AIIMS 2006 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Gujarati

(A) થાયમીન,જેને $5-$મિથાઇલ યુરેસીલ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે $DNA$ ના ન્યુક્લિક એસિડમાં રહેલા ચાર ન્યુક્લિઓબેઝમાંથી એક છે. તે પિરિમિડિનનું વ્યુત્પન્ન છે. યુરેસીલનું બંધારણ $2,4-$ડાયોક્સોપિરિમિડિન છે અને જ્યારે $5$ મી સ્થિતિ પર મિથાઇલ સમૂહ જોડાય છે,ત્યારે તે થાયમીન બનાવે છે.

(B) એન્થાલ્પી ફેરફાર $(\Delta H)$ અને આંતરિક ઉર્જા ફેરફાર $(\Delta U)$ વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે: $\Delta H = \Delta U + \Delta n_g RT$.
પ્રક્રિયા $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \to 2NH_{3(g)}$ માટે,વાયુરૂપ મોલ સંખ્યામાં ફેરફાર $\Delta n_g = 2 - (1 + 3) = -2$ છે.
આપેલ છે: $\Delta H = -92.38 \ kJ$,$T = 298 \ K$,અને $R = 8.314 \times 10^{-3} \ kJ \ K^{-1} \ mol^{-1}$.
કિંમતો મૂકતા: $-92.38 = \Delta U + (-2) \times (8.314 \times 10^{-3}) \times 298$.
$-92.38 = \Delta U - 4.959$.
$\Delta U = -92.38 + 4.959 = -87.421 \ kJ$.
આમ,આંતરિક ઉર્જા ફેરફાર આશરે $-87.42 \ kJ$ છે.

(B) બાયમેટાલિક પટ્ટી અલગ-અલગ ધાતુઓ માટે રેખીય પ્રસરણાંક $(\alpha)$ ના તફાવતના સિદ્ધાંત પર કાર્ય કરે છે.
આપેલ છે કે $\alpha_X > \alpha_Y$.
જ્યારે તાપમાન ઘટે છે (ઠંડા બાથમાં મૂકવામાં આવે છે), ત્યારે બંને ધાતુઓ સંકોચાય છે.
લંબાઈમાં થતો ફેરફાર $\Delta L = L_0 \alpha \Delta T$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
$\alpha_X > \alpha_Y$ હોવાથી, તાપમાનમાં સમાન ઘટાડા $(\Delta T)$ માટે ધાતુ $X$ એ ધાતુ $Y$ કરતા વધુ સંકોચાશે.
ધાતુ $X$ ડાબી બાજુએ હોવાથી અને તે વધુ સંકોચાતી હોવાથી, તે પટ્ટીને પોતાની તરફ ખેંચશે, જેના કારણે બાયમેટાલિક પટ્ટી ડાબી તરફ વળશે.

(D) દ્રવ્ય સાથે સંકળાયેલ ડી-બ્રોગ્લી તરંગલંબાઈ $\lambda$ નીચેના સંબંધ દ્વારા આપવામાં આવે છે:
$\lambda = \frac{h}{p}$
જ્યાં $h$ એ પ્લાન્કનો અચળાંક છે અને $p$ એ કણ અથવા વિકિરણનું વેગમાન છે.
પ્રશ્ન મુજબ,$Alpha$,$Beta$ અને $Gamma$ કિરણો સમાન વેગમાન $p$ ધરાવે છે.
જેহেতু $h$ અચળ છે અને $p$ ત્રણેય માટે સમાન છે,તેથી તરંગલંબાઈ $\lambda$ પણ ત્રણેય માટે સમાન જ હશે.
તેથી,આ તમામ કિરણો સમાન તરંગલંબાઈ ધરાવે છે.

(B) પ્રક્રિયા $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \to 2NH_{3(g)}$ છે.
આપેલ છે: $\Delta H = -92.38 \ kJ$,$T = 298 \ K$,$R = 8.314 \times 10^{-3} \ kJ \ K^{-1} \ mol^{-1}$.
એન્થાલ્પી ફેરફાર અને આંતરિક ઉર્જા ફેરફાર વચ્ચેનો સંબંધ $\Delta H = \Delta U + \Delta n_g RT$ છે.
વાયુરૂપ ઘટકોના મોલની સંખ્યામાં ફેરફાર,$\Delta n_g = n_{products} - n_{reactants} = 2 - (1 + 3) = -2$.
સમીકરણમાં કિંમતો મૂકતા: $-92.38 = \Delta U + (-2) \times (8.314 \times 10^{-3}) \times 298$.
$-92.38 = \Delta U - 4.959$.
$\Delta U = -92.38 + 4.959 = -87.421 \ kJ \approx -87.42 \ kJ$.

(B) પ્રક્રિયા $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \longrightarrow 2NH_{3(g)}$ છે.
આપેલ છે,$\Delta H = -92.38 \ kJ$ તાપમાન $298 \ K$ પર.
એન્થાલ્પી ફેરફાર અને આંતરિક ઉર્જા ફેરફાર વચ્ચેનો સંબંધ $\Delta H = \Delta U + \Delta n_g RT$ છે.
વાયુમય ઘટકોના મોલની સંખ્યામાં ફેરફાર,$\Delta n_g = 2 - (1 + 3) = -2$.
સમીકરણમાં કિંમતો મૂકતા ($R = 8.314 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$ અને $\Delta H$ ને $J$ માં ફેરવતા):
$-92.38 \times 10^3 \ J = \Delta U + (-2) \times 8.314 \times 298$.
$-92380 \ J = \Delta U - 4959.15 \ J$.
$\Delta U = -92380 + 4959.15 = -87420.85 \ J$.
$kJ$ માં ફેરવતા,$\Delta U \approx -87.42 \ kJ$.

(D) ડી બ્રોગ્લીના અધિતર્ક મુજબ,કણની તરંગલંબાઈ $\lambda$ તેના વેગમાન $p$ સાથે $\lambda = \frac{h}{p}$ સમીકરણ દ્વારા સંબંધિત છે,જ્યાં $h$ એ પ્લાન્કનો અચળાંક છે.
પ્રશ્નમાં જણાવ્યા મુજબ ત્રણેય પ્રકારના કિરણો ($Alpha$,$Beta$ અને $Gamma$) સમાન વેગમાન $p$ ધરાવે છે અને $h$ એ સાર્વત્રિક અચળાંક હોવાથી,ત્રણેય માટે તરંગલંબાઈ $\lambda$ સમાન જ હોવી જોઈએ.
તેથી,કોઈની પણ તરંગલંબાઈ બીજા કરતા વધારે નથી; બધાની તરંગલંબાઈ સમાન છે.

(B) જ્યારે $p-n$ જંકશન રિવર્સ બાયસમાં હોય,ત્યારે બેટરીનો ધન ટર્મિનલ $n$-વિસ્તાર સાથે અને ઋણ ટર્મિનલ $p$-વિસ્તાર સાથે જોડાયેલ હોય છે.
આના કારણે મેજોરિટી ચાર્જ કેરિયર્સ જંકશનથી દૂર જાય છે,જે ડેપ્લેશન વિસ્તારની પહોળાઈમાં વધારો કરે છે.
પરિણામે,પોટેન્શિયલ બેરિયરની ઊંચાઈ વધે છે,જેનાથી ચાર્જ કેરિયર્સ માટે જંકશન ઓળંગવું વધુ મુશ્કેલ બને છે.

(B) એન્થાલ્પી ફેરફાર અને આંતરિક ઉર્જા ફેરફાર વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે: $\Delta H = \Delta U + \Delta n_g RT$.
અહીં,$\Delta n_g$ એ વાયુરૂપ ઘટકોના મોલની સંખ્યામાં થતો ફેરફાર છે: $\Delta n_g = \sum n_p(g) - \sum n_R(g) = 2 - (1 + 3) = -2 \ mol$.
$\Delta U$ માટે સૂત્રને ગોઠવતા: $\Delta U = \Delta H - \Delta n_g RT$.
આપેલ કિંમતો મૂકતા: $\Delta U = (-92.38 \ kJ) - (-2 \ mol) \times (8.314 \times 10^{-3} \ kJ \ K^{-1} \ mol^{-1}) \times (298 \ K)$.
$\Delta U = -92.38 \ kJ + 4.955 \ kJ \approx -87.42 \ kJ$.

(A) થાઇમિન એ $DNA$ ના ન્યુક્લિક એસિડમાં રહેલા ચાર ન્યુક્લિયોબેઝમાંથી એક છે.
બાકીના એડેનાઇન,ગ્વાનાઇન અને સાયટોસિન છે.
થાઇમિનને $5-$મિથાઈલયુરેસિલ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે એક પિરિમિડિન ન્યુક્લિયોબેઝ છે.

(B) એન્થાલ્પી ફેરફાર $(\Delta H)$ અને આંતરિક ઉર્જા ફેરફાર $(\Delta U)$ વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે: $\Delta H = \Delta U + \Delta n_g RT$.
પ્રક્રિયા $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightarrow 2NH_{3(g)}$ માટે,વાયુરૂપ મોલનો ફેરફાર $\Delta n_g = 2 - (1 + 3) = -2$ છે.
આપેલ છે: $\Delta H = -92.38 \ kJ = -92380 \ J$,$R = 8.314 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$,અને $T = 298 \ K$.
કિંમતો મૂકતા: $-92380 = \Delta U + (-2 \times 8.314 \times 298)$.
$-92380 = \Delta U - 4955.144$.
$\Delta U = -92380 + 4955.144 = -87424.856 \ J$.
$kJ$ માં ફેરવતા: $\Delta U \approx -87.42 \ kJ$.

(C) ધારો કે પાંચ કેપેસિટર $P, Q, R, S, T$ શિરોબિંદુઓ સાથે પંચકોણીય લૂપમાં જોડાયેલા છે.
કિસ્સો $1$: $P$ અને $R$ વચ્ચેનું સમતુલ્ય કેપેસિટન્સ $(C_{PR})$.
જ્યારે આપણે $P$ થી $R$ તરફ જોઈએ છીએ,ત્યારે $P-Q-R$ માર્ગમાં બે કેપેસિટર શ્રેણીમાં છે,તેથી તેમનું સમતુલ્ય કેપેસિટન્સ $C/2$ થાય. $P-T-S-R$ માર્ગમાં ત્રણ કેપેસિટર શ્રેણીમાં છે,તેથી તેમનું સમતુલ્ય કેપેસિટન્સ $C/3$ થાય.
આ બંને શાખાઓ સમાંતર છે,તેથી $C_{PR} = C/2 + C/3 = 5C/6$.
કિસ્સો $2$: $P$ અને $Q$ વચ્ચેનું સમતુલ્ય કેપેસિટન્સ $(C_{PQ})$.
જ્યારે આપણે $P$ થી $Q$ તરફ જોઈએ છીએ,ત્યારે એક માર્ગમાં $C$ કેપેસિટન્સ ધરાવતું એક કેપેસિટર છે. બીજો માર્ગ $P-T-S-R-Q$ છે,જેમાં ચાર કેપેસિટર શ્રેણીમાં છે,તેથી તેમનું સમતુલ્ય કેપેસિટન્સ $C/4$ થાય.
આ બંને શાખાઓ સમાંતર છે,તેથી $C_{PQ} = C + C/4 = 5C/4$.
ગુણોત્તર $= C_{PR} / C_{PQ} = (5C/6) / (5C/4) = (5/6) \times (4/5) = 4/6 = 2:3$.

(C) ધારો કે ${}^{14}C:{}^{12}C$ નો પ્રારંભિક ગુણોત્તર $R_0$ છે. અશ્મિમાં,આ ગુણોત્તર $R = \frac{1}{16} R_0$ છે.
હાડકામાં ${}^{12}C$ નું પ્રમાણ અચળ રહેતું હોવાથી,રેડિયોએક્ટિવ ${}^{14}C$ નું પ્રમાણ તેના પ્રારંભિક મૂલ્યના $\frac{1}{16}$ ભાગ જેટલું ઘટી ગયું હશે.
ક્ષયનો નિયમ $N(t) = N_0 \left( \frac{1}{2} \right)^n$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $n$ એ અર્ધ-આયુષ્યની સંખ્યા છે.
આપેલ છે કે $\frac{N(t)}{N_0} = \frac{1}{16} = \left( \frac{1}{2} \right)^4$.
તેથી,અર્ધ-આયુષ્યની સંખ્યા $n = 4$ છે.
અશ્મિની ઉંમર $t = n \times T_{1/2} = 4 \times 5730 \text{ years} = 22920 \text{ years}$ થાય.

(A) ડી-બ્રોગ્લી તરંગલંબાઈ $\lambda$ નું સૂત્ર $\lambda = \frac{h}{p}$ છે,જ્યાં $p$ એ વેગમાન છે.
ગતિઊર્જા $E = \frac{p^2}{2m}$ હોવાથી,$p = \sqrt{2mE}$ મળે.
આ કિંમત ડી-બ્રોગ્લી સમીકરણમાં મૂકતા: $\lambda = \frac{h}{\sqrt{2mE}}$.
અહીં $m = 1 \, kg$,$E = 0.5 \, J$,અને $h = 6.626 \times 10^{-34} \, J \cdot s$ છે:
$\lambda = \frac{6.626 \times 10^{-34}}{\sqrt{2 \times 1 \times 0.5}} = \frac{6.626 \times 10^{-34}}{\sqrt{1}} = 6.626 \times 10^{-34} \, m$.

(B) સંકોચનીયતા અવયવને $Z = \frac{PV}{nRT}$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.
જ્યારે અપાકર્ષી બળો પ્રબળ હોય છે,ત્યારે અણુઓ એકબીજાને દૂર ધકેલે છે,જેના કારણે વાયુ સમાન દબાણે આદર્શ વાયુ કરતા વધુ કદ રોકે છે.
પરિણામે,$PV$ નું મૂલ્ય $nRT$ કરતા વધારે બને છે.
તેથી,$Z$ નું મૂલ્ય $1$ કરતા વધારે થાય છે $(Z > 1)$.

(D) કોઈપણ પ્રક્રિયા સ્વયંસ્ફુરિત હોવા માટે,વિશ્વનો કુલ એન્ટ્રોપી ફેરફાર,જે સિસ્ટમ અને આસપાસના એન્ટ્રોપી ફેરફારનો સરવાળો છે,તે ધન હોવો જોઈએ. ગાણિતિક રીતે,$\Delta S_{\text{total}} = \Delta S_{\text{system}} + \Delta S_{\text{surroundings}} > 0$.

(A) સંતુલન સ્થિતિએ થતા કોઈપણ ફેઝ ચેન્જ માટે,ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જામાં થતો ફેરફાર શૂન્ય હોય છે.
પ્રક્રિયા $H _2 O ( l ) \underset{1 bar , 0^{\circ} C }{\rightleftharpoons} H _2 O ( s )$ એ પાણીના તેના સામાન્ય ગલનબિંદુ ($0^{\circ}C$ અને $1 \ bar$) પર ઠરવાની પ્રક્રિયા દર્શાવે છે,તેથી સિસ્ટમ સંતુલનમાં છે.
તેથી,$\Delta G = 0$.

(B) એન્થાલ્પી ફેરફાર $(\Delta H)$ અને આંતરિક ઉર્જા ફેરફાર $(\Delta U)$ વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે: $\Delta H = \Delta U + \Delta n_g RT$.
$\Delta U$ માટે સૂત્ર: $\Delta U = \Delta H - \Delta n_g RT$.
પ્રક્રિયા $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \to 2NH_{3(g)}$ માટે,વાયુરૂપ મોલનો ફેરફાર $\Delta n_g = 2 - (1 + 3) = -2$ છે.
અહીં $\Delta H = -92.38 \ kJ$,$R = 8.314 \times 10^{-3} \ kJ \ K^{-1} \ mol^{-1}$ અને $T = 298 \ K$ છે.
કિંમતો મૂકતા: $\Delta U = -92.38 - (-2 \times 8.314 \times 10^{-3} \times 298)$.
$\Delta U = -92.38 - (-4.957) = -92.38 + 4.957 = -87.423 \ kJ$.
તેથી,$\Delta U \approx -87.42 \ kJ$.

(A) ઓરડાના તાપમાને,પાણી બરફ કરતા વધુ સ્થિર છે કારણ કે બરફ આપમેળે ઓગળીને પ્રવાહી પાણીમાં ફેરવાય છે. તેથી,વિધાન સાચું છે.
એન્ટ્રોપી એ તંત્રની અસ્તવ્યસ્તતાનું માપ છે. બરફની સુવ્યવસ્થિત સ્ફટિકીય રચનાની તુલનામાં પ્રવાહી પાણીની રચના વધુ અસ્તવ્યસ્ત હોય છે,જેનો અર્થ છે કે પ્રવાહી પાણીની એન્ટ્રોપી વધારે છે. તેથી,કારણ સાચું છે.
ઉષ્માગતિશાસ્ત્રના બીજા નિયમ મુજબ,અચળ તાપમાન અને દબાણે સ્વયંભૂ પ્રક્રિયા માટે ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જાનો ફેરફાર $\Delta G = \Delta H - T\Delta S$ ઋણ હોવો જોઈએ. ઓરડાના તાપમાને બરફનું ઓગળવું સ્વયંભૂ હોવાથી,એન્ટ્રોપીમાં વધારો $(\Delta S > 0)$ $\Delta G$ ને ઋણ બનાવવામાં ફાળો આપે છે,જે પ્રવાહી અવસ્થાની સ્થિરતા સમજાવે છે. તેથી,કારણ એ વિધાનની સાચી સમજૂતી છે.

(C) પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $NH_3 + HCl \to NH_4Cl$.
$NH_3$ ના પ્રારંભિક મોલ = $40 \ mL \times 0.1 \ M = 4 \ mmol$.
$HCl$ ના પ્રારંભિક મોલ = $20 \ mL \times 0.1 \ M = 2 \ mmol$.
પ્રક્રિયા પછી,$2 \ mmol$ $NH_3$ બાકી રહે છે અને $2 \ mmol$ $NH_4Cl$ બને છે.
આ એક બેઝિક બફર દ્રાવણ બનાવે છે.
હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણનો ઉપયોગ કરતા: $pOH = pK_b + \log \frac{[Salt]}{[Base]}$.
બંને માટે કદ સમાન હોવાથી,આપણે મોલના ગુણોત્તરનો ઉપયોગ કરી શકીએ છીએ: $pOH = 4.74 + \log \frac{2}{2} = 4.74 + 0 = 4.74$.
અંતે,$pH = 14 - pOH = 14 - 4.74 = 9.26$.

(A) બોરેક્સ $Na_2B_4O_7 \cdot 10H_2O$ છે. તે પાણીમાં ઓગળવા પર આલ્કલાઇન દ્રાવણ આપે છે કારણ કે તે પ્રબળ બેઝ અને નિર્બળ એસિડનો ક્ષાર છે.
જળવિભાજન પ્રક્રિયા:
$Na_2B_4O_7 + 7H_2O \to 2NaOH + 4H_3BO_3$
$NaOH$ પ્રબળ બેઝ હોવાથી,પરિણામી દ્રાવણ આલ્કલાઇન બને છે,જે સફાઈમાં મદદ કરે છે.

(C) સિલિકોન્સ સ્વભાવે હાઇડ્રોફોબિક હોય છે,એટલે કે તે પાણી પ્રતિકર્ષક છે. આનું કારણ એ છે કે સિલિકોન પરમાણુ સાથે જોડાયેલા કાર્બનિક સમૂહો અણુને અધ્રુવીય અને પાણી પ્રતિકર્ષક બનાવે છે. તેથી,વિધાન સાચું છે.
સિલિકોન્સમાં રહેલા $Si-O-Si$ બંધ અત્યંત સ્થાયી હોય છે અને ભેજ દ્વારા જળવિભાજન સામે પ્રતિરોધક હોય છે. તેથી,કારણ ખોટું છે.

(C) $2-$બ્યુટીન $(CH_3-CH=CH-CH_3)$ એ એક સંમિત આલ્કીન છે.
$HBr$ ના ઉમેરા પર,તે $2-$બ્રોમોબ્યુટેન $(CH_3-CH_2-CH(Br)-CH_3)$ બનાવે છે.
બ્રોમીન પરમાણુ સાથે જોડાયેલ કાર્બન પરમાણુ એ કાયરલ કેન્દ્ર છે,જેનો અર્થ છે કે નીપજ એનાન્ટીઓમર્સ (પ્રકાશીય સમઘટકો) ની જોડી તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
તેથી,વિધાન સાચું છે.
$2-$બ્યુટીન એ સંમિત આલ્કીન હોવાથી,$HBr$ ના ઉમેરા માટે માર્કોવનીકોવના નિયમની જરૂર પડતી નથી,કારણ કે દ્વિબંધના બંને કાર્બન સમાન છે.
તેથી,કારણ ખોટું છે.

(A) $PCl_5$ વાયુ અવસ્થામાં સહસંયોજક અણુ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
જોકે,ઘન અવસ્થામાં તે $[PCl_4]^+ [PCl_6]^-$ સ્વરૂપે આયનીય હોય છે.
ધન આયન $[PCl_4]^+$ નો આકાર સમચતુષ્ફલકીય છે,જ્યારે ઋણ આયન $[PCl_6]^-$ નો આકાર અષ્ટફલકીય છે.

(C) સિલિકોન્સ એ સામાન્ય સૂત્ર $(R_2SiO)_n$ ધરાવતા કૃત્રિમ ઓર્ગેનોસિલિકોન પોલિમર છે.
તેઓ સિલિકોન અને ઓક્સિજન પરમાણુઓની એકાંતરે ગોઠવણી ધરાવતી કરોડરજ્જુ ધરાવે છે,જેમાં સિલિકોન પરમાણુઓ સાથે કાર્બનિક જૂથો જોડાયેલા હોય છે.
આ કાર્બનિક જૂથો (જેમ કે આલ્કાઈલ જૂથો) સિલિકોન્સની સપાટીને પાણી પ્રત્યે અપાકર્ષક અથવા હાઇડ્રોફોબિક બનાવે છે.
તેથી,વિધાન સાચું છે.
જોકે,સિલિકોન્સમાં રહેલા $Si-O-Si$ બંધ ખૂબ જ સ્થાયી હોય છે અને તે ભેજ પ્રત્યે સંવેદનશીલ હોતા નથી; વાસ્તવમાં,તેઓ પાણી સામે પ્રતિરોધક હોય છે.
આમ,કારણ ખોટું છે.

(B) મેસો સંયોજન એ એક પ્રકાશીય રીતે નિષ્ક્રિય અણુ છે જે કાઇરલ કેન્દ્રો ધરાવે છે પરંતુ તેની પાસે આંતરિક સમપ્રમાણતાનું સમતલ (plane of symmetry) અથવા સમપ્રમાણતાનું કેન્દ્ર હોય છે.
મેસો સ્વરૂપ દર્શાવવા માટે,અણુમાં ઓછામાં ઓછા બે સમાન કાઇરલ કેન્દ્રો અને સમપ્રમાણ બંધારણ હોવું જરૂરી છે.
$CH_3CH(OH)CH(OH)CH_3$ (બ્યુટેન$-2,3-$ડાયોલ) માં,બે મધ્યવર્તી કાર્બન કાઇરલ અને સમાન છે. એકલિપ્સ્ડ (eclipsed) સંરૂપણમાં,તે સમપ્રમાણતાનું સમતલ ધરાવી શકે છે,જે તેને મેસો સંયોજન બનાવે છે.

(D) એન્ટિમની સલ્ફાઇડ $(Sb_2S_3)$ પીળા એમોનિયમ સલ્ફાઇડ $( (NH_4)_2S_x )$ માં દ્રાવ્ય થઈને એમોનિયમ થાયોએન્ટિમોનેટ $( (NH_4)_3SbS_4 )$ બનાવે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા: $Sb_2S_3 + 3(NH_4)_2S + 2S \longrightarrow 2(NH_4)_3SbS_4$.
$Sb_2S_3$ દ્રાવ્ય હોવાથી,વિધાન ખોટું છે.
$S^{2-}$ આયનોને કારણે સામાન્ય આયન અસર સામાન્ય રીતે દ્રાવ્યતા ઘટાડે છે,પરંતુ આ સંદર્ભમાં $Sb_2S_3$ ના વર્તન માટે આ કારણ નથી,અને વિધાન પોતે જ ખોટું છે. તેથી,વિધાન અને કારણ બંને ખોટા છે.

(C) વિધાન સાચું છે કારણ કે બ્રેથલાઈઝર ટેસ્ટમાં એસિડિક પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ $(K_2Cr_2O_7)$ દ્વારા ઇથેનોલનું ઓક્સિડેશન થાય છે,જેનો રંગ નારંગીમાંથી લીલામાં બદલાય છે કારણ કે $Cr^{6+}$ નું રિડક્શન $Cr^{3+}$ માં થાય છે.
કારણ ખોટું છે કારણ કે રંગમાં ફેરફાર રેડોક્સ પ્રતિક્રિયા (આલ્કોહોલનું ઓક્સિડેશન) ને કારણે છે,સંકિર્ણ બનવાને કારણે નહીં.
રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા:
$2K_2Cr_2O_7 + 8H_2SO_4 + 3C_2H_5OH \longrightarrow 2K_2SO_4 + 2Cr_2(SO_4)_3 + 3CH_3COOH + 11H_2O$
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(A) હરિતકણ,રંગકણ અને રંગહીન કણ એ ત્રણેય રંજકકણો (plastids) ના પ્રકારો છે.
બધા જ રંજકકણો પ્રોપ્લાસ્ટિડ્સમાંથી ઉદ્ભવે છે અને તે સહજીવી આદિકોષકેન્દ્રી સજીવોમાંથી વિકસ્યા હોવાનું માનવામાં આવે છે.
આ ઉત્ક્રાંતિના મૂળને કારણે,તેઓ બધા ભાજન જેવી પ્રક્રિયા દ્વારા ગુણન પામવાની ક્ષમતા ધરાવે છે.
રંગહીન કણો રંગહીન હોય છે અને તેમાં રંજકદ્રવ્યોનો અભાવ હોય છે,તેથી વિકલ્પ $D$ ખોટો છે.
માત્ર હરિતકણોમાં થાયલેકોઇડ્સ અને ગ્રાના હોય છે,તેથી વિકલ્પ $B$ ખોટો છે.
રંગહીન કણો મુખ્યત્વે સંગ્રહ માટે છે,પરંતુ રંગકણો અને હરિતકણોના પ્રાથમિક કાર્યો અલગ છે,જે વિકલ્પ $C$ ને ખોટો ઠેરવે છે.
તેથી,તેમની વચ્ચેની સમાનતા ભાજન જેવી પ્રક્રિયા દ્વારા વિભાજન પામવાની ક્ષમતા છે.

(D) કેટલાક આદિકોષકેન્દ્રી સજીવો જેવા કે સાયનોબેક્ટેરિયામાં,કોષરસમાં પટલીય વિસ્તરણ જોવા મળે છે જેને રંગકણ (chromatophores) કહેવામાં આવે છે. આ સંરચનાઓમાં રંજકદ્રવ્યો આવેલા હોય છે અને તે પ્રકાશસંશ્લેષણમાં ભાગ લે છે. તેથી,તે એક આંતરિક પટલીય તંત્ર છે જે પ્રકાશસંશ્લેષી બેક્ટેરિયામાં ખૂબ જ વિસ્તૃત અને જટિલ સ્વરૂપ ધારણ કરે છે.

(C) આકૃતિ $X$ અને $Y$ રંગસૂત્રો દર્શાવે છે. જનીનો 'a' અને 'b' એ $X$ રંગસૂત્ર પર આવેલા છે.
હિમોફિલિયા અને લાલ-લીલી વર્ણાંધતા બંને $X$-લિંગ સંલગ્ન પ્રચ્છન્ન વિકૃતિઓ છે,જેનો અર્થ છે કે તેમના જનીનો $X$ રંગસૂત્ર પર આવેલા હોય છે.
શરીરની ઊંચાઈ એ બહુજનીનિક વારસાગમનનું ઉદાહરણ છે,જે દૈહિક (autosomal) છે.
રhesus રક્ત જૂથ એ $RBC$ ની સપાટી પર Rh-પ્રોટીનની હાજરી કે ગેરહાજરી દ્વારા નક્કી થાય છે,જે એક દૈહિક લક્ષણ છે.
ફિનાઇલકીટોન્યુરિયા $(PKU)$ એ દૈહિક પ્રચ્છન્ન વિકૃતિ છે.

(B) પ્રાણીઓના મળ અને રસોડાના જૈવિક કચરાથી થતા પ્રદૂષણને બાયોગેસના ઉત્પાદન માટે તેનો ઉપયોગ કરીને સૌથી વધુ ફાયદાકારક રીતે ઘટાડી શકાય છે.
આ કચરો અજારક સૂક્ષ્મજીવોની ક્રિયાના પરિણામે મિથેન અને અન્ય વાયુઓ મુક્ત કરે છે.
બાયોગેસમાં મુખ્યત્વે મિથેન અને અન્ય વાયુઓ જેવા કે $CO_{2}$,$H_{2}$,$N_{2}$ અને $O_{2}$ હોય છે.

(D) કીસ્ટોન પ્રજાતિઓ રક્ષણને પાત્ર છે કારણ કે તેઓ સમુદાયમાં રહેતી અન્ય પ્રજાતિઓ પર નોંધપાત્ર અને અપ્રમાણસર મોટી અસર કરે છે.
અન્ય પ્રજાતિઓની તુલનામાં તેમની વસ્તીનું કદ ઘણીવાર ઓછું હોય છે,પરંતુ તેઓ અન્ય સજીવોની વસ્તી ગતિશીલતાને નિયંત્રિત કરવામાં નિર્ણાયક ભૂમિકા ભજવે છે.
સમુદાયમાંથી આ પ્રજાતિઓને દૂર કરવાથી અથવા તેમની સંખ્યામાં ઘટાડો થવાથી તે નિવસનતંત્રના માળખા અને કાર્યમાં ગંભીર વિક્ષેપ પડે છે.

(C) $XeF_4$ નું પાણી સાથેનું જળવિભાજન એ અસમાનતા (disproportionation) પ્રક્રિયા છે.
રાસાયણિક સમીકરણ: $6XeF_4 + 12H_2O \rightarrow 2Xe + 4XeO_3 + 24HF + 3O_2$ છે.
આમ,મળતી નીપજો $Xe$,$XeO_3$,$HF$ અને $O_2$ છે.

(A) ભૂમિતિ નક્કી કરવા માટે,આપણે મધ્યસ્થ પરમાણુના સંકરણ અને અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pairs) નું વિશ્લેષણ કરીએ છીએ:
$1$. $XeF_4$: $Xe$ પાસે $8$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. તે $F$ સાથે $4$ બંધ બનાવે છે અને $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ધરાવે છે. સ્ટેરિક નંબર = $4 + 2 = 6$ ($sp^3d^2$ સંકરણ). $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મને કારણે,તે સમતલીય ચોરસ ભૂમિતિ ધરાવે છે.
$2$. $SF_4$: $S$ પાસે $6$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. તે $F$ સાથે $4$ બંધ બનાવે છે અને $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ધરાવે છે. સ્ટેરિક નંબર = $4 + 1 = 5$ ($sp^3d$ સંકરણ). તે સી-સો (see-saw) ભૂમિતિ ધરાવે છે.
$3$. $[NiCl_4]^{2-}$: $Ni^{2+}$ એ $d^8$ આયન છે. નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ $(Cl^-)$ સાથે,તે $sp^3$ સંકરણ અનુભવે છે,જેના પરિણામે ચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ મળે છે.
$4$. $[PtCl_4]^{2-}$: $Pt^{2+}$ એ $5d$ શ્રેણીનો ધાતુ આયન છે. તે ઉચ્ચ સ્ફટિક ક્ષેત્ર વિભાજનને કારણે સમતલીય ચોરસ સંકીર્ણ બનાવે છે,જે $dsp^2$ સંકરણમાં પરિણમે છે.
તેથી,સમતલીય ચોરસ ભૂમિતિ ધરાવતી સ્પીસીઝ $(i)$ $XeF_4$ અને $(iv)$ $[PtCl_4]^{2-}$ છે.

(C) સાયનાઇડ આયન,$CN^-$,માં કાર્બન અને નાઇટ્રોજન વચ્ચે ત્રિ-બંધ હોય છે,જેમાં એક $\sigma$ બંધ અને બે $\pi$ બંધ હોય છે.
$[Ag(CN)_2]^-$ સંકીર્ણમાં,બે $CN^-$ લિગેન્ડ્સ છે.
તેથી,$\pi$ બંધની કુલ સંખ્યા $= 2 \times 2 = 4$ થાય.

$(A)$ $N_2$ અણુમાં $N \equiv N$ ત્રિ-બંધ હોય છે, જ્યારે $O_2$ અણુમાં $O = O$ દ્વિ-બંધ હોય છે.
$N \equiv N$ ત્રિ-બંધની બંધ વિયોજન ઉર્જા $O = O$ દ્વિ-બંધ કરતા ઘણી વધારે હોય છે, જે $N_2$ ને સામાન્ય પરિસ્થિતિમાં રાસાયણિક રીતે નિષ્ક્રિય અથવા ઓછો સક્રિય બનાવે છે.
વધારે બંધ ક્રમાંકને કારણે $N_2$ ની બંધ લંબાઈ $(109.8 \ pm)$ ખરેખર $O_2$ $(121 \ pm)$ કરતા ટૂંકી હોય છે.
કારણ કે ઉચ્ચ બંધ વિયોજન ઉર્જા (ટૂંકા, મજબૂત ત્રિ-બંધનું પરિણામ) એ $N_2$ ની ઓછી સક્રિયતાનું કારણ છે, તેથી કારણ એ વિધાનની સાચી સમજૂતી આપે છે.
તેથી, $A$ અને $R$ બંને સાચા છે અને $R$ એ $A$ ની સાચી સમજૂતી છે.

(A) $NaHCO_3$ (સોડિયમ બાયકાર્બોનેટ) નો ઉપયોગ પેટની એસિડિટીને તટસ્થ કરવા માટે દવા તરીકે થાય છે.
$Mg(OH)_2$ (મેગ્નેશિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ),જેને મિલ્ક ઓફ મેગ્નેશિયા તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે એક મંદ બેઇઝ છે જે પેટના એસિડને તટસ્થ કરવા માટે વપરાય છે.
તેથી,બંને $NaHCO_3$ અને $Mg(OH)_2$ નો ઉપયોગ એન્ટાસિડ ઔષધીય તૈયારીઓમાં થાય છે.

(A) $L$-એમિનો એસિડમાં,જ્યારે $-COOH$ સમૂહને ઉપર રાખવામાં આવે ત્યારે ફિશર પ્રોજેક્શનમાં $-NH_2$ સમૂહ કાયરલ કાર્બનની ડાબી બાજુએ હોય છે.
સેરીન એ $HOCH_2-CH(NH_2)-COOH$ છે.
વિકલ્પ $A$ માં,$-NH_2$ સમૂહ ડાબી બાજુએ છે,જે સેરીનના $L$-કોન્ફિગરેશનને અનુરૂપ છે.

(B) Methyl-$\alpha-D$-glucoside માં,$C_1$ સ્થાન પર $-OCH_3$ સમૂહ $\alpha$-વિન્યાસમાં હોય છે ($-CH_2OH$ સમૂહની વિરુદ્ધ દિશામાં).
Methyl-$\beta-D$-glucoside માં,$C_1$ સ્થાન પર $-OCH_3$ સમૂહ $\beta$-વિન્યાસમાં હોય છે ($-CH_2OH$ સમૂહની સમાન દિશામાં).
આ બંને આઈસોમર્સ માત્ર એનોમેરિક કાર્બન $(C_1)$ પરના વિન્યાસમાં જ અલગ પડે છે,તેથી તેમને એનોમર્સ કહેવામાં આવે છે.

(C) $V_2O_5$ નો ઉપયોગ $SO_3$ અને ત્યારબાદ $H_2SO_4$ ના ઉત્પાદન માટે સંપર્ક વિધિ (contact process) માં ઉદ્દીપક તરીકે થાય છે.
$NH_3$ ના ઉત્પાદન માટેની હેબર-બોશ પ્રક્રિયામાં,મોલિબ્ડેનમ સાથેના ઝીણા વિભાજિત $Fe$ નો ઉપયોગ થાય છે.
તેથી,$V_2O_5 :$ હેબર-બોશ પ્રક્રિયા એ ખોટી જોડી છે.

(B) ઇથાઇલબેન્ઝીન $(C_6H_5CH_2CH_3)$ નું સ્ટાયરીન $(C_6H_5CH=CH_2)$ માં રૂપાંતર કરવા માટે બે તબક્કાની પ્રક્રિયા જરૂરી છે: હેલોજનેશન અને ત્યારબાદ ડીહાઇડ્રોહેલોજનેશન.
તબક્કો $1$: $SO_2Cl_2$ (સલ્ફ્યુરાઇલ ક્લોરાઇડ) નો ઉપયોગ કરીને બેન્ઝિલિક સ્થાન પર મુક્ત રેડિકલ ક્લોરિનેશન કરવાથી $1$-ક્લોરોઇથાઇલબેન્ઝીન $(C_6H_5CHClCH_3)$ મળે છે.
તબક્કો $2$: આલ્કોહોલિક $KOH$ (પ્રબળ બેઝ) નો ઉપયોગ કરીને $C_6H_5CHClCH_3$ નું ડીહાઇડ્રોહેલોજનેશન કરવાથી $HCl$ દૂર થાય છે અને સ્ટાયરીન $(C_6H_5CH=CH_2)$ બને છે.

(D) કુદરતી રબર એ આઈસોપ્રીન ($2-$મિથાઈલ-$1, 3-$બ્યુટાડાઈન) નો પોલિમર છે. તેથી,વિધાન ખોટું છે.
કુદરતી રબર આઈસોપ્રીનના પોલિમરાઈઝેશન દ્વારા બને છે,જે સામાન્ય રીતે ફ્રી રેડિકલ અથવા કોઓર્ડિનેશન પોલિમરાઈઝેશન દ્વારા થાય છે,એનિઓનિક એડિશન પોલિમરાઈઝેશન દ્વારા નહીં. તેથી,કારણ પણ ખોટું છે.

(A) $CaF_2$ (ફ્લોરાઈટ) બંધારણમાં,$Ca^{2+}$ આયનો ફલક-કેન્દ્રિત ઘન $(FCC)$ લેટીસ બનાવે છે.
એકમ કોષ દીઠ $4$ $Ca^{2+}$ આયનો હોય છે.
$FCC$ એકમ કોષમાં ચતુષ્ફલકીય છિદ્રોની સંખ્યા $2 \times Z = 2 \times 4 = 8$ છે.
બધા જ $8$ ચતુષ્ફલકીય છિદ્રો $F^{-}$ આયનો દ્વારા રોકાયેલા હોય છે.
તેથી,$F^{-}$ આયનો બધા જ ચતુષ્ફલકીય છિદ્રોમાં આવેલા હોય છે.

(D) ગ્રેફાઇટ હેક્સાગોનલ સ્ફટિક પ્રણાલીમાં સ્ફટિકીકરણ પામે છે,ટેટ્રાગોનલ પ્રણાલીમાં નહીં. હેક્સાગોનલ પ્રણાલી માટે,પરિમાણો $a = b \neq c$,$\alpha = \beta = 90^o$ અને $\gamma = 120^o$ છે.
ટેટ્રાગોનલ પ્રણાલી માટે,પરિમાણો $a = b \neq c$ અને $\alpha = \beta = \gamma = 90^o$ છે.
આમ,વિધાન ગ્રેફાઇટની સ્ફટિક પ્રણાલીને ખોટી રીતે ઓળખાવે છે અને કારણ ટેટ્રાગોનલ પ્રણાલી માટે ખોટા પરિમાણો આપે છે,તેથી વિધાન અને કારણ બંને ખોટા છે.

(C) ઠારબિંદુમાં અવનયન $\Delta T_f = K_f \times m$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $m$ એ મોલાલિટી છે.
$5\%$ (દળથી) દ્રાવણ માટે,મોલાલિટી $m = \frac{w_2 \times 1000}{M_2 \times w_1}$ છે.
દળ ટકાવારી સમાન $(5\%)$ હોવાથી,મોલાલિટી દ્રાવ્યના મોલર દળ $(M_2)$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
$\Delta T_f \propto \frac{1}{M_2}$.
કેન સુગર $(M_1 = 342 \ g/mol)$ માટે: $\Delta T_{f1} = 273.15 - 271 = 2.15 \ K$.
ગ્લુકોઝ $(M_2 = 180 \ g/mol)$ માટે: $\Delta T_{f2} = \Delta T_{f1} \times \frac{M_1}{M_2}$.
$\Delta T_{f2} = 2.15 \times \frac{342}{180} = 2.15 \times 1.9 = 4.085 \ K$.
ગ્લુકોઝના દ્રાવણનું ઠારબિંદુ $= 273.15 - 4.085 = 269.065 \ K \approx 269.07 \ K$.

(C) વિધાન સાચું છે. જ્યારે રક્તકણોને શુદ્ધ પાણીમાં મૂકવામાં આવે છે,ત્યારે આસૃતિ (osmosis) ને કારણે પાણી કોષોમાં પ્રવેશે છે કારણ કે કોષોની અંદર દ્રાવ્યની સાંદ્રતા આસપાસના શુદ્ધ પાણી કરતા વધારે હોય છે.
પાણીના આ પ્રવાહને કારણે કોષો ફૂલે છે,જેનાથી કોષોની અંદરનું દબાણ વધે છે.
કારણ ખોટું છે કારણ કે કોષોમાં ક્ષારનું પ્રમાણ વધતું નથી; તેના બદલે,જેમ પાણી કોષમાં પ્રવેશે છે તેમ તે આંતરિક માધ્યમને મંદ કરે છે.
તેથી,વિધાન સાચું છે પરંતુ કારણ ખોટું છે.

(A) પાણીમાં $NH_4NO_3$ નું ઓગળવું એ ઉષ્માશોષક પ્રક્રિયા છે,જે આસપાસમાંથી ગરમી શોષે છે,જેનાથી પેકનું તાપમાન ઘટે છે.
આ ઘટના દ્રાવણના સંખ્યાત્મક ગુણધર્મો સાથે સંબંધિત છે.
દ્રાવકમાં અબાષ્પશીલ દ્રાવ્ય ઉમેરવાથી બાષ્પ દબાણમાં ઘટાડો થાય છે,જે દ્રાવકના ઠારબિંદુમાં અવનયન તરફ દોરી જાય છે.
કોલ્ડ પેકમાં ઠંડકની અસર એ દ્રાવ્ય ઓગળવા સાથે સંકળાયેલ ઉર્જા ફેરફારો અને સંખ્યાત્મક ગુણધર્મોના સિદ્ધાંતોનું વ્યવહારુ ઉપયોગ છે,તેથી બંને વિધાનો સાચા છે અને કારણ એ મૂળભૂત સિદ્ધાંતને સમજાવે છે.

(B) $MnO_4^-$ નું $MnO_2$ માં રિડક્શન માટેની અર્ધ-પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$MnO_4^- + 4H^{+} + 3e^- \to MnO_2 + 2H_2O$
સંતુલિત સમીકરણ પરથી સ્પષ્ટ થાય છે કે $1 \ mol$ $MnO_4^-$ ના રિડક્શન માટે $3 \ mol$ ઇલેક્ટ્રોનની જરૂર પડે છે.
$1 \ mol$ ઇલેક્ટ્રોનનો વીજભાર $1 \ F$ હોવાથી,જરૂરી કુલ વીજભાર $3 \ F$ થશે.

(C) જલીય દ્રાવણમાં,$NaBr$ આ રીતે વિયોજન પામે છે: $NaBr(aq) \to Na^{+}(aq) + Br^{-}(aq)$.
પાણીનું પણ અલ્પ પ્રમાણમાં વિયોજન થાય છે: $H_2O(l) \rightleftharpoons H^{+}(aq) + OH^{-}(aq)$.
કેથોડ પર,$Na^{+}$ આયનો કરતા પાણીનું રિડક્શન પસંદ કરવામાં આવે છે: $2H_2O(l) + 2e^{-} \to H_2(g) + 2OH^{-}(aq)$.
એનોડ પર,પાણી કરતા $Br^{-}$ આયનોનું ઓક્સિડેશન પસંદ કરવામાં આવે છે: $2Br^{-}(aq) \to Br_2(l) + 2e^{-}$.
$Na^{+}$ આયનો દ્રાવણમાં રહે છે અને $OH^{-}$ આયનો સાથે જોડાઈને $NaOH$ બનાવે છે.
આમ,અંતિમ નીપજો $H_2(g)$,$Br_2(l)$ અને $NaOH(aq)$ છે.

(A) $Mn^{3+}/Mn^{2+}$ $(+1.51 \ V)$ માટે પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ $E^o$ એ $Cr^{3+}/Cr^{2+}$ $(-0.41 \ V)$ કરતા ઘણું વધારે છે.
આનું કારણ એ છે કે $Mn^{2+}$ પાસે સ્થાયી $d^5$ ઇલેક્ટ્રોન રચના છે,જે $Mn^{3+}$ નું $Mn^{2+}$ માં રિડક્શન ખૂબ જ સરળ બનાવે છે.
તેનાથી વિપરીત,$Mn$ ની ત્રીજી આયનીકરણ ઉર્જા ખૂબ ઊંચી છે કારણ કે તેમાં $Mn^{2+}$ ની સ્થાયી $d^5$ રચનામાંથી ઇલેક્ટ્રોન દૂર કરવાનો સમાવેશ થાય છે.
ત્રીજી આયનીકરણ ઉર્જા એ $M^{2+}$ આયનમાંથી ઇલેક્ટ્રોન દૂર કરવા માટે જરૂરી ઉર્જાનું માપ હોવાથી,$Mn$ માટેનું ઉચ્ચ મૂલ્ય સમજાવે છે કે શા માટે $Mn^{3+}$ એક પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે.
તેથી,વિધાન અને કારણ બંને સાચા છે અને કારણ એ વિધાનની સાચી સમજૂતી છે.

(C) ડેનિયલ કોષ $Zn | Zn^{2+} || Cu^{2+} | Cu$ માં,પ્રમાણિત કોષ પોટેન્શિયલ $E_{cell} = 1.1 \ V$ છે.
એનોડ પર ઓક્સિડેશન અર્ધ-પ્રક્રિયા $Zn \to Zn^{2+} + 2e^-$ છે.
કેથોડ પર રિડક્શન અર્ધ-પ્રક્રિયા $Cu^{2+} + 2e^- \to Cu$ છે.
જ્યારે $1.1 \ V$ કરતા વધારે બાહ્ય પોટેન્શિયલ લાગુ પાડવામાં આવે છે,ત્યારે કોષની પ્રક્રિયા ઉલટાઈ જાય છે અને કોષ વિદ્યુતવિભાજન કોષ તરીકે કાર્ય કરે છે.
આ સ્થિતિમાં,ઇલેક્ટ્રોન કેથોડથી એનોડ તરફ વહે છે અને રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ ઉલટાઈ જાય છે: એનોડ પર $Zn^{2+}$ નું રિડક્શન થઈને $Zn$ બને છે અને કેથોડ પર $Cu$ નું ઓક્સિડેશન થઈને $Cu^{2+}$ બને છે.
તેથી,વિધાન સાચું છે,પરંતુ કારણ ખોટું છે કારણ કે ઉલટી પ્રક્રિયા દરમિયાન $Zn$ એનોડ પર જમા થતું નથી; તેના બદલે એનોડ પર $Zn^{2+}$ નું રિડક્શન થઈને $Zn$ બને છે.

(A) સામાન્ય પ્રક્રિયા $aA + bB \to cC + dD$ માટે,પ્રક્રિયાનો વેગ નીચે મુજબ દર્શાવી શકાય:
વેગ $= -\frac{1}{a}\frac{d[A]}{dt} = -\frac{1}{b}\frac{d[B]}{dt} = \frac{1}{c}\frac{d[C]}{dt} = \frac{1}{d}\frac{d[D]}{dt}$.
આપેલ પ્રક્રિયા $2N_2O_5 \to 4NO_2 + O_2$ માટે,પ્રક્રિયાનો વેગ:
વેગ $= -\frac{1}{2}\frac{d[N_2O_5]}{dt} = \frac{1}{4}\frac{d[NO_2]}{dt} = \frac{d[O_2]}{dt}$.

(B) ટ્રાન્ઝિશન સ્ટેટ થિયરી મુજબ,સક્રિયકૃત સંકુલના નિર્માણમાં પ્રક્રિયક અણુઓની કંપનશીલ સ્વતંત્રતાની માત્રામાંથી એક,પ્રતિક્રિયાના માર્ગ પર સ્થાનાંતરિત સ્વતંત્રતાની માત્રામાં રૂપાંતરિત થાય છે.
તે પણ સાચું છે કે સક્રિયકૃત સંકુલની ઉર્જા પ્રક્રિયક અણુઓની ઉર્જા કરતા વધારે હોય છે,કારણ કે તે ઉર્જા અવરોધ દર્શાવે છે જેને પ્રતિક્રિયા આગળ વધવા માટે પાર કરવો પડે છે.
જો કે,સક્રિયકૃત સંકુલની ઉર્જા વધારે છે તે હકીકત એ સમજાવતી નથી કે શા માટે કંપનશીલ સ્વતંત્રતાની માત્રા સ્થાનાંતરિત સ્વતંત્રતાની માત્રામાં રૂપાંતરિત થાય છે. તેથી,બંને વિધાનો સાચા છે,પરંતુ કારણ એ વિધાનની સાચી સમજૂતી નથી.

(C) સલ્ફર ઘણા અપરરૂપો ધરાવે છે જેમ કે રોમ્બિક સલ્ફર $(S_8)$,મોનોક્લિનિક સલ્ફર અને અન્ય. તેથી,$S_8$ એ સલ્ફરનું એકમાત્ર અપરરૂપ છે તે વિધાન ખોટું છે.

(C) આયોડિનનું ટિંક્ચર એટલે આલ્કોહોલ અને પાણીના મિશ્રણમાં આયોડિન $(I_2)$ નું $2\%$ દ્રાવણ.
તેનો મુખ્ય ઉપયોગ એન્ટિસેપ્ટિક તરીકે થાય છે.

(A) આયોડાઇઝ્ડ મીઠું સામાન્ય મીઠા $(NaCl)$ માં આયોડિનના સંયોજનો ઉમેરીને બનાવવામાં આવે છે.
$KIO_3$ (પોટેશિયમ આયોડેટ) અને $KI$ (પોટેશિયમ આયોડાઇડ) નો ઉપયોગ આ હેતુ માટે થાય છે કારણ કે તે સ્થિર છે અને જરૂરી આયોડિન પૂરૂં પાડે છે.

(B) $Co(II)$ સંયોજનો,ખાસ કરીને કોબાલ્ટ ઓક્સાઈડ $(CoO)$,કાચ ઉદ્યોગમાં કાચને લાક્ષણિક ઘેરો વાદળી રંગ આપવા માટે વ્યાપકપણે વપરાય છે. આ સિલિકેટ મેટ્રિક્સમાં કોબાલ્ટ આયનોનો જાણીતો ગુણધર્મ છે.

(B) સમાન ચુંબકીય ચાકમાત્રા ધરાવવા માટે,સ્પીસીઝમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $(n)$ સમાન હોવી જોઈએ.
$1$. $[Cr(H_2O)_6]^{2+}$: $Cr^{2+}$ એ $3d^4$ છે. તેમાં $4$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.
$2$. $[CoCl_4]^{2-}$: $Co^{2+}$ એ $3d^7$ છે. ટેટ્રાહેડ્રલ ક્ષેત્રમાં,તેમાં $3$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.
$3$. $[Fe(H_2O)_6]^{2+}$: $Fe^{2+}$ એ $3d^6$ છે. તેમાં $4$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.
$4$. $[Mn(H_2O)_6]^{2+}$: $Mn^{2+}$ એ $3d^5$ છે. તેમાં $5$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.
અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યાની સરખામણી કરતા,$[Cr(H_2O)_6]^{2+}$ અને $[Fe(H_2O)_6]^{2+}$ બંનેમાં $4$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે. તેથી,તેમની ચુંબકીય ચાકમાત્રા સમાન છે.

(C) સંકીર્ણ $[Co(C_2O_4)_2(NH_3)_2]^-$ એ $[M(AA)_2a_2]$ પ્રકારનું છે,જ્યાં $AA$ એ દ્વિદંતીય લિગેન્ડ (ઓક્ઝેલેટ) છે અને $a$ એ એકદંતીય લિગેન્ડ (એમોનિયા) છે.
આ સંકીર્ણ ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવે છે,જેના બે સ્વરૂપો છે: $cis-$ અને $trans-$.
$cis-$ સમઘટક પ્રકાશીય સક્રિય છે અને તે પ્રતિબિંબીત સમઘટકોની જોડી ($d$ અને $l$ સ્વરૂપો) તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
$trans-$ સમઘટક પ્રકાશીય નિષ્ક્રિય છે કારણ કે તેમાં સંમિતિનું સમતલ હાજર હોય છે.
તેથી,કુલ સમઘટકોની સંખ્યા $3$ ($cis-d$,$cis-l$,અને $trans-$) છે.

(A) $cis$-platin નું રાસાયણિક સૂત્ર $[PtCl_2(NH_3)_2]$ છે.
આ સવર્ગ સંયોજનમાં,મધ્યસ્થ ધાતુ આયન $Pt^{2+}$ છે.
મધ્યસ્થ ધાતુ આયન સાથે જોડાયેલા લિગાન્ડ્સ એમોનિયા $(NH_3)$ અને ક્લોરાઇડ આયનો $(Cl^-)$ છે.

(A) $[Co(NO_2)_3(NH_3)_3]$ સંકીર્ણ બે ભૌમિતિક સમઘટક સ્વરૂપોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે: $fac$ (ફેસિયલ) અને $mer$ (મેરિડિયોનલ).
આ બંને સમઘટકો સમતલ સંમિતિ ધરાવે છે,જે તેમને અકાયરલ (achiral) બનાવે છે.
પ્રકાશીય સમઘટકતા માટે અણુ અકાયરલ હોવો જરૂરી છે (સમતલ સંમિતિનો અભાવ હોવો જોઈએ),તેથી આ સંકીર્ણ પ્રકાશીય સમઘટકતા દર્શાવતું નથી.
તેથી,વિધાન અને કારણ બંને સાચા છે,અને કારણ એ વિધાનની સાચી સમજૂતી છે.

(A) $S_N1$ પ્રક્રિયાઓ કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તીના નિર્માણ દ્વારા આગળ વધે છે.
$S_N1$ પ્રત્યેની પ્રતિક્રિયાત્મકતા એ બનતા કાર્બોકેટાયનની સ્થિરતાના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
સંબંધિત કાર્બોકેટાયનનો સ્થિરતાનો ક્રમ: $PhCH_2^+ > CH_2=CH-CH_2^+ > (CH_3)_2CH^+ > CH_3-CH_2^+$.
તેથી,પ્રતિક્રિયાત્મકતાનો વધતો ક્રમ: $CH_3-CH_2-X < (CH_3)_2CH-X < CH_2=CH-CH_2-X < PhCH_2-X$ છે.

(B) હેલોઆલ્કેનનું ઉત્કલનબિંદુ તેના આણ્વીય દળ અને શાખાઓના પ્રમાણ પર આધાર રાખે છે.
જેમ આણ્વીય દળ વધે છે,તેમ ઉત્કલનબિંદુ વધે છે.
સમઘટકોમાં,શાખાઓ વધવાથી ઉત્કલનબિંદુ ઘટે છે કારણ કે શાખાઓ સપાટીનું ક્ષેત્રફળ ઘટાડે છે,જેનાથી વાન્ડર વાલ્સ બળો નબળા પડે છે.
આપેલા સંયોજનોની સરખામણી કરતા:
$CH_3CH_2CH_2CH_2Cl$ (n-બ્યુટાઇલ ક્લોરાઇડ) નું આણ્વીય દળ સૌથી વધુ છે અને તે સીધી શૃંખલા ધરાવતો સમઘટક છે,જેમાં કોઈ શાખા નથી,પરિણામે આંતરઆણ્વીય બળો સૌથી મજબૂત હોય છે.
તેથી,તેનું ઉત્કલનબિંદુ સૌથી વધુ છે.

(D) આ પ્રક્રિયામાં $KOH$ નું જલીય દ્રાવણ વપરાય છે,જે $OH^-$ આયનોનો સ્ત્રોત છે.
$aq. KOH$ ની હાજરીમાં ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા થાય છે,જેમાં ક્લોરાઈડ આયન $(-Cl)$ નું સ્થાન હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ $(-OH)$ લે છે.
તેથી,પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $CH_3CH(Cl)CH_2CH_2OH + KOH(aq) \rightarrow CH_3CH(OH)CH_2CH_2OH + KCl$.
મુખ્ય નીપજ $CH_3CH(OH)CH_2CH_2OH$ છે.

(A) નાઈટ્રો ગ્રુપ $(-NO_2)$ એ પ્રબળ ઈલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઈંગ ગ્રુપ $(-EWG)$ છે.
ન્યુક્લિયોફિલિક એરોમેટિક વિસ્થાપનમાં,પ્રતિક્રિયાનો વેગ નક્કી કરતું પગલું એ રેઝોનન્સ-સ્થિર કાર્બેનાયન મધ્યવર્તી (Meisenheimer complex) નું નિર્માણ છે.
$-NO_2$ ગ્રુપ આ મધ્યવર્તી કાર્બેનાયનને રેઝોનન્સ અને પ્રેરક અસરો દ્વારા ઋણ વીજભારનું વિખેરણ કરીને સ્થિર કરે છે.
તેથી,ઓર્થો અથવા પેરા સ્થાન પર નાઈટ્રો ગ્રુપની હાજરી એરાઈલ હેલાઈડમાં ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રતિક્રિયાઓને નોંધપાત્ર રીતે સરળ બનાવે છે.
આમ,વિધાન અને કારણ બંને સાચા છે,અને કારણ એ વિધાનની સાચી સમજૂતી છે.

(B) સંયોજન $A$ એ $3$-મિથાઈલએનિસોલ ($1$-મિથોક્સી-$3$-મિથાઈલબેન્ઝિન) છે.
આ અણુમાં,$-OCH_3$ સમૂહ એ પ્રબળ ઓર્થો/પેરા-નિર્દેશક સમૂહ છે,જ્યારે $-CH_3$ સમૂહ એ નિર્બળ ઓર્થો/પેરા-નિર્દેશક સમૂહ છે.
$-OCH_3$ સમૂહ નિર્દેશક અસર પર પ્રભુત્વ ધરાવે છે.
ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી વિસ્થાપન $-OCH_3$ સમૂહના ઓર્થો અને પેરા સ્થાન પર થાય છે.
$-OCH_3$ ના ઓર્થો સ્થાનો $2$ અને $6$ છે. સ્થાન $2$ એ સ્થાન $3$ પર રહેલા $-CH_3$ સમૂહને કારણે અવકાશી અવરોધ (steric hindrance) અનુભવે છે.
$-OCH_3$ ની સાપેક્ષમાં પેરા સ્થાન એ $4$ નંબરનું સ્થાન છે.
સ્થાન $2$ ની સરખામણીમાં સ્થાન $4$ પર ઓછો અવકાશી અવરોધ હોવાથી ત્યાં વિસ્થાપન વધુ સરળતાથી થાય છે.
આમ,મુખ્ય નીપજ $4$-બ્રોમો-$1$-મિથોક્સી-$3$-મિથાઈલબેન્ઝિન છે.

(D) આઈસોપ્રોપાઈલબેન્ઝીન (ક્યુમીન) નું હવામાં ઓક્સિડેશન અને ત્યારબાદ મંદ એસિડ સાથેની પ્રક્રિયા એ ફિનોલ અને એસિટોન બનાવવા માટેની ઔદ્યોગિક પદ્ધતિ છે.
$1$. આઈસોપ્રોપાઈલબેન્ઝીન $O_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ક્યુમીન હાઈડ્રોપેરોક્સાઈડ બનાવે છે.
$2$. ક્યુમીન હાઈડ્રોપેરોક્સાઈડ,મંદ એસિડ $(H^+)$ ની હાજરીમાં પુનઃરચના પામીને ફિનોલ $(C_6H_5OH)$ અને એસિટોન $(CH_3COCH_3)$ આપે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$C_6H_5CH(CH_3)_2 + O_2 \xrightarrow{H^+} C_6H_5OH + CH_3COCH_3$
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(C) પ્રતિક્રિયા શ્રેણી નીચે મુજબ છે:
$1$. શરૂઆતનું પદાર્થ મિથાઈલ $2$-(કાર્બામોઈલમિથાઈલ)બેન્ઝોએટ છે.
$2$. $Br_2/NaOH$ (હોફમેન બ્રોમામાઈડ ડિગ્રેડેશન) સાથેની પ્રક્રિયા એમાઈડ ગ્રુપ $(-CONH_2)$ ને પ્રાથમિક એમાઈન ગ્રુપ $(-NH_2)$ માં રૂપાંતરિત કરે છે.
$3$. પરિણામી મધ્યવર્તી પદાર્થ મિથાઈલ $2$-(એમિનોમિથાઈલ)બેન્ઝોએટ છે.
$4$. ગરમ કરવા પર,આ મધ્યવર્તી પદાર્થ આંતર-આણ્વીય ચક્રીયકરણ (ન્યુક્લિયોફિલિક એસિલ સબસ્ટિટ્યુશન) માંથી પસાર થાય છે જ્યાં એમિનો ગ્રુપ એસ્ટર કાર્બોનિલ પર હુમલો કરે છે,અને મિથેનોલ $(CH_3OH)$ દૂર કરીને ચક્રીય એમાઈડ,ખાસ કરીને લેક્ટમ (આઈસોઈન્ડોલિન-$1$-ઓન) બનાવે છે.

(D) જ્યારે નાઈટ્રોબેન્ઝીન $(C_6H_5NO_2)$ ની પ્રક્રિયા ઝિંક ડસ્ટ અને જલીય એમોનિયમ ક્લોરાઈડ $(NH_4Cl)$ સાથે કરવામાં આવે છે,ત્યારે તેનું આંશિક રિડક્શન થઈને ફિનાઈલહાઈડ્રોક્સાઈલએમાઈન $(C_6H_5NHOH)$ બને છે.
આ એક પસંદગીયુક્ત રિડક્શન પ્રક્રિયા છે જેમાં નાઈટ્રો ગ્રુપનું રિડક્શન થઈને હાઈડ્રોક્સાઈલએમાઈન ગ્રુપ બને છે,જે એમાઈન સુધી સંપૂર્ણ રિડક્શન પામતું નથી.

(C) વિધાન સાચું છે: એનિલિનિયમ ક્લોરાઇડ $(C_6H_5NH_3^+Cl^-)$ એ એમોનિયમ ક્લોરાઇડ $(NH_4^+Cl^-)$ કરતા વધુ એસિડિક છે. આનું કારણ એ છે કે એનિલિનિયમ આયનનો સંયુગ્મી બેઇઝ,જે એનિલિન $(C_6H_5NH_2)$ છે,તે બેન્ઝીન રિંગ દ્વારા સંસ્પંદનથી સ્થાયી થાય છે.
કારણ ખોટું છે: એનિલિનિયમ આયન પોતે સંસ્પંદન દ્વારા સ્થાયી થતું નથી કારણ કે નાઇટ્રોજન પરમાણુ $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે અને તે બેન્ઝીન રિંગની $\pi$-સિસ્ટમ સાથે સંસ્પંદનમાં ભાગ લઈ શકતું નથી. સંસ્પંદન સ્થાયીકરણ પ્રોટોન ગુમાવ્યા પછી તેના સંયુગ્મી બેઇઝ (એનિલિન) માં થાય છે.

(D) હિમોગ્લોબિનમાં હિમ ગ્રુપમાં મધ્યસ્થ ધાતુ આયન તરીકે આયર્ન હોય છે. સાયટોક્રોમ્સ એ આયર્ન ધરાવતા હિમોપ્રોટીન છે જે ઇલેક્ટ્રોન વાહક તરીકે કાર્ય કરે છે. તેથી,$Haemoglobin$ અને $cytochromes$ બંનેમાં આયર્ન હોય છે.

(C) લાઈસીન એ બે એમિનો ગ્રુપ અને એક કાર્બોક્સિલ ગ્રુપ ધરાવતું બેઝિક એમિનો એસિડ છે.
તેનું આઈસોઈલેક્ટ્રિક પોઈન્ટ $(pI)$ આશરે $9.74$ છે.
એમિનો એસિડ તેના આઈસોઈલેક્ટ્રિક પોઈન્ટ પર પાણીમાં સૌથી ઓછું દ્રાવ્ય હોય છે કારણ કે અણુ પરનો ચોખ્ખો વીજભાર શૂન્ય હોય છે,જેનાથી અણુઓ વચ્ચેનું ઈલેક્ટ્રોસ્ટેટિક અપાકર્ષણ ન્યૂનતમ થાય છે.
તેથી,$9-10$ ની $pH$ રેન્જમાં લાઈસીન સૌથી ઓછું દ્રાવ્ય હોય છે.

(A) થાઇમિન એ $5-$ મિથાઈલયુરેસિલ છે. તે $DNA$ માં જોવા મળતો પિરિમિડિન ન્યુક્લિઓબેઝ છે.

(B) આયોડોમેટ્રિક ટાઇટ્રેશનમાં સ્ટાર્ચનો ઉપયોગ સૂચક તરીકે થાય છે કારણ કે તે $I_2$ (આયોડિન) સાથે ઘેરા વાદળી રંગનું સંકિર્ણ બનાવે છે.
સ્ટાર્ચ ખરેખર એક પોલીસેકેરાઇડ છે,પરંતુ આ રાસાયણિક ગુણધર્મ (પોલીસેકેરાઇડ હોવું) એ કારણ નથી કે તે આ ચોક્કસ ટાઇટ્રેશનમાં સૂચક તરીકે કેમ કાર્ય કરે છે.
તેથી,બંને વિધાનો સાચા છે,પરંતુ કારણ એ વિધાનની સાચી સમજૂતી નથી.

(C) $K_2Cr_2O_7$ નો ઉપયોગ વોલ્યુમેટ્રિક વિશ્લેષણમાં પ્રાથમિક પ્રમાણિત દ્રાવણ તરીકે થાય છે કારણ કે તે ઉચ્ચ શુદ્ધતામાં ઉપલબ્ધ છે,સ્થિર છે અને તેનું પ્રમાણિત દ્રાવણ ચોકસાઈપૂર્વક તૈયાર કરી શકાય છે. જોકે તે પાણીમાં દ્રાવ્ય છે,પરંતુ તેની પ્રાથમિક પ્રમાણિત તરીકેની ઉપયોગિતા તેની શુદ્ધતા અને સ્થિરતાને કારણે છે,માત્ર તેની દ્રાવ્યતાને કારણે નહીં. તેથી,વિધાન સાચું છે,પરંતુ કારણ ખોટું છે.

(C) $As_2S_3$ સોલ તેની સપાટી પર $S^{2-}$ આયનોના અધિશોષણને કારણે ઋણ વીજભારિત હોય છે.
હાર્ડી-શુલ્ઝના નિયમ મુજબ,આયનની સ્કંદન ક્ષમતા તેના વીજભારના મૂલ્યમાં વધારા સાથે વધે છે.
$Fe^{3+}$ આયનો ધન વીજભારિત હોય છે અને $As_2S_3$ સોલ કણોના ઋણ વીજભારને અસરકારક રીતે તટસ્થ કરે છે,જેનાથી સ્કંદન થાય છે.
આપેલ કારણ કે $Fe^{3+}$ એ $As_2S_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $Fe_2S_3$ બનાવે છે,તે રાસાયણિક રીતે ખોટું છે કારણ કે સ્કંદન એ વીજભાર તટસ્થીકરણની સપાટીની ઘટના છે,$Fe_2S_3$ બનાવતી રાસાયણિક પ્રક્રિયા નથી.