AP EAMCET 2017 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Hindi

(C) प्रत्येक धातु सल्फाइड के लिए आयनिक गुणनफल की गणना इस प्रकार की जाती है: $Q = [M^{2+}][S^{2-}] = 10^{-3} \times 10^{-16} = 10^{-19}$.
अवक्षेपण तब होता है जब आयनिक गुणनफल विलेयता गुणनफल $(K_{sp})$ से अधिक हो जाता है।
$K_{sp}$ मानों की तुलना करने पर: $MnS (10^{-15}), FeS (10^{-23}), ZnS (10^{-20}), HgS (10^{-54})$.
चूंकि $HgS$ का $K_{sp}$ मान सबसे कम $(10^{-54})$ है,इसलिए यह $Q > K_{sp}$ की शर्त को सबसे पहले पूरा करेगा और सबसे पहले अवक्षेपित होगा।

(C) दी गई अभिव्यक्ति एक गुणोत्तर श्रेणी है: $S = (1 + x)^{21} + (1 + x)^{22} + \dots + (1 + x)^{30}$.
यहाँ,प्रथम पद $a = (1 + x)^{21}$,सार्व अनुपात $r = (1 + x)$,और पदों की संख्या $n = 10$ है।
योग सूत्र $S = a \frac{r^n - 1}{r - 1}$ का उपयोग करने पर:
$S = (1 + x)^{21} \left[ \frac{(1 + x)^{10} - 1}{(1 + x) - 1} \right] = \frac{1}{x} [(1 + x)^{31} - (1 + x)^{21}]$.
$S$ में $x^5$ का गुणांक ज्ञात करने के लिए,हमें $\frac{1}{x} [(1 + x)^{31} - (1 + x)^{21}]$ में $x^5$ का गुणांक ज्ञात करना होगा।
यह $[(1 + x)^{31} - (1 + x)^{21}]$ में $x^6$ के गुणांक को ज्ञात करने के बराबर है।
$(1 + x)^{31}$ में $x^6$ का गुणांक $^{31}C_6$ है और $(1 + x)^{21}$ में $^{21}C_6$ है।
अतः,अभीष्ट गुणांक $^{31}C_6 - ^{21}C_6$ है।

(B) माना $E = \cot 70^{\circ} + 4\cos 70^{\circ} = \frac{\cos 70^{\circ} + 4\sin 70^{\circ}\cos 70^{\circ}}{\sin 70^{\circ}}$
$2\sin \theta \cos \theta = \sin 2\theta$ का उपयोग करते हुए,$4\sin 70^{\circ}\cos 70^{\circ} = 2\sin 140^{\circ}$ प्राप्त होता है।
$E = \frac{\cos 70^{\circ} + 2\sin 140^{\circ}}{\sin 70^{\circ}} = \frac{\sin 20^{\circ} + 2\sin(180^{\circ} - 40^{\circ})}{\sin 70^{\circ}}$
$E = \frac{\sin 20^{\circ} + 2\sin 40^{\circ}}{\sin 70^{\circ}} = \frac{\sin 20^{\circ} + \sin 40^{\circ} + \sin 40^{\circ}}{\sin 70^{\circ}}$
$\sin C + \sin D = 2\sin(\frac{C+D}{2})\cos(\frac{C-D}{2})$ का उपयोग करते हुए,$\sin 20^{\circ} + \sin 40^{\circ} = 2\sin 30^{\circ}\cos 10^{\circ} = \cos 10^{\circ}$ प्राप्त होता है।
चूंकि $\cos 10^{\circ} = \sin 80^{\circ}$,इसलिए $E = \frac{\sin 80^{\circ} + \sin 40^{\circ}}{\sin 70^{\circ}}$
$E = \frac{2\sin 60^{\circ}\cos 20^{\circ}}{\cos 20^{\circ}} = 2\sin 60^{\circ} = 2 \times \frac{\sqrt{3}}{2} = \sqrt{3}$.

(C) दी गई अभिव्यक्ति: $E = \frac{{\sqrt{2} - (\sin \alpha + \cos \alpha )}}{{\sin \alpha - \cos \alpha }}$
अंश और हर को $\frac{1}{\sqrt{2}}$ से गुणा करने पर:
$E = \frac{{1 - (\frac{1}{\sqrt{2}}\sin \alpha + \frac{1}{\sqrt{2}}\cos \alpha )}}{{\frac{1}{\sqrt{2}}\sin \alpha - \frac{1}{\sqrt{2}}\cos \alpha }}$
$\cos \frac{\pi}{4} = \sin \frac{\pi}{4} = \frac{1}{\sqrt{2}}$ का उपयोग करने पर:
$E = \frac{{1 - \cos(\alpha - \frac{\pi}{4})}}{{\sin(\alpha - \frac{\pi}{4})}}$
मान लीजिए $\theta = \alpha - \frac{\pi}{4}$. तब $E = \frac{{1 - \cos \theta }}{{\sin \theta }}$
अर्ध-कोण सूत्रों $1 - \cos \theta = 2\sin^2(\frac{\theta}{2})$ और $\sin \theta = 2\sin(\frac{\theta}{2})\cos(\frac{\theta}{2})$ का उपयोग करने पर:
$E = \frac{{2\sin^2(\frac{\theta}{2})}}{{2\sin(\frac{\theta}{2})\cos(\frac{\theta}{2})}} = \tan(\frac{\theta}{2})$
$\theta = \alpha - \frac{\pi}{4}$ का मान वापस रखने पर:
$E = \tan(\frac{\alpha}{2} - \frac{\pi}{8})$

(D) माना त्रिभुज के शीर्ष $A(1, \sqrt{3})$,$B(0, 0)$ और $C(2, 0)$ हैं।
भुजाओं की लंबाई की गणना करें:
$AB = \sqrt{(1-0)^2 + (\sqrt{3}-0)^2} = \sqrt{1+3} = 2$
$BC = \sqrt{(2-0)^2 + (0-0)^2} = 2$
$AC = \sqrt{(2-1)^2 + (0-\sqrt{3})^2} = \sqrt{1+3} = 2$
चूंकि सभी भुजाएं समान हैं,इसलिए त्रिभुज समबाहु है।
समबाहु त्रिभुज के लिए,अंतःकेंद्र और केंद्रक एक ही होते हैं।
केंद्रक के निर्देशांक $\left( \frac{x_1+x_2+x_3}{3}, \frac{y_1+y_2+y_3}{3} \right)$ सूत्र द्वारा दिए जाते हैं।
अंतःकेंद्र $= \left( \frac{1+0+2}{3}, \frac{\sqrt{3}+0+0}{3} \right) = \left( \frac{3}{3}, \frac{\sqrt{3}}{3} \right) = \left( 1, \frac{1}{\sqrt{3}} \right)$.

(A) माना $P$ बिंदु $(a \sec \theta, b \tan \theta)$ है।
$P$ पर स्पर्श रेखा $\frac{x \sec \theta}{a} - \frac{y \tan \theta}{b} = 1$ है।
यह $bx - ay = 0$ (अर्थात $\frac{x}{a} = \frac{y}{b}$) को बिंदु $Q$ पर मिलती है।
स्पर्श रेखा के समीकरण में $y = \frac{bx}{a}$ रखने पर: $\frac{x \sec \theta}{a} - \frac{bx \tan \theta}{ab} = 1 \implies \frac{x}{a}(\sec \theta - \tan \theta) = 1 \implies x = \frac{a}{\sec \theta - \tan \theta}, y = \frac{b}{\sec \theta - \tan \theta}$.
अतः,$Q = (\frac{a}{\sec \theta - \tan \theta}, \frac{b}{\sec \theta - \tan \theta})$.
यह $bx + ay = 0$ (अर्थात $\frac{x}{a} = -\frac{y}{b}$) को बिंदु $R$ पर मिलती है।
स्पर्श रेखा के समीकरण में $y = -\frac{bx}{a}$ रखने पर: $\frac{x \sec \theta}{a} + \frac{bx \tan \theta}{ab} = 1 \implies \frac{x}{a}(\sec \theta + \tan \theta) = 1 \implies x = \frac{a}{\sec \theta + \tan \theta}, y = -\frac{b}{\sec \theta + \tan \theta}$.
अतः,$R = (\frac{a}{\sec \theta + \tan \theta}, -\frac{b}{\sec \theta + \tan \theta})$.
$CQ = \sqrt{(\frac{a}{\sec \theta - \tan \theta})^2 + (\frac{b}{\sec \theta - \tan \theta})^2} = \frac{\sqrt{a^2 + b^2}}{\sec \theta - \tan \theta}$.
$CR = \sqrt{(\frac{a}{\sec \theta + \tan \theta})^2 + (-\frac{b}{\sec \theta + \tan \theta})^2} = \frac{\sqrt{a^2 + b^2}}{\sec \theta + \tan \theta}$.
$CQ \cdot CR = \frac{a^2 + b^2}{(\sec \theta - \tan \theta)(\sec \theta + \tan \theta)} = \frac{a^2 + b^2}{\sec^2 \theta - \tan^2 \theta} = a^2 + b^2$ (चूँकि $\sec^2 \theta - \tan^2 \theta = 1$)।

(C) माना त्रिभुज $C$ पर समकोण है। अतः,$\overrightarrow{CA} \cdot \overrightarrow{CB} = 0$ क्योंकि $\overrightarrow{CA} \perp \overrightarrow{CB}$ है।
हमें $S = \overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{AC} + \overrightarrow{BC} \cdot \overrightarrow{BA} + \overrightarrow{CA} \cdot \overrightarrow{CB}$ का मान ज्ञात करना है।
चूंकि $\overrightarrow{CA} \cdot \overrightarrow{CB} = 0$,व्यंजक सरल होकर $S = \overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{AC} + \overrightarrow{BC} \cdot \overrightarrow{BA}$ हो जाता है।
अदिश गुणनफल की परिभाषा $\vec{u} \cdot \vec{v} = |u||v| \cos \theta$ का उपयोग करते हुए:
$\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{AC} = |AB||AC| \cos \theta = p \cdot |AC| \cdot \frac{|AC|}{p} = |AC|^2$.
$\overrightarrow{BC} \cdot \overrightarrow{BA} = |BC||BA| \cos(90^o - \theta) = |BC| \cdot p \cdot \frac{|BC|}{p} = |BC|^2$.
अतः,$S = |AC|^2 + |BC|^2$.
पाइथागोरस प्रमेय के अनुसार,$|AC|^2 + |BC|^2 = |AB|^2 = p^2$.
इस प्रकार,मान $p^2$ है।

(C) माना $S_{1}: x^{2}+y^{2}+2x+8y-23=0$ और $S_{2}: x^{2}+y^{2}-4x-10y+19=0$.
$S_{1}$ के लिए,केंद्र $C_{1} = (-1, -4)$ और त्रिज्या $r_{1} = \sqrt{1 + 16 + 23} = 2\sqrt{10}$.
$S_{2}$ के लिए,केंद्र $C_{2} = (2, 5)$ और त्रिज्या $r_{2} = \sqrt{4 + 25 - 19} = \sqrt{10}$.
केंद्रों के बीच की दूरी $C_{1}C_{2} = \sqrt{(2 - (-1))^2 + (5 - (-4))^2} = \sqrt{3^2 + 9^2} = 3\sqrt{10}$.
चूंकि $C_{1}C_{2} = r_{1} + r_{2}$ है,इसलिए दोनों वृत्त एक-दूसरे को बाह्य रूप से स्पर्श करते हैं।
अतः,कुल $3$ उभयनिष्ठ स्पर्श रेखाएं होंगी।

(A) औपचारिक आवेश की गणना इस सूत्र का उपयोग करके की जाती है: $\text{Formal charge} = \text{Total valence electrons} - \text{Total non-bonding electrons} - \frac{1}{2} \times \text{Total bonding electrons}$.
ऑक्सीजन परमाणु $1$ (एकल बंध,$6$ अनाबंधी इलेक्ट्रॉन) के लिए: $\text{F.C.} = 6 - 6 - \frac{1}{2}(2) = -1$.
ऑक्सीजन परमाणु $2$ (द्वि-बंध,$4$ अनाबंधी इलेक्ट्रॉन) के लिए: $\text{F.C.} = 6 - 4 - \frac{1}{2}(4) = 0$.
ऑक्सीजन परमाणु $3$ (केंद्रीय परमाणु,$2$ अनाबंधी इलेक्ट्रॉन,$6$ आबंधी इलेक्ट्रॉन) के लिए: $\text{F.C.} = 6 - 2 - \frac{1}{2}(6) = +1$.
अतः,ऑक्सीजन परमाणुओं $1, 2, 3$ पर औपचारिक आवेश क्रमशः $-1, 0, +1$ हैं।

(C) कथन $a$ सही है: कार्बन की विद्युत ऋणात्मकता $s$-लक्षण बढ़ने के साथ बढ़ती है $(sp > sp^2 > sp^3)$।
कथन $b$ सही है: एथीन $(CH_2=CH_2)$ में,दोनों कार्बन परमाणुओं पर असंकृत $p$-कक्षक $\pi$-बंध बनाने के लिए एक-दूसरे के समानांतर होते हैं।
कथन $c$ सही है: प्रोपाइन $(CH_3-C\equiv CH)$ में $3$ $C-H$ $\sigma$ बंध,$1$ $C-C$ $\sigma$ बंध और $2$ $C-C$ $\sigma$ बंध (त्रि-बंध से एक) होते हैं,जो कुल $6$ $\sigma$ बंध बनाते हैं।
कथन $d$ गलत है: इलेक्ट्रोमेरिक प्रभाव एक अस्थायी प्रभाव है जो केवल आक्रमणकारी अभिकर्मक की उपस्थिति में होता है।

(B) ज्यामिति निर्धारित करने के लिए,हम $VSEPR$ सिद्धांत का उपयोग करते हैं:
$a$. $SF_4$: स्टेरिक संख्या $5$ है ($4$ बंध युग्म + $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म),जिसके परिणामस्वरूप सी-सॉ आकार प्राप्त होता है $(iv)$.
$b$. $BrF_5$: स्टेरिक संख्या $6$ है ($5$ बंध युग्म + $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म),जिसके परिणामस्वरूप स्क्वायर पिरामिडल आकार प्राप्त होता है $(v)$.
$c$. $ClF_3$: स्टेरिक संख्या $5$ है ($3$ बंध युग्म + $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म),जिसके परिणामस्वरूप $T$-आकार प्राप्त होता है $(ii)$.
$d$. $PbCl_2$: यह एक आयनिक यौगिक है जो गैसीय अवस्था में $Pb^{2+}$ पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के कारण बेंट आकार प्रदर्शित करता है $(iii)$.
अतः,सही मिलान $a-iv, b-v, c-ii, d-iii$ है।

(C) कार्बन और सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड के बीच की अभिक्रिया: $C + 2H_2SO_4 \rightarrow CO_2 + 2SO_2 + 2H_2O$ है।
प्राप्त ऑक्साइड $CO_2$,$SO_2$ और $H_2O$ हैं।
$CO_2$ $(O=C=O)$ में,कार्बन परमाणु दो ऑक्सीजन परमाणुओं से जुड़ा है और इसमें कोई एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म नहीं है,इसलिए इसका संकरण $sp$ है।
$H_2O$ $(H-O-H)$ में,ऑक्सीजन परमाणु दो हाइड्रोजन परमाणुओं से जुड़ा है और इसमें दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म हैं,इसलिए इसका संकरण $sp^3$ है।
अतः,$C$ और $H$ के ऑक्साइड में केंद्रीय परमाणुओं का संकरण क्रमशः $sp$ और $sp^3$ है।

(A) संकरण निर्धारित करने के लिए,हम स्टेरिक संख्या $(SN)$ की गणना करते हैं: $SN = \frac{1}{2} (V + M - C + A)$.
$A$: $H_2O$ के लिए,$SN = \frac{1}{2} (6 + 2) = 4$ $(sp^3)$. $NH_3$ के लिए,$SN = \frac{1}{2} (5 + 3) = 4$ $(sp^3)$. दोनों में $sp^3$ संकरण है।
$B$: $ClF_3$ के लिए,$SN = 5$ $(sp^3d)$. $NH_3$ के लिए,$SN = 4$ $(sp^3)$.
$C$: $XeF_2$ के लिए,$SN = 5$ $(sp^3d)$. $ClF_5$ के लिए,$SN = 6$ $(sp^3d^2)$.
$D$: $SF_4$ के लिए,$SN = 5$ $(sp^3d)$. $CF_4$ के लिए,$SN = 4$ $(sp^3)$.
अतः,सही युग्म $H_2O$ और $NH_3$ है।

(D) केंद्रीय परमाणु $Br$ में $7$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। $BrF_5$ में,यह $F$ परमाणुओं के साथ $5$ एकल बंध बनाता है,जिसमें $5$ इलेक्ट्रॉनों का उपयोग होता है। इससे $2$ इलेक्ट्रॉन शेष बचते हैं,जो $1$ एकाकी युग्म (lone pair) बनाते हैं। इलेक्ट्रॉन युग्मों की कुल संख्या $5 + 1 = 6$ है,जो $sp^3d^2$ संकरण के अनुरूप है। $VSEPR$ सिद्धांत के अनुसार,$5$ बंध युग्म और $1$ एकाकी युग्म वाला अणु वर्ग पिरामिडीय ज्यामिति अपनाता है।

(D) $SF_4$ में,केंद्रीय परमाणु सल्फर $(S)$ है।
सल्फर के पास $6$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं।
यह $4$ फ्लोरीन परमाणुओं के साथ $4$ एकल बंध बनाता है,जिसमें $4$ संयोजी इलेक्ट्रॉन उपयोग होते हैं।
इससे $6 - 4 = 2$ इलेक्ट्रॉन शेष बचते हैं,जो सल्फर परमाणु पर $1$ एकाकी युग्म (lone pair) बनाते हैं।
अतः,इसमें $4$ बंध युग्म और $1$ एकाकी युग्म है।
स्टेरिक संख्या $4 + 1 = 5$ है,जो $sp^3d$ संकरण को दर्शाता है।
त्रिकोणीय द्विपिरामिडीय ज्यामिति में विषुवतीय स्थिति पर $1$ एकाकी युग्म की उपस्थिति के कारण,$SF_4$ अणु की आकृति सी-सॉ (see-saw) होती है।

(D) ठोस अवस्था में,$PCl_5$ एक आयनिक यौगिक के रूप में मौजूद होता है जिसमें $[PCl_4]^+$ और $[PCl_6]^-$ आयन होते हैं।
$[PCl_4]^+$ आयन $sp^3$ संकरण के कारण चतुष्फलकीय ज्यामिति रखता है।
$[PCl_6]^-$ आयन $sp^3d^2$ संकरण के कारण अष्टफलकीय ज्यामिति रखता है।
इसलिए,ठोस $PCl_5$ में चतुष्फलकीय और अष्टफलकीय दोनों प्रकार के आयन होते हैं।

(C) प्रत्येक अणु में केंद्रीय परमाणु का संकरण $\text{Hybridization} = \frac{1}{2} (V + M - C + A)$ सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है।
$(a)$ $SF_6$ के लिए: $V=6, M=6$. संकरण $= \frac{1}{2}(6+6) = 6$,जो $sp^3d^2$ के अनुरूप है।
$(b)$ $PCl_5$ के लिए: $V=5, M=5$. संकरण $= \frac{1}{2}(5+5) = 5$,जो $sp^3d$ के अनुरूप है।
$(c)$ $XeF_4$ के लिए: $V=8, M=4$. संकरण $= \frac{1}{2}(8+4) = 6$,जो $sp^3d^2$ के अनुरूप है।
$(d)$ $IF_7$ के लिए: $V=7, M=7$. संकरण $= \frac{1}{2}(7+7) = 7$,जो $sp^3d^3$ के अनुरूप है।

(D) $a)$ $NH_3$ ($sp^3$ संकरण,पिरामिडल) और $H_3O^+$ ($sp^3$ संकरण,पिरामिडल) समसंरचनात्मक हैं। यह कथन सही है।
$b)$ $ClF_3$ में $sp^3d$ संकरण और दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप इसकी आकृति $T$-आकार की होती है। यह कथन सही है।
$c)$ आणविक कक्षक सिद्धांत (Molecular Orbital Theory) के अनुसार,$O_2$ के प्रतिआबंधी $\pi^*$ कक्षकों में दो अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं,जो इसे अनुचुंबकीय बनाते हैं। यह कथन सही है।
$d)$ $N_2$ का बंध क्रम $3.0$ है ($10$ आबंधी,$4$ प्रतिआबंधी इलेक्ट्रॉन)। $N_2^+$ का बंध क्रम $2.5$ है ($9$ आबंधी,$4$ प्रतिआबंधी इलेक्ट्रॉन)। अतः,$N_2^+$ का बंध क्रम $N_2$ से कम है। यह कथन गलत है।
इसलिए,केवल कथन $d$ गलत है।

(C) आणविक कक्षक विन्यास:
$(i)$ $B_2$ ($10$ इलेक्ट्रॉन): $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \pi 2p_x^1 \approx \pi 2p_y^1$. इसमें दो अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं,अतः यह अनुचुंबकीय (paramagnetic) है।
$(ii)$ $N_2$ ($14$ इलेक्ट्रॉन): $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \pi 2p_x^2 \approx \pi 2p_y^2, \sigma 2p_z^2$. इसमें कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं है,अतः यह प्रतिचुंबकीय (diamagnetic) है।
$(iii)$ $O_2$ ($16$ इलेक्ट्रॉन): $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \sigma 2p_z^2, \pi 2p_x^2 \approx \pi 2p_y^2, \pi^* 2p_x^1 \approx \pi^* 2p_y^1$. इसमें दो अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं,अतः यह अनुचुंबकीय है।
$(iv)$ $C_2$ ($12$ इलेक्ट्रॉन): $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \pi 2p_x^2 \approx \pi 2p_y^2$. इसमें कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं है,अतः यह प्रतिचुंबकीय है।
अतः,$N_2$ और $C_2$ प्रतिचुंबकीय हैं।

(C) जालक एन्थैल्पी को एक मोल ठोस आयनिक यौगिक को उसके गैसीय घटक आयनों में पूरी तरह से अलग करने के लिए आवश्यक ऊर्जा के रूप में परिभाषित किया गया है। उच्च जालक एन्थैल्पी आयनों के बीच आकर्षण के मजबूत स्थिर वैद्युत बलों को इंगित करती है,जो आयनिक यौगिक की अधिक स्थिरता की ओर ले जाती है। अतः,कथन $(A)$ सही है।
कारण $(R)$ कहता है कि जालक एन्थैल्पी प्रतिकर्षण का माप है,जो गलत है। जालक एन्थैल्पी विपरीत आवेशित आयनों के बीच आकर्षण के स्थिर वैद्युत बलों का माप है,न कि प्रतिकर्षण का। अतः,कारण $(R)$ गलत है।
इसलिए,सही विकल्प $(C)$ है।

(B) कथन $a$ सही है: बेंजीन $(C_6H_6)$ में $6$ $C-C$ सिग्मा बंध और $6$ $C-H$ सिग्मा बंध होते हैं,जो कुल $12$ सिग्मा बंध बनाते हैं।
कथन $b$ सही है: फजान के नियम के अनुसार,छोटे धनायन अधिक ध्रुवण क्षमता रखते हैं। चूंकि $Li^+$,$K^+$ से छोटा है,इसलिए $LiF$ में $KF$ की तुलना में अधिक सहसंयोजक गुण होता है।
कथन $c$ गलत है: फजान के नियम के अनुसार,धनायन की ऑक्सीकरण अवस्था जितनी अधिक होगी,सहसंयोजक गुण उतना ही अधिक होगा। इसलिए,$SnCl_4$ $(Sn^{4+})$,$SnCl_2$ $(Sn^{2+})$ की तुलना में अधिक सहसंयोजक है।
अतः,कथन $a$ और $b$ सही हैं.

(A) अणु की संरचना उसके संकरण और केंद्रीय परमाणु पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों (lone pairs) की संख्या द्वारा निर्धारित की जाती है।
$BF_3$ में $sp^2$ संकरण होता है और बोरॉन परमाणु पर कोई एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म नहीं होता है,जिसके परिणामस्वरूप इसकी ज्यामिति त्रिकोणीय समतलीय होती है।
$NH_3$ और $NF_3$ में $sp^3$ संकरण होता है और एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होता है,जिसके परिणामस्वरूप इनकी ज्यामिति त्रिकोणीय पिरामिडीय होती है।
$H_2S$ में $sp^3$ संकरण होता है और दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप इसकी ज्यामिति कोणीय (bent) होती है।
चूंकि $BF_3$ ही एकमात्र अणु है जिसकी संरचना त्रिकोणीय समतलीय है,इसलिए सही विकल्प $A$ है।

(C) कथन $a$ सही है: $NH_3$ में,कक्षीय द्विध्रुव और बंध द्विध्रुव एक ही दिशा में होते हैं,जबकि $NF_3$ में,वे एक-दूसरे के विपरीत होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप $\mu(NH_3) > \mu(NF_3)$ होता है।
कथन $b$ गलत है: $SF_4$ में $sp^3d$ संकरण और एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के कारण इसकी ज्यामिति सी-सॉ (see-saw) होती है।
कथन $c$ सही है: फजान के नियम के अनुसार,धातु की उच्च ऑक्सीकरण अवस्था ($Sn^{4+}$ बनाम $Sn^{2+}$) अधिक ध्रुवीकरण शक्ति की ओर ले जाती है,जिससे $SnCl_4$ अधिक सहसंयोजक हो जाता है।
कथन $d$ गलत है: $In_2SO_4$ में,सल्फेट आयन $(SO_4^{2-})$ में सल्फर का अष्टक विस्तारित नहीं होता है जो इस कथन को सही सिद्ध करे। अतः,कथन $a$ और $c$ सही हैं।

(B) अभिक्रिया $N_{2(g)} + O_{2(g)} \rightleftharpoons 2 NO_{(g)}$ के लिए साम्य स्थिरांक $K_c$ का व्यंजक है: $K_c = \frac{[NO]^2}{[N_2][O_2]}$
दी गई साम्य सांद्रताओं को प्रतिस्थापित करने पर:
$K_c = \frac{(2.8 \times 10^{-3})^2}{(3.2 \times 10^{-3}) \times (4.2 \times 10^{-3})}$
$K_c = \frac{7.84 \times 10^{-6}}{13.44 \times 10^{-6}} \approx 0.5833$
अब,$\frac{1}{K_c}$ की गणना करने पर:
$\frac{1}{K_c} = \frac{1}{0.5833} \approx 1.714$
अतः,मान क्रमशः $0.583$ और $1.714$ हैं।

(B) $PCl_5$ के वियोजन के लिए अभिक्रिया: $PCl_5(g) \rightleftharpoons PCl_3(g) + Cl_2(g)$ है।
प्रारंभिक मोल: $PCl_5 = 3$,$N_2 = 3$,$PCl_3 = 0$,$Cl_2 = 0$ है।
माना $\alpha$ $PCl_5$ के वियोजन की मात्रा है। साम्यावस्था पर मोल: $PCl_5 = 3(1-\alpha)$,$PCl_3 = 3\alpha$,$Cl_2 = 3\alpha$,$N_2 = 3$ हैं।
साम्यावस्था पर कुल मोल $n_{total} = 3(1-\alpha) + 3\alpha + 3\alpha + 3 = 6 + 3\alpha$ है।
आदर्श गैस समीकरण $PV = nRT$ का उपयोग करने पर:
$3.28 \times 100 = (6 + 3\alpha) \times 0.0821 \times 500$ है।
$328 = (6 + 3\alpha) \times 41.05$ है।
$6 + 3\alpha = \frac{328}{41.05} \approx 7.99$ है।
$3\alpha = 7.99 - 6 = 1.99$ है।
$\alpha = \frac{1.99}{3} \approx 0.663$ है।
वियोजन प्रतिशत = $0.663 \times 100 = 66.3 \% \approx 66.6 \%$ है।

(A) अभिक्रिया $SO_{2(g)} + NO_{2(g)} \rightleftharpoons SO_{3(g)} + NO_{(g)}$ है।
प्रारंभिक सांद्रता $[SO_2] = 1 \ M, [NO_2] = 1 \ M, [SO_3] = 1 \ M, [NO] = 1 \ M$ है।
माना साम्यावस्था पर सांद्रता में परिवर्तन $x$ है।
साम्यावस्था सांद्रता: $[SO_2] = 1-x, [NO_2] = 1-x, [SO_3] = 1+x, [NO] = 1+x$.
$K_c = \frac{[SO_3][NO]}{[SO_2][NO_2]} = \frac{(1+x)(1+x)}{(1-x)(1-x)} = 16$.
दोनों पक्षों का वर्गमूल लेने पर: $\frac{1+x}{1-x} = 4$.
$1+x = 4 - 4x \implies 5x = 3 \implies x = 0.6$.
साम्यावस्था सांद्रता:
$[SO_3] = 1 + 0.6 = 1.6 \ mol \ L^{-1}$.
$[SO_2] = 1 - 0.6 = 0.4 \ mol \ L^{-1}$.
अतः,सांद्रताएँ क्रमशः $1.6$ और $0.4$ हैं।

(A) माना साम्यावस्था पर $SO_2$ के मोलों की संख्या $x$ है। अतः,$SO_3$ के मोलों की संख्या $2x$ होगी।
दिया गया आयतन $V = 10 \ L$ और $K_c = 100$ है।
साम्य स्थिरांक का व्यंजक: $K_c = \frac{[SO_3]^2}{[SO_2]^2 [O_2]}$.
सांद्रता रखने पर: $[SO_3] = \frac{2x}{10}$,$[SO_2] = \frac{x}{10}$,और $[O_2] = \frac{n_{O_2}}{10}$.
$100 = \frac{(\frac{2x}{10})^2}{(\frac{x}{10})^2 \times (\frac{n_{O_2}}{10})}$
$100 = \frac{4x^2 / 100}{(x^2 / 100) \times (n_{O_2} / 10)}$
$100 = \frac{4}{n_{O_2} / 10} = \frac{40}{n_{O_2}}$
$n_{O_2} = \frac{40}{100} = 0.4 \ mol$.

(D) दी गई अभिक्रियाएँ हैं:
(i) $H_3PO_{4\text{(aq)}} \rightleftharpoons H^+{_{\text{(aq)}}} + H_2PO_4^-{_{\text{(aq)}}} ; \ K_1 = \frac{[H^+][H_2PO_4^-]}{[H_3PO_4]}$
(ii) $H_2PO_4^-{_{\text{(aq)}}} \rightleftharpoons H^+{_{\text{(aq)}}} + HPO_4^{2-}{_{\text{(aq)}}} ; \ K_2 = \frac{[H^+][HPO_4^{2-}]}{[H_2PO_4^-]}$
(iii) $HPO_4^{2-}{_{\text{(aq)}}} \rightleftharpoons H^+{_{\text{(aq)}}} + PO_4^{3-}{_{\text{(aq)}}} ; \ K_3 = \frac{[H^+][PO_4^{3-}]}{[HPO_4^{2-}]}$
इन तीनों अभिक्रियाओं को जोड़ने पर कुल अभिक्रिया प्राप्त होती है:
$H_3PO_{4\text{(aq)}} \rightleftharpoons 3H^{+}{_{\text{(aq)}}} + PO_4^{3-}{_{\text{(aq)}}}$
जब अभिक्रियाओं को जोड़ा जाता है,तो उनके साम्य स्थिरांकों का गुणनफल हो जाता है।
अतः,कुल अभिक्रिया के लिए साम्य स्थिरांक $K$ है:
$K = K_1 \times K_2 \times K_3$

(B) $K_P$ और $K_C$ के बीच का संबंध सूत्र $K_P = K_C(RT)^{\Delta n_g}$ द्वारा दिया जाता है।
अभिक्रिया $2 ABC_{(g)} \rightleftharpoons 2 AB_{(g)} + C_{2(g)}$ के लिए,गैसीय प्रजातियों के मोलों की संख्या में परिवर्तन $\Delta n_g = (2 + 1) - 2 = 1$ है।
सूत्र में मान रखने पर: $K_P = X(RT)^1 = X(RT)$।

(D) अभिक्रिया की दर को इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है: $-\frac{1}{2} \frac{d[A]}{dt} = \frac{1}{4} \frac{d[B]}{dt}$।
दिया गया है कि $B$ की सांद्रता में वृद्धि की दर $\frac{\Delta[B]}{\Delta t} = \frac{5 \times 10^{-3} \ mol \ L^{-1}}{10 \ s} = 5 \times 10^{-4} \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}$ है।
इस मान को दर समीकरण में रखने पर: $-\frac{d[A]}{dt} = \frac{2}{4} \times \frac{d[B]}{dt} = \frac{1}{2} \times (5 \times 10^{-4} \ mol \ L^{-1} \ s^{-1})$।
अतः,$A$ के लुप्त होने की दर $2.5 \times 10^{-4} \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}$ है।

(C) शून्य कोटि की अभिक्रिया के लिए,अभिक्रिया की दर दर स्थिरांक $k$ के बराबर होती है।
$r = k = y \times 10^{-4} \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}$.
अभिक्रिया $2 NH_3(g) \rightarrow N_2(g) + 3 H_2(g)$ के रससमीकरणमिति (stoichiometry) के अनुसार,अभिक्रिया की दर है:
$r = -\frac{1}{2} \frac{d[NH_3]}{dt} = \frac{d[N_2]}{dt} = \frac{1}{3} \frac{d[H_2]}{dt}$.
अतः,हाइड्रोजन के निर्माण की दर है:
$\frac{d[H_2]}{dt} = 3 \times r = 3 \times (y \times 10^{-4}) = 3 y \times 10^{-4} \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}$.

(B) ताप गुणांक को $10^{\circ} C$ के अंतर वाले तापमानों पर वेग स्थिरांकों के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है।
दिया गया है: ताप गुणांक $= \frac{k_{t+10}}{k_t} = 2$.
यहाँ,$t+10 = 27^{\circ} C$,इसलिए $t = 17^{\circ} C$.
अतः,$2 = \frac{k_{27}}{k_{17}} = \frac{10^{-3}}{k_{17}}$.
$k_{17} = \frac{10^{-3}}{2} = 0.5 \times 10^{-3} = 5 \times 10^{-4} \ min^{-1}$.

(A) और $f$ कक्षकों के दुर्बल परिरक्षण प्रभाव (poor shielding effect) के कारण समूह-$13$ के तत्वों की प्रथम आयनन एन्थैल्पी में समूह में नीचे जाने पर नियमित कमी नहीं होती है।
प्रेक्षित क्रम $B > Tl > Ga > Al > In$ है।
बोरॉन $(B)$ अपने छोटे आकार के कारण उच्चतम मान रखता है।
थैलियम $(Tl)$ में लैंथेनाइड संकुचन के कारण प्रभावी नाभिकीय आवेश बढ़ जाता है,जिससे इसकी आयनन एन्थैल्पी इंडियम $(In)$ और एल्युमिनियम $(Al)$ से अधिक हो जाती है।

(C) ऑक्साइडों का क्षारीय स्वभाव तत्व के धात्विक गुण के बढ़ने के साथ बढ़ता है।
एक आवर्त में,बाएं से दाएं जाने पर क्षारीय स्वभाव घटता है,जबकि एक समूह में,ऊपर से नीचे जाने पर क्षारीय स्वभाव बढ़ता है।
$P_2O_5$ एक अम्लीय ऑक्साइड है।
$Al_2O_3$ एक उभयधर्मी (amphoteric) ऑक्साइड है।
$MgO$ एक क्षारीय ऑक्साइड है।
$K_2O$ एक प्रबल क्षारीय ऑक्साइड है।
अतः,क्षारीय स्वभाव का बढ़ता क्रम $P_2O_5 < Al_2O_3 < MgO < K_2O$ है,जो $c < a < d < b$ के अनुरूप है।

(A) हाइड्रोजन जैसी प्रजातियों में इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा का सूत्र: $E_n = -13.6 \times \frac{Z^2}{n^2} \text{ eV}$ है।
$H$ $(Z=1, n=1)$ की मूल अवस्था के लिए,$E_1 = -13.6 \times \frac{1^2}{1^2} = -13.6 \text{ eV}$।
अब,विकल्पों के लिए ऊर्जा की गणना करें:
$A$: $He^{+}$ $(Z=2)$,प्रथम उत्तेजित अवस्था $(n=2)$: $E_2 = -13.6 \times \frac{2^2}{2^2} = -13.6 \text{ eV}$।
अतः,$H$ की मूल अवस्था ऊर्जा $He^{+}$ की प्रथम उत्तेजित अवस्था की ऊर्जा के बराबर है।

(A) आवर्त सारणी में बाएं से दाएं जाने पर इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी अधिक ऋणात्मक हो जाती है और समूह में ऊपर से नीचे जाने पर कम ऋणात्मक हो जाती है।
हालांकि,छोटे आकार के कारण,$F$ और $O$ में इलेक्ट्रॉन-इलेक्ट्रॉन प्रतिकर्षण के कारण उनकी इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी क्रमशः $Cl$ और $S$ की तुलना में कम ऋणात्मक होती है।
इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी का बढ़ता क्रम (अधिक ऋणात्मक मान का अर्थ है कम एन्थैल्पी) इस प्रकार है:
$O < S < F < Cl$.

(B) सही उत्तर $B$ है।
$(A)$ नाइट्रोजन $(2s^2 2p^3)$ में स्थिर अर्ध-पूरित $p$-कक्षक होता है,इसलिए इसकी प्रथम आयनन एन्थैल्पी कार्बन $(2s^2 2p^2)$ से अधिक होती है। यह कथन सही है।
$(B)$ ऑक्सीजन के छोटे आकार के कारण इसमें अंतर-इलेक्ट्रॉनिक प्रतिकर्षण होता है,इसलिए सल्फर की इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी ऑक्सीजन से अधिक ऋणात्मक होती है। अतः,ऑक्सीजन की इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी सल्फर से कम है। यह कथन गलत है।
$(C)$ $Mg^{2+}$ और $Al^{3+}$ समइलेक्ट्रॉनिक प्रजातियां हैं ($10$ इलेक्ट्रॉन)। समइलेक्ट्रॉनिक प्रजातियों के लिए,परमाणु क्रमांक बढ़ने पर आयनिक त्रिज्या घटती है। चूंकि $Al$ $(13)$ का परमाणु क्रमांक $Mg$ $(12)$ से अधिक है,इसलिए $Mg^{2+}$ की त्रिज्या $Al^{3+}$ से बड़ी है। यह कथन सही है।
$(D)$ आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर विद्युत ऋणात्मकता बढ़ती है। फ्लोरीन ऑक्सीजन से अधिक विद्युत ऋणात्मक है। यह कथन सही है।

(C) ओजोन परत का क्षय मुख्य रूप से क्लोरोफ्लोरोकार्बन $(CFCs)$ के कारण होता है।
$1$. अभिक्रिया $II$ $uv$ विकिरण द्वारा $CF_2Cl_2$ के प्रकाश-अपघटन (photolysis) को दर्शाती है जिससे क्लोरीन रेडिकल $(\dot{Cl})$ उत्पन्न होते हैं।
$2$. अभिक्रिया $IV$ दर्शाती है कि क्लोरीन रेडिकल ओजोन $(O_3)$ के साथ अभिक्रिया करके क्लोरीन मोनोऑक्साइड $(Cl\dot{O})$ और ऑक्सीजन $(O_2)$ बनाता है।
$3$. अभिक्रिया $V$ दर्शाती है कि क्लोरीन मोनोऑक्साइड रेडिकल परमाणु ऑक्सीजन $(O)$ के साथ अभिक्रिया करके क्लोरीन रेडिकल $(\dot{Cl})$ को पुनर्जीवित करता है,जो ओजोन विनाश के उत्प्रेरक चक्र को जारी रखता है।
अतः,अभिक्रियाएं $II, IV,$ और $V$ ओजोन परत के क्षय के लिए जिम्मेदार हैं।

(D) क्लोरोफ्लोरोकार्बन (CFCs) जैसे $CF_2Cl_2$ (फ्रीऑन-$12$),$CFCl_3$ और अन्य हैलोजनीकृत यौगिक ओजोन परत के क्षरण के लिए जिम्मेदार हैं।
ये यौगिक पराबैंगनी विकिरण के संपर्क में आने पर समताप मंडल (stratosphere) में क्लोरीन रेडिकल छोड़ते हैं:
$CF_2Cl_2 \xrightarrow{h\nu} \dot{Cl} + \dot{CF}_2Cl$
ये क्लोरीन रेडिकल फिर ओजोन $(O_3)$ के साथ प्रतिक्रिया करते हैं:
$\dot{Cl} + O_3 \longrightarrow \dot{ClO} + O_2$
$\dot{ClO} + O \longrightarrow \dot{Cl} + O_2$
अतः,$CF_2Cl_2$ सही उत्तर है।

(C) ) स्वच्छ जल का $BOD$ मान $5 \ ppm$ से कम होता है। यह कथन सही है।
$b$) $Pd^{2+}$ और $Cu^{2+}$ उत्प्रेरक की उपस्थिति में एथीन का ऑक्सीकरण एसिटाल्डिहाइड $(CH_3CHO)$ देता है,न कि एसिटिक एसिड। अतः,यह कथन गलत है।
$c$) फोटोकेमिकल स्मॉग पौधों के जीवन को नुकसान पहुँचाता है। यह कथन सही है।
$d$) रिड्यूसिंग स्मॉग (क्लासिकल स्मॉग) धुआं,कोहरा और सल्फर डाइऑक्साइड $(SO_2)$ का मिश्रण है। यह कथन सही है।
अतः,कथन $a, c,$ और $d$ सही हैं।

(D) कथन $a$ सही है: $2 \ ppm$ से अधिक फ्लोराइड आयन सांद्रता दांतों में भूरे धब्बे (brown mottling) का कारण बनती है।
कथन $b$ गलत है: पीने के पानी में नाइट्रेट की अधिकतम सीमा $50 \ ppm$ है,न कि $400 \ ppm$।
कथन $c$ सही है: ओजोन परत के क्षय से अधिक $UV$ विकिरण पृथ्वी तक पहुँचते हैं,जिससे मोतियाबिंद और त्वचा कैंसर होता है।
कथन $d$ गलत है: यातायात में परेशान करने वाली लाल धुंध नाइट्रोजन के ऑक्साइड $(NO_x)$ के कारण होती है,सल्फर के ऑक्साइड के कारण नहीं।
अतः,कथन $a$ और $c$ सही हैं।

(A) जल में घुले हुए ऑक्सीजन की सांद्रता जलीय जीवन के अस्तित्व के लिए आवश्यक है।
मछलियों की स्वस्थ वृद्धि के लिए,घुले हुए ऑक्सीजन की सांद्रता लगभग $6 \ ppm$ होनी चाहिए।
यदि घुले हुए ऑक्सीजन की सांद्रता $6 \ ppm$ से कम हो जाती है,तो मछलियों की वृद्धि रुक जाती है।
अतः,$X$ का मान $6$ है।

(A) $COD$ (रासायनिक ऑक्सीजन मांग) जल के नमूने में कार्बनिक पदार्थों को रासायनिक रूप से ऑक्सीकृत करने के लिए आवश्यक ऑक्सीजन की मात्रा का एक माप है।
इसे सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड $(H_2SO_4)$ की उपस्थिति में पोटेशियम डाइक्रोमेट $(K_2Cr_2O_7)$ की ज्ञात अधिकता के साथ जल के नमूने को रिफ्लक्स करके निर्धारित किया जाता है।
अतः,सही अभिकर्मक $50 \% H_2SO_4$ और $K_2Cr_2O_7$ हैं।

(A) मेटा-निर्देशकारी समूह इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह (EWGs) होते हैं जो $-M$ या $-I$ प्रभाव के माध्यम से बेंजीन रिंग पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को कम करते हैं।
$(a) -CN$ मेटा-निर्देशकारी है।
$(b) -COR$ मेटा-निर्देशकारी है।
$(c) -NHCOR$ नाइट्रोजन परमाणु के $+M$ प्रभाव के कारण ऑर्थो/पैरा-निर्देशकारी है।
$(d) -SO_3H$ मेटा-निर्देशकारी है।
$(e) -OCH_3$ ऑक्सीजन परमाणु के $+M$ प्रभाव के कारण ऑर्थो/पैरा-निर्देशकारी है।
अतः,मेटा-निर्देशकारी समूह $a, b,$ और $d$ हैं।

(C) हाइड्रोकार्बन की अम्लीय प्रकृति $C-H$ बंध में $s$-लक्षण (percentage of $s$-character) पर निर्भर करती है। उच्च $s$-लक्षण कार्बन परमाणु की विद्युत ऋणात्मकता को बढ़ाता है,जिससे $C-H$ बंध अधिक ध्रुवीय हो जाता है और हाइड्रोजन अधिक अम्लीय हो जाता है।
$1$. $a: HC \equiv CH$ ($sp$ संकरण,$50\% \ s$-लक्षण)
$2$. $d: CH_3 - C \equiv CH$ ($sp$ संकरण,$50\% \ s$-लक्षण,लेकिन मिथाइल समूह के $+I$ प्रभाव के कारण अम्लता $a$ की तुलना में कम है)
$3$. $b: CH_2 = CH_2$ ($sp^2$ संकरण,$33.3\% \ s$-लक्षण)
$4$. $c: CH_3 - CH_3$ ($sp^3$ संकरण,$25\% \ s$-लक्षण)
अतः,अम्लता का सही क्रम $a > d > b > c$ है।

(D) एक यौगिक एरोमैटिक होता है यदि वह हकल के नियम ($4n+2$ $\pi$ इलेक्ट्रॉन) का पालन करता है,समतलीय है,और निरंतर संयुग्मन के साथ चक्रीय है।
$a$: साइक्लोपेंटाडाइनाइल धनायन में $4$ $\pi$ इलेक्ट्रॉन ($4n$ सिस्टम) होते हैं,इसलिए यह एंटी-एरोमैटिक है।
$b$: साइक्लोपेंटाडाइनाइल ऋणायन में $6$ $\pi$ इलेक्ट्रॉन ($4n+2$ जहाँ $n=1$) होते हैं,इसलिए यह एरोमैटिक है।
$c$: साइक्लोहेप्टाट्राइनाइल ऋणायन में $8$ $\pi$ इलेक्ट्रॉन ($4n$ सिस्टम) होते हैं,इसलिए यह एंटी-एरोमैटिक है।
$d$: ट्रोपोन ($C=O$ बंध के ध्रुवीकरण के कारण) वलय में $6$ $\pi$ इलेक्ट्रॉन रखता है,इसलिए यह एरोमैटिक है।
$e$: थायोफीन में $6$ $\pi$ इलेक्ट्रॉन ($4$ द्वि-बंधों से + $2$ सल्फर पर मौजूद लोन पेयर से) होते हैं,इसलिए यह एरोमैटिक है।
इस प्रकार,संरचनाएँ $b, d, e$ एरोमैटिक हैं। हालाँकि,दिए गए विकल्पों को देखते हुए,सबसे उपयुक्त विकल्प $b, d$ है।

(D) किसी यौगिक के एरोमैटिक होने के लिए,उसे हकल के नियम और संरचनात्मक आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए:
$(1)$ अणु को चक्रीय और समतलीय होना चाहिए ताकि $\pi$-इलेक्ट्रॉनों का निरंतर विस्थानीकरण हो सके।
$(2)$ इसमें $(4n+2) \pi$-इलेक्ट्रॉन होने चाहिए,जहाँ $n$ एक पूर्णांक है $(n = 0, 1, 2, \dots)$।
$(3)$ इसमें एक पूर्ण संयुग्मित $\pi$-इलेक्ट्रॉन सिस्टम होना चाहिए।
अतः,कथन $(ii)$ और $(iii)$ सही हैं।

(A) एनिलीन $(C_6H_5NH_2)$ में नाइट्रोजन परमाणु पर एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) होता है जो बेंजीन वलय के साथ संयुग्मन (conjugation) में होता है। यह वलय में इलेक्ट्रॉन युग्म के विस्थानीकरण की अनुमति देता है,जिसके परिणामस्वरूप $5$ अनुनाद संरचनाएं प्राप्त होती हैं।
एनिलीनियम आयन $(C_6H_5NH_3^+)$ में,नाइट्रोजन परमाणु पर धनात्मक आवेश होता है और बेंजीन वलय के साथ संयुग्मन के लिए कोई एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म उपलब्ध नहीं होता है। इसलिए,केवल बेंजीन वलय की $2$ केकुले संरचनाएं ही अनुनाद संरचनाओं के रूप में संभव हैं।

(A) . गलत। अनुनाद संकर हमेशा अधिक स्थिर होता है और किसी भी व्यक्तिगत विहित संरचना की तुलना में कम ऊर्जा रखता है।
$b$. सही। इलेक्ट्रोमेरिक प्रभाव एक अस्थायी प्रभाव है और आमतौर पर स्थायी प्रेरणिक प्रभाव पर हावी हो जाता है जब वे एक-दूसरे का विरोध करते हैं।
$c$. गलत। $+E$ प्रभाव तब होता है जब $\pi$ इलेक्ट्रॉन उस परमाणु पर स्थानांतरित होते हैं जिससे आक्रमणकारी अभिकर्मक जुड़ता है। यदि वे दूसरे परमाणु पर स्थानांतरित होते हैं,तो यह $-E$ प्रभाव है।
$d$. गलत। विपरीत आवेशों के पृथक्करण वाली अनुनाद संरचनाएं आवेश पृथक्करण के बिना वाली संरचनाओं की तुलना में कम स्थिर होती हैं,क्योंकि उन्हें आवेशों को अलग करने के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

(B) सॉहॉर्स प्रोजेक्शन में,एथेन का स्टैगर्ड संरूपण इस प्रकार होता है कि सामने वाले कार्बन पर स्थित हाइड्रोजन परमाणु पीछे वाले कार्बन के हाइड्रोजन परमाणुओं के बीच में स्थित होते हैं,जिससे स्टेरिक प्रतिकर्षण न्यूनतम हो जाता है।
दिए गए चित्रों को देखने पर:
चित्र $A$ एक्लिप्स्ड संरूपण को दर्शाता है।
चित्र $B$ स्टैगर्ड संरूपण को दर्शाता है जहाँ सामने वाले कार्बन के $C-H$ बंध पीछे वाले कार्बन के $C-H$ बंधों के सापेक्ष स्टैगर्ड स्थिति में हैं।
चित्र $C$ भी स्टैगर्ड संरूपण है,लेकिन चित्र $B$ मानक निरूपण है।
चित्र $D$ एक न्यूमैन प्रोजेक्शन है,सॉहॉर्स प्रोजेक्शन नहीं।
अतः,एथेन के स्टैगर्ड संरूपण के लिए सॉहॉर्स प्रोजेक्शन का सही निरूपण $B$ है।

(B) $1$. $X$ के निर्माण के लिए: बेंजोइक एसिड $B_2H_6$ के साथ अभिक्रिया करके और उसके बाद जल-अपघटन $(H_3O^+)$ द्वारा अपचयित होकर $X$ के रूप में बेंजाइल अल्कोहल $(C_6H_5CH_2OH)$ देता है।
$2$. $Y$ के निर्माण के लिए: बेंजोइक एसिड $SOCl_2$ के साथ अभिक्रिया करके बेंज़ोयल क्लोराइड $(C_6H_5COCl)$ बनाता है,जो फिर $H_2/Pd-BaSO_4$ का उपयोग करके रोज़नमुंड अपचयन द्वारा $Y$ के रूप में बेंजालडिहाइड $(C_6H_5CHO)$ देता है।
$3$. अतः,$X$ बेंजाइल अल्कोहल है और $Y$ बेंजालडिहाइड है।

(B) पहली अभिक्रिया के लिए:
$CH_2O$ (फॉर्मेल्डिहाइड) एक ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $(RMgBr)$ के साथ अभिक्रिया करके और उसके बाद जल-अपघटन द्वारा प्राथमिक अल्कोहल बनाता है। उत्पाद $CH_3CH_2CH_2CH_2OH$ (ब्यूटेन$-1-$ऑल) है। ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $CH_3CH_2CH_2MgBr$ (प्रोपाइल मैग्नीशियम ब्रोमाइड) होना चाहिए।
दूसरी अभिक्रिया के लिए:
$Y$,$C_2H_5MgBr$ के साथ अभिक्रिया करके और उसके बाद जल-अपघटन द्वारा $CH_3CH_2C(CH_3)_2OH$ ($2$-मिथाइल ब्यूटेन$-2-$ऑल) बनाता है। यह एक तृतीयक अल्कोहल है। कीटोन की ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक के साथ अभिक्रिया से तृतीयक अल्कोहल प्राप्त होता है। संरचना की तुलना करने पर,$Y$ को $CH_3COCH_3$ (एसीटोन या प्रोपेनोन) होना चाहिए।
अतः,$X = CH_3CH_2CH_2MgBr$ और $Y = CH_3COCH_3$।

(C) जब प्राथमिक अल्कोहल की वाष्प को $573 \ K$ पर गर्म कॉपर के ऊपर से गुजारा जाता है,तो विहाइड्रोजनीकरण (dehydrogenation) होता है और एक एल्डिहाइड बनता है: $R-CH_2OH \xrightarrow{Cu/573 \ K} R-CHO + H_2$।
तृतीयक अल्कोहल के मामले में,निर्जलीकरण (dehydration) होता है और एक एल्कीन बनता है: $(CH_3)_3C-OH \xrightarrow{Cu/573 \ K} (CH_3)_2C=CH_2 + H_2O$।
अतः,$X$ एक एल्डिहाइड $(RCHO)$ है और $Y$ एक एल्कीन $((CH_3)_2C=CH_2)$ है।

(B) $PCl_5$ के साथ अल्कोहल की अभिक्रिया में,हाइड्रॉक्सिल समूह $(-OH)$ एक क्लोरीन परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित होकर एल्किल क्लोराइड $(R-Cl)$ बनाता है।
उप-उत्पाद फास्फोरस ऑक्सीक्लोराइड $(POCl_3)$ और हाइड्रोजन क्लोराइड $(HCl)$ हैं।
संतुलित रासायनिक समीकरण: $R-OH + PCl_5 \rightarrow R-Cl + POCl_3 + HCl$ है।
अतः,$X = R-Cl$ और $Y = POCl_3$ है।

(B) $1$. $Zn$ डस्ट और ऊष्मा के साथ अभिक्रिया: $p-Cresol$ $(p-methylphenol)$ $Zn$ डस्ट के साथ अभिक्रिया करके अपचयन (reduction) करता है,जहाँ $-OH$ समूह हट जाता है और उसके स्थान पर हाइड्रोजन परमाणु आ जाता है,जिससे $Toluene$ $(X)$ का निर्माण होता है।
$2$. $(CH_3CO)_2O$ और उसके बाद $H^+$ के साथ अभिक्रिया: $p-Cresol$ एसिटिक एनहाइड्राइड $(CH_3CO)_2O$ के साथ अभिक्रिया करके फेनोलिक $-OH$ समूह का एसिटिलीकरण करता है,जिससे $p-acetoxy-toluene$ $(Y)$ बनता है।

(D) $CHCl_3$ और जलीय $NaOH$ के साथ फिनोल की अभिक्रिया और उसके बाद अम्लीकरण,राइमर-टीमैन अभिक्रिया है,जो उत्पाद $X$ के रूप में $2$-हाइड्रॉक्सीबेन्ज़लडिहाइड (सैलिसिलैल्डिहाइड) देती है।
$NaOH$ और उसके बाद $CO_2$ तथा अम्लीकरण के साथ फिनोल की अभिक्रिया,कोल्बे-श्मिट अभिक्रिया है,जो उत्पाद $Y$ के रूप में $2$-हाइड्रॉक्सीबेन्ज़ोइक एसिड (सैलिसिलिक एसिड) देती है।
अतः,$X$ $2$-हाइड्रॉक्सीबेन्ज़लडिहाइड है और $Y$ $2$-हाइड्रॉक्सीबेन्ज़ोइक एसिड है।

(C) $Reimer-Tiemann$ अभिक्रिया में फिनोल की अभिक्रिया $NaOH$ की उपस्थिति में $CHCl_3$ के साथ कराई जाती है,जिससे बेंजीन वलय की ऑर्थो स्थिति पर $-CHO$ समूह जुड़ जाता है। इस प्रक्रिया में बेंजीन वलय और डाइक्लोरोकार्बीन $(:CCl_2)$ मध्यवर्ती के बीच एक नया $C-C$ बंध बनता है।
$1.$ एल्कीन का हाइड्रोबोरेशन-ऑक्सीकरण द्वि-बंध पर $H_2O$ के योग की प्रक्रिया है।
$2.$ कैनिज़ारो अभिक्रिया $\alpha$-हाइड्रोजन विहीन एल्डिहाइड की असमानुपातन अभिक्रिया है।
$3.$ स्टीफन अभिक्रिया $SnCl_2/HCl$ का उपयोग करके नाइट्राइल का एल्डिहाइड में अपचयन है।

(B) क्रोमिक एसिड ($H_2SO_4$ की उपस्थिति में $Na_2Cr_2O_7$) के साथ फिनोल का ऑक्सीकरण $p$-बेंजोक्विनोन देता है।
अतः,$X$ फिनोल है और $Y$ $Na_2Cr_2O_7 / H_2SO_4$ है।

(A) एनिसोल $(C_6H_5OCH_3)$ निर्जल $AlCl_3$ की उपस्थिति में एसिटिल क्लोराइड $(CH_3COCl)$ के साथ फ्रिडेल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन अभिक्रिया करता है।
मेथॉक्सी समूह $(-OCH_3)$ एक ऑर्थो/पैरा-निर्देशी समूह है।
इसलिए,अभिक्रिया में ऑर्थो-प्रतिस्थापित और पैरा-प्रतिस्थापित उत्पादों का मिश्रण प्राप्त होता है।
उत्पाद $o-$मेथॉक्सीएसीटोफेनोन और $p-$मेथॉक्सीएसीटोफेनोन हैं।

(C) जब ईथर में एक एल्काइल समूह तृतीयक (tertiary) होता है,तो $HI$ के साथ अभिक्रिया $S_N1$ क्रियाविधि द्वारा होती है,क्योंकि यह एक स्थिर कार्बोकेशन बना सकता है।
दिए गए ईथर में,ऑक्सीजन परमाणु एक प्राथमिक एल्काइल समूह ($n$-propyl) और एक तृतीयक एल्काइल समूह ($2$-methylbutan$-2-$yl) से जुड़ा है।
जब $HI$ मिलाया जाता है,तो ऑक्सीजन प्रोटोनेटेड हो जाता है। ऑक्सीजन और तृतीयक कार्बन के बीच का बंध टूटकर एक स्थिर तृतीयक कार्बोकेशन बनाता है,जो फिर आयोडाइड आयन $(I^-)$ के साथ अभिक्रिया करके एल्काइल आयोडाइड बनाता है,और प्राथमिक समूह अल्कोहल बनाता है।
अतः,उत्पाद $CH_3-CH_2-CH_2-OH$ (propan$-1-$ol) और $I-C(CH_3)_2-CH_2-CH_3$ ($2$-iodo$-2-$methylbutane) हैं।
दिए गए विकल्पों की तुलना करने पर,विकल्प $C$ सही उत्पाद दर्शाता है।

(D) अभिक्रिया $(a)$ के लिए: बेंजोइक अम्ल में $-COOH$ समूह होता है,जो एक निष्क्रिय करने वाला और मेटा-निर्देशी समूह है। $Conc. HNO_3 + Conc. H_2SO_4$ के साथ नाइट्रीकरण करने पर मुख्य उत्पाद के रूप में $m$-नाइट्रोबेंजोइक अम्ल प्राप्त होता है। अतः,$X$,$3$-नाइट्रोबेंजोइक अम्ल है।
अभिक्रिया $(b)$ के लिए: यह हेल-वोलहार्ड-जेलिंस्की $(HVZ)$ अभिक्रिया है। जिन कार्बोक्सिलिक अम्लों में $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु होता है,वे लाल फास्फोरस की उपस्थिति में $Br_2$ के साथ अभिक्रिया करके $\alpha$-स्थान पर हैलोजनीकरण करते हैं। उत्पाद $Y$,$\alpha$-ब्रोमो कार्बोक्सिलिक अम्ल,$R-CH(Br)-COOH$ है।

(B) $hv$ की उपस्थिति में टोल्यूनि की $Cl_2$ के साथ अभिक्रिया (प्रकाश-रासायनिक क्लोरीनीकरण) मध्यवर्ती $X$ के रूप में बेंजल क्लोराइड $(C_6H_5CHCl_2)$ बनाती है,जिसका $373 \ K$ पर जल-अपघटन करने पर बेंजाल्डिहाइड प्राप्त होता है।
$CS_2$ में क्रोमिल क्लोराइड $(CrO_2Cl_2)$ के साथ टोल्यूनि की अभिक्रिया इटार्ड अभिक्रिया है। यह अभिक्रिया एक भूरे क्रोमियम संकुल मध्यवर्ती $Y$ के निर्माण के माध्यम से आगे बढ़ती है,जो $C_6H_5CH[OCr(OH)Cl_2]_2$ है। इस संकुल का अम्लीय जल-अपघटन $(H_3O^+)$ करने पर बेंजाल्डिहाइड प्राप्त होता है।
अतः,$X = C_6H_5CHCl_2$ और $Y = C_6H_5CH[OCr(OH)Cl_2]_2$ है।

(C) Etard अभिक्रिया $(I)$ में $CCl_4$ विलायक की उपस्थिति में क्रोमिल क्लोराइड $(CrO_2Cl_2)$ का उपयोग करके टोल्यूनि का बेंजाल्डिहाइड में ऑक्सीकरण किया जाता है। यह अभिक्रिया एक भूरे रंग के क्रोमियम संकुल के निर्माण के माध्यम से आगे बढ़ती है,जिसका बाद में जल-अपघटन करने पर बेंजाल्डिहाइड प्राप्त होता है।
Stephen अभिक्रिया $(II)$ में नाइट्राइल्स $(R-CN)$ का हाइड्रोक्लोरिक एसिड $(HCl)$ की उपस्थिति में स्टेनस क्लोराइड $(SnCl_2)$ द्वारा अपचयन किया जाता है,जिसके बाद जल-अपघटन करने पर संबंधित एल्डिहाइड $(R-CHO)$ प्राप्त होता है।

(B) $R-CN$ का $R-CHO$ में रूपांतरण एक मानक अपचयन अभिक्रिया है जिसे स्टीफन अपचयन (Stephen reduction) कहा जाता है,जिसमें $HCl$ की उपस्थिति में $SnCl_2$ और उसके बाद जल-अपघटन $(H_3O^{\oplus})$ का उपयोग किया जाता है। अतः,$A$ स्टीफन अपचयन अभिकर्मकों को दर्शाता है।
$R-CN$ का $R-CHO$ में रूपांतरण $DIBAL-H$ (डाईआइसोब्यूटिल एल्युमिनियम हाइड्राइड) का उपयोग करके भी किया जा सकता है,जो एक चयनात्मक अपचायक है। दिए गए विकल्पों में,$B$ का मिलान $AlH(i-Bu)_2$ (जो $DIBAL-H$ है) और उसके बाद जल के साथ होता है।
एस्टर $(R-CO_2C_2H_5)$ का एल्डिहाइड $(R-CHO)$ में रूपांतरण भी विशेष रूप से $DIBAL-H$ और उसके बाद जल का उपयोग करके किया जाता है। अतः,$C$ का अर्थ $DIBAL-H$ और उसके बाद $H_2O$ है।
इन विकल्पों की तुलना करने पर,विकल्प $B$ सही है।

(C) दी गई अभिक्रिया कैनिज़ारो अभिक्रिया है। बेंजालडिहाइड $(C_6H_5CHO)$ में $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु नहीं होता है,इसलिए यह सांद्र क्षार जैसे $NaOH$ की उपस्थिति में स्व-ऑक्सीकरण और अपचयन (विषमानुपातन) अभिक्रिया से गुजरता है।
बेंजालडिहाइड का एक अणु बेंजाइल अल्कोहल $(C_6H_5CH_2OH)$ में अपचयित हो जाता है और दूसरा अणु सोडियम बेंजोएट $(C_6H_5COONa)$ में ऑक्सीकृत हो जाता है।
अतः,उत्पाद '$X$' और '$Y$' बेंजाइल अल्कोहल और सोडियम बेंजोएट हैं।

(D) एथेनल $(CH_3CHO)$ और प्रोपेनल $(CH_3CH_2CHO)$ के मिश्रण के एल्डोल संघनन में चार संभावित उत्पाद बनते हैं:
$1$. एथेनल का स्व-संघनन: $CH_3CH=CHCHO$ (ब्यूट$-2-$इनल)।
$2$. प्रोपेनल का स्व-संघनन: $CH_3CH_2CH=C(CH_3)CHO$ ($2-$मिथाइलपेंट$-2-$इनल)।
$3$. क्रॉस-संघनन (एथेनल न्यूक्लियोफाइल के रूप में,प्रोपेनल इलेक्ट्रोफाइल के रूप में): $CH_3CH_2CH=CHCHO$ (पेंट$-2-$इनल)।
$4$. क्रॉस-संघनन (प्रोपेनल न्यूक्लियोफाइल के रूप में,एथेनल इलेक्ट्रोफाइल के रूप में): $CH_3CH=C(CH_3)CHO$ ($2-$मिथाइलब्यूट$-2-$इनल)।
हेक्स$-3-$इनल इस अभिक्रिया में नहीं बनता है।

(A) यह अभिक्रिया $NaOH$ की उपस्थिति में प्रोपेनल $(CH_3CH_2CHO)$ और इथेनल $(CH_3CHO)$ के बीच क्रॉस-एल्डोल संघनन है,जिसके बाद गर्म $(\Delta)$ किया जाता है।
यह अभिक्रिया चार संभावित $\alpha,\beta$-असंतृप्त एल्डिहाइड उत्पन्न करती है:
$1$. इथेनल का स्व-एल्डोल: $2CH_3CHO \rightarrow CH_3CH=CHCHO$ (ब्यूट$-2-$ईनल)।
$2$. प्रोपेनल का स्व-एल्डोल: $2CH_3CH_2CHO \rightarrow CH_3CH_2CH=C(CH_3)CHO$ ($2$-मिथाइलपेंट$-2-$ईनल)।
$3$. क्रॉस-एल्डोल (प्रोपेनल दाता,इथेनल स्वीकर्ता): $CH_3CH_2CHO + CH_3CHO \rightarrow CH_3CH_2CH=CHCHO$ (पेंट$-2-$ईनल)।
$4$. क्रॉस-एल्डोल (इथेनल दाता,प्रोपेनल स्वीकर्ता): $CH_3CHO + CH_3CH_2CHO \rightarrow CH_3CH=C(CH_3)CHO$ ($2$-मिथाइलब्यूट$-2-$ईनल)।
इस प्रकार,चार उत्पाद $CH_3CH=CHCHO$,$CH_3CH_2CH=C(CH_3)CHO$,$CH_3CH_2CH=CHCHO$,और $CH_3CH=C(CH_3)CHO$ हैं।

(B) अभिक्रिया $R-CHO \rightarrow R-CH_2OH$ एक एल्डिहाइड का प्राथमिक अल्कोहल में अपचयन (reduction) है। $NaBH_4$ और $H_2 | Pd$ दोनों इस अपचयन को कर सकते हैं।
अभिक्रिया $R-COOH \rightarrow R-CH_2OH$ एक कार्बोक्सिलिक एसिड का प्राथमिक अल्कोहल में अपचयन है। कार्बोक्सिलिक एसिड $NaBH_4$ और $H_2 | Pd$ द्वारा अपचयन के प्रति प्रतिरोधी होते हैं। इस परिवर्तन के लिए $LiAlH_4$ और उसके बाद अम्लीय वर्कअप $(H_3O^+)$ जैसे एक मजबूत अपचायक की आवश्यकता होती है।
विकल्पों की तुलना करने पर,विकल्प $B$ दोनों चरणों के लिए अभिकर्मकों का एक वैध सेट प्रदान करता है: $H_2 | Pd$ एल्डिहाइड को अपचयित कर सकता है,और $LiAlH_4$ कार्बोक्सिलिक एसिड को प्राथमिक अल्कोहल में अपचयित करने के लिए मानक अभिकर्मक है।

(A) प्रोपेनोन $(CH_3COCH_3)$ की एथिल मैग्नीशियम ब्रोमाइड $(CH_3CH_2MgBr)$ के साथ अभिक्रिया एक ग्रिग्नार्ड अभिक्रिया है।
$1$. न्यूक्लियोफिलिक आक्रमण: ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक से एथिल समूह $(CH_3CH_2^-)$ प्रोपेनोन के कार्बोनिल कार्बन पर आक्रमण करता है और एक एल्कोक्साइड मध्यवर्ती बनाता है: $CH_3COCH_3 + CH_3CH_2MgBr \rightarrow CH_3C(OMgBr)(CH_2CH_3)CH_3$.
$2$. जल-अपघटन: इसके बाद जल $(H_2O/H^+)$ के साथ जल-अपघटन करने पर तृतीयक अल्कोहल प्राप्त होता है: $CH_3C(OMgBr)(CH_2CH_3)CH_3 + H_2O \rightarrow CH_3C(OH)(CH_2CH_3)CH_3 + Mg(OH)Br$.
$3$. उत्पाद $2-$मेथिलब्यूटेन$-2-$ऑल है।

(C) $1$. अभिक्रिया $C_6H_5CONH_2 \xrightarrow{NaOBr} y$ हॉफमैन ब्रोमामाइड निम्नीकरण अभिक्रिया है,जो एमाइड को एक कार्बन कम वाले प्राथमिक एमीन में परिवर्तित करती है। अतः,$y$ एनिलीन $(C_6H_5NH_2)$ है।
$2$. अभिक्रिया $C_6H_5CONH_2 \xrightarrow[(ii) H_3O^+]{(i) C_6H_5SO_2Cl / py, \Delta} x$ में पिरीडीन की उपस्थिति में बेंजामाइड की बेंजीन सल्फोनाइल क्लोराइड के साथ अभिक्रिया होती है,जिसके बाद गर्म किया जाता है और अम्लीय जल-अपघटन होता है। यह अनुक्रम एनिलीन $(C_6H_5NH_2)$ बनाता है।
$3$. इसलिए,$y$ और $x$ दोनों एनिलीन $(C_6H_5NH_2)$ हैं। सही विकल्प $(C)$ है।

(C) $CHCl_3$ और $KOH$ के साथ एनीलिन की अभिक्रिया (कार्बिलएमीन अभिक्रिया) $X$ के रूप में फेनिल आइसोसाइनाइड $(C_6H_5NC)$ उत्पन्न करती है।
$NaNO_2/HCl$ और उसके बाद $CuCN/KCN$ के साथ एनीलिन की अभिक्रिया (सैंडमेयर अभिक्रिया) $Y$ के रूप में फेनिल साइनाइड $(C_6H_5CN)$ उत्पन्न करती है।
अतः,$X$ फेनिल आइसोसाइनाइड है और $Y$ फेनिल साइनाइड है।

(A) प्राथमिक एलिफैटिक एमीन $(R-NH_2)$ नाइट्रस एसिड ($HNO_2$,जो $NaNO_2 + HCl$ से उत्पन्न होता है) के साथ अभिक्रिया करके अस्थिर एलिफैटिक डायज़ोनियम लवण बनाते हैं,जो पानी की उपस्थिति में अपघटित होकर अल्कोहल $(R-OH)$,$N_2$ गैस और $HCl$ देते हैं।
$R-NH_2 + NaNO_2 + HCl$ $\rightarrow [R-N_2^+Cl^-] + H_2O$ $\rightarrow R-OH + N_2 + HCl$
विकल्प $A$ एक प्राथमिक एलिफैटिक एमीन ($n$-प्रोपाइल एमीन) है,जो प्रोपेन$-1-$ऑल उत्पन्न करेगा।
द्वितीयक एमीन $(R_2NH)$ $N$-नाइट्रोसोएमीन बनाते हैं और तृतीयक एमीन $(R_3N)$ नाइट्रस एसिड के साथ लवण बनाते हैं,जिनमें से कोई भी इन परिस्थितियों में अल्कोहल नहीं देता है। एनिलीन $(C_6H_5-NH_2)$ कम तापमान $(0-5 \ ^\circ C)$ पर एक स्थिर बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड बनाता है।

(B) चरण $1$: एनीलिन $(C_6H_5NH_2)$ $0-5^{\circ}C$ पर $NaNO_2$ और $HCl$ के साथ अभिक्रिया करके बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड $(X = C_6H_5N_2^+Cl^-)$ बनाता है।
चरण $2$: बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड $CuCl/HCl$ (सैंडमेयर अभिक्रिया) के साथ अभिक्रिया करके क्लोरोबेंजीन $(Y = C_6H_5Cl)$ बनाता है।
चरण $3$: क्लोरोबेंजीन शुष्क ईथर की उपस्थिति में $CH_3Cl$ और $Na$ के साथ अभिक्रिया करके (वुर्ट्ज़-फिटिंग अभिक्रिया) टोल्यूनि $(Z = C_6H_5CH_3)$ बनाता है।

(D) और $B$ ऐसे पूर्ववर्ती पदार्थ हैं जिनका अपचयन करके प्राथमिक एमीन $R-CH_2-NH_2$ प्राप्त किया जा सकता है।
$1.$ नाइट्राइल्स $(R-CN)$ का $H_2/Ni$ के साथ उत्प्रेरकीय हाइड्रोजनीकरण करने पर प्राथमिक एमीन प्राप्त होते हैं: $R-CN + 2H_2 \xrightarrow{Ni} R-CH_2-NH_2$
$2.$ एमाइड्स $(R-CONH_2)$ का $LiAlH_4$ द्वारा अपचयन और उसके बाद जल-अपघटन करने पर प्राथमिक एमीन प्राप्त होते हैं: $R-CONH_2 \xrightarrow[ii) H_2O]{i) LiAlH_4} R-CH_2-NH_2$
अतः,$A = R-CN$ और $B = R-CONH_2$।

(C) $1$. एनिलिन $Br_2/H_2O$ के साथ अभिक्रिया करके $2,4,6$-ट्राइब्रोमोएनिलिन $(X)$ बनाता है।
$2$. $2,4,6$-ट्राइब्रोमोएनिलिन $273-278 \ K$ पर $NaNO_2/HCl$ के साथ अभिक्रिया करके डायज़ोनियम लवण,$2,4,6$-ट्राइब्रोमोबेन्ज़ीनडायज़ोनियम क्लोराइड $(Y)$ बनाता है।
$3$. डायज़ोनियम लवण $(Y)$ इथेनॉल $(C_2H_5OH)$ के साथ अभिक्रिया करके अपचयन (reduction) करता है,जहाँ डायज़ोनियम समूह एक हाइड्रोजन परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित हो जाता है,जिससे $1,3,5$-ट्राइब्रोमोबेन्ज़ीन $(Z)$ प्राप्त होता है।

(D) अभिक्रिया $(i)$ में,एनीलिन $273 \ K$ पर $NaNO_2/HCl$ के साथ अभिक्रिया करके बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड $(A = C_6H_5N_2^+Cl^-)$ बनाता है। यह यौगिक गर्म पानी $(B = \text{गर्म } H_2O)$ के साथ जल-अपघटन द्वारा फिनोल देता है।
अभिक्रिया $(ii)$ में,क्यूमीन (आइसोप्रोपिलबेंजीन) $O_2$ के साथ ऑक्सीकरण करके क्यूमीन हाइड्रोपरॉक्साइड $(C = C_6H_5C(CH_3)_2OOH)$ बनाता है। यह हाइड्रोपरॉक्साइड तनु अम्ल $(D = H^+/H_2O)$ के साथ उपचारित करने पर पुनर्विन्यास द्वारा फिनोल और एसीटोन देता है।
अतः,सही विकल्प $D$ है।

(A) $(i)$ एनीलिन इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन के प्रति अत्यधिक सक्रिय है। जब इसे $H_2O$ में $Br_2$ के साथ उपचारित किया जाता है,तो यह तेजी से पॉली-प्रतिस्थापन से गुजरकर मुख्य उत्पाद के रूप में $2, 4, 6-$ट्राइब्रोमोएनीलिन $(X)$ बनाता है।
$(ii)$ $-NH_2$ समूह की सक्रियता को नियंत्रित करने के लिए,इसे पहले एसिटिक एनहाइड्राइड $(CH_3CO)_2O$ का उपयोग करके एसिटाइलेशन द्वारा एसिटानिलाइड में परिवर्तित किया जाता है। $-NHCOCH_3$ समूह $-NH_2$ समूह की तुलना में कम सक्रिय होता है,जो ब्रोमिनेशन को $p-$स्थिति तक सीमित कर देता है,जिससे मुख्य उत्पाद के रूप में $p-$ब्रोमोएसिटानिलाइड $(Y)$ प्राप्त होता है।

(C) नाइट्रोबेंजीन का अपचयन प्रयुक्त माध्यम पर निर्भर करता है:
$(i)$ उदासीन माध्यम में,$Zn$ चूर्ण और $NH_4Cl$ विलयन का उपयोग करके,नाइट्रोबेंजीन का अपचयन फेनिलहाइड्रॉक्सिलएमीन $(C_6H_5NHOH)$ में होता है। अतः,$X$ फेनिलहाइड्रॉक्सिलएमीन है।
(ii) क्षारीय माध्यम में,$Zn$ और $KOH/C_2H_5OH$ का उपयोग करके,अपचयन आगे बढ़कर हाइड्राज़ोबेंजीन $(C_6H_5NH-NHC_6H_5)$ बनाता है। अतः,$Y$ हाइड्राज़ोबेंजीन है।
इसलिए,सही विकल्प $C$ है।

(A) $\beta-D-(+)-$ग्लूकोपायरानोज़ की संरचना उसके हावर्थ या चक्रीय रूप में एनोमेरिक कार्बन $(C_1)$ पर हाइड्रॉक्सिल समूह के अभिविन्यास द्वारा पहचानी जाती है।
$\beta$-एनोमर में,$C_1$ पर $-OH$ समूह $-CH_2OH$ समूह के समान पक्ष में होता है।
विशेष रूप से,$D$-ग्लूकोज के लिए,$C_2, C_3, C_4,$ और $C_5$ पर विन्यास मानक $D$-ग्लूकोज पैटर्न का पालन करता है।
दिए गए विकल्पों की तुलना करने पर,संरचना $A$ $\beta-D-(+)-$ग्लूकोपायरानोज़ को दर्शाती है जहाँ एनोमेरिक कार्बन पर $-OH$ समूह $\beta$-विन्यास के अनुरूप है।

(C) ग्लूकोज के ऑक्सीकरण के दौरान $ATP$ का उत्पादन मुख्य रूप से माइटोकॉन्ड्रिया में इलेक्ट्रॉन ट्रांसपोर्ट चेन $(ETC)$ के माध्यम से होता है।
$Fe^{3+}$ आयन साइटोक्रोम के आवश्यक घटक हैं,जो हीम-युक्त प्रोटीन हैं और $ETC$ में इलेक्ट्रॉन वाहक के रूप में कार्य करते हैं।
ये साइटोक्रोम इलेक्ट्रॉनों के स्थानांतरण और $ATP$ संश्लेषण के लिए आवश्यक प्रोटॉन प्रवणता के निर्माण को सुविधाजनक बनाने के लिए $Fe^{2+}$ और $Fe^{3+}$ अवस्थाओं के बीच प्रतिवर्ती ऑक्सीकरण और अपचयन से गुजरते हैं।

(B) $\alpha$-अमीनो अम्ल का सामान्य सूत्र $H_2N-CH(R)-COOH$ होता है।
सेरीन अमीनो अम्ल के लिए,$-R$ पार्श्व श्रृंखला एक हाइड्रोक्सीमिथाइल समूह है,जिसे $-CH_2OH$ के रूप में दर्शाया जाता है।
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(B) कथन $a$ सही है: माल्टोज़ दो $\alpha-D$-ग्लूकोज इकाइयों द्वारा निर्मित एक डाइसैकेराइड है जो $\alpha(1 \rightarrow 4)$ ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड द्वारा जुड़े होते हैं।
कथन $b$ सही है: चतुर्थक संरचना प्रोटीन में कई पॉलीपेप्टाइड सबयूनिट्स की स्थानिक व्यवस्था और अंतःक्रिया का वर्णन करती है।
कथन $c$ सही है: $DNA$ और $RNA$ में न्यूक्लियोटाइड $3'-5'$ फॉस्फोडिएस्टर बॉन्ड द्वारा जुड़े होते हैं।
कथन $d$ सही है: थायरोक्सिन हार्मोन के उत्पादन में कमी के परिणामस्वरूप हाइपोथायरायडिज्म होता है।
अतः,सभी कथन $a, b, c,$ और $d$ सही हैं।

(D) कथन $(i)$ सही है: जंतुओं में कार्बोहाइड्रेट ग्लाइकोजन के रूप में संचित होते हैं।
कथन $(ii)$ गलत है: ग्लाइसिलऐलेनिन में,पेप्टाइड बंध ग्लाइसिन के कार्बोक्सिल समूह और ऐलेनिन के अमीनो समूह के बीच बनता है। इसलिए,पेप्टाइड बंध का कार्बोनिल समूह $(C=O)$ ग्लाइसिन का होता है,न कि ऐलेनिन का।
कथन $(iii)$ गलत है: नाइट्रोजनयुक्त बेस,शर्करा और फॉस्फेट समूह से बनी इकाई को न्यूक्लियोटाइड कहा जाता है। न्यूक्लियोसाइड में केवल बेस और शर्करा होते हैं।
कथन $(iv)$ सही है: धीमी चयापचय दर के कारण हाइपोथायरायडिज्म में मोटापा एक लक्षण हो सकता है।
अतः,कथन $(ii)$ और $(iii)$ गलत हैं।

(A) सही मिलान इस प्रकार है:
$b$. विटामिन $E$ $ii$. सूरजमुखी के तेल में पाया जाता है।
$c$. विटामिन $K$ $v$. हरी पत्तेदार सब्जियों में पाया जाता है।
$d$. विटामिन $B_{12}$ $i$. मांस में पाया जाता है।
$e$. विटामिन $B_2$ $iii$. अंडे की सफेदी में पाया जाता है।
अतः,सही क्रम $b-ii, c-v, d-i, e-iii$ है।

(D) . विटामिन $K$ प्रोथ्रोम्बिन के संश्लेषण के लिए आवश्यक है,जो रक्त का थक्का जमने के लिए जरूरी है। इसकी कमी से रक्त का थक्का जमने का समय बढ़ जाता है। यह कथन सही है।
$b$. दूध और यकृत विटामिन $B_2$ (राइबोफ्लेविन) के समृद्ध स्रोत हैं। यह कथन सही है।
$c$. एक हेक्सापेप्टाइड में $6$ अमीनो एसिड होते हैं जो $5$ पेप्टाइड बंधों द्वारा जुड़े होते हैं,$6$ द्वारा नहीं। यह कथन गलत है।
$d$. एड्रिनल कॉर्टेक्स कोर्टिसोल जैसे हार्मोन का उत्पादन करता है। इसके अनुचित कार्य से हाइपोग्लाइसीमिया हो सकता है। यह कथन सही है।
अतः,कथन $a, b,$ और $d$ सही हैं।

(A) हेलोएरीन में, क्लोरीन परमाणु पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म और बेंजीन वलय की $\pi$-इलेक्ट्रॉन प्रणाली के बीच अनुनाद के कारण $C-Cl$ बंध आंशिक द्वि-बंध गुण प्राप्त कर लेता है।
इस आंशिक द्वि-बंध गुण के कारण, हेलोऐल्केन में पाए जाने वाले शुद्ध एकल $C-Cl$ बंध की तुलना में बंध लंबाई कम हो जाती है।
क्लोरोबेंजीन (हेलोएरीन) में $C-Cl$ की बंध लंबाई लगभग $169 \ pm$ होती है, जबकि क्लोरोमेथेन (हेलोऐल्केन) में यह लगभग $177 \ pm$ होती है।
अतः, सही क्रम $169 \ pm$ और $177 \ pm$ है।

(C) शून्य कोटि की अभिक्रिया $A \longrightarrow 3B$ के लिए,दर समीकरण $[A] = [A]_0 - kt$ है।
तालिका के अनुसार,$t = 15 \ s$ पर,$[A] = 0.05 \ mol \ L^{-1}$ और $[A]_0 = 0.1 \ mol \ L^{-1}$ है।
इन मानों को रखने पर: $0.05 = 0.1 - k(15) \implies 15k = 0.05 \implies k = \frac{0.05}{15} = \frac{1}{300} \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}$।
अब,$t = 20 \ s$ पर,$A$ की सांद्रता $[A] = [A]_0 - kt = 0.1 - (\frac{1}{300}) \times 20 = 0.1 - \frac{20}{300} = 0.1 - 0.0667 = 0.0333 \ mol \ L^{-1}$ है।
अभिक्रिया में प्रयुक्त $A$ की मात्रा $\Delta[A] = [A]_0 - [A] = 0.1 - 0.0333 = 0.0667 \ mol \ L^{-1}$ है।
स्टोइकियोमेट्री $A \longrightarrow 3B$ के अनुसार,निर्मित उत्पाद $B$ की सांद्रता $3 \times \Delta[A] = 3 \times 0.0667 = 0.2001 \ mol \ L^{-1}$ है।
निकटतम विकल्प के आधार पर,हमें $0.198 \ mol \ L^{-1}$ या $1.98 \times 10^{-1} \ mol \ L^{-1}$ प्राप्त होता है।

(C) शून्य-कोटि अभिक्रिया $A \longrightarrow 3 B$ के लिए,दर नियम $[A] = [A_0] - kt$ है।
तालिका से,$t = 0$ पर,$[A_0] = 0.1 \ mol \ L^{-1}$ है।
$t = 15 \ s$ पर,$[A] = 0.05 \ mol \ L^{-1}$ है।
इन मानों को प्रतिस्थापित करने पर: $0.05 = 0.1 - k(15)$,जिससे $k = 0.05 / 15 = 1/300 \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}$ प्राप्त होता है।
$t = 20 \ s$ पर,शेष $A$ की सांद्रता $[A] = 0.1 - (1/300) \times 20 = 0.1 - 0.0667 = 0.0333 \ mol \ L^{-1}$ है।
अभिक्रिया करने वाले $A$ की मात्रा $0.1 - 0.0333 = 0.0667 \ mol \ L^{-1}$ है।
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार,$1 \ mol$ $A$,$3 \ mol$ $B$ उत्पन्न करता है।
अतः,$B$ की सांद्रता $= 3 \times 0.0667 = 0.2001 \ mol \ L^{-1} \approx 1.98 \times 10^{-1} \ mol \ L^{-1}$ है।

(C) शून्य कोटि की अभिक्रिया के लिए,अभिक्रिया की दर $r$,दर स्थिरांक $k$ के बराबर होती है।
दिया गया है $r = k = y \times 10^{-4} \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}$।
स्टोइकियोमेट्रिक समीकरण $2 NH_{3(g)} \rightarrow N_{2(g)} + 3 H_{2(g)}$ है।
अभिक्रिया की दर को $r = -\frac{1}{2} \frac{d[NH_3]}{dt} = \frac{d[N_2]}{dt} = \frac{1}{3} \frac{d[H_2]}{dt}$ के रूप में व्यक्त किया जाता है।
इसलिए,हाइड्रोजन के निर्माण की दर $\frac{d[H_2]}{dt} = 3 \times r$ है।
$r$ का मान रखने पर,हमें $\frac{d[H_2]}{dt} = 3 \times (y \times 10^{-4}) = 3y \times 10^{-4} \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}$ प्राप्त होता है।

(D) अभिक्रिया $2 \ A \rightarrow 4 \ B + C$ के लिए,दर व्यंजक है: $-\frac{1}{2} \frac{d[A]}{dt} = \frac{1}{4} \frac{d[B]}{dt}$।
हमें $A$ के लुप्त होने की दर,यानी $-\frac{d[A]}{dt}$ ज्ञात करनी है।
व्यंजक से: $-\frac{d[A]}{dt} = \frac{2}{4} \frac{d[B]}{dt} = \frac{1}{2} \frac{d[B]}{dt}$।
दिया गया है कि $\frac{\Delta [B]}{\Delta t} = \frac{5 \times 10^{-3} \ mol \ L^{-1}}{10 \ s} = 5 \times 10^{-4} \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}$।
अतः,$-\frac{d[A]}{dt} = \frac{1}{2} \times (5 \times 10^{-4} \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}) = 2.5 \times 10^{-4} \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}$।

(B) दिया गया है: $K_1 = 3.46 \times 10^{-2} \ s^{-1}$,$T_1 = 298 \ K$,$T_2 = 350 \ K$,$E_a = 50100 \ J \ mol^{-1}$,$R = 8.314 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$.
आरेनियस समीकरण का उपयोग करते हुए: $\log \frac{K_2}{K_1} = \frac{E_a}{2.303 R} \left[ \frac{T_2 - T_1}{T_1 T_2} \right]$.
मान रखने पर:
$\log \frac{K_2}{3.46 \times 10^{-2}} = \frac{50100}{2.303 \times 8.314} \left[ \frac{52}{104300} \right]$.
$\log \frac{K_2}{3.46 \times 10^{-2}} \approx 1.304$.
$\frac{K_2}{3.46 \times 10^{-2}} = 10^{1.304} \approx 20.14$.
$K_2 = 20.14 \times 3.46 \times 10^{-2} \approx 0.696 \ s^{-1}$.
निकटतम विकल्प $0.692 \ s^{-1}$ है।

(C) दी गई संरचनाएं निम्नलिखित दवाओं के अनुरूप हैं:
$A$: क्लोर्डायजेपॉक्साइड (एक ट्रैंक्विलाइज़र)
$B$: क्लोरामफेनिकॉल (एक एंटीबायोटिक)
$C$: टर्फेनाडाइन (एक एंटीहिस्टामाइन)
$D$: सेरोटोनिन (एक न्यूरोट्रांसमीटर)
अतः,सही उत्तर $C$ है।

(D) बैक्टीरियोस्टेटिक एंटीबायोटिक्स वे हैं जो जीवों की वृद्धि को रोकते हैं। उदाहरणों में $\text{Tetracycline}$,$\text{Chloramphenicol}$ और $\text{Erythromycin}$ शामिल हैं।
बैक्टीरियोसाइडल एंटीबायोटिक्स वे हैं जो जीवों पर घातक प्रभाव डालते हैं। उदाहरणों में $\text{Penicillin}$,$\text{Aminoglycosides}$ और $\text{Ofloxacin}$ शामिल हैं।
इसलिए,$A$ $\text{Tetracycline}$ है और $B$ $\text{Ofloxacin}$ है।

(C) $Salvarsan$ औषधि में $-As=As-$ लिंकेज उपस्थित होता है।
यह सिफलिस के लिए खोजी गई पहली प्रभावी उपचार पद्धति थी।
$Paul \ Ehrlich$ ने इस दवा को विकसित किया था,जो एक आर्सेनिक-आधारित यौगिक है।

(D) $Cimetidine$ एक $H_2$-रिसेप्टर प्रतिपक्षी (antagonist) है जिसका उपयोग पेट के अल्सर और एसिड रिफ्लक्स के इलाज के लिए किया जाता है। इसकी रासायनिक संरचना में एक इमिडाज़ोल रिंग होती है जो एक थायोईथर श्रृंखला से जुड़ी होती है,जो आगे एक साइनोगुआनिडिन समूह से जुड़ी होती है। दी गई संरचनाओं की तुलना करने पर,विकल्प $D$ $Cimetidine$ की सही रासायनिक संरचना को दर्शाता है।

(B) दी गई संरचना मॉर्फिन का कंकाल है।
मॉर्फिन में,$R$ स्थिति पर प्रतिस्थापी एक हाइड्रॉक्सिल समूह $(-OH)$ होता है।
कोडीन,जो मॉर्फिन का मिथाइल ईथर है,में $R$ स्थिति पर हाइड्रॉक्सिल समूह को एक मेथॉक्सी समूह $(-OCH_3)$ द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।
इसलिए,कोडीन के लिए,$R$ का अर्थ $-OCH_3$ है।

(A) ) गलत: एंटीहिस्टामाइन (जैसे सिमेटिडाइन) का उपयोग अम्लता के इलाज के लिए किया जाता है,लेकिन वे एंटासिड (जैसे $Mg(OH)_2$) से अलग होते हैं।
$b$) गलत: जब कोई दवा एलोस्टेरिक साइट से जुड़ती है,तो यह सक्रिय साइट के आकार को बदल देती है,जिससे सबस्ट्रेट जुड़ नहीं पाता है।
$c$) सही: रासायनिक संदेशवाहक वे रसायन हैं जो न्यूरॉन्स के बीच संकेतों का संचार करते हैं।
$d$) गलत: सोडियम साबुन कठोर होते हैं,जबकि पोटेशियम साबुन नरम होते हैं और इनका उपयोग शेविंग क्रीम और शैम्पू में किया जाता है।
अतः,कथन $a, b,$ और $d$ गलत हैं।

(B) सिमेटिडाइन एक ऐसी दवा है जिसे पेट की दीवार में मौजूद रिसेप्टर्स के साथ हिस्टामाइन की परस्पर क्रिया को रोकने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह एक $H_2$-रिसेप्टर प्रतिपक्षी के रूप में कार्य करती है,जिससे पेट में एसिड का उत्पादन कम हो जाता है। सिमेटिडाइन की संरचना चित्र में दिखाई गई है।

(A) साबुन में एंटीसेप्टिक गुण प्रदान करने के लिए बिथियोनोल मिलाया जाता है। इसकी संरचना में सल्फर ब्रिज द्वारा जुड़ी दो $2,4$-डाइक्लोरोफेनोल इकाइयाँ होती हैं। यह यौगिक त्वचा पर कार्बनिक पदार्थों के बैक्टीरियल अपघटन से उत्पन्न गंध को कम करने में मदद करता है।

(A) विकल्प $A$ में दर्शाई गई संरचना:
$A$: सैकरीन (एक कृत्रिम मधुरक)।
$B$: मेप्रोबामेट (एक प्रशांतक)।
सैकरीन एक प्रसिद्ध कृत्रिम मधुरक है और मेप्रोबामेट तनाव और चिंता को दूर करने के लिए उपयोग किया जाने वाला एक हल्का प्रशांतक है।