प्रश्न 1. निम्नलिखित बहुलकों में से कौन सा एक **तापसुदृढ़ बहुलक (Thermosetting Polymer)** है, जो अत्यधिक तिर्यक-आबंधित (cross-linked) होता है और गर्म करने पर दोबारा ढाला नहीं जा सकता?
Q1. Which of the following is a **thermosetting polymer**, which is heavily cross-linked and cannot be remolded or reused upon heating?
सही उत्तर: C) बेकेलाइट (Bakelite)
Correct Answer: C) Bakelite
स्पष्टीकरण: गुणों के आधार पर बहुलकों का वर्गीकरण निम्न प्रकार है:
– **तापसुघट्य (Thermoplastic):** जो गर्म करने पर नरम हो जाते हैं और ठंडे करने पर कठोर हो जाते हैं। इन्हें बार-बार ढाला जा सकता है (जैसे पॉलीथीन, पीवीसी, टेफ्लॉन, पॉलिस्टायरीन)।
– **तापसुदृढ़ (Thermosetting):** जो गर्म करने पर जटिल तिर्यक-आबंधों (cross-links) का जाल बना लेते हैं और स्थायी रूप से कठोर हो जाते हैं। इन्हें दोबारा पिघलाया या ढाला नहीं जा सकता (जैसे बेकेलाइट, मेलामाइन-फॉर्मैल्डिहाइड रेजिन)।
– **तापसुघट्य (Thermoplastic):** जो गर्म करने पर नरम हो जाते हैं और ठंडे करने पर कठोर हो जाते हैं। इन्हें बार-बार ढाला जा सकता है (जैसे पॉलीथीन, पीवीसी, टेफ्लॉन, पॉलिस्टायरीन)।
– **तापसुदृढ़ (Thermosetting):** जो गर्म करने पर जटिल तिर्यक-आबंधों (cross-links) का जाल बना लेते हैं और स्थायी रूप से कठोर हो जाते हैं। इन्हें दोबारा पिघलाया या ढाला नहीं जा सकता (जैसे बेकेलाइट, मेलामाइन-फॉर्मैल्डिहाइड रेजिन)।
Explanation: Classification of polymers based on physical properties:
– **Thermoplastics:** Linear or slightly branched long-chain molecules capable of repeatedly softening on heating and hardening on cooling (e.g., polythene, PVC, polystyrene).
– **Thermosetting polymers:** Cross-linked or heavily branched molecules which, on heating, undergo extensive cross-linking in moulds and become infusible. They cannot be remolded or reused (e.g., bakelite, urea-formaldehyde resin).
– **Thermoplastics:** Linear or slightly branched long-chain molecules capable of repeatedly softening on heating and hardening on cooling (e.g., polythene, PVC, polystyrene).
– **Thermosetting polymers:** Cross-linked or heavily branched molecules which, on heating, undergo extensive cross-linking in moulds and become infusible. They cannot be remolded or reused (e.g., bakelite, urea-formaldehyde resin).
प्रश्न 2. कृत्रिम रेशा **नायलॉन-6,6 (Nylon-6,6)** एक पॉलीएमाइड है। यह किन दो मोनोमरों के संघनन बहुलकीकरण (Condensation Polymerization) द्वारा तैयार किया जाता है?
Q2. The synthetic fiber **Nylon-6,6** is a polyamide prepared by the condensation copolymerization of which two monomers?
सही उत्तर: B) हेक्सामेथिलीनडाइएमीन और एडिपिक अम्ल (Hexamethylenediamine and Adipic acid)
Correct Answer: B) Hexamethylenediamine and Adipic acid
स्पष्टीकरण: नाईलॉन-6,6 एक पॉलीएमाइड संघनन बहुलक है:
– इसके मोनोमर हैं: **हेक्सामेथिलीनडाइएमीन** (H₂N-(CH₂)₆-NH₂ – 6 कार्बन) और **एडिपिक अम्ल** (HOOC-(CH₂)₄-COOH – 6 कार्बन)।
– चूंकि दोनों मोनोमरों में 6-6 कार्बन परमाणु होते हैं, इसलिए इस बहुलक का नाम ‘नायलॉन-6,6’ रखा गया है। संघनन के समय जल अणु (H₂O) बाहर निकलता है और एमाइड आबंध (-CO-NH-) बनता है।
– इसके मोनोमर हैं: **हेक्सामेथिलीनडाइएमीन** (H₂N-(CH₂)₆-NH₂ – 6 कार्बन) और **एडिपिक अम्ल** (HOOC-(CH₂)₄-COOH – 6 कार्बन)।
– चूंकि दोनों मोनोमरों में 6-6 कार्बन परमाणु होते हैं, इसलिए इस बहुलक का नाम ‘नायलॉन-6,6’ रखा गया है। संघनन के समय जल अणु (H₂O) बाहर निकलता है और एमाइड आबंध (-CO-NH-) बनता है।
Explanation: Nylon-6,6 is a step-growth condensation polyamide.
– Its monomers are **hexamethylenediamine** (H₂N-(CH₂)₆-NH₂) and **adipic acid** (HOOC-(CH₂)₄-COOH).
– Since both of these monomeric starting units contain exactly 6 carbon atoms each, the resulting polyamide is named Nylon-6,6. Water is eliminated as a by-product during polymerization.
– Its monomers are **hexamethylenediamine** (H₂N-(CH₂)₆-NH₂) and **adipic acid** (HOOC-(CH₂)₄-COOH).
– Since both of these monomeric starting units contain exactly 6 carbon atoms each, the resulting polyamide is named Nylon-6,6. Water is eliminated as a by-product during polymerization.
प्रश्न 3. बहुलक **नायलॉन-6 (Nylon-6)** का निर्माण करने के लिए किस एकमात्र चक्रीय मोनोमर (monomer) को जल के साथ उच्च ताप पर गर्म किया जाता है?
Q3. The polymer **Nylon-6** is obtained by heating which of the following cyclic monomers with water at high temperatures?
सही उत्तर: B) कैप्रोलैक्टम (Caprolactam)
Correct Answer: B) Caprolactam
स्पष्टीकरण: नाईलॉन-6 (पेरलॉन-एल) भी एक पॉलीएमाइड बहुलक है।
– इसका निर्माण **कैप्रोलैक्टम (Caprolactam)** नामक चक्रीय एमाइड मोनोमर द्वारा किया जाता है।
– कैप्रोलैक्टम को जब जल के साथ उच्च ताप (533 – 543 K) पर गर्म किया जाता है, तो इसकी चक्रीय संरचना खुल जाती है (ring-opening polymerization) और नाईलॉन-6 बहुलक श्रृंखला प्राप्त होती है। इसमें केवल 6 कार्बन होते हैं।
– इसका निर्माण **कैप्रोलैक्टम (Caprolactam)** नामक चक्रीय एमाइड मोनोमर द्वारा किया जाता है।
– कैप्रोलैक्टम को जब जल के साथ उच्च ताप (533 – 543 K) पर गर्म किया जाता है, तो इसकी चक्रीय संरचना खुल जाती है (ring-opening polymerization) और नाईलॉन-6 बहुलक श्रृंखला प्राप्त होती है। इसमें केवल 6 कार्बन होते हैं।
Explanation: Nylon-6 is a polyamide homepolymer. It is produced by the ring-opening polymerization of **caprolactam** (a cyclic amide containing 6 carbon atoms) by heating it with water at high temperatures (533 – 543 K).
प्रश्न 4. पॉलिस्टर रेशा **टेरीलीन (Terylene)** या डेक्रॉन (Dacron) किन दो मोनोमरों के संघनन बहुलकीकरण द्वारा तैयार किया जाता है?
Q4. The polyester fiber **Terylene** (commonly known as Dacron) is prepared by the condensation copolymerization of:
सही उत्तर: B) टेरेफ्थैलिक अम्ल और एथिलीन ग्लाइकॉल (Terephthalic acid and Ethylene glycol)
Correct Answer: B) Terephthalic acid and Ethylene glycol
स्पष्टीकरण: टेरीलीन या डेक्रॉन एक बहुत ही महत्वपूर्ण पॉलिस्टर संघनन बहुलक है:
– इसके मोनोमर हैं: **एथिलीन ग्लाइकॉल** (HO-CH₂-CH₂-OH) और **टेरेफ्थैलिक अम्ल** (बेंजीन-1,4-डाइकार्बोक्सिलिक अम्ल, HOOC-C₆H₄-COOH)।
– संघनन के समय एस्टर आबंध (-CO-O-) बनते हैं और जल का निष्कासन होता है।
– (यदि टेरेफ्थैलिक अम्ल के स्थान पर थैलिक अम्ल अर्थात् बेंजीन-1,2-डाइकार्बोक्सिलिक अम्ल का उपयोग किया जाए, तो बनने वाले बहुलक को ग्लिप्टल/Glyptal कहते हैं)।
– इसके मोनोमर हैं: **एथिलीन ग्लाइकॉल** (HO-CH₂-CH₂-OH) और **टेरेफ्थैलिक अम्ल** (बेंजीन-1,4-डाइकार्बोक्सिलिक अम्ल, HOOC-C₆H₄-COOH)।
– संघनन के समय एस्टर आबंध (-CO-O-) बनते हैं और जल का निष्कासन होता है।
– (यदि टेरेफ्थैलिक अम्ल के स्थान पर थैलिक अम्ल अर्थात् बेंजीन-1,2-डाइकार्बोक्सिलिक अम्ल का उपयोग किया जाए, तो बनने वाले बहुलक को ग्लिप्टल/Glyptal कहते हैं)।
Explanation: Terylene (or Dacron) is a synthetic polyester.
– It is prepared by heating a mixture of **ethylene glycol** (HO-CH₂-CH₂-OH) and **terephthalic acid** (benzene-1,4-dicarboxylic acid, HOOC-C₆H₄-COOH) at 420 – 460 K in the presence of zinc acetate-antimony trioxide catalyst.
– It is prepared by heating a mixture of **ethylene glycol** (HO-CH₂-CH₂-OH) and **terephthalic acid** (benzene-1,4-dicarboxylic acid, HOOC-C₆H₄-COOH) at 420 – 460 K in the presence of zinc acetate-antimony trioxide catalyst.
प्रश्न 5. निम्नलिखित में से कौन सा एक जैव-निम्नीकरणीय बहुलक **(Biodegradable Polymer)** है, जो पर्यावरण में स्वतः ही जीवाणुओं द्वारा अपघटित हो जाता है?
Q5. Which of the following is a famous **biodegradable polymer** that decomposes naturally in the environment without causing pollution?
सही उत्तर: B) पीएचबीवी (PHBV – Poly-β-hydroxybutyrate-co-β-hydroxyvalerate)
Correct Answer: B) PHBV
स्पष्टीकरण: संश्लेषित बहुलक (जैसे पॉलीथीन, पीवीसी, नायलॉन) गैर-जैवनिम्नीकरणीय होते हैं और प्रदूषण फैलाते हैं।
– **PHBV (पीएचबीवी):** एक जैव-निम्नीकरणीय पॉलिस्टर बहुलक है, जो पर्यावरण में स्वतः जीवाणुओं द्वारा अपघटित हो जाता है। इसका उपयोग चिकित्सा क्षेत्र में आर्थोपेडिक उपकरणों और कैप्सूल कोटिंग बनाने में किया जाता है।
– इसके मोनोमर **3-हाइड्रॉक्सीब्यूटेनोइक अम्ल** और **3-हाइड्रॉक्सीपेन्टेनोइक अम्ल** हैं।
– अन्य जैव-निम्नीकरणीय बहुलक **नायलॉन-2-नायलॉन-6** (पॉलीएमाइड) है।
– **PHBV (पीएचबीवी):** एक जैव-निम्नीकरणीय पॉलिस्टर बहुलक है, जो पर्यावरण में स्वतः जीवाणुओं द्वारा अपघटित हो जाता है। इसका उपयोग चिकित्सा क्षेत्र में आर्थोपेडिक उपकरणों और कैप्सूल कोटिंग बनाने में किया जाता है।
– इसके मोनोमर **3-हाइड्रॉक्सीब्यूटेनोइक अम्ल** और **3-हाइड्रॉक्सीपेन्टेनोइक अम्ल** हैं।
– अन्य जैव-निम्नीकरणीय बहुलक **नायलॉन-2-नायलॉन-6** (पॉलीएमाइड) है।
Explanation: Most synthetic polymers resist bacterial decomposition, causing environmental hazards.
– **PHBV** (poly-β-hydroxybutyrate-co-β-hydroxyvalerate) is a **biodegradable copolymer** polyester. It undergoes enzymatic bacterial degradation in the environment. It is used in specialty packaging and controlled drug release.
– Another common biodegradable polymer is **Nylon-2-Nylon-6** (a polyamide copolymer).
– **PHBV** (poly-β-hydroxybutyrate-co-β-hydroxyvalerate) is a **biodegradable copolymer** polyester. It undergoes enzymatic bacterial degradation in the environment. It is used in specialty packaging and controlled drug release.
– Another common biodegradable polymer is **Nylon-2-Nylon-6** (a polyamide copolymer).
प्रश्न 6. रासायनिक प्रकृति के आधार पर, प्राकृतिक रबर (Natural Rubber) निम्नलिखित में से किसका एक रेखीय बहुलक है?
Q6. Chemically, natural rubber is a linear homopolymer of:
सही उत्तर: B) सिस-1,4-पॉलीआइसोप्रिन (cis-1,4-polyisoprene)
Correct Answer: B) cis-1,4-polyisoprene
स्पष्टीकरण: प्राकृतिक रबर एक प्राकृतिक इलास्टोमेर है:
– यह **आइसोप्रिन** (2-मेथिल-1,3-ब्यूटाडाइन) का रेखीय बहुलक है।
– त्रिविम रसायन के अनुसार, यह विशेष रूप से **सिस-1,4-पॉलीआइसोप्रिन (cis-1,4-polyisoprene)** होता है। इसमें सिस अभिविन्यास के कारण कमजोर वैन डेर वाल्स बल होते हैं, जो इसे कुंडलित संरचना और प्रत्यास्थता (elasticity) प्रदान करते हैं।
– ट्रांस-पॉलीआइसोप्रिन को ‘गुट्टा-पर्चा’ (Gutta-percha) कहते हैं, जो प्रत्यास्थ नहीं होता।
– यह **आइसोप्रिन** (2-मेथिल-1,3-ब्यूटाडाइन) का रेखीय बहुलक है।
– त्रिविम रसायन के अनुसार, यह विशेष रूप से **सिस-1,4-पॉलीआइसोप्रिन (cis-1,4-polyisoprene)** होता है। इसमें सिस अभिविन्यास के कारण कमजोर वैन डेर वाल्स बल होते हैं, जो इसे कुंडलित संरचना और प्रत्यास्थता (elasticity) प्रदान करते हैं।
– ट्रांस-पॉलीआइसोप्रिन को ‘गुट्टा-पर्चा’ (Gutta-percha) कहते हैं, जो प्रत्यास्थ नहीं होता।
Explanation: Natural rubber is a natural elastomer.
– It is a polymer of **isoprene** (2-methyl-1,3-butadiene).
– Structurally, it is exclusively **cis-1,4-polyisoprene**. The cis-geometry prevents tight packing, allowing only weak intermolecular van der Waals forces, which gives the polymer its coiled structure and elastic (stretching) properties.
– It is a polymer of **isoprene** (2-methyl-1,3-butadiene).
– Structurally, it is exclusively **cis-1,4-polyisoprene**. The cis-geometry prevents tight packing, allowing only weak intermolecular van der Waals forces, which gives the polymer its coiled structure and elastic (stretching) properties.
प्रश्न 7. प्राकृतिक रबर के भौतिक गुणों (जैसे प्रत्यास्थता, कठोरता, जल अवशोषण क्षमता) को बेहतर बनाने के लिए इसे सल्फर (गंधक) के साथ गर्म करने की इस प्रक्रिया को क्या कहते हैं?
Q7. The process of heating natural rubber with sulfur to introduce cross-links and improve its physical properties (hardness, elasticity, temperature resistance) is called:
सही उत्तर: B) वल्कनीकरण (Vulcanization)
Correct Answer: B) Vulcanization
स्पष्टीकरण: प्राकृतिक रबर उच्च तापमान पर नरम और निम्न तापमान पर भंगुर हो जाता है। इसकी जल अवशोषण क्षमता बहुत अधिक होती है।
– इन कमियों को दूर करने के लिए कच्चे रबर को **सल्फर (3-5%)** के साथ 373 – 415 K पर गर्म किया जाता है।
– इस प्रक्रिया को **वल्कनीकरण (Vulcanization)** कहते हैं। इसकी खोज चार्ल्स गुडइयर ने की थी।
– वल्कनीकरण से रबर की समानांतर श्रृंखलाओं के बीच **सल्फर सेतु तिर्यक-आबंध (sulfur cross-links)** बन जाते हैं, जिससे रबर कठोर, मजबूत और अत्यधिक प्रत्यास्थ हो जाता है (जैसे टायर रबर में 5% सल्फर होता है)।
– इन कमियों को दूर करने के लिए कच्चे रबर को **सल्फर (3-5%)** के साथ 373 – 415 K पर गर्म किया जाता है।
– इस प्रक्रिया को **वल्कनीकरण (Vulcanization)** कहते हैं। इसकी खोज चार्ल्स गुडइयर ने की थी।
– वल्कनीकरण से रबर की समानांतर श्रृंखलाओं के बीच **सल्फर सेतु तिर्यक-आबंध (sulfur cross-links)** बन जाते हैं, जिससे रबर कठोर, मजबूत और अत्यधिक प्रत्यास्थ हो जाता है (जैसे टायर रबर में 5% सल्फर होता है)।
Explanation: Natural rubber becomes soft at high temperatures (>335 K) and brittle at low temperatures (<283 K). To improve these properties, it is heated with 3-5% sulfur at 373 K to 415 K. This process is called **Vulcanization**. It introduces **sulfur cross-link bridges** between adjacent polymer chains, making the rubber stiffer, tougher, and less temperature-sensitive (e.g., tire rubber contains 5% sulfur cross-links).
प्रश्न 8. संश्लेषित रबर **नियोप्रिन (Neoprene)** निम्नलिखित में से किस मोनोमर के मुक्त मूलक योगात्मक बहुलकीकरण द्वारा प्राप्त किया जाता है?
Q8. Neoprene, a highly chemical-resistant synthetic rubber, is a polymer of:
सही उत्तर: B) क्लोरोप्रिन या 2-क्लोरो-1,3-ब्यूटाडाइन (Chloroprene / 2-chloro-1,3-butadiene)
Correct Answer: B) Chloroprene / 2-chloro-1,3-butadiene
स्पष्टीकरण: नियोप्रिन (Neoprene) पहला व्यावसायिक रूप से सफल संश्लेषित रबर है।
– यह **क्लोरोप्रिन** (2-क्लोरो-1,3-ब्यूटाडाइन, CH₂=C(Cl)-CH=CH₂) का समबहुलक (homopolymer) है।
– यह रबर कोयला, तेल और विलायकों के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी होता है, अतः इसका उपयोग कन्वेयर बेल्ट, होज़ पाइप और गास्केट बनाने में किया जाता है।
– यह **क्लोरोप्रिन** (2-क्लोरो-1,3-ब्यूटाडाइन, CH₂=C(Cl)-CH=CH₂) का समबहुलक (homopolymer) है।
– यह रबर कोयला, तेल और विलायकों के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी होता है, अतः इसका उपयोग कन्वेयर बेल्ट, होज़ पाइप और गास्केट बनाने में किया जाता है।
Explanation: Neoprene is a synthetic rubber showing high resistance to vegetable and mineral oils. It is prepared by the free-radical homopolymerization of **chloroprene** (2-chloro-1,3-butadiene):
n CH₂=C(Cl)-CH=CH₂ → [-CH₂-C(Cl)=CH-CH₂-]n.
n CH₂=C(Cl)-CH=CH₂ → [-CH₂-C(Cl)=CH-CH₂-]n.
प्रश्न 9. संश्लेषित सहबहुलक रबर **बूना-S (Buna-S)** का निर्माण किन दो मोनोमरों के आपस में अभिक्रिया कराने से होता है?
Q9. The synthetic copolymer rubber **Buna-S** is prepared from which of the following set of monomers?
सही उत्तर: B) 1,3-ब्यूटाडाइन और स्टायरीन (1,3-Butadiene and Styrene)
Correct Answer: B) 1,3-Butadiene and Styrene
स्पष्टीकरण: ‘बूना-S’ नाम का अर्थ इस प्रकार है:
– **Bu:** 1,3-ब्यूटाडाइन (CH₂=CH-CH=CH₂)
– **Na:** सोडियम (अभिक्रिया उत्प्रेरक)
– **S:** स्टायरीन (C₆H₅-CH=CH₂)।
यह दोनों मोनोमरों के 3:1 के अनुपात में सोडियम धातु की उपस्थिति में सहबहुलकीकरण (copolymerization) द्वारा निर्मित होता है। इसका उपयोग ऑटोमोबाइल टायर बनाने में किया जाता है।
– **Bu:** 1,3-ब्यूटाडाइन (CH₂=CH-CH=CH₂)
– **Na:** सोडियम (अभिक्रिया उत्प्रेरक)
– **S:** स्टायरीन (C₆H₅-CH=CH₂)।
यह दोनों मोनोमरों के 3:1 के अनुपात में सोडियम धातु की उपस्थिति में सहबहुलकीकरण (copolymerization) द्वारा निर्मित होता है। इसका उपयोग ऑटोमोबाइल टायर बनाने में किया जाता है।
Explanation: **Buna-S** is a copolymer of **1,3-butadiene** and **styrene** in a 3:1 ratio.
– The name represents: **Bu**tadiene, sodium (**Na** – used as catalyst), and **S**tyrene. It is synthesized via free-radical addition copolymerization.
– The name represents: **Bu**tadiene, sodium (**Na** – used as catalyst), and **S**tyrene. It is synthesized via free-radical addition copolymerization.
प्रश्न 10. खाना पकाने वाले बर्तनों पर न चिपकने वाली परत (**Non-stick coating / Teflon coating**) चढ़ाने के लिए किस बहुलक का उपयोग किया जाता है, जो टेट्राफ्लूओरोएथिलीन का समबहुलक है?
Q10. The polymer used for making non-stick coatings on cookware is:
सही उत्तर: B) टेफ्लॉन या पीटीएफई (Teflon / Polytetrafluoroethylene – PTFE)
Correct Answer: B) Teflon / Polytetrafluoroethylene (PTFE)
स्पष्टीकरण: **टेफ्लॉन (Teflon)** या पीटीएफई (Polytetrafluoroethylene) टेट्राफ्लूओरोएथिलीन (CF₂=CF₂) गैस का समबहुलक है।
– समीकरण: n CF₂=CF₂ → [-CF₂-CF₂-]n (उच्च दाब और उत्प्रेरक की उपस्थिति में)।
– यह अत्यधिक अक्रिय (inert) होता है और रसायनों व ऊष्मा के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी होता है। इसके घर्षण का गुणांक बहुत कम होता है, अतः इसका उपयोग बर्तनों पर न चिपकने वाली परत (non-stick coating) और गास्केट बनाने में किया जाता है।
– समीकरण: n CF₂=CF₂ → [-CF₂-CF₂-]n (उच्च दाब और उत्प्रेरक की उपस्थिति में)।
– यह अत्यधिक अक्रिय (inert) होता है और रसायनों व ऊष्मा के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी होता है। इसके घर्षण का गुणांक बहुत कम होता है, अतः इसका उपयोग बर्तनों पर न चिपकने वाली परत (non-stick coating) और गास्केट बनाने में किया जाता है।
Explanation: **Teflon** (polytetrafluoroethylene, PTFE) is manufactured by heating tetrafluoroethylene (CF₂=CF₂) with a free-radical or persulfate catalyst at high pressures. It is chemically inert and resistant to corrosive reagents, making it ideal for **non-stick surface coatings** on frying pans and other cookware, as well as oil seals and gaskets.
प्रश्न 12. विभिन्न श्रेणियों के बहुलकों में कार्य करने वाले **अंतर-आणविक बलों (Intermolecular Forces)** का सही बढ़ता हुआ क्रम क्या होगा?
Q12. The correct increasing order of the strength of intermolecular forces of attraction in different classes of polymers is:
सही उत्तर: A) Elastomers < Thermoplastics < Fibres (प्रत्यास्थलक < तापसुघट्य < रेशे)
Correct Answer: A) Elastomers < Thermoplastics < Fibres
स्पष्टीकरण: बहुलकों में आकर्षण बलों की ताकत का सही क्रम निम्न है:
1. **इलास्टोमेर / प्रत्यास्थलक (Elastomers):** इनमें सबसे कमजोर (weakest) अंतर-आणविक बल (वैन डेर वाल्स बल) होते हैं, जिससे इन्हें खींचा जा सकता है (जैसे रबर)।
2. **तापसुघट्य (Thermoplastics):** इनके बल इलास्टोमेर और रेशों के बीच के मध्यवर्ती (intermediate) होते हैं (जैसे पॉलीथीन, पीवीसी)।
3. **रेशे (Fibres):** इनमें सबसे मजबूत (strongest) अंतर-आणविक आकर्षण बल (जैसे हाइड्रोजन आबंध या डाइपोल-डाइपोल बल) होते हैं, जिससे इनकी तन्य सामर्थ्य उच्च होती है (जैसे नायलॉन, टेरीलीन)।
1. **इलास्टोमेर / प्रत्यास्थलक (Elastomers):** इनमें सबसे कमजोर (weakest) अंतर-आणविक बल (वैन डेर वाल्स बल) होते हैं, जिससे इन्हें खींचा जा सकता है (जैसे रबर)।
2. **तापसुघट्य (Thermoplastics):** इनके बल इलास्टोमेर और रेशों के बीच के मध्यवर्ती (intermediate) होते हैं (जैसे पॉलीथीन, पीवीसी)।
3. **रेशे (Fibres):** इनमें सबसे मजबूत (strongest) अंतर-आणविक आकर्षण बल (जैसे हाइड्रोजन आबंध या डाइपोल-डाइपोल बल) होते हैं, जिससे इनकी तन्य सामर्थ्य उच्च होती है (जैसे नायलॉन, टेरीलीन)।
Explanation: The strength of intermolecular forces governs the physical behavior of polymers:
– **Elastomers:** Possess the **weakest** intermolecular forces (van der Waals), allowing them to stretch easily (e.g., rubber).
– **Thermoplastics:** Possess **intermediate** forces of attraction between elastomers and fibers (e.g., polythene, PVC).
– **Fibres:** Possess the **strongest** intermolecular forces, such as hydrogen bonding or dipole-dipole attractions, giving them high tensile strength (e.g., nylons, polyesters).
– **Elastomers:** Possess the **weakest** intermolecular forces (van der Waals), allowing them to stretch easily (e.g., rubber).
– **Thermoplastics:** Possess **intermediate** forces of attraction between elastomers and fibers (e.g., polythene, PVC).
– **Fibres:** Possess the **strongest** intermolecular forces, such as hydrogen bonding or dipole-dipole attractions, giving them high tensile strength (e.g., nylons, polyesters).
प्रश्न 13. उच्च घनत्व वाले पॉलीथीन (High Density Polythene – HDPE) का निर्माण कम तापमान और दाब पर किस विशिष्ट उत्प्रेरक **(Ziegler-Natta Catalyst)** की उपस्थिति में किया जाता है?
Q13. High Density Polythene (HDPE) is manufactured at low temperatures and pressures using a coordination catalyst called the **Ziegler-Natta Catalyst**, which is:
सही उत्तर: B) टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड और ट्राइएथिलऐलुमिनियम का मिश्रण (TiCl₄ + Al(C₂H₅)₃)
Correct Answer: B) A mixture of titanium tetrachloride (TiCl₄) and triethylaluminium (Al(C₂H₅)₃)
स्पष्टीकरण: पॉलीथीन दो प्रकार का होता है:
– **निम्न घनत्व पॉलीथीन (LDPE):** उच्च दाब पर मुक्त मूलक दीक्षा द्वारा बनता है, यह अत्यधिक शाखित होता है।
– **उच्च घनत्व पॉलीथीन (HDPE):** यह एक रेखीय (linear) बहुलक है जो कम तापमान (333-343 K) और दाब (6-7 atm) पर **जिग्लर-नाटा उत्प्रेरक** की उपस्थिति में बनता है। यह उत्प्रेरक **टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड (TiCl₄)** और **ट्राइएथिलऐलुमिनियम [Al(C₂H₅)₃]** का मिश्रण होता है।
– **निम्न घनत्व पॉलीथीन (LDPE):** उच्च दाब पर मुक्त मूलक दीक्षा द्वारा बनता है, यह अत्यधिक शाखित होता है।
– **उच्च घनत्व पॉलीथीन (HDPE):** यह एक रेखीय (linear) बहुलक है जो कम तापमान (333-343 K) और दाब (6-7 atm) पर **जिग्लर-नाटा उत्प्रेरक** की उपस्थिति में बनता है। यह उत्प्रेरक **टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड (TiCl₄)** और **ट्राइएथिलऐलुमिनियम [Al(C₂H₅)₃]** का मिश्रण होता है।
Explanation: High-density polythene (HDPE) consists of linear, closely packed polymer chains. It is synthesized under milder conditions (333-343 K temperature and 6-7 atm pressure) using a coordination catalyst known as the **Ziegler-Natta Catalyst**. This catalyst is a mixture of **triethylaluminium [Al(C₂H₅)₃]** and **titanium tetrachloride (TiCl₄)**.
प्रश्न 14. व्यावसायिक रूप से प्रयुक्त होने वाले कृत्रिम ऊन **ऑरलॉन (Orlon)** या एक्रिलान (Acrilan) का निर्माण किस मोनोमर के बहुलकीकरण से किया जाता है?
Q14. The polymer Orlon (or Acrilan), widely used as a synthetic substitute for wool, is prepared by the polymerization of:
सही उत्तर: B) एक्रिलोनाइट्राइल (Acrylonitrile, CH₂=CH-CN)
Correct Answer: B) Acrylonitrile (CH₂=CH-CN)
स्पष्टीकरण: ऑरलॉन या एक्रिलान वास्तव में **पॉलीएक्रिलोनाइट्राइल (PAN)** बहुलक है।
– यह **एक्रिलोनाइट्राइल** (विनाइल सायनाइड, CH₂=CH-CN) के परॉक्साइड उत्प्रेरक की उपस्थिति में योगात्मक बहुलकीकरण द्वारा बनता है।
– इसके रेशे बहुत मजबूत, गर्म और कीड़ों के प्रति प्रतिरोधी होते हैं, अतः इनका उपयोग स्वेटर, कंबल और कृत्रिम ऊन बनाने में किया जाता है।
– यह **एक्रिलोनाइट्राइल** (विनाइल सायनाइड, CH₂=CH-CN) के परॉक्साइड उत्प्रेरक की उपस्थिति में योगात्मक बहुलकीकरण द्वारा बनता है।
– इसके रेशे बहुत मजबूत, गर्म और कीड़ों के प्रति प्रतिरोधी होते हैं, अतः इनका उपयोग स्वेटर, कंबल और कृत्रिम ऊन बनाने में किया जाता है।
Explanation: Orlon (or Acrilan) is chemically **polyacrylonitrile (PAN)**. It is synthesized by the addition polymerization of **acrylonitrile** (vinyl cyanide, CH₂=CH-CN) in the presence of a peroxide initiator. Its fibers are highly resistant to pests and weathering, serving as an excellent synthetic substitute for wool.
प्रश्न 15. संघनन बहुलक **मेलामाइन बहुलक (Melamine Polymer)** का उपयोग न टूटने वाली क्रॉकरी (unbreakable crockery) बनाने में किया जाता है। इसके दो मोनोमर कौन से हैं?
Q15. Melamine-formaldehyde polymer, widely used in making shatterproof/unbreakable crockery, is a copolymer prepared from:
सही उत्तर: B) मेलामाइन और फॉर्मैल्डिहाइड (Melamine and Formaldehyde)
Correct Answer: B) Melamine and Formaldehyde
स्पष्टीकरण: मेलामाइन बहुलक एक अत्यधिक तिर्यक-आबंधित थर्मोसेटिंग संघनन बहुलक है।
– इसके मोनोमर **मेलामाइन** (2,4,6-ट्राइएमीनो-1,3,5-ट्राइएजीन – एक चक्रीय यौगिक) और **फॉर्मैल्डिहाइड (HCHO)** हैं।
– ये पहले मध्यवर्ती रेजिन बनाते हैं और फिर गर्म करने पर आपस में जुड़कर न टूटने वाले मजबूत प्लास्टिक (unbreakable crockery) का निर्माण करते हैं।
– इसके मोनोमर **मेलामाइन** (2,4,6-ट्राइएमीनो-1,3,5-ट्राइएजीन – एक चक्रीय यौगिक) और **फॉर्मैल्डिहाइड (HCHO)** हैं।
– ये पहले मध्यवर्ती रेजिन बनाते हैं और फिर गर्म करने पर आपस में जुड़कर न टूटने वाले मजबूत प्लास्टिक (unbreakable crockery) का निर्माण करते हैं।
Explanation: Melamine-formaldehyde polymer is a heavily cross-linked thermosetting copolymer. Its monomers are **melamine** (a heterocyclic triamine) and **formaldehyde** (HCHO). The condensation product forms a resin intermediate which undergoes extensive cross-linking on heating, producing extremely hard, shatterproof plastic crockery.
प्रश्न 16. एथिलीन ग्लाइकॉल और थैलिक अम्ल (Phthalic acid) के संघनन बहुलकीकरण से बनने वाले पॉलिस्टर को क्या कहते हैं, जिसका उपयोग पेंट और वार्निश बनाने में बड़े पैमाने पर होता है?
Q16. The condensation copolymerization of ethylene glycol and phthalic acid yields a polyester known as:
सही उत्तर: B) ग्लिप्टल (Glyptal)
Correct Answer: B) Glyptal
स्पष्टीकरण:
– **ग्लिप्टल (Glyptal):** एथिलीन ग्लाइकॉल और **थैलिक अम्ल** (बेंजीन-1,2-डाइकार्बोक्सिलिक अम्ल) के संघनन से बनता है। इसका उपयोग मुख्य रूप से पेंट, वार्निश और रोगन (lacquers) बनाने में किया जाता है।
– **डेक्रॉन (Dacron):** एथिलीन ग्लाइकॉल और **टेरेफ्थैलिक अम्ल** (बेंजीन-1,4-डाइकार्बोक्सिलिक अम्ल) के संघनन से बनता है। इसका उपयोग कपड़े बनाने में किया जाता है।
– **ग्लिप्टल (Glyptal):** एथिलीन ग्लाइकॉल और **थैलिक अम्ल** (बेंजीन-1,2-डाइकार्बोक्सिलिक अम्ल) के संघनन से बनता है। इसका उपयोग मुख्य रूप से पेंट, वार्निश और रोगन (lacquers) बनाने में किया जाता है।
– **डेक्रॉन (Dacron):** एथिलीन ग्लाइकॉल और **टेरेफ्थैलिक अम्ल** (बेंजीन-1,4-डाइकार्बोक्सिलिक अम्ल) के संघनन से बनता है। इसका उपयोग कपड़े बनाने में किया जाता है।
Explanation: While the condensation of ethylene glycol with *terephthalic* acid (para isomer) yields Dacron/Terylene, its condensation with **phthalic acid** (ortho isomer, benzene-1,2-dicarboxylic acid) yields **Glyptal** (alkyd resin). Glyptal is heavily used in the manufacture of paints, lacquers, and varnishes.
प्रश्न 17. फिनॉल और फॉर्मैल्डिहाइड (Phenol + HCHO) के अम्ल उत्प्रेरक की उपस्थिति में होने वाले नियंत्रित रेखीय संघनन बहुलकीकरण से प्राप्त होने वाले मध्यवर्ती बहुलक को क्या कहते हैं, जिसका उपयोग पेंट उद्योग में किया जाता है?
Q17. The linear condensation polymer of phenol and formaldehyde used in the paint industry is:
सही उत्तर: B) नोवोलेक (Novolac)
Correct Answer: B) Novolac
स्पष्टीकरण: फिनॉल और फॉर्मैल्डिहाइड की अम्लीय माध्यम में अभिक्रिया कराने पर सर्वप्रथम **नोवोलेक (Novolac)** नामक एक रेखीय (linear) बहुलक प्राप्त होता है।
– इसका उपयोग मुख्य रूप से पेंट और वार्निश बनाने में किया जाता है।
– जब इसी नोवोलेक को फॉर्मैल्डिहाइड के साथ मिलाकर उच्च ताप पर गर्म किया जाता है, तो यह अत्यधिक तिर्यक-आबंधित (cross-linked) होकर स्थाई अघुलनशील बहुलक **बेकेलाइट** में बदल जाता है।
– इसका उपयोग मुख्य रूप से पेंट और वार्निश बनाने में किया जाता है।
– जब इसी नोवोलेक को फॉर्मैल्डिहाइड के साथ मिलाकर उच्च ताप पर गर्म किया जाता है, तो यह अत्यधिक तिर्यक-आबंधित (cross-linked) होकर स्थाई अघुलनशील बहुलक **बेकेलाइट** में बदल जाता है।
Explanation: The reaction of phenol and formaldehyde in an acidic medium initially forms a linear polymer called **Novolac**. It is soluble and primarily used in wood polishes and paints. Heating Novolac further with excess formaldehyde induces extensive cross-linking, transforming it into the famous thermosetting plastic **Bakelite**.
प्रश्न 18. जैव-निम्नीकरणीय एमाइड सहबहुलक **नायलॉन-2-नायलॉन-6 (Nylon-2-Nylon-6)** किन दो अमीनो अम्लों के संघनन द्वारा तैयार किया जाता है?
Q18. The biodegradable polyamide copolymer **Nylon-2-Nylon-6** is synthesized from which of the following set of amino acid monomers?
सही उत्तर: B) ग्लाइसीन और एमीनोकैप्रोइक अम्ल (Glycine and Aminocaproic acid)
Correct Answer: B) Glycine and Aminocaproic acid
स्पष्टीकरण: नाईलॉन-2-नाईलॉन-6 एक जैव-निम्नीकरणीय (biodegradable) पॉलीएमाइड सहबहुलक है।
– इसके मोनोमर हैं: **ग्लाइसीन** (H₂N-CH₂-COOH – 2 कार्बन) और **एमीनोकैप्रोइक अम्ल** (6-एमीनोहेक्सानोइक अम्ल, H₂N-(CH₂)₅-COOH – 6 कार्बन)।
– चूंकि एक मोनोमर में 2 और दूसरे में 6 कार्बन होते हैं, इसलिए इसे ‘नायलॉन-2-नायलॉन-6’ कहा जाता है।
– इसके मोनोमर हैं: **ग्लाइसीन** (H₂N-CH₂-COOH – 2 कार्बन) और **एमीनोकैप्रोइक अम्ल** (6-एमीनोहेक्सानोइक अम्ल, H₂N-(CH₂)₅-COOH – 6 कार्बन)।
– चूंकि एक मोनोमर में 2 और दूसरे में 6 कार्बन होते हैं, इसलिए इसे ‘नायलॉन-2-नायलॉन-6’ कहा जाता है।
Explanation: Nylon-2-Nylon-6 is a biodegradable polyamide copolymer.
– It is synthesized from **glycine** (an amino acid with 2 carbons: H₂N-CH₂-COOH) and **aminocaproic acid** (an amino acid with 6 carbons: H₂N-(CH₂)₅-COOH).
– The name represents the carbon counts of the two alternating monomer units (2 and 6).
– It is synthesized from **glycine** (an amino acid with 2 carbons: H₂N-CH₂-COOH) and **aminocaproic acid** (an amino acid with 6 carbons: H₂N-(CH₂)₅-COOH).
– The name represents the carbon counts of the two alternating monomer units (2 and 6).
प्रश्न 19. एथिलीन के योगात्मक (श्रृंखला-वृद्धि) बहुलकीकरण के दौरान, मुक्त मूलक जनरेटर (Free Radical Initiator) के रूप में सामान्यतः किसका उपयोग किया जाता है?
Q19. In the addition (chain-growth) polymerization of ethene, which of the following is commonly used as a free-radical generator/initiator?
सही उत्तर: B) बेंज़ोइल परऑक्साइड (Benzoyl peroxide)
Correct Answer: B) Benzoyl peroxide
स्पष्टीकरण: मुक्त मूलक योगात्मक बहुलकीकरण के लिए एक आरंभक (initiator) की आवश्यकता होती है, जो आसानी से अपघटित होकर मुक्त मूलक बना सके। इसके लिए परऑक्साइडों जैसे **बेंज़ोइल परऑक्साइड**, एसिटिल परऑक्साइड या टर्शियरी ब्यूटिल परऑक्साइड का उपयोग किया जाता है। बेंज़ोइल परऑक्साइड गर्म करने पर आसानी से सम-अपघटन (homolytic cleavage) प्रदर्शित करके फेनिल मुक्त मूलक बनाता है जो श्रृंखला प्रारंभ करता है।
Explanation: Free-radical addition polymerization of alkenes requires a small initiator quantity to generate radicals. Commonly used initiators are organic peroxides like **benzoyl peroxide**, acetyl peroxide, or tert-butyl peroxide, which easily undergo homolytic cleavage under heat or light to initiate the chain growth.
प्रश्न 20. पाइपों, बरसाती कपड़ों (raincoats), और विनाइल फर्श बनाने में प्रयुक्त होने वाला प्लास्टिक **पीवीसी (PVC)** किसका समबहुलक (homopolymer) है?
Q20. Polyvinyl chloride (PVC), widely used in manufacturing raincoats, water pipes, and vinyl flooring, is a homopolymer of:
सही उत्तर: A) विनाइल क्लोराइड या क्लोरोएथीन (Vinyl chloride / Chloroethene, CH₂=CH-Cl)
Correct Answer: A) Vinyl chloride / Chloroethene (CH₂=CH-Cl)
स्पष्टीकरण: पीवीसी (PVC) का पूरा नाम **पॉलीविनाइल क्लोराइड** है।
– यह **विनाइल क्लोराइड** (क्लोरोएथीन, CH₂=CH-Cl) का योगात्मक समबहुलक है।
– समीकरण: n CH₂=CH-Cl → [-CH₂-CH(Cl)-]n (परऑक्साइड उत्प्रेरक की उपस्थिति में)।
– यह एक कठोर प्लास्टिक है जिसे प्लास्टिसाइज़र मिलाकर नरम और लचीला बनाया जाता है।
– यह **विनाइल क्लोराइड** (क्लोरोएथीन, CH₂=CH-Cl) का योगात्मक समबहुलक है।
– समीकरण: n CH₂=CH-Cl → [-CH₂-CH(Cl)-]n (परऑक्साइड उत्प्रेरक की उपस्थिति में)।
– यह एक कठोर प्लास्टिक है जिसे प्लास्टिसाइज़र मिलाकर नरम और लचीला बनाया जाता है।
Explanation: PVC is **polyvinyl chloride**. It is produced by the free-radical addition polymerization of the monomer **vinyl chloride** (chloroethene, CH₂=CH-Cl):
n CH₂=CH-Cl → [-CH₂-CH(Cl)-]n.
It is chemically resistant and mechanically tough. Plasticizers are added to make it flexible for raincoats and soft toys.
n CH₂=CH-Cl → [-CH₂-CH(Cl)-]n.
It is chemically resistant and mechanically tough. Plasticizers are added to make it flexible for raincoats and soft toys.
प्रश्न 21. प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले बहुलकों जैसे स्टार्च, सेल्युलोज और प्रोटीन को किस वर्ग में रखा जाता है?
Q21. Naturally occurring polymers such as starch, cellulose, glycogen, and proteins are classified as:
सही उत्तर: B) प्राकृतिक बहुलक (Natural Polymers)
Correct Answer: B) Natural Polymers
स्पष्टीकरण:
– **प्राकृतिक बहुलक (Natural Polymers):** जो सीधे प्रकृति (पौधों और जानवरों) से प्राप्त होते हैं, जैसे स्टार्च, सेल्युलोज, प्रोटीन, प्राकृतिक रबर, न्यूक्लिक अम्ल।
– **अर्ध-संश्लेषित (Semi-synthetic):** प्राकृतिक बहुलकों के रासायनिक शोधन द्वारा बनाए जाते हैं, जैसे रेयान (सेल्युलोज एसीटेट), सेल्युलोज नाइट्रेट।
– **संश्लेषित (Synthetic):** मानव निर्मित कृत्रिम बहुलक, जैसे नायलॉन, पीवीसी, टेफ्लॉन।
– **प्राकृतिक बहुलक (Natural Polymers):** जो सीधे प्रकृति (पौधों और जानवरों) से प्राप्त होते हैं, जैसे स्टार्च, सेल्युलोज, प्रोटीन, प्राकृतिक रबर, न्यूक्लिक अम्ल।
– **अर्ध-संश्लेषित (Semi-synthetic):** प्राकृतिक बहुलकों के रासायनिक शोधन द्वारा बनाए जाते हैं, जैसे रेयान (सेल्युलोज एसीटेट), सेल्युलोज नाइट्रेट।
– **संश्लेषित (Synthetic):** मानव निर्मित कृत्रिम बहुलक, जैसे नायलॉन, पीवीसी, टेफ्लॉन।
Explanation: Based on source, polymers are classified into three types:
– **Natural polymers:** Found directly in plants and animals (e.g., starch, cellulose, proteins, natural rubber).
– **Semi-synthetic polymers:** Obtained by chemical modification of natural polymers (e.g., cellulose acetate/rayon, cellulose nitrate).
– **Synthetic polymers:** Man-made artificial polymers (e.g., polythene, nylon-6,6, PVC).
– **Natural polymers:** Found directly in plants and animals (e.g., starch, cellulose, proteins, natural rubber).
– **Semi-synthetic polymers:** Obtained by chemical modification of natural polymers (e.g., cellulose acetate/rayon, cellulose nitrate).
– **Synthetic polymers:** Man-made artificial polymers (e.g., polythene, nylon-6,6, PVC).
प्रश्न 22. जब दो या दो से अधिक भिन्न मोनोमर प्रजातियों के मिश्रण का आपस में बहुलकीकरण कराया जाता है (जैसे ब्यूटाडाइन और स्टायरीन से बूना-S का बनना), तो इस प्रक्रिया को क्या कहते हैं?
Q22. When a mixture of more than one monomer species is allowed to polymerize together to form a polymer chain, the process and the product are termed as:
सही उत्तर: B) सहबहुलकीकरण (Copolymerization / Copolymer)
Correct Answer: B) Copolymerization / Copolymer
स्पष्टीकरण:
– **समबहुलक (Homopolymer):** जो केवल एक ही मोनोमर प्रजाति के बहुलकीकरण से बनते हैं (जैसे पॉलीथीन केवल एथीन से, नाईलॉन-6 केवल कैप्रोलैक्टम से)।
– **सहबहुलक (Copolymer):** जो एक से अधिक भिन्न मोनोमरों के मिश्रण के बहुलकीकरण से बनते हैं। इस प्रक्रम को **सहबहुलकीकरण (Copolymerization)** कहते हैं (जैसे बूना-S, बूना-N, नाईलॉन-6,6, PHBV)।
– **समबहुलक (Homopolymer):** जो केवल एक ही मोनोमर प्रजाति के बहुलकीकरण से बनते हैं (जैसे पॉलीथीन केवल एथीन से, नाईलॉन-6 केवल कैप्रोलैक्टम से)।
– **सहबहुलक (Copolymer):** जो एक से अधिक भिन्न मोनोमरों के मिश्रण के बहुलकीकरण से बनते हैं। इस प्रक्रम को **सहबहुलकीकरण (Copolymerization)** कहते हैं (जैसे बूना-S, बूना-N, नाईलॉन-6,6, PHBV)।
Explanation:
– **Homopolymer:** Formed by the polymerization of a single monomeric species (e.g., polythene, PVC, Teflon, Nylon-6).
– **Copolymer:** Formed by the joint polymerization of two or more different monomeric species (e.g., Buna-S, Buna-N, Nylon-6,6, PHBV). The process is termed **copolymerization**.
– **Homopolymer:** Formed by the polymerization of a single monomeric species (e.g., polythene, PVC, Teflon, Nylon-6).
– **Copolymer:** Formed by the joint polymerization of two or more different monomeric species (e.g., Buna-S, Buna-N, Nylon-6,6, PHBV). The process is termed **copolymerization**.
प्रश्न 23. प्राकृतिक रबर के समस्थानिक (trans-isomer) ट्रांस-1,4-पॉलीआइसोप्रिन को किस प्राकृतिक नाम से जाना जाता है, जो कठोर और गैर-प्रत्यास्थ (non-elastic) होता है?
Q23. The trans-isomer of polyisoprene (trans-1,4-polyisoprene) occurs naturally as a non-elastic, tough substance known as:
सही उत्तर: B) गुट्टा-पर्चा (Gutta-percha)
Correct Answer: B) Gutta-percha
स्पष्टीकरण: आइसोप्रिन का बहुलक दो त्रिविम रूपों में पाया जाता है:
– **सिस-1,4-पॉलीआइसोप्रिन:** प्राकृतिक रबर (अत्यधिक प्रत्यास्थ/elastic)।
– **ट्रांस-1,4-पॉलीआइसोप्रिन:** इसे **गुट्टा-पर्चा (Gutta-percha)** कहा जाता है। इसमें ट्रांस संरचना होने के कारण श्रृंखलाएँ बहुत कसकर पैक हो जाती हैं, जिससे यह गैर-प्रत्यास्थ (non-elastic) और अत्यंत कठोर होता है। इसका उपयोग पनडुब्बी के केबलों और दंत चिकित्सा (root canal fillings) में किया जाता है।
– **सिस-1,4-पॉलीआइसोप्रिन:** प्राकृतिक रबर (अत्यधिक प्रत्यास्थ/elastic)।
– **ट्रांस-1,4-पॉलीआइसोप्रिन:** इसे **गुट्टा-पर्चा (Gutta-percha)** कहा जाता है। इसमें ट्रांस संरचना होने के कारण श्रृंखलाएँ बहुत कसकर पैक हो जाती हैं, जिससे यह गैर-प्रत्यास्थ (non-elastic) और अत्यंत कठोर होता है। इसका उपयोग पनडुब्बी के केबलों और दंत चिकित्सा (root canal fillings) में किया जाता है।
Explanation: Polyisoprene exists in two stereoisomeric forms:
– **cis-1,4-polyisoprene:** Elastic natural rubber.
– **trans-1,4-polyisoprene:** Known as **Gutta-percha**. In the trans isomer, the chains are highly symmetrical and pack tightly together. This results in high crystallinity, making gutta-percha highly tough, rigid, and non-elastic.
– **cis-1,4-polyisoprene:** Elastic natural rubber.
– **trans-1,4-polyisoprene:** Known as **Gutta-percha**. In the trans isomer, the chains are highly symmetrical and pack tightly together. This results in high crystallinity, making gutta-percha highly tough, rigid, and non-elastic.
प्रश्न 24. निम्नलिखित संश्लेषित बहुलकों में से कौन सा एक **संघनन बहुलक (Condensation / Step-growth polymer)** है, जो किसी छोटे अणु के निष्कासन के साथ बनता है?
Q24. Which of the following is a **condensation (step-growth) polymer**?
सही उत्तर: B) नायलॉन-6,6 (Nylon-6,6)
Correct Answer: B) Nylon-6,6
स्पष्टीकरण:
– **योगात्मक बहुलकीकरण (Addition):** बिना किसी सह-उत्पाद के अणुओं का सीधे आपस में जुड़ना (जैसे एथीन से पॉलीथीन, विनाइल क्लोराइड से पीवीसी, टेट्राफ्लूओरोएथिलीन से टेफ्लॉन, स्टायरीन से पॉलिस्टायरीन)।
– **संघनन बहुलकीकरण (Condensation):** दो क्रियात्मक समूहों के बीच अभिक्रिया जिसमें जल, अमोनिया या अल्कोहल जैसे छोटे अणुओं का निष्कासन होता है (जैसे हेक्सामेथिलीनडाइएमीन और एडिपिक अम्ल से **नायलॉन-6,6** का बनना)।
– **योगात्मक बहुलकीकरण (Addition):** बिना किसी सह-उत्पाद के अणुओं का सीधे आपस में जुड़ना (जैसे एथीन से पॉलीथीन, विनाइल क्लोराइड से पीवीसी, टेट्राफ्लूओरोएथिलीन से टेफ्लॉन, स्टायरीन से पॉलिस्टायरीन)।
– **संघनन बहुलकीकरण (Condensation):** दो क्रियात्मक समूहों के बीच अभिक्रिया जिसमें जल, अमोनिया या अल्कोहल जैसे छोटे अणुओं का निष्कासन होता है (जैसे हेक्सामेथिलीनडाइएमीन और एडिपिक अम्ल से **नायलॉन-6,6** का बनना)।
Explanation:
– **Addition polymerization:** Monomers link together without the elimination of any small molecules (e.g., polythene, Teflon, PVC, polystyrene).
– **Condensation polymerization:** Monomers with bi-functional groups react with the elimination of small molecules like water, ammonia, or HCl (e.g., **Nylon-6,6**, polyesters, Bakelite).
– **Addition polymerization:** Monomers link together without the elimination of any small molecules (e.g., polythene, Teflon, PVC, polystyrene).
– **Condensation polymerization:** Monomers with bi-functional groups react with the elimination of small molecules like water, ammonia, or HCl (e.g., **Nylon-6,6**, polyesters, Bakelite).
प्रश्न 25. मेलामाइन-फॉर्मैल्डिहाइड बहुलक किस व्यापक श्रेणी के अंतर्गत आता है जो अत्यधिक तिर्यक-आबंधित (cross-linked) त्रि-विमीय संरचना रखता है?
Q25. Melamine-formaldehyde polymer falls under which structural classification of polymers?
सही उत्तर: B) तिर्यक-आबंधित या जालक्रम बहुलक (Cross-linked या Network Polymer)
Correct Answer: B) Cross-linked or Network Polymer
स्पष्टीकरण: संरचना के आधार पर बहुलकों का वर्गीकरण निम्न प्रकार है:
– **रेखीय बहुलक (Linear):** लम्बी और सीधी श्रृंखलाएँ, जैसे पीवीसी, पॉलीथीन।
– **शाखित बहुलक (Branched):** मुख्य श्रृंखला में शाखाएं होती हैं, जैसे निम्न घनत्व पॉलीथीन।
– **तिर्यक-आबंधित / जालक्रम बहुलक (Cross-linked / Network):** द्विक्रियात्मक या त्रिक्रियात्मक मोनोमरों से बनते हैं जिनमें श्रृंखलाओं के बीच मजबूत सहसंयोजक आबंधों का त्रि-विमीय जाल (3D network) होता है, जैसे बेकेलाइट, **मेलामाइन-फॉर्मैल्डिहाइड बहुलक**।
– **रेखीय बहुलक (Linear):** लम्बी और सीधी श्रृंखलाएँ, जैसे पीवीसी, पॉलीथीन।
– **शाखित बहुलक (Branched):** मुख्य श्रृंखला में शाखाएं होती हैं, जैसे निम्न घनत्व पॉलीथीन।
– **तिर्यक-आबंधित / जालक्रम बहुलक (Cross-linked / Network):** द्विक्रियात्मक या त्रिक्रियात्मक मोनोमरों से बनते हैं जिनमें श्रृंखलाओं के बीच मजबूत सहसंयोजक आबंधों का त्रि-विमीय जाल (3D network) होता है, जैसे बेकेलाइट, **मेलामाइन-फॉर्मैल्डिहाइड बहुलक**।
Explanation: Based on structure, polymers are classified as:
– **Linear polymers:** Long, straight chains (e.g., HDPE, PVC).
– **Branched-chain polymers:** Linear chains containing some branches (e.g., LDPE, glycogen).
– **Cross-linked/Network polymers:** Formed from bi-functional and tri-functional monomers, possessing strong covalent cross-links between various linear polymer chains to establish a vast 3D network (e.g., Bakelite, **melamine-formaldehyde resin**).
– **Linear polymers:** Long, straight chains (e.g., HDPE, PVC).
– **Branched-chain polymers:** Linear chains containing some branches (e.g., LDPE, glycogen).
– **Cross-linked/Network polymers:** Formed from bi-functional and tri-functional monomers, possessing strong covalent cross-links between various linear polymer chains to establish a vast 3D network (e.g., Bakelite, **melamine-formaldehyde resin**).