కహాల్‌ల సాధారణ ఫార్ములా R - OH. దీనిలో R అంటే ఆల్కైల్ గ్రూపు (alkyl group)

13. ఆల్డిహైడ్‌లు అంటే ఏమిటి? కొన్ని ఉదాహరణలు ఇవ్వండి. (2 మార్కులు)

జ: ఆల్డిహైడ్‌లు (Aldehydes)

* -CHO గ్రూపును క‌లిగిన హైడ్రోకార్బన్‌ల‌ను ఆల్డిహైడ్‌లు అంటారు. కింది ఉదాహ‌ర‌ణ‌లు ప‌రిశీలించండి.

     

* ఆల్డిహైడ్‌ల సాధారణ ఫార్ములా R - CHO. దీనిలో R అంటే ఆల్కైల్ గ్రూపు, CHO అనేది ప్రమేయ సమూహం (Functional group).

14. కీటోన్‌లు అంటే ఏమిటి? ఒక ఉదాహరణ రాయండి. కీటోన్ గ్రూపు అని దేన్నంటారు? (2 మార్కులు)

జ: కీటోన్‌లు (Ketones)

* R, R'లు ఆల్కైల్ గ్రూపులు. అవి ఒకే విధమైనవి లేదా వేర్వేరుగా ఉండేవి కావచ్చు.

15. కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లం సాధారణ ఫార్ములా రాయండి. కొన్ని కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లాలు, వాటి అణు ఫార్ములాలను రాయండి.(2 మార్కులు)

జ: కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లాలు (Carboxylic acids)

* కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లం సాధార‌ణ ఫార్ములా R -COOH దీనిలో R అంటే ఆల్కైల్ గ్రూపు లేదా H ప‌ర‌మాణువు.

16. ఈథర్‌లు అంటే ఏమిటి? కొన్ని ఈథర్‌లను పేర్కొని, వాటి అణు ఫార్ములాలను రాయండి.(2 మార్కులు)

జ: * ఈథర్‌లను నీటి అణువు (H₂O)తో ఒక విధమైన సంబంధం కలిగిన కర్బన సమ్మేళనాలుగా చెప్పవచ్చు. ఎందుకంటే నీటి అణువులోని రెండు హైడ్రోజన్ పరమాణువుల స్థానంలో వాటికి బదులు రెండు ఆల్కైల్ గ్రూపులను (ఒకే విధమైన లేదా వేర్వేరుగాఉండేవి) ప్రతిక్షేపిస్తే ఏర్పడేదే ఈథర్.ఉదా: C₃ - O - CH₃, CH₃ - CH₂ - O - CH₃, CH₂ = CH - O - CH₃
     

     డైమిథైల్ ఈథర్      ఈథైల్ మిథైల్ ఈథర్          మిథైల్ వినైల్ ఈథర్

17. ఎస్టర్లను ఏ విధంగా ఉత్పత్తి చేస్తారు? కొన్ని ఎస్టర్ల అణు నిర్మాణాన్ని రాయండి. (2 మార్కులు)

జ: ఎస్టర్‌లు (Esters)

* కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లాల ఉత్పన్నాలను ఎస్టర్లు అంటారు. - COOHలోని హైడ్రోజన్ పరమాణువుకు బదులు R (ఆల్కైన్ గ్రూపు) ప్రతిక్షేపిస్తే ఎస్టర్‌లు ఏర్పడతాయి.

18. అమైన్ గ్రూపు అంటే ఏమిటి? అమైన్‌ను ఏ విధంగా పొందవచ్చు?  (4 మార్కులు)

జ: అమైన్‌లు (Amines)

మొదలైన అణువులతో ఉండే -NH₂ గ్రూపును అమైన్ గ్రూపు అంటారు. H₂O నుంచి ROH, R - O - Rలను తయారుచేసినట్లే NH₃తో అమైన్‌లను పోల్చవచ్చు.

* ఒకవేళ NH₃లోని ఒక హైడ్రోజన్ పరమాణువును ఆల్కైల్ గ్రూపుతో ప్రతిక్షేపిస్తే ఏర్పడే సమ్మేళనాలను ప్రాథమిక అమైన్‌లు (Primary Amines) అంటారు. అలాగే NH₃లోని రెండు హైడ్రోజన్ పరమాణువులను రెండు ఆల్కైల్ గ్రూపులతో (ఒకేవిధమైన లేదా

వేర్వేరు) ప్రతిక్షేపిస్తే ఏర్పడే సమ్మేళనాలను ద్వితీయ అమైన్‌లు (Secondary amines) అంటారు.

* NH₃లోని మూడు హైడ్రోజన్‌లను ఒకేవిధమైన లేదా వేర్వేరు ఆల్కైల్ గ్రూపులతో ప్రతిక్షేపించి తృతీయ అమైన్ (Tertiary amines)లను పొందవచ్చు.

19. కర్బన సమ్మేళనాల్లో ప్రమేయ సమూహాల ప్రాముఖ్యం ఏమిటి? (2 మార్కులు)

జ: కర్బన సమ్మేళనాల్లోని ప్రమేయ సమూహాలు (Functional groups in carbon compounds)

* ఒక కర్బన సమ్మేళనం గుణాత్మక ధర్మాలు (Characteristic properties) ప్రధానంగా దానిలోని ఒక పరమాణువు లేదా పరమాణువు సమూహంపై ఆధారపడి ఉంటాయి. ఇలాంటి పరమాణువు లేదా పరమాణువు సమూహాన్ని ప్రమేయ సమూహం (functional group) అంటారు.

* కర్బన సమ్మేళనాలను అవి కలిగి ఉండే ప్రమేయ సమూహాల ఆధారంగా వర్గీకరించారు. ప్రమేయ సమూహాన్ని బట్టి ఆ కర్బన సమ్మేళన ప్రవర్తన ఆధారపడి ఉంటుంది. ఒకే రకమైన ప్రమేయ సమూహాన్ని కలిగి ఉండే సమ్మేళనాలు ఒకే రకమైన చర్యలో పాల్గొంటాయి.
 

20. తగిన ఉదాహరణలతో 'అణు సాదృశ్యం', 'అణు సాదృశ్యకాల' గురించి సంక్షిప్తంగా వివరించండి. (4 మార్కులు)

జ: * కింద ఇచ్చిన రెండు హైడ్రోకార్బన్ల నిర్మాణాలను పరిశీలించాలి.

    a) CH₃ - CH₂ - CH₂ - CH₃          b) CH₃ - CH - CH₃

                                                    

* మొదటి నిర్మాణం (a)లో చూపిన హైడ్రోకార్బన్‌ను బ్యూటేన్ అంటారు. దీన్ని సాధారణంగా n - బ్యూటేన్ అని పిలుస్తారు.

* రెండో నిర్మాణం (b)లో చూపిన హైడ్రోకార్బన్‌ను 2 మిథైల్ ప్రొపేన్ అంటారు. దీన్ని సాధారణంగా ఐసో - బ్యూటేన్ అని పిలుస్తారు.

* ప్రకృతిలో పై రెండు సమ్మేళనాలు మనకు లభిస్తాయి. అయితే వీటి నిర్మాణంలో తేడా వల్ల ఈ రెండు సమ్మేళనాలు వేర్వేరు ధర్మాలను కలిగి ఉంటాయి.

* ఒకే అణుఫార్ములా, వేర్వేరు ధర్మాలను కలిగి ఉండే ఈ విధమైన సమ్మేళనాలనే అణు సాదృశ్యకాలు (isomers) అంటారు.

* ఒకే అణుఫార్ములా ఉండి, వేర్వేరు ధర్మాలను కలిగి ఉండటాన్ని అణుసాదృశ్యం (Isomers) అంటారు.

* అణుసాదృశ్యతలను ప్రదర్శించే సమ్మేళనాలను అణుసాదృశ్యకాలు (Isomers) అంటారు.

* పై ఉదాహరణలో నిర్మాణంలోని భేదం వల్ల కలిగిన అణుసాదృశ్యం కాబట్టి దాన్ని నిర్మాణాత్మక అణుసాదృశ్యం (Structural isomerism) అంటారు.

21. 'సమజాత శ్రేణులు' అనే పదాన్ని వివరించండి.  (2 మార్కులు)

జ: సమజాత శ్రేణులు:

* కర్బన సమ్మేళనాల శ్రేణుల్లోని వరుసగా ఉండే రెండు సమ్మేళనాలు CH₂ భేదంతో ఉంటే వాటిని సమజాత శ్రేణులు (Homologous series) అంటారు.

ఉదా: CH₄, C₂H₆, C₃H₈, ......

CH₃OH, C₂H₅OH, C₃H₇OH, ......

* పై సమ్మేళనాల శ్రేణులను పరిశీలిస్తే... అందులో ఉండే ప్రతి యూనిట్ వరుసగా దాని పక్క యూనిట్‌తో -CH₂ తేడాతో ఉండటం గమనించగలం.

22. సమజాత శ్రేణి కర్బన సమ్మేళనాల లక్షణాలు రాయండి.  (4 మార్కులు)

జ: సమజాత శ్రేణి కర్బన సమ్మేళనాల (homologus organic compounds) లక్షణాలు కింది విధంగా ఉంటాయి.

* ఇవి ఒక సాధారణ ఫార్ములాను కలిగి ఉంటాయి.

ఉదా: ఆల్కేన్‌లు (C_nH_2n+2), ఆల్కైన్‌లు (C_nH_2n-2), ఆల్కహాల్‌లు (C_nH_2n+1) OH మొదలైనవి.

* వీటి శ్రేణుల్లో వరుసగా ఉండే రెండు సమ్మేళనాల మధ్య భేదం -CH₂ ఉంటుంది.

* ఒకే విధమైన ప్రమేయ సమూహాన్ని కలిగి ఉండటం వల్ల ఒకే రకమైన రసాయన ధర్మాలను చూపుతాయి.

ఉదా: ఆల్కహాల్‌లు, ఆల్డిహైడ్‌లు, కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లాలు వరుసగా C - OH, C - CHO, C - COOH ప్రమేయ సమూహాలను కలిగి ఉంటాయి.

* ఇవి వాటి భౌతిక ధర్మాల్లో ఒక సాధారణ క్రమం ప్రదర్శిస్తాయి.

23. కర్బన సమ్మేళనాలకు నామీకరణ చేయాల్సిన ఆవశ్యకత ఏమిటి?   (2 మార్కులు)

* కర్బన సమ్మేళనాలు కొన్ని మిలియన్‌ల కొద్దీ ఉన్నాయి.. మొదట కనుక్కున్న కర్బన సమ్మేళనాలు వాటి సాధారణ పేర్లతో ప్రసిద్ధి చెందాయి.
ఉదా: ఈథైన్ (C₂H₂), 'ఎసిటిలీన్' అనే పేరుతో ప్రసిద్ధమైంది.

* ప్రతి కర్బన సమ్మేళనాన్ని దాని పేరుతో విడిగా గుర్తుంచుకోవడం కష్టం. ఈ సమస్యను అధిగమించాలంటే సమ్మేళనాలకు సరైన పేర్లు పెట్టాలి.

* The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) (అంతర్జాతీయ శుద్ధ, అనువర్తిత రసాయన శాస్త్ర సంఘం) అనే ఒక సంస్థను ఏర్పాటు చేశారు.

* కర్బన, అకర్బన సమ్మేళనాలకు ఒక నిర్దిష్టమైన క్రమంలో సరైన పేర్లను సూచించడం ఆ సంస్థ ముఖ్య బాధ్యతల్లో ఒకటి.

* నిర్దిష్ట నామీకరణ ముఖ్య ఉద్దేశం ఏమిటంటే ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఒక నిర్మాణానికి ఒకే ఒక పేరుండాలి. అలాగే ఒక పేరుకు ఒకే నిర్మాణం ఉండాలి.

24. ఒక సమ్మేళన సమాచారం IUPAC పేరు ఎలా ఇవ్వగలుగుతుందో రాయండి. (2 మార్కులు)

జ: ఒక సమ్మేళనం IUPAC పేరు ఈ సమాచారాన్ని ఇస్తుంది.

ఎ) ఒక అణువులోని కర్బన పరమాణువుల సంఖ్యను తెలిపే భాగాన్ని మూలపదం (word root) అని పిలుస్తాం.

        

బి) పేరులోని పూర్వపదం (prefix) అణువులో ప్రతిక్షేపించే సమూహం (substituent)ను సూచిస్తుంది.

సి) పేరులోని పరపదం (suffix) అణువులోని ప్రమేయ సమూహం (functional group)ను సూచిస్తుంది.

25. 'పూర్వపదం', 'పరపదం' ఒక సమ్మేళనం గురించి ఏం తెలియజేస్తాయి? (4 మార్కులు)

జ: పూర్వపదం (Prefix): పూర్వపదంలో మళ్లీ కొన్ని భాగాలున్నాయి. వాటినే ప్రాథమిక పూర్వపదం, ద్వితీయ పూర్వపదం అంటారు. అలాగే సంజ్ఞాత్మక పూర్వపదం (numerical prefix), సంఖ్యాత్మక పూర్వపదం (number prefix) మొదలైనవి.

* ప్రాథమిక పూర్వపదం 'సైక్లో' అని ఉంటే అది చక్రీయ/ వలయ/సైక్లిక్ సమ్మేళనాలను సూచిస్తుంది. అవి అలిఫాటిక్ సమ్మేళనాల లాంటి ధర్మాలను కలిగి ఉంటాయి. ఒకవేళ ఏ సమ్మేళనాలైనా చక్రీయంగా లేకుంటే ఈ పేరు ఉండదు.

* ద్వితీయ పూర్వపదం ప్రతిక్షేపకం (substituent)గా పిలిచే రెండో స్థాయి ప్రమేయం సమూహం గురించి తెలుపుతుంది. ఉదాహరణకు హాలోజన్‌లను హాలో (halo) అని రాస్తారు. ఆల్కైల్ (alkyl) గ్రూపులను R తో, ఆల్కాక్సీ (alkoxy) గ్రూపులను -OR తో సూచిస్తారు.

పరపదం (Suffix): దీనిలో కూడా ప్రాథమిక పరపదం, ద్వితీయ పరపదం; సంఖ్యాత్మక, సంజ్ఞాత్మక పరపదం అనే నాలుగు భాగాలు ఉంటాయి.

* ప్రాథమిక పరపదం సమ్మేళనం సంతృప్త స్వభావాన్ని తెలుపుతుంది. ఏకబంధం (C-C) ఉండే సంతృప్త సమ్మేళనాలైతే పరపదం 'ఏన్' (an) అనే, ద్విబంధం ఉండే (C = C) అసంతృప్త సమ్మేళనాలైతే ఈన్ (en) అనే త్రిబంధం ఉండే (C ≡ C) అసంతృప్త సమ్మేళనాలైతే 'ఐన్' (yn) అనే పరపదం ఉంటుంది.

* ద్వితీయ పరపదం ప్రమేయ సమూహం గురించి తెలియజేస్తుంది.

    ప్రతి ప్రమేయ సమూహానికి ఒక ప్రత్యేకమైన పదం ఉంటుంది.

ఉదా: హైడ్రోకార్బన్‌లు అయితే 'ఈ' (e)

     ఆల్కహాల్‌లు అయితే 'ఓల్' (-ol)

     ఆల్డిహైడ్‌లు అయితే 'ఆల్' (-al)

     కీటోన్‌లు అయితే 'ఓన్' (-one)

     కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లాలయితే - ఓయిక్ –oic) లాంటి పదాలను వాడతారు.

* సంజ్ఞాత్మక పూర్వపదాలు అంటే డై, ట్రై మొదలైనవి. వాటిని ద్వితీయ పూర్వపదాలు, ప్రాథమిక, ద్వితీయ పరపదాలకు ముందుగా రాస్తారు. ఒకే విధమైన ప్రతిక్షేపకం (substituent) లేదా బహుబంధాలు లేదా ప్రమేయ సమూహం రెండు లేదా మూడుసార్లు పునరావృతమైతే దాన్ని తెలియజేయడానికి డై, ట్రై అని రాస్తారు.

* ప్రతిక్షేపక సమూహాలు (substituents), బహుబంధాలు (multiple bonds) లేదా ప్రమేయ సమూహాలు (functional groups) ఏ కార్బన్‌కు జత చేసి ఉన్నాయో అనే విషయాన్ని సంఖ్యాత్మక పూర్వపదం సూచిస్తుంది.

26. ఒక కర్బన సమ్మేళనానికి సరిపోయే పేరును సూచించడానికి పాటించాల్సిన క్రమాన్ని పేర్కొనండి. (2 మార్కులు)

జ: ఒక కర్బన సమ్మేళనానికి సరిపోయే పేరును సూచించడానికి కింది క్రమాన్ని పాటించాలి.

          

27. (1) (2) (3); (6) (7) (8); (9) (10); (11)లలో ఏ భేదాలను మీరు గమనించారు?

జ: * (1), (2) అనేవి సంఖ్యలు, సంజ్ఞలను సూచిస్తాయి. వీటిని ద్వితీయ పూర్వపదానికి ముందు రాస్తాం. (3) అనేది ద్వితీయ పూర్వపదాన్ని సూచిస్తుంది. ఇది ప్రమేయ సమూహం. ప్రతిక్షేపకాల (substituents) స్థానం, అవి ఎన్నిసార్లు పునరావృతమవుతున్నాయో తెలియజేస్తుంది.

* (6), (7) అనేవి సమ్మేళనంలోని అణు నిర్మాణంలోని బహుబంధాల స్థానం, వాటి పునరావృతాన్ని సూచిస్తాయి. ఇవి ప్రాథమిక పరపదం (8)తో సంబంధం కలిగి ఉంటూ సమ్మేళనం అసంతృప్తత గురించి తెలుపుతాయి.

* బహుప్రమేయ సమూహాలున్నప్పుడు (9), (10) అనేవి ప్రమేయసమూహాల గురించి, (11) ప్రధాన ప్రమేయ సమూహం గురించి తెలుపుతాయి. ఏ కార్బన్ ప్రమేయ సమూహాలను కలిగి ఉందో లేదా అది ఎన్నిసార్లు పునరావృతమైంది అనే సమాచారాన్ని ఈ సంఖ్యలు ఇస్తాయి.

* ఒకవేళ ప్రమేయ సమూహం ఒకసారి వస్తే మోనో (మోనో) అని రాయాల్సిన అవసరం లేదు. కాబట్టి సంజ్ఞాత్మక పూర్వపదం లేదంటే ప్రమేయ సమూహం పునరావృతం కావడం లేదని తేలిగ్గానే అర్థం చేసుకోవచ్చు. అలాగే, అలిఫాటిక్ సమ్మేళనాల పేర్లలోను మూలపదం (5), ప్రాథమిక పరపదం (8), ద్వితీయ పరపదం (11) కచ్చితంగా ఉంటాయి. మిగిలినవి ఉండవచ్చు లేదా ఉండకపోవచ్చు.

28. కర్బన సమ్మేళనాలకు IUPAC నామీకరణం చేసేటప్పుడు తీసుకునే జాగ్రత్తలు ఏమిటి? (2 మార్కులు)

జ: * సంఖ్యలను కామా (,) లతో; సంఖ్యలు (numbers), సంజ్ఞలను (numerals) హైఫన్‌లతో వేరుచేస్తారు.

* ఒకవేళ నిర్మాణంలో ఒకటి కంటే ఎక్కువ ప్రతిక్షేపకాలు (substituents) ఉన్నట్లయితే, వాటి పేర్లను రాసేటప్పుడు ఆంగ్ల అక్షర క్రమాన్ని (alphabetical order) పాటించాలి.

* కానీ సంజ్ఞాత్మక పూర్వపదం విషయంలో ఇలా చేయకూడదు. ప్రతిక్షేపకా(substituents)లకు వాడే పేర్లు ఇలా ఉంటాయి. X (హాలో), R (ఆల్కైల్), -OR (ఆల్కాక్సీ), -NO₂ (నైట్రో) NO (నైట్రోసో) మొదలైనవి.

* ఒకవేళ ఏదైనా నిర్మాణంలో ఒకటి కంటే ఎక్కువ ప్రమేయ సమూహాలు ఉన్నప్పుడు, వాటిలో ప్రధానమైన దాన్ని ఎన్నుకుని దాన్ని ద్వితీయ పరపదంగా రాయాల్సి ఉంటుంది. మిగతా ప్రమేయ సమూహాలు, ప్రతిక్షేపకాలు (substituents)గా రాయాలి.

* ప్రమేయ సమూహాన్ని ప్రాధాన్యం ప్రకారం ఎంచుకోవడానికి, పేరు పెట్టడం కోసం ప్రధాన గ్రూపుల అవరోహణ క్రమం కింద ఉంది. వీటిని ద్వితీయ పరపదంగా రాయాలి.

* -COOH > (CH₃CO)₂ O > -COOR > -COX  >  -CONH₂ >

   ఆమ్లం   ఎన్‌హైడ్రైడ్    ఎస్టర్     ఆమ్ల హాలైడ్   అమైడ్

 -CN > -CHO > > C = O > R - OH > -NH₂

 నైట్రైల్      ఆల్డిహైడ్       కీటోన్   ఆల్కహాల్    అమైన్

29. కార్బన్ పరమాణువులను ఏ విధంగా లెక్కిస్తారు? (2 మార్కులు)

జ: కార్బన్ పరమాణువులను లెక్కించడం (Numbering carbon atoms)

* కార్బన్ పరమాణువులను ఎడమ నుంచి కుడికి లేదా కుడి నుంచి ఎడమకు ఏ విధంగానైనా లెక్కపెట్టవచ్చు. అయితే ప్రతిక్షేపకం (substituents), ప్రమేయ సమూహాన్ని కలిగి ఉండే స్థానాలను సూచించే సంఖ్య సాధ్యమైనంత తక్కువదిగా ఉండేలా గుర్తించాలి.

* ప్రమేయ సమూహం ఉన్న కార్బన్‌కు అతి తక్కువ సంఖ్యను ఇవ్వాలి. ఒకవేళ అది (1)వ నియమాన్ని పాటించకపోయినా సరే.

* ఒకవేళ గొలుసు చివరలో ప్రమేయ సమూహం ఉన్నప్పుడు ఉదాహరణకు -CHO లేదా -COOH లాంటి సమూహాలు ఉన్నప్పుడు (1), (2) నియమాలను పాటించకపోయినా సరే ఎల్లవేళలా '1' సంఖ్యనే ఇస్తారు.

30. కర్బన సమ్మేళన పదార్థాల్లో జరిగే కొన్ని ముఖ్యమైన చర్యలను రాయండి. (2 మార్కులు)

జ: కొన్ని మిలియన్ల కొద్దీ కర్బన సమ్మేళనాలు ఉన్నప్పటికీ, వాటి చర్యలు మాత్రం పరిమితం. అందులో కొన్ని ముఖ్య చర్యలను గురించి చర్చిద్దాం.

1) దహనం (combustion)

2) పాక్షిక ఆక్సీకరణ చర్యలు (Partial oxidation reactions)

3) సంకలన చర్యలు (Addition reactions)

4) ప్రతిక్షేపక చర్యలు (Substitution reactions)

31. 'దహన చర్యలు' అంటే ఏమిటి? సంక్షిప్తంగా వివరించండి. (4 మార్కులు)

జ: దహన చర్యలు (Combustion reactions)

* కార్బన్, దాని సమ్మేళనాలు గాలి లేదా ఆక్సిజన్ సమక్షంలో దహనం చెంది CO₂, వేడి, కాంతిని ఇస్తాయి.

* కార్బన్ లేదా కర్బన సమ్మేళనం అధికమైన ఆక్సిజన్‌లో మండి వేడిని, కాంతిని ఇచ్చే ప్రక్రియనే దహన చర్య అంటారు. దహన చర్యలు ఆక్సిడేషన్ చర్యలు.

ఉదా: 1) C + O₂  CO₂ + శక్తి

2) 2 C₂H₆ + 7 O₆  4 CO₂ + 6 H₂O + శక్తి

3) CH₃CH₂OH + 3 O₂  2 CO₂ + 3 H₂O + శక్తి

* సాధారణంగా సంతృప్త హైడ్రోకార్బన్‌లు ప్రకాశమంతమైన నీలిమంటతో మండుతాయి. కానీ అసంతృప్త హైడ్రోకార్బన్‌లు పసుపు మంటతో నల్లని మసి (కార్బన్)ని ఇస్తూ మండుతాయి.

* ఒకవేళ గాలి సరిగ్గా లభించకపోతే సంతృప్త హైడ్రోకార్బన్‌లు సైతం పొగనిస్తూ మండుతాయి. బొగ్గు, పెట్రోలియం లాంటివి గాలిలో మండితే సల్ఫర్ ఆక్సైడ్లు, నైట్రోజన్లను విడుదల చేస్తూ వాతావరణ కాలుష్యానికి కారణమవుతాయి.

* బొగ్గు లేదా చార్‌కోల్ మండేటప్పుడు కొన్నిసార్లు మంట లేకుండా కేవలం ఎర్రని నిప్పు కణికల మాదిరి ఉంటాయి.

* సుగంధభరిత సమ్మేళనాలు (aromatic compounds) అన్నీ మసితో కూడిన మంట (sooty flames)తో దహనం చెందుతాయి.

32. ఆక్సీకరణ చర్యలు అంటే ఏమిటి? ఉదాహరణతో వివరించండి. (2 మార్కులు)

జ: * సాధారణంగా దహన చర్యలన్నీ ఆక్సీకరణ చర్యలే. కానీ ఆక్సీకరణ చర్యలన్నీ దహన చర్యలు కావు. ఆక్సీకారిణుల (Oxidizing agents) వల్ల ఆక్సీకరణ చర్యలు జరుగుతాయి.

* ఆక్సీకారిణులు అనేవి ఆక్సీకరణకు తోడ్పడే పదార్థాలు. ఇవి దహనంలో క్షయకరణానికి గురవుతాయి.

ఉదా: ఆల్కలైన్ పొటాషియం పర్మాంగనేట్ లేదా ఆమ్లీకృత పొటాషియం డైక్రోమేట్ అనేవి ద్రవరూపంలో ఉన్నప్పుడు ఆక్సీకారిణులుగా పనిచేసి ఆల్కహాల్‌కు ఆక్సిజన్‌ను అందించి వాటిని కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లాలుగా మారుస్తాయి.

ఉదాహరణకు, ఇథైల్ ఆల్కహాల్ ఆక్సీకరణం చెంది ఆల్డిహైడ్‌ను ఇస్తూ చివరకు ఎసిటిక్ ఆమ్లంగా మారుతుంది.

33. ఎలాంటి కర్బన సమ్మేళనాలు సంకలన చర్యలో పాల్గొంటాయి? సోదాహరణంగా వివరించండి.(2 మార్కులు)

జ: సంకలన చర్యలు (Addition reactions):

* సంకలన చర్యలో భాగంగా ద్వి లేదా త్రి బంధాలు ఉండే కార్బన్‌లపై చర్యాకారకాలు (reagents) చేరతాయి (addition).

* కింది చర్యను పరిశీలిస్తే.. బహుబంధాలను (బంధాలు) కలిగి ఉంటే ఆల్కీన్, ఆల్కైన్ లాంటి అసంతృప్త హైడ్రోకార్బన్‌లు, సంతృప్త హైడ్రోకార్బన్‌లుగా మారడానికి సంకలన చర్యల్లో పాల్గొంటాయి.

* పై చర్యలో Ni (నికెల్) ఉత్ప్రేరకంలా పనిచేస్తుంది.

34. తగిన ఉదాహరణతో ప్రతిక్షేపణ చర్యలు ఎలా జరుగుతాయో సంక్షిప్తంగా రాయండి. (4 మార్కులు)

జ: ప్రతిక్షేపణ చర్యలు (Substitution reactions)

* ఒక చర్యలోని ఒక సమ్మేళనంలోని ఒక పరమాణువు లేదా పరమాణు సమూహం, వేరొక పరమాణువు లేదా పరమాణు సమూహంతో ప్రతిక్షేపించబడితే ఆ చర్యను ప్రతిక్షేపణ చర్య అంటారు.

* ఆల్కేన్‌లు సంతృప్త హైడ్రోకార్బన్‌లు, రసాయనికంగా తక్కువ చర్యాశీలతను కలిగి ఉంటాయి. అందుకే వీటిని పారాఫిన్‌లు (parum = కొంచెం, affins = ఎఫినిటీ- అంటే కలిగి ఉండేవి) అంటారు. అయితే ఇలాంటి పదార్థాలు తగిన పరిస్థితులు ఉన్నప్పుడు రసాయనికంగా కొన్ని మార్పులను పొందుతాయి.

* ఉదాహరణకు మీథేన్ (CH₄) సూర్యకాంతి సమక్షంలో క్లోరిన్‌తో చర్య పొందినప్పుడు, CH₄లోని హైడ్రోజన్ పరమాణువులు క్లోరిన్ పరమాణువులతో ప్రతిక్షేపితమవుతాయి.

35. ఇథనాల్ తయారీ విధానాన్ని వివరించి, దాని ధర్మాలను పేర్కొనండి.  (4 మార్కులు)

జ: ఇథనాల్ (ఇథైల్ ఆల్కహాల్) (Ethanol or Ethylalcohol)

తయారుచేసే విధానం:

* P₂O₅ టంగ్‌స్టన్ ఆక్సైడ్ అనే ఉత్ప్రేరకాల సమక్షంలో అధిక ఉష్ణోగ్రత, పీడనాల వద్ద ఈథీన్‌కు నీటి ఆవిరి కలపడం ద్వారా భారీ స్థాయిలో ఇథనాల్‌ను తయారుచేస్తారు.

* మొక్కజొన్న, గోధుమ, బార్లీ లాంటి తృణధాన్యాల నుంచి కూడా సాధారణంగా ఇథనాల్‌ను తయారు చేస్తారు. కాబట్టి దీన్ని తృణధాన్య ఆల్కహాల్ (grain alcohol) అని కూడా అంటారు.

* పిండి పదార్థాలు, చక్కెరలను ఇథైల్ ఆల్కహాల్‌గా మార్చే ప్రక్రియను కిణ్వ ప్రక్రియ (Fermentation) అంటారు.

ధర్మాలు (Properties)

* ఇథనాల్ తియ్యని వాసన ఉండే, రంగు లేని ద్రవం. శుద్ధమైన ఇథనాల్ 78.3 C వద్ద బాష్పీభవనం చెందుతుంది.

* శుద్ధ ఇథనాల్‌నే పరమ (Absolute) (100%) ఆల్కహాల్ (Absolute alcohol) అంటారు. ఇథనాల్‌లో మలినాలు ఏవైనా చేరితే దాని స్వభావం మారిపోయి తాగడానికి పనికిరాదు. దీన్నే డీనేచర్డ్ ఆల్కహాల్ (Denatured alcohol) అంటారు.

* మిథనాల్, మిథైల్ ఐసోబ్యుటైల్ కీటోన్, ఎవియేషన్ గాసోలిన్ లాంటివి దీనిలో మలినాలుగా ఉంటాయి. ఇది విషపూరితమైంది. ఒక వ్యక్తికి 200 మి.లీ. డినేచర్డ్ ఆల్కహాల్ ప్రాణాంతకమైన మోతాదు (fatal dose) గా భావించవచ్చు.

* గాసోలిన్ (గాసోహాల్) 10% ఇథనాల్ ద్రావణం వాహనాలకు మంచి ఇంధనంగా పనిచేస్తుంది.

* ఇథనాల్‌ను సాధారణంగా ఆల్కహాల్ అంటారు. అన్ని మద్య పానీయాల (alcoholic drinks) లోనూ ఇది ప్రధానంగా ఉంటుంది.

* విలీన ఇథనాల్‌ను కొంచెం తాగినా మత్తును కలిగిస్తుంది. అంతేకాకుండా దీన్ని ఒక మంచి ద్రావితంగా ఔషధాల్లో విరివిగా ఉపయోగిస్తుంటారు.

ఉదా: టింక్చర్ అయోడిన్, దగ్గు టానిక్ ఇంకా ఎన్నో టానిక్‌లలో దీన్ని ఉపయోగిస్తారు.

రసాయన ధర్మాలు (Chemical Properties)

* H₂Oలోని హైడ్రోజన్ స్థానంలో C₂H₂ గ్రూపును కలిగి ఉండి నీటి అణువును పోలి ఉండే ఇథనాల్, లోహ సోడియం (Meallic Sodium)తో చర్యనొంది హైడ్రోజన్‌ను విడుదల చేస్తూ సోడియం ఇథాక్సైడ్‌ను ఏర్పరుస్తుంది.

* 2 C₂H₅OH + 2 Na   2 C₂H₅ONa + H₂

    ఇథనాల్                   సోడియం ఇథాక్సైడ్

గాఢ H₂SO₄ యొక్క చర్య: ఇథనాల్ గాఢ H₂SO₄లో 170 ºC (443 K) ఉష్ణోగ్రత వద్ద చర్యనొంది ఈథీన్‌ను ఇస్తుంది. ఇది ఒక డీహైడ్రేషన్ చర్య. H₂SO₄ డీహైడ్రేషన్ చేసే కారకంగా పనిచేసి H₂Oను తొలగిస్తుంది.

36. ఇథనోయిక్ ఆమ్లం ధర్మాలను సమీకరణాలతో సహా వివరించండి. (4 మార్కులు)

జ: ఇథనోయిక్ ఆమ్లం (ఎసిటిక్ ఆమ్లం CH₃COOH)

* ఇథనోయిక్ ఆమ్లం ఒక రంగు లేని ద్రవం. ఒక రకమైన దుర్వాసనతో ఉంటుంది. నీటిలో కరుగుతుంది.

* ఇది నీరు లేదా ఇథనాల్ కంటే ఎక్కువ, ఖనిజ ఆమ్లాల కంటే తక్కువ ఆమ్లయుతంగా ఉంటుంది.

* ఇథనోయిక్ ఆమ్లాన్ని సాధారణంగా ఎసిటిక్ ఆమ్లం అంటారు. 5 - 8% ఎసిటికామ్ల ద్రావణాన్ని నీటిలో కలిపితే దాన్ని వినిగర్ (Vinegar) అంటారు.

* వినిగర్‌ను ఎక్కువగా పచ్చళ్లు నిల్వ చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు.

రసాయనిక చర్యలు (Chemical Properties)

ఆమ్ల చర్య (Acidity): (లోహాలు, ఆల్కలీలతో చర్య)

* ఇథనోయిక్ ఆమ్లం, ఇథనాల్ మాదిరిగా Na లాంటి లోహాలతో చర్యనొంది హైడ్రోజన్‌ను వెలువరిస్తుంది. ఈ చర్య ఇథనాల్ చర్యతో సారూప్యతను కలిగి ఉంటుంది.

2 CH₃COOH + 2 Na 

 2 CH₃COONa + H₂

ఎసిటిక్ ఆమ్లం   సోడియం   సోడియం ఎసిటేట్

* ఇథనోయిక్ ఆమ్లం NaOHతో చర్యనొంది లవణం, నీటిని ఏర్పరుస్తుంది.

CH₃COOH   +  NaOH  2 CH₃COONa + H₂O

ఎసిటిక్ ఆమ్లం  సోడియం     సోడియం ఎసిటేట్     హైడ్రాక్సైడ్

* ఇథనోయిక్ ఆమ్లం సోడియం కార్బొనేట్, సోడియం హైడ్రోజన్ కార్బొనేట్ లాంటి బలహీన క్షారాలతో చర్యపొంది CO₂ను వెలువరుస్తుంది.

2 CH₃COOH   +   Na₂CO₃  2 CH₃COONa + H₂O + CO₂

ఎసిటిక్ ఆమ్లం     సోడియం కార్బొనేట్   సోడియం ఎసిటేట్

CH₃COOH      +     NaHCO₃             CH₃COONa + H₂O + CO₂

ఎసిటిక్ ఆమ్లం       సోడియం బై కార్బొనేట్         సోడియం ఎసిటేట్

37. ఆమ్లాల బలాన్ని ఏ విలువ పరంగా లెక్కిస్తారు? దీనివల్ల ఉపయోగాలు ఏమిటి? (2 మార్కులు)

జ: * ఆమ్లాల బలాన్ని pKa విలువ పరంగా లెక్కిస్తారు. సజల ద్రావణాల్లో (aqueous solution) ఆమ్లం విడిపోవడాన్ని (dissociation) బట్టి ఆ విలువ ఉంటుంది.

* pKa అనేది ఒక ఆమ్లం సజల ద్రావణంలో విడిపోయే స్థిరాంకాన్ని తెలిపే రుణ సంవర్గమాన విలువ.

* pKa అనేది ఒక ద్రావణంలో ఎంత ఆమ్లం కరుగుతుంది (dissociate) అనే విషయాన్ని కొలుస్తుంది.

* pKa = -log 10 Ka

* pKa విలువ ఎంత తక్కువగా ఉంటే అది అంత బలమైన ఆమ్లం.

* HCl pKa 1.0 M. కానీ CH₃COOH pKa విలువ 4.76. ఒక ఆమ్లం బలాన్ని తెలుసుకోవడానికి pKa విలువ ఎంతగానో ఉపయోగపడుతుంది.

* బలమైన ఆమ్లాల pKa విలువ 1 కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. పాక్షికంగా బలమైన (moderately strong) ఆమ్లాల pKa విలువ 1 - 5 మధ్యలో ఉంటుంది.

* బలహీన ఆమ్లాల pKa విలువ 5 - 15 మధ్య ఉంటుంది. అతి బలహీన ఆమ్లాల pKa విలువ 15 కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది.

38. 'ఎస్టరిఫికేషన్' అంటే ఏమిటో వివరించండి. (4 మార్కులు)

జ: * గాఢ H₂SO₄ సమక్షంలో కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లం, ఆల్కహాల్ మధ్య చర్య తియ్యని వాసన ఉన్న పదార్థాన్ని ఏర్పరుస్తుంది.

* ఈ ప్రక్రియనే 'ఎస్టరీకరణ' అంటారు. ఎస్టరీకరణ నెమ్మదిగా జరిగే ఒక ద్విగత చర్య.

* ఒక ఆమ్లం RCOOH, ఆల్కహాల్ (R'OH) మధ్య జరిగే ఒక చర్యను సూచించే రసాయన సమీకరణం కింద ఉంది. (R, R'లు ఒకే విధమైనవి లేదా వేర్వేరు కావచ్చు.)

ఉదా: ఒక ఖనిజ ఆమ్ల సమక్షంలో ఇథనోయిక్ ఆమ్లం, ఇథనాల్ (ఇథైల్ ఆల్కహాల్)తో చర్యనొంది ఒక సమ్మేళనాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. అదే ఇథైల్ ఎసిటేట్ అనే ఒక ఎస్టర్.

ఉదా: ఒక ఖనిజ ఆమ్ల సమక్షంలో ఇథనోయిక్ ఆమ్లం, ఇథనాల్ (ఇథైల్ ఆల్కహాల్)తో చర్యనొంది ఒక సమ్మేళనాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. అదే ఇథైల్ ఎసిటేట్ అనే ఒక ఎస్టర్.

39. సబ్బు అంటే ఏమిటి? (2 మార్కులు)

జ: * పామిటిక్ ఆమ్లం (C₁₅H₃₁COOH), స్టీరిక్ ఆమ్లం (C₁₇H₃₅COOH), ఓలియిక్ ఆమ్లం (C₁₇H₃₃COOH) లాంటి ఉన్నత ఫాటీ ఆమ్లాల సోడియం లేదా పొటాషియం లవణాన్ని సబ్బు అంటారు.

* సబ్బు సాధారణ ఫార్ములా RCOON లేదా RCOOK. దీనిలో R అంటే C₁₅H₃₁; C₁₇H₃₅ మొదలైనవి.

40. కొవ్వులు అంటే ఏమిటి? సఫోనిఫికేషన్ అంటే ఏమిటో వివరించండి (4 మార్కులు)

జ: * ఉన్నత ఫాటీ ఆమ్లాలు, గ్లిజరాల్ (glycerol) అని పిలిచే ట్రై హైడ్రాక్సీ ఆల్కహాల్‌ల ఎస్టర్‌లను కొవ్వులు అంటారు.

     CH₂OH
       |

     CHOH, గ్లిజరాల్ (లేదా) ప్రోపేన్ 1, 2, 3 ట్రైయోల్

      |

     CH₂OH

* సోడియం హైడ్రాక్సైడ్, సోడియం లవణాలతో కొవ్వులు చర్య జరిపినప్పుడు ఫాటీ ఆమ్లాలు, గ్లిజరాల్ ఏర్పడతాయి.

* ఉన్నత ఫాటీ ఆమ్లాల సోడియం లవణాలు సబ్బును తయారుచేసే చర్యలో పాల్గొంటాయి. కాబట్టి సాధారణంగా ఈ చర్యను సఫోనిఫికేషన్ చర్య అని అంటారు.

సఫోనిఫికేషన్ చర్య (Saponification reaction)

ఎస్టర్లను ఆమ్లీకృత జలవిశ్లేషణ (Alkaline hydrolysis) చేయడం ద్వారా సబ్బును తయారుచేస్తారు. దీన్నే సఫోనిఫికేషన్ అంటారు. ట్రై

* సబ్బులు శుభ్రం చేసే కారకాలు

41. కిందివాటిలో ఏవి అసంతృప్త సమ్మేళనాలు?  (ఒక్కోటి ఒక మార్కు)

జ: a) CH₃ - CH₂ - CH₃

వీటిలో ఉన్నవన్నీ ఏక బంధాలున్న హైడ్రోకార్బన్‌లు. కాబట్టి దీన్ని సంతృప్త హైడ్రో కార్బన్ అంటారు.

b) CH₃ - CH = CH₂

 ఇది అసంతృప్త హైడ్రోకార్బన్. ఇందులో రెండు కార్బన్‌ల మధ్య ద్విబంధం (=) ఉంటుంది.
 

ఇందులో ఉన్నవన్నీ ఏకబంధాలున్న హైడ్రోకార్బన్‌లు. కాబట్టి ఇది సంతృప్త హైడ్రోకార్బన్.

42. కింది సమ్మేళనాలను పరిశీలించి శాఖాయుత శృంఖల సమ్మేళనమా, సంవృత శృంఖల సమ్మేళనమా గుర్తించండి.

   (ఒక్కోటి ఒక మార్కు)

* ఇది శాఖాయుత శృంఖల సమ్మేళనం.

43. మిసిలి అంటే ఏమిటి?  (2 మార్కులు)

జ: * సబ్బు ఒక విద్యుత్ విశ్లేష్య పదార్థం. దీన్ని కొద్ది పరిమాణంలో నీటిలో కరగించినప్పుడు తక్కువ గాఢత ఉండే నిజ ద్రావణం ఏర్పడుతుంది. అయితే ఒక నిర్దిష్ట గాఢత వద్ద సబ్బు కణాలు దగ్గరగా చేరతాయి. దీన్ని సందిగ్ధ మిసిలి గాఢత (Critical Micelle Concentration - CMC) అంటారు. ఈ గాఢత వద్ద నీటిలో తేలియాడుతున్న సబ్బు కణాల సమూహాన్ని మిసిలి (micelle) అంటారు.

44. కింది ఉదాహరణలను అధ్యయనం చేసి కర్బన సమ్మేళనాల్లోని భాగాలకు సంఖ్యలు ఏవిధంగా కేటాయించారో పరిశీలించండి. (ఒక్కోటి 2 మార్కులు)

1) ఉదా1: CH₃CH₂OH

ప్రధాన ప్రమేయ సమూహం - OH (ఓల్)

మాతృ హైడ్రెడ్ (Parent hydride): CH₃ - CH₃

మాతృ హైడ్రెడ్ + ఒక ప్రధాన ప్రమేయ సమూహం  CH₃ - CH₂OH

ప్రధాన ప్రమేయ సమూహం >(C) = (O) (-ఓన్)

మాతృ హైడ్రెడ్ CH₃ - CH₂ - CH₂ - CH - CH - CH₂ - CH₃ (హెప్టేన్)

మాతృ హైడ్రెడ్ + ప్రధాన ప్రమేయ సమూహం

 

గమనిక: పై ఉదాహరణలో > C = O కీటో గ్రూపునకు OH (ఆల్కహాల్) గ్రూపు కంటే ఎక్కువ ప్రాధాన్యంఇచ్చారు.

4) ఉదా -4: CH₂ = CH - CH₂ -CH -CH₃

                   |

                  OH

మాతృహైడ్రెడ్ CH₃- CH₂ -CH₂ -CH₂ -CH₃ (పెంటేన్)

ప్రధాన ప్రమేయ సమూహం - OH     (- ఓల్)

ప్రధాన హైడేడ్ + ప్రధాన ప్రమేయం   పెంటేన్ - 2 - ఓల్

వ్యవకలన మార్పు (Subtractive modification) (-2H)   - ఈన్

45. ఆల్కేన్‌ల సమజాత శ్రేణికి సంబంధించి వాటి అణు ఫార్ములా, నిర్మాణం, కార్బన్‌ల సంఖ్య, బాష్పీభవన స్థానం, ద్రవీభవన స్థానం, సాంద్రతలకు సంబంధించిన సమాచారం సేకరించండి.  (4 మార్కులు)

జ: ఆల్కేన్‌ల సమజాత శ్రేణి (Homologous series alkanes)

ఆల్కేన్‌ల సాధారణ ఫార్ములా C_nH_2n+2 అందులో n = 1, 2, 3, ...

46. ఆల్కీన్‌ల సమజాత శ్రేణికి సంబంధించిన సమాచారం సేకరించండి. (2 మార్కులు)

జ:  ఆల్కీన్‌ల సమజాత శ్రేణి (Homologous series of alkenes)

ఆల్కీన్‌ల సాధారణ ఫార్ములా C_nH_2n అందులో n అంటే 1, 2, 3, 4...

47. ఆల్కైన్‌ల సమజాతి శ్రేణికి సంబంధించి వాటి అణు నిర్మాణం, అణు ఫార్ములాల సమాచారాన్ని సేకరించి పట్టికలో పొందుపరచండి.  (2 మార్కులు)

జ:  ఆల్కైన్‌ల సమజాత శ్రేణి (Homologous series of a alkynes)

ఆల్కైన్ సాధారణ ఫార్ములా C_nH_2n+2 ఇందులో n = అంటే 2, 3, 4 ...

48. కొన్ని ముఖ్యమైన ప్రమేయ సమూహాలకు వాడే పూర్వపదాలు, పరపదాలు తెలుసుకుని ఒక పట్టికలో చూపండి.  (4 మార్కులు)

జ: కొన్ని ముఖ్యమైన ప్రమేయ స‌మూహాల‌కు వాడే పూర్వప‌దాలు, ప‌ర‌ప‌దాలు

గమనిక: కార్బన్ పరమాణువు మాతృహైడ్రైడ్ (parent hydride)లో అంతర్భాగంగా ఉన్నప్పుడు (C)తో సూచిస్తారు. అంటే ఆ కార్బన్ పూర్వ/పర పదాలకు చెందదని అర్థం.

ఉదా: CH₃ - CH₂ -CHO ప్రొపనాల్ - CHOలోని (C) ప్రధాన సమూహంలోని అంతర్భాగం.

         CH₃ - CH - COOH

                |

               CHO

2 - ఆక్సో ప్రొపనోయిక్ ఆమ్లం ఇందులో CHOలోని 'C' ప్రధాన సమూహంలో అంతర్భాగం కాదు.

49. ఈథీన్ అణువు ఆకృతి పటం గీయండి. (4 మార్కులు)

50. వజ్రం లాటిస్ నిర్మాణాన్ని తెలిపే పటాలను గీయండి.  (4 మార్కులు)

జ: వజ్రంలోని ప్రతి కార్బన్ పరమాణువు ఉత్తేజిత స్థితిలో sp³ సంకరీకరణం చెందుతుంది. ప్రతి కార్బన్ పరమాణువు చతుర్ముఖీయ ఆకారాన్ని కలిగి ఉంటుంది. వజ్రం త్రిమితీయ (3D) నిర్మాణాన్ని పటంలో చూడవచ్చు.

                      

వజ్రంలో C - C బంధాలు చాలా బలమైనవి. కాబట్టి వాటిని విడదీయాలంటే ఎక్కువ మొత్తంలో శక్తి అవసరం అవుతుంది. అందుకే ఇప్పటి వరకు గుర్తించిన అతి గట్టి పదార్థం వజ్రమే.

51. బక్‌మిన్‌స్టర్ ఫుల్లరిన్ (₆₀C) నిర్మాణం గీయండి. (2 మార్కులు)

            బక్‌మిన్‌స్టర్ ఫుల్లరిన్ (₆₀C)

52. సబ్బు కణం పటం గీయండి.  (2 మార్కులు)