AP EAMCET 2016 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Gujarati

(A) અંતર્ગોળ અરીસા માટે,અરીસાનું સૂત્ર $\frac{1}{v} + \frac{1}{u} = \frac{1}{f}$ છે.
સંજ્ઞા પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરતા,$u$ ને $-u$ અને $f$ ને $-f$ વડે બદલતા.
તેથી,$\frac{1}{v} - \frac{1}{u} = -\frac{1}{f}$,જે આપે છે $\frac{1}{v} = \frac{1}{u} - \frac{1}{f} = \frac{f - u}{uf}$.
આમ,$v = \frac{uf}{f - u} = -\frac{uf}{u - f}$.
સળિયાનો દૂરનો છેડો અનંત અંતરે $(u = \infty)$ છે,તેથી તેનું પ્રતિબિંબ મુખ્ય કેન્દ્ર $(v = f)$ પર રચાય છે.
સળિયાનો નજીકનો છેડો $u$ અંતરે છે,તેથી તેનું પ્રતિબિંબ ધ્રુવથી $v = \frac{uf}{u - f}$ અંતરે રચાય છે.
પ્રતિબિંબની લંબાઈ એ બે પ્રતિબિંબોના સ્થાન વચ્ચેનો તફાવત છે: $L = |v - f|$.
$L = |\frac{uf}{u - f} - f| = |\frac{uf - f(u - f)}{u - f}| = |\frac{uf - uf + f^2}{u - f}| = \frac{f^2}{u - f}$.

(D) સળિયાના નજીકના છેડા માટે,અરીસાનું સૂત્ર $\frac{1}{f} = \frac{1}{u} + \frac{1}{v}$ છે.
અંતર્ગોળ અરીસા માટે સંજ્ઞા પ્રણાલી મુજબ,$u$ અને $f$ ઋણ લેવામાં આવે છે.
તેથી,$\frac{1}{-f} = \frac{1}{-u} + \frac{1}{v}$,જે આપણને $\frac{1}{v} = \frac{1}{u} - \frac{1}{f} = \frac{f - u}{uf}$ આપે છે.
આમ,$v = \frac{uf}{f - u} = -\frac{uf}{u - f}$. અરીસાથી પ્રતિબિંબનું અંતર $|v| = \frac{uf}{u - f}$ થાય છે.
સળિયાનો દૂરનો છેડો અનંત અંતરે $(u = \infty)$ છે. અરીસાના સૂત્ર મુજબ,દૂરના છેડાનું પ્રતિબિંબ મુખ્ય કેન્દ્ર પર $(v = f)$ રચાય છે.
પ્રતિબિંબની લંબાઈ એ બંને છેડાઓના પ્રતિબિંબના સ્થાન વચ્ચેનો તફાવત છે: $L = |v| - f$.
$L = \frac{uf}{u - f} - f = \frac{uf - f(u - f)}{u - f} = \frac{uf - uf + f^2}{u - f} = \frac{f^2}{u - f}$.

(D) મધ્યસ્થ પરમાણુ પરના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની સંખ્યા શોધવા માટેનું સૂત્ર: $\text{Lone pairs} = \frac{1}{2} \times (V - N)$,જ્યાં $V$ એ મધ્યસ્થ પરમાણુના સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે અને $N$ એ બંધ બનાવતા ઇલેક્ટ્રોન છે.
$1$. $NH_3$ માટે: $N$ પાસે $5$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. તે $3$ બંધ બનાવે છે. $\text{Lone pairs} = \frac{1}{2} \times (5 - 3) = 1$.
$2$. $H_2O$ માટે: $O$ પાસે $6$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. તે $2$ બંધ બનાવે છે. $\text{Lone pairs} = \frac{1}{2} \times (6 - 2) = 2$.
$3$. $ClF_3$ માટે: $Cl$ પાસે $7$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. તે $3$ બંધ બનાવે છે. $\text{Lone pairs} = \frac{1}{2} \times (7 - 3) = 2$.
$4$. $XeF_2$ માટે: $Xe$ પાસે $8$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. તે $2$ બંધ બનાવે છે. $\text{Lone pairs} = \frac{1}{2} \times (8 - 2) = 3$.
આમ,$XeF_2$ માં મધ્યસ્થ પરમાણુ પર સૌથી વધુ $(3)$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે.

(B) $PCl_5$ માં ભૌમિતિક રચના ટ્રાયગોનલ બાયપિરામિડલ હોય છે.
ત્રણ વિષુવવૃત્તીય (equatorial) અને બે અક્ષીય (axial) બંધોની હાજરીને કારણે,અક્ષીય $P-Cl$ બંધો વિષુવવૃત્તીય $P-Cl$ બંધો કરતા લાંબા હોય છે,કારણ કે વિષુવવૃત્તીય બંધ જોડીઓ દ્વારા વધુ અપાકર્ષણ લાગે છે.
$SF_6$,$BCl_3$,અને $CCl_4$ માં,અણુઓની ઉચ્ચ સમપ્રમાણતાને કારણે બધા બંધની લંબાઈ સમાન હોય છે.

(B) પ્રક્રિયા $N_2O_{4(g)} \rightleftharpoons 2NO_{2(g)}$ છે.
ધારો કે $N_2O_4$ ના પ્રારંભિક મોલ $1$ છે.
સંતુલને,$20 \%$ $N_2O_4$ વિયોજિત થાય છે,તેથી બાકી રહેલા $N_2O_4$ ના મોલ $= 1 - 0.2 = 0.8$.
ઉત્પન્ન થયેલા $NO_2$ ના મોલ $= 2 \times 0.2 = 0.4$.
સંતુલને કુલ મોલ $= 0.8 + 0.4 = 1.2$.
$N_2O_4$ નું આંશિક દબાણ $(P_{N_2O_4})$ $= \frac{0.8}{1.2} \times 600 \ mm \ Hg = 400 \ mm \ Hg$.
$NO_2$ નું આંશિક દબાણ $(P_{NO_2})$ $= \frac{0.4}{1.2} \times 600 \ mm \ Hg = 200 \ mm \ Hg$.
$K_p = \frac{(P_{NO_2})^2}{P_{N_2O_4}} = \frac{(200)^2}{400} = \frac{40000}{400} = 100$.

(C) પ્રક્રિયા $2 \ N_2O_{5(g)} \longrightarrow 4 \ NO_{2(g)} + O_{2(g)}$ માટે,વેગનું સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$-\frac{1}{2} \frac{d[N_2O_5]}{dt} = \frac{1}{4} \frac{d[NO_2]}{dt} = \frac{d[O_2]}{dt}$
આપેલ છે કે $N_2O_5$ ના અદ્રશ્ય થવાનો દર $-\frac{d[N_2O_5]}{dt} = 1.2 \times 10^{-5} \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}$ છે.
વેગના સમીકરણ પરથી,આપણને મળે છે:
$\frac{d[NO_2]}{dt} = 2 \times \left(-\frac{d[N_2O_5]}{dt}\right)$
$\frac{d[NO_2]}{dt} = 2 \times (1.2 \times 10^{-5}) = 2.4 \times 10^{-5} \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}$.

(A) તત્વની $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^1$ છે.
તટસ્થ અવસ્થામાં ઇલેક્ટ્રોન રચના મેળવવા માટે,આપણે $4s$ કક્ષકમાં બે ઇલેક્ટ્રોન ઉમેરીએ છીએ,જે $3d$ કક્ષક પહેલા ભરાય છે.
આમ,તટસ્થ અવસ્થાની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^1 4s^2$ છે.
સૌથી બહારની કક્ષાનો મુખ્ય ક્વોન્ટમ આંક $n=4$ છે,જે દર્શાવે છે કે તત્વ આવર્ત-$4$ માં છે.
સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોનની કુલ સંખ્યા $1 (d) + 2 (s) = 3$ છે,જે દર્શાવે છે કે તત્વ સમૂહ-$3$ માં છે.
તેથી,સાચું સ્થાન આવર્ત-$4$,સમૂહ-$3$ છે.

(C) "બ્લુ બેબી સિન્ડ્રોમ" (જેને મેથેમોગ્લોબિનેમિયા તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) પીવાના પાણીમાં નાઈટ્રેટ્સની વધુ સાંદ્રતાને કારણે થાય છે.
જ્યારે નાઈટ્રેટ્સ શરીરમાં જાય છે,ત્યારે તે નાઈટ્રાઈટ્સમાં રૂપાંતરિત થાય છે,જે પછી હિમોગ્લોબિન સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને મેથેમોગ્લોબિન બનાવે છે.
મેથેમોગ્લોબિન ઓક્સિજનનું અસરકારક રીતે વહન કરવામાં અસમર્થ હોય છે,જેના કારણે ત્વચાનો રંગ વાદળી પડી જાય છે અને સ્વાસ્થ્ય માટે જોખમ ઊભું થાય છે.

(A) $1$. દ્વિબંધ ધરાવતી સૌથી લાંબી કાર્બન શૃંખલા નક્કી કરો. બંધારણ $(CH_3)_2CH-CH=CH-CH=CH-CH(C_2H_5)-CH_3$ છે.
$2$. સૌથી લાંબી શૃંખલામાં $9$ કાર્બન પરમાણુઓ છે,તેથી મુખ્ય આલ્કેન નોનેન છે.
$3$. ડાબી બાજુથી ક્રમ આપતા દ્વિબંધ $3$ અને $5$ સ્થાન પર આવે છે.
$4$. $2$ અને $7$ સ્થાન પર મિથાઈલ સમૂહો છે.
$5$. તેથી,$IUPAC$ નામ $2, 7$-ડાયમિથાઈલ-$3, 5$-નોનાડાઈન છે.

(D) સમાનધર્મી શ્રેણી એ કાર્બનિક સંયોજનોનો એક સમૂહ છે જેમાં સમાન ક્રિયાશીલ સમૂહ અને સમાન રાસાયણિક ગુણધર્મો હોય છે,જ્યાં દરેક ક્રમિક સભ્ય $CH_2$ એકમ દ્વારા અલગ પડે છે.
આપેલ સૂત્ર $C_5H_8O_2N$ માટે,શ્રેણીનો આગામી સભ્ય $CH_2$ જૂથ ઉમેરીને મેળવવામાં આવે છે.
$C_5H_8O_2N + CH_2 = C_6H_{10}O_2N$.
તેથી,$C_6H_{10}O_2N$ એ સમાન સમાનધર્મી શ્રેણીમાં આવે છે.

(B) ડુમાસ પદ્ધતિમાં,નાઈટ્રોજનની ટકાવારી ગણવા માટેનું સૂત્ર:
$\% \text{ of nitrogen} = \frac{28 \times V \times 100}{22400 \times W}$
જ્યાં $V$ એ $STP$ પર $N_2$ નું કદ ($mL$ માં) છે અને $W$ એ કાર્બનિક સંયોજનનું દળ ($g$ માં) છે.
આપેલ કિંમતો મૂકતા:
$\% \text{ of nitrogen} = \frac{28 \times 45 \times 100}{22400 \times 0.3} = \frac{126000}{6720} = 18.75 \%$
આમ,નાઈટ્રોજનની ટકાવારી આશરે $18.7 \%$ છે.

(C) પ્રક્રિયાની શ્રેણી નીચે મુજબ છે:
$1$. $2-$મિથાઈલ$-2-$બ્રોમોપ્રોપેન શુષ્ક ઈથરની હાજરીમાં $Mg$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $X$ બનાવે છે,જે $2-$મિથાઈલ$-2-$પ્રોપાઈલમેગ્નેશિયમ બ્રોમાઈડ છે: $(CH_3)_3CBr + Mg \xrightarrow{\text{Dry ether}} (CH_3)_3CMgBr (X)$.
$2$. ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $X$ ત્યારબાદ પાણી $(H_2O)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને જળવિભાજન પામે છે,જે $2-$મિથાઈલ પ્રોપેન $(Z)$ અને મેગ્નેશિયમ હાઈડ્રોક્સીબ્રોમાઈડ આપે છે: $(CH_3)_3CMgBr + H_2O \rightarrow (CH_3)_3CH (Z) + Mg(OH)Br$.
$3$. તેથી,$Z$ એ $2-$મિથાઈલ પ્રોપેન છે.

(C) કેલ્ગોન એ સોડિયમ હેક્ઝામેટાફોસ્ફેટનું વ્યાપારી નામ છે,જેનું રાસાયણિક સૂત્ર $Na_6P_6O_{18}$ છે.
તેનો ઉપયોગ પાણીને નરમ બનાવવા માટે કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમ આયનોને દૂર કરવા માટે થાય છે.

(C) કેટાયનિક જળવિભાજન નિર્બળ બેઇઝ અને પ્રબળ એસિડના ક્ષારમાં જોવા મળે છે.
$NH_4Cl$ માં,ક્ષારનું વિયોજન આ રીતે થાય છે: $NH_4Cl \rightarrow NH_4^{+} + Cl^{-}$.
$Cl^{-}$ એ પ્રબળ એસિડ $(HCl)$ નો સંયુગ્મી બેઇઝ છે અને તેનું જળવિભાજન થતું નથી.
$NH_4^{+}$ એ નિર્બળ બેઇઝ $(NH_3)$ નો સંયુગ્મી એસિડ છે અને તેનું જળવિભાજન થાય છે: $NH_4^{+} + H_2O \rightleftharpoons NH_3 + H_3O^{+}$.
આમ,માત્ર કેટાયનિક જળવિભાજન થાય છે.

(C) ભ્રમણ કરતી રીંગ દ્વારા ઉત્પન્ન થતો સમતુલ્ય પ્રવાહ '$I$' એ એકમ સમય દીઠ વિદ્યુતભાર દ્વારા આપવામાં આવે છે:
$I = \frac{q}{T} = \frac{q \omega}{2 \pi}$
જ્યાં '$T = \frac{2 \pi}{\omega}$' એ પરિભ્રમણનો આવર્તકાળ છે.
કરંટ લૂપની ચુંબકીય ડાયપોલ મોમેન્ટ '$M$' એ પ્રવાહ '$I$' અને લૂપના ક્ષેત્રફળ '$A$' ના ગુણાકાર દ્વારા આપવામાં આવે છે:
$M = I \times A$
રીંગનું ક્ષેત્રફળ '$A = \pi R^2$' હોવાથી,આપણને મળે છે:
$M = \left( \frac{q \omega}{2 \pi} \right) \times (\pi R^2)$
$M = \frac{q \omega R^2}{2}$

(A) $AlCl_3$ એ ઇલેક્ટ્રોન-ઉણપ ધરાવતું સંયોજન છે જેમાં $Al$ ની સંયોજકતા કક્ષામાં માત્ર $6$ ઇલેક્ટ્રોન હોય છે.
તેનું અષ્ટક પૂર્ણ કરવા માટે,તે $Al_2Cl_6$ ડાયમર બનાવે છે જેમાં બે ક્લોરિન પરમાણુઓ બ્રિજ તરીકે કાર્ય કરે છે.
દરેક બ્રિજિંગ ક્લોરિન પરમાણુ બીજા $AlCl_3$ એકમના $Al$ પરમાણુની ખાલી $p$-કક્ષકમાં ઇલેક્ટ્રોનની એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મનું દાન કરે છે,જે સવર્ગ સહસંયોજક બંધ બનાવે છે.
આમ,વિધાન અને કારણ બંને સાચા છે,અને કારણ ડાયમરની સ્થિરતાને યોગ્ય રીતે સમજાવે છે.

(D) આપેલ વર્તુળ $x^2+y^2=9$ અને રેખા $x+y=3$ છે.
છેદબિંદુઓને ઉગમબિંદુ સાથે જોડતી રેખાઓની જોડ મેળવવા માટે,આપણે રેખાના સમીકરણનો ઉપયોગ કરીને વર્તુળના સમીકરણને સમઘાત (homogenize) બનાવીએ.
$x+y=3$ હોવાથી,$\frac{x+y}{3}=1$ થાય.
આ કિંમત વર્તુળના સમીકરણમાં મૂકતા:
$x^2+y^2=9(1)^2$
$x^2+y^2=9\left(\frac{x+y}{3}\right)^2$
$x^2+y^2=9\left(\frac{x^2+y^2+2xy}{9}\right)$
$x^2+y^2=x^2+y^2+2xy$
$2xy=0$
$xy=0$
આમ,રેખાઓની જોડનું સમીકરણ $xy=0$ છે.

(D) આપેલ વર્તુળો $C_1: x^2+y^2-2x-4y+c=0$ અને $C_2: x^2+y^2-4x-2y+4=0$ છે.
$C_1$ માટે,કેન્દ્ર $O_1(1, 2)$ અને ત્રિજ્યા $r_1 = \sqrt{5-c}$ છે.
$C_2$ માટે,કેન્દ્ર $O_2(2, 1)$ અને ત્રિજ્યા $r_2 = 1$ છે.
કેન્દ્રો વચ્ચેનું અંતર $d^2 = (2-1)^2 + (1-2)^2 = 2$.
બે વર્તુળો વચ્ચેનો ખૂણો $\cos \theta = \frac{r_1^2+r_2^2-d^2}{2r_1r_2}$ સૂત્ર દ્વારા મળે છે.
$\theta = 60^{\circ}$ આપેલ હોવાથી,$\cos 60^{\circ} = \frac{1}{2}$.
કિંમતો મૂકતા: $\frac{1}{2} = \frac{(5-c) + 1 - 2}{2 \sqrt{5-c}} = \frac{4-c}{2 \sqrt{5-c}}$.
તેથી,$\sqrt{5-c} = 4-c$.
બંને બાજુ વર્ગ કરતા: $5-c = 16 - 8c + c^2$,એટલે કે $c^2 - 7c + 11 = 0$.
દ્વિઘાત સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા,$c = \frac{7 \pm \sqrt{49-44}}{2} = \frac{7 \pm \sqrt{5}}{2}$.

(A) એસિડિક માધ્યમમાં,સંતુલિત રેડોક્ષ પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$2MnO_4^- + 5C_2O_4^{2-} + 16H^+ \rightarrow 2Mn^{2+} + 10CO_2 + 8H_2O$
તુલ્યાંકના સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરતા,$KMnO_4$ ના તુલ્યાંકની સંખ્યા = ઓક્ઝેલિક એસિડના તુલ્યાંકની સંખ્યા:
$n_1 \times M_1 \times V_1 = n_2 \times M_2 \times V_2$
$KMnO_4$ માટે,$Mn$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+7$ થી $+2$ માં બદલાય છે,તેથી $n_1 = 5$.
ઓક્ઝેલિક એસિડ $(H_2C_2O_4)$ માટે,$C$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+3$ થી $+4$ માં બદલાય છે (બે કાર્બન પરમાણુઓ માટે),તેથી $n_2 = 2$.
આપેલ કિંમતો મૂકતા:
$5 \times x \times 40 = 2 \times 0.02 \times 200$
$200x = 8$
$x = \frac{8}{200} = 0.04 \text{ M}$

(B) $I$. ખોટું: $Li^{+}$ ની વીજભાર ઘનતા સૌથી વધુ છે અને તે સૌથી વધુ જલીયકરણ પામે છે,$Cs^{+}$ નહીં.
$II$. સાચું: $Li$ એકમાત્ર આલ્કલી ધાતુ છે જે $N_2$ સાથે સીધી પ્રક્રિયા કરીને $Li_3N$ બનાવે છે.
$III$. ખોટું: તેના નાના કદ અને મજબૂત ધાતુ બંધને કારણે આ આલ્કલી ધાતુઓમાં $Li$ નું ગલનબિંદુ સૌથી વધુ છે.
$IV$. ખોટું: $Li$ ઓક્સાઈડ $(Li_2O)$ બનાવે છે,$Na$ પેરોક્સાઈડ $(Na_2O_2)$ બનાવે છે,અને $K, Rb, Cs$ સુપરઓક્સાઈડ $(MO_2)$ બનાવે છે.

(B) હાઇડ્રોજનના મોલની સંખ્યા $n_{H_2} = \frac{3 \ g}{2 \ g \ mol^{-1}} = 1.5 \ mol$ છે.
ઓક્સિજનના મોલની સંખ્યા $n_{O_2} = \frac{80 \ g}{32 \ g \ mol^{-1}} = 2.5 \ mol$ છે.
વાયુમિશ્રણમાં કુલ મોલની સંખ્યા $n = 1.5 + 2.5 = 4 \ mol$ છે.
આદર્શ વાયુમિશ્રણની કુલ ગતિઊર્જાનું સૂત્ર $KE = \frac{3}{2} n R T$ છે.
કિંમતો મૂકતા,$KE = \frac{3}{2} \times 4 \times R T = 6RT$ મળે છે.

(D) વાયુના પ્રવાહીકરણની સરળતા તેના ક્રાંતિક તાપમાન $(T_c)$ ના સમપ્રમાણમાં હોય છે.
$C$ નું ક્રાંતિક તાપમાન સૌથી વધુ,એટલે કે $405.5 \ K$ છે.
તેથી,વાયુ $C$ નું પ્રવાહીકરણ સૌથી સરળતાથી થશે અને ઠંડો પાડતા તે સૌથી પહેલા પ્રવાહીમાં રૂપાંતરિત થશે.

(C) હાઇઝનબર્ગના અનિશ્ચિતતાના સિદ્ધાંત મુજબ,સ્થાનમાં અનિશ્ચિતતા $(\Delta x)$ અને વેગમાનમાં અનિશ્ચિતતા $(\Delta p)$ નો ગુણાકાર નીચે મુજબ છે:
$\Delta x \cdot \Delta p \geq \frac{h}{4 \pi}$
વેગમાન $\Delta p = m \cdot \Delta v$ હોવાથી,જ્યાં $m$ એ દળ છે અને $\Delta v$ એ વેગમાં અનિશ્ચિતતા છે,આપણે આ કિંમત સમીકરણમાં મૂકીએ:
$\Delta x \cdot (m \cdot \Delta v) \geq \frac{h}{4 \pi}$
સ્થાન અને વેગમાં અનિશ્ચિતતાનો ગુણાકાર શોધવા માટે ગોઠવતા:
$\Delta x \cdot \Delta v \geq \frac{h}{4 \pi \cdot m}$
આમ,આ ગુણાકાર $\frac{h}{4 \pi \cdot m}$ કરતા ઓછો હોઈ શકે નહીં.

(B) $CO$ ની સર્જન એન્થાલ્પી માટેની પ્રક્રિયા: $C_{(s)} + \frac{1}{2}O_{2(g)} \longrightarrow CO_{(g)}$ છે.
આપેલ સમીકરણો:
$(i) \ C_{(s)} + O_{2(g)} \longrightarrow CO_{2(g)} ; \Delta H^{\circ} = -x \ kJ \ mol^{-1}$
$(ii) \ 2CO_{(g)} + O_{2(g)} \longrightarrow 2CO_{2(g)} ; \Delta H^{\circ} = -y \ kJ \ mol^{-1}$
સમીકરણ $(ii)$ ને $2$ વડે ભાગતા:
$CO_{(g)} + \frac{1}{2}O_{2(g)} \longrightarrow CO_{2(g)} ; \Delta H^{\circ} = -\frac{y}{2} \ kJ \ mol^{-1} \ (iii)$
સમીકરણ $(i)$ માંથી સમીકરણ $(iii)$ બાદ કરતા:
$C_{(s)} + \frac{1}{2}O_{2(g)} \longrightarrow CO_{(g)}$
$\Delta H^{\circ}_{f} = -x - (-\frac{y}{2}) = \frac{y}{2} - x = \frac{y-2x}{2} \ kJ \ mol^{-1}$.

(A) બેન્ઝીન ડાયઝોનિયમ ક્લોરાઈડની એનિલીન સાથે મંદ એસિડિક માધ્યમમાં $(pH \approx 4-5)$ કપલિંગ પ્રક્રિયા કરવાથી $p$-એમિનોએઝોબેન્ઝીન મળે છે,જે પીળો રંગ છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$C_6H_5N_2^+Cl^- + C_6H_5NH_2 \xrightarrow{H^+} C_6H_5-N=N-C_6H_4-NH_2 + HCl$
આમ,$X$ એ $Aniline$ છે.

(D) આપેલ પ્રક્રિયામાં ટોલ્યુઈન $(C_6H_5CH_3)$ નું ક્રોમિલ ક્લોરાઈડ $(CrO_2Cl_2)$ દ્વારા કાર્બન ડાયસલ્ફાઈડ $(CS_2)$ ની હાજરીમાં બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ $(C_6H_5CHO)$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે,ત્યારબાદ જળવિભાજન કરવામાં આવે છે.
આ વિશિષ્ટ રાસાયણિક રૂપાંતરણને ઈટાર્ડ પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(C) જલીય દ્રાવણમાં,એલિફેટિક એમાઇન્સની બેઝિક પ્રબળતા ઇન્ડક્ટિવ અસર,સોલ્વેશન અસર અને અવકાશીય અવરોધ (steric hindrance) પર આધાર રાખે છે.
મિથાઈલ-વિસ્થાપિત એમાઇન્સ માટેનો ક્રમ $(CH_3)_2NH > CH_3NH_2 > (CH_3)_3N$ છે.
$NH_3$ અને એનિલિન $(C_6H_5NH_2)$ સાથે સરખામણી કરતા:
$1$. $(CH_3)_2NH$ $(V)$ એ $+I$ અસર અને અનુકૂળ સોલ્વેશનને કારણે સૌથી વધુ બેઝિક છે.
$2$. ત્યારબાદ $CH_3NH_2$ $(IV)$ આવે છે.
$3$. $(CH_3)_3N$ $(II)$ એ જલીય માધ્યમમાં અવકાશીય અવરોધને કારણે $CH_3NH_2$ અને $(CH_3)_2NH$ કરતા ઓછું બેઝિક છે.
$4$. $NH_3$ $(III)$ એ એલિફેટિક એમાઇન્સ કરતા ઓછું બેઝિક છે.
$5$. $C_6H_5NH_2$ $(I)$ સૌથી ઓછું બેઝિક છે કારણ કે નાઇટ્રોજન પરની અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ બેન્ઝીન રિંગમાં વિસ્થાનિકૃત (delocalized) થયેલી હોય છે.
આમ,સાચો ક્રમ $V > IV > II > III > I$ છે.

(D) $I$. સુક્રોઝ એ $D$-ગ્લુકોઝ અને $D$-ફ્રુક્ટોઝના સંઘનનથી બનતો ડાયસેકેરાઈડ છે,જે ગ્લાયકોસિડિક લિંકેજ દ્વારા જોડાયેલ છે. આ વિધાન સાચું છે.
$II$. સેલ્યુલોઝ એ એક સ્ટ્રક્ચરલ પોલીસેકેરાઈડ છે જે ફક્ત વનસ્પતિની કોષ દીવાલમાં જોવા મળે છે. તે પ્રાણીઓમાં જોવા મળતું નથી. આ વિધાન ખોટું છે.
$III$. લેક્ટોઝ એ $D$-ગેલેક્ટોઝ અને $D$-ગ્લુકોઝ એકમોનો બનેલો ડાયસેકેરાઈડ છે જે $\beta$-ગ્લાયકોસિડિક બંધ દ્વારા જોડાયેલ છે. આ વિધાન સાચું છે.
તેથી,વિધાનો $I$ અને $III$ સાચા છે.

(C) પ્રક્રિયા $2N_2O_{5(g)} \longrightarrow 4NO_{2(g)} + O_{2(g)}$ માટે,વેગનું સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$-\frac{1}{2} \frac{d[N_2O_5]}{dt} = \frac{1}{4} \frac{d[NO_2]}{dt} = \frac{d[O_2]}{dt}$
આપેલ છે કે $N_2O_5$ ના અદ્રશ્ય થવાનો દર $-\frac{d[N_2O_5]}{dt} = 1.2 \times 10^{-5} \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}$ છે.
વેગના સમીકરણ પરથી:
$\frac{1}{4} \frac{d[NO_2]}{dt} = \frac{1}{2} \left( -\frac{d[N_2O_5]}{dt} \right)$
$\frac{d[NO_2]}{dt} = 2 \times \left( -\frac{d[N_2O_5]}{dt} \right)$
$\frac{d[NO_2]}{dt} = 2 \times (1.2 \times 10^{-5} \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}) = 2.4 \times 10^{-5} \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}$.

(D) એન્ટીઑકિસડન્ટો એ ખાદ્ય ઉમેરણો છે જે ખોરાકના ઘટકોના ઓક્સિડેશનને અટકાવે છે,જેનાથી તેમની ગુણવત્તા અને શેલ્ફ લાઇફ જળવાઈ રહે છે.
$BHT$ (બ્યુટિલેટેડ હાઇડ્રોક્સી ટોલ્યુઇન) એ ચરબી અને તેલમાં દુર્ગંધ (rancidity) અટકાવવા માટે ખાદ્ય ઉત્પાદનોમાં વ્યાપકપણે વપરાતું કૃત્રિમ એન્ટીઑકિસડન્ટ છે.
$Aspartame$ એ કૃત્રિમ ગળપણ છે.
$Sodium \ benzoate$ એ ખાદ્ય પ્રિઝર્વેટિવ છે.
$Ortho-sulphobenzimide$ (સેકરિન) એ કૃત્રિમ ગળપણ છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(A) $1$. લિગેન્ડ્સ ઓળખો: $NH_3$ એ એમાઇન છે અને $CO_3^{2-}$ એ કાર્બોનેટો છે. $5$ એમાઇન લિગેન્ડ્સ હોવાથી,'પેન્ટા' પૂર્વગ વપરાય છે.
$2$. મધ્યસ્થ ધાતુ પરમાણુ $(Co)$ નો ઓક્સિડેશન આંક નક્કી કરો: ધારો કે ઓક્સિડેશન આંક $x$ છે. $NH_3$ પરનો વીજભાર $0$,$CO_3$ પર $-2$ અને $Cl$ પર $-1$ છે. તેથી,$x + 5(0) + (-2) + (-1) = 0$,જે $x = +3$ આપે છે.
$3$. નામ બનાવો: લિગેન્ડ્સ મૂળાક્ષર પ્રમાણે ગોઠવાય છે (કાર્બોનેટો પહેલા એમાઇન). નામ પેન્ટાએમાઇનોકાર્બોનેટોકોબાલ્ટ$(III)$ ક્લોરાઇડ છે.

(D) સંક્રાંતિ તત્વોની ઉદ્દીપકીય સક્રિયતા મુખ્યત્વે તેમની $Variable \ oxidation \ states$ (ચલ ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ) દર્શાવવાની ક્ષમતા અને $complexes$ (સંકીર્ણ સંયોજનો) બનાવવાની ક્ષમતાને આભારી છે. આ ગુણધર્મો તેમને પ્રક્રિયકો સાથે મધ્યવર્તી સંયોજનો બનાવવાની અને સપાટીનું ક્ષેત્રફળ પૂરું પાડવાની ક્ષમતા આપે છે,જેનાથી પ્રક્રિયાની સક્રિયકરણ ઊર્જા ઘટે છે.

(A) સાચી જોડકાં પદ્ધતિ આપેલા પદાર્થોના ચુંબકીય ગુણધર્મો પર આધારિત છે:
$(A)$ ફેરોમેગ્નેટિક: $CrO_2$ એ જાણીતો ફેરોમેગ્નેટિક પદાર્થ છે.
$(B)$ એન્ટિફેરોમેગ્નેટિક: $MnO$ એન્ટિફેરોમેગ્નેટિઝમ દર્શાવે છે કારણ કે તેના ચુંબકીય મોમેન્ટ્સ વિરુદ્ધ દિશામાં ગોઠવાયેલા હોય છે.
$(C)$ ફેરીમેગ્નેટિક: $Fe_3O_4$ (મેગ્નેટાઇટ) એ ફેરીમેગ્નેટિક પદાર્થનું ઉત્તમ ઉદાહરણ છે.
$(D)$ પેરામેગ્નેટિક: $O_2$ તેના આણ્વીય કક્ષકોમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની હાજરીને કારણે પેરામેગ્નેટિક છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $A-2, B-3, C-4, D-1$ છે.

(B) $K_2SO_4$ નું જલીય દ્રાવણ આ રીતે વિયોજન પામે છે: $K_2SO_4(aq) \rightarrow 2K^+(aq) + SO_4^{2-}(aq)$.
પાણીનું પણ સ્વયં-આયનીકરણ થાય છે: $H_2O(l) \rightleftharpoons H^+(aq) + OH^-(aq)$.
કેથોડ પર,$H^+$ નો રિડક્શન પોટેન્શિયલ $K^+$ કરતા વધારે હોવાથી,$H^+$ આયનોનું રિડક્શન થાય છે: $2H^+(aq) + 2e^- \rightarrow H_2(g)$.
એનોડ પર,$OH^-$ (અથવા $H_2O$) નો ઓક્સિડેશન પોટેન્શિયલ $SO_4^{2-}$ કરતા વધારે હોવાથી,$H_2O$ નું ઓક્સિડેશન થાય છે: $2H_2O(l) \rightarrow O_2(g) + 4H^+(aq) + 4e^-$.
તેથી,કેથોડ પર $H_2$ વાયુ અને એનોડ પર $O_2$ વાયુ ઉત્પન્ન થાય છે.

(B) સાઈડરાઈટનું રાસાયણિક સૂત્ર $FeCO_3$ છે,જે આયર્ન કાર્બોનેટ અયસ્ક છે.
ક્યુપ્રાઈટ $Cu_2O$ (ઓક્સાઈડ અયસ્ક) છે.
ઝિંકાઈટ $ZnO$ (ઓક્સાઈડ અયસ્ક) છે.
બોક્સાઈટ $AlO_x(OH)_{3-2x}$ (ઓક્સાઈડ/હાઈડ્રોક્સાઈડ અયસ્ક) છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(C) પ્રક્રિયાની શ્રેણી નીચે મુજબ છે:
$1$. $CH_3OH + PCl_3 \rightarrow CH_3Cl (A) + H_3PO_3$
$2$. $CH_3Cl + KCN \rightarrow CH_3CN (B) + KCl$
$3$. $CH_3CN + 2H_2O \xrightarrow{H_3O^+} CH_3COOH (C) + NH_3$
તેથી,$C$ એ $CH_3COOH$ છે.

(A) આ પ્રક્રિયામાં સોડિયમ ધાતુ $(Na)$ અને સૂકા ઈથરની હાજરીમાં એરિલ હેલાઈડ $(C_6H_5Cl)$ અને આલ્કાઈલ હેલાઈડ $(CH_3Cl)$ નું જોડાણ થઈને આલ્કાઈલબેન્ઝીન (ટોલ્યુઈન) બને છે.
એરિલ હેલાઈડ અને આલ્કાઈલ હેલાઈડ વચ્ચેની આ વિશિષ્ટ પ્રકારની જોડાણ પ્રક્રિયાને $Wurtz-Fittig$ પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(B) દરેક પ્રક્રિયાનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$(A)$ $CH_3CHO$ નું $LiAlH_4$ દ્વારા ઇથેનોલ $(CH_3CH_2OH)$ માં રિડક્શન થાય છે. આ સાચું છે.
$(B)$ $CH_3COCH_3$ નું $Zn(Hg)/HCl$ સાથે ક્લેમેન્સન રિડક્શન થઈને પ્રોપેન $(CH_3CH_2CH_3)$ બને છે. વિકલ્પમાં આપેલી નીપજ ખોટી છે કારણ કે તે ડાયોલ દર્શાવે છે.
$(C)$ $CH_3CHO$ ની $I_2/NaOH$ સાથે આયોડોફોર્મ પ્રક્રિયા થઈને આયોડોફોર્મ $(CHI_3)$ અને સોડિયમ ફોર્મેટ $(HCOONa)$ બને છે. આ સાચું છે.
$(D)$ $CH_3CH_2CHO$ નું $KMnO_4$ દ્વારા પ્રોપેનોઇક એસિડ $(CH_3CH_2COOH)$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે. આ સાચું છે.
તેથી,ખોટી નીપજ વિકલ્પ $(B)$ માં છે.

(B) આણ્વિય ઓક્સિજન $(O_2)$ માં, બંધ ક્રમાંક $2$ છે, જેના પરિણામે બંધ લંબાઈ ટૂંકી $(121 \text{ pm})$ હોય છે.
ઓઝોન $(O_3)$ માં, સંસ્પંદનને કારણે, $O-O$ બંધમાં આંશિક દ્વિ-બંધ લાક્ષણિકતા હોય છે અને બંધ ક્રમાંક $1.5$ હોય છે, જેના પરિણામે બંધ લંબાઈ લાંબી $(128 \text{ pm})$ હોય છે.
તેથી, $O_3$ માં $O-O$ બંધ લંબાઈ આણ્વિય ઓક્સિજન જેવી જ હોય છે તે વિધાન ખોટું છે.

(B) વિધાન કે સલ્ફરની ઓક્સિડેશન અવસ્થા ક્યારેય $+4$ થી ઓછી હોતી નથી તે ખોટું છે. સલ્ફર તેના સંયોજનોમાં $-2$ ($H_2S$ માં) થી લઈને $+6$ ($H_2SO_4$ માં) સુધીની વિવિધ ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ દર્શાવે છે.
ઊંચા તાપમાને (આશરે $1000 \ K$),$S_2$ મુખ્ય સ્વરૂપ છે અને તે $O_2$ ની જેમ પેરામેગ્નેટિક છે.
રોમ્બિક સલ્ફર ઓરડાના તાપમાને સૌથી સ્થિર અપરરૂપ છે અને તે $CS_2$ માં સરળતાથી દ્રાવ્ય છે.

(D) ઝેનોન ફ્લોરાઈડની જળવિભાજન પ્રક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$1$. $2XeF_2 + 2H_2O \rightarrow 2Xe + 4HF + O_2$ ($O_2$ મુક્ત થાય છે)
$2$. $6XeF_4 + 12H_2O \rightarrow 4Xe + 2XeO_3 + 24HF + 3O_2$ ($O_2$ મુક્ત થાય છે)
$3$. $XeF_6 + 3H_2O \rightarrow XeO_3 + 6HF$ ($O_2$ મુક્ત થતો નથી)
$4$. $XeF_4 + O_2F_2 \rightarrow XeF_6 + O_2$ ($O_2$ મુક્ત થાય છે)
તેથી,પ્રક્રિયા $XeF_6 + 3H_2O \rightarrow XeO_3 + 6HF$ માં ઓક્સિજન મુક્ત થતો નથી.

(B) જૈવ-વિઘટનીય પોલિમર એવા છે જેનું સૂક્ષ્મજીવો દ્વારા વિઘટન થઈ શકે છે.
આપેલા પોલિમરમાં:
$I$. $PHBV$ (Poly-$\beta$-hydroxybutyrate-co-$\beta$-hydroxyvalerate) એક જાણીતું જૈવ-વિઘટનીય પોલિમર છે.
$II$. Nylon-$2$-nylon-$6$ એ ગ્લાયસીન અને એમિનો કેપ્રોઈક એસિડનું પોલિએમાઈડ કોપોલિમર છે,જે પણ જૈવ-વિઘટનીય છે.
$III$. Glyptal એ ઇથિલિન ગ્લાયકોલ અને થેલિક એસિડનું કન્ડેન્સેશન પોલિમર છે,જે જૈવ-અવિઘટનીય છે.
$IV$. Bakelite એ થર્મોસેટિંગ ફિનોલ-ફોર્માલ્ડિહાઇડ રેઝિન છે,જે જૈવ-અવિઘટનીય છે.
તેથી,$I$ અને $II$ જૈવ-વિઘટનીય પોલિમર છે.

(D) હેલોજનની ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે કામ કરવાની ક્ષમતા સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં ઘટે છે $(F_2 > Cl_2 > Br_2 > I_2)$.
$F_2$ એ સૌથી પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે અને તે $Cl^{-}$,$Br^{-}$ અને $I^{-}$ નું તેમના સંબંધિત હેલોજનમાં ઓક્સિડેશન કરી શકે છે.
જોકે,$Cl_2$ એ $F_2$ કરતા નિર્બળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે અને તે ફ્લોરાઈડ આયન $(F^{-})$ નું ફ્લોરિન વાયુ $(F_2)$ માં ઓક્સિડેશન કરી શકતું નથી.
તેથી,પ્રક્રિયા $Cl_2 + 2F^{-} \longrightarrow 2Cl^{-} + F_2$ થતી નથી.

(D) સમાન મોલર દ્રાવણ માટે,પ્રવાહી કલામાં મોલ અંશ $\chi_b = \chi_t = 0.5$ છે.
બેન્ઝીનનું આંશિક બાષ્પ દબાણ $p_b = \chi_b \times p_b^0 = 0.5 \times 160 = 80 \ mm \ Hg$ છે.
ટોલ્યુઈનનું આંશિક બાષ્પ દબાણ $p_t = \chi_t \times p_t^0 = 0.5 \times 60 = 30 \ mm \ Hg$ છે.
કુલ બાષ્પ દબાણ $p_{\text{total}} = p_b + p_t = 80 + 30 = 110 \ mm \ Hg$ છે.
બાષ્પ કલામાં બેન્ઝીનનો મોલ અંશ $(y_b)$ $y_b = \frac{p_b}{p_{\text{total}}} = \frac{80}{110} \approx 0.727 \approx 0.73$ છે.

(D) ઠારબિંદુમાં થતો ઘટાડો નીચેના સૂત્ર દ્વારા મળે છે: $\Delta T_f = K_f \times m$
જ્યાં $\Delta T_f = T_f^{\circ} - T_f = 0 - (-0.93) = 0.93 \ K$.
મોલાલિટી $m = \frac{w_2 \times 1000}{M_2 \times w_1}$,જ્યાં $w_2 = 6 \ g$,$w_1 = 100 \ g$,અને $M_2$ એ $X$ નું મોલર દળ છે.
કિંમતો મૂકતા: $0.93 = 1.86 \times \frac{6 \times 1000}{M_2 \times 100}$.
$0.93 = \frac{1.86 \times 60}{M_2}$.
$M_2 = \frac{1.86 \times 60}{0.93} = 2 \times 60 = 120 \ g \ mol^{-1}$.

(C) કેમિસોર્પ્શન એ અધિશોષિત અને અધિશોષક વચ્ચે રાસાયણિક બંધના નિર્માણ દ્વારા લાક્ષણિકતા ધરાવે છે.
તે પ્રકૃતિમાં અત્યંત વિશિષ્ટ છે અને સામાન્ય રીતે અપ્રતિવર્તી હોય છે.
રાસાયણિક બંધના નિર્માણને કારણે,તેમાં અધિશોષણની ઊંચી એન્થાલ્પી $(80-240 \ kJ \ mol^{-1})$ સામેલ હોય છે.
જો કે,કેમિસોર્પ્શન એ એક આણ્વિય પ્રક્રિયા છે,જેનો અર્થ છે કે તે એકસ્તરીય (monolayer) બનાવે છે,બહુસ્તરીય (multilayer) નહીં.
તેથી,કેમિસોર્પ્શન એ બહુસ્તરીય અધિશોષણ છે તે વિધાન ખોટું છે.