AIPMT 2010 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Hindi

(B) बायोफोर्टिफिकेशन फसलों के पोषण मूल्य को बढ़ाने के लिए प्रजनन की प्रक्रिया है। इसमें सार्वजनिक स्वास्थ्य में सुधार करने और कुपोषण से लड़ने के लिए विटामिन,खनिज,प्रोटीन और स्वस्थ वसा के स्तर को बढ़ाना शामिल है।

(D) सही उत्तर $D$ है।
$1$. पार्श्विका कोशिकाएं (जिन्हें ऑक्सीन्टिक कोशिकाएं भी कहा जाता है) हाइड्रोक्लोरिक एसिड $(HCl)$ और आंतरिक कारक (intrinsic factor) के स्राव के लिए जिम्मेदार होती हैं।
$2$. इन कोशिकाओं द्वारा स्रावित $HCl$ आमाशय के $pH$ को अम्लीय सीमा $(1.8 - 3.5)$ तक कम कर देता है,जो प्रोएंजाइम पेप्सिनोजेन को उसके सक्रिय रूप,पेप्सिन में बदलने के लिए आवश्यक है।
$3$. पेप्सिन एक प्रोटीयोलाइटिक एंजाइम है जो प्रोटीन को प्रोटीओस और पेप्टोन जैसे छोटे पेप्टाइड्स में जल-अपघटित करता है।
$4$. यदि पार्श्विका कोशिकाएं अकार्यक्षम हो जाती हैं,तो $HCl$ का स्राव कम हो जाएगा या बंद हो जाएगा,जिससे पेप्सिनोजेन का पेप्सिन में रूपांतरण विफल हो जाएगा।
$5$. परिणामस्वरूप,आमाशय में प्रोटीन का पाचन गंभीर रूप से बाधित हो जाएगा।

(B) $0.1 \ mol$ गैस में अणुओं की संख्या $= 0.1 \times N_A = 0.1 \times 6.02 \times 10^{23} = 6.02 \times 10^{22}$ अणु।
चूंकि गैस त्रि-परमाणुक है,इसलिए प्रत्येक अणु में $3$ परमाणु होते हैं।
अतः,परमाणुओं की कुल संख्या $= 3 \times 6.02 \times 10^{22} = 1.806 \times 10^{23}$ परमाणु।

(C) डी-ब्रोग्ली समीकरण के अनुसार,तरंगदैर्ध्य $\lambda$ इस प्रकार है:
$\lambda = \frac{h}{mv}$
दिया गया है:
$h = 6.6 \times 10^{-34} \ J \ s$
$m = 0.66 \ kg$
$v = 100 \ m/s$
मान रखने पर:
$\lambda = \frac{6.6 \times 10^{-34}}{0.66 \times 100} = \frac{6.6 \times 10^{-34}}{66} = 0.1 \times 10^{-34} = 1.0 \times 10^{-35} \ m$

(C) आइसोइलेक्ट्रॉनिक प्रजातियों के लिए,जैसे-जैसे परमाणु क्रमांक (नाभिकीय आवेश) बढ़ता है,आयनिक त्रिज्या घटती जाती है।
दी गई सभी प्रजातियों $(S^{2-}, Cl^{-}, K^{+}, Ca^{2+})$ में $18$ इलेक्ट्रॉन हैं।
इनके परमाणु क्रमांक हैं: $S (16), Cl (17), K (19), Ca (20)$।
जैसे-जैसे नाभिकीय आवेश बढ़ता है,नाभिक और इलेक्ट्रॉनों के बीच आकर्षण बल बढ़ता है,जो इलेक्ट्रॉन क्लाउड को नाभिक के करीब खींचता है,जिसके परिणामस्वरूप आयनिक त्रिज्या छोटी हो जाती है।
अतः,आयनिक त्रिज्या का सही घटता क्रम $S^{2-} > Cl^{-} > K^{+} > Ca^{2+}$ है।

(B) इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी सामान्यतः आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर बढ़ती है और समूह में ऊपर से नीचे जाने पर घटती है।
हालांकि,$3^{rd}$ आवर्त के सदस्यों की इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी $2^{nd}$ आवर्त के संबंधित सदस्यों की तुलना में अधिक होती है क्योंकि उनका आकार बड़ा होता है,जिससे अंतर-इलेक्ट्रॉनिक प्रतिकर्षण कम हो जाता है।
$O$ और $S$ समूह $16$ के तत्व हैं,जबकि $F$ और $Cl$ समूह $17$ के तत्व हैं।
अतः,$F$ और $Cl$ की इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी $O$ और $S$ से अधिक होती है।
समूहों के भीतर तुलना करने पर,$Cl > F$ और $S > O$ होता है क्योंकि $F$ और $O$ परमाणुओं का आकार छोटा होने के कारण आने वाले इलेक्ट्रॉन के लिए अधिक प्रतिकर्षण बल का अनुभव होता है।
इसलिए,इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी का सही बढ़ता क्रम $O < S < F < Cl$ है।

(B) आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर प्रभावी नाभिकीय आवेश में वृद्धि के कारण परमाणु त्रिज्या घटती है,जबकि समूह में ऊपर से नीचे जाने पर नई कोश जुड़ने के कारण त्रिज्या बढ़ती है।
इलेक्ट्रॉनिक विन्यास इस प्रकार हैं:
$Mg (Z=12): [Ne] 3s^2$
$P (Z=15): [Ne] 3s^2 3p^3$
$Cl (Z=17): [Ne] 3s^2 3p^5$
$Ca (Z=20): [Ar] 4s^2$
$Mg, P$ और $Cl$ तीसरे आवर्त के तत्व हैं। एक ही आवर्त में,$Z$ बढ़ने के साथ परमाणु त्रिज्या घटती है: $Mg > P > Cl$।
$Ca$ चौथे आवर्त का तत्व है,इसलिए इसकी परमाणु त्रिज्या तीसरे आवर्त के तत्वों से अधिक है।
अतः,परमाणु त्रिज्या का बढ़ता क्रम $Cl < P < Mg < Ca$ है।

(B) धनायन और ऋणायन आकार का अनुपात $\frac{r_{+}}{r_{-}}$ द्वारा दिया जाता है।
इस अनुपात को अधिकतम करने के लिए,हमें सबसे बड़ा धनायन $(r_{+})$ और सबसे छोटा ऋणायन $(r_{-})$ चाहिए।
धनायनों की तुलना करने पर: $Li^{+} < Na^{+} < Cs^{+}$. अतः,$Cs^{+}$ सबसे बड़ा धनायन है।
ऋणायनों की तुलना करने पर: $F^{-} < I^{-}$. अतः,$F^{-}$ सबसे छोटा ऋणायन है।
इसलिए,$CsF$ के लिए अनुपात सबसे अधिक है।

(B) $sp^{2}$ संकरण के लिए,स्टेरिक संख्या ($\sigma$-बंधों और एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों का योग) $3$ होनी चाहिए।
$(I)$ $NO_{2}^{-}$: केंद्रीय $N$ परमाणु में $2$ $\sigma$-बंध और $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म है,इसलिए स्टेरिक संख्या $= 3$,जो $sp^{2}$ संकरण को दर्शाता है।
$(II)$ $NH_{3}$: केंद्रीय $N$ परमाणु में $3$ $\sigma$-बंध और $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म है,इसलिए स्टेरिक संख्या $= 4$,जो $sp^{3}$ संकरण को दर्शाता है।
$(III)$ $BF_{3}$: केंद्रीय $B$ परमाणु में $3$ $\sigma$-बंध और $0$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म है,इसलिए स्टेरिक संख्या $= 3$,जो $sp^{2}$ संकरण को दर्शाता है।
$(IV)$ $NH_{2}^{-}$: केंद्रीय $N$ परमाणु में $2$ $\sigma$-बंध और $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म है,इसलिए स्टेरिक संख्या $= 4$,जो $sp^{3}$ संकरण को दर्शाता है।
$(V)$ $H_{2}O$: केंद्रीय $O$ परमाणु में $2$ $\sigma$-बंध और $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म है,इसलिए स्टेरिक संख्या $= 4$,जो $sp^{3}$ संकरण को दर्शाता है।
अतः,$BF_{3}$ और $NO_{2}^{-}$ का युग्म $sp^{2}$ संकरण प्रदर्शित करता है।

(B) $Be_2$ प्रजाति सामान्य परिस्थितियों में अस्तित्व में नहीं है।
$Be_2$ ($Z=4$,कुल $8$ इलेक्ट्रॉन) का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: $\sigma 1s^2 \sigma^* 1s^2 \sigma 2s^2 \sigma^* 2s^2$ है।
आबंध कोटि (Bond order) की गणना: $\text{Bond order} = \frac{N_b - N_a}{2} = \frac{4 - 4}{2} = 0$ है।
चूंकि आबंध कोटि $0$ है,इसलिए अणु अस्थिर है और अस्तित्व में नहीं है।

(C) केंद्रीय परमाणु का संकरण $H = \frac{1}{2} [V + X - C + A]$ सूत्र का उपयोग करके निर्धारित किया जा सकता है।
$1. SF_4: H = \frac{1}{2} [6 + 4] = 5 \rightarrow sp^3d$
$2. I_3^-: H = \frac{1}{2} [7 + 2 + 1] = 5 \rightarrow sp^3d$
$3. PCl_5: H = \frac{1}{2} [5 + 5] = 5 \rightarrow sp^3d$
$4. SbCl_5^{2-}: H = \frac{1}{2} [5 + 5 + 2] = 6 \rightarrow sp^3d^2$
अतः,$SbCl_5^{2-}$ का संकरण $(sp^3d^2)$ अन्य से भिन्न है।

(B) संकर कक्षकों की संख्या $(H)$ की गणना सूत्र $H = \frac{1}{2} [V + M - C + A]$ का उपयोग करके की जाती है,जहाँ $V$ केंद्रीय परमाणु के संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या है,$M$ एकसंयोजक परमाणुओं की संख्या है,$C$ कुल धनात्मक आवेश है,और $A$ ऋणात्मक आवेश है।
$CH_4$ के लिए: $H = \frac{1}{2} [4 + 4 - 0 + 0] = 4$,जो $sp^3$ संकरण को दर्शाता है।
$SF_4$ के लिए: $H = \frac{1}{2} [6 + 4 - 0 + 0] = 5$,जो $sp^3d$ संकरण को दर्शाता है।
$BF_4^-$ के लिए: $H = \frac{1}{2} [3 + 4 - 0 + 1] = 4$,जो $sp^3$ संकरण को दर्शाता है।
$NH_4^+$ के लिए: $H = \frac{1}{2} [5 + 4 - 1 + 0] = 4$,जो $sp^3$ संकरण को दर्शाता है।
अतः,$SF_4$ में केंद्रीय परमाणु का संकरण $sp^3$ नहीं है।

(A) $NO_{3}^{-}$ के लिए,संकरित कक्षकों की संख्या $H = \frac{1}{2} [5 + 0 - 0 + 1] = 3$ है। अतः,केंद्रीय परमाणु $N$ का संकरण $sp^{2}$ है और इसकी ज्यामिति त्रिकोणीय समतलीय है।
$H_{3}O^{+}$ के लिए,संकरित कक्षकों की संख्या $H = \frac{1}{2} [6 + 3 - 1 + 0] = 4$ है। अतः,केंद्रीय परमाणु $O$ का संकरण $sp^{3}$ है और एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म की उपस्थिति के कारण इसकी ज्यामिति पिरामिडीय है।
अतः,वे संकरण और संरचना दोनों में असमान हैं।

(C) आयतन,$V = 0.03 \ m^3$
तापमान,$T = 129 + 273 = 402 \ K$
मीथेन का द्रव्यमान,$w = 6.0 \ g$
मीथेन का मोलर द्रव्यमान,$M = 12.01 + 4 \times 1.01 = 16.05 \ g \ mol^{-1}$
आदर्श गैस समीकरण $pV = nRT$ का उपयोग करते हुए,जहाँ $n = \frac{w}{M}$
$p = \frac{wRT}{MV} = \frac{6.0 \times 8.314 \times 402}{16.05 \times 0.03}$
$p = \frac{20065.392}{0.4815} \approx 41672.67 \ Pa$
दिए गए विकल्पों के अनुसार,सही उत्तर $41648 \ Pa$ है।

(A) अभिक्रिया $\frac{1}{2} X_2 + \frac{3}{2} Y_2 \rightleftharpoons XY_3$ है।
सबसे पहले,अभिक्रिया की एन्ट्रॉपी में परिवर्तन $\Delta S^{\circ}_{rxn}$ की गणना करें:
$\Delta S^{\circ}_{rxn} = S^{\circ}(XY_3) - [\frac{1}{2} S^{\circ}(X_2) + \frac{3}{2} S^{\circ}(Y_2)]$
$\Delta S^{\circ}_{rxn} = 50 - [(\frac{1}{2} \times 60) + (\frac{3}{2} \times 40)] \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$
$\Delta S^{\circ}_{rxn} = 50 - [30 + 60] = 50 - 90 = -40 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$.
साम्यावस्था पर,$\Delta G = 0$,जिसका अर्थ है $\Delta H = T \Delta S$.
दिया गया है $\Delta H = -30 \ kJ = -30000 \ J$.
$-30000 = T \times (-40)$.
$T = \frac{-30000}{-40} = 750 \ K$.

(C) $A. K_p > Q$: चूँकि अभिक्रिया भागफल $Q$,साम्यावस्था स्थिरांक $K_p$ से कम है,अभिक्रिया अग्र दिशा में आगे बढ़ती है,जिससे यह स्वतः-प्रवर्तित हो जाती है। $(A-(iv))$
$B. \Delta G^\circ < RT \ln Q$: संबंध $\Delta G = \Delta G^\circ + RT \ln Q$ का उपयोग करते हुए,यदि $\Delta G^\circ < RT \ln Q$ है,तो यह $\Delta G > 0$ को इंगित करता है,जो एक स्वतः-प्रवर्तित न होने वाली प्रक्रिया है। $(B-(i))$
$C. K_p = Q$: निकाय साम्यावस्था में है। $(C-(ii))$
$D. T > \frac{\Delta H}{\Delta S}$: ऊष्माशोषी प्रक्रिया $(\Delta H > 0)$ के लिए,यदि $T > \frac{\Delta H}{\Delta S}$ है,तो $T \Delta S > \Delta H$,जिसके परिणामस्वरूप $\Delta G = \Delta H - T \Delta S < 0$ होता है,जिसका अर्थ है कि प्रक्रिया स्वतः-प्रवर्तित और ऊष्माशोषी है। $(D-(iii))$

(D) गैस के प्रसार के दौरान किया गया कार्य $W = -P_{ext} \Delta V$ सूत्र द्वारा दिया जाता है।
चूंकि गैस निर्वात में प्रसारित होती है,इसलिए बाहरी दबाव $P_{ext} = 0$ है।
अतः,किया गया कार्य $W = -0 \times \Delta V = 0 \ J$ होगा।

(C) गिब्स समीकरण के अनुसार:
$\Delta G = \Delta H - T \Delta S$
जब $\Delta G = 0$ होता है,तो निकाय साम्यावस्था में होता है,इसलिए:
$\Delta H = T \Delta S$
दिया गया है:
$\Delta H = 40.63 \ kJ \ mol^{-1} = 40.63 \times 10^{3} \ J \ mol^{-1}$
$\Delta S = 108.8 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$
मान रखने पर:
$T = \frac{\Delta H}{\Delta S}$
$T = \frac{40.63 \times 10^{3} \ J \ mol^{-1}}{108.8 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}}$
$T \approx 373.43 \ K$
अतः,तापमान लगभग $373.4 \ K$ है।

(D) दी गई अभिक्रियाएँ:
$(I) \ Fe_2O_{3(s)} + 3CO_{(g)} \rightarrow 2Fe_{(s)} + 3CO_{2(g)}; \Delta H_1 = -26.8 \ kJ$
$(II) \ FeO_{(s)} + CO_{(g)} \rightarrow Fe_{(s)} + CO_{2(g)}; \Delta H_2 = -16.5 \ kJ$
हमें निम्नलिखित के लिए $\Delta H$ ज्ञात करना है:
$(III) \ Fe_2O_{3(s)} + CO_{(g)} \rightarrow 2FeO_{(s)} + CO_{2(g)}$
अभिक्रिया $(III)$ प्राप्त करने के लिए,हम $(I) - 2 \times (II)$ करते हैं:
$\Delta H = \Delta H_1 - 2(\Delta H_2)$
$\Delta H = -26.8 - 2(-16.5)$
$\Delta H = -26.8 + 33.0 = +6.2 \ kJ$

(C) दिया गया है,$Ba(OH)_2$ का $pH = 12$ है।
चूंकि $pH + pOH = 14$,इसलिए $pOH = 14 - 12 = 2$ है।
अतः,$[OH^-] = 10^{-pOH} = 10^{-2} \, M$ है।
$Ba(OH)_2$ का वियोजन: $Ba(OH)_2 \rightleftharpoons Ba^{2+} + 2OH^-$ है।
स्टोइकोमेट्री के अनुसार,$[OH^-] = 2S$,जहाँ $S$ $Ba(OH)_2$ की घुलनशीलता है।
इसलिए,$S = \frac{[OH^-]}{2} = \frac{10^{-2}}{2} = 0.5 \times 10^{-2} \, M$ है।
विलेयता गुणनफल $K_{sp} = [Ba^{2+}][OH^-]^2 = (S)(2S)^2 = 4S^3$ है।
$S$ का मान रखने पर: $K_{sp} = 4 \times (0.5 \times 10^{-2})^3 = 4 \times (0.125 \times 10^{-6}) = 0.5 \times 10^{-6} = 5.0 \times 10^{-7} \, M^3$ है।

(D) यह विलयन एक दुर्बल अम्ल $(CH_3COOH)$ और उसके संयुग्मी लवण $(CH_3COONa)$ से बना है,जो एक अम्लीय बफर बनाता है।
अम्लीय बफर के लिए $[H^{+}]$ की सांद्रता हेंडरसन-हैसेलबैक समीकरण द्वारा दी जाती है:
$[H^{+}] = K_a \times \frac{[acid]}{[salt]}$
दिया गया है:
$K_a = 1.8 \times 10^{-5}$
$[acid] = [CH_3COOH] = 0.10\, M$
$[salt] = [CH_3COONa] = 0.20\, M$
मान रखने पर:
$[H^{+}] = 1.8 \times 10^{-5} \times \frac{0.10}{0.20}$
$[H^{+}] = 1.8 \times 10^{-5} \times 0.5$
$[H^{+}] = 0.9 \times 10^{-5} = 9.0 \times 10^{-6}\, mol/L$

(D) मुख्य विचार: $K_p$ और $K_c$ के बीच संबंध $K_p = K_c(RT)^{\Delta n_g}$ द्वारा दिया जाता है,जहाँ $\Delta n_g$ गैसीय प्रजातियों के मोलों की संख्या में परिवर्तन है।
जब $\Delta n_g \neq 0$ होता है,तब $K_p$ और $K_c$ बराबर नहीं होते हैं।
$(a)$ $\Delta n_g = (1+1) - 2 = 0$,इसलिए $K_p = K_c$।
$(b)$ $\Delta n_g = (1+1) - (1+1) = 0$,इसलिए $K_p = K_c$।
$(c)$ $\Delta n_g = 2 - (1+1) = 0$,इसलिए $K_p = K_c$।
$(d)$ $\Delta n_g = 2 - 1 = 1$,इसलिए $K_p = K_c(RT)^1$,जिसका अर्थ है कि $K_p \neq K_c$।

(D) क्षारीय बफर विलयन के लिए,$pOH$ हेंडरसन-हेसलबाक समीकरण द्वारा दिया जाता है:
$pOH = pK_b + \log \frac{[salt]}{[base]}$
यहाँ $[salt] = [B^{-}]$ और $[base] = [HB]$ है,और उनकी सांद्रता समान होने के कारण $\frac{[B^{-}]}{[HB]} = 1$ है।
$pK_b = -\log(K_b) = -\log(10^{-10}) = 10$।
इन मानों को समीकरण में रखने पर:
$pOH = 10 + \log(1) = 10 + 0 = 10$।
$25^{\circ}C$ पर $pH + pOH = 14$ होता है,इसलिए:
$pH = 14 - pOH = 14 - 10 = 4$।

(B) अभिक्रिया $2A_{(g)} + B_{(g)} \rightleftharpoons 3C_{(g)} + D_{(g)}$ है।
प्रारंभिक सांद्रता: $[A] = 1.00 \ M$,$[B] = 1.00 \ M$,$[C] = 0 \ M$,$[D] = 0 \ M$.
साम्यावस्था पर,$[D] = 0.25 \ M$ है। चूंकि $D$ का रससमीकरणमितीय गुणांक $1$ है,इसलिए $D$ में सांद्रता का परिवर्तन $+0.25 \ M$ होगा।
रससमीकरणमिति का उपयोग करते हुए:
$[A]_{eq} = 1.00 - 2(0.25) = 0.50 \ M$
$[B]_{eq} = 1.00 - 0.25 = 0.75 \ M$
$[C]_{eq} = 3(0.25) = 0.75 \ M$
$[D]_{eq} = 0.25 \ M$
साम्य स्थिरांक का व्यंजक $K_c = \frac{[C]^3[D]}{[A]^2[B]}$ है।
मान रखने पर: $K_c = \frac{(0.75)^3(0.25)}{(0.50)^2(0.75)}$.

(A) भारी जल $(D_2O)$ का उपयोग परमाणु रिएक्टरों में तेज गति वाले न्यूट्रॉन की गति को धीमा करने के लिए मंदक के रूप में किया जाता है।
भारी जल का क्वथनांक $(374.42 \ K)$ साधारण जल $(373 \ K)$ की तुलना में अधिक होता है,जो यह दर्शाता है कि मजबूत अंतर-आणविक बलों के कारण यह अधिक एसोसिएटेड है।
साधारण जल का परावैद्युत स्थिरांक (dielectric constant) भारी जल की तुलना में अधिक होता है,जिससे साधारण जल भारी जल की तुलना में एक बेहतर विलायक बन जाता है।
अतः,कथन $(i)$ और $(ii)$ सही हैं।

(B) क्षारीय मृदा धातु सल्फेट की घुलनशीलता जलयोजन एन्थैल्पी और जालक एन्थैल्पी के बीच के संतुलन पर निर्भर करती है।
जैसे-जैसे धनायन का आकार बढ़ता है,जलयोजन एन्थैल्पी कम हो जाती है,जबकि सल्फेट आयन के बड़े आकार के कारण इन सल्फेट्स के लिए जालक एन्थैल्पी लगभग स्थिर रहती है।
आयनिक आकार का क्रम $Be^{2+} < Mg^{2+} < Ca^{2+} < Sr^{2+} < Ba^{2+}$ है।
चूंकि $Be^{2+}$ सबसे छोटा आयन है,इसलिए इसकी जलयोजन एन्थैल्पी सबसे अधिक होती है।
$BeSO_4$ विकल्पों में एकमात्र सल्फेट है जहाँ जलयोजन एन्थैल्पी जालक एन्थैल्पी को पार करने के लिए पर्याप्त उच्च है,जो इसे पानी में अत्यधिक घुलनशील बनाती है।

(A) क्षारीय मृदा धातुओं में समूह में नीचे जाने पर,हाइड्रॉक्साइड के लिए जालक ऊर्जा (lattice energy) की तुलना में जलयोजन ऊर्जा (hydration energy) अधिक तेजी से घटती है,जिसके परिणामस्वरूप जल में उनके हाइड्रॉक्साइड की घुलनशीलता बढ़ जाती है।
इसके विपरीत,सल्फेट की घुलनशीलता समूह में नीचे जाने पर घटती है।
परमाणु आकार में वृद्धि के कारण आयनन ऊर्जा और विद्युतऋणात्मकता भी समूह में नीचे जाने पर घटती है।

(B) पेरोक्साइड में $O$ की ऑक्सीकरण संख्या $-1$ होती है और इनमें पेरोक्साइड लिंकेज $(-O-O-)$ मौजूद होता है। ये तनु अम्लों के साथ अभिक्रिया करके $H_2O_2$ देते हैं।
$KO_2$ के लिए: मान लीजिए $O$ की ऑक्सीकरण अवस्था $x$ है। तब $1 + 2x = 0$,अतः $x = -\frac{1}{2}$। यह एक सुपरऑक्साइड है।
$BaO_2$ के लिए: मान लीजिए $O$ की ऑक्सीकरण अवस्था $x$ है। तब $2 + 2x = 0$,अतः $x = -1$। यह एक पेरोक्साइड है।
$MnO_2$ और $NO_2$ के लिए: ये डाइऑक्साइड हैं जिनमें $O$ की ऑक्सीकरण अवस्था $-2$ है। इसलिए,ये पेरोक्साइड नहीं हैं।
अतः,$BaO_2$ सही उत्तर है।

(A) अभिक्रियाएं इस प्रकार हैं:
$A \xrightarrow{\Delta} \text{रंगहीन गैस} (CO_2) + \text{अवशेष} (CaO)$
$\text{अवशेष} (CaO) + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 (B)$
$Ca(OH)_2 + \text{अतिरिक्त } CO_2 \rightarrow Ca(HCO_3)_2 (C)$
$Ca(HCO_3)_2 \xrightarrow{\Delta} CaCO_3 (A) + H_2O + CO_2$
अतः,यौगिक $A$ $CaCO_3$ है।

(C) इलेक्ट्रॉन-न्यून अणु लुईस अम्ल के रूप में कार्य करते हैं।
दिए गए अणुओं में से,केवल डाइबोरेन $(B_2H_6)$ इलेक्ट्रॉन-न्यून है,अर्थात इसका अष्टक पूर्ण नहीं है।
अतः,यह एक लुईस अम्ल के रूप में कार्य करता है।
$NH_3$ और $H_2O$ इलेक्ट्रॉन-समृद्ध अणु हैं और लुईस क्षार के रूप में व्यवहार करते हैं।

(B) बोरोन ट्राईहैलाइड्स की लुईस अम्लीय शक्ति हैलोजन परमाणु से बोरोन परमाणु की ओर $p\pi - p\pi$ बैक बॉन्डिंग की सीमा पर निर्भर करती है।
$BF_3$ में,$F$ परमाणु के छोटे आकार के कारण $2p - 2p$ बैक बॉन्डिंग सबसे प्रभावी होती है,जो बोरोन की इलेक्ट्रॉन न्यूनता को काफी कम कर देती है।
जैसे-जैसे हैलोजन का आकार $F$ से $Cl$ और $Br$ तक बढ़ता है,$p\pi - p\pi$ बैक बॉन्डिंग की प्रभावशीलता कम हो जाती है $(F > Cl > Br)$।
परिणामस्वरूप,बोरोन परमाणु पर इलेक्ट्रॉन की कमी $BF_3 < BCl_3 < BBr_3$ के क्रम में बढ़ती है।
इसलिए,लुईस अम्लीय शक्ति का क्रम $BBr_3 > BCl_3 > BF_3$ होता है।

(C) इलेक्ट्रॉनरागी (Electrophiles) इलेक्ट्रॉन-न्यून स्पीशीज होती हैं जो इलेक्ट्रॉन युग्म स्वीकार करके लुईस अम्ल के रूप में कार्य करती हैं।
$Cl^{\oplus}$,$BH_3$,और $NO_2^{\oplus}$ इलेक्ट्रॉन-न्यून हैं और इलेक्ट्रॉनरागी के रूप में कार्य करते हैं।
$H_3O^{\oplus}$ में,ऑक्सीजन परमाणु का अष्टक पूर्ण है और इसके पास एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) है,जिसे यह दान कर सकता है।
इसलिए,$H_3O^{\oplus}$ इलेक्ट्रॉन-न्यून नहीं है और यह इलेक्ट्रॉनरागी के रूप में व्यवहार नहीं करता है।

(B) दिया गया यौगिक $CH_3-CH=CH-C\equiv CH$ है।
$IUPAC$ नियमों के अनुसार,कार्बन श्रृंखला की नंबरिंग उस सिरे से शुरू होती है जो बहु-आबंधों (multiple bonds) को सबसे कम संख्या प्रदान करता है।
यदि द्वि-आबंध और त्रि-आबंध के बीच चयन करना हो,तो द्वि-आबंध को कम संख्या के लिए प्राथमिकता दी जाती है।
यहाँ,द्वि-आबंध $C-3$ पर और त्रि-आबंध $C-1$ पर शुरू होता है।
अतः,सही नाम pent$-3-$en$-1-$yne है।

(C) संरचना $CH \equiv C-CH=CH_2$ है।
द्वि-आबंध और त्रि-आबंध दोनों वाले हाइड्रोकार्बन के नामकरण के लिए $IUPAC$ नियमों के अनुसार,यदि दोनों सिरों से समान स्थिति पर हों,तो अंकन में द्वि-आबंध को प्राथमिकता दी जाती है।
दाएं से बाएं अंकन करने पर: $CH_2(1)=CH(2)-C(3) \equiv CH(4)$।
द्वि-आबंध $1$ पर और त्रि-आबंध $3$ पर है।
इसलिए,नाम ब्यूट$-1-$ईन$-3-$आइन है।

(B) किसी संरूपण की स्थिरता आसन्न कार्बन परमाणुओं से जुड़े समूहों के बीच त्रिविम प्रतिकर्षण (steric repulsion) को कम करने पर निर्भर करती है।
$n-$ब्यूटेन के $anti$ संरूपण में,दो बड़े $-CH_{3}$ समूह $180^{\circ}$ के द्वितल कोण (dihedral angle) पर होते हैं,जो उनके बीच की अधिकतम संभव दूरी है। यह त्रिविम प्रतिकर्षण और मरोड़ तनाव (torsional strain) को कम करता है,जिससे यह सबसे अधिक स्थायी संरूपण बन जाता है।
अतः,$anti$ संरूपण सबसे अधिक स्थायी है।

(B) निम्न हाइड्रोकार्बन गैसीय अवस्था में होते हैं,जबकि उच्च हाइड्रोकार्बन द्रव या ठोस अवस्था में होते हैं।
क्रैकिंग या पायरोलिसिस पर,उच्च आणविक द्रव्यमान वाला हाइड्रोकार्बन कम आणविक द्रव्यमान वाले हाइड्रोकार्बन के मिश्रण में टूट जाता है।
अतः,क्रैकिंग की प्रक्रिया द्वारा एक द्रव हाइड्रोकार्बन को गैसीय हाइड्रोकार्बन के मिश्रण में परिवर्तित किया जा सकता है।

(C) एथिलीन ग्लाइकॉल का गॉश (gauche) संरूपण सबसे अधिक स्थिर संरूपण है। इसका कारण दो हाइड्रॉक्सिल $(-OH)$ समूहों के बीच अंतःआण्विक हाइड्रोजन बंधन का निर्माण है,जो समूहों के बीच त्रिविम प्रतिकर्षण (steric repulsion) के बावजूद इस विशिष्ट संरूपण को स्थिर करता है।

(D) $P$ की ऑक्सीकरण अवस्था $(x)$ की गणना इस प्रकार की जाती है:
$H_{4}P_{2}O_{5}$ के लिए: $4(+1) + 2x + 5(-2) = 0$ $\Rightarrow 2x - 6 = 0$ $\Rightarrow x = +3$
$H_{4}P_{2}O_{6}$ के लिए: $4(+1) + 2x + 6(-2) = 0$ $\Rightarrow 2x - 8 = 0$ $\Rightarrow x = +4$
$H_{4}P_{2}O_{7}$ के लिए: $4(+1) + 2x + 7(-2) = 0$ $\Rightarrow 2x - 10 = 0$ $\Rightarrow x = +5$
अतः,ऑक्सीकरण अवस्थाएँ $+3, +4, +5$ हैं।

(D) आबंध कोण निर्धारित करने के लिए,हम संकरण और केंद्रीय परमाणु पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों (lone pairs) की संख्या का विश्लेषण करते हैं:
$1$. $ClO_2^-$: केंद्रीय $Cl$ परमाणु में $2$ एकाकी युग्म और $2$ आबंध युग्म होते हैं। आबंध कोण लगभग $111^\circ$ है।
$2$. $Cl_2O$: केंद्रीय $O$ परमाणु में $2$ एकाकी युग्म और $2$ आबंध युग्म होते हैं। $O$ की तुलना में $Cl$ की कम विद्युत ऋणात्मकता के कारण,आबंध युग्म केंद्रीय परमाणु से दूर होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप आबंध कोण लगभग $110.9^\circ$ होता है।
$3$. $ClO_2$: केंद्रीय $Cl$ परमाणु में $1$ एकाकी युग्म और $2$ आबंध युग्म होते हैं। कम एकाकी युग्मों के कारण,प्रतिकर्षण कम होता है,जिससे आबंध कोण लगभग $117.5^\circ$ हो जाता है।
अतः,आबंध कोण के बढ़ते क्रम का सही विकल्प $ClO_2^- < Cl_2O < ClO_2$ है।

(A) $P_4O_{10}$ की संरचना में,चतुष्फलक के कोनों पर चार फास्फोरस परमाणु होते हैं। प्रत्येक फास्फोरस परमाणु एक द्वि-आबंध $(P=O)$ के माध्यम से एक टर्मिनल ऑक्सीजन परमाणु से जुड़ा होता है।
इसके अतिरिक्त,छह ऑक्सीजन परमाणु होते हैं जो फास्फोरस परमाणुओं के बीच सेतु (ब्रिज) के रूप में कार्य करते हैं,जिससे $P-O-P$ लिंकेज बनते हैं।
अतः,$P_4O_{10}$ में ब्रिजिंग ऑक्सीजन परमाणुओं की कुल संख्या $6$ है।

(B) जिन आयनों में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं,वे $d-d$ या $f-f$ संक्रमण के कारण जलीय विलयन में रंग प्रदर्शित करते हैं।
$Ti^{3+} (Z = 22)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^{1}$ है,जिसमें $1$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन है। इसलिए,यह रंग प्रदर्शित करता है।
$Sc^{3+} (Z = 21)$ का विन्यास $[Ar] 3d^{0}$ है,जिसका अर्थ है कि इसमें कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं है।
$La^{3+} (Z = 57)$ का विन्यास $[Xe] 4f^{0}$ है और $Lu^{3+} (Z = 71)$ का विन्यास $[Xe] 4f^{14}$ है। दोनों में $f$-उपकोश में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों का अभाव है,इसलिए $f-f$ संक्रमण संभव नहीं है।
अतः,केवल $Ti^{3+}$ रंगीन है।

(D) फ्रुक्टोज एक कीटोज है। क्षार की उपस्थिति में,यह इनोलिकरण (enolisation) के माध्यम से एक इनेडिओल मध्यवर्ती बनाता है,जो बाद में टॉटोमेरिज़्म द्वारा एल्डोज़ (ग्लूकोज और मैनोज़) में परिवर्तित हो जाता है। इन एल्डोज़ में $-CHO$ समूह होता है,जो टॉलेन अभिकर्मक को अपचयित करके सिल्वर मिरर परीक्षण देता है।

(A) मानव वंशावली विश्लेषण में,विभिन्न व्यक्तियों और उनके संबंधों का प्रतिनिधित्व करने के लिए मानक प्रतीकों का उपयोग किया जाता है:
$1$. एक वर्ग नर का प्रतिनिधित्व करता है।
$2$. एक वृत्त मादा का प्रतिनिधित्व करता है।
$3$. एक वर्ग और एक वृत्त को जोड़ने वाली एक क्षैतिज रेखा संकरण (mating) को दर्शाती है।
$4$. एक वर्ग और एक वृत्त को जोड़ने वाली दोहरी क्षैतिज रेखा सगे-संबंधियों के बीच संकरण (consanguineous mating) को दर्शाती है।
$5$. किसी प्रतीक को छायांकित या भरने का अर्थ है कि व्यक्ति अध्ययन किए जा रहे लक्षण या रोग से प्रभावित है।
$6$. इसलिए,दोहरी क्षैतिज रेखा द्वारा जुड़े एक वर्ग और एक वृत्त का प्रतीक 'सगे-संबंधियों के बीच संकरण' को सही ढंग से दर्शाता है।

(C) प्रभाविता का नियम बताता है कि एक विषमयुग्मजी जीव में,केवल एक युग्मविकल्पी (प्रभावी) अपना लक्षण प्रकट करता है,जबकि दूसरा (अप्रभावी) छिपा रहता है।
विकल्प $A$ कारकों (जीन) की अवधारणा का वर्णन करता है।
विकल्प $B$ प्रभाविता के मुख्य सिद्धांत का वर्णन करता है।
विकल्प $D$ कारकों के जोड़ों में होने का वर्णन करता है।
विकल्प $C$ पृथक्करण के नियम (या युग्मकों की शुद्धता) का वर्णन करता है,जो बताता है कि युग्मविकल्पी आपस में मिश्रित नहीं होते हैं और युग्मक निर्माण के दौरान अलग हो जाते हैं,जिससे $F_2$ पीढ़ी में दोनों लक्षण फिर से दिखाई देते हैं। यह घटना पृथक्करण के नियम द्वारा समझाई जाती है,न कि प्रभाविता के नियम द्वारा।

(A) नाइट्रोजन स्थिरीकरण वायुमंडलीय नाइट्रोजन $(N_2)$ को अमोनिया $(NH_3)$ में बदलने की प्रक्रिया है।
यह प्रक्रिया नाइट्रोजनेज एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित होती है।
नाइट्रोजनेज एक जटिल मेटालोप्रोटीन है जिसे अपनी उत्प्रेरक गतिविधि के लिए $Mo$ (मोलिब्डेनम) और $Fe$ (आयरन) दोनों की आवश्यक को-फैक्टर के रूप में आवश्यकता होती है।
इसलिए,मोलिब्डेनम पौधों में,विशेष रूप से फलियों (legumes) में नाइट्रोजन स्थिरीकरण के लिए एक आवश्यक तत्व है।

(D) गोब्लेट कोशिकाएं पाचन और श्वसन मार्ग की श्लेष्म परत में पाई जाने वाली विशिष्ट उपकला कोशिकाएं हैं।
इनका मुख्य कार्य श्लेष्म (mucus) का स्राव करना है,जो ग्लाइकोप्रोटीन से भरपूर पदार्थ होता है।
पाचन तंत्र में,यह श्लेष्म एक स्नेहक (lubricant) के रूप में कार्य करता है,जो आंत की दीवार को यांत्रिक घर्षण से बचाता है और आंत के माध्यम से भोजन (काइम) की सुचारू गति को सुगम बनाता है।
यदि गोब्लेट कोशिकाएं अकार्यशील हो जाती हैं,तो श्लेष्म की कमी के कारण घर्षण बढ़ जाएगा,जिससे भोजन के मार्ग में कठिनाई होगी और आंत की परत को नुकसान हो सकता है।

(D) ट्राइकसपिड वाल्व मानव हृदय के दाएं अलिंद और दाएं निलय के बीच स्थित होता है।
कॉर्डे टेंडिनी रेशेदार डोरियां होती हैं जो वाल्व के फ्लैप्स को पैपिलरी मांसपेशियों से जोड़ती हैं,जो निलय के संकुचन (ventricular systole) के दौरान वाल्व को अलिंद में वापस पलटने से रोकती हैं।
यदि ट्राइकसपिड वाल्व के कॉर्डे टेंडिनी क्षतिग्रस्त या निष्क्रिय हो जाते हैं,तो निलय के संकुचन के दौरान वाल्व ठीक से बंद नहीं होगा।
इसके परिणामस्वरूप रक्त दाएं निलय से वापस दाएं अलिंद में प्रवाहित होगा।
चूंकि दायां निलय रक्त को फुफ्फुसीय धमनी में पंप करता है,इसलिए ट्राइकसपिड वाल्व की विफलता के कारण फुफ्फुसीय धमनी में पंप किए जाने वाले रक्त की मात्रा कम हो जाएगी।
अतः,सही उत्तर $D$ है।

(A) अग्न्याशय में लैंगरहैंस की द्वीपिकाएं (Islets of Langerhans) होती हैं, जो विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं से बनी होती हैं:
$1$. अल्फा ($\alpha$) कोशिकाएं ग्लूकागन का स्राव करती हैं।
$2$. बीटा ($\beta$) कोशिकाएं इंसुलिन का स्राव करती हैं।
$3$. डेल्टा ($\delta$) कोशिकाएं सोमैटोस्टेटिन का स्राव करती हैं।
विकल्प $A$ में, ग्लूकागन को बीटा कोशिकाओं द्वारा स्रावित बताया गया है, जो गलत है क्योंकि बीटा कोशिकाएं इंसुलिन का स्राव करती हैं। इसलिए, युग्म $A$ गलत तरीके से सुमेलित है।

(B) झिल्ली-बद्ध कोशिकांग (जैसे माइटोकॉन्ड्रिया,क्लोरोप्लास्ट,एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम और केंद्रक) सुकेंद्रकी (eukaryotic) कोशिकाओं की विशेषता हैं।
$Saccharomyces$ (यीस्ट) एक कवक है,$Chlamydomonas$ एक शैवाल है और $Plasmodium$ एक प्रोटोजोआ है; ये सभी सुकेंद्रकी जीव हैं।
$Streptococcus$ एक जीवाणु है,जो मोनेरा जगत के अंतर्गत आता है।
जीवाणु प्रोकैरियोटिक जीव होते हैं जिनमें सुस्पष्ट केंद्रक और झिल्ली-बद्ध कोशिकांगों का अभाव होता है।
अतः,सही उत्तर $Streptococcus$ है।

(B) चरण $1$: $Na_2CO_3$ विलयन की मोलरता की गणना करें।
मोलरता $(M) = \frac{25.3}{106 \times 0.250} = 0.955 \ M$
चरण $2$: वियोजन समीकरण लिखें।
$Na_2CO_3 \rightarrow 2Na^{+} + CO_3^{2-}$
चरण $3$: आयनों की सांद्रता निर्धारित करें।
$[Na^{+}] = 2 \times 0.955 \ M = 1.910 \ M$
$[CO_3^{2-}] = 0.955 \ M$

(C) ऊष्माशोषी अभिक्रिया में,अभिकारकों की ऊर्जा उत्पादों की तुलना में कम होती है।
ऊष्माशोषी अभिक्रिया के लिए स्थितिज ऊर्जा आरेख से,अग्र अभिक्रिया की सक्रियण ऊर्जा $(E_a)$,पश्च अभिक्रिया की सक्रियण ऊर्जा $(E_a')$ और अभिक्रिया की एन्थैल्पी $(\Delta H)$ के बीच संबंध इस प्रकार है:
$E_a = E_a' + \Delta H$
चूंकि पश्च अभिक्रिया की सक्रियण ऊर्जा $(E_a')$ हमेशा एक धनात्मक मान $(E_a' > 0)$ होनी चाहिए,इसलिए:
$E_a > \Delta H$
अतः,$E_a$ का न्यूनतम मान $\Delta H$ से अधिक होता है।

(C) $1$. जब टोल्यूनि $FeCl_3$ जैसे लुईस एसिड उत्प्रेरक की उपस्थिति में $Cl_2$ के साथ अभिक्रिया करता है,तो वलय पर इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन (न्यूक्लियर हैलोजनीकरण) होता है,जिसके परिणामस्वरूप $X$ के रूप में $o-$ और $p-$क्लोरोटोल्यूनि प्राप्त होते हैं।
$2$. जब टोल्यूनि प्रकाश $(hv)$ की उपस्थिति में $Cl_2$ के साथ अभिक्रिया करता है,तो साइड चेन पर मुक्त मूलक प्रतिस्थापन (साइड चेन हैलोजनीकरण) होता है,जिसके परिणामस्वरूप $Y$ के रूप में बेंजाइल क्लोराइड,बेंजल क्लोराइड और अंततः ट्राइक्लोरोमिथाइल बेंजीन प्राप्त होते हैं।

(C) $1$. ऑक्सीकरण: एथिलबेन्जीन क्षारीय $KMnO_4$ के साथ अभिक्रिया करके बेन्जोइक अम्ल $(B)$ बनाता है। एल्काइल समूह का $-COOH$ समूह में ऑक्सीकरण हो जाता है।
$2$. ब्रोमीनीकरण: बेन्जोइक अम्ल एक मेटा-निर्देशकारी समूह है। $Br_2/FeCl_3$ के साथ अभिक्रिया से $3-$ब्रोमोबेन्जोइक अम्ल $(C)$ प्राप्त होता है।
$3$. एस्टरीकरण: $3-$ब्रोमोबेन्जोइक अम्ल अम्ल उत्प्रेरक $(H^+)$ की उपस्थिति में एथेनॉल $(C_2H_5OH)$ के साथ अभिक्रिया करके एथिल $3-$ब्रोमोबेन्जोएट $(D)$ बनाता है।

(A) बॉडी-सेंटर्ड क्यूबिक $(bcc)$ जालक के लिए, दो विपरीत आवेशित आयनों के बीच की दूरी $(d)$ का सूत्र है:
$d = \frac{\sqrt{3}}{2} a$
दिया गया है $a = 387 \ pm$,
$d = \frac{1.732 \times 387}{2} \ pm$
$d = 0.866 \times 387 \ pm$
$d \approx 335.14 \ pm$
अतः, निकटतम मान $335 \ pm$ है।

(D) विलयन का वाष्प दाब विलेय कणों की सांद्रता के व्युत्क्रमानुपाती होता है।
$KI$ के जलीय विलयन में जल मिलाने से विलयन तनु हो जाता है,जिससे विलेय कणों की सांद्रता कम हो जाती है।
राउल्ट के नियम के अनुसार,विलेय की सांद्रता में कमी होने से विलायक का वाष्प दाब बढ़ जाता है।
इसके विपरीत,$NaCl$,$Na_2SO_4$ या और अधिक $KI$ मिलाने से विलेय कणों की कुल संख्या बढ़ जाती है,जिससे वाष्प दाब में और कमी आती है।

(A) दिया गया है: $w_2 = 68.5 \, g$,$M_2 = 342 \, g \, mol^{-1}$,$w_1 = 1000 \, g = 1 \, kg$,$K_f = 1.86 \, K \, kg \, mol^{-1}$.
$\Delta T_f = K_f \times m = K_f \times \frac{w_2}{M_2 \times w_1(kg)}$
$\Delta T_f = 1.86 \times \frac{68.5}{342 \times 1} = 0.3725 \, K$ या $^oC$.
विलयन का हिमांक $T_f = T_f^o - \Delta T_f = 0 \, ^oC - 0.3725 \, ^oC = -0.3725 \, ^oC \approx -0.37 \, ^oC$.

(A) मानक गिब्स ऊर्जा परिवर्तन का सूत्र है: $\Delta G^{\circ} = -nFE^{\circ}_{cell}$
सेल अभिक्रिया है: $2 Ag^{+} + Cu \rightarrow Cu^{2+} + 2 Ag$
यहाँ,स्थानांतरित इलेक्ट्रॉनों की संख्या,$n = 2$ है।
दिया गया है,$E^{\circ}_{cell} = + 0.46 \ V$ और $F = 96500 \ C \ mol^{-1}$।
मान रखने पर: $\Delta G^{\circ} = -2 \times 96500 \times 0.46 \ J \ mol^{-1}$
$\Delta G^{\circ} = -88780 \ J \ mol^{-1}$
$kJ \ mol^{-1}$ में बदलने पर: $\Delta G^{\circ} = -88.78 \ kJ \ mol^{-1}$
निकटतम मान में पूर्णांकित करने पर,$\Delta G^{\circ} \approx -89.0 \ kJ \ mol^{-1}$ प्राप्त होता है।

(A) एक प्रबल विद्युत अपघट्य के लिए,आयनों की संख्या पहले से ही निश्चित होती है क्योंकि यह सभी सांद्रताओं पर पूरी तरह से वियोजित होता है।
तुल्यांकी चालकता $(\lambda_{eq})$ को $\lambda_{eq} = \kappa \times V$ के रूप में परिभाषित किया जाता है,जहाँ $\kappa$ विशिष्ट चालकता है और $V$ विद्युत अपघट्य के $1 \ g$-तुल्यांक युक्त आयतन है।
तनुकरण पर,अंतर-आयनिक आकर्षण कम हो जाते हैं,जिससे आयनों की आयनिक गतिशीलता में वृद्धि होती है।
चूंकि एक प्रबल विद्युत अपघट्य के लिए आयनों की संख्या स्थिर रहती है,इसलिए तुल्यांकी चालकता में वृद्धि मुख्य रूप से आयनिक गतिशीलता में वृद्धि के कारण होती है।

(A) किसी विद्युत अपघट्य की अनंत तनुता पर तुल्यांकी चालकता $(\Lambda_{eq}^{\infty})$ उसके घटक आयनों की तुल्यांकी चालकताओं का योग होती है।
परिभाषा के अनुसार,अनंत तनुता पर किसी भी विद्युत अपघट्य की तुल्यांकी चालकता उसके धनायन और ऋणायन की तुल्यांकी चालकताओं का योग होती है।
इसलिए,$Al_2(SO_4)_3$ के लिए,अनंत तनुता पर तुल्यांकी चालकता इस प्रकार है:
$\Lambda_{eq}^{\infty} = \Lambda_{Al^{3+}}^o + \Lambda_{SO_4^{2-}}^o$
ऐसा इसलिए है क्योंकि एक आयन की तुल्यांकी चालकता को मोलर चालकता को उसके आवेश (संयोजकता कारक) से विभाजित करके परिभाषित किया जाता है,जो स्वाभाविक रूप से लवण के स्टोइकोमेट्री को ध्यान में रखता है।

(D) सेल का $EMF$ इस प्रकार परिभाषित है:
$EMF_{cell} = E_{cathode} (\text{reduction}) - E_{anode} (\text{reduction})$
चूंकि $E_{anode} (\text{reduction}) = -E_{anode} (\text{oxidation})$,हम लिख सकते हैं:
$EMF_{cell} = E_{cathode} (\text{reduction}) + E_{anode} (\text{oxidation})$
साथ ही,चूंकि $E_{cathode} (\text{reduction}) = -E_{cathode} (\text{oxidation})$,हम लिख सकते हैं:
$EMF_{cell} = E_{anode} (\text{oxidation}) - E_{cathode} (\text{oxidation})$
इन संबंधों की तुलना दिए गए विकल्पों से करने पर:
$(ii)$ सेल का $EMF$ = (एनोड का ऑक्सीकरण विभव) $+$ (कैथोड का अपचयन विभव) सही है।
$(iv)$ सेल का $EMF$ = (एनोड का ऑक्सीकरण विभव) $-$ (कैथोड का ऑक्सीकरण विभव) सही है।
अतः,सही विकल्प $D$ है।

(B) अभिक्रिया की दर का व्यंजक है: $-\frac{d[N_{2}O_{5}]}{dt} = \frac{1}{2} \frac{d[NO_{2}]}{dt} = 2 \frac{d[O_{2}]}{dt}$.
दिया गया है,$-\frac{d[N_{2}O_{5}]}{dt} = 6.25 \times 10^{-3} \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}$.
$NO_{2}$ के बनने की दर: $\frac{d[NO_{2}]}{dt} = 2 \times (-\frac{d[N_{2}O_{5}]}{dt}) = 2 \times 6.25 \times 10^{-3} = 1.25 \times 10^{-2} \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}$.
$O_{2}$ के बनने की दर: $\frac{d[O_{2}]}{dt} = \frac{1}{2} \times (-\frac{d[N_{2}O_{5}]}{dt}) = \frac{6.25 \times 10^{-3}}{2} = 3.125 \times 10^{-3} \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}$.

(D) मान लीजिए $A$ के सापेक्ष अभिक्रिया की कोटि $x$ है और $B$ के सापेक्ष $y$ है।
दर नियम: $\text{Rate} = k[A]^x[B]^y$
तालिका से डेटा का उपयोग करते हुए:
$I. \ 6.0 \times 10^{-3} = k(0.1)^x(0.1)^y$
$II. \ 7.2 \times 10^{-2} = k(0.3)^x(0.2)^y$
$III. \ 2.88 \times 10^{-1} = k(0.3)^x(0.4)^y$
$IV. \ 2.40 \times 10^{-2} = k(0.4)^x(0.1)^y$
समीकरण $(I)$ को समीकरण $(IV)$ से विभाजित करने पर:
$\frac{6.0 \times 10^{-3}}{2.40 \times 10^{-2}} = \left(\frac{0.1}{0.4}\right)^x \left(\frac{0.1}{0.1}\right)^y$
$0.25 = (0.25)^x \implies x = 1$
समीकरण $(II)$ को समीकरण $(III)$ से विभाजित करने पर:
$\frac{7.2 \times 10^{-2}}{2.88 \times 10^{-1}} = \left(\frac{0.3}{0.3}\right)^x \left(\frac{0.2}{0.4}\right)^y$
$0.25 = (0.5)^y \implies (0.5)^2 = (0.5)^y \implies y = 2$
अतः,दर नियम है: $\text{Rate} = k[A]^1[B]^2 = k[A][B]^2$.

(A) दर स्थिरांक $k$ एक दिए गए तापमान पर अभिक्रिया का एक अभिलक्षणिक गुण है।
यह अभिकारकों की सांद्रता पर निर्भर नहीं करता है।
आरेनियस समीकरण $k = Ae^{-E_a/RT}$ के अनुसार,तापमान में वृद्धि के साथ दर स्थिरांक $k$ बढ़ता है।

(D) तटस्थ परमाणुओं का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास इस प्रकार है:
$Mn (25) = [Ar] 3d^5 4s^2$
$Fe (26) = [Ar] 3d^6 4s^2$
$Co (27) = [Ar] 3d^7 4s^2$
$Ni (28) = [Ar] 3d^8 4s^2$
आयनों के लिए:
$Ni^{3+} = [Ar] 3d^7$
$Mn^{3+} = [Ar] 3d^4$
$Fe^{3+} = [Ar] 3d^5$
$Co^{3+} = [Ar] 3d^6$
अतः,$Co^{3+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^6$ है।

(C) सामान्यतः,समूह में नीचे जाने पर परमाणु और आयनिक त्रिज्या बढ़ती है।
हालाँकि,द्वितीय संक्रमण श्रेणी के तत्वों $(Zr, Nb, Mo, \dots)$ और तृतीय संक्रमण श्रेणी के तत्वों $(Hf, Ta, W, \dots)$ की त्रिज्या लगभग समान होती है।
यह घटना लैंथेनॉइड संकुचन के कारण होती है,जो एक $4f$ इलेक्ट्रॉन द्वारा दूसरे के अपूर्ण परिरक्षण (shielding) से उत्पन्न होती है,जिसके परिणामस्वरूप $4d$ से $5d$ श्रेणी में जाने पर आकार में अपेक्षा से कम वृद्धि होती है।
इसलिए,$Zr^{4+}$ और $Hf^{4+}$ की आयनिक त्रिज्या लगभग समान होती है।

(D) सही मिलान इस प्रकार है:
$A$. सल्फ्यूरिक एसिड का निर्माण $iv$. संपर्क प्रक्रिया द्वारा किया जाता है।
$B$. स्टील का निर्माण $ii$. बेसेमर प्रक्रिया द्वारा किया जाता है।
$C$. सोडियम हाइड्रोक्साइड का निर्माण ऐतिहासिक रूप से $iii$. लेब्लांक प्रक्रिया द्वारा किया जाता था।
$D$. अमोनिया का निर्माण $i$. हैबर प्रक्रिया द्वारा किया जाता है।
अतः,सही मिलान $A-iv, B-ii, C-iii, D-i$ है।

(D) लैंथेनॉइड्स द्वारा प्रदर्शित सबसे सामान्य ऑक्सीकरण अवस्था $+3$ है।

(A) एक संक्रमण धातु संकुल दृश्य प्रकाश को तभी अवशोषित करता है जब उसमें अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हों,जो $d-d$ संक्रमण की अनुमति देते हैं।
$1$. $[Ni(CN)_4]^{2-}$ में,$Ni$ $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था $(3d^8)$ में है। चूंकि $CN^-$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है,यह $3d$ कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों का युग्मन करता है,जिसके परिणामस्वरूप कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं बचता है।
$2$. $[Cr(NH_3)_6]^{3+}$ में $Cr^{3+}$ $(3d^3)$ है,जिसमें $3$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं।
$3$. $[Fe(H_2O)_6]^{2+}$ में $Fe^{2+}$ $(3d^6)$ है,जिसमें $4$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं।
$4$. $[Ni(H_2O)_6]^{2+}$ में $Ni^{2+}$ $(3d^8)$ है,जिसमें $2$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं।
चूंकि $[Ni(CN)_4]^{2-}$ में कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं है,इसलिए इससे दृश्य प्रकाश को अवशोषित करने की अपेक्षा नहीं है।

(D) एक अष्टफलकीय संकुल में,$d$-कक्षक $t_{2g}$ (कम ऊर्जा) और $e_g$ (उच्च ऊर्जा) सेट में विभाजित हो जाते हैं।
उच्च स्पिन $d^4$ विन्यास के लिए,इलेक्ट्रॉन हुंड के नियम के अनुसार भरे जाते हैं क्योंकि क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन ऊर्जा $\Delta_o$ युग्मन ऊर्जा $P$ से कम होती है।
इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $t_{2g}^3 e_g^1$ है।
क्रिस्टल क्षेत्र स्थिरीकरण ऊर्जा $(CFSE)$ की गणना इस प्रकार है:
$CFSE = (n_{t_{2g}} \times -0.4 \Delta_o) + (n_{e_g} \times 0.6 \Delta_o)$
$CFSE = (3 \times -0.4 \Delta_o) + (1 \times 0.6 \Delta_o)$
$CFSE = -1.2 \Delta_o + 0.6 \Delta_o = -0.6 \Delta_o$.

(D) $[MA_4B_2]$ प्रकार के संकुल ज्यामितीय समावयवता प्रदर्शित करते हैं।
संकुल $[Co(NH_3)_4Cl_2]^+$ एक $[MA_4B_2]$ प्रकार का संकुल है और इस प्रकार,यह ज्यामितीय समावयवता प्रदर्शित करने के लिए आवश्यक शर्तों को पूरा करता है।
इसलिए,इसके दो ज्यामितीय समावयवी (cis और trans) अलग-अलग रंगों के होते हैं।
बंधन समावयवता के लिए,उभयदंती लिगेंड की उपस्थिति आवश्यक है।
उपसहसंयोजन समावयवता के लिए,संकुल के धनायन और ऋणायन दोनों संकुल आयन होने चाहिए।
आयनन समावयवता के लिए,लिगेंड से भिन्न एक ऋणायन उपसहसंयोजन क्षेत्र के बाहर मौजूद होना चाहिए।
ये सभी शर्तें इस संकुल द्वारा पूरी नहीं होती हैं। इसलिए,यह अन्य दी गई समावयवताएं प्रदर्शित नहीं करता है।

(C) $[Ni(NH_3)_2Cl_2]$ चतुष्फलकीय ज्यामिति अपनाता है क्योंकि $Ni^{2+}$ एक $d^8$ आयन है और यहाँ $NH_3$ तथा $Cl^-$ दुर्बल क्षेत्र लिगेंड हैं,जिसके परिणामस्वरूप $sp^3$ संकरण होता है।
$[M(A)_2(B)_2]$ प्रकार के चतुष्फलकीय संकुल ज्यामितीय समावयवता प्रदर्शित नहीं करते हैं क्योंकि चतुष्फलक में सभी स्थितियाँ एक-दूसरे के सापेक्ष समान होती हैं।
इसके विपरीत,$[Pt(NH_3)_2Cl_2]$ एक वर्ग समतलीय संकुल है जो ज्यामितीय समावयवता प्रदर्शित करता है।
$[Ni(NH_3)_4(H_2O)_2]^{2+}$ एक अष्टफलकीय संकुल है जो ज्यामितीय समावयवता प्रदर्शित करता है।
$[Ni(en)_3]^{2+}$ एक अष्टफलकीय संकुल है जो प्रकाशिक समावयवता प्रदर्शित करता है।

(C) मुख्य विचार: $S_{N}1$ अभिक्रिया एक कार्बोनियम आयन मध्यवर्ती के निर्माण के माध्यम से आगे बढ़ती है। कार्बोनियम आयन की स्थिरता एल्काइल/एराइल हैलाइड की प्रतिक्रियाशीलता निर्धारित करती है; उच्च स्थिरता का अर्थ है उच्च प्रतिक्रियाशीलता।
दिए गए हैलाइड्स से बनने वाले कार्बोनियम आयन इस प्रकार हैं:
$1$. $C_6H_5CH(C_6H_5)Br \rightarrow (C_6H_5)_2CH^+ + Br^-$
$2$. $C_6H_5CH(CH_3)Br \rightarrow C_6H_5CH^+(CH_3) + Br^-$
$3$. $C_6H_5C(CH_3)(C_6H_5)Br \rightarrow (C_6H_5)_2C^+(CH_3) + Br^-$
$4$. $C_6H_5CH_2Br \rightarrow C_6H_5CH_2^+ + Br^-$
इन कार्बोनियम आयनों की स्थिरता का क्रम: $(C_6H_5)_2C^+(CH_3) > (C_6H_5)_2CH^+ > C_6H_5CH^+(CH_3) > C_6H_5CH_2^+$.
कार्बोनियम आयन $(C_6H_5)_2C^+(CH_3)$ सबसे अधिक स्थिर है। इसलिए,$C_6H_5C(CH_3)(C_6H_5)Br$ $S_{N}1$ अभिक्रिया के प्रति सबसे अधिक प्रतिक्रियाशील है।

(A) न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन के प्रति $C-X$ बंध की अभिक्रियाशीलता उसकी क्रियाविधि ($S_N1$ या $S_N2$) पर निर्भर करती है।
$1$. एल्किल हैलाइड ($III$ और $IV$) सामान्यतः एरिल हैलाइड ($I$ और $II$) की तुलना में अधिक अभिक्रियाशील होते हैं क्योंकि एरिल हैलाइड में अनुनाद के कारण $C-X$ बंध में आंशिक द्वि-बंध गुण होता है।
$2$. एल्किल हैलाइडों में,$3^o$ हैलाइड $(III)$,$2^o$ हैलाइड $(IV)$ की तुलना में $S_N1$ अभिक्रियाओं में अधिक अभिक्रियाशील होता है क्योंकि इसमें अधिक स्थिर कार्बोकेशन बनता है।
$3$. एरिल हैलाइडों में,इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूहों $(-NO_2)$ की उपस्थिति न्यूक्लियोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन के प्रति अभिक्रियाशीलता को बढ़ाती है। अतः,$II$,$I$ की तुलना में अधिक अभिक्रियाशील है।
$4$. इस प्रकार,अभिक्रियाशीलता का सही क्रम $I < II < IV < III$ है।

(C) अभिक्रिया इस प्रकार होती है:
$1$. $C_6H_5CH_2Br$ शुष्क ईथर की उपस्थिति में $Mg$ के साथ अभिक्रिया करके ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $C_6H_5CH_2MgBr$ बनाता है।
$2$. ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $C_6H_5CH_2MgBr$ का $H_3O^{+}$ के साथ जल-अपघटन करने पर $C_6H_5CH_3$ (टोल्यूनि) प्राप्त होता है।
अतः,उत्पाद $X$ $C_6H_5CH_3$ है।

(A) अम्लीय सामर्थ्य प्रोटॉन $(H^+)$ के नुकसान के बाद बनने वाले संयुग्मी क्षार (conjugate base) की स्थिरता पर निर्भर करता है।
$2,4,6-$ट्राइनाइट्रोफिनोल $(III)$ सबसे अधिक अम्लीय है क्योंकि फिनोक्साइड आयन तीन $-NO_2$ समूहों के मजबूत $-I$ और $-M$ प्रभावों द्वारा अत्यधिक स्थिर होता है।
एसिटिक एसिड $(II)$,फिनोल $(IV)$ से अधिक अम्लीय है क्योंकि कार्बोक्सिलेट आयन दो विद्युत ऋणात्मक ऑक्सीजन परमाणुओं के बीच अनुनाद (resonance) द्वारा स्थिर होता है,जबकि फिनोक्साइड आयन एरोमैटिक वलय के भीतर अनुनाद द्वारा स्थिर होता है।
फिनोल $(IV)$,साइक्लोहेक्सेनॉल $(I)$ से अधिक अम्लीय है क्योंकि फिनोक्साइड आयन अनुनाद-स्थिर है,जबकि साइक्लोहेक्सोक्साइड आयन में ऐसी कोई स्थिरता नहीं होती है।
साइक्लोहेक्सेनॉल $(I)$ सबसे कम अम्लीय है क्योंकि एल्काइल समूह इलेक्ट्रॉन-दाता ($+I$ प्रभाव) है,जो एल्कोक्साइड आयन को अस्थिर करता है।
इसलिए,अम्लीय सामर्थ्य का घटता क्रम $III > II > IV > I$ है।

(B) किसी यौगिक की अम्लता उसके संयुग्मी क्षार (conjugate base) के स्थायित्व पर निर्भर करती है।
$1$. फिनोल $(C_6H_5OH)$ एक प्रोटॉन खोने के बाद फिनोक्साइड आयन $(C_6H_5O^-)$ बनाता है। यह फिनोक्साइड आयन बेंजीन रिंग द्वारा अत्यधिक अनुनाद-स्थिर (resonance-stabilized) होता है,जो फिनोल को दिए गए विकल्पों में सबसे अधिक अम्लीय बनाता है।
$2$. बेंज़िल अल्कोहल $(C_6H_5CH_2OH)$ बेंज़िलॉक्साइड आयन $(C_6H_5CH_2O^-)$ बनाता है,जिसमें ऋणात्मक आवेश ऑक्सीजन परमाणु पर केंद्रित होता है और यह बेंजीन रिंग द्वारा अनुनाद-स्थिर नहीं होता है।
$3$. साइक्लोहेक्सानोल और डाइसाइक्लोहेक्सिलमेथेनॉल एलिफैटिक अल्कोहल हैं। $-OH$ समूह वाले कार्बन से जुड़े एल्काइल समूह इलेक्ट्रॉन-रिलीजिंग ($+I$ प्रभाव) होते हैं,जो एल्कोक्साइड आयन को अस्थिर करते हैं और अम्लता को कम करते हैं।
इसलिए,फिनोल सबसे अधिक अम्लीय यौगिक है।

(A) फिनोल की अम्लता प्रोटॉन के नुकसान के बाद बनने वाले फिनोक्साइड आयन की स्थिरता द्वारा निर्धारित होती है।
इलेक्ट्रॉन खींचने वाले समूह $(EWG)$,जैसे $-NO_2$,$-I$ और $-M$ प्रभाव के माध्यम से फिनोक्साइड आयन को स्थिर करते हैं,जिससे अम्लता बढ़ती है।
इलेक्ट्रॉन देने वाले समूह $(ERG)$,जैसे $-CH_3$,$+I$ और $+H$ प्रभाव के माध्यम से फिनोक्साइड आयन को अस्थिर करते हैं,जिससे अम्लता कम हो जाती है।
यौगिकों की तुलना:
$1$. $(iv)$ पैरा-नाइट्रोफिनोल: पैरा स्थिति पर $-NO_2$ समूह $-I$ और $-M$ दोनों प्रभाव डालता है,जो अधिकतम स्थिरता प्रदान करता है।
$2$. $(iii)$ मेटा-नाइट्रोफिनोल: मेटा स्थिति पर $-NO_2$ समूह केवल $-I$ प्रभाव डालता है,जो पैरा की तुलना में कम स्थिरता देता है।
$3$. $(i)$ फिनोल: संदर्भ यौगिक।
$4$. $(ii)$ मिथाइल फिनोल: $-CH_3$ समूह $+I$ और $+H$ प्रभाव डालता है,जो फिनोक्साइड आयन को अस्थिर करता है।
अतः,अम्लता का सही क्रम $(iv) > (iii) > (i) > (ii)$ है।

(B) जब ग्लिसरॉल को $HI$ की अधिकता के साथ उपचारित किया जाता है,तो यह $2$-आयोडोप्रोपेन उत्पन्न करता है। यह अभिक्रिया कई चरणों में होती है:
$1.$ ग्लिसरॉल $3$ मोल $HI$ के साथ अभिक्रिया करके एक अस्थिर ट्राईआयोडाइड बनाता है: $CH_2(OH)CH(OH)CH_2(OH) + 3HI \rightarrow [CH_2I-CHI-CH_2I] + 3H_2O$.
$2.$ अस्थिर ट्राईआयोडाइड $I_2$ खोकर एलिल आयोडाइड बनाता है: $[CH_2I-CHI-CH_2I] \rightarrow CH_2=CH-CH_2I + I_2$.
$3.$ चूंकि $HI$ अधिकता में है,एलिल आयोडाइड आगे अभिक्रिया करके $1,2$-डाईआयोडोप्रोपेन बनाता है,जो $I_2$ खोकर प्रोपीन बनाता है: $CH_2=CH-CH_2I + HI$ $\rightarrow [CH_3-CHI-CH_2I]$ $\rightarrow CH_3-CH=CH_2 + I_2$.
$4.$ अंत में,प्रोपीन $HI$ के साथ (मार्कोवनिकोव योग) अभिक्रिया करके $2$-आयोडोप्रोपेन देता है: $CH_3-CH=CH_2 + HI \rightarrow CH_3-CHI-CH_3$.

(C) आयोडोफॉर्म परीक्षण उन यौगिकों द्वारा दिया जाता है जिनमें या तो मिथाइल कीटो समूह $(CH_3-CO-)$ या मिथाइल हाइड्रॉक्सी समूह $(CH_3-CH(OH)-)$ होता है,जिसे मिथाइल कीटो समूह में ऑक्सीकृत किया जा सकता है।
$(i) CH_3-CH_2-OH$ (एथेनॉल) का ऑक्सीकरण $CH_3-CHO$ में होता है,जो आयोडोफॉर्म परीक्षण देता है।
$(ii) CH_3-CO-CH_3$ (एसीटोन) में $CH_3-CO-$ समूह होता है।
$(iii) CH_3-CH(OH)-CH_3$ (प्रोपेन$-2-$ऑल) का ऑक्सीकरण $CH_3-CO-CH_3$ में होता है।
$(iv) CH_3-OH$ (मेथनॉल) में आवश्यक समूह नहीं होता है।
इसलिए,$(i), (ii)$ और $(iii)$ सकारात्मक आयोडोफॉर्म परीक्षण देंगे।

(C) $A. \ CH_3(CH_2)_3NH_2$ एक प्राथमिक एमीन है,जो $KOH$ (alc.) और $CHCl_3$ के साथ कार्बिलएमीन परीक्षण देता है और दुर्गंधयुक्त आइसोसाइनाइड बनाता है $(ii)$.
$B. \ CH_3C\equiv CH$ एक टर्मिनल एल्काइन है,जो अमोनियायुक्त $AgNO_3$ के साथ अभिक्रिया करके सिल्वर एसिटाइलाइड का सफेद अवक्षेप बनाता है $(iii)$.
$C. \ CH_3CH_2COOCH_3$ एक एस्टर है,जो क्षारीय जल-अपघटन द्वारा अल्कोहल और कार्बोक्सिलेट लवण बनाता है $(i)$.
$D. \ CH_3CH(OH)CH_3$ एक द्वितीयक अल्कोहल है,जो ल्यूकास अभिकर्मक $(ZnCl_2 + conc. HCl)$ के साथ अभिक्रिया करके $5-10 \ minutes$ में धुंधलापन उत्पन्न करता है $(iv)$.
अतः,सही मिलान $A-(ii), B-(iii), C-(i), D-(iv)$ है।

(B) $Reimer-Tiemann$ अभिक्रिया में,एरोमैटिक वलय और फॉर्मिल समूह के बीच एक नया $C-C$ बंध बनता है।
$Cannizzaro$ अभिक्रिया में,$\alpha$-हाइड्रोजन रहित एल्डिहाइड का असमानुपातन (disproportionation) होता है,जिससे अल्कोहल और कार्बोक्सिलिक अम्ल का लवण बनता है। इस अभिक्रिया में कोई नया $C-C$ बंध नहीं बनता है।
$2HCHO \xrightarrow{\text{Conc. } NaOH} CH_3OH + HCOONa$
$Wurtz$ अभिक्रिया में,दो एल्किल हैलाइड सोडियम की उपस्थिति में अभिक्रिया करके उच्च एल्केन बनाते हैं,जिससे एक नया $C-C$ बंध बनता है।
$Friedel-Crafts$ एसाइलेशन में,एक एसाइल समूह को एरोमैटिक वलय में जोड़ा जाता है,जिससे वलय और एसाइल समूह के बीच एक नया $C-C$ बंध बनता है।
अतः,$Cannizzaro$ अभिक्रिया सही उत्तर है।

(A) वह अभिक्रिया जो एमाइड $(-CONH_2)$ को एक कम कार्बन परमाणु वाले प्राथमिक एमाइन $(-NH_2)$ में परिवर्तित करती है,उसे $Hofmann$ ब्रोमामाइड निम्नीकरण अभिक्रिया कहा जाता है।
दिए गए अभिकर्मकों में से,$NaOH + Br_2$ (ब्रोमीन का क्षारीय घोल) इस परिवर्तन के लिए उपयोग किया जाने वाला विशिष्ट अभिकर्मक है।
एसिटामाइड $(CH_3CONH_2)$,$NaOH$ और $Br_2$ के साथ अभिक्रिया करके मिथाइल एमाइन $(CH_3NH_2)$ देता है।
रासायनिक समीकरण: $CH_3CONH_2 + 4NaOH + Br_2 \rightarrow CH_3NH_2 + Na_2CO_3 + 2NaBr + 2H_2O$.

(D) कार्बोनिल समूह की न्यूक्लियोफिलिक हमले के प्रति संवेदनशीलता कार्बोनिल कार्बन की इलेक्ट्रोफिलिसिटी पर निर्भर करती है।
यह इलेक्ट्रोफिलिसिटी कार्बोनिल कार्बन से जुड़े इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह की उपस्थिति से बढ़ जाती है।
दिए गए व्युत्पन्नों में,क्लोराइड आयन $(Cl^-)$ सबसे दुर्बल क्षार है और इसलिए सबसे अच्छा लिविंग ग्रुप है।
चूंकि $Cl$ अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक है और एक अच्छा लिविंग ग्रुप है,यह एक मजबूत प्रेरक प्रभाव (inductive effect) डालता है,जिससे $CH_3COCl$ में कार्बोनिल कार्बन सबसे अधिक इलेक्ट्रॉन-न्यून हो जाता है और इस प्रकार यह न्यूक्लियोफिलिक हमले के लिए सबसे अधिक संवेदनशील हो जाता है।

(C) अल्कोहल का निर्जलीकरण एक कार्बोनियम आयन (carbocation) मध्यवर्ती के निर्माण को शामिल करता है। कार्बोनियम आयन की स्थिरता निर्जलीकरण की आसानी को निर्धारित करती है। कार्बोनियम आयन जितना अधिक स्थिर होगा,निर्जलीकरण उतना ही आसान होगा।
दिए गए यौगिकों में,हाइड्रॉक्सिल समूह कार्बोनिल समूह के सापेक्ष अलग-अलग स्थितियों पर स्थित है।
विकल्प $C$ ($4$-हाइड्रॉक्सीपेंटेन-$2$-ओन) के लिए,$-OH$ समूह के हटने के बाद बनने वाला कार्बोनियम आयन एक द्वितीयक कार्बोनियम आयन है जो अपनी स्थिति के कारण अपेक्षाकृत अधिक स्थिर है,जिससे संयुग्मित एनोन (enone) प्रणाली का निर्माण आसान हो जाता है।
मध्यवर्ती कार्बोनियम आयनों की स्थिरता की तुलना करने पर:
$(b)$ और $(d)$ कार्बोनिल समूह के बगल में द्वितीयक कार्बोनियम आयन बनाते हैं (जो कार्बोनिल समूह के इलेक्ट्रॉन-आकर्षक प्रभाव से अस्थिर हो जाते हैं)।
$(a)$ कार्बोनिल समूह के बगल में द्वितीयक कार्बोनियम आयन बनाता है।
$(c)$ $4$-स्थिति पर द्वितीयक कार्बोनियम आयन बनाता है,जो इलेक्ट्रॉन-आकर्षक कार्बोनिल समूह से दूर है,जिससे यह दूसरों की तुलना में अधिक स्थिर हो जाता है।
इसलिए,विकल्प $C$ में दिया गया यौगिक सबसे आसानी से निर्जलीकृत होता है।

(B) $1$. $273-278 \ K$ पर एनिलीन की $NaNO_{2}/HCl$ के साथ अभिक्रिया से बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड $(X)$ बनता है।
$2$. बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड $(X)$ फिर एक कमजोर अम्लीय माध्यम में $N,N-dimethylaniline$ के साथ इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया (युग्मन अभिक्रिया) करता है।
$3$. यह युग्मन $N,N-dimethylaniline$ की पैरा-स्थिति पर होता है,जिससे $p-(dimethylamino)azobenzene$ $(Y)$ बनता है,जो एक पीले-नारंगी रंग का रंजक है।
$4$. $Y$ की संरचना $C_6H_5-N=N-C_6H_4-N(CH_3)_2$ है।

(C) $(i)$ इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह की उपस्थिति क्षारकता को कम करती है,जबकि $-CH_{3}, -C_{2}H_{5}$ जैसे इलेक्ट्रॉन-दाता समूह की उपस्थिति क्षारकता को बढ़ाती है।
$(ii)$ $HNO_{2}$ एलिफैटिक एमाइन के $-NH_{2}$ समूह को $-OH$ (अल्कोहल) में परिवर्तित करता है,जबकि यह कम तापमान $(0-5\,^{\circ}C)$ पर एरोमैटिक एमाइन को डायज़ोनियम लवण में परिवर्तित करता है।
$(iii)$ एल्काइल समूह के इलेक्ट्रॉन-दाता प्रभाव के कारण एल्काइल एमाइन अमोनिया से अधिक क्षारीय होते हैं,जबकि फेनिल रिंग की इलेक्ट्रॉन-आकर्षक प्रकृति के कारण एराइल एमाइन अमोनिया से कम क्षारीय होते हैं।
$(iv)$ एल्काइल एमाइन के लिए अभिक्रिया: $R-NH_{2} \xrightarrow{HNO_{2}} R-OH + N_{2} + H_{2}O$.
$(v)$ एराइल एमाइन के लिए अभिक्रिया: $C_{6}H_{5}NH_{2} \xrightarrow{NaNO_{2} + HCl, 273-278\,K} C_{6}H_{5}N_{2}^{+}Cl^{-}$.
अतः,यह कथन कि एराइल एमाइन नाइट्रस अम्ल के साथ अभिक्रिया करके फिनोल बनाते हैं,गलत है,क्योंकि इन परिस्थितियों में वे डायज़ोनियम लवण बनाते हैं।

(A) म्यूटारोटेशन रिड्यूसिंग शर्करा के ताजे तैयार किए गए घोलों में देखे जाने वाले ऑप्टिकल रोटेशन में परिवर्तन की घटना है।
यह गुण उन शर्कराओं द्वारा प्रदर्शित किया जाता है जिनमें मुक्त हेमीएसिटल या हेमीकेटल समूह होता है,जो उन्हें उनके ओपन-चेन एल्डिहाइड $(-CHO)$ या कीटोन $(>C=O)$ रूपों के साथ संतुलन में रहने की अनुमति देता है।
$(+)$ सुक्रोज एक नॉन-रिड्यूसिंग शर्करा है क्योंकि इसका ग्लाइकोसिडिक लिंकेज ग्लूकोज और फ्रुक्टोज के एनोमेरिक कार्बन के बीच बनता है,जिससे कोई मुक्त एल्डिहाइड या कीटोन समूह नहीं बचता है।
इसलिए,$(+)$ सुक्रोज म्यूटारोटेशन प्रदर्शित नहीं करता है।

(A) नियोप्रीन एक सिंथेटिक रबर है जो क्लोरोप्रीन ($2$-क्लोरो-$1,3$-ब्यूटाडाइन) के मुक्त मूलक बहुलकीकरण (free radical polymerization) द्वारा निर्मित होता है।
नियोप्रीन की पुनरावर्ती इकाई $CH_2=C(Cl)-CH=CH_2$ के बहुलकीकरण द्वारा बनती है।
परिणामी संरचना $[-CH_2-C(Cl)=CH-CH_2-]_n$ है।

(B) ट्रैंक्विलाइज़र वे रासायनिक पदार्थ हैं जो चिंता और मानसिक तनाव को कम करते हैं।
इन्हें अक्सर साइकोथेराप्यूटिक दवाएं कहा जाता है।
सामान्य रूप से उपयोग की जाने वाली ट्रैंक्विलाइज़र दवाओं के उदाहरणों में $Equanil$,$Valium$ और $Serotonin$ शामिल हैं।

(C) टॉलेन अभिकर्मक $(AgNO_3 + NH_4OH)$ है और यह एक क्षारीय माध्यम प्रदान करता है। फ्रुक्टोज एक कीटो-हेक्सोज है,फिर भी यह टॉलेन अभिकर्मक को अपचयित कर सकता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि क्षारीय माध्यम में,यह इनोलिकरण और पुनर्विन्यास (Lobry de-Bruyn-van Ekenstein transformation) से गुजरकर एक एल्डोज (जैसे $D$-ग्लूकोज या $D$-मैनोज) बनाता है जिसमें एल्डिहाइड समूह होता है। साम्यावस्था में इनेडायोल मध्यवर्ती का निर्माण होता है।

(B) आयन अपने $d$-कक्षकों में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति के कारण जलीय विलयन में रंग प्रदर्शित करते हैं,जो $d-d$ संक्रमण की अनुमति देते हैं।
इलेक्ट्रॉनिक विन्यास:
$La^{3+} (Z=57): [Xe] 4f^0 5d^0$ (कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं)।
$Ti^{3+} (Z=22): [Ar] 3d^1$ (एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन)।
$Lu^{3+} (Z=71): [Xe] 4f^{14}$ (कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं)।
$Sc^{3+} (Z=21): [Ar] 3d^0$ (कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं)।
चूंकि $Ti^{3+}$ में एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन है,इसलिए यह जलीय विलयन में रंग प्रदर्शित करेगा।

(C) $P_4O_{10}$ की संरचना में चार फास्फोरस परमाणुओं की चतुष्फलकीय व्यवस्था होती है।
प्रत्येक फास्फोरस परमाणु एक टर्मिनल ऑक्सीजन परमाणु के साथ द्वि-आबंध $(P=O)$ द्वारा जुड़ा होता है।
इसमें छह ऑक्सीजन परमाणु होते हैं जो फास्फोरस परमाणुओं के बीच सेतु (ब्रिज) के रूप में कार्य करते हैं,जिससे $P-O-P$ लिंकेज बनते हैं।
अतः,ब्रिजिंग ऑक्सीजन परमाणुओं की कुल संख्या $6$ है।