AIIMS 2004 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Hindi

(C) दिए गए परिपथ में इनपुट $A$ और $B$ से जुड़े दो $NOT$ गेट हैं,जिसके बाद एक $NOR$ गेट लगा है।
$NOT$ गेट के आउटपुट $\bar{A}$ और $\bar{B}$ हैं।
ये इनपुट $NOR$ गेट को दिए जाते हैं।
$NOR$ गेट का आउटपुट $Y$ इस प्रकार है:
$Y = \overline{\bar{A} + \bar{B}}$
डी मॉर्गन के प्रमेय के अनुसार,$\overline{\bar{A} + \bar{B}} = \bar{\bar{A}} \cdot \bar{\bar{B}} = A \cdot B$ होता है।
अतः,$Y = A \cdot B$,जो $AND$ गेट के लिए बूलियन समीकरण है।

(B) मुख्य क्वांटम संख्या $n = 4$ दी गई है।
किसी दिए गए $n$ के लिए,दिगंशीय क्वांटम संख्या $l$ का मान $0$ से $n-1$ तक होता है।
जब $l = 3$ होता है,तो यह $f$-उपकोश को दर्शाता है।
उपकोश में कक्षकों की संख्या ज्ञात करने का सूत्र $(2l + 1)$ है।
सूत्र में $l = 3$ का मान रखने पर: $2(3) + 1 = 6 + 1 = 7$ प्राप्त होता है।
अतः,$4f$ उपकोश में कुल $7$ कक्षक होते हैं।

(C) दी गई अभिक्रिया $I_{2(g)} \rightleftharpoons 2I_{(g)}$ है,जिसमें $\Delta H_r^o = +150 \ kJ$ है।
चूंकि $\Delta H_r^o > 0$ है,इसलिए यह अभिक्रिया ऊष्माशोषी है।
ली शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,ऊष्माशोषी अभिक्रिया के लिए तापमान में वृद्धि करने पर साम्यावस्था अग्र दिशा (उत्पाद की ओर) में स्थानांतरित हो जाती है ताकि अतिरिक्त ऊष्मा का अवशोषण हो सके।
अतः,तापमान बढ़ाने से अभिक्रिया उत्पाद की ओर स्थानांतरित होगी।

(B) ऑक्टेन के लिए दहन अभिक्रिया: $C_8H_{18(l)} + \frac{25}{2} O_{2(g)} \to 8 CO_{2(g)} + 9 H_2O_{(g)}$.
$\Delta H_{comb}^o = [8 \times \Delta H_f^o(CO_2) + 9 \times \Delta H_f^o(H_2O)] - [\Delta H_f^o(C_8H_{18})]$.
$\Delta H_{comb}^o = [8 \times (-490) + 9 \times (-240)] - [160]$.
$\Delta H_{comb}^o = [-3920 - 2160] - 160 = -6240 \ kJ/mol$.
$6 \ mol$ ऑक्टेन के लिए मुक्त ऊर्जा: $\Delta H = 6 \times (-6240) = -37440 \ kJ = -37.44 \times 10^3 \ kJ$.

(C) अम्लीय माध्यम में $KMnO_4$ और $H_2O_2$ के बीच अभिक्रिया का संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$2KMnO_4 + 3H_2SO_4 + 5H_2O_2 \rightarrow K_2SO_4 + 2MnSO_4 + 8H_2O + 5O_2$
संतुलित समीकरण के रससमीकरणमिति (stoichiometry) से,$2 \ mole$ $KMnO_4$ को $5 \ mole$ $H_2O_2$ की आवश्यकता होती है।
अतः,$1 \ mole$ $KMnO_4$ के लिए $\frac{5}{2} = 2.5 \ mole$ $H_2O_2$ की आवश्यकता होती है।

(C) हैलोजन के लिए इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी का सही क्रम $Cl > F > Br > I$ है।
यद्यपि समूह में नीचे जाने पर इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी सामान्यतः घटती है,क्लोरीन $(Cl)$ की इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी फ्लोरीन $(F)$ से अधिक होती है क्योंकि $F$ परमाणु का छोटा आकार उसके अपेक्षाकृत छोटे $2p$ उपकोश में मजबूत अंतर-इलेक्ट्रॉनिक प्रतिकर्षण उत्पन्न करता है।
अतः,कथन $Br < Cl$ सही है।

(C) $B(OH)_3$ एक अधातु का हाइड्रॉक्साइड है और पानी से $OH^-$ आयनों को स्वीकार करके जलीय घोल में अम्लीय प्रकृति प्रदर्शित करता है।
इसके विपरीत,$Be(OH)_2$,$Mg(OH)_2$,और $Al(OH)_3$ धात्विक हाइड्रॉक्साइड हैं जो क्षारीय या उभयधर्मी प्रकृति प्रदर्शित करते हैं।

(B) $O_2F_2$ और $H_2O_2$ दोनों की संरचना नॉन-प्लेनर (असतलीय) और ओपन-बुक जैसी होती है।
दोनों अणुओं में,केंद्रीय ऑक्सीजन परमाणु एक-दूसरे से एकल बंध द्वारा जुड़े होते हैं,और प्रत्येक ऑक्सीजन परमाणु आगे एक टर्मिनल परमाणु ($O_2F_2$ में $F$ और $H_2O_2$ में $H$) से जुड़ा होता है।
$O_2F_2$ में द्वितल कोण (dihedral angle) $87.5^{\circ}$ है,जो $H_2O_2$ के द्वितल कोण (गैसीय अवस्था में $111.5^{\circ}$) के समान है।
इसलिए,$O_2F_2$ की आकृति $H_2O_2$ के समान है।

(D) एक प्राथमिक हाइड्रोजन परमाणु वह है जो एक प्राथमिक कार्बन परमाणु (एक कार्बन परमाणु जो केवल एक अन्य कार्बन परमाणु से जुड़ा हो) से जुड़ा होता है।
$A$. आइसोब्यूटीन $(CH_2=C(CH_3)_2)$ में प्राथमिक और द्वितीयक दोनों प्रकार के हाइड्रोजन होते हैं।
$B$. $2,3-$डाइमिथाइल ब्यूटेन में प्राथमिक और तृतीयक हाइड्रोजन होते हैं।
$C$. साइक्लोहेक्सेन में केवल द्वितीयक हाइड्रोजन होते हैं।
$D$. नियोपेंटेन $(C(CH_3)_4)$ में एक केंद्रीय चतुष्क कार्बन परमाणु चार मिथाइल समूहों से जुड़ा होता है। सभी $12$ हाइड्रोजन परमाणु प्राथमिक कार्बन परमाणुओं से जुड़े होते हैं,जिससे वे सभी प्राथमिक हाइड्रोजन परमाणु बन जाते हैं।

(C) किसी यौगिक के ज्यामितीय समावयवता प्रदर्शित करने के लिए,द्वि-आबंध के प्रत्येक कार्बन परमाणु से जुड़े परमाणु या समूह भिन्न होने चाहिए।
दी गई संरचनाओं में,द्वि-आबंध एक साइक्लोहेक्सेन वलय के बाहर (exocyclic) है।
विकल्प $A$,$B$ और $D$ में,द्वि-आबंध $C=CH_2$ है। चूंकि द्वि-आबंध के अंतिम कार्बन से जुड़े दोनों समूह हाइड्रोजन परमाणु ($-H$ और $-H$) हैं,इसलिए ये यौगिक ज्यामितीय समावयवता नहीं दिखा सकते।
विकल्प $C$ में,द्वि-आबंध $C=CHCl$ है। यहाँ,द्वि-आबंध के अंतिम कार्बन से एक हाइड्रोजन परमाणु $(-H)$ और एक क्लोरीन परमाणु $(-Cl)$ जुड़ा है। चूंकि ये दोनों समूह भिन्न हैं,इसलिए यह यौगिक ज्यामितीय समावयवता (cis-trans समावयवता) प्रदर्शित कर सकता है।

(C) दी गई संरचना ब्यूटेन का न्यूमैन प्रक्षेप (Newman projection) है।
प्रारंभिक संरूपण में,दो $CH_3$ समूह एक-दूसरे के विपरीत ($180^{\circ}$ पर) हैं।
सामने वाले कार्बन $(C_2)$ को वामावर्त दिशा में $120^{\circ}$ घुमाने पर,$CH_3$ समूह नीचे की स्थिति से पीछे वाले $CH_3$ समूह से $120^{\circ}$ दूर की स्थिति में चला जाता है।
इस नई स्थिति में,$C_2$ पर स्थित $CH_3$ समूह,$C_3$ पर स्थित $CH_3$ समूह के सापेक्ष $60^{\circ}$ के द्वितल कोण (dihedral angle) पर होता है।
यह विशिष्ट विन्यास,जहाँ बड़े समूह $60^{\circ}$ के द्वितल कोण पर होते हैं,गॉश (Gauche) संरूपण कहलाता है।

(D) वियोजन स्थिरांक $(K_a)$ किसी पदार्थ की अम्लता का माप है।
$1$. $CH_3NH_3^+Cl^-$ एक दुर्बल क्षार $(CH_3NH_2)$ और प्रबल अम्ल $(HCl)$ का लवण है,जो इसे अम्लीय बनाता है।
$2$. $C_6H_5OH$ (फिनोल) का $pK_a$ लगभग $10$ होता है।
$3$. $C_6H_5CH_2OH$ (बेंजाइल अल्कोहल) बहुत दुर्बल अम्लीय है $(pK_a \approx 15-16)$।
$4$. $CH_3C \equiv CH$ (प्रोपाइन) बहुत दुर्बल अम्लीय है $(pK_a \approx 25)$।
इनकी तुलना करने पर,$CH_3NH_3^+$ अन्य की तुलना में काफी अधिक अम्लीय है। अतः $CH_3NH_3^+Cl^-$ का वियोजन स्थिरांक सबसे अधिक है।

(A) एरोमैटिकता के लिए हकल के नियम के अनुसार,एक अणु को समतलीय,चक्रीय और $(4n + 2) \, \pi$ इलेक्ट्रॉन प्रणाली वाला होना चाहिए,जहाँ $n$ एक पूर्णांक है $(n = 0, 1, 2, 3, \dots)$।
$1.$ साइक्लोप्रोपेनाइल धनायन में $2 \, \pi$ इलेक्ट्रॉन $(n = 0)$ होते हैं,इसलिए यह एरोमैटिक है।
$2.$ साइक्लोब्यूटाडाईन में $4 \, \pi$ इलेक्ट्रॉन ($4n$ प्रणाली) होते हैं,इसलिए यह एंटी-एरोमैटिक है।
$3.$ साइक्लोपेंटाडाईनाइल धनायन में $4 \, \pi$ इलेक्ट्रॉन ($4n$ प्रणाली) होते हैं,इसलिए यह एंटी-एरोमैटिक है।
$4.$ साइक्लोप्रोपेनाइल ऋणायन में $4 \, \pi$ इलेक्ट्रॉन ($4n$ प्रणाली) होते हैं,इसलिए यह एंटी-एरोमैटिक है।
अतः,साइक्लोप्रोपेनाइल धनायन एरोमैटिक यौगिक है।

(C) $Hg_2Cl_2$ (मर्क्यूरस क्लोराइड) जल में अघुलनशील है।
इसके विपरीत,$Hg_2(NO_3)_2$ (मर्क्यूरस नाइट्रेट),$Hg(NO_3)_2$ (मर्क्यूरिक नाइट्रेट),और $Hg_2(ClO_4)_2$ (मर्क्यूरस परक्लोरेट) जल में घुलनशील हैं।

(B) जोंक (एनेलिडा),कॉकरोच (आर्थ्रोपोडा) और बिच्छू (आर्थ्रोपोडा) सभी अकशेरुकी जीव हैं जो $Bilateria$ समूह के अंतर्गत आते हैं।
इन जीवों में पाया जाने वाला एक सामान्य लक्षण $Ventral$ (अधो) तंत्रिका रज्जु की उपस्थिति है।
इन संघों में,केंद्रीय तंत्रिका तंत्र गैन्ग्लिया के साथ एक ठोस,दोहरी,$Ventral$ तंत्रिका रज्जु से बना होता है,जो प्रोटोस्टोम अकशेरुकी जीवों की एक विशिष्ट विशेषता है।

(D) $Bt$ का अर्थ $Bacillus$ $thuringiensis$ है।
$Bt$ कपास एक आनुवंशिक रूप से संशोधित जीव $(GMO)$ है जिसे मृदा जीवाणु $Bacillus$ $thuringiensis$ से प्राप्त एंडोटॉक्सिन जीन को व्यक्त करने के लिए इंजीनियर किया गया है।
यह विष कुछ कीटों (जैसे बॉलवर्म) के लिए विशिष्ट है और उन्हें प्रतिरोध प्रदान करता है, जिससे रासायनिक कीटनाशकों की आवश्यकता कम हो जाती है।

(B) मिनामाता रोग एक तंत्रिका संबंधी सिंड्रोम है जो गंभीर पारा (Mercury) विषाक्तता के कारण होता है।
यह पहली बार $1956$ में जापान के मिनामाता शहर में खोजा गया था।
यह बीमारी मिथाइल मरकरी से दूषित मछली और शेलफिश के सेवन के कारण हुई थी,जिसे एक रासायनिक कारखाने द्वारा मिनामाता खाड़ी में छोड़ा गया था।
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(A) सेलुलोज पौधों में पाया जाने वाला एक प्राकृतिक पॉलीमर है।
यह बायोडिग्रेडेबल है क्योंकि सूक्ष्मजीव इसके ग्लाइकोसिडिक बंधों को तोड़ सकते हैं।
इसके विपरीत,पॉलीथीन,पॉलीविनाइल क्लोराइड और नायलॉन-$6$ जैसे सिंथेटिक पॉलीमर आमतौर पर नॉन-बायोडिग्रेडेबल होते हैं।

(C) दिए गए परिपथ में इनपुट $A$ और $B$ से जुड़े दो $NOT$ गेट हैं,जिसके बाद एक $NOR$ गेट लगा है।
$NOT$ गेट के आउटपुट $\bar{A}$ और $\bar{B}$ हैं।
इन्हें $NOR$ गेट के इनपुट के रूप में दिया जाता है,इसलिए अंतिम आउटपुट $Y$ के लिए बूलियन व्यंजक इस प्रकार है:
$Y = \overline{\bar{A} + \bar{B}}$
डी मॉर्गन के प्रमेय का उपयोग करते हुए,$\overline{X + Y} = \bar{X} \cdot \bar{Y}$. इस प्रमेय को लागू करने पर:
$Y = \overline{\bar{A}} \cdot \overline{\bar{B}}$
चूंकि $\overline{\bar{A}} = A$ और $\overline{\bar{B}} = B$,हमें प्राप्त होता है:
$Y = A \cdot B$
यह $AND$ गेट के लिए बूलियन व्यंजक है। अतः,यह संयोजन $AND$ गेट को दर्शाता है।

(D) $298 \ K$ और $1 \ atm$ पर,द्रव जल स्थिर अवस्था है,जिसका अर्थ है कि अभिक्रिया $H_2O_{(l)} \rightarrow H_2O_{(g)}$ स्वतःप्रवर्तित नहीं है।
चूंकि अभिक्रिया स्वतःप्रवर्तित नहीं है,इसलिए अग्र अभिक्रिया के लिए गिब्स मुक्त ऊर्जा परिवर्तन $\Delta G$ शून्य से अधिक है $(\Delta G > 0)$।
वास्तव में,इस स्थिति में साम्यावस्था स्थिरांक $K_p = P_{H_2O} = 0.0313 \ atm$ है।
चूंकि $\Delta G^o = -RT \ln K_p$ है,और $K_p < 1$ है,इसलिए $\Delta G^o$ धनात्मक $(\Delta G^o > 0)$ होगा।

(D) दी गई प्रजातियों के लिए बंध कोण इस प्रकार हैं:
$NO_2^+$: नाइट्रोजन परमाणु $sp$ संकरित है,जिसके परिणामस्वरूप $180^\circ$ के बंध कोण के साथ रैखिक ज्यामिति प्राप्त होती है।
$NO_2$: नाइट्रोजन परमाणु एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन के साथ $sp^2$ संकरित है,जिसके परिणामस्वरूप लगभग $134^\circ$ के बंध कोण के साथ मुड़ी हुई (bent) ज्यामिति प्राप्त होती है।
$NO_2^-$: नाइट्रोजन परमाणु एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के साथ $sp^2$ संकरित है,जिसके परिणामस्वरूप लगभग $115^\circ$ के बंध कोण के साथ मुड़ी हुई ज्यामिति प्राप्त होती है।
$NO_3^-$: नाइट्रोजन परमाणु $sp^2$ संकरित है,जिसके परिणामस्वरूप $120^\circ$ के बंध कोण के साथ त्रिकोणीय समतलीय ज्यामिति प्राप्त होती है।
इन मानों की तुलना करने पर,$O-N-O$ बंध कोण $NO_2^+$ में अधिकतम है।
अतः,सही विकल्प $(D)$ है।

(A) जब $Ge$ के नमूने को $Al$ (एक त्रिसंयोजक अशुद्धि) के साथ डोप किया जाता है,तो यह $p$-प्रकार का अर्धचालक बन जाता है।
स्वीकर्ता परमाणुओं की सांद्रता $(N_A)$ होल्स की सांद्रता $(p_0)$ के लगभग बराबर होती है: $p_0 \approx N_A = 10^{21} /m^3$।
अर्धचालकों के लिए द्रव्यमान क्रिया के नियम (law of mass action) के अनुसार,इलेक्ट्रॉनों की सांद्रता $(n_0)$ और होल्स की सांद्रता $(p_0)$ का गुणनफल आंतरिक वाहक सांद्रता $(n_i)$ के वर्ग के बराबर होता है:
$n_i^2 = n_0 \times p_0$
दिया गया है:
$n_i = 10^{19} /m^3$
$p_0 = 10^{21} /m^3$
मान रखने पर:
$(10^{19})^2 = n_0 \times 10^{21}$
$10^{38} = n_0 \times 10^{21}$
$n_0 = \frac{10^{38}}{10^{21}} = 10^{17} /m^3$
अतः,नमूने में इलेक्ट्रॉनों की सांद्रता $10^{17} /m^3$ है।

(D) एक ऑर्गेनोमेटैलिक यौगिक वह है जिसमें कम से कम एक $M-C$ बंध (धातु-कार्बन बंध) उपस्थित हो।
$1$. फेरोसीन $(Fe(C_5H_5)_2)$ में $Fe-C$ बंध होते हैं।
$2$. ज़ीज़ लवण $(K[PtCl_3(C_2H_4)])$ में $Pt-C$ बंध होता है।
$3$. ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $(R-Mg-X)$ में $Mg-C$ बंध होता है।
$4$. सिस-प्लेटिन $([Pt(NH_3)_2Cl_2])$ एक उपसहसंयोजक यौगिक है जिसमें कोई $Pt-C$ बंध नहीं होता है।
अतः,सिस-प्लेटिन एक ऑर्गेनोमेटैलिक यौगिक नहीं है।

(A) $p$-प्रकार के अर्धचालक में, होल्स की सांद्रता $(p_0)$ स्वीकर्ता परमाणुओं की सांद्रता $(N_A)$ के लगभग बराबर होती है।
दिया गया है, $N_A = p_0 = 10^{21} \, \text{atoms}/m^3$.
आंतरिक वाहक सांद्रता $n_i = 10^{19}/m^3$ है।
अर्धचालकों के लिए द्रव्यमान क्रिया के नियम (law of mass action) के अनुसार, $n_i^2 = n_0 \cdot p_0$, जहाँ $n_0$ इलेक्ट्रॉनों की सांद्रता है।
मान रखने पर: $(10^{19})^2 = n_0 \cdot 10^{21}$.
$10^{38} = n_0 \cdot 10^{21}$.
$n_0 = \frac{10^{38}}{10^{21}} = 10^{17}/m^3$.

(B) एक ऑर्गेनोमेटालिक यौगिक वह है जिसमें कम से कम एक सीधा धातु-कार्बन $(M-C)$ बंध होता है।
$1$. फेरोसीन $(Fe(C_5H_5)_2)$ में $Fe-C$ बंध होते हैं।
$2$. ज़ीस लवण $(K[PtCl_3(C_2H_4)])$ में $Pt-C$ बंध होता है।
$3$. ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $(R-Mg-X)$ में $Mg-C$ बंध होता है।
$4$. $cis$-प्लेटिन $([Pt(NH_3)_2Cl_2])$ एक समन्वय यौगिक है जिसमें धातु $(Pt)$ $N$ और $Cl$ परमाणुओं से जुड़ी होती है,न कि कार्बन से। इसलिए,यह एक ऑर्गेनोमेटालिक यौगिक नहीं है।

(D) साइक्लोट्रॉन आवृत्ति $f$ का सूत्र $f = \frac{qB}{2\pi m}$ है।
दिया गया है:
इलेक्ट्रॉन का आवेश $q = 1.6 \times 10^{-19}\, C$
चुंबकीय क्षेत्र $B = 1\, T$
इलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान $m = 9.1 \times 10^{-31}\, kg$
मान रखने पर:
$f = \frac{1.6 \times 10^{-19} \times 1}{2 \times 3.14159 \times 9.1 \times 10^{-31}}$
$f \approx \frac{1.6}{57.17} \times 10^{12}\, Hz$
$f \approx 0.02798 \times 10^{12}\, Hz$
$f \approx 27.98 \times 10^9\, Hz \approx 28\, GHz$.

(A) जैव-निम्नीकरणीय बहुलक वे बहुलक होते हैं जिन्हें सूक्ष्मजीवों द्वारा विघटित किया जा सकता है।
सेलुलोज पौधों की कोशिका भित्ति में पाया जाने वाला एक प्राकृतिक,जैव-निम्नीकरणीय बहुलक है।
पॉलीविनाइल क्लोराइड,पॉलीथीन और नायलॉन-$6$ सिंथेटिक बहुलक हैं जो आमतौर पर जैव-निम्नीकरणीय नहीं होते हैं।

(D) जड़त्वीय निर्देश तंत्र वह है जिसमें न्यूटन के गति के नियम मान्य होते हैं।
सीधी सड़क पर एकसमान चाल से गतिमान वाहन का त्वरण शून्य $(a = 0)$ होता है। इसलिए,यह एक जड़त्वीय निर्देश तंत्र है।
$Assertion$ कहता है कि चालक अजड़त्वीय तंत्र में है,जो गलत है।
$Reason$ कहता है कि जिस तंत्र में न्यूटन के नियम लागू होते हैं वह अजड़त्वीय है,जो भी गलत है क्योंकि न्यूटन के नियम जड़त्वीय तंत्र में लागू होते हैं।
अतः,$Assertion$ और $Reason$ दोनों गलत हैं।

(D) कोणीय वेग सदिश $\vec{\omega}$ को इस प्रकार परिभाषित किया गया है कि इसका परिमाण $\omega = \frac{d\theta}{dt}$ होता है।
दाएं हाथ के नियम के अनुसार,कोणीय वेग सदिश $\vec{\omega}$ की दिशा हमेशा घूर्णन के तल के लंबवत होती है।
एक स्थिर अक्ष के चारों ओर घूमने वाली वस्तु के लिए,यह सदिश घूर्णन अक्ष की दिशा में होता है।
अतः,सही विकल्प $D$ है।

(D) $SF_4$ की ज्यामिति सी-सॉ (see-saw) प्रकार की होती है जिसमें $sp^3d$ संकरण होता है। इसमें सल्फर परमाणु पर एक एकाकी युग्म (lone pair) होता है।
$VSEPR$ सिद्धांत के अनुसार,प्रतिकर्षण का क्रम $lp-lp > lp-bp > bp-bp$ होता है।
एकाकी युग्म प्रतिकर्षण को कम करने के लिए भूमध्यरेखीय स्थिति पर कब्जा कर लेता है। यह एकाकी युग्म निकटवर्ती आबंध युग्मों पर प्रबल प्रतिकर्षण लगाता है,जिससे भूमध्यरेखीय $F-S-F$ आबंध कोण $120^\circ$ से घटकर लगभग $101^\circ$ हो जाता है और अक्षीय $F-S-F$ आबंध कोण $180^\circ$ से घटकर लगभग $173^\circ$ हो जाता है।
अन्य $F-S-F$ आबंध कोण लगभग $89^\circ$ होता है।
चूंकि एक आबंध कोण $(89^\circ)$ $90^\circ$ से कम है,इसलिए कथन गलत है।
कारण भी गलत है क्योंकि $lp-bp$ प्रतिकर्षण वास्तव में $bp-bp$ प्रतिकर्षण से अधिक प्रबल होता है।

(A) जल की वाष्पीकरण की मोलर एन्थैल्पी $40.7 \ kJ/mol$ है,जबकि इथेनॉल के लिए यह $38.6 \ kJ/mol$ है।
यह अंतर इसलिए उत्पन्न होता है क्योंकि जल के अणु इथेनॉल के अणुओं की तुलना में मजबूत हाइड्रोजन बंधन प्रदर्शित करते हैं।
जल वास्तव में इथेनॉल की तुलना में अधिक ध्रुवीय है क्योंकि इसमें दो $O-H$ बंधन और उच्च द्विध्रुव आघूर्ण (dipole moment) होता है।
हालाँकि,वाष्पीकरण की एन्थैल्पी में अंतर का प्राथमिक कारण हाइड्रोजन बंधन की सीमा और शक्ति है,जो सीधे अणुओं की ध्रुवीयता से संबंधित है।
इसलिए,दोनों कथन सही हैं और कारण कथन की सही व्याख्या है।

(C) $25^{\circ}C$ पर विलेयता गुणनफल $(K_{sp})$ के मान लगभग $K_{sp}(AgCl) \approx 1.8 \times 10^{-10}$ और $K_{sp}(AgBr) \approx 5.0 \times 10^{-13}$ होते हैं।
चूंकि $K_{sp}(AgBr) < K_{sp}(AgCl)$,$AgBr$ को अपने विलेयता गुणनफल से अधिक होने के लिए $AgCl$ की तुलना में कम $Ag^+$ आयन सांद्रता की आवश्यकता होती है।
इसलिए,$AgBr$ पहले अवक्षेपित होगा।
कथन सही है,लेकिन कारण गलत है क्योंकि यह कहता है कि $K_{sp}(AgCl) < K_{sp}(AgBr)$,जो कि गलत है।

(A) क्लोरीन के ऑक्सोअम्लों की अम्लीय शक्ति केंद्रीय क्लोरीन परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्था में वृद्धि के साथ बढ़ती है।
$HClO_4$ में,$Cl$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+7$ है,जबकि $HClO_3$ में यह $+5$ है।
उच्च ऑक्सीकरण अवस्था $Cl$ परमाणु की इलेक्ट्रॉन खींचने की क्षमता को बढ़ाती है,जो $O-H$ बंध को कमजोर करती है और $H^+$ आयनों के निकलने को सुगम बनाती है।
अतः,$HClO_4$,$HClO_3$ की तुलना में एक प्रबल अम्ल है और कारण कथन की सही व्याख्या करता है।

(B) कथन सही है: $HClO_4$,$HClO_3$ की तुलना में एक प्रबल अम्ल है।
कारण भी सही है: $HClO_4$ में $Cl$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+VII$ है और $HClO_3$ में $+V$ है।
हालाँकि,कारण कथन की सही व्याख्या नहीं है। ऑक्सी-अम्लों की अम्लता सामान्य सूत्र $(HO)_m ZO_n$ में मौजूद गैर-हाइड्रॉक्सिल ऑक्सीजन परमाणुओं की संख्या $(n)$ द्वारा निर्धारित की जाती है।
$HClO_4$ $(HOClO_3)$ के लिए,$n = 3$ है। $HClO_3$ $(HOClO_2)$ के लिए,$n = 2$ है।
जैसे-जैसे गैर-हाइड्रॉक्सिल ऑक्सीजन परमाणुओं की संख्या $(n)$ बढ़ती है,$Cl$ परमाणु पर इलेक्ट्रॉन खींचने का प्रभाव बढ़ता है,जो $O-H$ बंध को कमजोर करता है और $H^+$ आयन के निकलना आसान बनाता है।

(D) $Sb(III)$ गुणात्मक विश्लेषण के $II$ समूह में आता है और इसे $HCl$ की उपस्थिति (अम्लीय माध्यम) में $H_2S$ गुजारकर $Sb_2S_3$ के रूप में अवक्षेपित किया जाता है।
$HCl$,$H^+$ आयन प्रदान करता है,जो सामान्य आयन प्रभाव के कारण $H_2S$ के वियोजन को कम कर देता है,जिससे $S^{2-}$ की सांद्रता कम रहती है,जो $II$ समूह के अवक्षेपण के लिए पर्याप्त है लेकिन उच्च समूहों के लिए नहीं।
क्षारीय माध्यम में,$OH^-$ आयन $H_2S$ से प्राप्त $H^+$ आयनों के साथ अभिक्रिया करके जल $(H^+ + OH^- \rightleftharpoons H_2O)$ बनाते हैं।
यह साम्य $H_2S \rightleftharpoons 2H^+ + S^{2-}$ को दाईं ओर स्थानांतरित करता है,जिससे $S^{2-}$ आयनों की सांद्रता काफी बढ़ जाती है।
चूंकि क्षारीय माध्यम में $S^{2-}$ की सांद्रता बहुत अधिक होती है,इसलिए $Sb(III)$ निश्चित रूप से सल्फाइड के रूप में अवक्षेपित होगा।
अतः,कथन गलत है क्योंकि $Sb(III)$ क्षारीय माध्यम में अवक्षेपित होता है,और कारण भी गलत है क्योंकि $S^{2-}$ की सांद्रता बहुत अधिक होती है,अपर्याप्त नहीं।

(A) प्रकाश संश्लेषण का चक्रीय पथ प्रकाश संश्लेषण का सबसे आदिम रूप माना जाता है,जो सबसे पहले प्राचीन यूबैक्टीरियल प्रजातियों (जैसे बैंगनी और हरे सल्फर बैक्टीरिया) में दिखाई दिया,जो ऑक्सीजन विकसित नहीं करते थे।
अचक्रीय फोटोफॉस्फोराइलेशन ($Z$-स्कीम) में पानी का प्रकाश-अपघटन शामिल है,जो उप-उत्पाद के रूप में $O_2$ छोड़ता है।
जैसे-जैसे अचक्रीय प्रकाश संश्लेषण विकसित हुआ,वातावरण में ऑक्सीजन जमा होने लगी,जिससे पृथ्वी के वायुमंडल का ऑक्सीकरण हुआ।
कथन और कारण दोनों सही हैं,और अचक्रीय पथ का विकास ही वायुमंडलीय ऑक्सीजन के संचय का कारण है,जो इसे आदिम चक्रीय पथ से अलग करता है।

(D) मानव जीनोम में लगभग $3.1$ बिलियन बेस पेयर ($3.1 \times 10^9$ bp) होते हैं।
ये बेस पेयर $24$ अलग-अलग,भौतिक रूप से पृथक सूक्ष्म इकाइयों में व्यवस्थित होते हैं जिन्हें गुणसूत्र (chromosomes) कहा जाता है।
जीनोम एक जीव के निर्माण और रखरखाव के लिए आवश्यक आनुवंशिक निर्देशों का पूरा सेट है।

(B) जेनेटिक कोड अपह्रासित (degenerate) होता है, जिसका अर्थ है कि कई कोडोन एक ही अमीनो एसिड के लिए कोड कर सकते हैं।
$1$. $UUA$ ल्यूसीन के लिए कोड करता है, वैलीन के लिए नहीं।
$2$. $AAA$ लाइसिन के लिए कोड करता है। यह एक सही मिलान है।
$3$. $AUG$ मेथियोनीन (प्रारंभिक कोडोन) के लिए कोड करता है, सिस्टीन के लिए नहीं।
$4$. $CCC$ प्रोलीन के लिए कोड करता है, एलानीन के लिए नहीं।
इसलिए, $AAA - \text{लाइसिन}$ का युग्म सही ढंग से मेल खाता है।

(A) सुपर ओव्यूलेशन पशु प्रजनन में उपयोग की जाने वाली एक तकनीक है जिसमें गाय को हार्मोन (जैसे $FSH$) के साथ उपचारित किया जाता है ताकि कई रोम (follicles) का परिपक्व होना प्रेरित हो सके,जिसके परिणामस्वरूप प्रति चक्र एक से अधिक अंडे का उत्पादन होता है।
यह तकनीक,भ्रूण प्रत्यारोपण के साथ मिलकर,उच्च गुणवत्ता वाली पशु नस्लों के तेजी से गुणन की अनुमति देती है,जिसमें अधिक दूध देने वाली दाता गाय से भ्रूण को सरोगेट माताओं में स्थानांतरित किया जाता है।
चूंकि सुपर ओव्यूलेशन की प्रक्रिया वास्तव में हार्मोनल इंजेक्शन द्वारा प्रेरित होती है,इसलिए कारण सही ढंग से बताता है कि इस विधि के माध्यम से पशु नस्लों में सुधार क्यों किया जा सकता है।
अतः,कथन और कारण दोनों सही हैं,और कारण कथन की सही व्याख्या है।

(A) मॉस (ब्रायोफाइट्स) और फर्न (टेरिडोफाइट्स) को निषेचन की प्रक्रिया के लिए पानी की आवश्यकता होती है। इन पौधों में,नर युग्मक (एन्थेरोजोइड्स) कशाभिकायुक्त (flagellated) और गतिशील होते हैं,और उन्हें निषेचन प्राप्त करने के लिए मादा युग्मक (आर्किगोनियम) तक तैरने के लिए पानी की एक परत की आवश्यकता होती है। इसलिए,वे केवल नम और छायादार आवासों तक ही सीमित रहते हैं।

(B) समवृत्ति अंग (Analogous organs) वे होते हैं जिनकी भ्रूणीय उत्पत्ति और संरचनात्मक शरीर रचना अलग होती है,लेकिन वे समान कार्य करते हैं,जैसे कि भोजन का भंडारण।
आलू एक रूपांतरित तना (स्टेम ट्यूबर) है,जबकि शकरकंद एक रूपांतरित जड़ (ट्यूबरस रूट) है।
चूंकि वे पौधे के अलग-अलग हिस्सों से उत्पन्न होते हैं लेकिन दोनों भोजन भंडारण का कार्य करते हैं,इसलिए उन्हें समवृत्ति अंग माना जाता है।

(C) सह-कोशिकाएं विशिष्ट मृदूतकीय कोशिकाएं होती हैं जो आवृतबीजी पादपों के फ्लोएम (phloem) में चालनी नलिका तत्वों के साथ निकटता से जुड़ी होती हैं।
ये कोशिकाएं जीवद्रव्य तंतुओं (plasmodesmata) के माध्यम से चालनी नलिका तत्वों से जुड़ी होती हैं।
चूंकि परिपक्व चालनी नलिका तत्वों में केंद्रक का अभाव होता है,इसलिए वे अपनी चयापचय गतिविधियों और कोशिकीय कार्यों के रखरखाव के लिए सह-कोशिकाओं पर निर्भर रहते हैं।

(C) $SA$ नोड (साइनो-एट्रियल नोड) हृदय की धड़कन शुरू करता है और इस प्रकार हृदय की धड़कन की मूल गति निर्धारित करता है; इसलिए,इसे प्राकृतिक पेसमेकर कहा जाता है। कृत्रिम पेसमेकर एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है जिसे हृदय की लय में अनियमितता (एरिथमिया) से पीड़ित रोगियों में त्वचा के नीचे प्रत्यारोपित किया जाता है और हृदय से जोड़ा जाता है ताकि हृदय की धड़कन स्थिर और सामान्य बनी रहे।

(B) $DNA$ एक द्विरज्जुक (double-stranded) अणु है। जीनोम का आकार क्षार युग्मों $(bp)$ में दिया जाता है,जो जीनोम में न्यूक्लियोटाइड की कुल संख्या को दर्शाता है। मानव जीनोम में लगभग $3.1647$ बिलियन क्षार युग्म होते हैं,जिसे सामान्यतः $3.1$ बिलियन नाइट्रोजनयुक्त क्षारों के रूप में अनुमानित किया जाता है।

(D) $Bt$ कपास, $Bt$ तंबाकू, $Bt$ टमाटर आदि ट्रांसजेनिक पौधे हैं जिनमें $Bt$ जीन होता है जो $Bt$ टॉक्सिन (जैसे, थुरियोसाइड) को एनकोड करता है।
$Bt$ टॉक्सिन जीन को $Bacillus \text{ } thuringiensis$ नामक जीवाणु से अलग किया गया है, इसलिए इसे $Bt$ (अर्थात $Bacillus \text{ } thuringiensis$) कहा जाता है।
ये पौधे $140$ से अधिक कीट प्रजातियों के प्रति प्रतिरोधी हैं, जिनमें कॉमन कैबेज वर्म, कैटरपिलर, बैग वर्म, कैंकर वर्म, जिप्सी वर्म आदि शामिल हैं।

(B) दिए गए सर्किट में $A$ और $B$ इनपुट के साथ दो $NOT$ गेट जुड़े हैं,जिसके बाद एक $NOR$ गेट है।
मान लीजिए कि $NOR$ गेट के इनपुट $\bar{A}$ और $\bar{B}$ हैं।
$NOR$ गेट का आउटपुट $Y$ इस प्रकार दिया गया है:
$Y = \overline{\bar{A} + \bar{B}}$
डी मॉर्गन के नियम $\overline{x + y} = \bar{x} \cdot \bar{y}$ का उपयोग करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$Y = \overline{\bar{A}} \cdot \overline{\bar{B}}$
चूंकि $\overline{\bar{A}} = A$ और $\overline{\bar{B}} = B$,इसलिए समीकरण सरल होकर हो जाता है:
$Y = A \cdot B$
यह एक $AND$ गेट के लिए बूलियन व्यंजक है।
अतः,यह संयोजन एक $AND$ गेट को दर्शाता है।

(C) ग्लाइसिन एक उभयधर्मी (amphoteric) अमीनो एसिड है। उभयधर्मी अमीनो एसिड विलयन का $pH$ सूत्र द्वारा दिया जाता है: $pH = \frac{pK_{a1} + pK_{a2}}{2}$।
$pK_{a1} = -\log(4.5 \times 10^{-3}) = 3 - 0.653 = 2.347$।
$pK_{a2} = -\log(1.7 \times 10^{-10}) = 10 - 0.23 = 9.77$।
$pH = \frac{2.347 + 9.77}{2} = \frac{12.117}{2} \approx 6.06 \approx 6.1$।

(A) सही उत्तर $(A)$ है।
$Ga$ (गैलियम) उन कुछ पदार्थों में से एक है जो जमने पर फैलते हैं,जैसे कि पानी।
यह व्यवहार $Ga$ की ठोस अवस्था में अद्वितीय क्रिस्टल संरचना के कारण है,जिसमें कमजोर धात्विक बंधन और $Ga_2$ अणुओं का निर्माण शामिल है,जिसके परिणामस्वरूप तरल अवस्था की तुलना में ठोस अवस्था में इसका घनत्व कम होता है।

(A) नाइट्रोजन समूह $15$ के तत्वों में अद्वितीय है क्योंकि यह $+I$ से $+V$ तक की सभी ऑक्सीकरण अवस्थाओं में विभिन्न प्रकार के ऑक्साइड बना सकता है।
इनमें $N_2O$ $(+I)$,$NO$ $(+II)$,$N_2O_3$ $(+III)$,$NO_2$ $(+IV)$,और $N_2O_5$ $(+V)$ शामिल हैं।

(C) दिए गए यौगिकों के द्विध्रुव आघूर्ण इस प्रकार हैं:
$(i)$ $Trans-2-butene$: बंध द्विध्रुवों के निरस्त होने के कारण इसका द्विध्रुव आघूर्ण $0$ होता है।
$(ii)$ $1, 3-Dimethylbenzene$: दो मिथाइल समूहों के प्रेरणिक प्रभाव के कारण इसका द्विध्रुव आघूर्ण कम होता है।
$(iii)$ $Acetophenone$ $(C_6H_5COCH_3)$: कार्बोनिल समूह $(C=O)$ की प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षक प्रकृति के कारण इसका द्विध्रुव आघूर्ण उच्च होता है,जो महत्वपूर्ण आवेश पृथक्करण उत्पन्न करता है।
$(iv)$ $Ethanol$ $(C_2H_5OH)$: ऑक्सीजन और हाइड्रोजन के बीच विद्युत ऋणात्मकता के अंतर के कारण इसका द्विध्रुव आघूर्ण मध्यम होता है।
अतः,दिए गए विकल्पों में से $Acetophenone$ का द्विध्रुव आघूर्ण सबसे अधिक है।

(B) परासरण दाब का सूत्र $\pi = i \cdot C \cdot R \cdot T$ है।
जलीय $NaCl$ विलयन के लिए,वॉट हॉफ गुणांक $i = 2$ है क्योंकि $NaCl$,$Na^+$ और $Cl^-$ में वियोजित होता है।
दिया गया है: $\pi = 7.8 \ bar$,$T = 37 + 273 = 310 \ K$,$R = 0.08314 \ L \cdot bar \cdot K^{-1} \cdot mol^{-1}$.
मान रखने पर: $7.8 = 2 \times C \times 0.08314 \times 310$.
$C = \frac{7.8}{2 \times 0.08314 \times 310} \approx 0.15 \ mol/L$.
रक्त का परासरण दाब $0.9 \% \ NaCl$ विलयन के समपरासरी (isotonic) होता है,जो लगभग $0.154 \ M$ $(0.308 \ osmolar)$ है,इसलिए दिए गए विकल्पों में से निकटतम विकल्प $0.32 \ mol/L$ है।
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(B) क्रिस्टल प्रणाली का निर्धारण इकाई सेल के मापदंडों $a, b, c$ और अंतराफलकीय कोणों $\alpha, \beta, \gamma$ द्वारा किया जाता है।
दिए गए मापदंड $a = b = 0.387 \ nm$,$c = 0.504 \ nm$ हैं,जिसका अर्थ है $a = b \neq c$।
कोण $\alpha = \beta = 90^{\circ}$ और $\gamma = 120^{\circ}$ हैं।
ये विशिष्ट स्थितियाँ ($a = b \neq c$ और $\alpha = \beta = 90^{\circ}, \gamma = 120^{\circ}$) षट्कोणीय (Hexagonal) क्रिस्टल प्रणाली के अनुरूप हैं।

(D) दर स्थिरांक $k$ की इकाई $s^{-1}$ है,जो इंगित करती है कि यह प्रथम कोटि की अभिक्रिया है।
प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,समाकलित दर समीकरण $kt = \ln \frac{[{N_2}{O_5}]_0}{[{N_2}{O_5}]_t}$ है।
अतः,सही समीकरण $\ln \frac{[{N_2}{O_5}]_0}{[{N_2}{O_5}]_t} = kt$ है।

(C) $Daniel$ सेल में कॉपर इलेक्ट्रोड कैथोड के रूप में कार्य करता है। \\ सेल के संचालन के दौरान,विद्युत तटस्थता बनाए रखने के लिए इलेक्ट्रोलाइट में मौजूद धनायन कैथोड (कॉपर इलेक्ट्रोड) की ओर गति करते हैं,जहाँ अपचयन $(reduction)$ होता है। \\ अतः,कथन $(c)$ सही है।

(C) सही उत्तर $C$ है।
$Mysore$ $Iron$ $and$ $Steel$ $Limited$ (जिसे अब $Visvesvaraya$ $Iron$ $and$ $Steel$ $Plant$ के रूप में जाना जाता है) की स्थापना $1923$ में $Bhadravati$ में की गई थी।
शुरुआत में,इसने जंगलों की निकटता के कारण अपनी ब्लास्ट भट्टियों के लिए ईंधन के स्रोत के रूप में चारकोल का उपयोग किया।
बाद में,यह $Sharavathi$ नदी परियोजना से उत्पन्न जलविद्युत पर स्थानांतरित हो गया।

(B) सही उत्तर $B$ है।
$Ag^{+}$ आयन $CN^{-}$ आयनों की अधिकता के साथ अभिक्रिया करके डाइसायनोअर्जेंटेट$(I)$ संकुल बनाता है,जो $[Ag(CN)_2]^{-}$ है।
इस संकुल में,केंद्रीय धातु आयन $Ag^{+}$ की समन्वय संख्या $2$ है।

(A) एक ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिक वह है जिसमें कम से कम एक सीधा धातु-कार्बन $(M-C)$ बंध होता है।
$A$. सिस-प्लेटिन $[Pt(NH_3)_2Cl_2]$ है। इसमें $Pt-N$ और $Pt-Cl$ बंध होते हैं,लेकिन कोई सीधा $Pt-C$ बंध नहीं होता है। इसलिए,यह एक ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिक नहीं है।
$B$. फेरोसीन $Fe(\eta^5-C_5H_5)_2$ है। इसमें सीधे $Fe-C$ बंध होते हैं।
$C$. ज़ीज़ लवण $K[PtCl_3(\eta^2-C_2H_4)]$ है। इसमें एक सीधा $Pt-C$ बंध ($Pt$ और एथिलीन लिगेंड के बीच) होता है।
$D$. ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $R-Mg-X$ है। इसमें एक सीधा $Mg-C$ बंध होता है।

(A) . $[Co(NH_3)_3Cl_3]$ प्रकाशिक समावयवता प्रदर्शित नहीं करता है क्योंकि यह $MA_3B_3$ प्रकार का सूत्र है,जिसके $fac$ और $mer$ दोनों समावयवियों में सममिति का तल उपस्थित होता है।

(D) $Ni^{2+}$ और डाइमिथाइल ग्लाइऑक्सिम $(DMG)$ के बीच की अभिक्रिया निकल डाइमिथाइलग्लाइऑक्सिमेट संकुल बनाती है,जो एक चमकीला लाल अवक्षेप है।
यह अभिक्रिया आमतौर पर अमोनियायुक्त माध्यम में की जाती है,जो $9-11$ की क्षारीय $pH$ सीमा प्रदान करती है।
इस $pH$ सीमा में,$DMG$ लिगेंड का विप्रोटोनीकरण (deprotonation) होता है,जिससे यह $Ni^{2+}$ आयन के साथ प्रभावी ढंग से जुड़ पाता है।

(C) बेंज़िल ब्रोमाइड की इथेनॉल के साथ प्रतिक्रिया $S_N1$ तंत्र के माध्यम से होती है,जिसमें कार्बोकेशन मध्यवर्ती बनता है।
कार्बोकेशन की स्थिरता प्रतिक्रियाशीलता निर्धारित करती है। इलेक्ट्रॉन-दाता समूह $(EDG)$ कार्बोकेशन को स्थिर करते हैं,जबकि इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह $(EWG)$ इसे अस्थिर करते हैं।
$p-$मेथॉक्सीबेंज़िल ब्रोमाइड में,मेथॉक्सी समूह $(-OCH_3)$ अनुनाद ($+M$ प्रभाव) द्वारा मजबूत इलेक्ट्रॉन-दाता प्रभाव डालता है,जो कार्बोकेशन को सबसे अधिक स्थिर करता है।
इसलिए,$p-$मेथॉक्सीबेंज़िल ब्रोमाइड सबसे स्थिर कार्बोकेशन बनाता है और इथेनॉल के साथ सबसे आसानी से प्रतिक्रिया करता है।

(D) अल्कोहलिक $KOH$ के साथ हैलोऐल्केन की अभिक्रिया $E2$ विलोपन क्रियाविधि के माध्यम से होती है।
$CH_3CH_2CH_2Br$ (एक प्राथमिक ऐल्किल हैलाइड) में,ऐल्किल समूह की उपस्थिति $+I$ प्रभाव प्रदान करती है,जो लीविंग ग्रुप के विलोपन को सुगम बनाती है।
$CH_2=CHBr$ एक वाइनिल हैलाइड है जिसमें $C-X$ बंध में आंशिक द्वि-बंध लक्षण होता है,जो इसे विलोपन के प्रति बहुत कम अभिक्रियाशील बनाता है।
$CH_3COCH_2CH_2Br$ में एक इलेक्ट्रॉन-आकर्षक $-CO$ समूह ($-I$ प्रभाव) होता है,जो साधारण ऐल्किल हैलाइड की तुलना में विलोपन के लिए संक्रमण अवस्था को अस्थिर बनाता है।
$CH_3CH_2Br$ और $CH_3CH_2CH_2Br$ की तुलना करने पर,बाद वाले में थोड़ा अधिक $+I$ प्रभाव होता है,जो इसे इस संदर्भ में अधिक अभिक्रियाशील बनाता है।
$CH_3CH_2CH_2Br + KOH \xrightarrow{\text{alc.}} CH_3CH=CH_2 + KBr + H_2O$

(D) प्राथमिक अल्कोहल $(RCH_2OH)$ का एल्डिहाइड $(RCHO)$ में रूपांतरण करने के लिए एक ऐसे मंद ऑक्सीकरण एजेंट की आवश्यकता होती है जो एल्डिहाइड को आगे कार्बोक्सिलिक एसिड में ऑक्सीकृत न करे।
$PCC$ (पिरिडिनियम क्लोरोक्रोमेट,$(C_5H_5NH^+)(CrO_3Cl^-)$) एक चयनात्मक ऑक्सीकरण एजेंट है जो ऑक्सीकरण को एल्डिहाइड चरण पर ही रोक देता है।
$KMnO_4$ और $K_2Cr_2O_7$ जैसे अन्य अभिकर्मक प्रबल ऑक्सीकरण एजेंट हैं जो आमतौर पर प्राथमिक अल्कोहल को सीधे कार्बोक्सिलिक एसिड में ऑक्सीकृत कर देते हैं।
इसलिए,इस विशिष्ट रूपांतरण के लिए $PCC$ सबसे उपयुक्त अभिकर्मक है।

(B) यह अभिक्रिया $o$-टोल्यूइक एसिड का इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन (ब्रोमिनेशन) है।
$o$-टोल्यूइक एसिड में बेंजीन रिंग से दो समूह जुड़े होते हैं: एक मिथाइल समूह $(-CH_3)$ और एक कार्बोक्सिलिक एसिड समूह $(-COOH)$।
$1$. $-CH_3$ समूह ऑर्थो/पैरा-निर्देशक है।
$2$. $-COOH$ समूह मेटा-निर्देशक है।
$o$-टोल्यूइक एसिड में,$-CH_3$ समूह के ऑर्थो स्थान या तो $-COOH$ समूह द्वारा अधिकृत हैं या त्रिविम बाधा (steric hindrance) के कारण कम सक्रिय हैं। $-CH_3$ समूह के पैरा स्थान पर इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन के लिए सबसे सक्रिय स्थान उपलब्ध है।
इसलिए,ब्रोमीन परमाणु $-CH_3$ समूह के पैरा स्थान पर जुड़ता है,जो $-COOH$ समूह के सापेक्ष मेटा स्थान है।
उत्पाद $5$-ब्रोमो-$2$-मिथाइलबेन्जोइक एसिड है।

(A) एराइल हैलाइड्स $(ArX)$ में,अनुनाद के कारण कार्बन-हैलोजन बंध में आंशिक द्वि-बंध गुण आ जाता है,जिससे यह $CN^-$ द्वारा नाभिकरागी प्रतिस्थापन के प्रति प्रतिरोधी हो जाता है। इसलिए,$ArCN$ बनाने के लिए सामान्य परिस्थितियों में $ArX$,$KCN$ के साथ अभिक्रिया नहीं करता है।
$(B)$ $ArN_2^+ + CuCN \to ArCN + N_2 + Cu^+$ (सैंडमेयर अभिक्रिया)।
$(C)$ $ArCONH_2 \xrightarrow{P_2O_5} ArCN + H_2O$ (एमाइड का निर्जलीकरण)।
$(D)$ $ArCONH_2 + SOCl_2 \to ArCN + SO_2 + 2HCl$ (एमाइड का निर्जलीकरण)।

(C) अमीन की क्षारीयता नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉन युग्म की उपलब्धता पर निर्भर करती है।
$A$ (पिरिडीन),$B$ (पायरोल) और $D$ (एनिलीन) में,नाइट्रोजन परमाणु पर मौजूद इलेक्ट्रॉन युग्म अनुनाद (resonance) में भाग लेता है या एरोमैटिक सिस्टम का हिस्सा होता है,जिससे यह प्रोटोनेशन के लिए कम उपलब्ध होता है।
$C$ (पाइपरिडीन) में,नाइट्रोजन परमाणु $sp^3$ संकरित है और इलेक्ट्रॉन युग्म किसी भी अनुनाद या एरोमैटिक सिस्टम में शामिल नहीं है,जिससे यह प्रोटोनेशन के लिए आसानी से उपलब्ध हो जाता है।
इसलिए,पाइपरिडीन दिए गए विकल्पों में सबसे प्रबल क्षार है।

(A) सेलुलोज एक प्राकृतिक बहुलक है जो जैव-निम्नीकरणीय है।
पॉलीथीन,पॉलीविनाइल क्लोराइड और नायलॉन-$6$ सिंथेटिक बहुलक हैं,जो आमतौर पर जैव-अनिम्नीकरणीय होते हैं।

(C) $Guanine$ वह न्यूक्लिक एसिड बेस है जिसमें बेस पेयरिंग के संदर्भ में हाइड्रोजन बॉन्डिंग के लिए दो संभावित बाइंडिंग साइटें होती हैं,जिसमें विशेष रूप से $N-H$ समूह और कार्बोनिल ऑक्सीजन या नाइट्रोजन परमाणु शामिल होते हैं।

(B) एजाइड आयन $(N_3^-)$ $180^{\circ}$ के बंध कोण के साथ एक रेखीय संरचना रखता है।
इसे स्यूडोहैलोजन माना जाता है क्योंकि इसका रसायन हैलाइड आयनों के समान होता है।
$N_3^-$ में नाइट्रोजन की औपचारिक ऑक्सीकरण अवस्था की गणना इस प्रकार की जाती है: $3x = -1$,इसलिए $x = -1/3$।
$N_3^-$ में $22$ इलेक्ट्रॉन होते हैं,जबकि $NO_2$ में $23$ इलेक्ट्रॉन होते हैं,इसलिए वे आइसोइलेक्ट्रॉनिक नहीं हैं।

(A) $NaHSO_3$ एसीटैल्डिहाइड (एक एलिफैटिक एल्डिहाइड) के साथ क्रिस्टलीय योगात्मक उत्पाद बनाता है,जबकि एसीटोफीनोन (एक एरोमैटिक कीटोन) त्रिविम बाधा (steric hindrance) के कारण $NaHSO_3$ के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है।
$CH_3CHO + NaHSO_3 \to CH_3CH(OH)SO_3Na$ (सफेद क्रिस्टलीय ठोस)
$C_6H_5COCH_3 + NaHSO_3 \to \text{कोई प्रतिक्रिया नहीं}$
योगात्मक उत्पाद को निस्पंदन (filtration) द्वारा अलग किया जा सकता है और फिर तनु अम्ल या क्षार द्वारा अपघटित करके शुद्ध एसीटैल्डिहाइड प्राप्त किया जा सकता है।

(C) सही उत्तर $(C)$ है।
एमाइड्स मजबूत अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन के कारण उच्च गलनांक और क्वथनांक प्रदर्शित करते हैं।
प्राथमिक एमाइड्स $(R-CONH_2)$ में,नाइट्रोजन परमाणु के साथ दो हाइड्रोजन परमाणु जुड़े होते हैं,जो व्यापक अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन की अनुमति देते हैं।
द्वितीयक एमाइड्स $(R-CONHR)$ में,हाइड्रोजन बंधन के लिए केवल एक हाइड्रोजन परमाणु उपलब्ध होता है।
तृतीयक एमाइड्स $(R-CONR_2)$ में नाइट्रोजन परमाणु से जुड़े हाइड्रोजन परमाणु नहीं होते हैं,जो उन्हें एक-दूसरे के साथ अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन बनाने से रोकता है।
इसलिए,गलनांक/क्वथनांक का क्रम इस प्रकार है: $\text{प्राथमिक एमाइड्स} > \text{द्वितीयक एमाइड्स} > \text{तृतीयक एमाइड्स} > \text{एमाइन्स}$.

(D) प्रति न्यूक्लियॉन बंधन ऊर्जा नाभिक की स्थिरता का एक माप है। इन समस्थानिकों के लिए प्रति न्यूक्लियॉन बंधन ऊर्जा का वास्तविक क्रम $_2^4He > \,_3^7Li > \,_4^9Be$ है। अतः,कथन गलत है।
इसके अतिरिक्त,प्रति न्यूक्लियॉन बंधन ऊर्जा न्यूट्रॉन और प्रोटॉन की संख्या के अंतर के साथ रैखिक रूप से नहीं बढ़ती है; यह द्रव्यमान क्षति और नाभिकीय विन्यास की स्थिरता पर निर्भर करती है। अतः,कारण भी गलत है।

(D) मानव दांतों का इनेमल मुख्य रूप से हाइड्रोक्सीपैटाइट,$Ca_{10}(PO_4)_6(OH)_2$ से बना होता है,जिसमें कैल्शियम होता है। मैग्नीशियम $(Mg)$ इनेमल का प्राथमिक घटक नहीं है।
मैग्नीशियम वास्तव में मानव शरीर में विभिन्न जैविक कार्यों के लिए एक आवश्यक तत्व है,जैसे कि कई एंजाइमों के लिए कोफैक्टर के रूप में कार्य करना और तंत्रिका तथा मांसपेशियों के कार्य को बनाए रखना।
चूंकि कथन गलत है (क्योंकि दांतों में $Mg$ सूक्ष्म मात्रा में उपस्थित होता है) और कारण सही है,इसलिए सही विकल्प $D$ है।

(D) $2-$ब्रोमोब्यूटेन इथेनॉल में सोडियम एथॉक्साइड के साथ अभिक्रिया करके सेटज़ेफ के नियम के अनुसार मुख्य उत्पाद के रूप में $2-$ब्यूटीन देता है,जो बताता है कि अधिक प्रतिस्थापित एल्कीन पसंदीदा उत्पाद है।
अतः,कथन गलत है क्योंकि $1-$ब्यूटीन गौण उत्पाद है।
अधिक प्रतिस्थापन और अतिसंयुग्मन (hyperconjugation) के कारण $2-$ब्यूटीन,$1-$ब्यूटीन से अधिक स्थिर है।
कारण का कथन दावा करता है कि $1-$ब्यूटीन,$2-$ब्यूटीन से अधिक स्थिर है,जो गलत है।
इसलिए,कथन और कारण दोनों गलत हैं।

(D) कॉपर विद्युत रासायनिक श्रेणी में हाइड्रोजन के नीचे स्थित है,जिसका अर्थ है कि इसका मानक अपचयन विभव हाइड्रोजन से अधिक है ($E^o_{Cu^{2+}/Cu} = +0.34 \ V$ और $E^o_{H^+/H_2} = 0.00 \ V$)।
इसलिए,कॉपर तनु अम्लों से $H_2$ को विस्थापित नहीं कर सकता है और अभिक्रिया स्वतःप्रवर्तित नहीं होती है।
चूंकि अभिक्रिया स्वतःप्रवर्तित नहीं है,इसलिए इस प्रक्रिया के लिए मुक्त ऊर्जा परिवर्तन $(\Delta G)$ धनात्मक होता है।
अतः,कथन गलत है क्योंकि कॉपर अम्लीय विलयनों में संक्षारित नहीं होता है,लेकिन कारण सही है।

(A) कोलाइडल विलयन का रंग कोलाइडल कणों के आकार पर निर्भर करता है।
गोल्ड सोल के लिए,रंग कण के आकार के साथ बदलता है; बहुत महीन गोल्ड सोल लाल रंग का होता है।
यह रंग कोलाइडल गोल्ड कणों द्वारा प्रकाश के प्रकीर्णन के कारण उत्पन्न होता है।

(B) पेट्रोलियम उद्योग में,अल्कोहल को निर्जलीकृत करके सीधे हाइड्रोकार्बन में बदलने के लिए जिओलाइट्स का उपयोग किया जाता है।
जिओलाइट्स वास्तव में छिद्रयुक्त उत्प्रेरक होते हैं,जो उन्हें आकार-चयनात्मक उत्प्रेरक के रूप में कार्य करने की अनुमति देते हैं।
हालाँकि,अल्कोहल का हाइड्रोकार्बन में निर्जलीकरण विशेष रूप से जिओलाइट्स की अम्लीय प्रकृति के कारण होता है,न कि केवल उनकी छिद्रयुक्तता के कारण।
इसलिए,दोनों कथन सही हैं,लेकिन कारण कथन की सही व्याख्या नहीं है।

(C) $Cr$ $(Z=24)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] \, 3d^5 \, 4s^1$ है।
इस विन्यास में,$3d$ उपकोश में $5$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन और $4s$ उपकोश में $1$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं,जो कुल $6$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन बनाते हैं।
$Cr$ परमाणु की स्थिरता अर्ध-पूर्ण $d$ उपकोश $(3d^5)$ के कारण होती है,न कि $s$ कक्षक के कारण।
अतः,कथन सही है,लेकिन कारण गलत है।

(D) कथन गलत है क्योंकि कीलेट प्रभाव के कारण $[Ni(en)_3]Cl_2$,$[Ni(NH_3)_6]Cl_2$ की तुलना में अधिक स्थिर है।
एथिलीनडायएमीन $(en)$ एक द्विदंतुक (bidentate) लिगेंड है,जो $Ni^{2+}$ आयन के साथ स्थिर पांच-सदस्यीय कीलेट रिंग बनाता है,जबकि $NH_3$ एक एकदंतुक (monodentate) लिगेंड है।
कारण भी गलत है क्योंकि $[Ni(en)_3]Cl_2$ में $Ni$ की ज्यामिति अष्टफलकीय (octahedral) होती है,न कि त्रिकोणीय द्विपिरामिडीय।

(A) $C_6H_5CH_2OCH_3$ की $HI$ के साथ अभिक्रिया $S_N1$ क्रियाविधि द्वारा होती है क्योंकि बेंजाइल कार्बधनायन $(C_6H_5CH_2^+)$ अनुनाद के कारण अत्यधिक स्थिर होता है।
$C-O$ बंध का विदलन इस प्रकार होता है कि अधिक स्थिर कार्बधनायन का निर्माण हो।
चूंकि बेंजाइल कार्बधनायन,मिथाइल कार्बधनायन $(CH_3^+)$ से अधिक स्थिर होता है,इसलिए आयोडाइड आयन बेंजाइल समूह पर आक्रमण करके $C_6H_5CH_2I$ बनाता है,जबकि मेथॉक्साइड समूह प्रोटोनित होकर $CH_3OH$ बनाता है।
अतः,कथन और कारण दोनों सही हैं,और कारण,कथन की सही व्याख्या है।

(C) आयोडोफॉर्म परीक्षण उन यौगिकों द्वारा दिया जाता है जिनमें $CH_3CO-$ समूह होता है या जो इस समूह में ऑक्सीकृत हो सकते हैं।
आइसोब्यूटेनैल $(CH_3)_2CHCHO$ है। इसमें $CH_3CO-$ समूह नहीं होता है,इसलिए यह आयोडोफॉर्म परीक्षण नहीं देता है।
दिया गया कारण गलत है क्योंकि आइसोब्यूटेनैल में $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु उपस्थित होता है (कार्बोनिल समूह के निकटवर्ती कार्बन से जुड़ा हाइड्रोजन)।
अतः,कथन सही है,लेकिन कारण गलत है।

(C) कम $pK_a$ मान अधिक अम्लीय यौगिक को दर्शाता है। एसिटिक एसिड $(pK_a \approx 4.76)$ फिनोल $(pK_a \approx 10)$ की तुलना में अधिक अम्लीय है।
कार्बोक्सिलिक एसिड की अम्लता कार्बोक्सिलेट आयन के अनुनाद स्थिरीकरण के कारण होती है,जहाँ ऋण आवेश दो समान अनुनादी संरचनाओं में दो अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक ऑक्सीजन परमाणुओं पर विस्थानीकृत होता है।
इसके विपरीत,फिनोक्साइड आयन में ऋण आवेश वलय के कार्बन परमाणुओं पर विस्थानीकृत होता है,जो कम प्रभावी है। अतः,कथन सही है,लेकिन कारण गलत है।

(C) कार्बोक्सीपेप्टिडेज़ एक एक्सोपेप्टिडेज़ है जो विशेष रूप से पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के $C$-टर्मिनल सिरे पर पेप्टाइड बंध को तोड़ता है।
कारण में कहा गया है कि यह $N$-टर्मिनल बंध को तोड़ता है,जो गलत है; अमीनोपेप्टिडेज़ $N$-टर्मिनल बंध को तोड़ते हैं।
इसलिए,कथन सही है,लेकिन कारण गलत है।

(A) सुक्रोज एक डाइसैकेराइड है जो ग्लूकोज और फ्रुक्टोज इकाइयों से बना होता है,जो ग्लूकोज के $C1$ और फ्रुक्टोज के $C2$ के बीच एक ग्लाइकोसिडिक लिंकेज द्वारा जुड़े होते हैं।
चूंकि दोनों एनोमेरिक कार्बन (ग्लूकोज का एल्डिहाइड समूह और फ्रुक्टोज का कीटोनिक समूह) ग्लाइकोसिडिक बंधन के निर्माण में शामिल होते हैं,इसलिए अपचायक (reducing agent) के रूप में कार्य करने के लिए कोई मुक्त एल्डिहाइड या कीटोनिक समूह उपलब्ध नहीं होता है।
इसलिए,सुक्रोज एक अनपचायी शर्करा है।
दोनों कथन सही हैं,और ग्लाइकोसिडिक लिंकेज की उपस्थिति (विशेष रूप से दोनों एनोमेरिक कार्बन की भागीदारी) यह बताती है कि यह अनपचायी क्यों है।