AP EAMCET 2013 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Hindi

(A) केशिका नली में द्रव स्तंभ की ऊँचाई का सूत्र: $h = \frac{2T \cos \theta}{rdg}$ है।
पानी के लिए: $h_1 = \frac{2T_1 \cos \theta_1}{r d_1 g}$। चूँकि $\theta_1 = 0^{\circ}$ है,$\cos 0^{\circ} = 1$,इसलिए $h_1 = \frac{2T_1}{r d_1 g}$।
द्रव का द्रव्यमान $m = \pi r^2 h d$ है। $h$ का मान रखने पर,$m = \pi r^2 d \left( \frac{2T \cos \theta}{rdg} \right) = \frac{2 \pi r T \cos \theta}{g}$ प्राप्त होता है।
प्रथम स्थिति (पानी) के लिए: $m_1 = \frac{2 \pi r T_1}{g} = 5 \times 10^{-3} \ kg$।
दूसरे द्रव के लिए: $T_2 = \sqrt{2} T_1$ और $\theta_2 = 45^{\circ}$ है।
$m_2 = \frac{2 \pi r T_2 \cos \theta_2}{g} = \frac{2 \pi r (\sqrt{2} T_1) \cos 45^{\circ}}{g}$।
चूँकि $\cos 45^{\circ} = \frac{1}{\sqrt{2}}$ है,इसलिए $m_2 = \frac{2 \pi r (\sqrt{2} T_1) \times \frac{1}{\sqrt{2}}}{g} = \frac{2 \pi r T_1}{g}$।
$m_1$ और $m_2$ की तुलना करने पर,$m_2 = m_1 = 5 \times 10^{-3} \ kg$ प्राप्त होता है।

(C) गोलाकार बूंद का टर्मिनल वेग $v = \frac{2}{9} \frac{r^2(\rho-\sigma) g}{\eta}$ सूत्र द्वारा दिया जाता है।
चूंकि उत्प्लावन बल को अनदेखा किया गया है,$\sigma \approx 0$,इसलिए $v \propto r^2$ है।
जब $r$ त्रिज्या की दो बूंदें मिलकर $R$ त्रिज्या की एक बड़ी बूंद बनाती हैं,तो आयतन संरक्षित रहता है:
$\frac{4}{3} \pi R^3 = 2 \times \frac{4}{3} \pi r^3$
$R^3 = 2r^3 \Rightarrow R = 2^{1/3} r$.
मान लीजिए कि बड़ी बूंद का टर्मिनल वेग $v'$ है।
$\frac{v'}{v} = \frac{R^2}{r^2} = \frac{(2^{1/3} r)^2}{r^2} = 2^{2/3} = \sqrt[3]{4}$.
अतः,$v' = \sqrt[3]{4} v$.

(A) डाइबोरेन $(B_2H_6)$ $AlCl_3$ उत्प्रेरक की उपस्थिति में $HCl$ के साथ अभिक्रिया करके हाइड्रोक्लोरीनीकरण करता है,जिसके परिणामस्वरूप हाइड्रोजन गैस $(H_2)$ मुक्त होती है।
रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार है:
$B_2H_6 + HCl \xrightarrow{AlCl_3} B_2H_5Cl + H_2 \uparrow$

(C) त्रि-आयामी सिलिकेट्स में,प्रत्येक $SiO_4^{4-}$ चतुष्फलक (tetrahedron) के चारों ऑक्सीजन परमाणु (कोने) अन्य चतुष्फलकों के साथ साझा किए जाते हैं।
इसके परिणामस्वरूप एक त्रि-आयामी नेटवर्क संरचना प्राप्त होती है।
ऐसी संरचनाओं के उदाहरणों में क्वार्ट्ज,ट्रिडिमाइट और क्रिस्टोबेलाइट जैसे सिलिका के विभिन्न रूप शामिल हैं।

(D) सोडियम थायोसल्फेट $(Na_2S_2O_3)$ की नम क्लोरीन $(Cl_2)$ के साथ अभिक्रिया एक ऑक्सीकरण अभिक्रिया है।
पानी की उपस्थिति में,$Na_2S_2O_3$ का ऑक्सीकरण सोडियम सल्फेट $(Na_2SO_4)$ और हाइड्रोक्लोरिक एसिड $(HCl)$ में हो जाता है,जबकि सल्फर $(S)$ उप-उत्पाद के रूप में अवक्षेपित होता है।
संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$Na_2S_2O_3 + Cl_2 + H_2O \longrightarrow Na_2SO_4 + 2HCl + S$
यहाँ,$X$ सल्फर $(S)$ है।

(A) असमानुपातन अभिक्रिया एक विशेष प्रकार की रेडॉक्स अभिक्रिया है जिसमें एक ही तत्व की दी गई ऑक्सीकरण अवस्था एक साथ ऑक्सीकृत और अपचयित (reduced) होती है।
अभिक्रिया $3Cl_{2\text{(g)}} + 6OH^-{_{\text{(aq)}}} \rightarrow ClO_3^-{_{\text{(aq)}}} + 5Cl^-{_{\text{(aq)}}} + 3H_2O_{\text{(l)}}$ में,क्लोरीन की ऑक्सीकरण अवस्था $Cl_2$ में $0$ से बदलकर $Cl^-$ में $-1$ (अपचयन) और $ClO_3^-$ में $+5$ (ऑक्सीकरण) हो जाती है।
अतः,यह एक असमानुपातन अभिक्रिया है।

(B) दिया गया है: सांद्रता $C = 0.10 \ M$,आयनन की मात्रा $\alpha = 4.0 \% = 0.04$.
लैक्टिक अम्ल $(CH_3CH(OH)COOH)$ के वियोजन के लिए:
$CH_3CH(OH)COOH \rightleftharpoons CH_3CH(OH)COO^- + H^+$
साम्यावस्था पर सांद्रता:
$[CH_3CH(OH)COOH] = C(1 - \alpha)$
$[CH_3CH(OH)COO^-] = C\alpha$
$[H^+] = C\alpha$
वियोजन स्थिरांक $K_a$ इस प्रकार है:
$K_a = \frac{[CH_3CH(OH)COO^-][H^+]}{[CH_3CH(OH)COOH]} = \frac{C\alpha \cdot C\alpha}{C(1 - \alpha)} = \frac{C\alpha^2}{1 - \alpha}$
मान रखने पर:
$K_a = \frac{0.1 \times (0.04)^2}{1 - 0.04} = \frac{0.1 \times 0.0016}{0.96} = \frac{0.00016}{0.96} = \frac{1.6 \times 10^{-4}}{0.96} \approx 1.66 \times 10^{-4}$

(D) आदर्श गैस के $n$ मोल के लिए गतिज ऊर्जा $(KE)$ का सूत्र $KE = n \times \frac{3}{2} RT$ होता है।
$4$ $g$ $H_2$ के लिए,मोलों की संख्या $n_{H_2} = \frac{4 \ g}{2 \ g/mol} = 2$ $mol$ है।
अतः,$KE_{H_2} = 2 \times \frac{3}{2} RT = 3RT$ है।
$8$ $g$ $O_2$ के लिए,मोलों की संख्या $n_{O_2} = \frac{8 \ g}{32 \ g/mol} = 0.25$ $mol$ या $\frac{1}{4}$ $mol$ है।
अतः,$KE_{O_2} = \frac{1}{4} \times \frac{3}{2} RT = \frac{3}{8} RT$ है।
अतः,$KE_{H_2} : KE_{O_2} = 3RT : \frac{3}{8} RT = 1 : \frac{1}{8} = 8 : 1$ है।

(C) परमाणु का क्वांटम यांत्रिक मॉडल $de \text{ } Broglie$ द्वारा प्रस्तावित पदार्थ की द्वैत प्रकृति (तरंग-कण द्वैतता) पर आधारित है।
यह मॉडल इलेक्ट्रॉन को कण और तरंग दोनों के रूप में मानता है,जिसका गणितीय विवरण $Schrodinger$ तरंग समीकरण द्वारा दिया जाता है।

(B) किसी कक्षक में रेडियल नोड्स की संख्या ज्ञात करने का सूत्र: $n - l - 1$ है।
$3s$ कक्षक के लिए: $n = 3$ और $l = 0$। अतः,रेडियल नोड्स की संख्या $= 3 - 0 - 1 = 2$।
$2p$ कक्षक के लिए: $n = 2$ और $l = 1$। अतः,रेडियल नोड्स की संख्या $= 2 - 1 - 1 = 0$।
इस प्रकार,$3s$ और $2p$ कक्षकों के लिए रेडियल नोड्स की संख्या क्रमशः $2$ और $0$ है।

(D) एन्ट्रॉपी $(S)$ किसी निकाय की अव्यवस्था या यादृच्छिकता का माप है। एक धनात्मक एन्ट्रॉपी परिवर्तन $(\Delta S > 0)$ तब होता है जब निकाय अधिक अव्यवस्थित हो जाता है,जैसे कि द्रव से गैस अवस्था में परिवर्तन के दौरान।
अभिक्रिया $H_2O_{(l)} \longrightarrow H_2O_{(g)}$ में,द्रव जल वाष्प में परिवर्तित होता है। चूंकि गैस के अणुओं में द्रव की तुलना में अधिक यादृच्छिकता होती है,इसलिए निकाय की एन्ट्रॉपी बढ़ती है,जिससे $\Delta S$ धनात्मक हो जाता है।
अन्य विकल्पों में,अभिक्रियाओं में गैस के मोलों की संख्या में कमी आती है या वे अधिक व्यवस्थित अवस्था की ओर जाते हैं,जिसके परिणामस्वरूप एन्ट्रॉपी परिवर्तन ऋणात्मक होता है।