JEE Main 2017 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Hindi

(B) अणु की आकृति निर्धारित करने के लिए,हम $H = \frac{1}{2}(V + M - C + A)$ सूत्र का उपयोग करके केंद्रीय परमाणु का संकरण ज्ञात करते हैं।
$1$. $CO_3^{2-}$ के लिए: $H = \frac{1}{2}(4 + 0 - 0 + 2) = 3$ ($sp^2$ संकरण,त्रिकोणीय समतलीय)।
$2$. $NO_3^-$ के लिए: $H = \frac{1}{2}(5 + 0 - 0 + 1) = 3$ ($sp^2$ संकरण,त्रिकोणीय समतलीय)।
$3$. $SO_3$ के लिए: $H = \frac{1}{2}(6 + 0 - 0 + 0) = 3$ ($sp^2$ संकरण,त्रिकोणीय समतलीय)।
विकल्प $B$ में सभी प्रजातियों का संकरण $sp^2$ है और केंद्रीय परमाणु पर कोई एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म नहीं है,जिसके परिणामस्वरूप त्रिकोणीय समतलीय ज्यामिति प्राप्त होती है।

(D) सोडियम कार्बोनेट $(Na_2CO_3)$ के जलीय घोल के प्रति यौगिक की प्रतिक्रियाशीलता उसकी अम्लता पर निर्भर करती है।
$(a)$ साइक्लोप्रोपीन: एंटी-एरोमैटिक $(4\pi e^-)$ कार्बोनियन बनाता है,जो अस्थिर है।
$(b)$ साइक्लोब्यूटीन: एंटी-एरोमैटिक $(4\pi e^-)$ कार्बोनियन बनाता है,जो अस्थिर है।
$(c)$ $1,3-$साइक्लोहेक्साडाईन: होमोएरोमैटिक कार्बोनियन बनाता है,जो अस्थिर है।
$(d)$ $1,3-$साइक्लोपेंटाडाईन: प्रोटॉन खोने के बाद,यह साइक्लोपेंटाडाईनाइल एनायन बनाता है,जो एरोमैटिक $(6\pi e^-)$ और अत्यधिक स्थिर है।
इसलिए,$1,3-$साइक्लोपेंटाडाईन सबसे अधिक अम्लीय है और सोडियम कार्बोनेट के साथ सबसे अधिक प्रतिक्रियाशील है।

(B) ज्यामितीय समावयवता होने के लिए,द्वि-आबंध के प्रत्येक कार्बन परमाणु को दो अलग-अलग समूहों से जुड़ा होना चाहिए।
स्थान $I$ पर,कार्बन परमाणु दो समान मिथाइल समूहों से जुड़ा है,इसलिए यह ज्यामितीय समावयवता नहीं दिखा सकता है।
स्थान $II$ पर,कार्बन एक हाइड्रोजन और एक कार्बन श्रृंखला से जुड़ा है,और दूसरा कार्बन एक मिथाइल और एक कार्बन श्रृंखला से जुड़ा है; अतः,यह ज्यामितीय समावयवता दिखाता है।
स्थान $III$ पर,कार्बन एक मिथाइल और एक कार्बन श्रृंखला से जुड़ा है,और दूसरा कार्बन एक मिथाइल और एक कार्बन श्रृंखला से जुड़ा है; अतः,यह ज्यामितीय समावयवता दिखाता है।
स्थान $IV$ पर,कार्बन एक मिथाइल और एक एथिल समूह से जुड़ा है,और दूसरा कार्बन एक मिथाइल और एक हाइड्रोजन से जुड़ा है; अतः,यह ज्यामितीय समावयवता दिखाता है।
इसलिए,केवल स्थान $I$ पर ज्यामितीय समावयवता संभव नहीं है।

(B) $1$-मिथाइलसाइक्लोहेक्स-$1$-ईन की प्रकाश $(h\nu)$ की उपस्थिति में $Br_2$ के साथ अभिक्रिया एक मुक्त मूलक प्रतिस्थापन अभिक्रिया (एलाइलिक ब्रोमिनेशन) है।
इस अभिक्रिया में,ब्रोमीन मूलक $(Br^\bullet)$ एलाइलिक स्थिति से हाइड्रोजन परमाणु को हटाता है।
बनने वाला सबसे स्थिर मुक्त मूलक $C-1$ स्थिति पर तृतीयक $(3^\circ)$ एलाइलिक मूलक है।
यह मूलक फिर $Br_2$ के साथ अभिक्रिया करके मुख्य उत्पाद के रूप में $1$-ब्रोमो-$1$-मिथाइलसाइक्लोहेक्स-$2$-ईन बनाता है।

(A) अणु का द्विध्रुव आघूर्ण उसके बंधों की ध्रुवीयता और उसकी अनुनाद संरचनाओं के योगदान से सीधे संबंधित होता है।
यौगिक $I$ (साइक्लोप्रोपेनोन) के लिए,अनुनाद संरचना में $C=O$ बंध से ऑक्सीजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉनों का स्थानांतरण शामिल है,जिसके परिणामस्वरूप तीन-सदस्यीय वलय पर धनात्मक आवेश आता है।
यह अनुनाद संरचना एरोमैटिक है क्योंकि वलय में $2 \pi$ इलेक्ट्रॉन होते हैं (ह्यूकेल का नियम,$4n+2$ जहाँ $n=0$),जो महत्वपूर्ण स्थिरता प्रदान करता है।
इस एरोमैटिक गुण के कारण,द्विध्रुवीय अनुनाद संरचना समग्र इलेक्ट्रॉनिक संरचना में एक बड़ा योगदान देती है,जिसके परिणामस्वरूप अन्य यौगिकों की तुलना में बहुत अधिक द्विध्रुव आघूर्ण प्राप्त होता है,जहाँ द्विध्रुवीय रूप का ऐसा एरोमैटिक स्थिरीकरण मौजूद नहीं है।

(C) माना $p$ कथन "दो संख्याएँ समान नहीं हैं" है और $q$ कथन "उनके वर्ग समान नहीं हैं" है।
दिया गया कथन $p \to q$ के रूप में है।
$p \to q$ का प्रतिधनात्मक $\sim q \to \sim p$ के रूप में परिभाषित होता है।
यहाँ,$\sim q$ का अर्थ है "दो संख्याओं के वर्ग समान हैं" और $\sim p$ का अर्थ है "संख्याएँ समान हैं"।
अतः,प्रतिधनात्मक "यदि दो संख्याओं के वर्ग समान हैं,तो संख्याएँ समान हैं" होगा।

(C) अपसारी लेंस के लिए,आपतित प्रकाश समानांतर है,इसलिए प्रतिबिंब उसके फोकस पर बनता है। चूंकि यह एक अपसारी लेंस है,$f_1 = -25 \, cm$। प्रतिबिंब आभासी है और अपसारी लेंस से $v_1 = -25 \, cm$ की दूरी पर बनता है।
यह प्रतिबिंब अभिसारी लेंस के लिए एक वस्तु के रूप में कार्य करता है। लेंसों के बीच की दूरी $d = 15 \, cm$ है। अभिसारी लेंस के लिए वस्तु की दूरी $u_2 = -(25 + 15) \, cm = -40 \, cm$ है।
अभिसारी लेंस के लिए,$f_2 = +20 \, cm$। लेंस सूत्र $\frac{1}{v_2} - \frac{1}{u_2} = \frac{1}{f_2}$ का उपयोग करने पर:
$\frac{1}{v_2} - \frac{1}{-40} = \frac{1}{20}$
$\frac{1}{v_2} = \frac{1}{20} - \frac{1}{40} = \frac{2-1}{40} = \frac{1}{40}$
$v_2 = +40 \, cm$.
चूंकि $v_2$ धनात्मक है,अंतिम प्रतिबिंब वास्तविक है और अभिसारी लेंस से $40 \, cm$ की दूरी पर बनता है।

(C) माना टक्कर के बाद कण $A$ का वेग $v_{1}$ और कण $B$ का वेग $v_{2}$ है।
रैखिक संवेग संरक्षण के नियम का उपयोग करने पर:
$m v = m v_{1} + (m/2) v_{2}$
$2v = 2v_{1} + v_{2} \quad \dots (i)$
प्रत्यास्थ सम्मुख टक्कर के लिए,प्रत्यावस्थान गुणांक (coefficient of restitution) $e = 1$:
$e = \frac{v_{2} - v_{1}}{v - 0} = 1$
$v = v_{2} - v_{1} \implies v_{2} = v + v_{1} \quad \dots (ii)$
समीकरण $(ii)$ को $(i)$ में प्रतिस्थापित करने पर:
$2v = 2v_{1} + (v + v_{1})$
$v = 3v_{1} \implies v_{1} = \frac{v}{3}$
$v_{2} = v + \frac{v}{3} = \frac{4v}{3}$
डी-ब्रोग्ली तरंगदैर्ध्य $\lambda = \frac{h}{p} = \frac{h}{mv}$ है।
तरंगदैर्ध्य का अनुपात: $\frac{\lambda_{A}}{\lambda_{B}} = \frac{p_{B}}{p_{A}} = \frac{(m/2) v_{2}}{m v_{1}}$
$\frac{\lambda_{A}}{\lambda_{B}} = \frac{(m/2) \times (4v/3)}{m \times (v/3)} = \frac{2mv/3}{mv/3} = 2$.

(C) द्वि-आबंध पर ज्यामितीय समावयवता होने के लिए,द्वि-आबंध के प्रत्येक कार्बन परमाणु को दो अलग-अलग समूहों से जुड़ा होना चाहिए।
$I$: कार्बन परमाणु दो समान मिथाइल समूहों $(a, a)$ से जुड़ा है,इसलिए ज्यामितीय समावयवता संभव नहीं है।
$II$: दोनों कार्बन अलग-अलग समूहों से जुड़े हैं,इसलिए यह ज्यामितीय समावयवता दर्शाता है।
$III$: कार्बन परमाणु दो समान मिथाइल समूहों से जुड़ा है,इसलिए ज्यामितीय समावयवता संभव नहीं है।
$IV$: दोनों कार्बन अलग-अलग समूहों से जुड़े हैं,इसलिए यह ज्यामितीय समावयवता दर्शाता है।
अतः,$I$ और $III$ स्थानों पर ज्यामितीय समावयवता संभव नहीं है।

(A) ला शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,साम्यावस्था की स्थिति गैसीय या जलीय प्रजातियों की सांद्रता में परिवर्तन से प्रभावित होती है।
दी गई अभिक्रिया में,$Fe_2O_{3(s)}$ एक ठोस है।
शुद्ध ठोस या शुद्ध द्रव का सक्रिय द्रव्यमान इकाई $(1)$ लिया जाता है और यह उपस्थित मात्रा की परवाह किए बिना स्थिर रहता है।
इसलिए,$Fe_2O_{3(s)}$ को जोड़ने या हटाने से साम्यावस्था व्यंजक में शामिल अभिकारकों या उत्पादों की सांद्रता नहीं बदलती है,और इस प्रकार यह साम्यावस्था को प्रभावित नहीं करेगा।