ChemistryQ1–30 of 30 questions
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1
ChemistryMediumMCQIIT JEE · 2017
निम्नलिखित यौगिक का $IUPAC$ नाम क्या है?
$[A]$ $4-\text{मिथाइलक्लोरोबेंजीन}$
$[B]$ $4-\text{क्लोरोटोलुइन}$
$[C]$ $1-\text{क्लोरो}-4-\text{मिथाइलबेंजीन}$
$[D]$ $1-\text{मिथाइल}-4-\text{क्लोरोबेंजीन}$
$[A]$ $4-\text{मिथाइलक्लोरोबेंजीन}$
$[B]$ $4-\text{क्लोरोटोलुइन}$
$[C]$ $1-\text{क्लोरो}-4-\text{मिथाइलबेंजीन}$
$[D]$ $1-\text{मिथाइल}-4-\text{क्लोरोबेंजीन}$
A
$A, B, C$
B
$A, B$
C
$A, C$
D
$A, D$
Solution
$(C)$ प्रतिस्थापित बेंजीन के लिए $IUPAC$ नामकरण नियमों के अनुसार, प्रतिस्थापियों को वर्णानुक्रम में सूचीबद्ध किया जाता है।
दिए गए यौगिक में, प्रतिस्थापी क्लोरो $(-Cl)$ और मिथाइल $(-CH_3)$ हैं।
वर्णानुक्रम में, 'क्लोरो' 'मिथाइल' से पहले आता है।
इसलिए, मुख्य श्रृंखला बेंजीन है, और अंकन क्लोरो समूह से जुड़े कार्बन से शुरू होता है ताकि सबसे कम संभावित लोकेन्ट मिल सकें।
अतः, सही $IUPAC$ नाम $1-\text{क्लोरो}-4-\text{मिथाइलबेंजीन}$ है।
विकल्प $C$ सही $IUPAC$ नाम है।
दिए गए यौगिक में, प्रतिस्थापी क्लोरो $(-Cl)$ और मिथाइल $(-CH_3)$ हैं।
वर्णानुक्रम में, 'क्लोरो' 'मिथाइल' से पहले आता है।
इसलिए, मुख्य श्रृंखला बेंजीन है, और अंकन क्लोरो समूह से जुड़े कार्बन से शुरू होता है ताकि सबसे कम संभावित लोकेन्ट मिल सकें।
अतः, सही $IUPAC$ नाम $1-\text{क्लोरो}-4-\text{मिथाइलबेंजीन}$ है।
विकल्प $C$ सही $IUPAC$ नाम है।
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2
ChemistryMediumMCQIIT JEE · 2017
निम्नलिखित योगात्मक अभिक्रियाओं के लिए सही कथन है(हैं):
$(i)$ $trans-but-2-ene \xrightarrow{Br_2/CHCl_3} M \text{ and } N$
(ii) $cis-but-2-ene \xrightarrow{Br_2/CHCl_3} O \text{ and } P$
[$A$] ($M$ और $O$) तथा ($N$ और $P$) डायस्टेरियोमर्स के दो जोड़े हैं
[$B$] दोनों अभिक्रियाओं में ब्रोमीनीकरण ट्रांस-योग (trans-addition) के माध्यम से होता है
[$C$] $O$ और $P$ समान अणु हैं
[$D$] ($M$ और $O$) तथा ($N$ और $P$) एनैन्टीओमर्स के दो जोड़े हैं
$(i)$ $trans-but-2-ene \xrightarrow{Br_2/CHCl_3} M \text{ and } N$
(ii) $cis-but-2-ene \xrightarrow{Br_2/CHCl_3} O \text{ and } P$
[$A$] ($M$ और $O$) तथा ($N$ और $P$) डायस्टेरियोमर्स के दो जोड़े हैं
[$B$] दोनों अभिक्रियाओं में ब्रोमीनीकरण ट्रांस-योग (trans-addition) के माध्यम से होता है
[$C$] $O$ और $P$ समान अणु हैं
[$D$] ($M$ और $O$) तथा ($N$ और $P$) एनैन्टीओमर्स के दो जोड़े हैं
A
$C, D$
B
$C, A$
C
$C, B$
D
$A, B$
Solution
(C) एल्कीन का ब्रोमीनीकरण $Br_2$ के एंटी-योग (ट्रांस-योग) के माध्यम से होता है।
$(i)$ $trans-but-2-ene$ से $(2R, 3R)$-$2,3-dibromobutane$ $(M)$ और $(2S, 3S)$-$2,3-dibromobutane$ $(N)$ का रेसमिक मिश्रण प्राप्त होता है।
(ii) $cis-but-2-ene$ से मेसो यौगिक $(2R, 3S)$-$2,3-dibromobutane$ प्राप्त होता है। चूंकि मेसो यौगिक अकिरल होता है,इसलिए $O$ और $P$ एक ही अणु (मेसो रूप) को दर्शाते हैं।
कथन [$B$] सही है क्योंकि ब्रोमीनीकरण एक त्रिविम-विशिष्ट एंटी-योग है।
कथन [$C$] सही है क्योंकि $O$ और $P$ एक ही मेसो यौगिक हैं।
अतः,सही कथन [$B$] और [$C$] हैं।
$(i)$ $trans-but-2-ene$ से $(2R, 3R)$-$2,3-dibromobutane$ $(M)$ और $(2S, 3S)$-$2,3-dibromobutane$ $(N)$ का रेसमिक मिश्रण प्राप्त होता है।
(ii) $cis-but-2-ene$ से मेसो यौगिक $(2R, 3S)$-$2,3-dibromobutane$ प्राप्त होता है। चूंकि मेसो यौगिक अकिरल होता है,इसलिए $O$ और $P$ एक ही अणु (मेसो रूप) को दर्शाते हैं।
कथन [$B$] सही है क्योंकि ब्रोमीनीकरण एक त्रिविम-विशिष्ट एंटी-योग है।
कथन [$C$] सही है क्योंकि $O$ और $P$ एक ही मेसो यौगिक हैं।
अतः,सही कथन [$B$] और [$C$] हैं।
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3
ChemistryMediumMCQIIT JEE · 2017
एक आदर्श गैस का $(p_1, V_1, T_1)$ से $(p_2, V_2, T_2)$ तक विभिन्न स्थितियों में प्रसार किया जाता है। निम्नलिखित में से कौन सा/से कथन सही है/हैं:
[$A$] गैस पर किया गया कार्य अधिकतम होता है जब इसे स्थिर दबाव $p_1$ के विरुद्ध $(p_2, V_2)$ से $(p_1, V_1)$ तक अनुत्क्रमणीय रूप से संकुचित किया जाता है।
[$B$] रुद्धोष्म स्थितियों के तहत $V_1$ से $V_2$ तक उत्क्रमणीय रूप से प्रसारित होने पर गैस द्वारा किया गया कार्य,समतापीय स्थितियों के तहत $V_1$ से $V_2$ तक उत्क्रमणीय रूप से प्रसारित होने की तुलना में कम होता है।
[$C$] गैस की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन $(i)$ शून्य है,यदि इसे $T_1=T_2$ के साथ उत्क्रमणीय रूप से प्रसारित किया जाता है,और $(ii)$ धनात्मक है,यदि इसे $T_1 \neq T_2$ के साथ रुद्धोष्म स्थितियों के तहत उत्क्रमणीय रूप से प्रसारित किया जाता है।
[$D$] यदि प्रसार मुक्त रूप से किया जाता है,तो यह एक साथ समतापीय और रुद्धोष्म दोनों होता है।
[$A$] गैस पर किया गया कार्य अधिकतम होता है जब इसे स्थिर दबाव $p_1$ के विरुद्ध $(p_2, V_2)$ से $(p_1, V_1)$ तक अनुत्क्रमणीय रूप से संकुचित किया जाता है।
[$B$] रुद्धोष्म स्थितियों के तहत $V_1$ से $V_2$ तक उत्क्रमणीय रूप से प्रसारित होने पर गैस द्वारा किया गया कार्य,समतापीय स्थितियों के तहत $V_1$ से $V_2$ तक उत्क्रमणीय रूप से प्रसारित होने की तुलना में कम होता है।
[$C$] गैस की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन $(i)$ शून्य है,यदि इसे $T_1=T_2$ के साथ उत्क्रमणीय रूप से प्रसारित किया जाता है,और $(ii)$ धनात्मक है,यदि इसे $T_1 \neq T_2$ के साथ रुद्धोष्म स्थितियों के तहत उत्क्रमणीय रूप से प्रसारित किया जाता है।
[$D$] यदि प्रसार मुक्त रूप से किया जाता है,तो यह एक साथ समतापीय और रुद्धोष्म दोनों होता है।
A
$A, B, C$
B
$A, B, D$
C
$A, B$
D
$A, D$
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4
ChemistryMediumMCQIIT JEE · 2017
$H_2, He_2^{+}, Li_2, Be_2, B_2, C_2, N_2, O_2^{-}$,और $F_2$ में से,प्रतिचुंबकीय (diamagnetic) स्पीशीज की संख्या कितनी है? (परमाणु क्रमांक: $H=1, He=2, Li=3, Be=4, B=5, C=6, N=7, O=8, F=9$)
A
$4$
B
$8$
C
$6$
D
$5$
Solution
(D) आण्विक कक्षक सिद्धांत $(MOT)$ के अनुसार इलेक्ट्रॉनिक विन्यास देखने पर:
$H_2, Li_2, Be_2, C_2, N_2$ और $F_2$ प्रतिचुंबकीय हैं।
$Be_2$ का अस्तित्व नहीं होता है,इसलिए गणना में $5$ स्पीशीज प्रतिचुंबकीय मानी जाती हैं।
$H_2, Li_2, Be_2, C_2, N_2$ और $F_2$ प्रतिचुंबकीय हैं।
$Be_2$ का अस्तित्व नहीं होता है,इसलिए गणना में $5$ स्पीशीज प्रतिचुंबकीय मानी जाती हैं।
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5
ChemistryMediumMCQIIT JEE · 2017
निम्नलिखित में से,एरोमैटिक यौगिक$(s)$ की संख्या है
A
$5$
B
$8$
C
$10$
D
$15$
Solution
(A) यह निर्धारित करने के लिए कि कोई यौगिक एरोमैटिक है या नहीं,इसे हकल के नियम का पालन करना चाहिए: यह समतलीय,चक्रीय,पूर्णतः संयुग्मित होना चाहिए और इसमें $(4n + 2) \pi$ इलेक्ट्रॉन होने चाहिए,जहाँ $n = 0, 1, 2, ...$ है।
आइए दी गई संरचनाओं का विश्लेषण करें:
$1$. साइक्लोऑक्टाटेट्राईन: गैर-समतलीय (टब के आकार का),$8 \pi$ इलेक्ट्रॉन। एरोमैटिक नहीं है।
$2$. साइक्लोप्रोपेनाइल एनायन: $4 \pi$ इलेक्ट्रॉन। एंटी-एरोमैटिक।
$3$. साइक्लोप्रोपेनाइल कैटायन: $2 \pi$ इलेक्ट्रॉन $(n=0)$। एरोमैटिक।
$4$. साइक्लोहेक्साडाईन: पूर्णतः संयुग्मित नहीं है। एरोमैटिक नहीं है।
$5$. साइक्लोहेप्टाट्राइनाइल कैटायन (ट्रोपिलियम आयन): $6 \pi$ इलेक्ट्रॉन $(n=1)$। एरोमैटिक।
$6$. साइक्लोपेंटाडाईनाइल कैटायन: $4 \pi$ इलेक्ट्रॉन। एंटी-एरोमैटिक।
$7$. साइक्लोपेंटाडाईनाइल एनायन: $6 \pi$ इलेक्ट्रॉन $(n=1)$। एरोमैटिक।
$8$. $1,2$-डाईहाइड्रोनैफ्थलीन: पूर्णतः संयुग्मित नहीं है। एरोमैटिक नहीं है।
$9$. फिनान्थ्रीन: $14 \pi$ इलेक्ट्रॉन $(n=3)$। एरोमैटिक।
एरोमैटिक यौगिक हैं: साइक्लोप्रोपेनाइल कैटायन,साइक्लोहेप्टाट्राइनाइल कैटायन,साइक्लोपेंटाडाईनाइल एनायन और फिनान्थ्रीन।
एरोमैटिक यौगिकों की कुल संख्या = $4$।
आइए दी गई संरचनाओं का विश्लेषण करें:
$1$. साइक्लोऑक्टाटेट्राईन: गैर-समतलीय (टब के आकार का),$8 \pi$ इलेक्ट्रॉन। एरोमैटिक नहीं है।
$2$. साइक्लोप्रोपेनाइल एनायन: $4 \pi$ इलेक्ट्रॉन। एंटी-एरोमैटिक।
$3$. साइक्लोप्रोपेनाइल कैटायन: $2 \pi$ इलेक्ट्रॉन $(n=0)$। एरोमैटिक।
$4$. साइक्लोहेक्साडाईन: पूर्णतः संयुग्मित नहीं है। एरोमैटिक नहीं है।
$5$. साइक्लोहेप्टाट्राइनाइल कैटायन (ट्रोपिलियम आयन): $6 \pi$ इलेक्ट्रॉन $(n=1)$। एरोमैटिक।
$6$. साइक्लोपेंटाडाईनाइल कैटायन: $4 \pi$ इलेक्ट्रॉन। एंटी-एरोमैटिक।
$7$. साइक्लोपेंटाडाईनाइल एनायन: $6 \pi$ इलेक्ट्रॉन $(n=1)$। एरोमैटिक।
$8$. $1,2$-डाईहाइड्रोनैफ्थलीन: पूर्णतः संयुग्मित नहीं है। एरोमैटिक नहीं है।
$9$. फिनान्थ्रीन: $14 \pi$ इलेक्ट्रॉन $(n=3)$। एरोमैटिक।
एरोमैटिक यौगिक हैं: साइक्लोप्रोपेनाइल कैटायन,साइक्लोहेप्टाट्राइनाइल कैटायन,साइक्लोपेंटाडाईनाइल एनायन और फिनान्थ्रीन।
एरोमैटिक यौगिकों की कुल संख्या = $4$।
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6
ChemistryMediumMCQIIT JEE · 2017
निम्नलिखित प्रजातियों में प्रत्येक केंद्रीय परमाणु पर इलेक्ट्रॉनों के एकाकी युग्मों (lone pairs) की संख्या का योग क्या है? $[TeBr_6]^{2-}, [BrF_2]^+, SNF_3$,और $[XeF_3]^-$ (परमाणु क्रमांक: $N=7, F=9, S=16, Br=35, Te=52, Xe=54$)
A
$4$
B
$7$
C
$8$
D
$6$
Solution
(D) केंद्रीय परमाणुओं पर एकाकी युग्मों का योग ज्ञात करने के लिए:
$1.$ $[TeBr_6]^{2-}$ में: $Te$ (समूह $16$) के पास $6$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं। $-2$ आवेश के साथ,इसके पास $6 + 2 = 8$ इलेक्ट्रॉन हैं। यह $Br$ के साथ $6$ एकल बंध बनाता है। एकाकी युग्म = $(8 - 6) / 2 = 1$.
$2.$ $[BrF_2]^+$ में: $Br$ (समूह $17$) के पास $7$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं। $+1$ आवेश के साथ,इसके पास $7 - 1 = 6$ इलेक्ट्रॉन हैं। यह $F$ के साथ $2$ एकल बंध बनाता है। एकाकी युग्म = $(6 - 2) / 2 = 2$.
$3.$ $SNF_3$ में: $S$ (समूह $16$) $6$ संयोजी इलेक्ट्रॉनों वाला केंद्रीय परमाणु है। यह $N$ के साथ एक त्रि-बंध और $F$ के साथ $3$ एकल बंध बनाता है। कुल प्रयुक्त इलेक्ट्रॉन = $3 + 3 = 6$. एकाकी युग्म = $(6 - 6) / 2 = 0$.
$4.$ $[XeF_3]^-$ में: $Xe$ (समूह $18$) के पास $8$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं। $-1$ आवेश के साथ,इसके पास $8 + 1 = 9$ इलेक्ट्रॉन हैं। यह $F$ के साथ $3$ एकल बंध बनाता है। एकाकी युग्म = $(9 - 3) / 2 = 3$.
एकाकी युग्मों का योग = $1 + 2 + 0 + 3 = 6$.
$1.$ $[TeBr_6]^{2-}$ में: $Te$ (समूह $16$) के पास $6$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं। $-2$ आवेश के साथ,इसके पास $6 + 2 = 8$ इलेक्ट्रॉन हैं। यह $Br$ के साथ $6$ एकल बंध बनाता है। एकाकी युग्म = $(8 - 6) / 2 = 1$.
$2.$ $[BrF_2]^+$ में: $Br$ (समूह $17$) के पास $7$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं। $+1$ आवेश के साथ,इसके पास $7 - 1 = 6$ इलेक्ट्रॉन हैं। यह $F$ के साथ $2$ एकल बंध बनाता है। एकाकी युग्म = $(6 - 2) / 2 = 2$.
$3.$ $SNF_3$ में: $S$ (समूह $16$) $6$ संयोजी इलेक्ट्रॉनों वाला केंद्रीय परमाणु है। यह $N$ के साथ एक त्रि-बंध और $F$ के साथ $3$ एकल बंध बनाता है। कुल प्रयुक्त इलेक्ट्रॉन = $3 + 3 = 6$. एकाकी युग्म = $(6 - 6) / 2 = 0$.
$4.$ $[XeF_3]^-$ में: $Xe$ (समूह $18$) के पास $8$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं। $-1$ आवेश के साथ,इसके पास $8 + 1 = 9$ इलेक्ट्रॉन हैं। यह $F$ के साथ $3$ एकल बंध बनाता है। एकाकी युग्म = $(9 - 3) / 2 = 3$.
एकाकी युग्मों का योग = $1 + 2 + 0 + 3 = 6$.
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7
ChemistryAdvancedIIT JEE · 2017
तरंग फलन $\psi_{n, l, m_l}$ एक गणितीय फलन है जिसका मान इलेक्ट्रॉन के गोलीय ध्रुवीय निर्देशांकों $(r, \theta, \phi)$ पर निर्भर करता है और यह क्वांटम संख्याओं $n, l$ और $m_l$ द्वारा अभिलक्षित होता है। यहाँ $r$ नाभिक से दूरी है,$\theta$ को-लैटीट्यूड है,और $\phi$ अज़ीमुथ है। तालिका में दिए गए गणितीय फलनों में,$Z$ परमाणु क्रमांक है और $a_0$ बोहर त्रिज्या है।
$1$. Column-$I$ में दिए गए कक्षक के लिए,किसी भी हाइड्रोजन-समान स्पीशीज के लिए एकमात्र $\text{सही}$ संयोजन है:
$[A] (IV)(iv)(R)$ $[B] (II)(ii)(P)$ $[C] (III)(iii)(P)$ $[D] (I)(ii)(S)$
$2$. $He^{+}$ आयन के लिए,एकमात्र $\text{गलत}$ संयोजन है:
$[A] (II)(ii)(Q)$ $[B] (I)(i)(S)$ $[C] (I)(i)(R)$ $[D] (I)(iii)(R)$
$3$. हाइड्रोजन परमाणु के लिए,एकमात्र $\text{सही}$ संयोजन है:
$[A] (I)(iv)(R)$ $[B] (I)(i)(P)$ $[C] (II)(i)(Q)$ $[D] (I)(i)(S)$
| Column-$I$ | Column-$II$ | Column-$III$ |
|---|---|---|
| $I$. $1s$ कक्षक | $i$. $\psi_{n, l, m_l} \propto (\frac{Z}{a_0})^{3/2} e^{-(Zr/a_0)}$ | $P$. (ग्राफ दिखाया गया है) |
| $II$. $2s$ कक्षक | $ii$. एक रेडियल नोड | $Q$. नाभिक पर प्रायिकता घनत्व $\propto 1/a_0^3$ |
| $III$. $2p_z$ कक्षक | $iii$. $\psi_{n, l, m_l} \propto (\frac{Z}{a_0})^{5/2} r e^{-(Zr/2a_0)} \cos \theta$ | $R$. नाभिक पर प्रायिकता घनत्व अधिकतम है |
| $IV$. $3d_{z^2}$ कक्षक | $iv$. $xy$-तल एक नोडल तल है | $S$. इलेक्ट्रॉन को $n=2$ अवस्था से $n=4$ अवस्था में उत्तेजित करने के लिए आवश्यक ऊर्जा,$n=2$ से $n=6$ अवस्था में उत्तेजित करने के लिए आवश्यक ऊर्जा का $27/32$ गुना है |
$1$. Column-$I$ में दिए गए कक्षक के लिए,किसी भी हाइड्रोजन-समान स्पीशीज के लिए एकमात्र $\text{सही}$ संयोजन है:
$[A] (IV)(iv)(R)$ $[B] (II)(ii)(P)$ $[C] (III)(iii)(P)$ $[D] (I)(ii)(S)$
$2$. $He^{+}$ आयन के लिए,एकमात्र $\text{गलत}$ संयोजन है:
$[A] (II)(ii)(Q)$ $[B] (I)(i)(S)$ $[C] (I)(i)(R)$ $[D] (I)(iii)(R)$
$3$. हाइड्रोजन परमाणु के लिए,एकमात्र $\text{सही}$ संयोजन है:
$[A] (I)(iv)(R)$ $[B] (I)(i)(P)$ $[C] (II)(i)(Q)$ $[D] (I)(i)(S)$
Solution
(B, D, D) $1$. $2s$ कक्षक $(n=2, l=0)$ के लिए,रेडियल नोड्स की संख्या $(n-l-1) = (2-0-1) = 1$ है। ग्राफ $(P)$ $2s$ कक्षक के रेडियल तरंग फलन को दर्शाता है,जिसमें एक रेडियल नोड होता है। अतः,$(II)(ii)(P)$ सही है।
$2$. $He^{+}$ आयन के लिए,$1s$ कक्षक $\psi \propto (\frac{Z}{a_0})^{3/2} e^{-(Zr/a_0)}$ है। विकल्प $(D)$ गलत है क्योंकि $1s$ कक्षक की कोई कोणीय निर्भरता नहीं होती है (कोई $\theta$ फलन नहीं),और $(R)$ गलत है क्योंकि $1s$ के लिए प्रायिकता घनत्व नाभिक पर अधिकतम होता है,लेकिन संयोजन $(I)$(iii)$(R)$ कोणीय फलन $(iii)$ के कारण मौलिक रूप से गलत है।
$3$. हाइड्रोजन परमाणु के लिए,$1s$ कक्षक $\psi \propto (\frac{Z}{a_0})^{3/2} e^{-(Zr/a_0)}$ है। $n=2 \to n=4$ के लिए आवश्यक ऊर्जा $E_4 - E_2 = -13.6 Z^2(\frac{1}{16} - \frac{1}{4}) = 13.6 Z^2(\frac{3}{16})$ है। $n=2 \to n=6$ के लिए ऊर्जा $E_6 - E_2 = -13.6 Z^2(\frac{1}{36} - \frac{1}{4}) = 13.6 Z^2(\frac{8}{36}) = 13.6 Z^2(\frac{2}{9})$ है। अनुपात $\frac{3/16}{2/9} = \frac{27}{32}$ है। अतः,$(I)(i)(S)$ सही है।
$2$. $He^{+}$ आयन के लिए,$1s$ कक्षक $\psi \propto (\frac{Z}{a_0})^{3/2} e^{-(Zr/a_0)}$ है। विकल्प $(D)$ गलत है क्योंकि $1s$ कक्षक की कोई कोणीय निर्भरता नहीं होती है (कोई $\theta$ फलन नहीं),और $(R)$ गलत है क्योंकि $1s$ के लिए प्रायिकता घनत्व नाभिक पर अधिकतम होता है,लेकिन संयोजन $(I)$(iii)$(R)$ कोणीय फलन $(iii)$ के कारण मौलिक रूप से गलत है।
$3$. हाइड्रोजन परमाणु के लिए,$1s$ कक्षक $\psi \propto (\frac{Z}{a_0})^{3/2} e^{-(Zr/a_0)}$ है। $n=2 \to n=4$ के लिए आवश्यक ऊर्जा $E_4 - E_2 = -13.6 Z^2(\frac{1}{16} - \frac{1}{4}) = 13.6 Z^2(\frac{3}{16})$ है। $n=2 \to n=6$ के लिए ऊर्जा $E_6 - E_2 = -13.6 Z^2(\frac{1}{36} - \frac{1}{4}) = 13.6 Z^2(\frac{8}{36}) = 13.6 Z^2(\frac{2}{9})$ है। अनुपात $\frac{3/16}{2/9} = \frac{27}{32}$ है। अतः,$(I)(i)(S)$ सही है।
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8
ChemistryAdvancedMCQIIT JEE · 2017
$T = 298 \ K$ पर $C$ (ग्रेफाइट) और $C$ (हीरा) की मानक गिब्स मुक्त ऊर्जा नीचे दी गई है:
$\Delta_f G^0[C(\text{graphite})] = 0 \ kJ \ mol^{-1}$
$\Delta_f G^0[C(\text{diamond})] = 2.9 \ kJ \ mol^{-1}$
मानक अवस्था का अर्थ है कि दबाव $1 \ bar$ होना चाहिए और दिए गए तापमान पर पदार्थ शुद्ध होना चाहिए। ग्रेफाइट [$C$ (ग्रेफाइट)] का हीरा [$C$ (हीरा)] में रूपांतरण इसके आयतन को $2 \times 10^{-6} \ m^3 \ mol^{-1}$ तक कम कर देता है। यदि $C$ (ग्रेफाइट) को $T = 298 \ K$ पर समतापीय रूप से $C$ (हीरा) में परिवर्तित किया जाता है,तो वह दबाव जिस पर $C$ (ग्रेफाइट) $C$ (हीरा) के साथ संतुलन में है,वह है:
[उपयोगी जानकारी: $1 \ J = 1 \ kg \ m^2 \ s^{-2} ; 1 \ Pa = 1 \ kg \ m^{-1} \ s^{-2} ; 1 \ bar = 10^5 \ Pa$ ] ($bar$ में)
$\Delta_f G^0[C(\text{graphite})] = 0 \ kJ \ mol^{-1}$
$\Delta_f G^0[C(\text{diamond})] = 2.9 \ kJ \ mol^{-1}$
मानक अवस्था का अर्थ है कि दबाव $1 \ bar$ होना चाहिए और दिए गए तापमान पर पदार्थ शुद्ध होना चाहिए। ग्रेफाइट [$C$ (ग्रेफाइट)] का हीरा [$C$ (हीरा)] में रूपांतरण इसके आयतन को $2 \times 10^{-6} \ m^3 \ mol^{-1}$ तक कम कर देता है। यदि $C$ (ग्रेफाइट) को $T = 298 \ K$ पर समतापीय रूप से $C$ (हीरा) में परिवर्तित किया जाता है,तो वह दबाव जिस पर $C$ (ग्रेफाइट) $C$ (हीरा) के साथ संतुलन में है,वह है:
[उपयोगी जानकारी: $1 \ J = 1 \ kg \ m^2 \ s^{-2} ; 1 \ Pa = 1 \ kg \ m^{-1} \ s^{-2} ; 1 \ bar = 10^5 \ Pa$ ] ($bar$ में)
A
$14501$
B
$58001$
C
$14500$
D
$29001$
Solution
(C) संतुलन पर,गिब्स मुक्त ऊर्जा में परिवर्तन $\Delta G = \Delta G^0 + P \Delta V = 0$ द्वारा दिया जाता है।
इसलिए,$P \Delta V = -\Delta G^0$.
यहाँ,$\Delta G^0 = \Delta_f G^0[C(\text{diamond})] - \Delta_f G^0[C(\text{graphite})] = 2.9 \ kJ \ mol^{-1} - 0 = 2.9 \times 10^3 \ J \ mol^{-1}$.
आयतन में परिवर्तन $\Delta V = V_{\text{diamond}} - V_{\text{graphite}} = -2 \times 10^{-6} \ m^3 \ mol^{-1}$ है।
इन मानों को $P \Delta V = -\Delta G^0$ में रखने पर:
$P \times (-2 \times 10^{-6} \ m^3 \ mol^{-1}) = -2.9 \times 10^3 \ J \ mol^{-1}$.
$P = \frac{2.9 \times 10^3}{2 \times 10^{-6}} \ Pa = 1.45 \times 10^9 \ Pa$.
चूंकि $1 \ bar = 10^5 \ Pa$,$P = \frac{1.45 \times 10^9}{10^5} \ bar = 1.45 \times 10^4 \ bar = 14500 \ bar$.
इसलिए,$P \Delta V = -\Delta G^0$.
यहाँ,$\Delta G^0 = \Delta_f G^0[C(\text{diamond})] - \Delta_f G^0[C(\text{graphite})] = 2.9 \ kJ \ mol^{-1} - 0 = 2.9 \times 10^3 \ J \ mol^{-1}$.
आयतन में परिवर्तन $\Delta V = V_{\text{diamond}} - V_{\text{graphite}} = -2 \times 10^{-6} \ m^3 \ mol^{-1}$ है।
इन मानों को $P \Delta V = -\Delta G^0$ में रखने पर:
$P \times (-2 \times 10^{-6} \ m^3 \ mol^{-1}) = -2.9 \times 10^3 \ J \ mol^{-1}$.
$P = \frac{2.9 \times 10^3}{2 \times 10^{-6}} \ Pa = 1.45 \times 10^9 \ Pa$.
चूंकि $1 \ bar = 10^5 \ Pa$,$P = \frac{1.45 \times 10^9}{10^5} \ bar = 1.45 \times 10^4 \ bar = 14500 \ bar$.
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ChemistryEasyMCQIIT JEE · 2017
निम्नलिखित में से कौन सा संयोजन $H_2$ गैस उत्पन्न करेगा?
A
$Fe$ धातु और सांद्र $HNO_3$
B
$Cu$ धातु और सांद्र $HNO_3$
C
$Zn$ धातु और $NaOH_{(aq)}$
D
वायु की उपस्थिति में $Au$ धातु और $NaCN_{(aq)}$
Solution
(C) $Zn$ धातु और जलीय $NaOH$ के बीच की अभिक्रिया सोडियम जिंकेट और हाइड्रोजन गैस उत्पन्न करती है:
$Zn + 2NaOH_{(aq)} \longrightarrow Na_2ZnO_2 + H_2 \uparrow$
अन्य विकल्पों में,$HNO_3$ की ऑक्सीकरण प्रकृति के कारण $Fe$ और $Cu$ सांद्र $HNO_3$ के साथ अभिक्रिया करके नाइट्रोजन ऑक्साइड ($NO_2$ या $NO$) देते हैं,और $Au$,$NaCN$ के साथ अभिक्रिया करके एक संकुल बनाता है,न कि $H_2$ गैस।
$Zn + 2NaOH_{(aq)} \longrightarrow Na_2ZnO_2 + H_2 \uparrow$
अन्य विकल्पों में,$HNO_3$ की ऑक्सीकरण प्रकृति के कारण $Fe$ और $Cu$ सांद्र $HNO_3$ के साथ अभिक्रिया करके नाइट्रोजन ऑक्साइड ($NO_2$ या $NO$) देते हैं,और $Au$,$NaCN$ के साथ अभिक्रिया करके एक संकुल बनाता है,न कि $H_2$ गैस।
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ChemistryMediumMCQIIT JEE · 2017
$H_3PO_2$,$H_3PO_4$,$H_3PO_3$,और $H_4P_2O_6$ में फास्फोरस परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्था का क्रम क्या है?
A
$H_3PO_3 > H_3PO_2 > H_3PO_4 > H_4P_2O_6$
B
$H_3PO_4 > H_3PO_2 > H_3PO_3 > H_4P_2O_6$
C
$H_3PO_4 > H_4P_2O_6 > H_3PO_3 > H_3PO_2$
D
$H_3PO_2 > H_3PO_3 > H_4P_2O_6 > H_3PO_4$
Solution
(C) प्रत्येक प्रजाति में $P$ की ऑक्सीकरण अवस्था ज्ञात करने के लिए,मान लें कि ऑक्सीकरण अवस्था $x$ है:
$1$. $H_3PO_4$ में: $3(+1) + x + 4(-2) = 0 \implies x = +5$.
$2$. $H_4P_2O_6$ में: $4(+1) + 2x + 6(-2) = 0 \implies 2x = 8 \implies x = +4$.
$3$. $H_3PO_3$ में: $3(+1) + x + 3(-2) = 0 \implies x = +3$.
$4$. $H_3PO_2$ में: $3(+1) + x + 2(-2) = 0 \implies x = +1$.
ऑक्सीकरण अवस्थाओं की तुलना करने पर: $+5 (H_3PO_4) > +4 (H_4P_2O_6) > +3 (H_3PO_3) > +1 (H_3PO_2)$.
$1$. $H_3PO_4$ में: $3(+1) + x + 4(-2) = 0 \implies x = +5$.
$2$. $H_4P_2O_6$ में: $4(+1) + 2x + 6(-2) = 0 \implies 2x = 8 \implies x = +4$.
$3$. $H_3PO_3$ में: $3(+1) + x + 3(-2) = 0 \implies x = +3$.
$4$. $H_3PO_2$ में: $3(+1) + x + 2(-2) = 0 \implies x = +1$.
ऑक्सीकरण अवस्थाओं की तुलना करने पर: $+5 (H_3PO_4) > +4 (H_4P_2O_6) > +3 (H_3PO_3) > +1 (H_3PO_2)$.
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निम्नलिखित अभिक्रिया का मुख्य उत्पाद है
A
B
C
D
Solution
(D) यह अभिक्रिया दो चरणों में होती है:
$1$. डायज़ोटाइजेशन: प्राथमिक एरोमैटिक एमीन समूह $(-NH_2)$,$NaNO_2$ और $HCl$ के साथ $0-5 \ ^\circ C$ पर अभिक्रिया करके डायज़ोनियम लवण $(-N_2^+Cl^-)$ बनाता है।
$2$. अंतःआणविक कपलिंग: जलीय $NaOH$ की उपस्थिति में,फेनोलिक $-OH$ समूह का विप्रोटोनीकरण होकर फेनॉक्साइड आयन बनता है,जो एक प्रबल सक्रियकारी समूह है। यह फेनॉक्साइड आयन फिर डायज़ोनियम समूह के साथ अंतःआणविक इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन (कपलिंग) अभिक्रिया करके एक चक्रीय एज़ो यौगिक बनाता है।
$1$. डायज़ोटाइजेशन: प्राथमिक एरोमैटिक एमीन समूह $(-NH_2)$,$NaNO_2$ और $HCl$ के साथ $0-5 \ ^\circ C$ पर अभिक्रिया करके डायज़ोनियम लवण $(-N_2^+Cl^-)$ बनाता है।
$2$. अंतःआणविक कपलिंग: जलीय $NaOH$ की उपस्थिति में,फेनोलिक $-OH$ समूह का विप्रोटोनीकरण होकर फेनॉक्साइड आयन बनता है,जो एक प्रबल सक्रियकारी समूह है। यह फेनॉक्साइड आयन फिर डायज़ोनियम समूह के साथ अंतःआणविक इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन (कपलिंग) अभिक्रिया करके एक चक्रीय एज़ो यौगिक बनाता है।
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ChemistryEasyMCQIIT JEE · 2017
अपने परिवेश के साथ संतुलन में एक पात्र में होने वाली अभिक्रिया के लिए,एन्ट्रापी में परिवर्तन के संदर्भ में इसके साम्य स्थिरांक $K$ पर तापमान के प्रभाव का वर्णन किसके द्वारा किया जाता है?
A
$[A]$ तापमान में वृद्धि के साथ,ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया के लिए $K$ का मान घटता है क्योंकि निकाय की एन्ट्रापी परिवर्तन धनात्मक है
B
$[B]$ तापमान में वृद्धि के साथ,ऊष्माशोषी अभिक्रिया के लिए $K$ का मान बढ़ता है क्योंकि परिवेश की एन्ट्रापी में प्रतिकूल परिवर्तन कम हो जाता है
C
$[C]$ तापमान में वृद्धि के साथ,ऊष्माशोषी अभिक्रिया के लिए $K$ का मान बढ़ता है क्योंकि निकाय की एन्ट्रापी परिवर्तन ऋणात्मक है
D
$[D]$ तापमान में वृद्धि के साथ,ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया के लिए $K$ का मान घटता है क्योंकि परिवेश की एन्ट्रापी में अनुकूल परिवर्तन कम हो जाता है
Solution
(B, D) साम्य स्थिरांक $K$ और तापमान के बीच का संबंध वैन'ट हॉफ समीकरण द्वारा दिया जाता है: $\ln K = -\frac{\Delta H^\circ}{RT} + \frac{\Delta S^\circ}{R}$.
ऊष्माशोषी अभिक्रिया $(\Delta H > 0)$ के लिए,तापमान बढ़ाने पर $K$ बढ़ता है क्योंकि परिवेश की एन्ट्रापी $(\Delta S_{surr} = -\frac{\Delta H}{T})$ कम ऋणात्मक (कम प्रतिकूल) हो जाती है।
ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया $(\Delta H < 0)$ के लिए,तापमान बढ़ाने पर $K$ घटता है क्योंकि परिवेश की एन्ट्रापी $(\Delta S_{surr} = -\frac{\Delta H}{T})$ कम धनात्मक (कम अनुकूल) हो जाती है।
अतः,कथन $[B]$ और $[D]$ परिवेश के एन्ट्रापी परिवर्तनों के संदर्भ में $K$ पर तापमान के प्रभाव का सही वर्णन करते हैं।
ऊष्माशोषी अभिक्रिया $(\Delta H > 0)$ के लिए,तापमान बढ़ाने पर $K$ बढ़ता है क्योंकि परिवेश की एन्ट्रापी $(\Delta S_{surr} = -\frac{\Delta H}{T})$ कम ऋणात्मक (कम प्रतिकूल) हो जाती है।
ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया $(\Delta H < 0)$ के लिए,तापमान बढ़ाने पर $K$ घटता है क्योंकि परिवेश की एन्ट्रापी $(\Delta S_{surr} = -\frac{\Delta H}{T})$ कम धनात्मक (कम अनुकूल) हो जाती है।
अतः,कथन $[B]$ और $[D]$ परिवेश के एन्ट्रापी परिवर्तनों के संदर्भ में $K$ पर तापमान के प्रभाव का सही वर्णन करते हैं।
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ChemistryMediumMCQIIT JEE · 2017
निम्नलिखित में से कौन सा/से कथन सही है/हैं?
$A$. $Al(CH_3)_3$ अपनी द्विलकी (dimeric) संरचना में तीन-केंद्र दो-इलेक्ट्रॉन $(3c-2e)$ बंध रखता है।
$B$. $BH_3$ अपनी द्विलकी संरचना में $(B_2H_6)$ तीन-केंद्र दो-इलेक्ट्रॉन $(3c-2e)$ बंध रखता है।
$C$. $AlCl_3$ अपनी द्विलकी संरचना में तीन-केंद्र दो-इलेक्ट्रॉन बंध रखता है।
$D$. $BCl_3$ की लुईस अम्लता $AlCl_3$ से अधिक है।
$A$. $Al(CH_3)_3$ अपनी द्विलकी (dimeric) संरचना में तीन-केंद्र दो-इलेक्ट्रॉन $(3c-2e)$ बंध रखता है।
$B$. $BH_3$ अपनी द्विलकी संरचना में $(B_2H_6)$ तीन-केंद्र दो-इलेक्ट्रॉन $(3c-2e)$ बंध रखता है।
$C$. $AlCl_3$ अपनी द्विलकी संरचना में तीन-केंद्र दो-इलेक्ट्रॉन बंध रखता है।
$D$. $BCl_3$ की लुईस अम्लता $AlCl_3$ से अधिक है।
A
$A, B, C$
B
$A, B, D$
C
$A, B$
D
$A, C$
Solution
(B) . $Al_2(CH_3)_6$ ($Al(CH_3)_3$ का द्विलक) में $Al-C-Al$ सेतु होते हैं जो $3c-2e$ बंध हैं।
$B$. $B_2H_6$ ($BH_3$ का द्विलक) में $B-H-B$ सेतु होते हैं जो $3c-2e$ बंध हैं।
$C$. $Al_2Cl_6$ ($AlCl_3$ का द्विलक) में $Al-Cl-Al$ सेतु होते हैं,लेकिन ये $3c-4e$ बंध हैं ($Cl$ पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के कारण),न कि $3c-2e$ बंध।
$D$. $BCl_3$,$AlCl_3$ की तुलना में एक मजबूत लुईस अम्ल है क्योंकि $B$ $(2p)$ और $Cl$ $(3p)$ कक्षकों के आकार में बेमेल होने के कारण $BCl_3$ में पश्च-बंधन (back-bonding),$Al$ $(3p)$ और $Cl$ $(3p)$ की तुलना में कम प्रभावी होता है।
अतः,कथन $A, B,$ और $D$ सही हैं।
$B$. $B_2H_6$ ($BH_3$ का द्विलक) में $B-H-B$ सेतु होते हैं जो $3c-2e$ बंध हैं।
$C$. $Al_2Cl_6$ ($AlCl_3$ का द्विलक) में $Al-Cl-Al$ सेतु होते हैं,लेकिन ये $3c-4e$ बंध हैं ($Cl$ पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के कारण),न कि $3c-2e$ बंध।
$D$. $BCl_3$,$AlCl_3$ की तुलना में एक मजबूत लुईस अम्ल है क्योंकि $B$ $(2p)$ और $Cl$ $(3p)$ कक्षकों के आकार में बेमेल होने के कारण $BCl_3$ में पश्च-बंधन (back-bonding),$Al$ $(3p)$ और $Cl$ $(3p)$ की तुलना में कम प्रभावी होता है।
अतः,कथन $A, B,$ और $D$ सही हैं।
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केवल उभयधर्मी (amphoteric) ऑक्साइड वाला/वाले विकल्प है/हैं
$[A]$ $Cr_2O_3, BeO, SnO, SnO_2$
$[B]$ $Cr_2O_3, CrO, SnO, PbO$
$[C]$ $NO, B_2O_3, PbO, SnO_2$
$[D]$ $ZnO, Al_2O_3, PbO, PbO_2$
$[A]$ $Cr_2O_3, BeO, SnO, SnO_2$
$[B]$ $Cr_2O_3, CrO, SnO, PbO$
$[C]$ $NO, B_2O_3, PbO, SnO_2$
$[D]$ $ZnO, Al_2O_3, PbO, PbO_2$
A
$A, C$
B
$A, B$
C
$A, D$
D
$A, C, D$
Solution
(C) उभयधर्मी ऑक्साइड वे होते हैं जो अम्ल और क्षार दोनों के साथ अभिक्रिया करते हैं।
विकल्प $[A]$ में,$Cr_2O_3$,$BeO$,$SnO$,और $SnO_2$ सभी उभयधर्मी हैं।
विकल्प $[B]$ में,$CrO$ एक क्षारीय ऑक्साइड है।
विकल्प $[C]$ में,$NO$ एक उदासीन ऑक्साइड है और $B_2O_3$ एक अम्लीय ऑक्साइड है।
विकल्प $[D]$ में,$ZnO$,$Al_2O_3$,$PbO$,और $PbO_2$ सभी उभयधर्मी हैं।
अतः,विकल्प $[A]$ और $[D]$ दोनों में केवल उभयधर्मी ऑक्साइड हैं।
विकल्प $[A]$ में,$Cr_2O_3$,$BeO$,$SnO$,और $SnO_2$ सभी उभयधर्मी हैं।
विकल्प $[B]$ में,$CrO$ एक क्षारीय ऑक्साइड है।
विकल्प $[C]$ में,$NO$ एक उदासीन ऑक्साइड है और $B_2O_3$ एक अम्लीय ऑक्साइड है।
विकल्प $[D]$ में,$ZnO$,$Al_2O_3$,$PbO$,और $PbO_2$ सभी उभयधर्मी हैं।
अतः,विकल्प $[A]$ और $[D]$ दोनों में केवल उभयधर्मी ऑक्साइड हैं।
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बिंदु $(1,1,1)$ से गुजरने वाले और समतलों $2x+y-2z=5$ तथा $3x-6y-2z=7$ के लंबवत समतल का समीकरण ज्ञात कीजिए।
A
$14x+2y-15z=1$
B
$14x-2y+15z=27$
C
$14x+2y+15z=31$
D
$-14x+2y+15z=3$
Solution
(C) अभीष्ट समतल का अभिलंब सदिश $\overrightarrow{n}$,दिए गए समतलों के अभिलंब सदिशों $\overrightarrow{n_1} = (2, 1, -2)$ और $\overrightarrow{n_2} = (3, -6, -2)$ के लंबवत है।
अतः,$\overrightarrow{n} = \overrightarrow{n_1} \times \overrightarrow{n_2} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 2 & 1 & -2 \\ 3 & -6 & -2 \end{vmatrix}$ होगा।
सारणिक का मान ज्ञात करने पर:
$\overrightarrow{n} = \hat{i}(-2 - 12) - \hat{j}(-4 - (-6)) + \hat{k}(-12 - 3) = -14\hat{i} - 2\hat{j} - 15\hat{k}$।
बिंदु $(1, 1, 1)$ से गुजरने वाले और अभिलंब $\overrightarrow{n} = (-14, -2, -15)$ वाले समतल का समीकरण $a(x-x_0) + b(y-y_0) + c(z-z_0) = 0$ होता है।
मान रखने पर:
$-14(x-1) - 2(y-1) - 15(z-1) = 0$।
सरल करने पर:
$-14x + 14 - 2y + 2 - 15z + 15 = 0$।
$-14x - 2y - 15z + 31 = 0$।
$14x + 2y + 15z = 31$।
अतः,$\overrightarrow{n} = \overrightarrow{n_1} \times \overrightarrow{n_2} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 2 & 1 & -2 \\ 3 & -6 & -2 \end{vmatrix}$ होगा।
सारणिक का मान ज्ञात करने पर:
$\overrightarrow{n} = \hat{i}(-2 - 12) - \hat{j}(-4 - (-6)) + \hat{k}(-12 - 3) = -14\hat{i} - 2\hat{j} - 15\hat{k}$।
बिंदु $(1, 1, 1)$ से गुजरने वाले और अभिलंब $\overrightarrow{n} = (-14, -2, -15)$ वाले समतल का समीकरण $a(x-x_0) + b(y-y_0) + c(z-z_0) = 0$ होता है।
मान रखने पर:
$-14(x-1) - 2(y-1) - 15(z-1) = 0$।
सरल करने पर:
$-14x + 14 - 2y + 2 - 15z + 15 = 0$।
$-14x - 2y - 15z + 31 = 0$।
$14x + 2y + 15z = 31$।
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$MCl_2 \cdot 6H_2O (X)$ और $NH_4Cl$ के गुलाबी रंग के जलीय विलयन में अतिरिक्त जलीय अमोनिया मिलाने पर हवा की उपस्थिति में एक अष्टफलकीय संकुल $Y$ प्राप्त होता है। जलीय विलयन में,संकुल $Y$ एक $1:3$ विद्युत अपघट्य के रूप में व्यवहार करता है। कमरे के तापमान पर $X$ की अतिरिक्त $HCl$ के साथ अभिक्रिया से एक नीले रंग का संकुल $Z$ बनता है। $X$ और $Z$ का परिकलित स्पिन-ओनली चुंबकीय आघूर्ण $3.87 \ B.M.$ है,जबकि संकुल $Y$ के लिए यह शून्य है।
निम्नलिखित विकल्पों में से कौन सा/से कथन सही है/हैं?
$[A]$ $Y$ में केंद्रीय धातु आयन का संकरण $d^2sp^3$ है
$[B]$ $Z$ एक चतुष्फलकीय संकुल है
$[C]$ $Y$ में सिल्वर नाइट्रेट मिलाने पर सिल्वर क्लोराइड के केवल दो तुल्यांक प्राप्त होते हैं
$[D]$ जब $X$ और $Z$ $0^{\circ}C$ पर साम्यावस्था में होते हैं,तो विलयन का रंग गुलाबी होता है
निम्नलिखित विकल्पों में से कौन सा/से कथन सही है/हैं?
$[A]$ $Y$ में केंद्रीय धातु आयन का संकरण $d^2sp^3$ है
$[B]$ $Z$ एक चतुष्फलकीय संकुल है
$[C]$ $Y$ में सिल्वर नाइट्रेट मिलाने पर सिल्वर क्लोराइड के केवल दो तुल्यांक प्राप्त होते हैं
$[D]$ जब $X$ और $Z$ $0^{\circ}C$ पर साम्यावस्था में होते हैं,तो विलयन का रंग गुलाबी होता है
A
$B, C, D$
B
$C, D$
C
$A, B, D$
D
$B, C$
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द्रव $L$ और $M$ को मिलाकर बनाए गए विलयन के लिए,विलयन में $M$ के मोल अंश के विरुद्ध $L$ का वाष्प दाब नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है। यहाँ $x_L$ और $x_M$ क्रमशः विलयन में $L$ और $M$ के मोल अंशों को दर्शाते हैं। इस प्रणाली पर लागू होने वाला/वाले सही कथन है/हैं
$A$. शुद्ध द्रव $L$ में $L-L$ और शुद्ध द्रव $M$ में $M-M$ के बीच आकर्षक अंतर-आणविक अन्योन्यक्रियाएं,विलयन में मिश्रित होने पर $L-M$ के बीच की अन्योन्यक्रियाओं से अधिक मजबूत होती हैं
$B$. बिंदु $Z$ शुद्ध द्रव $M$ के वाष्प दाब को दर्शाता है और जब $x_L \rightarrow 0$ होता है तो राउल्ट के नियम का पालन होता है
$C$. बिंदु $Z$ शुद्ध द्रव $L$ के वाष्प दाब को दर्शाता है और जब $x_L \rightarrow 1$ होता है तो राउल्ट के नियम का पालन होता है
$D$. बिंदु $Z$ शुद्ध द्रव $M$ के वाष्प दाब को दर्शाता है और $x_L=0$ से $x_L=1$ तक राउल्ट के नियम का पालन होता है
$A$. शुद्ध द्रव $L$ में $L-L$ और शुद्ध द्रव $M$ में $M-M$ के बीच आकर्षक अंतर-आणविक अन्योन्यक्रियाएं,विलयन में मिश्रित होने पर $L-M$ के बीच की अन्योन्यक्रियाओं से अधिक मजबूत होती हैं
$B$. बिंदु $Z$ शुद्ध द्रव $M$ के वाष्प दाब को दर्शाता है और जब $x_L \rightarrow 0$ होता है तो राउल्ट के नियम का पालन होता है
$C$. बिंदु $Z$ शुद्ध द्रव $L$ के वाष्प दाब को दर्शाता है और जब $x_L \rightarrow 1$ होता है तो राउल्ट के नियम का पालन होता है
$D$. बिंदु $Z$ शुद्ध द्रव $M$ के वाष्प दाब को दर्शाता है और $x_L=0$ से $x_L=1$ तक राउल्ट के नियम का पालन होता है
A
$A, C$
B
$A, B$
C
$A, D$
D
$A, C, D$
Solution
(A) ग्राफ $L$ $(P_L)$ के आंशिक वाष्प दाब को $M$ $(x_M)$ के मोल अंश के विरुद्ध प्लॉट करता है।
जब $x_M = 0$ होता है,तो $x_L = 1$ होता है,जो शुद्ध द्रव $L$ के अनुरूप है। बिंदु $Z$,$x_M = 0$ पर है,इसलिए $Z$ शुद्ध द्रव $L$ $(P_L^0)$ के वाष्प दाब को दर्शाता है। अतः,कथन $C$ सही है।
जैसे-जैसे $x_M$,$0$ से $1$ तक बढ़ता है,$x_L$,$1$ से $0$ तक घटता है। वक्र राउल्ट के नियम से धनात्मक विचलन दिखाता है क्योंकि प्रेक्षित वाष्प दाब आदर्श सीधी रेखा से अधिक है।
धनात्मक विचलन तब होता है जब $L-M$ अन्योन्यक्रियाएं $L-L$ और $M-M$ अन्योन्यक्रियाओं की तुलना में कमजोर होती हैं। अतः,कथन $A$ सही है।
राउल्ट के नियम का पालन तब होता है जब विलयन शुद्ध अवस्था के करीब पहुंचता है (अर्थात $x_L \rightarrow 1$ या $x_M \rightarrow 0$)। इसलिए,कथन $C$ सही है।
जब $x_M = 0$ होता है,तो $x_L = 1$ होता है,जो शुद्ध द्रव $L$ के अनुरूप है। बिंदु $Z$,$x_M = 0$ पर है,इसलिए $Z$ शुद्ध द्रव $L$ $(P_L^0)$ के वाष्प दाब को दर्शाता है। अतः,कथन $C$ सही है।
जैसे-जैसे $x_M$,$0$ से $1$ तक बढ़ता है,$x_L$,$1$ से $0$ तक घटता है। वक्र राउल्ट के नियम से धनात्मक विचलन दिखाता है क्योंकि प्रेक्षित वाष्प दाब आदर्श सीधी रेखा से अधिक है।
धनात्मक विचलन तब होता है जब $L-M$ अन्योन्यक्रियाएं $L-L$ और $M-M$ अन्योन्यक्रियाओं की तुलना में कमजोर होती हैं। अतः,कथन $A$ सही है।
राउल्ट के नियम का पालन तब होता है जब विलयन शुद्ध अवस्था के करीब पहुंचता है (अर्थात $x_L \rightarrow 1$ या $x_M \rightarrow 0$)। इसलिए,कथन $C$ सही है।
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18
ChemistryMediumMCQIIT JEE · 2017
ऑक्सोएसिड $HClO_4$ और $HClO$ के बारे में सही कथन है(हैं):
$[A]$ $HClO_4$,$HClO$ की तुलना में अधिक अम्लीय है क्योंकि इसके ऋणायन (anion) का अनुनाद स्थिरीकरण (resonance stabilization) होता है।
$[B]$ $HClO_4$,$Cl_2$ और $H_2O$ के बीच अभिक्रिया में बनता है।
$[C]$ $HClO_4$ और $HClO$ दोनों में केंद्रीय परमाणु $sp^3$ संकरित है।
$[D]$ $HClO_4$ का संयुग्मी क्षार (conjugate base),$H_2O$ की तुलना में दुर्बल क्षार है।
$[A]$ $HClO_4$,$HClO$ की तुलना में अधिक अम्लीय है क्योंकि इसके ऋणायन (anion) का अनुनाद स्थिरीकरण (resonance stabilization) होता है।
$[B]$ $HClO_4$,$Cl_2$ और $H_2O$ के बीच अभिक्रिया में बनता है।
$[C]$ $HClO_4$ और $HClO$ दोनों में केंद्रीय परमाणु $sp^3$ संकरित है।
$[D]$ $HClO_4$ का संयुग्मी क्षार (conjugate base),$H_2O$ की तुलना में दुर्बल क्षार है।
A
$B, C, D$
B
$A, C, D$
C
$B, C$
D
$C, D$
Solution
(B) कथन $[A]$ सही है: $HClO_4$,$HClO$ की तुलना में बहुत अधिक शक्तिशाली अम्ल है क्योंकि परक्लोरेट ऋणायन $(ClO_4^-)$ अत्यधिक अनुनाद-स्थिर है,जबकि हाइपोक्लोराइट ऋणायन $(ClO^-)$ नहीं है।
कथन $[B]$ गलत है: $Cl_2$ और $H_2O$ के बीच अभिक्रिया से $HCl$ और $HOCl$ $(HClO)$ बनते हैं,न कि $HClO_4$।
कथन $[C]$ सही है: $HClO_4$ में,केंद्रीय $Cl$ परमाणु $sp^3$ संकरित है ($4$ सिग्मा बंध)। $HClO$ में भी,केंद्रीय $Cl$ परमाणु $sp^3$ संकरित है ($2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म और $2$ सिग्मा बंध)।
कथन $[D]$ सही है: चूंकि $HClO_4$ एक बहुत शक्तिशाली अम्ल है,इसलिए इसका संयुग्मी क्षार $ClO_4^-$ एक अत्यंत दुर्बल क्षार है,जो $H_2O$ से भी दुर्बल है।
कथन $[B]$ गलत है: $Cl_2$ और $H_2O$ के बीच अभिक्रिया से $HCl$ और $HOCl$ $(HClO)$ बनते हैं,न कि $HClO_4$।
कथन $[C]$ सही है: $HClO_4$ में,केंद्रीय $Cl$ परमाणु $sp^3$ संकरित है ($4$ सिग्मा बंध)। $HClO$ में भी,केंद्रीय $Cl$ परमाणु $sp^3$ संकरित है ($2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म और $2$ सिग्मा बंध)।
कथन $[D]$ सही है: चूंकि $HClO_4$ एक बहुत शक्तिशाली अम्ल है,इसलिए इसका संयुग्मी क्षार $ClO_4^-$ एक अत्यंत दुर्बल क्षार है,जो $H_2O$ से भी दुर्बल है।
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ChemistryMediumMCQIIT JEE · 2017
समूह $17$ के तत्वों के $X_2$ अणुओं का रंग समूह में ऊपर से नीचे जाने पर धीरे-धीरे पीले से बैंगनी रंग में बदल जाता है। इसका कारण क्या है?
[$A$] कमरे के तापमान पर $X_2$ की भौतिक अवस्था समूह में नीचे जाने पर गैस से ठोस में बदल जाती है
[$B$] समूह में नीचे जाने पर $HOMO-LUMO$ अंतराल में कमी
[$C$] समूह में नीचे जाने पर $\pi^*-\sigma^*$ अंतराल में कमी
[$D$] समूह में नीचे जाने पर आयनन ऊर्जा में कमी
[$A$] कमरे के तापमान पर $X_2$ की भौतिक अवस्था समूह में नीचे जाने पर गैस से ठोस में बदल जाती है
[$B$] समूह में नीचे जाने पर $HOMO-LUMO$ अंतराल में कमी
[$C$] समूह में नीचे जाने पर $\pi^*-\sigma^*$ अंतराल में कमी
[$D$] समूह में नीचे जाने पर आयनन ऊर्जा में कमी
A
$A, C$
B
$A, B$
C
$B, C$
D
$B, D$
Solution
(C) हैलोजन का रंग दृश्य क्षेत्र में प्रकाश के अवशोषण के कारण होता है,जो एक इलेक्ट्रॉन को उच्चतम अधिकृत आणविक कक्षक $(HOMO)$ से निम्नतम रिक्त आणविक कक्षक $(LUMO)$ में उत्तेजित करता है।
$X_2$ अणुओं के लिए,$HOMO$ $\pi^*$ कक्षक है और $LUMO$ $\sigma^*$ कक्षक है।
जैसे-जैसे हम समूह में $F_2$ से $I_2$ की ओर नीचे जाते हैं,परमाणुओं का आकार बढ़ता है,जिससे $\pi^*$ और $\sigma^*$ कक्षकों के बीच ऊर्जा अंतराल कम हो जाता है।
$HOMO-LUMO$ अंतराल में यह कमी समूह में नीचे जाने पर कम ऊर्जा (लंबी तरंग दैर्ध्य) वाले प्रकाश के अवशोषण की अनुमति देती है,जिसके परिणामस्वरूप रंग पीले से बैंगनी में बदल जाता है।
अतः,कथन $B$ और $C$ दोनों एक ही भौतिक घटना का वर्णन करते हैं।
$X_2$ अणुओं के लिए,$HOMO$ $\pi^*$ कक्षक है और $LUMO$ $\sigma^*$ कक्षक है।
जैसे-जैसे हम समूह में $F_2$ से $I_2$ की ओर नीचे जाते हैं,परमाणुओं का आकार बढ़ता है,जिससे $\pi^*$ और $\sigma^*$ कक्षकों के बीच ऊर्जा अंतराल कम हो जाता है।
$HOMO-LUMO$ अंतराल में यह कमी समूह में नीचे जाने पर कम ऊर्जा (लंबी तरंग दैर्ध्य) वाले प्रकाश के अवशोषण की अनुमति देती है,जिसके परिणामस्वरूप रंग पीले से बैंगनी में बदल जाता है।
अतः,कथन $B$ और $C$ दोनों एक ही भौतिक घटना का वर्णन करते हैं।
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20
ChemistryMediumMCQIIT JEE · 2017
एक दुर्बल मोनोबेसिक अम्ल के $0.0015 \ M$ जलीय विलयन की चालकता का निर्धारण प्लेटिनाइज्ड $Pt$ इलेक्ट्रोड वाले चालकता सेल का उपयोग करके किया गया था। इलेक्ट्रोड के बीच की दूरी $120 \ cm$ है और अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल $1 \ cm^2$ है। इस विलयन की चालकता $5 \times 10^{-7} \ S$ पाई गई। विलयन का $pH$ $4$ है। जलीय विलयन में इस दुर्बल मोनोबेसिक अम्ल की सीमित मोलर चालकता $\left(\Lambda_{m}^0\right)$ का मान $Z \times 10^2 \ S \ cm^{2} \ mol^{-1}$ है। $Z$ का मान है
A
$4$
B
$7$
C
$6$
D
$5$
Solution
(C) सेल स्थिरांक $G^* = \frac{\ell}{a} = \frac{120 \ cm}{1 \ cm^2} = 120 \ cm^{-1}$ है।
चालकता $\kappa = G \times G^* = 5 \times 10^{-7} \ S \times 120 \ cm^{-1} = 6 \times 10^{-5} \ S \ cm^{-1}$ है।
सांद्रता $C$ पर मोलर चालकता $\Lambda_{m}^{c} = \frac{\kappa \times 1000}{C} = \frac{6 \times 10^{-5} \times 1000}{0.0015} = 40 \ S \ cm^2 \ mol^{-1}$ है।
दुर्बल अम्ल के लिए,$pH = 4 \implies [H^+] = 10^{-4} \ M$ है। चूँकि $[H^+] = C \alpha$ है,वियोजन की मात्रा $\alpha = \frac{10^{-4}}{0.0015} = \frac{1}{15}$ है।
संबंध $\alpha = \frac{\Lambda_{m}^{c}}{\Lambda_{m}^0}$ का उपयोग करते हुए,$\Lambda_{m}^0 = \frac{\Lambda_{m}^{c}}{\alpha} = \frac{40}{1/15} = 600 \ S \ cm^2 \ mol^{-1}$ प्राप्त होता है।
दिया गया है कि $\Lambda_{m}^0 = Z \times 10^2 \ S \ cm^2 \ mol^{-1}$,इसलिए $Z \times 10^2 = 600$,जिसका अर्थ है $Z = 6$।
चालकता $\kappa = G \times G^* = 5 \times 10^{-7} \ S \times 120 \ cm^{-1} = 6 \times 10^{-5} \ S \ cm^{-1}$ है।
सांद्रता $C$ पर मोलर चालकता $\Lambda_{m}^{c} = \frac{\kappa \times 1000}{C} = \frac{6 \times 10^{-5} \times 1000}{0.0015} = 40 \ S \ cm^2 \ mol^{-1}$ है।
दुर्बल अम्ल के लिए,$pH = 4 \implies [H^+] = 10^{-4} \ M$ है। चूँकि $[H^+] = C \alpha$ है,वियोजन की मात्रा $\alpha = \frac{10^{-4}}{0.0015} = \frac{1}{15}$ है।
संबंध $\alpha = \frac{\Lambda_{m}^{c}}{\Lambda_{m}^0}$ का उपयोग करते हुए,$\Lambda_{m}^0 = \frac{\Lambda_{m}^{c}}{\alpha} = \frac{40}{1/15} = 600 \ S \ cm^2 \ mol^{-1}$ प्राप्त होता है।
दिया गया है कि $\Lambda_{m}^0 = Z \times 10^2 \ S \ cm^2 \ mol^{-1}$,इसलिए $Z \times 10^2 = 600$,जिसका अर्थ है $Z = 6$।
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21
ChemistryMediumMCQIIT JEE · 2017
एक शुद्ध पदार्थ के क्रिस्टलीय ठोस की संरचना फलक-केंद्रित घनीय $(FCC)$ है और इसके सेल की कोर की लंबाई $400 \ pm$ है। यदि क्रिस्टल में पदार्थ का घनत्व $8 \ g \ cm^{-3}$ है, तो क्रिस्टल के $256 \ g$ में उपस्थित परमाणुओं की संख्या $N \times 10^{24}$ है। $N$ का मान क्या है?
A
$8$
B
$9$
C
$2$
D
$1$
Solution
(C) फलक-केंद्रित घनीय $(FCC)$ संरचना के लिए, प्रति इकाई सेल परमाणुओं की संख्या $(Z)$ $4$ होती है।
घनत्व का सूत्र $d = \frac{Z \times M}{N_A \times a^3}$ है, जहाँ $a = 400 \ pm = 400 \times 10^{-10} \ cm$ है।
मान रखने पर: $8 = \frac{4 \times M}{6.022 \times 10^{23} \times (400 \times 10^{-10})^3}$.
मोलर द्रव्यमान $(M)$ के लिए हल करने पर: $M = 76.8 \ g \ mol^{-1}$ प्राप्त होता है।
$256 \ g$ में परमाणुओं की संख्या = $\frac{256}{76.8} \times 6.022 \times 10^{23} = 2.007 \times 10^{24}$।
अतः, $N = 2$।
घनत्व का सूत्र $d = \frac{Z \times M}{N_A \times a^3}$ है, जहाँ $a = 400 \ pm = 400 \times 10^{-10} \ cm$ है।
मान रखने पर: $8 = \frac{4 \times M}{6.022 \times 10^{23} \times (400 \times 10^{-10})^3}$.
मोलर द्रव्यमान $(M)$ के लिए हल करने पर: $M = 76.8 \ g \ mol^{-1}$ प्राप्त होता है।
$256 \ g$ में परमाणुओं की संख्या = $\frac{256}{76.8} \times 6.022 \times 10^{23} = 2.007 \times 10^{24}$।
अतः, $N = 2$।
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22
ChemistryMediumMCQIIT JEE · 2017
स्तंभ $1$,$2$,और $3$ में क्रमशः प्रारंभिक पदार्थ,अभिक्रिया की शर्तें और अभिक्रिया के प्रकार दिए गए हैं।
$(1)$ बेंजोइक एसिड के संश्लेषण के लिए,एकमात्र $CORRECT$ संयोजन है
$[A] (III) (iv) (R)$ $[B] (IV) (ii) (P)$ $[C] (I) (iv) (Q)$ $[D] (II) (i) (S)$
$(2)$ एकमात्र $CORRECT$ संयोजन जिसमें अभिक्रिया रेडिकल तंत्र के माध्यम से आगे बढ़ती है,वह है
$[A] (I) (ii) (R)$ $[B] (II) (iii) (R)$ $[C] (III) (ii) (P)$ $[D] (IV) (i) (Q)$
$(3)$ एकमात्र $CORRECT$ संयोजन जो दो अलग-अलग कार्बोक्सिलिक एसिड देता है,वह है
$[A] (IV) (iii) (Q)$ $[B] (III) (iii) (P)$ $[C] (II) (iv) (R)$ $[D] (I) (i) (S)$
| $Column-1$ | $Column-2$ | $Column-3$ |
| $(I)$ टोल्यूनि | $(i)$ $NaOH / Br_2$ | $(P)$ संघनन |
| $(II)$ एसीटोफेनोन | $(ii)$ $Br_2 / h\nu$ | $(Q)$ कार्बोक्सिलेशन |
| $(III)$ बेंजल्डिहाइड | $(iii)$ $(CH_3CO)_2O / CH_3COOK$ | $(R)$ प्रतिस्थापन |
| $(IV)$ फिनोल | $(iv)$ $NaOH / CO_2$ | $(S)$ हेलोफॉर्म |
$(1)$ बेंजोइक एसिड के संश्लेषण के लिए,एकमात्र $CORRECT$ संयोजन है
$[A] (III) (iv) (R)$ $[B] (IV) (ii) (P)$ $[C] (I) (iv) (Q)$ $[D] (II) (i) (S)$
$(2)$ एकमात्र $CORRECT$ संयोजन जिसमें अभिक्रिया रेडिकल तंत्र के माध्यम से आगे बढ़ती है,वह है
$[A] (I) (ii) (R)$ $[B] (II) (iii) (R)$ $[C] (III) (ii) (P)$ $[D] (IV) (i) (Q)$
$(3)$ एकमात्र $CORRECT$ संयोजन जो दो अलग-अलग कार्बोक्सिलिक एसिड देता है,वह है
$[A] (IV) (iii) (Q)$ $[B] (III) (iii) (P)$ $[C] (II) (iv) (R)$ $[D] (I) (i) (S)$
A
$D, A, C$
B
$D, B$
C
$D, A$
D
$D, A, B$
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23
ChemistryEasyMCQIIT JEE · 2017
शुद्ध जल $273 \ K$ और $1 \ bar$ पर जम जाता है। $500 \ g$ जल में $34.5 \ g$ इथेनॉल मिलाने पर विलयन का हिमांक बदल जाता है। जल के लिए हिमांक अवनमन स्थिरांक $2 \ K \ kg \ mol^{-1}$ का उपयोग करें। नीचे दिए गए चित्र वाष्प दाब $(V.P.)$ बनाम तापमान $(T)$ के आलेख दर्शाते हैं। [इथेनॉल का आणविक द्रव्यमान $46 \ g \ mol^{-1}$ है]। निम्नलिखित में से कौन सा विकल्प हिमांक में परिवर्तन को दर्शाता है?
A
$C, B$
B
$C, A$
C
$A, B$
D
$C, B, A$
Solution
(C) विलयन की मोललता $(m)$ की गणना इस प्रकार की जाती है:
$m = \frac{\text{विलेय के मोल}}{\text{विलायक का द्रव्यमान (kg में)}} = \frac{34.5 \ g / 46 \ g \ mol^{-1}}{0.5 \ kg} = \frac{0.75 \ mol}{0.5 \ kg} = 1.5 \ m$.
हिमांक में अवनमन $(\Delta T_f)$ इस प्रकार है:
$\Delta T_f = K_f \times m = 2 \ K \ kg \ mol^{-1} \times 1.5 \ mol \ kg^{-1} = 3 \ K$.
विलयन का नया हिमांक $273 \ K - 3 \ K = 270 \ K$ है।
दिए गए आलेखों में,हिमांक वह तापमान है जहाँ विलयन का वाष्प दाब वक्र बर्फ के वाष्प दाब वक्र को काटता है। $270 \ K$ के हिमांक के लिए,प्रतिच्छेदन $270 \ K$ पर होना चाहिए। आलेख $(A)$ और आलेख $(C)$ दोनों $270 \ K$ पर प्रतिच्छेदन दर्शाते हैं।
$m = \frac{\text{विलेय के मोल}}{\text{विलायक का द्रव्यमान (kg में)}} = \frac{34.5 \ g / 46 \ g \ mol^{-1}}{0.5 \ kg} = \frac{0.75 \ mol}{0.5 \ kg} = 1.5 \ m$.
हिमांक में अवनमन $(\Delta T_f)$ इस प्रकार है:
$\Delta T_f = K_f \times m = 2 \ K \ kg \ mol^{-1} \times 1.5 \ mol \ kg^{-1} = 3 \ K$.
विलयन का नया हिमांक $273 \ K - 3 \ K = 270 \ K$ है।
दिए गए आलेखों में,हिमांक वह तापमान है जहाँ विलयन का वाष्प दाब वक्र बर्फ के वाष्प दाब वक्र को काटता है। $270 \ K$ के हिमांक के लिए,प्रतिच्छेदन $270 \ K$ पर होना चाहिए। आलेख $(A)$ और आलेख $(C)$ दोनों $270 \ K$ पर प्रतिच्छेदन दर्शाते हैं।
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24
ChemistryMediumMCQIIT JEE · 2017
निम्नलिखित यौगिकों में क्षारीयता का क्रम क्या है?
A
$II > I > IV > III$
B
$IV > II > III > I$
C
$IV > I > II > III$
D
$I > IV > III > II$
Solution
(C) यौगिक की क्षारीयता उसके संयुग्मी अम्ल (conjugate acid) की स्थिरता पर निर्भर करती है। अधिक स्थिर संयुग्मी अम्ल का अर्थ है अधिक क्षारीय यौगिक।
$IV$ (गुआनिडीन) सबसे अधिक क्षारीय है क्योंकि इसका संयुग्मी अम्ल तीन समान विहित रूपों (canonical forms) के साथ अनुनाद (resonance) द्वारा स्थिर होता है।
$I$ (एसीटामिडीन) इसके बाद सबसे अधिक क्षारीय है क्योंकि इसका संयुग्मी अम्ल दो समान विहित रूपों के साथ अनुनाद द्वारा स्थिर होता है।
$II$ ($2$-इमिडाज़ोलिन),$III$ (इमिडाज़ोल) से अधिक क्षारीय है क्योंकि $II$ में एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) $sp^3$ संकरित कक्षक में होता है,जबकि $III$ में,एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म एरोमैटिक सेक्सटेट का हिस्सा होता है और प्रोटोनेशन के लिए कम उपलब्ध होता है।
अतः,क्षारीयता का क्रम $IV > I > II > III$ है।
$IV$ (गुआनिडीन) सबसे अधिक क्षारीय है क्योंकि इसका संयुग्मी अम्ल तीन समान विहित रूपों (canonical forms) के साथ अनुनाद (resonance) द्वारा स्थिर होता है।
$I$ (एसीटामिडीन) इसके बाद सबसे अधिक क्षारीय है क्योंकि इसका संयुग्मी अम्ल दो समान विहित रूपों के साथ अनुनाद द्वारा स्थिर होता है।
$II$ ($2$-इमिडाज़ोलिन),$III$ (इमिडाज़ोल) से अधिक क्षारीय है क्योंकि $II$ में एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) $sp^3$ संकरित कक्षक में होता है,जबकि $III$ में,एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म एरोमैटिक सेक्सटेट का हिस्सा होता है और प्रोटोनेशन के लिए कम उपलब्ध होता है।
अतः,क्षारीयता का क्रम $IV > I > II > III$ है।
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25
ChemistryMediumMCQIIT JEE · 2017
सतह के गुणों के बारे में सही कथन है(हैं):
A
$A, B$
B
$A, C$
C
$A, D$
D
$A, B, C$
Solution
(A) $1$. अधिशोषण एक स्वतःस्फूर्त प्रक्रिया है और यह ऊष्माक्षेपी $(\Delta H < 0)$ होती है। चूंकि गैस के अणु सतह पर अधिशोषित होते हैं,उनकी यादृच्छिकता कम हो जाती है,जिससे एन्ट्रॉपी में कमी $(\Delta S < 0)$ आती है। अतः,कथन $[A]$ सही है.
$2$. ठोस अधिशोषक पर गैस के अधिशोषण की सीमा उसके क्रांतिक तापमान $(T_c)$ के सीधे आनुपातिक होती है। चूंकि $T_c(\text{ethane}) = 563 \ K > T_c(\text{nitrogen}) = 126 \ K$,इसलिए इथेन अधिक आसानी से अधिशोषित होता है। अतः,कथन $[B]$ सही है.
$3$. बादल एक एयरोसोल है जिसमें तरल की बूंदें गैस में परिक्षिप्त होती हैं। पायस (इमल्शन) तरल में तरल का कोलाइड है। अतः,कथन $[C]$ गलत है.
$4$. ब्राउनियन गति कणों के आकार और माध्यम की श्यानता दोनों पर निर्भर करती है। छोटे कण अधिक तीव्र गति प्रदर्शित करते हैं। अतः,कथन $[D]$ गलत है.
$2$. ठोस अधिशोषक पर गैस के अधिशोषण की सीमा उसके क्रांतिक तापमान $(T_c)$ के सीधे आनुपातिक होती है। चूंकि $T_c(\text{ethane}) = 563 \ K > T_c(\text{nitrogen}) = 126 \ K$,इसलिए इथेन अधिक आसानी से अधिशोषित होता है। अतः,कथन $[B]$ सही है.
$3$. बादल एक एयरोसोल है जिसमें तरल की बूंदें गैस में परिक्षिप्त होती हैं। पायस (इमल्शन) तरल में तरल का कोलाइड है। अतः,कथन $[C]$ गलत है.
$4$. ब्राउनियन गति कणों के आकार और माध्यम की श्यानता दोनों पर निर्भर करती है। छोटे कण अधिक तीव्र गति प्रदर्शित करते हैं। अतः,कथन $[D]$ गलत है.
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26
ChemistryAdvancedMCQIIT JEE · 2017
एक द्वि-आण्विक अभिक्रिया में,त्रिविम कारक (steric factor) $P$ को प्रयोगात्मक रूप से $4.5$ निर्धारित किया गया था। निम्नलिखित में से सही विकल्प है/हैं
$[A]$ अभिक्रिया की सक्रियण ऊर्जा त्रिविम कारक के मान से अप्रभावित रहती है
$[B]$ प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित आवृत्ति कारक (frequency factor) का मान आर्हेनियस समीकरण द्वारा अनुमानित मान से अधिक है
$[C]$ चूंकि $P=4.5$ है,इसलिए अभिक्रिया तब तक आगे नहीं बढ़ेगी जब तक कि एक प्रभावी उत्प्रेरक का उपयोग न किया जाए
$[D]$ आर्हेनियस समीकरण द्वारा अनुमानित आवृत्ति कारक का मान प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित मान से अधिक है
$[A]$ अभिक्रिया की सक्रियण ऊर्जा त्रिविम कारक के मान से अप्रभावित रहती है
$[B]$ प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित आवृत्ति कारक (frequency factor) का मान आर्हेनियस समीकरण द्वारा अनुमानित मान से अधिक है
$[C]$ चूंकि $P=4.5$ है,इसलिए अभिक्रिया तब तक आगे नहीं बढ़ेगी जब तक कि एक प्रभावी उत्प्रेरक का उपयोग न किया जाए
$[D]$ आर्हेनियस समीकरण द्वारा अनुमानित आवृत्ति कारक का मान प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित मान से अधिक है
A
$A, B$
B
$A, C$
C
$A, D$
D
$A, B, C$
Solution
(A) टक्कर सिद्धांत (collision theory) के अनुसार,दर स्थिरांक $k = P \cdot Z \cdot e^{-E_a/RT}$ द्वारा दिया जाता है,जहाँ $P$ त्रिविम कारक है और $Z$ टक्कर आवृत्ति है।
प्रयोगात्मक आवृत्ति कारक $A_{exp} = P \cdot Z$ है।
आर्हेनियस समीकरण आवृत्ति कारक का अनुमान $A_{calc} = Z$ के रूप में करता है।
यहाँ $P = 4.5$ $(> 1)$ है,इसलिए $A_{exp} = 4.5 \cdot Z$ होगा,जिसका अर्थ है कि $A_{exp} > A_{calc}$। अतः,विकल्प $[B]$ सही है।
सक्रियण ऊर्जा $E_a$ एक ऊर्जा अवरोध है और यह त्रिविम कारक $P$ से स्वतंत्र है। अतः,विकल्प $[A]$ सही है।
विकल्प $[C]$ गलत है क्योंकि $P > 1$ वाली अभिक्रिया उत्प्रेरक के बिना भी हो सकती है।
विकल्प $[D]$ गलत है क्योंकि प्रयोगात्मक मान अधिक है,कम नहीं।
प्रयोगात्मक आवृत्ति कारक $A_{exp} = P \cdot Z$ है।
आर्हेनियस समीकरण आवृत्ति कारक का अनुमान $A_{calc} = Z$ के रूप में करता है।
यहाँ $P = 4.5$ $(> 1)$ है,इसलिए $A_{exp} = 4.5 \cdot Z$ होगा,जिसका अर्थ है कि $A_{exp} > A_{calc}$। अतः,विकल्प $[B]$ सही है।
सक्रियण ऊर्जा $E_a$ एक ऊर्जा अवरोध है और यह त्रिविम कारक $P$ से स्वतंत्र है। अतः,विकल्प $[A]$ सही है।
विकल्प $[C]$ गलत है क्योंकि $P > 1$ वाली अभिक्रिया उत्प्रेरक के बिना भी हो सकती है।
विकल्प $[D]$ गलत है क्योंकि प्रयोगात्मक मान अधिक है,कम नहीं।
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27
ChemistryMediumMCQIIT JEE · 2017
निम्नलिखित यौगिकों के लिए,न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन अभिक्रियाओं के संबंध में सही कथन है(हैं):
$I$: बेंजाइल ब्रोमाइड $(C_6H_5CH_2Br)$
$II$: साइक्लोहेक्सिलमिथाइल ब्रोमाइड $(C_6H_{11}CH_2Br)$
$III$: टर्ट-ब्यूटाइल ब्रोमाइड $((CH_3)_3CBr)$
$IV$: $1-$फेनिलएथिल ब्रोमाइड $(C_6H_5CH(CH_3)Br)$
$A$. $I$ और $III$ $S_{N}1$ क्रियाविधि का पालन करते हैं
$B$. $I$ और $II$ $S_{N}2$ क्रियाविधि का पालन करते हैं
$C$. यौगिक $IV$ विन्यास का प्रतिपन्न (inversion) दर्शाता है
$D$. $I$,$III$ और $IV$ के लिए अभिक्रियाशीलता का क्रम: $IV > I > III$ है
$I$: बेंजाइल ब्रोमाइड $(C_6H_5CH_2Br)$
$II$: साइक्लोहेक्सिलमिथाइल ब्रोमाइड $(C_6H_{11}CH_2Br)$
$III$: टर्ट-ब्यूटाइल ब्रोमाइड $((CH_3)_3CBr)$
$IV$: $1-$फेनिलएथिल ब्रोमाइड $(C_6H_5CH(CH_3)Br)$
$A$. $I$ और $III$ $S_{N}1$ क्रियाविधि का पालन करते हैं
$B$. $I$ और $II$ $S_{N}2$ क्रियाविधि का पालन करते हैं
$C$. यौगिक $IV$ विन्यास का प्रतिपन्न (inversion) दर्शाता है
$D$. $I$,$III$ और $IV$ के लिए अभिक्रियाशीलता का क्रम: $IV > I > III$ है
A
$A, C$
B
$A, B$
C
$A, D$
D
$A, B, C, D$
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28
ChemistryMediumMCQIIT JEE · 2017
यौगिक $P$ और $R$ का ओजोनोलिसिस करने पर क्रमशः $Q$ और $S$ प्राप्त होते हैं। $Q$ और $S$ का आणविक सूत्र $C_8H_8O$ है। $Q$ कैनिज़ारो अभिक्रिया देता है लेकिन हेलोफॉर्म अभिक्रिया नहीं देता है,जबकि $S$ हेलोफॉर्म अभिक्रिया देता है लेकिन कैनिज़ारो अभिक्रिया नहीं देता है।
$(i)$ $P \xrightarrow[\text{ii) } Zn / H_2O]{\text{i) } O_3 / CH_2Cl_2} \underset{(C_8H_8O)}{Q}$
$(ii)$ $R \xrightarrow[\text{ii) } Zn / H_2O]{\text{i) } O_3 / CH_2Cl_2} \underset{(C_8H_8O)}{S}$
$P$ और $R$ के उपयुक्त संयोजन वाला विकल्प(विकल्पों) कौन सा(से) है(हैं)?
$(i)$ $P \xrightarrow[\text{ii) } Zn / H_2O]{\text{i) } O_3 / CH_2Cl_2} \underset{(C_8H_8O)}{Q}$
$(ii)$ $R \xrightarrow[\text{ii) } Zn / H_2O]{\text{i) } O_3 / CH_2Cl_2} \underset{(C_8H_8O)}{S}$
$P$ और $R$ के उपयुक्त संयोजन वाला विकल्प(विकल्पों) कौन सा(से) है(हैं)?
A
$A, C$
B
$A, D$
C
$A, B$
D
$A, C, D$
Solution
(C) $1$. $Q$ का आणविक सूत्र $C_8H_8O$ है। यह कैनिज़ारो अभिक्रिया देता है लेकिन हेलोफॉर्म अभिक्रिया नहीं देता है। इसका अर्थ है कि $Q$ एक ऐसा एल्डिहाइड है जिसमें $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु नहीं है (जैसे,$p$-मिथाइलबेन्ज़ाल्डिहाइड)।
$2$. $S$ का आणविक सूत्र $C_8H_8O$ है। यह हेलोफॉर्म अभिक्रिया देता है लेकिन कैनिज़ारो अभिक्रिया नहीं देता है। इसका अर्थ है कि $S$ एक मिथाइल कीटोन है (जैसे,एसीटोफिनोन)।
$3$. विकल्पों का विश्लेषण:
- विकल्प $A$ में,$P$ $1$-मिथाइल$-4-$विनाइलबेन्जीन है,जिसका ओजोनोलिसिस $p$-मिथाइलबेन्ज़ाल्डिहाइड $(Q)$ देता है। $R$ $2$-फिनाइलप्रोपीन है,जिसका ओजोनोलिसिस एसीटोफिनोन $(S)$ देता है। दोनों मानदंड पूरे करते हैं।
$2$. $S$ का आणविक सूत्र $C_8H_8O$ है। यह हेलोफॉर्म अभिक्रिया देता है लेकिन कैनिज़ारो अभिक्रिया नहीं देता है। इसका अर्थ है कि $S$ एक मिथाइल कीटोन है (जैसे,एसीटोफिनोन)।
$3$. विकल्पों का विश्लेषण:
- विकल्प $A$ में,$P$ $1$-मिथाइल$-4-$विनाइलबेन्जीन है,जिसका ओजोनोलिसिस $p$-मिथाइलबेन्ज़ाल्डिहाइड $(Q)$ देता है। $R$ $2$-फिनाइलप्रोपीन है,जिसका ओजोनोलिसिस एसीटोफिनोन $(S)$ देता है। दोनों मानदंड पूरे करते हैं।
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29
ChemistryMediumMCQIIT JEE · 2017
$MnO_2$ की उत्प्रेरक मात्रा की उपस्थिति में $KClO_3$ को गर्म करने पर,गैस $W$ बनती है। $W$ की अधिक मात्रा सफेद फास्फोरस के साथ अभिक्रिया करके $X$ देती है। $X$ की $HNO_3$ के साथ अभिक्रिया $Y$ और $Z$ देती है।
$(1)$ $W$ और $X$ क्रमशः क्या हैं?
$[A]$ $O_3$ और $P_4O_6$
$[B]$ $O_2$ और $P_4O_6$
$[C]$ $O_2$ और $P_4O_{10}$
$[D]$ $O_3$ और $P_4O_{10}$
$(2)$ $Y$ और $Z$ क्रमशः क्या हैं?
$[A]$ $N_2O_3$ और $H_3PO_4$
$[B]$ $N_2O_5$ और $HPO_3$
$[C]$ $N_2O_4$ और $HPO_3$
$[D]$ $N_2O_4$ और $H_3PO_3$
प्रश्न $(1)$ और $(2)$ का उत्तर दें।
$(1)$ $W$ और $X$ क्रमशः क्या हैं?
$[A]$ $O_3$ और $P_4O_6$
$[B]$ $O_2$ और $P_4O_6$
$[C]$ $O_2$ और $P_4O_{10}$
$[D]$ $O_3$ और $P_4O_{10}$
$(2)$ $Y$ और $Z$ क्रमशः क्या हैं?
$[A]$ $N_2O_3$ और $H_3PO_4$
$[B]$ $N_2O_5$ और $HPO_3$
$[C]$ $N_2O_4$ और $HPO_3$
$[D]$ $N_2O_4$ और $H_3PO_3$
प्रश्न $(1)$ और $(2)$ का उत्तर दें।
A
$C, B$
B
$C, D$
C
$C, A$
D
$D, B$
Solution
(B) $2 KClO_3 \xrightarrow{MnO_2} 2 KCl + 3 O_2$ $(W)$
$P_4 + 5 O_2 \longrightarrow P_4O_{10}$ $(X)$
$P_4O_{10} + 4 HNO_3 \longrightarrow 4 HPO_3$ $(Z)$ $+ 2 N_2O_5$ $(Y)$
अतः,$W = O_2$,$X = P_4O_{10}$,$Y = N_2O_5$,और $Z = HPO_3$.
$P_4 + 5 O_2 \longrightarrow P_4O_{10}$ $(X)$
$P_4O_{10} + 4 HNO_3 \longrightarrow 4 HPO_3$ $(Z)$ $+ 2 N_2O_5$ $(Y)$
अतः,$W = O_2$,$X = P_4O_{10}$,$Y = N_2O_5$,और $Z = HPO_3$.
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ChemistryMediumMCQIIT JEE · 2017
यौगिक $P$ की $(C_2H_5)_2O$ में $CH_3MgBr$ (आधिक्य) के साथ अभिक्रिया और उसके बाद $H_2O$ मिलाने पर $Q$ प्राप्त होता है। यौगिक $Q$ की $0^{\circ}C$ पर $H_2SO_4$ के साथ अभिक्रिया कराने पर $R$ प्राप्त होता है। $R$ की $CH_2Cl_2$ में निर्जल $AlCl_3$ की उपस्थिति में $CH_3COCl$ के साथ अभिक्रिया और उसके बाद $H_2O$ के साथ उपचार करने पर यौगिक $S$ प्राप्त होता है [$P$ में $Et$ एथिल समूह है]।
$(1)$ उत्पाद $S$ क्या है?
$(2)$ अभिक्रियाएँ,$Q$ से $R$ और $R$ से $S$,क्या हैं?
प्रश्न $(1)$ और $(2)$ के उत्तर दें
$(1)$ उत्पाद $S$ क्या है?
$(2)$ अभिक्रियाएँ,$Q$ से $R$ और $R$ से $S$,क्या हैं?
| $A$. निर्जलीकरण और फ्रिडेल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन | $B$. एरोमैटिक सल्फोनेशन और फ्रिडेल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन |
| $C$. फ्रिडेल-क्राफ्ट्स एल्काइलेशन,निर्जलीकरण और फ्रिडेल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन | $D$. फ्रिडेल-क्राफ्ट्स एल्काइलेशन और फ्रिडेल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन |
प्रश्न $(1)$ और $(2)$ के उत्तर दें
A
$A, D$
B
$A, B$
C
$A, C, D$
D
$A, C$
Solution
(A, D) चरण $1$: $P$ की $CH_3MgBr$ (आधिक्य) के साथ अभिक्रिया और उसके बाद $H_2O$ मिलाने पर एस्टर समूह $(-CO_2Et)$ तृतीयक अल्कोहल $(-C(OH)(CH_3)_2)$ में परिवर्तित हो जाता है,जिससे यौगिक $Q$ बनता है।
चरण $2$: $0^{\circ}C$ पर $Q$ की $H_2SO_4$ के साथ अभिक्रिया कराने पर अल्कोहल का निर्जलीकरण होकर एल्कीन बनता है,जिसके बाद अंतःआणविक फ्रिडेल-क्राफ्ट्स एल्काइलेशन द्वारा इंडेन व्युत्पन्न $R$ बनता है।
चरण $3$: निर्जल $AlCl_3$ की उपस्थिति में $R$ की $CH_3COCl$ के साथ अभिक्रिया एक फ्रिडेल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन है,जो एरोमैटिक वलय पर एसेटाइल समूह $(-COCH_3)$ को जोड़कर यौगिक $S$ बनाती है।
अतः,उत्पाद $S$ संरचना $A$ के अनुरूप है,और अभिक्रिया क्रम $Q \rightarrow R$ में निर्जलीकरण और फ्रिडेल-क्राफ्ट्स एल्काइलेशन शामिल है,जबकि $R \rightarrow S$ में फ्रिडेल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन शामिल है। सही विकल्प $A$ और $D$ हैं।
चरण $2$: $0^{\circ}C$ पर $Q$ की $H_2SO_4$ के साथ अभिक्रिया कराने पर अल्कोहल का निर्जलीकरण होकर एल्कीन बनता है,जिसके बाद अंतःआणविक फ्रिडेल-क्राफ्ट्स एल्काइलेशन द्वारा इंडेन व्युत्पन्न $R$ बनता है।
चरण $3$: निर्जल $AlCl_3$ की उपस्थिति में $R$ की $CH_3COCl$ के साथ अभिक्रिया एक फ्रिडेल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन है,जो एरोमैटिक वलय पर एसेटाइल समूह $(-COCH_3)$ को जोड़कर यौगिक $S$ बनाती है।
अतः,उत्पाद $S$ संरचना $A$ के अनुरूप है,और अभिक्रिया क्रम $Q \rightarrow R$ में निर्जलीकरण और फ्रिडेल-क्राफ्ट्स एल्काइलेशन शामिल है,जबकि $R \rightarrow S$ में फ्रिडेल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन शामिल है। सही विकल्प $A$ और $D$ हैं।
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