कार्बन तथा इसके यौगिक

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🌴🌴 अध्याय–4 : कार्बन तथा इसके यौगिक

                             (Hindi Version)

🌴🌴 कार्बन यौगिकों का परिचय (Introduction)

कार्बन पृथ्वी पर सबसे महत्वपूर्ण तत्वों में से एक है। हमारे शरीर, भोजन, ईंधन, दवाइयाँ, प्लास्टिक, रेशे, और असंख्य पदार्थ कार्बन यौगिकों से बने होते हैं।
कार्बन लाखों यौगिक बनाता है, इसलिए इसे जीवन का तत्व (Element of Life) कहा जाता है।

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👉 कार्बन के प्रमुख गुण (Key Characteristics of Carbon)

1. चतुर्मूल्यता (Tetravalency – Valency = 4)

कार्बन के बाहरी कक्षा (outer shell) में 4 इलेक्ट्रॉन होते हैं, इसलिए यह चार सह-संयोजक (covalent) बंध बना सकता है।

2. सह-संयोजक बंध (Covalent Bond Formation)

कार्बन न तो इलेक्ट्रॉन आसानी से लेता है और न ही छोड़ता है। यह अन्य परमाणुओं के साथ इलेक्ट्रॉन साझा करता है और सह-संयोजक बंध बनाता है।

3. कैटेनेशन (Catenation)

कार्बन अपने ही परमाणुओं से जुड़कर लंबी शृंखलाएँ, शाखाएँ और वलय (rings) बना सकता है।

4. यौगिकों की बड़ी संख्या

लगभग 90% ज्ञात रासायनिक यौगिक कार्बन आधारित हैं।

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👉 सह-संयोजक बंधों के प्रकार (Types of Covalent Bonds)

1. एकल बंध (Single Bond)

• 1 जोड़ी इलेक्ट्रॉनों की साझेदारी

• सबसे कमजोर, सबसे लंबा

• बहुत सामान्य
  उदाहरण: H₂, Cl₂, CH₄

2. द्वि-बंध (Double Bond)

• 2 जोड़ी इलेक्ट्रॉनों की साझेदारी

• एकल बंध से मजबूत
  उदाहरण: O₂, C₂H₄

3. त्रि-बंध (Triple Bond)

• 3 जोड़ी इलेक्ट्रॉनों की साझेदारी

• सबसे छोटा और सबसे मजबूत
  उदाहरण: N₂, C₂H₂

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🌴🌴 कैटेनेशन (Catenation) क्या है?

यह वह गुण है जिसमें कोई तत्व अपने ही परमाणुओं से लंबी शृंखला, शाखाएँ या वलय बनाता है।
कार्बन में यह गुण सबसे अधिक पाया जाता है।

कैटेनेशन के कारण:

• मजबूत C–C बंध

• चतुर्मूल्यता

• कार्बन का छोटा आकार

उदाहरण:

• सीधी शृंखला: C–C–C–C

• शाखित: Iso-butane

• वलय: Cyclohexane

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🌴🌴 हाइड्रोकार्बन (Hydrocarbons) क्या हैं?

वे यौगिक जो केवल कार्बन (C) और हाइड्रोजन (H) से बने होते हैं।

दो प्रकार:

👉 1. संतृप्त हाइड्रोकार्बन (Saturated Hydrocarbons)

• केवल एकल (C–C) बंध

• कम अभिक्रियाशील

• अल्केन (Alkanes)

• सूत्र: CₙH₂ₙ₊₂
  उदाहरण: CH₄, C₂H₆, C₃H₈

👉 2. असंतृप्त हाइड्रोकार्बन (Unsaturated Hydrocarbons)

(A) अल्कीन (Alkenes)

• द्वि-बंध (C=C)

• सूत्र: CₙH₂ₙ
  उदाहरण: C₂H₄

(B) अल्काइन (Alkynes)

• त्रि-बंध (C≡C)

• सूत्र: CₙH₂ₙ₋₂
  उदाहरण: C₂H₂

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🌴🌴 समजातीय श्रेणी (Homologous Series)

यह समान प्रकार के कार्बनिक यौगिकों का समूह है जिनमें:

• समान सामान्य सूत्र

• समान कार्यात्मक समूह (Functional Group)

• प्रत्येक क्रमिक सदस्य में –CH₂– (14 u) का अंतर

विशेषताएँ:

1. –CH₂– का अंतर

2. समान रासायनिक गुण

3. भौतिक गुण धीरे-धीरे बदलते हैं

4. श्रृंखला अनन्त तक बढ़ सकती है

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🌴🌴 समावयवता (Isomerism)

एक ही आणविक सूत्र वाली संरचनाएँ भिन्न तरीके से व्यवस्थित हों तो उन्हें समावयव कहते हैं।

उदाहरण: C₄H₁₀

• n-Butane

• Iso-butane

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🌴🌴 कार्यात्मक समूह (Functional Groups)

यौगिक में उपस्थित विशेष परमाणु/समूह जो उसके रासायनिक गुण तय करता है।

प्रमुख Functional Groups:

• –OH → Alcohol (Ethanol)

• –CHO → Aldehyde

• –COOH → Carboxylic acid

• –CO– → Ketone

• –Cl / –Br / –I → Haloalkanes

• C=C → Alkenes

• C≡C → Alkynes

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🌴🌴 एस्टरीकरण (Esterification)

जब कार्बोक्सिलिक अम्ल + अल्कोहल, अम्ल (H⁺) की उपस्थिति में अभिक्रिया करते हैं, तो एस्टर + पानी बनता है।

सामान्य अभिक्रिया:

Carboxylic Acid + Alcohol → Ester + H₂O

उदाहरण:

CH₃COOH + CH₃OH → CH₃COOCH₃ + H₂O
(एथेनोइक एसिड + मेथेनॉल → मिथाइल एथेनोएट)

विशेषताएँ:

• सुगंधित (pleasant smell)

• द्रव, वाष्पशील

• इत्र व फ्लेवरिंग में उपयोग

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🌴🌴 सैपोनिफिकेशन (Saponification)

जब वसा/तेल (Triglyceride) NaOH या KOH के साथ अभिक्रिया करता है, तो साबुन + ग्लिसरॉल बनता है।

सामान्य अभिक्रिया:

Fat/Oil + NaOH → Soap + Glycerol

NaOH → कठोर साबुन
KOH → मुलायम/तरल साबुन

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