AIPMT 2001 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Gujarati

(B) વીનના સ્થાનાંતરના નિયમ (Wien's Displacement Law) મુજબ, મહત્તમ વર્ણપટ ઉત્સર્જન શક્તિને અનુરૂપ તરંગલંબાઈ અને નિરપેક્ષ તાપમાનનો ગુણાકાર અચળ હોય છે।
${\lambda _m} T = \text{અચળ}$
તેથી, ${\lambda _{m1}} T_1 = {\lambda _{m2}} T_2$
આપેલ છે:
$T_1 = 2000 \; K$
$T_2 = 3000 \; K$
${\lambda _{m1}} = {\lambda _m}$
કિંમતો મૂકતા:
${\lambda _m} \times 2000 = {\lambda _{m2}} \times 3000$
${\lambda _{m2}} = \frac{2000}{3000} \times {\lambda _m}$
${\lambda _{m2}} = \frac{2}{3}{\lambda _m}$

(C) પ્રવાહી $HCl$ ની ઘનતા $1.17 \ g/cc$ છે.
આનો અર્થ એ છે કે $1 \ cc$ $HCl$ નું દળ $1.17 \ g$ છે.
તેથી,$1000 \ cc$ $(1 \ L)$ $HCl$ નું દળ $1170 \ g$ થાય.
$HCl$ નું આણ્વીય દળ $36.5 \ g/mol$ છે.
મોલારિટી = $\frac{\text{દ્રાવ્યનું દળ (ગ્રામમાં)}}{\text{આણ્વીય દળ} \times \text{દ્રાવણનું કદ (લીટરમાં)}}$.
મોલારિટી = $\frac{1170 \ g}{36.5 \ g/mol \times 1 \ L} = 32.05 \ mol/L$.

(A) એન્ઝાઇમનો ન્યૂનતમ આણ્વીય ભાર એ ધારણા પર ગણવામાં આવે છે કે એન્ઝાઇમના એક અણુમાં તત્વ $(Se)$ નો ઓછામાં ઓછો એક પરમાણુ હાજર છે.
આપેલ છે કે $100 \ g$ એન્ઝાઇમમાં $0.5 \ g$ $Se$ હાજર છે.
તેથી,$78.4 \ g$ ($Se$ નો પરમાણુ ભાર) $Se$ એ $\frac{100 \times 78.4}{0.5} \ g$ એન્ઝાઇમમાં હાજર હશે.
ગણતરી: $\frac{7840}{0.5} = 15680 = 1.568 \times 10^4 \ g/mol$.
આમ,ન્યૂનતમ આણ્વીય ભાર $1.568 \times 10^4$ છે.

(A) પાણીની કઠિનતા $Mg^{2+}$ આયનોની વોશિંગ સોડા $(Na_2CO_3)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને દૂર કરવામાં આવે છે.
પ્રક્રિયા: $Mg^{2+} + Na_2CO_3 \rightarrow MgCO_3 + 2Na^+$.
$Mg^{2+}$ ના મિલી-ઇક્વિવેલન્ટ (meq) = $\frac{\text{દળ (mg માં)}}{\text{તુલ્યભાર}}$.
$Mg^{2+}$ નો તુલ્યભાર = $\frac{\text{પરમાણ્વીય દળ}}{\text{સંયોજકતા}} = \frac{24}{2} = 12$.
$Mg^{2+}$ ના meq = $\frac{12.00 \ mg}{12} = 1 \text{ meq}$.
તેથી,જરૂરી વોશિંગ સોડાના મિલી-ઇક્વિવેલન્ટ $1$ છે.

(B) આપેલ કોન્ફિગ્યુરેશનમાં ઇલેક્ટ્રોનની કુલ સંખ્યા $2 + 2 + 1 + 1 + 1 = 7$ છે.
$7$ ઇલેક્ટ્રોન ધરાવતું તત્વ નાઇટ્રોજન $(N)$ છે.
નાઇટ્રોજન $(Z = 7)$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક કોન્ફિગ્યુરેશન $1s^2 2s^2 2p_x^1 2p_y^1 2p_z^1$ છે.

(B) $CH_4$ (મિથેન) નિયમિત સમચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ ધરાવે છે.
ચાર $C-H$ બંધોની સપ્રમાણ ગોઠવણીને કારણે,વ્યક્તિગત બંધ ડાયપોલ એકબીજાને નાબૂદ કરે છે,જેના પરિણામે ચોખ્ખી ડાયપોલ મોમેન્ટ શૂન્ય થાય છે.

(B) પ્રક્રિયા માટેનું રાસાયણિક સમીકરણ $H_2(g) + I_2(g) \rightleftharpoons 2HI(g)$ છે.
સંતુલન અચળાંક $K_c$ નું સૂત્ર $K_c = \frac{[HI]^2}{[H_2][I_2]}$ છે.
આપેલ કિંમતો $[H_2] = 8.0 \ mol \ L^{-1}$,$[I_2] = 3.0 \ mol \ L^{-1}$,અને $[HI] = 28.0 \ mol \ L^{-1}$ છે.
આ કિંમતોને સૂત્રમાં મૂકતા:
$K_c = \frac{(28.0)^2}{8.0 \times 3.0} = \frac{784}{24} = 32.66$.

(D) જો ગિબ્સ મુક્ત ઉર્જામાં ફેરફાર $\Delta G = \Delta H - T\Delta S$ ઋણ હોય,તો પ્રક્રિયા સ્વયંભૂ છે.
ઉષ્માશોષક પ્રક્રિયાઓ માટે,$\Delta H > 0$ હોય છે.
બરફના પીગળવા $(H_2O(s) \rightarrow H_2O(l))$ અને પાણીના બાષ્પીભવન $(H_2O(l) \rightarrow H_2O(g))$ માટે,એન્ટ્રોપીમાં ફેરફાર $\Delta S$ ધન હોય છે.
અનુક્રમે ગલનબિંદુ અથવા ઉત્કલનબિંદુથી ઉપરના તાપમાને,$T\Delta S$ પદ $\Delta H$ કરતા મોટું બને છે,જેનાથી $\Delta G$ ઋણ બને છે.
આમ,યોગ્ય પરિસ્થિતિઓમાં બરફનું પીગળવું અને પાણીનું બાષ્પીભવન બંને સ્વયંભૂ ઉષ્માશોષક પ્રક્રિયાઓ છે.

(B) સંયોજનની સ્થિરતા તેની સર્જન એન્થાલ્પીના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
કારણ કે $Y$ $(-156 \ kJ)$ ની સર્જન એન્થાલ્પી $X$ $(-84 \ kJ)$ કરતા વધુ ઋણ છે,તેથી $Y$ ની સ્થિતિ ઉર્જા ઓછી છે અને તે $X$ કરતા વધુ સ્થાયી છે.
તેથી,$X$ એ $Y$ કરતા ઓછું સ્થાયી છે.

(C) લિથિયમ નાઇટ્રાઇડ $Li_3N$ છે.
આ સંયોજનમાં,નાઇટ્રાઇડ આયન $N^{3-}$ છે.
નાઇટ્રોજનનો પરમાણુ ક્રમાંક $7$ છે,જેનો અર્થ છે કે તેમાં $7$ પ્રોટોન છે.
આયન પર $-3$ વીજભાર હોવાથી,તેણે $3$ ઇલેક્ટ્રોન મેળવ્યા છે.
તેથી,ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા = $7 + 3 = 10$.
આમ,નાઇટ્રાઇડ આયન $7P + 10e$ નો બનેલો છે.

(D) સાચો જવાબ $(D)$ છે.
$He$ (હિલિયમ) નો પરમાણુ ક્રમાંક $2$ છે,જેનો અર્થ છે કે તેની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $1s^2$ છે.
તેની બાહ્યતમ કક્ષામાં માત્ર $2$ ઇલેક્ટ્રોન (ડ્યુપ્લેટ) હોય છે અને અન્ય નિષ્ક્રિય વાયુઓની જેમ તેમાં અષ્ટક ($8$ ઇલેક્ટ્રોન) હોતું નથી.

(C) $IUPAC$ નામ નક્કી કરવા માટે,આપણે ક્રિયાશીલ સમૂહ ધરાવતી સૌથી લાંબી કાર્બન શૃંખલા પસંદ કરીએ છીએ.
બંધારણ $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_2Br$ છે.
સૌથી લાંબી શૃંખલામાં $4$ કાર્બન પરમાણુઓ છે (બ્યુટેન).
નંબરિંગ બ્રોમીન પરમાણુ સાથે જોડાયેલા કાર્બનથી શરૂ થાય છે જેથી તેને સૌથી ઓછો ક્રમ મળે.
સ્થાન $1$ પર બ્રોમો સમૂહ છે અને સ્થાન $3$ પર મિથાઈલ સમૂહ છે.
તેથી,$IUPAC$ નામ $1-$બ્રોમો$-3-$મિથાઈલબ્યુટેન છે.

(C) બંધારણ $(CH_3)_2CH-CH_2-CH_2Br$ છે.
સૌ પ્રથમ,ક્રિયાશીલ સમૂહ ધરાવતી સૌથી લાંબી કાર્બન શૃંખલા નક્કી કરો,જે $4-$કાર્બન શૃંખલા (બ્યુટેન) છે.
શૃંખલાને તે છેડેથી નંબર આપો જે વિસ્થાપક (બ્રોમીન) ની નજીક હોય,જેથી $C-1$ પર $Br$ જોડાયેલ હોય.
$C-3$ પર એક મિથાઈલ સમૂહ $(CH_3)$ છે.
તેથી,$IUPAC$ નામ $1-$બ્રોમો$-3-$મિથાઈલબ્યુટેન છે.

(A) $C_3H_7Cl$ આણ્વીય સૂત્ર સંતૃપ્ત આલ્કાઈલ હેલાઈડને અનુરૂપ છે.
આ સૂત્ર માટે બે બંધારણીય સમઘટકો શક્ય છે:
$1$. $CH_3-CH_2-CH_2Cl$ ($1$-ક્લોરોપ્રોપેન)
$2$. $CH_3-CHCl-CH_3$ ($2$-ક્લોરોપ્રોપેન)
આમ,બંધારણીય સમઘટકોની કુલ સંખ્યા $2$ છે.

(D) પ્રોપેન એ પ્રોપીનમાંથી ઉદ્દીપકીય હાઇડ્રોજનેશન દ્વારા મેળવવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,પ્રોપીન $Ni$,$Pt$ અથવા $Pd$ જેવા ધાતુના ઉદ્દીપકની હાજરીમાં હાઇડ્રોજન સાથે પ્રક્રિયા કરીને પ્રોપેન બનાવે છે:
$CH_3-CH=CH_2 + H_2 \xrightarrow{Ni/Pt/Pd} CH_3-CH_2-CH_3$.

(A) પ્રોપીનનું પ્રોપેનમાં રૂપાંતર દ્વિબંધ પર હાઇડ્રોજનના ઉમેરા દ્વારા થાય છે,જેને ઉદ્દીપકીય હાઇડ્રોજનેશન કહેવામાં આવે છે.
$CH_3-CH=CH_2 + H_2 \xrightarrow{Ni, 300 \ ^oC} CH_3-CH_2-CH_3$
આમ,સાચો વિકલ્પ $(A)$ છે.

(C) પ્રક્રિયા $CH_2 = CH_2 + H_2 \xrightarrow[250 - 300^{\circ}C]{Ni} CH_3 - CH_3$ ને સાબાટીયર-સેન્ડરેન્સ પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન (આલ્કીન અથવા આલ્કાઈન) નું $Ni$,$Pt$,અથવા $Pd$ જેવા ધાતુના ઉદ્દીપકની હાજરીમાં ઊંચા તાપમાને ઉદ્દીપકીય હાઇડ્રોજનેશન કરીને આલ્કેન મેળવવામાં આવે છે.

(A) બરોળ એ મુખ્યત્વે એક મોટું,વાલના આકારનું લસિકા અંગ છે.
તે રુધિરમાં રહેલા સૂક્ષ્મજીવોને પકડીને રુધિર માટે ગળણી તરીકે કાર્ય કરે છે.
તેમાં રક્તકણોનો મોટો સંગ્રહ હોય છે અને તે લસિકાકોષો (lymphocytes) ના પરિપક્વન માટેનું સ્થાન પણ છે.
તેથી,તેને ગૌણ લસિકા અંગ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.

(D) દીર્ધ-દિવસીય વનસ્પતિઓ ત્યારે જ પુષ્પસર્જન કરે છે જ્યારે તેમને ક્રિટીકલ દિવસની લંબાઈ કરતા વધુ પ્રકાશ મળે છે.
ઉદાહરણ તરીકે પાલક [Spinacia oleracea] અને સુગરબીટ.
લઘુ-દિવસીય વનસ્પતિઓ ત્યારે જ પુષ્પસર્જન કરે છે જ્યારે તેમને ક્રિટીકલ દિવસની લંબાઈ કરતા ઓછો પ્રકાશ મળે છે.
ઉદાહરણ તરીકે ગ્લાયસીન મેક્સ [સોયાબીન] અને તમાકુ.

(A) ખનીજોનું નિષ્ક્રિય શોષણ એ એક એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં ચયાપચયિક ઉર્જા $(ATP)$ ની જરૂર પડતી નથી.
આ પ્રક્રિયા સાંદ્રતા ઢાળની દિશામાં થાય છે અને તેમાં સક્રિય વહન પદ્ધતિઓનો સમાવેશ થતો નથી,તેથી તે ચયાપચયિક અવરોધકો દ્વારા પ્રભાવિત થતી નથી.
જો કે,તાપમાન આયનોની ગતિજ ઉર્જાને અસર કરીને નિષ્ક્રિય પ્રસરણના દરને પ્રભાવિત કરી શકે છે.
તેથી,નિષ્ક્રિય શોષણ તાપમાન પર નિર્ભર છે.

(A) ફાયટોક્રોમ એ એક પ્રોટીનયુક્ત રંજકદ્રવ્ય છે જે વનસ્પતિઓમાં પ્રકાશગ્રાહી (photoreceptor) તરીકે કાર્ય કરે છે.
તે બે આંતરપરિવર્તનીય સ્વરૂપોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે: $P_r$ (જે લાલ પ્રકાશનું શોષણ કરે છે) અને $P_{fr}$ (જે દૂર-લાલ પ્રકાશનું શોષણ કરે છે).
તે બીજનું અંકુરણ,પુષ્પસર્જન અને પ્રકાંડની લંબાઈમાં વધારો જેવી વિવિધ પ્રકાશ-આધારિત વિકાસલક્ષી પ્રક્રિયાઓના નિયમનમાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે.

(C) કોઈપણ વ્યક્તિમાં બારબોડીની સંખ્યા શોધવા માટેનું સૂત્ર $N = n - 1$ છે,જ્યાં $n$ એ $X$ રંગસૂત્રોની કુલ સંખ્યા છે.
$XXXX$ માદામાં,$4$ $X$ રંગસૂત્રો હોય છે $(n = 4)$.
તેથી,બારબોડીની સંખ્યા = $4 - 1 = 3$ થાય.
આમ,સાચો જવાબ $3$ છે.

(B) ઓપેરિન-હાલડેન ઉત્કલ્પના અને રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિના સિદ્ધાંત મુજબ,પૃથ્વી પરના પ્રથમ જીવ સ્વરૂપો સરળ,અજારક અને રાસાયણિક વિષમપોષી (Chemoheterotrophs) સજીવો હતા. આ સજીવો આદિ મહાસાગરના 'પ્રાઈમોર્ડિયલ સૂપ'માં હાજર કાર્બનિક અણુઓનું શોષણ કરીને પોતાની ઉર્જા મેળવતા હતા. તેઓ પોતાનો ખોરાક જાતે બનાવવાની (સ્વપોષણ) કે પ્રકાશસંશ્લેષણ કરવાની ક્ષમતા ધરાવતા નહોતા,કારણ કે આ જટિલ ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓ છે જે પાછળથી વિકસિત થઈ હતી.

(A) $1$. રેસર્પિન એ $Rauwolfia$ $\text{serpentina}$ વનસ્પતિમાંથી મેળવવામાં આવતી દવા છે અને તેનો ઉપયોગ હાઈ બ્લડ પ્રેશર અને માનસિક વિકૃતિઓની સારવાર માટે ટ્રાન્કવીલાઇઝર તરીકે થાય છે.
$2$. કોકેઇન એ $Erythroxylum$ $\text{coca}$ માંથી મેળવવામાં આવતું ઉત્તેજક છે, ઓપિએટ નથી.
$3$. મોર્ફિન એ ઓપિએટ એનાલ્જેસિક (પીડાશામક) છે, હેલ્યુસિનોજેનિક નથી.
$4$. ભાંગ એ કેનાબીસ વનસ્પતિમાંથી બનાવવામાં આવતી વસ્તુ છે, જે હેલ્યુસિનોજેનિક તરીકે કાર્ય કરે છે, એનાલ્જેસિક તરીકે નહીં.
તેથી, સાચું જોડકું રેસર્પિન - ટ્રાન્કવીલાઇઝર છે.

(A) અન્નવાહક પેશીનું ભારણ એ શર્કરાને સ્ત્રોત (સામાન્ય રીતે પર્ણો) માંથી અન્નવાહકની ચાલની નલિકાઓમાં વહન કરવાની પ્રક્રિયા છે.
આ પ્રક્રિયામાં સુક્રોઝનું ચાલની નલિકાઓમાં સક્રિય વહન થાય છે,જેનાથી અન્નવાહકની અંદર દ્રાવ્યની સાંદ્રતા વધે છે.
પરિણામે,આસૃતિ દ્વારા નજીકની જલવાહક પેશીમાંથી પાણી અન્નવાહકમાં પ્રવેશે છે,જે ઉચ્ચ આસૃતિદાબ (turgor pressure) ઉત્પન્ન કરે છે અને ખોરાકના વહનને પ્રેરે છે.

(C) ગ્લિપટાલ એ પોલિએસ્ટર (આલ્કિડ રેઝિન) છે જે ઇથિલિન ગ્લાયકોલ અને થેલિક એસિડના સંઘનનથી બને છે.
નાયલોન-$66$,નાયલોન-$6$ અને પ્રોટીન એ બધા પોલિએમાઇડ છે જેમાં એમાઇડ બંધ $(-CONH-)$ હોય છે.

(B) પોલિએમાઈડ એ એવા પોલિમર છે જેમના મુખ્ય સાંકળમાં એમાઈડ બંધ $(-CONH-)$ ધરાવે છે.
$1$. નાયલોન-$6$ એ કેપ્રોલેક્ટમના પોલિમરાઈઝેશન દ્વારા બનતો પોલિએમાઈડ છે.
$2$. નાયલોન-$66$ એ હેક્ઝામિથિલીન ડાયએમાઈન અને એડિપિક એસિડના સંઘનન દ્વારા બનતો પોલિએમાઈડ છે.
$3$. પ્રોટીન એ એમિનો એસિડના પેપ્ટાઈડ બંધ $(-CONH-)$ દ્વારા જોડાવાથી બનતા કુદરતી પોલિએમાઈડ છે.
$4$. ગ્લિપ્ટાલ એ ઈથિલીન ગ્લાયકોલ અને થેલિક એસિડના સંઘનન દ્વારા બનતો પોલિએસ્ટર છે. તેમાં એસ્ટર બંધ $(-COO-)$ હોય છે,એમાઈડ બંધ હોતા નથી.

(B) આયનીકરણ ઉર્જા $(IE)$ માટેનો સામાન્ય ટ્રેન્ડ આવર્તમાં ડાબેથી જમણે જતાં વધે છે,જેનું કારણ અસરકારક કેન્દ્રીય વીજભારમાં વધારો છે.
જોકે,સ્થાયી ઇલેક્ટ્રોનિક ગોઠવણીને કારણે તેમાં અપવાદો જોવા મળે છે.
$Be$ $(1s^2 2s^2)$ માં $2s$ કક્ષક સંપૂર્ણ ભરાયેલી છે,જે તેની $IE$ ને $B$ $(1s^2 2s^2 2p^1)$ કરતા વધારે બનાવે છે.
$N$ $(1s^2 2s^2 2p^3)$ માં સ્થાયી અર્ધ-ભરાયેલી $p$-કક્ષક છે,જે તેની $IE$ ને $O$ $(1s^2 2s^2 2p^4)$ કરતા વધારે બનાવે છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $B < Be < C < O < N$ છે.

(B) ઇલેક્ટ્રોફાઇલ એ ઇલેક્ટ્રોન-ઉણપ ધરાવતી સ્પીસીઝ છે જે ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સ્વીકારી શકે છે.
$NO_2^+$,$H^+$,અને $BF_3$ ત્રણેય ઇલેક્ટ્રોન-ઉણપ ધરાવે છે અને ઇલેક્ટ્રોફાઇલ તરીકે વર્તે છે.
$Na^+$ એ પૂર્ણ અષ્ટક રચના $(1s^2 2s^2 2p^6)$ ધરાવતો સ્થાયી કેટાયન છે. તે સામાન્ય કાર્બનિક પ્રતિક્રિયાઓમાં ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સ્વીકારવાની વૃત્તિ ધરાવતું નથી,તેથી તેને ઇલેક્ટ્રોફાઇલ ગણવામાં આવતું નથી.

(A) $Pan$ $troglodytes$ (ચિમ્પાન્ઝી) ને મનુષ્ય ($Homo$ $sapiens$) નું સૌથી નજીકનું જીવંત સંબંધી માનવામાં આવે છે.
જિનેટિક અભ્યાસો દર્શાવે છે કે મનુષ્યો અને ચિમ્પાન્ઝી તેમના $DNA$ ક્રમમાં આશરે $98-99\%$ સમાનતા ધરાવે છે.
આ આનુવંશિક સમાનતાનું ઉચ્ચ પ્રમાણ ગોરિલા,ઉરાંગઉટાન્ગ અથવા ગીબન જેવા અન્ય પ્રાઈમેટ્સની તુલનામાં ઉત્ક્રાંતિના સમયરેખામાં ખૂબ જ તાજેતરના સામાન્ય પૂર્વજ હોવાનું સૂચવે છે.

(B) $1$. પરિપથનું વિશ્લેષણ: પરિપથમાં $5 \, V$ ની બેટરી અને $20 \, \Omega$ ના અવરોધ સાથે શ્રેણીમાં જોડાયેલી બે સમાંતર શાખાઓ છે.
$2$. ડાયોડનું બાયસિંગ તપાસો: ઉપરની શાખામાં,ડાયોડ રિવર્સ બાયસમાં છે ($p$-બાજુ $n$-બાજુની સાપેક્ષમાં ઋણ ટર્મિનલ સાથે જોડાયેલ છે),તેથી તે ખુલ્લા પરિપથ તરીકે વર્તે છે (કોઈ પ્રવાહ વહેતો નથી).
$3$. નીચેની શાખામાં,ડાયોડ ફોરવર્ડ બાયસમાં છે ($p$-બાજુ ધન ટર્મિનલ સાથે જોડાયેલ છે),તેથી તે બંધ સ્વીચ તરીકે વર્તે છે.
$4$. કુલ અવરોધની ગણતરી: સક્રિય માર્ગમાં કુલ અવરોધ એ મુખ્ય લાઇનના $20 \, \Omega$ અવરોધ અને નીચેની શાખાના $30 \, \Omega$ અવરોધનો સરવાળો છે: $R_{total} = 20 \, \Omega + 30 \, \Omega = 50 \, \Omega$.
$5$. પ્રવાહની ગણતરી: ઓહ્મના નિયમનો ઉપયોગ કરતા,$i = \frac{V}{R_{total}} = \frac{5 \, V}{50 \, \Omega} = \frac{5}{50} \, A$.

(D) સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટર માટે,કેપેસિટન્સ $C = \frac{A \varepsilon_{0}}{d}$ છે.
કેપેસિટરનું કદ $V_{vol} = Ad$ છે.
કેપેસિટરમાં સંગ્રહિત કુલ ઊર્જા $U = \frac{1}{2} CV^{2}$ છે.
એકમ કદ દીઠ ઊર્જા (ઊર્જા ઘનતા) $u = \frac{U}{V_{vol}} = \frac{\frac{1}{2} CV^{2}}{Ad}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
સમીકરણમાં $C = \frac{A \varepsilon_{0}}{d}$ મૂકતા:
$u = \frac{\frac{1}{2} (\frac{A \varepsilon_{0}}{d}) V^{2}}{Ad} = \frac{1}{2} \varepsilon_{0} \frac{V^{2}}{d^{2}}$.

(B) $1$. પરિપથનું વિશ્લેષણ કરો: આ પરિપથમાં બે સમાંતર શાખાઓ છે જે $5 \text{ V}$ ની બેટરી અને શ્રેણીમાં રહેલા $20 \text{ } \Omega$ ના અવરોધ સાથે જોડાયેલ છે.
$2$. ડાયોડ તપાસો: ઉપરની શાખામાં ડાયોડ રિવર્સ બાયસમાં છે (ત્રિકોણ બેટરીના ધન ટર્મિનલથી વહેતા પ્રવાહની વિરુદ્ધ દિશામાં છે),તેથી તે ખુલ્લા પરિપથ તરીકે વર્તે છે (કોઈ પ્રવાહ વહેતો નથી).
$3$. વચ્ચેની શાખામાં ડાયોડ ફોરવર્ડ બાયસમાં છે (ત્રિકોણ પ્રવાહની દિશામાં છે),તેથી તે બંધ પરિપથ તરીકે વર્તે છે (પ્રવાહ વહે છે).
$4$. કુલ અવરોધની ગણતરી કરો: પરિપથનો અસરકારક અવરોધ એ $20 \text{ } \Omega$ નો અવરોધ (બેટરી સાથે શ્રેણીમાં) અને $30 \text{ } \Omega$ નો અવરોધ (વચ્ચેની શાખામાં) નો સરવાળો છે.
$5$. કુલ અવરોધ $R = 20 \text{ } \Omega + 30 \text{ } \Omega = 50 \text{ } \Omega$.
$6$. પ્રવાહની ગણતરી કરો: ઓહ્મના નિયમ મુજબ,$I = \frac{V}{R} = \frac{5 \text{ V}}{50 \text{ } \Omega} = \frac{5}{50} \text{ A}$.

(C) આપેલા સંયોજનોમાં,ફેરિક ક્લોરાઈડ $(FeCl_3)$ પાણીમાં સૌથી વધુ એસિડિક છે.
આ $Fe^{3+}$ આયનના ઉચ્ચ ચાર્જ ઘનતા અને અસરકારક ન્યુક્લિયર ચાર્જને કારણે છે.
જેમ કેન્દ્રીય ધાતુ આયનની ચાર્જ ઘનતા વધે છે,તેમ તે પાણીના અણુઓમાં રહેલા $O-H$ બંધનું ધ્રુવીકરણ કરવાની ક્ષમતા વધારે છે,જે એસિડિકતામાં વધારો કરે છે.
આ તમામ સંયોજનો પાણીમાં જળવિભાજન પામીને $HCl$ વાયુ મુક્ત કરે છે:
$BeCl_2 + 2 H_2O \rightarrow Be(OH)_2 + 2 HCl \uparrow$
$AlCl_3 + 3 H_2O \rightarrow Al(OH)_3 + 3 HCl \uparrow$
$FeCl_3 + 3 H_2O \rightarrow Fe(OH)_3 + 3 HCl \uparrow$
$Fe^{3+}$ નો ચાર્જ-ટુ-સાઇઝ રેશિયો વધુ હોવાથી તે આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી પ્રબળ લુઈસ એસિડ છે.

(C) દરિયાના પાણીમાંથી શુદ્ધ પાણી રિવર્સ ઓસ્મોસિસની પ્રક્રિયા દ્વારા મેળવી શકાય છે. આ પ્રક્રિયામાં,દરિયાના પાણી પર અભિસરણ દબાણ (osmotic pressure) કરતા વધારે દબાણ આપવામાં આવે છે,જેનાથી પાણીના અણુઓ અર્ધપારગમ્ય પટલ (semi-permeable membrane) માંથી પસાર થાય છે અને ક્ષાર પાછળ રહી જાય છે.

(B) સલ્ફ્યુરિક એસિડના ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન માટેની સંપર્ક વિધિ (Contact Process) માં,$SO_2$ નું $SO_3$ માં ઓક્સિડેશન કરવા માટે વેનેડિયમ પેન્ટોક્સાઇડ $(V_2O_5)$ ઉદ્દીપક તરીકે વપરાય છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા: $2SO_2(g) + O_2(g) \xrightarrow{V_2O_5} 2SO_3(g)$.

(D) ફ્લોરિન $(F_2)$ ફ્લોરાઈડ આયનોના વિદ્યુતવિભાજન ઓક્સિડેશન દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે. ખાસ કરીને,તે પોટેશિયમ હાઈડ્રોજન ફ્લોરાઈડ $(KHF_2)$ અને નિર્જળ હાઈડ્રોજન ફ્લોરાઈડ $(HF)$ ના મિશ્રણના વિદ્યુતવિભાજન દ્વારા મેળવવામાં આવે છે.
$Ca$ જેવા અન્ય તત્વો પણ વિદ્યુતવિભાજન દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે,પરંતુ $p$-બ્લોક તત્વોના પ્રકરણના સંદર્ભમાં,$F_2$ એ વિદ્યુતવિભાજન દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવતા તત્વનું પ્રમાણભૂત ઉદાહરણ છે.

(C) આપેલ છે:
$HCl$ નું વજન દ્વારા ટકાવારી = $49\%$
દ્રાવણની વિશિષ્ટ ઘનતા = $1.41 \ g/mL$
દ્રાવણની ઘનતા $(d)$ = $1.41 \ g/mL$
$1000 \ mL$ દ્રાવણનું દળ = $1.41 \times 1000 = 1410 \ g$
$1000 \ mL$ દ્રાવણમાં $HCl$ દ્રાવ્યનું દળ = $1410 \ g$ ના $49\% = 0.49 \times 1410 = 690.9 \ g$
$HCl$ નું આણ્વીય દળ = $1 + 35.5 = 36.5 \ g/mol$
મોલારિટી $(M)$ = $\frac{\text{દ્રાવ્યનું દળ}}{\text{દ્રાવ્યનું આણ્વીય દળ} \times \text{દ્રાવણનું કદ (L માં)}}$
$M = \frac{690.9}{36.5 \times 1} = 18.929 \ M \approx 18.93 \ M$
તેથી,મોલારિટી આશરે $18.92 \ M$ છે.

(C) અબાષ્પશીલ દ્રાવ્ય માટે રાઉલ્ટના નિયમ મુજબ: $\frac{P^o - P_s}{P^o} = \frac{n_2}{n_1 + n_2} \approx \frac{n_2}{n_1} = \frac{w_2 \times M_1}{M_2 \times w_1}$.
આપેલ છે: $P^o = 195 \ mm \ Hg$,$P_s = 192.5 \ mm \ Hg$,$w_2 = 1 \ g$,$w_1 = 100 \ g$,$M_1 = 58 \ g/mol$.
કિંમતો મૂકતા: $\frac{195 - 192.5}{195} = \frac{1 \times 58}{M_2 \times 100}$.
$\frac{2.5}{195} = \frac{58}{100 \times M_2}$.
$M_2 = \frac{58 \times 195}{2.5 \times 100} = \frac{11310}{250} = 45.24 \ g/mol$.

(A) અર્ધ-આયુષ્ય $(t_{1/2})$ અને ક્ષય અચળાંક $(k)$ વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે:
$t_{1/2} = \frac{0.693}{k}$
આપેલ છે $k = 6.31 \times 10^{-4} \ yr^{-1}$.
કિંમત મૂકતા:
$t_{1/2} = \frac{0.693}{6.31 \times 10^{-4}} \ yr$
$t_{1/2} \approx 0.1098 \times 10^4 \ yr$
$t_{1/2} = 1098 \ yrs$.

(C) પ્રક્રિયા $2NO + O_2 \to 2NO_2$ માટે વેગ નિયમનું સમીકરણ: $Rate = k[NO]^2[O_2]^1$ છે.
પ્રક્રિયાનો કુલ ક્રમ એ વેગ નિયમમાં રહેલા સાંદ્રતાના પદોના ઘાતાંકોનો સરવાળો છે.
$\text{Order} = 2 + 1 = 3$.
તેથી,આ તૃતીય ક્રમની પ્રક્રિયા છે.

(A) કોષનો પ્રમાણિત $EMF$ નીચેના સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને ગણવામાં આવે છે: $E^o_{cell} = E^o_{cathode} - E^o_{anode}$.
અહીં,$Cu^{2+}/Cu$ કેથોડ તરીકે $(E^o = +0.34\,V)$ અને $Zn^{2+}/Zn$ એનોડ તરીકે $(E^o = -0.76\,V)$ કાર્ય કરે છે.
કિંમતો મૂકતા: $E^o_{cell} = 0.34\,V - (-0.76\,V) = 0.34\,V + 0.76\,V = 1.10\,V$.

(A) કોષની પ્રક્રિયા $Cu_{(s)} + 2Ag^{+}_{(aq)} \to Cu^{2+}_{(aq)} + 2Ag_{(s)}$ છે.
નેર્ન્સ્ટ સમીકરણ મુજબ,કોષ પોટેન્શિયલ $E_{cell} = E^{\circ}_{cell} - \frac{0.0591}{2} \log \frac{[Cu^{2+}]}{[Ag^{+}]^2}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
$E_{cell}$ વધારવા માટે,લઘુગણક પદ $\frac{[Cu^{2+}]}{[Ag^{+}]^2}$ નું મૂલ્ય ઘટવું જોઈએ.
આ પ્રક્રિયક $[Ag^{+}]$ ની સાંદ્રતા વધારીને અથવા નીપજ $[Cu^{2+}]$ ની સાંદ્રતા ઘટાડીને પ્રાપ્ત કરી શકાય છે.
તેથી,$Ag^{+}$ આયનોની સાંદ્રતામાં વધારો કરવાથી કોષનો વોલ્ટેજ વધશે.

(D) લોખંડમાંથી બનેલા જહાજના તળિયાને સુરક્ષિત રાખવાની સૌથી અનુકૂળ પદ્ધતિ તેને $Mg$ (મેગ્નેશિયમ) જેવા વધુ સક્રિય ધાતુના બ્લોક સાથે જોડવાની છે.
આને કેથોડિક પ્રોટેક્શન અથવા સેક્રિફિશિયલ પ્રોટેક્શન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
$Mg$ એ $Fe$ (લોખંડ) કરતા વધુ સક્રિય હોવાથી,તે એનોડ તરીકે વર્તે છે અને તેનું ઓક્સિડેશન થાય છે,જ્યારે લોખંડ કેથોડ તરીકે વર્તે છે અને કાટ લાગવાથી સુરક્ષિત રહે છે.

(D) ધારો કે $Cr$ નો ઓક્સિડેશન આંક $x$ છે.
$NH_3$ નો ઓક્સિડેશન આંક $0$ છે અને $Cl$ નો ઓક્સિડેશન આંક $-1$ છે.
તટસ્થ સંકીર્ણ માટે ઓક્સિડેશન આંકનો સરવાળો $0$ થાય છે.
$x + 6 \times (0) + 3 \times (-1) = 0$
$x - 3 = 0$
$x = +3$
તેથી,$Cr$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+3$ છે.

(C) આપેલ સંકીર્ણ $[Pt(NH_3)_4Cl_2]Br_2$ અને $[Pt(NH_3)_4Br_2]Cl_2$ સમાન આણ્વીય સૂત્ર ધરાવે છે પરંતુ જલીય દ્રાવણમાં અલગ-અલગ આયનો આપે છે.
$[Pt(NH_3)_4Cl_2]Br_2$ વિયોજન પામીને $Br^-$ આયનો આપે છે,જ્યારે $[Pt(NH_3)_4Br_2]Cl_2$ વિયોજન પામીને $Cl^-$ આયનો આપે છે.
આ ઘટનાને આયનીકરણ સમઘટકતા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(D) પિરિડિનની હાજરીમાં ઇથાઇલ આલ્કોહોલની થાયોનાઇલ ક્લોરાઇડ સાથેની પ્રક્રિયાને ડાર્ઝન્સ પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે: $C_2H_5OH + SOCl_2 \xrightarrow{\text{Pyridine}} C_2H_5Cl + SO_2 + HCl$.
પ્રક્રિયા દરમિયાન ઉત્પન્ન થતા $HCl$ ને તટસ્થ કરવા માટે પિરિડિનનો ઉપયોગ થાય છે,જે પ્રક્રિયાને પૂર્ણતા તરફ દોરી જાય છે.

(C) ફ્રીઓન $(CCl_2F_2)$ એ ગંધહીન,બિન-ક્ષયકારી અને બિન-ઝેરી વાયુ છે જે ઊંચા તાપમાન અને દબાણ પર પણ સ્થિર રહે છે.
તેનું ઉત્કલન બિંદુ નીચું છે,વિશિષ્ટ ઉષ્મા ઓછી છે અને ઓરડાના તાપમાને દબાણ આપીને તેને સરળતાથી પ્રવાહીમાં ફેરવી શકાય છે.
તેથી,તેનો ઉપયોગ રેફ્રિજરેટર અને એર કંડિશનરમાં રેફ્રિજરેન્ટ (ઠંડક આપનાર એજન્ટ) તરીકે વ્યાપકપણે થાય છે.

(B) સાચો જવાબ $(B)$ છે.
ફિનોલ $(C_6H_5OH)$ એસિડિક છે કારણ કે પ્રોટોન ગુમાવ્યા પછી બનતો ફિનોક્સાઇડ આયન બેન્ઝીન રિંગ દ્વારા રેઝોનન્સ સ્થિરતા પ્રાપ્ત કરે છે.
મિથેનોલ,ઇથેનોલ અને આઇસોપ્રોપાઇલ આલ્કોહોલ જેવા એલિફેટિક આલ્કોહોલ ફિનોલ કરતા ઘણા ઓછા એસિડિક હોય છે કારણ કે તેમના આલ્કોક્સાઇડ આયનો રેઝોનન્સ દ્વારા સ્થિર થતા નથી.

(D) પગલું $1$: એસિટિલીન $(HC \equiv CH)$ નું $30\% \ H_2SO_4$ અને $HgSO_4$ ની હાજરીમાં જલીયકરણ થતા વિનાઇલ આલ્કોહોલ બને છે,જેનું ટોટોમેરાઇઝેશન થઈને એસીટાલ્ડિહાઈડ $(CH_3CHO)$ મળે છે. આમ,$A = CH_3CHO$.
પગલું $2$: એસીટાલ્ડિહાઈડમાં $\alpha$-હાઈડ્રોજન પરમાણુઓ હોવાથી,તે મંદ $NaOH$ ની હાજરીમાં આલ્ડોલ સંઘનન પ્રક્રિયા અનુભવીને $3$-હાઈડ્રોક્સીબ્યુટેનાલ $(CH_3-CH(OH)-CH_2CHO)$ બનાવે છે. આમ,$B = CH_3-CH(OH)-CH_2CHO$.

(C) $FeCl_3$ નો ઉપયોગ ફિનોલ્સ સાથે જાંબલી રંગનું સંકીર્ણ બનાવીને તેની ઓળખ કરવા માટે થાય છે.
ફેહલિંગ દ્રાવણનો ઉપયોગ ગ્લુકોઝ જેવા રિડ્યુસિંગ શર્કરાની ઓળખ માટે થાય છે.
$NaHSO_3$ (સોડિયમ બાયસલ્ફાઈટ) નો ઉપયોગ કાર્બોનિલ સંયોજનો (આલ્ડિહાઈડ અને કીટોન) સાથે સ્ફટિકમય નીપજ બનાવીને તેની ઓળખ કરવા માટે થાય છે.
ટોલેન્સ પ્રક્રિયકનો ઉપયોગ આલ્ડિહાઈડની ઓળખ માટે થાય છે,અસંતૃપ્તતા માટે નહીં. અસંતૃપ્તતા સામાન્ય રીતે બ્રોમીન વોટર અથવા બેયરના પ્રક્રિયકનો ઉપયોગ કરીને ઓળખવામાં આવે છે.
તેથી,ટોલેન્સ પ્રક્રિયકનો ઉપયોગ અસંતૃપ્તતાની ઓળખ માટે થાય છે તે વિધાન ખોટું છે.

(C) ગ્લિપ્ટલ એ ઇથિલિન ગ્લાયકોલ અને થેલિક એસિડના સંઘનનથી બનતો પોલિએસ્ટર રેઝિન છે. તે પોલીએમાઈડ નથી. નાયલોન-$6,6$,નાયલોન-$6$ અને પ્રોટીન બધામાં તેમની રચનામાં એમાઈડ લિંકેજ $(-CONH-)$ હોય છે.

(C) સાચું વિધાન એ છે કે સ્ટાર્ચ એ $\alpha$-ગ્લુકોઝનો પોલિમર છે.
સ્ટાર્ચ એ બે ઘટકોનો બનેલો પોલીસેકેરાઇડ છે: એમાયલોઝ અને એમાયલોપેક્ટીન,જે બંને $\alpha$-$D$-ગ્લુકોઝ એકમોના પોલિમર છે.

(B) . પ્રોટીન એ એમિનો એસિડના પોલિમર છે.
એમિનો એસિડ $\to$ ડાયપેપ્ટાઈડ $\to$ પોલીપેપ્ટાઈડ $\to$ પ્રોટીન.

(B) એન્ટિબોડીઝ એ રોગપ્રતિકારક તંત્ર દ્વારા વિદેશી પદાર્થો જેવા કે બેક્ટેરિયા અને વાયરસને ઓળખવા અને નિષ્ક્રિય કરવા માટે ઉત્પન્ન થતા વિશિષ્ટ પ્રોટીન છે. તેઓને $Globular \text{ } proteins$ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે અને તેમને $Immunoglobulins$ $(Ig)$ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. તેથી,વિકલ્પ $B$ અને $C$ બંને તકનીકી રીતે સાચા છે,પરંતુ જૈવિક વર્ગીકરણના સંદર્ભમાં,તેઓ મુખ્યત્વે $Globular \text{ } proteins$ તરીકે ઓળખાય છે.

(A) સાચો વિકલ્પ $(A)$ છે.
આપણા શરીરમાં ઉર્જા $ATP$ $(Adenosine \ Triphosphate)$ ના સ્વરૂપમાં સંગ્રહિત થાય છે,જે કોષની પ્રાથમિક ઉર્જા ચલણ તરીકે કાર્ય કરે છે.