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

(D) समूह-$14$ के तत्व $MX_2$ और $MX_4$ सूत्र वाले हैलाइड बनाते हैं (जहाँ $X = F, Cl, Br, I$ है)।
$PbI_4$ अस्तित्व में नहीं है क्योंकि लेड $(Pb)$ एक भारी तत्व है और अक्रिय युग्म प्रभाव (inert pair effect) प्रदर्शित करता है।
$Pb-I$ बंधों के निर्माण के दौरान मुक्त हुई ऊर्जा $6s$ कक्षक से $6p$ कक्षक में इलेक्ट्रॉन को उत्तेजित करने के लिए पर्याप्त नहीं है,जो टेट्राहेलाइड निर्माण के लिए आवश्यक $sp^3$ संकरण के लिए जरूरी है।
परिणामस्वरूप,आयोडीन जैसे बड़े और कम विद्युत ऋणात्मक परमाणुओं के साथ जुड़ने पर $Pb$ $+4$ ऑक्सीकरण अवस्था के बजाय $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था में रहना पसंद करता है।

(A) $2nd$ आवर्त के तत्वों के लिए प्रथम आयनन एन्थैल्पी का क्रम: $Li < B < Be < C < O < N < F < Ne$ है।
सामान्यतः,आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर आयनन ऊर्जा बढ़ती है।
लेकिन,इलेक्ट्रॉनिक विन्यास के कारण कुछ अपवाद हैं:
$Be$ $(1s^2 2s^2)$ की आयनन एन्थैल्पी $B$ $(1s^2 2s^2 2p^1)$ से अधिक है क्योंकि इसमें $s$-कक्षक पूर्णतः भरा हुआ है।
$N$ $(1s^2 2s^2 2p^3)$ की आयनन एन्थैल्पी $O$ $(1s^2 2s^2 2p^4)$ से अधिक है क्योंकि इसमें $p$-उपकोश आधा भरा हुआ है।
इस क्रम $Li < B < Be < C < O < N < F < Ne$ के आधार पर:
दूसरे स्थान पर सबसे कम आयनन एन्थैल्पी $B$ की है।
दूसरे स्थान पर सबसे अधिक आयनन एन्थैल्पी $F$ की है।
अतः,$X = B$ और $Y = F$ है।

(A) इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी सामान्यतः आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर बढ़ती है और समूह में ऊपर से नीचे जाने पर घटती है।
हालांकि,$2^{nd}$ आवर्त के तत्वों का आकार बहुत छोटा होता है,जिससे इलेक्ट्रॉन जोड़ने पर अत्यधिक अंतर-इलेक्ट्रॉनिक प्रतिकर्षण होता है।
इस कारण से,$O$ और $N$ की इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी उनके संबंधित $3^{rd}$ आवर्त के तत्वों ($S$ और $P$) की तुलना में कम होती है।
इन तत्वों में फ्लोरीन $(F)$ की इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी सबसे अधिक है।
$S$,$O$ और $N$ की तुलना करने पर,सही क्रम $F > S > O > N$ प्राप्त होता है।

(C) सही है लेकिन $R$ गलत है।
फ्लोरीन परमाणु का आकार छोटा होने के कारण,इसके $2p$ उपकोश में इलेक्ट्रॉन-इलेक्ट्रॉन प्रतिकर्षण क्लोरीन परमाणु की तुलना में काफी अधिक होता है।
परिणामस्वरूप,आने वाला इलेक्ट्रॉन फ्लोरीन में कम आकर्षण का अनुभव करता है,जिससे इसकी इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी क्लोरीन की तुलना में कम ऋणात्मक हो जाती है।

(D) कथन $(A)$ गलत है क्योंकि संबंधित आवर्तों में $15$वें समूह के तत्वों के आयनन एन्थैल्पी मान $16$वें समूह के तत्वों से अधिक होते हैं।
यह $15$वें समूह के तत्वों के अर्ध-पूरित $ns^2 np^3$ इलेक्ट्रॉनिक विन्यास से जुड़ी अतिरिक्त स्थिरता के कारण होता है।
इसलिए,कारण $(R)$ सही है और कथन $(A)$ गलत है।

(C) दिए गए इलेक्ट्रॉनिक विन्यास के आधार पर:
$X$ का अर्थ $Al$ $([Ne] 3s^2 3p^1)$ है,
$Y$ का अर्थ $Cl$ $([Ne] 3s^2 3p^5)$ है,
$Z$ का अर्थ $Mg$ $([Ne] 3s^2)$ है।
ये तीनों तत्व आवर्त सारणी के $3$ रे आवर्त (period) से संबंधित हैं।
आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर,धात्विक गुण घटता है और अधात्विक गुण बढ़ता है,जिससे उनके ऑक्साइड की अम्लीय प्रकृति बढ़ती है।
$3$ रे आवर्त में तत्वों का क्रम $Mg (Z) < Al (X) < Cl (Y)$ है।
अतः,उनके ऑक्साइड की अम्लीय प्रकृति का बढ़ता क्रम $Z < X < Y$ होगा।

(B) विद्युत ऋणात्मकता किसी परमाणु की साझा इलेक्ट्रॉन युग्म को अपनी ओर आकर्षित करने की प्रवृत्ति है।
पॉलिंग स्केल के अनुसार,फ्लोरीन $(F)$ $4.0$ के मान के साथ सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्व है।
ऑक्सीजन $(O)$ $3.5$ के मान के साथ दूसरा सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्व है।

(C) $CCl_4$ का जल-अपघटन नहीं होता है क्योंकि $C$ के पास जल के अणुओं से इलेक्ट्रॉन स्वीकार करने के लिए $d$-कक्षक नहीं होते हैं,जबकि $SiCl_4$ का जल-अपघटन होता है।
अतः,कथन $(I)$ गलत है।
समूह $14$ के तत्व $(+4)$ और $(+2)$ ऑक्सीकरण अवस्थाएं प्रदर्शित करते हैं।
अक्रिय युग्म प्रभाव (inert pair effect) के कारण,$(+4)$ ऑक्सीकरण अवस्था का स्थायित्व समूह में नीचे जाने पर घटता है,जबकि $(+2)$ ऑक्सीकरण अवस्था का स्थायित्व बढ़ता है।
इस प्रकार,$GeX_4$,$GeX_2$ से अधिक स्थिर है और $PbX_4$,$PbX_2$ से कम स्थिर है।
अतः,कथन $(II)$ और $(III)$ सही हैं।
समूह में नीचे जाने पर डाइहैलाइड्स का स्थायित्व बढ़ता है,इसलिए कथन $(IV)$ गलत है।

(A) $117$ परमाणु क्रमांक वाला तत्व $Ts$ (टेनेसिन) है।
$Ts$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Rn] \ 5f^{14} \ 6d^{10} \ 7s^2 \ 7p^5$ है।
संयोजी कोश $7$ वाँ कोश है,जिसमें $2 + 5 = 7$ इलेक्ट्रॉन हैं।
अतः,संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या $7$ है।

(A) धात्विक गुण किसी तत्व की इलेक्ट्रॉन त्यागने की प्रवृत्ति है।
यह आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर घटता है और समूह में ऊपर से नीचे जाने पर बढ़ता है।
आवर्त सारणी में स्थितियों की तुलना करने पर:
$B$ (बोरॉन) आवर्त $2$,समूह $13$ में है।
$Al$ (एल्युमिनियम) आवर्त $3$,समूह $13$ में है।
$Mg$ (मैग्नीशियम) आवर्त $3$,समूह $2$ में है।
$K$ (पोटैशियम) आवर्त $4$,समूह $1$ में है।
अतः,धात्विक गुण का बढ़ता क्रम $B < Al < Mg < K$ है।

(A) किसी तत्व का ऑक्सीकरण गुण उसकी इलेक्ट्रॉन प्राप्त करने की क्षमता पर निर्भर करता है,जो उसकी इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी और विद्युत ऋणात्मकता से संबंधित है।
फ्लोरीन $(F)$ सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्व है और इसकी ऑक्सीकरण शक्ति सबसे अधिक है।
ऑक्सीजन $(O)$ फ्लोरीन के बाद आता है।
क्लोरीन $(Cl)$ अपने बड़े आकार के कारण ऑक्सीजन की तुलना में कम ऑक्सीकारक है।
नाइट्रोजन $(N)$ में अन्य तत्वों की तुलना में ऑक्सीकरण की प्रवृत्ति कम होती है।
अतः,ऑक्सीकरण गुण का सही क्रम $F > O > Cl > N$ है।

(C) $Z=13$ (एल्युमीनियम) वाले तत्व का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ne] 3s^2 3p^1$ है।
तत्व की अधिकतम सहसंयोजकता उसके द्वारा अपने संयोजी कक्षकों का उपयोग करके बनाए जा सकने वाले बंधों की संख्या से निर्धारित होती है। $Al$ के लिए,यह $[AlF_6]^{3-}$ जैसे संकुल बनाने के लिए रिक्त $3d$ कक्षकों का उपयोग कर सकता है,जिसके परिणामस्वरूप अधिकतम सहसंयोजकता $6$ होती है।
चूंकि संयोजी कोश का विन्यास $3s^2 3p^1$ है,इसलिए तत्व में $3$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं। अतः,यह जो उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित कर सकता है वह $+3$ है।

(B)

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

आयनन एन्थैल्पी में उछाल $5^{th}$ और $6^{th}$ आयनन ऊर्जा के बीच होता है,जो दर्शाता है कि तत्व में $5$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं। फास्फोरस $(P)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ne] 3s^2 3p^3$ है,जिसमें $5$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। इसलिए,$6^{th}$ इलेक्ट्रॉन को हटाने के लिए काफी अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है क्योंकि इसे एक स्थिर अक्रिय गैस कोर से हटाया जाता है।

(B) आयनन ऊर्जा वह ऊर्जा है जो एक पृथक गैसीय परमाणु से एक इलेक्ट्रॉन को निकालने के लिए आवश्यक होती है।
समूह में नीचे जाने पर आयनन विभव घटता है।
समूह में परमाणु क्रमांक बढ़ने के साथ कोशों की संख्या भी बढ़ती है।
अतः,सबसे बाहरी इलेक्ट्रॉन नाभिक से दूर होते हैं और उन्हें आसानी से निकाला जा सकता है।
इसलिए,कथन $(A)$ सही है।
पोटेशियम $(K)$ में बाहरी इलेक्ट्रॉन $4s$-कक्षक में होता है,जो सोडियम $(Na)$ के $3s$-कक्षक की तुलना में नाभिक से अधिक दूर होता है।
इसका अर्थ है कि सोडियम की तुलना में पोटेशियम के सबसे बाहरी इलेक्ट्रॉन को निकालने के लिए कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
इसलिए,सोडियम का प्रथम आयनन विभव पोटेशियम से अधिक होता है।
अतः,कथन $(B)$ भी सही है।

(D) द्वितीय आयनन एन्थैल्पी में एक यूनीपॉजिटिव आयन $(M^+)$ से एक इलेक्ट्रॉन को हटाना शामिल है। प्रथम आयनन के बाद तत्वों का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास इस प्रकार है:
$O^+: 1s^2 2s^2 2p^3$ (अर्ध-पूर्ण स्थिर विन्यास)
$N^+: 1s^2 2s^2 2p^2$
$P^+: 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^2$
$C^+: 1s^2 2s^2 2p^1$
इनमें से,$O^+$ का विन्यास स्थिर अर्ध-पूर्ण $2p^3$ है। इस स्थिर विन्यास से एक इलेक्ट्रॉन को हटाने के लिए दूसरों की तुलना में काफी अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है। इसलिए,ऑक्सीजन की द्वितीय आयनन एन्थैल्पी सबसे अधिक है।

(A) द्वितीय आयनन एन्थैल्पी में $M^+$ आयन से एक इलेक्ट्रॉन को हटाना शामिल है। प्रथम आयनन के बाद आयनों का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास इस प्रकार है:
$F^+: 1s^2 2s^2 2p^4$
$O^+: 1s^2 2s^2 2p^3$
$N^+: 1s^2 2s^2 2p^2$
$C^+: 1s^2 2s^2 2p^1$
$O^+$ में एक स्थिर अर्ध-पूर्ण $2p^3$ विन्यास होता है,जो $F^+$ की तुलना में दूसरे इलेक्ट्रॉन को हटाना अधिक कठिन बना देता है। इस प्रकार,$O$ की द्वितीय आयनन एन्थैल्पी $F$ से अधिक होती है। अतः,सही घटता क्रम $O > F > N > C$ है।

(B) आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर आयनन एन्थैल्पी बढ़ती है।
हालाँकि,इलेक्ट्रॉनिक विन्यास स्थिरता में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
$p^3$ विन्यास एक अर्ध-पूर्ण उपकोश को दर्शाता है,जो इलेक्ट्रॉनों के सममित वितरण और उच्च विनिमय ऊर्जा के कारण अतिरिक्त स्थिरता प्रदान करता है।
इसलिए,$[Ne] 3s^2 3p^3$ विन्यास वाले तत्व की प्रथम आयनन एन्थैल्पी $p^2$ या $p^4$ विन्यास वाले तत्वों की तुलना में अधिक होती है।

(B) उभयधर्मी ऑक्साइड वे होते हैं जो अम्ल और क्षार दोनों के साथ अभिक्रिया करके लवण और जल बनाते हैं।
$ZnO$,$PbO$,और $SnO_2$ प्रसिद्ध उभयधर्मी ऑक्साइड हैं।
$Tl_2O_3$ और $In_2O_3$ प्रकृति में क्षारीय होते हैं।
$B_2O_3$ प्रकृति में अम्लीय होता है।
अतः,उभयधर्मी ऑक्साइड का सही समूह $ZnO, PbO, SnO_2$ है।

(D) आवर्त सारणी में,समूह $7$,$8$ और $9$ की धातुएं हाइड्राइड नहीं बनाती हैं। इस क्षेत्र को हाइड्राइड गैप के रूप में जाना जाता है।
हालाँकि,$Cr$ (समूह $6$) एक अपवाद है जो अंतराकाशी हाइड्राइड बनाता है।
इन यौगिकों में,हाइड्रोजन परमाणु धातु के क्रिस्टल जालक में मौजूद अंतराकाशी स्थानों (voids) पर कब्जा कर लेते हैं,इसीलिए इन्हें अंतराकाशी हाइड्राइड कहा जाता है।

(A) मुख्य क्रियात्मक समूह $-CN$ है,जिसे बेन्ज़ीन वलय में $1$ प्राथमिकता मिलती है,जिससे मुख्य यौगिक बेन्ज़ोनाइट्राइल बनता है।
इसके बाद,हम वलय को इस तरह से क्रमांकित करते हैं कि प्रतिस्थापियों को न्यूनतम संभव अंक मिलें।
$-Br$ समूह $2$ स्थिति पर है और $-OH$ समूह $3$ स्थिति पर है।
अतः,$IUPAC$ नाम $2-$ब्रोमो$-3-$हाइड्रॉक्सीबेन्ज़ोनाइट्राइल है।

(A) $1$. मुख्य क्रियात्मक समूह की पहचान करें: $-OH$ समूह की प्राथमिकता $-NH_2$ और $-CH_3$ समूहों से अधिक है,इसलिए मूल यौगिक फिनोल है।
$2$. वलय का अंकन: $-OH$ समूह से जुड़े कार्बन को स्थान $1$ दें। वलय को इस प्रकार अंकित करें कि प्रतिस्थापियों को न्यूनतम संभव स्थान मिले।
$3$. यदि हम दक्षिणावर्त या वामावर्त अंकन करते हैं,तो $-NH_2$ और $-CH_3$ प्रतिस्थापी $3$ और $5$ स्थान पर आते हैं।
$4$. वर्णानुक्रम: अमीनो $(A)$ मिथाइल $(M)$ से पहले आता है।
$5$. इसलिए,$IUPAC$ नाम $3-$अमीनो$-5-$मिथाइलफिनोल है।

(A) $1$. मुख्य क्रियात्मक समूह की पहचान करें: $-CN$ समूह मुख्य क्रियात्मक समूह है,इसलिए प्रत्यय 'कार्बोनाइट्राइल' है।
$2$. वलय का अंकन करें: $-CN$ समूह से जुड़े कार्बन परमाणु को स्थान $1$ दिया जाता है।
$3$. अंकन की दिशा: प्रतिस्थापियों को सबसे कम अंक देने के लिए,हम वलय को दक्षिणावर्त (clockwise) अंक देते हैं। इस प्रकार,प्रतिस्थापी (एथिल और मेथिल) स्थान $2$ पर हैं।
$4$. वर्णानुक्रम: 'एथिल' 'मेथिल' से पहले आता है। इसलिए,नाम $2-$एथिल$-2-$मेथिलसाइक्लोब्यूटेन$-1-$कार्बोनाइट्राइल है।

(D) आइए प्रत्येक यौगिक में कार्बन परमाणुओं के संकरण का विश्लेषण करें:
$I$. एसीटोन $(CH_3COCH_3)$: इसमें $sp^3$ संकरित मिथाइल कार्बन होते हैं।
$II$. एसिटिक अम्ल $(CH_3COOH)$: इसमें एक $sp^3$ संकरित मिथाइल कार्बन होता है।
$III$. ब्यूटा-$1,3$-डाईन $(CH_2=CH-CH=CH_2)$: सभी चार कार्बन परमाणु $sp^2$ संकरित हैं। कोई $sp^3$ कार्बन नहीं है।
$IV$. प्रोपाइन $(CH_3-C\equiv CH)$: इसमें एक $sp^3$ संकरित मिथाइल कार्बन होता है।
$V$. नेफ़थलीन $(C_{10}H_8)$: सभी दस कार्बन परमाणु एरोमैटिक सिस्टम का हिस्सा हैं और $sp^2$ संकरित हैं। कोई $sp^3$ कार्बन नहीं है।
अतः,यौगिक $III$ और $V$ में कोई $sp^3$ संकरित कार्बन परमाणु नहीं है।

(D) एक कार्बन परमाणु $sp$-संकरित होता है यदि वह दो $\pi$-बंधों से जुड़ा हो।
$I$. एथेन नाइट्राइल $(CH_3-C \equiv N)$: साइनो समूह का कार्बन $sp$-संकरित है।
$II$. ब्यूटा$-1,3-$डाईन: सभी कार्बन $sp^2$-संकरित हैं।
$III$. प्रोपेन$-1,2-$डाईन $(CH_2=C=CH_2)$: केंद्रीय कार्बन $sp$-संकरित है।
$IV$. एथाइन $(HC \equiv CH)$: दोनों कार्बन $sp$-संकरित हैं।
$V$. बेंजीन: सभी कार्बन $sp^2$-संकरित हैं।
अतः,अणु $I, III,$ और $IV$ में $sp$-संकरित कार्बन मौजूद हैं।

(B) एरोमैटिक यौगिकों को चक्रीय,समतलीय,पूर्णतः संयुग्मित होना चाहिए और उनमें $(4n + 2) \pi$ इलेक्ट्रॉन (ह्यूकेल का नियम) होने चाहिए।
$1$. पिरिडीन: चक्रीय,समतलीय,पूर्णतः संयुग्मित और $6 \pi$ इलेक्ट्रॉन $(n=1)$ युक्त है। यह एरोमैटिक है।
$2$. साइक्लोपेंटाडाइनाइल धनायन: चक्रीय,समतलीय,लेकिन केवल $4 \pi$ इलेक्ट्रॉन ($4n$ नियम के लिए $n=1$) युक्त है। यह एंटी-एरोमैटिक है।
$3$. एन्थ्रासीन: चक्रीय,समतलीय,पूर्णतः संयुग्मित और $14 \pi$ इलेक्ट्रॉन $(n=3)$ युक्त है। यह एरोमैटिक है।
$4$. फ्यूरान: चक्रीय,समतलीय,पूर्णतः संयुग्मित (ऑक्सीजन पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म भाग लेता है) और $6 \pi$ इलेक्ट्रॉन $(n=1)$ युक्त है। यह एरोमैटिक है।
अतः,साइक्लोपेंटाडाइनाइल धनायन एरोमैटिक नहीं है।

(B) आणविक सूत्र $C_6H_4Cl_2$ एक डाइक्लोरोबेंजीन व्युत्पन्न को दर्शाता है।
बेंजीन वलय के लिए,दो क्लोरीन परमाणुओं के एक-दूसरे के सापेक्ष तीन संभावित स्थान होते हैं:
$1$. ऑर्थो-डाइक्लोरोबेंजीन ($1,2$-डाइक्लोरोबेंजीन)
$2$. मेटा-डाइक्लोरोबेंजीन ($1,3$-डाइक्लोरोबेंजीन)
$3$. पैरा-डाइक्लोरोबेंजीन ($1,4$-डाइक्लोरोबेंजीन)
ये $C_6H_4Cl_2$ के लिए तीन अलग-अलग एरोमैटिक बेंजेनॉइड समावयवी हैं।

(A) एल्युमिनियम ऑक्साइड $(Al_2O_3)$ उभयधर्मी प्रकृति का होता है और सोडियम हाइड्रॉक्साइड $(NaOH)$ के जलीय घोल के साथ अभिक्रिया करके एक घुलनशील संकुल,सोडियम हेक्साहाइड्रॉक्सीएल्युमिनेट$(III)$ बनाता है।
संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$Al_2O_3 + 6NaOH + 3H_2O \longrightarrow 2Na_3[Al(OH)_6]$

(A) अभिक्रिया $I$ में,$n$-पेंटाइल ब्रोमाइड $(CH_3CH_2CH_2CH_2CH_2Br)$ $Zn/H^+$ (एक अपचायक) के साथ अभिक्रिया करता है,जो $Br$ परमाणु को $H$ परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित करके उत्पाद $P$ के रूप में पेंटेन $(CH_3CH_2CH_2CH_2CH_3)$ बनाता है।
अभिक्रिया $II$ में,$n$-पेंटाइल ब्रोमाइड शुष्क ईथर की उपस्थिति में $Na$ के साथ अभिक्रिया करता है,जो वुर्ट्ज़ अभिक्रिया है। यह अभिक्रिया दो एल्काइल समूहों को जोड़कर एक सममित एल्केन बनाती है,जिसके परिणामस्वरूप उत्पाद $Q$ के रूप में डेकेन $(CH_3(CH_2)_8CH_3)$ प्राप्त होता है।

(C) गर्म,अम्लीकृत $KMnO_4$ के साथ एल्कीन की अभिक्रिया द्वि-आबंध के ऑक्सीडेटिव विदलन (oxidative cleavage) की ओर ले जाती है।
सक्सिनिक अम्ल $HOOC-CH_2-CH_2-COOH$ सूत्र वाला एक डाइकार्बोक्सिलिक अम्ल है।
चूंकि उत्पाद चार कार्बन वाला डाइकार्बोक्सिलिक अम्ल है,इसलिए प्रारंभिक चक्रीय एल्कीन साइक्लोब्यूटीन होना चाहिए।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
साइक्लोब्यूटीन + $KMnO_4/H_2SO_4$ (गर्म) $\rightarrow$ सक्सिनिक अम्ल $(HOOC-CH_2-CH_2-COOH)$.

(B) $2-$मिथाइलब्यूटा$-1, 3-$डाईन की संरचना $CH_2=C(CH_3)-CH=CH_2$ है।
इस डाईन का ओजोनोलिसिस दोनों द्वि-आबंधों का विदलन करता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CH_2=C(CH_3)-CH=CH_2 \xrightarrow{O_3/Zn, H_2O} HCHO + CH_3-CO-CHO + HCHO$
अतः,प्राप्त उत्पाद $2$ मोल मेथेनल $(HCHO)$ और $1$ मोल $2-$ऑक्सोप्रोपेनल $(CH_3-CO-CHO)$ हैं।

(D) नेटवर्क ठोस (जिन्हें सहसंयोजक ठोस भी कहा जाता है) पूरे क्रिस्टल में निकटवर्ती परमाणुओं के बीच सहसंयोजक बंधों के निर्माण से बनते हैं। $AlN$,हीरा,$ZnS$,और $SiO_2$ नेटवर्क ठोस हैं। अतः,नेटवर्क ठोसों की संख्या $4$ है।
आयनिक ठोस धनायनों और ऋणायनों की त्रिविमीय व्यवस्था से बनते हैं जो मजबूत स्थिर वैद्युत बलों द्वारा बंधे होते हैं। $CaF_2$,$MgO$,और $NaCl$ आयनिक ठोस हैं। अतः,आयनिक ठोसों की संख्या $3$ है।
$H_2O$ (बर्फ) और $CCl_4$ आणविक ठोस हैं।
$Cu$ और $Ag$ धात्विक ठोस हैं।
इसलिए,नेटवर्क ठोस और आयनिक ठोसों की संख्या क्रमशः $4$ और $3$ है।

(B) एल्काइनों की अम्लता अम्लीय प्रोटॉन के हटने के बाद बनने वाले संयुग्मी क्षार (conjugate base) की स्थिरता पर निर्भर करती है।
टर्मिनल एल्काइनों ($I$ और $III$) में $sp$-संकरित कार्बन से जुड़ा एक अम्लीय हाइड्रोजन परमाणु होता है,जबकि आंतरिक एल्काइनों $(II)$ में कोई अम्लीय हाइड्रोजन नहीं होता है।
यौगिक $(II)$ $(CH_3-C \equiv C-CH_3)$ में कोई अम्लीय हाइड्रोजन नहीं है,इसलिए यह सबसे कम अम्लीय है।
$(I)$ $(HC \equiv CH)$ और $(III)$ $(CH_3-C \equiv CH)$ के बीच,$(III)$ में मिथाइल समूह $(+I)$ प्रभाव डालता है,जो संयुग्मी क्षार (एल्काइनाइड आयन) को अस्थिर करता है।
इसलिए,संयुग्मी क्षार की स्थिरता का क्रम: $HC \equiv C^- > CH_3-C \equiv C^-$ है।
अतः,अम्लता का सही क्रम: $II < III < I$ है।

(C) टर्मिनल एल्काइन्स में $sp$ संकरित $C-H$ समूह होता है जो अम्लीय प्रकृति का होता है। इन यौगिकों की अम्लता प्रोटॉन $(H^+)$ के हटने के बाद बनने वाले संयुग्मी क्षार (conjugate base) के स्थायित्व पर निर्भर करती है।
$1.$ $-NO_2$ समूह एक प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह ($-I$ और $-M$ प्रभाव) है। यह वलय और कार्बोनियन पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को कम करता है,जिससे संयुग्मी क्षार स्थिर हो जाता है। अतः,यौगिक $II$ सबसे अधिक अम्लीय है।
$2.$ $-NH_2$ समूह एक इलेक्ट्रॉन-दाता समूह ($+M$ प्रभाव) है। यह वलय और कार्बोनियन पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को बढ़ाता है,जिससे संयुग्मी क्षार अस्थिर हो जाता है। अतः,यौगिक $III$ सबसे कम अम्लीय है।
$3.$ यौगिक $I$ में बेंजीन वलय पर कोई प्रतिस्थापी नहीं है।
इसलिए,अम्लता का घटता क्रम $II > I > III$ है।

(D) ऑक्सी-एसिटिलीन वेल्डिंग के लिए एसिटिलीन $(C_2H_2)$ और ऑक्सीजन $(O_2)$ के मिश्रण का उपयोग किया जाता है।
यह मिश्रण बहुत उच्च तापमान वाली ज्वाला उत्पन्न करता है,जो धातुओं को काटने और वेल्ड करने के लिए पर्याप्त है।

(A) जो समूह $+M$ या $+H$ प्रभाव के माध्यम से एरोमैटिक वलय में इलेक्ट्रॉन दान करते हैं,उन्हें ऑर्थो/पैरा निर्देशक समूह या सक्रियकारी समूह कहा जाता है।
ये समूह ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर इलेक्ट्रॉन घनत्व बढ़ाते हैं,जिससे इलेक्ट्रोफाइल मुख्य रूप से इन स्थितियों पर आक्रमण करता है।
दिए गए समूहों में से,$-OH$,$-OCH_3$,और $-NHCOCH_3$ इलेक्ट्रॉन-दाता समूह हैं और ये ऑर्थो-पैरा निर्देशक हैं।
शेष समूह मेटा-निर्देशक हैं।
अतः,सही विकल्प $I, IV, V$ है।

(D) प्रारंभिक पदार्थ $2-$मिथाइलहेक्सेन है।
$773 \ K$ और $10-20 \ atm$ पर $Cr_2O_3$ के साथ अभिक्रिया करने पर,यह चक्रीकरण और एरोमैटिकरण के माध्यम से टोल्यूनि (यौगिक $X$) बनाता है।
क्षारीय माध्यम में $KMnO_4$ के साथ टोल्यूनि की अभिक्रिया और उसके बाद अम्लीकरण $(H_3O^+)$ करने पर मिथाइल समूह का कार्बोक्सिलिक एसिड समूह में ऑक्सीकरण होता है,जिससे बेंजोइक एसिड (यौगिक $Y$) बनता है।
सांद्र $HNO_3$ और $H_2SO_4$ का उपयोग करके $< 60^{\circ}C$ पर बेंजोइक एसिड का नाइट्रीकरण करने पर,$-COOH$ समूह की मेटा-निर्देशक प्रकृति के कारण मेटा-स्थान पर नाइट्रो समूह जुड़ जाता है,जिससे $m-$नाइट्रोबेंजोइक एसिड (यौगिक $Z$) बनता है।
$Z$ की संरचना के साथ तुलना करने पर,$P$ का मान $-COOH$ और $Q$ का मान $-NO_2$ है।

(B) हाइड्रोजन के तीन समस्थानिक होते हैं: $H, D, T$.
संभावित अणु इन समस्थानिकों के दो-दो के संयोजन से बनते हैं (समान जोड़े सहित)।
संभावित संयोजन हैं: $H-H, D-D, T-T, H-D, H-T, D-T$.
इस प्रकार,कुल $6$ संभावित हाइड्रोजन अणु हैं।

(A) जलयोजन एन्थैल्पी वह ऊर्जा है जो एक मोल आयनों को पानी में घोलने पर मुक्त होती है।
यह आयन के आवेश घनत्व (charge density) के सीधे समानुपाती होती है।
जैसे-जैसे आयनिक आकार घटता है और आयनिक आवेश बढ़ता है,जलयोजन एन्थैल्पी बढ़ती है।
दिए गए आयनों की तुलना करने पर: $Na^{+}$ और $Mg^{2+}$ $3^{rd}$ आवर्त (period) के हैं,जबकि $K^{+}$ और $Ca^{2+}$ $4^{th}$ आवर्त के हैं।
छोटे आकार वाले आयनों ($Na^{+}$ और $Mg^{2+}$) की जलयोजन एन्थैल्पी बड़े आकार वाले आयनों ($K^{+}$ और $Ca^{2+}$) की तुलना में अधिक होती है।
$Na^{+}$ और $Mg^{2+}$ में,$Mg^{2+}$ की त्रिज्या छोटी है और आवेश ($+2$ बनाम $+1$) अधिक है।
इसलिए,$Mg^{2+}$ का आवेश घनत्व सबसे अधिक है और इसकी जलयोजन एन्थैल्पी सबसे अधिक है।

(D) सही विकल्प $(d)$ है।
दिए गए लवणों में से,$CaCl_2$,$LiCl$,और $BaCl_2$ हाइड्रेट बनाने की क्षमता रखते हैं,जैसे कि $CaCl_2 \cdot 6H_2O$,$LiCl \cdot 2H_2O$,और $BaCl_2 \cdot 2H_2O$.
इसका कारण $Na^{+}$ और $K^{+}$ की तुलना में $Ca^{2+}$,$Li^{+}$,और $Ba^{2+}$ आयनों की अपेक्षाकृत उच्च जलयोजन एन्थैल्पी (hydration enthalpies) है।
$NaCl$ और $KCl$ सामान्य परिस्थितियों में हाइड्रेट नहीं बनाते हैं।

(B) सही मिलान इस प्रकार है:
$(A)$ इलेक्ट्रॉन प्रिसाइज़ हाइड्राइड में सहसंयोजक बंध बनाने के लिए आवश्यक इलेक्ट्रॉनों की सटीक संख्या होती है। ये समूह $14$ के तत्वों जैसे $CH_4$ और $SiH_4$ द्वारा बनते हैं। अतः,$A-(i)$.
$(B)$ सलाइन हाइड्राइड (जिन्हें आयनिक हाइड्राइड भी कहा जाता है) हाइड्रोजन और सबसे सक्रिय धातुओं,विशेष रूप से क्षार और क्षारीय-मृदा धातुओं जैसे $MgH_2$ के बीच बनने वाले यौगिक हैं। अतः,$B-(iii)$.
$(C)$ इलेक्ट्रॉन न्यून हाइड्राइड वे यौगिक हैं जिनमें केंद्रीय परमाणु का अष्टक अपूर्ण होता है,जैसे $B_2H_6$ में बोरॉन। अतः,$C-(iv)$.
$(D)$ इलेक्ट्रॉन समृद्ध हाइड्राइड में केंद्रीय अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्व के चारों ओर एक या अधिक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं,जैसे $H_2O$। अतः,$D-(ii)$.
इसलिए,सही मिलान $A-(i), B-(iii), C-(iv), D-(ii)$ है।

(B) कथन $(I)$ सही है: कैलगॉन का रासायनिक सूत्र $Na_6(PO_3)_6$ (सोडियम हेक्सामेटाफॉस्फेट) है।
कथन $(II)$ गलत है: समाप्त हो चुके परम्यूटिट को $10 \% NaCl$ विलयन द्वारा पुनर्जीवित किया जाता है,न कि $KCl$ द्वारा।
कथन $(III)$ गलत है: कैल्शियम स्टीयरेट साबुन का मैल है और यह पानी में अघुलनशील है।
कथन $(IV)$ सही है: बर्फ की संरचना में,प्रत्येक ऑक्सीजन परमाणु हाइड्रोजन बॉन्डिंग के माध्यम से अन्य चार ऑक्सीजन परमाणुओं से चतुष्फलकीय रूप से घिरा होता है।
अतः,कथन $(I)$ और $(IV)$ सही हैं।

(D) $C_2D_2$ ड्यूटेरोएसिटिलीन है और $CD_4$ ड्यूटेरोमीथेन है। ये यौगिक विशिष्ट कार्बाइड के ड्यूटेरोलिसिस द्वारा तैयार किए जाते हैं।
$CaC_2$ एक कैल्शियम एसिटाइलाइड है जो $D_2O$ के साथ अभिक्रिया करके $C_2D_2$ (ड्यूटेरोएसिटिलीन) उत्पन्न करता है।
$CaC_2 + 2D_2O \rightarrow C_2D_2 + Ca(OD)_2$
$Al_4C_3$ एक एल्युमिनियम मेथेनाइड है जो $D_2O$ के साथ अभिक्रिया करके $CD_4$ (ड्यूटेरोमीथेन) उत्पन्न करता है।
$Al_4C_3 + 12D_2O \rightarrow 3CD_4 + 4Al(OD)_3$
अतः,$X = CaC_2$ और $Y = Al_4C_3$।

(B) रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार है: $CaC_2 + 2 D_2 O \longrightarrow C_2 D_2 + Ca(OD)_2$.
यहाँ,$X$ का मान $C_2 D_2$ (ड्यूटेरोएसिटिलीन) है।
$C_2 D_2$ की संरचना $D-C \equiv C-D$ है।
चूंकि प्रत्येक कार्बन परमाणु एक ड्यूटेरियम परमाणु से एकल बंध द्वारा और दूसरे कार्बन परमाणु से त्रि-बंध द्वारा जुड़ा होता है,इसलिए प्रत्येक कार्बन परमाणु $sp$ संकरित होता है।

(A) जब कोई अम्ल एक प्रोटॉन $(H^{+})$ त्यागता है,तो संयुग्मी क्षार बनता है।
अम्ल $H_3O^{+}$ के लिए,अभिक्रिया इस प्रकार है:
$H_3O^{+} \longrightarrow H_2O + H^{+}$
अतः,$H_3O^{+}$ का संयुग्मी क्षार $H_2O$ है।

(B) लुईस अम्ल इलेक्ट्रॉन-न्यून प्रजातियां हैं जो इलेक्ट्रॉन युग्म स्वीकार कर सकती हैं,जबकि लुईस क्षार इलेक्ट्रॉन-समृद्ध यौगिक हैं जो इलेक्ट्रॉन युग्म दान कर सकते हैं।
$NMe_3$ और $PH_3$ में केंद्रीय परमाणु पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) होता है,इसलिए वे लुईस क्षार हैं।
$CO$ भी कार्बन परमाणु पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के कारण लुईस क्षार के रूप में कार्य करता है।
$BF_3$ एक लुईस अम्ल है क्योंकि बोरॉन परमाणु का अष्टक अपूर्ण है,इसकी संयोजी कोश में केवल $6$ इलेक्ट्रॉन होते हैं।

(B) जब कोई अम्ल एक प्रोटॉन $(H^{+})$ त्यागता है,तो संयुग्मी क्षार बनता है।
अमोनियम आयन $(NH_4^{+})$ के वियोजन की अभिक्रिया इस प्रकार है:
$NH_4^{+} \rightarrow NH_3 + H^{+}$
अतः,$NH_4^{+}$ का संयुग्मी क्षार $NH_3$ है।

(C) संयुग्मी क्षार तब बनता है जब कोई अम्ल एक प्रोटॉन $(H^{+})$ खो देता है।
$NH_3$ अणु के लिए,एक $H^{+}$ आयन को हटाने से एमाइड आयन,$NH_2^{-}$ का निर्माण होता है।
अतः,$NH_3$ का संयुग्मी क्षार $NH_2^{-}$ है।

(A) $100^{\circ} C$ पर जल का आयनिक गुणनफल $(K_w)$ लगभग $51.3 \times 10^{-14}$ होता है,जो $10^{-14}$ से अधिक है। अतः,कथन $(A)$ गलत है।
$(B)$ जल का वियोजन एक ऊष्माशोषी प्रक्रिया है। तापमान बढ़ने पर $K_w$ बढ़ता है,जिससे उदासीन जल का $pH$ कम हो जाता है। अतः,कथन $(B)$ सही है।
$(C)$ $NaH_2PO_4$ एक प्रबल क्षार $(NaOH)$ और दुर्बल अम्ल $(H_3PO_4)$ का लवण है। चूँकि $H_2PO_4^-$ आयन अम्ल की तरह व्यवहार करता है $(K_a > K_b)$,इसलिए विलयन अम्लीय होता है। अतः,कथन $(C)$ गलत है।
$(D)$ $NH_3$ प्रोटॉन स्वीकार करके $NH_4^+$ बना सकता है (ब्रोंस्टेड क्षार के रूप में) और प्रोटॉन दान करके $NH_2^-$ बना सकता है (ब्रोंस्टेड अम्ल के रूप में)। अतः,कथन $(D)$ सही है।

(C) चूने का पानी,$Ca(OH)_2$,एक प्रबल क्षार (strong base) का विलयन है।
तुल्यता के नियम के अनुसार,एक प्रबल क्षार की नॉर्मलता $(N)$,हाइड्रॉक्साइड आयनों की सांद्रता $[OH^-]$ के बराबर होती है।
$[OH^-] = N = 0.01 \ N = 10^{-2} \ M$.
$pOH = -\log [OH^-] = -\log(10^{-2}) = 2$.
$25^{\circ}C$ पर $pH + pOH = 14$ होता है,इसलिए
$pH = 14 - pOH = 14 - 2 = 12$.

(D) किसी अम्ल की अम्लीय शक्ति उसके वियोजन स्थिरांक ($K_{a}$ मान) के सीधे समानुपाती होती है।
दिए गए $K_{a}$ मान हैं:
$A = 1.8 \times 10^{-4}$
$B = 5 \times 10^{-10}$
$C = 3 \times 10^{-8}$
मानों की तुलना करने पर: $1.8 \times 10^{-4} > 3 \times 10^{-8} > 5 \times 10^{-10}$।
अतः,अम्लीय शक्ति का सही क्रम $A > C > B$ है।

(C) इलेक्ट्रो-ऑस्मोसिस में,परिक्षिप्त प्रावस्था की गति को अर्ध-पारगम्य झिल्ली द्वारा रोका जाता है,और परिक्षेपण माध्यम विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में गति करता है।
चूंकि $Fe(OH)_3$ सॉल धनावेशित होता है,इसलिए परिक्षेपण माध्यम ऋणावेशित होता है।
अतः,परिक्षेपण माध्यम एनोड की ओर गति करता है।

(C) दर नियम इस प्रकार है: $\text{Rate} = k[A][B]^2$।
दी गई मान हैं: $k = 5.0 \times 10^{-6} \, mol^{-2} \, L^2 \, s^{-1}$,$[A] = 0.05 \, mol \, L^{-1}$,और $[B] = 0.1 \, mol \, L^{-1}$।
इन मानों को दर समीकरण में रखने पर:
$\text{Rate} = (5.0 \times 10^{-6}) \times (0.05) \times (0.1)^2$
$= (5.0 \times 10^{-6}) \times (5.0 \times 10^{-2}) \times (1.0 \times 10^{-2})$
$= 25.0 \times 10^{-10} \, mol \, L^{-1} \, s^{-1}$
$= 2.50 \times 10^{-9} \, mol \, L^{-1} \, s^{-1}$।

(D) प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,दर स्थिरांक $k$ इस प्रकार है:
$k = \frac{2.303}{t} \log \frac{[X]_0}{[X]_t}$
दिया गया है $[X]_0 = 1.0 \ M$,$[X]_t = 0.25 \ M$,और $t = 40 \ min$:
$k = \frac{2.303}{40} \log \frac{1.0}{0.25} = \frac{2.303}{40} \log 4$
$k = \frac{2.303 \times 0.60}{40} = 0.034545 \ min^{-1}$
अब,जब $[X] = 0.1 \ M$ हो,तो अभिक्रिया की दर:
$Rate = k[X] = 0.034545 \times 0.1$
$Rate = 0.0034545 \ mol \ L^{-1} \ min^{-1} = 3.45 \times 10^{-3} \ mol \ L^{-1} \ min^{-1}$

(C) अभिक्रिया $2 A + B \longrightarrow C$ के लिए,अभिक्रिया की दर: $-\frac{1}{2} \frac{d[A]}{d t} = -\frac{d[B]}{d t} = \frac{d[C]}{d t}$ है।
दिया गया है कि $C$ के निर्माण की दर $\frac{d[C]}{d t} = 2.2 \times 10^{-3} \ mol \ L^{-1} \ min^{-1}$ है।
दर व्यंजक से,$-\frac{1}{2} \frac{d[A]}{d t} = \frac{d[C]}{d t}$ प्राप्त होता है।
अतः,$-\frac{d[A]}{d t} = 2 \times \frac{d[C]}{d t}$ है।
मान रखने पर: $-\frac{d[A]}{d t} = 2 \times 2.2 \times 10^{-3} = 4.4 \times 10^{-3} \ mol \ L^{-1} \ min^{-1}$।

(D) आर्हेनियस समीकरण के अनुसार: $k = A e^{-E_a/RT}$।
दोनों पक्षों का प्राकृतिक लघुगणक $(\ln)$ लेने पर: $\ln k = \ln A - \frac{E_a}{RT}$।
सक्रियण ऊर्जा पद को अलग करने के लिए पदों को पुनर्व्यवस्थित करने पर: $\frac{E_a}{RT} = \ln A - \ln k$।

(A) आर्हेनियस समीकरण का उपयोग करते हुए: $\log \frac{k_2}{k_1} = \frac{E_a}{2.303 R} \left( \frac{T_2 - T_1}{T_1 T_2} \right)$
दिया गया है: $k_2 = 2k_1$,$T_1 = 300 \ K$,$T_2 = 310 \ K$,$R = 8.314 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$.
$\log 2 = \frac{E_a}{2.303 \times 8.314} \left( \frac{310 - 300}{300 \times 310} \right)$
$0.301 = \frac{E_a}{19.147} \left( \frac{10}{93000} \right)$
$E_a = \frac{0.301 \times 19.147 \times 93000}{10} \approx 53598 \ J \ mol^{-1} \approx 53.6 \ kJ \ mol^{-1}$.

(C) कुल दर स्थिरांक $k = \frac{k_1 k_2 k_3}{k_2 k_5} = \frac{k_1 k_3}{k_5}$ द्वारा दिया जाता है।
आर्हेनियस समीकरण के अनुसार,कुल सक्रियण ऊर्जा $E_a$ अंश में चरणों की सक्रियण ऊर्जा के योग में से हर में चरणों की सक्रियण ऊर्जा के योग को घटाने से प्राप्त होती है।
$E_a = (E_1 + E_3) - E_5$.
दिया गया है $E_1 = 1E = 20 \ kJ/mol$,$E_3 = 3E = 60 \ kJ/mol$,और $E_5 = 5E = 100 \ kJ/mol$.
$E_a = (20 + 60) - 100 = 80 - 100 = -20 \ kJ/mol$.
हालाँकि,प्रश्न में दिया गया उत्तर $20 \ kJ/mol$ है।

(B) आरेनियस समीकरण $k = A e^{-\frac{E_a}{RT}}$ द्वारा दिया जाता है।
दिया गया है कि सक्रियण ऊर्जा $E_a = 0$ है।
समीकरण में $E_a = 0$ रखने पर,हमें $k = A e^0 = A \times 1 = A$ प्राप्त होता है।
चूंकि जब $E_a = 0$ होता है तो दर स्थिरांक $k$ तापमान $T$ से स्वतंत्र हो जाता है,इसलिए किसी भी तापमान पर दर स्थिरांक आवृत्ति कारक $A$ के बराबर होगा।
अतः,$k_{383 \ K} = A$ और $k_{273 \ K} = A$ है।
दर स्थिरांकों का अनुपात $\frac{k_{383 \ K}}{k_{273 \ K}} = \frac{A}{A} = 1$ है।

(B) सही मिलान इस प्रकार हैं:
$A$. इनवर्टेज सुक्रोज़ के ग्लूकोज़ और फ्रुक्टोज़ में जल-अपघटन को उत्प्रेरित करता है: $Sucrose \xrightarrow{Invertase} Glucose + Fructose$ $(II)$.
$B$. पेप्सिन एक प्रोटीयोलाइटिक एंजाइम है जो प्रोटीन को पेप्टाइड्स में तोड़ता है: $Proteins \xrightarrow{Pepsin} Peptides$ $(III)$.
$C$. डायस्टेज एक एंजाइम है जो स्टार्च के माल्टोज़ में अपघटन को उत्प्रेरित करता है: $Starch \xrightarrow{Diastase} Maltose$ $(IV)$.
अतः,सही मिलान $A-II, B-III, C-IV$ है।

(D) तत्व '$X$' का परमाणु क्रमांक $13$ है,जो एल्युमिनियम $(Al)$ है।
संकुल $[XCl(H_2O)_5]^{2+}$ में,केंद्रीय धातु परमाणु $X$,$1$ क्लोराइड आयन और $5$ जल के अणुओं से जुड़ा है।
चूंकि $Cl^-$ और $H_2O$ दोनों एकदंती लिगेंड हैं,इसलिए $X$ द्वारा बनाए गए कुल उपसहसंयोजक बंधों की संख्या $1 + 5 = 6$ है। अतः,सहसंयोजकता $6$ है।
ऑक्सीकरण अवस्था $(x)$ ज्ञात करने के लिए: $x + (-1) + 5(0) = +2$.
$x - 1 = +2$.
$x = +3$.
इसलिए,सहसंयोजकता $6$ है और ऑक्सीकरण अवस्था $+3$ है।

(C) पैलेडियम $(Pd)$ का परमाणु क्रमांक $46$ है।
आउफबाऊ सिद्धांत का पालन करते हुए और $d$-उपकोश के स्थायित्व को ध्यान में रखते हुए,इलेक्ट्रॉन $4d$ कक्षक में पूर्ण रूप से भर जाते हैं।
$Pd$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Kr] 4 d^{10} 5 s^0$ है।
अतः,इसका बाह्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $4 d^{10} 5 s^0$ है।

(B) $Kr$ (क्रिप्टन) का परमाणु क्रमांक $36$ है। दिए गए विन्यास $[Kr] \ 4d^{10} \ 5s^0$ में कुल इलेक्ट्रॉनों की संख्या $36 + 10 + 0 = 46$ है।
परमाणु क्रमांक $46$ वाला तत्व पैलेडियम $(Pd)$ है।
दिए गए आंकड़ों के अनुसार:
- $Ag$ $(Z=47)$: $[Kr] \ 4d^{10} \ 5s^1$
- $Pd$ $(Z=46)$: $[Kr] \ 4d^{10} \ 5s^0$
- $Rh$ $(Z=45)$: $[Kr] \ 4d^8 \ 5s^1$
- $Tc$ $(Z=43)$: $[Kr] \ 4d^5 \ 5s^2$
अतः,सही उत्तर $Pd$ है।

(D) $Cr$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^5 4s^1$ है और $Cu$ का $[Ar] 3d^{10} 4s^1$ है।
इनकी दूसरी आयनन एन्थैल्पी अपेक्षा से अधिक होती है क्योंकि एक इलेक्ट्रॉन निकलने के बाद,$Cr^+$ एक स्थिर अर्ध-पूरित $3d^5$ विन्यास प्राप्त करता है और $Cu^+$ एक स्थिर पूर्ण-पूरित $3d^{10}$ विन्यास प्राप्त करता है।
ये विन्यास अन्य की तुलना में अधिक स्थिर होते हैं।
इसलिए,इन आयनों से दूसरा इलेक्ट्रॉन निकालना बहुत कठिन होता है।
अतः,विकल्प $(D)$ सही है.

(C) होमोलेप्टिक संकुल वे संकुल होते हैं जिनमें केंद्रीय धातु परमाणु या आयन केवल एक ही प्रकार के लिगेंड से जुड़े होते हैं।
संकुल $[Co(NH_3)_6]^{3\oplus}$ में,सभी छह लिगेंड अमोनिया $(NH_3)$ अणु हैं,इसलिए यह एक होमोलेप्टिक संकुल है।
अन्य विकल्पों में,केंद्रीय धातु आयन विभिन्न प्रकार के लिगेंड से जुड़े हैं,इसलिए वे हेटरोलेप्टिक संकुल हैं।

(B) वे लिगेंड जिनमें दो दाता परमाणु होते हैं लेकिन वे एक समय में केवल एक ही दाता परमाणु के माध्यम से समन्वय कर सकते हैं,उन्हें उभयदंती लिगेंड कहा जाता है।
$NO_2^{\ominus}$ $N$ (नाइट्रो) या $O$ (नाइट्रिटो) के माध्यम से समन्वय कर सकता है।
$CN^{\ominus}$ $C$ (साइनो) या $N$ (आइसोसाइनो) के माध्यम से समन्वय कर सकता है।
$SCN^{\ominus}$ $S$ (थायोसायनेटो) या $N$ (आइसोथायोसायनेटो) के माध्यम से समन्वय कर सकता है।
इसलिए,केवल उभयदंती लिगेंड वाला समूह $NO_2^{\ominus}, CN^{\ominus}, SCN^{\ominus}$ है।

(D) संकुल $[Co(en)_2 Br_2] Br$ है,जहाँ $en$ का अर्थ ethane-$1, 2$-diamine है।
$1$. $Br^-$ लिगेंड को 'bromido' कहा जाता है। दो होने के कारण,यह 'dibromido' होगा।
$2$. $en$ (ethane-$1, 2$-diamine) एक द्विदंतुक लिगेंड है,इसलिए हम 'bis' उपसर्ग का उपयोग करते हैं।
$3$. $Co$ की ऑक्सीकरण अवस्था: $x + 2(0) + 2(-1) = +1$,जिससे $x = +3$ प्राप्त होता है।
$4$. केंद्रीय धातु cobalt है,और चूंकि यह एक धनायनिक संकुल में है,इसे 'cobalt $(III)$' कहा जाता है,जिसके बाद 'bromide' आयन आता है।
$5$. इस प्रकार,सही $IUPAC$ नाम dibromidobis (ethane-$1, 2$-diamine) cobalt $(III)$ bromide है।

(A) $1$. उपसहसंयोजन क्षेत्र में लिगेंड्स की पहचान करें: $NH_3$ (एमीन),$H_2O$ (एक्वा),और $Cl^-$ (क्लोरिडो)।
$2$. लिगेंड्स को वर्णानुक्रम में व्यवस्थित करें: एमीन,एक्वा,क्लोरिडो।
$3$. लिगेंड्स की संख्या के लिए उपसर्गों का उपयोग करें: $3$ एमीन = ट्रायएमीन,$2$ एक्वा = डायएक्वा,$1$ क्लोरिडो = क्लोरिडो।
$4$. केंद्रीय धातु परमाणु $(Cr)$ की ऑक्सीकरण अवस्था निर्धारित करें: $x + 3(0) + 2(0) + 1(-1) = +2$,इसलिए $x = +3$।
$5$. भागों को जोड़ें: ट्रायएमीनडायएक्वाक्लोरिडोक्रोमियम$(III)$ क्लोराइड।

(A) $I. [Fe(CN)_6]^{4-}$: $Fe$,$+2$ ऑक्सीकरण अवस्था में है $(d^6)$। $CN^-$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है,जो इलेक्ट्रॉनों का युग्मन करता है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या = $0$ है।
$II. [Fe(H_2O)_6]^{2+}$: $Fe$,$+2$ ऑक्सीकरण अवस्था में है $(d^6)$। $H_2O$ एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड है,युग्मन नहीं होता है। विन्यास $t_{2g}^4 e_g^2$ है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या = $4$ है।
$III. [Co(H_2O)_6]^{2+}$: $Co$,$+2$ ऑक्सीकरण अवस्था में है $(d^7)$। $H_2O$ एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड है। विन्यास $t_{2g}^5 e_g^2$ है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या = $3$ है।
अतः,सही क्रम $II (4) > III (3) > I (0)$ है।

(D) $[Mn(CN)_6]^{3-}$ में,$Mn$ $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था में है ($3d^4$ विन्यास)।
चूंकि $CN^-$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है,यह $3d$ इलेक्ट्रॉनों का युग्मन करता है,जिससे दो $3d$-कक्षक रिक्त हो जाते हैं। ये दो $3d$,एक $4s$,और तीन $4p$-कक्षक संकरित होकर $d^2sp^3$ संकरण प्रदान करते हैं।
$[CoF_6]^{3-}$ में,$Co$ $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था में है ($3d^6$ विन्यास)।
चूंकि $F^-$ एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड है,यह अयुग्मित $3d$ इलेक्ट्रॉनों का युग्मन नहीं कर सकता है। अतः,एक $4s$,तीन $4p$,और दो $4d$-कक्षक संकरित होकर $sp^3d^2$ संकरण प्रदान करते हैं।

(B) संयोजकता आबंध सिद्धांत के अनुसार,केंद्रीय धातु परमाणु या आयन लिगेंड के साथ उपसहसंयोजक आबंध बनाने के लिए अपनी समन्वय संख्या के बराबर खाली कक्षकों को उपलब्ध कराता है।
इन खाली कक्षकों का संकरण होकर निश्चित ज्यामिति वाले समान संकरित कक्षक बनते हैं।
संक्रमण धातुओं के लिए,संकरण में भाग लेने वाले कक्षक $(n-1)d$,$ns$ और $np$ कक्षक होते हैं।

(A) $Ti$ का परमाणु क्रमांक $22$ है और इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^2 4s^2$ है। $TiCl_3$ और $[Ti(H_2O)_6]Cl_3$ दोनों में $Ti$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+3$ है,जो $3d^1$ विन्यास के अनुरूप है।
संकुल $[Ti(H_2O)_6]^{3+}$ में,लिगेंड्स $(H_2O)$ की उपस्थिति $d$-कक्षकों के क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन को $t_{2g}$ और $e_g$ स्तरों में विभाजित करती है। एकल इलेक्ट्रॉन प्रकाश को अवशोषित करके $d-d$ संक्रमण कर सकता है,जिससे संकुल रंगीन (बैंगनी) हो जाता है।
निर्जल यौगिक $TiCl_3$ में,क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन के लिए कोई लिगेंड नहीं होते हैं। विपाटन के बिना,$d-d$ संक्रमण नहीं हो सकता है,जिससे पदार्थ रंगहीन हो जाता है।
अतः,$X$ रंगहीन है और $Y$ रंगीन है।

(B) क्रिस्टल फील्ड थ्योरी $(CFT)$ एक इलेक्ट्रोस्टैटिक मॉडल है जो धातु-लिगेंड बंधन को आयनिक मानता है,जो धातु आयन और लिगेंड के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन से उत्पन्न होता है।
लिगेंड्स को ऋणायन के मामले में बिंदु आवेश या तटस्थ अणुओं के मामले में बिंदु द्विध्रुव के रूप में माना जाता है।
यह सिद्धांत समन्वय यौगिकों के निर्माण,संरचना,रंग और चुंबकीय गुणों की व्याख्या करने में सफल है।
हालाँकि,यह धातु-लिगेंड बंधन की सहसंयोजक प्रकृति की व्याख्या करने में विफल रहता है,क्योंकि यह मानता है कि बंधन पूरी तरह से आयनिक है।
इसलिए,कथन $II, III,$ और $IV$ की व्याख्या $CFT$ द्वारा सही ढंग से की जाती है।

(A) संक्रमण धातुएं और उनके यौगिक अपनी उत्प्रेरकीय सक्रियता के लिए जाने जाते हैं।
यह सक्रियता उनकी कई ऑक्सीकरण अवस्थाओं को अपनाने और संकुल बनाने की क्षमता के कारण होती है।
ठोस सतह पर उत्प्रेरक,अभिकारक अणुओं और उत्प्रेरक की सतह के परमाणुओं के बीच बंध बनाने की प्रक्रिया में शामिल होते हैं (प्रथम पंक्ति की संक्रमण धातुएं बंध बनाने के लिए $3d$ और $4s$ इलेक्ट्रॉनों का उपयोग करती हैं)।
इसका प्रभाव उत्प्रेरक की सतह पर अभिकारकों की सांद्रता को बढ़ाने और अभिकारक अणुओं में बंधों को कमजोर करने का होता है,जिसके परिणामस्वरूप सक्रियण ऊर्जा कम हो जाती है।
अतः,कारण कथन की सही व्याख्या करता है।

(B) रूबी $Al_2O_3$ है जिसमें लाल रंग तब प्राप्त होता है जब $Cr^{3+}$ आयन अष्टफलकीय स्थलों में $Al^{3+}$ आयनों को प्रतिस्थापित करते हैं।
पन्ना (emerald) $Be_3Al_2(SiO_3)_6$ है जिसमें हरा रंग तब प्राप्त होता है जब $Cr^{3+}$ आयन $Al^{3+}$ आयनों को प्रतिस्थापित करते हैं।

(B) $Fe$ $(Z=26)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^6 4s^2$ है।
$Fe^{2+}$ आयन के लिए,विन्यास $[Ar] 3d^6$ है।
$3d^6$ विन्यास में,$4$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन $(n=4)$ होते हैं।
स्पिन-ओनली चुंबकीय आघूर्ण की गणना $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$ सूत्र का उपयोग करके की जाती है।
$n=4$ रखने पर,हमें $\mu = \sqrt{4(4+2)} = \sqrt{24} \approx 4.90 \ BM$ प्राप्त होता है।

(A) किसी आयन द्वारा तनु अम्ल को हाइड्रोजन गैस $(H_2)$ में अपचयित करने के लिए,धातु आयन का मानक इलेक्ट्रोड विभव $(E^0)$,हाइड्रोजन के मानक अपचयन विभव $(E^0_{H^+/H_2} = 0.00 \ V)$ से अधिक ऋणात्मक होना चाहिए।
इसका अर्थ है कि धातु को $H^+$ आयनों को इलेक्ट्रॉन देने के लिए पर्याप्त रूप से प्रबल अपचायक होना चाहिए।
दिए गए विकल्पों में से,$Ti^{2+}$ $(E^0 = -0.37 \ V)$ और $Cr^{2+}$ $(E^0 = -0.41 \ V)$ के मानक अपचयन विभव ऋणात्मक हैं,जो उन्हें $H^+$ को $H_2$ गैस में अपचयित करने में सक्षम बनाते हैं।
$Mn^{3+}$ और $Co^{3+}$ के अपचयन विभव धनात्मक हैं और वे ऑक्सीकारक के रूप में कार्य करते हैं,अपचायक के रूप में नहीं।

(A) संक्रमण तत्वों को उन तत्वों के रूप में परिभाषित किया जाता है जिनमें उनकी मूल अवस्था या उनकी किसी भी सामान्य ऑक्सीकरण अवस्था में आंशिक रूप से भरी हुई $(n-1)d$ कक्षकें होती हैं।
$Zn$,$Cd$,और $Hg$ अपनी मूल अवस्था और अपनी सामान्य $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था में $d^{10}$ विन्यास रखते हैं।
चूंकि उनके पास आंशिक रूप से भरी हुई $d$-कक्षकें नहीं होती हैं,इसलिए उन्हें संक्रमण तत्व नहीं माना जाता है।
$Cu$ और $Ag$ को संक्रमण तत्व माना जाता है क्योंकि वे अपनी $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था में $d^9$ विन्यास प्रदर्शित करते हैं।
इलेक्ट्रॉनिक विन्यास:
$Zn: [Ar] 3d^{10} 4s^2$
$Cd: [Kr] 4d^{10} 5s^2$
$Hg: [Xe] 4f^{14} 5d^{10} 6s^2$

(A) संक्रमण तत्व अपनी $(n-1)d$ कक्षकों में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की बड़ी संख्या के कारण उच्च परमाणुकण एंथैल्पी प्रदर्शित करते हैं।
ये अयुग्मित इलेक्ट्रॉन मजबूत अंतर-परमाणु आकर्षण को सुगम बनाते हैं,जिससे परमाणुओं के बीच मजबूत धात्विक बंधन बनता है।
परिणामस्वरूप,इन बंधनों को तोड़ने के लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है,जिसके कारण उच्च परमाणुकण एंथैल्पी के साथ-साथ उच्च गलनांक और क्वथनांक प्राप्त होते हैं।
अतः,$(A)$ और $(R)$ दोनों सही हैं,और $(R)$,$(A)$ की सही व्याख्या है।

(B)

तत्व	अधिकतम ऑक्सीकरण अवस्था
$U$	$+6$
$Np$	$+7$
$Am$	$+6$
$Pa$	$+5$

दिए गए एक्टिनॉइड्स में,नेप्चूनियम $(Np)$ $+7$ की उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है।

(C) हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड का अपचयन विभव $2H^{+} + 2e^{-} \rightarrow H_2$ अभिक्रिया के लिए नर्नस्ट समीकरण का उपयोग करके ज्ञात किया जा सकता है।
$E_{red} = E_{red}^{0} - \frac{0.0591}{n} \log \frac{P_{H_2}}{[H^{+}]^2}$.
उदासीन विलयन के लिए,$H^{+}$ आयन सांद्रता $10^{-7} \ M$ होती है क्योंकि $pH = 7$ है।
मान रखने पर: $E_{H^{+}|H_2} = 0 - \frac{0.0591}{2} \log \frac{1}{(10^{-7})^2}$.
$E_{H^{+}|H_2} = -\frac{0.0591}{2} \log 10^{14}$.
$E_{H^{+}|H_2} = -\frac{0.0591 \times 14}{2} \log 10$.
$E_{H^{+}|H_2} = -0.4137 \ V \approx -0.413 \ V$.

(C) $Cu^{2+}$ का अपचयन विभव $H^+$ से अधिक होता है,इसलिए कैथोड पर $Cu^{2+}$ का अपचयन होता है।
कैथोड पर अभिक्रिया: $Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu(s)$
एनोड पर अभिक्रिया: $2H_2O(l) \rightarrow O_2(g) + 4H^+(aq) + 4e^-$
कुल प्रवाहित आवेश: $Q = I \times t = 38.6 \ A \times 100 \ s = 3860 \ C$.
निक्षेपित $Cu$ का द्रव्यमान: $W = \frac{M \times Q}{n \times F} = \frac{63.54 \times 3860}{2 \times 96500} = 1.27 \ g$.
एनोड पर $O_2$ गैस के लिए,$4 \ mol$ इलेक्ट्रॉन $1 \ mol$ ($STP$ पर $22.4 \ L$) $O_2$ उत्पन्न करते हैं।
$n_{e^-} = \frac{3860}{96500} = 0.04 \ mol$.
$n_{O_2} = \frac{0.04}{4} = 0.01 \ mol$.
$O_2$ का आयतन $= 0.01 \times 22.4 \ L = 0.224 \ L$.

(A) दिया गया है: $I = 96.5$ $A$,$t = 100$ $s$.
कैथोड पर अभिक्रिया: $Al^{3+} + 3e^{-} \longrightarrow Al$.
प्रवाहित कुल आवेश: $Q = I \times t = 96.5 \times 100 = 9650$ $C$.
फैराडे के नियम के अनुसार,$3$ मोल इलेक्ट्रॉन ($3 \times 96500$ $C$) $1$ मोल ($27$ $g$) $Al$ जमा करते हैं।
जमा हुए $Al$ का द्रव्यमान $= \frac{27 \times 9650}{3 \times 96500} = \frac{27 \times 1}{3 \times 10} = \frac{9}{10} = 0.90$ $g$.

(A) मानक गिब्स ऊर्जा परिवर्तन का सूत्र $\Delta G^{\circ} = -nFE_{\text{cell}}^{\circ}$ है।
दिए गए मान $n = 2$ (स्थानांतरित इलेक्ट्रॉनों की संख्या),$E_{\text{cell}}^{\circ} = 1.1 \ V$,और फैराडे नियतांक $F = 96500 \ C \ mol^{-1}$ हैं।
समीकरण में मान रखने पर:
$\Delta G^{\circ} = -2 \times 96500 \times 1.1 \ J \ mol^{-1}$.
$\Delta G^{\circ} = -212300 \ J \ mol^{-1}$.
$1000$ से विभाजित करके $kJ \ mol^{-1}$ में बदलने पर:
$\Delta G^{\circ} = -212.3 \ kJ \ mol^{-1}$.

(A) सेल अभिक्रिया: $2M_{(s)} + 3N^{2+}_{(aq)} \rightarrow 2M^{3+}_{(aq)} + 3N_{(s)}$
मानक सेल विभव: $E_{\text{cell}}^{\circ} = E_{\text{cathode}}^{\circ} - E_{\text{anode}}^{\circ} = 0.1 \ V - 0.6 \ V = -0.5 \ V$
नेर्न्स्ट समीकरण का उपयोग करने पर: $E_{\text{cell}} = E_{\text{cell}}^{\circ} - \frac{0.0591}{n} \log \frac{[M^{3+}]^2}{[N^{2+}]^3}$
यहाँ $n = 6$ है। मान रखने पर: $E_{\text{cell}} = -0.5 - \frac{0.0591}{6} \log \frac{(10^{-2})^2}{(10^{-1})^3}$
$E_{\text{cell}} = -0.5 - \frac{0.0591}{6} \log(10^{-1}) = -0.5 + 0.00985 \approx -0.49 \ V$.
दिए गए विकल्पों के अनुसार,$0.51 \ V$ सबसे निकटतम मान है।

(A) विलयन से प्रवाहित कुल आवेश $Q = I \times t = 5 \ A \times 193 \ s = 965 \ C$ है।
फैराडे के विद्युत अपघटन के नियम के अनुसार,जमा हुआ द्रव्यमान $m = \frac{M \times Q}{n \times F}$,जहाँ $M$ कॉपर का मोलर द्रव्यमान $(63.5 \ g/mol)$ है,$n$ ऑक्सीकरण अवस्था (संयोजकता) है,और $F$ फैराडे नियतांक $(96500 \ C/mol)$ है।
मान रखने पर: $0.32 = \frac{63.5 \times 965}{n \times 96500}$.
$0.32 = \frac{63.5}{100 \times n}$.
$n = \frac{63.5}{32} \approx 1.98 \approx 2$.
अतः,लवण में $Cu$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ है।

(B) एक गैल्वेनिक सेल (जिसे वोल्टाइक सेल भी कहा जाता है) एक विद्युत रासायनिक उपकरण है जो एक स्वतःस्फूर्त रासायनिक अभिक्रिया द्वारा मुक्त ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है।

(D) सेल स्थिरांक $G^*$ का मान $G^* = \kappa \times R$ द्वारा दिया जाता है।
प्रथम विलयन के लिए: $G^* = 1.29 \ S \ m^{-1} \times 100 \ \Omega = 129 \ m^{-1}$.
द्वितीय विलयन के लिए: $\kappa_2 = \frac{G^*}{R_2} = \frac{129 \ m^{-1}}{258 \ \Omega} = 0.5 \ S \ m^{-1}$.
अतः,$0.02 \ mol \ L^{-1}$ $NaCl$ विलयन की चालकता $0.5 \ S \ m^{-1}$ है।

(A) कोलरॉश के आयनों के स्वतंत्र अभिगमन के नियम के अनुसार:
$(\Lambda_{m}^{\circ})_{CH_3-COOH} = (\Lambda_{m}^{\circ})_{CH_3-COO^{-}} + (\Lambda_{m}^{\circ})_{H^{+}}$
हमारे पास है:
$(\Lambda_{m}^{\circ})_{(CH_3-COO)_2Ba} = 2(\Lambda_{m}^{\circ})_{CH_3-COO^{-}} + (\Lambda_{m}^{\circ})_{Ba^{2+}} = x_1$
$(\Lambda_{m}^{\circ})_{BaCl_2} = (\Lambda_{m}^{\circ})_{Ba^{2+}} + 2(\Lambda_{m}^{\circ})_{Cl^{-}} = x_2$
$(\Lambda_{m}^{\circ})_{HCl} = (\Lambda_{m}^{\circ})_{H^{+}} + (\Lambda_{m}^{\circ})_{Cl^{-}} = x_3$
$CH_3-COOH$ प्राप्त करने के लिए,हम निम्नलिखित संक्रिया करते हैं:
$\frac{1}{2} [(\Lambda_{m}^{\circ})_{(CH_3-COO)_2Ba} - (\Lambda_{m}^{\circ})_{BaCl_2}] + (\Lambda_{m}^{\circ})_{HCl}$
अतः,उत्तर $\frac{x_1-x_2}{2} + x_3$ है।

(A) प्रकाश और हवा की उपस्थिति में क्लोरोफॉर्म $(CHCl_3)$ का धीरे-धीरे ऑक्सीकरण होकर फॉसजीन $(COCl_2)$ नामक एक अत्यधिक जहरीली गैस बनती है।
रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार है:
$2CHCl_3 + O_2 \xrightarrow{\text{light}} 2COCl_2 + 2HCl$

(C) एमाइन की क्षारीयता उनके $pK_{b}$ मानों के व्युत्क्रमानुपाती होती है। प्रबल क्षार का $pK_{b}$ मान कम होता है,जबकि दुर्बल क्षार का $pK_{b}$ मान अधिक होता है।
$1$. एलिफैटिक एमाइन की तुलना: जलीय घोल में,मिथाइल-प्रतिस्थापित एमाइन की क्षारीयता का क्रम द्वितीयक $(CH_{3}NHCH_{3})$ > प्राथमिक $(CH_{3}NH_{2})$ > तृतीयक $((CH_{3})_{3}N)$ है। अतः,$(CH_{3})_{3}N$,$CH_{3}NH_{2}$ की तुलना में एक दुर्बल क्षार है,जिसका अर्थ है कि $(CH_{3})_{3}N$ का $pK_{b}$ मान $CH_{3}NH_{2}$ से अधिक है।
$2$. बेंजाइल एमाइन के साथ तुलना: बेंजाइल एमाइन ($C_{6}H_{5}CH_{2}NH_{2}$ और $C_{6}H_{5}CH_{2}NHCH_{3}$) फिनाइल समूह के इलेक्ट्रॉन-आकर्षक $-I$ प्रभाव के कारण एलिफैटिक एमाइन की तुलना में काफी कम क्षारीय होते हैं।
$3$. बेंजाइल एमाइन की तुलना: $C_{6}H_{5}CH_{2}NHCH_{3}$ (द्वितीयक),$C_{6}H_{5}CH_{2}NH_{2}$ (प्राथमिक) की तुलना में अधिक क्षारीय है,क्योंकि अतिरिक्त मिथाइल समूह का $+I$ प्रभाव कार्य करता है।
क्षारीयता का क्रम: $CH_{3}NH_{2} > (CH_{3})_{3}N > C_{6}H_{5}CH_{2}NHCH_{3} > C_{6}H_{5}CH_{2}NH_{2}$.
$pK_{b}$ मानों का घटता क्रम (क्षारीयता का उल्टा): $C_{6}H_{5}CH_{2}NH_{2} (d) > C_{6}H_{5}CH_{2}NHCH_{3} (c) > (CH_{3})_{3}N (b) > CH_{3}NH_{2} (a)$.
अतः,सही क्रम $d > c > b > a$ है।

(A) फिनोल की अम्लीय शक्ति बेंजीन रिंग से जुड़े प्रतिस्थापियों की प्रकृति से प्रभावित होती है। इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह $(EWG)$ अम्लता को बढ़ाते हैं,जबकि इलेक्ट्रॉन-दाता समूह $(ERG)$ अम्लता को कम करते हैं।
$I$ फिनोल है।
$II$ $p$-क्रेसोल है,जिसमें पैरा स्थिति पर एक मिथाइल समूह $(-CH_3)$ होता है। मिथाइल समूह $+I$ प्रभाव और अतिसंयुग्मन (hyperconjugation) के कारण एक इलेक्ट्रॉन-दाता समूह है,जो फिनोल की तुलना में अम्लता को कम करता है।
$III$ $p$-मेथॉक्सीफिनोल है,जिसमें पैरा स्थिति पर एक मेथॉक्सी समूह $(-OCH_3)$ होता है। मेथॉक्सी समूह $+M$ (मेसोमेरिक) प्रभाव के कारण एक मजबूत इलेक्ट्रॉन-दाता समूह है,जो फिनोल और $p$-क्रेसोल की तुलना में अम्लता को काफी कम कर देता है।
अतः,अम्लता का सही क्रम $I > II > III$ है।

(A) $pK_{a}$ मान यौगिक की अम्लता के व्युत्क्रमानुपाती होता है। प्रबल अम्लों के $pK_{a}$ मान कम होते हैं।
$1$. $p$-नाइट्रोबेंजोइक एसिड $(A)$: $-NO_2$ समूह एक प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह ($-I$ और $-M$ प्रभाव) है,जो कार्बोक्सिलिक एसिड समूह की अम्लता को काफी बढ़ा देता है।
$2$. बेंजोइक एसिड $(D)$: यह संदर्भ यौगिक है।
$3$. $p$-मेथॉक्सीबेंजोइक एसिड $(B)$: $-OCH_3$ समूह एक इलेक्ट्रॉन-दाता समूह ($+M$ प्रभाव) है,जो बेंजोइक एसिड की तुलना में कार्बोक्सिलिक एसिड की अम्लता को कम करता है।
$4$. $p$-नाइट्रोफेनोल $(C)$: फेनोल आमतौर पर कार्बोक्सिलिक एसिड की तुलना में बहुत दुर्बल अम्ल होते हैं। हालांकि $-NO_2$ समूह फेनोल की अम्लता को बढ़ाता है,फिर भी यह ऊपर सूचीबद्ध कार्बोक्सिलिक एसिड की तुलना में काफी कम अम्लीय है।
अम्लता की तुलना: $p$-नाइट्रोबेंजोइक एसिड $(A)$ > बेंजोइक एसिड $(D)$ > $p$-मेथॉक्सीबेंजोइक एसिड $(B)$ > $p$-नाइट्रोफेनोल $(C)$।
अतः,$pK_{a}$ मानों का बढ़ता क्रम: $C < B < D < A$ है।

(A) एमाइन की क्षारीयता नाइट्रोजन परमाणु पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) की उपलब्धता पर निर्भर करती है।
$(A)$ $(C_2H_5)_2NH$ एक द्वितीयक एमाइन है जिसमें दो इलेक्ट्रॉन-दाता एथिल समूह होते हैं,जो $+I$ प्रभाव के माध्यम से $N$ पर इलेक्ट्रॉन घनत्व बढ़ाते हैं,जिससे यह सबसे अधिक क्षारीय हो जाता है।
$(B)$ $C_2H_5NH_2$ एक प्राथमिक एमाइन है जिसमें एक एथिल समूह होता है,जो इसे द्वितीयक एमाइन से कम क्षारीय बनाता है।
$(C)$ $NH_3$ में इलेक्ट्रॉन घनत्व बढ़ाने के लिए कोई एल्किल समूह नहीं होता है,इसलिए यह एलिफैटिक एमाइन से कम क्षारीय है।
$(D)$ $C_6H_5NH_2$ (एनिलिन) में $N$ पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म बेंजीन वलय के साथ अनुनाद (resonance) में भाग लेते हैं,जिससे प्रोटॉन ग्रहण करने के लिए उनकी उपलब्धता काफी कम हो जाती है,इसलिए यह सबसे कम क्षारीय है।
अतः,क्षारीयता का सही क्रम $(A) > (B) > (C) > (D)$ है।

(A) कार्बोक्सिलिक एसिड की अम्लीय शक्ति संयुग्मी बेस (कार्बोक्सिलेट आयन) के स्थायित्व पर निर्भर करती है। इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह ($-I$ प्रभाव) कार्बोक्सिलेट आयन को स्थिर करते हैं और अम्लता बढ़ाते हैं।
$\alpha$-कार्बन से जुड़े प्रतिस्थापी हैं:
$(A)$ $-H$ (कोई प्रेरक प्रभाव नहीं)
$(B)$ $-Ph$ (दुर्बल $-I$ प्रभाव)
$(C)$ $-Br$ (प्रबल $-I$ प्रभाव)
$(D)$ $-NO_2$ (सबसे प्रबल $-I$ प्रभाव)
$-I$ प्रभाव का क्रम है: $H < Ph < Br < NO_2$.
इसलिए,अम्लीय शक्ति का बढ़ता क्रम है: $A < B < C < D$.

(B) शरीर में हार्मोन के कई कार्य होते हैं। वे शरीर में जैविक गतिविधियों के संतुलन को बनाए रखने में मदद करते हैं।
रक्त शर्करा के स्तर को एक सीमित सीमा के भीतर रखने में इंसुलिन की भूमिका इस कार्य का एक उदाहरण है। रक्त शर्करा के स्तर में तेजी से वृद्धि के जवाब में इंसुलिन जारी किया जाता है।
दूसरी ओर,$Glucagon$ हार्मोन रक्त में ग्लूकोज के स्तर को बढ़ाने की प्रवृत्ति रखता है। ये दोनों हार्मोन मिलकर रक्त में ग्लूकोज के स्तर को नियंत्रित करते हैं।
$Epinephrine$ और $norepinephrine$ बाहरी उत्तेजनाओं के प्रति प्रतिक्रिया को नियंत्रित करते हैं।
$Estrogen$ सेक्स हार्मोन की एक श्रेणी है जो महिला प्रजनन प्रणाली और द्वितीयक यौन विशेषताओं के विकास और विनियमन के लिए जिम्मेदार है।
रासायनिक प्रकृति के संदर्भ में,इनमें से कुछ स्टेरॉयड हैं,जैसे $estrogens$ और $androgens$; कुछ पॉलीपेप्टाइड्स हैं,उदाहरण के लिए $insulin$ और $endorphins$; और कुछ अन्य अमीनो एसिड डेरिवेटिव हैं,जैसे $epinephrine$ और $norepinephrine$।

(D) जलीय $KOH$ की उपस्थिति में,$1-$क्लोरोब्यूटेन न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन ($S_{N}2$ तंत्र) से गुजरकर ब्यूटेन$-1-$ऑल बनाता है।
अल्कोहलिक $KOH$ में $RO^-$ आयन होते हैं जो एक मजबूत क्षार के रूप में कार्य करते हैं। यह एक $\beta$-हाइड्रोजन परमाणु को हटाता है,जिससे डिहाइड्रोहैलोजनीकरण (विलोपन अभिक्रिया) होती है।
अतः,अल्कोहलिक $KOH$ की उपस्थिति में,$1-$क्लोरोब्यूटेन $\beta$-विलोपन के माध्यम से ब्यूट$-1-$ईन बनाता है।

(B) ऐल्किल आयोडाइड का संश्लेषण ऐल्किल क्लोराइड या ऐल्किल ब्रोमाइड की शुष्क एसीटोन में $NaI$ के साथ अभिक्रिया द्वारा किया जाता है। इस अभिक्रिया को फिंकेलस्टीन अभिक्रिया के रूप में जाना जाता है।
$R-X + NaI \xrightarrow{\text{Acetone}} R-I + NaX$ (जहाँ $X = Cl, Br$)
इस अभिक्रिया में बनने वाले $NaCl$ या $NaBr$ शुष्क एसीटोन में अवक्षेपित हो जाते हैं। ला शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,यह अवक्षेपण अग्र अभिक्रिया को सुगम बनाता है।

(D) अभिक्रिया दो चरणों में होती है:
$1$. ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक का निर्माण: ब्रोमोसाइक्लोहेक्सीन शुष्क ईथर की उपस्थिति में $Mg$ के साथ अभिक्रिया करके साइक्लोहेक्स$-1-$एनाइल मैग्नीशियम ब्रोमाइड $(C_6H_9MgBr)$ बनाता है।
$2$. भारी जल $(D_2O)$ के साथ अभिक्रिया: ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक एक प्रबल नाभिकरागी (nucleophile) के रूप में कार्य करता है और $D_2O$ के साथ अभिक्रिया करके $-MgBr$ समूह को ड्यूटेरियम परमाणु $(-D)$ से प्रतिस्थापित कर देता है।
कुल अभिक्रिया है: $C_6H_9Br + Mg$ $\xrightarrow{\text{dry ether}} C_6H_9MgBr$ $\xrightarrow{D_2O} C_6H_9D$.

(C) $AgCN$ सहसंयोजक प्रकृति का होता है,आयनिक नहीं।
अपनी सहसंयोजक प्रकृति के कारण,नाइट्रोजन परमाणु ही एकमात्र न्यूक्लियोफिलिक साइट है जो एल्काइल हैलाइड पर आक्रमण करने के लिए उपलब्ध है,जिससे आइसोसायनाइड $(R-NC)$ का निर्माण होता है।
इसके विपरीत,$KCN$ आयनिक होता है और सायनाइड आयन $(CN^-)$ प्रदान करता है,जो कार्बन परमाणु के माध्यम से आक्रमण करके सायनाइड $(R-CN)$ बनाता है।
अतः,कथन $(A)$ सत्य है,लेकिन कारण $(R)$ असत्य है।

(A) $S_N1$ अभिक्रिया की दर अभिक्रिया के दर-निर्धारक चरण में बनने वाले कार्बोकेशन मध्यवर्ती की स्थिरता पर निर्भर करती है।
$Ph_2CHBr$ में,बनने वाला कार्बोकेशन $Ph_2CH^+$ है,जो एक बेंज़हाइड्रिल कार्बोकेशन है। यह कार्बोकेशन दो बेंजीन वलयों पर धनात्मक आवेश के अनुनाद विस्थानीकरण द्वारा अत्यधिक स्थिर होता है।
कार्बोकेशन की स्थिरता की तुलना:
$1$. $Ph_2CH^+$ (दो बेंजीन वलयों द्वारा स्थिर)
$2$. $Ph-C_6H_4-CH_2^+$ (एक बेंजीन वलय द्वारा स्थिर)
$3$. $Ph-CH^+(CH_3)$ (द्वितीयक बेंजिलिक,एक बेंजीन वलय द्वारा स्थिर)
$4$. $(CH_3)_2CH^+$ (द्वितीयक एल्काइल,कोई अनुनाद स्थिरता नहीं)
दिए गए विकल्पों में $Ph_2CH^+$ कार्बोकेशन सबसे अधिक स्थिर है,इसलिए $Ph_2CHBr$ सबसे तेजी से $S_N1$ अभिक्रिया करेगा।