AP EAMCET 2018 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Hindi

(A) दिया गया है: तार की लंबाई $L = 10 \, m$, तार का प्रतिरोध $R = 50 \, \Omega$, प्राथमिक बैटरी का emf $E_1 = 5 \, V$, श्रेणी प्रतिरोध $R_1 = 450 \, \Omega$, संतुलन लंबाई $x = 450 \, cm = 4.5 \, m$.
सबसे पहले, विभवमापी तार से बहने वाली धारा $i$ की गणना करें:
$i = \frac{E_1}{R + R_1} = \frac{5}{50 + 450} = \frac{5}{500} = 0.01 \, A$.
पूरे तार पर विभव पतन (potential drop) $V = i \times R = 0.01 \times 50 = 0.5 \, V$ है।
तार का विभव प्रवणता (potential gradient) $k = \frac{V}{L} = \frac{0.5 \, V}{10 \, m} = 0.05 \, V/m$ है।
अज्ञात बैटरी का emf $E = k \times x = 0.05 \, V/m \times 4.5 \, m = 0.225 \, V$ होगा।

(A) गैल्वेनोमीटर की संवेदनशीलता को प्रति इकाई धारा विक्षेप के रूप में परिभाषित किया जाता है,$S = \theta / I$।
जब $G$ प्रतिरोध वाले गैल्वेनोमीटर के साथ $S_h$ शंट को समानांतर में जोड़ा जाता है,तो नई संवेदनशीलता $S'$ का सूत्र $S' = S \times \frac{S_h}{G + S_h}$ होता है।
दिया गया है: $S = 60 \text{ div/A}$,$S' = 10 \text{ div/A}$,और $G = 20 \ \Omega$।
इन मानों को सूत्र में रखने पर: $10 = 60 \times \frac{S_h}{20 + S_h}$।
दोनों पक्षों को $10$ से विभाजित करने पर: $1 = 6 \times \frac{S_h}{20 + S_h}$।
$20 + S_h = 6 S_h$।
$5 S_h = 20$।
$S_h = 4 \ \Omega$।
अतः,उपयोग किए गए शंट का मान $4 \ \Omega$ है।

(A) गैल्वेनोमीटर की संवेदनशीलता को प्रति इकाई धारा विक्षेपण के रूप में परिभाषित किया जाता है,जो $S_g = \frac{\theta}{i_g}$ द्वारा दी जाती है।
जब $G$ प्रतिरोध वाले गैल्वेनोमीटर के साथ $S$ प्रतिरोध का शंट समानांतर में जोड़ा जाता है,तो गैल्वेनोमीटर से प्रवाहित होने वाली धारा $i_g = i \left( \frac{S}{G+S} \right)$ होती है,जहाँ $i$ कुल धारा है।
नई संवेदनशीलता $S'$ का मान $S' = \frac{\theta}{i} = \frac{\theta}{i_g} \cdot \frac{i_g}{i} = S_g \cdot \left( \frac{S}{G+S} \right)$ होता है।
दिया गया है $S_g = 60 \text{ division/A}$ और $S' = 10 \text{ division/A}$।
मान रखने पर: $10 = 60 \cdot \left( \frac{S}{20+S} \right)$।
$\frac{10}{60} = \frac{S}{20+S} \Rightarrow \frac{1}{6} = \frac{S}{20+S}$।
$20 + S = 6S \Rightarrow 5S = 20$।
$S = 4 \ \Omega$।

(B) अधिकतम शक्ति स्थानांतरण प्रमेय के अनुसार,बाह्य परिपथ को दी गई शक्ति तब अधिकतम होती है जब बाह्य प्रतिरोध $R_{eq}$ स्रोत के आंतरिक प्रतिरोध $R_0$ के बराबर होता है।
परिपथ आरेख का विश्लेषण करने पर,हम देख सकते हैं कि $R$ प्रतिरोध वाले तीनों प्रतिरोधक परिपथ के दो नोड्स के बीच समानांतर क्रम में जुड़े हुए हैं।
समानांतर क्रम में जुड़े $R$ प्रतिरोध वाले तीन प्रतिरोधकों का तुल्य प्रतिरोध $R_{eq}$ इस प्रकार है:
$\frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{R} + \frac{1}{R} + \frac{1}{R} = \frac{3}{R}$
अतः,$R_{eq} = \frac{R}{3}$।
अधिकतम शक्ति के लिए,हम $R_{eq} = R_0$ रखते हैं:
$\frac{R}{3} = R_0$
$R = 3 R_0$।

(D) $(i)$ $ZnO, PbO, Sb_2O_3$ उभयधर्मी ऑक्साइड हैं,उदासीन नहीं। वे अम्ल और क्षार दोनों के साथ अभिक्रिया करते हैं।
(ii) $CO$ और $NO$ उदासीन ऑक्साइड हैं,उभयधर्मी नहीं।
(iii) $CrO_3, Mn_2O_7, V_2O_5$ अम्लीय ऑक्साइड हैं,क्षारीय नहीं। ये उच्च ऑक्सीकरण अवस्था वाली संक्रमण धातुओं के ऑक्साइड हैं।

(C) $M^{3+} + e^- \rightarrow M^{2+}$ अपचयन के लिए मानक इलेक्ट्रोड विभव प्राप्त होने वाले $M^{2+}$ आयन के स्थायित्व पर निर्भर करता है।
$Mn^{3+} (d^4) \rightarrow Mn^{2+} (d^5)$ के लिए,$Mn^{2+}$ आयन में अर्ध-पूर्ण $d^5$ विन्यास होता है जो बहुत स्थिर है,इसलिए यह अपचयन प्रक्रिया बहुत अनुकूल है और विभव सबसे अधिक धनात्मक है।
अतः,$Mn$ के लिए $M^{3+} \mid M^{2+}$ विभव सबसे अधिक धनात्मक है।

(D) ऑक्सीकरण अभिक्रिया: $Fe^{2+} \longrightarrow Fe^{3+} + e^-$.
कुल आवेश $Q = i \times t = 0.965 \times 3600 = 3474 \ C$.
ऑक्सीकृत $Fe^{2+}$ के मोल $n = \frac{3474}{96500} = 0.036 \ mol$.
मोलरता $M = 0.2 \ M$ के लिए,आयतन $V = \frac{n \times 1000}{M} = \frac{0.036 \times 1000}{0.2} = 180 \ mL$.
दिए गए विकल्पों के अनुसार सही विकल्प $D$ है।

(C) $r$ त्रिज्या वाले गोलाकार खोल का विभव $V = E \cdot r$ द्वारा दिया जाता है,जहाँ $E$ सतह पर विद्युत क्षेत्र है।
दिया गया है,विभव $V = 15 \times 10^6 \ V$ और परावैद्युत सामर्थ्य $E = 5 \times 10^7 \ V \ m^{-1}$ है।
खोल की त्रिज्या $r$ की गणना इस प्रकार की जाती है:
$r = \frac{V}{E} = \frac{15 \times 10^6 \ V}{5 \times 10^7 \ V \ m^{-1}} = 0.3 \ m = 30 \ cm$.
खोल का व्यास $d = 2r = 2 \times 30 \ cm = 60 \ cm$ होगा।

(D) दिए गए विद्युतचुंबकीय विकिरण की ऊर्जा $E = 14.4 keV = 14.4 \times 10^3 eV$ है।
$100 eV$ से $100 keV$ की ऊर्जा सीमा वाला विद्युतचुंबकीय विकिरण विद्युतचुंबकीय स्पेक्ट्रम के एक्स-रे क्षेत्र के अंतर्गत आता है।
सत्यापन के लिए,हम $\lambda = \frac{hc}{E}$ सूत्र का उपयोग करके तरंगदैर्ध्य $\lambda$ की गणना करते हैं:
$\lambda = \frac{6.626 \times 10^{-34} J \cdot s \times 3 \times 10^8 m/s}{14.4 \times 10^3 \times 1.602 \times 10^{-19} J} \approx 0.86 \times 10^{-10} m = 0.86 Å$.
चूंकि एक्स-रे के लिए तरंगदैर्ध्य सीमा आमतौर पर $0.1 Å$ से $100 Å$ (या विशेष रूप से हार्ड एक्स-रे के लिए $0.1 Å$ से $1 Å$) होती है,इसलिए यह विकिरण एक्स-रे क्षेत्र से संबंधित है।

(A) प्रारंभ में,गोलों $A$ और $B$ के बीच का बल कूलॉम के नियम द्वारा दिया जाता है: $F = \frac{k q^2}{d^2} = 4 \times 10^{-5} ~N$।
जब गोले $C$ (अनावेशित) को गोले $A$ से स्पर्श कराया जाता है,तो आवेश उनके बीच समान रूप से पुनर्वितरित हो जाता है। इस प्रकार,$A$ पर नया आवेश $q_A' = q/2$ और $C$ पर आवेश $q_C = q/2$ हो जाता है। $B$ पर आवेश $q_B = q$ ही रहता है।
गोले $C$ को मध्य-बिंदु पर रखा जाता है,इसलिए $A$ और $B$ दोनों से इसकी दूरी $d/2$ है।
$A$ के कारण $C$ पर लगने वाला बल $F_A = \frac{k (q/2)(q/2)}{(d/2)^2} = \frac{k q^2}{d^2} = F = 4 \times 10^{-5} ~N$ ($A$ से दूर,यानी $B$ की ओर)।
$B$ के कारण $C$ पर लगने वाला बल $F_B = \frac{k (q)(q/2)}{(d/2)^2} = 2 \frac{k q^2}{d^2} = 2F = 8 \times 10^{-5} ~N$ ($B$ से दूर,यानी $A$ की ओर)।
$C$ पर कुल बल $F_{net} = F_B - F_A = 8 \times 10^{-5} - 4 \times 10^{-5} = 4 \times 10^{-5} ~N$ है जो $A$ की ओर ($C$ से $A$ की दिशा में) कार्य करता है।

(B) मान लीजिए वर्ग $ABCD$ है जिसकी भुजा की लंबाई $l$ है। मान लीजिए $P$ भुजा $AD$ का मध्य-बिंदु है। $A$ और $D$ पर स्थित आवेश $P$ से $l/2$ की दूरी पर हैं। $A$ पर स्थित आवेश के कारण विद्युत क्षेत्र $(E_A)$ $A$ से दूर $AD$ की दिशा में है,और $D$ पर स्थित आवेश के कारण विद्युत क्षेत्र $(E_D)$ $D$ से दूर $DA$ की दिशा में है। चूँकि $E_A = E_D = \frac{kq}{(l/2)^2} = \frac{4kq}{l^2}$,इसलिए वे एक-दूसरे के प्रभाव को निरस्त कर देते हैं।
अब $B$ और $C$ पर स्थित आवेशों पर विचार करें। $B$ से $P$ की दूरी $r = \sqrt{l^2 + (l/2)^2} = \sqrt{5l^2/4} = \frac{\sqrt{5}l}{2}$ है।
$B$ के कारण विद्युत क्षेत्र $E_B = \frac{kq}{r^2} = \frac{kq}{5l^2/4} = \frac{4kq}{5l^2}$ है। इसी प्रकार,$E_C = \frac{4kq}{5l^2}$ है।
मान लीजिए $\theta$ वह कोण है जो रेखा $BP$ क्षैतिज के साथ बनाती है। तब $\cos \theta = \frac{l}{r} = \frac{l}{\sqrt{5}l/2} = \frac{2}{\sqrt{5}}$ है।
$E_B$ और $E_C$ के ऊर्ध्वाधर घटक एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं,जबकि क्षैतिज घटक जुड़ जाते हैं:
$E_{net} = E_B \cos \theta + E_C \cos \theta = 2 \cdot \frac{4kq}{5l^2} \cdot \frac{2}{\sqrt{5}} = \frac{16kq}{5\sqrt{5}l^2}$.

(A) दो आवेशों के बीच स्थिरवैद्युत स्थितिज ऊर्जा $U = \frac{k q_1 q_2}{r}$ द्वारा दी जाती है।
दो हाइड्रोजन नाभिकों (प्रोटॉन) के लिए,आवेश $q_1 = q_2 = 1.6 \times 10^{-19} \text{ C}$ है।
निकटतम पहुँच की दूरी $d$ दोनों नाभिकों की त्रिज्याओं के योग के बराबर होती है,इसलिए $d = 1.1 \text{ fm} + 1.1 \text{ fm} = 2.2 \times 10^{-15} \text{ m}$।
मान रखने पर:
$U = \frac{9 \times 10^9 \times (1.6 \times 10^{-19})^2}{2.2 \times 10^{-15}} \text{ J}$।
$U = \frac{9 \times 10^9 \times 2.56 \times 10^{-38}}{2.2 \times 10^{-15}} \text{ J} \approx 1.047 \times 10^{-13} \text{ J}$।
इसे $\text{MeV}$ में बदलने के लिए,$1.6 \times 10^{-13} \text{ J/MeV}$ से विभाजित करें:
$U = \frac{1.047 \times 10^{-13}}{1.6 \times 10^{-13}} \text{ MeV} \approx 0.65 \text{ MeV}$।

(D) पृथ्वी के वायुमंडल में ग्रीनहाउस गैसों में जल वाष्प,$CO_2$,मीथेन $(CH_4)$,नाइट्रस ऑक्साइड $(N_2O)$ और ओजोन $(O_3)$ शामिल हैं।
नाइट्रोजन $(N_2)$ वायुमंडल में सबसे प्रचुर मात्रा में पाई जाने वाली गैस है,लेकिन यह अवरक्त विकिरण (infrared radiation) को अवशोषित नहीं करती है,इसलिए यह एक ग्रीनहाउस गैस नहीं है।

(D) वायुमंडल में मौजूद मीथेन $(CH_4)$ हवा में उपस्थित ऑक्सीजन $(O_2)$ के साथ अभिक्रिया करके दहन की प्रक्रिया करता है। इसकी रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$
अतः,बनने वाले उत्पाद कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$ और जल $(H_2O)$ हैं।

(B) फोटोकेमिकल स्मॉग नाइट्रोजन ऑक्साइड और हाइड्रोकार्बन पर सूर्य के प्रकाश की क्रिया से बनता है।
पेरोक्सीएसिटाइल नाइट्रेट $(PAN)$,जिसका रासायनिक सूत्र $CH_3COONO_2$ है,फोटोकेमिकल स्मॉग का एक प्रमुख घटक है और यह आंखों में तीव्र जलन पैदा करने के लिए जाना जाता है।

(B) $O_3$ एक प्रबल ऑक्सीकारक है। वायुमंडल में,यह प्रदूषित हवा में मौजूद बिना जले हाइड्रोकार्बन (जैसे मीथेन) के साथ अभिक्रिया करके फॉर्मेल्डिहाइड $(HCHO)$ और एक्रोलिन $(CH_2=CH-CHO)$ बनाता है।

(A) $\rightarrow IV, B$ $\rightarrow II, C$ $\rightarrow V, D$ $\rightarrow I$
$A$. मेथेमोग्लोबिनेमिया पीने के पानी में नाइट्रेट के उच्च स्तर के कारण होता है $(IV)$.
$B$. गुर्दे की क्षति पीने के पानी में $1000 \ ppb$ लेड की उपस्थिति के कारण होती है $(II)$.
$C$. हड्डियों और दांतों की क्षति पीने के पानी में $50 \ ppm$ या उससे अधिक फ्लोराइड की उपस्थिति के कारण होती है $(V)$.
$D$. जब पानी में घुलित ऑक्सीजन $1 \ ppm$ से कम हो जाती है तो मछलियों की वृद्धि रुक जाती है $(I)$.

(C) मेथेमोग्लोबिनेमिया,जिसे ब्लू बेबी सिंड्रोम के रूप में भी जाना जाता है,पीने के पानी में नाइट्रेट आयनों की उच्च सांद्रता के कारण होता है।
जब नाइट्रेट का सेवन किया जाता है,तो यह शरीर में नाइट्राइट में अपचयित हो जाता है,जो हीमोग्लोबिन में आयरन को $Fe^{2+}$ अवस्था से $Fe^{3+}$ अवस्था में ऑक्सीकृत कर देता है,जिससे मेथेमोग्लोबिन बनता है।
मेथेमोग्लोबिन प्रभावी रूप से ऑक्सीजन को नहीं बांध सकता है,जिससे ऊतकों में हाइपोक्सिया हो जाता है।
पीने के पानी में नाइट्रेट की स्वीकार्य सीमा $45 \ ppm$ या $50 \ ppm$ है।
इसलिए,अतिरिक्त नाइट्रेट ($X = 50 \ ppm$ नाइट्रेट) की उपस्थिति इस स्थिति का कारण बनती है।

(C) उपयुक्त उत्प्रेरक की उपस्थिति में कागज को ब्लीच करने के लिए $H_2O_2$ (हाइड्रोजन पेरोक्साइड) का उपयोग किया जाता है।
यह प्रदूषण मुक्त होने के कारण पर्यावरण के अनुकूल माना जाता है।

(C) $1$. मुख्य क्रियात्मक समूह की पहचान करें। नाइट्राइल समूह $(-CN)$ कीटोन समूह $(>C=O)$ से अधिक प्राथमिकता रखता है।
$2$. नाइट्राइल के कार्बन से शुरू करते हुए कार्बन श्रृंखला को $C-1$ के रूप में क्रमांकित करें।
$3$. श्रृंखला $CH_3-C(=O)-CH_2-CH_2-CN$ है। नाइट्राइल कार्बन से गिनने पर: $C-1$ नाइट्राइल कार्बन है,$C-2$ $CH_2$ है,$C-3$ $CH_2$ है,$C-4$ कार्बोनिल कार्बन है और $C-5$ टर्मिनल मिथाइल समूह है।
$4$. मुख्य श्रृंखला में $5$ कार्बन हैं,इसलिए यह एक पेंटेननाइट्राइल व्युत्पन्न है।
$5$. कीटोन समूह $4$थे स्थान पर है,इसलिए इसे एक ऑक्सो प्रतिस्थापी के रूप में नामित किया गया है।
$6$. सही $IUPAC$ नाम $4-$ऑक्सोपेंटेननाइट्राइल है।

(C) क्रियात्मक समूहों के लिए $IUPAC$ प्राथमिकता नियमों के अनुसार,प्राथमिकता का क्रम इस प्रकार है:
$1. -COOR$ (एस्टर)
$2. -CN$ (नाइट्राइल/साइनो)
$3. >C=O$ (कीटोन)
$4. -NH_2$ (एमीन)
दिए गए समूहों के साथ तुलना करने पर:
$(iv) -COOR$
$(iii) -CN$
$(i) >C=O$
$(ii) -NH_2$
अतः,प्राथमिकता का सही क्रम $(iv) > (iii) > (i) > (ii)$ है.

(C) क्यूमीन को रासायनिक रूप से (प्रोपेन$-2-$yl)बेंजीन या आइसोप्रोपिलबेंजीन के रूप में जाना जाता है। इसका रासायनिक सूत्र $C_9H_{12}$ है। इसकी संरचना में बेंजीन रिंग के साथ एक आइसोप्रोपिल समूह $(-CH(CH_3)_2)$ जुड़ा होता है। विकल्प $C$ इस संरचना को सही ढंग से दर्शाता है।

(C) क्यूमीन,जिसे आइसोप्रोपिलबेंजीन के रूप में भी जाना जाता है,एक कार्बनिक यौगिक है जिसमें बेंजीन रिंग के साथ एक आइसोप्रोपिल समूह जुड़ा होता है। इसका रासायनिक सूत्र $C_6H_5CH(CH_3)_2$ है। विकल्प $C$ इस संरचना को सही ढंग से दर्शाता है,जहाँ एक बेंजीन रिंग $CH(CH_3)_2$ समूह से जुड़ी होती है।

(D) हाइपरकंजुगेशन एक $\sigma$ कक्षक (आमतौर पर $C-H$ बंध) के इलेक्ट्रॉनों और एक निकटवर्ती खाली नॉन-बॉन्डिंग या एंटी-बॉन्डिंग $p$-कक्षक या $\pi$-कक्षक के बीच की परस्पर क्रिया है,जिससे एक विस्तारित आणविक कक्षक प्राप्त होता है। विकल्प $D$ एक $C-H$ $\sigma$ बंध से निकटवर्ती कार्बोनियम आयन के खाली $p$-कक्षक में इलेक्ट्रॉनों का विस्थानीकरण दर्शाता है,जो हाइपरकंजुगेशन की परिभाषा है।

(A) सही मिलान इस प्रकार हैं:
$(A)$ अनुनाद: $C_6H_6$ (बेंजीन) अनुनाद स्थायित्व प्रदर्शित करता है $(III)$.
$(B)$ प्रेरणिक प्रभाव: $CH_3-CH_2-CH_2Cl$ क्लोरीन परमाणु की उच्च विद्युतऋणात्मकता के कारण प्रेरणिक प्रभाव प्रदर्शित करता है $(V)$.
$(C)$ इलेक्ट्रोमेरिक प्रभाव: एल्कीन में $H^+$ का योग $\pi$-इलेक्ट्रॉनों के पूर्ण स्थानांतरण को शामिल करता है,जो इलेक्ट्रोमेरिक प्रभाव है $(I)$.
$(D)$ अतिसंयुग्मन: $C-H$ बंध के $\sigma$-इलेक्ट्रॉनों का निकटवर्ती खाली $p$-कक्षक में विस्थानीकरण (जैसा कि एथिल धनायन में देखा जाता है) अतिसंयुग्मन है $(II)$.
अतः,सही क्रम $A-III, B-V, C-I, D-II$ है।

(D) अतिसंयुग्मन प्रभाव: जब $\sigma$ इलेक्ट्रॉन $\sigma-p$ अतिव्यापन के माध्यम से $\pi$ बंध,कार्बधनायन $(C^{\oplus})$ या कार्बन मुक्त मूलक $(C^{\bullet})$ की ओर स्थानांतरित होते हैं,तो इसे अतिसंयुग्मन कहा जाता है।
अतिसंयुग्मन के लिए शर्त: हाइड्रोजन युक्त संतृप्त कार्बन परमाणु $\pi$-बंध,$C^{\oplus}$ या $C^{\bullet}$ से सीधे जुड़ा होना चाहिए।
विकल्प $D$ में $C-H$ $\sigma$-बंध के इलेक्ट्रॉनों का निकटवर्ती कार्बधनायन के खाली $p$-कक्षक में विस्थानीकरण दर्शाया गया है,जो अतिसंयुग्मन प्रभाव का मानक निरूपण है।

(C) एक यौगिक एरोमैटिक होता है यदि वह हकल के नियम का पालन करता है: इसे समतलीय,चक्रीय,पूर्णतः संयुग्मित होना चाहिए और इसमें $(4n + 2) \pi$ इलेक्ट्रॉन होने चाहिए।
$A$. साइक्लोपेंटाडाइनाइल एनायन में $6 \pi$ इलेक्ट्रॉन $(n=1)$ होते हैं,इसलिए यह एरोमैटिक है।
$B$. बेंजीन में $6 \pi$ इलेक्ट्रॉन $(n=1)$ होते हैं,इसलिए यह एरोमैटिक है।
$C$. साइक्लोपेंटाडाइनाइल केटायन में $4 \pi$ इलेक्ट्रॉन $(n=1)$ होते हैं,जो $4n$ नियम का पालन करता है,जिससे यह एंटी-एरोमैटिक हो जाता है।
$D$. साइक्लोहेप्टाट्राइनाइल केटायन में $6 \pi$ इलेक्ट्रॉन $(n=1)$ होते हैं,इसलिए यह एरोमैटिक है।
अतः,साइक्लोपेंटाडाइनाइल केटायन एरोमैटिक नहीं है।

(A) एक अणु कायरल होता है यदि उसका कार्बन परमाणु चार अलग-अलग समूहों से जुड़ा हो।
$(i)$ केंद्रीय कार्बन $H$,$C_2H_5$,$CH_3$ और $Y$ से जुड़ा है। चारों समूह अलग हैं,इसलिए यह कायरल है।
(ii) केंद्रीय कार्बन $H$,$CH_3$,$Y$ और $Y$ से जुड़ा है। चूंकि दो समूह $(Y)$ समान हैं,इसलिए यह अकायरल है।
(iii) केंद्रीय कार्बन $H$,$C_2H_5$,$X$ और $Y$ से जुड़ा है। चारों समूह अलग हैं,इसलिए यह कायरल है।
(iv) केंद्रीय कार्बन $H$,$Y$ और दो समान एल्काइल श्रृंखलाओं से जुड़ा है। चूंकि दो समूह समान हैं,इसलिए यह अकायरल है।
अतः,अणु $(i)$ और $(iii)$ कायरल हैं।

(A) ज्यामितीय समावयवता के लिए द्वि-आबंध के चारों ओर प्रतिबंधित घूर्णन आवश्यक है,जहाँ द्वि-आबंध के प्रत्येक कार्बन परमाणु दो अलग-अलग समूहों से जुड़े होते हैं।
$Prop-2-$इनोइक अम्ल $(CH_2=CH-COOH)$ में टर्मिनल कार्बन $(C_1)$ दो समान हाइड्रोजन परमाणुओं से जुड़ा होता है,इसलिए यह ज्यामितीय समावयवता प्रदर्शित नहीं कर सकता है।
$2-$ब्यूटीन,$2-$मिथाइल$-2-$ब्यूटिनोइक अम्ल और $3-$मिथाइल$-2-$पेंटिनोइक अम्ल में द्वि-आबंध के दोनों कार्बन परमाणुओं पर अलग-अलग समूह होने के कारण वे ज्यामितीय समावयवता प्रदर्शित करते हैं।

(C) केंद्रीय बल क्षेत्र में गति कर रहे उपग्रह का क्षेत्रीय वेग $\frac{dA}{dt} = \frac{L}{2m}$ व्यंजक द्वारा दिया जाता है,जहाँ $L$ उपग्रह का कोणीय संवेग है और $m$ इसका द्रव्यमान है।
चूंकि कोणीय संवेग $L = mvr \sin \theta$ होता है,हम इसे व्यंजक में प्रतिस्थापित कर सकते हैं:
$\frac{dA}{dt} = \frac{mvr \sin \theta}{2m} = \frac{vr \sin \theta}{2}$.
यह परिणाम दर्शाता है कि क्षेत्रीय वेग उपग्रह के द्रव्यमान $m$ पर निर्भर नहीं करता है।
अतः,$\frac{dA}{dt} \propto m^0$।

(B) अभिक्रिया $I$ में,$n$-प्रोपेनॉल की $PBr_3$ के साथ अभिक्रिया एक न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया ($S_N2$ क्रियाविधि) है जो अल्कोहल समूह को ब्रोमाइड में परिवर्तित करती है,जिससे $n$-प्रोपाइल ब्रोमाइड $(CH_3CH_2CH_2Br)$ प्राप्त होता है।
अभिक्रिया $II$ में,बेंज़ोयल पेरोक्साइड $((C_6H_5COO)_2)$ की उपस्थिति में प्रोपीन की $HBr$ के साथ अभिक्रिया एंटी-मार्कोवनिकोव योग क्रियाविधि (पेरोक्साइड प्रभाव या खराश प्रभाव) के माध्यम से होती है। इसके परिणामस्वरूप मुख्य उत्पाद के रूप में $n$-प्रोपाइल ब्रोमाइड $(CH_3CH_2CH_2Br)$ बनता है।
अतः,$X = CH_3CH_2CH_2Br$ और $Y = CH_3CH_2CH_2Br$.

(A) $Finkelstein$ अभिक्रिया एक हैलोजन विनिमय अभिक्रिया है जिसमें एक एल्किल हैलाइड एसीटोन में सोडियम आयोडाइड $(NaI)$ के साथ अभिक्रिया करके एक अलग एल्किल हैलाइड बनाता है।
यह अभिक्रिया $S_{N}2$ क्रियाविधि (द्वि-आण्विक नाभिकरागी प्रतिस्थापन अभिक्रिया) के माध्यम से होती है।
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(C) $(i)$ डीजल या कोयले की तुलना में पेट्रोल और $CNG$ स्वच्छ ईंधन हैं,इसलिए वे कम प्रदूषण फैलाते हैं। यह कथन सही है।
$(ii)$ तृतीयक हाइड्रोजन परमाणु वाले एल्केन को $KMnO_4$ का उपयोग करके तृतीयक अल्कोहल में ऑक्सीकृत किया जा सकता है। यह कथन सही है।
$(iii)$ कोल्बे की विद्युत अपघटन विधि में एल्केन बनाने के लिए कार्बोक्सिलिक एसिड के सोडियम या पोटेशियम लवणों का विद्युत अपघटन किया जाता है। मीथेन $(CH_4)$ को इस विधि द्वारा तैयार नहीं किया जा सकता है क्योंकि एल्केन बनाने के लिए कम से कम दो कार्बन परमाणुओं की आवश्यकता होती है। यह कथन गलत है।
$(iv)$ एल्काइल क्लोराइड $Zn$ और तनु $HCl$ के साथ अपचयन पर एल्केन देते हैं $(R-Cl + 2[H] \xrightarrow{Zn/HCl} R-H + HCl)$। यह कथन सही है।
अतः,सही कथन $(i)$,$(ii)$ और $(iv)$ हैं।

(D) अभिक्रिया $CH_3-CH_2-COONa \xrightarrow{NaOH + CaO / \Delta} CH_3-CH_3 + Na_2CO_3$ एक विकार्बोक्सिलीकरण (decarboxylation) अभिक्रिया है,जहाँ $X = NaOH + CaO / \Delta$ और $Y = CH_3-CH_3$ है।
अभिक्रिया $2CH_3COONa + 2H_2O \xrightarrow{\text{Kolbe's electrolysis}} CH_3-CH_3 + 2CO_2 + H_2 + 2NaOH$ में $Z = CH_3COONa$ कोल्बे विद्युत-अपघटन के लिए अभिकारक है जो एथेन उत्पन्न करता है।

(D) विभिन्न परिस्थितियों में मीथेन $(CH_4)$ का आंशिक ऑक्सीकरण अलग-अलग उत्पाद देता है।
$1$. जब $CH_4$ का $Mo_2O_3$ की उपस्थिति में उच्च तापमान $(\Delta)$ पर $O_2$ के साथ ऑक्सीकरण किया जाता है,तो फॉर्मेल्डिहाइड ($HCHO$ या $CH_2O$) बनता है:
$CH_4 + O_2 \xrightarrow{Mo_2O_3 / \Delta} HCHO + H_2O$
अतः,$X = CH_2O$.
$2$. जब $CH_4$ का $Cu$ की उपस्थिति में $523 \ K$ और $100 \ atm$ पर $O_2$ के साथ ऑक्सीकरण किया जाता है,तो मेथनॉल $(CH_3OH)$ बनता है:
$2CH_4 + O_2 \xrightarrow{Cu / 523 \ K / 100 \ atm} 2CH_3OH$
अतः,$Y = CH_3OH$.
इसलिए,$X = CH_2O$ और $Y = CH_3OH$.

(C) अभिक्रिया $(i)$ में,स्टाइरीन $(C_6H_5-CH=CH_2)$ में $HBr$ का योग मार्कोवनिकोव नियम का पालन करता है। इलेक्ट्रोफाइल $H^+$ टर्मिनल कार्बन पर जुड़कर अधिक स्थिर बेंजिलिक कार्बोकेशन $(C_6H_5-CH^+-CH_3)$ बनाता है,जो फिर $Br^-$ के साथ अभिक्रिया करके $X = C_6H_5-CH(Br)-CH_3$ देता है।
अभिक्रिया (ii) में,पेरोक्साइड की उपस्थिति में एलिलबेंजीन $(C_6H_5-CH_2-CH=CH_2)$ में $HBr$ का योग एंटी-मार्कोवनिकोव योग (खाराश प्रभाव) का पालन करता है। ब्रोमीन रेडिकल टर्मिनल कार्बन पर जुड़कर अधिक स्थिर रेडिकल बनाता है,जिसके परिणामस्वरूप $Y = C_6H_5-CH_2-CH_2-CH_2Br$ प्राप्त होता है।
अतः,सही उत्पाद $X = C_6H_5-CH(Br)-CH_3$ और $Y = C_6H_5-CH_2-CH_2-CH_2Br$ हैं।

(A) Pent-$2$-ene $(CH_3-CH_2-CH=CH-CH_3)$ की ओजोन $(O_3)$ के साथ अभिक्रिया और उसके बाद $Zn/H_2O$ के साथ अपचयी विदलन (reductive cleavage) को ओजोनोलिसिस कहा जाता है।
द्वि-आबंध (double bond) एल्कीन के स्थान पर टूट जाता है और द्वि-आबंध का प्रत्येक कार्बन परमाणु कार्बोनिल समूह $(C=O)$ में परिवर्तित हो जाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CH_3-CH_2-CH=CH-CH_3 \xrightarrow[(ii) Zn / H_2O]{(i) O_3} CH_3-CH_2-CHO + CH_3-CHO$
यहाँ,$CH_3-CH_2-CHO$ प्रोपेनल है और $CH_3-CHO$ इथेनल है।
अतः,$X$ और $Y$ $CH_3CHO$ और $CH_3CH_2CHO$ हैं।

(C) पेरोक्साइड की उपस्थिति में प्रोपीन के साथ $HBr$ का योगज,एंटी-मार्कोवनिकोव नियम (पेरोक्साइड प्रभाव या खराश प्रभाव) का पालन करता है।
इस क्रियाविधि में,अभिक्रिया एक मुक्त मूलक मध्यवर्ती के माध्यम से आगे बढ़ती है,न कि कार्बोकैटायन मध्यवर्ती के माध्यम से।
इसलिए,कथन $(A)$ सही है क्योंकि इन परिस्थितियों में $1-$ब्रोमोप्रोपेन वास्तव में मुख्य उत्पाद है।
हालाँकि,कारण $(R)$ गलत है क्योंकि अभिक्रिया में कार्बोकैटायन मध्यवर्ती शामिल नहीं होता है और कार्बोकैटायन की स्थिरता $1-$ब्रोमोप्रोपेन के बनने का कारण नहीं है।
अतः,$(A)$ सही है लेकिन $(R)$ गलत है।

(B) Pent-$1$-ene $(CH_3CH_2CH_2CH=CH_2)$ की डाइबोरेन $(B_2H_6)$ के साथ अभिक्रिया और उसके बाद जलीय $NaOH$ की उपस्थिति में $H_2O_2$ के साथ ऑक्सीकरण को हाइड्रोबोरेशन-ऑक्सीकरण कहा जाता है।
यह अभिक्रिया द्वि-आबंध पर पानी ($H$ और $OH$) के एंटी-मार्कोवनिकोव योग का पालन करती है।
टर्मिनल कार्बन परमाणु पर $-OH$ समूह जुड़ जाता है,जिसके परिणामस्वरूप पेंटेन-$1$-ऑल $(CH_3CH_2CH_2CH_2CH_2OH)$ का निर्माण होता है।

(D) मार्कोवनिकोव के नियम के अनुसार,$but-1-ene$ $(CH_3-CH_2-CH=CH_2)$ जैसे असममित एल्कीन में $HBr$ का योग होने पर,हाइड्रोजन परमाणु उस कार्बन से जुड़ता है जिसके पास अधिक हाइड्रोजन परमाणु होते हैं,और ब्रोमीन परमाणु उस कार्बन से जुड़ता है जिसके पास कम हाइड्रोजन परमाणु होते हैं।
इसलिए,मुख्य उत्पाद $2-bromobutane$ $(CH_3-CH_2-CH(Br)-CH_3)$ बनता है,न कि $1-bromobutane$।
अतः,कथन $(A)$ गलत है।
हालाँकि,कारण $(R)$ जो यह बताता है कि असममित एल्कीन में $HBr$ का योग मार्कोवनिकोव के नियम के अनुसार होता है,सही है।
इसलिए,$(A)$ गलत है लेकिन $(R)$ सही है।

(C) पेरोक्साइड की उपस्थिति में प्रोपीन में $HBr$ का योग एंटी-मार्कोवनिकोव नियम का पालन करता है,जो मुक्त मूलक (free radical) क्रियाविधि के माध्यम से होता है,न कि कार्बोकेशन क्रियाविधि के माध्यम से।
अतः,कथन $(A)$ सही है क्योंकि यह $1-$ब्रोमोप्रोपेन को मुख्य उत्पाद के रूप में सही पहचानता है।
कारण $(R)$ गलत है क्योंकि इस अभिक्रिया में कार्बोकेशन मध्यवर्ती नहीं बनता है; इसमें मुक्त मूलक मध्यवर्ती बनता है।
इसलिए,$(A)$ सही है लेकिन $(R)$ गलत है।

(D) प्रोपाइन $(CH_3-C \equiv CH)$ की अतिरिक्त $HBr$ के साथ अभिक्रिया मार्कोवनिकोव नियम का पालन करती है।
पहले चरण में,$HBr$ त्रि-आबंध में जुड़कर $2-$ब्रोमोप्रोपीन $(CH_3-C(Br)=CH_2)$ बनाता है।
दूसरे चरण में,$HBr$ का एक और अणु मार्कोवनिकोव नियम के अनुसार एल्कीन में जुड़ता है,जहाँ हाइड्रोजन परमाणु अधिक हाइड्रोजन वाले कार्बन से जुड़ता है और ब्रोमीन परमाणु अधिक प्रतिस्थापित कार्बन से जुड़ता है।
इसके परिणामस्वरूप $2,2-$डाइब्रोमोप्रोपेन $(CH_3-CBr_2-CH_3)$ का निर्माण होता है।

(D) अभिक्रिया क्रम इस प्रकार है:
$1$. हेक्सेन $Cr_2O_3$ की उपस्थिति में $773 \ K$ और $10-20 \ atm$ पर एरोमैटिकरण (aromatization) के माध्यम से बेंजीन $(X)$ बनाता है।
$C_6H_{14} \xrightarrow{Cr_2O_3, 773 \ K, 10-20 \ atm} C_6H_6 + 4H_2$
$2$. बेंजीन $(X)$ फिर निर्जल $AlCl_3$ की उपस्थिति में एसिटिल क्लोराइड $(CH_3COCl)$ के साथ फ्रीडेल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन अभिक्रिया करके एसीटोफेनोन $(Y)$ बनाता है।
$C_6H_6 + CH_3COCl \xrightarrow{Anhydrous \ AlCl_3} C_6H_5COCH_3 + HCl$
अतः,$Y$ एसीटोफेनोन है,जो $C_6H_5COCH_3$ है।

(D) अभिक्रिया का क्रम इस प्रकार है:
$1$. हेक्सेन $(C_6H_{14})$ $Cr_2O_3$ की उपस्थिति में $773 \ K$ तापमान और $10-20 \ atm$ दबाव पर एरोमैटाइजेशन के माध्यम से बेंजीन $(C_6H_6)$ बनाता है,जो $X$ है।
$\underset{\text{Hexane}}{C_6H_{14}}$ $\xrightarrow[\substack{773 \ K \\ 10-20 \ atm}]{Cr_2O_3} \underset{\text{Benzene}}{C_6H_6} (X)$
$2$. इसके बाद बेंजीन $(X)$ निर्जलीय $AlCl_3$ की उपस्थिति में एसिटाइल क्लोराइड $(CH_3COCl)$ के साथ फ्रीडेल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन अभिक्रिया करके एसीटोफिनोन $(C_6H_5COCH_3)$ बनाता है,जो $Y$ है।
$\underset{\text{Benzene}}{C_6H_6}$ $\xrightarrow[\text{Anhydrous } AlCl_3]{CH_3COCl} \underset{\text{Acetophenone}}{C_6H_5COCH_3} (Y)$
यह एक इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है।

(D) कथन $(i)$: $NaH_{(s)} + H_2O_{(l)} \rightarrow NaOH_{(aq)} + H_{2(g)}$। यह अभिक्रिया अत्यधिक ऊष्माक्षेपी और तीव्र होती है। अतः,कथन $(i)$ सही है।
कथन $(ii)$: $NH_3$ में $N$ परमाणु पर इलेक्ट्रॉनों का एक एकाकी युग्म (lone pair) होता है,जो इसे इलेक्ट्रॉन समृद्ध हाइड्राइड बनाता है। अतः,कथन $(ii)$ सही है।
कथन $(iii)$: लवणीय (या आयनिक) हाइड्राइड $s$-ब्लॉक तत्वों द्वारा बनाए जाते हैं। निकेल $(Ni)$ एक $d$-ब्लॉक तत्व है और यह धात्विक (या अंतराकाशी) हाइड्राइड बनाता है,न कि लवणीय हाइड्राइड। अतः,कथन $(iii)$ गलत है।
इसलिए,कथन $(i)$ और $(ii)$ सही हैं।

(C) $(i)$ $Zn$ एक उभयधर्मी धातु है। यह अम्ल और क्षार दोनों के साथ अभिक्रिया करके $H_2$ गैस मुक्त करता है:
$Zn_{(s)} + 2HCl_{(aq)} \longrightarrow ZnCl_{2(aq)} + H_{2(g)}$
$Zn_{(s)} + 2NaOH_{(aq)} + 2H_2O_{(l)} \longrightarrow Na_2[Zn(OH)_4]_{(aq)} + H_{2(g)}$
अतः,कथन $(i)$ सही है।
$(ii)$ $Ti$ और $Zr$ संक्रमण धातुएं हैं जो गैर-स्टोइकोमेट्रिक अंतराकाशी हाइड्राइड बनाती हैं। अतः,कथन $(ii)$ सही है।
$(iii)$ $D_2 O$ में मजबूत हाइड्रोजन बंधन के कारण इसकी श्यानता $H_2 O$ से अधिक होती है। अतः,कथन $(iii)$ गलत है।

(D) हाइड्राइड का वर्गीकरण इस प्रकार है:
$(A)$ इलेक्ट्रॉन न्यून हाइड्राइड: इनमें आबंधन के लिए आवश्यक इलेक्ट्रॉनों से कम इलेक्ट्रॉन होते हैं,उदा.,$B_2H_6$ $(II)$।
$(B)$ इलेक्ट्रॉन परिशुद्ध हाइड्राइड: इनमें आबंधन के लिए आवश्यक इलेक्ट्रॉनों की सटीक संख्या होती है,उदा.,$CH_4$ $(I)$।
$(C)$ इलेक्ट्रॉन समृद्ध हाइड्राइड: इनमें एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के रूप में अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन होते हैं,उदा.,$PH_3$ $(V)$।
$(D)$ लवणीय (आयनिक) हाइड्राइड: ये $s$-ब्लॉक तत्वों द्वारा निर्मित होते हैं,उदा.,$CaH_2$ $(III)$।
अतः,सही मिलान $A-II, B-I, C-V, D-III$ है।

(A) कथन $(i)$ सही है: $CuSO_4 \cdot 5H_2O$ में, चार जल के अणु $Cu^{2+}$ आयन के साथ समन्वित होते हैं, और एक जल का अणु सल्फेट आयन के साथ हाइड्रोजन बंधित होता है。
कथन $(ii)$ सही है: लैंथेनम और जिरकोनियम गैर-स्टोइकियोमेट्रिक (अंतराकाशी) हाइड्राइड बनाते हैं, जैसे $LaH_{2.87}$ और $ZrH_{1.9}$।
कथन $(iii)$ गलत है: $H_2O$ (बर्फ) के ठोस रूप में, प्रत्येक ऑक्सीजन परमाणु $276 \ pm$ की दूरी पर चतुष्फलकीय विन्यास में अन्य चार ऑक्सीजन परमाणुओं से घिरा होता है, न कि अष्टफलकीय।
अतः, कथन $(i)$ और $(ii)$ सही हैं।

(D) हाइड्राइड का सही वर्गीकरण इस प्रकार है:
$A$. इलेक्ट्रॉन-न्यून हाइड्राइड: इनमें आबंधन के लिए आवश्यक इलेक्ट्रॉनों से कम इलेक्ट्रॉन होते हैं,उदा.,$B_2H_6$ $(II)$.
$B$. इलेक्ट्रॉन-परिशुद्ध हाइड्राइड: इनमें आबंधन के लिए आवश्यक इलेक्ट्रॉनों की सटीक संख्या होती है,उदा.,$CH_4$ $(I)$.
$C$. इलेक्ट्रॉन-समृद्ध हाइड्राइड: इनमें अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन (लोन पेयर) होते हैं,उदा.,$PH_3$ $(V)$.
$D$. लवणीय (आयनिक) हाइड्राइड: ये $s$-ब्लॉक तत्वों द्वारा बनते हैं,उदा.,$CaH_2$ $(III)$.
$IV$. $NiH_{0.6}$ एक धात्विक या गैर-स्टोइकोमेट्रिक हाइड्राइड है।
अतः,सही मिलान $A-II, B-I, C-V, D-III$ है।

(A) समूह $I$ के तत्व पेरोक्साइड $(M_2O_2)$ और सुपरऑक्साइड $(M'O_2)$ बनाते हैं।
पेरोक्साइड का जल-अपघटन: $M_2O_2 + 2H_2O \longrightarrow 2MOH + H_2O_2$. यहाँ,$X = H_2O_2$ है।
सुपरऑक्साइड का जल-अपघटन: $2M'O_2 + 2H_2O \longrightarrow 2M'OH + H_2O_2 + O_2$. यहाँ,$X = H_2O_2$ और $Y = O_2$ है।
अतः,$X = H_2O_2$ और $Y = O_2$ है।

(D) दिया गया है: $T_1 = 300 \ K$,$T_2 = 310 \ K$,$k_2 = 2k_1$,$R = 8.3 \ J \cdot mol^{-1} \cdot K^{-1}$,$\log 2 = 0.3$।
आरेनियस समीकरण का उपयोग करते हुए:
$\log \frac{k_2}{k_1} = \frac{E_a}{2.303 \ R} \left( \frac{T_2 - T_1}{T_1 T_2} \right)$
$\log 2 = \frac{E_a}{2.303 \times 8.3} \left( \frac{310 - 300}{300 \times 310} \right)$
$0.3 = \frac{E_a}{19.1149} \times \frac{10}{93000}$
$E_a = \frac{0.3 \times 19.1149 \times 93000}{10} \ J \cdot mol^{-1}$
$E_a = 53330.57 \ J \cdot mol^{-1} \approx 53.33 \ kJ \cdot mol^{-1}$।

(C) $(i)$ जो दवाएं रिसेप्टर को चालू करके प्राकृतिक मैसेंजर की नकल करती हैं,उन्हें एगोनिस्ट कहा जाता है। यह कथन सही है।
$(ii)$ संदेश के स्थानांतरण को सुविधाजनक बनाने के लिए रासायनिक मैसेंजर के जुड़ने के बाद रिसेप्टर का आकार बदल जाता है। यह कथन गलत है।
$(iii)$ स्टीयरिक एसिड और पॉलीइथाइलीन ग्लाइकोल की प्रतिक्रिया से नॉन-आयनिक डिटर्जेंट बनता है,न कि cationic डिटर्जेंट। यह कथन गलत है।
$(iv)$ सेल्डन एक एंटीहिस्टामाइन है। यह कथन सही है।
अतः,कथन $(i)$ और $(iv)$ सही हैं।

(A) अभिक्रिया अनुक्रम इस प्रकार है:
$1$. फिनोल $NaOH$ के साथ अभिक्रिया करके सोडियम फिनोक्साइड $(X)$ बनाता है।
$2$. सोडियम फिनोक्साइड $CO_2$ के साथ अभिक्रिया करके और उसके बाद एसिड हाइड्रोलिसिस द्वारा सैलिसिलिक एसिड $(Y)$ बनाता है,जो $o$-हाइड्रॉक्सीबेन्जोइक एसिड है।
$3$. सैलिसिलिक एसिड अम्लीय माध्यम में एसिटिक एनहाइड्राइड $((CH_3CO)_2O)$ के साथ अभिक्रिया करके एसिटाइलसैलिसिलिक एसिड $(Z)$ बनाता है,जिसे आमतौर पर एस्पिरिन के रूप में जाना जाता है,और साथ में एसिटिक एसिड $(CH_3COOH)$ मुक्त होता है।
$4$. एस्पिरिन $(Z)$ एक गैर-मादक दर्दनाशक और ज्वरनाशक (antipyretic) है।
अतः,कथन $II$ और $III$ सही हैं।

(A) एंटीहिस्टामाइन वे दवाएं हैं जो एलर्जी के लक्षणों का इलाज करती हैं। डाइमेटेन (ब्रोमफेनिरामाइन) एक प्रसिद्ध एंटीहिस्टामाइन है।
धनायनिक डिटर्जेंट एमाइन के चतुर्धातुक अमोनियम लवण होते हैं जिनमें ऋणायन के रूप में एसीटेट,क्लोराइड या ब्रोमाइड होते हैं। सेटिल ट्राइमिथाइल अमोनियम ब्रोमाइड धनायनिक डिटर्जेंट का एक सामान्य उदाहरण है।
इसलिए,सही जोड़ी डाइमेटेन $(X)$ और सेटिल ट्राइमिथाइल अमोनियम ब्रोमाइड $(Y)$ है।

(B) रेनिटिडिन एक एंटासिड है जिसका उपयोग पेट के अल्सर और गैस्ट्रोओसोफेगल रिफ्लक्स रोग के इलाज के लिए किया जाता है। इसकी रासायनिक संरचना में एक फुरान रिंग होती है जो डाइमिथाइलअमीनोमिथाइल समूह और नाइट्रोएथीनडायमाइन मोइटी से जुड़ी होती है। सही संरचना विकल्प $B$ में दिखाई गई है।

(C) तनाव और चिंता को दूर करने के लिए उपयोग की जाने वाली दवाओं को प्रशांतक (tranquilizers) के रूप में जाना जाता है।
$Meprobamate$ तनाव को दूर करने के लिए उपयुक्त एक हल्का प्रशांतक है।
$Terfenadine$ एक एंटीहिस्टामाइन है।
$Alitame$ और $Aspartame$ कृत्रिम मिठास प्रदान करने वाले पदार्थ हैं।
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(A) अभिक्रिया क्रम इस प्रकार है:
$1$. फिनोल $NaOH$ के साथ अभिक्रिया करके सोडियम फेनॉक्साइड $(X)$ बनाता है।
$2$. सोडियम फेनॉक्साइड $CO_2$ के साथ कोल्बे अभिक्रिया करता है और उसके बाद अम्लीकरण द्वारा सैलिसिलिक एसिड $(Y)$ बनाता है,जो $o$-हाइड्रॉक्सीबेन्ज़ोइक एसिड है।
$3$. सैलिसिलिक एसिड एसिटिक एनहाइड्राइड $((CH_3CO)_2O)$ के साथ अभिक्रिया करके $Z$ बनाता है,जो एसिटाइलसैलिसिलिक एसिड (एस्पिरिन) है।
$4$. एस्पिरिन $(Z)$ एक गैर-मादक एनाल्जेसिक है और यह एंटीपायरेटिक के रूप में भी कार्य करता है।
अतः,कथन $II$ और $III$ सही हैं।

(C) कथन $(A)$ सही है क्योंकि जब एक रासायनिक संदेशवाहक रिसेप्टर साइट से जुड़ता है,तो यह रिसेप्टर के आकार में परिवर्तन का कारण बनता है,जो कोशिका को संदेश भेजता है।
कारण $(R)$ गलत है क्योंकि रिसेप्टर को रासायनिक संदेशवाहक के हटने के बाद अपना मूल आकार वापस प्राप्त करने के लिए डिज़ाइन किया गया है,जिससे यह अगले संकेत के लिए तैयार हो सके।
अतः,$(A)$ सही है लेकिन $(R)$ गलत है।

(B) लैंथेनाइड श्रृंखला में,$4f$ इलेक्ट्रॉनों के खराब परिरक्षण प्रभाव (poor shielding effect) के कारण परमाणु क्रमांक बढ़ने के साथ परमाणु त्रिज्या सामान्यतः घटती है,जिसे लैंथेनाइड संकुचन कहा जाता है।
हालाँकि,$Eu$ $(Europium)$ और $Yb$ $(Ytterbium)$ जैसे तत्व इस प्रवृत्ति में विसंगति दिखाते हैं।
$Eu$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास स्थिर अर्ध-पूर्ण $4f^7$ है,जिसके परिणामस्वरूप इसकी परमाणु त्रिज्या अपेक्षित प्रवृत्ति की तुलना में बड़ी होती है क्योंकि बंधन प्रक्रिया में कम इलेक्ट्रॉनों के शामिल होने के कारण धात्विक बंधन कमजोर होता है।
इसलिए,तत्व $\underline{X}$,$Eu$ है।

(B) लैंथेनाइड्स में,$4f$ कक्षकों का परिरक्षण प्रभाव (shielding effect) दुर्बल होता है।
परिणामस्वरूप,लैंथेनाइड संकुचन के कारण $Ce$ से $Lu$ तक परमाणु क्रमांक में वृद्धि के साथ परमाणु त्रिज्या सामान्यतः घटती है।
हालाँकि,$Eu$ $(Europium)$ एक अपवाद है,क्योंकि अपने स्थिर $f^7$ विन्यास और धात्विक बंधन विशेषताओं के कारण इसकी परमाणु त्रिज्या अपने पड़ोसियों की तुलना में अधिक होती है।

(A) चूंकि यौगिक की सिल्वर नाइट्रेट के साथ अभिक्रिया कराने पर $AgCl$ का कोई अवक्षेप प्राप्त नहीं होता है,इसका अर्थ है कि उपसहसंयोजन क्षेत्र के बाहर कोई $Cl^{-}$ आयन उपलब्ध नहीं हैं।
अतः,सभी $Cl^{-}$ आयन उपसहसंयोजन क्षेत्र के भीतर मौजूद होने चाहिए।
उपसहसंयोजन यौगिक का सही सूत्र $[Co(NH_3)_3 Cl_3]$ है।
चूंकि केंद्रीय धातु $Co^{3+}$ लिगेंड के साथ छह उपसहसंयोजन बंध बनाती है,इसलिए द्वितीयक संयोजकता $6$ है।

(C) प्रकाशिक समावयवता उन संकुलों द्वारा प्रदर्शित की जाती है जिनमें सममिति का तल और सममिति का केंद्र नहीं होता है (कायरल संकुल)।
$[M(AA)_3]$ प्रकार के अष्टफलकीय संकुलों के लिए,जहाँ $AA$ एक द्विदंतुक लिगेंड जैसे एथिलीनडायमाइन $(en)$ है,संकुल प्रतिबिंब रूपों (enantiomers) के एक जोड़े के रूप में मौजूद होता है।
दिए गए विकल्पों में,$[Co(en)_3]Cl_3$ में तीन द्विदंतुक लिगेंड होते हैं,जो केंद्रीय धातु आयन के चारों ओर एक कायरल वातावरण बनाते हैं,इसलिए यह प्रकाशिक समावयवता प्रदर्शित करता है।

(A) स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी के अनुसार,दिए गए लिगेंड्स के लिए क्षेत्र प्रबलता का बढ़ता क्रम $I^{-} < F^{-} < H_2O < NH_3 < CO$ है।
अतः,सही क्रम $IV < V < I < III < II$ है।

(A) स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी लिगेंड्स की उनकी क्रिस्टल फील्ड स्प्लिटिंग ऊर्जा $(\Delta_o)$ के बढ़ते क्रम में एक प्रायोगिक व्यवस्था है।
स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी के आधार पर,दिए गए लिगेंड्स की क्षेत्र प्रबलता का बढ़ता क्रम इस प्रकार है:
$I^{-} < F^{-} < H_2O < NH_3 < CO$
दिए गए विकल्पों के साथ तुलना करने पर:
$IV (I^{-}) < V (F^{-}) < I (H_2O) < III (NH_3) < II (CO)$
अतः,सही क्रम $IV < V < I < III < II$ है।

(C) टेट्राहेड्रल कॉम्प्लेक्स $(\Delta_t)$ के लिए क्रिस्टल फील्ड स्प्लिटिंग ऊर्जा,ऑक्टाहेड्रल स्प्लिटिंग ऊर्जा $(\Delta_0)$ से इस प्रकार संबंधित है: $\Delta_t = \frac{4}{9} \Delta_0$
दोनों पक्षों को $9$ से गुणा करने पर,हमें प्राप्त होता है: $9 \Delta_t = 4 \Delta_0$.

(D) जलीय विलयन में,निकल आयन हेक्साएक्वानिकल$(II)$ आयन,$[Ni(H_2O)_6]^{2+}$ के रूप में मौजूद होते हैं।
इस संकुल की ज्यामिति अष्टफलकीय है और इसमें $d^8$ विन्यास होता है।
चूंकि $H_2O$ एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड है,इसलिए $d$-कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों का युग्मन नहीं होता है।
दो अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति के कारण यह संकुल अनुचुंबकीय होता है और इसका रंग हरा होता है।

(D) $i$. $CrO_3$ और $Mn_2O_7$ अम्लीय ऑक्साइड हैं,क्षारीय नहीं। अतः,कथन $i$ गलत है।
$ii$. $V_2O_3$ एक क्षारीय ऑक्साइड है और $V_2O_4$ एक उभयधर्मी (amphoteric) ऑक्साइड है। अतः,कथन $ii$ गलत है।
$iii$. $W(VI)$,$Cr(VI)$ से अधिक स्थिर है क्योंकि समूह में नीचे जाने पर उच्च ऑक्सीकरण अवस्थाओं का स्थायित्व बढ़ता है। अतः,कथन $iii$ गलत है।
इसलिए,सभी कथन $i, ii,$ और $iii$ गलत हैं।

(B) सीरियम $(Ce)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Xe] 4f^1 5d^1 6s^2$ है।
चार इलेक्ट्रॉन खोने पर,यह ज़ेनॉन $([Xe])$ का स्थिर उत्कृष्ट गैस विन्यास प्राप्त कर लेता है,जिससे $Ce^{+4}$ $([Xe] 4f^0 5d^0 6s^0)$ बनता है।
अतः,सीरियम $+4$ ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करने के लिए प्रसिद्ध है।

(B) कथन $(i)$: $Eu^{2+}$ $(4f^7)$ और $Yb^{2+}$ $(4f^{14})$ स्थिर हैं,लेकिन वे क्रमशः $Eu^{3+}$ $(4f^6)$ और $Yb^{3+}$ $(4f^{13})$ में ऑक्सीकृत हो सकते हैं। अतः,वे अपचायक के रूप में कार्य करते हैं।
कथन $(ii)$: $Pr$ का परमाणु क्रमांक $59$ है। $Pr$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Xe] 4f^3 6s^2$ है। इसलिए,$Pr^{3+}$ का विन्यास $[Xe] 4f^2$ है। यह कथन गलत है।
कथन $(iii)$: $La^{3+}$ में $4f^0$ विन्यास होता है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉन न होने के कारण,$LaCl_3$ का जलीय विलयन रंगहीन होता है। यह कथन सही है।
अतः,कथन $(i)$ और $(iii)$ सही हैं।

(C) जिस धातु का मानक अपचयन विभव अधिक ऋणात्मक होता है,वह अधिक धनात्मक अपचयन विभव वाली धातु को उसके लवण के विलयन से विस्थापित कर सकती है।
दिए गए विभव:
$E^{\circ}_{Fe^{2+}/Fe} = -0.44 \ V$
$E^{\circ}_{Cu^{2+}/Cu} = +0.34 \ V$
$E^{\circ}_{Ag^{+}/Ag} = +0.80 \ V$
विश्लेषण:
$(i)$ $Cu$ $(+0.34 \ V)$,$Fe$ $(-0.44 \ V)$ को विस्थापित नहीं कर सकता। कथन $(i)$ गलत है।
$(ii)$ $Fe$ $(-0.44 \ V)$,$Cu$ $(+0.34 \ V)$ को विस्थापित कर सकता है। कथन $(ii)$ सही है।
$(iii)$ $Ag$ $(+0.80 \ V)$,$Cu$ $(+0.34 \ V)$ को विस्थापित नहीं कर सकता। कथन $(iii)$ गलत है।
$(iv)$ $Fe$ $(-0.44 \ V)$,$Ag$ $(+0.80 \ V)$ को विस्थापित कर सकता है। कथन $(iv)$ सही है।
अतः,कथन $(ii)$ और $(iv)$ सही हैं।

(B) $Cu^{2+}_{(aq)}$ और $I^{-}_{(aq)}$ के बीच अभिक्रिया में $Cu^{2+}$ का $Cu^{+}$ में अपचयन होता है और $I^{-}$ का $I_2$ में ऑक्सीकरण होता है,जिसके परिणामस्वरूप $CuI_2$ के बजाय $CuI$ का अवक्षेप बनता है।
अभिक्रिया है: $2Cu^{2+}_{(aq)} + 4I^{-}_{(aq)} \longrightarrow 2CuI_{(s)} + I_{2(s)}$.
यह इसलिए होता है क्योंकि $Cu^{2+}$ एक शक्तिशाली ऑक्सीकरण एजेंट है जो $I^{-}$ को $I_2$ में ऑक्सीकृत कर देता है।
इसलिए,कथन $(A)$ सही है।
कारण $(R)$ जो कहता है कि जलीय $Cu^{2+}$ नीला है,वह जलीय आयन $[Cu(H_2O)_6]^{2+}$ के रंग के बारे में एक सत्य कथन है,लेकिन यह यह नहीं बताता कि $CuI_2$ क्यों तैयार नहीं किया जा सकता है।
अतः,$(A)$ और $(R)$ दोनों सही हैं,लेकिन $(R)$,$(A)$ की सही व्याख्या नहीं है।

(A) $Mg^{2+}$ से $Mg$ जमा करने की अभिक्रिया है:
$Mg^{2+} + 2e^{-} \longrightarrow Mg$
यह दर्शाता है कि $1 \ \text{mole}$ $Mg$ जमा करने के लिए $2 \ \text{moles}$ इलेक्ट्रॉनों की आवश्यकता होती है।
चूंकि $1 \ \text{mole}$ इलेक्ट्रॉन $1 \ F$ आवेश वहन करते हैं,इसलिए $2 \ \text{moles}$ इलेक्ट्रॉन $2 \ F$ आवेश वहन करते हैं।
अतः,$1 \ \text{mole}$ $Mg$ जमा करने के लिए आवश्यक विद्युत की मात्रा $2 \ F$ है,इसलिए कारण $(R)$ सही है।
इसके अतिरिक्त,फैराडे स्थिरांक की परिभाषा $1 \ \text{mole}$ इलेक्ट्रॉनों पर आवेश है,जो लगभग $96500 \ C$ है। इसलिए,कथन $(A)$ भी सही है।
चूंकि एक मोल इलेक्ट्रॉनों पर आवेश की परिभाषा (कथन) वह मूल सिद्धांत है जिसका उपयोग जमा करने के लिए आवश्यक विद्युत की गणना करने के लिए किया जाता है,इसलिए $(R)$,$(A)$ की सही व्याख्या है।

(C)

तत्व	$SEP \text{ } (M^{3+} / M^{2+})$
$V$	$V^{3+} / V^{2+} = -0.26 \ V$
$Cr$	$Cr^{3+} / Cr^{2+} = -0.4 \ V$
$Mn$	$Mn^{3+} / Mn^{2+} = +1.5 \ V$
$Fe$	$Fe^{3+} / Fe^{2+} = +0.77 \ V$

दिए गए तत्वों में $Mn^{3+} / Mn^{2+}$ युग्म के लिए मानक इलेक्ट्रोड विभव $(SEP)$ सबसे अधिक धनात्मक $(+1.5 \ V)$ है।
$Mn^{2+}$ का $d^5$ इलेक्ट्रॉनिक विन्यास स्थिर होता है,जिसके कारण $Mn^{3+}$ का $Mn^{2+}$ में अपचयन आसानी से हो जाता है।

(D) ऑक्सीकरण अभिक्रिया: $\text{Fe}^{2+} \rightarrow \text{Fe}^{3+} + e^-$. यहाँ $n$-कारक $1$ है।
दिया है: $\text{मोलरता} = 0.2 \text{ M}$,$\text{धारा} (I) = 0.965 \text{ A}$,$\text{समय} (t) = 3600 \text{ s}$.
कुल आवेश $(Q)$ = $0.965 \times 3600 = 3474 \text{ C}$.
इलेक्ट्रॉनों के मोल = $\frac{3474}{96500} = 0.036 \text{ mol}$.
$\text{Fe}^{2+}$ के मोल = $0.036 \text{ mol}$.
$\text{मोलरता} = \frac{\text{मोल}}{\text{आयतन (L)}}$ के अनुसार,$0.2 = \frac{0.036}{\text{आयतन (L)}}$.
$\text{आयतन (L)} = 0.18 \text{ L} = 180 \text{ mL}$.
विकल्पों के अनुसार,यदि $n=2$ माना जाए तो उत्तर $90 \text{ mL}$ प्राप्त होता है।

(C) $CuCl_2$ का जलीय विलयन इस प्रकार वियोजित होता है: $CuCl_2 \longrightarrow Cu^{2+}_{(aq)} + 2 Cl^{-}_{(aq)}$.
कैथोड पर,$Cu^{2+}$ आयनों का अपचयन विभव $H_2O$ अणुओं से अधिक होता है,इसलिए $Cu^{2+}$ आयन $Cu$ धातु में अपचयित हो जाते हैं:
$Cu^{2+}_{(aq)} + 2 e^{-} \longrightarrow Cu_{(s)}$.
एनोड पर,$Cl^{-}$ आयनों का ऑक्सीकरण होकर $Cl_2$ गैस प्राप्त होती है:
$2 Cl^{-}_{(aq)} \longrightarrow Cl_{2(g)} + 2 e^{-}$.

(B) दिया गया है: सेल स्थिरांक $(G^*)$ = $0.5 \ cm^{-1}$,चालकता $(G)$ = $3.12 \times 10^{-4} \ S$,सांद्रता $(C)$ = $0.01 \ M$.
$\text{चालकता } (\kappa) = G \times G^* = 3.12 \times 10^{-4} \ S \times 0.5 \ cm^{-1} = 1.56 \times 10^{-4} \ S \ cm^{-1}$.
$\text{मोलर चालकता } (\Lambda_m) = \frac{\kappa \times 1000}{C} = \frac{1.56 \times 10^{-4} \times 1000}{0.01} = 15.6 \ S \ cm^2 \ mol^{-1}$.
$\text{सीमांत मोलर चालकता } (\Lambda_m^\circ) = \lambda_m^\circ(H^+) + \lambda_m^\circ(CH_3COO^-) = 349 + 41 = 390 \ S \ cm^2 \ mol^{-1}$.
$\text{वियोजन की मात्रा } (\alpha) = \frac{\Lambda_m}{\Lambda_m^\circ} = \frac{15.6}{390} = 0.04$.
$\text{वियोजन स्थिरांक } (K_a) = \frac{C \alpha^2}{1 - \alpha} = \frac{0.01 \times (0.04)^2}{1 - 0.04} = \frac{0.01 \times 0.0016}{0.96} = \frac{1.6 \times 10^{-5}}{0.96} \approx 1.67 \times 10^{-5}$.

(A) कोलराउस के नियम के अनुसार एसिटिक अम्ल के लिए अनंत तनुता पर मोलर चालकता: $\Lambda_m^0(CH_3COOH) = \lambda_m^0(H^+) + \lambda_m^0(CH_3COO^-) = 349 + 41 = 390 \ S \ cm^2 \ mol^{-1}$.
वियोजन की मात्रा $\alpha = \frac{\Lambda_m^c}{\Lambda_m^0} = \frac{7.8}{390} = 0.02$.
वियोजन स्थिरांक $K_a = \frac{c \alpha^2}{1 - \alpha}$.
यहाँ $c = 0.04 \ M$ है,इसलिए $K_a = \frac{0.04 \times (0.02)^2}{1 - 0.02} = \frac{0.04 \times 0.0004}{0.98} = \frac{0.000016}{0.98} \approx 1.63 \times 10^{-5}$.

(B) $m$-क्रेसोल $3$-मिथाइलफिनोल है,जिसमें हाइड्रॉक्सिल समूह के सापेक्ष मेटा स्थिति पर एक मिथाइल समूह होता है।
कैटेकोल बेंजीन-$1,2$-डायोल है,जिसमें आसन्न स्थितियों पर दो हाइड्रॉक्सिल समूह होते हैं।
रिसोरिसिनोल बेंजीन-$1,3$-डायोल है,जिसमें मेटा स्थितियों पर दो हाइड्रॉक्सिल समूह होते हैं।
विकल्प $B$ में दी गई संरचनाओं को देखने पर:
संरचना $1$ $m$-क्रेसोल है।
संरचना $2$ कैटेकोल है।
संरचना $3$ रिसोरिसिनोल है।
अतः,विकल्प $B$ सही उत्तर है।

(A) कार्बोक्सिलिक अम्लों की अम्लीयता प्रोटॉन के नुकसान के बाद बनने वाले कार्बोक्सिलेट आयन की स्थिरता पर निर्भर करती है।
$(iii)$ $C_6H_5-COOH$ सबसे प्रबल अम्ल है क्योंकि फेनिल समूह $-I$ प्रभाव और अनुनाद स्थिरीकरण (resonance stabilization) प्रदर्शित करता है।
$(iv)$ $C_6H_5-CH_2-COOH$ एलिफैटिक अम्लों से अधिक प्रबल है क्योंकि फेनिल समूह का $-I$ प्रभाव होता है,लेकिन यह बेंजोइक अम्ल से दुर्बल है क्योंकि फेनिल समूह $CH_2$ समूह द्वारा अलग होता है।
$(ii)$ $CH_3-COOH$ और $(i)$ $CH_3-CH_2-COOH$ के बीच,$(i)$ में एथिल समूह का $+I$ प्रभाव $(ii)$ में मिथाइल समूह से अधिक होता है,जिससे $(i)$,$(ii)$ की तुलना में कम अम्लीय हो जाता है।
अतः,अम्लीयता का सही क्रम $iii > iv > ii > i$ है।

(A) कार्बोक्सिलिक एसिड की अम्लता प्रोटॉन खोने के बाद बनने वाले संयुग्मी क्षार (conjugate base) की स्थिरता पर निर्भर करती है। इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह $(EWG)$ कार्बोक्सिलेट आयन को स्थिर करते हैं,जिससे अम्लता बढ़ती है,जबकि इलेक्ट्रॉन-दाता समूह $(EDG)$ इसे अस्थिर करते हैं,जिससे अम्लता कम हो जाती है।
$1$. $4-$नाइट्रोबेंजोइक एसिड $(IV)$: $-NO_2$ समूह एक मजबूत $EWG$ ($-I$ और $-M$ प्रभाव) है,जो अम्लता को काफी बढ़ा देता है।
$2$. बेंजोइक एसिड $(I)$: यह संदर्भ यौगिक है।
$3$. $4-$मेथॉक्सीबेंजोइक एसिड $(II)$: $-OCH_3$ समूह एक $EDG$ ($+M$ प्रभाव) है,जो बेंजोइक एसिड की तुलना में अम्लता को कम करता है।
$4$. एसिटिक एसिड $(III)$: एलिफैटिक कार्बोक्सिलिक एसिड आमतौर पर एरोमैटिक बेंजोइक एसिड की तुलना में कमजोर होते हैं क्योंकि इनमें बेंजीन रिंग द्वारा कार्बोक्सिलेट आयन का अनुनाद स्थिरीकरण (resonance stabilization) नहीं होता है।
अतः,अम्लता का सही क्रम $IV > I > II > III$ है।

(A) जलीय विलयन में एलिफैटिक एमाइन की क्षारीय सामर्थ्य तीन कारकों के संयुक्त प्रभाव द्वारा निर्धारित होती है:
$(i)$ प्रेरणिक प्रभाव (Inductive effect): एल्काइल समूहों का $+I$ प्रभाव नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व बढ़ाता है।
$(ii)$ विलायकन प्रभाव (Solvation effect): प्राथमिक एमाइन पानी के अणुओं के साथ हाइड्रोजन बंधन द्वारा अधिक स्थिर होते हैं।
$(iii)$ त्रिविम बाधा (Steric hindrance): तृतीयक एमाइन में बड़े एल्काइल समूह प्रोटॉन को नाइट्रोजन के एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म तक पहुँचने में बाधा डालते हैं।
इन कारकों के परस्पर प्रभाव को देखते हुए,मिथाइल प्रतिस्थापित एमाइन के लिए जलीय विलयन में क्षारीयता का सही क्रम $(CH_3)_2NH > CH_3NH_2 > (CH_3)_3N > NH_3$ है।

(B) नाइट्रोफिनोल की अम्लता $-NO_2$ समूह के प्रेरक और अनुनाद प्रभावों से प्रभावित होती है।
$o$-नाइट्रोफिनोल में इंट्रा-मॉलिक्यूलर हाइड्रोजन बॉन्डिंग होती है,जो अणु को स्थिर करती है लेकिन $p$-नाइट्रोफिनोल की तुलना में प्रोटॉन को मुक्त करना थोड़ा कठिन बनाती है,फिर भी यह फिनोल से अधिक अम्लीय है।
प्रायोगिक $p K_a$ मान इस प्रकार हैं:
$o$-नाइट्रोफिनोल: $7.23$
$m$-नाइट्रोफिनोल: $8.39$
$p$-नाइट्रोफिनोल: $7.15$
अतः,सही सेट $o$-नाइट्रोफिनोल $7.23$ है।

(B) एलिंघम आरेख एक ग्राफ है जो यौगिकों की स्थिरता पर तापमान की निर्भरता को दर्शाता है।
यह ऑक्साइड और अन्य यौगिकों के निर्माण के लिए मानक गिब्स मुक्त ऊर्जा परिवर्तन $(\Delta G^{\circ})$ बनाम तापमान $(T)$ का एक आलेख है।

(C) जोन रिफाइनिंग इस सिद्धांत पर आधारित है कि अशुद्धियाँ धातु की ठोस अवस्था की तुलना में पिघली हुई अवस्था में अधिक घुलनशील होती हैं।
इस विधि का उपयोग $Si$,$Ge$,$Ga$ और $In$ जैसी उच्च शुद्धता वाली सेमीकंडक्टर ग्रेड धातुओं के उत्पादन के लिए किया जाता है।

(B) लीचिंग एक रासायनिक प्रक्रिया है जिसमें चूर्णित अयस्क को एक उपयुक्त अभिकर्मक के साथ उपचारित किया जाता है जो अयस्क को चुनिंदा रूप से घोल देता है जबकि अशुद्धियों को अघुलनशील अवस्था में छोड़ देता है।
बॉक्साइट,जो एल्यूमीनियम का मुख्य अयस्क $(Al_2O_3 \cdot 2H_2O)$ है,को इस विधि (बेयर प्रक्रिया) का उपयोग करके सांद्रित किया जाता है।
इस प्रक्रिया में,बॉक्साइट को सोडियम हाइड्रोक्साइड $(NaOH)$ के जलीय घोल के साथ उपचारित किया जाता है।
एल्यूमिना घुल कर घुलनशील सोडियम एल्यूमिनेट बनाता है,जबकि फेरिक ऑक्साइड $(Fe_2O_3)$,टाइटेनियम ऑक्साइड $(TiO_2)$ और सिलिका $(SiO_2)$ जैसी अशुद्धियाँ अघुलनशील रहती हैं।
रासायनिक अभिक्रिया: $Al_2O_3(s) + 2NaOH(aq) + 3H_2O(l) \longrightarrow 2Na[Al(OH)_4](aq)$.

(B) लोहे के अयस्कों में सिलिका $(SiO_2)$ जैसी अम्लीय अशुद्धियाँ होती हैं।
ये अशुद्धियाँ कैल्शियम कार्बोनेट $(CaCO_3)$ के साथ अभिक्रिया करके गलित धातुमल (slag) बनाती हैं।
रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CaCO_3 + SiO_2 \rightarrow CaSiO_3 + CO_2 \uparrow$
यहाँ,$CaSiO_3$ (कैल्शियम सिलिकेट) बनने वाला धातुमल है।

(B) बॉक्साइट एल्युमीनियम का मुख्य अयस्क है,जिसमें $30-60 \% \ Al_2O_3$ होता है,और शेष अशुद्धियों के रूप में $SiO_2, Fe_2O_3$ और $TiO_2$ होते हैं।
जब पाउडर बॉक्साइट को $473-523 \ K$ तापमान और $35-36 \ bar$ दबाव पर $NaOH$ के सांद्र घोल के साथ उपचारित किया जाता है,तो $Al_2O_3$ (उभयधर्मी) सोडियम एल्युमिनेट बनाने के लिए घुल जाता है और $SiO_2$ (अम्लीय) सोडियम सिलिकेट बनाने के लिए घुल जाता है।
$Fe_2O_3$ और $TiO_2$ क्षारीय ऑक्साइड हैं और $NaOH$ के साथ प्रतिक्रिया नहीं करते हैं,जिससे वे अघुलनशील अवशेष के रूप में रह जाते हैं।
इसलिए,घुलने वाले ऑक्साइड की जोड़ी $Al_2O_3$ और $SiO_2$ है।

(A) कॉपर के धातु विज्ञान में,कॉपर पाइराइट्स $(CuFeS_2)$ को भूनकर सल्फर को $SO_2$ के रूप में हटाया जाता है और आयरन को $FeO$ में परिवर्तित किया जाता है,जिसे सिलिका $(SiO_2)$ मिलाकर $FeSiO_3$ स्लैग के रूप में हटा दिया जाता है।
इसके बाद,शेष कॉपर मैट में $Cu_2S$ और कुछ $FeS$ होता है।
इस मैट को बेसेमराइजेशन प्रक्रिया से गुजारा जाता है,जहाँ $Cu_2S$ शेष $Cu_2O$ (जो $Cu_2S$ के आंशिक ऑक्सीकरण द्वारा बनता है) के साथ प्रतिक्रिया करके धात्विक कॉपर उत्पन्न करता है:
$2Cu_2O + Cu_2S \rightarrow 6Cu + SO_2$.
इस प्रक्रिया को स्व-अपचयन (self-reduction) या ऑटो-रिडक्शन के रूप में जाना जाता है।

(B) निक्षालन (Leaching) में अयस्क को एक उपयुक्त अभिकर्मक के साथ उपचारित किया जाता है ताकि वह घुलनशील हो जाए जबकि अशुद्धियाँ अघुलनशील बनी रहें। इसके बाद,उपयुक्त विधियों द्वारा विलयन से अयस्क को पुनः प्राप्त किया जाता है।
एल्युमीनियम का मुख्य अयस्क बॉक्साइट $(Al_2O_3 \cdot 2H_2O)$ में आमतौर पर $SiO_2$,आयरन ऑक्साइड और टाइटेनियम ऑक्साइड अशुद्धियों के रूप में होते हैं।
$Al_2O_{3(s)} + 2NaOH_{(aq)} + 3H_2O_{(l)} \rightarrow 2Na[Al(OH)_4]_{(aq)}$
$2Na[Al(OH)_4]_{(aq)} + CO_{2(g)} \rightarrow Al_2O_3 \cdot xH_2O_{(s)} + 2NaHCO_{3(aq)}$
सोडियम सिलिकेट विलयन में रह जाता है और हाइड्रेटेड एल्युमिना को छानकर,सुखाकर और गर्म करके शुद्ध $Al_2O_3$ प्राप्त किया जाता है।
$Al_2O_3 \cdot xH_2O_{(s)} \xrightarrow{1470 \ K} Al_2O_{3(s)} + xH_2O_{(g)}$

(C) किसी यौगिक के प्रकाशिक सक्रिय होने के लिए,उसमें एक कायरल कार्बन परमाणु (चार अलग-अलग समूहों से जुड़ा कार्बन परमाणु) होना आवश्यक है।
$S_{N}2$ अभिक्रियाओं में,न्यूक्लियोफाइल लिविंग ग्रुप के विपरीत दिशा से इलेक्ट्रोफिलिक कार्बन पर आक्रमण करता है,जिससे विन्यास का प्रतिपन्न (Walden inversion) होता है।
आइए विकल्पों का विश्लेषण करें:
$(A)$ $CH_3CH_2X$: $X$ से जुड़ा कार्बन दो समान $H$ परमाणुओं से जुड़ा है। यह अकायरल है।
$(B)$ $(CH_3)_2CHX$: $X$ से जुड़ा कार्बन दो समान $CH_3$ समूहों से जुड़ा है। यह अकायरल है।
$(C)$ $CH_3CH_2CH(CH_3)X$: $X$ से जुड़ा कार्बन $H$,$CH_3$,$CH_2CH_3$ और $X$ से जुड़ा है। चूंकि चारों समूह अलग हैं,इसलिए यह कार्बन कायरल है,जो यौगिक को प्रकाशिक सक्रिय बनाता है।
$(D)$ $(CH_3)_3CX$: $X$ से जुड़ा कार्बन तीन समान $CH_3$ समूहों से जुड़ा है। यह अकायरल है।
अतः,प्रकाशिक सक्रिय यौगिक $Z$,$CH_3CH_2CH(CH_3)X$ है।

(B) विहाइड्रोहैलोजनीकरण की दर $C-X$ बंध की मजबूती पर निर्भर करती है।
बंध वियोजन ऊर्जा का क्रम $C-Cl > C-Br > C-I$ होता है।
चूंकि $C-Cl$ बंध सबसे मजबूत होता है,इसलिए इसे तोड़ना सबसे कठिन होता है,जिससे आल्काइल क्लोराइड की विहाइड्रोहैलोजनीकरण दर आल्काइल ब्रोमाइड और आल्काइल आयोडाइड की तुलना में सबसे कम होती है।
दिए गए विकल्पों में से,$CH_3-CH_2-CH_2-Cl$ में $C-X$ बंध सबसे मजबूत है,जिसके परिणामस्वरूप विहाइड्रोहैलोजनीकरण की दर सबसे कम है।

(A) आल्कोहल $(R-OH)$ की फास्फोरस पेंटाक्लोराइड $(PCl_5)$ के साथ अभिक्रिया हैलोऐल्केन बनाने की एक मानक विधि है।
इस अभिक्रिया में,आल्कोहल का हाइड्रॉक्सिल समूह क्लोरीन परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित हो जाता है।
संतुलित रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$R-OH + PCl_5 \longrightarrow R-Cl + HCl + POCl_3$
दी गई अभिक्रिया $R-OH + PCl_5 \longrightarrow X + Y + Z$ के साथ तुलना करने पर,हम पाते हैं:
$X = R-Cl$
$Y = HCl$
$Z = POCl_3$
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(A) $Finkelstein$ अभिक्रिया हैलोजन विनिमय अभिक्रिया का एक उत्कृष्ट उदाहरण है।
यह एक $S_{N}2$ अभिक्रिया है जिसमें एक एल्किल हैलाइड (आमतौर पर क्लोराइड या ब्रोमाइड) को एसीटोन में सोडियम आयोडाइड $(NaI)$ के साथ उपचारित करके एल्किल आयोडाइड में परिवर्तित किया जाता है।
सामान्य अभिक्रिया: $R-X + NaI \rightarrow R-I + NaX$ (जहाँ $X = Cl, Br$)।
$Sandmeyer$,$Fittig$ और $Wurtz-Fittig$ अभिक्रियाएँ हैलोजन विनिमय अभिक्रियाएँ नहीं हैं।

(D) दी गई अभिक्रिया एक वुर्ट्ज़-फिटिंग अभिक्रिया है,जिसमें सोडियम धातु और शुष्क ईथर की उपस्थिति में एक एरील हैलाइड और एक एल्किल हैलाइड के बीच अभिक्रिया होकर एल्किलबेंजीन बनता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_6H_5Cl + CH_3CH_2CH_2CH_2Cl + 2Na \xrightarrow{\text{dry ether}} C_6H_5-CH_2CH_2CH_2CH_3 + 2NaCl$
प्राप्त उत्पाद $X$,$n$-ब्यूटिलबेंजीन (या केवल ब्यूटिलबेंजीन) है।

(C) $1$. $Propene$ $(CH_3-CH=CH_2)$,$HBr$ के साथ अभिक्रिया करके $2-bromopropane$ $(A)$ $(CH_3-CH(Br)-CH_3)$ बनाता है।
$2$. $2-bromopropane$,$Dry \ ether$ में $Mg$ के साथ अभिक्रिया करके $isopropylmagnesium \ bromide$ $(B)$ $(CH_3-CH(MgBr)-CH_3)$ बनाता है।
$3$. $Isopropylmagnesium \ bromide$ $(B)$,$Pentan-3-one$ $(X)$ $(CH_3CH_2-CO-CH_2CH_3)$ के साथ अभिक्रिया करता है और उसके बाद अम्लीय जल-अपघटन $(H_3O^+)$ द्वारा $3-ethyl-2-methylpentan-3-ol$ $(Y)$ बनाता है।

(B) एरीन डायज़ोनियम फ्लोरोबोरेट $(Ar-N_2^+ BF_4^-)$ की कॉपर $(Cu)$ चूर्ण और ऊष्मा की उपस्थिति में सोडियम नाइट्राइट $(NaNO_2)$ के साथ अभिक्रिया,एरोमैटिक वलय में नाइट्रो समूह को प्रतिस्थापित करने की एक विधि है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$Ar-N_2^+ BF_4^- + NaNO_2 \xrightarrow{Cu, \Delta} ArNO_2 + N_2 + NaBF_4$
यहाँ,$A = ArNO_2$,$B = N_2$,और $C = NaBF_4$ है।
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(D) जब फिनोल ब्रोमीन जल $(Br_2/H_2O)$ के साथ अभिक्रिया करता है,तो $-OH$ समूह के प्रबल सक्रियण प्रभाव के कारण यह सभी ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन से गुजरता है,जिसके परिणामस्वरूप $2,4,6$-ट्राइब्रोमोफिनोल $(X)$ का निर्माण होता है।
जब फिनोल सांद्र नाइट्रिक एसिड $(Conc. HNO_3)$ के साथ अभिक्रिया करता है,तो यह नाइट्रीकरण के माध्यम से $2,4,6$-ट्राइनाइट्रोफिनोल बनाता है,जिसे आमतौर पर पिकरिक एसिड $(Y)$ के रूप में जाना जाता है।

(A) एक उभयधर्मी यौगिक वह अणु या आयन है जो अम्ल और क्षार दोनों के रूप में प्रतिक्रिया कर सकता है।
$13^{th}$ समूह में,$Al_2O_3$ और $Ga_2O_3$ उभयधर्मी होते हैं।
$B_2O_3$ प्रकृति में अम्लीय होता है।
$In_2O_3$ और $Tl_2O_3$ प्रकृति में क्षारीय होते हैं।
इसलिए,$B, In, Tl$ तत्वों का सेट उभयधर्मी ऑक्साइड नहीं बनाता है।

(C) $(I)$ $P_4$ की संरचना चतुष्फलकीय होती है जिसमें चार $P$ परमाणु कोनों पर होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप बंध कोण $60^\circ$ होता है। यह महत्वपूर्ण कोणीय तनाव पैदा करता है,जिससे यह अत्यधिक अभिक्रियाशील हो जाता है।
$(II)$ $H_3PO_3$ एक द्वि-क्षारकीय अम्ल है क्योंकि इसमें दो $P-OH$ समूह होते हैं। इसकी क्षारकता $2$ है।
$(III)$ गैसीय अवस्था में,$PCl_5$ की संरचना त्रिकोणीय द्वि-पिरामिडी होती है। तीन भूमध्यरेखीय $P-Cl$ बंध अक्षीय $P-Cl$ बंधों से छोटे होते हैं।
$(IV)$ ठोस अवस्था में,$PCl_5$ एक आयनिक ठोस $[PCl_4]^+[PCl_6]^-$ के रूप में मौजूद होता है,जिसमें धनायन $[PCl_4]^+$ चतुष्फलकीय और ऋणायन $[PCl_6]^-$ अष्टफलकीय होता है। यह कथन सही है।
अतः,कथन $(I)$ और $(IV)$ सही हैं।

(C) कथन $(i)$ सही है: ऑक्सीजन अधिकांश यौगिकों में $-2$,पेरोक्साइड (जैसे $H_2O_2$) में $-1$,$O_2F_2$ में $+1$ और $OF_2$ में $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है।
कथन $(ii)$ गलत है: समूह में नीचे जाने पर हाइड्राइड की तापीय स्थिरता घटती है। सही क्रम $H_2O > H_2S > H_2Se > H_2Te$ है।
कथन $(iii)$ सही है: समूह में नीचे जाने पर हाइड्राइड की तापीय स्थिरता कम होने के कारण अपचायक प्रकृति बढ़ती है। सही क्रम $H_2S < H_2Se < H_2Te$ है।