CBSE Chemistry_043

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Unit II: Solutions

Types of Solutions:
- Definition: Homogeneous mixtures of two or more substances.
- Based on Solvent and Solute Phases:
  - Solid in Liquid: e.g., Sugar in water.
  - Gas in Liquid: e.g., Carbon dioxide in water (soda).
  - Solid in Solid: e.g., Alloys like brass.
Concentration of Solutions:
- Mass Percentage: (Mass of solute/Mass of solution) × 100.
- Molarity (M): Moles of solute per liter of solution.
- Molality (m): Moles of solute per kilogram of solvent.
- Mole Fraction (χ): Ratio of moles of a component to total moles of all components.
Solubility:
- Solubility of Gases in Liquids:
  - Decreases with increasing temperature.
  - Increases with increasing pressure (Henry's Law).
Raoult's Law:
- Statement: The partial vapor pressure of a component in a solution is directly proportional to its mole fraction.
- Ideal Solutions: Obey Raoult's Law at all concentrations.
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विलयन (Solution) के प्रकार
परिभाषा: जब दो या अधिक पदार्थ एकसमान रूप से मिल जाते हैं, तो उसे विलयन कहते हैं।
घुलनशील पदार्थ (Solute) और विलायक (Solvent) के आधार पर प्रकार:
- ठोस + द्रव (Solid in Liquid): उदाहरण – पानी में चीनी।
- गैस + द्रव (Gas in Liquid): उदाहरण – सोडा में कार्बन डाइऑक्साइड।
- ठोस + ठोस (Solid in Solid): उदाहरण – पीतल (brass), जो धातुओं का मिश्रण है।

विलयन की सान्द्रता (Concentration of Solutions)

द्रव्यमान प्रतिशत (Mass Percentage): 100 भाग विलयन में घुले पदार्थ का प्रतिशत। $\frac{{\text{घुले पदार्थ का द्रव्यमान}}}{{\text{कुल विलयन का द्रव्यमान}}} \times 100$
मोलरता (Molarity - M): 1 लीटर विलयन में घुले पदार्थ के मोल्स।
मोललता (Molality - m): 1 किलोग्राम विलायक में घुले पदार्थ के मोल्स।
मोल भिन्नांश (Mole Fraction - χ): कुल मोल में किसी एक घटक के मोल का अनुपात।

विलेयता (Solubility)

गैसों की द्रव में विलेयता:
- तापमान बढ़ाने से विलेयता घटती है।
- दबाव बढ़ाने से विलेयता बढ़ती है (हेनरी का नियम - Henry's Law)।

राउल्ट का नियम (Raoult's Law)

कथन: विलयन के किसी घटक का वाष्प दाब (Vapor Pressure) उसके मोल भिन्नांश के अनुपात में होता है।
आदर्श विलयन (Ideal Solution): वे विलयन जो सभी सांद्रण (Concentration) पर राउल्ट के नियम का पालन करते हैं।

सहसंयोजी गुणधर्म (Colligative Properties)

परिभाषा: ये गुणधर्म घुले हुए कणों की संख्या पर निर्भर करते हैं, उनके प्रकार पर नहीं।
- वाष्प दाब में कमी: विलयन में कोई गैर-वाष्पशील पदार्थ जोड़ने से वाष्प दाब घट जाता है।
- स्फुटनांक वृद्धि (Boiling Point Elevation): विलयन का उबालने का तापमान बढ़ जाता है।
- हिमांक अवनमन (Freezing Point Depression): विलयन का जमने का तापमान कम हो जाता है।
- परासरण दाब (Osmotic Pressure): विलयन में विलायक को जाने से रोकने के लिए आवश्यक दबाव।

अणुभार (Molar Mass) की गणना

सहसंयोजी गुणधर्मों का उपयोग करके अणुभार निकाला जा सकता है, जैसे कि उबालने का तापमान, जमने का तापमान, या परासरण दाब को मापकर।

असामान्य अणुभार और वान्ट हॉफ गुणांक (Van't Hoff Factor - i)

असामान्य अणुभार: जब कोई पदार्थ विलयन में टूट (Dissociate) जाता है या जुड़ (Associate) जाता है, तो उसका अणुभार सामान्य से अलग हो सकता है।

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Colligative Properties:
- Definition: Properties that depend on the number of solute particles, not their nature.
  - Relative Lowering of Vapor Pressure: Adding a non-volatile solute lowers the vapor pressure of the solvent.
  - Elevation of Boiling Point: Boiling point increases when a solute is dissolved.
  - Depression of Freezing Point: Freezing point decreases upon solute addition.
  - Osmotic Pressure: Pressure required to stop the flow of solvent into the solution through a semipermeable membrane.
Determination of Molar Mass:
- Colligative properties can be used to calculate the molar mass of solutes by measuring changes in boiling point, freezing point, or osmotic pressure.
Abnormal Molar Mass and Van't Hoff Factor (i):
- Abnormal Molar Mass: Observed when solutes associate or dissociate in solution.
- Van't Hoff Factor (i): Ratio of observed colligative property to the value expected for a non-electrolyte.
  - i > 1: Dissociation (e.g., NaCl in water).
  - i < 1: Association (e.g., acetic acid in benzene).

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Unit III: Electrochemistry

Redox Reactions:
- Oxidation: Loss of electrons.
- Reduction: Gain of electrons.
- Example: Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu.
Electrochemical Cells:
- Galvanic (Voltaic) Cells: Convert chemical energy into electrical energy.
  - Example: Daniel cell.
- Electrolytic Cells: Use electrical energy to drive non-spontaneous chemical reactions.
  - Example: Electrolysis of water.
Electromotive Force (EMF) and Standard Electrode Potential (E°):
- EMF: Voltage generated by an electrochemical cell.
- Standard Electrode Potential: Measured under standard conditions (1 M concentration, 1 atm pressure, 25°C).
Nernst Equation:
- Purpose: Calculates cell potential under non-standard conditions.
- Equation: E = E° - (RT/nF) lnQ.
Gibbs Free Energy (ΔG) and EMF:
- Relationship: ΔG = -nFE.
  - ΔG: Gibbs free energy change.
  - n: Number of moles of electrons transferred.
  - F: Faraday's constant.
  - E: Cell potential.
Conductance in Electrolytic Solutions:
- Specific Conductivity (κ): Conductance of a solution per unit length and cross-sectional area.
- Molar Conductivity (Λm): Conductivity per mole of solute.
  - Relation: Λm = κ × (1000/Molarity).
Variation of Conductivity with Concentration:
- Strong Electrolytes: Conductivity decreases slightly with dilution.
- Weak Electrolytes: Conductivity increases significantly with dilution due to increased ionization.
Kohlrausch's Law:
- Statement: At infinite dilution, the molar conductivity of an electrolyte is the sum of the molar conductivities of its ions.
- Application: Used to calculate the molar conductivity of weak electrolytes at infinite dilution.

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इकाई III: विद्युतरसायन (Electrochemistry)

रेडॉक्स अभिक्रियाएँ (Redox Reactions)

ऑक्सीकरण (Oxidation): जब कोई पदार्थ इलेक्ट्रॉन खोता है।
अपचयन (Reduction): जब कोई पदार्थ इलेक्ट्रॉन प्राप्त करता है।
उदाहरण: $Zn + Cu^{2+} → Zn^{2+} + Cu$

विद्युतरासायनिक कोशिकाएँ (Electrochemical Cells)

गैलबैनिक (वोल्टाइक) कोशिका (Galvanic/Voltaic Cell):
- यह रासायनिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में बदलती है।
- उदाहरण: डेनियल सेल (Daniel Cell)।
वैद्युत अपघटन कोशिका (Electrolytic Cell):
- यह बाहरी विद्युत ऊर्जा का उपयोग करके गैर-स्वतः होने वाली रासायनिक अभिक्रियाओं को चलाती है।
- उदाहरण: जल का वैद्युत अपघटन (Electrolysis of Water)।

विद्युत प्रेरक बल (EMF) और मानक इलेक्ट्रोड विभव (Standard Electrode Potential - E°)

EMF (Electromotive Force):
- किसी विद्युतरासायनिक कोशिका द्वारा उत्पन्न वोल्टेज (Voltage)।
मानक इलेक्ट्रोड विभव (Standard Electrode Potential - E°):
- इसे मानक परिस्थितियों (1M संकेंद्रण, 1 atm दबाव, 25°C तापमान) में मापा जाता है।

नर्नस्ट समीकरण (Nernst Equation)

उद्देश्य:
- यह गैर-मानक परिस्थितियों में कोशिका विभव (Cell Potential) की गणना करता है।
समीकरण: $E = E° - \frac{RT}{nF} \ln Q$

गिब्स मुक्त ऊर्जा (ΔG) और विद्युत प्रेरक बल (EMF) का संबंध

संबंध: $\Delta G = -nFE$
- ΔG: गिब्स मुक्त ऊर्जा परिवर्तन।
- n: स्थानांतरित इलेक्ट्रॉनों की संख्या।
- F: फैराडे नियतांक (Faraday's Constant)।
- E: कोशिका विभव (Cell Potential)।

वैद्युत अपघटनीय विलयन में चालकता (Conductance in Electrolytic Solutions)

विशिष्ट चालकता (Specific Conductivity - κ):
- किसी घोल की एकांक लंबाई और अनुप्रस्थ काट क्षेत्र में चालकता।
मोलर चालकता (Molar Conductivity - Λm):
- प्रति मोल विलेय की चालकता।
संबंध: $\Lambda_m = \kappa \times \frac{1000}{\text{मोलरता (M)}}$

चालकता और संकेंद्रण का संबंध (Variation of Conductivity with Concentration)

मजबूत विद्युत अपघटक (Strong Electrolytes):
- घोल पतला करने पर चालकता थोड़ी कम होती है।
कमजोर विद्युत अपघटक (Weak Electrolytes):
- घोल पतला करने पर चालकता बहुत अधिक बढ़ जाती है, क्योंकि अधिक आयनीकरण (Ionization) होता है।

कोलरौश का नियम (Kohlrausch's Law)

कथन:
- अनंत तनुकरण (Infinite Dilution) पर किसी विद्युत अपघटक की मोलर चालकता उसके सभी आयनों की मोलर चालकताओं के योग के बराबर होती है।
उपयोग:
- कमजोर विद्युत अपघटकों की मोलर चालकता को अनंत तनुकरण पर ज्ञात करने के लिए प्रयोग किया जाता है।

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Unit IV: Chemical Kinetics

Rate of Reaction:
- Definition: Change in concentration of reactants or products per unit time.
- Types:
  - Average Rate: Change over a time interval.
  - Instantaneous Rate: Change at a specific moment.
Factors Affecting Reaction Rate:
- Concentration: Higher concentration usually increases rate.
- Temperature: Higher temperature increases rate.
- Catalyst: Substance that speeds up reaction without being consumed.
Order and Molecularity:
- Order: Sum of powers of concentration terms in rate law.
- Molecularity: Number of molecules colliding in an elementary step.
Rate Law and Specific Rate Constant:
- Rate Law: Expression showing how rate depends on reactant concentrations.
- Specific Rate Constant (k): Proportionality constant in rate law.
Integrated Rate Equations and Half-Life:
- Zero-Order Reactions: Rate = k; [A] = [A]₀ - kt.
  - Half-Life (t₁/₂): t₁/₂ = [A]₀ / 2k.
- First-Order Reactions: Rate = k[A]; ln[A] = ln[A]₀ - kt.
  - Half-Life (t₁/₂): t₁/₂ = 0.693 / k.
Collision Theory and Activation Energy:
- Collision Theory: Reactions occur when molecules collide with proper orientation and energy.
- Activation Energy (Ea): Minimum energy required for a reaction to occur.
- Arrhenius Equation: k = A * e^(-Ea/RT), where A is the frequency factor.
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इकाई IV: रासायनिक गतिकी (Chemical Kinetics)
अभिक्रिया की दर (Rate of Reaction)
परिभाषा: किसी रासायनिक अभिक्रिया में प्रतिबिंबकों (Reactants) या उत्पादों (Products) की सांद्रता में प्रति इकाई समय में होने वाला परिवर्तन।
प्रकार:
- औसत दर (Average Rate): किसी निश्चित समय अंतराल में सांद्रता परिवर्तन।
- क्षणिक दर (Instantaneous Rate): किसी विशेष क्षण पर सांद्रता परिवर्तन।

अभिक्रिया की दर को प्रभावित करने वाले कारक (Factors Affecting Reaction Rate)

सांद्रता (Concentration): अधिक सांद्रता से अभिक्रिया तेज होती है।
तापमान (Temperature): अधिक तापमान से अभिक्रिया दर बढ़ती है।
उत्प्रेरक (Catalyst): ऐसा पदार्थ जो अभिक्रिया को तेज करता है लेकिन स्वयं उपभोग नहीं होता।

क्रम (Order) और आण्विकता (Molecularity)

क्रम (Order): दर समीकरण (Rate Law) में सांद्रता पदों की घातों (Powers) का योग।
आण्विकता (Molecularity): किसी प्राथमिक चरण (Elementary Step) में टकराने वाले अणुओं की संख्या।

दर समीकरण और विशिष्ट दर नियतांक (Rate Law and Specific Rate Constant)

दर समीकरण (Rate Law): यह दिखाता है कि अभिक्रिया दर, प्रतिबिंबकों की सांद्रता पर कैसे निर्भर करती है।
विशिष्ट दर नियतांक (Specific Rate Constant - k): दर समीकरण में अनुपाती नियतांक (Proportionality Constant)।

समाकलित दर समीकरण और अर्धायु काल (Integrated Rate Equations and Half-Life)

शून्य-क्रम अभिक्रियाएँ (Zero-Order Reactions):
- दर: Rate = k
- समीकरण: [A] = [A]₀ - kt
- अर्धायु काल (Half-Life - t₁/₂): $t₁/₂ = \frac{[A]₀}{2k}$
प्रथम-क्रम अभिक्रियाएँ (First-Order Reactions):
- दर: Rate = k[A]
- समीकरण: ln[A] = ln[A]₀ - kt
- अर्धायु काल (Half-Life - t₁/₂): $t₁/₂ = \frac{0.693}{k}$

टकराव सिद्धांत और सक्रियण ऊर्जा (Collision Theory and Activation Energy)

टकराव सिद्धांत (Collision Theory):
- अभिक्रियाएँ तब होती हैं जब अणु उचित अभिविन्यास (Proper Orientation) और पर्याप्त ऊर्जा (Sufficient Energy) के साथ टकराते हैं।
सक्रियण ऊर्जा (Activation Energy - Ea):
- अभिक्रिया शुरू होने के लिए आवश्यक न्यूनतम ऊर्जा।
आरहेनियस समीकरण (Arrhenius Equation): $k = A \times e^{(-Ea/RT)}$
- A: आवृत्ति गुणांक (Frequency Factor)।
- Ea: सक्रियण ऊर्जा।
- R: गैस नियतांक (Gas Constant)।
- T: तापमान (Temperature)।

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Unit VIII: d and f Block Elements

General Introduction:
- Transition Metals (d-block): Elements with partially filled d orbitals.
- Inner Transition Metals (f-block): Lanthanides and actinides with partially filled f orbitals.
Properties of First-Row Transition Metals:
- Metallic Character: Good conductors, high melting points.
- Oxidation States: Exhibit multiple oxidation states.
- Color: Colored compounds due to d-d transitions.
- Catalytic Properties: Act as catalysts in various reactions.
- Magnetic Properties: Paramagnetic due to unpaired electrons.
Lanthanoids:
- Electronic Configuration: 4f¹⁻¹⁴ series.
- Oxidation States: Commonly +3.
- Lanthanoid Contraction: Gradual decrease in atomic and ionic sizes across the series.
Actinoids:
- Electronic Configuration: 5f¹⁻¹⁴ series.
- Oxidation States: Variable, commonly +3 and +4.
- Comparison with Lanthanoids: More reactive and radioactive.
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इकाई VIII: d और f ब्लॉक तत्व (d and f Block Elements)
सामान्य परिचय (General Introduction)
संक्रमण धातु (d-ब्लॉक तत्व): वे तत्व जिनमें ** جزئياً भरे हुए d-ऑर्बिटल होते हैं**।
आंतरिक संक्रमण धातु (f-ब्लॉक तत्व):
- लैंथेनाइड्स (Lanthanides) और ऐक्टिनाइड्स (Actinides), जिनमें ** جزئياً भरे हुए f-ऑर्बिटल होते हैं**।

प्रथम-पंक्ति संक्रमण धातुओं के गुण (Properties of First-Row Transition Metals)

धात्विकता (Metallic Character):
- अच्छे चालक (Good Conductors) और उच्च गलनांक (High Melting Points) रखते हैं।
ऑक्सीकरण अवस्थाएँ (Oxidation States):
- अनेक ऑक्सीकरण अवस्थाएँ प्रदर्शित करते हैं।
रंग (Color):
- इनके यौगिक d-d ट्रांज़िशन के कारण रंगीन होते हैं।
उत्प्रेरक गुण (Catalytic Properties):
- विभिन्न अभिक्रियाओं में उत्प्रेरक (Catalyst) के रूप में कार्य करते हैं।
चुंबकीय गुण (Magnetic Properties):
- अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों (Unpaired Electrons) के कारण पैरामैग्नेटिक (Paramagnetic) होते हैं।

लैंथेनाइड्स (Lanthanoids)

इलेक्ट्रॉनिक विन्यास (Electronic Configuration):
- 4f¹⁻¹⁴ श्रृंखला में आते हैं।
ऑक्सीकरण अवस्था (Oxidation States):
- सामान्यतः +3 ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करते हैं।
लैंथेनाइड संकुचन (Lanthanoid Contraction):
- श्रृंखला में बाईं से दाईं ओर जाने पर परमाणु और आयनिक आकार धीरे-धीरे घटता है।

ऐक्टिनाइड्स (Actinoids)

इलेक्ट्रॉनिक विन्यास (Electronic Configuration):
- 5f¹⁻¹⁴ श्रृंखला में आते हैं।
ऑक्सीकरण अवस्था (Oxidation States):
- +3 और +4 ऑक्सीकरण अवस्थाएँ सामान्य होती हैं।
लैंथेनाइड्स से तुलना (Comparison with Lanthanoids):
- ऐक्टिनाइड्स अधिक क्रियाशील (More Reactive) और अधिकांशतः रेडियोधर्मी (Radioactive) होते हैं।

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Unit IX: Coordination Compounds

Introduction:
- Definition: Coordination compounds consist of a central metal atom or ion bonded to surrounding molecules or ions, known as ligands, through coordinate covalent bonds.
- Examples: [Co(NH₃)₆]³⁺, [Fe(CN)₆]⁴⁻.
Ligands:
- Definition: Molecules or ions that donate a pair of electrons to the central metal atom/ion.
- Types:
  - Monodentate: Bind through a single donor atom (e.g., Cl⁻, NH₃).
  - Bidentate: Bind through two donor atoms (e.g., ethylenediamine).
  - Polydentate: Bind through multiple donor atoms (e.g., EDTA).
- Chelation: When polydentate ligands form rings with the central metal atom, enhancing the stability of the complex.
Coordination Number:
- Definition: The number of ligand donor atoms bonded to the central metal atom/ion.
- Common Coordination Numbers:
  - 4: Tetrahedral or square planar geometry.
  - 6: Octahedral geometry.
Properties of Coordination Compounds:
- Color: Arises from electronic transitions between d-orbitals split by the ligand field.
- Magnetic Properties: Depend on the number of unpaired electrons; can be paramagnetic or diamagnetic.
- Shapes: Determined by the coordination number and the spatial arrangement of ligands around the central metal.
IUPAC Nomenclature:
- Rules:
  - Name the ligands first (in alphabetical order), followed by the central metal.
  - Use prefixes (di-, tri-, etc.) to indicate the number of each ligand.
  - For anionic ligands, replace the ending with '-o' (e.g., chloride becomes chlorido).
  - If the complex ion is an anion, add the suffix '-ate' to the metal's name.
  - Indicate the oxidation state of the metal in Roman numerals in parentheses.
- Example: [Co(NH₃)₆]Cl₃ is named hexaamminecobalt(III) chloride.
Bonding Theories:
- Werner's Theory:
  - Proposed primary (ionizable) and secondary (non-ionizable) valencies.
  - Explained the fixed coordination numbers and spatial arrangements of ligands.
- Valence Bond Theory (VBT):
  - Describes bonding using hybridization of metal orbitals.
  - Explains geometries but has limitations in accounting for color and magnetic properties.
- Crystal Field Theory (CFT):
  - Considers electrostatic interactions between metal cations and ligand anions.
  - Explains the splitting of d-orbitals, leading to color and magnetic properties.
Isomerism in Coordination Compounds:
- Structural Isomerism:
  - Ionization Isomerism: Different ions inside and outside the coordination sphere.
  - Linkage Isomerism: Ligands can coordinate through different atoms (e.g., NO₂⁻ can bind through N or O).
- Stereoisomerism:
  - Geometrical Isomerism: Different spatial arrangements of ligands (e.g., cis- and trans- forms).
  - Optical Isomerism: Non-superimposable mirror images (enantiomers) that can rotate plane-polarized light.
Importance of Coordination Compounds:
- Biological Systems: Essential roles in oxygen transport (hemoglobin), photosynthesis (chlorophyll), and enzyme functions.
- Medicinal Chemistry: Used in treatments, such as cisplatin for cancer therapy.
- Industrial Applications: Employed in catalysis, extraction of metals, and as pigments and dyes.
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इकाई IX: समन्वय यौगिक (Coordination Compounds)
परिचय (Introduction)
परिभाषा: समन्वय यौगिक वे यौगिक होते हैं जिनमें एक केंद्रीय धातु परमाणु या आयन, आस-पास के अणुओं या आयनों (लिगैंड) के साथ समन्वय बंध (Coordinate Covalent Bond) बनाता है।
उदाहरण:
- [Co(NH₃)₆]³⁺
- [Fe(CN)₆]⁴⁻

लिगैंड (Ligands)

परिभाषा: ऐसे अणु या आयन जो केंद्रीय धातु को इलेक्ट्रॉन युग्म (Pair) दान करते हैं।
प्रकार:
- मोनोडेंटेट (Monodentate): केवल एक दाता परमाणु से जुड़ते हैं (जैसे, Cl⁻, NH₃)।
- बाइडेंटेट (Bidentate): दो दाता परमाणुओं से जुड़ते हैं (जैसे, एथिलीनडायमीन - ethylenediamine)।
- पॉलीडेंटेट (Polydentate): अनेक दाता परमाणुओं से जुड़ते हैं (जैसे, EDTA)।
कीलेशन (Chelation): जब पॉलीडेंटेट लिगैंड केंद्रीय धातु से छल्ले (Rings) बनाते हैं, जिससे यौगिक की स्थिरता बढ़ती है।

समन्वय संख्या (Coordination Number)

परिभाषा: केंद्रीय धातु से बंधे हुए लिगैंड के दाता परमाणुओं की संख्या।
सामान्य समन्वय संख्याएँ:
- 4 → चतुष्फलकीय (Tetrahedral) या वर्गाकार समतलीय (Square Planar) रचना।
- 6 → अष्टफलकाकार (Octahedral) रचना।

समन्वय यौगिकों के गुण (Properties of Coordination Compounds)

रंग (Color):
- d-ऑर्बिटल्स के विभाजन (Splitting) के कारण इलेक्ट्रॉनों के संक्रमण (Electronic Transitions) से रंग उत्पन्न होता है।
चुंबकीय गुण (Magnetic Properties):
- अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों (Unpaired Electrons) की संख्या पर निर्भर करते हैं और पैरामैग्नेटिक या डायमैग्नेटिक हो सकते हैं।
आकार (Shapes):
- समन्वय संख्या और लिगैंडों के स्थानिक विन्यास (Spatial Arrangement) से निर्धारित होते हैं।

IUPAC नामकरण (IUPAC Nomenclature)

नियम:
1. लिगैंडों का नाम पहले (वर्णक्रमानुसार) लिखा जाता है।
2. संख्या दर्शाने के लिए उपसर्गों (di-, tri-, आदि) का उपयोग किया जाता है।
3. ऋणात्मक लिगैंडों के नाम के अंत में '-o' जोड़ा जाता है (जैसे, क्लोराइड → chlorido)।
4. यदि यौगिक ऋणायन (Anionic Complex) है, तो धातु के नाम के अंत में '-ate' जोड़ा जाता है।
5. धातु की ऑक्सीकरण अवस्था को रोमन संख्याओं में () के अंदर लिखा जाता है।
उदाहरण:
- [Co(NH₃)₆]Cl₃ → Hexaamminecobalt(III) chloride।

बंधन के सिद्धांत (Bonding Theories)

वेर्नर का सिद्धांत (Werner's Theory):
- प्राथमिक (Primary) और द्वितीयक (Secondary) संयोजकता की अवधारणा दी।
- निश्चित समन्वय संख्या और स्थानिक विन्यास (Spatial Arrangements) को समझाया।
संयोजकता बंध सिद्धांत (Valence Bond Theory - VBT):
- संकरण (Hybridization) द्वारा समन्वय यौगिकों के आकृति (Geometry) को समझाता है।
- लेकिन रंग और चुंबकीय गुणों की पूरी व्याख्या नहीं कर पाता।
क्रिस्टल क्षेत्र सिद्धांत (Crystal Field Theory - CFT):
- धातु और लिगैंड के बीच विद्युतस्थैतिक अंतःक्रियाओं को मानता है।
- d-ऑर्बिटल्स के विभाजन के कारण रंग और चुंबकीय गुणों की व्याख्या करता है।

समरूपता (Isomerism) समन्वय यौगिकों में

संरचनात्मक समरूपता (Structural Isomerism):
- आयनीकरण समरूपता (Ionization Isomerism):
  - अलग-अलग आयन यौगिक के अंदर और बाहर होते हैं।
- संयोजकता समरूपता (Linkage Isomerism):
  - एक ही लिगैंड विभिन्न परमाणुओं के माध्यम से जुड़ सकता है (जैसे, NO₂⁻ नाइट्रोजन (N) या ऑक्सीजन (O) से जुड़ सकता है)।
स्थानीय समरूपता (Stereoisomerism):
- भौमितीय समरूपता (Geometrical Isomerism):
  - लिगैंडों के स्थान में भिन्नता (जैसे, cis- और trans- रूप)।
- प्रकाशीय समरूपता (Optical Isomerism):
  - ऐसे यौगिक जिनकी संरचना दर्पण प्रतिबिंबों जैसी होती है और वे समतल-ध्रुवीकृत प्रकाश को घुमा सकते हैं।

समन्वय यौगिकों का महत्त्व (Importance of Coordination Compounds)

जैविक प्रणालियों में (Biological Systems):
- ऑक्सीजन परिवहन (Hemoglobin),
- प्रकाशसंश्लेषण (Chlorophyll),
- एंजाइम क्रियाएँ।
चिकित्सा में (Medicinal Chemistry):
- कैंसर के इलाज में उपयोग (जैसे, Cisplatin)।
औद्योगिक अनुप्रयोग (Industrial Applications):
- उत्प्रेरक (Catalysis), धातुओं के निष्कर्षण (Metal Extraction), रंगों और रंजकों (Pigments and Dyes) में उपयोग।

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Unit X: Haloalkanes and Haloarenes
Haloalkanes:
- Nomenclature:
  - Derived from alkanes by replacing a hydrogen atom with a halogen (F, Cl, Br, I).
  - IUPAC Naming: Prefix the halogen name to the alkane (e.g., chloromethane for CH₃Cl).
- Nature of C–X Bond:
  - The carbon-halogen bond is polar due to the electronegativity difference, with carbon bearing a partial positive charge and halogen a partial negative charge.
- Physical Properties:
  - Boiling Points: Increase with molecular mass; RI > RBr > RCl > RF.
  - Solubility: Slightly soluble in water; solubility decreases with increasing chain length.
- Chemical Properties:
  - Nucleophilic Substitution Reactions:
    - SN1 Mechanism: Two-step process; rate depends only on the concentration of the haloalkane; leads to racemization.
    - SN2 Mechanism: One-step process; rate depends on both haloalkane and nucleophile concentrations; leads to inversion of configuration.
  - Elimination Reactions:
    - Formation of alkenes by the removal of a halogen atom and a hydrogen atom from adjacent carbons (dehydrohalogenation).
  - Reaction with Metals:
    - Formation of organometallic compounds like Grignard reagents (RMgX) when reacted with magnesium in dry ether.
- Optical Rotation:
  - Haloalkanes with chiral centers can rotate plane-polarized light.
  - SN1 reactions can lead to racemization, while SN2 reactions result in inversion of configuration.
Haloarenes:
- Nature of C–X Bond:
  - The carbon-halogen bond in haloarenes is shorter and stronger due to sp² hybridization and resonance, making it less reactive towards nucleophilic substitution.
- Substitution Reactions:
  - Electrophilic Substitution:
    - Halogens are ortho/para-directing but deactivate the benzene ring, leading to substitution at the ortho and para positions.
    - Examples: Nitration, sulfonation, halogenation, and Friedel-Crafts reactions.
  - Nucleophilic Substitution:
    - Generally less reactive due to resonance stabilization; however, the presence of electron-withdrawing groups (e.g., -NO₂) at ortho/para positions can facilitate the reaction.
Uses and Environmental Effects of Specific Compounds:
- Dichloromethane (CH₂Cl₂):
  - Uses: Solvent in paint removers, degreasing agent.
  - Environmental Effects: Volatile organic compound contributing to air pollution; potential health hazards on prolonged exposure.
- Trichloromethane (Chloroform, CHCl₃):
  - Uses: Formerly used as an anesthetic; currently used in the production of refrigerants and as a solvent.
  - Environmental Effects: Can cause dizziness and liver damage; contributes to ozone depletion.
- Tetrachloromethane (Carbon Tetrachloride, CCl₄):
  - Uses: Used in fire extinguishers and as a solvent.
  - Environmental Effects: Toxic to the liver and kidneys; significant ozone-depleting substance.
- Iodoform (CHI₃):
  - Uses: Antiseptic properties; used in medicine.
  - Environmental Effects: Persistent in the environment; can contribute to iodine pollution.
- Freons (Chlorofluorocarbons, CFCs):
  - Uses: Refrigerants, propellants in aerosol sprays.
  - Environmental Effects: Major contributors to ozone layer depletion; phased out under the Montreal Protocol.
- DDT (Dichlorodiphenyltrichloroethane):
  - Uses: Insecticide used in agriculture and for malaria control.
  - Environmental Effects: Highly persistent in the environment; bioaccumulates in the food chain, leading to adverse effects on wildlife and potential human health risks.
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  इकाई X: हैलोऐल्केन्स और हैलोएरीन्स (Haloalkanes and Haloarenes)
  हैलोऐल्केन्स (Haloalkanes)
  1. नामकरण (Nomenclature):
- हैलोऐल्केन्स वे यौगिक होते हैं जिनमें एल्केन के हाइड्रोजन परमाणु को हैलोजन (F, Cl, Br, I) द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।
- IUPAC नामकरण:
  - हैलोजन का नाम पहले आता है, फिर एल्केन का नाम दिया जाता है।
  - उदाहरण: CH₃Cl = क्लोरोमीथेन (Chloromethane)।
2. C–X बंध की प्रकृति (Nature of C–X Bond):
कार्बन-हैलोजन बंध ध्रुवीय (Polar) होता है क्योंकि हैलोजन की विद्युतऋणात्मकता (Electronegativity) अधिक होती है।
कार्बन पर आंशिक धनात्मक आवेश (δ⁺) और हैलोजन पर आंशिक ऋणात्मक आवेश (δ⁻) होता है।

3. भौतिक गुण (Physical Properties):

उबलांक (Boiling Points):
- आणविक भार बढ़ने से उबलांक बढ़ता है।
- क्रम: RI > RBr > RCl > RF।
जल में विलेयता (Solubility):
- जल में अल्प विलेय (Slightly Soluble) होते हैं।
- शृंखला लंबी होने से विलेयता घटती है।

4. रासायनिक गुण (Chemical Properties):

(i) नाभिकीय अपघटन अभिक्रियाएँ (Nucleophilic Substitution Reactions):

SN1 अभिक्रिया (SN1 Mechanism):
- दो चरणों (Two-step) में होती है।
- दर (Rate) केवल हैलोऐल्केन की सांद्रता पर निर्भर करती है।
- उत्पाद में रैसीमाइजेशन (Racemization) होता है।
SN2 अभिक्रिया (SN2 Mechanism):
- एक चरण (One-step) में होती है।
- दर (Rate) हैलोऐल्केन और नाभिकophile दोनों की सांद्रता पर निर्भर करती है।
- उत्पाद में संरचना का उलटाव (Inversion of Configuration) होता है।

(ii) उन्मूलन अभिक्रियाएँ (Elimination Reactions):

हैलोजन और हाइड्रोजन के निष्कासन (Dehydrohalogenation) से ऐल्कीन का निर्माण होता है।

(iii) धातुओं के साथ अभिक्रिया (Reaction with Metals):

Grignard अभिकारक (Grignard Reagent) का निर्माण:
- RX + Mg (शुष्क ईथर) → RMgX
- उदाहरण: CH₃Br + Mg → CH₃MgBr

5. प्रकाशीय घूर्णन (Optical Rotation):

किराल केंद्र (Chiral Center) वाले हैलोऐल्केन्स समतल-ध्रुवीकृत प्रकाश को घुमा सकते हैं।
SN1 अभिक्रिया में रैसीमाइजेशन (Racemization) होता है।
SN2 अभिक्रिया में संरचनात्मक उलटाव (Inversion of Configuration) होता है।

हैलोएरीन्स (Haloarenes)

1. C–X बंध की प्रकृति (Nature of C–X Bond):

sp² संकरण (Hybridization) और अनुनाद (Resonance) के कारण बंध अधिक मजबूत होता है।
इस कारण यह नाभिकीय प्रतिस्थापन (Nucleophilic Substitution) के प्रति कम प्रतिक्रियाशील होता है।

2. प्रतिस्थापन अभिक्रियाएँ (Substitution Reactions):

(i) विद्युतऋणात्मक प्रतिस्थापन (Electrophilic Substitution):

हैलोजन ऑर्थो-पैरा निर्देशक (Ortho/Para Directing) होता है, लेकिन बेंजीन वलय की सक्रियता को घटा देता है।
उदाहरण:
- नाइट्रेशन (Nitration)
- सल्फोनेशन (Sulfonation)
- हैलोजनीकरण (Halogenation)
- फ्रीडेल-क्राफ्ट्स अभिक्रिया (Friedel-Crafts Reactions)

(ii) नाभिकीय प्रतिस्थापन (Nucleophilic Substitution):

अनुनाद स्थिरीकरण (Resonance Stabilization) के कारण कम प्रतिक्रियाशील होते हैं।
हालांकि, इलेक्ट्रॉन आकर्षित करने वाले समूह (जैसे -NO₂) की उपस्थिति प्रतिक्रिया को सुगम बना सकती है।

विशिष्ट यौगिकों के उपयोग और पर्यावरणीय प्रभाव (Uses and Environmental Effects of Specific Compounds)

यौगिक	उपयोग (Uses)	पर्यावरणीय प्रभाव (Environmental Effects)
डाइक्लोरोमीथेन (CH₂Cl₂)	रंग हटाने वाले विलायक, वसा हटाने वाला एजेंट	वाष्पशील जैविक यौगिक (VOC), वायु प्रदूषक
ट्राइक्लोरोमीथेन (CHCl₃, क्लोरोफॉर्म)	पहले एनेस्थेटिक के रूप में, अब रेफ्रिजरेंट उत्पादन में	चक्कर आना, यकृत को नुकसान, ओजोन क्षरण
टेट्राक्लोरोमीथेन (CCl₄, कार्बन टेट्राक्लोराइड)	अग्निशामक (Fire Extinguishers), विलायक	यकृत और गुर्दे को विषाक्त, ओजोन क्षरण
आयोडोफॉर्म (CHI₃)	एंटीसेप्टिक (Antiseptic)	पर्यावरण में स्थायी, आयोडीन प्रदूषण
फ्रियोन्स (CFCs, क्लोरोफ्लोरोकार्बन)	रेफ्रिजरेंट, एयरोसोल प्रोपेलेंट	ओजोन परत क्षरण, मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल के तहत प्रतिबंधित
DDT (डाइक्लोरोडाइफेनाइलट्राइक्लोरोइथेन)	कीटनाशक (Insecticide)	जैव संचय (Bioaccumulation), पर्यावरणीय और स्वास्थ्य जोखिम

निष्कर्ष (Conclusion):

हैलोऐल्केन्स और हैलोएरीन्स महत्वपूर्ण कार्बनिक यौगिक हैं जो कई औद्योगिक, जैविक और पर्यावरणीय प्रभाव डालते हैं।
SN1 और SN2 अभिक्रियाओं में संरचनात्मक प्रभाव महत्त्वपूर्ण होते हैं।
हैलोएरीन्स विद्युतऋणात्मक प्रतिस्थापन अभिक्रियाओं में अधिक प्रतिक्रियाशील होते हैं।
कुछ यौगिक (जैसे CCl₄, CFCs, DDT) पर्यावरण के लिए हानिकारक हैं और उनके उपयोग पर प्रतिबंध लगाया गया है।

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  Unit XI: Alcohols, Phenols, and Ethers
- Alcohols:
  - Nomenclature:
    - Common Names: Derived by naming the alkyl group followed by 'alcohol' (e.g., methyl alcohol).
    - IUPAC Names: Replace the '-e' in the alkane name with '-ol' (e.g., methane → methanol).
  - Methods of Preparation:
    - From Alkenes:
      - Hydration: Alkenes react with water in the presence of an acid to form alcohols.
      - Hydroboration-Oxidation: Alkenes react with diborane (BH₃) followed by oxidation to yield alcohols.
    - From Carbonyl Compounds:
      - Reduction of Aldehydes and Ketones: Aldehydes reduce to primary alcohols; ketones reduce to secondary alcohols.
      - Reduction of Carboxylic Acids and Esters: These reduce to primary alcohols using strong reducing agents.
  - Physical Properties:
    - Boiling Points: Higher than hydrocarbons due to hydrogen bonding.
    - Solubility: Lower alcohols are miscible with water; solubility decreases with increasing carbon chain length.
  - Chemical Properties:
    - Reactions Involving the -OH Group:
      - Acidity: Alcohols can react with active metals like sodium to form alkoxides and hydrogen gas.
      - Esterification: Reaction with carboxylic acids in the presence of an acid catalyst to form esters.
    - Reactions Involving the Alkyl Group:
      - Oxidation: Primary alcohols oxidize to aldehydes and further to carboxylic acids; secondary alcohols oxidize to ketones.
      - Dehydration: In the presence of acid, alcohols can lose water to form alkenes.
  - Identification of Primary, Secondary, and Tertiary Alcohols:
    - Lucas Test: Reacts alcohols with Lucas reagent (ZnCl₂/HCl); tertiary alcohols react immediately, secondary alcohols react in a few minutes, and primary alcohols show little to no reaction.
  - Mechanism of Dehydration:
    - Protonation of the -OH group, followed by loss of water to form a carbocation, and finally, elimination to form an alkene.
  - Uses:
    - Methanol: Used as a solvent, antifreeze, and in the production of formaldehyde.
    - Ethanol: Used in alcoholic beverages, as a solvent, and as a fuel additive.
- Phenols:
  - Nomenclature:
    - Simplest phenol is named 'phenol'; derivatives are named with substituents' positions indicated (e.g., 2-nitrophenol).
  - Methods of Preparation:
    - From Haloarenes: Heating chlorobenzene with aqueous NaOH at high temperature and pressure.
    - From Benzene Sulphonic Acid: Fusion with NaOH followed by acidification.
    - From Diazonium Salts: Hydrolysis of benzene diazonium salts.
    - From Cumene: Oxidation of cumene followed by acid-catalyzed cleavage to yield phenol and acetone.
  - Physical Properties:
    - Colorless crystalline solids; soluble in water due to hydrogen bonding.
  - Chemical Properties:
    - Acidic Nature: Phenols are more acidic than alcohols due to stabilization of the phenoxide ion by resonance.
    - Electrophilic Substitution Reactions:
      - Nitration: Formation of nitrophenols upon reaction with nitric acid.
      - Halogenation: Bromination yields tribromophenol.
      - Sulfonation: Reaction with sulfuric acid to form phenol sulfonic acid.
      - Kolbe's Reaction: Phenoxide ion reacts with CO₂ to form salicylic acid.
      - Reimer-Tiemann Reaction: Phenol reacts with chloroform in the presence of NaOH to form salicylaldehyde.
  - Uses:
    - Production of plastics (e.g., Bakelite), antiseptics (e.g., dettol), and in the synthesis of drugs like aspirin.
- Ethers:
  - Nomenclature:
    - Common Names: Name the two alkyl or aryl groups attached to oxygen in alphabetical order followed by 'ether' (e.g., ethyl methyl ether).
    - IUPAC Names: Alkoxy alkane (e.g., methoxyethane for CH₃OCH₂CH₃).
  - Methods of Preparation:
    - Dehydration of Alcohols: Intermolecular dehydration of alcohols in the presence of acid to form ethers.
    - Williamson Synthesis: Reaction of an alkoxide ion with a primary alkyl halide.
  - Physical Properties:
    - Lower boiling points than alcohols due to the absence of hydrogen bonding; slightly polar; good solvents for organic reactions.
  - Chemical Properties:
    - Cleavage by Acids: Ethers can be cleaved by hydrohalic acids to form alkyl halides and alcohols.
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  इकाई XI: ऐल्कोहल, फिनॉल और ईथर (Alcohols, Phenols, and Ethers)
  ऐल्कोहल (Alcohols)
  1. नामकरण (Nomenclature):
- सामान्य नाम (Common Names):
  - ऐल्किल समूह का नाम लेकर अंत में 'Alcohol' जोड़ा जाता है।
  - उदाहरण: CH₃OH = मीथाइल ऐल्कोहल (Methyl Alcohol)।
- IUPAC नामकरण:
  - ऐल्केन के नाम से '-e' हटाकर '-ol' जोड़ते हैं।
  - उदाहरण: CH₃OH = मीथेनॉल (Methanol)।
2. निर्माण विधियाँ (Methods of Preparation):
(i) ऐल्कीन से (From Alkenes):
संयोजन (Hydration):
- ऐल्कीन + जल (H₂O) → ऐल्कोहल (तेज़ाब की उपस्थिति में)।
हाइड्रोबोरेशन-ऑक्सीकरण (Hydroboration-Oxidation):
- ऐल्कीन + BH₃ → ऑक्सीकरण → ऐल्कोहल।

(ii) कार्बोनिल यौगिकों से (From Carbonyl Compounds):

ऐल्डिहाइड और कीटोन का अपचयन (Reduction of Aldehydes and Ketones):
- ऐल्डिहाइड → प्राथमिक ऐल्कोहल।
- कीटोन → द्वितीयक ऐल्कोहल।
कार्बोक्जिलिक अम्ल और एस्टर का अपचयन (Reduction of Carboxylic Acids and Esters):
- प्राथमिक ऐल्कोहल का निर्माण।

3. भौतिक गुण (Physical Properties):

उबलांक (Boiling Point):
- हाइड्रोजन बॉन्डिंग के कारण ऐल्कोहल का उबलांक हाइड्रोकार्बन से अधिक होता है।
विलेयता (Solubility):
- कम आणविक भार वाले ऐल्कोहल जल में घुलनशील होते हैं।
- कार्बन श्रृंखला बढ़ने पर विलेयता घटती है।

4. रासायनिक गुण (Chemical Properties):

(i) -OH समूह से जुड़ी अभिक्रियाएँ (Reactions Involving the -OH Group):

अम्लीयता (Acidity):
- ऐल्कोहल सक्रिय धातुओं (जैसे Na) से अभिक्रिया कर ऐल्कॉक्साइड और हाइड्रोजन गैस बनाते हैं।
एस्टरीकरण (Esterification):
- ऐल्कोहल + कार्बोक्जिलिक अम्ल (H⁺ की उपस्थिति में) → एस्टर।

(ii) ऐल्काइल समूह से जुड़ी अभिक्रियाएँ (Reactions Involving the Alkyl Group):

अपचयन (Oxidation):
- प्राथमिक ऐल्कोहल → ऐल्डिहाइड → कार्बोक्जिलिक अम्ल।
- द्वितीयक ऐल्कोहल → कीटोन।
निर्जलीकरण (Dehydration):
- तेज़ाब (H₂SO₄) की उपस्थिति में ऐल्कोहल → ऐल्कीन + जल।

5. प्राथमिक, द्वितीयक और तृतीयक ऐल्कोहल की पहचान (Identification of Primary, Secondary, and Tertiary Alcohols):

लूकस परीक्षण (Lucas Test):
- ZnCl₂ + HCl के साथ प्रतिक्रिया में:
  - तृतीयक ऐल्कोहल → तुरंत अभिक्रिया।
  - द्वितीयक ऐल्कोहल → कुछ मिनट में अभिक्रिया।
  - प्राथमिक ऐल्कोहल → कोई विशेष अभिक्रिया नहीं।

6. निर्जलीकरण तंत्र (Mechanism of Dehydration):

-OH समूह का प्रोटोनन (Protonation)।
जल का निष्कासन (Loss of Water)।
कार्बोकैटायन (Carbocation) का निर्माण।
एलिमिनेशन द्वारा ऐल्कीन का निर्माण।

7. उपयोग (Uses):

मीथेनॉल (Methanol): विलायक, एंटीफ्रीज़, फॉर्मल्डिहाइड निर्माण।
एथेनॉल (Ethanol): मादक पेय, विलायक, ईंधन योजक।

फिनॉल (Phenols)

1. नामकरण (Nomenclature):

सबसे सरल फिनॉल 'Phenol' कहलाता है।
प्रतिस्थापन वाले फिनॉल को पदानुक्रमित नामों से दर्शाया जाता है।
- उदाहरण: 2-नाइट्रोफिनॉल (2-Nitrophenol)।

2. निर्माण विधियाँ (Methods of Preparation):

हैलोएरीन्स से (From Haloarenes):
- क्लोरोबेंजीन + NaOH (उच्च तापमान, दबाव) → फिनॉल।
बेंजीन सल्फोनिक अम्ल से (From Benzene Sulphonic Acid):
- NaOH संलयन + अम्लीकरण → फिनॉल।
डायज़ोनियम लवण से (From Diazonium Salts):
- हाइड्रोलिसिस द्वारा फिनॉल प्राप्त होता है।
क्यूमीन विधि (From Cumene):
- क्यूमीन का ऑक्सीकरण → फिनॉल + एसीटोन।

3. भौतिक गुण (Physical Properties):

रंगहीन ठोस, जल में विलेय (Hydrogen Bonding के कारण)।

4. रासायनिक गुण (Chemical Properties):

(i) अम्लीयता (Acidic Nature):

फिनॉल ऐल्कोहल से अधिक अम्लीय होता है क्योंकि फिनॉक्साइड आयन अनुनाद (Resonance) से स्थिर होता है।

(ii) विद्युतऋणात्मक प्रतिस्थापन अभिक्रियाएँ (Electrophilic Substitution Reactions):

नाइट्रेशन (Nitration): नाइट्रोफिनॉल का निर्माण।
हैलोजनीकरण (Halogenation): ट्राइब्रोमोफिनॉल का निर्माण।
सल्फोनेशन (Sulfonation): फिनॉल सल्फोनिक अम्ल बनता है।
कोल्बे अभिक्रिया (Kolbe’s Reaction): CO₂ के साथ अभिक्रिया → सैलिसिलिक अम्ल।
रीमर-टीमैन अभिक्रिया (Reimer-Tiemann Reaction): फिनॉल + CHCl₃ (NaOH में) → सैलिसिलऐल्डिहाइड।

5. उपयोग (Uses):

प्लास्टिक (Bakelite), एंटीसेप्टिक्स (Dettol), औषधियाँ (Aspirin)।

ईथर (Ethers)

1. नामकरण (Nomenclature):

सामान्य नामकरण: दो ऐल्किल समूह + "Ether"।
- उदाहरण: एथाइल मीथाइल ईथर।
IUPAC नामकरण: ऐल्कॉक्सी ऐल्केन।
- उदाहरण: CH₃OCH₂CH₃ = मीथॉक्सीएथेन (Methoxyethane)।

2. निर्माण विधियाँ (Methods of Preparation):

ऐल्कोहल का निर्जलीकरण (Dehydration of Alcohols)।
विलियमसन संष्लेषण (Williamson Synthesis):
- ऐल्कॉक्साइड आयन + प्राथमिक ऐल्काइल हैलाइड।

3. भौतिक और रासायनिक गुण (Properties & Reactions):

उबलांक कम होता है (No Hydrogen Bonding)।
अम्लों से अपघटन (Cleavage by Acids):
- ईथर + HX → ऐल्काइल हैलाइड + ऐल्कोहल।

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Unit XII: Aldehydes, Ketones, and Carboxylic Acids
Aldehydes and Ketones:
- Nomenclature:
  - Aldehydes: Named by replacing the '-e' of the parent alkane with '-al'.
    - Example: Methane → Methanal (Formaldehyde).
  - Ketones: Named by replacing the '-e' of the parent alkane with '-one'.
    - Example: Propane → Propanone (Acetone).
- Nature of the Carbonyl Group:
  - The carbonyl group (C=O) is polar due to the higher electronegativity of oxygen compared to carbon.
  - This polarity makes the carbonyl carbon susceptible to nucleophilic attacks.
- Methods of Preparation:
  - Aldehydes:
    - Oxidation of Primary Alcohols: Using mild oxidizing agents like PCC (Pyridinium chlorochromate).
    - Hydration of Alkynes: Terminal alkynes react with water in the presence of catalysts to form aldehydes.
  - Ketones:
    - Oxidation of Secondary Alcohols: Using oxidizing agents like potassium dichromate (K₂Cr₂O₇).
    - Friedel-Crafts Acylation: Aromatic compounds react with acyl chlorides in the presence of AlCl₃ to form ketones.
- Physical Properties:
  - Boiling Points: Higher than hydrocarbons due to dipole-dipole interactions but lower than alcohols because of the absence of hydrogen bonding.
  - Solubility: Lower members are soluble in water due to hydrogen bonding with water molecules; solubility decreases with increasing molecular weight.
- Chemical Properties:
  - Nucleophilic Addition Reactions:
    - Addition of Hydrogen Cyanide (HCN): Forms cyanohydrins.
    - Addition of Alcohols: Forms hemiacetals and acetals in aldehydes; hemiketals and ketals in ketones.
  - Oxidation:
    - Aldehydes: Easily oxidized to carboxylic acids.
    - Ketones: Generally resistant to oxidation; require strong oxidizing agents to break carbon-carbon bonds.
- Mechanism of Nucleophilic Addition:
  - The nucleophile attacks the electrophilic carbonyl carbon, leading to the formation of a tetrahedral alkoxide intermediate, which upon protonation yields the addition product.
- Reactivity of Alpha Hydrogen in Aldehydes:
  - The hydrogen atom adjacent to the carbonyl group (α-hydrogen) is acidic due to the electron-withdrawing effect of the carbonyl group and resonance stabilization of the conjugate base (enolate ion).
- Uses:
  - Formaldehyde: Used in the production of resins and as a disinfectant.
  - Acetone: Common solvent in laboratories and industries.
Carboxylic Acids:
- Nomenclature:
  - Named by replacing the '-e' of the parent alkane with '-oic acid'.
    - Example: Ethane → Ethanoic Acid (Acetic Acid).
- Acidic Nature:
  - Carboxylic acids are acidic due to the ability to donate a proton (H⁺) from the carboxyl group, forming a resonance-stabilized carboxylate anion.
- Methods of Preparation:
  - Oxidation of Primary Alcohols and Aldehydes: Using strong oxidizing agents like KMnO₄ or K₂Cr₂O₇.
  - Hydrolysis of Nitriles: Nitriles (cyanides) hydrolyze in acidic or basic conditions to yield carboxylic acids.
- Physical Properties:
  - Boiling Points: Higher than alcohols due to dimeric associations through hydrogen bonding.
  - Solubility: Lower members are miscible with water; solubility decreases with increasing chain length.
- Uses:
  - Acetic Acid: Used as a solvent and in the manufacture of synthetic fibers and plastics.
  - Benzoic Acid: Used as a food preservative.
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  अध्याय XII: एल्डिहाइड, कीटोन और कार्बोक्सिलिक अम्ल
  1. एल्डिहाइड और कीटोन (Aldehydes and Ketones)
  (i) नामकरण (Nomenclature):
- एल्डिहाइड: मूल अल्केन के नाम से '-e' हटाकर '-al' जोड़ते हैं।
  - उदाहरण:
    - मीथेन → मीथनाल (Methanal) (फॉर्मल्डिहाइड)
- कीटोन: मूल अल्केन के नाम से '-e' हटाकर '-one' जोड़ते हैं।
  - उदाहरण:
    - प्रोपेन → प्रोपानोन (Propanone) (एसिटोन)
(ii) कार्बोनाइल समूह का स्वभाव (Nature of Carbonyl Group):
कार्बोनाइल (C=O) समूह में ऑक्सीजन अधिक विद्युतऋणात्मक (electronegative) होता है, जिससे यह बंध ध्रुवीय (polar) बन जाता है।
इस कारण कार्बोनाइल कार्बन पर आंशिक धनात्मक (+) आवेश आता है, जिससे यह न्यूक्लियोफिलिक हमलों (nucleophilic attacks) के प्रति संवेदनशील होता है।

(iii) तैयारी के तरीके (Methods of Preparation):

✅ एल्डिहाइड (Aldehydes) की तैयारी:

प्राथमिक अल्कोहलों का ऑक्सीकरण: हल्के ऑक्सीकारक (जैसे PCC) से प्राथमिक अल्कोहल को एल्डिहाइड में बदला जाता है।
एल्काइन का जलयोजन (Hydration of Alkynes): टर्मिनल एल्काइन्स जल की उपस्थिति में एल्डिहाइड बनाते हैं।

✅ कीटोन (Ketones) की तैयारी:

माध्यमिक अल्कोहलों का ऑक्सीकरण (Oxidation of Secondary Alcohols): ऑक्सीकारक जैसे K₂Cr₂O₇ से कीटोन प्राप्त होता है।
फ्रीडल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन (Friedel-Crafts Acylation): एरोमैटिक यौगिकों का AlCl₃ के साथ प्रतिक्रिया करने पर कीटोन बनता है।

(iv) भौतिक गुण (Physical Properties):

उबाल बिंदु (Boiling Point): हाइड्रोजन बॉन्डिंग न होने के कारण, एल्कोहलों से कम लेकिन हाइड्रोकार्बन से अधिक होता है।
विलयनशीलता (Solubility): छोटे एल्डिहाइड और कीटोन पानी में घुलनशील होते हैं लेकिन लंबी श्रृंखला वाले अघुलनशील होते हैं।

(v) रासायनिक गुण (Chemical Properties):

✅ न्यूक्लियोफिलिक उपसंयोजन अभिक्रियाएँ (Nucleophilic Addition Reactions):

हाइड्रोजन साइनाइड (HCN) जोड़ने से सायानोहाइड्रिन (Cyanohydrin) बनता है।
अल्कोहल जोड़ने से हेमीएसिटल (Hemiacetal) और एसिटल (Acetal) बनता है।

✅ ऑक्सीकरण (Oxidation):

एल्डिहाइड आसानी से कार्बोक्सिलिक अम्ल में ऑक्सीकारित हो जाता है।
कीटोन मजबूत ऑक्सीकारकों से ही टूटकर कार्बोक्सिलिक अम्ल बनाता है।

✅ अल्फा हाइड्रोजन की क्रियाशीलता (Reactivity of Alpha Hydrogen):

कार्बोनाइल समूह के पास स्थित α-हाइड्रोजन अपेक्षाकृत अम्लीय होता है क्योंकि कार्बोनाइल समूह इलेक्ट्रॉन को खींचता है।
यह एनॉलेट आयन (Enolate Ion) के रूप में प्रतिध्वनि (resonance) द्वारा स्थिर होता है।

(vi) उपयोग (Uses):

फॉर्मल्डिहाइड (Methanal): रेजिन (Resins) बनाने और रोगाणुनाशक (Disinfectant) के रूप में।
एसिटोन (Propanone): प्रयोगशाला और उद्योगों में विलायक (solvent) के रूप में।

2. कार्बोक्सिलिक अम्ल (Carboxylic Acids)

(i) नामकरण (Nomenclature):

मूल अल्केन के नाम से '-e' हटाकर '-oic acid' जोड़ते हैं।
- उदाहरण:
  - एथेन → एथेनोइक अम्ल (Ethanoic Acid) (एसिटिक अम्ल)

(ii) अम्लीय स्वभाव (Acidic Nature):

कार्बोक्सिलिक अम्ल हाइड्रोजन आयन (H⁺) को आसानी से छोड़ सकता है, जिससे यह अम्लीय प्रकृति का होता है।
कार्बोक्साइलेट आयन (Carboxylate Ion) में प्रतिध्वनि स्थिरीकरण (Resonance Stabilization) के कारण यह अम्लीयता बढ़ जाती है।

(iii) तैयारी के तरीके (Methods of Preparation):

✅ प्राथमिक अल्कोहल और एल्डिहाइड का ऑक्सीकरण:

मजबूत ऑक्सीकारकों KMnO₄ या K₂Cr₂O₇ का उपयोग करके कार्बोक्सिलिक अम्ल बनाया जाता है।

✅ नाइट्राइल (Nitriles) का हाइड्रोलिसिस (Hydrolysis):

नाइट्राइल को अम्लीय (H⁺) या क्षारीय (OH⁻) माध्यम में हाइड्रोलाइस करके कार्बोक्सिलिक अम्ल प्राप्त किया जाता है।

(iv) भौतिक गुण (Physical Properties):

उबाल बिंदु (Boiling Point):
- हाइड्रोजन बॉन्डिंग के कारण, कार्बोक्सिलिक अम्लों का उबाल बिंदु बहुत अधिक होता है।
विलयनशीलता (Solubility):
- छोटे कार्बोक्सिलिक अम्ल पानी में पूरी तरह घुलनशील होते हैं, लेकिन श्रृंखला लंबी होने पर घुलनशीलता घटती है।

(v) उपयोग (Uses):

एथेनोइक अम्ल (Acetic Acid): सिरका (Vinegar) और प्लास्टिक निर्माण में।
बेंजोइक अम्ल (Benzoic Acid): खाद्य संरक्षक (Food Preservative) के रूप में।

संक्षिप्त सारांश (Quick Summary)

विषय	मुख्य बिंदु
एल्डिहाइड	नाम में '-al', प्राथमिक अल्कोहल से बनता है, ऑक्सीकरण से कार्बोक्सिलिक अम्ल में बदलता है।
कीटोन	नाम में '-one', माध्यमिक अल्कोहल से बनता है, मजबूत ऑक्सीकरण से ही टूटता है।
न्यूक्लियोफिलिक उपसंयोजन	कार्बोनाइल कार्बन पर हमले से प्रतिक्रिया होती है।
कार्बोक्सिलिक अम्ल	नाम में '-oic acid', ऑक्सीकरण या हाइड्रोलिसिस से बनता है, अम्लीयता अधिक होती है।

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Unit XIII: Amines

Nomenclature:
- Common Names: Alkylamines are named by prefixing the alkyl group to 'amine' (e.g., methylamine).
- IUPAC Names: Replace the '-e' of the parent alkane with '-amine' (e.g., methane → methanamine).
- Aromatic Amines: Named as derivatives of aniline (e.g., N-methylaniline).
Classification:
- Primary (1°) Amines: One alkyl or aryl group attached to nitrogen (R-NH₂).
- Secondary (2°) Amines: Two alkyl or aryl groups attached to nitrogen (R₂NH).
- Tertiary (3°) Amines: Three alkyl or aryl groups attached to nitrogen (R₃N).
Structure:
- Nitrogen in amines is sp³ hybridized, forming a pyramidal shape with a lone pair of electrons.
Methods of Preparation:
- Reduction of Nitro Compounds: Nitro compounds are reduced to amines using hydrogen in the presence of a metal catalyst.
- Ammonolysis of Alkyl Halides: Alkyl halides react with ammonia to form primary amines.
- Reduction of Nitriles: Nitriles are reduced to primary amines using reducing agents like lithium aluminium hydride.
- Gabriel Phthalimide Synthesis: Phthalimide reacts with alkyl halides and is then hydrolyzed to produce primary amines.
- Hofmann Bromamide Degradation: Amides react with bromine and a strong base to yield primary amines with one less carbon atom.
Physical Properties:
- State: Lower aliphatic amines are gases with a fishy odor; higher ones are liquids or solids.
- Boiling Points: Primary and secondary amines have higher boiling points due to hydrogen bonding; tertiary amines lack hydrogen bonding, resulting in lower boiling points.
- Solubility: Lower amines are soluble in water due to hydrogen bonding; solubility decreases with increasing molecular weight.
Chemical Properties:
- Basicity: Amines act as bases due to the lone pair on nitrogen, reacting with acids to form ammonium salts.
- Alkylation: Amines react with alkyl halides to form higher-order amines.
- Acylation: Amines react with acyl chlorides to form amides.
- Carbylamine Reaction: Primary amines react with chloroform and a base to form isocyanides, which have a foul smell; this reaction is used as a test for primary amines.
- Reaction with Nitrous Acid:
  - Primary Amines: Form diazonium salts, which decompose to alcohols.
  - Secondary Amines: Form N-nitrosamines.
- Hinsberg Test: Differentiates between primary, secondary, and tertiary amines based on their reaction with benzenesulfonyl chloride.
Identification of Primary, Secondary, and Tertiary Amines:
- Hinsberg Test:
  - Primary Amines: Form soluble sulfonamides.
  - Secondary Amines: Form insoluble sulfonamides.
  - Tertiary Amines: Do not react.
- Carbylamine Test: Positive for primary amines, producing a foul-smelling isocyanide.
Uses:
- Aniline: Used in the manufacture of dyes, drugs, and rubber processing chemicals.
- Methylamine: Used in the production of pesticides and pharmaceuticals.
Diazonium Salts:
- Preparation: Primary aromatic amines react with nitrous acid at low temperatures to form diazonium salts.
- Chemical Reactions:
  - Sandmeyer Reaction: Replacement of the diazonium group with halides or cyanide using copper(I) salts.
  - Gattermann Reaction: Similar to Sandmeyer but uses copper powder and the corresponding halogen acid.
  - Coupling Reactions: Diazonium salts react with phenols or aromatic amines to form azo compounds, which are colored and used as dyes.
- Importance in Synthetic Organic Chemistry: Diazonium salts are versatile intermediates for introducing various functional groups into aromatic rings, facilitating the synthesis of a wide range of aromatic compounds.
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अध्याय XIII: एमाइन (Amines)
1. नामकरण (Nomenclature):
✅ सामान्य नाम (Common Names):
ऐल्काइल एमाइन का नामकरण "ऐल्काइल समूह + अमाइन" के रूप में किया जाता है।
- उदाहरण: मिथाइल एमाइन (CH₃NH₂)

✅ आईयूपीएसी नाम (IUPAC Names):

मूल एल्केन के नाम से '-e' हटाकर '-amine' जोड़ा जाता है।
- उदाहरण: मीथेन → मीथेनअमाइन (Methanamine)

✅ सुगंधित एमाइन (Aromatic Amines):

एनिलीन (Aniline) के व्युत्पन्न (derivatives) के रूप में नामकरण किया जाता है।
- उदाहरण: N-मेथाइलएनिलीन (N-Methylaniline)

2. वर्गीकरण (Classification):

✅ प्राथमिक (1°) एमाइन (Primary Amines):

नाइट्रोजन से केवल एक ऐल्काइल या एरिल समूह जुड़ा होता है।
- संरचना: R-NH₂
- उदाहरण: मीथाइल एमाइन (CH₃NH₂)

✅ माध्यमिक (2°) एमाइन (Secondary Amines):

नाइट्रोजन से दो ऐल्काइल या एरिल समूह जुड़े होते हैं।
- संरचना: R₂NH
- उदाहरण: डाइमेथाइल एमाइन (CH₃-NH-CH₃)

✅ तृतीयक (3°) एमाइन (Tertiary Amines):

नाइट्रोजन से तीन ऐल्काइल या एरिल समूह जुड़े होते हैं।
- संरचना: R₃N
- उदाहरण: ट्राइमेथाइल एमाइन (N(CH₃)₃)

3. संरचना (Structure):

नाइट्रोजन sp³ संकरित (hybridized) होता है और इसकी आकृति पिरामिडल (pyramidal) होती है।
इस पर एक अकेला इलेक्ट्रॉन जोड़ा (lone pair) होता है, जो इसकी रासायनिक क्रियाशीलता को प्रभावित करता है।

4. तैयारी के तरीके (Methods of Preparation):

✅ (i) नाइट्रो यौगिकों का अपचयन (Reduction of Nitro Compounds):

धातु (Fe, Zn) और HCl या H₂/Ni के साथ नाइट्रो यौगिक को एमाइन में बदला जाता है।
- उदाहरण: C₆H₅NO₂ + 3H₂ → C₆H₅NH₂ + 2H₂O

✅ (ii) ऐल्काइल हैलाइड का अमोनोलेसिस (Ammonolysis of Alkyl Halides):

ऐल्काइल हैलाइड + अमोनिया → प्राथमिक एमाइन
- उदाहरण: C₂H₅Br + NH₃ → C₂H₅NH₂ + HBr

✅ (iii) नाइट्राइल का अपचयन (Reduction of Nitriles):

लिथियम एल्युमिनियम हाइड्राइड (LiAlH₄) या H₂/Ni से नाइट्राइल का अपचयन करके प्राथमिक एमाइन प्राप्त किया जाता है।
- उदाहरण: CH₃-CN + 2H₂ → CH₃-CH₂NH₂

✅ (iv) गैब्रियल थैलेमाइड संश्लेषण (Gabriel Phthalimide Synthesis):

थैलेमाइड (Phthalimide) को ऐल्काइल हैलाइड के साथ अभिक्रिया कराकर प्राथमिक एमाइन प्राप्त किया जाता है।

✅ (v) हॉफमैन ब्रोमामाइड अपघटन (Hofmann Bromamide Degradation):

ऐमाइड + ब्रॉमीन + मजबूत क्षार (NaOH) → प्राथमिक एमाइन
- उदाहरण: CH₃CONH₂ + Br₂ + 4NaOH → CH₃NH₂ + Na₂CO₃ + 2NaBr + 2H₂O

5. भौतिक गुण (Physical Properties):

✅ स्थिति (State):

निचले ऐलिफैटिक एमाइन गैस होते हैं और मछली जैसी गंध देते हैं।
बड़े एमाइन तरल या ठोस होते हैं।

✅ उबाल बिंदु (Boiling Point):

प्राथमिक और माध्यमिक एमाइन में हाइड्रोजन बॉन्डिंग के कारण उबाल बिंदु अधिक होता है।
तृतीयक एमाइन में हाइड्रोजन बॉन्डिंग नहीं होती, इसलिए इनका उबाल बिंदु कम होता है।

✅ विलेयता (Solubility):

कम अणु भार वाले एमाइन पानी में घुलनशील होते हैं, लेकिन बड़े एमाइन अघुलनशील होते हैं।

6. रासायनिक गुण (Chemical Properties):

✅ (i) क्षारीयता (Basicity):

नाइट्रोजन पर मौजूद अकेला इलेक्ट्रॉन जोड़ा (lone pair) इसे एक क्षार (base) बनाता है।
एमाइन एसिड के साथ अभिक्रिया करके अमोनियम लवण (Ammonium salt) बनाते हैं।

✅ (ii) ऐल्काइलेशन (Alkylation):

एमाइन + ऐल्काइल हैलाइड → उच्च क्रम के एमाइन बनते हैं।

✅ (iii) ऐसाइलेशन (Acylation):

एमाइन + ऐसिल क्लोराइड (Acyl Chloride) → ऐमाइड (Amide) बनता है।

✅ (iv) कार्बाइलमाइन प्रतिक्रिया (Carbylamine Reaction):

प्राथमिक एमाइन + क्लोरोफॉर्म + क्षार → आइसोसाइनाइड (Isocyanide) बनता है, जिसकी गंध बहुत तीव्र होती है।
यह प्राथमिक एमाइन की पहचान करने की एक परीक्षण (test) है।

✅ (v) नाइट्रस अम्ल के साथ अभिक्रिया (Reaction with Nitrous Acid):

प्राथमिक एमाइन → डायजोनीयम लवण (Diazonium Salt) बनाता है।
माध्यमिक एमाइन → N-नाइट्रोसामाइन (N-Nitrosamine) बनाता है।

✅ (vi) हिंसबर्ग परीक्षण (Hinsberg Test):

यह परीक्षण प्राथमिक, माध्यमिक और तृतीयक एमाइन को अलग करने के लिए किया जाता है।

7. एमाइन की पहचान (Identification of Amines):

✅ (i) हिंसबर्ग परीक्षण:

प्राथमिक एमाइन → घुलनशील सल्फोनामाइड (Soluble Sulfonamide) बनता है।
माध्यमिक एमाइन → अघुलनशील सल्फोनामाइड (Insoluble Sulfonamide) बनता है।
तृतीयक एमाइन → कोई प्रतिक्रिया नहीं करता।

✅ (ii) कार्बाइलमाइन परीक्षण:

केवल प्राथमिक एमाइन ही इस परीक्षण में सकारात्मक प्रतिक्रिया देते हैं।

8. उपयोग (Uses):

एनिलीन (Aniline): रंग, दवाओं और रबर प्रसंस्करण रसायनों में।
मीथाइल एमाइन (Methylamine): कीटनाशक और दवाओं के निर्माण में।

9. डायजोनीयम लवण (Diazonium Salts):

✅ (i) तैयारी (Preparation):

प्राथमिक एरोमैटिक एमाइन + नाइट्रस अम्ल → डायजोनीयम लवण बनाता है।

✅ (ii) रासायनिक अभिक्रियाएँ (Chemical Reactions):

सैंडमेयर अभिक्रिया (Sandmeyer Reaction)
गैटरमैन अभिक्रिया (Gattermann Reaction)
संयुग्मन अभिक्रिया (Coupling Reaction)

✅ (iii) उपयोग:

रंग (Dyes) बनाने में महत्वपूर्ण कार्बनिक मध्यवर्ती (Organic Intermediates) के रूप में।

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Unit XIV: Biomolecules
Carbohydrates:
- Definition: Organic compounds composed of carbon, hydrogen, and oxygen, typically with the general formula Cₓ(H₂O)ᵧ.
- Classification:
  - Monosaccharides: Simplest form; cannot be hydrolyzed further.
    - Examples:
      - Glucose: An aldohexose; primary energy source for cells.
      - Fructose: A ketohexose; found in fruits.
  - Disaccharides: Composed of two monosaccharide units.
    - Examples:
      - Sucrose: Glucose + Fructose; common table sugar.
      - Lactose: Glucose + Galactose; milk sugar.
      - Maltose: Glucose + Glucose; product of starch digestion.
  - Polysaccharides: Long chains of monosaccharide units.
    - Examples:
      - Starch: Energy storage in plants; composed of amylose and amylopectin.
      - Cellulose: Structural component in plant cell walls; not digestible by humans.
      - Glycogen: Energy storage in animals; stored in liver and muscles.
- Importance:
  - Primary source of energy.
  - Structural components in cells.
  - Involved in cell recognition and signaling processes.
Proteins:
- Building Blocks: Composed of amino acids linked by peptide bonds.
- Structure Levels:
  - Primary: Sequence of amino acids in a polypeptide chain.
  - Secondary: Folding into α-helices or β-pleated sheets stabilized by hydrogen bonds.
  - Tertiary: Three-dimensional folding due to interactions among R-groups.
  - Quaternary: Association of multiple polypeptide chains.
- Denaturation: Loss of native structure and function due to external factors like heat or pH changes.
- Enzymes: Biological catalysts that speed up biochemical reactions without being consumed.
Hormones:
- Definition: Chemical messengers secreted by endocrine glands; regulate physiological processes.
- Types:
  - Peptide Hormones: Made of amino acids (e.g., insulin).
  - Steroid Hormones: Derived from cholesterol (e.g., testosterone).
  - Amine Hormones: Derived from single amino acids (e.g., adrenaline).
Vitamins:
- Definition: Organic compounds required in small quantities for normal metabolism; not synthesized by the body.
- Classification:
  - Fat-Soluble: Stored in body fats.
    - Examples: Vitamins A, D, E, K.
  - Water-Soluble: Not stored; excess excreted.
    - Examples: Vitamin C and B-complex vitamins.
- Functions:
  - Vitamin A: Vision and immune function.
  - Vitamin D: Calcium absorption and bone health.
  - Vitamin E: Antioxidant; protects cell membranes.
  - Vitamin K: Blood clotting.
  - Vitamin C: Collagen synthesis and antioxidant.
  - B-Complex Vitamins: Energy metabolism and red blood cell formation.
Nucleic Acids:
- Types:
  - Deoxyribonucleic Acid (DNA): Carries genetic information; double-stranded helix.
  - Ribonucleic Acid (RNA): Involved in protein synthesis; single-stranded.
- Components:
  - Nucleotides: Building blocks consisting of a sugar, phosphate group, and nitrogenous base.
    - DNA Bases: Adenine (A), Thymine (T), Cytosine (C), Guanine (G).
    - RNA Bases: Adenine (A), Uracil (U), Cytosine (C), Guanine (G).
- Functions:
  - DNA: Stores and transmits genetic information.
  - RNA: Translates genetic code into proteins; types include mRNA, tRNA, and rRNA.
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  अध्याय XIV: बायोमोलेक्यूल्स (Biomolecules)
  1. कार्बोहाइड्रेट (Carbohydrates):
  ✅ परिभाषा (Definition):
- कार्बन (C), हाइड्रोजन (H), और ऑक्सीजन (O) से बने जैविक यौगिक होते हैं।
- सामान्य सूत्र: Cₓ(H₂O)ᵧ
✅ वर्गीकरण (Classification):
(i) मोनोसैकराइड (Monosaccharides):
सबसे सरल रूप, जिन्हें और अधिक हाइड्रोलाइज नहीं किया जा सकता।
उदाहरण:
- ग्लूकोज (Glucose): एक ऐल्डोहेक्सोज (Aldohexose), जो कोशिकाओं के लिए प्राथमिक ऊर्जा स्रोत है।
- फ्रक्टोज (Fructose): एक कीटोहेक्सोज (Ketohexose), जो फलों में पाया जाता है।

(ii) डिसैकराइड (Disaccharides):

दो मोनोसैकराइड इकाइयों से बने होते हैं।
उदाहरण:
- सुक्रोज (Sucrose) = ग्लूकोज + फ्रक्टोज (सामान्य चीनी)
- लैक्टोज (Lactose) = ग्लूकोज + गैलेक्टोज (दूध में पाया जाता है)
- माल्टोज (Maltose) = ग्लूकोज + ग्लूकोज (स्टार्च के पाचन से प्राप्त होता है)

(iii) पॉलीसैकराइड (Polysaccharides):

बहुत सारे मोनोसैकराइड इकाइयों से बने होते हैं।
उदाहरण:
- स्टार्च (Starch): पौधों में ऊर्जा भंडारण; एमायलोड (Amylose) और एमायलोपेक्टिन (Amylopectin) से बना होता है।
- सेल्यूलोज (Cellulose): पौधों की कोशिका भित्ति (Cell Wall) का मुख्य घटक; मनुष्यों द्वारा पचाया नहीं जा सकता।
- ग्लाइकोजन (Glycogen): जानवरों में ऊर्जा भंडारण; यकृत (Liver) और मांसपेशियों (Muscles) में जमा होता है।

✅ महत्व (Importance):

मुख्य ऊर्जा स्रोत।
कोशिका संरचना (Cell Structure) में भाग लेते हैं।
कोशिका मान्यता (Cell Recognition) और संकेत प्रक्रिया (Signaling) में सहायक होते हैं।

2. प्रोटीन (Proteins):

✅ बनावट (Building Blocks):

एमिनो एसिड (Amino Acids) से बने होते हैं, जो पेप्टाइड बॉन्ड (Peptide Bond) द्वारा जुड़े होते हैं।

✅ संरचना के स्तर (Structure Levels):
(i) प्राथमिक संरचना (Primary Structure):

एमिनो एसिड का क्रम (Sequence)।

(ii) द्वितीयक संरचना (Secondary Structure):

हाइड्रोजन बॉन्डिंग के कारण α-हेलिक्स (α-Helix) या β-प्लेटेड शीट (β-Pleated Sheet) बनते हैं।

(iii) तृतीयक संरचना (Tertiary Structure):

R-समूहों के बीच आकर्षण के कारण तीन-आयामी (3D) संरचना बनती है।

(iv) चतुर्थक संरचना (Quaternary Structure):

एक से अधिक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाएं जुड़कर एक कार्यात्मक प्रोटीन बनाती हैं।

✅ डीनैचुरेशन (Denaturation):

अत्यधिक गर्मी या pH परिवर्तन के कारण प्रोटीन अपनी मूल संरचना और कार्य खो देता है।

✅ एंजाइम (Enzymes):

जैविक उत्प्रेरक (Biological Catalysts) जो जैव रासायनिक अभिक्रियाओं को गति देते हैं।

3. हार्मोन (Hormones):

✅ परिभाषा (Definition):

एंडोक्राइन ग्रंथियों (Endocrine Glands) द्वारा स्रावित रासायनिक संदेशवाहक (Chemical Messengers), जो शारीरिक प्रक्रियाओं को नियंत्रित करते हैं।

✅ प्रकार (Types):
(i) पेप्टाइड हार्मोन (Peptide Hormones):

एमिनो एसिड से बने होते हैं।
उदाहरण: इंसुलिन (Insulin)

(ii) स्टेरॉयड हार्मोन (Steroid Hormones):

कोलेस्ट्रॉल से व्युत्पन्न होते हैं।
उदाहरण: टेस्टोस्टेरोन (Testosterone)

(iii) एमाइन हार्मोन (Amine Hormones):

एकल एमिनो एसिड से बने होते हैं।
उदाहरण: एड्रेनालिन (Adrenaline)

4. विटामिन (Vitamins):

✅ परिभाषा (Definition):

छोटी मात्रा में आवश्यक जैविक यौगिक, जिन्हें शरीर स्वयं संश्लेषित नहीं कर सकता।

✅ वर्गीकरण (Classification):
(i) वसा-घुलनशील (Fat-Soluble):

शरीर में वसा में संग्रहीत होते हैं।
उदाहरण: विटामिन A, D, E, K

(ii) जल-घुलनशील (Water-Soluble):

शरीर में संग्रहीत नहीं होते, अधिक मात्रा में होने पर मूत्र द्वारा बाहर निकल जाते हैं।
उदाहरण: विटामिन C और B-कॉम्प्लेक्स (B1, B2, B6, B12, आदि)

✅ कार्य (Functions):

विटामिन A: दृष्टि और प्रतिरक्षा प्रणाली।
विटामिन D: कैल्शियम अवशोषण और हड्डियों का स्वास्थ्य।
विटामिन E: एंटीऑक्सीडेंट; कोशिका झिल्ली की सुरक्षा।
विटामिन K: रक्त का थक्का जमाने में सहायक।
विटामिन C: कोलेजन संश्लेषण और एंटीऑक्सीडेंट।
B-कॉम्प्लेक्स: ऊर्जा चयापचय और लाल रक्त कोशिका निर्माण।

5. न्यूक्लिक एसिड (Nucleic Acids):

✅ प्रकार (Types):
(i) डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (DNA):

अनुवांशिक जानकारी (Genetic Information) को संचित करता है।
दोहरी कुंडलाकार संरचना (Double-Helix Structure)।

(ii) राइबोन्यूक्लिक एसिड (RNA):

प्रोटीन संश्लेषण (Protein Synthesis) में सहायता करता है।
एकल श्रृंखला (Single-Stranded)।

✅ घटक (Components):
(i) न्यूक्लियोटाइड्स (Nucleotides):

एक शर्करा (Sugar), फॉस्फेट समूह (Phosphate Group), और नाइट्रोजनयुक्त क्षार (Nitrogenous Base) से बने होते हैं।

✅ DNA और RNA के क्षार (Bases):

DNA: एडेनिन (A), थाइमिन (T), साइटोसिन (C), ग्वानिन (G)
RNA: एडेनिन (A), यूरैसिल (U), साइटोसिन (C), ग्वानिन (G)

✅ कार्य (Functions):

DNA: आनुवंशिक जानकारी को संचित और संप्रेषित करता है।
RNA: अनुवांशिक कोड को प्रोटीन में परिवर्तित करता है।
- mRNA: संदेशवाहक RNA
- tRNA: स्थानांतरण RNA
- rRNA: राइबोसोमल RNA

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Chemistry_043

CBSE Chemistry_043

विलयन (Solution) के प्रकार

विलयन की सान्द्रता (Concentration of Solutions)

विलेयता (Solubility)

राउल्ट का नियम (Raoult's Law)

सहसंयोजी गुणधर्म (Colligative Properties)

अणुभार (Molar Mass) की गणना

असामान्य अणुभार और वान्ट हॉफ गुणांक (Van't Hoff Factor - i)

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इकाई III: विद्युतरसायन (Electrochemistry)

रेडॉक्स अभिक्रियाएँ (Redox Reactions)

विद्युतरासायनिक कोशिकाएँ (Electrochemical Cells)

विद्युत प्रेरक बल (EMF) और मानक इलेक्ट्रोड विभव (Standard Electrode Potential - E°)

नर्नस्ट समीकरण (Nernst Equation)

गिब्स मुक्त ऊर्जा (ΔG) और विद्युत प्रेरक बल (EMF) का संबंध

वैद्युत अपघटनीय विलयन में चालकता (Conductance in Electrolytic Solutions)

चालकता और संकेंद्रण का संबंध (Variation of Conductivity with Concentration)

कोलरौश का नियम (Kohlrausch's Law)

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इकाई IV: रासायनिक गतिकी (Chemical Kinetics)

अभिक्रिया की दर (Rate of Reaction)

अभिक्रिया की दर को प्रभावित करने वाले कारक (Factors Affecting Reaction Rate)

क्रम (Order) और आण्विकता (Molecularity)

दर समीकरण और विशिष्ट दर नियतांक (Rate Law and Specific Rate Constant)

समाकलित दर समीकरण और अर्धायु काल (Integrated Rate Equations and Half-Life)

टकराव सिद्धांत और सक्रियण ऊर्जा (Collision Theory and Activation Energy)

इकाई VIII: d और f ब्लॉक तत्व (d and f Block Elements)

सामान्य परिचय (General Introduction)

प्रथम-पंक्ति संक्रमण धातुओं के गुण (Properties of First-Row Transition Metals)

लैंथेनाइड्स (Lanthanoids)

ऐक्टिनाइड्स (Actinoids)

इकाई IX: समन्वय यौगिक (Coordination Compounds)

परिचय (Introduction)

लिगैंड (Ligands)

समन्वय संख्या (Coordination Number)

समन्वय यौगिकों के गुण (Properties of Coordination Compounds)

IUPAC नामकरण (IUPAC Nomenclature)

बंधन के सिद्धांत (Bonding Theories)

समरूपता (Isomerism) समन्वय यौगिकों में

समन्वय यौगिकों का महत्त्व (Importance of Coordination Compounds)

इकाई X: हैलोऐल्केन्स और हैलोएरीन्स (Haloalkanes and Haloarenes)

हैलोऐल्केन्स (Haloalkanes)

1. नामकरण (Nomenclature):

2. C–X बंध की प्रकृति (Nature of C–X Bond):

3. भौतिक गुण (Physical Properties):

4. रासायनिक गुण (Chemical Properties):

(i) नाभिकीय अपघटन अभिक्रियाएँ (Nucleophilic Substitution Reactions):

(ii) उन्मूलन अभिक्रियाएँ (Elimination Reactions):

(iii) धातुओं के साथ अभिक्रिया (Reaction with Metals):

5. प्रकाशीय घूर्णन (Optical Rotation):

हैलोएरीन्स (Haloarenes)

1. C–X बंध की प्रकृति (Nature of C–X Bond):

2. प्रतिस्थापन अभिक्रियाएँ (Substitution Reactions):

(i) विद्युतऋणात्मक प्रतिस्थापन (Electrophilic Substitution):

(ii) नाभिकीय प्रतिस्थापन (Nucleophilic Substitution):

विशिष्ट यौगिकों के उपयोग और पर्यावरणीय प्रभाव (Uses and Environmental Effects of Specific Compounds)

निष्कर्ष (Conclusion):

इकाई XI: ऐल्कोहल, फिनॉल और ईथर (Alcohols, Phenols, and Ethers)

ऐल्कोहल (Alcohols)

1. नामकरण (Nomenclature):

2. निर्माण विधियाँ (Methods of Preparation):

(i) ऐल्कीन से (From Alkenes):

(ii) कार्बोनिल यौगिकों से (From Carbonyl Compounds):

3. भौतिक गुण (Physical Properties):

4. रासायनिक गुण (Chemical Properties):

(i) -OH समूह से जुड़ी अभिक्रियाएँ (Reactions Involving the -OH Group):

(ii) ऐल्काइल समूह से जुड़ी अभिक्रियाएँ (Reactions Involving the Alkyl Group):

5. प्राथमिक, द्वितीयक और तृतीयक ऐल्कोहल की पहचान (Identification of Primary, Secondary, and Tertiary Alcohols):

6. निर्जलीकरण तंत्र (Mechanism of Dehydration):

7. उपयोग (Uses):

फिनॉल (Phenols)

1. नामकरण (Nomenclature):

2. निर्माण विधियाँ (Methods of Preparation):

3. भौतिक गुण (Physical Properties):

4. रासायनिक गुण (Chemical Properties):

(i) अम्लीयता (Acidic Nature):

(ii) विद्युतऋणात्मक प्रतिस्थापन अभिक्रियाएँ (Electrophilic Substitution Reactions):

5. उपयोग (Uses):

ईथर (Ethers)