एल्डिहाइड, कीटोन एवं कार्बोक्सिलिक अम्ल एनसीईआरटी नोट्स // Chemistry class 12th chapter 12 ncert notes in Hindi
एल्डिहाइड, कीटोन एवं कार्बोक्सिलिक अम्ल एनसीईआरटी नोट्स // Chemistry class 12th chapter 12 ncert notes in Hindi
कक्षा 12 अध्याय 12 ऐल्डिहाइड, कीटोन तथा कार्बोक्सिलिक अम्ल
Chemistry class 12th (Aldehydes, Ketones and Carboxylic Acids) notes in hindi
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कार्बोनिल यौगिक
वे यौगिक, जिनमें कार्बोनिल (₋⁻c=o) समूह उपस्थित होता है, कार्बोनिल यौगिक कहलाते हैं। इनका सामान्य सूत्र CₙH₂ₙO होता है। -CHO समूह युक्त यौगिक
ऐल्डिहाइड तथा ⁻₋C = 0 समूह युक्त यौगिक कीटोन कहलाते हैं।
IUPAC पद्धति
खुली शृंखला वाले ऐलिफैटिक ऐल्डिहाइड एवं कीटोन का IUPAC नाम उनके सापेक्ष ऐल्केन के नाम से प्रत्यय . करके प्राप्त होता है। - e को क्रमशः 'अल' (al) और 'ऑन' (one) से प्रतिस्थापित करके प्राप्त होते है
ऐल्डिहाइड एवं कीटोन के भौतिक गुणधर्म
(i) ऐल्डिहाइड एवं कीटोन के निम्न सदस्य C₁₀ तक रंगहीन तथा वाष्पशील द्रव होते हैं, जबकि सामान्य ताप पर फॉर्मेल्डिहाइड एक गैस होती है। दोनों के उच्च सदस्य ठोस एवं फलों की सुगन्ध वाले होते हैं।
(ii) ऐल्डिहाइड एवं कीटोन के क्वथनांक, हाइड्रोकार्बन एवं ईथर के सापेक्ष अधिक परन्तु ऐल्कोहॉल से कम होते हैं।
(iii) सभी कार्बोनिल यौगिक कार्बनिक विलायकों में सरलता से विलेय हो जाते हैं।
बहुविकल्पीय प्रश्न 1 अंक
प्रश्न 1. निम्न में से कौन-सा यौगिक फेहलिंग विलयन को अपचयित नहीं करता है?
(a) HC₃COOH
(b)HCOOH
(c) HCHO
(d) CH₃CHO
उत्तर (a)
प्रश्न 2. ऐसीटिक अम्ल की क्रिया डाइऐजोमेथेन से कराने पर बनने वाला यौगिक है
(a) मेथिल ऐसीटेट (c) मेथेन
(b) एथिल ऐसीटेट (d) मेथिल ऐमीन
उत्तर (a)
प्रश्न 3. फॉर्मेलीन जलीय विलयन है
(a) फॉर्मेल्डिहाइड का (c) फ्लुओरीन्सन का
(b) फॉर्मिक अम्ल का (d) ऐसीटैल्डिहाइड का
उत्तर (a) फॉर्मेल्डिहाइड का
प्रश्न 4. रोजेनमुण्ड अपचयन से प्राप्त होता है।
(a) एल्डिहाइड
(b) ईथर
(c) कार्बोक्सिलिक अम्ल
(d) हाइड्रोकार्बन
उत्तर (a) ऐल्डिहाइड
प्रश्न 5. निम्न में से कौन-सा यौगिक कैनिजारो अभिक्रिया नहीं देता है?
(a) HCHO
(b) CH₃CH₂CHO
(c) CCl₃CHO
(d) (CH₃)₃C.CHO
उत्तर (b)
प्रश्न 6. ऐसीटैल्डिहाइड और ऐसीटोन में विभेद के लिए उपयुक्त अभिकर्मक है।
(a) हिन्सबर्ग अभिकर्मक (c) शिफ अभिकर्मक
(b) ल्यूकास अभिकर्मक (d) इनमें से कोई नहीं
उत्तर (c) शिफ अभिकर्मक
दीर्घ उत्तरीय प्रश्न 5 अंक
प्रश्न 1. प्रयोगशाला में फॉर्मेल्डिहाइड बनाने की विधि का वर्णन कीजिए। क्या होता है, जब फॉर्मेल्डिहाइड को कॉस्टिक सोडे के साथ गर्म करते हैं?
अथवा प्रयोगशाला में फॉर्मेल्डिहाइड बनाने की विधि लिखिए तथा इसकी सान्द्र NaOH व अमोनिया के साथ होने वाली अभिक्रियाओं को भी लिखिए।
अथवा फॉर्मेल्डिहाइड बनाने की दो विधियों का वर्णन रासायनिक समीकरण देते हुए कीजिए | क्या होता है, जब फॉर्मेल्डिहाइड को अमोनिया के साथ गर्म किया जाता है?
उत्तर
फॉर्मेल्डिहाइड बनाने की प्रयोगशाला विधि प्रयोगशाला में मेथिल ऐल्कोहॉल की वाष्प तथा वायु के मिश्रण को 250-300°C ताप पर प्लेटिनीकृत ऐस्बेस्टॉस उत्प्रेरक पर प्रवाहित करने पर मेथिल ऐल्कोहॉल, फॉर्मेल्डिहाइड में ऑक्सीकृत हो जाता है।
प्लेटिनीकृत ऐस्बेस्टॉस
2CH₃OH + O₂ → 2HCHO+2H₂O
250-300°C फॉर्मेल्डिहाइड
मेथिल ऐल्कोहॉल
विधि एक गोल पेंदी के फ्लास्क में मेथिल ऐल्कोहॉल लेकर इसे जल-ऊष्मक पर लगभग 40°C ताप पर तथा प्लेटिनीकृत ऐस्बेस्टॉस को रक्त तप्त होने तक गर्म करते हैं। फ्लास्क में वायु प्रवाहित करने पर, यह मेथिल ऐल्कोहॉल की वाष्प को अपने साथ लेती हुई दहन नली में प्रवेश करती है। रक्त तप्त प्लेटिनीकृत ऐस्बेस्टॉस उत्प्रेरक के सम्पर्क में आकर मेथिल ऐल्कोहॉल की वाष्प वायु द्वारा फॉर्मेल्डिहाइड में ऑक्सीकृत हो जाती है, जिसे ग्राही में रखे जल में अवशोषित कर लेते हैं।
निर्माण की अन्य विधि 825-875 K ताप पर मेथेनॉल को कॉपर की उपस्थिति में गर्म करने पर मेथेनल प्राप्त होता है।
Cu
2CH₃OH + O₂ → 2HCHO + 2H₂O
825-875K मेथेनल
(iv) कॉस्टिक सोडे के साथ अभिक्रिया फॉर्मेल्डिहाइड, कॉस्टिक सोडे (NaOH) के साथ अभिक्रिया कर मेथेनॉल तथा सोडियम फॉर्मेट का निर्माण करता है। यह अभिक्रिया कैनिजारो अभिक्रिया कहलाती है।
2HCHO+ 2NaOH →CH₃OH+HCOONa
प्रश्न 2. प्रयोगशाला में ऐसीटैल्डिहाइड बनाने की विधि का रासायनिक समीकरण लिखिए। इसकी टॉलेन अभिकर्मक के साथ क्या अभिक्रिया होती है? समीकरण भी दीजिए।
उत्तर
प्रयोगशाला में ऐसीटैल्डिहाइड बनाने की विधि प्रयोगशाला में एथिल ऐल्कोहॉल का अम्लीय पोटैशियम डाइक्रोमेट (K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄) द्वारा ऑक्सीकरण करने पर ऐसीटैल्डिहाइड प्राप्त होता है।
पोटैशियम डाइक्रोमेट एथिल ऐल्कोहॉल
K₂Cr₂O₇ + 3CH₃CH₂OH + 4H₂SO₄
→K₂SO₄ + Cr₂(SO₄)₃+3CH₃CHO + 7H₂O
क्रोमिक सल्फेट ऐसीटैल्डिहाइड
विधि एक आसवन फ्लास्क में पोटैशियम डाइक्रोमेट लेते हैं, इसे बालू ऊष्मक पर धीरे-धीरे गर्म करते हैं तथा बिन्दुपाती फलन की सहायता से एथिल ऐल्कोहॉल और सान्द्र H₂SO₄ का मिश्रण बूँद-बूँद करके मिलाते हैं। अभिक्रिया के फलस्वरूप एथिल ऐल्कोहॉल के ऑक्सीकरण से ऐसीटैल्डिहाइड की वाष्प बनती है, जिसे हिम मिश्रण में रखे अमोनिया से संतृप्त ईथर युक्त फ्लास्क में प्रवाहित करते हैं। इसके परिणामस्वरूप ऐसीटैल्डिहाइड अमोनिया के क्रिस्टल बनते हैं, जिन्हें धोकर, सुखाकर तथा तनु H₂SO₄ से आसवित करके 21°C पर शुद्ध ऐसीटैल्डिहाइड प्राप्त किया जाता है। यह ठण्डा होने पर द्रवित हो जाता है।
रासायनिक परीक्षण
(i) अपचायक गुण ऐसीटैल्डिहाइड फेहलिंग विलयन (CuO) को अपचयित कर Cu₂Oका लाल अवक्षेप देता है।
लाल रंग ऐसीटिक अम्ल
CH₃CHO+ 2CuO → Cu₂O + CH3COOH
ऐसीटैल्डिहाइड फेहलिंग विलयन
(ii) आयोडोफॉर्म अभिक्रिया ऐसीटैल्डिहाइड NaOH की उपस्थिति में I₂, के साथ क्रिया करके पीले रंग का क्रिस्टलीय पदार्थ आयोडोफॉर्म बनाता है।
आयोडोफॉर्म
CH₃CHO + 3I₂+ 4NaOH → CHI₃ + 3NaI + 3H₂O + HCOONaसोडियम फॉर्मेट
प्रश्न 3. प्रयोगशाला में ऐसीटोन बनाने की विधि का सचित्र वर्णन कीजिए। इसकी निम्न के साथ अभिक्रिया का समीकरण लिखिए।
(i) CHCl₃ (ii) CaOCl₂ (iii) PCl₅
अथवा ऐसीटोन बनाने की प्रयोगशाला विधि का वर्णन कीजिए तथा इसकी क्लोरोफॉर्म के साथ अभिक्रिया लिखिए।
उत्तर
प्रयोगशाला में ऐसीटोन बनाने की विधि प्रयोगशाला में शुष्क कैल्सियम ऐसीटेट को गर्म करने पर ऐसीटोन प्राप्त होता है।
गर्म
(CH₃COO)₂Ca → CH₃COCH₃ + CaCO₃ कैल्सियम ऐसीटेट ऐसीटोन
विधि कठोर काँच के रिटॉर्ट में शुष्क कैल्सियम ऐसीटेट लेकर इसे धीरे-धीरे गर्म करते हैं, जिसके फलस्वरूप कैल्सियम ऐसीटेट के अपघटन से ऐसीटोन बनता है। ऐसीटोन आसवित होकर ग्राही में एकत्रित हो जाता है।
ऐसीटोन का शोधन प्राप्त ऐसीटोन में सोडियम बाइसल्फाइट का संतृप्त विलयन डालकर हिलाने पर ऐसीटोन का सफेद क्रिस्टलीय सोडियम बाइसल्फाइट यौगिक प्राप्त होता है। इसे छानकर सोडियम कार्बोनेट के संतृप्त विलयन के साथ आसवित करते हैं तथा प्राप्त आसुत को निर्जल कैल्सियम क्लोराइड द्वारा सुखाकर पुनः आसवित करके शुद्ध ऐसीटोन प्राप्त कर लेते हैं।
प्रश्न 4. फॉर्मिक अम्ल बनाने की प्रयोगशाला विधि का सचित्र वर्णन कीजिए। इसकी फेहलिंग विलयन के साथ अभिक्रिया का रासायनिक समीकरण लिखिए। सभी सम्बन्धित अभिक्रिया का समीकरण भी लिखिए।
उत्तर फॉर्मिक अम्ल बनाने की प्रयोगशाला विधि प्रयोगशाला में ग्लिसरॉल को क्रिस्टलीय ऑक्सेलिक अम्ल (C₂O₄H₂. 2H₂O) के साथ 110°C पर गर्म करने पर फॉर्मिक अम्ल प्राप्त होता है।
ग्लिसरॉल 110°C
C₂O₂H₂ → HCOOH + CO₂
ऑक्सेलिक अम्ल फॉर्मिक अम्ल
विधि एक गोल पेंदी के फ्लास्क में ग्लिसरॉल तथा क्रिस्टलीय ऑक्सेलिक अम्ल लेकर मिश्रण को 100-110°C पर गर्म करते हैं। इसके फलस्वरूप सर्वप्रथम CO₂ गैस सनसनाहट के साथ निकलती है तथा फॉर्मिक अम्ल का जलीय विलयन आसवित होकर ग्राही में एकत्रित हो जाता है। प्राप्त आसुत में फॉर्मिक अम्ल और जल दोनों उपस्थित होते हैं।
इस विलयन को लेड कार्बोनेट के आधिक्य के साथ गर्म करते हैं, जिससे फॉर्मिक अम्ल, लेड फॉर्मेट में परिवर्तित हो जाता है। इसे छानकर, धोकर तथा सुखाकर शुष्क हाइड्रोजन सल्फाइड गैस की धारा में 100°C पर गर्म करने पर शुद्ध फॉर्मिक अम्ल प्राप्त होता है।
(HCOO)₂Pb + H₂S → 2HCOOH + PbS
लेड फॉर्मेट फॉर्मिक अम्ल लेड सल्फाइड
फॉर्मिक अम्ल के अपचायक गुण निम्न हैं
(i) टॉलेन अभिकर्मक से क्रिया यह टॉलेन अभिकर्मक को अपचयित कर काला अवक्षेप देता है।
काला अवक्षेप
HCOOH + Ag₂O → 2Ag ↓ + H₂O + CO₂
फॉर्मिक अम्ल टॉलेन अभिकर्मक
(ii) फेहलिंग विलयन से क्रिया फॉर्मिक अम्ल फेहलिंग विलयन को अपचयित कर लाल अवक्षेप देता है।
लाल अवक्षेप
HCOOH + 2CuO →Cu₂O + H₂O+CO₂
फॉर्मिक अम्ल फेहलिंविलयन
प्रश्न 5. शीघ्र सिरका विधि द्वारा ऐसीटिक अम्ल बनाने की विधि का सचित्र वर्णन कीजिए।
अथवा ऐसीटिक अम्ल के औद्योगिक निर्माण की शीघ्र सिरका विधि का सचित्र वर्णन कीजिए । प्रयुक्त समीकरण भी दीजिए।
उत्तर ऐसीटिक अम्ल का औद्योगिक निर्माण किण्वन विधि या सिरका विधि के द्वारा किया जाता है। इस विधि में एथिल ऐल्कोहॉल का वायु की उपस्थिति में माइकोडर्मा ऐसीटी नामक जीवाणु द्वारा किण्वन कर ऐसीटिक अम्ल प्राप्त किया जाता है।
माइकोडर्मा ऐसीटी
C₂H₅OH + O₂ → CH₃COOH + H₂O
एथिल ऐल्कोहॉल ऐसीटिक अम्ल
विधि इस विधि में चीड़ की लकड़ी की छीलन को पुराने सिरके से नम कर लिया जाता है। इस छीलन को छिद्रित ढक्कन तथा आभासी तली वाले लकड़ी के गोल पात्र में डाल दिया जाता है। इस पात्र में ऊपर लगी एक नली द्वारा एथिल ऐल्कोहॉल का 8-10% विलयन धीरे-धीरे गिराया जाता है तथा पात्र की निचली सतह पर लगी एक नली द्वारा वायु प्रवाहित की जाती है। पात्र के ताप को 25-30°C पर रखा जाता है। इन परिस्थितियों में जीवाणु माइकोडर्मा ऐसीटी एथिल ऐल्कोहॉल का ऑक्सीकरण ऐसीटिक अम्ल में कर देता है। इस प्रक्रम को कई बार दोहराने पर ऐसीटिक अम्ल का 8-10% विलयन प्राप्त होता है, जिसे सिरका कहते हैं। किण्वन विधि से प्राप्त ऐसीटिक अम्ल को सोडियम कार्बोनेट द्वारा उदासीन करके वाष्पित करने पर सोडियम ऐसीटेट के क्रिस्टल (CH₃COONa .3H₂O) प्राप्त होते हैं। इन क्रिस्टलों को सुखाकर गर्म करने पर निर्जल सोडियम ऐसीटेट प्राप्त होता है।
सोडियम ऐसीटेट का सान्द्र सल्फ्यूरिक अम्ल के साथ आसवन करने पर 99.5% शुद्ध ऐसीटिक अम्ल प्राप्त होता है, जिसे 16.7°C तक ठण्डा कर 100% शुद्ध ऐसीटिक अम्ल के बर्फ के समान श्वेत क्रिस्टल प्राप्त होते हैं। इसे ग्लेशियल ऐसीटिक अम्ल कहते हैं।
Q.कीटोन क्या होता है?
Ans.कीटोन वसा के टूटने से बनने वाला पदार्थ है। ये यूरिन में आमतौर पर कम मात्रा में पाया जाता है। यूरिन में अत्यधिक कीटोन की मात्रा मौजूद होने पर कीटोनूरिया नामक स्थिति पैदा हो सकती है। कीटोन के अधिक स्तरों से शरीर गंभीर रूप से बीमार पड़ सकता है और इसके कारण मृत्यु भी हो सकती है।
Q.कौन सा ऐल्डिहाइड और कीटोन के साथ प्रतिक्रिया करता है?
Ans.ऐल्डिहाइड और कीटोन ऐल्कोहॉलों के साथ अभिक्रिया द्वारा हैमीऐसीटैल बनाते हैं।
Q.एल्डीहाइड और कीटोन्स में कौन सा कार्यात्मक समूह सामान्य है?
Ans.एल्डिहाइड और कीटोन दोनों में एक कार्बोनिल समूह सामान्य होता है, एक कार्यात्मक समूह जिसमें कार्बन ऑक्सीजन डबल बॉन्ड होता है।
Q.कीटोन अम्लमयता क्या है?
Ans.कीटोएसिडता, कीटोन अम्लमयता या कीटोएसीडोसिस (Ketoacidosis) उस स्थिति को कहते हैं जिसमें शरीर में कीटोन की मात्रा बहुत अधिक बढ़ जाती है। मानव शरीर में बनने वाले दो प्रमुख कीटोन हैं - एसिटोएसिटिक अम्ल तथा बीटा हाइड्रॉक्सीब्यूटीरेट । इनका निर्माण वसा अम्लों के टूटने से एवं अमिनो अम्लों के विऐमीनन (deamination) से होता है।
Q.एल्डीहाइड किस लिए होते हैं?
Ans.इसका उपयोग पौधों और सब्जियों को बड़ाना, संरक्षण, और उत्सर्जन और एक रोगाणुनाशक, कवकनाशी और कीटनाशक के रूप में किया जाता है, लेकिन इसका सबसे बड़ा अनुप्रयोग कुछ बहुलक सामग्री के उत्पादन में होता है।
Q.कीटोन समूह कौन सा है ?
Ans.कीटोन कार्बनिक यौगिक हैं जो एक कार्बोनिल प्रकार्यात्मक समूह, C=O को शामिल करते हैं। इस समूह के कार्बन परमाणु में दो शेष आबंध होते हैं जिन पर एल्काइल समूह का अधिवास हो सकता है।
Q.एल्डिहाइड कैसे बनता है?
1. एल्कोहॉल से - प्राथमिक एल्कोहॉल के ऑक्सीकरण से एल्डिहाइड का निर्माण होता है।
2. अम्ल क्लोराइड से - अम्ल क्लोराइड को बोरियम सल्फेट युक्त पैलेडियम उत्प्रेरक की उपस्थिति में हाइड्रोजनीकरण द्वारा एल्डिहाइड प्राप्त होता है।
Q.कीटोन का सूत्र क्या होता है?
Ans.कीटोन वे कार्बनिक यौगिक हैं, जिनमें कार्बनिक समूह होता है और जिनका सामान्य सूत्र R-CO-R होता है।
Q.एल्डिहाइड के अध्ययन से कौन सा यौगिक प्राप्त होता है?
Ans.क्लीमेन्सन अपचयन में एरिक क्रिस्चन क्लेमेंसन द्वारा खोजी गई एक अपचयन अभिक्रिया है। इस अभिक्रिया में ऐल्डिहाइड एवं कीटोनों को एल्केन समूह में बदला जा सकता है। एल्डिहाइड एवं कीटोन का कार्बोनिल समूह अम्ल गमित जिंक एवं सांद्र हाइड्रोक्लोरिक अम्ल द्वारा अभिक्रिया के साथ गरम करने पर एल्केन समूह में परिवर्तित हो जाते हैं।
Q.आप एल्डिहाइड और कीटोन में कैसे अंतर करेंगे?
Ans.टॉलेंस परीक्षण एक प्रतिक्रिया है जिसका उपयोग एल्डिहाइड को कीटोन्स से अलग करने के लिए किया जाता है, क्योंकि एल्डिहाइड को कार्बोक्जिलिक एसिड में ऑक्सीकृत किया जा सकता है जबकि कीटोन्स नहीं कर सकते। टॉलेंस का अभिकर्मक, जो सिल्वर नाइट्रेट और अमोनिया का मिश्रण है, एल्डिहाइड को कार्बोक्जिलिक एसिड में ऑक्सीकृत करता है।
Q.कीटोन्स बायजूस क्या होते हैं?
Ans.कीटोन कार्बनिक यौगिक होते हैं जिनका कार्यात्मक समूह C=o होता है। और संरचना R- (C=O) - R' । इन कार्बोनिल यौगिकों में कार्बन-ऑक्सीजन दोहरे बंधन के दोनों ओर कार्बन युक्त पदार्थ होते हैं। कीटोन समूह का कार्बोनिल कार्बन sp²संकरणित होता है।
Q.एल्डिहाइड कीटोन और कार्बोक्जिलिक एसिड क्या है?
Ans.एल्डिहाइड कीटोन और कार्बोक्जिलिक एसिड कार्बोनिल यौगिक हैं जिनमें एक डबल बॉन्ड या कार्बन-ऑक्सीजन होता है। ये कार्बनिक रसायन के क्षेत्र में बहुत महत्वपूर्ण कार्बनिक यौगिक हैं, और इनके कई औद्योगिक अनुप्रयोग भी हैं।
Q.एल्डीहाइड्स और कीटोन्स क्लास 12 क्या हैं
Ans.कार्बनिक यौगिक जिनमें एक कार्बोनिल समूह होता है जो हाइड्रोजन परमाणु और एल्काइल समूह से जुड़ा होता है, एल्डिहाइड बनाता है। कार्बनिक यौगिक जिनमें कार्बोनिल समूह दो एल्काइल समूहों से जुड़ा होता है, कीटोन बनाते हैं।
Q.एल्डिहाइड और कीटोन क्या है?
Ans.एल्डिहाइड एक कार्बनिक यौगिक है जिसमें सामान्य रासायनिक सूत्र R-CHO होता है जबकि कीटोन एक कार्बनिक यौगिक होता है जिसमें सामान्य रासायनिक सूत्र R-CO-R होता है।
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