Unit 1: Nomenclature of Organic Compounds and Isomerism

Questions and Answers

1. What is the first and most important rule when identifying the main chain of a branched alkane according to IUPAC?

   • Answer: The first rule is to select the longest continuous chain of carbon atoms. This chain forms the "word root" of the compound's name.

2. Name the following compound using IUPAC rules:

   text
       CH₃
       |
   CH₃-CH-CH₂-CH₂-CH₃

   • Answer: 2-Methylpentane.
   • Explanation: The longest chain has 5 carbons (pentane). Numbering from the left gives the methyl (–CH₃) branch the lowest position number (2). Numbering from the right would give it position 4, which is incorrect.

3. Draw the structure for 2,2-Dimethylbutane.

   • Answer:

     text
         CH₃
         |
     CH₃-C-CH₂-CH₃
         |
         CH₃

   • Explanation: The main chain is "butane" (4 carbons). The "2,2-Dimethyl" part means there are two methyl groups, both attached to the second carbon atom.

4. Why is the name "2-Ethylpropane" incorrect? What should the correct name be?

   • Answer: The name is incorrect because the longest continuous chain has not been selected. If you trace the chain through the "ethyl" group, the longest chain is 4 carbons long (butane) with a methyl group at position 2.
   • Correct Name: 2-Methylbutane.

5. Name the following alkene: CH₃-CH=CH-CH₃

   • Answer: But-2-ene.
   • Explanation: The chain has 4 carbons (But-). The double bond starts at carbon 2, regardless of which end you number from. The suffix is "-ene" for an alkene.

6. What is a functional group? Give two examples.

   • Answer: A functional group is an atom or group of atoms bonded to a carbon chain that determines the compound's characteristic chemical and physical properties.
   • Examples:
     • Hydroxyl group (–OH) in alcohols.
     • Carboxyl group (–COOH) in carboxylic acids.

7. Name the compound CH₃-CH₂-CH₂-OH.

   • Answer: Propan-1-ol.
   • Explanation: The main chain is 3 carbons (Propane). The "e" is replaced with "-ol". The hydroxyl group is on the first carbon, so its position is specified as "-1-ol".

8. Which two functional groups are present in an amino acid (e.g., Glycine, H₂N-CH₂-COOH)?

   • Answer: The amino group (–NH₂) and the carboxyl group (–COOH). (Note: Amino group was not in the text, but this is a common extension question). From the text: a Carboxyl group (–COOH) is present.

9. What is the IUPAC name for CH₃-CO-CH₂-CH₃?

   • Answer: Butan-2-one.
   • Explanation: This is a ketone (C=O group). The chain is 4 carbons (Butane). The "e" is replaced with "-one". Numbering from the right gives the keto group the lowest number (2).

10. Define isomerism.

    • Answer: Isomerism is the phenomenon where compounds have the same molecular formula but different structural formulae, leading to different physical and chemical properties.

11. Identify the type of isomerism shown between n-butane (CH₃-CH₂-CH₂-CH₃) and 2-methylpropane.

    • Answer: Chain Isomerism.
    • Explanation: Both have the molecular formula C₄H₁₀, but their carbon skeletons are different. One is a straight chain, and the other is a branched chain.

12. Draw and name the position isomers of C₃H₈O (as alcohols).

    • Answer:
      1. Propan-1-ol: CH₃-CH₂-CH₂-OH
      2. Propan-2-ol: CH₃-CH(OH)-CH₃
    • Explanation: Both have the formula C₃H₈O and the same functional group (–OH), but the position of the –OH group is different (on carbon 1 vs. carbon 2).

13. Ethanol (CH₃CH₂OH) and methoxymethane (CH₃OCH₃) are isomers. What type of isomerism do they exhibit?

    • Answer: Functional Isomerism.
    • Explanation: They share the same molecular formula (C₂H₆O) but have different functional groups: ethanol is an alcohol (–OH), and methoxymethane is an ether (–O–).

14. What is the IUPAC name for the ether CH₃-O-CH₂-CH₃?

    • Answer: Methoxyethane.
    • Explanation: The longer alkyl group (ethyl) is the parent alkane (ethane). The shorter group with oxygen (CH₃–O–) becomes the alkoxy prefix (methoxy).

15. What is metamerism? Give an example.

    • Answer: Metamerism is a type of isomerism where compounds have the same molecular formula and the same bivalent functional group, but the alkyl groups attached to either side of the functional group are different.
    • Example: Diethyl ether (CH₃CH₂-O-CH₂CH₃) and Methyl propyl ether (CH₃-O-CH₂CH₂CH₃). Both are C₄H₁₀O but the arrangement around the oxygen atom is different.

16. Name the following aromatic compound, which is used as a disinfectant.

    text
        OH
       / \
      | O |  (Benzene ring with -OH)
       \ /

    • Answer: Phenol.

---

Unit 2: Chemical Reactions of Organic Compounds

Questions and Answers

1. What type of reaction occurs when methane reacts with chlorine in the presence of sunlight? Write the equation for the first step.

   • Answer: Substitution Reaction.
   • Equation: CH₄ + Cl₂ --(sunlight)--> CH₃Cl + HCl
   • Explanation: A hydrogen atom in methane is replaced (substituted) by a chlorine atom.

2. Ethene (CH₂=CH₂) reacts with hydrogen to form a saturated compound. What is this reaction called, and what is the product?

   • Answer: The reaction is an Addition Reaction. The product is Ethane (CH₃-CH₃).
   • Explanation: The double bond in ethene breaks, and a hydrogen atom adds to each carbon atom, saturating the molecule.

3. Define polymerization and give one example of an addition polymer.

   • Answer: Polymerization is a process where many simple molecules, called monomers, join together to form very large molecules called polymers.
   • Example: Polythene, formed from the addition of many ethene monomers.

4. What is the monomer of PVC, and what are two of its uses?

   • Answer: The monomer of Polyvinyl chloride (PVC) is vinyl chloride (CH₂=CHCl).
   • Uses: Manufacturing pipes, plastic furniture, and coatings for electrical wires.

5. Explain the difference between addition and condensation polymerization.

   • Answer:
     • Addition Polymerization: Monomers add to each other repeatedly without the loss of any atoms. The polymer's empirical formula is the same as the monomer's.
     • Condensation Polymerization: Monomers join together with the elimination (loss) of a small molecule, such as water (H₂O).

6. What is Teflon, and why is it used to coat non-stick cookware?

   • Answer: Teflon is the polymer Polytetrafluoroethene (PTFE). It is used for non-stick cookware because it is highly resistant to heat and chemically inert.

7. What are the products of the complete combustion of any hydrocarbon?

   • Answer: Carbon dioxide (CO₂) and water (H₂O), along with the release of heat and light.

8. How is ethanol produced industrially from molasses? Name the enzymes involved.

   • Answer: It is produced by the fermentation of molasses (a sugar solution). Yeast is added, which contains enzymes that convert the sugar into ethanol.
   • Enzymes: Invertase and Zymase.

9. What is denatured spirit, and why is it made?

   • Answer: Denatured spirit is ethanol that has been mixed with toxic substances like methanol or pyridine. It is made to prevent its use as an alcoholic beverage, allowing it to be sold for industrial purposes without the high taxes levied on drinking alcohol.

10. What is power alcohol?

    • Answer: Power alcohol is a mixture of about 20% absolute (100%) alcohol and 80% petrol. It is used as a fuel for vehicles.

11. How is vinegar produced from ethanol?

    • Answer: Vinegar (a 5–8% solution of ethanoic acid) is produced by the fermentation of ethanol using bacteria like Acetobacter. The bacteria oxidize the ethanol to ethanoic acid.

12. What is esterification? What are esters known for?

    • Answer: Esterification is the chemical reaction between a carboxylic acid and an alcohol to form an ester and water. Esters are known for their pleasant, fruity, or flowery smells.

13. Give the names and categories of two common over-the-counter medicines mentioned in the text.

    • Answer:
      1. Paracetamol: Analgesic (pain reliever) and Antipyretic (fever reducer).
      2. Aspirin: Analgesic (pain reliever) with anti-coagulant properties.

14. What is a potential side effect of the excessive use of Paracetamol?

    • Answer: Excessive use can cause damage to the liver.

15. What is thermal cracking, and how can it be useful in managing plastic pollution?

    • Answer: Thermal cracking is the process of decomposing high-molecular-mass hydrocarbons into smaller, more useful hydrocarbons by heating them in the absence of air. This process can be used to break down plastic waste (which are polymers of hydrocarbons) into fuel or other useful chemicals.

16. Nylon-66 is a condensation polymer. What are its monomers?

    • Answer: Adipic acid and hexamethylenediamine.

---

Unit 3: Periodic Table and Electron Configuration

Questions and Answers

1. What is the main difference between the Bohr model and the Quantum Mechanical Model of the atom?

   • Answer: The Bohr model depicted electrons moving in fixed, definite orbits around the nucleus. The Quantum Mechanical Model replaced this idea with orbitals, which are three-dimensional regions around the nucleus where the probability of finding an electron is maximum.

2. Name the four quantum numbers and state what each one primarily describes.

   • Answer:
     1. Principal quantum number (n): Main energy level or shell.
     2. Azimuthal quantum number (l): Subshell and shape of the orbital (s, p, d, f).
     3. Magnetic quantum number (m): Orientation of the orbital in space.
     4. Spin quantum number (s): Electron spin (not detailed in the text but essential).

3. What is the maximum number of electrons that can be accommodated in the M-shell (n=3)?

   • Answer: 18 electrons.
   • Explanation: The formula for the maximum number of electrons in a shell is 2n². For the M-shell, n=3, so 2(3)² = 2 * 9 = 18.

4. Write the subshell electronic configuration for Sodium (Na, Z=11).

   • Answer: 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹.

5. State the (n+l) rule for determining the energy of subshells.

   • Answer: Subshells are filled in increasing order of their (n+l) value. If two subshells have the same (n+l) value, the one with the lower 'n' value has lower energy and is filled first.

6. Explain why the electronic configuration of Chromium (Cr, Z=24) is [Ar] 3d⁵ 4s¹ and not [Ar] 3d⁴ 4s².

   • Answer: This is an anomaly due to the extra stability of half-filled and fully-filled subshells. A half-filled d-subshell (d⁵) is more stable than a partially filled one (d⁴). To achieve this stability, one electron moves from the 4s subshell to the 3d subshell.

7. An element has the configuration [Ne] 3s² 3p⁴. Determine its period, block, and group number.

   • Answer:
     • Period: 3 (The highest principal quantum number 'n' is 3).
     • Block: p-block (The last electron entered the p-subshell).
     • Group: 16 (For p-block, Group = 10 + electrons in outermost s and p subshells = 10 + 2 + 4 = 16).

8. Define Ionisation Enthalpy.

   • Answer: Ionisation enthalpy is the minimum amount of energy required to remove the most loosely bound electron from an isolated, gaseous atom in its ground state.

9. How does ionisation enthalpy trend across a period (from left to right)? Explain why.

   • Answer: Ionisation enthalpy increases across a period.
   • Explanation: Within the same period, the number of shells remains constant, but the nuclear charge (number of protons) increases. This pulls the outermost electrons more strongly, making them harder and requiring more energy to remove.

10. To which block do the alkali metals and alkaline earth metals belong? What are their general oxidation states?

    • Answer: They belong to the s-block.
    • Oxidation States: Alkali metals (Group 1) have an oxidation state of +1. Alkaline earth metals (Group 2) have an oxidation state of +2.

11. What is a key characteristic of d-block elements (transition metals) regarding their oxidation states?

    • Answer: They show variable oxidation states (e.g., Iron can be Fe²⁺ or Fe³⁺). This is because the energy difference between their outermost 'ns' and penultimate '(n-1)d' subshells is very small.

12. Why are compounds of transition metals often coloured?

    • Answer: They are often coloured because the presence of partially filled d-orbitals allows for the absorption of certain wavelengths of visible light to promote electrons between d-orbitals (a process called d-d transition). The colour we see is the complementary colour of the light that was absorbed.

13. What are the two series of the f-block elements called?

    • Answer: The Lanthanoids (Period 6) and the Actinoids (Period 7).

14. List three uses of the element Titanium (Ti).

    • Answer:
      1. Aerospace industry (strong, light).
      2. Medical implants (non-toxic, non-allergenic).
      3. White pigment in paints.

15. What are rare earth elements and where is a major ore for them found in India?

    • Answer: Rare earth elements are a set of 17 elements, including the 15 lanthanoids plus Scandium (Sc) and Yttrium (Y). A major ore is Monazite, which is found in the sands of Kerala.

16. An element from the d-block has the configuration [Ar] 3d⁷ 4s². What is its group number?

    • Answer: Group 9.
    • Explanation: For d-block, Group = electrons in outermost s + electrons in (n-1)d = 2 + 7 = 9.

---

Unit 4: Gas Laws and Mole Concept

Questions and Answers

1. According to the Kinetic Molecular Theory of gases, what causes the pressure a gas exerts on its container walls?

   • Answer: The pressure is caused by the constant, random collisions of the gas molecules with the walls of the container.

2. Convert a temperature of 25°C to the Kelvin scale.

   • Answer: 298 K.
   • Explanation: T(K) = t(°C) + 273. So, T = 25 + 273 = 298 K.

3. State Boyle's Law.

   • Answer: At a constant temperature, the volume of a fixed mass of gas is inversely proportional to its pressure. (P₁V₁ = P₂V₂).

4. A weather balloon is released from the ground. As it rises higher into the atmosphere, its volume increases. Which gas law explains this phenomenon?

   • Answer: Boyle's Law.
   • Explanation: As the balloon rises, the external atmospheric pressure decreases. According to Boyle's Law, when pressure decreases (at roughly constant temperature), the volume of the gas inside the balloon increases.

5. A gas occupies a volume of 2 L at a pressure of 1 atm. If the pressure is increased to 4 atm at constant temperature, what will be the new volume?

   • Answer: 0.5 L.
   • Solution: Using P₁V₁ = P₂V₂, we have (1 atm)(2 L) = (4 atm)(V₂).
     V₂ = (1 * 2) / 4 = 0.5 L.

6. State Charles's Law.

   • Answer: At a constant pressure, the volume of a fixed mass of gas is directly proportional to its absolute temperature (in Kelvin). (V₁/T₁ = V₂/T₂).

7. A gas has a volume of 500 mL at 27°C. What volume will it occupy at 127°C if the pressure is kept constant?

   • Answer: 666.7 mL.
   • Solution: First, convert temperatures to Kelvin:
     T₁ = 27°C + 273 = 300 K
     T₂ = 127°C + 273 = 400 K
     Using V₁/T₁ = V₂/T₂, we have (500 mL) / (300 K) = V₂ / (400 K).
     V₂ = (500 * 400) / 300 = 2000 / 3 ≈ 666.7 mL.

8. What is Avogadro's Law?

   • Answer: At constant temperature and pressure, equal volumes of all gases contain an equal number of molecules.

9. Define one mole of a substance.

   • Answer: One mole is the amount of a substance that contains exactly 6.022 × 10²³ elementary particles (atoms, molecules, or ions). This number is known as the Avogadro number (N_A).

10. What is the mass of one mole of water (H₂O)? (Atomic masses: H=1u, O=16u).

    • Answer: 18 grams.
    • Explanation: The molecular mass of H₂O is (2 * 1) + 16 = 18 u. The molar mass (mass of one mole) is the molecular mass expressed in grams, which is 18 g/mol.

11. How many moles are present in 44 g of carbon dioxide (CO₂)? (Atomic masses: C=12u, O=16u).

    • Answer: 1 mole.
    • Solution: Molar mass of CO₂ = 12 + (2 * 16) = 44 g/mol.
      Number of moles = Given mass / Molar mass = 44 g / 44 g/mol = 1 mol.

12. What is the volume occupied by any gas at STP (Standard Temperature and Pressure)?

    • Answer: 22.4 Litres per mole.

13. Calculate the volume occupied by 8 g of methane (CH₄) at STP. (Atomic masses: C=12u, H=1u).

    • Answer: 11.2 Litres.
    • Solution:
      1. Find the number of moles: Molar mass of CH₄ = 12 + (4 * 1) = 16 g/mol.
         Moles = 8 g / 16 g/mol = 0.5 mol.
      2. Find the volume at STP: Volume = Moles × Molar volume = 0.5 mol × 22.4 L/mol = 11.2 L.

14. How many molecules are there in 9 g of water (H₂O)?

    • Answer: 3.011 × 10²³ molecules.
    • Solution:
      1. Molar mass of H₂O = 18 g/mol.
      2. Moles = 9 g / 18 g/mol = 0.5 mol.
      3. Number of molecules = Moles × Avogadro's number = 0.5 × (6.022 × 10²³) = 3.011 × 10²³ molecules.

15. What is a limiting reactant in a chemical reaction?

    • Answer: The limiting reactant is the reactant that is completely consumed first in a chemical reaction. Once it is used up, the reaction stops, thus limiting the amount of product that can be formed.

16. Consider the reaction for the synthesis of ammonia: N₂ + 3H₂ → 2NH₃. If you have 1 mole of N₂ and 2 moles of H₂, which is the limiting reactant?

    • Answer: Hydrogen (H₂).
    • Explanation: According to the stoichiometry, 1 mole of N₂ requires 3 moles of H₂. You only have 2 moles of H₂, which is not enough to react with all the N₂. Therefore, H₂ will run out first and is the limiting reactant.

    യൂണിറ്റ് 1: ഓർഗാനിക് സംയുക്തങ്ങളുടെ നാമകരണവും ഐസോമെറിസവും

    ചോദ്യോത്തരങ്ങൾ

17. ഐയുപിഎസി (IUPAC) നിയമപ്രകാരം ശാഖകളുള്ള ഒരു ആൽക്കെയ്നിന്റെ പ്രധാന ചെയിൻ തിരഞ്ഞെടുക്കുമ്പോൾ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ആദ്യ നിയമം എന്താണ്?

    • ഉത്തരം: ഏറ്റവും നീളം കൂടിയ, തുടർച്ചയായ കാർബൺ ആറ്റങ്ങളുടെ ശൃംഖല തിരഞ്ഞെടുക്കുക എന്നതാണ് ആദ്യ നിയമം. ഈ ശൃംഖലയാണ് സംയുക്തത്തിന്റെ പേരിന്റെ "വേർഡ് റൂട്ട്" (word root) ആയി മാറുന്നത്.

18. താഴെ പറയുന്ന സംയുക്തത്തിന് IUPAC നിയമപ്രകാരം പേര് നൽകുക:

    text
        CH₃
        |
    CH₃-CH-CH₂-CH₂-CH₃

    • ഉത്തരം: 2-മീഥൈൽപെൻടേൻ (2-Methylpentane).
    • വിശദീകരണം: ഏറ്റവും നീണ്ട ശൃംഖലയിൽ 5 കാർബൺ ആറ്റങ്ങളുണ്ട് (പെൻടേൻ). ഇടത്തുനിന്ന് നമ്പർ ചെയ്യുമ്പോൾ മീഥൈൽ (–CH₃) ശാഖയ്ക്ക് ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ സ്ഥാനസംഖ്യ (2) ലഭിക്കുന്നു. വലത്തുനിന്ന് നമ്പർ ചെയ്താൽ സ്ഥാനസംഖ്യ 4 ആകും, അത് ശരിയല്ല.

19. 2,2-ഡൈമീഥൈൽബ്യൂട്ടേനിന്റെ (2,2-Dimethylbutane) ഘടന വരയ്ക്കുക.

    • ഉത്തരം:

      text
          CH₃
          |
      CH₃-C-CH₂-CH₃
          |
          CH₃

    • വിശദീകരണം: പ്രധാന ശൃംഖല "ബ്യൂട്ടേൻ" (4 കാർബൺ) ആണ്. "2,2-ഡൈമീഥൈൽ" എന്നാൽ രണ്ട് മീഥൈൽ ഗ്രൂപ്പുകൾ രണ്ടാമത്തെ കാർബൺ ആറ്റത്തിൽ ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു എന്ന് അർത്ഥമാക്കുന്നു.

20. "2-ഈഥൈൽപ്രൊപ്പേൻ" എന്ന പേര് തെറ്റാകുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്? ശരിയായ പേരെന്തായിരിക്കും?

    • ഉത്തരം: ഏറ്റവും നീളം കൂടിയ ശൃംഖല തിരഞ്ഞെടുക്കാത്തതുകൊണ്ടാണ് ഈ പേര് തെറ്റാകുന്നത്. "ഈഥൈൽ" ഗ്രൂപ്പിലൂടെ ശൃംഖല എണ്ണിയാൽ, ഏറ്റവും നീളം കൂടിയ ശൃംഖല 4 കാർബൺ ആറ്റങ്ങളുള്ളതും (ബ്യൂട്ടേൻ), രണ്ടാമത്തെ സ്ഥാനത്ത് ഒരു മീഥൈൽ ഗ്രൂപ്പുള്ളതുമാണ്.
    • ശരിയായ പേര്: 2-മീഥൈൽബ്യൂട്ടേൻ (2-Methylbutane).

21. താഴെ പറയുന്ന ആൽക്കീനിന് പേര് നൽകുക: CH₃-CH=CH-CH₃

    • ഉത്തരം: ബ്യൂട്ട്-2-ഈൻ (But-2-ene).
    • വിശദീകരണം: ശൃംഖലയിൽ 4 കാർബൺ ആറ്റങ്ങളുണ്ട് (ബ്യൂട്ട്-). ദ്വിബന്ധനം (double bond) ഏത് വശത്തുനിന്ന് എണ്ണിയാലും രണ്ടാമത്തെ കാർബണിലാണ് തുടങ്ങുന്നത്. ആൽക്കീൻ ആയതുകൊണ്ട് "-ഈൻ" എന്ന് അവസാനിപ്പിക്കുന്നു.

22. എന്താണ് ഒരു ഫങ്ഷണൽ ഗ്രൂപ്പ്? രണ്ട് ഉദാഹരണങ്ങൾ നൽകുക.

    • ഉത്തരം: ഒരു കാർബൺ ശൃംഖലയിൽ ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നതും ആ സംയുക്തത്തിന്റെ രാസ-ഭൗതിക സ്വഭാവങ്ങളെ നിർണ്ണയിക്കുന്നതുമായ ഒരു ആറ്റത്തെയോ ആറ്റങ്ങളുടെ കൂട്ടത്തെയോ ആണ് ഫങ്ഷണൽ ഗ്രൂപ്പ് എന്ന് പറയുന്നത്.
    • ഉദാഹരണങ്ങൾ:
      • ആൽക്കഹോളുകളിലെ ഹൈഡ്രോക്സിൽ ഗ്രൂപ്പ് (–OH).
      • കാർബോക്സിലിക് ആസിഡുകളിലെ കാർബോക്സിൽ ഗ്രൂപ്പ് (–COOH).

23. CH₃-CH₂-CH₂-OH എന്ന സംയുക്തത്തിന് പേര് നൽകുക.

    • ഉത്തരം: പ്രൊപ്പാൻ-1-ഓൾ (Propan-1-ol).
    • വിശദീകരണം: പ്രധാന ശൃംഖലയിൽ 3 കാർബൺ ആറ്റങ്ങളുണ്ട് (പ്രൊപ്പേൻ). പേരിലെ "-e" മാറ്റി "-ഓൾ" എന്ന് ചേർക്കുന്നു. ഹൈഡ്രോക്സിൽ ഗ്രൂപ്പ് ഒന്നാമത്തെ കാർബണിലായതുകൊണ്ട് അതിന്റെ സ്ഥാനം "-1-ഓൾ" എന്ന് വ്യക്തമാക്കുന്നു.

24. ഒരു അമിനോ ആസിഡിൽ (ഉദാ: ഗ്ലൈസിൻ, H₂N-CH₂-COOH) അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന രണ്ട് ഫങ്ഷണൽ ഗ്രൂപ്പുകൾ ഏവ?

    • ഉത്തരം: അമിനോ ഗ്രൂപ്പും (–NH₂) കാർബോക്സിൽ ഗ്രൂപ്പും (–COOH). പാഠഭാഗത്ത് കാർബോക്സിൽ ഗ്രൂപ്പ് (–COOH) പരാമർശിച്ചിട്ടുണ്ട്.

25. CH₃-CO-CH₂-CH₃ യുടെ IUPAC പേരെന്താണ്?

    • ഉത്തരം: ബ്യൂട്ടാൻ-2-ഓൺ (Butan-2-one).
    • വിശദീകരണം: ഇതൊരു കീറ്റോൺ (C=O ഗ്രൂപ്പ്) ആണ്. ശൃംഖലയിൽ 4 കാർബൺ ആറ്റങ്ങളുണ്ട് (ബ്യൂട്ടേൻ). "-e" മാറ്റി "-ഓൺ" എന്ന് ചേർക്കുന്നു. വലത്തുനിന്ന് നമ്പർ ചെയ്യുമ്പോൾ കീറ്റോ ഗ്രൂപ്പിന് ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ സ്ഥാനസംഖ്യ (2) ലഭിക്കുന്നു.

26. ഐസോമെറിസം നിർവചിക്കുക.

    • ഉത്തരം: ഒരേ തന്മാത്രാ വാക്യം (molecular formula) ഉണ്ടായിരിക്കുകയും എന്നാൽ വ്യത്യസ്ത ഘടനാ വാക്യങ്ങൾ (structural formulae) കാരണം വ്യത്യസ്ത ഭൗതിക-രാസ സ്വഭാവങ്ങൾ പ്രകടിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന പ്രതിഭാസമാണ് ഐസോമെറിസം.

27. n-ബ്യൂട്ടേനും (CH₃-CH₂-CH₂-CH₃) 2-മീഥൈൽപ്രൊപ്പേനും തമ്മിൽ കാണിക്കുന്ന ഐസോമെറിസം ഏതാണ്?

    • ഉത്തരം: ചെയിൻ ഐസോമെറിസം (Chain Isomerism).
    • വിശദീകരണം: രണ്ടിനും C₄H₁₀ എന്ന തന്മാത്രാ വാക്യമാണുള്ളത്, എന്നാൽ അവയുടെ കാർബൺ ശൃംഖലകൾ വ്യത്യസ്തമാണ്. ഒന്ന് നേർരേഖയിലുള്ളതും മറ്റൊന്ന് ശാഖകളുള്ളതുമാണ്.

28. C₃H₈O യുടെ പൊസിഷൻ ഐസോമറുകൾ (ആൽക്കഹോളുകളായി) വരച്ച് പേര് നൽകുക.

    • ഉത്തരം:
      1. പ്രൊപ്പാൻ-1-ഓൾ: CH₃-CH₂-CH₂-OH
      2. പ്രൊപ്പാൻ-2-ഓൾ: CH₃-CH(OH)-CH₃
    • വിശദീകരണം: രണ്ടിനും C₃H₈O എന്ന തന്മാത്രാ വാക്യവും ഒരേ ഫങ്ഷണൽ ഗ്രൂപ്പും (–OH) ആണുള്ളത്, എന്നാൽ –OH ഗ്രൂപ്പിന്റെ സ്ഥാനം വ്യത്യസ്തമാണ് (കാർബൺ 1-ലും കാർബൺ 2-ലും).

29. എഥനോളും (CH₃CH₂OH) മെഥോക്സിമെഥേനും (CH₃OCH₃) ഐസോമറുകളാണ്. ഇവ ഏത് തരം ഐസോമെറിസമാണ് കാണിക്കുന്നത്?

    • ഉത്തരം: ഫങ്ഷണൽ ഐസോമെറിസം (Functional Isomerism).
    • വിശദീകരണം: ഇവയ്ക്ക് ഒരേ തന്മാത്രാ വാക്യം (C₂H₆O) ആണെങ്കിലും വ്യത്യസ്ത ഫങ്ഷണൽ ഗ്രൂപ്പുകളാണുള്ളത്: എഥനോൾ ഒരു ആൽക്കഹോളും (–OH), മെഥോക്സിമെഥേൻ ഒരു ഈഥറും (–O–) ആണ്.

30. CH₃-O-CH₂-CH₃ എന്ന ഈഥറിന്റെ IUPAC പേരെന്താണ്?

    • ഉത്തരം: മെഥോക്സിഈഥേൻ (Methoxyethane).
    • വിശദീകരണം: നീളം കൂടിയ ആൽക്കൈൽ ഗ്രൂപ്പ് (ഈഥൈൽ) മാതൃ ആൽക്കെയ്ൻ (ഈഥേൻ) ആയി മാറുന്നു. ഓക്സിജനോടുകൂടിയ ചെറിയ ഗ്രൂപ്പ് (CH₃–O–) ഒരു പ്രിഫിക്സായി (മെഥോക്സി) മാറുന്നു.

31. എന്താണ് മെറ്റാമെറിസം? ഒരു ഉദാഹരണം നൽകുക.

    • ഉത്തരം: ഒരേ തന്മാത്രാ വാക്യവും ഒരേ ദ്വിസംയോജക ഫങ്ഷണൽ ഗ്രൂപ്പും ഉണ്ടായിരിക്കുകയും, എന്നാൽ ആ ഫങ്ഷണൽ ഗ്രൂപ്പിന്റെ ഇരുവശത്തുമുള്ള ആൽക്കൈൽ ഗ്രൂപ്പുകൾ വ്യത്യസ്തമായിരിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന തരം ഐസോമെറിസമാണ് മെറ്റാമെറിസം.
    • ഉദാഹരണം: ഡൈഈഥൈൽ ഈഥറും (CH₃CH₂-O-CH₂CH₃) മീഥൈൽ പ്രൊപ്പൈൽ ഈഥറും (CH₃-O-CH₂CH₂CH₃). രണ്ടും C₄H₁₀O ആണെങ്കിലും ഓക്സിജൻ ആറ്റത്തിന് ചുറ്റുമുള്ള ക്രമീകരണം വ്യത്യസ്തമാണ്.

32. അണുനാശിനിയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന താഴെ പറയുന്ന അരോമാറ്റിക് സംയുക്തത്തിന് പേര് നൽകുക.

    text
        OH
       / \
      | O |  (ബെൻസീൻ വലയത്തിൽ -OH)
       \ /

    • ഉത്തരം: ഫീനോൾ (Phenol).

---

യൂണിറ്റ് 2: ഓർഗാനിക് സംയുക്തങ്ങളുടെ രാസപ്രവർത്തനങ്ങൾ

ചോദ്യോത്തരങ്ങൾ

1. സൂര്യപ്രകാശത്തിന്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ മീഥേൻ ക്ലോറിനുമായി പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ ഏത് തരം രാസപ്രവർത്തനമാണ് നടക്കുന്നത്? ആദ്യ ഘട്ടത്തിന്റെ സമവാക്യം എഴുതുക.

   • ഉത്തരം: ആദേശ രാസപ്രവർത്തനം (Substitution Reaction).
   • സമവാക്യം: CH₄ + Cl₂ --(സൂര്യപ്രകാശം)--> CH₃Cl + HCl
   • വിശദീകരണം: മീഥേനിലെ ഒരു ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റത്തിന് പകരം ഒരു ക്ലോറിൻ ആറ്റം ആദേശം ചെയ്യപ്പെടുന്നു.

2. ഈഥീൻ (CH₂=CH₂) ഹൈഡ്രജനുമായി പ്രവർത്തിച്ച് ഒരു പൂരിത സംയുക്തം ഉണ്ടാക്കുന്നു. ഈ പ്രവർത്തനത്തെ എന്തു വിളിക്കുന്നു, ഉൽപ്പന്നം എന്താണ്?

   • ഉത്തരം: ഈ പ്രവർത്തനം ഒരു സങ്കലന രാസപ്രവർത്തനം (Addition Reaction) ആണ്. ഉൽപ്പന്നം ഈഥേൻ (Ethane - CH₃-CH₃) ആണ്.
   • വിശദീകരണം: ഈഥേനിലെ ദ്വിബന്ധനം പൊട്ടി ഓരോ കാർബൺ ആറ്റത്തിലും ഓരോ ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റം ചേർന്ന് തന്മാത്ര പൂരിതമാകുന്നു.

3. പോളിമറൈസേഷൻ നിർവചിക്കുക, ഒരു അഡീഷൻ പോളിമറിന് ഉദാഹരണം നൽകുക.

   • ഉത്തരം: നിരവധി ലഘു തന്മാത്രകൾ (മോണോമറുകൾ) കൂടിച്ചേർന്ന് വളരെ വലിയ തന്മാത്രകൾ (പോളിമറുകൾ) ഉണ്ടാകുന്ന പ്രക്രിയയാണ് പോളിമറൈസേഷൻ.
   • ഉദാഹരണം: നിരവധി ഈഥീൻ മോണോമറുകൾ കൂടിച്ചേർന്നുണ്ടാകുന്ന പോളിത്തീൻ.

4. പിവിസി (PVC)-യുടെ മോണോമർ ഏതാണ്, അതിന്റെ രണ്ട് ഉപയോഗങ്ങൾ ഏവ?

   • ഉത്തരം: പോളി വിനൈൽ ക്ലോറൈഡിന്റെ (PVC) മോണോമർ വിനൈൽ ക്ലോറൈഡ് (CH₂=CHCl) ആണ്.
   • ഉപയോഗങ്ങൾ: പൈപ്പുകൾ, പ്ലാസ്റ്റിക് ഫർണിച്ചറുകൾ, വൈദ്യുത വയറുകളുടെ ആവരണം എന്നിവ നിർമ്മിക്കാൻ.

5. അഡീഷൻ, കണ്ടൻസേഷൻ പോളിമറൈസേഷൻ എന്നിവ തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം വിശദീകരിക്കുക.

   • ഉത്തരം:
     • അഡീഷൻ പോളിമറൈസേഷൻ: ആറ്റങ്ങൾ നഷ്ടപ്പെടാതെ മോണോമറുകൾ തുടർച്ചയായി കൂടിച്ചേരുന്നു. പോളിമറിന്റെ എംപിരിക്കൽ ഫോർമുല മോണോമറിന്റേതിന് തുല്യമായിരിക്കും.
     • കണ്ടൻസേഷൻ പോളിമറൈസേഷൻ: ജലം (H₂O) പോലുള്ള ചെറിയ തന്മാത്രകൾ നഷ്ടപ്പെട്ടുകൊണ്ടാണ് മോണോമറുകൾ കൂടിച്ചേരുന്നത്.

6. എന്താണ് ടെഫ്ലോൺ, എന്തുകൊണ്ടാണ് ഇത് നോൺ-സ്റ്റിക്ക് പാത്രങ്ങളുടെ ഉൾവശം പൂശാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നത്?

   • ഉത്തരം: ടെഫ്ലോൺ എന്നത് പോളിടെട്രാഫ്ലൂറോഈഥീൻ (PTFE) എന്ന പോളിമറാണ്. ഇത് ഉയർന്ന താപത്തെ പ്രതിരോധിക്കുന്നതും രാസപരമായി നിഷ്ക്രിയവുമായതുകൊണ്ടാണ് നോൺ-സ്റ്റിക്ക് പാത്രങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നത്.

7. ഏതൊരു ഹൈഡ്രോകാർബണിന്റെയും പൂർണ്ണജ്വലനത്തിന്റെ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ എന്തെല്ലാമാണ്?

   • ഉത്തരം: കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡും (CO₂) ജലവും (H₂O), അതോടൊപ്പം താപവും പ്രകാശവും പുറത്തുവിടുന്നു.

8. മൊളാസസ്സിൽ നിന്ന് വ്യാവസായികമായി എഥനോൾ എങ്ങനെ നിർമ്മിക്കുന്നു? ഇതിൽ ഉൾപ്പെട്ട എൻസൈമുകളുടെ പേര് പറയുക.

   • ഉത്തരം: മൊളാസസ് (പഞ്ചസാര ലായനി) ഫെർമെന്റേഷൻ ചെയ്താണ് ഇത് നിർമ്മിക്കുന്നത്. ഇതിനായി ചേർക്കുന്ന യീസ്റ്റിലെ എൻസൈമുകൾ പഞ്ചസാരയെ എഥനോളാക്കി മാറ്റുന്നു.
   • എൻസൈമുകൾ: ഇൻവെർട്ടേസ്, സൈമേസ്.

9. എന്താണ് ഡിനേച്ചേർഡ് സ്പിരിറ്റ്, എന്തിനാണ് ഇത് നിർമ്മിക്കുന്നത്?

   • ഉത്തരം: മെഥനോൾ, പിരിഡിൻ പോലുള്ള വിഷവസ്തുക്കൾ കലർത്തിയ എഥനോളാണ് ഡിനേച്ചേർഡ് സ്പിരിറ്റ്. ഇത് മദ്യമായി ഉപയോഗിക്കുന്നത് തടയാനാണ് ഇങ്ങനെ ചെയ്യുന്നത്. ഇത് വ്യാവസായിക ആവശ്യങ്ങൾക്കായി കുറഞ്ഞ നികുതിയിൽ വിൽക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു.

10. എന്താണ് പവർ ആൽക്കഹോൾ?

    • ഉത്തരം: ഏകദേശം 20% അബ്സൊല്യൂട്ട് (100%) ആൽക്കഹോളും 80% പെട്രോളും ചേർന്ന മിശ്രിതമാണ് പവർ ആൽക്കഹോൾ. ഇത് വാഹനങ്ങളിൽ ഇന്ധനമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

11. എഥനോളിൽ നിന്ന് വിനാഗിരി എങ്ങനെ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു?

    • ഉത്തരം: അസറ്റോബാക്ടർ പോലുള്ള ബാക്ടീരിയകൾ ഉപയോഗിച്ച് എഥനോളിനെ ഫെർമെന്റേഷൻ നടത്തിയാണ് വിനാഗിരി (5–8% അസറ്റിക് ആസിഡ് ലായനി) ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നത്. ബാക്ടീരിയ എഥനോളിനെ ഓക്സീകരിച്ച് അസറ്റിക് ആസിഡാക്കി മാറ്റുന്നു.

12. എന്താണ് എസ്റ്ററിഫിക്കേഷൻ? എസ്റ്ററുകൾ എന്തിനാണ് പ്രശസ്തം?

    • ഉത്തരം: ഒരു കാർബോക്സിലിക് ആസിഡും ഒരു ആൽക്കഹോളും പ്രവർത്തിച്ച് എസ്റ്ററും ജലവും ഉണ്ടാകുന്ന രാസപ്രവർത്തനമാണ് എസ്റ്ററിഫിക്കേഷൻ. എസ്റ്ററുകൾ അവയുടെ ഇമ്പമുള്ള, പഴങ്ങളുടെയോ പൂക്കളുടെയോ ഗന്ധത്തിന് പ്രശസ്തമാണ്.

13. പാഠഭാഗത്ത് പരാമർശിച്ചിട്ടുള്ള, സാധാരണയായി ലഭ്യമായ രണ്ട് മരുന്നുകളുടെ പേരും വിഭാഗവും നൽകുക.

    • ഉത്തരം:
      1. പാരസെറ്റമോൾ: വേദനസംഹാരി (Analgesic), പനി കുറയ്ക്കുന്നത് (Antipyretic).
      2. ആസ്പിരിൻ: വേദനസംഹാരി (Analgesic), രക്തം കട്ടപിടിക്കുന്നത് തടയുന്ന സ്വഭാവമുള്ളത്.

14. പാരസെറ്റമോളിന്റെ അമിതമായ ഉപയോഗത്തിന്റെ ഒരു പാർശ്വഫലം എന്താണ്?

    • ഉത്തരം: അമിതമായ ഉപയോഗം കരളിന് ദോഷം വരുത്തും.

15. എന്താണ് താപീയ വിഘടനം (thermal cracking), പ്ലാസ്റ്റിക് മലിനീകരണം നിയന്ത്രിക്കുന്നതിൽ ഇത് എങ്ങനെ പ്രയോജനപ്പെടും?

    • ഉത്തരം: ഉയർന്ന തന്മാത്രാ ഭാരമുള്ള ഹൈഡ്രോകാർബണുകളെ വായുവിന്റെ അസാന്നിധ്യത്തിൽ ചൂടാക്കി ചെറിയ, കൂടുതൽ ഉപയോഗപ്രദമായ ഹൈഡ്രോകാർബണുകളാക്കി മാറ്റുന്ന പ്രക്രിയയാണ് താപീയ വിഘടനം. ഈ പ്രക്രിയ ഉപയോഗിച്ച് പ്ലാസ്റ്റിക് മാലിന്യങ്ങളെ (ഹൈഡ്രോകാർബണുകളുടെ പോളിമറുകൾ) ഇന്ധനമോ മറ്റ് ഉപയോഗപ്രദമായ രാസവസ്തുക്കളോ ആക്കി മാറ്റാൻ കഴിയും.

16. നൈലോൺ-66 ഒരു കണ്ടൻസേഷൻ പോളിമറാണ്. അതിന്റെ മോണോമറുകൾ ഏവ?

    • ഉത്തരം: അഡിപിക് ആസിഡും ഹെക്സാമെഥിലീൻ ഡൈഅമീനും.

---

യൂണിറ്റ് 3: ആവർത്തനപ്പട്ടികയും ഇലക്ട്രോൺ വിന്യാസവും

ചോദ്യോത്തരങ്ങൾ

1. ആറ്റത്തിന്റെ ബോർ മാതൃകയും ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്കൽ മാതൃകയും തമ്മിലുള്ള പ്രധാന വ്യത്യാസം എന്താണ്?

   • ഉത്തരം: ബോർ മാതൃകയിൽ ഇലക്ട്രോണുകൾ ന്യൂക്ലിയസിന് ചുറ്റും നിശ്ചിത ഭ്രമണപഥങ്ങളിൽ സഞ്ചരിക്കുന്നതായി ചിത്രീകരിച്ചു. ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്കൽ മാതൃക ഇതിന് പകരം ഓർബിറ്റലുകൾ എന്ന ആശയം മുന്നോട്ടുവച്ചു, അതായത് ന്യൂക്ലിയസിന് ചുറ്റും ഇലക്ട്രോണിനെ കണ്ടെത്താൻ ഏറ്റവും സാധ്യതയുള്ള ത്രിമാന മേഖലകൾ.

2. നാല് ക്വാണ്ടം സംഖ്യകളുടെ പേര് പറയുക, ഓരോന്നും പ്രധാനമായും എന്തിനെ വിവരിക്കുന്നു എന്ന് വ്യക്തമാക്കുക.

   • ഉത്തരം:
     1. പ്രിൻസിപ്പൽ ക്വാണ്ടം സംഖ്യ (n): പ്രധാന ഊർജ്ജനില അഥവാ ഷെൽ.
     2. അസിമുത്തൽ ക്വാണ്ടം സംഖ്യ (l): സബ്ഷെൽ, ഓർബിറ്റലിന്റെ ആകൃതി (s, p, d, f).
     3. മാഗ്നറ്റിക് ക്വാണ്ടം സംഖ്യ (m): ഓർബിറ്റലിന്റെ സ്പേസിലുള്ള ഓറിയന്റേഷൻ.
     4. സ്പിൻ ക്വാണ്ടം സംഖ്യ (s): ഇലക്ട്രോണിന്റെ സ്പിൻ.

3. M-ഷെല്ലിൽ (n=3) ഉൾക്കൊള്ളാൻ കഴിയുന്ന പരമാവധി ഇലക്ട്രോണുകളുടെ എണ്ണം എത്ര?

   • ഉത്തരം: 18 ഇലക്ട്രോണുകൾ.
   • വിശദീകരണം: ഒരു ഷെല്ലിലെ പരമാവധി ഇലക്ട്രോണുകളുടെ എണ്ണത്തിനുള്ള സൂത്രവാക്യം 2n² ആണ്. M-ഷെല്ലിന് n=3 ആയതിനാൽ, 2(3)² = 2 * 9 = 18.

4. സോഡിയത്തിന്റെ (Na, Z=11) സബ്ഷെൽ ഇലക്ട്രോൺ വിന്യാസം എഴുതുക.

   • ഉത്തരം: 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹.

5. സബ്ഷെല്ലുകളുടെ ഊർജ്ജം നിർണ്ണയിക്കുന്നതിനുള്ള (n+l) നിയമം പ്രസ്താവിക്കുക.

   • ഉത്തരം: സബ്ഷെല്ലുകളിൽ ഇലക്ട്രോണുകൾ നിറയുന്നത് അവയുടെ (n+l) മൂല്യം കൂടിവരുന്ന ക്രമത്തിലാണ്. രണ്ട് സബ്ഷെല്ലുകൾക്ക് ഒരേ (n+l) മൂല്യം വന്നാൽ, കുറഞ്ഞ 'n' മൂല്യമുള്ള സബ്ഷെല്ലിന് ഊർജ്ജം കുറവായിരിക്കും, അതിൽ ആദ്യം ഇലക്ട്രോൺ നിറയും.

6. ക്രോമിയത്തിന്റെ (Cr, Z=24) ഇലക്ട്രോൺ വിന്യാസം [Ar] 3d⁵ 4s¹ ആകുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്, [Ar] 3d⁴ 4s² അല്ലാത്തത് എന്തുകൊണ്ട്?

   • ഉത്തരം: പകുതി നിറഞ്ഞതും (half-filled) പൂർണ്ണമായി നിറഞ്ഞതുമായ (fully-filled) സബ്ഷെല്ലുകളുടെ അധിക സ്ഥിരത മൂലമുള്ള ഒരു അസാധാരണത്വമാണിത്. ഒരു പകുതി നിറഞ്ഞ d-സബ്ഷെൽ (d⁵) ഭാഗികമായി നിറഞ്ഞതിനേക്കാൾ (d⁴) കൂടുതൽ സ്ഥിരതയുള്ളതാണ്. ഈ സ്ഥിരത കൈവരിക്കുന്നതിനായി ഒരു ഇലക്ട്രോൺ 4s സബ്ഷെല്ലിൽ നിന്ന് 3d സബ്ഷെല്ലിലേക്ക് മാറുന്നു.

7. ഒരു മൂലകത്തിന്റെ ഇലക്ട്രോൺ വിന്യാസം [Ne] 3s² 3p⁴ ആണ്. അതിന്റെ പിരീഡ്, ബ്ലോക്ക്, ഗ്രൂപ്പ് നമ്പർ എന്നിവ കണ്ടെത്തുക.

   • ഉത്തരം:
     • പിരീഡ്: 3 (ഏറ്റവും ഉയർന്ന പ്രിൻസിപ്പൽ ക്വാണ്ടം സംഖ്യ 'n' 3 ആണ്).
     • ബ്ലോക്ക്: p-ബ്ലോക്ക് (അവസാന ഇലക്ട്രോൺ p-സബ്ഷെല്ലിലാണ് പ്രവേശിച്ചത്).
     • ഗ്രൂപ്പ്: 16 (p-ബ്ലോക്കിന്, ഗ്രൂപ്പ് = 10 + ബാഹ്യതമ s, p സബ്ഷെല്ലുകളിലെ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ എണ്ണം = 10 + 2 + 4 = 16).

8. അയോണീകരണ ഊർജ്ജം (Ionisation Enthalpy) നിർവചിക്കുക.

   • ഉത്തരം: വാതകാവസ്ഥയിലുള്ള ഒറ്റപ്പെട്ട ഒരു ആറ്റത്തിന്റെ ഏറ്റവും ദുർബലമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ഇലക്ട്രോണിനെ നീക്കം ചെയ്യാൻ ആവശ്യമായ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജമാണ് അയോണീകരണ ഊർജ്ജം.

9. ഒരു പിരീഡിൽ (ഇടത്തുനിന്ന് വലത്തോട്ട്) അയോണീകരണ ഊർജ്ജത്തിന്റെ പ്രവണത എങ്ങനെയാണ്? കാരണം വിശദീകരിക്കുക.

   • ഉത്തരം: ഒരു പിരീഡിൽ അയോണീകരണ ഊർജ്ജം കൂടുന്നു.
   • വിശദീകരണം: ഒരേ പിരീഡിൽ ഷെല്ലുകളുടെ എണ്ണം സ്ഥിരമായിരിക്കും, എന്നാൽ ന്യൂക്ലിയാർ ചാർജ്ജ് (പ്രോട്ടോണുകളുടെ എണ്ണം) കൂടുന്നു. ഇത് ബാഹ്യതമ ഇലക്ട്രോണുകളെ കൂടുതൽ ശക്തമായി ആകർഷിക്കുന്നു, അതിനാൽ അവയെ നീക്കം ചെയ്യാൻ കൂടുതൽ ഊർജ്ജം ആവശ്യമായി വരുന്നു.

10. ആൽക്കലി ലോഹങ്ങളും ആൽക്കലൈൻ എർത്ത് ലോഹങ്ങളും ഏത് ബ്ലോക്കിൽ പെടുന്നു? അവയുടെ സാധാരണ ഓക്സീകരണാവസ്ഥകൾ എന്തെല്ലാമാണ്?

    • ഉത്തരം: അവ s-ബ്ലോക്കിൽ പെടുന്നു.
    • ഓക്സീകരണാവസ്ഥകൾ: ആൽക്കലി ലോഹങ്ങൾക്ക് (ഗ്രൂപ്പ് 1) +1 ഓക്സീകരണാവസ്ഥയും ആൽക്കലൈൻ എർത്ത് ലോഹങ്ങൾക്ക് (ഗ്രൂപ്പ് 2) +2 ഓക്സീകരണാവസ്ഥയുമാണുള്ളത്.

11. d-ബ്ലോക്ക് മൂലകങ്ങളുടെ (സംക്രമണ ലോഹങ്ങൾ) ഓക്സീകരണാവസ്ഥയെക്കുറിച്ചുള്ള ഒരു പ്രധാന സവിശേഷത എന്താണ്?

    • ഉത്തരം: അവ വ്യത്യസ്ത ഓക്സീകരണാവസ്ഥകൾ കാണിക്കുന്നു (ഉദാ: ഇരുമ്പിന് Fe²⁺, Fe³⁺ ആകാം). കാരണം, അവയുടെ ബാഹ്യതമ 'ns', അതിനു തൊട്ടുള്ള '(n-1)d' സബ്ഷെല്ലുകൾ തമ്മിലുള്ള ഊർജ്ജ വ്യത്യാസം വളരെ ചെറുതാണ്.

12. സംക്രമണ ലോഹങ്ങളുടെ സംയുക്തങ്ങൾക്ക് പലപ്പോഴും നിറമുണ്ടാകുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്?

    • ഉത്തരം: ഭാഗികമായി നിറഞ്ഞ d-ഓർബിറ്റലുകളുടെ സാന്നിധ്യം ദൃശ്യപ്രകാശത്തിലെ ചില തരംഗദൈർഘ്യങ്ങളെ ആഗിരണം ചെയ്യാൻ അനുവദിക്കുന്നതുകൊണ്ടാണ് അവയ്ക്ക് നിറമുണ്ടാകുന്നത്. ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെട്ട പ്രകാശത്തിന്റെ പൂരകവർണ്ണമാണ് നാം കാണുന്നത്.

13. f-ബ്ലോക്ക് മൂലകങ്ങളുടെ രണ്ട് ശ്രേണികളെ എന്തു വിളിക്കുന്നു?

    • ഉത്തരം: ലാന്തനൈഡുകളും (പിരീഡ് 6) ആക്ടിനൈഡുകളും (പിരീഡ് 7).

14. ടൈറ്റാനിയം (Ti) എന്ന മൂലകത്തിന്റെ മൂന്ന് ഉപയോഗങ്ങൾ ലിസ്റ്റ് ചെയ്യുക.

    • ഉത്തരം:
      1. വ്യോമയാന വ്യവസായം (ശക്തിയുള്ളതും ഭാരം കുറഞ്ഞതും).
      2. മെഡിക്കൽ ഇംപ്ലാന്റുകൾ (വിഷരഹിതവും അലർജി ഉണ്ടാക്കാത്തതും).
      3. പെയിന്റുകളിലെ വെളുത്ത പിഗ്മെന്റ്.

15. എന്താണ് അപൂർവ എർത്ത് മൂലകങ്ങൾ (rare earth elements), ഇന്ത്യയിൽ ഇവയുടെ ഒരു പ്രധാന അയിര് എവിടെയാണ് കാണപ്പെടുന്നത്?

    • ഉത്തരം: ലാന്തനൈഡുകളിലെ 15 മൂലകങ്ങളും സ്കാൻഡിയം (Sc), യിട്രിയം (Y) എന്നിവയും ഉൾപ്പെടുന്ന 17 മൂലകങ്ങളുടെ ഒരു കൂട്ടമാണ് അപൂർവ എർത്ത് മൂലകങ്ങൾ. മോണോസൈറ്റ് ആണ് ഒരു പ്രധാന അയിര്, ഇത് കേരളത്തിലെ മണലിൽ കാണപ്പെടുന്നു.

16. d-ബ്ലോക്കിൽ നിന്നുള്ള ഒരു മൂലകത്തിന്റെ ഇലക്ട്രോൺ വിന്യാസം [Ar] 3d⁷ 4s² ആണ്. അതിന്റെ ഗ്രൂപ്പ് നമ്പർ എത്രയാണ്?

    • ഉത്തരം: ഗ്രൂപ്പ് 9.
    • വിശദീകരണം: d-ബ്ലോക്കിന്, ഗ്രൂപ്പ് = ബാഹ്യതമ s-ലെ ഇലക്ട്രോണുകൾ + (n-1)d-യിലെ ഇലക്ട്രോണുകൾ = 2 + 7 = 9.

---

യൂണിറ്റ് 4: വാതക നിയമങ്ങളും മോൾ സങ്കൽപ്പവും

ചോദ്യോത്തരങ്ങൾ

1. വാതകങ്ങളുടെ ഗതിക സിദ്ധാന്തമനുസരിച്ച് (Kinetic Molecular Theory), ഒരു വാതകം അതിന്റെ പാത്രത്തിന്റെ ഭിത്തികളിൽ മർദ്ദം ചെലുത്താൻ കാരണമെന്താണ്?

   • ഉത്തരം: വാതക തന്മാത്രകൾ പാത്രത്തിന്റെ ഭിത്തികളുമായി നിരന്തരം കൂട്ടിയിടിക്കുന്നതാണ് മർദ്ദത്തിന് കാരണം.

2. 25°C താപനിലയെ കെൽവിൻ സ്കെയിലിലേക്ക് മാറ്റുക.

   • ഉത്തരം: 298 K.
   • വിശദീകരണം: T(K) = t(°C) + 273. അതിനാൽ, T = 25 + 273 = 298 K.

3. ബോയിൽ നിയമം പ്രസ്താവിക്കുക.

   • ഉത്തരം: സ്ഥിരമായ താപനിലയിൽ, ഒരു നിശ്ചിത പിണ്ഡം വാതകത്തിന്റെ വ്യാപ്തം അതിന്റെ മർദ്ദത്തിന് വിപരീതാനുപാതത്തിലായിരിക്കും. (P₁V₁ = P₂V₂).

4. ഒരു കാലാവസ്ഥാ ബലൂൺ ഭൂമിയിൽ നിന്ന് മുകളിലേക്ക് വിടുന്നു. അന്തരീക്ഷത്തിൽ ഉയരങ്ങളിലേക്ക് പോകുന്തോറും അതിന്റെ വ്യാപ്തം കൂടുന്നു. ഏത് വാതക നിയമമാണ് ഈ പ്രതിഭാസത്തെ വിശദീകരിക്കുന്നത്?

   • ഉത്തരം: ബോയിൽ നിയമം.
   • വിശദീകരണം: ബലൂൺ ഉയരുന്തോറും പുറത്തെ അന്തരീക്ഷ മർദ്ദം കുറയുന്നു. ബോയിൽ നിയമമനുസരിച്ച്, മർദ്ദം കുറയുമ്പോൾ (താപനില ഏകദേശം സ്ഥിരമായിരിക്കുമ്പോൾ) ബലൂണിനുള്ളിലെ വാതകത്തിന്റെ വ്യാപ്തം കൂടുന്നു.

5. ഒരു വാതകം 1 atm മർദ്ദത്തിൽ 2 L വ്യാപ്തം ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. സ്ഥിരമായ താപനിലയിൽ മർദ്ദം 4 atm ആയി വർദ്ധിപ്പിച്ചാൽ പുതിയ വ്യാപ്തം എത്രയായിരിക്കും?

   • ഉത്തരം: 0.5 L.
   • പരിഹാരം: P₁V₁ = P₂V₂ ഉപയോഗിച്ച്, (1 atm)(2 L) = (4 atm)(V₂).
     V₂ = (1 * 2) / 4 = 0.5 L.

6. ചാൾസ് നിയമം പ്രസ്താവിക്കുക.

   • ഉത്തരം: സ്ഥിരമായ മർദ്ദത്തിൽ, ഒരു നിശ്ചിത പിണ്ഡം വാതകത്തിന്റെ വ്യാപ്തം അതിന്റെ കേവല താപനിലയ്ക്ക് (കെൽവിനിൽ) നേർഅനുപാതത്തിലായിരിക്കും. (V₁/T₁ = V₂/T₂).

7. ഒരു വാതകത്തിന് 27°C-ൽ 500 mL വ്യാപ്തമുണ്ട്. മർദ്ദം സ്ഥിരമായി നിലനിർത്തിയാൽ 127°C-ൽ അത് എത്ര വ്യാപ്തം ഉൾക്കൊള്ളും?

   • ഉത്തരം: 666.7 mL.
   • പരിഹാരം: ആദ്യം, താപനില കെൽവിനിലേക്ക് മാറ്റുക:
     T₁ = 27°C + 273 = 300 K
     T₂ = 127°C + 273 = 400 K
     V₁/T₁ = V₂/T₂ ഉപയോഗിച്ച്, (500 mL) / (300 K) = V₂ / (400 K).
     V₂ = (500 * 400) / 300 ≈ 666.7 mL.

8. എന്താണ് അവഗാഡ്രോ നിയമം?

   • ഉത്തരം: സ്ഥിരമായ താപനിലയിലും മർദ്ദത്തിലും, തുല്യ വ്യാപ്തമുള്ള എല്ലാ വാതകങ്ങളിലും തുല്യ എണ്ണം തന്മാത്രകൾ അടങ്ങിയിരിക്കും.

9. ഒരു മോൾ പദാർത്ഥം നിർവചിക്കുക.

   • ഉത്തരം: 6.022 × 10²³ കണികകൾ (ആറ്റങ്ങൾ, തന്മാത്രകൾ, അല്ലെങ്കിൽ അയോണുകൾ) അടങ്ങിയ ഒരു പദാർത്ഥത്തിന്റെ അളവാണ് ഒരു മോൾ. ഈ സംഖ്യയെ അവഗാഡ്രോ സംഖ്യ (N_A) എന്ന് പറയുന്നു.

10. ഒരു മോൾ ജലത്തിന്റെ (H₂O) പിണ്ഡം എത്രയാണ്? (ആറ്റോമിക ഭാരം: H=1u, O=16u).

    • ഉത്തരം: 18 ഗ്രാം.
    • വിശദീകരണം: H₂O-യുടെ തന്മാത്രാ ഭാരം (2 * 1) + 16 = 18 u ആണ്. മോളാർ ഭാരം (ഒരു മോളിന്റെ പിണ്ഡം) എന്നത് തന്മാത്രാ ഭാരം ഗ്രാമിൽ പ്രകടിപ്പിക്കുന്നതാണ്, അതായത് 18 g/mol.

11. 44 ഗ്രാം കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിൽ (CO₂) എത്ര മോളുകൾ ഉണ്ട്? (ആറ്റോമിക ഭാരം: C=12u, O=16u).

    • ഉത്തരം: 1 മോൾ.
    • പരിഹാരം: CO₂-യുടെ മോളാർ ഭാരം = 12 + (2 * 16) = 44 g/mol.
      മോളുകളുടെ എണ്ണം = തന്നിരിക്കുന്ന പിണ്ഡം / മോളാർ ഭാരം = 44 g / 44 g/mol = 1 മോൾ.

12. STP-യിൽ (സാധാരണ താപനിലയും മർദ്ദവും) ഏതൊരു വാതകവും ഉൾക്കൊള്ളുന്ന വ്യാപ്തം എത്രയാണ്?

    • ഉത്തരം: ഒരു മോളിന് 22.4 ലിറ്റർ.

13. STP-യിൽ 8 ഗ്രാം മീഥേൻ (CH₄) ഉൾക്കൊള്ളുന്ന വ്യാപ്തം കണക്കാക്കുക. (ആറ്റോമിക ഭാരം: C=12u, H=1u).

    • ഉത്തരം: 11.2 ലിറ്റർ.
    • പരിഹാരം:
      1. മോളുകളുടെ എണ്ണം കണ്ടെത്തുക: CH₄-യുടെ മോളാർ ഭാരം = 12 + (4 * 1) = 16 g/mol.
         മോളുകൾ = 8 g / 16 g/mol = 0.5 മോൾ.
      2. STP-യിലെ വ്യാപ്തം കണ്ടെത്തുക: വ്യാപ്തം = മോളുകൾ × മോളാർ വ്യാപ്തം = 0.5 മോൾ × 22.4 L/mol = 11.2 L.

14. 9 ഗ്രാം ജലത്തിൽ (H₂O) എത്ര തന്മാത്രകൾ ഉണ്ട്?

    • ഉത്തരം: 3.011 × 10²³ തന്മാത്രകൾ.
    • പരിഹാരം:
      1. H₂O-യുടെ മോളാർ ഭാരം = 18 g/mol.
      2. മോളുകൾ = 9 g / 18 g/mol = 0.5 മോൾ.
      3. തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണം = മോളുകൾ × അവഗാഡ്രോ സംഖ്യ = 0.5 × (6.022 × 10²³) = 3.011 × 10²³ തന്മാത്രകൾ.

15. ഒരു രാസപ്രവർത്തനത്തിലെ ലിമിറ്റിംഗ് അഭികാരകം (limiting reactant) എന്താണ്?

    • ഉത്തരം: ഒരു രാസപ്രവർത്തനത്തിൽ ആദ്യം പൂർണ്ണമായി ഉപയോഗിച്ചുതീരുന്ന അഭികാരകമാണ് ലിമിറ്റിംഗ് അഭികാരകം. അത് തീർന്നുകഴിഞ്ഞാൽ, പ്രവർത്തനം നിലയ്ക്കുന്നു, അതിനാൽ ഉണ്ടാകാവുന്ന ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ അളവ് പരിമിതപ്പെടുന്നു.

16. അമോണിയ നിർമ്മാണത്തിനുള്ള പ്രവർത്തനം പരിഗണിക്കുക: N₂ + 3H₂ → 2NH₃. നിങ്ങളുടെ പക്കൽ 1 മോൾ N₂-ഉം 2 മോൾ H₂-ഉം ഉണ്ടെങ്കിൽ, ഏതാണ് ലിമിറ്റിംഗ് അഭികാരകം?

    • ഉത്തരം: ഹൈഡ്രജൻ (H₂).
    • വിശദീകരണം: സ്റ്റോഷിയോമെട്രി അനുസരിച്ച്, 1 മോൾ N₂-ന് 3 മോൾ H₂ ആവശ്യമാണ്. നിങ്ങളുടെ പക്കൽ 2 മോൾ H₂ മാത്രമേയുള്ളൂ, ഇത് മുഴുവൻ N₂-വുമായി പ്രവർത്തിക്കാൻ പര്യാപ്തമല്ല. അതിനാൽ, H₂ ആദ്യം തീർന്നുപോകും, അതാണ് ലിമിറ്റിംഗ് അഭികാരകം.

1.