AIIMS 2018 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Hindi

(A) तीनों प्रक्रियाओं के लिए,प्रारंभिक अवस्था $A$ और अंतिम अवस्था $B$ समान हैं।
चूंकि आंतरिक ऊर्जा $U$ एक अवस्था फलन है,इसलिए आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन $\Delta U = U_B - U_A$ तीनों पथों के लिए समान रहता है।
ऊष्मागतिकी के प्रथम नियम के अनुसार,$\Delta Q = \Delta U + \Delta W$,जहाँ $\Delta W$ गैस द्वारा किया गया कार्य है।
$P-V$ आरेख में,किया गया कार्य $\Delta W$ वक्र और आयतन अक्ष के बीच घिरे क्षेत्रफल के बराबर होता है।
चित्र से,वक्रों के नीचे का क्षेत्रफल इस प्रकार है कि $(Area)_1 < (Area)_2 < (Area)_3$ है।
चूंकि $\Delta U$ स्थिर है,इसलिए $\Delta Q$,$\Delta W$ के सीधे समानुपाती है।
अतः,${Q_1} < {Q_2} < {Q_3}$ होगा।

(B) एक इकाई सेल में,कोनों पर स्थित $W$ परमाणुओं की संख्या $= \frac{1}{8} \times 8 = 1$ है।
किनारों के केंद्र पर स्थित $O$ परमाणुओं की संख्या $= \frac{1}{4} \times 12 = 3$ है।
घन के केंद्र में स्थित $Na$ परमाणुओं की संख्या $= 1$ है।
अतः,परमाणुओं का अनुपात $Na:W:O = 1:1:3$ है।
इसलिए,यौगिक का सूत्र $NaWO_3$ है।

(D) यह परिपथ एक $LR$ श्रेणी परिपथ है जो $DC$ स्रोत से जुड़ा है।
परिपथ का समय नियतांक $\tau = \frac{L}{R} = \frac{10 \, H}{5 \, \Omega} = 2 \, s$ है।
$LR$ परिपथ में $t$ समय पर धारा का मान $I(t) = I_0(1 - e^{-t/\tau})$ द्वारा दिया जाता है,जहाँ $I_0 = \frac{V}{R} = \frac{5 \, V}{5 \, \Omega} = 1 \, A$ है।
चूँकि $t = 2 \, s$ दिया गया है,इसलिए $I(2) = 1 \times (1 - e^{-2/2}) = 1 - e^{-1} \, A$ होगा।

(A) $LR$ परिपथ में धारा वृद्धि के दौरान धारा का सूत्र इस प्रकार है: $I(t) = I_0(1 - e^{-\frac{R}{L}t})$
यहाँ,$I_0 = \frac{E}{R}$ अधिकतम स्थिर धारा है।
दिए गए मान हैं: $L = 10\,H$,$R = 5\,\Omega$,$E = 5\,V$,और $t = 2\,s$।
सबसे पहले,$I_0 = \frac{5\,V}{5\,\Omega} = 1\,A$ की गणना करें।
अब,मानों को समीकरण में प्रतिस्थापित करने पर:
$I(2) = 1 \times (1 - e^{-\frac{5}{10} \times 2})$
$I(2) = 1 - e^{-1} \,A$।

(D) कार्बोहाइड्रेट,वसा और प्रोटीन,तीनों का उपयोग कोशिकीय श्वसन में श्वसन क्रियाधार के रूप में किया जा सकता है।
वायवीय श्वसन के दौरान,ये अणु विभिन्न मार्गों से टूटते हैं और अंततः क्रेब्स चक्र में प्रवेश करने से पहले एसिटाइल $CoA$ में परिवर्तित हो जाते हैं।
इसलिए,एसिटाइल $CoA$ इन तीनों प्रमुख जैव-अणुओं के अपघटन के लिए एक सामान्य मध्यवर्ती है।

(B) टिड्डों में $XO$ प्रकार के लिंग गुणसूत्र नर लिंग निर्धारित करते हैं। इस प्रकार का लिंग निर्धारण $XX-XO$ प्रकार के अंतर्गत आता है।
यह तिलचट्टों,टिड्डों और बग्स में सामान्य है।
मादा में दो समरूपी लिंग गुणसूत्र $XX$ होते हैं और वह समयुग्मकी (homogametic) होती है।
यह समान अंडे उत्पन्न करती है,जिनमें से प्रत्येक में एक $X$ गुणसूत्र होता है।
नर में केवल एक $X$ गुणसूत्र होता है और वह विषमयुग्मकी (heterogametic) होता है।
यह दो प्रकार के शुक्राणु उत्पन्न करता है: $X$ वाले गायनोस्पर्म्स और $X$ के बिना एंड्रोस्पर्म्स।
अन्य कथनों को इस प्रकार सुधारा जा सकता है:
पक्षियों में,मादाएं विषमयुग्मकी होती हैं और उन्हें $ZW$ के रूप में दर्शाया जाता है।
मनुष्यों में मादा लिंग को $XX$ के रूप में दर्शाया जाता है।
ड्रोसोफिला में,नर विषमयुग्मकी होते हैं,यानी $XY$।

(B) ग्राफ्टिंग तकनीक में,दो पौधों के हिस्सों को जोड़कर एक संयुक्त पौधा बनाया जाता है।
जो पौधा जड़ तंत्र प्रदान करता है उसे $Stock$ (स्टॉक) कहा जाता है,जबकि जो पौधा प्ररोह तंत्र (जिसमें फूल और फल आते हैं) प्रदान करता है उसे $Scion$ (सायन) कहा जाता है।
चूंकि $Scion$ में वह आनुवंशिक सामग्री होती है जो प्ररोह,शाखाओं,फूलों और फलों की विशेषताओं को निर्धारित करती है,इसलिए उत्पन्न फलों की गुणवत्ता $Scion$ के जीनोटाइप द्वारा निर्धारित होती है।

(B) यह परिपथ समानांतर शाखाओं से बना है।
पहली शाखा में $1 \mu F$ का $1$ संधारित्र है। इसकी तुल्य धारिता $C_1 = 1 \mu F$ है।
दूसरी शाखा में श्रेणीक्रम में $2$ संधारित्र हैं,प्रत्येक $1 \mu F$ का है। इसकी तुल्य धारिता $C_2 = \frac{1 \mu F}{2} = 0.5 \mu F$ है।
तीसरी शाखा में श्रेणीक्रम में $4$ संधारित्र हैं,प्रत्येक $1 \mu F$ का है। इसकी तुल्य धारिता $C_3 = \frac{1 \mu F}{4} = 0.25 \mu F$ है।
चौथी शाखा में श्रेणीक्रम में $8$ संधारित्र हैं,प्रत्येक $1 \mu F$ का है। इसकी तुल्य धारिता $C_4 = \frac{1 \mu F}{8} = 0.125 \mu F$ है।
चूंकि ये सभी शाखाएं समानांतर में जुड़ी हुई हैं,इसलिए कुल तुल्य धारिता $C_{eq}$ प्रत्येक शाखा की धारिता का योग है:
$C_{eq} = C_1 + C_2 + C_3 + C_4 + \dots$
$C_{eq} = 1 + \frac{1}{2} + \frac{1}{4} + \frac{1}{8} + \dots$
यह एक अनंत गुणोत्तर श्रेणी (geometric progression) है जिसका प्रथम पद $a = 1$ और सार्व अनुपात $r = \frac{1}{2}$ है।
अनंत गुणोत्तर श्रेणी का योग $S = \frac{a}{1 - r}$ सूत्र द्वारा दिया जाता है।
$C_{eq} = \frac{1}{1 - 1/2} = \frac{1}{1/2} = 2 \mu F$.

(D) $L-R$ परिपथ में धारा की वृद्धि को निम्नलिखित सूत्र द्वारा दिया जाता है:
$I = I_{0}(1 - e^{-t/\tau})$
जहाँ $I_{0}$ स्थिर धारा है और $\tau$ समय नियतांक है।
सबसे पहले,स्थिर धारा $I_{0}$ की गणना करें:
$I_{0} = \frac{E}{R} = \frac{5\, V}{5\, \Omega} = 1\, A$
इसके बाद,समय नियतांक $\tau$ की गणना करें:
$\tau = \frac{L}{R} = \frac{10\, H}{5\, \Omega} = 2\, s$
दिए गए समय $t = 2\, s$ के लिए,मानों को समीकरण में रखने पर:
$I = 1 \cdot (1 - e^{-2/2})$
$I = (1 - e^{-1})\, A$

(C) मुक्त प्रसार के लिए,बाहरी दबाव $P_{ext} = 0$,इसलिए किया गया कार्य $W = -P_{ext} \Delta V = 0$ है।
रुद्धोष्म प्रक्रिया के लिए,ऊष्मा विनिमय $q = 0$ होता है।
ऊष्मागतिकी के प्रथम नियम के अनुसार,$\Delta U = q + W$ है।
चूंकि $q = 0$ और $W = 0$ है,इसलिए आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन $\Delta U = 0$ है।
एक आदर्श गैस के लिए,आंतरिक ऊर्जा केवल तापमान का फलन है $(U = f(T))$,इसलिए $\Delta U = 0$ का अर्थ है $\Delta T = 0$।
अतः,रुद्धोष्म स्थितियों के तहत एक आदर्श गैस के मुक्त प्रसार के लिए,$q=0, \Delta T=0, W=0$ है।

(C) धातु का कार्य फलन $\Phi = 4.2 \, eV = 4.2 \times 1.602 \times 10^{-19} \, J \approx 6.73 \times 10^{-19} \, J$ है।
आपतित विकिरण की ऊर्जा $E = \frac{hc}{\lambda} = \frac{6.626 \times 10^{-34} \times 3 \times 10^8}{2000 \times 10^{-10}} \, J = 9.939 \times 10^{-19} \, J$ है।
आइंस्टीन के प्रकाश-विद्युत समीकरण के अनुसार,$K_{max} = E - \Phi$।
$K_{max} = (9.939 - 6.73) \times 10^{-19} \, J = 3.209 \times 10^{-19} \, J$।
अतः,गतिज ऊर्जा लगभग $3.2 \times 10^{-19} \, J$ है।

(B) दिया गया है,$[N_2] = 3.0 \times 10^{-3} \ M$,$[O_2] = 4.2 \times 10^{-3} \ M$ और $[NO] = 2.8 \times 10^{-3} \ M$ है।
अभिक्रिया $N_{2(g)} + O_{2(g)} \rightleftharpoons 2NO_{(g)}$ के लिए,साम्य स्थिरांक $K_C$ इस प्रकार है:
$K_C = \frac{[NO]^2}{[N_2][O_2]}$
मान रखने पर:
$K_C = \frac{(2.8 \times 10^{-3})^2}{(3.0 \times 10^{-3})(4.2 \times 10^{-3})} = \frac{7.84 \times 10^{-6}}{12.6 \times 10^{-6}} \approx 0.622$
$K_p$ और $K_C$ के बीच संबंध $K_p = K_C(RT)^{\Delta n}$ है।
यहाँ,$\Delta n = (\text{गैसीय उत्पादों के मोल}) - (\text{गैसीय अभिकारकों के मोल}) = 2 - (1 + 1) = 0$.
चूंकि $\Delta n = 0$ है,इसलिए $K_p = K_C(RT)^0 = K_C$.
अतः,$K_p = 0.622$.

(C) $C^{4-}$,$N^{3-}$ और $O^{2-}$ आइसोइलेक्ट्रॉनिक प्रजातियां हैं,जिनमें से प्रत्येक में $10$ इलेक्ट्रॉन होते हैं।
आइसोइलेक्ट्रॉनिक प्रजातियों की आयनिक त्रिज्या नाभिकीय आवेश (परमाणु क्रमांक) बढ़ने के साथ घटती है।
परमाणु क्रमांक हैं: $C (6)$,$N (7)$,और $O (8)$।
इसलिए,आयनिक त्रिज्या का क्रम है: $C^{4-} > N^{3-} > O^{2-}$।
$C^{4-}$ के लिए $2.60 \ \mathring{A}$ और $O^{2-}$ के लिए $1.40 \ \mathring{A}$ मान दिए गए हैं,इसलिए $N^{3-}$ का मान $1.40$ और $2.60$ के बीच होना चाहिए।
दिए गए विकल्पों में से,$1.71 \ \mathring{A}$ सही मान है।

(A) दिए गए कार्बोकेशन की स्थिरता इलेक्ट्रॉनिक प्रभावों द्वारा निर्धारित की जाती है:
$I.$ $CH_3-CH^{+}-CH_3$: कार्बोकेशन दो मिथाइल समूहों के $+I$ प्रभाव द्वारा स्थिर होता है।
$II.$ $CH_3-CH^{+}-OCH_3$: कार्बोकेशन $-OCH_3$ समूह के प्रबल $+R$ (अनुनाद) प्रभाव द्वारा अत्यधिक स्थिर होता है,जो $+I$ प्रभाव से अधिक प्रभावी है।
$III.$ $CH_3-CH^{+}-CH_2-OCH_3$: $-OCH_3$ समूह एक मिथाइलीन समूह द्वारा अलग है,इसलिए इसका $-I$ प्रभाव कार्बोकेशन को अस्थिर करता है।
अतः,स्थिरता का सही घटता क्रम $II > I > III$ है।

(D) किसी भी रासायनिक अभिक्रिया के लिए,एन्थैल्पी परिवर्तन $(\Delta H)$ और आंतरिक ऊर्जा परिवर्तन $(\Delta E)$ के बीच संबंध इस प्रकार है:
$\Delta H = \Delta E + \Delta n_{g}RT$
जहाँ $\Delta n_{g}$ गैसीय प्रजातियों के मोलों की संख्या में परिवर्तन है।
$\Delta n_{g} = (\text{गैसीय उत्पादों के मोल}) - (\text{गैसीय अभिकारकों के मोल})$
दी गई अभिक्रिया के लिए: $Fe_{2}O_{3(s)} + 3H_{2(g)} \rightarrow 2Fe_{(s)} + 3H_{2}O_{(l)}$
यहाँ $Fe_{2}O_{3}$ और $Fe$ ठोस हैं,और $H_{2}O$ द्रव है। केवल $H_{2}$ गैसीय अवस्था में है।
$\Delta n_{g} = 0 - 3 = -3$
इस मान को समीकरण में रखने पर:
$\Delta H = \Delta E + (-3)RT$
$\Delta H = \Delta E - 3RT$

(D) $IUPAC$ नाम निर्धारित करने के लिए,हम मुख्य कार्यात्मक समूह की पहचान करते हैं,जो कीटोन समूह $(-one)$ है।
हम कीटोन कार्बन से $C-1$ के रूप में अंकन शुरू करते हैं।
फिर हम रिंग को इस तरह से अंकित करते हैं कि द्वि-आबंध और हाइड्रॉक्सिल समूह को सबसे कम स्थान (locant) मिले।
कीटोन कार्बन $(C-1)$ से शुरू करके,हम द्वि-आबंध की ओर बढ़ते हैं ताकि उसे सबसे कम स्थान ($C-3$ से $C-4$ द्वि-आबंध) मिले।
इस प्रकार,हाइड्रॉक्सिल समूह $5$ वें स्थान पर है।
सही $IUPAC$ नाम $5-$हाइड्रॉक्सीसाइक्लोहेक्स$-3-$ईन$-1-$ओन है।

(C) $AX_{2}$ का आयनीकरण इस प्रकार होता है:
$AX_{2} \rightleftharpoons A^{2+} + 2X^{-}$
$AX_{2}$ के लिए विलेयता गुणनफल:
$K_{sp} = [A^{2+}][X^{-}]^{2} = (S) \times (2S)^{2} = 4S^{3}$
दिया गया है $K_{sp} = 3.2 \times 10^{-11}$
$4S^{3} = 3.2 \times 10^{-11}$
$S^{3} = 0.8 \times 10^{-11} = 8 \times 10^{-12}$
$S = \sqrt[3]{8 \times 10^{-12}} = 2 \times 10^{-4} \, mol / L$
अतः,विलेयता $2 \times 10^{-4} \, mol / L$ है।

(D) $IF_{7}$ में केंद्रीय आयोडीन परमाणु $(I)$ के पास $7$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। यह $7$ फ्लोरीन परमाणुओं के साथ $7$ बंध बनाता है।
स्टेरिक संख्या की गणना इस प्रकार की जाती है:
$\text{Steric Number} = \frac{1}{2} \times (V + M - C + A) = \frac{1}{2} \times (7 + 7) = 7$.
$7$ की स्टेरिक संख्या $sp^{3}d^{3}$ संकरण को दर्शाती है,जिसके परिणामस्वरूप पंचकोणीय द्विपिरामिडी ज्यामिति प्राप्त होती है।
इस संरचना में,पाँच फ्लोरीन परमाणु एक पंचकोणीय तल में $72^{\circ}$ के $I-F$ बंध कोण पर स्थित होते हैं,और दो फ्लोरीन परमाणु तल के ऊपर और नीचे $90^{\circ}$ के कोण पर स्थित होते हैं।

(A) शीर्षस्थ प्रभाविता पौधों में होने वाली एक घटना है जिसमें मुख्य केंद्रीय तना (शीर्षस्थ कलिका) अन्य पार्श्व शाखाओं की तुलना में अधिक मजबूती से वृद्धि करता है।
यह प्रक्रिया मुख्य रूप से पादप हार्मोन $Auxin$ द्वारा नियंत्रित होती है।
$Auxin$ का संश्लेषण प्ररोह के शीर्ष पर होता है और यह नीचे की ओर स्थानांतरित होता है,जहाँ यह पार्श्व कलिकाओं की वृद्धि को रोकता है,जिससे शीर्षस्थ कलिका की प्रभाविता बनी रहती है।

(A) $Bt$ टॉक्सिन $Cry$ जीन नामक विशिष्ट जीनों द्वारा निर्मित होता है।
ये प्रोटीन कुछ कीटों के लिए अत्यधिक विशिष्ट होते हैं।
$Cry$ $I$ Ab जीन कॉर्न बोरर को नियंत्रित करता है।
$Cry$ $II$ Ab जीन कॉटन बॉलवर्म्स को नियंत्रित करता है।
अतः,$Cry$ $II$ Ab और $Cry$ $I$ Ab क्रमशः कॉटन बॉलवर्म्स और कॉर्न बोरर को नियंत्रित करते हैं।

(B) टिड्डों में,लिंग निर्धारण तंत्र $XO$ प्रकार का होता है।
इस प्रणाली में,नरों में ऑटोसोम के साथ केवल एक $X$ गुणसूत्र $(XO)$ होता है,जबकि मादाओं में $X$ गुणसूत्रों का एक जोड़ा $(XX)$ होता है।
इसलिए,एक $X$ गुणसूत्र की उपस्थिति टिड्डों में नर लिंग निर्धारित करती है।
विकल्प $A$ गलत है क्योंकि पक्षियों में $ZZ$ गुणसूत्र नर लिंग निर्धारित करते हैं (समयुग्मजी)।
विकल्प $C$ गलत है क्योंकि क्लाइनफेल्टर सिंड्रोम $XXY$ होता है,$XO$ नहीं,और मनुष्यों में $XO$ स्थिति टर्नर सिंड्रोम (मादा) का कारण बनती है।
विकल्प $D$ गलत है क्योंकि ड्रोसोफिला में $XX$ गुणसूत्र मादा उत्पन्न करते हैं,जबकि $XY$ नर उत्पन्न करते हैं।

(A) Wurtz-Fittig अभिक्रिया में एक एराइल हैलाइड और एक एल्काइल हैलाइड की सोडियम धातु की उपस्थिति में अभिक्रिया होती है,जिससे एक एल्काइल-प्रतिस्थापित एरोमैटिक यौगिक प्राप्त होता है।
विशेष रूप से,$C_{6}H_{5}I + CH_{3}I + 2Na \rightarrow C_{6}H_{5}CH_{3} + 2NaI$ अभिक्रिया Wurtz-Fittig अभिक्रिया को दर्शाती है।
विकल्प $A$ सही उत्तर है।

(A) नाभिकरागी प्रतिस्थापन की सुगमता लिविंग ग्रुप (leaving group) की प्रकृति पर निर्भर करती है। जब किसी यौगिक में समूह की बाहर निकलने की प्रवृत्ति (leaving tendency) अधिक होती है,तो वह यौगिक नाभिकरागी प्रतिस्थापन के प्रति अधिक अभिक्रियाशील होता है।
नाभिकरागी एसाइल प्रतिस्थापन दो चरणों में पूरा होता है।
बाहर निकलने की प्रवृत्ति का क्रम $Cl^{-} > RCOO^{-} > RO^{-} > NH_{2}^{-}$ है और इसलिए,एसाइल यौगिक की अभिक्रियाशीलता का क्रम इस प्रकार है:
$RCOCl$ (एसाइल क्लोराइड) $ > (RCO)_2O$ (एसिड एनहाइड्राइड) $ > RCOOR$ (एस्टर) $ > RCONH_2$ (एमाइड)।

(D) वे रसायन जिनका उपयोग भोजन को सूक्ष्मजीवों की क्रिया से बचाने के लिए किया जाता है,अर्थात जो किण्वन (fermentation),अम्लीकरण (acidification) और भोजन के किसी अन्य अपघटन की प्रक्रिया को रोकते हैं,उन्हें खाद्य परिरक्षक कहा जाता है।
टेबल सॉल्ट,चीनी,वनस्पति तेल,सिरका (vinegar),सोडियम बेंजोएट $(C_6H_5COONa)$,सोडियम मेटाबाइसल्फाइट $(Na_2S_2O_5)$ और विटामिन $E$ खाद्य परिरक्षकों के सामान्य उदाहरण हैं।

(A) प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,समाकलित दर नियम $k = \frac{2.303}{t} \log \frac{[A]_0}{[A]_t}$ है।
अर्ध-आयु पर,$t = t_{1/2}$ और $[A]_t = \frac{[A]_0}{2}$ होता है।
इन मानों को समीकरण में प्रतिस्थापित करने पर:
$k = \frac{2.303}{t_{1/2}} \log \frac{[A]_0}{[A]_0 / 2} = \frac{2.303}{t_{1/2}} \log 2$.
चूंकि $\log 2 \approx 0.3010$,इसलिए $k = \frac{2.303 \times 0.3010}{t_{1/2}} = \frac{0.693}{t_{1/2}}$.
अतः,$t_{1/2} = \frac{0.693}{k}$.
यह समीकरण दर्शाता है कि प्रथम कोटि की अभिक्रिया की अर्ध-आयु अभिकारक की प्रारंभिक सांद्रता पर निर्भर नहीं करती है।

(D) संकुल $\left[ Co(CN)_6 \right]^{3-}$ में $Co^{3+}$ केंद्रीय धातु आयन है।
$Co$ का परमाणु क्रमांक $27$ है। $Co$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^7 4s^2$ है।
$Co^{3+}$ के लिए,इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^6$ है।
$CN^-$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है,जो $d$-कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों का युग्मन (pairing) करता है।
अष्टफलकीय क्षेत्र में,$d$-कक्षक $t_{2g}$ और $e_g$ सेट में विभाजित हो जाते हैं।
चूंकि $CN^-$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है,$Co^{3+}$ $(3d^6)$ के सभी $6$ इलेक्ट्रॉन $t_{2g}$ कक्षकों में भर जाएंगे,जिससे $t_{2g}^6 e_g^0$ विन्यास प्राप्त होता है।
अतः,सही विकल्प $D$ है।

(C) अभिक्रिया अनुक्रम इस प्रकार है:
$R-Br + Mg \xrightarrow{\text{Dry ether}} R-MgBr (Y)$
$R-MgBr + HCHO \xrightarrow{\text{Hydrolysis}} R-CH_{2}OH$
चूंकि उत्पाद $C_{4}H_{10}O$ है,जो एक प्राथमिक ऐल्कोहॉल $(R-CH_{2}OH)$ है,इसलिए $R+CH_{2} = C_{3}H_{7}$ है।
अतः,$R$ एक प्रोपिल समूह $(C_{3}H_{7}-)$ है।
इसलिए,$X$ $1-\text{ब्रोमोप्रोपेन}$ $(CH_{3}CH_{2}CH_{2}Br)$ है।

(A) $[MnBr_{4}]^{2-}$ संकुल आयन में $Mn^{2+}$ आयन की समन्वय संख्या $4$ है।
इसका अर्थ है कि इसकी ज्यामिति या तो चतुष्फलकीय ($sp^{3}$ संकरण) या वर्ग समतलीय ($dsp^{2}$ संकरण) हो सकती है।
दिया गया स्पिन-ओनली चुंबकीय आघूर्ण $5.9 \ BM$ है।
सूत्र $\mu = \sqrt{n(n+2)}$ का उपयोग करने पर,जहाँ $n$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या है:
$5.9 \approx \sqrt{n(n+2)} \implies n \approx 5$।
$Mn^{2+}$ का विन्यास $d^{5}$ होता है,$5$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति यह दर्शाती है कि यह एक उच्च-स्पिन चतुष्फलकीय संकुल है जहाँ $d$-कक्षकों में इलेक्ट्रॉन युग्मित नहीं होते हैं।
अतः,ज्यामिति चतुष्फलकीय है।

(C) हीरा एक विशाल अणु है जिसमें घटक परमाणु सहसंयोजक बंध द्वारा एक साथ जुड़े होते हैं। इसलिए,यह एक नेटवर्क ठोस है।
$SO_{2}$ (ठोस),$H_{2}O$ (बर्फ) और $I_{2}$ आणविक ठोस (molecular solid) के उदाहरण हैं।

(A) जैसे-जैसे हैलोजन परमाणु का आकार $F$ से $I$ तक बढ़ता है,हैलोजन अम्लों में $H-X$ बंध की लंबाई भी $HF$ से $HI$ तक बढ़ती है।
बंध लंबाई का क्रम: $HF < HCl < HBr < HI$ है।
बंध लंबाई में वृद्धि के कारण,$H-X$ बंध की मजबूती $HF$ से $HI$ तक घटती है।
परिणामस्वरूप,बंध वियोजन एन्थैल्पी $HF$ से $HI$ तक घटती है।
$H-X$ बंध वियोजन एन्थैल्पी $(kJ/mol)$ का क्रम: $HF (574.0) > HCl (428.1) > HBr (362.5) > HI (294)$ है।
अतः,$HF$ की बंध वियोजन एन्थैल्पी सबसे अधिक है।

(C) माना $[Pt(Py)_{4}][PtCl_{4}]$ में $Pt$ की ऑक्सीकरण अवस्था $x$ है।
धनायनिक भाग $[Pt(Py)_{4}]^{2+}$ के लिए,$x + 4(0) = +2$,अतः $x = +2$ है।
ऋणायनिक भाग $[PtCl_{4}]^{2-}$ के लिए,$x + 4(-1) = -2$,अतः $x = +2$ है।
चूंकि दोनों भागों में $Pt$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ है,इसलिए विकल्प $C$ सही है।

(D) दिया गया आरेनियस समीकरण $\ln k = \ln A - \frac{E_a}{RT}$ है।
इसकी तुलना दिए गए समीकरण $\ln k = 14.34 - \frac{1.25 \times 10^4 \ K}{T}$ से करने पर,हमें $\frac{E_a}{R} = 1.25 \times 10^4 \ K$ प्राप्त होता है।
गैस स्थिरांक $R \approx 2 \ cal \ K^{-1} \ mol^{-1}$ का उपयोग करते हुए,सक्रियण ऊर्जा $E_a$ की गणना इस प्रकार है:
$E_a = (1.25 \times 10^4 \ K) \times (2 \ cal \ K^{-1} \ mol^{-1}) = 2.50 \times 10^4 \ cal \ mol^{-1}$.

(C) समूह $15$ के हाइड्राइड्स के लिए क्षारीय शक्ति का सही बढ़ता क्रम $NH_3 > PH_3 > AsH_3 > SbH_3$ है।
$NH_3$ सबसे अधिक क्षारीय है क्योंकि इसका आकार छोटा होता है,जहाँ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म का घनत्व एक छोटे क्षेत्र में केंद्रित होता है। जैसे-जैसे केंद्रीय परमाणु का आकार बढ़ता है,इलेक्ट्रॉन घनत्व बड़े सतह क्षेत्र में फैल जाता है,जिससे इलेक्ट्रॉन युग्म दान करने की क्षमता कम हो जाती है।
अतः,विकल्प $C$ में दी गई व्यवस्था गलत है।

(C) कुल सेल अभिक्रिया $Zn_{(s)} + Ag_{2}O_{(s)} \rightarrow ZnO_{(s)} + 2Ag_{(s)}$ है।
अभिक्रिया के लिए मानक गिब्स मुक्त ऊर्जा परिवर्तन $\Delta G^{o} = \Delta G_{f}^{o}(ZnO) - \Delta G_{f}^{o}(Ag_{2}O)$ द्वारा दिया जाता है।
मान रखने पर: $\Delta G^{o} = -318.3 - (-11.21) = -307.09 \ kJ \ mol^{-1} = -307.09 \times 10^{3} \ J \ mol^{-1}$.
संबंध $\Delta G^{o} = -n F E^{o}_{cell}$ का उपयोग करते हुए,जहाँ $n = 2$ (स्थानांतरित इलेक्ट्रॉनों की संख्या) और $F = 96500 \ C \ mol^{-1}$ है।
$-307.09 \times 10^{3} = -2 \times 96500 \times E^{o}_{cell}$.
$E^{o}_{cell} = \frac{307.09 \times 10^{3}}{2 \times 96500} = 1.591 \ V$.

(D) हाइपोफॉस्फोरिक एसिड $(H_4P_2O_6)$ की संरचना $(HO)_2P(=O)-P(=O)(OH)_2$ होती है,जिसमें एक सीधा $P-P$ बंध होता है और कोई $P-O-P$ लिंकेज नहीं होता है।
इसके विपरीत,पायरोफॉस्फोरस एसिड $(H_4P_2O_5)$,डाइफॉस्फोरिक एसिड $(H_4P_2O_7)$,और आइसोहैपोफॉस्फोरिक एसिड ($H_4P_2O_6$ आइसोमर) सभी में $P-O-P$ लिंकेज मौजूद होता है।
अतः,सही विकल्प $(D)$ है।

(B) दिया गया है:
घनत्व $(\rho) = 8.55 \ g \ cm^{-3}$
परमाणु द्रव्यमान $(M) = 93 \ g \ mol^{-1}$
$bcc$ संरचना के लिए, प्रति इकाई सेल परमाणुओं की संख्या $(Z) = 2$ है।
एवोगैड्रो संख्या $(N_A) = 6.022 \times 10^{23} \ mol^{-1}$ है।
सूत्र का उपयोग करने पर: $\rho = \frac{Z \times M}{a^3 \times N_A}$
$8.55 = \frac{2 \times 93}{a^3 \times 6.022 \times 10^{23}}$
$a^3 = \frac{186}{8.55 \times 6.022 \times 10^{23}} = 3.614 \times 10^{-23} \ cm^3$
$a = (3.614 \times 10^{-23})^{1/3} \ cm = 3.306 \times 10^{-8} \ cm = 330.6 \ pm$
$bcc$ संरचना के लिए, त्रिज्या $(r)$ और किनारे की लंबाई $(a)$ के बीच संबंध है: $r = \frac{\sqrt{3}}{4} a$
$r = \frac{1.732}{4} \times 330.6 \ pm = 0.433 \times 330.6 \ pm \approx 143 \ pm$.

(B) केंद्रीय धातु परमाणु $Pt$ की ऑक्सीकरण अवस्था की गणना इस प्रकार की जाती है:
माना $Pt$ की ऑक्सीकरण अवस्था $x$ है।
$(x) + 3(0) + (-1) + (-1) + (-1) = +1$
$x - 3 = +1$
$x = +4$
$IUPAC$ नियमों के अनुसार,लिगेंड्स को वर्णानुक्रम में व्यवस्थित किया जाता है: $ammine$ $(NH_3)$,$bromido$ $(Br^-)$,$chlorido$ $(Cl^-)$,और $nitro$ $(NO_2^-)$।
अतः,नाम ट्राईएमीनब्रोमिडोक्लोरिडोनाइट्रोप्लैटिनम $(IV)$ क्लोराइड है।

(D) जब $AgNO_{3}$ में $KI$ की अधिकता मिलाई जाती है,तो $AgI$ कण परिक्षेपण माध्यम से $I^{-}$ आयनों का अधिशोषण करके एक ऋणात्मक आवेशित कोलाइडल सोल बनाते हैं,जिसे $AgI/I^{-}$ के रूप में दर्शाया जाता है।
$I^{-}$ आयनों की यह प्राथमिक परत माध्यम से प्रति-आयनों $(K^{+})$ को आकर्षित करती है और हेल्महोल्ट्ज़ डबल लेयर बनाती है,जिसे $AgI/I^{-}:K^{+}$ के रूप में दर्शाया जाता है।

(A) अमोनिया की क्लोरीन के साथ अभिक्रिया अभिकारकों की सापेक्ष मात्रा पर निर्भर करती है।
जब अमोनिया अधिकता में होता है,तो अभिक्रिया: $8 NH_{3} + 3 Cl_{2} \rightarrow 6 NH_{4}Cl + N_{2}$ होती है। अतः,$X = 6 NH_{4}Cl + N_{2}$।
जब क्लोरीन अधिकता में होता है,तो अभिक्रिया: $NH_{3} + 3 Cl_{2} \rightarrow NCl_{3} + 3 HCl$ होती है। अतः,$Y = NCl_{3} + 3 HCl$।

(B) कॉपर की $HNO_{3}$ के साथ अभिक्रिया के उत्पाद उपयोग किए गए $HNO_{3}$ की सांद्रता पर निर्भर करते हैं।
कॉपर धातु तनु $HNO_{3}$ के साथ अभिक्रिया करके नाइट्रोजन $(II)$ ऑक्साइड $(NO)$ बनाती है:
$3Cu + 8HNO_{3} \text{ (dil.)} \rightarrow 3Cu(NO_{3})_{2} + 2NO + 4H_{2}O$
कॉपर धातु सांद्र $HNO_{3}$ के साथ अभिक्रिया करके नाइट्रोजन $(IV)$ ऑक्साइड या नाइट्रोजन डाइऑक्साइड $(NO_{2})$ बनाती है:
$Cu + 4HNO_{3} \text{ (conc.)} \rightarrow Cu(NO_{3})_{2} + 2NO_{2} + 2H_{2}O$
इस प्रकार,सांद्रता के आधार पर $NO$ और $NO_{2}$ दोनों प्राप्त किए जा सकते हैं।

(D) $Helium$ का उपयोग मौसम संबंधी अवलोकनों के लिए गुब्बारों को भरने में किया जाता है क्योंकि यह हल्का और अज्वलनशील होता है।
इसका उपयोग गैस-कूल्ड परमाणु रिएक्टरों में शीतलक के रूप में भी किया जाता है।
द्रव $Helium$ का उपयोग कम तापमान पर विभिन्न प्रयोगों को करने के लिए क्रायोजेनिक एजेंट के रूप में किया जाता है।

(B) एक इकाई सेल में:
कोनों पर स्थित $W$ परमाणुओं की संख्या $= 8 \times \frac{1}{8} = 1$
किनारों के केंद्र पर स्थित $O$ परमाणुओं की संख्या $= 12 \times \frac{1}{4} = 3$
घन के केंद्र में स्थित $Na$ परमाणु की संख्या $= 1 \times 1 = 1$
अतः,परमाणुओं का अनुपात $Na:W:O = 1:1:3$ है।
इसलिए,यौगिक का सूत्र $NaWO_{3}$ है।

(C) द्विलकीकरण अभिक्रिया है: $2 C_{6}H_{5}COOH \rightleftharpoons (C_{6}H_{5}COOH)_{2}$
प्रारंभ में,हमारे पास $1$ मोल बेंजोइक एसिड है।
संयोजन के बाद,मोल की संख्या:
बेंजोइक एसिड: $(1-x)$
डाइमर: $x/2$
संयोजन के बाद कुल मोल $= (1-x) + (x/2) = 1 - x/2$
वांट हॉफ गुणांक $(i)$ संयोजन के बाद के कुल मोल और प्रारंभिक मोल का अनुपात है:
$i = \frac{1 - x/2}{1} = 1 - \frac{x}{2}$

(A) मेथिलीनसाइक्लोहेक्सेन की $H_3O^+$ के साथ अभिक्रिया अम्ल-उत्प्रेरित जलयोजन के माध्यम से होती है,जो मार्कोवनिकोव के नियम का पालन करती है। तृतीयक कार्बन पर बनने वाला कार्बोनियम आयन अधिक स्थिर होता है,जिससे $1$-मिथाइलसाइक्लोहेक्सेनॉल $(Y)$ का निर्माण होता है।
$(i) B_2H_6/THF$ और $(ii) H_2O_2/OH^-$ के साथ अभिक्रिया हाइड्रोबोरेशन-ऑक्सीकरण है,जो एंटी-मार्कोवनिकोव के नियम का पालन करती है। हाइड्रॉक्सिल समूह कम प्रतिस्थापित कार्बन पर जुड़ता है,जिसके परिणामस्वरूप साइक्लोहेक्सिलमेथेनॉल $(X)$ का निर्माण होता है।

(C) कोहलराश के स्वतंत्र अभिगमन के नियम के अनुसार,अनंत तनुता पर किसी विद्युत अपघट्य की मोलर चालकता उसके आयनों की मोलर चालकताओं के योग के बराबर होती है।
$\lambda_{m}^{o} (Ba(OH)_{2}) = \lambda_{m}^{o} (Ba^{2+}) + 2\lambda_{m}^{o} (OH^{-})$
दिए गए मान:
$\lambda_{m}^{o} (NaOH) = 248 \times 10^{-4} \ S \ m^{2} \ mol^{-1}$
$\lambda_{m}^{o} (NaCl) = 126 \times 10^{-4} \ S \ m^{2} \ mol^{-1}$
$\lambda_{m}^{o} (BaCl_{2}) = 280 \times 10^{-4} \ S \ m^{2} \ mol^{-1}$
$\lambda_{m}^{o} (Ba(OH)_{2})$ प्राप्त करने के लिए:
$\lambda_{m}^{o} (Ba(OH)_{2}) = \lambda_{m}^{o} (BaCl_{2}) + 2\lambda_{m}^{o} (NaOH) - 2\lambda_{m}^{o} (NaCl)$
मान रखने पर:
$\lambda_{m}^{o} (Ba(OH)_{2}) = 280 \times 10^{-4} + 2(248 \times 10^{-4}) - 2(126 \times 10^{-4})$
$= (280 + 496 - 252) \times 10^{-4} \ S \ m^{2} \ mol^{-1}$
$= 524 \times 10^{-4} \ S \ m^{2} \ mol^{-1}$

(B) दी गई अभिक्रिया अनुक्रम $Nylon-6$ के संश्लेषण को दर्शाती है।
साइक्लोहेक्सानोन ऑक्साइम $H_2SO_4$ की उपस्थिति में बेकमैन पुनर्विन्यास (Beckmann rearrangement) द्वारा $Caprolactam$ $(X)$ बनाता है।
इसके बाद $Caprolactam$ को $540 \ K$ पर गर्म किया जाता है,जिससे रिंग-ओपनिंग पॉलिमराइजेशन द्वारा $Nylon-6$ प्राप्त होता है।
अतः,$X$ $Caprolactam$ है।

(C) स्पिन-ओनली चुंबकीय आघूर्ण $(\mu)$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n)$ पर निर्भर करता है और इसे $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$ सूत्र द्वारा दिया जाता है।
आयनों के लिए इलेक्ट्रॉनिक विन्यास और अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या इस प्रकार है:
$1$. $Mn^{2+}$ $(Z=25)$ के लिए: $[Ar] 3d^5$. अयुग्मित इलेक्ट्रॉन $(n)$ = $5$. $\mu = \sqrt{5(5+2)} = \sqrt{35} \ BM$.
$2$. $Cr^{2+}$ $(Z=24)$ के लिए: $[Ar] 3d^4$. अयुग्मित इलेक्ट्रॉन $(n)$ = $4$. $\mu = \sqrt{4(4+2)} = \sqrt{24} \ BM$.
$3$. $Ti^{2+}$ $(Z=22)$ के लिए: $[Ar] 3d^2$. अयुग्मित इलेक्ट्रॉन $(n)$ = $2$. $\mu = \sqrt{2(2+2)} = \sqrt{8} \ BM$.
मानों की तुलना करने पर,स्पिन-ओनली चुंबकीय आघूर्ण का सही क्रम $Mn^{2+} > Cr^{2+} > Ti^{2+}$ है।

(A) एल्डोल संघनन के लिए एल्डिहाइड या कीटोन में कम से कम एक $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु की उपस्थिति आवश्यक है।
$CH_3-C(CH_3)_2-CHO$ ($2,2$-डाइमिथाइलप्रोपेनल) में,$\alpha$-कार्बन परमाणु तीन मिथाइल समूहों से जुड़ा होता है और इससे कोई हाइड्रोजन परमाणु नहीं जुड़ा होता है।
इसलिए,यह एल्डोल संघनन नहीं देता है।

(B) हरे-पीले रंग की गैस $Cl_{2}$ है।
जब $Cl_{2}$ गर्म सांद्र क्षार धातु हाइड्रॉक्साइड जैसे $KOH$ के साथ अभिक्रिया करती है,तो यह क्लोरेट (एक प्रकार का हैलेट) बनाती है,विशेष रूप से $KClO_{3}$।
$KClO_{3}$ का उपयोग आतिशबाजी और सुरक्षा माचिस बनाने में व्यापक रूप से किया जाता है।
संतुलित रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$3Cl_{2} + 6KOH \rightarrow KClO_{3} + 5KCl + 3H_{2}O$

(A) तनु जलीय सल्फ्यूरिक अम्ल के साथ जल-अपघटन पर,सुक्रोज का ग्लाइकोसिडिक बंध टूट जाता है और $D-(+)$-ग्लूकोज तथा $D-(-)$-फ्रुक्टोज का सममोलर मिश्रण प्राप्त होता है।
रासायनिक अभिक्रिया:
$C_{12}H_{22}O_{11} + H_2O$ $\xrightarrow{H_2SO_4} C_6H_{12}O_6 (D-(+)\text{-ग्लूकोज}) + C_6H_{12}O_6 (D-(-)\text{-फ्रुक्टोज})$
सुक्रोज दक्षिण-ध्रुवण घूर्णक (विशिष्ट घूर्णन $= +66.1^{\circ}$) होता है,लेकिन प्राप्त मिश्रण वाम-ध्रुवण घूर्णक (विशिष्ट घूर्णन $= -20.0^{\circ}$) होता है क्योंकि फ्रुक्टोज का वाम-घूर्णन ग्लूकोज के दक्षिण-घूर्णन से अधिक होता है। इस प्रक्रिया को शर्करा का प्रतिलोमन (inversion) कहा जाता है।

(A) $[Cr(H_2O)_4Cl_2]^+$ ज्यामितीय समावयवता प्रदर्शित करता है क्योंकि यह एक $MA_4B_2$ प्रकार का उपसहसंयोजन यौगिक है जिसमें लिगेंडों के दो समान समूह होते हैं,चार $H_2O$ और दो $Cl^-$.
अतः,संभावित ज्यामितीय समावयवी चित्र में दिखाए गए अनुसार हैं।
इसलिए,सही विकल्प $(A)$ है।

(A) अल्कोहलिक $KOH$ के साथ $2$-ब्रोमोब्यूटेन के विहाइड्रोहैलोजनीकरण में,सेतज़ेफ़ के नियम के अनुसार मुख्य उत्पाद अधिक प्रतिस्थापित एल्कीन $(\text{ब्यूट}-2-\text{ईन})$ होता है।
सेतज़ेफ़ का नियम बताता है कि विहाइड्रोहैलोजनीकरण अभिक्रियाओं में,द्वि-आबंधित कार्बन परमाणुओं से जुड़े एल्काइल समूहों की अधिक संख्या वाला एल्कीन मुख्य उत्पाद होता है।