AIPMT 2009 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Hindi

(C) चक्रीय फोटोफॉस्फोराइलेशन में केवल प्रकाशतंत्र-$I$ $(PSI)$ शामिल होता है।
इस प्रक्रिया में,उत्तेजित इलेक्ट्रॉन एक इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला के माध्यम से वापस अभिक्रिया केंद्र $(P700)$ में चक्रित होते हैं।
जैसे-जैसे इलेक्ट्रॉन इलेक्ट्रॉन परिवहन तंत्र से गुजरते हैं,ऊर्जा मुक्त होती है जिसका उपयोग प्रोटॉन को झिल्ली के पार पंप करने के लिए किया जाता है,जिससे एक प्रोटॉन प्रवणता (proton gradient) बनती है।
यह प्रवणता $ATP$ सिंथेज़ एंजाइम के माध्यम से $ADP$ और अकार्बनिक फॉस्फेट $(Pi)$ से $ATP$ के संश्लेषण को प्रेरित करती है।
अचक्रीय फोटोफॉस्फोराइलेशन के विपरीत,चक्रीय फोटोफॉस्फोराइलेशन में जल का प्रकाश-अपघटन नहीं होता है (इसलिए $O_2$ मुक्त नहीं होता है) और यह $NADP^+$ को $NADPH$ में अपचयित नहीं करता है।

(A) कर्णपल्लव (बाह्य कर्ण) उपास्थि,विशेष रूप से लचीली उपास्थि (elastic cartilage) द्वारा समर्थित होता है।
लचीली उपास्थि संरचना को मजबूती और लचीलापन दोनों प्रदान करती है।
इस प्रकार की उपास्थि नाक की नोक,एपिग्लॉटिस और यूस्टेशियन नलिकाओं में भी पाई जाती है।
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(D) सही उत्तर $D$ है।
$Frankia$ एक सहजीवी नाइट्रोजन स्थिरीकारक जीवाणु है जो $Alnus$ जैसे गैर-फलीदार पौधों में जड़ ग्रंथिकाएं (root nodules) बनाता है।
$Azolla$ एक जलीय फर्न है जो $Anabaena$ $azollae$ नामक सायनोबैक्टीरिया के साथ सहजीवी संबंध रखता है,लेकिन $Frankia$ सहजीवी नाइट्रोजन स्थिरीकारक एक्टिनोमाइसेट का एक उत्कृष्ट उदाहरण है।
$Glomus$ कवक का एक वंश है जो माइकोराइजा (कवक मूल) बनाता है (नाइट्रोजन स्थिरीकरण नहीं)।
$Azotobacter$ एक मुक्त-जीवी नाइट्रोजन स्थिरीकारक जीवाणु है।

(D) एलर्जी पर्यावरण में मौजूद कुछ एंटीजन के प्रति प्रतिरक्षा प्रणाली की अतिरंजित प्रतिक्रिया है।
एलर्जी के सामान्य लक्षणों में छींक आना,आंखों से पानी आना,नाक बहना और सांस लेने में कठिनाई शामिल है।
ये लक्षण मास्ट कोशिकाओं से हिस्टामाइन और सेरोटोनिन जैसे रसायनों के निकलने के कारण होते हैं।
एलर्जी के लक्षणों को जल्दी कम करने के लिए एंटीहिस्टामाइन,एड्रेनालाईन और स्टेरॉयड जैसी दवाओं का उपयोग किया जाता है।
इसलिए,ये दवाएं विशेष रूप से एलर्जी प्रतिक्रियाओं के इलाज के लिए दी जाती हैं।

(D) मान लीजिए कि कोशों पर आवेश क्रमशः $q_1, q_2$ और $q_3$ हैं।
$q_1 = 4\pi a^2\sigma, q_2 = -4\pi b^2\sigma, q_3 = 4\pi c^2\sigma$.
कोश $a$ की सतह पर विभव $V_A = \frac{kq_1}{a} + \frac{kq_2}{b} + \frac{kq_3}{c} = k4\pi\sigma(a - b + c)$ है।
कोश $b$ की सतह पर विभव $V_B = \frac{kq_1}{b} + \frac{kq_2}{b} + \frac{kq_3}{c} = k4\pi\sigma(\frac{a^2}{b} - b + c)$ है।
कोश $c$ की सतह पर विभव $V_C = \frac{kq_1}{c} + \frac{kq_2}{c} + \frac{kq_3}{c} = \frac{k4\pi\sigma}{c}(a^2 - b^2 + c^2)$ है।
दिया गया है कि $c = a + b$,इसलिए $c^2 = (a + b)^2 = a^2 + b^2 + 2ab$,जिसका अर्थ है $a^2 - b^2 + c^2 = a^2 - b^2 + a^2 + b^2 + 2ab = 2a^2 + 2ab = 2a(a + b) = 2ac$.
इस मान को $V_C$ में रखने पर: $V_C = \frac{k4\pi\sigma}{c}(2ac) = k8\pi\sigma a$.
इसी प्रकार,$V_A = k4\pi\sigma(a - b + a + b) = k4\pi\sigma(2a) = k8\pi\sigma a$.
अतः,$V_A = V_C \neq V_B$ है।

(A) ऊष्मागतिकी के प्रथम नियम के अनुसार,किसी निकाय को दी गई ऊष्मा ऊर्जा $dQ = dU + dW$ द्वारा दी जाती है,जहाँ $dU$ आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन है और $dW$ निकाय द्वारा किया गया कार्य है।
दिया गया है:
अवशोषित ऊष्मा $dQ = 2 \, kcal = 2000 \, cal$ है।
चूँकि $1 \, cal = 4.2 \, J$,इसलिए $dQ = 2000 \times 4.2 \, J = 8400 \, J$ है।
किया गया कार्य $dW = 500 \, J$ है।
इन मानों को समीकरण में रखने पर:
$8400 \, J = dU + 500 \, J$
$dU = 8400 \, J - 500 \, J$
$dU = 7900 \, J$ है।
अतः,आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन $7900 \, J$ है।

(B) जब $m$ द्रव्यमान और $q$ आवेश वाला एक आवेशित कण एक समान चुंबकीय क्षेत्र $B$ में क्षेत्र के लंबवत $v$ गति से चलता है,तो यह एक चुंबकीय लोरेंत्ज़ बल का अनुभव करता है जो अभिकेंद्री बल के रूप में कार्य करता है।
चुंबकीय बल $F = qvB$ द्वारा दिया जाता है।
वृत्तीय गति के लिए आवश्यक अभिकेंद्री बल $F = \frac{mv^2}{R}$ है।
दोनों बलों को बराबर करने पर: $qvB = \frac{mv^2}{R}$।
त्रिज्या $R$ के लिए हल करने पर: $R = \frac{mv}{qB}$।
कोणीय वेग $\omega = \frac{v}{R}$ द्वारा दिया जाता है।
$R$ का मान रखने पर: $\omega = \frac{v}{(mv/qB)} = \frac{qB}{m}$।
आवर्तकाल $T = \frac{2\pi}{\omega}$ द्वारा दिया जाता है।
$\omega$ का मान रखने पर: $T = \frac{2\pi m}{qB}$।
चूंकि $T$ केवल द्रव्यमान $m$,आवेश $q$ और चुंबकीय क्षेत्र $B$ पर निर्भर करता है,इसलिए यह त्रिज्या $R$ और गति $v$ दोनों से स्वतंत्र है।

(c) : The floral formula of tobacco is (image). It belongs to the family Solanaceae. The flower is actinomorphic, bisexual, 5 sepals gamosepalous, $5$ gamopetalous corolla, $5$ epipetalous stamens and $2$ carpels syncarpous havingsuperior ovary.

(D) $DDT$ जैव-आवर्धन का कारण बनता है क्योंकि यह एक गैर-अपघटनीय प्रदूषक है।
ये पदार्थ वसा में घुलनशील (lipo-soluble) होते हैं,जिससे ये जीवों के वसा ऊतकों में जमा हो जाते हैं।
चूंकि इनका आसानी से चयापचय या उत्सर्जन नहीं होता है,इसलिए खाद्य श्रृंखला के प्रत्येक क्रमिक पोषण स्तर पर इनकी सांद्रता बढ़ती जाती है,जिसे जैव-आवर्धन कहा जाता है।

(B) अभिक्रिया के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है: $2 H_2(g) + O_2(g) \rightarrow 2 H_2 O(l)$.
अभिकारकों के लिए मोल की संख्या की गणना:
$n(H_2) = \frac{10 \ g}{2 \ g/mol} = 5 \ mol$.
$n(O_2) = \frac{64 \ g}{32 \ g/mol} = 2 \ mol$.
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार,$1 \ mol$ $O_2$,$2 \ mol$ $H_2$ के साथ अभिक्रिया करके $2 \ mol$ $H_2 O$ उत्पन्न करता है।
यहाँ,$O_2$ सीमांत अभिकर्मक (limiting reagent) है क्योंकि यह पहले पूरी तरह से समाप्त हो जाएगा ($2 \ mol$ $O_2$ को $4 \ mol$ $H_2$ की आवश्यकता है,और हमारे पास $5 \ mol$ $H_2$ है)।
चूंकि $1 \ mol$ $O_2$ से $2 \ mol$ $H_2 O$ प्राप्त होता है,इसलिए $2 \ mol$ $O_2$ से $2 \times 2 = 4 \ mol$ $H_2 O$ उत्पन्न होगा।

(D) दिए गए दिगंशीय क्वांटम संख्या $l$ के लिए,उपकोष में कक्षकों की संख्या $(2l + 1)$ होती है।
चूंकि प्रत्येक कक्षक में अधिकतम $2$ इलेक्ट्रॉन रह सकते हैं,इसलिए उपकोष में इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या $2 \times (2l + 1) = 4l + 2$ होती है।

(B) परमाणु में इलेक्ट्रॉन के लिए,क्वांटम संख्याओं को निम्नलिखित नियमों का पालन करना चाहिए:
$1$. $n$ एक धनात्मक पूर्णांक $(1, 2, 3, \dots)$ है।
$2$. $l$ का मान $0$ से $(n - 1)$ तक हो सकता है।
$3$. $m$ का मान $-l$ से $+l$ तक (शून्य सहित) हो सकता है।
$4$. $s$ का मान $+1/2$ या $-1/2$ हो सकता है।
विकल्प $B$ में,$n = 3$ और $l = 2$ है। $m$ के लिए अनुमेय मान $-2, -1, 0, +1, +2$ हैं। चूंकि $m = -3$ इस सीमा से बाहर है,इसलिए यह व्यवस्था अनुमेय नहीं है।

(D) आयनन ऊर्जा आमतौर पर आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर बढ़ती है क्योंकि परमाणु का आकार घटता है।
इलेक्ट्रॉनिक विन्यास की तुलना:
$A: [Ne] 3s^2 3p^2$ (आवर्त $3$,समूह $14$)
$B: [Ar] 3d^{10} 4s^2 4p^3$ (आवर्त $4$,समूह $15$)
$C: [Ne] 3s^2 3p^1$ (आवर्त $3$,समूह $13$)
$D: [Ne] 3s^2 3p^3$ (आवर्त $3$,समूह $15$)
आवर्त $3$ के तत्वों का आकार आवर्त $4$ के तत्वों से छोटा होता है,इसलिए उनकी आयनन ऊर्जा अधिक होती है।
आवर्त $3$ के तत्वों में,$[Ne] 3s^2 3p^3$ विन्यास में अर्ध-पूर्ण $p$-कक्षक है,जो अधिक स्थिर है।
अतः,$[Ne] 3s^2 3p^3$ की आयनन ऊर्जा सबसे अधिक है।

(D) जब $H$ परमाणु सीधे $N$,$O$,या $F$ जैसे अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु से जुड़ा होता है,तो एक मजबूत द्विध्रुव बनता है,जिससे अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंध का निर्माण होता है।
द्रव $CH_3OH$ (मेथनॉल) में,$H$ परमाणु $O$ परमाणु से जुड़ा होता है,जो निकटवर्ती अणुओं के बीच अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंध बनाने की अनुमति देता है।
द्रव $CH_3OH$ को गैस में बदलने के लिए,इन अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधों को तोड़ना आवश्यक है,क्योंकि ये वे प्रमुख आकर्षण बल हैं जो द्रव के अणुओं को एक साथ बांधे रखते हैं।

(A) $N_2$ ($14$ इलेक्ट्रॉन) के लिए आणविक कक्षक विन्यास: $(\sigma 1s)^2(\sigma^* 1s)^2(\sigma 2s)^2(\sigma^* 2s)^2(\pi 2p_x)^2(\pi 2p_y)^2(\sigma 2p_z)^2$ है।
बंध क्रम $(B.O.)$ $= \frac{10-4}{2} = 3$ है।
$N_2^-$ ($15$ इलेक्ट्रॉन) के लिए: $(\sigma 1s)^2(\sigma^* 1s)^2(\sigma 2s)^2(\sigma^* 2s)^2(\pi 2p_x)^2(\pi 2p_y)^2(\sigma 2p_z)^2(\pi^* 2p_x)^1$ है।
$B.O. = \frac{10-5}{2} = 2.5$ है।
$N_2^{2-}$ ($16$ इलेक्ट्रॉन) के लिए: $(\sigma 1s)^2(\sigma^* 1s)^2(\sigma 2s)^2(\sigma^* 2s)^2(\pi 2p_x)^2(\pi 2p_y)^2(\sigma 2p_z)^2(\pi^* 2p_x)^1(\pi^* 2p_y)^1$ है।
$B.O. = \frac{10-6}{2} = 2$ है।
बंध क्रम की तुलना करने पर: $2 < 2.5 < 3$।
अतः,बढ़ता हुआ क्रम $N_2^{2-} < N_2^- < N_2$ है।

(C) $sp^2$ संकरण के लिए,स्टेरिक संख्या $3$ होनी चाहिए।
$BF_3$ अणु में,केंद्रीय परमाणु $B$ $3$ परमाणुओं से बंधा है और इसमें $0$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pairs) हैं,इसलिए स्टेरिक संख्या $= 3 + 0 = 3$ है। अतः,यह $sp^2$ संकरित है।
$NO_2^-$ आयन में,केंद्रीय परमाणु $N$ $2$ ऑक्सीजन परमाणुओं से बंधा है और इसमें $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म है,इसलिए स्टेरिक संख्या $= 2 + 1 = 3$ है। अतः,यह $sp^2$ संकरित है।
$NH_2^-$ आयन में,केंद्रीय परमाणु $N$ $2$ हाइड्रोजन परमाणुओं से बंधा है और इसमें $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म हैं,इसलिए स्टेरिक संख्या $= 2 + 2 = 4$ है। अतः,यह $sp^3$ संकरित है।
$H_2O$ अणु में,केंद्रीय परमाणु $O$ $2$ हाइड्रोजन परमाणुओं से बंधा है और इसमें $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म हैं,इसलिए स्टेरिक संख्या $= 2 + 2 = 4$ है। अतः,यह $sp^3$ संकरित है।
इस प्रकार,$BF_3$ और $NO_2^-$ में,केंद्रीय परमाणु $sp^2$ संकरित है।

(D) अणु $(A_2)$ द्वारा अवशोषित ऊर्जा $= 4.4 \times 10^{-19} \ J$
प्रति अणु $(A_2)$ बंधन ऊर्जा $= 4.0 \times 10^{-19} \ J$
गतिज ऊर्जा $(K.E.) = \text{अवशोषित ऊर्जा} - \text{बंधन ऊर्जा}$
$K.E. = 4.4 \times 10^{-19} - 4.0 \times 10^{-19} = 0.4 \times 10^{-19} \ J$
चूंकि अणु $(A_2)$ है,इसमें $2$ परमाणु हैं।
प्रति परमाणु $K.E. = \frac{0.4 \times 10^{-19} \ J}{2} = 0.2 \times 10^{-19} \ J = 2 \times 10^{-20} \ J$
अतः,प्रति परमाणु गतिज ऊर्जा $2 \times 10^{-20} \ J$ है।

(B) अभिक्रिया के स्वतःप्रवर्तित होने के लिए,गिब्स मुक्त ऊर्जा परिवर्तन $\Delta G$ ऋणात्मक होना चाहिए $(\Delta G < 0)$।
दिया गया है: $\Delta H = 170 \ kJ = 170000 \ J$ और $\Delta S = 170 \ J \ K^{-1}$।
संबंध $\Delta G = \Delta H - T \Delta S$ का उपयोग करने पर,स्वतःप्रवर्तित होने के लिए:
$\Delta H - T \Delta S < 0$
$\Delta H < T \Delta S$
$T > \frac{\Delta H}{\Delta S}$
$T > \frac{170000 \ J}{170 \ J \ K^{-1}}$
$T > 1000 \ K$।
दिए गए विकल्पों में से,अभिक्रिया $1000 \ K$ से अधिक तापमान पर स्वतःप्रवर्तित होती है,और $1110 \ K$ ही इस शर्त को पूरा करने वाला एकमात्र मान है।

(B) अभिक्रिया की एन्थैल्पी $(\Delta H)$ की गणना निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करके की जाती है:
$\Delta H = \sum \text{बंध ऊर्जा (अभिकारक)} - \sum \text{बंध ऊर्जा (उत्पाद)}$
अभिक्रिया के लिए: $CH_2=CH_2 + H-H \to CH_3-CH_3$
अभिकारकों में: $1 \times (C=C)$,$4 \times (C-H)$,और $1 \times (H-H)$ बंध हैं।
उत्पादों में: $1 \times (C-C)$ और $6 \times (C-H)$ बंध हैं।
$\Delta H = [BE(C=C) + 4 \times BE(C-H) + BE(H-H)] - [BE(C-C) + 6 \times BE(C-H)]$
$\Delta H = BE(C=C) + BE(H-H) - BE(C-C) - 2 \times BE(C-H)$
$\Delta H = 606.10 + 431.37 - 336.49 - 2(410.50)$
$\Delta H = 1037.47 - 336.49 - 821.00$
$\Delta H = -120.02 \approx -120 \text{ kJ mol}^{-1}$.

(C) एसिटिक एसिड का वियोजन:
$CH_3COOH \rightleftharpoons CH_3COO^{-} + H^{+}$,$K_{a1} = 1.5 \times 10^{-5}$
$HCN$ का वियोजन:
$HCN \rightleftharpoons H^{+} + CN^{-}$,$K_{a2} = 4.5 \times 10^{-10}$
अभिक्रिया $CN^{-} + CH_3COOH \rightleftharpoons HCN + CH_3COO^{-}$ के लिए साम्य स्थिरांक $K$ की गणना इस प्रकार की जाती है:
$K = \frac{K_{a1}}{K_{a2}}$
मान रखने पर:
$K = \frac{1.5 \times 10^{-5}}{4.5 \times 10^{-10}} = \frac{1.5}{4.5} \times 10^{5} = \frac{1}{3} \times 10^{5} = 0.333 \times 10^{5} = 3.33 \times 10^{4}$
दिए गए विकल्पों के अनुसार,$K \approx 3.0 \times 10^{4}$.

(D) लुईस अम्ल को इलेक्ट्रॉन-युग्म स्वीकार करने वाले के रूप में परिभाषित किया जाता है।
$(CH_3)_3B$ में,केंद्रीय बोरॉन परमाणु के संयोजी कोश में केवल $6$ इलेक्ट्रॉन होते हैं,जिसका अर्थ है कि इसका अष्टक अपूर्ण है।
इसलिए,यह अपना अष्टक पूरा करने के लिए इलेक्ट्रॉनों के एक एकाकी युग्म (lone pair) को स्वीकार कर सकता है,और लुईस अम्ल के रूप में कार्य करता है।
इसके विपरीत,$(CH_3)_2O$,$(CH_3)_3P$,और $(CH_3)_3N$ में केंद्रीय परमाणुओं का अष्टक पूर्ण होता है और उनके पास कम से कम एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होता है,जो उन्हें लुईस क्षार (इलेक्ट्रॉन-युग्म दाता) के रूप में कार्य करने की अनुमति देता है।

(D) दुर्बल क्षार $NH_{4}OH$ का आयनीकरण स्थिरांक $K_{b} = 1.77 \times 10^{-5}$ दिया गया है।
अमोनियम क्लोराइड $(NH_{4}Cl)$ एक दुर्बल क्षार $(NH_{4}OH)$ और प्रबल अम्ल $(HCl)$ का लवण है।
ऐसे लवण के लिए जल-अपघटन स्थिरांक $(K_{h})$ का सूत्र है:
$K_{h} = \frac{K_{w}}{K_{b}}$
जहाँ $K_{w}$ जल का आयनिक गुणनफल है,जो $298 \ K$ पर $1.0 \times 10^{-14}$ होता है।
मान रखने पर:
$K_{h} = \frac{1.0 \times 10^{-14}}{1.77 \times 10^{-5}}$
$K_{h} \approx 0.56497 \times 10^{-9} = 5.65 \times 10^{-10}$.

(D) $HCl$ के मिलीमोल की संख्या $= 20.0 \times 0.050 = 1.0 \ mmol$.
$Ba(OH)_2$ के मिलीमोल की संख्या $= 30.0 \times 0.10 = 3.0 \ mmol$.
चूंकि $Ba(OH)_2 \rightarrow Ba^{2+} + 2OH^{-}$,$3.0 \ mmol \ Ba(OH)_2$ से $6.0 \ mmol \ OH^{-}$ आयन प्राप्त होते हैं।
$HCl$ से $H^{+}$ आयनों की संख्या $= 1.0 \ mmol$.
उदासीनीकरण के बाद शेष $OH^{-}$ मोल $= 6.0 - 1.0 = 5.0 \ mmol$.
कुल आयतन $= 20.0 + 30.0 = 50.0 \ mL$.
$[OH^{-}] = \frac{5.0 \ mmol}{50.0 \ mL} = 0.10 \ M$.

(D) $(i)$ सभी परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्थाओं का योग $=$ आयन का आवेश।
$(ii)$ ऑक्सीजन का ऑक्सीकरण अंक $= -2$।
$PO_{4}^{3-}$ में $P$ की ऑक्सीकरण अवस्था $x$ मानिए:
$x + 4(-2) = -3 \implies x - 8 = -3 \implies x = +5$।
$SO_{4}^{2-}$ में $S$ की ऑक्सीकरण अवस्था $y$ मानिए:
$y + 4(-2) = -2 \implies y - 8 = -2 \implies y = +6$।
$Cr_{2}O_{7}^{2-}$ में $Cr$ की ऑक्सीकरण अवस्था $z$ मानिए:
$2z + 7(-2) = -2 \implies 2z - 14 = -2 \implies 2z = 12 \implies z = +6$।
अतः,$P, S$ और $Cr$ की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ क्रमशः $+5, +6$ और $+6$ हैं।

(C) फजान के नियम के अनुसार,सहसंयोजक गुण ऋणायन की ध्रुवण क्षमता (polarizability) के सीधे समानुपाती होता है।
जैसे-जैसे ऋणायन का आकार बढ़ता है,उसकी ध्रुवण क्षमता बढ़ती है,जिससे बंध के सहसंयोजक गुण में वृद्धि होती है।
हैलाइड आयनों के आकार का क्रम $F^- < Cl^- < Br^- < I^-$ है।
अतः,क्षार धातु हैलाइडों में सहसंयोजक गुण का क्रम $MI > MBr > MCl > MF$ है।

(A) सोडियम हाइड्रोक्साइड,$NaOH$,एक प्रबल क्षार है। यह अम्लीय और उभयधर्मी ऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करता है लेकिन क्षारीय ऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है।
$CaO$ एक क्षारीय ऑक्साइड है (क्षारीय मृदा धातु ऑक्साइड)।
$SiO_2$ एक अम्लीय ऑक्साइड है।
$BeO$ और $B_2O_3$ उभयधर्मी ऑक्साइड हैं।
चूंकि $CaO$ एक क्षारीय ऑक्साइड है,इसलिए यह क्षार $NaOH$ के साथ प्रतिक्रिया नहीं करेगा।

(A) $Al < Ga < In < Tl$ के क्रम में $+1$ ऑक्सीकरण अवस्था का स्थायित्व बढ़ता है।
यह अक्रिय युग्म प्रभाव (inert pair effect) के कारण होता है,जहाँ $ns^2$ इलेक्ट्रॉन बंध निर्माण में भाग लेने में असमर्थ होते हैं।
समूह में नीचे जाने पर यह प्रवृत्ति बढ़ती है,जिससे $Tl^+$ सबसे अधिक स्थायी हो जाता है।

(D) सही विकल्प $(d)$ है।
दिए गए हाइड्रोकार्बन संरचना में:
$1.$ $C_2$ एक त्रि-आबंध $(C \equiv C)$ में शामिल है,इसलिए यह $sp$ संकरित है।
$2.$ $C_3$ एकल आबंधों के माध्यम से चार अन्य परमाणुओं ($C_2, C_4, H$,और $CH_3$ समूह के $C$) से जुड़ा है,इसलिए यह $sp^3$ संकरित है।
$3.$ $C_5$ एक द्वि-आबंध $(C=C)$ में शामिल है,इसलिए यह $sp^2$ संकरित है।
$4.$ $C_6$ एकल आबंधों के माध्यम से चार अन्य परमाणुओं ($C_5, C_7$,और दो $CH_3$ समूहों के $C$ परमाणु) से जुड़ा है,इसलिए यह $sp^3$ संकरित है।
अतः,$C_2, C_3, C_5$ और $C_6$ के लिए क्रम $sp, sp^3, sp^2, sp^3$ है।

(D) जो यौगिक ज्यामितीय समावयवता प्रदर्शित करते हैं,उनमें प्रतिबंधित घूर्णन होना चाहिए,जैसे कि द्वि-आबंध $(C=C)$,जहाँ द्वि-आबंध के प्रत्येक कार्बन परमाणु दो अलग-अलग समूहों से जुड़े होते हैं।
$2-$ब्यूटीन $(CH_3-CH=CH-CH_3)$ के लिए,प्रत्येक द्वि-आबंधित कार्बन एक हाइड्रोजन परमाणु और एक मिथाइल समूह से जुड़ा होता है। चूंकि ये समूह अलग-अलग हैं,इसलिए यह $cis-trans$ समावयवता प्रदर्शित करता है।
$1.$ $cis-2-$ब्यूटीन: दोनों मिथाइल समूह द्वि-आबंध के एक ही तरफ होते हैं।
$2.$ $trans-2-$ब्यूटीन: दोनों मिथाइल समूह द्वि-आबंध के विपरीत दिशाओं में होते हैं।

(D) निर्जल $AlCl_3$ की उपस्थिति में बेंजीन की $CH_3Cl$ के साथ अभिक्रिया को फ्रिडेल-क्राफ्ट्स एल्काइलेशन के रूप में जाना जाता है।
इस अभिक्रिया में,मिथाइल समूह $(-CH_3)$ बेंजीन रिंग पर एक हाइड्रोजन परमाणु को प्रतिस्थापित करता है और टोल्यूनि $(C_6H_5CH_3)$ बनाता है।
रासायनिक समीकरण है: $C_6H_6 + CH_3Cl \xrightarrow{Anhy. AlCl_3} C_6H_5CH_3 + HCl$.

(D) वियोजन की मात्रा,$\alpha = \frac{\Lambda^{c}}{\Lambda^{\infty}}$
यहाँ,$\Lambda^{c} = 8.0 \, \text{mho} \, \text{cm}^2$ और $\Lambda^{\infty} = 400 \, \text{mho} \, \text{cm}^2$ है।
$\alpha = \frac{8.0}{400} = 0.02 = 2 \times 10^{-2}$.
एक दुर्बल मोनोबेसिक अम्ल के लिए,ओस्टवाल्ड के तनुता नियम के अनुसार वियोजन स्थिरांक $K_{a} = \frac{C \alpha^{2}}{1 - \alpha}$ होता है।
चूंकि $\alpha$ बहुत छोटा है $(1 - \alpha \approx 1)$,सूत्र $K_{a} \approx C \alpha^{2}$ हो जाता है।
सांद्रता $C = \frac{1}{32} \, M$ है।
$K_{a} = \frac{1}{32} \times (2 \times 10^{-2})^{2} = \frac{1}{32} \times 4 \times 10^{-4} = 1.25 \times 10^{-5}$.

(B) ब्रोंस्टेड-लॉरी सिद्धांत के अनुसार,अम्ल एक प्रोटॉन दाता है और क्षार एक प्रोटॉन स्वीकर्ता है।
नाइट्रेशन मिश्रण में,सांद्र $H_2SO_4$ एक प्रबल अम्ल के रूप में कार्य करता है और $HNO_3$ को एक प्रोटॉन दान करता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है: $HNO_3 + H_2SO_4 \rightarrow H_2NO_3^+ + HSO_4^-$.
यहाँ,$HNO_3$ ने $H_2SO_4$ से प्रोटॉन स्वीकार किया है,इसलिए $HNO_3$ एक क्षार के रूप में कार्य करता है।
इसके बाद,$H_2NO_3^+$ विघटित होकर इलेक्ट्रोफाइल $NO_2^+$ बनाता है: $H_2NO_3^+ \rightarrow NO_2^+ + H_2O$.

(A) फजान का नियम बताता है कि धनायन का आकार घटने और ऋणायन का आकार बढ़ने के साथ सहसंयोजक गुण बढ़ता है।
चूंकि हम जानते हैं कि समूह में नीचे जाने पर ऋणायन का आकार बढ़ता है,इसलिए आयनिक आकार का क्रम $I^{-} > Br^{-} > Cl^{-} > F^{-}$ है।
फजान के नियम के अनुसार,ऋणायन का आकार बढ़ने पर सहसंयोजक गुण बढ़ता है।
इसलिए,सहसंयोजक गुण का क्रम $MI > MBr > MCl > MF$ होगा।

(A) शिशुओं में मल का पीला रंग मुख्य रूप से पित्त वर्णकों (bile pigments),विशेष रूप से बिलीरुबिन और बिलीवर्डिन की उपस्थिति के कारण होता है।
भले ही शिशु का आहार पूरी तरह से सफेद माँ के दूध का हो,यकृत (liver) पाचन तंत्र में पित्त रस का स्राव करता है।
पित्त वर्णक पुरानी लाल रक्त कोशिकाओं के टूटने से उत्पन्न होने वाले चयापचय अपशिष्ट उत्पाद हैं।
ये वर्णक पित्त रस के साथ आंत में उत्सर्जित होते हैं और आंतों के बैक्टीरिया द्वारा संशोधित होते हैं,जिससे मल को उसका विशिष्ट पीला रंग मिलता है।

(B) मनुष्यों में पाचन की प्रक्रिया मुख से शुरू होती है।
मुख में लार एमाइलेज (टायलिन) स्टार्च पर कार्य करता है और इसे माल्टोज़ में तोड़ देता है।
इसलिए,आमाशय में पहुँचने से पहले स्टार्च आंशिक रूप से पच जाता है।
वसा का पाचन मुख में नहीं होता है; यह मुख्य रूप से छोटी आंत में पचती है।
सेलुलोज एक जटिल कार्बोहाइड्रेट (पॉलीसैकराइड) है,जिसे पचाने के लिए मनुष्यों में आवश्यक एंजाइम नहीं होते हैं।
अतः,वसा और सेलुलोज दोनों पूरी तरह से अपचित अवस्था में आमाशय में पहुँचते हैं।

(C) $Hypothalamus$ मानव मस्तिष्क के डायेंसिफैलॉन का एक महत्वपूर्ण भाग है।
इसमें कई केंद्र होते हैं जो शरीर के तापमान,भूख और प्यास को नियंत्रित करते हैं।
इसमें तंत्रिका-स्रावी कोशिकाओं के समूह भी होते हैं,जो हाइपोथैलेमिक हार्मोन का स्राव करते हैं।
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(A) जब नर और मादा प्रजनन संरचनाएं (शंकु या पुष्प) एक ही पादप पर मौजूद होती हैं,तो उसे उभयलिंगाश्रयी (monoecious) कहा जाता है।
दिए गए विकल्पों में,$Pinus$ एक उभयलिंगाश्रयी पादप है क्योंकि यह एक ही वृक्ष पर नर और मादा दोनों प्रकार के शंकु धारण करता है।
$Cycas$ एकलिंगाश्रयी (dioecious) होता है (नर और मादा पादप अलग-अलग होते हैं)।
$Papaya$ भी एकलिंगाश्रयी होता है।
$Marchantia$ एक लिवरवर्ट है जिसमें नर और मादा जननांग अलग-अलग थैली (thalli) पर उत्पन्न होते हैं (एकलिंगाश्रयी)।

(C) मूत्र त्याग (micturition) की प्रक्रिया मूत्राशय की दीवार के खिंचाव से शुरू होती है क्योंकि यह मूत्र से भर जाता है।
मूत्राशय की दीवार में मौजूद स्ट्रेच रिसेप्टर्स मूत्राशय के खिंचने पर केंद्रीय तंत्रिका तंत्र $(CNS)$ को संकेत भेजते हैं।
इसके जवाब में,$CNS$ मूत्राशय की चिकनी मांसपेशियों के संकुचन और मूत्रमार्ग के स्फिंक्टर (urethral sphincter) के शिथिलन को शुरू करने के लिए मोटर संदेश भेजता है,जिससे मूत्र का त्याग होता है।
यदि स्ट्रेच रिसेप्टर्स को हटा दिया जाता है,तो मस्तिष्क को यह संकेत नहीं मिलेगा कि मूत्राशय भर गया है।
परिणामस्वरूप,मूत्र त्याग के लिए आवश्यक रिफ्लेक्स आर्क (reflex arc) ट्रिगर नहीं होगा और मूत्र त्याग नहीं होगा,जिससे मूत्राशय अत्यधिक फैल जाएगा।

(D) जैव-कीटनाशक वे जैविक एजेंट हैं जिनका उपयोग कीटों को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है।
$1$. $Bacillus$ $thuringiensis$ $(Bt)$ एक प्रसिद्ध जीवाणु है जिसका उपयोग कीट लार्वा को नियंत्रित करने के लिए जैव-कीटनाशक के रूप में किया जाता है।
$2$. $Trichoderma$ $harzianum$ एक मुक्त-जीवी कवक है जिसका उपयोग कई पादप रोगजनकों के खिलाफ जैविक नियंत्रण एजेंट के रूप में किया जाता है।
$3$. $Nuclear$ $Polyhedrosis$ $Virus$ $(NPV)$ $Baculovirus$ जीनस से संबंधित है और इसका उपयोग संकीर्ण-स्पेक्ट्रम कीटनाशक के रूप में किया जाता है।
$4$. $Xanthomonas$ $campestris$ एक जीवाणु है जो क्रूसिफेरस पौधों में 'ब्लैक रॉट' रोग का कारण बनता है,इसलिए यह एक जैव-कीटनाशक नहीं बल्कि एक पादप रोगजनक है।
अतः,सही विकल्प $D$ है।

(D) जैव-आवर्धन का तात्पर्य खाद्य श्रृंखला के क्रमिक पोषण स्तरों पर किसी विषैले पदार्थ की सांद्रता में होने वाली वृद्धि से है।
$DDT$ (डाइक्लोरोडाइफिनाइलट्राइक्लोरोइथेन) एक स्थायी कार्बनिक प्रदूषक है।
यह लिपिड (वसा) में अत्यधिक घुलनशील है,जिसका अर्थ है कि यह शरीर द्वारा आसानी से उत्सर्जित नहीं होता है।
इसके बजाय,यह जीवों के वसा ऊतकों (adipose tissues) में जमा हो जाता है।
जैसे-जैसे यह खाद्य श्रृंखला में ऊपर की ओर बढ़ता है,उच्च पोषण स्तर वाले जीवों के ऊतकों में $DDT$ की सांद्रता काफी बढ़ जाती है,जिससे जैव-आवर्धन होता है।

(D) टॉर्क $\vec \tau$ को स्थिति सदिश $\vec r$ और बल सदिश $\vec F$ के सदिश गुणनफल के रूप में परिभाषित किया जाता है,जो $\vec \tau = \vec r \times \vec F$ द्वारा दिया जाता है।
सदिश गुणनफल की परिभाषा के अनुसार,परिणामी सदिश $\vec \tau$,$\vec r$ और $\vec F$ दोनों के लंबवत होता है।
चूंकि दो लंबवत सदिशों का अदिश गुणनफल शून्य होता है,इसलिए हमारे पास $\vec r \cdot \vec \tau = 0$ और $\vec F \cdot \vec \tau = 0$ है।

(D) संतुलित रासायनिक समीकरण: $2H_2(g) + O_2(g) \to 2H_2O(l)$.
अभिकारकों के मोल की गणना:
$n(H_2) = \frac{10 \ g}{2 \ g/mol} = 5 \ mol$.
$n(O_2) = \frac{64 \ g}{32 \ g/mol} = 2 \ mol$.
सीमांत अभिकर्मक $(L.R.)$ की पहचान:
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार,$2 \ mol$ $H_2$ को $1 \ mol$ $O_2$ की आवश्यकता होती है।
अतः,$5 \ mol$ $H_2$ को $2.5 \ mol$ $O_2$ की आवश्यकता होगी।
चूंकि हमारे पास केवल $2 \ mol$ $O_2$ है,इसलिए $O_2$ सीमांत अभिकर्मक $(L.R.)$ है।
उत्पाद की गणना:
चूंकि $1 \ mol$ $O_2$ से $2 \ mol$ $H_2O$ प्राप्त होता है,इसलिए $2 \ mol$ $O_2$ से $2 \times 2 = 4 \ mol$ $H_2O$ उत्पन्न होगा।

(C) बॉडी-सेंटर्ड क्यूबिक $(BCC)$ क्रिस्टल के लिए,किनारे की लंबाई $(a)$ और परमाणु त्रिज्या $(r)$ के बीच का संबंध इस सूत्र द्वारा दिया जाता है: $\sqrt{3}a = 4r$
दिया गया है कि किनारे की लंबाई $a = 351 \ pm$ है।
मान रखने पर: $r = \frac{\sqrt{3} \times a}{4} = \frac{1.732 \times 351}{4}$
$r = \frac{607.932}{4} = 151.98 \ pm \approx 151.8 \ pm$.

(D) वस्तु की प्रारंभिक गतिज ऊर्जा $K_i = \frac{1}{2} m u^2 = \frac{1}{2} \times 1 \times (20)^2 = 200\, J$ है।
यदि वायु घर्षण नहीं होता,तो वस्तु द्वारा प्राप्त अधिकतम ऊँचाई $H$ ऊर्जा संरक्षण के नियम द्वारा निर्धारित होती: $m g H = K_i$.
$1 \times 10 \times H = 200 \implies H = 20\, m$.
हालाँकि,वायु घर्षण के कारण ऊर्जा के नुकसान के कारण वस्तु केवल $h' = 18\, m$ की ऊँचाई तक पहुँचती है।
इस ऊँचाई पर स्थितिज ऊर्जा $U_f = m g h' = 1 \times 10 \times 18 = 180\, J$ है।
वायु घर्षण के कारण नष्ट हुई ऊर्जा प्रारंभिक गतिज ऊर्जा और अंतिम स्थितिज ऊर्जा के बीच का अंतर है: $\Delta E = K_i - U_f = 200\, J - 180\, J = 20\, J$.

(B) प्रतिरोध $R$ और ${\varepsilon _1}$ emf तथा ${r_1}$ आंतरिक प्रतिरोध वाले सेल युक्त ऊपरी लूप पर किरचॉफ का वोल्टेज नियम $(KVL)$ लागू करने पर:
सेल ${\varepsilon _1}$ के धनात्मक टर्मिनल से शुरू करके धारा की दिशा में आगे बढ़ने पर:
$1$. सेल पर विभव पतन ${\varepsilon _1}$ है।
$2$. प्रतिरोध $R$ से प्रवाहित होने वाली धारा $(i_1 + i_2)$ है,इसलिए विभव पतन $-(i_1 + i_2)R$ है।
$3$. आंतरिक प्रतिरोध $r_1$ से प्रवाहित होने वाली धारा $i_1$ है,इसलिए विभव पतन $-i_1r_1$ है।
इन विभव परिवर्तनों का योग शून्य करने पर: ${\varepsilon _1} - (i_1 + i_2)R - i_1r_1 = 0$ प्राप्त होता है।

(A) थायरोक्सिन हार्मोन में आयोडीन होता है। थायराइड ग्रंथि दो प्राथमिक हार्मोन उत्पन्न करती है - थायरोक्सिन (जिसे $T4$ भी कहा जाता है) और ट्राई-आयोडोथायरोनिन (जिसे $T3$ भी कहा जाता है)। संख्या $3$ और $4$ हार्मोन में आयोडीन के परमाणुओं की संख्या को संदर्भित करती है। थायराइड हार्मोन के उत्पादन के लिए आयोडीन आवश्यक है। आयोडीन अधिकांश खाद्य पदार्थों में पाया जाता है,विशेष रूप से समुद्री भोजन में।

(A) गैल्वेनोमीटर को एमीटर में बदलने के लिए,गैल्वेनोमीटर के साथ समांतर क्रम में एक शंट प्रतिरोध $S$ जोड़ा जाना चाहिए।
शंट प्रतिरोध का सूत्र $I_{g} \cdot G = (I - I_{g}) \cdot S$ है,जहाँ $I_{g}$ पूर्ण-स्केल विक्षेप धारा है,$G$ गैल्वेनोमीटर का प्रतिरोध है,$I$ मापी जाने वाली अधिकतम धारा है और $S$ शंट प्रतिरोध है।
$S$ के लिए पुनर्व्यवस्थित करने पर,हमें $S = \frac{I_{g} \cdot G}{I - I_{g}}$ प्राप्त होता है।
दिए गए मान $I_{g} = 1.0\,A$,$G = 60\,\Omega$ और $I = 5.0\,A$ हैं।
इन मानों को रखने पर: $S = \frac{1.0 \times 60}{5.0 - 1.0} = \frac{60}{4} = 15\,\Omega$.
अतः,$15\,\Omega$ का प्रतिरोध समांतर क्रम में जोड़ा जाना चाहिए।

(C) समआयतनिक प्रक्रिया वह प्रक्रिया है जिसमें निकाय का आयतन स्थिर रहता है। ऐसी प्रक्रिया में दाब और तापमान बदल सकते हैं,लेकिन आयतन नहीं बदलता है। इसलिए,यह कथन कि समआयतनिक प्रक्रिया में दाब स्थिर रहता है,गलत है।

(D) $PO_4^{3-}$ के लिए: मान लीजिए $P$ का ऑक्सीकरण अंक $x$ है। तब $x + 4(-2) = -3$,जिससे $x - 8 = -3$ प्राप्त होता है,अतः $x = +5$।
$SO_4^{2-}$ के लिए: मान लीजिए $S$ का ऑक्सीकरण अंक $x$ है। तब $x + 4(-2) = -2$,जिससे $x - 8 = -2$ प्राप्त होता है,अतः $x = +6$।
$Cr_2O_7^{2-}$ के लिए: मान लीजिए $Cr$ का ऑक्सीकरण अंक $x$ है। तब $2x + 7(-2) = -2$,जिससे $2x - 14 = -2$ प्राप्त होता है,अतः $2x = 12$,और $x = +6$।
अतः,ऑक्सीकरण अंक $+5, +6, +6$ हैं।

(D) पक्ष्माभी उपकला ऊतक की विशेषता कोशिकाओं की मुक्त सतह पर पक्ष्माभ (cilia) की उपस्थिति है।
ये पक्ष्माभ उपकला सतह पर कणों या श्लेष्म को एक विशिष्ट दिशा में ले जाने में मदद करते हैं।
यह ऊतक विशेष रूप से ब्रोन्किओल्स (श्वसन पथ का हिस्सा) और फैलोपियन ट्यूब (डिंबवाहिनी) जैसे खोखले अंगों की आंतरिक सतह पर पाया जाता है,ताकि क्रमशः श्लेष्म और डिंब की गति को सुगम बनाया जा सके।

(C) डाइमिथाइल डाइक्लोरोसिलेन,$(CH_3)_2SiCl_2$ का जल-अपघटन एक डाइहाइड्रॉक्सी व्युत्पन्न,$(CH_3)_2Si(OH)_2$ उत्पन्न करता है।
यह डाइहाइड्रॉक्सी व्युत्पन्न संघनन बहुलकीकरण से गुजरकर एक सीधी श्रृंखला वाला सिलिकॉन बहुलक बनाता है,जैसा कि अभिक्रिया में दिखाया गया है:
$n(CH_3)_2SiCl_2 + 2nH_2O \rightarrow n(CH_3)_2Si(OH)_2 + 2nHCl$
$n(CH_3)_2Si(OH)_2 \rightarrow -[O-Si(CH_3)_2-O]_n- + nH_2O$

(A) बॉडी-सेंटर्ड क्यूबिक $(bcc)$ क्रिस्टल के लिए, कोर की लंबाई $a$ और परमाणु त्रिज्या $r$ के बीच संबंध $a \sqrt{3} = 4r$ होता है।
दिया गया है, कोर की लंबाई $a = 351 \ pm$।
अतः, परमाणु त्रिज्या $r = \frac{a \sqrt{3}}{4}$।
मान रखने पर, $r = \frac{351 \times 1.732}{4} = 151.98 \ pm$।
निकटतम विकल्प के अनुसार, यह मान लगभग $151.8 \ pm$ है।

(D) फलक-केंद्रित घनीय $(fcc)$ जालक के लिए, कोर की लंबाई $(a)$ और परमाणु त्रिज्या $(r)$ के बीच संबंध $r = \frac{\sqrt{2}a}{4}$ होता है।
दिया गया है, $a = 361 \text{ pm}$।
सूत्र में $a$ का मान रखने पर:
$r = \frac{\sqrt{2} \times 361}{4} \approx \frac{1.414 \times 361}{4} \approx 127.6 \text{ pm}$।
निकटतम पूर्णांक में, त्रिज्या $128 \text{ pm}$ है।

(D) हिमांक में अवनमन का सूत्र: $\Delta T_f = i \cdot K_f \cdot m$
यहाँ,$\Delta T_f = 0 - (-0.00732) = 0.00732 \ ^oC$,$K_f = 1.86 \ ^oC/m$,और $m = 0.0020 \ m$.
वांट हॉफ कारक $(i)$ की गणना:
$i = \frac{\Delta T_f}{K_f \cdot m} = \frac{0.00732}{1.86 \times 0.0020} = \frac{0.00732}{0.00372} \approx 1.968 \approx 2$.
आयनिक यौगिक $[Co(NH_3)_5(NO_2)]Cl$ पानी में इस प्रकार वियोजित होता है: $[Co(NH_3)_5(NO_2)]Cl \rightarrow [Co(NH_3)_5(NO_2)]^+ + Cl^-$.
अतः,यौगिक का $1 \ mol$,$2 \ mol$ आयन उत्पन्न करता है।

(D) मानक गिब्स मुक्त ऊर्जा परिवर्तन $\Delta G^{o} = -nFE^{o}$ द्वारा दिया जाता है।
अभिक्रिया $(i): Cu^{2+} + 2e^{-} \rightarrow Cu$ के लिए,$\Delta G_{1}^{o} = -2 \times F \times 0.337 = -0.674F$.
अभिक्रिया $(ii): Cu^{2+} + e^{-} \rightarrow Cu^{+}$ के लिए,$E^{o} = 0.153 \, V$ है। हमें इसकी विपरीत अभिक्रिया की आवश्यकता है: $Cu^{+} \rightarrow Cu^{2+} + e^{-}$,जहाँ $E^{o} = -0.153 \, V$ होगा।
अतः,$Cu^{+} \rightarrow Cu^{2+} + e^{-}$ के लिए,$\Delta G_{2}^{o} = -1 \times F \times (-0.153) = 0.153F$.
दोनों अभिक्रियाओं को जोड़ने पर:
$(Cu^{2+} + 2e^{-}$ $\rightarrow Cu) + (Cu^{+}$ $\rightarrow Cu^{2+} + e^{-})$ $\rightarrow (Cu^{+} + e^{-}$ $\rightarrow Cu)$.
$\Delta G_{total}^{o} = \Delta G_{1}^{o} + \Delta G_{2}^{o} = -0.674F + 0.153F = -0.521F$.
लक्ष्य अभिक्रिया $Cu^{+} + e^{-} \rightarrow Cu$ के लिए,$n=1$,इसलिए $\Delta G^{o} = -1 \times F \times E^{o}$।
$-0.521F = -1 \times F \times E^{o} \implies E^{o} = 0.52 \, V$।

(A) एल्युमीनियम के लिए अपचयन अभिक्रिया: $Al^{3+} + 3e^- \rightarrow Al(s)$.
$Al$ का तुल्यांकी द्रव्यमान $E = \frac{27}{3} = 9 \ g \ mol^{-1}$.
फैराडे के विद्युत अपघटन के नियम का उपयोग करते हुए: $W = \frac{E \times I \times t}{96500}$.
दिया गया है: $I = 4.0 \times 10^4 \ A$,$t = 6 \ hours = 21600 \ s$.
$W = \frac{9 \times 4.0 \times 10^4 \times 21600}{96500} \approx 8.1 \times 10^4 \ g$.

(D) अभिक्रिया $N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3$ के लिए,अभिक्रिया की दर इस प्रकार दी जाती है:
दर $= -\frac{d[N_2]}{dt} = -\frac{1}{3} \frac{d[H_2]}{dt} = \frac{1}{2} \frac{d[NH_3]}{dt}$
दिया गया है कि $\frac{d[NH_3]}{dt} = 2 \times 10^{-4} \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}.$
$H_2$ और $NH_3$ के पदों की तुलना करने पर:
$-\frac{1}{3} \frac{d[H_2]}{dt} = \frac{1}{2} \frac{d[NH_3]}{dt}$
$-\frac{d[H_2]}{dt} = \frac{3}{2} \times \frac{d[NH_3]}{dt}$
$-\frac{d[H_2]}{dt} = \frac{3}{2} \times (2 \times 10^{-4}) = 3 \times 10^{-4} \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}.$

(D) अभिक्रिया $BrO_{3(aq)}^{-} + 5Br_{(aq)}^{-} + 6H^{+} \to 3Br_{2(l)} + 3H_2O_{(l)}$ के लिए,अभिक्रिया की दर इस प्रकार है:
दर $= -\frac{d[BrO_3^-]}{dt} = -\frac{1}{5} \frac{d[Br^-]}{dt} = -\frac{1}{6} \frac{d[H^+]}{dt} = \frac{1}{3} \frac{d[Br_2]}{dt} = \frac{1}{3} \frac{d[H_2O]}{dt}$.
हमें $Br_2$ के प्रकट होने की दर को $Br^-$ के लुप्त होने की दर से संबंधित करना है।
व्यंजक से: $\frac{1}{3} \frac{d[Br_2]}{dt} = -\frac{1}{5} \frac{d[Br^-]}{dt}$.
दोनों पक्षों को $3$ से गुणा करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$\frac{d[Br_2]}{dt} = -\frac{3}{5} \frac{d[Br^-]}{dt}$.

(B) दिया गया है: अर्ध-आयु काल $(t_{1/2})$ = $1386 \ s$।
प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,अर्ध-आयु और दर स्थिरांक $(k)$ के बीच संबंध है:
$t_{1/2} = \frac{0.693}{k}$
$k$ के लिए सूत्र:
$k = \frac{0.693}{t_{1/2}}$
मान रखने पर:
$k = \frac{0.693}{1386} \ s^{-1}$
$k = 0.0005 \ s^{-1}$
$k = 5.0 \times 10^{-4} \ s^{-1} = 0.5 \times 10^{-3} \ s^{-1}$।

(A) अभिक्रिया $A + B \longrightarrow$ उत्पाद के लिए.
मान लीजिए दर नियम: $\text{Rate} = k[A]^x[B]^y$ है।
अवलोकन $(i)$ से,$[A]$ को दोगुना करने पर दर दोगुनी हो जाती है: $2 \times \text{Rate} = k[2A]^x[B]^y \implies 2 = 2^x \implies x = 1$.
अवलोकन $(ii)$ से,$[A]$ और $[B]$ दोनों को दोगुना करने पर दर $8$ गुना हो जाती है: $8 \times \text{Rate} = k[2A]^1[2B]^y$.
इसे मूल दर नियम से विभाजित करने पर: $8 = 2^1 \times 2^y \implies 8 = 2 \times 2^y \implies 4 = 2^y \implies y = 2$.
अतः,दर नियम: $\text{Rate} = k[A][B]^2$ है।

(D) एक ऑक्सीकारक की प्रबलता इलेक्ट्रॉन प्राप्त करने की उसकी क्षमता से निर्धारित होती है,जो उसके अपचयन विभव (reduction potential) से संबंधित है।
हैलोजन में फ्लोरीन $(F_2)$ की विद्युत ऋणात्मकता सबसे अधिक होती है और इसका मानक अपचयन विभव भी सबसे अधिक होता है।
जैसे-जैसे हम समूह में नीचे जाते हैं,विद्युत ऋणात्मकता कम होती जाती है,जिससे इलेक्ट्रॉन प्राप्त करना कठिन हो जाता है।
इसलिए,$F_2$ सबसे प्रबल ऑक्सीकारक है क्योंकि यह सबसे आसानी से $F^-$ आयन में अपचयित हो जाता है।

(B) एक संक्रमण तत्व द्वारा प्रदर्शित ऑक्सीकरण अवस्थाओं की संख्या बंधन के लिए उपलब्ध संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या पर निर्भर करती है।
$1$. $3d^54s^1$ (क्रोमियम) के लिए,कुल संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या $6$ है,इसलिए यह $+6$ तक की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ दिखा सकता है।
$2$. $3d^54s^2$ (मैंगनीज) के लिए,कुल संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या $7$ है,इसलिए यह $+7$ तक की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ दिखा सकता है।
$3$. $3d^24s^2$ (टाइटेनियम) के लिए,कुल संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या $4$ है,इसलिए यह $+4$ तक की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ दिखा सकता है।
$4$. $3d^34s^2$ (वैनेडियम) के लिए,कुल संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या $5$ है,इसलिए यह $+5$ तक की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ दिखा सकता है।
अतः,$3d^54s^2$ विन्यास वाला तत्व सबसे अधिक संख्या में ऑक्सीकरण अवस्थाएँ प्रदर्शित करता है।

(B) यह निर्धारित करने के लिए कि कोई प्रजाति रंगहीन है या नहीं,हम $d$-कक्षकों में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति की जाँच करते हैं। यदि $d$-कक्षक या तो पूरी तरह से खाली $(d^0)$ है या पूरी तरह से भरा हुआ $(d^{10})$ है,तो $d-d$ संक्रमण संभव नहीं है और प्रजाति रंगहीन होती है।
$1$. $TiF_6^{2-}$: $Ti$,$+4$ ऑक्सीकरण अवस्था में है। इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: $Ti^{4+} = [Ar] 3d^0$। इसमें कोई $d$-इलेक्ट्रॉन नहीं होने के कारण यह रंगहीन है।
$2$. $CoF_6^{3-}$: $Co$,$+3$ ऑक्सीकरण अवस्था में है। इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: $Co^{3+} = [Ar] 3d^6$। इसमें अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होने के कारण यह रंगीन है।
$3$. $Cu_2Cl_2$: $Cu$,$+1$ ऑक्सीकरण अवस्था में है। इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: $Cu^{+} = [Ar] 3d^{10}$। $d$-कक्षक पूरी तरह से भरा होने के कारण यह रंगहीन है।
$4$. $NiCl_4^{2-}$: $Ni$,$+2$ ऑक्सीकरण अवस्था में है। इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: $Ni^{2+} = [Ar] 3d^8$। इसमें अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होने के कारण यह रंगीन है।
अतः,$TiF_6^{2-}$ और $Cu_2Cl_2$ रंगहीन प्रजातियाँ हैं।

(A) प्रकाशिक समावयवता केवल उन संकुलों द्वारा प्रदर्शित की जाती है जिनमें सममिति के तत्व अनुपस्थित होते हैं।
$[M(aa)_3]$,$[M(aa)x_2y_2]$,और $[M(aa)_2x_2]$ प्रकार के अष्टफलकीय संकुलों में सममिति के तत्वों का अभाव होता है,इसलिए वे प्रकाशिक समावयवता प्रदर्शित करते हैं,जहाँ $aa$ द्विदंतुक लिगेंड है,$x$ या $y$ एकदंतुक लिगेंड हैं और $M$ केंद्रीय धातु आयन है।
$[MA_3B_3]$ प्रकार के संकुल,जैसे $[Co(NH_3)_3Cl_3]^0$,में सममिति के तत्व उपस्थित होते हैं,इसलिए ये प्रकाशिक समावयवता प्रदर्शित नहीं करते हैं।

(B) एक संकुल आयन दृश्य प्रकाश को अवशोषित करता है यदि इसमें $d$-कक्षकों में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हों,जो $d-d$ संक्रमण के लिए आवश्यक हैं।
$1$. $[Ti(en)_2(NH_3)_2]^{4+}$ में,$Ti$ $+4$ ऑक्सीकरण अवस्था में है। $Ti^{4+} = [Ar] 3d^0$. कोई $d$-इलेक्ट्रॉन नहीं है,इसलिए $d-d$ संक्रमण संभव नहीं है।
$2$. $[Cr(NH_3)_6]^{3+}$ में,$Cr$ $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था में है। $Cr^{3+} = [Ar] 3d^3$. इसमें $3$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं,जो $d-d$ संक्रमण को संभव बनाते हैं।
$3$. $[Zn(NH_3)_6]^{2+}$ में,$Zn$ $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था में है। $Zn^{2+} = [Ar] 3d^{10}$. $d$-कक्षक पूरी तरह से भरे हुए हैं,इसलिए $d-d$ संक्रमण संभव नहीं है।
$4$. $[Sc(H_2O)_3(NH_3)_3]^{3+}$ में,$Sc$ $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था में है। $Sc^{3+} = [Ar] 3d^0$. कोई $d$-इलेक्ट्रॉन नहीं है,इसलिए $d-d$ संक्रमण संभव नहीं है।
अतः,केवल $[Cr(NH_3)_6]^{3+}$ दृश्य प्रकाश को अवशोषित करेगा।

(D) $KOH \rightarrow K^{+} + OH^{-}$
$RX + OH^{-} \rightarrow R-OH + X^{-}$
$OH^{-}$ हैलाइड आयन $(X^{-})$ की तुलना में एक मजबूत नाभिकरागी (nucleophile) है,इसलिए यह कमजोर नाभिकरागी को आसानी से प्रतिस्थापित कर देता है। नाभिकरागी वे प्रजातियां होती हैं जो या तो ऋणात्मक रूप से आवेशित होती हैं या जिनमें इलेक्ट्रॉनों के एकाकी युग्म (lone pairs) होते हैं,जैसे $OH^{-}$,$\ddot{N}H_{3}$,आदि।

(C) $1$. $CH_3CH_2OH \xrightarrow{PBr_3} CH_3CH_2Br \ (X)$
$2$. $CH_3CH_2Br \xrightarrow{alc. KOH} CH_2=CH_2 \ (Y) \text{ (डिहाइड्रोहैलोजनीकरण)}$
$3$. $CH_2=CH_2$ $\xrightarrow{H_2SO_4} CH_3CH_2OSO_3H$ $\xrightarrow{H_2O, \text{heat}} CH_3CH_2OH \ (Z) \text{ (एथीन का जलयोजन)}$
अतः,उत्पाद $Z$ इथेनॉल है।

(C) पिरियोडिक एसिड $(HIO_4)$ एक चयनात्मक ऑक्सीकरण एजेंट है जिसका उपयोग विसिनल डायोल ($1,2$-डायोल) के ऑक्सीडेटिव विदलन के लिए किया जाता है।
एथिलीन ग्लाइकॉल $(HO-CH_2-CH_2-OH)$ एक विसिनल डायोल है जो $HIO_4$ के साथ अभिक्रिया करके फॉर्मेल्डिहाइड $(HCHO)$ के दो अणु उत्पन्न करता है।
$HO-CH_2-CH_2-OH + HIO_4 \rightarrow 2HCHO + HIO_3 + H_2O$.

(B) चरण $1$: फिनोल $Zn$ डस्ट के साथ अभिक्रिया करके बेंजीन $(X)$ बनाता है।
$C_6H_5OH + Zn \rightarrow C_6H_6 + ZnO$
चरण $2$: बेंजीन निर्जलीय $AlCl_3$ की उपस्थिति में $CH_3Cl$ के साथ फ्रीडल-क्राफ्ट्स एल्काइलेशन अभिक्रिया करके टोल्यूनि $(Y)$ बनाता है।
$C_6H_6 + CH_3Cl \xrightarrow{Anhyd.\,AlCl_3} C_6H_5CH_3 + HCl$
चरण $3$: टोल्यूनि $(Y)$ का क्षारीय $KMnO_4$ द्वारा ऑक्सीकरण होकर बेंज़ोइक अम्ल $(Z)$ प्राप्त होता है।
$C_6H_5CH_3 \xrightarrow{Alkaline\,KMnO_4} C_6H_5COOH$
अतः,उत्पाद $Z$ बेंज़ोइक अम्ल है।

(A) सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड $(H_2SO_4)$ की उपस्थिति में ट्राइक्लोरोएसीटैल्डिहाइड (क्लोरल) की क्लोरोबेंजीन के साथ अभिक्रिया एक संघनन (condensation) अभिक्रिया है।
इस अभिक्रिया में,क्लोरल का एक अणु क्लोरोबेंजीन के दो अणुओं के साथ अभिक्रिया करके $1,1,1-$ट्राइक्लोरो$-2,2-$बिस($p-$क्लोरोफेनिल)इथेन बनाता है,जिसे सामान्यतः $DDT$ के रूप में जाना जाता है।
रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$CCl_3CHO + 2C_6H_5Cl \xrightarrow{Conc. H_2SO_4} (ClC_6H_4)_2CHCCl_3 + H_2O$
अतः,प्राप्त उत्पाद $DDT$ है।

(C) लाल फास्फोरस की उपस्थिति में प्रोपियोनिक एसिड $(CH_3-CH_2-COOH)$ की $Br_2$ के साथ अभिक्रिया को $Hell-Volhard-Zelinsky$ $(HVZ)$ अभिक्रिया के रूप में जाना जाता है।
यह अभिक्रिया विशेष रूप से $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणुओं को ब्रोमीन परमाणुओं द्वारा प्रतिस्थापित करती है।
प्रोपियोनिक एसिड में $-COOH$ समूह के बगल वाले कार्बन परमाणु पर दो $\alpha$-हाइड्रोजन होते हैं।
चूंकि एक डाइब्रोमो उत्पाद बनता है,इसलिए दोनों $\alpha$-हाइड्रोजन ब्रोमीन द्वारा प्रतिस्थापित हो जाते हैं,जिसके परिणामस्वरूप $CH_3-C(Br)_2-COOH$ संरचना प्राप्त होती है।

(A) $N$-मेथिलऐनिलीन एक द्वितीयक ऐमीन है। जब यह नाइट्रस अम्ल $(HNO_2)$ के साथ अभिक्रिया करता है,जो $NaNO_2$ और $HCl$ की अभिक्रिया द्वारा इन-सिटू (in situ) उत्पन्न होता है,तो यह $N$-नाइट्रोसो-$N$-मेथिलऐनिलीन बनाने के लिए $N$-नाइट्रोसेशन से गुजरता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_6H_5NHCH_3 + NaNO_2 + HCl \rightarrow C_6H_5N(NO)CH_3 + NaCl + H_2O$
यह उत्पाद एक पीले रंग का तैलीय द्रव है।

(B) $DNA$ का वह खंड जो प्रोटीन के संश्लेषण के लिए एक निर्देश पुस्तिका के रूप में कार्य करता है,उसे $gene$ कहते हैं।
कोशिका में प्रत्येक प्रोटीन के लिए एक संबंधित $gene$ होता है जिसमें उसके संश्लेषण के लिए आवश्यक जानकारी होती है।

(C) थायरोक्सिन $3, 5, 3', 5'$-टेट्राआयोडोथायरोनिन है। यह थायराइड ग्रंथि की कूपिक कोशिकाओं द्वारा स्रावित होता है। इसकी संरचना नीचे दी गई है:
$HO-C_6H_2I_2-O-C_6H_2I_2-CH(NH_2)COOH$
थायरोक्सिन ऑक्सीजन की खपत को उत्तेजित करता है और इस प्रकार,शरीर की सभी कोशिकाओं या ऊतकों के चयापचय को उत्तेजित करता है।

(A) नियोप्रीन,क्लोरोप्रीन ($2$-क्लोरो-$1,3$-ब्यूटाडाईन) का एक बहुलक है। इसकी सही पुनरावृत्ति इकाई $[ - CH_2 - C(Cl) = CH - CH_2 - ]_n$ है। विकल्प $(A)$ में दी गई संरचना गलत है क्योंकि इसमें मुख्य श्रृंखला में एक अतिरिक्त $-CH_2-$ समूह है।

(D) प्रशांतक (tranquilizers) वे रासायनिक पदार्थ हैं जो मानसिक तनाव और चिंता को कम करते हैं।
इन्हें अक्सर मनोचिकित्सकीय (psychotherapeutic) दवाएं कहा जाता है।
$Equanil$,$Valium$ और $Serotonin$ प्रशांतक के सामान्य उदाहरण हैं।
इसलिए,$Equanil$ सही उत्तर है।