AIEEE 2004 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Gujarati

(A) પૃથ્વીના કેન્દ્રથી $r$ અંતરે ગુરુત્વીય સ્થિતિ ઊર્જા $U = -\frac{GMm}{r}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
પૃથ્વીની સપાટી પર,$r = R$,તેથી $U_{surface} = -\frac{GMm}{R}$.
સપાટીથી $h = R$ ઊંચાઈ પર,કેન્દ્રથી અંતર $r = R + h = R + R = 2R$ થાય.
તેથી,$h$ ઊંચાઈ પર સ્થિતિ ઊર્જા $U_{height} = -\frac{GMm}{2R}$ થાય.
સ્થિતિ ઊર્જામાં થતો વધારો $\Delta U = U_{height} - U_{surface} = -\frac{GMm}{2R} - (-\frac{GMm}{R}) = \frac{GMm}{R} - \frac{GMm}{2R} = \frac{GMm}{2R}$.
ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે પ્રવેગ $g = \frac{GM}{R^2}$ હોવાથી,$GM = gR^2$ મળે.
આ કિંમત $\Delta U$ ના સમીકરણમાં મૂકતા,$\Delta U = \frac{(gR^2)m}{2R} = \frac{1}{2}mgR$ મળે છે.

(B) પૃથ્વીના કેન્દ્રથી $r$ અંતરે ગુરુત્વીય સ્થિતિ ઊર્જા $U = -\frac{GMm}{r}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
પૃથ્વીની સપાટી પર,$r = R$,તેથી $U_i = -\frac{GMm}{R}$.
સપાટીથી $h = R$ ઊંચાઈએ,કેન્દ્રથી અંતર $r = R + h = R + R = 2R$ થાય.
આમ,$h$ ઊંચાઈએ સ્થિતિ ઊર્જા $U_f = -\frac{GMm}{2R}$ થાય.
સ્થિતિ ઊર્જામાં થતો વધારો $\Delta U = U_f - U_i = -\frac{GMm}{2R} - (-\frac{GMm}{R}) = \frac{GMm}{R} - \frac{GMm}{2R} = \frac{GMm}{2R}$.
આપણે જાણીએ છીએ કે $g = \frac{GM}{R^2}$,તેથી $GM = gR^2$.
આ કિંમત $\Delta U$ ના સમીકરણમાં મૂકતા,$\Delta U = \frac{(gR^2)m}{2R} = \frac{1}{2}mgR$ મળે છે.

(B) તંત્ર સંતુલનમાં રહે તે માટે,દરેક વિદ્યુતભાર પર લાગતું પરિણામી બળ શૂન્ય હોવું જોઈએ.
ધારો કે $a$ બાજુ ધરાવતા ચોરસના ખૂણા $B$ પર $-Q$ વિદ્યુતભાર છે.
અન્ય ત્રણ ખૂણાઓ પરના વિદ્યુતભારોને કારણે આ વિદ્યુતભાર પર લાગતા બળો નીચે મુજબ છે:
$1$. $A$ પરના વિદ્યુતભારને કારણે બળ: $F_A = \frac{kQ^2}{a^2}$ ($AB$ ની દિશામાં)
$2$. $C$ પરના વિદ્યુતભારને કારણે બળ: $F_C = \frac{kQ^2}{a^2}$ ($CB$ ની દિશામાં)
$3$. $D$ પરના વિદ્યુતભારને કારણે બળ: $F_D = \frac{kQ^2}{(a\sqrt{2})^2} = \frac{kQ^2}{2a^2}$ ($DB$ ની દિશામાં)
$F_A$ અને $F_C$ નું પરિણામી બળ $F_{AC} = \sqrt{F_A^2 + F_C^2} = \sqrt{2} \frac{kQ^2}{a^2}$ થાય.
કેન્દ્રથી દૂર તરફનું કુલ બળ $F_{net} = F_{AC} + F_D = \sqrt{2} \frac{kQ^2}{a^2} + \frac{kQ^2}{2a^2} = \frac{kQ^2}{a^2} (\sqrt{2} + 0.5)$ છે.
સંતુલન માટે,કેન્દ્રના વિદ્યુતભાર $q$ ને કારણે લાગતું બળ આ બળને સંતુલિત કરવું જોઈએ:
$F_O = \frac{k |Q| |q|}{(a/\sqrt{2})^2} = \frac{2kQq}{a^2}$.
બળોને સરખાવતા: $\frac{2kQq}{a^2} = \frac{kQ^2}{a^2} (\sqrt{2} + 0.5)$.
$2q = Q (\frac{2\sqrt{2} + 1}{2})$.
$q = \frac{Q}{4} (1 + 2\sqrt{2})$.
ખૂણા પરના વિદ્યુતભારો ઋણ હોવાથી,આકર્ષી બળ પૂરું પાડવા માટે કેન્દ્રનો વિદ્યુતભાર $q$ ધન હોવો જોઈએ.

(B) ધારો કે તારની લંબાઈ $L$ છે અને પ્રવાહ $i$ છે.
$r$ ત્રિજ્યાના એક આંટાવાળા લૂપ માટે,પરિઘ $2\pi r = L$ છે,તેથી $r = \frac{L}{2\pi}$.
કેન્દ્ર પર ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B = \frac{\mu_0 i}{2r} = \frac{\mu_0 i}{2(L/2\pi)} = \frac{\mu_0 i \pi}{L}$ છે.
જ્યારે તારને $n$ આંટામાં વાળવામાં આવે છે,ત્યારે નવી ત્રિજ્યા $r'$ માટે $n(2\pi r') = L$ થાય,તેથી $r' = \frac{L}{2\pi n} = \frac{r}{n}$.
$n$ આંટા માટે કેન્દ્ર પર ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B_n = n \times \frac{\mu_0 i}{2r'} = n \times \frac{\mu_0 i}{2(r/n)} = n^2 \times \frac{\mu_0 i}{2r}$ થાય.
કારણ કે $B = \frac{\mu_0 i}{2r}$,તેથી $B_n = n^2 B$ મળે.

(C) હાઇડ્રોજન પરમાણુ માટે રિડબર્ગ સૂત્ર: $\frac{1}{\lambda} = R \left[ \frac{1}{n_1^2} - \frac{1}{n_2^2} \right]$
અહીં,$n_1 = 1$ અને $n_2 = \infty$ છે.
કિંમતો મૂકતા: $\frac{1}{\lambda} = 1.097 \times 10^7 \ m^{-1} \left[ \frac{1}{1^2} - \frac{1}{\infty^2} \right]$
$\frac{1}{\infty} = 0$ હોવાથી: $\frac{1}{\lambda} = 1.097 \times 10^7 \ m^{-1}$
$\lambda = \frac{1}{1.097 \times 10^7} \ m \approx 9.115 \times 10^{-8} \ m$
નેનોમીટર $(nm)$ માં ફેરવતા: $\lambda = 9.115 \times 10^{-8} \times 10^9 \ nm = 91.15 \ nm \approx 91 \ nm$.

(A) $4f$ ઓર્બિટલ માટે,મુખ્ય ક્વોન્ટમ આંક $n = 4$ છે.
$f$ ઓર્બિટલ માટે ગૌણ ક્વોન્ટમ આંક $l = 3$ છે (કારણ કે $l = 0, 1, 2, 3$ અનુક્રમે $s, p, d, f$ ઓર્બિટલ દર્શાવે છે).
ચુંબકીય ક્વોન્ટમ આંક $m$ ની કિંમત $-l$ થી $+l$ સુધીની હોય છે,એટલે કે $m = \{-3, -2, -1, 0, +1, +2, +3\}$.
સ્પિન ક્વોન્ટમ આંક $s$ ની કિંમત $+\frac{1}{2}$ અથવા $-\frac{1}{2}$ હોઈ શકે છે.
આમ,વિકલ્પ $A$ $(n = 4, l = 3, m = +1, s = +\frac{1}{2})$ તમામ શરતોનું પાલન કરે છે.

(B) $Cr$ $(Z = 24)$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^6, 3d^5, 4s^1$ છે.
$l = 1$ ($p$-ઓર્બિટલ્સ માટે),ઇલેક્ટ્રોન $2p^6$ અને $3p^6$ માં છે. કુલ ઇલેક્ટ્રોન $= 6 + 6 = 12$.
$l = 2$ ($d$-ઓર્બિટલ્સ માટે),ઇલેક્ટ્રોન $3d^5$ માં છે. કુલ ઇલેક્ટ્રોન $= 5$.
તેથી,$l = 1$ અને $l = 2$ ધરાવતા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા અનુક્રમે $12$ અને $5$ છે.

(C) બંધકોણ નક્કી કરવા માટે,આપણે દરેક અણુના સંકરણ અને આણ્વિય ભૂમિતિનું વિશ્લેષણ કરીએ છીએ:
$1$. $H_2S$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $S$ પાસે બે બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને બે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે. અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની હાજરીને કારણે,બંધકોણ ચતુષ્ફલકીય ખૂણા કરતા ઘણો ઘટીને આશરે $92.6^o$ થાય છે.
$2$. $NH_3$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $N$ પાસે ત્રણ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે. અબંધકારક-બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ વચ્ચેના અપાકર્ષણને લીધે બંધકોણ ઘટીને આશરે $107^o$ થાય છે.
$3$. $SiH_4$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $Si$ એ $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે અને ચાર બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,જે $109^o 28'$ ના બંધકોણ સાથે સંપૂર્ણ ચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ આપે છે.
$4$. $BF_3$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $B$ એ $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે અને ત્રણ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,જે $120^o$ ના બંધકોણ સાથે ત્રિકોણીય સમતલીય ભૂમિતિ આપે છે.
આમ,બંધકોણનો સાચો ક્રમ (સૌથી નાનો પહેલા) $H_2S < NH_3 < SiH_4 < BF_3$ $(92.6^o < 107^o < 109^o 28' < 120^o)$ છે.

(A) બંધારણ નક્કી કરવા માટે,આપણે દરેક સ્પીસીઝ માટે સંકરણ અને અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની સંખ્યાની ગણતરી કરીએ છીએ:
$1$. $BF_4^-$: બોરોન પાસે $3$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. તે $F$ પરમાણુઓ સાથે $4$ બંધ બનાવે છે અને ઋણ વીજભારથી $1$ ઇલેક્ટ્રોન મેળવે છે. કુલ ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ = $(3+4+1)/2 = 4$. સંકરણ $sp^3$ છે,જે નિયમિત સમચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ દર્શાવે છે.
$2$. $SF_4$: સલ્ફર પાસે $6$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. તે $F$ પરમાણુઓ સાથે $4$ બંધ બનાવે છે,અને $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ બાકી રહે છે. કુલ ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ = $5$ ($sp^3d$ સંકરણ). અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મને કારણે,તેનો આકાર 'સી-સો' (see-saw) જેવો હોય છે.
$3$. $XeF_4$: ઝેનોન પાસે $8$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. તે $F$ પરમાણુઓ સાથે $4$ બંધ બનાવે છે,અને $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ બાકી રહે છે. કુલ ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ = $6$ ($sp^3d^2$ સંકરણ). બે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મને કારણે,તેની ભૂમિતિ સમતલીય ચોરસ (square planar) હોય છે.
$4$. $[Ni(CN)_4]^{2-}$: $Ni^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $d^8$ છે. $CN^-$ પ્રબળ લિગેન્ડ હોવાથી,તે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે. સંકરણ $dsp^2$ છે,જે સમતલીય ચોરસ ભૂમિતિ આપે છે.
આમ,માત્ર $BF_4^-$ નું બંધારણ નિયમિત સમચતુષ્ફલકીય છે.

(A) બોરિક એસિડ $(H_3BO_3)$ માં,બોરોન પરમાણુ ત્રણ ઓક્સિજન પરમાણુઓ સાથે એકલ બંધ દ્વારા જોડાયેલ છે. બોરોન પાસે $3$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે,જે તમામ બંધ બનાવવામાં વપરાય છે,જેના પરિણામે $sp^2$ સંકરણ સાથે ત્રિકોણીય સમતલીય ભૂમિતિ મળે છે.
દરેક ઓક્સિજન પરમાણુ એક બોરોન પરમાણુ અને એક હાઇડ્રોજન પરમાણુ સાથે જોડાયેલ છે,અને તેની પાસે ઇલેક્ટ્રોનની બે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ પણ છે. આમ,દરેક ઓક્સિજન પરમાણુ પાસે $4$ ઇલેક્ટ્રોન ડોમેન્સ (બે બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને બે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ) છે,જેના પરિણામે $sp^3$ સંકરણ થાય છે.

(D) વિવિધ ભૂમિતિઓ માટે $90^{\circ}$ ના બંધ યુગ્મ-બંધ યુગ્મ ખૂણાઓની સંખ્યા નીચે મુજબ છે:
$1$. $dsp^2$ સંકરણ (સમચોરસ સમતલીય): પાસપાસેના બંધ યુગ્મો વચ્ચે $4$ ખૂણા $90^{\circ}$ ના હોય છે.
$2$. $sp^3d$ સંકરણ (ત્રિકોણીય દ્વિપિરામિડલ): $90^{\circ}$ ના $6$ ખૂણા હોય છે.
$3$. $sp^3d^2$ સંકરણ (અષ્ટફલકીય): પાસપાસેના બંધ યુગ્મો વચ્ચે $90^{\circ}$ ના $12$ ખૂણા હોય છે.
આમ,$sp^3d^2$ સંકરણમાં $90^{\circ}$ ના ખૂણાઓની સંખ્યા મહત્તમ છે. તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(B) બંધ લંબાઈ એ બંધ ક્રમાંકના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
$NO^{+}$ નો બંધ ક્રમાંક $(3)$ એ $NO$ ના બંધ ક્રમાંક $(2.5)$ કરતા વધારે હોવાથી,$NO^{+}$ ની બંધ લંબાઈ $NO$ કરતા ટૂંકી હશે.
તેથી,$NO$ માં બંધ લંબાઈ $NO^{+}$ કરતા વધારે છે.

(A) સાચો વિકલ્પ $A$ છે. $Vander$ $Waal$ ના સમીકરણમાં,કદ સુધારણા માટેનો અચળાંક '$b$' એ વાયુના અણુઓ દ્વારા રોકાયેલ અસરકારક કદનું માપ છે.

(A) આદર્શ વાયુની સરેરાશ ગતિ ઊર્જા $(K.E.)$ તેના નિરપેક્ષ તાપમાન $(T)$ કેલ્વિન સાથે સીધા પ્રમાણમાં હોય છે: $K.E. \propto T$.
આપેલ તાપમાન:
$T_1 = 20 + 273 = 293 \ K$
$T_2 = 40 + 273 = 313 \ K$
ગતિ ઊર્જા જે અવયવ દ્વારા બદલાય છે તે અંતિમ ગતિ ઊર્જા અને પ્રારંભિક ગતિ ઊર્જાનો ગુણોત્તર છે:
$\frac{K.E._2}{K.E._1} = \frac{T_2}{T_1} = \frac{313}{293}$.

(B) પ્રક્રિયા $N_{2(g)} + O_{2(g)} \rightleftharpoons 2NO_{(g)}$ માટે,સંતુલન અચળાંક $K_c = \frac{[NO]^2}{[N_2][O_2]} = 4 \times 10^{-4}$ છે.
પ્રક્રિયા $NO_{(g)} \rightleftharpoons \frac{1}{2}N_{2(g)} + \frac{1}{2}O_{2(g)}$ માટે,સંતુલન અચળાંક $K'_c = \frac{[N_2]^{1/2}[O_2]^{1/2}}{[NO]}$ છે.
બંને સમીકરણોની સરખામણી કરતા,$K'_c = \frac{1}{\sqrt{K_c}}$ મળે છે.
$K_c$ નું મૂલ્ય મૂકતા,$K'_c = \frac{1}{\sqrt{4 \times 10^{-4}}} = \frac{1}{2 \times 10^{-2}} = \frac{100}{2} = 50$ થાય.

(A) પ્રક્રિયા $P_{4(s)} + 5O_{2(g)} \rightleftharpoons P_4O_{10(s)}$ માટે,સંતુલન અચળાંકનું સૂત્ર નીપજોની સાંદ્રતાના ગુણાકાર અને પ્રક્રિયકોની સાંદ્રતાના ગુણાકારના ગુણોત્તર દ્વારા આપવામાં આવે છે,જેમાં દરેકને તેમના તત્વયોગમિતિય સહગુણકોની ઘાત તરીકે લેવામાં આવે છે.
$K_c = \frac{[P_4O_{10(s)}]}{[P_{4(s)}][O_{2(g)}]^5}$
અહીં $P_{4(s)}$ અને $P_4O_{10(s)}$ શુદ્ધ ઘન પદાર્થો હોવાથી,તેમની સાંદ્રતા એકમ $(1)$ લેવામાં આવે છે.
તેથી,$K_c = \frac{1}{[O_2]^5}$.

(C) $K_p$ અને $K_c$ વચ્ચેનો સંબંધ સમીકરણ $K_p = K_c(RT)^{\Delta n}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
પ્રક્રિયા $CO_{(g)} + Cl_{2(g)} \rightleftharpoons COCl_{2(g)}$ માટે,વાયુરૂપ નીપજો અને પ્રક્રિયકોના મોલની સંખ્યામાં ફેરફાર $\Delta n = n_p - n_r = 1 - (1 + 1) = 1 - 2 = -1$ છે.
સમીકરણમાં $\Delta n = -1$ મૂકતા,આપણને મળે છે: $K_p = K_c(RT)^{-1}$.
તેથી,ગુણોત્તર $\frac{K_p}{K_c} = (RT)^{-1} = \frac{1}{RT}$ થાય છે.

(D) . એસિડનો સંયુગ્મી બેઇઝ એસિડના અણુમાંથી એક પ્રોટોન $(H^+)$ દૂર કરવાથી બને છે.
$H_2PO_4^-$ એસિડ માટે,પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$H_2PO_4^- \to H^+ + HPO_4^{2-}$
આમ,$H_2PO_4^-$ નો સંયુગ્મી બેઇઝ $HPO_4^{2-}$ છે.

(D) અલ્પ દ્રાવ્ય ક્ષાર $MX_4$ માટે,વિયોજન સંતુલન નીચે મુજબ છે:
$MX_4(s) \rightleftharpoons M^{4+}(aq) + 4X^-(aq)$
ધારો કે મોલર દ્રાવ્યતા $s$ છે.
સંતુલન સમયે,$[M^{4+}] = s$ અને $[X^-] = 4s$.
દ્રાવ્યતા ગુણાકાર $K_{sp}$ નીચે મુજબ વ્યાખ્યાયિત થાય છે:
$K_{sp} = [M^{4+}][X^-]^4$
$K_{sp} = (s)(4s)^4$
$K_{sp} = s \times 256s^4 = 256s^5$
$s$ માટે ઉકેલતા:
$s^5 = K_{sp} / 256$
$s = (K_{sp} / 256)^{1/5}$
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(C) અચળ બાહ્ય દબાણ વિરુદ્ધ વિસ્તરણ દરમિયાન થયેલ કાર્યનું સૂત્ર: $W = -P_{ext} \Delta V$ છે.
અહીં,$P_{ext} = 1 \times 10^5 \ N \ m^{-2}$,$V_1 = 1 \times 10^{-3} \ m^3$,અને $V_2 = 1 \times 10^{-2} \ m^3$.
$\Delta V = V_2 - V_1 = (1 \times 10^{-2} - 1 \times 10^{-3}) \ m^3 = 9 \times 10^{-3} \ m^3$.
કિંમતો મૂકતા: $W = -(1 \times 10^5 \ N \ m^{-2}) \times (9 \times 10^{-3} \ m^3) = -900 \ J$.
આમ,થયેલ કાર્ય $-900 \ J$ છે.

(D) $C_{(s)} + O_{2(g)} \to CO_{2(g)}$; $\Delta H = -393.5 \, kJ \, mol^{-1}$ ..... $(I)$
$CO_{(g)} + 1/2 O_{2(g)} \to CO_{2(g)}$; $\Delta H = -283 \, kJ \, mol^{-1}$ ..... $(II)$
સમીકરણ $(II)$ ને સમીકરણ $(I)$ માંથી બાદ કરતા:
$(C_{(s)} + O_{2(g)}) - (CO_{(g)} + 1/2 O_{2(g)}) = CO_{2(g)} - CO_{2(g)}$
$C_{(s)} + 1/2 O_{2(g)} \to CO_{(g)}$
$\Delta H_f = (-393.5) - (-283) = -110.5 \, kJ \, mol^{-1}$

(A) આયનીય ત્રિજ્યા એ $Z/e$ ગુણોત્તરના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે (જ્યાં $Z$ એ પરમાણુ ક્રમાંક/કેન્દ્રીય વીજભાર છે અને $e$ એ ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા છે).
આપેલ આયનો માટે:
$O^{2-}$: $Z=8, e=10$,$Z/e = 0.8$
$F^{-}$: $Z=9, e=10$,$Z/e = 0.9$
$Li^{+}$: $Z=3, e=2$,$Z/e = 1.5$
$B^{3+}$: $Z=5, e=2$,$Z/e = 2.5$
$O^{2-}$ નો $Z/e$ ગુણોત્તર સૌથી ઓછો હોવાથી,તેની આયનીય ત્રિજ્યા સૌથી મોટી છે.

(A) $O_{(g)}^{2-}$ ના નિર્માણમાં ઋણ વીજભારિત $O_{(g)}^{-}$ આયનમાં ઇલેક્ટ્રોનનો ઉમેરો થાય છે.
આવનાર ઇલેક્ટ્રોન અને $O_{(g)}^{-}$ આયન બંને ઋણ વીજભારિત હોવાથી,તેમની વચ્ચે પ્રબળ સ્થિત-વિદ્યુત અપાકર્ષણ બળ લાગે છે.
આ અપાકર્ષણને દૂર કરવા અને ઇલેક્ટ્રોનને $O_{(g)}^{-}$ આયનમાં દાખલ કરવા માટે સિસ્ટમને ઉર્જા આપવી પડે છે,જેના કારણે આ પ્રક્રિયા ઉષ્માશોષક બને છે.
તેથી,$O^{-}$ આયન બીજા ઇલેક્ટ્રોનના ઉમેરાનો પ્રતિકાર કરે છે.

(C) આઈસોઈલેક્ટ્રોનિક સ્પીસીઝ એટલે કે જેમાં ઈલેક્ટ્રોનની સંખ્યા સમાન હોય.
વિકલ્પ $C$ માટે:
$K^{+} = 19 - 1 = 18 \text{ ઈલેક્ટ્રોન}$
$Ca^{2+} = 20 - 2 = 18 \text{ ઈલેક્ટ્રોન}$
$Sc^{3+} = 21 - 3 = 18 \text{ ઈલેક્ટ્રોન}$
$Cl^{-} = 17 + 1 = 18 \text{ ઈલેક્ટ્રોન}$
આ તમામ આયનોમાં $18$ ઈલેક્ટ્રોન હોવાથી,તેઓ આઈસોઈલેક્ટ્રોનિક છે.

(D) આવર્ત કોષ્ટકમાં ડાબેથી જમણી તરફ જતાં ઓક્સાઇડની એસિડિક પ્રબળતા વધે છે,કારણ કે વિદ્યુતઋણતા વધે છે અને ધાત્વીય ગુણધર્મ ઘટે છે.
$Al_2O_3$ એ ઉભયગુણી છે.
$SiO_2$ નિર્બળ એસિડિક છે.
$P_2O_3$ એસિડિક છે ($H_3PO_3$ નું એનહાઇડ્રાઇડ).
$SO_2$ વધુ એસિડિક છે ($H_2SO_3$ નું એનહાઇડ્રાઇડ).
તેથી,એસિડિક પ્રબળતાનો સાચો ક્રમ $Al_2O_3 < SiO_2 < P_2O_3 < SO_2$ છે.

(C) બેરિલિયમ $(Be)$ અને એલ્યુમિનિયમ $(Al)$ સમાન આયનીય પોટેન્શિયલને કારણે વિકર્ણી સંબંધ દર્શાવે છે.
જોકે,તેઓ તેમની મહત્તમ સહસંયોજકતામાં અલગ પડે છે.
બેરિલિયમની મહત્તમ સહસંયોજકતા $4$ છે કારણ કે તેની પાસે બંધ બનાવવા માટે માત્ર $2s$ અને $2p$ કક્ષકો ઉપલબ્ધ છે.
એલ્યુમિનિયમની મહત્તમ સહસંયોજકતા $6$ છે કારણ કે તેની પાસે બંધ બનાવવા માટે ખાલી $3d$ કક્ષકો ઉપલબ્ધ છે.

(A) એલ્યુમિનિયમ ક્લોરાઇડ $(Al_2Cl_6)$ અધ્રુવીય દ્રાવકોમાં સહસંયોજક ડાયમર છે.
જ્યારે તે પાણીમાં ઓગળે છે,ત્યારે તે જલીયકરણ પામીને સ્થિર અષ્ટફલકીય સંકીર્ણ આયન,$[Al(H_2O)_6]^{3+}$,બનાવે છે અને ક્લોરાઇડ આયનો મુક્ત કરે છે.
પ્રક્રિયા: $Al_2Cl_6 + 12H_2O \rightarrow 2[Al(H_2O)_6]^{3+} + 6Cl^-$.
તેથી,સાચો જવાબ $[Al(H_2O)_6]^{3+}$ અને $Cl^-$ આયનો છે.

(A) સ્મોગ એ વાયુ પ્રદૂષણનો એક પ્રકાર છે. ફોટોકેમિકલ સ્મોગ મુખ્યત્વે વાતાવરણમાં નાઇટ્રોજનના ઓક્સાઇડ્સ $(NO_x)$ અને અસ્થિર કાર્બનિક સંયોજનો $(VOCs)$ ની હાજરીને કારણે થાય છે,જે સૂર્યપ્રકાશની હાજરીમાં પ્રતિક્રિયા આપે છે. ક્લાસિકલ સ્મોગ (લંડન સ્મોગ) ધુમાડો,ધુમ્મસ અને સલ્ફર ડાયોક્સાઇડ $(SO_2)$ ના મિશ્રણને કારણે થાય છે. તેથી,સલ્ફર અને નાઇટ્રોજનના ઓક્સાઇડ્સની હાજરી સ્મોગનું મુખ્ય કારણ છે.

(C) સાચો જવાબ $(C)$ છે.
હિલિયમ વાસ્તવમાં હાઇડ્રોજન કરતા બમણું ભારે છે,હલકું નથી. જોકે તે અજ્વલનશીલ છે,પરંતુ તે હાઇડ્રોજન કરતા હલકું છે તે વિધાન વૈજ્ઞાનિક રીતે ખોટું છે.
હિલિયમનું ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ કોઈપણ તત્વ કરતા સૌથી ઓછું છે,જે પ્રવાહી હિલિયમને સુપરકન્ડક્ટિંગ ચુંબક અને ક્રાયોજેનિક સંશોધન માટે આદર્શ શીતક બનાવે છે.
તેનો ઉપયોગ ગેસ-કૂલ્ડ ન્યુક્લિયર રિએક્ટરમાં હીટ ટ્રાન્સફર માધ્યમ તરીકે પણ થાય છે.

(A) મેગ્નેશિયમ નાઈટ્રાઈડની પાણી સાથેની પ્રક્રિયાનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$Mg_3N_2 + 6H_2O \to 3Mg(OH)_2 + 2NH_3$
પ્રક્રિયાના તત્વયોગમિતિ (stoichiometry) મુજબ,$1 \text{ મોલ}$ $Mg_3N_2$ એ $6 \text{ મોલ}$ $H_2O$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $3 \text{ મોલ}$ $Mg(OH)_2$ અને $2 \text{ મોલ}$ $NH_3$ (એમોનિયા) આપે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(C) નાઈટ્રોજન માટેની લાસેન કસોટીમાં,કાર્બનિક સંયોજનને સોડિયમ ધાતુ સાથે ગરમ કરીને સોડિયમ સાયનાઈડ $(NaCN)$ બનાવવામાં આવે છે.
આ $NaCN$ ની પ્રક્રિયા ફેરસ સલ્ફેટ $(FeSO_4)$ અને ફેરિક ક્લોરાઈડ $(FeCl_3)$ સાથે કરવામાં આવે છે.
અંતિમ નીપજ તરીકે ફેરિક ફેરોસાયનાઈડ $(Fe_4[Fe(CN)_6]_3)$ બને છે,જેને પ્રશિયન બ્લુ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(A) જો સંયોજનમાં ઓછામાં ઓછો એક કાયરલ કાર્બન પરમાણુ (ચાર અલગ-અલગ સમૂહો સાથે જોડાયેલ કાર્બન) હોય,તો તે કાયરલ ગણાય છે.
$1-$ક્લોરોપેન્ટેન: $CH_2(Cl)-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3$. ક્લોરિન સાથે જોડાયેલ કાર્બન પરમાણુ બે સમાન હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ છે,તેથી તે અકાયરલ (achiral) છે.
$2-$ક્લોરોપેન્ટેન: $C-2$ કાર્બન ચાર અલગ સમૂહો સાથે જોડાયેલ છે,તેથી તે કાયરલ છે.
$1-$ક્લોરો$-2-$મિથાઈલપેન્ટેન: $C-2$ કાર્બન ચાર અલગ સમૂહો સાથે જોડાયેલ છે,તેથી તે કાયરલ છે.
$3-$ક્લોરો$-2-$મિથાઈલપેન્ટેન: $C-3$ કાર્બન ચાર અલગ સમૂહો સાથે જોડાયેલ છે,તેથી તે કાયરલ છે.
આમ,$1-$ક્લોરોપેન્ટેન એ અકાયરલ સંયોજન છે.

(B) આપેલ સંયોજનમાં,હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ $(-OH)$ એ મુખ્ય ક્રિયાશીલ સમૂહ છે અને તે મિથાઈલ સમૂહો $(-CH_3)$ કરતા વધુ અગ્રતા ધરાવે છે.
તેથી,$-OH$ સમૂહ સાથે જોડાયેલા કાર્બન પરમાણુને નંબર $1$ આપવામાં આવે છે.
સાયક્લોહેક્ઝેન વલયને નંબર આપતી વખતે વિસ્થાપકો (મિથાઈલ સમૂહો) ને શક્ય તેટલા ઓછા લોકેન્ટ્સ મળે તે રીતે નંબર આપતા તેઓ $3$ નંબરના સ્થાન પર આવે છે.
આમ,$IUPAC$ નામ $3, 3-$ડાયમિથાઈલસાયક્લોહેક્ઝેન$-1-$ઓલ છે.

(A) આપેલ સંયોજનોમાં કાર્બન પરમાણુઓનું સંકરણ નીચે મુજબ છે:
$1$. $\text{Acetonitrile} (CH_3CN)$: બંધારણ $CH_3-C \equiv N$ છે. મિથાઈલ કાર્બન $sp^3$ અને નાઈટ્રાઈલ કાર્બન $sp$ સંકરણ ધરાવે છે.
$2$. $\text{Acetic acid} (CH_3COOH)$: બંધારણ $CH_3-C(=O)OH$ છે. કાર્બોનિલ કાર્બન $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે.
$3$. $\text{Acetone} (CH_3COCH_3)$: બંધારણ $CH_3-C(=O)-CH_3$ છે. કાર્બોનિલ કાર્બન $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે.
$4$. $\text{Acetamide} (CH_3CONH_2)$: બંધારણ $CH_3-C(=O)NH_2$ છે. કાર્બોનિલ કાર્બન $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે.
તેથી,$\text{Acetonitrile}$ માં કોઈ $sp^2$ સંકરણ પામેલ કાર્બન નથી.

(B) મેસો સંયોજન એ એક પ્રકાશીય રીતે નિષ્ક્રિય અણુ છે જેમાં કાઈરલ કેન્દ્રો હોય છે પરંતુ તેમાં આંતરિક સમપ્રમાણતાનું સમતલ (plane of symmetry) પણ હોય છે.
$2, 3-$ડાયક્લોરોબ્યુટેન $(CH_3-CHCl-CHCl-CH_3)$ માં $C2$ અને $C3$ પર બે સમાન કાઈરલ કેન્દ્રો છે.
તેના ગ્રહણ કરેલા (eclipsed) બંધારણમાં સમપ્રમાણતાનું સમતલ હોવાથી,તે મેસો આઈસોમર તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(B)$ છે.

(D) બંધારણીય સમઘટકો $C_2H_5OH$ (ઇથેનોલ) અને $CH_3OCH_3$ (ડાયમિથાઇલ ઈથર) નું આણ્વીય સૂત્ર સમાન $C_2H_6O$ છે,તેથી તેમનું આણ્વીય દળ $(M = 46.07 \ g/mol)$ સમાન છે.
આદર્શ વાયુ સમીકરણ $PV = nRT = (m/M)RT$ મુજબ,ઘનતા $d = (PM)/(RT)$ થાય છે.
બંને સંયોજનોનું આણ્વીય દળ $(M)$ સમાન હોવાથી,સમાન તાપમાન $(T)$ અને દબાણ $(P)$ પર તેમની વાયુમય ઘનતા $(d)$ સમાન રહેશે.
ઉત્કલન બિંદુ,બાષ્પ દબાણ અને બાષ્પીભવનની ઉષ્મા જેવા ગુણધર્મો આંતરઆણ્વીય આકર્ષણ બળો પર આધાર રાખે છે.
ઇથેનોલમાં હાઇડ્રોજન બંધન જોવા મળે છે,જ્યારે ડાયમિથાઇલ ઈથરમાં તે હોતું નથી,જેના કારણે આ ભૌતિક ગુણધર્મોમાં તફાવત જોવા મળે છે.

(A) એન્ટી-માર્કોવનીકોવનો નિયમ (જેને પેરોક્સાઇડ અસર અથવા ખરાશ અસર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) ફક્ત અસમપ્રમાણ આલ્કીન માટે જ લાગુ પડે છે.
$2-$બ્યુટીન એ એક સમપ્રમાણ આલ્કીન છે કારણ કે દ્વિબંધ $2$જા અને $3$જા કાર્બન પરમાણુઓ વચ્ચે સ્થિત છે,જેના પરિણામે દ્વિબંધની બંને બાજુએ સમાન જૂથો હોય છે $(CH_3-CH=CH-CH_3)$.
તેથી,$2-$બ્યુટીન એન્ટી-માર્કોવનીકોવનો ઉમેરો દર્શાવતું નથી.
$1-$બ્યુટીન,$2-$પેન્ટીન અને $2-$હેક્ઝીન એ અસમપ્રમાણ આલ્કીન છે અને તે આ નિયમનું પાલન કરી શકે છે.

(B) યુરિયાના મોલની સંખ્યા આ રીતે ગણવામાં આવે છે: $n = \frac{6.02 \times 10^{20}}{6.02 \times 10^{23}} = 10^{-3} \ mol$.
દ્રાવણનું કદ $100 \ mL = 0.1 \ L$ છે.
મોલારિટી $(M)$ એટલે દ્રાવણના પ્રતિ લિટર દ્રાવ્યના મોલની સંખ્યા: $M = \frac{n}{V(L)} = \frac{10^{-3} \ mol}{0.1 \ L} = 0.01 \ M$.

(A) $H_3PO_3$ એ દ્વિ-બેઝિક એસિડ છે,જેનો અર્થ છે કે તે એસિડના પ્રતિ મોલ $2$ મોલ $H^+$ આયનો આપે છે.
તુલ્યતાના સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરતા: $n_{acid} \times \text{basicity} = n_{base} \times \text{acidity}$.
$M_1 \times V_1 \times \text{basicity} = M_2 \times V_2 \times \text{acidity}$.
$0.1 \times 20 \times 2 = 0.1 \times V_2 \times 1$.
$4 = 0.1 \times V_2$.
$V_2 = \frac{4}{0.1} = 40 \ mL$.

(C) સાચો જવાબ $(C)$ છે. ક્લોરોફિલ એ વનસ્પતિઓમાં લીલું રંજકદ્રવ્ય છે અને તેમાં કેલ્શિયમને બદલે મેગ્નેશિયમ $(Mg^{2+})$ હોય છે.

(C) રંગસૂત્ર પર બે જનીનો વચ્ચેનું મેપ અંતર સેન્ટિમોર્ગન $(cM)$ અથવા મેપ યુનિટમાં માપવામાં આવે છે. આ અંતર જનીનો વચ્ચેની પુનઃસંયોજન આવૃત્તિના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે. ક્રોસ ઓવરની ટકાવારી એ પુનઃસંયોજન આવૃત્તિને સમાન છે,જેની ગણતરી પુનઃસંયોજિત સંતતિની સંખ્યાને કુલ સંતતિની સંખ્યા વડે ભાગીને અને તેને $100$ વડે ગુણીને કરવામાં આવે છે. તેથી,મેપ અંતર નક્કી કરવા માટે,ક્રોસ ઓવરની ટકાવારી જાણવી આવશ્યક છે.

(D) એસિડનો સંયુગ્મિત બેઇઝ એસિડના અણુમાંથી એક પ્રોટોન $(H^+)$ દૂર કરવાથી બને છે.
$H_2PO_4^-$ સ્પીસીઝ માટે,એક $H^+$ આયન દૂર કરવાથી $HPO_4^{2-}$ બને છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $H_2PO_4^- \rightarrow H^+ + HPO_4^{2-}$.

(A) કુલ અવલોકનોની સંખ્યા $2n$ છે.
$n$ અવલોકનો $a$ છે અને $n$ અવલોકનો $-a$ છે.
મધ્યક $\bar{x} = \frac{n(a) + n(-a)}{2n} = \frac{0}{2n} = 0$.
પ્રમાણિત વિચલન $\sigma = \sqrt{\frac{\sum (x_i - \bar{x})^2}{2n}}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
$\bar{x} = 0$ હોવાથી,$\sigma = \sqrt{\frac{\sum x_i^2}{2n}}$.
અહીં,$\sum x_i^2 = n(a^2) + n(-a)^2 = 2na^2$.
કિંમતો મૂકતા,$2 = \sqrt{\frac{2na^2}{2n}} = \sqrt{a^2} = |a|$.
તેથી,$|a| = 2$.

(C) વાન ડર વાલ્સ સમીકરણ $(P + \frac{an^2}{V^2})(V - nb) = nRT$ છે.
આ સમીકરણમાં,અચળાંક $a$ એ આંતર-આણ્વીય આકર્ષણ બળોનું માપ દર્શાવે છે,જ્યારે અચળાંક $b$ એ બાકાત રાખેલ કદ અથવા વાયુના અણુઓ દ્વારા રોકાયેલ કદ દર્શાવે છે.

(C) બંધકોણ નક્કી કરવા માટે,આપણે મધ્યસ્થ પરમાણુનું સંકરણ અને અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (લોન પેર) ની સંખ્યા તપાસીએ છીએ:

સંયોજન	સંકરણ	લોન પેર	બંધકોણ
$H_2S$	$sp^3$	$2$	$\approx 92.2^o$
$NH_3$	$sp^3$	$1$	$\approx 107^o$
$SiH_4$	$sp^3$	$0$	$109.5^o$
$BF_3$	$sp^2$	$0$	$120^o$

જેમ લોન પેરની સંખ્યા વધે છે,તેમ અપાકર્ષણને કારણે બંધકોણ ઘટે છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $H_2S < NH_3 < SiH_4 < BF_3$ છે.

(D) બંધક્રમાંક એ બંધ લંબાઈના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે,એટલે કે $\text{Bond Order} \propto \frac{1}{\text{Bond Length}}$.
$NO$ નો બંધક્રમાંક $(2.5)$ એ $NO^+$ ના બંધક્રમાંક $(3.0)$ કરતા ઓછો હોવાથી,$NO$ ની બંધ લંબાઈ $NO^+$ ની બંધ લંબાઈ કરતા વધારે હોય છે.
તેથી,$NO$ ની બંધ લંબાઈ $> NO^+$ ની બંધ લંબાઈ.

(C) સીરીયમ $(Z = 58)$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Xe] 4f^1 5d^1 6s^2$ છે.
તે $+3$ અને $+4$ ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ દર્શાવે છે.
$+4$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા ચાર સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવીને પ્રાપ્ત થાય છે,જે સ્થાયી $[Xe]$ રચના આપે છે.
જોકે,જલીય દ્રાવણમાં $Ce^{4+}$ એક પ્રબળ ઓક્સિડેશન કર્તા છે કારણ કે તે વધુ સ્થાયી $Ce^{3+}$ અવસ્થામાં પાછા ફરવાનું વલણ ધરાવે છે.
તેથી,એ વિધાન કે $+4$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દ્રાવણમાં જાણીતી નથી તે ખોટું છે,કારણ કે $Ce^{4+}$ સંયોજનો વિશ્લેષણાત્મક રસાયણવિજ્ઞાનમાં જાણીતા છે.

(A) આપેલ પરવલયો $y^2 = 4ax$ $(i)$ અને $x^2 = 4ay$ $(ii)$ છે.
$(ii)$ માંથી $y = \frac{x^2}{4a}$ ની કિંમત $(i)$ માં મૂકતા,$(\frac{x^2}{4a})^2 = 4ax$ મળે,જેનું સાદુંરૂપ $x^4 = 64a^3x$ થાય છે.
આથી $x(x^3 - 64a^3) = 0$,એટલે કે $x = 0$ અથવા $x = 4a$.
જ્યારે $x = 0$ હોય ત્યારે $y = 0$ અને જ્યારે $x = 4a$ હોય ત્યારે $y = 4a$ મળે છે. છેદબિંદુઓ $A(0, 0)$ અને $B(4a, 4a)$ છે.
રેખા $2bx + 3cy + 4d = 0$ એ $A(0, 0)$ માંથી પસાર થાય છે,તેથી $2b(0) + 3c(0) + 4d = 0$,જેનો અર્થ છે કે $d = 0$.
આ રેખા $B(4a, 4a)$ માંથી પણ પસાર થાય છે,તેથી $2b(4a) + 3c(4a) + 4d = 0$.
$d = 0$ હોવાથી,આ સમીકરણ $8ab + 12ac = 0$ બને છે. $4a$ વડે ભાગતા ($a \neq 0$ હોવાથી),આપણને $2b + 3c = 0$ મળે છે.
આમ,$d = 0$ અને $2b + 3c = 0$,જેનો અર્થ છે કે $d^2 + (2b + 3c)^2 = 0$.

(D) આપેલ છે કે $B = A^{-1}$,તેથી $AB = I$,જ્યાં $I$ એ એકમ શ્રેણિક છે.
$B = \frac{1}{10} \begin{bmatrix} 4 & 2 & 2 \\ -5 & 0 & \alpha \\ 1 & -2 & 3 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 0.4 & 0.2 & 0.2 \\ -0.5 & 0 & \alpha/10 \\ 0.1 & -0.2 & 0.3 \end{bmatrix}$.
$AB = I$ હોવાથી,શ્રેણિક $A$ ની બીજી હાર અને શ્રેણિક $B$ ના ત્રીજા સ્તંભનો ગુણાકાર $0$ થવો જોઈએ (કારણ કે તે એકમ શ્રેણિકના $(2,3)$ સ્થાન પરનો ઘટક છે).
$A$ ની બીજી હાર $(2, 1, -3)$ છે અને $B$ નો ત્રીજો સ્તંભ $\begin{bmatrix} 0.2 \\ \alpha/10 \\ 0.3 \end{bmatrix}$ છે.
તેથી,$(2)(0.2) + (1)(\alpha/10) + (-3)(0.3) = 0$.
$0.4 + \frac{\alpha}{10} - 0.9 = 0$.
$\frac{\alpha}{10} - 0.5 = 0$.
$\frac{\alpha}{10} = 0.5$.
$\alpha = 5$.

(A) ગુરુત્વાકર્ષણ બળ $F \propto \frac{1}{R^n} = R^{-n}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
$R$ ત્રિજ્યાની વર્તુળાકાર કક્ષામાં ફરતા ગ્રહ માટે,ગુરુત્વાકર્ષણ બળ જરૂરી કેન્દ્રગામી બળ પૂરું પાડે છે:
$F = \frac{M v^2}{R} = M R \omega^2$,જ્યાં $\omega = \frac{2\pi}{T}$.
બળોને સરખાવતા: $M R \omega^2 \propto R^{-n}$.
$\omega^2 \propto R^{-n-1} \Rightarrow \omega \propto R^{-\frac{n+1}{2}}$.
કારણ કે $\omega = \frac{2\pi}{T}$,તેથી $\frac{1}{T} \propto R^{-\frac{n+1}{2}}$.
આમ,$T \propto R^{\frac{n+1}{2}}$.

(A) ફેરાડેના વિદ્યુત વિભાજનના પ્રથમ નિયમ મુજબ,મુક્ત થતા પદાર્થનું દળ $(m)$ નીચેના સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે:
$m = Z \times I \times t$
જ્યાં:
$Z$ (વિદ્યુત રાસાયણિક તુલ્યાંક) = $3.3 \times 10^{-7} \ kg/C$
$I$ (વિદ્યુતપ્રવાહ) = $3 \ A$
$t$ (સમય) = $2 \ s$
કિંમતો મૂકતા:
$m = 3.3 \times 10^{-7} \times 3 \times 2$
$m = 19.8 \times 10^{-7} \ kg$

(D) સાચો જવાબ $D$ છે. હેલોજનનો પ્રમાણિત ઇલેક્ટ્રોડ પોટેન્શિયલ ત્રણ પરિબળો પર આધાર રાખે છે: વિયોજન એન્થાલ્પી,આયનીકરણ એન્થાલ્પી અને હાઇડ્રેશન એન્થાલ્પી.
નાના $F$ પરમાણુઓના લોન પેર વચ્ચેના ઉચ્ચ આંતર-ઇલેક્ટ્રોનિક અપાકર્ષણને કારણે ફ્લોરિનની $F-F$ બંધ વિયોજન ઉર્જા ખૂબ ઓછી હોય છે.
આ ઓછી બંધ વિયોજન ઉર્જા અને ઉચ્ચ હાઇડ્રેશન એન્થાલ્પીને કારણે ફ્લોરિન હેલોજનમાં સૌથી શક્તિશાળી ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ બને છે.

(B) સાચો જવાબ $B$ છે.
રાખોડી ટીન ($\alpha$-tin) ખૂબ જ બરડ હોય છે અને ખૂબ જ ઠંડી આબોહવામાં સરળતાથી પાવડરમાં ફેરવાઈ જાય છે.
રૂપાંતરણ આ મુજબ છે: $\text{Grey tin (Cubic)} \rightleftharpoons \text{White tin (Tetragonal)}$.
સફેદ ટીનનું રાખોડી ટીનમાં રૂપાંતરણ થવાથી કદમાં વધારો થાય છે,જેના કારણે બટનો ભૂકો થઈ જાય છે. આ ઘટનાને $\text{tin disease}$ અથવા $\text{tin plague}$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(A) $1$. $H_2SO_4$ ના મિલિ-ઇક્વિવેલન્ટ્સની ગણતરી: $100 \, mL \times 0.1 \, M \times 2 = 20 \, meq$.
$2$. $NaOH$ ના મિલિ-ઇક્વિવેલન્ટ્સની ગણતરી: $20 \, mL \times 0.5 \, M \times 1 = 10 \, meq$.
$3$. ઉત્પન્ન થયેલ $NH_3$ ના મિલિ-ઇક્વિવેલન્ટ્સ = $20 - 10 = 10 \, meq = 0.01 \, eq$.
$4$. નાઈટ્રોજનની ટકાવારી = $\frac{1.4 \times 10}{0.30} = 46.66 \%$.
$5$. યુરિયા $(NH_2)_2CO$ માં નાઈટ્રોજનની ટકાવારી: $\frac{28}{60} \times 100 = 46.66 \%$.
$6$. ટકાવારી સમાન હોવાથી,સંયોજન યુરિયા છે.

(B) $2-$બ્રોમોબ્યુટેનનું ડીહાઇડ્રોહેલોજિનેશન સેટઝેફના નિયમનું પાલન કરે છે.
આ નિયમ મુજબ,વધુ વિસ્થાપિત આલ્કીન મુખ્ય નીપજ તરીકે મળે છે.
$2-$બ્યુટીન $(CH_3-CH=CH-CH_3)$ એ ડાય-વિસ્થાપિત આલ્કીન છે,જ્યારે $1-$બ્યુટીન $(CH_2=CH-CH_2-CH_3)$ એ મોનો-વિસ્થાપિત આલ્કીન છે.
તેથી,$2-$બ્યુટીન મુખ્ય નીપજ તરીકે બને છે.

(A) આલ્કોહોલનું નિર્જલીકરણ $3^\circ > 2^\circ > 1^\circ$ આલ્કોહોલના ક્રમમાં થાય છે,કારણ કે પ્રક્રિયાના વેગ-નિર્ધારક તબક્કામાં કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી બને છે.
$CH_3-CH_2-C(OH)(CH_3)-CH_2-CH_3$ એ $3^\circ$ આલ્કોહોલ છે,જે નિર્જલીકરણ દરમિયાન સ્થાયી $3^\circ$ કાર્બોકેટાયન બનાવે છે.
$CH_3-CH_2-CH_2-CH(OH)-CH_3$ એ $2^\circ$ આલ્કોહોલ છે.
$CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-OH$ અને $CH_3-CH_2-CH(CH_3)-CH_2-CH_2-OH$ એ $1^\circ$ આલ્કોહોલ છે.
$3^\circ$ કાર્બોકેટાયન સૌથી વધુ સ્થાયી હોવાથી,$3^\circ$ આલ્કોહોલ સૌથી સરળતાથી નિર્જલીકરણ પામે છે.

(B) સાચો જવાબ $(b)$ છે.
બેન્ઝીન અને મિથેનોલના મિશ્રણમાં,મિથેનોલના અણુઓ હાઈડ્રોજન બંધ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે.
જ્યારે બેન્ઝીન ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે તે આ હાઈડ્રોજન બંધોને તોડે છે,જેના પરિણામે મિશ્રણમાં આંતરઆણ્વીય બળો શુદ્ધ ઘટકો કરતા નબળા પડે છે.
આ આંતરઆણ્વીય આકર્ષણમાં ઘટાડો થવાથી બાષ્પ દબાણ રાઉલ્ટના નિયમ દ્વારા અપેક્ષિત કરતા વધારે મળે છે,જેને ધન વિચલન કહેવામાં આવે છે.

(D) સાચો જવાબ $(d)$ છે.
ઠારબિંદુમાં અવનયન $(\Delta T_f)$ એ સંખ્યાત્મક ગુણધર્મ છે જે $\Delta T_f = K_f \times m$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $K_f$ એ દ્રાવકનો મોલલ અવનયન અચળાંક છે અને $m$ એ મોલાલિટી છે.
$K_f$ એ દ્રાવકનો લાક્ષણિક ગુણધર્મ હોવાથી,તે એક દ્રાવકથી બીજા દ્રાવકમાં બદલાય છે.
તેથી,જો મોલાલિટી $(m)$ સમાન હોય તો પણ,જો દ્રાવકો અલગ-અલગ હોય તો ઠારબિંદુમાં અવનયન અલગ હોઈ શકે છે.

(C) ઉત્કલનબિંદુમાં ઉન્નયન $(\Delta T_b)$ એ સંખ્યાત્મક ગુણધર્મ છે,જે વાન્ટ હોફ અવયવ $(i)$ અને દ્રાવણની મોલારિટી $(M)$ ના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે: $\Delta T_b = i \times K_b \times M$.
યુરિયા અને ગ્લુકોઝ જેવા અવિદ્યુતવિભાજ્યો માટે,$i = 1$.
$KNO_3$ માટે,$i = 2$ $(K^{+} + NO_3^{-})$.
$Na_2SO_4$ માટે,$i = 3$ $(2Na^{+} + SO_4^{2-})$.
અસરકારક સાંદ્રતા $(i \times M)$ ની ગણતરી કરતા:
$A: 1 \times 0.015 = 0.015 \ M$
$B: 2 \times 0.01 = 0.02 \ M$
$C: 3 \times 0.01 = 0.03 \ M$
$D: 1 \times 0.015 = 0.015 \ M$
$0.01 \ M \ Na_2SO_4$ દ્રાવણમાં દ્રાવ્ય કણોની અસરકારક સાંદ્રતા સૌથી વધુ હોવાથી,તે સૌથી વધુ ઉત્કલનબિંદુ દર્શાવશે.

(B) આપેલ આકૃતિમાં,સમાન સંખ્યામાં ધન આયનો $(Na^{+})$ અને ઋણ આયનો $(Cl^{-})$ તેમના લેટીસ સ્થાન પરથી ગેરહાજર છે,જે ખાલી જગ્યા $(Box)$ બનાવે છે.
આ શોટકી ક્ષતિનું લાક્ષણિક લક્ષણ છે,જે આયનીય સ્ફટિકોમાં જોવા મળતી એક પ્રકારની તત્વયોગમિતિય બિંદુ ક્ષતિ છે.

(B) પ્રથમ પ્રતિક્રિયામાં:
$_{92}^{238}M \to _{y}^{x}N + 2_{2}^{4}He$
દળ ક્રમાંકનું સંરક્ષણ લાગુ કરતા: $x = 238 - (2 \times 4) = 230$
પરમાણુ ક્રમાંકનું સંરક્ષણ લાગુ કરતા: $y = 92 - (2 \times 2) = 88$
તેથી,તત્વ $_{88}^{230}N$ છે.
બીજી પ્રતિક્રિયામાં:
$_{88}^{230}N \to _{B}^{A}L + 2\beta^{+}$
$\beta^{+}$ ક્ષય (પોઝિટ્રોન ઉત્સર્જન) માટે,દળ ક્રમાંક $A$ સમાન રહે છે અને પરમાણુ ક્રમાંક દરેક કણ દીઠ $1$ જેટલો ઘટે છે.
$A = 230$
$B = 88 - (2 \times 1) = 86$
તેથી,તત્વ $_{86}^{230}L$ છે.
$_{86}^{230}L$ માં ન્યુટ્રોનની સંખ્યા = $A - B = 230 - 86 = 144$.

(A) રેડિયોએક્ટિવ ક્ષય માટેનું સૂત્ર $N = N_0 \times (\frac{1}{2})^n$ છે,જ્યાં $n$ એ અર્ધ-આયુષ્યની સંખ્યા છે.
અર્ધ-આયુષ્યની સંખ્યા $n = \frac{\text{કુલ સમય}}{\text{અર્ધ-આયુષ્ય}} = \frac{24 \ h}{4 \ h} = 6$.
પ્રારંભિક દળ $N_0 = 200 \ g$.
બાકી રહેલું દળ $N = 200 \times (\frac{1}{2})^6$.
$N = 200 \times \frac{1}{64} = 3.125 \ g$.

(D) પ્રક્રિયા $2A + B \to C$ માટે,વેગ નિયમ $\text{rate} = k[A][B]$ છે.
આરેનિયસ સમીકરણ મુજબ,$k = Ae^{-E_a/RT}$.
આ દર્શાવે છે કે વેગ અચળાંક $k$ માત્ર તાપમાન અને સક્રિયકરણ ઉર્જા $(E_a)$ પર આધાર રાખે છે,પ્રક્રિયકો $A$ અને $B$ ની પ્રારંભિક સાંદ્રતા પર નહીં.
તેથી,$k$ નું મૂલ્ય $A$ અને $B$ ની પ્રારંભિક સાંદ્રતાથી સ્વતંત્ર છે.

(C) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,અર્ધ-આયુષ્ય સમય $(T_{1/2})$ એ સાંદ્રતા તેના પ્રારંભિક મૂલ્યના અડધા થવા માટે જરૂરી સમય છે.
આપેલ છે કે સાંદ્રતા $15 \ min$ માં $0.8 \ M$ થી $0.4 \ M$ થાય છે,જે એક અર્ધ-આયુષ્ય દર્શાવે છે,તેથી $T_{1/2} = 15 \ min$.
સાંદ્રતા $0.1 \ M$ થી $0.025 \ M$ માં બદલાવા માટે લાગતો સમય શોધવા માટે,આપણે અર્ધ-આયુષ્યની સંખ્યા જોઈએ છીએ:
$0.1 \ M$ $\xrightarrow{T_{1/2}} 0.05 \ M$ $\xrightarrow{T_{1/2}} 0.025 \ M$.
આ પ્રક્રિયામાં $2$ અર્ધ-આયુષ્યનો સમાવેશ થાય છે.
તેથી,કુલ લાગતો સમય $= 2 \times T_{1/2} = 2 \times 15 \ min = 30 \ min$.

(B) હાઇડ્રોજન-ઓક્સિજન ફ્યુઅલ સેલમાં,બે ઇલેક્ટ્રોડ વચ્ચે પોટેન્શિયલ તફાવત ઉત્પન્ન કરવા માટે નીચેની પ્રતિક્રિયાઓ થાય છે:
એનોડ: $2H_{2(g)} + 4OH^{-}_{(aq)} \to 4H_2O_{(l)} + 4e^{-}$
કેથોડ: $O_{2(g)} + 2H_2O_{(l)} + 4e^{-} \to 4OH^{-}_{(aq)}$
કુલ પ્રતિક્રિયા: $2H_{2(g)} + O_{2(g)} \to 2H_2O_{(l)}$
આ ચોખ્ખી પ્રતિક્રિયા હાઇડ્રોજનના દહન જેવી જ છે,જે ઇલેક્ટ્રોનનો પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરે છે અને પોટેન્શિયલ તફાવત બનાવે છે.

(A) કોષ પ્રક્રિયા $Zn_{(s)} + 2H^{+}_{(aq)} \rightleftharpoons Zn^{2+}_{(aq)} + H_{2_{(g)}}$ છે.
નેર્ન્સ્ટ સમીકરણ મુજબ: $E_{cell} = E^0_{cell} - \frac{0.059}{2} \log \frac{[Zn^{2+}]}{[H^{+}]^2}$.
જ્યારે કેથોડના ભાગમાં $H_2SO_4$ ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે $H^{+}$ આયનોની સાંદ્રતા વધે છે.
જેમ $[H^{+}]$ વધે છે,તેમ $\log \frac{[Zn^{2+}]}{[H^{+}]^2}$ પદ ઘટે છે,જેના કારણે $E_{cell}$ વધે છે.
લી શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,પ્રક્રિયકો $(H^{+})$ ની સાંદ્રતામાં વધારો સંતુલનને જમણી તરફ ખસેડે છે.

(A) પ્રમાણિત કોષ પોટેન્શિયલ $(E_{cell}^0)$ અને સંતુલન અચળાંક $(K_c)$ વચ્ચેનો સંબંધ $298 \ K$ તાપમાને નર્ન્સ્ટ સમીકરણ દ્વારા મળે છે: $E_{cell}^0 = \frac{0.0591}{n} \log K_c$.
આપેલ છે: $E_{cell}^0 = 0.591 \ V$,$n = 1$.
કિંમતો મૂકતા: $0.591 = \frac{0.0591}{1} \log K_c$.
$\log K_c = \frac{0.591}{0.0591} = 10$.
$K_c = 10^{10} = 1.0 \times 10^{10}$.

(A) કોષની પ્રક્રિયા આ મુજબ દર્શાવી શકાય: $\frac{1}{2} H_2 | H^{+} || Ag^{+} | Ag$.
પ્રમાણિત કોષ પોટેન્શિયલની ગણતરી આ સૂત્ર દ્વારા કરવામાં આવે છે: $E_{Cell}^{0} = E_{Cathode}^{0} - E_{Anode}^{0}$.
અહીં,કેથોડ $Ag^{+}/Ag$ ઇલેક્ટ્રોડ છે $(E^{0} = 0.80 \ V)$ અને એનોડ પ્રમાણિત હાઇડ્રોજન ઇલેક્ટ્રોડ છે $(E^{0} = 0.00 \ V)$.
તેથી,$E_{Cell}^{0} = 0.80 \ V - 0.00 \ V = 0.80 \ V$.

(A) આપેલ પ્રક્રિયા છે: $Sn_{(s)} + 2Fe^{3+}_{(aq)} \to 2Fe^{2+}_{(aq)} + Sn^{2+}_{(aq)}$
અહીં,$Sn$ નું $Sn^{2+}$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે (એનોડ) અને $Fe^{3+}$ નું $Fe^{2+}$ માં રિડક્શન થાય છે (કેથોડ).
$E^0_{cell} = E^0_{cathode} - E^0_{anode}$
$E^0_{cell} = E^0_{Fe^{3+}/Fe^{2+}} - E^0_{Sn^{2+}/Sn}$
$E^0_{cell} = (+0.77 \ V) - (-0.14 \ V)$
$E^0_{cell} = 0.77 \ V + 0.14 \ V = 0.91 \ V$

(C) ઓક્સિડેશનની સરળતા $(M^{2+} \to M^{3+} + e^-)$ ઓક્સિડેશન પોટેન્શિયલ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે,જે રિડક્શન પોટેન્શિયલનું ઋણ મૂલ્ય છે $({E^0}_{M^{2+}/M^{3+}} = -{E^0}_{M^{3+}/M^{2+}})$. વધુ ધન ઓક્સિડેશન પોટેન્શિયલ સૂચવે છે કે ઓક્સિડેશનની પ્રક્રિયા સરળ છે.

ધાતુ	ઓક્સિડેશન પોટેન્શિયલ $({E^0}_{M^{2+}/M^{3+}})$
$Cr$	$+0.41 \ V$
$Mn$	$-1.57 \ V$
$Fe$	$-0.77 \ V$
$Co$	$-1.97 \ V$

$Cr$ નું ઓક્સિડેશન પોટેન્શિયલ સૌથી વધુ $(+0.41 \ V)$ હોવાથી,$Cr$ માટે ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+2$ થી $+3$ માં બદલાવ સૌથી સરળ છે.

(C) આયનોના સ્વતંત્ર સ્થળાંતરના કોહલરાઉસના નિયમ મુજબ:
$\wedge _{NaCl}^0 = \lambda _{Na^{+}}^0 + \lambda _{Cl^{-}}^0 = 126 \ S \ cm^2 \ mol^{-1}$ $(1)$
$\wedge _{KBr}^0 = \lambda _{K^{+}}^0 + \lambda _{Br^{-}}^0 = 152 \ S \ cm^2 \ mol^{-1}$ $(2)$
$\wedge _{KCl}^0 = \lambda _{K^{+}}^0 + \lambda _{Cl^{-}}^0 = 150 \ S \ cm^2 \ mol^{-1}$ $(3)$
$\wedge _{NaBr}^0 = \lambda _{Na^{+}}^0 + \lambda _{Br^{-}}^0$ શોધવા માટે,આપણે $(1)$ + $(2)$ - $(3)$ કરીએ છીએ.
$\wedge _{NaBr}^0 = 126 + 152 - 150 = 128 \ S \ cm^2 \ mol^{-1}$

(A) સાચો જવાબ $(A)$ છે.
ફીણ-પ્લવન પદ્ધતિ ખાસ કરીને સલ્ફાઈડ યુક્ત કાચી ધાતુઓના સંકેન્દ્રણ માટે વપરાય છે.
ગેલેના $(PbS)$ એ સલ્ફાઈડ કાચી ધાતુ છે.
કેસિટરાઈટ $(SnO_2)$ એ ઓક્સાઈડ કાચી ધાતુ છે.
મેગ્નેટાઈટ $(Fe_3O_4)$ એ ઓક્સાઈડ કાચી ધાતુ છે.
મેલેકાઈટ $(Cu(OH)_2 \cdot CuCO_3)$ એ કાર્બોનેટ કાચી ધાતુ છે.
તેથી,માત્ર ગેલેનાનું સંકેન્દ્રણ ફીણ-પ્લવન પદ્ધતિ દ્વારા થાય છે,જે તેલ (ફીણકારક) દ્વારા સલ્ફાઈડ કણોના અને પાણી દ્વારા અશુદ્ધિઓના પસંદગીયુક્ત ભીના થવાના ગુણધર્મ પર આધારિત છે.

(A) સીરિયમ $(Z = 58)$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Xe] 4f^1 5d^1 6s^2$ છે.
તે $+3$ અને $+4$ બંને ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ દર્શાવે છે.
સીરિયમની $+4$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા જલીય દ્રાવણમાં જાણીતી અને સ્થાયી છે,જ્યાં તે પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે.
તેથી,એ વિધાન કે $+4$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દ્રાવણમાં જાણીતી નથી,તે ખોટું છે.

(D) સંક્રાંતિ ધાતુની મહત્તમ ઓક્સિડેશન અવસ્થા $(n-1)d$ અને $ns$ કક્ષકોમાં રહેલા કુલ ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા દ્વારા નક્કી થાય છે.
$(n-1)d^3ns^2$ માટે,કુલ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $3 + 2 = 5$ છે.
$(n-1)d^5ns^1$ માટે,કુલ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $5 + 1 = 6$ છે.
$(n-1)d^8ns^2$ માટે,કુલ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $8 + 2 = 10$ છે,પરંતુ સામાન્ય રીતે માત્ર અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન અથવા બાહ્ય કક્ષાના ઇલેક્ટ્રોન જ બંધ બનાવવામાં ભાગ લે છે.
$(n-1)d^5ns^2$ માટે,કુલ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $5 + 2 = 7$ છે.
તેથી,$(n - 1)d^5ns^2$ રચના $+7$ ની મહત્તમ ઓક્સિડેશન અવસ્થા પ્રાપ્ત કરી શકે છે (દા.ત.,$Mn$ માં).

(C) ચુંબકીય ચાકમાત્રાની ગણતરી $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ B.M.$ સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે,જ્યાં $n$ એ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા છે.
$1$. $[MnCl_4]^{2-}$ માટે: $Mn^{2+}$ એ $3d^5$ છે. $Cl^-$ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ હોવાથી,ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત થતા નથી. $n = 5$.
$2$. $[CoCl_4]^{2-}$ માટે: $Co^{2+}$ એ $3d^7$ છે. $Cl^-$ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ હોવાથી,ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત થતા નથી. $n = 3$.
$3$. $[Fe(CN)_6]^{4-}$ માટે: $Fe^{2+}$ એ $3d^6$ છે. $CN^-$ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ હોવાથી,ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત થાય છે. $n = 0$.
અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યાની સરખામણી કરતા: $5 > 3 > 0$.
તેથી,ચુંબકીય ચાકમાત્રાનો ક્રમ $[MnCl_4]^{2-} > [CoCl_4]^{2-} > [Fe(CN)_6]^{4-}$ છે.

(B) $KI$ અને $CuSO_4$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા: $2CuSO_4 + 4KI \to Cu_2I_2 + I_2 + 2K_2SO_4$ છે.
આ પ્રક્રિયામાં,$Cu^{2+}$ નું રિડક્શન થઈને $Cu^+$ ($Cu_2I_2$ બનાવે છે) અને $I^-$ નું ઓક્સિડેશન થઈને $I_2$ બને છે.
ત્યારબાદ,$I_2$ એ $Na_2S_2O_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે: $I_2 + 2Na_2S_2O_3 \to Na_2S_4O_6 + 2NaI$.
અહીં,$Na_2S_2O_3$ નું ઓક્સિડેશન થઈને $Na_2S_4O_6$ બને છે અને $I_2$ નું રિડક્શન થઈને $I^-$ બને છે.
$CuI_2$ બનતું નથી કારણ કે $Cu^{2+}$ એ $I^-$ નું તરત જ $I_2$ માં ઓક્સિડેશન કરે છે,જેના પરિણામે $Cu_2I_2$ (ક્યુપ્રસ આયોડાઈડ) બને છે.

(C) સંકીર્ણ સંયોજનમાં મધ્યસ્થ ધાતુ પરમાણુ અથવા આયન સાથે સીધા સવર્ગ સહસંયોજક બંધ (જે મુખ્યત્વે $\sigma$-બંધ છે) દ્વારા જોડાયેલા લિગેન્ડના દાતા પરમાણુઓની કુલ સંખ્યાને તે ધાતુ પરમાણુ અથવા આયનનો સવર્ગ આંક કહેવામાં આવે છે.
તેથી,ધાતુનો સવર્ગ આંક = ધાતુ દ્વારા લિગેન્ડ સાથે બનાવેલા $\sigma$-બંધની સંખ્યા.

(A) $CN^{-}$ આયન રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે કારણ કે તેનું $(CN)_2$ માં ઓક્સિડેશન થઈ શકે છે.
તે કાર્બન પરમાણુ પર રહેલા અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મને કારણે પ્રબળ સંકીર્ણ બનાવનાર તરીકે પણ વર્તે છે,જે તેને ધાતુ આયનો સાથે સ્થાયી સવર્ગ સહસંયોજક બંધ બનાવવાની ક્ષમતા આપે છે.
તેથી,$CN^{-}$ દ્વારા દર્શાવવામાં આવતા ગુણધર્મો $(a)$ રિડક્શનકર્તા અને $(c)$ સંકીર્ણ બનાવનાર છે.

(D) બાહ્ય કક્ષકીય સંકીર્ણ સંકરણ માટે બાહ્ય $d$-કક્ષકો (જેમ કે $4d$) નો ઉપયોગ કરે છે,જે સામાન્ય રીતે $sp^3d^2$ હોય છે.
$1$. $[Fe(CN)_6]^{4-}$: $Fe^{2+}$ એ $3d^6$ છે. $CN^-$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,જે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે. સંકરણ $d^2sp^3$ (આંતરિક કક્ષકીય) છે.
$2$. $[Mn(CN)_6]^{4-}$: $Mn^{2+}$ એ $3d^5$ છે. $CN^-$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,જે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે. સંકરણ $d^2sp^3$ (આંતરિક કક્ષકીય) છે.
$3$. $[Co(NH_3)_6]^{3+}$: $Co^{3+}$ એ $3d^6$ છે. $Co^{3+}$ માટે $NH_3$ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,જે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે. સંકરણ $d^2sp^3$ (આંતરિક કક્ષકીય) છે.
$4$. $[Ni(NH_3)_6]^{2+}$: $Ni^{2+}$ એ $3d^8$ છે. $Ni^{2+}$ માટે $NH_3$ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે. સંકરણ $sp^3d^2$ (બાહ્ય કક્ષકીય) છે.
આમ,$[Ni(NH_3)_6]^{2+}$ એ બાહ્ય કક્ષકીય સંકીર્ણ છે.

(D) $[Co(en)_2Cl_2]^+$ માં સૌથી વધુ સંખ્યામાં સમઘટકો હોય છે.
તે ભૌમિતિક સમઘટકતા (cis અને trans સ્વરૂપો) દર્શાવે છે.
cis-સમઘટક પ્રકાશીય સક્રિય છે અને બે પ્રતિબિંબીત સ્વરૂપો ($d$ અને $l$ સ્વરૂપો) તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
આમ,તે ભૌમિતિક અને પ્રકાશીય બંને સમઘટકતા દર્શાવે છે,જે કુલ $3$ સમઘટકો આપે છે.

(B) સાંદ્ર $H_2SO_4$ ની હાજરીમાં ક્લોરોબેન્ઝીન અને ક્લોરલ $(CCl_3CHO)$ વચ્ચેની પ્રક્રિયાથી $DDT$ ($1,1,1$-ટ્રાયક્લોરો-$2,2$-બિસ($p$-ક્લોરોફિનાઈલ)ઈથેન) બને છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$2C_6H_5Cl + CCl_3CHO \xrightarrow{conc. H_2SO_4} (ClC_6H_4)_2CHCCl_3 + H_2O$

(A) એસીટાઈલ બ્રોમાઈડ $(CH_3COBr)$ એ $CH_3MgI$ ના પ્રથમ સમતુલ્ય સાથે પ્રક્રિયા કરીને એસીટોન $(CH_3COCH_3)$ બનાવે છે.
$CH_3MgI$ વધારામાં હોવાથી,તે આગળ એસીટોન સાથે પ્રક્રિયા કરીને તૃતીયક આલ્કોક્સાઈડ મધ્યવર્તી $(CH_3-C(CH_3)_2-OMgI)$ બનાવે છે.
અંતે,$NH_4Cl$ ના સંતૃપ્ત દ્રાવણ સાથે આ મધ્યવર્તીનું જળવિભાજન કરતા $2$-મિથાઈલ-$2$-પ્રોપેનોલ $(CH_3-C(CH_3)_2-OH)$ મળે છે.
પ્રક્રિયા: $CH_3COBr + 2CH_3MgI$ $\rightarrow CH_3-C(CH_3)_2-OMgI$ $\xrightarrow{NH_4Cl} CH_3-C(CH_3)_2-OH$.

(B) જે આલ્ડિહાઈડમાં $\alpha$-હાઈડ્રોજન હોતો નથી,તેની સાંદ્ર આલ્કલી $(50\% \, NaOH)$ સાથેની પ્રક્રિયાને કેનિઝારો પ્રક્રિયા કહેવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,આલ્ડિહાઈડનો એક અણુ અનુરૂપ કાર્બોક્સિલિક એસિડ (ક્ષાર તરીકે) માં ઓક્સિડેશન પામે છે અને બીજો અણુ અનુરૂપ આલ્કોહોલમાં રિડક્શન પામે છે.
બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ $(C_6H_5CHO)$ માં કોઈ $\alpha$-હાઈડ્રોજન પરમાણુ હોતો નથી.
તેથી,તે કેનિઝારો પ્રક્રિયા દ્વારા બેન્ઝાઈલ આલ્કોહોલ $(C_6H_5CH_2OH)$ અને સોડિયમ બેન્ઝોએટ $(C_6H_5COONa)$ બનાવે છે.
પ્રક્રિયા:
$2C_6H_5CHO + NaOH (50\%) \rightarrow C_6H_5CH_2OH + C_6H_5COONa$
આમ,સાચો વિકલ્પ $(B)$ છે.

(D) બ્યુટેન-$2$-ઓન એ કીટોન છે. જ્યારે તેને ઝિંક એમાલગમ અને હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ $(Zn-Hg/HCl)$ સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે ક્લેમેન્સન રિડક્શન અનુભવે છે અને અનુરૂપ હાઇડ્રોકાર્બન,બ્યુટેન આપે છે.
$CH_3-CO-CH_2-CH_3 \xrightarrow{Zn-Hg/HCl} CH_3-CH_2-CH_2-CH_3$
એમાઇડ્સ,કાર્બોક્સિલિક એસિડ્સ અને એસ્ટર્સ આ પ્રક્રિયક દ્વારા હાઇડ્રોકાર્બનમાં રિડ્યુસ થતા નથી.

(B) કાર્બોક્સિલિક એસિડની એસિડિકતા વિસ્થાપિત જૂથોની ઇલેક્ટ્રોનિક અસરો પર આધાર રાખે છે.
$1$. $-NO_2$ જૂથ એ પ્રબળ ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક જૂથ ($-I$ અને $-M$ અસરો) છે,જે $PhCOOH$ $(A)$ ની તુલનામાં બેન્ઝોઇક એસિડની એસિડિકતા વધારે છે.
$2$. ઓર્થો અસરને કારણે,નાઇટ્રોબેન્ઝોઇક એસિડમાં ઓર્થો-વિસ્થાપિત આઇસોમર $(B)$ સૌથી વધુ એસિડિક છે.
$3$. મેટા અને પેરા આઇસોમર માટે,પેરા સ્થાન પર $-NO_2$ જૂથ $-I$ અને $-M$ બંને અસરો દર્શાવે છે,જ્યારે મેટા સ્થાન પર $(D)$,તે ફક્ત $-I$ અસર દર્શાવે છે. પેરા સ્થાન પર $-M$ અસર વધુ પ્રબળ હોવાથી,$p-NO_2C_6H_4COOH$ એ $m-NO_2C_6H_4COOH$ કરતા વધુ એસિડિક છે.
$4$. તેથી,એસિડિકતાનો સાચો ક્રમ: $B > C > D > A$ છે.
આમ,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(C) . ઇથાઇલ એસીટેટ $(CH_3COOC_2H_5)$ એ એક એસ્ટર છે. સોડિયમ ક્લોરાઇડ $(NaCl)$ એ ક્ષાર છે જે પાણીમાં $Na^+$ અને $Cl^-$ આયનોમાં વિયોજિત થાય છે.
એસ્ટર અને $NaCl$ જેવા તટસ્થ ક્ષાર વચ્ચે જલીય માધ્યમમાં કોઈ રાસાયણિક પ્રક્રિયા થતી નથી.
તેથી,પરિણામી દ્રાવણનું બંધારણ બંને પ્રક્રિયકોના મિશ્રણ જેવું જ રહે છે: $CH_3COOC_2H_5 + NaCl$.

(D) એમાઇન્સની બેઝિકતા નાઇટ્રોજન પરમાણુ પરના ઇલેક્ટ્રોનની અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની પ્રોટોનેશન માટેની ઉપલબ્ધતા પર આધાર રાખે છે.
એનિલીન $(C_6H_5NH_2)$,$N$-મિથાઇલએનિલીન $(C_6H_5NHCH_3)$ અને $o$-ટોલ્યુઇડિન $(2-CH_3C_6H_4NH_2)$ માં,નાઇટ્રોજન પરમાણુ પરનું અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ બેન્ઝીન વલય સાથે સંયુગ્મનમાં હોય છે,જે પ્રોટોનેશન માટે તેની ઉપલબ્ધતા ઘટાડે છે.
બેન્ઝાઇલએમાઇન $(C_6H_5CH_2NH_2)$ માં,નાઇટ્રોજન પરમાણુ $CH_2$ સમૂહ સાથે જોડાયેલ છે,સીધો બેન્ઝીન વલય સાથે નહીં. તેથી,નાઇટ્રોજન પરમાણુ પરનું અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ બેન્ઝીન વલય સાથે સંસ્પંદનમાં ભાગ લેતું નથી,જે તેને પ્રોટોનેશન માટે વધુ ઉપલબ્ધ બનાવે છે.
આમ,આપેલા વિકલ્પોમાંથી બેન્ઝાઇલએમાઇન સૌથી પ્રબળ બેઇઝ છે.

(D) . એન્ઝાઇમ એ આકાર-પસંદગીયુક્ત,વિશિષ્ટ જૈવિક ઉદ્દીપકો છે જે સુનિશ્ચિત સક્રિય સ્થાનો ધરાવે છે અને શારીરિક તાપમાને શ્રેષ્ઠ રીતે કાર્ય કરે છે.

(B) $DNA$ માં $2$-ડીઓક્સિરાઈબોઝ શર્કરા અને નાઈટ્રોજનયુક્ત બેઈઝ થાઈમીન $(T)$ હોય છે.
$RNA$ માં થાઈમીનને બદલે રાઈબોઝ શર્કરા અને નાઈટ્રોજનયુક્ત બેઈઝ યુરેસીલ $(U)$ હોય છે.
તેથી,$RNA$ રાઈબોઝ શર્કરા અને યુરેસીલની હાજરી દ્વારા અલગ પડે છે.

(B) ઇન્સ્યુલિન એ પ્રોટીનયુક્ત અંતઃસ્ત્રાવ છે જે આપણા શરીરમાં સ્વાદુપિંડના આઇલેટ્સ ઓફ લેંગરહેન્સના $\beta$-કોષો દ્વારા સ્ત્રવિત થાય છે.

(C) હિલિયમ $(He)$ એ હાઇડ્રોજન $(H_2)$ કરતા બમણું ભારે છે. તે અજ્વલનશીલ છે,પરંતુ તે હાઇડ્રોજન કરતા હલકું નથી. તેથી,તે હાઇડ્રોજન કરતા હલકું છે તેવું વિધાન ખોટું છે.
હિલિયમનું ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ કોઈપણ તત્વ કરતા સૌથી ઓછું છે,જે પ્રવાહી હિલિયમને સુપરકન્ડક્ટિંગ ચુંબક અને ક્રાયોજેનિક સંશોધન જેવી અત્યંત નીચા તાપમાનની એપ્લિકેશન માટે આદર્શ શીતક બનાવે છે.
$He$ નો ઉપયોગ ગેસ-કૂલ્ડ ન્યુક્લિયર રિએક્ટરમાં હીટ ટ્રાન્સફર એજન્ટ તરીકે પણ થાય છે.

(C) ક્લોરોફિલ અણુ પ્રકાશસંશ્લેષણમાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે,તેમાં પોર્ફિરિન રિંગ હોય છે અને ધાતુ તરીકે $Mg$ હોય છે,$Ca$ નહીં.