AIIMS 2014 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Hindi

(D) यंग मापांक $(Y)$,दृढ़ता मापांक $(\eta)$ और पॉइसन अनुपात $(\sigma)$ के बीच का संबंध इस प्रकार है:
$Y = 2\eta(1 + \sigma)$
दोनों पक्षों को $2\eta$ से विभाजित करने पर:
$\frac{Y}{2\eta} = 1 + \sigma$
$\frac{Y}{2\eta} - 1 = \sigma$
$\sigma = \frac{Y - 2\eta}{2\eta}$
$\sigma = \frac{0.5Y - \eta}{\eta}$
अतः,विकल्प $(d)$ सही है।

(B) अनुनाद तब होता है जब किसी निकाय पर उसकी प्राकृतिक आवृत्ति के बराबर आवृत्ति वाला बाहरी आवर्ती बल लगाया जाता है।
चूंकि निकाय एक बाहरी आवर्ती बल द्वारा संचालित होता है,इसलिए यह प्रणोदित दोलन का एक विशिष्ट मामला है।
अतः,अनुनाद प्रणोदित दोलन का एक उदाहरण है।
सही विकल्प $B$ है।

(A) चुंबकीय बल रेखाएं किसी भी बिंदु पर चुंबकीय क्षेत्र की दिशा को दर्शाती हैं। यदि दो चुंबकीय बल रेखाएं एक बिंदु पर प्रतिच्छेद करती हैं,तो उसी बिंदु पर चुंबकीय क्षेत्र की दो अलग-अलग दिशाएं होंगी। चूंकि अंतरिक्ष में किसी भी बिंदु पर किसी भी समय केवल एक ही शुद्ध चुंबकीय क्षेत्र सदिश हो सकता है,इसलिए चुंबकीय बल रेखाओं का एक-दूसरे को प्रतिच्छेद करना भौतिक रूप से असंभव है।

(C) ली शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,तापमान बढ़ाने से अभिक्रिया की ऊष्माशोषी दिशा को बढ़ावा मिलता है।
$A$. $CO_{(g)} + H_2O_{(g)} \rightleftharpoons CO_{2(g)} + H_{2(g)}$ ऊष्माक्षेपी है $(\Delta H < 0)$।
$B$. $2SO_{2(g)} + O_{2(g)} \rightleftharpoons 2SO_{3(g)}$ ऊष्माक्षेपी है $(\Delta H < 0)$।
$C$. $H_2O_{(g)} \rightleftharpoons H_{2(g)} + \frac{1}{2}O_{2(g)}$ ऊष्माशोषी है $(\Delta H > 0)$।
$D$. $4HCl_{(g)} + O_{2(g)} \rightleftharpoons 2H_2O_{(g)} + 2Cl_{2(g)}$ ऊष्माक्षेपी है $(\Delta H < 0)$।
इसलिए,तापमान बढ़ाने पर अभिक्रिया $C$ के लिए साम्य दाईं ओर स्थानांतरित हो जाएगा।

(A) क्लोरामफेनिकॉल $Streptomyces \text{ } venezuelae$ $(1947)$ से प्राप्त किया जाता है।
एरिथ्रोमाइसिन $Streptomyces \text{ } erythraeus$ $(1953)$ से प्राप्त किया जाता है।
ये दोनों एंटीबायोटिक्स $Streptomyces$ जीनस की प्रजातियों द्वारा उत्पादित किए जाते हैं, जो तंतुमय बैक्टीरिया हैं और कई प्रकार के द्वितीयक मेटाबोलाइट्स (secondary metabolites) का उत्पादन करने के लिए जाने जाते हैं, जिनमें कई चिकित्सकीय रूप से महत्वपूर्ण एंटीबायोटिक्स शामिल हैं।

(A) विद्युतचुंबकीय तरंगें वे तरंगें हैं जो एक विद्युत क्षेत्र और एक चुंबकीय क्षेत्र के बीच कंपन के परिणामस्वरूप उत्पन्न होती हैं।
$\gamma -$ किरणें और $X-$ किरणें विद्युतचुंबकीय स्पेक्ट्रम का हिस्सा हैं।
$\beta -$ किरणें उच्च-ऊर्जा,उच्च-गति वाले इलेक्ट्रॉनों या पॉज़िट्रॉन का प्रवाह हैं जो कुछ प्रकार के रेडियोधर्मी नाभिकों द्वारा उत्सर्जित होते हैं।
चूंकि $\beta -$ किरणें आवेशित कणों की धाराएं हैं,इसलिए वे विद्युतचुंबकीय तरंगें नहीं हैं।
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(C) विद्युतचुंबकीय तरंगें वे तरंगें हैं जो एक विद्युत क्षेत्र और एक चुंबकीय क्षेत्र के बीच कंपन के परिणामस्वरूप उत्पन्न होती हैं।
कॉस्मिक किरणें,$\gamma$-किरणें और $X$-किरणें सभी विद्युतचुंबकीय स्पेक्ट्रम का हिस्सा हैं।
$\beta$-किरणें कुछ प्रकार के रेडियोधर्मी नाभिकों द्वारा उत्सर्जित उच्च-ऊर्जा,उच्च-गति वाले इलेक्ट्रॉनों या पॉज़िट्रॉन से बनी होती हैं।
चूंकि $\beta$-किरणें आवेशित कणों (पदार्थ) की धाराएं हैं,इसलिए वे विद्युतचुंबकीय तरंगें नहीं हैं।
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(A) कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$ का रक्त में परिवहन मुख्य रूप से तीन रूपों में होता है:
$1$. बाइकार्बोनेट आयनों $(HCO_3^-)$ के रूप में: यह सबसे प्रमुख विधि है,जो कुल $CO_2$ परिवहन का लगभग $70\%$ हिस्सा है।
$2$. कार्बामिनो-हीमोग्लोबिन के रूप में: लगभग $20-25\%$ $CO_2$ हीमोग्लोबिन के साथ जुड़कर कार्बामिनो-हीमोग्लोबिन बनाता है।
$3$. घुलित अवस्था में: लगभग $7\%$ $CO_2$ रक्त प्लाज्मा में घुलित अवस्था में परिवहन करता है।
अतः,सही उत्तर बाइकार्बोनेट आयनों के रूप में है।

(B) अर्धसूत्रीविभाजन $I$ को चार चरणों में विभाजित किया गया है: प्रोफेज $I,$ मेटाफेज $I,$ एनाफेज $I,$ और टेलोफेज $I.$
प्रोफेज $I$ को आगे पांच उप-चरणों में विभाजित किया गया है: लेप्टोटीन,जायगोटीन,पैकीटीन,डिप्लोटीन और डायकाइनेसिस।
प्रोफेज $I$ के जायगोटीन चरण के दौरान,समजात गुणसूत्र एक साथ युग्मित होना शुरू हो जाते हैं। इस प्रक्रिया को सिनेप्सिस कहा जाता है।
इसलिए,गुणसूत्रों का युग्मन जायगोटीन चरण में शुरू होता है।

(C) विद्युत चुम्बकीय तरंगें वे तरंगें हैं जो विद्युत क्षेत्र और चुम्बकीय क्षेत्र के बीच कंपन के परिणामस्वरूप उत्पन्न होती हैं। $\gamma$-किरणें और $X$-किरणें विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम का हिस्सा हैं। कॉस्मिक किरणें उच्च-ऊर्जा वाले आवेशित कणों (मुख्य रूप से प्रोटॉन और परमाणु नाभिक) से बनी होती हैं और ये विद्युत चुम्बकीय तरंगें नहीं हैं। $\beta$-किरणें उच्च-ऊर्जा वाले इलेक्ट्रॉनों या पॉज़िट्रॉन से बनी होती हैं,जो आवेशित कण हैं और विद्युत चुम्बकीय तरंगें नहीं हैं। दिए गए विकल्पों में,$\beta$-किरणों को विशेष रूप से आवेशित कणों की धारा के रूप में पहचाना जाता है,जो उन्हें विद्युत चुम्बकीय प्रकृति का नहीं बनाती हैं।

(A) अभिक्रिया अनुक्रम इस प्रकार है:
$1$. $CH_3CH_2COOH \xrightarrow{PCl_3} CH_3CH_2COCl$ (प्रोपियोनिल क्लोराइड,$I$)
$2$. $CH_3CH_2COCl \xrightarrow[AlCl_3]{C_6H_6} C_6H_5COCH_2CH_3$ (प्रोपियोफिनोन,$II$)
$3$. $C_6H_5COCH_2CH_3 \xrightarrow[base, heat]{NH_2NH_2} C_6H_5CH_2CH_2CH_3$ (प्रोपिलबेंजीन,$III$)
यह वोल्फ-किशनर अपचयन है जिसमें कीटोन समूह का अपचयन मेथिलीन समूह में हो जाता है। अंतिम उत्पाद प्रोपिलबेंजीन है।

(B) मेटल कार्बोनिल में,$CO$ बंध की मजबूती धातु से $CO$ लिगैंड में होने वाले $\pi$-बैक बॉन्डिंग के विस्तार के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
जैसे-जैसे केंद्रीय धातु परमाणु पर धनात्मक आवेश बढ़ता है,$CO$ लिगैंड के $\pi^*$ एंटी-बॉन्डिंग कक्षकों में इलेक्ट्रॉन घनत्व दान करने की इसकी क्षमता कम हो जाती है।
धातुओं की ऑक्सीकरण अवस्थाएं $[V(CO)_6]^-$ में $V$ के लिए $-1$,$[Cr(CO)_6]$ में $Cr$ के लिए $0$ और $[Mn(CO)_6]^+$ में $Mn$ के लिए $+1$ हैं।
इसलिए,बैक-बॉन्डिंग का विस्तार $[V(CO)_6]^- > [Cr(CO)_6] > [Mn(CO)_6]^+$ क्रम में घटता है।
परिणामस्वरूप,$CO$ बंध की मजबूती $[V(CO)_6]^- < [Cr(CO)_6] < [Mn(CO)_6]^+$ क्रम में बढ़ती है।

(B) मेटल कार्बोनिल में $CO$ बंध की मजबूती $M \rightarrow CO$ $\pi$-बैक बॉन्डिंग की सीमा के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
धातु केंद्र पर अधिक ऋणात्मक आवेश धातु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को बढ़ाता है,जो $CO$ के एंटी-बॉन्डिंग $\pi^*$ ऑर्बिटल्स में $\pi$-बैक डोनेशन को बढ़ाता है,जिससे $CO$ बंध कमजोर हो जाता है।
आइसोइलेक्ट्रॉनिक श्रेणी के लिए: $[V(CO)_6]^-$ (आवेश $-1$),$[Cr(CO)_6]$ (आवेश $0$),और $[Mn(CO)_6]^+$ (आवेश $+1$)।
बैक डोनेशन की सीमा का क्रम है: $[V(CO)_6]^- > [Cr(CO)_6] > [Mn(CO)_6]^+$
इसलिए,$CO$ बंध की मजबूती का क्रम उल्टा होगा: $[V(CO)_6]^- < [Cr(CO)_6] < [Mn(CO)_6]^+$
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(C) अणुओं की संख्या की गणना इस प्रकार की जाती है: $\text{अणुओं की संख्या} = \text{मोल} \times N_A$.
$A$ के लिए: $CO_2$ के मोल = $\frac{44 \ g}{44 \ g/mol} = 1 \ mol$. अणुओं की संख्या = $1 \times N_A$.
$B$ के लिए: $O_3$ के मोल = $\frac{48 \ g}{48 \ g/mol} = 1 \ mol$. अणुओं की संख्या = $1 \times N_A$.
$C$ के लिए: $H_2$ के मोल = $\frac{8 \ g}{2 \ g/mol} = 4 \ mol$. अणुओं की संख्या = $4 \times N_A$.
$D$ के लिए: $SO_2$ के मोल = $\frac{64 \ g}{64 \ g/mol} = 1 \ mol$. अणुओं की संख्या = $1 \times N_A$.
मानों की तुलना करने पर,$8 \ g \ H_2$ में अणुओं की संख्या अधिकतम $(4 \times N_A)$ है।

(A) $(n+l)$ नियम के अनुसार,$(n+l)$ का मान जितना अधिक होगा,ऊर्जा उतनी ही अधिक होगी।
यदि $(n+l)$ का मान समान है,तो कम $n$ मान वाले कक्षक की ऊर्जा कम होती है।
$(n+l)$ मानों की गणना:
$(i) n=4, l=1 \implies n+l = 5$
$(ii) n=4, l=0 \implies n+l = 4$
$(iii) n=3, l=2 \implies n+l = 5$
$(iv) n=3, l=1 \implies n+l = 4$
मानों की तुलना:
$(iv)$ और $(ii)$ के लिए,दोनों में $(n+l) = 4$ है। चूंकि $n=3 < n=4$,इसलिए $(iv) < (ii)$।
$(i)$ और $(iii)$ के लिए,दोनों में $(n+l) = 5$ है। चूंकि $n=3 < n=4$,इसलिए $(iii) < (i)$।
अतः,बढ़ती ऊर्जा का क्रम $(iv) < (ii) < (iii) < (i)$ है।

(C) श्रेणी सीमा श्रेणी की अंतिम रेखा है,अर्थात $n_2 = \infty$।
तरंग संख्या के लिए सूत्र $\bar{v} = R \left( \frac{1}{n_1^2} - \frac{1}{n_2^2} \right)$ है।
श्रेणी सीमा के लिए,$n_2 = \infty$,इसलिए $\bar{v} = \frac{R}{n_1^2}$।
दिया गया है $\bar{v} = 12186.3 \ cm^{-1}$ और $R = 109677.76 \ cm^{-1}$,इसलिए:
$12186.3 = \frac{109677.76}{n_1^2}$
$n_1^2 = \frac{109677.76}{12186.3} \approx 9$
$n_1 = 3$।
चूंकि $n_1 = 3$,यह पाशन श्रेणी है।

(C) कथन सही है क्योंकि चक्रण क्वांटम संख्या $(m_s)$ इलेक्ट्रॉन के आंतरिक कोणीय संवेग का वर्णन करती है,जो केवल दो मान ले सकती है: $+\frac{1}{2}$ और $-\frac{1}{2}$।
कारण गलत है क्योंकि चक्रण क्वांटम संख्या में $+$ और $-$ चिह्न तरंग फलन के चिह्न को संदर्भित नहीं करते हैं; बल्कि,वे इलेक्ट्रॉन के चक्रण कोणीय संवेग के दो विपरीत अभिविन्यासों का प्रतिनिधित्व करते हैं।

(C) $7$वें आवर्त में अंतिम उत्कृष्ट गैस का परमाणु क्रमांक $118$ (ओगानेसन) है।
चूंकि तत्व का परमाणु क्रमांक $117$ है,इसलिए यह $7$वें आवर्त में उत्कृष्ट गैस से ठीक एक स्थान पहले स्थित है।
उत्कृष्ट गैसों से ठीक पहले वाले समूह के तत्वों को हैलोजन (समूह $17$) के रूप में जाना जाता है।
अतः,$117$ परमाणु क्रमांक वाला तत्व (टेनेसीन) हैलोजन परिवार से संबंधित है।

(C) $LiCl$ छोटे $Li^{+}$ धनायन की उच्च ध्रुवण शक्ति के कारण एक सहसंयोजक यौगिक है,जो बड़े $Cl^{-}$ ऋणायन का ध्रुवण करता है (फाजन्स का नियम)।
$Li$ $(1.0)$ और $Cl$ $(3.0)$ के बीच विद्युत ऋणात्मकता का अंतर $2.0$ है,जो काफी अधिक है,कम नहीं।
इसलिए,कथन सही है,लेकिन कारण गलत है।

(B) ग्राहम के विसरण के नियम के अनुसार,विसरण की दर $r \propto \frac{1}{\sqrt{M}}$,जहाँ $M$ गैस का आणविक द्रव्यमान है।
$NH_3$ का आणविक द्रव्यमान $17 \ g/mol$ है और $HCl$ का आणविक द्रव्यमान $36.5 \ g/mol$ है।
चूँकि $M_{HCl} > M_{NH_3}$,इसलिए $NH_3$ के विसरण की दर $HCl$ से अधिक है।
अतः,$NH_3$ गैस समान समय में अधिक दूरी तय करती है,और $NH_4Cl$ की सफेद रिंग $HCl$ बोतल के करीब बनती है।

(D) गैस का क्रांतिक तापमान $(T_c)$ अंतर-आणविक आकर्षण बलों के परिमाण पर निर्भर करता है।
दिए गए विकल्पों में से $CO_2$ का क्रांतिक तापमान सबसे अधिक $304.2 \ K$ है,क्योंकि $H_2$,$He$ और $N_2$ की तुलना में इसमें वैन डर वाल्स बल अधिक मजबूत होते हैं।

(A) वाण्डर वाल्स स्थिरांक $a$ गैस में अंतर-आणविक आकर्षण बलों के परिमाण को दर्शाता है।
$a$ के उच्च मान अणुओं के बीच मजबूत आकर्षण बलों का संकेत देते हैं,जिससे गैस का द्रवीकरण आसान हो जाता है।
वाण्डर वाल्स समीकरण में,दबाव सुधार पद $\frac{an^2}{V^2}$ है,जहाँ $a$ इन आकर्षण बलों के लिए जिम्मेदार है।
अतः,कथन और कारण दोनों सही हैं,और कारण,कथन की सही व्याख्या है।

(A) अभिक्रिया: $2H_2O_{2(l)} \to 2H_2O_{(l)} + O_{2(g)}$
$\Delta H = \sum \Delta H_f(\text{products}) - \sum \Delta H_f(\text{reactants})$
$\Delta H = [2 \times \Delta H_f(H_2O_{(l)}) + \Delta H_f(O_{2(g)})] - [2 \times \Delta H_f(H_2O_{2(l)})]$
दिया गया है: $\Delta H_f(H_2O_{(l)}) = -286 \ kJ/mol$,$\Delta H_f(H_2O_{2(l)}) = -188 \ kJ/mol$,और $\Delta H_f(O_{2(g)}) = 0 \ kJ/mol$ (मानक अवस्था)।
$\Delta H = [2 \times (-286) + 0] - [2 \times (-188)]$
$\Delta H = [-572] - [-376]$
$\Delta H = -572 + 376 = -196 \ kJ/mol$

(C) एन्थैल्पी परिवर्तन $(\Delta H)$ और आंतरिक ऊर्जा परिवर्तन $(\Delta E)$ के बीच का संबंध समीकरण $\Delta H = \Delta E + \Delta n_g RT$ द्वारा दिया जाता है।
अभिक्रिया $2NH_{3(g)} \to N_{2(g)} + 3H_{2(g)}$ के लिए,गैसीय मोलों की संख्या में परिवर्तन $\Delta n_g = (1 + 3) - 2 = 2$ है।
चूंकि $\Delta n_g = 2$ (जो धनात्मक है),$\Delta H = \Delta E + 2RT$,जिसका अर्थ है $\Delta H > \Delta E$। अतः,अभिकथन सही है।
तर्क कहता है कि एन्थैल्पी परिवर्तन हमेशा आंतरिक ऊर्जा परिवर्तन से अधिक होता है,जो गलत है क्योंकि यदि $\Delta n_g$ ऋणात्मक या शून्य है,तो $\Delta H$,$\Delta E$ से कम या उसके बराबर हो सकता है।

(C) $M(OH)_2$ प्रकार के लवण के लिए,विलेयता गुणनफल $K_{sp} = [M^{2+}][OH^-]^2 = (S)(2S)^2 = 4S^3$ द्वारा दिया जाता है।
दिया गया है $K_{sp} = 3.2 \times 10^{-11}$,अतः $4S^3 = 3.2 \times 10^{-11}$,जिसका अर्थ है $S^3 = 0.8 \times 10^{-11} = 8 \times 10^{-12}$।
अतः,$S = 2 \times 10^{-4} \ M$।
हाइड्रॉक्साइड आयनों की सांद्रता $[OH^-] = 2S = 2 \times (2 \times 10^{-4}) = 4 \times 10^{-4} \ M$ है।
$pOH = -\log[OH^-] = -\log(4 \times 10^{-4}) = 4 - \log 4 = 4 - 0.60 = 3.40$।
चूंकि $pH + pOH = 14$,इसलिए $pH = 14 - 3.40 = 10.60$ प्राप्त होता है।

(C) ली शैटेलियर के सिद्धांत के अनुसार,तापमान में वृद्धि अभिक्रिया की ऊष्माशोषी दिशा का पक्ष लेती है।
अभिक्रिया $(a)$ वाटर-गैस शिफ्ट अभिक्रिया है,जो ऊष्माक्षेपी $(\Delta H < 0)$ है।
अभिक्रिया $(b)$ संपर्क प्रक्रिया (contact process) का चरण है,जो ऊष्माक्षेपी $(\Delta H < 0)$ है।
अभिक्रिया $(c)$ जल का तापीय अपघटन दर्शाती है,जो अत्यधिक ऊष्माशोषी $(\Delta H > 0)$ है।
अभिक्रिया $(d)$ डैकन प्रक्रिया है,जो ऊष्माक्षेपी $(\Delta H < 0)$ है।
अतः,तापमान बढ़ाने पर केवल अभिक्रिया $(c)$ ही दाईं ओर स्थानांतरित होगी।

(A) स्थानांतरित इलेक्ट्रॉनों की संख्या निर्धारित करने के लिए,हम केंद्रीय धातु परमाणु की ऑक्सीकरण संख्या $(O.N.)$ में परिवर्तन की गणना करते हैं।
विकल्प $A$ के लिए: $MnO_4^-$ में $Mn$ की $O.N.$ $+7$ है और $Mn^{2+}$ में यह $+2$ है। अंतर $|7 - 2| = 5$ इलेक्ट्रॉन है।
विकल्प $B$ के लिए: $CrO_4^{2-}$ में $Cr$ की $O.N.$ $+6$ है और $Cr^{3+}$ में यह $+3$ है। अंतर $3$ इलेक्ट्रॉन है।
विकल्प $C$ के लिए: $MnO_4^{2-}$ में $Mn$ की $O.N.$ $+6$ है और $MnO_2$ में $Mn$ की $O.N.$ $+4$ है। अंतर $2$ इलेक्ट्रॉन है।
विकल्प $D$ के लिए: $Cr_2O_7^{2-}$ में $Cr$ की $O.N.$ $+6$ है और $Cr^{3+}$ में यह $+3$ है। चूंकि इसमें दो $Cr$ परमाणु हैं,इसलिए कुल परिवर्तन $2 \times (6 - 3) = 6$ इलेक्ट्रॉन है।
अतः,$5$ इलेक्ट्रॉनों के स्थानांतरण वाली अभिक्रिया $MnO_4^- \to Mn^{2+}$ है।

(D) कथन गलत है क्योंकि $HOF$ बंध कोण $(101^\circ)$ $HOCl$ बंध कोण $(103^\circ)$ से छोटा है।
यह इसलिए होता है क्योंकि फ्लोरीन ऑक्सीजन से अधिक विद्युत ऋणात्मक है,जो बंधित इलेक्ट्रॉन युग्म को ऑक्सीजन परमाणु से दूर खींचता है,जिससे बंधित युग्मों के बीच प्रतिकर्षण कम हो जाता है।
$HClO$ में,ऑक्सीजन क्लोरीन से अधिक विद्युत ऋणात्मक है,इसलिए बंधित इलेक्ट्रॉन युग्म ऑक्सीजन परमाणु के करीब होता है,जिससे अधिक प्रतिकर्षण और बड़ा बंध कोण प्राप्त होता है।
कारण भी गलत है क्योंकि हालांकि ऑक्सीजन अधिकांश हैलोजन से अधिक विद्युत ऋणात्मक है,लेकिन यह फ्लोरीन से कम विद्युत ऋणात्मक है $(O = 3.44, F = 3.98)$।

(A) $Na_2O_2$ और $HCl$ के मिश्रण को व्यावसायिक रूप से ओक्सोन के रूप में जाना जाता है।
इसका उपयोग मुख्य रूप से नाजुक रेशों को ब्लीच करने के लिए किया जाता है।

(C) $LiCl$ एक सहसंयोजक यौगिक है जो छोटे $Li^+$ धनायन की उच्च ध्रुवण क्षमता के कारण होता है,जो बड़े $Cl^-$ ऋणायन के इलेक्ट्रॉन बादल का ध्रुवण करता है (फायान्स का नियम)।
$Li$ $(1.0)$ और $Cl$ $(3.0)$ के बीच विद्युत ऋणात्मकता का अंतर $2.0$ है,जो कि काफी अधिक है,कम नहीं।
अतः,कथन सही है,लेकिन कारण गलत है।

(C) कथन सही है क्योंकि $K$,$Rb$ और $Cs$ बड़ी क्षार धातुएं हैं जो अपने सुपरऑक्साइड ($KO_2$,$RbO_2$,$CsO_2$) में सुपरऑक्साइड आयन $(O_2^-)$ को स्थिर कर सकती हैं।
कारण गलत है क्योंकि समूह में नीचे जाने पर आयनिक त्रिज्या बढ़ती है क्योंकि कोशों की संख्या बढ़ती है। इसलिए,सही क्रम $K^{+} < Rb^{+} < Cs^{+}$ है।

(A) सिलिका $(SiO_2)$ को उच्च तापमान पर कार्बन $(C)$ के साथ गर्म करने पर कार्बोरंडम,यानी सिलिकॉन कार्बाइड $(SiC)$ प्राप्त होता है।
$SiO_2 + 3C \xrightarrow{\Delta} SiC + 2CO$
कार्बोरंडम एक अत्यंत कठोर पदार्थ है जिसका उपयोग अपघर्षक (abrasive) के रूप में किया जाता है।

(A) अमोनियम नाइट्रेट $(NH_4NO_3)$ का तापीय अपघटन निम्नलिखित अभिक्रिया द्वारा होता है:
$NH_4NO_3(s) \xrightarrow{\Delta} N_2O(g) + 2H_2O(l)$
यहाँ,$(A)$ $NH_4NO_3$ है,$(B)$ $N_2O$ (एक रंगहीन उदासीन गैस) है,और $(C)$ $H_2O$ (कमरे के तापमान पर द्रव जो लिटमस के प्रति उदासीन है) है।
अतः,सही विकल्प $(A)$ है।

(C) कथन सही है क्योंकि $Pb^{4+}$ एक प्रबल ऑक्सीकारक है क्योंकि यह $Pb^{2+}$ में अपचयित होने की प्रवृत्ति रखता है,जो अक्रिय युग्म प्रभाव के कारण अधिक स्थिर होता है।
कारण गलत है क्योंकि अक्रिय युग्म प्रभाव के कारण समूह $14$ के भारी तत्वों के लिए निचली ऑक्सीकरण अवस्था (जैसे,$+2$) अधिक स्थिर होती है,न कि उच्च ऑक्सीकरण अवस्था $(+4)$।

(C) कथन सही है क्योंकि 'अक्रिय युग्म प्रभाव' के कारण $p-$ ब्लॉक के भारी तत्वों के लिए निचली ऑक्सीकरण अवस्था अधिक स्थिर हो जाती है।
अतः,$Pb^{4+}$ अत्यधिक अस्थिर है और एक प्रबल ऑक्सीकरण कारक के रूप में कार्य करता है।
कारण गलत है क्योंकि 'अक्रिय युग्म प्रभाव' के कारण समूह के भारी सदस्यों के लिए उच्च ऑक्सीकरण अवस्थाएं (जैसे $+4$) कम स्थिर हो जाती हैं,न कि अधिक।

(C) $(I)$ और $(III)$ में,धनात्मक आवेश अनुनाद (resonance) के माध्यम से विस्थानीकृत (delocalized) होता है और कार्बोनियम आयन की प्रकृति निकटवर्ती एल्काइल समूह की उपस्थिति से स्थिर होती है।
विशेष रूप से,$(I)$ एक द्वितीयक $(2^\circ)$ एलाइलिक कार्बोनियम आयन है और $(III)$ एक प्राथमिक $(1^\circ)$ एलाइलिक कार्बोनियम आयन है।
हालाँकि,$(I)$ में धनात्मक आवेश द्वितीयक कार्बन पर है,जबकि $(III)$ में यह प्राथमिक कार्बन पर है।
$(II)$ में,धनात्मक आवेश प्राथमिक कार्बन पर है और यह एलाइलिक है।
अनुनाद संरचनाओं और प्रेरणिक प्रभावों (inductive effects) की तुलना करने पर,$(I)$ और $(III)$ एलाइलिक प्रणाली की प्रकृति और मिथाइल समूह के इलेक्ट्रॉन-दाता प्रभावों के कारण अधिक स्थिरता दिखाते हैं।
अतः,सही क्रम $(I) \approx (III) > (II)$ है।

(B) डाइफेनिलमेथेन में दो फेनिल रिंग एक केंद्रीय मेथिलीन समूह $(-CH_2-)$ से जुड़ी होती हैं।
अणु की सममिति के कारण,दोनों फेनिल रिंग समान हैं।
प्रत्येक फेनिल रिंग में,$-CH_2-$ समूह के सापेक्ष तीन अलग-अलग प्रकार के हाइड्रोजन परमाणु होते हैं: ऑर्थो,मेटा और पैरा स्थिति।
इसके अतिरिक्त,केंद्रीय मेथिलीन समूह पर हाइड्रोजन परमाणु होते हैं।
इस प्रकार,प्रतिस्थापन के लिए $4$ अलग-अलग स्थितियाँ हैं:
$1$. रिंग पर ऑर्थो स्थिति।
$2$. रिंग पर मेटा स्थिति।
$3$. रिंग पर पैरा स्थिति।
$4$. केंद्रीय मेथिलीन कार्बन।
इसलिए,$4$ संभावित संरचनात्मक समावयवी हैं।

(A) यौगिक $CHCl=CHCHOHCOOH$ निम्नलिखित समावयवता प्रदर्शित करता है:
$1$. ज्यामितीय समावयवता: $C=C$ द्वि-आबंध की उपस्थिति के कारण।
$2$. प्रकाशिक समावयवता: कायरल कार्बन परमाणु $(CHOH)$ की उपस्थिति के कारण।
$3$. स्थिति समावयवता: $Cl$ परमाणु,$OH$ समूह या द्वि-आबंध की विभिन्न स्थितियों के कारण।
$4$. क्रियात्मक समावयवता: समान आण्विक सूत्र के लिए विभिन्न क्रियात्मक समूहों की संभावना के कारण।
अतः,यह ज्यामितीय,प्रकाशिक,स्थिति और क्रियात्मक समावयवता प्रदर्शित करता है।

(C) कथन सही है क्योंकि $NH_4Cl$ को $NH_4OH$ में मिलाया जाता है ताकि एक सामान्य आयन $(NH_4^+)$ प्रदान किया जा सके,जो सामान्य आयन प्रभाव के कारण $NH_4OH$ के वियोजन को दबा देता है।
$OH^-$ आयनों की सांद्रता में यह कमी यह सुनिश्चित करती है कि केवल तीसरे समूह के धनायनों (जैसे $Fe^{3+}$,$Al^{3+}$,$Cr^{3+}$) के हाइड्रॉक्साइड ही अवक्षेपित हों।
कारण गलत है क्योंकि इसका उद्देश्य आयनों को क्लोराइड में बदलना नहीं,बल्कि चयनात्मक अवक्षेपण के लिए $OH^-$ सांद्रता को नियंत्रित करना है।

(C) जब नॉन-टर्मिनल एल्काइन्स को $NaNH_2$ के साथ एक अक्रिय विलायक में गर्म किया जाता है,तो ट्रिपल बॉन्ड का समावयवीकरण (isomerization) होकर अधिक स्थिर टर्मिनल एल्काइन प्राप्त होता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CH_3-C\equiv C-CH_3 \xrightarrow[heat]{NaNH_2} CH_3-CH_2-C\equiv CH$
अतः,उत्पाद $P$,$CH_3-CH_2-C\equiv CH$ है।

(C) एल्कीन में $Br_2$ का योग एक $\text{anti-addition}$ प्रक्रिया है,न कि $\text{syn-addition}$।
जब $\text{trans-}2\text{-butene}$ में $Br_2$ का $\text{anti-addition}$ होता है,तो यह $\text{meso-}2,3\text{-dibromobutane}$ बनाता है।
अतः,कथन सही है लेकिन कारण गलत है,इसलिए सही विकल्प $C$ है।

(C) ट्रोपिलियम धनायन $(C_7H_7^+)$ सात-सदस्यीय वलय है जिसमें $6\pi$ इलेक्ट्रॉन ($4n+2$ हकल नियम के अनुसार $n=1$) होते हैं।
यह समतलीय और पूर्णतः संयुग्मित (conjugated) है,जो इसे एरोमैटिक बनाता है।
इसलिए,कथन सही है।
हालाँकि,कारण गलत है क्योंकि एरोमैटिकता केवल समतलीयता पर नहीं,बल्कि चक्रीय संरचना,समतलीयता,पूर्ण संयुग्मन और $(4n+2)\pi$ इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति जैसे कई कारकों पर निर्भर करती है।

(B) अर्धसूत्रीविभाजन-$I$ की $Prophase-I$ की एक उप-अवस्था $Zygotene$ (जायगोटीन) के दौरान,गुणसूत्र आपस में युग्मन (pairing) शुरू करते हैं,जिसे $synapsis$ कहा जाता है।
ऐसे युग्मित गुणसूत्रों को समजात गुणसूत्र (homologous chromosomes) कहा जाता है।
एक जटिल संरचना,जिसे $synaptonemal$ $complex$ कहा जाता है,समजात गुणसूत्रों के एक जोड़े द्वारा निर्मित होती है,जिसे $bivalent$ (द्विसंयोजक) या $tetrad$ (चतुष्क) कहा जाता है।

(A) $CO_2$ का श्वसन ऊतकों से फेफड़ों तक परिवहन रक्त द्वारा $3$ तरीकों से होता है:
$(i)$ घुलित अवस्था में या भौतिक घोल के रूप में: बहुत कम मात्रा प्लाज्मा में भौतिक रूप से घुली होती है ($7\%$ यानी प्रति $100\, ml$ रक्त में $0.3\, ml$ $CO_2$)।
$(ii)$ बाइकार्बोनेट आयन: लगभग $70\%$ (यानी प्रति $100\, ml$ रक्त में $2.5\, ml$) $CO_2$ प्लाज्मा में और फिर $RBC$ में विसरित होती है,जहाँ यह कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ एंजाइम की उपस्थिति में $H_2O$ के साथ मिलकर कार्बोनिक एसिड बनाती है,जो हाइड्रोजन आयनों और बाइकार्बोनेट आयनों में विघटित हो जाता है।
$(iii)$ कार्बामिनोहीमोग्लोबिन: $23\%$ (यानी प्रति $100\, ml$ रक्त में $1\, ml$ $CO_2$) हीमोग्लोबिन के साथ मिलकर एक अस्थिर यौगिक बनाता है जिसे कार्बामिनोहीमोग्लोबिन कहते हैं।

(B) उपभोक्ताओं द्वारा उपभोग किए गए भोजन से नए कार्बनिक पदार्थ (बायोमास) बनाने की दर को द्वितीयक उत्पादकता कहा जाता है।
चूंकि खरगोश घास के मैदान के पारिस्थितिकी तंत्र में एक प्राथमिक उपभोक्ता (शाकाहारी) है,इसलिए इसके द्वारा निर्मित कार्बनिक पदार्थ को द्वितीयक उत्पादकता के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

(D) फोटोकेमिकल स्मॉग गर्म और शुष्क जलवायु में नाइट्रोजन के ऑक्साइड और हाइड्रोकार्बन पर सूर्य के प्रकाश की क्रिया के कारण बनता है।
$NO_2$ और $O_3$ मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट हैं।
वे वायुमंडल में बिना जले हाइड्रोकार्बन के साथ प्रतिक्रिया करके फॉर्मलडिहाइड,एक्रोलिन और $PAN$ (पेरोक्सीएसिटाइल नाइट्रेट) जैसे द्वितीयक प्रदूषक उत्पन्न करते हैं।
इसलिए,$O_3$ और $PAN$ को इस प्रक्रिया के दौरान बनने वाले द्वितीयक प्रदूषक माना जाता है।

(B) यह आकृति वसामय (एडीपोज) ऊतक को दर्शाती है। वसामय ऊतक एक प्रकार का ढीला संयोजी ऊतक है जो मुख्य रूप से त्वचा के नीचे स्थित होता है। इस ऊतक की कोशिकाएं वसा के भंडारण के लिए विशिष्ट होती हैं। अतिरिक्त पोषक तत्व जिनका तुरंत उपयोग नहीं किया जाता है,वे वसा में परिवर्तित हो जाते हैं और इस ऊतक में जमा हो जाते हैं। यह ऊष्मा रोधक के रूप में भी कार्य करता है।

(A) जैव उर्वरक वे जीव हैं जो मिट्टी की पोषक गुणवत्ता को समृद्ध करते हैं।
एज़ोला (Azolla) एक जलीय फर्न है जिसका नाइट्रोजन स्थिरीकरण करने वाले साइनोबैक्टीरिया $Anabaena$ $azollae$ के साथ सहजीवी संबंध होता है।
$BGA$ (नील-हरित शैवाल) जैसे नोस्टॉक और एनाबेना भी प्रसिद्ध जैव उर्वरक हैं जो वायुमंडलीय नाइट्रोजन को स्थिर करते हैं।
इसलिए,एज़ोला और $BGA$ का युग्म जैव उर्वरकों का प्रतिनिधित्व करता है।

(D) $Cu$ $(Z=29)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^{10} 4s^1$ है।
$Cu^+$ $(Cu^+)$ के लिए,विन्यास $[Ar] 3d^{10}$ है,जिसमें कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं है।
$Cu^{2+}$ $(Cu^{2+})$ के लिए,विन्यास $[Ar] 3d^9$ है,जिसमें एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन है।
अतः,कथन गलत है क्योंकि $Cu^+$ में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं होते,जबकि $Cu^{2+}$ में एक होता है।
कारण के संबंध में,$Cu^+$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की अनुपस्थिति ($d^{10}$ विन्यास) के कारण रंगहीन है,और $Cu^{2+}$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन की उपस्थिति के कारण $d-d$ संक्रमण के कारण नीला है।
चूंकि कथन गलत है और कारण सही है,इसलिए सही विकल्प $D$ है।

(B) $MgO$ के रासायनिक अपचयन द्वारा मैग्नीशियम प्राप्त करने के लिए कार्बन का उपयोग नहीं किया जा सकता है क्योंकि उच्च तापमान पर मैग्नीशियम कार्बन के साथ अभिक्रिया करके कार्बाइड बनाता है।
$2 Mg + 3 C \xrightarrow{2000^{\circ} C} Mg_2 C_3$

(C) $AlCl_3$ की उपस्थिति में बेंजीन का $n$-ब्यूटाइल क्लोराइड $(CH_3CH_2CH_2CH_2Cl)$ के साथ फ्रीडल-क्राफ्ट्स एल्काइलेशन कार्बोनियम आयन के पुनर्विन्यास की ओर ले जाता है। प्राथमिक कार्बोनियम आयन अधिक स्थिर द्वितीयक कार्बोनियम आयन में पुनर्व्यवस्थित हो जाता है,जिसके परिणामस्वरूप मुख्य उत्पाद के रूप में $2-$फेनिलब्यूटेन प्राप्त होता है।
इसी प्रकार,$but-1-ene + HF$ और $butan-2-ol + H_2SO_4$ दोनों $sec-butyl$ कार्बोनियम आयन उत्पन्न करते हैं,जो $2-$फेनिलब्यूटेन देते हैं।
हालाँकि,$Butanoyl chloride + AlCl_3$ की अभिक्रिया एक फ्रीडल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन है,जो $1-$फेनिलब्यूटेन$-1-$ओन बनाती है। इस कीटोन का क्लेमेंसन अपचयन $(Zn(Hg)/HCl)$ करने पर $n$-ब्यूटाइल बेंजीन ($1-$फेनिलब्यूटेन) प्राप्त होता है,न कि $2-$फेनिलब्यूटेन।

(B) जिंक ब्लेंड $(ZnS)$ संरचना में,ऋणायन $(I^{-})$ फेस-सेंटर्ड क्यूबिक $(fcc)$ जालक बनाते हैं।
प्रत्येक इकाई सेल में $4$ ऋणायन $(I^{-})$ होते हैं।
$fcc$ जालक में चतुष्फलकीय रिक्तियों की संख्या $2 \times$ (परमाणुओं की संख्या) = $2 \times 4 = 8$ होती है।
चूंकि यौगिक का सूत्र $AgI$ है,इसलिए $Ag^{+}$ और $I^{-}$ का अनुपात $1:1$ है।
अतः,इकाई सेल में $4$ $Ag^{+}$ आयन होते हैं।
$Ag^{+}$ आयनों द्वारा भरी गई चतुष्फलकीय रिक्तियों का अंश $\frac{4}{8} = 0.5$ है,जो $50\%$ है।

(C) फेरोमैग्नेटिक और फेरीमैग्नेटिक पदार्थों में कमरे के तापमान पर व्यवस्थित चुंबकीय डोमेन होते हैं।
गर्म करने पर,तापीय ऊर्जा बढ़ती है,जिससे चुंबकीय आघूर्णों (स्पिन) का यादृच्छिकीकरण (randomisation) होता है।
यह यादृच्छिकीकरण व्यवस्थित चुंबकीय संरचना के नुकसान का कारण बनता है,जिससे पदार्थ पैरामैग्नेटिक हो जाता है।
दिया गया कारण गलत है क्योंकि इलेक्ट्रॉन अपना आंतरिक स्पिन नहीं बदलते हैं; बल्कि तापीय हलचल के कारण स्पिन का संरेखण यादृच्छिक हो जाता है।

(A) हिमांक में अवनमन $\Delta T_f$ समान मोललता वाले विलयनों के लिए वांट हॉफ गुणांक $i$ के सीधे आनुपातिक होता है: $\Delta T_f = i \times K_f \times m$
चूंकि सभी के लिए मोललता $m$ समान है,इसलिए जिस विलयन के लिए $i$ का मान सबसे अधिक होगा,उसमें हिमांक में अवनमन सबसे अधिक होगा और परिणामस्वरूप हिमांक सबसे कम होगा।
$1$. $Al_2(SO_4)_3 \rightarrow 2Al^{3+} + 3SO_4^{2-}$ $(i = 5)$
$2$. $C_6H_{12}O_6$ (ग्लूकोज) एक अनपघट्य है $(i = 1)$
$3$. $KCl \rightarrow K^{+} + Cl^{-}$ $(i = 2)$
$4$. $C_{12}H_{22}O_{11}$ (सुक्रोज) एक अनपघट्य है $(i = 1)$
चूंकि $Al_2(SO_4)_3$ का वांट हॉफ गुणांक $(i = 5)$ सबसे अधिक है,इसलिए यह हिमांक में अधिकतम अवनमन दिखाएगा,जिसके परिणामस्वरूप इसका हिमांक सबसे कम होगा।

(A) दो विलयन आइसोटोनिक होते हैं यदि उनका परासरण दाब समान हो,जिसका अर्थ है कि समान तापमान पर उनकी मोलर सांद्रता समान होती है।
यूरिया की मोलर सांद्रता $= \frac{10 \ g \ L^{-1}}{60 \ g \ mol^{-1}} = \frac{1}{6} \ mol \ L^{-1}$.
अवाष्पशील विलेय के $5 \%$ विलयन का अर्थ है $100 \ mL$ विलयन में $5 \ g$ विलेय,जो कि $1 \ L$ $(dm^3)$ विलयन में $50 \ g$ विलेय के बराबर है।
मान लीजिए अवाष्पशील विलेय का आण्विक द्रव्यमान $M$ है।
अवाष्पशील विलेय की मोलर सांद्रता $= \frac{50 \ g \ L^{-1}}{M \ g \ mol^{-1}} = \frac{50}{M} \ mol \ L^{-1}$.
चूंकि विलयन आइसोटोनिक हैं,इसलिए $\frac{1}{6} = \frac{50}{M}$.
अतः,$M = 50 \times 6 = 300 \ g \ mol^{-1}$.

(D) विशिष्ट चालकता (चालकता,$\kappa$) को $1 \ cm^3$ विलयन की चालकता के रूप में परिभाषित किया जाता है।
तनुता बढ़ाने पर,प्रति इकाई आयतन में आयनों की संख्या कम हो जाती है,जिससे विशिष्ट चालकता में कमी आती है।
इसलिए,अभिकथन गलत है।
तर्क के संबंध में,हालांकि तनुता के साथ दुर्बल विद्युत अपघट्य के आयनन की मात्रा बढ़ती है,लेकिन प्रति इकाई आयतन में आयनों की संख्या बढ़ती नहीं,बल्कि घटती है।
अतः,अभिकथन और तर्क दोनों गलत हैं।

(A) कॉपर इलेक्ट्रोड के साथ $CuSO_{4(aq)}$ के विद्युत अपघटन के दौरान,कॉपर एनोड ऑक्सीकरण से गुजरता है: $Cu_{(s)} \to Cu^{2+}_{(aq)} + 2e^-$.
कैथोड पर,विलयन से कॉपर आयन अपचयन से गुजरते हैं: $Cu^{2+}_{(aq)} + 2e^- \to Cu_{(s)}$.
इस प्रकार,कॉपर एनोड पर घुल जाता है और कैथोड पर जमा हो जाता है।
चूंकि एनोड पर ऑक्सीकरण और कैथोड पर अपचयन होता है,इसलिए कारण कथन की सही व्याख्या है।

(B) प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,दर $Rate_1 = k_1 [A]_0$ है,जहाँ $k_1 = \frac{0.693}{t_{1/2}}$ है। अतः,$Rate_1 = \frac{0.693 [A]_0}{t_{1/2}}$।
शून्य कोटि की अभिक्रिया के लिए,दर $Rate_0 = k_0$ है,जहाँ $k_0 = \frac{[A]_0}{2 t_{1/2}}$ है।
यह दिया गया है कि दोनों अभिक्रियाओं के लिए अर्ध-आयु $(t_{1/2})$ समान है,इसलिए प्रारंभिक दरों का अनुपात:
$\frac{Rate_1}{Rate_0} = \frac{\frac{0.693 [A]_0}{t_{1/2}}}{\frac{[A]_0}{2 t_{1/2}}} = 0.693 \times 2 = 1.386$।

(A) चूंकि सोल के कण कैथोड की ओर गमन करते हैं,इसलिए वे धनावेशित हैं।
हार्डी-शुल्ज़ नियम के अनुसार,किसी आयन की स्कंदन शक्ति उसकी संयोजकता के सीधे समानुपाती होती है।
धनावेशित सोल के लिए,प्रभावी स्कंदन आयन ऋणायन हैं: $Cl^-$,$SO_4^{2-}$ और $PO_4^{3-}$.
स्कंदन शक्ति का क्रम $PO_4^{3-} > SO_4^{2-} > Cl^-$ है।
चूंकि स्कंदन मान स्कंदन शक्ति के व्युत्क्रमानुपाती होता है,इसलिए स्कंदन मानों का क्रम $NaCl > Na_2SO_4 > Na_3PO_4$ होगा।

(C) हैलोजन की ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करने की क्षमता समूह में नीचे जाने पर घटती है $(F_2 > Cl_2 > Br_2 > I_2)$।
$Br_2$ केवल आयोडाइड आयन $(I^-)$ को आयोडीन $(I_2)$ में ऑक्सीकृत कर सकता है क्योंकि $I^-$,$Br^-$,$Cl^-$ और $F^-$ की तुलना में एक मजबूत अपचायक (reducing agent) है।
$Br_2$,$Cl^-$ या $F^-$ को ऑक्सीकृत नहीं कर सकता क्योंकि $Br_2$,$Cl_2$ और $F_2$ की तुलना में एक कमजोर ऑक्सीकरण एजेंट है।
अतः,अभिक्रिया है: $2NaI + Br_2 \to 2NaBr + I_2$।

(D) दिए गए संकुल में दो $en$ लिगेंड और एक $C_2O_4$ लिगेंड है। दोनों द्विदंतुक (bidentate) लिगेंड हैं।
समन्वय संख्या = $(2 \times 2) + (1 \times 2) = 4 + 2 = 6$.
माना कि $E$ की ऑक्सीकरण अवस्था $x$ है।
संकुल $[E(en)_2(C_2O_4)]NO_2$ है। चूंकि $NO_2$ एक $-1$ आवेश वाला काउंटर आयन है,इसलिए संकुल धनायन $[E(en)_2(C_2O_4)]^+$ पर $+1$ आवेश होगा।
$x + 2(0) + 1(-2) = +1$
$x - 2 = +1$
$x = +3$.
अतः,समन्वय संख्या $6$ है और ऑक्सीकरण अवस्था $+3$ है। इसलिए,विकल्प $(d)$ सही है।

(B) $CO$ बंध की मजबूती धातु से $CO$ लिगैंड में होने वाले बैक-डोनेशन की मात्रा के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
धातु पर अधिक ऋणात्मक आवेश इलेक्ट्रॉन घनत्व को बढ़ाता है,जो $CO$ के $\pi^*$ एंटी-बॉन्डिंग ऑर्बिटल्स में बैक-डोनेशन को बढ़ाता है।
इससे $C-O$ बंध कमजोर हो जाता है।
ऋणात्मक आवेश का क्रम $[V(CO)_6]^- > [Cr(CO)_6] > [Mn(CO)_6]^+$ है।
इसलिए,बैक-बॉन्डिंग का क्रम $[V(CO)_6]^- > [Cr(CO)_6] > [Mn(CO)_6]^+$ है।
परिणामस्वरूप,$CO$ बंध की मजबूती $[V(CO)_6]^- < [Cr(CO)_6] < [Mn(CO)_6]^+$ के क्रम में बढ़ती है।
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(D) यह निर्धारित करने के लिए कि कोई संकुल अनुचुंबकीय है या नहीं,हम केंद्रीय धातु आयन में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति की जांच करते हैं।
$1$. $[Fe(CN)_6]^{4-}$ में,$Fe$ $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था में है $(3d^6)$। $CN^-$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है,जो इलेक्ट्रॉनों का युग्मन करता है,जिसके परिणामस्वरूप $0$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं (प्रतिचुंबकीय)।
$2$. $[Ni(CO)_4]$ में,$Ni$ $0$ ऑक्सीकरण अवस्था में है $(3d^8 4s^2)$। $CO$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है,जो युग्मन करता है,जिसके परिणामस्वरूप $0$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं (प्रतिचुंबकीय)।
$3$. $[Ni(CN)_4]^{2-}$ में,$Ni$ $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था में है $(3d^8)$। $CN^-$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है,जो युग्मन करता है,जिसके परिणामस्वरूप $0$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं (प्रतिचुंबकीय)।
$4$. $[CoF_6]^{3-}$ में,$Co$ $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था में है $(3d^6)$। $F^-$ एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड है,इसलिए कोई युग्मन नहीं होता है। विन्यास $t_{2g}^4 e_g^2$ है,जिसमें $4$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं,जो इसे अनुचुंबकीय बनाता है।

(A) $EDTA^{4-}$ आयन एक हेक्साडेंटेट लिगेंड है,जिसका अर्थ है कि इसमें $6$ दाता परमाणु (दो नाइट्रोजन परमाणु और चार ऑक्सीजन परमाणु) होते हैं।
ये $6$ दाता परमाणु केंद्रीय धातु आयन के साथ एक साथ समन्वय करके एक स्थिर अष्टफलकीय संकुल बनाते हैं।
इसलिए,कारण सही ढंग से बताता है कि कथन क्यों सत्य है।

(B) $1$. $CH_3CH_2CH_2Br$ जलीय $NaOH$ के साथ अभिक्रिया करके प्रोपेन-$1$-ऑल $(X)$ बनाता है: $CH_3CH_2CH_2Br + NaOH(aq) \rightarrow CH_3CH_2CH_2OH + NaBr$.
$2$. प्रोपेन-$1$-ऑल $(X)$ का $Al_2O_3$ की उपस्थिति में निर्जलीकरण होने पर प्रोपीन $(Y)$ प्राप्त होता है: $CH_3CH_2CH_2OH \xrightarrow{Al_2O_3, \Delta} CH_3CH=CH_2 + H_2O$.
$3$. प्रोपीन $(Y)$ की $Cl_2/H_2O$ के साथ अभिक्रिया से क्लोरोहाइड्रिन $(Z)$ प्राप्त होता है: $CH_3CH=CH_2 + Cl_2 + H_2O \rightarrow CH_3CH(OH)CH_2Cl + HCl$.

(A) $1$. आण्विक सूत्र $C_4H_{10}O$ एक अल्कोहल के अनुरूप है।
$2$. ल्यूकास अभिकर्मक $(conc. HCl + ZnCl_2)$ कमरे के तापमान पर तृतीयक अल्कोहल के साथ तुरंत प्रतिक्रिया करके अल्काइल क्लोराइड बनाता है।
$3$. यौगिक $B$ को अल्कोहलिक $KOH$ के साथ गर्म करने पर (डिहाइड्रोहैलोजनीकरण) आइसोब्यूटीन $(CH_3-C(CH_3)=CH_2)$ प्राप्त होता है।
$4$. आइसोब्यूटीन की संरचना इंगित करती है कि पूर्ववर्ती अल्काइल क्लोराइड $(B)$ $2-$क्लोरो$-2-$मिथाइलप्रोपेन होना चाहिए।
$5$. इसलिए,यौगिक $A$ $2-$मिथाइलप्रोपेन$-2-$ऑल ($tert-$ब्यूटाइल अल्कोहल) होना चाहिए।
$6$. अभिक्रिया है: $(CH_3)_3COH + HCl \rightarrow (CH_3)_3CCl + H_2O$.
$7$. इस प्रकार,$A$ $2-$मिथाइलप्रोपेन$-2-$ऑल है और $B$ $2-$क्लोरो$-2-$मिथाइलप्रोपेन है।

(D) सल्फ्यूरिक एसिड की अल्प मात्रा का उपयोग करके ईथर बनाने के लिए अल्कोहल का निर्जलीकरण $S_N2$ क्रियाविधि का पालन करता है।
प्राथमिक अल्कोहल में सबसे कम त्रिविम बाधा (steric hindrance) होती है और इसलिए वे ईथर बनाने के लिए आसानी से $S_N2$ प्रतिस्थापन अभिक्रिया देते हैं।
द्वितीयक और तृतीयक अल्कोहल त्रिविम बाधा और कार्बोकेशन की स्थिरता के कारण विलोपन अभिक्रिया (एल्कीन बनाने) की ओर अधिक प्रवृत्त होते हैं।
दिए गए विकल्पों में से,$1-$पेंटेनॉल एक प्राथमिक अल्कोहल है,जबकि अन्य द्वितीयक या तृतीयक अल्कोहल हैं।
इसलिए,$1-$पेंटेनॉल डायलकाइल ईथर की सर्वोत्तम उपज देता है।

(C) कोल्बे अभिक्रिया में सोडियम फिनोक्साइड की $CO_2$ के साथ अभिक्रिया से सैलिसिलिक एसिड बनता है। यह अभिक्रिया फिनोल के लिए विशिष्ट है क्योंकि फिनोक्साइड आयन अनुनाद (resonance) द्वारा स्थिर होता है।
इथेनॉल यह अभिक्रिया नहीं देता है,इसलिए कथन सही है।
कारण के संबंध में,फिनोक्साइड आयन $(C_6H_5O^-)$,एथॉक्साइड आयन $(C_2H_5O^-)$ की तुलना में कम क्षारीय होता है क्योंकि फिनोक्साइड में ऋण आवेश अनुनाद द्वारा वलय में वितरित हो जाता है। अतः,कारण गलत है।

(A) $CH_3COOH \xrightarrow[\Delta]{NH_3} CH_3CONH_2 (A)$ (एथेनामाइड)
$CH_3CONH_2 \xrightarrow{Br_2/NaOH} CH_3NH_2 (B)$ (मेथेनामाइन) हॉफमैन ब्रोमामाइड निम्नीकरण द्वारा।
$CH_3NH_2 \xrightarrow{NaNO_2/dil. HCl} CH_3OH (C)$ (मेथेनॉल) डायज़ोटाइजेशन और उसके बाद जल-अपघटन द्वारा।

(A) अभिक्रिया अनुक्रम इस प्रकार है:
$1$. $CH_3-CH_2-COOH + PCl_3 \rightarrow CH_3-CH_2-COCl$ (यौगिक $I$,प्रोपेनॉयल क्लोराइड)।
$2$. $CH_3-CH_2-COCl + C_6H_6 \xrightarrow{AlCl_3} C_6H_5-CO-CH_2-CH_3$ (यौगिक $II$,प्रोपियोफिनोन,जिसे एथिल फेनिल कीटोन भी कहा जाता है)।
$3$. $C_6H_5-CO-CH_2-CH_3 \xrightarrow{NH_2-NH_2/\text{base/heat}} C_6H_5-CH_2-CH_2-CH_3$ (यौगिक $III$,प्रोपिलबेंजीन)।
यह एक फ्रिडेल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन है जिसके बाद वुल्फ-किशनर अपचयन होता है।

(B) तनु क्षार की उपस्थिति में बेंजल्डिहाइड $(C_6H_5CHO)$ और एसिटाल्डिहाइड $(CH_3CHO)$ के बीच की अभिक्रिया एक क्लेसेन-श्मिट संघनन है।
एसिटाल्डिहाइड एक एनोलेट आयन बनाकर न्यूक्लियोफाइल के रूप में कार्य करता है,जो बेंजल्डिहाइड के कार्बोनिल कार्बन पर हमला करता है।
प्राप्त प्रारंभिक एल्डोल उत्पाद $C_6H_5-CH(OH)-CH_2-CHO$ ($3$-हाइड्रॉक्सी$-3-$फेनिलप्रोपेनल) है।
यह उत्पाद क्षार और गर्मी की उपस्थिति में स्वतः निर्जलीकरण से गुजरकर अधिक स्थिर संयुग्मित उत्पाद,सिनामल्डिहाइड $(C_6H_5-CH=CH-CHO)$ बनाता है।

(D) कथन गलत है क्योंकि बेंज़ल्डिहाइड,न्यूक्लियोफिलिक आक्रमण के प्रति इथेनॉल की तुलना में कम अभिक्रियाशील होता है। इसका कारण बड़े फेनिल समूह की त्रिविम बाधा (steric hindrance) और फेनिल वलय द्वारा कार्बोनिल कार्बन का अनुनाद स्थिरीकरण है।
कारण भी गलत है क्योंकि फेनिल समूह का $+R$ प्रभाव इलेक्ट्रॉन-दाता (electron-donating) होता है,जो कार्बोनिल कार्बन पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को बढ़ाता है,जिससे इसकी इलेक्ट्रोफिलिसिटी कम हो जाती है।

(A) एसिटामाइड $(CH_3CONH_2)$ की $CH_3ONa$ जैसे क्षार की उपस्थिति में $Br_2$ के साथ अभिक्रिया हॉफमैन ब्रोमामाइड निम्नीकरण का एक रूप है।
इस विशिष्ट माध्यम में,मध्यवर्ती के रूप में मिथाइल आइसोसाइनेट $(CH_3-N=C=O)$ बनता है।
यह मिथाइल आइसोसाइनेट फिर माध्यम में उपस्थित मेथनॉल $(CH_3OH)$ के साथ नाभिकरागी आक्रमण (nucleophilic attack) करके मिथाइल $N$-मिथाइलकार्बामेट $(CH_3NHCOOCH_3)$ बनाता है।
अतः,कथन और कारण दोनों सही हैं और कारण,अभिक्रिया की क्रियाविधि की सही व्याख्या करता है।

(B) ओसाज़ोन का निर्माण एक रिड्यूसिंग शुगर के पहले दो कार्बन परमाणुओं के साथ फेनिलहाइड्राज़िन की प्रतिक्रिया से होता है।
आवश्यक संरचनात्मक इकाई एक $\alpha$-हाइड्रॉक्सी कार्बोनिल समूह है,जिसे $-CHOH-CO-$ या $-CHOH-CHOH-$ के रूप में दर्शाया जाता है।
दिए गए विकल्पों में से,विकल्प $(b)$ उस $\alpha$-हाइड्रॉक्सी कार्बोनिल इकाई को दर्शाता है जो शर्करा में पाई जाती है।

(A) ग्लूकोज और फ्रुक्टोज केवल $C_1$ और $C_2$ परमाणुओं के विन्यास में भिन्न होते हैं।
फेनिलहाइड्राजीन के साथ अभिक्रिया के दौरान,$C_1$ और $C_2$ परमाणु ओसाजोन संरचना के निर्माण में शामिल होते हैं।
चूंकि $C_3, C_4, C_5,$ और $C_6$ पर स्टीरियोकेमिस्ट्री ग्लूकोज और फ्रुक्टोज दोनों में समान रहती है,इसलिए वे समान ओसाजोन उत्पाद देते हैं।
अतः,कारण कथन की सही व्याख्या करता है।

(A) नायलॉन $-66$ एक पॉलीएमाइड है जो एडिपिक एसिड $(HOOC(CH_2)_4COOH)$ और हेक्सामेथिलीनडायमाइन $(H_2N(CH_2)_6NH_2)$ के संघनन बहुलकीकरण द्वारा बनता है।
अतः,यौगिकों का सही समूह $HOOC(CH_2)_4COOH + H_2N(CH_2)_6NH_2$ है।

(D) क्लोरामफेनिकोल एक ब्रॉड-स्पेक्ट्रम एंटीबायोटिक है जो बैक्टीरियल प्रोटीन संश्लेषण को रोककर कार्य करता है। यह ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया,ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया और एनारोबेस के खिलाफ प्रभावी है।

(A) एंटीऑक्सीडेंट वे रासायनिक पदार्थ हैं जो भोजन पर ऑक्सीजन की क्रिया को धीमा कर देते हैं,जिससे ऑक्सीकरण रुक जाता है और संरक्षण में मदद मिलती है। $BHA$ (ब्यूटाइलेटेड हाइड्रॉक्सी एनिसोल) एक प्रसिद्ध एंटीऑक्सीडेंट है जिसे मक्खन में ऑक्सीकरण के कारण होने वाली दुर्गंध (rancidity) को रोकने के लिए मिलाया जाता है। इसलिए,$BHA$ मिलाने से मक्खन की भंडारण अवधि बढ़ जाती है,और कारण कथन की सही व्याख्या करता है।