AP EAMCET 2023 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Gujarati

(B) ધારો કે ચોરસની બાજુની લંબાઈ $a$ છે.
બાજુ $a$ ધરાવતા ચોરસના વિકર્ણની લંબાઈ $d = a\sqrt{2}$ થાય છે.
આપેલા બે બિંદુઓ $(1, -2, 3)$ અને $(2, -3, 5)$ વચ્ચેનું અંતર એ વિકર્ણની લંબાઈ $d$ છે.
$d = \sqrt{(2-1)^2 + (-3 - (-2))^2 + (5-3)^2}$
$d = \sqrt{(1)^2 + (-1)^2 + (2)^2}$
$d = \sqrt{1 + 1 + 4} = \sqrt{6}$
કારણ કે $d = a\sqrt{2}$,તેથી:
$a\sqrt{2} = \sqrt{6}$
$a = \frac{\sqrt{6}}{\sqrt{2}} = \sqrt{3}$
આમ,ચોરસની બાજુની લંબાઈ $\sqrt{3}$ છે.

(D) પ્રક્રિયક $DIBAL-H$ (ડાયઆઈસોબ્યુટાઈલ એલ્યુમિનિયમ હાઈડ્રાઈડ,$AlH(i-Bu)_2$) એક પસંદગીયુક્ત રિડક્શનકર્તા છે. તે જળવિભાજન પછી નાઈટ્રાઈલ $(-CN)$ નું આલ્ડિહાઈડ $(-CHO)$ માં રિડક્શન કરે છે,જ્યારે કાર્બન-કાર્બન દ્વિબંધ $(C=C)$ જેવા અન્ય ક્રિયાશીલ સમૂહોને અસર કરતું નથી. તેથી,$Ph-CH=CH-CH_2-CH_2-CN$ ની $DIBAL-H$ અને ત્યારબાદ $H_2O$ સાથેની પ્રક્રિયાથી $Ph-CH=CH-CH_2-CH_2-CHO$ મળે છે.

(D) આપેલ પ્રક્રિયામાં,$p$-ટોલ્યુઈડિન $273-278 \ K$ તાપમાને $NaNO_2$ અને $HCl$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ડાયઝોનિયમ ક્ષાર ($p$-મિથાઈલબેન્ઝીનડાયઝોનિયમ ક્લોરાઈડ) બનાવે છે.
ત્યારબાદ આ ડાયઝોનિયમ ક્ષાર $H^+$ ની હાજરીમાં $N$-ફિનાઈલપાયરોલિડિન સાથે ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી એરોમેટિક વિસ્થાપન (યુગ્મન પ્રક્રિયા) અનુભવે છે.
યુગ્મન પ્રક્રિયા $N$-ફિનાઈલપાયરોલિડિન વલયના પેરા-સ્થાન પર થાય છે કારણ કે પાયરોલિડિનિલ સમૂહ પ્રબળ ઓર્થો/પેરા-નિર્દેશક સમૂહ છે અને પેરા-સ્થાન અવકાશીય રીતે ઓછું અવરોધિત છે.
આમ,મુખ્ય નીપજ વિકલ્પ $D$ માં દર્શાવ્યા મુજબની પેરા-યુગ્મિત એઝો ડાય છે.

(C) જલીય $NaOH$ ની હાજરીમાં ફિનોલની $CHCl_3$ સાથેની પ્રક્રિયાને $Reimer-Tiemann$ પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,$CHCl_3$ એ $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ડાયક્લોરોકાર્બીન મધ્યવર્તી $(:CCl_2)$ બનાવે છે.
આ ઇલેક્ટ્રોફિલિક કાર્બીન ફિનોક્સાઇડ આયન પર ઓર્થો સ્થાન પર હુમલો કરે છે.
બનેલ મધ્યવર્તી સંયોજનનું જળવિભાજન થતા સેલિસિલલ્ડિહાઇડ ($2$-હાઇડ્રોક્સિબેન્ઝાલ્ડિહાઇડ) તેના ક્ષાર સ્વરૂપે મળે છે,જે સોડિયમ $2-$ફોર્મિલફિનોલેટ છે.

(C) નાઈટ્રોબેન્ઝીનનું રિડક્શન વપરાતા માધ્યમ પર આધાર રાખે છે:
$1$. તટસ્થ માધ્યમમાં $(Zn/NH_4Cl)$: નાઈટ્રોબેન્ઝીનનું રિડક્શન થઈને ફિનાઈલહાઈડ્રોક્સાઈલએમાઈન $(C_6H_5NHOH)$ મળે છે. આમ,$X$ એ ફિનાઈલહાઈડ્રોક્સાઈલએમાઈન છે.
$2$. બેઝિક માધ્યમમાં $(Zn + KOH/C_2H_5OH)$: નાઈટ્રોબેન્ઝીનનું રિડક્શન થઈને એઝોક્સિબેન્ઝીન,એઝોબેન્ઝીન અને અંતે હાઈડ્રેઝોબેન્ઝીન $(C_6H_5NH-NHC_6H_5)$ મળે છે. આમ,$Y$ એ હાઈડ્રેઝોબેન્ઝીન છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(D) પગલું $(i)$ અને $(ii)$: આલ્કલાઇન $KMnO_4$ સાથે સ્ટાયરીન $(C_6H_5CH=CH_2)$ નું ઓક્સિડેશન અને ત્યારબાદ એસિડિક વર્કઅપ $(H_3O^+)$ કરવાથી બેન્ઝોઈક એસિડ $(C_6H_5COOH)$ બને છે.
પગલું $(iii)$: બેન્ઝોઈક એસિડમાં $-COOH$ સમૂહ હોય છે,જે નિષ્ક્રિય કરનાર અને મેટા-નિર્દેશક સમૂહ છે. તેથી,$Br_2/FeBr_3$ સાથેની ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી એરોમેટિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયામાં બ્રોમીન પરમાણુ મેટા સ્થાન પર જોડાશે.
અંતિમ નીપજ $m$-બ્રોમોબેન્ઝોઈક એસિડ છે.

(C) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયામાં પ્રક્રિયકની સાંદ્રતા $15 \ min$ માં $0.6 \ M$ થી $0.3 \ M$ (એટલે કે અડધી) થાય છે,તેથી આ પ્રક્રિયા માટે અર્ધ-આયુષ્ય $(t_{1/2})$ $15 \ min$ છે.
પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,સાંદ્રતા દરેક ક્રમિક અર્ધ-આયુષ્યના ગાળામાં અડધી થાય છે.
$0.1 \ M$ થી શરૂ કરતા:
$0.1 \ M$ $\xrightarrow{15 \ min} 0.05 \ M$ $\xrightarrow{15 \ min} 0.025 \ M$.
કુલ સમય $= 15 \ min + 15 \ min = 30 \ min$.

(C) પ્રક્રિયા નીચે મુજબ આગળ વધે છે:
$1$. પ્રથમ પગલું એ પેરોક્સાઈડ,$(C_6H_5CO)_2O_2$ ની હાજરીમાં મિથાઈલીન સાયક્લોહેક્ઝેન સાથે $HBr$ નું એન્ટી-માર્કોવનીકોવ યોગશીલ છે. આનાથી (સાયક્લોહેક્ઝાઈલ મિથાઈલ) બ્રોમાઈડ,$C_6H_{11}CH_2Br$ મળે છે.
$2$. બીજું પગલું $KCN$ સાથે ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા છે,જ્યાં બ્રોમાઈડ આયન સાયનાઈડ સમૂહ દ્વારા બદલાય છે,જે સાયક્લોહેક્ઝાઈલ એસિટોનાઈટ્રાઈલ,$C_6H_{11}CH_2CN$ આપે છે.
$3$. ત્રીજું પગલું નાઈટ્રાઈલ સમૂહનું એસિડ-ઉદ્દીપકીય જળવિભાજન છે અને ત્યારબાદ ગરમ કરતા,તે $-CN$ સમૂહને કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહ,$-COOH$ માં રૂપાંતરિત કરે છે. અંતિમ નીપજ સાયક્લોહેક્ઝાઈલ એસિટિક એસિડ,$C_6H_{11}CH_2COOH$ છે.

(A) પ્રક્રિયા નીચે મુજબ થાય છે:
$(i)$ $CH_3OH$ એ $KI$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $CH_3I$ બનાવે છે.
(ii) $CH_3I$ એ સૂકા ઈથરમાં $Mg$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $CH_3MgI$ બનાવે છે.
(iii) $CH_3MgI$ એ $1$-ઈન્ડેનોન ($2,3$-ડાયહાઈડ્રો-$1H$-ઈન્ડેન-$1$-ઓન) ના કાર્બોનિલ સમૂહ પર ન્યુક્લિયોફિલિક યોગશીલ પ્રક્રિયા કરે છે.
(iv) ત્યારબાદ $H_2O$ સાથે જળવિભાજન કરવાથી $1$-મિથાઈલ-$2,3$-ડાયહાઈડ્રો-$1H$-ઈન્ડેન-$1$-ઓલ મળે છે.
$(v)$ $358 \ K$ તાપમાને $20\% H_3PO_4$ નો ઉપયોગ કરીને આલ્કોહોલનું નિર્જલીકરણ કરવાથી વધુ સ્થાયી સંયુગ્મિત આલ્કીન,$1$-મિથાઈલ-$1H$-ઈન્ડીન મુખ્ય નીપજ તરીકે મળે છે.

(C) પ્રતિક્રિયા શ્રેણી નીચે મુજબ છે:
$1$. ટોલ્યુઈન $UV$ પ્રકાશની હાજરીમાં $Br_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને બેન્ઝિલિક સ્થાન પર મુક્ત-મૂલક વિસ્થાપન અનુભવે છે,જે બેન્ઝાઈલ બ્રોમાઈડ $(C_6H_5CH_2Br)$ બનાવે છે.
$2$. બેન્ઝાઈલ બ્રોમાઈડ શુષ્ક ઈથરમાં $Mg$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક,બેન્ઝાઈલમેગ્નેશિયમ બ્રોમાઈડ $(C_6H_5CH_2MgBr)$ બનાવે છે.
$3$. ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક ફોર્માલ્ડિહાઈડ $(CH_2O)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે અને ત્યારબાદ એસિડિક જળવિભાજન $(H_3O^+)$ દ્વારા $2$-ફિનાઈલઈથેનોલ $(C_6H_5CH_2CH_2OH)$ બનાવે છે.
$4$. અંતે,$2$-ફિનાઈલઈથેનોલ $PBr_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને હાઈડ્રોક્સિલ જૂથને બ્રોમિન પરમાણુ દ્વારા બદલે છે,જે $(2$-બ્રોમોઈથાઈલ$)$બેન્ઝીન $(C_6H_5CH_2CH_2Br)$ આપે છે.

(B) પ્રક્રિયા નીચે મુજબ આગળ વધે છે:
$1$. બ્રોમોસાયક્લોહેક્સિન $Mg$ સાથે શુષ્ક ઈથરમાં પ્રક્રિયા કરીને સાયક્લોહેક્સિલમેગ્નેશિયમ બ્રોમાઈડ (ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક) બનાવે છે.
$2$. ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $CO_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે અને ત્યારબાદ એસિડિક વર્કઅપ $(H_3O^+)$ દ્વારા સાયક્લોહેક્સિન કાર્બોક્સિલિક એસિડ બનાવે છે.
$3$. સાયક્લોહેક્સિન કાર્બોક્સિલિક એસિડ $SOCl_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સાયક્લોહેક્સિન કાર્બોનિલ ક્લોરાઈડ બનાવે છે.
$4$. અંતે,સાયક્લોહેક્સિન કાર્બોનિલ ક્લોરાઈડની ડાયમિથાઈલકેડમિયમ,$(CH_3)_2Cd$ સાથેની પ્રક્રિયાથી મુખ્ય નીપજ તરીકે સાયક્લોહેક્સિલ મિથાઈલ કીટોન મળે છે. એસિડ ક્લોરાઈડમાંથી કીટોન બનાવવા માટેની આ એક પ્રમાણિત પદ્ધતિ છે.

(B) પગલું $(i)$: બેન્ઝીન નિર્જળ $FeBr_3$ ની હાજરીમાં $Br_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ઇલેક્ટ્રોફિલિક એરોમેટિક વિસ્થાપન દ્વારા બ્રોમોબેન્ઝીન બનાવે છે.
પગલું (ii): બ્રોમોબેન્ઝીન $CH_3Cl$ અને નિર્જળ $AlCl_3$ સાથે ફ્રિડેલ-ક્રાફ્ટ આલ્કાઈલેશન પ્રક્રિયા આપે છે. $-Br$ સમૂહ ઓર્થો/પેરા નિર્દેશક હોવાથી,મુખ્ય નીપજ $p$-બ્રોમોટોલ્યુઈન મળે છે.
પગલું (iii): $p$-બ્રોમોટોલ્યુઈન સૂકા ઈથરમાં $Mg$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક,$p$-ટોલિલમેગ્નેશિયમ બ્રોમાઈડ $(CH_3-C_6H_4-MgBr)$ બનાવે છે.
પગલું (iv) અને $(v)$: ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક એસિટાલડીહાઈડ $(CH_3CHO)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે અને ત્યારબાદ જળવિભાજન $(H_2O)$ દ્વારા દ્વિતીયક આલ્કોહોલ બનાવે છે. ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયકનો ન્યુક્લિયોફિલિક કાર્બન એસિટાલડીહાઈડના કાર્બોનિલ કાર્બન પર હુમલો કરે છે,જેના પરિણામે $1-(4-\text{methylphenyl})\text{ethanol}$ મળે છે.

(D) પગલું $1$: ફિનોલ ઝિંક ડસ્ટ $(Zn)$ સાથે ગરમ $(\Delta)$ કરવાથી રિડક્શન પામે છે,જેના પરિણામે બેન્ઝીન બને છે.
$C_6H_5OH Zn \xrightarrow{\Delta} C_6H_6 ZnO$
પગલું $2$: ત્યારબાદ બેન્ઝીન નિર્જળ ફેરિક ક્લોરાઈડ $(FeCl_3)$ અને ક્લોરિન $(Cl_2)$ ની હાજરીમાં ઇલેક્ટ્રોફિલિક એરોમેટિક વિસ્થાપન (ક્લોરિનેશન) પ્રક્રિયા દ્વારા ક્લોરોબેન્ઝીન બનાવે છે.
$C_6H_6 Cl_2 \xrightarrow{\text{anhyd. } FeCl_3} C_6H_5Cl HCl$
તેથી,મુખ્ય નીપજ ક્લોરોબેન્ઝીન છે.

(C) પ્રક્રિયા નીચે મુજબ આગળ વધે છે:
$(i)$ $Sn/HCl$ એ $-NO_2$ સમૂહનું $-NH_2$ સમૂહમાં રિડક્શન કરે છે,જેથી $p$-ટોલ્યુઈડિન બને છે.
(ii) $-NH_2$ સમૂહની હાજરીમાં $Br_2$ $(1 \ eq.)$ ઓર્થો-સ્થાન પર બ્રોમિનેશન કરે છે,જે $2$-બ્રોમો-$4$-મિથાઈલએનિલીન આપે છે.
(iii) $NaNO_2/HCl$ $(273-278 \ K)$ પર $-NH_2$ સમૂહને ડાયઝોનિયમ ક્ષાર $(-N_2^+Cl^-)$ માં ફેરવે છે.
(iv) $Cu_2Br_2/HBr$ (સેન્ડમેયર પ્રક્રિયા) ડાયઝોનિયમ સમૂહને $-Br$ પરમાણુ દ્વારા બદલે છે,જેના પરિણામે $1,2$-ડાયબ્રોમો-$4$-મિથાઈલબેન્ઝીન મળે છે.