JEE Main 2020 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Gujarati

(A) પ્રક્રિયા $Cu^{2+}_{(aq)} + S^{2-}_{(aq)} \rightleftharpoons CuS_{(s)}$ નો દ્રાવ્યતા ગુણાકાર $(K_{sp})$ ખૂબ જ ઓછો છે,જેનો અર્થ છે કે સંતુલન અચળાંક $(K_{eq} = 1/K_{sp})$ ખૂબ જ ઊંચો છે.
સંતુલન અચળાંક ખૂબ ઊંચો હોવાથી,પ્રક્રિયા લગભગ પૂર્ણતા તરફ જાય છે,જે તેને ઝડપી પ્રક્રિયા બનાવે છે.
તેથી,વિધાન અને કારણ બંને સાચા છે,અને કારણ એ સમજાવે છે કે પ્રક્રિયા શા માટે ઝડપી છે.

(A) જો અણુનો ચોખ્ખો દ્વિધ્રુવીય આઘૂર્ણ (net dipole moment) શૂન્ય ન હોય તો તે અણુ ધ્રુવીય હોય છે.
$(1)$ સ્ક્વેર પિરામિડલ ભૂમિતિ: આ ભૂમિતિમાં સામાન્ય રીતે $5$ ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ($4$ બંધકારક અને $1$ અબંધકારક) હોય છે. મધ્યસ્થ પરમાણુ $A$ પર અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની હાજરીને કારણે અસમપ્રમાણતા સર્જાય છે,જેના પરિણામે ચોખ્ખો દ્વિધ્રુવીય આઘૂર્ણ શૂન્ય હોતો નથી. તેથી,તે ધ્રુવીય છે.
$(2)$ ટેટ્રાહેડ્રલ ભૂમિતિ: આ એક અત્યંત સમપ્રમાણ બંધારણ છે જેમાં મધ્યસ્થ પરમાણુ પર કોઈ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોતા નથી. બંધના દ્વિધ્રુવીય આઘૂર્ણ એકબીજાને નાબૂદ કરે છે,તેથી અણુ અધ્રુવીય બને છે.
$(3)$ સ્ક્વેર પ્લેનર ભૂમિતિ: આ એક સમપ્રમાણ બંધારણ છે જેમાં બંધના દ્વિધ્રુવીય આઘૂર્ણ એકબીજાને નાબૂદ કરે છે,તેથી અણુ અધ્રુવીય બને છે.
$(4)$ રેક્ટેન્ગ્યુલર પ્લેનર ભૂમિતિ: સ્ક્વેર પ્લેનરની જેમ જ,આ ગોઠવણીમાં પણ સમપ્રમાણતાને કારણે બંધના દ્વિધ્રુવીય આઘૂર્ણ નાબૂદ થાય છે,તેથી અણુ અધ્રુવીય બને છે.
તેથી,આપેલા વિકલ્પોમાંથી માત્ર સ્ક્વેર પિરામિડલ ભૂમિતિ જ ધ્રુવીય છે.

(D) આવર્તમાં ડાબેથી જમણે જતાં,અસરકારક કેન્દ્રીય વીજભાર $(Z_{eff})$ વધે છે,જેના કારણે પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા ઘટે છે.
તેનાથી વિપરીત,આયનીકરણ એન્થાલ્પી,ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી અને વિદ્યુતઋણતા જેવા ગુણધર્મો વધે છે કારણ કે કેન્દ્ર અને સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન વચ્ચેનું આકર્ષણ વધે છે.
તેથી,પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા અન્ય ત્રણ ગુણધર્મોની તુલનામાં વિપરીત વલણ દર્શાવે છે.

(D) સ્ટ્રેટોસ્ફિયરમાં,$CFCs$ ક્લોરિન મુક્ત રેડિકલ $(Cl)$ મુક્ત કરે છે:
$CF_{2}Cl_{2(g)} \stackrel{UV}{\longrightarrow} Cl_{(g)} + CF_{2}Cl_{(g)}$
આ ક્લોરિન રેડિકલ $O_{3}$ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને ક્લોરિન મોનોક્સાઇડ $(ClO)$ રેડિકલ બનાવે છે,ક્લોરિન ડાયોક્સાઇડ $(ClO_{2})$ રેડિકલ નહીં.
$Cl_{(g)} + O_{3(g)} \rightarrow ClO_{(g)} + O_{2(g)}$
તેથી,વિકલ્પ $D$ માં આપેલ વિધાન ખોટું છે.

(D) $Cs$ (સીઝિયમ) નો ઉપયોગ ફોટોઈલેક્ટ્રિક સેલમાં થાય છે કારણ કે તેની આયનીકરણ ઉર્જા સૌથી ઓછી છે,જેના કારણે તે પ્રકાશના સંપર્કમાં આવતા જ સરળતાથી ઈલેક્ટ્રોન ઉત્સર્જિત કરી શકે છે.

(A) કાર્બનિક સંયોજનમાં બ્રોમિનની ટકાવારી નીચે મુજબ ગણવામાં આવે છે:
$\text{Br ની ટકાવારી} = \frac{\text{Br નું દળ}}{\text{કાર્બનિક સંયોજનનું દળ}} \times 100$
$\text{Br ની ટકાવારી} = \frac{0.08 \ g}{0.172 \ g} \times 100 = 46.51 \%$
હવે,આપણે આપેલા વિકલ્પોમાં બ્રોમિનની ટકાવારીની ગણતરી કરીએ:
$4$-બ્રોમોએનિલીન $(C_6H_6NBr)$ માટે: મોલર દળ = $(6 \times 12) + (6 \times 1) + 14 + 80 = 172 \ g/mol$.
$\text{Br ની ટકાવારી} = \frac{80}{172} \times 100 = 46.51 \%$.
આ ગણતરી કરેલ મૂલ્ય સાથે મેળ ખાતું હોવાથી,સાચું બંધારણ $4-$બ્રોમોએનિલીન છે.

(A) આદર્શ વાયુનું સમીકરણ $PV = nRT$ છે.
$n = \frac{m}{M}$ હોવાથી,$PV = \frac{m}{M}RT$ મળે.
પુનઃગોઠવણી કરતા $PM = \frac{m}{V}RT = dRT$ મળે,જ્યાં $d$ એ ઘનતા છે.
આમ,$d = \frac{PM}{RT}$.
અચળ દબાણ $P$ માટે,$d \propto \frac{1}{T}$.
આલેખ $(I)$ $d$ વિરુદ્ધ $T$ વચ્ચે વ્યસ્ત સંબંધ દર્શાવે છે,જે સાચો છે.
આલેખ $(II)$ $d$ વિરુદ્ધ $T$ વચ્ચે સીધો રેખીય સંબંધ દર્શાવે છે,જે ખોટો છે.
આલેખ $(III)$ $d$ વિરુદ્ધ $\frac{1}{T}$ વચ્ચે સીધો રેખીય સંબંધ દર્શાવે છે,જે સાચો છે.
આલેખ $(IV)$ $d$ વિરુદ્ધ $P$ વચ્ચે સીધો રેખીય સંબંધ (અચળ $T$ પર) દર્શાવે છે,જે સાચો છે.
તેથી,આલેખ $(II)$ સાચો નથી.

(C) આ પ્રક્રિયામાં $1-$મિથાઈલ$-1-$વિનાઈલસાયક્લોપેન્ટેનનું એસિડ-ઉદ્દીપકીય જલીયકરણ થાય છે.
$1$. દ્વિબંધના પ્રોટોનેશનથી દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયન બને છે.
$2$. પાંચ સભ્યોની રીંગ વધુ સ્થાયી છ સભ્યોની રીંગ કાર્બોકેટાયન બનાવવા માટે રીંગ વિસ્તરણ પામે છે.
$3$. આ કાર્બોકેટાયન પુનઃરચના પામે છે અને પ્રોટોન $(-H^+)$ દૂર થઈને સૌથી સ્થાયી આલ્કીન $1,2$-ડાયમિથાઈલસાયક્લોહેક્સિન બનાવે છે.
આમ,મુખ્ય નીપજ $1,2$-ડાયમિથાઈલસાયક્લોહેક્સિન છે.

(C) કાઇરલ કાર્બન એ એવો કાર્બન પરમાણુ છે જે ચાર અલગ-અલગ સમૂહો સાથે જોડાયેલ હોય છે.
આપેલા અણુની રચના તપાસતા,આપણે ફૂદડી $(*)$ વડે ચિહ્નિત થયેલ કાઇરલ કેન્દ્રોને ઓળખી શકીએ છીએ.
$1$. સાઇડ ચેઇનમાં $-OH$ સમૂહ સાથે જોડાયેલ કાર્બન પરમાણુ કાઇરલ છે.
$2$. ક્વિનુક્લિડિન રિંગ સિસ્ટમમાં,ચાર કાઇરલ કાર્બન પરમાણુઓ છે.
આમ,અણુમાં કુલ $5$ કાઇરલ કેન્દ્રો છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(A) બાષ્પીભવન માટેની પ્રક્રિયા: $H_2O(\ell) \rightleftharpoons H_2O(g)$.
પાણીના મોલ $(n)$ = $\frac{90 \ g}{18 \ g/mol} = 5 \ mol$.
એન્થાલ્પી ફેરફાર અને આંતરિક ઉર્જા ફેરફાર વચ્ચેનો સંબંધ: $\Delta H = \Delta U + \Delta n_g RT$.
કુલ એન્થાલ્પી ફેરફાર $(\Delta H)$ = $n \times \Delta H_{vap} = 5 \ mol \times 41000 \ J/mol = 205000 \ J$.
વાયુના મોલમાં ફેરફાર $(\Delta n_g)$ = $5 \ mol$ (કારણ કે $5 \ mol$ પ્રવાહી પાણી $5 \ mol$ પાણીની વરાળ બનાવે છે).
કિંમતો મૂકતા: $205000 \ J = \Delta U + (5 \ mol \times 8.314 \ J \ K^{-1} mol^{-1} \times 373 \ K)$.
$205000 = \Delta U + 15505.59$.
$\Delta U = 205000 - 15505.59 = 189494.41 \ J$.

(A) $I$. પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા: $Be < Mg$ સાચું છે કારણ કે $Be$ એ આવર્ત $2$ માં અને $Mg$ એ આવર્ત $3$ માં છે.
$II$. આયનીકરણ એન્થાલ્પી $(IE)$: $Be$ $(9.32 \ eV) > Al$ $(5.98 \ eV)$. આ વિધાન સાચું છે.
$III$. વીજભાર/ત્રિજ્યા ગુણોત્તર (આયનીય પોટેન્શિયલ): $Be^{2+}$ $(r \approx 0.31 \ \mathring{A})$ નો વીજભાર/ત્રિજ્યા ગુણોત્તર $Al^{3+}$ $(r \approx 0.54 \ \mathring{A})$ કરતા વધારે છે. આ વિધાન સાચું છે.
$IV$. $Be$ અને $Al$ બંને વિકર્ણીય સંબંધ દર્શાવે છે અને તેમની ઊંચી ધ્રુવીભવન શક્તિને કારણે મુખ્યત્વે સહસંયોજક સંયોજનો બનાવે છે. આ વિધાન સાચું છે.
બધા વિધાનો $(I, II, III, IV)$ સાચા છે. આપેલા વિકલ્પોના આધારે,સૌથી યોગ્ય સેટ $(I, II, IV)$ છે.

(B) વોલ્યુમ સ્ટ્રેન્થ અને મોલારિટી વચ્ચેનો સંબંધ: $\text{Volume strength} = 11.2 \times \text{Molarity}$.
$\text{Molarity} = \frac{5.6}{11.2} = 0.5 \ M$.
$1 \ L$ $(1000 \ mL)$ દ્રાવણ ધારતા:
$\text{દ્રાવણનું દળ} = 1000 \ mL \times 1 \ g/mL = 1000 \ g$.
$H_2O_2$ ના મોલ $= 0.5 \ mol/L \times 1 \ L = 0.5 \ mol$.
$H_2O_2$ નું દળ $= 0.5 \ mol \times 34 \ g/mol = 17 \ g$.
$\text{દળ ટકાવારી} = \frac{17}{1000} \times 100 = 1.7 \%$.

(B) આપેલ છે કે $l$ નું મૂલ્ય $0$ થી $(n+1)$ સુધી છે.
$n=1$ માટે,$l=0, 1, 2$ (ઓર્બિટલ્સ: $1s, 1p, 1d$).
$n=2$ માટે,$l=0, 1, 2, 3$ (ઓર્બિટલ્સ: $2s, 2p, 2d, 2f$).
ઉર્જાના ક્રમ માટે $(n+l)$ નિયમ લાગુ પાડતા: $1s (1+0=1) < 1p (1+1=2) < 2s (2+0=2) < 1d (1+2=3) < 2p (2+1=3) < 3s (3+0=3) < 2d (2+2=4)$.
પરમાણુ ક્રમાંક $9$ માટે ઇલેક્ટ્રોનિક કોન્ફિગરેશન: $1s^2 1p^6 2s^1$.
તેની સૌથી બહારની $s$-ઓર્બિટલમાં $1$ ઇલેક્ટ્રોન હોવાથી,તે આલ્કલી ધાતુ જેવું વર્તે છે.
આમ,$9$ એ પ્રથમ આલ્કલી ધાતુ છે.

(C) આ ટાઇટ્રેશનમાં પ્રબળ એસિડ $(HCl)$ અને પ્રબળ બેઇઝ $(NaOH)$ નો સમાવેશ થાય છે.
શરૂઆતમાં,બીકરમાં $HCl$ હોય છે,જે પ્રબળ એસિડ છે,તેથી શરૂઆતની $pH$ ઓછી ($1$ ની આસપાસ) હોય છે.
જેમ $NaOH$ ઉમેરવામાં આવે છે,તેમ $H^+$ આયનો $OH^-$ આયનો દ્વારા તટસ્થ થાય છે,જેના કારણે $pH$ ધીમે ધીમે વધે છે.
તુલ્યતા બિંદુ (equivalence point) ની નજીક,$pH$ માં ખૂબ જ તીવ્ર વધારો જોવા મળે છે કારણ કે $H^+$ આયનોની સાંદ્રતામાં મોટો ફેરફાર થાય છે.
તુલ્યતા બિંદુ પછી,વધારાના $NaOH$ ને કારણે દ્રાવણ બેઝિક બને છે,અને $pH$ ઉચ્ચ મૂલ્ય પર સ્થિર થાય છે.
આલેખ $C$ પ્રબળ એસિડ-પ્રબળ બેઇઝ ટાઇટ્રેશન માટે આ લાક્ષણિક સિગ્મોઇડલ વળાંકને યોગ્ય રીતે દર્શાવે છે,જ્યાં તુલ્યતા બિંદુએ $pH = 7$ પર $pH$ તીવ્રતાથી વધે છે.

(A) $(1)$ એસિડ વર્ષા પાણીની પાઈપોને ક્ષારિત કરે છે,જેના પરિણામે પીવાના પાણીમાં લોખંડ,સીસું અને તાંબા જેવી ભારે ધાતુઓ ભળે છે. તેથી,વિધાન $(a)$ સાચું છે.
$(2)$ એસિડ વર્ષા ઇમારતો અને પથ્થર કે ધાતુની બનેલી અન્ય રચનાઓને નુકસાન પહોંચાડે છે. તેથી,વિધાન $(b)$ સાચું છે.
$(3)$ તે મનુષ્યો અને પ્રાણીઓમાં શ્વસન સંબંધી બીમારીઓનું કારણ બને છે. તેથી,વિધાન $(c)$ ખોટું છે.
$(4)$ તે ખેતી,વૃક્ષો અને છોડ માટે હાનિકારક છે કારણ કે તે તેમના વિકાસ માટે જરૂરી પોષક તત્વોને ધોઈ નાખે છે. તેથી,વિધાન $(d)$ ખોટું છે.
આમ,વિધાન $(c)$ અને $(d)$ ખોટા હોવાથી,સાચો વિકલ્પ $(A)$ છે.

(B) ક્રમિક આયનીકરણ એન્થાલ્પી $IE_1 = 800 \ kJ \ mol^{-1}$,$IE_2 = 2427 \ kJ \ mol^{-1}$,$IE_3 = 3658 \ kJ \ mol^{-1}$,$IE_4 = 25024 \ kJ \ mol^{-1}$,અને $IE_5 = 32824 \ kJ \ mol^{-1}$ છે.
આયનીકરણ એન્થાલ્પીમાં મોટો ઉછાળો સ્થાયી,નિષ્ક્રિય વાયુ જેવી આંતરિક કક્ષામાંથી ઇલેક્ટ્રોન દૂર થવાનું સૂચવે છે.
મૂલ્યોની સરખામણી કરતા,આપણે $IE_3$ અને $IE_4$ વચ્ચે નોંધપાત્ર વધારો $(25024 - 3658 = 21366 \ kJ \ mol^{-1})$ જોઈએ છીએ.
આ સૂચવે છે કે પ્રથમ $3$ ઇલેક્ટ્રોન સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે,અને $4^{th}$ ઇલેક્ટ્રોન સ્થાયી આંતરિક કક્ષામાંથી દૂર થાય છે.
તેથી,તત્વમાં સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $3$ છે.

(C) ડાલ્ટનના આંશિક દબાણના નિયમ મુજબ:
$p_i = x_i \times P_T$
જ્યાં $p_i$ એ $i^{th}$ ઘટકનું આંશિક દબાણ છે,$x_i$ એ $i^{th}$ ઘટકનો મોલ અંશ છે,અને $P_T$ એ મિશ્રણનું કુલ દબાણ છે.
આપેલ છે: $n_{H_2} = 1 \ mol$,$n_{He} = 1 \ mol$,$n_{O_2} = 1 \ mol$.
કુલ મોલ $n_{total} = 1 + 1 + 1 = 3 \ mol$.
$H_2$ નો મોલ અંશ $x_{H_2} = \frac{n_{H_2}}{n_{total}} = \frac{1}{3}$ છે.
$H_2$ નું આપેલ આંશિક દબાણ $p_{H_2} = 2 \ atm$ છે.
સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા: $2 \ atm = \frac{1}{3} \times P_T$.
તેથી,$P_T = 2 \ atm \times 3 = 6 \ atm$.

(B) આ પ્રક્રિયા $t-BuOH$ અને ગરમીની હાજરીમાં $3-iodo-2,3-dimethylpentane$ માંથી $HI$ ના વિલોપન (elimination) દ્વારા થાય છે,જે $E1$ ક્રિયાવિધિને અનુસરે છે.
$1$. લિવિંગ ગ્રુપ $I^-$ દૂર થઈને દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયન બનાવે છે.
$2$. આ કાર્બોકેટાયન વધુ સ્થાયી તૃતીયક કાર્બોકેટાયન બનાવવા માટે $1,2-hydride$ શિફ્ટ પામે છે.
$3$. $1,2-methyl$ શિફ્ટ દ્વારા વધુ પુનઃરચના થતા તે વધુ સ્થાયી તૃતીયક કાર્બોકેટાયન બનાવે છે.
$4$. અંતે,નજીકના કાર્બન પરમાણુમાંથી પ્રોટોન દૂર થવાથી સૌથી વધુ વિસ્થાપિત આલ્કીન બને છે,જે મુખ્ય નીપજ છે.
$5$. અંતિમ નીપજ $2,3-dimethylpent-2-ene$ છે.

(B) પગલું $1$: પદાર્થ $'x'$ નું મોલર દળ શોધો.
$\text{મોલ} = \frac{\text{અણુઓની સંખ્યા}}{N_A} = \frac{6.023 \times 10^{22}}{6.023 \times 10^{23}} = 0.1 \ mol$.
$\text{મોલર દળ} = \frac{\text{આપેલ દળ}}{\text{મોલ}} = \frac{10 \ g}{0.1 \ mol} = 100 \ g/mol$.
પગલું $2$: દ્રાવણની મોલારિટી શોધો.
$x$ ના $\text{મોલ} = \frac{\text{આપેલ દળ}}{\text{મોલર દળ}} = \frac{5 \ g}{100 \ g/mol} = 0.05 \ mol$.
$\text{મોલારિટી} (M) = \frac{\text{દ્રાવ્યના મોલ}}{\text{દ્રાવણનું કદ } (L)} = \frac{0.05 \ mol}{2 \ L} = 0.025 \ M$.
પગલું $3$: $10^{-3}$ ના સ્વરૂપમાં દર્શાવો.
$0.025 = 25 \times 10^{-3}$.

(C) ફોસ્ફિનિક એસિડ $(H_{3}PO_{2})$ એ એક બેઝિક એસિડ છે કારણ કે તેમાં માત્ર એક જ $P-OH$ બંધ હોય છે.
તટસ્થીકરણ માટે,એસિડના તુલ્યાંકની સંખ્યા બેઝના તુલ્યાંકની સંખ્યા જેટલી હોવી જોઈએ:
$N_{1}V_{1} = N_{2}V_{2}$
આપેલ છે:
$N_{acid} = 0.1\, N$
$V_{acid} = 10\, mL$
$N_{base} = 0.1\, N$
કિંમતો મૂકતા:
$0.1 \times 10 = 0.1 \times V_{NaOH}$
$V_{NaOH} = 10\, mL$

(B) $H_{2}O$ માં પ્રબળ આંતરઆણ્વીય હાઇડ્રોજન બંધન જોવા મળે છે,જેના કારણે તેનું ઉત્કલનબિંદુ $(373\,K)$ ઘણું ઊંચું હોય છે.
$H_{2}S$ માં હાઇડ્રોજન બંધન હોતું નથી અને તે માત્ર નિર્બળ વાન્ડર વાલ્સ બળો પર આધાર રાખે છે.
તેથી,$H_{2}S$ નું ઉત્કલનબિંદુ ઘણું ઓછું,આશરે $213\,K$ હોય છે,જે $300\,K$ થી ઓછું છે.

(D) પાયરોફોસ્ફોરિક એસિડનું રાસાયણિક સૂત્ર $H_4P_2O_7$ છે.
તેની રચના જોતા:
$1$. $4$ $P-OH$ બંધો છે (દરેક ફોસ્ફરસ પરમાણુ પર બે).
$2$. $2$ $P=O$ બંધો છે (દરેક ફોસ્ફરસ પરમાણુ પર એક).
$3$. $1$ $P-O-P$ જોડાણ છે જે બે ફોસ્ફરસ પરમાણુઓને જોડે છે.
તેથી,$P-OH$,$P=O$ અને $P-O-P$ બંધોની સંખ્યા અનુક્રમે $4, 2$ અને $1$ છે.

(B) આલ્કીનનું હાઇડ્રોજનેશન દ્વિબંધ પર $H_2$ ના ઉમેરણ દ્વારા થાય છે.
જો નીપજમાં સંમિતિનું સમતલ અથવા વ્યસ્તતાનું કેન્દ્ર હોય (એટલે કે તે અકાઈરલ અથવા મેસો સંયોજન બને),તો પ્રકાશીય રીતે નિષ્ક્રિય સંયોજન બને છે.
વિકલ્પ $B$ માં,પ્રારંભિક પદાર્થ $3,4$-ડાયમિથાઈલપેન્ટ-$1$-ઈન છે. હાઇડ્રોજનેશન પર,ટર્મિનલ દ્વિબંધનું આલ્કેનમાં રિડક્શન થાય છે.
પરિણામી નીપજ $2,3$-ડાયમિથાઈલપેન્ટેન છે,જે સંમિતિનું સમતલ ધરાવે છે અથવા અકાઈરલ બને છે,જે તેને પ્રકાશીય રીતે નિષ્ક્રિય બનાવે છે.
આમ,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(C) થર્મલ પાવર પ્લાન્ટ કોલસા જેવા અશ્મિભૂત ઇંધણ બાળે છે,જે વાતાવરણમાં સલ્ફર $(SO_x)$ અને નાઇટ્રોજન $(NO_x)$ ના ઓક્સાઇડ મુક્ત કરે છે. આ વાયુઓ પાણીની વરાળ સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને સલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2SO_4)$ અને નાઇટ્રિક એસિડ $(HNO_3)$ બનાવે છે,જે એસિડ વર્ષામાં પરિણમે છે.

(B) કિલ્ડાહલ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કાર્બનિક સંયોજનોમાં નાઈટ્રોજનના અંદાજ માટે થાય છે. જોકે,તે નાઈટ્રો $(-NO_2)$,એઝો $(-N=N-)$,અથવા ડાયઝો $(-N_2^+)$ સમૂહો ધરાવતા સંયોજનો માટે નિષ્ફળ જાય છે,કારણ કે આ નાઈટ્રોજન પરમાણુઓ કિલ્ડાહલ પદ્ધતિની પરિસ્થિતિઓમાં એમોનિયમ સલ્ફેટમાં રૂપાંતરિત થતા નથી.
$(a)$ એનિલિનમાં એમિનો $(-NH_2)$ સમૂહ હોય છે,જેનું કિલ્ડાહલ પદ્ધતિ દ્વારા માપન થઈ શકે છે.
$(b)$ બેન્ઝાઈલએમાઈનમાં એમિનો $(-NH_2)$ સમૂહ હોય છે,જેનું કિલ્ડાહલ પદ્ધતિ દ્વારા માપન થઈ શકે છે.
$(c)$ ફિનાઈલએસીટાલ્ડિહાઈડમાં નાઈટ્રોજન હોતો નથી.
$(d)$ બેન્ઝીનડાયઝોનિયમ ક્લોરાઈડમાં ડાયઝો $(-N_2^+)$ સમૂહ હોય છે,જેનું કિલ્ડાહલ પદ્ધતિ દ્વારા માપન થતું નથી.

(C) ગ્લિસરોલનું ઉત્કલનબિંદુ ઊંચું હોય છે અને તે તેના ઉત્કલનબિંદુ પર વિઘટન પામે છે. તેથી,સાબુના ઉદ્યોગોમાં તેને ઘટાડેલા દબાણ હેઠળ નિસ્યંદન દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે,જે તેનું ઉત્કલનબિંદુ ઘટાડે છે અને વિઘટન અટકાવે છે.

(A) બંધ મજબૂતી એ સ્પીસીઝના બંધ ક્રમાંક (bond order) ના સમપ્રમાણમાં હોય છે.
$NO^{2+}$ માં કુલ ઇલેક્ટ્રોન = $13$. બંધ ક્રમાંક = $1.5$.
$NO^{+}$ માં કુલ ઇલેક્ટ્રોન = $14$. બંધ ક્રમાંક = $3$.
$NO$ માં કુલ ઇલેક્ટ્રોન = $15$. બંધ ક્રમાંક = $2.5$.
$NO^{-}$ માં કુલ ઇલેક્ટ્રોન = $16$. બંધ ક્રમાંક = $2$.
બંધ ક્રમાંકની સરખામણી કરતા: $NO^{+} (3) > NO (2.5) > NO^{-} (2) > NO^{2+} (1.5)$.
તેથી,$NO^{2+}$ ની બંધ મજબૂતી ન્યૂનતમ છે.

(D) $100$ થી વધુ પરમાણુ ક્રમાંક ધરાવતા તત્વો માટે $\text{IUPAC}$ નામકરણમાં સંખ્યાત્મક મૂળનો ઉપયોગ થાય છે:
$0 = nil$,$1 = un$,$2 = bi$,$3 = tri$,$4 = quad$,$5 = pent$,$6 = hex$,$7 = sept$,$8 = oct$,$9 = enn$.
અનનિલિનિયમ $(unnilennium)$ માટે:
$un = 1$,$nil = 0$,$enn = 9$.
તેથી,પરમાણુ ક્રમાંક $109$ છે.

(C) એસિડિક બફર નિર્બળ એસિડ અને પ્રબળ બેઝ સાથેના તેના ક્ષારના મિશ્રણ દ્વારા બને છે.
વિકલ્પ $C$ માં,આપણી પાસે $100 \ mL$ $0.1 \ M \ HCl$ $(10 \ mmol)$ અને $200 \ mL$ $0.1 \ M \ CH_3COONa$ $(20 \ mmol)$ છે.
પ્રક્રિયા છે: $HCl + CH_3COONa \rightarrow CH_3COOH + NaCl$
શરૂઆતના મોલ: $10 \ mmol \ HCl$ અને $20 \ mmol \ CH_3COONa$.
પ્રક્રિયા પછી: $0 \ mmol \ HCl$,$10 \ mmol \ CH_3COONa$ બાકી રહે છે,અને $10 \ mmol \ CH_3COOH$ બને છે.
અંતિમ મિશ્રણમાં નિર્બળ એસિડ $(CH_3COOH)$ અને તેનો સંયુગ્મી બેઝ ($CH_3COONa$ માંથી $CH_3COO^-$) હોવાથી,તે એસિડિક બફર તરીકે કાર્ય કરે છે.

(A) $H_{2}O_{2}$ નું વિઘટન આ મુજબ છે: $2H_{2}O_{2}(aq) \rightarrow 2H_{2}O(l) + O_{2}(g)$.
$STP$ ($273 \, K$ અને $1 \, atm$) પર,$O_{2}$ વાયુનો $1 \, mole$ $22.4 \, L$ જગ્યા રોકે છે.
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$H_{2}O_{2}$ ના $2 \, moles$ $O_{2}$ નો $1 \, mole$ ઉત્પન્ન કરે છે.
તેથી,$H_{2}O_{2}$ નો $1 \, mole$ $STP$ પર $11.2 \, L$ $O_{2}$ ઉત્પન્ન કરે છે.
વોલ્યુમ સ્ટ્રેન્થ $= Molarity \times 11.2 = 8.9 \times 11.2 = 99.68$.
નજીકના પૂર્ણાંકમાં રાઉન્ડ ઓફ કરતા,આપણને $100$ મળે છે.

(B) પ્રથમ પ્રક્રિયા માટે: $A \rightleftharpoons B + C$,$K_{eq}^{(1)} = \frac{[B][C]}{[A]}$ $(1)$
બીજી પ્રક્રિયા માટે: $B + C \rightleftharpoons P$,$K_{eq}^{(2)} = \frac{[P]}{[B][C]}$ $(2)$
સમગ્ર પ્રક્રિયા માટે: $A \rightleftharpoons P$,સંતુલન અચળાંક $K_{eq} = \frac{[P]}{[A]}$
સમીકરણ $(1)$ અને $(2)$ નો ગુણાકાર કરતા:
$K_{eq}^{(1)} \times K_{eq}^{(2)} = \frac{[B][C]}{[A]} \times \frac{[P]}{[B][C]} = \frac{[P]}{[A]} = K_{eq}$
તેથી,$K_{eq} = K_{eq}^{(1)} \times K_{eq}^{(2)}$.

(D) આદર્શ વાયુનું શૂન્યાવકાશમાં વિસ્તરણ એ મુક્ત વિસ્તરણ તરીકે ઓળખાય છે.
મુક્ત વિસ્તરણમાં,બાહ્ય દબાણ $(p_{\text{ext}})$ $0 \ bar$ હોય છે.
કાર્ય માટેનું સૂત્ર $W = -p_{\text{ext}} \Delta V$ છે.
તેથી,$p_{\text{ext}} = 0$ હોવાથી,થયેલું કાર્ય $W = 0$ થશે.

(B) પ્રક્રિયા $H_{(g)} + e^{-} \rightarrow H_{(g)}^{-}$ એ હાઇડ્રોજનની ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી દર્શાવે છે,જે ઉષ્માક્ષેપક છે.
બાકીની તમામ પ્રક્રિયાઓમાં કાં તો ઋણ આયનમાં ઇલેક્ટ્રોન ઉમેરવાનો સમાવેશ થાય છે (જેમાં આંતર-ઇલેક્ટ્રોનિક અપાકર્ષણને દૂર કરવા માટે ઉર્જાની જરૂર પડે છે) અથવા ઇલેક્ટ્રોન દૂર કરવાનો સમાવેશ થાય છે (આયનીકરણ ઉર્જા),જે બંને ઉષ્માશોષક પ્રક્રિયાઓ છે.

(B) આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુ $Be$ (બેરિલિયમ) $BeSO_{4}$ બનાવે છે,જે તેની ઉચ્ચ જલીયકરણ ઉર્જાને કારણે પાણીમાં દ્રાવ્ય છે.
$Be(OH)_{2}$ એ એમ્ફોટેરિક છે અને પાણીમાં અદ્રાવ્ય છે.
$BeO$ ગરમી સામે ખૂબ જ સ્થિર છે અને તે રોક-સોલ્ટ બંધારણને બદલે વુર્ટઝાઇટ બંધારણ ધરાવે છે.
તેથી,સાચી ધાતુ $Be$ છે.

(B) પ્રક્રિયા $\underline{Xe}F_4 + SbF_5 \rightarrow [XeF_3]^+ [SbF_6]^-$ માં,$Xe$ નું સંકરણ $XeF_4$ માં $sp^3d^2$ થી બદલાઈને $[XeF_3]^+$ કેટાયનમાં $sp^3d$ થાય છે.
$NH_3$ માં,$N$ એ $sp^3$ છે અને $[NH_4]^+$ માં,$N$ એ $sp^3$ છે.
$H_2SO_4$ માં,$S$ એ $sp^3$ છે અને $NaHSO_4$ માં,$S$ એ $sp^3$ જ રહે છે.
$H_3PO_2$ માં,$P$ એ $sp^3$ છે અને $PH_3$ તથા $H_3PO_3$ માં,$P$ એ $sp^3$ જ રહે છે.

(B) પગલું $1$: એસિટિલિન $LiNH_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ત્યારબાદ $2$-બ્રોમોપ્રોપેન સાથે પ્રક્રિયા કરીને $3,4$-ડાયમિથાઈલપેન્ટ-$1$-આઈન બનાવે છે.
પગલું $2$: $HgSO_4 / H_2SO_4$ નો ઉપયોગ કરીને આલ્કાઈનનું જલીયકરણ કરવાથી કીટોન મળે છે,જે ત્યારબાદ $NaBH_4$ દ્વારા રિડક્શન પામીને આલ્કોહોલ,$3,4$-ડાયમિથાઈલપેન્ટન-$2$-ઓલ બનાવે છે.
પગલું $3$: $Conc. H_2SO_4 / \Delta$ નો ઉપયોગ કરીને આલ્કોહોલનું એસિડ-ઉદ્દીપકીય નિર્જલીકરણ $Saytzeff$ ના નિયમનું પાલન કરે છે અને સૌથી વધુ વિસ્થાપિત આલ્કીન બનાવે છે,જે મુખ્ય નીપજ તરીકે $2,3$-ડાયમિથાઈલપેન્ટ-$2$-ઈન છે.

(C) પગલું $1$: $CH_2=CH-CHO$ એ $NaBH_4$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $CH_2=CH-CH_2OH$ આપે છે,જે ત્યારબાદ $SOCl_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $CH_2=CH-CH_2Cl$ $[A]$ બનાવે છે.
પગલું $2$: $CH_2=CH-CH_2Cl$ એ નિર્જળ $AlCl_3$ ની હાજરીમાં બેન્ઝીન સાથે પ્રક્રિયા કરીને (ફ્રિડલ-ક્રાફ્ટ આલ્કાઈલેશન) એલાઈલબેન્ઝીન,$C_6H_5-CH_2-CH=CH_2$ $[B]$ આપે છે.
પગલું $3$: એલાઈલબેન્ઝીનમાં $DBr$ નો ઉમેરો માર્કોવનીકોવના નિયમનું પાલન કરે છે. ઇલેક્ટ્રોફાઇલ $D^+$ એ ટર્મિનલ કાર્બન $(CH_2)$ પર ઉમેરાઈને વધુ સ્થાયી બેન્ઝિલિક કાર્બોકેટાયન $(C_6H_5-CH^+-CH_2D)$ બનાવે છે,જેના પર ત્યારબાદ $Br^-$ હુમલો કરીને અંતિમ નીપજ $[C]$,$C_6H_5-CH(Br)-CH_2-CH_2D$ બનાવે છે.

(C) Rydberg સૂત્ર $\frac{1}{\lambda} = R_{H} Z^{2} \left( \frac{1}{n_{1}^{2}} - \frac{1}{n_{2}^{2}} \right)$ છે.
Lyman શ્રેણીમાં $H$ પરમાણુ માટે સૌથી ટૂંકી તરંગલંબાઇ $(n_{1} = 1)$,સંક્રમણ $n_{2} = \infty$ થી $n_{1} = 1$ છે:
$\frac{1}{\lambda_{1}} = R_{H} (1)^{2} \left( \frac{1}{1^{2}} - \frac{1}{\infty^{2}} \right) = R_{H}$ $\Rightarrow \lambda_{1} = \frac{1}{R_{H}}$.
$He^{+}$ આયન માટે Balmer શ્રેણીમાં સૌથી લાંબી તરંગલંબાઇ $(n_{1} = 2)$,સંક્રમણ $n_{2} = 3$ થી $n_{1} = 2$ છે:
$\frac{1}{\lambda_{2}} = R_{H} (2)^{2} \left( \frac{1}{2^{2}} - \frac{1}{3^{2}} \right) = R_{H} \times 4 \left( \frac{1}{4} - \frac{1}{9} \right)$.
$\frac{1}{\lambda_{2}} = 4 R_{H} \left( \frac{9-4}{36} \right) = 4 R_{H} \left( \frac{5}{36} \right) = \frac{5 R_{H}}{9}$.
$\lambda_{2} = \frac{9}{5 R_{H}}$.
$\frac{1}{R_{H}} = \lambda_{1}$ મૂકતા,આપણને $\lambda_{2} = \frac{9 \lambda_{1}}{5}$ મળે છે.

(A) $Na_2CO_3 \cdot xH_2O$ નું મોલર દળ $= (23 \times 2) + 12 + (16 \times 3) + 18x = 106 + 18x \ g/mol$.
તુલ્યભાર $(Eq. wt)$ $= \frac{\text{મોલર દળ}}{n_{factor}} = \frac{106 + 18x}{2} = 53 + 9x$.
ગ્રામ તુલ્યભારની સંખ્યા $= \frac{\text{દળ}}{Eq. wt} = \frac{1.43}{53 + 9x}$.
નોર્માલિટી $(N)$ $= \frac{\text{ગ્રામ તુલ્યભાર}}{\text{કદ (લીટરમાં)}}$.
આપેલ છે $N = 0.1 \ N$ અને $V = 100 \ mL = 0.1 \ L$.
$0.1 = \frac{1.43}{(53 + 9x) \times 0.1}$.
$0.01 = \frac{1.43}{53 + 9x}$.
$53 + 9x = 143$.
$9x = 90$.
$x = 10$.

(D) બેઝિક માધ્યમમાં પ્રથમ પ્રક્રિયા માટે:
$[Fe^{2+} \rightarrow Fe^{3+} + e^{-}] \times 2$
$H_2O_2 + 2 e^{-} \rightarrow 2 OH^{-}$
આ બંનેનો સરવાળો કરતા: $2 Fe^{2+} + H_2O_2 \rightarrow 2 Fe^{3+} + 2 OH^{-}$
અહીં,$x = 2$ અને $y = 2$.
એસિડિક માધ્યમમાં બીજી પ્રક્રિયા માટે:
$[MnO_4^{-} + 8 H^{+} + 5 e^{-} \rightarrow Mn^{2+} + 4 H_2O] \times 2$
$[H_2O_2 \rightarrow O_2 + 2 H^{+} + 2 e^{-}] \times 5$
આ બંનેનો સરવાળો કરતા: $2 MnO_4^{-} + 16 H^{+} + 5 H_2O_2 \rightarrow 2 Mn^{2+} + 8 H_2O + 5 O_2 + 10 H^{+}$
સાદુરૂપ આપતા: $2 MnO_4^{-} + 6 H^{+} + 5 H_2O_2 \rightarrow 2 Mn^{2+} + 8 H_2O + 5 O_2$
અહીં,$x' = 2, y' = 8, z' = 5$.
તત્વયોગમિતિય સહગુણકોનો સરવાળો $x + y + x' + y' + z' = 2 + 2 + 2 + 8 + 5 = 19$ થાય છે.

(A) એસિડની હાજરીમાં નિયોપેન્ટાઇલ આલ્કોહોલ $(CH_3-C(CH_3)_2-CH_2OH)$ નું નિર્જલીકરણ પ્રાથમિક કાર્બોકેટાયન દ્વારા થાય છે,જે વધુ સ્થિર તૃતીય કાર્બોકેટાયન $(CH_3-C^+(CH_3)-CH_2-CH_3)$ બનાવવા માટે $1,2$-મિથાઇલ શિફ્ટમાંથી પસાર થાય છે.
આ તૃતીય કાર્બોકેટાયનમાંથી,પ્રોટોન $(H^+)$ ના દૂર થવાથી બે આલ્કીન બની શકે છે:
$1$. $CH_2$ જૂથમાંથી પ્રોટોન દૂર થવાથી $2$-મિથાઇલ-$2$-બ્યુટીન $(CH_3-C(CH_3)=CH-CH_3)$ બને છે,જે વધુ વિસ્થાપિત અને તેથી વધુ સ્થિર આલ્કીન છે (મુખ્ય નીપજ,$85\%$).
$2$. $CH_3$ જૂથમાંથી પ્રોટોન દૂર થવાથી $2$-મિથાઇલ-$1$-બ્યુટીન $(CH_3-C(CH_3)-CH=CH_2)$ બને છે,જે ઓછું વિસ્થાપિત છે (ગૌણ નીપજ,$15\%$).
તેથી,મિશ્રણમાં $2$-મિથાઇલ-$2$-બ્યુટીન અને $2$-મિથાઇલ-$1$-બ્યુટીનનો સમાવેશ થાય છે.

(A) $1$. મુખ્ય ક્રિયાશીલ સમૂહ ઓળખો: કાર્બોક્સિલિક એસિડ $(-COOH)$ મુખ્ય ક્રિયાશીલ સમૂહ છે,તેથી મુખ્ય શૃંખલા સાયક્લોપેન્ટેનકાર્બોક્સિલિક એસિડ છે.
$2$. વલયનું નંબરિંગ: $-COOH$ સમૂહ સાથે જોડાયેલા કાર્બન પરમાણુને સ્થાન $1$ આપવામાં આવે છે. આપણે વલયનું નંબરિંગ એવી રીતે કરીએ છીએ કે જેથી વિસ્થાપકોને શક્ય તેટલા ઓછા નંબર મળે. ઘડિયાળની દિશામાં આગળ વધતા,મિથાઈલ સમૂહ સ્થાન $2$ પર અને બ્રોમો સમૂહ સ્થાન $4$ પર આવે છે.
$3$. નામકરણ: વિસ્થાપકોને મૂળાક્ષરના ક્રમમાં ગોઠવવામાં આવે છે: બ્રોમો એ મિથાઈલ પહેલા આવે છે. તેથી,નામ $4-$બ્રોમો$-2-$મિથાઈલસાયક્લોપેન્ટેનકાર્બોક્સિલિક એસિડ છે.

(C) સંતુલન સમયે,પુરોગામી પ્રક્રિયાનો દર $(r_f)$ એ પ્રતિગામી પ્રક્રિયાના દર $(r_b)$ જેટલો થાય છે.
શરૂઆતમાં,પુરોગામી પ્રક્રિયાનો દર મહત્તમ હોય છે અને જેમ પ્રક્રિયક $A$ ની સાંદ્રતા ઘટે છે તેમ તે સમય સાથે ઘટે છે.
તેનાથી વિપરીત,પ્રતિગામી પ્રક્રિયાનો દર શરૂઆતમાં શૂન્ય હોય છે અને જેમ નીપજ $B$ ની સાંદ્રતા વધે છે તેમ તે સમય સાથે વધે છે.
સંતુલન સમયે,બંને દરો અચળ બને છે અને એકબીજાને સમાન થાય છે.
આ આલેખ $C$ દ્વારા યોગ્ય રીતે દર્શાવવામાં આવ્યું છે.

(C) જ્યારે આલ્કલી ધાતુઓને હવામાં બાળવામાં આવે છે,ત્યારે તેઓ તેમના કદ અને ધ્રુવીભવન શક્તિના આધારે વિવિધ પ્રકારના ઓક્સાઇડ બનાવે છે.
$1$. લિથિયમ $(Li)$ સામાન્ય ઓક્સાઇડ બનાવે છે: $4Li + O_{2} \rightarrow 2Li_{2}O$.
$2$. સોડિયમ $(Na)$ પેરોક્સાઇડ બનાવે છે: $2Na + O_{2} \rightarrow Na_{2}O_{2}$.
$3$. પોટેશિયમ $(K)$ સુપરઓક્સાઇડ બનાવે છે: $K + O_{2} \rightarrow KO_{2}$.
તેથી,બનતા મુખ્ય ઓક્સાઇડ $Li_{2}O$,$Na_{2}O_{2}$ અને $KO_{2}$ છે.

(D)

$Parameter$	$O^{2-}, F^{-}, Na^{+}, Mg^{2+}$
$Z$ (પરમાણુ ક્રમાંક)	$8, 9, 11, 12$
$e^{-}$ (ઇલેક્ટ્રોન)	$10, 10, 10, 10$

આ આયનો આઇસોઇલેક્ટ્રોનિક સ્પીસીઝ છે,જેનો અર્થ છે કે તે બધામાં ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા સમાન $(10)$ છે.
આઇસોઇલેક્ટ્રોનિક સ્પીસીઝ માટે,જેમ પરમાણુ ક્રમાંક $(Z)$ વધે છે,તેમ આયનીય ત્રિજ્યા ઘટે છે.
પરમાણુ ક્રમાંક $(Z)$ વધતા,કેન્દ્ર અને ઇલેક્ટ્રોન વચ્ચેનું આકર્ષણ બળ વધે છે,જેના કારણે આયનીય કદ ઘટે છે.
પરમાણુ ક્રમાંકનો ક્રમ $O (8) < F (9) < Na (11) < Mg (12)$ છે.
તેથી,આયનીય ત્રિજ્યાનો સાચો ક્રમ $O^{2-} > F^{-} > Na^{+} > Mg^{2+}$ છે.
આમ,સાચો વિકલ્પ $(D)$ છે.

(A) $H$-પરમાણુ માટે બામર શ્રેણીની વર્ણપટ રેખાઓ ઉચ્ચ ઉર્જા સ્તરોમાંથી $n = 2$ ઉર્જા સ્તર પરના સંક્રમણને અનુરૂપ છે. આ સંક્રમણો વિદ્યુતચુંબકીય વર્ણપટના દ્રશ્યમાન વિસ્તારમાં આવતા વિકિરણોનું ઉત્સર્જન કરે છે.

(C) આપેલા આલેખ પરથી,$A-B$ અણુની સ્થિતિ ઊર્જા સૌથી ઓછી (ઋણ) છે.
આ સૂચવે છે કે $A-B$ બંધ સૌથી વધુ સ્થાયી છે અને આપેલા અણુઓમાં સૌથી વધુ બંધ વિયોજન એન્થાલ્પી (બંધની મજબૂતી) ધરાવે છે.
સ્થિતિ ઊર્જાનો ઊંડો ખાડો વધુ બળ અચળાંક સૂચવે છે,જેનો અર્થ છે કે બંધ વધુ સખત છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(A) આદર્શ વાયુ માટે:
$1$. આંતરિક ઉર્જા $U$ અને એન્થાલ્પી $H$ માત્ર તાપમાનના વિધેયો છે,એટલે કે $U = f(T)$ અને $H = f(T)$. તેથી,વિધાન $(a)$ સાચું છે.
$2$. આદર્શ વાયુ માટે સંકોચનીયતા અવયવ $Z$ ની વ્યાખ્યા $Z = \frac{PV}{nRT} = 1$ છે. તેથી,વિધાન $(b)$ ખોટું છે.
$3$. આદર્શ વાયુ માટે,મોલર ઉષ્મા ધારિતાનો સંબંધ $C_{P,m} - C_{V,m} = R$ છે. તેથી,વિધાન $(c)$ સાચું છે.
$4$. આદર્શ વાયુ માટે કોઈપણ પ્રક્રિયામાં $dU = C_V dT$ સંબંધ સાચો છે. તેથી,વિધાન $(d)$ સાચું છે.
આમ,વિધાનો $(a), (c),$ અને $(d)$ સાચા છે.

(A) પ્રક્રિયા માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ: $N_2(g) + 3H_2(g) \rightarrow 2NH_3(g)$
$N_2$ નું મોલર દળ $= 28 \ g/mol$,$H_2 = 2 \ g/mol$,$NH_3 = 17 \ g/mol$.
આપેલ: $2.8 \ kg$ $N_2 = 2800 \ g = 100 \ mol$.
આપેલ: $1 \ kg$ $H_2 = 1000 \ g = 500 \ mol$.
તત્વયોગમિતિ મુજબ,$1 \ mol$ $N_2$ ને $3 \ mol$ $H_2$ ની જરૂર પડે છે.
તેથી,$100 \ mol$ $N_2$ ને $300 \ mol$ $H_2$ ની જરૂર પડશે.
અહીં $500 \ mol$ $H_2$ ઉપલબ્ધ હોવાથી,$N_2$ એ સીમિત પ્રક્રિયક છે.
$1 \ mol$ $N_2$ માંથી $2 \ mol$ $NH_3$ ઉત્પન્ન થાય છે.
તેથી,$100 \ mol$ $N_2$ માંથી $200 \ mol$ $NH_3$ ઉત્પન્ન થશે.
$NH_3$ નું દળ $= 200 \ mol \times 17 \ g/mol = 3400 \ g$.

(B) પ્રતિક્રિયા ક્રમ નીચે મુજબ છે:
$1$. શરૂઆતનું પદાર્થ એક વિસ્થાપિત નાઈટ્રાઈલ છે. $C_2H_5MgBr$ સાથેની પ્રતિક્રિયા અને ત્યારબાદ હાઇડ્રોલિસિસ કીટોન $[A]$ આપે છે.
$2$. કીટોન $[A]$ ની પ્રતિક્રિયા ત્યારબાદ $CH_3MgBr$ અને $H_2O$ સાથે કરવામાં આવે છે જેથી તૃતીયક આલ્કોહોલ $[B]$ બને છે.
$3$. $[B]$ નું બંધારણ એક સાયક્લોહેક્સેન રીંગ છે જેમાં $3$ સ્થાન પર મિથાઈલ ગ્રુપ અને $1$ સ્થાન પર સાઈડ ચેઈન $-CH(CH_3)-C(OH)(CH_3)(C_2H_5)$ જોડાયેલ છે.
$4$. $[B]$ માં કાયરલ કેન્દ્રો ઓળખીએ:
- સાયક્લોહેક્સેન રીંગમાં બે કાયરલ કેન્દ્રો છે: એક મિથાઈલ ગ્રુપ સાથે જોડાયેલ કાર્બન પર અને એક સાઈડ ચેઈન સાથે જોડાયેલ કાર્બન પર.
- સાઈડ ચેઈનમાં,સાયક્લોહેક્સેન રીંગ અને મિથાઈલ ગ્રુપ સાથે જોડાયેલ કાર્બન એક કાયરલ કેન્દ્ર છે.
- $-OH$ ગ્રુપ,મિથાઈલ ગ્રુપ અને ઈથાઈલ ગ્રુપ સાથે જોડાયેલ કાર્બન પણ એક કાયરલ કેન્દ્ર છે.
- આમ,અંતિમ ઉત્પાદન $[B]$ માં કુલ $4$ કાયરલ કેન્દ્રો છે.

(D) $HCl$ અને $NaOH$ વચ્ચેના એસિડ-બેઝ ટાઇટ્રેશનમાં,સામાન્ય રીતે નીચેના સાધનો અને પ્રક્રિયકોનો ઉપયોગ થાય છે:
$1$. ટાઇટ્રન્ટ $(NaOH)$ રાખવા માટે $Burette$.
$2$. એનાલાઇટ $(HCl)$ નું ચોક્કસ કદ માપવા માટે $Pipette$.
$3$. બ્યુરેટ પકડવા માટે $Clamp$ સ્ટેન્ડ.
$4$. એસિડ-બેઝ સૂચક તરીકે $Phenolphthalein$.
$5$. ધોવા અને દ્રાવણ તૈયાર કરવા માટે $Distilled water$.
$6$. રંગમાં ફેરફાર સ્પષ્ટ રીતે જોવા માટે કોનિકલ ફ્લાસ્ક નીચે $Porcelain tile$ મૂકવામાં આવે છે.
$7$. આ ટાઇટ્રેશન માટે $Bunsen burner$ અને $measuring cylinder$ ની જરૂર પડતી નથી કારણ કે તે ઓરડાના તાપમાને કરવામાં આવે છે અને તેમાં મેઝરિંગ સિલિન્ડરને બદલે ચોક્કસ વોલ્યુમેટ્રિક કાચના સાધનોની જરૂર હોય છે.

(D) $(i)$ $\text{Glucose} + ROH \xrightarrow{\text{dry } HCl} \text{Acetal (Glucoside)}$. આ પ્રક્રિયામાં,$C-1$ પરનો હેમિયાસીટલ $-OH$ સમૂહ એસીટલ (આલ્કોક્સી સમૂહ) માં રૂપાંતરિત થાય છે. બાકીના $4$ $-OH$ સમૂહો એસીટાઈલેશન માટે ઉપલબ્ધ છે,તેથી $x = 4$.
$(ii)$ $\text{Glucose} \xrightarrow{Ni/H_2} \text{Sorbitol } (A)$. સોર્બિટોલ એ હેક્સાહાઈડ્રિક આલ્કોહોલ છે જેમાં $6$ $-OH$ સમૂહો હોય છે,જે બધાનું એસીટાઈલેશન થઈ શકે છે. તેથી,$y = 6$.
$(iii)$ $\text{Glucose} \xrightarrow{(CH_3CO)_2O} \text{Glucose pentaacetate}$. ગ્લુકોઝમાં પોતે $5$ $-OH$ સમૂહો (એક હેમિયાસીટલ અને ચાર આલ્કોહોલિક સમૂહો) હોય છે. ગ્લુકોઝનું એસીટાઈલેશન ગ્લુકોઝ પેન્ટાએસીટેટ આપે છે. તેથી,$z = 5$.
તેથી,$x, y, z$ અનુક્રમે $4, 6, 5$ છે.

(C) બ્રેડિગની આર્ક પદ્ધતિ $(Bredig's \ Arc \ method)$ એ $Au$,$Ag$ અને $Pt$ જેવી ધાતુઓના કલિલ દ્રાવણો બનાવવા માટે વપરાતી વિશિષ્ટ તકનીક છે.

(A) કોષ પ્રક્રિયા $Cu_{(s)} + Sn^{2+}_{(aq)} \rightarrow Cu^{2+}_{(aq)} + Sn_{(s)}$ છે.
પ્રમાણિત કોષ પોટેન્શિયલ $E^{\circ}_{cell} = E^{\circ}_{cathode} - E^{\circ}_{anode} = E^{\circ}_{Sn^{2+}|Sn} - E^{\circ}_{Cu^{2+}|Cu}$ છે.
$E^{\circ}_{cell} = -0.16 \, V - 0.34 \, V = -0.50 \, V$.
પ્રમાણિત ગિબ્સ ઉર્જા ફેરફાર $\Delta G^{\circ} = -nFE^{\circ}_{cell}$ છે.
અહીં,$n = 2$ (સ્થાનાંતરિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા).
$\Delta G^{\circ} = -2 \times 96500 \, C \, mol^{-1} \times (-0.50 \, V) = 96500 \, J \, mol^{-1}$.
સાંદ્રતા $[Cu^{2+}] = [Sn^{2+}] = 1 \, M$ હોવાથી,પ્રક્રિયા ભાગફળ $Q = \frac{[Cu^{2+}]}{[Sn^{2+}]} = 1$ છે.
નેર્ન્સ્ટ સમીકરણનો ઉપયોગ કરતા,$\Delta G = \Delta G^{\circ} + RT \ln Q$.
$\ln(1) = 0$ હોવાથી,$\Delta G = \Delta G^{\circ} = 96500 \, J \, mol^{-1}$.

(B) ફ્રુન્ડલિચ અધિશોષણ સમતાપી (Freundlich adsorption isotherm) મુજબ: $\log(x/m) = \log k + (1/n) \log p$.
આને સીધી રેખાના સમીકરણ $y = mx + c$ સાથે સરખાવતા:
ઢાળ $(1/n) = 2$.
આંતરછેદ $\log k = 0.4771$.
આપેલ છે $\log 3 = 0.4771$,તેથી $k = 3$.
સમીકરણ આ મુજબ બને છે: $x/m = k \cdot p^{(1/n)}$.
$p = 4 \text{ atm}$ પર:
$x/m = 3 \cdot (4)^2 = 3 \cdot 16 = 48$.

(D) સંયોજન $(A): Na_4[Fe(CN)_5(NOS)]$ માટે
ધારો કે $Fe$ નો ઓક્સિડેશન આંક $x$ છે.
$(+1) \times 4 + x + (-1) \times 5 + (-1) = 0$
$4 + x - 5 - 1 = 0 \implies x = +2$
સંયોજન $(B): Na_4[FeO_4]$ માટે
ધારો કે $Fe$ નો ઓક્સિડેશન આંક $y$ છે.
$(+1) \times 4 + y + (-2) \times 4 = 0$
$4 + y - 8 = 0 \implies y = +4$
સંયોજન $(C): [Fe_2(CO)_9]$ માટે
ધારો કે $Fe$ નો ઓક્સિડેશન આંક $z$ છે.
$2z + 0 \times 9 = 0 \implies z = 0$
ઓક્સિડેશન આંકનો સરવાળો $(x + y + z) = 2 + 4 + 0 = 6.$

(B) આણ્વીય સૂત્ર $C_8H_{11}N$ ઘણા સમઘટકો ધરાવે છે.
$1$. $A$ અને $C$ ડાયઝોટાઈઝેશન,ત્યારબાદ જળવિભાજન અને ઓક્સિડેશન પામીને $R$ અને $S$ બનાવે છે. આ પ્રક્રિયા $(Ar-NH_2$ $\rightarrow Ar-N_2^+$ $\rightarrow Ar-OH$ $\rightarrow Ar-COOH)$ સૂચવે છે કે $A$ અને $C$ એ પ્રાથમિક એરોમેટિક એમાઈન છે.
$2$. $A$ એ $R$ બનાવે છે (આંતઃઆણ્વીય $H$-બંધ ધરાવતું સેલિસિલિક એસિડનું વ્યુત્પન્ન),જે સૂચવે છે કે $A$ એ $o$-ઈથાઈલએનિલીન છે.
$3$. $C$ એ $S$ બનાવે છે (આંતરઆણ્વીય $H$-બંધ ધરાવતું p-હાઈડ્રોક્સીબેન્ઝોઈક એસિડનું વ્યુત્પન્ન),જે સૂચવે છે કે $C$ એ $p$-ઈથાઈલએનિલીન છે.
$4$. $B$ એ અન્ય સમઘટક છે. આપેલા વિકલ્પો અને $N$-મિથાઈલબેન્ઝાઈલએમાઈનની $Ph-SO_2Cl$ સાથેની પ્રક્રિયા પરથી,$B$ એ $N$-મિથાઈલબેન્ઝાઈલએમાઈન છે.
આમ,$A = o$-ઈથાઈલએનિલીન,$B = N$-મિથાઈલબેન્ઝાઈલએમાઈન,અને $C = p$-ઈથાઈલએનિલીન.

(C) $1$. $[Ru(en)_3]Cl_2$ માટે: $Ru$ એ $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે. $Ru$ એ $4d$ શ્રેણીનું તત્વ છે. $4d$ અને $5d$ શ્રેણીના તત્વો માટે સ્ફટિક ક્ષેત્ર વિભાજન ઉર્જા $(\Delta_o)$ મોટી હોય છે,જેના કારણે તે લો-સ્પિન સંકીર્ણ બનાવે છે. તેથી,$Ru^{+2}$ $(d^6)$ ની રચના $t_{2g}^6 e_g^0$ થશે.
$2$. $[Fe(H_2O)_6]Cl_2$ માટે: $Fe$ એ $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે $(d^6)$. $H_2O$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે. તેથી,તે હાઈ-સ્પિન સંકીર્ણ બનાવે છે જેની રચના $t_{2g}^4 e_g^2$ છે.
$3$. આમ,અનુક્રમે રચના $t_{2g}^6 e_g^0$ અને $t_{2g}^4 e_g^2$ છે.

(A) આયનિક મિસેલ એ ધ્રુવીય દ્રાવક,સામાન્ય રીતે પાણીમાં,એમ્ફિફિલિક અણુઓ (સર્ફેક્ટન્ટ્સ) દ્વારા રચાયેલ કોલોઇડલ એકત્રીકરણ છે,જ્યારે તેમની સાંદ્રતા ક્રિટિકલ મિસેલ કોન્સન્ટ્રેશન $(CMC)$ કરતા વધી જાય છે.
સોડિયમ સ્ટેઅરેટ $(C_{17}H_{35}COONa)$ એ સાબુ છે,જે એક આયનિક સર્ફેક્ટન્ટ છે.
જ્યારે તેને પાણીમાં ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે હાઇડ્રોફોબિક હાઇડ્રોકાર્બન પૂંછડીઓ એકસાથે એકત્રિત થાય છે જ્યારે હાઇડ્રોફિલિક કાર્બોક્સિલેટ હેડ પાણીની સામે રહે છે,જે આયનિક મિસેલ બનાવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(B) $S_{N}2$ પ્રતિક્રિયાઓ પ્રત્યે બેન્ઝિલ હેલાઈડ્સની પ્રતિક્રિયાત્મકતા મુખ્યત્વે બેન્ઝીન રિંગ પરના અવેજીઓના ઇલેક્ટ્રોનિક અસરો દ્વારા સંચાલિત થાય છે. $-NO_2$ જેવા ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ્સ (EWGs) તેમની $-I$ (પ્રેરક) અને $-R$ (અનુનાદ) અસરો દ્વારા સંક્રમણ અવસ્થાને સ્થિર કરીને $S_{N}2$ પ્રત્યે પ્રતિક્રિયાત્મકતા વધારે છે.
સંયોજન $(II)$ માં,બે $-NO_2$ ગ્રુપ્સ ઓર્થો અને મેટા સ્થાન પર છે,જે મજબૂત $-I$ અને $-R$ અસરો દર્શાવે છે.
સંયોજન $(III)$ માં,બે $-NO_2$ ગ્રુપ્સ મેટા અને પેરા સ્થાન પર છે,જે $-I$ અને $-R$ અસરો દર્શાવે છે,પરંતુ સ્થાનને કારણે એકંદર ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ તાકાત $(II)$ કરતા થોડી ઓછી છે.
સંયોજન $(IV)$ માં,બે $-NO_2$ ગ્રુપ્સ મેટા સ્થાન પર છે,જે ફક્ત $-I$ અસરો દર્શાવે છે.
સંયોજન $(I)$ માં કોઈ ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ્સ નથી.
તેથી,પ્રતિક્રિયાત્મકતાનો ઘટતો ક્રમ $(II) > (III) > (IV) > (I)$ છે.

(A) કાર્બોનિલ સંયોજનોની ન્યુક્લિયોફિલિક એડિશન પ્રતિક્રિયાત્મકતા અવકાશી અવરોધ (steric hindrance) અને ઇલેક્ટ્રોનિક અસરો પર આધાર રાખે છે.
$1$. અવકાશી અવરોધ: કાર્બોનિલ કાર્બન પર નાના સમૂહો પ્રતિક્રિયાત્મકતા વધારે છે. આલ્ડિહાઈડ એ કીટોન કરતા વધુ પ્રતિક્રિયાશીલ છે.
$2$. ઇલેક્ટ્રોનિક અસરો: ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ સમૂહો કાર્બોનિલ કાર્બનની ઇલેક્ટ્રોફિલીસીટી ઘટાડે છે,જેથી પ્રતિક્રિયાત્મકતા ઘટે છે.
સંયોજનોની સરખામણી:
- $Propanal$: સૌથી વધુ પ્રતિક્રિયાશીલ (આલ્ડિહાઈડ).
- $Benzaldehyde$: ફિનાઈલ રિંગને કારણે $Propanal$ કરતા ઓછો પ્રતિક્રિયાશીલ.
- $Propanone$: કીટોન,અવકાશી અવરોધને કારણે ઓછો પ્રતિક્રિયાશીલ.
- $Butanone$: સૌથી ઓછો પ્રતિક્રિયાશીલ (વધુ અવકાશી અવરોધ).
આમ,પ્રતિક્રિયાત્મકતાનો વધતો ક્રમ છે: $Butanone < Propanone < Benzaldehyde < Propanal$.

(C) $1$) મેંગેનેટ આયન $(MnO_{4}^{2-})$ માં $Mn$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+6$ $(3d^1)$ છે,જે એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનને કારણે પેરામેગ્નેટિક છે.
$2$) પરમેંગેનેટ આયન $(MnO_{4}^{-})$ માં $Mn$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+7$ $(3d^0)$ છે,જે અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન ન હોવાને કારણે ડાયામેગ્નેટિક છે.
$3$) તેથી,બંને પેરામેગ્નેટિક છે તે વિધાન ખોટું છે.
$4$) બંને આયનો $d^3s$ સંકરણ દર્શાવે છે અને ટેટ્રાહેડ્રલ ભૂમિતિ ધરાવે છે.
$5$) $\pi$-બંધમાં ઓક્સિજનના $2p$-કક્ષકો અને મેંગેનીઝના $3d$-કક્ષકોનું ઓવરલેપિંગ થાય છે.
$6$) મેંગેનેટ લીલા રંગનો અને પરમેંગેનેટ જાંબલી રંગનો હોય છે.

(A) $Ba(OH)_2$ અને $\Delta$ ની પ્રક્રિયા દ્વારા $D$ માંથી બનતી નીપજ મેસિટાઇલ ઓક્સાઇડ $(CH_3-C(CH_3)=CH-CO-CH_3)$ છે,જે એસિટોનનું સેલ્ફ-આલ્ડોલ કન્ડેન્સેશન ઉત્પાદન છે. તેથી,$D$ એ એસિટોન $(CH_3-CO-CH_3)$ છે.
$B$ ના ઓઝોનોલિસિસથી $C$ અને $D$ (એસિટોન) મળે છે,તેથી $B$ માં $(CH_3)_2C=$ સમૂહ હોવો જોઈએ.
જ્યારે $A$ $(C_6H_5-CH_2-CO-CH_3)$ ની પ્રક્રિયા $CH_3MgBr$ સાથે કરવામાં આવે છે અને ત્યારબાદ $Conc. H_2SO_4$ સાથે નિર્જલીકરણ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે $B$ $(C_6H_5-CH=C(CH_3)_2)$ બનાવે છે.
$C_6H_5-CH_2-CO-CH_3$ $\xrightarrow{CH_3MgBr} C_6H_5-CH_2-C(OH)(CH_3)_2$ $\xrightarrow{H^{+}, \Delta} C_6H_5-CH=C(CH_3)_2 (B)$.
$B$ નું ઓઝોનોલિસિસ: $C_6H_5-CH=C(CH_3)_2 \xrightarrow{O_3/Zn, H_2O} C_6H_5-CHO (C) + CH_3-CO-CH_3 (D)$.

(D) એ $o$-હાઇડ્રોક્સીબેન્ઝોઇક એસિડ (સેલિસિલિક એસિડ) છે,જે આંતર-અણુ $H$-બંધન દર્શાવે છે.
$(B)$ એ $p$-હાઇડ્રોક્સીબેન્ઝોઇક એસિડ છે,જે આંતર-આણ્વીય $H$-બંધન દર્શાવે છે.
$(a)$ આંતર-આણ્વીય $H$-બંધનને કારણે,$(B)$ ના અણુઓ લેટીસ રચના બનાવવા માટે જોડાય છે,જે તેને $(A)$ કરતા વધુ સ્ફટિકમય બનાવે છે,જે આંતર-અણુ $H$-બંધનને કારણે અલગ અણુઓ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે. આમ,$(a)$ સાચું છે.
$(b)$ $(B)$ માં આંતર-આણ્વીય $H$-બંધન વધુ આણ્વીય જોડાણ તરફ દોરી જાય છે,જેને તોડવા માટે વધુ ઉર્જાની જરૂર પડે છે,તેથી $(B)$ નું ઉત્કલનબિંદુ $(A)$ કરતા વધારે હોય છે. આમ,$(b)$ સાચું છે.
$(c)$ $(B)$ તેના ક્રિયાશીલ સમૂહોની ઉપલબ્ધતાને કારણે $(A)$ ની તુલનામાં પાણીના અણુઓ સાથે વધુ વ્યાપક $H$-બંધન બનાવી શકે છે,જે તેને પાણીમાં વધુ દ્રાવ્ય બનાવે છે. આમ,$(c)$ સાચું છે.
તેથી,ત્રણેય વિધાનો સાચા છે.

(D) સેરિક એમોનિયમ નાઈટ્રેટ કસોટીનો ઉપયોગ આલ્કોહોલિક $-OH$ સમૂહોની હાજરી શોધવા માટે થાય છે. તે આલ્કોહોલ સાથે લાલ/પીળો રંગ આપે છે.
આપેલ પ્રક્રિયામાં,શરૂઆતનું સંયોજન ક્રોમિક એનહાઈડ્રાઈડ (એક પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા) સાથે પ્રક્રિયા કરે છે. સ્થાન '$a$' પરનો પ્રાથમિક આલ્કોહોલ સમૂહ આલ્ડિહાઈડમાં અને સ્થાન '$c$' પરનો દ્વિતીયક આલ્કોહોલ સમૂહ કીટોનમાં ઓક્સિડાઈઝ થાય છે.
પરિણામી નીપજ '$P$' માં સ્થાન '$b$' પર તૃતીયક આલ્કોહોલ સમૂહ અને સ્થાન '$d$' પર ફિનોલિક $-OH$ સમૂહ હાજર રહે છે.
સેરિક એમોનિયમ નાઈટ્રેટ કસોટી એલિફેટિક આલ્કોહોલ (પ્રાથમિક,દ્વિતીયક અને તૃતીયક) માટે ધન પરિણામ આપે છે. ફિનોલ્સ પણ ધન કસોટી આપે છે. તેથી,'$b$' અને '$d$' બંને સમૂહોની હાજરી આ કસોટી માટે જવાબદાર છે.

(C) $i$. Ranitidine $\rightarrow$ Antacid $(d)$
$ii$. Nardil (Phenelzine) $\rightarrow$ Antidepressant $(a)$
$iii$. Chloramphenicol $\rightarrow$ Antibiotic $(b)$
$iv$. Dimetane (Brompheniramine) $\rightarrow$ Antihistamine $(c)$
તેથી,સાચી જોડી $i-d, ii-a, iii-b, iv-c$ છે.

(B) સામાન્ય પ્રક્રિયા $a A + b B + c C \rightarrow d P$ માટે,પ્રક્રિયાનો દર આ મુજબ છે:
$\text{Rate} = -\frac{1}{a} \frac{dn_A}{dt} = -\frac{1}{b} \frac{dn_B}{dt} = -\frac{1}{c} \frac{dn_C}{dt} = \frac{1}{d} \frac{dn_P}{dt}$
આપેલ પ્રક્રિયા $2 A + 3 B + \frac{3}{2} C \rightarrow 3 P$ માટે:
$-\frac{1}{2} \frac{dn_A}{dt} = -\frac{1}{3} \frac{dn_B}{dt} = -\frac{1}{3/2} \frac{dn_C}{dt}$
$-\frac{1}{2} \frac{dn_A}{dt} = -\frac{1}{3} \frac{dn_B}{dt} = -\frac{2}{3} \frac{dn_C}{dt}$
$-2$ વડે ગુણતા:
$\frac{dn_A}{dt} = \frac{2}{3} \frac{dn_B}{dt} = \frac{4}{3} \frac{dn_C}{dt}$

(C) સંકીર્ણ $CrCl_{3} \cdot 6H_{2}O$ નું આણ્વીય દળ: $52 + (3 \times 35.5) + (6 \times 18) = 266.5 \ g/mol$.
સાંદ્ર $H_{2}SO_{4}$ નિર્જલીકરણ કરતા તરીકે વર્તે છે અને સંકલન ક્ષેત્રની બહાર રહેલા પાણીના અણુઓને દૂર કરે છે.
ધારો કે $x$ પાણીના અણુઓ દૂર થાય છે.
દળમાં ટકાવારી ઘટાડો $= \frac{x \times 18}{266.5} \times 100 = 13.5$.
$x = \frac{13.5 \times 266.5}{1800} \approx 2$.
આમ,$2$ પાણીના અણુઓ દૂર થાય છે,તેથી સંકીર્ણનું સૂત્ર $[Cr(H_{2}O)_{4}Cl_{2}]Cl \cdot 2H_{2}O$ છે.

(A) કુલ પસાર થયેલ વિદ્યુતભાર $Q = I \times t = 2 \ A \times (8 \times 60) \ s = 960 \ C$.
પસાર થયેલ ઇલેક્ટ્રોનના મોલ $= \frac{Q}{F} = \frac{960}{96000} = 0.01 \ mol$.
પ્રક્રિયા $Cr_{2}O_{7}^{2-} + 14H^{+} + 6e^{-} \rightarrow 2Cr^{3+} + 7H_{2}O$ મુજબ,$6 \ mol$ $e^{-}$ એ $2 \ mol$ $Cr^{3+}$ ઉત્પન્ન કરે છે.
$Cr^{3+}$ ના સૈદ્ધાંતિક મોલ $= \frac{2}{6} \times 0.01 = 0.00333 \ mol$.
$Cr^{3+}$ નું સૈદ્ધાંતિક દળ $= 0.00333 \ mol \times 52 \ g/mol = 0.1733 \ g$.
કાર્યક્ષમતા $(\%) = \frac{\text{વાસ્તવિક દળ}}{\text{સૈદ્ધાંતિક દળ}} \times 100 = \frac{0.104}{0.1733} \times 100 \approx 60 \%$.

(D) સમઅભિસારી દ્રાવણો માટે,અભિસરણ દબાણ $\pi$ સમાન હોય છે: $\pi_A = \pi_B$.
અભિસરણ દબાણનું સૂત્ર $\pi = CRT = \frac{n}{V} RT$ છે,જ્યાં $n$ મોલની સંખ્યા છે અને $V$ કદ લિટરમાં છે.
ધારો કે પ્રોટીન $A$ અને $B$ ના મોલર દળ અનુક્રમે $M_A$ અને $M_B$ છે.
પ્રોટીન $A$ માટે: $n_A = \frac{0.73}{M_A}$,$V_A = 0.25 \ L$.
પ્રોટીન $B$ માટે: $n_B = \frac{1.65}{M_B}$,$V_B = 1 \ L$.
અભિસરણ દબાણને સરખાવતા: $\frac{0.73}{M_A \times 0.25} RT = \frac{1.65}{M_B \times 1} RT$.
$\frac{M_A}{M_B} = \frac{0.73}{0.25 \times 1.65} = \frac{0.73}{0.4125} \approx 1.7696$.
$\times 10^{-2}$ ના મૂલ્ય માટે નજીકના પૂર્ણાંકમાં રાઉન્ડિંગ કરતા,આપણને $177$ મળે છે.

(A) ટ્રાયપેપ્ટાઈડ $Asp-Glu-Lys$ ત્રણ એમિનો એસિડ દ્વારા બને છે: એસ્પાર્ટિક એસિડ $(Asp)$,ગ્લુટામિક એસિડ $(Glu)$,અને લાયસિન $(Lys)$.
$1$. દરેક પેપ્ટાઈડ બંધમાં એક $>C=O$ સમૂહ હોય છે. ટ્રાયપેપ્ટાઈડમાં $2$ પેપ્ટાઈડ બંધ હોય છે,જે $2$ $>C=O$ સમૂહો આપે છે.
$2$. એસ્પાર્ટિક એસિડ $(Asp)$ પાસે એક સાઈડ ચેઈન કાર્બોક્સિલ સમૂહ $(-COOH)$ છે,જેમાં એક $>C=O$ સમૂહ હોય છે.
$3$. ગ્લુટામિક એસિડ $(Glu)$ પાસે એક સાઈડ ચેઈન કાર્બોક્સિલ સમૂહ $(-COOH)$ છે,જેમાં એક $>C=O$ સમૂહ હોય છે.
$4$. ટ્રાયપેપ્ટાઈડનો અંતિમ કાર્બોક્સિલ સમૂહ $(-COOH)$ પણ એક $>C=O$ સમૂહ ધરાવે છે.
કુલ $>C=O$ સમૂહોની સંખ્યા = $2$ (પેપ્ટાઈડ બંધ) + $1$ ($Asp$ સાઈડ ચેઈન) + $1$ ($Glu$ સાઈડ ચેઈન) + $1$ (અંતિમ કાર્બોક્સિલ) = $5$.

(C) સંકીર્ણ સંયોજનોમાં પ્રકાશિત સક્રિયતા માટે સમમિતિનું તલ (plane of symmetry) અથવા વ્યસ્તતાનું કેન્દ્ર (center of inversion) ગેરહાજર હોવું જોઈએ.
$1$. $trans-[Fe(NH_3)_2(CN)_4]^-$ માં સમમિતિનું તલ હોય છે,તેથી તે પ્રકાશિત નિષ્ક્રિય છે.
$2$. $cis-[Fe(NH_3)_2(CN)_4]^-$ માં પણ સમમિતિનું તલ હોય છે,જે તેને પ્રકાશિત નિષ્ક્રિય બનાવે છે.
$3$. $cis-[CrCl_2(ox)_2]^{3-}$ માં સમમિતિનું તલ અને વ્યસ્તતાનું કેન્દ્ર બંને ગેરહાજર છે,તેથી તે કાઇરલ છે અને પ્રકાશિત સક્રિયતા દર્શાવે છે.
$4$. $trans-[CrCl_2(ox)_2]^{3-}$ માં સમમિતિનું તલ હોય છે,તેથી તે પ્રકાશિત નિષ્ક્રિય છે.
આમ,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(B, C) એસ્ટર $[A]$ $(C_{10}H_{20}O_2)$ ના જળવિભાજનથી કાર્બોક્સિલિક એસિડ $[B]$ અને આલ્કોહોલ $[C]$ મળે છે. $[C]$ ના ઓક્સિડેશનથી $[B]$ મળતું હોવાથી,$[C]$ પ્રાથમિક આલ્કોહોલ $(R-CH_2OH)$ હોવો જોઈએ અને $[B]$ અનુરૂપ કાર્બોક્સિલિક એસિડ $(R-COOH)$ હોવો જોઈએ. આમ,એસ્ટર $[A]$ એ એસિડ અને આલ્કોહોલ બંને ભાગમાં સમાન આલ્કાઈલ સમૂહ $R$ થી બનેલો હોવો જોઈએ,એટલે કે $R-COO-CH_2-R$.
$1$. વિકલ્પ $A$: $(CH_3)_3C-COOCH_2C(CH_3)_3$ માં $10$ કાર્બન છે. જળવિભાજનથી $(CH_3)_3C-COOH$ અને $(CH_3)_3C-CH_2OH$ મળે છે. આલ્કોહોલના ઓક્સિડેશનથી એસિડ મળે છે. આ શક્ય છે.
$2$. વિકલ્પ $B$: $CH_3CH_2CH_2COOCH_2CH_2CH_2CH_3$ માં $8$ કાર્બન $(C_8H_{16}O_2)$ છે. આ આણ્વીય સૂત્ર $C_{10}H_{20}O_2$ સાથે મેળ ખાતું નથી. આ શક્ય નથી.
$3$. વિકલ્પ $C$: આ રચના એસ્ટર નથી પણ એનહાઈડ્રાઈડ છે. આ શક્ય નથી.
$4$. વિકલ્પ $D$: $CH_3-CH_2-CH(CH_3)-COO-CH_2-CH(CH_3)-CH_2CH_3$ માં $10$ કાર્બન છે. જળવિભાજનથી $CH_3-CH_2-CH(CH_3)-COOH$ અને $CH_3-CH_2-CH(CH_3)-CH_2OH$ મળે છે. આલ્કોહોલના ઓક્સિડેશનથી એસિડ મળે છે. આ શક્ય છે.
તેથી,રચનાઓ $B$ અને $C$ શક્ય નથી.

(D) શૂન્ય ક્રમની પ્રક્રિયા એ જટિલ પ્રક્રિયા છે જે અનેક તબક્કાઓમાં થાય છે,જેમાં વેગ નિર્ણાયક તબક્કામાં તે પ્રક્રિયક સામેલ હોતો નથી જેની સાંદ્રતા શૂન્ય ક્રમની હોય છે. તેથી,તે બહુ-તબક્કાની પ્રક્રિયા છે.

(B) હેન્રીના નિયમ મુજબ,$P = K_{H} \cdot X$,જ્યાં $X$ એ વાયુનો મોલ અંશ છે.
$55.5 \ m$ દ્રાવણ માટે,દ્રાવ્યના મોલ $= 55.5 \ mol$ અને પાણીના મોલ $= 55.5 \ mol$.
મોલ અંશ $X = \frac{55.5}{55.5 + 55.5} = 0.5$.
$\delta$ માટે: $P_{\delta} = 0.5 \ kbar \times 0.5 = 0.25 \ kbar = 250 \ bar$.
તેથી,વિકલ્પ $B$ સાચો છે.
$\gamma$ માટે: $P_{\gamma} = 2 \times 10^{-5} \ kbar \times 0.5 = 0.01 \ bar$.
તાપમાન વધતા વાયુઓની દ્રાવ્યતા ઘટે છે,તેથી વિકલ્પ $C$ પણ સાચો છે.
$K_{H}$ એ દ્રાવ્યતાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોવાથી,$\gamma$ ની દ્રાવ્યતા સૌથી વધુ છે.

(C) ટિંડલ અસર એ કલિલ અથવા ખૂબ જ ઝીણા નિલંબનમાં રહેલા કણો દ્વારા પ્રકાશનું પ્રકીર્ણન છે.
તે ત્યારે જોવા મળે છે જ્યારે પરિક્ષિપ્ત કણોનો વ્યાસ વપરાયેલા પ્રકાશની તરંગલંબાઇની સરખામણીમાં હોય (તેની સમાન હોય).

(D) $[Ti(H_2O)_6]^{3+}$ સંકીર્ણમાં $Ti^{3+}$ છે જેની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $d^1$ છે.
અષ્ટફલકીય ક્ષેત્રમાં,$d^1$ ઇલેક્ટ્રોન $t_{2g}$ કક્ષકમાં ગોઠવાય છે.
$t_{2g}$ અને $e_g$ કક્ષકો વચ્ચેનો ઉર્જા તફાવત $\Delta_0 = 20,300 \, cm^{-1}$ છે.
$d^1$ રચના માટે $CFSE = 0.4 \Delta_0$ થાય.
$CFSE = 0.4 \times 20,300 \, cm^{-1} = 8,120 \, cm^{-1}$.
$cm^{-1}$ ને $kJ \, mol^{-1}$ માં ફેરવવા માટે,$1 \, kJ \, mol^{-1} \approx 83.7 \, cm^{-1}$ નો ઉપયોગ કરતા:
$CFSE = \frac{8,120}{83.7} \approx 97 \, kJ \, mol^{-1}$.

(C) એક્વા રિજિયા એ સાંદ્ર $HCl$ અને સાંદ્ર $HNO_{3}$ નું $3:1$ મોલર ગુણોત્તરમાં મિશ્રણ છે.
તે સોનું $(Au)$ અને પ્લેટિનમ $(Pt)$ જેવી ઉમદા ધાતુઓને ઓક્સિડેશન દ્વારા ઓગાળે છે.
સોનાના ઓગળવાની રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$Au + 3HNO_{3} + 4HCl \rightarrow HAuCl_{4} + 3NO + 2H_{2}O$.
પ્રક્રિયામાં જોઈ શકાય છે કે,મુક્ત થતો વાયુ નાઈટ્રિક ઓક્સાઈડ $(NO)$ છે.

(B) $S_{N}1$ પ્રક્રિયાની લાક્ષણિકતાઓ:
$(a)$ $S_{N}1$ પ્રક્રિયાઓ નિર્બળ ન્યુક્લિયોફાઇલ દ્વારા પ્રેરાય છે કારણ કે પ્રક્રિયાનો વેગ નક્કી કરતું પગલું કાર્બોકેટાયનનું નિર્માણ છે,જેમાં ન્યુક્લિયોફાઇલ ભાગ લેતો નથી.
$(b)$ કાર્બોકેટાયન કેન્દ્રની આસપાસના મોટા વિસ્થાપકો $R^{\oplus}$ (જે $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે) ના નિર્માણ સમયે અવકાશીય તાણ (steric strain) ઘટાડે છે,તેથી તેનું નિર્માણ સરળ બને છે.
$(c)$ કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી સમતલીય હોવાથી,ન્યુક્લિયોફાઇલ બંને બાજુથી હુમલો કરી શકે છે,જે રેસેમિક મિશ્રણ તરફ દોરી જાય છે.
$(d)$ $S_{N}1$ પ્રક્રિયાઓ ધ્રુવીય પ્રોટિક દ્રાવકો દ્વારા પ્રેરાય છે,અધ્રુવીય દ્રાવકો દ્વારા નહીં,કારણ કે તે દ્રાવણીકરણ દ્વારા આયનીય મધ્યવર્તીઓને સ્થિર કરે છે.
તેથી,વિધાનો $(a), (b),$ અને $(c)$ સાચા છે.

(D) હાઇડ્રોજન પરમાણુની એસિડિકતા પ્રોટોન દૂર થયા પછી બનતા સંયુગ્મી બેઇઝની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
ટ્રાયમિથાઇલ મિથેનટ્રાયકાર્બોક્સિલેટમાં,મધ્યવર્તી કાર્બન ત્રણ ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક એસ્ટર સમૂહો $(-COOCH_3)$ સાથે જોડાયેલ છે.
આ સમૂહો પ્રબળ પ્રેરક $(-I)$ અને સંસ્પંદન $(-R)$ અસરો દ્વારા પરિણામી કાર્બેનાયનને સ્થિર કરે છે.
આવા ત્રણ સમૂહો હોવાથી,કાર્બેનાયન પરનો ઋણ વીજભાર ખૂબ જ વિસ્થાનિકૃત થાય છે,જેના કારણે અન્ય વિકલ્પોની તુલનામાં આ હાઇડ્રોજન પરમાણુ વધુ એસિડિક બને છે.

(D) સંતૃપ્ત દ્રાવણની વાહકતા આયનિક ગતિશીલતા અને ક્ષારની દ્રાવ્યતા બંને પર આધાર રાખે છે.
$NaCl$ માટે,જે ખૂબ જ દ્રાવ્ય છે,તાપમાન સાથે દ્રાવ્યતામાં નોંધપાત્ર ફેરફાર થતો નથી,પરંતુ આયનિક ગતિશીલતા $T$ સાથે વધે છે,તેથી $C_{NaCl}$ વધે છે.
$BaSO_4$ માટે,જોકે આયનિક ગતિશીલતા $T$ સાથે વધે છે,$BaSO_4$ ની દ્રાવ્યતા ખૂબ ઓછી છે અને તેનું ઓગળવું ઉષ્માશોષક છે. તાપમાન વધતા $BaSO_4$ ની દ્રાવ્યતા વધે છે,તેથી આયનોની સંખ્યા અને આયનિક ગતિશીલતા બંને વધે છે. તેથી,$C_{BaSO_4}$ તાપમાન સાથે વધે છે.

(A) નોવેસ્ટ્રોલ (ઇથિનાઇલસ્ટ્રાડિઓલ) માં ફિનોલિક સમૂહ,તૃતીયક આલ્કોહોલિક સમૂહ અને આલ્કાઇન સમૂહ હોય છે.
$(1)$ ફિનોલિક સમૂહ $Br_2 / \text{water}$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સફેદ અવક્ષેપ આપે છે અને $FeCl_3$ સાથે લાક્ષણિક રંગ કસોટી આપે છે.
$(2)$ તૃતીયક આલ્કોહોલિક સમૂહ લ્યુકાસ પ્રક્રિયક $(ZnCl_2 / HCl)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ટર્બિડિટી કસોટી આપે છે.
તેથી,તે $Br_2 / \text{water}$,$ZnCl_2 / HCl$ અને $FeCl_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.

(B) આપેલ છે,ગ્લુકોઝનો મોલ અંશ $X_{C_{6}H_{12}O_{6}} = 0.1$.
તે દ્વિઅંગી દ્રાવણ હોવાથી,પાણીનો મોલ અંશ $X_{H_{2}O} = 1 - 0.1 = 0.9$.
ધારો કે કુલ મોલ $1 \ mol$ છે.
તેથી,ગ્લુકોઝના મોલ $n_{glucose} = 0.1 \ mol$ અને પાણીના મોલ $n_{water} = 0.9 \ mol$.
ગ્લુકોઝનું દળ $= 0.1 \ mol \times 180 \ g/mol = 18 \ g$.
પાણીનું દળ $= 0.9 \ mol \times 18 \ g/mol = 16.2 \ g$.
દ્રાવણનું કુલ દળ $= 18 \ g + 16.2 \ g = 34.2 \ g$.
પાણીની દળ ટકાવારી $= (\text{પાણીનું દળ} / \text{દ્રાવણનું કુલ દળ}) \times 100 = (16.2 / 34.2) \times 100 \approx 47.36\%$.
નજીકના પૂર્ણાંકમાં લેતા,આપણને $47$ મળે છે.

(C) કોષની પ્રક્રિયા:
$\frac{1}{2} H_{2}(g) + AgCl_{(s)} \rightarrow H^{+}_{(aq)} + Ag_{(s)} + Cl^{-}_{(aq)}$
કોષ પોટેન્શિયલ $E_{cell}$ નેર્ન્સ્ટ સમીકરણ દ્વારા મળે છે:
$E_{cell} = E^{0}_{cell} - 0.06 \log([H^{+}][Cl^{-}]) = 0.22 - 0.06 \log(10^{-1} \times 10^{-1}) = 0.22 + 0.12 = 0.34 \ V$
$Na$ માટે,આપાત ફોટોનની ઉર્જા $h\nu$:
$h\nu = w_{0}(Na) + E_{cell} = 2.3 \ eV + 0.34 \ eV = 2.64 \ eV$
$K$ માટે,જરૂરી સ્ટોપિંગ પોટેન્શિયલ $V_{s}$:
$V_{s} = h\nu - w_{0}(K) = 2.64 \ eV - 2.25 \ eV = 0.39 \ V$
અજ્ઞાત $pH$ $([H^{+}] = [Cl^{-}] = 10^{-pH})$ વાળા કોષ માટે નેર્ન્સ્ટ સમીકરણનો ઉપયોગ કરતા:
$0.39 = 0.22 - 0.06 \log([H^{+}]^{2}) = 0.22 - 0.06 \times 2 \log[H^{+}] = 0.22 + 0.12 \ pH$
$0.12 \ pH = 0.39 - 0.22 = 0.17$
$pH = \frac{0.17}{0.12} = 1.4166 \approx 1.42$
આમ,$pH = 142 \times 10^{-2}$.

(D) ઘનતાનું સૂત્ર $d = \frac{z \times M}{N_A \times a^3}$ છે.
આપેલ છે: $M = 2.7 \times 10^{-2} \ kg \ mol^{-1}$,$a = 405 \times 10^{-12} \ m$,$d = 2.7 \times 10^3 \ kg \ m^{-3}$,$N_A = 6.022 \times 10^{23} \ mol^{-1}$.
કિંમતો મૂકતા: $2.7 \times 10^3 = \frac{z \times 2.7 \times 10^{-2}}{6.022 \times 10^{23} \times (405 \times 10^{-12})^3}$.
$z$ માટે ઉકેલતા: $z = \frac{2.7 \times 10^3 \times 6.022 \times 10^{23} \times 6.643 \times 10^{-29}}{2.7 \times 10^{-2}} \approx 4$.
$z = 4$ હોવાથી,એકમ કોષ ફલક કેન્દ્રિત ઘન $(fcc)$ છે.
$fcc$ માટે,ધારની લંબાઈ $a$ અને ત્રિજ્યા $r$ વચ્ચેનો સંબંધ $a = 2\sqrt{2}r$ છે,તેથી $r = \frac{a}{2\sqrt{2}}$.
$r = \frac{405 \times 10^{-12}}{2 \times 1.414} = \frac{405 \times 10^{-12}}{2.828} \approx 143.2 \times 10^{-12} \ m$.
નજીકના પૂર્ણાંકમાં રાઉન્ડ ઓફ કરતા,$r = 143 \times 10^{-12} \ m$.

(C) $1$. સૌથી સાદો પ્રકાશીય સક્રિય આલ્કીન $3$-મિથાઈલપેન્ટ-$1$-ઈન છે.
$2$. $H_2/Ni/\Delta$ સાથે $3$-મિથાઈલપેન્ટ-$1$-ઈનનું હાઈડ્રોજનેશન કરવાથી $3$-મિથાઈલપેન્ટેન મળે છે.
$3$. $3$-મિથાઈલપેન્ટેન $(CH_3-CH_2-CH(CH_3)-CH_2-CH_3)$ નું મુક્ત મુલક ક્લોરિનેશન કરવાથી વિવિધ મોનોક્લોરિનેટેડ સમઘટકો મળે છે:
- $C_1$ પર વિસ્થાપન: $Cl-CH_2-CH_2-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$ ($1$ કાઈરલ કેન્દ્ર,$2$ એનાન્શિયોમર્સ).
- $C_2$ પર વિસ્થાપન: $CH_3-CHCl-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$ ($2$ કાઈરલ કેન્દ્રો,$4$ ત્રિ-પરિમાણીય સમઘટકો).
- $C_3$ પર વિસ્થાપન: $CH_3-CH_2-CCl(CH_3)-CH_2-CH_3$ ($1$ કાઈરલ કેન્દ્ર,$2$ એનાન્શિયોમર્સ).
- $C_4$ (મિથાઈલ સમૂહ) પર વિસ્થાપન: $CH_3-CH_2-CH(CH_2Cl)-CH_2-CH_3$ ($1$ કાઈરલ કેન્દ્ર,$2$ એનાન્શિયોમર્સ).
$4$. ત્રિ-પરિમાણીય સમઘટકોની કુલ સંખ્યા = $2 + 4 + 2 + 2 = 10$.

(D) $[CoF_{3}(H_{2}O)_{3}]$ માં,$Co$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+3$ છે. $Co^{3+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $3d^{6}$ છે.
આપેલ છે કે $\Delta_{0} < P$,તેથી આ સંકીર્ણ હાઈ-સ્પિન સંકીર્ણ છે,જેનો અર્થ છે કે ઇલેક્ટ્રોન $t_{2g}$ કક્ષકોમાં યુગ્મિત થવાને બદલે $e_{g}$ કક્ષકોમાં ભરાશે.
$d$-કક્ષકોમાં $6$ ઇલેક્ટ્રોનની ગોઠવણી $t_{2g}^{4} e_{g}^{2}$ છે.
$CFSE = [n(t_{2g}) \times (-0.4) + n(e_{g}) \times (0.6)] \Delta_{0}$
$CFSE = [4 \times (-0.4) + 2 \times (0.6)] \Delta_{0}$
$CFSE = [-1.6 + 1.2] \Delta_{0} = -0.4 \Delta_{0}$

(C) $Seldane$ એ એન્ટિહિસ્ટામાઇન દવા છે.
તે હિસ્ટામાઇન રીસેપ્ટર પરના બાઈન્ડિંગ સાઇટ્સ માટે કુદરતી હિસ્ટામાઇન સાથે સ્પર્ધા કરીને કાર્ય કરે છે,જેનાથી હિસ્ટામાઇન રીસેપ્ટરની ક્રિયા અટકે છે.

(B) દરેક સંકીર્ણ માટે અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $(n)$ ગણીએ:
$A) [Pd(gly)_2]$: $Pd^{2+}$ એ $4d^8$ આયન છે. $4d$ શ્રેણીના તત્વો હંમેશા લો-સ્પિન સ્ક્વેર પ્લેનર સંકીર્ણ બનાવે છે. $n = 0$.
$B) [Ti(NH_3)_6]^{3+}$: $Ti^{3+}$ એ $3d^1$ આયન છે. $n = 1$.
$C) [Co(OX)_2(OH)_2]^{-}$: $Co^{3+}$ એ $3d^6$ આયન છે. $\Delta_0 > P$ હોવાથી,તે લો-સ્પિન સંકીર્ણ બનાવે છે. $n = 0$.
$D) [Fe(en)(bpy)(NH_3)_2]^{2+}$: $Fe^{2+}$ એ $3d^6$ આયન છે. પ્રબળ લિગેન્ડ્સને કારણે તે લો-સ્પિન સંકીર્ણ બનાવે છે. $n = 0$.
આમ,$[Ti(NH_3)_6]^{3+}$ માં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા સૌથી વધુ છે.

(D) $1$. શરૂઆતનું પદાર્થ $p$-ટોલ્યુઈડિન છે. $0-5 \ ^{\circ}C$ તાપમાને $NaNO_2 + HCl$ અને ત્યારબાદ $Cu_2Cl_2 + HCl$ (સેન્ડમેયર પ્રતિક્રિયા) સાથે પ્રક્રિયા કરવાથી $-NH_2$ સમૂહ $-Cl$ પરમાણુ દ્વારા બદલાય છે,જે $[ A ]$ તરીકે $1$-ક્લોરો-$4$-મિથાઈલબેન્ઝીન બનાવે છે.
$2$. $h\nu$ ની હાજરીમાં $Cl_2$ સાથે $p$-ક્લોરોટોલ્યુઈનની પ્રક્રિયા (મુક્ત રેડિકલ ક્લોરિનેશન) સાઇડ-ચેન મિથાઈલ સમૂહ પર થાય છે અને $[ B ]$ તરીકે $1$-ક્લોરો-$4$-(ક્લોરોમિથાઈલ)બેન્ઝીન બનાવે છે.
$3$. શુષ્ક ઈથરમાં $Na$ સાથે $[ B ]$ ની પ્રક્રિયા (વુર્ટ્ઝ પ્રતિક્રિયા) બે બેન્ઝાઈલ સમૂહોના જોડાણ તરફ દોરી જાય છે,જેના પરિણામે મુખ્ય ઉત્પાદન $[ C ]$ તરીકે $1,2$-બિસ($4$-ક્લોરોફિનાઈલ)ઈથેન મળે છે.

(C) $1$. કોલોઇડલ દ્રાવણ એ એક મિશ્રણ છે જેમાં અતિ સૂક્ષ્મ કણો પ્રવાહી પદાર્થમાં નિલંબિત હોય છે. નિલંબિત કણોને વિક્ષિપ્ત કલા અને પ્રવાહી પદાર્થને વિક્ષેપન માધ્યમ કહેવામાં આવે છે.
$2$. કોલોઇડલ સોલ બે પ્રકારના હોય છે - લાયોફોબિક (દ્રાવક-વિરાગી) અને લાયોફિલિક (દ્રાવક-રાગી). લાયોફિલિક સોલ વધુ સ્થિર હોય છે કારણ કે વિક્ષિપ્ત કલા અને વિક્ષેપન માધ્યમ વચ્ચે વધુ આકર્ષણ હોય છે.
$3$. ઇંડાની સફેદીમાં આલ્બ્યુમિન હોય છે,જે રક્ષણાત્મક કોલોઇડ તરીકે કાર્ય કરે છે અને પાણી સાથે મિશ્ર થતાં લાયોફિલિક સોલ બનાવે છે. આ કોલોઇડલ સિસ્ટમને સ્થિરતા આપે છે.
$4$. તેથી,ઇંડાની સફેદી લાલ શાહીના નમૂનાની સ્થિરતા સુનિશ્ચિત કરે છે.
$5$. $HCHO$,ઇઓસિન ડાય અને પાણી આ મિશ્રણમાં કોલોઇડને સ્થિર કરવાનો ગુણધર્મ ધરાવતા નથી.
આમ,વિકલ્પ $(C)$ સાચો છે.

(A) કેલ્સિનેશનમાં કાર્બોનેટ અયસ્કને ગરમ કરવામાં આવે છે,જે $CO_{2}$ વાયુ મુક્ત કરે છે,જે ગ્લોબલ વોર્મિંગ માટે જવાબદાર મુખ્ય ગ્રીનહાઉસ વાયુ છે.
રોસ્ટિંગમાં સલ્ફાઇડ અયસ્કને ગરમ કરવામાં આવે છે,જે $SO_{2}$ વાયુ મુક્ત કરે છે,જે એસિડ વર્ષા માટે જવાબદાર મુખ્ય પ્રદૂષક છે.
તેથી,કેલ્સિનેશન અને રોસ્ટિંગ અનુક્રમે ગ્લોબલ વોર્મિંગ અને એસિડ વર્ષા તરફ દોરી જાય છે.

(B) આલ્કાઇલ હેલાઇડની જલીય $AgNO_3$ સાથેની પ્રક્રિયા $S_N1$ ક્રિયાવિધિ દ્વારા થાય છે,જેમાં દર-નિર્ધારક તબક્કો કાર્બોકેટાયનનું નિર્માણ છે: $R-X + aq. AgNO_3 \xrightarrow{RDS} R^{\oplus} + AgX \downarrow (PPT)$.
અવક્ષેપ બનવાનો દર મધ્યવર્તી કાર્બોકેટાયન $(R^{\oplus})$ ની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાં,બનતા કાર્બોકેટાયન નીચે મુજબ છે:
$(a)$ $CH_3CH_2-O-CH_2^{\oplus}$
$(b)$ પિપરીડિન રિંગ જે $CH_2^{\oplus}$ સાથે જોડાયેલ છે (નાઇટ્રોજનના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ દ્વારા અનુનાદથી સ્થિર થાય છે)
$(c)$ $Ph-N(Et)-CH_2^{\oplus}$
$(d)$ $p-MeO-C_6H_4-N(Et)-CH_2CH_2^{\oplus}$
વિકલ્પ $(b)$ માં રહેલ કાર્બોકેટાયન નાઇટ્રોજનના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની અનુનાદ અસર દ્વારા ખૂબ જ સ્થિર છે,તેથી તે સૌથી વધુ સ્થિર છે. તેથી,$N$-(બ્રોમોમિથાઇલ)પિપરીડિન સૌથી ઝડપથી અવક્ષેપ બનાવે છે.

(A) $1$. $[Ni(CN)_{4}]^{2-}$ માં $dsp^{2}$ સંકરણ જોવા મળે છે,જેમાં એક $d-$કક્ષક $(d_{x^2-y^2})$ નો ઉપયોગ થાય છે.
$2$. $[CrF_{6}]^{3-}$ માં $d^{2}sp^{3}$ સંકરણ જોવા મળે છે,જેમાં બે $d-$કક્ષકોનો ઉપયોગ થાય છે.
$3$. $BrF_{5}$ માં $sp^{3}d^{2}$ સંકરણ જોવા મળે છે,જેમાં બે $d-$કક્ષકોનો ઉપયોગ થાય છે.
$4$. $XeF_{4}$ માં $sp^{3}d^{2}$ સંકરણ જોવા મળે છે,જેમાં બે $d-$કક્ષકોનો ઉપયોગ થાય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(C) $C-Cl$ બંધની લંબાઈ $CH_2=CH-Cl$ (વિનાઇલ ક્લોરાઇડ) માં સૌથી ટૂંકી હોય છે.
$CH_2=CH-Cl$ માં,ક્લોરિન પરમાણુ પરના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ દ્વિબંધના $\pi$-ઇલેક્ટ્રોન સાથે સંસ્પંદન (resonance) માં હોય છે.
આના કારણે $C-Cl$ બંધ આંશિક દ્વિબંધ લાક્ષણિકતા પ્રાપ્ત કરે છે.
આ આંશિક દ્વિબંધ લાક્ષણિકતાને લીધે,અન્ય વિકલ્પોમાં જોવા મળતા શુદ્ધ એકલ $C-Cl$ બંધની તુલનામાં બંધની લંબાઈ ઘટે છે.

(D) $W(VI)$ ($+6$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં ટંગસ્ટન) એ $Cr(VI)$ ($+6$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં ક્રોમિયમ) કરતા વધુ સ્થાયી છે કારણ કે સમૂહ $6$ ના તત્વોમાં સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં સ્થિરતા વધે છે.
$(b)$ $KMnO_4$ એક પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે. $HCl$ ની હાજરીમાં,$KMnO_4$ એ $HCl$ નું $Cl_2$ વાયુમાં ઓક્સિડેશન કરે છે. તેથી,પરમેંગેનેટ ટાઇટ્રેશનમાં $HCl$ નો ઉપયોગ કરી શકાતો નથી કારણ કે તે પ્રતિક્રિયામાં દખલ કરે છે,જેના પરિણામે પરિણામો અસંતોષકારક મળે છે.
$(c)$ લેન્થેનોઇડ ઓક્સાઇડ (દા.ત.,$Eu$ સાથે ડોપ્ડ $Y_2O_3$) નો ઉપયોગ ટેલિવિઝન સ્ક્રીન અને ફ્લોરોસન્ટ લેમ્પ્સમાં ફોસ્ફર તરીકે વ્યાપકપણે થાય છે.
આમ,માત્ર વિધાન $(b)$ અસત્ય છે.

(D) આપેલ વોલ્ટેજ $2 \ V$ છે,જે $Ag^+$ $(0.80 \ V)$ અને $Au^+$ $(1.69 \ V)$ બંનેના પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ કરતા વધારે હોવાથી,બંને ધાતુ આયનોનું કેથોડ પર રિડક્શન થશે.
ફેરાડેના વિદ્યુતવિભાજનના નિયમ મુજબ,જમા થયેલા પદાર્થોના ગ્રામ તુલ્યાંક પસાર થયેલા કુલ વિદ્યુતભાર જેટલા હોય છે.
$gmeq \ Ag = gmeq \ Au$
$gmeq = \frac{\text{દળ}}{\text{તુલ્ય ભાર}}$ હોવાથી:
$\frac{Wt_{Ag}}{Eqwt_{Ag}} = \frac{Wt_{Au}}{Eqwt_{Au}}$
તેથી,જમા થયેલા સિલ્વર અને ગોલ્ડના દળનો ગુણોત્તર તેમના તુલ્ય ભારના ગુણોત્તર જેટલો હોય છે,જે તેમના પરમાણ્વીય ભારના પ્રમાણમાં હોય છે:
$\frac{Wt_{Ag}}{Wt_{Au}} = \frac{Atwt_{Ag}}{Atwt_{Au}}$

(D) $1$. ઈથર $CH_3-CH_2-CH(CH_3)-CH_2-O-CH_2-CH_3$ ની $HI$ સાથેની પ્રક્રિયા $S_N2$ ક્રિયાવિધિ દ્વારા થાય છે.
$2$. આયોડાઈડ આયન $(I^-)$ ઓછા અવરોધવાળા કાર્બન પરમાણુ પર હુમલો કરે છે,જે ઈથાઈલ ગ્રુપ $(CH_2-CH_3)$ છે,જેના પરિણામે $CH_3-CH_2-I$ અને આલ્કોહોલ $[A]$ એટલે કે $2-methylbutan-1-ol$ $(CH_3-CH_2-CH(CH_3)-CH_2OH)$ બને છે.
$3$. સાંદ્ર $H_2SO_4$ સાથે $2-methylbutan-1-ol$ નું નિર્જલીકરણ કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી દ્વારા થાય છે,ત્યારબાદ તે વધુ સ્થાયી કાર્બોકેટાયનમાં પુનઃરચના પામે છે.
$4$. પ્રાથમિક કાર્બોકેટાયન $CH_3-CH_2-CH(CH_3)-CH_2^+$ હાઈડ્રાઈડ શિફ્ટ દ્વારા વધુ સ્થાયી તૃતીયક કાર્બોકેટાયન $CH_3-CH_2-C^+(CH_3)_2$ માં રૂપાંતરિત થાય છે.
$5$. આ તૃતીયક કાર્બોકેટાયનમાંથી પ્રોટોન દૂર થવાથી સૌથી સ્થાયી આલ્કીન,$2-methylbut-2-ene$ $(CH_3-CH=C(CH_3)_2)$,મુખ્ય નીપજ $[B]$ તરીકે મળે છે.

(B) અભિસરણ દબાણ $\pi = i \times C \times RT$
$NaCl$ માટે,$i = 2$. આપેલ છે $\pi_{NaCl} = 0.10 \ atm = 2 \times C_{NaCl} \times RT$. તેથી,$C_{NaCl} \times RT = 0.05 \ atm$.
ગ્લુકોઝ માટે,$i = 1$. આપેલ છે $\pi_{glucose} = 0.20 \ atm = 1 \times C_{glucose} \times RT$. તેથી,$C_{glucose} \times RT = 0.20 \ atm$.
$1 \ L$ માં $NaCl$ ના મોલની સંખ્યા $n_{NaCl} = C_{NaCl} \times 1 = \frac{0.05}{RT}$.
$2 \ L$ માં ગ્લુકોઝના મોલની સંખ્યા $n_{glucose} = C_{glucose} \times 2 = \frac{0.20 \times 2}{RT} = \frac{0.40}{RT}$.
કુલ કદ $V_{total} = 1 \ L + 2 \ L = 3 \ L$.
કુલ અભિસરણ દબાણ $\pi_{total} = \frac{(n_{NaCl} \times i_{NaCl} + n_{glucose} \times i_{glucose}) \times RT}{V_{total}}$.
$\pi_{total} = \frac{(\frac{0.05}{RT} \times 2 + \frac{0.40}{RT} \times 1) \times RT}{3} = \frac{0.10 + 0.40}{3} = \frac{0.50}{3} \ atm$.
$\pi_{total} = 0.1666... \ atm = 166.6... \times 10^{-3} \ atm$.
નજીકના પૂર્ણાંકમાં,$x = 167$.

(B) થ્રીઓનાઈનનું રાસાયણિક બંધારણ $CH_3-CH(OH)-CH(NH_2)-COOH$ છે.
આ અણુમાં,બે કાઈરલ કાર્બન પરમાણુઓ છે:
$1$. $-OH$ સમૂહ સાથે જોડાયેલ કાર્બન પરમાણુ $(C_3)$.
$2$. $-NH_2$ સમૂહ સાથે જોડાયેલ કાર્બન પરમાણુ $(C_2)$.
તેથી,થ્રીઓનાઈનમાં $2$ કાઈરલ કેન્દ્રો છે.