IIT JEE 2023 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Hindi

(B) $pH = 7$ पर,लवण $MX$ का वियोजन $MX_{(s)} \rightleftharpoons M^+_{(aq)} + X^-_{(aq)}$ के अनुसार होता है। विलेयता $S_1 = \sqrt{K_{sp}} = 10^{-4} \ mol \ L^{-1}$,इसलिए $K_{sp} = 10^{-8}$ है।
$pH = 2$ पर,$[H^+] = 10^{-2} \ M$ है। लवण वियोजित होता है और $X^-$ आयन $H^+$ के साथ अभिक्रिया करता है: $X^-_{(aq)} + H^+_{(aq)} \rightleftharpoons HX_{(aq)}$.
इस अभिक्रिया के लिए साम्य स्थिरांक $K = \frac{1}{K_a}$ है।
कुल विलेयता $S = [M^+] = [X^-] + [HX] = 10^{-3} \ M$ है।
$K_{sp} = [M^+][X^-]$ से,$[X^-] = \frac{K_{sp}}{[M^+]} = \frac{10^{-8}}{10^{-3}} = 10^{-5} \ M$ प्राप्त होता है।
अतः,$[HX] = S - [X^-] = 10^{-3} - 10^{-5} \approx 10^{-3} \ M$ है।
$HX$ के निर्माण के लिए साम्य समीकरण का उपयोग करने पर: $K_a = \frac{[H^+][X^-]}{[HX]} = \frac{10^{-2} \times 10^{-5}}{10^{-3}} = 10^{-4}$ है।
इसलिए,$pK_a = -\log(10^{-4}) = 4$ है।

(D) अभिक्रिया है: $4(CH_3)_2SiCl_2 + 4H_2O \rightarrow ((CH_3)_2SiO)_4 + 8HCl$.
सबसे पहले,डाइमेथिलडाइक्लोरोसिलेन $(CH_3)_2SiCl_2$ का मोलर द्रव्यमान ज्ञात करें: $2(12) + 6(1) + 28 + 2(35.5) = 129 \ g \ mol^{-1}$.
$(CH_3)_2SiCl_2$ के मोलों की संख्या = $\frac{516 \ g}{129 \ g \ mol^{-1}} = 4 \ mol$.
स्टोइकोमेट्री के अनुसार,$4 \ mol$ $(CH_3)_2SiCl_2$ से $1 \ mol$ टेट्रामेरिक चक्रीय उत्पाद $X$ $(((CH_3)_2SiO)_4)$ प्राप्त होता है।
$X$ का मोलर द्रव्यमान = $8(12) + 24(1) + 4(28) + 4(16) = 296 \ g \ mol^{-1}$.
$X$ की सैद्धांतिक उपज = $1 \ mol \times 296 \ g \ mol^{-1} = 296 \ g$.
चूंकि प्रतिशत उपज $75 \%$ है,इसलिए प्राप्त $X$ का वास्तविक भार = $296 \ g \times \frac{75}{100} = 222 \ g$.

(C) दी गई गैस के लिए: $Z = 0.5$,$V_m = 0.4 \ dm^3 \ mol^{-1}$,$T = 800 \ K$,$P = x \ atm$.
संपीड्यता गुणांक का सूत्र $Z = \frac{P V_m}{R T}$ है।
मान रखने पर: $0.5 = \frac{x \times 0.4}{0.08 \times 800}$.
$0.5 = \frac{0.4x}{64}$ $\Rightarrow 0.4x = 32$ $\Rightarrow x = 80 \ atm$.
समान $T$ और $P$ पर आदर्श गैस व्यवहार के लिए,$PV_m = RT$.
$y = V_m = \frac{RT}{P} = \frac{0.08 \times 800}{80} = 0.8 \ dm^3 \ mol^{-1}$.
अतः,$\frac{x}{y} = \frac{80}{0.8} = 100$.

(D) $A \rightarrow B$ (उत्क्रमणीय रुद्धोष्म प्रक्रिया) के लिए:
$T_1 V_1^{\gamma-1} = T_2 V_2^{\gamma-1}$
दिया गया है: $T_1 = 600 \ K$,$T_2 = 60 \ K$,$V_1 = 10 \ m^3$,और $\gamma = \frac{C_p}{C_v} = \frac{5/2 R}{3/2 R} = 5/3$.
$600 \times (10)^{5/3 - 1} = 60 \times (V_2)^{5/3 - 1}$
$10 = (V_2 / 10)^{2/3}$ $\Rightarrow 10^{3/2} = V_2 / 10$ $\Rightarrow V_2 = 10^{5/2}$.
कुल प्रक्रिया के लिए:
$q_{total} = q_{AB} + q_{BC} = R T_2 \ln 10$.
चूंकि $A \rightarrow B$ रुद्धोष्म है,$q_{AB} = 0$.
$q_{BC} = n R T_2 \ln(V_3 / V_2) = 1 \times R \times 60 \times \ln(V_3 / 10^{5/2}) = 60 R \ln 10$.
$\ln(V_3 / 10^{5/2}) = \ln 10 \Rightarrow V_3 / 10^{5/2} = 10$.
$V_3 = 10 \times 10^{5/2} = 10^{7/2}$.
दोनों तरफ $\log$ लेने पर:
$\log V_3 = 7/2 \log 10 = 3.5$.
अतः,$2 \log V_3 = 2 \times 3.5 = 7$.

(C) $T_1 \text{ K}$ पर: $A_{(g)} \rightleftharpoons P_{(g)}$
$t=0$: $6 \quad 0$
$t=\infty$: $6-4=2 \quad 4$ (ग्राफ से)
$\Rightarrow K_{c_1} = \frac{4}{2} = 2$
$T_2 \text{ K}$ पर: $A_{(g)} \rightleftharpoons P_{(g)}$
$t=0$: $6 \quad 0$
$t=\infty$: $6-2=4 \quad 2$ (ग्राफ से)
$\Rightarrow K_{c_2} = \frac{2}{4} = \frac{1}{2}$
चूंकि $\Delta n_g = 0$,इसलिए $K_p = K_c$ है।
$\Delta G_2^{\Theta} = -RT_2 \ln K_{p_2} = -RT_2 \ln \frac{1}{2} = RT_2 \ln 2$
$\Delta G_1^{\Theta} = -RT_1 \ln K_{p_1} = -R(2T_2) \ln 2 = -2RT_2 \ln 2$
$\Delta G_2^{\Theta} - \Delta G_1^{\Theta} = RT_2 \ln 2 - (-2RT_2 \ln 2) = 3RT_2 \ln 2 = RT_2 \ln 2^3 = RT_2 \ln 8$
दिया गया है $\Delta G_2^{\Theta} - \Delta G_1^{\Theta} = RT_2 \ln x$,इसलिए $x = 8$.

(C) $F_2$ अणु में $18$ इलेक्ट्रॉन होते हैं। आणविक कक्षक विन्यास है: $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \sigma 2p_z^2, \pi 2p_x^2 = \pi 2p_y^2, \pi^* 2p_x^2 = \pi^* 2p_y^2$।
$F_2$ अणु में,उच्च परमाणु क्रमांक $(Z > 7)$ वाले तत्वों के लिए $s-p$ मिश्रण के अभाव के कारण $\sigma 2p_z$ कक्षक की ऊर्जा $\pi 2p_x$ और $\pi 2p_y$ कक्षकों से कम होती है।
दिए गए विकल्पों की तुलना $F_2$ के मानक आणविक कक्षक आरेख से करने पर,विकल्प $C$ ऊर्जा स्तरों और इलेक्ट्रॉन भरने के सही क्रम को दर्शाता है।

(B) अभिक्रिया के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$2 KMnO_4 + 5 H_2S + 3 H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4 + 2 MnSO_4 + 5 S + 8 H_2O$
$5$ मोल $H_2S$ के लिए,स्टॉइकियोमेट्री संतुलित समीकरण के समान ही रहती है।
अतः,$x = 8$ मोल $H_2O$ उत्पन्न होते हैं।
इस रेडॉक्स अभिक्रिया में,$S^{2-}$ का $S^0$ में ऑक्सीकरण होता है (प्रति $H_2S$ अणु $2$ इलेक्ट्रॉनों की हानि)।
$5$ मोल $H_2S$ के लिए,शामिल कुल इलेक्ट्रॉन $y = 5 \times 2 = 10$ हैं।
इसलिए,$(x + y) = 8 + 10 = 18$।

(C) $sp^3$ संकरित केंद्रीय परमाणु वाली प्रजातियों की संख्या निर्धारित करने के लिए,हम प्रत्येक के लिए स्टेरिक नंबर $(SN)$ की गणना करते हैं:
$SN = \frac{1}{2} (V + M - C + A)$,जहाँ $V$ संयोजी इलेक्ट्रॉन है,$M$ एकसंयोजक परमाणु है,$C$ धनायन आवेश है,और $A$ ऋणायन आवेश है।
$1$. $[I_3]^{+}: SN = \frac{1}{2}(7 + 2 - 1) = 4 \rightarrow sp^3$
$2$. $[SiO_4]^{4-}: SN = \frac{1}{2}(4 + 4 + 4) = 4 \rightarrow sp^3$
$3$. $SO_2Cl_2: SN = \frac{1}{2}(6 + 2) = 4 \rightarrow sp^3$
$4$. $XeF_2: SN = \frac{1}{2}(8 + 2) = 5 \rightarrow sp^3d$
$5$. $SF_4: SN = \frac{1}{2}(6 + 4) = 5 \rightarrow sp^3d$
$6$. $ClF_3: SN = \frac{1}{2}(7 + 3) = 5 \rightarrow sp^3d$
$7$. $Ni(CO)_4: Ni$ एक $d^{10}s^2$ है,$CO$ उदासीन लिगेंड है,$SN = 4 \rightarrow sp^3$
$8$. $XeO_2F_2: SN = \frac{1}{2}(8 + 2) = 5 \rightarrow sp^3d$
$9$. $[PtCl_4]^{2-}: Pt^{2+}$ एक $d^8$ सिस्टम है,$SN = 4 \rightarrow dsp^2$
$10$. $XeF_4: SN = \frac{1}{2}(8 + 4) = 6 \rightarrow sp^3d^2$
$11$. $SOCl_2: SN = \frac{1}{2}(6 + 2) = 4 \rightarrow sp^3$
$sp^3$ संकरण वाली प्रजातियाँ $[I_3]^{+}$,$[SiO_4]^{4-}$,$SO_2Cl_2$,$Ni(CO)_4$,और $SOCl_2$ हैं।
कुल संख्या = $5$.

(D) $1$. $Br_3O_8$ के लिए: संरचना दर्शाती है कि ब्रोमीन परमाणु $+6$ और $+4$ ऑक्सीकरण अवस्था में हैं। शून्य ऑक्सीकरण अवस्था वाले परमाणुओं की संख्या = $0$.
$2$. $F_2O$ के लिए: ऑक्सीजन परमाणु $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था में है। शून्य ऑक्सीकरण अवस्था वाले परमाणुओं की संख्या = $0$.
$3$. $H_2S_4O_6$ के लिए: संरचना में दो केंद्रीय सल्फर परमाणु $0$ ऑक्सीकरण अवस्था में हैं। शून्य ऑक्सीकरण अवस्था वाले परमाणुओं की संख्या = $2$.
$4$. $H_2S_5O_6$ के लिए: संरचना में तीन केंद्रीय सल्फर परमाणु $0$ ऑक्सीकरण अवस्था में हैं। शून्य ऑक्सीकरण अवस्था वाले परमाणुओं की संख्या = $3$.
$5$. $C_3O_2$ के लिए: केंद्रीय कार्बन परमाणु $0$ ऑक्सीकरण अवस्था में है। शून्य ऑक्सीकरण अवस्था वाले परमाणुओं की संख्या = $1$.
$6$. कुल योग = $0 + 0 + 2 + 3 + 1 = 6$.

(B) $1$. $P$ ($4$-methyloct$-1-$ene) के मोल = $\frac{2.52 \ g}{126 \ g \ mol^{-1}} = 0.02 \ mol$.
$2$. पेरोक्साइड की उपस्थिति में $HBr$ के साथ अभिक्रिया एंटी-मार्कोवनिकोव योग को दर्शाती है। संयुक्त लब्धि $50 \% $ है,इसलिए बने ब्रोमाइड के कुल मोल = $0.02 \times 0.50 = 0.01 \ mol$.
$3$. ब्रोमाइड $9:1$ के अनुपात में बनते हैं। प्राथमिक एल्काइल ब्रोमाइड मुख्य उत्पाद है ($10$ में से $9$ भाग)।
$4$. प्राथमिक एल्काइल ब्रोमाइड के मोल = $\frac{9}{10} \times 0.01 \ mol = 0.009 \ mol$.
$5$. प्राथमिक एल्काइल ब्रोमाइड डाइएथिलएमीन के साथ अभिक्रिया करके एक चतुष्क अमोनियम लवण बनाता है,जो जलीय $K_2CO_3$ के साथ उपचारित करने पर गैर-आयनिक एमीन उत्पाद $S$ देता है।
$6$. $S$ ($N,N$-diethyl$-4$-methyloctan$-1-$amine) का मोलर द्रव्यमान $199 \ g \ mol^{-1}$ है।
$7$. $S$ का द्रव्यमान = $\text{मोल} \times \text{मोलर द्रव्यमान} = 0.009 \ mol \times 199 \ g \ mol^{-1} = 1.791 \ g = 1791 \ mg$.

(C) दिया गया समीकरण: $\tan ^{-1}\left(\frac{6 y}{9-y^2}\right)+\cot ^{-1}\left(\frac{9-y^2}{6 y}\right)=\frac{2 \pi}{3}$.
मान लीजिए $x = \frac{6y}{9-y^2}$ है। तो समीकरण $\tan^{-1}(x) + \cot^{-1}(\frac{1}{x}) = \frac{2\pi}{3}$ बन जाता है।
स्थिति-$I$: यदि $x > 0$ है,तो $\cot^{-1}(\frac{1}{x}) = \tan^{-1}(x)$ होता है।
अतः,$2\tan^{-1}(x) = \frac{2\pi}{3} \Rightarrow \tan^{-1}(x) = \frac{\pi}{3} \Rightarrow x = \sqrt{3}$.
$\frac{6y}{9-y^2} = \sqrt{3} \Rightarrow 6y = 9\sqrt{3} - \sqrt{3}y^2 \Rightarrow \sqrt{3}y^2 + 6y - 9\sqrt{3} = 0 \Rightarrow y^2 + 2\sqrt{3}y - 9 = 0$.
$y$ के लिए हल करने पर: $y = \frac{-2\sqrt{3} \pm \sqrt{12 + 36}}{2} = -\sqrt{3} \pm \sqrt{12} = -\sqrt{3} \pm 2\sqrt{3}$.
चूंकि $x > 0$ है,हमारे पास $y > 0$ है ($y \in (0, 3)$ के लिए),इसलिए $y = \sqrt{3}$.
स्थिति-$II$: यदि $x < 0$ है,तो $\cot^{-1}(\frac{1}{x}) = \pi + \tan^{-1}(x)$ होता है।
अतः,$2\tan^{-1}(x) + \pi = \frac{2\pi}{3} \Rightarrow 2\tan^{-1}(x) = -\frac{\pi}{3} \Rightarrow \tan^{-1}(x) = -\frac{\pi}{6} \Rightarrow x = -\frac{1}{\sqrt{3}}$.
$\frac{6y}{9-y^2} = -\frac{1}{\sqrt{3}} \Rightarrow 6\sqrt{3}y = -9 + y^2 \Rightarrow y^2 - 6\sqrt{3}y - 9 = 0$.
$y$ के लिए हल करने पर: $y = \frac{6\sqrt{3} \pm \sqrt{108 + 36}}{2} = 3\sqrt{3} \pm \sqrt{36} = 3\sqrt{3} \pm 6$.
चूंकि $x < 0$ है,हमारे पास $y \in (-3, 0)$ है,इसलिए $y = 3\sqrt{3} - 6$.
हलों का योग = $\sqrt{3} + 3\sqrt{3} - 6 = 4\sqrt{3} - 6$.

(B) मैलाकाइट $(CuCO_3 \cdot Cu(OH)_2)$ के भर्जन से $CuO$ प्राप्त होता है,क्यूप्राइट $(Cu_2O)$ नहीं। अतः,$(A)$ गलत है।
$(B)$ कैलेमाइन $(ZnCO_3)$ के निस्तापन से जिंकइट $(ZnO)$ प्राप्त होता है: $ZnCO_3 \rightarrow ZnO + CO_2$। अतः,$(B)$ सही है।
$(C)$ कॉपर पाइराइट्स $(CuFeS_2)$ को सिलिका $(SiO_2)$ के साथ रिवरबरेटरी भट्टी में गर्म किया जाता है। $FeO$,$SiO_2$ के साथ अभिक्रिया करके $FeSiO_3$ (धातुमल) बनाता है: $FeO + SiO_2 \rightarrow FeSiO_3$। अतः,$(C)$ सही है।
$(D)$ अशुद्ध चांदी को हवा $(O_2)$ की उपस्थिति में जलीय $KCN$ के साथ उपचारित करके एक घुलनशील संकुल बनाया जाता है,जिसका बाद में $Zn$ द्वारा अपचयन किया जाता है: $4Ag + 8CN^- + 2H_2O + O_2 \rightarrow 4[Ag(CN)_2]^- + 4OH^-$; $2[Ag(CN)_2]^- + Zn \rightarrow [Zn(CN)_4]^{2-} + 2Ag$। अतः,$(D)$ सही है।
इसलिए,सही कथन $(B)$,$(C)$ और $(D)$ हैं।

(C) $P$ का निर्माण: $CH_3CH_2CH(CH_3)CH_2CN$,$PhMgBr$ के साथ अभिक्रिया करके एक कीटोन बनाता है,जो आगे $PhMgBr$ के साथ अभिक्रिया करके $Ph_2C(OH)CH_2CH(CH_3)CH_2CH_3$ बनाता है। इस अणु में $CH(CH_3)$ स्थिति पर एक असममित कार्बन है।
$Q$ का निर्माण: $PhH + CH_3COCl$ (फ्रीडेल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन) $PhCOCH_3$ देता है। $PhMgBr$ के साथ अभिक्रिया $Ph_2C(OH)CH_3$ देती है। इस अणु में कोई असममित कार्बन नहीं है क्योंकि केंद्रीय कार्बन से दो फेनिल समूह जुड़े हुए हैं।
$R$ का निर्माण: $CH_3CH_2COCl + (PhCH_2)_2Cd$,$CH_3CH_2COCH_2Ph$ देता है। $PhMgBr$ के साथ अभिक्रिया $CH_3CH_2C(OH)(Ph)CH_2Ph$ देती है। केंद्रीय कार्बन $CH_3CH_2-$,$Ph-$,$PhCH_2-$,और $-OH$ से जुड़ा है। चूंकि चारों समूह अलग हैं,इसलिए यह एक असममित कार्बन है।
$S$ का निर्माण: $PhCH_2CHO$ अभिक्रिया करके उत्पाद $S$ बनाता है जो $Ph-CH=C(Ph)COOH$ है। इस अणु में कोई असममित कार्बन नहीं है।
निष्कर्ष: $P$ और $R$ में असममित कार्बन हैं। $Q$ और $S$ में नहीं हैं। अतः,कथन $(C)$ और $(D)$ सही हैं।

(C) $1$. स्टाइरीन का हाइड्रोबोरेशन-ऑक्सीकरण $P$ ($2$-फेनिलएथेनॉल,$C_6H_5CH_2CH_2OH$) देता है।
$2$. $CrO_3/H_2SO_4$ के साथ $P$ का ऑक्सीकरण फेनिलएसेटिक एसिड $(C_6H_5CH_2COOH)$ देता है।
$3$. फेनिलएसेटिक एसिड पर $HVZ$ अभिक्रिया $(Cl_2/Red \ P)$ $Q$ ($2$-क्लोरो-$2$-फेनिलएसेटिक एसिड,$C_6H_5CHClCOOH$) देती है।
$4$. $P$ $(C_6H_5CH_2CH_2OH)$ $SOCl_2$ के साथ अभिक्रिया करके $C_6H_5CH_2CH_2Cl$ देता है,उसके बाद $NaCN$ के साथ अभिक्रिया करके $C_6H_5CH_2CH_2CN$ देता है,और जल-अपघटन द्वारा $R$ ($3$-फेनिलप्रोपानोइक एसिड,$C_6H_5CH_2CH_2COOH$) प्राप्त होता है।
$5$. $conc. \ H_2SO_4$ का उपयोग करके $R$ का अंतःआणविक फ्रिडेल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन $S$ ($1$-इन्डानोन) देता है।

(C) धातु हैलाइड $MnCl_2$ है।
$MnCl_2 + 2NaOH \rightarrow Mn(OH)_2 \downarrow (P) + 2NaCl (Q)$
$P$,$Mn(OH)_2$ (सफेद अवक्षेप) है।
$Mn(OH)_2$,$H_2SO_4$ की उपस्थिति में $PbO_2$ के साथ अभिक्रिया करके $MnO_4^-$ (बैंगनी रंग की प्रजाति,$X$) बनाता है:
$2Mn(OH)_2 + 5PbO_2 + 6H_2SO_4 \rightarrow 2HMnO_4 + 5PbSO_4 + 6H_2O$
$Q$,$NaCl$ है। $Cl^-$ आयन $MnO(OH)_2$ (या $MnO_2$) और सांद्र $H_2SO_4$ के साथ अभिक्रिया करके $Cl_2$ गैस $(Y)$ मुक्त करते हैं:
$MnO_2 + 2Cl^- + 4H^+ \rightarrow Mn^{2+} + Cl_2 + 2H_2O$
$Cl_2$,$KI$ के साथ अभिक्रिया करके $I_2$ मुक्त करता है,जो स्टार्च पेपर के साथ नीला रंग देता है।
अतः,$X = MnO_4^-$ और $Y = Cl_2$।

(A) एक दुर्बल अम्ल के लिए,वियोजन की मात्रा $\alpha = \frac{\Lambda_m}{\Lambda_m^{\circ}}$ है।
वियोजन स्थिरांक $K_a = \frac{c \alpha^2}{1 - \alpha}$ द्वारा दिया जाता है।
$\alpha$ का मान प्रतिस्थापित करने पर,हमें $K_a = \frac{c (\Lambda_m / \Lambda_m^{\circ})^2}{1 - (\Lambda_m / \Lambda_m^{\circ})} = \frac{c \Lambda_m^2}{\Lambda_m^{\circ}(\Lambda_m^{\circ} - \Lambda_m)}$ प्राप्त होता है।
पुनर्व्यवस्थित करने पर $K_a \Lambda_m^{\circ} (\Lambda_m^{\circ} - \Lambda_m) = c \Lambda_m^2$ मिलता है।
$K_a \Lambda_m \Lambda_m^{\circ}$ से विभाजित करने पर,$\frac{\Lambda_m^{\circ} - \Lambda_m}{\Lambda_m} = \frac{c \Lambda_m}{K_a \Lambda_m^{\circ}}$ मिलता है,जो सरल होकर $\frac{\Lambda_m^{\circ}}{\Lambda_m} - 1 = \frac{c \Lambda_m}{K_a \Lambda_m^{\circ}}$ हो जाता है।
$\Lambda_m^{\circ}$ से विभाजित करने पर,$\frac{1}{\Lambda_m} = \frac{c \Lambda_m}{K_a (\Lambda_m^{\circ})^2} + \frac{1}{\Lambda_m^{\circ}}$ प्राप्त होता है।
इसे सीधी रेखा के समीकरण $y = mx + c$ से तुलना करने पर,जहाँ $y = 1 / \Lambda_m$ और $x = c \Lambda_m$ है:
ढाल $S = \frac{1}{K_a (\Lambda_m^{\circ})^2}$ और $y$-अंतःखंड $P = \frac{1}{\Lambda_m^{\circ}}$ है।
अतः,अनुपात $P / S = \frac{1 / \Lambda_m^{\circ}}{1 / (K_a (\Lambda_m^{\circ})^2)} = K_a \Lambda_m^{\circ}$ है।

(B) $1$. अभिक्रिया क्रम इस प्रकार है:
$P$ (फेनिल एल्किल ईथर) $HI$ के साथ अभिक्रिया करके $Q$ (फिनोल) बनाता है।
$2$. $Q$ (फिनोल) $NaOH$ के साथ,फिर $CO_2$ और उसके बाद $H_3O^{+}$ (कोल्बे अभिक्रिया) के साथ अभिक्रिया करके $R$ (सैलिसिलिक एसिड) बनाता है।
$3$. $R$ (सैलिसिलिक एसिड) अम्ल की उपस्थिति में एसिटिक एनहाइड्राइड $(CH_3CO)_2O$ के साथ अभिक्रिया करके $S$ (एसिटाइलसैलिसिलिक एसिड,जिसे एस्पिरिन भी कहा जाता है) बनाता है।
$4$. एस्पिरिन एक गैर-नशीली दर्द निवारक दवा है जो प्रोस्टाग्लैंडीन के संश्लेषण को रोकती है,जो सूजन और दर्द के लिए जिम्मेदार रसायन हैं।
$5$. इसलिए,सही कथन यह है कि यह प्रोस्टाग्लैंडीन के संश्लेषण को रोकता है।

(B) अभिक्रिया $A_{(g)} \rightleftharpoons P_{(g)}$ के लिए,अग्र अभिक्रिया का आरेनियस समीकरण $\log k_f = \frac{-E_f}{2.303 RT} + \log A_f$ है।
दिए गए आलेख से,$\frac{1}{T} = 0.002 \ K^{-1}$ पर,$\log k_f = 9$ है।
मान रखने पर: $9 = \frac{-E_f}{2.303 R}(0.002) + \log(10^{15}) \Rightarrow 9 = \frac{-E_f}{2.303 R}(0.002) + 15$.
$\frac{E_f}{2.303 R} = \frac{6}{0.002} = 3000$.
साम्य स्थिरांक $K = \frac{k_f}{k_b}$ के लिए,हमारे पास $\log K = \log \left(\frac{A_f}{A_b}\right) - \frac{E_f - E_b}{2.303 RT}$ है।
$500 \ K$ पर,$\log K = 6$ और $\frac{A_f}{A_b} = \frac{10^{15}}{10^{11}} = 10^4$,इसलिए $\log(10^4) = 4$.
$6 = 4 - \frac{E_f - E_b}{2.303 R(500)}$ $\Rightarrow 2 = \frac{E_b - E_f}{2.303 R(500)}$ $\Rightarrow E_b - E_f = 1000(2.303 R)$.
चूंकि $\frac{E_f}{2.303 R} = 3000$,$E_f = 3000(2.303 R)$.
अतः,$E_b = 1000(2.303 R) + 3000(2.303 R) = 4000(2.303 R)$.
$250 \ K$ पर पश्च अभिक्रिया के लिए,$\log k_b = \log A_b - \frac{E_b}{2.303 RT} = \log(10^{11}) - \frac{4000(2.303 R)}{2.303 R(250)} = 11 - 16 = -5$.
इसलिए,$|\log k_b| = |-5| = 5$.

(B) अभिक्रिया दो चरणों में होती है:
$1$. टेट्रानिट्राइल यौगिक का आधिक्य $LiAlH_4$ और उसके बाद $H_2O$ के साथ अपचयन करने पर टेट्राएमाइन प्राप्त होता है: $(H_2N-CH_2)_2CH-CH(CH_2-NH_2)_2$.
$2$. यह टेट्राएमाइन आधिक्य एसीटोफेनोन $(CH_3-CO-Ph)$ के साथ अभिक्रिया करके इमाइन (शिफ बेस) उत्पाद $P$ बनाता है।
उत्पाद $P$ में,एसीटोफेनोन से प्राप्त प्रत्येक चार इकाइयों में एक $C=N$ कार्बन और छह एरोमैटिक रिंग कार्बन होते हैं,जो प्रति इकाई कुल $7$ $sp^2$ कार्बन बनाते हैं।
चूंकि ऐसी $4$ इकाइयां हैं,इसलिए $sp^2$ संकरित कार्बन परमाणुओं की कुल संख्या $4 \times 7 = 28$ है।

(D) $A. P_2 O_3 + 3 H_2 O \rightarrow 2 H_3 PO_3$ (उत्पाद $2$)
$B. P_4 + 3 NaOH + 3 H_2 O \rightarrow 3 NaH_2 PO_2 + PH_3$ (उत्पाद $3$)
$C. PCl_5 + CH_3 COOH \rightarrow CH_3 COCl + POCl_3 + HCl$ (उत्पाद $4$)
$D. H_3 PO_2 + 2 H_2 O + 4 AgNO_3 \rightarrow 4 Ag + 4 HNO_3 + H_3 PO_4$ (उत्पाद $5$)
अतः,सही मिलान $A-2, B-3, C-4, D-5$ है।

(A) इलेक्ट्रॉनिक विन्यास धातु आयनों के क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन के आधार पर निर्धारित किए जाते हैं:
$1$. $[Fe(H_2O)_6]^{2+}$: $Fe^{2+}$ का विन्यास $3d^6$ है। $H_2O$ एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड $(WFL)$ है,इसलिए विन्यास $t_{2g}^4 e_g^2$ है $(S \rightarrow 1)$।
$2$. $[Mn(H_2O)_6]^{2+}$: $Mn^{2+}$ का विन्यास $3d^5$ है। $H_2O$ एक $WFL$ है,इसलिए विन्यास $t_{2g}^3 e_g^2$ है $(Q \rightarrow 2)$।
$3$. $[Co(NH_3)_6]^{3+}$: $Co^{3+}$ का विन्यास $3d^6$ है। $NH_3$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड $(SFL)$ है,इसलिए विन्यास $t_{2g}^6 e_g^0$ है $(P \rightarrow 3)$।
$4$. $[FeCl_4]^{-}$: $Fe^{3+}$ का विन्यास $3d^5$ है। यह $WFL$ के साथ एक चतुष्फलकीय संकुल है,इसलिए विन्यास $e^2 t_2^3$ है $(R \rightarrow 4)$।
$5$. $[CoCl_4]^{2-}$: $Co^{2+}$ का विन्यास $3d^7$ है। यह $WFL$ के साथ एक चतुष्फलकीय संकुल है,इसलिए विन्यास $e^4 t_2^3$ है।
अतः,सही मिलान $P$ $\rightarrow 3, Q$ $\rightarrow 2, R$ $\rightarrow 4, S$ $\rightarrow 1$ है।

(B) $(P)$ $(-)-1$-ब्रोमो-$2$-एथिलपेंटेन $S_N2$ अभिक्रिया देता है। कायरल केंद्र $C_2$ पर स्थित है और अभिक्रिया $C_1$ पर होती है,इसलिए कायरल केंद्र पर विन्यास अपरिवर्तित रहता है,जो विन्यास का धारण दर्शाता है $(P \rightarrow 2)$।
$(Q)$ $(-)-2$-ब्रोमोपेंटेन कायरल केंद्र पर $S_N2$ अभिक्रिया देता है,जिसके परिणामस्वरूप वाल्डन प्रतिपन्न होता है,यानी विन्यास का प्रतिपन्न $(Q \rightarrow 1)$।
$(R)$ $(-)-3$-ब्रोमो-$3$-मेथिलहेक्सेन $S_N1$ अभिक्रिया देता है। बनने वाला कार्बोकैटायन समतलीय होता है,जिससे रेसमिक मिश्रण यानी एनैन्शियोमर्स का मिश्रण प्राप्त होता है $(R \rightarrow 3)$।
$(S)$ इस अभिकारक में दो कायरल केंद्र हैं। कायरल केंद्र पर $S_N1$ अभिक्रिया होने से एक नया कायरल केंद्र बनता है,जिसके परिणामस्वरूप डायस्टेरियोमर्स का मिश्रण प्राप्त होता है $(S \rightarrow 5)$।
अतः,सही मिलान $P$ $\rightarrow 2, Q$ $\rightarrow 1, R$ $\rightarrow 3, S$ $\rightarrow 5$ है।

(D) अभिक्रियाओं का मिलान इस प्रकार है:
$(P)$ Etard अभिक्रिया में Toluene का उपयोग अभिकारक के रूप में किया जाता है,जो अभिक्रिया $(3)$ का उत्पाद है।
$(Q)$ Gattermann अभिक्रिया में Benzenediazonium chloride का उपयोग अभिकारक के रूप में किया जाता है,जो अभिक्रिया $(4)$ का उत्पाद है।
$(R)$ Gattermann-Koch अभिक्रिया में Benzene का उपयोग अभिकारक के रूप में किया जाता है,जो अभिक्रिया $(5)$ का उत्पाद है।
$(S)$ Rosenmund अपचयन में Benzoyl chloride का उपयोग अभिकारक के रूप में किया जाता है,जो अभिक्रिया $(2)$ का उत्पाद है।
अतः,सही मिलान $P$ $\rightarrow 3, Q$ $\rightarrow 4, R$ $\rightarrow 5, S$ $\rightarrow 2$ है।

(A) $(I)$ लायोफोबिक कोलाइड्स में परिक्षिप्त प्रावस्था और परिक्षेपण माध्यम के बीच कोई आकर्षण नहीं होता है,इसलिए उन्हें साधारण मिश्रण द्वारा तैयार नहीं किया जा सकता; विशेष विधियों की आवश्यकता होती है।
$(II)$ इमल्शन वे कोलाइडल सिस्टम हैं जिनमें परिक्षिप्त प्रावस्था और परिक्षेपण माध्यम दोनों द्रव होते हैं।
$(III)$ मिसेल्स केवल $CMC$ (क्रिटिकल मिसेल सांद्रता) और क्राफ्ट तापमान $(T_k)$ से ऊपर के तापमान पर ही बनते हैं।
$(IV)$ टिंडल प्रभाव केवल तब होता है जब परिक्षिप्त प्रावस्था और परिक्षेपण माध्यम के अपवर्तनांक में बड़ा अंतर होता है।
अतः,कथन $(I)$ और $(II)$ सही हैं।

(B) $1$. $P$ के लिए: शुरुआती पदार्थ $1$-क्लोरो-$3$-मिथाइल ब्यूटेन है। शुष्क ईथर में $Mg$ के साथ अभिक्रिया ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $(CH_3)_2CHCH_2CH_2MgCl$ बनाती है। $H_2O$ के साथ जल-अपघटन से $P$ के रूप में $2$-मिथाइल ब्यूटेन (आइसोपेंटेन) प्राप्त होता है,जो $5$ कार्बन वाला एक एल्केन है,अल्कोहल नहीं।
$2$. $Q$ के लिए: ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $CO_2$ और फिर $H_3O^+$ के साथ अभिक्रिया करके $3$-मिथाइल ब्यूटेनॉइक एसिड बनाता है। $NaOH$ के साथ उपचार करने पर एसिड का सोडियम लवण $Q = (CH_3)_2CHCH_2COONa$ प्राप्त होता है। इस लवण का कोल्बे इलेक्ट्रोलिसिस दो एल्काइल रेडिकल $(CH_3)_2CHCH_2CH_2-$ के युग्मन को शामिल करता है। परिणामी उत्पाद $2,7$-डाइमिथाइल ऑक्टेन है,जिसमें $10$ कार्बन हैं,$8$ नहीं।
$3$. $R$ के लिए: ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $CH_3CHO$ और फिर $H_2O$ के साथ अभिक्रिया करके $4$-मिथाइल पेंटेन-$2$-ओल बनाता है। $CrO_3$ के साथ ऑक्सीकरण से $R$ के रूप में $4$-मिथाइल पेंटेन-$2$-ओन प्राप्त होता है। यह $6$ कार्बन वाला एक कीटोन है। कीटोन कैनिज़ारो अभिक्रिया नहीं देते हैं।
$4$. $S$ के लिए: शुरुआती पदार्थ $NaCN$ के साथ अभिक्रिया करके $4$-मिथाइल पेंटेन नाइट्राइल बनाता है। $H_2/Ni$ के साथ अपचयन से $4$-मिथाइल पेंटेन-$1$-एमाइन प्राप्त होता है। $CHCl_3/KOH$ के साथ कार्बाइलएमाइन अभिक्रिया एक आइसोसाइनाइड बनाती है,जिसे $LiAlH_4$ द्वारा अपचयित करके $N$-मिथाइल-$4$-मिथाइल पेंटेन-$1$-एमाइन $(S)$ प्राप्त होता है। यह $7$ कार्बन वाला एक द्वितीयक एमाइन है।

(A) वह डाइसैकेराइड जिसे ब्रोमीन जल द्वारा ऑक्सीकृत नहीं किया जा सकता,एक अनपचायी (non-reducing) शर्करा है,जिसका अर्थ है कि इसमें कोई मुक्त हेमीऐसिटल या हेमीकीटल समूह नहीं होता है। सुक्रोज एक अनपचायी शर्करा है क्योंकि इसके ग्लाइकोसिडिक बंधन में दोनों एनोमेरिक कार्बन (ग्लूकोज का $C1$ और फ्रुक्टोज का $C2$) शामिल होते हैं।
अम्लीय जल-अपघटन पर,सुक्रोज $D-(+)$-ग्लूकोज और $D-(-)$-फ्रुक्टोज देता है। प्राप्त मिश्रण वामावर्त होता है क्योंकि $D-(-)$-फ्रुक्टोज का विशिष्ट घूर्णन $(-92^{\circ})$ $D-(+)$-ग्लूकोज $(+52.5^{\circ})$ के परिमाण से अधिक होता है।
संरचना $A$ सुक्रोज को दर्शाती है,जो $\alpha, \beta-1,2$-ग्लाइकोसिडिक बंधन द्वारा जुड़े $\alpha-D$-ग्लूकोपाइरानोज और $\beta-D$-फ्रुक्टोफ्यूरानोज इकाइयों से बनी होती है।

(B) संकुल $[Pt(NH_3)_2 Br_2]$ ज्यामितीय समावयवता (cis-trans समावयवता) प्रदर्शित करता है।
$(A)$ $[Pt(en)(SCN)_2]$: यह $en$ द्विदंतुक लिगैंड युक्त एक वर्ग समतलीय संकुल है। यह cis-trans समावयवता प्रदर्शित नहीं कर सकता क्योंकि $en$ लिगैंड के दो दाता परमाणु आसन्न स्थितियों पर स्थिर होते हैं।
$(B)$ $[Zn(NH_3)_2 Cl_2]$: यह एक चतुष्फलकीय संकुल है। चतुष्फलकीय संकुल ज्यामितीय समावयवता प्रदर्शित नहीं करते हैं क्योंकि सभी स्थितियाँ एक-दूसरे के आसन्न होती हैं।
$(C)$ $[Pt(NH_3)_2 Cl_4]$: यह $[MA_2 B_4]$ प्रकार का एक अष्टफलकीय संकुल है। यह cis-trans समावयवता प्रदर्शित कर सकता है।
$(D)$ $[Cr(en)_2(H_2 O)(SO_4)]^{+}$: यह $[M(AA)_2 BC]$ प्रकार का एक अष्टफलकीय संकुल है। यह cis-trans समावयवता प्रदर्शित कर सकता है।
अतः,$(C)$ और $(D)$ दोनों ज्यामितीय समावयवता प्रदर्शित करते हैं।

(A) $1$. पैकिंग दक्षता: $fcc$ $(74\%)$ > $bcc$ $(68\%)$ > सिंपल क्यूबिक $(52\%)$। अतः,कथन $(A)$ सही है।
$2$. कोर लंबाई के संबंध:
$L_x = 2\sqrt{2} r_x \approx 2.828 r_x$
$L_y = \frac{4}{\sqrt{3}} r_y = \frac{4}{\sqrt{3}} \times \frac{8}{\sqrt{3}} r_x = \frac{32}{3} r_x \approx 10.667 r_x$
$L_z = 2 r_z = 2 \times (\frac{\sqrt{3}}{2} r_y) = \sqrt{3} \times (\frac{8}{\sqrt{3}} r_x) = 8 r_x$
$L_x, L_y, L_z$ की तुलना करने पर: $L_y > L_z > L_x$। अतः,$(B)$ सही है और $(C)$ गलत है।
$3$. घनत्व $(d)$:
$d_x = \frac{4 M_x}{L_x^3} = \frac{M_x}{4\sqrt{2} r_x^3}$
$d_y = \frac{2 M_y}{L_y^3} = \frac{2 (2 M_x)}{(\frac{32}{3} r_x)^3} = \frac{108 M_x}{32768 r_x^3}$
चूंकि $d_x > d_y$,इसलिए $(D)$ सही है।

(A) $1$. $P$ के लिए अभिक्रिया: $4-tert-butyl-ethylbenzene$ का $KMnO_4/KOH$ के साथ ऑक्सीकरण और उसके बाद एसिड वर्कअप $4-tert-butylbenzoic$ अम्ल $(P)$ देता है।
$2$. $Q$ के लिए अभिक्रिया: $methyl-3-(chlorocarbonyl)benzoate$ का जलअपघटन आइसोफ्थैलिक अम्ल $(Q)$ देता है।
$3$. $R$ के लिए अभिक्रिया: $\beta-keto$ एस्टर का जलअपघटन और विकार्बोक्सिलीकरण,उसके बाद प्राप्त कीटोन का $H_2CrO_4$ के साथ ऑक्सीकरण आइसोफ्थैलिक अम्ल $(R)$ देता है। अतः,$Q$ और $R$ समान हैं।
$4$. $S$ के लिए अभिक्रिया: ग्रिगनार्ड अभिक्रिया और उसके बाद जलअपघटन और एसिटल-संरक्षित एल्डिहाइड का ऑक्सीकरण टेरेफ्थैलिक अम्ल $(S)$ देता है।
$5$. कथनों का विश्लेषण:
$(A)$ $P$ डेक्रॉन या ग्लिप्टल के लिए एकलक नहीं है। गलत।
$(B)$ $P$ एक मोनोकार्बोक्सिलिक अम्ल है। गलत।
$(C)$ $Q$ और $R$ दोनों आइसोफ्थैलिक अम्ल हैं। सही।
$(D)$ $R$ (आइसोफ्थैलिक अम्ल) में एल्डोल के लिए $\alpha-H$ नहीं है और कैनिज़ारो के लिए एल्डिहाइड समूह नहीं है। $S$ (टेरेफ्थैलिक अम्ल) में भी एल्डोल के लिए $\alpha-H$ नहीं है और कैनिज़ारो के लिए एल्डिहाइड समूह नहीं है। दोनों कथन सही हैं। सही।

(A) $50 \ mL$ $0.2$ मोलल यूरिया विलयन का भार $= V \times d = 50 \times 1.012 = 50.6 \ g$।
$0.2$ मोलल का अर्थ है $1000 \ g$ विलायक में $0.2$ मोल यूरिया है।
विलयन का भार $= 1000 + (0.2 \times 60) = 1012 \ g$।
$50.6 \ g$ विलयन में यूरिया का भार $= \frac{12 \times 50.6}{1012} = 0.6 \ g$।
कुल यूरिया $= 0.6 + 0.06 = 0.66 \ g$।
कुल आयतन $= 50 \ mL + 250 \ mL = 300 \ mL = 0.3 \ L$।
परासरण दाब $\pi = C \times R \times T = \frac{n}{V} \times R \times T = \frac{0.66 / 60}{0.3} \times 62.36 \times 300 \approx 686 \ Torr$।
विकल्पों को देखते हुए,$682$ सबसे निकटतम उत्तर है।