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

(C) $H_{2}SO_{4}$ की प्रारंभिक मात्रा = $0.02 \, mmol$ है।
विलयन का $50 \%$ भाग लिया जाता है,इसलिए इस भाग में $H_{2}SO_{4}$ की मात्रा $0.5 \times 0.02 \, mmol = 0.01 \, mmol$ होगी।
विलयन $(A)$ में $0.01 \, mmol$ $H_{2}SO_{4}$ मिलाने के बाद,कुल मात्रा $0.01 \, mmol + 0.01 \, mmol = 0.02 \, mmol$ हो जाती है।
$0.02 \, mmol$ को $x \times 10^{-3} \, mmol$ के रूप में व्यक्त करने के लिए,हम $0.02 = 20 \times 10^{-3}$ लिखते हैं।
अतः,मान $20$ है।

(D) वियोजन अभिक्रिया: $N_2O_4(g) \rightleftharpoons 2NO_2(g)$
$t=0$ पर,$N_2O_4$ के मोल $= 1$ और $NO_2 = 0$.
साम्यावस्था पर,$50\%$ वियोजन के लिए: $N_2O_4 = 1 - 0.5 = 0.5\,mol$ और $NO_2 = 2 \times 0.5 = 1.0\,mol$.
साम्यावस्था पर कुल मोल $= 0.5 + 1.0 = 1.5\,mol$.
आंशिक दाब: $P_{N_2O_4} = \frac{0.5}{1.5} \times 1\,atm = \frac{1}{3}\,atm$ और $P_{NO_2} = \frac{1.0}{1.5} \times 1\,atm = \frac{2}{3}\,atm$.
$K_p = \frac{(P_{NO_2})^2}{P_{N_2O_4}} = \frac{(2/3)^2}{1/3} = \frac{4}{3} \approx 1.333$.
सूत्र $\Delta G^{\circ} = -RT \ln K_p$ का उपयोग करने पर:
$\Delta G^{\circ} = -8.31 \times 300 \times \ln(1.333)$.
$\ln(1.333) = 2.303 \times \log(1.333) \approx 0.2875$.
$\Delta G^{\circ} = -8.31 \times 300 \times 0.2875 \approx -716.7\,J\,mol^{-1}$.
निकटतम पूर्णांक में,$x = 717$ (नोट: दिए गए विकल्पों के अनुसार $710$ उत्तर है)।

(A) रासायनिक अभिक्रिया है: $C_{5}H_{10} + Br_{2} \rightarrow C_{5}H_{10}Br_{2}$
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार,$1 \ mol$ pent$-1-$ene,$1 \ mol$ $Br_{2}$ के साथ अभिक्रिया करता है।
pent$-1-$ene $(C_{5}H_{10})$ का मोलर द्रव्यमान $= 5 \times 12 + 10 \times 1 = 70 \ g/mol$.
$Br_{2}$ का मोलर द्रव्यमान $= 2 \times 80 = 160 \ g/mol$.
pent$-1-$ene के मोल $= \frac{5.0 \ g}{70 \ g/mol} = \frac{1}{14} \ mol$.
चूंकि मोलर अनुपात $1:1$ है,इसलिए आवश्यक $Br_{2}$ के मोल $= \frac{1}{14} \ mol$.
आवश्यक $Br_{2}$ का द्रव्यमान $= \text{मोल} \times \text{मोलर द्रव्यमान} = \frac{1}{14} \times 160 \ g = 11.4285 \ g$.
$10^{-2} \ g$ के रूप में व्यक्त करने पर: $11.4285 \times 100 \times 10^{-2} \ g = 1142.85 \times 10^{-2} \ g$.
निकटतम पूर्णांक में लेने पर,हमें $1143 \times 10^{-2} \ g$ प्राप्त होता है।

(A) $4d$ कक्षक के लिए,मुख्य क्वांटम संख्या $n = 4$ और दिगंशीय क्वांटम संख्या $l = 2$ है।
रेडियल नोड्स की संख्या की गणना सूत्र: $\text{Radial nodes} = n - l - 1$ द्वारा की जाती है।
मान रखने पर: $\text{Radial nodes} = 4 - 2 - 1 = 1$.
कोणीय नोड्स की संख्या दिगंशीय क्वांटम संख्या $l$ के बराबर होती है।
अतः,$\text{Angular nodes} = l = 2$.
इस प्रकार,रेडियल और कोणीय नोड्स की संख्या क्रमशः $1$ और $2$ है।

(D) $Sc$,$Pb$,और $Bi$ धातुएं हैं,और $Te$ एक उपधातु है।

(A) जल में अस्थायी कठोरता मैग्नीशियम और कैल्शियम हाइड्रोजन कार्बोनेट की उपस्थिति के कारण होती है।
जब जल को उबाला जाता है,तो मैग्नीशियम हाइड्रोजन कार्बोनेट अघुलनशील मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड में परिवर्तित हो जाता है:
$Mg(HCO_3)_2 \xrightarrow{\text{Boil}} Mg(OH)_2 \downarrow + 2CO_2 \uparrow$
कैल्शियम हाइड्रोजन कार्बोनेट अघुलनशील कैल्शियम कार्बोनेट में परिवर्तित हो जाता है:
$Ca(HCO_3)_2 \xrightarrow{\text{Boil}} CaCO_3 \downarrow + H_2O + CO_2 \uparrow$
इस प्रकार,उन्हें $CaCO_3$ और $Mg(OH)_2$ में परिवर्तित करके अस्थायी कठोरता को दूर किया जाता है।

(D) ज्वाला परीक्षण का उपयोग तत्वों को ज्वाला में उनके द्वारा दिए गए विशिष्ट रंग के आधार पर पहचानने के लिए किया जाता है।
$Li$ (लिथियम) गहरा लाल रंग देता है।
$Na$ (सोडियम) सुनहरा पीला रंग देता है।
$Rb$ (रुबिडियम) लाल-बैंगनी रंग देता है।
$Be$ (बेरिलियम) और $Mg$ (मैग्नीशियम) ज्वाला को कोई विशिष्ट रंग नहीं देते हैं क्योंकि उनकी आयनन ऊर्जा बहुत अधिक होती है,और ज्वाला की ऊर्जा उनके इलेक्ट्रॉनों को उच्च ऊर्जा स्तरों में उत्तेजित करने के लिए पर्याप्त नहीं होती है।
इसलिए,$Be$ की पुष्टि ज्वाला परीक्षण द्वारा नहीं की जा सकती है।

(A) असमानुपातन अभिक्रिया रेडॉक्स अभिक्रिया का एक प्रकार है जिसमें एक ही तत्व का एक साथ ऑक्सीकरण और अपचयन होता है।
अभिक्रिया $3 MnO_{4}^{2-} + 4 H^{+} \rightarrow 2 MnO_{4}^{-} + MnO_{2} + 2 H_{2}O$ में:
$1$. $MnO_{4}^{2-}$ में $Mn$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+6$ है।
$2$. $MnO_{4}^{-}$ में $Mn$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+7$ है (ऑक्सीकरण)।
$3$. $MnO_{2}$ में $Mn$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+4$ है (अपचयन)।
चूंकि एक ही तत्व $(Mn)$ का ऑक्सीकरण और अपचयन दोनों हो रहा है,इसलिए यह एक असमानुपातन अभिक्रिया है।

(C) $BOD$ (बायोकेमिकल ऑक्सीजन डिमांड) मान जल के नमूने में मौजूद कार्बनिक पदार्थों को विघटित करने के लिए बैक्टीरिया द्वारा आवश्यक घुलित ऑक्सीजन की मात्रा का एक माप है।
स्वच्छ जल का $BOD$ मान आमतौर पर $5 \, ppm$ से कम होता है।
अत्यधिक प्रदूषित जल,जिसमें कार्बनिक कचरा अधिक होता है,का $BOD$ मान आमतौर पर $17 \, ppm$ से अधिक होता है।
दिए गए मानों की तुलना करने पर:
$A = 3 \, ppm$ (स्वच्छ)
$B = 18 \, ppm$ (अत्यधिक प्रदूषित)
$C = 21 \, ppm$ (अत्यधिक प्रदूषित)
$D = 4 \, ppm$ (स्वच्छ)
अतः,नमूने $B$ और $C$ अत्यधिक प्रदूषित हैं।

(A) यह अभिक्रिया $3,3$-डाइमिथाइलब्यूट-$1$-ईन का ऑक्सीमर्क्यूरेशन-डिमर्क्यूरेशन है।
इस अभिक्रिया में मार्कोवनिकोव के नियम का पालन करते हुए द्वि-आबंध पर $H_2O$ का योग होता है।
इस अभिक्रिया की एक महत्वपूर्ण विशेषता यह है कि यह कार्बधनायन पुनर्विन्यास (rearrangement) के बिना होती है।
इसलिए,$-OH$ समूह अधिक प्रतिस्थापित कार्बन $(C-2)$ से जुड़ता है और $-H$ परमाणु कम प्रतिस्थापित कार्बन $(C-1)$ से जुड़ता है,जिसके परिणामस्वरूप मुख्य उत्पाद के रूप में $3,3$-डाइमिथाइलब्यूटेन-$2$-ऑल प्राप्त होता है।

(A) दहन अभिक्रिया: $CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$
$CH_4$ के मोल = $\frac{100 \, g}{16 \, g/mol} = 6.25 \, mol$
$O_2$ के मोल = $\frac{208 \, g}{32 \, g/mol} = 6.5 \, mol$
सीमांत अभिकर्मक ज्ञात करने के लिए,मोल और रससमीकरणमितीय गुणांक का अनुपात निकालें:
$CH_4$ के लिए: $\frac{6.25}{1} = 6.25$
$O_2$ के लिए: $\frac{6.5}{2} = 3.25$
चूंकि $O_2$ का अनुपात छोटा है,इसलिए $O_2$ सीमांत अभिकर्मक है।
रससमीकरणमिति के अनुसार,$2 \, mol$ $O_2$ से $1 \, mol$ $CO_2$ प्राप्त होता है।
अतः,$6.5 \, mol$ $O_2$ से $\frac{6.5}{2} = 3.25 \, mol$ $CO_2$ प्राप्त होगा।
$CO_2$ का द्रव्यमान = $3.25 \, mol \times 44 \, g/mol = 143 \, g$.

(A) केंद्रीय परमाणु पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या निर्धारित करने के लिए:
$1$. $SF_{4}$: सल्फर $(S)$ के पास $6$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। यह $F$ परमाणुओं के साथ $4$ बंध बनाता है,जिससे $S$ पर $1$ एकाकी युग्म शेष रहता है।
$2$. $XeF_{4}$: ज़ेनॉन $(Xe)$ के पास $8$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। यह $F$ परमाणुओं के साथ $4$ बंध बनाता है,जिससे $Xe$ पर $2$ एकाकी युग्म शेष रहते हैं।
$3$. $CF_{4}$: कार्बन $(C)$ के पास $4$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। यह $F$ परमाणुओं के साथ $4$ बंध बनाता है,जिससे $C$ पर $0$ एकाकी युग्म शेष रहता है।
$4$. $H_{2}O$: ऑक्सीजन $(O)$ के पास $6$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। यह $H$ परमाणुओं के साथ $2$ बंध बनाता है,जिससे $O$ पर $2$ एकाकी युग्म शेष रहते हैं।
अतः,$XeF_{4}$ और $H_{2}O$ के केंद्रीय परमाणु पर $2$ एकाकी युग्म हैं।
ऐसी प्रजातियों की कुल संख्या $2$ है।

(A) वाष्पीकरण की प्रक्रिया इस प्रकार है: $H_2O_{(l)} \rightarrow H_2O_{(g)}$.
पानी के मोलों की संख्या $n = \frac{36 \ g}{18 \ g \ mol^{-1}} = 2 \ mol$ है।
एन्थैल्पी परिवर्तन और आंतरिक ऊर्जा परिवर्तन के बीच संबंध: $\Delta U = \Delta H - \Delta n_g RT$ है।
$1 \ mol$ पानी के वाष्पीकरण के लिए,$\Delta n_g = 1$ है।
$\Delta U = \Delta_{vap} H^{\ominus} - RT = 41.1 \ kJ \ mol^{-1} - (8.31 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1} \times 373 \ K) / 1000$ है।
$\Delta U = 41.1 - 3.09963 \approx 38.0 \ kJ \ mol^{-1}$ है।
अतः,वाष्पीकरण के लिए आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन $38 \ kJ \ mol^{-1}$ है।

(D) अपघटन अभिक्रिया है: $HI(g) \rightleftharpoons \frac{1}{2} H_2(g) + \frac{1}{2} I_2(g)$
साम्यावस्था पर,यदि $40\%$ $HI$ अपघटित होता है,तो वियोजन की मात्रा $\alpha = 0.4$ है।
प्रारंभिक मोल: $HI = 1, H_2 = 0, I_2 = 0$
साम्यावस्था पर मोल: $HI = 1 - 0.4 = 0.6, H_2 = 0.2, I_2 = 0.2$
साम्यावस्था पर कुल मोल $= 0.6 + 0.2 + 0.2 = 1.0$
आंशिक दाब: $P_{HI} = 0.6 \ P_{total}, P_{H_2} = 0.2 \ P_{total}, P_{I_2} = 0.2 \ P_{total}$
चूंकि $P_{total} = 1 \ atm$,$K_p = \frac{(P_{H_2})^{1/2} (P_{I_2})^{1/2}}{P_{HI}} = \frac{(0.2)^{1/2} (0.2)^{1/2}}{0.6} = \frac{0.2}{0.6} = \frac{1}{3}$
संबंध $\Delta G^{\ominus} = -RT \ln K_p$ का उपयोग करते हुए:
$\Delta G^{\ominus} = -8.31 \times 300 \times \ln(1/3)$
$\Delta G^{\ominus} = -8.31 \times 300 \times (-2.303 \times \log 3)$
$\Delta G^{\ominus} = 8.31 \times 300 \times 2.3 \times 0.477 \approx 2735 \ J \ mol^{-1}$

(B) मीथेन के दहन के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार,$1 \ mol$ $CH_4$ से $2 \ mol$ $H_2O$ उत्पन्न होता है।
जल का दिया गया द्रव्यमान = $81 \ g$।
$H_2O$ का मोलर द्रव्यमान = $18 \ g/mol$।
उत्पन्न $H_2O$ के मोल = $\frac{81 \ g}{18 \ g/mol} = 4.5 \ mol$।
चूंकि $2 \ mol$ $H_2O$ के लिए $1 \ mol$ $CH_4$ की आवश्यकता होती है,इसलिए आवश्यक $CH_4$ के मोल = $\frac{4.5}{2} = 2.25 \ mol$।
$2.25 \ mol$ को $10^{-2} \ mol$ के रूप में व्यक्त करने पर:
$2.25 = 225 \times 10^{-2} \ mol$।
अतः,निकटतम पूर्णांक $225$ है।

(D) तरल का द्रव्यमान $= 135.0 - 40.0 = 95.0 \ g$
पात्र का आयतन $= \frac{\text{तरल का द्रव्यमान}}{\text{तरल का घनत्व}} = \frac{95.0 \ g}{0.95 \ g \ mL^{-1}} = 100 \ mL = 0.1 \ L$
आदर्श गैस का द्रव्यमान $= 40.5 - 40.0 = 0.5 \ g$
आदर्श गैस समीकरण $PV = nRT$ का उपयोग करते हुए,जहाँ $n = \frac{w}{M}$:
$PV = \frac{w}{M} RT$
$0.82 \ atm \times 0.1 \ L = \frac{0.5 \ g}{M} \times 0.082 \ L \ atm \ K^{-1} \ mol^{-1} \times 250 \ K$
$0.082 = \frac{0.5 \times 0.082 \times 250}{M}$
$M = \frac{0.5 \times 0.082 \times 250}{0.082} = 0.5 \times 250 = 125 \ g \ mol^{-1}$

(B) बोहर कक्षा की त्रिज्या का सूत्र $r_{n} = a_{0} \times \frac{n^{2}}{Z}$ है,जहाँ $n$ मुख्य क्वांटम संख्या है और $Z$ परमाणु क्रमांक है।
हाइड्रोजन परमाणु के लिए $Z = 1$ है,इसलिए $r_{n} \propto n^{2}$ होता है।
$3^{\text{rd}}$ कक्षा के लिए,$r_{3} \propto 3^{2} = 9$.
$4^{\text{th}}$ कक्षा के लिए,$r_{4} \propto 4^{2} = 16$.
अनुपात लेने पर,$\frac{r_{4}}{r_{3}} = \frac{16}{9}$.
अतः,$r_{4} = \frac{16}{9} r_{3}$.

(A) आण्विक कक्षक सिद्धांत $(MOT)$ के अनुसार,आबंध कोटि (Bond Order) की गणना इस प्रकार की जाती है: $\text{Bond Order} = \frac{1}{2} (N_b - N_a)$,जहाँ $N_b$ आबंधी आण्विक कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों की संख्या है और $N_a$ प्रति-आबंधी आण्विक कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।

स्पीशीज	आबंध कोटि
$O_{2}^{2-}$	$1.0$
$O_{2}^{-}$	$1.5$
$O_{2}$	$2.0$
$O_{2}^{+}$	$2.5$

आबंध कोटि का बढ़ता क्रम: $O_{2}^{2-} < O_{2}^{-} < O_{2} < O_{2}^{+}$ है।

(C) यह अभिक्रिया हाइड्रोजन पेरोक्साइड $(H_{2}O_{2})$ के औद्योगिक निर्माण को दर्शाती है।
अतः,उत्पाद $A$ हाइड्रोजन पेरोक्साइड $(H_{2}O_{2})$ है।
$110 \ K$ पर ठोस अवस्था में,$H_{2}O_{2}$ का द्वितल कोण $90.2^{\circ}$ होता है,जबकि गैसीय अवस्था में यह $111.5^{\circ}$ होता है।

(D) क्षारीय मृदा धातुओं के गलनांक उनकी क्रिस्टल संरचनाओं में अंतर के कारण कोई नियमित प्रवृत्ति नहीं दिखाते हैं।
गलनांक इस प्रकार हैं:
$Be: 1560 \ K$
$Mg: 924 \ K$
$Ca: 1124 \ K$
$Sr: 1062 \ K$
इन मानों की तुलना करने पर,सही क्रम $Be > Ca > Sr > Mg$ है।

(B) ध्रुवीय समतापमंडलीय बादल एक ऐसी सतह प्रदान करते हैं जिस पर $ClONO_2$ का जल-अपघटन होकर $HOCl$ (हाइपोक्लोरस अम्ल) बनता है।
$ClONO_{2(g)} + H_2O_{(g)} \rightarrow HOCl_{(g)} + HNO_{3(g)}$

(A) लासेन परीक्षण में,यदि कार्बनिक यौगिक में नाइट्रोजन और सल्फर दोनों होते हैं,तो वे पिघले हुए सोडियम के साथ अभिक्रिया करके सोडियम थायोसाइनेट $(NaSCN)$ बनाते हैं।
रासायनिक अभिक्रिया: $Na + C + N + S \rightarrow NaSCN$.
हालाँकि,यदि अतिरिक्त सोडियम का उपयोग किया जाता है,तो सोडियम थायोसाइनेट विघटित होकर सोडियम साइनाइड $(NaCN)$ और सोडियम सल्फाइड $(Na_{2}S)$ देता है।
रासायनिक अभिक्रिया: $NaSCN + 2Na \rightarrow NaCN + Na_{2}S$.
अतः,कथन $I$ और कथन $II$ दोनों सही हैं।

(C) यह अभिक्रिया प्रकाश रासायनिक स्थितियों $(hv)$ के तहत बेंज़ोयल पेरोक्साइड के समविभाजन (homolytic cleavage) को दर्शाती है।
$1$. बेंज़ोयल पेरोक्साइड में $O-O$ बंध का समविभाजन होकर दो बेंज़ोयलॉक्सी रेडिकल बनते हैं:
$(C_6H_5COO)_2 \xrightarrow{hv} 2C_6H_5COO^\bullet$
$2$. बेंज़ोयलॉक्सी रेडिकल $(C_6H_5COO^\bullet)$ अस्थिर होता है और डिकार्बोक्सिलेशन के माध्यम से फेनिल रेडिकल $(C_6H_5^\bullet)$ और कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$ बनाता है:
$C_6H_5COO^\bullet \rightarrow C_6H_5^\bullet + CO_2$
$3$. दी गई अभिक्रिया के साथ तुलना करने पर,मध्यवर्ती '$X$' बेंज़ोयलॉक्सी रेडिकल,$C_6H_5COO^\bullet$ है।

(C) इनोल कंटेंट तब काफी बढ़ जाता है जब इनोल रूप एरोमैटिक होता है।
साइक्लोहेक्सेन$-1,3,5-$ट्रायोन (फ्लोरोग्लुसीनॉल) टॉटोमेराइज़ होकर बेंजीन$-1,3,5-$ट्रायोल बना सकता है।
इनोल रूप,बेंजीन$-1,3,5-$ट्रायोल,एरोमैटिक है,जो रेजोनेंस ऊर्जा के कारण अतिरिक्त स्थिरता प्रदान करता है।
इसलिए,दिए गए विकल्पों में से साइक्लोहेक्सेन$-1,3,5-$ट्रायोन का इनोल कंटेंट सबसे अधिक है।

(C) एनामाइन की स्थिरता त्रिविम बाधा (steric hindrance) और इलेक्ट्रॉनिक प्रभावों द्वारा निर्धारित होती है।
दी गई संरचनाओं में,वलय से जुड़ा बड़ा $-COOH$ समूह महत्वपूर्ण त्रिविम बाधा पैदा करता है।
सबसे स्थिर एनामाइन वह है जिसमें बड़े समूह एक-दूसरे से दूर स्थित होते हैं ताकि प्रतिकर्षण को कम किया जा सके।
संरचना $C$ वह विन्यास दर्शाती है जहाँ $-COOH$ समूह और एनामाइन प्रतिस्थापी के बीच त्रिविम अन्योन्यक्रिया न्यूनतम होती है,जो इसे सबसे स्थिर आइसोमर बनाती है।

(D) बम कैलोरीमीटर द्वारा मापी गई ऊष्मा आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन है,$\Delta U = -726 \ kJ \ mol^{-1}$।
अभिक्रिया: $CH_3OH_{(l)} + \frac{3}{2} O_{2(g)} \rightarrow CO_{2(g)} + 2H_2O_{(l)}$।
गैसीय मोलों की संख्या में परिवर्तन $\Delta n_g = 1 - \frac{3}{2} = -0.5 \ mol$ है।
एन्थैल्पी परिवर्तन और आंतरिक ऊर्जा परिवर्तन के बीच संबंध $\Delta H = \Delta U + \Delta n_g RT$ है।
यहाँ $T = 300 \ K$ और $R = 8.3 \times 10^{-3} \ kJ \ K^{-1} \ mol^{-1}$ है।
$\Delta H = -726 + (-0.5) \times (8.3 \times 10^{-3}) \times 300 = -727.245 \ kJ \ mol^{-1}$।
निकटतम पूर्णांक में,$x = 727$।

(C) $CH_3COOH$ के प्रारंभिक मोल = $0.1 \, M \times 50 \, mL = 5 \, mmol$.
मिलाए गए $NaOH$ के मोल = $0.1 \, M \times 25 \, mL = 2.5 \, mmol$.
अभिक्रिया है: $CH_3COOH + NaOH \longrightarrow CH_3COONa + H_2O$.
अभिक्रिया के बाद,$2.5 \, mmol \, CH_3COOH$ शेष रहता है और $2.5 \, mmol \, CH_3COONa$ बनता है।
अतः एक बफर विलयन बनता है।
हेंडरसन-हैसेलबैक समीकरण का उपयोग करते हुए: $pH = pK_a + \log \left(\frac{[CH_3COO^-]}{[CH_3COOH]}\right)$.
चूंकि आयतन दोनों के लिए समान है,सांद्रता का अनुपात मोल के अनुपात के बराबर होता है: $pH = 4.76 + \log \left(\frac{2.5}{2.5}\right) = 4.76 + \log(1) = 4.76$.
इस प्रकार,$pH = 476 \times 10^{-2}$.

(A) $CO_2$ में कार्बन का द्रव्यमान इस प्रकार परिकलित किया जाता है: $\text{C का द्रव्यमान} = \frac{12}{44} \times CO_2 \text{ का द्रव्यमान}$।
दिए गए मानों को प्रतिस्थापित करने पर: $\text{C का द्रव्यमान} = \frac{12}{44} \times 0.20 \, g = 0.05454 \, g$।
कार्बनिक यौगिक में कार्बन का प्रतिशत है: $\% \, C = \frac{\text{C का द्रव्यमान}}{\text{यौगिक का द्रव्यमान}} \times 100$।
$\% \, C = \frac{0.05454}{0.30} \times 100 = 18.18 \, \%$।
निकटतम पूर्णांक में बदलने पर,हमें $18 \, \%$ प्राप्त होता है।

(B) आदर्श गैस के लिए,आदर्श गैस समीकरण $pV = nRT$ है।
चूंकि $n = \frac{m}{M}$,जहां $m$ द्रव्यमान है और $M$ मोलर द्रव्यमान है,हमारे पास $pV = \frac{m}{M} RT$ है।
इसे पुनर्व्यवस्थित करने पर $p = \left( \frac{RT}{M} \right) \left( \frac{m}{V} \right)$ प्राप्त होता है।
चूंकि घनत्व $d = \frac{m}{V}$ है,समीकरण $p = \left( \frac{RT}{M} \right) d$ हो जाता है।
यह एक सीधी रेखा $y = mx$ के रूप में है,जहां ढाल (slope) $\frac{RT}{M}$ है।
चूंकि ढाल तापमान $(T)$ के सीधे आनुपातिक है,उच्च तापमान के परिणामस्वरूप अधिक ढाल होगी।
$T_3 > T_2 > T_1$ दिया गया है,इसलिए ढाल का क्रम $T_3 > T_2 > T_1$ होगा।
अतः,$T_3$ के लिए सबसे अधिक ढाल और $T_1$ के लिए सबसे कम ढाल वाला आलेख सही है।

(C) $PCl_5$ में,फास्फोरस परमाणु $sp^3d$ संकरण से गुजरता है जिसके परिणामस्वरूप त्रिकोणीय द्विपिरामिडीय ज्यामिति प्राप्त होती है।
$P-Cl$ बंध दो प्रकार के होते हैं: तीन भूमध्यरेखीय बंध और दो अक्षीय बंध।
भूमध्यरेखीय बंध युग्मों से अधिक प्रतिकर्षण के कारण अक्षीय बंध भूमध्यरेखीय बंधों की तुलना में लंबे और कमजोर होते हैं।
इसलिए,यह कथन कि अक्षीय बंध भूमध्यरेखीय बंधों से अधिक मजबूत होते हैं,गलत है।

(C) हाइड्रोजन बंध की शक्ति हाइड्रोजन से जुड़े परमाणु की विद्युत ऋणात्मकता और बनने वाले हाइड्रोजन बंधों की संख्या पर निर्भर करती है।
$CH_4$ एक अध्रुवीय अणु है और हाइड्रोजन बंध नहीं बनाता है।
$HCN$ में नाइट्रोजन की विद्युत ऋणात्मकता के कारण कमजोर हाइड्रोजन बंध होता है।
$NH_3$ में नाइट्रोजन परमाणु पर उच्च इलेक्ट्रॉन घनत्व और एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म की उपलब्धता के कारण $HCN$ की तुलना में मजबूत हाइड्रोजन बंध बनते हैं।
अतः,बढ़ती हुई शक्ति का सही क्रम $CH_4 < HCN < NH_3$ है।

(A) दिए गए आयन $N^{3-}$,$O^{2-}$,$F^{-}$,$Na^{+}$,और $Mg^{2+}$ समइलेक्ट्रॉनिक (isoelectronic) प्रजातियाँ हैं,क्योंकि प्रत्येक में $10$ इलेक्ट्रॉन हैं।
समइलेक्ट्रॉनिक प्रजातियों के लिए,जैसे-जैसे परमाणु क्रमांक (नाभिकीय आवेश) घटता है,आयनिक त्रिज्या बढ़ती है।
परमाणु क्रमांक इस प्रकार हैं: $N(7)$,$O(8)$,$F(9)$,$Na(11)$,$Mg(12)$।
चूंकि नाभिकीय आवेश का क्रम $N < O < F < Na < Mg$ है,इसलिए आयनिक त्रिज्या का क्रम $N^{3-} > O^{2-} > F^{-} > Na^{+} > Mg^{2+}$ होगा।
अतः,आयनिक त्रिज्या के बढ़ने का सही क्रम $Mg^{2+} < Na^{+} < F^{-} < O^{2-} < N^{3-}$ है।

(A) ध्रुवीय समतापमंडलीय बादलों की सतह पर होने वाली अभिक्रियाएं इस प्रकार हैं:
$1$. क्लोरीन नाइट्रेट का जल-अपघटन: $ClONO_2 + H_2O \rightarrow HOCl (A) + HNO_3 (B)$
$2$. क्लोरीन नाइट्रेट की $HCl$ के साथ अभिक्रिया: $ClONO_2 + HCl \rightarrow HNO_3 (B) + Cl_2 (C)$
इन अभिक्रियाओं की तुलना दिए गए विकल्पों से करने पर,$A = HOCl$,$B = HNO_3$,और $C = Cl_2$ प्राप्त होता है। अतः,सही विकल्प $A$ है।

(A) साइक्लोप्रोपेनाइल धनायन दिए गए विकल्पों में सबसे अधिक स्थिर है क्योंकि यह हकल के नियम ($4n+2$ $\pi$ इलेक्ट्रॉन,जहाँ $n=0$,जो $2$ $\pi$ इलेक्ट्रॉन देता है) के अनुसार एरोमैटिक है। इसमें $2$ $\pi$ इलेक्ट्रॉनों के साथ एक समतलीय,चक्रीय और पूर्ण संयुग्मित प्रणाली होती है,जो इसे अतिरिक्त स्थिरता प्रदान करती है।

(C) चरण $1$: टर्मिनल एल्काइन $n-Bu-C \equiv CH$,$n-BuLi$ के साथ अभिक्रिया करके एसिटिलाइड आयन $n-Bu-C \equiv C^- Li^+$ बनाता है।
चरण $2$: एसिटिलाइड आयन $n-C_5H_{11}Cl$ के साथ $S_N2$ अभिक्रिया करके आंतरिक एल्काइन $n-Bu-C \equiv C-C_5H_{11}$ बनाता है।
चरण $3$: $Lindlar$ उत्प्रेरक और $H_2$ का उपयोग करके आंतरिक एल्काइन का हाइड्रोजनीकरण करने पर $cis$-एल्कीन प्राप्त होता है।
अतः,मुख्य उत्पाद $cis$-आइसोमर है जहाँ $n-Bu$ और $C_5H_{11}$ समूह द्वि-आबंध के एक ही तरफ होते हैं,जो विकल्प $C$ के अनुरूप है।

(C) $116 \ g$ पदार्थ में प्रत्येक तत्व के मोल की गणना:
$H$ के मोल $= \frac{7.5}{1} = 7.5 \ mol$
$O$ के मोल $= \frac{60}{16} = 3.75 \ mol$
$C$ के मोल $= \frac{48.5}{12} \approx 4.04 \ mol$
सबसे छोटी संख्या $(3.75)$ से विभाजित करने पर:
$H: \frac{7.5}{3.75} = 2$
$O: \frac{3.75}{3.75} = 1$
$C: \frac{4.04}{3.75} \approx 1$
मूलानुपाती सूत्र $CH_2O$ है।
दिए गए विकल्पों की जाँच करने पर:
$(A)$ $CH_3COOH$ यानी $C_2H_4O_2$,जो $CH_2O$ में सरल हो जाता है।
$(B)$ $HCHO$ यानी $CH_2O$,जो $CH_2O$ में सरल हो जाता है।
अतः,$2$ सूत्र ($A$ और $B$) सहमत हैं।

(C) क्वांटम संख्याओं के एक मान्य सेट के लिए,निम्नलिखित नियमों का पालन होना चाहिए:
$1$. $n$ एक धनात्मक पूर्णांक है $(n = 1, 2, 3, ...)$.
$2$. $l$ का मान $0$ से $n-1$ तक हो सकता है।
$3$. $m_l$ का मान $-l$ से $+l$ तक (शून्य सहित) हो सकता है।
प्रत्येक सेट का मूल्यांकन:
- सेट $A$: $(3, 3, -3)$. यहाँ $n=3$ और $l=3$ है। चूँकि $l$ का मान $n$ से कम होना चाहिए,इसलिए यह सेट गलत है।
- सेट $B$: $(3, 2, -2)$. यहाँ $n=3$,$l=2$ $(< 3)$,और $m_l=-2$ ($-2$ से $+2$ के बीच) है। यह सेट सही है।
- सेट $C$: $(2, 1, +1)$. यहाँ $n=2$,$l=1$ $(< 2)$,और $m_l=+1$ ($-1$ से $+1$ के बीच) है। यह सेट सही है।
- सेट $D$: $(2, 2, +2)$. यहाँ $n=2$ और $l=2$ है। चूँकि $l$ का मान $n$ से कम होना चाहिए,इसलिए यह सेट गलत है।
अतः,क्वांटम संख्याओं के $2$ सही सेट ($B$ और $C$) हैं।

(C) अभिक्रिया इस प्रकार है:
$BeO + 2HF + 2NH_3 \rightarrow (NH_4)_2[BeF_4]$
यहाँ,$[A]$,$(NH_4)_2[BeF_4]$ है।
संकुल आयन $[BeF_4]^{2-}$ में,मान लीजिए $Be$ की ऑक्सीकरण अवस्था $x$ है।
$x + 4(-1) = -2$
$x - 4 = -2$
$x = +2$
अतः,$[A]$ में $Be$ की ऑक्सीकरण अवस्था $2$ है।

(D) समतापीय उत्क्रमणीय प्रसार के लिए,अधिकतम कार्य $(W_{max})$ का सूत्र है:
$W_{max} = -nRT \ln \frac{V_2}{V_1} = -2.303 nRT \log \frac{V_2}{V_1}$
दिया गया है:
$n = 5 \ mol$,$T = 300 \ K$,$V_1 = 10 \ L$,$V_2 = 20 \ L$,$R = 8.3 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$,$\log 2 = 0.3010$
मान रखने पर:
$W_{max} = -2.303 \times 5 \times 8.3 \times 300 \times \log \frac{20}{10}$
$W_{max} = -2.303 \times 5 \times 8.3 \times 300 \times 0.3010$
$W_{max} = -8630.38 \ J$
कार्य का परिमाण $|W_{max}| = 8630.38 \ J$ है।
निकटतम पूर्णांक में,हमें $8630 \ J$ प्राप्त होता है।

(D) $NaOH$ एक प्रबल क्षार है,इसलिए यह पूर्णतः $NaOH \rightarrow Na^{+} + OH^{-}$ के रूप में वियोजित होता है।
$NaOH$ की सांद्रता $= 0.001 \ M = 10^{-3} \ M$ दी गई है।
अतः,$[OH^{-}] = 10^{-3} \ M$.
$pOH = -\log[OH^{-}] = -\log(10^{-3}) = 3$.
$25^{\circ}C$ पर $pH + pOH = 14$ होने के कारण,
$pH = 14 - pOH = 14 - 3 = 11$.

(A) $AgCl$ का मोलर द्रव्यमान $= 108 + 35.5 = 143.5 \ g \ mol^{-1}$ है।
$0.40 \ g$ $AgCl$ में $Cl$ का द्रव्यमान $= \frac{35.5}{143.5} \times 0.40 \ g \approx 0.09895 \ g$ है।
$Cl$ का प्रतिशत $= \frac{Cl \text{ का द्रव्यमान}}{\text{कार्बनिक यौगिक का द्रव्यमान}} \times 100$.
$Cl$ का प्रतिशत $= \frac{0.09895}{0.25} \times 100 = 39.58 \ \%$.
निकटतम पूर्णांक $40$ है।

(B) $VSEPR$ सिद्धांत का उपयोग करके अणुओं का आकार इस प्रकार है:
$1$. $ClF_3$: केंद्रीय परमाणु $Cl$ के पास $7$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं। यह $F$ परमाणुओं के साथ $3$ बंध बनाता है और $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pairs) रखता है। स्टेरिक संख्या $5$ ($sp^3d$ संकरण) है। $2$ एकाकी युग्मों के कारण इसका आकार $T$-आकार है $(A-III)$।
$2$. $BF_3$: केंद्रीय परमाणु $B$ के पास $3$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं। यह $F$ परमाणुओं के साथ $3$ बंध बनाता है और $0$ एकाकी युग्म रखता है। स्टेरिक संख्या $3$ ($sp^2$ संकरण) है। इसका आकार त्रिकोणीय समतलीय है $(B-IV)$।
$3$. $XeF_4$: केंद्रीय परमाणु $Xe$ के पास $8$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं। यह $F$ परमाणुओं के साथ $4$ बंध बनाता है और $2$ एकाकी युग्म रखता है। स्टेरिक संख्या $6$ ($sp^3d^2$ संकरण) है। इसका आकार वर्गाकार समतलीय है $(C-I)$।
$4$. $SF_4$: केंद्रीय परमाणु $S$ के पास $6$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं। यह $F$ परमाणुओं के साथ $4$ बंध बनाता है और $1$ एकाकी युग्म रखता है। स्टेरिक संख्या $5$ ($sp^3d$ संकरण) है। इसका आकार सी-सॉ (See-saw) है $(D-II)$।
अतः,सही मिलान $A-III, B-IV, C-I, D-II$ है।

(B) . स्वतःप्रवर्तित प्रक्रम के लिए $\Delta G_{T, P} < 0$ होता है। अतः,$A-II$.
$B$. $\Delta P = 0$ समदाबी प्रक्रम को दर्शाता है और $\Delta T = 0$ समतापीय प्रक्रम को दर्शाता है। अतः,$B-III$.
$C$. $\Delta H_{reaction} = (\Sigma \text{अभिकारकों की बंध ऊर्जा}) - (\Sigma \text{उत्पादों की बंध ऊर्जा})$. अतः,$C-IV$.
$D$. ऊष्माक्षेपी प्रक्रम को $\Delta H < 0$ द्वारा दर्शाया जाता है। अतः,$D-I$.
अतः,सही मिलान $A-II, B-III, C-IV, D-I$ है।

(D) आइसोइलेक्ट्रॉनिक प्रजातियों के लिए,जैसे-जैसे परमाणु क्रमांक $(Z)$ बढ़ता है,आयनिक त्रिज्या घटती जाती है।
$O^{2-}$ के लिए $Z = 8$ और $Mg^{2+}$ के लिए $Z = 12$ है।
चूंकि $Mg^{2+}$ का परमाणु क्रमांक अधिक है,यह इलेक्ट्रॉनों पर अधिक आकर्षण बल लगाता है,जिससे इसकी आयनिक त्रिज्या $O^{2-}$ से छोटी हो जाती है।
अतः,अभिकथन $A$ असत्य है।
$O^{2-}$ और $Mg^{2+}$ दोनों में $10$ इलेक्ट्रॉन हैं,इसलिए वे आइसोइलेक्ट्रॉनिक प्रजातियां हैं। अतः,कारण $R$ सत्य है।
इसलिए,$A$ असत्य है लेकिन $R$ सत्य है।

(D) बेरियम पेरोक्साइड $(BaO_{2})$ और तनु सल्फ्यूरिक एसिड $(H_{2}SO_{4})$ के बीच की अभिक्रिया हाइड्रोजन पेरोक्साइड $(H_{2}O_{2})$ तैयार करने की एक मानक प्रयोगशाला विधि है।
रासायनिक समीकरण है: $BaO_{2} + H_{2}SO_{4} \rightarrow BaSO_{4} + H_{2}O_{2}$.
इस अभिक्रिया में,$BaSO_{4}$ अवक्षेपित हो जाता है,जिससे विलयन में $H_{2}O_{2}$ शेष रह जाता है।

(C) $2 BeCl_2 + LiAlH_4 \rightarrow 2 BeH_2 + LiCl + AlCl_3$
यह अभिक्रिया बेरिलियम हाइड्राइड $(BeH_2)$ तैयार करने की एक मानक प्रयोगशाला विधि है।

(A) $(CH_3)_4 Si$ एक सिलेन है।
$(CH_3) Si(OH)_3$ बहुलकीकरण (polymerization) द्वारा $2D$-सिलिकोन बनाता है।
$(CH_3)_2 Si(OH)_2$ बहुलकीकरण द्वारा चेन सिलिकोन बनाता है।
$(CH_3)_3 Si(OH)$ संघनन (condensation) द्वारा डाइमर $(CH_3)_3 Si-O-Si(CH_3)_3$ बनाता है।
अतः,सही मिलान $A-III, B-IV, C-I, D-II$ है।

(A) कथन $I$ सही है: क्लासिकल स्मॉग (जिसे लंदन स्मॉग भी कहा जाता है) ठंडी,आर्द्र जलवायु में होता है और यह धुएं,कोहरे और सल्फर डाइऑक्साइड $(SO_2)$ का एक अपचायक मिश्रण है।
कथन $II$ सही है: फोटोकेमिकल स्मॉग गर्म,शुष्क और धूप वाली जलवायु में होता है। इसके प्रमुख घटकों में ओजोन $(O_3)$,नाइट्रिक ऑक्साइड $(NO)$,एक्रोलिन $(CH_2=CH-CHO)$,फॉर्मेल्डिहाइड $(HCHO)$ और पेरोक्सीएसिटाइल नाइट्रेट ($PAN$,$CH_3CO-O-ONO_2$) शामिल हैं।
अतः,दोनों कथन सही हैं।

(A) सेपरेटिंग फनल प्रयोगशाला के कांच के उपकरणों का एक हिस्सा है जिसका उपयोग तरल-तरल निष्कर्षण में मिश्रण के घटकों को अलग-अलग घनत्व वाले दो अमिश्रणीय विलायक चरणों में अलग करने के लिए किया जाता है।
इसमें आमतौर पर ऊपर एक स्टॉपर और नीचे एक स्टॉपकॉक के साथ नाशपाती के आकार का शरीर होता है जो निचले स्तर के प्रवाह को नियंत्रित करता है।
चित्र $208873-a$ में दिखाई गई संरचना एक मानक सेपरेटिंग फनल का प्रतिनिधित्व करती है।

(D) का ओजोनोलिसिस $\text{एथेन-}1,2\text{-डाइकार्बाल्डिहाइड}$ (सक्सिनाल्डिहाइड) और $\text{ग्लायोक्सल}$ देता है। यह इंगित करता है कि $A$,$\text{साइक्लोहेक्स-}1,3\text{-डाईन}$ है।
$B$ का ओजोनोलिसिस $5\text{-ऑक्सोहेक्सेनल}$ देता है। यह इंगित करता है कि $B$,$1\text{-मिथाइलसाइक्लोपेंट-}1\text{-ईन}$ है।
अतः,$A$,$\text{साइक्लोहेक्स-}1,3\text{-डाईन}$ है और $B$,$1\text{-मिथाइलसाइक्लोपेंट-}1\text{-ईन}$ है।

(B) टिंडल प्रभाव को देखने के लिए,दो मुख्य शर्तें पूरी होनी चाहिए:
$1$. परिक्षिप्त कणों का व्यास उपयोग किए गए प्रकाश की तरंगदैर्ध्य से बहुत छोटा नहीं होना चाहिए।
$2$. परिक्षिप्त प्रावस्था और परिक्षेपण माध्यम के अपवर्तनांक के मान में बहुत अधिक अंतर होना चाहिए।
इसलिए,यह कथन कि परिक्षिप्त कणों का व्यास उपयोग किए गए प्रकाश की तरंगदैर्ध्य से बहुत छोटा होता है,गलत है।

(C) सोने की निक्षालन प्रक्रिया में डाइसायनोऑरेट$(I)$ संकुल $[A]$ का निर्माण होता है:
$4Au(s) + 8CN^-(aq) + 2H_2O(aq) + O_2(g) \rightarrow 4[Au(CN)_2]^-(aq) + 4OH^-(aq)$.
यहाँ,$[A]$ का मान $[Au(CN)_2]^-$ है।
इसके बाद,जिंक के साथ विस्थापन अभिक्रिया होती है:
$2[Au(CN)_2]^-(aq) + Zn(s) \rightarrow [Zn(CN)_4]^{2-}(aq) + 2Au(s)$.
यहाँ,$[B]$ का मान $[Zn(CN)_4]^{2-}$ है।
अतः,$[A]$ और $[B]$ क्रमशः $[Au(CN)_2]^-$ और $[Zn(CN)_4]^{2-}$ हैं।

(C) $AgCl$ का सफेद अवक्षेप पानी में अघुलनशील होता है लेकिन एक घुलनशील संकुल,डायमीनसिल्वर$(I)$ क्लोराइड के निर्माण के कारण जलीय अमोनिया में घुल जाता है।
रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार है:
$AgCl(s) + 2NH_3(aq) \rightarrow [Ag(NH_3)_2]Cl(aq)$
अतः,निर्मित संकुल $[Ag(NH_3)_2]Cl$ है।

(B) सीरियम $(Ce)$ की परमाणु संख्या $58$ है। इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Xe] 4f^1 5d^1 6s^2$ है।
$+4$ ऑक्सीकरण अवस्था में,$Ce^{4+}$ का विन्यास $[Xe]$ होता है,जो एक स्थिर उत्कृष्ट गैस विन्यास है।
हालाँकि,$Ce^{4+}$ अधिक स्थिर $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था $(Ce^{3+})$ में वापस आने के लिए इलेक्ट्रॉन प्राप्त करने की प्रबल प्रवृत्ति रखता है।
अपचयन अभिक्रिया है: $Ce^{4+} + e^- \rightarrow Ce^{3+} \quad E^0 = +1.61 \ V$।
चूंकि यह आसानी से इलेक्ट्रॉन स्वीकार करता है,इसलिए यह एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करता है।

(A) ऑक्सीकारक की प्रबलता उसके अपचयन विभव (reduction potential) के मान से निर्धारित होती है। उच्च अपचयन विभव का अर्थ है अधिक प्रबल ऑक्सीकारक।
दिए गए आयनों के लिए मानक अपचयन विभव $(E^{0})$ की तुलना करने पर:
$E^{0}_{Mn^{3+}/Mn^{2+}} = +1.51 \, V$
$E^{0}_{Fe^{3+}/Fe^{2+}} = +0.77 \, V$
$E^{0}_{Ti^{3+}/Ti^{2+}} = -0.37 \, V$
$E^{0}_{Cr^{3+}/Cr^{2+}} = -0.41 \, V$
चूंकि $Mn^{3+}$ का अपचयन विभव सबसे अधिक है,इसलिए यह दिए गए विकल्पों में सबसे प्रबल ऑक्सीकारक है।

(C) फिनोल की तनु $HNO_3$ के साथ अभिक्रिया से $o$-नाइट्रोफिनोल और $p$-नाइट्रोफिनोल का मिश्रण प्राप्त होता है।
$o$-नाइट्रोफिनोल में अंतःआणविक $H$-बॉन्डिंग होती है,जो इसके अंतर-आणविक आकर्षण को कम करती है,जिससे यह भाप में वाष्पशील हो जाता है।
$p$-नाइट्रोफिनोल में अंतर-आणविक $H$-बॉन्डिंग होती है,जो इसके क्वथनांक को बढ़ाती है और वाष्पशीलता को कम करती है।
इसलिए,बड़े पैमाने पर इन दो समावयवियों को अलग करने के लिए भाप आसवन सबसे प्रभावी विधि है।

(D) एथिलिडीन क्लोराइड एक जेमिनल डाइहेलाइड है जिसमें दो क्लोरीन परमाणु एक ही कार्बन परमाणु से जुड़े होते हैं।
इसकी रासायनिक संरचना $CH_3CHCl_2$ है।
$CH_3CHCl_2$ का $IUPAC$ नाम $1,1-$डाइक्लोरोएथेन है।

(D) यह अभिक्रिया $tert-$ब्यूटाइल क्लोराइड और पोटेशियम $tert-$ब्यूटोक्साइड $(t-BuOK)$ के बीच होती है।
$t-BuO^-$ एक भारी (bulky) क्षार है।
त्रिविम बाधा (steric hindrance) के कारण,यह भारी क्षार प्रतिस्थापन $(S_N2)$ के लिए इलेक्ट्रोफिलिक कार्बन पर आक्रमण नहीं कर सकता है।
इसके बजाय,यह $tert-$ब्यूटाइल क्लोराइड से एक $\beta-$हाइड्रोजन को हटा देता है,जिससे विलोपन अभिक्रिया ($E2$ क्रियाविधि) होती है।
प्राप्त मुख्य उत्पाद $2-$मिथाइलप्रोप$-1-$ईन है।

(C) दी गई अभिक्रिया राइमर-टीमैन अभिक्रिया है,जिसमें फिनोल की अभिक्रिया जलीय क्षार $(NaOH)$ की उपस्थिति में क्लोरोफॉर्म $(CHCl_3)$ के साथ कराई जाती है।
$1$. क्षार फिनोल से प्रोटॉन हटाकर फिनोक्साइड आयन बनाता है।
$2$. क्लोरोफॉर्म क्षार के साथ अभिक्रिया करके इलेक्ट्रोफाइल,डाइक्लोरोकार्बीन $(:CCl_2)$ उत्पन्न करता है।
$3$. फिनोक्साइड आयन डाइक्लोरोकार्बीन पर आक्रमण करके एक मध्यवर्ती बनाता है,जो सोडियम $2$-डाइक्लोरोमिथाइलफिनोक्साइड है।
$4$. इस मध्यवर्ती का जल-अपघटन होकर सैलिसिलैल्डिहाइड बनता है।
अतः,मध्यवर्ती $X$ सोडियम $2$-डाइक्लोरोमिथाइलफिनोक्साइड है।

(C) दी गई अभिक्रिया क्यूमीन (आइसोप्रोपिलबेन्जीन) से फिनोल बनाने की औद्योगिक विधि है।
$1$. क्यूमीन का $O_2$ का उपयोग करके क्यूमीन हाइड्रोपरॉक्साइड $(C_6H_5C(CH_3)_2OOH)$ में ऑक्सीकरण होता है।
$2$. तनु अम्ल $(H^+/H_2O)$ के साथ उपचार करने पर,क्यूमीन हाइड्रोपरॉक्साइड पुनर्विन्यासित होकर फिनोल $(C_6H_5OH)$ और एसीटोन $(CH_3COCH_3)$ बनाता है।
अतः,उत्पाद $A$ और $B$ क्रमशः फिनोल और एसीटोन हैं।

(C) दी गई अभिक्रिया हॉफमैन-ब्रोमामाइड निम्नीकरण अभिक्रिया है।
इस अभिक्रिया में,एमाइड $(RCONH_2)$ $Br_2$ और $KOH$ के साथ अभिक्रिया करके एक $N$-ब्रोमामाइड मध्यवर्ती $(RCONHBr)$ बनाता है,जो फिर पुनर्विन्यासित होकर एक आइसोसाइनेट मध्यवर्ती $(RN=C=O)$ बनाता है।
अंत में,आइसोसाइनेट का जल-अपघटन होकर प्राथमिक एमीन $(RNH_2)$ प्राप्त होता है।
$RCONHBr$ और $RN=C=O$ दोनों मध्यवर्ती हैं,लेकिन $RN=C=O$ (एल्किल आइसोसाइनेट) पुनर्विन्यास चरण के दौरान बनने वाला मुख्य मध्यवर्ती है।

(C) साबुन की सफाई क्रिया मिसेल के निर्माण पर आधारित है।
मिसेल साबुन के अणुओं का समूह है जो तभी बनता है जब पानी में साबुन की सांद्रता $Critical \text{ } Micelle \text{ } Concentration$ $(CMC)$ तक पहुँच जाती है या उससे अधिक हो जाती है।
यदि साबुन की सांद्रता $CMC$ से कम है,तो साबुन के अणु व्यक्तिगत आयनों या अणुओं के रूप में रहते हैं और ग्रीस या गंदगी के कणों को प्रभावी ढंग से नहीं फँसा सकते हैं।
इसलिए,बहुत कम साबुन का उपयोग करने से मिसेल का निर्माण नहीं होता है,जिससे सफाई प्रक्रिया अप्रभावी हो जाती है।

(B) एलिटेम एक उच्च क्षमता वाला कृत्रिम मधुरक है। यह एक डाइपेप्टाइड व्युत्पन्न है जो सुक्रोज से लगभग $2000$ गुना अधिक मीठा होता है।

(D) $NaCl$ क्रिस्टल के लिए,प्रति इकाई सेल सूत्र इकाइयों की संख्या $Z = 4$ है।
घनत्व का सूत्र $d = \frac{Z \times M}{N_{A} \times a^{3}}$ है।
मान रखने पर: $2.165 = \frac{4 \times 58.5}{6.02 \times 10^{23} \times a^{3}}$.
$a^{3} = \frac{234}{2.165 \times 6.02 \times 10^{23}} \approx 179.5 \times 10^{-24} \ cm^{3}$.
$a = \sqrt[3]{179.5} \times 10^{-8} \ cm \approx 5.64 \times 10^{-8} \ cm = 5.64 \times 10^{-10} \ m$.
$Na^{+}$ और $Cl^{-}$ आयनों के बीच की दूरी $r_{Na^{+}} + r_{Cl^{-}} = \frac{a}{2}$ है।
दूरी $= \frac{5.64 \times 10^{-10}}{2} = 2.82 \times 10^{-10} \ m$.
निकटतम पूर्णांक $3$ है। दिए गए विकल्पों के अनुसार,$28$ संभवतः $2.8$ के संदर्भ में है।

(C) स्वतःप्रवर्तित अभिक्रिया के लिए,सेल विभव $E^{\circ}_{Cell}$ धनात्मक होना चाहिए।
अपचयन अर्ध-अभिक्रियाएं इस प्रकार हैं:
$Fe^{3+} + e^{-} \rightarrow Fe^{2+}$ $\quad$ $E^{\circ} = 0.77 \, V$ (कैथोड)
$I_{2} + 2e^{-} \rightarrow 2I^{-}$ $\quad$ $E^{\circ} = 0.54 \, V$ (एनोड)
स्वतःप्रवर्तित सेल अभिक्रिया:
$2Fe^{3+} + 2I^{-} \rightarrow 2Fe^{2+} + I_{2}$
$E^{\circ}_{Cell} = E^{\circ}_{Cathode} - E^{\circ}_{Anode}$
$E^{\circ}_{Cell} = 0.77 \, V - 0.54 \, V = 0.23 \, V$
दिया गया है $E^{\circ}_{Cell} = x \times 10^{-2} \, V$,इसलिए:
$0.23 = x \times 10^{-2}$
$x = 23$.

(C) अभिक्रिया $\gamma_{1} A + \gamma_{2} B \rightarrow \gamma_{3} C + \gamma_{4} D$ के लिए अभिक्रिया की दर $Rate = -\frac{1}{\gamma_{1}} \frac{d[A]}{dt} = -\frac{1}{\gamma_{2}} \frac{d[B]}{dt} = \frac{1}{\gamma_{3}} \frac{d[C]}{dt} = \frac{1}{\gamma_{4}} \frac{d[D]}{dt}$ है।
दिया गया है: $\frac{d[D]}{dt} = 1.5 \times \left(-\frac{d[B]}{dt}\right) \Rightarrow -\frac{d[B]}{dt} = \frac{2}{3} \frac{d[D]}{dt}$.
साथ ही,$-\frac{d[B]}{dt} = 2 \times \left(-\frac{d[A]}{dt}\right)$ $\Rightarrow -\frac{d[A]}{dt} = \frac{1}{2} \left(-\frac{d[B]}{dt}\right) = \frac{1}{2} \times \frac{2}{3} \frac{d[D]}{dt} = \frac{1}{3} \frac{d[D]}{dt}$.
दी गई दर $\frac{d[D]}{dt} = 9 \, mmol \, dm^{-3} s^{-1}$ का उपयोग करने पर:
$-\frac{d[A]}{dt} = \frac{1}{3} \times 9 = 3 \, mmol \, dm^{-3} s^{-1}$.
$-\frac{d[B]}{dt} = \frac{2}{3} \times 9 = 6 \, mmol \, dm^{-3} s^{-1}$.
दरों की तुलना करने पर: $-\frac{d[A]}{dt} : -\frac{d[B]}{dt} : \frac{d[D]}{dt} = 3 : 6 : 9 = 1 : 2 : 3$.
अतः,रससमीकरणमितीय गुणांक $\gamma_{1}=1, \gamma_{2}=2, \gamma_{4}=3$ हैं।
अभिक्रिया की दर $\frac{1}{\gamma_{4}} \frac{d[D]}{dt} = \frac{1}{3} \times 9 = 3 \, mmol \, dm^{-3} s^{-1}$ है।

(A) चतुष्फलकीय संकुल के लिए $d-d$ संक्रमण हेतु अवशोषित फोटॉन की ऊर्जा $\Delta_{t} = \frac{hc}{\lambda}$ द्वारा दी जाती है।
दिए गए मानों को प्रतिस्थापित करने पर: $\Delta_{t} = \frac{6.63 \times 10^{-34} \times 3.08 \times 10^{8}}{600 \times 10^{-9}} \ J$.
$\Delta_{t} = \frac{20.4204 \times 10^{-26}}{600 \times 10^{-9}} = 0.034034 \times 10^{-17} \ J = 340.34 \times 10^{-21} \ J$.
अष्टफलकीय विपाटन ऊर्जा $(\Delta_{o})$ और चतुष्फलकीय विपाटन ऊर्जा $(\Delta_{t})$ के बीच संबंध $\Delta_{o} = \frac{9}{4} \Delta_{t}$ है।
$\Delta_{o} = \frac{9}{4} \times 340.34 \times 10^{-21} \ J = 765.765 \times 10^{-21} \ J$.
निकटतम पूर्णांक में लेने पर,हमें $766 \times 10^{-21} \ J$ प्राप्त होता है।

(C) सही मिलान इस प्रकार हैं:
$A$. इनवर्टेज: गन्ने की शर्करा (सुक्रोज़) का ग्लूकोज़ और फ्रुक्टोज़ में जल-अपघटन करता है $(IV)$।
$B$. जाइमेज: ग्लूकोज़ का इथेनॉल और $CO_2$ में परिवर्तन करता है $(III)$।
$C$. डायस्टेज: स्टार्च का माल्टोज़ में परिवर्तन करता है $(I)$।
$D$. माल्टेज: माल्टोज़ का ग्लूकोज़ में जल-अपघटन करता है $(II)$।
अतः,सही क्रम $A-IV, B-III, C-I, D-II$ है।

(A) फेन प्लवन प्रक्रिया में,अवसादकों (depressants) का उपयोग अयस्क के एक घटक को फेन बनाने से चयनात्मक रूप से रोकने के लिए किया जाता है।
उदाहरण के लिए,$PbS$ (गैलेना) से $ZnS$ (जिंक ब्लेंड) के पृथक्करण में,$NaCN$ का उपयोग अवसादक के रूप में किया जाता है।
$NaCN$,$ZnS$ के साथ अभिक्रिया करके एक घुलनशील संकुल $Na_2[Zn(CN)_4]$ बनाता है,जिससे $ZnS$ फेन में आने से रुक जाता है,जबकि $PbS$ फेन बनाता है।

(B) यह निर्धारित करने के लिए कि किस ऑक्साइड में एक विषम इलेक्ट्रॉन है,हम प्रत्येक अणु के लिए संयोजी इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या की गणना करते हैं:
$1$. $N_{2}O$: $(2 \times 5) + 6 = 16$ संयोजी इलेक्ट्रॉन (सम).
$2$. $NO_{2}$: $5 + (2 \times 6) = 17$ संयोजी इलेक्ट्रॉन (विषम).
$3$. $N_{2}O_{3}$: $(2 \times 5) + (3 \times 6) = 28$ संयोजी इलेक्ट्रॉन (सम).
$4$. $N_{2}O_{5}$: $(2 \times 5) + (5 \times 6) = 40$ संयोजी इलेक्ट्रॉन (सम).
चूंकि $NO_{2}$ में संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या विषम $(17)$ है,इसलिए यह नाइट्रोजन परमाणु पर एक विषम इलेक्ट्रॉन वाला अनुचुंबकीय (paramagnetic) अणु है।

(A) $Ce$ $(Z=58)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Xe] 4f^1 5d^1 6s^2$ है।
$3$ इलेक्ट्रॉन खोने के बाद,$Ce^{3+}$ का विन्यास $[Xe] 4f^1$ होता है।
हालाँकि,$Ce$ आसानी से एक और इलेक्ट्रॉन खोकर $Ce^{4+}$ बना सकता है,जिसका विन्यास $[Xe] 4f^0 5d^0$ है।
यह $Ce^{4+}$ आयन एक स्थिर उत्कृष्ट गैस विन्यास प्राप्त करता है,जिससे $Ce$ के लिए $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था से विचलित होना आसान हो जाता है।

(D) न्यूक्लियोफिलिसिटी दाता परमाणु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व के सीधे आनुपातिक होती है।
समान दाता परमाणु वाली प्रजातियों के लिए,ऋणात्मक आवेश वाली प्रजाति अपने संयुग्मी अम्ल की तुलना में एक मजबूत न्यूक्लियोफाइल होती है क्योंकि इसमें इलेक्ट्रॉन घनत्व अधिक होता है।
$NH_{2}^{-}$ और $NH_{3}$ की तुलना करने पर,$NH_{2}^{-}$ के पास ऋणात्मक आवेश और एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म है,जबकि $NH_{3}$ के पास केवल एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म है।
इसलिए,$NH_{2}^{-}$,$NH_{3}$ की तुलना में एक बेहतर न्यूक्लियोफाइल है।

(B) टोल्यूनि का बेंजैल्डिहाइड में ऑक्सीकरण इटार्ड अभिक्रिया के रूप में जाना जाता है।
इस अभिक्रिया में,टोल्यूनि को क्रोमिल क्लोराइड $(CrO_2Cl_2)$ या,जैसा कि विकल्पों में दिखाया गया है,एसिटिक एनहाइड्राइड की उपस्थिति में $CrO_3$ के साथ उपचारित किया जाता है।
एसिटिक एनहाइड्राइड के साथ $CrO_3$ एक जेम-डाईएसीटेट मध्यवर्ती बनाता है,जो बाद में $H_3O^+$ के साथ जल-अपघटन पर बेंजैल्डिहाइड देता है।
अभिक्रिया का क्रम इस प्रकार है:
$C_6H_5CH_3$ $\xrightarrow{CrO_3 / \text{acetic anhydride}} C_6H_5CH(OCOCH_3)_2$ $\xrightarrow{H_3O^+} C_6H_5CHO + 2CH_3COOH$
अतः,सही अभिकर्मक $CrO_3$ / एसिटिक एनहाइड्राइड और उसके बाद $H_3O^+$ है।

(C) इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया में,आने वाला इलेक्ट्रोफाइल उस स्थान पर आक्रमण करता है जो सबसे अधिक सक्रिय करने वाले समूह (सबसे प्रबल इलेक्ट्रॉन-विमोचक प्रभाव वाला समूह) के सापेक्ष ऑर्थो या पैरा स्थिति पर होता है।
$2$-मिथाइलफिनोल ($o$-क्रेसोल) के लिए,$-OH$ समूह $-CH_3$ समूह की तुलना में बहुत अधिक सक्रिय करने वाला समूह है।
$-OH$ समूह इलेक्ट्रोफाइल को अपनी ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर निर्देशित करता है।
$-OH$ समूह के सापेक्ष पैरा स्थिति,$-CH_3$ समूह के सापेक्ष मेटा स्थिति होती है।
इसलिए,$2$-मिथाइलफिनोल का हैलोजनीकरण मिथाइल समूह के सापेक्ष $m$-प्रतिस्थापित उत्पाद को मुख्य उत्पाद के रूप में देता है।

(C) बेंजोइक एसिड का बेंजालडिहाइड में एक ही चरण में रूपांतरण,बेंजोइक एसिड को मैंगनीज ऑक्साइड $(MnO)$ उत्प्रेरक की उपस्थिति में उच्च तापमान पर फॉर्मिक एसिड के साथ गर्म करके प्राप्त किया जा सकता है। अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_6H_5COOH + HCOOH \xrightarrow{MnO, \Delta} C_6H_5CHO + CO_2 + H_2O$
अतः,$MnO$ सही अभिकर्मक है।

(A) $1$. $CH_3CH_2COCH_3$ (ब्यूटेनोन) की $HCN$ के साथ अभिक्रिया एक नाभिकरागी योग अभिक्रिया है,जो साइनोहाइड्रिन बनाती है: $CH_3CH_2C(OH)(CN)CH_3$.
$2$. साइनोहाइड्रिन को $95\% \ H_2SO_4$ और ऊष्मा के साथ उपचारित करने पर अल्कोहल समूह का निर्जलीकरण और नाइट्राइल समूह का जल-अपघटन होता है,जिससे एक $\alpha,\beta$-असंतृप्त कार्बोक्सिलिक अम्ल प्राप्त होता है.
$3$. $CH_3CH_2C(OH)(CN)CH_3$ का निर्जलीकरण और उसके बाद जल-अपघटन $CH_3-CH=C(CH_3)-COOH$ ($2$-मिथाइलब्यूट$-2-$ईनोइक अम्ल) देता है.

(C) $p$-टोल्यूनिसल्फोनिल क्लोराइड $(CH_3C_6H_4SO_2Cl)$ को आमतौर पर हिन्सबर्ग अभिकर्मक के रूप में जाना जाता है।
इसका उपयोग प्राथमिक $(1^{\circ})$,द्वितीयक $(2^{\circ})$ और तृतीयक $(3^{\circ})$ एमाइन के बीच अंतर करने के लिए किया जाता है।
$1$. प्राथमिक एमाइन हिन्सबर्ग अभिकर्मक के साथ प्रतिक्रिया करके $N$-एल्काइलबेंजीनसल्फोनैमाइड बनाते हैं,जिसमें नाइट्रोजन से जुड़ा एक अम्लीय हाइड्रोजन परमाणु होता है,जो इसे क्षार में घुलनशील बनाता है।
$2$. द्वितीयक एमाइन हिन्सबर्ग अभिकर्मक के साथ प्रतिक्रिया करके $N,N$-डाईएल्काइलबेंजीनसल्फोनैमाइड बनाते हैं। इस उत्पाद में नाइट्रोजन से जुड़ा कोई अम्लीय हाइड्रोजन परमाणु नहीं होता है,इसलिए यह क्षार में अघुलनशील होता है।
$3$. तृतीयक एमाइन हिन्सबर्ग अभिकर्मक के साथ प्रतिक्रिया नहीं करते हैं क्योंकि उनमें अम्लीय हाइड्रोजन परमाणु का अभाव होता है।
इसलिए,यह कथन कि द्वितीयक एमाइन के साथ बना उत्पाद क्षार में घुलनशील है,गलत है।

(A) $1$. अपचयन: नाइट्रोबेंजीन $(C_6H_5NO_2)$,$Sn/HCl$ के साथ अभिक्रिया करके एनीलिन $(C_6H_5NH_2)$ बनाता है,जो उत्पाद $A$ है।
$2$. डायज़ोटाइजेशन: एनीलिन $0-5 \ ^\circ C$ पर $NaNO_2/HCl$ के साथ अभिक्रिया करके बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड $(C_6H_5N_2^+Cl^-)$ बनाता है,जो उत्पाद $B$ है।
$3$. युग्मन अभिक्रिया: बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड,$NaOH$ की उपस्थिति में $\beta$-नैफ्थोल के साथ अभिक्रिया करके एक एज़ो डाई बनाता है। युग्मन $\beta$-नैफ्थोल में $-OH$ समूह के सापेक्ष ऑर्थो स्थिति पर होता है,जिससे अंतिम उत्पाद $C$ के रूप में $1-(\text{phenylazo)naphthalen-2-ol}$ प्राप्त होता है।

(B) सिंथेटिक डिटर्जेंट सफाई एजेंट होते हैं जिनमें साबुन नहीं होता है। ये आमतौर पर लंबी श्रृंखला वाले अल्काइल हाइड्रोजन सल्फेट या लंबी श्रृंखला वाले अल्काइल बेंजीन सल्फोनिक एसिड के सोडियम लवण होते हैं।
विकल्प $A$ सोडियम डोडेसिलबेंजीन सल्फोनेट है,जो एक एनायोनिक डिटर्जेंट है।
विकल्प $B$ सोडियम स्टीयरेट $(CH_{3}(CH_{2})_{16}COO^{-}Na^{+})$ है,जो एक साबुन (फैटी एसिड का सोडियम लवण) है,सिंथेटिक डिटर्जेंट नहीं है।
विकल्प $C$ सेटिलट्राइमिथाइल अमोनियम ब्रोमाइड है,जो एक कैटायोनिक डिटर्जेंट है।
विकल्प $D$ एक नॉन-आयनिक डिटर्जेंट है।
अतः,सही उत्तर $B$ है।

(D) अधिकांश जल-घुलनशील विटामिन मूत्र के माध्यम से शरीर से बाहर निकल जाते हैं और इन्हें संग्रहीत नहीं किया जा सकता है,सिवाय विटामिन $B_{12}$ के।
विटामिन $B_{12}$ (साइनोकोबालामिन) एक जल-घुलनशील विटामिन है जो यकृत में संग्रहीत होता है और शरीर से आसानी से उत्सर्जित नहीं होता है।

(A) $ccp$ व्यवस्था में,प्रति इकाई सेल $A$ परमाणुओं की संख्या $4$ होती है (कोने + फलक केंद्र)।
$ccp$ इकाई सेल में अष्टफलकीय रिक्तियों की संख्या परमाणुओं की संख्या के बराबर होती है,जो कि $4$ है।
जब विपरीत फलकों से दो परमाणुओं को हटाया जाता है,तो हम फलक केंद्रों से दो $A$ परमाणुओं को हटाते हैं।
$A$ परमाणुओं की नई संख्या = $4 - (2 \times \frac{1}{2}) = 4 - 1 = 3$.
$B$ परमाणु सभी अष्टफलकीय रिक्तियों पर स्थित हैं। कुल $4$ अष्टफलकीय रिक्तियां हैं (एक काय केंद्र पर और $12$ किनारों पर,जिनमें से प्रत्येक $4$ इकाई सेल द्वारा साझा की जाती है: $1 + 12 \times \frac{1}{4} = 4$)।
चूंकि फलक-केंद्रित $A$ परमाणुओं को हटाने से अष्टफलकीय रिक्तियों पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है,इसलिए $B$ परमाणुओं की संख्या $4$ ही रहती है।
अतः,यौगिक का सूत्र $A_{3} B_{4}$ है।
$x$ का मान $3$ है।

(D) परासरण दाब के लिए सूत्र $\pi = CRT$ है,जहाँ $C$ मोलर सांद्रता है,$R$ गैस स्थिरांक है और $T$ केल्विन में तापमान है।
दिया गया है:
प्रोटीन का द्रव्यमान $(w)$ = $2.0 \ g$
प्रोटीन का मोलर द्रव्यमान $(M)$ = $60 \ kg \ mol^{-1} = 60000 \ g \ mol^{-1}$
विलयन का आयतन $(V)$ = $200 \ mL = 0.2 \ L$
तापमान $(T)$ = $27^{\circ} C = 300 \ K$
$R = 0.083 \ L \ bar \ mol^{-1} \ K^{-1}$
मोलरता $(C)$ की गणना:
$C = \frac{w}{M \times V} = \frac{2.0 \ g}{60000 \ g \ mol^{-1} \times 0.2 \ L} = \frac{2}{12000} \ mol \ L^{-1} = \frac{1}{6000} \ mol \ L^{-1}$
परासरण दाब $(\pi)$ की गणना:
$\pi = C \times R \times T = \frac{1}{6000} \times 0.083 \times 300 = \frac{0.083}{20} = 0.00415 \ bar$
पास्कल $(Pa)$ में परिवर्तन:
चूँकि $1 \ bar = 10^{5} \ Pa$,
$\pi = 0.00415 \times 10^{5} \ Pa = 415 \ Pa$.

(B) सेल अभिक्रिया: $Cu_{(s)} + Sn^{2+}(0.001 \ M) \rightarrow Cu^{2+}(0.01 \ M) + Sn_{(s)}$
$E^{\ominus}_{cell} = E^{\ominus}_{cathode} - E^{\ominus}_{anode} = E^{\ominus}_{Sn^{2+}/Sn} - E^{\ominus}_{Cu^{2+}/Cu}$
$E^{\ominus}_{cell} = -0.14 \ V - 0.34 \ V = -0.48 \ V$
नेर्न्स्ट समीकरण का उपयोग करते हुए: $E_{cell} = E^{\ominus}_{cell} - \frac{0.0591}{n} \log \frac{[Cu^{2+}]}{[Sn^{2+}]}$
$E_{cell} = -0.48 - \frac{0.0591}{2} \log \frac{0.01}{0.001} = -0.48 - 0.02955 \times \log(10) = -0.48 - 0.02955 = -0.50955 \ V$
गिब्स मुक्त ऊर्जा परिवर्तन: $\Delta G = -nFE_{cell}$
$\Delta G = -2 \times 96500 \times (-0.50955) = 98343.15 \ J \ mol^{-1} = 98.343 \ kJ \ mol^{-1}$
दिया गया है $\Delta G = x \times 10^{-1} \ kJ \ mol^{-1}$,इसलिए $x = 983.43$
$x$ का निकटतम पूर्णांक मान $983$ है।

(C) आरेनियस समीकरण के अनुसार,$k = A e^{-E_a / RT}$ है।
उत्प्रेरित अभिक्रिया के लिए,$k_{\text{cat}} = A e^{-E_{a, \text{cat}} / RT}$ है।
अनुत्प्रेरित अभिक्रिया के लिए,$k_{\text{uncat}} = A e^{-E_{a, \text{uncat}} / RT}$ है।
अनुपात $\frac{k_{\text{cat}}}{k_{\text{uncat}}} = e^{(E_{a, \text{uncat}} - E_{a, \text{cat}}) / RT}$ है।
दिया गया है $\Delta E_a = E_{a, \text{uncat}} - E_{a, \text{cat}} = 10 \ kJ \ mol^{-1} = 10000 \ J \ mol^{-1}$।
मान रखने पर: $\frac{k_{\text{cat}}}{k_{\text{uncat}}} = e^{10000 / (8.31 \times 300)} = e^{10000 / 2493} = e^{4.011}$।
$e^x$ के साथ तुलना करने पर,$x \approx 4$ प्राप्त होता है।

(B) ऑक्सीजन की उपस्थिति में $[Co(H_2O)_6]^{2+}$ की अतिरिक्त $NH_3$ के साथ अभिक्रिया होने पर $Co^{2+}$ का $Co^{3+}$ में ऑक्सीकरण हो जाता है,जिससे $[Co(NH_3)_6]^{3+}$ संकुल बनता है।
$NH_3$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है,जो इलेक्ट्रॉनों के युग्मन का कारण बनता है,जिसके परिणामस्वरूप एक निम्न-चक्रण (low-spin) अष्टफलकीय संकुल प्राप्त होता है।
$Co^{3+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $3d^6$ है।
अष्टफलकीय क्षेत्र में,$d$-कक्षक $t_{2g}$ और $e_g$ सेट में विभाजित हो जाते हैं।
$d^6$ निम्न-चक्रण संकुल के लिए,सभी $6$ इलेक्ट्रॉन $t_{2g}$ कक्षकों में भर जाते हैं,जिससे विन्यास $t_{2g}^6 e_g^0$ प्राप्त होता है।
अतः,$t_{2g}$ कक्षकों में उपस्थित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $6$ है।

(C) $1$. दिया गया है: घनत्व $(d)$ = $1.46 \ g/mL$,द्रव्यमान प्रतिशत = $35 \%$,$HCl$ का मोलर द्रव्यमान $(M_w)$ = $1 + 35.5 = 36.5 \ g/mol$.
$2$. मोलरता $(M)$ का सूत्र: $M = \frac{\text{द्रव्यमान प्रतिशत} \times d \times 10}{M_w}$.
$3$. मान रखने पर: $M = \frac{35 \times 1.46 \times 10}{36.5}$.
$4$. गणना: $M = \frac{35 \times 14.6}{36.5} = \frac{511}{36.5} = 14 \ M$.

(C) तापमान के साथ $EMF$ में कम परिवर्तन वाले सेल को संदर्भ इलेक्ट्रोड के रूप में प्राथमिकता दी जाती है क्योंकि इसका उपयोग मानक मान से अधिक विचलन के बिना तापमान की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए किया जा सकता है।
इसलिए,$(\frac{\partial E}{\partial T})_P$ के न्यूनतम मान वाले सेल को प्राथमिकता दी जाती है।
दिए गए मानों की तुलना करने पर: $A = 1 \times 10^{-4}$,$B = 2 \times 10^{-4}$,$C = 0.1 \times 10^{-4}$,$D = 0.2 \times 10^{-4}$।
न्यूनतम मान $0.1 \times 10^{-4}$ है,जो सेल $C$ के अनुरूप है।

(A) समूह $13$ में,अक्रिय युग्म प्रभाव (inert pair effect) के कारण समूह में नीचे जाने पर $+1$ ऑक्सीकरण अवस्था की स्थिरता बढ़ती है।
अक्रिय युग्म प्रभाव का अर्थ है $ns^2$ इलेक्ट्रॉनों का बंधन में भाग लेने के प्रति अनिच्छा।
इसलिए,$+1$ ऑक्सीकरण अवस्था के लिए स्थिरता का सही क्रम $Al < Ga < In < Tl$ है।

(D) एलिंगम आरेख में,$\Delta G^{\circ}$ का मान जितना अधिक ऋणात्मक होता है,धातु ऑक्साइड उतना ही अधिक स्थिर होता है। इसलिए,कथन $I$ गलत है क्योंकि कम (अधिक ऋणात्मक) $\Delta G^{\circ}$ वाला धातु ऑक्साइड अधिक स्थिर होता है।
कथन $II$ सही है क्योंकि जिस धातु की ऑक्साइड निर्माण रेखा एलिंगम आरेख में नीचे होती है,उसकी $\Delta G^{\circ}$ अधिक ऋणात्मक होती है और वह आरेख में ऊपर स्थित धातु ऑक्साइड के लिए अपचायक (reducing agent) के रूप में कार्य कर सकती है।

(A) समूह $16$ के हाइड्राइडों $(H_{2}O, H_{2}S, H_{2}Se, H_{2}Te)$ के गलनांक अंतराण्विक आकर्षण बलों पर निर्भर करते हैं।
$H_{2}O$ में मजबूत अंतराण्विक हाइड्रोजन बंधन के कारण इसका गलनांक सबसे अधिक होता है।
शेष हाइड्राइडों $(H_{2}S, H_{2}Se, H_{2}Te)$ के लिए,आणविक द्रव्यमान में वृद्धि और परिणामस्वरूप वैन डेर वाल्स बलों में वृद्धि के कारण समूह में नीचे जाने पर गलनांक बढ़ता है।
अतः,सही क्रम $H_{2}S < H_{2}Se < H_{2}Te < H_{2}O$ है।

(A) श्वेत फास्फोरस $(P_{4})$ की क्षार ($NaOH$ जैसे) के साथ अभिक्रिया एक असमानुपातन (disproportionation) अभिक्रिया है।
अभिक्रिया है: $P_{4} + 3NaOH + 3H_{2}O \rightarrow PH_{3} + 3NaH_{2}PO_{2}$।
हालाँकि,प्रश्न में निर्दिष्ट है कि $B$ फास्फोरस का एक ऑक्सोएसिड है जिसमें कोई $P-H$ बंध नहीं है।
जब श्वेत फास्फोरस $(P_{4})$ ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया करता है,तो यह $P_{4}O_{10}$ बनाता है।
$P_{4}O_{10} + 6H_{2}O \rightarrow 4H_{3}PO_{4}$।
$H_{3}PO_{4}$ (फास्फोरिक एसिड) फास्फोरस का एक ऑक्सोएसिड है जिसमें कोई $P-H$ बंध नहीं होता है।
अतः,$A$ वह $P_{4}$ (श्वेत फास्फोरस) है जो ऑक्सीकरण होकर $P_{4}O_{10}$ बनाता है,जिसके बाद जल-अपघटन से $H_{3}PO_{4}$ प्राप्त होता है।

(A) इस अभिक्रिया में एक डाई-ग्रीग्नार्ड अभिकर्मक का डाईकीटोन के साथ न्यूक्लियोफिलिक योग अभिक्रिया होती है। दो $MgBr$ समूह न्यूक्लियोफिलिक केंद्रों के रूप में कार्य करते हैं जो एसिटाइल एसिटोन $(CH_3COCH_2COCH_3)$ के दो कार्बोनिल कार्बन पर हमला करते हैं।
यह चक्रीकरण अभिक्रिया एक चक्रीय डाई-अल्कोक्साइड मध्यवर्ती बनाती है।
$H_2O$ के साथ जल-अपघटन पर,अल्कोक्साइड समूह प्रोटोनेट होकर संबंधित डाईओल बनाते हैं।
अंतिम उत्पाद $B$,$1,3$-डाईमिथाइलसाइक्लोपेंटेन-$1,3$-डाईओल है।

(D) $1$. $\text{Buna-}S$,$1,3\text{-ब्यूटाडाइन}$ और स्टाइरीन से बना एक को-पॉलिमर है। अतः,$A$ सही है।
$2$. $\text{Nylon-}6,6$,एडिपिक एसिड और हेक्सामिथिलीन डायमाइन की प्रतिक्रिया से बना एक संघनन पॉलिमर है। अतः,$B$ सही है।
$3$. $\text{Nylon-}6,6$ में उच्च तन्यता शक्ति होती है और इसे फाइबर के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। अतः,$C$ सही है।
$4$. $\text{Terylene}$ (डेक्रॉन) एक पॉलिएस्टर फाइबर है,न कि थर्मोसेटिंग पॉलिमर। अतः,$D$ गलत है।
$5$. $\text{Buna-}N$,$1,3\text{-ब्यूटाडाइन}$ और एक्रिलोनाइट्राइल का को-पॉलिमर है,न कि होमोपॉलिमर। अतः,$E$ गलत है।
इसलिए,सही कथन $A$,$B$ और $C$ हैं।

(C) हिस्टामाइन एक रासायनिक संदेशवाहक है जो पेट में पेप्सिन और हाइड्रोक्लोरिक एसिड $(HCl)$ के स्राव को उत्तेजित करता है।

(B) नाइट्रेट आयनों के लिए ब्राउन रिंग टेस्ट में $[Fe(H_2O)_5(NO)]SO_4$ कॉम्प्लेक्स का निर्माण होता है,जिसे नाइट्रोसोफेरस सल्फेट कहा जाता है।
विकल्प $B$ गलत है क्योंकि कॉम्प्लेक्स नाइट्रोसोफेरस सल्फेट है,न कि नाइट्रोफेरस सल्फेट।
विकल्प $D$ भी गलत है क्योंकि नाइट्रेट लवण को सांद्र $H_2SO_4$ के साथ गर्म करने पर $NO_2$ गैस के लाल-भूरे धुएं निकलते हैं,न कि हल्के भूरे रंग के।

(D) दिया गया है: $KCl$ का $0.5\%$ विलयन का अर्थ है $99.5 \, g$ जल में $0.5 \, g$ $KCl$।
मोललता $(m) = \frac{\text{विलेय का द्रव्यमान}}{\text{विलेय का मोलर द्रव्यमान}} \times \frac{1000}{\text{विलायक का द्रव्यमान (g)}} = \frac{0.5}{74.6} \times \frac{1000}{99.5} \approx 0.0673 \, mol \, kg^{-1}$.
हिमांक में अवनमन के लिए सूत्र: $\Delta T_f = i \times K_f \times m$.
$0.24 = i \times 1.80 \times 0.0673$.
$i = \frac{0.24}{1.80 \times 0.0673} \approx 1.981$.
$KCl \rightarrow K^+ + Cl^-$ के लिए,आयनों की संख्या $(n) = 2$.
वियोजन की मात्रा $(\alpha) = \frac{i - 1}{n - 1} = \frac{1.981 - 1}{2 - 1} = 0.981$.
प्रतिशत वियोजन $= 0.981 \times 100 = 98.1\%$.
निकटतम पूर्णांक $98\%$ है।

(C) प्रथम कोटि की अभिक्रियाओं के लिए वेग स्थिरांक $k = \frac{\ln 2}{t_{1/2}}$ द्वारा दिया जाता है।
$k_{A} = \frac{\ln 2}{100} \, s^{-1}$ और $k_{B} = \frac{\ln 2}{50} \, s^{-1}$.
समय $t$ पर सांद्रता $[A]_t = [A]_0 e^{-k_A t}$ और $[B]_t = [B]_0 e^{-k_B t}$ द्वारा दी जाती है।
दिया गया है $[A]_0 = [B]_0$,इसलिए $[A]_t = 4[B]_t$ रखने पर।
$[A]_0 e^{-k_A t} = 4 [A]_0 e^{-k_B t}$.
$e^{(k_B - k_A)t} = 4$.
दोनों पक्षों का प्राकृतिक लघुगणक लेने पर: $(k_B - k_A)t = \ln 4 = 2 \ln 2$.
$(\frac{\ln 2}{50} - \frac{\ln 2}{100})t = 2 \ln 2$.
$(\frac{2 \ln 2 - \ln 2}{100})t = 2 \ln 2$.
$(\frac{\ln 2}{100})t = 2 \ln 2$.
$t = 200 \, s$.

(C) सबसे पहले,$H_2$ गैस के मोलों की संख्या की गणना करें: $n = \frac{\text{द्रव्यमान}}{\text{मोलर द्रव्यमान}} = \frac{2.0 \, g}{2.0 \, g/mol} = 1.0 \, mol$.
आदर्श गैस समीकरण $PV = nRT$ का उपयोग करके,हम गैस का आयतन $V$ ज्ञात करते हैं:
$V = \frac{nRT}{P} = \frac{1.0 \, mol \times 0.083 \, L \, bar \, K^{-1} \, mol^{-1} \times 300 \, K}{1 \, bar} = 24.9 \, L$.
आयतन को $mL$ में बदलें: $24.9 \, L = 24900 \, mL$.
अधिशोषक के प्रति ग्राम अधिशोषित गैस का आयतन इस प्रकार निकाला जाता है:
$\text{प्रति ग्राम आयतन} = \frac{\text{कुल आयतन}}{\text{अधिशोषक का द्रव्यमान}} = \frac{24900 \, mL}{2.5 \, g} = 9960 \, mL/g$.

(A) संक्रमण धातु ऑक्साइड की क्षारीय प्रकृति धातु की ऑक्सीकरण अवस्था बढ़ने के साथ घटती है।
$V_2O_3$ में,$V$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+3$ है।
$V_2O_4$ में,$V$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+4$ है।
$V_2O_5$ में,$V$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+5$ है।
अतः,$V_2O_3$ सबसे अधिक क्षारीय ऑक्साइड है।
$V^{3+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^2$ है।
अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n)$ $2$ है।
स्पिन-ओनली चुंबकीय आघूर्ण की गणना $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ B.M.$ के रूप में की जाती है।
$\mu = \sqrt{2(2+2)} = \sqrt{8} \approx 2.83 \ B.M.$.
निकटतम पूर्णांक मान $3$ है।

(A) सबसे पहले,समन्वय यौगिकों और उनके आयनीकरण व्यवहार की पहचान करें:
$CoCl_{3} \cdot 4NH_{3} \rightarrow [Co(NH_{3})_{4}Cl_{2}]Cl$ ($1$ मोल $AgCl$ देता है)
$NiCl_{2} \cdot 6H_{2}O \rightarrow [Ni(H_{2}O)_{6}]Cl_{2}$ ($2$ मोल $AgCl$ देता है)
$PtCl_{4} \cdot 2HCl \rightarrow H_{2}[PtCl_{6}]$ ($0$ मोल $AgCl$ देता है)
वह संकुल जो $2$ मोल $AgCl$ देता है,वह $[Ni(H_{2}O)_{6}]Cl_{2}$ है।
$[Ni(H_{2}O)_{6}]^{2+}$ में,$Ni$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ है,और इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar]3d^{8}$ है।
$Ni^{2+}$ $(d^{8})$ के लिए,$2$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं $(n=2)$।
स्पिन-ओनली चुंबकीय आघूर्ण की गणना $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ B.M. = \sqrt{2(2+2)} \ B.M. = \sqrt{8} \ B.M. \approx 2.83 \ B.M.$ के रूप में की जाती है।
निकटतम पूर्णांक मान $3$ $B.M.$ है।