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एथेन और ब्रोमीन के बीच ब्रोमोएथेन बनाने वाली अभिक्रिया के लिए कौन सी स्थिति आवश्यक है?
सूर्य के प्रकाश की उपस्थिति
लोहे के बुरादे जैसे उत्प्रेरक की उपस्थिति
केवल उच्च दबाव
किसी विलायक की अनुपस्थिति
सूर्य के प्रकाश की उपस्थिति
एथेन और ब्रोमीन के बीच की अभिक्रिया एक मुक्त-मूलक प्रतिस्थापन (free-radical substitution) अभिक्रिया है जिसे शुरू करने के लिए पराबैंगनी (UV) प्रकाश की आवश्यकता होती है। ब्रोमीन अणु के अत्यधिक प्रतिक्रियाशील ब्रोमीन मूलकों में होमोलिटिक विखंडन (homolytic fission) के लिए प्रकाश ऊर्जा आवश्यक है।
एथेन और ब्रोमीन के बीच की अभिक्रिया एक मुक्त-मूलक प्रतिस्थापन (free-radical substitution) अभिक्रिया है जिसे शुरू करने के लिए पराबैंगनी (UV) प्रकाश की आवश्यकता होती है। ब्रोमीन अणु के अत्यधिक प्रतिक्रियाशील ब्रोमीन मूलकों में होमोलिटिक विखंडन (homolytic fission) के लिए प्रकाश ऊर्जा आवश्यक है।
सूर्य के प्रकाश को आग जलाने के लिए आवश्यक 'चिंगारी' के रूप में सोचें; ब्रोमीन अणुओं के बंधनों को तोड़ने के लिए इस प्रारंभिक ऊर्जा के बिना, अभिक्रिया सुप्त रहती है।
F-I-P-T: Free-radical Initiation (मुक्त-मूलक दीक्षा), Propagation (प्रसार), और Termination (समापन)।
CH3CH3+Br2hνCH3CH2Br+HBr — एथेन की ब्रोमीन के साथ समग्र प्रतिस्थापन अभिक्रिया।
Br2hν2Br∙ — प्रकाश ऊर्जा (hν) द्वारा होमोलिटिक विखंडन को दर्शाने वाला दीक्षा चरण।
यह अभिक्रिया एक मुक्त-मूलक तंत्र के माध्यम से आगे बढ़ती है: दीक्षा (initiation), प्रसार (propagation), और समापन (termination)। दीक्षा चरण में, Br2 दो ब्रोमीन मूलक (Br∙) बनाने के लिए UV प्रकाश को अवशोषित करता है। ये मूलक फिर एथेन (C2H6) से एक हाइड्रोजन परमाणु को निकालकर एथिल मूलक (C2H5∙) बनाते हैं, जो बाद में ब्रोमोएथेन (C2H5Br) प्राप्त करने के लिए Br2 के साथ प्रतिक्रिया करता है।
यह मुक्त मूलकों से जुड़ी एक प्रकाश-रासायनिक अभिक्रिया है।
यह अभिक्रिया कमरे के तापमान पर अंधेरे में नहीं होती है।
प्रतिस्थापन अभिक्रियाएं एल्केन्स की विशेषता हैं।
अभिक्रिया का उप-उत्पाद हाइड्रोजन ब्रोमाइड (HBr) है।
अक्रिय एल्केन्स के कार्यात्मककरण (functionalization) की अनुमति देता है।
इसमें क्षेत्र-चयनात्मकता (regioselectivity) का अभाव है क्योंकि अभिक्रिया 1,1-डिब्रोमोएथेन जैसे पॉली-प्रतिस्थापित उत्पादों का उत्पादन करने के लिए जारी रह सकती है।
अल्काइल हैलाइड्स का संश्लेषण।
कार्बनिक रासायनिक संश्लेषण मार्ग।
विकल्प B (लोहे का बुरादा) का उपयोग इलेक्ट्रोफिलिक सुगंधित प्रतिस्थापन, जैसे बेंजीन के ब्रोमिनेशन में उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है, न कि एल्केन्स के लिए।
विकल्प C (उच्च दबाव) का उपयोग बहुलकीकरण या अमोनिया संश्लेषण (हाबर प्रक्रिया) जैसी औद्योगिक प्रक्रियाओं में किया जाता है।
विकल्प D (विलायक की अनुपस्थिति) कोई आवश्यकता नहीं है; कई मूलक अभिक्रियाएं CCl4 जैसे गैर-ध्रुवीय विलायकों में की जाती हैं।
A सही है — सूर्य के प्रकाश (UV विकिरण) की उपस्थिति ब्रोमीन के अत्यधिक प्रतिक्रियाशील मूलकों में होमोलिटिक विखंडन के लिए आवश्यक ऊर्जा प्रदान करती है।
हमेशा एल्केन्स (UV प्रकाश की आवश्यकता वाली प्रतिस्थापन अभिक्रियाएं) और एल्केन्स (जो अंधेरे में भी ब्रोमीन जल के साथ आसानी से जुड़ने वाली अभिक्रियाएं करते हैं) के बीच अंतर करें।