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

(A) $GeO_2$ प्रकृति में अम्लीय है।
$CO$ एक उदासीन ऑक्साइड है।
$PbO_2$ प्रकृति में उभयधर्मी (amphoteric) है।
$SnO$ प्रकृति में उभयधर्मी (amphoteric) है।

(C) समूह $14$ में,अधिकांश $MX_4$ हैलाइड सहसंयोजक होते हैं। हालाँकि,$SnF_4$ और $PbF_4$ आयनिक होते हैं क्योंकि धातु और फ्लोरीन के बीच विद्युत ऋणात्मकता का अंतर अधिक होता है। अतः,कथन $I$ सही है।
समूह $14$ के तत्वों के लिए,अक्रिय युग्म प्रभाव (inert pair effect) के कारण समूह में नीचे जाने पर $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था की स्थिरता बढ़ती है। $Ge$ समूह में ऊपर स्थित है,इसलिए $+4$ ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था से अधिक स्थिर होती है। इसलिए,$GeCl_4$,$GeCl_2$ से अधिक स्थिर है। अतः,कथन $II$ गलत है।

(B) समूह $14$ के तत्वों के अधिकांश $MX_4$ $(X = F, Cl, Br, I)$ यौगिक प्रकृति में सहसंयोजक होते हैं।
हालाँकि,$SnF_4$ और $PbF_4$ अपवाद हैं क्योंकि फ्लोरीन की उच्च विद्युत ऋणात्मकता और केंद्रीय धातु परमाणुओं के आकार के कारण वे आयनिक गुण प्रदर्शित करते हैं।

(A) $i$. अभिक्रिया $H_{2(g)} + F_{2(g)} \longrightarrow 2HF_{(g)}$ अत्यधिक स्वतःप्रवर्तित है और $F_2$ की उच्च अभिक्रियाशीलता के कारण अंधेरे में भी होती है।
$ii$. हैबर प्रक्रम,$N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightleftharpoons 2NH_{3(g)}$,एक ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया है $(\Delta H = -92.4 \ kJ/mol)$,न कि ऊष्माशोषी।
$iii$. $HF$ एक इलेक्ट्रॉन-समृद्ध हाइड्राइड है क्योंकि फ्लोरीन परमाणु में इलेक्ट्रॉनों के तीन एकाकी युग्म होते हैं।
अतः,कथन $i$ और $iii$ सही हैं।

(B) अमोनियम नाइट्रेट $(NH_4NO_3)$ के तापीय अपघटन से नाइट्रस ऑक्साइड $(N_2O)$ और जल $(H_2O)$ प्राप्त होता है।
$NH_4NO_3 \longrightarrow N_2O + 2H_2O$
$N_2O$ एक रंगहीन,उदासीन गैस है (लाफिंग गैस)।
$N_2O$ की संरचना $N \equiv N^+ - O^-$ है,जिसकी आकृति रेखीय होती है।

(A) $Ortho-phosphorous$ अम्ल $(H_3PO_3)$ को गर्म करने पर इसका असमानुपातन होता है,जिससे $ortho-phosphoric$ अम्ल $(H_3PO_4)$ और फॉस्फीन $(PH_3)$ प्राप्त होते हैं।
रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$4H_3PO_3 \xrightarrow{\Delta} 3H_3PO_4 + PH_3$

(B) संतुलित स्टोइकोमेट्रिक समीकरण है:
$P_4 + 3 OH^{-} + 3 H_2 O \rightarrow PH_3 + 3 H_2 PO_2^{-}$
दिए गए समीकरण से तुलना करने पर,$X^{-}$ का मान $H_2 PO_2^{-}$ है।
संयुग्मी अम्ल,क्षार में एक प्रोटॉन $(H^{+})$ जोड़कर बनता है।
$H_2 PO_2^{-}$ का संयुग्मी अम्ल $H_3 PO_2$ है।
$H_3 PO_2$ को हाइपोफास्फोरस अम्ल कहा जाता है।

(B) अम्लीय माध्यम में,$KMnO_4$ एक प्रबल ऑक्सीकारक के रूप में कार्य करता है।
जब $H_2S$ अम्लीय माध्यम में $KMnO_4$ के साथ अभिक्रिया करता है,तो $H_2S$ का ऑक्सीकरण होकर तत्व सल्फर प्राप्त होता है,जो अवक्षेपित हो जाता है।
अभिक्रिया:
$5H_2S + 2MnO_4^- + 6H^+ \longrightarrow 2Mn^{2+} + 8H_2O + 5S$
अतः,$H_2S$ से सल्फर का अवक्षेपण अम्लीय माध्यम में $KMnO_4$ की एक विशिष्ट अभिक्रिया है।

(D) उदासीन या मंद क्षारीय विलयनों में,$KMnO_4$ एक ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करता है जहाँ $Mn$ का $+7$ से $+4$ में अपचयन होता है (जो $MnO_2$ बनाता है)।
इस माध्यम में एक विशिष्ट अभिक्रिया आयोडाइड $(I^-)$ का आयोडेट $(IO_3^-)$ में ऑक्सीकरण है।
संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$2MnO_4^- + H_2O + I^- \rightarrow 2MnO_2 + 2OH^- + IO_3^-$

(A) $n$ भुजाओं वाले बहुभुज में विकर्णों की संख्या का सूत्र: $\frac{n(n-3)}{2} = 275$ है।
$2$ से गुणा करने पर,$n(n-3) = 550$ प्राप्त होता है।
$n^2 - 3n - 550 = 0$।
द्विघात समीकरण का गुणनखंड करने पर: $n^2 - 25n + 22n - 550 = 0$।
$n(n - 25) + 22(n - 25) = 0$।
$(n - 25)(n + 22) = 0$।
चूंकि भुजाओं की संख्या $n$ धनात्मक होनी चाहिए,इसलिए $n = 25$ (क्योंकि $n = -22$ संभव नहीं है)।

(B) माना $S = \sin 1^{\circ} + \sin 2^{\circ} + \ldots + \sin 89^{\circ}$ है।
हम पदों को $(\sin 1^{\circ} + \sin 89^{\circ}) + (\sin 2^{\circ} + \sin 88^{\circ}) + \ldots + (\sin 44^{\circ} + \sin 46^{\circ}) + \sin 45^{\circ}$ के रूप में जोड़ सकते हैं।
सर्वसमिका $\sin A + \sin B = 2 \sin(\frac{A+B}{2}) \cos(\frac{A-B}{2})$ का उपयोग करने पर,अंश $\sqrt{2} (\cos 1^{\circ} + \cos 2^{\circ} + \ldots + \cos 44^{\circ}) + \frac{1}{\sqrt{2}}$ हो जाता है।
अंश $= \frac{1}{\sqrt{2}} [2(\cos 1^{\circ} + \cos 2^{\circ} + \ldots + \cos 44^{\circ}) + 1]$ है।
अतः,व्यंजक का सरलीकृत मान $\frac{1}{\sqrt{2}}$ है।

(B) माना बिंदु $A(1, -2)$ और $B(\alpha, \beta)$ हैं। $AB$ का मध्यबिंदु $M = \left(\frac{1+\alpha}{2}, \frac{-2+\beta}{2}\right)$ है।
चूंकि $M$ रेखा $2x - 3y + 5 = 0$ पर स्थित है,इसलिए $2\left(\frac{1+\alpha}{2}\right) - 3\left(\frac{-2+\beta}{2}\right) + 5 = 0$,जो $2\alpha - 3\beta = -18$ में सरल होता है।
$AB$ की ढाल $m_{AB} = \frac{\beta + 2}{\alpha - 1}$ है।
दी गई रेखा की ढाल $m_L = \frac{2}{3}$ है।
लंब समद्विभाजक होने के कारण,$m_{AB} \times m_L = -1$,जिससे $\left(\frac{\beta + 2}{\alpha - 1}\right) \times \left(\frac{2}{3}\right) = -1$,अर्थात $3\alpha + 2\beta = -1$ प्राप्त होता है।
समीकरणों को हल करने पर $\alpha = -3$ और $\beta = 4$ प्राप्त होता है।
अतः,$\alpha + \beta = -3 + 4 = 1$.

(D) रेखाओं के युग्म का समीकरण $2x^2 + hxy + 6y^2 = 0$ दिया गया है।
इसे सामान्य रूप $ax^2 + 2h'xy + by^2 = 0$ से तुलना करने पर,$a = 2$,$2h' = h$,और $b = 6$ प्राप्त होता है।
माना कि दो रेखाओं की ढाल $m_1$ और $m_2$ हैं।
हम जानते हैं कि $m_1 + m_2 = -\frac{h}{6}$ और $m_1 m_2 = \frac{2}{6} = \frac{1}{3}$।
दिया गया है कि एक ढाल दूसरी की तीन गुनी है,इसलिए $m_1 = 3m_2$।
गुणनफल समीकरण में मान रखने पर: $(3m_2) \cdot m_2 = \frac{1}{3}$ $\Rightarrow 3m_2^2 = \frac{1}{3}$ $\Rightarrow m_2^2 = \frac{1}{9}$ $\Rightarrow m_2 = \pm \frac{1}{3}$।
ढालों के योग का उपयोग करने पर: $m_1 + m_2 = 4m_2 = -\frac{h}{6}$।
$m_2 = \frac{1}{3}$ के लिए,$4(\frac{1}{3}) = -\frac{h}{6} \Rightarrow h = -8$।
$m_2 = -\frac{1}{3}$ के लिए,$4(-\frac{1}{3}) = -\frac{h}{6} \Rightarrow h = 8$।
अतः,$h = \pm 8$।

(A) दी गई रेखाओं का युग्म $xy-x-y+1=0$ है।
समीकरण का गुणनखंड करने पर: $x(y-1)-1(y-1)=0$,जिससे $(x-1)(y-1)=0$ प्राप्त होता है।
अतः,रेखाएं $x=1$ और $y=1$ हैं।
माना अभीष्ट रेखा $y=mx+c$ है।
रेखा $y=mx+c$ और $y=1$ (ढाल $m_1=0$) के बीच का कोण $45^{\circ}$ है।
$\tan \theta = |\frac{m-m_1}{1+mm_1}|$ का उपयोग करने पर,$\tan 45^{\circ} = |\frac{m-0}{1+0}| = 1$,इसलिए $m=1$ या $m=-1$ है।
यदि $m=1$ है,तो रेखा $y=x+c$ या $x-y+c'=0$ है।
विकल्पों की जांच करने पर,$x-y=5$ एक ऐसी रेखा है जिसकी ढाल $m=1$ है।
यह रेखा $x=1$ और $y=1$ दोनों के साथ $45^{\circ}$ का कोण बनाती है।

(A) रेखाओं के युग्म का समीकरण $8x^2 + axy + y^2 = 0$ है।
माना दो रेखाओं की ढाल $m_1$ और $m_2$ हैं।
समघातीय समीकरण $Ax^2 + Bxy + Cy^2 = 0$ के लिए,ढालों का योग $m_1 + m_2 = -\frac{B}{C}$ और ढालों का गुणनफल $m_1 m_2 = \frac{A}{C}$ होता है।
यहाँ,$A = 8$,$B = a$,और $C = 1$ है।
अतः,$m_1 + m_2 = -a$ और $m_1 m_2 = 8$ है।
दिया गया है कि एक ढाल दूसरी की तीन गुनी है,इसलिए $m_1 = 3m_2$।
गुणनफल समीकरण में मान रखने पर: $(3m_2) \times m_2 = 8$ $\Rightarrow 3m_2^2 = 8$ $\Rightarrow m_2^2 = \frac{8}{3}$ $\Rightarrow m_2 = \pm \sqrt{\frac{8}{3}}$।
योग समीकरण में मान रखने पर: $3m_2 + m_2 = -a$ $\Rightarrow 4m_2 = -a$ $\Rightarrow a = -4m_2$।
इस प्रकार,$a = -4 \left( \pm \sqrt{\frac{8}{3}} \right) = \pm 8 \sqrt{\frac{2}{3}}$।
धनात्मक मान लेने पर,$a = 8 \sqrt{\frac{2}{3}}$।

(A) दिया गया समीकरण $2x^2 + 3xy + Ky^2 = 0$ है। ढाल $m = \frac{y}{x}$ के रूप में,यह $Km^2 + 3m + 2 = 0$ हो जाता है।
चूंकि एक ढाल $m_1 = 2$ है,यह समीकरण को संतुष्ट करता है: $K(2)^2 + 3(2) + 2 = 0$ $\Rightarrow 4K + 8 = 0$ $\Rightarrow K = -2$.
$K = -2$ रखने पर,हमें $2x^2 + 3xy - 2y^2 = 0$ प्राप्त होता है।
गुणनखंड करने पर,$(2x - y)(x + 2y) = 0$ प्राप्त होता है।
दोनों रेखाओं की ढाल $m_1 = 2$ और $m_2 = -\frac{1}{2}$ हैं।
चूंकि $m_1 \times m_2 = -1$,रेखाएं एक-दूसरे के लंबवत हैं।
अतः,रेखाओं के बीच का कोण $\theta = \frac{\pi}{2}$ है।

(C) दिया गया समीकरण $2x^2 + xy - 6y^2 - 2x + 17y - 12 = 0$ है।
इसे रेखाओं के युग्म के सामान्य समीकरण $ax^2 + 2hxy + by^2 + 2gx + 2fy + c = 0$ के साथ तुलना करने पर,हमें $a = 2$,$g = -1$,और $c = -12$ प्राप्त होता है।
रेखाओं के युग्म द्वारा बनाए गए $x$-अंतःखंड की लंबाई का सूत्र $\frac{2\sqrt{g^2 - ac}}{|a|}$ है।
मान रखने पर,$\text{लंबाई} = \frac{2\sqrt{(-1)^2 - 2(-12)}}{2} = \frac{2\sqrt{1 + 24}}{2} = \sqrt{25} = 5$ प्राप्त होता है।

(A) दिया गया समीकरण: $x^2+y^2+xy+x+3y+1=0$ ...$(i)$
और $x+y+2=0 \Rightarrow \frac{x+y}{-2}=1$ ...(ii)
$(i)$ को (ii) के साथ समघात (homogenize) करने पर:
$x^2+xy+y^2+x(1)+3y(1)+1(1)^2=0$
(ii) को समीकरण में प्रतिस्थापित करने पर:
$x^2+xy+y^2+x(\frac{x+y}{-2})+3y(\frac{x+y}{-2})+(\frac{x+y}{-2})^2=0$
हर को हटाने के लिए $4$ से गुणा करने पर:
$4x^2+4xy+4y^2-2x(x+y)-6y(x+y)+(x+y)^2=0$
$4x^2+4xy+4y^2-2x^2-2xy-6xy-6y^2+x^2+2xy+y^2=0$
$3x^2-2xy-y^2=0$
$ax^2+2hxy+by^2=0$ से तुलना करने पर,$a=3, 2h=-2, b=-1$ प्राप्त होता है।
कोण समद्विभाजकों का समीकरण $\frac{x^2-y^2}{a-b} = \frac{xy}{h}$ द्वारा दिया जाता है।
$\frac{x^2-y^2}{3-(-1)} = \frac{xy}{-1}$
$\frac{x^2-y^2}{4} = -xy$
$x^2-y^2 = -4xy$
$x^2+4xy-y^2=0$.

(A) दिया गया समीकरण $x^2+y^2+2x+2y-5=0$ है।
मान लीजिए अक्षों को $\alpha$ कोण से घुमाया गया है। रूपांतरण समीकरण $x = X \cos \alpha - Y \sin \alpha$ और $y = X \sin \alpha + Y \cos \alpha$ हैं।
इन्हें समीकरण में प्रतिस्थापित करने पर:
$(X \cos \alpha - Y \sin \alpha)^2 + (X \sin \alpha + Y \cos \alpha)^2 + 2(X \cos \alpha - Y \sin \alpha) + 2(X \sin \alpha + Y \cos \alpha) - 5 = 0$.
सरल करने पर,$X^2 + Y^2 + 2X(\cos \alpha + \sin \alpha) + 2Y(\cos \alpha - \sin \alpha) - 5 = 0$ प्राप्त होता है।
रैखिक पदों को हटाने के लिए,$X$ और $Y$ के गुणांक शून्य होने चाहिए:
$1) \cos \alpha + \sin \alpha = 0$ $\Rightarrow \tan \alpha = -1$ $\Rightarrow \alpha = n\pi - \frac{\pi}{4}$.
$2) \cos \alpha - \sin \alpha = 0$ $\Rightarrow \tan \alpha = 1$ $\Rightarrow \alpha = n\pi + \frac{\pi}{4}$.
चूंकि कोई भी $\alpha$ दोनों शर्तों को एक साथ संतुष्ट नहीं करता है,इसलिए ऐसे मानों की संख्या $0$ है।

(A) रेखा $AB$ का समीकरण $\frac{x-1}{1} = \frac{y}{1} = \frac{z-2}{-2} = \lambda$ है।
रेखा $CD$ का समीकरण $\frac{x-2}{-2} = \frac{y+5}{8} = \frac{z-3}{-1} = \mu$ है।
दोनों रेखाओं के प्रतिच्छेदन बिंदु के लिए,$\lambda = -\frac{1}{5}$ और $\mu = \frac{3}{5}$ प्राप्त होता है।
अतः प्रतिच्छेदन बिंदु $P = (\frac{4}{5}, -\frac{1}{5}, \frac{12}{5})$ है।
इस प्रकार,$a+b+c = \frac{4-1+12}{5} = 3$.

(D) दूसरा समीकरण $6 x^2 - x y - 5 y^2 = 0$ है।
गुणनखंड करने पर,$(6 x + 5 y)(x - y) = 0$ प्राप्त होता है,जो दो रेखाएं देता है: $y = x$ और $y = -\frac{6 x}{5}$।
स्थिति $1$: यदि $y = x$ एक उभयनिष्ठ रेखा है,तो $3 x^2 - 5 x y + P y^2 = 0$ में $y = x$ रखने पर:
$3 x^2 - 5 x^2 + P x^2 = 0 \Rightarrow (P - 2) x^2 = 0$।
अतः $P = 2$।
स्थिति $2$: यदि $y = -\frac{6 x}{5}$ एक उभयनिष्ठ रेखा है,तो $3 x^2 - 5 x y + P y^2 = 0$ में $y = -\frac{6 x}{5}$ रखने पर:
$3 x^2 - 5 x(-\frac{6 x}{5}) + P(-\frac{6 x}{5})^2 = 0$
$9 + \frac{36 P}{25} = 0 \Rightarrow P = -\frac{25}{4}$।
$P$ के मानों का योग $2 - \frac{25}{4} = -\frac{17}{4}$ है।

(A) पोटेशियम क्लोरेट का अपघटन: $2 KClO_{3(s)} \xrightarrow{\Delta} 2 KCl_{(s)} + 3 O_{2(g)}$.
$KClO_3$ में,$Cl$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+5$ है,और $KCl$ में यह $-1$ है। चूँकि ऑक्सीकरण अवस्था घटती है,इसलिए $Cl$ का अपचयन होता है। अतः,कथन-$I$ सही है।
$Na$ की $O_2$ के साथ अभिक्रिया: $4 Na_{(s)} + O_{2(g)} \rightarrow 2 Na_2O_{(s)}$.
यहाँ,$Na$ का $0$ से $+1$ में ऑक्सीकरण होता है और $O$ का $0$ से $-2$ में अपचयन होता है। चूँकि ऑक्सीकरण और अपचयन दोनों होते हैं,इसलिए यह एक रेडॉक्स अभिक्रिया है। अतः,कथन-$II$ सही है।

(B) इस अभिक्रिया के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$S + 2H_2SO_4 \rightarrow 3SO_2 + 2H_2O$
इस अभिक्रिया में,सल्फर $(S)$ की ऑक्सीकरण अवस्था $0$ से बदलकर $SO_2$ में $+4$ हो जाती है,जो एक ऑक्सीकरण प्रक्रिया है।
$H_2SO_4$ में सल्फर की ऑक्सीकरण अवस्था $+6$ से बदलकर $SO_2$ में $+4$ हो जाती है,जो एक अपचयन (reduction) प्रक्रिया है।
अतः,ऑक्सीकृत उत्पाद और अपचयित उत्पाद दोनों $SO_2$ हैं।

(A) अभिक्रिया $(i)$ में,$Cl$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+5$ से $-1$ और $O$ की $-2$ से $0$ में बदलती है। यह एक रेडॉक्स अभिक्रिया है।
अभिक्रिया $(ii)$ में,$H_2O_2$ में $O$ की ऑक्सीकरण अवस्था $-1$ से $-2$ ($H_2O$ में) और $0$ ($O_2$ में) में बदलती है। यह एक रेडॉक्स अभिक्रिया है।
अभिक्रिया $(iii)$ में,किसी भी तत्व की ऑक्सीकरण अवस्था में कोई परिवर्तन नहीं होता है। यह एक अवक्षेपण अभिक्रिया है,रेडॉक्स नहीं।
अभिक्रिया $(iv)$ में,$Na$ की ऑक्सीकरण अवस्था $0$ से $+1$ और $O$ की $0$ से $-2$ में बदलती है। यह एक रेडॉक्स अभिक्रिया है।
अतः,अभिक्रियाएं $(i)$,$(ii)$,और $(iv)$ रेडॉक्स अभिक्रियाएं हैं। कुल रेडॉक्स अभिक्रियाओं की संख्या $3$ है.

(D) संतुलित रेडॉक्स अभिक्रिया: $Cr_2O_7^{2-} + 14 H^{+} + 6 Fe^{2+} \longrightarrow 2 Cr^{3+} + 6 Fe^{3+} + 7 H_2O$
तुल्यता बिंदु पर,$Cr_2O_7^{2-}$ के तुल्यांक = $Fe^{2+}$ के तुल्यांक।
तुल्यांक = $Molarity \times n\text{-factor} \times Volume (L)$.
$Fe^{2+}$ के लिए,$n\text{-factor} = 1$ है।
$Cr_2O_7^{2-}$ के लिए,$n\text{-factor} = 6$ है।
माना $Cr_2O_7^{2-}$ विलयन का आयतन $V$ ($L$ में) है।
$\frac{1}{60} \times 6 \times V = 0.1 \times 1 \times 0.1$
$0.1 \times V = 0.01$
$V = 0.1 \ L$.

(A) लिथियम और मैग्नीशियम की मिश्रधातु $(Li-Mg)$ का उपयोग आर्मर प्लेट्स बनाने के लिए किया जाता है।
यह मिश्रधातु अत्यंत हल्की और मजबूत होने के लिए जानी जाती है,और धात्विक पदार्थों में इसकी घनत्व सबसे कम होती है।

(A) $NaNO_2$ की $HCl$ के साथ अभिक्रिया: $NaNO_2 + HCl \longrightarrow NaCl + HNO_2$ होती है।
$HNO_2$ अस्थाई है और यह $NO(g)$ और $NO_2(g)$ में विघटित हो जाता है।
इस प्रकार,दो गैसें $NO$ और $NO_2$ उत्पन्न होती हैं।
अतः,'$X$' $NaNO_2$ है।

(A) क्षारीय मृदा धातुओं के कार्बोनेट की ऊष्मीय स्थिरता समूह में नीचे जाने पर धनायन का आकार बढ़ने के साथ बढ़ती है।
जैसे-जैसे धनायन का आकार बढ़ता है,धनायन की ध्रुवण क्षमता (polarizing power) कम हो जाती है,जिससे $CO_3^{2-}$ आयन अधिक स्थिर हो जाता है।
आयनिक त्रिज्या का क्रम $Mg^{2+} < Ca^{2+} < Ba^{2+}$ है।
इसलिए,ऊष्मीय स्थिरता का क्रम $MgCO_3 < CaCO_3 < BaCO_3$ है,जो $X < Z < Y$ या $Y > Z > X$ के अनुरूप है।

(A) क्षारीय मृदा धातुओं का घनत्व इस प्रकार है:
$Be: 1.84 \ g \ cm^{-3}$
$Mg: 1.74 \ g \ cm^{-3}$
$Ca: 1.55 \ g \ cm^{-3}$
$Sr: 2.63 \ g \ cm^{-3}$
इन मानों की तुलना करने पर,घनत्व का क्रम $Sr (2.63) > Be (1.84) > Mg (1.74) > Ca (1.55)$ है।
अतः,सही क्रम $Sr > Be > Mg > Ca$ है।

(B) $Be(OH)_2$ उभयधर्मी (amphoteric) है,लेकिन $Mg$,$Ca$,$Sr$ और $Ba$ के हाइड्रॉक्साइड क्षारीय हैं। इनकी शक्ति $Mg$ से $Ba$ तक बढ़ती है।
समूह $2$ के तत्वों के कार्बोनेट समूह में नीचे जाने पर अधिक तापीय रूप से स्थिर हो जाते हैं। बड़े यौगिकों को विघटित होने के लिए हल्के यौगिकों की तुलना में अधिक गर्मी की आवश्यकता होती है।
पानी में सल्फेट्स की घुलनशीलता समूह में नीचे जाने पर घटती है। $Be > Mg \gg Ca > Sr > Ba$। $BeSO_4$ और $MgSO_4$ की उच्च घुलनशीलता छोटे $Be^{2+}$ और $Mg^{2+}$ आयनों की उच्च जलयोजन एन्थैल्पी (enthalpy of solvation) के कारण है।
गर्म करने पर,क्षारीय मृदा धातु नाइट्रेट्स विघटित होकर धातु ऑक्साइड,नाइट्रोजन डाइऑक्साइड और ऑक्सीजन देते हैं।
$2 M(NO_3)_2 \xrightarrow{\Delta} 2 MO + 4 NO_2 + O_2$ $(M = Be, Mg, Ca, Sr, Ba)$

(A) क्षारीय मृदा धातुओं में,$Be$ (बेरिलियम) एकमात्र ऐसा तत्व है जो हाइड्राइड $(BeH_2)$ बनाने के लिए हाइड्रोजन के साथ सीधे प्रतिक्रिया नहीं करता है।
इसका कारण इसकी उच्च आयनन ऊर्जा और $Be^{2+}$ आयन का छोटा आकार है,जो आयनिक हाइड्राइड के निर्माण को ऊर्जा की दृष्टि से प्रतिकूल बनाता है।
अन्य क्षारीय मृदा धातुएं जैसे $Mg$,$Ca$,$Sr$ और $Ba$ गर्म करने पर हाइड्रोजन के साथ सीधे प्रतिक्रिया करके अपने संबंधित आयनिक हाइड्राइड $(MH_2)$ बनाती हैं।

(A) $2 NaNO_3 \longrightarrow 2 NaNO_2 + O_2$ ($Na_2O$ नहीं बनता है)।
$4 LiNO_3 \longrightarrow 2 Li_2O \text{ (क्षारीय)} + 4 NO_2 \text{ (अम्लीय)} + O_2$.
$2 Be(NO_3)_2 \longrightarrow 2 BeO \text{ (उभयधर्मी)} + 4 NO_2 \text{ (अम्लीय)} + O_2$.
$2 Ca(NO_3)_2 \longrightarrow 2 CaO \text{ (क्षारीय)} + 4 NO_2 \text{ (अम्लीय)} + O_2$.
$NO_2$ एक अम्लीय ऑक्साइड है। $Li_2O$ और $CaO$ क्षारीय ऑक्साइड हैं। $BeO$ उभयधर्मी है। अतः,$Ca(NO_3)_2$ और $LiNO_3$ $O_2$ के साथ अम्लीय और क्षारीय दोनों ऑक्साइड देते हैं।

(A) दांतों का इनेमल हाइड्रॉक्सीपैटाइट से बना होता है,जिसे $3 Ca_3(PO_4)_2 \cdot Ca(OH)_2$ के रूप में दर्शाया जाता है।
जब पानी या टूथपेस्ट में फ्लोराइड आयन $(F^-)$ मौजूद होते हैं,तो वे हाइड्रॉक्सीपैटाइट के साथ प्रतिक्रिया करके फ्लोरापैटाइट बनाते हैं,जो अधिक कठोर और एसिड के प्रति अधिक प्रतिरोधी होता है।
रासायनिक अभिक्रिया है: $3 Ca_3(PO_4)_2 \cdot Ca(OH)_2 + 2 F^- \rightarrow 3 Ca_3(PO_4)_2 \cdot CaF_2 + 2 OH^-$.
दिए गए सूत्र के साथ तुलना करने पर,हम पहचानते हैं कि $X = Ca(OH)_2$ और $Y = CaF_2$ है।

(B) चूंकि सदिश समतलीय हैं,उनका अदिश त्रिक गुणनफल शून्य है:
$\begin{vmatrix} a & 1 & 1 \\ 1 & b & 1 \\ 1 & 1 & c \end{vmatrix} = 0$
पंक्ति संक्रियाओं $R_2 \rightarrow R_2 - R_1$ और $R_3 \rightarrow R_3 - R_1$ को लागू करने पर:
$\begin{vmatrix} a & 1 & 1 \\ 1-a & b-1 & 0 \\ 1-a & 0 & c-1 \end{vmatrix} = 0$
पहली पंक्ति के अनुदिश विस्तार करने पर:
$a((b-1)(c-1) - 0) - 1((1-a)(c-1) - 0) + 1(0 - (1-a)(b-1)) = 0$
$a(b-1)(c-1) - (1-a)(c-1) - (1-a)(b-1) = 0$
पूरे समीकरण को $(1-a)(1-b)(1-c)$ से विभाजित करने पर (जहाँ $a, b, c \neq 1$):
$\frac{a(b-1)(c-1)}{(1-a)(1-b)(1-c)} - \frac{(1-a)(c-1)}{(1-a)(1-b)(1-c)} - \frac{(1-a)(b-1)}{(1-a)(1-b)(1-c)} = 0$
$\frac{-a}{(1-a)} - \frac{1}{(1-b)} - \frac{1}{(1-c)} = 0$
चूंकि $\frac{-a}{1-a} = \frac{1-a-1}{1-a} = 1 - \frac{1}{1-a}$,इसलिए:
$1 - \frac{1}{1-a} - \frac{1}{1-b} - \frac{1}{1-c} = 0$
अतः,$\frac{1}{1-a} + \frac{1}{1-b} + \frac{1}{1-c} = 1$.

(A) रेखाखंड $OQ$ के दिक अनुपात $(4-0, -2-0, 1-0)$ हैं,जो $(4, -2, 1)$ हैं।
रेखाखंड $OP$ के दिक अनुपात $(0-0, 1-0, 2-0)$ हैं,जो $(0, 1, 2)$ हैं।
मान लीजिए $OP$ और $OQ$ के बीच का कोण $\theta$ है। दो सदिशों जिनके दिक अनुपात $(a_1, b_1, c_1)$ और $(a_2, b_2, c_2)$ हैं,उनके बीच के कोण के कोसाइन का सूत्र इस प्रकार है:
$\cos \theta = \frac{|a_1 a_2 + b_1 b_2 + c_1 c_2|}{\sqrt{a_1^2 + b_1^2 + c_1^2} \sqrt{a_2^2 + b_2^2 + c_2^2}}$
मान रखने पर:
$\cos \theta = \frac{|(4)(0) + (-2)(1) + (1)(2)|}{\sqrt{4^2 + (-2)^2 + 1^2} \sqrt{0^2 + 1^2 + 2^2}}$
$\cos \theta = \frac{|0 - 2 + 2|}{\sqrt{16 + 4 + 1} \sqrt{0 + 1 + 4}}$
$\cos \theta = \frac{0}{\sqrt{21} \sqrt{5}} = 0$
चूंकि $\cos \theta = 0$,इसलिए $\theta = \frac{\pi}{2}$।

(A) क्वथनांक वाष्प दाब के व्युत्क्रमानुपाती होता है।
दिए गए क्वथनांक: $C (308 \ K) < A (350 \ K) < B (373 \ K)$।
अतः,किसी भी तापमान पर वाष्प दाब का क्रम $C > A > B$ है।
$I.$ चूंकि $B$ का क्वथनांक सबसे अधिक है,इसलिए इसका वाष्प दाब सबसे कम है,जिसका अर्थ है कि यह पात्र $(I)$ में मुख्य रूप से द्रव अवस्था में रहता है। अतः,पात्र $(I)$ द्रव $B$ से समृद्ध है। यह कथन सही है।
$II.$ चूंकि $C$ का क्वथनांक सबसे कम है,इसलिए इसका वाष्प दाब सबसे अधिक है,जिसका अर्थ है कि यह सबसे आसानी से वाष्पित हो जाता है। अतः,पात्र $(II)$ $C$ की वाष्प से समृद्ध होगा। यह कथन सही है।
$III.$ वाष्प दाब का क्रम $C > A > B$ है। यह कथन सही है।
सभी कथन $I, II,$ और $III$ सही हैं।

(A) पोटेशियम परमैंगनेट का तापीय अपघटन इस प्रकार है: $2KMnO_4 \xrightarrow{\Delta} K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2 \uparrow$.
$KMnO_4$ का मोलर द्रव्यमान $= 39 + 55 + (16 \times 4) = 158 \text{ g/mol}$.
$0.1 \text{ mole}$ $KMnO_4$ का द्रव्यमान $= 0.1 \times 158 = 15.8 \text{ g}$.
अभिक्रिया के स्टोइकोमेट्री से,$2 \text{ moles}$ $KMnO_4$ से $1 \text{ mole}$ $O_2$ गैस उत्पन्न होती है।
अतः,$0.1 \text{ mole}$ $KMnO_4$ से $0.05 \text{ mole}$ $O_2$ उत्पन्न होगी।
$O_2$ गैस का द्रव्यमान $= 0.05 \times 32 = 1.6 \text{ g}$.
अवशेष का भार = प्रारंभिक भार - $O_2$ गैस का भार $= 15.8 - 1.6 = 14.2 \text{ g}$.

(B) $H_2SO_4$ का प्रारंभिक भार $(W)$ = $98 \ mg = 98 \times 10^{-3} \ g$।
प्रारंभिक मोलों की संख्या $(n_1)$ = $\frac{98 \times 10^{-3} \ g}{98 \ g/mol} = 10^{-3} \ mol$।
हटाए गए मोलों की संख्या $(n_2)$ = $\frac{\text{अणुओं की संख्या}}{N_A} = \frac{3.01 \times 10^{20}}{6.02 \times 10^{23}} = 0.5 \times 10^{-3} \ mol$।
शेष मोल = $n_1 - n_2 = 10^{-3} - 0.5 \times 10^{-3} = 0.5 \times 10^{-3} \ mol = 5 \times 10^{-4} \ mol$।

(A) $1$. मूलानुपाती सूत्र निर्धारित करें:
$C = 92.3 \%, H = 7.7 \%$.
$C$ के मोल $= \frac{92.3}{12} = 7.69$,$H$ के मोल $= \frac{7.7}{1} = 7.7$.
अनुपात $C:H = 1:1$. मूलानुपाती सूत्र $CH$ है।
$2$. हाइड्रोकार्बन के मोल की गणना करें:
दिया गया द्रव्यमान $= 39 \ g$. $CH$ का मोलर द्रव्यमान $= 13 \ g/mol$.
$CH$ के मोल $= \frac{39}{13} = 3 \ mol$.
$3$. पानी के मोल $(x)$ निर्धारित करें:
अभिक्रिया: $2H_2O + 2Na \rightarrow 2NaOH + H_2$.
$2 \ mol$ $H_2O$,$1 \ mol$ $H_2$ उत्पन्न करता है।
$0.75 \ mol$ $H_2$ उत्पन्न करने के लिए,हमें $x = 0.75 \times 2 = 1.5 \ mol$ $H_2O$ की आवश्यकता है।
$4$. दहन अभिक्रिया:
$CH$ (या $C_2H_2$ इकाई) के लिए,दहन अभिक्रिया $C_2H_2 + 2.5 O_2 \rightarrow 2 CO_2 + H_2O$ है।
चूंकि हमारे पास $3 \ mol$ $CH$ ($1.5 \ mol$ $C_2H_2$ के बराबर) है,अभिक्रिया:
$1.5 C_2H_2 + 3.75 O_2 \rightarrow 3 CO_2 + 1.5 H_2O$ होगी।
$5$. $O_2$ के द्रव्यमान की गणना करें:
$O_2$ के मोल $= 3.75 \ mol$.
$O_2$ का द्रव्यमान $= 3.75 \times 32 = 120 \ g$.

(B) $CO_2$ और $MOH$ के बीच अभिक्रिया: $CO_2 + MOH \rightarrow MHCO_3$ है।
चूंकि $0.2 \ mol$ $MOH$ पूर्णतः अभिक्रिया करता है,अतः $0.2 \ mol$ $CO_2$ उत्पन्न होती है।
धातु हाइड्रोजन कार्बोनेट का तापीय अपघटन: $2MHCO_3 \xrightarrow{\Delta} M_2CO_3 + CO_2 + H_2O$ है।
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार,$2 \ mol$ $MHCO_3$ से $1 \ mol$ $CO_2$ प्राप्त होती है।
अतः,$0.2 \ mol$ $CO_2$ प्राप्त करने के लिए $2 \times 0.2 = 0.4 \ mol$ $MHCO_3$ की आवश्यकता होगी।
द्रव्यमान '$x$' $= 0.4 \ mol \times 84 \ g \ mol^{-1} = 33.6 \ g$।

(D) धातु का द्रव्यमान $= 10 \text{ g}$.
ऑक्साइड का द्रव्यमान $= 11.6 \text{ g}$.
ऑक्सीजन का द्रव्यमान $= 11.6 \text{ g} - 10 \text{ g} = 1.6 \text{ g}$.
धातु का तुल्यांकी भार $= \frac{\text{धातु का द्रव्यमान}}{\text{ऑक्सीजन का द्रव्यमान}} \times 8$.
धातु का तुल्यांकी भार $= \frac{10}{1.6} \times 8 = 50$.

(D) आदर्श गैस समीकरण $PV = nRT$ है।
$n = 1 \ mol$ के लिए,समीकरण $P = (RT) \times (V^{-1})$ हो जाता है।
इसे सीधी रेखा के समीकरण $y = mx + c$ के साथ तुलना करने पर,जहाँ $y = P$ और $x = V^{-1}$,हमें ढाल $m = RT$ प्राप्त होता है।
दिया गया है कि ढाल $m = 32.8 \ L \ atm \ mol^{-1}$ और $R = 0.082 \ L \ atm \ K^{-1} \ mol^{-1}$ है।
इसलिए,$RT = 32.8 \ L \ atm \ mol^{-1}$।
$T = \frac{32.8 \ L \ atm \ mol^{-1}}{0.082 \ L \ atm \ K^{-1} \ mol^{-1}} = 400 \ K$.

(D) $He$ के प्रारंभिक मोल $(n_1) = 1 \ mol$।
$CH_4$ के प्रारंभिक मोल $(n_2) = 1 \ mol$।
बाहर निकले $He$ के मोल $(n_1') = \frac{2 \ L}{22.4 \ L/mol} \approx 0.089 \ mol$।
बाहर निकले $CH_4$ के मोल $(n_2') = \frac{1 \ L}{22.4 \ L/mol} \approx 0.044 \ mol$।
$He$ के शेष मोल $(n_1'') = 1 - 0.089 = 0.911 \ mol$।
$CH_4$ के शेष मोल $(n_2'') = 1 - 0.044 = 0.956 \ mol$।
कुल शेष मोल $= 0.911 + 0.956 = 1.867 \ mol$।
$He$ का मोल अंश $(\chi_{He}) = \frac{0.911}{1.867} \approx 0.488$।
$CH_4$ का मोल अंश $(\chi_{CH_4}) = \frac{0.956}{1.867} \approx 0.512$।

(B) ग्राहम के विसरण नियम के अनुसार,विसरण की दर $r = \frac{V}{t} \propto \frac{1}{\sqrt{M}}$ होती है।
अतः,$\frac{r_1}{r_2} = \frac{V_1/t_1}{V_2/t_2} = \sqrt{\frac{M_2}{M_1}}$.
दिया है: $V_1 = 60 \ cm^3, M_1 = 64 \ g \ mol^{-1}, t_1 = x$.
$V_2 = 360 \ cm^3, M_2 = 4 \ g \ mol^{-1}, t_2 = y$.
मान रखने पर: $\frac{60/x}{360/y} = \sqrt{\frac{4}{64}}$.
$\frac{60}{x} \times \frac{y}{360} = \frac{2}{8} = \frac{1}{4}$.
$\frac{y}{6x} = \frac{1}{4}$.
$\frac{y}{x} = \frac{6}{4} = \frac{3}{2}$.
अतः,अनुपात $\frac{x}{y} = \frac{2}{3}$ है।

(D) $RMS$ वेग का सूत्र $v_{rms} = \sqrt{\frac{3RT}{M}}$ है।
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर,$v_{rms}^2 = \frac{3RT}{M}$ प्राप्त होता है।
इसे एक सीधी रेखा के समीकरण $y = mx + C$ के साथ तुलना करने पर,जहाँ $y = v_{rms}^2$ और $x = T$ है:
ढाल $m = \frac{3R}{M}$ है।
दिया गया ढाल $m = 249 \ m^2 \ s^{-2} \ K^{-1}$ और $R = 8.3 \ J \ mol^{-1} \ K^{-1}$ है।
मान रखने पर: $249 = \frac{3 \times 8.3}{M}$।
$M = \frac{3 \times 8.3}{249} = \frac{24.9}{249} = 0.1 \ kg \ mol^{-1}$।
अतः,$M = 1 \times 10^{-1} \ kg \ mol^{-1}$।

(A) मैक्सवेल-बोल्ट्जमैन आणविक गति वितरण के अनुसार,जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है,वक्र का शिखर उच्च वेग की ओर स्थानांतरित हो जाता है और वक्र अधिक चौड़ा और सपाट हो जाता है।
दिए गए ग्राफ में,$T_2$ के लिए शिखर सबसे अधिक वेग पर है,उसके बाद $T_1$ और फिर $T_3$ है।
इसलिए,तापमान का सही क्रम $T_2 > T_1 > T_3$ है।

(A) दिया गया है: $T = 133.33 \ K$,$M = 0.083 \ kg \ mol^{-1}$,$R = 8.3 \ J \ mol^{-1} \ K^{-1}$.
आदर्श गैस के $RMS$ वेग का सूत्र $v_{rms} = \sqrt{\frac{3RT}{M}}$ है।
सूत्र में मान रखने पर:
$v_{rms} = \sqrt{\frac{3 \times 8.3 \times 133.33}{0.083}}$
$v_{rms} = \sqrt{\frac{3323.917}{0.083}}$
$v_{rms} = \sqrt{40047.19} \approx 200.12 \ m \ s^{-1}$.
अतः,$RMS$ वेग लगभग $200 \ m \ s^{-1}$ है।

(D) एक आदर्श गैस के एक मोल के लिए गतिज ऊर्जा $(K.E.)$ का सूत्र है: $K.E. = \frac{1}{2} M v_{rms}^2$
दिया गया है:
मोलर द्रव्यमान $(M)$ $= 0.1 \ kg \ mol^{-1}$
$v_{rms} = 4 \times 10^2 \ ms^{-1}$
मान रखने पर:
$K.E. = \frac{1}{2} \times (0.1 \ kg \ mol^{-1}) \times (4 \times 10^2 \ ms^{-1})^2$
$K.E. = 0.05 \times (16 \times 10^4)$
$K.E. = 0.8 \times 10^4 = 8 \times 10^3 \ J \ mol^{-1}$

(C) आदर्श गैस की गतिज ऊर्जा $(KE)$ का सूत्र: $KE = \frac{3}{2} nRT$ है।
चूंकि तापमान $(T)$ स्थिर है,इसलिए गतिज ऊर्जा मोलों की संख्या $(n)$ के सीधे आनुपातिक है,अर्थात $KE \propto n$।
अतः,गतिज ऊर्जा का अनुपात: $\frac{KE_{H_2}}{KE_{O_2}} = \frac{n_{H_2}}{n_{O_2}}$ होगा।
प्रत्येक गैस के लिए मोलों की संख्या की गणना:
$n_{H_2} = \frac{\text{द्रव्यमान}}{\text{मोलर द्रव्यमान}} = \frac{3 \ g}{2 \ g/mol} = 1.5 \ mol$।
$n_{O_2} = \frac{\text{द्रव्यमान}}{\text{मोलर द्रव्यमान}} = \frac{4 \ g}{32 \ g/mol} = 0.125 \ mol$।
अब,अनुपात ज्ञात करें: $\frac{KE_{H_2}}{KE_{O_2}} = \frac{1.5}{0.125} = \frac{12}{1}$।
इस प्रकार,अनुपात $12: 1$ है।

(D) $RMS$ वेग $(u_{rms})$ का सूत्र है: $u_{rms} = \sqrt{\frac{3 RT}{M}}$
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर: $(u_{rms})^2 = \frac{3 RT}{M}$
इसे मूल बिंदु से गुजरने वाली सीधी रेखा के समीकरण $y = mx + C$ से तुलना करने पर,जहाँ $y = (u_{rms})^2$ और $x = T$ है:
$(u_{rms})^2 = (\frac{3 R}{M}) \cdot T + 0$
यहाँ,ढाल $(m)$ $= \frac{3 R}{M}$ है।

(A) एलाइलिक हैलाइड वह यौगिक है जिसमें हैलोजन परमाणु $sp^3$ संकरित कार्बन परमाणु से जुड़ा होता है जो कार्बन-कार्बन द्वि-आबंध $(C=C)$ के निकट होता है।
आइए संरचनाओं का विश्लेषण करें:
$A$. $4-$क्लोरोब्यूट$-1-$ईन $(CH_2=CH-CH_2-CH_2-Cl)$: $Cl$ परमाणु उस कार्बन से जुड़ा है जो द्वि-आबंध के निकट नहीं है। यह एक प्राथमिक एल्काइल हैलाइड है,एलाइलिक हैलाइड नहीं।
$B$. $1-$क्लोरोब्यूट$-2-$ईन $(CH_3-CH=CH-CH_2-Cl)$: $Cl$ परमाणु द्वि-आबंध के निकट वाले कार्बन से जुड़ा है। यह एक एलाइलिक हैलाइड है।
$C$. $3-$क्लोरो$-2-$मिथाइलब्यूट$-1-$ईन $(CH_2=C(CH_3)-CHCl-CH_3)$: $Cl$ परमाणु द्वि-आबंध के निकट वाले कार्बन से जुड़ा है। यह एक एलाइलिक हैलाइड है।
$D$. $4-$क्लोरोपेंट$-2-$ईन $(CH_3-CH=CH-CH_2-CH_2-Cl)$: $Cl$ परमाणु उस कार्बन से जुड़ा है जो द्वि-आबंध के निकट नहीं है। यह एलाइलिक हैलाइड नहीं है।
नोट: $A$ और $D$ दोनों एलाइलिक हैलाइड नहीं हैं। हालाँकि,$4-$क्लोरोब्यूट$-1-$ईन पाठ्यपुस्तकों में गैर-एलाइलिक हैलाइड को दर्शाने के लिए सबसे सामान्य उदाहरण है।

(A) कार्बोक्सिलिक अम्ल फिनोल की तुलना में अधिक प्रबल अम्ल होते हैं क्योंकि प्रोटॉन के नुकसान के बाद बनने वाला कार्बोक्सिलेट आयन फिनोक्साइड आयन की तुलना में अधिक स्थिर होता है।
कार्बोक्सिलेट आयन $(RCOO^-)$ में,ऋण आवेश दो अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक ऑक्सीजन परमाणुओं पर विस्थानीकृत (delocalized) होता है,जिसके परिणामस्वरूप दो समतुल्य अनुनाद संरचनाएं प्राप्त होती हैं।
फिनोक्साइड आयन $(C_6H_5O^-)$ में,ऋण आवेश एरोमैटिक वलय पर विस्थानीकृत होता है,जो कुछ अनुनाद संरचनाओं में ऋण आवेश को कम विद्युत ऋणात्मक कार्बन परमाणुओं पर रखता है।
चूंकि समतुल्य अनुनाद संरचनाएं अधिक स्थिरता प्रदान करती हैं,इसलिए कार्बोक्सिलेट आयन अधिक स्थिर होता है,जो कार्बोक्सिलिक अम्लों को अधिक अम्लीय बनाता है।

(B) डीएक्टिवेटिंग समूह वे होते हैं जो बेंजीन रिंग से इलेक्ट्रॉन घनत्व को खींचते हैं, जिससे रिंग इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन अभिक्रियाओं के प्रति कम सक्रिय हो जाती है।
दिए गए समूहों में:
$1$. $-Cl$: डीएक्टिवेटिंग ($-I$ प्रभाव के कारण)।
$2$. $-SO_3H$: डीएक्टिवेटिंग ($-I$ और $-M$ प्रभाव के कारण)।
$3$. $-OH$: एक्टिवेटिंग ($+M$ प्रभाव के कारण)।
$4$. $-NHC_2H_5$: एक्टिवेटिंग ($+M$ प्रभाव के कारण)।
$5$. $-COOCH_3$: डीएक्टिवेटिंग ($-I$ और $-M$ प्रभाव के कारण)।
$6$. $-CH_3$: एक्टिवेटिंग ($+I$ और हाइपरकंजुगेशन के कारण)।
अतः, डीएक्टिवेटिंग समूह $-Cl, -SO_3H, \text{ और } -COOCH_3$ हैं।
कुल डीएक्टिवेटिंग समूहों की संख्या $3$ है।

(B) कॉलम क्रोमैटोग्राफी में,जिस पदार्थ का अधिशोषण सबसे कम होता है,वह सबसे पहले बाहर आता है क्योंकि स्थिर प्रावस्था (stationary phase) के साथ उसकी अन्योन्यक्रिया सबसे कमजोर होती है।
अधिशोषण का क्रम: $D > B > C > A$ है।
चूंकि $A$ का अधिशोषण सबसे कम है,इसलिए यह सबसे पहले बाहर आएगा।
अतः,निक्षालन (elution) का क्रम $A, C, B, D$ है।

(C) आइए अयस्कों की रासायनिक संरचना के आधार पर दिए गए विकल्पों का विश्लेषण करें:
$A$. क्युप्राइट $(Cu_2O)$ और हेमेटाइट $(Fe_2O_3)$ दोनों ऑक्साइड अयस्क हैं। यह सही ढंग से मेल खाता है।
$B$. कैलेमाइन $(ZnCO_3)$ और सिडेराइट $(FeCO_3)$ दोनों कार्बोनेट अयस्क हैं। यह सही ढंग से मेल खाता है।
$C$. मैग्नेटाइट $(Fe_3O_4)$ एक ऑक्साइड अयस्क है,और मैलाकाइट $(CuCO_3 \cdot Cu(OH)_2)$ एक कार्बोनेट अयस्क है। इनमें से कोई भी सिलिकेट अयस्क नहीं है। यह सही ढंग से मेल नहीं खाता है।
$D$. स्फेलेराइट $(ZnS)$ और फूल्स गोल्ड (पाइराइट,$FeS_2$) दोनों सल्फाइड अयस्क हैं। यह सही ढंग से मेल खाता है।
अतः,जो सेट सही ढंग से मेल नहीं खाता है वह $C$ है।

(D) $Fe$ (लोहा) के निष्कर्षण में,$FeO$ अशुद्धि को आयरन सिलिकेट धातुमल $(FeSiO_3)$ के रूप में हटाने के लिए फ्लक्स के रूप में सिलिका $(SiO_2)$ मिलाया जाता है।
$Cu$ (तांबा) के निष्कर्षण में,अशुद्धि के रूप में मौजूद $FeS$ को $SiO_2$ फ्लक्स मिलाकर आयरन सिलिकेट धातुमल $(FeSiO_3)$ के रूप में हटाया जाता है।
$Zn$ (जस्ता) के निष्कर्षण में,$FeO$ अशुद्धि को $SiO_2$ फ्लक्स मिलाकर आयरन सिलिकेट धातुमल $(FeSiO_3)$ के रूप में हटाया जाता है।
अतः,$Fe$,$Cu$ और $Zn$ में अशुद्धियों को धातुमल के रूप में हटाया जाता है।

(B) कॉपर के विद्युत अपघटनी शोधन के दौरान,अशुद्ध कॉपर के ब्लॉक का उपयोग एनोड के रूप में और शुद्ध कॉपर की पतली पट्टी का उपयोग कैथोड के रूप में किया जाता है।

(B) ढलवां लोहे से पिटवां लोहा बनाने की प्रक्रिया में,रिवरबरेटरी भट्टी में चूना पत्थर $(CaCO_3)$ का अस्तर लगाया जाता है।
$CaCO_3$ सिलिकॉन जैसी अशुद्धियों को दूर करने के लिए फ्लक्स के रूप में कार्य करता है,जो ऑक्सीकृत होकर $SiO_2$ बनाता है।
$CaO + SiO_2 \longrightarrow CaSiO_3$ (धातुमल)।
अतः,$CaCO_3$ प्रयुक्त फ्लक्स है।

(D) ब्लास्ट फर्नेस में,$500-800 \ K$ का तापमान रेंज निम्न तापमान क्षेत्र है।
इस क्षेत्र में निम्नलिखित अपचयन (reduction) अभिक्रियाएँ होती हैं:
$(i)$ $3 Fe_2O_3 + CO \rightarrow 2 Fe_3O_4 + CO_2$
$(iii)$ $Fe_3O_4 + 4 CO \rightarrow 3 Fe + 4 CO_2$
$(iv)$ $Fe_2O_3 + CO \rightarrow 2 FeO + CO_2$
अभिक्रिया $(ii)$ इस विशिष्ट तापमान सीमा में प्राथमिक अपचयन चरण नहीं है।
अतः,सही अभिक्रियाएँ $(i)$,$(iii)$ और $(iv)$ हैं।

(B) ब्लास्ट फर्नेस से प्राप्त लोहे में लगभग $4 \%$ कार्बन और कम मात्रा में अन्य अशुद्धियाँ (जैसे $S, P, Si, Mn$) होती हैं।
इस प्रकार के लोहे को पिग आयरन कहा जाता है।

(B) ब्लास्ट फर्नेस में,आयरन ऑक्साइड का अपचयन अलग-अलग तापमान सीमाओं पर होता है।
$900-1500 \ K$ की तापमान सीमा (भट्टी का निचला भाग) में,निम्नलिखित अभिक्रियाएँ होती हैं:
$FeO + CO \rightarrow Fe + CO_2$
$C + CO_2 \rightarrow 2CO$
$CaO + SiO_2 \rightarrow CaSiO_3$ (धातुमल/स्लैग).
अतः,इस क्षेत्र में $FeO + CO \rightarrow Fe + CO_2$ अभिक्रिया होती है।

(B) $C_2H_5OH$ (अल्कोहलिक विलायक) की उपस्थिति में एल्काइल हैलाइड $C_3H_7Cl$ की $KCN$ के साथ अभिक्रिया $S_N2$ क्रियाविधि द्वारा मुख्य उत्पाद के रूप में एल्काइल साइनाइड (नाइट्राइल) देती है।
$CH_3CH_2CH_2Cl + KCN \xrightarrow{C_2H_5OH} CH_3CH_2CH_2CN + KCl$
यहाँ,$X = KCN/C_2H_5OH$ और $Y = CH_3CH_2CH_2CN$ है।
एल्काइल साइनाइड $(Y)$ का जल-अपघटन कार्बोक्सिलिक अम्ल और अमोनिया गैस $(NH_3)$ देता है:
$CH_3CH_2CH_2CN + 2H_2O + H^+ \rightarrow CH_3CH_2CH_2COOH + NH_3 \uparrow$
निकलने वाली अमोनिया गैस $(NH_3)$ क्षारीय प्रकृति की होती है और यह लाल लिटमस पेपर को नीला कर देती है।

(D) स्वार्ट्स अभिक्रिया का उपयोग एल्काइल फ्लोराइड के संश्लेषण के लिए किया जाता है।
इसमें एल्काइल क्लोराइड या एल्काइल ब्रोमाइड को $AgF$,$Hg_2F_2$,$CoF_2$ या $SbF_3$ जैसे धात्विक फ्लोराइड की उपस्थिति में गर्म किया जाता है।
दिए गए विकल्पों में,$2 R-CH_2-Br + CoF_2 \longrightarrow 2 R-CH_2-F + CoBr_2$ स्वार्ट्स अभिक्रिया को दर्शाता है क्योंकि इसमें धात्विक फ्लोराइड का उपयोग करके हैलोजन परमाणु का फ्लोरीन के साथ विनिमय होता है।

(B) बेंज़ोयल पेरोक्साइड $((C_6H_5CO)_2O_2)$ की उपस्थिति में एलाइलबेंज़ीन और $HBr$ की अभिक्रिया पेरोक्साइड प्रभाव (खराश प्रभाव) के माध्यम से होती है,जो एंटी-मार्कोवनिकोव योग का पालन करती है।
इस अभिक्रिया में,$Br$ परमाणु द्वि-आबंध के कम प्रतिस्थापित कार्बन परमाणु से जुड़ता है।
प्राप्त उत्पाद $C_6H_5-CH_2-CH_2-CH_2Br$ है।
चूंकि ब्रोमीन परमाणु एक प्राथमिक कार्बन परमाणु से जुड़ा है,इसलिए उत्पाद एक प्राथमिक एल्काइल हैलाइड है।

(C) $S_N 1$ क्रियाविधि एक स्थिर कार्बोनियम आयन (carbocation) मध्यवर्ती के माध्यम से आगे बढ़ती है। कार्बोनियम आयन की स्थिरता $S_N 1$ अभिक्रिया की सुगमता निर्धारित करती है। अनुनाद (resonance) के कारण बेंजिलिक कार्बोनियम आयन अत्यधिक स्थिर होते हैं।
$(A)$ उत्पाद $C_6H_5CH_2CH_2CH_2Cl$ (एक प्राथमिक एल्काइल हैलाइड) है,जो $S_N 2$ के माध्यम से जल-अपघटन करता है।
$(B)$ उत्पाद $C_6H_5CH(Br)CH_2CH_3$ है,जो आयनीकरण पर एक स्थिर बेंजिलिक कार्बोनियम आयन $(C_6H_5CH^+CH_2CH_3)$ बनाता है,इसलिए यह $S_N 1$ का पक्ष लेता है।
$(C)$ उत्पाद $C_6H_5C(Br)(CH_3)_2$ है,जो आयनीकरण पर एक स्थिर बेंजिलिक कार्बोनियम आयन $(C_6H_5C^+(CH_3)_2)$ बनाता है,इसलिए यह $S_N 1$ का पक्ष लेता है।
$(D)$ उत्पाद $C_6H_5CH_2CH_2Br$ (एक प्राथमिक एल्काइल हैलाइड) है,जो $S_N 2$ के माध्यम से जल-अपघटन करता है।
अतः,केवल $(B)$ और $(C)$ स्थिर बेंजिलिक कार्बोनियम आयन बनाते हैं और $S_N 1$ क्रियाविधि द्वारा जल-अपघटन करते हैं।

(B) अभिक्रियाओं का विश्लेषण इस प्रकार है:
$A$: प्रोपीन $HI$ के साथ अभिक्रिया करके मार्कोवनिकोव योग के माध्यम से $2-$आयोडोप्रोपेन बनाता है।
$B$: प्रोपेन-$1-$ऑल $NaI$ और $H_3PO_4$ के साथ अभिक्रिया करके $1-$आयोडोप्रोपेन बनाता है।
$C$: $1-$क्लोरोप्रोपेन शुष्क एसीटोन में $NaI$ के साथ अभिक्रिया करके (फिंकेलस्टीन अभिक्रिया) $1-$आयोडोप्रोपेन बनाता है।
$D$: प्रोपेन $hv$ की उपस्थिति में $I_2$ के साथ अभिक्रिया करके $2-$आयोडोप्रोपेन को मुख्य उत्पाद के रूप में बनाता है क्योंकि द्वितीयक मुक्त मूलक अधिक स्थायी होता है।
अतः,$B$ और $C$ $1-$आयोडोप्रोपेन के विरचन के लिए सही विधियाँ हैं।

(D) पहली अभिक्रिया में,$(CH_3)_3CONa$ एक प्रबल नाभिकरागी (nucleophile) है और $CH_3CH_2Br$ एक प्राथमिक एल्किल हैलाइड है। यह $S_N2$ अभिक्रिया के माध्यम से ईथर $(CH_3)_3COCH_2CH_3$ $(X)$ बनाता है।
दूसरी अभिक्रिया में,$(CH_3)_3CBr$ एक तृतीयक एल्किल हैलाइड है और $CH_3CH_2ONa$ एक प्रबल क्षार है। प्रबल क्षार के साथ तृतीयक एल्किल हैलाइड $E2$ विलोपन अभिक्रिया द्वारा एल्कीन $(CH_3)_2C=CH_2$ $(Y)$ बनाता है।

(D) $1$. $C_5H_{12}$ का वह आइसोमर जो $Br_2 / \text{light}$ के साथ अभिक्रिया करने पर केवल एक मोनोब्रोमिनेटेड उत्पाद $C_5H_{11}Br$ देता है,वह नियोपेंटेन $(2,2-\text{डाइमिथाइलप्रोपेन})$ है। ऐसा इसलिए है क्योंकि नियोपेंटेन में सभी $12$ हाइड्रोजन परमाणु समान हैं।
$2$. नियोपेंटेन $Br_2 / \text{light}$ के साथ अभिक्रिया करके $1-\text{ब्रोमो}-2,2-\text{डाइमिथाइलप्रोपेन}$ $(X)$ बनाता है।
$3$. प्राथमिक एल्काइल हैलाइड $(X)$ की $AgNO_2$ के साथ अभिक्रिया $S_N2$ क्रियाविधि द्वारा होती है,जहाँ न्यूक्लियोफाइल नाइट्राइट आयन $(NO_2^-)$ होता है। चूँकि $AgNO_2$ काफी हद तक सहसंयोजक है,नाइट्रोजन परमाणु न्यूक्लियोफाइल के रूप में कार्य करता है,जिससे मुख्य उत्पाद के रूप में नाइट्रोएल्केन $(R-NO_2)$ बनता है।
$4$. इसलिए,$1-\text{ब्रोमो}-2,2-\text{डाइमिथाइलप्रोपेन}$ की $AgNO_2$ के साथ अभिक्रिया मुख्य उत्पाद के रूप में $2,2-\text{डाइमिथाइल}-1-\text{नाइट्रोप्रोपेन}$ $(Y)$ देती है।

(A) $1$. $X$ के निर्माण के लिए: $CH_3CH_2CH_2Br$ की शुष्क ईथर में $Mg$ के साथ अभिक्रिया से ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक,$CH_3CH_2CH_2MgBr$ बनता है। इसके बाद $H_2O$ के साथ जल-अपघटन करने पर प्रोपेन,$CH_3CH_2CH_3$ उत्पाद $X$ के रूप में प्राप्त होता है।
$2$. $Y$ के निर्माण के लिए: $CH_3CH_2CH_2Br$ की इथेनॉल में $NaOEt$ (एक प्रबल नाभिकरागी/क्षार) के साथ अभिक्रिया $S_N2$ क्रियाविधि का पालन करती है,जिससे ईथर,$CH_3CH_2CH_2OCH_2CH_3$ मुख्य उत्पाद $Y$ के रूप में प्राप्त होता है।

(D) एल्काइल ब्रोमाइड $C_5H_{11}Br$ का प्रथम कोटि की बलगतिकी के अनुसार जल-अपघटन $S_N1$ तंत्र को दर्शाता है,जो एक स्थिर कार्बोकेशन के निर्माण के माध्यम से आगे बढ़ता है। $C_5$ एल्काइल ब्रोमाइड के लिए एक स्थिर कार्बोकेशन बनाने हेतु,यह संभवतः एक तृतीयक एल्काइल ब्रोमाइड,विशेष रूप से $2$-ब्रोमो-$2$-मिथाइल ब्यूटेन है।
$1$. ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक का निर्माण: $CH_3CH_2C(CH_3)_2Br + Mg \xrightarrow{\text{dry ether}} CH_3CH_2C(CH_3)_2MgBr$.
$2$. $D_2O$ के साथ अभिक्रिया: ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $D_2O$ के साथ अभिक्रिया करके $MgBr$ समूह को ड्यूटेरियम परमाणु $(D)$ द्वारा प्रतिस्थापित करता है: $CH_3CH_2C(CH_3)_2MgBr + D_2O \rightarrow CH_3CH_2C(CH_3)_2D + Mg(OD)Br$.
अतः,उत्पाद $Y$,$2$-ड्यूटेरियो-$2$-मिथाइल ब्यूटेन है,जो विकल्प $D$ में दिखाई गई संरचना से मेल खाता है।

(D) $1$. $4-\text{Bromoethylbenzene}$ की ऊष्मा $(\Delta)$ की उपस्थिति में $Br_2$ के साथ अभिक्रिया बेन्ज़िलिक स्थिति पर मुक्त-मूलक प्रतिस्थापन द्वारा $1-(4-\text{bromophenyl})\text{bromoethane}$ (यौगिक $B$) बनाती है।
$2$. इसके बाद यौगिक $B$ की जलीय $KOH$ के साथ अभिक्रिया एक नाभिकरागी प्रतिस्थापन अभिक्रिया है,जिसमें बेन्ज़िलिक स्थिति पर स्थित ब्रोमीन परमाणु को हाइड्रॉक्सिल समूह $(-OH)$ द्वारा प्रतिस्थापित करके $1-(4-\text{bromophenyl})\text{ethanol}$ (यौगिक $C$) प्राप्त होता है।

(D) सही मिलान इस प्रकार हैं:
$(A)$ सैंडमेयर अभिक्रिया: डायज़ोनियम लवणों से एराइल हैलाइड्स ($Ar-Cl$ या $Ar-Br$) तैयार करने के लिए उपयोग की जाती है। अतः,$(A-III)$.
$(B)$ फिंकेलस्टीन अभिक्रिया: $R-X + NaI \longrightarrow R-I + NaX$ (जहाँ $X = Cl, Br$)। अतः,$(B-I)$.
$(C)$ स्वार्ट्स अभिक्रिया: $R-X + AgF \longrightarrow R-F + AgX$। अतः,$(C-II)$.
इसलिए,सही क्रम $A-III, B-I, C-II$ है।

(A) $1$. क्लोरोबेंजीन का फिनोल में रूपांतरण डाउ प्रक्रम (Dow's process) द्वारा किया जाता है,जिसके लिए $623 \ K$ तापमान और $300 \ atm$ दबाव पर $NaOH$ की आवश्यकता होती है,जिसके बाद $H^+$ के साथ अम्लीकरण किया जाता है।
$2$. क्लोरोबेंजीन के नाइट्रीकरण से प्राप्त मुख्य उत्पाद $p$-नाइट्रोक्लोरोबेंजीन है। पैरा स्थिति पर इलेक्ट्रॉन-आकर्षक $-NO_2$ समूह की उपस्थिति के कारण यह यौगिक नाभिकरागी प्रतिस्थापन (nucleophilic substitution) के प्रति अधिक सक्रिय होता है। इसे $443 \ K$ तापमान पर $NaOH$ का उपयोग करके और उसके बाद $H^+$ के साथ अम्लीकरण करके $p$-नाइट्रोफिनोल में परिवर्तित किया जा सकता है।
$3$. अतः,$A = (i) \ NaOH, 623 \ K, 300 \ atm \ (ii) \ H^+$ और $B = (i) \ NaOH, 443 \ K \ (ii) \ H^+$।

(D) बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड का डाइफिनाइल में रूपांतरण दो चरणों में होता है:
$1$. $CuCl$ का उपयोग करके बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड का क्लोरोबेंजीन में रूपांतरण $Sandmeyer$ अभिक्रिया कहलाती है।
$2$. सोडियम $(Na)$ और शुष्क ईथर की उपस्थिति में दो एरील हैलाइड अणुओं (क्लोरोबेंजीन) के युग्मन से डाइफिनाइल बनने की प्रक्रिया को $Fittig$ अभिक्रिया कहा जाता है।
अतः,सही क्रम $Sandmeyer$ और $Fittig$ है।

(B) $1$. क्लोरोबेंजीन का $conc. HNO_3$ और $conc. H_2SO_4$ के साथ नाइट्रीकरण करने पर मुख्य उत्पाद $(X)$ के रूप में $1$-क्लोरो-$4$-नाइट्रोबेंजीन प्राप्त होता है,क्योंकि $-Cl$ समूह ऑर्थो/पैरा निर्देशक है और पैरा-आइसोमर त्रिविम बाधा के कारण अधिक अनुकूल होता है।
$2$. $1$-क्लोरो-$4$-नाइट्रोबेंजीन का $4$-नाइट्रोफिनोल में रूपांतरण न्यूक्लियोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन द्वारा होता है।
$3$. इस अभिक्रिया के लिए मजबूत न्यूक्लियोफिलिक स्थितियों की आवश्यकता होती है,जो $443 \ K$ पर $(i) NaOH$ और उसके बाद $(ii) H^+$ (अम्लीकरण) द्वारा प्रदान की जाती है,जो फिनोक्साइड आयन को फिनोल में परिवर्तित करता है।
$4$. अतः,$Y$ का मान $(i) NaOH, 443 \ K, (ii) H^+$ है और $Z$ का मान $4$-नाइट्रोफिनोल है।

(D) पहला चरण बेंज़ोयल पेरोक्साइड की उपस्थिति में प्रोपीन $(C_3H_6)$ में $HBr$ का योग है,जो एंटी-मार्कोवनिकोव नियम का पालन करता है। इसके परिणामस्वरूप $X$ के रूप में $1$-ब्रोमोप्रोपेन $(CH_3CH_2CH_2Br)$ बनता है।
दूसरे चरण में,$1$-ब्रोमोप्रोपेन $Na$ और शुष्क ईथर की उपस्थिति में ब्रोमोबेंजीन के साथ अभिक्रिया करता है। यह एक वुर्ट्ज़-फिटिंग अभिक्रिया है,जो अल्काइल समूह को बेंजीन रिंग से जोड़ती है,जिससे $Y$ के रूप में प्रोपिलबेंजीन बनता है।

(B) वुर्ट्ज़-फिटिंग अभिक्रिया में एक एराइल हैलाइड की अभिक्रिया एक एल्काइल हैलाइड के साथ सोडियम धातु और शुष्क ईथर की उपस्थिति में कराई जाती है,जिससे एल्काइल-प्रतिस्थापित एरोमैटिक यौगिक प्राप्त होता है।
सामान्य अभिक्रिया:
$Ar-X + R-X + 2Na \xrightarrow{\text{dry ether}} Ar-R + 2NaX$
इस अभिक्रिया में,यौगिक $X$ एक एराइल हैलाइड (जैसे क्लोरोबेंजीन) होना चाहिए ताकि वह एल्काइल हैलाइड $(R-X)$ के साथ अभिक्रिया करके प्रतिस्थापित बेंजीन उत्पाद बना सके।
अतः,सही यौगिक $X$ क्लोरोबेंजीन है।

(C) अभिक्रिया अनुक्रम इस प्रकार है:
$1$. बेंजीन $FeCl_3$ (लुईस अम्ल) की उपस्थिति में $Cl_2$ के साथ अभिक्रिया करके क्लोरोबेंजीन $(X)$ बनाता है।
$2$. क्लोरोबेंजीन $(X)$ सोडियम धातु और शुष्क ईथर की उपस्थिति में एल्काइल हैलाइड $(R-X)$ के साथ अभिक्रिया करके एल्काइलबेंजीन $(Y)$ बनाता है।
एराइल हैलाइड और एल्काइल हैलाइड के बीच सोडियम और शुष्क ईथर की उपस्थिति में होने वाली इस अभिक्रिया को वुर्ट्ज़-फिटिग अभिक्रिया कहा जाता है।

(A) $UV$ प्रकाश की उपस्थिति में $4$-ब्रोमोटोल्यूइन और $Br_2$ की अभिक्रिया एक मुक्त मूलक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है। यह अभिक्रिया एरोमैटिक वलय पर नहीं बल्कि बेंजिलिक स्थिति पर होती है। इसलिए,$X$,$4$-ब्रोमोबेंजिल ब्रोमाइड $(Br-C_6H_4-CH_2Br)$ है।
जब $4$-ब्रोमोबेंजिल ब्रोमाइड को $OH^-$ के साथ उपचारित किया जाता है,तो यह एक नाभिकरागी प्रतिस्थापन अभिक्रिया $(S_N2)$ से गुजरता है जहाँ साइड चेन पर स्थित $Br$ परमाणु $OH$ समूह द्वारा प्रतिस्थापित हो जाता है। इसलिए,$Y$,$4$-ब्रोमोबेंजिल अल्कोहल $(Br-C_6H_4-CH_2OH)$ है।

(C) $3-$हेक्सीन का प्रोपेन में रूपांतरण दो मुख्य चरणों में होता है:
चरण-$I$: $(i) O_3$ और उसके बाद $(ii) Zn, H_2O$ का उपयोग करके $3-$हेक्सीन $(CH_3CH_2CH=CHCH_2CH_3)$ का ओजोनोलिसिस करने पर प्रोपेनल $(CH_3CH_2CHO)$ के दो अणु प्राप्त होते हैं।
चरण-$II$: प्रोपेनल $(CH_3CH_2CHO)$ का प्रोपेन $(CH_3CH_2CH_3)$ में अपचयन क्लेमेन्सन अपचयन द्वारा किया जाता है,जिसमें $Zn(Hg)$ और $HCl$ का उपयोग होता है।

(D) $1$. $C_4H_8$ का ओजोनोलिसिस एसीटोन $(CH_3COCH_3)$ और फॉर्मेल्डिहाइड $(HCHO)$ देता है। यह पुष्टि करता है कि $C_4H_8$ आइसोब्यूटिलीन,$(CH_3)_2C=CH_2$ है।
$2$. पेरोक्साइड की उपस्थिति में आइसोब्यूटिलीन की $HBr$ के साथ अभिक्रिया एंटी-मार्कोवनिकोव योग का पालन करती है: $(CH_3)_2C=CH_2 + HBr \xrightarrow{\text{peroxide}} (CH_3)_2CH-CH_2Br$ ($X$ $1-$ब्रोमो$-2-$मिथाइलप्रोपेन है)।
$3$. $X$ शुष्क ईथर में $Mg$ के साथ अभिक्रिया करके ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक बनाता है: $(CH_3)_2CH-CH_2MgBr$।
$4$. ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $CO_2$ के साथ अभिक्रिया करता है और उसके बाद एसिड हाइड्रोलिसिस द्वारा कार्बोक्सिलिक एसिड बनाता है: $(CH_3)_2CH-CH_2MgBr + CO_2$ $\rightarrow (CH_3)_2CH-CH_2COOMgBr$ $\xrightarrow{H_3O^+} (CH_3)_2CH-CH_2COOH$।
$5$. अंतिम उत्पाद $Y$ $3-$मिथाइल ब्यूटेनॉइक एसिड है।

(A) $1$. एल्कीन $X$,$2$-मिथाइलप्रोपीन $(CH_3-C(CH_3)=CH_2)$ है।
$2$. $2$-मिथाइलप्रोपीन की $HBr$ के साथ अभिक्रिया मार्कोवनिकोव नियम का पालन करती है और $Y$ देती है,जो $tert$-ब्यूटाइल ब्रोमाइड $(CH_3-C(Br)(CH_3)-CH_3)$ है।
$3$. $tert$-ब्यूटाइल ब्रोमाइड की निर्जलीय $AlCl_3$ की उपस्थिति में बेंजीन के साथ अभिक्रिया (फ्रीडल-क्राफ्ट्स एल्काइलेशन) से $Z$ प्राप्त होता है,जो $tert$-ब्यूटाइलबेंजीन $(C_6H_5-C(CH_3)_3)$ है।
$4$. $tert$-ब्यूटाइलबेंजीन में कोई बेंजाइलिक हाइड्रोजन परमाणु नहीं होता है,इसलिए यह $KMnO_4-KOH$ द्वारा ऑक्सीकरण के प्रति प्रतिरोधी है।

(A) $(i)$ कैल्शियम फॉस्फाइड जल के साथ अभिक्रिया करके फॉस्फीन उत्पन्न करता है: $Ca_3P_2 + 6H_2O \rightarrow 3Ca(OH)_2 + 2PH_3$.
$(ii)$ सफेद फॉस्फोरस अक्रिय वातावरण में सांद्र $NaOH$ विलयन के साथ अभिक्रिया करके फॉस्फीन उत्पन्न करता है: $P_4 + 3NaOH + 3H_2O \rightarrow PH_3 + 3NaH_2PO_2$.
$(iii)$ लाल फॉस्फोरस,सफेद फॉस्फोरस की तुलना में बहुत कम अभिक्रियाशील होता है और क्षार के साथ अभिक्रिया करके फॉस्फीन नहीं देता है।

(C) $1$. $P_2O_3$ की जल के साथ अभिक्रिया: $P_2O_3 + 3H_2O \rightarrow 2H_3PO_3$ ($X = H_3PO_3$,फास्फोरस अम्ल)।
$2$. $H_3PO_3$ की संरचना में दो $P-OH$ बंध होते हैं।
$3$. $Red \ P_4$ की क्षार के साथ अभिक्रिया: $P_4 + 3NaOH + 3H_2O \rightarrow PH_3 + 3NaH_2PO_2$ ($Y = H_3PO_2$,हाइपोफास्फोरस अम्ल)।
$4$. $H_3PO_2$ की संरचना में एक $P-OH$ बंध होता है।
$5$. अतः,$X$ $(H_3PO_3)$ और $Y$ $(H_3PO_2)$ में $P-OH$ बंधों की संख्या क्रमशः $2$ और $1$ है।

(D) फास्फोरस के ऑक्सोएसिड की क्षारकता उसकी संरचना में मौजूद $P-OH$ समूहों की संख्या द्वारा निर्धारित की जाती है।
$1$. $H_3PO_2$ (हाइपोफास्फोरस अम्ल): इसमें एक $P-OH$ समूह है,इसलिए इसकी क्षारकता $1$ है।
$2$. $H_3PO_3$ (ऑर्थोफास्फोरस अम्ल): इसमें दो $P-OH$ समूह हैं,इसलिए इसकी क्षारकता $2$ है।
$3$. $H_3PO_4$ (ऑर्थोफास्फोरिक अम्ल): इसमें तीन $P-OH$ समूह हैं,इसलिए इसकी क्षारकता $3$ है।
अतः,$H_3PO_2, H_3PO_3, H_3PO_4$ की क्षारकता क्रमशः $1, 2, 3$ है।

(A) जब क्लोरीन गर्म और सांद्र $NaOH$ के साथ अभिक्रिया करता है,तो यह असमानुपातन (disproportionation) अभिक्रिया प्रदर्शित करता है।
संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$3 Cl_2 + 6 NaOH \longrightarrow 5 NaCl + NaClO_3 + 3 H_2 O$
अतः,बनने वाले उत्पाद सोडियम क्लोराइड $(NaCl)$,सोडियम क्लोरेट $(NaClO_3)$ और जल $(H_2 O)$ हैं।

(B) ज़ेनॉन विभिन्न परिस्थितियों में फ्लोरीन के साथ अभिक्रिया करके $XeF_2$,$XeF_4$ और $XeF_6$ बनाता है।
$XeF_4$ के निर्माण के लिए अभिक्रिया इस प्रकार है:
$Xe_{(g)} + 2 F_{2(g)} \xrightarrow{873 \text{ K}, 7 \text{ bar }} XeF_{4(s)}$
इस अभिक्रिया में,$Xe$ का $1 \text{ मोल}$,$XeF_4$ बनाने के लिए $F_2$ के $2 \text{ मोल}$ के साथ अभिक्रिया करता है।
हालाँकि,$XeF_4$ के औद्योगिक उत्पादन में,$Xe$ का $XeF_4$ में पूर्ण रूपांतरण सुनिश्चित करने और अशुद्धियों के रूप में $XeF_2$ या $XeF_6$ के निर्माण को रोकने के लिए $Xe$ और $F_2$ के $1 : 5$ अनुपात के मिश्रण का उपयोग किया जाता है।
अतः,आवश्यक अनुपात $1 : 5$ है।

(A) $XeF_4$ की जल-अपघटन अभिक्रिया इस प्रकार है:
$6XeF_4 + 12H_2O \longrightarrow 4Xe + 2XeO_3 + 24HF + 3O_2$
यहाँ,'$X$' का मान $XeO_3$ है।
$XeO_3$ में,केंद्रीय परमाणु $Xe$ के पास $8$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। यह $O$ परमाणुओं के साथ $3$ द्वि-आबंध बनाता है और इसके पास $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) होता है।
$VSEPR$ सिद्धांत के अनुसार,इसका संकरण $sp^3$ है और एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होने के कारण,इसकी ज्यामिति पिरामिडीय होती है।

(C) जैव-निम्नीकरणीय बहुलक $PHBV$ (poly $\beta$-hydroxybutyrate-co-$\beta$-hydroxyvalerate) को $3$-हाइड्रॉक्सीब्यूटेनॉइक एसिड और $3$-हाइड्रॉक्सीपेंटेनॉइक एसिड के सह-बहुलकीकरण (copolymerization) द्वारा प्राप्त किया जाता है।
मोनोमर्स हैं:
$Y = CH_3-CH(OH)-CH_2-COOH$ ($3$-हाइड्रॉक्सीब्यूटेनॉइक एसिड)
$Z = CH_3-CH_2-CH(OH)-CH_2-COOH$ ($3$-हाइड्रॉक्सीपेंटेनॉइक एसिड)
अतः,विकल्प $C$ सही उत्तर है।

(B) $PHBV$ (Poly-$\beta$-hydroxybutyrate-co-$\beta$-hydroxyvalerate) दो हाइड्रॉक्सी एसिड के संघनन बहुलकीकरण (condensation polymerization) द्वारा निर्मित एक कोपॉलीमर है:
$1$. $3$-हाइड्रॉक्सीब्यूटेनॉइक एसिड $(CH_3-CH(OH)-CH_2-COOH)$
$2$. $3$-हाइड्रॉक्सीपेंटेनॉइक एसिड $(CH_3-CH_2-CH(OH)-CH_2-COOH)$
अतः,$X$ $3$-हाइड्रॉक्सीब्यूटेनॉइक एसिड है और $Y$ $3$-हाइड्रॉक्सीपेंटेनॉइक एसिड है।
दिए गए विकल्पों के साथ तुलना करने पर,विकल्प $B$ इन संरचनाओं से मेल खाता है।

(C) आइए दिए गए पॉलिमर का उनके प्रकार और वर्गीकरण के आधार पर विश्लेषण करें:
$1$. $Polystyrene$ स्टाइरीन का एक होमोपॉलिमर है और यह एक थर्मोप्लास्टिक है।
$2$. $Bakelite$ एक संघनन (कंडेनसेशन) पॉलिमर (फिनोल-फॉर्मेल्डिहाइड रेजिन) है और यह थर्मोसेटिंग है।
$3$. $Nylon$ $6$ कैप्रोलैक्टम का एक होमोपॉलिमर है और इसे हाइड्रोजन बॉन्डिंग जैसे मजबूत अंतर-आणविक बलों के कारण फाइबर के रूप में वर्गीकृत किया गया है।
$4$. $Buna-N$ $1,3-butadiene$ और $acrylonitrile$ का एक को-पॉलिमर है और यह एक इलास्टोमर है।
इन विकल्पों की तुलना करने पर:
- विकल्प $A$: $Polystyrene$ एक होमोपॉलिमर है,को-पॉलिमर नहीं।
- विकल्प $B$: $Bakelite$ एक संघनन पॉलिमर है,एडिशन पॉलिमर नहीं।
- विकल्प $C$: $Nylon$ $6$ एक होमोपॉलिमर है और यह एक फाइबर है। यह सही है।
- विकल्प $D$: $Buna-N$ एक को-पॉलिमर है,होमोपॉलिमर नहीं।
इसलिए,सही सेट $Nylon$ $6$ - होमोपॉलिमर - फाइबर है।

(A) सही मिलान इस प्रकार है:
$A$. ब्यूना-$N$-रबर एक इलास्टोमर $(III)$ है।
$B$. टेरिलीन एक रेशा $(I)$ है।
$C$. पॉलीस्टाइन एक थर्मोप्लास्टिक पॉलिमर $(IV)$ है।
$D$. यूरिया-फॉर्मेल्डिहाइड रेजिन एक थर्मोसेटिंग पॉलिमर $(II)$ है।
अतः,सही क्रम $A-III, B-I, C-IV, D-II$ है।

(D) थर्मोप्लास्टिक बहुलक रैखिक या थोड़ी शाखित लंबी श्रृंखला वाले अणु होते हैं जो गर्म करने पर बार-बार नरम और ठंडा करने पर कठोर हो सकते हैं।
उदाहरण: $Polythene$,$polystyrene$,और $polyvinyls$.

(D) फाइबर वे बहुलक (polymers) हैं जिनमें श्रृंखलाओं के बीच मजबूत अंतर-आणविक बल होते हैं,जैसे कि हाइड्रोजन बॉन्ड या द्विध्रुव-द्विध्रुव आकर्षण। ये बल उन्हें लंबा,पतला और धागे जैसा बनाते हैं,जिससे उन्हें कपड़े में बुना जा सकता है। उदाहरणों में नायलॉन-$66$,रेशम और टेरिलीन (जिसे डेक्रोन भी कहा जाता है) शामिल हैं। विकल्प $D$ में दी गई संरचना टेरिलीन (डेक्रोन) की है,जो एथिलीन ग्लाइकॉल और टेरेफ्थेलिक एसिड के संघनन बहुलकीकरण (condensation polymerization) द्वारा बनता है।

(C) नियोप्रीन (पॉलीक्लोरोप्रीन) को क्लोरोप्रीन ($2$-क्लोरो-ब्यूटा-$1,3$-डाईन) के मुक्त मूलक बहुलकीकरण द्वारा बेंज़ोयल पेरोक्साइड,$(C_6H_5CO)_2O_2$ जैसे पेरोक्साइड इनिशियेटर की उपस्थिति में तैयार किया जाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$n CH_2=C(Cl)-CH=CH_2 \xrightarrow{(C_6H_5CO)_2O_2} [-CH_2-C(Cl)=CH-CH_2-]_n$
अतः,विकल्प $C$ सही बहुलकीकरण अभिक्रिया को दर्शाता है।

(A) $Terylene$:
टेरिलीन के मोनोमर एथिलीन ग्लाइकॉल और टेरेफ्थैलिक एसिड हैं। टेरिलीन को $Dacron$ या पॉलिएस्टर के रूप में भी जाना जाता है।
$Glyptal$:
ग्लिप्टल के मोनोमर एथिलीन ग्लाइकॉल और थैलिक एसिड हैं। ग्लिप्टल एक एल्किड रेजिन और पॉलिएस्टर है।
$\therefore$ एथिलीन ग्लाइकॉल $(HO-CH_2-CH_2-OH)$ दोनों के लिए सामान्य मोनोमर है।

(B) क्षार $(OH^-)$ और ऊष्मा की उपस्थिति में फिनोल और फॉर्मेल्डिहाइड की अभिक्रिया से $Bakelite$ का निर्माण होता है।
$Bakelite$ फिनोल और फॉर्मेल्डिहाइड के संघनन बहुलकीकरण (condensation polymerization) द्वारा निर्मित एक थर्मोसेटिंग बहुलक है।
इसकी संरचना अत्यधिक शाखित और त्रि-आयामी होती है,जिसे क्रॉस-लिंक्ड बहुलक के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।
अतः,$X$ $Bakelite$ है और यह एक क्रॉस-लिंक्ड बहुलक है।

(B) $Quartz$ (क्वार्ट्ज) एक पीजोइलेक्ट्रिक पदार्थ है।
पीजोइलेक्ट्रिक पदार्थों पर यांत्रिक तनाव (mechanical stress) लगाने पर आयनों के विस्थापन या इलेक्ट्रॉनों की गति के कारण विद्युत आवेश उत्पन्न होता है।

(C) ब्रैग के नियम के अनुसार: $n \lambda = 2 d \sin \theta$.
दिया गया है: $n = 1$,$\lambda = 1.54 \mathring{A}$,और $2 \theta = 60^{\circ}$,इसलिए $\theta = 30^{\circ}$.
सूत्र में मान रखने पर: $1 \times 1.54 \mathring{A} = 2 \times d \times \sin 30^{\circ}$.
चूंकि $\sin 30^{\circ} = 0.5$,इसलिए: $1.54 \mathring{A} = 2 \times d \times 0.5$.
$1.54 \mathring{A} = d$.
$\mathring{A}$ को $cm$ में बदलने पर $(1 \mathring{A} = 10^{-8} \ cm)$:
$d = 1.54 \times 10^{-8} \ cm$.

(C) $hcp$ जालक में,$O$ के परमाणुओं की संख्या $N = 6$ है।
अष्टफलकीय रिक्तियों की संख्या $= N = 6$.
चतुष्फलकीय रिक्तियों की संख्या $= 2N = 12$.
$A$ के परमाणु $25\%$ चतुष्फलकीय रिक्तियों को घेरते हैं: $A = 0.25 \times 12 = 3$.
$B$ के परमाणु $50\%$ अष्टफलकीय रिक्तियों को घेरते हैं: $B = 0.50 \times 6 = 3$.
$hcp$ जालक में $O$ के परमाणु $= 6$.
$A:B:O$ परमाणुओं का अनुपात $3:3:6$ है,जो सरल होकर $1:1:2$ हो जाता है।
अतः,आणविक सूत्र $ABO_2$ है।