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

(D) एक वृत्त $S_1 = x^2 + y^2 + 2g_1x + 2f_1y + c_1 = 0$ द्वारा दूसरे वृत्त $S_2 = x^2 + y^2 + 2g_2x + 2f_2y + c_2 = 0$ की परिधि को समद्विभाजित करने की शर्त यह है कि उभयनिष्ठ जीवा दूसरे वृत्त के केंद्र से होकर गुजरनी चाहिए।
उभयनिष्ठ जीवा का समीकरण $S_1 - S_2 = 0$ है,जो $(6-2)x + (-2+6)y + (k+15) = 0$ अर्थात $4x + 4y + k + 15 = 0$ है।
दूसरे वृत्त $x^2 + y^2 + 2x - 6y - 15 = 0$ का केंद्र $(-g_2, -f_2) = (-1, 3)$ है।
$(-1, 3)$ को उभयनिष्ठ जीवा के समीकरण में रखने पर: $4(-1) + 4(3) + k + 15 = 0$.
$-4 + 12 + k + 15 = 0$.
$8 + k + 15 = 0$.
$k + 23 = 0 \Rightarrow k = -23$.

(C) चुंबकीय क्षेत्र में गतिमान आवेशित कण पर लगने वाला चुंबकीय बल $F = Bqv \sin \theta$ द्वारा दिया जाता है। चूंकि इलेक्ट्रॉन क्षेत्र में लंबवत प्रवेश करता है,इसलिए $\theta = 90^\circ$,अतः $F = Bqv$ होगा।
$V$ विभवांतर द्वारा त्वरित इलेक्ट्रॉन द्वारा प्राप्त गतिज ऊर्जा $\frac{1}{2}mv^2 = eV$ है,जिसका अर्थ है $v = \sqrt{\frac{2eV}{m}}$।
इस मान को बल के समीकरण में रखने पर: $F = B e \sqrt{\frac{2eV}{m}} = B e \sqrt{\frac{2e}{m}} \sqrt{V}$।
इस व्यंजक से,हम देखते हैं कि $F \propto \sqrt{V}$ है।
यदि विभव को बढ़ाकर $V' = 2V$ कर दिया जाए,तो नया बल $F'$ होगा $F' \propto \sqrt{2V}$।
अनुपात लेने पर: $\frac{F'}{F} = \frac{\sqrt{2V}}{\sqrt{V}} = \sqrt{2}$।
अतः,$F' = \sqrt{2} F$।

(C) इलेक्ट्रॉन की गतिज ऊर्जा $K = eV$ द्वारा दी जाती है,जहाँ '$e$' इलेक्ट्रॉन का आवेश है और '$V$' त्वरित विभव है।
प्रथम स्थिति में,$K_1 = eV_1 = eV$.
द्वितीय स्थिति में,$K_2 = eV_2 = e(2V) = 2eV$.
चूंकि $K = \frac{1}{2}mv^2$,इसलिए $v = \sqrt{\frac{2K}{m}}$ होता है।
अतः,वेग का अनुपात $\frac{v_2}{v_1} = \sqrt{\frac{K_2}{K_1}} = \sqrt{\frac{2eV}{eV}} = \sqrt{2}$ होगा।
गतिमान आवेश पर लगने वाला चुंबकीय बल $F = evB \sin(\theta)$ होता है। चूंकि इलेक्ट्रॉन अनुप्रस्थ चुंबकीय क्षेत्र में प्रवेश करता है,$\theta = 90^\circ$ और $\sin(90^\circ) = 1$ होगा,इसलिए $F = evB$।
'$e$' और '$B$' नियत हैं,इसलिए $F \propto v$ होगा।
अतः,$\frac{F_2}{F_1} = \frac{v_2}{v_1} = \sqrt{2}$।
इसलिए,$F_2 = \sqrt{2}F$।

(B) वुर्ट्ज़ अभिक्रिया में, ब्रोमोइथेन के दो अणु सोडियम के $2$ अणुओं के साथ अभिक्रिया करके $n$-ब्यूटेन बनाते हैं:
$2CH_3CH_2Br + 2Na \rightarrow CH_3CH_2CH_2CH_3 + 2NaBr$
कार्बोक्सिलिक अम्ल के सोडियम लवण का सोडालाइम $(NaOH + CaO)$ के साथ डीकार्बोक्सिलेशन एक कार्बन परमाणु को $Na_2CO_3$ के रूप में हटा देता है, जिससे मूल अम्ल की तुलना में एक कम कार्बन वाला एल्केन प्राप्त होता है।
$n$-ब्यूटेन ($4$ कार्बन) प्राप्त करने के लिए, सोडियम लवण पेंटेनोइक अम्ल ($5$ कार्बन) से प्राप्त होना चाहिए।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CH_3CH_2CH_2CH_2COONa + NaOH \xrightarrow{CaO, \Delta} CH_3CH_2CH_2CH_3 + Na_2CO_3$
अतः, $X$ पेंटेनोइक अम्ल, $CH_3(CH_2)_3COOH$ है।

(B) हाइड्रोजन परमाणु संकरण में भाग नहीं लेते हैं। संकरित कक्षकों की संख्या की गणना इस प्रकार की जाती है:
$(A)$ $C_6H_6$: सभी छह $C$-परमाणु $sp^2$-संकरित हैं (प्रत्येक में $3$ संकरित कक्षक हैं)। कुल $= 6 \times 3 = 18$.
$(B)$ $(CH_3)_4C$: सभी पांच $C$-परमाणु $sp^3$-संकरित हैं (प्रत्येक में $4$ संकरित कक्षक हैं)। कुल $= 5 \times 4 = 20$.
$(C)$ $(CH_3)_2C=O$: $CH_3$ समूह में दो $C$-परमाणु $sp^3$-संकरित हैं ($2 \times 4 = 8$ कक्षक)। कार्बोनिल $C$-परमाणु $sp^2$-संकरित है ($3$ कक्षक)। $O$-परमाणु $sp^2$-संकरित है ($3$ कक्षक)। कुल $= 8 + 3 + 3 = 14$.
$(D)$ $CH_3-CH=CH-CN$: $C_4$ $sp^3$ है ($4$ कक्षक),$C_3$ और $C_2$ $sp^2$ हैं ($2 \times 3 = 6$ कक्षक),$C_1$ $sp$ है ($2$ कक्षक),और $N$ $sp$ है ($2$ कक्षक)। कुल $= 4 + 6 + 2 + 2 = 14$.
अतः,$(CH_3)_4C$ में संकरित कक्षकों की संख्या अधिकतम है। सही विकल्प $(B)$ है।

(D) एकाकी युग्मों की संख्या निर्धारित करने के लिए,हम लुईस संरचनाएं बनाते हैं:
$1$. $CO$: संरचना $:C \equiv O:$ है। इसमें $C$ पर $1$ और $O$ पर $1$ एकाकी युग्म है,कुल = $2$ एकाकी युग्म।
$2$. $NO_2^-$: संरचना $[:O-N=O:]^-$ है। $N$ पर $1$,एक $O$ पर $3$ और दूसरे $O$ पर $2$ एकाकी युग्म हैं,कुल = $6$ एकाकी युग्म।
$3$. $CO_3^{2-}$: इसमें कुल $8$ एकाकी युग्म होते हैं।
$4$. $NF_3$: $N$ पर $1$ और $3$ $F$ परमाणुओं पर $3 \times 3 = 9$ एकाकी युग्म,कुल = $10$ एकाकी युग्म।
अतः,बढ़ता क्रम $A < B < D < C$ है। सही विकल्प $(D)$ है।

(C) जब स्टेरिक संख्या $6$ होती है (अर्थात $sp^3d^2$ संकरण),तब केंद्रीय परमाणु के चारों ओर इलेक्ट्रॉन युग्मों की व्यवस्था अष्टफलकीय होती है। यदि किसी अणु में एक या अधिक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) होते हैं,तो उसका आकार अष्टफलकीय नहीं होता है।
$(i)$ $SF_6$: स्टेरिक संख्या = $6$ ($6$ बंध युग्म,$0$ एकाकी युग्म)। आकार अष्टफलकीय है।
$(ii)$ $XeF_6$: स्टेरिक संख्या = $7$ ($6$ बंध युग्म,$1$ एकाकी युग्म)। इलेक्ट्रॉन युग्मों की व्यवस्था पेंटागोनल बाइपिरामिडल है,अष्टफलकीय नहीं।
$(iii)$ $BrF_5$: स्टेरिक संख्या = $6$ ($5$ बंध युग्म,$1$ एकाकी युग्म)। इलेक्ट्रॉन युग्मों की व्यवस्था अष्टफलकीय है,लेकिन आकार स्क्वायर पिरामिडल (अष्टफलकीय नहीं) है।
$(iv)$ $XeO_2F_4$: स्टेरिक संख्या = $6$ ($6$ बंध युग्म,$0$ एकाकी युग्म)। आकार अष्टफलकीय है।
अतः,$BrF_5$ वह अणु है जिसमें इलेक्ट्रॉन युग्मों की व्यवस्था अष्टफलकीय है लेकिन आकार अष्टफलकीय नहीं है।

(C) ज्यामिति निर्धारित करने के लिए,हम प्रत्येक अणु के लिए संकरण और एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों (lone pairs) की संख्या की गणना करते हैं:
$1$. $PCl_5$: $sp^3d$ संकरण,त्रिकोणीय द्विपिरामिडीय ज्यामिति।
$2$. $BrF_5$: $sp^3d^2$ संकरण और $1$ एकाकी युग्म,वर्गाकार पिरामिडीय ज्यामिति।
$3$. $ClF_5$: $sp^3d^2$ संकरण और $1$ एकाकी युग्म,वर्गाकार पिरामिडीय ज्यामिति।
$4$. $PF_5$: $sp^3d$ संकरण,त्रिकोणीय द्विपिरामिडीय ज्यामिति।
$5$. $ClF_3$: $sp^3d$ संकरण और $2$ एकाकी युग्म,$T$-आकार की ज्यामिति।
$6$. $XeF_4$: $sp^3d^2$ संकरण और $2$ एकाकी युग्म,वर्गाकार समतलीय ज्यामिति।
$7$. $XeF_2$: $sp^3d$ संकरण और $3$ एकाकी युग्म,रेखीय ज्यामिति।
$8$. $IF_5$: $sp^3d^2$ संकरण और $1$ एकाकी युग्म,वर्गाकार पिरामिडीय ज्यामिति।
अतः,वर्गाकार पिरामिडीय ज्यामिति वाले अणु $BrF_5, ClF_5$ और $IF_5$ हैं।
कुल संख्या $3$ है।

(D) $SF_4, XeF_4, CF_4$ के समूह में अणुओं की ज्यामिति अलग-अलग है और उनके केंद्रीय परमाणुओं का संकरण भी भिन्न है,जैसा कि नीचे दिखाया गया है:

अणु	संकरण	ज्यामिति
$SF_4$	$sp^3d$	सी-सॉ (See-saw)
$XeF_4$	$sp^3d^2$	वर्ग समतलीय
$CF_4$	$sp^3$	चतुष्फलकीय

(C) $VSEPR$ सिद्धांत के अनुसार आणविक ज्यामिति इस प्रकार है:

अणु	प्रकार	आकार
$BrF_5$	$AB_5E$	Square pyramidal
$SF_4$	$AB_4E$	See-saw
$XeF_4$	$AB_4E_2$	Square planar
$ClF_3$	$AB_3E_2$	$T$-shape

अतः,सही मिलान $A-III, B-I, C-II, D-IV$ है।

(B) कथन $(i)$ सही है: $ClF_3$ में $3$ बंध युग्म और $2$ एकाकी युग्म $(AB_3E_2)$ होते हैं,और $SO_2$ में $2$ बंध युग्म और $1$ एकाकी युग्म $(AB_2E)$ होते हैं।
कथन $(ii)$ सही है: $SF_4$ में $4$ बंध युग्म और $1$ एकाकी युग्म होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप "सी-सॉ" ज्यामिति होती है।
कथन $(iii)$ गलत है: $HgCl_2$ में $2$ बंध युग्म और $0$ एकाकी युग्म होते हैं,जिससे इसका आकार रैखिक होता है। $PbCl_2$ में $2$ बंध युग्म और $1$ एकाकी युग्म होते हैं,जिससे इसका आकार मुड़ा हुआ (bent) होता है।
अतः,केवल कथन $(iii)$ गलत है।

(C) आणविक कक्षक विन्यास और बंध क्रम $(BO)$ की गणना इस प्रकार है:
$He_2^{+}: (\sigma 1s)^2 (\sigma^* 1s)^1$; $BO = \frac{2-1}{2} = 0.5$. एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन के कारण यह पैरामैग्नेटिक है।
$Li_2^{+}: (\sigma 1s)^2 (\sigma^* 1s)^2 (\sigma 2s)^1$; $BO = \frac{3-2}{2} = 0.5$. यह पैरामैग्नेटिक है।
$B_2: (\sigma 1s)^2 (\sigma^* 1s)^2 (\sigma 2s)^2 (\sigma^* 2s)^2 (\pi 2p_x)^1 (\pi 2p_y)^1$; $BO = \frac{6-4}{2} = 1.0$. दो अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों के कारण यह पैरामैग्नेटिक है।
$C_2: (\sigma 1s)^2 (\sigma^* 1s)^2 (\sigma 2s)^2 (\sigma^* 2s)^2 (\pi 2p_x)^2 (\pi 2p_y)^2$; $BO = \frac{8-4}{2} = 2.0$. यह डायमैग्नेटिक है।
अतः,$1.0$ बंध क्रम और पैरामैग्नेटिक प्रकृति वाला अणु $B_2$ है।

(A) $N_2$ ($14$ इलेक्ट्रॉन): बंध क्रम $= \frac{10-4}{2} = 3$.
$N_2^{+}$ ($13$ इलेक्ट्रॉन): बंध क्रम $= \frac{9-4}{2} = 2.5$.
चूंकि बंध क्रम घटता है,इसलिए $N-N$ की बंध लंबाई बढ़ती है।
$O_2$ ($16$ इलेक्ट्रॉन): बंध क्रम $= \frac{10-6}{2} = 2$.
$O_2^{+}$ ($15$ इलेक्ट्रॉन): बंध क्रम $= \frac{10-5}{2} = 2.5$.
चूंकि बंध क्रम बढ़ता है,इसलिए $O-O$ की बंध लंबाई घटती है।
अतः,परिवर्तन क्रमशः बढ़ती है और घटती है।

(B) आणविक कक्षक सिद्धांत $(MOT)$ के आधार पर:
$H_2$: कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं $\rightarrow$ प्रतिचुंबकीय
$N_2$: कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं $\rightarrow$ प्रतिचुंबकीय
$O_2$: $\pi^*$ कक्षकों में $2$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन $\rightarrow$ अनुचुंबकीय
$N_2^+$: $1$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन $\rightarrow$ अनुचुंबकीय
$O_2^+$: $1$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन $\rightarrow$ अनुचुंबकीय
$O_2^-$: $1$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन $\rightarrow$ अनुचुंबकीय
$F_2$: कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं $\rightarrow$ प्रतिचुंबकीय
अतः,$O_2, O_2^+, O_2^-, N_2^+$ सभी अनुचुंबकीय हैं।

(B) सही कथन $(b)$ है।
ये सभी अणु $(C_2, N_2, O_2, F_2)$ द्वितीय आवर्त के तत्वों के परमाणु कक्षकों के संयोजन से बनते हैं।
प्रत्येक मामले में,आण्विक कक्षक आरेख में बनने वाले आबंधी आण्विक कक्षकों $(BMOs)$ और प्रति-आबंधी आण्विक कक्षकों $(ABMOs)$ की कुल संख्या समान होती है ($1s$ कोश को शामिल करने पर $5$ $BMOs$ और $5$ $ABMOs$ प्राप्त होते हैं)।
इसलिए,उन सभी में आबंधी और प्रति-आबंधी आण्विक कक्षकों की संख्या समान होती है।

(B) $(I)$ गलत: $NH_3$ में,एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के कारण कक्षीय द्विध्रुव और तीन $N-H$ बंधों का नेट द्विध्रुव आघूर्ण एक ही दिशा में होते हैं,जबकि $NF_3$ में,वे विपरीत दिशाओं में होते हैं। अतः,$\mu(NH_3) > \mu(NF_3)$। $BF_3$ सममित है और इसका द्विध्रुव आघूर्ण शून्य है। सही क्रम $NH_3 > NF_3 > BF_3$ है।
$(II)$ सही: परमाणुओं के आकार में वृद्धि के साथ बंध लंबाई बढ़ती है। परमाणु त्रिज्या का क्रम $C > N > O > H$ है,इसलिए बंध लंबाई का क्रम $C-O > N-O > O-H$ सही है।
$(III)$ सही: आणविक कक्षक सिद्धांत के अनुसार,$C_2$ की बंध कोटि $2$,$B_2$ की $1$ और $He_2$ की $0$ है। अतः $C_2 > B_2 > He_2$ क्रम सही है।

(B) कुल अभिक्रिया दो दिए गए साम्य चरणों का योग है:
चरण $1$: $Ag^{+} + NH_3 \rightleftharpoons [Ag(NH_3)]^{+}$,$K_1 = 1.6 \times 10^3$
चरण $2$: $[Ag(NH_3)]^{+} + NH_3 \rightleftharpoons [Ag(NH_3)_2]^{+}$,$K_2 = 6.8 \times 10^3$
इन दो समीकरणों को जोड़ने पर शुद्ध अभिक्रिया प्राप्त होती है:
$Ag^{+} + 2 NH_3 \rightleftharpoons [Ag(NH_3)_2]^{+}$
शुद्ध अभिक्रिया के लिए साम्य स्थिरांक $(K_{net})$ व्यक्तिगत चरणों के साम्य स्थिरांकों का गुणनफल है:
$K_{net} = K_1 \times K_2$
$K_{net} = (1.6 \times 10^3) \times (6.8 \times 10^3)$
$K_{net} = 10.88 \times 10^6 = 1.088 \times 10^7$

(A) दी गई अभिक्रिया: $N_{2(g)} + O_{2(g)} \rightleftharpoons 2 NO_{(g)}$
साम्य स्थिरांक,$K_C = 0.5625$
साम्य सांद्रता,$[NO] = 3.0 \times 10^{-3} \ M$
साम्य स्थिरांक का व्यंजक $K_C = \frac{[NO]^2}{[N_2][O_2]}$ है।
चूँकि $[N_2] = [O_2]$,हम लिख सकते हैं $K_C = \frac{[NO]^2}{[N_2]^2}$
मान रखने पर: $0.5625 = \frac{(3.0 \times 10^{-3})^2}{[N_2]^2}$
$[N_2]^2 = \frac{9.0 \times 10^{-6}}{0.5625} = 16 \times 10^{-6}$
$[N_2] = \sqrt{16 \times 10^{-6}} = 4.0 \times 10^{-3} \ M$
अतः,सही विकल्प $(A)$ है।

(C) अभिक्रिया $CO_{2(g)} + C_{(s)} \rightleftharpoons 2CO_{(g)}$ के लिए साम्यावस्था स्थिरांक का व्यंजक है:
$K_c = \frac{[CO]^2}{[CO_2]}$
दिया गया है $K_c = 0.036$ और $[CO_2] = 0.004 \ M$।
मान रखने पर:
$0.036 = \frac{[CO]^2}{0.004}$
$[CO]^2 = 0.036 \times 0.004 = 0.000144$
$[CO] = \sqrt{0.000144} = 0.012 \ M = 1.2 \times 10^{-2} \ mol \ L^{-1}$।

(B) अभिक्रिया के लिए,$CO_{2(g)} + C_{(s)} \rightleftharpoons 2 CO_{(g)}$
$K_p = \frac{(p_{CO})^2}{p_{CO_2}} = \frac{(0.6)^2}{0.15} = \frac{0.36}{0.15} = 2.4$
संबंध $K_p = K_c(RT)^{\Delta n}$ का उपयोग करने पर,जहाँ $\Delta n = 2 - 1 = 1$ और $R = 0.08314 \ L \ bar \ K^{-1} \ mol^{-1}$ है।
$K_c = \frac{K_p}{RT} = \frac{2.4}{0.08314 \times 1000} = \frac{2.4}{83.14} \approx 0.02887 \approx 2.89 \times 10^{-2}$।
अतः,सही विकल्प $(B)$ है।

(A) दिया गया है,$400 \ K$ पर ऑक्सीजन के ओजोन में रूपांतरण के लिए $K_p = 1.0 \times 10^{-30}$ है।
मानक गिब्स ऊर्जा परिवर्तन $\Delta G^{\circ} = -RT \ln K_p = -2.303 RT \log_{10} K_p$ है।
यहाँ,$R = 8.314 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$ और $T = 400 \ K$ है।
मान रखने पर:
$\Delta G^{\circ} = -2.303 \times 8.314 \times 400 \times \log_{10} (1.0 \times 10^{-30})$
$\Delta G^{\circ} = -2.303 \times 8.314 \times 400 \times (-30)$
$\Delta G^{\circ} = 229765.7 \ J \ mol^{-1}$
$kJ \ mol^{-1}$ में बदलने पर:
$\Delta G^{\circ} \approx 229.8 \ kJ \ mol^{-1}$.

(B) आदर्श गैस समीकरण $pV = nRT$ का उपयोग करके $N_2O_4$ का प्रारंभिक दाब $(p)$:
$p = \frac{nRT}{V} = \frac{(18.4 \ g / 92 \ g \ mol^{-1}) \times 0.083 \ L \ bar \ K^{-1} \ mol^{-1} \times 400 \ K}{1 \ L} = 6.64 \ bar$।
साम्यावस्था अभिक्रिया $N_2O_{4(g)} \rightleftharpoons 2NO_{2(g)}$ के लिए:
प्रारंभिक: $p$ atm,$0$
साम्यावस्था पर: $(p - p_i)$ atm,$2p_i$ atm
साम्यावस्था पर कुल दाब $(p_T)$:
$p_T = (p - p_i) + 2p_i = p + p_i$
$10.64 = 6.64 + p_i$
$p_i = 4.00 \ bar$।
साम्यावस्था पर आंशिक दाब:
$p_{N_2O_4} = p - p_i = 6.64 - 4.00 = 2.64 \ bar$
$p_{NO_2} = 2p_i = 2 \times 4.00 = 8.00 \ bar$
साम्यावस्था स्थिरांक $K_p$:
$K_p = \frac{(p_{NO_2})^2}{p_{N_2O_4}} = \frac{(8.00)^2}{2.64} = \frac{64}{2.64} \approx 24.24$।

(C) अभिक्रिया $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \longrightarrow 2NH_{3(g)}$ के लिए,दर व्यंजक इस प्रकार है: $\text{Rate} = -\frac{d[N_2]}{dt} = -\frac{1}{3} \frac{d[H_2]}{dt} = \frac{1}{2} \frac{d[NH_3]}{dt}$.
दिया गया है कि $-\frac{d[N_2]}{dt} = 0.02 \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}$.
पदों की तुलना करने पर: $-\frac{d[N_2]}{dt} = -\frac{1}{3} \frac{d[H_2]}{dt}$.
अतः,$-\frac{d[H_2]}{dt} = 3 \times (-\frac{d[N_2]}{dt}) = 3 \times 0.02 \ mol \ L^{-1} \ s^{-1} = 0.06 \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}$.

(D) अभिक्रिया $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \longrightarrow 2NH_{3(g)}$ के लिए,अभिक्रिया की दर को इस प्रकार व्यक्त किया जाता है:
दर $= -\frac{d[N_2]}{dt} = -\frac{1}{3} \frac{d[H_2]}{dt} = \frac{1}{2} \frac{d[NH_3]}{dt}$.
$NH_3$ और $H_2$ के पदों की तुलना करने पर:
$-\frac{1}{3} \frac{d[H_2]}{dt} = \frac{1}{2} \frac{d[NH_3]}{dt}$.
दोनों पक्षों को $6$ से गुणा करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$-2 \frac{d[H_2]}{dt} = 3 \frac{d[NH_3]}{dt}$.
अतः,$3 \frac{d[NH_3]}{dt} = -2 \frac{d[H_2]}{dt}$.

(B) सही मिलान इस प्रकार है:
$A$. कीटनाशक $\rightarrow III$. $Na_3AsO_3$ (सोडियम आर्सेनाइट का उपयोग कीटनाशक के रूप में किया जाता है)।
$B$. $K_2Cr_2O_7 / 50\% H_2SO_4$ $\rightarrow I$. $COD$ (इस मिश्रण का उपयोग रासायनिक ऑक्सीजन मांग (Chemical Oxygen Demand) निर्धारित करने के लिए किया जाता है)।
$C$. कपड़ों और कागज की ब्लीचिंग $\rightarrow V$. $H_2O_2$ (हाइड्रोजन पेरोक्साइड एक सामान्य ब्लीचिंग एजेंट है)।
$D$. आंखों में जलन पैदा करने वाला $\rightarrow II$. $PAN$ (पेरोक्सीएसिटाइल नाइट्रेट फोटोकेमिकल स्मॉग में आंखों में जलन पैदा करने वाला एक ज्ञात तत्व है)।
अतः,सही क्रम $A-III, B-I, C-V, D-II$ है। सही विकल्प $B$ है।

(C) शुष्क बर्फ ठोस $CO_2$ है।
इसका उपयोग आइसक्रीम और जमे हुए खाद्य पदार्थों के लिए रेफ्रिजरेंट के रूप में व्यापक रूप से किया जाता है क्योंकि यह वायुमंडलीय दबाव पर $-78.5 \ ^{\circ}C$ पर ऊर्ध्वपातन (sublime) करती है,जो बिना कोई तरल अवशेष छोड़े तीव्र शीतलन प्रदान करती है।

(D) अम्लीय ऑक्साइड $\rightarrow Mn_2O_7, CrO_3, V_2O_5$ (केंद्रीय धातु की उच्च ऑक्सीकरण अवस्था के कारण)।
क्षारीय ऑक्साइड $\rightarrow Na_2O, CaO, BaO$ (केंद्रीय धातु की निम्न ऑक्सीकरण अवस्था के कारण)।
क्षार और क्षारीय मृदा धातु ऑक्साइड सामान्यतः क्षारीय होते हैं।
उदासीन ऑक्साइड $\rightarrow CO, NO, N_2O$।
उभयधर्मी ऑक्साइड $\rightarrow ZnO, PbO, BeO$ (अम्लीय और क्षारीय दोनों गुण प्रदर्शित करते हैं)।
अतः,विकल्प $(D)$ सही है।

(C) $I$. समूह में नीचे जाने पर हैलाइड हाइड्रेट्स बनाने की प्रवृत्ति घटती है क्योंकि धनायन का आकार बढ़ता है,जिससे जलयोजन ऊर्जा (hydration energy) कम हो जाती है।
$II$. जैसे-जैसे हम समूह में नीचे जाते हैं,क्षार धातु धनायन का आकार बढ़ता है,जो अपनी कम ध्रुवीकरण शक्ति के कारण बड़े सुपरऑक्साइड आयन $(O_2^-)$ को अधिक प्रभावी ढंग से स्थिर करता है।
$III$. $Li^+$ और $F^-$ दोनों आयनों के छोटे आकार के कारण $LiF$ की जालक ऊर्जा बहुत अधिक होती है,जो इसकी जलयोजन ऊर्जा से अधिक होती है,जिसके परिणामस्वरूप इसकी घुलनशीलता कम होती है।
$IV$. समूह-$2$ के कार्बोनेट की घुलनशीलता समूह में नीचे जाने पर घटती है क्योंकि जालक ऊर्जा जलयोजन ऊर्जा की तुलना में कम तेजी से घटती है।
अतः,कथन $II$ और $III$ सही हैं।

(A) समूह में नीचे जाने पर इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी सामान्यतः घटती है।
ऑक्सीजन अपने छोटे आकार के कारण अपनी अपेक्षाकृत छोटी $2p$-उपकोश में महत्वपूर्ण इलेक्ट्रॉन-इलेक्ट्रॉन प्रतिकर्षण का अनुभव करता है।
परिणामस्वरूप,आने वाला इलेक्ट्रॉन इस समूह के अन्य तत्वों की तुलना में उतनी आसानी से स्वीकार नहीं किया जाता है,यही कारण है कि ऑक्सीजन की इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी सल्फर से कम होती है।
इसलिए,समूह $16$ के तत्वों के लिए इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी का सही क्रम $S > Se > Te > O$ है।

(B) $I$ और $II$ सही हैं: तत्वों के गुण उनके परमाणु क्रमांक के आवर्ती फलन होते हैं और अधातुओं की संख्या धात्विक तत्वों की तुलना में कम होती है।
$III$ सही है: आवर्त सारणी में,प्रभावी नाभिकीय आवेश और परिरक्षण प्रभावों के कारण एक आवर्त में तत्वों की प्रथम आयनन ऊर्जा नियमित रूप से परिवर्तित नहीं होती है।
$IV$ गलत है: $Pd (Z=46)$ का मूल अवस्था इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Kr] 4d^{10} 5s^0$ है।
अतः,कथन $I, II,$ और $III$ सही हैं।

(C) इलेक्ट्रॉन लब्धि की प्रक्रिया को इस प्रकार दर्शाया जा सकता है: $Cl_{(g)} + e^{-} \xrightarrow{\Delta_{eg}H} Cl^{-}_{(g)}$
उत्पाद $Cl^{-}_{(g)}$ की ऊर्जा,अभिकारक $Cl_{(g)}$ की ऊर्जा और अभिक्रिया की एन्थैल्पी परिवर्तन $\Delta_{eg}H$ के योग के बराबर होती है।
$Cl^{-}_{(g)} \text{ की ऊर्जा} = Cl_{(g)} \text{ की ऊर्जा} + \Delta_{eg}H$
दिया गया है कि $Cl_{(g)}$ की ऊर्जा $x \ kJ \ mol^{-1}$ है और $\Delta_{eg}H = -349 \ kJ \ mol^{-1}$ है।
$Cl^{-}_{(g)} \text{ की ऊर्जा} = x + (-349) = x - 349 \ kJ \ mol^{-1}$.

(B) लासेन परीक्षण में,कार्बनिक यौगिक को सोडियम धातु के साथ संगलित करके नाइट्रोजन को सोडियम साइनाइड $(NaCN)$ में परिवर्तित किया जाता है।
$Na + C + N \rightarrow NaCN$
जब निष्कर्ष की अभिक्रिया फेरस सल्फेट $(FeSO_4)$ के साथ कराई जाती है,तो सोडियम फेरोसायनाइड बनता है:
$6NaCN + FeSO_4 \rightarrow Na_4[Fe(CN)_6] + Na_2SO_4$
कुछ $Fe^{2+}$ आयन वायुमंडल या अम्लीकरण के दौरान मिलाए गए सांद्र $H_2SO_4$ द्वारा $Fe^{3+}$ आयनों में ऑक्सीकृत हो जाते हैं।
ये $Fe^{3+}$ आयन फेरोसायनाइड आयनों के साथ अभिक्रिया करके फेरिक फेरोसायनाइड बनाते हैं,जो प्रशियन नीला रंग का होता है:
$4Fe^{3+} + 3[Fe(CN)_6]^{4-} \rightarrow Fe_4[Fe(CN)_6]_3$
अतः,प्रशियन नीला रंग के लिए उत्तरदायी संकुल $Fe_4[Fe(CN)_6]_3$ है।

(C) एक संतुलित व्हीटस्टोन ब्रिज के लिए,शर्त $\frac{A}{B} = \frac{C}{D}$ होती है।
स्थिति $1$: जब $C = 100 \Omega$ होता है,तो ब्रिज संतुलित होता है,इसलिए $\frac{A}{B} = \frac{100}{D}$ ... $(i)$
स्थिति $2$: जब $A$ और $B$ को आपस में बदल दिया जाता है,तो भुजाओं में नए प्रतिरोध क्रमशः $B$ और $A$ हो जाते हैं। ब्रिज $C = 121 \Omega$ के लिए संतुलित होता है,इसलिए $\frac{B}{A} = \frac{121}{D}$ ... (ii)
समीकरण $(i)$ से,हमारे पास $\frac{A}{B} = \frac{100}{D}$ है। इसलिए,$\frac{B}{A} = \frac{D}{100}$ होगा।
इसे समीकरण (ii) में रखने पर,हमें $\frac{D}{100} = \frac{121}{D}$ प्राप्त होता है।
$D^2 = 100 \times 121 = 12100$.
$D = \sqrt{12100} = 110 \Omega$.

(C) एक संतुलित व्हीटस्टोन ब्रिज के लिए,प्रतिरोधों का अनुपात $\frac{A}{B} = \frac{C}{D}$ द्वारा दिया जाता है।
मान लीजिए $D = x$ है। प्रारंभ में,$\frac{A}{B} = \frac{100}{x}$ है।
जब $A$ और $B$ को आपस में बदल दिया जाता है,तो नई स्थिति $\frac{B}{A} = \frac{121}{x}$ होती है।
पहले समीकरण से,$\frac{B}{A} = \frac{x}{100}$ है।
$\frac{B}{A}$ के लिए दोनों व्यंजकों की तुलना करने पर,हमें $\frac{x}{100} = \frac{121}{x}$ प्राप्त होता है।
$x^2 = 121 \times 100 = 12100$.
$x = \sqrt{12100} = 110 \ \Omega$.
अतः,$D$ का मान $110 \ \Omega$ है।

(A) अभिक्रिया $2 CuSO_{4(aq)} + 4 KI_{(aq)} \longrightarrow 2 CuI_2 + 2 K_2SO_4$ इस प्रकार नहीं होती है क्योंकि $CuI_2$ अस्थिर है और स्वतः ही $Cu_2I_2$ और $I_2$ में विघटित हो जाता है।
सही अभिक्रिया इस प्रकार है: $2 CuSO_{4(aq)} + 4 KI_{(aq)} \longrightarrow Cu_2I_2(s) + 2 K_2SO_4(aq) + I_2(s)$.

(C) जिप्सम $(CaSO_4 \cdot 2H_2O)$ फॉस्फेट उर्वरकों के उत्पादन के दौरान उत्पन्न होने वाला एक महत्वपूर्ण गैर-बायोडिग्रेडेबल ठोस अपशिष्ट उप-उत्पाद है।

(D) पर्यावरण रसायन विज्ञान में,केमिकल ऑक्सीजन डिमांड $(COD)$ किसी दिए गए पानी के नमूने में प्रदूषकों को रासायनिक रूप से ऑक्सीकृत करने के लिए आवश्यक ऑक्सीजन की कुल मात्रा ($ppm$ में) है। यह बैक्टीरिया का माप नहीं है।
अतः,विकल्प $(D)$ गलत है।
- $NO_2$ फेफड़ों के लिए एक उत्तेजक के रूप में जाना जाता है।
- नगरपालिका के सीवेज का $BOD$ (बायोलॉजिकल ऑक्सीजन डिमांड) मान आमतौर पर $100-4000 \ ppm$ के बीच होता है।
- वायुमंडल में $CO$ (कार्बन मोनोऑक्साइड) का प्राथमिक स्रोत ऑटोमोबाइल निकास धुआं है।

(A) अम्ल वर्षा मुख्य रूप से सल्फर डाइऑक्साइड $(SO_2)$ और नाइट्रोजन ऑक्साइड $(NO_x)$,विशेष रूप से नाइट्रोजन डाइऑक्साइड $(NO_2)$ के उत्सर्जन के कारण होती है।
ये गैसें वायुमंडल में जल वाष्प,ऑक्सीजन और अन्य रसायनों के साथ प्रतिक्रिया करके सल्फ्यूरिक एसिड $(H_2SO_4)$ और नाइट्रिक एसिड $(HNO_3)$ बनाती हैं।
ये एसिड फिर अम्ल वर्षा के रूप में जमीन पर गिरते हैं।

(D) कथन $(i)$ सही है क्योंकि $CF_2Cl_2$ (फ्रीऑन-$12$) $UV$ प्रकाश की उपस्थिति में प्रकाश-अपघटन (photolysis) द्वारा क्लोरीन मुक्त मूलक उत्पन्न करता है,जो ओजोन $(O_3)$ के ऑक्सीजन $(O_2)$ में क्षय को उत्प्रेरित करते हैं।
कथन $(ii)$ गलत है क्योंकि पीने के पानी में फ्लोराइड की सांद्रता लगभग $1 \ ppm$ होनी चाहिए। अत्यधिक फ्लोराइड (जैसे $10 \ ppm$) दांतों के धब्बे और कंकाल फ्लोरोसिस जैसे हानिकारक प्रभाव पैदा करता है।
कथन $(iii)$ सही है क्योंकि पीने के पानी में लेड की अधिकतम अनुमेय सांद्रता वास्तव में $50 \ ppb$ $(0.05 \ ppm)$ है।

(D) $1$. द्वि-आबंध वाले चक्रीय यौगिकों में,अंकन (numbering) करते समय द्वि-आबंध को प्राथमिकता दी जाती है।
$2$. द्वि-आबंध के कार्बन परमाणुओं को $1$ और $2$ स्थान दिया जाता है ताकि प्रतिस्थापी समूह को सबसे कम अंक मिले।
$3$. द्वि-आबंध से शुरू करके,यदि हम उस दिशा में अंकन करते हैं जिससे मेथॉक्सी समूह को $4$था स्थान मिले,तो हमें $4-$मेथॉक्सीसाइक्लोहेक्सीन प्राप्त होता है।
$4$. इसलिए,सही $IUPAC$ नाम $4-$मेथॉक्सीसाइक्लोहेक्सीन है।

(D) मुख्य विचार: नो-बॉन्ड रेजोनेंस (हाइपरकंजुगेशन) संरचनाओं की संख्या बेंजीन रिंग से सीधे जुड़े कार्बन परमाणु पर मौजूद $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या के बराबर होती है।
$(a)$ tert-ब्यूटाइल बेंजीन: $\alpha$-कार्बन पर $0$ $H$-परमाणु हैं। हाइपरकंजुगेशन संरचनाओं की संख्या = $0$.
$(b)$ एथिल बेंजीन: $\alpha$-कार्बन $(CH_2)$ पर $2$ $H$-परमाणु हैं। हाइपरकंजुगेशन संरचनाओं की संख्या = $2$.
$(c)$ आइसोप्रोपिल बेंजीन: $\alpha$-कार्बन $(CH)$ पर $1$ $H$-परमाणु है। हाइपरकंजुगेशन संरचनाओं की संख्या = $1$.
$(d)$ टोल्यूनि: $\alpha$-कार्बन $(CH_3)$ पर $3$ $H$-परमाणु हैं। हाइपरकंजुगेशन संरचनाओं की संख्या = $3$.
चूंकि टोल्यूनि में अधिकतम $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु $(3)$ हैं,इसलिए इसमें नो-बॉन्ड रेजोनेंस संरचनाओं की संख्या अधिकतम है। अतः,विकल्प $(d)$ सही उत्तर है।

(D) संरचना $(A)$ में,वक्र तीर ऑक्सीजन परमाणु से एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) का ऑक्सीजन और कार्बन परमाणु के बीच के निकटवर्ती बंध स्थान की ओर स्थानांतरण दर्शाता है,जिससे $\pi$ बंध बनता है।
संरचना $(B)$ में,वक्र तीर कार्बन और नाइट्रोजन परमाणुओं के बीच के $\pi$ बंध से इलेक्ट्रॉनों का निकटवर्ती नाइट्रोजन परमाणु की ओर स्थानांतरण दर्शाता है।

(A) $(I)$ एक उदासीन संरचना है जिसमें सभी परमाणुओं का अष्टक पूर्ण है,जो इसे सबसे अधिक स्थिर अनुनाद संरचना बनाता है।
$(II)$ और $(III)$ के बीच,संरचना $(II)$ में अधिक विद्युत ऋणात्मक ऑक्सीजन परमाणु पर ऋण आवेश है,जबकि संरचना $(III)$ में ऑक्सीजन परमाणु पर धन आवेश है।
चूंकि अधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु ऋण आवेश के साथ अधिक स्थिर होता है,इसलिए $(II)$,$(III)$ की तुलना में अधिक स्थिर है।
अतः,स्थायित्व का क्रम $III < II < I$ है।
इसलिए,विकल्प $(A)$ सही है।

(A) शुष्क $N_2$ गैस का दाब $P_{dry} = P_{total} - P_{aqueous} = 740 - 15 = 725 \ mm \ Hg$ है।
$STP$ $(P_2 = 760 \ mm \ Hg, T_2 = 273 \ K)$ पर आदर्श गैस समीकरण का उपयोग करने पर:
$\frac{P_1 V_1}{T_1} = \frac{P_2 V_2}{T_2} \Rightarrow \frac{725 \times 50}{300} = \frac{760 \times V_2}{273}$.
$V_2 = \frac{725 \times 50 \times 273}{300 \times 760} \approx 43.47 \ mL$.
चूंकि $STP$ पर $22400 \ mL$ $N_2$ का भार $28 \ g$ होता है,इसलिए $N_2$ का द्रव्यमान:
$\text{Mass} = \frac{28 \times 43.47}{22400} \approx 0.0543 \ g$.
$N_2$ का प्रतिशत = $\frac{N_2 \text{ का द्रव्यमान}}{\text{यौगिक का द्रव्यमान}} \times 100 = \frac{0.0543}{1} \times 100 = 5.43 \%$.
दिए गए विकल्पों के अनुसार,$5.42 \%$ सही उत्तर है।

(A) मुख्य विचार: जेल्डाल विधि उन यौगिकों के लिए लागू नहीं होती है जिनमें नाइट्रोजन नाइट्रो $(-NO_2)$,एज़ो $(-N=N-)$ समूहों में होता है,या नाइट्रोजन विषमचक्रीय वलय (जैसे पिरिडीन) में उपस्थित होता है।
$I$. एनिलीन $(C_6H_5NH_2)$: नाइट्रोजन अमीनो $(-NH_2)$ समूह में है,जिसका आकलन जेल्डाल विधि द्वारा किया जा सकता है।
$II$. एज़ोबेंजीन $(C_6H_5-N=N-C_6H_5)$: इसमें एज़ो $(-N=N-)$ समूह होता है,इसलिए इसका आकलन नहीं किया जा सकता है।
$III$. नाइट्रोबेंजीन $(C_6H_5NO_2)$: इसमें नाइट्रो $(-NO_2)$ समूह होता है,इसलिए इसका आकलन नहीं किया जा सकता है।
$IV$. पिरिडीन $(C_5H_5N)$: नाइट्रोजन एक विषमचक्रीय सुगंधित वलय का हिस्सा है,इसलिए इसका आकलन नहीं किया जा सकता है।
अतः,यौगिकों $II, III,$ और $IV$ का आकलन जेल्डाल विधि द्वारा नहीं किया जा सकता है।
इसलिए,विकल्प $(A)$ सही उत्तर है।

(A) $S_N2$ अभिक्रिया में,न्यूक्लियोफाइल लिविंग ग्रुप के विपरीत दिशा से आक्रमण करता है,जिसके परिणामस्वरूप वाल्डेन प्रतिलोमन (कॉन्फ़िगरेशन का उल्टा होना) होता है। अतः,$X$ प्रतिलोमित अल्कोहल है।
प्राथमिक अल्कोहल की $Conc. \ HCl$ के साथ अभिक्रिया में,अभिक्रिया सामान्यतः $S_N2$ क्रियाविधि द्वारा होती है। यहाँ कायरल केंद्र अभिक्रिया में शामिल नहीं है,इसलिए कायरल केंद्र पर कॉन्फ़िगरेशन अपरिवर्तित रहता है। अतः,$Y$ प्रतिधारित कॉन्फ़िगरेशन वाला उत्पाद है।

(C) $CH_3COONa$ के कोल्बे विद्युत अपघटन से एनोड पर $C_2H_6$ और $CO_2$ उत्पन्न होते हैं।
$2CH_3COONa + 2H_2O \xrightarrow{\text{electrolysis}} CH_3-CH_3 (A) + 2CO_2 (B) + H_2 + 2NaOH$
जब $B$ $(CO_2)$ को $(CH_3COO)_2Mn$ की उपस्थिति में $O_2$ के साथ गर्म किया जाता है,तो यह मानक अभिक्रिया नहीं है; हालाँकि,प्रश्न $CH_3-CH_3$ $(A)$ के ऑक्सीकरण का संकेत देता है। इथेन का दहन इस प्रकार है:
$2C_2H_6 + 7O_2 \xrightarrow{(CH_3COO)_2Mn} 4CO_2 (C) + 6H_2O (D)$
$C$ $(CO_2)$,$NaOH$ के साथ अभिक्रिया करके सोडियम कार्बोनेट $(Na_2CO_3)$ या सोडियम बाइकार्बोनेट $(NaHCO_3)$ बनाता है,जो लवण हैं।
अतः,$A$,$C_2H_6$ है और $D$,$H_2O$ है।

(D) अभिक्रिया अनुक्रम इस प्रकार है:
$1$. $C_2H_4 + HBr \rightarrow CH_3CH_2Br$ $(W)$
$2$. $W + Mg / \text{dry ether} \rightarrow CH_3CH_2MgBr$
$3$. $CH_3CH_2MgBr + CO_2 \xrightarrow{H_3O^+} CH_3CH_2COOH$ $(X)$
$4$. $CH_3CH_2COOH$ कोल्बे विद्युत-अपघटन $(Y)$ द्वारा $CH_3CH_2CH_2CH_3$ $(Z)$ बनाता है।
$5$. $W + Na / \text{dry ether}$ (वुर्ट्ज़ अभिक्रिया) भी $CH_3CH_2CH_2CH_3$ $(Z)$ बनाता है।
अतः,$Y$ विद्युत-अपघटन है और $Z$ $CH_3CH_2CH_2CH_3$ है।

(C) $Hex-2-ene$ $(CH_3-CH_2-CH_2-CH=CH-CH_3)$ का रिडक्टिव ओजोनोलिसिस द्वि-आबंध पर ओजोन के योग और उसके बाद $Zn/H_2O$ के साथ विदलन द्वारा दो कार्बोनिल यौगिकों का निर्माण करता है।
$Hex-2-ene$ में $C=C$ आबंध का विदलन $2^{nd}$ स्थिति पर होता है।
अभिक्रिया: $CH_3-CH_2-CH_2-CH=CH-CH_3 \xrightarrow{O_3, Zn/H_2O} CH_3-CH_2-CH_2-CHO + CH_3-CHO$.
अतः,$X = CH_3-CH_2-CH_2-CHO$ $(Butanal)$ और $Y = CH_3-CHO$ $(Ethanal)$.

(D) $LiAlH_4$ हाइड्राइड आयन $(H^-)$ के स्रोत के रूप में कार्य करता है,जो साइक्लोहेक्सानोन के इलेक्ट्रोफिलिक कार्बोनिल कार्बन पर हमला करके एक एल्कोक्साइड मध्यवर्ती बनाता है।
दूसरे चरण में,$D_2O$ ड्यूटेरियम $(D^+)$ के स्रोत के रूप में कार्य करता है,जो एल्कोक्साइड ऑक्सीजन का प्रोटोनेशन (ड्यूटेरेशन) करके अंतिम उत्पाद बनाता है,जो $-OD$ समूह और अल्फा कार्बन से जुड़े हाइड्रोजन परमाणु वाला साइक्लोहेक्सानोल का व्युत्पन्न है।

(C) $1$. प्रारंभिक पदार्थ प्रोपेन$-1-$ऑल $(CH_3CH_2CH_2OH)$ है।
$2$. $CrO_3/H_2SO_4$ (जोन्स अभिकर्मक) के साथ ऑक्सीकरण प्राथमिक अल्कोहल को प्रोपेनोइक एसिड $(CH_3CH_2COOH)$ में परिवर्तित करता है।
$3$. $SOCl_2$ के साथ उपचार कार्बोक्सिलिक एसिड को प्रोपेनॉयल क्लोराइड $(CH_3CH_2COCl)$ में परिवर्तित करता है,जो $X$ है।
$4$. $X$ की डाइमिथाइलकैडमियम $((CH_3)_2Cd)$ के साथ अभिक्रिया एसिड क्लोराइड से कीटोन तैयार करने की एक मानक विधि है,जिससे ब्यूटेन$-2-$ओन $(CH_3CH_2COCH_3)$ प्राप्त होता है। अतः,$Y = (CH_3)_2Cd$.
$5$. अंतिम चरण शुष्क $HCl$ गैस की उपस्थिति में एथिलीन ग्लाइकॉल $(HOCH_2CH_2OH)$ का उपयोग करके कीटोन का चक्रीय एसिटल के रूप में संरक्षण है। अतः,$Z = HOCH_2CH_2OH/HCl \text{ (gas)}$.
$6$. इसलिए,विकल्प $C$ सही है।

(A) आल्कोहल का निर्जलीकरण आल्कोहल के प्रकार पर निर्भर करता है:
$1$. प्राथमिक $(1^{\circ})$ आल्कोहल जैसे इथेनॉल का निर्जलीकरण सांद्र $H_2SO_4$ का उपयोग करके $443 \ K$ पर होता है।
$2$. द्वितीयक $(2^{\circ})$ आल्कोहल जैसे प्रोपेन$-2-$ऑल का निर्जलीकरण $85 \% \ H_3PO_4$ का उपयोग करके $440 \ K$ पर होता है।
$3$. तृतीयक $(3^{\circ})$ आल्कोहल जैसे टर्ट-ब्यूटाइल आल्कोहल का निर्जलीकरण $20 \% \ H_3PO_4$ का उपयोग करके $358 \ K$ पर होता है।
अतः,$X = H_2SO_4, 443 \ K$; $Y = 85 \% \ H_3PO_4, 440 \ K$; $Z = 20 \% \ H_3PO_4, 358 \ K$.

(A) $C_6H_7N$ एनीलिन $(A)$ के अनुरूप है।
एनीलिन $273-278 \ K$ पर $NaNO_2 / HCl$ के साथ डायज़ोटाइजेशन अभिक्रिया करके बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड बनाता है,जिसे पानी के साथ गर्म करने पर फिनोल $(B)$ प्राप्त होता है।
फिनोल सांद्र नाइट्रिक एसिड $(HNO_3)$ के साथ अभिक्रिया करके इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन द्वारा $2,4,6-$ट्राइनाइट्रोफिनोल $(C)$ देता है,जिसे आमतौर पर पिक्रिक एसिड के रूप में जाना जाता है।

(C) अभिक्रिया अनुक्रम इस प्रकार है:
$1$. $p-chloronitrobenzene$,$443 \ K$ पर $NaOH$ के साथ अभिक्रिया करके $p-nitrophenol$ $(X)$ बनाता है।
$2$. $p-nitrophenol$ का $Sn + HCl$ का उपयोग करके अपचयन किया जाता है जिससे $p-aminophenol$ $(Y)$ बनता है।
$3$. $p-aminophenol$,$0-5^{\circ}C$ पर $NaNO_2 / HCl$ के साथ अभिक्रिया करके एक डायज़ोनियम लवण मध्यवर्ती बनाता है।
$4$. इस डायज़ोनियम लवण का $10^{\circ}C$ पर $H_3O^{+}$ के साथ जल-अपघटन करने पर डायज़ोनियम समूह $-OH$ समूह द्वारा प्रतिस्थापित हो जाता है,जिसके परिणामस्वरूप $hydroquinone$ $(Z)$ का निर्माण होता है।

(C) दी गई अभिक्रिया क्युमीन (आइसोप्रोपाइल बेंजीन) से फिनोल का औद्योगिक निर्माण है।
$1$. क्युमीन ऑक्सीजन $(O_2)$ के साथ अभिक्रिया करके क्युमीन हाइड्रोपरॉक्साइड $(A)$ बनाता है:
$C_6H_5-CH(CH_3)_2 + O_2 \rightarrow C_6H_5-C(CH_3)_2-O-OH$
$2$. क्युमीन हाइड्रोपरॉक्साइड $(A)$ तनु अम्ल $(H_3O^+)$ के साथ उपचारित करने पर पुनर्विन्यास द्वारा फिनोल $(B)$ और एसीटोन $(C)$ उत्पन्न करता है:
$C_6H_5-C(CH_3)_2-O-OH \xrightarrow{H_3O^+} C_6H_5OH + (CH_3)_2CO$
अतः,$A$ क्युमीन हाइड्रोपरॉक्साइड है,$B$ फिनोल है,और $C$ एसीटोन है। सही विकल्प $C$ है।

(B) इस अभिक्रिया में एक तृतीयक एल्किल हैलाइड,$(CH_3)_3C-Cl$,और एक प्रबल क्षार,$C_2H_5ONa$ (सोडियम एथॉक्साइड) शामिल हैं।
चूंकि एल्किल हैलाइड त्रिविम रूप से बाधित (तृतीयक) है,इसलिए $S_N2$ मार्ग प्रतिकूल है।
इसके बजाय,क्षार एक प्रोटॉन स्वीकर्ता के रूप में कार्य करता है,जिससे $E2$ विलोपन अभिक्रिया होती है।
क्षार $\beta$-कार्बन परमाणु से एक प्रोटॉन को हटा देता है,जिसके परिणामस्वरूप एक एल्कीन का निर्माण होता है।
मुख्य उत्पाद $2$-मेथिलप्रोपीन है,जो $(CH_3)_2C=CH_2$ है।

(C) पहली अभिक्रिया है: $(CH_3)_3 C-O^- Na^+ + CH_3 CH_2 Br \longrightarrow (CH_3)_3 C-OCH_2 CH_3 (X) + NaBr$.
यह एक $S_N2$ अभिक्रिया है जहाँ एक प्राथमिक हैलाइड ईथर बनाने के लिए एक बड़े एल्कोक्साइड के साथ अभिक्रिया करता है।
दूसरी अभिक्रिया है: $(CH_3)_3 C-Br + CH_3 CH_2 O^- Na^+ \longrightarrow CH_3-C(CH_3)=CH_2 (Y) + CH_3 CH_2 OH (Z) + NaBr$.
यह एक विलोपन अभिक्रिया $(E2)$ है जहाँ एक तृतीयक एल्काइल हैलाइड एल्कीन और अल्कोहल बनाने के लिए एक मजबूत क्षार (एल्कोक्साइड) के साथ अभिक्रिया करता है।

(A) $(i)$ ईथर की $HI$ के साथ अभिक्रिया एक अल्कोहल और एक अल्काइल आयोडाइड देती है। यदि ईथर के किसी एक अल्काइल समूह में $3^{\circ}$ कार्बन परमाणु मौजूद है,तो आयोडाइड आयन $(-I)$ अधिक प्रतिस्थापित कार्बन परमाणु ($3^{\circ}$ कार्बन) पर $S_N1$ क्रियाविधि के माध्यम से आक्रमण करता है।
$(ii)$ ऐसा इसलिए होता है क्योंकि अभिक्रिया के दौरान बनने वाला $3^{\circ}$ कार्बोकेशन $1^{\circ}$ या $2^{\circ}$ कार्बोकेशन की तुलना में अत्यधिक स्थिर होता है और त्रिविम बाधा (steric hindrance) के कारण $S_N2$ क्रियाविधि का पालन नहीं होता है।
$(iii)$ दी गई अभिक्रिया में,ईथर $2-ethoxy-2-methylbutane$ है। $HI$ ऑक्सीजन और $3^{\circ}$ कार्बन के बीच के बंध को तोड़ता है,जिससे $S_N1$ क्रियाविधि के माध्यम से इथेनॉल $(CH_3CH_2OH)$ और $2-iodo-2-methylbutane$ $((CH_3)_2(CH_3CH_2)C-I)$ का निर्माण होता है।
अतः,विकल्प $A$ सही उत्तर है।

(C) जब एक एल्डिहाइड $(R-CHO)$ टॉलेन अभिकर्मक के साथ अभिक्रिया करता है,तो निम्नलिखित अभिक्रिया होती है:
$R-CHO + 2[Ag(NH_3)_2]^+ + 3OH^- \longrightarrow R-COO^- + 2Ag + 4NH_3 + 2H_2O$
अतः,बनने वाले उत्पाद $Ag, H_2O, R-COO^-$ और $NH_3$ हैं,और विकल्प $(C)$ सही उत्तर है।

(D) अभिक्रिया क्रम इस प्रकार है:
$1$. एथीन $(CH_2=CH_2)$ का रिडक्टिव ओजोनोलिसिस करने पर फॉर्मेल्डिहाइड $(HCHO)$ प्राप्त होता है,जो उत्पाद $A$ है।
$CH_2=CH_2 \xrightarrow[2. Zn/H_2O]{1. O_3} 2HCHO (A)$
$2$. फॉर्मेल्डिहाइड $(HCHO)$ में $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु नहीं होते हैं,इसलिए यह सांद्र $NaOH$ की उपस्थिति में स्व-ऑक्सीकरण-अपचयन (असमानुपातन) अभिक्रिया देता है,जिसे कैनिज़ारो अभिक्रिया कहा जाता है।
$2HCHO + NaOH (conc.) \rightarrow CH_3OH (B) + HCOONa (C)$
यहाँ,$B$ मेथनॉल (अल्कोहल) है और $C$ सोडियम फॉर्मेट (कार्बोक्सिलिक अम्ल का सोडियम लवण) है।
अतः,$A$ से $B$ और $C$ प्राप्त करने की अभिक्रिया कैनिज़ारो अभिक्रिया का एक उदाहरण है।

(A) जब एथेनल $(CH_3CHO)$ और प्रोपेनोन $(CH_3COCH_3)$ क्रॉस-एल्डोल संघनन अभिक्रिया करते हैं,तो प्रोपेनोन का न्यूक्लियोफिलिक एनोलेट एथेनल के कार्बोनिल कार्बन पर आक्रमण करता है।
$1$. प्रारंभिक योगज उत्पाद $4$-हाइड्रॉक्सीपेंटेन-$2$-ओन $(CH_3-CH(OH)-CH_2-COCH_3)$ है।
$2$. निर्जलीकरण (गर्म करने) पर,यह असंतृप्त उत्पाद,पेंट-$3$-ईन-$2$-ओन $(CH_3-CH=CH-COCH_3)$ देता है।

(A) अम्लीय गुण $\propto$ संयुग्मी क्षार (फिनोक्साइड आयन) की स्थिरता।
फिनोक्साइड आयन की स्थिरता इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूहों ($-M$ और $-I$ प्रभाव) द्वारा बढ़ती है और इलेक्ट्रॉन-दाता समूहों ($+M$,$+H$,और $+I$ प्रभाव) द्वारा घटती है।
दिए गए प्रतिस्थापी हैं:
$(I)$ $p$-मिथाइलफिनोल: $-CH_3$ समूह $+H$ और $+I$ प्रभाव दिखाता है,जो फिनोक्साइड आयन को अस्थिर करता है।
$(II)$ $m$-नाइट्रोफिनोल: $-NO_2$ समूह केवल $-I$ प्रभाव दिखाता है ($-M$ प्रभाव $m$-स्थिति पर कार्य नहीं करता है)।
$(III)$ $p$-नाइट्रोफिनोल: $-NO_2$ समूह $-M$ और $-I$ दोनों प्रभाव दिखाता है,जो मजबूत स्थिरता प्रदान करता है।
$(IV)$ फिनोल: कोई प्रतिस्थापी नहीं है।
इस प्रकार,संयुग्मी क्षार की स्थिरता का क्रम: $p$-मिथाइलफिनोक्साइड < फिनोक्साइड < $m$-नाइट्रोफिनोक्साइड < $p$-नाइट्रोफिनोक्साइड है।
अतः,अम्लीय गुण का बढ़ता क्रम: $I < IV < II < III$ है।

(A) यह अभिक्रिया क्लेजन-श्मिट संघनन है,जो बेंजल्डिहाइड (जिसमें $\alpha$-हाइड्रोजन नहीं होते) और प्रोपेनल (जिसमें $\alpha$-हाइड्रोजन होते हैं) के बीच एक प्रकार का क्रॉस एल्डोल संघनन है।
तनु $NaOH$ की उपस्थिति में,प्रोपेनल का $\alpha$-कार्बन एक न्यूक्लियोफाइल के रूप में कार्य करता है और बेंजल्डिहाइड के कार्बोनिल कार्बन पर आक्रमण करके एल्डोल मध्यवर्ती बनाता है।
गर्म करने $(\Delta)$ पर निर्जलीकरण ($H_2O$ का निष्कासन) के बाद,$\alpha,\beta$-असंतृप्त एल्डिहाइड $C_6H_5CH=C(CH_3)CHO$ प्राप्त होता है।
अतः,सही उत्पाद $C_6H_5CH=C(CH_3)CHO$ है।

(C) जब बेंज़ल्डिहाइड को सांद्र $NaOH$ के साथ गर्म किया जाता है,तो यह कैनिज़ारो अभिक्रिया देता है।
इस अभिक्रिया में,वे एल्डिहाइड जिनमें $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु नहीं होता है,वे स्वतः ऑक्सीकरण और अपचयन (विषमानुपातन) से गुजरते हैं।
बेंज़ल्डिहाइड $(C_6H_5CHO)$ में $\alpha$-हाइड्रोजन नहीं होता है,इसलिए यह अपचयित होकर बेंज़िल अल्कोहल $(C_6H_5CH_2OH)$ और ऑक्सीकृत होकर सोडियम बेंज़ोएट $(C_6H_5COO^-Na^+)$ बनाता है।
कुल अभिक्रिया इस प्रकार है:
$2C_6H_5CHO + NaOH \xrightarrow{\Delta} C_6H_5CH_2OH + C_6H_5COO^-Na^+$

(A) $NaOCl$ एक ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करता है और हेलोफॉर्म अभिक्रिया में उपयोग किया जाता है। $NaOCl$ के साथ हेलोफॉर्म अभिक्रिया देने वाले यौगिक निम्नलिखित हैं:
$1$. कार्बिनोल कार्बन से जुड़े मिथाइल समूह वाले द्वितीयक अल्कोहल $(RCH(OH)CH_3)$.
$2$. मिथाइल कीटोन $(R-COCH_3)$.
$3$. एसिटाल्डिहाइड $(CH_3CHO)$.
$4$. $CH_3CO-$ समूह वाले यौगिक,जैसे $V$ $( (CH_3)_2C=C(CH_3)COCH_3 )$.
दिए गए यौगिकों का विश्लेषण करने पर:
$I. RCH(OH)CH_3$ एक $2^{\circ}$ अल्कोहल है जिसमें $CH_3$ समूह है,इसलिए यह अभिक्रिया करता है।
$II. RCH_2CH_2-CO-CH_2CH_3$ एक कीटोन है लेकिन इसमें कार्बोनिल कार्बन से जुड़ा कोई मिथाइल समूह नहीं है,इसलिए यह अभिक्रिया नहीं करता है।
$III. R-COCH_3$ एक मिथाइल कीटोन है,इसलिए यह अभिक्रिया करता है।
$IV. CH_3CHO$ एसिटाल्डिहाइड है,जो अभिक्रिया करता है।
$V. (CH_3)_2C=C(CH_3)COCH_3$ में $CH_3CO-$ समूह है,इसलिए यह अभिक्रिया करता है।
अतः,$I, III, IV$ और $V$ का $NaOCl$ द्वारा ऑक्सीकरण होता है।

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

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

(B) $(X) \longrightarrow$ सुक्रोज का जल-अपघटन करने पर ग्लूकोज और फ्रुक्टोज प्राप्त होते हैं।
सुक्रोज $\longrightarrow$ ग्लूकोज + फ्रुक्टोज
$(Y) \longrightarrow$ लैक्टोज का जल-अपघटन करने पर $D$-ग्लूकोज और $D$-गैलेक्टोज प्राप्त होते हैं।
लैक्टोज $\longrightarrow$ $D$-ग्लूकोज + $D$-गैलेक्टोज
$(Z) \longrightarrow$ माल्टोज का जल-अपघटन करने पर ग्लूकोज की $2$ इकाइयाँ प्राप्त होती हैं।
माल्टोज $\longrightarrow$ ग्लूकोज + ग्लूकोज
अतः,सही विकल्प $(B)$ है।

(C) दिए गए कथनों की व्याख्या इस प्रकार है:
$(A)$ एक ट्राइपेप्टाइड में $3$ अमीनो एसिड होते हैं जो $2$ पेप्टाइड बंधों द्वारा जुड़े होते हैं। अतः,कथन $(A)$ सही है।
$(B)$ एक पेंटापेप्टाइड में $5$ अमीनो एसिड होते हैं जो $4$ पेप्टाइड बंधों द्वारा जुड़े होते हैं। अतः,कथन $(B)$ सही है।
$(C)$ न्यूक्लियोसाइड,बेस और शर्करा का उत्पाद है। न्यूक्लियोटाइड,बेस,शर्करा और फॉस्फेट समूह का उत्पाद है। अतः,कथन $(C)$ गलत है।
$(D)$ सेलुलोज में,$\beta-D$-ग्लूकोज इकाइयां एक ग्लूकोज के $C-1$ और अगली ग्लूकोज इकाई के $C-4$ के बीच $\beta$-ग्लाइकोसिडिक लिंकेज द्वारा जुड़ी होती हैं। अतः,कथन $(D)$ सही है।
अतः,सही कथन $(A)$,$(B)$ और $(D)$ हैं। इसलिए,विकल्प $(C)$ सही है।

(A) $\alpha$-अमीनो अम्ल का सामान्य सूत्र $NH_2-CH(R)-COOH$ है।
ट्रिप्टोफैन में,$R$ समूह इंडोलिल-मिथाइल समूह होता है।
हिस्टिडीन में,$R$ समूह इमिडाज़ोलिल-मिथाइल समूह होता है।
अतः,ट्रिप्टोफैन $(X)$ और हिस्टिडीन $(Y)$ के लिए $R$ समूह क्रमशः इंडोलिल-मिथाइल और इमिडाज़ोलिल-मिथाइल समूह हैं।

(C) $Pepsin$ और $Trypsin$ दोनों प्रोटीयोलाइटिक एंजाइम हैं जो प्रोटीन को अमीनो एसिड में तोड़ते हैं। $Pepsin$ पेट में कार्य करता है,जबकि $Trypsin$ छोटी आंत में कार्य करता है। दिए गए विकल्पों में,$Trypsin$ अग्न्याशय द्वारा प्रोटीन पाचन के लिए एक मानक उत्तर है। $Pepsin$ भी जैविक संदर्भों में एक सही उत्तर है। हालाँकि,कई शैक्षणिक संदर्भों में,छोटी आंत में प्रोटीन के अंतिम अपघटन के लिए $Trypsin$ की भूमिका पर जोर दिया जाता है।

(C) $I$. $DNA$ की संरचना डबल हेलिक्स होती है।
$II$. एडेनिन थाइमिन के साथ हाइड्रोजन बंध $(A=T)$ बनाता है और साइटोसिन ग्वानिन के साथ हाइड्रोजन बंध $(C \equiv G)$ बनाता है।
$III$. $DNA$ अणुओं में दो स्ट्रैंड एक-दूसरे के पूरक होते हैं।
$IV$. $DNA$ स्ट्रैंड में पेंटोज $2$-डीऑक्सीराइबोज शर्करा होती है।
अतः,विकल्प $(C)$ गलत है।

(D) $I)$ चारगाफ के नियम के अनुसार,$DNA$ में एडेनिन की मात्रा थाइमिन के बराबर होती है $(A = T)$। यह कथन सही है।
$II)$ $RNA$ में,एडेनिन यूरैसिल के साथ जुड़ता है,लेकिन ऐसा कोई नियम नहीं है कि उनकी मात्रा समान होनी चाहिए। यह कथन गलत है।
$III)$ एमाइलोज $\alpha-1 \rightarrow 4$ ग्लाइकोसिडिक लिंकेज द्वारा जुड़े $\alpha-D$-ग्लूकोज इकाइयों का एक रैखिक बहुलक है। एमाइलोपेक्टिन शाखित बहुलक है। यह कथन गलत है।
$IV)$ एडिसन रोग एड्रिनल कॉर्टेक्स के असामान्य कार्य के कारण होता है,जिससे ग्लूकोकोर्टिकोइड्स और मिनरलोकॉर्टिकोइड्स की कमी हो जाती है। यह कथन सही है।
अतः,कथन $I$ और $IV$ सही हैं।

(A) आइए विटामिन,उनके स्रोतों और कमी से होने वाले रोगों के दिए गए सेट का विश्लेषण करें:
$(a)$ विटामिन $B_6$ (पाइरिडोक्सिन) दूध,अनाज और मछली में पाया जाता है। इसकी कमी से ऐंठन (convulsions) हो सकती है। यह एक सही सेट है।
$(b)$ विटामिन $K$ हरी पत्तेदार सब्जियों में पाया जाता है। इसकी कमी से रक्त का थक्का जमने का समय बढ़ जाता है,एनीमिया नहीं। यह एक गलत सेट है।
$(c)$ विटामिन $C$ (एस्कॉर्बिक एसिड) खट्टे फलों और हरी पत्तेदार सब्जियों में पाया जाता है,मछली में नहीं। इसकी कमी से स्कर्वी रोग होता है। यह एक गलत सेट है।
$(d)$ विटामिन $D$ सूर्य के प्रकाश और अंडे की जर्दी से प्राप्त होता है,खट्टे फलों से नहीं। इसकी कमी से रिकेट्स रोग होता है। यह एक गलत सेट है।
अतः,सही सेट $(a)$ है।

(B) $1$. एसिटिक एसिड $(CH_3COOH)$,$NH_3$ के साथ अभिक्रिया करके अमोनियम एसीटेट बनाता है,जिसे गर्म करने पर निर्जलीकरण द्वारा एसिटामाइड $(A)$ प्राप्त होता है: $CH_3COOH + NH_3$ $\rightarrow CH_3COONH_4$ $\xrightarrow{\Delta} CH_3CONH_2 (A) + H_2O$.
$2$. एसिटामाइड $(A)$ का $LiAlH_4$ द्वारा अपचयन करने पर एथिलएमीन $(B)$ प्राप्त होता है: $CH_3CONH_2 \xrightarrow{LiAlH_4} CH_3CH_2NH_2 (B)$.
$3$. एथिलएमीन $(B)$ की $KOH$ की उपस्थिति में क्लोरोफॉर्म $(CHCl_3)$ के साथ अभिक्रिया (कार्बाइलेमीन अभिक्रिया) कराने पर एथिल आइसोसाइनाइड $(C)$ प्राप्त होता है: $CH_3CH_2NH_2 + CHCl_3 + 3KOH \rightarrow CH_3CH_2NC (C) + 3KCl + 3H_2O$.
$4$. अतः,$B$ का मान $CH_3CH_2NH_2$ है और $C$ का मान $CH_3CH_2NC$ है।

(D) $1$. $CH_3COOH + SOCl_2 \rightarrow CH_3COCl$ (यौगिक $A$ एसिटिल क्लोराइड है)।
$2$. $CH_3COCl + C_6H_6 \xrightarrow{AlCl_3} C_6H_5COCH_3$ (फ्रीडल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन,यौगिक $B$ एसिटोफेनोन है)।
$3$. $C_6H_5COCH_3 + HCN \rightarrow C_6H_5C(OH)(CH_3)CN$ (न्यूक्लियोफिलिक योग,यौगिक $C$ एसिटोफेनोन सायनोहाइड्रिन है)।
$4$. $C_6H_5C(OH)(CH_3)CN + H_2O \rightarrow C_6H_5C(OH)(CH_3)COOH$ (नाइट्राइल का कार्बोक्सिलिक अम्ल में जल-अपघटन,यौगिक $D$ $2$-हाइड्रॉक्सी-$2$-फेनिलप्रोपेनोइक अम्ल है)।

(D) एस्टरीकरण (फिशर एस्टरीकरण) की क्रियाविधि में निम्नलिखित चरण शामिल हैं:
$1$. कार्बोक्सिलिक अम्ल के कार्बोनिल ऑक्सीजन का प्रोटोनीकरण: कार्बोक्सिलिक अम्ल $(R-COOH)$ $H^+$ के साथ अभिक्रिया करके एक प्रोटोनेटेड स्पीशीज बनाता है,जिसे संरचना $4$ द्वारा दर्शाया गया है।
$2$. अल्कोहल द्वारा नाभिकरागी (न्यूक्लियोफिलिक) आक्रमण: अल्कोहल $(R'-OH)$ प्रोटोनेटेड कार्बोक्सिलिक अम्ल के इलेक्ट्रोफिलिक कार्बन पर आक्रमण करता है,जिससे चतुष्फलकीय मध्यवर्ती बनता है,जिसे संरचना $2$ द्वारा दर्शाया गया है।
$3$. प्रोटॉन स्थानांतरण: अल्कोहल समूह के ऑक्सीजन से एक प्रोटॉन हाइड्रॉक्सिल समूहों में से एक पर स्थानांतरित हो जाता है,जिसके परिणामस्वरूप ऑक्सोनियम आयन बनता है,जिसे संरचना $1$ द्वारा दर्शाया गया है।
$4$. जल का निष्कासन और विप्रोटोनीकरण: जल का अणु बाहर निकल जाता है और प्रोटॉन के हटने से प्रोटोनेटेड एस्टर बनता है,जिसे संरचना $3$ द्वारा दर्शाया गया है।
अतः,सही क्रम $4$ $\rightarrow 2$ $\rightarrow 1$ $\rightarrow 3$ है।

(A) मुख्य विचार: फ्राइस पुनर्विन्यास एक लुईस एसिड उत्प्रेरक की उपस्थिति में फेनोलिक एस्टर का हाइड्रॉक्सी एरील कीटोन में पुनर्विन्यास है।
इस अभिक्रिया में,एसाइल समूह $(RCO-)$ एस्टर के ऑक्सीजन परमाणु से बेंजीन रिंग के ऑर्थो या पैरा स्थिति पर स्थानांतरित हो जाता है।
अतः,यह $O$-एसाइलेटेड फिनोल (फेनोलिक एस्टर) का $C$-एसाइलेटेड फिनोल (हाइड्रॉक्सी एरील कीटोन) में रूपांतरण को दर्शाता है।
इसलिए,विकल्प $(A)$ सही है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_6H_5OCOR \xrightarrow{AlCl_3} o-HOC_6H_4COR + p-HOC_6H_4COR$

(A) ऐल्कोहॉल में,ऑक्सीजन परमाणु $sp^3$ संकरित होता है।
ऑक्सीजन परमाणु पर दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों (lone pairs) की उपस्थिति के कारण,बंध कोण आदर्श चतुष्फलकीय कोण $109.5^{\circ}$ $(109^{\circ} 28')$ से थोड़ा कम होता है।
इसलिए,ऐल्कोहॉल में बंध कोण $109^{\circ}$ के करीब होता है।

(A) संकुल निर्माण अभिक्रिया के लिए समग्र स्थिरता स्थिरांक $\beta_n$ चरणबद्ध स्थिरता स्थिरांकों $K_1, K_2, ..., K_n$ का गुणनफल होता है।
दिए गए चरणबद्ध स्थिरांक:
$K_1 = 1.0 \times 10^4$
$K_2 = 1.0 \times 10^3$
$K_3 = 1.0 \times 10^3$
$K_4 = 1.0 \times 10^2$
समग्र स्थिरता स्थिरांक $\beta_4$ की गणना इस प्रकार की जाती है:
$\beta_4 = K_1 \times K_2 \times K_3 \times K_4$
$\beta_4 = (1.0 \times 10^4) \times (1.0 \times 10^3) \times (1.0 \times 10^3) \times (1.0 \times 10^2)$
$\beta_4 = 1.0 \times 10^{(4+3+3+2)} = 1.0 \times 10^{12}$

(C) अभिक्रिया $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \longrightarrow 2NH_{3(g)}$ के लिए,अभिक्रिया की दर इस प्रकार दी जाती है:
दर $= -\frac{d[N_2]}{dt} = -\frac{1}{3} \frac{d[H_2]}{dt} = \frac{1}{2} \frac{d[NH_3]}{dt}$.
दिया गया है कि $-\frac{d[N_2]}{dt} = 0.02 \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}$.
$N_2$ और $H_2$ के पदों की तुलना करने पर:
$-\frac{d[N_2]}{dt} = -\frac{1}{3} \frac{d[H_2]}{dt}$.
अतः,$-\frac{d[H_2]}{dt} = 3 \times (-\frac{d[N_2]}{dt})$.
$-\frac{d[H_2]}{dt} = 3 \times 0.02 = 0.06 \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}$.

(D) अभिक्रिया $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \longrightarrow 2NH_{3(g)}$ के लिए,अभिक्रिया की दर को इस प्रकार व्यक्त किया जाता है:
$Rate = -\frac{d[N_2]}{dt} = -\frac{1}{3} \frac{d[H_2]}{dt} = \frac{1}{2} \frac{d[NH_3]}{dt}$
$NH_3$ और $H_2$ के पदों की तुलना करने पर:
$-\frac{1}{3} \frac{d[H_2]}{dt} = \frac{1}{2} \frac{d[NH_3]}{dt}$
दोनों पक्षों को $6$ से गुणा करने पर:
$-2 \frac{d[H_2]}{dt} = 3 \frac{d[NH_3]}{dt}$
अतः,$3 \frac{d[NH_3]}{dt} = -2 \frac{d[H_2]}{dt}$ प्राप्त होता है।

(A) शून्य कोटि की अभिक्रिया के लिए,समाकलित वेग समीकरण इस प्रकार है:
$[A]_t = [A]_0 - kt$
दिया गया है:
वेग स्थिरांक,$k = 1 \times 10^{-3} \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}$
प्रारंभिक सांद्रता,$[A]_0 = 0.1 \ mol \ L^{-1}$
समय,$t = 10 \ s$
समीकरण में मान रखने पर:
$[A]_t = 0.1 - (1 \times 10^{-3} \times 10)$
$[A]_t = 0.1 - 10^{-2}$
$[A]_t = 0.1 - 0.01$
$[A]_t = 0.09 \ mol \ L^{-1}$

(A) प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,वेग स्थिरांक $K$ का सूत्र है:
$K = \frac{2.303}{t} \log \frac{[A]_0}{[A]_t}$
दिया गया है $K = 3.3 \times 10^{-4} \ s^{-1}$ और अभिक्रिया $90 \%$ पूर्ण होती है,इसलिए $[A]_t = 0.10[A]_0$।
मान रखने पर:
$3.3 \times 10^{-4} = \frac{2.303}{t} \log \frac{[A]_0}{0.10[A]_0}$
$3.3 \times 10^{-4} = \frac{2.303}{t} \log(10)$
चूंकि $\log(10) = 1$ है:
$t = \frac{2.303}{3.3 \times 10^{-4}} \ s$
$t \approx 6978 \ s$
समय को मिनट में बदलने पर:
$t = \frac{6978}{60} \ min \approx 116.3 \ min$
दिए गए विकल्पों के अनुसार,सही उत्तर $116.67 \ min$ है।

(A) प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए: $[R] = [R]_0 e^{-kt}$.
दोनों पक्षों का प्राकृतिक लघुगणक लेने पर: $\ln [R] = \ln [R]_0 - kt$.
पदों को व्यवस्थित करने पर: $\ln [R]_0 - \ln [R] = kt$,जिससे $\ln \frac{[R]_0}{[R]} = kt$ प्राप्त होता है।
$10$ के आधार वाले लघुगणक में बदलने पर: $2.303 \log \frac{[R]_0}{[R]} = kt$.
अतः,$\log \frac{[R]_0}{[R]} = \frac{k}{2.303} t$.
इसकी तुलना सीधी रेखा के समीकरण $y = mx + c$ से करने पर,$\log \frac{[R]_0}{[R]}$ बनाम $t$ का आलेख मूल बिंदु से गुजरने वाली एक धनात्मक ढाल $m = \frac{k}{2.303}$ वाली सीधी रेखा देता है।

(A) प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,अर्ध-आयु $t_{1/2} = \frac{0.693}{k}$ द्वारा दी जाती है।
$T_1 = 310 \ K$ पर,$t_{1/2} = 12 \ min$,इसलिए $k_1 = \frac{0.693}{12} \ min^{-1}$.
$T_2 = 300 \ K$ पर,$t_{1/2} = 2 \ hrs = 120 \ min$,इसलिए $k_2 = \frac{0.693}{120} \ min^{-1}$.
आर्हेनियस समीकरण का उपयोग करते हुए: $\ln\left(\frac{k_1}{k_2}\right) = \frac{E_a}{R} \left(\frac{T_1 - T_2}{T_1 T_2}\right)$.
$\ln\left(\frac{0.693/12}{0.693/120}\right) = \ln(10) = 2.303$.
$2.303 = \frac{E_a}{8.3} \left(\frac{310 - 300}{310 \times 300}\right)$.
$E_a = 2.303 \times 8.3 \times 9300 \approx 177760 \ J \ mol^{-1} = 177.76 \ kJ \ mol^{-1}$.

(C) $(II)$,$(III)$,और $(IV)$ ब्रॉड स्पेक्ट्रम एंटीबायोटिक्स हैं।
$\text{Penicillin G}$ एक नैरो स्पेक्ट्रम एंटीबायोटिक है।
ब्रॉड स्पेक्ट्रम एंटीबायोटिक्स ग्राम-पॉजिटिव और ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया की एक विस्तृत श्रृंखला के खिलाफ प्रभावी होती हैं।

(A) Ofloxacin एक एंटीबायोटिक है जबकि Paracetamol,Morphine और Codeine एनाल्जेसिक के रूप में कार्य करते हैं।
अतः,विकल्प $(A)$ सही है।

(A) $Codeine$ एक पीड़ाहर है,जबकि $Equanil$ एक प्रशांतक है। अतः,यह युग्म सही है।
$Chloramphenicol$ एक प्रतिजैविक है,जबकि $Nardil$ एक अवसादरोधी (antidepressant) है।
$Histamine$ सूजन संबंधी प्रतिक्रियाओं में शामिल होता है,जबकि $Salvarsan$ सिफलिस के उपचार में प्रयुक्त होने वाली प्रतिजैविक है।
$Norethindrone$ का उपयोग गर्भनिरोधक के रूप में किया जाता है,जबकि $Alitame$ एक एस्पार्टिक एसिड युक्त डाई-पेप्टाइड कृत्रिम मधुरक है।

(C) एंटीहिस्टामाइन वे दवाएं हैं जो हिस्टामाइन की क्रिया को अवरुद्ध करके एलर्जी प्रतिक्रियाओं का इलाज करती हैं।
$2. \text{Dimetane}$ (ब्रोमफेनिरामाइन) और $4. \text{Seldane}$ (टर्फेनाडाइन) प्रसिद्ध एंटीहिस्टामाइन हैं।
$1. \text{Serotonin}$ एक न्यूरोट्रांसमीटर है।
$3. \text{Phenelzine}$ एक एंटीडिप्रेसेंट ($MAO$ इनहिबिटर) है।
इसलिए,सही विकल्प $C$ है।

(C) $(i)$ एलोस्टेरिक साइट पर अवरोधक का जुड़ना सक्रिय साइट के आकार को इस तरह बदल देता है कि सबस्ट्रेट उसे पहचान नहीं पाता है। यह कथन सही है।
$(ii)$ रासायनिक संदेशवाहक के जुड़ने के बाद रिसेप्टर का आकार बदल जाता है। यह कथन गलत है।
$(iii)$ एक रासायनिक संदेशवाहक कोशिका में प्रवेश किए बिना उसे संदेश देता है। यह कथन गलत है।
$(iv)$ एरिथ्रोमाइसिन एक बैक्टीरियोस्टेटिक एंटीबायोटिक है जिसका उपयोग कई जीवाणु संक्रमणों के उपचार के लिए किया जाता है। यह कथन सही है।
अतः,विकल्प $(C)$ सही उत्तर है।

(C) दिए गए यौगिकों की संरचनाएं इस प्रकार हैं:
$(a)$ रैनिटिडिन: एक एंटासिड।
$(b)$ सैकरिन: एक कृत्रिम स्वीटनर।
$(c)$ सैलवारसन: एक रोगाणुरोधी दवा है जिसकी संरचना में $-As=As-$ लिंकेज होता है।
$(d)$ सेल्डन: एक एंटीहिस्टामाइन।
अतः,सैलवारसन में $-As=As-$ लिंकेज होता है,और विकल्प $(c)$ सही उत्तर है।

$(A)$ $4f$-श्रेणी में, जैसे-जैसे परमाणु क्रमांक $La$ से $Lu$ तक बढ़ता है, परमाणु और आयनिक त्रिज्या धीरे-धीरे कम होती जाती है।
लैंथेनम से ल्यूटेशियम तक परमाणु और आयनिक आकार में इस कमी को लैंथेनाइड संकुचन कहा जाता है।
चूंकि $Pr$ $(59)$, $Gd$ $(64)$, और $Tm$ $(69)$ का परमाणु क्रमांक इस क्रम में बढ़ता है, इसलिए उनकी आयनिक त्रिज्या तदनुसार घटती है।
अतः, आयनिक त्रिज्या का सही क्रम $Pr^{3+} (101 \text{ pm}) > Gd^{3+} (94 \text{ pm}) > Tm^{3+} (87 \text{ pm})$ है।

(C) कॉपर सल्फेट पेंटाहाइड्रेट का रासायनिक सूत्र $[Cu(H_2O)_4]SO_4 \cdot H_2O$ है।
कॉपर सल्फेट पेंटाहाइड्रेट में क्रिस्टलीकरण के $5$ पानी के अणु होते हैं।
क्रिस्टल संरचना में,चार पानी के अणु $Cu^{2+}$ आयन के साथ समन्वित होते हैं,जबकि पांचवां पानी का अणु $SO_4^{2-}$ आयन के साथ हाइड्रोजन बंध द्वारा जुड़ा होता है।
अतः,सही सूत्र $[Cu(H_2O)_4]SO_4 \cdot H_2O$ है।

(D) चुंबकीय आघूर्ण ज्ञात करने के लिए,हम प्रत्येक संकुल में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n)$ की गणना करते हैं। चुंबकीय आघूर्ण $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$ द्वारा दिया जाता है।
$(I)$ $\left[Cr(CN)_6\right]^{3-}$: $Cr^{3+}$ का विन्यास $3d^3$ है। $CN^-$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है,अतः $3$ इलेक्ट्रॉन $t_{2g}$ कक्षकों में अयुग्मित रहते हैं। $n = 3$,$\mu = \sqrt{15} \ BM$.
$(II)$ $\left[Mn(CN)_6\right]^{3-}$: $Mn^{3+}$ का विन्यास $3d^4$ है। $CN^-$ प्रबल क्षेत्र लिगेंड होने के कारण इलेक्ट्रॉन युग्मित हो जाते हैं,जिससे $n = 2$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन बचते हैं। $\mu = \sqrt{8} \ BM$.
$(III)$ $\left[Fe(CN)_6\right]^{3-}$: $Fe^{3+}$ का विन्यास $3d^5$ है। $CN^-$ प्रबल क्षेत्र लिगेंड होने के कारण इलेक्ट्रॉन युग्मित हो जाते हैं,जिससे $n = 1$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन बचता है। $\mu = \sqrt{3} \ BM$.
$(IV)$ $\left[Co(CN)_6\right]^{3-}$: $Co^{3+}$ का विन्यास $3d^6$ है। $CN^-$ प्रबल क्षेत्र लिगेंड होने के कारण सभी इलेक्ट्रॉन $t_{2g}$ कक्षकों में युग्मित हो जाते हैं $(t_{2g}^6 e_g^0)$। $n = 0$,$\mu = 0 \ BM$.
अतः,$\left[Co(CN)_6\right]^{3-}$ का चुंबकीय आघूर्ण सबसे कम है।

(C) संकुल द्वारा अवशोषित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन ऊर्जा $(\Delta_o)$ के व्युत्क्रमानुपाती होती है,जो लिगेंड की शक्ति पर निर्भर करती है।
स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी के अनुसार,लिगेंड की शक्ति का क्रम $en > H_2O$ है।
इसलिए,क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन ऊर्जा का क्रम: $[Ni(en)_3]^{2+} > [Ni(H_2O)_4en]^{2+} > [Ni(H_2O)_6]^{2+}$ होगा।
चूंकि $E = \frac{hc}{\lambda}$,ऊर्जा तरंगदैर्ध्य के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
अतः,अवशोषित तरंगदैर्ध्य का क्रम: $[Ni(H_2O)_6]^{2+} > [Ni(H_2O)_4en]^{2+} > [Ni(en)_3]^{2+}$ होगा।
यह $\lambda_1 > \lambda_3 > \lambda_2$ के अनुरूप है।

(B) दिया गया है,समन्वय संकुल के लिए $\Delta_0 = 1000 \ kJ \ mol^{-1}$।
$t_{2g}$ कक्षकों की ऊर्जा,$E(t_{2g}) = -400 \ kJ \ mol^{-1}$।
हम जानते हैं कि क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन ऊर्जा $\Delta_0$,$e_g$ और $t_{2g}$ कक्षकों की ऊर्जाओं के बीच का अंतर है:
$\Delta_0 = E(e_g) - E(t_{2g})$
दिए गए मानों को प्रतिस्थापित करने पर:
$1000 = E(e_g) - (-400)$
$1000 = E(e_g) + 400$
$E(e_g) = 1000 - 400$
$E(e_g) = 600 \ kJ \ mol^{-1}$
अतः,$e_g$ कक्षकों की ऊर्जा $600 \ kJ \ mol^{-1}$ है।
इसलिए,विकल्प $(B)$ सही उत्तर है।

(A) चतुष्फलकीय संकुल में क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन ऊर्जा $(\Delta_t)$ और अष्टफलकीय संकुल $(\Delta_o)$ के बीच संबंध इस प्रकार है: $\Delta_t = \frac{4}{9} \Delta_o$।
दिया गया है कि $\Delta_t = x \ eV$,इसलिए $\Delta_o$ के लिए सूत्र होगा:
$\Delta_o = \frac{9}{4} \Delta_t = \frac{9x}{4} \ eV$।

(B) संकुल आयन की स्थिरता लिगेंड की प्रकृति और कीलेट प्रभाव से प्रभावित होती है।
$CN^-$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है जो $Co^{3+}$ के साथ बहुत स्थिर संकुल बनाता है।
इसके अतिरिक्त,समन्वय संकुलों की स्थिरता अक्सर कीलेट प्रभाव द्वारा निर्धारित की जाती है,जहाँ ऑक्सालेट $(C_2O_4^{2-})$ जैसे पॉलीडेंटेट लिगेंड मोनोडेंटेट लिगेंड की तुलना में अधिक स्थिर संकुल बनाते हैं।
हालाँकि,दिए गए विकल्पों में,$[Co(CN)_6]^{3-}$ अपने $CN^-$ लिगेंड की प्रबल क्षेत्र प्रकृति के कारण अत्यधिक स्थिर है,जो बड़ी क्रिस्टल फील्ड स्प्लिटिंग ऊर्जा $(CFSE)$ उत्पन्न करती है।
अतः,$[Co(CN)_6]^{3-}$ सबसे अधिक स्थिर संकुल है।