AP EAMCET 2022 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Gujarati

(D) સમૂહ-$14$ ના તત્વો $MX_2$ અને $MX_4$ સૂત્ર ધરાવતા હેલાઇડ્સ બનાવે છે (જ્યાં $X = F, Cl, Br, I$).
$PbI_4$ અસ્તિત્વ ધરાવતું નથી કારણ કે લેડ $(Pb)$ એક ભારે તત્વ છે અને તે નિષ્ક્રિય યુગ્મ અસર (inert pair effect) દર્શાવે છે.
$Pb-I$ બંધના નિર્માણ દરમિયાન મુક્ત થતી ઉર્જા $6s$ કક્ષકમાંથી $6p$ કક્ષકમાં ઇલેક્ટ્રોનને ઉત્તેજિત કરવા માટે પૂરતી નથી,જે ટેટ્રાહેલાઇડ બનાવવા માટે જરૂરી $sp^3$ સંકરણ માટે આવશ્યક છે.
પરિણામે,આયોડિન જેવા મોટા અને ઓછા વિદ્યુતઋણતા ધરાવતા પરમાણુઓ સાથે જોડાય ત્યારે $Pb$ $+4$ ઓક્સિડેશન અવસ્થાને બદલે $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં રહેવાનું પસંદ કરે છે.

(A) $2nd$ આવર્તના તત્વો માટે પ્રથમ આયનીકરણ એન્થાલ્પીનો ક્રમ: $Li < B < Be < C < O < N < F < Ne$ છે.
સામાન્ય રીતે,આવર્તમાં ડાબેથી જમણે જતાં આયનીકરણ ઉર્જા વધે છે.
પરંતુ,ઇલેક્ટ્રોનિક કોન્ફિગરેશનને કારણે કેટલાક અપવાદો છે:
$Be$ $(1s^2 2s^2)$ ની આયનીકરણ એન્થાલ્પી $B$ $(1s^2 2s^2 2p^1)$ કરતા વધારે છે કારણ કે તેમાં $s$-ઓર્બિટલ સંપૂર્ણ ભરાયેલી છે.
$N$ $(1s^2 2s^2 2p^3)$ ની આયનીકરણ એન્થાલ્પી $O$ $(1s^2 2s^2 2p^4)$ કરતા વધારે છે કારણ કે તેમાં $p$-સબશેલ અડધી ભરાયેલી છે.
આ ક્રમ $Li < B < Be < C < O < N < F < Ne$ મુજબ:
બીજા ક્રમે સૌથી ઓછી આયનીકરણ એન્થાલ્પી $B$ ની છે.
બીજા ક્રમે સૌથી વધુ આયનીકરણ એન્થાલ્પી $F$ ની છે.
તેથી,$X = B$ અને $Y = F$ છે.

(A) ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી સામાન્ય રીતે આવર્તમાં ડાબેથી જમણે જતાં વધે છે અને સમૂહમાં ઉપરથી નીચે જતાં ઘટે છે.
જોકે,$2^{nd}$ આવર્તના તત્વોનું કદ ખૂબ નાનું હોવાથી,ઇલેક્ટ્રોન ઉમેરતી વખતે આંતર-ઇલેક્ટ્રોનિક અપાકર્ષણ વધુ જોવા મળે છે.
આ કારણોસર,$O$ અને $N$ ની ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી તેમના અનુરૂપ $3^{rd}$ આવર્તના તત્વો ($S$ અને $P$) કરતા ઓછી હોય છે.
આ તત્વોમાં ફ્લોરિન $(F)$ ની ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી સૌથી વધુ છે.
$S$,$O$ અને $N$ ની સરખામણી કરતાં,સાચો ક્રમ $F > S > O > N$ મળે છે.

(C) સાચું છે પરંતુ $R$ ખોટું છે.
ફ્લોરિન પરમાણુનું કદ નાનું હોવાથી,તેના $2p$ પેટાકોષમાં ઇલેક્ટ્રોન-ઇલેક્ટ્રોન અપાકર્ષણ ક્લોરિન પરમાણુની સરખામણીમાં ઘણું વધારે હોય છે.
પરિણામે,આવતા ઇલેક્ટ્રોન પર ફ્લોરિનમાં ઓછું આકર્ષણ લાગે છે,જેના કારણે તેની ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી ક્લોરિન કરતા ઓછી ઋણ હોય છે.

(D) વિધાન $(A)$ ખોટું છે કારણ કે સમાન આવર્તમાં $15$મા સમૂહના તત્વોની આયનીકરણ એન્થાલ્પીના મૂલ્યો $16$મા સમૂહના તત્વો કરતા વધારે હોય છે.
આ $15$મા સમૂહના તત્વોની અર્ધ-પૂર્ણ $ns^2 np^3$ ઇલેક્ટ્રોનિક રચનાને કારણે મળતી વધારાની સ્થિરતાને આભારી છે.
તેથી,કારણ $(R)$ સાચું છે અને વિધાન $(A)$ ખોટું છે.

(C) આપેલી ઇલેક્ટ્રોનિક રચનાના આધારે:
$X$ એ $Al$ $([Ne] 3s^2 3p^1)$ છે,
$Y$ એ $Cl$ $([Ne] 3s^2 3p^5)$ છે,
$Z$ એ $Mg$ $([Ne] 3s^2)$ છે.
આ ત્રણેય તત્વો આવર્ત કોષ્ટકના $3$ જા આવર્ત (period) ના છે.
આવર્તમાં ડાબેથી જમણે જતાં,ધાત્વીય ગુણધર્મ ઘટે છે અને અધાત્વીય ગુણધર્મ વધે છે,જેના પરિણામે તેમના ઓક્સાઇડની એસિડિક પ્રકૃતિ વધે છે.
$3$ જા આવર્તમાં તત્વોનો ક્રમ $Mg (Z) < Al (X) < Cl (Y)$ છે.
તેથી,તેમના ઓક્સાઇડની એસિડિક પ્રકૃતિનો વધતો ક્રમ $Z < X < Y$ થશે.

(B) વિદ્યુતઋણતા એ પરમાણુની સહિયારી ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મને પોતાની તરફ આકર્ષવાની ક્ષમતા છે.
પૌલિંગ સ્કેલ મુજબ,ફ્લોરિન $(F)$ $4.0$ ના મૂલ્ય સાથે સૌથી વધુ વિદ્યુતઋણ તત્વ છે.
ઓક્સિજન $(O)$ $3.5$ ના મૂલ્ય સાથે બીજા ક્રમનું સૌથી વધુ વિદ્યુતઋણ તત્વ છે.

(C) $CCl_4$ નું જળવિભાજન થતું નથી કારણ કે $C$ પાસે પાણીના અણુઓમાંથી ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારવા માટે $d$-કક્ષકોનો અભાવ હોય છે,જ્યારે $SiCl_4$ નું જળવિભાજન થાય છે.
તેથી,વિધાન $(I)$ ખોટું છે.
સમૂહ $14$ ના તત્વો $(+4)$ અને $(+2)$ ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ દર્શાવે છે.
નિષ્ક્રિય યુગ્મ અસરને કારણે,$(+4)$ ઓક્સિડેશન અવસ્થાની સ્થિરતા સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં ઘટે છે,જ્યારે $(+2)$ ઓક્સિડેશન અવસ્થાની સ્થિરતા વધે છે.
આમ,$GeX_4$ એ $GeX_2$ કરતા વધુ સ્થાયી છે અને $PbX_4$ એ $PbX_2$ કરતા ઓછું સ્થાયી છે.
તેથી,વિધાનો $(II)$ અને $(III)$ સાચા છે.
ડાયહેલાઈડ્સની સ્થિરતા સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં વધે છે,તેથી વિધાન $(IV)$ ખોટું છે.

(A) $117$ પરમાણુ ક્રમાંક ધરાવતું તત્વ $Ts$ (ટેનેસાઇન) છે.
$Ts$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Rn] \ 5f^{14} \ 6d^{10} \ 7s^2 \ 7p^5$ છે.
સંયોજકતા કક્ષા $7$ મી કક્ષા છે,જેમાં $2 + 5 = 7$ ઇલેક્ટ્રોન છે.
તેથી,સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $7$ છે.

(A) ધાત્વીય ગુણધર્મ એટલે તત્વની ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવવાની વૃત્તિ.
આવર્ત કોષ્ટકમાં ડાબેથી જમણે જતાં ધાત્વીય ગુણધર્મ ઘટે છે અને સમૂહમાં ઉપરથી નીચે જતાં વધે છે.
તત્વોના સ્થાન મુજબ:
$B$ (બોરોન) આવર્ત $2$,સમૂહ $13$ માં છે.
$Al$ (એલ્યુમિનિયમ) આવર્ત $3$,સમૂહ $13$ માં છે.
$Mg$ (મેગ્નેશિયમ) આવર્ત $3$,સમૂહ $2$ માં છે.
$K$ (પોટેશિયમ) આવર્ત $4$,સમૂહ $1$ માં છે.
આમ,ધાત્વીય ગુણધર્મનો વધતો ક્રમ $B < Al < Mg < K$ છે.

(A) તત્વનો ઓક્સિડેશન ગુણધર્મ તેની ઇલેક્ટ્રોન મેળવવાની ક્ષમતા પર આધારિત છે,જે તેની ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી અને વિદ્યુતઋણતા સાથે સંબંધિત છે.
ફ્લોરિન $(F)$ સૌથી વધુ વિદ્યુતઋણ તત્વ છે અને તેની ઓક્સિડેશન શક્તિ સૌથી વધુ છે.
ઓક્સિજન $(O)$ ફ્લોરિન પછી આવે છે.
ક્લોરિન $(Cl)$ તેના મોટા કદને કારણે ઓક્સિજન કરતા ઓછો ઓક્સિડેશનકર્તા છે.
નાઈટ્રોજન $(N)$ અન્ય તત્વોની તુલનામાં ઓછી ઓક્સિડેશન વૃત્તિ ધરાવે છે.
આમ,ઓક્સિડેશન ગુણધર્મનો સાચો ક્રમ $F > O > Cl > N$ છે.

(C) $Z=13$ (એલ્યુમિનિયમ) ધરાવતા તત્વની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ne] 3s^2 3p^1$ છે.
તત્વની મહત્તમ સહસંયોજકતા તેના સંયોજકતા કક્ષકોનો ઉપયોગ કરીને તે બનાવી શકે તેવા બંધોની સંખ્યા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. $Al$ માટે,તે $[AlF_6]^{3-}$ જેવા સંકીર્ણ બનાવવા માટે ખાલી $3d$ કક્ષકોનો ઉપયોગ કરી શકે છે,જેના પરિણામે મહત્તમ સહસંયોજકતા $6$ મળે છે.
સંયોજકતા કોષની રચના $3s^2 3p^1$ હોવાથી,તત્વ પાસે $3$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. તેથી,તે દર્શાવી શકે તેવી ઉચ્ચતમ ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+3$ છે.

(B)

$1^{st}$ આયનીકરણ એન્થાલ્પી	$1012 \ kJ \ mol^{-1}$
$2^{nd}$ આયનીકરણ એન્થાલ્પી	$1907 \ kJ \ mol^{-1}$
$3^{rd}$ આયનીકરણ એન્થાલ્પી	$2955 \ kJ \ mol^{-1}$
$4^{th}$ આયનીકરણ એન્થાલ્પી	$4955 \ kJ \ mol^{-1}$
$5^{th}$ આયનીકરણ એન્થાલ્પી	$6275 \ kJ \ mol^{-1}$
$6^{th}$ આયનીકરણ એન્થાલ્પી	$21,260 \ kJ \ mol^{-1}$

આયનીકરણ એન્થાલ્પીમાં મોટો ઉછાળો $5^{th}$ અને $6^{th}$ આયનીકરણ ઉર્જા વચ્ચે જોવા મળે છે,જે દર્શાવે છે કે તત્વમાં $5$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. ફોસ્ફરસ $(P)$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ne] 3s^2 3p^3$ છે,જેમાં $5$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન હોય છે. તેથી,$6^{th}$ ઇલેક્ટ્રોનને દૂર કરવા માટે વધુ ઉર્જાની જરૂર પડે છે કારણ કે તે સ્થિર નિષ્ક્રિય વાયુ કોર માંથી દૂર થાય છે.

(B) આયનીકરણ ઉર્જા એ અલગ વાયુરૂપ પરમાણુમાંથી ઇલેક્ટ્રોનને દૂર કરવા માટે જરૂરી ઉર્જા છે.
સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં આયનીકરણ પોટેન્શિયલ ઘટે છે.
સમૂહમાં પરમાણુ ક્રમાંક વધવાની સાથે કક્ષાની સંખ્યા પણ વધે છે.
આમ,સૌથી બહારના ઇલેક્ટ્રોન ન્યુક્લિયસથી દૂર હોય છે અને તેને સરળતાથી દૂર કરી શકાય છે.
તેથી,વિધાન $(A)$ સાચું છે.
પોટેશિયમ $(K)$ માં બહારનો ઇલેક્ટ્રોન $4s$-ઓર્બિટલમાં હોય છે,જે સોડિયમ $(Na)$ ના $3s$-ઓર્બિટલ કરતા ન્યુક્લિયસથી વધુ દૂર છે.
આનો અર્થ એ છે કે સોડિયમની તુલનામાં પોટેશિયમના સૌથી બહારના ઇલેક્ટ્રોનને દૂર કરવા માટે ઓછી ઉર્જાની જરૂર પડે છે.
તેથી,સોડિયમનું પ્રથમ આયનીકરણ પોટેન્શિયલ પોટેશિયમ કરતા વધારે છે.
તેથી,વિધાન $(B)$ પણ સાચું છે.

(D) દ્વિતીય આયનીકરણ એન્થાલ્પીમાં યુનિપોઝિટિવ આયન $(M^+)$ માંથી ઇલેક્ટ્રોનને દૂર કરવાનો સમાવેશ થાય છે. પ્રથમ આયનીકરણ પછી તત્વોની ઇલેક્ટ્રોનિક ગોઠવણી નીચે મુજબ છે:
$O^+: 1s^2 2s^2 2p^3$ (અર્ધ-પૂર્ણ સ્થિર ગોઠવણી)
$N^+: 1s^2 2s^2 2p^2$
$P^+: 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^2$
$C^+: 1s^2 2s^2 2p^1$
આમાં,$O^+$ પાસે સ્થિર અર્ધ-પૂર્ણ $2p^3$ ગોઠવણી છે. આ સ્થિર ગોઠવણીમાંથી ઇલેક્ટ્રોન દૂર કરવા માટે અન્યની તુલનામાં નોંધપાત્ર રીતે વધુ ઊર્જાની જરૂર પડે છે. તેથી,ઓક્સિજનની દ્વિતીય આયનીકરણ એન્થાલ્પી સૌથી વધુ છે.

(A) દ્વિતીય આયનીકરણ એન્થાલ્પીમાં $M^+$ આયનમાંથી ઇલેક્ટ્રોન દૂર કરવાનો સમાવેશ થાય છે. પ્રથમ આયનીકરણ પછી આયનોની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના નીચે મુજબ છે:
$F^+: 1s^2 2s^2 2p^4$
$O^+: 1s^2 2s^2 2p^3$
$N^+: 1s^2 2s^2 2p^2$
$C^+: 1s^2 2s^2 2p^1$
$O^+$ પાસે સ્થાયી અર્ધ-પૂર્ણ $2p^3$ રચના છે,જે $F^+$ ની સરખામણીમાં બીજા ઇલેક્ટ્રોનને દૂર કરવાનું વધુ મુશ્કેલ બનાવે છે. આમ,$O$ ની દ્વિતીય આયનીકરણ એન્થાલ્પી $F$ કરતા વધારે છે. તેથી,સાચો ઘટતો ક્રમ $O > F > N > C$ છે.

(B) આવર્તમાં ડાબેથી જમણે જતાં આયનીકરણ એન્થાલ્પી વધે છે.
જોકે,ઇલેક્ટ્રોનિક રચના સ્થિરતામાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે.
$p^3$ રચના એ અર્ધ-પૂર્ણ પેટાકોષ દર્શાવે છે,જે ઇલેક્ટ્રોનના સપ્રમાણ વિતરણ અને ઉચ્ચ વિનિમય ઉર્જાને કારણે વધારાની સ્થિરતા પ્રદાન કરે છે.
તેથી,$[Ne] 3s^2 3p^3$ રચના ધરાવતા તત્વની પ્રથમ આયનીકરણ એન્થાલ્પી $p^2$ અથવા $p^4$ રચના ધરાવતા તત્વો કરતા વધારે હોય છે.

(B) ઉભયગુણી ઓક્સાઈડ એવા છે જે એસિડ અને બેઇઝ બંને સાથે પ્રક્રિયા કરીને ક્ષાર અને પાણી બનાવે છે.
$ZnO$,$PbO$,અને $SnO_2$ એ જાણીતા ઉભયગુણી ઓક્સાઈડ છે.
$Tl_2O_3$ અને $In_2O_3$ સ્વભાવે બેઝિક છે.
$B_2O_3$ સ્વભાવે એસિડિક છે.
તેથી,ઉભયગુણી ઓક્સાઈડનો સાચો સમૂહ $ZnO, PbO, SnO_2$ છે.

(D) આવર્ત કોષ્ટકમાં,સમૂહ $7$,$8$ અને $9$ ના ધાતુઓ હાઇડ્રાઇડ બનાવતા નથી. આ વિસ્તારને હાઇડ્રાઇડ ગેપ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
જોકે,$Cr$ (સમૂહ $6$) એક અપવાદ છે જે આંતરાલીય હાઇડ્રાઇડ બનાવે છે.
આ સંયોજનોમાં,હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ ધાતુના સ્ફટિક લેટીસમાં રહેલી આંતરાલીય જગ્યાઓ (voids) રોકે છે,તેથી તેમને આંતરાલીય હાઇડ્રાઇડ કહેવામાં આવે છે.

(A) મુખ્ય ક્રિયાશીલ સમૂહ $-CN$ છે,જેને બેન્ઝીન વલયમાં $1$ અગ્રતા મળે છે,જેથી મુખ્ય સંયોજન બેન્ઝોનાઇટ્રાઇલ બને છે.
ત્યારબાદ,આપણે વિસ્થાપિત સમૂહોને શક્ય તેટલા ઓછા નંબર મળે તે રીતે વલયને નંબર આપીએ છીએ.
$-Br$ સમૂહ $2$ નંબર પર અને $-OH$ સમૂહ $3$ નંબર પર છે.
આમ,$IUPAC$ નામ $2-$બ્રોમો$-3-$હાઇડ્રોક્સીબેન્ઝોનાઇટ્રાઇલ છે.

(A) $1$. મુખ્ય ક્રિયાશીલ સમૂહ ઓળખો: $-OH$ સમૂહની અગ્રતા $-NH_2$ અને $-CH_3$ સમૂહ કરતા વધારે છે,તેથી મુખ્ય સંયોજન ફિનોલ છે.
$2$. રિંગનું નંબરિંગ: $-OH$ સમૂહ સાથે જોડાયેલા કાર્બનને સ્થાન $1$ આપો. વિસ્થાપકોને સૌથી ઓછો ક્રમાંક મળે તે રીતે રિંગનું નંબરિંગ કરો.
$3$. જો આપણે ઘડિયાળના કાંટાની દિશામાં અથવા વિરુદ્ધ દિશામાં નંબર આપીએ,તો $-NH_2$ અને $-CH_3$ વિસ્થાપકો $3$ અને $5$ સ્થાન પર આવે છે.
$4$. મૂળાક્ષર ક્રમ: એમિનો $(A)$ એ મિથાઈલ $(M)$ પહેલા આવે છે.
$5$. તેથી,$IUPAC$ નામ $3-$એમિનો$-5-$મિથાઈલફિનોલ છે.

(A) $1$. મુખ્ય ક્રિયાશીલ સમૂહ ઓળખો: $-CN$ સમૂહ મુખ્ય ક્રિયાશીલ સમૂહ છે,તેથી પ્રત્યય 'કાર્બોનાઈટ્રાઈલ' છે.
$2$. વલયને નંબર આપો: $-CN$ સમૂહ સાથે જોડાયેલા કાર્બન પરમાણુને સ્થાન $1$ આપવામાં આવે છે.
$3$. નંબરિંગની દિશા: વિસ્થાપકોને સૌથી ઓછા લોકેન્ટ્સ આપવા માટે,આપણે વલયને ઘડિયાળની દિશામાં નંબર આપીએ છીએ. આમ,વિસ્થાપકો (ઈથાઈલ અને મિથાઈલ) સ્થાન $2$ પર છે.
$4$. મૂળાક્ષર ક્રમ: 'ઈથાઈલ' એ 'મિથાઈલ' પહેલા આવે છે. તેથી,નામ $2-$ઈથાઈલ$-2-$મિથાઈલસાયક્લોબ્યુટેન$-1-$કાર્બોનાઈટ્રાઈલ છે.

(D) ચાલો દરેક સંયોજનમાં કાર્બન પરમાણુઓના સંકરણનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$I$. એસિટોન $(CH_3COCH_3)$: તેમાં $sp^3$ સંકરણ પામેલા મિથાઈલ કાર્બન હોય છે.
$II$. એસિટિક એસિડ $(CH_3COOH)$: તેમાં એક $sp^3$ સંકરણ પામેલો મિથાઈલ કાર્બન હોય છે.
$III$. બ્યુટા-$1,3$-ડાયિન $(CH_2=CH-CH=CH_2)$: ચારેય કાર્બન પરમાણુઓ $sp^2$ સંકરણ પામેલા છે. કોઈ $sp^3$ કાર્બન નથી.
$IV$. પ્રોપાઇન $(CH_3-C\equiv CH)$: તેમાં એક $sp^3$ સંકરણ પામેલો મિથાઈલ કાર્બન હોય છે.
$V$. નેપ્થલીન $(C_{10}H_8)$: તમામ દસ કાર્બન પરમાણુઓ એરોમેટિક સિસ્ટમનો ભાગ છે અને $sp^2$ સંકરણ પામેલા છે. કોઈ $sp^3$ કાર્બન નથી.
આમ,સંયોજનો $III$ અને $V$ માં કોઈ $sp^3$ સંકરણ પામેલા કાર્બન પરમાણુઓ નથી.

(D) કાર્બન પરમાણુ $sp$-સંકરિત હોય છે જો તે બે $\pi$-બંધ ધરાવતો હોય.
$I$. ઈથેન નાઈટ્રાઈલ $(CH_3-C \equiv N)$: સાયનો સમૂહનો કાર્બન $sp$-સંકરિત છે.
$II$. બ્યુટા$-1,3-$ડાયઈન: બધા કાર્બન $sp^2$-સંકરિત છે.
$III$. પ્રોપેન$-1,2-$ડાયઈન $(CH_2=C=CH_2)$: મધ્યસ્થ કાર્બન $sp$-સંકરિત છે.
$IV$. ઈથાઈન $(HC \equiv CH)$: બંને કાર્બન $sp$-સંકરિત છે.
$V$. બેન્ઝીન: બધા કાર્બન $sp^2$-સંકરિત છે.
આમ,અણુઓ $I, III,$ અને $IV$ માં $sp$-સંકરિત કાર્બન છે.

(B) એરોમેટિક સંયોજનો ચક્રીય,સમતલીય,સંપૂર્ણ સંયુગ્મિત હોવા જોઈએ અને તેમાં $(4n + 2) \pi$ ઇલેક્ટ્રોન (હ્યુકેલનો નિયમ) હોવા જોઈએ.
$1$. પિરિડિન: ચક્રીય,સમતલીય,સંપૂર્ણ સંયુગ્મિત અને $6 \pi$ ઇલેક્ટ્રોન $(n=1)$ ધરાવે છે. તે એરોમેટિક છે.
$2$. સાયક્લોપેન્ટાડાયનાઇલ કેટાયન: ચક્રીય,સમતલીય,પરંતુ માત્ર $4 \pi$ ઇલેક્ટ્રોન ($4n$ નિયમ માટે $n=1$) ધરાવે છે. તે એન્ટી-એરોમેટિક છે.
$3$. એન્થ્રાસીન: ચક્રીય,સમતલીય,સંપૂર્ણ સંયુગ્મિત અને $14 \pi$ ઇલેક્ટ્રોન $(n=3)$ ધરાવે છે. તે એરોમેટિક છે.
$4$. ફ્યુરાન: ચક્રીય,સમતલીય,સંપૂર્ણ સંયુગ્મિત (ઓક્સિજન પરની અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ભાગ લે છે) અને $6 \pi$ ઇલેક્ટ્રોન $(n=1)$ ધરાવે છે. તે એરોમેટિક છે.
તેથી,સાયક્લોપેન્ટાડાયનાઇલ કેટાયન એરોમેટિક નથી.

(B) આણ્વિય સૂત્ર $C_6H_4Cl_2$ એ ડાયક્લોરોબેન્ઝીન વ્યુત્પન્ન દર્શાવે છે.
બેન્ઝીન વલય માટે,બે ક્લોરિન પરમાણુઓ એકબીજાની સાપેક્ષમાં ત્રણ શક્ય સ્થાનો ધરાવે છે:
$1$. ઓર્થો-ડાયક્લોરોબેન્ઝીન ($1,2$-ડાયક્લોરોબેન્ઝીન)
$2$. મેટા-ડાયક્લોરોબેન્ઝીન ($1,3$-ડાયક્લોરોબેન્ઝીન)
$3$. પેરા-ડાયક્લોરોબેન્ઝીન ($1,4$-ડાયક્લોરોબેન્ઝીન)
આ $C_6H_4Cl_2$ માટેના ત્રણ અલગ એરોમેટિક બેન્ઝેનોઇડ સમઘટકો છે.

(A) એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ $(Al_2O_3)$ ઉભયગુણી પ્રકૃતિ ધરાવે છે અને સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(NaOH)$ ના જલીય દ્રાવણ સાથે પ્રક્રિયા કરીને દ્રાવ્ય સંકીર્ણ,સોડિયમ હેક્ઝાહાઇડ્રોક્સિએલ્યુમિનેટ$(III)$ બનાવે છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ:
$Al_2O_3 + 6NaOH + 3H_2O \longrightarrow 2Na_3[Al(OH)_6]$

(A) પ્રક્રિયા $I$ માં,$n$-પેન્ટાઇલ બ્રોમાઇડ $(CH_3CH_2CH_2CH_2CH_2Br)$ એ $Zn/H^+$ (રિડક્શનકર્તા) સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,જે $Br$ પરમાણુને $H$ પરમાણુ દ્વારા બદલીને નીપજ $P$ તરીકે પેન્ટેન $(CH_3CH_2CH_2CH_2CH_3)$ બનાવે છે.
પ્રક્રિયા $II$ માં,$n$-પેન્ટાઇલ બ્રોમાઇડ શુષ્ક ઈથરની હાજરીમાં $Na$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,જે વુર્ટ્ઝ પ્રક્રિયા છે. આ પ્રક્રિયા બે આલ્કાઈલ સમૂહોને જોડીને સંમિત આલ્કેન બનાવે છે,જેના પરિણામે નીપજ $Q$ તરીકે ડેકેન $(CH_3(CH_2)_8CH_3)$ મળે છે.

(C) ગરમ,એસિડિક $KMnO_4$ સાથે આલ્કીનની પ્રક્રિયા દ્વિબંધના ઓક્સિડેટીવ ક્લીવેજ (વિભાજન) તરફ દોરી જાય છે.
સક્સિનિક એસિડ એ $HOOC-CH_2-CH_2-COOH$ સૂત્ર ધરાવતો ડાયકાર્બોક્સિલિક એસિડ છે.
કારણ કે નીપજ ચાર કાર્બન ધરાવતો ડાયકાર્બોક્સિલિક એસિડ છે,તેથી શરૂઆતનું ચક્રીય આલ્કીન સાયક્લોબ્યુટીન હોવું જોઈએ.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
સાયક્લોબ્યુટીન + $KMnO_4/H_2SO_4$ (ગરમ) $\rightarrow$ સક્સિનિક એસિડ $(HOOC-CH_2-CH_2-COOH)$.

(B) $2-$મિથાઈલબ્યુટા$-1, 3-$ડાઈનનું બંધારણ $CH_2=C(CH_3)-CH=CH_2$ છે.
આ ડાઈનનું ઓઝોનોલિસિસ બંને દ્વિબંધોનું વિભાજન કરે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$CH_2=C(CH_3)-CH=CH_2 \xrightarrow{O_3/Zn, H_2O} HCHO + CH_3-CO-CHO + HCHO$
આમ,મળતી નીપજો $2$ મોલ મિથેનાલ $(HCHO)$ અને $1$ મોલ $2-$ઓક્સોપ્રોપેનાલ $(CH_3-CO-CHO)$ છે.

(D) નેટવર્ક ઘન (સહસંયોજક ઘન તરીકે પણ ઓળખાય છે) સ્ફટિકમાં નજીકના પરમાણુઓ વચ્ચે સહસંયોજક બંધ બનવાથી બને છે. $AlN$,હીરો,$ZnS$,અને $SiO_2$ એ નેટવર્ક ઘન છે. આમ,નેટવર્ક ઘન પદાર્થોની સંખ્યા $4$ છે.
આયનીય ઘન પદાર્થો આયનો (ધન આયન અને ઋણ આયન) ની ત્રિ-પરિમાણીય ગોઠવણી દ્વારા બને છે જે મજબૂત સ્થિર વિદ્યુતીય બળો દ્વારા જોડાયેલા હોય છે. $CaF_2$,$MgO$,અને $NaCl$ એ આયનીય ઘન છે. આમ,આયનીય ઘન પદાર્થોની સંખ્યા $3$ છે.
$H_2O$ (બરફ) અને $CCl_4$ એ આણ્વિય ઘન છે.
$Cu$ અને $Ag$ એ ધાત્વિય ઘન છે.
તેથી,નેટવર્ક ઘન અને આયનીય ઘન પદાર્થોની સંખ્યા અનુક્રમે $4$ અને $3$ છે.

(B) આલ્કાઈન્સની એસિડિકતા એસિડિક પ્રોટોન દૂર થયા પછી બનતા કોન્જુગેટ બેઝની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
ટર્મિનલ આલ્કાઈન્સ ($I$ અને $III$) માં $sp$-હાઈબ્રિડાઈઝ્ડ કાર્બન સાથે જોડાયેલ એસિડિક હાઈડ્રોજન પરમાણુ હોય છે,જ્યારે ઇન્ટરનલ આલ્કાઈન્સ $(II)$ માં કોઈ એસિડિક હાઈડ્રોજન હોતો નથી.
સંયોજન $(II)$ $(CH_3-C \equiv C-CH_3)$ માં કોઈ એસિડિક હાઈડ્રોજન નથી,તેથી તે સૌથી ઓછું એસિડિક છે.
$(I)$ $(HC \equiv CH)$ અને $(III)$ $(CH_3-C \equiv CH)$ વચ્ચે,$(III)$ માં રહેલ મિથાઈલ ગ્રુપ $(+I)$ અસર દર્શાવે છે,જે કોન્જુગેટ બેઝ (આલ્કાઈનાઈડ આયન) ને અસ્થિર બનાવે છે.
તેથી,કોન્જુગેટ બેઝની સ્થિરતાનો ક્રમ: $HC \equiv C^- > CH_3-C \equiv C^-$ છે.
આમ,એસિડિકતાનો સાચો ક્રમ: $II < III < I$ છે.

(C) ટર્મિનલ આલ્કાઈન્સમાં $sp$ સંકરણ ધરાવતો $C-H$ સમૂહ હોય છે જે એસિડિક પ્રકૃતિ ધરાવે છે. આ સંયોજનોની એસિડિકતા પ્રોટોન $(H^+)$ દૂર થયા પછી બનતા સંયુગ્મી બેઝ (conjugate base) ની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
$1.$ $-NO_2$ સમૂહ એ પ્રબળ ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક સમૂહ ($-I$ અને $-M$ અસર) છે. તે વલય અને કાર્બેનાયન પર ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા ઘટાડે છે,જેનાથી સંયુગ્મી બેઝ સ્થિર થાય છે. તેથી,સંયોજન $II$ સૌથી વધુ એસિડિક છે.
$2.$ $-NH_2$ સમૂહ એ ઇલેક્ટ્રોન-દાતા સમૂહ ($+M$ અસર) છે. તે વલય અને કાર્બેનાયન પર ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા વધારે છે,જેનાથી સંયુગ્મી બેઝ અસ્થિર થાય છે. તેથી,સંયોજન $III$ સૌથી ઓછું એસિડિક છે.
$3.$ સંયોજન $I$ માં બેન્ઝીન વલય પર કોઈ વિસ્થાપક નથી.
તેથી,એસિડિકતાનો ઘટતો ક્રમ $II > I > III$ છે.

(D) ઓક્સિ-એસીટીલીન વેલ્ડિંગ માટે એસીટીલીન $(C_2H_2)$ અને ઓક્સિજન $(O_2)$ ના મિશ્રણનો ઉપયોગ થાય છે.
આ મિશ્રણ ખૂબ જ ઊંચા તાપમાનવાળી જ્યોત ઉત્પન્ન કરે છે,જે ધાતુઓને કાપવા અને વેલ્ડિંગ કરવા માટે પૂરતી છે.

(A) જે સમૂહો $+M$ અથવા $+H$ અસર દ્વારા એરોમેટિક રિંગમાં ઇલેક્ટ્રોનનું દાન કરે છે,તેમને ઓર્થો/પેરા નિર્દેશક સમૂહો અથવા સક્રિયકર્તા સમૂહો કહેવામાં આવે છે.
આ સમૂહો ઓર્થો અને પેરા સ્થાન પર ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા વધારે છે,જેના કારણે ઇલેક્ટ્રોફાઇલ મુખ્યત્વે આ સ્થાનો પર હુમલો કરે છે.
આપેલા સમૂહોમાંથી,$-OH$,$-OCH_3$,અને $-NHCOCH_3$ એ ઇલેક્ટ્રોન દાતા સમૂહો છે અને તે ઓર્થો-પેરા નિર્દેશક છે.
બાકીના સમૂહો મેટા-નિર્દેશક છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $I, IV, V$ છે.

(D) શરૂઆતનું પદાર્થ $2-$મિથાઈલહેક્ઝેન છે.
$773 \ K$ અને $10-20 \ atm$ દબાણે $Cr_2O_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરવાથી,તે ચક્રીયકરણ અને એરોમેટાઈઝેશન દ્વારા ટોલ્યુઈન (સંયોજન $X$) બનાવે છે.
બેઝિક માધ્યમમાં $KMnO_4$ સાથે ટોલ્યુઈનની પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ એસિડિફિકેશન $(H_3O^+)$ કરવાથી મિથાઈલ સમૂહનું કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહમાં ઓક્સિડેશન થાય છે,જે બેન્ઝોઈક એસિડ (સંયોજન $Y$) બનાવે છે.
સાંદ્ર $HNO_3$ અને $H_2SO_4$ નો ઉપયોગ કરીને $< 60^{\circ}C$ તાપમાને બેન્ઝોઈક એસિડનું નાઈટ્રેશન કરવાથી,$-COOH$ સમૂહની મેટા-નિર્દેશક પ્રકૃતિને કારણે મેટા-સ્થાન પર નાઈટ્રો સમૂહ જોડાય છે,જે $m-$નાઈટ્રોબેન્ઝોઈક એસિડ (સંયોજન $Z$) બનાવે છે.
$Z$ ની રચના સાથે સરખામણી કરતા,$P$ એ $-COOH$ છે અને $Q$ એ $-NO_2$ છે.

(B) હાઇડ્રોજનના ત્રણ સમસ્થાનિકો છે: $H, D, T$.
શક્ય અણુઓ આ સમસ્થાનિકોના બે-બેના સંયોજનથી બને છે (સમાન જોડી સહિત).
શક્ય સંયોજનો છે: $H-H, D-D, T-T, H-D, H-T, D-T$.
આમ,કુલ $6$ શક્ય હાઇડ્રોજન અણુઓ છે.

(A) જલીયકરણ એન્થાલ્પી એ એક મોલ આયનોને પાણીમાં ઓગાળતી વખતે મુક્ત થતી ઉર્જા છે.
તે આયનની ચાર્જ ડેન્સિટી (charge density) ના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
જેમ આયનનું કદ ઘટે અને વીજભાર વધે,તેમ જલીયકરણ એન્થાલ્પી વધે છે.
આપેલા આયનોની સરખામણી કરતા: $Na^{+}$ અને $Mg^{2+}$ એ $3^{rd}$ આવર્ત (period) ના છે,જ્યારે $K^{+}$ અને $Ca^{2+}$ એ $4^{th}$ આવર્તના છે.
નાના કદના આયનો ($Na^{+}$ અને $Mg^{2+}$) ની જલીયકરણ એન્થાલ્પી મોટા કદના આયનો ($K^{+}$ અને $Ca^{2+}$) કરતા વધારે હોય છે.
$Na^{+}$ અને $Mg^{2+}$ માં,$Mg^{2+}$ ની ત્રિજ્યા નાની છે અને વીજભાર ($+2$ વિરુદ્ધ $+1$) વધારે છે.
તેથી,$Mg^{2+}$ ની ચાર્જ ડેન્સિટી સૌથી વધુ છે અને તેની જલીયકરણ એન્થાલ્પી સૌથી વધુ છે.

(D) સાચો વિકલ્પ $(d)$ છે.
આપેલા ક્ષારોમાં,$CaCl_2$,$LiCl$,અને $BaCl_2$ હાઇડ્રેટ બનાવવાની ક્ષમતા ધરાવે છે,જેમ કે $CaCl_2 \cdot 6H_2O$,$LiCl \cdot 2H_2O$,અને $BaCl_2 \cdot 2H_2O$.
આનું કારણ $Na^{+}$ અને $K^{+}$ ની તુલનામાં $Ca^{2+}$,$Li^{+}$,અને $Ba^{2+}$ આયનોની પ્રમાણમાં ઊંચી જલીયકરણ એન્થાલ્પી (hydration enthalpies) છે.
$NaCl$ અને $KCl$ સામાન્ય પરિસ્થિતિમાં હાઇડ્રેટ બનાવતા નથી.

(B) સાચી જોડ નીચે મુજબ છે:
$(A)$ ઇલેક્ટ્રોન પ્રિસાઇઝ હાઇડ્રાઇડમાં સહસંયોજક બંધ બનાવવા માટે જરૂરી ઇલેક્ટ્રોનની ચોક્કસ સંખ્યા હોય છે. આ સમૂહ $14$ ના તત્વો જેમ કે $CH_4$ અને $SiH_4$ દ્વારા રચાય છે. તેથી,$A-(i)$.
$(B)$ સેલાઇન હાઇડ્રાઇડ (જેને આયનીય હાઇડ્રાઇડ પણ કહેવાય છે) એ હાઇડ્રોજન અને સૌથી સક્રિય ધાતુઓ,ખાસ કરીને આલ્કલી અને આલ્કલાઇન-અર્થ ધાતુઓ જેમ કે $MgH_2$ વચ્ચે બનતા સંયોજનો છે. તેથી,$B-(iii)$.
$(C)$ ઇલેક્ટ્રોન ઉણપવાળા હાઇડ્રાઇડ એવા સંયોજનો છે જેમાં મધ્યસ્થ પરમાણુ પાસે અપૂર્ણ અષ્ટક હોય છે,જેમ કે $B_2H_6$ માં બોરોન. તેથી,$C-(iv)$.
$(D)$ ઇલેક્ટ્રોન સમૃદ્ધ હાઇડ્રાઇડમાં મધ્યસ્થ વધુ વિદ્યુતઋણ તત્વની આસપાસ એક અથવા વધુ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે,જેમ કે $H_2O$. તેથી,$D-(ii)$.
તેથી,સાચી જોડ $A-(i), B-(iii), C-(iv), D-(ii)$ છે.

(B) વિધાન $(I)$ સાચું છે: કેલ્ગોનનું રાસાયણિક સૂત્ર $Na_6(PO_3)_6$ (સોડિયમ હેક્ઝામેટાફોસ્ફેટ) છે.
વિધાન $(II)$ ખોટું છે: વપરાઈ ગયેલ પરમ્યુટિટને $10 \% NaCl$ ના દ્રાવણ દ્વારા પુનઃજીવિત કરવામાં આવે છે,$KCl$ દ્વારા નહીં.
વિધાન $(III)$ ખોટું છે: કેલ્શિયમ સ્ટીઅરેટ એ સાબુનો મેલ છે અને તે પાણીમાં અદ્રાવ્ય છે.
વિધાન $(IV)$ સાચું છે: બરફની રચનામાં,દરેક ઓક્સિજન પરમાણુ હાઇડ્રોજન બોન્ડિંગ દ્વારા અન્ય ચાર ઓક્સિજન પરમાણુઓથી ટેટ્રાહેડ્રલી ઘેરાયેલું હોય છે.
તેથી,વિધાન $(I)$ અને $(IV)$ સાચા છે.

(D) $C_2D_2$ એ ડ્યુટેરોએસીટીલીન છે અને $CD_4$ એ ડ્યુટેરોમિથેન છે. આ સંયોજનો ચોક્કસ કાર્બાઇડના ડ્યુટેરોલિસિસ દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે.
$CaC_2$ એ કેલ્શિયમ એસીટાઇલાઇડ છે જે $D_2O$ સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને $C_2D_2$ (ડ્યુટેરોએસીટીલીન) ઉત્પન્ન કરે છે.
$CaC_2 + 2D_2O \rightarrow C_2D_2 + Ca(OD)_2$
$Al_4C_3$ એ એલ્યુમિનિયમ મિથેનાઇડ છે જે $D_2O$ સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને $CD_4$ (ડ્યુટેરોમિથેન) ઉત્પન્ન કરે છે.
$Al_4C_3 + 12D_2O \rightarrow 3CD_4 + 4Al(OD)_3$
આમ,$X = CaC_2$ અને $Y = Al_4C_3$.

(B) રાસાયણિક પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $CaC_2 + 2 D_2 O \longrightarrow C_2 D_2 + Ca(OD)_2$.
અહીં,$X$ એ $C_2 D_2$ (ડ્યુટેરોએસીટીલીન) છે.
$C_2 D_2$ નું બંધારણ $D-C \equiv C-D$ છે.
દરેક કાર્બન પરમાણુ એક ડ્યુટેરિયમ પરમાણુ સાથે એકલ બંધથી અને બીજા કાર્બન પરમાણુ સાથે ત્રિ-બંધથી જોડાયેલ હોવાથી,દરેક કાર્બન પરમાણુ $sp$ સંકરણ ધરાવે છે.

(A) જ્યારે એસિડ પ્રોટોન $(H^{+})$ ગુમાવે ત્યારે સંયુગ્મી બેઇઝ બને છે.
$H_3O^{+}$ એસિડ માટે,પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$H_3O^{+} \longrightarrow H_2O + H^{+}$
તેથી,$H_3O^{+}$ નો સંયુગ્મી બેઇઝ $H_2O$ છે.

(B) લુઈસ એસિડ એ ઇલેક્ટ્રોન-ઉણપ ધરાવતી સ્પીસીઝ છે જે ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સ્વીકારી શકે છે,જ્યારે લુઈસ બેઝ એ ઇલેક્ટ્રોન-સમૃદ્ધ સ્પીસીઝ છે જે ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મનું દાન કરી શકે છે.
$NMe_3$ અને $PH_3$ માં મધ્યસ્થ પરમાણુ પર અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pair) હોય છે,તેથી તે લુઈસ બેઝ છે.
$CO$ પણ કાર્બન પરમાણુ પરના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મને કારણે લુઈસ બેઝ તરીકે વર્તે છે.
$BF_3$ એ લુઈસ એસિડ છે કારણ કે બોરોન પરમાણુનું અષ્ટક પૂર્ણ નથી,તેની સંયોજકતા કક્ષામાં માત્ર $6$ ઇલેક્ટ્રોન છે.

(B) જ્યારે એસિડ પ્રોટોન $(H^{+})$ ગુમાવે છે ત્યારે સંયુગ્મી બેઇઝ બને છે.
એમોનિયમ આયન $(NH_4^{+})$ ના વિયોજન માટેની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$NH_4^{+} \rightarrow NH_3 + H^{+}$
તેથી,$NH_4^{+}$ નો સંયુગ્મી બેઇઝ $NH_3$ છે.

(C) જ્યારે એસિડ એક પ્રોટોન $(H^{+})$ ગુમાવે છે ત્યારે સંયુગ્મી બેઇઝ બને છે.
$NH_3$ અણુ માટે,એક $H^{+}$ આયન દૂર કરવાથી એમાઇડ આયન,$NH_2^{-}$ બને છે.
તેથી,$NH_3$ નો સંયુગ્મી બેઇઝ $NH_2^{-}$ છે.

(A) $100^{\circ} C$ તાપમાને પાણીનો આયનીય ગુણાકાર $(K_w)$ આશરે $51.3 \times 10^{-14}$ છે,જે $10^{-14}$ કરતા વધારે છે. તેથી,વિધાન $(A)$ ખોટું છે.
$(B)$ પાણીનું વિયોજન ઉષ્માશોષક પ્રક્રિયા છે. તાપમાન વધતા $K_w$ વધે છે,જેનાથી તટસ્થ પાણીનો $pH$ ઘટે છે. તેથી,વિધાન $(B)$ સાચું છે.
$(C)$ $NaH_2PO_4$ એ પ્રબળ બેઝ $(NaOH)$ અને નિર્બળ એસિડ $(H_3PO_4)$ નો ક્ષાર છે. પરંતુ $H_2PO_4^-$ આયન એસિડ તરીકે વર્તે છે $(K_a > K_b)$,તેથી દ્રાવણ એસિડિક બને છે. તેથી,વિધાન $(C)$ ખોટું છે.
$(D)$ $NH_3$ પ્રોટોન સ્વીકારીને $NH_4^+$ બનાવે છે (બ્રોન્સ્ટેડ બેઝ તરીકે) અને પ્રોટોન દાન કરીને $NH_2^-$ બનાવે છે (બ્રોન્સ્ટેડ એસિડ તરીકે). તેથી,વિધાન $(D)$ સાચું છે.

(C) ચૂનાનું પાણી,$Ca(OH)_2$,એ પ્રબળ બેઝનું દ્રાવણ છે.
તુલ્યતાના નિયમ મુજબ,પ્રબળ બેઝની નોર્માલિટી $(N)$ એ હાઇડ્રોક્સાઇડ આયનોની સાંદ્રતા $[OH^-]$ જેટલી હોય છે.
$[OH^-] = N = 0.01 \ N = 10^{-2} \ M$.
$pOH = -\log [OH^-] = -\log(10^{-2}) = 2$.
$25^{\circ}C$ તાપમાને $pH + pOH = 14$ હોવાથી,
$pH = 14 - pOH = 14 - 2 = 12$.

(D) એસિડની એસિડિક પ્રબળતા તેના વિયોજન અચળાંક ($K_{a}$ મૂલ્ય) ના સમપ્રમાણમાં હોય છે.
આપેલ $K_{a}$ મૂલ્યો:
$A = 1.8 \times 10^{-4}$
$B = 5 \times 10^{-10}$
$C = 3 \times 10^{-8}$
મૂલ્યોની સરખામણી કરતા: $1.8 \times 10^{-4} > 3 \times 10^{-8} > 5 \times 10^{-10}$.
તેથી,એસિડિક પ્રબળતાનો ક્રમ $A > C > B$ છે.

(C) ઇલેક્ટ્રો-ઓસ્મોસિસમાં,વિક્ષેપિત કલાની ગતિ અર્ધ-પારગમ્ય પટલ દ્વારા અટકાવવામાં આવે છે,અને વિક્ષેપન માધ્યમ વિદ્યુત ક્ષેત્રની અસર હેઠળ ગતિ કરે છે.
$Fe(OH)_3$ સોલ ધન વીજભારિત હોવાથી,વિક્ષેપન માધ્યમ ઋણ વીજભારિત હોય છે.
તેથી,વિક્ષેપન માધ્યમ એનોડ તરફ ગતિ કરે છે.

(C) વેગ નિયમ આ મુજબ છે: $\text{Rate} = k[A][B]^2$.
આપેલ કિંમતો: $k = 5.0 \times 10^{-6} \, mol^{-2} \, L^2 \, s^{-1}$,$[A] = 0.05 \, mol \, L^{-1}$,અને $[B] = 0.1 \, mol \, L^{-1}$.
આ કિંમતોને વેગ સમીકરણમાં મૂકતા:
$\text{Rate} = (5.0 \times 10^{-6}) \times (0.05) \times (0.1)^2$
$= (5.0 \times 10^{-6}) \times (5.0 \times 10^{-2}) \times (1.0 \times 10^{-2})$
$= 25.0 \times 10^{-10} \, mol \, L^{-1} \, s^{-1}$
$= 2.50 \times 10^{-9} \, mol \, L^{-1} \, s^{-1}$.

(D) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,વેગ અચળાંક $k$ નીચે મુજબ છે:
$k = \frac{2.303}{t} \log \frac{[X]_0}{[X]_t}$
આપેલ છે $[X]_0 = 1.0 \ M$,$[X]_t = 0.25 \ M$,અને $t = 40 \ min$:
$k = \frac{2.303}{40} \log \frac{1.0}{0.25} = \frac{2.303}{40} \log 4$
$k = \frac{2.303 \times 0.60}{40} = 0.034545 \ min^{-1}$
હવે,જ્યારે $[X] = 0.1 \ M$ હોય ત્યારે પ્રક્રિયાનો દર:
$Rate = k[X] = 0.034545 \times 0.1$
$Rate = 0.0034545 \ mol \ L^{-1} \ min^{-1} = 3.45 \times 10^{-3} \ mol \ L^{-1} \ min^{-1}$

(C) પ્રક્રિયા $2 A + B \longrightarrow C$ માટે,પ્રક્રિયાનો દર: $-\frac{1}{2} \frac{d[A]}{d t} = -\frac{d[B]}{d t} = \frac{d[C]}{d t}$ છે.
આપેલ છે કે $C$ ના નિર્માણનો દર $\frac{d[C]}{d t} = 2.2 \times 10^{-3} \ mol \ L^{-1} \ min^{-1}$ છે.
દરના સમીકરણ પરથી,$-\frac{1}{2} \frac{d[A]}{d t} = \frac{d[C]}{d t}$ મળે છે.
તેથી,$-\frac{d[A]}{d t} = 2 \times \frac{d[C]}{d t}$.
કિંમત મૂકતા: $-\frac{d[A]}{d t} = 2 \times 2.2 \times 10^{-3} = 4.4 \times 10^{-3} \ mol \ L^{-1} \ min^{-1}$.

(D) આર્હેનિયસ સમીકરણ મુજબ: $k = A e^{-E_a/RT}$.
બંને બાજુ પ્રાકૃતિક લઘુગણક $(\ln)$ લેતા: $\ln k = \ln A - \frac{E_a}{RT}$.
સક્રિયકરણ ઊર્જાના પદને અલગ કરવા માટે પદોની ગોઠવણી કરતા: $\frac{E_a}{RT} = \ln A - \ln k$.

(A) આર્હેનિયસ સમીકરણનો ઉપયોગ કરતા: $\log \frac{k_2}{k_1} = \frac{E_a}{2.303 R} \left( \frac{T_2 - T_1}{T_1 T_2} \right)$
આપેલ છે: $k_2 = 2k_1$,$T_1 = 300 \ K$,$T_2 = 310 \ K$,$R = 8.314 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$.
$\log 2 = \frac{E_a}{2.303 \times 8.314} \left( \frac{310 - 300}{300 \times 310} \right)$
$0.301 = \frac{E_a}{19.147} \left( \frac{10}{93000} \right)$
$E_a = \frac{0.301 \times 19.147 \times 93000}{10} \approx 53598 \ J \ mol^{-1} \approx 53.6 \ kJ \ mol^{-1}$.

(C) એકંદર વેગ અચળાંક $k = \frac{k_1 k_2 k_3}{k_2 k_5} = \frac{k_1 k_3}{k_5}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
આર્હેનિયસ સમીકરણ મુજબ,એકંદર સક્રિયકરણ ઉર્જા $E_a$ એ અંશમાં રહેલા તબક્કાઓની સક્રિયકરણ ઉર્જાના સરવાળામાંથી છેદમાં રહેલા તબક્કાઓની સક્રિયકરણ ઉર્જાનો સરવાળો બાદ કરવાથી મળે છે.
$E_a = (E_1 + E_3) - E_5$.
આપેલ છે કે $E_1 = 1E = 20 \ kJ/mol$,$E_3 = 3E = 60 \ kJ/mol$,અને $E_5 = 5E = 100 \ kJ/mol$.
$E_a = (20 + 60) - 100 = 80 - 100 = -20 \ kJ/mol$.
જો કે,પ્રશ્નમાં આપેલ જવાબ $20 \ kJ/mol$ છે.

(B) આર્હેનિયસ સમીકરણ $k = A e^{-\frac{E_a}{RT}}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
આપેલ છે કે સક્રિયકરણ ઉર્જા $E_a = 0$ છે.
સમીકરણમાં $E_a = 0$ મૂકતા,આપણને $k = A e^0 = A \times 1 = A$ મળે છે.
જ્યારે $E_a = 0$ હોય ત્યારે વેગ અચળાંક $k$ એ તાપમાન $T$ થી સ્વતંત્ર બને છે,તેથી કોઈપણ તાપમાને વેગ અચળાંક એ આવૃત્તિ અવયવ $A$ જેટલો જ રહેશે.
તેથી,$k_{383 \ K} = A$ અને $k_{273 \ K} = A$.
વેગ અચળાંકોનો ગુણોત્તર $\frac{k_{383 \ K}}{k_{273 \ K}} = \frac{A}{A} = 1$ થાય છે.

(B) સાચી જોડ નીચે મુજબ છે:
$A$. ઇન્વર્ટેઝ સુક્રોઝનું ગ્લુકોઝ અને ફ્રુક્ટોઝમાં જળવિભાજન કરે છે: $Sucrose \xrightarrow{Invertase} Glucose + Fructose$ $(II)$.
$B$. પેપ્સિન એ પ્રોટીઓલિટીક ઉત્સેચક છે જે પ્રોટીનનું પેપ્ટાઇડ્સમાં વિઘટન કરે છે: $Proteins \xrightarrow{Pepsin} Peptides$ $(III)$.
$C$. ડાયસ્ટેઝ એ ઉત્સેચક છે જે સ્ટાર્ચનું માલ્ટોઝમાં વિઘટન કરે છે: $Starch \xrightarrow{Diastase} Maltose$ $(IV)$.
તેથી,સાચી જોડ $A-II, B-III, C-IV$ છે.

(D) તત્વ '$X$' નો પરમાણુ ક્રમાંક $13$ છે,જે એલ્યુમિનિયમ $(Al)$ છે.
સંકીર્ણ $[XCl(H_2O)_5]^{2+}$ માં,મધ્યસ્થ ધાતુ પરમાણુ $X$ એ $1$ ક્લોરાઈડ આયન અને $5$ પાણીના અણુઓ સાથે જોડાયેલ છે.
$Cl^-$ અને $H_2O$ બંને એકદંતીય લિગાન્ડ હોવાથી,$X$ દ્વારા બનતા કુલ સવર્ગ સહસંયોજક બંધની સંખ્યા $1 + 5 = 6$ છે. આમ,સહસંયોજકતા $6$ છે.
ઓક્સિડેશન અવસ્થા $(x)$ શોધવા માટે: $x + (-1) + 5(0) = +2$.
$x - 1 = +2$.
$x = +3$.
તેથી,સહસંયોજકતા $6$ છે અને ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+3$ છે.

(C) પેલેડિયમ $(Pd)$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $46$ છે.
આઉફબાઉના સિદ્ધાંતને અનુસરીને અને $d$-કક્ષકની સ્થિરતાને ધ્યાનમાં લેતા,ઇલેક્ટ્રોન $4d$ કક્ષકમાં સંપૂર્ણ ભરાય છે.
$Pd$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Kr] 4 d^{10} 5 s^0$ છે.
તેથી,તેની બાહ્ય ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $4 d^{10} 5 s^0$ છે.

(B) $Kr$ (ક્રિપ્ટોન) નો પરમાણુ ક્રમાંક $36$ છે. આપેલ ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Kr] \ 4d^{10} \ 5s^0$ માં કુલ ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $36 + 10 + 0 = 46$ છે.
પરમાણુ ક્રમાંક $46$ ધરાવતું તત્વ પેલેડિયમ $(Pd)$ છે.
આપેલ માહિતી મુજબ:
- $Ag$ $(Z=47)$: $[Kr] \ 4d^{10} \ 5s^1$
- $Pd$ $(Z=46)$: $[Kr] \ 4d^{10} \ 5s^0$
- $Rh$ $(Z=45)$: $[Kr] \ 4d^8 \ 5s^1$
- $Tc$ $(Z=43)$: $[Kr] \ 4d^5 \ 5s^2$
તેથી,સાચો જવાબ $Pd$ છે.

(D) $Cr$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^5 4s^1$ છે અને $Cu$ ની $[Ar] 3d^{10} 4s^1$ છે.
તેમની બીજી આયનીકરણ એન્થાલ્પી અપેક્ષા કરતા વધારે છે કારણ કે એક ઇલેક્ટ્રોન દૂર થયા પછી,$Cr^+$ અર્ધ-પૂર્ણ $3d^5$ રચના પ્રાપ્ત કરે છે અને $Cu^+$ સંપૂર્ણ ભરાયેલી $3d^{10}$ રચના પ્રાપ્ત કરે છે.
આ રચનાઓ અન્ય કરતા વધુ સ્થિર છે.
તેથી,આ આયનોમાંથી બીજો ઇલેક્ટ્રોન દૂર કરવો ખૂબ મુશ્કેલ છે.
આમ,વિકલ્પ $(D)$ સાચો છે.

(C) હોમોલેપ્ટિક સંકીર્ણો એવા સંકીર્ણો છે જેમાં મધ્યસ્થ ધાતુ પરમાણુ અથવા આયન સાથે જોડાયેલા તમામ લિગેન્ડ સમાન હોય છે.
સંકીર્ણ $[Co(NH_3)_6]^{3\oplus}$ માં,તમામ છ લિગેન્ડ એમોનિયા $(NH_3)$ અણુઓ છે,તેથી તે હોમોલેપ્ટિક સંકીર્ણ છે.
અન્ય વિકલ્પોમાં,મધ્યસ્થ ધાતુ આયન વિવિધ પ્રકારના લિગેન્ડ સાથે જોડાયેલ છે,તેથી તે હેટરોલેપ્ટિક સંકીર્ણો છે.

(B) જે લિગેન્ડમાં બે દાતા પરમાણુઓ હોય પરંતુ એક સમયે ફક્ત એક જ દાતા પરમાણુ દ્વારા બંધ બનાવી શકે તેને ઉભયદંતી લિગેન્ડ કહેવાય છે.
$NO_2^{\ominus}$ એ $N$ (નાઈટ્રો) અથવા $O$ (નાઈટ્રાઈટો) દ્વારા જોડાઈ શકે છે.
$CN^{\ominus}$ એ $C$ (સાયનો) અથવા $N$ (આઈસોસાયનો) દ્વારા જોડાઈ શકે છે.
$SCN^{\ominus}$ એ $S$ (થાયોસાયનેટો) અથવા $N$ (આઈસોથાયોસાયનેટો) દ્વારા જોડાઈ શકે છે.
તેથી,ફક્ત ઉભયદંતી લિગેન્ડ ધરાવતો સમૂહ $NO_2^{\ominus}, CN^{\ominus}, SCN^{\ominus}$ છે.

(D) સંકીર્ણ $[Co(en)_2 Br_2] Br$ છે,જ્યાં $en$ એ ethane-$1, 2$-diamine છે.
$1$. $Br^-$ લિગેન્ડને 'bromido' કહેવામાં આવે છે. બે હોવાથી,તે 'dibromido' થશે.
$2$. $en$ (ethane-$1, 2$-diamine) એ દ્વિદંતીય લિગેન્ડ છે,તેથી આપણે 'bis' પૂર્વગનો ઉપયોગ કરીએ છીએ.
$3$. $Co$ નો ઓક્સિડેશન આંક: $x + 2(0) + 2(-1) = +1$,તેથી $x = +3$.
$4$. મધ્યસ્થ ધાતુ cobalt છે,અને તે ધન આયનીય સંકીર્ણમાં હોવાથી તેને 'cobalt $(III)$' કહેવાય છે,ત્યારબાદ 'bromide' આયન આવે છે.
$5$. આમ,સાચું $IUPAC$ નામ dibromidobis (ethane-$1, 2$-diamine) cobalt $(III)$ bromide છે.

(A) $1$. સવર્ગ ક્ષેત્રમાં લિગેન્ડ્સ ઓળખો: $NH_3$ (એમાઈન),$H_2O$ (એક્વા),અને $Cl^-$ (ક્લોરિડો).
$2$. લિગેન્ડ્સને મૂળાક્ષર પ્રમાણે ગોઠવો: એમાઈન,એક્વા,ક્લોરિડો.
$3$. લિગેન્ડ્સની સંખ્યા માટે પૂર્વગ વાપરો: $3$ એમાઈન = ટ્રાયએમાઈન,$2$ એક્વા = ડાયએક્વા,$1$ ક્લોરિડો = ક્લોરિડો.
$4$. મધ્યસ્થ ધાતુ પરમાણુ $(Cr)$ નો ઓક્સિડેશન આંક નક્કી કરો: $x + 3(0) + 2(0) + 1(-1) = +2$,તેથી $x = +3$.
$5$. ભાગોને જોડો: ટ્રાયએમાઈનડાયએક્વાક્લોરિડોક્રોમિયમ$(III)$ ક્લોરાઈડ.

(A) $I. [Fe(CN)_6]^{4-}$: $Fe$ એ $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે $(d^6)$. $CN^-$ એ પ્રબળ લિગેન્ડ છે,જે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે. અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા = $0$.
$II. [Fe(H_2O)_6]^{2+}$: $Fe$ એ $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે $(d^6)$. $H_2O$ એ નિર્બળ લિગેન્ડ છે,યુગ્મીકરણ થતું નથી. ઇલેક્ટ્રોન રચના $t_{2g}^4 e_g^2$ છે. અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા = $4$.
$III. [Co(H_2O)_6]^{2+}$: $Co$ એ $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે $(d^7)$. $H_2O$ એ નિર્બળ લિગેન્ડ છે. ઇલેક્ટ્રોન રચના $t_{2g}^5 e_g^2$ છે. અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા = $3$.
આમ,સાચો ક્રમ $II (4) > III (3) > I (0)$ છે.

(D) $[Mn(CN)_6]^{3-}$ માં,$Mn$ એ $+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે ($3d^4$ ઇલેક્ટ્રોન રચના).
$CN^-$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ હોવાથી,તે $3d$ ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે,જેનાથી બે $3d$-કક્ષકો ખાલી થાય છે. આ બે $3d$,એક $4s$,અને ત્રણ $4p$-કક્ષકો સંકરણ પામીને $d^2sp^3$ સંકરણ આપે છે.
$[CoF_6]^{3-}$ માં,$Co$ એ $+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે ($3d^6$ ઇલેક્ટ્રોન રચના).
$F^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ હોવાથી,તે અયુગ્મિત $3d$ ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરી શકતું નથી. તેથી,એક $4s$,ત્રણ $4p$,અને બે $4d$-કક્ષકો સંકરણ પામીને $sp^3d^2$ સંકરણ આપે છે.

(B) વેલેન્સ બોન્ડ થિયરી મુજબ,મધ્યસ્થ ધાતુ પરમાણુ અથવા આયન તેના સવર્ગ આંક જેટલી ખાલી કક્ષકો લિગાન્ડ્સ સાથે સવર્ગ સહસંયોજક બંધ બનાવવા માટે ઉપલબ્ધ કરાવે છે.
આ ખાલી કક્ષકોનું સંકરણ થઈને ચોક્કસ ભૂમિતિ ધરાવતી સમાન સંકર કક્ષકો બને છે.
સંક્રાંતિ ધાતુઓ માટે,સંકરણમાં ભાગ લેતી કક્ષકો $(n-1)d$,$ns$ અને $np$ કક્ષકો છે.

(A) $Ti$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $22$ છે અને તેની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^2 4s^2$ છે. $TiCl_3$ અને $[Ti(H_2O)_6]Cl_3$ બંનેમાં $Ti$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+3$ છે,જે $3d^1$ રચના દર્શાવે છે.
સંકીર્ણ $[Ti(H_2O)_6]^{3+}$ માં,લિગાન્ડ્સ $(H_2O)$ ની હાજરીને કારણે $d$-કક્ષકોનું સ્ફટિક ક્ષેત્ર વિભાજન $t_{2g}$ અને $e_g$ સ્તરોમાં થાય છે. એક ઇલેક્ટ્રોન પ્રકાશનું શોષણ કરીને $d-d$ સંક્રમણ કરી શકે છે,જેનાથી સંકીર્ણ રંગીન (જાંબલી) બને છે.
નિર્જળ સંયોજન $TiCl_3$ માં,સ્ફટિક ક્ષેત્ર વિભાજન કરવા માટે કોઈ લિગાન્ડ હોતા નથી. વિભાજન વિના,$d-d$ સંક્રમણ થઈ શકતું નથી,તેથી પદાર્થ રંગહીન રહે છે.
તેથી,$X$ રંગહીન છે અને $Y$ રંગીન છે.

(B) ક્રિસ્ટલ ફિલ્ડ થિયરી $(CFT)$ એ એક સ્થિર વિદ્યુતીય મોડેલ છે જે ધાતુ-લિગાન્ડ બંધને આયનીય ગણે છે,જે ધાતુ આયન અને લિગાન્ડ વચ્ચેના સ્થિર વિદ્યુતીય આકર્ષણથી ઉદ્ભવે છે.
લિગાન્ડ્સને ઋણાયન હોય તો બિંદુવત વીજભાર તરીકે અથવા તટસ્થ અણુ હોય તો બિંદુવત દ્વિધ્રુવ તરીકે ગણવામાં આવે છે.
આ સિદ્ધાંત સંકીર્ણ સંયોજનોના નિર્માણ,બંધારણ,રંગ અને ચુંબકીય ગુણધર્મો સમજાવવામાં સફળ છે.
જોકે,તે ધાતુ-લિગાન્ડ બંધના સહસંયોજક સ્વભાવને સમજાવવામાં નિષ્ફળ જાય છે,કારણ કે તે બંધને સંપૂર્ણપણે આયનીય માને છે.
તેથી,વિધાનો $II, III,$ અને $IV$ એ $CFT$ દ્વારા યોગ્ય રીતે સમજાવવામાં આવ્યા છે.

(A) સંક્રાંતિ ધાતુઓ અને તેમના સંયોજનો તેમની ઉદ્દીપકીય સક્રિયતા માટે જાણીતા છે.
આ સક્રિયતા તેમના અનેક ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ ધારણ કરવાની અને સંકીર્ણો બનાવવાની ક્ષમતાને આભારી છે.
ઘન સપાટી પરના ઉદ્દીપકો પ્રક્રિયક અણુઓ અને ઉદ્દીપકની સપાટીના પરમાણુઓ વચ્ચે બંધ બનાવવાની પ્રક્રિયામાં સામેલ હોય છે (પ્રથમ હરોળની સંક્રાંતિ ધાતુઓ બંધ બનાવવા માટે $3d$ અને $4s$ ઇલેક્ટ્રોનનો ઉપયોગ કરે છે).
આનાથી ઉદ્દીપકની સપાટી પર પ્રક્રિયકોની સાંદ્રતા વધે છે અને પ્રક્રિયક અણુઓમાં રહેલા બંધ નબળા પડે છે,જેના પરિણામે સક્રિયકરણ ઊર્જામાં ઘટાડો થાય છે.
આમ,કારણ એ વિધાનની સાચી સમજૂતી આપે છે.

(B) રૂબી એ $Al_2O_3$ છે જેમાં જ્યારે $Cr^{3+}$ આયનો અષ્ટફલકીય સ્થાનોમાં $Al^{3+}$ આયનોને બદલે છે ત્યારે લાલ રંગ પ્રાપ્ત થાય છે.
એમરાલ્ડ એ $Be_3Al_2(SiO_3)_6$ છે જેમાં જ્યારે $Cr^{3+}$ આયનો $Al^{3+}$ આયનોને બદલે છે ત્યારે લીલો રંગ પ્રાપ્ત થાય છે.

(B) $Fe$ $(Z=26)$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^6 4s^2$ છે.
$Fe^{2+}$ આયન માટે,રચના $[Ar] 3d^6$ છે.
$3d^6$ રચનામાં,$4$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન $(n=4)$ છે.
સ્પિન-ઓન્લી ચુંબકીય મોમેન્ટની ગણતરી $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$ સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે.
$n=4$ મૂકતા,આપણને $\mu = \sqrt{4(4+2)} = \sqrt{24} \approx 4.90 \ BM$ મળે છે.

(A) કોઈ આયન મંદ એસિડનું હાઇડ્રોજન વાયુ $(H_2)$ માં રિડક્શન કરી શકે તે માટે,ધાતુ આયનનો પ્રમાણિત ઇલેક્ટ્રોડ પોટેન્શિયલ $(E^0)$ હાઇડ્રોજનના પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ $(E^0_{H^+/H_2} = 0.00 \ V)$ કરતા વધુ ઋણ હોવો જોઈએ.
આનો અર્થ એ છે કે ધાતુ $H^+$ આયનોને ઇલેક્ટ્રોન આપવા માટે પૂરતી પ્રબળ રિડક્શનકર્તા હોવી જોઈએ.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$Ti^{2+}$ $(E^0 = -0.37 \ V)$ અને $Cr^{2+}$ $(E^0 = -0.41 \ V)$ ના પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ ઋણ છે,જે તેમને $H^+$ નું $H_2$ વાયુમાં રિડક્શન કરવા માટે સક્ષમ બનાવે છે.
$Mn^{3+}$ અને $Co^{3+}$ ના રિડક્શન પોટેન્શિયલ ધન છે અને તેઓ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે,રિડક્શનકર્તા તરીકે નહીં.

(A) સંક્રાંતિ તત્વો એવા તત્વો તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે જે તેમની ધરાવસ્થામાં અથવા તેમની કોઈપણ સામાન્ય ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં અપૂર્ણ રીતે ભરાયેલી $(n-1)d$ કક્ષકો ધરાવે છે.
$Zn$,$Cd$,અને $Hg$ તેમની ધરાવસ્થામાં અને તેમની સામાન્ય $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં $d^{10}$ ઇલેક્ટ્રોન રચના ધરાવે છે.
તેમની પાસે અપૂર્ણ રીતે ભરાયેલી $d$-કક્ષકો ન હોવાથી,તેમને સંક્રાંતિ તત્વો ગણવામાં આવતા નથી.
$Cu$ અને $Ag$ ને સંક્રાંતિ તત્વો ગણવામાં આવે છે કારણ કે તેઓ તેમની $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં $d^9$ ઇલેક્ટ્રોન રચના દર્શાવે છે.
ઇલેક્ટ્રોન રચનાઓ:
$Zn: [Ar] 3d^{10} 4s^2$
$Cd: [Kr] 4d^{10} 5s^2$
$Hg: [Xe] 4f^{14} 5d^{10} 6s^2$

(A) સંક્રાંતિ તત્વો તેમની $(n-1)d$ કક્ષકોમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની મોટી સંખ્યાને કારણે ઊંચી પરમાણ્વીકરણ એન્થાલ્પી દર્શાવે છે.
આ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન મજબૂત આંતર-પરમાણ્વીય આકર્ષણને સરળ બનાવે છે,જે પરમાણુઓ વચ્ચે મજબૂત ધાત્વિક બંધન તરફ દોરી જાય છે.
પરિણામે,આ બંધોને તોડવા માટે વધુ ઉર્જાની જરૂર પડે છે,જેના પરિણામે ઊંચી પરમાણ્વીકરણ એન્થાલ્પી તેમજ ઊંચા ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ જોવા મળે છે.
તેથી,$(A)$ અને $(R)$ બંને સાચા છે,અને $(R)$ એ $(A)$ ની સાચી સમજૂતી છે.

(B)

તત્વ	મહત્તમ ઓક્સિડેશન અવસ્થા
$U$	$+6$
$Np$	$+7$
$Am$	$+6$
$Pa$	$+5$

આપેલા એક્ટિનોઇડ્સમાં,નેપ્ચ્યુનિયમ $(Np)$ $+7$ ની સૌથી વધુ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવે છે.

(C) હાઇડ્રોજન ઇલેક્ટ્રોડનો રિડક્શન પોટેન્શિયલ $2H^{+} + 2e^{-} \rightarrow H_2$ પ્રક્રિયા માટે નર્ન્સ્ટ સમીકરણનો ઉપયોગ કરીને ગણી શકાય છે.
$E_{red} = E_{red}^{0} - \frac{0.0591}{n} \log \frac{P_{H_2}}{[H^{+}]^2}$.
તટસ્થ દ્રાવણ માટે,$H^{+}$ આયનની સાંદ્રતા $10^{-7} \ M$ હોય છે કારણ કે $pH = 7$ છે.
કિંમતો મૂકતા: $E_{H^{+}|H_2} = 0 - \frac{0.0591}{2} \log \frac{1}{(10^{-7})^2}$.
$E_{H^{+}|H_2} = -\frac{0.0591}{2} \log 10^{14}$.
$E_{H^{+}|H_2} = -\frac{0.0591 \times 14}{2} \log 10$.
$E_{H^{+}|H_2} = -0.4137 \ V \approx -0.413 \ V$.

(C) $Cu^{2+}$ નો રિડક્શન પોટેન્શિયલ $H^+$ કરતા વધારે હોવાથી,કેથોડ પર $Cu^{2+}$ નું રિડક્શન થાય છે.
કેથોડ પરની પ્રક્રિયા: $Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu(s)$
એનોડ પરની પ્રક્રિયા: $2H_2O(l) \rightarrow O_2(g) + 4H^+(aq) + 4e^-$
પસાર થયેલ કુલ વિદ્યુતભાર: $Q = I \times t = 38.6 \ A \times 100 \ s = 3860 \ C$.
જમા થયેલ $Cu$ નું દળ: $W = \frac{M \times Q}{n \times F} = \frac{63.54 \times 3860}{2 \times 96500} = 1.27 \ g$.
એનોડ પર $O_2$ વાયુ માટે,$4 \ mol$ ઇલેક્ટ્રોન $1 \ mol$ ($STP$ પર $22.4 \ L$) $O_2$ ઉત્પન્ન કરે છે.
$n_{e^-} = \frac{3860}{96500} = 0.04 \ mol$.
$n_{O_2} = \frac{0.04}{4} = 0.01 \ mol$.
$O_2$ નું કદ $= 0.01 \times 22.4 \ L = 0.224 \ L$.

(A) આપેલ છે: $I = 96.5$ $A$,$t = 100$ $s$.
કેથોડ પરની પ્રક્રિયા: $Al^{3+} + 3e^{-} \longrightarrow Al$.
પસાર થયેલ કુલ વિદ્યુતભાર: $Q = I \times t = 96.5 \times 100 = 9650$ $C$.
ફેરાડેના નિયમ મુજબ,$3$ મોલ ઇલેક્ટ્રોન ($3 \times 96500$ $C$) $1$ મોલ ($27$ $g$) $Al$ જમા કરે છે.
જમા થયેલ $Al$ નું દળ $= \frac{27 \times 9650}{3 \times 96500} = \frac{27 \times 1}{3 \times 10} = \frac{9}{10} = 0.90$ $g$.

(A) પ્રમાણિત ગિબ્સ ઉર્જા ફેરફાર માટેનું સૂત્ર $\Delta G^{\circ} = -nFE_{\text{cell}}^{\circ}$ છે.
આપેલ કિંમતો $n = 2$ (સ્થાનાંતરિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા),$E_{\text{cell}}^{\circ} = 1.1 \ V$,અને ફેરાડે અચળાંક $F = 96500 \ C \ mol^{-1}$ છે.
સૂત્રમાં કિંમતો મૂકતા:
$\Delta G^{\circ} = -2 \times 96500 \times 1.1 \ J \ mol^{-1}$.
$\Delta G^{\circ} = -212300 \ J \ mol^{-1}$.
$1000$ વડે ભાગીને $kJ \ mol^{-1}$ માં રૂપાંતર કરતા:
$\Delta G^{\circ} = -212.3 \ kJ \ mol^{-1}$.

(A) કોષની પ્રક્રિયા: $2M_{(s)} + 3N^{2+}_{(aq)} \rightarrow 2M^{3+}_{(aq)} + 3N_{(s)}$
પ્રમાણિત કોષ પોટેન્શિયલ: $E_{\text{cell}}^{\circ} = E_{\text{cathode}}^{\circ} - E_{\text{anode}}^{\circ} = 0.1 \ V - 0.6 \ V = -0.5 \ V$
નેર્ન્સ્ટ સમીકરણનો ઉપયોગ કરતા: $E_{\text{cell}} = E_{\text{cell}}^{\circ} - \frac{0.0591}{n} \log \frac{[M^{3+}]^2}{[N^{2+}]^3}$
અહીં $n = 6$. કિંમતો મૂકતા: $E_{\text{cell}} = -0.5 - \frac{0.0591}{6} \log \frac{(10^{-2})^2}{(10^{-1})^3}$
$E_{\text{cell}} = -0.5 - \frac{0.0591}{6} \log(10^{-1}) = -0.5 + 0.00985 \approx -0.49 \ V$.
આપેલા વિકલ્પો મુજબ,$0.51 \ V$ સૌથી નજીકનો જવાબ છે.

(A) દ્રાવણમાંથી પસાર થતો કુલ વિદ્યુતભાર $Q = I \times t = 5 \ A \times 193 \ s = 965 \ C$ છે.
ફેરાડેના વિદ્યુતવિભાજનના નિયમ મુજબ,જમા થયેલ દળ $m = \frac{M \times Q}{n \times F}$,જ્યાં $M$ એ $Cu$ નું મોલર દળ $(63.5 \ g/mol)$ છે,$n$ એ ઓક્સિડેશન આંક (સંયોજકતા) છે,અને $F$ એ ફેરાડે અચળાંક $(96500 \ C/mol)$ છે.
કિંમતો મૂકતા: $0.32 = \frac{63.5 \times 965}{n \times 96500}$.
$0.32 = \frac{63.5}{100 \times n}$.
$n = \frac{63.5}{32} \approx 1.98 \approx 2$.
તેથી,ક્ષારમાં $Cu$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ છે.

(B) ગેલ્વેનિક કોષ (જેને વોલ્ટેઇક કોષ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) એ એક વિદ્યુત રાસાયણિક ઉપકરણ છે જે સ્વયંભૂ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા દ્વારા મુક્ત થતી ઉર્જાને વિદ્યુત ઉર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે.

(D) કોષ અચળાંક $G^*$ એ $G^* = \kappa \times R$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
પ્રથમ દ્રાવણ માટે: $G^* = 1.29 \ S \ m^{-1} \times 100 \ \Omega = 129 \ m^{-1}$.
બીજા દ્રાવણ માટે: $\kappa_2 = \frac{G^*}{R_2} = \frac{129 \ m^{-1}}{258 \ \Omega} = 0.5 \ S \ m^{-1}$.
આમ,$0.02 \ mol \ L^{-1}$ $NaCl$ દ્રાવણની વાહકતા $0.5 \ S \ m^{-1}$ છે.

(A) કોલરાઉસના સ્વતંત્ર આયનોના સ્થળાંતરના નિયમ મુજબ:
$(\Lambda_{m}^{\circ})_{CH_3-COOH} = (\Lambda_{m}^{\circ})_{CH_3-COO^{-}} + (\Lambda_{m}^{\circ})_{H^{+}}$
આપણી પાસે છે:
$(\Lambda_{m}^{\circ})_{(CH_3-COO)_2Ba} = 2(\Lambda_{m}^{\circ})_{CH_3-COO^{-}} + (\Lambda_{m}^{\circ})_{Ba^{2+}} = x_1$
$(\Lambda_{m}^{\circ})_{BaCl_2} = (\Lambda_{m}^{\circ})_{Ba^{2+}} + 2(\Lambda_{m}^{\circ})_{Cl^{-}} = x_2$
$(\Lambda_{m}^{\circ})_{HCl} = (\Lambda_{m}^{\circ})_{H^{+}} + (\Lambda_{m}^{\circ})_{Cl^{-}} = x_3$
$CH_3-COOH$ મેળવવા માટે,આપણે નીચેની પ્રક્રિયા કરીએ છીએ:
$\frac{1}{2} [(\Lambda_{m}^{\circ})_{(CH_3-COO)_2Ba} - (\Lambda_{m}^{\circ})_{BaCl_2}] + (\Lambda_{m}^{\circ})_{HCl}$
તેથી,જવાબ $\frac{x_1-x_2}{2} + x_3$ છે.

(A) પ્રકાશ અને હવાની હાજરીમાં ક્લોરોફોર્મ $(CHCl_3)$ નું ધીમે ધીમે ઓક્સિડેશન થઈને ફોસ્જીન $(COCl_2)$ નામનો અત્યંત ઝેરી વાયુ બને છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$2CHCl_3 + O_2 \xrightarrow{\text{light}} 2COCl_2 + 2HCl$

(C) એમાઇન્સની બેઝિકતા તેમના $pK_{b}$ મૂલ્યોના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે. પ્રબળ બેઝનું $pK_{b}$ મૂલ્ય ઓછું હોય છે,જ્યારે નિર્બળ બેઝનું $pK_{b}$ મૂલ્ય વધારે હોય છે.
$1$. એલિફેટિક એમાઇન્સની સરખામણી: જલીય દ્રાવણમાં,મિથાઈલ-વિસ્થાપિત એમાઇન્સની બેઝિકતાનો ક્રમ દ્વિતીયક $(CH_{3}NHCH_{3})$ > પ્રાથમિક $(CH_{3}NH_{2})$ > તૃતીયક $((CH_{3})_{3}N)$ છે. આમ,$(CH_{3})_{3}N$ એ $CH_{3}NH_{2}$ કરતા નિર્બળ બેઝ છે,એટલે કે $(CH_{3})_{3}N$ નું $pK_{b}$ મૂલ્ય $CH_{3}NH_{2}$ કરતા વધારે છે.
$2$. બેન્ઝાઈલ એમાઇન્સ સાથે સરખામણી: બેન્ઝાઈલ એમાઇન્સ ($C_{6}H_{5}CH_{2}NH_{2}$ અને $C_{6}H_{5}CH_{2}NHCH_{3}$) ફિનાઈલ ગ્રુપની ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક $-I$ અસરને કારણે એલિફેટિક એમાઇન્સ કરતા ઘણા ઓછા બેઝિક છે.
$3$. બેન્ઝાઈલ એમાઇન્સની સરખામણી: $C_{6}H_{5}CH_{2}NHCH_{3}$ (દ્વિતીયક) એ $C_{6}H_{5}CH_{2}NH_{2}$ (પ્રાથમિક) કરતા વધુ બેઝિક છે,કારણ કે વધારાના મિથાઈલ ગ્રુપની $+I$ અસરને લીધે.
બેઝિકતાનો ક્રમ: $CH_{3}NH_{2} > (CH_{3})_{3}N > C_{6}H_{5}CH_{2}NHCH_{3} > C_{6}H_{5}CH_{2}NH_{2}$.
$pK_{b}$ મૂલ્યોનો ઉતરતો ક્રમ (બેઝિકતાથી ઉલટો): $C_{6}H_{5}CH_{2}NH_{2} (d) > C_{6}H_{5}CH_{2}NHCH_{3} (c) > (CH_{3})_{3}N (b) > CH_{3}NH_{2} (a)$.
આમ,સાચો ક્રમ $d > c > b > a$ છે.

(A) ફિનોલ્સની એસિડિક પ્રબળતા બેન્ઝીન રિંગ સાથે જોડાયેલા વિસ્થાપકોની પ્રકૃતિ દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે. ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ્સ $(EWG)$ એસિડિકતા વધારે છે,જ્યારે ઇલેક્ટ્રોન-રિલીઝિંગ ગ્રુપ્સ $(ERG)$ એસિડિકતા ઘટાડે છે.
$I$ એ ફિનોલ છે.
$II$ એ $p$-ક્રેસોલ છે,જેમાં પેરા સ્થાન પર મિથાઈલ ગ્રુપ $(-CH_3)$ છે. મિથાઈલ ગ્રુપ $+I$ અસર અને હાયપરકોન્જુગેશનને કારણે ઇલેક્ટ્રોન-રિલીઝિંગ ગ્રુપ છે,જે ફિનોલની તુલનામાં એસિડિકતા ઘટાડે છે.
$III$ એ $p$-મિથોક્સીફિનોલ છે,જેમાં પેરા સ્થાન પર મિથોક્સી ગ્રુપ $(-OCH_3)$ છે. મિથોક્સી ગ્રુપ $+M$ (મેસોમેરિક) અસરને કારણે પ્રબળ ઇલેક્ટ્રોન-રિલીઝિંગ ગ્રુપ છે,જે ફિનોલ અને $p$-ક્રેસોલની તુલનામાં એસિડિકતા નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે.
તેથી,એસિડિકતાનો સાચો ક્રમ $I > II > III$ છે.

(A) $pK_{a}$ મૂલ્ય એ સંયોજનની એસિડિકતાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે. પ્રબળ એસિડના $pK_{a}$ મૂલ્યો ઓછા હોય છે.
$1$. $p$-નાઈટ્રોબેન્ઝોઈક એસિડ $(A)$: $-NO_2$ સમૂહ પ્રબળ ઈલેક્ટ્રોન આકર્ષક સમૂહ ($-I$ અને $-M$ અસર) છે,જે કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહની એસિડિકતામાં નોંધપાત્ર વધારો કરે છે.
$2$. બેન્ઝોઈક એસિડ $(D)$: આ સંદર્ભ સંયોજન છે.
$3$. $p$-મેથોક્સીબેન્ઝોઈક એસિડ $(B)$: $-OCH_3$ સમૂહ ઈલેક્ટ્રોન દાતા સમૂહ ($+M$ અસર) છે,જે બેન્ઝોઈક એસિડની તુલનામાં કાર્બોક્સિલિક એસિડની એસિડિકતા ઘટાડે છે.
$4$. $p$-નાઈટ્રોફિનોલ $(C)$: ફિનોલ સામાન્ય રીતે કાર્બોક્સિલિક એસિડ કરતા ઘણા નિર્બળ એસિડ હોય છે. જોકે $-NO_2$ સમૂહ ફિનોલની એસિડિકતા વધારે છે,તેમ છતાં તે ઉપર જણાવેલ કાર્બોક્સિલિક એસિડ કરતા નોંધપાત્ર રીતે ઓછો એસિડિક છે.
એસિડિકતાની સરખામણી: $p$-નાઈટ્રોબેન્ઝોઈક એસિડ $(A)$ > બેન્ઝોઈક એસિડ $(D)$ > $p$-મેથોક્સીબેન્ઝોઈક એસિડ $(B)$ > $p$-નાઈટ્રોફિનોલ $(C)$.
તેથી,$pK_{a}$ મૂલ્યોનો વધતો ક્રમ: $C < B < D < A$ છે.

(A) એમાઈન્સની બેઝિકતા નાઈટ્રોજન પરમાણુ પરના અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મની પ્રાપ્યતા પર આધાર રાખે છે.
$(A)$ $(C_2H_5)_2NH$ એ દ્વિતીયક એમાઈન છે જેમાં બે ઈલેક્ટ્રોન-દાતા ઈથાઈલ સમૂહો છે,જે $+I$ અસર દ્વારા $N$ પર ઈલેક્ટ્રોન ઘનતા વધારે છે,તેથી તે સૌથી વધુ બેઝિક છે.
$(B)$ $C_2H_5NH_2$ એ પ્રાથમિક એમાઈન છે જેમાં એક ઈથાઈલ સમૂહ છે,જે તેને દ્વિતીયક એમાઈન કરતા ઓછું બેઝિક બનાવે છે.
$(C)$ $NH_3$ માં ઈલેક્ટ્રોન ઘનતા વધારવા માટે કોઈ આલ્કાઈલ સમૂહ નથી,તેથી તે એલિફેટિક એમાઈન્સ કરતા ઓછું બેઝિક છે.
$(D)$ $C_6H_5NH_2$ (એનિલીન) માં $N$ પરના અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ બેન્ઝીન વલય સાથે સંસ્પંદનમાં ભાગ લે છે,જે પ્રોટોનેશન માટે તેની પ્રાપ્યતા ઘટાડે છે,તેથી તે સૌથી ઓછું બેઝિક છે.
આમ,બેઝિકતાનો સાચો ક્રમ $(A) > (B) > (C) > (D)$ છે.

(A) કાર્બોક્સિલિક એસિડની એસિડિક પ્રબળતા તેના સંયુગ્મી બેઇઝ (કાર્બોક્સિલેટ આયન) ની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે. ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક સમૂહો ($-I$ અસર) કાર્બોક્સિલેટ આયનને સ્થિર કરે છે અને એસિડિકતા વધારે છે.
$\alpha$-કાર્બન સાથે જોડાયેલા વિસ્થાપકો છે:
$(A)$ $-H$ (કોઈ પ્રેરક અસર નથી)
$(B)$ $-Ph$ (નબળી $-I$ અસર)
$(C)$ $-Br$ (વધારે મજબૂત $-I$ અસર)
$(D)$ $-NO_2$ (સૌથી મજબૂત $-I$ અસર)
$-I$ અસરનો ક્રમ છે: $H < Ph < Br < NO_2$.
તેથી,એસિડિક પ્રબળતાનો વધતો ક્રમ છે: $A < B < C < D$.

(B) શરીરમાં હોર્મોન્સના અનેક કાર્યો છે. તેઓ શરીરમાં જૈવિક પ્રવૃત્તિઓનું સંતુલન જાળવવામાં મદદ કરે છે.
રક્તમાં ગ્લુકોઝના સ્તરને મર્યાદિત મર્યાદામાં રાખવામાં ઇન્સ્યુલિનની ભૂમિકા આ કાર્યનું એક ઉદાહરણ છે. રક્તમાં ગ્લુકોઝના સ્તરમાં ઝડપી વધારાના પ્રતિભાવમાં ઇન્સ્યુલિન મુક્ત થાય છે.
બીજી તરફ,$Glucagon$ હોર્મોન રક્તમાં ગ્લુકોઝનું સ્તર વધારવાનું વલણ ધરાવે છે. આ બંને હોર્મોન્સ સાથે મળીને રક્તમાં ગ્લુકોઝનું સ્તર નિયંત્રિત કરે છે.
$Epinephrine$ અને $norepinephrine$ બાહ્ય ઉત્તેજનાઓ પ્રત્યે પ્રતિભાવ આપે છે.
$Estrogen$ એ જાતીય હોર્મોનનો એક પ્રકાર છે જે સ્ત્રી પ્રજનન તંત્ર અને ગૌણ જાતીય લાક્ષણિકતાઓના વિકાસ અને નિયમન માટે જવાબદાર છે.
રાસાયણિક પ્રકૃતિની દ્રષ્ટિએ,આમાંથી કેટલાક સ્ટેરોઇડ્સ છે,દા.ત.,$estrogens$ અને $androgens$; કેટલાક પોલીપેપ્ટાઇડ્સ છે,ઉદાહરણ તરીકે,$insulin$ અને $endorphins$; અને અન્ય કેટલાક એમિનો એસિડ ડેરિવેટિવ્ઝ છે,જેમ કે $epinephrine$ અને $norepinephrine$.

(D) જલીય $KOH$ ની હાજરીમાં,$1-$ક્લોરોબ્યુટેન ન્યુક્લિયોફિલિક સબસ્ટિટ્યુશન ($S_{N}2$ મિકેનિઝમ) દ્વારા બ્યુટેન$-1-$ઓલ બનાવે છે.
આલ્કોહોલિક $KOH$ માં $RO^-$ આયનો હોય છે જે પ્રબળ બેઇઝ તરીકે કાર્ય કરે છે. તે $\beta$-હાઇડ્રોજન પરમાણુનું નિષ્કર્ષણ કરે છે,જે ડિહાઇડ્રોહેલોજિનેશન (વિલોપન પ્રક્રિયા) તરફ દોરી જાય છે.
તેથી,આલ્કોહોલિક $KOH$ ની હાજરીમાં,$1-$ક્લોરોબ્યુટેન $\beta$-વિલોપન દ્વારા બ્યુટ$-1-$ઈન બનાવે છે.

(B) આલ્કાઈલ આયોડાઈડનું સંશ્લેષણ આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડ અથવા આલ્કાઈલ બ્રોમાઈડની શુષ્ક એસિટોનમાં $NaI$ સાથેની પ્રક્રિયા દ્વારા કરવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયાને ફિંકલસ્ટીન પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
$R-X + NaI \xrightarrow{\text{Acetone}} R-I + NaX$ (જ્યાં $X = Cl, Br$)
આ પ્રક્રિયામાં બનતા $NaCl$ અથવા $NaBr$ શુષ્ક એસિટોનમાં અવક્ષેપિત થાય છે. લે શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,આ અવક્ષેપન પુરોગામી પ્રક્રિયાને પ્રોત્સાહન આપે છે.

(D) પ્રક્રિયા બે તબક્કામાં થાય છે:
$1$. ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયકનું નિર્માણ: બ્રોમોસાયક્લોહેક્સિન શુષ્ક ઈથરની હાજરીમાં $Mg$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સાયક્લોહેક્સ$-1-$એનાઇલ મેગ્નેશિયમ બ્રોમાઇડ $(C_6H_9MgBr)$ બનાવે છે.
$2$. ભારે પાણી $(D_2O)$ સાથે પ્રક્રિયા: ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક પ્રબળ ન્યુક્લિયોફાઇલ તરીકે વર્તે છે અને $D_2O$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $-MgBr$ સમૂહને ડ્યુટેરિયમ પરમાણુ $(-D)$ વડે બદલે છે.
સમગ્ર પ્રક્રિયા છે: $C_6H_9Br + Mg$ $\xrightarrow{\text{dry ether}} C_6H_9MgBr$ $\xrightarrow{D_2O} C_6H_9D$.

(C) $AgCN$ એ સહસંયોજક સ્વભાવ ધરાવે છે,આયનીય નહીં.
તેના સહસંયોજક સ્વભાવને કારણે,નાઇટ્રોજન પરમાણુ આલ્કાઇલ હેલાઇડ પર હુમલો કરવા માટે ઉપલબ્ધ એકમાત્ર ન્યુક્લિયોફિલિક સાઇટ છે,જે આઇસોસાયનાઇડ $(R-NC)$ ના નિર્માણ તરફ દોરી જાય છે.
તેનાથી વિપરીત,$KCN$ આયનીય છે અને સાયનાઇડ આયન $(CN^-)$ પ્રદાન કરે છે,જે કાર્બન પરમાણુ દ્વારા હુમલો કરીને સાયનાઇડ $(R-CN)$ બનાવે છે.
તેથી,વિધાન $(A)$ સાચું છે,પરંતુ કારણ $(R)$ ખોટું છે.

(A) $S_N1$ પ્રક્રિયાનો દર પ્રક્રિયાના નિર્ણાયક તબક્કામાં બનતા કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તીની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
$Ph_2CHBr$ માં,બનતો કાર્બોકેટાયન $Ph_2CH^+$ છે,જે બેન્ઝહાઈડ્રિલ કાર્બોકેટાયન છે. આ કાર્બોકેટાયન બે બેન્ઝીન વલયો પર ધન વીજભારના રેઝોનન્સ વિસ્થાનીકરણ દ્વારા અત્યંત સ્થિર થાય છે.
કાર્બોકેટાયનની સ્થિરતાની તુલના:
$1$. $Ph_2CH^+$ (બે બેન્ઝીન વલયો દ્વારા સ્થિર)
$2$. $Ph-C_6H_4-CH_2^+$ (એક બેન્ઝીન વલય દ્વારા સ્થિર)
$3$. $Ph-CH^+(CH_3)$ (સેકન્ડરી બેન્ઝિલિક,એક બેન્ઝીન વલય દ્વારા સ્થિર)
$4$. $(CH_3)_2CH^+$ (સેકન્ડરી આલ્કાઈલ,કોઈ રેઝોનન્સ સ્થિરતા નથી)
આપેલા વિકલ્પોમાં $Ph_2CH^+$ કાર્બોકેટાયન સૌથી વધુ સ્થિર છે,તેથી $Ph_2CHBr$ સૌથી ઝડપથી $S_N1$ પ્રક્રિયા આપશે.