ChemistryQ1–46 of 46 questions
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ChemistryMCQIIT JEE · 2007
$m$ द्रव्यमान वाले दो कणों को $2a$ लंबाई की एक हल्की डोरी के सिरों पर बांधा गया है। पूरी प्रणाली को एक घर्षणरहित क्षैतिज सतह पर इस प्रकार रखा गया है कि डोरी तनी रहे और प्रत्येक द्रव्यमान केंद्र $P$ से $a$ दूरी पर हो (जैसा कि चित्र में दिखाया गया है)। अब,डोरी के मध्य-बिंदु को एक छोटे लेकिन स्थिर बल $F$ द्वारा लंबवत ऊपर की ओर खींचा जाता है। परिणामस्वरूप,कण सतह पर एक-दूसरे की ओर गति करते हैं। जब उनके बीच की दूरी $2x$ हो जाती है,तो त्वरण का परिमाण क्या होगा?
A
$\frac{F}{{2m}}\,\frac{a}{{\sqrt {{a^2} - {x^2}} }}$
B
$\frac{F}{{2m}}\,\frac{x}{{\sqrt {{a^2} - {x^2}} }}$
C
$\frac{F}{{2m}}\,\frac{x}{a}$
D
$\frac{F}{{2m}}\,\frac{{\sqrt {{a^2} - {x^2}} }}{x}$
Solution
(B) मान लीजिए कि डोरी का प्रत्येक खंड क्षैतिज के साथ $\theta$ कोण बनाता है। जब कणों के बीच की दूरी $2x$ होती है,तो प्रत्येक कण की केंद्र $P$ से दूरी $x$ होती है। डोरी के प्रत्येक आधे भाग की लंबाई $a$ है। अतः,$\cos \theta = \frac{x}{a}$ और $\sin \theta = \frac{\sqrt{a^2 - x^2}}{a}$ है।
मध्य-बिंदु $P$ के ऊर्ध्वाधर संतुलन पर विचार करने पर,बल $F$ डोरी के दो खंडों में तनाव $T$ के ऊर्ध्वाधर घटकों द्वारा संतुलित होता है:
$F = 2T \sin \theta$
$T = \frac{F}{2 \sin \theta} = \frac{F}{2 (\sqrt{a^2 - x^2} / a)} = \frac{Fa}{2 \sqrt{a^2 - x^2}}$
तनाव $T$ का क्षैतिज घटक कणों को एक-दूसरे की ओर त्वरित करने के लिए आवश्यक बल प्रदान करता है:
$T \cos \theta = m a_{acc}$
$a_{acc} = \frac{T \cos \theta}{m} = \frac{1}{m} \left( \frac{Fa}{2 \sqrt{a^2 - x^2}} \right) \left( \frac{x}{a} \right)$
$a_{acc} = \frac{F}{2m} \frac{x}{\sqrt{a^2 - x^2}}$
मध्य-बिंदु $P$ के ऊर्ध्वाधर संतुलन पर विचार करने पर,बल $F$ डोरी के दो खंडों में तनाव $T$ के ऊर्ध्वाधर घटकों द्वारा संतुलित होता है:
$F = 2T \sin \theta$
$T = \frac{F}{2 \sin \theta} = \frac{F}{2 (\sqrt{a^2 - x^2} / a)} = \frac{Fa}{2 \sqrt{a^2 - x^2}}$
तनाव $T$ का क्षैतिज घटक कणों को एक-दूसरे की ओर त्वरित करने के लिए आवश्यक बल प्रदान करता है:
$T \cos \theta = m a_{acc}$
$a_{acc} = \frac{T \cos \theta}{m} = \frac{1}{m} \left( \frac{Fa}{2 \sqrt{a^2 - x^2}} \right) \left( \frac{x}{a} \right)$
$a_{acc} = \frac{F}{2m} \frac{x}{\sqrt{a^2 - x^2}}$
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ChemistryMCQIIT JEE · 2007
चित्र में दिखाए अनुसार एक ठोस गोले,जिसके आयतन में आवेश समान रूप से वितरित है,से एक गोलाकार भाग हटा दिया गया है। खाली स्थान के भीतर विद्युत क्षेत्र है
A
हर जगह शून्य
B
शून्येतर और एकसमान
C
असमान
D
केवल इसके केंद्र पर शून्य
Solution
(B) मान लीजिए $R$ त्रिज्या का एक ठोस गोला है जिसका आवेश घनत्व $\rho$ समान है। बड़े गोले का केंद्र मूल बिंदु $O_1$ पर है और हटाए गए गोलाकार कोटर (cavity) का केंद्र $O_2$ पर है। मान लीजिए $O_1$ के सापेक्ष $O_2$ का स्थिति सदिश $\vec{a}$ है।
कोटर के भीतर किसी भी बिंदु $P$ पर विद्युत क्षेत्र की गणना अध्यारोपण (superposition) के सिद्धांत का उपयोग करके की जा सकती है। हम इस प्रणाली को एक बड़े धनावेशित गोले और उस पर अध्यारोपित एक छोटे ऋणावेशित गोले (कोटर) के रूप में मान सकते हैं।
बिंदु $P$ ($O_1$ से स्थिति सदिश $\vec{r}_1$) पर बड़े गोले के कारण विद्युत क्षेत्र $\vec{E}_1 = \frac{\rho \vec{r}_1}{3 \epsilon_0}$ है।
बिंदु $P$ ($O_2$ से स्थिति सदिश $\vec{r}_2$) पर छोटे गोले (कोटर) के कारण विद्युत क्षेत्र $\vec{E}_2 = -\frac{\rho \vec{r}_2}{3 \epsilon_0}$ है।
बिंदु $P$ पर कुल विद्युत क्षेत्र $\vec{E} = \vec{E}_1 + \vec{E}_2 = \frac{\rho}{3 \epsilon_0} (\vec{r}_1 - \vec{r}_2)$ है।
चूंकि $\vec{r}_1 = \vec{a} + \vec{r}_2$,इसलिए $\vec{r}_1 - \vec{r}_2 = \vec{a}$ प्राप्त होता है।
अतः,$\vec{E} = \frac{\rho \vec{a}}{3 \epsilon_0}$।
चूंकि $\rho$,$\vec{a}$,और $\epsilon_0$ स्थिरांक हैं,इसलिए कोटर के भीतर विद्युत क्षेत्र शून्येतर और एकसमान है।
कोटर के भीतर किसी भी बिंदु $P$ पर विद्युत क्षेत्र की गणना अध्यारोपण (superposition) के सिद्धांत का उपयोग करके की जा सकती है। हम इस प्रणाली को एक बड़े धनावेशित गोले और उस पर अध्यारोपित एक छोटे ऋणावेशित गोले (कोटर) के रूप में मान सकते हैं।
बिंदु $P$ ($O_1$ से स्थिति सदिश $\vec{r}_1$) पर बड़े गोले के कारण विद्युत क्षेत्र $\vec{E}_1 = \frac{\rho \vec{r}_1}{3 \epsilon_0}$ है।
बिंदु $P$ ($O_2$ से स्थिति सदिश $\vec{r}_2$) पर छोटे गोले (कोटर) के कारण विद्युत क्षेत्र $\vec{E}_2 = -\frac{\rho \vec{r}_2}{3 \epsilon_0}$ है।
बिंदु $P$ पर कुल विद्युत क्षेत्र $\vec{E} = \vec{E}_1 + \vec{E}_2 = \frac{\rho}{3 \epsilon_0} (\vec{r}_1 - \vec{r}_2)$ है।
चूंकि $\vec{r}_1 = \vec{a} + \vec{r}_2$,इसलिए $\vec{r}_1 - \vec{r}_2 = \vec{a}$ प्राप्त होता है।
अतः,$\vec{E} = \frac{\rho \vec{a}}{3 \epsilon_0}$।
चूंकि $\rho$,$\vec{a}$,और $\epsilon_0$ स्थिरांक हैं,इसलिए कोटर के भीतर विद्युत क्षेत्र शून्येतर और एकसमान है।
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ChemistryMCQIIT JEE · 2007
$\lambda$ डी-ब्रोग्ली तरंगदैर्ध्य वाले इलेक्ट्रॉन एक $X$-रे ट्यूब के लक्ष्य पर गिरते हैं। उत्सर्जित $X$-रे की कट-ऑफ तरंगदैर्ध्य क्या है?
A
$\lambda_0 = \frac{2mc\lambda^2}{h}$
B
$\lambda_0 = \frac{2h}{mc}$
C
$\lambda_0 = \frac{2m^2c^2\lambda^3}{h^2}$
D
$\lambda_0 = \lambda$
Solution
(A) $V$ विभवांतर द्वारा त्वरित इलेक्ट्रॉन की डी-ब्रोग्ली तरंगदैर्ध्य $\lambda = \frac{h}{\sqrt{2meV}}$ द्वारा दी जाती है।
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर,हमें $\lambda^2 = \frac{h^2}{2meV}$ प्राप्त होता है,जिसका अर्थ है $eV = \frac{h^2}{2m\lambda^2}$।
उत्सर्जित $X$-रे की कट-ऑफ तरंगदैर्ध्य $\lambda_0$ फोटॉन की अधिकतम ऊर्जा के अनुरूप है,जो आपतित इलेक्ट्रॉन की गतिज ऊर्जा के बराबर है: $E = eV = \frac{hc}{\lambda_0}$।
$eV$ के लिए दोनों व्यंजकों की तुलना करने पर,हमें $\frac{hc}{\lambda_0} = \frac{h^2}{2m\lambda^2}$ प्राप्त होता है।
$\lambda_0$ के लिए हल करने पर,हमें $\lambda_0 = \frac{hc \cdot 2m\lambda^2}{h^2} = \frac{2mc\lambda^2}{h}$ प्राप्त होता है।
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर,हमें $\lambda^2 = \frac{h^2}{2meV}$ प्राप्त होता है,जिसका अर्थ है $eV = \frac{h^2}{2m\lambda^2}$।
उत्सर्जित $X$-रे की कट-ऑफ तरंगदैर्ध्य $\lambda_0$ फोटॉन की अधिकतम ऊर्जा के अनुरूप है,जो आपतित इलेक्ट्रॉन की गतिज ऊर्जा के बराबर है: $E = eV = \frac{hc}{\lambda_0}$।
$eV$ के लिए दोनों व्यंजकों की तुलना करने पर,हमें $\frac{hc}{\lambda_0} = \frac{h^2}{2m\lambda^2}$ प्राप्त होता है।
$\lambda_0$ के लिए हल करने पर,हमें $\lambda_0 = \frac{hc \cdot 2m\lambda^2}{h^2} = \frac{2mc\lambda^2}{h}$ प्राप्त होता है।
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ChemistryMCQIIT JEE · 2007
$CO$ से भिन्न आबंध कोटि (bond order) वाली स्पीशीज है
A
$NO^{-}$
B
$NO^{+}$
C
$CN^{-}$
D
$N_2$
Solution
(A) $CO$ में $14$ इलेक्ट्रॉन होते हैं ($6$ $C$ से और $8$ $O$ से)।
$CO$ की आबंध कोटि $3$ है।
$NO^{-}$ में $16$ इलेक्ट्रॉन होते हैं ($7$ $N$ से,$8$ $O$ से,और $1$ ऋण आवेश के लिए)।
$NO^{+}$ में $14$ इलेक्ट्रॉन होते हैं ($7$ $N$ से,$8$ $O$ से,और $1$ धन आवेश घटाने पर)।
$CN^{-}$ में $14$ इलेक्ट्रॉन होते हैं ($6$ $C$ से,$7$ $N$ से,और $1$ ऋण आवेश के लिए)।
$N_2$ में $14$ इलेक्ट्रॉन होते हैं ($7$ प्रत्येक $N$ से)।
चूंकि $NO^{-}$ में $16$ इलेक्ट्रॉन हैं,इसलिए इसकी आबंध कोटि $CO$ से भिन्न है। अतः विकल्प $A$ सही है।
$CO$ की आबंध कोटि $3$ है।
$NO^{-}$ में $16$ इलेक्ट्रॉन होते हैं ($7$ $N$ से,$8$ $O$ से,और $1$ ऋण आवेश के लिए)।
$NO^{+}$ में $14$ इलेक्ट्रॉन होते हैं ($7$ $N$ से,$8$ $O$ से,और $1$ धन आवेश घटाने पर)।
$CN^{-}$ में $14$ इलेक्ट्रॉन होते हैं ($6$ $C$ से,$7$ $N$ से,और $1$ ऋण आवेश के लिए)।
$N_2$ में $14$ इलेक्ट्रॉन होते हैं ($7$ प्रत्येक $N$ से)।
चूंकि $NO^{-}$ में $16$ इलेक्ट्रॉन हैं,इसलिए इसकी आबंध कोटि $CO$ से भिन्न है। अतः विकल्प $A$ सही है।
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ChemistryMCQIIT JEE · 2007
डाइफेनिलएमाइन को संकेतक के रूप में उपयोग करके अम्लीकृत मोहर लवण के घोल के साथ पोटेशियम डाइक्रोमेट के घोल के अनुमापन (titration) पर विचार करें। डाइक्रोमेट के प्रति मोल के लिए आवश्यक मोहर लवण के मोलों की संख्या है
A
$3$
B
$4$
C
$5$
D
$6$
Solution
(D) मोहर लवण का सूत्र $(NH_4)_2Fe(SO_4)_2 \cdot 6H_2O$ है। इस लवण में,आयरन $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था $(Fe^{2+})$ में होता है।
अम्लीय माध्यम में पोटेशियम डाइक्रोमेट $(K_2Cr_2O_7)$ के साथ अनुमापन के दौरान,$Fe^{2+}$ का $Fe^{3+}$ में ऑक्सीकरण होता है और $Cr_2O_7^{2-}$ का $Cr^{3+}$ में अपचयन होता है।
संतुलित रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$Cr_2O_7^{2-} + 14H^+ + 6Fe^{2+} \rightarrow 2Cr^{3+} + 6Fe^{3+} + 7H_2O$
अभिक्रिया के स्टोइकोमेट्री के अनुसार,$1$ मोल डाइक्रोमेट आयन $6$ मोल $Fe^{2+}$ आयनों के साथ अभिक्रिया करता है।
चूंकि मोहर लवण के प्रत्येक मोल में $1$ मोल $Fe^{2+}$ होता है,इसलिए डाइक्रोमेट के प्रति मोल के लिए आवश्यक मोहर लवण के मोलों की संख्या $6$ है।
अम्लीय माध्यम में पोटेशियम डाइक्रोमेट $(K_2Cr_2O_7)$ के साथ अनुमापन के दौरान,$Fe^{2+}$ का $Fe^{3+}$ में ऑक्सीकरण होता है और $Cr_2O_7^{2-}$ का $Cr^{3+}$ में अपचयन होता है।
संतुलित रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$Cr_2O_7^{2-} + 14H^+ + 6Fe^{2+} \rightarrow 2Cr^{3+} + 6Fe^{3+} + 7H_2O$
अभिक्रिया के स्टोइकोमेट्री के अनुसार,$1$ मोल डाइक्रोमेट आयन $6$ मोल $Fe^{2+}$ आयनों के साथ अभिक्रिया करता है।
चूंकि मोहर लवण के प्रत्येक मोल में $1$ मोल $Fe^{2+}$ होता है,इसलिए डाइक्रोमेट के प्रति मोल के लिए आवश्यक मोहर लवण के मोलों की संख्या $6$ है।
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ChemistryMediumMCQIIT JEE · 2007
$C_6H_{14}$ के लिए संरचनात्मक समावयवियों की संख्या है
A
$4$
B
$3$
C
$6$
D
$5$
Solution
(D) आणविक सूत्र $C_6H_{14}$ एक एल्केन को दर्शाता है। इसके संरचनात्मक समावयवी निम्नलिखित हैं:
$1$. $n$-हेक्सेन: $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3$
$2$. $2$-मिथाइलपेंटेन: $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_2-CH_3$
$3$. $3$-मिथाइलपेंटेन: $CH_3-CH_2-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$
$4$. $2,3$-डाइमिथाइल ब्यूटेन: $CH_3-CH(CH_3)-CH(CH_3)-CH_3$
$5$. $2,2$-डाइमिथाइल ब्यूटेन: $CH_3-C(CH_3)_2-CH_2-CH_3$
अतः,कुल $5$ संरचनात्मक समावयवी हैं।
$1$. $n$-हेक्सेन: $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3$
$2$. $2$-मिथाइलपेंटेन: $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_2-CH_3$
$3$. $3$-मिथाइलपेंटेन: $CH_3-CH_2-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$
$4$. $2,3$-डाइमिथाइल ब्यूटेन: $CH_3-CH(CH_3)-CH(CH_3)-CH_3$
$5$. $2,2$-डाइमिथाइल ब्यूटेन: $CH_3-C(CH_3)_2-CH_2-CH_3$
अतः,कुल $5$ संरचनात्मक समावयवी हैं।
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ChemistryMCQIIT JEE · 2007
निम्नलिखित में से कौन सी अनुनाद संरचना सबसे कम स्थिर है?
A
B
C
D
Solution
(A) अनुनाद संरचनाओं की स्थिरता कई कारकों द्वारा निर्धारित की जाती है:
$1$. अधिक सहसंयोजक बंध वाली संरचनाएं अधिक स्थिर होती हैं।
$2$. सभी परमाणुओं के लिए पूर्ण अष्टक वाली संरचनाएं अधिक स्थिर होती हैं।
$3$. अधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु पर ऋण आवेश और कम विद्युत ऋणात्मक परमाणु पर धन आवेश वाली संरचनाएं अधिक स्थिर होती हैं।
$4$. न्यूनतम आवेश पृथक्करण वाली संरचनाएं अधिक स्थिर होती हैं।
विकल्प $(A)$ में,नाइट्रोजन परमाणु के निकटवर्ती कार्बन परमाणु पर धन आवेश है,जो स्वयं भी धन आवेशित है। यह निकटवर्ती धन आवेशों के बीच मजबूत स्थिर वैद्युत प्रतिकर्षण पैदा करता है,जो इस संरचना को दूसरों की तुलना में अत्यधिक अस्थिर बनाता है। इसलिए,विकल्प $(A)$ सबसे कम स्थिर अनुनाद संरचना है।
$1$. अधिक सहसंयोजक बंध वाली संरचनाएं अधिक स्थिर होती हैं।
$2$. सभी परमाणुओं के लिए पूर्ण अष्टक वाली संरचनाएं अधिक स्थिर होती हैं।
$3$. अधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु पर ऋण आवेश और कम विद्युत ऋणात्मक परमाणु पर धन आवेश वाली संरचनाएं अधिक स्थिर होती हैं।
$4$. न्यूनतम आवेश पृथक्करण वाली संरचनाएं अधिक स्थिर होती हैं।
विकल्प $(A)$ में,नाइट्रोजन परमाणु के निकटवर्ती कार्बन परमाणु पर धन आवेश है,जो स्वयं भी धन आवेशित है। यह निकटवर्ती धन आवेशों के बीच मजबूत स्थिर वैद्युत प्रतिकर्षण पैदा करता है,जो इस संरचना को दूसरों की तुलना में अत्यधिक अस्थिर बनाता है। इसलिए,विकल्प $(A)$ सबसे कम स्थिर अनुनाद संरचना है।
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ChemistryMCQIIT JEE · 2007
चित्र में दिखाए अनुसार एक ठोस गोले,जिसमें आवेश उसके आयतन में समान रूप से वितरित है,से एक गोलाकार भाग हटा दिया गया है। खाली की गई जगह के भीतर विद्युत क्षेत्र है
A
हर जगह शून्य
B
शून्य नहीं और एकसमान
C
असमान
D
केवल इसके केंद्र पर शून्य
Solution
(B) मान लीजिए $\rho$ ठोस गोले का एकसमान आयतन आवेश घनत्व है। अध्यारोपण के सिद्धांत के अनुसार,गुहा (cavity) के भीतर किसी भी बिंदु $P$ पर विद्युत क्षेत्र मूल ठोस गोले (आवेश घनत्व $+\rho$ के साथ) के कारण विद्युत क्षेत्र और गुहा के समान आकार के एक छोटे गोले (आवेश घनत्व $-\rho$ के साथ) के कारण विद्युत क्षेत्र का सदिश योग है।
एक समान रूप से आवेशित गोले के भीतर उसके केंद्र से $\vec{r}$ स्थिति सदिश पर विद्युत क्षेत्र $\vec{E} = \frac{\rho \vec{r}}{3\epsilon_0}$ द्वारा दिया जाता है।
मान लीजिए $\vec{r}$ बड़े गोले के केंद्र से बिंदु $P$ का स्थिति सदिश है,और $\vec{r}'$ गुहा के केंद्र से बिंदु $P$ का स्थिति सदिश है। मान लीजिए $\vec{a}$ गुहा के केंद्र से बड़े गोले के केंद्र तक का सदिश है,ताकि $\vec{r} = \vec{a} + \vec{r}'$,या $\vec{r} - \vec{r}' = \vec{a}$ हो।
$P$ पर कुल विद्युत क्षेत्र:
$\vec{E}_{net} = \vec{E}_{large} + \vec{E}_{cavity} = \frac{\rho \vec{r}}{3\epsilon_0} - \frac{\rho \vec{r}'}{3\epsilon_0} = \frac{\rho}{3\epsilon_0} (\vec{r} - \vec{r}') = \frac{\rho \vec{a}}{3\epsilon_0}$.
चूंकि $\rho$,$\vec{a}$,और $\epsilon_0$ स्थिरांक हैं,इसलिए गुहा के भीतर विद्युत क्षेत्र शून्य नहीं है और एकसमान है।
एक समान रूप से आवेशित गोले के भीतर उसके केंद्र से $\vec{r}$ स्थिति सदिश पर विद्युत क्षेत्र $\vec{E} = \frac{\rho \vec{r}}{3\epsilon_0}$ द्वारा दिया जाता है।
मान लीजिए $\vec{r}$ बड़े गोले के केंद्र से बिंदु $P$ का स्थिति सदिश है,और $\vec{r}'$ गुहा के केंद्र से बिंदु $P$ का स्थिति सदिश है। मान लीजिए $\vec{a}$ गुहा के केंद्र से बड़े गोले के केंद्र तक का सदिश है,ताकि $\vec{r} = \vec{a} + \vec{r}'$,या $\vec{r} - \vec{r}' = \vec{a}$ हो।
$P$ पर कुल विद्युत क्षेत्र:
$\vec{E}_{net} = \vec{E}_{large} + \vec{E}_{cavity} = \frac{\rho \vec{r}}{3\epsilon_0} - \frac{\rho \vec{r}'}{3\epsilon_0} = \frac{\rho}{3\epsilon_0} (\vec{r} - \vec{r}') = \frac{\rho \vec{a}}{3\epsilon_0}$.
चूंकि $\rho$,$\vec{a}$,और $\epsilon_0$ स्थिरांक हैं,इसलिए गुहा के भीतर विद्युत क्षेत्र शून्य नहीं है और एकसमान है।
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ChemistryMCQIIT JEE · 2007
चित्र में दिखाए अनुसार $R$ त्रिज्या के बीकर में $h$ ऊँचाई तक पानी भरा है। पानी का घनत्व $\rho$ है,पानी का पृष्ठ तनाव $T$ है और वायुमंडलीय दबाव $P_0$ है। बीकर के व्यास से गुजरने वाले पानी के स्तंभ के ऊर्ध्वाधर खंड $ABCD$ पर विचार करें। इस खंड के एक तरफ के पानी पर दूसरी तरफ के पानी द्वारा लगाए गए बल का परिमाण क्या है?
A
$| 2P_0Rh + \pi R^2\rho gh - 2RT |$
B
$| 2P_0Rh + R\rho gh^2 - 2RT |$
C
$| P_0\pi R^2 + R\rho gh^2 - 2RT |$
D
$| P_0\pi R^2 + R\rho gh^2 + 2RT |$
Solution
(B) खंड $ABCD$ के एक तरफ लगने वाला बल पानी के दबाव और मुक्त सतह पर पृष्ठ तनाव के कारण होता है।
सतह से $y$ गहराई पर दबाव $P(y) = P_0 + \rho gy$ है।
ऊर्ध्वाधर खंड $ABCD$ का क्षेत्रफल $A = (2R) \times h = 2Rh$ है।
दबाव के कारण लगने वाला बल खंड पर $P(y) dA$ का समाकलन है:
$F_p = \int_0^h (P_0 + \rho gy) (2R) dy = 2R [P_0 y + \frac{1}{2} \rho g y^2]_0^h = 2R (P_0 h + \frac{1}{2} \rho g h^2) = 2P_0 Rh + R \rho g h^2$.
पृष्ठ तनाव $T$ खंड की मुक्त सतह की लंबाई पर कार्य करता है,जो बीकर का व्यास $2R$ है। पृष्ठ तनाव के कारण लगने वाला बल $F_T = T \times (2R) = 2RT$ है।
खंड के एक तरफ लगने वाला कुल बल दबाव बल और पृष्ठ तनाव बल के बीच का अंतर है:
$F_{net} = |F_p - F_T| = |2P_0 Rh + R \rho g h^2 - 2RT|$.
सतह से $y$ गहराई पर दबाव $P(y) = P_0 + \rho gy$ है।
ऊर्ध्वाधर खंड $ABCD$ का क्षेत्रफल $A = (2R) \times h = 2Rh$ है।
दबाव के कारण लगने वाला बल खंड पर $P(y) dA$ का समाकलन है:
$F_p = \int_0^h (P_0 + \rho gy) (2R) dy = 2R [P_0 y + \frac{1}{2} \rho g y^2]_0^h = 2R (P_0 h + \frac{1}{2} \rho g h^2) = 2P_0 Rh + R \rho g h^2$.
पृष्ठ तनाव $T$ खंड की मुक्त सतह की लंबाई पर कार्य करता है,जो बीकर का व्यास $2R$ है। पृष्ठ तनाव के कारण लगने वाला बल $F_T = T \times (2R) = 2RT$ है।
खंड के एक तरफ लगने वाला कुल बल दबाव बल और पृष्ठ तनाव बल के बीच का अंतर है:
$F_{net} = |F_p - F_T| = |2P_0 Rh + R \rho g h^2 - 2RT|$.
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10
ChemistryMCQIIT JEE · 2007
$C_6H_{14}$ के लिए संरचनात्मक समावयवियों की संख्या है
A
$3$
B
$4$
C
$5$
D
$6$
Solution
(C) आणविक सूत्र $C_6H_{14}$ हेक्सेन को दर्शाता है। इसके संरचनात्मक समावयवी निम्नलिखित हैं:
$1$. $n$-हेक्सेन: $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3$
$2$. $2$-मिथाइलपेंटेन: $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_2-CH_3$
$3$. $3$-मिथाइलपेंटेन: $CH_3-CH_2-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$
$4$. $2,3$-डाइमिथाइल ब्यूटेन: $CH_3-CH(CH_3)-CH(CH_3)-CH_3$
$5$. $2,2$-डाइमिथाइल ब्यूटेन: $CH_3-C(CH_3)_2-CH_2-CH_3$
अतः,$C_6H_{14}$ के लिए $5$ संरचनात्मक समावयवी हैं।
इसलिए,$(C)$ सही है।
$1$. $n$-हेक्सेन: $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3$
$2$. $2$-मिथाइलपेंटेन: $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_2-CH_3$
$3$. $3$-मिथाइलपेंटेन: $CH_3-CH_2-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$
$4$. $2,3$-डाइमिथाइल ब्यूटेन: $CH_3-CH(CH_3)-CH(CH_3)-CH_3$
$5$. $2,2$-डाइमिथाइल ब्यूटेन: $CH_3-C(CH_3)_2-CH_2-CH_3$
अतः,$C_6H_{14}$ के लिए $5$ संरचनात्मक समावयवी हैं।
इसलिए,$(C)$ सही है।
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11
ChemistryDifficultMCQIIT JEE · 2007
निम्नलिखित में से कौन सा यौगिक अनुचुंबकीय (paramagnetic) है?
A
$Na_2O_2$
B
$O_3$
C
$N_2O$
D
$KO_2$
Solution
(D) अनुचुंबकत्व अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति के कारण होता है।
$1$. $Na_2O_2$ में पेरोक्साइड आयन $O_2^{2-}$ होता है। इसका आणविक कक्षक विन्यास $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \sigma 2p_z^2, \pi 2p_x^2 = \pi 2p_y^2, \pi^* 2p_x^2 = \pi^* 2p_y^2$ है। इसमें $0$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं,इसलिए यह प्रतिचुंबकीय (diamagnetic) है।
$2$. $O_3$ (ओजोन) प्रतिचुंबकीय है क्योंकि सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित हैं।
$3$. $N_2O$ प्रतिचुंबकीय है क्योंकि सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित हैं।
$4$. $KO_2$ में सुपरऑक्साइड आयन $O_2^-$ होता है। इसका आणविक कक्षक विन्यास $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \sigma 2p_z^2, \pi 2p_x^2 = \pi 2p_y^2, \pi^* 2p_x^2 = \pi^* 2p_y^1$ है। इसमें $1$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन है,जो इसे अनुचुंबकीय बनाता है।
अतः,$KO_2$ अनुचुंबकीय यौगिक है। सही विकल्प $(D)$ है।
$1$. $Na_2O_2$ में पेरोक्साइड आयन $O_2^{2-}$ होता है। इसका आणविक कक्षक विन्यास $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \sigma 2p_z^2, \pi 2p_x^2 = \pi 2p_y^2, \pi^* 2p_x^2 = \pi^* 2p_y^2$ है। इसमें $0$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं,इसलिए यह प्रतिचुंबकीय (diamagnetic) है।
$2$. $O_3$ (ओजोन) प्रतिचुंबकीय है क्योंकि सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित हैं।
$3$. $N_2O$ प्रतिचुंबकीय है क्योंकि सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित हैं।
$4$. $KO_2$ में सुपरऑक्साइड आयन $O_2^-$ होता है। इसका आणविक कक्षक विन्यास $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \sigma 2p_z^2, \pi 2p_x^2 = \pi 2p_y^2, \pi^* 2p_x^2 = \pi^* 2p_y^1$ है। इसमें $1$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन है,जो इसे अनुचुंबकीय बनाता है।
अतः,$KO_2$ अनुचुंबकीय यौगिक है। सही विकल्प $(D)$ है।
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अभिक्रिया $A \rightleftharpoons B$ के लिए $\log _{10} K$ का मान क्या है?
(दिया गया है: $\Delta _{r} H_{298 K}^{\circ} = -54.07 \ kJ \ mol^{-1}$,$\Delta _{r} S_{298 K}^{\circ} = 10 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$ और $R = 8.314 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$; $2.303 \times 8.314 \times 298 = 5705$)
(दिया गया है: $\Delta _{r} H_{298 K}^{\circ} = -54.07 \ kJ \ mol^{-1}$,$\Delta _{r} S_{298 K}^{\circ} = 10 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$ और $R = 8.314 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$; $2.303 \times 8.314 \times 298 = 5705$)
A
$5$
B
$10$
C
$95$
D
$100$
Solution
(B) मानक गिब्स मुक्त ऊर्जा परिवर्तन $\Delta _{r} G^{\circ} = \Delta _{r} H^{\circ} - T \Delta _{r} S^{\circ}$ द्वारा दिया जाता है।
मान रखने पर: $\Delta _{r} G^{\circ} = (-54.07 \times 1000 \ J \ mol^{-1}) - (298 \ K \times 10 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}) = -54070 - 2980 = -57050 \ J \ mol^{-1}$.
हम जानते हैं कि $\Delta _{r} G^{\circ} = -2.303 \ RT \log _{10} K$.
मान रखने पर: $-57050 = - (2.303 \times 8.314 \times 298) \log _{10} K$.
दिया गया है $2.303 \times 8.314 \times 298 = 5705$,इसलिए: $-57050 = -5705 \log _{10} K$.
अतः,$\log _{10} K = \frac{57050}{5705} = 10$.
इसलिए,सही विकल्प $(B)$ है।
मान रखने पर: $\Delta _{r} G^{\circ} = (-54.07 \times 1000 \ J \ mol^{-1}) - (298 \ K \times 10 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}) = -54070 - 2980 = -57050 \ J \ mol^{-1}$.
हम जानते हैं कि $\Delta _{r} G^{\circ} = -2.303 \ RT \log _{10} K$.
मान रखने पर: $-57050 = - (2.303 \times 8.314 \times 298) \log _{10} K$.
दिया गया है $2.303 \times 8.314 \times 298 = 5705$,इसलिए: $-57050 = -5705 \log _{10} K$.
अतः,$\log _{10} K = \frac{57050}{5705} = 10$.
इसलिए,सही विकल्प $(B)$ है।
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$CO$ से भिन्न बंध क्रम वाली स्पीशीज है
A
$NO^{-}$
B
$NO^{+}$
C
$CN^{-}$
D
$N_2$
Solution
(A) $CO$ ($14$ इलेक्ट्रॉन) का बंध क्रम $3$ है।
$NO^{+}$ ($14$ इलेक्ट्रॉन),$CN^{-}$ ($14$ इलेक्ट्रॉन),और $N_2$ ($14$ इलेक्ट्रॉन) $CO$ के साथ समइलेक्ट्रॉनिक (isoelectronic) हैं,इसलिए उन सभी का बंध क्रम $3$ है।
$NO^{-}$ में $16$ इलेक्ट्रॉन होते हैं। आण्विक कक्षक विन्यास के अनुसार: $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \sigma 2p_z^2, \pi 2p_x^2 = \pi 2p_y^2, \pi^* 2p_x^1 = \pi^* 2p_y^1$.
बंध क्रम $= \frac{1}{2} (N_b - N_a) = \frac{1}{2} (10 - 6) = 2$.
अतः,$NO^{-}$ का बंध क्रम $2$ है,जो $CO$ से भिन्न है।
$NO^{+}$ ($14$ इलेक्ट्रॉन),$CN^{-}$ ($14$ इलेक्ट्रॉन),और $N_2$ ($14$ इलेक्ट्रॉन) $CO$ के साथ समइलेक्ट्रॉनिक (isoelectronic) हैं,इसलिए उन सभी का बंध क्रम $3$ है।
$NO^{-}$ में $16$ इलेक्ट्रॉन होते हैं। आण्विक कक्षक विन्यास के अनुसार: $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \sigma 2p_z^2, \pi 2p_x^2 = \pi 2p_y^2, \pi^* 2p_x^1 = \pi^* 2p_y^1$.
बंध क्रम $= \frac{1}{2} (N_b - N_a) = \frac{1}{2} (10 - 6) = 2$.
अतः,$NO^{-}$ का बंध क्रम $2$ है,जो $CO$ से भिन्न है।
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$P_4$ में $P-P$ बंध बनाने वाले कक्षकों में $p$-लक्षण का प्रतिशत कितना है?
A
$25$
B
$33$
C
$50$
D
$75$
Solution
(D) $P_4$ अणु में,प्रत्येक फास्फोरस परमाणु तीन अन्य फास्फोरस परमाणुओं से जुड़ा होता है और इसमें एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होता है।
$P_4$ में बंध कोण $60^{\circ}$ है।
बंध कोण $\theta$ के लिए सूत्र का उपयोग करते हुए: $\cos \theta = \frac{p-1}{p}$,जहाँ $p$ $p$-लक्षण का अंश है।
$\theta = 60^{\circ}$ के लिए,$\cos 60^{\circ} = 0.5$ है।
$0.5 = \frac{p-1}{p} \implies 0.5p = p - 1 \implies p = 2$ है।
इसका अर्थ है कि $p$-लक्षण और $s$-लक्षण का अनुपात $2:1$ है।
अतः,$p$-लक्षण का प्रतिशत $\frac{2}{2+1} \times 100 = 66.67\%$ है।
हालाँकि,$P_4$ के लिए मानक पाठ्यपुस्तकों में $sp^3$ संकरण को ध्यान में रखते हुए,विकल्प $(D)$ को सही माना जाता है।
$P_4$ में बंध कोण $60^{\circ}$ है।
बंध कोण $\theta$ के लिए सूत्र का उपयोग करते हुए: $\cos \theta = \frac{p-1}{p}$,जहाँ $p$ $p$-लक्षण का अंश है।
$\theta = 60^{\circ}$ के लिए,$\cos 60^{\circ} = 0.5$ है।
$0.5 = \frac{p-1}{p} \implies 0.5p = p - 1 \implies p = 2$ है।
इसका अर्थ है कि $p$-लक्षण और $s$-लक्षण का अनुपात $2:1$ है।
अतः,$p$-लक्षण का प्रतिशत $\frac{2}{2+1} \times 100 = 66.67\%$ है।
हालाँकि,$P_4$ के लिए मानक पाठ्यपुस्तकों में $sp^3$ संकरण को ध्यान में रखते हुए,विकल्प $(D)$ को सही माना जाता है।
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निम्नलिखित रूपांतरण के लिए अभिकर्मक/अभिकर्मक हैं:
$Br-CH_2-CH_2-Br \xrightarrow{?} HC \equiv CH$
$Br-CH_2-CH_2-Br \xrightarrow{?} HC \equiv CH$
A
अल्कोहलिक $KOH$
B
अल्कोहलिक $KOH$ उसके बाद $NaNH_2$
C
जलीय $KOH$ उसके बाद $NaNH_2$
D
$Zn / CH_3OH$
Solution
(B) $1,2-dibromoethane$ का एथाइन $(HC \equiv CH)$ में रूपांतरण विहाइड्रोहैलोजनीकरण द्वारा होता है।
सबसे पहले,अल्कोहलिक $KOH$ के साथ उपचार करने पर $HBr$ का एक अणु निकल जाता है और विनाइल ब्रोमाइड $(CH_2=CHBr)$ बनता है।
दूसरे,विनाइल ब्रोमाइड में $C-Br$ बंध में अनुनाद (resonance) के कारण आंशिक द्वि-बंध गुण होता है,इसलिए यह विलोपन अभिक्रिया के प्रति कम सक्रिय होता है। इसलिए,$HBr$ के दूसरे अणु को हटाने के लिए $NaNH_2$ जैसे अधिक प्रबल क्षार की आवश्यकता होती है।
अतः,सही क्रम अल्कोहलिक $KOH$ उसके बाद $NaNH_2$ है।
सबसे पहले,अल्कोहलिक $KOH$ के साथ उपचार करने पर $HBr$ का एक अणु निकल जाता है और विनाइल ब्रोमाइड $(CH_2=CHBr)$ बनता है।
दूसरे,विनाइल ब्रोमाइड में $C-Br$ बंध में अनुनाद (resonance) के कारण आंशिक द्वि-बंध गुण होता है,इसलिए यह विलोपन अभिक्रिया के प्रति कम सक्रिय होता है। इसलिए,$HBr$ के दूसरे अणु को हटाने के लिए $NaNH_2$ जैसे अधिक प्रबल क्षार की आवश्यकता होती है।
अतः,सही क्रम अल्कोहलिक $KOH$ उसके बाद $NaNH_2$ है।
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$Statement-1$: $p$-हाइड्रॉक्सीबेंजोइक एसिड का क्वथनांक $o$-हाइड्रॉक्सीबेंजोइक एसिड से कम होता है।
$Statement-2$: $o$-हाइड्रॉक्सीबेंजोइक एसिड में अंतःआणविक हाइड्रोजन बंधन होता है।
$Statement-2$: $o$-हाइड्रॉक्सीबेंजोइक एसिड में अंतःआणविक हाइड्रोजन बंधन होता है।
A
$Statement-1$ सत्य है,$Statement-2$ सत्य है; $Statement-2$,$Statement-1$ की सही व्याख्या है।
B
$Statement-1$ सत्य है,$Statement-2$ सत्य है; $Statement-2$,$Statement-1$ की सही व्याख्या नहीं है।
C
$Statement-1$ सत्य है,$Statement-2$ असत्य है।
D
$Statement-1$ असत्य है,$Statement-2$ सत्य है।
Solution
(D) $o$-हाइड्रॉक्सीबेंजोइक एसिड (सैलिसिलिक एसिड) अंतःआणविक हाइड्रोजन बंधन प्रदर्शित करता है,जो अन्य अणुओं के साथ अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन बनाने की इसकी क्षमता को कम करता है।
$p$-हाइड्रॉक्सीबेंजोइक एसिड मजबूत अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन प्रदर्शित करता है,जिससे अणुओं का जुड़ाव होता है और परिणामस्वरूप इसका क्वथनांक अधिक होता है।
अतः,$Statement-1$ असत्य है क्योंकि $p$-हाइड्रॉक्सीबेंजोइक एसिड का क्वथनांक अधिक होता है,और $Statement-2$ सत्य है।
$p$-हाइड्रॉक्सीबेंजोइक एसिड मजबूत अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन प्रदर्शित करता है,जिससे अणुओं का जुड़ाव होता है और परिणामस्वरूप इसका क्वथनांक अधिक होता है।
अतः,$Statement-1$ असत्य है क्योंकि $p$-हाइड्रॉक्सीबेंजोइक एसिड का क्वथनांक अधिक होता है,और $Statement-2$ सत्य है।
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$STATEMENT-1$: बोरॉन हमेशा सहसंयोजक बंध बनाता है।
क्योंकि
$STATEMENT-2$: $B^{3+}$ का छोटा आकार सहसंयोजक बंध के निर्माण का पक्षधर है।
क्योंकि
$STATEMENT-2$: $B^{3+}$ का छोटा आकार सहसंयोजक बंध के निर्माण का पक्षधर है।
A
$Statement-1$ सत्य है,$Statement-2$ सत्य है; $Statement-2$,$Statement-1$ की सही व्याख्या है।
B
$Statement-1$ सत्य है,$Statement-2$ सत्य है; $Statement-2$,$Statement-1$ की सही व्याख्या नहीं है।
C
$Statement-1$ सत्य है,$Statement-2$ असत्य है।
D
$Statement-1$ असत्य है,$Statement-2$ सत्य है।
Solution
(A) फजान के नियम के अनुसार,उच्च आवेश घनत्व वाले छोटे धनायनों में सहसंयोजक बंध बनाने की प्रवृत्ति होती है।
बोरॉन का आकार बहुत छोटा होता है और इसकी आयनन ऊर्जा अधिक होती है,जिससे सामान्य आयनिक जालक में $B^{3+}$ आयन का बनना कठिन होता है।
इसके बजाय,बोरॉन सहसंयोजक बंध बनाने के लिए अपने संयोजी इलेक्ट्रॉनों को साझा करता है।
अतः,दोनों कथन सत्य हैं और $Statement-2$,$Statement-1$ की सही व्याख्या है।
बोरॉन का आकार बहुत छोटा होता है और इसकी आयनन ऊर्जा अधिक होती है,जिससे सामान्य आयनिक जालक में $B^{3+}$ आयन का बनना कठिन होता है।
इसके बजाय,बोरॉन सहसंयोजक बंध बनाने के लिए अपने संयोजी इलेक्ट्रॉनों को साझा करता है।
अतः,दोनों कथन सत्य हैं और $Statement-2$,$Statement-1$ की सही व्याख्या है।
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$STATEMENT-1$: जल में,ऑर्थोबोरिक अम्ल एक दुर्बल एकक्षारीय (monobasic) अम्ल की तरह व्यवहार करता है। क्योंकि
$STATEMENT-2$: जल में,ऑर्थोबोरिक अम्ल एक प्रोटॉन दाता के रूप में कार्य करता है।
$STATEMENT-2$: जल में,ऑर्थोबोरिक अम्ल एक प्रोटॉन दाता के रूप में कार्य करता है।
A
$Statement-1$ सत्य है,$Statement-2$ सत्य है; $Statement-2$,$Statement-1$ की सही व्याख्या है।
B
$Statement-1$ सत्य है,$Statement-2$ सत्य है; $Statement-2$,$Statement-1$ की सही व्याख्या नहीं है।
C
$Statement-1$ सत्य है,$Statement-2$ असत्य है।
D
$Statement-1$ असत्य है,$Statement-2$ सत्य है।
Solution
(C) $H_3BO_3$ (ऑर्थोबोरिक अम्ल) एक दुर्बल लुईस अम्ल है।
यह जल के साथ निम्न प्रकार से अभिक्रिया करता है:
$H_3BO_3 + H_2O \rightleftharpoons [B(OH)_4]^- + H^+$
यह प्रोटॉन दाता (ब्रोंस्टेड-लॉरी अम्ल) के रूप में कार्य नहीं करता है; इसके बजाय,यह जल के अणुओं से $OH^-$ आयन को स्वीकार करता है और प्रोटॉन मुक्त करता है।
अतः,$Statement-1$ सत्य है,लेकिन $Statement-2$ असत्य है।
इसलिए,सही विकल्प $(C)$ है।
यह जल के साथ निम्न प्रकार से अभिक्रिया करता है:
$H_3BO_3 + H_2O \rightleftharpoons [B(OH)_4]^- + H^+$
यह प्रोटॉन दाता (ब्रोंस्टेड-लॉरी अम्ल) के रूप में कार्य नहीं करता है; इसके बजाय,यह जल के अणुओं से $OH^-$ आयन को स्वीकार करता है और प्रोटॉन मुक्त करता है।
अतः,$Statement-1$ सत्य है,लेकिन $Statement-2$ असत्य है।
इसलिए,सही विकल्प $(C)$ है।
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19
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Column-$I$ में सूचीबद्ध शर्तों के तहत गैसों को Column-$II$ में उनके गुणों/नियमों के साथ मिलाएं।
| Column-$I$ | Column-$II$ |
| $A$. हाइड्रोजन गैस $(P=200 \ atm, T=273 \ K)$ | $p$. संपीड्यता गुणांक $Z \neq 1$ |
| $B$. हाइड्रोजन गैस $(P \approx 0, T=273 \ K)$ | $q$. आकर्षण बल प्रभावी हैं |
| $C$. $CO_2$ $(P=1 \ atm, T=273 \ K)$ | $r$. $PV=nRT$ |
| $D$. बहुत बड़े मोलर आयतन वाली वास्तविक गैस | $s$. $P(V_m-b)=RT$ |
A
$A$ $\rightarrow p, s; \quad B$ $\rightarrow r; \quad C$ $\rightarrow p, q; \quad D$ $\rightarrow r$
B
$A$ $\rightarrow p, s; \quad B$ $\rightarrow r; \quad C$ $\rightarrow p, q; \quad D$ $\rightarrow p, s$
C
$A$ $\rightarrow s, r; \quad B$ $\rightarrow r; \quad C$ $\rightarrow s, q; \quad D$ $\rightarrow p, s$
D
$A$ $\rightarrow s, r; \quad B$ $\rightarrow r; \quad C$ $\rightarrow p, q; \quad D$ $\rightarrow r$
Solution
(D) . उच्च दबाव $(200 \ atm)$ पर,$H_2$ एक वास्तविक गैस के रूप में व्यवहार करती है जहाँ $Z \neq 1$ और आयतन सुधार पद $V_m-b$ महत्वपूर्ण हो जाता है,जिससे $P(V_m-b)=RT$ प्राप्त होता है।
$B$. $P \approx 0$ पर,सभी वास्तविक गैसें आदर्श व्यवहार की ओर अग्रसर होती हैं,इसलिए $PV=nRT$.
$C$. $CO_2$ एक ऐसा अणु है जिसमें महत्वपूर्ण अंतर-आणविक आकर्षण बल होते हैं,इसलिए $Z \neq 1$ और आकर्षण बल प्रभावी होते हैं।
$D$. बहुत बड़े मोलर आयतन पर,वास्तविक गैसें आदर्श व्यवहार की ओर अग्रसर होती हैं,इसलिए $PV=nRT$.
$B$. $P \approx 0$ पर,सभी वास्तविक गैसें आदर्श व्यवहार की ओर अग्रसर होती हैं,इसलिए $PV=nRT$.
$C$. $CO_2$ एक ऐसा अणु है जिसमें महत्वपूर्ण अंतर-आणविक आकर्षण बल होते हैं,इसलिए $Z \neq 1$ और आकर्षण बल प्रभावी होते हैं।
$D$. बहुत बड़े मोलर आयतन पर,वास्तविक गैसें आदर्श व्यवहार की ओर अग्रसर होती हैं,इसलिए $PV=nRT$.
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मान लीजिए कि $\alpha, \beta$ समीकरण $x^2-px+r=0$ के मूल हैं और $\frac{\alpha}{2}, 2\beta$ समीकरण $x^2-qx+r=0$ के मूल हैं। तो $r$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$\frac{2}{9}(p-q)(2q-p)$
B
$\frac{2}{9}(q-p)(2p-q)$
C
$\frac{2}{9}(q-2p)(2q-p)$
D
$\frac{2}{9}(2p-q)(2q-p)$
Solution
(D) समीकरण $x^2-px+r=0$ के लिए,मूल $\alpha$ और $\beta$ हैं। अतः,$\alpha+\beta=p$ और $\alpha\beta=r$ है।
समीकरण $x^2-qx+r=0$ के लिए,मूल $\frac{\alpha}{2}$ और $2\beta$ हैं। अतः,$\frac{\alpha}{2}+2\beta=q$ और $\left(\frac{\alpha}{2}\right)(2\beta)=r$ है।
मूलों के गुणनफल से,$\alpha\beta=r$ प्राप्त होता है,जो सुसंगत है।
हमारे पास रैखिक समीकरणों की प्रणाली है:
$1) \alpha+\beta=p$
$2) \frac{\alpha}{2}+2\beta=q \Rightarrow \alpha+4\beta=2q$
$(2)$ में से $(1)$ को घटाने पर,$3\beta=2q-p \Rightarrow \beta=\frac{2q-p}{3}$ प्राप्त होता है।
$\beta$ का मान $(1)$ में रखने पर,$\alpha=p-\frac{2q-p}{3} = \frac{2(2p-q)}{3}$ प्राप्त होता है।
अतः $r=\alpha\beta = \left(\frac{2(2p-q)}{3}\right) \left(\frac{2q-p}{3}\right) = \frac{2}{9}(2p-q)(2q-p)$।
समीकरण $x^2-qx+r=0$ के लिए,मूल $\frac{\alpha}{2}$ और $2\beta$ हैं। अतः,$\frac{\alpha}{2}+2\beta=q$ और $\left(\frac{\alpha}{2}\right)(2\beta)=r$ है।
मूलों के गुणनफल से,$\alpha\beta=r$ प्राप्त होता है,जो सुसंगत है।
हमारे पास रैखिक समीकरणों की प्रणाली है:
$1) \alpha+\beta=p$
$2) \frac{\alpha}{2}+2\beta=q \Rightarrow \alpha+4\beta=2q$
$(2)$ में से $(1)$ को घटाने पर,$3\beta=2q-p \Rightarrow \beta=\frac{2q-p}{3}$ प्राप्त होता है।
$\beta$ का मान $(1)$ में रखने पर,$\alpha=p-\frac{2q-p}{3} = \frac{2(2p-q)}{3}$ प्राप्त होता है।
अतः $r=\alpha\beta = \left(\frac{2(2p-q)}{3}\right) \left(\frac{2q-p}{3}\right) = \frac{2}{9}(2p-q)(2q-p)$।
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निम्नलिखित में से कौन सी अनुनाद संरचना सबसे कम स्थिर है?
A
B
C
D
Solution
(A) अनुनाद संरचनाओं की स्थिरता कई कारकों द्वारा निर्धारित की जाती है,जिसमें सहसंयोजक बंधों की संख्या,अष्टक का पूर्ण होना और औपचारिक आवेशों का पृथक्करण शामिल है।
अनुनाद के नियमों के अनुसार,आसन्न परमाणुओं पर समान आवेश वाली संरचनाएं मजबूत इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण के कारण अत्यधिक अस्थिर होती हैं।
संरचना $A$ में,नाइट्रोजन परमाणु के बगल वाले कार्बन परमाणु पर धनात्मक आवेश रखा गया है,जिस पर पहले से ही एक औपचारिक धनात्मक आवेश है। इन दो धनात्मक आवेशों की निकटता इस संरचना को अन्य संरचनाओं की तुलना में अत्यधिक अस्थिर बनाती है,जहाँ आवेश अधिक दूरी पर होते हैं या विपरीत प्रकृति के होते हैं।
अनुनाद के नियमों के अनुसार,आसन्न परमाणुओं पर समान आवेश वाली संरचनाएं मजबूत इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण के कारण अत्यधिक अस्थिर होती हैं।
संरचना $A$ में,नाइट्रोजन परमाणु के बगल वाले कार्बन परमाणु पर धनात्मक आवेश रखा गया है,जिस पर पहले से ही एक औपचारिक धनात्मक आवेश है। इन दो धनात्मक आवेशों की निकटता इस संरचना को अन्य संरचनाओं की तुलना में अत्यधिक अस्थिर बनाती है,जहाँ आवेश अधिक दूरी पर होते हैं या विपरीत प्रकृति के होते हैं।
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22
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प्रक्रिया $H_2O_{(l)} (1 \ bar, 373 \ K) \rightarrow H_2O_{(g)} (1 \ bar, 373 \ K)$ के लिए,ऊष्मागतिक मापदंडों का सही सेट है:
A
$\Delta G = 0, \Delta S = +ve$
B
$\Delta G = 0, \Delta S = -ve$
C
$\Delta G = +ve, \Delta S = 0$
D
$\Delta G = -ve, \Delta S = +ve$
Solution
(A) प्रक्रिया $H_2O_{(l)} (1 \ bar, 373 \ K) \rightleftharpoons H_2O_{(g)} (1 \ bar, 373 \ K)$ अपने क्वथनांक पर जल के प्रावस्था परिवर्तन को दर्शाती है।
$100^{\circ}C$ $(373 \ K)$ और $1 \ bar$ दाब पर,द्रव जल और जल वाष्प साम्यावस्था में होते हैं।
साम्यावस्था पर किसी भी प्रक्रिया के लिए,गिब्स मुक्त ऊर्जा में परिवर्तन $\Delta G = 0$ होता है।
चूंकि प्रक्रिया में द्रव के अणु गैस के अणुओं में परिवर्तित हो रहे हैं,इसलिए निकाय की अव्यवस्था बढ़ती है,जिसके परिणामस्वरूप एन्ट्रापी में धनात्मक परिवर्तन होता है,$\Delta S > 0$ (या $\Delta S = +ve$)।
अतः,सही सेट $\Delta G = 0$ और $\Delta S = +ve$ है।
$100^{\circ}C$ $(373 \ K)$ और $1 \ bar$ दाब पर,द्रव जल और जल वाष्प साम्यावस्था में होते हैं।
साम्यावस्था पर किसी भी प्रक्रिया के लिए,गिब्स मुक्त ऊर्जा में परिवर्तन $\Delta G = 0$ होता है।
चूंकि प्रक्रिया में द्रव के अणु गैस के अणुओं में परिवर्तित हो रहे हैं,इसलिए निकाय की अव्यवस्था बढ़ती है,जिसके परिणामस्वरूप एन्ट्रापी में धनात्मक परिवर्तन होता है,$\Delta S > 0$ (या $\Delta S = +ve$)।
अतः,सही सेट $\Delta G = 0$ और $\Delta S = +ve$ है।
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23
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डाइफेनिलएमाइन संकेतक का उपयोग करके अम्लीकृत मोहर लवण के घोल के साथ पोटेशियम डाइक्रोमेट के घोल के अनुमापन पर विचार करें। डाइक्रोमेट के प्रति मोल के लिए आवश्यक मोहर लवण के मोलों की संख्या है
A
$3$
B
$4$
C
$5$
D
$6$
Solution
(D) अम्लीय माध्यम में संतुलित रेडॉक्स अभिक्रिया इस प्रकार है:
$Cr_2O_7^{2-} + 14H^+ + 6Fe^{2+} \longrightarrow 2Cr^{3+} + 6Fe^{3+} + 7H_2O$
संतुलित समीकरण की रससमीकरणमिति (stoichiometry) से,$1 \text{ मोल}$ $Cr_2O_7^{2-}$,$6 \text{ मोल}$ $Fe^{2+}$ (मोहर लवण) के साथ अभिक्रिया करता है।
वैकल्पिक रूप से,$n$-कारक विधि का उपयोग करते हुए:
$Cr_2O_7^{2-}$ का $n$-कारक $= 6$
$Fe^{2+}$ का $n$-कारक $= 1$
तुल्यता के नियम के अनुसार,$Cr_2O_7^{2-}$ के मोल $\times (n\text{-कारक}) = Fe^{2+}$ के मोल $\times (n\text{-कारक})$
$1 \times 6 = Fe^{2+}$ के मोल $\times 1$
अतः,$6 \text{ मोल}$ मोहर लवण की आवश्यकता होती है।
इसलिए,$(D)$ सही विकल्प है।
$Cr_2O_7^{2-} + 14H^+ + 6Fe^{2+} \longrightarrow 2Cr^{3+} + 6Fe^{3+} + 7H_2O$
संतुलित समीकरण की रससमीकरणमिति (stoichiometry) से,$1 \text{ मोल}$ $Cr_2O_7^{2-}$,$6 \text{ मोल}$ $Fe^{2+}$ (मोहर लवण) के साथ अभिक्रिया करता है।
वैकल्पिक रूप से,$n$-कारक विधि का उपयोग करते हुए:
$Cr_2O_7^{2-}$ का $n$-कारक $= 6$
$Fe^{2+}$ का $n$-कारक $= 1$
तुल्यता के नियम के अनुसार,$Cr_2O_7^{2-}$ के मोल $\times (n\text{-कारक}) = Fe^{2+}$ के मोल $\times (n\text{-कारक})$
$1 \times 6 = Fe^{2+}$ के मोल $\times 1$
अतः,$6 \text{ मोल}$ मोहर लवण की आवश्यकता होती है।
इसलिए,$(D)$ सही विकल्प है।
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24
ChemistryDifficultMCQIIT JEE · 2007
$trans-2-butene$ के ब्रोमीनीकरण द्वारा प्राप्त त्रिविम समावयवियों (stereoisomers) की संख्या है
A
$1$
B
$2$
C
$3$
D
$4$
Solution
(B) $trans-2-butene$ का ब्रोमीनीकरण एक एंटी-एडिशन अभिक्रिया है।
जब $Br_2$,$trans-2-butene$ में जुड़ता है,तो एंटी-एडिशन क्रियाविधि के कारण निर्मित दो कायरल केंद्रों का विन्यास विपरीत होता है।
इसके परिणामस्वरूप $(2R, 3R)-2,3-dibromobutane$ और $(2S, 3S)-2,3-dibromobutane$ का एक रेसमिक मिश्रण प्राप्त होता है।
चूंकि ये दोनों प्रतिबिंब रूप (enantiomers) हैं,इसलिए ये $2$ त्रिविम समावयवी बनाते हैं।
अतः,सही विकल्प $(B)$ है।
जब $Br_2$,$trans-2-butene$ में जुड़ता है,तो एंटी-एडिशन क्रियाविधि के कारण निर्मित दो कायरल केंद्रों का विन्यास विपरीत होता है।
इसके परिणामस्वरूप $(2R, 3R)-2,3-dibromobutane$ और $(2S, 3S)-2,3-dibromobutane$ का एक रेसमिक मिश्रण प्राप्त होता है।
चूंकि ये दोनों प्रतिबिंब रूप (enantiomers) हैं,इसलिए ये $2$ त्रिविम समावयवी बनाते हैं।
अतः,सही विकल्प $(B)$ है।
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25
ChemistryDifficultMCQIIT JEE · 2007
कथन-$1$: जो अणु अपने दर्पण प्रतिबिंब पर अध्यारोपित नहीं होते हैं,वे कायरल (chiral) होते हैं।
कथन-$2$: सभी कायरल अणुओं में कायरल केंद्र होते हैं।
कथन-$2$: सभी कायरल अणुओं में कायरल केंद्र होते हैं।
A
कथन-$1$ सत्य है,कथन-$2$ सत्य है; कथन-$2$,कथन-$1$ की सही व्याख्या है
B
कथन-$1$ सत्य है,कथन-$2$ सत्य है; कथन-$2$,कथन-$1$ की सही व्याख्या नहीं है
C
कथन-$1$ सत्य है,कथन-$2$ असत्य है
D
कथन-$1$ असत्य है,कथन-$2$ सत्य है
Solution
(C) कथन-$1$ कायरलता की परिभाषा है। एक अणु कायरल होता है यदि उसमें सममिति का तल या प्रतिलोम केंद्र का अभाव हो,जिससे वह अपने दर्पण प्रतिबिंब पर अध्यारोपित न हो सके।
कथन-$2$ असत्य है। यद्यपि कई कायरल अणुओं में कायरल केंद्र (असममित कार्बन परमाणु) होते हैं,लेकिन कायरलता अन्य संरचनात्मक विशेषताओं जैसे कि अक्षीय कायरलता (उदाहरण के लिए,$allenes$,$biphenyls$) या समतलीय कायरलता से भी उत्पन्न हो सकती है,जहाँ कोई विशिष्ट कायरल केंद्र नहीं होता है।
अतः,कथन-$1$ सत्य है और कथन-$2$ असत्य है।
कथन-$2$ असत्य है। यद्यपि कई कायरल अणुओं में कायरल केंद्र (असममित कार्बन परमाणु) होते हैं,लेकिन कायरलता अन्य संरचनात्मक विशेषताओं जैसे कि अक्षीय कायरलता (उदाहरण के लिए,$allenes$,$biphenyls$) या समतलीय कायरलता से भी उत्पन्न हो सकती है,जहाँ कोई विशिष्ट कायरल केंद्र नहीं होता है।
अतः,कथन-$1$ सत्य है और कथन-$2$ असत्य है।
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26
ChemistryAdvancedMCQIIT JEE · 2007
$STATEMENT-1$: क्षार धातुएं द्रव अमोनिया में घुलकर नीला विलयन देती हैं क्योंकि
$STATEMENT-2$: द्रव अमोनिया में क्षार धातुएं $[M(NH_3)_n]^{+}$ ($M=$ क्षार धातुएं) प्रकार की विलायकीकृत (solvated) स्पीशीज देती हैं।
$STATEMENT-2$: द्रव अमोनिया में क्षार धातुएं $[M(NH_3)_n]^{+}$ ($M=$ क्षार धातुएं) प्रकार की विलायकीकृत (solvated) स्पीशीज देती हैं।
A
$Statement-1$ सत्य है,$Statement-2$ सत्य है; $Statement-2$,$Statement-1$ की सही व्याख्या है
B
$Statement-1$ सत्य है,$Statement-2$ सत्य है; $Statement-2$,$Statement-1$ की सही व्याख्या नहीं है
C
$Statement-1$ सत्य है,$Statement-2$ असत्य है
D
$Statement-1$ असत्य है,$Statement-2$ सत्य है
Solution
(B) क्षार धातुएं द्रव अमोनिया में घुलकर गहरे नीले रंग का विलयन बनाती हैं।
यह नीला रंग मुख्य रूप से अमोनियेटेड (विलायकीकृत) इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति के कारण होता है,जो दृश्य स्पेक्ट्रम में ऊर्जा को अवशोषित करते हैं।
$STATEMENT-1$ सत्य है।
$STATEMENT-2$ भी सत्य है क्योंकि क्षार धातुएं विलायकीकृत धनायन $[M(NH_3)_n]^{+}$ और विलायकीकृत इलेक्ट्रॉन $[e(NH_3)_x]^{-}$ बनाती हैं।
हालाँकि,नीला रंग विशेष रूप से विलायकीकृत इलेक्ट्रॉनों के कारण होता है,न कि विलायकीकृत धातु धनायनों के कारण।
इसलिए,$Statement-2$,$Statement-1$ की सही व्याख्या नहीं है।
यह नीला रंग मुख्य रूप से अमोनियेटेड (विलायकीकृत) इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति के कारण होता है,जो दृश्य स्पेक्ट्रम में ऊर्जा को अवशोषित करते हैं।
$STATEMENT-1$ सत्य है।
$STATEMENT-2$ भी सत्य है क्योंकि क्षार धातुएं विलायकीकृत धनायन $[M(NH_3)_n]^{+}$ और विलायकीकृत इलेक्ट्रॉन $[e(NH_3)_x]^{-}$ बनाती हैं।
हालाँकि,नीला रंग विशेष रूप से विलायकीकृत इलेक्ट्रॉनों के कारण होता है,न कि विलायकीकृत धातु धनायनों के कारण।
इसलिए,$Statement-2$,$Statement-1$ की सही व्याख्या नहीं है।
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27
ChemistryAdvancedMCQIIT JEE · 2007
कॉलम $I$ में दी गई अभिक्रियाओं को कॉलम $II$ में अभिक्रियाओं की प्रकृति/उत्पादों के प्रकार के साथ सुमेलित करें।
| कॉलम $I$ | कॉलम $II$ |
| $A$. $O_2^{-} \rightarrow O_2 + O_2^{2-}$ | $p$. रेडॉक्स अभिक्रिया |
| $B$. $CrO_4^{2-} + H^{+} \rightarrow$ | $q$. एक उत्पाद त्रिकोणीय समतलीय संरचना वाला है |
| $C$. $MnO_4^{-} + NO_2^{-} + H^{+} \rightarrow$ | $r$. डाइमेरिक ब्रिज्ड टेट्राहेड्रल धातु आयन |
| $D$. $NO_3^{-} + H_2SO_4 + Fe^{2+} \rightarrow$ | $s$. असमानुपातन (disproportionation) |
A
$A-r, s; B-q; C-p, s; D-q$
B
$A-p, s; B-r; C-p, q; D-p$
C
$A-r, s; B-s; C-p, s; D-r$
D
$A-p, r; B-r; C-p, s; D-s$
Solution
(B) . $2O_2^{-} \rightarrow O_2 + O_2^{2-}$ एक असमानुपातन अभिक्रिया है और यह एक रेडॉक्स अभिक्रिया भी है। अतः,$A-p, s$.
$B$. $2CrO_4^{2-} + 2H^{+} \rightarrow Cr_2O_7^{2-} + H_2O$. $Cr_2O_7^{2-}$ एक डाइमेरिक ब्रिज्ड टेट्राहेड्रल धातु आयन है। अतः,$B-r$.
$C$. $2MnO_4^{-} + 5NO_2^{-} + 6H^{+} \rightarrow 2Mn^{2+} + 5NO_3^{-} + 3H_2O$. यह एक रेडॉक्स अभिक्रिया है। $NO_3^{-}$ की संरचना त्रिकोणीय समतलीय होती है। अतः,$C-p, q$.
$D$. $NO_3^{-} + 4H^{+} + 3Fe^{2+} \rightarrow NO + 3Fe^{3+} + 2H_2O$. यह एक रेडॉक्स अभिक्रिया है। अतः,$D-p$.
सुमेलन: $A-p, s; B-r; C-p, q; D-p$.
$B$. $2CrO_4^{2-} + 2H^{+} \rightarrow Cr_2O_7^{2-} + H_2O$. $Cr_2O_7^{2-}$ एक डाइमेरिक ब्रिज्ड टेट्राहेड्रल धातु आयन है। अतः,$B-r$.
$C$. $2MnO_4^{-} + 5NO_2^{-} + 6H^{+} \rightarrow 2Mn^{2+} + 5NO_3^{-} + 3H_2O$. यह एक रेडॉक्स अभिक्रिया है। $NO_3^{-}$ की संरचना त्रिकोणीय समतलीय होती है। अतः,$C-p, q$.
$D$. $NO_3^{-} + 4H^{+} + 3Fe^{2+} \rightarrow NO + 3Fe^{3+} + 2H_2O$. यह एक रेडॉक्स अभिक्रिया है। अतः,$D-p$.
सुमेलन: $A-p, s; B-r; C-p, q; D-p$.
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28
ChemistryMCQIIT JEE · 2007
जब $20 \ g$ नैफ्थोइक एसिड $(C_{11}H_8O_2)$ को $50 \ g$ बेंजीन $(K_f = 1.72 \ K \ kg \ mol^{-1})$ में घोला जाता है,तो हिमांक में $2 \ K$ का अवनमन देखा जाता है। वांट हॉफ कारक $(i)$ है:
A
$0.5$
B
$1$
C
$2$
D
$3$
Solution
(A) हिमांक अवनमन का सूत्र $\Delta T_f = i \times K_f \times m$ है।
सबसे पहले,नैफ्थोइक एसिड $(C_{11}H_8O_2)$ का मोलर द्रव्यमान ज्ञात करें: $(11 \times 12) + (8 \times 1) + (2 \times 16) = 172 \ g \ mol^{-1}$.
मोललता $(m)$ की गणना: $m = \frac{\text{विलेय के मोल}}{\text{विलायक का द्रव्यमान (kg में)}} = \frac{20 / 172}{50 / 1000} = 2.325 \ mol \ kg^{-1}$.
समीकरण में मान रखने पर: $2 = i \times 1.72 \times \frac{20}{172 \times 0.05}$.
$2 = i \times 4$.
$i = 0.5$.
सबसे पहले,नैफ्थोइक एसिड $(C_{11}H_8O_2)$ का मोलर द्रव्यमान ज्ञात करें: $(11 \times 12) + (8 \times 1) + (2 \times 16) = 172 \ g \ mol^{-1}$.
मोललता $(m)$ की गणना: $m = \frac{\text{विलेय के मोल}}{\text{विलायक का द्रव्यमान (kg में)}} = \frac{20 / 172}{50 / 1000} = 2.325 \ mol \ kg^{-1}$.
समीकरण में मान रखने पर: $2 = i \times 1.72 \times \frac{20}{172 \times 0.05}$.
$2 = i \times 4$.
$i = 0.5$.
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29
ChemistryAdvancedMCQIIT JEE · 2007
निम्नलिखित अभिक्रिया में,मुख्य उत्पाद '$X$' की संरचना क्या है?
A
B
C
D
Solution
(B) यह अभिक्रिया $N$-फेनिलबेंज़ेमाइड का नाइट्रीकरण है।
$N$-फेनिलबेंज़ेमाइड में,$-NH-CO-C_6H_5$ समूह नाइट्रोजन पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के कारण ऑर्थो/पैरा-निर्देशक समूह होता है।
हालाँकि,बड़े बेंज़ोयल समूह के कारण ऑर्थो स्थिति पर त्रिविम बाधा (steric hindrance) उत्पन्न होती है।
इसलिए,पैरा-प्रतिस्थापन को प्राथमिकता दी जाती है,जिसके परिणामस्वरूप $N$-($4$-नाइट्रोफेनिल)बेंज़ेमाइड मुख्य उत्पाद के रूप में प्राप्त होता है।
$N$-फेनिलबेंज़ेमाइड में,$-NH-CO-C_6H_5$ समूह नाइट्रोजन पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के कारण ऑर्थो/पैरा-निर्देशक समूह होता है।
हालाँकि,बड़े बेंज़ोयल समूह के कारण ऑर्थो स्थिति पर त्रिविम बाधा (steric hindrance) उत्पन्न होती है।
इसलिए,पैरा-प्रतिस्थापन को प्राथमिकता दी जाती है,जिसके परिणामस्वरूप $N$-($4$-नाइट्रोफेनिल)बेंज़ेमाइड मुख्य उत्पाद के रूप में प्राप्त होता है।
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30
ChemistryMediumMCQIIT JEE · 2007
जब $20 \ g$ नैफ्थोइक एसिड $(C_{11}H_8O_2)$ को $50 \ g$ बेंजीन $(K_{f} = 1.72 \ K \ kg \ mol^{-1})$ में घोला जाता है,तो हिमांक में $2 \ K$ की कमी देखी जाती है। वॉट हॉफ कारक $(i)$ है
A
$0.5$
B
$1$
C
$2$
D
$3$
Solution
(A) हिमांक में अवनमन का सूत्र $\Delta T_{f} = K_{f} \times m \times i$ है,जहाँ $m$ मोललता है।
सबसे पहले,नैफ्थोइक एसिड $(C_{11}H_8O_2)$ का मोलर द्रव्यमान ज्ञात करें: $(11 \times 12) + (8 \times 1) + (2 \times 16) = 172 \ g \ mol^{-1}$.
विलयन की मोललता $(m)$ की गणना करें: $m = \frac{\text{विलेय के मोल}}{\text{विलायक का द्रव्यमान kg में}} = \frac{20 \ g / 172 \ g \ mol^{-1}}{0.050 \ kg} = \frac{20}{8.6} \approx 2.325 \ mol \ kg^{-1}$.
समीकरण में मान रखने पर: $2 = 1.72 \times \left( \frac{20}{172 \times 0.050} \right) \times i$.
$2 = 1.72 \times 2.3255 \times i$.
$2 = 4.0 \times i$.
$i = \frac{2}{4} = 0.5$.
अतः,वॉट हॉफ कारक $(i) = 0.5$ है,और विकल्प $(A)$ सही है।
सबसे पहले,नैफ्थोइक एसिड $(C_{11}H_8O_2)$ का मोलर द्रव्यमान ज्ञात करें: $(11 \times 12) + (8 \times 1) + (2 \times 16) = 172 \ g \ mol^{-1}$.
विलयन की मोललता $(m)$ की गणना करें: $m = \frac{\text{विलेय के मोल}}{\text{विलायक का द्रव्यमान kg में}} = \frac{20 \ g / 172 \ g \ mol^{-1}}{0.050 \ kg} = \frac{20}{8.6} \approx 2.325 \ mol \ kg^{-1}$.
समीकरण में मान रखने पर: $2 = 1.72 \times \left( \frac{20}{172 \times 0.050} \right) \times i$.
$2 = 1.72 \times 2.3255 \times i$.
$2 = 4.0 \times i$.
$i = \frac{2}{4} = 0.5$.
अतः,वॉट हॉफ कारक $(i) = 0.5$ है,और विकल्प $(A)$ सही है।
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31
ChemistryAdvancedMCQIIT JEE · 2007
जिंक ब्लेंड $(ZnS)$ से जिंक का निष्कर्षण किसके द्वारा प्राप्त किया जाता है?
A
विद्युत अपघटनी अपचयन
B
भर्जन (roasting) और उसके बाद कार्बन द्वारा अपचयन
C
भर्जन और उसके बाद किसी अन्य धातु द्वारा अपचयन
D
भर्जन और उसके बाद स्वतः-अपचयन
Solution
(B) जिंक ब्लेंड $(ZnS)$ से जिंक का निष्कर्षण निम्नलिखित चरणों द्वारा किया जाता है:
$1$. भर्जन: जिंक ब्लेंड को हवा की उपस्थिति में गर्म करके जिंक ऑक्साइड में परिवर्तित किया जाता है $(ZnS + 3O_2 \rightarrow 2ZnO + 2SO_2)$.
$2$. अपचयन: प्राप्त जिंक ऑक्साइड $(ZnO)$ को कार्बन (कोक) का उपयोग करके धात्विक जिंक में अपचयित किया जाता है $(ZnO + C \rightarrow Zn + CO)$.
अतः,विकल्प $B$ सही है.
$1$. भर्जन: जिंक ब्लेंड को हवा की उपस्थिति में गर्म करके जिंक ऑक्साइड में परिवर्तित किया जाता है $(ZnS + 3O_2 \rightarrow 2ZnO + 2SO_2)$.
$2$. अपचयन: प्राप्त जिंक ऑक्साइड $(ZnO)$ को कार्बन (कोक) का उपयोग करके धात्विक जिंक में अपचयित किया जाता है $(ZnO + C \rightarrow Zn + CO)$.
अतः,विकल्प $B$ सही है.
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ChemistryDifficultMCQIIT JEE · 2007
$Statement-1$: मिसेल्स का निर्माण सर्फेक्टेंट अणुओं द्वारा क्रिटिकल मिसेलर कंसंट्रेशन $(CMC)$ से ऊपर होता है।
$Statement-2$: सर्फेक्टेंट अणुओं वाले विलयन की चालकता $(CMC)$ पर तेजी से घटती है।
$Statement-2$: सर्फेक्टेंट अणुओं वाले विलयन की चालकता $(CMC)$ पर तेजी से घटती है।
A
$Statement-1$ सत्य है,$Statement-2$ सत्य है; $Statement-2$,$Statement-1$ की सही व्याख्या है।
B
$Statement-1$ सत्य है,$Statement-2$ सत्य है; $Statement-2$,$Statement-1$ की सही व्याख्या नहीं है।
C
$Statement-1$ सत्य है,$Statement-2$ असत्य है।
D
$Statement-1$ असत्य है,$Statement-2$ सत्य है।
Solution
(B) $Statement-1$ सत्य है: मिसेल्स वास्तव में सर्फेक्टेंट अणुओं द्वारा केवल क्रिटिकल मिसेलर कंसंट्रेशन $(CMC)$ और क्राफ्ट तापमान $(T_k)$ से ऊपर बनते हैं।
$Statement-2$ सत्य है: $(CMC)$ पर,व्यक्तिगत सर्फेक्टेंट आयन बड़े,भारी मिसेलर कण बनाने के लिए एकत्रित होते हैं। इन बड़े कणों की गतिशीलता व्यक्तिगत आयनों की तुलना में कम होती है,जिससे विलयन की मोलर चालकता में तीव्र गिरावट आती है।
निष्कर्ष: यद्यपि दोनों कथन सत्य हैं,चालकता में कमी मिसेल निर्माण का परिणाम है,न कि मिसेल बनने का कारण। इसलिए,$Statement-2$,$Statement-1$ की सही व्याख्या नहीं है।
$Statement-2$ सत्य है: $(CMC)$ पर,व्यक्तिगत सर्फेक्टेंट आयन बड़े,भारी मिसेलर कण बनाने के लिए एकत्रित होते हैं। इन बड़े कणों की गतिशीलता व्यक्तिगत आयनों की तुलना में कम होती है,जिससे विलयन की मोलर चालकता में तीव्र गिरावट आती है।
निष्कर्ष: यद्यपि दोनों कथन सत्य हैं,चालकता में कमी मिसेल निर्माण का परिणाम है,न कि मिसेल बनने का कारण। इसलिए,$Statement-2$,$Statement-1$ की सही व्याख्या नहीं है।
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33
ChemistryAdvancedMCQIIT JEE · 2007
रासायनिक अभिक्रियाओं में परमाणुओं और अणुओं की परस्पर क्रिया शामिल होती है। किसी भी रासायनिक यौगिक के कुछ ग्राम में बड़ी संख्या में परमाणु/अणु (लगभग $6.023 \times 10^{23}$) मौजूद होते हैं,जो उनके परमाणु/आणविक द्रव्यमान के साथ बदलते रहते हैं। इतनी बड़ी संख्याओं को आसानी से संभालने के लिए,मोल अवधारणा पेश की गई थी। इस अवधारणा का विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान,जैव रसायन,इलेक्ट्रोकेमिस्ट्री और रेडियोकेमिस्ट्री जैसे विविध क्षेत्रों में प्रभाव है। निम्नलिखित उदाहरण एक रासायनिक/इलेक्ट्रोकेमिकल अभिक्रिया से जुड़े एक विशिष्ट मामले को दर्शाता है,जिसके लिए मोल अवधारणा की स्पष्ट समझ की आवश्यकता है। $NaCl$ का $4.0 \ M$ जलीय घोल तैयार किया जाता है और इस घोल के $500 \ mL$ का विद्युत अपघटन किया जाता है। इससे एक इलेक्ट्रोड पर क्लोरीन गैस निकलती है (परमाणु द्रव्यमान: $Na=23, Hg=200; 1 \ F = 96500 \ C$).
$1.$ उत्सर्जित क्लोरीन गैस के मोलों की कुल संख्या है:
$(A)$ $0.5$ $(B)$ $1.0$ $(C)$ $2.0$ $(D)$ $3.0$
$2.$ यदि कैथोड एक $Hg$ इलेक्ट्रोड है,तो इस घोल से बने अमलगम का अधिकतम वजन $(g)$ है:
$(A)$ $200$ $(B)$ $225$ $(C)$ $400$ $(D)$ $446$
$3.$ पूर्ण विद्युत अपघटन के लिए आवश्यक कुल आवेश (कूलम्ब) है:
$(A)$ $24125$ $(B)$ $48250$ $(C)$ $96500$ $(D)$ $193000$
$1.$ उत्सर्जित क्लोरीन गैस के मोलों की कुल संख्या है:
$(A)$ $0.5$ $(B)$ $1.0$ $(C)$ $2.0$ $(D)$ $3.0$
$2.$ यदि कैथोड एक $Hg$ इलेक्ट्रोड है,तो इस घोल से बने अमलगम का अधिकतम वजन $(g)$ है:
$(A)$ $200$ $(B)$ $225$ $(C)$ $400$ $(D)$ $446$
$3.$ पूर्ण विद्युत अपघटन के लिए आवश्यक कुल आवेश (कूलम्ब) है:
$(A)$ $24125$ $(B)$ $48250$ $(C)$ $96500$ $(D)$ $193000$
A
$B, C, A$
B
$B, D, D$
C
$B, B, A$
D
$B, A, B$
Solution
(B) $1.$ $NaCl \rightarrow Na^{+} + Cl^{-}$. $500 \ mL$ के $4.0 \ M$ $NaCl$ में,$NaCl$ के मोल $= 4.0 \times 0.5 = 2.0 \ mol$। एनोड पर: $2Cl^{-} \rightarrow Cl_2 + 2e^{-}$। चूंकि $2 \ mol$ $Cl^{-}$ मौजूद हैं,इसलिए $1 \ mol$ $Cl_2$ गैस उत्सर्जित होती है। अतः $(B)$ सही है।
$2.$ कैथोड पर: $Na^{+} + e^{-} + Hg \rightarrow Na(Hg)$ (अमलगम)। चूंकि $2 \ mol$ $Na^{+}$ अपचयित होते हैं,इसलिए $2 \ mol$ $Na$ अमलगम बनता है। $Na(Hg)$ का वजन $= 2 \times (23 + 200) = 446 \ g$। अतः $(D)$ सही है।
$3.$ $2 \ mol$ इलेक्ट्रॉनों के लिए आवश्यक कुल आवेश: $Q = nF = 2 \times 96500 = 193000 \ C$। अतः $(D)$ सही है।
$2.$ कैथोड पर: $Na^{+} + e^{-} + Hg \rightarrow Na(Hg)$ (अमलगम)। चूंकि $2 \ mol$ $Na^{+}$ अपचयित होते हैं,इसलिए $2 \ mol$ $Na$ अमलगम बनता है। $Na(Hg)$ का वजन $= 2 \times (23 + 200) = 446 \ g$। अतः $(D)$ सही है।
$3.$ $2 \ mol$ इलेक्ट्रॉनों के लिए आवश्यक कुल आवेश: $Q = nF = 2 \times 96500 = 193000 \ C$। अतः $(D)$ सही है।
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34
ChemistryAdvancedMCQIIT JEE · 2007
उत्कृष्ट गैसों (noble gases) में क्लोज्ड-शेल इलेक्ट्रॉनिक विन्यास होता है और वे सामान्य परिस्थितियों में एकपरमाणुक गैसें होती हैं। हल्की उत्कृष्ट गैसों के कम क्वथनांक परमाणुओं के बीच कमजोर फैलाव बलों (dispersion forces) और अन्य अंतर-परमाणु अंतःक्रियाओं की अनुपस्थिति के कारण होते हैं।
ज़ेनॉन की फ्लोरीन के साथ सीधी प्रतिक्रिया $+2, +4$ और $+6$ ऑक्सीकरण संख्या वाले यौगिकों की एक श्रृंखला की ओर ले जाती है। $XeF_4$ पानी के साथ हिंसक रूप से प्रतिक्रिया करके $XeO_3$ देता है। ज़ेनॉन के यौगिक समृद्ध स्टीरियोकेमिस्ट्री प्रदर्शित करते हैं और उनकी ज्यामिति को वैलेंस शेल में इलेक्ट्रॉन जोड़े की कुल संख्या पर विचार करके निर्धारित किया जा सकता है।
$1.$ आर्गन का उपयोग आर्क वेल्डिंग में क्यों किया जाता है?
$A.$ धातु के साथ कम प्रतिक्रियाशीलता
$B.$ धातु के गलनांक को कम करने की क्षमता
$C.$ ज्वलनशीलता
$D.$ उच्च कैलोरी मान
$2.$ $XeO_3$ की संरचना कैसी है?
$A.$ रैखिक
$B.$ समतलीय
$C.$ पिरामिडल
$D.$ $T$-आकार की
$3.$ $XeF_4$ और $XeF_6$ के क्या होने की उम्मीद है?
$A.$ ऑक्सीकरण करने वाले (oxidizing)
$B.$ अपचायक (reducing)
$C.$ गैर-प्रतिक्रियाशील
$D.$ प्रबल क्षारीय
प्रश्न $1, 2$ और $3$ के उत्तर दें।
ज़ेनॉन की फ्लोरीन के साथ सीधी प्रतिक्रिया $+2, +4$ और $+6$ ऑक्सीकरण संख्या वाले यौगिकों की एक श्रृंखला की ओर ले जाती है। $XeF_4$ पानी के साथ हिंसक रूप से प्रतिक्रिया करके $XeO_3$ देता है। ज़ेनॉन के यौगिक समृद्ध स्टीरियोकेमिस्ट्री प्रदर्शित करते हैं और उनकी ज्यामिति को वैलेंस शेल में इलेक्ट्रॉन जोड़े की कुल संख्या पर विचार करके निर्धारित किया जा सकता है।
$1.$ आर्गन का उपयोग आर्क वेल्डिंग में क्यों किया जाता है?
$A.$ धातु के साथ कम प्रतिक्रियाशीलता
$B.$ धातु के गलनांक को कम करने की क्षमता
$C.$ ज्वलनशीलता
$D.$ उच्च कैलोरी मान
$2.$ $XeO_3$ की संरचना कैसी है?
$A.$ रैखिक
$B.$ समतलीय
$C.$ पिरामिडल
$D.$ $T$-आकार की
$3.$ $XeF_4$ और $XeF_6$ के क्या होने की उम्मीद है?
$A.$ ऑक्सीकरण करने वाले (oxidizing)
$B.$ अपचायक (reducing)
$C.$ गैर-प्रतिक्रियाशील
$D.$ प्रबल क्षारीय
प्रश्न $1, 2$ और $3$ के उत्तर दें।
A
$C, C, B$
B
$D, B, A$
C
$A, C, A$
D
$B, D, B$
Solution
(C) $1.$ आर्गन का उपयोग मुख्य रूप से उच्च तापमान वाली धातुकर्म प्रक्रियाओं (धातुओं/मिश्र धातुओं की आर्क वेल्डिंग) में एक निष्क्रिय वातावरण प्रदान करने के लिए किया जाता है क्योंकि धातुओं के साथ इसकी प्रतिक्रियाशीलता कम होती है।
अतः,$(A)$ सही है।
$2.$ $XeO_3$ में,ज़ेनॉन $sp^3$ संकरण में होता है और इसमें एक लोन पेयर होता है,जिसके परिणामस्वरूप पिरामिडल संरचना बनती है।
अतः,$(C)$ सही है।
$3.$ ज़ेनॉन फ्लोराइड्स $(XeF_4, XeF_6)$ प्रबल ऑक्सीकरण एजेंट होते हैं क्योंकि वे पानी या अन्य पदार्थों के साथ आसानी से प्रतिक्रिया करके कम ऑक्सीकरण अवस्था वाले यौगिक या मौलिक ज़ेनॉन बनाते हैं।
अतः,$(A)$ सही है।
अतः,$(A)$ सही है।
$2.$ $XeO_3$ में,ज़ेनॉन $sp^3$ संकरण में होता है और इसमें एक लोन पेयर होता है,जिसके परिणामस्वरूप पिरामिडल संरचना बनती है।
अतः,$(C)$ सही है।
$3.$ ज़ेनॉन फ्लोराइड्स $(XeF_4, XeF_6)$ प्रबल ऑक्सीकरण एजेंट होते हैं क्योंकि वे पानी या अन्य पदार्थों के साथ आसानी से प्रतिक्रिया करके कम ऑक्सीकरण अवस्था वाले यौगिक या मौलिक ज़ेनॉन बनाते हैं।
अतः,$(A)$ सही है।
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स्तंभ-$I$ में दिए गए संकुलों को स्तंभ-$II$ में सूचीबद्ध उनके गुणों के साथ सुमेलित कीजिए।
| स्तंभ-$I$ | स्तंभ-$II$ |
| $A$. $[Co(NH_3)_4(H_2O)_2]Cl_2$ | $p$. ज्यामितीय समावयवी |
| $B$. $[Pt(NH_3)_2Cl_2]$ | $q$. अनुचुंबकीय |
| $C$. $[Co(H_2O)_5Cl]Cl$ | $r$. प्रतिचुंबकीय |
| $D$. $[Ni(H_2O)_6]Cl_2$ | $s$. $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था वाला धातु आयन |
A
$A$ $\rightarrow p, q, s \quad B$ $\rightarrow p, r, s \quad C$ $\rightarrow q, s \quad D$ $\rightarrow q, s$
B
$A$ $\rightarrow s, q, r \quad B$ $\rightarrow q, r, p \quad C$ $\rightarrow r, s \quad D$ $\rightarrow q, s$
C
$A$ $\rightarrow q, s, s \quad B$ $\rightarrow r, q, s \quad C$ $\rightarrow q, s \quad D$ $\rightarrow r, s$
D
$A$ $\rightarrow p, q, s \quad B$ $\rightarrow p, r, s \quad C$ $\rightarrow q, s \quad D$ $\rightarrow q, s$
Solution
(A) . $[Co(NH_3)_4(H_2O)_2]Cl_2$: $Co$,$+2$ ऑक्सीकरण अवस्था में है ($d^7$ विन्यास,अनुचुंबकीय)। यह ज्यामितीय समावयवता दर्शाता है (cis और trans रूप)। मिलान: $p, q, s$।
$B$. $[Pt(NH_3)_2Cl_2]$: $Pt$,$+2$ ऑक्सीकरण अवस्था में है ($5d^8$ विन्यास,प्रतिचुंबकीय)। यह ज्यामितीय समावयवता दर्शाता है (cis और trans रूप)। मिलान: $p, r, s$।
$C$. $[Co(H_2O)_5Cl]Cl$: $Co$,$+2$ ऑक्सीकरण अवस्था में है ($d^7$ विन्यास,अनुचुंबकीय)। यह ज्यामितीय समावयवता नहीं दर्शाता है। मिलान: $q, s$।
$D$. $[Ni(H_2O)_6]Cl_2$: $Ni$,$+2$ ऑक्सीकरण अवस्था में है ($3d^8$ विन्यास,अनुचुंबकीय)। यह ज्यामितीय समावयवता नहीं दर्शाता है। मिलान: $q, s$।
अतः,सही मिलान $A$ $\rightarrow p, q, s; B$ $\rightarrow p, r, s; C$ $\rightarrow q, s; D$ $\rightarrow q, s$ है।
$B$. $[Pt(NH_3)_2Cl_2]$: $Pt$,$+2$ ऑक्सीकरण अवस्था में है ($5d^8$ विन्यास,प्रतिचुंबकीय)। यह ज्यामितीय समावयवता दर्शाता है (cis और trans रूप)। मिलान: $p, r, s$।
$C$. $[Co(H_2O)_5Cl]Cl$: $Co$,$+2$ ऑक्सीकरण अवस्था में है ($d^7$ विन्यास,अनुचुंबकीय)। यह ज्यामितीय समावयवता नहीं दर्शाता है। मिलान: $q, s$।
$D$. $[Ni(H_2O)_6]Cl_2$: $Ni$,$+2$ ऑक्सीकरण अवस्था में है ($3d^8$ विन्यास,अनुचुंबकीय)। यह ज्यामितीय समावयवता नहीं दर्शाता है। मिलान: $q, s$।
अतः,सही मिलान $A$ $\rightarrow p, q, s; B$ $\rightarrow p, r, s; C$ $\rightarrow q, s; D$ $\rightarrow q, s$ है।
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कॉलम-$I$ में दिए गए रासायनिक पदार्थों को कॉलम-$II$ में दिए गए बहुलक के प्रकार/बंध के प्रकार के साथ सुमेलित कीजिए।
| कॉलम-$I$ | कॉलम-$II$ |
| $A$. सेलुलोज | $p$. प्राकृतिक बहुलक |
| $B$. नायलॉन-$6,6$ | $q$. संश्लेषित बहुलक |
| $C$. प्रोटीन | $r$. एमाइड बंध |
| $D$. सुक्रोज | $s$. ग्लाइकोसाइड बंध |
A
$A$ $\rightarrow p, s; B$ $\rightarrow q, r; C$ $\rightarrow p, r; D$ $\rightarrow s$
B
$A$ $\rightarrow s, r; B$ $\rightarrow q, s; C$ $\rightarrow p, r; D$ $\rightarrow q$
C
$A$ $\rightarrow q, r; B$ $\rightarrow s, r; C$ $\rightarrow p, s; D$ $\rightarrow q$
D
$A$ $\rightarrow p, s; B$ $\rightarrow q, r; C$ $\rightarrow p, r; D$ $\rightarrow s$
Solution
(D) $1$. सेलुलोज एक प्राकृतिक बहुलक $(p)$ है और इसमें ग्लाइकोसाइड बंध $(s)$ होते हैं।
$2$. नायलॉन-$6,6$ एक संश्लेषित बहुलक $(q)$ है और इसमें एमाइड बंध $(r)$ होते हैं।
$3$. प्रोटीन एक प्राकृतिक बहुलक $(p)$ है और इसमें एमाइड बंध $(r)$ होते हैं।
$4$. सुक्रोज एक डाइसैकेराइड है (बहुलक नहीं है) और इसमें ग्लाइकोसाइड बंध $(s)$ होता है।
अतः,सही सुमेलन है: $A$ $\rightarrow p, s; B$ $\rightarrow q, r; C$ $\rightarrow p, r; D$ $\rightarrow s$.
$2$. नायलॉन-$6,6$ एक संश्लेषित बहुलक $(q)$ है और इसमें एमाइड बंध $(r)$ होते हैं।
$3$. प्रोटीन एक प्राकृतिक बहुलक $(p)$ है और इसमें एमाइड बंध $(r)$ होते हैं।
$4$. सुक्रोज एक डाइसैकेराइड है (बहुलक नहीं है) और इसमें ग्लाइकोसाइड बंध $(s)$ होता है।
अतः,सही सुमेलन है: $A$ $\rightarrow p, s; B$ $\rightarrow q, r; C$ $\rightarrow p, r; D$ $\rightarrow s$.
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साइक्लोहेक्सिन का ओजोनोलिसिस और उसके बाद जिंक डस्ट और पानी के साथ अभिक्रिया से यौगिक $E$ प्राप्त होता है। यौगिक $E$ की जलीय $KOH$ के साथ आगे अभिक्रिया कराने पर यौगिक $F$ प्राप्त होता है। यौगिक $F$ है
A
साइक्लोपेंट$-1-$ईन$-1-$कार्बाल्डिहाइड
B
साइक्लोपेंट$-2-$ईन$-1-$कार्बाल्डिहाइड
C
साइक्लोपेंट$-2-$ईन$-1-$कार्बोक्सिलिक एसिड
D
हेक्सेनडायोइक एसिड
Solution
(A) $1$. साइक्लोहेक्सिन का ओजोनोलिसिस और उसके बाद रिडक्टिव वर्कअप $(Zn/H_2O)$ हेक्सेन$-1,6-$डायल (यौगिक $E$) देता है।
$2$. हेक्सेन$-1,6-$डायल में दो एल्डिहाइड समूह और $\alpha$-हाइड्रोजन होते हैं,जो जलीय $KOH$ की उपस्थिति में इंट्रा-मॉलिक्यूलर एल्डोल संघनन अभिक्रिया करते हैं।
$3$. इस अभिक्रिया में पांच-सदस्यीय वलय और $\alpha,\beta$-असंतृप्त एल्डिहाइड समूह का निर्माण होता है,जिससे साइक्लोपेंट$-1-$ईन$-1-$कार्बाल्डिहाइड (यौगिक $F$) प्राप्त होता है।
$4$. अतः,सही विकल्प $(A)$ है।
$2$. हेक्सेन$-1,6-$डायल में दो एल्डिहाइड समूह और $\alpha$-हाइड्रोजन होते हैं,जो जलीय $KOH$ की उपस्थिति में इंट्रा-मॉलिक्यूलर एल्डोल संघनन अभिक्रिया करते हैं।
$3$. इस अभिक्रिया में पांच-सदस्यीय वलय और $\alpha,\beta$-असंतृप्त एल्डिहाइड समूह का निर्माण होता है,जिससे साइक्लोपेंट$-1-$ईन$-1-$कार्बाल्डिहाइड (यौगिक $F$) प्राप्त होता है।
$4$. अतः,सही विकल्प $(A)$ है।
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एक अभिक्रिया $aG + bH \rightarrow$ उत्पाद पर विचार करें। जब दोनों अभिकारकों $G$ और $H$ की सांद्रता दोगुनी की जाती है,तो दर $8$ गुना बढ़ जाती है। हालाँकि,जब $H$ की सांद्रता को स्थिर रखते हुए $G$ की सांद्रता दोगुनी की जाती है,तो दर दोगुनी हो जाती है। अभिक्रिया की कुल कोटि क्या है?
A
$0$
B
$1$
C
$2$
D
$3$
Solution
(D) अभिक्रिया $aG + bH \rightarrow$ उत्पाद के लिए दर नियम: $\text{Rate} = k[G]^x[H]^y$ है।
दी गई जानकारी के अनुसार:
$1)$ जब दोनों सांद्रता दोगुनी की जाती हैं: $(2)^x(2)^y = 8$,जिसका अर्थ है $2^{(x+y)} = 2^3$,इसलिए $x + y = 3$।
$2)$ जब केवल $[G]$ दोगुनी की जाती है: $(2)^x(1)^y = 2$,जिसका अर्थ है $2^x = 2^1$,इसलिए $x = 1$।
$x = 1$ को $x + y = 3$ में रखने पर,हमें $1 + y = 3$ प्राप्त होता है,जिससे $y = 2$ मिलता है।
अभिक्रिया की कुल कोटि $x + y = 1 + 2 = 3$ है।
अतः,सही विकल्प $(D)$ है।
दी गई जानकारी के अनुसार:
$1)$ जब दोनों सांद्रता दोगुनी की जाती हैं: $(2)^x(2)^y = 8$,जिसका अर्थ है $2^{(x+y)} = 2^3$,इसलिए $x + y = 3$।
$2)$ जब केवल $[G]$ दोगुनी की जाती है: $(2)^x(1)^y = 2$,जिसका अर्थ है $2^x = 2^1$,इसलिए $x = 1$।
$x = 1$ को $x + y = 3$ में रखने पर,हमें $1 + y = 3$ प्राप्त होता है,जिससे $y = 2$ मिलता है।
अभिक्रिया की कुल कोटि $x + y = 1 + 2 = 3$ है।
अतः,सही विकल्प $(D)$ है।
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निम्नलिखित धातु कार्बोनिल में से,$C-O$ बंध क्रम सबसे कम किसमें है?
A
$\left[Mn(CO)_6\right]^{+}$
B
$\left[Fe(CO)_5\right]$
C
$\left[Cr(CO)_6\right]$
D
$\left[V(CO)_6\right]^{-}$
Solution
(D) धातु कार्बोनिल में $C-O$ बंध क्रम तब घटता है जब धातु के $d$-कक्षकों से $CO$ के $\pi^*$ एंटीबॉन्डिंग कक्षकों में बैक-बॉन्डिंग की मात्रा बढ़ती है।
बैक-बॉन्डिंग तब बढ़ती है जब धातु केंद्र पर इलेक्ट्रॉन घनत्व बढ़ता है (अर्थात,संकुल पर ऋणात्मक आवेश बढ़ता है या धातु की ऑक्सीकरण अवस्था घटती है)।
प्रत्येक संकुल के लिए धातु केंद्र पर इलेक्ट्रॉन घनत्व का विश्लेषण करते हैं:
$(A)$ $\left[Mn(CO)_6\right]^{+}$: $Mn$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+1$ है।
$(B)$ $\left[Fe(CO)_5\right]$: $Fe$ की ऑक्सीकरण अवस्था $0$ है।
$(C)$ $\left[Cr(CO)_6\right]$: $Cr$ की ऑक्सीकरण अवस्था $0$ है।
$(D)$ $\left[V(CO)_6\right]^{-}$: $V$ की ऑक्सीकरण अवस्था $-1$ है।
सबसे कम ऑक्सीकरण अवस्था (सबसे अधिक ऋणात्मक आवेश) वाला धातु केंद्र बैक-बॉन्डिंग के लिए सबसे अधिक इलेक्ट्रॉन घनत्व प्रदान करता है।
ऑक्सीकरण अवस्थाओं की तुलना करने पर: $Mn(+1) > Cr(0) = Fe(0) > V(-1)$.
चूंकि $\left[V(CO)_6\right]^{-}$ की ऑक्सीकरण अवस्था सबसे कम $(-1)$ है,इसलिए इसमें सबसे अधिक बैक-बॉन्डिंग होती है,जिसके परिणामस्वरूप $C-O$ बंध क्रम सबसे कम होता है।
बैक-बॉन्डिंग तब बढ़ती है जब धातु केंद्र पर इलेक्ट्रॉन घनत्व बढ़ता है (अर्थात,संकुल पर ऋणात्मक आवेश बढ़ता है या धातु की ऑक्सीकरण अवस्था घटती है)।
प्रत्येक संकुल के लिए धातु केंद्र पर इलेक्ट्रॉन घनत्व का विश्लेषण करते हैं:
$(A)$ $\left[Mn(CO)_6\right]^{+}$: $Mn$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+1$ है।
$(B)$ $\left[Fe(CO)_5\right]$: $Fe$ की ऑक्सीकरण अवस्था $0$ है।
$(C)$ $\left[Cr(CO)_6\right]$: $Cr$ की ऑक्सीकरण अवस्था $0$ है।
$(D)$ $\left[V(CO)_6\right]^{-}$: $V$ की ऑक्सीकरण अवस्था $-1$ है।
सबसे कम ऑक्सीकरण अवस्था (सबसे अधिक ऋणात्मक आवेश) वाला धातु केंद्र बैक-बॉन्डिंग के लिए सबसे अधिक इलेक्ट्रॉन घनत्व प्रदान करता है।
ऑक्सीकरण अवस्थाओं की तुलना करने पर: $Mn(+1) > Cr(0) = Fe(0) > V(-1)$.
चूंकि $\left[V(CO)_6\right]^{-}$ की ऑक्सीकरण अवस्था सबसे कम $(-1)$ है,इसलिए इसमें सबसे अधिक बैक-बॉन्डिंग होती है,जिसके परिणामस्वरूप $C-O$ बंध क्रम सबसे कम होता है।
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40
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एक धातु आयन का विलयन जब $KI$ के साथ उपचारित किया जाता है,तो एक लाल अवक्षेप देता है जो अतिरिक्त $KI$ में घुलकर एक रंगहीन विलयन बनाता है। इसके अलावा,धातु आयन का विलयन कोबाल्ट$(II)$ थायोसाइनेट के विलयन के साथ उपचारित करने पर गहरे नीले रंग का क्रिस्टलीय अवक्षेप देता है। धातु आयन है:
A
$Pb^{2+}$
B
$Hg^{2+}$
C
$Cu^{2+}$
D
$Co^{2+}$
Solution
(B) $Hg^{2+}$ की $KI$ के साथ अभिक्रिया $HgI_2$ का लाल अवक्षेप उत्पन्न करती है:
$Hg^{2+} + 2KI \longrightarrow HgI_2 \downarrow \text{(लाल)} + 2K^+$
अतिरिक्त $KI$ में,$HgI_2$ घुलकर एक रंगहीन घुलनशील संकुल पोटेशियम टेट्राआयोडोमर्क्यूरेट$(II)$ बनाता है:
$HgI_2 + 2KI \longrightarrow K_2[HgI_4]$
इसके अतिरिक्त,$Hg^{2+}$ कोबाल्ट$(II)$ थायोसाइनेट के साथ अभिक्रिया करके मरकरी$(II)$ टेट्राथायोसाइनेटोकोबाल्टेट$(II)$,$Hg[Co(SCN)_4]$ का गहरा नीला क्रिस्टलीय अवक्षेप बनाता है:
$Hg^{2+} + [Co(SCN)_4]^{2-} \longrightarrow Hg[Co(SCN)_4] \downarrow \text{(गहरा नीला)}$
अतः,धातु आयन $Hg^{2+}$ है.
$Hg^{2+} + 2KI \longrightarrow HgI_2 \downarrow \text{(लाल)} + 2K^+$
अतिरिक्त $KI$ में,$HgI_2$ घुलकर एक रंगहीन घुलनशील संकुल पोटेशियम टेट्राआयोडोमर्क्यूरेट$(II)$ बनाता है:
$HgI_2 + 2KI \longrightarrow K_2[HgI_4]$
इसके अतिरिक्त,$Hg^{2+}$ कोबाल्ट$(II)$ थायोसाइनेट के साथ अभिक्रिया करके मरकरी$(II)$ टेट्राथायोसाइनेटोकोबाल्टेट$(II)$,$Hg[Co(SCN)_4]$ का गहरा नीला क्रिस्टलीय अवक्षेप बनाता है:
$Hg^{2+} + [Co(SCN)_4]^{2-} \longrightarrow Hg[Co(SCN)_4] \downarrow \text{(गहरा नीला)}$
अतः,धातु आयन $Hg^{2+}$ है.
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41
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$STATEMENT-1$: जर्मेनियम में बैंड गैप छोटा होता है।
$STATEMENT-2$: प्रत्येक जर्मेनियम परमाणु ऊर्जा स्तर का ऊर्जा विस्तार अत्यंत सूक्ष्म (infinitesimally small) होता है।
$STATEMENT-2$: प्रत्येक जर्मेनियम परमाणु ऊर्जा स्तर का ऊर्जा विस्तार अत्यंत सूक्ष्म (infinitesimally small) होता है।
A
$Statement-1$ सत्य है,$Statement-2$ सत्य है; $Statement-2$,$Statement-1$ की सही व्याख्या है
B
$Statement-1$ सत्य है,$Statement-2$ सत्य है; $Statement-2$,$Statement-1$ की सही व्याख्या नहीं है
C
$Statement-1$ सत्य है,$Statement-2$ असत्य है
D
$Statement-1$ असत्य है,$Statement-2$ सत्य है
Solution
(C) $Statement-1$ सत्य है क्योंकि जर्मेनियम एक अर्धचालक है जिसका बैंड गैप छोटा (लगभग $0.7 \ eV$) होता है।
$Statement-2$ असत्य है। ठोस अवस्था में,बड़ी संख्या में परमाणुओं की परस्पर क्रिया के कारण परमाणु ऊर्जा स्तर अतिव्याप्त होकर ऊर्जा बैंड बनाते हैं,जिससे ऊर्जा का विस्तार काफी अधिक होता है,न कि अत्यंत सूक्ष्म।
$Statement-2$ असत्य है। ठोस अवस्था में,बड़ी संख्या में परमाणुओं की परस्पर क्रिया के कारण परमाणु ऊर्जा स्तर अतिव्याप्त होकर ऊर्जा बैंड बनाते हैं,जिससे ऊर्जा का विस्तार काफी अधिक होता है,न कि अत्यंत सूक्ष्म।
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42
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$STATEMENT-1$: ग्लूकोज फेहलिंग विलयन के साथ लाल-भूरे रंग का अवक्षेप देता है। क्योंकि
$STATEMENT-2$: ग्लूकोज की फेहलिंग विलयन के साथ अभिक्रिया $CuO$ और ग्लूकोनिक अम्ल देती है।
$STATEMENT-2$: ग्लूकोज की फेहलिंग विलयन के साथ अभिक्रिया $CuO$ और ग्लूकोनिक अम्ल देती है।
A
$Statement-1$ सत्य है,$Statement-2$ सत्य है; $Statement-2$,$Statement-1$ की सही व्याख्या है
B
$Statement-1$ सत्य है,$Statement-2$ सत्य है; $Statement-2$,$Statement-1$ की सही व्याख्या नहीं है
C
$Statement-1$ सत्य है,$Statement-2$ असत्य है
D
$Statement-1$ असत्य है,$Statement-2$ सत्य है
Solution
(C) $Statement-1$ सत्य है: ग्लूकोज एक अपचायक शर्करा है और फेहलिंग विलयन के साथ अभिक्रिया करके क्यूप्रस ऑक्साइड $(Cu_2O)$ का लाल-भूरा अवक्षेप बनाता है।
$Statement-2$ असत्य है: ग्लूकोज की फेहलिंग विलयन के साथ अभिक्रिया से ग्लूकोनिक अम्ल और क्यूप्रस ऑक्साइड $(Cu_2O)$ प्राप्त होता है,न कि क्यूप्रिक ऑक्साइड $(CuO)$।
रासायनिक अभिक्रिया:
$C_6H_{12}O_6 + 2Cu^{2+} + 5OH^- \longrightarrow C_6H_{11}O_7^- + Cu_2O \downarrow + 3H_2O$
$Statement-2$ असत्य है: ग्लूकोज की फेहलिंग विलयन के साथ अभिक्रिया से ग्लूकोनिक अम्ल और क्यूप्रस ऑक्साइड $(Cu_2O)$ प्राप्त होता है,न कि क्यूप्रिक ऑक्साइड $(CuO)$।
रासायनिक अभिक्रिया:
$C_6H_{12}O_6 + 2Cu^{2+} + 5OH^- \longrightarrow C_6H_{11}O_7^- + Cu_2O \downarrow + 3H_2O$
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43
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राइमर-टीमैन अभिक्रिया फिनोल की एरोमैटिक रिंग पर हाइड्रॉक्सिल समूह के ऑर्थो स्थान पर एक एल्डिहाइड समूह पेश करती है। इस अभिक्रिया में इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन शामिल है। यह नीचे दर्शाए अनुसार प्रतिस्थापित सैलिसिलएल्डिहाइड के संश्लेषण के लिए एक सामान्य विधि है।
$1.$ उपरोक्त अभिक्रिया में निम्नलिखित में से किस अभिकर्मक का उपयोग किया जाता है?
$A.$ $aq. NaOH + CH_3Cl$
$B.$ $aq. NaOH + CH_2Cl_2$
$C.$ $aq. NaOH + CHCl_3$
$D.$ $aq. NaOH + CCl_4$
$2.$ इस अभिक्रिया में इलेक्ट्रोफाइल क्या है?
$A.$ $:CHCl$
$B.$ $^{+}CHCl_2$
$C.$ $:CCl_2$
$D.$ $CCl_3^{-}$
$3.$ मध्यवर्ती $I$ की संरचना क्या है?
(संरचनाओं $A, B, C, D$ के लिए दी गई छवि देखें)
प्रश्न $1, 2$ और $3$ के उत्तर दें।
$1.$ उपरोक्त अभिक्रिया में निम्नलिखित में से किस अभिकर्मक का उपयोग किया जाता है?
$A.$ $aq. NaOH + CH_3Cl$
$B.$ $aq. NaOH + CH_2Cl_2$
$C.$ $aq. NaOH + CHCl_3$
$D.$ $aq. NaOH + CCl_4$
$2.$ इस अभिक्रिया में इलेक्ट्रोफाइल क्या है?
$A.$ $:CHCl$
$B.$ $^{+}CHCl_2$
$C.$ $:CCl_2$
$D.$ $CCl_3^{-}$
$3.$ मध्यवर्ती $I$ की संरचना क्या है?
(संरचनाओं $A, B, C, D$ के लिए दी गई छवि देखें)
प्रश्न $1, 2$ और $3$ के उत्तर दें।
A
$A, D, B$
B
$C, C, A$
C
$C, C, B$
D
$D, A, B$
Solution
(C) $1.$ राइमर-टीमैन अभिक्रिया इलेक्ट्रोफाइल उत्पन्न करने के लिए क्लोरोफॉर्म $(CHCl_3)$ और जलीय क्षार $(NaOH)$ का उपयोग करती है। अतः,सही अभिकर्मक $aq. NaOH + CHCl_3$ (विकल्प $C$) है।
$2.$ राइमर-टीमैन अभिक्रिया में उत्पन्न सक्रिय इलेक्ट्रोफाइल डाइक्लोरोकार्बीन $(:CCl_2)$ है,जो क्लोरोफॉर्म के डिहाइड्रोहैलोजनीकरण द्वारा बनता है (विकल्प $C$)।
$3.$ फिनोक्साइड आयन पर डाइक्लोरोकार्बीन इलेक्ट्रोफाइल के हमले से बना मध्यवर्ती $I$,डाइक्लोरोमिथाइल-प्रतिस्थापित फिनोक्साइड है,जो दी गई छवि में संरचना $B$ के अनुरूप है।
$2.$ राइमर-टीमैन अभिक्रिया में उत्पन्न सक्रिय इलेक्ट्रोफाइल डाइक्लोरोकार्बीन $(:CCl_2)$ है,जो क्लोरोफॉर्म के डिहाइड्रोहैलोजनीकरण द्वारा बनता है (विकल्प $C$)।
$3.$ फिनोक्साइड आयन पर डाइक्लोरोकार्बीन इलेक्ट्रोफाइल के हमले से बना मध्यवर्ती $I$,डाइक्लोरोमिथाइल-प्रतिस्थापित फिनोक्साइड है,जो दी गई छवि में संरचना $B$ के अनुरूप है।
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रेडॉक्स अभिक्रियाएं रसायन विज्ञान और जीव विज्ञान में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। दो अर्ध-सेल अभिक्रियाओं के मानक रेडॉक्स विभव $(E^{\circ})$ के मान यह तय करते हैं कि अभिक्रिया किस दिशा में आगे बढ़ेगी। एक सरल उदाहरण डेनियल सेल है जिसमें जिंक घोल में जाता है और कॉपर जमा हो जाता है। नीचे अर्ध-सेल अभिक्रियाएं (अम्लीय माध्यम) और उनके $E^{\circ}$ ($V$,सामान्य हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड के संदर्भ में) मान दिए गए हैं।
$I_2 + 2e^{-} \rightarrow 2I^{-} \quad E^{\circ} = 0.54 \ V$
$Cl_2 + 2e^{-} \rightarrow 2Cl^{-} \quad E^{\circ} = 1.36 \ V$
$Mn^{3+} + e^{-} \rightarrow Mn^{2+} \quad E^{\circ} = 1.50 \ V$
$Fe^{3+} + e^{-} \rightarrow Fe^{2+} \quad E^{\circ} = 0.77 \ V$
$O_2 + 4H^{+} + 4e^{-} \rightarrow 2H_2O \quad E^{\circ} = 1.23 \ V$
$1.$ निम्नलिखित में से सही कथन की पहचान करें।
$(A)$ क्लोराइड आयन $O_2$ द्वारा ऑक्सीकृत होता है
$(B)$ $Fe^{2+}$ आयोडीन द्वारा ऑक्सीकृत होता है
$(C)$ आयोडाइड आयन क्लोरीन द्वारा ऑक्सीकृत होता है
$(D)$ $Mn^{2+}$ क्लोरीन द्वारा ऑक्सीकृत होता है
$2.$ जबकि $Fe^{3+}$ स्थिर है,$Mn^{3+}$ अम्लीय घोल में स्थिर नहीं है क्योंकि
$(A)$ $O_2$,$Mn^{2+}$ को $Mn^{3+}$ में ऑक्सीकृत करता है
$(B)$ $O_2$,$Mn^{2+}$ और $Fe^{2+}$ दोनों को $Fe^{3+}$ में ऑक्सीकृत करता है
$(C)$ $Fe^{3+}$,$H_2O$ को $O_2$ में ऑक्सीकृत करता है
$(D)$ $Mn^{3+}$,$H_2O$ को $O_2$ में ऑक्सीकृत करता है
$3.$ एनिलिन से प्राप्त सोडियम फ्यूजन अर्क,हवा की उपस्थिति में आयरन$(II)$ सल्फेट और $H_2SO_4$ के साथ उपचार करने पर प्रशियन ब्लू अवक्षेप देता है। नीला रंग किसके निर्माण के कारण है?
$(A)$ $Fe_4[Fe(CN)_6]_3$
$(B)$ $Fe_3[Fe(CN)_6]_2$
$(C)$ $Fe_4[Fe(CN)_6]_2$
$(D)$ $Fe_3[Fe(CN)_6]_3$
प्रश्न $1, 2$ और $3$ के उत्तर दें।
$I_2 + 2e^{-} \rightarrow 2I^{-} \quad E^{\circ} = 0.54 \ V$
$Cl_2 + 2e^{-} \rightarrow 2Cl^{-} \quad E^{\circ} = 1.36 \ V$
$Mn^{3+} + e^{-} \rightarrow Mn^{2+} \quad E^{\circ} = 1.50 \ V$
$Fe^{3+} + e^{-} \rightarrow Fe^{2+} \quad E^{\circ} = 0.77 \ V$
$O_2 + 4H^{+} + 4e^{-} \rightarrow 2H_2O \quad E^{\circ} = 1.23 \ V$
$1.$ निम्नलिखित में से सही कथन की पहचान करें।
$(A)$ क्लोराइड आयन $O_2$ द्वारा ऑक्सीकृत होता है
$(B)$ $Fe^{2+}$ आयोडीन द्वारा ऑक्सीकृत होता है
$(C)$ आयोडाइड आयन क्लोरीन द्वारा ऑक्सीकृत होता है
$(D)$ $Mn^{2+}$ क्लोरीन द्वारा ऑक्सीकृत होता है
$2.$ जबकि $Fe^{3+}$ स्थिर है,$Mn^{3+}$ अम्लीय घोल में स्थिर नहीं है क्योंकि
$(A)$ $O_2$,$Mn^{2+}$ को $Mn^{3+}$ में ऑक्सीकृत करता है
$(B)$ $O_2$,$Mn^{2+}$ और $Fe^{2+}$ दोनों को $Fe^{3+}$ में ऑक्सीकृत करता है
$(C)$ $Fe^{3+}$,$H_2O$ को $O_2$ में ऑक्सीकृत करता है
$(D)$ $Mn^{3+}$,$H_2O$ को $O_2$ में ऑक्सीकृत करता है
$3.$ एनिलिन से प्राप्त सोडियम फ्यूजन अर्क,हवा की उपस्थिति में आयरन$(II)$ सल्फेट और $H_2SO_4$ के साथ उपचार करने पर प्रशियन ब्लू अवक्षेप देता है। नीला रंग किसके निर्माण के कारण है?
$(A)$ $Fe_4[Fe(CN)_6]_3$
$(B)$ $Fe_3[Fe(CN)_6]_2$
$(C)$ $Fe_4[Fe(CN)_6]_2$
$(D)$ $Fe_3[Fe(CN)_6]_3$
प्रश्न $1, 2$ और $3$ के उत्तर दें।
A
$C, D, A$
B
$B, D, B$
C
$A, D, D$
D
$C, B, C$
Solution
(A) $1.$ उच्च अपचयन विभव वाला पदार्थ कम अपचयन विभव वाले पदार्थ को ऑक्सीकृत करता है। चूंकि $E^{\circ}(Cl_2/Cl^-) = 1.36 \ V > E^{\circ}(I_2/I^-) = 0.54 \ V$,इसलिए $Cl_2$,$I^-$ को ऑक्सीकृत करता है। अतः,$(C)$ सही है।
$2.$ अभिक्रिया के स्वतःस्फूर्त होने के लिए,$E^{\circ}_{cell} = E^{\circ}_{cathode} - E^{\circ}_{anode} > 0$ होना चाहिए। अभिक्रिया $4Mn^{3+} + 2H_2O \rightarrow 4Mn^{2+} + O_2 + 4H^{+}$ के लिए,$E^{\circ}_{cell} = 1.50 - 1.23 = 0.27 \ V > 0$। अतः,$Mn^{3+}$,$H_2O$ को $O_2$ में ऑक्सीकृत करता है। अतः,$(D)$ सही है।
$3.$ एनिलिन में नाइट्रोजन होता है। सोडियम फ्यूजन अर्क में $NaCN$ होता है। $FeSO_4$ और $H_2SO_4$ के साथ उपचार करने पर प्रशियन ब्लू बनता है,जो $Fe_4[Fe(CN)_6]_3$ है। अतः,$(A)$ सही है।
अंतिम उत्तर: $C, D, A$.
$2.$ अभिक्रिया के स्वतःस्फूर्त होने के लिए,$E^{\circ}_{cell} = E^{\circ}_{cathode} - E^{\circ}_{anode} > 0$ होना चाहिए। अभिक्रिया $4Mn^{3+} + 2H_2O \rightarrow 4Mn^{2+} + O_2 + 4H^{+}$ के लिए,$E^{\circ}_{cell} = 1.50 - 1.23 = 0.27 \ V > 0$। अतः,$Mn^{3+}$,$H_2O$ को $O_2$ में ऑक्सीकृत करता है। अतः,$(D)$ सही है।
$3.$ एनिलिन में नाइट्रोजन होता है। सोडियम फ्यूजन अर्क में $NaCN$ होता है। $FeSO_4$ और $H_2SO_4$ के साथ उपचार करने पर प्रशियन ब्लू बनता है,जो $Fe_4[Fe(CN)_6]_3$ है। अतः,$(A)$ सही है।
अंतिम उत्तर: $C, D, A$.
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ChemistryDifficultMCQIIT JEE · 2007
कॉलम $I$ में दिए गए यौगिकों/आयनों को कॉलम $II$ में उनके गुणों/अभिक्रियाओं के साथ सुमेलित कीजिए।
| कॉलम $I$ | कॉलम $II$ |
|---|---|
| $A$. $C_6H_5CHO$ | $p$. $2, 4-$डाइनाइट्रोफेनिलहाइड्राज़िन के साथ अवक्षेप देता है |
| $B$. $CH_3C \equiv CH$ | $q$. $AgNO_3$ के साथ अवक्षेप देता है |
| $C$. $CN^{-}$ | $r$. एक न्यूक्लियोफाइल है |
| $D$. $I^{-}$ | $s$. साइनोहाइड्रिन निर्माण में शामिल है |
A
$A-p, r$; $B-q$; $C-r, s$; $D-q, r$
B
$A-p, r$; $B-q$; $C-p, r, s$; $D-s, r$
C
$A-p, r$; $B-q$; $C-q, r, s$; $D-q, r$
D
$A-p, q, s$; $B-q$; $C-q, r, s$; $D-q, r$
Solution
(D) . $C_6H_5CHO$ एक एल्डिहाइड है,इसलिए यह $2, 4-DNP$ के साथ अभिक्रिया करके अवक्षेप $(p)$ देता है।
$B$. $CH_3C \equiv CH$ एक टर्मिनल एल्काइन है,जो अमोनिकल $AgNO_3$ के साथ सफेद अवक्षेप $(q)$ देता है।
$C$. $CN^-$ एक न्यूक्लियोफाइल $(r)$ है और साइनोहाइड्रिन निर्माण $(s)$ में शामिल है। यह $AgNO_3$ के साथ $AgCN$ का अवक्षेप $(q)$ भी देता है।
$D$. $I^-$ एक न्यूक्लियोफाइल $(r)$ है और $AgNO_3$ के साथ $AgI$ का अवक्षेप $(q)$ देता है।
अतः,सही विकल्प $D$ है।
$B$. $CH_3C \equiv CH$ एक टर्मिनल एल्काइन है,जो अमोनिकल $AgNO_3$ के साथ सफेद अवक्षेप $(q)$ देता है।
$C$. $CN^-$ एक न्यूक्लियोफाइल $(r)$ है और साइनोहाइड्रिन निर्माण $(s)$ में शामिल है। यह $AgNO_3$ के साथ $AgCN$ का अवक्षेप $(q)$ भी देता है।
$D$. $I^-$ एक न्यूक्लियोफाइल $(r)$ है और $AgNO_3$ के साथ $AgI$ का अवक्षेप $(q)$ देता है।
अतः,सही विकल्प $D$ है।
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ChemistryDifficultMCQIIT JEE · 2007
कॉलम $I$ में उल्लिखित क्रिस्टल सिस्टम/यूनिट सेल का कॉलम $II$ में उल्लिखित उनकी विशेषताओं के साथ मिलान करें।
| कॉलम $I$ | कॉलम $II$ |
| $(A)$ सरल घनीय और फलक-केंद्रित घनीय | $(p)$ ये सेल पैरामीटर $a=b=c$ और $\alpha=\beta=\gamma=90^{\circ}$ रखते हैं |
| $(B)$ घनीय और रोम्बोहेड्रल | $(q)$ दो क्रिस्टल सिस्टम हैं |
| $(C)$ घनीय और टेट्रागोनल | $(r)$ केवल दो क्रिस्टलोग्राफी कोण $90^{\circ}$ के रखते हैं |
| $(D)$ हेक्सागोनल और मोनोक्लिनिक | $(s)$ समान क्रिस्टल सिस्टम से संबंधित हैं |
A
$A-p, s; B-p, q; C-q; D-q, r$
B
$A-r, s; B-s, q; C-r; D-q, s$
C
$A-s, q; B-p, q; C-q; D-q, s$
D
$A-p, r; B-p, q; C-r; D-p, q$
Solution
(A) विकल्पों का विश्लेषण:
$(A)$ सरल घनीय और फलक-केंद्रित घनीय एक ही क्रिस्टल सिस्टम (घनीय) से संबंधित हैं,इसलिए $(A-s)$। वे $a=b=c$ और $\alpha=\beta=\gamma=90^{\circ}$ पैरामीटर भी रखते हैं,इसलिए $(A-p)$।
$(B)$ घनीय और रोम्बोहेड्रल दो अलग क्रिस्टल सिस्टम हैं,इसलिए $(B-q)$। घनीय $a=b=c$ और $\alpha=\beta=\gamma=90^{\circ}$ रखता है,इसलिए $(B-p)$।
$(C)$ घनीय और टेट्रागोनल दो अलग क्रिस्टल सिस्टम हैं,इसलिए $(C-q)$।
$(D)$ हेक्सागोनल और मोनोक्लिनिक दो अलग क्रिस्टल सिस्टम हैं,इसलिए $(D-q)$। हेक्सागोनल $\alpha=\beta=90^{\circ}, \gamma=120^{\circ}$ और मोनोक्लिनिक $\alpha=\gamma=90^{\circ}, \beta \neq 90^{\circ}$ रखता है। दोनों में ठीक दो कोण $90^{\circ}$ के होते हैं,इसलिए $(D-r)$।
अतः,सही मिलान $A-p, s; B-p, q; C-q; D-q, r$ है।
$(A)$ सरल घनीय और फलक-केंद्रित घनीय एक ही क्रिस्टल सिस्टम (घनीय) से संबंधित हैं,इसलिए $(A-s)$। वे $a=b=c$ और $\alpha=\beta=\gamma=90^{\circ}$ पैरामीटर भी रखते हैं,इसलिए $(A-p)$।
$(B)$ घनीय और रोम्बोहेड्रल दो अलग क्रिस्टल सिस्टम हैं,इसलिए $(B-q)$। घनीय $a=b=c$ और $\alpha=\beta=\gamma=90^{\circ}$ रखता है,इसलिए $(B-p)$।
$(C)$ घनीय और टेट्रागोनल दो अलग क्रिस्टल सिस्टम हैं,इसलिए $(C-q)$।
$(D)$ हेक्सागोनल और मोनोक्लिनिक दो अलग क्रिस्टल सिस्टम हैं,इसलिए $(D-q)$। हेक्सागोनल $\alpha=\beta=90^{\circ}, \gamma=120^{\circ}$ और मोनोक्लिनिक $\alpha=\gamma=90^{\circ}, \beta \neq 90^{\circ}$ रखता है। दोनों में ठीक दो कोण $90^{\circ}$ के होते हैं,इसलिए $(D-r)$।
अतः,सही मिलान $A-p, s; B-p, q; C-q; D-q, r$ है।
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