GUJCET 2024 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Gujarati

(B) આપેલ પ્રક્રિયા $1,1'$-બાયસાયક્લોહેક્ઝિલિડીનનું રિડક્ટિવ ઓઝોનોલિસિસ છે.
આલ્કીનનું ઓઝોનોલિસિસ $C=C$ દ્વિબંધનું વિભાજન કરીને બે કાર્બોનિલ સંયોજનો બનાવે છે.
જ્યારે આલ્કીન $1,1'$-બાયસાયક્લોહેક્ઝિલિડીન હોય,ત્યારે દ્વિબંધ બે સાયક્લોહેક્ઝેન વલયોને જોડે છે.
આ દ્વિબંધના વિભાજનથી સાયક્લોહેક્ઝેનોન $(C_6H_{10}O)$ ના બે અણુઓ બને છે.
તેથી,નીપજ $X$ એ સાયક્લોહેક્ઝેનોનના બે અણુઓ છે.

(D) એસિડિક માધ્યમમાં,$KMnO_4$ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે અને તેનું રિડક્શન $Mn^{2+}$ માં થાય છે. અર્ધ-પ્રક્રિયા: $MnO_4^- + 8H^+ + 5e^- \rightarrow Mn^{2+} + 4H_2O$.
સલ્ફાઇડ આયન $(S^{2-})$ નું ઓક્સિડેશન તત્વ સલ્ફર $(S)$ માં થાય છે: $S^{2-} \rightarrow S + 2e^-$.
ઇલેક્ટ્રોનને સંતુલિત કરવા માટે,રિડક્શન અર્ધ-પ્રક્રિયાને $2$ વડે અને ઓક્સિડેશન અર્ધ-પ્રક્રિયાને $5$ વડે ગુણતા:
$2MnO_4^- + 16H^+ + 10e^- \rightarrow 2Mn^{2+} + 8H_2O$
$5S^{2-} \rightarrow 5S + 10e^-$
આ બંનેનો સરવાળો કરતા,સંતુલિત સમીકરણ: $2MnO_4^- + 5S^{2-} + 16H^+ \rightarrow 2Mn^{2+} + 5S + 8H_2O$.
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$5$ મોલ $S^{2-}$ એ $2$ મોલ $KMnO_4$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
તેથી,$1$ મોલ $S^{2-}$ એ $2/5$ મોલ $KMnO_4$ સાથે પ્રક્રિયા કરશે.

(A) આ પ્રક્રિયા આલ્કીનમાં $HX$ નો ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી યોગશીલ પ્રતિક્રિયા છે,જે માર્કોવનીકોવના નિયમને અનુસરે છે.
માર્કોવનીકોવના નિયમ મુજબ,પ્રક્રિયકનો ઋણ ભાગ $(X^-)$ દ્વિબંધના તે કાર્બન પરમાણુ સાથે જોડાય છે જેની પાસે ઓછા હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ હોય છે.
આ પ્રક્રિયામાં મુખ્ય નીપજ $CH_3-C(CH_3)(X)-CH_2-CH_3$ છે.

(A) ફિનોલની એસિડિક પ્રબળતા બેન્ઝીન રિંગ સાથે જોડાયેલા વિસ્થાપકોની પ્રકૃતિ પર આધાર રાખે છે.
$-NO_2$ જેવા ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ $(EWG)$ $-I$ અને $-M$ અસર દ્વારા ફિનોક્સાઇડ આયનને સ્થિર કરીને એસિડિક પ્રબળતા વધારે છે.
$-CH_3$ જેવા ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ ગ્રુપ $(EDG)$ $+I$ અને હાઇપરકોન્જુગેશન અસર દ્વારા ફિનોક્સાઇડ આયનને અસ્થિર કરીને એસિડિક પ્રબળતા ઘટાડે છે.
સંયોજન $(ii)$ માં $-NO_2$ ગ્રુપ છે (પ્રબળ $EWG$),જે તેને સૌથી વધુ એસિડિક બનાવે છે.
સંયોજન $(i)$ ફિનોલ છે (કોઈ વિસ્થાપક નથી).
સંયોજન $(iii)$ માં $-CH_3$ ગ્રુપ છે $(EDG)$,જે તેને સૌથી ઓછું એસિડિક બનાવે છે.
તેથી,એસિડિક પ્રબળતાનો ઉતરતો ક્રમ $(ii) > (i) > (iii)$ છે.

(D) ઈથરની $HI$ સાથેની પ્રક્રિયા આલ્કાઈલ સમૂહોના સ્વભાવ પર આધારિત $S_N1$ અથવા $S_N2$ ક્રિયાવિધિ દ્વારા થાય છે.
આપેલ ઈથર $CH_3-CH_2-CH_2-O-C(CH_3)_2-CH_2-CH_3$ માં એક આલ્કાઈલ સમૂહ પ્રાથમિક ($n$-પ્રોપાઈલ) છે અને બીજો તૃતીયક ($3$-મિથાઈલપેન્ટેન$-3-$ઈલ) છે.
જ્યારે ઈથરમાં તૃતીયક આલ્કાઈલ સમૂહ હોય,ત્યારે પ્રક્રિયા $S_N1$ ક્રિયાવિધિને અનુસરે છે કારણ કે તૃતીયક કાર્બોકેટાયન ખૂબ જ સ્થાયી હોય છે.
ઓક્સિજન પરમાણુ $HI$ દ્વારા પ્રોટોનેટેડ થઈને ઓક્સોનિયમ આયન બનાવે છે,જે ત્યારબાદ વિભાજિત થઈને સૌથી સ્થાયી કાર્બોકેટાયન બનાવે છે.
તૃતીયક કાર્બોકેટાયન $CH_3-CH_2-C^+(CH_3)_2$ બને છે,જે ત્યારબાદ આયોડાઈડ આયન $(I^-)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને તૃતીયક આલ્કાઈલ આયોડાઈડ $CH_3-CH_2-C(I)(CH_3)_2$ બનાવે છે.
બાકીનો ભાગ પ્રાથમિક આલ્કોહોલ $CH_3-CH_2-CH_2-OH$ બનાવે છે.
તેથી,મુખ્ય નીપજો $CH_3-CH_2-CH_2-OH$ અને $CH_3-CH_2-C(I)(CH_3)_2$ છે.

(B) બ્યુટેન-$1$-ઓલ $(CH_3-CH_2-CH_2-CH_2OH)$ ના એસિડ-ઉદ્દીપકીય નિર્જલીકરણમાં પ્રાથમિક કાર્બોકેટાયન બને છે,જે $1,2$-હાઇડ્રાઇડ સ્થળાંતર દ્વારા વધુ સ્થાયી દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયન $(CH_3-CH^+-CH_2-CH_3)$ માં ફેરવાય છે.
આ દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયનમાંથી પ્રોટોન દૂર થવાથી ઝેટસેવના નિયમ મુજબ બ્યુટ-$2$-ઈન $(CH_3-CH=CH-CH_3)$ મુખ્ય નીપજ તરીકે મળે છે,કારણ કે તે બ્યુટ-$1$-ઈન $(CH_3-CH_2-CH=CH_2)$ કરતા વધુ વિસ્થાપિત અને વધુ સ્થાયી છે.

(A) $pK_{a}$ મૂલ્ય એ કાર્બોક્સિલિક એસિડની એસિડિકતાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે. પ્રબળ એસિડનું $pK_{a}$ મૂલ્ય ઓછું હોય છે.
એસિડિકતા એ સંયુગ્મી બેઝ (કાર્બોક્સિલેટ આયન) ની સ્થિરતા દ્વારા નક્કી થાય છે.
ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ (EWGs) ઇન્ડક્ટિવ ઇફેક્ટ ($-I$ અસર) દ્વારા કાર્બોક્સિલેટ આયનને સ્થિર કરે છે,જેનાથી એસિડિકતા વધે છે.
$NO_{2}CH_{2}COOH$ માં $-NO_{2}$ ગ્રુપ પ્રબળ ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ છે,જે તેને સૌથી પ્રબળ એસિડ બનાવે છે અને તેથી તેનું $pK_{a}$ મૂલ્ય સૌથી ઓછું છે.

(C) $Schiff's \ base$ એ પ્રાથમિક એમાઈન $(R-NH_2)$ ની આલ્ડિહાઈડ અથવા કીટોન સાથેની પ્રક્રિયા દ્વારા બને છે.
આપેલ પ્રક્રિયામાં,$CH_3-CO-CH_3$ (એસીટોન) $R$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $Schiff's \ base$ બનાવે છે.
આપેલ વિકલ્પોમાંથી,$CH_3-NH_2$ એ પ્રાથમિક એમાઈન છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $CH_3-CO-CH_3 + CH_3-NH_2 \xrightarrow{H^{+}} CH_3-C(CH_3)=N-CH_3 + H_2O$.
તેથી,$R$ એ $CH_3-NH_2$ છે.

(D) આપેલ પ્રક્રિયા એ બેરિયમ સલ્ફેટ $(Pd-BaSO_4)$ સાથે ઝેરી બનાવેલા પેલેડિયમ ઉદ્દીપકનો ઉપયોગ કરીને એસિડ ક્લોરાઇડ $(RCOCl)$ નું આલ્ડિહાઇડ $(RCHO)$ માં હાઇડ્રોજનેશન છે.
આ વિશિષ્ટ પ્રક્રિયાને $Rosenmund$ રિડક્શન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(C) લેક્ટોઝ એ બે મોનોસેકેરાઇડ એકમોથી બનેલું ડાયસેકેરાઇડ છે.
આ એકમો $β-D$-ગેલેક્ટોઝ અને $β-D$-ગ્લુકોઝ છે.
લેક્ટોઝમાં રહેલ ગ્લાયકોસિડિક બંધ $β(1 \rightarrow 4)$ બંધ છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(D) સાચો જવાબ $D$ છે. $RNA$ માં એડેનાઇન,ગ્વાનાઇન,સાયટોસિન અને યુરેસિલ હોય છે,થાઇમિન નહીં. થાઇમિન $DNA$ માં હાજર હોય છે.

(D) વિટામિન $B_{12}$ (સાયનોકોબાલામિન) ની ઉણપને કારણે પર્નિસિયસ એનિમિયા (pernicious anaemia) થાય છે.
આ સ્થિતિમાં,શરીર એવા $RBC$ ઉત્પન્ન કરે છે જેમાં હિમોગ્લોબિનની ઉણપ હોય છે અને તે સામાન્ય કરતા કદમાં મોટા હોય છે,જે તેમની ઓક્સિજન વહન કરવાની ક્ષમતાને અસર કરે છે.

(B) ઝ્વિટર આયન એ એક દ્વિધ્રુવીય આયન છે જે એક જ અણુમાં ધન અને ઋણ બંને વીજભાર ધરાવે છે,જેના પરિણામે ચોખ્ખો વીજભાર શૂન્ય થાય છે.
એમિનો એસિડ,જેમ કે ગ્લાયસીન $(NH_2-CH_2-COOH)$,બેઝિક એમિનો ગ્રુપ $(-NH_2)$ અને એસિડિક કાર્બોક્સિલિક ગ્રુપ $(-COOH)$ બંને ધરાવે છે.
જલીય દ્રાવણમાં,$-COOH$ ગ્રુપમાંથી પ્રોટોન $-NH_2$ ગ્રુપમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે,જે ઝ્વિટર આયન બનાવે છે: $^+NH_3-CH_2-COO^-$.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(B) પ્રક્રિયા $aA \rightarrow bB + cC$ માટે,પ્રક્રિયાનો વેગ નીચે મુજબ દર્શાવી શકાય:
$Rate = -\frac{1}{a} \frac{d[A]}{dt} = \frac{1}{b} \frac{d[B]}{dt} = \frac{1}{c} \frac{d[C]}{dt} = K$
આપેલ પ્રક્રિયા $2A \rightarrow B + 3C$ માટે,વેગનું સમીકરણ:
$Rate = \frac{1}{3} \frac{d[C]}{dt} = K$
તેથી,$C$ ના ઉત્પાદનનો દર:
$\frac{d[C]}{dt} = 3 \times K$
$\frac{d[C]}{dt} = 3 \times (3.5 \times 10^{-4} \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}) = 10.5 \times 10^{-4} \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}$
આમ,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(A) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,સંકલિત વેગ સમીકરણ $\ln[R] = -kt + \ln[R]_0$ છે,જેને $\ln(\frac{[R]_0}{[R]}) = kt$ તરીકે લખી શકાય છે.
આ સૂચવે છે કે $\ln(\frac{[R]_0}{[R]})$ વિરુદ્ધ સમય $(t)$ નો આલેખ ઉગમબિંદુમાંથી પસાર થતી સીધી રેખા છે.
પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,અર્ધ-આયુષ્ય સમય $t_{1/2} = \frac{0.693}{k}$ એ પ્રારંભિક સાંદ્રતા $[R]_0$ થી સ્વતંત્ર છે.
તેથી,$t_{1/2}$ વિરુદ્ધ $[R]_0$ નો આલેખ $[R]_0$ અક્ષને સમાંતર એક આડી સીધી રેખા છે.

(A) ઉદ્દીપક ઓછી સક્રિયકરણ ઊર્જા સાથે વૈકલ્પિક પ્રક્રિયા માર્ગ પૂરો પાડે છે.
તે પ્રક્રિયકો અથવા નીપજોની સ્થિતિ ઊર્જાને અસર કરતું નથી.
તે પ્રક્રિયાના સંતુલન અચળાંક $(K_{eq})$ અથવા ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જા ફેરફાર $(\Delta G)$ માં ફેરફાર કરતું નથી.
તેથી,પ્રક્રિયકો અને નીપજોની સ્થિતિ ઊર્જા બદલાય છે તે વિધાન ખોટું છે.

(D) $n$ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે વેગ અચળાંક $K$ નો એકમ $(mol \ L^{-1})^{1-n} \ S^{-1}$ સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે.
આપેલ એકમ $mol^{-3/2} \ L^{3/2} \ S^{-1}$ છે,તેથી આપણે ઘાતને સરખાવી શકીએ:
$(mol \ L^{-1})^{1-n} = mol^{-3/2} \ L^{3/2}$.
આનો અર્થ એ છે કે $1 - n = -3/2$.
$n$ માટે ઉકેલતા: $n = 1 + 3/2 = 5/2 = 2.5$.
તેથી,પ્રક્રિયાનો ક્રમ $2.5$ છે.

(D) $1$. સંકીર્ણ $K[Cr(H_2O)_2(C_2O_4)_2] \cdot 3H_2O$ છે.
$2$. ધારો કે $Cr$ નો ઓક્સિડેશન આંક $x$ છે.
$3$. $K$ પરનો વીજભાર $+1$,$H_2O$ નો $0$,અને $C_2O_4^{2-}$ નો $-2$ છે.
$4$. સમીકરણ: $1 + x + 2(0) + 2(-2) = 0$.
$5$. $1 + x - 4 = 0$,તેથી $x = +3$.
$6$. સવર્ગ આંક = $2(H_2O)$ (એકદંતીય,$2 \times 1 = 2$) + $2(C_2O_4^{2-})$ (દ્વિદંતીય,$2 \times 2 = 4$) = $6$.
$7$. આમ,ઓક્સિડેશન આંક $+3$ અને સવર્ગ આંક $6$ છે.

(C) પ્રકાશીય સક્રિય સંયોજન કિરાલ હોવું જોઈએ,જેનો અર્થ છે કે તેમાં સંમિતિનું સમતલ કે સંમિતિનું કેન્દ્ર હોતું નથી.
સંકિર્ણ $[Co(en)_3]Cl_3$ માં,લિગેન્ડ $en$ (ઇથિલીન ડાયએમાઇન) એ દ્વિદંતીય લિગેન્ડ છે.
સંકિર્ણ $[Co(en)_3]^{3+}$ એક ટ્રિસ-કીલેટેડ અષ્ટફલકીય બંધારણ બનાવે છે જેમાં સંમિતિનું સમતલ કે કેન્દ્ર હોતું નથી.
તેથી,તે અરીસાની પ્રતિબિંબ જોડી (એનાન્શિયોમર્સ) તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે,જે તેને પ્રકાશીય સક્રિય બનાવે છે.
બાકીના સંકિર્ણો કાં તો સમતલીય ચોરસ છે અથવા સંમિતિના સમતલ ધરાવતા અષ્ટફલકીય છે,જે તેમને પ્રકાશીય નિષ્ક્રિય બનાવે છે.

(A) $[Ni(CO)_4]$ માં,$Ni$ નો ઓક્સિડેશન આંક $0$ છે. $Ni$ $(Z=28)$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^8 4s^2$ છે. $CO$ એ પ્રબળ લિગેન્ડ હોવાથી,તે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે,પરિણામે $3d^{10} 4s^0 4p^0$ રચના મળે છે. આમ,સંકરણ $sp^3$ છે.
$[Ni(CN)_4]^{2-}$ માં,$Ni$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ છે. $Ni^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^8$ છે. $CN^-$ એ પ્રબળ લિગેન્ડ હોવાથી,તે $3d$ કક્ષકોમાં રહેલા બે અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનને યુગ્મિત કરે છે,જેથી એક $3d$ કક્ષક ખાલી થાય છે. આનાથી $dsp^2$ સંકરણ થાય છે.

(B) મધ્યસ્થ ધાતુ આયન કોબાલ્ટ $+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે,જેને $Co(III)$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.
ઈથેન-$1,2$-ડાયએમાઈન $(en)$ એ તટસ્થ દ્વિદંતીય લિગેન્ડ છે.
અહીં ત્રણ $en$ લિગેન્ડ હોવાથી,સવર્ગ સ્ફિયર $[Co(en)_3]^{3+}$ થશે.
સલ્ફેટ આયન $SO_4^{2-}$ છે.
વીજભારને સંતુલિત કરવા માટે,આપણે ક્રિસ-ક્રોસ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીએ છીએ: સંયોજનને તટસ્થ બનાવવા માટે $[Co(en)_3]^{3+}$ ના $2$ એકમો અને $SO_4^{2-}$ ના $3$ એકમોની જરૂર પડે છે.
આમ,સૂત્ર $[Co(en)_3]_2(SO_4)_3$ છે.

(A) લેન્થેનોઇડ શ્રેણીના તત્વો સામાન્ય રીતે $+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવે છે.
જોકે,$Ce$ (સીરિયમ,પરમાણુ ક્રમાંક $58$) $+4$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવવા માટે જાણીતું છે કારણ કે તે ચાર ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવ્યા પછી સ્થિર નિષ્ક્રિય વાયુ જેવી ઇલેક્ટ્રોન રચના $([Xe]4f^0)$ પ્રાપ્ત કરે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(B) સ્પિન-ઓન્લી ચુંબકીય મોમેન્ટ $(\mu)$ ની ગણતરી $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$ સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે,જ્યાં $n$ એ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા છે.
$1$. $Co^{2+}$ $(3d^7)$ માટે: $n = 3$,$\mu = \sqrt{3(5)} = \sqrt{15} \approx 3.87 \ BM$.
$2$. $Mn^{2+}$ $(3d^5)$ માટે: $n = 5$,$\mu = \sqrt{5(7)} = \sqrt{35} \approx 5.92 \ BM$.
$3$. $Ti^{2+}$ $(3d^2)$ માટે: $n = 2$,$\mu = \sqrt{2(4)} = \sqrt{8} \approx 2.83 \ BM$.
$4$. $Fe^{2+}$ $(3d^6)$ માટે: $n = 4$,$\mu = \sqrt{4(6)} = \sqrt{24} \approx 4.90 \ BM$.
મૂલ્યોની સરખામણી કરતા,$Mn^{2+}$ માં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા સૌથી વધુ $(n=5)$ છે,તેથી તે સૌથી વધુ ચુંબકીય મોમેન્ટ દર્શાવે છે.

(C) $Cr_2O_3$ માં ક્રોમિયમની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+3$ છે.
$Cr_2O_3$ એ ઉભયગુણી ઓક્સાઇડ છે કારણ કે તે એસિડ અને બેઇઝ બંને સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
$CrO$ બેઝિક છે,જ્યારે $CrO_3$ સ્વભાવે એસિડિક છે.

(A) બેઝિક માધ્યમમાં,$KMnO_4$ નું $MnO_2$ માં રિડક્શન નીચે મુજબની અર્ધ-પ્રક્રિયા દ્વારા થાય છે:
$MnO_4^- + 2H_2O + 3e^- \rightarrow MnO_2 + 4OH^-$.
સંતુલિત સમીકરણ મુજબ,$1 \ mole$ $KMnO_4$ માટે $3 \ moles$ ઇલેક્ટ્રોનની જરૂર પડે છે,જે $3 \ F$ વિદ્યુતને સમાન છે.
તેથી,$1.5 \ moles$ $KMnO_4$ માટે જરૂરી વિદ્યુત $1.5 \times 3 \ F = 4.5 \ F$ થાય.
આમ,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(B) અતિ સાંદ્ર $H_2SO_4$ (આશરે $50 \%$) ના વિદ્યુતવિભાજન દરમિયાન,એનોડ પર $HSO_4^-$ આયનોનું ઓક્સિડેશન થાય છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $2HSO_4^- \rightarrow H_2S_2O_8 + 2e^-$.
બનતી નીપજ પરોક્સિડાયસલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2S_2O_8)$ છે,જેને માર્શલના એસિડ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(C) વિદ્યુતવિભાજ્ય દ્રાવણની વાહકતા વિદ્યુતવિભાજ્યના સ્વભાવ,વિદ્યુતવિભાજ્યની સાંદ્રતા,દ્રાવકના સ્વભાવ અને તેની સ્નિગ્ધતા,અને તાપમાન પર આધાર રાખે છે.
જેમ તાપમાન વધે છે,તેમ આયનોની ગતિજ ઉર્જા વધે છે અને દ્રાવકની સ્નિગ્ધતા ઘટે છે,જેના પરિણામે દ્રાવણની વાહકતામાં વધારો થાય છે.
તેથી,દ્રાવણની વાહકતા તાપમાન પર આધાર રાખતી નથી તેવું વિધાન ખોટું છે.

(D) હાઇડ્રોજન ઇલેક્ટ્રોડ માટે અર્ધ-કોષ પ્રક્રિયા: $2H^+ (aq) + 2e^- \rightarrow H_2 (g)$ છે.
$298 \ K$ તાપમાને નર્ન્સ્ટ સમીકરણનો ઉપયોગ કરતા: $E = E^0 - \frac{0.0591}{n} \log \frac{1}{[H^+]}$.
પ્રમાણિત હાઇડ્રોજન ઇલેક્ટ્રોડ માટે $E^0 = 0 \ V$ અને $H^+$ ના રિડક્શન માટે $n = 1$ હોવાથી,સમીકરણ: $E = 0 - 0.0591 \times pH$ બને છે.
$pH = 10$ આપેલ હોવાથી: $E = -0.0591 \times 10 = -0.591 \ V$.
બે દશાંશ સ્થળ સુધી રાઉન્ડ ઓફ કરતા,પોટેન્શિયલ $-0.59 \ V$ મળે છે.

(A) પ્રક્રિયાઓ નીચે મુજબ ઓળખાય છે:
$(i)$ $R-Cl + NaI \xrightarrow{\text{શુષ્ક એસિટોન}} R-I + NaCl$ એ ફિંકલસ્ટેઇન પ્રક્રિયા $(c)$ છે.
$(ii)$ $CH_3-Br + AgF \xrightarrow{\Delta} CH_3-F + AgBr$ એ સ્વાર્ટ્સ પ્રક્રિયા $(a)$ છે.
$(iii)$ $R-X + Mg$ $\xrightarrow{\text{શુષ્ક ઈથર}} R-Mg-X$ $\xrightarrow{H_2O} RH + Mg(OH)X$ માં ગ્રિગનાર્ડ પ્રક્રિયકનું નિર્માણ થાય છે $(d)$.
તેથી,સાચી જોડ $i$ $\rightarrow c; ii$ $\rightarrow a; iii$ $\rightarrow d$ છે.

(D) $S_N1$ પ્રક્રિયામાં સંયોજનોની પ્રતિક્રિયાત્મકતા લિવિંગ ગ્રુપ $(Br^-)$ દૂર થયા પછી બનતા કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તીની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
કાર્બોકેટાયનની સ્થિરતાનો ક્રમ નીચે મુજબ છે:
$(I)$ $C_6H_5-CH_2^+$ (બેન્ઝાઇલ કાર્બોકેટાયન,એક ફિનાઇલ રિંગ દ્વારા સ્થિર).
$(II)$ $(C_6H_5)_2CH^+$ (ડાયફિનાઇલમિથાઇલ કાર્બોકેટાયન,બે ફિનાઇલ રિંગ દ્વારા સ્થિર).
$(III)$ $C_6H_5-CH^+(CH_3)$ ($1$-ફિનાઇલઇથાઇલ કાર્બોકેટાયન,એક ફિનાઇલ રિંગ અને એક મિથાઇલ ગ્રુપ દ્વારા સ્થિર).
$(IV)$ $(C_6H_5)_2C^+(CH_3)$ ($1$,$1$-ડાયફિનાઇલઇથાઇલ કાર્બોકેટાયન,બે ફિનાઇલ રિંગ અને એક મિથાઇલ ગ્રુપ દ્વારા સ્થિર).
સ્થિરતાની સરખામણી કરતા: $(IV) > (II) > (III) > (I)$.
તેથી,$S_N1$ પ્રતિક્રિયાત્મકતાનો ક્રમ $(IV) > (II) > (III) > (I)$ છે.

(B) પ્રબળ વિદ્યુતવિભાજ્ય માટે વોન્ટ હોફ અવયવ $(i)$ એ જલીય દ્રાવણમાં સંપૂર્ણ વિયોજન પછી ઉત્પન્ન થતા કુલ આયનોની સંખ્યા જેટલો હોય છે.
$1$. $K_4[Fe(CN)_6]$ માટે: તે $K_4[Fe(CN)_6] \rightarrow 4K^+ + [Fe(CN)_6]^{4-}$ તરીકે વિયોજન પામે છે. કુલ આયનો = $4 + 1 = 5$. તેથી,$i = 5$.
$2$. $Fe_4[Fe(CN)_6]_3$ માટે: તે $Fe_4[Fe(CN)_6]_3 \rightarrow 4Fe^{3+} + 3[Fe(CN)_6]^{4-}$ તરીકે વિયોજન પામે છે. કુલ આયનો = $4 + 3 = 7$. તેથી,$i = 7$.
$3$. $[CoCl_2(en)_2]Cl$ માટે: તે $[CoCl_2(en)_2]Cl \rightarrow [CoCl_2(en)_2]^+ + Cl^-$ તરીકે વિયોજન પામે છે. કુલ આયનો = $1 + 1 = 2$. તેથી,$i = 2$.
તેથી,મૂલ્યો $5, 7, 2$ છે.

(A) $1$. મોલર દળની ગણતરી:
ઇથિલિન ગ્લાયકોલનું આણ્વીય સૂત્ર $C_2H_6O_2$ છે.
મોલર દળ $(M_2) = (2 \times 12) + (6 \times 1) + (2 \times 16) = 62 \ g \ mol^{-1}$.
$2$. ધારણા:
ધારો કે ઇથિલિન ગ્લાયકોલ (દ્રાવ્ય) નું દળ $w_2 \ g$ છે.
દ્રાવણનું કુલ દળ = $645 \ g$.
પાણી (દ્રાવક) નું દળ,$w_1 = (645 - w_2) \ g$.
આપેલ છે: $\Delta T_f = 2.25 \ K$ અને $K_f = 1.86 \ K \ kg \ mol^{-1}$.
$3$. ગણતરી:
ઠારબિંદુ અવનયનનું સૂત્ર વાપરતા: $\Delta T_f = \frac{K_f \times w_2 \times 1000}{M_2 \times w_1}$.
કિંમતો મૂકતા: $2.25 = \frac{1.86 \times w_2 \times 1000}{62 \times (645 - w_2)}$.
$2.25 = \frac{30 \times w_2}{645 - w_2}$.
$2.25(645 - w_2) = 30w_2$.
$1451.25 - 2.25w_2 = 30w_2$.
$1451.25 = 32.25w_2$.
$w_2 = \frac{1451.25}{32.25} = 45 \ g$.

(D) રાઉલ્ટના નિયમ મુજબ,કુલ બાષ્પ દબાણ $P_{total} = P_P^0 x_P + P_Q^0 x_Q$ છે.
આપેલ છે કે $P_P^0 = 450 \ mm \ Hg$,$P_Q^0 = 750 \ mm \ Hg$,અને $P_{total} = 600 \ mm \ Hg$.
$x_P + x_Q = 1$ હોવાથી,$x_Q = 1 - x_P$ લખી શકાય.
આ કિંમતો મૂકતા: $600 = 450 x_P + 750(1 - x_P)$.
$600 = 450 x_P + 750 - 750 x_P$.
$600 - 750 = -300 x_P$.
$-150 = -300 x_P$.
$x_P = 0.5$.
તેથી,$x_Q = 1 - 0.5 = 0.5$.
મોલ અંશ $0.5$ અને $0.5$ છે.

(B) ગ્લુકોઝ $(C_6H_{12}O_6)$ નું આણ્વીય દળ $(6 \times 12) + (12 \times 1) + (6 \times 16) = 180 \ g/mol$ છે.
મોલાલિટી $(m)$ એટલે દ્રાવકના પ્રતિ કિલોગ્રામ દીઠ દ્રાવ્યના મોલની સંખ્યા.
અહીં $m = 0.25 \ mol/kg$ આપેલ છે.
ધારો કે દ્રાવક (પાણી) નું દળ $W \ kg$ છે.
દ્રાવણનું કુલ દળ $W + \text{ગ્લુકોઝનું દળ} = 2.5 \ kg$ છે.
ગ્લુકોઝનું દળ $= \text{મોલ} \times \text{આણ્વીય દળ} = (0.25 \times W) \times 180 = 45W \ g = 0.045W \ kg$.
આ કિંમત દ્રાવણના દળના સમીકરણમાં મૂકતા: $W + 0.045W = 2.5 \ kg$.
$1.045W = 2.5 \implies W = 2.5 / 1.045 \approx 2.3923 \ kg$.
ગ્લુકોઝનું દળ $= 0.045 \times 2.3923 \ kg \approx 0.10765 \ kg = 107.65 \ g$.