GSEB 2024 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Hindi

(C) सूत्रकृमि $Meloidogyne$ $incognita$ तंबाकू के पौधों की जड़ों को संक्रमित करता है।
इस संक्रमण के कारण फसल की पैदावार में भारी कमी आती है।
इसे रोकने के लिए,$RNA$ इंटरफेरेंस $(RNAi)$ तकनीक का उपयोग किया जाता है,जो सूत्रकृमि के विशिष्ट $mRNA$ को साइलेंस (निष्क्रिय) कर देता है,जिससे पौधे की जड़ों को संक्रमण से बचाया जा सकता है।

(B) दिया गया अवकल समीकरण $\frac{y dx - x dy}{y} = 0$ है।
दोनों पक्षों को $xy$ से विभाजित करने पर ($x \neq 0, y \neq 0$ मानते हुए):
$\frac{y dx - x dy}{xy} = 0$
इसे इस प्रकार लिखा जा सकता है:
$\frac{dx}{x} - \frac{dy}{y} = 0$
दोनों पक्षों का समाकलन करने पर:
$\int \frac{1}{x} dx - \int \frac{1}{y} dy = \int 0 dx$
$\log |x| - \log |y| = \log |C|$
लघुगणक के गुणधर्म $\log a - \log b = \log(\frac{a}{b})$ का उपयोग करने पर:
$\log \left| \frac{x}{y} \right| = \log |C|$
दोनों पक्षों का चरघातांकी लेने पर:
$\frac{x}{y} = C$
$y$ के लिए हल करने पर:
$y = \frac{1}{C} x$
चूंकि $\frac{1}{C}$ एक स्वेच्छ अचर है,हम इसे $C_1$ के रूप में लिख सकते हैं:
$y = C_1 x$
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(C) $n-$प्रकार के अर्धचालक में,बहुसंख्यक आवेश वाहक इलेक्ट्रॉन होते हैं और अल्पसंख्यक आवेश वाहक होल होते हैं।
$n-$प्रकार का अर्धचालक बनाने के लिए,सिलिकॉन (एक चतुर्संयोजी तत्व) को पंचसंयोजी अशुद्धि परमाणुओं (जैसे फास्फोरस,आर्सेनिक या एंटीमनी) के साथ डोप किया जाता है।
ये पंचसंयोजी परमाणु चालन बैंड (conduction band) में अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन प्रदान करते हैं,जिससे इलेक्ट्रॉन बहुसंख्यक वाहक बन जाते हैं।
इसलिए,होल अल्पसंख्यक वाहक हैं और पंचसंयोजी परमाणु डोपेंट हैं।
अतः,सही कथन $(c)$ है।

(A) ऊर्जा बैंड अंतराल $(E_{g})$ वैलेंस बैंड के शीर्ष और कंडक्शन बैंड के निचले हिस्से के बीच का ऊर्जा अंतर है।
आवर्त सारणी के समूह $14$ के तत्वों के लिए,जैसे-जैसे हम समूह में नीचे जाते हैं,परमाणु का आकार बढ़ता है और सहसंयोजक बंधों की मजबूती कम होती जाती है।
परिणामस्वरूप,एक इलेक्ट्रॉन को वैलेंस बैंड से कंडक्शन बैंड में उत्तेजित करने के लिए आवश्यक ऊर्जा कम हो जाती है।
इन तत्वों के लिए ऊर्जा बैंड अंतराल लगभग इस प्रकार हैं:
कार्बन (हीरा): $(E_{g}) \approx 5.4 \ eV$
सिलिकॉन: $(E_{g}) \approx 1.1 \ eV$
जर्मेनियम: $(E_{g}) \approx 0.7 \ eV$
अतः,सही संबंध $(E_{g})_{C} > (E_{g})_{Si} > (E_{g})_{Ge}$ है।

(D) $p$-नाइट्रोफिनोल अंतर-आण्विक हाइड्रोजन बंधन प्रदर्शित करता है,जो अणुओं के जुड़ाव की ओर ले जाता है,जिससे क्वथनांक बढ़ जाता है।
इसके विपरीत,$o$-नाइट्रोफिनोल अंतः-आण्विक हाइड्रोजन बंधन प्रदर्शित करता है,जो अणुओं के जुड़ाव को रोकता है,जिसके परिणामस्वरूप क्वथनांक कम होता है।
अतः,कथन और कारण दोनों सही हैं,और कारण कथन की सही व्याख्या है।
सही विकल्प $D$ है।

(D) एस्पिरिन एसिटाइलसैलिसिलिक एसिड है जिसका रासायनिक सूत्र $C_9H_8O_4$ है।
इसकी संरचना में एक बेंजीन रिंग,एक कार्बोक्सिलिक एसिड समूह $(-COOH)$ और एक एस्टर समूह $(-OCOCH_3)$ होता है।
बंधों की गणना:
$1$. बेंजीन रिंग में $6$ $C-C$ $\sigma$ बंध,$3$ $C-C$ $\pi$ बंध और $4$ $C-H$ $\sigma$ बंध होते हैं।
$2$. कार्बोक्सिलिक एसिड समूह में $1$ $C-C$ $\sigma$ बंध,$1$ $C=O$ $\sigma$ बंध,$1$ $C=O$ $\pi$ बंध,$1$ $C-O$ $\sigma$ बंध और $1$ $O-H$ $\sigma$ बंध होता है।
$3$. एस्टर समूह में $1$ $C-O$ $\sigma$ बंध,$1$ $C=O$ $\sigma$ बंध,$1$ $C=O$ $\pi$ बंध,$1$ $C-C$ $\sigma$ बंध और $3$ $C-H$ $\sigma$ बंध होते हैं।
कुल $\sigma$ बंध = $21$ और कुल $\pi$ बंध = $5$ हैं।
अतः,$\sigma$ और $\pi$ बंधों की संख्या क्रमशः $21$ और $5$ है।

(A) $1$. मुख्य कार्यात्मक समूहों (हाइड्रॉक्सिल समूहों) वाली सबसे लंबी कार्बन श्रृंखला की पहचान करें। श्रृंखला में $6$ कार्बन हैं,इसलिए मूल एल्केन हेक्सेन है।
$2$. श्रृंखला को उस सिरे से क्रमांकित करें जो प्रतिस्थापियों और कार्यात्मक समूहों को सबसे कम स्थान देता है। दाएं से बाएं क्रमांकित करने पर हाइड्रॉक्सिल समूह $1$ और $3$ स्थान पर और मिथाइल समूह $5$ स्थान पर आते हैं।
$3$. सही $IUPAC$ नाम $2,5-$डाइमिथाइलहेक्सेन$-1,3-$डायोल है।

(A) $2-$methylbut$-2-$ene की ओजोन $(O_3)$ के साथ अभिक्रिया और उसके बाद $Zn / H_2 O$ के साथ रिडक्टिव वर्कअप को ओजोनोलिसिस कहा जाता है।
इस अभिक्रिया में,द्वि-आबंध $(C=C)$ टूटकर कार्बोनिल यौगिक बनाता है।
$2-$methylbut$-2-$ene की संरचना $CH_3-C(CH_3)=CH-CH_3$ है।
ओजोनोलिसिस के दौरान,द्वि-आबंध के स्थान पर आबंध टूटता है:
$CH_3-C(CH_3)=CH-CH_3 \rightarrow CH_3COCH_3 + CH_3CHO$.
प्राप्त उत्पाद एसीटोन $(CH_3COCH_3)$ और एसीटैल्डिहाइड $(CH_3CHO)$ हैं।

(D) सोडियम एसीटेट $(CH_3COONa)$ की सोडालाइम $(NaOH + CaO)$ के साथ अभिक्रिया को डीकार्बोक्सिलेशन कहा जाता है।
जब सोडियम एसीटेट को सोडालाइम के साथ गर्म किया जाता है,तो यह $CO_2$ का एक अणु खोकर मीथेन $(CH_4)$ और सोडियम कार्बोनेट $(Na_2CO_3)$ बनाता है।
रासायनिक समीकरण: $CH_3COONa + NaOH \xrightarrow{CaO, \Delta} CH_4 + Na_2CO_3$ है।
अतः,प्राप्त उत्पाद मीथेन है।

(C) सूत्रकृमि $Meloidogyne \ incognita$ तंबाकू के पौधों की जड़ों को संक्रमित करता है। यह संक्रमण फसल की पैदावार में भारी कमी का कारण बनता है। इसे रोकने के लिए,कीट-प्रतिरोधी तंबाकू के पौधे बनाने हेतु $RNA$ हस्तक्षेप $(RNAi)$ तकनीक का उपयोग किया जाता है।

(B) दिया गया अवकल समीकरण: $\frac{y dx - x dy}{y} = 0$ है।
चूंकि $y \neq 0$,हम $y$ से गुणा करके $y dx - x dy = 0$ प्राप्त करते हैं।
पदों को व्यवस्थित करने पर,$y dx = x dy$ मिलता है।
चरों को अलग करने पर,$\frac{dx}{x} = \frac{dy}{y}$ प्राप्त होता है।
दोनों पक्षों का समाकलन करने पर,$\int \frac{dx}{x} = \int \frac{dy}{y}$ मिलता है।
इससे $\ln|x| = \ln|y| + \ln|C|$ प्राप्त होता है,जहाँ $\ln|C|$ समाकलन का स्थिरांक है।
लघुगणक के गुणधर्म का उपयोग करने पर,$\ln|x| = \ln|Cy|$ मिलता है।
दोनों पक्षों का चरघातांकी लेने पर,$x = Cy$ प्राप्त होता है,जिसे $y = \frac{1}{C} x$ के रूप में लिखा जा सकता है।
चूंकि $\frac{1}{C}$ भी एक स्वेच्छ स्थिरांक है,इसलिए हम $y = Cx$ लिख सकते हैं।

(A) अम्लीय पोटेशियम डाइक्रोमेट $(K_2Cr_2O_7)$ एक प्रबल ऑक्सीकारक है।
यह अम्लीय माध्यम में स्टेनस आयनों $(Sn^{2+})$ को स्टेनिक आयनों $(Sn^{4+})$ में ऑक्सीकृत करता है।
संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$Cr_2O_7^{2-} + 14H^+ + 3Sn^{2+} \rightarrow 2Cr^{3+} + 3Sn^{4+} + 7H_2O$
अतः,$Sn^{2+}$ का परिवर्तन $Sn^{4+}$ में होता है।

(C) मैंगनेट आयन को रासायनिक सूत्र $MnO_4^{2-}$ द्वारा दर्शाया जाता है।
इस आयन में मैंगनीज $+6$ ऑक्सीकरण अवस्था में होता है।
इसके विपरीत,परमैंगनेट आयन का सूत्र $MnO_4^-$ होता है,जिसमें मैंगनीज $+7$ ऑक्सीकरण अवस्था में होता है।
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(D) एक अणु अध्रुवीय होता है यदि उसका कुल द्विध्रुव आघूर्ण (net dipole moment) शून्य हो।
$HCl$ एक ध्रुवीय अणु है क्योंकि $H$ और $Cl$ परमाणुओं के बीच विद्युत ऋणात्मकता का अंतर होता है।
$NH_3$ की ज्यामिति पिरामिडल होती है और नाइट्रोजन परमाणु पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) के कारण इसका कुल द्विध्रुव आघूर्ण शून्य नहीं होता है।
$H_2O$ की ज्यामिति कोणीय (bent) होती है,जिसके परिणामस्वरूप इसका कुल द्विध्रुव आघूर्ण होता है।
$H_2$ एक समनाभिकीय द्विपरमाणुक अणु है जहाँ दोनों परमाणुओं की विद्युत ऋणात्मकता समान होती है,जिससे इसका कुल द्विध्रुव आघूर्ण $0$ हो जाता है। अतः,$H_2$ अध्रुवीय है।

(A) $p-ethylnitrobenzene$ की $Br_2$ के साथ गर्मी या $UV$ प्रकाश की उपस्थिति में अभिक्रिया मुक्त मूलक प्रतिस्थापन क्रियाविधि द्वारा होती है।
इस क्रियाविधि में,ब्रोमीन मूलक बेंजाइलिक स्थिति से एक हाइड्रोजन परमाणु को हटाता है क्योंकि परिणामी बेंजाइलिक मूलक बेंजीन वलय के साथ अनुनाद द्वारा स्थिर होता है।
विशेष रूप से,हाइड्रोजन परमाणु को एथिल समूह के $\alpha$-कार्बन (बेंजीन वलय से सीधे जुड़े कार्बन) से हटाया जाता है।
यह एक स्थिर बेंजाइलिक मूलक के निर्माण की ओर ले जाता है,जो फिर $Br_2$ के साथ अभिक्रिया करके मुख्य उत्पाद $1-nitro-4-(1-bromoethyl)benzene$ बनाता है।

(A) एल्किल एराइल ईथर की $HI$ के साथ अभिक्रिया में $C_{alkyl}-O$ बंध का विदलन होता है क्योंकि अनुनाद के कारण $C_{aryl}-O$ बंध में आंशिक द्वि-बंध गुण होता है और यह अधिक मजबूत होता है।
अतः,अभिक्रिया इस प्रकार होती है:
$C_6H_5-O-C_2H_5 + HI \rightarrow C_6H_5OH + C_2H_5I$
यहाँ,$X$ का मान $C_6H_5OH$ (फिनोल) है और $Y$ का मान $C_2H_5I$ (एथिल आयोडाइड) है।
इस प्रकार,सही विकल्प $A$ है।

(C) फिनोल की $H_2CrO_4$ (क्रोमिक अम्ल) के साथ अभिक्रिया एक ऑक्सीकरण अभिक्रिया है,न कि इलेक्ट्रॉनरागी प्रतिस्थापन अभिक्रिया।
इस अभिक्रिया में,फिनोल का ऑक्सीकरण होकर $p$-बेंजोक्विनोन बनता है।
अन्य दी गई अभिक्रियाएँ:
$(A)$ राइमर-टीमैन अभिक्रिया (इलेक्ट्रॉनरागी प्रतिस्थापन),
$(B)$ फिनोल का नाइट्रीकरण (इलेक्ट्रॉनरागी प्रतिस्थापन),
$(D)$ फिनोल का ब्रोमीनीकरण (इलेक्ट्रॉनरागी प्रतिस्थापन)।

(B) $NaBH_4$ या $LiAlH_4$ जैसे अपचायक का उपयोग करके $Butanone$ $(CH_3COCH_2CH_3)$ का अपचयन करने पर $Butan-2-ol$ $(CH_3CH(OH)CH_2CH_3)$ प्राप्त होता है।
$Butan-2-ol$ में,$-OH$ समूह से जुड़ा कार्बन परमाणु चार अलग-अलग समूहों से जुड़ा होता है: $-H$,$-OH$,$-CH_3$,और $-CH_2CH_3$।
चूंकि यह कार्बन एक कायरल केंद्र है,इसलिए $Butan-2-ol$ प्रतिबिंब रूपों (enantiomers) के जोड़े के रूप में मौजूद होता है और प्रकाशिक सक्रिय होता है।
अन्य विकल्प प्राथमिक अल्कोहल $(Butan-1-ol)$ देते हैं जो अकायरल होते हैं।

(C) ल्यूकास अभिकर्मक $(conc. \ HCl + anhydrous \ ZnCl_2)$ के साथ अल्कोहल की अभिक्रियाशीलता का क्रम: $3^\circ > 2^\circ > 1^\circ$ होता है।
यह अभिक्रिया $S_N1$ क्रियाविधि द्वारा होती है जिसमें कार्बोनियम आयन मध्यवर्ती बनता है।
$3^\circ$ अल्कोहल सबसे अधिक स्थिर कार्बोनियम आयन बनाते हैं और इसलिए सबसे तेजी से अभिक्रिया करते हैं।
$(CH_3)_3COH$ एक तृतीयक $(3^\circ)$ अल्कोहल है,जबकि अन्य द्वितीयक $(2^\circ)$ या प्राथमिक $(1^\circ)$ अल्कोहल हैं।
अतः,$(CH_3)_3COH$ सबसे तीव्र अभिक्रिया देता है।

(B) जब ईथर में एक एल्किल समूह तृतीयक (tertiary) होता है,तो $HI$ के साथ अभिक्रिया $S_N1$ क्रियाविधि द्वारा होती है।
दिए गए ईथर $(CH_3)_3C-O-C_2H_5$ में,तृतीयक-ब्यूटाइल समूह $(CH_3)_3C-$ एक स्थिर तृतीयक कार्बोकेशन बनाने में सक्षम है।
इसलिए,तृतीयक-ब्यूटाइल समूह और ऑक्सीजन परमाणु के बीच का $C-O$ बंध टूट जाता है,जिससे तृतीयक-ब्यूटाइल आयोडाइड $(CH_3)_3C-I$ और इथेनॉल $C_2H_5OH$ का निर्माण होता है।
अतः,$X = (CH_3)_3C-I$ और $Y = C_2H_5OH$।

(A) Reimer-Tiemann अभिक्रिया में फिनोल की अभिक्रिया क्लोरोफॉर्म $(CHCl_3)$ के साथ जलीय क्षार जैसे सोडियम हाइड्रॉक्साइड $(NaOH)$ की उपस्थिति में की जाती है।
यह अभिक्रिया फिनोल वलय के ऑर्थो स्थान पर एक फॉर्मिल समूह $(-CHO)$ को जोड़ती है।
अंतिम उत्पाद $2$-हाइड्रॉक्सीबेंज़ैल्डिहाइड बनता है,जिसे सामान्यतः सैलिसिलैल्डिहाइड कहा जाता है।
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(C) $NaBH_4$ (सोडियम बोरोहाइड्राइड) एक चयनात्मक अपचायक है जो एल्डिहाइड और कीटोन को उनके संबंधित अल्कोहल में अपचयित करता है,लेकिन यह सामान्य परिस्थितियों में एस्टर को अपचयित नहीं करता है।
दिए गए अणु में,साइक्लोहेक्सेन रिंग में एक कीटोन समूह और एक एस्टर समूह $(-COOCH_3)$ है।
$NaBH_4$ चयनात्मक रूप से कीटोन समूह को द्वितीयक अल्कोहल $(-CH(OH)-)$ में अपचयित करेगा जबकि एस्टर समूह को अपरिवर्तित रखेगा।
इसलिए,उत्पाद एक ऐसा अणु है जिसमें $-CH_2-COOCH_3$ समूह के साथ जुड़ी हुई साइक्लोहेक्सेनॉल रिंग है।
यह विकल्प $C$ में दिखाई गई संरचना के अनुरूप है।

(B) तनु क्षार $(OH^-)$ की उपस्थिति में बेंजालडिहाइड $(C_6H_5CHO)$ और एसीटोफिनोन $(C_6H_5COCH_3)$ के बीच की अभिक्रिया क्लेजन-श्मिट संघनन (Claisen-Schmidt condensation) अभिक्रिया है।
इस अभिक्रिया में,एसीटोफिनोन से बना एनोलेट आयन बेंजालडिहाइड के कार्बोनिल कार्बन पर आक्रमण करता है।
प्रारंभिक उत्पाद एक $\beta$-हाइड्रॉक्सी कीटोन है,जो बाद में निर्जलीकरण (dehydration) के माध्यम से एक $\alpha,\beta$-असंतृप्त कीटोन बनाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_6H_5CHO + CH_3COC_6H_5$ $\xrightarrow{OH^-} C_6H_5CH(OH)CH_2COC_6H_5$ $\xrightarrow{-H_2O} C_6H_5CH=CHCOC_6H_5$
अंतिम उत्पाद बेंजालएसीटोफिनोन (जिसे चाल्कोन भी कहा जाता है) है,जो विकल्प $B$ के अनुरूप है।

(D) सोडियम बेंज़ोएट $(C_6H_5COONa)$ का उपयोग खाद्य परिरक्षक के रूप में किया जाता है क्योंकि यह अम्लीय परिस्थितियों में बैक्टीरिया,यीस्ट और मोल्ड के विकास को रोकता है।
अतः,सही विकल्प $D$ है।

(C) $pK_a$ मान यौगिक की अम्लता के व्युत्क्रमानुपाती होता है। एक मजबूत एसिड का $pK_a$ मान कम होता है,जबकि एक कमजोर एसिड का $pK_a$ मान अधिक होता है।
अम्लता संयुग्मी बेस (कार्बोक्सिलेट आयन) की स्थिरता पर निर्भर करती है। इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह $(EWG)$ अम्लता को बढ़ाते हैं,जबकि इलेक्ट्रॉन-दाता समूह $(EDG)$ अम्लता को कम करते हैं।
बेंजीन रिंग पर प्रतिस्थापियों की तुलना:
$1$. $-NO_2$ एक मजबूत $EWG$ है (अम्लता बढ़ाता है)।
$2$. $-Cl$ एक कमजोर $EWG$ है (अम्लता बढ़ाता है)।
$3$. $-H$ संदर्भ है।
$4$. $-CH_3$ एक $EDG$ है (अम्लता कम करता है)।
चूंकि $-CH_3$ एक इलेक्ट्रॉन-दाता समूह है,यह कार्बोक्सिलेट आयन को अस्थिर करता है,जिससे $p$-मिथाइलबेंजोइक एसिड दिए गए विकल्पों में सबसे कमजोर एसिड बन जाता है।
इसलिए,$p$-मिथाइलबेंजोइक एसिड का $pK_a$ मान सबसे अधिक है।

(B) फेहलिंग अभिकर्मक एक हल्का ऑक्सीकरण एजेंट है जिसका उपयोग एलिफैटिक एल्डिहाइड और कीटोन के बीच अंतर करने के लिए किया जाता है।
एलिफैटिक एल्डिहाइड,जैसे $CH_3CHO$ (एसिटाल्डिहाइड),फेहलिंग अभिकर्मक द्वारा आसानी से अपने संबंधित कार्बोक्सिलेट आयनों में ऑक्सीकृत हो जाते हैं,जिसके परिणामस्वरूप $Cu_2O$ का लाल-भूरा अवक्षेप प्राप्त होता है।
कीटोन (जैसे एसिटोफिनोन और एसिटोन) और एरोमैटिक एल्डिहाइड (जैसे बेंजाल्डिहाइड) फेहलिंग अभिकर्मक को अपचयित नहीं करते हैं।
अतः,सही उत्तर $B$ (एसिटाल्डिहाइड) है।

(C) . गैटरमैन-कोच अभिक्रिया: $C_6H_6 + CO + HCl \xrightarrow{\text{Anhy. } AlCl_3} C_6H_5CHO$ (बेंजैल्डिहाइड बनाती है)।
$B$. इटार्ड अभिक्रिया: $C_6H_5CH_3 + CrO_2Cl_2 \xrightarrow{CS_2} C_6H_5CHO$ (बेंजैल्डिहाइड बनाती है)।
$C$. $KMnO_4 + KOH$ के साथ टोल्यूनि का ऑक्सीकरण पोटेशियम बेंजोएट $(C_6H_5COOK)$ देता है,जो अम्लीकरण पर बेंजोइक एसिड $(C_6H_5COOH)$ देता है,बेंजैल्डिहाइड नहीं।
$D$. रोजनमुंड अपचयन: $C_6H_5COCl + H_2 \xrightarrow{Pd-BaSO_4} C_6H_5CHO$ (बेंजैल्डिहाइड बनाती है)।
अतः,वह अभिक्रिया जो बेंजैल्डिहाइड नहीं बनाती है,वह $C$ है।

(C) कार्बोक्सिलिक एसिड की अम्लता उसके संयुग्मी क्षार (कार्बोक्सिलेट आयन) के स्थायित्व द्वारा निर्धारित होती है।
इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह (EWGs) प्रेरणिक प्रभाव ($-I$ प्रभाव) के माध्यम से कार्बोक्सिलेट आयन को स्थिर करते हैं,जिससे अम्लता और $K_a$ का मान बढ़ जाता है।
दिए गए विकल्पों में,$CCl_3COOH$ में तीन अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक क्लोरीन परमाणुओं के कारण सबसे मजबूत $-I$ प्रभाव होता है,इसलिए यह सबसे अधिक अम्लीय है और इसका $K_a$ मान सबसे अधिक है।

(B) आयोडोफॉर्म अभिक्रिया उन यौगिकों द्वारा दी जाती है जिनमें $CH_3CO-$ समूह या $CH_3CH(OH)-$ समूह होता है।
$1$. प्रोपेनल $(CH_3CH_2CHO)$ में $CH_3CO-$ समूह नहीं होता है।
$2$. एसीटोन $(CH_3COCH_3)$ में $CH_3CO-$ समूह होता है और इसलिए यह सकारात्मक आयोडोफॉर्म परीक्षण देता है।
$3$. पेंट-$3$-ओन $(CH_3CH_2COCH_2CH_3)$ में कार्बोनिल कार्बन से जुड़ा कोई मिथाइल समूह नहीं होता है।
$4$. बेंजोफेनोन $(C_6H_5COC_6H_5)$ में कार्बोनिल कार्बन से जुड़ा कोई मिथाइल समूह नहीं होता है।
अतः,सही उत्तर $B$ है।

(A) अम्लीय माध्यम में कीटोन की हाइड्रॉक्सिल एमाइन $(NH_2OH)$ के साथ अभिक्रिया एक नाभिकरागी योग-विलोपन अभिक्रिया (संघनन अभिक्रिया) है।
साइक्लोपेंटेनोन,हाइड्रॉक्सिल एमाइन के साथ अभिक्रिया करके साइक्लोपेंटेनोन ऑक्साइम और जल बनाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_5H_8O + NH_2OH \xrightarrow{H^+} C_5H_8NOH + H_2O$.
अतः,सही उत्पाद साइक्लोपेंटेनोन ऑक्साइम है।

(D) कैनिज़ारो अभिक्रिया एक असमानुपातन (disproportionation) अभिक्रिया है जो उन एल्डिहाइड द्वारा दी जाती है जिनमें $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु नहीं होते हैं।
$HCHO$ (फॉर्मेल्डिहाइड) में कोई $\alpha$-हाइड्रोजन नहीं है।
$C_6H_5CHO$ (बेंज़ेल्डिहाइड) में कोई $\alpha$-हाइड्रोजन नहीं है।
$1\text{-methylcyclohexanecarbaldehyde}$ में कार्बोनिल कार्बन पर कोई $\alpha$-हाइड्रोजन नहीं है।
$CH_3CHO$ (एसिटाल्डिहाइड) में तीन $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु होते हैं,इसलिए यह कैनिज़ारो अभिक्रिया के बजाय एल्डोल संघनन अभिक्रिया देता है।

(C) गेटरमैन-कोच अभिक्रिया फ्रिडेल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन का एक विशिष्ट रूप है जिसका उपयोग एरोमैटिक वलय में फॉर्मिल समूह $(-CHO)$ को जोड़ने के लिए किया जाता है।
इस अभिक्रिया में,बेंजीन को निर्जल एल्युमिनियम क्लोराइड $(AlCl_3)$ या क्यूप्रस क्लोराइड $(CuCl)$ की उपस्थिति में कार्बन मोनोऑक्साइड $(CO)$ और हाइड्रोजन क्लोराइड $(HCl)$ के साथ उपचारित किया जाता है,जिससे बेंजालडिहाइड प्राप्त होता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है: $C_6H_6 + CO + HCl \xrightarrow{anhydrous \ AlCl_3 / CuCl} C_6H_5CHO$.

(C) विटामिनों के रासायनिक नाम इस प्रकार हैं:
$(i)$ विटामिन $B_6$ पाइरिडोक्सिन $(S)$ है।
$(ii)$ विटामिन $B_1$ थायमिन $(R)$ है।
$(iii)$ विटामिन $B_2$ राइबोफ्लेविन $(Q)$ है।
$(iv)$ विटामिन $C$ एस्कॉर्बिक अम्ल $(P)$ है।
अतः,सही मिलान $(i)$ $\rightarrow S, (ii)$ $\rightarrow R, (iii)$ $\rightarrow Q, (iv)$ $\rightarrow P$ है।

(A) जंतुओं के यकृत में संचित कार्बोहाइड्रेट $Glycogen$ है।
इसे अक्सर जंतु स्टार्च कहा जाता है क्योंकि इसकी संरचना $Amylopectin$ के समान होती है और यह जंतुओं में ग्लूकोज के प्राथमिक भंडारण रूप के रूप में कार्य करता है।

(D) $Testosterone$ मुख्य पुरुष सेक्स हार्मोन और एक एनाबॉलिक स्टेरॉयड है।
यह पुरुष प्रजनन ऊतकों के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है,साथ ही मांसपेशियों और हड्डियों के द्रव्यमान में वृद्धि,शरीर के बालों का विकास और आवाज का गहरा होना जैसी द्वितीयक यौन विशेषताओं को बढ़ावा देता है।
इसलिए,सही विकल्प $D$ है।

(D) न्यूक्लिक एसिड में,नाइट्रोजनयुक्त बेस को उनकी संरचना के आधार पर दो प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है:
$1$. $\text{प्यूरीन}$ (बाइसाइक्लिक बेस जिनमें दो जुड़ी हुई रिंग होती हैं): एडेनिन $(A)$ और ग्वानिन $(G)$।
$2$. $\text{पिरिमिडिन}$ (मोनोसाइक्लिक बेस जिनमें एक रिंग होती है): साइटोसिन $(C)$,थाइमिन $(T)$,और यूरेसिल $(U)$।
चूंकि ग्वानिन $(G)$ एक प्यूरीन है,इसलिए इसमें बाइसाइक्लिक (दोहरी रिंग) संरचना होती है। अतः,सही उत्तर $G$ है।

(C) एक अमीनो एसिड प्रकाशिक रूप से सक्रिय होता है यदि उसमें एक कायरल कार्बन परमाणु (चार अलग-अलग समूहों से बंधा कार्बन परमाणु) मौजूद हो।
ग्लाइसीन की संरचना $NH_2-CH_2-COOH$ है।
ग्लाइसीन में,केंद्रीय कार्बन परमाणु दो समान हाइड्रोजन परमाणुओं से बंधा होता है,जिसका अर्थ है कि यह एक कायरल केंद्र नहीं है।
इसलिए,विकल्पों में से ग्लाइसीन एकमात्र ऐसा अमीनो एसिड है जो प्रकाशिक रूप से सक्रिय नहीं है।

(B) $DNA$ की डबल हेलिक्स संरचना में,नाइट्रोजनयुक्त क्षार हाइड्रोजन बंध के माध्यम से विशिष्ट क्षार युग्म बनाते हैं।
$Adenine$ $(A)$,$Thymine$ $(T)$ के साथ दो हाइड्रोजन बंधों द्वारा जुड़ता है।
$Guanine$ $(G)$,$Cytosine$ $(C)$ के साथ तीन हाइड्रोजन बंधों द्वारा जुड़ता है।
अतः,विकल्पों में से सही युग्म $Adenine$ और $Thymine$ है।

(A) सही उत्तर $A$ है।
एस्कॉर्बिक अम्ल को रासायनिक रूप से $Vitamin \ C$ के रूप में जाना जाता है,जो कोलेजन के संश्लेषण के लिए और एक एंटीऑक्सीडेंट के रूप में आवश्यक एक जल-घुलनशील विटामिन है।

(C) $Lactose$ एक डाइसैकेराइड है जो दो मोनोसैकेराइड इकाइयों से बना होता है।
जल-अपघटन पर,$Lactose$ $D-(+)-Glucose$ का एक अणु और $D-(+)-Galactose$ का एक अणु देता है।
अभिक्रिया: $C_{12}H_{22}O_{11} + H_2O \rightarrow C_6H_{12}O_6 (Glucose) + C_6H_{12}O_6 (Galactose)$.

(B) आरेनियस समीकरण के अनुसार,$\ln K = \ln A - \frac{E_{a}}{RT}$.
इसकी तुलना एक सीधी रेखा के समीकरण $y = mx + c$ से करने पर,जहाँ $y = \ln K$,$x = \frac{1}{T}$,और $m$ ढाल है।
ढाल $m = -\frac{E_{a}}{R}$.
दिया गया है $E_{a} = 33.256 \ J \ mol^{-1}$ और गैस नियतांक $R = 8.314 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$.
ढाल $m = -\frac{33.256}{8.314} = -4$.

(C) उत्प्रेरक सक्रियण ऊर्जा $(E_a)$ को कम करके अभिक्रिया के लिए एक वैकल्पिक मार्ग प्रदान करता है।
यह अग्र और पश्च दोनों अभिक्रियाओं की दर को समान रूप से बढ़ाता है।
हालाँकि,यह अभिक्रिया के ऊष्मागतिक गुणों जैसे कि एन्थैल्पी परिवर्तन $(\Delta H)$ को प्रभावित नहीं करता है।
इसलिए,अभिक्रिया के दौरान उत्सर्जित या अवशोषित ऊष्मा अपरिवर्तित रहती है।

(D) प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,वेग स्थिरांक $k = \frac{0.693}{t_{1/2}}$ होता है।
दिया गया है $t_{1/2} = 5 \ min$,इसलिए $k = \frac{0.693}{5} \ min^{-1}$.
$99.9 \%$ पूर्णता के लिए आवश्यक समय $t = \frac{2.303}{k} \log \frac{[A]_0}{[A]_t}$ सूत्र द्वारा प्राप्त होता है।
$99.9 \%$ पूर्णता के लिए,$[A]_t = 0.001[A]_0$.
मान रखने पर: $t = \frac{2.303}{0.693/5} \log \frac{[A]_0}{0.001[A]_0}$.
$t = \frac{2.303 \times 5}{0.693} \log(1000)$.
चूंकि $\log(1000) = 3$,इसलिए $t \approx 3.32 \times 5 \times 3 = 49.8 \approx 50 \ min$.
अतः,सही विकल्प $D$ है।

(D) अभिक्रिया के लिए दर नियम इस प्रकार है: $Rate = k[A]^2[B]^0 = k[A]^2$.
जब $A$ की सांद्रता को दोगुना $([A]' = 2[A])$ और $B$ की सांद्रता को आधा $([B]' = 0.5[B])$ किया जाता है,तो नई दर $(Rate')$ होगी:
$Rate' = k(2[A])^2(0.5[B])^0 = k(4[A]^2)(1) = 4k[A]^2$.
नई दर की तुलना प्रारंभिक दर से करने पर,हमें $Rate' = 4 \times Rate$ प्राप्त होता है।
अतः,दर प्रारंभिक दर की $4$ गुना हो जाती है।

(A) $n$ कोटि की अभिक्रिया के लिए दर स्थिरांक $K$ की इकाई $(mol \ L^{-1})^{1-n} \ s^{-1}$ सूत्र द्वारा दी जाती है।
दी गई इकाई $L^2 \ mol^{-2} \ s^{-1}$ है,जिसे $mol^{-2} \ L^2 \ s^{-1}$ के रूप में लिखा जा सकता है।
इसे $(mol \ L^{-1})^{1-n} \ s^{-1}$ के साथ तुलना करने पर:
$(mol \ L^{-1})^{1-n} = mol^{-2} \ L^2$ प्राप्त होता है।
इसका अर्थ है कि $1-n = -2$ है।
$n$ के लिए हल करने पर,हमें $n = 1 + 2 = 3$ प्राप्त होता है।
अतः,अभिक्रिया की कोटि $3$ है।

(D) शून्य कोटि की अभिक्रिया के लिए,वेग नियम $Rate = k[R]^0 = k$ है।
समाकलित वेग समीकरण के अनुसार,$[R]_t = [R]_0 - kt$ होता है।
अर्ध-आयु काल $(t = t_{1/2})$ पर,सांद्रता $[R]_t = \frac{[R]_0}{2}$ होती है।
इस मान को समीकरण में रखने पर: $\frac{[R]_0}{2} = [R]_0 - kt_{1/2}$।
अतः,$kt_{1/2} = \frac{[R]_0}{2}$ या $t_{1/2} = \frac{[R]_0}{2k}$।
चूंकि $k$ एक स्थिरांक है,इसलिए $t_{1/2} \propto [R]_0$ होता है।

(A) उत्प्रेरक अभिक्रिया के लिए कम सक्रियण ऊर्जा वाला एक वैकल्पिक मार्ग प्रदान करता है।
यह अभिक्रिया की गिब्स ऊर्जा $( \Delta G )$ को परिवर्तित नहीं करता है,और न ही यह साम्य स्थिरांक $( K_{eq} )$ को बदलता है।
यह केवल सक्रियण ऊर्जा अवरोध को कम करके साम्य प्राप्त करने की गति को बढ़ाता है।
अतः,यह कथन कि यह गिब्स ऊर्जा को परिवर्तित नहीं करता है,सत्य है।

(B) अभिक्रिया के लिए दर नियम $Rate = k[A]^1[B]^2$ है।
यदि $B$ की सांद्रता तीन गुना कर दी जाए,तो नई सांद्रता $[B]' = 3[B]$ हो जाती है।
नई अभिक्रिया दर $Rate' = k[A]^1(3[B])^2$ होगी।
$Rate' = k[A]^1(9[B]^2) = 9 \times k[A]^1[B]^2$.
$Rate' = 9 \times Rate$.
अतः,अभिक्रिया की दर $9$ गुना बढ़ जाती है।
नोट: दर स्थिरांक $k$ सांद्रता में परिवर्तन से प्रभावित नहीं होता है।

(C) आर्हेनियस समीकरण $K = A e^{-E_a / RT}$ द्वारा दिया जाता है।
दोनों तरफ प्राकृतिक लघुगणक (natural logarithm) लेने पर,हमें $\ln K = \ln A - \frac{E_a}{RT}$ प्राप्त होता है।
इसकी तुलना एक सीधी रेखा के समीकरण $y = mx + c$ से करने पर,जहाँ $y = \ln K$,$x = \frac{1}{T}$,$m$ ढाल है और $c$ अंतःखंड है।
यहाँ,ढाल $m = -\frac{E_a}{R}$ है।
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(A) $n$ कोटि की अभिक्रिया के लिए दर स्थिरांक $K$ की इकाई $(mol \ L^{-1})^{1-n} \ s^{-1}$ द्वारा दी जाती है।
द्वितीय कोटि की अभिक्रिया $(n = 2)$ के लिए,इकाई $(mol \ L^{-1})^{1-2} \ s^{-1} = (mol \ L^{-1})^{-1} \ s^{-1} = L \ mol^{-1} \ s^{-1}$ होती है।
चूंकि दी गई इकाई $L \ mol^{-1} \ s^{-1}$ है,इसलिए अभिक्रिया द्वितीय कोटि की है।

(C) संकुल $[Ni(CO)_4]$ में $Ni$ की ऑक्सीकरण अवस्था $0$ है। $Ni$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^8 4s^2$ है। प्रबल लिगेंड $CO$ की उपस्थिति में,$4s$ के इलेक्ट्रॉन $3d$ कक्षकों में युग्मित हो जाते हैं,जिससे $3d^{10}$ विन्यास प्राप्त होता है। यह $sp^3$ संकरण की ओर ले जाता है,जो चतुष्फलकीय ज्यामिति को दर्शाता है। चूंकि सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित हैं,इसलिए यह प्रतिचुंबकीय है।

(B) एक समन्वय संकुल (coordination complex) में,क्रिस्टल फील्ड स्प्लिटिंग ऊर्जा $(\Delta_0)$ और पेयरिंग ऊर्जा $(P)$ धातु आयन के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास को निर्धारित करती हैं।
हाई स्पिन कॉम्प्लेक्स के लिए,क्रिस्टल फील्ड स्प्लिटिंग ऊर्जा पेयरिंग ऊर्जा से कम होती है $(\Delta_0 < P)$।
इसका अर्थ है कि इलेक्ट्रॉन निम्न ऊर्जा वाली कक्षकों में युग्मित होने के बजाय उच्च ऊर्जा वाली कक्षकों में जाना पसंद करते हैं,जिसके परिणामस्वरूप अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या अधिकतम होती है।
इसलिए,सही स्थिति $\Delta_0 < P$ है।

(D) क्लोरोफिल पौधों में पाया जाने वाला एक हरा वर्णक है जो प्रकाश संश्लेषण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
यह एक पोर्फिरिन व्युत्पन्न है जिसमें एक केंद्रीय धातु आयन होता है।
क्लोरोफिल अणु में केंद्रीय धातु आयन $Mg^{2+}$ (मैग्नीशियम आयन) होता है।
इसलिए,क्लोरोफिल मैग्नीशियम का एक समन्वय यौगिक है।

(C) प्रकाशिक समावयवता उन संकुलों द्वारा प्रदर्शित की जाती है जिनमें सममिति का तल (plane of symmetry) और व्युत्क्रमण का केंद्र नहीं होता है।
$Cis-[CrCl_2(ox)_2]^{3-}$ में दो द्विदंतुक ऑक्सालेट $(ox^{2-})$ लिगेंड और दो क्लोराइड लिगेंड सिस विन्यास में होते हैं।
इस संकुल में सममिति का तल नहीं होता है और यह कायरल है,जिसका अर्थ है कि यह गैर-अध्यारोपित दर्पण प्रतिबिंबों (एनैन्टीओमर्स) के रूप में मौजूद होता है।
इसके विपरीत,$Trans-[PtCl_2(en)_2]^{2+}$ में सममिति का तल होता है,और अन्य विकल्प या तो अकिरल हैं या अपनी विशिष्ट ज्यामिति के कारण प्रकाशिक समावयवता प्रदर्शित नहीं करते हैं।

(D) आयरन $(III)$ हेक्सासायनोफेरेट $(II)$ का रासायनिक सूत्र $Fe_4[Fe(CN)_6]_3$ है।
आयनीकरण पर,यह इस प्रकार वियोजित होता है:
$Fe_4[Fe(CN)_6]_3 \rightarrow 4Fe^{3+} + 3[Fe(CN)_6]^{4-}$
आयनों की कुल संख्या = $4 + 3 = 7$.

(A) उपसहसंयोजन संकुल की स्थिरता 'किलेट प्रभाव' (chelate effect) से प्रभावित होती है।
$C_2O_4^{2-}$ (ऑक्सालेट) एक द्विदंतुक लिगेंड है,जो केंद्रीय धातु आयन के साथ पांच-सदस्यीय किलेट वलय बनाता है।
किलेट वलय युक्त संकुल,$NH_3$,$H_2O$ या $Cl^-$ जैसे एकदंतुक लिगेंड वाले संकुलों की तुलना में अधिक स्थायी होते हैं।
अतः,किलेट प्रभाव के कारण $[Fe(C_2O_4)_3]^{3-}$ दिए गए विकल्पों में सबसे अधिक स्थायी संकुल है।

(C) उभयदंती लिगैंड वह लिगैंड है जो दो अलग-अलग दाता परमाणुओं के माध्यम से केंद्रीय धातु परमाणु के साथ समन्वय कर सकता है।
$SCN^{-}$ एक उभयदंती लिगैंड है क्योंकि यह सल्फर परमाणु (थायोसायनेटो-$S$) या नाइट्रोजन परमाणु (आइसोथायोसायनेटो-$N$) के माध्यम से समन्वय कर सकता है।
$H_2O$ एक एकदंती (monodentate) लिगैंड है,$C_2O_4^{2-}$ एक द्विदंती (bidentate) लिगैंड है,और $[EDTA]^{4-}$ एक षट्दंती (hexadentate) लिगैंड है।

(D) केंद्रीय धातु परमाणु $Ni$ है जिसका परमाणु क्रमांक $28$ है। $Ni$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^8 4s^2$ है।
संकुल आयन $[Ni(CN)_4]^{2-}$ में,$Ni$ की ऑक्सीकरण अवस्था $x + 4(-1) = -2$ है,जिससे $x = +2$ प्राप्त होता है।
अतः,$Ni^{2+}$ का विन्यास $[Ar] 3d^8$ है।
$CN^-$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है,जो $3d$ कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों का युग्मन (pairing) करता है।
युग्मन के बाद,सभी $8$ इलेक्ट्रॉन $d_{xy}, d_{yz}, d_{xz}$ और $d_{z^2}$ कक्षकों में युग्मों में व्यवस्थित हो जाते हैं,जिससे कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं बचता है।
इसलिए,अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $0$ है।

(A) दिए गए संकुल $[Co(NH_3)_5Cl]SO_4$ और $[Co(NH_3)_5SO_4]Cl$ उपसहसंयोजन क्षेत्र के बाहर मौजूद प्रति-आयन में भिन्न हैं।
पहले संकुल में $SO_4^{2-}$ आयन प्रति-आयन है,जबकि दूसरे संकुल में $Cl^-$ आयन प्रति-आयन है।
जब इन संकुलों को पानी में घोला जाता है,तो वे विलयन में अलग-अलग आयन देते हैं।
इस प्रकार की समावयवता,जहाँ प्रति-आयन उपसहसंयोजन क्षेत्र के लिगेंड के साथ विनिमय करता है,उसे आयनन समावयवता कहा जाता है।
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(B) संकुल यौगिक $[Co(en)_3]Cl_3$ में,केंद्रीय धातु परमाणु $Co$ है।
प्राथमिक संयोजकता केंद्रीय धातु परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्था के अनुरूप होती है। मान लीजिए $Co$ की ऑक्सीकरण अवस्था $x$ है। चूंकि $en$ (एथिलीनडायएमीन) एक उदासीन लिगेंड है और $Cl$ पर $-1$ आवेश होता है,इसलिए $x + 3(0) + 3(-1) = 0$,जिससे $x = +3$ प्राप्त होता है। अतः,प्राथमिक संयोजकता $3$ है।
द्वितीयक संयोजकता केंद्रीय धातु परमाणु की समन्वय संख्या के अनुरूप होती है। $en$ एक द्विदंतुक लिगेंड है,इसलिए $en$ के $3$ अणु $3 \times 2 = 6$ दाता परमाणु प्रदान करते हैं। अतः,समन्वय संख्या $6$ है।
इसलिए,प्राथमिक और द्वितीयक संयोजकता क्रमशः $3$ और $6$ है।

(A) $MnO_4^{2-}$ (मैंगनेट आयन) हरे रंग का होता है।
$MnO_4^{-}$ (परमैंगनेट आयन) बैंगनी रंग का होता है।
$Cr_2O_7^{2-}$ (डाइक्रोमेट आयन) नारंगी रंग का होता है।
$CrO_4^{2-}$ (क्रोमेट आयन) पीले रंग का होता है।
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(B) कांस्य मुख्य रूप से तांबे $(Cu)$ और टिन $(Sn)$ की मिश्र धातु है। इसलिए,सही विकल्प $B$ है।

(D) वाकर प्रक्रिया एथिलीन के एसीटैल्डिहाइड में ऑक्सीकरण के लिए एक औद्योगिक विधि है।
इस प्रक्रिया में,$PdCl_2$ (पैलेडियम$(II)$ क्लोराइड) का उपयोग प्राथमिक उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है,जो आमतौर पर सह-उत्प्रेरक के रूप में $CuCl_2$ की उपस्थिति में होता है।
अतः,सही विकल्प $D$ है।

(A) चुंबकीय आघूर्ण (केवल चक्रण) की गणना $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$ सूत्र का उपयोग करके की जाती है,जहाँ $n$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।
$1$. $Fe^{3+}$ $(Z=26)$ के लिए: इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^5$ है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n)$ = $5$.
$2$. $Cr^{3+}$ $(Z=24)$ के लिए: इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^3$ है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n)$ = $3$.
$3$. $Co^{3+}$ $(Z=27)$ के लिए: इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^6$ है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n)$ = $4$.
$4$. $Ti^{3+}$ $(Z=22)$ के लिए: इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^1$ है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n)$ = $1$.
चूंकि $Fe^{3+}$ में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या सबसे अधिक $(n=5)$ है,इसलिए इसका चुंबकीय आघूर्ण सबसे अधिक है।

(D) संक्रमण तत्वों की विशेषता आंशिक रूप से भरे हुए $d$-कक्षकों की उपस्थिति है,जो उन्हें परिवर्तनीय ऑक्सीकरण अवस्थाएँ प्रदर्शित करने की अनुमति देते हैं।
हालाँकि,$Scandium$ ($Sc$,परमाणु क्रमांक $21$) का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^1 4s^2$ है।
अपने यौगिकों में,यह $Sc^{3+}$ आयन बनाने के लिए अपने तीनों संयोजी इलेक्ट्रॉनों को खो देता है,जिसका विन्यास एक स्थिर उत्कृष्ट गैस $([Ar])$ के समान होता है।
चूंकि इसमें अन्य स्थिर ऑक्सीकरण अवस्थाएँ नहीं होती हैं,इसलिए $Scandium$ दिए गए विकल्पों में एकमात्र संक्रमण तत्व है जो परिवर्तनीय ऑक्सीकरण अवस्थाएँ प्रदर्शित नहीं करता है।
अतः,सही विकल्प $D$ है।