Hammett acidity function MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Hammett acidity function - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

अवधारणा:

• हैमेट समीकरण एक रैखिक मुक्त-ऊर्जा संबंध का वर्णन करता है जो मेटा- और पैरा-प्रतिस्थापकों के साथ बेंजोइक अम्ल व्युत्पन्नों से संबंधित कई अभिक्रियाओं के लिए अभिक्रिया दरों और साम्यावस्था स्थिरांक को केवल दो मापदंडों के साथ एक दूसरे से जोड़ता है:

एक प्रतिस्थापी स्थिरांक और एक अभिक्रिया स्थिरांक।

• मूल समीकरण है

,

जहाँ K साम्यावस्था स्थिरांक है ,

Ko संदर्भ स्थिरांक है,

प्रतिस्थापी स्थिरांक है, और अभिक्रिया स्थिरांक है।

व्याख्या:-

• दिया गया है, p-OMe के लिए हैमेट प्रतिस्थापन स्थिरांक (σ) का मान −0.30 है और बेंजोइक अम्ल का pKa 4.19 है।
• p-एनीसिक अम्ल की संरचना नीचे दी गई है:

इस प्रकार, p-एनीसिक अम्ल का pKa होगा,

pKa = बेन्ज़ोइक अम्ल का pKa - p-OMe के लिए हैमेट प्रतिस्थापन स्थिरांक (σ)

= 4.19 - (-0.30)

= 4.49

निष्कर्ष:-

इसलिए, p-एनीसिक अम्ल का pKa 4.49 है

सिद्धांत:

कर्टिन-हैमेट सिद्धांत एक गतिज सिद्धांत है जो उन अभिक्रियाओं के व्यवहार का वर्णन करता है जिनमें दो या दो से अधिक अभिक्रिया पथ एक ही मध्यवर्ती के लिए प्रतिस्पर्धा करते हैं।

कर्टिन-हैमेट सिद्धांत के अनुसार, एक अभिक्रिया में एक उत्पाद के निर्माण की दर उस पथ के दर-निर्धारण चरण (RDS) द्वारा निर्धारित की जाती है जो उस उत्पाद के निर्माण की ओर ले जाता है। दूसरे शब्दों में, जिस अभिक्रिया में RDS के लिए सक्रियण ऊर्जा बाधा सबसे कम होती है, उसमें उत्पाद निर्माण की दर सबसे अधिक होगी।

व्याख्या:

→ Q तक जाने की सक्रियण ऊर्जा E_aQ है जो P तक जाने की सक्रियण ऊर्जा E_aP की तुलना में कम है।

→ इसलिए Q समावयव P की तुलना में बहुत तेजी से बनेगा और Q प्रमुख उत्पाद भी होगा।

Q साइक्लोपेंटेन डाइमर के समावयव हैं। डाइमेराइजेशन का एक प्रतिनिधित्व ऊर्जा प्रोफ़ाइल आरेख नीचे दिया गया है। परिवेश की स्थिति में अभिक्रिया के बारे में सही कथन है "Q प्रमुख उत्पाद है क्योंकि यह तेजी से बनता है"।

निष्कर्ष:
दिए गए वक्र के आधार पर यह उचित है कि Q प्रमुख उत्पाद है क्योंकि यह तेजी से बनता है।

संकल्पना:

• हैमेट समीकरण एक रैखिक मुक्त-ऊर्जा संबंध का वर्णन करता है जो कई अभिक्रियाओं की अभिक्रिया दरों और साम्यावस्था स्थिरांक को जोड़ता है जिसमें मेटा- और पैरा-प्रतिस्थापकों के साथ बेंजोइक अम्ल व्युत्पन्न शामिल होते हैं, केवल दो मापदंडों के साथ एक दूसरे से संबंधित होते हैं:

एक प्रतिस्थापक स्थिरांक और एक अभिक्रिया स्थिरांक।

• मूल समीकरण है

,

जहाँ K साम्यावस्था स्थिरांक है,

K_o संदर्भ स्थिरांक है,

प्रतिस्थापक स्थिरांक है, और अभिक्रिया स्थिरांक है।

व्याख्या:

• अभिक्रिया स्थिरांक ρ (संवेदनशीलता स्थिरांक), बेंजोइक अम्ल के आयनन की तुलना में, प्रतिस्थापकों के प्रति अभिक्रिया की संवेदनशीलता का वर्णन करता है।
• यह हैमेट आलेख के ढाल के समतुल्य है। ρ के लिए प्राप्त मान से अभिक्रिया की जानकारी प्राप्त होती है।
• अब,

यदि , तब अभिक्रिया बेंजोइक अम्ल की तुलना में प्रतिस्थापकों के प्रति अधिक संवेदनशील है, और अणु से एक धनात्मक आवेश खो जाता है।

यदि , तब अभिक्रिया बेंजोइक अम्ल की तुलना में प्रतिस्थापकों के प्रति कम संवेदनशील है, और अणु से एक धनात्मक आवेश खो जाता है।

यदि , तब प्रतिस्थापकों की संवेदनशीलता शून्य है और अणु से कोई आवेश नहीं बनता या खोया जाता है।

यदि , तो अणु से एक ऋणात्मक आवेश खो जाता है।

• बेंजोइक अम्ल के आयनन के लिए परिभाषा के अनुसार,

।​

​

निम्नलिखित कार्बोक्सिलिक अम्ल के लिए हैमेट अभिक्रिया स्थिरांक (ρ) का सही क्रम है:

• कार्बोक्सिलिक अम्ल B की स्थिति में, अभिक्रिया केंद्र एक संतृप्त कार्बन द्वारा अलग किया जाता है। इसलिए, कार्बोक्सिलिक अम्ल A की तुलना में अम्ल के वियोजन पर प्रतिस्थापक का कम प्रभाव पड़ता है।
• इसलिए, कार्बोक्सिलिक अम्ल B का वियोजन कार्बोक्सिलिक अम्ल A की तुलना में अधिक तेज़ होगा।
• इसलिए,

​\rho_B\)

• जबकि कार्बोक्सिलिक अम्ल C में, अभिक्रिया केंद्र दो संतृप्त कार्बन द्वारा अलग किया जाता है।
• इसलिए, अन्य कार्बोक्सिलिक अम्ल की तुलना में अम्ल के वियोजन पर प्रतिस्थापक का सबसे कम प्रभाव पड़ता है।
• इस प्रकार, कार्बोक्सिलिक अम्ल C के लिए हैमेट अभिक्रिया स्थिरांक (ρ) सबसे कम है।

\rho_B>\rho_C\)

निष्कर्ष:

इसलिए, निम्नलिखित कार्बोक्सिलिक अम्ल के विप्रोटॉनन के लिए हैमेट अभिक्रिया स्थिरांक (ρ) का सही क्रम A > B > C है।

संकल्पना:

• हैमेट समीकरण एक रैखिक मुक्त-ऊर्जा संबंध का वर्णन करता है जो कई अभिक्रियाओं की अभिक्रिया दरों और साम्यावस्था स्थिरांक को जोड़ता है जिसमें मेटा- और पैरा-प्रतिस्थापकों के साथ बेंजोइक अम्ल व्युत्पन्न शामिल होते हैं, केवल दो मापदंडों के साथ एक दूसरे से संबंधित होते हैं:

एक प्रतिस्थापक स्थिरांक और एक अभिक्रिया स्थिरांक।

• मूल समीकरण है

,

जहाँ K साम्यावस्था स्थिरांक है,

K_o संदर्भ स्थिरांक है,

प्रतिस्थापक स्थिरांक है, और अभिक्रिया स्थिरांक है।

व्याख्या:

• अभिक्रिया स्थिरांक ρ (संवेदनशीलता स्थिरांक), बेंजोइक अम्ल के आयनन की तुलना में, प्रतिस्थापकों के प्रति अभिक्रिया की संवेदनशीलता का वर्णन करता है।
• यह हैमेट आलेख के ढाल के समतुल्य है। ρ के लिए प्राप्त मान से अभिक्रिया की जानकारी प्राप्त होती है।
• अब,

यदि , तब अभिक्रिया बेंजोइक अम्ल की तुलना में प्रतिस्थापकों के प्रति अधिक संवेदनशील है, और अणु से एक धनात्मक आवेश खो जाता है।

यदि , तब अभिक्रिया बेंजोइक अम्ल की तुलना में प्रतिस्थापकों के प्रति कम संवेदनशील है, और अणु से एक धनात्मक आवेश खो जाता है।

यदि , तब प्रतिस्थापकों की संवेदनशीलता शून्य है और अणु से कोई आवेश नहीं बनता या खोया जाता है।

यदि , तो अणु से एक ऋणात्मक आवेश खो जाता है।

• बेंजोइक अम्ल के आयनन के लिए परिभाषा के अनुसार,

।​

​

निम्नलिखित कार्बोक्सिलिक अम्ल के लिए हैमेट अभिक्रिया स्थिरांक (ρ) का सही क्रम है:

• कार्बोक्सिलिक अम्ल B की स्थिति में, अभिक्रिया केंद्र एक संतृप्त कार्बन द्वारा अलग किया जाता है। इसलिए, कार्बोक्सिलिक अम्ल A की तुलना में अम्ल के वियोजन पर प्रतिस्थापक का कम प्रभाव पड़ता है।
• इसलिए, कार्बोक्सिलिक अम्ल B का वियोजन कार्बोक्सिलिक अम्ल A की तुलना में अधिक तेज़ होगा।
• इसलिए,

​\rho_B\)

• जबकि कार्बोक्सिलिक अम्ल C में, अभिक्रिया केंद्र दो संतृप्त कार्बन द्वारा अलग किया जाता है।
• इसलिए, अन्य कार्बोक्सिलिक अम्ल की तुलना में अम्ल के वियोजन पर प्रतिस्थापक का सबसे कम प्रभाव पड़ता है।
• इस प्रकार, कार्बोक्सिलिक अम्ल C के लिए हैमेट अभिक्रिया स्थिरांक (ρ) सबसे कम है।

\rho_B>\rho_C\)

निष्कर्ष:

इसलिए, निम्नलिखित कार्बोक्सिलिक अम्ल के विप्रोटॉनन के लिए हैमेट अभिक्रिया स्थिरांक (ρ) का सही क्रम A > B > C है।

अवधारणा:

• हैमेट समीकरण एक रैखिक मुक्त-ऊर्जा संबंध का वर्णन करता है जो मेटा- और पैरा-प्रतिस्थापकों के साथ बेंजोइक अम्ल व्युत्पन्नों से संबंधित कई अभिक्रियाओं के लिए अभिक्रिया दरों और साम्यावस्था स्थिरांक को केवल दो मापदंडों के साथ एक दूसरे से जोड़ता है:

एक प्रतिस्थापी स्थिरांक और एक अभिक्रिया स्थिरांक।

• मूल समीकरण है

,

जहाँ K साम्यावस्था स्थिरांक है ,

Ko संदर्भ स्थिरांक है,

प्रतिस्थापी स्थिरांक है, और अभिक्रिया स्थिरांक है।

व्याख्या:-

• दिया गया है, p-OMe के लिए हैमेट प्रतिस्थापन स्थिरांक (σ) का मान −0.30 है और बेंजोइक अम्ल का pKa 4.19 है।
• p-एनीसिक अम्ल की संरचना नीचे दी गई है:

इस प्रकार, p-एनीसिक अम्ल का pKa होगा,

pKa = बेन्ज़ोइक अम्ल का pKa - p-OMe के लिए हैमेट प्रतिस्थापन स्थिरांक (σ)

= 4.19 - (-0.30)

= 4.49

निष्कर्ष:-

इसलिए, p-एनीसिक अम्ल का pKa 4.49 है

संकल्पना:

• हैमेट समीकरण एक रैखिक मुक्त-ऊर्जा संबंध का वर्णन करता है जो कई अभिक्रियाओं की अभिक्रिया दरों और साम्यावस्था स्थिरांक को जोड़ता है जिसमें मेटा- और पैरा-प्रतिस्थापकों के साथ बेंजोइक अम्ल व्युत्पन्न शामिल होते हैं, केवल दो मापदंडों के साथ एक दूसरे से संबंधित होते हैं:

एक प्रतिस्थापक स्थिरांक और एक अभिक्रिया स्थिरांक।

• मूल समीकरण है

,

जहाँ K साम्यावस्था स्थिरांक है,

K_o संदर्भ स्थिरांक है,

प्रतिस्थापक स्थिरांक है, और अभिक्रिया स्थिरांक है।

व्याख्या:

• अभिक्रिया स्थिरांक ρ (संवेदनशीलता स्थिरांक), बेंजोइक अम्ल के आयनन की तुलना में, प्रतिस्थापकों के प्रति अभिक्रिया की संवेदनशीलता का वर्णन करता है।
• यह हैमेट आलेख के ढाल के समतुल्य है। ρ के लिए प्राप्त मान से अभिक्रिया की जानकारी प्राप्त होती है।
• अब,

यदि , तब अभिक्रिया बेंजोइक अम्ल की तुलना में प्रतिस्थापकों के प्रति अधिक संवेदनशील है, और अणु से एक धनात्मक आवेश खो जाता है।

यदि , तब अभिक्रिया बेंजोइक अम्ल की तुलना में प्रतिस्थापकों के प्रति कम संवेदनशील है, और अणु से एक धनात्मक आवेश खो जाता है।

यदि , तब प्रतिस्थापकों की संवेदनशीलता शून्य है और अणु से कोई आवेश नहीं बनता या खोया जाता है।

यदि , तो अणु से एक ऋणात्मक आवेश खो जाता है।

• बेंजोइक अम्ल के आयनन के लिए परिभाषा के अनुसार,

।​

​

निम्नलिखित कार्बोक्सिलिक अम्ल के लिए हैमेट अभिक्रिया स्थिरांक (ρ) का सही क्रम है:

• कार्बोक्सिलिक अम्ल B की स्थिति में, अभिक्रिया केंद्र एक संतृप्त कार्बन द्वारा अलग किया जाता है। इसलिए, कार्बोक्सिलिक अम्ल A की तुलना में अम्ल के वियोजन पर प्रतिस्थापक का कम प्रभाव पड़ता है।
• इसलिए, कार्बोक्सिलिक अम्ल B का वियोजन कार्बोक्सिलिक अम्ल A की तुलना में अधिक तेज़ होगा।
• इसलिए,

​\rho_B\)

• जबकि कार्बोक्सिलिक अम्ल C में, अभिक्रिया केंद्र दो संतृप्त कार्बन द्वारा अलग किया जाता है।
• इसलिए, अन्य कार्बोक्सिलिक अम्ल की तुलना में अम्ल के वियोजन पर प्रतिस्थापक का सबसे कम प्रभाव पड़ता है।
• इस प्रकार, कार्बोक्सिलिक अम्ल C के लिए हैमेट अभिक्रिया स्थिरांक (ρ) सबसे कम है।

\rho_B>\rho_C\)

निष्कर्ष:

इसलिए, निम्नलिखित कार्बोक्सिलिक अम्ल के विप्रोटॉनन के लिए हैमेट अभिक्रिया स्थिरांक (ρ) का सही क्रम A > B > C है।

सिद्धांत:

कर्टिन-हैमेट सिद्धांत एक गतिज सिद्धांत है जो उन अभिक्रियाओं के व्यवहार का वर्णन करता है जिनमें दो या दो से अधिक अभिक्रिया पथ एक ही मध्यवर्ती के लिए प्रतिस्पर्धा करते हैं।

कर्टिन-हैमेट सिद्धांत के अनुसार, एक अभिक्रिया में एक उत्पाद के निर्माण की दर उस पथ के दर-निर्धारण चरण (RDS) द्वारा निर्धारित की जाती है जो उस उत्पाद के निर्माण की ओर ले जाता है। दूसरे शब्दों में, जिस अभिक्रिया में RDS के लिए सक्रियण ऊर्जा बाधा सबसे कम होती है, उसमें उत्पाद निर्माण की दर सबसे अधिक होगी।

व्याख्या:

→ Q तक जाने की सक्रियण ऊर्जा E_aQ है जो P तक जाने की सक्रियण ऊर्जा E_aP की तुलना में कम है।

→ इसलिए Q समावयव P की तुलना में बहुत तेजी से बनेगा और Q प्रमुख उत्पाद भी होगा।

Q साइक्लोपेंटेन डाइमर के समावयव हैं। डाइमेराइजेशन का एक प्रतिनिधित्व ऊर्जा प्रोफ़ाइल आरेख नीचे दिया गया है। परिवेश की स्थिति में अभिक्रिया के बारे में सही कथन है "Q प्रमुख उत्पाद है क्योंकि यह तेजी से बनता है"।

निष्कर्ष:
दिए गए वक्र के आधार पर यह उचित है कि Q प्रमुख उत्पाद है क्योंकि यह तेजी से बनता है।