AIIMS 2019 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Hindi

(C) ब्लॉक को दीवार के विरुद्ध संतुलन में रखने के लिए,ऊर्ध्वाधर बलों और क्षैतिज बलों को संतुलित होना चाहिए।
$1$. ऊर्ध्वाधर संतुलन: ऊपर की ओर कार्य करने वाला घर्षण बल $f$ ब्लॉक के नीचे की ओर कार्य करने वाले भार $W$ को संतुलित करना चाहिए।
$f = W$
$2$. क्षैतिज संतुलन: लगाया गया क्षैतिज बल $F$ दीवार द्वारा लगाई गई अभिलंब प्रतिक्रिया $R$ द्वारा संतुलित होना चाहिए।
$R = F$
$3$. घर्षण की स्थिति: अधिकतम स्थैतिक घर्षण बल $f_{max} = \mu R$ द्वारा दिया जाता है,जहाँ $\mu$ स्थैतिक घर्षण गुणांक है। ब्लॉक को रोके रखने के लिए,हमें $f \leq \mu R$ की आवश्यकता है।
चरण $1$ और $2$ से मान प्रतिस्थापित करने पर:
$W \leq \mu F$
$F \geq \frac{W}{\mu}$
चूंकि अधिकांश सतहों के लिए स्थैतिक घर्षण गुणांक $\mu$ का मान $1$ से कम $(\mu < 1)$ होता है,इसलिए यह निष्कर्ष निकलता है कि $F > W$ है।
अतः,आवश्यक न्यूनतम बल $F = \frac{W}{\mu}$ है,जो $W$ से अधिक है।

(A) जब कोई पिंड एक नत समतल पर एकसमान वेग से नीचे फिसलता है,तो पिंड पर कार्य करने वाला कुल बल शून्य होता है।
इसका अर्थ है कि समतल के नीचे की ओर कार्य करने वाला गुरुत्वाकर्षण बल का घटक गतिज घर्षण बल द्वारा संतुलित होता है।
समतल के नीचे की ओर कार्य करने वाला भार का घटक $mg \sin \theta$ है।
गतिज घर्षण बल $f_k = \mu_k N = \mu_k mg \cos \theta$ है।
इन दोनों बलों को बराबर करने पर: $mg \sin \theta = \mu_k mg \cos \theta$.
अतः,$\mu_k = \frac{\sin \theta}{\cos \theta} = \tan \theta$.
यहाँ $\theta = 30^\circ$ दिया गया है,इसलिए $\mu_k = \tan 30^\circ = \frac{1}{\sqrt{3}}$ होगा।

(B) $L$ लंबाई और $r$ त्रिज्या वाली छड़ के लिए,जिसे $\theta$ कोण से मरोड़ा जाता है,उत्पन्न अपरूपण विकृति $\phi$ का संबंध इस प्रकार है:
$r\theta = L\phi$
दिया गया है:
लंबाई $L = 2 \ m$
त्रिज्या $r = 1 \ cm = 10^{-2} \ m$
मरोड़ कोण $\theta = 0.8 \ radians$
सूत्र में मान रखने पर:
$10^{-2} \times 0.8 = 2 \times \phi$
$0.008 = 2 \times \phi$
$\phi = \frac{0.008}{2} = 0.004$
अतः,उत्पन्न अपरूपण विकृति $0.004$ है।

(A) परमाणु रिएक्टर में,परमाणु विखंडन (nuclear fission) एक निरंतर और नियंत्रित श्रृंखला अभिक्रिया के माध्यम से किया जाता है।
परमाणु बम में,श्रृंखला अभिक्रिया अनियंत्रित होती है।
सूर्य का केंद्र परमाणु संलयन (nuclear fusion) पर कार्य करता है,विखंडन पर नहीं।
इसलिए,सही विकल्प $A$ है।

(A) लेविगेशन (जिसे हाइड्रोलिक वाशिंग या गुरुत्व पृथक्करण भी कहा जाता है) धात्विक अयस्क और गैंग के कणों के घनत्व के अंतर पर आधारित है।
चूर्णित अयस्क को बहते पानी की धारा के साथ उपचारित किया जाता है,जहाँ हल्के गैंग के कण बह जाते हैं और भारी अयस्क के कण पीछे रह जाते हैं।

(A) $KSH$ के साथ कायरल अल्काइल आयोडाइड की अभिक्रिया $S_N2$ क्रियाविधि द्वारा होती है।
$S_N2$ अभिक्रिया में,न्यूक्लियोफाइल $(SH^-)$ लिविंग ग्रुप $(I^-)$ के विपरीत दिशा से आक्रमण करता है,जिसके परिणामस्वरूप कायरल केंद्र पर विन्यास का प्रतिपन्न (Walden inversion) होता है।
दिए गए फिशर प्रोजेक्शन में,$I$ परमाणु ऊपर है। $SH^-$ न्यूक्लियोफाइल $I$ परमाणु को प्रतिस्थापित करेगा और कायरल कार्बन पर विन्यास उलट जाएगा।
विकल्पों की तुलना करने पर,विकल्प $A$ उस उत्पाद को दर्शाता है जहाँ $SH$ समूह ने सही स्टीरियोकेमिकल प्रतिपन्न के साथ $I$ समूह का स्थान लिया है।

(B) $1$. शुरुआती पदार्थ साइक्लोहेक्सानोल है। $PCC$ (पिरिडिनियम क्लोरोक्रोमेट) के साथ उपचार करने पर द्वितीयक अल्कोहल का ऑक्सीकरण साइक्लोहेक्सानोन में हो जाता है,जो उत्पाद $(A)$ है।
$2$. साइक्लोहेक्सानोन तनु $NaOH$ और गर्मी की उपस्थिति में स्व-एल्डोल संघनन से गुजरता है। एक साइक्लोहेक्सानोन अणु का एनोलेट दूसरे साइक्लोहेक्सानोन अणु के कार्बोनिल कार्बन पर हमला करता है।
$3$. इसके बाद निर्जलीकरण (पानी का निकलना) होता है जिससे $\alpha,\beta$-असंतृप्त कीटोन बनता है,जो $2$-साइक्लोहेक्सिलिडीनसाइक्लोहेक्सानोन है,जिसे उत्पाद $(B)$ के रूप में दर्शाया गया है।

(C) अम्लीय माध्यम में घटकों के ऑक्सीकरण के लिए $n$-कारक इस प्रकार हैं:
$FeSO_4 \rightarrow Fe^{3+} + SO_4^{2-} + e^-$,अतः $n$-कारक $= 1$.
$FeC_2O_4 \rightarrow Fe^{3+} + 2CO_2 + 3e^-$,अतः $n$-कारक $= 3$.
$Fe_2(C_2O_4)_3 \rightarrow 2Fe^{3+} + 6CO_2 + 6e^-$,अतः $n$-कारक $= 6$.
$Fe_2(SO_4)_3$ पहले से ही उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था $(Fe^{3+})$ में है,इसलिए यह अभिक्रिया नहीं करता है।
अम्लीय माध्यम में $KMnO_4$ के लिए $n$-कारक $5$ है।
तुल्यता के सिद्धांत का उपयोग करते हुए: $n_{eq}(KMnO_4) = n_{eq}(FeC_2O_4) + n_{eq}(Fe_2(C_2O_4)_3) + n_{eq}(FeSO_4)$.
मान लीजिए $KMnO_4$ के मोल $x$ हैं: $x \times 5 = (1 \times 3) + (1 \times 6) + (1 \times 1)$.
$5x = 10$,जिससे $x = 2$ मोल प्राप्त होता है।

(A) वास्तविक प्रसार,आभासी प्रसार और पात्र के प्रसार के बीच संबंध है: $\gamma_{real} = \gamma_{app} + \gamma_{vessel}$.
चूंकि पारे का वास्तविक प्रसार गुणांक $(\gamma_{real})$ स्थिर है,इसलिए: $(\gamma_{app} + \gamma_{vessel})_{glass} = (\gamma_{app} + \gamma_{vessel})_{steel}$.
दिया गया है कि $\gamma_{app, glass} = 153 \times 10^{-6}/^{\circ}C$ और $\gamma_{app, steel} = 144 \times 10^{-6}/^{\circ}C$.
ठोस पात्र के लिए,आयतन प्रसार गुणांक $\gamma_{vessel} = 3\alpha$ होता है।
स्टील के लिए,$\gamma_{vessel, steel} = 3 \times (12 \times 10^{-6}) = 36 \times 10^{-6}/^{\circ}C$.
इन मानों को समीकरण में रखने पर: $153 \times 10^{-6} + \gamma_{vessel, glass} = 144 \times 10^{-6} + 36 \times 10^{-6}$.
$153 \times 10^{-6} + \gamma_{vessel, glass} = 180 \times 10^{-6}$.
$\gamma_{vessel, glass} = (180 - 153) \times 10^{-6} = 27 \times 10^{-6}/^{\circ}C$.
चूंकि $\gamma_{vessel, glass} = 3\alpha_{glass}$,इसलिए $3\alpha_{glass} = 27 \times 10^{-6}/^{\circ}C$.
अतः,$\alpha_{glass} = 9 \times 10^{-6}/^{\circ}C$.

(A) $S-S$ बंध लंबाई निर्धारित करने के लिए,हम प्रत्येक ऑक्सीएनायन में सल्फर परमाणुओं के संकरण का विश्लेषण करते हैं।
$(I)$ $S_2O_4^{2-}$ में,प्रत्येक सल्फर परमाणु एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के साथ $sp^3$ संकरित होता है।
$(II)$ $S_2O_5^{2-}$ में,एक सल्फर $sp^3$ संकरित (एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के साथ) और दूसरा सल्फर $sp^3$ संकरित (बिना एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के) होता है।
$(III)$ $S_2O_6^{2-}$ में,दोनों सल्फर परमाणु बिना एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के $sp^3$ संकरित होते हैं।
बेंट के नियम के अनुसार,जैसे-जैसे सल्फर परमाणु पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या बढ़ती है,संकरित कक्षक में $p$-लक्षण बढ़ता है,जिससे बंध लंबाई बढ़ जाती है।
अतः,$S-S$ बंध लंबाई का सही क्रम $I > II > III$ है।

(A) पारे के वास्तविक प्रसार गुणांक $(\gamma_{\text{real}})$ का मान दोनों स्थितियों में समान रहता है।
हम जानते हैं कि $\gamma_{\text{real}} = \gamma_{\text{app}} + \gamma_{\text{vessel}}$,जहाँ $\gamma_{\text{vessel}} = 3\alpha$ है।
स्टील के पात्र के लिए: $\gamma_{\text{real}} = 144 \times 10^{-6} + 3(12 \times 10^{-6}) = 144 \times 10^{-6} + 36 \times 10^{-6} = 180 \times 10^{-6}/^{\circ}C$ है।
कांच के पात्र के लिए: $\gamma_{\text{real}} = \gamma_{\text{app, glass}} + 3\alpha_{\text{glass}}$ है।
दोनों को बराबर करने पर: $180 \times 10^{-6} = 153 \times 10^{-6} + 3\alpha_{\text{glass}}$ प्राप्त होता है।
$3\alpha_{\text{glass}} = (180 - 153) \times 10^{-6} = 27 \times 10^{-6}/^{\circ}C$ है।
$\alpha_{\text{glass}} = 9 \times 10^{-6}/^{\circ}C$ है।

(D) चेन-ग्रोथ पॉलीमर द्वि-आबंध या त्रि-आबंध वाले मोनोमर्स के योगशील बहुलकीकरण (addition polymerization) द्वारा बनते हैं।
नियोप्रीन,Buna-$S$ और $PMMA$ (पॉलीमिथाइल मेथाक्रायलेट) योगशील पॉलीमर हैं जो चेन-ग्रोथ बहुलकीकरण द्वारा बनते हैं।
ग्लिप्टाल एक पॉलिएस्टर है जो एथिलीन ग्लाइकॉल और थैलिक एसिड के संघनन बहुलकीकरण (condensation polymerization) द्वारा बनता है।
अतः,ग्लिप्टाल एक स्टेप-ग्रोथ (संघनन) पॉलीमर है,न कि चेन-ग्रोथ पॉलीमर।

(A) दिया गया बहुलक पॉलीआइसोब्यूटिलीन है,जो आइसोब्यूटिलीन ($2$-मिथाइलप्रोपीन) के बहुलकीकरण द्वारा बनता है।
एकलक की संरचना $CH_2=C(CH_3)_2$ है।
अतः,सही एकलक $2$-मिथाइलप्रोपीन है।

(A) आयु पिरामिड एक जनसंख्या में विभिन्न आयु समूहों के वितरण का प्रतिनिधित्व करते हैं।
$1$. पिरामिड $a$ में प्रजनन-पूर्व व्यक्तियों का आधार चौड़ा है,जो एक विस्तारित जनसंख्या को दर्शाता है।
$2$. पिरामिड $b$ में प्रजनन-पूर्व और प्रजननशील व्यक्तियों का अनुपात समान है,जो एक स्थिर जनसंख्या को दर्शाता है।
$3$. पिरामिड $c$ में प्रजननशील व्यक्तियों की तुलना में प्रजनन-पूर्व व्यक्तियों का आधार संकीर्ण है,जो एक घटती हुई जनसंख्या को दर्शाता है।

(C) शांत केंद्र (quiescent centre) की अवधारणा $1961$ में $Clowes$ द्वारा प्रस्तावित की गई थी।
$Zea$ $mays$ के मूल शीर्ष में $DNA$ संश्लेषण के ऑटोरेडियो ग्राफिक अध्ययन के आधार पर,उन्होंने कोशिकाओं का एक ऐसा समूह पाया जिसमें $DNA$,$RNA$ और प्रोटीन की सांद्रता कम थी।
उन्होंने इसे शांत केंद्र कहा।
ये कोशिकाएं सामान्यतः विभाजित नहीं होती हैं,लेकिन विभज्योतक की क्षतिग्रस्त कोशिकाओं की भरपाई के लिए ये सक्रिय हो सकती हैं,अतः यह एक आरक्षित भंडार के रूप में कार्य करता है।

(C) अनंत लंबाई के सीधे तार के कारण $r$ दूरी पर चुंबकीय क्षेत्र $B = \frac{\mu_{0} I}{2 \pi r}$ द्वारा दिया जाता है।
मान लीजिए कि दाएं तार में धारा $I_{1} = 10 \text{ A}$ है और बाएं तार में धारा $I_{2} = I$ है।
दाएं तार से बिंदु $A$ की दूरी $r_{1} = 9 \text{ cm}$ है।
बाएं तार से बिंदु $A$ की दूरी $r_{2} = 18 \text{ cm} + 9 \text{ cm} = 27 \text{ cm}$ है।
बिंदु $A$ पर परिणामी चुंबकीय क्षेत्र शून्य होने के लिए,दोनों तारों द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्रों के परिमाण समान होने चाहिए,अर्थात $B_{1} = B_{2}$।
$\frac{\mu_{0} I_{1}}{2 \pi r_{1}} = \frac{\mu_{0} I_{2}}{2 \pi r_{2}}$
$\frac{10}{9} = \frac{I}{27}$
$I = \frac{10 \times 27}{9} = 30 \text{ A}$.

(C) प्रक्षेप्य की अधिकतम क्षैतिज परास $R_{\max}$ का सूत्र इस प्रकार है:
$R_{\max} = \frac{u^2}{g}$
जहाँ $u$ प्रारंभिक गति है और $g$ गुरुत्वीय त्वरण है।
दिया गया है $R_{\max} = 100 \, m$ और $g = 10 \, m/s^2$ लेने पर:
$100 = \frac{u^2}{10}$
$u^2 = 1000$
$u = \sqrt{1000} \approx 31.62 \, m/s$
निकटतम पूर्णांक में,हमें $u = 32 \, m/s$ प्राप्त होता है।

(B) मुक्त मूलकों की स्थिरता अनुनाद (resonance),अतिसंयुग्मन (hyperconjugation) और प्रेरणिक प्रभाव (inductive effect) जैसे कारकों द्वारा निर्धारित होती है।
$(II)$ $C_6H_5 - \dot{CH_2}$ (बेंजाइल मुक्त मूलक) फेनिल रिंग द्वारा अनुनाद-स्थिर है,जो इसे सबसे अधिक स्थिर बनाता है।
$(I)$ $CH_3 - \dot{CH} - CH_3$ एक द्वितीयक $(2^{\circ})$ मूलक है जिसमें $6$ अल्फा-हाइड्रोजन परमाणु हैं,जो महत्वपूर्ण अतिसंयुग्मन प्रदान करते हैं।
$(IV)$ $\dot{CH_2} - CH_3$ एक प्राथमिक $(1^{\circ})$ मूलक है जिसमें $3$ अल्फा-हाइड्रोजन परमाणु हैं।
$(III)$ $\dot{CH_2} - CH(CH_3)_2$ एक प्राथमिक $(1^{\circ})$ मूलक है जिसमें केवल $1$ अल्फा-हाइड्रोजन परमाणु है।
अतिसंयुग्मन की तुलना करने पर,शेष मूलकों के लिए स्थिरता का क्रम $I > IV > III$ है।
अतः,स्थिरता का कुल क्रम $II > I > IV > III$ है।

(B) $IUPAC$ नाम निर्धारित करने के नियम:
$1$. मुख्य क्रियात्मक समूह द्वि-आबंध है,इसलिए अंकन द्वि-आबंध से शुरू होता है।
$2$. प्रतिस्थापियों ($-OCH_3$ और $-NO_2$) को न्यूनतम अंक देने के लिए वलय का अंकन किया जाता है।
$3$. द्वि-आबंध से शुरू करते हुए,यदि हम दक्षिणावर्त अंकन करते हैं,तो प्रतिस्थापी $3$ और $5$ स्थान पर आते हैं। यदि वामावर्त करते हैं,तो वे $4$ और $6$ पर आते हैं। $(3, 5)$ का मान $(4, 6)$ से कम है।
$4$. अतः,द्वि-आबंध $C1$ और $C2$ के बीच है,$-NO_2$ समूह $C3$ पर है,और $-OCH_3$ समूह $C5$ पर है।
$5$. वर्णानुक्रम में,'मेथॉक्सी' 'नाइट्रो' से पहले आता है।
$6$. सही $IUPAC$ नाम $5-$मेथॉक्सी$-3-$नाइट्रोसाइक्लोहेक्सीन है।

(C) $H_2O/H^+/Hg^{2+}$ के साथ एल्काइन की अभिक्रिया मार्कोवनिकोव योग का पालन करती है और एक इनोल बनाती है,जो कीटो-इनोल चलावयवता (tautomerization) के माध्यम से कीटोन $(P)$ में परिवर्तित हो जाता है।
$P$ है $CH_3O-C_6H_4-C(=O)-CH_2-C_6H_4-CH_3$।
इसके बाद,$Br_2/FeBr_3$ के साथ अभिक्रिया एक इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन $(EAS)$ है। $-C(=O)CH_2Ar$ समूह मेटा-निर्देशकारी है,जबकि $-OCH_3$ और $-CH_3$ समूह ऑर्थो/पैरा-निर्देशकारी हैं। इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन $-CH_3$ युक्त वलय पर होगा,इसलिए $Q$ है $CH_3O-C_6H_4-C(=O)-CH_2-C_6H_3(Br)-CH_3$।

(B) पेपर क्रोमैटोग्राफी पार्टिशन क्रोमैटोग्राफी पर आधारित एक तकनीक है,जिसमें स्थिर प्रावस्था के रूप में कागज के सेलुलोज फाइबर में फंसा हुआ पानी होता है और गतिशील प्रावस्था के रूप में विलायक होता है।
विकल्प $B$ गलत है क्योंकि पेपर क्रोमैटोग्राफी एक विधि है,न कि स्वयं एक स्थिर प्रावस्था।
स्थिर प्रावस्था कागज द्वारा धारण किया गया पानी है,न कि कागज स्वयं।

(A) अभिक्रिया दो चरणों में होती है। पहले,प्रारंभिक पदार्थ $3,4$-डाइक्लोरोसाइक्लोहेक्सिन,$H_2O$ और $\Delta$ की उपस्थिति में जल-अपघटन द्वारा एक एलाइलिक अल्कोहल बनाता है। क्लोराइड आयन के हटने से एक स्थिर एलाइलिक कार्बोनियम आयन बनता है,जिस पर पानी आक्रमण करके $3$-क्लोरो-साइक्लोहेक्स-$2$-ईन-$1$-ऑल देता है।
दूसरे चरण में,प्राप्त अल्कोहल बेस ट्राईएथिलएमाइन $(Et)_3N$ की उपस्थिति में एसिटिक एनहाइड्राइड $(CH_3COO)_2$ के साथ एसिटिलेशन अभिक्रिया करता है। यह हाइड्रॉक्सिल समूह $(-OH)$ को एसीटॉक्सी समूह $(-O-CO-CH_3)$ में परिवर्तित कर देता है।
दी गई अभिक्रिया योजना के आधार पर,अंतिम उत्पाद अल्कोहल का एसिटिलेटेड व्युत्पन्न है,जो विकल्प $A$ के अनुरूप है।

(A) अभिकारक $NH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-OH$ में दो न्यूक्लियोफिलिक समूह $-OH$ और $-NH_{2}$ उपस्थित हैं।
इनमें से,$-NH_{2}$ समूह एक अधिक शक्तिशाली न्यूक्लियोफाइल है।
अभिक्रिया एक स्थिर कार्बोकेशन मध्यवर्ती के निर्माण के माध्यम से आगे बढ़ती है।
$-NH_{2}$ समूह अधिक स्थिर कार्बोकेशन साइट पर आक्रमण करता है,जबकि $-OH$ समूह दूसरी साइट पर आक्रमण करता है,जिससे चक्रीय उत्पाद का निर्माण होता है।

(A) केंद्रीय $Xe$ परमाणु पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या निर्धारित करने के लिए,हम सूत्र का उपयोग करते हैं: $\text{Lone pairs} = \frac{1}{2} \times (V - M - C + A)$,जहाँ $V$ केंद्रीय परमाणु के संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं,$M$ एकसंयोजी परमाणुओं की संख्या है,$C$ धनायन आवेश है,और $A$ ऋणायन आवेश है।
$1$. $XeO_{3}$: $Xe$ में $8$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। $O$ द्विसंयोजी है,इसलिए $M=0$। एकाकी युग्म = $\frac{1}{2} \times (8 - 0) = 4$ इलेक्ट्रॉन = $1$ एकाकी युग्म।
$2$. $XeO_{2}F_{2}$: $Xe$ में $8$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। $F$ एकसंयोजी है,इसलिए $M=2$। एकाकी युग्म = $\frac{1}{2} \times (8 - 2) = 3$ इलेक्ट्रॉन = $1$ एकाकी युग्म।
$3$. $XeO_{4}$: $Xe$ में $8$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। $O$ द्विसंयोजी है,इसलिए $M=0$। एकाकी युग्म = $\frac{1}{2} \times (8 - 0) = 4$ इलेक्ट्रॉन = $0$ एकाकी युग्म।
$4$. $XeO_{3}F_{2}$: $Xe$ में $8$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। $F$ एकसंयोजी है,इसलिए $M=2$। एकाकी युग्म = $\frac{1}{2} \times (8 - 2) = 3$ इलेक्ट्रॉन = $0$ एकाकी युग्म।
$5$. $Ba_{2}XeF_{4}$ में $[XeF_{6}]^{2-}$ आयन होता है। $[XeF_{6}]^{2-}$ के लिए,$Xe$ में $8$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं,$F$ एकसंयोजी है $(M=6)$,और ऋणायन आवेश $2$ है $(A=2)$। एकाकी युग्म = $\frac{1}{2} \times (8 - 6 + 2) = 2$ इलेक्ट्रॉन = $1$ एकाकी युग्म।
अतः,$XeO_{4}$ और $XeO_{3}F_{2}$ में केंद्रीय $Xe$ परमाणु पर शून्य एकाकी युग्म हैं। इनकी संख्या $2$ है।

(A) $He^{+}$ आयन के लिए,परमाणु क्रमांक $Z=2$ और मुख्य क्वांटम संख्या $n=2$ है।
कक्षा की परिधि $2 \pi r = n \lambda$ द्वारा दी जाती है।
$n^{th}$ कक्षा की त्रिज्या $r = 0.529 \frac{n^{2}}{Z} \ \mathring{A}$ होती है।
परिधि के सूत्र में $r$ का मान रखने पर:
$2 \pi \times (0.529 \frac{n^{2}}{Z}) = n \lambda$
$\lambda = \frac{2 \pi \times 0.529 \times n}{Z}$
$n=2$ और $Z=2$ रखने पर:
$\lambda = \frac{2 \times 3.1416 \times 0.529 \times 2}{2} \ \mathring{A}$
$\lambda = 2 \times 3.1416 \times 0.529 \ \mathring{A} \approx 3.33 \ \mathring{A}$.

(C) गिब्स मुक्त ऊर्जा के लिए समीकरण इस प्रकार है:
$\Delta G = \Delta G^{\circ} + RT \ln Q \dots(1)$
साम्यावस्था पर,$\Delta G = 0$ और $Q = K$ होता है,इसलिए:
$0 = \Delta G^{\circ} + RT \ln K \implies \Delta G^{\circ} = - RT \ln K \dots(2)$
समीकरण $(2)$ को समीकरण $(1)$ में प्रतिस्थापित करने पर:
$\Delta G = - RT \ln K + RT \ln Q$
$\Delta G = - RT \ln (K / Q)$

(D) क्षारीय ऋणायन या हाइड्रॉक्साइड युक्त लवण की विलेयता $pH$ कम होने पर (अर्थात अम्लीय माध्यम में) बढ़ जाती है क्योंकि $H^+$ आयन क्षारीय ऋणायनों के साथ अभिक्रिया करके दुर्बल अम्ल या जल बनाते हैं।
$Sr(OH)_2$ एक क्षार है जो इस प्रकार वियोजित होता है: $Sr(OH)_2 \rightarrow Sr^{2+} + 2OH^-$.
अम्लीय विलयन में,$H^+$ आयनों की उच्च सांद्रता $OH^-$ आयनों के साथ अभिक्रिया करके जल बनाती है: $H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$.
$OH^-$ आयनों का यह निष्कासन ला-शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार साम्यावस्था को दाईं ओर स्थानांतरित करता है,जिससे $Sr(OH)_2$ की विलेयता बढ़ जाती है।

(A) $M$ के मोल $= \frac{68}{34} = 2$
$O$ के मोल $= \frac{32}{16} = 2$
सरल मोलर अनुपात $M:O = 2:2 = 1:1$
मूलानुपाती सूत्र $MO$ है।

(A) मेथेनाइड्स वे कार्बाइड्स हैं जो पानी के साथ प्रतिक्रिया करके मेथेन $(CH_{4})$ गैस उत्पन्न करते हैं।
$Be_{2}C + 4 H_{2}O \rightarrow 2 Be(OH)_{2} + CH_{4}$
$Al_{4}C_{3} + 12 H_{2}O \rightarrow 4 Al(OH)_{3} + 3 CH_{4}$
$CaC_{2}$ एक एसिटिलाइड है,जो एथाइन $(C_{2}H_{2})$ उत्पन्न करता है।
$Mg_{2}C_{3}$ एक एलाइलाइड है,जो प्रोपाइन $(C_{3}H_{4})$ उत्पन्न करता है।
अतः,$Be_{2}C$ और $Al_{4}C_{3}$ मेथेनाइड्स हैं।

(D) हाइड्रेज़ोइक एसिड $(HN_3)$ को गर्म करने पर इसका अपघटन होता है और यह हाइड्रोजन गैस तथा नाइट्रोजन गैस बनाता है।
संतुलित रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$2HN_3 \xrightarrow{\Delta} H_2 + 3N_2$

(C) $Li$ और $Mg$ तत्व हवा की उपस्थिति में गर्म करने पर अपने संबंधित नाइट्राइड बनाते हैं,जिनका जल-अपघटन करने पर अमोनिया प्राप्त होता है। अभिक्रियाएं इस प्रकार हैं:
$6 Li + N_2 \rightarrow 2 Li_3N$
$Li_3N + 3 H_2O \rightarrow 3 LiOH + NH_3 \uparrow$
$3 Mg + N_2 \rightarrow Mg_3N_2$
$Mg_3N_2 + 6 H_2O \rightarrow 3 Mg(OH)_2 + 2 NH_3 \uparrow$

(B) ब्यूटेन की दहन अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_4H_{10(g)} + \frac{13}{2} O_{2(g)} \rightarrow 4 CO_{2(g)} + 5 H_2O_{(l)}$
गैसीय प्रजातियों के मोलों की संख्या में परिवर्तन:
$\Delta n_g = 4 - (1 + 6.5) = -3.5$
रासायनिक अभिक्रिया के लिए किया गया कार्य $(W)$:
$W = -\Delta n_g RT$
यहाँ:
$R = 0.0821 \text{ L atm K}^{-1} \text{ mol}^{-1}$
$T = 298 \text{ K}$
मान रखने पर:
$W = -(-3.5 \times 0.0821 \times 298) = 85.63 \text{ L atm}$
अतः,किया गया कार्य लगभग $85.6 \text{ L atm}$ है।

(D) किसी तत्व की प्रथम आयनन ऊर्जा $(IE_1)$ वह ऊर्जा है जो पहले इलेक्ट्रॉन को निकालने के लिए आवश्यक होती है,और द्वितीय आयनन ऊर्जा $(IE_2)$ दूसरे इलेक्ट्रॉन को निकालने के लिए आवश्यक ऊर्जा है।
पोटेशियम $(K)$ जैसी क्षार धातुओं का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 4s^1$ होता है।
पहले इलेक्ट्रॉन के निष्कासन के बाद,यह आर्गन $([Ar])$ का स्थिर उत्कृष्ट गैस विन्यास प्राप्त कर लेता है।
दूसरे इलेक्ट्रॉन को निकालने के लिए इस स्थिर अष्टक को तोड़ना पड़ता है,जिसके लिए बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
इसलिए,क्षार धातुओं के लिए $IE_2$ और $IE_1$ के बीच का अंतर अन्य धातुओं की तुलना में बहुत अधिक होता है।

(A) केंद्रीय परमाणु का संकरण $H = \frac{1}{2}(V + M - C + A)$ सूत्र का उपयोग करके ज्ञात किया जा सकता है,जहाँ $V$ संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या है,$M$ एकसंयोजी परमाणुओं की संख्या है,$C$ धनायन आवेश है और $A$ ऋणायन आवेश है।

प्रजाति	संकरण
$[ICl_{2}]^{-}$	$sp^{3}d$
$[ICl_{4}]^{-}$	$sp^{3}d^{2}$
$[BrF_{2}]^{-}$	$sp^{3}d$
$[IF_{6}]^{-}$	$sp^{3}d^{3}$

$[ICl_{4}]^{-}$ के लिए,केंद्रीय परमाणु $I$ में $7$ संयोजी इलेक्ट्रॉन,$4$ एकसंयोजी $Cl$ परमाणु और $1$ ऋण आवेश है। अतः,$H = \frac{1}{2}(7 + 4 + 1) = 6$,जो $sp^{3}d^{2}$ संकरण को दर्शाता है।

(A) गैस का क्रांतिक तापमान $(T_c)$ सूत्र द्वारा दिया जाता है: $T_c = \frac{8a}{27Rb}$.
सबसे अधिक $T_c$ वाली गैस खोजने के लिए,हमें प्रत्येक गैस के लिए $(a / b)$ अनुपात की गणना करनी होगी:
$Ar$ के लिए: $1.3 / 3.2 \approx 0.406$
$Ne$ के लिए: $0.2 / 1.7 \approx 0.117$
$Kr$ के लिए: $5.1 / 1.0 = 5.1$
$Xe$ के लिए: $4.1 / 5.0 = 0.82$
इन मानों की तुलना करने पर,$(a / b)$ अनुपात $Kr$ के लिए सबसे अधिक है।
इसलिए,$Kr$ का क्रांतिक तापमान सबसे अधिक होने की अपेक्षा है।

(A) अम्लीय माध्यम में $KMnO_4$ के लिए अपचयन अर्ध-अभिक्रिया:
$MnO_4^- + 8H^+ + 5e^- \rightarrow Mn^{2+} + 4H_2O$
अतः,$1$ मोल $KMnO_4$ $5$ मोल इलेक्ट्रॉन ग्रहण करता है।
प्रत्येक यौगिक द्वारा मुक्त इलेक्ट्रॉनों के मोल:
$1$. $FeC_2O_4$ के लिए: $Fe^{2+} \rightarrow Fe^{3+} + e^-$ और $C_2O_4^{2-} \rightarrow 2CO_2 + 2e^-$. कुल इलेक्ट्रॉन = $3$ मोल।
$2$. $Fe_2(C_2O_4)_3$ के लिए: $3C_2O_4^{2-} \rightarrow 6CO_2 + 6e^-$. कुल इलेक्ट्रॉन = $6$ मोल।
$3$. $FeSO_4$ के लिए: $Fe^{2+} \rightarrow Fe^{3+} + e^-$. कुल इलेक्ट्रॉन = $1$ मोल।
$4$. $Fe_2(SO_4)_3$ के लिए: ऑक्सीकरण संभव नहीं है। इलेक्ट्रॉन = $0$ मोल।
कुल इलेक्ट्रॉन = $3 + 6 + 1 = 10$ मोल।
आवश्यक $KMnO_4$ के मोल = $\frac{10}{5} = 2$.

(D) जब भाप को लाल तप्त कोक के ऊपर से गुजारा जाता है,तो $CO$ और $H_{2}$ का सममोलर मिश्रण प्राप्त होता है। इसे सिंथेसिस गैस या $syn \ gas$ के नाम से भी जाना जाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$H_{2}O_{(g)} + C_{(s)} \rightarrow CO_{(g)} + H_{2(g)}$

(D) क्षार धातु आयनों का आकार समूह में नीचे जाने पर बढ़ता है: $Li ^{+} < Na ^{+} < K ^{+} < Rb ^{+} < Cs ^{+}$.
जलयोजन एन्थैल्पी आयनिक आकार के व्युत्क्रमानुपाती होती है $(Hydration \ Enthalpy \ \propto \ \frac{1}{\text{ionic size}})$।
इसलिए,आयन जितना छोटा होगा,उसकी जलयोजन एन्थैल्पी उतनी ही अधिक होगी।
अतः,जलयोजन एन्थैल्पी का सही क्रम $Li ^{+} > Na ^{+} > K ^{+} > Rb ^{+} > Cs ^{+}$ है।

(C) सूर्य के प्रकाश में होने वाले वायु प्रदूषण को ऑक्सीकारक स्मॉग (जिसे फोटोकेमिकल स्मॉग भी कहा जाता है) के रूप में जाना जाता है।
यह नाइट्रोजन ऑक्साइड और हाइड्रोकार्बन पर सूर्य के प्रकाश की क्रिया द्वारा बनता है।

(A) फ्रुंडलिच अधिशोषण समतापी के अनुसार,संबंध इस प्रकार है: $\frac{x}{m} = k p^{1/n}$
दोनों तरफ लघुगणक लेने पर: $\log(\frac{x}{m}) = \log k + \frac{1}{n} \log p$
यह समीकरण $y = mx + c$ के रूप की एक सीधी रेखा को दर्शाता है,जहाँ ढाल $\frac{1}{n}$ है।
दिए गए ग्राफ से,ढाल की गणना इस प्रकार की जाती है: $\text{ढाल} = \frac{\log(\frac{x}{m}) \text{ में परिवर्तन}}{\log p \text{ में परिवर्तन}} = \frac{2}{3}$
अतः,$\frac{1}{n} = \frac{2}{3}$।
इस मान को मूल समीकरण में रखने पर: $\frac{x}{m} \propto p^{1/n} \implies \frac{x}{m} \propto p^{2/3}$।

(C) $O_{2}$ ($16$ इलेक्ट्रॉन) का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास है: $\sigma 1s^{2} \sigma^{*} 1s^{2} \sigma 2s^{2} \sigma^{*} 2s^{2} \sigma 2p_{z}^{2} \pi 2p_{x}^{2} = \pi 2p_{y}^{2} \pi^{*} 2p_{x}^{1} = \pi^{*} 2p_{y}^{1}$।
जब $O_{2}$ में इलेक्ट्रॉन जुड़कर $O_{2}^{-}$ बनता है,तो आने वाला इलेक्ट्रॉन $\pi^{*}$ एंटीबॉन्डिंग कक्षक में जाता है।
अतः,इलेक्ट्रॉन $\pi^{*} 2p_{x}$ या $\pi^{*} 2p_{y}$ कक्षक में प्रवेश करता है।
इसलिए,विकल्प $(C)$ सही है।

(A) $IUPAC$ नाम निर्धारित करने के लिए,हम बेंजीन रिंग पर प्रतिस्थापियों के लिए वर्णमाला क्रम का पालन करते हैं।
$1$. प्रतिस्थापी क्लोरो $(-Cl)$,मिथाइल $(-CH_3)$ और नाइट्रो $(-NO_2)$ हैं।
$2$. वर्णमाला के अनुसार,'क्लोरो' 'मिथाइल' से पहले आता है,जो 'नाइट्रो' से पहले आता है।
$3$. हम प्रतिस्थापियों को सबसे कम लोकेन्ट देने के लिए रिंग को नंबर देते हैं: $1-$क्लोरो,$2-$मिथाइल और $4-$नाइट्रो।
$4$. इस प्रकार,सही $IUPAC$ नाम $1-$क्लोरो$-2-$मिथाइल$-4-$नाइट्रोबेंजीन है।

(B) कार्बोकेशन की स्थिरता अनुनाद (resonance),अतिसंयुग्मन (hyperconjugation) और प्रेरणिक प्रभाव (inductive effect) द्वारा निर्धारित की जाती है।
$(iv)$ $Ph-CH^{+}-CH_3$ एक द्वितीयक बेंजाइलिक कार्बोकेशन है,जो फेनिल रिंग के साथ अनुनाद द्वारा अत्यधिक स्थिर होता है।
$(iii)$ $CH_3-C^{+}(CH_3)-CH_3$ एक तृतीयक कार्बोकेशन है जिसमें $9$ $\alpha$-हाइड्रोजन होते हैं,जो मजबूत अतिसंयुग्मन प्रदान करते हैं।
$(i)$ $CH_3-C^{+}(CH_3)-CH_2-CH_3$ एक तृतीयक कार्बोकेशन है जिसमें $8$ $\alpha$-हाइड्रोजन होते हैं।
$(ii)$ $CH_3-CH^{+}-CH_3$ एक द्वितीयक कार्बोकेशन है जिसमें $6$ $\alpha$-हाइड्रोजन होते हैं।
अतः,स्थिरता का क्रम $iv > iii > i > ii$ है।

(C) चरण $1$: एल्कीन की $Br_2$ (ब्रोमिनेशन) के साथ अभिक्रिया से विसिनल डाइब्रोमाइड बनता है।
$Ph-CH_2-CH=CH-CH_3 + Br_2 \rightarrow Ph-CH_2-CH(Br)-CH(Br)-CH_3$
चरण $2$: विसिनल डाइब्रोमाइड की अल्कोहलिक $KOH$ (एक प्रबल क्षार) के साथ अभिक्रिया $E2$ क्रियाविधि द्वारा डीहाइड्रोहैलोजनीकरण करती है,जिससे एल्काइन प्राप्त होता है।
$Ph-CH_2-CH(Br)-CH(Br)-CH_3 \xrightarrow{\text{Alc. KOH}} Ph-CH_2-C \equiv C-CH_3 + 2HBr$
अतः,अंतिम उत्पाद $Ph-CH_2-C \equiv C-CH_3$ है।

(B) अभिक्रिया साइक्लोहेक्सिनाइल समूह में द्वि-आबंध के प्रोटोनेशन के माध्यम से आगे बढ़ती है जिससे एक स्थिर कार्बोकेशन मध्यवर्ती बनता है।
इसके बाद,सेमीकार्बाज़ाइड समूह का टर्मिनल अमीनो समूह $(-NH_2)$ एक न्यूक्लियोफाइल के रूप में कार्य करता है और कार्बोकेशन पर हमला करता है।
यह इंट्रा-मॉलिक्यूलर चक्रीकरण एक चक्रीय संरचना के निर्माण की ओर ले जाता है जहाँ नाइट्रोजन परमाणु साइक्लोहेक्सेन रिंग के उसी कार्बन परमाणु से बंधा होता है,जिसके परिणामस्वरूप विकल्प $B$ में दिखाया गया अंतिम मुख्य उत्पाद प्राप्त होता है।

(B) बामर श्रेणी के लिए,संक्रमण उच्च ऊर्जा स्तरों $n_{2} = 3, 4, 5, 6, \ldots$ से ऊर्जा स्तर $n_{1} = 2$ पर होता है।
बामर श्रेणी में,चार स्पेक्ट्रमी रेखाएँ दृश्य क्षेत्र में आती हैं।
ये रेखाएँ $n_{2} = 3 \rightarrow n_{1} = 2$ $(H_{\alpha})$,$n_{2} = 4 \rightarrow n_{1} = 2$ $(H_{\beta})$,$n_{2} = 5 \rightarrow n_{1} = 2$ $(H_{\gamma})$,और $n_{2} = 6 \rightarrow n_{1} = 2$ $(H_{\delta})$ संक्रमणों के अनुरूप हैं।
इन स्पेक्ट्रमी रेखाओं की तरंगदैर्ध्य लगभग $400 \ nm$ और $700 \ nm$ के बीच होती है।

(A) क्षारीय मृदा धातु फ्लोराइड्स की विलेयता जालक ऊर्जा (lattice energy) और जलयोजन ऊर्जा (hydration energy) के बीच के संतुलन द्वारा निर्धारित होती है।
$Be^{2+}$ जैसे छोटे धनायनों के लिए,जलयोजन ऊर्जा जालक ऊर्जा से काफी अधिक होती है,जिससे $BeF_{2}$ पानी में अत्यधिक विलेय हो जाता है।
जैसे-जैसे धनायन का आकार $Be^{2+}$ से $Sr^{2+}$ तक बढ़ता है,जलयोजन ऊर्जा जालक ऊर्जा की तुलना में अधिक तेजी से घटती है,जिसके परिणामस्वरूप विलेयता में कमी आती है।
इसलिए,दिए गए यौगिकों में $BeF_{2}$ की विलेयता अधिकतम है।

(A) किसी निकाय के लिए एन्ट्रॉपी परिवर्तन की गणना इस प्रकार की जा सकती है:
$\Delta S = n C_{v} \ln \frac{T_{2}}{T_{1}} + n R \ln \frac{V_{2}}{V_{1}} \dots (I)$
समआयतनिक प्रक्रिया के लिए,$V_{2} = V_{1}$,इसलिए $\ln \frac{V_{2}}{V_{1}} = \ln(1) = 0$.
द्विपरमाणुक गैस के लिए,$C_{v} = \frac{5R}{2}$.
व्यंजक $(I)$ में मान रखने पर:
$\Delta S = 1 \times \frac{5 \times 8.314}{2} \times \ln \frac{500}{300}$
$\Delta S = 2.5 \times 8.314 \times 0.5108$
$\Delta S = 10.61\,J/K$

(C) संकरण निर्धारित करने के लिए,हम केंद्रीय परमाणु के चारों ओर इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या की गणना करते हैं: $\text{इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या} = \text{आबंध युग्म} + \text{अकेले इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pairs)}$.
$NF_{3}$ के लिए: केंद्रीय परमाणु $N$ में $3$ आबंध युग्म और $1$ अकेले इलेक्ट्रॉन युग्म है,कुल $4$ इलेक्ट्रॉन युग्म,जो $sp^{3}$ संकरण को दर्शाता है।
$H_{2}O$ के लिए: केंद्रीय परमाणु $O$ में $2$ आबंध युग्म और $2$ अकेले इलेक्ट्रॉन युग्म है,कुल $4$ इलेक्ट्रॉन युग्म,जो $sp^{3}$ संकरण को दर्शाता है।
अतः,$NF_{3}$ और $H_{2}O$ दोनों $sp^{3}$ संकरित हैं।

(A) फ्रुंडलिच अधिशोषण समतापी का समीकरण है: $\frac{x}{m} = k P^{1/n}$
दोनों तरफ लॉग लेने पर: $\log \frac{x}{m} = \log k + \frac{1}{n} \log P$
यह समीकरण $y = mx + c$ के रूप की एक सीधी रेखा को दर्शाता है,जहाँ ढाल (slope) $\frac{1}{n}$ है।
दिए गए ग्राफ से,ढाल = $\frac{2}{3}$ है।
इसलिए,$\frac{1}{n} = \frac{2}{3}$।
इस मान को मूल समीकरण में रखने पर: $\frac{x}{m} = k P^{2/3}$।
अतः,$\frac{x}{m}$,$p^{2/3}$ के समानुपाती है।

(B) अभिक्रिया इस प्रकार आगे बढ़ती है:
$1$. ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $CH_3MgBr$,$\alpha,\beta$-असंतृप्त नाइट्राइल $Ph-CH=CH-CN$ पर $1,4$-संयुग्मी योग (माइकल योग) करता है। $CH_3$ समूह $\beta$-कार्बन पर आक्रमण करता है और द्वि-आबंध $C=N$ आबंध की ओर स्थानांतरित हो जाता है,जिससे इमाइन मध्यवर्ती बनता है: $Ph-CH(CH_3)-CH_2-C=N$.
$2$. $H_3O^+$ के साथ जल-अपघटन के बाद,$NaBH_4$ की उपस्थिति में इमाइन समूह $(-C=N)$ का एमाइन $(-CH_2-NH_2)$ में अपचयन हो जाता है।
$3$. अंतिम उत्पाद $Ph-CH(CH_3)-CH_2-CH_2-NH_2$ है।

(A) $i$. ब्यूना-$S$ एक सह-बहुलक है जो $1,3$-ब्यूटाडाईन और स्टाइरीन $(P)$ मोनोमर इकाइयों से बना है।
$ii$. टेरिलीन एक पॉलिएस्टर है जो एथिलीन ग्लाइकॉल $(Q)$ और टेरेफ्थैलिक एसिड से बना है।
$iii$. नियोप्रीन एक प्रकार का इलास्टोमर है जो क्लोरोप्रीन $(R)$ मोनोमर इकाई से बना है।
अतः,सही मिलान $i-P, ii-Q, iii-R$ है।

(D) दी गई अभिक्रिया एक अंतःआण्विक (intramolecular) एल्डोल संघनन अभिक्रिया है।
$1$. क्षार $(OH^-)$ कीटोन के मिथाइल समूह से $\alpha$-हाइड्रोजन को हटाता है,जिससे एनोलेट आयन बनता है।
$2$. यह एनोलेट आयन एल्डिहाइड समूह के कार्बोनिल कार्बन पर नाभिकरागी (nucleophilic) आक्रमण करता है।
$3$. इससे एक चक्रीय $\beta$-हाइड्रॉक्सी कीटोन मध्यवर्ती बनता है।
$4$. गर्म करने पर $(\Delta)$,मध्यवर्ती निर्जलीकरण (पानी के अणु का हटना) के माध्यम से एक $\alpha, \beta$-असंतृप्त कार्बोनिल यौगिक बनाता है।
अंतिम संरचना की तुलना दिए गए विकल्पों से करने पर,उत्पाद विकल्प $D$ के अनुरूप है।

(C) फिनोल की अम्लीय शक्ति प्रोटॉन के नुकसान के बाद बनने वाले फिनोक्साइड आयन के स्थायित्व पर निर्भर करती है। इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह $(-EWG)$ अम्लता को बढ़ाते हैं,जबकि इलेक्ट्रॉन-दाता समूह $(-EDG)$ इसे कम करते हैं।
$(a)$ $p$-नाइट्रोफिनोल: पैरा स्थिति पर $-NO_2$ समूह एक मजबूत $-M$ और $-I$ प्रभाव डालता है,जो फिनोक्साइड आयन को काफी स्थिर करता है।
$(b)$ $o$-नाइट्रोफिनोल: ऑर्थो स्थिति पर $-NO_2$ समूह $-M$ और $-I$ प्रभाव डालता है,लेकिन यह $-OH$ समूह के साथ इंट्रा-मॉलिक्यूलर हाइड्रोजन बॉन्ड भी बनाता है,जो तटस्थ अणु को स्थिर करता है और $p$-नाइट्रोफिनोल की तुलना में $H^+$ के निकलने को थोड़ा कम अनुकूल बनाता है।
$(d)$ फिनोल: इसमें कोई प्रतिस्थापी नहीं है।
$(c)$ $p$-क्रेसोल: पैरा स्थिति पर $-CH_3$ समूह $+I$ और $+H$ (हाइपरकंजुगेशन) प्रभाव डालता है,जो फिनोक्साइड आयन को अस्थिर करता है,जिससे यह सबसे कम अम्लीय हो जाता है।
अतः,अम्लीय शक्ति का सही क्रम $p$-नाइट्रोफिनोल $(a) > o$-नाइट्रोफिनोल $(b) >$ फिनोल $(d) > p$-क्रेसोल $(c)$ है।
इसलिए,सही विकल्प $C$ है।

(A) $Ca^{2+}$ आयन $CrO_4^{2-}$ के साथ अवक्षेप नहीं बनाता है क्योंकि कैल्शियम क्रोमेट $(CaCrO_4)$,$Sr^{2+}$,$Ba^{2+}$ और $Pb^{2+}$ के क्रोमेट्स की तुलना में पानी में अधिक घुलनशील होता है।
विलेयता गुणनफल $(K_{sp})$ का क्रम इस प्रकार है: $K_{sp}(BaCrO_4) < K_{sp}(SrCrO_4) < K_{sp}(CaCrO_4)$।
चूंकि $CaCrO_4$ का $K_{sp}$ मान बहुत अधिक होता है,इसलिए यह विलयन में घुला रहता है।

(A) सेल अभिक्रिया इस प्रकार है:
$M(s) + M^{2+}(0.0001 \ M) \rightarrow M^{2+}(0.01 \ M) + M(s)$
नर्न्स्ट समीकरण:
$E_{cell} = E_{cell}^{o} - \frac{RT}{nF} \ln Q$
यहाँ $\frac{RT}{F} \ln 10 = 0.06$ दिया गया है,इसलिए $\frac{RT}{nF} \ln Q = \frac{0.06}{n} \log Q$.
यहाँ $n = 2$ और $Q = \frac{[M^{2+}]_{product}}{[M^{2+}]_{reactant}} = \frac{0.01}{0.0001} = 100 = 10^2$.
$E_{cell} = 4 - \frac{0.06}{2} \log(10^2)$
$E_{cell} = 4 - 0.03 \times 2$
$E_{cell} = 4 - 0.06 = 3.94 \ V$.

(D) $1^{st}$ कोटि की अभिक्रिया के लिए,दर समीकरण इस प्रकार है:
$t = \frac{2.303}{k} \log \frac{[A]_0}{[A]_t}$
चूंकि अभिक्रिया $\frac{2}{3}$ पूर्ण हो चुकी है,इसलिए अभिक्रिया की मात्रा $x = \frac{2}{3} a$ है,जहाँ $a$ प्रारंभिक सांद्रता है।
अतः,शेष सांद्रता $[A]_t = a - \frac{2}{3} a = \frac{a}{3}$ होगी।
समीकरण में मान रखने पर:
$t = \frac{2.303}{4.3 \times 10^{-4}} \log \frac{a}{a/3}$
$t = \frac{2.303}{4.3 \times 10^{-4}} \log 3$
$\log 3 \approx 0.4771$ का उपयोग करने पर:
$t = \frac{2.303 \times 0.4771}{4.3 \times 10^{-4}} \approx 2555 \, s$
दिए गए विकल्पों के अनुसार,$t = 2.5 \times 10^{3} \, s$।

(C) $CHCl_3$ का मोलर द्रव्यमान $119.5 \,g/mol$ और $CH_2Cl_2$ का मोलर द्रव्यमान $85 \,g/mol$ है।
$CHCl_3$ के मोल $(n_1)$ = $\frac{11.9 \,g}{119.5 \,g/mol} \approx 0.1 \,mol$.
$CH_2Cl_2$ के मोल $(n_2)$ = $\frac{17 \,g}{85 \,g/mol} = 0.2 \,mol$.
कुल मोल = $0.1 + 0.2 = 0.3 \,mol$.
$CHCl_3$ का मोल अंश $(x_1)$ = $\frac{0.1}{0.3} = \frac{1}{3}$.
$CH_2Cl_2$ का मोल अंश $(x_2)$ = $\frac{0.2}{0.3} = \frac{2}{3}$.
राउल्ट के नियम के अनुसार,कुल वाष्प दाब $(P_T)$:
$P_T = P_1^{\circ} x_1 + P_2^{\circ} x_2$
$P_T = (200 \times \frac{1}{3}) + (41.5 \times \frac{2}{3})$
$P_T = 66.67 + 27.67 = 94.34 \,atm \approx 94.3 \,atm$.

(C) हैलोजन के लिए बंध वियोजन ऊर्जा का सही क्रम $Cl_2 > Br_2 > F_2 > I_2$ है।
यद्यपि फ्लोरीन सबसे छोटा हैलोजन है,फिर भी $F_2$ की बंध वियोजन ऊर्जा $Cl_2$ और $Br_2$ से कम होती है।
इसका कारण फ्लोरीन परमाणु का बहुत छोटा आकार है,जिसके कारण दो फ्लोरीन परमाणुओं के अनाबंधी इलेक्ट्रॉनों के बीच महत्वपूर्ण अंतर-इलेक्ट्रॉनिक प्रतिकर्षण होता है,जो $F-F$ बंध को कमजोर कर देता है।

(A) $Ag^{+}$ की सोडियम थायोसल्फेट की अधिकता के साथ अभिक्रिया नीचे दी गई है:
$Ag^{+} + 2S_{2}O_{3}^{2-} \rightarrow [Ag(S_{2}O_{3})_{2}]^{3-}$.
यह संकुल $-3$ आवेश रखता है।
$Ag$ के लिए समन्वय संख्या $2$ है,जो $sp$ संकरण और रैखिक ज्यामिति के अनुरूप है।

(A) $SC$ की पैकिंग दक्षता $52 \%$,$BCC$ की $68 \%$,$HCP$ की $74 \%$ और $FCC$ की $74 \%$ है।
अतः,पैकिंग दक्षता का सही क्रम $HCP = FCC > BCC > SC$ है।

(A) रासायनिक अभिक्रिया में भाग लेने वाली अक्रिय गैस ज़ेनॉन $(Xe)$ है।
इसका कारण यह है कि ज़ेनॉन का परमाणु आकार बहुत बड़ा होता है,जिससे इसकी आयनन ऊर्जा (ionization potential) कम हो जाती है,जो इसे फ्लोरीन और ऑक्सीजन जैसे अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक तत्वों के साथ यौगिक बनाने में सक्षम बनाती है।

(D) संकुल $[Ni(CO)_4]$ में $Ni$ की ऑक्सीकरण अवस्था की गणना इस प्रकार की जाती है:
$x + 4(0) = 0 \implies x = 0$
$Ni$ $(Z=28)$ का मूल अवस्था इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^8 4s^2$ है।
प्रबल क्षेत्र लिगेंड $CO$ की उपस्थिति में,$4s$ के दो इलेक्ट्रॉन $3d$ कक्षकों में युग्मित हो जाते हैं,जिसके परिणामस्वरूप $3d$ उपकोश पूर्णतः भर जाता है $(3d^{10})$।
$4s$ और $4p$ कक्षक संकरण करके चार $sp^3$ संकर कक्षक बनाते हैं,जो चार $CO$ लिगेंडों से इलेक्ट्रॉन युग्म स्वीकार करते हैं।
चूंकि सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित हैं,इसलिए यह संकुल प्रतिचुंबकीय है और इसमें $sp^3$ संकरण पाया जाता है।

(D) क्रिस्टल जालक में,चतुष्फलकीय रिक्तियों $(TV)$ की संख्या परमाणुओं की संख्या $(N)$ की दोगुनी होती है।
$hcp$ इकाई सेल के लिए,प्रति इकाई सेल परमाणुओं की संख्या $Z = 6$ होती है।
इसलिए,प्रति इकाई सेल $TV$ की संख्या $2 \times 6 = 12$ है।
$1 \ mole$ परमाणुओं में,$TV$ की संख्या $2 \times N_A$ होती है।
$0.5 \ mole$ $hcp$ क्रिस्टल संरचना के लिए,परमाणुओं की संख्या $0.5 \times N_A$ है।
$TV$ की संख्या $= 2 \times (0.5 \times N_A) = 1 \times N_A = 6.022 \times 10^{23}$.

(D) $+4$ से $+6$ तक की ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करने वाला तत्व क्रोमियम $(Cr)$ है।
क्रोमियम का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^5 4s^1$ है।
यह अपने यौगिकों में $+1$ से $+6$ तक की विभिन्न ऑक्सीकरण अवस्थाएँ दिखा सकता है,जैसे $CrO_2$ $(+4)$ और $CrO_3$ $(+6)$ में।

(A) परिक्षिप्त प्रावस्था के कणों के व्यापक विलायकन (solvation) के कारण द्रव-स्नेही सोल,द्रव-विरोधी सोल की तुलना में अधिक स्थिर होते हैं।
इसलिए,कथन $(A)$ गलत है क्योंकि यह दावा करता है कि द्रव-विरोधी सोल अधिक स्थिर होते हैं।

(B) क्षार $(KOH)$ की उपस्थिति में फिनोल की बेन्ज़िनडायज़ोनियम क्लोराइड $(C_6H_5N_2^+Cl^-)$ के साथ अभिक्रिया एक इलेक्ट्रॉनरागी एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है,जिसे युग्मन (कपलिंग) अभिक्रिया के रूप में जाना जाता है।
इस अभिक्रिया में,डायज़ोनियम धनायन एक इलेक्ट्रॉनरागी के रूप में कार्य करता है और $p$-हाइड्रॉक्सीएज़ोबेन्ज़ीन बनाने के लिए फिनोल की पैरा-स्थिति पर आक्रमण करता है।
चूंकि प्रश्न में फिनोल और एनीलिन दोनों का उल्लेख है,लेकिन डायज़ोनियम लवण एनीलिन $(C_6H_5N_2^+Cl^-)$ से प्राप्त होता है,इसलिए युग्मन डायज़ोनियम लवण और फिनोल के बीच होता है जो $p$-हाइड्रॉक्सीएज़ोबेन्ज़ीन देता है।

(A) प्रारंभिक पदार्थ $1-$क्लोरो$-3-$मेथॉक्सीबेंजीन है। $-OCH_3$ समूह ऑर्थो/पैरा निर्देशक है और $-Cl$ समूह भी ऑर्थो/पैरा निर्देशक है। $-OCH_3$ समूह $-Cl$ की तुलना में अधिक सक्रिय है,इसलिए इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन (नाइट्रेशन) $-OCH_3$ द्वारा निर्देशित होता है। $-OCH_3$ के सापेक्ष पैरा स्थिति पर $-Cl$ स्थित है,इसलिए नाइट्रेशन $-OCH_3$ के सापेक्ष ऑर्थो स्थिति पर होता है। दो ऑर्थो स्थितियों में से,$-Cl$ के सापेक्ष पैरा स्थिति पर त्रिविम बाधा (steric hindrance) कम होती है। इसलिए,मुख्य उत्पाद $1-$क्लोरो$-4-$मेथॉक्सी$-2-$नाइट्रोबेंजीन है।

(A) ओलियम $(H_2S_2O_7)$,जिसे फ्यूमिंग सल्फ्यूरिक एसिड के रूप में भी जाना जाता है,सांद्र $H_2SO_4$ में $SO_3$ के अवशोषण द्वारा तैयार किया जाता है।
अभिक्रिया है: $H_2SO_4 + SO_3 \rightarrow H_2S_2O_7$।
इसमें $S-O-S$ लिंकेज होता है,न कि $O-O$ लिंकेज।
इसकी संरचना में दो $OH$ समूह होते हैं।
इसलिए,सही कथन यह है कि इसे सांद्र $H_2SO_4$ में $SO_3$ के अवशोषण द्वारा तैयार किया जाता है।

(B) अभिक्रिया $A_{(g)} \rightarrow 2 B_{(g)} + C_{(g)}$ है।
माना समय $t$ पर $A$ के दाब में कमी $P$ है।
कुल दाब $P_t = (P_0 - P) + 2P + P = P_0 + 2P$ है।
अतः,$2P = P_t - P_0$,जिससे $P = \frac{P_t - P_0}{2}$ प्राप्त होता है।
समय $t$ पर $A$ का दाब $P_A = P_0 - P = \frac{3P_0 - P_t}{2}$ है।
प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए समाकलित वेग समीकरण $k = \frac{2.303}{t} \log \left( \frac{P_0}{P_A} \right)$ है।
$P_A$ का मान रखने पर:
$k = \frac{2.303}{t} \log \left( \frac{2P_0}{3P_0 - P_t} \right)$।

(A) समन्वय संकुल $[Co(C_2O_4)_3]^{3-}$ में,केंद्रीय धातु आयन $Co^{3+}$ है।
$Co^{3+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^6$ है।
$C_2O_4^{2-}$ (ऑक्सालेट) एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है,जो $3d$ कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों का युग्मन करता है।
इसके परिणामस्वरूप $d^2sp^3$ संकरण होता है,जिससे यह एक आंतरिक कक्षक संकुल बन जाता है।
चूंकि सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित हैं,इसलिए यह प्रतिचुंबकीय और लो स्पिन संकुल है।

(B) फॉस्फोरस के ऑक्सो-एसिड की संरचनाएं इस प्रकार हैं:
$1$. ऑर्थोफॉस्फोरिक एसिड $(H_3PO_4)$: इसमें $0$ $P-H$ बॉन्ड और $3$ $OH$ समूह होते हैं। अनुपात = $0/3 = 0$.
$2$. हाइपोफॉस्फोरस एसिड $(H_3PO_2)$: इसमें $2$ $P-H$ बॉन्ड और $1$ $OH$ समूह होता है। अनुपात = $2/1 = 2$.
$3$. फॉस्फोरस एसिड $(H_3PO_3)$: इसमें $1$ $P-H$ बॉन्ड और $2$ $OH$ समूह होते हैं। अनुपात = $1/2 = 0.5$.
$4$. पायरोफॉस्फोरिक एसिड $(H_4P_2O_7)$: इसमें $0$ $P-H$ बॉन्ड और $4$ $OH$ समूह होते हैं। अनुपात = $0/4 = 0$.
अनुपातों की तुलना करने पर,हाइपोफॉस्फोरस एसिड का अनुपात $2$ सबसे अधिक है।

(C) सूत्र $A_{0.8}O$ है। इसका अर्थ है कि प्रत्येक $1$ मोल $O^{2-}$ आयन के लिए,$0.8$ मोल $A$ आयन हैं।
माना $A^{2+}$ आयनों की संख्या $x$ है और $A^{3+}$ आयनों की संख्या $(0.8 - x)$ है।
चूंकि क्रिस्टल विद्युत रूप से उदासीन है,इसलिए कुल धनात्मक आवेश कुल ऋणात्मक आवेश के बराबर होना चाहिए:
$2x + 3(0.8 - x) = 2$
$2x + 2.4 - 3x = 2$
$-x = -0.4$
$x = 0.4$
अतः,$A^{2+}$ आयनों की संख्या $0.4$ है।
$A^{2+}$ आयनों के रूप में मौजूद धातु का अंश इस प्रकार है:
$\text{अंश} = \frac{A^{2+} \text{ आयनों की संख्या}}{\text{कुल } A \text{ आयनों की संख्या}} = \frac{0.4}{0.8} = 0.5$.

(B) दर स्थिरांक $k$ की गणना आरेनियस समीकरण $k = A e^{-E_a / RT}$ का उपयोग करके की जाती है।
दिया गया है: $A = 4 \times 10^{10}$,$E_a = 54.7 \, kJ/mol = 54700 \, J/mol$,$T = 527 + 273 = 800 \, K$,$R = 8.314 \, J \cdot K^{-1} \cdot mol^{-1}$.
मान रखने पर:
$k = 4 \times 10^{10} \times e^{-54700 / (8.314 \times 800)}$
$k = 4 \times 10^{10} \times e^{-8.224}$
$k = 4 \times 10^{10} \times 2.68 \times 10^{-4}$
$k \approx 10.7 \times 10^{6} \, s^{-1}$.

(D) $Fe(CO)_5$ में,$Fe-C$ आबंध $CO$ के $C$ परमाणु से $Fe$ के रिक्त $d$-कक्षक में इलेक्ट्रॉनों के एकाकी युग्म के दान से बनता है,जो $\sigma$-आबंध बनाता है।
इसके अतिरिक्त,$Fe$ के भरे हुए $d$-कक्षकों से $CO$ के रिक्त प्रति-आबंधी $\pi^*$-कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों का पश्च-दान (back-donation) होता है,जो $\pi$-आबंध बनाता है।
अतः,$Fe-C$ आबंध में $\sigma$ और $\pi$ दोनों लक्षण होते हैं।

(A) वाष्प दाब में सापेक्ष अवनमन का सूत्र है: $\frac{p^{\circ} - p_{s}}{p^{\circ}} = x_{2} = \frac{n_{2}}{n_{1} + n_{2}} \approx \frac{n_{2}}{n_{1}}$.
सबसे पहले,विलेय के मोल $(n_{2})$ की गणना करें: $n_{2} = \frac{0.5}{65} \approx 0.00769 \, mol$.
इसके बाद,$CCl_{4}$ का द्रव्यमान ज्ञात करें: $Mass = Density \times Volume = 1.58 \, g/cm^{3} \times 100 \, cm^{3} = 158 \, g$.
$CCl_{4}$ का आण्विक द्रव्यमान = $12 + 4 \times 35.5 = 154 \, g/mol$.
विलायक के मोल $(n_{1})$: $n_{1} = \frac{158}{154} \approx 1.026 \, mol$.
सूत्र का उपयोग करते हुए: $\frac{143 - p_{s}}{143} = \frac{0.00769}{1.026}$.
$143 - p_{s} = 143 \times 0.007495 = 1.0718$.
$p_{s} = 143 - 1.0718 = 141.9282 \, mm\, Hg \approx 141.93 \, mm\, Hg$.

(A) अभिक्रिया अनुक्रम इस प्रकार है:
$1$. $CH_2=CH_2$,$HOCl$ (हाइपोक्लोरस अम्ल) के साथ अभिक्रिया करके एथिलीन क्लोरोहाइड्रिन $(X)$ बनाता है: $CH_2=CH_2 + HOCl \rightarrow CH_2(OH)-CH_2(Cl)$.
$2$. $CH_2(OH)-CH_2(Cl)$ (एथिलीन क्लोरोहाइड्रिन) $NaHCO_3$ या $NaOH$ जैसे क्षार के साथ अभिक्रिया करके जल-अपघटन या एपॉक्साइड निर्माण के माध्यम से एथिलीन ग्लाइकॉल $(CH_2(OH)-CH_2(OH))$ देता है।
$3$. अतः,$X$,$CH_2(OH)-CH_2(Cl)$ है और $Y$,$NaHCO_3$ है।

(C) फ्रुंडलिच अधिशोषण समतापी $\frac{x}{m} = k p^{1/n}$ द्वारा दिया जाता है।
दोनों तरफ लघुगणक लेने पर,हमें $\log \frac{x}{m} = \log k + \frac{1}{n} \log p$ प्राप्त होता है।
यह समीकरण $y = mx + c$ के रूप की एक सीधी रेखा को दर्शाता है,जहाँ ढलान $\frac{1}{n}$ है।
चूंकि $n = 5$ दिया गया है,इसलिए ढलान $\frac{1}{5} = 0.2$ होगा।

(A) जिंक $(Zn)$ की नाइट्रिक अम्ल $(HNO_{3})$ के साथ अभिक्रिया अम्ल की सांद्रता पर निर्भर करती है।
$1$. तनु $HNO_{3}$ के साथ,जिंक नाइट्रस ऑक्साइड $(N_{2}O)$ उत्पन्न करता है:
$4Zn 10HNO_{3} {\text{तनु}} \rightarrow 4Zn(NO_{3})_{2} 5H_{2}O N_{2}O$
$2$. सांद्र $HNO_{3}$ के साथ,जिंक नाइट्रोजन डाइऑक्साइड $(NO_{2})$ उत्पन्न करता है:
$Zn 4HNO_{3} {\text{सांद्र}} \rightarrow Zn(NO_{3})_{2} 2H_{2}O 2NO_{2}$
अतः,उत्पाद क्रमशः $N_{2}O$ और $NO_{2}$ हैं।

(B) चरण $1$: साइक्लोहेक्सानोल का $PCC$ (पिरिडिनियम क्लोरोक्रोमेट) द्वारा ऑक्सीकरण होकर साइक्लोहेक्सानोन बनता है,जो उत्पाद $(A)$ है।
चरण $2$: साइक्लोहेक्सानोन तनु $NaOH$ और ऊष्मा $(\Delta)$ की उपस्थिति में स्वयं-एल्डोल संघनन अभिक्रिया करता है और $\alpha,\beta$-असंतृप्त कीटोन बनाता है,जो साइक्लोहेक्सिलिडीनसाइक्लोहेक्सानोन है,जो उत्पाद $(B)$ है।

(D) चेन ग्रोथ पॉलीमर द्वि-आबंध या त्रि-आबंध वाले मोनोमर इकाइयों के बार-बार जुड़ने से बनते हैं (जैसे,नियोप्रीन,ब्यूना-$S$,$PMMA$)।
ग्लिप्टल एक कंडेनसेशन या स्टेप-ग्रोथ पॉलीमर है जो एथिलीन ग्लाइकॉल $(HOCH_2CH_2OH)$ और थैलिक एसिड $(C_6H_4(COOH)_2)$ के बीच पानी के अणुओं के निष्कासन के साथ अभिक्रिया द्वारा बनता है।

(A) प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,समाकलित वेग समीकरण इस प्रकार है:
$k = \frac{2.303}{t} \log \left(\frac{a}{a-x}\right)$
समीकरण को व्यवस्थित करने पर:
$kt = 2.303 \log a - 2.303 \log (a-x)$
$2.303 \log (a-x) = 2.303 \log a - kt$
$\log (a-x) = \log a - \frac{kt}{2.303}$
इसे एक सीधी रेखा के समीकरण $y = mx + c$ के साथ तुलना करने पर,जहाँ $y = \log(a-x)$,$x = t$,और $c = \log a$,ढाल $m = -\frac{k}{2.303}$ प्राप्त होता है।

(D) मिसेल का निर्माण केवल एक विशेष सांद्रता जिसे क्रांतिक मिसेल सांद्रता $(CMC)$ कहा जाता है,से ऊपर और एक विशेष तापमान जिसे क्राफ्ट तापमान $(T_k)$ कहा जाता है,से ऊपर होता है।
अतः,यह कथन कि मिसेल का निर्माण $CMC$ से नीचे होता है,गलत है।

(B) पहला यौगिक एक चक्रीय एसिटल ($2$-मेथॉक्सीटेट्राहाइड्रोफ्यूरान) है,जो क्षारीय स्थितियों में स्थिर होता है और टोलन अभिकर्मक के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है।
दूसरा यौगिक एक चक्रीय हेमीएसिटल ($2$-हाइड्रॉक्सीटेट्राहाइड्रोफ्यूरान) है,जो जलीय घोल में अपने ओपन-चेन हाइड्रॉक्सी-एल्डिहाइड रूप के साथ संतुलन में रहता है।
ओपन-चेन हाइड्रॉक्सी-एल्डिहाइड में एक मुक्त एल्डिहाइड समूह $(-CHO)$ होता है,जो सकारात्मक टोलन परीक्षण (सिल्वर मिरर का निर्माण) देता है।
इसलिए,दोनों के बीच अंतर करने के लिए टोलन अभिकर्मक का उपयोग किया जा सकता है।

(B) यह अभिक्रिया श्रृंखला हिन्सबर्ग अभिकर्मक $(PhSO_2Cl)$ का उपयोग करके प्राथमिक एमाइन के लिए एक विशिष्ट परीक्षण है।
$1$. $A$ एक प्राथमिक एमाइन $(RNH_2)$ है।
$2$. $A$,$PhSO_2Cl$ के साथ अभिक्रिया करके $N$-एल्काइलबेंजीन सल्फोनामाइड ($B$,$PhSO_2NHR$) बनाता है।
$3$. $B$ में नाइट्रोजन परमाणु पर एक अम्लीय हाइड्रोजन होता है,इसलिए यह $KOH$ के साथ अभिक्रिया करके जल में घुलनशील पोटेशियम लवण ($C$,$PhSO_2N^-R K^+$) बनाता है।
$4$. लवण $C$,एथिल आयोडाइड $(C_2H_5I)$ के साथ एल्काइलेशन अभिक्रिया करके $N$-एथिल-$N$-एल्काइलबेंजीन सल्फोनामाइड ($D$,$PhSO_2N(C_2H_5)R$) बनाता है।
अतः,$A$ का मान $RNH_2$ है और $D$ का मान $PhSO_2N(C_2H_5)R$ है।

(D) यह अभिक्रिया $5-$मेथिलीनसाइक्लोहेक्स$-2-$एनोन में मौजूद दो द्वि-आबंधों पर $HBr$ के इलेक्ट्रोफिलिक योग को शामिल करती है।
सबसे पहले,$HBr$ एक्सोसाइक्लिक द्वि-आबंध पर जुड़ता है। प्रोटोनेशन से $5-$स्थिति पर एक स्थिर $3^{\circ}$ कार्बोकेशन बनता है,जिस पर ब्रोमाइड आयन आक्रमण करके $5-$ब्रोमो$-5-$मेथिलसाइक्लोहेक्स$-2-$एनोन मध्यवर्ती बनाता है।
दूसरे,$HBr$ शेष एंडोसाइक्लिक द्वि-आबंध पर जुड़ता है। मार्कोवनिकोव के नियम के अनुसार,प्रोटॉन अधिक हाइड्रोजन वाले कार्बन पर जुड़ता है और ब्रोमाइड उस कार्बन पर जुड़ता है जो अधिक स्थिर कार्बोकेशन बनाता है (कार्बोनिल समूह के प्रेरणिक प्रभाव द्वारा स्थिर)।
अंतिम उत्पाद $3-$ब्रोमो$-5-$ब्रोमो$-5-$मेथिलसाइक्लोहेक्सानोन है।

(A) आल्कोहोलिक $KOH$ के साथ अभिक्रिया एक $E2$ विलोपन अभिक्रिया है।
$E2$ अभिक्रियाओं में अभिक्रियाशीलता दो मुख्य कारकों पर निर्भर करती है:
$1$. बनने वाले एल्कीन की स्थिरता (अधिक प्रतिस्थापित एल्कीन अधिक स्थिर होते हैं)।
$2$. लिविंग ग्रुप की प्रकृति $(I^- > Br^- > Cl^-)$।
यौगिकों का विश्लेषण:
$(a)$ $2$-ब्रोमो-$2,3$-डाइमिथाइल ब्यूटेन एक $3^{\circ}$ एल्किल ब्रोमाइड है। यह अत्यधिक प्रतिस्थापित और स्थिर एल्कीन बनाता है।
$(c)$ $2$-ब्रोमोब्यूटेन एक $2^{\circ}$ एल्किल ब्रोमाइड है।
$(b)$ $2$-क्लोरोब्यूटेन एक $2^{\circ}$ एल्किल क्लोराइड है। चूंकि $Br^-$,$Cl^-$ की तुलना में एक बेहतर लिविंग ग्रुप है,इसलिए $(c) > (b)$।
$(d)$ $1$-ब्रोमोप्रोपेन एक $1^{\circ}$ एल्किल ब्रोमाइड है,जो $E2$ विलोपन के प्रति सबसे कम अभिक्रियाशील है।
अतः,अभिक्रियाशीलता का सही क्रम $(a) > (c) > (b) > (d)$ है।

(A) फॉर्मेल्डिहाइड $(HCHO)$ और एसिटाल्डिहाइड $(CH_3CHO)$ के बीच क्रॉस-कैनिज़ारो अभिक्रिया में,फॉर्मेल्डिहाइड $OH^-$ द्वारा न्यूक्लियोफिलिक आक्रमण के प्रति अधिक सक्रिय होता है क्योंकि इसमें इलेक्ट्रॉन-दाता एल्काइल समूहों का अभाव होता है।
परिणामस्वरूप,फॉर्मेल्डिहाइड का ऑक्सीकरण होकर सोडियम फॉर्मेट $(HCO_2Na)$ बनता है और एसिटाल्डिहाइड का अपचयन होकर इथेनॉल $(CH_3CH_2OH)$ बनता है।
अभिक्रिया: $HCHO + CH_3CHO \xrightarrow{Conc. NaOH} HCO_2Na + CH_3CH_2OH$

(C) कार्बोक्सिलिक एसिड की अम्लीय शक्ति कार्बोक्सिल समूह से जुड़े इलेक्ट्रॉन-आकर्षक या इलेक्ट्रॉन-दाता समूहों पर निर्भर करती है।
$1$. $F_3CCOOH$: तीन फ्लोरीन परमाणुओं का प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षक प्रभाव अम्लता को काफी बढ़ा देता है।
$2$. $C_6H_5COOH$: फेनिल समूह अनुनाद और प्रेरणिक प्रभाव के माध्यम से इलेक्ट्रॉन-आकर्षक प्रभाव डालता है,जिससे यह एलिफैटिक एसिड की तुलना में अधिक अम्लीय हो जाता है।
$3$. $CH_3COOH$: मिथाइल समूह एक इलेक्ट्रॉन-दाता (+$I$ प्रभाव) है,जो बेंजोइक एसिड की तुलना में अम्लता को कम करता है।
$4$. $CH_3CH_2COOH$: एथिल समूह मिथाइल समूह की तुलना में अधिक प्रबल इलेक्ट्रॉन-दाता (+$I$ प्रभाव) है,जो अम्लता को और कम कर देता है।
अतः,अम्लीय शक्ति का क्रम: $i > iii > ii > iv$ है।
चूंकि $pK_a$ अम्लीय शक्ति के व्युत्क्रमानुपाती होता है $(pK_a = -\log K_a)$,इसलिए $pK_a$ मानों का सही क्रम $iv > ii > iii > i$ होगा।

(A) $3-$विनाइल-बेंज़ल्डिहाइड का $3-(2-$ब्रोमोएथिल$)$बेंज़ोइक एसिड में रूपांतरण दो मुख्य चरणों में होता है:
$1$. आयोडोफॉर्म परीक्षण अभिकर्मकों $(I_2/NaOH)$ का उपयोग करके एल्डिहाइड समूह $(-CHO)$ का कार्बोक्सिलिक एसिड समूह $(-COOH)$ में ऑक्सीकरण किया जाता है,जो एल्कीन समूह को प्रभावित नहीं करता है।
$2$. विनाइल समूह $(-CH=CH_2)$ पर $HBr/R_2O_2$ (पेरोक्साइड प्रभाव) का उपयोग करके एंटी-मार्कोवनिकोव योग द्वारा $2-$ब्रोमोएथिल समूह प्राप्त किया जाता है।
अतः,अभिकर्मकों का सही क्रम $I_2/NaOH$ और उसके बाद $HBr/R_2O_2$ है।

(A) न्यूक्लियोफिलिक एडिशन अभिक्रिया की सक्रियता कार्बोनिल कार्बन की इलेक्ट्रोफिलिसिटी पर निर्भर करती है।
$1.$ एल्डिहाइड,कीटोन की तुलना में अधिक सक्रिय होते हैं।
$2.$ इलेक्ट्रॉन-दाता समूह $(EDG)$ कार्बोनिल कार्बन की इलेक्ट्रोफिलिसिटी को कम करते हैं,जिससे सक्रियता घट जाती है।
$3.$ इलेक्ट्रॉन-दाता क्षमता का क्रम: $CH_{3}O$ (मजबूत $+M$) $> CH_{3}$ (दुर्बल $+I$) $> H$ (कोई प्रभाव नहीं)।
$4.$ यौगिकों की तुलना करने पर: $(2) > (3) > (4) > (1)$।

(C) एल्डिहाइड या कीटोन की $CH_{3}MgBr$ (ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक) के साथ अभिक्रिया और उसके बाद जल-अपघटन करने पर अल्कोहल प्राप्त होता है।
परिणामी अल्कोहल के आयोडोफॉर्म परीक्षण देने के लिए,इसमें $CH_{3}CH(OH)-$ समूह का होना आवश्यक है।
$C_{7}H_{10}O$ से शुरू करते हुए,यदि $A$ साइक्लोहेक्स$-3-$ईन$-1-$कार्बाल्डिहाइड है,तो अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_{6}H_{9}CHO + CH_{3}MgBr \rightarrow C_{6}H_{9}CH(OMgBr)CH_{3}$
जल-अपघटन के बाद,यह $C_{6}H_{9}CH(OH)CH_{3}$ देता है,जो $CH_{3}CH(OH)-$ समूह वाला एक द्वितीयक अल्कोहल है।
यह संरचना $I_{2}/NaOH$ के साथ धनात्मक आयोडोफॉर्म परीक्षण देती है।
अतः,$A$ की संरचना साइक्लोहेक्स$-3-$ईन$-1-$कार्बाल्डिहाइड है।

(D) टायरोसिन में एक फेनोलिक समूह होता है,जो उदासीन $FeCl_{3}$ विलयन के साथ बैंगनी रंग देता है। अतः,$A-R$.
सेरीन में एक प्राथमिक अल्कोहलिक समूह $(-OH)$ होता है,जो सेरिक अमोनियम नाइट्रेट के साथ अभिक्रिया करके लाल रंग देता है। अतः,$B-Q$.
ट्रिप्टोफैन एक आवश्यक अमीनो एसिड है जिसे आहार से प्राप्त करना आवश्यक है। अतः,$C-P$.
प्रोलीन एक द्वितीयक अमीन ($2^{\circ}$ अमीन) है। कार्बिलऐमीन परीक्षण प्राथमिक अमीन ($1^{\circ}$ अमीन) के लिए विशिष्ट है और द्वितीयक अमीन के लिए ऋणात्मक परिणाम देता है। अतः,$D-S$.
अतः,सही मिलान $A-R, B-Q, C-P, D-S$ है।

(C) हाइड्राज़ोइक एसिड $(N_{3}H)$ $NaOH$ के साथ अभिक्रिया करके सोडियम एज़ाइड $(NaN_{3})$ और जल बनाता है। हालाँकि,नाइट्रोजन युक्त यौगिकों के संदर्भ में,$N_{3}H$ अक्सर विशिष्ट रासायनिक परिस्थितियों में अमोनिया के निकलने से संबंधित है। दिए गए विकल्पों में से,$N_{3}H$ एकमात्र नाइट्रोजन युक्त यौगिक है जो $NH_{3}$ के निर्माण की प्रक्रियाओं में शामिल हो सकता है।

(D) $MnO$ प्रतिलौहचुंबकीय (antiferromagnetic) है क्योंकि डोमेन के चुंबकीय आघूर्ण (magnetic moments) एक-दूसरे के प्रभाव को निरस्त करने वाले तरीके से संरेखित होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप कुल चुंबकीय आघूर्ण शून्य हो जाता है। इसे नीचे दिखाए गए वैकल्पिक स्पिन दिशाओं द्वारा दर्शाया गया है:
(चित्र में प्रतिलौहचुंबकीय के रूप में लेबल किए गए ऊपर और नीचे की ओर इशारा करते हुए तीरों का एक ग्रिड दिखाया गया है)।

(A) जिंक $(Zn)$ और कैडमियम $(Cd)$ अन्य संक्रमण तत्वों की तुलना में अपेक्षाकृत नरम धातुएं हैं।
इनमें पूर्णतः भरे हुए $d$-कक्षकों ($d^{10}$ विन्यास) की उपस्थिति के कारण ये कमजोर धात्विक बंध बनाते हैं,जो धात्विक बंधन में भाग नहीं लेते हैं।
$Zn$ का गलनांक $419.5\,^{\circ}C$ है और $Cd$ का गलनांक $321\,^{\circ}C$ है।
ये दोनों मान $500\,^{\circ}C$ से कम हैं।

(D) $Cl_2O$ (डाइक्लोरीन मोनोऑक्साइड) एक प्रबल ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करता है और इसका उपयोग पानी के शुद्धिकरण और कीटाणुशोधन के लिए किया जाता है।

(D) बिस्मथ आयन $(Bi^{3+})$ का कार्बोनेट हल्के पीले रंग का होता है।
दूसरी ओर,$Hg_{2}^{2+}$,$Sr^{2+}$ और $Li^{+}$ के कार्बोनेट रंगहीन होते हैं।

(C) क्लोरीन जल का पीला रंग $HCl$ और $HOCl$ (हाइपोक्लोरस अम्ल) के निर्माण के कारण फीका पड़ जाता है।
$HOCl$ अस्थिर होता है और नवजात ऑक्सीजन देता है,जो विरंजन (bleaching) एजेंट के रूप में कार्य करता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$Cl_{2} + H_{2}O \rightarrow HCl + HOCl$
$HOCl \rightarrow HCl + [O]$