Servicio para población Adultos cabeza de hogar

11.  Write the IUPAC name of the following: 

H  H 

CH ₃ H  H  Br 

[AI  Set­II  2011, AI  Set­III  2012] 

SHORT ANSWER TYPE QUESTIONS (2 OR 3 MARKS)  12.  Which compound in each of the following pairs will react 

faster in S _N 2 reaction with –OH? Why? 

(i)  CH ₃ Br  or  CH ₃ I 

(ii)  (CH ₃ ) ₃ CCl  or  CH ₃ Cl.  [AI  2008] 

13.  Explain as to why haloarenes are much less reactive than  haloalkanes towards nucleophilic substitution reactions? 

[Delhi 2008] 

14.  (i)  Why  is  it  that  haloalkanes  are  more  reactive  than  haloarenes towards nucleophiles? 

(ii)  Which one of the following reacts faster in S _N 1 reaction? 

Why? 

Cl 

or 

Cl 

[Delhi 2008, AI 2008] 

15.  Account for the following : 

(i)  Cl 

reacts faster than  Cl 

(ii)  The treatment of an alkyl chloride with aqueous KOH  leads  to  the  formation  of  an  alcohol  whereas  in  the  presence of alcoholic KOH, alkene is the major product. 

[AI  2008] 

16.  (a)  Suggest a mechanism  for the reaction  nBuBr + KCN  C H OH, H O _{2 5  2} 

nBuCN 

(b)  Describe carbylamine reaction.  [AI  2008,  2009] 

17.  Which one in the following pairs of substances undergoes  S _N ² substitution reaction faster and why? 

(i)  CH Cl 2  or  Cl 

(ii)  ^I  _or  ^Cl  [AI  2009] 

18.  Which one of the following pairs undergoes S _N 1 substitution  reaction faster and why?

(i)  C  Cl 

or 

Cl 

(ii)  or 

Cl 

Cl  [AI  2009] 

19.  Complete the following reaction equations: 

(i) 

CH ₃  + HI 

(ii) CH CH CH      CH  + HBr _{3 2 2}  [AI  2009] 

20.  Suggest a possible reason for the following observation: 

(i)  The order of reactivity of haloalkanes is RI > RBr > RCl. 

(ii)  Neopentyl chloride (CH ₃ ) ₃ CCH ₂ Cl does not follow  S _N ² 

mechanism.  [AI  2009] 

21.  Give reason for the following observations : 

(i)  p­dichlorobenzene has higher melting point than those  of o­and  m­isomers. 

(ii)  Haloarenes are less reactive than haloalkanes towards  nucleophilic substitution reaction. 

(iii) The  treatment  of  alkyl  chloride  with  aqueous  KOH  leads to  the  formation of alcohol but in the presence  of  alcoholic  KOH,  alkenes is  the  major  product. 

[AI  2009] 

22.  (i)  State  one  use  each  of  DDT  and  iodoform. 

(ii)  Which compound in  the following  couples will  react  faster in  S _N ² displacement and  why? 

(a)  1­Bromopentane or 2­bromopentane. 

(b)  1­Bromo­2­methylbutane or 2­bromo­2­methylbutance. 

[AI  2009] 

23.  How are the following conversions carried out? 

(i)  Benzyl  chloride  to  benzyl  alcohol. 

(ii)  Methyl magnesium bromide to 2­methylpropan­ 2­ol. 

[AI  2010] 

24.  How would you differentiate between S _N ¹ and S _N ² mechanisms  of substitution reaction ? Give one example of each. 

[AI  2010] 

25.  An  optically  active  compound  having  molecular  formula  C ₇ H ₁₅ Br reacts with aqueous KOH to give a racemic mixture  of products. Write the mechanism involved for this reaction. 

[AI  2010] 

26.  (a)  Which  of  the  following  two  compounds  would  react  faster  by  S _N ²  path way  :  1­br omobutan e  or  2­bromobutane and why? 

(b)  Allyl chloride is more reactive than n­propyl chloride  towards nucleophilic substitution reaction. Explain why? 

(c)  Haloalkanes react with KCN to give alkyl cyanide as  main product while with AgCN they form isocyanide  as  main product. Give  reason.  [AI  2010] 

27.  (a)  Which will have higher boiling point? 

1­chloroethane or 2­methyl­2­chlorobutane. Give reasons. 

(b)  p­n itr o  ch lor oben zen e  un dergoes  n ucleoph ilic  substitution faster than chlorobenene. Explain giving  the resonating structure as well.  [AI  2010] 

28.  Answer the following: 

(i)  Haloalkanes easily dissolve in organic solvents, why? 

(ii)  What is known as a racemic mixture? Give an example. 

(iii) Of  the  two  bromoderivatives,  C ₆ H ₅ CH(CH ₃ )Br  and  C ₆ H ₅ CH(C ₆ H ₅ )Br,  which one  is  more  reactive  in  S _N l  substitution reaction and why?  [Delhi  Set­I  2011] 

29.  Rearrange the compounds of each of the following sets in  order of reactivity towards S _N ² displacement: 

(i)  2­Bromo­2­methyl butane, 1­Bromopentane,  2­Bromopentane 

(ii)  1­Bromo­3­methyl butane, 2­Bromo­2­methyl butane,  3­bromo­2­methyl butane 

(iii) 1­Bromobutane, 1­Bromo­2, 2­dimethyl propane,  1­Bromo­2­methyl butane  [AI  Set­I  2011] 

30.  Compute the following reaction equations: 

(i) 

CH 3 

+   HI 

(ii)  ^H 

H 

+   HBr  H 

(iii) CH ₃ CH ₂ CH  CH ₂ + HBr ®  [Foreign Set­I  2011 1] 

31.  Although chlorine is an electron withdrawing group, yet it is  ortho­para­directing in electrophilic aromatic substitution  reactions. Explain why it is so?  [Delhi Set­I 2012] 

32.  Answer the following questions: 

(i)  What  is  meant  by  chirality  of  a compound?  Give  an  example. 

(ii)  Which one of the following compounds is more easily  hydrolysed  by  KOH  and  why? 

CH ₃ CHClCH ₂ CH ₃  or    CH ₃ CH ₂ CH ₂ Cl 

(iii) Which one undergoes S _N 2 substitution reaction faster  and  why? 

I  Cl 

or 

[AI  Set­I  2012]

1.  The structure of 4­chloropentan­2­one is  CH    CH    CH    C    CH _{3 2 3} 

O  Cl 

2.  (a)  2­Bromo­2­methyl pent­3­ene. 

(b) CH CH CH    CH  + HBr _{3  2 2}  ^Peroxide _Anti 

Markownikoff's  addition 

CH CH CH CH Br _{3 2 2  2}  l­Bromobutane 

3.  CH CH CHCH _{3 2 3}  Cl 

hydrolyses easily with KOH because it is 

secondary halide. 

4.  (a)  In case of alkyl halides, 3° alkyl halides undergo S _N ¹  reaction  very  fast. 

Cl 

will undergo S _N ¹ reaction  faster. . 

(b)  Benzylic halide shows high reactivity towards the S _N ¹  reaction  because  carbocation  is  more  stable. 

CH Cl ₂ 

will undergo S _N ¹ reaction  faster. . 

5.  CH     C      CH     Br 3 2 

CH 3 

CH 3 

1­Bromo­2,2­dimethylpropane 

6.  CH      CH    CH Br _{2 2} 

3­Bromoprop­l­ene 

7.  1–Bromopentane is a primary alkyl halide, hence reacts faster  in S _N ² displacement than secondary halide 2­bromopentane. 

8.  2­Bromobutane  will  react  faster  in  S _N l  displacement  reaction  because  it  will  form  more  stable  secondary  carbocation intermediate. 

9.  CH      C – CH Br _{2 2}  CH ₃ 

3­Bromo­2­methylpropene  10.  CH  – CH – CH  – C     CH _{2 2} 

Br  Br 

11. 

H  H 

CH ₃  H  H 

Br 

3­bromo­2­methylpropene 

12.  (i)  Since  I ^– ion  is  a  better  leaving  group  than  Br ^– ion  therefore CH ₃ I reacts faster than CH ₃ Br in S _N 2 reaction  with OH ^– ion. 

(ii)  On  steric grounds  1° alkyl  halides are more reactive  than tert­alkyl halides in S _N 2 reaction. Therefore CH ₃ I  will  react  at  a  faster  rate  than  (CH ₃ ) ₃ CCl  in  a  S _N 2  reaction  with OH ^– ion. 

13.  Haloarenes are much less reactive than haloalkanes towards  nucleophilic  substitution  reactions  due  to  the  following  reasons. 

(i)  Resonance effect : In haloarenes the electron pairs on  halogen atom are in conjugation with p­electrons of the  ring and the following resonating structures are possible. 

Cl  ⁺ Cl  ⁺ Cl  ⁺ Cl 

– 

–  – 

C – Cl bond acquires a partial double bond character  due  to  resonance.  As  a  result,  the  bond  cleavage  in  haloarene is difficult than haloalkane and therefore, are  less reactive towards nucleophilic substitution reaction. 

(ii)  Difference in  hybridisation  of carbon  atom in  C  –  X  bond. 

14.  (i) Refer Ans.  13. 

(ii)  Due  to  greater  stability  of  2°  carbocation  over  1° 

car bocation , 

Cl 

will  react  faster   than 

Cl in  S _N 1  reaction. 

15.  (i)  Tertiary  halide  Cl 

reacts  faster  than  the  secondary  halide  because  of  the  greater  stability  of  tert­ 

carbocation. 

(ii)  In aqueous solution, KOH is almost completely involved  to give _OH ion which being a better nucleophile gives  a substitution reaction on alkyl halides to form alcohol. 

But an alcoholic solution of KOH containing alkoxide  (RO ^– ) ions which being a much stronger base than OH ^–  ion  preferentially  snatches  a  H ⁺ ion  from  an  alkyl  chloride  to form alkenes. 

16.  (a)  Normal  butyl  bromide will  give S _N ² reaction.

a n s w e r s

K CN  + CH CH CH CH     Br ^{+ –}  _{3  2 2} ^d ₂

17.  (i)  ^{CH Cl} 2  is  primary  halide  and  therefore  undergoes S _N ² reaction faster than the secondary halide 

Cl. 

(ii)  As iodide is a better leaving group because of its large  size, therefore,  ^I undergoes S _N ² reaction faster  than  ^Cl . 

18.  (i)  C  Cl 

:  Tertiary  halide  reacts  faster  than  secondary  halide because of the greater stability of tert carbocation. 

(ii)  Cl 

reacts  faster  than  ^Cl because  of  greater stability of secondary carbocation than primary. 

19.  (i) 

CH ₃ 

+ HI  CH ₃ 

I 

(ii) CH CH CH    CH + HBr _{3  2  2}  CH CH     CH    CH _{3  2  3}  Br 

20.  (i)  Among the various halides with same alkyl group the  order  of  reactivity  is  RI  >  RBr  >  RCl. 

Due to increasing bond strength of C – I, C – Br and  C  – Cl  the  reactivity  decreases. 

(ii)  Neopentyl chloride being a primary halide reacts slowly  through S _N ¹ and the carbon carrying halogen is sterically  more hindered. Hence it does not follow S _N ² mechanism. 

21.  (i)  The melting point of p­dichlorobenzene is higher than  that of o­and m isomers. This is because, p­isomer has  symmetrical structure and therefore, its molecules can  easily pack closely in crystal lattice. Hence it has stronger  intermolecular force of attraction than o­isomers. 

(ii)  Refer Ans.  13. 

(iii) Refer Ans.  15  (ii). 

22.  (i)  DDT is used as an insecticide and iodoform is used as  a mild antiseptic. 

(ii)  (a) 1­Bromopentane, as  it is  a  primary alkyl  halide. 

(b)  1­Bromo­methylbutane, as it is a primary alkyl halide. 

24.  In  S _N ¹ mechanism  of  substitution  reaction,  the  rate  of  reaction depends upon the concentration of only reactant. 

It  is  two steps  process  in  which  carbocation  is  formed. 

e.g. (CH ) C Br + OH _{3 3}  ^–  (CH ) COH + Br _3 3  ^– 

2­Bromo­2­methyl  propane 

2­methyl propan­2­ol 

In  S _N ² mechanism  of  substitution,  the  rate  of  reaction  depends upon the concentration of both the reactants and  reagents. It  is  a  single  step process. 

OH  H  Cl 

25.  Clearly  C ₇ H ₁₅ Br  is  a  tertiary  halide 

C H _{3 7}  C  Br + KOH  C H _{3 7}  C  OH + KBr 

Rear attack  C ⁺  CH ₃  C H _{3 7} 

26.  (a)  1­bromobutane is 1° alkyl halide while  2­bromobutane  is 2° alkyl halide. Due to steric hindrance in 2° alkyl  halides, 1° alkyl halide will react faster than 2° alkyl  halide in  S _N ² reaction. 

(b)  Allyl chloride is more reactive than n­propyl chloride  towards nucleophilic substitution reaction. Since allyl  carbocation  is  more  stable  due  to  resonance. 

(c)  Cyanide ion is a resonance hybrid of the following two  contributing structures. 

C    N  C    N 

Therefore, either the carbon or the nitrogen atom can  act  as  the  electron  donor  to  alkyl  halide.  (ambident  nucleophilies) 

In principle, the reaction can occur either through carbon  or nitrogen. But in practice the reaction occurs through  carbon since C – C bonds are stronger than C– N bonds  and hence  alkyl  cyanide  is the  chief  product 

R X + CN             CN  + R X ^– 

On  the  other  hand,  silver  cyanide  is  predominantly  covalent,  therefore  only  nitrogen  electron  pair  is  available for bond formation. Hence, alkyl isocyanides  are the chief  products. 

R X + AgNC            NC  +  Ag R X 

27.  (a)  The  boiling  points  of  isomeric  haloalkanes  decrease  with increase in branching. 

Hence boiling point  of 1­chloroethane  is higher than  2­methyl­2­chlorobutane. 

(b)  The presence of NO ₂ group at para positions withdraws  electrons from the benzene ring and thus facilitates the  attack of the nucleophile on haloarenes. The carbocation  thus  formed  is  stabilized by  resonance. 

Cl

NO ₂ 

Cl ⁺ 

N 

O  O 

Cl ⁺ 

N 

O  O 

– 

28.  (i)  Haloalkanes  dissolve  in organic  solvents  because  the  intermolecular  attractions  between  haloalkanes  and  organic solvent molecules have the same strength as in  the separate haloalkanes  and solvent molecules. 

(ii)  An equimolar mixture of a pair of enantiomers is called  racemic mixture. A racemic mixture is optically inactive  due to  external compensation. 

Example: CH    CH     CH     CH 3  2  3 

OH 

Butan­2­ol 

(iii) Of  the  two  bromo  derivatives,  C ₆ H ₅ CH(CH ₃ )Br  and  C 6 H 5 CH(C 6 H 5 )Br,  the  C 6 H 5 CH(C 6 H 5 )Br  is  more  reactive 

than C 6 H 5 (CH 3 )Br for S N 1 reaction because its carbocation  is  resonance stabilised  by  two  phenyl  groups. 

29.  (i)  1­Bromopentane  >  2­Bromopentane  >  2­Bromo­2­ 

methyl butane. 

(ii)  1­Bromo­3­methyl butane > 3­Bromo­2­methyl butane 

> 2­Bromo­2­methyl butane 

(iii) 1­Bromobutan e  >  1­Br omo­2­methyl  butan e  > 

1­Bromo­2,2­dimethyl propane  30.  (i) 

Markownikov's  addition  Markownikov's 

addition  HI 

+ 

CH ₃  CH ₃ 

I 

(ii)  Markownikov's 

addition  Markownikov's 

addition  HBr 

+  H  H  H 

CH  CH 3 

Br 

(iii) CH CH CH       CH + HBr _{3 2 2} 

CH CH CH 3  2  CH 3 

Markownikov's  addition 

Br 

31. 

Cl  ⁺ Cl 

– 

Cl 

+ 

– 

Cl 

+ 

– 

From above resonating structures we can see that electron  density is maximum at o/p­positions. Hence halobenzene  is  o/p directing. 

32.  (i)  An  object  which  has  no  plane  of  symmetry  (can’t  be  divided into two identical halves) is called chiral (Greek; 

Chiral­Hand) or dissymmetric or asymmetric. A Chiral  object is not superimposable on its mirror image. e.g. 

left  and  right hand  of  a  person  are mirror  images of  each  other  and are not superimposable. 

(ii) CH CH CHCH _{3 2 3}  Cl 

hydrolyses easily with KOH because it 

is  secondary halide 

(iii) As iodide is a better leaving group because of its large  size, therefore,  ^I undergoes S _N ² reaction faster  than  ^Cl . 

JJJ

VERY SHORT ANSWER TYPE QUESTIONS (1 MARK)  1.  How would you convert ethanol to ethene?  [AI Set­I 2011] 

2.  Draw the structure of 2,6­dimethyl phenol.  [AI Set­II 2011] 

3.  Give the IUPAC name of the following compound : 

CH ₃  CH ₃ 

C  C  CH OH ₂ 

Br  [Foreign  Set­I  2011] 

4.  Draw the structural formula of 2­methylpropan­2­ol molecule. 

[Delhi  Set­I  2012] 

5.  Draw the structure of hex­1­en­3­ol compound 

[Delhi Set­III  2012] 

SHORT ANSWER TYPE QUESTIONS (2 OR 3 MARKS)  6.  Describe  a  chemical  test  each  to  distinguish  between  the 

following pairs. 

(i)  Ethanol and phenol. 

(ii)  1­propanol and 2­propanol.  [AI  2008] 

7.  Give reason for the following : 

(i)  m­aminophenol is stronger acid than o­aminophenol. 

(ii)  Alcohol  acts  as  weak  base.  [AI  2008] 

8.  Give reason for the following : 

(i)  Propanol  has  higher  boiling  point  than  that  of  the  hydrocarbon butane. 

(ii)  Preparation of ether by acid dehydration of secondary  and tertiary alcohols  is  not  a  suitable  method. 

[Delhi  2008] 

9.  Name the reagents and write the chemical equations for the  preparation  of  the  following  compounds  by  Williamson’s  synthesis : 

(i)  Ethoxy benzene. 

(ii)  2­Methyl­2­methoxy propane. 

(iii) Why  do  phenols  not  give  the  protonation  reaction 

readily?  [AI  2008] 

10.  Complete the following reaction equations: 

(i)  OH + SOCl ₂ 

(ii)  OH 

CH OH ₂ 

+ HCl  [AI  2009] 

11.  How are the following conversions carried out? 

(i)  Benzyl  chloride  to  benzyl  alcohol. 

(ii)  Meth yl  magn esium  br omide  to  2­meth yl­ 

propan­2­ol.  [AI  2010] 

12.  How are the following conversion carried out? 

(i)  Propene to  propan­2­ol. 

(ii)  Ethylmagnesium chloride  to propan 1­ol.  [AI  2010] 

13.  How would you convert the following: 

(i)  Phenol to benzoquinone. 

(ii)  Propanone to 2­methylpropan­2­ol. 

(iii) Propene to  propan­2­ol.  [AI  2010] 

14.  Explain the following reactions with an example for each: 

(i)  Reimer­Tiemnn reaction. 

(ii)  Friedel­Crafts reaction.  [Delhi  2010] 

15.  Explain the following giving one example for each: 

(i)  Reimer­Tiemann reaction. 

(ii)  Friedel Craft’s acetylation of anisole. 

[Delhi  Set­I  2011] 

16.  How would you obtain 

(i)  Picric acid (2, 4, 6­trinitrophenol)  from phenol. 

(ii)  2­Methyl  propene from  2­methyl  propanol? 

[Delhi  Set­I  2011] 

17.  How would you obtain the following: 

(i)  Benzoquinone from phenol 

(ii)  2­Methyl propan­2­ol from methyl magnesium bromide  (iii) Propan­2­ol from propene? 

[AI  Set­I  2011,  Foreign  Set­I  and  II  2011] 

18.  Draw  the  structure  and  name  the  product  formed  if  the  following alcohols are oxidized. Assume that an excess of  oxidising agent is used. 

(i)  CH ₃ CH ₂ CH ₂ CH ₂ OH  (ii)   2­butenol 

(iii) 2­methyl­1­propanol  [Delhi  Set­I  2012] 

19.  Explain the  mechanism of  acid catalysed  hydration of  an  alkene to form corresponding alcohol.  [AI Set­I 2012] 

20.  Explain  the  following  behaviours: 

(i)  Alcoh ols  ar e  mor e  soluble  in   water   than   th e  hydrocarbons  of  comparable  molecular  masses. 

(ii)  Ortho­nitroph en ol  is  more  acidic  th an  ortho­ 

methoxyphenol.  [AI  Set­I  2012] 

In document Propuesta de extensión de servicios bibliotecarios con perspectiva de innovación. Cindy Vanessa Sepúlveda Tobón (página 73-87)