AIEEE 2012 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Gujarati

(A) ધારો કે $AgCl$ ની દ્રાવ્યતા $x \ mol \ L^{-1}$ છે.
વિયોજન સંતુલન: $AgCl(s) \rightleftharpoons Ag^{+}(aq) + Cl^{-}(aq)$.
દ્રાવ્યતા ગુણાકારનું સૂત્ર: $K_{sp} = [Ag^{+}][Cl^{-}]$.
$0.1 \ M \ KCl$ ના દ્રાવણમાં,$KCl$ સંપૂર્ણપણે વિયોજિત થાય છે: $KCl(aq) \rightarrow K^{+}(aq) + Cl^{-}(aq)$.
આમ,$KCl$ માંથી મળતા $Cl^{-}$ ની સાંદ્રતા $0.1 \ M$ છે.
$Cl^{-}$ ની કુલ સાંદ્રતા $[Cl^{-}] = (x + 0.1) \ M \approx 0.1 \ M$ થાય (કારણ કે $x$ ખૂબ નાનું છે).
$K_{sp}$ ના સૂત્રમાં કિંમતો મૂકતા: $1.0 \times 10^{-10} = (x)(0.1)$.
$x$ માટે ઉકેલતા: $x = \frac{1.0 \times 10^{-10}}{0.1} = 1.0 \times 10^{-9} \ mol \ L^{-1}$.

(B) ઘન અવસ્થામાં પાણી (બરફ) ને આણ્વિય ઘન તરીકે શ્રેષ્ઠ રીતે વર્ણવી શકાય છે.
બરફમાં,$H_2O$ અણુઓ હાઇડ્રોજન બંધ દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે,જે આણ્વિય ઘન પદાર્થોની લાક્ષણિકતા ધરાવતું આંતરઆણ્વિય બળ છે.

(B) પ્રતિક્રિયા $(I): N_2 + 2O_2 \rightleftharpoons 2NO_2$ માટે,સંતુલન અચળાંક $K_1 = \frac{[NO_2]^2}{[N_2][O_2]^2} \dots (i)$ છે.
પ્રતિક્રિયા $(II): 2NO_2 \rightleftharpoons N_2 + 2O_2$ માટે,જે $(I)$ ની ઉલટી પ્રતિક્રિયા છે,સંતુલન અચળાંક $K_2 = \frac{[N_2][O_2]^2}{[NO_2]^2} = \frac{1}{K_1} \dots (ii)$ છે.
પ્રતિક્રિયા $(III): NO_2 \rightleftharpoons \frac{1}{2} N_2 + O_2$ માટે,સંતુલન અચળાંક $K_3 = \frac{[N_2]^{1/2}[O_2]}{[NO_2]}$ છે.
$K_3$ નો વર્ગ કરતા,$(K_3)^2 = \frac{[N_2][O_2]^2}{[NO_2]^2} = K_2 = \frac{1}{K_1} \dots (iii)$ મળે છે.
આમ,$K_1 = \frac{1}{K_2} = \frac{1}{(K_3)^2}$ સાચો સંબંધ છે.

(A) વજનથી $95\%\, H_2SO_4$ નો અર્થ છે કે $100\, g\, H_2SO_4$ ના દ્રાવણમાં $95\, g\, H_2SO_4$ દ્રાવ્ય છે.
$H_2SO_4$ નું આણ્વીય દળ $= 98\, g\, mol^{-1}$.
$H_2SO_4$ ના મોલ $= \frac{95\, g}{98\, g\, mol^{-1}} = 0.969\, mol$.
$100\, g\, H_2SO_4$ દ્રાવણનું કદ $= \frac{\text{દળ}}{\text{ઘનતા}} = \frac{100\, g}{1.834\, g\, cm^{-3}} = 54.52\, cm^3 = 0.05452\, L$.
મોલારિટી $(M) = \frac{\text{દ્રાવ્યના મોલ}}{\text{દ્રાવણનું કદ } (L)} = \frac{0.969\, mol}{0.05452\, L} \approx 17.8\, M$.

(B) $C_4H_6$ નું આણ્વીય સૂત્ર $2$ ની અસંતૃપ્તતાની માત્રા (ડબલ બોન્ડ સમકક્ષ) દર્શાવે છે.
ચક્રીય બંધારણો માટે,આનો અર્થ એ છે કે અણુમાં કાં તો બે દ્વિબંધ,એક ત્રિબંધ,અથવા બે વલયો,અથવા એક વલય અને એક દ્વિબંધ હોવા જોઈએ.
$C_4H_6$ માટે શક્ય ચક્રીય બંધારણો નીચે મુજબ છે:
$1$. સાયક્લોબ્યુટીન
$2$. $1$-મિથાઈલસાયક્લોપ્રોપીન
$3$. $3$-મિથાઈલસાયક્લોપ્રોપીન
$4$. મિથાઈલીનસાયક્લોપ્રોપેન
$5$. બાયસાયક્લો$[1.1.0]$બ્યુટેન
આમ,કુલ $5$ ચક્રીય બંધારણો શક્ય છે.

(D) આપેલ સંયોજન એ ત્રણ-સભ્યયુક્ત ચક્રીય ઇથર છે જેમાં એક ઓક્સિજન પરમાણુ છે.
ઇપોક્સાઇડ માટેના $IUPAC$ નામકરણના નિયમો મુજબ,ઓક્સિજન પરમાણુને આલ્કેન શૃંખલા પર ઇપોક્સી વિસ્થાપક તરીકે ગણવામાં આવે છે.
મુખ્ય શૃંખલા પ્રોપેન ($3$ કાર્બન) છે.
ઓક્સિજન પરમાણુ કાર્બન $1$ અને કાર્બન $2$ સાથે જોડાયેલ છે.
તેથી,સાચું $IUPAC$ નામ $1, 2-$ ઇપોક્સી પ્રોપેન છે.

(B) ગ્લોબલ વોર્મિંગ પોટેન્શિયલ $(GWP)$ એ કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ ની સાપેક્ષમાં ગ્રીનહાઉસ વાયુ વાતાવરણમાં કેટલી ગરમીને રોકે છે તેનું માપ છે.
$100$ વર્ષના સમયગાળા માટે $GWP$ મૂલ્યોની સરખામણી કરતા:
$CFCs$ (ક્લોરોફ્લોરોકાર્બન) નું $GWP$ ખૂબ ઊંચું હોય છે.
$N_2O$ (નાઈટ્રસ ઓક્સાઈડ) નું $GWP$ આશરે $273$ છે.
$CH_4$ (મિથેન) નું $GWP$ આશરે $28$ છે.
$CO_2$ (કાર્બન ડાયોક્સાઈડ) એ $1$ ના $GWP$ સાથેનો સંદર્ભ વાયુ છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $CFC > N_2O > CH_4 > CO_2$ છે.

(D) $16.0 \ g$ $O_3$ માટે: મોલર દળ $= 48 \ g/mol$. મોલ $= 16/48 = 1/3 \ mol$. $O$ પરમાણુઓની સંખ્યા $= 3 \times (1/3) \times N_A = N_A$.
$28.0 \ g$ $CO$ માટે: મોલર દળ $= 28 \ g/mol$. મોલ $= 28/28 = 1 \ mol$. $O$ પરમાણુઓની સંખ્યા $= 1 \times 1 \times N_A = N_A$.
$16.0 \ g$ $O_2$ માટે: મોલર દળ $= 32 \ g/mol$. મોલ $= 16/32 = 0.5 \ mol$. $O$ પરમાણુઓની સંખ્યા $= 2 \times 0.5 \times N_A = N_A$.
આમ,ઓક્સિજન પરમાણુઓનો ગુણોત્તર $N_A : N_A : N_A$ છે,જે $1 : 1 : 1$ થાય છે.

(B) $BF_3$ માં,બોરોન પરમાણુ $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે અને એક ખાલી $p_z$ કક્ષક ધરાવે છે.
જ્યારે $BF_3$ એ $NH_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે $NH_3$ માં રહેલા નાઇટ્રોજન પરમાણુની અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ બોરોનની ખાલી $p_z$ કક્ષકમાં દાન કરવામાં આવે છે.
આ સવર્ગ સહસંયોજક બંધના નિર્માણને કારણે બોરોનનો આકાર ત્રિકોણીય સમતલીયમાંથી ચતુષ્ફલકીય બને છે.
પરિણામે,બોરોનનું સંકરણ $sp^2$ થી બદલાઈને $sp^3$ થાય છે.

(C) ધાતુ $M$ (મુખ્યત્વે $Mg$) ની નાઇટ્રોજન વાયુ સાથેની પ્રક્રિયા: $3Mg + N_2 \to Mg_3N_2$ $(Y)$.
$Mg_3N_2$ $(Y)$ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને એમોનિયા વાયુ આપે છે: $Mg_3N_2 + 6H_2O \to 3Mg(OH)_2 + 2NH_3 \uparrow$ (રંગહીન વાયુ).
જ્યારે $NH_3$ ને $CuSO_4$ ના દ્રાવણમાંથી પસાર કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે ઘેરો વાદળી સંકીર્ણ બનાવે છે: $CuSO_4 + 4NH_3 \to [Cu(NH_3)_4]SO_4$ (વાદળી સંકીર્ણ).
તેથી,$Y$ એ $Mg_3N_2$ છે.

(A) $BOD$ (Biological Oxygen Demand) મૂલ્ય એ પાણીના નમૂનામાં રહેલા કાર્બનિક પદાર્થોના વિઘટન માટે બેક્ટેરિયા દ્વારા જરૂરી ઓગળેલા ઓક્સિજનના જથ્થાનું માપ છે.
શુદ્ધ પાણીનું $BOD$ મૂલ્ય $5 \ ppm$ થી ઓછું હોય છે,જ્યારે અત્યંત પ્રદૂષિત પાણીનું $BOD$ મૂલ્ય $17 \ ppm$ થી વધુ હોય છે.

(A) આવર્તમાં ડાબેથી જમણે જતાં પ્રથમ આયનીકરણ એન્થાલ્પી વધે છે. જોકે,નાઈટ્રોજન $(N)$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના સ્થાયી અર્ધ-પૂર્ણ $2p^3$ $(1s^2, 2s^2, 2p^3)$ છે.
આ વધારાની સ્થિરતાને કારણે,કાર્બન અને ઓક્સિજન જેવા તેના પડોશી તત્વોની સરખામણીમાં નાઈટ્રોજનમાંથી ઇલેક્ટ્રોન દૂર કરવા માટે વધુ ઉર્જાની જરૂર પડે છે.

(C) $N_2$ અણુમાં બે નાઇટ્રોજન પરમાણુઓ સમાન વિદ્યુતઋણતા ધરાવે છે,જેના પરિણામે બિન-ધ્રુવીય સહસંયોજક બંધ બને છે.
વધુમાં,$N \equiv N$ ટ્રિપલ બોન્ડ ખૂબ જ ઉચ્ચ બંધ વિયોજન ઉર્જા $(941 \ kJ/mol)$ ધરાવે છે,જે તેને $CN^{-}$ આયનની તુલનામાં રાસાયણિક રીતે નિષ્ક્રિય બનાવે છે.

(C) $n^{th}$ કક્ષાની ત્રિજ્યા $r_n = a_0 n^2$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
ત્રીજી કક્ષા $(n = 3)$ માટે, ત્રિજ્યા $r = a_0 \times (3)^2 = 9 a_0$ છે.
બોહરના અભિધારણા મુજબ, કોણીય વેગમાન $mvr = \frac{nh}{2\pi}$ છે.
કિંમતો મૂકતા, $mv = \frac{nh}{2\pi r} = \frac{3h}{2\pi \times 9 a_0} = \frac{h}{6\pi a_0}$ મળે છે.
દ-બ્રોગ્લી તરંગલંબાઈ $\lambda = \frac{h}{mv}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
$mv$ ની કિંમત મૂકતા, $\lambda = \frac{h}{h / (6\pi a_0)} = 6\pi a_0$ મળે છે.

(C) આલ્કાઈનની $H^{+}/Hg^{2+}$ (મંદ સલ્ફ્યુરિક એસિડમાં મર્ક્યુરિક સલ્ફેટ) સાથેની પ્રક્રિયા એ હાઈડ્રેશન પ્રક્રિયા છે જે માર્કોવનીકોવના નિયમનું પાલન કરે છે.
$Ph-C \equiv C-CH_3 + H_2O \xrightarrow{H^{+}/Hg^{2+}} Ph-C(OH)=CH-CH_3$ (ઈનોલ મધ્યવર્તી).
ઈનોલ મધ્યવર્તી વધુ સ્થાયી કીટોન બનાવવા માટે ટોટોમેરાઈઝેશન (ચલરૂપકતા) અનુભવે છે.
$Ph-C(OH)=CH-CH_3 \rightleftharpoons Ph-CO-CH_2CH_3$ (પ્રોપિયોફિનોન).
આમ,અંતિમ નીપજ $A$ એ $Ph-CO-CH_2CH_3$ છે.

(C) પ્રક્રિયા: $2AB_{3(g)} \rightleftharpoons A_{2(g)} + 3B_{2(g)}$
શરૂઆતના મોલ: $8 \ mol$ $AB_3$,$0 \ mol$ $A_2$,$0 \ mol$ $B_2$
સંતુલન સમયે,$2 \ mol$ $A_2$ બને છે. તત્વયોગમિતિ મુજબ,$2 \ mol$ $A_2$ એ $4 \ mol$ $AB_3$ માંથી ઉત્પન્ન થાય છે અને $6 \ mol$ $B_2$ બનાવે છે.
સંતુલન સમયે મોલ: $AB_3 = 8 - 4 = 4 \ mol$,$A_2 = 2 \ mol$,$B_2 = 6 \ mol$
સંતુલન સાંદ્રતા ($1 \ dm^3$ માં): $[AB_3] = 4 \ M$,$[A_2] = 2 \ M$,$[B_2] = 6 \ M$
$K_C = \frac{[A_2][B_2]^3}{[AB_3]^2} = \frac{2 \times (6)^3}{(4)^2} = \frac{2 \times 216}{16} = \frac{432}{16} = 27$

(C) બેન્ઝીનના નાઈટ્રેશન માટેનું રાસાયણિક સમીકરણ:
$C_6H_6 + HNO_3 \to C_6H_5NO_2 + H_2O$
બેન્ઝીન $(C_6H_6)$ નું મોલર દળ = $78\, g/mol$.
નાઈટ્રોબેન્ઝીન $(C_6H_5NO_2)$ નું મોલર દળ = $123\, g/mol$.
સ્ટોઈકિયોમેટ્રી મુજબ,$78\, g$ બેન્ઝીન $123\, g$ નાઈટ્રોબેન્ઝીન ઉત્પન્ન કરે છે.
તેથી,$5\, g$ બેન્ઝીન દ્વારા ઉત્પન્ન થતું ઉત્પાદન:
$\text{Theoretical yield} = \frac{123}{78} \times 5 = 7.88\, g$.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી નજીકનો જવાબ $8.09\, g$ છે.

(B) બેઝની પ્રબળતા પ્રોટોન $(H^{+})$ સ્વીકારવાની તેની ક્ષમતા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
પ્રક્રિયા $(ii)$ માં,$CN^{-}$ એ $H_2O$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $OH^{-}$ બનાવે છે. સંતુલન અચળાંક $K_b = 1.6 \times 10^{-5}$ આ પ્રક્રિયાની માત્રા સૂચવે છે.
જેમ કે $OH^{-}$ એ $CN^{-}$ ના બેઝ વિયોજનની નીપજ છે,અને $K_b$ નું મૂલ્ય મોટું છે,તેથી $OH^{-}$ એ $CN^{-}$ કરતા વધુ પ્રબળ બેઝ છે.
સંયુગ્મી બેઝની સરખામણી કરતા: $OH^{-}$ એ $H_2O$ નો સંયુગ્મી બેઝ છે,અને $CN^{-}$ એ $HCN$ નો સંયુગ્મી બેઝ છે.
$HCN$ એ નિર્બળ એસિડ $(K_a = 6.2 \times 10^{-10})$ હોવાથી અને $H_2O$ એ અત્યંત નિર્બળ એસિડ હોવાથી,નિર્બળ એસિડનો સંયુગ્મી બેઝ વધુ પ્રબળ હોય છે.
આમ,સાપેક્ષ બેઝિક પ્રબળતાનો ક્રમ $OH^{-} > CN^{-} > H_2O$ છે.

(A) બેન્ઝીન વલય પર ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા વધારતા સમૂહો (activating groups) પ્રતિક્રિયાત્મકતા વધારે છે,જ્યારે ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા ઘટાડતા સમૂહો (deactivating groups) પ્રતિક્રિયાત્મકતા ઘટાડે છે.
$(i)$ $-OCH_3$: આ સમૂહ પ્રબળ $+M$ અસર ધરાવે છે,જે બેન્ઝીન વલય પર ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા વધારે છે.
(ii) $-CH_3$: આ સમૂહ $+I$ અસર અને હાઇપરકોન્જુગેશન દ્વારા ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા વધારે છે,પરંતુ $-OCH_3$ કરતા ઓછી.
(iii) બેન્ઝીન: આ સંદર્ભ સંયોજન છે.
(iv) $-CF_3$: આ સમૂહ પ્રબળ $-I$ અસર ધરાવે છે,જે ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા ઘટાડે છે.
તેથી,પ્રતિક્રિયાત્મકતાનો ઘટતો ક્રમ $(i) > (ii) > (iii) > (iv)$ છે.

(D) એન્થાલ્પી ફેરફાર અને આંતરિક ઉર્જા ફેરફાર વચ્ચેનો સંબંધ $\Delta H = \Delta U + \Delta n_g RT$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
તેથી,તફાવત $\Delta H - \Delta U = \Delta n_g RT$ છે.
આપેલ પ્રક્રિયા $2C_6H_{6(l)} + 15O_{2(g)} \longrightarrow 12CO_{2(g)} + 6H_2O_{(l)}$ માટે,વાયુરૂપ મોલની સંખ્યામાં ફેરફાર $\Delta n_g = (n_{products, g}) - (n_{reactants, g}) = 12 - 15 = -3$ છે.
કિંમતો મૂકતા: $\Delta H - \Delta U = -3 \times 8.314 \times 300 = -7482 \ J \ mol^{-1}$.

(A) વેગ માટેના સૂત્રો નીચે મુજબ છે:
$u = \sqrt{\frac{3RT}{M}}$ (વર્ગ સરેરાશ વર્ગમૂળ વેગ)
$v = \sqrt{\frac{8RT}{\pi M}}$ (સરેરાશ વેગ)
$\alpha = \sqrt{\frac{2RT}{M}}$ (સૌથી સંભવિત વેગ)
તેમના ગુણોત્તરની સરખામણી કરતા:
$u : v : \alpha = \sqrt{3} : \sqrt{\frac{8}{\pi}} : \sqrt{2}$
આંકડાકીય મૂલ્યોનો ઉપયોગ કરતા $(\pi \approx 3.14)$:
$u : v : \alpha = 1.732 : 1.596 : 1.414$
તેથી, સાચો ક્રમ $u > v > \alpha$ છે.

(A) આપેલ પ્રક્રિયા એ રેડોક્ષ પ્રક્રિયા છે જેમાં પરમેંગેનેટનું રિડક્શન અને ઓક્ઝેલેટનું ઓક્સિડેશન થાય છે.
રિડક્શન અર્ધ-પ્રક્રિયા:
$MnO_4^- + 8H^+ + 5e^- \to Mn^{2+} + 4H_2O$ ... $(i)$
ઓક્સિડેશન અર્ધ-પ્રક્રિયા:
$C_2O_4^{2-} \to 2CO_2 + 2e^-$ ... $(ii)$
ઇલેક્ટ્રોનને સંતુલિત કરવા માટે,સમીકરણ $(i)$ ને $2$ વડે અને સમીકરણ $(ii)$ ને $5$ વડે ગુણો:
$2MnO_4^- + 16H^+ + 10e^- \to 2Mn^{2+} + 8H_2O$
$5C_2O_4^{2-} \to 10CO_2 + 10e^-$
આ બંને સમીકરણોનો સરવાળો કરતા:
$2MnO_4^- + 5C_2O_4^{2-} + 16H^+ \to 2Mn^{2+} + 10CO_2 + 8H_2O$
આને આપેલ સમીકરણ $X\,MnO_4^- + Y\,C_2O_4^{2-} + Z\,H^+ \rightleftharpoons X\,Mn^{2+} + 2Y\,CO_2 + \frac{Z}{2}\,H_2O$ સાથે સરખાવતા,આપણને મળે છે:
$X = 2$,$Y = 5$,$Z = 16$.

(D) $CCl_4$ ની દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રા સૌથી ઓછી (શૂન્ય) છે.
આ તેના સમપ્રમાણ ટેટ્રાહેડ્રલ બંધારણને કારણે છે.
આ અણુમાં,ચાર $C-Cl$ બંધોની સમપ્રમાણ ગોઠવણીને કારણે વ્યક્તિગત બંધની દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રા એકબીજાને નાબૂદ કરે છે.

(A) જ્યારે દ્રાવણમાં આયનોનો આયનિક ગુણાકાર દ્રાવ્યતા ગુણાકાર $(K_{sp})$ ના મૂલ્ય કરતા વધી જાય ત્યારે અવક્ષેપ રચાય છે.
$CaF_2$ ના વિયોજન માટે: $CaF_2 \rightleftharpoons Ca^{2+} + 2F^{-}$.
આયનિક ગુણાકાર: $Q_{sp} = [Ca^{2+}][F^{-}]^2$.
વિકલ્પ $(A)$ માટે: $[Ca^{2+}] = 1 \times 10^{-2}\,M$ અને $[F^{-}] = 1 \times 10^{-3}\,M$.
$Q_{sp} = (1 \times 10^{-2}) \times (1 \times 10^{-3})^2 = (1 \times 10^{-2}) \times (1 \times 10^{-6}) = 1 \times 10^{-8}$.
અહીં $1 \times 10^{-8} > 1.7 \times 10^{-10}$ હોવાથી,આયનિક ગુણાકાર $K_{sp}$ કરતા વધારે છે,તેથી અવક્ષેપ રચાય છે.
તેથી,વિકલ્પ $(A)$ સાચો છે.

(D) પ્રક્રિયા માટે: ${N_2}{O_4}_{(g)} \rightleftharpoons 2N{O_2}_{(g)}$
ધારો કે ${N_2}{O_4}$ ના પ્રારંભિક મોલ $1$ છે અને વિયોજન અંશ $\alpha$ છે.
સંતુલન સમયે,${N_2}{O_4}$ ના મોલ $= (1 - \alpha)$ અને $N{O_2}$ ના મોલ $= 2\alpha$.
સંતુલન સમયે કુલ મોલ $= (1 - \alpha) + 2\alpha = (1 + \alpha)$.
${N_2}{O_4}$ નું આંશિક દબાણ $= \frac{(1 - \alpha)}{(1 + \alpha)} \times P$.
$N{O_2}$ નું આંશિક દબાણ $= \frac{2\alpha}{(1 + \alpha)} \times P$.
$K_P = \frac{(P_{N{O_2}})^2}{P_{{N_2}{O_4}}} = \frac{[\frac{2\alpha}{1 + \alpha} \times P]^2}{\frac{1 - \alpha}{1 + \alpha} \times P} = \frac{4\alpha^2 P}{1 - \alpha^2}$.
આપેલ છે $K_P = 2$ અને $P = 0.5 \ atm$:
$2 = \frac{4 \times \alpha^2 \times 0.5}{1 - \alpha^2} = \frac{2\alpha^2}{1 - \alpha^2}$.
$1 - \alpha^2 = \alpha^2 \implies 2\alpha^2 = 1 \implies \alpha^2 = 0.5$.
$\alpha = \sqrt{0.5} \approx 0.707$.
વિયોજન ટકાવારી $= \alpha \times 100 = 70.7 \% \approx 71 \%$.

(A) $40$ $(Zr)$ અને $72$ $(Hf)$ પરમાણુ ક્રમાંક ધરાવતા તત્વો આવર્ત કોષ્ટકમાં એક જ સમૂહ $(Group \ 4)$ માં આવે છે.
એક જ સમૂહના તત્વો સમાન સંયોજકતા કોષની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના ધરાવતા હોવાથી સમાન રાસાયણિક ગુણધર્મો દર્શાવે છે.
તેથી,$(40, 72)$ ની જોડી સમાન ગુણધર્મો ધરાવતી હોવાની અપેક્ષા છે.

(A) $1.$ બંને બહુબંધ ધરાવતી સૌથી લાંબી કાર્બન શૃંખલામાં $7$ કાર્બન પરમાણુઓ છે,તેથી મુખ્ય નામ હેપ્ટ છે.
$2.$ ડાબેથી જમણે ક્રમાંક આપતા બહુબંધોને સૌથી ઓછા લોકેન્ટ્સ ($2$ અને $4$) મળે છે. દ્વિબંધ $C2$ પર અને ત્રિબંધ $C4$ પર છે.
$3.$ કારણ કે ઉચ્ચ અગ્રતા ધરાવતા સમૂહો ($CH_3$ અને આલ્કાઈન સમૂહ) દ્વિબંધની વિરુદ્ધ બાજુએ છે,તેથી વિન્યાસ $(E)$ છે.
$4.$ તેથી,$IUPAC$ નામ $(E)-2-\text{hepten}-4-\text{yne}$ છે.

(C) આલ્કલી ધાતુઓની પાણી સાથેની પ્રતિક્રિયાશીલતા સમૂહમાં $Li$ થી $Cs$ તરફ નીચે જતાં વધે છે.
આ વલણ વિદ્યુત-ધન લાક્ષણિકતામાં વધારો અને આયનીકરણ એન્થાલ્પીમાં ઘટાડાને કારણે છે.
પ્રતિક્રિયાશીલતાનો ક્રમ $Li < Na < K < Rb < Cs$ છે.
તેથી,આપેલા વિકલ્પોમાંથી $Rb$ (રૂબિડિયમ) પાણી સાથે સૌથી વધુ જોરથી પ્રતિક્રિયા આપે છે.

(A) $2-$મિથાઈલબ્યુટેનનું ફોટોબ્રોમિનેશન મુક્ત મુલક મધ્યવર્તી દ્વારા થાય છે.
$CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3 \xrightarrow[Br_2]{hv} CH_3-C(Br)(CH_3)-CH_2-CH_3$ ($2-$બ્રોમો$-2-$મિથાઈલબ્યુટેન).
મુક્ત મુલક વિસ્થાપન માટે હાઈડ્રોજન પરમાણુઓની પ્રતિક્રિયાત્મકતાનો ક્રમ $3^{\circ} > 2^{\circ} > 1^{\circ}$ છે.
$2-$મિથાઈલબ્યુટેનમાં $C-2$ સ્થાન પર એક તૃતીયક $(3^{\circ})$ હાઈડ્રોજન પરમાણુ હોવાથી,આ હાઈડ્રોજન દૂર થવાથી સૌથી વધુ સ્થાયી તૃતીયક મુક્ત મુલક બને છે.
તેથી,$2-$બ્રોમો$-2-$મિથાઈલબ્યુટેન મુખ્ય નીપજ છે.

(B) ડી-બ્રોગ્લી તરંગલંબાઈ નીચેના સંબંધ દ્વારા આપવામાં આવે છે: $\lambda = \frac{h}{p} = \frac{h}{\sqrt{2m(KE)}}$.
આ સંબંધ પરથી જોઈ શકાય છે કે $\lambda \propto \frac{1}{\sqrt{KE}}$.
ધારો કે પ્રારંભિક ગતિઊર્જા $KE_1$ છે અને અંતિમ ગતિઊર્જા $KE_2 = 4 \times KE_1$ છે.
ધારો કે પ્રારંભિક તરંગલંબાઈ $\lambda_1$ છે અને અંતિમ તરંગલંબાઈ $\lambda_2$ છે.
તેથી,$\frac{\lambda_2}{\lambda_1} = \sqrt{\frac{KE_1}{KE_2}} = \sqrt{\frac{KE_1}{4 \times KE_1}} = \sqrt{\frac{1}{4}} = \frac{1}{2}$.
આમ,નવી તરંગલંબાઈ મૂળ તરંગલંબાઈ કરતા અડધી થશે.

(A) રાસાયણિક પ્રક્રિયા છે: $CO_2(g) + C(s) \to 2CO(g)$
ધારો કે પ્રતિક્રિયા પામેલ $CO_2$ નું કદ $x\,mL$ છે.
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$x\,mL$ $CO_2$ એ $2x\,mL$ $CO$ ઉત્પન્ન કરે છે.
$CO_2$ નું પ્રારંભિક કદ = $500\,mL$.
બાકી રહેલ $CO_2$ નું કદ = $(500 - x)\,mL$.
ઉત્પન્ન થયેલ $CO$ નું કદ = $2x\,mL$.
કુલ અંતિમ કદ = $(500 - x) + 2x = 500 + x$.
આપેલ છે કે કુલ અંતિમ કદ $700\,mL$ છે,તેથી $500 + x = 700$,જે $x = 200\,mL$ આપે છે.
બાકી રહેલ $CO_2$ નું કદ = $500 - 200 = 300\,mL$.
ઉત્પન્ન થયેલ $CO$ નું કદ = $2 \times 200 = 400\,mL$.
આમ,બંધારણ $CO_2 = 300\,mL$ અને $CO = 400\,mL$ છે.

(C) ધારો કે પાત્રનું કદ $V$ છે. શરૂઆતમાં,$T_1 = 300 \ K$ તાપમાને હવાનું કદ $V$ છે.
$2/5$ હવા બહાર નીકળી જતી હોવાથી,$300 \ K$ તાપમાને બાકી રહેલી હવાનું કદ $V - (2/5)V = (3/5)V$ થાય.
જ્યારે પાત્રને નવા તાપમાન $T_2$ સુધી ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે આ બાકી રહેલી હવા પાત્રના સંપૂર્ણ કદ $V$ ને ભરી દે છે.
ખુલ્લા પાત્રમાં દબાણ અચળ રહેતું હોવાથી,આપણે ચાર્લ્સના નિયમનો ઉપયોગ કરીએ છીએ: $\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}$.
કિંમતો મૂકતા: $\frac{(3/5)V}{300} = \frac{V}{T_2}$.
$T_2$ માટે ઉકેલતા: $T_2 = 300 \times \frac{5}{3} = 500 \ K$.

(B) $XeF_4$ ની દ્વિધ્રુવ ચાકમાત્રા શૂન્ય છે.
તે સમતલીય ચોરસ બંધારણ ધરાવે છે,જેના કારણે $Xe-F$ બંધની દ્વિધ્રુવ ચાકમાત્રા એકબીજાને નાબૂદ કરે છે.

(D) પ્રબળ એસિડ અને પ્રબળ બેઇઝના તટસ્થીકરણની એન્થાલ્પી એ $H^+$ અને $OH^-$ આયનોમાંથી પાણી બનવાની એન્થાલ્પી છે,જે $-55.90 \ kJ \ mol^{-1}$ છે.
$NH_4OH$ એ નિર્બળ બેઇઝ છે,તેથી તેના આયનીકરણ માટે ઊર્જાની જરૂર પડે છે.
ધારો કે $NH_4OH$ ની આયનીકરણ એન્થાલ્પી $x \ kJ \ mol^{-1}$ છે.
કુલ તટસ્થીકરણ એન્થાલ્પી એ નિર્બળ બેઇઝની આયનીકરણ એન્થાલ્પી અને $H^+$ તથા $OH^-$ ના તટસ્થીકરણની એન્થાલ્પીનો સરવાળો છે.
$\Delta H_{neutralisation} = \Delta H_{ionisation} + \Delta H_{H^+ + OH^- \rightarrow H_2O}$
$-51.46 = x + (-55.90)$
$x = -51.46 + 55.90$
$x = +4.44 \ kJ \ mol^{-1}$

(B) Beilstein કસોટીનો ઉપયોગ કાર્બનિક સંયોજનોમાં હેલોજન ($Cl$,$Br$,$I$) ની પરખ માટે થાય છે.
આ કસોટીમાં,તાંબાના તારને જ્યોતમાં ગરમ કરવામાં આવે છે જ્યાં સુધી તે જ્યોતને કોઈ રંગ ન આપે.
ત્યારબાદ તારને કાર્બનિક સંયોજનમાં ડુબાડીને ફરીથી જ્યોતમાં ગરમ કરવામાં આવે છે.
લીલી અથવા વાદળી-લીલી જ્યોત હેલોજનની હાજરી સૂચવે છે,જે બાષ્પશીલ કોપર હેલાઈડના નિર્માણને કારણે થાય છે.

(A) આપેલ છે કે $\vec{a} + \vec{b} + \vec{c} = 0$,તેથી આપણે લખી શકીએ $\vec{a} + \vec{b} = -\vec{c}$.
બંને બાજુનો પોતાની સાથે અદિશ ગુણાકાર (dot product) લેતા:
$(\vec{a} + \vec{b}) \cdot (\vec{a} + \vec{b}) = (-\vec{c}) \cdot (-\vec{c})$
$|\vec{a}|^2 + |\vec{b}|^2 + 2(\vec{a} \cdot \vec{b}) = |\vec{c}|^2$
અહીં $\vec{a} \cdot \vec{b} = |\vec{a}| |\vec{b}| \cos \theta$ છે,જ્યાં $\theta$ એ $\vec{a}$ અને $\vec{b}$ વચ્ચેનો ખૂણો છે:
$3^2 + 5^2 + 2(3)(5) \cos \theta = 7^2$
$9 + 25 + 30 \cos \theta = 49$
$34 + 30 \cos \theta = 49$
$30 \cos \theta = 15$
$\cos \theta = \frac{15}{30} = \frac{1}{2}$
તેથી,$\theta = \frac{\pi}{3}$.

(B) પ્રથમ,આપેલ ક્વોન્ટમ નંબરોના આધારે ઓર્બિટલ્સ ઓળખો:
$(i)$ $n = 4, l = 1$ એટલે $4p$ ઓર્બિટલ. $(n+l) = 4 + 1 = 5$.
$(ii)$ $n = 4, l = 0$ એટલે $4s$ ઓર્બિટલ. $(n+l) = 4 + 0 = 4$.
$(iii)$ $n = 3, l = 2$ એટલે $3d$ ઓર્બિટલ. $(n+l) = 3 + 2 = 5$.
$(iv)$ $n = 3, l = 1$ એટલે $3p$ ઓર્બિટલ. $(n+l) = 3 + 1 = 4$.
$(n+l)$ ના નિયમ મુજબ,જેમ $(n+l)$ નું મૂલ્ય વધે તેમ ઉર્જા વધે છે.
$(iv)$ અને $(ii)$ માટે,બંનેનું $(n+l) = 4$ છે. $(iv)$ નું $n$ મૂલ્ય $(n=3)$ એ $(ii)$ $(n=4)$ કરતા ઓછું હોવાથી,$(iv)$ ની ઉર્જા ઓછી છે.
$(iii)$ અને $(i)$ માટે,બંનેનું $(n+l) = 5$ છે. $(iii)$ નું $n$ મૂલ્ય $(n=3)$ એ $(i)$ $(n=4)$ કરતા ઓછું હોવાથી,$(iii)$ ની ઉર્જા ઓછી છે.
આમ,ઉર્જાનો વધતો ક્રમ: $(iv) < (ii) < (iii) < (i)$ છે.

(D) મેલેઈક એસિડ એ બ્યુટેનડાયોઈક એસિડ $(HOOC-CH=CH-COOH)$ નું $cis$-સ્વરૂપ છે અને ફ્યુમેરિક એસિડ એ તેનું $trans$-સ્વરૂપ છે.
તેઓ દ્વિબંધની આસપાસના સમૂહોની અવકાશી ગોઠવણીમાં અલગ પડે છે,તેથી તેમને ભૌમિતિક સમઘટકો તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.

(D) જો કોઈ સંયોજન ચક્રીય,સમતલીય,સંપૂર્ણ સંયુગ્મિત હોય અને તેમાં $4n \pi$ ઇલેક્ટ્રોન (જ્યાં $n = 1, 2, ...$) હોય,તો તે એન્ટિ-એરોમેટિક છે.
$(I)$ ફ્યુરાન: $6 \pi$ ઇલેક્ટ્રોન (એરોમેટિક).
$(II)$ સાયક્લોહેપ્ટાટ્રાયન: સંપૂર્ણ સંયુગ્મિત નથી (નોન-એરોમેટિક).
$(III)$ સાયક્લોઓક્ટાટેટ્રાએન: નોન-પ્લેનર ટબ-આકારનું (નોન-એરોમેટિક).
$(IV)$ સાયક્લોપેન્ટાડાયનાઇલ એનાયન: $6 \pi$ ઇલેક્ટ્રોન (એરોમેટિક).
$(V)$ સાયક્લોપેન્ટાડાયનાઇલ કેટાયન: $4 \pi$ ઇલેક્ટ્રોન,સમતલીય,સંપૂર્ણ સંયુગ્મિત (એન્ટિ-એરોમેટિક).
$(VI)$ સાયક્લોબ્યુટાડાયન: $4 \pi$ ઇલેક્ટ્રોન,સમતલીય,સંપૂર્ણ સંયુગ્મિત (એન્ટિ-એરોમેટિક).
તેથી,સંયોજનો $(V)$ અને $(VI)$ એન્ટિ-એરોમેટિક છે.

(D) દ્વિતીય આયનીકરણ એન્થાલ્પી એટલે યુનિપોઝિટિવ આયનમાંથી એક ઇલેક્ટ્રોન દૂર કરવા માટે જરૂરી ઉર્જા $(M^+ \rightarrow M^{2+} + e^-)$.
આયનોની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના:
$C^+: 1s^2 2s^2 2p^1$
$N^+: 1s^2 2s^2 2p^2$
$O^+: 1s^2 2s^2 2p^3$
$F^+: 1s^2 2s^2 2p^4$
$O^+$ અર્ધ-પૂર્ણ $2p$ સબશેલ $(2p^3)$ ધરાવે છે,જે ખૂબ જ સ્થાયી છે.
તેથી,$O^+$ માંથી ઇલેક્ટ્રોન દૂર કરવા માટે જરૂરી ઉર્જા $F^+$ કરતા વધારે છે.
આવર્ત કોષ્ટકમાં ડાબેથી જમણે જતાં આયનીકરણ એન્થાલ્પી વધે છે,પરંતુ $O^+$ ની સ્થિરતાને કારણે,સાચો ક્રમ $O > F > N > C$ છે.

(C) આપેલ છે,બાષ્પ ઘનતા $(V.D.)$ $= 94.8$.
ધાતુ ક્લોરાઈડનું આણ્વીય દળ $= 2 \times V.D. = 2 \times 94.8 = 189.6 \ g/mol$.
$189.6 \ g$ ધાતુ ક્લોરાઈડમાં ક્લોરિનનું દળ $= 74.75\% \text{ of } 189.6 = 0.7475 \times 189.6 \approx 141.7 \ g$.
ક્લોરિન પરમાણુઓની સંખ્યા $= \frac{141.7}{35.5} \approx 4$.
ધાતુનું દળ $= 189.6 - 141.7 = 47.9 \ g$.
ધાતુ ક્લોરાઈડ $MCl_4$ હોવાથી,ધાતુ $M$ ની સંયોજકતા $4$ છે.
તેથી,ધાતુ ક્લોરાઈડનું સૂત્ર $MCl_4$ છે.

(A) ટ્રાયગોનલ પિરામિડલ આકાર ત્યારે જોવા મળે છે જ્યારે મધ્યસ્થ પરમાણુ પાસે ત્રણ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (લોન પેર) હોય.
$1. NI_3$: નાઇટ્રોજન પાસે $5$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. તે $I$ પરમાણુઓ સાથે $3$ બંધ બનાવે છે અને $1$ લોન પેર ધરાવે છે. આકાર: ટ્રાયગોનલ પિરામિડલ.
$2. I_3^-$: મધ્યસ્થ $I$ પરમાણુ $3$ લોન પેર અને $2$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ધરાવે છે. આકાર: રેખીય.
$3. SO_3^{2-}$: સલ્ફર પાસે $6$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. તે $O$ પરમાણુઓ સાથે $3$ બંધ બનાવે છે અને $1$ લોન પેર ધરાવે છે. આકાર: ટ્રાયગોનલ પિરામિડલ.
$4. NO_3^-$: નાઇટ્રોજન પાસે $5$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. તે $O$ પરમાણુઓ સાથે $3$ બંધ બનાવે છે અને કોઈ લોન પેર ધરાવતું નથી. આકાર: ટ્રાયગોનલ સમતલીય.
આમ,$NI_3$ $(I)$ અને $SO_3^{2-}$ $(III)$ ટ્રાયગોનલ પિરામિડલ આકાર ધરાવે છે.

(A) પ્રક્રિયાની શ્રેણી નીચે મુજબ છે:
$1.$ એલાઈલિક ક્લોરિનેશન: $CH_3-CH=CH_2 + Cl_2 \xrightarrow{700\,K} Cl-CH_2-CH=CH_2 (A) + HCl$
$2.$ જળવિભાજન: $Cl-CH_2-CH=CH_2 \xrightarrow[420\,K, 12\,atm]{Na_2CO_3, H_2O} HO-CH_2-CH=CH_2 (B)$
$3.$ ક્લોરોહાઈડ્રિનેશન અને જળવિભાજન: $HO-CH_2-CH=CH_2$ $\xrightarrow{HOCl} HO-CH_2-CH(OH)-CH_2Cl$ $\xrightarrow{NaOH} HO-CH_2-CH(OH)-CH_2OH (C)$.
સંયોજન $C$ એ ગ્લિસરોલ છે.

(C) સોડા-એસિડ અગ્નિશામક યંત્રો એસિડ અને કાર્બોનેટ અથવા બાયકાર્બોનેટ ક્ષાર વચ્ચેની પ્રતિક્રિયાના સિદ્ધાંત પર કામ કરે છે.
તેમાં $NaHCO_3$ (સોડિયમ બાયકાર્બોનેટ) નું દ્રાવણ અને $H_2SO_4$ (સલ્ફ્યુરિક એસિડ) ની અલગ બોટલ હોય છે.
જ્યારે અગ્નિશામક યંત્ર સક્રિય થાય છે,ત્યારે એસિડ બાયકાર્બોનેટ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને $CO_2$ વાયુ મુક્ત કરે છે,જે આગને ઓલવવામાં મદદ કરે છે.
તેથી,સાચો ઘટક $NaHCO_3$ છે.

(B) $NO$ અને ફ્રીઓન્સ ઓઝોન સ્તરના ઘટાડા માટે જવાબદાર છે.

(A) જો અણુની ચોખ્ખી ડાયપોલ મોમેન્ટ શૂન્ય ન હોય,તો તે ડાયપોલ મોમેન્ટ દર્શાવે છે.
$1, 2-$ ડાયક્લોરોબેન્ઝીનમાં,બે $C-Cl$ બંધો એકબીજા સાથે $60^\circ$ ના ખૂણે છે,જે અણુને અસમપ્રમાણ બનાવે છે અને પરિણામે ચોખ્ખી ડાયપોલ મોમેન્ટ મળે છે.
તેની સામે,$1, 4-$ ડાયક્લોરોબેન્ઝીન,ટ્રાન્સ$-2, 3-$ ડાયક્લોરો$-2-$બ્યુટીન અને ટ્રાન્સ$-1, 2-$ ડાયનાઈટ્રોઈથીન એ કેન્દ્ર-સમપ્રમાણ અણુઓ છે જ્યાં વ્યક્તિગત બંધની ડાયપોલ મોમેન્ટ એકબીજાને નાબૂદ કરે છે,જેનાથી ચોખ્ખી ડાયપોલ મોમેન્ટ શૂન્ય થાય છે.

(D) $PbI_2$ નું વિયોજન નીચે મુજબ થાય છે: $PbI_2(s) \rightleftharpoons Pb^{2+}(aq) + 2I^{-}(aq)$.
પ્રથમ,મોલર દ્રાવ્યતા $(s)$ $mol\, L^{-1}$ માં ગણો:
$s = \frac{0.7}{461.2} \approx 1.5178 \times 10^{-3} \, mol\, L^{-1}$.
દ્રાવ્યતા ગુણાકારનું સૂત્ર $K_{sp} = [Pb^{2+}][I^{-}]^2 = (s)(2s)^2 = 4s^3$ છે.
$s$ ની કિંમત મૂકતા:
$K_{sp} = 4 \times (1.5178 \times 10^{-3})^3 \approx 14.0 \times 10^{-9}$.

(A) પ્રોપાઇન $(CH_3-C\equiv CH)$ નું $H_2SO_4$ અને $HgSO_4$ ની હાજરીમાં જલીયકરણ માર્કોવનીકોવના નિયમ મુજબ થાય છે.
પ્રથમ,એક અસ્થાયી ઇનોલ મધ્યવર્તી સંયોજન,$CH_3-C(OH)=CH_2$ (પ્રોપ-$1$-ઇન-$2$-ઓલ) બને છે.
આ ઇનોલનું ટોટોમેરાઇઝેશન (ચલરૂપકતા) થઈને સ્થાયી કીટોન,$CH_3-CO-CH_3$ (પ્રોપેન-$2$-ઓન અથવા એસીટોન) મળે છે.
પ્રક્રિયા: $CH_3-C\equiv CH + H_2O$ $\xrightarrow[HgSO_4]{H_2SO_4} [CH_3-C(OH)=CH_2]$ $\rightarrow CH_3-CO-CH_3$.

(B) સમતાપી પ્રક્રિયા માટે,એન્ટ્રોપીમાં ફેરફાર $\Delta S$ નું સૂત્ર: $\Delta S = nR \ ln \ (P_1 / P_2)$ છે.
અહીં વાયુનું વિસ્તરણ પ્રારંભિક દબાણના અડધા દબાણ સુધી થાય છે,તેથી $P_2 = P_1 / 2$,એટલે કે $P_1 / P_2 = 2$.
$n = 1 \ mol$ માટે,સમીકરણ: $\Delta S = 1 \times R \times ln \ (2)$ થશે.
કિંમતો મૂકતા: $\Delta S = 8.314 \times 0.693 = 5.76 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$.

(A) $1$. $SO_3$ માં,કોઈ $S-S$ બંધ નથી. $S-S$ બંધોની સંખ્યા = $0$.
$2$. $S_2O_3^{2-}$ (થાયોસલ્ફેટ આયન) માં,એક $S-S$ બંધ છે. $S-S$ બંધોની સંખ્યા = $1$.
$3$. $S_2O_6^{2-}$ (ડાયથાયોનેટ આયન) માં,એક $S-S$ બંધ છે. $S-S$ બંધોની સંખ્યા = $1$.
$4$. $S_2O_8^{2-}$ (પેરોક્સિડાયસલ્ફેટ આયન) માં,કોઈ $S-S$ બંધ નથી; તેમાં $O-O$ પેરોક્સાઈડ લિંકેજ હોય છે. $S-S$ બંધોની સંખ્યા = $0$.
આમ,$S-S$ બંધોની સંખ્યા અનુક્રમે $0, 1, 1, 0$ છે.

(D) ચુંબકીય મોમેન્ટ (માત્ર સ્પિન) ની ગણતરી $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$ સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે,જ્યાં $n$ એ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા છે.
$1$. $Mn^{2+}$ $(d^5)$ માટે: $n = 5$,$\mu = \sqrt{5(5+2)} = \sqrt{35} \approx 5.92 \ BM$.
$2$. $Ti^{2+}$ $(d^2)$ માટે: $n = 2$,$\mu = \sqrt{2(2+2)} = \sqrt{8} \approx 2.83 \ BM$.
$3$. $V^{2+}$ $(d^3)$ માટે: $n = 3$,$\mu = \sqrt{3(3+2)} = \sqrt{15} \approx 3.87 \ BM$.
$4$. $Cr^{2+}$ $(d^4)$ માટે: $n = 4$,$\mu = \sqrt{4(4+2)} = \sqrt{24} \approx 4.90 \ BM$.
$4.90 \ BM$ નું મૂલ્ય $5 \ BM$ ના ક્રમનું છે. તેથી,$Cr^{2+}$ સાચો જવાબ છે.

(A) $XeF_4$ નું બંધારણ સમતલીય ચોરસ છે કારણ કે તેમાં મધ્યસ્થ $Xe$ પરમાણુ પર $4$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે,જે $sp^3d^2$ સંકરણ દર્શાવે છે.
$NH_4^+$,$BF_4^-$,અને $CCl_4$ માં $4$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $0$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે,જે $sp^3$ સંકરણ અને સમચતુષ્ફલકીય (tetrahedral) બંધારણ ધરાવે છે.

(B) $n$ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,અર્ધ-આયુષ્ય સમય $t_{1/2} \propto (a_0)^{1-n}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
બંને બાજુ લઘુગણક લેતા,આપણને $\log\,t_{1/2} = (1-n)\log\,a_0 + \text{અચળાંક}$ મળે છે.
આને સીધી રેખાના સમીકરણ $y = mx + c$ સાથે સરખાવતા,ઢાળ $m = 1-n$ મળે છે.
આપેલી આકૃતિ પરથી,ઢાળ $\tan(45^{\circ}) = 1$ છે.
તેથી,$1-n = 1$,જે $n = 0$ આપે છે.

(C) પોલીએમાઈડ એ એવા પોલિમર છે જેમના મુખ્ય શૃંખલામાં એમાઈડ બંધ $(-CONH-)$ ધરાવે છે.
$Nylon$ (દા.ત.,$Nylon-6,6$ અથવા $Nylon-6$) એ કૃત્રિમ પોલીએમાઈડનું જાણીતું ઉદાહરણ છે.
$Teflon$ એ ફ્લોરોપોલિમર છે,$Orlon$ એ પોલીએક્રિલોનાઈટ્રાઈલ છે અને $Terylene$ એ પોલીએસ્ટર છે.

(C) વિદ્યુતવિભાજન દરમિયાન કેથોડ પર ધાતુઓનું જમા થવું તેમના પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ $(E^o)$ પર આધાર રાખે છે.
જે ધાતુઓનો રિડક્શન પોટેન્શિયલ વધારે હોય તે કેથોડ પર સરળતાથી જમા થાય છે.
આપેલ પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ છે: $E^o(Ag^+/Ag) = 0.80 \ V$,$E^o(Hg_2^{2+}/2Hg) = 0.79 \ V$,$E^o(Cu^{2+}/Cu) = 0.34 \ V$,અને $E^o(Mg^{2+}/Mg) = -2.37 \ V$.
જલીય દ્રાવણમાં,કેથોડ પર પાણીનું પણ રિડક્શન થઈ શકે છે: $2H_2O + 2e^- \rightarrow H_2 + 2OH^-$,જેનો $E^o = -0.83 \ V$ છે.
$Mg^{2+}$ નો રિડક્શન પોટેન્શિયલ $-2.37 \ V$ હોવાથી,જે પાણીના પોટેન્શિયલ $(-0.83 \ V)$ કરતા ઘણો ઓછો છે,તેથી $Mg$ જલીય દ્રાવણમાંથી જમા થશે નહીં; તેના બદલે $H_2$ વાયુ મુક્ત થશે.
તેથી,કેથોડ પર જમા થતી ધાતુઓનો સાચો ક્રમ $Ag > Hg > Cu$ છે.

(B) $N$-બ્રોમોસક્સિનાઈમાઈડ $(NBS)$ એ મુક્ત મુલક પ્રક્રિયા દ્વારા એલાઈલિક અથવા બેન્ઝિલિક બ્રોમિનેશન માટે વપરાતો પ્રક્રિયક છે.
ઈથાઈલબેન્ઝીન $(C_6H_5CH_2CH_3)$ માં,બેન્ઝિલિક સ્થાન એ બેન્ઝીન વલય સાથે સીધો જોડાયેલ કાર્બન પરમાણુ છે.
બેન્ઝિલિક સ્થાન પરના હાઈડ્રોજન પરમાણુઓ પરિણામી બેન્ઝિલિક મુક્ત મુલકની સ્થિરતાને કારણે વધુ સક્રિય હોય છે.
તેથી,$NBS$ પસંદગીયુક્ત રીતે બેન્ઝિલિક સ્થાન પરના હાઈડ્રોજન પરમાણુને બ્રોમીન પરમાણુ સાથે બદલે છે,જે $1$-બ્રોમો-$1$-ફિનાઈલઈથેન $(C_6H_5CH(Br)CH_3)$ આપે છે.

(B) ગોલ્ડ નંબર એટલે મિલિગ્રામમાં રહેલા રક્ષણાત્મક કલિલનું તે ન્યૂનતમ પ્રમાણ જે $10 \, mL$ ગોલ્ડ સોલમાં $1 \, mL$ $10 \% \, NaCl$ દ્રાવણ ઉમેરતા થતું સ્કંદન અટકાવે છે.
આપેલ સ્ટાર્ચનું દળ $= 0.025 \, g$.
દળને મિલિગ્રામમાં ફેરવતા: $0.025 \, g = 0.025 \times 1000 \, mg = 25 \, mg$.
આથી સ્ટાર્ચનો ગોલ્ડ નંબર $25$ છે.

(C) સુક્રોઝ એ નોન-રિડ્યુસિંગ શર્કરા છે કારણ કે તેમાં મુક્ત હેમિયાસીટલ અથવા હેમિકેટલ સમૂહ હોતો નથી.
તે ફેહલિંગના દ્રાવણ અથવા ટોલેન્સના પ્રક્રિયકનું રિડક્શન કરતી નથી.

(C) ધુમ્મસ એ એક પ્રકારનું એરોસોલ છે જેમાં વિક્ષેપિત કલા પ્રવાહી છે અને વિક્ષેપન માધ્યમ વાયુ છે.

(C) એસ્પિરિન,જેને એસિટાઈલ સેલિસિલિક એસિડ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે $H_2SO_4$ જેવા એસિડ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં એસિટિક એનહાઈડ્રાઈડનો ઉપયોગ કરીને સેલિસિલિક એસિડના ફિનોલિક $-OH$ સમૂહના એસિટાઈલેશન દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$C_6H_4(OH)COOH + (CH_3CO)_2O \xrightarrow{H_2SO_4} C_6H_4(OCOCH_3)COOH + CH_3COOH$
આમ,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(A) સંકીર્ણ $[PtCl_2(NH_3)_2]$ માં $Pt^{2+}$ મધ્યસ્થ ધાતુ આયન $d^8$ ઇલેક્ટ્રોનિક રચના ધરાવે છે.
તે $dsp^2$ સંકરણ અનુભવે છે,જે સમચોરસ સમતલીય ભૂમિતિમાં પરિણમે છે.
તેની સામે,$[NiCl_4]^{2-}$ એ $sp^3$ સંકરણને કારણે સમચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ ધરાવે છે,જ્યારે $MnO_4^-$ અને $CrO_4^{2-}$ પણ સમચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ ધરાવે છે.

(A) $MnO_2$ એ એક પસંદગીયુક્ત ઓક્સિડેશનકર્તા છે જે ખાસ કરીને એલાઈલિક અને બેન્ઝિલિક આલ્કોહોલનું તેમના અનુરૂપ આલ્ડિહાઈડ અથવા કીટોનમાં ઓક્સિડેશન કરે છે,દ્વિબંધને અસર કર્યા વિના.
એલાઈલ આલ્કોહોલ $(CH_2=CH-CH_2OH)$ નું $MnO_2$ નો ઉપયોગ કરીને એક્રોલીન $(CH_2=CH-CHO)$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે.

(B) ફ્રોથ-ફ્લોટેશન પ્રક્રિયામાં,ફીણને સ્થિર કરવા અને ખનિજ કણોની અ-ભીનાશ (non-wettability) વધારવા માટે ક્રેસોલ અને $Aniline$ જેવા ફ્રોથ સ્ટેબિલાઇઝર ઉમેરવામાં આવે છે.

(C) સક્રિયકરણ ઊર્જા $(E_a)$ ની ગણતરી આર્હેનિયસ સમીકરણ દ્વારા કરી શકાય છે: $\log(\frac{K_2}{K_1}) = \frac{E_a}{2.303 \ R} \times \frac{T_2 - T_1}{T_1 \times T_2}$.
આપેલ છે: $\frac{K_2}{K_1} = 2$,$T_1 = 298 \ K$,$T_2 = 308 \ K$,અને $R = 8.314 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$.
કિંમતો મૂકતા: $\log(2) = \frac{E_a}{2.303 \times 8.314} \times \frac{308 - 298}{308 \times 298}$.
$0.3010 = \frac{E_a}{19.147} \times \frac{10}{91784}$.
$E_a = \frac{0.3010 \times 19.147 \times 91784}{10} \approx 52897 \ J \ mol^{-1} = 52.9 \ kJ \ mol^{-1}$.

(C) બધા જ આલ્ડિહાઈડ ટોલેન્સ પ્રક્રિયક અને ફેહલિંગ દ્રાવણ સાથે પ્રક્રિયા આપે છે,પરંતુ કીટોન આ પ્રક્રિયા આપતા નથી.
$Note$ :- બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ ફેહલિંગ દ્રાવણ સાથે પ્રક્રિયા આપતું નથી.

(A) એમાઈન્સની બેઝિકતા નાઈટ્રોજન પરમાણુ પરના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની પ્રાપ્યતા પર આધાર રાખે છે.
$I$ (પિપરીડિન): નાઈટ્રોજન પરમાણુ $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે અને અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સંસ્પંદનમાં ભાગ લેતું નથી. તેથી તે સૌથી વધુ બેઝિક છે.
$II$ (પિરિડિન): નાઈટ્રોજન પરમાણુ $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે. અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ $sp^2$ કક્ષકમાં છે,જે $sp^3$ કક્ષક કરતા વધુ વિદ્યુતઋણ છે,તેથી તે પિપરીડિન કરતા ઓછું બેઝિક છે.
$III$ (મોરફોલિન): પિપરીડિનની જેમ,નાઈટ્રોજન $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે,પરંતુ વિદ્યુતઋણ ઓક્સિજન પરમાણુની હાજરીને કારણે પ્રેરક અસર ($-I$ અસર) જોવા મળે છે,જે નાઈટ્રોજન પર ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા ઘટાડે છે,તેથી તે પિપરીડિન કરતા ઓછું પણ પિરિડિન કરતા વધુ બેઝિક છે.
$IV$ (પાયરોલ): નાઈટ્રોજન પરમાણુ $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે અને તેનું અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ એરોમેટિક સેક્સટેટમાં ભાગ લે છે (સ્થાનિકીકૃત નથી). તેથી તે સૌથી ઓછું બેઝિક છે.
આમ,બેઝિકતાનો ક્રમ $I > III > II > IV$ છે.

(D) ઠારબિંદુમાં થતો ઘટાડો $\Delta T_f = T_f^{\circ} - T_f = 0 - (-1.91) = 1.91 \ K$ છે.
સૂત્ર $\Delta T_f = i \times K_f \times m$ નો ઉપયોગ કરતા,જ્યાં $i$ એ વોન્ટ હોફ અવયવ છે,$K_f = 1.86 \ K \ kg \ mol^{-1}$,અને $m = 1.00 \ m$:
$i = \frac{\Delta T_f}{K_f \times m} = \frac{1.91}{1.86 \times 1.00} \approx 1.027$.
$HF$ ના વિયોજન માટે: $HF \rightleftharpoons H^+ + F^-$.
જો $\alpha$ એ વિયોજન અંશ હોય,તો $i = 1 + \alpha$.
$1 + \alpha = 1.027 \implies \alpha = 0.027$.
તેથી,વિયોજનની ટકાવારી $0.027 \times 100 = 2.7 \%$ છે.

(A) $1$. $RNA$ (રાઈબોન્યુક્લિક એસિડ) મુખ્યત્વે કોષમાં પ્રોટીન સંશ્લેષણ માટે જવાબદાર છે.
$2$. $DNA$ માં હાજર શર્કરા $2$-ડીઓક્સી-$D$-રાઈબોઝ છે,$D-(-)$-રાઈબોઝ નથી (જે $RNA$ માં જોવા મળે છે).
$3$. $DNA$ સામાન્ય રીતે દ્વિ-શૃંખલામય હેલિક્સ બંધારણ ધરાવે છે,જ્યારે $RNA$ સામાન્ય રીતે એક-શૃંખલામય હોય છે.
$4$. $DNA$ મુખ્યત્વે કોષના કોષકેન્દ્રમાં જોવા મળે છે,જ્યારે $RNA$ કોષરસ અને કોષકેન્દ્રમાં જોવા મળે છે.
તેથી,સાચું વિધાન એ છે કે $RNA$ પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ નિયંત્રિત કરે છે.

(C) બેકેલાઇટ એ થર્મોસેટિંગ ફિનોલ-ફોર્માલ્ડિહાઈડ રેઝિન છે.
તે એસિડ અથવા બેઝ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં ફિનોલ અને ફોર્માલ્ડિહાઈડના સંઘનન પોલિમરાઈઝેશન દ્વારા મેળવવામાં આવે છે.

(D) સાચો જવાબ $D$ છે.
ધાતુઓમાં,તાપમાન વધવાથી વિદ્યુત વાહકતા ઘટે છે કારણ કે ધાતુના આયનોના કંપનો વધે છે,જે ઇલેક્ટ્રોનને વિખેરી નાખે છે.
અર્ધવાહકોમાં,તાપમાન વધવાથી સંયોજકતા પટ્ટામાંથી વહન પટ્ટામાં વધુ ઇલેક્ટ્રોન ઉત્તેજિત થવાને કારણે વાહકતા વધે છે.
તેથી,ધાતુઓ અને અર્ધવાહકો બંનેની વાહકતા તાપમાન સાથે વધે છે તે વિધાન ખોટું છે.

(C) $Ce$ $(Z = 58)$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Xe] 4f^1 5d^1 6s^2$ છે.
ચાર ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવીને,તે $Xe$ $([Xe])$ ની સ્થાયી નિષ્ક્રિય વાયુ જેવી રચના પ્રાપ્ત કરે છે,જે $Ce$ માટે $+4$ ઓક્સિડેશન અવસ્થાને સ્થાયી બનાવે છે.

(B) કોલોઇડલ દ્રાવણમાંથી અશુદ્ધિઓને દૂર કરવાની પ્રક્રિયાને શુદ્ધિકરણ કહેવામાં આવે છે.
ઇલેક્ટ્રોડાયાલિસિસ એ ડાયાલિસિસની પ્રક્રિયાને ઝડપી બનાવવા માટે વપરાતી તકનીક છે,જેમાં વિદ્યુત ક્ષેત્ર લાગુ કરવામાં આવે છે,જે કોલોઇડલ દ્રાવણમાંથી આયનીય અશુદ્ધિઓને ઝડપથી દૂર કરવામાં મદદ કરે છે.
તેથી,કોલોઇડલ દ્રાવણોને ઇલેક્ટ્રોડાયાલિસિસ દ્વારા શુદ્ધ કરી શકાય છે.

(B) પ્રક્રિયા $Cu^{2+} + e^- \to Cu^{+}$ માટે,$\Delta G_1^o = -n_1 E_1^o F = -1 \times 0.15 \times F = -0.15F$.
પ્રક્રિયા $Cu^{2+} + 2e^- \to Cu$ માટે,$\Delta G_2^o = -n_2 E_2^o F = -2 \times 0.34 \times F = -0.68F$.
$Cu^{+} + e^- \to Cu$ માટે પોટેન્શિયલ શોધવા,આપણે બીજી પ્રક્રિયામાંથી પ્રથમ પ્રક્રિયા બાદ કરીશું:
$(Cu^{2+} + 2e^- \to Cu) - (Cu^{2+} + e^- \to Cu^{+}) \implies Cu^{+} + e^- \to Cu$.
$\Delta G^o = \Delta G_2^o - \Delta G_1^o = -0.68F - (-0.15F) = -0.53F$.
કારણ કે $\Delta G^o = -n E^o F$,જ્યાં $n=1$:
$-0.53F = -1 \times E^o \times F
\implies E^o = 0.53 \, V$.

(B) આપેલ સંકીર્ણ $[MABCD]$ પ્રકારનું છે,જ્યાં $M = Pt^{2+}$,$A = NO_2^-$,$B = Py$,$C = NH_3$,અને $D = NH_2OH$ છે.
$[MABCD]$ પ્રકારના સમતલીય ચોરસ સંકીર્ણો $3$ ભૌમિતિક સમઘટકો દર્શાવે છે.
આ સમઘટકો એક લિગેન્ડને સ્થિર રાખીને તેની સાપેક્ષમાં અન્ય ત્રણ લિગેન્ડના સ્થાન બદલીને મેળવવામાં આવે છે.
આકૃતિ $(I)$,$(II)$,અને $(III)$ માં દર્શાવ્યા મુજબ,મધ્યસ્થ ધાતુ પરમાણુની આસપાસ લિગેન્ડ માટે $3$ શક્ય ગોઠવણીઓ છે.

(C) સલ્ફોનેમાઈડ્સ એ કૃત્રિમ દવાઓનો એક સમૂહ છે જેમાં સલ્ફોનેમાઈડ જૂથ હોય છે. તેઓ એન્ટિમાઇક્રોબાયલ એજન્ટો તરીકે વ્યાપકપણે વપરાય છે કારણ કે તેઓ બેક્ટેરિયામાં ફોલિક એસિડના સંશ્લેષણમાં દખલ કરીને તેમની વૃદ્ધિને અટકાવે છે.

(B) ગેડોલિનિયમ $[Z = 64]$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Xe] 4f^7 5d^1 6s^2$ છે.
$4f$ સબશેલમાં $7$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.
$5d$ સબશેલમાં $1$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.
તેથી,અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની કુલ સંખ્યા $7 + 1 = 8$ છે.

(C) ગ્લાયસીન સિવાય,અન્ય તમામ કુદરતી રીતે મળી આવતા એમિનો એસિડમાં $\alpha$-કાર્બન પરમાણુ પર કાયરલ કેન્દ્ર હોય છે.
ગ્લાયસીનનું બંધારણ $H_2N-CH_2-COOH$ છે,જેમાં $\alpha$-કાર્બન બે સમાન હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ છે,જે તેને અકાયરલ બનાવે છે.
તેથી,ગ્લાયસીન સિવાયના તમામ એમિનો એસિડ પ્રકાશિત રીતે સક્રિય છે.