GUJCET 2022 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Gujarati

(C) $1$. મુખ્ય ક્રિયાશીલ સમૂહ ઓળખો: ઈથર સમૂહ $(-OC_2H_5)$ હાજર છે.
$2$. સાયક્લોહેક્ઝેન રિંગને નંબર આપો: વિસ્થાપકોને શક્ય તેટલા ઓછા લોકેન્ટ્સ આપવા માટે,આપણે ઈથોક્સી સમૂહ સાથે જોડાયેલા કાર્બનથી $1$ નંબર આપવાનું શરૂ કરીએ છીએ. ત્યારબાદ,આપણે ડાયમિથાઈલ-વિસ્થાપિત કાર્બન તરફ આગળ વધીએ છીએ જેથી તેને શક્ય તેટલો ઓછો નંબર મળે,જે $1$ છે. આમ,બે મિથાઈલ સમૂહ ધરાવતો કાર્બન $1$ સ્થાન પર છે.
$3$. $IUPAC$ નામ $2-$ઈથોક્સી$-1, 1-$ડાયમિથાઈલસાયક્લોહેક્ઝેન છે. તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(B) ફિનોલમાંથી સેલિસિલિક એસિડનું રૂપાંતર $Kolbe$ પ્રક્રિયા દ્વારા કરવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,ફિનોલને સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(NaOH)$ સાથે પ્રક્રિયા કરાવીને સોડિયમ ફિનોક્સાઇડ બનાવવામાં આવે છે,જે ત્યારબાદ દબાણ હેઠળ કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે અને એસિડિફિકેશન દ્વારા $2$-હાઇડ્રોક્સીબેન્ઝોઇક એસિડ (સેલિસિલિક એસિડ) આપે છે.

(D) . $C_6H_5COONa + NaOH/CaO \xrightarrow{\Delta} C_6H_6 + Na_2CO_3$ (બેન્ઝીન બને છે).
$B$. $C_6H_5N_2^{+}Cl^{-} + H_3PO_2 + H_2O \longrightarrow C_6H_6 + H_3PO_3 + HCl + N_2$ (બેન્ઝીન બને છે).
$C$. $C_6H_5OH + Zn \xrightarrow{\Delta} C_6H_6 + ZnO$ (બેન્ઝીન બને છે).
$D$. $C_6H_5OH + H_2CrO_4 \xrightarrow{[O]} \text{Benzoquinone}$ (બેન્ઝીન બનતું $NOT$ નથી).
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(B) આપેલ પ્રક્રિયા એ $benzaldehyde$ $(C_6H_5CHO)$ અને $acetaldehyde$ $(CH_3CHO)$ વચ્ચે મંદ બેઇઝ $(OH^-)$ અને ગરમી $(\Delta)$ ની હાજરીમાં થતી $Cross-Aldol$ સંઘનન પ્રક્રિયા છે.
$1.$ $Acetaldehyde$ માં $\alpha$-હાઇડ્રોજન હોય છે,તેથી તે બેઇઝની હાજરીમાં ઇનોલેટ આયન બનાવે છે.
$2.$ આ ઇનોલેટ આયન $benzaldehyde$ (જેમાં $\alpha$-હાઇડ્રોજન નથી) ના કાર્બોનિલ કાર્બન પર હુમલો કરે છે અને $\beta$-હાઇડ્રોક્સી આલ્ડિહાઇડ મધ્યવર્તી $(C_6H_5CH(OH)CH_2CHO)$ બનાવે છે.
$3.$ ગરમ કરવા પર $(\Delta)$,આ મધ્યવર્તી સંયોજન નિર્જલીકરણ ($H_2O$ દૂર થવું) પામે છે અને સ્થાયી $\alpha,\beta$-અસંતૃપ્ત આલ્ડિહાઇડ બનાવે છે,જે $cinnamaldehyde$ $(C_6H_5CH=CHCHO)$ છે.
તેથી,મુખ્ય નીપજ $C_6H_5CH=CHCHO$ છે.

(D) "આયોડોફોર્મ" કસોટી એવા સંયોજનો દ્વારા આપવામાં આવે છે જેમાં $CH_3CO-$ સમૂહ અથવા $CH_3CH(OH)-$ સમૂહ હોય છે.
$A$. $CH_3CHO$ (એસીટાલ્ડિહાઈડ) માં $CH_3CO-$ સમૂહ હોય છે,તેથી તે હકારાત્મક "આયોડોફોર્મ" કસોટી આપે છે.
$B$. $CH_3CH(OH)CH_2CH_3$ (બ્યુટેન-$2$-ઓલ) માં $CH_3CH(OH)-$ સમૂહ હોય છે,જે "સોડિયમ હાઈપોઆયોડાઈટ" દ્વારા $CH_3CO-$ સમૂહમાં ઓક્સિડાઈઝ થાય છે,તેથી તે હકારાત્મક "આયોડોફોર્મ" કસોટી આપે છે.
$C$. $CH_3CH_2COCH_3$ (બ્યુટેન-$2$-ઓન) માં $CH_3CO-$ સમૂહ હોય છે,તેથી તે હકારાત્મક "આયોડોફોર્મ" કસોટી આપે છે.
$D$. $CH_3CH_2COCH_2CH_3$ (પેન્ટેન-$3$-ઓન) માં $CH_3CO-$ સમૂહ કે $CH_3CH(OH)-$ સમૂહ હોતો નથી. તેથી,તે "આયોડોફોર્મ" કસોટી આપશે નહીં.
આમ,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(D) કાર્બોક્સિલિક એસિડની એસિડિક પ્રબળતા વિસ્થાપકોની ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક અસર પર આધાર રાખે છે. ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક સમૂહો $(EWG)$ કાર્બોક્સિલેટ આયનને સ્થિર કરીને એસિડિકતા વધારે છે,જ્યારે ઇલેક્ટ્રોન-દાતા સમૂહો તેને ઘટાડે છે.
$A$. $CH_2FCH_2CH_2COOH < CH_3CHFCH_2COOH$: સાચું. $F$ પરમાણુ બીજા અણુમાં $COOH$ સમૂહની નજીક છે,જે વધુ મજબૂત $-I$ અસર દર્શાવે છે.
$B$. $CH_2ClCOOH < CH_2FCOOH$: સાચું. $F$ એ $Cl$ કરતા વધુ વિદ્યુતઋણ છે,તેથી $CH_2FCOOH$ વધુ એસિડિક છે.
$C$. $CH_3COOH < CH_2ClCOOH$: સાચું. $Cl$ એ $EWG$ છે,જે ક્લોરોએસેટિક એસિડને એસિટિક એસિડ કરતા વધુ એસિડિક બનાવે છે.
$D$. $HCOOH < C_6H_5COOH$: ખોટું. ફોર્મિક એસિડ $(HCOOH)$ એ બેન્ઝોઇક એસિડ $(C_6H_5COOH)$ કરતા વધુ એસિડિક છે કારણ કે બેન્ઝોઇક એસિડમાં ફિનાઇલ સમૂહ રેઝોનન્સ દ્વારા ઇલેક્ટ્રોન આપે છે અને ફોર્મિક એસિડમાં હાઇડ્રોજન પરમાણુની તુલનામાં તેની $-I$ અસર નબળી હોય છે. આમ,સાચો ક્રમ $C_6H_5COOH < HCOOH$ છે.

(B) એમાયલોપેક્ટીન એ $\alpha$-$D$-ગ્લુકોઝ એકમોનો શાખિત શૃંખલા ધરાવતો પોલિમર છે.
તેમાં $C_1-C_4$ ગ્લાયકોસિડિક બંધ દ્વારા સીધી શૃંખલા બને છે.
વધુમાં,તેમાં $C_1-C_6$ ગ્લાયકોસિડિક બંધ દ્વારા શાખાઓ (branching) જોવા મળે છે.
તેથી,સાચો જવાબ $B$ છે.

(C) વિધાન $(i)$ ખોટું છે કારણ કે $\text{Pentose sugar} + \text{base} \rightarrow \text{Nucleoside}$ થાય છે.
વિધાન $(ii)$ ખોટું છે કારણ કે $\text{Nucleoside} + \text{phosphate} \rightarrow \text{Nucleotide}$ થાય છે.
વિધાન $(iii)$ સાચું છે કારણ કે $DNA$ માં એડેનાઈન $(A)$,ગ્વાનાઈન $(G)$,સાયટોસીન $(C)$ અને થાઈમીન $(T)$ હોય છે.
વિધાન $(iv)$ સાચું છે કારણ કે $RNA$ માં એડેનાઈન $(A)$,ગ્વાનાઈન $(G)$,સાયટોસીન $(C)$ અને યુરેસીલ $(U)$ હોય છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $FFTT$ છે.

(A) પ્રક્રિયા માટે વેગનો નિયમ $r_1 = k[A]^1[B]^2$ છે.
જ્યારે $A$ અને $B$ બંનેની સાંદ્રતા બમણી કરવામાં આવે છે,ત્યારે નવી સાંદ્રતા $[A]' = 2[A]$ અને $[B]' = 2[B]$ થાય છે.
નવો વેગ $r_2$ નીચે મુજબ ગણવામાં આવે છે:
$r_2 = k[2A]^1[2B]^2$
$r_2 = k \times 2[A] \times 4[B]^2$
$r_2 = 8 \times k[A][B]^2$
$r_2 = 8r_1$.
તેથી,વેગ $8$ ગણો વધે છે.

(B) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે સંકલિત વેગ સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$K = \frac{2.303}{t} \log \frac{[R]_0}{[R]}$
આ સમીકરણને $y = mx + c$ સ્વરૂપમાં ગોઠવતા:
$\log \frac{[R]_0}{[R]} = \frac{K}{2.303} \times t$
આને સીધી રેખાના સમીકરણ $y = mx$ સાથે સરખાવતા,જ્યાં $y = \log \frac{[R]_0}{[R]}$,$x = t$,અને ઢાળ $m = \frac{K}{2.303}$ મળે છે.
તેથી,આલેખનો ઢાળ $\frac{K}{2.303}$ છે.

(B) એમ્બિડેન્ટેટ લિગેન્ડ એ એવો લિગેન્ડ છે જે બે અલગ-અલગ દાતા પરમાણુઓ દ્વારા મધ્યસ્થ ધાતુ પરમાણુ સાથે જોડાઈ શકે છે.
$(Q) = NO_2^-$ એ $N$ (નાઈટ્રો) અથવા $O$ (નાઈટ્રાઈટો) દ્વારા જોડાઈ શકે છે.
$(R) = CN^-$ એ $C$ (સાયનો) અથવા $N$ (આઈસોસાયનો) દ્વારા જોડાઈ શકે છે.
$(S) = SCN^-$ એ $S$ (થાયોસાયનેટો) અથવા $N$ (આઈસોથાયોસાયનેટો) દ્વારા જોડાઈ શકે છે.
$(P) = NO_3^-$ એ એકદંતીય લિગેન્ડ છે જે ફક્ત ઓક્સિજન પરમાણુ દ્વારા જ જોડાય છે અને એમ્બિડેન્ટેટ ગુણધર્મ દર્શાવતું નથી.
તેથી,$(P)$ એ એમ્બિડેન્ટેટ લિગેન્ડ નથી.

(D) એમ્બિડેન્ટેટ લિગેન્ડ એ એવો લિગેન્ડ છે જે બે અલગ-અલગ દાતા પરમાણુઓ દ્વારા મધ્યસ્થ ધાતુ પરમાણુ સાથે જોડાઈ શકે છે.
આપેલ યાદીમાં:
$P: NO_3^-$ એમ્બિડેન્ટેટ નથી.
$Q: NO_2^-$ એ $N$ અથવા $O$ દ્વારા જોડાઈ શકે છે,તેથી તે એમ્બિડેન્ટેટ છે.
$R: CN^-$ એ $C$ અથવા $N$ દ્વારા જોડાઈ શકે છે,તેથી તે એમ્બિડેન્ટેટ છે.
$S: SCN^-$ એ $S$ અથવા $N$ દ્વારા જોડાઈ શકે છે,તેથી તે એમ્બિડેન્ટેટ છે.
આપેલ વિકલ્પોમાંથી,$Q$,$R$,અને $S$ એમ્બિડેન્ટેટ છે. વિકલ્પ $D$ માં $Q$ અને $R$ ની જોડી આપેલી છે.

(A) સંકીર્ણ $[Pt(NH_3)(Br)(Cl)(Py)]$ એ $[Mabcd]$ પ્રકારનું છે,જ્યાં $M = Pt$,$a = NH_3$,$b = Br$,$c = Cl$,અને $d = Py$ છે.
$[Mabcd]$ પ્રકારના સમતલીય ચોરસ (square planar) સંકીર્ણ માટે,ભૌમિતિક સમઘટકોની સંખ્યા $3$ છે.
આ સમઘટકો એક લિગેન્ડને (દા.ત.,$NH_3$) સ્થિર રાખીને અને બાકીના ત્રણ લિગેન્ડ્સને ($Br$,$Cl$,$Py$) તેની સાપેક્ષમાં $trans$ સ્થાન પર ગોઠવીને મેળવી શકાય છે.

(A) સંક્રાંતિ તત્વો એવા તત્વો તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે જે તેમની ધરાવસ્થામાં અથવા તેમની કોઈપણ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં અપૂર્ણ રીતે ભરાયેલી $d$-કક્ષકો ધરાવે છે.
$Zinc$ ($Zn$,પરમાણુ ક્રમાંક $30$) ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^{10} 4s^2$ છે.
તેની સામાન્ય $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં,તે $[Ar] 3d^{10}$ રચના સાથે $Zn^{2+}$ બનાવે છે.
ધરાવસ્થા અને $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા બંનેમાં $d$-કક્ષક સંપૂર્ણ ભરાયેલી હોવાથી,$Zinc$ ને સંક્રાંતિ તત્વ ગણવામાં આવતું નથી અને તે પરિવર્તનશીલ ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ દર્શાવતું નથી.

(D) સાચો જવાબ $D$ છે.
લેન્થેનોઇડ સંકોચનને કારણે,$5d$ શ્રેણીના તત્વોની પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા $4d$ શ્રેણીના અનુરૂપ તત્વોની ત્રિજ્યા જેટલી જ હોય છે.
તેથી,$5d$ શ્રેણીના પરમાણુ કદ $4d$ શ્રેણી કરતા મોટા છે તે વિધાન ખોટું છે.

(A) નિકલ-કેડમિયમ સેલમાં થતી રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
એનોડ પર: $Cd(s) + 2OH^-(aq) \rightarrow Cd(OH)_2(s) + 2e^-$
કેથોડ પર: $NiO_2(s) + 2H_2O(l) + 2e^- \rightarrow Ni(OH)_2(s) + 2OH^-(aq)$
કેથોડની પ્રક્રિયામાં,$NiO_2$ (જેને ઘણીવાર $Ni(OH)_3$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે) નું રિડક્શન થાય છે,જેનો અર્થ છે કે તે ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(B) કોષની પ્રક્રિયા: $Zn_{(s)} + Cu_{(0.02 \ M)}^{2+} \rightarrow Zn_{(x \ M)}^{2+} + Cu_{(s)}$ છે.
નેર્ન્સ્ટ સમીકરણ મુજબ: $E_{cell} = E_{cell}^0 - \frac{0.059}{2} \log \frac{[Zn^{2+}]}{[Cu^{2+}]}$.
કિંમતો મૂકતા: $E_{cell} = E_{cell}^0 - 0.0295 \log \frac{x}{0.02}$.
$E_{cell}$ વધારવા માટે,પદ $\log \frac{x}{0.02}$ ઋણ હોવું જોઈએ.
આ ત્યારે થાય છે જ્યારે $\frac{x}{0.02} < 1$,જેનો અર્થ છે કે $x < 0.02 \ M$.

(A) એસિડિક માધ્યમમાં $Cr_2O_7^{2-}$ માટેની રિડક્શન અર્ધ-પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$Cr_2O_7^{2-} + 14H^{+} + 6e^{-} \rightarrow 2Cr^{3+} + 7H_2O$
સંતુલિત સમીકરણ પરથી,$1 \ mol$ $Cr_2O_7^{2-}$ માટે $6 \ mol$ ઇલેક્ટ્રોનની જરૂર પડે છે,જે $6 \ F$ વીજળીને સમકક્ષ છે.
તેથી,$2 \ mol$ $Cr_2O_7^{2-}$ ના રિડક્શન માટે જરૂરી કુલ વીજળી $2 \times 6 \ F = 12 \ F$ થાય.

(D) $S_N2$ પ્રક્રિયાનો દર મુખ્યત્વે ઇલેક્ટ્રોફિલિક કાર્બન પરમાણુની આસપાસના અવકાશી અવરોધ (steric hindrance) પર આધાર રાખે છે.
ઓછા અવકાશી અવરોધ ધરાવતા સબસ્ટ્રેટ $S_N2$ પ્રક્રિયામાં ઝડપથી પ્રતિક્રિયા આપે છે.
$S_N2$ માટે પ્રતિક્રિયાત્મકતાનો ક્રમ: $\text{પ્રાથમિક} > \text{દ્વિતીયક} > \text{તૃતીયક}$ છે.
આપેલા વિકલ્પોમાં:
$A$ એ દ્વિતીયક આલ્કાઇલ હેલાઇડ છે.
$B$ એ દ્વિતીયક આલ્કાઇલ હેલાઇડ છે.
$C$ એ તૃતીયક આલ્કાઇલ હેલાઇડ છે.
$D$ $(C_6H_5CH_2Br)$ એ પ્રાથમિક બેન્ઝિલિક હેલાઇડ છે.
$D$ પ્રાથમિક હેલાઇડ હોવાથી,તેમાં સૌથી ઓછો અવકાશી અવરોધ હોય છે,જે તેને $S_N2$ વિસ્થાપન માટે સૌથી વધુ પ્રતિક્રિયાશીલ બનાવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(A) $CaCl_2$ નું વિયોજન આ મુજબ થાય છે: $CaCl_2 \rightarrow Ca^{2+} + 2Cl^-$.
શરૂઆતમાં,મોલની સંખ્યા $1$ ધારો.
$80\%$ વિયોજન પછી,મોલની સંખ્યા:
$CaCl_2 = 1 - 0.8 = 0.2$
$Ca^{2+} = 0.8$
$Cl^- = 2 \times 0.8 = 1.6$
વિયોજન પછી કુલ મોલ = $0.2 + 0.8 + 1.6 = 2.6$.
વોન્ટ હોફ અવયવ $(i)$ એ વિયોજન પછીના કુલ મોલ અને શરૂઆતના મોલનો ગુણોત્તર છે.
$i = \frac{2.6}{1} = 2.6$.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(C) હેન્રીનો નિયમ જણાવે છે કે પ્રવાહીમાં વાયુની દ્રાવ્યતા એ વાયુના આંશિક દબાણના સમપ્રમાણમાં હોય છે,જે સમીકરણ $P = K_H \cdot x$ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે,જ્યાં $K_H$ એ હેન્રીનો અચળાંક છે.
જેમ તાપમાન વધે છે,તેમ વાયુના અણુઓની ગતિજ ઉર્જા વધે છે,જેનાથી તેઓ દ્રાવણમાંથી બહાર નીકળવાનું સરળ બને છે.
પરિણામે,વાયુની દ્રાવ્યતા ઘટે છે.
કારણ કે $K_H = P / x$,અચળ આંશિક દબાણ $P$ માટે,તાપમાનમાં વધારો થવાથી દ્રાવ્ય વાયુના મોલ અંશ $x$ માં ઘટાડો થાય છે.
તેથી,તાપમાનમાં વધારો થવાથી $K_H$ નું મૂલ્ય વધે છે.

(B) $1 \ m$ દ્રાવણનો અર્થ છે કે $1 \ \text{mole}$ દ્રાવ્ય (યુરિયા) $1 \ \text{kg}$ $(1000 \ \text{g})$ દ્રાવક (પાણી) માં ઓગળેલું છે.
યુરિયાના મોલની સંખ્યા $(n_{\text{urea}})$ = $1 \ \text{mol}$.
પાણીના મોલની સંખ્યા $(n_{\text{water}})$ = $\frac{1000 \ \text{g}}{18 \ \text{g/mol}} \approx 55.56 \ \text{mol}$.
યુરિયાનો મોલ અંશ $(x_{\text{urea}})$ = $\frac{n_{\text{urea}}}{n_{\text{urea}} + n_{\text{water}}}$.
$x_{\text{urea}} = \frac{1}{1 + 55.56} = \frac{1}{56.56} \approx 0.01768$.