निम्नलिखित में से किस यौगिक में नाइट्रोजन की मात्रा का आकलन करने के लिए नाइट्रोजन के आकलन की कैल्डालं विधि का उपयोग  किया जाता है?

  1. F2 savita Others 12-8-22 D6
  2. F2 savita Others 12-8-22 D14
  3. F2 savita Others 12-8-22 D15
  4. F2 savita Others 12-8-22 D16

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 : F2 savita Others 12-8-22 D16
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अवधारणा:

कैल्डाल विधि - यह कार्बनिक और अकार्बनिक यौगिकों में नाइट्रोजन के मात्रात्मक आकलन के लिए एक विश्लेषणात्मक विधि है।

  • इसका नाम इसके विकासक जॉन केल्डाल के नाम पर रखा गया है।
  • विभिन्न कार्बनिक या अकार्बनिक यौगिकों में H2SO4 के साथ कार्बनिक यौगिकों के ऑक्सीकरण द्वारा नाइट्रोजन का अनुमान लगाया जाता है।

समग्र प्रक्रिया 3 चरणों में की जाती है -

  1. पाचन -
    • यह विधि का पहला चरण है।
    • नाइट्रोजन युक्त यौगिक सल्फ्यूरिक अम्ल की सहायता से ऑक्सीकृत होता है।
    • इस चरण में प्रयुक्त उत्प्रेरक Cu, Se, या Hg आयन हो सकते हैं।
    • इस चरण में पोटेशियम सल्फेट का भी उपयोग किया जाता है।
    • इस चरण के उत्पाद के रूप में अमोनियम लवण सल्फेट के रूप में प्राप्त होता है।
  2. आसवन -
    • विलयन में NaOH डालकर अमोनियम लवण का अमोनिया में परिवर्तन करके आसवन किया जाता है।
    • आसवन के परिणामस्वरूप अमोनिया वाष्प जल और HCl के विलयन में एकत्र किए जाते हैं।
  3. अनुमापन -
    • फिर एकत्र किए गए नमूने में नाइट्रोजन की मात्रा को क्षारक विलयन के विरूद्व अनुमापन करके निर्धारित किया जाता है।

व्याख्या:

केल्डाल विधि की सीमा - यह विधि ऐज़ो और नाइट्रो यौगिकों पर लागू नहीं होती है और तब भी जब 'N' वलय में उपस्थित होता है। इन यौगिकों में उपस्थित नाइट्रोजन को पाचन चरण में अमोनियम लवण में परिवर्तित नहीं किया जा सकता है। प्रक्रिया के पहले चरण में अभिक्रिया रुक जाती है। अतः यहां परीक्षण असफल हो गया है

दिए गए यौगिकों में -

  1. F2 savita Others 12-8-22 D6यह ज़ो बेंजीन है और ऐजोयौगिक में 'N' का अनुमान केल्डाल परीक्षण से नहीं लगाया जा सकता है।
  2. F2 savita Others 12-8-22 D14यह नाइट्रोबेंजीन है। और जैसा कि हम जानते हैं, हम नाइट्रो यौगिकों में 'N' का पता नहीं लगा सकते हैं।​
  3. F2 savita Others 12-8-22 D15दी गई संरचना पिरिडीन है। 'N' वलय के अंदर उपस्थित होता है जिसे अमोनियम लवण में नहीं बदला जा सकता और पिरिडीन में भी परीक्षण असफल हो जाता है।
  4. F2 savita Others 12-8-22 D16यह ऐनिलीन​​ है और इस यौगिक में 'N' का अनुमान केल्डाल विधि से लगाया जा सकता है क्योंकि दिया गया यौगिक न तो ज़ो/नाइट्रो है और न ही 'N' वलय के अंदर उपस्थित है।

इसलिए, केवल ऐनिलीन​​F2 savita Others 12-8-22 D16केल्डाल परीक्षण देता है।

अतः, सही उत्तर विकल्प 4 है।

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