कार्बन (Carbon): सजीव संसार की संरचना में केन्द्रीय तत्व की भूमिका में होता है।

• उपस्थिति: सभी सजीवों (पौधों, जन्तुओं) में कार्बन और उसके यौगिक पाए जाते हैं।
• मुक्त अवस्था: कोयला, कालिख, ग्रेफाइट, हीरा, फुलरीन – कार्बन के विभिन्न रूप।
• यौगिक अवस्था: CO₂, CO, कार्बोनेट, बाइकार्बोनेट, साइनाइड आदि।
• अपररूपता (Allotropy): एक ही तत्व के विभिन्न रूपों में भौतिक गुण भिन्न, रासायनिक गुण समान।
• कार्बन के अपररूप: क्रिस्टलीय (हीरा, ग्रेफाइट, फुलरीन) और अक्रिस्टलीय (कोयला, कोक, चारकोल, काजल)।

अपररूपता (Allotropy): एक ही तत्व के विभिन्न भौतिक रूपों में पाए जाने का गुण।

हीरा (Diamond): कार्बन का सबसे कठोर प्राकृतिक पदार्थ – क्रिस्टलीय अपररूप।

• संरचना: कार्बन परमाणु चतुष्फलकीय (Tetrahedral) व्यवस्था में – प्रत्येक C चार अन्य C से जुड़ा।
• भौतिक गुण:
  • अत्यन्त कठोर – काँच काटने, धातुओं में छेद करने के लिए।
  • चमकीला – आभूषण (गहने, अंगूठी) बनाने में।
  • विद्युत कुचालक – इसमें मुक्त इलेक्ट्रॉन नहीं होते।
• भारत में पाया जाता है: पन्ना (म.प्र.), सतना (म.प्र.), बाँदा (उ.प्र.), गोलकुण्डा (कर्नाटक) – बहुत कम मात्रा में।

ग्रेफाइट (Graphite): कार्बन का मुलायम एवं स्नेहक क्रिस्टलीय अपररूप।

• संरचना: कार्बन परमाणु षट्कोणीय (Hexagonal) व्यवस्था में – परतों (layers) के रूप में – परतें फिसलती हैं, इसलिए मुलायम।
• भौतिक गुण:
  • मुलायम – स्नेहक (lubricant) के रूप में उपयोग।
  • विद्युत सुचालक – मुक्त इलेक्ट्रॉन होते हैं।
  • काला रंग – पेंसिल लेड (मृदु लेखनी) में उपयोग।
• उपयोग: पेंसिल की लेड, स्नेहक, बैटरी में इलेक्ट्रोड, परमाणु रिएक्टर में न्यूट्रॉन मन्दक।

फुलरीन (Fullerene): कार्बन का फुटबाल (खोखला) जैसा क्रिस्टलीय अपररूप – 1985 में संश्लेषित।

• संरचना: कार्बन के 60 परमाणुओं (C₆₀) द्वारा – षट्कोणीय (Hexagonal) एवं पंचकोणीय (Pentagonal) व्यवस्था – फुटबाल जैसी आकृति।
• अणु: 30 से 960 परमाणुओं से बने अणु – फुलरीन कहलाते हैं।
• गुण: विद्युत कुचालक – C₆₀ फुलरीन में यह गुण पाया जाता है।
• उपयोग: नैनो ट्यूब, शोध, सामग्री विज्ञान में महत्वपूर्ण।

कार्बनिक यौगिक (Organic Compounds): वे यौगिक जिनमें कार्बन उपस्थित हो (CO₂, CO, कार्बोनेट, बाइकार्बोनेट, साइनाइड को छोड़कर)।

• इतिहास: 19वीं शताब्दी में पदार्थों को दो वर्गों में बाँटा गया – कार्बनिक (जीवधारियों से) एवं अकार्बनिक (निर्जीव स्रोतों से)।
• महत्वपूर्ण खोज: 1828 में व्हेलर (Wöhler) ने प्रयोगशाला में यूरिया (NH₂CONH₂) का संश्लेषण किया – यह प्रयोगशाला में बनने वाला पहला कार्बनिक यौगिक था (अमोनियम सायनेट को गर्म करके)।
• कार्बनिक यौगिकों के उदाहरण: चीनी (C₁₂H₂₂O₁₁), यूरिया, एल्कोहल (C₂H₅OH), सिरका (CH₃COOH), मेथेन (CH₄), पेट्रोलियम, प्राकृतिक गैस।

हाइड्रोकार्बन (Hydrocarbon): कार्बन एवं हाइड्रोजन के यौगिक – कार्बनिक रसायन का आधार।

• सरलतम हाइड्रोकार्बन: मेथेन (CH₄) – प्राकृतिक गैस का मुख्य घटक – मार्श गैस भी कहलाता है (दलदलों में उत्पन्न होने के कारण)।
• प्रकार:
  • संतृप्त हाइड्रोकार्बन (Alkanes): एकल बन्ध – मेथेन (CH₄), ईथेन (C₂H₆), प्रोपेन (C₃H₈), ब्यूटेन (C₄H₁₀)।
  • असंतृप्त हाइड्रोकार्बन (Alkenes/Alkynes): द्विबन्ध/त्रिबन्ध – एथिलीन (C₂H₄), एसिटिलीन (C₂H₂)।
• उपस्थिति: प्राकृतिक गैस (CH₄), पेट्रोल, डीजल, मिट्टी का तेल, पैराफिन मोम, कोलतार – सभी हाइड्रोकार्बन।

पेट्रोलियम (Petroleum): जीवाश्म ईंधन – प्राचीन जीवों के अवशेषों से निर्मित – तरल सोना भी कहलाता है।

• प्रभाजी आसवन (Fractional Distillation): पेट्रोलियम को विभिन्न तापों पर आसवित करके उसके अवयव (fractions) अलग किए जाते हैं।
• मुख्य अवयव एवं उपयोग:
  • पेट्रोलियम गैस (LPG): घरों में ईंधन (कुकिंग गैस)।
  • पेट्रोल (Petrol): मोटर ईंधन, वैमानिक ईंधन, शुष्क-धुलाई।
  • नेफ्था (Naphtha): यूरिया निर्माण में।
  • केरोसिन (Kerosene): स्टोव, लैम्प ईंधन।
  • डीजल (Diesel): भारी मोटर वाहन, जनरेटर।
  • पैराफिन (Paraffin): वैसलीन, मोमबत्ती।
  • बिटुमेन (Bitumen): पेंट, सड़क निर्माण।
• प्राकृतिक गैस (Natural Gas): मुख्यतः मेथेन (CH₄) – CNG (Compressed Natural Gas) – स्वच्छ ईंधन।

दहन (Combustion): ऑक्सीजन की उपस्थिति में किसी पदार्थ के जलने की क्रिया – ऊष्मा एवं प्रकाश उत्पन्न होता है।

🔹 दहन की तीन शर्तें

• (अ) दाह्य पदार्थ (Fuel): जलने वाला पदार्थ (लकड़ी, कोयला, पेट्रोल, LPG)।
• (ब) ऑक्सीजन (Oxygen): वायु से (या स्वयं प्रदान करने वाला पदार्थ)।
• (स) दहन ताप (Ignition Temperature): जिस ताप पर पदार्थ जलने लगता है।

🔹 ज्वलन ताप (Ignition Temperature)

• जिस ताप पर कोई पदार्थ वायु की उपस्थिति में जलने लगता है।
• पेट्रोल: ज्वलन ताप कम – जल्दी जलता है।
• मिट्टी का तेल: ज्वलन ताप अधिक – स्टोव में प्रयोग।

🔹 आग बुझाने के उपाय

• दाह्य पदार्थ को हटाना।
• हवा (ऑक्सीजन) का प्रवाह रोकना (जार से ढकना, रेत/बालू डालना)।
• आग बुझाने वाले यंत्र से CO₂ गैस का प्रवाह।
• जल डालना (विद्युत आग में नहीं)।
• विद्युत आग (शार्ट सर्किट) में पहले विद्युत सप्लाई बन्द करें।

🔹 ईंधन (Fuels) – प्रकार

• ठोस ईंधन: लकड़ी, कोयला, कोक, गेहूँ/धान के पुआल (पराली)।
• द्रव ईंधन: पेट्रोल, डीजल, मिट्टी का तेल (केरोसिन)।
• गैसीय ईंधन: LPG, CNG, प्राकृतिक गैस (मेथेन), गोबर गैस (CH₄+CO₂), वाटर गैस (H₂+CO), कोल गैस, प्रोड्यूसर गैस।

• CO₂ उत्सर्जन: सभी ईंधनों में कार्बन होता है – जलने पर CO₂ गैस उत्पन्न होती है।
• पराली जलाना: खेतों में धान/गेहूँ के पुआल जलाने से धुएँ का कोहरा – आँखों में जलन, साँस लेने में कठिनाई।
• ग्रीन हाउस प्रभाव (Greenhouse Effect): CO₂ गैस सूर्य की ऊष्मा को वायुमण्डल में वापस जाने से रोकती है – पृथ्वी का तापमान बढ़ता है।
• ग्लोबल वार्मिंग (Global Warming): बढ़ते तापमान के कारण ध्रुवीय बर्फ पिघलने से समुद्र तटीय निचले इलाके जलमग्न हो सकते हैं।
• प्रदूषण के स्रोत: वाहन, कारखाने (सीमेन्ट, ताप बिजलीघर), खेतों में पराली जलाना।