AP EAMCET 2024 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Hindi

(D) धातु की अपचायक क्षमता उसके मानक इलेक्ट्रोड विभव $(E^{\circ})$ द्वारा निर्धारित की जाती है। अधिक ऋणात्मक $E^{\circ}$ मान एक प्रबल अपचायक को दर्शाता है,जबकि कम ऋणात्मक $E^{\circ}$ मान एक दुर्बल अपचायक को दर्शाता है।
दी गई क्षार धातुओं के लिए मानक इलेक्ट्रोड विभव $(E^{\circ})$ इस प्रकार हैं:

धातु आयन/धातु	$E^{\circ}$ (वोल्ट में)
$Li^{+}/Li$	$-3.05$
$Na^{+}/Na$	$-2.71$
$K^{+}/K$	$-2.93$
$Cs^{+}/Cs$	$-2.92$

मानों की तुलना करने पर,$Na$ का $E^{\circ}$ मान सबसे कम ऋणात्मक $(-2.71 \ V)$ है। अतः,दिए गए विकल्पों में से $Na$ सबसे दुर्बल अपचायक है।

(B) क्लोरीन,फॉसजीन,सल्फर डाइऑक्साइड,हाइड्रोजन सल्फाइड,नाइट्रोजन डाइऑक्साइड $(NO_2)$ और अमोनिया जैसे पदार्थ औद्योगिक दुर्घटनाओं के दौरान अचानक निकल सकते हैं और फेफड़ों में जलन पैदा कर सकते हैं।
दिए गए विकल्पों में से,$NO_2$ एक ज्ञात फेफड़ों का उत्तेजक है।

(D) पीने के पानी में $F^-$ आयन सांद्रता के प्रभाव निम्नलिखित हैं:
$(A)$ $< 1 \ ppm$: फ्लोराइड की कमी के कारण $ii$ (दांतों का क्षय) होता है।
$(B)$ $> 2 \ ppm$: $iii$ (दांतों का भूरा होना) होता है।
$(C)$ $> 10 \ ppm$: $i$ (हड्डियों के लिए हानिकारक,जिसे फ्लोरोसिस कहा जाता है) होता है।
अतः,सही मिलान $A - ii, B - iii, C - i$ है।

(C) $BOD$ (Biological Oxygen Demand) वह घुली हुई ऑक्सीजन की मात्रा है जो वायवीय सूक्ष्मजीवों द्वारा पानी की एक निश्चित मात्रा में मौजूद कार्बनिक पदार्थों को विघटित करने के लिए आवश्यक होती है।
स्वच्छ जल का $BOD$ मान $5 \ ppm$ से कम होता है।
अत्यधिक प्रदूषित जल का $BOD$ मान $17 \ ppm$ या उससे अधिक होता है।
अतः,सही मान $< 5 \ ppm$ और $\geq 17 \ ppm$ हैं।

(A) $COD$ (Chemical Oxygen Demand) का अनुमान प्रदूषित पानी के नमूने को सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड $(H_2SO_4)$ की उपस्थिति में एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट,पोटेशियम डाइक्रोमेट $(K_2Cr_2O_7)$ के साथ अनुमापन करके लगाया जाता है।
यह प्रक्रिया पानी के नमूने में मौजूद कार्बनिक और अकार्बनिक दोनों पदार्थों को ऑक्सीकृत करती है।
$BOD$ (Biological Oxygen Demand) को $5 \ days$ में सूक्ष्मजीवों द्वारा खपत की गई ऑक्सीजन की मात्रा से मापा जाता है,जबकि $DO$ (Dissolved Oxygen) को विंकलर विधि का उपयोग करके मापा जाता है।

(C) पीने के पानी की गुणवत्ता के लिए मानक दिशानिर्देशों के अनुसार:
$(A)$ लेड: अधिकतम अनुमेय सांद्रता $50 \text{ ppb}$ है।
$(B)$ सल्फेट: अधिकतम अनुमेय सीमा $500 \text{ ppm}$ है।
$(C)$ नाइट्रेट: अधिकतम अनुमेय सीमा $50 \text{ ppm}$ है।
अतः,सही मिलान $A-III, B-I, C-II$ है।

(C) मीटर ब्रिज प्रयोग में,मान लीजिए कि बाईं ओर से संतुलन लंबाई $l$ cm है।
मीटर ब्रिज के सिद्धांत के अनुसार,पहली स्थिति के लिए: $\frac{9}{x} = \frac{l}{100 - l}$ ...$(i)$
जब प्रतिरोधों को आपस में बदल दिया जाता है,तो नई संतुलन लंबाई $l + 10$ cm हो जाती है (चूंकि $x > 9$,संतुलन बिंदु उच्च प्रतिरोध की ओर खिसकता है)।
दूसरी स्थिति के लिए: $\frac{x}{9} = \frac{l + 10}{100 - (l + 10)} = \frac{l + 10}{90 - l}$ ...(ii)
समीकरण $(i)$ और (ii) का गुणा करने पर: $\frac{9}{x} \times \frac{x}{9} = \frac{l}{100 - l} \times \frac{l + 10}{90 - l} = 1$
$l(l + 10) = (100 - l)(90 - l)$
$l^2 + 10l = 9000 - 100l - 90l + l^2$
$10l = 9000 - 190l$
$200l = 9000 \Rightarrow l = 45 \text{ cm}$.
समीकरण $(i)$ में $l = 45$ रखने पर:
$\frac{9}{x} = \frac{45}{100 - 45} = \frac{45}{55} = \frac{9}{11}$
अतः,$x = 11 \Omega$।

(B) ट्रोपोलोन एक $7$-सदस्यीय वलय वाला यौगिक है जिसमें एक कार्बोनिल समूह और एक हाइड्रॉक्सिल समूह होता है। यह $7$-सदस्यीय वलय में $6 \ \pi$-इलेक्ट्रॉनों के विस्थानीकरण के कारण एरोमैटिकता प्रदर्शित करता है,लेकिन इसमें बेंजीन वलय नहीं होता है। इसलिए,इसे नॉन-बेंजेनॉइड एरोमैटिक यौगिक के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

(A) एक एलीसाइक्लिक यौगिक में एक या अधिक कार्बन वलय होते हैं जो संतृप्त या असंतृप्त हो सकते हैं लेकिन उनमें एरोमैटिक गुण नहीं होते हैं।
$1$. साइक्लोहेक्सिन: यह एक एलीसाइक्लिक यौगिक है।
$2$. एनीसोल: यह एक एरोमैटिक यौगिक है।
$3$. पिरिडीन: यह एक हेट्रोसायक्लिक एरोमैटिक यौगिक है।
$4$. टेट्राहाइड्रोफ्यूरान: यह एक हेट्रोसायक्लिक एलीसाइक्लिक यौगिक है (दी गई छवि के अनुसार इसे एलीसाइक्लिक के रूप में वर्गीकृत किया गया है)।
$5$. बाइफिनाइल: यह एक एरोमैटिक यौगिक है।
दी गई छवि के आधार पर,साइक्लोहेक्सिन और टेट्राहाइड्रोफ्यूरान एलीसाइक्लिक हैं। अतः,कुल संख्या $2$ है।

(C) जो समूह संयुग्मित प्रणाली से इलेक्ट्रॉन घनत्व खींचते हैं,वे ऋणात्मक अनुनाद $(-R)$ प्रभाव प्रदर्शित करते हैं। इन समूहों में आमतौर पर अधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणुओं के साथ बहु-आबंध होते हैं।
$(A)$ फॉर्मिल $(-CHO)$: $-C(=O)H$ ($-R$ प्रभाव)
$(B)$ अमीनो $(-NH_2)$: $N$ पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के कारण $+R$ प्रभाव।
$(C)$ एल्कोक्सी $(-OR)$: $O$ पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के कारण $+R$ प्रभाव।
$(D)$ सायनो $(-CN)$: $-C \equiv N$ ($-R$ प्रभाव)
$(E)$ नाइट्रो $(-NO_2)$: $-NO_2$ ($-R$ प्रभाव)
अतः,$A, D,$ और $E$ ऋणात्मक अनुनाद $(-R)$ प्रभाव प्रदर्शित करते हैं।

(A) न्यूक्लियोफाइल्स इलेक्ट्रॉन-समृद्ध प्रजातियां हैं जो इलेक्ट्रोफाइल को इलेक्ट्रॉन युग्म दान कर सकती हैं।
$CH_3NH_2$ में नाइट्रोजन परमाणु पर एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) होता है।
$CH_3SH$ में सल्फर परमाणु पर एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होता है।
$CH_3CHO$ ध्रुवीय $C=O$ बंध के कारण एक इलेक्ट्रोफाइल है।
$C_2H_4$ इलेक्ट्रॉन-समृद्ध $\pi$-बंध के कारण एक न्यूक्लियोफाइल है।
अतः,$CH_3NH_2$,$CH_3SH$,और $C_2H_4$ न्यूक्लियोफाइल्स हैं।
न्यूक्लियोफाइल्स की कुल संख्या $3$ है।

(C) $1$. एल्कीन $X$,$C_4H_8$ है। $C_4H_8$ के समावयवी ब्यूट-$1$-ईन,ब्यूट-$2$-ईन और $2$-मिथाइलप्रोपीन हैं।
$2$. ब्यूट-$2$-ईन सिस-ट्रांस समावयवता प्रदर्शित करता है। ब्यूट-$1$-ईन सिस-ट्रांस समावयवता प्रदर्शित नहीं करता है।
$3$. $2$-मिथाइलप्रोपीन $(CH_2=C(CH_3)_2)$ भी सिस-ट्रांस समावयवता प्रदर्शित नहीं करता है।
$4$. हालाँकि,$UV$ प्रकाश की उपस्थिति में $X$ की $Br_2$ के साथ अभिक्रिया एक मुक्त-मूलक प्रतिस्थापन अभिक्रिया (एलाइलिक ब्रोमीनीकरण) है।
$5$. ब्यूट-$1$-ईन $(CH_2=CH-CH_2-CH_3)$ के लिए,एलाइलिक स्थिति $C_3$ है। एलाइलिक स्थिति पर ब्रोमीनीकरण करने से $3$-ब्रोमोब्यूट-$1$-ईन प्राप्त होता है।
$6$. इसलिए,$X$ ब्यूट-$1$-ईन है और $Y$ $3$-ब्रोमोब्यूट-$1$-ईन है।

(B) डाइब्रोमो व्युत्पन्न का आणविक भार $186 \ u$ है। $Br = 80 \ u$ दिया गया है,इसलिए एल्कीन भाग का द्रव्यमान $186 - (2 \times 80) = 26 \ u$ है। एल्कीन का सामान्य सूत्र $C_nH_{2n}$ है,इसलिए $14n = 26$। चूँकि $n$ एक पूर्णांक होना चाहिए,हम एथीन $(C_2H_4)$ के डाइब्रोमो व्युत्पन्न $(C_2H_2Br_2)$ पर विचार करते हैं,जिसका आणविक भार $(2 \times 12) + (2 \times 1) + (2 \times 80) = 186 \ u$ है। अतः,यौगिक $C_2H_2Br_2$ है। $C_2H_2Br_2$ के लिए संभावित आइसोमर्स हैं:
$1$. $1,1-\text{डाइब्रोमोएथीन}$ $(CH_2=CBr_2)$
$2$. $cis-1,2-\text{डाइब्रोमोएथीन}$
$3$. $trans-1,2-\text{डाइब्रोमोएथीन}$
इसलिए,कुल $3$ आइसोमर्स संभव हैं।

(A) प्रथम अभिक्रिया में,$CH_3CH_2-I \rightarrow A + B$,बंध का विषमांगी विदलन होता है जिससे बंध के इलेक्ट्रॉन युग्म अधिक विद्युत ऋणी आयोडीन परमाणु पर चले जाते हैं। इसके परिणामस्वरूप एथिल कार्बधनायन $(A = CH_3CH_2^{+})$ और आयोडाइड आयन $(B = I^{-})$ बनते हैं।
दूसरी अभिक्रिया में,$CH_3CH_2-Cu \rightarrow C + D$,बंध का विषमांगी विदलन होता है जिससे बंध के इलेक्ट्रॉन युग्म कार्बन परमाणु पर चले जाते हैं क्योंकि कार्बन,कॉपर की तुलना में अधिक विद्युत ऋणी है। इसके परिणामस्वरूप एथिल कार्बऋणायन $(C = CH_3CH_2^{-})$ और कॉपर धनायन $(D = Cu^{+})$ बनते हैं।

(A) $1$. डाइब्रोमाइड $X$,$2,3-\text{डाइब्रोमोब्यूटेन}$ $(CH_3-CH(Br)-CH(Br)-CH_3)$ है।
$2$. $2,3-\text{डाइब्रोमोब्यूटेन}$ का डिहाइड्रोहैलोजिनेशन करने पर $2-\text{ब्यूटाइन}$ $(CH_3-C \equiv C-CH_3)$ प्राप्त होता है,जो $Y$ है।
$3$. $2-\text{ब्यूटाइन}$ का $Z = \text{Na/NH}_3(l)$ (बर्च अपचयन) के साथ अपचयन करने पर $trans-2-\text{ब्यूटीन}$ प्राप्त होता है।
$4$. $trans-2-\text{ब्यूटीन}$,$C_4H_8$ का एक अध्रुवीय समावयवी है क्योंकि इसकी द्विध्रुव आघूर्ण (dipole moment) $\mu = 0$ होती है।
$5$. अतः,$X$,$2,3-\text{डाइब्रोमोब्यूटेन}$ है और $Z$,$\text{Na/NH}_3(l)$ है।

(B) वुर्ट्ज़ अभिक्रिया में सोडियम और शुष्क ईथर की उपस्थिति में एल्किल हैलाइड्स का युग्मन होता है।
जब एथिल आयोडाइड $(C_2H_5I)$ और $n$-प्रोपिल आयोडाइड $(C_3H_7I)$ के मिश्रण का उपयोग किया जाता है,तो निम्नलिखित अभिक्रियाएं होती हैं:
$1$. $C_2H_5I + C_2H_5I \xrightarrow{Na/dry ether} C_4H_{10}$ ($n$-ब्यूटेन)
$2$. $C_3H_7I + C_3H_7I \xrightarrow{Na/dry ether} C_6H_{14}$ ($n$-हेक्सेन)
$3$. $C_2H_5I + C_3H_7I \xrightarrow{Na/dry ether} C_5H_{12}$ ($n$-पेंटेन)
इस प्रकार,$n$-ब्यूटेन,$n$-हेक्सेन और $n$-पेंटेन बनते हैं,जबकि प्रोपेन नहीं बनता है।

(C) कोल्बे विद्युत अपघटन में,अभिक्रिया इस प्रकार है:
$2CH_3CH_2COONa + 2H_2O \rightarrow CH_3CH_2CH_2CH_3 + 2CO_2 + H_2 + 2NaOH$
एनोड पर,प्रोपेनोएट आयन $(CH_3CH_2COO^-)$ का ऑक्सीकरण होकर एल्काइल रेडिकल $(CH_3CH_2^\bullet)$ बनता है,जो बाद में डाइमेराइज होकर $n$-ब्यूटेन $(C_4H_{10})$ बनाता है और साथ ही $CO_2$ गैस मुक्त होती है।
कैथोड पर,जल का अपचयन होकर हाइड्रोजन गैस $(H_2)$ और हाइड्रॉक्साइड आयन $(OH^-)$ बनते हैं।
अतः,एनोड और कैथोड पर प्राप्त उत्पाद क्रमशः $C_4H_{10}$ और $H_2$ हैं।

(A) पहला चरण $n$-हेप्टेन का टोल्यूइन में एरोमैटाइजेशन है। छह या अधिक कार्बन परमाणुओं वाले $n$-ऐल्केन,जब एल्यूमिना पर समर्थित वैनेडियम $(V_2O_5)$,मोलिब्डेनम $(Mo_2O_3)$,या क्रोमियम $(Cr_2O_3)$ के ऑक्साइड की उपस्थिति में $10-20 \ atm$ दबाव पर $773 \ K$ तक गर्म किए जाते हैं,तो वे डिहाइड्रोजनीकरण और चक्रीकरण के माध्यम से बेंजीन और इसके समरूप (homologs) बनाते हैं। अतः,$X$ का मान $Cr_2O_3, 773 \ K, 10-20 \ atm$ है।
दूसरा चरण टोल्यूइन की साइड चेन का मुक्त मूलक (free radical) ब्रोमीनीकरण है। गर्मी (या प्रकाश) की उपस्थिति में टोल्यूइन की $Br_2$ के साथ अभिक्रिया करने पर मिथाइल समूह पर एक हाइड्रोजन परमाणु का प्रतिस्थापन होता है,जिसके परिणामस्वरूप $Y$ के रूप में बेंज़िल ब्रोमाइड $(C_6H_5CH_2Br)$ प्राप्त होता है।

(C) $HBr$ का एंटी-मार्कोवनिकोव योग (पेरोक्साइड प्रभाव) असममित एल्कीनों में होता है।
$2-$ब्यूटीन $(CH_3-CH=CH-CH_3)$ एक सममित एल्कीन है।
इसकी सममिति के कारण,द्वि-आबंध के किसी भी कार्बन पर $H$ और $Br$ को जोड़ने पर समान उत्पाद,$2-$ब्रोमोब्यूटेन प्राप्त होता है।
इसलिए,$2-$ब्यूटीन एंटी-मार्कोवनिकोव योग प्रदर्शित नहीं करता है।

(D) अभिक्रियाएं इस प्रकार हैं:
$(a)$ $2NaBH_4 + I_2 \rightarrow B_2H_6 + 2NaI + H_2 \uparrow$
$(b)$ $B_2H_6 + 6H_2O \rightarrow 2B(OH)_3 + 6H_2 \uparrow$
$(c)$ $3B_2H_6 + 6NH_3$ $\rightarrow 3[BH_2(NH_3)_2]^+[BH_4]^-$ $\xrightarrow{\Delta} 2B_3N_3H_6 + 12H_2 \uparrow$
$(d)$ $B_2H_6 + 3O_2 \rightarrow B_2O_3 + 3H_2O$
अभिक्रिया $(d)$ में डाइहाइड्रोजन गैस के बजाय जल बनता है। अतः,डाइबोरेन के ऑक्सीजन में दहन के दौरान डाइहाइड्रोजन उत्पन्न नहीं होता है।

(A) इलेक्ट्रॉन-सटीक हाइड्राइड वे होते हैं जिनमें आवश्यक सहसंयोजक बंध बनाने के लिए आवश्यक इलेक्ट्रॉनों की सटीक संख्या होती है।
इन हाइड्राइड में कोई एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) या इलेक्ट्रॉन की कमी नहीं होती है।
समूह $14$ के तत्व (जैसे $C, Si, Ge, Sn, Pb$) $EH_4$ प्रकार के हाइड्राइड बनाते हैं,जो इलेक्ट्रॉन-सटीक होते हैं।
उदाहरणों में $CH_4, SiH_4, GeH_4, SnH_4,$ और $PbH_4$ शामिल हैं।

(D) समूह $15$ के तत्वों के हाइड्राइड (जैसे $NH_3$,$PH_3$) में केंद्रीय परमाणु पर एक लोन पेयर इलेक्ट्रॉन होता है,जो उन्हें इलेक्ट्रॉन दाता के रूप में कार्य करने की क्षमता देता है। इसलिए,वे लुईस बेस के रूप में व्यवहार करते हैं,न कि लुईस एसिड के रूप में।
विकल्प $(D)$ गलत है।

(A) $B_2H_6$ (डाइबोरेन) एक इलेक्ट्रॉन न्यून हाइड्राइड है क्योंकि इसमें पारंपरिक बंधन के लिए आवश्यक इलेक्ट्रॉनों से कम इलेक्ट्रॉन होते हैं।
$NH_3$ (अमोनिया) में नाइट्रोजन परमाणु पर एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होता है,इसलिए यह एक इलेक्ट्रॉन समृद्ध हाइड्राइड है,इलेक्ट्रॉन परिशुद्ध नहीं।
$H_2O$ (जल) में ऑक्सीजन परमाणु पर दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं,इसलिए यह एक इलेक्ट्रॉन समृद्ध हाइड्राइड है।
अतः,केवल कथन $(i)$ और $(iii)$ सही हैं।

(C) कथन-$I$ सही है: टेट्राक्लोरोएथीन $(Cl_2C=CCl_2)$ का उपयोग पहले ड्राई क्लीनिंग के लिए विलायक के रूप में किया जाता था। यह एक संभावित कार्सिनोजेन है और भूजल को दूषित करता है। अब इसे द्रवीकृत $CO_2$ द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है,जो पर्यावरण के अनुकूल है।
कथन-$II$ गलत है: कागज और कपड़ों की ब्लीचिंग में,पहले क्लोरीन गैस का उपयोग किया जाता था,लेकिन अब इसे $H_2O_2$ द्वारा प्रतिस्थापित किया जा रहा है क्योंकि $H_2O_2$ एक बेहतर ब्लीचिंग एजेंट है और अधिक पर्यावरण के अनुकूल है।

(B) $(i)$ $NaH$ जैसे लवणीय हाइड्राइड जल के साथ अभिक्रिया करके $H_2$ गैस मुक्त करते हैं। यह कथन सही है।
$(ii)$ वर्तमान में,लगभग $77 \%$ औद्योगिक डाइहाइड्रोजन पेट्रोकेमिकल्स से उत्पादित होता है,न कि कोयले से। यह कथन गलत है।
$(iii)$ व्यावसायिक रूप से विपणन किए जाने वाले $H_2O_2$ को अक्सर $10 \ V$ विलयन के रूप में बेचा जाता है,जिसमें लगभग $3 \% H_2O_2$ होता है। यह कथन सही है।

(D) एल्युमिनियम कार्बाइड और भारी जल के बीच की रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार है:
$Al_4 C_3 + 12 D_2 O \rightarrow 4 Al(OD)_3 + 3 CD_4$
एल्युमिनियम कार्बाइड $(Al_4 C_3)$,$D_2 O$ के साथ अभिक्रिया करके एल्युमिनियम ड्यूटेरॉक्साइड $(Al(OD)_3)$ और ड्यूटेरो-मीथेन $(CD_4)$ उत्पन्न करता है।
अतः,'$X$' का मान $CD_4$ है।

(B) दुर्बल अम्ल $(HA)$ के वियोजन की मात्रा $(\alpha) = 1 \% = 0.01$ है।
दुर्बल अम्ल के लिए,वियोजन स्थिरांक $(K_{a})$ का सूत्र है: $K_{a} = C \alpha^2$।
दी गई सांद्रता $(C) = 0.5 \ M$ और $\alpha = 0.01$ है।
मान रखने पर: $K_{a} = 0.5 \times (0.01)^2$।
$K_{a} = 0.5 \times (10^{-2})^2 = 0.5 \times 10^{-4}$।
$K_{a} = 5 \times 10^{-1} \times 10^{-4} = 5 \times 10^{-5}$।

(D) किसी अम्ल का संयुग्मी क्षार,अम्ल के अणु से एक प्रोटॉन $(H^{+})$ को हटाने से बनता है।
क्लोरिक एसिड $(HClO_3)$ के लिए,अभिक्रिया इस प्रकार है:
$HClO_3 \rightleftharpoons ClO_3^{-} + H^{+}$
अतः,$HClO_3$ का संयुग्मी क्षार $ClO_3^{-}$ है।

(A) वियोजन अभिक्रिया इस प्रकार है: $HA + H_2O \rightleftharpoons H_3O^{+} + A^{-}$.
प्रारंभिक सांद्रता: $0.5 \ M$,$0$,$0$.
साम्यावस्था पर सांद्रता: $0.5(1 - \alpha)$,$0.5\alpha$,$0.5\alpha$.
दिया गया है $\alpha = 1 \% = 0.01$.
$[H_3O^{+}] = [A^{-}] = 0.5 \times 0.01 = 0.005 \ M$.
$[HA] = 0.5(1 - 0.01) = 0.5 \times 0.99 = 0.495 \ M$.

(A) $HCl$ के मोल = $0.4 \ M \times 0.1 \ L = 0.04 \ \text{मोल}$.
$NaOH$ के मोल = $0.5 \ M \times 0.1 \ L = 0.05 \ \text{मोल}$.
$HCl$ और $NaOH$ समीकरण $HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O$ के अनुसार $1:1$ अनुपात में अभिक्रिया करते हैं।
चूंकि $0.05 \ \text{मोल}$ $NaOH$,$0.04 \ \text{मोल}$ $HCl$ के साथ अभिक्रिया करता है,इसलिए $NaOH$ आधिक्य में है।
$NaOH$ के शेष मोल = $0.05 - 0.04 = 0.01 \ \text{मोल}$.
विलयन का कुल आयतन = $100 \ mL + 100 \ mL + 800 \ mL = 1000 \ mL = 1 \ L$.
$[OH^-]$ की सांद्रता = $\frac{0.01 \ \text{मोल}}{1 \ L} = 0.01 \ M = 10^{-2} \ M$.
$pOH = -\log[OH^-] = -\log(10^{-2}) = 2$.
$27^{\circ}C$ पर $pH + pOH = 14$ होता है,इसलिए $pH = 14 - 2 = 12$.

(A) अम्लीय विलयन का $pH$ तब कम होता है जब $H^+$ आयनों की सांद्रता बढ़ती है। प्रारंभिक सांद्रता $0.01 \ M$ है। प्रत्येक विकल्प के लिए अंतिम सांद्रता $(M_{final})$ की गणना करने पर:
$M_{final} = \frac{M_1 V_1 + M_2 V_2}{V_1 + V_2}$
विकल्प $A$ के लिए: $M_A = \frac{0.01 \times 20 + 0.02 \times 20}{40} = 0.015 \ M$। यहाँ $0.015 \ M > 0.01 \ M$ है,इसलिए $pH$ कम हो जाएगा।
अन्य विकल्पों में सांद्रता कम हो रही है,जिससे $pH$ बढ़ जाएगा। अतः सही उत्तर $A$ है।

(C) दुर्बल अम्ल $(HA)$ और उसके लवण $(NaA)$ का मिश्रण एक अम्लीय बफर विलयन बनाता है।
हेंडरसन-हैसेलबैक समीकरण का उपयोग करते हुए: $pH = pK_{a} + \log \frac{[Salt]}{[Acid]}$
दिया गया है: $K_{a} = 10^{-5}$,इसलिए $pK_{a} = -\log(10^{-5}) = 5$.
चूंकि आयतन समान हैं,सांद्रता का अनुपात मोल के अनुपात के बराबर होगा: $\frac{[Salt]}{[Acid]} = \frac{0.2 \ M}{0.1 \ M} = 2$.
मान रखने पर: $pH = 5 + \log(2)$.
$\log 2 = 0.3$ दिया गया है,इसलिए $pH = 5 + 0.3 = 5.3$.

(D) एक क्षारीय बफर विलयन एक दुर्बल क्षार और प्रबल अम्ल के साथ उसके लवण के मिश्रण से,या एक दुर्बल क्षार के प्रबल अम्ल के साथ आंशिक उदासीनीकरण द्वारा बनता है।
विकल्प $D$ में,हमारे पास $100 \ mL$ $0.1 \ M$ $HCl$ $(10 \ mmol)$ और $200 \ mL$ $0.1 \ M$ $NH_4OH$ $(20 \ mmol)$ है।
अभिक्रिया है: $NH_4OH + HCl \rightarrow NH_4Cl + H_2O$।
अभिक्रिया के बाद,$10 \ mmol$ $NH_4OH$ (दुर्बल क्षार) शेष रहता है और $10 \ mmol$ $NH_4Cl$ (दुर्बल क्षार और प्रबल अम्ल का लवण) बनता है।
दुर्बल क्षार और उसके लवण का यह मिश्रण एक क्षारीय बफर के रूप में कार्य करता है।

(C) $AX$ का वियोजन इस प्रकार है: $AX(s) \rightleftharpoons A^+(aq) + X^-(aq)$.
$K_{sp} = [A^+][X^-] = 10^{-10}$.
$0.1$ $M$ $HX$ विलयन में,$HX$ एक प्रबल अम्ल है (पूर्ण वियोजन मानते हुए),इसलिए $[H^+] = 0.1$ $M$ और $[X^-] = 0.1$ $M$ है।
माना $0.1$ $M$ $HX$ की उपस्थिति में $AX$ की मोलर विलेयता $S$ है।
अतः $[A^+] = S$ और $[X^-] = 0.1 + S \approx 0.1$ ($S$,$0.1$ की तुलना में बहुत छोटा है)।
$K_{sp}$ के व्यंजक में मान रखने पर:
$10^{-10} = S \times 0.1$.
$S = \frac{10^{-10}}{10^{-1}} = 10^{-9}$ $M$.

(B) बेरियम फॉस्फेट का वियोजन: $Ba_3(PO_4)_2 \rightleftharpoons 3Ba^{2+} + 2PO_4^{3-}$.
$100 \ mL$ में विलेयता '$x$' $g$ है,अतः $1 \ L$ में विलेयता $10x \ g$ होगी।
मोलर विलेयता $(S)$ = $\frac{10x}{M} = 10 \times (x/M) \ mol/L$.
$K_{sp} = [Ba^{2+}]^3 [PO_4^{3-}]^2 = (3S)^3 (2S)^2 = 27S^3 \times 4S^2 = 108S^5$.
$S = 10(x/M)$ रखने पर:
$K_{sp} = 108 \times (10(x/M))^5 = 108 \times 10^5 \times (x/M)^5$.
$K_{sp} = 1.08 \times 10^2 \times 10^5 \times (x/M)^5 = 1.08 \times (x/M)^5 \times 10^7$.
$1.08 \times (x/M)^a \times 10^b$ से तुलना करने पर,$a = 5$ और $b = 7$ प्राप्त होता है।

(C) घूर्णन करती वलय द्वारा उत्पन्न समतुल्य धारा '$I$' प्रति इकाई समय में आवेश द्वारा दी जाती है:
$I = \frac{q}{T} = \frac{q \omega}{2 \pi}$
जहाँ '$T = \frac{2 \pi}{\omega}$' घूर्णन का आवर्तकाल है।
धारा लूप का चुंबकीय द्विध्रुव आघूर्ण '$M$',धारा '$I$' और लूप के क्षेत्रफल '$A$' के गुणनफल द्वारा दिया जाता है:
$M = I \times A$
चूंकि वलय का क्षेत्रफल '$A = \pi R^2$' है,इसलिए हमें प्राप्त होता है:
$M = \left( \frac{q \omega}{2 \pi} \right) \times (\pi R^2)$
$M = \frac{q \omega R^2}{2}$

(B) $(i)$ $2NaBH_4 + I_2 \rightarrow B_2H_6 + 2NaI + H_2$. यह कथन सही है।
$(ii)$ $B_2H_6 + 3O_2 \rightarrow B_2O_3 + 3H_2O + \text{Energy}$. यह कथन सही है क्योंकि डाइबोरेन अत्यधिक ज्वलनशील होता है।
$(iii)$ $B_2H_6 + 6H_2O \rightarrow 2B(OH)_3 + 6H_2$. $B(OH)_3$ (ऑर्थोबोरिक अम्ल) एक दुर्बल मोनोबैसिक लुईस अम्ल के रूप में कार्य करता है: $B(OH)_3 + 2H_2O \rightleftharpoons [B(OH)_4]^- + H_3O^+$. अतः,कथन $iii$ गलत है।

(B) लुईस अम्ल $BF_3$ $(X)$ की ईथर माध्यम में $LiAlH_4$ के साथ अभिक्रिया से डाइबोरेन,$B_2H_6$ $(Y)$ उत्पन्न होता है,जो एक अत्यधिक विषैली गैस है।
$4BF_3 + 3LiAlH_4 \rightarrow 2B_2H_6 + 3LiF + 3AlF_3$
जब $B_2H_6$ $(Y)$ को $NH_3$ के साथ गर्म किया जाता है,तो यह बोराजीन $(B_3N_3H_6)$ बनाता है,जिसे अकार्बनिक बेंजीन के रूप में जाना जाता है।
$3B_2H_6 + 6NH_3 \rightarrow 2B_3N_3H_6 + 12H_2$
जब $B_2H_6$ $(Y)$ ऑक्सीजन में जलता है,तो यह $B_2O_3$ $(Z)$ और $H_2O$ उत्पन्न करता है।
$B_2H_6 + 3O_2 \rightarrow B_2O_3 + 3H_2O$
$B_2O_3$ एक अधात्विक ऑक्साइड है,और अधात्विक ऑक्साइड प्रकृति में अम्लीय होते हैं। इसलिए,'$Z$' एक अम्लीय ऑक्साइड है।

(C) डाइबोरेन $(B_2H_6)$ की संरचना में दो प्रकार के हाइड्रोजन परमाणु होते हैं: टर्मिनल और ब्रिजिंग।
$1$. टर्मिनल $B-H$ बंध $2$-केंद्र-$2$-इलेक्ट्रॉन $(2C-2e)$ बंध होते हैं।
$2$. ब्रिजिंग $B-H-B$ बंध $3$-केंद्र-$2$-इलेक्ट्रॉन $(3C-2e)$ बंध होते हैं।
$3$. कोण $\theta_1$ दो ब्रिजिंग हाइड्रोजन परमाणुओं के बीच का $H-B-H$ बंध कोण दर्शाता है,जो लगभग $97^{\circ}$ होता है।
$4$. कोण $\theta_2$ दो टर्मिनल हाइड्रोजन परमाणुओं के बीच का $H-B-H$ बंध कोण दर्शाता है,जो लगभग $120^{\circ}$ होता है।
अतः,$\theta_1 = 97^{\circ}$ और $\theta_2 = 120^{\circ}$।

(C) $(i)$ $2NaBH_4 + I_2 \longrightarrow B_2H_6 + 2NaI + H_2$
$(ii)$ $2BF_3 + 6NaH \xrightarrow{450 \ K} B_2H_6 + 6NaF$
$(iii)$ $4BF_3 + 3LiAlH_4 \longrightarrow 2B_2H_6 + 3LiF + 3AlF_3$
$(iv)$ $3B_2H_6 + 6NH_3 \xrightarrow{\text{heat}} 2B_3N_3H_6 + 12H_2$
अभिक्रिया $(i)$ में,$H_2$ एक उत्पाद के रूप में प्राप्त होता है।
अभिक्रिया $(iv)$ में,$H_2$ एक उत्पाद के रूप में प्राप्त होता है।
अतः,अभिक्रिया $(i)$ और $(iv)$ में हाइड्रोजन एक उत्पाद है।

(B) बोरॉन फाइबर का उपयोग बुलेट-प्रूफ जैकेट बनाने के लिए किया जाता है।
मेटल बोराइड्स का उपयोग सुरक्षात्मक कवच के रूप में किया जाता है क्योंकि उनमें न्यूट्रॉन को अवशोषित करने की क्षमता होती है।
बोरेक्स का उपयोग कांच और ग्लास वूल के निर्माण में किया जाता है,जो कांच की यांत्रिक शक्ति को बढ़ाता है।
इसलिए,तीनों कथन सही हैं।

(D) $Al_2Cl_6$ (एल्युमीनियम क्लोराइड डाइमर) की संरचना दो $AlCl_4$ टेट्राहेड्रा से बनी है जो एक किनारे को साझा करते हैं।
इस संरचना में,टर्मिनल $Cl-Al-Cl$ बंध कोण $(b_1)$ लगभग $118^{\circ}$ है।
ब्रिजिंग $Al-Cl-Al$ बंध कोण $(b_2)$ लगभग $79^{\circ}$ है।
ब्रिजिंग क्लोरीन परमाणुओं $(b_3)$ को शामिल करने वाला $Cl-Al-Cl$ बंध कोण लगभग $101^{\circ}$ है।
अतः,$b_1, b_2, b_3$ के मान क्रमशः $118^{\circ}, 79^{\circ}, 101^{\circ}$ हैं।

(B) जलयोजित सोडियम एल्युमिनियम सिलिकेट को $Zeolite$ कहा जाता है।
इसका सामान्य रासायनिक सूत्र $Na_2Al_2Si_2O_8 \cdot xH_2O$ है।

(A) आबंध एन्थैल्पी रासायनिक आबंध की मजबूती का माप है। जैसे-जैसे हम आवर्त सारणी में समूह में नीचे जाते हैं,परमाणु का आकार बढ़ता है,जिससे कक्षकों का अतिव्यापन कम हो जाता है और आबंध की मजबूती घट जाती है।
दिए गए आबंधों के लिए आबंध एन्थैल्पी:
$(A)$ $Si-Si$ $(II)$ $297$ से मेल खाता है।
$(B)$ $C-C$ $(III)$ $348$ से मेल खाता है।
$(C)$ $Sn-Sn$ $(I)$ $240$ से मेल खाता है।
$(D)$ $Ge-Ge$ $(IV)$ $260$ से मेल खाता है।
अतः,सही विकल्प $A-II, B-III, C-I, D-IV$ है।

(C) वॉटर गैस की तैयारी में $1273 \ K$ के तापमान पर तप्त कोक के ऊपर से भाप प्रवाहित की जाती है। $CO$ और $H_2$ के परिणामी मिश्रण को वॉटर गैस या संश्लेषण गैस के रूप में जाना जाता है।
$C_{(s)} + H_2O_{(g)} \xrightarrow{1273 \ K} CO_{(g)} + H_{2(g)}$

(B) कोल गैसीकरण कोयले से कोल गैस,जो कार्बन मोनोऑक्साइड $(CO)$ और हाइड्रोजन $(H_2)$ का मिश्रण है (जिसे संश्लेषण गैस या सिन गैस भी कहा जाता है),उत्पन्न करने की प्रक्रिया है।
इस प्रक्रिया के लिए रासायनिक समीकरण है:
$C_{(s)} + H_2O_{(g)} \xrightarrow{1273 \ K} CO_{(g)} + H_{2(g)}$

(C) बकमिन्स्टर फुलरीन $(C_{60})$ कार्बन का एक अपररूप है जो अपनी पिंजरे जैसी संरचना में $\pi$-इलेक्ट्रॉनों के विस्थानीकरण के कारण एरोमैटिक गुण प्रदर्शित करता है।
$(I)$ सभी फुलरीन में पांच-सदस्यीय वलयों की संख्या $12$ होती है।
$(II)$ $C_{60}$ में छह-सदस्यीय वलयों की संख्या $20$ होती है।

(D) ग्रेफाइट क्रूसिबल एक पात्र है जिसका उपयोग सोना,चांदी और एल्यूमीनियम जैसी अलौह धातुओं को पिघलाने और ढालने के लिए किया जाता है।
सक्रिय चारकोल एक आदर्श जल फिल्टर है क्योंकि यह पानी से लवण और महत्वपूर्ण खनिजों को हटाए बिना विषाक्त पदार्थों को दूर करता है।
कार्बन ब्लैक का उपयोग मुख्य रूप से टायर और रबर उत्पादों में रंगद्रव्य और सुदृढ़ीकरण भराव के रूप में किया जाता है,न कि ईंधन के रूप में।
इसलिए,केवल $(i)$ और $(ii)$ सही हैं।

(C) सही उत्तर $SiCl_4$ है।
$1$. $P_4 O_{10}$ का जल-अपघटन: $P_4 O_{10} + 6 H_2 O \rightarrow 4 H_3 PO_4$। दोनों उत्पाद मानक स्थितियों में ठोस नहीं हैं।
$2$. $F_2$ का जल-अपघटन: $2 F_2 + 2 H_2 O \rightarrow 4 HF + O_2$। $HF$ और $O_2$ दोनों ठोस नहीं हैं।
$3$. $SiCl_4$ का जल-अपघटन: $SiCl_4 + 2 H_2 O \rightarrow SiO_2 + 4 HCl$। यहाँ,$SiO_2$ (सिलिका) एक ठोस उत्पाद है।
$4$. $N_2$ सामान्य परिस्थितियों में जल-अपघटित नहीं होता है।

(A) $i$. सिलिकेट्स की मूल संरचनात्मक इकाई $SiO_4^{4-}$ टेट्राहेड्रॉन है,जो सही है।
$ii$. सिलिकॉन्स सिंथेटिक पॉलिमर हैं जो रासायनिक रूप से निष्क्रिय,जल-विकर्षक और जैव-संगत होते हैं,जो सही है।
$iii$. प्रोड्यूसर गैस कार्बन मोनोऑक्साइड $(CO)$ और नाइट्रोजन $(N_2)$ का मिश्रण है,जो सही है।
अतः,सभी कथन $i, ii,$ और $iii$ सही हैं।

(B) अभिक्रिया $A \rightarrow P$ के लिए,अभिक्रिया की दर को समय के साथ अभिकारक $A$ की सांद्रता में परिवर्तन की दर के ऋणात्मक मान के रूप में परिभाषित किया जाता है,अर्थात $r_{\text{inst}} = -\frac{d[A]}{dt}$।
दिए गए ग्राफ में,$y$-अक्ष $A$ की सांद्रता को दर्शाता है और $x$-अक्ष समय को दर्शाता है।
किसी भी बिंदु $C$ पर खींची गई स्पर्श रेखा का ढाल (slope) $\frac{d[A]}{dt}$ द्वारा दिया जाता है।
चूंकि वक्र समय के साथ सांद्रता में कमी दर्शाता है,इसलिए ढाल $\frac{d[A]}{dt}$ ऋणात्मक है।
अतः,बिंदु $C$ पर अभिक्रिया की तात्क्षणिक दर ढाल के ऋणात्मक मान के बराबर है,जो $-(\text{ढाल})$ है।
हालाँकि,दिए गए विकल्पों के संदर्भ में और ऐसे ग्राफिकल प्रश्नों की मानक व्याख्या के अनुसार जहाँ $m$ ढाल के परिमाण (अर्थात $m = |\text{ढाल}|$) को दर्शाता है,तात्क्षणिक दर $m$ के बराबर है।

(A) दी गई अभिक्रिया के लिए: $5Br^-{_{\text{(aq)}}} + BrO_3^-{_{\text{(aq)}}} + 6H^+{_{\text{(aq)}}} \rightarrow 3Br_{2\text{(aq)}} + 3H_2O_{\text{(l)}}$
अभिक्रिया की दर को अभिकारकों के लुप्त होने की दर को उनके स्टोइकोमेट्रिक गुणांकों से विभाजित करके परिभाषित किया जाता है।
दर $= -\frac{1}{5} \frac{\Delta[Br^{-}]}{\Delta t} = -\frac{\Delta[BrO_3^{-}]}{\Delta t} = -\frac{1}{6} \frac{\Delta[H^{+}]}{\Delta t} = \frac{1}{3} \frac{\Delta[Br_2]}{\Delta t} = \frac{1}{3} \frac{\Delta[H_2O]}{\Delta t}$
दिया गया है कि $-\frac{\Delta[Br^{-}]}{\Delta t} = x \ mol \ L^{-1} \ min^{-1}$।
इसे दर व्यंजक में प्रतिस्थापित करने पर:
दर $= \frac{1}{5} \times (-\frac{\Delta[Br^{-}]}{\Delta t}) = \frac{1}{5} \times x = \frac{x}{5} \ mol \ L^{-1} \ min^{-1}$।

(C) शून्य कोटि की अभिक्रिया के लिए,समाकलित दर समीकरण है:
$[R]_t = -kt + [R]_0$
समय $t$ के लिए पुनर्व्यवस्थित करने पर:
$t = \frac{[R]_0 - [R]_t}{k}$
दिया गया है:
$[R]_0 = 0.10 \ M$
$[R]_t = 0.075 \ M$
$k = 2.5 \times 10^{-3} \ M \ s^{-1}$
मान रखने पर:
$t = \frac{0.10 - 0.075}{2.5 \times 10^{-3}}$
$t = \frac{0.025}{2.5 \times 10^{-3}}$
$t = 0.01 \times 10^{3} = 10 \ s$

(A) प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,वेग स्थिरांक $k$ का सूत्र है: $k = \frac{2.303}{t} \log \frac{[A]_0}{[A]_t}$।
दिया गया है,$k = 4.606 \times 10^{-3} \ s^{-1}$ और $[A]_t = \frac{1}{10} [A]_0$,इसलिए $\frac{[A]_0}{[A]_t} = 10$।
मान रखने पर: $4.606 \times 10^{-3} = \frac{2.303}{t} \log(10)$।
चूंकि $\log(10) = 1$,इसलिए $4.606 \times 10^{-3} = \frac{2.303}{t}$।
$t$ के लिए हल करने पर: $t = \frac{2.303}{4.606 \times 10^{-3}} = \frac{1}{2} \times 10^3 = 500 \ s$।

(A) यौगिक का क्वथनांक अंतर-आणविक बलों जैसे द्विध्रुव-द्विध्रुव आकर्षण और हाइड्रोजन बंधन पर निर्भर करता है।
$1$. $CH_3COOH$ (एसिटिक एसिड) में मजबूत अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन होता है,इसलिए इसका क्वथनांक सबसे अधिक होता है।
$2$. $CH_3CH_2CH_2OH$ (प्रोपेन$-1-$ओल) में भी हाइड्रोजन बंधन होता है,लेकिन यह एसिड की तुलना में कमजोर होता है।
$3$. $CH_3COCH_3$ (एसीटोन) और $CH_3CH_2CHO$ (प्रोपेनल) में द्विध्रुव-द्विध्रुव आकर्षण होता है। एसीटोन का क्वथनांक प्रोपेनल से अधिक होता है।
$4$. अतः,सही क्रम $II < IV < III < I$ है।

(A) शून्य-कोटि की अभिक्रिया के लिए,दर नियम $dx/dt = k[A]^0 = k$ द्वारा दिया जाता है।
इसका अर्थ है कि अभिक्रिया की दर अभिकारक की सांद्रता से स्वतंत्र है।
शून्य-कोटि की अभिक्रिया के लिए समाकलित दर समीकरण $[A] = [A]_0 - kt$ है,जहाँ $[A] = (a-x)$ और $[A]_0 = a$ है।
अतः,$(a-x) = -kt + a$ प्राप्त होता है।
यह समीकरण $y = mx + c$ के समान है,इसलिए $(a-x)$ बनाम $t$ का आलेख एक सीधी रेखा देता है जिसका ढाल $-k$ है।
दिए गए विकल्पों में से,विकल्प $A$ में दर्शाया गया आलेख शून्य-कोटि की अभिक्रिया के लिए सही निरूपण है।

(C) प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,समाकलित दर समीकरण इस प्रकार है:
$k = \frac{2.303}{t} \log \frac{[A]_0}{[A]_t}$
दिया गया है:
$k = 2.303 \times 10^{-3} \ s^{-1}$
$[A]_0 = 4 \ g$
$[A]_t = 0.2 \ g$
मान रखने पर:
$t = \frac{2.303}{2.303 \times 10^{-3}} \log \frac{4}{0.2}$
$t = \frac{1}{10^{-3}} \log 20$
$t = 1000 \times 1.301 = 1301 \ s$
समय को घंटों में बदलने पर:
$t = \frac{1301}{3600} \approx 0.36 \ hours$
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(B) आर्हेनियस समीकरण का उपयोग करते हुए: $\ln \frac{k_2}{k_1} = \frac{E_a}{R} [\frac{T_2 - T_1}{T_1 T_2}]$
दिया गया है: $k_1 = 0.02 \ s^{-1}$,$k_2 = 0.2 \ s^{-1}$,$T_1 = 500 \ K$,$T_2 = 700 \ K$,$R = 8.3 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$
$\ln \frac{0.2}{0.02} = \frac{E_a}{8.3} [\frac{700 - 500}{500 \times 700}]$
$\ln 10 = \frac{E_a}{8.3} [\frac{200}{350000}]$
$2.303 = \frac{E_a}{8.3} \times \frac{2}{3500}$
$E_a = \frac{2.303 \times 8.3 \times 3500}{2} \approx 33450 \ J \ mol^{-1} = 33.45 \ kJ \ mol^{-1}$

(B) क्लोरेम्फेनिकॉल एक ब्रॉड-स्पेक्ट्रम एंटीबायोटिक है जो जठरांत्र संबंधी मार्ग से तेजी से अवशोषित होता है।
इसमें एक नाइट्रोबेंजीन प्रतिस्थापन होता है,जो इसकी जीवाणुरोधी गतिविधि के लिए जिम्मेदार है।
यह बैक्टीरियोस्टेटिक है,जिसका अर्थ है कि यह बैक्टीरिया के विकास को रोकता है।

(C) बाजार में इन कीटनाशकों के जारी होने का कालानुक्रमिक क्रम इस प्रकार है:
$1$. सोडियम क्लोरेट $(C)$ का उपयोग $20$वीं सदी की शुरुआत में शाकनाशी के रूप में किया गया था।
$2$. ऑर्गेनोक्लोराइड्स $(B)$ जैसे $DDT$ को $1940$ के दशक में पेश किया गया था।
$3$. ऑर्गेनोफॉस्फेट्स $(A)$ को बाद में,लगभग $1975$ में विकसित किया गया था।
अतः,सही क्रम $C, B, A$ है।

(C) दी गई संरचना $2,4-diaminobenzene-4'-sulfonamide$ एज़ो डाई है,जिसे $Prontosil$ के रूप में जाना जाता है।
$Prontosil$ खोजा गया पहला प्रभावी जीवाणुरोधी (antibacterial) एजेंट था। यह शरीर में $sulphanilamide$ में परिवर्तित हो जाता है,जो सक्रिय यौगिक है।

(B) सही मिलान इस प्रकार हैं:
$1$. $Salvarsan$ का उपयोग सिफलिस के उपचार के लिए किया जाता है।
$2$. $Luminal$ (बार्बिट्यूरिक एसिड का व्युत्पन्न) एक ट्रैंक्विलाइज़र है जिसका उपयोग दौरे (seizures) को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है,न कि अवसादरोधी के रूप में।
$3$. $Morphine$ एक नशीला एनाल्जेसिक है जिसका उपयोग हृदय दर्द सहित गंभीर दर्द के प्रबंधन के लिए किया जाता है।
$4$. $Acetylsalicylic$ एसिड (एस्पिरिन) ज्वरनाशक और एनाल्जेसिक के रूप में कार्य करता है।
अतः,युग्म ($Luminal$ - अवसादरोधी) गलत तरीके से सुमेलित है।

(C) वेरोनल बार्बिट्यूरिक एसिड का एक व्युत्पन्न है और यह हिप्नोटिक (नींद की दवा) के रूप में कार्य करता है।
मॉर्फिन दर्द निवारक के रूप में उपयोग की जाने वाली एक शक्तिशाली नारकोटिक एनाल्जेसिक है।
सेल्डेन (टर्फेनाडाइन) एक एंटीहिस्टामाइन है जिसका उपयोग एलर्जी के इलाज के लिए किया जाता है।
इसलिए,सही मिलान $A-II, B-III, C-I$ है।

(C) $Penicillin$ की आणविक संरचना में थियाज़ोलिडिन वलय में एक सल्फर परमाणु होता है।
$Cimetidine$ में भी इसके थियोईथर लिंकेज में एक सल्फर परमाणु होता है।
$Morphine$,$Heroin$ और $Terpineol$ की संरचना में सल्फर परमाणु नहीं होते हैं।
अतः,$III$ और $V$ दोनों में सल्फर होता है।

(B) प्रोजेस्टेरोन एक अंतर्जात स्टेरॉयड और प्रोजेस्टोजेन सेक्स हार्मोन है जो मासिक धर्म चक्र,गर्भावस्था और मनुष्यों तथा अन्य प्रजातियों के भ्रूणजनन में शामिल है। यह निषेचित अंडे के आरोपण के लिए गर्भाशय की परत (एंडोमेट्रियम) को तैयार करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

(D) सही मिलान इस प्रकार है:
$A$. स्टार्च का माल्टोज़ में जल-अपघटन $I$. डायस्टेज द्वारा उत्प्रेरित होता है।
$B$. प्रोटीन का पेप्टाइड्स में रूपांतरण $II$. पेप्सिन द्वारा उत्प्रेरित होता है।
$C$. सुक्रोज़ का ग्लूकोज़ और फ्रुक्टोज़ में जल-अपघटन $III$. इनवर्टेज द्वारा उत्प्रेरित होता है।
$D$. ग्लूकोज़ का इथेनॉल में रूपांतरण $IV$. ज़ाइमेज़ द्वारा उत्प्रेरित होता है।
अतः,सही क्रम $A-I, B-II, C-III, D-IV$ है।

(B) अंतःकोशिकीय संदेशवाहक वे रासायनिक पदार्थ होते हैं जो कोशिका के भीतर संकेतों को प्रसारित करते हैं। हार्मोन,जैसे कि चक्रीय $AMP$ $(cAMP)$,$Ca^{2+}$ आयन,और $IP_3$,विभिन्न चयापचय प्रक्रियाओं को विनियमित करने के लिए अंतःकोशिकीय संदेशवाहक के रूप में कार्य करते हैं।

(A) एस्पार्टेम एक कृत्रिम नॉन-सैकेराइड स्वीटनर है जो सुक्रोज से लगभग $200$ गुना अधिक मीठा होता है। खाना पकाने के तापमान पर इसकी अस्थिरता के कारण,इसका उपयोग केवल ठंडे खाद्य पदार्थों और सॉफ्ट ड्रिंक्स तक ही सीमित है।

(B) . क्लोरोज़ायलेनॉल एक एंटीसेप्टिक है,एंटीबायोटिक नहीं।
$B$. सोडियम बेंजोएट एक प्रसिद्ध खाद्य परिरक्षक है।
$C$. प्रोपेनोइक एसिड के लवण का उपयोग खाद्य परिरक्षक के रूप में किया जाता है,एंटीऑक्सीडेंट के रूप में नहीं।
$D$. वेरोनल एक बार्बिट्यूरेट व्युत्पन्न है जिसका उपयोग शामक/निद्राकारी के रूप में किया जाता है,एनाल्जेसिक के रूप में नहीं।
अतः,सही सुमेलित युग्म $B$ है।

(A) एस्पार्टेम एक कृत्रिम स्वीटनर है,न कि खाद्य परिरक्षक। यह गन्ने की चीनी से लगभग $100$ गुना अधिक मीठा होता है।
ब्यूटिलेटेड हाइड्रॉक्सी टोल्यूइन $(BHT)$ एक प्रसिद्ध एंटीऑक्सीडेंट है।
नोवेस्ट्रोल एक गर्भनिरोधक दवा है।
बिथियोनोल को एंटीसेप्टिक के रूप में साबुन में मिलाया जाता है।

(C) सही मिलान इस प्रकार है:
$A$. टाइटेनियम $(Ti)$ एक $d$-ब्लॉक तत्व है,जो एक संक्रमण धातु $(II)$ है।
$B$. फ्लोरीन $(F)$ एक हैलोजन है,जो एक अधातु $(I)$ है।
$C$. टेल्यूरियम $(Te)$ एक उपधातु $(IV)$ है।
$D$. डिस्प्रोसियम $(Dy)$ एक $4f$-ब्लॉक तत्व है,जो एक लैंथेनॉइड $(III)$ है।
अतः,सही मिलान $A-II, B-I, C-IV, D-III$ है।

(D) सिल्वर का निष्कर्षण डाइसियानोअर्जेंटेट$(I)$ संकुल के निर्माण और उसके बाद जिंक के साथ विस्थापन द्वारा होता है।
$4 Ag_{(s)} + 8 CN^{-}_{(aq)} + 2 H_2O_{(l)} + O_{2(g)} \longrightarrow 4[Ag(CN)_2]^{-}_{(aq)} + 4 OH^{-}_{(aq)}$
यहाँ,$[X]^{-}$ का मान $[Ag(CN)_2]^{-}$ है। $Ag$ की समन्वय संख्या $2$ है।
$2[Ag(CN)_2]^{-}_{(aq)} + Zn_{(s)} \longrightarrow [Zn(CN)_4]^{2-}_{(aq)} + 2 Ag_{(s)}$
यहाँ,$[Y]^{2-}$ का मान $[Zn(CN)_4]^{2-}$ है। $Zn$ की समन्वय संख्या $4$ है।
अतः,समन्वय संख्याएँ क्रमशः $2$ और $4$ हैं।

(C) प्रकाशिक रूप से सक्रिय होने के लिए,एक अणु में निम्नलिखित में से कोई भी सममिति तत्व नहीं होना चाहिए:
$1-$ सममिति केंद्र
$2-$ सममिति तल $(POS)$
दिए गए संकुलों का विश्लेषण:
$A) Cis-[Cr Cl_2(C_2 O_4)_2]^{3-}$: इस संकुल में सममिति तल का अभाव होता है और यह प्रकाशिक रूप से सक्रिय है।
$B) [Pt Cl_2(en)_2]^{2+}$: इस संकुल का $cis$-समावयवी सममिति तल नहीं रखता है और यह प्रकाशिक रूप से सक्रिय है।
$C) [Co(NH_3)_3(NO_2)_3]$: यह संकुल $fac$ और $mer$ रूपों में मौजूद होता है। दोनों रूपों में सममिति तल होता है,जिससे वे प्रकाशिक रूप से निष्क्रिय हो जाते हैं।
$D) [Co(en)_3]^{3+}$: यह संकुल एक ट्रिस-कीलेटेड प्रजाति है और प्रकाशिक रूप से सक्रिय (कायरल) है।
अतः,वह संकुल जो प्रकाशिक समावयवता प्रदर्शित नहीं करता है,वह $[Co(NH_3)_3(NO_2)_3]$ है।

(A) $[Mn(CN)_6]^{3-}$ में,$Mn$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+3$ है। $Mn^{3+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $3d^4$ है। चूंकि $CN^-$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है,यह $d$-कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों का युग्मन करता है। अतः,विन्यास $t_{2g}^4 e_g^0$ हो जाता है,जिसके परिणामस्वरूप $n = 2$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं।
$\mu_{\text{spin only}} = \sqrt{n(n+2)} \ BM = \sqrt{2(2+2)} \ BM = \sqrt{8} \ BM \approx 2.84 \ BM$.
$[Co(C_2O_4)_3]^{3-}$ में,$Co$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+3$ है। $Co^{3+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $3d^6$ है। चूंकि $C_2O_4^{2-}$ एक कीलेटिंग लिगेंड है,अष्टफलकीय क्षेत्र में $Co^{3+}$ $(d^6)$ $t_{2g}^6 e_g^0$ विन्यास के साथ एक निम्न-स्पिन संकुल बनाता है,जिसके परिणामस्वरूप $n = 0$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं।
$\mu_{\text{spin only}} = \sqrt{0(0+2)} \ BM = 0 \ BM$.

(C) स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी के अनुसार,लिगेंडों को उनकी क्षेत्र प्रबलता के बढ़ते क्रम में व्यवस्थित किया जाता है। श्रेणी इस प्रकार है:
$I^{-} < Br^{-} < S^{2-} < SCN^{-} < Cl^{-} < N_3^{-} < F^{-} < \text{urea} < OH^{-} < C_2H_5OH < C_2O_4^{2-} < O^{2-} < H_2O < NCS^{-} < gly < NH_3 < en < NH_2OH < bPy < NO < CH_3^{-} < C_6H_5^{-} < CN^{-} < CO$
दिए गए लिगेंडों की $H_2O$ के साथ तुलना करने पर:
$1. S^{2-}$ ($H_2O$ से दुर्बल)
$2. Br^{-}$ ($H_2O$ से दुर्बल)
$3. C_2O_4^{2-}$ ($H_2O$ से दुर्बल)
$4. CN^{-}$ ($H_2O$ से प्रबल)
$5. en$ ($H_2O$ से प्रबल)
$6. NH_3$ ($H_2O$ से प्रबल)
$7. CO$ ($H_2O$ से प्रबल)
$8. OH^{-}$ ($H_2O$ से दुर्बल)
अतः,$4$ लिगेंड $(CN^{-}, en, NH_3, CO)$ ऐसे हैं जो $H_2O$ से अधिक प्रबल हैं।

(C) $A. Ni(CO)_4$: $Ni$ की ऑक्सीकरण अवस्था $0$ है। $CO$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है। $Ni(0) = [Ar] 3d^8 4s^2$। $CO$ के कारण,इलेक्ट्रॉन युग्मित होकर $3d^{10}$ बनाते हैं। संकरण $sp^3$ $(IV)$ है।
$B. [Ni(CN)_4]^{2-}$: $Ni$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ है। $CN^{-}$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है। $Ni^{2+} = [Ar] 3d^8$। इलेक्ट्रॉन युग्मित होने से एक $3d$ कक्षक रिक्त हो जाता है। संकरण $dsp^2$ $(III)$ है।
$C. [Co(NH_3)_6]^{3+}$: $Co$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+3$ है। $NH_3$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है। $Co^{3+} = [Ar] 3d^6$। इलेक्ट्रॉन युग्मित होने से दो $3d$ कक्षक रिक्त हो जाते हैं। संकरण $d^2sp^3$ $(II)$ है।
$D. [CoF_6]^{3-}$: $Co$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+3$ है। $F^{-}$ एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड है। $Co^{3+} = [Ar] 3d^6$। कोई युग्मन नहीं होता है। संकरण $sp^3d^2$ $(I)$ है।
अतः,सही मिलान $A-IV, B-III, C-II, D-I$ है,जो विकल्प $C$ $(I-D, II-C, III-B, IV-A)$ के अनुरूप है।

(C) संकुल का अनुचुंबकत्व अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n)$ पर निर्भर करता है।
$1.$ $[Co(NH_3)_6]^{2+}$ में,$Co$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ है। $Co^{2+} = [Ar] 3d^7$। $NH_3$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है,इसलिए $n = 1$।
$2.$ $[Co(NH_3)_6]^{3+}$ में,$Co$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+3$ है। $Co^{3+} = [Ar] 3d^6$। $NH_3$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है,इसलिए $n = 0$।
$3.$ $[Co(H_2O)_6]^{2+}$ में,$Co$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ है। $Co^{2+} = [Ar] 3d^7$। $H_2O$ एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड है,इसलिए $n = 3$।
$4.$ $[Co(H_2O)_6]^{3+}$ में,$Co$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+3$ है। $Co^{3+} = [Ar] 3d^6$। $H_2O$,$Co^{3+}$ के लिए प्रबल क्षेत्र लिगेंड के रूप में कार्य करता है,इसलिए $n = 0$।
चूंकि $[Co(H_2O)_6]^{2+}$ में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या अधिकतम $(n=3)$ है,इसलिए यह सबसे अधिक अनुचुंबकीय है।

(D) सही उत्तर $[Ni(NH_3)_6]^{2+}$ है।
$1$. $[Fe(CN)_6]^{4-}$: $Fe^{2+}$ का विन्यास $3d^6$ है। $CN^-$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है,इसलिए सभी $6$ इलेक्ट्रॉन $t_{2g}$ कक्षकों में युग्मित हैं $(t_{2g}^6 e_g^0)$। यह प्रतिचुंबकीय (diamagnetic) है।
$2$. $[Fe(CN)_6]^{3-}$: $Fe^{3+}$ का विन्यास $3d^5$ है। $CN^-$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है,इसलिए विन्यास $t_{2g}^5 e_g^0$ होता है। इसमें $t_{2g}$ कक्षकों में $1$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन है।
$3$. $[Zn(NH_3)_6]^{2+}$: $Zn^{2+}$ का विन्यास $3d^{10}$ है। सभी कक्षक पूर्णतः भरे हुए हैं। यह प्रतिचुंबकीय है।
$4$. $[Ni(NH_3)_6]^{2+}$: $Ni^{2+}$ का विन्यास $3d^8$ है। $NH_3$,$Ni^{2+}$ के लिए एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड है। क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन के परिणामस्वरूप $t_{2g}^6 e_g^2$ विन्यास प्राप्त होता है। यहाँ,$t_{2g}$ कक्षकों में सभी $6$ इलेक्ट्रॉन युग्मित हैं और $e_g$ कक्षकों में $2$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं,जो इसे अनुचुंबकीय बनाता है।

(D) संक्रमण धातु ऑक्साइड की अम्लीय या क्षारीय प्रकृति धातु की ऑक्सीकरण अवस्था पर निर्भर करती है।
सामान्यतः,कम ऑक्सीकरण अवस्था वाली संक्रमण धातुओं के ऑक्साइड क्षारीय होते हैं,जबकि उच्च ऑक्सीकरण अवस्था वाले ऑक्साइड अम्लीय या उभयधर्मी होते हैं।
दिए गए ऑक्साइड में धातुओं की ऑक्सीकरण अवस्था की गणना करते हैं:
$Cr_2O_3$: $2x + 3(-2) = 0 \implies x = +3$ (उभयधर्मी)
$CrO_3$: $x + 3(-2) = 0 \implies x = +6$ (अम्लीय)
$V_2O_5$: $2x + 5(-2) = 0 \implies x = +5$ (अम्लीय)
$V_2O_3$: $2x + 3(-2) = 0 \implies x = +3$ (क्षारीय)
दिए गए विकल्पों में से,$V_2O_3$ में धातु अन्य की तुलना में कम ऑक्सीकरण अवस्था में है,इसलिए यह क्षारीय ऑक्साइड है।

(D) $Sc$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^1 4s^2$ है।
'$MO$' प्रकार का ऑक्साइड बनाने के लिए,$Sc$ को $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करनी होगी।
हालाँकि,$Sc$ स्थिर अक्रिय गैस $[Ar]$ विन्यास प्राप्त करने के लिए तीन इलेक्ट्रॉन खोकर $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था प्राप्त करता है।
इसलिए,$Sc$ '$MO$' प्रकार का ऑक्साइड नहीं बनाता है,जबकि $V$,$Cr$ और $Mn$ क्रमशः $VO$,$CrO$ और $MnO$ बनाते हैं।

(D) $1. Fe$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: $[Ar] 3d^6 4s^2$ है। $(n-1)$ कोश $3d$ है,जिसमें $6$ इलेक्ट्रॉन हैं।
$2. Mn$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: $[Ar] 3d^5 4s^2$ है। $(n-1)$ कोश $3d$ है,जिसमें $5$ इलेक्ट्रॉन हैं।
$3. Zn$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: $[Ar] 3d^{10} 4s^2$ है। $(n-1)$ कोश $3d$ है,जिसमें $10$ इलेक्ट्रॉन हैं।
$4. Sc$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: $[Ar] 3d^1 4s^2$ है। $(n-1)$ कोश $3d$ है,जिसमें $1$ इलेक्ट्रॉन है।
$5. K$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: $[Ar] 4s^1$ है। $(n-1)$ कोश $3s^2 3p^6$ है,जिसमें $8$ इलेक्ट्रॉन हैं।
$6. Cr$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: $[Ar] 3d^5 4s^1$ है। $(n-1)$ कोश $3d$ है,जिसमें $5$ इलेक्ट्रॉन हैं।
अतः,$Mn$ और $Cr$ दोनों में $(n-1)$ कोश में इलेक्ट्रॉनों की संख्या समान $(5)$ है।

(C) अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या निर्धारित करने के लिए,हम धातु की ऑक्सीकरण अवस्था और लिगेंड की प्रकृति का विश्लेषण करते हैं:
$I.$ $[MnCl_6]^{3-}$: $Mn^{3+}$ $(3d^4)$,$Cl^-$ एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉन = $4$.
$II.$ $[FeF_6]^{3-}$: $Fe^{3+}$ $(3d^5)$,$F^-$ एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉन = $5$.
$III.$ $[Mn(CN)_6]^{3-}$: $Mn^{3+}$ $(3d^4)$,$CN^-$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉन = $2$.
$IV.$ $[Fe(CN)_6]^{3-}$: $Fe^{3+}$ $(3d^5)$,$CN^-$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉन = $1$.
अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या की तुलना करने पर: $IV (1) < III (2) < I (4) < II (5)$.
अतः,बढ़ता हुआ क्रम $IV < III < I < II$ है।

(D) उच्चतम गलनांक वाली संक्रमण धातु $W$ (टंगस्टन) है।
इसका कारण यह है कि $W$ के $d$-कक्षकों में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या अधिक होती है, जो मजबूत अंतर-परमाणु धात्विक बंधन की ओर ले जाती है।
मजबूत धात्विक बंधन के परिणामस्वरूप गलनांक उच्च होता है।

(C) ऑटोमोबाइल के उत्प्रेरक परिवर्तक में हानिकारक गैसों के उत्सर्जन को कम करने के लिए $Pt$,$Pd$ और $Rh$ जैसी उत्कृष्ट धातुओं का उपयोग उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है।
ये परिवर्तक कार्बन मोनोऑक्साइड $(CO)$ और नाइट्रोजन ऑक्साइड $(NO_x)$ जैसी जहरीली गैसों को कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$ और नाइट्रोजन गैस $(N_2)$ जैसी कम हानिकारक गैसों में बदलने में मदद करते हैं।
विशेष रूप से,उत्प्रेरक $NO_2$ (जो $NO_x$ का एक प्रमुख घटक है) को $N_2$ में अपचयित (reduce) करने में मदद करता है,जिससे इसे वायुमंडल में मुक्त होने से रोका जा सके।
इसलिए,$(X)$ एक धातु जैसे $Pt$ या $Pd$ है और $(Y)$ $NO_2$ है।

(A) $VO_2^{+}$ में,$V$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+5$ है।
$Cr_2O_7^{2-}$ में,$Cr$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+6$ है।
$MnO_4^{-}$ में,$Mn$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+7$ है।
ऑक्सीकरण शक्ति केंद्रीय धातु परमाणु के अपचयन (reduction) की प्रवृत्ति से संबंधित है,जो आमतौर पर उच्च ऑक्सीकरण अवस्थाओं में संक्रमण धातुओं के लिए अधिक होती है।
ऑक्सीकरण अवस्थाओं की तुलना करने पर: $Mn (+7) > Cr (+6) > V (+5)$।
अतः,ऑक्सीकरण शक्ति का सही क्रम $VO_2^{+} < Cr_2O_7^{2-} < MnO_4^{-}$ है।

(D) चुंबकीय आघूर्ण निर्धारित करने के लिए,हम प्रत्येक संकुल में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n)$ की गणना करते हैं:
$I.$ $[Mn(CN)_6]^{3-}$: $Mn^{3+}$ का विन्यास $3d^4$ है। $CN^-$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है,जो युग्मन का कारण बनता है। $n = 2$। चुंबकीय आघूर्ण $\mu = \sqrt{2(2+2)} = \sqrt{8} \approx 2.83 \ BM$।
$II.$ $[MnCl_6]^{3-}$: $Mn^{3+}$ का विन्यास $3d^4$ है। $Cl^-$ एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड है,कोई युग्मन नहीं होता। $n = 4$। चुंबकीय आघूर्ण $\mu = \sqrt{4(4+2)} = \sqrt{24} \approx 4.90 \ BM$।
$III.$ $[Fe(CN)_6]^{3-}$: $Fe^{3+}$ का विन्यास $3d^5$ है। $CN^-$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है,जो युग्मन का कारण बनता है। $n = 1$। चुंबकीय आघूर्ण $\mu = \sqrt{1(1+2)} = \sqrt{3} \approx 1.73 \ BM$।
$IV.$ $[FeF_6]^{3-}$: $Fe^{3+}$ का विन्यास $3d^5$ है। $F^-$ एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड है,कोई युग्मन नहीं होता। $n = 5$। चुंबकीय आघूर्ण $\mu = \sqrt{5(5+2)} = \sqrt{35} \approx 5.92 \ BM$।
मानों की तुलना करने पर: $1.73 (III) < 2.83 (I) < 4.90 (II) < 5.92 (IV)$।
अतः,बढ़ता हुआ क्रम $III < I < II < IV$ है।

(B) क्रोमेट आयनों $(CrO_4^{2-})$ के अम्लीकरण से डाइक्रोमेट आयन $(Cr_2O_7^{2-})$ बनते हैं,जो '$Z$' है।
$2 CrO_4^{2-} + 2 H^{+} \longrightarrow Cr_2O_7^{2-} + H_2O$
डाइक्रोमेट आयन $(Cr_2O_7^{2-})$ में,$Cr$ की ऑक्सीकरण अवस्था को $x$ मानिए।
$2(x) + 7(-2) = -2$
$2x - 14 = -2$
$2x = 12$
$x = +6$
अतः,'$Z$' में क्रोमियम की ऑक्सीकरण अवस्था $6$ है।

(C) लैंथेनॉइड्स का सामान्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Xe] 4f^{0-14} 5d^{0-1} 6s^2$ होता है।
वे तत्व जिनमें मूल अवस्था में $5d^1$ इलेक्ट्रॉन होता है,वे $Ce (Z=58)$,$Gd (Z=64)$,और $Lu (Z=71)$ हैं।
इनके विन्यास इस प्रकार हैं:
$Ce = [Xe] 4f^1 5d^1 6s^2$
$Gd = [Xe] 4f^7 5d^1 6s^2$
$Lu = [Xe] 4f^{14} 5d^1 6s^2$
अतः,सही समूह $Ce, Gd, Lu$ है।

(C) सेल अभिक्रिया है:
$M + Cu^{2+} \rightarrow M^{2+} + Cu$
नर्न्स्ट समीकरण के अनुसार:
$E_{\text{cell}} = E^{\circ}_{\text{cell}} - \frac{0.06}{n} \log \frac{[M^{2+}]}{[Cu^{2+}]}$
दिया गया है:
$E^{\circ}_{\text{cell}} = 0.3 \ V$
$n = 2$
$[M^{2+}] = 0.1 \ M$
$E_{\text{cell}} = 0$
मान रखने पर:
$0 = 0.3 - \frac{0.06}{2} \log \frac{0.1}{[Cu^{2+}]}$
$0.3 = 0.03 \log \frac{0.1}{[Cu^{2+}]}$
$10 = \log \frac{0.1}{[Cu^{2+}]}$
$\frac{0.1}{[Cu^{2+}]} = 10^{10}$
$[Cu^{2+}] = \frac{0.1}{10^{10}} = 10^{-11} \ mol \ L^{-1}$

(A) कैथोड पर अभिक्रिया: $M^{2+} + 2e^{-} \rightarrow M$ है।
फैराडे के नियम के अनुसार,$2 \times 96500 \ C$ आवेश $1 \ mol$ धातु $(M)$ जमा करता है।
दिया गया है कि $8040 \ C$,$2.644 \ g$ धातु जमा करता है।
इसलिए,$193000 \ C$ द्वारा जमा धातु: $\frac{2.644 \ g}{8040 \ C} \times 193000 \ C = 63.46 \ g$ होगी।
अतः,$M$ का परमाणु द्रव्यमान $63.46 \ u$ है।

(B) दिया गया है: विद्युत धारा $(I) = 2 \ A$,समय $(t) = 10 \ min = 600 \ s$,कॉपर का मोलर द्रव्यमान $= 63 \ g \ mol^{-1}$,फैराडे नियतांक $(F) = 96500 \ C \ mol^{-1}$।
कैथोड पर अभिक्रिया: $Cu^{2+} + 2e^{-} \rightarrow Cu(s)$।
स्थानांतरित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n) = 2$।
कुल आवेश $(Q) = I \times t = 2 \ A \times 600 \ s = 1200 \ C$।
जमा हुए कॉपर का द्रव्यमान $(m) = \frac{M \times Q}{n \times F} = \frac{63 \times 1200}{2 \times 96500}$।
$m = \frac{75600}{193000} \approx 0.3917 \ g$।
दो दशमलव स्थानों तक पूर्णांकित करने पर,द्रव्यमान $0.39 \ g$ है।

(A) यदि किसी धातु का मानक अपचयन विभव $H^{+}/H_2$ $(0.0 \ V)$ से कम है,तो वह अम्ल से $H_2$ गैस मुक्त कर सकती है।
$I$. $Zn$ $(E^{\circ} = -0.76 \ V)$,$HCl$ के साथ अभिक्रिया करके $H_2$ गैस मुक्त करता है क्योंकि $-0.76 \ V < 0.0 \ V$ है।
$II$. $Cu$ $(E^{\circ} = 0.34 \ V)$,$HCl$ के साथ अभिक्रिया नहीं करता है क्योंकि इसका अपचयन विभव $0.0 \ V$ से अधिक है।
$III$. $Cu$,$HNO_3$ के साथ अभिक्रिया करके $H_2$ के बजाय $NO$ गैस उत्पन्न करता है क्योंकि $NO_3^{-}$ एक प्रबल ऑक्सीकारक है।
अतः,अभिक्रिया $II$ और $III$ $H_{2(g)}$ मुक्त नहीं करती हैं।

(A) सेल अभिक्रिया: $3 Ca_{(s)} + 2 Au^{3+}(aq) \rightarrow 3 Ca^{2+}(aq) + 2 Au_{(s)}$
$E^{\circ}_{cell} = E^{\circ}_{cathode} - E^{\circ}_{anode}$
$E^{\circ}_{cell} = E^{\circ}_{Au^{3+}/Au} - E^{\circ}_{Ca^{2+}/Ca} = 1.50 \ V - (-2.87 \ V) = 4.37 \ V$
स्थानांतरित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n)$ = $6$.
सूत्र $\Delta G^{\circ} = -nFE^{\circ}_{cell}$ का उपयोग करने पर:
$\Delta G^{\circ} = -6 \times 96500 \ C \ mol^{-1} \times 4.37 \ V$
$\Delta G^{\circ} = -2530230 \ J \ mol^{-1} = -2530.23 \ kJ \ mol^{-1}$
अतः,$\Delta G^{\circ} = -2.53 \times 10^3 \ kJ \ mol^{-1}$.

(B) जिस पदार्थ का मानक अपचयन विभव कम (अधिक ऋणात्मक) होता है,वह एक प्रबल अपचायक के रूप में कार्य करता है। इसके विपरीत,जिसका अपचयन विभव अधिक (अधिक धनात्मक) होता है,वह एक प्रबल ऑक्सीकारक के रूप में कार्य करता है।

$Zn^{2+}/Zn$	$-0.76 \ V$
$2H^{+}/H_2$	$0.00 \ V$
$Cu^{2+}/Cu$	$0.34 \ V$
$NO_3^{-}, H^{+}/NO$	$0.97 \ V$

$I.$ चूंकि $E^{\circ}_{Cu^{2+}/Cu} (0.34 \ V) > E^{\circ}_{2H^{+}/H_2} (0.0 \ V)$,इसलिए $H^{+}$,$Cu$ को $Cu^{2+}$ में ऑक्सीकृत नहीं कर सकता। कथन $I$ सही है।
$II.$ चूंकि $E^{\circ}_{Zn^{2+}/Zn} (-0.76 \ V) < E^{\circ}_{Cu^{2+}/Cu} (0.34 \ V)$,इसलिए $Zn$ एक प्रबल अपचायक है और $Cu^{2+}$ को $Cu$ में अपचयित कर सकता है। कथन $II$ सही है।
$III.$ चूंकि $E^{\circ}_{NO_3^{-}, H^{+}/NO} (0.97 \ V) > E^{\circ}_{Cu^{2+}/Cu} (0.34 \ V)$,इसलिए $NO_3^{-}$,$Cu$ को $Cu^{2+}$ में ऑक्सीकृत कर सकता है। कथन $III$ सही है।
अतः,सभी कथन $I, II$ और $III$ सही हैं।

(D) ऑक्सीकरण अवस्था की स्थिरता का अनुमान मानक इलेक्ट्रोड विभव $(E^0)$ से लगाया जा सकता है। अपचयन अर्ध-अभिक्रिया $(M^n+ + ne^- \rightarrow M)$ के लिए अधिक ऋणात्मक $E^0$ मान यह दर्शाता है कि धातु का ऑक्सीकरण आसानी से होता है,जिसका अर्थ है कि उच्च ऑक्सीकरण अवस्था धातु की तुलना में अधिक स्थिर है।
$Al$ के लिए: $E^0(Al^{3+}/Al) = -1.66 \ V$ और $E^0(Al^{+}/Al) = +0.55 \ V$। चूंकि $E^0(Al^{3+}/Al) < E^0(Al^{+}/Al)$,इसलिए $Al^{3+}$,$Al^{+}$ से अधिक स्थिर है।
$Tl$ के लिए: $E^0(Tl^{3+}/Tl) = +1.26 \ V$ और $E^0(Tl^{+}/Tl) = -0.34 \ V$। चूंकि $E^0(Tl^{+}/Tl) < E^0(Tl^{3+}/Tl)$,इसलिए $Tl^{+}$,$Tl^{3+}$ से अधिक स्थिर है।
$Tl^{+}$ और $Al^{+}$ की तुलना करने पर: $Tl^{+}$ का अपचयन विभव ऋणात्मक $(-0.34 \ V)$ है,जो इसे अपेक्षाकृत स्थिर बनाता है,जबकि $Al^{+}$ का अपचयन विभव धनात्मक $(+0.55 \ V)$ है,जो इसे अत्यधिक अस्थिर और एक शक्तिशाली ऑक्सीकारक बनाता है।
अतः,$Tl^{+}$,$Al^{+}$ से अधिक स्थिर है।

(D) सेल अभिक्रिया है: $Mg(s) + Cl_2(g) \rightarrow Mg^{2+}(aq) + 2 Cl^{-}(aq)$।
$E^{\circ}_{cell} = E^{\circ}_{cathode} - E^{\circ}_{anode} = 1.36 - (-2.36) = 3.72 \ V$।
नेर्न्स्ट समीकरण का उपयोग करते हुए: $E_{cell} = E^{\circ}_{cell} - \frac{0.0591}{n} \log Q$,जहाँ $Q = [Mg^{2+}][Cl^{-}]^2$ है।
विकल्प $A$ के लिए: $Q = (1)(1)^2 = 1$,$E_{cell} = 3.72 \ V$।
विकल्प $B$ के लिए: $Q = (0.01)(1)^2 = 10^{-2}$,$E_{cell} = 3.72 + 0.0591 = 3.7791 \ V$।
विकल्प $C$ के लिए: $Q = (1)(0.01)^2 = 10^{-4}$,$E_{cell} = 3.72 + 0.1182 = 3.8382 \ V$।
विकल्प $D$ के लिए: $Q = (0.01)(0.01)^2 = 10^{-6}$,$E_{cell} = 3.72 + 0.1773 = 3.8973 \ V$।
चूंकि विकल्प $D$ के लिए $Q$ का मान सबसे कम है,इसलिए $emf$ अधिकतम है।

(B) दिया गया है: $n = 2$,$T = 300 \ K$,$E^{\circ} = 1.0 \ V$,$\Delta_{r}H^{\circ} = -163 \ kJ \ mol^{-1}$.
$\Delta G^{\circ} = -nFE^{\circ}$ संबंध का उपयोग करने पर:
$\Delta G^{\circ} = -2 \times 96500 \times 1.0 \ J \ mol^{-1} = -193000 \ J \ mol^{-1} = -193 \ kJ \ mol^{-1}$.
हम जानते हैं कि $\Delta G^{\circ} = \Delta H^{\circ} - T\Delta S^{\circ}$.
$\Delta S^{\circ}$ के लिए सूत्र: $\Delta S^{\circ} = \frac{\Delta H^{\circ} - \Delta G^{\circ}}{T}$.
मान रखने पर: $\Delta S^{\circ} = \frac{-163 - (-193)}{300} \ kJ \ K^{-1} \ mol^{-1} = \frac{30}{300} \ kJ \ K^{-1} \ mol^{-1} = 0.1 \ kJ \ K^{-1} \ mol^{-1}$.
$J \ K^{-1} \ mol^{-1}$ में बदलने पर: $\Delta S^{\circ} = 0.1 \times 1000 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1} = 100 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$.

(A) दिया गया है: $\Delta_r S^{\circ} = 100 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$,$E_{cell}^{\circ} = 1.0 \ V$,$n = 2$,$T = 300 \ K$,$F = 96500 \ C \ mol^{-1}$.
संबंध $\Delta G^{\circ} = -nFE_{cell}^{\circ}$ का उपयोग करने पर:
$\Delta G^{\circ} = -2 \times 96500 \times 1 = -193000 \ J \ mol^{-1} = -193 \ kJ \ mol^{-1}$.
गिब्स-हेल्महोल्ट्ज़ समीकरण का उपयोग करने पर: $\Delta G^{\circ} = \Delta H^{\circ} - T\Delta S^{\circ}$.
$\Delta H^{\circ} = \Delta G^{\circ} + T\Delta S^{\circ}$.
$\Delta H^{\circ} = -193 \ kJ \ mol^{-1} + (300 \ K \times 100 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}) / 1000$.
$\Delta H^{\circ} = -193 \ kJ \ mol^{-1} + 30 \ kJ \ mol^{-1} = -163 \ kJ \ mol^{-1}$.

(C) चरण $1$: $2-$मिथाइलप्रोपीन $(CH_3)_2C=CH_2$ का ओजोनोलिसिस एसीटोन $(CH_3COCH_3)$ और फॉर्मेल्डिहाइड $(HCHO)$ देता है।
$(CH_3)_2C=CH_2 \xrightarrow[\text{(2) } Zn/H_2O]{\text{(1) } O_3} CH_3COCH_3 (X) + HCHO (Y)$
चरण $2$: तनु $NaOH$ और गर्मी की उपस्थिति में एसीटोन और फॉर्मेल्डिहाइड की प्रतिक्रिया एक एल्डोल संघनन (aldol condensation) प्रतिक्रिया है।
एसीटोन में $\alpha$-हाइड्रोजन होते हैं,इसलिए यह न्यूक्लियोफाइल के रूप में कार्य करता है,और फॉर्मेल्डिहाइड इलेक्ट्रोफाइल के रूप में कार्य करता है।
प्राप्त उत्पाद $4-$हाइड्रॉक्सीब्यूटेन$-2-$ओन $(CH_3COCH_2CH_2OH)$ है।
गर्म $(\Delta)$ करने पर,यह निर्जलीकरण (dehydration) के माध्यम से ब्यूट$-3-$ईन$-2-$ओन $(CH_3COCH=CH_2)$ बनाता है।
अतः,अंतिम उत्पाद '$Z$' का $IUPAC$ नाम ब्यूट$-3-$ईन$-2-$ओन है।

(D) यौगिक $A$ के लिए: संरचना $CH_3-CH(NH_2)-CH=CH_2$ है। द्वि-आबंध और एमीन समूह वाली सबसे लंबी कार्बन श्रृंखला में $4$ कार्बन हैं। अंकन उस सिरे से शुरू होता है जो क्रियात्मक समूह (एमीन) को सबसे कम स्थान देता है। इस प्रकार,एमीन $2$ स्थिति पर है और द्वि-आबंध $3$ स्थिति पर शुरू होता है। नाम ब्यूट$-3-$ईन$-2-$एमीन है।
यौगिक $B$ के लिए: संरचना एक बेन्जीन वलय है जिसमें $1$ स्थिति पर क्लोरीन परमाणु और $4$ स्थिति पर $-N(CH_3)_2$ समूह है। मूल यौगिक बेन्जेनेमाइन (एनिलिन) है। $-Cl$ प्रतिस्थापी $4$ स्थिति पर है और दो मेथिल समूह नाइट्रोजन परमाणु से जुड़े हैं। नाम $4-$क्लोरो$-N, N-$डाइमेथिलबेन्जेनेमाइन है।