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?

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. यह ऐज़ो बेंजीन है और ऐजोयौगिक में 'N' का अनुमान केल्डाल परीक्षण से नहीं लगाया जा सकता है।
2. यह नाइट्रोबेंजीन है। और जैसा कि हम जानते हैं, हम नाइट्रो यौगिकों में 'N' का पता नहीं लगा सकते हैं।​
3. दी 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. यह ऐनिलीन​​ है और इस यौगिक में 'N' का अनुमान केल्डाल विधि से लगाया जा सकता है क्योंकि दिया गया यौगिक न तो ऐज़ो/नाइट्रो है और न ही 'N' वलय के अंदर उपस्थित है।

इसलिए, केवल ऐनिलीन​​केल्डाल परीक्षण देता है।

अतः, सही उत्तर विकल्प 4 है।