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

(B) जब उत्तल और अवतल लेंस के संयोजन से प्रकाश की एक समानांतर किरण पुंज समानांतर किरण पुंज के रूप में बाहर निकलती है,तो उत्तल लेंस का दूसरा मुख्य फोकस अवतल लेंस के पहले मुख्य फोकस के साथ संपाती होना चाहिए।
मान लीजिए $f_1 = 20 \ cm$ उत्तल लेंस की फोकस दूरी है और $f_2 = 5 \ cm$ अवतल लेंस की फोकस दूरी है।
लेंसों के बीच की दूरी $d = f_1 - f_2$ द्वारा दी जाती है।
मान रखने पर,हमें $d = 20 \ cm - 5 \ cm = 15 \ cm$ प्राप्त होता है।

(A) परमाणु की त्रिज्या सामान्यतः $10^{-10} \ m$ या $1 \ \mathring{A}$ की सीमा में होती है।
इसे सेंटीमीटर में बदलने पर,$10^{-10} \ m = 10^{-8} \ cm$ प्राप्त होता है।
अतः,परमाणु की त्रिज्या की कोटि $10^{-8} \ cm$ है।

(B) बोर का मॉडल केवल हाइड्रोजन जैसी प्रजातियों पर लागू होता है,जो ऐसे परमाणु या आयन हैं जिनमें केवल एक इलेक्ट्रॉन होता है,जैसे $H$,$He^+$,$Li^{2+}$,आदि।

(A) आणविक कक्षक सिद्धांत $(MOT)$ के अनुसार,इलेक्ट्रॉनिक विन्यास इस प्रकार है:
$A].$ $NO$ ($15$ इलेक्ट्रॉन) के लिए: $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \sigma 2p_z^2, \pi 2p_x^2, \pi 2p_y^2, \pi^* 2p_x^1$. इसमें $1$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन है।
$B].$ $CO$ ($14$ इलेक्ट्रॉन) के लिए: $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \sigma 2p_z^2, \pi 2p_x^2, \pi 2p_y^2$. सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित हैं।
$C].$ $CN^{-}$ ($14$ इलेक्ट्रॉन) के लिए: $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \sigma 2p_z^2, \pi 2p_x^2, \pi 2p_y^2$. सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित हैं।
$D].$ $O_2$ ($16$ इलेक्ट्रॉन) के लिए: $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \sigma 2p_z^2, \pi 2p_x^2, \pi 2p_y^2, \pi^* 2p_x^1, \pi^* 2p_y^1$. इसमें $2$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं।
अतः,$NO$ सही उत्तर है।

(D) ग्राहम के विसरण नियम के अनुसार,किसी गैस के विसरण की दर $(r)$ उसके घनत्व $(d)$ या उसके मोलर द्रव्यमान $(M)$ के वर्गमूल के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
गणितीय रूप से,$r \propto \frac{1}{\sqrt{d}}$ या $r \propto \frac{1}{\sqrt{M}}$.
अतः,विसरण की दर उसके आणविक द्रव्यमान के वर्गमूल के व्युत्क्रमानुपाती होती है।

(D) लुईस अम्ल को इलेक्ट्रॉन-युग्म ग्राही के रूप में परिभाषित किया जाता है।
$AlCl_3$ और $BeCl_2$ इलेक्ट्रॉन-न्यून यौगिक हैं (अपूर्ण अष्टक),इसलिए वे लुईस अम्ल के रूप में कार्य करते हैं।
$HSO_4^-$ कुछ स्थितियों में प्रोटॉन या इलेक्ट्रॉन युग्म स्वीकार कर सकता है।
$NH_3$ में नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉनों का एक एकाकी युग्म (lone pair) होता है,जिसे वह दान कर सकता है।
इसलिए,$NH_3$ एक लुईस क्षार के रूप में कार्य करता है,लुईस अम्ल के रूप में नहीं।

(A) किसी क्षार का संयुग्मी अम्ल,क्षार में एक प्रोटॉन $(H^+)$ जोड़ने से प्राप्त होता है।
$NH_2^-$ क्षार के लिए,संयुग्मी अम्ल इस प्रकार बनता है:
$NH_2^- + H^+ \rightarrow NH_3$
अतः,सही विकल्प $(A)$ है।

(D) धातुओं की सक्रियता श्रेणी यह दर्शाती है कि हाइड्रोजन उन धातुओं के ऑक्साइड का अपचयन कर सकता है जो हाइड्रोजन से कम सक्रिय होती हैं।
$Cu$,$Fe$,और $Sn$ हाइड्रोजन से कम सक्रिय हैं,इसलिए उनके ऑक्साइड ($CuO$,$Fe_2O_3$,$SnO_2$) का $H_2$ द्वारा अपचयन किया जा सकता है।
हालाँकि,$Al$ हाइड्रोजन से अधिक सक्रिय है,इसलिए $H_2$,$Al_2O_3$ का $Al$ में अपचयन नहीं कर सकता है।
अतः,सही विकल्प $(D)$ है।

(D) ग्लॉबर साल्ट सोडियम सल्फेट डेकाहाइड्रेट का सामान्य नाम है,जिसका रासायनिक सूत्र $Na_2SO_4 \cdot 10H_2O$ है।
यह सफेद या रंगहीन मोनोक्लिनिक क्रिस्टल के रूप में पाया जाता है।
शुष्क हवा के संपर्क में आने पर,यह अपने क्रिस्टलीकरण के जल को खो देता है और पाउडर के रूप में निर्जल सोडियम सल्फेट बनाता है।

(D) दुर्बल अम्ल और प्रबल क्षार के अनुमापन के लिए फिनोल्फथलीन सही सूचक है।
ऐसा इसलिए है क्योंकि इस तरह के अनुमापन का तुल्यांक बिंदु क्षारीय सीमा ($pH$ सीमा $8-10$) में होता है।
फिनोल्फथलीन इस $pH$ सीमा में रंगहीन से गुलाबी रंग में परिवर्तित हो जाता है।

(C) $HBr$ का एंटी-मार्कोवनिकोव योग (जिसे पेरोक्साइड प्रभाव भी कहा जाता है) केवल असममित एल्कीन में देखा जाता है।
$But-2-ene$ $(CH_3-CH=CH-CH_3)$ एक सममित एल्कीन है।
एक सममित एल्कीन में,$HBr$ का योग मार्कोवनिकोव नियम या एंटी-मार्कोवनिकोव प्रभाव,दोनों ही स्थितियों में समान उत्पाद देता है।
इसलिए,$But-2-ene$ के लिए एंटी-मार्कोवनिकोव योग नहीं देखा जाता है।

(A) हाइड्रोकार्बन में हाइड्रोजन की अम्लीय प्रकृति उस कार्बन परमाणु के संकरण पर निर्भर करती है जिससे वह जुड़ा होता है।
$CH \equiv CH$ (एथाइन) में,कार्बन $sp$ संकरित होता है,जिसमें $50\%$ $s$-लक्षण होता है,जो इसे अधिक विद्युत ऋणात्मक बनाता है और इसलिए $C-H$ बंध ध्रुवीय हो जाता है,जिससे हाइड्रोजन अम्लीय हो जाता है।
सोडियम धातु के साथ अभिक्रिया इसकी पुष्टि करती है: $2CH \equiv CH + 2Na \to 2CH \equiv C^{-}Na^{+} + H_2 \uparrow$.
अतः,एथाइन में अम्लीय हाइड्रोजन होता है।

(A) इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया बेंजीन वलय पर मौजूद इलेक्ट्रॉन-दाता समूहों द्वारा सुगम होती है,जो वलय के इलेक्ट्रॉन घनत्व को बढ़ाते हैं।
$1$. टोल्यूनि में $-CH_3$ समूह $+I$ प्रभाव और हाइपरकंजुगेशन के कारण एक इलेक्ट्रॉन-दाता समूह है।
$2$. बेंजीन में कोई प्रतिस्थापी नहीं होता है।
$3$. बेंजोइक एसिड में $-COOH$ समूह और नाइट्रोबेंजीन में $-NO_2$ समूह इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह हैं,जो वलय के इलेक्ट्रॉन घनत्व को कम करते हैं।
इसलिए,दिए गए विकल्पों में से टोल्यूनि इलेक्ट्रोफिलिक नाइट्रीकरण के प्रति सबसे अधिक प्रतिक्रियाशील है।

(A) किसी क्षार का संयुग्मी अम्ल उसमें एक प्रोटॉन $(H^+)$ जोड़ने पर प्राप्त होता है।
$NH_2^-$ क्षार के लिए,संयुग्मी अम्ल इस प्रकार बनता है:
$NH_2^- + H^+ \rightarrow NH_3$
अतः,$NH_2^-$ का संयुग्मी अम्ल $NH_3$ है।

(A) आण्विक कक्षक सिद्धांत $(MOT)$ के अनुसार:
$NO$ में कुल $15$ इलेक्ट्रॉन होते हैं ($N$ से $7$ और $O$ से $8$)।
इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास है: $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \sigma 2p_z^2, \pi 2p_x^2 = \pi 2p_y^2, \pi^* 2p_x^1$।
चूंकि एंटीबॉन्डिंग $\pi^* 2p_x$ कक्षक में एक इलेक्ट्रॉन होता है,इसलिए $NO$ अनुचुंबकीय है और इसमें एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है।
$CO$ ($14$ इलेक्ट्रॉन) और $CN^{-}$ ($14$ इलेक्ट्रॉन) प्रतिचुंबकीय होते हैं (शून्य अयुग्मित इलेक्ट्रॉन)।
$O_2$ ($16$ इलेक्ट्रॉन) में $\pi^* 2p$ कक्षकों में दो अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं।

(C) जब ब्लॉक $m$ हवा में लटका होता है,तो स्प्रिंग बैलेंस $A$ का पाठ्यांक ब्लॉक के भार के बराबर होता है,$T = mg = 2 \ kgf$।
जब ब्लॉक को तरल में डुबोया जाता है,तो ब्लॉक पर ऊपर की ओर उत्प्लावन बल $F_B$ कार्य करता है। स्प्रिंग $A$ में नया तनाव $T' = mg - F_B$ हो जाता है। चूँकि $F_B > 0$,इसलिए $T' < mg$,अतः बैलेंस $A$ का पाठ्यांक $2 \ kg$ से कम होगा।
न्यूटन के तीसरे नियम के अनुसार,ब्लॉक तरल पर नीचे की ओर समान और विपरीत बल $F_B$ लगाता है। यह बल बीकर पर और परिणामस्वरूप बैलेंस $B$ के पैन पर स्थानांतरित हो जाता है। इस प्रकार,बैलेंस $B$ का नया पाठ्यांक $W_{beaker+liquid} + F_B$ हो जाता है। चूँकि $F_B > 0$,इसलिए बैलेंस $B$ का पाठ्यांक $5 \ kg$ से अधिक होगा।

(C) वृत्त का समीकरण $(x - 1)^2 + y^2 = 1$ है,जिसे सरल करने पर $x^2 + y^2 - 2x = 0$ प्राप्त होता है।
माना $(h, k)$ मूल बिंदु $(0, 0)$ से गुजरने वाली जीवा का मध्य बिंदु है।
मध्य बिंदु $(h, k)$ वाली जीवा का समीकरण $T = S_1$ द्वारा दिया जाता है,जहाँ $T = xh + yk - (x + h)$ और $S_1 = h^2 + k^2 - 2h$ है।
अतः,$xh + yk - x - h = h^2 + k^2 - 2h$।
चूंकि यह जीवा मूल बिंदु $(0, 0)$ से गुजरती है,हम समीकरण में $x = 0$ और $y = 0$ प्रतिस्थापित करते हैं:
$0(h) + 0(k) - 0 - h = h^2 + k^2 - 2h$।
$-h = h^2 + k^2 - 2h$।
$h^2 + k^2 - h = 0$।
$(h, k)$ को $(x, y)$ से बदलने पर,बिंदुपथ $x^2 + y^2 - x = 0$ प्राप्त होता है।

(D) दिया गया है कि $|z_1| = |z_2| = 1$,अतः हम $z_1 = \cos \theta_1 + i \sin \theta_1$ और $z_2 = \cos \theta_2 + i \sin \theta_2$ लिख सकते हैं,जहाँ $\theta_1 = \arg(z_1)$ और $\theta_2 = \arg(z_2)$ है।
चूँकि $z_1 = a + ib$ और $z_2 = c + id$ है,हमारे पास $a = \cos \theta_1, b = \sin \theta_1, c = \cos \theta_2, d = \sin \theta_2$ है।
$R(z_1\overline{z_2}) = 0$ दिया गया है,इसलिए $R[(\cos \theta_1 + i \sin \theta_1)(\cos \theta_2 - i \sin \theta_2)] = 0$ होगा।
यह सरल होकर $\cos(\theta_1 - \theta_2) = 0$ देता है।
अतः,$\theta_1 - \theta_2 = \pm \frac{\pi}{2}$,जिसका अर्थ है $\theta_1 = \theta_2 \pm \frac{\pi}{2}$।
अब,$w_1 = a + ic = \cos \theta_1 + i \cos \theta_2$। चूँकि $\cos \theta_2 = \sin \theta_1$ है,इसलिए $|w_1| = \sqrt{\cos^2 \theta_1 + \sin^2 \theta_1} = 1$ प्राप्त होता है।
इसी प्रकार,$w_2 = b + id = \sin \theta_1 + i \sin \theta_2$। चूँकि $\sin \theta_2 = \cos \theta_1$ है,इसलिए $|w_2| = \sqrt{\sin^2 \theta_1 + \cos^2 \theta_1} = 1$ प्राप्त होता है।
अंत में,$R(w_1\overline{w_2}) = ab + cd = \cos \theta_1 \sin \theta_1 + \cos \theta_2 \sin \theta_2 = 0$ सिद्ध होता है।
अतः,सभी विकल्प सही हैं।

(D) परमाणु की त्रिज्या सामान्यतः $10^{-10} \, m$ या $1 \, \mathring{A}$ की सीमा में होती है।
इसे सेंटीमीटर में बदलने पर,$1 \, \mathring{A}= 10^{-8} \, cm$ होता है।
अतः,परमाणु की त्रिज्या की कोटि $10^{-8} \, cm$ है।

(B) किसी क्षार का संयुग्मी अम्ल उसमें एक प्रोटॉन $(H^+)$ जोड़ने से बनता है।
एमाइड आयन $(NH_2^-)$ के लिए,अभिक्रिया इस प्रकार है:
$NH_2^- + H^+ \rightarrow NH_3$
अतः,$NH_2^-$ का संयुग्मी अम्ल $NH_3$ है।

(B) किसी क्षार का संयुग्मी अम्ल उसमें एक प्रोटॉन $(H^+)$ जोड़ने से बनता है।
$NH_2^-$ क्षार के लिए,संयुग्मी अम्ल $H^+$ जोड़कर प्राप्त किया जाता है:
$NH_2^- + H^+ \rightarrow NH_3$
अतः,$NH_2^-$ का संयुग्मी अम्ल $NH_3$ है।

(A) $KNO_3$ को गर्म करने पर पोटेशियम नाइट्राइट और ऑक्सीजन गैस प्राप्त होती है: $2KNO_{3(s)} \xrightarrow{\Delta} 2KNO_{2(s)} + O_{2(g)}$.
$Pb(NO_3)_2$,$Cu(NO_3)_2$ और $AgNO_3$ जैसी भारी धातुओं के नाइट्रेट को गर्म करने पर नाइट्रोजन डाइऑक्साइड $(NO_2)$ के साथ ऑक्सीजन और धातु ऑक्साइड प्राप्त होते हैं।

(D) मोललता को $1 \ kg$ विलायक में उपस्थित विलेय के मोलों की संख्या के रूप में परिभाषित किया जाता है।
इसका सूत्र है: $\text{मोललता} = \frac{\text{विलेय के मोल}}{\text{विलायक का द्रव्यमान } (kg \text{ में})}$.

(B) अवाष्पशील विलेय युक्त विलयन के लिए राउल्ट के नियम के अनुसार,वाष्प दाब में आपेक्षिक अवनमन विलयन में उपस्थित विलेय के मोल अंश के बराबर होता है।
गणितीय रूप से,इसे इस प्रकार व्यक्त किया जाता है: $\frac{P^o - P_s}{P^o} = x_2$,जहाँ $P^o$ शुद्ध विलायक का वाष्प दाब है,$P_s$ विलयन का वाष्प दाब है,और $x_2$ विलेय का मोल अंश है।

(C) ऋणात्मक $\beta$-क्षय में,नाभिक के अंदर एक न्यूट्रॉन $(n)$ एक प्रोटॉन $(p)$,एक इलेक्ट्रॉन $(_{-1}e^0)$,और एक एंटीन्यूट्रिनो $(\bar{\nu})$ में परिवर्तित हो जाता है।
इस प्रक्रिया को इस प्रकार दर्शाया जाता है: $n \to p + _{-1}e^0 + \bar{\nu}$।
अतः,सही कथन यह है कि नाभिक में एक न्यूट्रॉन क्षयित होता है और एक इलेक्ट्रॉन उत्सर्जित करता है।

(C) दी गई सेल अभिक्रिया: $1/2 H_{2(g)} + AgCl_{(s)} \to H^{+}_{(aq)} + Cl^{-}_{(aq)} + Ag_{(s)}$ है।
इस अभिक्रिया में,एनोड पर $H_2$ का ऑक्सीकरण $H^+$ में होता है और कैथोड पर $AgCl$ का अपचयन $Ag$ में होता है।
एनोड अभिक्रिया: $1/2 H_{2(g)} \to H^{+}_{(aq)} + e^{-}$,जो मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड $(Pt | H_{2(g)}, HCl_{(soln)})$ को दर्शाता है।
कैथोड अभिक्रिया: $AgCl_{(s)} + e^{-} \to Ag_{(s)} + Cl^{-}_{(aq)}$,जो सिल्वर-सिल्वर क्लोराइड इलेक्ट्रोड $(AgCl_{(s)} | Ag)$ को दर्शाता है।
अतः,सेल का निरूपण $Pt | H_{2(g)}, HCl_{(soln)} || AgCl_{(s)} | Ag$ है।

(C) आयोडोफॉर्म परीक्षण उन यौगिकों द्वारा दिया जाता है जिनमें $CH_3CO-$ समूह या $CH_3CH(OH)-$ समूह होता है।
$\text{डाइएथिल }\ \text{कीटोन}$ $(CH_3CH_2-CO-CH_2CH_3)$ में $CH_3CO-$ समूह नहीं होता है,इसलिए यह आयोडोफॉर्म $(CHI_3)$ का पीला अवक्षेप नहीं बनाता है।

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