GUJCET 2022 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Hindi

(C) $1$. मुख्य क्रियात्मक समूह की पहचान करें: ईथर समूह $(-OC_2H_5)$ उपस्थित है।
$2$. साइक्लोहेक्सेन वलय को क्रमांकित करें: प्रतिस्थापियों को न्यूनतम संभव स्थान देने के लिए,हम एथॉक्सी समूह से जुड़े कार्बन से $1$ के रूप में अंकन शुरू करते हैं। फिर,हम डाइमेथिल-प्रतिस्थापित कार्बन की ओर बढ़ते हैं ताकि उसे न्यूनतम संभव संख्या मिल सके,जो $1$ है। इस प्रकार,दो मिथाइल समूहों वाला कार्बन $1$ स्थिति पर है।
$3$. $IUPAC$ नाम $2-$एथॉक्सी$-1, 1-$डाइमेथिलसाइक्लोहेक्सेन है। अतः,सही विकल्प $C$ है।

(B) फिनोल से सैलिसिलिक एसिड का निर्माण $Kolbe$ अभिक्रिया द्वारा किया जाता है।
इस अभिक्रिया में,फिनोल को सोडियम हाइड्रोक्साइड $(NaOH)$ के साथ उपचारित करके सोडियम फेनॉक्साइड बनाया जाता है,जो फिर दबाव में कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$ के साथ अभिक्रिया करता है और अम्लीकरण के बाद $2$-हाइड्रॉक्सीबेंजोइक एसिड (सैलिसिलिक एसिड) प्राप्त होता है।

(D) . $C_6H_5COONa + NaOH/CaO \xrightarrow{\Delta} C_6H_6 + Na_2CO_3$ (बेंजीन बनता है)।
$B$. $C_6H_5N_2^{+}Cl^{-} + H_3PO_2 + H_2O \longrightarrow C_6H_6 + H_3PO_3 + HCl + N_2$ (बेंजीन बनता है)।
$C$. $C_6H_5OH + Zn \xrightarrow{\Delta} C_6H_6 + ZnO$ (बेंजीन बनता है)।
$D$. $C_6H_5OH + H_2CrO_4 \xrightarrow{[O]} \text{Benzoquinone}$ (बेंजीन $NOT$ नहीं बनता है)।
अतः,सही विकल्प $D$ है।

(B) दी गई अभिक्रिया $benzaldehyde$ $(C_6H_5CHO)$ और $acetaldehyde$ $(CH_3CHO)$ के बीच तनु क्षार $(OH^-)$ और ऊष्मा $(\Delta)$ की उपस्थिति में होने वाली $Cross-Aldol$ संघनन अभिक्रिया है।
$1.$ $Acetaldehyde$ में $\alpha$-हाइड्रोजन होते हैं,इसलिए यह क्षार की उपस्थिति में इनोलैट आयन बनाता है।
$2.$ यह इनोलैट आयन $benzaldehyde$ (जिसमें कोई $\alpha$-हाइड्रोजन नहीं है) के कार्बोनिल कार्बन पर आक्रमण करता है और एक $\beta$-हाइड्रॉक्सी एल्डिहाइड मध्यवर्ती $(C_6H_5CH(OH)CH_2CHO)$ बनाता है।
$3.$ गर्म करने पर $(\Delta)$,यह मध्यवर्ती निर्जलीकरण ($H_2O$ का निकलना) से गुजरता है और स्थिर $\alpha,\beta$-असंतृप्त एल्डिहाइड बनाता है,जो $cinnamaldehyde$ $(C_6H_5CH=CHCHO)$ है।
अतः,मुख्य उत्पाद $C_6H_5CH=CHCHO$ है।

(D) "आयोडोफॉर्म" परीक्षण उन यौगिकों द्वारा दिया जाता है जिनमें $CH_3CO-$ समूह या $CH_3CH(OH)-$ समूह होता है।
$A$. $CH_3CHO$ (ऐसीटैल्डिहाइड) में $CH_3CO-$ समूह होता है,इसलिए यह धनात्मक "आयोडोफॉर्म" परीक्षण देता है।
$B$. $CH_3CH(OH)CH_2CH_3$ (ब्यूटेन-$2$-ऑल) में $CH_3CH(OH)-$ समूह होता है,जो "सोडियम हाइपोआयोडाइट" द्वारा $CH_3CO-$ समूह में ऑक्सीकृत हो जाता है,इसलिए यह धनात्मक "आयोडोफॉर्म" परीक्षण देता है।
$C$. $CH_3CH_2COCH_3$ (ब्यूटेन-$2$-ओन) में $CH_3CO-$ समूह होता है,इसलिए यह धनात्मक "आयोडोफॉर्म" परीक्षण देता है।
$D$. $CH_3CH_2COCH_2CH_3$ (पेंटेन-$3$-ओन) में $CH_3CO-$ समूह या $CH_3CH(OH)-$ समूह नहीं होता है। इसलिए,यह "आयोडोफॉर्म" परीक्षण नहीं देगा।
अतः,सही विकल्प $D$ है.

(D) कार्बोक्सिलिक एसिड की अम्लीय शक्ति प्रतिस्थापियों के इलेक्ट्रॉन-आकर्षक प्रभाव पर निर्भर करती है। इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह $(EWG)$ कार्बोक्सिलेट आयन को स्थिर करके अम्लता बढ़ाते हैं,जबकि इलेक्ट्रॉन-दाता समूह इसे कम करते हैं।
$A$. $CH_2FCH_2CH_2COOH < CH_3CHFCH_2COOH$: सही। $F$ परमाणु दूसरे अणु में $COOH$ समूह के अधिक निकट है,जिससे यह अधिक मजबूत $-I$ प्रभाव डालता है।
$B$. $CH_2ClCOOH < CH_2FCOOH$: सही। $F$,$Cl$ की तुलना में अधिक विद्युत ऋणात्मक है,इसलिए $CH_2FCOOH$ अधिक अम्लीय है।
$C$. $CH_3COOH < CH_2ClCOOH$: सही। $Cl$ एक $EWG$ है,जो क्लोरोएसेटिक एसिड को एसेटिक एसिड से अधिक अम्लीय बनाता है।
$D$. $HCOOH < C_6H_5COOH$: गलत। फॉर्मिक एसिड $(HCOOH)$,बेंजोइक एसिड $(C_6H_5COOH)$ से अधिक अम्लीय होता है क्योंकि बेंजोइक एसिड में फेनिल समूह अनुनाद द्वारा इलेक्ट्रॉन देता है और फॉर्मिक एसिड में हाइड्रोजन परमाणु की तुलना में इसका $-I$ प्रभाव कमजोर होता है। अतः,सही क्रम $C_6H_5COOH < HCOOH$ है।

(B) एमाइलोपेक्टिन $\alpha$-$D$-ग्लूकोज इकाइयों का एक शाखित श्रृंखला वाला बहुलक है।
इसमें $C_1-C_4$ ग्लाइकोसिडिक लिंकेज द्वारा एक सीधी श्रृंखला बनती है।
इसके अतिरिक्त,इसमें $C_1-C_6$ ग्लाइकोसिडिक लिंकेज द्वारा शाखाएं (branching) बनती हैं।
अतः,सही उत्तर $B$ है।

(C) कथन $(i)$ असत्य है क्योंकि $\text{Pentose sugar} + \text{base} \rightarrow \text{Nucleoside}$ होता है।
कथन $(ii)$ असत्य है क्योंकि $\text{Nucleoside} + \text{phosphate} \rightarrow \text{Nucleotide}$ होता है।
कथन $(iii)$ सत्य है क्योंकि $DNA$ में एडेनिन $(A)$,ग्वानिन $(G)$,साइटोसिन $(C)$ और थाइमिन $(T)$ होते हैं।
कथन $(iv)$ सत्य है क्योंकि $RNA$ में एडेनिन $(A)$,ग्वानिन $(G)$,साइटोसिन $(C)$ और यूरेसिल $(U)$ होते हैं।
अतः,सही क्रम $FFTT$ है।

(A) अभिक्रिया के लिए दर नियम $r_1 = k[A]^1[B]^2$ है।
जब $A$ और $B$ दोनों की सांद्रता दोगुनी कर दी जाती है,तो नई सांद्रता $[A]' = 2[A]$ और $[B]' = 2[B]$ हो जाती है।
नई दर $r_2$ की गणना इस प्रकार की जाती है:
$r_2 = k[2A]^1[2B]^2$
$r_2 = k \times 2[A] \times 4[B]^2$
$r_2 = 8 \times k[A][B]^2$
$r_2 = 8r_1$.
अतः,दर $8$ गुना बढ़ जाती है।

(B) प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए समाकलित वेग समीकरण है:
$K = \frac{2.303}{t} \log \frac{[R]_0}{[R]}$
इस समीकरण को $y = mx + c$ के रूप में व्यवस्थित करने पर:
$\log \frac{[R]_0}{[R]} = \frac{K}{2.303} \times t$
इसे सरल रेखा के समीकरण $y = mx$ से तुलना करने पर,जहाँ $y = \log \frac{[R]_0}{[R]}$,$x = t$,और ढाल $m = \frac{K}{2.303}$ है।
अतः,ग्राफ की ढाल $\frac{K}{2.303}$ है।

(B) उभयदंती (ambidentate) लिगेंड वह लिगेंड है जो दो अलग-अलग दाता परमाणुओं के माध्यम से केंद्रीय धातु परमाणु से जुड़ सकता है।
$(Q) = NO_2^-$ $N$ (नाइट्रो) या $O$ (नाइट्रिटो) के माध्यम से जुड़ सकता है।
$(R) = CN^-$ $C$ (साइनो) या $N$ (आइसोसाइनो) के माध्यम से जुड़ सकता है।
$(S) = SCN^-$ $S$ (थायोसायनेटो) या $N$ (आइसोथायोसायनेटो) के माध्यम से जुड़ सकता है।
$(P) = NO_3^-$ एक एकदंती (monodentate) लिगेंड है जो केवल ऑक्सीजन परमाणु के माध्यम से जुड़ता है और उभयदंती व्यवहार प्रदर्शित नहीं करता है।
इसलिए,$(P)$ एक उभयदंती लिगेंड नहीं है।

(D) उभयदंती (ambidentate) लिगेंड वह लिगेंड होता है जो दो अलग-अलग दाता परमाणुओं के माध्यम से केंद्रीय धातु परमाणु से जुड़ सकता है।
दी गई सूची में:
$P: NO_3^-$ उभयदंती नहीं है।
$Q: NO_2^-$ $N$ या $O$ के माध्यम से जुड़ सकता है,इसलिए यह उभयदंती है।
$R: CN^-$ $C$ या $N$ के माध्यम से जुड़ सकता है,इसलिए यह उभयदंती है।
$S: SCN^-$ $S$ या $N$ के माध्यम से जुड़ सकता है,इसलिए यह उभयदंती है।
दिए गए विकल्पों में से,$Q$,$R$,और $S$ उभयदंती हैं। विकल्प $D$ में $Q$ और $R$ का संयोजन दिया गया है।

(A) संकुल $[Pt(NH_3)(Br)(Cl)(Py)]$ प्रकार $[Mabcd]$ का है,जहाँ $M = Pt$,$a = NH_3$,$b = Br$,$c = Cl$,और $d = Py$ है।
$[Mabcd]$ प्रकार के वर्ग समतलीय (square planar) संकुल के लिए,ज्यामितीय समावयवियों की संख्या $3$ होती है।
ये समावयवी एक लिगेंड (जैसे $NH_3$) को स्थिर रखकर और शेष तीन लिगेंड्स ($Br$,$Cl$,$Py$) को उसके सापेक्ष $trans$ स्थितियों में व्यवस्थित करके प्राप्त किए जाते हैं।

(A) संक्रमण तत्वों को उन तत्वों के रूप में परिभाषित किया जाता है जिनमें उनकी मूल अवस्था या उनकी किसी भी ऑक्सीकरण अवस्था में $d$-कक्षक अपूर्ण रूप से भरे होते हैं।
$Zinc$ ($Zn$,परमाणु क्रमांक $30$) का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^{10} 4s^2$ है।
अपनी सामान्य $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था में,यह $[Ar] 3d^{10}$ विन्यास के साथ $Zn^{2+}$ बनाता है।
चूंकि मूल अवस्था और $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था दोनों में $d$-कक्षक पूरी तरह से भरे हुए हैं,इसलिए $Zinc$ को संक्रमण तत्व नहीं माना जाता है और यह परिवर्ती ऑक्सीकरण अवस्थाएँ प्रदर्शित नहीं करता है।

(D) सही उत्तर $D$ है।
लैंथेनॉइड संकुचन के कारण,$5d$ श्रेणी के तत्वों की परमाणु त्रिज्या $4d$ श्रेणी के संबंधित तत्वों की त्रिज्या के लगभग समान होती है।
इसलिए,यह कथन कि $5d$ श्रेणी का परमाणु आकार $4d$ श्रेणी से बड़ा है,गलत है।

(A) निकेल-कैडमियम सेल में होने वाली रासायनिक अभिक्रियाएँ इस प्रकार हैं:
एनोड पर: $Cd(s) + 2OH^-(aq) \rightarrow Cd(OH)_2(s) + 2e^-$
कैथोड पर: $NiO_2(s) + 2H_2O(l) + 2e^- \rightarrow Ni(OH)_2(s) + 2OH^-(aq)$
कैथोड अभिक्रिया में,$NiO_2$ (जिसे अक्सर $Ni(OH)_3$ के रूप में दर्शाया जाता है) का अपचयन होता है,जिसका अर्थ है कि यह ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करता है।
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(B) सेल अभिक्रिया है: $Zn_{(s)} + Cu_{(0.02 \ M)}^{2+} \rightarrow Zn_{(x \ M)}^{2+} + Cu_{(s)}$।
नेर्न्स्ट समीकरण के अनुसार: $E_{cell} = E_{cell}^0 - \frac{0.059}{2} \log \frac{[Zn^{2+}]}{[Cu^{2+}]}$।
मान रखने पर: $E_{cell} = E_{cell}^0 - 0.0295 \log \frac{x}{0.02}$।
$E_{cell}$ को बढ़ाने के लिए,पद $\log \frac{x}{0.02}$ ऋणात्मक होना चाहिए।
यह तब होता है जब $\frac{x}{0.02} < 1$,जिसका अर्थ है $x < 0.02 \ M$।

(A) अम्लीय माध्यम में $Cr_2O_7^{2-}$ के लिए अपचयन अर्ध-अभिक्रिया इस प्रकार है:
$Cr_2O_7^{2-} + 14H^{+} + 6e^{-} \rightarrow 2Cr^{3+} + 7H_2O$
संतुलित समीकरण से,$1 \ mol$ $Cr_2O_7^{2-}$ को $6 \ mol$ इलेक्ट्रॉनों की आवश्यकता होती है,जो $6 \ F$ विद्युत के बराबर है।
अतः,$2 \ mol$ $Cr_2O_7^{2-}$ के अपचयन के लिए आवश्यक कुल विद्युत $2 \times 6 \ F = 12 \ F$ है।

(D) $S_N2$ अभिक्रिया की दर मुख्य रूप से इलेक्ट्रोफिलिक कार्बन परमाणु के चारों ओर त्रिविम बाधा (steric hindrance) पर निर्भर करती है।
कम त्रिविम बाधा वाले सबस्ट्रेट $S_N2$ अभिक्रियाओं में तेजी से प्रतिक्रिया करते हैं।
$S_N2$ के लिए अभिक्रियाशीलता का क्रम: $\text{प्राथमिक} > \text{द्वितीयक} > \text{तृतीयक}$ है।
दिए गए विकल्पों में:
$A$ एक द्वितीयक एल्काइल हैलाइड है।
$B$ एक द्वितीयक एल्काइल हैलाइड है।
$C$ एक तृतीयक एल्काइल हैलाइड है।
$D$ $(C_6H_5CH_2Br)$ एक प्राथमिक बेंजिलिक हैलाइड है।
चूंकि $D$ एक प्राथमिक हैलाइड है,इसमें सबसे कम त्रिविम बाधा होती है,जो इसे $S_N2$ प्रतिस्थापन के लिए सबसे अधिक प्रतिक्रियाशील बनाता है।
अतः,सही विकल्प $D$ है।

(A) $CaCl_2$ का वियोजन इस प्रकार होता है: $CaCl_2 \rightarrow Ca^{2+} + 2Cl^-$.
प्रारंभ में,मोल की संख्या $1$ मानिए।
$80\%$ वियोजन के बाद,मोल की संख्या:
$CaCl_2 = 1 - 0.8 = 0.2$
$Ca^{2+} = 0.8$
$Cl^- = 2 \times 0.8 = 1.6$
वियोजन के बाद कुल मोल = $0.2 + 0.8 + 1.6 = 2.6$.
वॉट हॉफ गुणांक $(i)$ वियोजन के बाद कुल मोल और प्रारंभिक मोल का अनुपात है।
$i = \frac{2.6}{1} = 2.6$.
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(C) हेनरी का नियम बताता है कि किसी द्रव में गैस की घुलनशीलता द्रव के ऊपर गैस के आंशिक दबाव के समानुपाती होती है,जिसे समीकरण $P = K_H \cdot x$ द्वारा दिया जाता है,जहाँ $K_H$ हेनरी का स्थिरांक है।
जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है,गैस के अणुओं की गतिज ऊर्जा बढ़ती है,जिससे उनके लिए घोल से बाहर निकलना आसान हो जाता है।
परिणामस्वरूप,गैस की घुलनशीलता कम हो जाती है।
चूंकि $K_H = P / x$,स्थिर आंशिक दबाव $P$ के लिए,तापमान में वृद्धि से घुली हुई गैस के मोल अंश $x$ में कमी आती है।
इसलिए,तापमान बढ़ने के साथ $K_H$ का मान बढ़ता है।

(B) $1 \ m$ विलयन का अर्थ है कि $1 \ \text{mole}$ विलेय (यूरिया) $1 \ \text{kg}$ $(1000 \ \text{g})$ विलायक (जल) में घुला हुआ है।
यूरिया के मोलों की संख्या $(n_{\text{urea}})$ = $1 \ \text{mol}$.
जल के मोलों की संख्या $(n_{\text{water}})$ = $\frac{1000 \ \text{g}}{18 \ \text{g/mol}} \approx 55.56 \ \text{mol}$.
यूरिया का मोल अंश $(x_{\text{urea}})$ = $\frac{n_{\text{urea}}}{n_{\text{urea}} + n_{\text{water}}}$.
$x_{\text{urea}} = \frac{1}{1 + 55.56} = \frac{1}{56.56} \approx 0.01768$.