அலகு 8 — வினாத்தொகுப்பு

1. ஈத்தேன் (ethane, C₂H₆) மூலக்கூற்றில் ஒவ்வொரு காபன் அணுவின் கலப்பினமாதலும் (hybridisation) C–C–H பிணைப்புக் கோணமும் முறையே எது?

(1) sp, 180°    (2) sp², 120°    (3) sp³, 109.5°    (4) sp³, 120°    (5) sp², 109.5°

விடை: (3). ஈத்தேனில் ஒவ்வொரு காபன் அணுவும் நான்கு σ பிணைப்புகளை — மூன்று C–H, ஒரு C–C — உருவாக்குகின்றது. நான்கு பிணைப்பு இணைகளும் ஒன்றையொன்று கூடுமான அளவு விலகி அமைய வேண்டுமாதலால் காபன் sp³ கலப்பினமாதலைக் கொள்கின்றது; நான்கு sp³ ஓபிற்றல்களும் ஒரு நாற்கோணியக் (tetrahedral) அமைப்பில் 109.5° கோணத்தில் அமைகின்றன. ஆல்க்கேன்களில் எல்லாக் காபன் அணுக்களும் sp³ கலப்பினமாதலையே கொள்கின்றன.

2. ஈத்தைன் (ethyne, C₂H₂) மூலக்கூற்றில் இரு காபன் அணுக்களுக்கும் இடையே உள்ள பிணைப்புகளின் எண்ணிக்கை எது?

(1) 3 σ பிணைப்புகள்    (2) 1 σ பிணைப்பும் 1 π பிணைப்பும்    (3) 1 σ பிணைப்பும் 2 π பிணைப்புகளும்    (4) 2 σ பிணைப்புகளும் 1 π பிணைப்பும்    (5) 3 π பிணைப்புகள்

விடை: (3). ஈத்தைனில் ஒவ்வொரு காபன் அணுவும் sp கலப்பினமாதலைக் கொண்டுள்ளது; இரண்டு sp ஓபிற்றல்கள் 180° கோணத்தில் அமைகின்றன. இரு காபன் அணுக்களுக்கும் இடையே ஒரு sp–sp σ பிணைப்பும், கலப்பினமாகாத இரு p ஓபிற்றல் இணைகளின் பக்கவாட்டு மேற்பொருந்தலால் இரு π பிணைப்புகளும் உருவாகி ஒரு மும்மைப் பிணைப்பை (C≡C) அமைக்கின்றன. மொத்தம் 1 σ + 2 π.

3. கீழ்வரும் மூலக்கூறுகளுள் காபன் அணுக்களும் அவற்றுடன் நேரடியாக இணைந்த அணுக்களும் ஒரே நேர்க்கோட்டில் (180°) அமையக் கூடியது எது?

(1) CH₄    (2) C₂H₄    (3) C₂H₆    (4) C₂H₂    (5) C₃H₈

விடை: (4). ஈத்தைனில் (C₂H₂) ஒவ்வொரு காபனும் sp கலப்பினமாதலைக் கொண்டுள்ளது; இரு sp ஓபிற்றல்களும் 180° கோணத்தில் எதிரெதிராக அமைகின்றன. எனவே H–C≡C–H எனும் நான்கு அணுக்களும் ஒரே நேர்க்கோட்டில் அமைகின்றன — ஈத்தைன் ஒரு நேரியல் மூலக்கூறு. CH₄ நாற்கோணியம் (109.5°), C₂H₄ தளவடிவம் (120°), ஈத்தேனும் புரொப்பேனும் sp³ காபனைக் கொண்டவை.

4. ஆல்க்கேன்களின் ஒளியியக்கச் சுயாதீனத் தீவிரக் குளோரினேற்றத்தில் (free-radical chlorination) தொடக்கப் படி (initiation step) எது?

(1) CH₄ + Cl• → •CH₃ + HCl    (2) Cl₂ → 2 Cl•    (3) •CH₃ + Cl₂ → CH₃Cl + Cl•    (4) •CH₃ + Cl• → CH₃Cl    (5) CH₃Cl + Cl• → •CH₂Cl + HCl

விடை: (2). தொடக்கப் படியில் புறவூதாக் கதிர் (UV light) Cl₂ மூலக்கூற்றின் Cl–Cl பிணைப்பைச் சமச்சீராகப் பிளக்கின்றது (homolytic fission); இதனால் இரு குளோரின் தீவிரங்கள் (Cl•) உருவாகின்றன. சமச்சீர்ப் பிளவில் ஒவ்வொரு அணுவும் ஒற்றை இலத்திரனைப் பெறுவதால் தீவிரங்கள் (radicals) தோன்றுகின்றன. தெரிவு (1) தொடர்படியின் முதல் கட்டம்; (3) தொடர்படியின் இரண்டாம் கட்டம்; (4) முடிவுப் படி.

5. ஆல்க்கேனின் சுயாதீனத் தீவிரக் குளோரினேற்றத்தில் தொடர்படி (propagation) குறித்துப் பின்வரும் கூற்றுகளுள் சரியானது எது?

(1) தொடர்படியில் தீவிரங்கள் இணைந்து அழிக்கப்படுகின்றன    (2) தொடர்படியில் ஒரு தீவிரம் நுகரப்பட்டு மற்றொரு தீவிரம் உருவாகின்றது; எனவே சங்கிலித் தாக்கம் தொடர்கின்றது    (3) தொடர்படியில் புறவூதாக் கதிர் தேவை    (4) தொடர்படியில் தீவிரங்கள் தோன்றுவதில்லை    (5) தொடர்படி ஒரே ஒரு கட்டத்தை மட்டுமே கொண்டது

விடை: (2). தொடர்படியில் இரு கட்டங்கள் உள்ளன : Cl• + CH₄ → HCl + •CH₃, பின்னர் •CH₃ + Cl₂ → CH₃Cl + Cl•. ஒவ்வொரு கட்டத்திலும் ஒரு தீவிரம் நுகரப்பட்டு மற்றொரு தீவிரம் மீளுருவாக்கப்படுகின்றது; எனவே ஒரு தொடக்கத் தீவிரம் பல மூலக்கூறுகளைத் தாக்கச் செய்யும் சங்கிலித் தாக்கம் (chain reaction) ஆகும். தொடர்படிக்குப் புறவூதாக் கதிர் தேவையில்லை.

6. ஆல்க்கீன்களின் சிறப்பியல்பான தாக்க வகை எது?

(1) அணுக்கரு ஈர்ப்பிப் பதிலீட்டுத் தாக்கம்    (2) இலத்திரன் ஈர்ப்பிச் சேர்க்கைத் தாக்கம் (electrophilic addition)    (3) சுயாதீனத் தீவிரப் பதிலீடு    (4) இலத்திரன் ஈர்ப்பிப் பதிலீடு    (5) நீக்கத் தாக்கம்

விடை: (2). ஆல்க்கீனின் C=C இரட்டைப் பிணைப்பில் உள்ள π பிணைப்பு இலத்திரன் அடர்த்தி மிக்கது; அது பலவீனமான, வெளியே திறந்த ஒரு இலத்திரன் மேகமாக அமைகின்றது. எனவே இலத்திரன் குறைபாடுள்ள இனங்கள் — இலத்திரன் ஈர்ப்பிகள் (electrophiles) — π இலத்திரன்களால் ஈர்க்கப்பட்டுத் தாக்கத்தைத் தொடங்குகின்றன. π பிணைப்பு உடைந்து இரு புதிய σ பிணைப்புகள் உருவாகுவதால் இது இலத்திரன் ஈர்ப்பிச் சேர்க்கைத் தாக்கம் ஆகும்.

7. புரொப்பீன் (propene, CH₃CH=CH₂) உடன் ஐதரஜன் புரோமைடு (HBr) சேரும்போது உருவாகும் முதன்மைத் தயாரிப்பு எது?

(1) 1-புரோமோபுரொப்பேன் (CH₃CH₂CH₂Br)    (2) 2-புரோமோபுரொப்பேன் (CH₃CHBrCH₃)    (3) புரொப்பேன்    (4) 1,2-டைபுரோமோபுரொப்பேன்    (5) புரொப்பான்-2-ஓல்

விடை: (2). மார்க்கோனிக்கோவின் விதிப்படி (Markovnikov's rule), சமச்சீரற்ற ஆல்க்கீனுடன் HX சேரும்போது ஐதரசன் அணு ஏற்கனவே கூடிய ஐதரசன் அணுக்களைக் கொண்ட காபனுடன் இணைகின்றது. இங்கு H⁺ முனைக் காபனுடன் (=CH₂) இணைய, ஏற்படும் இடைநிலை ஒரு இரண்டாம்நிலைக் கார்போகற்றயன் (secondary carbocation, CH₃C⁺HCH₃) — இது முதலாம்நிலைக் கார்போகற்றயனை விட நிலையானது. பின்னர் Br⁻ அக்காபனுடன் இணைய 2-புரோமோபுரொப்பேன் முதன்மைத் தயாரிப்பாகின்றது.

8. கார்போகற்றயன்களின் (carbocations) நிலைப்புத்தன்மை வரிசை சரியாகத் தரப்பட்டுள்ளது எது?

(1) முதலாம்நிலை > இரண்டாம்நிலை > மூன்றாம்நிலை    (2) மூன்றாம்நிலை > இரண்டாம்நிலை > முதலாம்நிலை > மெத்தில்    (3) மெத்தில் > முதலாம்நிலை > இரண்டாம்நிலை    (4) எல்லாம் சம நிலைப்புத்தன்மை    (5) இரண்டாம்நிலை > மூன்றாம்நிலை > முதலாம்நிலை

விடை: (2). கார்போகற்றயனின் நேர் ஏற்றமுள்ள காபனுடன் இணைந்த ஆல்க்கைல் தொகுதிகள் இலத்திரன்களைத் தள்ளும் (electron-releasing, +I விளைவு) தன்மையால் ஏற்றத்தைச் சிதறவைத்து அதனை நிலைப்படுத்துகின்றன. மூன்றாம்நிலைக் கார்போகற்றயனில் மூன்று ஆல்க்கைல் தொகுதிகள், இரண்டாம்நிலையில் இரண்டு, முதலாம்நிலையில் ஒன்று, மெத்தில் கார்போகற்றயனில் எதுவுமில்லை. எனவே நிலைப்புத்தன்மை : மூன்றாம்நிலை > இரண்டாம்நிலை > முதலாம்நிலை > மெத்தில்.

9. ஒரு சேர்வை நிறமற்ற புரோமின் நீரை (bromine water) நிறமிழக்கச் செய்கின்றது. இதிலிருந்து அச்சேர்வை பற்றி அறியக் கூடியது எது?

(1) அது ஒரு ஆல்க்கேன்    (2) அதில் ஒரு C=C அல்லது C≡C நிறைவுறா பிணைப்பு உள்ளது    (3) அது ஒரு அல்ககோல்    (4) அது ஒரு ஆலஜன் ஐதரோகாபன்    (5) அது நிறைவுற்றது

விடை: (2). புரோமின் நீரின் மஞ்சள்–கபில நிறம் Br₂ மூலக்கூற்றினால் ஏற்படுகின்றது. C=C அல்லது C≡C எனும் நிறைவுறா பிணைப்பைக் கொண்ட சேர்வை Br₂ உடன் சேர்க்கைத் தாக்கம் புரிந்து நிறமற்ற டைபுரோமைடாக மாறுகின்றது; எனவே நிறம் மறைகின்றது. ஆல்க்கேன்களில் π பிணைப்பு இல்லாததால் அவை புரோமின் நீரை விரைவாக நிறமிழக்கச் செய்வதில்லை. எனவே நிறமிழப்பு நிறைவுறாமைக்கான (unsaturation) சோதனை.

10. நீர்த்த, குளிர்ந்த காரப் பொட்டாசியம் மங்கனேற்று (alkaline KMnO₄ — பேயரின் வினைபடி, Baeyer's reagent) ஒரு ஆல்க்கீனுடன் தாக்கமுறும்போது காணப்படும் மாற்றமும் உருவாகும் தயாரிப்பும் எது?

(1) ஊதா நிறம் மாறாது; தயாரிப்பு இல்லை    (2) ஊதா நிறம் மறைந்து கபில நிற MnO₂ வீழ்படிவு; ஆல்க்கீன் ஒரு டையோலாக (diol) மாறுகின்றது    (3) நீலநிறம் தோன்றுகின்றது; ஆல்க்கேன் உருவாகின்றது    (4) வாயு வெளியேறுகின்றது; எஸ்தர் உருவாகின்றது    (5) மாற்றம் ஏதுமில்லை

விடை: (2). பேயரின் வினைபடியில் KMnO₄ ஒரு ஒட்சியேற்றியாகச் (oxidising agent) செயல்படுகின்றது. ஆல்க்கீனின் C=C இரட்டைப் பிணைப்பு ஒட்சியேற்றமடைந்து அண்மையிலுள்ள இரு காபன்களிலும் –OH தொகுதிகள் சேர்க்கப்பட்டு ஒரு டையோல் (glycol) உருவாகின்றது. மங்கனீசின் ஒட்சியேற்ற நிலை +7 இலிருந்து +4 ஆகக் குறைய, KMnO₄ இன் ஊதா நிறம் மறைந்து கபில நிற MnO₂ வீழ்படிகின்றது. இது நிறைவுறாமைக்கான மற்றொரு சோதனை.

11. முனை ஆல்க்கைன்களின் (terminal alkynes, R–C≡C–H) ஒரு தனிச்சிறப்பான இயல்பு எது?

(1) அவை சேர்க்கைத் தாக்கம் புரிவதில்லை    (2) ≡C–H இல் உள்ள ஐதரசன் அணு பலவீனமாக அமிலத்தன்மையுடையது; அது அம்மோனியக் கரைசலிலுள்ள வெள்ளி அயனுடன் (Ag⁺) தாக்கம் புரிந்து வீழ்படிவைத் தருகின்றது    (3) அவை நீரில் மிகவும் கரையக் கூடியவை    (4) அவற்றில் π பிணைப்பு இல்லை    (5) அவை வலிமையான கார இயல்புடையவை

விடை: (2). முனை ஆல்க்கைனின் ≡C–H பிணைப்பில் காபன் sp கலப்பினமாதலைக் கொண்டுள்ளது; sp ஓபிற்றலில் s இயல்பின் பங்கு (50%) கூடியதால் பிணைப்பு இலத்திரன்கள் காபன் கருவை அண்மித்துப் பிடிக்கப்படுகின்றன. எனவே அந்த ஐதரசன் அணு பலவீனமாக அமிலத்தன்மையுடையதாகி புரோத்தனாக நீங்கக் கூடியது. டொலன்சு வினைபடி (Tollens, அம்மோனியக் கால்Ag⁺) அல்லது அம்மோனியக் Cu⁺ உடன் இது வெள்ளி/செப்பு அசட்டிலைடு வீழ்படிவைத் தருகின்றது — இது முனை ஆல்க்கைனைச் சோதிக்கும் முறை.

12. பென்சீன் (benzene, C₆H₆) வளையத்தின் கட்டமைப்பு பற்றிய சரியான கூற்று எது?

(1) மூன்று நிலையான ஒற்றைப் பிணைப்புகளும் மூன்று நிலையான இரட்டைப் பிணைப்புகளும் மாறிமாறி அமைந்துள்ளன    (2) ஆறு காபன்–காபன் பிணைப்புகளும் ஒரே நீளம்; ஒவ்வொரு காபனும் sp² கலப்பாக்கம்; ஆறு π இலத்திரன்கள் வளையம் முழுவதும் டெலோக்கலைஸ் ஆகியுள்ளன    (3) காபன் அணுக்கள் sp³ கலப்பாக்கம்    (4) வளையத்தில் மூன்று தனித்தனி π பிணைப்புகள் நிலையாக அமைந்துள்ளன    (5) பென்சீனில் C=C பிணைப்பு இல்லை

விடை: (2). பென்சீனில் ஒவ்வொரு காபனும் sp² கலப்பினமாதலைக் கொண்டு மூன்று σ பிணைப்புகளை (இரு C–C, ஒரு C–H) உருவாக்குகின்றது; வளையம் தளவடிவ வழுமச்சீர் அறுகோணம். ஒவ்வொரு காபனிலும் கலப்பினமாகாத ஒரு p ஓபிற்றல் வளையத்தளத்திற்குச் செங்குத்தாக அமைகின்றது; இவை ஆறும் பக்கவாட்டில் சமமாக மேற்பொருந்தி ஆறு π இலத்திரன்களை வளையம் முழுவதும் டெலோக்கலைஸ் (delocalised) செய்கின்றன. எனவே ஆறு C–C பிணைப்புகளும் சம நீளம் (ஒற்றை, இரட்டைக்கு இடைப்பட்டது).

13. பென்சீன் தனது இரண்டு கைனோலா கெக்குலே கட்டமைப்புகளுக்கும் (Kekulé structures) எதிர்பார்க்கப்பட்டதைவிட நிலையானதாக இருப்பதற்குக் காரணம் எது?

(1) வளையம் சிறியது    (2) π இலத்திரன்கள் வளையம் முழுவதும் டெலோக்கலைஸ் ஆவதால் கிடைக்கும் டெலோக்கலைசேற்ற (resonance) நிலைப்புறுத்தல் சக்தி    (3) காபன் அணுக்கள் கனமானவை    (4) வளையத்தில் ஐதரசன் இல்லை    (5) பென்சீன் ஒரு உலோகம்

விடை: (2). ஆறு π இலத்திரன்களும் ஒரு குறிப்பிட்ட இரட்டைப் பிணைப்பில் சிறைப்படாமல் வளையம் முழுவதும் பரவியிருப்பதால் (delocalisation) அமைப்பின் சக்தி குறைகின்றது; இக்குறைவே டெலோக்கலைசேற்ற நிலைப்புறுத்தல் சக்தி அல்லது அரோமாட்டிக் நிலைப்புத்தன்மை (aromatic stability) எனப்படுகின்றது. இதனாலேயே பென்சீன் சேர்க்கைத் தாக்கங்களைவிட — வளையத்தை அழிக்கும் தாக்கங்களைவிட — பதிலீட்டுத் தாக்கங்களையே (substitution) விரும்புகின்றது; ஏனெனில் பதிலீடு அரோமாட்டிக் அமைப்பைப் பேணுகின்றது.

14. பென்சீனின் சிறப்பியல்பான தாக்க வகை எது?

(1) இலத்திரன் ஈர்ப்பிச் சேர்க்கை    (2) இலத்திரன் ஈர்ப்பி அரோமாட்டிக் பதிலீடு (electrophilic aromatic substitution)    (3) அணுக்கரு ஈர்ப்பிச் சேர்க்கை    (4) சுயாதீனத் தீவிரச் சேர்க்கை    (5) நீக்கத் தாக்கம்

விடை: (2). பென்சீன் வளையம் இலத்திரன் அடர்த்தி மிக்கதாதலால் இலத்திரன் ஈர்ப்பிகளால் தாக்கப்படுகின்றது. ஆனால் சேர்க்கைத் தாக்கம் டெலோக்கலைஸ் ஆன அரோமாட்டிக் அமைப்பை அழிக்கும்; எனவே பென்சீன் அதற்குப் பதிலாக ஒரு ஐதரசன் அணுவை இலத்திரன் ஈர்ப்பியால் பதிலீடு செய்கின்றது — இதனால் அரோமாட்டிக் வளையம் பேணப்படுகின்றது. நைத்திரேற்றம், ஆலஜனேற்றம், புரீடல்–கிராப்ட்ஸ் ஆல்க்கைலேற்றம் மற்றும் அசைலேற்றம் எல்லாமே இலத்திரன் ஈர்ப்பி அரோமாட்டிக் பதிலீடுகளே.

15. பென்சீனின் நைத்திரேற்றத்தில் (nitration) தாக்கமுறும் உண்மையான இலத்திரன் ஈர்ப்பி எது?

(1) HNO₃ மூலக்கூறு    (2) NO₃⁻ அயன்    (3) நைத்திரோனியம் அயன் NO₂⁺    (4) NO அயன்    (5) H₃O⁺ அயன்

விடை: (3). செறிந்த நைத்திரிக் அமிலமும் செறிந்த சல்பூரிக் அமிலமும் கலக்கப்படும்போது, சல்பூரிக் அமிலம் நைத்திரிக் அமிலத்திற்குப் புரோத்தனைத் தந்து அதைப் புரோத்தனேற்றம் செய்கின்றது; பின்னர் நீர் நீங்கி நைத்திரோனியம் அயன் (NO₂⁺) உருவாகின்றது: HNO₃ + 2H₂SO₄ → NO₂⁺ + H₃O⁺ + 2HSO₄⁻. இந்த NO₂⁺ அயனே வலிமையான இலத்திரன் ஈர்ப்பியாகப் பென்சீன் வளையத்தைத் தாக்கி நைத்திரோபென்சீனைத் தருகின்றது.

16. புரீடல்–கிராப்ட்ஸ் ஆல்க்கைலேற்றத்திலும் (Friedel–Crafts alkylation) அசைலேற்றத்திலும் (acylation) வினையூக்கியாகப் பயன்படுத்தப்படும் சேர்வை எது?

(1) நீர்த்த H₂SO₄    (2) நீரிலி அலுமினியம் குளோரைடு (anhydrous AlCl₃)    (3) NaOH    (4) Pt உலோகம்    (5) நீர்த்த HCl

விடை: (2). நீரிலி AlCl₃ ஒரு லூயிஸ் அமிலமாக (Lewis acid) — இலத்திரன் இணையை ஏற்கும் இனமாக — செயல்படுகின்றது. ஆல்க்கைலேற்றத்தில் இது ஆல்க்கைல் குளோரைடிலிருந்து (R–Cl) குளோரைடு அயனை இழுத்து ஆல்க்கைல் கார்போகற்றயனை (R⁺) உருவாக்குகின்றது; அசைலேற்றத்தில் அசைல் குளோரைடிலிருந்து (RCO–Cl) அசைலியம் அயனை (RCO⁺) உருவாக்குகின்றது. இந்த இலத்திரன் ஈர்ப்பிகளே பின்னர் பென்சீன் வளையத்தைத் தாக்குகின்றன. நீரிலித்தன்மை அவசியம், ஏனெனில் நீர் AlCl₃ ஐ அழிக்கும்.

17. பென்சீன் இரும்பு(III) புரோமைடு (FeBr₃) வினையூக்கி முன்னிலையில் Br₂ உடன் தாக்கமுறும்போது நிகழும் தாக்கமும் தயாரிப்பும் எது?

(1) சேர்க்கைத் தாக்கம்; 1,2-டைபுரோமோசைக்ளோஎக்சேன்    (2) இலத்திரன் ஈர்ப்பி அரோமாட்டிக் பதிலீடு; புரோமோபென்சீனும் HBr உம்    (3) நீக்கம்; பென்சைன்    (4) தாக்கம் ஏதுமில்லை    (5) ஒட்சியேற்றம்; பென்சோயிக் அமிலம்

விடை: (2). FeBr₃ ஒரு லூயிஸ் அமிலமாகச் செயல்பட்டு Br₂ ஐ முனைப்படுத்தி (Br–Br···FeBr₃) ஒரு வலிமையான இலத்திரன் ஈர்ப்பி Br⁺ ஐ உருவாக்குகின்றது. இது பென்சீன் வளையத்தைத் தாக்கி ஒரு ஐதரசன் அணுவைப் புரோமின் அணுவால் பதிலீடு செய்து புரோமோபென்சீனைத் (C₆H₅Br) தருகின்றது; வெளியேறிய H⁺ உம் Br⁻ உம் இணைந்து HBr ஆகின்றது. அரோமாட்டிக் வளையம் பேணப்படுவதால் இது பதிலீடு, சேர்க்கை அல்ல.

18. மீத்தில்பென்சீனின் (toluene) –CH₃ தொகுதி வளையத்தின் மீது ஏற்படுத்தும் வழிநடத்தும் விளைவு (directing effect) எது?

(1) மெட்டா இடங்களுக்கு வழிநடத்தி, தாக்கத்தைத் தடுக்கின்றது    (2) ஒர்த்தோ மற்றும் பாரா இடங்களுக்கு வழிநடத்தி, தாக்கத்தை விரைவாக்குகின்றது    (3) வளையத்திற்கு வெளியே வழிநடத்துகின்றது    (4) எந்த விளைவும் இல்லை    (5) மெட்டா இடங்களுக்கு வழிநடத்தி, தாக்கத்தை விரைவாக்குகின்றது

விடை: (2). மெத்தில் தொகுதி இலத்திரன்களைத் தள்ளும் (+I விளைவு) தொகுதியாதலால் வளையத்தின் இலத்திரன் அடர்த்தியை அதிகரித்து அதைச் செயற்படுத்துகின்றது (activating) — அடுத்த இலத்திரன் ஈர்ப்பிப் பதிலீடு பென்சீனைவிட விரைவாக நிகழ்கின்றது. மேலும், இடைநிலைக் கார்போகற்றயனின் டெலோக்கலைசேற்ற அமைப்புகளை ஆராயும்போது மெத்தில் தொகுதிக்கு ஒர்த்தோ (2,6) மற்றும் பாரா (4) இடங்களில் தாக்கம் நிகழும்போது இடைநிலை மிகவும் நிலையானதாக அமைகின்றது. எனவே –CH₃ ஒரு ஒர்த்தோ/பாரா வழிநடத்தியும் செயற்படுத்தியும் ஆகும்.

19. நைத்திரோபென்சீனில் (C₆H₅NO₂) உள்ள –NO₂ தொகுதி அடுத்த இலத்திரன் ஈர்ப்பிப் பதிலீட்டை வளையத்தில் எங்கு வழிநடத்துகின்றது?

(1) ஒர்த்தோ மற்றும் பாரா இடங்களுக்கு    (2) மெட்டா இடங்களுக்கு    (3) எந்த இடத்திற்கும்    (4) வளையத்திற்கு வெளியே    (5) ஒர்த்தோ இடத்திற்கு மட்டும்

விடை: (2). நைத்திரோ தொகுதி (–NO₂) வலிமையாக இலத்திரன்களை இழுக்கும் (–I, –M) தொகுதியாதலால் வளையத்தின் இலத்திரன் அடர்த்தியைக் குறைத்துச் செயலிழக்கச் செய்கின்றது (deactivating). இடைநிலைக் கார்போகற்றயனை ஆராயும்போது, ஒர்த்தோ/பாரா இடங்களில் தாக்கம் நிகழ்ந்தால் நேர் ஏற்றம் –NO₂ ஐத் தாங்கும் காபன் அருகே வரும் — இது மிகவும் நிலையற்றது. மெட்டா இடத்தில் தாக்கம் நிகழ்ந்தால் இவ்வாறு ஏற்படாது. எனவே இடைநிலை ஒப்பீட்டளவில் நிலையானதாக அமையும் மெட்டா இடத்திற்கு –NO₂ வழிநடத்துகின்றது.

20. குளோரோபென்சீனில் உள்ள –Cl தொகுதி ஒர்த்தோ/பாரா வழிநடத்தியாக இருந்தாலும் வளையத்தைச் செயலிழக்கச் செய்கின்றது. இந்த "ஆலஜன் விதிவிலக்கிற்கு" (halogen exception) காரணம் எது?

(1) ஆலஜன்கள் இலத்திரன் தராதவை    (2) –Cl மின்னெதிர்த்தன்மை மிக்கதால் –I விளைவால் வளையத்தைச் செயலிழக்கச் செய்கின்றது; ஆனால் அதன் ஏகாந்த இணை +M விளைவால் ஒர்த்தோ/பாரா இடைநிலையை நிலைப்படுத்தி அவ்விடங்களுக்கு வழிநடத்துகின்றது    (3) –Cl எடை கூடியது    (4) –Cl வளையத்துடன் இணையாது    (5) –Cl ஒரு செயற்படுத்தும் தொகுதி

விடை: (2). ஆலஜனில் இரு எதிர்நோக்கு விளைவுகள் உள்ளன. ஒன்று, –Cl மிக மின்னெதிர்த்தன்மை மிக்கதாதலால் σ பிணைப்பின் வழியே இலத்திரன்களை இழுத்து (–I விளைவு) வளையத்தின் இலத்திரன் அடர்த்தியைக் குறைக்கின்றது — எனவே வளையம் செயலிழக்கின்றது (பதிலீடு பென்சீனைவிட மெதுவானது). இரண்டாவது, குளோரின் அணுவின் ஏகாந்த இணை வளையத்தின் π முறைமையுடன் இணைந்து (+M / டெலோக்கலைசேற்றம்), ஒர்த்தோ/பாரா இடங்களில் தாக்கம் நிகழும்போது ஏற்படும் இடைநிலைக் கார்போகற்றயனை விசேடமாக நிலைப்படுத்துகின்றது. எனவே மெதுவாயினும், பதிலீடு ஒர்த்தோ/பாரா இடங்களுக்கே வழிநடத்தப்படுகின்றது.

21. ஆல்க்கைல் ஆலைடுகளில் (alkyl halides, R–X) அணுக்கரு ஈர்ப்பிப் பதிலீட்டின்போது, விட்டுச்செல்லும் தொகுதி (leaving group) எவ்வளவு எளிதாக நீங்கும் என்பதின் வரிசை எது?

(1) R–F > R–Cl > R–Br > R–I    (2) R–I > R–Br > R–Cl > R–F    (3) R–Cl > R–I > R–Br > R–F    (4) எல்லாம் சமம்    (5) R–F > R–I > R–Br > R–Cl

விடை: (2). ஒரு நல்ல விட்டுச்செல்லும் தொகுதி நீங்கிய பின் தோன்றும் எதிர் ஏற்றத்தைத் தாங்கக் கூடிய நிலையான அயனாக இருக்க வேண்டும். ஆலஜன்கள் கீழ்நோக்கிச் செல்லும்போது அயனின் பருமன் கூடுகின்றது; பெரிய அயன்களில் எதிர் ஏற்றம் கூடிய பருமனில் சிதறுவதால் I⁻ மிக நிலையானது, F⁻ மிகக் குறைந்த நிலையானது. மேலும் C–I பிணைப்பு மிகப் பலவீனமானது, C–F பிணைப்பு மிக வலிமையானது. எனவே நீங்கும் எளிமை : I⁻ > Br⁻ > Cl⁻ > F⁻ — ஆகவே தாக்கத்திறன் R–I > R–Br > R–Cl > R–F.

22. SN1 மற்றும் SN2 அணுக்கரு ஈர்ப்பிப் பதிலீட்டுத் தாக்கங்கள் பற்றிப் பின்வரும் கூற்றுகளுள் சரியானது எது?

(1) SN1 ஓரிரு படிமுறை; விகிதம் இரு இனங்களையும் சார்ந்தது    (2) SN2 ஒரே படியில் நிகழ்கின்றது; விகிதம் R–X உம் அணுக்கரு ஈர்ப்பியும் ஆகிய இரண்டையும் சார்ந்தது; இரண்டாம் வரிசைத் தாக்கம்    (3) SN2 இல் கார்போகற்றயன் இடைநிலை உருவாகின்றது    (4) SN1 மூன்றாம்நிலையில் நிகழாது    (5) SN2 இல் புறவெளி அமைப்பு மாறாது

விடை: (2). SN2 தாக்கம் ஒரே ஒத்திசைவான படியில் நிகழ்கின்றது — அணுக்கரு ஈர்ப்பி விட்டுச்செல்லும் தொகுதிக்கு எதிர்ப்பக்கத்திலிருந்து தாக்க, புதிய பிணைப்பு உருவாகுவதும் பழைய பிணைப்பு உடைவதும் ஒரே நேரத்தில் நிகழ்கின்றன. இந்நிலைமாற்ற நிலையில் R–X உம் அணுக்கரு ஈர்ப்பியும் ஈடுபடுவதால் விகிதம் இரண்டையும் சார்ந்தது (rate = k[R–X][Nu]) — இது இரண்டாம் வரிசைத் தாக்கம். மேலும் எதிர்ப்பக்கத் தாக்குதலால் காபனைச் சுற்றிய அமைப்பு தலைகீழாகின்றது (Walden inversion). SN1 இரு படிமுறை, கார்போகற்றயன் இடைநிலை வழியாக நிகழும் முதல் வரிசைத் தாக்கம், விகிதம் R–X ஐ மட்டுமே சார்ந்தது.