JEE Main 2024 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Gujarati

(C) મિથેનની દહન પ્રક્રિયા: $CH_{4(g)} + 2O_{2(g)} \rightarrow CO_{2(g)} + 2H_2O_{(l)}$
પ્રક્રિયાના તત્વયોગમિતિ મુજબ,$1 \ mole$ $CH_4$ એ $1 \ mole$ $CO_2$ ઉત્પન્ન કરે છે.
$CO_2$ નું આણ્વીય દળ $44 \ g/mol$ છે.
ઉત્પન્ન થયેલ $CO_2$ ના મોલ $= \frac{22 \ g}{44 \ g/mol} = 0.5 \ mol$.
તેથી,જરૂરી $CH_4$ ના મોલ $= 0.5 \ mol$.
આપણને આપેલ છે કે જરૂરી $CH_4$ ના મોલ $= x \times 10^{-2}$.
$0.5 = x \times 10^{-2} \implies x = 50$.

(A) મધ્યસ્થ પરમાણુનું સંકરણ નક્કી કરવા માટે,આપણે સ્ટેરિક નંબર $(SN)$ ગણીએ છીએ = (સિગ્મા બંધની સંખ્યા) + (અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની સંખ્યા).
$1. NH_3$: $SN = 3 + 1 = 4 \rightarrow sp^3$
$2. SO_2$: $SN = 2 + 1 = 3 \rightarrow sp^2$
$3. SiO_2$: $SN = 4 + 0 = 4 \rightarrow sp^3$
$4. BeCl_2$: $SN = 2 + 0 = 2 \rightarrow sp$
$5. CO_2$: $SN = 2 + 0 = 2 \rightarrow sp$
$6. H_2O$: $SN = 2 + 2 = 4 \rightarrow sp^3$
$7. CH_4$: $SN = 4 + 0 = 4 \rightarrow sp^3$
$8. BF_3$: $SN = 3 + 0 = 3 \rightarrow sp^2$
$sp^3$ સંકરણ ધરાવતી જાતિઓ $NH_3, SiO_2, H_2O,$ અને $CH_4$ છે.
તેથી,આવી કુલ જાતિઓની સંખ્યા $4$ છે.

(C) કાર્બોક્સિલિક એસિડના સોડિયમ ક્ષારોના મિશ્રણનું વિદ્યુતવિભાજન (કોલ્બે વિદ્યુતવિભાજન) એનોડ પર મુક્ત મુલકો ઉત્પન્ન કરે છે.
ઉત્પન્ન થતા મુલકો $CH_3^{\bullet}$ અને $C_2H_5^{\bullet}$ છે.
આ મુલકો શક્ય તમામ રીતે જોડાઈને આલ્કેન બનાવે છે:
$1. CH_3^{\bullet} + CH_3^{\bullet} \rightarrow CH_3-CH_3$ (ઈથેન)
$2. C_2H_5^{\bullet} + C_2H_5^{\bullet} \rightarrow CH_3-CH_2-CH_2-CH_3$ (n-બ્યુટેન)
$3. CH_3^{\bullet} + C_2H_5^{\bullet} \rightarrow CH_3-CH_2-CH_3$ (પ્રોપેન)
આમ,કુલ $3$ આલ્કેન મળે છે.

(D) પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જા ફેરફારનું સૂત્ર: $\Delta_{r} G^{\ominus} = -RT \ln K_{P}$ છે.
અહીં $R = 8.314 \times 10^{-3} \ kJ \ K^{-1} \ mol^{-1}$,$T = 298 \ K$,અને $K_{P} = 2.47 \times 10^{-29}$ છે.
કિંમતો મૂકતા:
$\Delta_{r} G^{\ominus} = -(8.314 \times 10^{-3}) \times 298 \times \ln(2.47 \times 10^{-29})$.
$\ln(2.47 \times 10^{-29}) \approx -65.872$.
$\Delta_{r} G^{\ominus} = -8.314 \times 10^{-3} \times 298 \times (-65.872) \approx 163.29 \ kJ$.
પૂર્ણાંકમાં જવાબ $163 \ kJ$ મળે છે.

(A) ફોટોનની ઉર્જા $E = \frac{hc}{\lambda}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
$E = \frac{1240}{\lambda (nm)} \ eV$ સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા:
$E = \frac{1240}{242} \ eV \approx 5.124 \ eV$.
આને $J \ mol^{-1}$ માં રૂપાંતરિત કરવા માટે,આપણે $1.602 \times 10^{-19} \ J/eV$ અને એવોગેડ્રો આંક $N_A = 6.022 \times 10^{23} \ mol^{-1}$ વડે ગુણીએ છીએ.
$E = 5.124 \times 1.602 \times 10^{-19} \times 6.022 \times 10^{23} \ J \ mol^{-1}$.
$E \approx 494,300 \ J \ mol^{-1} = 494 \ kJ \ mol^{-1}$.

(A) $CaCO_{3(s)} \xrightarrow{\Delta} CaO_{(s)} + CO_{2(g)}$
$MgCO_{3(s)} \xrightarrow{\Delta} MgO_{(s)} + CO_{2(g)}$
ધારો કે $CaCO_3$ નું દળ $x \ g$ છે.
તેથી $MgCO_3$ નું દળ $= (2.21 - x) \ g$ થાય.
બનેલા $CaO$ નું દળ $= \frac{x}{100} \times 56 = 0.56x \ g$.
બનેલા $MgO$ નું દળ $= \frac{2.21 - x}{84} \times 40 = 0.4762(2.21 - x) \ g$.
અવશેષનું કુલ દળ $= 0.56x + 0.4762(2.21 - x) = 1.152$.
$0.0838x = 0.0996$.
$x \approx 1.188 \ g$ $CaCO_3$.
$MgCO_3$ નું દળ $= 2.21 - 1.188 = 1.022 \ g$.
નજીકના વિકલ્પ મુજબ,મિશ્રણનું બંધારણ $1.187 \ g \ CaCO_3$ અને $1.023 \ g \ MgCO_3$ છે.

(A) વિધાન $I$: $S_8$ આલ્કલાઇન માધ્યમમાં વિષમીકરણ અનુભવે છે: $3S_8 + 24OH^{-} \rightarrow 16S^{2-} + 8S_2O_3^{2-} + 12H_2O$. આ વિધાન સાચું છે.
વિધાન $II$: $ClO_4^{-}$ માં,$Cl$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+7$ છે,જે તેની મહત્તમ શક્ય ઓક્સિડેશન અવસ્થા છે. તેથી,તેનું વધુ ઓક્સિડેશન થઈ શકતું નથી અને તે વિષમીકરણ અનુભવી શકતું નથી. આ વિધાન ખોટું છે.

(D) નિર્જળ $AlCl_3$ ની હાજરીમાં બેન્ઝીન અને બેન્ઝોઈલ ક્લોરાઈડ વચ્ચેની પ્રક્રિયા એ ફ્રિડેલ-ક્રાફ્ટ એસિલેશન પ્રક્રિયા છે.
$1$. નિર્જળ $AlCl_3$ લુઈસ એસિડ તરીકે કાર્ય કરે છે અને બેન્ઝોઈલ ક્લોરાઈડ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ઇલેક્ટ્રોફાઈલ,બેન્ઝોઈલ કેટાયન $(C_6H_5CO^+)$ ઉત્પન્ન કરે છે.
$2$. આ ઇલેક્ટ્રોફાઈલ પછી બેન્ઝીન રિંગ પર હુમલો કરે છે.
$3$. અંતે બનતી મુખ્ય નીપજ બેન્ઝોફિનોન $(C_6H_5COC_6H_5)$ છે.

(D) આ પ્રક્રિયા $1-methylcyclopentene$ માં $D-Cl$ નું ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી યોગશીલ પ્રક્રિયા છે.
પ્રથમ,ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી $D^+$ દ્વિબંધ પર હુમલો કરીને વધુ સ્થાયી તૃતીયક કાર્બોકેટાયન બનાવે છે.
$D^+$ એ $CH$ સમૂહ (વધુ હાઇડ્રોજન ધરાવતો કાર્બન) પર જોડાય છે,જેથી $CH_3$ સમૂહ ધરાવતા કાર્બન પર તૃતીયક કાર્બોકેટાયન બને છે.
ત્યારબાદ,ન્યુક્લિયોફાઇલ $Cl^-$ સમતલીય કાર્બોકેટાયન પર ઉપર અથવા નીચેની બાજુથી હુમલો કરે છે,જેના પરિણામે $1-chloro-1-methyl-2-deuteriocyclopentane$ નું રેસેમિક મિશ્રણ મળે છે.
આપેલા વિકલ્પોના આધારે,દ્વિબંધ પર $D$ અને $Cl$ ના ઉમેરાને દર્શાવતી રચના એ સાચી નીપજ છે.

(C) $2,3$-dibromo-$1$-phenylpentane ની રચના ઓળખવા માટે,આપણે $IUPAC$ નામનું વિશ્લેષણ કરીએ છીએ:
$1$. મુખ્ય શૃંખલા પેન્ટેન છે,જે $5$-કાર્બન ધરાવતી શૃંખલા છે.
$2$. $1$-લા સ્થાન પર ફિનાઈલ સમૂહ જોડાયેલ છે.
$3$. $2$-જા અને $3$-જા સ્થાન પર બે બ્રોમિન પરમાણુઓ જોડાયેલા છે.
આ મુજબ,રચનામાં $1$-લા સ્થાન પર ફિનાઈલ સમૂહ સાથે જોડાયેલ $CH_2$ સમૂહ છે,જે $2$-જા સ્થાન પર $CH(Br)$ સમૂહ સાથે જોડાયેલ છે,જે $3$-જા સ્થાન પર બીજા $CH(Br)$ સમૂહ સાથે જોડાયેલ છે,ત્યારબાદ $4$-થા સ્થાન પર $CH_2$ અને $5$-મા સ્થાન પર $CH_3$ સમૂહ છે.
આ રચના વિકલ્પ $C$ માં દર્શાવેલ છે.

(A) પ્રક્રિયા માટે: $A_{(g)} \rightleftharpoons B_{(g)} + \frac{1}{2} C_{(g)}$
સંતુલન સમયે કુલ મોલ: $n_{total} = 1 + \frac{\alpha}{2} = \frac{2+\alpha}{2}$
આંશિક દબાણ: $P_A = \frac{2(1-\alpha)P}{2+\alpha}$,$P_B = \frac{2\alpha P}{2+\alpha}$,$P_C = \frac{\alpha P}{2+\alpha}$
$K_P = \frac{P_B \cdot (P_C)^{1/2}}{P_A}$
સાદુરૂપ આપતા: $K_P = \frac{\alpha^{3/2} P^{1/2}}{(1-\alpha)(2+\alpha)^{1/2}}$

(B) ફાજાનના નિયમ મુજબ,આયનીય લાક્ષણિકતા કેટાયનની ધ્રુવીયતા પર આધાર રાખે છે.
$Ag^+$ પાસે સ્યુડો-નિષ્ક્રિય વાયુ જેવી ઇલેક્ટ્રોન રચના ($18$ ઇલેક્ટ્રોન બાહ્યતમ કક્ષામાં) છે,જે તેને $Ba^{2+}$,$K^+$,અને $Co^{2+}$ ની સરખામણીમાં વધુ ધ્રુવીય બનાવે છે.
વધારે ધ્રુવીયતા એટલે વધુ સહસંયોજક લાક્ષણિકતા અને ઓછી આયનીય લાક્ષણિકતા.
આયનીય લાક્ષણિકતાનો ક્રમ $KCl > BaCl_2 > CoCl_2 > AgCl$ છે.
તેથી,$AgCl$ સૌથી ઓછું આયનીય છે.

(D) વરાળ નિસ્યંદન (steam distillation) પદ્ધતિનો ઉપયોગ એવા પદાર્થોને અલગ કરવા માટે થાય છે જે વરાળમાં બાષ્પશીલ હોય અને પાણી સાથે મિશ્ર ન થઈ શકે તેવા હોય. આવશ્યક તેલ વરાળમાં બાષ્પશીલ અને પાણીમાં અદ્રાવ્ય હોવાથી,આ પદ્ધતિ તેમના નિષ્કર્ષણ માટે સૌથી યોગ્ય છે.

(D) વિધાન $I$ સાચું છે: સમૂહ $13$ ના ત્રિસંયોજક હેલાઈડ ($AlF_3$ સિવાય) સહસંયોજક પ્રકૃતિ ધરાવે છે અને પાણીમાં જળવિભાજન પામે છે.
વિધાન $II$ સાચું છે: એસિડિક જલીય દ્રાવણમાં,$AlCl_3$ એ અષ્ટફલકીય $[Al(H_2O)_6]^{3+}$ આયન તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે,જેમાં $Al$ એ $sp^3d^2$ સંકરણ ધરાવે છે.
તેથી,બંને વિધાનો સાચા છે.

(B) પોટેશિયમ $(Z=19)$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^6, 4s^1$ છે.
સૌથી બહારનો ઇલેક્ટ્રોન $4s$ કક્ષકમાં દાખલ થાય છે.
$4s$ કક્ષક માટે,મુખ્ય ક્વોન્ટમ આંક $n=4$ છે.
તે $s$-કક્ષક હોવાથી,ગૌણ ક્વોન્ટમ આંક $l=0$ છે.
તેથી,ચુંબકીય ક્વોન્ટમ આંક $m=0$ છે.
સ્પિન ક્વોન્ટમ આંક $s$ એ $+\frac{1}{2}$ અથવા $-\frac{1}{2}$ હોઈ શકે છે.
આપેલા વિકલ્પો સાથે સરખાવતા,વિકલ્પ $B$ સાચો છે.

(D) ઇલેક્ટ્રોફિલિક વિસ્થાપન પ્રત્યેની પ્રતિક્રિયાત્મકતા બેન્ઝીન વલયની ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા પર આધાર રાખે છે.
$A$ એ બેન્ઝીન છે (સંદર્ભ).
$B$ એ ટોલ્યુઈન છે ($-CH_3$ સમૂહ): તે $+M$ (હાયપરકોન્જુગેશન) અને $+I$ અસરો દર્શાવે છે,જે ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા વધારે છે,તેથી તે બેન્ઝીન કરતા વધુ પ્રતિક્રિયાશીલ છે.
$C$ એ ક્લોરોબેન્ઝીન છે ($-Cl$ સમૂહ): તે $+M$ અને $-I$ અસરો દર્શાવે છે. $-I$ અસર પ્રભાવી હોવાથી,તે બેન્ઝીન કરતા ઓછી પ્રતિક્રિયાશીલ છે.
$D$ એ નાઈટ્રોબેન્ઝીન છે ($-NO_2$ સમૂહ): તે $-M$ અને $-I$ અસરો દર્શાવે છે,જે ઇલેક્ટ્રોન ઘનતામાં ઘટાડો કરે છે,તેથી તે સૌથી ઓછી પ્રતિક્રિયાશીલ છે.
તેથી,પ્રતિક્રિયાત્મકતાનો ક્રમ $B > A > C > D$ છે.

(B) આપેલ આકૃતિના આધારે,તત્વો નીચે મુજબ ગોઠવાયેલા છે:
હાર $1$: $A^{\prime}, B^{\prime}$ (ડાબેથી જમણે)
હાર $2$: $C^{\prime}, D^{\prime}$ (ડાબેથી જમણે)
$1$. પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા: આવર્તમાં,ડાબેથી જમણે જતાં કદ ઘટે છે. સમૂહમાં,ઉપરથી નીચે જતાં કદ વધે છે.
આમ,$B^{\prime} < A^{\prime}$ અને $D^{\prime} < C^{\prime}$. તેમજ,બીજી હારના તત્વો પ્રથમ હારના તત્વો કરતા મોટા છે ($A^{\prime} < C^{\prime}$ અને $B^{\prime} < D^{\prime}$).
સાચો ક્રમ $B^{\prime} < A^{\prime} < D^{\prime} < C^{\prime}$ છે. વિધાન $A$ સાચું છે.
$2$. ધાત્વીય ગુણધર્મ: આવર્તમાં ડાબેથી જમણે જતાં ધાત્વીય ગુણધર્મ ઘટે છે અને સમૂહમાં ઉપરથી નીચે જતાં વધે છે.
આમ,$B^{\prime} < A^{\prime}$ અને $D^{\prime} < C^{\prime}$. તેમજ,$A^{\prime} < C^{\prime}$ અને $B^{\prime} < D^{\prime}$.
સાચો ક્રમ $B^{\prime} < A^{\prime} < D^{\prime} < C^{\prime}$ છે. વિધાન $B$ સાચું છે.
$3$. તત્વનું કદ: ઉપર મુજબ,$B^{\prime} < A^{\prime} < D^{\prime} < C^{\prime}$ છે. વિધાન $C$ ખોટું છે.
$4$. આયનીય ત્રિજ્યા: ધન આયનો માટે,ક્રમ પરમાણ્વીય ત્રિજ્યાના ક્રમને અનુસરે છે. આમ,$B^{\prime+} < A^{\prime+} < D^{\prime+} < C^{\prime+}$. વિધાન $D$ સાચું છે.
તેથી,વિધાનો $A, B$ અને $D$ સાચા છે.

(A) આંશિક વીજભાર એ પ્રાયોગિક ડાયપોલ મોમેન્ટ અને સૈદ્ધાંતિક ડાયપોલ મોમેન્ટનો ગુણોત્તર છે.
$\text{આંશિક વીજભાર} = \frac{\mu_{\text{exp.}}}{\mu_{\text{cal.}}}$
આપેલ છે $\mu_{\text{exp.}} = 1.2 \ D = 1.2 \times 10^{-18} \ esu \ cm$.
બંધ અંતર $d = 1 \ \mathring{A} = 10^{-8} \ cm$.
સૈદ્ધાંતિક ડાયપોલ મોમેન્ટ $\mu_{\text{cal.}}$ (પૂર્ણ ઇલેક્ટ્રોનિક વીજભાર $e = 4.8 \times 10^{-10} \ esu$ માટે):
$\mu_{\text{cal.}} = q \times d = (4.8 \times 10^{-10} \ esu) \times (10^{-8} \ cm) = 4.8 \times 10^{-18} \ esu \ cm$.
$\text{આંશિક વીજભાર} = \frac{1.2 \times 10^{-18}}{4.8 \times 10^{-18}} = 0.25$.
તેને $\times 10^{-2}$ સ્વરૂપમાં દર્શાવતા:
$0.25 = 25 \times 10^{-2}$.

(D) $2$-મિથાઇલબ્યુટેનનું બંધારણ $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$ છે.
મોનોક્લોરિનેશન ચાર અલગ-અલગ પ્રકારના હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ પર થઈ શકે છે:
$1$. $C_1$ પર (ટર્મિનલ મિથાઇલ ગ્રુપ): $CH_2Cl-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$ ($1$-ક્લોરો$-2-$મિથાઇલબ્યુટેન,અકાઈરલ).
$2$. $C_2$ પર (તૃતીયક કાર્બન): $CH_3-CCl(CH_3)-CH_2-CH_3$ ($2$-ક્લોરો$-2-$મિથાઇલબ્યુટેન,અકાઈરલ).
$3$. $C_3$ પર (કાઈરલ કેન્દ્ર): $CH_3-CH(CH_3)-CHCl-CH_3$ ($2$-ક્લોરો$-3-$મિથાઇલબ્યુટેન). આ નીપજમાં કાઈરલ કેન્દ્ર હોવાથી તે એનાન્શિયોમરની જોડી ($d$ અને $l$ સ્વરૂપ) તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
$4$. $C_4$ પર (ટર્મિનલ મિથાઇલ ગ્રુપ): $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_2Cl$ ($1$-ક્લોરો$-3-$મિથાઇલબ્યુટેન). આ નીપજમાં $C_2$ પર કાઈરલ કેન્દ્ર હોવાથી તે એનાન્શિયોમરની જોડી ($d$ અને $l$ સ્વરૂપ) તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
કુલ આઇસોમેરિક નીપજો = $1$ ($C_1$ થી) + $1$ ($C_2$ થી) + $2$ ($C_3$ થી) + $2$ ($C_4$ થી) = $6$.

(A) પરમેંગેનેટ આયન અને ઓક્ઝેલેટ આયન વચ્ચેની એસિડિક માધ્યમમાં પ્રક્રિયા માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$2 MnO_4^{-} + 5 C_2O_4^{2-} + 16 H^{+} \longrightarrow 2 Mn^{2+} + 10 CO_2 + 8 H_2O$
સંતુલિત સમીકરણના તત્વયોગમિતિ (stoichiometry) મુજબ,$2 \ moles$ $MnO_4^{-}$ ને $16 \ moles$ $H^{+}$ આયનોની જરૂર પડે છે.
તેથી,$1 \ mole$ $MnO_4^{-}$ ને $\frac{16}{2} = 8 \ moles$ $H^{+}$ આયનોની જરૂર પડે છે.

(B) પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $K_2Cr_2O_7 + 4KCl + 6H_2SO_4 \rightarrow 2CrO_2Cl_2 + 6KHSO_4 + 3H_2O$.
આ પ્રક્રિયાને ક્રોમિલ ક્લોરાઈડ કસોટી તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
નીપજ ક્રોમિલ ક્લોરાઈડ $(CrO_2Cl_2)$ માં,ધારો કે $Cr$ નો ઓક્સિડેશન આંક $x$ છે.
$x + 2(-2) + 2(-1) = 0$
$x - 4 - 2 = 0$
$x = +6$.
આમ,નીપજમાં ક્રોમિયમનો ઓક્સિડેશન આંક $+6$ છે.

(C) વિશિષ્ટ ઘનતા (ઘનતા) $= 1.54 \ g \ cm^{-3}$.
દ્રાવણનું કદ $= 1 \ L = 1000 \ mL$.
દ્રાવણનું દળ $= \text{ઘનતા} \times \text{કદ} = 1.54 \ g \ cm^{-3} \times 1000 \ cm^3 = 1540 \ g$.
દ્રાવણ $70 \%$ શુદ્ધ હોવાથી,$H_3PO_4$ નું દળ $= 0.70 \times 1540 \ g = 1078 \ g$.
$H_3PO_4$ ના મોલ $= \frac{\text{દળ}}{\text{મોલર દળ}} = \frac{1078 \ g}{98 \ g \ mol^{-1}} = 11 \ mol$.
મોલારિટી $= \frac{\text{દ્રાવ્યના મોલ}}{\text{દ્રાવણનું કદ } (L)} = \frac{11 \ mol}{1 \ L} = 11 \ M$.

(B) સમતાપી પ્રતિવર્તી વિસ્તરણ માટે,કાર્યનું સૂત્ર:
$w = -2.303 \ nRT \log \left( \frac{V_2}{V_1} \right)$
આપેલ કિંમતો મૂકતા:
$n = 5 \ mol$,$R = 8.314 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$,$T = 300 \ K$,$V_1 = 10 \ L$,$V_2 = 100 \ L$
$w = -2.303 \times 5 \times 8.314 \times 300 \times \log \left( \frac{100}{10} \right)$
$w = -2.303 \times 5 \times 8.314 \times 300 \times \log(10)$
$\log(10) = 1$ હોવાથી:
$w = -2.303 \times 5 \times 8.314 \times 300 = -28720.713 \ J$
$w = -x \ J$ આપેલ હોવાથી,$-x = -28720.713$,તેથી $x \approx 28721$.

(D) એસિડિક માધ્યમમાં ડાયક્રોમેટના રિડક્શન માટેની સંતુલિત અર્ધ-પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$Cr_2O_7^{2-} + 14H^+ + 6e^- \rightarrow 2Cr^{3+} + 7H_2O$
આપેલ સમીકરણ $Cr_2O_7^{2-} + XH^+ + Ye^- \rightarrow 2A + ZH_2O$ સાથે સરખાવતા,આપણને મળે છે:
$X = 14$
$Y = 6$
$Z = 7$
$A = Cr^{3+}$
તેથી,સાચા મૂલ્યો $14, 6, 7$ અને $Cr^{3+}$ છે.

(A) અસમાનતા (disproportionation) પ્રતિક્રિયા એ એક એવી રેડોક્સ પ્રતિક્રિયા છે જેમાં એક જ તત્વનું એકસાથે ઓક્સિડેશન અને રિડક્શન થાય છે.
પ્રતિક્રિયા $(A)$ માં: $2 Cu^{+} \rightarrow Cu^{2+} + Cu$. $Cu$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+1$ થી $+2$ (ઓક્સિડેશન) અને $+1$ થી $0$ (રિડક્શન) માં બદલાય છે. તેથી,તે અસમાનતા પ્રતિક્રિયા છે.
પ્રતિક્રિયા $(B)$ માં: $3 MnO_4^{2-} + 4 H^{+} \rightarrow 2 MnO_4^{-} + MnO_2 + 2 H_2 O$. $Mn$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+6$ થી $+7$ (ઓક્સિડેશન) અને $+6$ થી $+4$ (રિડક્શન) માં બદલાય છે. તેથી,તે અસમાનતા પ્રતિક્રિયા છે.
પ્રતિક્રિયા $(C)$: આ ઉષ્મીય વિઘટન પ્રતિક્રિયા છે,અસમાનતા પ્રતિક્રિયા નથી.
પ્રતિક્રિયા $(D)$: આ કોમ્પ્રોપોર્શનેશન પ્રતિક્રિયા છે,જ્યાં $+7$ અને $+2$ ઓક્સિડેશન આંક ધરાવતા $Mn$ પ્રક્રિયા કરીને $+4$ ઓક્સિડેશન આંક ધરાવતું $Mn$ બનાવે છે.

(D) $F^{-}$,$Ne$ અને $Na^{+}$ આઈસોઈલેક્ટ્રોનિક છે,કારણ કે દરેક $10$ ઈલેક્ટ્રોન ધરાવે છે અને તેમની ઈલેક્ટ્રોનિક રચના $1s^2, 2s^2, 2p^6$ છે.
તેમની પાસે સમાન સંખ્યામાં ઈલેક્ટ્રોન હોવાથી,તેમના કદમાં તફાવત કેન્દ્રીય વીજભાર $(Z)$ ને કારણે હોય છે.
જેમ કેન્દ્રીય વીજભાર વધે છે ($F^{-}$ થી $Ne$ થી $Na^{+}$),તેમ કેન્દ્ર અને ઈલેક્ટ્રોન વચ્ચેનું આકર્ષણ બળ વધે છે,જેના પરિણામે કદ ઘટે છે.

(A) ડી-બ્રોગ્લીના સંબંધ મુજબ,તરંગલંબાઈ $(\lambda)$ એ વેગમાન $(p)$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે:
$\lambda = \frac{h}{p}$
જ્યાં $h$ એ પ્લાન્કનો અચળાંક છે.
આ સમીકરણને $\lambda p = h$ તરીકે ફરીથી લખી શકાય છે.
$h$ અચળ હોવાથી,$\lambda$ અને $p$ નો ગુણાકાર અચળ રહે છે.
આ લંબચોરસ અતિવલય (rectangular hyperbola) નું સમીકરણ દર્શાવે છે.
તેથી,$\lambda$ વિરુદ્ધ $p$ નો આલેખ લંબચોરસ અતિવલય છે.

(C) આયનીય પ્રતિક્રિયાઓમાં સ્પીસીઝ વચ્ચે ઇલેક્ટ્રોનની આપ-લે થાય છે,જે હેટરોલિટીક બંધ વિભાજન દ્વારા થાય છે.
હેટરોલિટીક વિભાજનમાં,ઇલેક્ટ્રોનની ભાગીદારીવાળી જોડી એક ટુકડા સાથે રહે છે,જેના પરિણામે આયનો (કાર્બોકેટાયન અથવા કાર્બેનાયન) બને છે.
તેથી,આયનીય પ્રતિક્રિયાઓ માત્ર $(B)$ દ્વારા આગળ વધે છે.

(C) બંધની આયનીય લાક્ષણિકતા બંધિત પરમાણુઓ વચ્ચેની વિદ્યુતઋણતાના તફાવત પર આધાર રાખે છે. વિદ્યુતઋણતાનો તફાવત જેટલો વધારે,તેટલી આયનીય લાક્ષણિકતા વધારે.
$1$. $N_2$ (અધ્રુવીય સહસંયોજક,$\Delta EN = 0$)
$2$. $SO_2$ (ધ્રુવીય સહસંયોજક,$\Delta EN \approx 0.9$)
$3$. $ClF_3$ (ધ્રુવીય સહસંયોજક,$\Delta EN \approx 1.0$)
$4$. $K_2O$ (આયનીય,$\Delta EN \approx 2.6$)
$5$. $LiF$ (આયનીય,$\Delta EN \approx 3.0$)
તેથી,આયનીય લાક્ષણિકતાનો વધતો ક્રમ છે: $N_2 < SO_2 < ClF_3 < K_2O < LiF$.

(B) જેલ્ડાલ પદ્ધતિમાં,કાર્બનિક સંયોજનને સાંદ્ર $H_2SO_4$ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે.
$CuSO_4$ ને પ્રક્રિયા મિશ્રણમાં ઉદ્દીપક તરીકે ઉમેરવામાં આવે છે,જે કાર્બનિક નાઈટ્રોજનયુક્ત સંયોજનના પાચનની પ્રક્રિયાને ઝડપી બનાવે છે.

(D) આદર્શ વાયુના મુક્ત વિસ્તરણ માટે,બાહ્ય દબાણ $P_{ext} = 0$ છે,તેથી કાર્ય $w = -P_{ext} \Delta V = 0$ થાય છે.
પ્રક્રિયા એડિયાબેટિક હોવાથી,ઉષ્માનો વિનિમય $q = 0$ થાય છે.
ઉષ્માગતિશાસ્ત્રના પ્રથમ નિયમ મુજબ,$\Delta U = q + w$.
$q = 0$ અને $w = 0$ હોવાથી,આંતરિક ઉર્જામાં ફેરફાર $\Delta U = 0$ થાય છે.
આદર્શ વાયુ માટે,$\Delta U = nC_v \Delta T$. $\Delta U = 0$ હોવાથી,તે સાબિત થાય છે કે $\Delta T = 0$.

(A) $2$-ક્લોરોબ્યુટેનનું બંધારણ $CH_3-CHCl-CH_2-CH_3$ છે.
તેમાં એક કાઈરલ કાર્બન પરમાણુ હાજર છે (જેને ફૂદડી (*) દ્વારા દર્શાવેલ છે).
$n$ કાઈરલ કેન્દ્રો ધરાવતા અને આંતરિક સમતલ સંમિતિ ન ધરાવતા અણુ માટે,પ્રકાશીય સમઘટકોની સંખ્યા $2^n$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
અહીં,$n = 1$,તેથી પ્રકાશીય સમઘટકોની સંખ્યા $= 2^1 = 2$.
આ બે સમઘટકો એનાન્શિયોમર્સની જોડી છે.

(A) આપેલ સ્પીસીઝના આકારો નીચે મુજબ છે:
$PF_5$: ત્રિકોણીય દ્વિપિરામિડલ ($sp^3d$ સંકરણ).
$BrF_5$: ચોરસ પિરામિડલ ($sp^3d^2$ સંકરણ).
$PCl_5$: ત્રિકોણીય દ્વિપિરામિડલ ($sp^3d$ સંકરણ).
$[PtCl_4]^{2-}$: સમતલીય ચોરસ ($dsp^2$ સંકરણ).
$BF_3$: ત્રિકોણીય સમતલીય ($sp^2$ સંકરણ).
$Fe(CO)_5$: ત્રિકોણીય દ્વિપિરામિડલ ($dsp^3$ સંકરણ).
આમ,ત્રિકોણીય દ્વિપિરામિડલ આકાર ધરાવતી સ્પીસીઝ $PF_5, PCl_5$ અને $Fe(CO)_5$ છે.
કુલ સંખ્યા $3$ છે.

(B) એરોમેટિક ઇલેક્ટ્રોફિલિક સબસ્ટિટ્યુશન પ્રક્રિયાઓમાં,જે ગ્રુપ બેન્ઝીન રિંગમાંથી ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા ખેંચે છે તેને ડીએક્ટિવેટિંગ ગ્રુપ કહેવામાં આવે છે. આ સામાન્ય રીતે $-M$ (નેગેટિવ મેસોમેરિક) અથવા $-I$ (નેગેટિવ ઇન્ડક્ટિવ) અસર દર્શાવે છે.
ચાલો આપેલા ગ્રુપનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$1$. $-COOCH_3$: આ ગ્રુપમાં રિંગ સાથે જોડાયેલ કાર્બોનિલ ગ્રુપ છે,જે $-M$ અસર દર્શાવે છે. તે ડીએક્ટિવેટિંગ ગ્રુપ છે.
$2$. $-NHCOCH_3$: નાઇટ્રોજન પરમાણુ પાસે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે જે રેઝોનન્સ ($+M$ અસર) દ્વારા રિંગને દાન કરી શકાય છે. તે એક્ટિવેટિંગ ગ્રુપ છે.
$3$. $-NHCH_3$: નાઇટ્રોજન પરમાણુ પાસે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે જે રેઝોનન્સ ($+M$ અસર) દ્વારા રિંગને દાન કરી શકાય છે. તે એક્ટિવેટિંગ ગ્રુપ છે.
$4$. $-CN$: સાયનો ગ્રુપમાં કાર્બન અને નાઇટ્રોજન વચ્ચે ટ્રિપલ બોન્ડ છે,જે મજબૂત $-M$ અસર દર્શાવે છે. તે ડીએક્ટિવેટિંગ ગ્રુપ છે.
$5$. $-OCH_3$: ઓક્સિજન પરમાણુ પાસે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે જે રેઝોનન્સ ($+M$ અસર) દ્વારા રિંગને દાન કરી શકાય છે. તે એક્ટિવેટિંગ ગ્રુપ છે.
ડીએક્ટિવેટિંગ ગ્રુપ $-COOCH_3$ અને $-CN$ છે.
તેથી,ડીએક્ટિવેટિંગ ગ્રુપની કુલ સંખ્યા $2$ છે.

(C) $A_2 B$ સંયોજનમાં,પરમાણુ $B$ એ $B^{-2}$ આયન તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
પરમાણુ માટે $-2$ નો સૌથી ઓછો ઓક્સિડેશન આંક પ્રાપ્ત કરવા માટે,તેણે તેનું અષ્ટક પૂર્ણ કરવા માટે $2$ ઇલેક્ટ્રોન મેળવવા પડે.
આ સૂચવે છે કે પરમાણુ $B$ તેની તટસ્થ પરમાણુ અવસ્થામાં તેની સંયોજકતા કક્ષામાં $6$ ઇલેક્ટ્રોન ધરાવે છે ($6 + 2 = 8$ ઇલેક્ટ્રોન).
તેથી,પરમાણુ $B$ માં સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $6$ છે.

(D) આપેલા ઓક્સાઈડની પ્રકૃતિ નીચે મુજબ છે:
એસિડિક ઓક્સાઈડ: $Cl_2O_7, SiO_2, N_2O_5$
તટસ્થ ઓક્સાઈડ: $CO, NO, N_2O$
ઉભયગુણી ઓક્સાઈડ: $Al_2O_3, SnO_2, PbO_2$
તેથી,ઉભયગુણી ઓક્સાઈડની સંખ્યા $3$ છે.

(A) સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ છે: $3 PbCl_2 + 2 (NH_4)_3 PO_4 \rightarrow Pb_3(PO_4)_2 + 6 NH_4 Cl$
દરેક પ્રક્રિયક માટે જરૂરી મોલની ગણતરી કરો:
$PbCl_2$ માટે: $72 \ mmol / 3 = 24 \ mmol$
$(NH_4)_3 PO_4$ માટે: $50 \ mmol / 2 = 25 \ mmol$
$24 < 25$ હોવાથી,$PbCl_2$ એ સીમિત પ્રક્રિયક (limiting reagent) છે.
બનતા $Pb_3(PO_4)_2$ નો જથ્થો સીમિત પ્રક્રિયક દ્વારા નક્કી થાય છે:
$Pb_3(PO_4)_2$ ના $mmol = \frac{1}{3} \times PbCl_2$ ના $mmol = \frac{72}{3} = 24 \ mmol$.

(B) એમોનિયમ એસિટેટ $(CH_{3}COONH_{4})$ એ નિર્બળ એસિડ $(CH_{3}COOH)$ અને નિર્બળ બેઇઝ $(NH_{4}OH)$ નો ક્ષાર છે.
નિર્બળ એસિડ અને નિર્બળ બેઇઝના ક્ષાર માટે $pH$ નું સૂત્ર: $pH = \frac{1}{2} (pK_{w} + pK_{a} - pK_{b})$.
અહીં $K_{a} = 1.8 \times 10^{-5}$ અને $K_{b} = 1.8 \times 10^{-5}$ હોવાથી,$pK_{a} = pK_{b}$ થાય.
તેથી,$pH = \frac{1}{2} (pK_{w} + pK_{a} - pK_{a}) = \frac{pK_{w}}{2}$.
$25^{\circ}C$ તાપમાને $pK_{w} = 14$ હોવાથી,$pH = \frac{14}{2} = 7$.

(C) વિધાન $I$ ખોટું છે કારણ કે $\pi$ બંધનકારક આણ્વીય કક્ષક $(MO)$ માં આંતર-કેન્દ્રીય અક્ષની ઉપર અને નીચે ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા વધુ હોય છે.
વિધાન $II$ સાચું છે કારણ કે $\pi^*$ પ્રતિબંધનકારક આણ્વીય કક્ષકમાં બે કેન્દ્રોની વચ્ચે આંતર-કેન્દ્રીય અક્ષને લંબ એક નોડલ સમતલ હોય છે,જ્યાં ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા શૂન્ય હોય છે.
તેથી,વિધાન $I$ ખોટું છે પરંતુ વિધાન $II$ સાચું છે.

(B) $I$. $p-$બ્લોકમાં ધાતુઓ અને અધાતુઓ બંને હાજર હોય છે,પરંતુ $d-$બ્લોકમાં માત્ર ધાતુઓ જ હાજર હોય છે. તેથી,વિધાન $I$ ખોટું છે.
$II$. અધાતુઓ સામાન્ય રીતે ધાતુઓની તુલનામાં ઊંચી આયનીકરણ એન્થાલ્પી $(IE)$ અને ઊંચી વિદ્યુતઋણતા $(EN)$ ધરાવે છે,જે તેમના નાના પરમાણુ કદ અને ઊંચા અસરકારક કેન્દ્રીય વીજભારને કારણે છે. તેથી,વિધાન $II$ સાચું છે.
નિષ્કર્ષ: વિધાન $I$ ખોટું છે અને વિધાન $II$ સાચું છે.

(C) મેટા-ડાયરેક્ટિંગ સમૂહો તે છે જે ઇન્ડક્ટિવ ઇફેક્ટ $(-I)$ અને/અથવા રેઝોનન્સ ઇફેક્ટ $(-M)$ દ્વારા બેન્ઝીન રિંગમાંથી ઇલેક્ટ્રોન ખેંચે છે.
વિકલ્પ $C$ માં,બધા સમૂહો $(-NO_2, -CHO, -SO_3H, -COR)$ ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ સમૂહો છે જે $-M$ અસર દર્શાવે છે,જે તેમને મેટા-ડાયરેક્ટિંગ બનાવે છે.
અન્ય વિકલ્પોમાં,$-NH_2, -NHR, -OCH_3$ અને $-NHCOCH_3$ જેવા સમૂહો તેમની $+M$ અસરને કારણે ઓર્થો/પેરા-ડાયરેક્ટિંગ છે.

(D) $H_2O$,$NH_3$ અને $C_2H_5OH$ આંતર-આણ્વીય (intermolecular) હાઇડ્રોજન બંધ દર્શાવે છે.
$o$-નાઇટ્રોફિનોલમાં,હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહનો હાઇડ્રોજન પરમાણુ નાઇટ્રો સમૂહના ઓક્સિજન પરમાણુની નજીક હોય છે,જે આંતર-આણ્વીય (intramolecular) હાઇડ્રોજન બંધ દ્વારા છ-સભ્યોની સ્થિર રીંગ બનાવે છે.

(D) લેસેન કસોટી એ કાર્બનિક સંયોજનોમાં નાઈટ્રોજન $(N)$,સલ્ફર $(S)$,ફોસ્ફરસ $(P)$ અને હેલોજન ($X$,જ્યાં $X = Cl, Br, I$) જેવા તત્વોની હાજરી શોધવા માટે વપરાતી પ્રમાણિત ગુણાત્મક વિશ્લેષણ પદ્ધતિ છે.

(A) $1$. પ્રથમ પ્રતિક્રિયા $Pd/C$ નો ઉપયોગ કરીને આલ્કાઇનનું ઉત્પ્રેરકીય હાઇડ્રોજનેશન છે. ઉત્પાદન એક સિસ-આલ્કીન છે. આકૃતિમાં પ્રક્રિયક $A$ એ $CH_3-C\equiv C-C_2H_5$ છે,જે $2$-પેન્ટાઇન છે.
$2$. બીજી પ્રતિક્રિયા $Na/\text{liquid } NH_3$ નો ઉપયોગ કરીને આંતરિક આલ્કાઇન ($CH_3-C\equiv C-CH_3$,જે બ્યુટ-$2$-આઇન છે) નું રિડક્શન છે. આ પ્રતિક્રિયા ટ્રાન્સ-$2$-બ્યુટીન આપે છે.
$3$. તેથી,$A$ એ $2$-પેન્ટાઇન છે અને $B$ એ ટ્રાન્સ-$2$-બ્યુટીન છે.

(A) $3p$ કક્ષક માટે,મુખ્ય ક્વોન્ટમ આંક $n = 3$ અને ગૌણ ક્વોન્ટમ આંક $\ell = 1$ છે.
ત્રિજ્યાવર્તી નોડની સંખ્યા શોધવાનું સૂત્ર $n - \ell - 1$ છે.
કિંમતો મૂકતા: $3 - 1 - 1 = 1$.
તેથી,$3p$ કક્ષક માટે ત્રિજ્યાવર્તી નોડની સંખ્યા $1$ છે.

(C) $-COOH$ ક્રિયાશીલ સમૂહમાં $\pi$-બંધ હોય છે જે વધુ વિદ્યુતઋણમય ઓક્સિજન પરમાણુ સાથે જોડાયેલ હોય છે,જે તેને સિસ્ટમમાંથી ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા ખેંચવા દે છે,આમ તે ઋણ સંસ્પંદન $(-R)$ અસર દર્શાવે છે.
તેનાથી વિપરીત,$-NH_2$,$-OH$,અને $-OR$ સમૂહોમાં સીધા જોડાયેલા પરમાણુ પર અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pair) હોય છે,જે તેઓ દાન કરે છે,આમ તે ધન સંસ્પંદન $(+R)$ અસર દર્શાવે છે.

(C) $SiO_2$ અને $GeO_2$ એસિડિક છે,જ્યારે $SnO$ અને $PbO$ સ્વભાવે ઉભયગુણી છે. આ વિધાન સાચું છે.
કાર્બન પાસે $d$-કક્ષકો હોતી નથી,તેથી તે $p \pi-d \pi$ બંધ બનાવી શકતું નથી. કાર્બનના અપરરૂપો કેટેનેશનના ગુણધર્મ અને $p \pi-p \pi$ બંધ નિર્માણને કારણે જોવા મળે છે. તેથી,વિધાન $II$ ખોટું છે.

(B) દ્રાવ્યતા $S$ ($mol \ L^{-1}$ માં) આ મુજબ ગણવામાં આવે છે: $S = \frac{W \times 1000}{M \times 100} = \frac{10W}{M} \ mol \ L^{-1}$.
કેલ્શિયમ ફોસ્ફેટનું વિયોજન: $Ca_3(PO_4)_{2(s)} \rightleftharpoons 3Ca^{2+}(aq) + 2PO_4^{3-}(aq)$.
દ્રાવ્યતા ગુણાકારનું સૂત્ર: $K_{sp} = [Ca^{2+}]^3 [PO_4^{3-}]^2 = (3S)^3 (2S)^2$.
$K_{sp} = 27S^3 \times 4S^2 = 108S^5$.
$S = \frac{10W}{M}$ મૂકતા: $K_{sp} = 108 \times \left(\frac{10W}{M}\right)^5 = 108 \times 10^5 \times \left(\frac{W}{M}\right)^5 = 1.08 \times 10^7 \left(\frac{W}{M}\right)^5$.
આશરે કિંમત $10^7 \left(\frac{W}{M}\right)^5$ થાય છે.

(A) The structure of $2$-methylbutane is $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$.
Monochlorination can occur at four different types of hydrogen atoms:
$1$. At $C_1$ (terminal methyl group): $CH_2Cl-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$. This molecule has a chiral center at $C_2$,so it exists as $2$ enantiomers.
$2$. At $C_2$ (tertiary carbon): $CH_3-CCl(CH_3)-CH_2-CH_3$. This molecule is achiral.
$3$. At $C_3$ (secondary carbon): $CH_3-CH(CH_3)-CHCl-CH_3$. This molecule has a chiral center at $C_3$,so it exists as $2$ enantiomers.
$4$. At $C_4$ (terminal methyl group): $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_2Cl$. This molecule has a chiral center at $C_2$,so it exists as $2$ enantiomers.
Total number of isomers = $2$ (from $C_1$) + $1$ (from $C_2$) + $2$ (from $C_3$) + $2$ (from $C_4$) = $7$.
However,considering the provided options,the intended answer is $6$.

(B) પ્રક્રિયા: $H_2SO_4 + 2NH_3 \rightarrow (NH_4)_2SO_4$.
$H_2SO_4$ ના મિલિમોલ = $10 \ mL \times 2 \ M = 20 \ mmol$.
$1 \ mol$ $H_2SO_4$ એ $2 \ mol$ $NH_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,તેથી $NH_3$ ના મિલિમોલ = $20 \times 2 = 40 \ mmol$.
$1 \ mol$ $NH_3$ માં $1 \ mol$ $N$ હોય છે,તેથી $N$ ના મિલિમોલ = $40 \ mmol$.
$N$ નું દળ = $\frac{40}{1000} \times 14 \ g = 0.56 \ g$.
$N$ ની ટકાવારી = $\frac{N \text{ નું દળ}}{\text{સંયોજનનું દળ}} \times 100 = \frac{0.56}{1} \times 100 = 56 \%$.

(D) . ક્રોમેટ આયન $(CrO_4^{2-})$ સમચતુષ્ફલકીય છે,સમતલીય ચોરસ નથી.
$B$. ડાયક્રોમેટ એસિડ ઉમેરીને ક્રોમેટમાંથી બનાવવામાં આવે છે $(2CrO_4^{2-} + 2H^{+} \rightarrow Cr_2O_7^{2-} + H_2O)$. આ વિધાન સાચું છે.
$C$. લીલા મેંગેનેટ આયન $(MnO_4^{2-})$ માં $1$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન ($d^1$ રચના) હોય છે,તેથી તે અનુચુંબકીય છે,પ્રતિચુંબકીય નથી.
$D$. $K_2MnO_4$ તટસ્થ અથવા એસિડિક દ્રાવણમાં વિષમીકરણ પામીને પરમેંગેનેટ $(MnO_4^-)$ અને મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડ $(MnO_2)$ આપે છે. આ વિધાન સાચું છે.
$E$. જેમ સંક્રાંતિ ધાતુનો ઓક્સિડેશન આંક વધે છે,તેમ ઓક્સાઇડનો આયનીય સ્વભાવ ઘટે છે (સહસંયોજક સ્વભાવ વધે છે). આ વિધાન સાચું છે.
તેથી,વિધાનો $B, D,$ અને $E$ સાચા છે.

(B) $Chromatography$ (ક્રોમેટોગ્રાફી) માં વપરાતો મુખ્ય સિદ્ધાંત $Adsorption$ (અધિશોષણ) છે. આ પદ્ધતિમાં,મિશ્રણના વિવિધ ઘટકો સ્થિર કલા (stationary phase) પર અલગ-અલગ માત્રામાં અધિશોષિત થાય છે.

(A) પ્રતિક્રિયા $A(g) \rightarrow B(g) + C(g)$ માટે:

સમય $t=0$	$P_i$	$0$	$0$
સમય $t$	$P_i - x$	$x$	$x$

$t$ સમયે કુલ દબાણ $P_t = (P_i - x) + x + x = P_i + x$ છે.
તેથી,$x = P_t - P_i$.
$t$ સમયે પ્રક્રિયક $A$ નું આંશિક દબાણ $P_A = P_i - x = P_i - (P_t - P_i) = 2 P_i - P_t$ છે.
પ્રથમ ક્રમના વેગ સમીકરણ $k = \frac{2.303}{t} \log \frac{P_i}{P_A}$ માં કિંમત મૂકતા:
$k = \frac{2.303}{t} \log \frac{P_i}{2 P_i - P_t}$.

(A) $pK_a$ મૂલ્ય એસિડની પ્રબળતાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે. નીચું $pK_a$ મૂલ્ય વધુ પ્રબળ એસિડ સૂચવે છે.
ફિનોલનું $pK_a$ $10.0$ છે,જ્યારે ઇથેનોલનું $pK_a$ $15.9$ છે. આમ,ફિનોલ એ ઇથેનોલ કરતા વધુ પ્રબળ એસિડ છે.
આનું કારણ એ છે કે ફિનોક્સાઇડ આયન (ફિનોલનો સંયુગ્મી બેઝ) રેઝોનન્સ દ્વારા સ્થિર થાય છે,જ્યારે ઇથોક્સાઇડ આયન (ઇથેનોલનો સંયુગ્મી બેઝ) ઇથાઇલ ગ્રુપની $+I$ અસરને કારણે અસ્થિર બને છે.
તેથી,$Assertion$ $A$ સાચું છે,પરંતુ $Reason$ $R$ ખોટું છે.

(D) . ખોટું. ક્રિસ્ટલ ફિલ્ડ થિયરી $d$-ઓર્બિટલ્સના વિભાજનને સમજાવે છે પરંતુ લિગાન્ડ્સની સાપેક્ષ પ્રબળતા સમજાવતી નથી.
$B$. સાચું. વેલેન્સ બોન્ડ થિયરી $(VBT)$ બંધનનું ગુણાત્મક વર્ણન આપે છે પરંતુ ગતિજ સ્થિરતાનું જથ્થાત્મક અર્થઘટન આપવામાં નિષ્ફળ જાય છે.
$C$. સાચું. $\left[Ni(CN)_4\right]^{2-}$ માં,$Ni$ એ $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે $(3d^8)$. $CN^-$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ છે,જે ઇલેક્ટ્રોનની જોડી બનાવે છે,જેના પરિણામે $dsp^2$ સંકરણ થાય છે.
$D$. ખોટું. $cis-\left[PtCl_2(en)_2\right]^{2+}$ સંકીર્ણ એક ચોક્કસ આઈસોમર છે. પ્રશ્ન આ ચોક્કસ ગોઠવણીના શક્ય આઈસોમર્સની સંખ્યા પૂછે છે,જે માત્ર એક ($cis$ સ્વરૂપ) છે.
તેથી,વિધાનો $B$ અને $C$ સાચા છે.

(B) $1$. ગ્લુકોઝ $NaHCO_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરતું નથી કારણ કે તે $CO_2$ વાયુ મુક્ત કરવા માટે પૂરતું એસિડિક નથી. તેથી,$A-II$.
$2$. ગ્લુકોઝનું સાંદ્ર $HNO_3$ સાથે ઓક્સિડેશન કરવાથી સેકેરિક એસિડ મળે છે. તેથી,$B-IV$.
$3$. ગ્લુકોઝને $HI$ સાથે લાંબા સમય સુધી ગરમ કરવાથી $n$-હેક્ઝેન મળે છે,જે છ કાર્બન પરમાણુઓની સીધી શૃંખલાની હાજરી સૂચવે છે. તેથી,$C-III$.
$4$. ગ્લુકોઝનું બ્રોમીન પાણી સાથે ઓક્સિડેશન કરવાથી ગ્લુકોનિક એસિડ મળે છે. તેથી,$D-I$.
તેથી,સાચી જોડ $A-II, B-IV, C-III, D-I$ છે.

(A) $CaF_2$ સાંદ્ર $H_2SO_4$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $HF$ વાયુ બનાવે છે,જે રંગહીન છે.
$NaBr + H_2SO_4 \rightarrow NaHSO_4 + HBr$ (ત્યારબાદ ઓક્સિડેશન થઈને લાલ-ભૂખરા રંગની $Br_2$ બાષ્પ બને છે).
$NaNO_3 + H_2SO_4 \rightarrow NaHSO_4 + HNO_3$ (ત્યારબાદ વિઘટન થઈને લાલ-ભૂખરા રંગની $NO_2$ બાષ્પ બને છે).
$KI + H_2SO_4 \rightarrow KHSO_4 + HI$ (ત્યારબાદ ઓક્સિડેશન થઈને જાંબલી રંગની $I_2$ બાષ્પ બને છે).
$CaF_2$ એકમાત્ર ક્ષાર છે જે રંગીન બાષ્પ ઉત્પન્ન કરતું નથી.
$CaF_2$ નું મોલર દળ $= 40 + 2 \times 19 = 40 + 38 = 78 \ g \ mol^{-1}$.

(B) $NH_3$ એ $Ni^{2+}$ સાથે નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ $(WFL)$ તરીકે વર્તે છે.
$Ni$ $(Z=28)$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^8 4s^2$ છે.
$Ni^{2+}$ માટે,રચના $3d^8$ છે.
$3d$ કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોન નીચે મુજબ ગોઠવાય છે: બે કક્ષકો સંપૂર્ણ ભરાયેલી છે અને બે કક્ષકોમાં એક-એક ઇલેક્ટ્રોન છે (કુલ $2$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન).
સ્પિન-ઓન્લી ચુંબકીય ચાકમાત્રાની ગણતરી:
$\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$
જ્યાં $n = 2$ (અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા).
$\mu = \sqrt{2(2+2)} = \sqrt{8} \approx 2.82 \ BM$.
આને $x \times 10^{-1} \ BM$ તરીકે દર્શાવતા,$2.82 = 28.2 \times 10^{-1}$ મળે છે.
નજીકના પૂર્ણાંકમાં લેતા,$x = 28$.

(A) પ્રક્રિયક $4-hydroxybenzaldehyde$ છે,જેમાં આલ્ડિહાઈડ સમૂહ $(-CHO)$ અને ફિનોલિક હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ $(-OH)$ બંને હોય છે.
જ્યારે $PhMgBr$ (ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક) ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે તે પ્રબળ બેઝ તરીકે વર્તે છે અને સૌ પ્રથમ એસિડિક ફિનોલિક $-OH$ સમૂહ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
$4-hydroxybenzaldehyde + PhMgBr \rightarrow 4-formylphenoxide magnesium bromide + Benzene$
$PhMgBr$ માંથી $Ph^-$ ફિનોલિક $-OH$ સમૂહમાંથી એસિડિક પ્રોટોન દૂર કરીને બેન્ઝીન $(C_6H_6)$ અને ફિનોલનું મેગ્નેશિયમ ક્ષાર બનાવે છે.
$aq. NH_4Cl$ સાથે વર્કઅપ કરવા પર,મેગ્નેશિયમ ક્ષાર ફરીથી પ્રોટોનેટ થઈને મૂળ $4-hydroxybenzaldehyde$ માં ફેરવાય છે.
તેથી,અંતિમ નીપજ $P$ એ $4-hydroxybenzaldehyde$ છે,જેમાં $1$ હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ હોય છે.

(C) $C_2H_5OH$ (આલ્કોહોલિક $NaOH$) ની હાજરીમાં $CH_3CH_2Br$ ની $NaOH$ સાથેની પ્રક્રિયાથી નીપજ $A$ તરીકે ઇથીન $(CH_2=CH_2)$ મળે છે.
નીપજ $A$ માં $4$ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ છે.
$H_2O$ (જલીય $NaOH$) ની હાજરીમાં $CH_3CH_2Br$ ની $NaOH$ સાથેની પ્રક્રિયાથી નીપજ $B$ તરીકે ઇથેનોલ $(CH_3CH_2OH)$ મળે છે.
નીપજ $B$ માં $6$ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ છે.
નીપજ $A$ અને નીપજ $B$ માં હાઇડ્રોજન પરમાણુઓની કુલ સંખ્યા $4 + 6 = 10$ થાય છે.

(B) કોપર આયનોના રિડક્શન માટેની ઇલેક્ટ્રોડ પ્રક્રિયા છે: $Cu^{2+} + 2e^{-} \rightarrow Cu$.
પ્રક્રિયાના તત્વયોગમિતિ મુજબ,$1 \ \text{mol}$ (અથવા $1 \ \text{gram atom}$) કોપર જમા કરવા માટે $2 \ Faraday$ વિદ્યુતની જરૂર પડે છે.
તેથી,$1 \ Faraday$ વિદ્યુત $1/2 = 0.5 \ \text{mol}$ કોપર જમા કરશે.
કારણ કે $0.5 \ \text{mol} = 0.5 \ \text{gram atom}$,આપણે તેને $5 \times 10^{-1} \ \text{gram atom}$ તરીકે દર્શાવી શકીએ છીએ.
આને $x \times 10^{-1}$ સાથે સરખાવતા,આપણને $x = 5$ મળે છે.

(D) આપેલા અષ્ટફલકીય સંકીર્ણોમાં ધાતુ આયનોની ઇલેક્ટ્રોન રચના નીચે મુજબ છે:
$A. [Cr(H_2O)_6]^{3+}$: $Cr^{3+}$ એ $3d^3$ છે. અષ્ટફલકીય ક્ષેત્રમાં,આ $t_{2g}^3 e_g^0$ ને અનુરૂપ છે. તેથી,$A-II$.
$B. [Fe(H_2O)_6]^{3+}$: $Fe^{3+}$ એ $3d^5$ છે. $H_2O$ જેવા નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ સાથે,તે હાઈ સ્પિન છે: $t_{2g}^3 e_g^2$. તેથી,$B-III$.
$C. [Ni(H_2O)_6]^{2+}$: $Ni^{2+}$ એ $3d^8$ છે. અષ્ટફલકીય ક્ષેત્રમાં,આ $t_{2g}^6 e_g^2$ ને અનુરૂપ છે. તેથી,$C-IV$.
$D. [V(H_2O)_6]^{3+}$: $V^{3+}$ એ $3d^2$ છે. અષ્ટફલકીય ક્ષેત્રમાં,આ $t_{2g}^2 e_g^0$ ને અનુરૂપ છે. તેથી,$D-I$.
તેથી,સાચી જોડ $A-II, B-III, C-IV, D-I$ છે.

(A) બ્રોમોબેન્ઝીનની સાંદ્ર $HNO_3$ સાથેની પ્રક્રિયા (નાઈટ્રેશન) ત્રણ નાઈટ્રો સમૂહોની પ્રબળ સક્રિય અસરને કારણે $2,4,6$-ટ્રાયનાઈટ્રોબ્રોમોબેન્ઝીન $(A)$ બનાવે છે.
ત્યારબાદ $NaOH$ અને ત્યારબાદ $HCl$ સાથેની પ્રક્રિયા (ન્યુક્લિયોફિલિક એરોમેટિક સબસ્ટિટ્યુશન) દ્વારા બ્રોમીન પરમાણુનું હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ દ્વારા વિસ્થાપન થઈને $2,4,6$-ટ્રાયનાઈટ્રોફિનોલ બને છે,જેને સામાન્ય રીતે પિક્રિક એસિડ $(B)$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(D) $[Ni(CO)_4]$ માટે: $Ni$ નો ઓક્સિડેશન આંક $0$ છે. ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^8 4s^2$ છે. $CO$ પ્રબળ લિગેન્ડ હોવાથી,તે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે,પરિણામે $sp^3$ સંકરણ થાય છે અને $0$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોવાથી તે પ્રતિચુંબકીય છે.
$[NiCl_4]^{2-}$ માટે: $Ni$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ છે. ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^8$ છે. $Cl^-$ નિર્બળ લિગેન્ડ હોવાથી,તે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરતું નથી,પરિણામે $sp^3$ સંકરણ થાય છે અને $2$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોવાથી તે અનુચુંબકીય છે.

(D) સલ્ફાનિલિક એસિડની $NaNO_2$ અને $CH_3COOH$ સાથેની પ્રક્રિયા ડાયઝોનિયમ ક્ષાર મધ્યવર્તી (અથવા સંબંધિત ડાયઝો-એસીટેટ સ્પીસીઝ $X$) બનાવે છે.
આ મધ્યવર્તી $X$ ત્યારબાદ $1$-નેપ્થાઇલએમાઇન સાથે ઇલેક્ટ્રોફિલિક એરોમેટિક સબસ્ટિટ્યુશન (કપલિંગ પ્રક્રિયા) કરે છે.
કપલિંગ નેપ્થાઇલએમાઇન રિંગમાં $-NH_2$ ગ્રુપના પેરા સ્થાન પર થાય છે,જેના પરિણામે લાલ રંગનો એઝો-ડાય $(Y)$ બને છે.
નીપજ $(Y)$ માટેનું સાચું બંધારણ વિકલ્પ $D$ માં દર્શાવેલ છે.

(D) સાચું: સમૂહ $16$ ના તત્વો $EO_2$ અને $EO_3$ પ્રકારના ઓક્સાઇડ બનાવે છે જે એસિડિક હોય છે.
$(B)$ સાચું: $SO_2$ રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે,જ્યારે $TeO_2$ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે.
$(C)$ ખોટું: બંધ વિયોજન એન્થાલ્પીમાં ઘટાડાને કારણે સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં $H_2S$ થી $H_2Te$ સુધી રિડક્શન ગુણધર્મ વધે છે.
$(D)$ ખોટું: ઓઝોન અણુ $(O_3)$ રેઝોનન્સ સાથે બેન્ટ બંધારણ ધરાવે છે. તેમાં કુલ $6$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે.
તેથી,વિધાનો $A$ અને $B$ સાચા છે.

(C) આપેલ પ્રક્રિયામાં બેન્ઝીનનું કાર્બન મોનોક્સાઈડ $(CO)$ અને હાઈડ્રોજન ક્લોરાઈડ $(HCl)$ સાથે નિર્જળ એલ્યુમિનિયમ ક્લોરાઈડ $(AlCl_3)$ અને ક્યુપ્રસ ક્લોરાઈડ $(CuCl)$ ની હાજરીમાં પ્રક્રિયા કરીને બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ બનાવવામાં આવે છે. આ વિશિષ્ટ પ્રક્રિયાને ગાટરમેન-કોચ પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(C) $Mn_2O_7$ ઓરડાના તાપમાને લીલા રંગનું તેલ જેવું પ્રવાહી છે. આ વિધાન સાચું છે.
$(B)$ $V_2O_4$ એસિડમાં ઓગળીને $VO^{2+}$ ક્ષાર આપે છે. આ વિધાન સાચું છે.
$(C)$ $CrO$ બેઝિક ઓક્સાઇડ છે. આ વિધાન સાચું છે.
$(D)$ $V_2O_5$ ઉભયગુણી (amphoteric) છે; તે એસિડ અને બેઝ બંને સાથે પ્રક્રિયા કરે છે. તેથી,તે એસિડ સાથે પ્રક્રિયા કરતું નથી તેવું વિધાન ખોટું છે.
આમ,વિધાનો $(A), (B)$ અને $(C)$ સાચા છે.

(B) દર નિયમ $r = k[A]$ સૂચવે છે કે પ્રક્રિયા પ્રથમ ક્રમની છે.
પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,અર્ધ-આયુષ્ય $t_{1/2} = \frac{0.693}{k} = 120 \ \text{min}$ છે.
તેથી,$k = \frac{0.693}{120} \ \text{min}^{-1}$.
$90 \%$ વિઘટન માટે,બાકી રહેલી સાંદ્રતા $100 - 90 = 10 \%$ છે.
સમય $t$ માટેનું સૂત્ર $t = \frac{2.303}{k} \log \left( \frac{[A]_0}{[A]_t} \right)$ છે.
કિંમતો મૂકતા: $t = \frac{2.303}{(0.693 / 120)} \log \left( \frac{100}{10} \right)$.
$t = \frac{2.303 \times 120}{0.693} \times \log(10) = 399 \ \text{minutes}$.

(C) એસિટિલેશનમાં હાઇડ્રોજન પરમાણુ $(-H)$ નું એસિટિલ સમૂહ $(-COCH_3)$ દ્વારા વિસ્થાપન થાય છે.
દરેક એમિનો સમૂહ $(-NH_2)$ માટે મોલર દળમાં થતો ચોખ્ખો ફેરફાર એ એક $H$ પરમાણુ (દળ $1$) નું એક $COCH_3$ સમૂહ (દળ $43$) દ્વારા વિસ્થાપન છે.
પ્રતિ એમિનો સમૂહ આણ્વીય દળમાં થતો વધારો $= 43 - 1 = 42 \ g \ mol^{-1}$.
આણ્વીય દળમાં થતો કુલ વધારો $= 192 - 108 = 84 \ g \ mol^{-1}$.
તેથી,$(x)$ માં એમિનો સમૂહોની સંખ્યા $= \frac{84}{42} = 2$.

(B) ઉચ્ચ વાહકતા ધરાવતા પદાર્થો (સામાન્ય રીતે $> 10^2 \ S \ m^{-1}$) ને વાહક તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.
આપેલ મૂલ્યો $S \ m^{-1}$ માં: $2.1 \times 10^3$,$1.0 \times 10^{-16}$,$1.2 \times 10$,$3.91$,$1.5 \times 10^{-2}$,$1 \times 10^{-1}$,$1.0 \times 10^3$ છે.
$1$. $2.1 \times 10^3$ (વાહક)
$2$. $1.0 \times 10^{-16}$ (અવાહક)
$3$. $1.2 \times 10$ (અર્ધવાહક)
$4$. $3.91$ (અર્ધવાહક)
$5$. $1.5 \times 10^{-2}$ (અર્ધવાહક)
$6$. $1 \times 10^{-1}$ (અર્ધવાહક)
$7$. $1.0 \times 10^3$ (વાહક)
અહીં $2$ પદાર્થો ઉચ્ચ વાહકતા ધરાવે છે ($2.1 \times 10^3$ અને $1.0 \times 10^3$).
તેથી,વાહકોની સંખ્યા $2$ છે.

(A) વિટામિન્સને બે શ્રેણીઓમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે: પાણીમાં દ્રાવ્ય અને ચરબીમાં દ્રાવ્ય.
ચરબીમાં દ્રાવ્ય વિટામિન્સ $(A, D, E, K)$ યકૃત અને એડિપોઝ પેશીઓમાં સંગ્રહિત થાય છે.
પાણીમાં દ્રાવ્ય વિટામિન્સમાં,વિટામિન $B_{12}$ પણ યકૃતમાં સંગ્રહિત થાય છે.
તેથી,આપણા શરીરમાં સંગ્રહિત થઈ શકે તેવા વિટામિન્સ $A, D, E, K$ અને $B_{12}$ છે.
આ વિટામિન્સની કુલ સંખ્યા $5$ છે.

(B) $DNA$ માં બેઝ-પેરિંગના નિયમો મુજબ:
$Adenine$ $(A)$ એ $Thymine$ $(T)$ સાથે $2$ હાઇડ્રોજન બંધ દ્વારા જોડાય છે.
$Cytosine$ $(C)$ એ $Guanine$ $(G)$ સાથે $3$ હાઇડ્રોજન બંધ દ્વારા જોડાય છે.
આપેલ ક્રમ $ATGCTTCA$ માટે:
$A$ એ $T$ સાથે જોડાય છે
$T$ એ $A$ સાથે જોડાય છે
$G$ એ $C$ સાથે જોડાય છે
$C$ એ $G$ સાથે જોડાય છે
$T$ એ $A$ સાથે જોડાય છે
$T$ એ $A$ સાથે જોડાય છે
$C$ એ $G$ સાથે જોડાય છે
$A$ એ $T$ સાથે જોડાય છે
તેથી,પૂરક ક્રમ $TACGAAGT$ છે.

(A) $KCN$ એક આયનીય સંયોજન છે અને દ્રાવણમાં સાયનાઈડ આયનો $(CN^-)$ આપે છે. કાર્બન વધુ ન્યુક્લિયોફિલિક હોવાથી,તે આલ્કાઈલ હેલાઈડ પર હુમલો કરીને મુખ્ય નીપજ તરીકે આલ્કાઈલ સાયનાઈડ $(R-CN)$ બનાવે છે.
$AgCN$ પ્રકૃતિમાં મુખ્યત્વે સહસંયોજક છે. $AgCN$ માં,કાર્બન પરમાણુ સિલ્વર સાથે જોડાયેલ હોય છે,જેના કારણે નાઈટ્રોજન પરમાણુ ન્યુક્લિયોફિલિક હુમલા માટે ઉપલબ્ધ એકમાત્ર સ્થાન છે. તેથી,તે મુખ્ય નીપજ તરીકે આલ્કાઈલ આઈસોસાયનાઈડ $(R-NC)$ બનાવે છે.
આમ,વિધાન $(A)$ સાચું છે,પરંતુ કારણ $(R)$ ખોટું છે કારણ કે $AgCN$ સહસંયોજક છે,આયનીય નથી.

(D) $[Ni(H_2O)_6]^{2+}$ માં,$Ni$ એ $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં $d^8$ ઇલેક્ટ્રોન રચના ધરાવે છે. $H_2O$ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ હોવાથી,તે અષ્ટફલકીય સંકીર્ણ બનાવે છે જેમાં બે અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોય છે,જે $d-d$ સંક્રમણ અનુભવે છે,જેના કારણે દ્રાવણ લીલા રંગનું બને છે.
$[Ni(CN)_4]^{2-}$ માં,$Ni$ એ $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં $d^8$ ઇલેક્ટ્રોન રચના ધરાવે છે. $CN^-$ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,જે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે. આ સંકીર્ણ સમતલીય ચોરસ અને પ્રતિચુંબકીય છે. જોકે,તે પીળા રંગનું હોય છે,તેથી વિધાન $II$ ખોટું છે.

(D) વિધાન $(A)$ સાચું છે કારણ કે નાઇટ્રોજનની ઊંચી વિદ્યુતઋણતાને કારણે $NH_3$ આંતરઆણ્વીય હાઇડ્રોજન બંધ દર્શાવે છે,જ્યારે $PH_3$ હાઇડ્રોજન બંધ દર્શાવતું નથી.
કારણ $(R)$ ખોટું છે કારણ કે તે વિરુદ્ધ જણાવે છે: $NH_3$ ના અણુઓ હાઇડ્રોજન બંધ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે,જ્યારે $PH_3$ ના અણુઓ માત્ર નબળા વાન્ડર વાલ્સ બળો દ્વારા જોડાયેલા હોય છે.
તેથી,$(A)$ સાચું છે પરંતુ $(R)$ સાચું નથી.

(B) પ્રકાશ $(hv)$ ની હાજરીમાં ટોલ્યુઈનની $Cl_2$ સાથેની પ્રક્રિયા એ મુક્ત મુલક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા છે.
તે નીચે મુજબ આગળ વધે છે:
$C_6H_5CH_3 + 2Cl_2 \xrightarrow{hv} C_6H_5CHCl_2 + 2HCl$
અહીં,$A$ એ બેન્ઝલ ક્લોરાઈડ $(C_6H_5CHCl_2)$ છે.
ત્યારબાદ,$373 \ K$ તાપમાને પાણી સાથે બેન્ઝલ ક્લોરાઈડનું જળવિભાજન કરવાથી બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ મળે છે:
$C_6H_5CHCl_2 + H_2O \xrightarrow{373 \ K} C_6H_5CHO + 2HCl$
આમ,$A$ એ બેન્ઝલ ક્લોરાઈડ છે અને $B$ એ બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ છે.

(B) એનિલિન એ રાસાયણિક સંયોજન $C_6H_5NH_2$ માટેનું સામાન્ય નામ છે.
તેને વ્યવસ્થિત રીતે એમિનોબેન્ઝીન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે કારણ કે તેમાં બેન્ઝીન રિંગ સાથે જોડાયેલ એમિનો ગ્રુપ $(-NH_2)$ હોય છે.
તેથી,વિધાન $I$ સાચું છે અને વિધાન $II$ ખોટું છે.

(A) હોમોલેપ્ટિક સંકીર્ણ એ એક સવર્ગ સંયોજન છે જેમાં મધ્યસ્થ ધાતુ પરમાણુ અથવા આયન સાથે જોડાયેલા તમામ લિગાન્ડ સમાન પ્રકારના હોય છે.
સંકીર્ણ $[Ni(CN)_4]^{2-}$ માં,ચારેય લિગાન્ડ સાયનાઈડ $(CN^-)$ આયનો છે.
તેથી,$[Ni(CN)_4]^{2-}$ એ હોમોલેપ્ટિક સંકીર્ણ છે.

(D) બેન્ઝીન રિંગની ઇલેક્ટ્રોફિલિક સબસ્ટિટ્યુશન પ્રતિક્રિયા પ્રત્યેની પ્રતિક્રિયાશીલતા રિંગની ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા પર આધાર રાખે છે.
જે સમૂહો રિંગમાં ઇલેક્ટ્રોન આપે છે (રેઝોનન્સ અથવા ઇન્ડક્ટિવ ઇફેક્ટ દ્વારા) તે ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા વધારે છે,જેનાથી તે ઇલેક્ટ્રોફિલિક હુમલા માટે વધુ સંવેદનશીલ બને છે.
- $C_6H_6$ (બેન્ઝીન) માં કોઈ સબસ્ટિટ્યુઅન્ટ નથી.
- $C_6H_5CH_3$ (ટોલ્યુઈન) માં,$-CH_3$ સમૂહ ઇન્ડક્ટિવ ઇફેક્ટ અને હાઇપરકોન્જુગેશન દ્વારા ઇલેક્ટ્રોન આપે છે.
- $C_6H_5Cl$ (ક્લોરોબેન્ઝીન) માં,$-Cl$ સમૂહ ઇન્ડક્ટિવ ઇફેક્ટ દ્વારા ઇલેક્ટ્રોન ખેંચે છે,જોકે તે રેઝોનન્સ દ્વારા ઇલેક્ટ્રોન આપે છે.
- $C_6H_5OH$ (ફિનોલ) માં,$-OH$ સમૂહ રેઝોનન્સ (+$M$ ઇફેક્ટ) દ્વારા મજબૂત રીતે ઇલેક્ટ્રોન આપે છે,જે બેન્ઝીન રિંગની ઇલેક્ટ્રોન ઘનતામાં નોંધપાત્ર વધારો કરે છે.
તેથી,ફિનોલ ઇલેક્ટ્રોફિલિક હુમલા પ્રત્યે સૌથી વધુ પ્રતિક્રિયાશીલ છે.

(A) $NaCl$ જેવા પ્રબળ વિદ્યુતવિભાજ્ય માટે વોન્ટ હોફ અવયવ $(i)$ સાંદ્રતા ઘટવાની સાથે વધે છે.
વધુ સાંદ્ર દ્રાવણોમાં (જેમ કે $0.1 \ M$),આંતર-આયનીય આકર્ષણ બળો મજબૂત હોય છે,જે અસરકારક વિયોજન ઘટાડે છે.
જેમ દ્રાવણ વધુ મંદ બને છે ( $A$ થી $C$ તરફ),તેમ આયનો એકબીજાથી દૂર જાય છે અને $i$ નું મૂલ્ય તેના સૈદ્ધાંતિક મહત્તમ મૂલ્ય $2$ ની નજીક પહોંચે છે.
તેથી,વોન્ટ હોફ અવયવનો ક્રમ $i_A < i_B < i_C$ છે.

(A) વિધાન $I$ સાચું છે: પોટેશિયમ હાઇડ્રોજન થેલેટ $(KHP)$ એ સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(NaOH)$ ના દ્રાવણના પ્રમાણીકરણ માટે વપરાતો પ્રાથમિક પ્રમાણિત પદાર્થ છે કારણ કે તે સ્થિર અને ઘન પદાર્થ છે.
વિધાન $II$ સાચું છે: નિર્બળ એસિડ $(KHP)$ અને પ્રબળ બેઇઝ $(NaOH)$ ના ટાઇટ્રેશનમાં તુલ્યબિંદુ બેઝિક $(pH > 7)$ હોય છે. ફિનોલ્ફથેલીન $8.3$ થી $10.1$ ની $pH$ રેન્જમાં રંગ પરિવર્તન દર્શાવે છે,તેથી તે આ ટાઇટ્રેશન માટે યોગ્ય સૂચક છે.
તેથી,બંને વિધાનો સાચા છે.

(A) એનિલિનમાં $NH_2$ સમૂહ ઓર્થો અને પેરા નિર્દેશક છે અને તે એક શક્તિશાળી સક્રિયકારક સમૂહ છે કારણ કે નાઈટ્રોજન પરમાણુ પર રહેલી અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ પ્રબળ $+M$ અસર દર્શાવે છે.
એનિલિન ફ્રિડલ-ક્રાફ્ટ પ્રક્રિયા (આલ્કાઈલેશન અને એસાઈલેશન) આપતું નથી કારણ કે એનિલિનના નાઈટ્રોજન પરમાણુ પર રહેલી અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ લુઈસ એસિડ $AlCl_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ક્ષાર (સંકિર્ણ) બનાવે છે. આના પરિણામે નાઈટ્રોજન પરમાણુ પર ધન વીજભાર આવે છે,જે બેન્ઝીન વલય માટે પ્રબળ નિષ્ક્રિયકારક સમૂહ તરીકે વર્તે છે,જેનાથી પ્રક્રિયા અટકી જાય છે.

(B) આપેલ હાફ-સેલ પ્રક્રિયા માટે નર્ન્સ્ટ સમીકરણ:
$E = E^0_{H^+/H_2} - \frac{0.06}{n} \log \frac{P_{H_2}}{[H^+]^2}$
અહીં $E^0_{H^+/H_2} = 0.00 \ V$,$n = 2$,$P_{H_2} = 2 \ atm$,અને $[H^+] = 1 \ M$ છે:
$E = 0.00 - \frac{0.06}{2} \log \frac{2}{(1)^2}$
$E = -0.03 \times \log 2$
$E = -0.03 \times 0.3 = -0.009 \ V$
$x \times 10^{-2} \ V$ સ્વરૂપમાં ફેરવતા:
$E = -0.9 \times 10^{-2} \ V$
આમ,કિંમત $0.9$ મળે છે,જે આપેલ વિકલ્પોમાં $1$ ની સૌથી નજીક છે.

(D) $SrSO_4$ સફેદ છે.
$Mg(NH_4)PO_4$ સફેદ છે.
$BaCrO_4$ પીળો છે.
$Mn(OH)_2$ સફેદ છે.
$PbSO_4$ સફેદ છે.
$PbCrO_4$ પીળો છે.
$AgBr$ આછો પીળો છે.
$PbI_2$ પીળો છે.
$CaC_2O_4$ સફેદ છે.
$[Fe(OH)_2(CH_3COO)]$ કથ્થઈ-લાલ છે.
સફેદ રંગના ક્ષારો $SrSO_4$,$Mg(NH_4)PO_4$,$Mn(OH)_2$,$PbSO_4$,અને $CaC_2O_4$ છે.
સફેદ ક્ષારોની કુલ સંખ્યા = $5$.

(D) રેડિયોએક્ટિવ ક્ષય પ્રથમ ક્રમની ગતિશાસ્ત્રને અનુસરે છે: $\lambda t = \ln \frac{N_0}{N_t}$.
આપેલ છે કે લાકડાના નમૂનામાં ગુણોત્તર વાતાવરણીય ગુણોત્તરના $\frac{1}{8}$ ભાગ છે,તેથી $\frac{N_t}{N_0} = \frac{1}{8}$,જેનો અર્થ છે કે $\frac{N_0}{N_t} = 8$.
સંબંધ $t = \frac{t_{1/2}}{0.693} \ln \frac{N_0}{N_t}$ નો ઉપયોગ કરતા.
$\ln 8 = \ln 2^3 = 3 \ln 2$ હોવાથી,$\lambda t = 3 \ln 2$ મળે છે.
$\lambda = \frac{\ln 2}{t_{1/2}}$ મૂકતા,$\frac{\ln 2}{t_{1/2}} \times t = 3 \ln 2$.
તેથી,$t = 3 \times t_{1/2} = 3 \times 5730 \text{ વર્ષ} = 17190 \text{ વર્ષ}$.

(B) $3^{rd}$ આયનીકરણ એન્થાલ્પી $(IE_3)$ એ $M^{2+}$ આયનમાંથી ઇલેક્ટ્રોન દૂર કરવા માટે જરૂરી ઉર્જા છે.
$M^{2+}$ આયનોની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના:
$V^{2+}: [Ar] 3d^3$
$Cr^{2+}: [Ar] 3d^4$
$Mn^{2+}: [Ar] 3d^5$
$Fe^{2+}: [Ar] 3d^6$
$Mn^{2+}$ સ્થાયી અર્ધ-પૂર્ણ $d$-કક્ષક રચના $(3d^5)$ ધરાવે છે. આ સ્થાયી રચનામાંથી ઇલેક્ટ્રોન દૂર કરવા માટે અન્ય તત્વોની સરખામણીમાં ઘણી વધારે ઉર્જાની જરૂર પડે છે.
પ્રાયોગિક મૂલ્યો $(kJ/mol)$:
$V: 2833$
$Cr: 2990$
$Mn: 3260$
$Fe: 2962$
આમ,આપેલા તત્વોમાં $Mn$ ની $3^{rd}$ આયનીકરણ એન્થાલ્પી સૌથી વધુ છે.

(A) $Cr^{2+}$ $(d^4)$ એ પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે કારણ કે તે $Cr^{3+}$ $(d^3)$ માં ફેરવાય છે,જે સ્થિર અડધી ભરાયેલી $t_{2g}$ રચના ધરાવે છે.
$Mn^{3+}$ $(d^4)$ એ ઓક્સિડેશનકર્તા છે કારણ કે તે $Mn^{2+}$ $(d^5)$ માં ફેરવાય છે,જે સ્થિર અડધી ભરાયેલી $d$-કક્ષક રચના ધરાવે છે.
વિધાન અને કારણ બંને સાચા છે,અને કારણ અડધી ભરાયેલી રચના સાથે સંકળાયેલી સ્થિરતાને યોગ્ય રીતે સમજાવે છે જે આ રેડોક્સ પ્રક્રિયાઓને પ્રેરે છે.

(C) પ્રક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$A$. ફિનોલ ગરમ કરવા પર $Zn$ ડસ્ટ સાથે પ્રક્રિયા કરીને બેન્ઝિન $(III)$ બનાવે છે.
$B$. ફિનોલ $CHCl_3$ અને $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ત્યારબાદ એસિડિકરણ $(HCl)$ દ્વારા સેલિસાલ્ડીહાઈડ $(I)$ બનાવે છે (રાઈમર-ટીમેન પ્રક્રિયા).
$C$. ફિનોલ $CO_2$ અને $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ત્યારબાદ એસિડિકરણ $(HCl)$ દ્વારા સેલિસિલિક એસિડ $(II)$ બનાવે છે (કોલ્બે-સ્મિટ પ્રક્રિયા).
$D$. ફિનોલ સાંદ્ર $HNO_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $2,4,6$-ટ્રાયનાઈટ્રોફિનોલ બનાવે છે,જેને સામાન્ય રીતે પિક્રિક એસિડ $(IV)$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તેથી,સાચી જોડી $A-III, B-I, C-II, D-IV$ છે.

(C) સમૂહ $15$ ના તત્વોના હાઇડ્રાઇડ્સનો રિડક્શન ગુણધર્મ સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં વધે છે.
આનું કારણ એ છે કે જેમ કેન્દ્રીય પરમાણુનું કદ વધે છે તેમ $E-H$ બંધની બંધ વિયોજન એન્થાલ્પી ઘટે છે.
$BiH_3$ માં સૌથી લાંબો અને નબળો $Bi-H$ બંધ હોય છે,જે તેને આપેલા હાઇડ્રાઇડ્સમાં સૌથી પ્રબળ રિડક્શનકર્તા બનાવે છે.

(A) $CuSO_4 \cdot 5 H_2 O$ સંયોજન $d-d$ સંક્રમણને કારણે રંગ દર્શાવે છે.
$CuSO_4 \cdot 5 H_2 O$ માં,કોપર આયન $Cu^{2+}$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે.
$Cu^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3 d^9$ છે.
$d$-કક્ષકમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોવાથી,$d-d$ સંક્રમણ શક્ય છે,જેના પરિણામે રંગ જોવા મળે છે.
જ્યારે $K_2 Cr_2 O_7$,$K_2 CrO_4$ અને $KMnO_4$ માં રંગ મુખ્યત્વે ચાર્જ ટ્રાન્સફર સંક્રમણને કારણે હોય છે,કારણ કે ધાતુ આયનો ($Cr^{6+}$ અને $Mn^{7+}$) $d^0$ રચના ધરાવે છે.

(B) કાર્બનિક સંયોજનોનું ઉત્કલનબિંદુ આંતરઆણ્વીય આકર્ષણ બળો પર આધાર રાખે છે.
$CH_3CH_2CH_2CH_2OH$ એ આલ્કોહોલ છે,જે પ્રબળ આંતરઆણ્વીય હાઇડ્રોજન બંધ દર્શાવે છે.
$CH_3CH_2CH_2CH_3$ (બ્યુટેન) એ નિર્બળ વાન્ડર વાલ્સ બળો ધરાવતો અધ્રુવીય આલ્કેન છે.
$CH_3CH_2CH_2CHO$ (બ્યુટેનાલ) અને $C_2H_5OC_2H_5$ (ડાયઇથાઇલ ઈથર) દ્વિધ્રુવ-દ્વિધ્રુવ આકર્ષણ દર્શાવે છે,જે હાઇડ્રોજન બંધ કરતા નિર્બળ હોય છે.
તેથી,આલ્કોહોલનું ઉત્કલનબિંદુ સૌથી વધુ હોય છે.

(B) $Carbon \ tetrachloride \ (CCl_4)$ નો ઉપયોગ અગ્નિશામક તરીકે થાય છે $(A-III)$.
$Methylene \ chloride \ (CH_2Cl_2)$ નો ઉપયોગ પેઇન્ટ રિમૂવર તરીકે થાય છે $(B-I)$.
$DDT$ એ બિન-બાયોડિગ્રેડેબલ જંતુનાશક છે $(C-IV)$.
$Freons$ નો ઉપયોગ રેફ્રિજરેટર અને એર કંડિશનરમાં થાય છે $(D-II)$.
તેથી,સાચી જોડ $A-(III), B-(I), C-(IV), D-(II)$ છે.

(B) $[Co(NH_3)_6]^{3+}$ માટે: મધ્યસ્થ ધાતુ આયન $Co^{3+}$ ($3d^6$ ઇલેક્ટ્રોન રચના) છે. $NH_3$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ છે,જે $d$-કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે. આથી $d^2sp^3$ સંકરણ થાય છે,જે ઇનર ઓર્બિટલ કોમ્પ્લેક્સ (સ્પિન પેયર્ડ કોમ્પ્લેક્સ) બનાવે છે.
$[CoF_6]^{3-}$ માટે: મધ્યસ્થ ધાતુ આયન $Co^{3+}$ ($3d^6$ ઇલેક્ટ્રોન રચના) છે. $F^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ છે,જે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરતું નથી. આથી $sp^3d^2$ સંકરણ થાય છે,જે આઉટર ઓર્બિટલ કોમ્પ્લેક્સ (સ્પિન ફ્રી કોમ્પ્લેક્સ) બનાવે છે.
તેથી,સાચો ક્રમ સ્પિન પેયર્ડ કોમ્પ્લેક્સ અને સ્પિન ફ્રી કોમ્પ્લેક્સ છે.

(B) પ્રક્રિયા શ્રેણી નીચે મુજબ છે:
$1$. $C_2H_5Br$ આલ્કોહોલિક $KOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને (ડીહાઈડ્રોહેલોજિનેશન) ઇથિન $(CH_2=CH_2)$ બનાવે છે,જે નીપજ $A$ છે.
$2$. ઇથિન $(A)$ $CCl_4$ માં $Br_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને (ઇલેક્ટ્રોફિલિક યોગશીલ પ્રક્રિયા) $1,2-$ડાયબ્રોમોઇથેન $(BrCH_2-CH_2Br)$ બનાવે છે,જે નીપજ $B$ છે.
$3$. $1,2-$ડાયબ્રોમોઇથેન $(B)$ વધુ પડતા $KCN$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને (ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન) સક્સિનોનાઇટ્રાઇલ $(NC-CH_2-CH_2-CN)$ બનાવે છે,જે નીપજ $C$ છે.
$4$. સક્સિનોનાઇટ્રાઇલ $(C)$ નું એસિડિક જળવિભાજન $(H_3O^+)$ કરવાથી સક્સિનિક એસિડ $(HOOC-CH_2-CH_2-COOH)$ મળે છે,જે નીપજ $D$ છે.

(A) વિધાન $I$ ખોટું છે. જ્યારે $Ni^{2+}$ એ $NH_4OH$ ની હાજરીમાં ડાયમિથાઈલ ગ્લાયોક્સાઈમ $(dmg)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે $[Ni(dmg)_2]$ સંકીર્ણ બનાવે છે. આ સંકીર્ણમાં,બનતી કિલેટ રિંગ પાંચ-સભ્યવાળી હોય છે,છ-સભ્યવાળી નહીં.
વિધાન $II$ સાચું છે. પ્રશિયન બ્લુનું રાસાયણિક સૂત્ર $Fe_4[Fe(CN)_6]_3$ છે. આ સંયોજનમાં,સવર્ગ ક્ષેત્રની બહારનું આયર્ન $(+3)$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં $(Fe^{3+})$ હોય છે,અને સવર્ગ ક્ષેત્રની અંદરનું આયર્ન $(+2)$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં $([Fe(CN)_6]^{4-})$ હોય છે.

(B) પ્રક્રિયા $A_{(g)} \rightarrow 2 B_{(g)} + C_{(g)}$ માટે:
ધારો કે $A$ નું પ્રારંભિક દબાણ $P_0 = 0.1 \ atm$ છે.
સમય $t = 115 \ s$ પર,ધારો કે $A$ ના દબાણમાં ઘટાડો $x$ છે.
તેથી,દબાણ: $P_A = P_0 - x$,$P_B = 2x$,અને $P_C = x$ થશે.
કુલ દબાણ $P_t = (P_0 - x) + 2x + x = P_0 + 2x$.
આપેલ છે કે $t = 115 \ s$ પર $P_t = 0.28 \ atm$,તેથી $0.1 + 2x = 0.28$,જેનો અર્થ છે $2x = 0.18$,એટલે કે $x = 0.09 \ atm$.
$t = 115 \ s$ પર $A$ નું દબાણ $P_A = 0.1 - 0.09 = 0.01 \ atm$ છે.
પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,વેગ અચળાંક $k = \frac{1}{t} \ln \frac{P_0}{P_A} = \frac{1}{115} \ln \frac{0.1}{0.01} = \frac{1}{115} \ln(10)$.
$\ln(10) \approx 2.303$ લેતા,$k = \frac{2.303}{115} \approx 0.02002 \ s^{-1} = 2.002 \times 10^{-2} \ s^{-1}$.
નજીકનો પૂર્ણાંક $2$ છે.

(C) ધારો કે $3$ અલગ-અલગ એમિનો એસિડ $A, B,$ અને $C$ છે.
દરેક એમિનો એસિડનો બરાબર એકવાર ઉપયોગ થતો હોવાથી,શક્ય ટ્રાયપેપ્ટાઇડ્સની સંખ્યા એ $3$ અલગ-અલગ વસ્તુઓને એકસાથે $3$ લેતા મળતા ક્રમચયો (permutations) ની સંખ્યા જેટલી છે.
આની ગણતરી $3! = 3 \times 2 \times 1 = 6$ તરીકે કરવામાં આવે છે.
શક્ય સંયોજનો છે: $ABC, ACB, BAC, BCA, CAB, CBA$.