AP EAMCET 2019 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Gujarati

(D) આલ્કાઈનનું પ્રવાહી એમોનિયામાં સોડિયમ $(Na/Liq. NH_3)$ સાથેની પ્રક્રિયાને બર્ચ રિડક્શન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,જે ટ્રિપલ બોન્ડમાં હાઇડ્રોજનના સ્ટીરિયોસેલેક્ટિવ એન્ટી-એડિશન દ્વારા $trans$-આલ્કીન બનાવે છે. સાયક્લોહેક્સિન રિંગમાં હાજર દ્વિબંધ આ પરિસ્થિતિઓમાં અપરિવર્તિત રહે છે. તેથી,નીપજ $trans$-આલ્કીન છે. આમ,વિકલ્પ $(D)$ સાચો છે.

(D) મુખ્ય વિચાર: જે ક્રિયાશીલ સમૂહો સંસ્પંદનને કારણે ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક હોય છે (જેમાં સામાન્ય રીતે વધુ વિદ્યુતઋણ પરમાણુ સાથે દ્વિબંધ હોય છે) તે મેટા-નિર્દેશક હોય છે. જે સમૂહો બેન્ઝીન વલય સાથે જોડાયેલા પરમાણુ પર અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ધરાવે છે,તેઓ સંસ્પંદન દ્વારા ઇલેક્ટ્રોનનું દાન કરે છે અને ઓર્થો/પેરા-નિર્દેશક હોય છે.
$(A)$ $-COOH$: બેન્ઝીન વલય સાથે જોડાયેલ કાર્બન પરમાણુ દ્વિબંધ દ્વારા ઓક્સિજન સાથે જોડાયેલ છે. તે ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક છે અને તેથી મેટા-નિર્દેશક છે.
$(B)$ $-NO_2$: બેન્ઝીન વલય સાથે જોડાયેલ નાઇટ્રોજન પરમાણુ દ્વિબંધ દ્વારા ઓક્સિજન સાથે જોડાયેલ છે. તે ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક છે અને તેથી મેટા-નિર્દેશક છે.
$(C)$ $-CHO$: બેન્ઝીન વલય સાથે જોડાયેલ કાર્બન પરમાણુ દ્વિબંધ દ્વારા ઓક્સિજન સાથે જોડાયેલ છે. તે ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક છે અને તેથી મેટા-નિર્દેશક છે.
$(D)$ $-OCH_3$: બેન્ઝીન વલય સાથે જોડાયેલ ઓક્સિજન પરમાણુ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ધરાવે છે,જે તે સંસ્પંદન ($+M$ અસર) દ્વારા વલયને આપે છે. તેથી,તે ઓર્થો/પેરા-નિર્દેશક છે,મેટા-નિર્દેશક નથી.
આમ,વિકલ્પ $(D)$ સાચો જવાબ છે.

(B) ઓર્થો અને પેરા નિર્દેશક સમૂહો એ ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ સમૂહો છે જે બેન્ઝીન વલયના ઓર્થો અને પેરા સ્થાન પર ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા વધારે છે.
$-NHCOCH_3$ $(II)$ અને $-OCH_3$ $(III)$ જેવા સમૂહોમાં બેન્ઝીન વલય સાથે સીધા જોડાયેલા પરમાણુ પર અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે,જે $+M$ અસર દર્શાવે છે. તેથી,તેઓ ઓર્થો/પેરા નિર્દેશક છે.
તેનાથી વિપરીત,$-CHO$ $(I)$ અને $-SO_3H$ $(IV)$ એ ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ સમૂહો છે અને તે મેટા-નિર્દેશક છે.
આમ,સાચો વિકલ્પ $(b)$ છે.

(C) બેન્ઝીન ડેરિવેટિવ્ઝની ઇલેક્ટ્રોફિલિક સબસ્ટિટ્યુશન પ્રત્યેની પ્રતિક્રિયાશીલતા રિંગ સાથે જોડાયેલા સબસ્ટિટ્યુઅન્ટની પ્રકૃતિ પર આધાર રાખે છે.
ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ ગ્રુપ (એક્ટિવેટિંગ ગ્રુપ) રિંગમાં ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા વધારે છે,જેનાથી પ્રતિક્રિયાશીલતા વધે છે.
ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ (ડીએક્ટિવેટિંગ ગ્રુપ) રિંગમાં ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા ઘટાડે છે,જેનાથી પ્રતિક્રિયાશીલતા ઘટે છે.
- $-OH$ ગ્રુપ પ્રબળ $+M$ (મેસોમેરિક) અસર દર્શાવે છે,જે રિંગને ખૂબ સક્રિય કરે છે.
- $-CH_3$ ગ્રુપ $+I$ (ઇન્ડક્ટિવ) અને $+H$ (હાયપરકોન્જુગેશન) અસરો દર્શાવે છે,જે રિંગને મધ્યમ રીતે સક્રિય કરે છે.
- બેન્ઝીન $(A)$ માં કોઈ સબસ્ટિટ્યુઅન્ટ નથી.
- $-NO_2$ ગ્રુપ પ્રબળ $-M$ અને $-I$ અસર દર્શાવે છે,જે રિંગને ખૂબ નિષ્ક્રિય કરે છે.
આમ,પ્રતિક્રિયાશીલતાનો સાચો ક્રમ છે: ફિનોલ $(C)$ > ટોલ્યુઈન $(B)$ > બેન્ઝીન $(A)$ > નાઈટ્રોબેન્ઝીન $(D)$.

(A) $(I)$ નાઈટ્રેટિંગ મિશ્રણમાં $(HNO_3 + H_2SO_4)$,$HNO_3$ બેઇઝ તરીકે વર્તે છે કારણ કે તે $H_2SO_4$ માંથી પ્રોટોન સ્વીકારીને નાઇટ્રોનિયમ આયન $(NO_2^+)$ બનાવે છે. તેથી,વિધાન $I$ ખોટું છે.
$(II)$ જ્યારે ઇલેક્ટ્રોફાઇલ $(E^+)$ બેન્ઝીન વલય પર હુમલો કરે છે ત્યારે બેન્ઝીનના ઇલેક્ટ્રોફિલિક એરોમેટિક વિસ્થાપન દરમિયાન $\sigma$-કોમ્પ્લેક્સ (એરેનિયમ આયન) મધ્યવર્તી તરીકે રચાય છે. આ સંકુલમાં,એક કાર્બન પરમાણુ $sp^3$-સંકરિત બને છે. તેથી,વિધાન $II$ સાચું છે.
$(III)$ $n$-પ્રોપાઇલ ક્લોરાઇડ સાથે બેન્ઝીનના ફ્રિડલ-ક્રાફ્ટ આલ્કાઇલેશન દરમિયાન,પ્રાથમિક કાર્બોકેટાયન $(CH_3CH_2CH_2^+)$ વધુ સ્થિર દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયન $(CH_3CH^+CH_3)$ માં પુનઃરચના પામે છે. પરિણામે,મુખ્ય નીપજ તરીકે આઇસોપ્રોપાઇલ બેન્ઝીન મળે છે. તેથી,વિધાન $III$ સાચું છે.
આમ,વિધાનો $II$ અને $III$ સાચા છે,તેથી વિકલ્પ $(A)$ સાચો જવાબ છે.

(B) બેન્ઝીન સાંદ્ર $HNO_3$ અને સાંદ્ર $H_2SO_4$ ના મિશ્રણ સાથે $333 \ K$ $(X)$ તાપમાને પ્રક્રિયા કરીને નાઈટ્રેશન અનુભવે છે,જે નાઈટ્રોબેન્ઝીન બનાવે છે.
બેન્ઝીન ફ્યુમિંગ સલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2SO_4 + SO_3)$ $(Y)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સલ્ફોનેશન અનુભવે છે,જે બેન્ઝીન સલ્ફોનિક એસિડ બનાવે છે.

(C) બંધ લંબાઈ એ કેન્દ્ર અને ઇલેક્ટ્રોનની ભાગીદારીવાળી જોડી વચ્ચેના સ્થિર વિદ્યુતીય આકર્ષણ બળ પર આધાર રાખે છે.
આઇસોટોપ્સમાં પ્રોટોન અને ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા સમાન હોવાથી,ઇલેક્ટ્રોનિક વાતાવરણ સમાન રહે છે.
તેથી,$H_2$ અને $D_2$ બંને માટે બંધ લંબાઈ સમાન હોય છે.

(D) અધાતુ વિસ્થાપન પ્રક્રિયામાં ધાતુ તેના સંયોજનમાંથી અધાતુ (સામાન્ય રીતે હાઇડ્રોજન અથવા ઓક્સિજન) નું વિસ્થાપન કરે છે.
પ્રક્રિયા $(A)$ માં,$Ca$ એ $H_2O$ માંથી $H$ નું વિસ્થાપન કરે છે. આ અધાતુ વિસ્થાપન પ્રક્રિયા છે.
પ્રક્રિયા $(B)$ માં,$Ca$ એ $V_2O_5$ માંથી $V$ નું વિસ્થાપન કરે છે. આ ધાતુ વિસ્થાપન પ્રક્રિયા છે.
પ્રક્રિયા $(C)$ માં,$Fe$ એ $H_2O$ માંથી $H$ નું વિસ્થાપન કરે છે. આ અધાતુ વિસ્થાપન પ્રક્રિયા છે.
પ્રક્રિયા $(D)$ માં,$Al$ એ $Cr_2O_3$ માંથી $Cr$ નું વિસ્થાપન કરે છે. આ ધાતુ વિસ્થાપન પ્રક્રિયા છે.
તેથી,$(A)$ અને $(C)$ અધાતુ વિસ્થાપન પ્રક્રિયાઓ છે.

(C) $(I)$ $B_2H_6$ (ડાયબોરેન) એ ઇલેક્ટ્રોન ઉણપ ધરાવતું હાઇડ્રાઇડ છે. આ $3C-2e^-$ બ્રિજ બોન્ડની હાજરીને કારણે છે.
$(II)$ $NH_3$ એ નાઇટ્રોજન પરમાણુ પર અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની હાજરીને કારણે ઇલેક્ટ્રોન સમૃદ્ધ હાઇડ્રાઇડ છે.
$(III)$ $NaH$ એ આયનીય (સેલાઇન) હાઇડ્રાઇડ છે; આલ્કલી ધાતુઓના હાઇડ્રાઇડ સ્વભાવે આયનીય હોય છે. તેથી,વિધાન $III$ ખોટું છે.
$(IV)$ $YbH_{2.55}$ એ આંતરાલીય (બિન-સ્ટોઇકિયોમેટ્રિક) હાઇડ્રાઇડ છે. અહીં,હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ ધાતુની લેટીસમાં આંતરાલીય જગ્યાઓ રોકે છે. તેથી,વિધાન $IV$ સાચું છે.
આમ,વિધાનો $I$,$II$,અને $IV$ સાચા છે. સાચો વિકલ્પ $(C)$ છે.

(A) પાત્ર $A$ માટે:
$10 \ vol \ H_2O_2$ એટલે કે $1 \ mL \ H_2O_2$ દ્રાવણ $NTP$ પર $10 \ mL \ O_2$ આપે છે.
$2 \ H_2O_2 \longrightarrow 2 \ H_2O + O_2$.
$2 \ mol \ (68 \ g) \ H_2O_2$ એ $NTP$ પર $22400 \ mL \ O_2$ આપે છે.
$500 \ mL$ $10 \ vol \ H_2O_2$ માંથી મુક્ત થતો $O_2 = 500 \times 10 = 5000 \ mL$.
$A$ માં $H_2O_2$ નું વજન $= \frac{68 \times 5000}{22400} \approx 15.18 \ g$.
પાત્ર $B$ માટે:
$100 \ mL$ $30 \ vol \ H_2O_2$ માંથી મુક્ત થતો $O_2 = 100 \times 30 = 3000 \ mL$.
$B$ માં $H_2O_2$ નું વજન $= \frac{68 \times 3000}{22400} \approx 9.11 \ g$.
પાત્ર $C$ માટે:
$Molarity = 2 \ M$,$Volume = 250 \ mL = 0.25 \ L$.
$H_2O_2$ ના મોલ $= Molarity \times Volume = 2 \times 0.25 = 0.5 \ mol$.
$C$ માં $H_2O_2$ નું વજન $= 0.5 \ mol \times 34 \ g/mol = 17 \ g$.
વજનની સરખામણી કરતા: $C (17 \ g) > A (15.18 \ g) > B (9.11 \ g)$.
આમ,સાચો ક્રમ $C > A > B$ છે.

(D) બ્રોન્સ્ટેડ એસિડ પ્રોટોન $(H^{+})$ દાતા છે,અને બ્રોન્સ્ટેડ બેઇઝ પ્રોટોન $(H^{+})$ સ્વીકારનાર છે. ઉભયગુણી સ્પીસીઝ બંને તરીકે વર્તી શકે છે.
$1$. $HCl$: માત્ર એસિડ તરીકે વર્તે છે.
$2$. $ClO_4^{-}$: માત્ર બેઇઝ તરીકે વર્તે છે.
$3$. $OH^{-}$: માત્ર બેઇઝ તરીકે વર્તે છે.
$4$. $H^{+}$: માત્ર એસિડ તરીકે વર્તે છે.
$5$. $H_2O$: એસિડ અને બેઇઝ બંને તરીકે વર્તે છે.
$6$. $HSO_4^{-}$: એસિડ અને બેઇઝ બંને તરીકે વર્તે છે.
$7$. $SO_4^{2-}$: માત્ર બેઇઝ તરીકે વર્તે છે.
$8$. $H_2SO_4$: માત્ર એસિડ તરીકે વર્તે છે.
$9$. $Cl^{-}$: માત્ર બેઇઝ તરીકે વર્તે છે.
આમ,માત્ર $H_2O$ અને $HSO_4^{-}$ એસિડ અને બેઇઝ બંને તરીકે વર્તી શકે છે. કુલ સંખ્યા $2$ છે.

(D) $NaOH$ અને એસિટિક એસિડ $(CH_3COOH)$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા: $CH_3COOH + NaOH \rightarrow CH_3COONa + H_2O$.
$CH_3COOH$ ના શરૂઆતના મોલ = $0.06 \ M \times 0.050 \ L = 0.003 \ mol$.
$NaOH$ ના શરૂઆતના મોલ = $0.02 \ M \times 0.050 \ L = 0.001 \ mol$.
પ્રક્રિયા પછી,$0.001 \ mol$ $CH_3COONa$ બને છે અને $0.002 \ mol$ $CH_3COOH$ બાકી રહે છે.
બફર દ્રાવણ બનતું હોવાથી,હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણનો ઉપયોગ કરતા:
$pH = pK_a + \log \frac{[Salt]}{[Acid]}$.
$pH = 4.76 + \log \frac{0.001}{0.002} = 4.76 + \log (0.5)$.
$pH = 4.76 - 0.30 = 4.46$.

(B) નિર્બળ બેઇઝ $NH_3$ માટે,આયનીકરણ અચળાંક $K_b = 2.5 \times 10^{-5}$ છે.
સંયુગ્મી એસિડ $NH_4^{+}$ માટે,આયનીકરણ અચળાંક $K_a$ એ $K_a \times K_b = K_w = 10^{-14}$ દ્વારા મળે છે.
$K_a = \frac{10^{-14}}{2.5 \times 10^{-5}} = 4 \times 10^{-10}$.
$0.01 \ M$ $NH_3$ ના દ્રાવણ માટે,$[OH^{-}] = \sqrt{K_b \times C} = \sqrt{2.5 \times 10^{-5} \times 0.01} = \sqrt{2.5 \times 10^{-7}} = \sqrt{25 \times 10^{-8}} = 5 \times 10^{-4} \ M$.
$pOH = -\log[OH^{-}] = -\log(5 \times 10^{-4}) = 4 - \log 5 = 4 - 0.7 = 3.3$.
$pH = 14 - pOH = 14 - 3.3 = 10.7$.
આમ,$pH = 10.7$ અને સંયુગ્મી એસિડનો આયનીકરણ અચળાંક $4 \times 10^{-10}$ છે.

(D) એસિટિક એસિડ $(CH_3COOH)$ ના મિલિમોલ $= 10 \ mL \times 1.0 \ M = 10 \ mmol$.
સોડિયમ એસિટેટ $(CH_3COONa)$ ના મિલિમોલ $= 20 \ mL \times 0.5 \ M = 10 \ mmol$.
હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણ મુજબ:
$pH = pK_a + \log \left( \frac{[salt]}{[acid]} \right)$.
બંને ઘટકો સમાન કુલ કદ $(100 \ mL)$ માં હોવાથી,તેમની સાંદ્રતાનો ગુણોત્તર તેમના મિલિમોલના ગુણોત્તર જેટલો જ રહેશે:
$pH = 4.76 + \log \left( \frac{10 \ mmol}{10 \ mmol} \right)$.
$pH = 4.76 + \log(1)$.
$\log(1) = 0$ હોવાથી,$pH = 4.76$ મળે છે.
તેથી,વિકલ્પ $(D)$ સાચો છે.

(A) બેઝિક બફર માટે હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણ: $pOH = pK_b + \log \frac{[\text{salt}]}{[\text{base}]}$ છે.
આપેલ $pH = 10.5$ હોવાથી,$pOH = 14 - 10.5 = 3.5$ થાય.
સમીકરણમાં કિંમતો મૂકતા: $3.5 = pK_b + \log \frac{0.01}{0.1}$.
$3.5 = pK_b + \log(10^{-1})$.
$3.5 = pK_b - 1$,તેથી $pK_b = 4.5$.
સંબંધ $pK_a + pK_b = 14$ નો ઉપયોગ કરતા,સંયુગ્મી એસિડનો $pK_a = 14 - 4.5 = 9.5$ મળે છે.

(B) ક્ષાર $A_2B$ માટે,વિયોજન સંતુલન $A_2B \rightleftharpoons 2A^{+} + B^{2-}$ છે.
ધારો કે દ્રાવ્યતા $s \ mol \cdot L^{-1}$ છે.
આયનોની સાંદ્રતા $[A^{+}] = 2s$ અને $[B^{2-}] = s$ છે.
દ્રાવ્યતા ગુણાકારનું સૂત્ર $K_{sp} = [A^{+}]^2 [B^{2-}] = (2s)^2(s) = 4s^3$ છે.
આપેલ છે કે $K_{sp} = 3.2 \times 10^{-11}$.
તેથી,$4s^3 = 3.2 \times 10^{-11}$.
$s^3 = \frac{3.2 \times 10^{-11}}{4} = 0.8 \times 10^{-11} = 8 \times 10^{-12}$.
ઘનમૂળ લેતા: $s = \sqrt[3]{8 \times 10^{-12}} = 2 \times 10^{-4} \ mol \cdot L^{-1}$.

(C) ધારો કે પદાર્થનું દળ $m$,નમનકોણ $\theta$ અને ઘર્ષણાંક $\mu$ છે.
ઢળતા સમતલ પર પદાર્થને ઉપર તરફ ગતિ કરાવવા માટે જરૂરી બળ $F_{up} = mg \sin \theta + \mu mg \cos \theta$ છે.
પદાર્થને નીચે સરકતો અટકાવવા માટે જરૂરી બળ $F_{down} = mg \sin \theta - \mu mg \cos \theta$ છે.
પ્રશ્ન મુજબ,$F_{up} = 2 F_{down}$ છે.
આ કિંમતો મૂકતા:
$mg \sin \theta + \mu mg \cos \theta = 2(mg \sin \theta - \mu mg \cos \theta)$
બંને બાજુ $mg$ વડે ભાગતા:
$\sin \theta + \mu \cos \theta = 2 \sin \theta - 2 \mu \cos \theta$
$\mu$ માટે પદો ગોઠવતા:
$3 \mu \cos \theta = \sin \theta$
$\mu = \frac{1}{3} \tan \theta$
અહીં $\theta = 60^{\circ}$ આપેલ છે,તેથી:
$\mu = \frac{1}{3} \tan 60^{\circ} = \frac{1}{3} \times \sqrt{3} = \frac{1}{\sqrt{3}}$.

(C) ઉપરની ગતિ માટે,જરૂરી બળ $F_{up} = mg(\sin \theta + \mu \cos \theta)$ છે.
નીચેની ગતિ માટે,સરકતું અટકાવવા માટે જરૂરી બળ $F_{down} = mg(\sin \theta - \mu \cos \theta)$ છે.
પ્રશ્ન મુજબ,$F_{up} = 2 F_{down}$.
પદો મૂકતા,આપણને મળે છે:
$mg(\sin \theta + \mu \cos \theta) = 2 mg(\sin \theta - \mu \cos \theta)$
$\sin \theta + \mu \cos \theta = 2 \sin \theta - 2 \mu \cos \theta$
$3 \mu \cos \theta = \sin \theta$
$\mu = \frac{1}{3} \tan \theta$
અહીં $\theta = 60^{\circ}$ આપેલ છે,તેથી $\tan 60^{\circ} = \sqrt{3}$.
તેથી,$\mu = \frac{1}{3} \times \sqrt{3} = \frac{1}{\sqrt{3}}$.

(C) ગતિમાન વિદ્યુતભાર પર લાગતું ચુંબકીય બળ $F = qvB \sin \theta$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
ત્રાંસા ચુંબકીય ક્ષેત્ર માટે,$\theta = 90^{\circ}$ હોવાથી,$F = qvB$ થાય.
$V$ જેટલા વિદ્યુતસ્થિતિમાનના તફાવત દ્વારા પ્રવેગિત ઇલેક્ટ્રોનનો વેગ $v = \sqrt{\frac{2eV}{m_e}}$ છે.
આ કિંમત બળના સમીકરણમાં મૂકતા: $F = e \left( \sqrt{\frac{2eV}{m_e}} \right) B$.
આ દર્શાવે છે કે $F \propto \sqrt{V}$.
જ્યારે વિદ્યુતસ્થિતિમાન વધારીને $2V$ કરવામાં આવે,ત્યારે નવું બળ $F'$ નીચે મુજબ મળે:
$F' = e \left( \sqrt{\frac{2e(2V)}{m_e}} \right) B = \sqrt{2} \cdot e \left( \sqrt{\frac{2eV}{m_e}} \right) B = \sqrt{2}F$.

(B) આપેલ રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ પરથી:
$1$. ડાયબોરેન અને વધારાના એમોનિયા વચ્ચે ઊંચા તાપમાને પ્રક્રિયા થવાથી અકાર્બનિક બેન્ઝીન $(B_3N_3H_6)$ મળે છે,તેથી $X = B_3N_3H_6$.
$2$. સોડિયમ હાઇડ્રાઇડ અને બોરોન ટ્રાયફ્લોરાઇડ વચ્ચેની પ્રક્રિયાથી ડાયબોરેન $(B_2H_6)$ મળે છે,તેથી $Y = B_2H_6$.
$3$. ડાયબોરેનનું જળવિભાજન કરવાથી ઓર્થોબોરિક એસિડ $(H_3BO_3)$ મળે છે,તેથી $Z = H_3BO_3$.
તેથી,સાચો ક્રમ $X = B_3N_3H_6, Y = B_2H_6, Z = H_3BO_3$ છે.
આમ,વિકલ્પ $(b)$ સાચો છે.

(A) ડાયબોરેન $(B_2H_6)$ નીચેની પ્રક્રિયાઓ દ્વારા બનાવી શકાય છે:
$I. 4BF_3 + 3LiAlH_4 \xrightarrow{\text{ether}} 2B_2H_6 + 3LiF + 3AlF_3$
$II. 2BF_3 + 6NaH \xrightarrow{450 \ K} B_2H_6 + 6NaF$
$IV. 2NaBH_4 + I_2 \longrightarrow B_2H_6 + 2NaI + H_2$
પ્રક્રિયા $III$ $(Na_2B_4O_7 + H_2O)$ એ બોરેક્સનું જળવિભાજન છે જે ડાયબોરેન ઉત્પન્ન કરતું નથી.
આમ,પ્રક્રિયા $I, II,$ અને $IV$ નો ઉપયોગ ડાયબોરેન બનાવવા માટે થાય છે.

(A) સોડિયમ હાઇડ્રાઇડ ડાયઇથાઇલ ઈથરની હાજરીમાં ડાયબોરેન સાથે પ્રક્રિયા કરીને સોડિયમ ટેટ્રાહાઇડ્રોબોરેટ$(III)$ બનાવે છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$2NaH + B_2H_6 \xrightarrow{\text{Diethyl ether}} 2Na[BH_4]$
તેથી,$X$ એ $Na[BH_4]$ છે.

(A) આપેલા વિધાનોની સમજૂતી નીચે મુજબ છે:
$(i)$ $H_3BO_3$ (ઓર્થોબોરિક એસિડ) એ એક મોનોબેઝિક લુઈસ એસિડ છે. જલીય દ્રાવણમાં,તે પાણીમાંથી $OH^-$ આયન સ્વીકારીને $[B(OH)_4]^-$ બનાવે છે અને $H^+$ મુક્ત કરે છે,આમ તે લુઈસ એસિડ તરીકે વર્તે છે.
$B(OH)_3 + H_2O \rightleftharpoons [B(OH)_4]^- + H^+$
$(ii)$ બોરેક્સનું સાચું સૂત્ર $Na_2[B_4O_5(OH)_4] \cdot 8H_2O$ છે. આ વિધાન સાચું છે.
$(iii)$ $NaBH_4$ (સોડિયમ બોરોહાઈડ્રાઈડ) એ કાર્બનિક રસાયણવિજ્ઞાનમાં આલ્ડિહાઈડ અને કીટોનનું આલ્કોહોલમાં રિડક્શન કરવા માટે વપરાતું જાણીતું રિડક્શનકર્તા છે. આ વિધાન સાચું છે.
આમ,ત્રણેય વિધાનો સાચા હોવાથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(B) $(I)$ $Ga_2O_3$ એ ઉભયગુણી ઓક્સાઇડ છે. આ વિધાન સાચું છે કારણ કે તે એસિડ અને બેઇઝ બંને સાથે પ્રક્રિયા કરે છે:
એસિડ સાથેની પ્રક્રિયા: $Ga_2O_3 + 6 HCl \longrightarrow 2 GaCl_3 + 3 H_2O$
બેઇઝ સાથેની પ્રક્રિયા: $Ga_2O_3 + 2 NaOH \longrightarrow 2 NaGaO_2 + H_2O$
$(II)$ એલ્યુમિનિયમ ક્લોરાઇડ $(Al_2Cl_6)$ ના ડાયમરમાં ત્રણ નહીં પણ માત્ર બે $Al-Cl-Al$ બ્રિજ બોન્ડ હોય છે. તેની રચનામાં બે $AlCl_4$ ટેટ્રાહેડ્રા એક સામાન્ય ધાર ધરાવે છે.
$(III)$ બોરોન એ ખૂબ જ સખત રિફ્રેક્ટરી ઘન પદાર્થ છે જેનું ગલનબિંદુ ઊંચું $(2349 \ K)$ છે,જે સાચું વિધાન છે.
તેથી,વિધાન $I$ અને $III$ સાચા છે. સાચો વિકલ્પ $(b)$ છે.

(A) $(I)$ હીરામાં,દરેક કાર્બન પરમાણુ $sp^3$ સંકરિત હોય છે. આ વિધાન સાચું છે.
$(II)$ ગ્રેફાઇટ કાર્બન પરમાણુઓના સમતલીય ષટ્કોણીય સ્તરો ધરાવે છે જ્યાં દરેક કાર્બન $sp^2$ સંકરિત હોય છે. આ વિધાન સાચું છે.
$(III)$ સિલિકોન્સ એ $(R_2SiO)_n$ સામાન્ય સૂત્ર ધરાવતા ઓર્ગેનોસિલિકોન પોલિમર છે. બિન-ધ્રુવીય આલ્કાઈલ જૂથોની હાજરીને કારણે,તેઓ સ્વભાવે હાઇડ્રોફોબિક (પાણીને અપાકર્ષતા) હોય છે. આ વિધાન સાચું છે.
$(IV)$ સમૂહ $14$ ના તત્વોમાં કેટેનેશનની વૃત્તિ તત્વ-તત્વ બંધની બંધ વિયોજન ઉર્જામાં ઘટાડાને કારણે સમૂહમાં નીચે જતાં ઘટે છે. સાચો ક્રમ $C >> Si > Ge \approx Sn$ છે. તેથી,વિધાન $(IV)$ ખોટું છે.
તેથી,સાચા વિધાનો $(I)$,$(II)$,અને $(III)$ છે.

(C) સાંદ્ર $H_2SO_4$ સાથે ફોર્મિક એસિડ $(HCOOH)$ નું નિર્જલીકરણ એ પ્રયોગશાળાની પદ્ધતિ છે,વ્યાપારી પદ્ધતિ નથી.
$(B)$ ઓક્સિજનના મર્યાદિત પુરવઠામાં કાર્બનનું સીધું ઓક્સિડેશન વ્યાપારી ધોરણે નિયંત્રિત કરવું મુશ્કેલ છે.
$(C)$ ઊંચા તાપમાને ગરમ કોક પરથી વરાળ પસાર કરવાથી વોટર ગેસ $(CO + H_2)$ મળે છે,જે એક પ્રમાણભૂત વ્યાપારી પ્રક્રિયા છે:
$C(s) + H_2O(g) \xrightarrow{1273 \ K} CO(g) + H_2(g)$
$(D)$ ચૂનાના પથ્થર $(CaCO_3)$ ને ગરમ કરવાથી $CO_2$ મળે છે,$CO$ નહીં.
તેથી,વિકલ્પ $(C)$ સાચો જવાબ છે.

(C) $CO$ અને $H_2$ ના મિશ્રણને વોટર ગેસ અથવા સિન્થેસિસ ગેસ $(syn \ gas)$ કહેવામાં આવે છે.
$C_{(s)} + H_2O_{(g)} \rightarrow CO_{(g)} + H_{2(g)}$ એ કોલ ગેસિફિકેશનની પ્રક્રિયા છે.
ડાયહાઈડ્રોજનનું ઉત્પાદન વધારવા માટે કાર્બન મોનોક્સાઈડની વરાળ સાથે આયર્ન ક્રોમેટ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં $673 \ K$ તાપમાને પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે.
$CO_{(g)} + H_2O_{(g)} \xrightarrow[\text{iron chromate}]{673 \ K} CO_{2(g)} + H_{2(g)}$
આ પ્રક્રિયાને વોટર-ગેસ શિફ્ટ પ્રક્રિયા કહેવામાં આવે છે.

(D) આપેલ પ્રક્રિયા કાર્બન મોનોક્સાઇડ અને હાઇડ્રોજનના મિશ્રણમાંથી મિથેનોલના ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન માટે છે.
આ પ્રક્રિયામાં વાયુમય મિશ્રણને $200-300 \ atm$ દબાણ હેઠળ ગરમ કરેલા $ZnO$ અને $Cr_2 O_3$ ઉદ્દીપક મિશ્રણ પરથી $573-673 \ K$ તાપમાને પસાર કરવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયાના પરિણામે મિથેનોલની બાષ્પ બને છે,જેને ત્યારબાદ પ્રવાહી અવસ્થામાં ઠારી લેવામાં આવે છે.
$CO + 2 H_2 \xrightarrow[\substack{200-300 \ atm, 573-673 \ K}]{ZnO-Cr_2 O_3(X)} CH_3 OH$

(B) $C_{60}$ માં, બધા કાર્બન અણુઓ $sp^2$-સંકરિત છે.
તેમાં પાંચ કાર્બન ધરાવતી $12$ રીંગ અને છ કાર્બન ધરાવતી $20$ રીંગ હોય છે.
તે ગોળાકાર કેજ બંધારણમાં $\pi$-ઇલેક્ટ્રોનના વિસ્થાનિકરણને કારણે એરોમેટિક સંયોજન છે.
તે કાર્બનનું શુદ્ધ સ્વરૂપ (અપરરૂપ) છે.
$C-C$ બંધ લંબાઈ $143.5 \ pm$ અને $138.3 \ pm$ છે.
તે નિષ્ક્રિય વાતાવરણમાં (દા.ત. $He$ વાયુ) ઇલેક્ટ્રિક આર્કમાં ગ્રેફાઇટને ગરમ કરીને તૈયાર કરવામાં આવે છે, ઓક્સિજનની હાજરીમાં નહીં.
આમ, વિધાનો $(i)$, $(ii)$, $(iv)$ અને $(v)$ સાચા છે.

(C) વિધાન $(I)$ સાચું છે: જર્મેનિયમ માત્ર અલ્પ માત્રામાં $(1.5 \ ppm)$ અસ્તિત્વ ધરાવે છે અને મુખ્યત્વે ઝિંક અયસ્કના ભૂંજનમાંથી મળતી ફ્લૂ ડસ્ટમાંથી મેળવવામાં આવે છે.
વિધાન $(II)$ ખોટું છે: સમૂહ $14$ ના તત્વોની વિદ્યુતઋણતા કાર્બનથી સિલિકોન સુધી ઘટે છે અને સિલિકોનથી $Sn$ સુધી લગભગ અચળ રહે છે $(Si \approx Ge \approx Sn)$.
વિધાન $(III)$ સાચું છે: સમૂહ $14$ ના તમામ તત્વો (કાર્બન,સિલિકોન,જર્મેનિયમ,ટીન,લેડ) ઓરડાના તાપમાને ઘન અવસ્થામાં હોય છે.
તેથી,વિધાન $(I)$ અને $(III)$ સાચા છે.

(D) આપેલ છે,$y = \log_e \tan \left(\frac{\pi}{4} + \frac{x}{2}\right)$
સૂત્ર $\tan(A+B) = \frac{\tan A + \tan B}{1 - \tan A \tan B}$ નો ઉપયોગ કરતા:
$ \quad=\log _e\left(\frac{\tan \left(\frac{\pi}{4}\right)+\tan \frac{x}{2}}{1-\tan \left(\frac{\pi}{4}\right) \tan \left(\frac{x}{2}\right)}\right)=\log _e\left(\frac{1+\tan \frac{x}{2}}{1-\tan \frac{x}{2}}\right)$
બંને બાજુ ઘાતાંકીય લેતા:
$e^y = \frac{1 + \tan(x/2)}{1 - \tan(x/2)}$
યોગ-વિયોગ પ્રમાણના નિયમનો ઉપયોગ કરતા:
$\frac{e^y - 1}{e^y + 1} = \frac{(1 + \tan(x/2)) - (1 - \tan(x/2))}{(1 + \tan(x/2)) + (1 - \tan(x/2))} = \frac{2 \tan(x/2)}{2} = \tan \left(\frac{x}{2}\right)$
કારણ કે $\tanh \left(\frac{y}{2}\right) = \frac{e^y - 1}{e^y + 1}$,તેથી આપણને મળે છે:
$\tanh \left(\frac{y}{2}\right) = \tan \left(\frac{x}{2}\right)$

(C) આપેલ રેખાઓની જોડીનું સમીકરણ $x^2+2 \sqrt{2} x y+2 y^2+4 x+4 \sqrt{2} y+1=0$ છે.
આને $(x+\sqrt{2}y)^2 + 4(x+\sqrt{2}y) + 1 = 0$ તરીકે લખી શકાય.
ધારો કે $X = x+\sqrt{2}y$. તો સમીકરણ $X^2 + 4X + 1 = 0$ બને છે.
દ્વિઘાત સૂત્ર $X = \frac{-b \pm \sqrt{b^2-4ac}}{2a}$ નો ઉપયોગ કરીને,આપણને $X = -2 \pm \sqrt{3}$ મળે છે.
તેથી,બે સમાંતર રેખાઓ $x+\sqrt{2}y + 2 - \sqrt{3} = 0$ અને $x+\sqrt{2}y + 2 + \sqrt{3} = 0$ છે.
બે સમાંતર રેખાઓ $Ax+By+C_1=0$ અને $Ax+By+C_2=0$ વચ્ચેનું અંતર $d = \frac{|C_1-C_2|}{\sqrt{A^2+B^2}}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
અહીં,$A=1, B=\sqrt{2}, C_1=2-\sqrt{3}, C_2=2+\sqrt{3}$.
$d = \frac{|(2-\sqrt{3})-(2+\sqrt{3})|}{\sqrt{1^2+(\sqrt{2})^2}} = \frac{|-2\sqrt{3}|}{\sqrt{3}} = 2$.

(C) આપેલ રેખાઓની જોડી $8 x^2-14 x y+3 y^2+10 x+10 y-25=0$ છે.
અવયવ પાડતા,આપણને $(4 x-y-5)(2 x-3 y+5)=0$ મળે છે.
રેખાઓ $L_1: 4 x-y-5=0$ અને $L_2: 2 x-3 y+5=0$ છે.
$L_1$ અને $L_2$ નું છેદબિંદુ $(2,3)$ છે.
ધારો કે રેખાઓની જોડી $S=0$ એ $(4 x-y+c_1)(2 x-3 y+c_2)=0$ છે.
આ રેખાઓ $L_1$ અને $L_2$ સાથે સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ બનાવે છે,તેથી વિકર્ણો $(3,2)$ પર છેદે છે.
નવી રેખાઓની જોડીનું છેદબિંદુ $(x_1, y_1)$ છે. $(2,3)$ અને $(x_1, y_1)$ નું મધ્યબિંદુ $(3,2)$ છે.
તેથી,$\frac{x_1+2}{2}=3 \Rightarrow x_1=4$ અને $\frac{y_1+3}{2}=2 \Rightarrow y_1=1$.
$(4,1)$ ને રેખાઓ $4 x-y+c_1=0$ અને $2 x-3 y+c_2=0$ માં મૂકતા,આપણને $c_1=-15$ અને $c_2=-5$ મળે છે.
સમીકરણ $S=0$ એ $(4 x-y-15)(2 x-3 y-5)=0$ છે.
વિસ્તરણ કરતા,આપણને $8 x^2-14 x y+3 y^2-50 x+50 y+75=0$ મળે છે.

(D) આપેલ વર્તુળો:
$S_1 \equiv x^2+y^2+6x-2y+k=0$
$S_2 \equiv x^2+y^2+2x-6y-15=0$
જ્યારે $S_1$ એ $S_2$ ના પરિઘને દુભાગે છે,ત્યારે સામાન્ય જીવા એ $S_2$ નો વ્યાસ બને છે.
સામાન્ય જીવાનું સમીકરણ $S_1 - S_2 = 0$ છે:
$(x^2+y^2+6x-2y+k) - (x^2+y^2+2x-6y-15) = 0$
$4x + 4y + k + 15 = 0$
વર્તુળ $S_2$ નું કેન્દ્ર $(-g, -f) = (-1, 3)$ છે.
સામાન્ય જીવા એ $S_2$ નો વ્યાસ હોવાથી,તે તેના કેન્દ્ર $(-1, 3)$ માંથી પસાર થાય છે.
$(-1, 3)$ ને જીવાના સમીકરણમાં મૂકતા:
$4(-1) + 4(3) + k + 15 = 0$
$-4 + 12 + k + 15 = 0$
$8 + k + 15 = 0$
$k + 23 = 0$
$k = -23$

(D) આપેલ વર્તુળોના સમીકરણો:
$S: x^2+y^2+6x-2y+k=0$
$S': x^2+y^2+2x-6y-15=0$
વર્તુળ $S$ એ વર્તુળ $S'$ ના પરિઘને દુભાગે છે,જેનો અર્થ છે કે બંને વર્તુળોની સામાન્ય જીવા એ વર્તુળ $S'$ ના કેન્દ્રમાંથી પસાર થાય છે.
સામાન્ય જીવાનું સમીકરણ $S - S' = 0$ દ્વારા મળે છે:
$(x^2+y^2+6x-2y+k) - (x^2+y^2+2x-6y-15) = 0$
$4x + 4y + k + 15 = 0$ $(i)$
વર્તુળ $S'$ નું કેન્દ્ર $(-1, 3)$ છે.
સામાન્ય જીવા કેન્દ્ર $(-1, 3)$ માંથી પસાર થતી હોવાથી,આપણે આ યામોને સમીકરણ $(i)$ માં મૂકીએ:
$4(-1) + 4(3) + k + 15 = 0$
$-4 + 12 + k + 15 = 0$
$8 + k + 15 = 0$
$k + 23 = 0$
$k = -23$
આમ,વિકલ્પ $D$ સાચો છે.

(C) આપેલ વર્તુળો:
$S_1: x^2+y^2+6x-2y+k=0$
$S_2: x^2+y^2+2x-6y-15=0$
જો વર્તુળ $S_1$ એ વર્તુળ $S_2$ ના પરિઘને દુભાગે,તો $S_1$ અને $S_2$ ની સામાન્ય જીવા એ વર્તુળ $S_2$ ના કેન્દ્રમાંથી પસાર થાય.
સામાન્ય જીવાનું સમીકરણ $S_1 - S_2 = 0$ દ્વારા મળે છે:
$(x^2+y^2+6x-2y+k) - (x^2+y^2+2x-6y-15) = 0$
$4x+4y+k+15 = 0$ ... $(i)$
વર્તુળ $S_2$ નું કેન્દ્ર $(-g, -f) = (-1, 3)$ છે.
સામાન્ય જીવા $(i)$ એ $(-1, 3)$ માંથી પસાર થતી હોવાથી,આપણે આ યામને સમીકરણમાં મૂકીએ:
$4(-1) + 4(3) + k + 15 = 0$
$-4 + 12 + k + 15 = 0$
$8 + k + 15 = 0$
$k + 23 = 0$
$k = -23$
આમ,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(B) પરવલયનું સમીકરણ $y^2=4ax$ છે,જ્યાં $a=1$.
પરવલય $y^2=4ax$ માટે બિંદુ $t$ આગળના અભિલંબનું સમીકરણ $y = -tx + 2at + at^3$ છે.
અભિલંબ $(5,0)$ માંથી પસાર થતો હોવાથી,$0 = -5t + 2(1)t + (1)t^3$.
$t^3 - 3t = 0 \implies t(t^2 - 3) = 0$.
$t$ ની કિંમતો $t_1 = 0, t_2 = \sqrt{3}, t_3 = -\sqrt{3}$ મળે છે.
અભિલંબના લંબપાદ $(at^2, 2at)$ નીચે મુજબ છે:
$P_1 = (0,0)$.
$P_2 = (3, 2\sqrt{3})$.
$P_3 = (3, -2\sqrt{3})$.
આ બિંદુઓથી બનતા ત્રિકોણનું મધ્યકેન્દ્ર $C = \left(\frac{x_1+x_2+x_3}{3}, \frac{y_1+y_2+y_3}{3}\right)$.
$C = \left(\frac{0+3+3}{3}, \frac{0+2\sqrt{3}-2\sqrt{3}}{3}\right) = (2,0)$.

(B) પરવલય $y^2=4ax$ (જ્યાં $a=1$) ના સ્પર્શકનું સમીકરણ $y=mx+\frac{1}{m}$ છે.
આ સ્પર્શક બિંદુ $(1,4)$ માંથી પસાર થાય છે,તેથી:
$4 = m(1) + \frac{1}{m}$
$m^2 - 4m + 1 = 0$
ધારો કે બે સ્પર્શકોના ઢાળ $m_1$ અને $m_2$ છે. દ્વિઘાત સમીકરણ પરથી:
$m_1 + m_2 = 4$ અને $m_1 m_2 = 1$.
બે સ્પર્શકો વચ્ચેનો ખૂણો $\theta$ નીચે મુજબ મળે:
$\tan \theta = \left| \frac{m_1 - m_2}{1 + m_1 m_2} \right|$
$(m_1 - m_2)^2 = (m_1 + m_2)^2 - 4m_1 m_2 = 16 - 4 = 12$
$|m_1 - m_2| = 2\sqrt{3}$
તેથી,$\tan \theta = \frac{2\sqrt{3}}{1 + 1} = \sqrt{3}$.
આમ,$\theta = \frac{\pi}{3}$.

(C) તટસ્થ અથવા મંદ આલ્કલાઇન માધ્યમમાં,$KMnO_4$ એ થાયોસલ્ફેટ $(S_2O_3^{2-})$ નું સલ્ફેટ $(SO_4^{2-})$ માં ઓક્સિડેશન કરે છે: $8MnO_4^- + 3S_2O_3^{2-} + H_2O \longrightarrow 8MnO_2 + 6SO_4^{2-} + 2OH^-$. આમ,$x$ તટસ્થ અથવા મંદ આલ્કલાઇન છે.
એસિડિક માધ્યમમાં,$KMnO_4$ એ નાઇટ્રાઇટ $(NO_2^-)$ નું નાઇટ્રેટ $(NO_3^-)$ માં ઓક્સિડેશન કરે છે: $2MnO_4^- + 5NO_2^- + 6H^+ \longrightarrow 2Mn^{2+} + 5NO_3^- + 3H_2O$. આમ,$y$ એસિડિક છે.
તેથી,$x$ તટસ્થ છે અને $y$ એસિડિક છે. સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(A) $HCOOH \xrightarrow{\text{Conc. } H_2SO_4} \underset{(B)}{CO} + \underset{(A)}{H_2O}$
$3 \underset{(B)}{CO} + Fe_2O_3 \xrightarrow{\Delta} \underset{(D)}{2Fe} + \underset{(C)}{3CO_2}$
$CaCO_3 + 2HCl \text{ (dil.)} \longrightarrow \underset{(C)}{CO_2} + H_2O + CaCl_2$
પ્રક્રિયાઓ પરથી,$B$ એ $CO$ છે અને $C$ એ $CO_2$ છે.
$CO$ દ્વારા $Fe_2O_3$ નું રિડક્શન થવાથી $Fe$ $(D)$ અને $CO_2$ $(C)$ મળે છે.
તેથી,$D$ એ $Fe$ છે.

(C) જલીય સલ્ફાઇટ મંદ સલ્ફ્યુરિક એસિડ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સલ્ફર ડાયોક્સાઇડ વાયુ $(SO_{2(g)})$ બનાવે છે,જે $X_{(g)}$ છે.
જ્યારે $SO_{2(g)}$ ને એસિડિક $KMnO_4$ દ્રાવણમાં પસાર કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે અને $Mn^{7+}$ નું $Mn^{2+}$ માં રિડક્શન કરે છે.
રાસાયણિક સમીકરણો નીચે મુજબ છે:
$(I)$ $SO_3^{2-} + 2H^+ \longrightarrow SO_2 + H_2O$
$(II)$ $5SO_2 + 2KMnO_4 + 2H_2O \longrightarrow K_2SO_4 + 2MnSO_4 + 2H_2SO_4$
નીપજ $MnSO_4$ માં,$Mn$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(c)$ છે.

(B) એસિડિક માધ્યમમાં $MnO_4^{2-}$ ની અસમાનુપાતીકરણ પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$2e^{-} + 4H^{+} + MnO_4^{2-} \longrightarrow MnO_2 + 2H_2O$
$(MnO_4^{2-} \longrightarrow MnO_4^{-} + e^{-}) \times 2$
કુલ સંતુલિત સમીકરણ:
$3MnO_4^{2-} + 4H^{+} \longrightarrow MnO_2 + 2MnO_4^{-} + 2H_2O$
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$3 \ mol$ $MnO_4^{2-}$ માંથી $1 \ mol$ $MnO_2$ અને $2 \ mol$ $MnO_4^{-}$ મળે છે.
તેથી,$1 \ mol$ $MnO_4^{2-}$ માટે,નીપજો $\frac{1}{3} \ mol$ $MnO_2$ અને $\frac{2}{3} \ mol$ $MnO_4^{-}$ છે.
આમ,વિકલ્પ $(B)$ સાચો છે.

(C) $(i)$ જ્યારે ક્લોરિન પાણીની હાજરીમાં સલ્ફર ડાયોક્સાઇડનું ઓક્સિડેશન કરે છે,ત્યારે તે ઓક્સિએસિડ $A$ તરીકે $H_2SO_4$ આપે છે. પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$Cl_2 + SO_2 + 2H_2O \longrightarrow H_2SO_4 + 2HCl$
$H_2SO_4$ માં,$S$ નો ઓક્સિડેશન આંક:
$2(+1) + x + 4(-2) = 0$ $\Rightarrow x - 6 = 0$ $\Rightarrow x = +6$.
$(ii)$ જ્યારે ક્લોરિન પાણીની હાજરીમાં આયોડિનનું ઓક્સિડેશન કરે છે,ત્યારે તે ઓક્સિએસિડ $B$ તરીકે $HIO_3$ આપે છે. પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$5Cl_2 + I_2 + 6H_2O \longrightarrow 2HIO_3 + 10HCl$
$HIO_3$ માં,$I$ નો ઓક્સિડેશન આંક:
$1 + x + 3(-2) = 0$ $\Rightarrow x - 5 = 0$ $\Rightarrow x = +5$.
આમ,$S$ અને $I$ ના ઓક્સિડેશન આંક અનુક્રમે $+6$ અને $+5$ છે. તેથી,વિકલ્પ $C$ સાચો જવાબ છે.

(B) આપેલા સંયોજનોમાં $S$ નો ઓક્સિડેશન આંક શોધતા:
$H_2S_2O_8, H_2SO_5, H_2SO_4, H_2S_2O_7$ અને $SO_2Cl_2$ માં સલ્ફરનો ઓક્સિડેશન આંક $+6$ છે.
$H_2SO_3$ અને $SOCl_2$ માં સલ્ફરનો ઓક્સિડેશન આંક $+4$ છે.
આમ,કુલ $5$ સંયોજનોમાં સલ્ફરનો ઓક્સિડેશન આંક $+6$ છે.

(D) એસિડિક માધ્યમમાં $MnO_4^{-}$ અને $I^{-}$ ની પ્રક્રિયાનું સંતુલિત સમીકરણ:
$2 \ MnO_4^{-} + 10 \ I^{-} + 16 \ H^{+} \longrightarrow 2 \ Mn^{2+} + 5 \ I_2 + 8 \ H_2O$
$MnO_4^{-}$ માટે $n$-ફેક્ટર ($+7$ થી $+2$ રિડક્શન) $5$ છે.
$I^{-}$ માટે $n$-ફેક્ટર ($I^{-}$ દીઠ $-1$ થી $0$ ઓક્સિડેશન) $1$ છે.
તુલ્યતાના નિયમનો ઉપયોગ કરતા:
$n_1 \times M_1 \times V_1 = n_2 \times M_2 \times V_2$
$5 \times 0.02 \times V = 1 \times 0.01 \times 60$
$0.1 \times V = 0.6$
$V = \frac{0.6}{0.1} = 6 \ mL$

(B) ધાતુ $(M)$ ના મોલ $= \frac{3.2 \ g}{64 \ g/mol} = 0.05 \ mol$.
ઓક્સિજનનું વજન $= 3.6 \ g - 3.2 \ g = 0.4 \ g$.
ઓક્સિજનના મોલ $= \frac{0.4 \ g}{16 \ g/mol} = 0.025 \ mol$.
$M : O$ ના મોલનો ગુણોત્તર $= 0.05 : 0.025 = 2 : 1$.
તેથી,ઓક્સાઇડનું સૂત્ર $M_2O$ છે.
આમ,સાચો વિકલ્પ $(B)$ છે.

(A) $H_2O_2$ અને એસિડિક $KMnO_4$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા માટે સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ:
$2KMnO_4 + 3H_2SO_4 + 5H_2O_2 \longrightarrow K_2SO_4 + 2MnSO_4 + 8H_2O + 5O_2$
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$2 \text{ મોલ } KMnO_4$ એ $5 \text{ મોલ } H_2O_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
$KMnO_4$ ના મોલ $= \text{મોલારિટી} \times \text{કદ (L માં)} = 0.02 \times 0.5 = 0.01 \text{ mol}$.
જરૂરી $H_2O_2$ ના મોલ $= \frac{5}{2} \times 0.01 = 0.025 \text{ mol}$.
$20 \text{ vol } H_2O_2$ ની નોર્માલિટી $= \frac{20}{5.6} \approx 3.57 \text{ N}$.
આ પ્રક્રિયામાં $H_2O_2$ માટે $n$-ફેક્ટર $2$ હોવાથી,$H_2O_2$ ની મોલારિટી $= \frac{3.57}{2} = 1.785 \text{ M}$.
$H_2O_2$ નું કદ $= \frac{\text{મોલ}}{\text{મોલારિટી}} = \frac{0.025}{1.785} \approx 0.014 \text{ L} = 14 \text{ mL}$.
તુલ્યતાના નિયમનો ઉપયોગ કરતા: $N_1V_1 = N_2V_2$.
$KMnO_4$ ની નોર્માલિટી $= 0.02 \times 5 = 0.1 \text{ N}$.
$3.57 \times V_1 = 0.1 \times 500 \implies V_1 = \frac{50}{3.57} \approx 14 \text{ mL}$.
આમ,વિકલ્પ $(A)$ સાચો જવાબ છે.

(C) આપેલ છે:
$HCl$ દ્રાવણનું કદ $(V_1) = 30 \ mL$
સોડિયમ કાર્બોનેટ $(Na_2CO_3)$ દ્રાવણનું કદ $(V_2) = 20 \ mL$
$Na_2CO_3$ દ્રાવણની સાંદ્રતા $(M_2) = 0.1 \ M$
$NaOH$ દ્રાવણનું કદ $(V_3) = 30.0 \ mL$
$NaOH$ દ્રાવણની સાંદ્રતા $(M_3) = 0.2 \ M$
$HCl$ અને $Na_2CO_3$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા માટે $(Na_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2)$:
$n_{HCl} = 2 \times n_{Na_2CO_3}$
$M_1V_1 = 2 \times M_2V_2$
$M_1 = \frac{2 \times M_2 \times V_2}{V_1} = \frac{2 \times 0.1 \times 20}{30} = \frac{4}{30} \ M$
વળી,$HCl$ અને $NaOH$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા માટે $(NaOH + HCl \rightarrow NaCl + H_2O)$:
$M_1 V_f = M_3 V_3$ (જ્યાં $V_f$ એ જરૂરી $HCl$ દ્રાવણનું કદ છે)
$V_f = \frac{M_3 \times V_3}{M_1} = \frac{0.2 \times 30}{4 / 30} = \frac{6}{4 / 30} = \frac{180}{4} = 90 \ mL$
તેથી,વિકલ્પ $C$ સાચો જવાબ છે.

(D) એસિડિક માધ્યમમાં $Fe^{2+}$ અને $Cr_2O_7^{2-}$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા: $Cr_2O_7^{2-} + 14H^{+} + 6Fe^{2+} \longrightarrow 2Cr^{3+} + 7H_2O + 6Fe^{3+}$.
અહીં,$K_2Cr_2O_7$ માટે $n$-ફેક્ટર $6$ છે.
એસિડિક માધ્યમમાં $Fe^{2+}$ અને $MnO_4^-$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા: $MnO_4^- + 8H^{+} + 5Fe^{2+} \longrightarrow Mn^{2+} + 4H_2O + 5Fe^{3+}$.
અહીં,$KMnO_4$ માટે $n$-ફેક્ટર $5$ છે.
બંને કિસ્સામાં સમાન જથ્થામાં $Fe^{2+}$ પ્રક્રિયા કરતું હોવાથી,$K_2Cr_2O_7$ ના તુલ્યભાર (equivalents) અને $KMnO_4$ ના તુલ્યભાર સમાન થશે:
$M_1 \times V_1 \times n_1 = M_2 \times V_2 \times n_2$
આપેલ છે: $M_1 = 0.01 \ M$,$V_1 = 20 \ mL$,$n_1 = 6$,$V_2 = 20 \ mL$,$n_2 = 5$.
$0.01 \times 20 \times 6 = M_2 \times 20 \times 5$
$M_2 = \frac{0.01 \times 6}{5} = 0.012 \ M$.
આમ,$KMnO_4$ ની મોલારિટી $0.012 \ M$ છે.

(A) કેસ્ટનર-કેલનર સેલમાં,બ્રાઈન ($NaCl$ નું દ્રાવણ) નું વિદ્યુતવિભાજન કરવામાં આવે છે.
એનોડ (કાર્બન) પર,ક્લોરાઈડ આયનોનું ઓક્સિડેશન થાય છે: $Cl^{-} \longrightarrow \frac{1}{2} Cl_2 + e^{-}$.
કેથોડ (મર્ક્યુરી) પર,સોડિયમ આયનોનું રિડક્શન થઈને સોડિયમ એમાલગમ બને છે: $Na^{+} + e^{-} + Hg \longrightarrow Na-Hg$.
ત્યારબાદ સોડિયમ એમાલગમ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને $NaOH$ બનાવે છે: $2Na-Hg + 2H_2O \longrightarrow 2NaOH + 2Hg + H_2 \uparrow$.
આમ,$A$ એ $NaOH$ છે અને $B$ એ $NaCl$ છે.
તેથી,વિકલ્પ $(A)$ સાચો છે.

(A) ગેલિયમ $(Ga)$ નું ગલનબિંદુ ખૂબ જ નીચું,આશરે $29.76 \ ^\circ C$ $(302.91 \ K)$ છે.
ઘણા પ્રદેશોમાં ઉનાળાનું તાપમાન આ મૂલ્ય કરતા વધી જતું હોવાથી,ઉનાળાની ઋતુમાં $Ga$ પ્રવાહી અવસ્થામાં જોવા મળે છે.

(D) જર્મન સિલ્વર એ કોપર $(Cu)$,ઝિંક $(Zn)$ અને નિકલ $(Ni)$ ની મિશ્રધાતુ છે.
પિત્તળ મુખ્યત્વે કોપર $(Cu)$ અને ઝિંક $(Zn)$ ની મિશ્રધાતુ છે.
બંનેની સરખામણી કરતા,કોપર $(Cu)$ અને ઝિંક $(Zn)$ બંને મિશ્રધાતુઓમાં સામાન્ય છે.
નિકલ $(Ni)$ જર્મન સિલ્વરમાં હાજર હોય છે પરંતુ પિત્તળમાં હોતું નથી.
તેથી,જે ધાતુ બંનેમાં સામાન્ય નથી તે નિકલ $(Ni)$ છે.
આમ,વિકલ્પ $(D)$ સાચો જવાબ છે.

(C) આયોડાઈડ આયનો $(I^-)$ પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે. જ્યારે $Cu^{2+}$ એ $I^-$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે $Cu^{2+}$ આયનો આયોડાઈડ આયનોનું આણ્વીય આયોડિન $(I_2)$ માં ઓક્સિડેશન કરે છે અને પોતે $Cu^+$ આયનોમાં રિડક્શન પામે છે. પરિણામે,$CuI_2$ અસ્થિર છે અને અસ્તિત્વ ધરાવતું નથી. પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $2Cu^{2+} + 4I^- \rightarrow 2CuI + I_2$.

(C) ઇલેક્ટ્રોનિક કોન્ફિગ્યુરેશન નીચે મુજબ છે:
$(I)$ લેન્થેનમ ($La$,$Z=57$): $[Xe]_{54} \cdot 5d^1 \cdot 6s^2$ ($f$-ઇલેક્ટ્રોન નથી)
$(II)$ યુરેનિયમ ($U$,$Z=92$): $[Rn]_{86} \cdot 5f^3 \cdot 6d^1 \cdot 7s^2$ ($f$-ઇલેક્ટ્રોન છે)
$(III)$ લોરેન્સિયમ ($Lr$,$Z=103$): $[Rn]_{86} \cdot 5f^{14} \cdot 6d^1 \cdot 7s^2$ ($f$-ઇલેક્ટ્રોન છે)
$(IV)$ થોરિયમ ($Th$,$Z=90$): $[Rn]_{86} \cdot 6d^2 \cdot 7s^2$ ($f$-ઇલેક્ટ્રોન નથી)
$(V)$ એક્ટિનિયમ ($Ac$,$Z=89$): $[Rn]_{86} \cdot 6d^1 \cdot 7s^2$ ($f$-ઇલેક્ટ્રોન નથી)
$(VI)$ સીરિયમ ($Ce$,$Z=58$): $[Xe]_{54} \cdot 4f^1 \cdot 5d^1 \cdot 6s^2$ ($f$-ઇલેક્ટ્રોન છે)
આ ઇલેક્ટ્રોનિક કોન્ફિગ્યુરેશનના આધારે,$La$,$Ac$ અને $Th$ તત્વોમાં $f$-ઇલેક્ટ્રોન હોતા નથી.
તેથી,વિકલ્પ $(c)$ સાચો જવાબ છે.

(D) $(I)$ લેન્થેનોઇડ સંકોચનને કારણે પરમાણુ ક્રમાંક વધવાની સાથે લેન્થેનોઇડ્સની આયનીય ત્રિજ્યા ઘટે છે. સાચો ક્રમ $Pr^{3+} (1.013 \ \mathring{A}) > Sm^{3+} (0.964 \ \mathring{A}) > Dy^{3+} (0.908 \ \mathring{A})$ છે. તેથી,વિધાન $(I)$ ખોટું છે.
$(II)$ $Eu^{2+}$ $(Z = 63)$ પાસે સ્થાયી $4f^7$ ઇલેક્ટ્રોન રચના છે પરંતુ તે સરળતાથી $Eu^{3+}$ $(4f^6)$ માં ઓક્સિડેશન પામે છે,જે તેને પ્રબળ રિડક્શનકર્તા બનાવે છે. તેથી,વિધાન $(II)$ સાચું છે.
$(III)$ $Pu$ $(Z = 94)$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Rn] 5f^6 6d^0 7s^2$ છે. તે તેના $5f, 6d$ અને $7s$ ઇલેક્ટ્રોનનો ઉપયોગ કરીને $+7$ સુધીની ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવી શકે છે. તેથી,વિધાન $(III)$ સાચું છે.
આમ,સાચો વિકલ્પ $(D)$ છે.

(A) નર્ન્સ્ટ સમીકરણ મુજબ:
$E = E^{\circ} - \frac{0.059}{n} \log \left( \frac{[Zn^{2+}]}{[Cu^{2+}]} \right)$
અહીં,$n = 2$ અને $E^{\circ}_{cell} = E^{\circ}_{cathode} - E^{\circ}_{anode} = 0.34 \ V - (-0.76 \ V) = 1.1 \ V$.
કિંમતો મૂકતા:
$E = 1.1 - \frac{0.059}{2} \log \left( \frac{C_2}{C_1} \right)$
$E$ ને મહત્તમ બનાવવા માટે,પદ $\frac{0.059}{2} \log \left( \frac{C_2}{C_1} \right)$ શક્ય તેટલું નાનું (સૌથી વધુ ઋણ) હોવું જોઈએ.
આ ત્યારે થાય છે જ્યારે $\log \left( \frac{C_2}{C_1} \right)$ નું મૂલ્ય સૌથી વધુ ઋણ હોય.
વિકલ્પ $A$ માટે: $\log \left( \frac{0.01}{0.1} \right) = \log(0.1) = -1$.
વિકલ્પ $B$ માટે: $\log \left( \frac{0.1}{0.01} \right) = \log(10) = 1$.
વિકલ્પ $C$ માટે: $\log \left( \frac{0.2}{0.1} \right) = \log(2) \approx 0.301$.
વિકલ્પ $D$ માટે: $\log \left( \frac{0.1}{0.2} \right) = \log(0.5) \approx -0.301$.
વિકલ્પ $A$ માટે મૂલ્ય ન્યૂનતમ છે,તેથી $E$ મહત્તમ છે.

(B) એનોડ પર: $Mg \longrightarrow Mg^{2+} + 2e^{-}$
કેથોડ પર: $Sn^{2+} + 2e^{-} \longrightarrow Sn$
કુલ કોષ પ્રક્રિયા: $Mg + Sn^{2+} \longrightarrow Mg^{2+} + Sn$
$n = 2$
$E^{\circ}_{\text{cell}} = E^{\circ}_{\text{cathode}} - E^{\circ}_{\text{anode}} = -0.14 \ V - (-2.34 \ V) = 2.20 \ V$
નર્ન્સ્ટ સમીકરણનો ઉપયોગ કરતા:
$E_{\text{cell}} = E^{\circ}_{\text{cell}} - \frac{0.0591}{n} \log \frac{[Mg^{2+}]}{[Sn^{2+}]}$
$E_{\text{cell}} = 2.20 - \frac{0.0591}{2} \log \frac{0.01}{0.1}$
$E_{\text{cell}} = 2.20 - 0.02955 \times \log(10^{-1})$
$E_{\text{cell}} = 2.20 - 0.02955 \times (-1) = 2.20 + 0.02955 \approx 2.23 \ V$

(C) આપેલ પ્રક્રિયાઓ:
$(i) M^{2+}_{(aq)} + e^- \rightarrow M^{+}_{(aq)}, E_1^\circ = +0.15 \text{ V}$
$(ii) M^{+}_{(aq)} + e^- \rightarrow M_{(s)}, E_2^\circ = +0.50 \text{ V}$
લક્ષ્ય પ્રક્રિયા:
$(iii) M^{2+}_{(aq)} + 2e^- \rightarrow M_{(s)}, E_3^\circ = ?$
સંબંધ $\Delta G_3^\circ = \Delta G_1^\circ + \Delta G_2^\circ$ નો ઉપયોગ કરતા:
$-n_3FE_3^\circ = -n_1FE_1^\circ - n_2FE_2^\circ$
$n_3E_3^\circ = n_1E_1^\circ + n_2E_2^\circ$
$2 \cdot E_3^\circ = (1 \cdot 0.15) + (1 \cdot 0.50)$
$2 \cdot E_3^\circ = 0.65$
$E_3^\circ = \frac{0.65}{2} = 0.325 \text{ V}$.

(D) પ્રક્રિયા માટે,$A_{(s)} + 2B^{2+}_{(aq)} \rightleftharpoons A^{2+}_{(aq)} + 2B_{(s)}$
સંબંધ $\Delta G^{\circ} = -RT \ln K_c = -nFE^{\circ}_{cell}$ નો ઉપયોગ કરતા.
અહીં,$n = 2$ (સ્થાનાંતરિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા).
$298 \ K$ તાપમાને,આ સંબંધ $\log K_c = \frac{n E^{\circ}_{cell}}{0.0591}$ માં ફેરવાય છે.
કિંમતો મૂકતા: $\log K_c = \frac{2 \times 0.59}{0.059} = 20$.
તેથી,$K_c = 10^{20} = 1.0 \times 10^{20}$.
આમ,વિકલ્પ $(D)$ સાચો જવાબ છે.

(B) $Leclanche$ કોષમાં ઝિંકનું પાત્ર હોય છે જે એનોડ તરીકે કાર્ય કરે છે.
કેથોડ એ કાર્બન (ગ્રેફાઇટ) સળિયો છે જે પાવડર સ્વરૂપના મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડ $(MnO_2)$ અને કાર્બનના મિશ્રણથી ઘેરાયેલો હોય છે.
કેથોડ અને એનોડ વચ્ચેની જગ્યા એમોનિયમ ક્લોરાઇડ $(NH_4Cl)$ અને ઝિંક ક્લોરાઇડ $(ZnCl_2)$ ની ભેજવાળી પેસ્ટથી ભરેલી હોય છે.

(B) કેથોડ પરની પ્રક્રિયા: $Cu^{2+} + 2e^{-} \rightarrow Cu_{(s)}$
$63 \ g$ $Cu$ માટે જરૂરી વિદ્યુતભાર $2 \ F$ $(2 \times 96500 \ C)$ છે.
તેથી,$0.4725 \ g$ $Cu$ માટે જરૂરી વિદ્યુતભાર $(Q)$ $= \frac{2 \times 96500 \times 0.4725}{63} = 1447.5 \ C$.
ફેરાડેના નિયમ મુજબ: $Q = I \times t$,જ્યાં $t = 15 \times 60 \ s = 900 \ s$.
$I = \frac{Q}{t} = \frac{1447.5}{900} = 1.608 \ A$.

(C) આ વ્યુત્પન્ન માટેનું સામાન્ય બંધારણ $C=N-Z$ છે.
ઓક્સાઇમ માટે,વ્યુત્પન્ન કાર્બોનિલ સંયોજનની હાઇડ્રોક્સિલએમાઇન $(NH_2OH)$ સાથેની પ્રક્રિયા દ્વારા બને છે. આમ,નાઇટ્રોજન સાથે જોડાયેલ $Z$ સમૂહ $-OH$ છે.
સેમિકાર્બાઝોન માટે,વ્યુત્પન્ન કાર્બોનિલ સંયોજનની સેમિકાર્બાઝાઇડ $(NH_2NHCONH_2)$ સાથેની પ્રક્રિયા દ્વારા બને છે. આમ,નાઇટ્રોજન સાથે જોડાયેલ $Z$ સમૂહ $-NHCONH_2$ છે.
તેથી,ઓક્સાઇમ $(I)$ માટે,$Z = -OH$ અને સેમિકાર્બાઝોન $(II)$ માટે,$Z = -NHCONH_2$ છે.

(B) આપેલા સંયોજનોના બંધારણો નીચે મુજબ છે:
$I$. સિનામાલ્ડિહાઈડ ($3$-ફિનાઈલપ્રોપ-$2$-ઈનાલ): $C_6H_5-CH=CH-CHO$
$II$. સેલિસિલાલ્ડિહાઈડ ($2$-હાઈડ્રોક્સીબેન્ઝાલ્ડિહાઈડ): બેન્ઝીન રિંગ જેમાં $1$-સ્થાન પર $-CHO$ સમૂહ અને $2$-સ્થાન પર $-OH$ સમૂહ હોય છે.
$III$. વેનીલીન ($4$-હાઈડ્રોક્સી-$3$-મિથોક્સીબેન્ઝાલ્ડિહાઈડ): બેન્ઝીન રિંગ જેમાં $1$-સ્થાન પર $-CHO$ સમૂહ,$4$-સ્થાન પર $-OH$ સમૂહ અને $3$-સ્થાન પર $-OCH_3$ સમૂહ હોય છે.
આ બંધારણોને આપેલા વિકલ્પો સાથે સરખાવતા,વિકલ્પ $B$ એ સિનામાલ્ડિહાઈડ,સેલિસિલાલ્ડિહાઈડ અને વેનીલીન ના બંધારણોને યોગ્ય રીતે દર્શાવે છે.

(B) $I$. એસિડિકતા: ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ ($-I$ અસર) કાર્બોક્સિલિક એસિડની એસિડિકતા વધારે છે,જ્યારે ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ ગ્રુપ ($+I$ અસર અથવા હાઇપરકોન્જુગેશન) તેને ઘટાડે છે. ક્રમ $NCCH_2COOH > FCH_2COOH > H_3CCH_2COOH$ સાચો છે કારણ કે $-CN$ એ $-F$ કરતા વધુ મજબૂત $-I$ અસર ધરાવે છે,અને $-CH_3$ ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ છે.
$II$. પ્રતિક્રિયાત્મકતા (ન્યુક્લિયોફિલિક એડિશન પ્રત્યે): આલ્ડિહાઇડ્સ સામાન્ય રીતે કીટોન્સ કરતા વધુ પ્રતિક્રિયાશીલ હોય છે. આલ્ડિહાઇડ્સમાં,$CH_3CH_2CHO$ એ $PhCHO$ કરતા વધુ પ્રતિક્રિયાશીલ છે. તેથી,સાચો ક્રમ $CH_3CH_2CHO > PhCHO > PhCOCH_3$ છે. આપેલ ક્રમ ખોટો છે.
$III$. ઉત્કલન બિંદુ: આલ્કોહોલ હાઇડ્રોજન બોન્ડિંગને કારણે સૌથી વધુ ઉત્કલન બિંદુ ધરાવે છે. સમાન આણ્વીય વજન ધરાવતા કાર્બોનિલ સંયોજનોમાં,આલ્ડિહાઇડ્સ સામાન્ય રીતે કીટોન્સ કરતા ઊંચા ઉત્કલન બિંદુ ધરાવે છે. ક્રમ $H_3COCH_2CH_3$ (કીટોન) $< H_3CCH_2CHO$ (આલ્ડિહાઇડ) $< H_3CCH_2CH_2OH$ (આલ્કોહોલ) સાચો છે.
તેથી,સેટ $I$ અને $III$ સાચા છે.

(C) આલ્કીન્સ $(X)$ માં $\pi$-ઇલેક્ટ્રોન વાદળની હાજરીને કારણે તેઓ ઇલેક્ટ્રોન-સમૃદ્ધ હોય છે,જે તેમને ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી (electrophiles) દ્વારા હુમલા માટે સંવેદનશીલ બનાવે છે. તેથી,તેઓ ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી યોગશીલ પ્રક્રિયાઓ આપે છે.
કાર્બોનિલ સંયોજનો $(Y)$ માં ધ્રુવીય $C=O$ બંધ હોય છે જ્યાં કાર્બન પરમાણુ ઇલેક્ટ્રોન-ઉણપ ધરાવે છે (ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી કેન્દ્ર). પરિણામે,તેઓ કેન્દ્રાનુરાગી (nucleophilic) યોગશીલ પ્રક્રિયાઓ આપે છે.

(B) કાર્બોનિલ સંયોજનો (આલ્ડિહાઇડ અને કીટોન) સોડિયમ બાયસલ્ફાઇટ $(NaHSO_3)$ સાથે ઘન સ્ફટિકીય યોગશીલ નીપજો બનાવે છે.
આ ઘન બાયસલ્ફાઇટ યોગશીલ નીપજોને ગાળણ દ્વારા મિશ્રણમાંથી અલગ કરી શકાય છે,જેનાથી અશુદ્ધિઓ દૂર થાય છે.
ત્યારબાદ શુદ્ધ કાર્બોનિલ સંયોજનને મંદ એસિડ અથવા બેઇઝ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ફરીથી મેળવવામાં આવે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$CH_3CHO + NaHSO_3 \rightarrow CH_3CH(OH)SO_3Na$ (ઘન યોગશીલ નીપજ)
$CH_3CH(OH)SO_3Na + H_2O \rightarrow CH_3CHO + NaHSO_3$ (શુદ્ધ આલ્ડિહાઇડ)

(D) આપેલ ખનિજોના રાસાયણિક સૂત્રો નીચે મુજબ છે:
$(I)$ મેગ્નેટાઈટ: $Fe_3O_4$ (ઓક્સાઈડ ખનિજ)
$(II)$ કેઓલિનાઈટ: $Al_2Si_2O_5(OH)_4$ (સિલિકેટ ખનિજ)
$(III)$ સિડેરાઈટ: $FeCO_3$ (કાર્બોનેટ ખનિજ)
$(IV)$ કેલેમાઈન: $ZnCO_3$ (કાર્બોનેટ ખનિજ)
સિડેરાઈટ અને કેલેમાઈન બંનેમાં કાર્બોનેટ સમૂહ $(CO_3^{2-})$ હોવાથી,તેઓ કાર્બોનેટ ખનિજો તરીકે વર્ગીકૃત થાય છે.
તેથી,વિકલ્પ $(D)$ સાચો છે.

(D) લિક્વેશન પદ્ધતિનો ઉપયોગ એવી અશુદ્ધ ધાતુઓના શુદ્ધિકરણ માટે થાય છે જે સરળતાથી પીગળી શકે છે (નીચું ગલનબિંદુ ધરાવે છે),જેમ કે $Pb$,$Sn$,$Bi$ અને $Hg$,જ્યારે અશુદ્ધિઓનું ગલનબિંદુ ઊંચું હોય છે.
ઊંચા ગલનબિંદુ ધરાવતી ધાતુઓ આ પદ્ધતિ દ્વારા શુદ્ધ કરવામાં આવતી નથી.
તેથી,વિધાન $(D)$ ખોટું છે.

(C) વેપર ફેઝ રિફાઇનિંગ પ્રક્રિયામાં ધાતુનું બાષ્પશીલ સંયોજનમાં રૂપાંતર કરવામાં આવે છે અને ત્યારબાદ શુદ્ધ ધાતુ મેળવવા માટે તેનું વિઘટન કરવામાં આવે છે.
$1$. નિકલનું શુદ્ધિકરણ મોન્ડ પ્રક્રિયા દ્વારા થાય છે: અશુદ્ધ નિકલને કાર્બન મોનોક્સાઇડના પ્રવાહમાં ગરમ કરીને બાષ્પશીલ સંકિર્ણ $Ni(CO)_4$ બનાવવામાં આવે છે,જેનું વિઘટન કરીને શુદ્ધ નિકલ મેળવવામાં આવે છે.
$Ni + 4 CO$ $\xrightarrow{350 \ K} Ni(CO)_4$ $\xrightarrow{470 \ K} Ni \text{ (શુદ્ધ)} + 4 CO$
$2$. ઝિર્કોનિયમનું શુદ્ધિકરણ વાન આર્કેલ પદ્ધતિ દ્વારા થાય છે: ઝિર્કોનિયમને આયોડિનની બાષ્પમાં $870 \ K$ તાપમાને ગરમ કરીને બાષ્પશીલ સંકિર્ણ $ZrI_4$ બનાવવામાં આવે છે,જેનું વિઘટન કરીને શુદ્ધ ધાતુ મેળવવામાં આવે છે.
$Zr + 2 I_2$ $\xrightarrow{870 \ K} ZrI_4$ $\xrightarrow{1800 \ K} Zr \text{ (શુદ્ધ)} + 2 I_2$
આમ,આ પદ્ધતિ દ્વારા શુદ્ધ થતી ધાતુઓની જોડી $Zr$ અને $Ni$ છે.

(C) $Ti$ ધાતુના શુદ્ધિકરણ માટે વાન આર્કેલ પદ્ધતિમાં $I_2$ નો ઉપયોગ થાય છે. તેથી $X_2 = I_2$ છે.
$Y_2$ પાણીમાંથી $O_2$ મુક્ત કરતું નથી અને પાણી સાથે $HY$ કે $HOY$ બનાવતું નથી. $I_2$ એ એકમાત્ર હેલોજન છે જે પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને $O_2$ આપતું નથી કે $HI$ કે $HOI$ બનાવતું નથી. તેથી $Y_2 = I_2$ છે.
આમ,$X_2$ અને $Y_2$ બંને $I_2$ છે. સાચો વિકલ્પ $(C)$ છે.

(D) $(i)$ મેક-આર્થર ફોરેસ્ટ સાયનાઈડ પ્રક્રિયામાં,$Zn$ એ $Ag$ અને $Au$ ને તેમના સાયનાઈડ સંકીર્ણોમાંથી વિસ્થાપિત કરવા માટે રિડક્શનકર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે: $2[M(CN)_2]^- + Zn \rightarrow [Zn(CN)_4]^{2-} + 2M$ (જ્યાં $M = Ag$ અથવા $Au$).
$(ii)$ ઝીંક એ નીચા ઉત્કલનબિંદુ ધરાવતી ધાતુ છે,તેથી તેને નિસ્યંદન દ્વારા શુદ્ધ કરવામાં આવે છે.
$(iii)$ મેલેકાઈટ એ કોપર $(CuCO_3 \cdot Cu(OH)_2)$ ની કાચી ધાતુ છે,નિકલની નહીં.
તેથી,વિધાનો $(i)$ અને $(ii)$ સાચા છે.

(A) $UV$ પ્રકાશની હાજરીમાં ઈથાઈલબેન્ઝીનની $Br_2$ સાથેની પ્રક્રિયા મુક્ત મુલક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા છે. બ્રોમીન મુલક બેન્ઝાઈલિક કાર્બન પરથી હાઈડ્રોજન પરમાણુનું વિસ્થાપન કરે છે કારણ કે પરિણામી બેન્ઝાઈલિક મુલક ફિનાઈલ વલય દ્વારા સંસ્પંદન સ્થાયી હોય છે. $\alpha$-કાર્બન (બેન્ઝાઈલિક સ્થાન) પર બનેલો મુલક $\beta$-કાર્બન પરના મુલક કરતા વધુ સ્થાયી હોય છે. તેથી,મુખ્ય નીપજ $1$-બ્રોમો-$1$-ફિનાઈલઈથેન $(C_6H_5CH(Br)CH_3)$ છે.

(D) $S_{N}2$ પ્રતિક્રિયાઓ માટે આલ્કાઈલ હેલાઈડની પ્રતિક્રિયાત્મકતા ઇલેક્ટ્રોફિલિક કાર્બન પરમાણુની આસપાસ અવકાશી અવરોધ (steric hindrance) પર આધાર રાખે છે.
$S_{N}2$ પ્રતિક્રિયાત્મકતાનો ક્રમ: $1^{\circ} > 2^{\circ} > 3^{\circ}$ આલ્કાઈલ હેલાઈડ છે.
$(P) \ (CH_3)_2C(Br)CH_2CH_3$ એ $3^{\circ}$ આલ્કાઈલ હેલાઈડ છે (વધારે અવકાશી અવરોધ).
$(Q) \ BrCH_2(CH_2)_3CH_3$ એ $1^{\circ}$ આલ્કાઈલ હેલાઈડ છે (ઓછો અવકાશી અવરોધ).
$(R) \ CH_3CH(Br)(CH_2)_2CH_3$ એ $2^{\circ}$ આલ્કાઈલ હેલાઈડ છે.
તેથી,પ્રતિક્રિયાત્મકતાનો સાચો ક્રમ $Q > R > P$ છે.

(C) આપેલ પ્રક્રિયા નીચે મુજબ આગળ વધે છે:
$1$. પ્રારંભિક પદાર્થ એક કાયરલ $2^{\circ}$ હેલોઆલ્કેન છે,ખાસ કરીને $(S)-2-$બ્રોમોબ્યુટેન.
$2$. $KCN$ સાથેની પ્રક્રિયા $S_{N}2$ મિકેનિઝમ દ્વારા થાય છે. ન્યુક્લિયોફાઇલ $CN^-$ લિવિંગ ગ્રુપ $(Br^-)$ ની વિરુદ્ધ બાજુથી હુમલો કરે છે,જેના પરિણામે કાયરલ કેન્દ્ર પર વાલ્ડન ઇન્વર્ઝન (વિન્યાસનું ઉલટાવું) થાય છે.
$3$. આનાથી નીપજ $X$ તરીકે $(R)-2-$મિથાઈલબ્યુટેન નાઈટ્રાઈલ મળે છે.
$4$. ત્યારબાદ નાઈટ્રાઈલ ગ્રુપ $(-CN)$ નું એસિડ-કેટેલાઈઝ્ડ જળવિભાજન તેને કાર્બોક્સિલિક એસિડ ગ્રુપ $(-COOH)$ માં રૂપાંતરિત કરે છે,જે કાયરલ કેન્દ્રને અસર કરતું નથી. આમ,પ્રારંભિક પદાર્થની સાપેક્ષમાં વિન્યાસ ઉલટાયેલો રહે છે,જે નીપજ $Y$ તરીકે $(R)-2-$મિથાઈલબ્યુટેનોઈક એસિડ આપે છે.
$5$. આપેલા વિકલ્પો સાથે સરખાવતા,વિકલ્પ $C$ એ $X$ અને $Y$ ની રચનાઓને યોગ્ય રીતે રજૂ કરે છે.

(A) $S_N1$ પ્રક્રિયામાં સમતલીય કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી બને છે.
$2-$બ્રોમોઓક્ટેનના કિસ્સામાં,બ્રોમાઈડ આયન દૂર થવાથી સમતલીય કાર્બોકેટાયન બને છે.
કાર્બોકેટાયન સમતલીય હોવાથી,ન્યુક્લિયોફાઇલ (દા.ત.,$OH^-$) આગળ અથવા પાછળની બાજુથી સમાન સંભાવના સાથે હુમલો કરી શકે છે.
આનાથી રેસેમિક મિશ્રણ બને છે,જેને $(\pm)-$ઓક્ટેન$-2-$ઓલ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.
તેથી,વિધાન $(A)$ અને કારણ $(R)$ બંને સાચા છે,અને કારણ $(R)$ એ વિધાન $(A)$ ની સાચી સમજૂતી છે.

(A) $C_2H_4Br_2$ એ alc. $KOH$ અને ત્યારબાદ $NaNH_2$ સાથે ડિહાઈડ્રોહેલોજનેશન પ્રક્રિયા કરીને ઈથાઈન $(X)$ બનાવે છે: $C_2H_4Br_2 \xrightarrow{\text{alc. } KOH, NaNH_2} HC \equiv CH (X)$.
ઈથાઈન $873 \ K$ તાપમાને લાલ ગરમ $Fe$ ટ્યુબની હાજરીમાં ચક્રીય પોલિમરાઈઝેશન પામીને બેન્ઝીન $(Y)$ બનાવે છે: $3C_2H_2 \xrightarrow{\text{Red hot Fe tube}} C_6H_6 (Y)$.
બેન્ઝીન નિર્જળ $AlCl_3$ ની હાજરીમાં એસિટિક એનહાઈડ્રાઈડ સાથે પ્રક્રિયા કરીને (ફ્રિડલ-ક્રાફ્ટ એસિલેશન) એસીટોફેનોન $(Z)$ બનાવે છે: $C_6H_6 + (CH_3CO)_2O \xrightarrow{AlCl_3} C_6H_5COCH_3 (Z)$.

$A$. સાચું: સંસ્પંદનને કારણે, ક્લોરોબેન્ઝીનમાં $C-Cl$ બંધ આંશિક દ્વિ-બંધ ગુણધર્મ પ્રાપ્ત કરે છે, જે તેને ક્લોરોમિથેન $(178 \ pm)$ કરતા ટૂંકો $(169 \ pm)$ બનાવે છે.
$B$. સાચું: ક્લોરોબેન્ઝીનમાં આંશિક દ્વિ-બંધ ગુણધર્મને લીધે $C-Cl$ બંધ મજબૂત બને છે અને બેન્ઝાઇલ ક્લોરાઇડના સિંગલ $C-Cl$ બંધની તુલનામાં તેને તોડવું મુશ્કેલ છે.
$C$. સાચું: ક્લોરોબેન્ઝીનમાં સંસ્પંદન દરમિયાન $Cl$ ની અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ વલયમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે, જે આંશિક દ્વિ-બંધ ગુણધર્મ બનાવે છે.
$D$. ખોટું: $Cl$ પરમાણુ $o/p$-નિર્દેશક છે, તેથી ક્લોરોબેન્ઝીનના ક્લોરિનેશનથી $o$-ડાયક્લોરોબેન્ઝીન અને $p$-ડાયક્લોરોબેન્ઝીન મળે છે, $m$-ડાયક્લોરોબેન્ઝીન નહીં.
તેથી, વિધાનો $A, B$ અને $C$ સાચા છે.

(B) કાર્બનિક સંયોજન $X$ એ બેન્ઝાઈલ ક્લોરાઈડ $(C_6H_5CH_2Cl)$ છે.
જ્યારે બેન્ઝાઈલ ક્લોરાઈડ $C_2H_5OH$ માં $KCN$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા દ્વારા મુખ્ય નીપજ $Y$ તરીકે બેન્ઝાઈલ સાયનાઈડ $(C_6H_5CH_2CN)$ બનાવે છે.
જ્યારે બેન્ઝાઈલ સાયનાઈડ $(Y)$ નું $LiAlH_4$ વડે રિડક્શન કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે નીપજ $Z$ તરીકે $2$-ફિનાઈલઈથેન-$1$-એમાઈન $(C_6H_5CH_2CH_2NH_2)$ બનાવે છે.

(B) આપેલ પ્રક્રિયામાં એરાઈલ હેલાઈડની આલ્કાઈલ હેલાઈડ $(RX)$ અને સોડિયમ ધાતુ સાથે સૂકા ઈથરની હાજરીમાં પ્રક્રિયા કરીને આલ્કાઈલબેન્ઝીન મેળવવામાં આવે છે. આ વિશિષ્ટ પ્રક્રિયાને વુર્ટ્ઝ-ફિટિંગ પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. સામાન્ય સમીકરણ આ મુજબ છે: $Ar-X + R-X + 2Na \xrightarrow{\text{dry ether}} Ar-R + 2NaX$. તેથી,પ્રક્રિયક $Z$ એ $RX / Na / \text{dry } (C_2H_5)_2O$ છે.

(B) $1$. $X \xrightarrow{H_2/Ni} CH_3CH_2CH_2NH_2$ પ્રક્રિયા માટે,નાઈટ્રાઈલ $(R-CN)$ નું $H_2/Ni$ સાથે રિડક્શન કરવાથી પ્રાથમિક એમાઈન $(R-CH_2NH_2)$ મળે છે. $CH_3CH_2CH_2NH_2$ (પ્રોપેન$-1-$એમાઈન) મેળવવા માટે,$X$ એ $CH_3CH_2CN$ (પ્રોપેન નાઈટ્રાઈલ) હોવું જોઈએ.
$2$. $Y \xrightarrow{Br_2/NaOH} CH_3CH_2CH_2NH_2$ પ્રક્રિયા માટે,આ હોફમેન બ્રોમામાઈડ ડિગ્રેડેશન પ્રક્રિયા છે,જે એમાઈડ $(R-CONH_2)$ ને એક ઓછા કાર્બન ધરાવતા પ્રાથમિક એમાઈન $(R-NH_2)$ માં રૂપાંતરિત કરે છે. $CH_3CH_2CH_2NH_2$ મેળવવા માટે,$Y$ એ $CH_3CH_2CH_2CONH_2$ (બ્યુટેનામાઈડ) હોવું જોઈએ.
$3$. તેથી,$X = CH_3CH_2CN$ અને $Y = CH_3CH_2CH_2CONH_2$.

(C) નાઈટ્રેશન મિશ્રણ સાંદ્ર $HNO_3$ અને સાંદ્ર $H_2SO_4$ નું બનેલું હોય છે. તેમની વચ્ચેની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$HNO_3 + 2H_2SO_4 \rightarrow NO_2^{+} + H_3O^{+} + 2HSO_4^{-}$.
પ્રક્રિયા પરથી સ્પષ્ટ થાય છે કે મિશ્રણમાં $NO_2^{+}$,$H_3O^{+}$ અને $HSO_4^{-}$ હાજર હોય છે.
આ પ્રક્રિયામાં $SO_4^{2-}$ આયનો બનતા નથી.

(B) $2-$મિથાઈલ$-2-$બ્યુટીન $(CH_3-C(CH_3)=CH-CH_3)$ નું જલીયકરણ માર્કોવનીકોવના નિયમ મુજબ થઈને $2-$મિથાઈલ$-2-$બ્યુટેનોલ $(X)$ આપે છે,જે તૃતીયક આલ્કોહોલ છે $(CH_3-C(OH)(CH_3)-CH_2-CH_3)$.
$X$ નો સમઘટક $3-$મિથાઈલ$-2-$બ્યુટેનોલ $(CH_3-CH(OH)-CH(CH_3)_2)$ છે,જે દ્વિતીયક આલ્કોહોલ છે.
આ સમઘટક એસીટાલ્ડિહાઈડ $(CH_3CHO)$ ની આઈસોપ્રોપાઈલમેગ્નેશિયમ બ્રોમાઈડ $((CH_3)_2CHMgBr)$ સાથેની પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ જળવિભાજન દ્વારા બનાવી શકાય છે,કારણ કે આ ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયા દ્વિતીયક આલ્કોહોલ બનાવે છે.
આમ,વિકલ્પ $(B)$ સાચો છે.

(A) ઇથિન ઓક્સિજન સાથે પેલેડિયમ$(II)$ ક્લોરાઇડ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં પ્રક્રિયા કરીને એસીટાલ્ડિહાઇડ બનાવે છે.
આ પ્રક્રિયાને વાકર પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા: $CH_2=CH_2 + \frac{1}{2}O_2 \xrightarrow{Pd(II), Cu(II)} CH_3CHO$.

(A) એરીનડાયઝોનિયમ ક્ષાર $(ArN_2^+Cl^-)$ નું એરીન $(ArH)$ માં રૂપાંતર એ રિડક્શન પ્રક્રિયા છે. આ પ્રક્રિયા ઇથેનોલ $(CH_3CH_2OH)$ અથવા હાઇપોફોસ્ફરસ એસિડ $(H_3PO_2)$ નો ઉપયોગ કરીને પાણીની હાજરીમાં કરી શકાય છે.
આપેલ પ્રક્રિયામાં,$X$ એ $CH_3CH_2OH$ છે અને $Y$ એ $H_3PO_2/H_2O$ છે,જે બંને ડાયઝોનિયમ ક્ષારના રિડક્શન માટેના પ્રમાણિત પ્રક્રિયકો છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(D) પ્રતિક્રિયા શ્રેણી નીચે મુજબ છે:
$1$. શરૂઆતનું પદાર્થ $4$-એમિનો-$3$-બ્રોમોઈથાઈલબેન્ઝીન છે. $273-278 \ K$ તાપમાને $NaNO_2/HCl$ સાથે પ્રક્રિયા કરવાથી $-NH_2$ ગ્રુપનું ડાયઝોટાઈઝેશન થઈને ડાયઝોનિયમ ક્ષાર $X$ ($4$-ઈથાઈલ-$2$-બ્રોમોબેન્ઝીન ડાયઝોનિયમ ક્લોરાઈડ) બને છે.
$2$. $X$ ની ઈથેનોલ $(C_2H_5OH)$ સાથેની પ્રક્રિયા ડાયઝોનિયમ ગ્રુપનું હાઈડ્રોજન પરમાણુમાં રિડક્શન કરે છે,જેનાથી $Y$ ($1$-બ્રોમો-$2$-ઈથાઈલબેન્ઝીન) મળે છે.
$3$. અંતે,આલ્કલાઈન $KMnO_4$ સાથે ઈથાઈલ ગ્રુપનું ઓક્સિડેશન થવાથી બેન્ઝાઈલિક કાર્બન કાર્બોક્સિલિક એસિડ ગ્રુપમાં રૂપાંતરિત થાય છે,જેનાથી $Z$ ($2$-બ્રોમોબેન્ઝોઈક એસિડ) મળે છે.
આમ,$Z$ માટે સાચું બંધારણ $2$-બ્રોમોબેન્ઝોઈક એસિડ છે,જે વિકલ્પ $(D)$ ને અનુરૂપ છે.

(A) $3$-મિથાઈલએનિલીનનું $3$-નાઈટ્રોટોલ્યુઈનમાં રૂપાંતર નીચેના તબક્કાઓ દ્વારા થાય છે:
$1.$ ડાયઝોટાઈઝેશન: $3-CH_3-C_6H_4-NH_2 + NaNO_2 + HCl \xrightarrow{273-278 \ K} 3-CH_3-C_6H_4-N_2^+Cl^-$ (પ્રક્રિયક $X = NaNO_2, HCl$).
$2.$ $HBF_4$ સાથે પ્રક્રિયા: $3-CH_3-C_6H_4-N_2^+Cl^- + HBF_4 \rightarrow 3-CH_3-C_6H_4-N_2^+BF_4^-$ (પ્રક્રિયક $Y = HBF_4$).
$3.$ નાઈટ્રો ગ્રુપ દ્વારા વિસ્થાપન: $3-CH_3-C_6H_4-N_2^+BF_4^- + NaNO_2 \xrightarrow{Cu, \Delta} 3-CH_3-C_6H_4-NO_2$ (પ્રક્રિયક $Z = NaNO_2, Cu, \Delta$).

(D) પ્રતિક્રિયાની શ્રેણી નીચે મુજબ છે:
$1$. ક્યુમિનનું ઓક્સિડેશન અને ત્યારબાદ હાઈડ્રોલિસિસ થઈને ફિનોલ $(X)$ બને છે.
$2$. ફિનોલ $NaOH$ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે,ત્યારબાદ $CO_2$ અને એસિડિફિકેશન (કોલ્બે-શ્મિટ પ્રતિક્રિયા) દ્વારા સેલિસિલિક એસિડ $(Y)$ બને છે,જે $2$-હાઈડ્રોક્સીબેન્ઝોઈક એસિડ છે.
$3$. સેલિસિલિક એસિડ એસિટિક એનહાઈડ્રાઈડ $(CH_3CO)_2O$ સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને એસિટાઈલસેલિસિલિક એસિડ બનાવે છે,જેને સામાન્ય રીતે એસ્પિરિન $(Z)$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(C) સાચી જોડીઓ નીચે મુજબ છે:
$A$. $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \longrightarrow 2NH_{3(g)}$ માં $Fe$ ઉદ્દીપક તરીકે વપરાય છે (હેબર પ્રક્રિયા) $(IV)$.
$B$. $2H_{2(g)} + O_{2(g)} \longrightarrow 2H_2O_{(l)}$ માં $Pt$ ઉદ્દીપક તરીકે વપરાય છે $(II)$.
$C$. $CO_{(g)} + 3H_{2(g)} \longrightarrow CH_{4(g)} + H_2O_{(g)}$ માં $Ni$ ઉદ્દીપક તરીકે વપરાય છે $(I)$.
$D$. $CO_{(g)} + 2H_{2(g)} \longrightarrow CH_3OH_{(g)}$ માં $ZnO-Cr_2O_3$ ઉદ્દીપક તરીકે વપરાય છે $(III)$.
આમ,સાચો ક્રમ $A-IV, B-II, C-I, D-III$ છે.

(A) આપેલા વિધાનોમાંથી,$(B)$ અને $(C)$ ખોટા છે.
$(B)$ સિલિકોન $(Si)$ અને જર્મેનિયમ $(Ge)$ એ સમૂહ $14$ ના તત્વો છે અને તે આંતરિક સેમિકન્ડક્ટર છે,અશુદ્ધિઓ નથી.
$(C)$ ફોસ્ફરસ $(P)$ અને આર્સેનિક $(As)$ એ સમૂહ $15$ ના તત્વો છે. તેમની પાસે $5$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન હોય છે. જ્યારે તેમને સમૂહ $14$ ના તત્વોમાં ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે $4$ ઇલેક્ટ્રોન સહસંયોજક બંધ બનાવે છે અને $5$મો ઇલેક્ટ્રોન મુક્ત રહે છે. તેથી,તેઓ ઇલેક્ટ્રોન-સમૃદ્ધ અશુદ્ધિઓ છે,ઇલેક્ટ્રોન-ઉણપવાળી નથી.

(A) $P_4O_{10}$ એ એસિડિક નિર્જલીકરણ કરતા (dehydrating agent) છે. તેનો ઉપયોગ એમોનિયા $(NH_3)$ ને સૂકવવા માટે થઈ શકતો નથી કારણ કે એમોનિયા સ્વભાવે બેઝિક છે અને $P_4O_{10}$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $12NH_3 + P_4O_{10} + 6H_2O \rightarrow 4(NH_4)_3PO_4$.
આમ,$(A)$ અને $(R)$ બંને સાચા છે અને $(R)$ એ $(A)$ ની સાચી સમજૂતી છે.

(B) જ્યારે સફેદ ફોસ્ફરસ $(P_4)$ ને $CO_2$ ના નિષ્ક્રિય વાતાવરણમાં સાંદ્ર $NaOH$ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે અસમાનતા (disproportionation) પ્રક્રિયા દ્વારા ફોસ્ફિન $(PH_3)$ અને સોડિયમ હાઈપોફોસ્ફાઈટ $(NaH_2PO_2)$ બનાવે છે.
$P_4 + 3NaOH + 3H_2O \rightarrow PH_3(A) + 3NaH_2PO_2(B)$
જ્યારે ફોસ્ફિન $(A)$ ને જલીય $CuSO_4$ દ્રાવણમાં પસાર કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે કોપર ફોસ્ફાઈડ $(Cu_3P_2)$ અને સલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2SO_4)$ બનાવે છે.
$3CuSO_4 + 2PH_3 \rightarrow Cu_3P_2 + 3H_2SO_4(C)$
તેથી,$B$ એ $NaH_2PO_2$ છે અને $C$ એ $H_2SO_4$ છે.

(D) પાયરોફોસ્ફોરિક એસિડ $(H_4P_2O_7)$ નું બંધારણ $(HO)_2P(O)-O-P(O)(OH)_2$ છે. તેમાં $4$ $P-OH$ બંધો હોય છે.
હાઈપોફોસ્ફોરિક એસિડ $(H_4P_2O_6)$ નું બંધારણ $(HO)_2P(O)-P(O)(OH)_2$ છે. તેમાં $4$ $P-OH$ બંધો હોય છે.
તેથી,બંને એસિડમાં $P-OH$ બંધોની સંખ્યા અનુક્રમે $4$ અને $4$ છે.

(C) સફેદ ફોસ્ફરસ $(P_4)$ જ્યારે સાંદ્ર $NaOH$ ના દ્રાવણ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે ત્યારે તે વિષમીકરણ (disproportionation) પ્રક્રિયા અનુભવે છે અને ફોસ્ફિન $(PH_3)$ તથા સોડિયમ હાઇપોફોસ્ફાઇટ $(NaH_2PO_2)$ બનાવે છે.
રાસાયણિક સમીકરણ: $P_4 + 3NaOH + 3H_2O \rightarrow PH_3 + 3NaH_2PO_2$.
ક્ષાર $NaH_2PO_2$ માં,ધારો કે $P$ નો ઓક્સિડેશન આંક $x$ છે.
ઓક્સિડેશન આંકનો સરવાળો: $(+1) + 2(+1) + x + 2(-2) = 0$.
$1 + 2 + x - 4 = 0$.
$x - 1 = 0$.
$x = +1$.

(A) ફોસ્ફરસની સલ્ફ્યુરાઈલ ક્લોરાઈડ $(SO_2Cl_2)$ સાથેની પ્રક્રિયા: $P_4 + 10 SO_2Cl_2 \longrightarrow 4 PCl_5 + 10 SO_2$ $(X = SO_2)$.
$723 \ K$ તાપમાને,ક્લોરિનના ઉત્પાદન માટેની ડીકન પ્રક્રિયા: $4 HCl + O_2 \xrightarrow[CuCl_2]{723 \ K} 2 Cl_2 + 2 H_2O$ $(Y = Cl_2)$.
$Cl_2$ $(Y)$ પાણીની હાજરીમાં $SO_2$ $(X)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ $(A)$ અને સલ્ફ્યુરિક એસિડ $(B)$ બનાવે છે: $SO_2 + 2 H_2O + Cl_2 \longrightarrow 2 HCl + H_2SO_4$.

(B) ફોસ્ફીન $(PH_3)$ એ $CuSO_4$ ના દ્રાવણ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ક્યુપ્રિક ફોસ્ફાઇડ $(Cu_3P_2)$ ના કાળા અવક્ષેપ આપે છે,$CuHPO_4$ નહીં.
$3 CuSO_4 + 2 PH_3 \longrightarrow Cu_3P_2 + 3 H_2SO_4$
$PH_3$ એક નિર્બળ બેઇઝ છે.
તે કેલ્શિયમ ફોસ્ફાઇડની $HCl$ સાથેની પ્રક્રિયા દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે:
$Ca_3P_2 + 6 HCl \longrightarrow 2 PH_3 + 3 CaCl_2$
$PH_3$ નો ઉપયોગ સ્મોક સ્ક્રીન (હોમ્સ સિગ્નલ) માં થાય છે.
તેથી,વિધાન $(B)$ ખોટું છે.

(A) શ્વેત ફોસ્ફરસ $(P_4)$ સલ્ફ્યુરાઈલ ક્લોરાઈડ $(SO_2Cl_2)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ફોસ્ફરસ પેન્ટાક્લોરાઈડ $(PCl_5)$ અને સલ્ફર ડાયોક્સાઈડ ($SO_2$,જે $X$ છે) બનાવે છે.
$P_4 + 10 SO_2Cl_2 \longrightarrow 4 PCl_5 + 10 SO_2$ $(X)$
ક્લોરિન $(Cl_2)$ લાકડાના કોલસાની હાજરીમાં સલ્ફર ડાયોક્સાઈડ ($SO_2$,$X$) સાથે પ્રક્રિયા કરીને સલ્ફ્યુરાઈલ ક્લોરાઈડ ($SO_2Cl_2$,જે $Y$ છે) બનાવે છે.
$SO_2$ $(X)$ $+ Cl_2 \xrightarrow{\text{Wood charcoal}} SO_2Cl_2$ $(Y)$
તેથી,$X$ એ $SO_2$ છે અને $Y$ એ $SO_2Cl_2$ છે.

(C) સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં $SO_2$ થી $TeO_2$ સુધી રિડક્શનકર્તા ગુણધર્મ ઘટે છે.
$(B)$ $16$ મા સમૂહના તત્વોના હાઇડ્રાઇડ્સના ઉત્કલનબિંદુનો ક્રમ $H_2S < H_2Se < H_2Te < H_2O$ છે. $H$-બંધને કારણે $H_2O$ નું ઉત્કલનબિંદુ વધારે હોય છે.
$(C)$ રોમ્બિક અને મોનોક્લિનિક બંને સલ્ફર $S_8$ અણુઓ ધરાવે છે. તેથી,વિધાન $(C)$ ખોટું છે.
$(D)$ ઓઝોનનો બંધકોણ $117^{\circ}$ છે.
આમ,વિકલ્પ $(C)$ ખોટું વિધાન છે.

(D) વિધાન $(i)$ સાચું છે: સલ્ફ્યુરિક એસિડનું ઉત્પાદન સંપર્ક વિધિ દ્વારા થાય છે.
વિધાન $(ii)$ સાચું છે: $SO_3$ એ $H_2SO_4$ માં ઓગળીને ઓલિયમ અથવા પાયરોસલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2S_2O_7)$ બનાવે છે.
વિધાન $(iii)$ સાચું છે: $H_2SO_4$ નો ઉપયોગ એમોનિયમ સલ્ફેટ અને સુપર ફોસ્ફેટ જેવા ખાતરોના ઉત્પાદનમાં થાય છે.
વિધાન $(iv)$ ખોટું છે: પ્રક્રિયા $S + 2H_2SO_4 (\text{conc.}) \longrightarrow 3SO_2 + 2H_2O$ માં,સલ્ફર $(S)$ નું $0$ થી $+4$ ઓક્સિડેશન આંકમાં ઓક્સિડેશન થાય છે,જ્યારે $H_2SO_4$ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે અને તેનું $SO_2$ માં રિડક્શન થાય છે.

(D) પ્રવાહી હિલિયમનો ઉપયોગ ક્રાયોજેનિક એજન્ટ તરીકે થાય છે.
તેથી,વિધાન $(d)$ ખોટું છે.
બાકીના આપેલા વિધાનો સાચા છે.

(B) પ્રક્રિયા $ArN_2^+ Cl^- + Cu + HCl \longrightarrow ArCl + N_2 + CuCl$ ને ગાટરમેન પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,ડાયઝોનિયમ ક્ષાર $HCl$ ની હાજરીમાં કોપર ધાતુ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ક્લોરોબેન્ઝીન આપે છે.
આ પ્રક્રિયા સેન્ડમેયર પ્રક્રિયાનું એક સંશોધિત સ્વરૂપ છે,જેમાં કોપર$(I)$ ક્લોરાઈડ $(CuCl)$ અથવા કોપર$(I)$ બ્રોમાઈડ $(CuBr)$ ને બદલે કોપર પાવડરનો ઉપયોગ થાય છે.