JEE Main 2019 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Hindi

(A) ग्लूकोज और गैलेक्टोज $C-4$ स्थिति पर एपिमर हैं।
$D$-ग्लूकोज में,$C-4$ पर हाइड्रॉक्सिल समूह $(-OH)$ इक्वेटोरियल स्थिति में होता है (हावर्थ प्रोजेक्शन में,यह तल के नीचे होता है)।
$D$-गैलेक्टोज में,$C-4$ पर हाइड्रॉक्सिल समूह $(-OH)$ एक्सियल स्थिति में होता है (हावर्थ प्रोजेक्शन में,यह तल के ऊपर होता है)।
इसलिए,वे केवल $C-4$ कार्बन परमाणु पर विन्यास में भिन्न होते हैं।

(A) $RNA$ आमतौर पर एकल-रज्जुक (single-stranded) होता है और $DNA$ की तरह द्वि-रज्जुक $\alpha - \text{helix}$ संरचना नहीं बनाता है। इसलिए,यह कथन कि इसमें हमेशा द्वि-रज्जुक $\alpha - \text{helix}$ संरचना होती है,गलत है।

(A) $pK_b$ का मान यौगिक की क्षारीय शक्ति के व्युत्क्रमानुपाती होता है।
क्षारीय शक्ति नाइट्रोजन परमाणु पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) की उपलब्धता पर निर्भर करती है।
इलेक्ट्रॉन-दाता समूह $(EDG)$ क्षारीयता को बढ़ाते हैं ($pK_b$ घटाते हैं),जबकि इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह $(EWG)$ क्षारीयता को घटाते हैं ($pK_b$ बढ़ाते हैं)।
फेनिल रिंग पर प्रतिस्थापी हैं: $(A) -F$ (प्रेरणिक प्रभाव द्वारा $EWG$),$(B) -OCH_3$ (अनुनाद द्वारा $EDG$),$(C) -NO_2$ (प्रबल $EWG$),$(D) -CH_3$ (अतिसंयुग्मन द्वारा $EDG$)।
क्षारीयता का क्रम: $(B) > (D) > (A) > (C)$ है।
अतः,$pK_b$ का बढ़ता क्रम: $(C) < (A) < (D) < (B)$ है।

(C) किसी प्रजाति की ऑक्सीकरण शक्ति उसके मानक अपचयन विभव $(E^o)$ के सीधे समानुपाती होती है।
दिए गए मानों की तुलना करने पर:
$Bi^{3+} (E^o = +0.20 \ V) < Ce^{4+} (E^o = +1.61 \ V) < Pb^{4+} (E^o = +1.67 \ V) < Co^{3+} (E^o = +1.81 \ V)$।
अतः,बढ़ती हुई ऑक्सीकरण शक्ति का क्रम $Bi^{3+} < Ce^{4+} < Pb^{4+} < Co^{3+}$ है।

(C) चरण $1$: $CrO_3$ के साथ प्राथमिक अल्कोहल समूह का ऑक्सीकरण करने पर कार्बोक्सिलिक एसिड समूह प्राप्त होता है। इन परिस्थितियों में फेनोलिक $-OH$ समूह अपरिवर्तित रहता है।
चरण $2$: $SOCl_2/\Delta$ के साथ उपचार करने पर कार्बोक्सिलिक एसिड,एसिड क्लोराइड $(-COCl)$ में परिवर्तित हो जाता है।
चरण $3$: गर्म करने $(\Delta)$ पर फ्रीडल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन अभिक्रिया होती है। एसिड क्लोराइड समूह फेनोल रिंग की ऑर्थो-स्थिति के साथ आंतरिक चक्रीकरण करके एक चक्रीय कीटोन (इंडानोन व्युत्पन्न) बनाता है।
अंतिम उत्पाद $5$-हाइड्रॉक्सी-इंडानोन व्युत्पन्न है।

(B) एक अष्टफलकीय संकुल में,लिगेंड्स $x, y,$ और $z$ अक्षों पर उपस्थित होते हैं।
जब $z-$ अक्ष पर स्थित दो लिगेंड्स को हटा दिया जाता है,तो संकुल वर्गाकार समतलीय (square planar) हो जाता है।
लिगेंड्स अब केवल $x$ और $y$ अक्षों पर प्रतिकर्षण लगाते हैं।
परिणामस्वरूप,$x$ और $y$ अक्षों पर घटक रखने वाले कक्षक ($d_{x^2-y^2}$ और $d_{xy}$) अधिक प्रतिकर्षण का अनुभव करेंगे और इसलिए उनकी ऊर्जा अधिक होगी।
$d_{z^2}$ कक्षक,जिसमें $z-$ अक्ष पर कोई लिगेंड अंतःक्रिया नहीं है,उसकी ऊर्जा में काफी कमी आएगी।
$d_{xz}$ और $d_{yz}$ कक्षकों की ऊर्जा में भी कमी आएगी लेकिन $x$ और $y$ लिगेंड्स के साथ उनकी अंतःक्रिया के कारण वे $d_{z^2}$ से उच्च ऊर्जा पर बने रहेंगे।
वर्गाकार समतलीय संकुल के लिए सही विपाटन पैटर्न $d_{x^2-y^2} > d_{xy} > d_{z^2} > d_{xz}, d_{yz}$ है,जो चित्र $821-b1769$ में दर्शाए गए पैटर्न के अनुरूप है।

(A) $m$-क्रेसोल $K_2CO_3$ के साथ अभिक्रिया करके फेनॉक्साइड आयन ($m$-मिथाइलफेनॉक्साइड) बनाता है।
यह फेनॉक्साइड आयन प्रोपार्गिल ब्रोमाइड $(HC \equiv C-CH_2Br)$ के साथ $S_N2$ अभिक्रिया में न्यूक्लियोफाइल के रूप में कार्य करता है।
फेनॉक्साइड आयन का ऑक्सीजन परमाणु प्रोपार्गिल ब्रोमाइड के इलेक्ट्रोफिलिक कार्बन पर आक्रमण करता है और ब्रोमाइड आयन को विस्थापित कर देता है।
इसके परिणामस्वरूप ईथर लिंकेज का निर्माण होता है,जिससे मुख्य उत्पाद के रूप में $3$-मिथाइलफेनिल प्रॉप-$2$-आइनिल ईथर प्राप्त होता है।

(C) $(CH_3)_3CCl$ आयनित होकर एक स्थिर $tert$-ब्यूटाइल कार्बोनियम आयन $(CH_3)_3C^+$ और क्लोराइड आयन $Cl^-$ बनाता है।
$Cl^-$ आयन $AgNO_3$ से प्राप्त $Ag^+$ आयनों के साथ अभिक्रिया करके $AgCl$ का सफेद अवक्षेप बनाता है।
अन्य यौगिक जैसे $CH_2=CHCl$ (विनाइल क्लोराइड) में अनुनाद के कारण आंशिक द्वि-आबंध गुण होता है,और $CHCl_3$ तथा $CCl_4$ सहसंयोजक होते हैं और इन परिस्थितियों में आसानी से $Cl^-$ आयन नहीं देते हैं।

(B) जब बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड की तनु $HCl$ की उपस्थिति में कम तापमान $(273-278 \ K)$ पर एनीलिन के साथ अभिक्रिया कराई जाती है,तो एनीलिन वलय की पैरा-स्थिति पर इलेक्ट्रॉनरागी प्रतिस्थापन अभिक्रिया होती है। इस प्रक्रिया को युग्मन (coupling) अभिक्रिया कहा जाता है,जिससे $p$-एमीनोएज़ोबेंजीन प्राप्त होता है,जो एक पीले रंग का रंजक है।

(D) समन्वय संख्या को उन लिगेंड दाता परमाणुओं की संख्या के रूप में परिभाषित किया जाता है जिनसे धातु सीधे जुड़ी होती है।
$en$ (इथेन$-1,2-$डायएमीन) एक द्विदंतुक (bidentate) लिगेंड है,जिसका अर्थ है कि यह $2$ समन्वय स्थलों पर कब्जा करता है।
$[Co(Cl)(en)_2]Cl$ में,$Co$ की समन्वय संख्या $1(Cl) + 2(2 \times en) = 5$ है।
$C_2O_4^{2-}$ (ऑक्सालेट) भी एक द्विदंतुक लिगेंड है।
$K_3[Al(C_2O_4)_3]$ में,$Al$ की समन्वय संख्या $3(C_2O_4) \times 2 = 6$ है।
अतः,समन्वय संख्या $5$ और $6$ हैं।

(D) ग्लाइकोजन एक अत्यधिक शाखित (branched) पॉलीसैकराइड है,न कि सीधी श्रृंखला वाला बहुलक। इसे अक्सर पशु स्टार्च कहा जाता है। यह $\alpha -D-$ग्लूकोज इकाइयों से बना होता है जो रैखिक श्रृंखलाओं में $\alpha -1,4-$ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड और शाखा बिंदुओं पर $\alpha -1,6-$ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड द्वारा जुड़े होते हैं। इसलिए,यह कथन कि यह एमाइलोज के समान एक सीधी श्रृंखला वाला बहुलक है,$INCORRECT$ (गलत) है।

(A) सिंपल क्यूबिक यूनिट सेल में परमाणुओं की संख्या $1$ होती है।
बॉडी-सेंटर्ड क्यूबिक $(BCC)$ यूनिट सेल में परमाणुओं की संख्या $2$ होती है।
फेस-सेंटर्ड क्यूबिक $(FCC)$ यूनिट सेल में परमाणुओं की संख्या $4$ होती है।
अतः,अनुपात $1 : 2 : 4$ है।

(D) $513 \ K$ पर पोटेशियम परमैंगनेट $(KMnO_4)$ का तापीय अपघटन इस प्रकार होता है:
$2KMnO_4 (X) \xrightarrow{513 \ K} K_2MnO_4 (Y) + MnO_2 + O_2 (g)$
अतः,$X = KMnO_4$ और $Y = K_2MnO_4$ है।
$MnO_2$,$NaCl$ और सांद्र $H_2SO_4$ के साथ अभिक्रिया करके क्लोरीन गैस देता है,जो एक तीखी गंध वाली गैस है:
$MnO_2 + 4NaCl + 4H_2SO_4 \to MnCl_2 + 4NaHSO_4 + 2H_2O + Cl_2 (Z)$
अतः,$Z = Cl_2$ है।
इसलिए,सही क्रम $X = KMnO_4, Y = K_2MnO_4, Z = Cl_2$ है।

(D) विनाइल हैलाइड्स $(CH_2=CH-X)$ आसानी से नाभिकरागी प्रतिस्थापन अभिक्रिया नहीं देते हैं क्योंकि अनुनाद के कारण कार्बन और हैलोजन परमाणु के बीच आंशिक द्वि-आबंध गुण होता है।
दिया गया तर्क गलत है क्योंकि विनाइल हैलाइड्स से बनने वाला मध्यवर्ती कार्बोनियम आयन अत्यधिक अस्थिर होता है,न कि स्थिर,और $sp^2$ संकरण तथा अनुनाद के कारण $C-X$ आबंध मजबूत होता है,जिससे विखंडन कठिन हो जाता है।
अतः,$(A)$ सही कथन है,लेकिन $(R)$ गलत कथन है।

(A) . $EDTA$ (ethylene diamine tetraacetate) का उपयोग सीसे की विषाक्तता के उपचार के लिए किया जाता है।
$B$. $Cis-platin$ का उपयोग कैंसर-रोधी दवा के रूप में किया जाता है।
$C$. $D-penicillamine$ का उपयोग तांबे (copper) की विषाक्तता के लिए किया जाता है।
$D$. $Desferrioxime \ B$ का उपयोग लोहे (iron) की विषाक्तता के लिए किया जाता है।

(D) लैंथेनॉइड संकुचन के कारण, $5d$ श्रेणी के तत्वों की परमाणु त्रिज्या $4d$ श्रेणी के संबंधित तत्वों के समान होती है। $Mo$ ($4d$ श्रेणी) और $W$ ($5d$ श्रेणी) इस घटना को प्रदर्शित करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप उनकी परमाणु त्रिज्या समान होती है।

(A) बॉक्साइट $(Al_2O_3 \cdot 2H_2O)$ के निक्षालन में,अयस्क में $SiO_2$,$Fe_2O_3$ और $TiO_2$ जैसी अशुद्धियाँ होती हैं।
जब सांद्र $NaOH$ विलयन के साथ उपचारित किया जाता है,तो $Al_2O_3$ घुल कर सोडियम एल्युमिनेट $(Na[Al(OH)_4])$ बनाता है और $SiO_2$ घुल कर सोडियम सिलिकेट $(Na_2SiO_3)$ बनाता है।
अतः,विकल्प $A$ सही है।
विकल्प $B$ गलत है क्योंकि हॉल-हेरोल्ट प्रक्रिया का उपयोग केवल एल्युमीनियम के लिए किया जाता है।
विकल्प $C$ गलत है क्योंकि तांबे का फफोलेदार दिखना $SO_2$ गैस के निकलने के कारण होता है,$CO_2$ के कारण नहीं।
विकल्प $D$ गलत है क्योंकि ढलवां लोहा,कच्चे लोहे से प्राप्त किया जाता है।

(A) दी गई अभिक्रिया $2N_2O_{5(g)} \to 4NO_{2(g)} + O_{2(g)}$ है।
अभिक्रिया की दर: $\text{Rate} = -\frac{1}{2} \frac{\Delta [N_2O_5]}{\Delta t} = \frac{1}{4} \frac{\Delta [NO_2]}{\Delta t}$.
$N_2O_5$ की सांद्रता में परिवर्तन $\Delta [N_2O_5] = 2.75 - 3.00 = -0.25 \, mol \, L^{-1}$.
समय अंतराल $\Delta t = 30 \, min$.
$N_2O_5$ के लुप्त होने की दर $= -\frac{\Delta [N_2O_5]}{\Delta t} = -\frac{-0.25}{30} = 8.333 \times 10^{-3} \, mol \, L^{-1} \, min^{-1}$.
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार,$\frac{\Delta [NO_2]}{\Delta t} = 2 \times (-\frac{\Delta [N_2O_5]}{\Delta t}) = 2 \times 8.333 \times 10^{-3} = 1.667 \times 10^{-2} \, mol \, L^{-1} \, min^{-1}$.

(D) दी गई संरचना आइसोब्यूटिलीन $(CH_2=C(CH_3)_2)$ मोनोमर से बने बहुलक की पुनरावृत्ति इकाई है।
बहुलकीकरण (polymerization) पर,द्वि-आबंध टूटकर एक श्रृंखला बनाता है,जिसके परिणामस्वरूप पॉलिआइसोब्यूटिलीन बहुलक प्राप्त होता है।

(A) चरण $1$: $2-$क्लोरो$-1-$फेनिलब्यूटेन का $EtOK/EtOH$ (एक प्रबल क्षार) के साथ विहाइड्रोहैलोजनीकरण $E2$ क्रियाविधि द्वारा होता है,जिससे मुख्य उत्पाद के रूप में अधिक स्थिर संयुग्मित एल्कीन,$1-$फेनिलब्यूट$-1-$ईन $(X)$ प्राप्त होता है।
चरण $2$: $1-$फेनिलब्यूट$-1-$ईन $(X)$ की $Hg(OAc)_2/H_2O$ और उसके बाद $NaBH_4$ के साथ अभिक्रिया एक ऑक्सीमर्क्यूरेशन-डिमर्क्यूरेशन $(OMDM)$ अभिक्रिया है।
चरण $3$: $OMDM$ मार्कोवनिकोव के नियम का पालन करता है,जिसमें $-OH$ समूह द्वि-आबंध के अधिक प्रतिस्थापित कार्बन परमाणु से जुड़ता है।
चरण $4$: $1-$फेनिलब्यूट$-1-$ईन $(Ph-CH=CH-CH_2-CH_3)$ में,$1$ नंबर का कार्बन एक फेनिल समूह से जुड़ा होता है,जिससे यह $2$ नंबर के कार्बन की तुलना में अधिक प्रतिस्थापित हो जाता है। इसलिए,$-OH$ समूह $C1$ स्थिति पर जुड़ता है,जिससे मुख्य उत्पाद $Y$ के रूप में $1-$फेनिलब्यूटेन$-1-$ऑल प्राप्त होता है।

(B) कोलाइडल कण अणुओं या आयनों के समूह होते हैं जिनका व्यास $1 \ nm$ से $1000 \ nm$ के बीच होता है।
चूंकि कोलाइडल कण वास्तविक विलयन के विलेय कणों की तुलना में बहुत बड़े होते हैं,इसलिए दिए गए द्रव्यमान में कणों की संख्या वास्तविक विलयन की तुलना में बहुत कम होती है।
चूंकि परासरण दाब एक अणुसंख्यक गुणधर्म है और कणों की संख्या पर निर्भर करता है,इसलिए समान सांद्रता पर कोलाइडल विलयन का परासरण दाब वास्तविक विलयन की तुलना में कम कोटि का होता है।
अतः,विकल्प $B$ में दिया गया कथन $INCORRECT$ है।

(C) परासरण दाब $\pi$ को सूत्र $\pi = CRT$ द्वारा ज्ञात किया जाता है,जहाँ $C$ विलयन की कुल मोलरता है।
सबसे पहले,यूरिया के मोलों की गणना करें: $n_{\text{urea}} = \frac{0.6 \ g}{60 \ g \ mol^{-1}} = 0.01 \ mol$.
इसके बाद,ग्लूकोज के मोलों की गणना करें: $n_{\text{glucose}} = \frac{1.8 \ g}{180 \ g \ mol^{-1}} = 0.01 \ mol$.
विलेय के कुल मोल $= 0.01 + 0.01 = 0.02 \ mol$.
विलयन का आयतन $100 \ mL = 0.1 \ L$ है।
कुल मोलरता $C = \frac{0.02 \ mol}{0.1 \ L} = 0.2 \ M$.
तापमान $T = 27 \ ^oC = 27 + 273 = 300 \ K$.
अब,परासरण दाब की गणना करें: $\pi = 0.2 \ mol \ L^{-1} \times 0.08206 \ L \ atm \ K^{-1} \ mol^{-1} \times 300 \ K$.
$\pi = 0.2 \times 0.08206 \times 300 = 4.9236 \ atm$.

(B) प्रारंभिक पदार्थ $3$-बेंज़ोइलप्रोपेनिट्राइल है। इसमें कीटोन और नाइट्राइल दोनों कार्यात्मक समूह होते हैं।
जब इसे अतिरिक्त $CH_3MgBr$ के साथ उपचारित किया जाता है,तो ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक कीटोन के कार्बोनिल कार्बन और नाइट्राइल के कार्बन दोनों पर हमला करता है।
$1$. कीटोन समूह $CH_3MgBr$ के एक मोल के साथ प्रतिक्रिया करके वर्कअप के बाद तृतीयक अल्कोहल बनाता है।
$2$. नाइट्राइल समूह $CH_3MgBr$ के दूसरे मोल के साथ प्रतिक्रिया करके एक इमाइन मध्यवर्ती बनाता है,जिसका जल-अपघटन $(H_3O^+)$ करने पर कीटोन प्राप्त होता है।
अतः,अंतिम उत्पाद $5$-हाइड्रॉक्सी-$5$-फेनिलहेक्सेन-$2$-ओन है।