JEE Main 2022 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Gujarati

(A) એન્થાલ્પી ફેરફાર અને આંતરિક ઉર્જા ફેરફાર વચ્ચેનો સંબંધ $\Delta H = \Delta U + \Delta n_{g} RT$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
પ્રક્રિયા $H_{2}F_{2(g)} \rightarrow H_{2(g)} + F_{2(g)}$ માટે,વાયુમય મોલની સંખ્યામાં ફેરફાર $\Delta n_{g} = (1 + 1) - 1 = 1$ છે.
તાપમાન $T = 27 + 273 = 300 \ K$ છે.
આપેલ છે $\Delta U = -59.6 \ kJ \ mol^{-1}$ અને $R = 8.314 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1} = 8.314 \times 10^{-3} \ kJ \ K^{-1} \ mol^{-1}$.
કિંમતો મૂકતા: $\Delta H = -59.6 + (1 \times 8.314 \times 10^{-3} \times 300) = -59.6 + 2.4942 = -57.1058 \ kJ \ mol^{-1}$.
નજીકનો પૂર્ણાંક મૂલ્ય $-57 \ kJ \ mol^{-1}$ છે.

(B) ઇથેનોલની $PCl_{3}$ સાથેની પ્રક્રિયાથી ઇથાઇલ ક્લોરાઇડ અને ફોસ્ફરસ એસિડ $(H_{3}PO_{3})$ મળે છે,જે સંયોજન $A$ છે.
$3C_{2}H_{5}OH + PCl_{3} \rightarrow 3C_{2}H_{5}Cl + H_{3}PO_{3} (A)$
$H_{3}PO_{3}$ ની $PCl_{3}$ સાથેની આગળની પ્રક્રિયાથી પાયરોફોસ્ફરસ એસિડ $(H_{4}P_{2}O_{5})$ મળે છે,જે સંયોજન $B$ છે.
પાયરોફોસ્ફરસ એસિડ $(H_{4}P_{2}O_{5})$ ના બંધારણમાં,બે $P-H$ બંધ હોય છે.
સીધા ફોસ્ફરસ પરમાણુ સાથે જોડાયેલા પ્રોટોન $(P-H)$ અ-આયનીકરણક્ષમ હોય છે.
તેથી,$H_{4}P_{2}O_{5}$ માં $2$ અ-આયનીકરણક્ષમ પ્રોટોન હોય છે.

(D) મિથાઈલસાયક્લોહેક્ઝેન $(C_7H_{14})$ નું મોનોક્લોરિનેશન અલગ-અલગ સ્થાનો પર થાય છે:
$1$. મિથાઈલ ગ્રુપ પર: $1$ આઈસોમર (ક્લોરોમિથાઈલસાયક્લોહેક્ઝેન).
$2$. $C_1$ સ્થાન પર: $1$ આઈસોમર ($1$-ક્લોરો$-1-$મિથાઈલસાયક્લોહેક્ઝેન).
$3$. $C_2$ સ્થાન પર: $2$ કાઈરલ કેન્દ્રો હાજર છે,જે $2^2 = 4$ સ્ટીરિયોઆઈસોમર્સ આપે છે.
$4$. $C_3$ સ્થાન પર: $2$ કાઈરલ કેન્દ્રો હાજર છે,જે $2^2 = 4$ સ્ટીરિયોઆઈસોમર્સ આપે છે.
$5$. $C_4$ સ્થાન પર: $2$ સ્ટીરિયોઆઈસોમર્સ (cis અને trans$-1-$ક્લોરો$-4-$મિથાઈલસાયક્લોહેક્ઝેન).
કુલ આઈસોમર્સ = $1 + 1 + 4 + 4 + 2 = 12$.

(C) પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે: $CH_3CH_2MgBr + CH_3OH \rightarrow CH_3CH_3 + Mg(OCH_3)Br$.
ઉત્પન્ન થતો વાયુ ઇથેન $(C_2H_6)$ છે.
$STP$ એ,$22400 \ mL$ વાયુ એટલે $1 \ mol$.
તેથી,$2.24 \ mL$ વાયુ એટલે $n = \frac{2.24}{22400} = 10^{-4} \ mol$.
ઇથેન $(C_2H_6)$ નું આણ્વીય દળ $2 \times 12 + 6 \times 1 = 30 \ g/mol$ છે.
ઉત્પન્ન થયેલ વાયુનું વજન $W = n \times M = 10^{-4} \ mol \times 30 \ g/mol = 30 \times 10^{-4} \ g = 3 \times 10^{-3} \ g$.
$1 \ g = 1000 \ mg$ હોવાથી,વજન $3 \times 10^{-3} \times 1000 = 3 \ mg$ થાય.

(C) સ્વતઃસત્ય (tautology) એવું વિધાન છે જે તેના ઘટકોના તમામ શક્ય સત્ય મૂલ્યો માટે હંમેશા સાચું હોય છે.
$(A)$ $((\sim q) \wedge p) \wedge q = (\sim q \wedge q) \wedge p = F \wedge p = F$ (વિરોધાભાસ)
$(B)$ $((\sim q) \wedge p) \wedge (p \wedge (\sim p)) = (\sim q \wedge p) \wedge F = F$ (વિરોધાભાસ)
$(C)$ $((\sim q) \wedge p) \vee (p \vee (\sim p)) = ((\sim q) \wedge p) \vee T = T$ (સ્વતઃસત્ય)
$(D)$ $(p \wedge q) \wedge (\sim (p \wedge q)) = F$ (વિરોધાભાસ)
આમ,વિકલ્પ $C$ એ સ્વતઃસત્ય છે.

(C) આપાતકોણ $i$ એ આપાત કિરણ અને લંબ વચ્ચેનો ખૂણો છે. આપેલ ખૂણો સપાટી સાથે છે,તેથી $i = 90^{\circ} - 45^{\circ} = 45^{\circ}$ થાય.
વિચલનકોણ $D$ નું સૂત્ર $D = i - r$ છે,જ્યાં $r$ એ વક્રીભવનકોણ છે.
$D = 15^{\circ}$ આપેલ છે,તેથી $15^{\circ} = 45^{\circ} - r$,જેનું સાદું રૂપ આપતા $r = 30^{\circ}$ મળે.
સ્નેલના નિયમ મુજબ,$n_1 \sin i = n_2 \sin r$,જ્યાં $n_1 = 1$ (હવા માટે) અને $n_2 = \mu$ (માધ્યમનો વક્રીભવનાંક).
$1 \cdot \sin 45^{\circ} = \mu \cdot \sin 30^{\circ}$
$\frac{1}{\sqrt{2}} = \mu \cdot \frac{1}{2}$
$\mu = \frac{2}{\sqrt{2}} = \sqrt{2} \approx 1.414$.

(C) આપેલા સંયોજનોના આકારો નીચે મુજબ છે:
$A$. $BrF_5$: તેમાં $5$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,જે સ્ક્વેર પિરામિડલ આકાર આપે છે $(II)$.
$B$. $[CrF_6]^{3-}$: તેમાં $6$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $0$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,જે ઓક્ટાહેડ્રલ આકાર આપે છે $(IV)$.
$C$. $O_3$: તેમાં મધ્યસ્થ પરમાણુ પર $2$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,જે બેન્ટ આકાર આપે છે $(I)$.
$D$. $PCl_5$: તેમાં $5$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $0$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,જે ટ્રાયગોનલ બાયપિરામિડલ આકાર આપે છે $(III)$.
તેથી,સાચી જોડ $A-II, B-IV, C-I, D-III$ છે.

(D) વિધાન $I$ ખોટું છે કારણ કે સહસંયોજક ત્રિજ્યા એ અણુમાં બે બંધિત પરમાણુઓ વચ્ચેના આંતરકેન્દ્રીય અંતરના અડધા ભાગ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે,પરમાણ્વીય ત્રિજ્યાના બમણા તરીકે નહીં.
વિધાન $II$ સાચું છે કારણ કે ઋણાયનમાં,ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા વધે છે જ્યારે કેન્દ્રીય વીજભાર સમાન રહે છે,જેનાથી ઇલેક્ટ્રોન-ઇલેક્ટ્રોન વચ્ચેનું અપાકર્ષણ વધે છે અને અસરકારક કેન્દ્રીય વીજભાર ઘટે છે,જે પિતૃ પરમાણુની તુલનામાં મોટી આયનીય ત્રિજ્યામાં પરિણમે છે.

(A) $Urea$ એ $H_{2}O_{2}$ માટે સ્ટેબિલાઇઝર તરીકે કાર્ય કરે છે અને તેના વિઘટનને અટકાવે છે.

(B) $BeCl_{2}$ અને $LiAlH_{4}$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા બેરિલિયમ હાઇડ્રાઇડ $(BeH_{2})$ બનાવવા માટેની સામાન્ય પદ્ધતિ છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$2BeCl_{2} + LiAlH_{4} \rightarrow 2BeH_{2} + LiCl + AlCl_{3}$
આમ,મળતી નીપજો $BeH_{2}$,$LiCl$ અને $AlCl_{3}$ છે,જે વિકલ્પો $(B)$,$(D)$ અને $(A)$ ને અનુરૂપ છે.

(B) બોરાઝીન $(B_3N_3H_6)$ ની તૈયારીમાં ડાયબોરેન $(B_2H_6)$ અને એમોનિયા $(NH_3)$ ની ઊંચા તાપમાને પ્રતિક્રિયાનો સમાવેશ થાય છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$3 B_2H_6 + 6 NH_3 \xrightarrow{\Delta} 2 B_3N_3H_6 + 12 H_2$
અહીં,$X$ એ $B_2H_6$ છે અને $Y$ એ $NH_3$ છે.

(C) વિષમીકરણ પ્રતિક્રિયા એટલે એવી પ્રતિક્રિયા જેમાં એક જ તત્વ એક જ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાંથી એકસાથે ઓક્સિડેશન અને રિડક્શન પામે છે.
$A$: $2 H_2O_2 \rightarrow 2 H_2O + O_2$: $H_2O_2$ માં ઓક્સિજન $-1$ અવસ્થામાં છે. તે $H_2O$ માં $-2$ (રિડક્શન) અને $O_2$ માં $0$ (ઓક્સિડેશન) માં જાય છે. આ વિષમીકરણ પ્રતિક્રિયા છે.
$B$: $2 NO_2 + H_2O \rightarrow HNO_3 + HNO_2$: $NO_2$ માં નાઈટ્રોજન $+4$ અવસ્થામાં છે. તે $HNO_3$ માં $+5$ (ઓક્સિડેશન) અને $HNO_2$ માં $+3$ (રિડક્શન) માં જાય છે. આ વિષમીકરણ પ્રતિક્રિયા છે.
$C$: $MnO_4^- + 4 H^+ + 3 e^- \rightarrow MnO_2 + 2 H_2O$: $MnO_4^-$ માં મેંગેનીઝ $+7$ અવસ્થામાં છે અને $MnO_2$ માં $+4$ માં જાય છે. આ માત્ર રિડક્શન પ્રતિક્રિયા છે,વિષમીકરણ નથી.
$D$: $3 MnO_4^{2-} + 4 H^+ \rightarrow 2 MnO_4^- + MnO_2 + 2 H_2O$: $MnO_4^{2-}$ માં મેંગેનીઝ $+6$ અવસ્થામાં છે. તે $MnO_4^-$ માં $+7$ (ઓક્સિડેશન) અને $MnO_2$ માં $+4$ (રિડક્શન) માં જાય છે. આ વિષમીકરણ પ્રતિક્રિયા છે.

(A) એસિડિક માધ્યમમાં,પરમેંગેનેટ આયનની રિડક્શન પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે: $MnO_4^- + 8H^+ + 5e^- \rightarrow Mn^{2+} + 4H_2O$.
$MnO_4^-$ માં,$Mn$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+7$ છે.
$Mn^{2+}$ માં,$Mn$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ છે.
મેંગેનીઝના ઓક્સિડેશન આંકમાં થતો ફેરફાર $|(+2) - (+7)| = 5$ છે.

(C) ક્લોરિન રેડિકલ $(\dot{Cl})$ અને મિથેન $(CH_4)$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા એ મુક્ત રેડિકલ વિસ્થાપન મિકેનિઝમનો એક પ્રસરણ તબક્કો છે.
ક્લોરિન રેડિકલ મિથેનમાંથી હાઇડ્રોજન પરમાણુનું શોષણ કરીને મિથાઇલ રેડિકલ $(\dot{CH}_3)$ અને હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડ $(HCl)$ બનાવે છે.
પ્રક્રિયા છે: $\dot{Cl} + CH_4 \rightarrow \dot{CH}_3 + HCl$.
તેથી,$A = \dot{CH}_3$ અને $B = HCl$.

(D) $p-$નાઈટ્રોફિનોલ આંતર-આણ્વીય હાઈડ્રોજન બંધ દર્શાવે છે,જ્યારે પિક્રિક એસિડ ($2,4,6-$ટ્રાયનાઈટ્રોફિનોલ) આંતઃ-આણ્વીય હાઈડ્રોજન બંધ દર્શાવે છે.
હાઈડ્રોજન બંધમાં રહેલા આ તફાવતને કારણે,તેઓ સિલિકા જેલ જેવા સ્થિર તબક્કા પર અલગ ધ્રુવીયતા અને અધિશોષણ લાક્ષણિકતાઓ ધરાવે છે.
$100 \ mg$ જેવી નાની માત્રા માટે,ક્રોમેટોગ્રાફિક પદ્ધતિઓ ખૂબ અસરકારક છે.
પ્રિપેરેટિવ $TLC$ એ તેમના $R_f$ મૂલ્યોમાં રહેલા તફાવતને આધારે મિશ્રણના નાના જથ્થાને અલગ કરવા માટેની યોગ્ય પદ્ધતિ છે.

(C) $[10]$ એન્યુલીન,જોકે તે $(4n + 2) \pi$ ઈલેક્ટ્રોન નિયમનું પાલન કરે છે,પરંતુ તેની બિન-સમતલીય પ્રકૃતિને કારણે તે બિન-એરોમેટિક છે.
તે વલયની અંદર હાજર બે $C-H$ બંધો વચ્ચેના અવકાશી અપાકર્ષણને કારણે બિન-સમતલીય છે.

(A) આપેલી પ્રક્રિયા એ બર્ચ રિડક્શનનું ઉદાહરણ છે,જેમાં આલ્કોહોલ $(CH_3CH_2OH)$ ની હાજરીમાં પ્રવાહી એમોનિયા $(NH_3)$ માં આલ્કલી ધાતુ ($Na$ અથવા $Li$) નો ઉપયોગ કરીને એરોમેટિક વલયનું નોન-કોન્જુગેટેડ $1,4$-સાયક્લોહેક્સાડાયિનમાં રિડક્શન કરવામાં આવે છે.
ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ ગ્રુપ (જેમ કે $-OCH_3$) ધરાવતા એરોમેટિક વલય માટે,વિસ્થાપિત સમૂહ પરિણામી $1,4$-સાયક્લોહેક્સાડાયિનના દ્વિબંધ પર રહે છે.
ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ (જેમ કે $-NO_2$) ધરાવતા એરોમેટિક વલય માટે,વિસ્થાપિત સમૂહ પરિણામી $1,4$-સાયક્લોહેક્સાડાયિનના સંતૃપ્ત કાર્બન ($sp^3$ સંકરણ ધરાવતા કાર્બન) પર સ્થિત હોય છે.
આપેલ પ્રક્રિયક,$o$-નાઈટ્રોએનિસોલમાં,$-NO_2$ ગ્રુપ એ પ્રબળ ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ છે,જ્યારે $-OCH_3$ ગ્રુપ એ ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ ગ્રુપ છે. રિડક્શન એવી રીતે થાય છે કે $-NO_2$ ગ્રુપ $1,4$-સાયક્લોહેક્સાડાયિન વલયના સંતૃપ્ત કાર્બન પર આવે છે. તેથી,સાચી નીપજ તે છે જેમાં $-NO_2$ ગ્રુપ $sp^3$ કાર્બન પર છે અને $-OCH_3$ ગ્રુપ દ્વિબંધ પર છે.

(A) ડાયઝોનિયમ કેટાયનની સ્થિરતા બેન્ઝીન રિંગ સાથે જોડાયેલા ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ ગ્રુપ $(EDG)$ દ્વારા વધે છે અને ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ $(EWG)$ દ્વારા ઘટે છે.
$(A)$ માં $-OCH_3$ છે,જે $EDG$ છે,તેથી તે સૌથી વધુ સ્થિર છે.
$(C)$ એ અવેજી વગરનો બેન્ઝીન ડાયઝોનિયમ ક્ષાર છે.
$(D)$ માં $-CN$ છે,જે $EWG$ છે.
$(B)$ માં $-NO_2$ છે,જે ખૂબ જ પ્રબળ $EWG$ છે.
તેથી,સ્થિરતાનો ક્રમ $(A) > (C) > (D) > (B)$ છે.

(B) $ppm = \frac{\text{દ્રાવ્યનું દળ (} g \text{ માં)}}{\text{દ્રાવણનું કદ (} mL \text{ માં)}} \times 10^{6}$.
આપેલ $ppm = 48$,કદ $= 2 \, L = 2000 \, mL$.
$Mg$ નું દળ $= \frac{48 \times 2000}{10^{6}} = 96 \times 10^{-3} \, g = 0.096 \, g$.
$Mg$ ના મોલ $= \frac{\text{દળ}}{\text{પરમાણ્વીય દળ}} = \frac{0.096}{24} = 0.004 \, mol = 4 \times 10^{-3} \, mol$.
$Mg$ ના પરમાણુઓની સંખ્યા $= \text{મોલ} \times N_{A} = 4 \times 10^{-3} \times 6.02 \times 10^{23} = 24.08 \times 10^{20}$.
$x \times 10^{20}$ સાથે સરખાવતા,$x = 24.08$ મળે છે.
$x$ નું નજીકનું પૂર્ણાંક મૂલ્ય $24$ છે.

(B) ધારો કે મિશ્રણનું કુલ દળ $100 \, g$ છે.
$H_2$ નું દળ $= 40 \, g$,તેથી $H_2$ ના મોલ $(n_{H_2})$ $= \frac{40}{2} = 20 \, mol$.
$O_2$ નું દળ $= 60 \, g$,તેથી $O_2$ ના મોલ $(n_{O_2})$ $= \frac{60}{32} = 1.875 \, mol$.
$H_2$ નો મોલ અંશ $(x_{H_2})$ $= \frac{n_{H_2}}{n_{H_2} + n_{O_2}} = \frac{20}{20 + 1.875} = \frac{20}{21.875} \approx 0.9143$.
$H_2$ નું આંશિક દબાણ $(P_{H_2})$ $= x_{H_2} \times P_{total} = 0.9143 \times 2.2 \, bar = 2.01146 \, bar$.
નજીકનો પૂર્ણાંક $2 \, bar$ છે.

(B) આપેલ છે કે ડી બ્રોગ્લી તરંગલંબાઇ સમાન છે: $\lambda_{e} = \lambda_{N}$.
ડી બ્રોગ્લી સંબંધ $\lambda = \frac{h}{mv}$ નો ઉપયોગ કરતા,$\frac{h}{m_{e} v_{e}} = \frac{h}{m_{N} v_{N}}$.
આ સમીકરણ $m_{e} v_{e} = m_{N} v_{N}$ અથવા $v_{e} = \frac{m_{N}}{m_{e}} v_{N}$ માં પરિણમે છે.
આપેલ છે કે $v_{e} = x \ v_{N}$,તેથી $x = \frac{m_{N}}{m_{e}}$.
કિંમતો મૂકતા: $x = \frac{1.6 \times 10^{-27} \ kg}{9.1 \times 10^{-31} \ kg}$.
$x = \frac{1.6}{9.1} \times 10^{4} = 0.175824 \times 10^{4} = 1758.24$.
$x$ નું નજીકનું પૂર્ણાંક મૂલ્ય $1758$ છે.

(D) દહન પ્રક્રિયા: $C_{(s)} + O_{2(g)} \rightarrow CO_{2(g)}$; $\Delta H = -x \ kJ \ mol^{-1}$.
મુક્ત થતી ઉષ્મા $(Q)$: $Q = C \times \Delta T = 20.0 \ kJ \ K^{-1} \times (300 \ K - 298 \ K) = 20.0 \ kJ \ K^{-1} \times 2 \ K = 40 \ kJ$.
આ ઉષ્મા $2.4 \ g$ કાર્બન $(C)$ દ્વારા મુક્ત થાય છે.
$1 \ mole$ $C$ $(12 \ g)$ માટે:
$Q = \frac{40 \ kJ}{2.4 \ g} \times 12 \ g = 200 \ kJ \ mol^{-1}$.
પ્રક્રિયા માટે $\Delta n_g = 0$ હોવાથી,$\Delta H = \Delta U = -200 \ kJ \ mol^{-1}$.
તેથી,$x = 200$.

(D) $HNO_3$ ના પ્રારંભિક મોલ = $0.5 \times 0.8 = 0.4 \ mol$.
બાષ્પીભવન પામેલા $HNO_3$ ના મોલ = $\frac{11.5}{63} \approx 0.1825 \ mol$.
બાકી રહેલા $HNO_3$ ના મોલ = $0.4 - 0.1825 = 0.2175 \ mol$.
દ્રાવણનું નવું કદ = $400 \ mL = 0.4 \ L$.
નવી મોલારિટી = $\frac{0.2175}{0.4} = 0.54375 \ M$.
$x \times 10^{-2} \ M$ સ્વરૂપમાં,$x = 54$.

(C) જ્યારે બેન્ઝીન $(C_{6}H_{6})$ સૂર્યપ્રકાશ ($UV$ પ્રકાશ) ની હાજરીમાં વધારાના ક્લોરિન $(Cl_{2})$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે યોગશીલ પ્રક્રિયા થાય છે.
આ પ્રક્રિયાના પરિણામે બેન્ઝીન હેક્ઝાક્લોરાઇડ $(C_{6}H_{6}Cl_{6})$ બને છે,જેને ગેમેક્સેન અથવા લિન્ડેન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
નીપજ $X$ એ $C_{6}H_{6}Cl_{6}$ છે.
આ અણુમાં,દરેક $6$ કાર્બન પરમાણુ એક હાઇડ્રોજન પરમાણુ અને એક ક્લોરિન પરમાણુ સાથે જોડાયેલા હોય છે.
તેથી,$X$ માં હાઇડ્રોજન પરમાણુઓની કુલ સંખ્યા $6$ છે.

(A) $(n+\ell)$ ના નિયમ મુજબ,કક્ષકની ઊર્જા તેના મુખ્ય ક્વોન્ટમ આંક $(n)$ અને ગૌણ ક્વોન્ટમ આંક $(\ell)$ ના સરવાળા દ્વારા નક્કી થાય છે.
$A$ માટે: $n+\ell = 3+0 = 3$ ($3s$ કક્ષક)
$B$ માટે: $n+\ell = 4+0 = 4$ ($4s$ કક્ષક)
$C$ માટે: $n+\ell = 3+1 = 4$ ($3p$ કક્ષક)
$D$ માટે: $n+\ell = 3+2 = 5$ ($3d$ કક્ષક)
ઊર્જા માટેના નિયમો:
$1$. $(n+\ell)$ નું મૂલ્ય વધારે,તેમ ઊર્જા વધારે.
$2$. જો $(n+\ell)$ ના મૂલ્યો સમાન હોય,તો જેનો $n$ વધારે તેની ઊર્જા વધારે.
મૂલ્યોની સરખામણી કરતા:
$D$ $(n+\ell=5)$ ની ઊર્જા સૌથી વધુ છે.
$B$ અને $C$ બંને માટે $(n+\ell)=4$ છે. $B$ માં $n=4$ અને $C$ માં $n=3$ હોવાથી,$B$ ની ઊર્જા $C$ કરતા વધારે છે.
$A$ $(n+\ell=3)$ ની ઊર્જા સૌથી ઓછી છે.
તેથી,ઊર્જાનો ઘટતો ક્રમ $D > B > C > A$ છે.

(C) . $\Psi_{MO} = \Psi_{A} - \Psi_{B}$ એ બંધપ્રતિકારક આણ્વીય કક્ષક $(III)$ દર્શાવે છે.
$B$. $\mu = Q \times r$ એ ડાયપોલ મોમેન્ટનું સૂત્ર છે $(I)$.
$C$. $\frac{N_{b} - N_{a}}{2}$ એ બંધ ક્રમાંકનું સૂત્ર છે $(IV)$.
$D$. $\Psi_{MO} = \Psi_{A} + \Psi_{B}$ એ બંધકારક આણ્વીય કક્ષક $(II)$ દર્શાવે છે.
તેથી,સાચી જોડ $A-III, B-I, C-IV, D-II$ છે.

(A) નિર્બળ બેઇઝ $(NH_4OH)$ નું પ્રબળ એસિડ $(HCl)$ સાથેનું ટાઇટ્રેશન બેઇઝમાં એસિડ ઉમેરવાની પ્રક્રિયા છે.
શરૂઆતમાં,$pH$ ઊંચો (બેઝિક) હોય છે.
જેમ જેમ પ્રબળ એસિડ ઉમેરવામાં આવે છે,તેમ $pH$ ધીમે ધીમે ઘટે છે.
તુલ્યતા બિંદુની નજીક,$pH$ માં તીવ્ર ઘટાડો થાય છે.
પરિણામી ક્ષાર $(NH_4Cl)$ એ $NH_4^+$ આયનના જળવિભાજનને કારણે એસિડિક હોવાથી,તુલ્યતા બિંદુએ $pH$ $7$ કરતા ઓછો હોય છે.
તેથી,સાચો આલેખ ઊંચા $pH$ મૂલ્યથી શરૂ થતો નીચે તરફનો વળાંક દર્શાવે છે.

(B) તત્વોની ઓળખ નીચે મુજબ છે:
$A: 3s^{2} \rightarrow Mg$
$B: 3s^{2} 3p^{1} \rightarrow Al$
$C: 3s^{2} 3p^{3} \rightarrow P$
$D: 3s^{2} 3p^{4} \rightarrow S$
આયનીકરણ એન્થાલ્પી સામાન્ય રીતે આવર્તમાં ડાબેથી જમણે વધે છે.
જોકે,સ્થિર ઇલેક્ટ્રોન રચનાને કારણે અપવાદો જોવા મળે છે:
$1$. $Mg$ $(3s^{2})$ માં સંપૂર્ણ ભરાયેલી $s$-કક્ષક છે,જે તેને $Al$ $(3s^{2} 3p^{1})$ કરતા વધુ સ્થિર બનાવે છે.
$2$. $P$ $(3s^{2} 3p^{3})$ માં અર્ધ-ભરાયેલી $p$-કક્ષક છે,જે તેને $S$ $(3s^{2} 3p^{4})$ કરતા વધુ સ્થિર બનાવે છે.
મૂલ્યોની સરખામણી કરતા:
$Al < Mg < S < P$
લેબલ્સ મૂકતા:
$B < A < D < C$

(A) સમૂહ $1$ માં,તેના સૌથી નાના આયનીય કદને કારણે $Li^{+}$ ની જલીયકરણ એન્થાલ્પી મહત્તમ હોય છે.
$Li$ એ સમૂહ $2$ ના $Mg$ સાથે વિકર્ણીય સંબંધ દર્શાવે છે.
તેથી,તત્વ $B$ એ $Mg$ છે.

(B) વિધાન $A$ સાચું છે: બોરોન $BF_{6}^{3-}$ બનાવી શકતું નથી કારણ કે તેની સંયોજકતા કક્ષામાં $d$-કક્ષકોનો અભાવ હોય છે,જે તેના અષ્ટકને વિસ્તૃત થતા અટકાવે છે.
કારણ $R$ સાચું છે: બોરોન પરમાણુનું કદ ખરેખર ખૂબ નાનું છે.
નિષ્કર્ષ: બંને વિધાનો સાચા હોવા છતાં,$BF_{6}^{3-}$ ન બનાવી શકવાનું મુખ્ય કારણ $d$-કક્ષકોની ગેરહાજરી છે,માત્ર પરમાણુનું નાનું કદ નથી. તેથી,$R$ એ $A$ ની સાચી સમજૂતી નથી.

(D) તટસ્થ અથવા મંદ આલ્કલાઇન માધ્યમમાં,પરમેંગેનેટ આયન $(MnO_{4}^{-})$ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે અને તેનું રિડક્શન મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડ $(MnO_{2})$ માં થાય છે.
થાયોસલ્ફેટ $(S_{2}O_{3}^{2-})$ નું ઓક્સિડેશન સલ્ફેટ $(SO_{4}^{2-})$ માં થાય છે.
આ પ્રક્રિયા માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$8 MnO_{4}^{-} + 3 S_{2}O_{3}^{2-} + H_{2}O \rightarrow 8 MnO_{2} + 6 SO_{4}^{2-} + 2 OH^{-}$

(A) વિધાન $I$: સ્ટીલ ઉદ્યોગમાંથી નીકળતી ફ્લાય એશ અને સ્લેગનો ઉપયોગ સિમેન્ટ ઉદ્યોગમાં કાચા માલ તરીકે થાય છે.
વિધાન $II$: પ્લાસ્ટિકના કચરામાંથી મેળવેલ બળતણ ઉચ્ચ ઓક્ટેન રેટિંગ ધરાવે છે અને તે સીસું (lead) મુક્ત હોય છે,જેને ગ્રીન ફ્યુઅલ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તેથી,વિધાન $I$ અને વિધાન $II$ બંને સાચા છે.

(D) ક્લોરોફોર્મ અને એનિલિનને $(III)$ નિસ્યંદન દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે કારણ કે તેમના ઉત્કલન બિંદુઓ અલગ હોય છે.
$(B)$ બેન્ઝોઇક એસિડ અને નેપ્થલીનને $(IV)$ સ્ફટિકીકરણ દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે જે યોગ્ય દ્રાવકમાં તેમની દ્રાવ્યતાના તફાવત પર આધારિત છે.
$(C)$ પાણી અને એનિલિનને $(I)$ વરાળ નિસ્યંદન દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે કારણ કે એનિલિન વરાળમાં બાષ્પશીલ છે અને પાણી સાથે મિશ્રિત થતું નથી.
$(D)$ નેપ્થલીન અને સોડિયમ ક્લોરાઇડને $(II)$ ઉર્ધ્વપાતન દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે કારણ કે નેપ્થલીનનું ઉર્ધ્વપાતન થાય છે જ્યારે સોડિયમ ક્લોરાઇડનું થતું નથી.

(A) પ્રક્રિયા: $H_{2}SO_{4} + 2NaOH \rightarrow Na_{2}SO_{4} + 2H_{2}O$.
$H_{2}SO_{4}$ ના મિલિ-તુલ્યાંક $= 0.1 \times 2 \times 100 = 20 \ mEq$.
$NaOH$ ના મિલિ-તુલ્યાંક $= 0.1 \times 1 \times 50 = 5 \ mEq$.
બાકી રહેલા $H_{2}SO_{4}$ ના મિલિ-તુલ્યાંક $= 20 - 5 = 15 \ mEq$.
કુલ કદ $= 100 \ mL + 50 \ mL = 150 \ mL$.
પરિણામી દ્રાવણની નોર્માલિટી $= \frac{15}{150} = 0.1 \ N = 1 \times 10^{-1} \ N$.
આમ,નજીકનો પૂર્ણાંક $1$ છે.

(A) ઊંચા દબાણ હેઠળ વાસ્તવિક વાયુ માટે,સંકોચનીયતા અવયવ $Z$ નું સમીકરણ: $Z = 1 + \frac{Pb}{RT}$.
આપેલ છે: $Z = 2$,$P = 99 \ bar$,$T = 25 + 273 = 298 \ K$,અને $R = 0.083 \ L \ bar \ K^{-1} \ mol^{-1}$.
કિંમતો મૂકતા: $2 = 1 + \frac{99 \times b}{0.083 \times 298}$.
$1 = \frac{99 \times b}{24.734}$.
$b = \frac{24.734}{99} \approx 0.2498 \ L \ mol^{-1}$.
$b \approx 0.25 \ L \ mol^{-1} = 25 \times 10^{-2} \ L \ mol^{-1}$.
આમ,નજીકનો પૂર્ણાંક $25$ છે.

(A) ધારો કે $x \ g$ વાયુ સળગાવવામાં આવ્યો છે.
વાયુના મોલ $= \frac{x}{280} \ mol$.
દહન દ્વારા મુક્ત થતી ઉષ્મા $= \text{ઉષ્મા ધારિતા} \times \Delta T = 2.5 \ kJ \ K^{-1} \times (298.45 - 298.0) \ K = 2.5 \times 0.45 \ kJ = 1.125 \ kJ$.
અચળ કદના કેલરીમીટરમાં દહન થતું હોવાથી,મુક્ત થતી ઉષ્મા એ આંતરિક ઉર્જામાં ફેરફાર $\Delta U$ જેટલી હોય છે.
આપેલ દહન એન્થાલ્પી $\Delta H = 9 \ kJ \ mol^{-1}$ છે,અને આ ગણતરી માટે $\Delta H \approx \Delta U$ ધારતા,આપણને મળે છે:
$\Delta U \text{ પ્રતિ મોલ} = 9 \ kJ \ mol^{-1}$.
કુલ મુક્ત ઉષ્મા $= \text{મોલ} \times \Delta U \text{ પ્રતિ મોલ}$.
$1.125 \ kJ = (\frac{x}{280} \ mol) \times 9 \ kJ \ mol^{-1}$.
$x = \frac{1.125 \times 280}{9} = 35 \ g$.

(C) બેઝિક માધ્યમમાં,પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ $(KMnO_4)$ હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ $(H_2O_2)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડ $(MnO_2)$,ઓક્સિજન વાયુ $(O_2)$,પાણી $(H_2O)$ અને પોટેશિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(KOH)$ આપે છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ:
$2KMnO_4 + 3H_2O_2 \longrightarrow 2MnO_2 + 3O_2 + 2H_2O + 2KOH$
નીપજ $MnO_2$ માં,ધારો કે $Mn$ નો ઓક્સિડેશન આંક $x$ છે.
$x + 2(-2) = 0$
$x - 4 = 0$
$x = +4$
તેથી,નીપજમાં મેંગેનીઝનો ઓક્સિડેશન આંક $4$ છે.

(C) અસમતલીય સ્પીસીઝની સંખ્યા નક્કી કરવા માટે,આપણે દરેકનું બંધારણ તપાસીએ:
$1$. $NO_{3}^{-}$: $sp^{2}$ સંકરણ,ત્રિકોણીય સમતલીય.
$2$. $H_{2}O_{2}$: ઓપન બુક બંધારણ,અસમતલીય.
$3$. $BF_{3}$: $sp^{2}$ સંકરણ,ત્રિકોણીય સમતલીય.
$4$. $PCl_{3}$: $sp^{3}$ સંકરણ,ત્રિકોણીય પિરામિડલ,અસમતલીય.
$5$. $XeF_{4}$: $sp^{3}d^{2}$ સંકરણ,ચોરસ સમતલીય.
$6$. $SF_{4}$: $sp^{3}d$ સંકરણ,સી-સો (see-saw) આકાર,અસમતલીય.
$7$. $XeO_{3}$: $sp^{3}$ સંકરણ,ત્રિકોણીય પિરામિડલ,અસમતલીય.
$8$. $PH_{4}^{+}$: $sp^{3}$ સંકરણ,સમચતુષ્ફલકીય,અસમતલીય.
$9$. $SO_{3}$: $sp^{2}$ સંકરણ,ત્રિકોણીય સમતલીય.
$10$. $[Al(OH)_{4}]^{-}$: $sp^{3}$ સંકરણ,સમચતુષ્ફલકીય,અસમતલીય.
અસમતલીય સ્પીસીઝ છે: $H_{2}O_{2}, PCl_{3}, SF_{4}, XeO_{3}, PH_{4}^{+}, [Al(OH)_{4}]^{-}$.
આમ,કુલ $6$ અસમતલીય સ્પીસીઝ છે.

(D) ટોલ્યુઈન $(C_7H_8)$ નું આણ્વીય દળ $7 \times 12 + 8 \times 1 = 92 \ g/mol$ છે.
ટોલ્યુઈનના મોલની સંખ્યા = $\frac{5 \ g}{92 \ g/mol} = \frac{5}{92} \ mol$.
પ્રક્રિયાનું તત્વયોગમિતિ પ્રમાણ $1:1$ હોવાથી,ઉત્પન્ન થતા બેન્ઝાલ્ડિહાઈડના સૈદ્ધાંતિક મોલ $\frac{5}{92} \ mol$ થશે.
આપેલ યીલ્ડ $92 \%$ હોવાથી,ઉત્પન્ન થતા બેન્ઝાલ્ડિહાઈડના વાસ્તવિક મોલ = $\frac{5}{92} \times \frac{92}{100} = 5 \times 10^{-2} \ mol$.
બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ $(C_7H_6O)$ નું આણ્વીય દળ $7 \times 12 + 6 \times 1 + 16 = 106 \ g/mol$ છે.
ઉત્પન્ન થયેલ બેન્ઝાલ્ડિહાઈડનું દળ = $\text{મોલ} \times \text{આણ્વીય દળ} = (5 \times 10^{-2} \ mol) \times (106 \ g/mol) = 530 \times 10^{-2} \ g$.
આમ,જવાબ $530$ છે.

(A) હાઇડ્રોજન જેવા પરમાણુ કે આયન માટે,કક્ષકની ઉર્જા માત્ર મુખ્ય ક્વોન્ટમ આંક $n$ પર આધાર રાખે છે. જોકે,લિથિયમ $(Z=3)$ જેવા બહુ-ઇલેક્ટ્રોન પરમાણુઓ માટે,કક્ષકની ઉર્જા $n$ અને અસરકારક કેન્દ્રીય વીજભાર $(Z_{eff})$ બંને પર આધાર રાખે છે.
જેમ પરમાણુ ક્રમાંક $(Z)$ વધે છે,તેમ અસરકારક કેન્દ્રીય વીજભાર વધે છે,જેનાથી કેન્દ્ર અને ઇલેક્ટ્રોન વચ્ચેનું આકર્ષણ બળ વધે છે.
પરિણામે,પરમાણુ ક્રમાંક વધવાની સાથે સમાન કક્ષકની (દા.ત.,$2s$) ઉર્જા ઘટે છે.
તેથી,હાઇડ્રોજન $(Z=1)$ માં $2s$ કક્ષકની ઉર્જા લિથિયમ $(Z=3)$ કરતા વધારે હોય છે.
વિધાન $A$ અને કારણ $R$ બંને સાચા છે,અને $R$ એ $A$ ની સાચી સમજૂતી છે.

(D) $1$. સમૂહમાં ઉપરથી નીચે જતાં આયનીકરણ એન્થાલ્પી ઘટે છે. તેથી,આલ્કલી ધાતુઓ માટે: $Li > Na > K$. વિધાન $A$ સાચું છે.
$2$. નિષ્ક્રિય વાયુઓમાં,સમૂહમાં નીચે જતાં આયનીકરણ એન્થાલ્પી ઘટે છે. $Xe$ એ $He, Ne, Ar, Kr$ ની નીચે છે,તેથી તેની આયનીકરણ એન્થાલ્પી તેમના કરતા ઓછી છે. જોકે,$Rn$ એ $Xe$ ની નીચે છે,તેથી $Rn$ સૌથી ઓછી ધરાવે છે. આમ,$Xe$ સૌથી ઓછી નથી. વિધાન $B$ સાચું છે.
$3$. પરમાણુ ક્રમાંક $37$ એ $Rb$ (સમૂહ $1$) છે અને પરમાણુ ક્રમાંક $38$ એ $Sr$ (સમૂહ $2$) છે. આવર્તમાં ડાબેથી જમણે જતાં આયનીકરણ એન્થાલ્પી વધે છે. તેથી,$Sr > Rb$. વિધાન $C$ સાચું છે.
$4$. પરમાણુ ક્રમાંક $30$ એ $Zn$ $([Ar] 3d^{10} 4s^2)$ છે અને $Ga$ એ $([Ar] 3d^{10} 4s^2 4p^1)$ છે. સ્થાયી $d^{10}$ ઇલેક્ટ્રોન રચના અને ઉચ્ચ અસરકારક કેન્દ્રીય વીજભારને કારણે,$Zn$ ની આયનીકરણ એન્થાલ્પી $Ga$ કરતા વધારે હોય છે. તેથી,$Ga$ ની એન્થાલ્પી $Zn$ કરતા વધારે છે તે વિધાન ખોટું છે.

(C) વિધાન $I$ સાચું છે: $H_2O_2$ એસિડિક અને બેઝિક બંને માધ્યમોમાં ઇલેક્ટ્રોન મેળવીને ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે.
વિધાન $II$ ખોટું છે: $298 \ K$ પર $H_2O_2$ ની ઘનતા આશરે $1.45 \ g/cm^3$ છે,જ્યારે $D_2O$ ની ઘનતા આશરે $1.11 \ g/cm^3$ છે. તેથી,$H_2O_2$ ની ઘનતા $D_2O$ કરતા વધારે છે.

(A) $BeCl_2$ (બાષ્પ અવસ્થામાં) અને $Al_2Cl_6$ એ $Cl^{-}$-બ્રિજ્ડ બંધારણ ધરાવે છે. તેમની સહસંયોજક પ્રકૃતિને કારણે,તેઓ કાર્બનિક દ્રાવકોમાં દ્રાવ્ય છે અને તેમની ઇલેક્ટ્રોન-ઉણપને કારણે લુઈસ એસિડ તરીકે વર્તે છે.
$Be(OH)_2$ અને $Al(OH)_3$ ઉભયગુણી પ્રકૃતિ ધરાવે છે. તેઓ વધારાના આલ્કલી સાથે પ્રક્રિયા કરીને અનુક્રમે દ્રાવ્ય બેરિલેટ $[Be(OH)_4]^{2-}$ અને એલ્યુમિનેટ $[Al(OH)_4]^{-}$ આયનો બનાવે છે.
તેથી,વિધાન $I$ અને વિધાન $II$ બંને સાચા છે.

(B) . સલ્ફેટ $(> 500 \ ppm)$ રેચક અસર (Laxative effect) પેદા કરે છે.
$B$. નાઈટ્રેટ $(> 50 \ ppm)$ મેથેમોગ્લોબિનેમિયા (બ્લુ બેબી સિન્ડ્રોમ) પેદા કરે છે.
$C$. લેડ $(> 50 \ ppb)$ કિડનીને નુકસાન પહોંચાડે છે અને $RBC$ ઉત્પાદનને અસર કરે છે.
$D$. ફ્લોરાઈડ $(> 2 \ ppm)$ દાંત પર કથ્થઈ ડાઘ પેદા કરે છે.
તેથી,સાચી જોડ $A-III, B-I, C-IV, D-II$ છે.

(D) $[6]-$એન્યુલીન (બેન્ઝીન) એરોમેટિક છે કારણ કે તે સમતલીય,ચક્રીય છે અને તેમાં $6\pi$ ઇલેક્ટ્રોન છે ($4n+2$ નિયમ,$n=1$).
$[8]-$એન્યુલીન નોન-એરોમેટિક છે કારણ કે તે એંગલ સ્ટ્રેનને ટાળવા માટે નોન-પ્લેનર (ટબ આકારનું) છે,ભલે તેમાં $8\pi$ ઇલેક્ટ્રોન હોય ($4n$ નિયમ).
Cis$-10-$એન્યુલીન નોન-એરોમેટિક છે કારણ કે $1$ અને $6$ સ્થાન પરના આંતરિક હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ વચ્ચે અવકાશી અવરોધ (steric hindrance) થાય છે,જે અણુને સમતલીયતામાંથી બહાર ધકેલે છે,જે સતત સંયુગ્મનને અટકાવે છે.
આમ,વિધાન $A$ ખોટું છે કારણ કે તે cis$-10-$એન્યુલીનને એરોમેટિક તરીકે લેબલ કરે છે.
કારણ $R$ સાચું છે કારણ કે અણુ એરોમેટિક હોવા માટે સમતલીયતા એ મૂળભૂત જરૂરિયાત છે (હ્યુકેલનો નિયમ).
તેથી,$A$ સાચું નથી પરંતુ $R$ સાચું છે.

(A) કાર્બનિક સંયોજનનું દળ $= 0.45 \ g$
મળેલ $AgBr$ નું દળ $= 0.36 \ g$
$AgBr$ ના મોલ $= \frac{0.36 \ g}{188 \ g \ mol^{-1}} = 0.001915 \ mol$
$1 \ mol$ $AgBr$ માં $1 \ mol$ $Br$ હોવાથી,$Br$ ના મોલ $= 0.001915 \ mol$
બ્રોમિનનું દળ $= 0.001915 \ mol \times 80 \ g \ mol^{-1} = 0.1532 \ g$
$Br$ ની ટકાવારી $= \frac{\text{Br નું દળ}}{\text{કાર્બનિક સંયોજનનું દળ}} \times 100$
$Br$ ની ટકાવારી $= \frac{0.1532 \ g}{0.45 \ g} \times 100 = 34.04 \ \%$

(C) એસિડિક માધ્યમમાં સંતુલિત રેડોક્સ પ્રક્રિયા: $Cr_2O_7^{2-} + 14H^+ + 6Fe^{2+} \rightarrow 2Cr^{3+} + 6Fe^{3+} + 7H_2O$.
તુલ્યતાના નિયમ મુજબ,$K_2Cr_2O_7$ ના તુલ્યાંક = $Fe^{2+}$ ના તુલ્યાંક.
$K_2Cr_2O_7$ માટે $n.f = 6$.
$Fe^{2+}$ માટે $n.f = 1$.
$K_2Cr_2O_7$ ના તુલ્યાંક = $0.02 \times 20 \times 6 = 2.4$.
$Fe^{2+}$ ના તુલ્યાંક = $M \times 10 \times 1 = 10M$.
$10M = 2.4$ હોવાથી,$M = 0.24 \, M = 24 \times 10^{-2} \, M$.
તેથી,જવાબ $24$ છે.

(C) પેરામેગ્નેટિક ગુણધર્મ નક્કી કરવા માટે,આપણે અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની હાજરી તપાસીએ છીએ:
$Na_2O$: ડાયામેગ્નેટિક (બધા ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત છે).
$KO_2$: પેરામેગ્નેટિક ($O_2^-$ આયન ધરાવે છે જેમાં એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોય છે).
$NO_2$: પેરામેગ્નેટિક (વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા એકી છે,$17$ વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોન).
$N_2O$: ડાયામેગ્નેટિક (બધા ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત છે).
$ClO_2$: પેરામેગ્નેટિક (વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા એકી છે,$19$ વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોન).
$NO$: પેરામેગ્નેટિક (વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા એકી છે,$11$ વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોન).
$SO_2$: ડાયામેગ્નેટિક (બધા ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત છે).
$Cl_2O$: ડાયામેગ્નેટિક (બધા ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત છે).
પેરામેગ્નેટિક ઓક્સાઇડ $KO_2$,$NO_2$,$ClO_2$ અને $NO$ છે.
તેથી,પેરામેગ્નેટિક ઓક્સાઇડની કુલ સંખ્યા $4$ છે.

(B) આદર્શ વાયુ માટે,મોલર ઉષ્મા ધારિતાઓ વચ્ચેનો સંબંધ $C_{p,m} - C_{v,m} = R$ છે.
આપેલ છે $C_{p,m} = 20.785 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$ અને $R = 8.314 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$,તેથી $C_{v,m} = 20.785 - 8.314 = 12.471 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$.
આંતરિક ઉર્જામાં ફેરફાર $\Delta U$ નું સૂત્ર $\Delta U = n C_{v,m} \Delta T$ છે.
અહીં,$\Delta U = 5000 \ J$ અને $\Delta T = 500 \ K - 300 \ K = 200 \ K$.
કિંમતો મૂકતા: $5000 = n \times 12.471 \times 200$.
$n = \frac{5000}{12.471 \times 200} = \frac{25}{12.471} \approx 2.0046$.
નજીકનો પૂર્ણાંક $2$ છે.

(B) દરેક સ્પીસીઝ માટે બંધ ક્રમાંક નીચે મુજબ ગણવામાં આવે છે:
$CN^{-}$ ($14$ ઇલેક્ટ્રોન): બંધ ક્રમાંક $= \frac{10-4}{2} = 3$
$NO^{+}$ ($14$ ઇલેક્ટ્રોન): બંધ ક્રમાંક $= \frac{10-4}{2} = 3$
$O_{2}$ ($16$ ઇલેક્ટ્રોન): બંધ ક્રમાંક $= \frac{10-6}{2} = 2$
$O_{2}^{+}$ ($15$ ઇલેક્ટ્રોન): બંધ ક્રમાંક $= \frac{10-5}{2} = 2.5$
$O_{2}^{2+}$ ($14$ ઇલેક્ટ્રોન): બંધ ક્રમાંક $= \frac{10-4}{2} = 3$
આમ,$CN^{-}, NO^{+},$ અને $O_{2}^{2+}$ નો બંધ ક્રમાંક $3$ સમાન છે.
આવી સ્પીસીઝની કુલ સંખ્યા $3$ છે.

(D) એસિડિક માધ્યમમાં મેંગેનેટ $(MnO_{4}^{2-})$ ની વિષમીકરણ પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$3 MnO_{4}^{2-} + 4 H^{+} \longrightarrow 2 MnO_{4}^{-} + MnO_{2} + 2 H_{2}O$
આ પ્રક્રિયામાં,મેંગેનીઝનું ઓક્સિડેશન $Mn^{+7}$ ($MnO_{4}^{-}$ માં) માં અને રિડક્શન $Mn^{+4}$ ($MnO_{2}$ માં) માં થાય છે.
ઉચ્ચ ઓક્સિડેશન અવસ્થા ધરાવતી નીપજ $MnO_{4}^{-}$ છે,જેમાં $Mn$ ની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+7$ છે.
$Mn^{+7}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^{0}$ છે.
અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $n = 0$ હોવાથી,સ્પિન-ઓન્લી ચુંબકીય મોમેન્ટ $\mu = \sqrt{0(0+2)} = 0 \, B.M.$ થાય છે.

(C) અસમપ્રમાણ કાર્બન પરમાણુ (કાઈરલ કેન્દ્ર) એ એવો કાર્બન પરમાણુ છે જે ચાર અલગ-અલગ સમૂહો સાથે જોડાયેલ હોય છે.
$1$. $2$-ક્લોરોબ્યુટેન $(CH_3-CHCl-CH_2-CH_3)$: $C_2$ કાર્બન $-H, -Cl, -CH_3, -CH_2CH_3$ સાથે જોડાયેલ છે. તે અસમપ્રમાણ છે.
$2$. ગ્લાયસીન $(NH_2-CH_2-COOH)$: કોઈ પણ કાર્બન ચાર અલગ-અલગ સમૂહો સાથે જોડાયેલ નથી.
$3$. એલેનાઇન $(CH_3-CH(NH_2)-COOH)$: $C_2$ કાર્બન $-H, -NH_2, -CH_3, -COOH$ સાથે જોડાયેલ છે. તે અસમપ્રમાણ છે.
$4$. સ્ટાયરીન $(C_6H_5-CH=CH_2)$: કોઈ પણ $sp^3$ સંકરણ ધરાવતો કાર્બન ચાર અલગ-અલગ સમૂહો સાથે જોડાયેલ નથી.
$5$. મેન્થોલ: તે અનેક કાઈરલ કેન્દ્રો (અસમપ્રમાણ કાર્બન) ધરાવે છે.
આમ,સંયોજનો $1$,$3$ અને $5$ અસમપ્રમાણ કાર્બન પરમાણુઓ ધરાવે છે. કુલ સંખ્યા $3$ છે.

(C) ગ્લુકોઝ $(C_6H_{12}O_6)$ નું ઝાયમેઝ ઉત્સેચક દ્વારા આથવણ થવાથી ઇથેનોલ $(CH_3CH_2OH)$ અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ મળે છે.
$C_6H_{12}O_6 \xrightarrow{\text{Zymase}} 2CH_3CH_2OH + 2CO_2$
અહીં,$A$ એ $CH_3CH_2OH$ છે.
ઇથેનોલ $NaOI$ (સોડિયમ હાઇપોઆયોડાઇટ) સાથે હેલોફોર્મ પ્રક્રિયા કરીને આયોડોફોર્મ $(CHI_3)$ અને સોડિયમ ફોર્મેટ $(HCOONa)$ બનાવે છે.
$CH_3CH_2OH + 4NaOI \rightarrow CHI_3 + HCOONa + 3NaOH + H_2O$
અહીં,$B$ એ સોડિયમ ફોર્મેટ $(HCOONa)$ છે.
નીપજ $B$ $(HCOONa)$ માં $1$ કાર્બન પરમાણુ છે.

(B) ઠારબિંદુમાં અવનયન $\Delta T_f$ એ $\Delta T_f = K_f \cdot m$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $m$ એ મોલાલિટી છે.
દ્રાવકનું દળ $(1 \ kg)$ અને દ્રાવ્યનું દળ $(1 \ g)$ બંને માટે સમાન હોવાથી,મોલાલિટી $m$ એ મોલર દળ $M$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે $(m = \frac{n}{W_{solvent}} = \frac{mass}{M \cdot W_{solvent}})$.
તેથી,$\frac{\Delta T_x}{\Delta T_y} = \frac{M_y}{M_x}$.
આપેલ છે કે $\frac{\Delta T_x}{\Delta T_y} = \frac{1}{4}$,તેથી $\frac{1}{4} = \frac{M_y}{M_x}$.
આનો અર્થ એ થાય કે $\frac{M_x}{M_y} = \frac{4}{1}$,તેથી $M_x : M_y = 4 : 1$.

(A) મોલર વાહકતાનું સૂત્ર $\Lambda_{m} = \kappa \times \frac{1000}{M}$ છે,જ્યાં $M$ એ દ્રાવણની મોલારિટી છે.
વાહકતા $\kappa$ સમાન હોવાથી,$\Lambda_{m} \propto \frac{1}{M}$ થાય.
બંને દ્રાવણ માટે મોલારિટીની ગણતરી કરો:
$M_1 = \frac{10 \ mol}{20 \ mL} = 0.5 \ mol/mL$.
$M_2 = \frac{20 \ mol}{80 \ mL} = 0.25 \ mol/mL$.
હવે,ગુણોત્તર શોધો:
$\frac{\Lambda_{m2}}{\Lambda_{m1}} = \frac{M_1}{M_2} = \frac{0.5}{0.25} = 2$.
તેથી,$\Lambda_{m2} = 2 \Lambda_{m1}$.

(C) મિસેલ નિર્માણ એ હાઇડ્રોફોબિક અસર દ્વારા સંચાલિત સ્વયંભૂ પ્રક્રિયા છે.
મિસેલ નિર્માણ દરમિયાન,સર્ફેક્ટન્ટ અણુઓની હાઇડ્રોફોબિક પૂંછડીઓ એકત્રિત થાય છે,જેના કારણે પૂંછડીઓની આસપાસ ગોઠવાયેલા પાણીના અણુઓ મુક્ત થાય છે.
પાણીના અણુઓના આ મુક્ત થવાને કારણે સિસ્ટમની એન્ટ્રોપીમાં ચોખ્ખો વધારો થાય છે,તેથી $\Delta S > 0$.
વધુમાં,આ પ્રક્રિયા ઉષ્માશોષક છે,એટલે કે $\Delta H > 0$.
તેથી,વિધાનો $B$ અને $C$ સાચા છે.

(B) વિધાન $-I$ ખોટું છે કારણ કે કાસ્ટ આયર્ન એ પિગ આયર્નને સ્ક્રેપ આયર્ન અને કોક સાથે ગરમ હવાની મદદથી ઓગાળીને મેળવવામાં આવે છે.
વિધાન $-II$ પણ ખોટું છે કારણ કે પિગ આયર્નમાં આશરે $4 \%$ કાર્બન હોય છે,જ્યારે કાસ્ટ આયર્નમાં આશરે $3 \%$ કાર્બન હોય છે. તેથી,પિગ આયર્નમાં કાસ્ટ આયર્ન કરતા કાર્બનનું પ્રમાણ વધારે હોય છે.

(A) શોષણ ઉર્જા એ સ્ફટિક ક્ષેત્ર વિભાજન ઉર્જા $(\Delta_o)$ ના સમપ્રમાણમાં હોય છે.
સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણી મુજબ,લિગેન્ડની ક્ષેત્ર પ્રબળતાનો ક્રમ $H_2O < NH_3 < en$ છે.
બધા સંકીર્ણોમાં ધાતુ આયન $(Ni^{2+})$ સમાન હોવાથી,વિભાજન ઉર્જા લિગેન્ડની પ્રબળતા પર આધાર રાખે છે.
તેથી,વિભાજન ઉર્જા (અને આમ શોષણ ઉર્જા) નો ક્રમ $[Ni(H_2O)_6]^{2+} < [Ni(NH_3)_6]^{2+} < [Ni(en)_3]^{2+}$ છે,જે $C < B < A$ ને અનુરૂપ છે.

(B) આ પ્રક્રિયામાં મંદ બેઈઝ $(\text{OH}^-)$ ની હાજરીમાં આઈસોબ્યુટાઈરાલ્ડિહાઈડ ($2$-મિથાઈલપ્રોપેનાલ) નું સ્વયં-આલ્ડોલ સંઘનન થાય છે.
$1$. બેઈઝ આઈસોબ્યુટાઈરાલ્ડિહાઈડમાંથી $\alpha$-હાઈડ્રોજન દૂર કરીને ઈનોલેટ આયન બનાવે છે.
$2$. આ ઈનોલેટ આયન ન્યુક્લિયોફાઈલ તરીકે વર્તે છે અને આઈસોબ્યુટાઈરાલ્ડિહાઈડના બીજા અણુના કાર્બોનિલ કાર્બન પર હુમલો કરે છે.
$3$. પરિણામી આલ્કોક્સાઈડ પ્રોટોનેટેડ થઈને $\beta$-હાઈડ્રોક્સી આલ્ડિહાઈડ બનાવે છે,જે $3$-હાઈડ્રોક્સી-$2,4$-ડાયમિથાઈલપેન્ટેનાલ છે.
તેથી,મુખ્ય નીપજ $3$-હાઈડ્રોક્સી-$2,4$-ડાયમિથાઈલપેન્ટેનાલ છે.

(A) ફિનોલ્સની એસિડિક પ્રબળતા બેન્ઝીન રિંગ સાથે જોડાયેલા વિસ્થાપકોની પ્રકૃતિ પર આધાર રાખે છે. ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ $(EWG)$ એસિડિકતા વધારે છે,જ્યારે ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ ગ્રુપ $(EDG)$ તેને ઘટાડે છે.
$A$: $p$-નાઇટ્રોફિનોલ ($-NO_2$ પેરા સ્થાન પર મજબૂત $EWG$ છે,મજબૂત $-I$ અને $-M$ અસર).
$B$: $m$-નાઇટ્રોફિનોલ ($-NO_2$ મેટા સ્થાન પર $EWG$ છે,માત્ર $-I$ અસર).
$C$: $m$-મેથોક્સીફિનોલ ($-OCH_3$ એ $+M$ અસર દ્વારા $EDG$ છે પરંતુ મેટા સ્થાન પર $-I$ અસર દ્વારા $EWG$ તરીકે કાર્ય કરે છે).
$D$: $p$-મેથોક્સીફિનોલ ($-OCH_3$ એ પેરા સ્થાન પર $+M$ અસર દ્વારા મજબૂત $EDG$ છે).
અસરોની તુલના કરતા:
$A$ સૌથી વધુ એસિડિક છે કારણ કે પેરા સ્થાન પર $-NO_2$ ની મજબૂત $-M$ અસર છે.
$B$ પછી આવે છે,કારણ કે મેટા સ્થાન પર $-NO_2$ માત્ર $-I$ અસર દર્શાવે છે.
$C$ એ $B$ કરતા ઓછું એસિડિક છે કારણ કે મેટા સ્થાન પર $-OCH_3$ $EWG$ ($-I$ અસર) તરીકે કાર્ય કરે છે પરંતુ તે $-NO_2$ કરતા ઓછું અસરકારક છે.
$D$ એ પેરા સ્થાન પર $-OCH_3$ ની મજબૂત $+M$ ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ અસરને કારણે સૌથી ઓછું એસિડિક છે.
તેથી,એસિડિક પ્રબળતાનો ઉતરતો ક્રમ $A > B > C > D$ છે.

(A) $1$. $CH_{3}CH_{2}CN$ (પ્રોપેન નાઈટ્રાઈલ) ની $CH_{3}MgBr$ (ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક) સાથેની પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ એસિડ જળવિભાજન $(H_{3}O^{+})$ કરવાથી કીટોન $B$ મળે છે,જે બ્યુટેન$-2-$ઓન $(CH_{3}CH_{2}COCH_{3})$ છે.
$2$. પ્રક્રિયા: $CH_{3}CH_{2}CN + CH_{3}MgBr$ $\rightarrow CH_{3}CH_{2}C(NMgBr)CH_{3}$ $\xrightarrow{H_{3}O^{+}} CH_{3}CH_{2}COCH_{3}$ $(B)$.
$3$. ત્યારબાદ ક્લેમેન્સન રિડક્શન પ્રક્રિયા થાય છે,જેમાં $Zn-Hg/HCl$ નો ઉપયોગ કરીને કીટોનનો કાર્બોનિલ સમૂહ $(C=O)$ મિથિલીન સમૂહ $(-CH_{2}-)$ માં રિડ્યુસ થાય છે.
$4$. તેથી,$CH_{3}CH_{2}COCH_{3} \xrightarrow[HCl]{Zn-Hg} CH_{3}CH_{2}CH_{2}CH_{3}$ ($C$,બ્યુટેન).

(B) $Nylon\,6,6$ નો ઉપયોગ $Bristles\,of\,brushes$ માટે થાય છે $(A-I)$.
$Low\,density\,polythene$ નો ઉપયોગ $Toys$ માટે થાય છે $(B-II)$.
$High\,density\,polythene$ નો ઉપયોગ $Buckets$ માટે થાય છે $(C-III)$.
$Teflon$ નો ઉપયોગ $Non-stick\,utensils$ માટે થાય છે $(D-IV)$.
તેથી,સાચી જોડ $A-I, B-II, C-III, D-IV$ છે.

(B) સુક્રોઝ એ $\alpha$-$D$-ગ્લુકોઝ અને $\beta$-$D$-ફ્રુક્ટોઝ એકમોનો બનેલો ડાયસેકેરાઇડ છે.
આ બે મોનોસેકેરાઇડ એકમો $\alpha$-$D$-ગ્લુકોઝના $C_{1}$ અને $\beta$-$D$-ફ્રુક્ટોઝના $C_{2}$ વચ્ચેના ગ્લાયકોસિડિક બંધ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે.
આ બંધને $\alpha, \beta-1,2$-ગ્લાયકોસિડિક બંધ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(B) ઉત્સેચકોમાં એક સક્રિય સ્થાન હોય છે જ્યાં સબસ્ટ્રેટ રાસાયણિક પ્રક્રિયા કરવા માટે જોડાય છે.
કેટલીક દવાઓ સક્રિય સ્થાન સાથે જોડાતી નથી પરંતુ તેના બદલે ઉત્સેચકની સપાટી પરના અલગ સ્થાન સાથે જોડાય છે,જેને $allosteric \ site$ (એલોસ્ટેરિક સ્થાન) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આ સ્થાન પર જોડાવાથી સક્રિય સ્થાનનો આકાર બદલાય છે,જેના કારણે સબસ્ટ્રેટ માટે જોડાવું મુશ્કેલ બને છે,અને આમ ઉત્સેચકની પ્રવૃત્તિ અવરોધાય છે.

(C) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,સંકલિત વેગ સમીકરણ $\ln(P/P_0) = -kt$ છે.
આને સીધી રેખાના સમીકરણ $y = mx + c$ સાથે સરખાવતા,જ્યાં $y = \ln(P/P_0)$ અને $x = t$,ઢાળ $m = -k$ મળે છે.
આપેલ આલેખ પરથી,ઢાળ $-3.465 \times 10^4 \ s^{-1}$ છે.
તેથી,$-k = -3.465 \times 10^4 \ s^{-1}$,જે $k = 3.465 \times 10^4 \ s^{-1}$ આપે છે.
આપેલ છે કે $k = x \times 10^4 \ s^{-1}$,તેથી $x = 3.465 \approx 3$ (વિકલ્પો મુજબ નજીકના પૂર્ણાંકમાં).

(A) પ્રમાણિત ઇલેક્ટ્રોડ પોટેન્શિયલ $E^{0}_{M^{3+}/M^{2+}}$ માત્ર $Cr^{3+}/Cr^{2+}$ જોડી માટે જ ઋણ છે $(E^{0} = -0.41 \, V)$.
$Cr^{3+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^{3}$ છે.
$Cr^{3+}$ માં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $(n)$ $3$ છે.
સ્પિન-ઓન્લી ચુંબકીય મોમેન્ટની ગણતરી $\mu = \sqrt{n(n+2)} \, B.M.$ સૂત્ર દ્વારા કરવામાં આવે છે.
$\mu = \sqrt{3(3+2)} = \sqrt{15} \approx 3.87 \, B.M.$
નજીકનો પૂર્ણાંક મૂલ્ય $4$ છે.

(A) મોનોહાઈડ્રિક આલ્કોહોલ અને મિથાઈલમેગ્નેશિયમ આયોડાઈડ વચ્ચેની પ્રક્રિયા: $ROH + CH_3MgI \rightarrow ROMgI + CH_4(g)$.
સ્ટોઈકિયોમેટ્રી મુજબ,$1 \ mole$ $ROH$ એ $1 \ mole$ $CH_4$ વાયુ ઉત્પન્ન કરે છે.
$NTP$ સ્થિતિએ,$1 \ mole$ વાયુ $22.4 \ L$ કદ રોકે છે.
$CH_4$ નું આપેલ કદ = $3.1 \ L$.
$CH_4$ ના મોલ = $\frac{3.1}{22.4} \approx 0.1384 \ mol$.
$ROH$ ના મોલ = $CH_4$ ના મોલ હોવાથી,$0.1384 = \frac{\text{દળ}}{\text{આણ્વીય દળ}} = \frac{4.5}{M.M}$.
$M.M = \frac{4.5}{0.1384} \approx 32.51 \ g/mol$.
નજીકનો પૂર્ણાંક $33$ છે.

(C) $HCOOH$ ની સાંદ્રતા $= 0.5 \, mL \, L^{-1}$.
$HCOOH$ નું દળ $= 0.5 \, mL \times 1.05 \, g \, mL^{-1} = 0.525 \, g \, L^{-1}$.
$HCOOH$ નું આણ્વીય દળ $= 46 \, g \, mol^{-1}$.
મોલાલિટી $(m) = \frac{0.525 \, g}{46 \, g \, mol^{-1} \times 1 \, kg} \approx 0.01141 \, mol \, kg^{-1}$.
સૂત્ર $\Delta T_{f} = i K_{f} m$ નો ઉપયોગ કરતા,$i = \frac{\Delta T_{f}}{K_{f} m}$.
$i = \frac{0.0405}{1.86 \times 0.01141} \approx \frac{0.0405}{0.02122} \approx 1.908$.
આમ,વોન્ટ હોફ અવયવ આશરે $1.9$ છે.

(A) પ્રક્રિયાઓને તેમના સંબંધિત ઉદ્દીપકો સાથે નીચે મુજબ જોડવામાં આવે છે:
$A. N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightarrow 2NH_{3(g)}$ (હેબર પ્રક્રિયા) ઉદ્દીપક તરીકે $Fe_xO_y + K_2O + Al_2O_3$ $(I)$ નો ઉપયોગ કરે છે.
$B. CO_{(g)} + 3H_{2(g)} \rightarrow CH_{4(g)} + H_2O_{(g)}$ ઉદ્દીપક તરીકે $Ni$ $(II)$ નો ઉપયોગ કરે છે.
$C. CO_{(g)} + H_{2(g)} \rightarrow HCHO_{(g)}$ ઉદ્દીપક તરીકે $Cu$ $(III)$ નો ઉપયોગ કરે છે.
$D. CO_{(g)} + 2H_{2(g)} \rightarrow CH_3OH_{(g)}$ ઉદ્દીપક તરીકે $Cu/ZnO - Cr_2O_3$ $(IV)$ નો ઉપયોગ કરે છે.
તેથી,સાચી જોડ $A-I, B-II, C-III, D-IV$ છે.

(D) તાંબાના પાયરાઈટ્સ $(CuFeS_{2})$ માંથી તાંબાના નિષ્કર્ષણ દરમિયાન,સલ્ફરને $SO_{2}$ તરીકે દૂર કરવા અને આયર્ન તથા તાંબાને ઓક્સાઈડમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે કાચી ધાતુનું ભૂંજન કરવામાં આવે છે.
સ્મેલ્ટિંગ પ્રક્રિયામાં,આયર્ન ઓક્સાઈડ $(FeO)$ ની અશુદ્ધિને દૂર કરવા માટે ફ્લક્સ તરીકે સિલિકા $(SiO_{2})$ ઉમેરવામાં આવે છે.
$FeO$ એ $SiO_{2}$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને આયર્ન સિલિકેટ $(FeSiO_{3})$ બનાવે છે,જે સ્લેગ તરીકે દૂર થાય છે:
$FeO + SiO_{2} \rightarrow FeSiO_{3}$ (સ્લેગ).
તેથી,માત્ર $FeO$ સ્લેગ તરીકે દૂર થાય છે.

(C) જ્યારે બ્રોમિન ફ્લોરિનના વધારા સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે પ્રક્રિયા નીચે મુજબ થાય છે:
$Br_2 + 5F_2 (\text{excess}) \longrightarrow 2BrF_5$
આમ,બનતું આંતરહેલોજન સંયોજન $BrF_5$ (બ્રોમિન પેન્ટાફ્લોરાઇડ) છે.

(C) આ પ્રક્રિયા બે તબક્કામાં થાય છે:
$1$. પિરિડિનની હાજરીમાં સેકન્ડરી આલ્કોહોલની $p$-ટોલ્યુઈનસલ્ફોનાઈલ ક્લોરાઈડ $(TsCl)$ સાથેની પ્રક્રિયા $-OH$ સમૂહને સારા લિવિંગ ગ્રુપ,ટોસિલેટ $(-OTs)$ સમૂહમાં ફેરવે છે,જેમાં કાઈરલ કેન્દ્ર પર વિન્યાસ જળવાઈ રહે છે.
$2$. ત્યારબાદ $DMF$ માં $NaCN$ સાથેની પ્રક્રિયા એ $S_N2$ પ્રક્રિયા છે. ન્યુક્લિયોફાઈલ $CN^{-}$ કાઈરલ કાર્બન પર $-OTs$ સમૂહની વિરુદ્ધ બાજુથી હુમલો કરે છે,જેના પરિણામે તે કેન્દ્ર પર વિન્યાસનું વ્યુત્ક્રમણ (inversion) થાય છે.
આપેલ સ્ટીરિયોઆઈસોમર સાથે શરૂઆત કરતા,$-OH$ વેજ (wedge) પર છે. $-OTs$ સમૂહ બન્યા પછી (જે હજુ પણ વેજ પર છે),$CN^{-}$ દ્વારા $S_N2$ હુમલો તેને ડેશ્ડ (dashed) સ્થિતિમાં ધકેલે છે (વ્યુત્ક્રમણ). આમ,સાચી નીપજમાં $CN$ સમૂહ ડેશ પર હોય છે જ્યારે બીજું કાઈરલ કેન્દ્ર યથાવત રહે છે.

(D) દરેક પ્રક્રિયાનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$A$. રોઝનમન્ડ રિડક્શન: એસિડ ક્લોરાઈડનું $H_2$ અને $Pd/BaSO_4$ નો ઉપયોગ કરીને આલ્ડિહાઈડમાં રિડક્શન થાય છે. આ સાચું છે.
$B$. નાઈટ્રાઈલનું $DIBAL-H$ અને ત્યારબાદ જળવિભાજન દ્વારા આલ્ડિહાઈડમાં રિડક્શન થાય છે. આ સાચું છે.
$C$. એસ્ટરનું $DIBAL-H$ અને ત્યારબાદ જળવિભાજન દ્વારા આલ્ડિહાઈડમાં રિડક્શન થાય છે. આ સાચું છે.
$D$. પ્રાથમિક આલ્કોહોલનું $Na_2Cr_2O_7/H_2SO_4$ જેવા પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા દ્વારા ઓક્સિડેશન થતા તે કાર્બોક્સિલિક એસિડ સુધી આગળ વધે છે. તેથી,$4$-મિથાઈલબેન્ઝાઈલ આલ્કોહોલનું ઓક્સિડેશન થઈને $4$-મિથાઈલબેન્ઝોઈક એસિડ બનશે,$4$-મિથાઈલબેન્ઝાલ્ડિહાઈડ નહીં. આમ,આ પ્રક્રિયા સાચી નીપજ દર્શાવતી નથી.

(C) વર્ણવેલ પ્રક્રિયા શ્રેણી ગેબ્રિયલ થેલીમાઇડ સંશ્લેષણ છે. \\
$1$. સંયોજન $A$ એ થેલિક એસિડ $(C_{6}H_{4}(COOH)_{2})$ છે. \\
$2$. થેલિક એસિડની $NH_{3}$ સાથે પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ ગરમ કરવાથી થેલીમાઇડ $(C_{8}H_{5}NO_{2})$ મળે છે,જે સંયોજન $C$ છે. મધ્યવર્તી $B$ એ થેલામાઇડ $(C_{6}H_{4}(CONH_{2})_{2})$ છે. \\
$3$. થેલીમાઇડ $(C)$ ઇથેનોલિક $KOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને પોટેશિયમ થેલીમાઇડ બનાવે છે. \\
$4$. પોટેશિયમ થેલીમાઇડ આલ્કાઇલ ક્લોરાઇડ $(R-Cl)$ સાથે $S_{N}2$ મિકેનિઝમ દ્વારા પ્રક્રિયા કરીને $N$-આલ્કાઇલથેલીમાઇડ બનાવે છે. \\
$5$. $N$-આલ્કાઇલથેલીમાઇડનું આલ્કલી સાથે જળવિભાજન કરવાથી પ્રાથમિક એમાઇન $(RNH_{2})$ અને થેલિક એસિડ મળે છે. \\
આમ,સંયોજન $A$ એ થેલિક એસિડ છે.

(A) મેલામાઇન પોલિમર,જેને મેલામાઇન-ફોર્માલ્ડિહાઇડ રેઝિન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે મેલામાઇન અને ફોર્માલ્ડિહાઇડ $(HCHO)$ ના સંઘનન પોલિમરાઇઝેશન દ્વારા બને છે.
આ પ્રક્રિયામાં પાણીના અણુઓના દૂર થવાથી રેઝિન જેવો પદાર્થ બને છે.

(A) પ્રોટીનના વિકૃતિકરણમાં તાપમાન અથવા $pH$ માં ફેરફાર જેવા ભૌતિક કે રાસાયણિક ફેરફારોને કારણે પ્રોટીનની $3D$ રચના જેવી કે $secondary$,$tertiary$ અને $quaternary$ રચનાઓ ખોરવાય છે.
જોકે,$primary$ રચના,જે પેપ્ટાઈડ બંધ દ્વારા જોડાયેલા એમિનો એસિડના ચોક્કસ ક્રમને દર્શાવે છે,તે અકબંધ રહે છે કારણ કે આ સહસંયોજક બંધો વિકૃતિકરણની પ્રક્રિયાથી પ્રભાવિત થતા નથી.

(B) જે દવાઓ રિસેપ્ટર સાઇટ સાથે જોડાય છે અને તેના કુદરતી કાર્યને અવરોધે છે તેને $Antagonists$ કહેવામાં આવે છે. જ્યારે સંદેશાને બ્લોક કરવાની જરૂર હોય ત્યારે આ ઉપયોગી છે.

(D) નર્ન્સ્ટ સમીકરણ: $E_{cell} = E^{0}_{cell} - \frac{0.06}{n} \log Q$
પ્રથમ,પ્રમાણિત કોષ પોટેન્શિયલની ગણતરી કરો: $E^{0}_{cell} = E^{0}_{cathode} - E^{0}_{anode} = 0.008 \ V - (-0.763 \ V) = 0.771 \ V$
આપેલ કિંમતોને નર્ન્સ્ટ સમીકરણમાં મૂકતા: $0.801 = 0.771 - \frac{0.06}{n} \log(10^{-2})$
$0.801 - 0.771 = -\frac{0.06}{n} \times (-2)$
$0.03 = \frac{0.12}{n}$
$n = \frac{0.12}{0.03} = 4$
આમ,પ્રક્રિયામાં સંકળાયેલા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $4$ છે.

(D) $n$ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે અર્ધ-આયુષ્ય સમય $t_{1/2} \propto \frac{1}{P_0^{n-1}}$ સંબંધ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $P_0$ એ પ્રારંભિક દબાણ છે.
આપેલ છે: $(t_{1/2})_1 = 240 \ s = 4 \ min$ જ્યારે $P_1 = 500 \ Torr$.
આપેલ છે: $(t_{1/2})_2 = 4 \ min$ જ્યારે $P_2 = 250 \ Torr$.
અહીં,પ્રારંભિક દબાણમાં ફેરફાર છતાં અર્ધ-આયુષ્ય સમય અચળ $(4 \ min)$ રહે છે,તેથી અર્ધ-આયુષ્ય સમય પ્રારંભિક દબાણથી સ્વતંત્ર છે.
$t_{1/2}$ એ $P_0$ થી સ્વતંત્ર રહે તે માટે,ઘાતાંક $(n-1)$ શૂન્ય હોવો જોઈએ.
તેથી,$n-1 = 0$,જેનો અર્થ છે કે $n = 1$.
આ પ્રક્રિયા $1^{st}$ ક્રમની છે.

(B) શોષાયેલા પ્રકાશની ઉર્જા તરંગલંબાઇના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે: $\Delta_0 \propto \frac{1}{\lambda}$.
સૌથી ટૂંકી તરંગલંબાઇ ધરાવતા પ્રકાશનું શોષણ કરવા માટે,સંકીર્ણ પાસે સૌથી વધુ ક્રિસ્ટલ ફિલ્ડ સ્પ્લિટિંગ એનર્જી $(\Delta_0)$ હોવી જોઈએ.
આપેલા લિગાન્ડ્સ $(Cl^- < H_2O < NH_3 < CN^-)$ માં,સાયનાઇડ આયન $(CN^-)$ એ સૌથી પ્રબળ લિગાન્ડ $(SFL)$ છે.
તેથી,$[Co(CN)_6]^{3-}$ પાસે સૌથી વધુ $\Delta_0$ છે અને તે સૌથી ટૂંકી તરંગલંબાઇ ધરાવતા પ્રકાશનું શોષણ કરે છે.
$[Co(CN)_6]^{3-}$ માં,$Co$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+3$ છે,જે $d^6$ ઇલેક્ટ્રોનિક રચના દર્શાવે છે.
$CN^-$ પ્રબળ લિગાન્ડ હોવાથી,તે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે,પરિણામે લો-સ્પિન $t_{2g}^6 e_g^0$ રચના પ્રાપ્ત થાય છે.
અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $(n)$ $0$ છે,તેથી સ્પિન-ઓન્લી ચુંબકીય મોમેન્ટ $\mu = \sqrt{n(n+2)} = 0 \ B.M.$

(B) $H^{+}$ નું $H_{2}$ માં રિડક્શન માટે પ્રમાણિત ઇલેક્ટ્રોડ પોટેન્શિયલ $E^{\circ} = 0.00 \ V$ છે.
જો ધાતુ આયનનો પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ $E^{\circ}(M^{n+}/M)$ ઋણ હોય,તો તે મંદ ખનિજ એસિડમાંથી $H_{2}$ મુક્ત કરી શકે છે.
આપેલા આયનોમાં,$Co^{3+}$ નો રિડક્શન પોટેન્શિયલ ઘણો ઊંચો ધન છે $(E^{\circ}(Co^{3+}/Co^{2+}) = +1.82 \ V)$,જેનો અર્થ છે કે તે પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે અને એસિડમાંથી $H_{2}$ મુક્ત કરી શકતું નથી; તેના બદલે,તેનું $Co^{2+}$ માં રિડક્શન થાય છે.
$Co^{3+}$ $(Z=27)$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^{6}$ છે.
$3d^{6}$ રચનામાં,અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $(n)$ $4$ છે.
સ્પિન-ઓન્લી ચુંબકીય મોમેન્ટ $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ B.M.$ તરીકે ગણવામાં આવે છે.
$\mu = \sqrt{4(4+2)} = \sqrt{24} \approx 4.899 \ B.M.$
નજીકનો પૂર્ણાંક $5$ છે.

(A) આ પ્રક્રિયા આંતર-આણ્વીય ક્લેસેન કન્ડેન્સેશન (ડિકમેન કન્ડેન્સેશન) છે.
$1$. ઇથોક્સાઇડ આયન $(EtO^-)$ કીટોન સમૂહમાંથી $\alpha$-હાઇડ્રોજન દૂર કરે છે,જે એનોલેટ બનાવે છે.
$2$. આ એનોલેટ એસ્ટર કાર્બોનિલ કાર્બન પર હુમલો કરે છે,જેના પરિણામે બાયસાઇક્લિક સંયોજન (નીપજ $A$) બને છે.
$3$. પરિણામી નીપજ $A$ એ હાઇડ્રોક્સિલ અને કીટોન સમૂહ ધરાવતું બાયસાઇક્લો[$4.3$.$0$]નોનેન વ્યુત્પન્ન છે.
$4$. નીપજની રચના તપાસતા,આપણને બે કાયરલ કેન્દ્રો મળે છે (જે રચનામાં ફૂદડી (*) દ્વારા દર્શાવેલ છે),જે બ્રિજહેડ કાર્બન છે જ્યાં રિંગનું જોડાણ થાય છે અને વિસ્થાપકો જોડાયેલા હોય છે.
તેથી,નીપજ $A$ માં કાયરલ કાર્બનની સંખ્યા $2$ છે.

(C) અર્ધ-આયુષ્ય પ્રારંભિક સાંદ્રતાથી સ્વતંત્ર હોવાથી,આ $1^{st}$ ક્રમની પ્રક્રિયા છે.
$k = \frac{0.693}{T_{1/2}} = \frac{0.693}{200} = 3.465 \times 10^{-3} \, s^{-1}$.
$80\%$ વિઘટન માટે,બાકી રહેલી સાંદ્રતા પ્રારંભિક સાંદ્રતાના $20\%$ છે $(A = 0.2 A_{0})$.
દર સમીકરણ $t = \frac{2.303}{k} \log \frac{A_{0}}{A}$ છે.
$t = \frac{2.303}{3.465 \times 10^{-3}} \log \frac{A_{0}}{0.2 A_{0}} = \frac{2.303}{3.465 \times 10^{-3}} \log 5$.
$\log 5 = 0.70$ અને $\frac{2.303}{k} = \frac{200}{0.693} \approx 288.66$ નો ઉપયોગ કરતા.
$t = 288.66 \times 0.70 \approx 466.67 \, s \approx 467 \, s$.

(A) કોલોઇડલ દ્રાવણનો રંગ વિખરાયેલા કણોના કદ અને આકાર પર આધાર રાખે છે.
જેમ ગોલ્ડ સોલના કણોનું કદ વધે છે,તેમ કણો દ્વારા વિખરાયેલા પ્રકાશની તરંગલંબાઇ બદલાય છે,જેના પરિણામે અવલોકન કરેલા રંગમાં ફેરફાર થાય છે (લાલથી જાંબલી,વાદળી અને અંતે સોનેરી).
તેથી,વિધાન $A$ સાચું છે.
કારણ $R$ યોગ્ય રીતે સમજાવે છે કે કોલોઇડલ દ્રાવણનો રંગ વિખરાયેલા કણો દ્વારા વિખરાયેલા પ્રકાશની તરંગલંબાઇ પર આધાર રાખે છે,જે કણોના કદનું સીધું પરિણામ છે.
આમ,$A$ અને $R$ બંને સાચા છે,અને $R$ એ $A$ ની સાચી સમજૂતી છે.

(B) ગેલિયમ $(Ga)$ એક એવી ધાતુ છે જેનું ગલનબિંદુ અસાધારણ રીતે નીચું $(29.76^\circ C)$ છે.
આવર્ત કોષ્ટકમાં,તે સમૂહ $13$ માં આવેલું છે અને તે અર્ધધાતુ જર્મેનિયમ $(Ge)$ ની બાજુમાં છે.

(A) ધાતુ $Al$ તેના ઓક્સાઇડ અયસ્ક,બોક્સાઇટ $(Al_{2}O_{3} \cdot 2H_{2}O)$ માંથી મેળવવામાં આવે છે.
આયર્ન સામાન્ય રીતે હેમેટાઇટ $(Fe_{2}O_{3})$ અથવા મેગ્નેટાઇટ $(Fe_{3}O_{4})$ માંથી મેળવવામાં આવે છે,પરંતુ તે આયર્ન પાઇરાઇટ્સ $(FeS_{2})$ તરીકે પણ જોવા મળે છે.
લેડ ગેલેના $(PbS)$ માંથી મેળવવામાં આવે છે.
ઝિંક ઝિંક બ્લેન્ડ $(ZnS)$ માંથી મેળવવામાં આવે છે.
તેથી,$Al$ સાચો જવાબ છે કારણ કે તે સલ્ફાઇડ અયસ્કમાંથી નિષ્કર્ષિત થતી નથી.

(A) $K_{3}[Cu(CN)_{4}]$ માં,$Cu$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+1$ છે.
$Cu^{+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^{10}$ છે.
બધી જ $d$-કક્ષકો સંપૂર્ણ ભરાયેલી હોવાથી,તેમાં કોઈ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન નથી.
તેથી,$K_{3}[Cu(CN)_{4}]$ ડાયમેગ્નેટિક છે.

(B) કાર્બોલિક એસિડ એ ફિનોલ $(C_6H_5OH)$ નું સામાન્ય નામ છે.
જ્યારે બેન્ઝીન ડાયઝોનિયમ ક્લોરાઈડ $(C_6H_5N_2^+Cl^-)$ ની પાણી સાથે પ્રક્રિયા (જળવિભાજન) કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે ફિનોલ,નાઈટ્રોજન વાયુ $(N_2)$ અને હાઈડ્રોક્લોરિક એસિડ $(HCl)$ આપે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$C_6H_5N_2^+Cl^- + H_2O \rightarrow C_6H_5OH + N_2 + HCl$

(A) $DiBAL-H$ (ડાયઆઇસોબ્યુટાઇલ એલ્યુમિનિયમ હાઇડ્રાઇડ) એ એક પસંદગીયુક્ત રિડક્શનકર્તા છે જે એસ્ટર $(-COOEt)$ અને નાઇટ્રાઇલ $(-CN)$ ને નીચા તાપમાને (સામાન્ય રીતે $-78 \ ^{\circ}C$) આલ્ડિહાઇડ $(-CHO)$ માં રિડ્યુસ કરે છે.
આપેલ પ્રક્રિયામાં,પ્રારંભિક પદાર્થમાં એસ્ટર ગ્રુપ $(-COOEt)$ અને આલ્ડિહાઇડ ગ્રુપ $(-CHO)$ બંને હાજર છે.
$DiBAL-H$ એસ્ટર ગ્રુપને આલ્ડિહાઇડ ગ્રુપમાં પસંદગીયુક્ત રીતે રિડ્યુસ કરશે જ્યારે અગાઉના આલ્ડિહાઇડ ગ્રુપને અસર કરશે નહીં.
તેથી,એસ્ટર ગ્રુપ $EtO-CO-CH_2-$ એ $OHC-CH_2-$ માં રૂપાંતરિત થાય છે.
અંતિમ નીપજ $OHC-CH_2-cyclopent-3-ene-CH_2CH_2CHO$ છે.

(B) શરૂઆતનું સંયોજન $p$-નાઈટ્રોએનિલીન છે. ધ્યેય $-NO_2$ સમૂહને $-OH$ માં અને $-NH_2$ સમૂહને $-I$ માં રૂપાંતરિત કરવાનો છે.
$1$. પ્રથમ,$p$-નાઈટ્રોએનિલીનને $HNO_2$ $(NaNO_2 + HCl, 0-5^{\circ}C)$ સાથે પ્રક્રિયા કરાવી $-NH_2$ સ્થાન પર ડાયઝોનિયમ ક્ષાર બનાવો.
$2$. ત્યારબાદ,ડાયઝોનિયમ સમૂહને $-I$ વડે બદલવા માટે $KI$ સાથે પ્રક્રિયા કરો.
$3$. આગળ,$Fe/H^{+}$ નો ઉપયોગ કરીને $-NO_2$ સમૂહનું $-NH_2$ માં રિડક્શન કરો.
$4$. નવા બનેલા $-NH_2$ સમૂહને ડાયઝોનિયમ ક્ષારમાં ફેરવવા માટે ફરીથી $HNO_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરો.
$5$. અંતે,ડાયઝોનિયમ સમૂહને $-OH$ સમૂહમાં ફેરવવા માટે $H_2O$ સાથે ગરમ કરો.
આ ક્રમ $HNO_2, KI, Fe/H^{+}, HNO_2, H_2O/\text{warm}$ છે.

(C) વલ્કેનાઈઝેશન એ કાચા રબરને $sulphur$ સાથે ગરમ કરવાની પ્રક્રિયા છે જેથી તેની ભૌતિક ગુણધર્મો,જેમ કે સ્થિતિસ્થાપકતા અને મજબૂતીમાં સુધારો થાય.
કુદરતી રબર એ $isoprene$ $(2-methyl-1,3-butadiene)$ નો પોલીમર છે.
તેથી,રબરનું વલ્કેનાઈઝેશન $isoprene$ (અથવા કુદરતી રબર) અને $sulphur$ ના મિશ્રણને ગરમ કરીને કરવામાં આવે છે.

(C) ગ્લાયકોજન એ ગ્લુકોઝનું એક પોલીસેકેરાઈડ છે જે પ્રાણીઓ,ફૂગ અને બેક્ટેરિયામાં ઉર્જા સંગ્રહના સ્વરૂપ તરીકે કાર્ય કરે છે. તેનું બંધારણ એમાયલોપેક્ટીન (સ્ટાર્ચનો એક ઘટક) જેવું જ છે પરંતુ તે વધુ શાખાયુક્ત હોવાથી,તેને સામાન્ય રીતે $ \text{animal starch} $ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(B) ઉત્કલનબિંદુમાં ઉન્નયન માટે: $\Delta T_{b} = K_{b} \times m_{1} = 3 \ K$ જ્યાં $m_{1} = 1 \ m$. તેથી,$K_{b} = 3 \ K \ kg \ mol^{-1}$.
ઠારબિંદુમાં અવનયન માટે: $\Delta T_{f} = K_{f} \times m_{2} = 6 \ K$ જ્યાં $m_{2} = 2 \ m$. તેથી,$K_{f} = 6 / 2 = 3 \ K \ kg \ mol^{-1}$.
ગુણોત્તર $K_{b} / K_{f} = 3 / 3 = 1 / 1$.
આને $1 : X$ સાથે સરખાવતા,આપણને $X = 1$ મળે છે.

(B) પ્રક્રિયાઓના તત્વયોગમિતિ (stoichiometry) મુજબ:
$2 Cu^{2+} \equiv I_{2} \equiv 2 S_{2}O_{3}^{2-}$.
તેથી,$Cu^{2+}$ ના $n_{\text{eq.}} = S_{2}O_{3}^{2-}$ ના $n_{\text{eq.}}$
$S_{2}O_{3}^{2-}$ ના $n_{\text{eq.}} = M \times V \times n_{\text{factor}} = 0.02 \times 20 \times 1 = 0.4 \, \text{mmol}$.
$Cu^{2+}$ માટે $n_{\text{eq.}} = 0.4 \, \text{mmol}$ અને $n_{\text{factor}} = 1$ હોવાથી,$Cu^{2+}$ ના $n_{\text{mol}} = 0.4 \, \text{mmol}$.
$[Cu^{2+}] = \frac{n_{\text{mol}}}{V_{\text{solution}}} = \frac{0.4 \, \text{mmol}}{10 \, mL} = 0.04 \, M = 4 \times 10^{-2} \, M$.
આમ,જવાબ $4$ છે.

(D) $MnF_{4}$,$MnF_{3}$ અને $MnF_{2}$ માં $Mn$ ના ઓક્સિડેશન આંક અનુક્રમે $+4$,$+3$ અને $+2$ છે.
તેમની ઇલેક્ટ્રોનીય રચનાઓ નીચે મુજબ છે:
$MnF_{4} (Mn^{4+}) = [Ar] 3d^{3}$
$MnF_{3} (Mn^{3+}) = [Ar] 3d^{4}$
$MnF_{2} (Mn^{2+}) = [Ar] 3d^{5}$
આમાં,$Mn^{3+}$ સૌથી પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે કારણ કે તે ઇલેક્ટ્રોન મેળવીને સ્થાયી $d^{5}$ રચના $(Mn^{2+})$ સરળતાથી પ્રાપ્ત કરી શકે છે.
$Mn^{3+}$ $(3d^{4})$ માટે,અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $(n)$ $4$ છે.
સ્પિન-ઓન્લી ચુંબકીય ચાકમાત્રા $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ B.M.$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
$\mu = \sqrt{4(4+2)} = \sqrt{24} \approx 4.89 \ B.M.$
તેથી નજીકનો પૂર્ણાંક $5$ છે.

(C) બ્રોડ સ્પેક્ટ્રમ એન્ટિબાયોટિક્સ એવી દવાઓ છે જે ગ્રામ-પોઝિટિવ અને ગ્રામ-નેગેટિવ બેક્ટેરિયાની વિશાળ શ્રેણી સામે અસરકારક છે.
$Ofloxacin$ એ જાણીતી બ્રોડ સ્પેક્ટ્રમ એન્ટિબાયોટિક છે.
$Penicillin \ G$ એ નેરો સ્પેક્ટ્રમ એન્ટિબાયોટિક છે.
$Terpineol$ એ એન્ટિસેપ્ટિક છે.
$Salvarsan$ એ સિફિલિસ માટે વપરાતી એન્ટિબેક્ટેરિયલ દવા છે,પરંતુ તે બ્રોડ સ્પેક્ટ્રમ એન્ટિબાયોટિક તરીકે વર્ગીકૃત નથી.
તેથી,માત્ર $1$ દવા $(Ofloxacin)$ બ્રોડ સ્પેક્ટ્રમ એન્ટિબાયોટિક છે.

(A) $2 SO_{2(g)} + O_{2(g)} \xrightarrow{V_{2}O_{5}} 2 SO_{3(g)}$: કોન્ટેક્ટ પ્રક્રિયામાં $V_{2}O_{5}$ ઉદ્દીપક તરીકે વપરાય છે.
$4 NH_{3(g)} + 5 O_{2(g)} \xrightarrow{Pt_{(s)}-Rh_{(s)}} 4 NO_{(g)} + 6 H_{2}O_{(g)}$: ઓસ્ટવાલ્ડ પ્રક્રિયામાં $Pt_{(s)}-Rh_{(s)}$ ઉદ્દીપક તરીકે વપરાય છે.
$N_{2(g)} + 3 H_{2(g)} \xrightarrow{Fe_{(s)}} 2 NH_{3(g)}$: હેબર પ્રક્રિયામાં $Fe_{(s)}$ ઉદ્દીપક તરીકે વપરાય છે.
$\text{Vegetable oil}(l) + H_{2(g)} \xrightarrow{Ni_{(s)}} \text{Vegetable ghee}(s)$: હાઇડ્રોજનેશનમાં $Ni_{(s)}$ ઉદ્દીપક તરીકે વપરાય છે.
તેથી,સાચી જોડ $A-I, B-II, C-III, D-IV$ છે.

(A) લિક્વેશનનો ઉપયોગ એવી ધાતુઓના શુદ્ધિકરણ માટે થાય છે જેનું ગલનબિંદુ તેમાં રહેલી અશુદ્ધિઓ કરતા ઓછું હોય છે.
આ પદ્ધતિમાં,અશુદ્ધ ધાતુને ભઠ્ઠીના ઢળતા ભાગ પર મૂકીને ગરમ કરવામાં આવે છે.
ધાતુ પીગળીને નીચે વહી જાય છે,જ્યારે પીગળી ન શકે તેવી અશુદ્ધિઓ પાછળ રહી જાય છે.

(B) પ્રતિક્રિયા નીપજોમાં તફાવત દ્રાવકની ધ્રુવીયતાને કારણે જોવા મળે છે:
$(i)$ પાણી જેવા ધ્રુવીય દ્રાવકમાં,ફિનોલ આયનીકરણ પામીને ફિનોક્સાઇડ આયન $(C_6H_5O^-)$ બનાવે છે,જે ફિનોલ કરતા ઇલેક્ટ્રોફિલિક એરોમેટિક વિસ્થાપન પ્રત્યે વધુ સક્રિય હોય છે,જે પોલીબ્રોમિનેશન ($2$,$4$,$6$-ટ્રાયબ્રોમોફિનોલ) તરફ દોરી જાય છે.
$(ii)$ ક્લોરોફોર્મ $(CHCl_3)$ જેવા અધ્રુવીય દ્રાવકમાં,ફિનોલનું નોંધપાત્ર આયનીકરણ થતું નથી,અને પ્રતિક્રિયા મોનોબ્રોમિનેટેડ નીપજો (o-બ્રોમોફિનોલ અને p-બ્રોમોફિનોલ) બનાવવા માટે આગળ વધે છે.

(D) શરૂઆતનો પદાર્થ $4$-ઓક્સોસાયક્લોહેક્ઝેન કાર્બાલ્ડિહાઈડ છે.
પગલું $1$: ટોલેન્સ પ્રક્રિયક $[Ag(NH_3)_2]^+ OH^-$ સાથેની પ્રક્રિયા આલ્ડિહાઈડ સમૂહનું કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહમાં ઓક્સિડેશન કરે છે,જ્યારે કીટોન સમૂહ પર કોઈ અસર થતી નથી. તેથી,$A$ એ $4$-ઓક્સોસાયક્લોહેક્ઝેન કાર્બોક્સિલિક એસિડ છે.
પગલું $2$: $NaBH_4$ સાથેની પ્રક્રિયા કીટોન સમૂહનું દ્વિતીયક આલ્કોહોલમાં રિડક્શન કરે છે પરંતુ કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહનું રિડક્શન કરતું નથી. તેથી,$B$ એ $4$-હાઈડ્રોક્સીસાયક્લોહેક્ઝેન કાર્બોક્સિલિક એસિડ છે.