IIT JEE 1985 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Gujarati

(B) જ્યારે બહિર્ગોળ અને અંતર્ગોળ લેન્સના સંયોજનમાંથી સમાંતર પ્રકાશનું કિરણપુંજ સમાંતર કિરણપુંજ તરીકે બહાર નીકળે,ત્યારે બહિર્ગોળ લેન્સનું બીજું મુખ્ય કેન્દ્ર એ અંતર્ગોળ લેન્સના પ્રથમ મુખ્ય કેન્દ્ર સાથે સંપાત થવું જોઈએ.
ધારો કે $f_1 = 20 \ cm$ એ બહિર્ગોળ લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ છે અને $f_2 = 5 \ cm$ એ અંતર્ગોળ લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ છે.
લેન્સ વચ્ચેનું અંતર $d = f_1 - f_2$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
કિંમતો મૂકતા,આપણને $d = 20 \ cm - 5 \ cm = 15 \ cm$ મળે છે.

(A) પરમાણુની ત્રિજ્યા સામાન્ય રીતે $10^{-10} \ m$ અથવા $1 \ \mathring{A}$ ની રેન્જમાં હોય છે.
આને સેન્ટિમીટરમાં ફેરવતા,$10^{-10} \ m = 10^{-8} \ cm$ થાય છે.
તેથી,પરમાણુની ત્રિજ્યાનો ક્રમ $10^{-8} \ cm$ છે.

(B) બોહરનું મોડેલ માત્ર હાઇડ્રોજન જેવા સ્પીસીઝ માટે લાગુ પડે છે,જે એવા પરમાણુઓ અથવા આયનો છે જેમાં માત્ર એક જ ઇલેક્ટ્રોન હોય છે,જેમ કે $H$,$He^+$,$Li^{2+}$,વગેરે.

(A) મોલેક્યુલર ઓર્બિટલ થિયરી $(MOT)$ મુજબ,ઇલેક્ટ્રોનિક ગોઠવણી નીચે મુજબ છે:
$A].$ $NO$ ($15$ ઇલેક્ટ્રોન) માટે: $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \sigma 2p_z^2, \pi 2p_x^2, \pi 2p_y^2, \pi^* 2p_x^1$. તેમાં $1$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.
$B].$ $CO$ ($14$ ઇલેક્ટ્રોન) માટે: $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \sigma 2p_z^2, \pi 2p_x^2, \pi 2p_y^2$. બધા ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત છે.
$C].$ $CN^{-}$ ($14$ ઇલેક્ટ્રોન) માટે: $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \sigma 2p_z^2, \pi 2p_x^2, \pi 2p_y^2$. બધા ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત છે.
$D].$ $O_2$ ($16$ ઇલેક્ટ્રોન) માટે: $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \sigma 2p_z^2, \pi 2p_x^2, \pi 2p_y^2, \pi^* 2p_x^1, \pi^* 2p_y^1$. તેમાં $2$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.
આમ,$NO$ સાચો જવાબ છે.

(D) ગ્રેહામના પ્રસરણના નિયમ મુજબ,વાયુના પ્રસરણનો દર $(r)$ તેની ઘનતા $(d)$ અથવા તેના મોલર દળ $(M)$ ના વર્ગમૂળના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
ગાણિતિક રીતે,$r \propto \frac{1}{\sqrt{d}}$ અથવા $r \propto \frac{1}{\sqrt{M}}$.
તેથી,પ્રસરણનો દર તેના આણ્વીય દળના વર્ગમૂળના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.

(D) લુઈસ એસિડ એટલે ઇલેક્ટ્રોન-યુગ્મ સ્વીકારનાર.
$AlCl_3$ અને $BeCl_2$ એ ઇલેક્ટ્રોન-ઉણપ ધરાવતા સંયોજનો છે (અપૂર્ણ અષ્ટક),તેથી તેઓ લુઈસ એસિડ તરીકે વર્તે છે.
$HSO_4^-$ અમુક પરિસ્થિતિઓમાં પ્રોટોન અથવા ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સ્વીકારી શકે છે.
$NH_3$ માં નાઇટ્રોજન પરમાણુ પર ઇલેક્ટ્રોનનું અબંધકારક યુગ્મ (lone pair) હોય છે,જે તે દાન કરી શકે છે.
તેથી,$NH_3$ લુઈસ બેઇઝ તરીકે વર્તે છે,લુઈસ એસિડ તરીકે નહીં.

(A) બેઇઝનો સંયુગ્મી એસિડ બેઇઝમાં પ્રોટોન $(H^+)$ ઉમેરવાથી બને છે.
$NH_2^-$ બેઇઝ માટે,સંયુગ્મી એસિડ નીચે મુજબ બને છે:
$NH_2^- + H^+ \rightarrow NH_3$
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(A)$ છે.

(D) ધાતુઓની સક્રિયતા શ્રેણી દર્શાવે છે કે હાઇડ્રોજન એવા ધાતુઓના ઓક્સાઇડનું રિડક્શન કરી શકે છે જે હાઇડ્રોજન કરતા ઓછી સક્રિય હોય.
$Cu$,$Fe$,અને $Sn$ એ હાઇડ્રોજન કરતા ઓછી સક્રિય ધાતુઓ છે,તેથી તેમના ઓક્સાઇડ ($CuO$,$Fe_2O_3$,$SnO_2$) નું $H_2$ દ્વારા રિડક્શન થઈ શકે છે.
જોકે,$Al$ એ હાઇડ્રોજન કરતા વધુ સક્રિય છે,તેથી $H_2$ એ $Al_2O_3$ નું $Al$ માં રિડક્શન કરી શકતું નથી.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(D)$ છે.

(D) ગ્લોબર સોલ્ટ એ સોડિયમ સલ્ફેટ ડેકાહાઇડ્રેટનું સામાન્ય નામ છે,જેનું રાસાયણિક સૂત્ર $Na_2SO_4 \cdot 10H_2O$ છે.
તે સફેદ અથવા રંગહીન મોનોક્લિનિક સ્ફટિકો તરીકે જોવા મળે છે.
જ્યારે તે સૂકી હવામાં ખુલ્લું રાખવામાં આવે છે,ત્યારે તે સ્ફટિકજળ ગુમાવીને પાવડર જેવું નિર્જળ સોડિયમ સલ્ફેટ બનાવે છે.

(D) નિર્બળ એસિડ અને પ્રબળ બેઇઝના ટાઇટ્રેશન માટે ફિનોલ્ફથેલીન યોગ્ય સૂચક છે.
કારણ કે આવા ટાઇટ્રેશનનું તુલ્યબિંદુ બેઝિક વિસ્તારમાં ($pH$ વિસ્તાર $8-10$) હોય છે.
ફિનોલ્ફથેલીન આ $pH$ વિસ્તારમાં રંગવિહીનમાંથી ગુલાબી રંગમાં પરિવર્તિત થાય છે.

(C) $HBr$ નો એન્ટી-માર્કોવનીકોવ ઉમેરો (જેને પેરોક્સાઇડ અસર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) ફક્ત અસમપ્રમાણ આલ્કીન્સમાં જ જોવા મળે છે.
$But-2-ene$ $(CH_3-CH=CH-CH_3)$ એ એક સમપ્રમાણ આલ્કીન છે.
સમપ્રમાણ આલ્કીનમાં,$HBr$ નો ઉમેરો માર્કોવનીકોવના નિયમ મુજબ થાય કે એન્ટી-માર્કોવનીકોવ અસર મુજબ,પરિણામી નીપજ સમાન જ મળે છે.
તેથી,$But-2-ene$ માટે એન્ટી-માર્કોવનીકોવ ઉમેરો જોવા મળતો નથી.

(A) હાઇડ્રોકાર્બનમાં હાઇડ્રોજનની એસિડિક પ્રકૃતિ તે કાર્બન પરમાણુના સંકરણ પર આધાર રાખે છે જેની સાથે તે જોડાયેલ છે.
$CH \equiv CH$ (ઇથાઇન) માં,કાર્બન $sp$ સંકરણ ધરાવે છે,જેમાં $50\%$ $s$-લક્ષણ હોય છે,જે તેને વધુ વિદ્યુતઋણ બનાવે છે અને તેથી $C-H$ બંધ ધ્રુવીય બને છે,જેના કારણે હાઇડ્રોજન એસિડિક બને છે.
સોડિયમ ધાતુ સાથેની પ્રતિક્રિયા આ સાબિત કરે છે: $2CH \equiv CH + 2Na \to 2CH \equiv C^{-}Na^{+} + H_2 \uparrow$.
તેથી,ઇથાઇન પાસે એસિડિક હાઇડ્રોજન છે.

(A) ઇલેક્ટ્રોફિલિક એરોમેટિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા બેન્ઝીન વલય પર રહેલા ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ સમૂહો દ્વારા ઝડપી બને છે,જે વલયની ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા વધારે છે.
$1$. ટોલ્યુઈનમાં રહેલો $-CH_3$ સમૂહ $+I$ અસર અને હાઈપરકોન્જુગેશનને કારણે ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ સમૂહ છે.
$2$. બેન્ઝીન પર કોઈ વિસ્થાપિત સમૂહ નથી.
$3$. બેન્ઝોઈક એસિડમાં $-COOH$ સમૂહ અને નાઈટ્રોબેન્ઝીનમાં $-NO_2$ સમૂહ ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઈંગ (ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષક) સમૂહો છે,જે વલયની ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા ઘટાડે છે.
તેથી,આપેલા વિકલ્પોમાંથી ટોલ્યુઈન ઇલેક્ટ્રોફિલિક નાઈટ્રેશન પ્રત્યે સૌથી વધુ સક્રિય છે.

(A) બેઇઝનો સંયુગ્મ એસિડ તેમાં પ્રોટોન $(H^+)$ ઉમેરવાથી બને છે.
$NH_2^-$ બેઇઝ માટે,સંયુગ્મ એસિડ નીચે મુજબ બને છે:
$NH_2^- + H^+ \rightarrow NH_3$
તેથી,$NH_2^-$ નો સંયુગ્મ એસિડ $NH_3$ છે.

(A) આણ્વીય કક્ષક સિદ્ધાંત $(MOT)$ મુજબ:
$NO$ માં કુલ $15$ ઇલેક્ટ્રોન છે ($N$ માંથી $7$ અને $O$ માંથી $8$).
તેની ઇલેક્ટ્રોન રચના: $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \sigma 2p_z^2, \pi 2p_x^2 = \pi 2p_y^2, \pi^* 2p_x^1$ છે.
એન્ટિબોન્ડિંગ $\pi^* 2p_x$ કક્ષકમાં એક ઇલેક્ટ્રોન હોવાથી,$NO$ અનુચુંબકીય છે અને તેમાં એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન રહેલો છે.
$CO$ ($14$ ઇલેક્ટ્રોન) અને $CN^{-}$ ($14$ ઇલેક્ટ્રોન) પ્રતિચુંબકીય છે (શૂન્ય અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન).
$O_2$ ($16$ ઇલેક્ટ્રોન) માં $\pi^* 2p$ કક્ષકોમાં બે અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોય છે.

(C) જ્યારે બ્લોક $m$ ને હવામાં લટકાવવામાં આવે છે,ત્યારે સ્પ્રિંગ બેલેન્સ $A$ નું રીડિંગ બ્લોકના વજન જેટલું હોય છે,$T = mg = 2 \ kgf$।
જ્યારે બ્લોકને પ્રવાહીમાં ડૂબાડવામાં આવે છે,ત્યારે બ્લોક પર ઉપરની તરફ ઉત્પ્લાવક બળ $F_B$ લાગે છે. સ્પ્રિંગ $A$ માં નવું તણાવ બળ $T' = mg - F_B$ થાય છે. કારણ કે $F_B > 0$,તેથી $T' < mg$,એટલે કે બેલેન્સ $A$ નું રીડિંગ $2 \ kg$ કરતા ઓછું હશે।
ન્યૂટનના ત્રીજા નિયમ મુજબ,બ્લોક પ્રવાહી પર સમાન અને વિરુદ્ધ દિશામાં નીચેની તરફ બળ $F_B$ લગાડે છે. આ બળ બીકર પર અને પરિણામે બેલેન્સ $B$ ના પ્લેટફોર્મ પર સ્થાનાંતરિત થાય છે. આમ,બેલેન્સ $B$ નું નવું રીડિંગ $W_{beaker+liquid} + F_B$ થાય છે. કારણ કે $F_B > 0$,તેથી બેલેન્સ $B$ નું રીડિંગ $5 \ kg$ કરતા વધારે હશે।

(C) વર્તુળનું સમીકરણ $(x - 1)^2 + y^2 = 1$ છે,જેનું સાદું રૂપ $x^2 + y^2 - 2x = 0$ થાય છે.
ધારો કે $(h, k)$ એ ઉગમબિંદુ $(0, 0)$ માંથી પસાર થતી જીવાનું મધ્યબિંદુ છે.
મધ્યબિંદુ $(h, k)$ વાળી જીવાનું સમીકરણ $T = S_1$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $T = xh + yk - (x + h)$ અને $S_1 = h^2 + k^2 - 2h$ છે.
તેથી,$xh + yk - x - h = h^2 + k^2 - 2h$.
આ જીવા ઉગમબિંદુ $(0, 0)$ માંથી પસાર થતી હોવાથી,આપણે સમીકરણમાં $x = 0$ અને $y = 0$ મૂકીએ છીએ:
$0(h) + 0(k) - 0 - h = h^2 + k^2 - 2h$.
$-h = h^2 + k^2 - 2h$.
$h^2 + k^2 - h = 0$.
$(h, k)$ ને $(x, y)$ વડે બદલતા,બિંદુપથ $x^2 + y^2 - x = 0$ મળે છે.

(D) આપેલ છે કે $|z_1| = |z_2| = 1$,તેથી આપણે $z_1 = \cos \theta_1 + i \sin \theta_1$ અને $z_2 = \cos \theta_2 + i \sin \theta_2$ લખી શકીએ,જ્યાં $\theta_1 = \arg(z_1)$ અને $\theta_2 = \arg(z_2)$ છે.
$z_1 = a + ib$ અને $z_2 = c + id$ હોવાથી,$a = \cos \theta_1, b = \sin \theta_1, c = \cos \theta_2, d = \sin \theta_2$ મળે.
$R(z_1\overline{z_2}) = 0$ આપેલ હોવાથી,$R[(\cos \theta_1 + i \sin \theta_1)(\cos \theta_2 - i \sin \theta_2)] = 0$ થાય.
આનું સાદું રૂપ $\cos(\theta_1 - \theta_2) = 0$ મળે છે.
તેથી,$\theta_1 - \theta_2 = \pm \frac{\pi}{2}$,જેનો અર્થ છે કે $\theta_1 = \theta_2 \pm \frac{\pi}{2}$.
હવે,$w_1 = a + ic = \cos \theta_1 + i \cos \theta_2$. $\cos \theta_2 = \sin \theta_1$ હોવાથી,$|w_1| = \sqrt{\cos^2 \theta_1 + \sin^2 \theta_1} = 1$ મળે.
તે જ રીતે,$w_2 = b + id = \sin \theta_1 + i \sin \theta_2$. $\sin \theta_2 = \cos \theta_1$ હોવાથી,$|w_2| = \sqrt{\sin^2 \theta_1 + \cos^2 \theta_1} = 1$ મળે.
અંતે,$R(w_1\overline{w_2}) = ab + cd = \cos \theta_1 \sin \theta_1 + \cos \theta_2 \sin \theta_2 = 0$ સાબિત થાય છે.
આમ,તમામ વિકલ્પો સાચા છે.

(D) પરમાણુની ત્રિજ્યા સામાન્ય રીતે $10^{-10} \, m$ અથવા $1 \, \mathring{A}$ ના વિસ્તારમાં હોય છે.
આને સેન્ટિમીટરમાં ફેરવતા,$1 \, \mathring{A} = 10^{-8} \, cm$ થાય છે.
તેથી,પરમાણુની ત્રિજ્યાનો ક્રમ $10^{-8} \, cm$ છે.

(B) બેઇઝનો સંયુગ્મી એસિડ તેમાં પ્રોટોન $(H^+)$ ઉમેરવાથી બને છે.
એમાઇડ આયન $(NH_2^-)$ માટે,પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$NH_2^- + H^+ \rightarrow NH_3$
તેથી,$NH_2^-$ નો સંયુગ્મી એસિડ $NH_3$ છે.

(B) બેઇઝનો સંયુગ્મી એસિડ તેમાં પ્રોટોન $(H^+)$ ઉમેરવાથી બને છે.
$NH_2^-$ બેઇઝ માટે,સંયુગ્મી એસિડ $H^+$ ઉમેરીને મેળવવામાં આવે છે:
$NH_2^- + H^+ \rightarrow NH_3$
તેથી,$NH_2^-$ નો સંયુગ્મી એસિડ $NH_3$ છે.

(A) $KNO_3$ ને ગરમ કરવાથી પોટેશિયમ નાઈટ્રાઈટ અને ઓક્સિજન વાયુ મળે છે: $2KNO_{3(s)} \xrightarrow{\Delta} 2KNO_{2(s)} + O_{2(g)}$.
$Pb(NO_3)_2$,$Cu(NO_3)_2$ અને $AgNO_3$ જેવી ભારે ધાતુઓના નાઈટ્રેટને ગરમ કરવાથી નાઈટ્રોજન ડાયોક્સાઈડ $(NO_2)$ સાથે ઓક્સિજન અને ધાતુનો ઓક્સાઈડ મળે છે.

(D) મોલાલિટી એટલે $1 \ kg$ દ્રાવકમાં રહેલા દ્રાવ્યના મોલની સંખ્યા.
તેનું સૂત્ર છે: $\text{મોલાલિટી} = \frac{\text{દ્રાવ્યના મોલ}}{\text{દ્રાવકનું દળ } (kg \text{ માં})}$.

(B) અબાષ્પશીલ દ્રાવ્ય ધરાવતા દ્રાવણ માટે રાઉલ્ટના નિયમ મુજબ,બાષ્પ દબાણમાં થતો સાપેક્ષ ઘટાડો એ દ્રાવણમાં રહેલા દ્રાવ્યના મોલ અંશ જેટલો હોય છે.
ગાણિતિક રીતે,તે આ રીતે દર્શાવવામાં આવે છે: $\frac{P^o - P_s}{P^o} = x_2$,જ્યાં $P^o$ એ શુદ્ધ દ્રાવકનું બાષ્પ દબાણ છે,$P_s$ એ દ્રાવણનું બાષ્પ દબાણ છે,અને $x_2$ એ દ્રાવ્યના મોલ અંશ છે.

(C) ઋણ $\beta$-ક્ષયમાં,ન્યુક્લિયસની અંદર રહેલો ન્યુટ્રોન $(n)$ પ્રોટોન $(p)$,ઇલેક્ટ્રોન $(_{-1}e^0)$ અને એન્ટિન્યુટ્રિનો $(\bar{\nu})$ માં રૂપાંતરિત થાય છે.
આ પ્રક્રિયાને આ રીતે દર્શાવવામાં આવે છે: $n \to p + _{-1}e^0 + \bar{\nu}$.
તેથી,સાચું વિધાન એ છે કે ન્યુક્લિયસમાં રહેલો ન્યુટ્રોન ક્ષય પામે છે અને ઇલેક્ટ્રોનનું ઉત્સર્જન કરે છે.

(C) આપેલ કોષ પ્રક્રિયા: $1/2 H_{2(g)} + AgCl_{(s)} \to H^{+}_{(aq)} + Cl^{-}_{(aq)} + Ag_{(s)}$ છે.
આ પ્રક્રિયામાં,એનોડ પર $H_2$ નું ઓક્સિડેશન $H^+$ માં થાય છે અને કેથોડ પર $AgCl$ નું રિડક્શન $Ag$ માં થાય છે.
એનોડ પ્રક્રિયા: $1/2 H_{2(g)} \to H^{+}_{(aq)} + e^{-}$,જે પ્રમાણિત હાઇડ્રોજન વિદ્યુતધ્રુવ $(Pt | H_{2(g)}, HCl_{(soln)})$ દર્શાવે છે.
કેથોડ પ્રક્રિયા: $AgCl_{(s)} + e^{-} \to Ag_{(s)} + Cl^{-}_{(aq)}$,જે સિલ્વર-સિલ્વર ક્લોરાઇડ વિદ્યુતધ્રુવ $(AgCl_{(s)} | Ag)$ દર્શાવે છે.
તેથી,કોષનું નિરૂપણ $Pt | H_{2(g)}, HCl_{(soln)} || AgCl_{(s)} | Ag$ છે.

(C) આયોડોફોર્મ કસોટી એવા સંયોજનો દ્વારા આપવામાં આવે છે જેમાં $CH_3CO-$ સમૂહ અથવા $CH_3CH(OH)-$ સમૂહ હોય છે.
$\text{ડાયઈથાઈલ }\ \text{કીટોન}$ $(CH_3CH_2-CO-CH_2CH_3)$ માં $CH_3CO-$ સમૂહ હોતો નથી,તેથી તે આયોડોફોર્મ $(CHI_3)$ ના પીળા અવક્ષેપ બનાવતું નથી.

$CH_3COCH_3 \xrightarrow{NaOH/I_2} CHI_3$	$\text{પીળા }\ \text{અવક્ષેપ}$
$C_2H_5OH \xrightarrow{NaOH/I_2} CHI_3$
$CH_3-CH(OH)-CH_3 \xrightarrow{NaOH/I_2} CHI_3$