JEE Main 2021 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Gujarati

(B) $trans-but-2-ene$ માં $Br_2$ નું ઇલેક્ટ્રોફિલિક ઉમેરણ એન્ટી-એડિશન મિકેનિઝમ દ્વારા થાય છે.
જ્યારે $Br_2$ એ $trans-but-2-ene$ માં ઉમેરાય છે,ત્યારે બે બ્રોમિન પરમાણુઓ દ્વિબંધની વિરુદ્ધ બાજુએ જોડાય છે.
આના પરિણામે મેસો સંયોજન બને છે,ખાસ કરીને $(2R, 3S)-2,3-dibromobutane$.
અણુમાં આંતરિક સમપ્રમાણતાનું સમતલ હોવાથી,નીપજ અકિરાલ અને પ્રકાશીય રીતે નિષ્ક્રિય છે.
ઉમેરણ એન્ટી હોવાથી,બનતી નીપજ એક જ મેસો સંયોજન છે (જેને વિવિધ સ્વરૂપોમાં દર્શાવી શકાય છે,પરંતુ તે સમાન છે).
તેથી,સાચો જવાબ $2$ સમાન મેસોમર્સ છે.

(C) બેઝિક માધ્યમમાં,હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ $(H_{2}O_{2})$ આયોડિન $(I_{2})$ સામે રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે.
આ રેડોક્સ પ્રક્રિયા માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$I_{2} + H_{2}O_{2} + 2 OH^{-} \longrightarrow 2 I^{-} + 2 H_{2}O + O_{2}$
આમ,મળતી નીપજ આયોડાઇડ આયન $(I^{-})$ છે.

(A) પેરામેગ્નેટિક ગુણધર્મ નક્કી કરવા માટે,આપણે દરેક સંયોજનમાં હાજર ઓક્સાઈડ આયનોની ઈલેક્ટ્રોનિક રચનાનું વિશ્લેષણ કરીએ છીએ:
$Li_{2}O$: $O^{2-}$ આયન ધરાવે છે. રચના: $1s^{2} 2s^{2} 2p^{6}$ (ડાયામેગ્નેટિક).
$CaO$: $O^{2-}$ આયન ધરાવે છે. રચના: $1s^{2} 2s^{2} 2p^{6}$ (ડાયામેગ્નેટિક).
$Na_{2}O_{2}$: પેરોક્સાઈડ આયન $O_{2}^{2-}$ ધરાવે છે. રચના: $(\sigma 1s)^{2} (\sigma^{*} 1s)^{2} (\sigma 2s)^{2} (\sigma^{*} 2s)^{2} (\sigma 2p_{z})^{2} (\pi 2p_{x})^{2} (\pi 2p_{y})^{2} (\pi^{*} 2p_{x})^{2} (\pi^{*} 2p_{y})^{2}$ (ડાયામેગ્નેટિક).
$KO_{2}$: સુપરઓક્સાઈડ આયન $O_{2}^{-}$ ધરાવે છે. રચના: $(\sigma 1s)^{2} (\sigma^{*} 1s)^{2} (\sigma 2s)^{2} (\sigma^{*} 2s)^{2} (\sigma 2p_{z})^{2} (\pi 2p_{x})^{2} (\pi 2p_{y})^{2} (\pi^{*} 2p_{x})^{2} (\pi^{*} 2p_{y})^{1}$. $\pi^{*}$ ઓર્બિટલમાં એક અયુગ્મિત ઈલેક્ટ્રોનની હાજરીને કારણે,તે પેરામેગ્નેટિક છે.
$MgO$: $O^{2-}$ આયન ધરાવે છે (ડાયામેગ્નેટિક).
$K_{2}O$: $O^{2-}$ આયન ધરાવે છે (ડાયામેગ્નેટિક).
માત્ર $KO_{2}$ પેરામેગ્નેટિક છે. તેથી,પેરામેગ્નેટિક ઓક્સાઈડની કુલ સંખ્યા $1$ છે.

(C) વાયુનું પ્રારંભિક દળ $= 29.0 - 14.8 = 14.2 \ kg$
બાકી રહેલા વાયુનું દળ $= 23.0 - 14.8 = 8.2 \ kg$
આદર્શ વાયુ સમીકરણ $PV = nRT$ નો ઉપયોગ કરતા,જ્યાં $n = \frac{m}{M}$:
$P_1 V = \left( \frac{m_1}{M} \right) RT$
$P_2 V = \left( \frac{m_2}{M} \right) RT$
અહીં $V$,$R$,અને $T$ અચળ હોવાથી,$\frac{P_1}{P_2} = \frac{m_1}{m_2}$
$\frac{3.47}{P_2} = \frac{14.2}{8.2}$
$P_2 = \frac{3.47 \times 8.2}{14.2} \approx 2.003 \ atm$
નજીકનો પૂર્ણાંક $2$ છે.

(C) $Zn(OH)_{2}$ નું વિયોજન સંતુલન નીચે મુજબ છે:
$Zn(OH)_{2(s)} \rightleftharpoons Zn^{2+}_{(aq)} + 2OH^{-}_{(aq)}$
ધારો કે મોલર દ્રાવ્યતા $S$ છે. $NaOH$ માંથી $OH^{-}$ આયનોની સાંદ્રતા $0.1 \, M$ છે. $S$ ખૂબ નાનું હોવાથી,$OH^{-}$ ની કુલ સાંદ્રતા આશરે $0.1 \, M$ ગણાય.
$K_{sp} = [Zn^{2+}][OH^{-}]^{2}$
$2 \times 10^{-20} = S \times (0.1)^{2}$
$2 \times 10^{-20} = S \times 10^{-2}$
$S = \frac{2 \times 10^{-20}}{10^{-2}} = 2 \times 10^{-18} \, M$
આને $x \times 10^{-18} \, M$ સાથે સરખાવતા,$x = 2$ મળે છે.

(C) ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જા ફેરફારનું સૂત્ર: $\Delta G = \Delta H - T \Delta S$.
આપેલ છે: $\Delta H = -57.8 \ kJ \ mol^{-1}$,$\Delta S = -176.0 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1} = -0.176 \ kJ \ K^{-1} \ mol^{-1}$,અને $T = 298 \ K$.
કિંમતો મૂકતા: $\Delta G = -57.8 - (298 \times -0.176)$.
$\Delta G = -57.8 + 52.448 = -5.352 \ kJ \ mol^{-1}$.
$\Delta G$ નું મૂલ્ય $|-5.352| = 5.352 \ kJ \ mol^{-1}$ છે.
નજીકનો પૂર્ણાંક $5$ છે.

(C) સોડિયમના મોલની સંખ્યા આ રીતે ગણવામાં આવે છે: $n = \frac{\text{દળ}}{\text{મોલર દળ}} = \frac{8 \ g}{23 \ g/mol} \approx 0.3478 \ mol$.
પરમાણુઓની સંખ્યા આ મુજબ છે: $N = n \times N_{A} = 0.3478 \times 6.02 \times 10^{23} \approx 2.09 \times 10^{23}$.
$x \times 10^{23}$ અભિવ્યક્તિ આપેલ હોવાથી,$x \approx 2.09$ મળે છે.
નજીકના પૂર્ણાંકમાં લેતા,$x = 2$.

(C) બલ્બનો પાવર $P = 50 \, W = 50 \, J \cdot s^{-1}$ છે.
એક ફોટોનની ઉર્જા $E = \frac{hc}{\lambda}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
આપેલ મૂલ્યો મૂકતા: $E = \frac{6.63 \times 10^{-34} \, J \cdot s \times 3.0 \times 10^{8} \, m \cdot s^{-1}}{795 \times 10^{-9} \, m} = 2.5018 \times 10^{-19} \, J$.
પ્રતિ સેકન્ડ ઉત્સર્જિત ફોટોનની સંખ્યા $(n)$ $n = \frac{P}{E}$ દ્વારા મળે છે.
$n = \frac{50}{2.5018 \times 10^{-19}} \approx 1.998 \times 10^{20}$.
આપેલ છે કે $n = x \times 10^{20}$,તેથી $x \approx 2$.

(C) $B_{2}^{+}$ માં કુલ ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $5 + 5 - 1 = 9$ છે.
$B_{2}^{+}$ ની આણ્વીય કક્ષક રચના $\sigma_{1s}^{2} \sigma_{1s}^{*2} \sigma_{2s}^{2} \sigma_{2s}^{*2} \pi_{2py}^{1}$ છે.
તેમાં $1$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન $(n=1)$ છે.
સ્પિન-ઓન્લી ચુંબકીય મોમેન્ટ $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
$\mu = \sqrt{1(1+2)} = \sqrt{3} \ BM$.
આપેલ છે કે $\sqrt{3} = 1.73$,તેથી $\mu = 1.73 \ BM = 173 \times 10^{-2} \ BM$.

(B) $B(OH)_{3}$ એ નિર્બળ લુઈસ એસિડ છે,જ્યારે $H_{3}PO_{3}$ એ દ્વિબેઝિક એસિડ છે. બંને એસિડિક પ્રકૃતિ ધરાવે છે.
$B(OH)_{3}$ એસિડિક પ્રકૃતિ ધરાવે છે,જ્યારે $Al(OH)_{3}$ ઉભયગુણી (amphoteric) પ્રકૃતિ ધરાવે છે.
$NaOH$ અને $Ca(OH)_{2}$ બંને બેઝિક પ્રકૃતિ ધરાવે છે.
$Be(OH)_{2}$ અને $Al(OH)_{3}$ બંને ઉભયગુણી પ્રકૃતિ ધરાવે છે.
તેથી,અલગ પ્રકૃતિ ધરાવતો સમૂહ $B(OH)_{3}$ અને $Al(OH)_{3}$ છે.

(A) સાયક્લોહેક્સિનની $KMnO_4 / H_2SO_4 / \Delta$ (ગરમ એસિડિક $KMnO_4$) સાથેની પ્રતિક્રિયા દ્વિબંધનું ઓક્સિડેટીવ વિભાજન કરે છે,જેના પરિણામે સંયોજન '$A$' તરીકે ડાયકાર્બોક્સિલિક એસિડ (એડિપિક એસિડ) બને છે.
સાયક્લોહેક્સિનની $KMnO_4 / H_2O / 273 \ K$ (ઠંડા આલ્કલાઇન $KMnO_4$,જેને બેયર પ્રક્રિયક તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) સાથેની પ્રતિક્રિયા સિન-હાઇડ્રોક્સિલેશનમાં પરિણમે છે,જે સંયોજન '$B$' તરીકે ડાયોલ (સાયક્લોહેક્સેન$-1,2-$ડાયોલ) બનાવે છે.
તેથી,સંયોજન '$A$' ડાયકાર્બોક્સિલિક એસિડ છે અને સંયોજન '$B$' ડાયોલ છે.

(B) ગ્રીન કેમિસ્ટ્રીનો ઉદ્દેશ્ય જોખમી પદાર્થોના ઉપયોગ અને ઉત્પાદનને ઘટાડવાનો અથવા દૂર કરવાનો છે.
કાગળના બ્લીચિંગ માટે પરંપરાગત રીતે ક્લોરિન ગેસનો ઉપયોગ થતો હતો,જે પર્યાવરણ માટે હાનિકારક છે.
$Tetrachloroethene$ $(Cl_{2}C=CCl_{2})$ નો ઉપયોગ અગાઉ ડ્રાય ક્લીનિંગ માટે દ્રાવક તરીકે થતો હતો,પરંતુ તે કેન્સરકારક હોવાની શંકા છે અને તે ભૂગર્ભ જળને દૂષિત કરે છે.
પ્રવાહી $CO_{2}$ નો ઉપયોગ ડ્રાય ક્લીનિંગ માટે સુરક્ષિત વિકલ્પ તરીકે થાય છે,જે ગ્રીન કેમિસ્ટ્રીનું ઉત્તમ ઉદાહરણ છે.

(B) જો ધન વીજભાર $\pi$-બંધ અથવા અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સાથે સંયુગ્મન (conjugation) માં હોય,તો કાર્બોકેટાયન રેઝોનન્સ દ્વારા સ્થાયી થાય છે.
$A$: બેન્ઝાઈલ કાર્બોકેટાયન $(C_6H_5CH_2^+)$ બેન્ઝીન વલય દ્વારા રેઝોનન્સથી સ્થાયી થાય છે.
$B$: એલાઈલ કાર્બોકેટાયન $(CH_2=CH-CH_2^+)$ પાસપાસેના $\pi$-બંધ દ્વારા રેઝોનન્સથી સ્થાયી થાય છે.
$C$: આ સાયક્લોહેક્સ$-2-$ઈન$-1-$ઈલ કેટાયન છે. ધન વીજભાર દ્વિબંધની બાજુના કાર્બન પર છે,તેથી તે રેઝોનન્સ દ્વારા સ્થાયી થાય છે.
$D$: ધન વીજભાર વિનાઈલિક કાર્બન પર છે,જે કાર્બોકેટાયન કેન્દ્રને રેઝોનન્સ સ્થિરતા આપતું નથી.
આમ,$A$,$B$ અને $C$ રેઝોનન્સ દ્વારા સ્થાયી થયેલા છે.

(D) વાયુમય અવસ્થામાં,$H_{2}O_{2}$ નો ડાયહેડ્રલ ખૂણો $111.5^{\circ}$ છે.
ઘન અવસ્થામાં,$H_{2}O_{2}$ નો ડાયહેડ્રલ ખૂણો $90.2^{\circ}$ છે.
વિધાન $A$ માં મૂલ્યો ઉલટા ક્રમમાં આપેલા છે,તેથી $A$ ખોટું છે.
ઘન અને વાયુમય અવસ્થા વચ્ચે ડાયહેડ્રલ ખૂણામાં તફાવત ખરેખર આંતરઆણ્વીય બળો (ઘન અવસ્થામાં હાઇડ્રોજન બંધન) માં તફાવતને કારણે છે,તેથી કારણ $R$ સાચું છે.
તેથી,$A$ સાચું નથી પરંતુ $R$ સાચું છે.

(B) આલ્કલી ધાતુઓની વધારાના ઓક્સિજન સાથેની પ્રક્રિયાથી સુપરઓક્સાઈડ $(MO_{2})$ બને છે.
પોટેશિયમ $(K)$,રુબિડિયમ $(Rb)$ અને સીઝિયમ $(Cs)$ સુપરઓક્સાઈડ ($KO_{2}$,$RbO_{2}$,$CsO_{2}$) બનાવે છે,જે સુપરઓક્સાઈડ આયન $(O_{2}^{-})$ ના $\pi^* 2p$ આણ્વીય કક્ષકમાં એક અયુગ્મિત ઈલેક્ટ્રોનની હાજરીને કારણે અનુચુંબકીય છે.
$KO_{2}$ એ આછા પીળા રંગનો ઘન પદાર્થ છે.
સોડિયમ $(Na)$ પેરોક્સાઈડ $(Na_{2}O_{2})$ બનાવે છે,જે પ્રતિચુંબકીય અને સફેદ હોય છે.
કેલ્શિયમ $(Ca)$ અને મેગ્નેશિયમ $(Mg)$ ઓક્સાઈડ ($CaO$,$MgO$) અથવા પેરોક્સાઈડ $(CaO_{2})$ બનાવે છે,જે પ્રતિચુંબકીય છે.
તેથી,તત્વ $(M)$ એ $K$ છે.

(B) અસમાનતા (disproportionation) પ્રક્રિયા એટલે એવી પ્રક્રિયા જેમાં એક જ તત્વ એક જ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં એકસાથે ઓક્સિડેશન અને રિડક્શન પામે છે.
$BrO_{4}^{-}$ માં,$Br$ ની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+7$ છે,જે તેની મહત્તમ શક્ય ઓક્સિડેશન અવસ્થા છે.
તેથી,તેનું વધુ ઓક્સિડેશન થઈ શકતું નથી,તે ફક્ત રિડક્શન પામી શકે છે.
આથી,$BrO_{4}^{-}$ અસમાનતા પ્રક્રિયા દર્શાવી શકતું નથી.

(A) $I_{3}^{-}$ આયન રેખીય બંધારણ ધરાવે છે જેમાં મધ્યસ્થ આયોડિન પરમાણુ અન્ય બે આયોડિન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ છે.
મધ્યસ્થ આયોડિન પરમાણુ $7$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન ધરાવે છે.
તે અન્ય બે આયોડિન પરમાણુઓ સાથે $2$ એકલ બંધ બનાવે છે,જેમાં $2$ ઇલેક્ટ્રોન વપરાય છે.
ઋણ વીજભારને ગણતા,મધ્યસ્થ આયોડિન પરમાણુની આસપાસ કુલ ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $7 + 1 = 8$ થાય છે.
$2$ બંધ બનાવ્યા પછી,બાકી રહેલા ઇલેક્ટ્રોન $8 - 2 = 6$ છે,જે $3$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો બનાવે છે.
તેથી,મધ્યસ્થ $I$ પરમાણુ પર અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મોની સંખ્યા $3$ છે.

(B) $1 \ mol$ ગ્લુકોઝના દહનથી $2700 \ kJ$ ઉર્જા મુક્ત થાય છે.
આપેલ છે કે $1 \ mol$ ગ્લુકોઝનું દળ $180.0 \ g$ છે,તેથી આપણે પ્રમાણ નક્કી કરી શકીએ:
$2700 \ kJ$ ઉર્જા $180 \ g$ ગ્લુકોઝ દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવે છે.
તેથી,$10000 \ kJ$ ઉર્જા $\frac{180 \times 10000}{2700} \ g$ ગ્લુકોઝ દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવશે.
ગ્લુકોઝનું દળ $= \frac{1800000}{2700} \ g \approx 666.67 \ g$.
નજીકના પૂર્ણાંકમાં,જરૂરી દળ $667 \ g$ છે.

(A) $Ga$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $31$ છે. $Ga$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^{10} 4s^{2} 4p^{1}$ છે.
$Ga^{+}$ આયન માટે,સૌથી બહારની $4p$ કક્ષકમાંથી એક ઇલેક્ટ્રોન દૂર થાય છે. તેથી,$Ga^{+}$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^{10} 4s^{2}$ થાય છે.
સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન $4s$ સબશેલમાં છે.
$s$-કક્ષક માટે એઝિમુથલ ક્વોન્ટમ નંબર $(l)$ $0$ છે.

(A) આપણે જાણીએ છીએ કે $\text{મોલની સંખ્યા} = V_{L} \times \text{મોલારિટી}$ અને $\text{મિલીમોલની સંખ્યા} = V_{mL} \times \text{મોલારિટી}$.
$NaOH$ ના મિલીમોલ $= 250 \times 0.5 = 125 \ \text{mmol}$.
$HCl$ ના મિલીમોલ $= 500 \times 1 = 500 \ \text{mmol}$.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ:
$NaOH + HCl \rightarrow NaCl + H_{2}O$
અહીં $NaOH$ એ સીમિત પ્રક્રિયક છે,તેથી તે સંપૂર્ણપણે વપરાઈ જશે.
બાકી રહેલા $HCl$ ના મિલીમોલ $= 500 - 125 = 375 \ \text{mmol}$.
બાકી રહેલા $HCl$ ના મોલ $= 375 \times 10^{-3} \ \text{mol}$.
$HCl$ અણુઓની સંખ્યા $= \text{મોલ} \times N_{A} = 375 \times 10^{-3} \times 6.022 \times 10^{23}$.
$= 225.825 \times 10^{21}$.
નજીકના પૂર્ણાંકમાં લેતા,જવાબ $226 \times 10^{21}$ મળે છે.

(D) પ્રક્રિયા $2 SO_{2(g)} + O_{2(g)} \rightleftharpoons 2 SO_{3(g)}$ છે.
સંતુલન અચળાંક $K_{p}$ માટેનું સૂત્ર:
$K_{p} = \frac{(P_{SO_{3}})^{2}}{(P_{SO_{2}})^{2} \times P_{O_{2}}}$
આપેલ કિંમતો:
$P_{SO_{3}} = 43 \ kPa$
$P_{SO_{2}} = 45 \ kPa$
$P_{O_{2}} = 530 \ Pa = 0.53 \ kPa$
કિંમતો મૂકતા:
$K_{p} = \frac{(43)^{2}}{(45)^{2} \times 0.53} \ kPa^{-1}$
$K_{p} = \frac{1849}{2025 \times 0.53} \ kPa^{-1}$
$K_{p} = \frac{1849}{1073.25} \ kPa^{-1} \approx 1.723 \ kPa^{-1}$
$...... \times 10^{-2}$ સ્વરૂપમાં દર્શાવતા:
$1.723 = 172.3 \times 10^{-2}$
નજીકના પૂર્ણાંકમાં લેતા,જવાબ $172$ મળે છે.

(C) આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$NO_{2}$ વનસ્પતિઓમાં પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયાને અવરોધે છે.
$NO_{2}$ ની ઊંચી સાંદ્રતા પાંદડાઓને નુકસાન પહોંચાડે છે અને પ્રકાશસંશ્લેષણનો દર ઘટાડે છે.

(C) બેન્ઝીનના નાઈટ્રેશનમાં,સાંદ્ર $H_2SO_4$ અને $HNO_3$ ના મિશ્રણનો ઉપયોગ થાય છે.
$H_2SO_4$ એ $HNO_3$ કરતા વધુ પ્રબળ એસિડ છે,તેથી તે $HNO_3$ ને પ્રોટોન $(H^+)$ આપે છે.
$H_2SO_4 + HNO_3 \rightleftharpoons HSO_4^- + H_2NO_3^+$
અહીં,$H_2SO_4$ એસિડ તરીકે (પ્રોટોન દાતા) અને $HNO_3$ બેઝ તરીકે (પ્રોટોન સ્વીકારનાર) વર્તે છે.
ત્યારબાદ $H_2NO_3^+$ સ્પીસીઝ પાણીનો અણુ ગુમાવીને ઇલેક્ટ્રોફાઇલ,નાઈટ્રોનિયમ આયન $(NO_2^+)$ બનાવે છે:
$H_2NO_3^+ \rightleftharpoons H_2O + NO_2^+$

(B) ધાત્વિક સોડિયમ એવા સંયોજનો સાથે પ્રક્રિયા કરે છે જેમાં એસિડિક હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ હોય છે.
$tert-$બ્યુટાઇલ આલ્કોહોલ ($CH_3)_3COH$ માં એસિડિક હાઇડ્રોક્સિલ હાઇડ્રોજન હોય છે.
ઇથાઇન $(HC \equiv CH)$ માં એસિડિક ટર્મિનલ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ હોય છે.
વાયુરૂપ એમોનિયા $(NH_3)$ સોડિયમ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સોડામાઇડ $(NaNH_2)$ બનાવે છે.
બ્યુટ$-2-$આઇન $(CH_3-C \equiv C-CH_3)$ માં ત્રિ-બંધિત કાર્બન સાથે જોડાયેલ કોઈ એસિડિક હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ હોતા નથી,તેથી તે ધાત્વિક સોડિયમ સાથે પ્રક્રિયા કરતું નથી.

(A) સંકરણ નક્કી કરવા માટે,આપણે આ સૂત્રનો ઉપયોગ કરીએ છીએ: $\text{સ્ટેરિક નંબર} = (\text{સિગ્મા બંધની સંખ્યા}) + (\text{મધ્યસ્થ પરમાણુ પરના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની સંખ્યા})$.
$1$. $NO_{2}^{-}$ માટે: મધ્યસ્થ નાઇટ્રોજન પરમાણુ બે ઓક્સિજન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ છે (બે સિગ્મા બંધ) અને તેની પાસે એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે. સ્ટેરિક નંબર = $2 + 1 = 3$,જે $sp^{2}$ સંકરણ સૂચવે છે.
$2$. $NO_{2}^{+}$ માટે: મધ્યસ્થ નાઇટ્રોજન પરમાણુ બે ઓક્સિજન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ છે (બે સિગ્મા બંધ) અને તેની પાસે કોઈ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ નથી. સ્ટેરિક નંબર = $2 + 0 = 2$,જે $sp$ સંકરણ સૂચવે છે.
$3$. $NH_{4}^{+}$ માટે: મધ્યસ્થ નાઇટ્રોજન પરમાણુ ચાર હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ છે (ચાર સિગ્મા બંધ) અને તેની પાસે કોઈ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ નથી. સ્ટેરિક નંબર = $4 + 0 = 4$,જે $sp^{3}$ સંકરણ સૂચવે છે.
આમ,સંકરણ અનુક્રમે $sp^{2}, sp$ અને $sp^{3}$ છે.

(C) $NCERT$ મુજબ,ડાયહાઈડ્રોજનનો સૌથી મોટો ઔદ્યોગિક ઉપયોગ હેબર પદ્ધતિ દ્વારા એમોનિયા $(NH_3)$ ના સંશ્લેષણમાં થાય છે.
આ એમોનિયાનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે નાઈટ્રોજનયુક્ત ખાતરોના ઉત્પાદન માટે થાય છે.

(A) કેરિયસ પદ્ધતિમાં,કાર્બનિક સંયોજનને સિલ્વર નાઈટ્રેટ $(AgNO_{3})$ ની હાજરીમાં ધૂમ્રાયમાન નાઈટ્રિક એસિડ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે.
સિલ્વર નાઈટ્રેટ અહીં પ્રક્રિયક તરીકે વપરાય છે જે હેલાઈડ આયનોને સિલ્વર હેલાઈડ તરીકે અવક્ષેપિત કરે છે.
પ્રક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$Cl^{-}_{(aq)} \xrightarrow{AgNO_{3}} AgCl \downarrow (\text{સફેદ અવક્ષેપ})$
$Br^{-}_{(aq)} \xrightarrow{AgNO_{3}} AgBr \downarrow (\text{આછા પીળા અવક્ષેપ})$
$I^{-}_{(aq)} \xrightarrow{AgNO_{3}} AgI \downarrow (\text{ઘેરા પીળા અવક્ષેપ})$

(B) મેટામેરિઝમ એ સમાન બહુસંયોજક ક્રિયાશીલ સમૂહ (જેમ કે $-O-$,$-CO-$,$-NH-$,વગેરે) સાથે જોડાયેલા આલ્કાઈલ સમૂહોની પ્રકૃતિમાં તફાવતને કારણે ઉદભવે છે.
જોડી $CH_3-CH_2-CO-CH_2-CH_3$ (પેન્ટેન$-3-$ઓન) અને $CH_3-CO-CH_2-CH_2-CH_3$ (પેન્ટેન$-2-$ઓન) માં,કીટોન ક્રિયાશીલ સમૂહ $(-CO-)$ અલગ-અલગ આલ્કાઈલ સમૂહો (ઈથાઈલ-ઈથાઈલ વિરુદ્ધ મિથાઈલ-પ્રોપાઈલ) સાથે જોડાયેલ છે. તેથી,તેઓ મેટામર્સ છે.

(A) $(i)$ $AgCl_{(s)}$ ના અવક્ષેપન માટે જરૂરી $[Ag^{+}]$:
$K_{sp} = [Ag^{+}][Cl^{-}] = 1.7 \times 10^{-10}$
$[Ag^{+}] = \frac{1.7 \times 10^{-10}}{0.1} = 1.7 \times 10^{-9} \ M$
$(ii)$ $Ag_{2}CrO_{4(s)}$ ના અવક્ષેપન માટે જરૂરી $[Ag^{+}]$:
$K_{sp} = [Ag^{+}]^{2}[CrO_{4}^{2-}] = 1.9 \times 10^{-12}$
$[Ag^{+}]^{2} = \frac{1.9 \times 10^{-12}}{0.001} = 1.9 \times 10^{-9}$
$[Ag^{+}] = \sqrt{1.9 \times 10^{-9}} \approx 4.36 \times 10^{-5} \ M$
$AgCl$ ના અવક્ષેપન માટે જરૂરી $[Ag^{+}]$ $(1.7 \times 10^{-9} \ M)$ એ $Ag_{2}CrO_{4}$ $(4.36 \times 10^{-5} \ M)$ કરતા ઓછી હોવાથી,$AgCl$ પહેલા અવક્ષેપિત થશે.

(B) $4s^2 4p^1$ રચના ધરાવતું તત્વ $E$ એ ગેલિયમ $(Ga)$ છે,જે આવર્ત $4$ અને સમૂહ $13$ માં આવે છે.
આવર્ત $5$ માં તત્વ $E$ $(Ga)$ ની વિકર્ણીય રીતે ગોઠવાયેલ તત્વ ટીન ($Sn$,$Z=50$) છે.
$Sn$ એ આવર્ત $5$ નું સમૂહ $14$ નું તત્વ છે.
$Sn$ $(Z=50)$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Kr] 4d^{10} 5s^2 5p^2$ છે.

(A) આપેલ છે: $\Delta G = -49.4 \ kJ \ mol^{-1} = -49400 \ J \ mol^{-1}$,$\Delta H = 51.4 \ kJ \ mol^{-1} = 51400 \ J \ mol^{-1}$,$T = 300 \ K$.
ગિબ્સ-હેલ્મહોલ્ટ્ઝ સમીકરણનો ઉપયોગ કરતા: $\Delta G = \Delta H - T \Delta S$.
$\Delta S$ માટે સૂત્ર બનાવતા: $\Delta S = \frac{\Delta H - \Delta G}{T}$.
કિંમતો મૂકતા: $\Delta S = \frac{51400 - (-49400)}{300} \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$.
$\Delta S = \frac{100800}{300} \ J \ K^{-1} \ mol^{-1} = 336 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$.

(D) $AgBr$ નું મોલર દળ $= 108 + 80 = 188 \ g/mol$ છે.
$0.2397 \ g$ $AgBr$ માં $Br$ નું દળ $= \frac{80}{188} \times 0.2397 \ g = 0.102 \ g$ છે.
$Br$ ની ટકાવારી $= \frac{Br \text{ નું દળ}}{\text{કાર્બનિક સંયોજનનું દળ}} \times 100$.
$Br$ ની ટકાવારી $= \frac{0.102}{0.15} \times 100 = 68\%$.
નજીકનો પૂર્ણાંક $68$ છે.

(D) ઇલેક્ટ્રોનની ડી-બ્રોગ્લી તરંગલંબાઇ $\lambda = \frac{h}{\sqrt{2m(KE)}}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
ઇલેક્ટ્રોન સ્થિર સ્થિતિમાંથી પ્રવેગિત થતો હોવાથી,$KE = qV$.
તેથી,$\lambda = \frac{h}{\sqrt{2mqV}}$.
આપેલ મૂલ્યો મૂકતા:
ટૂંકી રીત: $\lambda = \frac{12.27}{\sqrt{V}} \, \mathring{A} = \frac{12.27}{\sqrt{40000}} \, \mathring{A} = 0.06135 \, \mathring{A}$.
મીટરમાં રૂપાંતર: $0.06135 \times 10^{-10} \, m = 6.135 \times 10^{-12} \, m$.
નજીકના પૂર્ણાંકમાં,$X = 6$.

(A) ધારો કે $NaOH$ અને $Na_{2}CO_{3}$ ના મોલની સંખ્યા $a$ છે,કારણ કે મિશ્રણ સમાન મોલર છે.
$NaOH$ નું મોલર દળ $40 \ g/mol$ છે અને $Na_{2}CO_{3}$ નું મોલર દળ $106 \ g/mol$ છે.
મિશ્રણનું કુલ દળ: $W_{NaOH} + W_{Na_{2}CO_{3}} = 4 \ g$.
મોલના સંદર્ભમાં દળ મૂકતા: $(a \times 40) + (a \times 106) = 4$.
$146a = 4 \Rightarrow a = \frac{4}{146} \ mol$.
$NaOH$ $(x)$ નું દળ: $x = a \times 40 = \frac{4}{146} \times 40 = \frac{160}{146} \approx 1.095 \ g$.
નજીકના પૂર્ણાંકમાં,$x = 1 \ g$.

(D) રેઝોનન્સ માટે સંયુગ્મિત (conjugated) સિસ્ટમની જરૂર હોય છે,જેમાં એકાંતરે સિંગલ અને મલ્ટિપલ બોન્ડ અથવા દ્વિબંધની બાજુમાં લોન પેરની હાજરી હોય છે.
$A$: $CH_3-CH_2-CH_2-CONH_2$ માં નાઈટ્રોજન પરમાણુ પરની લોન પેર અને કાર્બોનિલ ગ્રુપ $(C=O)$ વચ્ચે સંયુગ્મનને કારણે રેઝોનન્સ જોવા મળે છે.
$B$: $C_6H_5CH_2OH$ (બેન્ઝાઈલ આલ્કોહોલ) માં $-CH_2OH$ ગ્રુપ રેઝોનન્સમાં ભાગ લેતું નથી કારણ કે $-CH_2-$ ગ્રુપ ઇન્સ્યુલેટર તરીકે કામ કરે છે,જે ઓક્સિજન પરની લોન પેરને બેન્ઝીન રિંગ સાથે સંયુગ્મિત થતા અટકાવે છે.
$C$: $CH_3-CH_2-OCH=CH_2$ માં ઓક્સિજન પરમાણુ પરની લોન પેર અને $C=C$ દ્વિબંધ વચ્ચે સંયુગ્મનને કારણે રેઝોનન્સ જોવા મળે છે.
$D$: $CH_3-CH_2-CH=CH-CH_2-NH_2$ એ અ-સંયુગ્મિત સિસ્ટમ છે જ્યાં દ્વિબંધ અને નાઈટ્રોજન પરની લોન પેર $sp^3$ સંકરણ ધરાવતા કાર્બન પરમાણુઓ દ્વારા અલગ પડે છે,તેથી તે રેઝોનન્સ દર્શાવતું નથી.

(D) સંકરણ નક્કી કરવા માટે,આપણે સ્ટેરિક નંબર $(SN)$ ગણીએ છીએ: $SN = \frac{1}{2} (V + M - C + A)$.
$(a)$ $SF_{4}$: $SN = \frac{1}{2} (6 + 4) = 5$,જે $sp^{3}d$ સંકરણ $(iii)$ દર્શાવે છે.
$(b)$ $IF_{5}$: $SN = \frac{1}{2} (7 + 5) = 6$,જે $sp^{3}d^{2}$ સંકરણ $(i)$ દર્શાવે છે.
$(c)$ $NO_{2}^{+}$: $SN = \frac{1}{2} (5 + 0 - 1) = 2$,જે $sp$ સંકરણ $(v)$ દર્શાવે છે.
$(d)$ $NH_{4}^{+}$: $SN = \frac{1}{2} (5 + 4 - 1) = 4$,જે $sp^{3}$ સંકરણ $(iv)$ દર્શાવે છે.
આમ,સાચી જોડ $(a)-(iii), (b)-(i), (c)-(v), (d)-(iv)$ છે.

(D) પ્રવાહીમાં વાયુઓની દ્રાવ્યતા તાપમાન વધવાની સાથે ઘટે છે.
તેથી,જેમ પાણીનું તાપમાન વધે છે,તેમ ઓગળેલા $O_{2}$ ની સાંદ્રતા ઘટે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$4^{\circ} C$ એ સૌથી ઓછું તાપમાન છે.
આમ,$4^{\circ} C$ તાપમાને પાણીમાં ઓગળેલા $O_{2}$ ની સાંદ્રતા મહત્તમ હશે.

(D) સ્ટીરિયો આઈસોમેરિઝમમાં ભૌમિતિક અને પ્રકાશીય સમઘટકતા બંનેનો સમાવેશ થાય છે.
$A$. $3,4-$ડાયમિથાઈલહેક્સ$-3-$ઈન: આ ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવે છે.
$B$. $4-$મિથાઈલહેક્સ$-1-$ઈન: તેમાં $C-4$ પર અસમપ્રમાણ કાર્બન હોવાથી તે પ્રકાશીય સમઘટકતા દર્શાવે છે.
$C$. $3-$મિથાઈલહેક્સ$-1-$ઈન: તેમાં $C-3$ પર અસમપ્રમાણ કાર્બન હોવાથી તે પ્રકાશીય સમઘટકતા દર્શાવે છે.
$D$. $3-$ઈથાઈલહેક્સ$-3-$ઈન: આ અણુમાં $C=C$ દ્વિબંધના એક કાર્બન પર બે સમાન ઈથાઈલ સમૂહ જોડાયેલા છે,તેથી તે ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવતું નથી. તેમજ તેમાં કોઈ કાઈરલ કેન્દ્ર ન હોવાથી તે પ્રકાશીય સમઘટકતા પણ દર્શાવતું નથી. તેથી,તે સ્ટીરિયો આઈસોમેરિઝમ દર્શાવતું નથી.

(C) વિધાન $(a)$ સાચું છે: ડાયબોરેન $NaBH_{4}$ ની $I_{2}$ સાથેની પ્રક્રિયા દ્વારા નીચે મુજબ બનાવવામાં આવે છે: $2 NaBH_{4} + I_{2} \rightarrow B_{2}H_{6} + 2 NaI + H_{2}$.
વિધાન $(b)$ ખોટું છે: ડાયબોરેનમાં,દરેક બોરોન પરમાણુ $sp^{3}$ સંકરણ ધરાવે છે.
વિધાન $(c)$ ખોટું છે: ડાયબોરેનમાં બે બ્રિજ્ડ $3$ કેન્દ્ર$-2$ ઇલેક્ટ્રોન $(3c-2e^-)$ બંધ હોય છે,એક નહીં.
વિધાન $(d)$ ખોટું છે: ડાયબોરેન એક અસમતલીય અણુ છે.
તેથી,માત્ર વિધાન $(a)$ સાચું છે.

(D) $Ba$ $(Z=56)$ ની બાહ્ય ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $6s^2$ છે.
$(b)$ $Ca$,$CaC_2O_4$ (કેલ્શિયમ ઓક્ઝેલેટ) બનાવે છે,જે પાણીમાં અદ્રાવ્ય છે.
$(c)$ $Li$ ના સંયોજનો (જેમ કે $LiCl$) સહસંયોજક સ્વભાવ ધરાવે છે અને ઉચ્ચ ધ્રુવીયતાને કારણે કાર્બનિક દ્રાવકોમાં દ્રાવ્ય હોય છે.
$(d)$ $Na$,$NaOH$ બનાવે છે,જે ખૂબ જ પ્રબળ મોનોએસિડિક બેઇઝ છે.
તેથી,સાચી જોડ છે: $(a)-(ii), (b)-(iii), (c)-(i), (d)-(iv)$.

(A) જ્યારે $D.I.$ મેન્ડેલીફે આવર્ત કોષ્ટક રજૂ કર્યું ત્યારે પરમાણુનું બંધારણ અજ્ઞાત હતું. તેથી,વિધાન $A$ ખોટું છે.

(D) હાઇડ્રોજનના સમસ્થાનિકોમાં,ટ્રિટિયમ ($^{3}H$ અથવા $T$) રેડિયોએક્ટિવ સ્વભાવ ધરાવે છે.
તે હિલિયમ-$3$ $(^{3}He)$ બનાવવા માટે $\beta^{-}$-ક્ષય પામે છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $^{3}_{1}H \rightarrow ^{3}_{2}He + ^{0}_{-1}e$.
ટ્રિટિયમનો અર્ધ-આયુષ્ય સમય $(t_{1/2})$ આશરે $12.33 \ \text{years}$ છે,જે $> 12 \ \text{years}$ ની શરતનું પાલન કરે છે.

(D) ઘટાડેલા દબાણે નિસ્યંદન (Reduced pressure distillation) નો ઉપયોગ એવા ઊંચા ઉત્કલનબિંદુ ધરાવતા કાર્બનિક પ્રવાહીઓના શુદ્ધિકરણ માટે થાય છે જે તેમના ઉત્કલનબિંદુ પર અથવા તેની નીચે વિઘટન પામે છે. દબાણ ઘટાડવાથી પ્રવાહીનું ઉત્કલનબિંદુ ઘટે છે,જેનાથી તે તેના વિઘટન તાપમાન સુધી પહોંચ્યા વિના ઉકળી અને બાષ્પીભવન પામી શકે છે.

(B) બેન્ઝીન $(C_6H_6)$ નું આણ્વીય દળ = $78 \ g/mol$.
ટોલ્યુઈન $(C_6H_5CH_3)$ નું આણ્વીય દળ = $92 \ g/mol$.
લીધેલ બેન્ઝીનના મોલ = $\frac{10 \ g}{78 \ g/mol} = 0.1282 \ mol$.
સ્ટોઈકિયોમેટ્રી મુજબ,$1 \ mol$ બેન્ઝીન $1 \ mol$ ટોલ્યુઈન આપે છે.
ટોલ્યુઈનની સૈદ્ધાંતિક ઉપજ = $0.1282 \ mol \times 92 \ g/mol = 11.794 \ g$.
ટકાવારી ઉપજ = $\frac{9.2 \ g}{11.794 \ g} \times 100 \approx 78 \ \%$.

(D) પેન્ટેનનું આણ્વીય સૂત્ર $C_5H_{10}$ છે. અચક્રીય બંધારણીય સમઘટકો નીચે મુજબ છે:
$1$. $Pent-1-ene$
$2$. $Pent-2-ene$
$3$. $2-Methylbut-1-ene$
$4$. $3-Methylbut-1-ene$
$5$. $2-Methylbut-2-ene$
ભૌમિતિક સમઘટકોને ધ્યાનમાં લેતા:
$Pent-2-ene$ એ $cis$ અને $trans$ સમઘટકો તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
તેથી,કુલ અચક્રીય સમઘટકોની સંખ્યા $5$ (બંધારણીય) $+ 1$ (વધારાનો ભૌમિતિક સમઘટક) $= 6$ થાય છે.

(B) ગ્રેફાઇટની દહન પ્રક્રિયા છે: $C_{(s)} + O_{2(g)} \rightarrow CO_{2(g)}$
ગ્રેફાઇટ $(C)$ નું મોલર દળ $12 \ g \ mol^{-1}$ છે.
$1 \ mol$ $(12 \ g)$ ગ્રેફાઇટ માટે ઉત્પન્ન થતી ગરમી $2.48 \times 10^{2} \ kJ = 248 \ kJ$ છે.
તેથી,$1 \ g$ ગ્રેફાઇટ માટે ઉત્પન્ન થતી ગરમી $\frac{248 \ kJ}{12 \ g} \approx 20.66 \ kJ \ g^{-1}$ છે.
નજીકના પૂર્ણાંકમાં લેતા,આપણને $21 \ kJ$ મળે છે.

(D) વેનેડિયમ $(Z=23)$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના: $1s^{2} 2s^{2} 2p^{6} 3s^{2} 3p^{6} 3d^{3} 4s^{2}$ છે.
અહીં $2p$ અને $3p$ એ p-ઓર્બિટલ્સ છે.
$2p$ ઓર્બિટલમાં ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા = $6$.
$3p$ ઓર્બિટલમાં ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા = $6$.
p-ઓર્બિટલ્સમાં કુલ ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા = $6 + 6 = 12$.

(A) $K_{p}$ અને $K_{c}$ વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે: $K_{p} = K_{c}(RT)^{\Delta n_{g}}$.
પ્રક્રિયા $N_{2}O_{4(g)} \rightleftharpoons 2NO_{2(g)}$ માટે,વાયુરૂપ ઘટકોના મોલની સંખ્યામાં ફેરફાર $\Delta n_{g} = 2 - 1 = 1$ છે.
આપેલ છે: $K_{p} = 47.9$,$R = 0.083 \ L \ \text{bar} \ K^{-1} \ mol^{-1}$,અને $T = 288 \ K$.
કિંમતો મૂકતા: $47.9 = K_{c} \times (0.083 \times 288)^{1}$.
$K_{c} = \frac{47.9}{0.083 \times 288} = \frac{47.9}{23.904} \approx 2.0038$.
નજીકના પૂર્ણાંકમાં લેતા,$K_{c} = 2$ મળે છે.

(D) $Al^{3+}$,$Mg^{2+}$ અને $Na^{+}$ એ આઈસોઈલેક્ટ્રોનિક સ્પીસીઝ છે,જે બધામાં $10$ ઈલેક્ટ્રોન હોય છે. આઈસોઈલેક્ટ્રોનિક સ્પીસીઝ માટે,જેમ ધન વીજભાર વધે તેમ આયનીય ત્રિજ્યા ઘટે છે. તેથી,ક્રમ $Al^{3+} < Mg^{2+} < Na^{+}$ છે.
$Na^{+}$ અને $K^{+}$ ની સરખામણી કરતા,બંને આલ્કલી ધાતુના આયનો છે. $K^{+}$ એ $4^{th}$ આવર્તનો છે અને $Na^{+}$ એ $3^{rd}$ આવર્તનો છે,તેથી $K^{+}$ માં એક વધારાની કક્ષા હોય છે,એટલે કે $Na^{+} < K^{+}$.
આમ,કુલ ક્રમ $Al^{3+} < Mg^{2+} < Na^{+} < K^{+}$ છે.

(B) $[SiCl_6]^{2-}$ સંયોજન અસ્તિત્વ ધરાવતું નથી.
આનું કારણ એ છે કે સ્ટીરિક અવરોધને કારણે છ મોટા $Cl^-$ આયનો નાના $Si^{4+}$ પરમાણુની આસપાસ સમાઈ શકતા નથી.

(B) વિલિયમસન સંશ્લેષણમાં ઈથર બનાવવા માટે આલ્કાઇલ હેલાઇડની સોડિયમ આલ્કોક્સાઇડ અથવા સોડિયમ ફિનોક્સાઇડ સાથેની પ્રતિક્રિયાનો સમાવેશ થાય છે.
વિધાન $(A)$ સાચું છે કારણ કે ઇથાઇલ ફિનાઇલ ઈથર સોડિયમ ફિનોક્સાઇડની ઇથાઇલ બ્રોમાઇડ સાથેની પ્રતિક્રિયા દ્વારા બનાવી શકાય છે.
કારણ $(R)$ ખોટું છે કારણ કે એરાઇલ હેલાઇડ્સમાં $C-Br$ બંધના આંશિક દ્વિ-બંધ લાક્ષણિકતાને કારણે સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં બ્રોમોબેન્ઝીન સોડિયમ ઇથોક્સાઇડ સાથે ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રતિક્રિયા આપતું નથી,જે કાર્બન પરમાણુને ન્યુક્લિયોફિલિક હુમલા માટે ઓછું સંવેદનશીલ બનાવે છે.

(C) ટિંડલ અસર એ કલિલ અથવા ખૂબ જ ઝીણા નિલંબિત કણો દ્વારા પ્રકાશનું પ્રકીર્ણન છે.
તે દ્રવ વિરાગી કલિલ દ્વારા વધુ અસરકારક રીતે દર્શાવવામાં આવે છે કારણ કે દ્રવ વિરાગી કલિલના કણો પ્રમાણમાં મોટા હોય છે અને વિક્ષેપન માધ્યમની તુલનામાં તેમનો વક્રીભવનાંકનો તફાવત વધારે હોય છે,જે પ્રકાશનું વધુ નોંધપાત્ર પ્રકીર્ણન કરે છે.

(C) પ્રક્રિયાના તત્વયોગમિતિ (stoichiometry) મુજબ: $2 K_{2}Cr_{2}O_{7} + 8 H_{2}SO_{4} + 3 C_{2}H_{6}O$ $\rightarrow 2 Cr_{2}(SO_{4})_{3} + 3 C_{2}H_{4}O_{2} + 2 K_{2}SO_{4} + 11 H_{2}O$.
પ્રક્રિયાનો દર આ મુજબ છે: $\text{Rate} = -\frac{1}{3} \frac{d[C_{2}H_{6}O]}{dt} = \frac{1}{2} \frac{d[Cr_{2}(SO_{4})_{3}]}{dt}$.
આપેલ છે,$\frac{d[Cr_{2}(SO_{4})_{3}]}{dt} = 2.67 \ mol \ min^{-1}$.
તેથી,$-\frac{d[C_{2}H_{6}O]}{dt} = \frac{3}{2} \times \frac{d[Cr_{2}(SO_{4})_{3}]}{dt}$.
$-\frac{d[C_{2}H_{6}O]}{dt} = \frac{3}{2} \times 2.67 = 4.005 \ mol \ min^{-1}$.
નજીકનો પૂર્ણાંક $4$ છે.

(C) પ્રારંભિક મોલાલિટી $m = 0.75 \ mol \ kg^{-1}$.
દ્રાવણનું કુલ દળ $= 1000 + (0.75 \times 342) = 1256.5 \ g$.
$1000 \ g$ દ્રાવણમાં સુક્રોઝનું દળ $= \frac{0.75 \times 342}{1256.5} \times 1000 \approx 204.14 \ g$.
$1000 \ g$ દ્રાવણમાં પાણીનું દળ $= 1000 - 204.14 = 795.86 \ g$.
સુક્રોઝના મોલ $= 0.75 \times 0.79586 = 0.5969 \ mol$.
ઠારબિંદુમાં અવનયન $\Delta T_{f} = 4 = K_{f} \times m_{new} = 1.86 \times \frac{0.5969}{w_{new(kg)}}$.
$w_{new} = \frac{0.5969 \times 1.86}{4} = 0.2775 \ kg = 277.5 \ g$.
અલગ પડેલ બરફ $= 795.86 - 277.5 = 518.36 \ g \approx 518 \ g$.

(C) $MCl_{3} \cdot 2 \ L$ સંકીર્ણ વધારાના $AgNO_{3}$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $1 \ mol$ $AgCl$ આપે છે,જે દર્શાવે છે કે આયનીકરણ સ્તરમાં માત્ર $1 \ mol$ $Cl^{-}$ આયન હાજર છે.
તેથી,સંકીર્ણનું સૂત્ર $[MCl_{2} \ L_{2}]Cl$ થશે.
અષ્ટફલકીય સંકીર્ણ માટે સવર્ગ આંક $6$ હોય છે.
ધારો કે લિગેન્ડ $L$ ની દંતિયતા $x$ છે.
સવર્ગ આંકની ગણતરી: $(2 \times Cl^{-} \text{ ની દંતિયતા}) + (2 \times x) = 6$.
$Cl^{-}$ એ એકદંતીય લિગેન્ડ હોવાથી (દંતિયતા $= 1$),આપણને મળે: $(2 \times 1) + 2x = 6$.
$2 + 2x = 6 \implies 2x = 4 \implies x = 2$.
આમ,લિગેન્ડ $L$ ની દંતિયતા $2$ છે.

(NONE) $Np$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $93$ છે.
$Np$ ની ભૂમિ અવસ્થાની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Rn] 5f^{4} 6d^{1} 7s^{2}$ છે.
$Rn$ કોર $(Z=86)$ માં $4f$ સબશેલમાં $14$ ઇલેક્ટ્રોન હોય છે.
$5f$ સબશેલમાં $4$ ઇલેક્ટ્રોન છે.
$f$ ઇલેક્ટ્રોનની કુલ સંખ્યા = $14$ $(4f)$ + $4$ $(5f)$ = $18$.

(C) $Ag^{+}$ ના પ્રારંભિક મોલ = $0.80 \, M \times 2 \, L = 1.6 \, mol$.
ધારો કે $n$ એ ઉમેરેલા $NH_{3}$ ના મોલ છે. પ્રક્રિયા: $Ag^{+} + 2NH_{3} \rightleftharpoons [Ag(NH_{3})_{2}]^{+}$.
$K_{f}$ ખૂબ મોટું હોવાથી $(1.0 \times 10^{8})$,પ્રક્રિયા પૂર્ણ થાય છે તેમ માનતા.
$[Ag(NH_{3})_{2}]^{+} \approx 0.80 \, M$.
બાકી રહેલ $Ag^{+} = 5.0 \times 10^{-8} \, M$.
$K_{f} = \frac{[[Ag(NH_{3})_{2}]^{+}]}{[Ag^{+}][NH_{3}]^{2}} = 1.0 \times 10^{8}$.
$1.0 \times 10^{8} = \frac{0.80}{(5.0 \times 10^{-8})[NH_{3}]^{2}}$.
$[NH_{3}]^{2} = 0.16 \Rightarrow [NH_{3}] = 0.4 \, M$.
કુલ $NH_{3} = (2 \times 1.6) + (0.4 \times 2) = 3.2 + 0.8 = 4.0 \, mol$.

(B) જ્યારે $Cr^{3+}$ ક્ષારના દ્રાવણમાં મંદ $NaOH$ ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે તે જળયુક્ત ક્રોમિયમ$(III)$ ઓક્સાઇડના લીલા અવક્ષેપ બનાવે છે,જેને $Cr_{2}O_{3} \cdot nH_{2}O$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(C) ઇથાઇલ પેન્ટ$-4-$આઇન$-$ઓયેટ $(HC \equiv C-CH_{2}-CH_{2}-COOEt)$ માં એસ્ટર સમૂહ અને ટર્મિનલ આલ્કાઇન સમૂહ હોય છે.
$1$. એસ્ટર સમૂહ $2$ મોલ $CH_{3}MgBr$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને વર્કઅપ પછી $3^{\circ}$ આલ્કોહોલ બનાવે છે.
$2$. ટર્મિનલ આલ્કાઇન પ્રોટોન એસિડિક છે અને એસિટિલાઇડ બનાવવા માટે $1$ મોલ $CH_{3}MgBr$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
આમ,કુલ $3$ મોલ $CH_{3}MgBr$ વપરાય છે.
વિધાન $I$ સાચું છે કારણ કે અંતિમ ઉત્પાદન $3^{\circ}$ આલ્કોહોલ છે.
વિધાન $II$ ખોટું છે કારણ કે તે $2$ મોલ નહીં,પણ $3$ મોલ $CH_{3}MgBr$ વાપરે છે.

(B) હિસ્ટામાઈન એ એક રાસાયણિક સંદેશવાહક છે જે જઠરની દીવાલમાં હાજર રીસેપ્ટર્સ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરીને જઠરમાં $HCl$ (હાઈડ્રોક્લોરિક એસિડ) અને પેપ્સિનના સ્ત્રાવને ઉત્તેજિત કરે છે. $HCl$ નો વધુ પડતો સ્ત્રાવ એસિડિટી તરફ દોરી જાય છે,જે બળતરા અને પીડાનું કારણ બને છે. વિકલ્પ $B$ માં દર્શાવેલ રાસાયણિક બંધારણ હિસ્ટામાઈનનું છે.

(D) ચાલો દરેક પ્રક્રિયાનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$(A)$ $CH_{3}CH_{2}COCH_{3}$ એ $OI^{-}$ સાથે હેલોફોર્મ પ્રક્રિયા કરીને પ્રોપેનોઈક એસિડ $(CH_{3}CH_{2}COOH)$ આપે છે.
$(B)$ $KMnO_{4}$ સાથે $CH_{3}CH_{2}CH_{3}$ નું ઓક્સિડેશન પ્રોપેનોઈક એસિડ આપી શકે છે.
$(C)$ $CH_{3}CH_{2}CCl_{3}$ નું $OH^{-}$ સાથે જળવિભાજન અને ત્યારબાદ એસિડિફિકેશન પ્રોપેનોઈક એસિડ $(CH_{3}CH_{2}COOH)$ આપે છે.
$(D)$ $CH_{3}CH_{2}CH_{2}Br$ એ $Mg$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $(CH_{3}CH_{2}CH_{2}MgBr)$ બનાવે છે,જે $CO_{2}$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને અને ત્યારબાદ જળવિભાજન દ્વારા બ્યુટેનોઈક એસિડ $(CH_{3}CH_{2}CH_{2}COOH)$ આપે છે,પ્રોપેનોઈક એસિડ નહીં.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(D) આ પ્રક્રિયામાં નાઈટ્રાઈલ $(-CN)$ સમૂહ અને કીટોન $(C=O)$ સમૂહ ધરાવતા સંયોજનની $2$ મોલ $CH_3MgBr$ સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે.
$1$. $CH_3MgBr$ ન્યુક્લિયોફાઈલ તરીકે વર્તે છે અને નાઈટ્રાઈલ કાર્બન તેમજ કીટોન કાર્બોનિલ કાર્બન બંને પર હુમલો કરે છે.
$2$. એસિડિક વર્કઅપ $(H_3O^+)$ પછી,મધ્યવર્તી ઈમાઈનનું જળવિભાજન થઈને કીટોન બને છે અને આલ્કોક્સાઈડનું પ્રોટોનેશન થઈને આલ્કોહોલ બને છે.
$3$. અંતિમ તબક્કામાં $H_2SO_4$ અને ગરમીનો ઉપયોગ કરીને નિર્જલીકરણ કરવામાં આવે છે,જે હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ અને પાડોશી કાર્બન પરથી હાઈડ્રોજન પરમાણુને દૂર કરીને દ્વિબંધ બનાવે છે.
$4$. અંતિમ નીપજ એ દ્વિબંધ ધરાવતું કીટોન છે,જે ઉકેલની આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે.

(B) આપેલ પ્રક્રિયામાં $\beta$-કાર્બન પર ફિનાઈલ સમૂહ ધરાવતો પ્રાથમિક આલ્કાઈલ હેલાઈડ પ્રબળ બેઈઝ $(CH_3O^-)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
આ પ્રક્રિયા $E2$ વિલોપન ક્રિયાવિધિ દ્વારા થાય છે.
મિથોક્સાઈડ આયન $(CH_3O^-)$ બેઈઝ તરીકે વર્તે છે અને $\beta$-કાર્બન પરથી પ્રોટોન દૂર કરે છે,જેના પરિણામે $\alpha$ અને $\beta$ કાર્બન વચ્ચે દ્વિબંધ રચાય છે.
મુખ્ય નીપજ $2$-ફિનાઈલબ્યુટ-$1$-ઈન $(CH_3-CH_2-C(C_6H_5)=CH_2)$ છે.

(B) $O_{2}F_{2}$ એ પ્લુટોનિયમનું $PuF_{6}$ માં ઓક્સિડેશન કરે છે અને આ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ વપરાયેલ પરમાણુ બળતણમાંથી પ્લુટોનિયમને $PuF_{6}$ તરીકે દૂર કરવા માટે થાય છે.

(D) લાયોફિલિક સોલ એ લાયોફોબિક સોલ કરતા વધુ સ્થિર હોય છે કારણ કે લાયોફિલિક સોલમાં કલીલ કણો વિક્ષેપન માધ્યમ દ્વારા વ્યાપકપણે દ્રાવકયુક્ત (solvated) હોય છે.
આ દ્રાવકયુક્ત સ્તર કણોની આસપાસ એક રક્ષણાત્મક કવચ બનાવે છે,જે તેમને એકત્રિત થતા અને અવક્ષેપિત થતા અટકાવે છે,જેનાથી તેમની સ્થિરતા વધે છે.

(D) આ પ્રક્રિયામાં ફિનોક્સાઇડ આયન દ્વારા એલાઈલિક બ્રોમાઈડનું ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન થાય છે.
$1$. બેઝ $(K_2CO_3)$ ફિનોલનું વિપ્રોટોનીકરણ કરીને ફિનોક્સાઇડ આયન $(C_6H_5O^-)$ બનાવે છે.
$2$. ફિનોક્સાઇડ આયન ન્યુક્લિયોફાઇલ તરીકે વર્તે છે અને $S_N2$ ક્રિયાવિધિ દ્વારા એલાઈલિક બ્રોમાઈડ ($CH_3)_2C=CH-CH_2Br$ ના ઇલેક્ટ્રોફિલિક કાર્બન પર હુમલો કરે છે.
$3$. બ્રોમાઇડ આયન દૂર થાય છે,જેના પરિણામે એલાઈલ ફિનાઈલ ઈથર બને છે.
$4$. નીપજનું બંધારણ $(CH_3)_2C=CH-CH_2-O-C_6H_5$ છે.

(D) $513 \ K$ $(240^{\circ}C)$ તાપમાને પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ $(KMnO_{4})$ નું ઉષ્મીય વિઘટન નીચે મુજબ થાય છે:
$2 \ KMnO_{4} \xrightarrow{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}$
નીપજ $K_{2}MnO_{4}$ (પોટેશિયમ મેંગેનેટ) માં મેંગેનીઝ $(Mn)$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+6$ છે.
$Mn^{6+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Ar] \ 3d^{1}$ છે.
એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોવાને કારણે,$K_{2}MnO_{4}$ અનુચુંબકીય છે.
વધુમાં,$K_{2}MnO_{4}$ તેના લાક્ષણિક લીલા રંગ માટે જાણીતું છે.

(B) સેલિવનોફની કસોટીમાં કીટોઝને ઓળખવા માટે સાંદ્ર $HCl$ માં રિસોર્સિનોલનો ઉપયોગ થાય છે. તેમાં કોપર હોતું નથી.
બારફોડની કસોટીમાં એસિટિક એસિડમાં કોપર$(II)$ એસિટેટનો ઉપયોગ થાય છે.
બેનેડિક્ટની કસોટીમાં કોપર$(II)$ સલ્ફેટ,સોડિયમ સાઇટ્રેટ અને સોડિયમ કાર્બોનેટના દ્રાવણનો ઉપયોગ થાય છે.
બાય્યુરેટ કસોટીમાં પેપ્ટાઈડ બંધને ઓળખવા માટે આલ્કલાઇન દ્રાવણમાં કોપર$(II)$ સલ્ફેટનો ઉપયોગ થાય છે.

(D) સુક્રોઝ એ બે મોનોસેકેરાઇડ એકમોનો બનેલો ડાયસેકેરાઇડ છે: $\alpha-D-(+)-\text{ગ્લુકોઝ}$ અને $\beta-D-(-)-\text{ફ્રુક્ટોઝ}$.
જળવિભાજન પર,આ બે એકમો વચ્ચેનો ગ્લાયકોસિડિક બંધ તૂટે છે,જેનાથી એક અણુ $\alpha-D-(+)-\text{ગ્લુકોઝ}$ અને એક અણુ $\beta-D-(-)-\text{ફ્રુક્ટોઝ}$ મળે છે.

(A) કેલેમાઇન $-$ $ZnCO_{3}$
$(b)$ મેલેકાઇટ $-$ $CuCO_{3} \cdot Cu(OH)_{2}$
$(c)$ સાઇડરાઇટ $-$ $FeCO_{3}$
$(d)$ સ્ફેલેરાઇટ $-$ $ZnS$
તેથી,સાચી જોડ $(a)-(iii), (b)-(iv), (c)-(ii), (d)-(i)$ છે.

(D) જ્યારે લાલ ફોસ્ફરસને $803 \,\,K$ તાપમાને સીલબંધ નળીમાં ગરમ કરવામાં આવે છે, ત્યારે $\alpha$-બ્લેક ફોસ્ફરસ બને છે.

(D) $1$. પ્રથમ પગલું $C_2H_5OH$ માં $H_2/Pd$ નો ઉપયોગ કરીને $p$-નાઈટ્રોફિનોલનું રિડક્શન છે. નાઈટ્રો ગ્રુપ $(-NO_2)$ નું રિડક્શન થઈને એમિનો ગ્રુપ $(-NH_2)$ બને છે,જે નીપજ $A$ તરીકે $p$-એમિનોફિનોલ આપે છે.
$2$. બીજા પગલામાં,$p$-એમિનોફિનોલ $1.0$ તુલ્ય એસિટિક એનહાઈડ્રાઈડ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે. એમિનો ગ્રુપ $(-NH_2)$ એ ફિનોલિક હાઈડ્રોક્સિલ ગ્રુપ $(-OH)$ કરતા વધુ ન્યુક્લિયોફિલિક છે. તેથી,એમિનો ગ્રુપ એસિટિક એનહાઈડ્રાઈડ સાથે ન્યુક્લિયોફિલિક એસિલ સબસ્ટિટ્યુશન $(S_N AE)$ પ્રક્રિયા કરીને મુખ્ય નીપજ $B$ તરીકે $N$-($4$-હાઈડ્રોક્સિફિનાઈલ)એસીટામાઈડ (જેને $p$-એસીટામિડોફિનોલ પણ કહેવાય છે) બનાવે છે.

(A) આપેલ છે:
$K_{700} = 6.36 \times 10^{-3} \ s^{-1}$
$T_1 = 700 \ K, T_2 = 500 \ K$
$E_a = 209 \ kJ \ mol^{-1} = 209000 \ J \ mol^{-1}$
$R = 8.31 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$
આર્હેનિયસ સમીકરણનો ઉપયોગ કરતા:
$\log \left(\frac{K_2}{K_1}\right) = \frac{E_a}{2.303 \ R} \left(\frac{T_1 - T_2}{T_1 T_2}\right)$
ગણતરી કરતા $x = 16$ મળે છે.

(A) $[Cr(C_{2}O_{4})_{3}]^{3-}$ સંકીર્ણ ત્રણ દ્વિદંતીય ઓક્ઝેલેટ લિગેન્ડ $(C_{2}O_{4}^{2-})$ ધરાવે છે.
તે અષ્ટફલકીય ભૂમિતિ બનાવે છે.
આ સંકીર્ણ બે અપરિવર્તનીય અરીસાની પ્રતિબિંબ જેવું અસ્તિત્વ ધરાવે છે,જે એકબીજાના પ્રતિબિંબી સમઘટકો (enantiomers) છે.
તેથી,પ્રકાશીય સમઘટકોની સંખ્યા $2$ છે.

(A) પગલું $1$: ગ્લુકોઝના મોલની સંખ્યા ગણો.
$n = \frac{40 \ g}{180 \ g \ mol^{-1}} = \frac{2}{9} \ mol \approx 0.222 \ mol$.
પગલું $2$: દ્રાવક (પાણી) નું દળ ગણો.
પાણીનું દળ $= 200 \ g = 0.2 \ kg$.
પગલું $3$: દ્રાવણની મોલાલિટી $(m)$ ગણો.
$m = \frac{2/9 \ mol}{0.2 \ kg} = \frac{10}{9} \ m \approx 1.11 \ m$.
પગલું $4$: ઠારબિંદુમાં અવનયન $(\Delta T_{f})$ ગણો.
$\Delta T_{f} = K_{f} \times m = 1.86 \times \frac{10}{9} \approx 2.067 \ K$.
પગલું $5$: દ્રાવણનું ઠારબિંદુ $(T_{f}^{\prime})$ ગણો.
$T_{f}^{\prime} = 273.15 \ K - 2.067 \ K = 271.083 \ K$.
નજીકના પૂર્ણાંકમાં,જવાબ $271 \ K$ મળે છે.

(A) વાહકતા $\kappa = \frac{1}{R} \times \left(\frac{\ell}{A}\right)$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
અહીં $R = 1500 \, \Omega$ અને કોષ અચળાંક $\frac{\ell}{A} = 1.14 \, cm^{-1}$ છે.
$\kappa = \frac{1}{1500} \times 1.14 = 7.6 \times 10^{-4} \, S \, cm^{-1}$.
મોલર વાહકતા $\wedge_{m} = \frac{1000 \times \kappa}{C}$ સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા.
$\wedge_{m} = \frac{1000 \times 7.6 \times 10^{-4}}{0.001} = \frac{0.76}{0.001} = 760 \, S \, cm^{2} \, mol^{-1}$.

(A) આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડની એસિટિક એસિડમાં એસિટેટ સાથેની પ્રક્રિયા $SN^{1}$ ક્રિયાવિધિ દ્વારા થાય છે,જેમાં કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી બને છે. પ્રક્રિયાનો દર બનતા કાર્બોકેટાયનની સ્થિરતાના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
$1$. પ્રથમ સંયોજન તૃતીયક એલાઈલિક કાર્બોકેટાયન બનાવે છે,જે રેઝોનન્સ અને હાઈપરકોન્જુગેશનને કારણે ખૂબ જ સ્થિર છે.
$2$. બીજું સંયોજન બાજુમાં મિથાઈલ ગ્રુપ ધરાવતું દ્વિતીયક એલાઈલિક કાર્બોકેટાયન બનાવે છે,જે હાઈપરકોન્જુગેશન દ્વારા સ્થિરતા આપે છે.
$3$. ત્રીજું સંયોજન દ્વિતીયક એલાઈલિક કાર્બોકેટાયન બનાવે છે.
$4$. ચોથું સંયોજન પ્રાથમિક એલાઈલિક કાર્બોકેટાયન બનાવે છે,જે આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી ઓછું સ્થિર છે.
આમ,પ્રતિક્રિયાત્મકતાનો ક્રમ કાર્બોકેટાયનની સ્થિરતા પર આધારિત છે: $3^{\circ} \text{ એલાઈલિક} > 2^{\circ} \text{ એલાઈલિક (} CH_3 \text{ ગ્રુપ સાથે)} > 2^{\circ} \text{ એલાઈલિક} > 1^{\circ} \text{ એલાઈલિક}$.
સાચો ક્રમ વિકલ્પ $A$ માં દર્શાવેલ છે.

(D) ફ્રુન્ડલિચ અધિશોષણ સમતાપી સંબંધ દ્વારા આપવામાં આવે છે: $\frac{x}{m} = kP^{1/n}$,જ્યાં $0 < \frac{1}{n} < 1$.
અધિશોષણ સામાન્ય રીતે ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા છે. લે-શાતેલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,તાપમાનમાં વધારો કરવાથી સંતુલન પાછળની દિશામાં ખસશે,જેના પરિણામે અધિશોષણનું પ્રમાણ $(\frac{x}{m})$ ઘટશે.
તેથી,અચળ દબાણ $P$ પર,અધિશોષણનું પ્રમાણ $\frac{x}{m}$ એ ઊંચા તાપમાન $(T_{1})$ ની સરખામણીમાં નીચા તાપમાન $(T_{2})$ પર વધારે હશે.
આમ,$T_{2}$ માટેનો વક્ર $T_{1}$ માટેના વક્રની ઉપર આવશે (જ્યાં $T_{1} > T_{2}$),જે વિકલ્પ $D$ માં યોગ્ય રીતે દર્શાવેલ છે.

(B) ડાયક્રોમેટ આયન $(Cr_2O_7^{2-})$ માં બે $CrO_4$ ટેટ્રાહેડ્રા એક સામાન્ય ઓક્સિજન પરમાણુ સાથે જોડાયેલા હોય છે.
આ રચનામાં,$Cr-O-Cr$ બંધ અરેખીય (બંધકોણ આશરે $126^{\circ}$ છે) અને સંમિત હોય છે,કારણ કે બંને $Cr$ પરમાણુઓ સમાન છે.

(A) લેક્ટોઝ એ $\beta-D-galactose$ અને $\beta-D-glucose$ એકમોનો બનેલો ડાયસેકેરાઇડ છે.
આ એકમો $\beta-C_{1}-C_{4}$ ગ્લાયકોસિડિક બંધ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે.
તેનાથી વિપરીત,માલ્ટોઝ અને એમાયલોઝમાં $\alpha-C_{1}-C_{4}$ ગ્લાયકોસિડિક બંધ હોય છે.
સુક્રોઝમાં ગ્લુકોઝ અને ફ્રુક્ટોઝ વચ્ચે $\alpha-C_{1}-\beta-C_{2}$ ગ્લાયકોસિડિક બંધ હોય છે.

(D) શરૂઆતનું સંયોજન $2\text{-hydroxy-2-methylpropanenitrile}$ છે.
$1$. $LiAlH_4$ અને ત્યારબાદ $H_3O^+$ સાથેની પ્રતિક્રિયા: $LiAlH_4$ એક પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે જે નાઈટ્રાઈલ સમૂહ $(-CN)$ નું પ્રાથમિક એમાઈન $(-CH_2NH_2)$ માં રિડક્શન કરે છે. હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ $(-OH)$ પર કોઈ અસર થતી નથી. તેથી,નીપજ $A$ એ $2\text{-hydroxy-2-methylpropan-1-amine}$ છે.
$2$. $H_3O^+$ અને ત્યારબાદ $H_2SO_4$ સાથેની પ્રતિક્રિયા: નાઈટ્રાઈલ સમૂહ $(-CN)$ નું એસિડિક જળવિભાજન કાર્બોક્સિલિક એસિડ $(-COOH)$ આપે છે. મધ્યવર્તી સંયોજન $2\text{-hydroxy-2-methylpropanoic acid}$ છે. ત્યારબાદ $H_2SO_4$ (નિર્જલીકરણ કરતા) સાથેની પ્રતિક્રિયાથી તૃતીયક આલ્કોહોલમાંથી પાણી દૂર થઈને આલ્કીન બને છે. તેથી,નીપજ $B$ એ $2\text{-methylprop-2-enoic acid}$ છે.

(B) $Yb$ $(Z=70)$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Xe] 4f^{14} 6s^2$ છે.
$+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં,$Yb^{2+}$ ની રચના $[Xe] 4f^{14}$ થાય છે.
બધી $4f$ કક્ષકો સંપૂર્ણ ભરાયેલી હોવાથી,તેમાં કોઈ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોતા નથી,તેથી તે પ્રતિચુંબકીય છે.

(D) એલ્યુમિનિયમનું નિષ્કર્ષણ એલ્યુમિના $(Al_2O_3)$ ના વિદ્યુતવિભાજન દ્વારા કરવામાં આવે છે. $Al_2O_3$ નું ગલનબિંદુ ખૂબ ઊંચું હોવાથી અને તે વિદ્યુતનું મંદ વાહક હોવાથી,તેને ક્રાયોલાઈટ $(Na_3AlF_6)$ સાથે મિશ્ર કરવામાં આવે છે જેથી ગલનબિંદુ ઘટે અને વિદ્યુત વાહકતા વધે. તેથી,વિધાન $(A)$ સાચું છે.
$(B)$ ક્રાયોલાઈટ $(Na_3AlF_6)$ માં,$Al$ નો ઓક્સિડેશન આંક $x$ ધારો. ઓક્સિડેશન આંકનો સરવાળો $3(+1) + x + 6(-1) = 0$ થાય,જે $3 + x - 6 = 0$ આપે છે,તેથી $x = +3$. તેથી,કારણ $(R)$ સાચું છે.
$(C)$ બંને વિધાનો સાચા હોવા છતાં,ક્રાયોલાઈટમાં $Al$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+3$ છે તે કારણ નથી કે શા માટે ક્રાયોલાઈટનો ઉપયોગ વિદ્યુતવિભાજન પ્રક્રિયામાં થાય છે (તેનો ઉપયોગ ગલનબિંદુ ઘટાડવા અને વાહકતા સુધારવા માટે થાય છે). તેથી,$(R)$ એ $(A)$ ની સાચી સમજૂતી નથી.

(C) નોવોલેક એ ફિનોલ અને ફોર્માલ્ડિહાઇડના સંઘનન પોલિમરાઇઝેશન દ્વારા બનતું રેખીય પોલિમર છે.
પ્રારંભિક તબક્કામાં,ફિનોલ અને ફોર્માલ્ડિહાઇડ વચ્ચેની પ્રક્રિયાથી $o-$ અને $p-$હાઇડ્રોક્સીમિથાઇલફિનોલ વ્યુત્પન્નનું મિશ્રણ મળે છે.
આ વ્યુત્પન્ન મોનોમર તરીકે કાર્ય કરે છે જે આગળ સંઘનન પામીને નોવોલેક તરીકે ઓળખાતું રેખીય પોલિમર બનાવે છે.
તેથી,$o-$હાઇડ્રોક્સીમિથાઇલફિનોલ એ નોવોલેકના નિર્માણમાં સામેલ મોનોમર એકમ છે.

(A) બાયયુરેટ $(NH_2CONHCONH_2)$ કોઓર્ડિનેશન સંકીર્ણોમાં બાયડેન્ટેટ (bidentate) લિગેન્ડ તરીકે વર્તે છે.
તે કાર્બોનિલ જૂથોના બે ઓક્સિજન પરમાણુઓ દ્વારા મધ્યસ્થ ધાતુ આયન સાથે જોડાય છે.
તેથી,તેની ડેન્ટિસિટી $2$ છે.

(D) ઠારબિંદુમાં અવનયન $(\Delta T_{f})$ એ સંખ્યાત્મક ગુણધર્મ છે જે સૂત્ર $\Delta T_{f} = i \times K_{f} \times m$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $i$ એ વોન્ટ હોફ અવયવ છે.
આપેલ મોલાલિટી $(m)$ અને દ્રાવક માટે,$\Delta T_{f}$ એ વોન્ટ હોફ અવયવ $(i)$ ના સમપ્રમાણમાં હોય છે.
$1.$ હાઇડ્રેઝિન $(NH_{2}NH_{2})$,ગ્લુકોઝ $(C_{6}H_{12}O_{6})$ અને ગ્લાયસીન $(NH_{2}CH_{2}COOH)$ એ અવિદ્યુતવિભાજ્ય છે,તેથી તેમનો $i \approx 1$ છે.
$2.$ $KHSO_{4}$ એ પ્રબળ વિદ્યુતવિભાજ્ય છે જે પાણીમાં $KHSO_{4} \rightarrow K^{+} + H^{+} + SO_{4}^{2-}$ તરીકે વિયોજન પામે છે,જે $i \approx 3$ આપે છે.
$KHSO_{4}$ નો વોન્ટ હોફ અવયવ સૌથી વધુ હોવાથી,તે સૌથી વધુ ઠારબિંદુમાં અવનયન દર્શાવશે.

(A) પગલું $1$: $CH_3COOH + SOCl_2 \longrightarrow CH_3COCl (A) + SO_2 + HCl$.
પગલું $2$: $CH_3COCl + C_6H_6 \xrightarrow{AlCl_3} C_6H_5COCH_3 (B) + HCl$. આ ફ્રિડેલ-ક્રાફ્ટ એસિલેશન પ્રતિક્રિયા છે.
પગલું $3$: $C_6H_5COCH_3 + KCN \xrightarrow{H^+} C_6H_5C(OH)(CH_3)CN (C)$. આ એસિટોફેનોનના કાર્બોનિલ જૂથમાં $CN^-$ નું ન્યુક્લિયોફિલિક ઉમેરણ છે,ત્યારબાદ સાયનોહાઇડ્રિન બનાવવા માટે પ્રોટોનેશન થાય છે.

(D) ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જા,એન્થાલ્પી અને એન્ટ્રોપી વચ્ચેનો સંબંધ $\Delta G^{\circ} = \Delta H^{\circ} - T\Delta S^{\circ}$ છે.
વળી,$\Delta G^{\circ} = -nFE^{\circ}$.
બંનેને સરખાવતા,$-nFE^{\circ} = \Delta H^{\circ} - T\Delta S^{\circ}$,જેનું સાદુરૂપ આપતા $\Delta S^{\circ} = \frac{\Delta H^{\circ} + nFE^{\circ}}{T}$ મળે છે.
અહીં,$n = 2$,$F = 96487 \ C \ mol^{-1}$,$E^{\circ} = 4.315 \ V$,$\Delta H^{\circ} = -825.2 \times 10^{3} \ J \ mol^{-1}$,અને $T = 298 \ K$.
કિંમતો મૂકતા:
$\Delta S^{\circ} = \frac{(-825.2 \times 10^{3}) + (2 \times 96487 \times 4.315)}{298}$
$\Delta S^{\circ} = \frac{-825200 + 832682.29}{298}$
$\Delta S^{\circ} = \frac{7482.29}{298} \approx 25.11 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$.
નજીકનો પૂર્ણાંક $25$ છે.

(D) $1$. ઓક્ઝેલિક એસિડ ડાયહાઇડ્રેટ $(H_{2}C_{2}O_{4} \cdot 2H_{2}O)$ નું મોલર દળ ગણો:
$M_w = (2 \times 1.0) + (2 \times 12.0) + (4 \times 16.0) + 2 \times (2 \times 1.0 + 16.0) = 126 \ g \ mol^{-1}$.
$2$. ઓક્ઝેલિક એસિડના મોલની સંખ્યા ગણો:
$n = \frac{6.3 \ g}{126 \ g \ mol^{-1}} = 0.05 \ mol$.
$3$. દ્રાવણની મોલારિટી $(M)$ ગણો:
$M = \frac{0.05 \ mol}{0.250 \ L} = 0.2 \ mol \ L^{-1}$.
$4$. મોલારિટીને $x \times 10^{-2}$ સ્વરૂપમાં દર્શાવો:
$0.2 = 20 \times 10^{-2}$.
તેથી,$x$ નું મૂલ્ય $20$ છે.

(D) $PbS$,$CuS$,$As_{2}S_{3}$,અને $CdS$ એ $50\% \ HNO_{3}$ માં દ્રાવ્ય છે.
$HgS$ એ $50\% \ HNO_{3}$ માં અદ્રાવ્ય છે (તેને એક્વા રેજિયાની જરૂર પડે છે).
$Sb_{2}S_{3}$ સામાન્ય રીતે $50\% \ HNO_{3}$ માં અદ્રાવ્ય માનવામાં આવે છે કારણ કે તે $Sb_{2}O_{5} \cdot xH_{2}O$ (એન્ટિમોનિક એસિડ) બનાવે છે જે સફેદ અવક્ષેપ છે.
તેથી,દ્રાવ્ય સલ્ફાઇડ્સની સંખ્યા $4$ છે.

(C) નાઈટ્રોબેન્ઝીનનું એનિલીનમાં રિડક્શન કરવા માટે નીચે મુજબના પ્રક્રિયકોનો ઉપયોગ કરી શકાય છે:
$1.$ $Sn/HCl$: નાઈટ્રો સંયોજનોનું એમાઈનમાં રિડક્શન કરવા માટેની આ પ્રમાણિત પદ્ધતિ છે.
$2.$ $Fe/HCl$: આ પણ નાઈટ્રો સંયોજનોનું એમાઈનમાં રિડક્શન કરવા માટેની પ્રમાણિત પદ્ધતિ છે.
$3.$ $Zn/HCl$: આ એક પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે જે નાઈટ્રોબેન્ઝીનનું એનિલીનમાં રિડક્શન કરી શકે છે.
$4.$ $H_2-Pd$: ઉદ્દીપકીય હાઈડ્રોજનેશન નાઈટ્રો ગ્રુપનું એમાઈનો ગ્રુપમાં અસરકારક રીતે રિડક્શન કરે છે.
$5.$ $H_2-$ રેની નિકલ: રેની નિકલનો ઉપયોગ કરીને ઉદ્દીપકીય હાઈડ્રોજનેશન પણ આ રિડક્શન માટે અસરકારક છે.
$Sn/NH_4OH$ એ આ ચોક્કસ રિડક્શન માટે પ્રમાણિત પ્રક્રિયક નથી.
તેથી,નાઈટ્રોબેન્ઝીનનું એનિલીનમાં રૂપાંતર કરી શકે તેવા પ્રક્રિયકો $I, III, IV, V,$ અને $VI$ છે.
આવા કુલ પ્રક્રિયકોની સંખ્યા $5$ છે.

(D) હેલિક $(V)$ એસિડ એ હેલોજનના ઓક્સોએસિડ છે જેમાં હેલોજન $+5$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં હોય છે.
હેલિક $(V)$ એસિડ નીચે મુજબ છે:
$1$. ક્લોરિક એસિડ: $HClO_{3}$
$2$. બ્રોમિક એસિડ: $HBrO_{3}$
$3$. આયોડિક એસિડ: $HIO_{3}$
ફ્લોરિન હેલિક $(V)$ એસિડ બનાવતું નથી કારણ કે તે સૌથી વધુ વિદ્યુતઋણ તત્વ છે અને $+5$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવી શકતું નથી.
આમ,$3$ હેલોજન હેલિક $(V)$ એસિડ બનાવે છે.

(D) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,વેગ અચળાંક $k = \frac{2.303}{t} \log \frac{[A]_0}{[A]_t}$ છે.
$50 \% $ પૂર્ણતા માટે,$t_{50 \%} = \frac{2.303}{k} \log \frac{100}{50} = \frac{2.303}{k} \log 2$.
$75 \% $ પૂર્ણતા માટે,$t_{75 \%} = \frac{2.303}{k} \log \frac{100}{25} = \frac{2.303}{k} \log 4 = 2 \times \frac{2.303}{k} \log 2$.
તેથી,ગુણોત્તર $\frac{t_{75 \%}}{t_{50 \%}} = 2$.

(D) $CuSO_{4} \cdot 5H_{2}O$ ની રચનામાં,જે $[Cu(H_{2}O)_{4}]SO_{4} \cdot H_{2}O$ છે,તેમાં ચાર પાણીના અણુઓ $Cu^{2+}$ આયન સાથે સંકલિત (coordinated) હોય છે.
પાંચમો પાણીનો અણુ સ્ફટિક લેટીસમાં સંકલિત પાણીના અણુઓ અને સલ્ફેટ આયન $(SO_{4}^{2-})$ વચ્ચે હાઇડ્રોજન બંધ દ્વારા જોડાયેલ હોય છે.
તેથી,માત્ર $1$ હાઇડ્રોજન બંધિત પાણીનો અણુ હોય છે.

(C) યુરોપિયમ $(Eu)$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $63$ છે.
$Eu$ ની ભૂમિ અવસ્થાની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Xe] 4f^{7} 6s^{2}$ છે.
જ્યારે $Eu$,$Eu^{2+}$ આયન બનાવે છે,ત્યારે તે $6s$ કક્ષકમાંથી બે ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે.
તેથી,$Eu^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Xe] 4f^{7}$ છે.
આ રચના અર્ધ-પૂર્ણ $f$-કક્ષક $(f^{7})$ ને કારણે અત્યંત સ્થિર છે,જે $Eu^{2+}$ ને પ્રબળ રિડક્શનકર્તા બનાવે છે કારણ કે તે વધુ સ્થિર $Eu^{3+}$ અવસ્થા $(4f^{6})$ પ્રાપ્ત કરવા માટે ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવવાનું વલણ ધરાવે છે.

(A) કોષ અચળાંક એ ઇલેક્ટ્રોડ્સ વચ્ચેના અંતર $(\ell)$ અને આડછેદના ક્ષેત્રફળ $(A)$ નો ગુણોત્તર છે,તેથી તેનો એકમ $m^{-1}$ છે.
મોલર વાહકતા $(\Lambda_{m})$ એ એક મોલ વિદ્યુતવિભાજ્યમાંથી ઉત્પન્ન થતા તમામ આયનોની વાહકતા તરીકે વ્યાખ્યાયિત થાય છે,જેનો એકમ $S\, m^{2}\, mol^{-1}$ (અથવા $S\, cm^{2}\, mol^{-1}$) છે.
વાહકતા $(\kappa)$ એ અવરોધકતાનો વ્યસ્ત છે,જેનો એકમ $\Omega^{-1}\, m^{-1}$ અથવા $S\, m^{-1}$ છે.
વિયોજનની માત્રા $(\alpha)$ એ વિયોજિત થયેલા મોલની સંખ્યા અને કુલ મોલની સંખ્યાનો ગુણોત્તર છે,જે પરિમાણરહિત રાશિ છે.
તેથી,સાચી જોડ $a-iii, b-i, c-iv, d-ii$ છે.

(B) $1$. એનિલિનની એસિટિક એનહાઇડ્રાઇડ ($CH_3CO)_2O$ સાથેની પ્રક્રિયા એ એસિટિલેશન પ્રક્રિયા છે,જે એમિનો ગ્રુપનું રક્ષણ કરે છે અને એસેટેનિલાઇડ $(A)$ બનાવે છે.
$2$. એસેટામિડો ગ્રુપ $(-NHCOCH_3)$ ઓર્થો/પેરા નિર્દેશક છે. અવકાશી અવરોધને કારણે,પેરા-વિસ્થાપિત નીપજ મુખ્ય નીપજ તરીકે મળે છે.
$3$. ઓરડાના તાપમાને $CH_3COOH$ માં $Br_2$ સાથે એસેટેનિલાઇડની પ્રક્રિયા ઇલેક્ટ્રોફિલિક એરોમેટિક વિસ્થાપન તરફ દોરી જાય છે,જે મુખ્ય નીપજ તરીકે $p$-બ્રોમોએસેટેનિલાઇડ $(B)$ આપે છે.

(B) તંતુમય પ્રોટીન લાંબી,દોરા જેવી રચના ધરાવે છે જે પાણીમાં અદ્રાવ્ય હોય છે. તેના ઉદાહરણોમાં $Keratin$ (વાળ અને નખમાં જોવા મળે છે),$Collagen$ (સંયોજક પેશીઓમાં જોવા મળે છે),અને $Myosin$ (સ્નાયુઓમાં જોવા મળે છે) નો સમાવેશ થાય છે. $Albumin$ એ ગોલીય પ્રોટીન (globular protein) છે,જે પાણીમાં દ્રાવ્ય છે અને ગોળાકાર આકાર ધરાવે છે. તેથી,$Albumin$ એ તંતુમય પ્રોટીન નથી.

(C) આપેલ પ્રક્રિયા એ આંતર-આણ્વીય કેનિઝારો પ્રક્રિયા છે કારણ કે પ્રક્રિયક $4-formylbenzyl alcohol$ માં આલ્ડિહાઈડ સમૂહ $(-CHO)$ અને હાઈડ્રોક્સિમીથાઈલ સમૂહ $(-CH_2OH)$ બંને હાજર છે,પરંતુ કોઈ $\alpha$-હાઈડ્રોજન પરમાણુ નથી.
સાંદ્ર $NaOH$ અને ગરમીની હાજરીમાં,આલ્ડિહાઈડ સમૂહ અસમાનતા (ઓક્સિડેશન અને રિડક્શન) અનુભવે છે.
$-CHO$ સમૂહનું ઓક્સિડેશન કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહ $(-COOH)$ બનાવે છે,જ્યારે $-CHO$ સમૂહનું રિડક્શન પ્રાથમિક આલ્કોહોલ સમૂહ $(-CH_2OH)$ બનાવે છે.
અંતિમ નીપજો $1,4-benzenedimethanol$ (એક ડાયોલ) અને $4-(hydroxymethyl)benzoic acid$ (આલ્કોહોલ અને એસિડ બંને ક્રિયાશીલ સમૂહો ધરાવતું સંયોજન) છે.
આ નીપજોની વિકલ્પો સાથે સરખામણી કરતા:
$A$. આલ્કોહોલ અને એસિડ બંને ક્રિયાશીલ સમૂહો ધરાવતું સંયોજન: બને છે.
$B$. મોનોકાર્બોક્સિલિક એસિડ: બને છે.
$C$. ડાયકાર્બોક્સિલિક એસિડ: બનતું નથી.
$D$. ડાયોલ: બને છે.
તેથી,જે સંયોજન બનતું નથી તે ડાયકાર્બોક્સિલિક એસિડ છે.

(D) $[Fe(CO)_4(C_2O_4)]^+$ સંકીર્ણમાં,ધારો કે $Fe$ નો ઓક્સિડેશન આંક $x$ છે.
$x + 4(0) + (-2) = +1$
$x = +3$
$Fe^{3+}$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $3d^5$ છે.
$CO$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે અને $C_2O_4^{2-}$ (ઓક્ઝેલેટ) એ કિલેટિંગ લિગેન્ડ છે.
પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડની હાજરીમાં,$d$-ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત થાય છે.
$Fe^{3+}$ $(3d^5)$ માટે,યુગ્મીકરણને કારણે એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન $(n = 1)$ મળે છે.
સ્પિન-ઓન્લી ચુંબકીય મોમેન્ટ $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
$\mu = \sqrt{1(1+2)} \ BM = \sqrt{3} \ BM \approx 1.73 \ BM$.