IIT JEE 2016 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Gujarati

(B) સમૂહ $13$ ના તત્વોની પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા સામાન્ય રીતે સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં વધે છે કારણ કે નવી કક્ષાઓ ઉમેરાય છે.
જોકે, $Al$ અને $Ga$ વચ્ચે એક વિસંગતતા જોવા મળે છે.
$Al$ ની પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા આશરે $143 \text{ pm}$ છે, જ્યારે $Ga$ ની પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા આશરે $135 \text{ pm}$ છે.
આ એટલા માટે થાય છે કારણ કે $Ga$ એ $3d$ સંક્રાંતિ શ્રેણી પછી આવે છે, જ્યાં $d$-ઇલેક્ટ્રોન બાહ્ય ઇલેક્ટ્રોન માટે નબળું શીલ્ડિંગ (આવરણ) પૂરું પાડે છે.
પરિણામે, અસરકારક કેન્દ્રીય વીજભાર વધે છે, જેના કારણે $Ga$ ની પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા $Al$ કરતા ઓછી હોય છે.
તેથી, સાચો ચડતો ક્રમ $Ga < Al < In < Tl$ છે.

(D) બોરેક્સનું સાચું સૂત્ર $Na_2\left[B_4O_5(OH)_4\right] \cdot 8H_2O$ છે.
$1$. બોરેક્સમાં ચતુષ્કેન્દ્રીય એકમ $\left[B_4O_5(OH)_4\right]^{2-}$ હોય છે,જેમાં બે $sp^3$ સંકરણ પામેલા અને બે $sp^2$ સંકરણ પામેલા બોરોન પરમાણુઓ હોય છે.
$2$. બે $sp^3$ અને બે $sp^2$ બોરોન પરમાણુઓ હોવાથી,$sp^2$ અને $sp^3$ સંકરણ પામેલા બોરોન પરમાણુઓની સંખ્યા સમાન છે.
$3$. બંધારણમાં,ચારેય બોરોન પરમાણુઓમાંથી દરેક એક ટર્મિનલ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(-OH)$ સમૂહ સાથે જોડાયેલ છે.
$4$. $sp^3$ સંકરણ પામેલા બોરોન પરમાણુઓના સમચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિને કારણે બધા બોરોન પરમાણુઓ એક જ સમતલમાં હોતા નથી.
તેથી,વિધાનો $A$,$C$ અને $D$ સાચા છે.

(B) મધ્યસ્થ પરમાણુ પર અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની સંખ્યા શોધવા માટે,આપણે સૂત્રનો ઉપયોગ કરીએ છીએ: $\text{Lone pairs} = \frac{1}{2} \times (V - N - C)$,જ્યાં $V$ એ મધ્યસ્થ પરમાણુના સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે,$N$ એ તેની સાથે જોડાયેલા એકસંયોજક પરમાણુઓની સંખ્યા છે,અને $C$ એ અણુ પરનો વીજભાર છે.
$1$. $BrF_5$ માટે: મધ્યસ્થ પરમાણુ $Br$ પાસે $7$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. તે $5$ $F$ પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ છે. $\text{Lone pairs} = \frac{1}{2} \times (7 - 5) = 1$.
$2$. $ClF_3$ માટે: મધ્યસ્થ પરમાણુ $Cl$ પાસે $7$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. તે $3$ $F$ પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ છે. $\text{Lone pairs} = \frac{1}{2} \times (7 - 3) = 2$.
$3$. $XeF_4$ માટે: મધ્યસ્થ પરમાણુ $Xe$ પાસે $8$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. તે $4$ $F$ પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ છે. $\text{Lone pairs} = \frac{1}{2} \times (8 - 4) = 2$.
$4$. $SF_4$ માટે: મધ્યસ્થ પરમાણુ $S$ પાસે $6$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. તે $4$ $F$ પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ છે. $\text{Lone pairs} = \frac{1}{2} \times (6 - 4) = 1$.
આમ,$ClF_3$ અને $XeF_4$ ના મધ્યસ્થ પરમાણુ પર $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે. સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(A) પ્રસરણ ગુણાંક $D$ એ સરેરાશ મુક્ત પથ $\lambda$ અને સરેરાશ ઝડપ $v$ ના પ્રમાણમાં છે,તેથી $D \propto \lambda \cdot v$.
આપણે જાણીએ છીએ કે સરેરાશ મુક્ત પથ $\lambda \propto \frac{T}{P}$ અને સરેરાશ ઝડપ $v \propto \sqrt{T}$ છે.
તેથી,$D \propto \frac{T}{P} \cdot \sqrt{T} = \frac{T^{3/2}}{P}$.
આપેલ છે કે તાપમાન $T_f = 4T_i$ અને દબાણ $P_f = 2P_i$ છે,તેથી આપણે ગુણોત્તર લખી શકીએ:
$\frac{D_f}{D_i} = \left( \frac{T_f}{T_i} \right)^{3/2} \cdot \left( \frac{P_i}{P_f} \right)$
$\frac{D_f}{D_i} = (4)^{3/2} \cdot \left( \frac{1}{2} \right)$
$\frac{D_f}{D_i} = 8 \cdot \frac{1}{2} = 4$.
આમ,$D_f = 4D_i$,જેનો અર્થ છે કે $x = 4$.

(B) તટસ્થ અથવા થોડા આલ્કલાઇન માધ્યમમાં સંતુલિત રેડોક્સ પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$8 MnO_4^{-} + 3 S_2O_3^{2-} + H_2O \rightarrow 8 MnO_2 + 6 SO_4^{2-} + 2 OH^{-}$
સંતુલિત સમીકરણના તત્વયોગમિતિ (stoichiometry) મુજબ,$8$ મોલ $MnO_4^{-}$ એ $6$ મોલ $SO_4^{2-}$ ઉત્પન્ન કરે છે.
તેથી,$X$ નું મૂલ્ય $6$ છે.

(B) શરૂઆતનો પદાર્થ $2$-બ્રોમોપેન્ટેન છે. મોનોબ્રોમિનેશન વિવિધ સ્થાનો પર થઈ શકે છે:
$1.$ $C-1$ પર વિસ્થાપન: $1,2$-ડાયબ્રોમોપેન્ટેન બનાવે છે (કાઈરલ,$2$ ડાયસ્ટીરિયોમર્સ).
$2.$ $C-2$ પર વિસ્થાપન: $2,2$-ડાયબ્રોમોપેન્ટેન બનાવે છે (અકાઈરલ).
$3.$ $C-3$ પર વિસ્થાપન: $2,3$-ડાયબ્રોમોપેન્ટેન બનાવે છે (કાઈરલ,$2$ ડાયસ્ટીરિયોમર્સ).
$4.$ $C-4$ પર વિસ્થાપન: $2,4$-ડાયબ્રોમોપેન્ટેન બનાવે છે (કાઈરલ,$2$ ડાયસ્ટીરિયોમર્સ).
$5.$ $C-5$ પર વિસ્થાપન: $1,5$-ડાયબ્રોમોપેન્ટેન બનાવે છે (કાઈરલ,$2$ ડાયસ્ટીરિયોમર્સ).
આપેલ વિકલ્પો મુજબ,સાચો જવાબ $4$ છે.

(C) આપેલ સમીકરણ: $\sqrt{3} \sec x+\csc x+2(\tan x-\cot x)=0$
$\Rightarrow \sqrt{3} \sec x+\csc x=2(\cot x-\tan x)$
બંને બાજુ $2$ વડે ભાગતા: $\frac{\sqrt{3}}{2} \sec x +\frac{1}{2} \csc x =\cot x -\tan x$
$\sec x=\frac{1}{\cos x}, \csc x=\frac{1}{\sin x}, \tan x=\frac{\sin x}{\cos x}, \cot x=\frac{\cos x}{\sin x}$ નો ઉપયોગ કરતા:
$\frac{\sqrt{3}}{2 \cos x}+\frac{1}{2 \sin x}=\frac{\cos x}{\sin x}-\frac{\sin x}{\cos x}$
$\sin x \cos x$ વડે ગુણતા:
$\frac{\sqrt{3}}{2} \sin x +\frac{1}{2} \cos x =\cos^2 x -\sin^2 x$
$\sin \frac{\pi}{3} = \frac{\sqrt{3}}{2}$ અને $\cos \frac{\pi}{3} = \frac{1}{2}$ નો ઉપયોગ કરતા:
$\sin \frac{\pi}{3} \sin x+\cos \frac{\pi}{3} \cos x=\cos 2 x$
$\Rightarrow \cos \left(x-\frac{\pi}{3}\right)=\cos 2 x$
વ્યાપક ઉકેલ: $2x = 2n\pi \pm (x - \frac{\pi}{3})$
કિસ્સો $1$: $2x = 2n\pi + x - \frac{\pi}{3} \Rightarrow x = 2n\pi - \frac{\pi}{3}$
$n=0$ માટે,$x = -\frac{\pi}{3} \in S$.
કિસ્સો $2$: $2x = 2n\pi - (x - \frac{\pi}{3})$ $\Rightarrow 3x = 2n\pi + \frac{\pi}{3}$ $\Rightarrow x = \frac{2n\pi}{3} + \frac{\pi}{9}$
$n=0$ માટે,$x = \frac{\pi}{9} \in S$.
$n=-1$ માટે,$x = -\frac{2\pi}{3} + \frac{\pi}{9} = -\frac{5\pi}{9} \in S$.
$n=1$ માટે,$x = \frac{2\pi}{3} + \frac{\pi}{9} = \frac{7\pi}{9} \in S$.
ઉકેલોનો સરવાળો: $-\frac{\pi}{3} + \frac{\pi}{9} - \frac{5\pi}{9} + \frac{7\pi}{9} = \frac{-3\pi + \pi - 5\pi + 7\pi}{9} = 0$.

(B) સાચા વિધાનો $(A)$ અને $(C)$ છે.
$(A)$ $C_2^{2-}$ માં $14$ ઇલેક્ટ્રોન છે. તેની ઇલેક્ટ્રોન રચના $\sigma_{1s}^2 \sigma_{1s}^{*2} \sigma_{2s}^2 \sigma_{2s}^{*2} \pi_{2p_x}^2 \pi_{2p_y}^2 \sigma_{2p_z}^2$ છે. બધા ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત હોવાથી તે પ્રતિચુંબકીય છે.
$(B)$ $O_2^{2+}$ નો બંધ ક્રમાંક $3$ છે અને $O_2$ નો $2$ છે. ઉચ્ચ બંધ ક્રમાંક એટલે ટૂંકી બંધ લંબાઈ. તેથી,$O_2$ ની બંધ લંબાઈ $O_2^{2+}$ કરતા વધારે છે.
$(C)$ $N_2^{+}$ ($13$ ઇલેક્ટ્રોન) નો બંધ ક્રમાંક $(9-4)/2 = 2.5$ છે. $N_2^{-}$ ($15$ ઇલેક્ટ્રોન) નો બંધ ક્રમાંક $(10-5)/2 = 2.5$ છે. બંનેનો બંધ ક્રમાંક સમાન છે.
$(D)$ $He_2^{+}$ નો બંધ ક્રમાંક $0.5$ છે. બંધ ક્રમાંક શૂન્ય ન હોવાથી,તે બે અલગ $He$ પરમાણુઓ કરતા વધુ સ્થિર છે,એટલે કે તેની ઉર્જા ઓછી છે.

(A) પ્રક્રિયા $(A)$: બેન્ઝીન $NaOC_2H_5$ ની હાજરીમાં $t$-butyl bromide સાથે પ્રક્રિયા કરે છે. $NaOC_2H_5$ પ્રબળ બેઇઝ હોવાથી,તે $t$-butyl bromide નું વિલોપન (dehydrohalogenation) કરીને isobutylene બનાવે છે. તેથી,Friedel-Crafts આલ્કાઈલેશન થતું નથી.
પ્રક્રિયા $(B)$: બેન્ઝીન $AlCl_3$ ની હાજરીમાં isobutyl chloride સાથે પ્રક્રિયા કરે છે. $AlCl_3$ isobutyl carbocation નું વધુ સ્થાયી $t$-butyl carbocation માં પુનઃરચના (rearrangement) કરે છે,જે બેન્ઝીન વલય પર હુમલો કરીને tert-butylbenzene બનાવે છે.
પ્રક્રિયા $(C)$: બેન્ઝીન $H_2SO_4$ ની હાજરીમાં isobutylene સાથે પ્રક્રિયા કરે છે. એસિડ આલ્કીનનું પ્રોટોનેશન કરીને $t$-butyl carbocation બનાવે છે,જે ઇલેક્ટ્રોફિલિક એરોમેટિક સબસ્ટિટ્યુશન દ્વારા tert-butylbenzene બનાવે છે.
પ્રક્રિયા $(D)$: બેન્ઝીન $BF_3 \cdot OEt_2$ ની હાજરીમાં isobutyl alcohol સાથે પ્રક્રિયા કરે છે. લુઈસ એસિડ $BF_3$ પુનઃરચના દ્વારા $t$-butyl carbocation બનાવવામાં મદદ કરે છે,જે tert-butylbenzene બનાવે છે.
તેથી,પ્રક્રિયાઓ $(B)$,$(C)$ અને $(D)$ મુખ્ય નીપજ તરીકે tert-butylbenzene આપે છે.

(C) દરેક સંયોજનની ચુંબકીય પ્રકૃતિનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$1$. $[Ni(CO)_4]$: $Ni$ શૂન્ય ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે $(3d^8 4s^2)$. $CO$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ છે,જે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે. બધા ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત છે,તેથી તે ડાયામેગ્નેટિક છે.
$2$. $[NiCl_4]^{2-}$: $Ni^{2+}$ એ $3d^8$ છે. $Cl^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ છે,તેથી તે પેરામેગ્નેટિક છે ($2$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન ધરાવે છે).
$3$. $[Co(NH_3)_4Cl_2]Cl$: $Co^{3+}$ એ $3d^6$ છે. $NH_3$ અને $Cl^-$ સાથેના અષ્ટફલકીય સંકીર્ણમાં,$Co^{3+}$ પેરામેગ્નેટિક છે ($4$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન ધરાવે છે).
$4$. $Na_3[CoF_6]$: $Co^{3+}$ એ $3d^6$ છે. $F^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ છે,તેથી તે પેરામેગ્નેટિક છે ($4$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન ધરાવે છે).
$5$. $Na_2O_2$: પેરોક્સાઇડ આયન $O_2^{2-}$ ધરાવે છે,જેમાં બધા ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત છે,તેથી તે ડાયામેગ્નેટિક છે.
$6$. $CsO_2$: સુપરઓક્સાઇડ આયન $O_2^-$ ધરાવે છે,જેમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોવાથી તે પેરામેગ્નેટિક છે.
પેરામેગ્નેટિક સંયોજનો $[NiCl_4]^{2-}$,$[Co(NH_3)_4Cl_2]Cl$,$Na_3[CoF_6]$ અને $CsO_2$ છે. કુલ સંખ્યા $4$ છે.

(A) કુદરતી રબર એ આઇસોપ્રીન ($2$-મિથાઇલ-$1,3$-બ્યુટાડાઇન) નો પોલિમર છે.
તેનું બંધારણ $(CH_2-C(CH_3)=CH-CH_2)_n$ છે.
સંપૂર્ણ હાઇડ્રોજનેશન પર,પોલિમર શૃંખલામાં રહેલા દ્વિબંધો હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ દ્વારા સંતૃપ્ત થાય છે.
પરિણામી બંધારણ $(CH_2-CH(CH_3)-CH_2-CH_2)_n$ છે,જે ઇથિલિન-પ્રોપિલિન કોપોલિમરના બંધારણ જેવું જ છે.

(B) આર્હેનિયસ સમીકરણ $K = Ae^{-\frac{E_a}{RT}}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
વિધાન $(A)$ ખોટું છે કારણ કે ઊંચી સક્રિયકરણ ઊર્જા $(E_a)$ ધીમી પ્રતિક્રિયા સૂચવે છે.
વિધાન $(B)$ સાચું છે કારણ કે તાપમાન $(T)$ વધતા,$E_a$ કરતા વધુ ઊર્જા ધરાવતા અણુઓનું પ્રમાણ વધે છે.
વિધાન $(C)$ સાચું છે કારણ કે પદ $e^{-\frac{E_a}{RT}}$ દર્શાવે છે કે $E_a$ વધતા તાપમાન સાથે $K$ ની સંવેદનશીલતા વધે છે.
વિધાન $(D)$ સાચું છે કારણ કે પૂર્વ-ઘાતાંકીય અવયવ $(A)$ અથડામણની આવૃત્તિ દર્શાવે છે,જે ઊર્જાથી સ્વતંત્ર છે.
તેથી,સાચા વિધાનો $(B)$,$(C)$ અને $(D)$ છે.

(A) $SO_4^{2-}$ ધરાવતા મિશ્રણમાંથી $S^{2-}$ ને પસંદગીયુક્ત રીતે અવક્ષેપિત કરવા માટે,આપણે એવા પ્રક્રિયકની જરૂર છે જે અદ્રાવ્ય સલ્ફાઈડ બનાવે પરંતુ દ્રાવ્ય સલ્ફેટ બનાવે.
$1$. $CuCl_2$: $Cu^{2+}$ એ $S^{2-}$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $CuS$ (કાળા અવક્ષેપ) બનાવે છે,જ્યારે $CuSO_4$ પાણીમાં દ્રાવ્ય છે. તેથી,$CuCl_2$ કામ કરે છે.
$2$. $BaCl_2$: $Ba^{2+}$ એ $SO_4^{2-}$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $BaSO_4$ (સફેદ અવક્ષેપ) બનાવે છે,જે અદ્રાવ્ય છે. આ $S^{2-}$ ને પસંદગીયુક્ત રીતે અવક્ષેપિત કરતું નથી.
$3$. $Pb(CH_3COO)_2$: $Pb^{2+}$ એ $S^{2-}$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $PbS$ (કાળા અવક્ષેપ) બનાવે છે,જ્યારે $PbSO_4$ સામાન્ય રીતે પાણીમાં અદ્રાવ્ય માનવામાં આવે છે. જોકે,ઘણા વિશ્લેષણાત્મક સંદર્ભોમાં,$PbS$ એ $PbSO_4$ કરતા નોંધપાત્ર રીતે ઓછું દ્રાવ્ય છે,અને $Pb(CH_3COO)_2$ નો ઉપયોગ સલ્ફાઈડની કસોટી માટે થાય છે. આપેલા વિકલ્પો મુજબ,$A$ અને $C$ સાચા વિકલ્પો છે.

(A) ટોલેન્સ પ્રક્રિયક એક ઓક્સિડેશનકર્તા છે જે આલ્ડિહાઈડનું કાર્બોક્સિલેટ આયનોમાં ઓક્સિડેશન કરે છે.
$(A)$ એ એક્રોલીન ($\alpha, \beta$-અસંતૃપ્ત આલ્ડિહાઈડ) છે,જે ધન ટોલેન્સ કસોટી આપે છે.
$(B)$ એ બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ (એરોમેટિક આલ્ડિહાઈડ) છે,જે ધન ટોલેન્સ કસોટી આપે છે.
$(C)$ એ બેન્ઝોઈન ($\alpha$-હાઈડ્રોક્સિકીટોન) છે,જેનું ટોલેન્સ પ્રક્રિયક દ્વારા બેન્ઝિલમાં ઓક્સિડેશન થાય છે,તેથી તે ધન ટોલેન્સ કસોટી આપે છે.
$(D)$ એ ચાલકોન ($\alpha, \beta$-અસંતૃપ્ત કીટોન) છે,જે ધન ટોલેન્સ કસોટી આપતું નથી.
તેથી,સંયોજનો $(A)$,$(B)$ અને $(C)$ ધન ટોલેન્સ કસોટી આપે છે.

(B) પગલું $i$: એનિલીન એસિટિક એનહાઇડ્રાઇડ/પિરિડિન સાથે પ્રક્રિયા કરીને એસિટાનિલાઇડ $(C_6H_5NHCOCH_3)$ બનાવે છે. આ એમિનો ગ્રુપનું રક્ષણ કરે છે અને તેની સક્રિયતા ઘટાડે છે.
પગલું $ii$: $KBrO_3/HBr$ (જે $Br_2$ ઉત્પન્ન કરે છે) સાથે ઇલેક્ટ્રોફિલિક એરોમેટિક વિસ્થાપન થાય છે. એસિટામિડો ગ્રુપ ઓર્થો/પેરા નિર્દેશક છે,પરંતુ અવકાશી અવરોધને કારણે,પેરા-બ્રોમોએસિટાનિલાઇડ મુખ્ય નીપજ છે.
પગલું $iii$: $H_3O^+/\text{ગરમી}$ સાથે જળવિભાજન એસિટિલ ગ્રુપને દૂર કરીને $p$-બ્રોમોએનિલીન આપે છે.
પગલું $iv$: $273-278 \ K$ તાપમાને $NaNO_2/HCl$ સાથે ડાયઝોટાઇઝેશન એમિનો ગ્રુપને ડાયઝોનિયમ ક્ષાર $(-N_2^+Cl^-)$ માં રૂપાંતરિત કરે છે.
પગલું $v$: $Cu/HBr$ સાથે સેન્ડમેયર પ્રક્રિયા ડાયઝોનિયમ ગ્રુપને બ્રોમિન પરમાણુ દ્વારા બદલે છે,જેના પરિણામે $1,4$-ડાયબ્રોમોબેન્ઝિન ($p$-ડાયબ્રોમોબેન્ઝિન) મળે છે.

(B) $1$. ક્યુમીનનું ઓક્સિડેશન થઈને ફિનોલ $(P)$ મળે છે.
$2$. ફિનોલ $(P)$ ની $CHCl_3/NaOH$ સાથેની રાઈમર-ટીમેન પ્રક્રિયાથી સેલિસિલલ્ડિહાઈડ ($Q$,મુખ્ય) અને $p$-હાઈડ્રોક્સીબેન્ઝાલ્ડિહાઈડ ($R$,ગૌણ) મળે છે.
$3$. $Q$ (સેલિસિલલ્ડિહાઈડ) માં આંતર-આણ્વીય હાઈડ્રોજન બંધ હોવાથી તે વરાળમાં બાષ્પશીલ છે.
$4$. $Q$ માં ફિનોલિક $-OH$ સમૂહ હોવાથી તે $FeCl_3$ સાથે જાંબલી રંગ આપે છે.
$5$. $S$ એ $Q$ ની $NaOH$ ની હાજરીમાં $PhCH_2Br$ સાથેની પ્રક્રિયાથી બને છે,જે $2-(benzyloxy)benzaldehyde$ છે.
$6$. $S$ માં આલ્ડિહાઈડ સમૂહ હોવાથી તે $2, 4-DNP$ સાથે પીળો અવક્ષેપ આપે છે.
$7$. $S$ માં મુક્ત ફિનોલિક $-OH$ સમૂહ નથી,તેથી તે $FeCl_3$ સાથે જાંબલી રંગ આપતું નથી.
તેથી,વિધાનો $(B)$ અને $(C)$ સાચા છે.

(B) ધારો કે દ્રાવ્યનું આણ્વીય દળ $M_1$ અને દ્રાવકનું આણ્વીય દળ $M_2$ છે.
મોલ અંશ $X_1 = 0.1$ અને $X_2 = 0.9$ છે.
મોલારિટી અને મોલાલિટી સમાન હોવાથી,ગણતરી કરતા $\frac{M_1}{M_2} = 9$ મળે છે.

(C) આ સંકીર્ણ $[Co(AB)_2Cl_2]^{-}$ પ્રકારનું છે,જ્યાં $AB$ એ અસમમિતિય દ્વિદંતીય લિગેન્ડ $(H_2NCH_2CH_2O^{-})$ છે.
અહીં,$A$ એ $N$ દાતા પરમાણુ દર્શાવે છે અને $B$ એ $O$ દાતા પરમાણુ દર્શાવે છે.
$[M(AB)_2X_2]$ પ્રકારના અષ્ટફલકીય સંકીર્ણ માટે,શક્ય ભૌમિતિક સમઘટકો નીચે મુજબ છે:
$1$. ટ્રાન્સ-$Cl$,ટ્રાન્સ-$A$,ટ્રાન્સ-$B$
$2$. ટ્રાન્સ-$Cl$,સિસ-$A$,સિસ-$B$
$3$. સિસ-$Cl$,ટ્રાન્સ-$A$,સિસ-$B$
$4$. સિસ-$Cl$,સિસ-$A$,ટ્રાન્સ-$B$
$5$. સિસ-$Cl$,સિસ-$A$,સિસ-$B$
આમ,કુલ $5$ ભૌમિતિક સમઘટકો શક્ય છે.

(D) કોષમાં થતી પ્રક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
એનોડ પર: $H_{2(g)} \rightarrow 2H^{+}_{(aq)} + 2e^{-}$
કેથોડ પર: $M^{4+}_{(aq)} + 2e^{-} \rightarrow M^{2+}_{(aq)}$
કુલ પ્રક્રિયા: $H_{2(g)} + M^{4+}_{(aq)} \rightarrow M^{2+}_{(aq)} + 2H^{+}_{(aq)}$
નેર્ન્સ્ટ સમીકરણ મુજબ:
$E_{\text{cell}} = E^0_{\text{cell}} - \frac{0.059}{n} \log \frac{[M^{2+}][H^{+}]^2}{[M^{4+}][P_{H_2}]}$
અહીં $E^0_{\text{cell}} = E^0_{M^{4+}/M^{2+}} - E^0_{H^{+}/H_2} = 0.151 - 0 = 0.151 \ V$,$[H^{+}] = 1 \ M$,$P_{H_2} = 1 \ bar$,અને $n = 2$ છે:
$0.092 = 0.151 - \frac{0.059}{2} \log \frac{[M^{2+}] \times (1)^2}{[M^{4+}] \times 1}$
$0.092 = 0.151 - 0.0295 \log (10^x)$
$0.0295 \log (10^x) = 0.151 - 0.092 = 0.059$
$\log (10^x) = \frac{0.059}{0.0295} = 2$
$x = 2$

(D) સાચો વિકલ્પ $D$ $(I: CH_3OH, II: KCl, III: CH_3(CH_2)_{11}OSO_3^{-}Na^{+})$ છે.
$1$. $CH_3OH$ એ દ્રાવ્ય છે જે પાણીના પૃષ્ઠતાણને ઘટાડે છે કારણ કે તે પાણીના હાઇડ્રોજન બોન્ડિંગ નેટવર્કને તોડે છે,જેના પરિણામે સાંદ્રતા વધવાની સાથે પૃષ્ઠતાણમાં ક્રમશઃ ઘટાડો થાય છે (સ્કેચ $I$).
$2$. $KCl$ એ અકાર્બનિક ઇલેક્ટ્રોલાઇટ છે. જ્યારે તેને પાણીમાં ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે તે આંતર-આણ્વીય આકર્ષણ બળોમાં વધારો કરે છે,જેના પરિણામે સાંદ્રતા વધવાની સાથે પૃષ્ઠતાણમાં થોડો વધારો થાય છે (સ્કેચ $II$).
$3$. $CH_3(CH_2)_{11}OSO_3^{-}Na^{+}$ એ સર્ફેક્ટન્ટ (સાબુ/ડિટર્જન્ટ) છે. તે ક્રિટિકલ માઈસેલ કોન્સન્ટ્રેશન $(CMC)$ સુધી પહોંચે ત્યાં સુધી પાણીના પૃષ્ઠતાણને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે,ત્યારબાદ પૃષ્ઠતાણ લગભગ અચળ રહે છે અથવા થોડું વધે છે (સ્કેચ $III$).

(A) થાયોસલ્ફેટ આયનોની સિલ્વર આયનો સાથેની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$1$. $Ag^{+} + 2S_2O_3^{2-} \rightarrow \left[Ag(S_2O_3)_2\right]^{3-}$ (આ સ્પષ્ટ દ્રાવણ $X$ છે)
$2$. $\left[Ag(S_2O_3)_2\right]^{3-} + Ag^{+} \rightarrow Ag_2S_2O_3(\downarrow)$ (આ સફેદ અવક્ષેપ $Y$ છે)
$3$. $Ag_2S_2O_3 + H_2O \rightarrow Ag_2S(\downarrow) + H_2SO_4$ (સફેદ અવક્ષેપ સમય જતાં જળવિભાજનને કારણે સિલ્વર સલ્ફાઈડના કાળા અવક્ષેપ $Z$ માં ફેરવાય છે).

(A) આપેલ ધાતુ આયનોના એમોનિયા સંકીર્ણો નીચે મુજબ છે:
$1$. $Ni^{2+}$ એ $[Ni(NH_3)_6]^{2+}$ બનાવે છે,જેનો આકાર અષ્ટફલકીય છે.
$2$. $Pt^{2+}$ એ $[Pt(NH_3)_4]^{2+}$ બનાવે છે,જેનો આકાર સમતલીય ચોરસ છે.
$3$. $Zn^{2+}$ એ $[Zn(NH_3)_4]^{2+}$ બનાવે છે,જેનો આકાર સમચતુષ્ફલકીય છે.
તેથી,ભૌમિતિક આકારો અનુક્રમે અષ્ટફલકીય,સમતલીય ચોરસ અને સમચતુષ્ફલકીય છે.
આમ,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(A) કાર્બોક્સિલિક એસિડની એસિડિકતા પ્રોટોન ગુમાવ્યા પછી બનતા કાર્બોક્સિલેટ આયનની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
$1$. $2,6$-ડાયહાઈડ્રોક્સીબેન્ઝોઈક એસિડ $(I)$ સૌથી વધુ એસિડિક છે કારણ કે તેનો કાર્બોક્સિલેટ આયન બે $-OH$ જૂથો સાથે આંતર-આણ્વીય હાઈડ્રોજન બંધન દ્વારા સ્થિર થાય છે,જે સેલિસિલિક એસિડ $(II)$ કરતા વધુ અસરકારક છે જેમાં માત્ર એક $-OH$ જૂથ હોય છે.
$2$. ઓર્થો-અસર અને મજબૂત આંતર-આણ્વીય હાઈડ્રોજન બંધનને કારણે સેલિસિલિક એસિડ $(II)$ એ $m$-હાઈડ્રોક્સીબેન્ઝોઈક એસિડ $(III)$ કરતા વધુ એસિડિક છે.
$3$. $m$-હાઈડ્રોક્સીબેન્ઝોઈક એસિડ $(III)$ અને $p$-હાઈડ્રોક્સીબેન્ઝોઈક એસિડ $(IV)$ વચ્ચે,$m$-સ્થાન પરનું $-OH$ જૂથ માત્ર $-I$ અસર (ઈલેક્ટ્રોન-આકર્ષક) દર્શાવે છે,જ્યારે $p$-સ્થાન પર,તે મજબૂત $+R$ અસર (ઈલેક્ટ્રોન-દાતા) દર્શાવે છે,જે કાર્બોક્સિલેટ આયનને અસ્થિર કરે છે. તેથી,$III$ એ $IV$ કરતા વધુ એસિડિક છે.
આમ,એસિડિકતાનો સાચો ક્રમ $I > II > III > IV$ છે.

(A) પ્રક્રિયા શ્રેણીમાં બે તબક્કાઓનો સમાવેશ થાય છે:
$1$. શરૂઆતનું પદાર્થ આઇસોબ્યુટાયરોફિનોન $(Ph-CO-CH(CH_3)_2)$ છે. વધારાના $HCHO$ અને $NaOH$ (બેઝ-કેટેલાઇઝ્ડ એલ્ડૉલ કન્ડેન્સેશન) સાથેની પ્રક્રિયા $\alpha$-કાર્બન પર હાઇડ્રોક્સિમિથાઇલેશન તરફ દોરી જાય છે. ત્યાં માત્ર એક જ $\alpha$-હાઇડ્રોજન હોવાથી,તે $HCHO$ ના એક સમતુલ્ય સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને $Ph-CO-C(CH_3)_2-CH_2OH$ બનાવે છે.
$2$. બીજા તબક્કામાં,$HCHO$ અને $H^+$ ના ઉદ્દીપકીય જથ્થા સાથેની પ્રક્રિયા કાર્બોનિલ જૂથ અને હાઇડ્રોક્સિલ જૂથની ફોર્માલ્ડિહાઇડ સાથેની પ્રક્રિયા દ્વારા ચક્રીય એસિટલ ($1$,$3$-ડાયોક્સેન ડેરિવેટિવ) બનાવે છે. કાર્બોનિલ ઓક્સિજન અને હાઇડ્રોક્સિલ ઓક્સિજન $HCHO$ સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને છ-સભ્યવાળી રિંગ બંધારણ બનાવે છે.
આમ,અંતિમ નીપજ વિકલ્પ $A$ માં દર્શાવેલ ચક્રીય એસિટલ છે.

(C) જ્યારે દ્રાવ્ય-દ્રાવક વચ્ચેના આંતરઆણ્વિય આકર્ષણ બળો,દ્રાવ્ય-દ્રાવ્ય અને દ્રાવક-દ્રાવક વચ્ચેના બળો કરતા નબળા હોય ત્યારે રાઉલ્ટના નિયમથી ધન વિચલન જોવા મળે છે.
$A$. કાર્બન ટેટ્રાક્લોરાઇડ $(CCl_4)$ + મિથેનોલ $(CH_3OH)$: ધન વિચલન દર્શાવે છે કારણ કે મિથેનોલના હાઇડ્રોજન બંધ $CCl_4$ દ્વારા ખલેલ પહોંચાડે છે.
$B$. કાર્બન ડાયસલ્ફાઇડ $(CS_2)$ + એસિટોન $(CH_3COCH_3)$: ધન વિચલન દર્શાવે છે કારણ કે દ્વિધ્રુવ-દ્વિધ્રુવ આકર્ષણ નબળા પડે છે.
$C$. બેન્ઝીન + ટોલ્યુઈન: આદર્શ દ્રાવણ બનાવે છે.
$D$. ફિનોલ + એનિલિન: ફિનોલ અને એનિલિન વચ્ચે મજબૂત હાઇડ્રોજન બંધ બનવાને કારણે ઋણ વિચલન દર્શાવે છે.
તેથી,ધન વિચલન દર્શાવતા મિશ્રણો $A$ અને $B$ છે.

(A) પરમાણુ પેકિંગની કાર્યક્ષમતા $74 \%$ છે.
$(C)$ પ્રતિ પરમાણુ અષ્ટફલકીય અને ચતુષ્ફલકીય છિદ્રોની સંખ્યા અનુક્રમે $1$ અને $2$ છે.
$(D)$ એકમ કોષની ધારની લંબાઈ પરમાણુની ત્રિજ્યા કરતાં $2\sqrt{2}$ ગણી છે.
ઉકેલ:
$ccp$ બંધારણમાં,બલ્કમાં રહેલા પરમાણુનો સવર્ગ આંક $12$ હોય છે. જોકે,સૌથી ઉપરના સ્તરમાં રહેલા પરમાણુના પડોશીઓની સંખ્યા ઓછી $(9)$ હોય છે,તેથી વિધાન $(A)$ ખોટું છે.
પેકિંગ કાર્યક્ષમતા $= 74 \%$. તેથી,$(B)$ સાચું છે.
$ccp$ માં,અષ્ટફલકીય છિદ્રોની સંખ્યા પરમાણુઓની સંખ્યા $(N)$ જેટલી હોય છે અને ચતુષ્ફલકીય છિદ્રોની સંખ્યા $2N$ હોય છે. તેથી,$(C)$ સાચું છે.
$fcc/ccp$ એકમ કોષ માટે,ધારની લંબાઈ '$a$' અને ત્રિજ્યા '$r$' વચ્ચેનો સંબંધ $4r = \sqrt{2}a$ છે,જેનો અર્થ છે કે $a = 2\sqrt{2}r$. તેથી,$(D)$ સાચું છે.
આમ,વિધાનો $(B)$,$(C)$ અને $(D)$ સાચા છે.

(A) કોપર પાયરાઇટમાંથી કોપરના નિષ્કર્ષણમાં નીચેના સોપાનનો સમાવેશ થાય છે:
$1$. અયસ્કને દળવું અને ફીણ પ્લવન પદ્ધતિ દ્વારા તેનું સંકેન્દ્રણ કરવું.
$2$. સલ્ફર દૂર કરવા અને આયર્નને $FeO$ માં ફેરવવા માટે ભૂંજન કરવું,ત્યારબાદ ફ્લક્સ તરીકે સિલિકા $(SiO_2)$ ઉમેરીને તેને સ્લેગ $(FeSiO_3)$ તરીકે દૂર કરવામાં આવે છે.
$3$. કોપર મેટ $(Cu_2S + FeS)$ મેળવવા માટે રિવર્બરેટરી ભઠ્ઠીમાં ગલન કરવામાં આવે છે.
$4$. મેટનું બેસેમરાઇઝેશન કરવામાં આવે છે,જેમાં સ્વ-રિડક્શન થાય છે: $2Cu_2S + 3O_2 \rightarrow 2Cu_2O + 2SO_2$ અને $2Cu_2O + Cu_2S \rightarrow 6Cu + SO_2$. આનાથી 'બ્લિસ્ટર કોપર' મળે છે.
$5$. બ્લિસ્ટર કોપરનું શુદ્ધિકરણ સામાન્ય રીતે વિદ્યુતવિભાજનીય શુદ્ધિકરણ દ્વારા થાય છે,કાર્બન રિડક્શન દ્વારા નહીં.
તેથી,$A, B$ અને $C$ સોપાન સાચા છે.

(B) $HNO_3$ ની $P_4O_{10}$ સાથેની પ્રક્રિયા નિર્જલીકરણ પ્રક્રિયા છે: $2HNO_3 + P_4O_{10} \rightarrow N_2O_5 + H_4P_4O_{12}$.
નીપજ $N_2O_5$ (ડાયનાઈટ્રોજન પેન્ટોક્સાઈડ) છે.
$(A)$ $N_2O_5$ એ $P_4$ અને $HNO_3$ ની પ્રક્રિયા દ્વારા બનાવી શકાતું નથી.
$(B)$ $N_2O_5$ પ્રતિચુંબકીય છે કારણ કે બધા ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મિત છે.
$(C)$ $N_2O_5$ નું બંધારણ $O_2N-O-NO_2$ છે,જેમાં $N-O-N$ બંધ હોય છે,$N-N$ બંધ હોતો નથી.
$(D)$ $N_2O_5$ એ $Na$ ધાતુ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $NaNO_3$ અને $NO_2$ (કથ્થઈ વાયુ) ઉત્પન્ન કરે છે: $Na + N_2O_5 \rightarrow NaNO_3 + NO_2 \uparrow$.
આમ,વિધાનો $(B)$ અને $(D)$ સાચા છે.

(C) 'ઇન્વર્ટ સુગર' એ $D-(+)$-ગ્લુકોઝ અને $D-(-)$-ફ્રુક્ટોઝનું સમાન મોલર મિશ્રણ છે.
$(C)$ 'ઇન્વર્ટ સુગર'નું વિશિષ્ટ પરિભ્રમણ તેના ઘટકોના વિશિષ્ટ પરિભ્રમણની સરેરાશ તરીકે ગણવામાં આવે છે: $\alpha_{\text{invert sugar}} = \frac{(+52.7^{\circ}) + (-92.4^{\circ})}{2} \approx -20^{\circ}$.
$(A)$ 'ઇન્વર્ટ સુગર' સુક્રોઝના જળવિભાજન દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે,માલ્ટોઝ દ્વારા નહીં.
$(D)$ $Br_2$ પાણી ગ્લુકોઝના આલ્ડિહાઇડ જૂથને ગ્લુકોનિક એસિડમાં ઓક્સિડાઇઝ કરે છે,સેકેરિક એસિડમાં નહીં (જે $HNO_3$ સાથે ઓક્સિડેશન દ્વારા બને છે).

(D) આ રૂપાંતરણમાં કાર્બોક્સિલિક એસિડ,એસ્ટર અને ઇપોક્સાઇડની હાજરીમાં આલ્ડિહાઇડ સમૂહનું પ્રાથમિક આલ્કોહોલમાં પસંદગીયુક્ત રિડક્શન થાય છે.
$1$. $LiAlH_4$ એક પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે જે આલ્ડિહાઇડ,કાર્બોક્સિલિક એસિડ,એસ્ટર અને ઇપોક્સાઇડનું રિડક્શન કરે છે.
$2$. $THF$ માં $BH_3$ એ પસંદગીયુક્ત રિડક્શનકર્તા છે જે કાર્બોક્સિલિક એસિડ અને આલ્ડિહાઇડનું રિડક્શન કરે છે પરંતુ તે ઇપોક્સાઇડ સાથે પણ પ્રક્રિયા કરી શકે છે.
$3$. $NaBH_4$ એક મંદ રિડક્શનકર્તા છે જે કાર્બોક્સિલિક એસિડ,એસ્ટર અથવા ઇપોક્સાઇડને અસર કર્યા વિના આલ્ડિહાઇડ અને કીટોનનું આલ્કોહોલમાં પસંદગીયુક્ત રિડક્શન કરે છે.
$4$. Raney $Ni / H_2$ એ ઉદ્દીપકીય હાઇડ્રોજનેશન પ્રક્રિયક છે જે આલ્ડિહાઇડ અને કીટોનનું રિડક્શન કરે છે પરંતુ સામાન્ય રીતે મંદ પરિસ્થિતિઓમાં કાર્બોક્સિલિક એસિડ,એસ્ટર અથવા ઇપોક્સાઇડનું રિડક્શન કરતું નથી.
તેથી,આ પસંદગીયુક્ત રૂપાંતરણ માટે $NaBH_4$ અને Raney $Ni / H_2$ બંનેનો ઉપયોગ કરી શકાય છે.

(B) પગલું $1$: $1,2-$ડાયઇથાઇલબેન્ઝિન $(O)$ નું $KMnO_4 / H^+$ સાથે ઓક્સિડેશન થતા થાલિક એસિડ $(P)$ મળે છે.
પગલું $2$: થાલિક એસિડ $(P)$ ની એમોનિયા સાથે પ્રક્રિયા અને ગરમ કરતા થાલમાઇડ $(Q)$ મળે છે.
પગલું $3$: થાલમાઇડ $(Q)$ નું $Br_2 / NaOH$ સાથે હોફમેન બ્રોમામાઇડ વિઘટન કરતા $o-$ફિનાઇલિનડાયએમાઇન $(R)$ મળે છે.
પગલું $4$: થાલમાઇડ $(Q)$ ને ગરમ કરતા થાલિમાઇડ $(S)$ મળે છે.
પગલું $5$: થાલિમાઇડ $(S)$ અને ઇથાઇલ $2-$બ્રોમોપ્રોપેનોએટનો ઉપયોગ કરીને ગેબ્રિયલ થાલિમાઇડ સંશ્લેષણ અને ત્યારબાદ જળવિભાજન કરતા એલનાઇન $(T)$ મળે છે.
આમ,$T$ એ એલનાઇન $(B)$ છે.