1. कार्बन और उसकी अपरूपता (Allotropy)

• कार्बन (C): यह एक अधातु है। इसकी परमाणु संख्या 6 है और इसे आधुनिक आवर्त सारणी के वर्ग IV A (Group 14) में रखा गया है।
• अपरूपता: ऐसे पदार्थ जिनके रासायनिक गुण समान होते हैं लेकिन भौतिक गुण भिन्न होते हैं, ‘अपरूप’ कहलाते हैं। कार्बन के दो मुख्य क्रिस्टलीय अपरूप हैं: हीरा एवं ग्रेफाइट।

हीरा और ग्रेफाइट में तुलनात्मक अंतर

2. हाइड्रोकार्बन (Hydrocarbons)

परिभाषा: कार्बन एवं हाइड्रोजन के संयोग से बने यौगिकों को हाइड्रोकार्बन कहते हैं। इनका प्राकृतिक स्रोत पेट्रोलियम (कच्चा तेल) है, जो अवसादी चट्टानों (Sedimentary rocks) में पाया जाता.

हाइड्रोकार्बन के प्रकार:

1. संतृप्त हाइड्रोकार्बन (Saturated – एल्केन): इसमें प्रत्येक कार्बन की चारों संयोजकताएँ एकल बंध (C-C) द्वारा संतुष्ट होती हैं।
   • सामान्य सूत्र: C_nH_2n+2
   • उदाहरण: मीथेन (CH₄), ईथेन (C₂H₆), प्रोपेन, ब्यूटेन।
2. असंतृप्त हाइड्रोकार्बन (Unsaturated): इनमें कार्बन परमाणुओं के बीच द्विबंध (C=C) या त्रिबंध (C≡C) पाया जाता है।
   • एल्कीन (द्विबंध): सामान्य सूत्र C_nH_2n होता है। प्रथम सदस्य: एथीन (C₂H₄)।
   • एल्काइन (त्रिबंध): सामान्य सूत्र C_nH_2n-2 होता है। सबसे सरल सदस्य: एथाइन (C₂H₂ या एसिटिलीन)।
3. ऐरोमैटिक हाइड्रोकार्बन: बेंजीन (C₆H₆) सबसे सरल ऐरोमैटिक हाइड्रोकार्बन है, जिसकी संरचना एक वलय (Ring) जैसी होती है।

समावयवता (Isomerism): जब दो या दो से अधिक यौगिकों के अणुसूत्र (Molecular Formula) समान होते हैं, लेकिन उनके गुण और संरचना भिन्न होती है, तो इसे समावयवता कहते हैं। इसके दो मुख्य प्रकार हैं— (i) संरचनात्मक समावयवता और (ii) त्रिविम समावयवता।

3. बहुलकीकरण (Polymerisation) और प्लास्टिक

बहुलकीकरण: जब एक ही यौगिक के दो या अधिक छोटे अणु (Monomer) आपस में जुड़कर एक बड़ा अणु (Polymer) बनाते हैं, तो उसे बहुलकीकरण कहते हैं। (प्राकृतिक बहुलक: स्टार्च एवं सेल्यूलोज)।

प्लास्टिक के प्रकार

4. रबड़ (Rubber) और रासायनिक रेशे (Fibres)

(A) रबड़ के प्रकार:

• प्राकृतिक रबड़: यह आइसोप्रीन (Isoprene) का प्राकृतिक बहुलक होता है और यह एक थर्मोप्लास्टिक है। यह आसानी से कार्बन डाइसल्फाइड (CS₂) में घुल जाता है।
  • वल्कनीकरण (Vulcanisation): प्राकृतिक रबड़ को कठोर और निश्चित आकार देने के लिए उसे सल्फर (गंधक) के साथ मिलाकर गर्म किया जाता है। इससे दस्ताने और रबड़ बैंड बनाए जाते हैं।
  • टायर-ट्यूब निर्माण: प्राकृतिक रबड़ बहुत मुलायम होता है, इसे और अधिक कड़ा बनाने के लिए इसमें कार्बन मिलाया जाता है, जिसका उपयोग टायर और ट्यूब बनाने में होता है।
• संश्लिष्ट/कृत्रिम रबड़ (Synthetic Rubber):
  1. नियोप्रिन: यह 2-क्लोरोब्यूटाडाइन का बहुलक है। उपयोग: विद्युत रोधी पदार्थ, इलेक्ट्रिक केबल, कनवेयर बेल्ट और तेल ले जाने वाले पाइप में।
  2. थाईकॉल: यह डाइक्लोरो ईथेन और पॉलीसल्फाइड की क्रिया से बनता है। विशेष तथ्य: इसे ऑक्सीजन मुक्त करने वाले रसायनों के साथ मिलाकर रॉकेट इंजनों में ठोस ईंधन के रूप में प्रयोग किया जाता है।

(B) रासायनिक रेशे (Synthetic Fibres):

• नायलॉन (Nylon): यह मानव द्वारा संश्लिष्ट (1935 ई.) किया गया पहला पूर्ण कृत्रिम रेशा है। यह एक पॉलीएमाइड रेशा है। इसका उपयोग मछली पकड़ने के जाल, पैराशूट के कपड़े, टायर, टूथब्रश और पर्वतारोहण की रस्सियों में होता है। (नामकरण: New York का ‘NY’ + London का ‘LON’)।
• रेयॉन (Rayon): यह सेल्यूलोज (लकड़ी की लुगदी) से बना कृत्रिम रेशा है, जो रासायनिक रूप से सूत (कॉटन) के समान होता है। उपयोग: कपड़ा, कालीन और चिकित्सा की जाली (Gauze) बनाने में।
• पॉलिएस्टर (Polyester): इसमें अनेक एस्टर समूह पाए जाते हैं। इसका उपयोग कपड़े, नावों के पाल और दमकल के होज पाइप (आग बुझाने वाले पाइप) बनाने में होता है।
• कार्बन फाइबर: यह संश्लिष्ट रेशों को ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में गर्म करके बनाया जाता है। इसका संक्षारण (जंग) नहीं होता। उपयोग: अंतरिक्ष यान तथा खेलकूद की सामग्री बनाने में।

5. पेट्रोलियम उद्योग और प्रभाजी आसवन (Fractional Distillation)

कच्चे पेट्रोलियम को उसके घटकों के भिन्न-भिन्न क्वथनांकों (Boiling Points) के आधार पर प्रभाजी आसवन द्वारा शुद्ध किया जाता है। इसके मुख्य उत्पाद निम्नलिखित हैं: