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

(B) $m_1$ और $m_2$ द्रव्यमान वाली एटवुड मशीन का त्वरण $a$ निम्नलिखित सूत्र द्वारा दिया जाता है:
$a = \left( \frac{m_1 - m_2}{m_1 + m_2} \right) g$
दिया गया है कि त्वरण $a = \frac{g}{8}$,इसलिए इस मान को समीकरण में रखने पर:
$\frac{g}{8} = \left( \frac{m_1 - m_2}{m_1 + m_2} \right) g$
दोनों पक्षों को $g$ से विभाजित करने पर:
$\frac{1}{8} = \frac{m_1 - m_2}{m_1 + m_2}$
तिर्यक गुणा (cross-multiplication) करने पर:
$m_1 + m_2 = 8(m_1 - m_2)$
$m_1 + m_2 = 8m_1 - 8m_2$
पदों को व्यवस्थित करने पर:
$9m_2 = 7m_1$
अतः,द्रव्यमानों का अनुपात है:
$\frac{m_1}{m_2} = \frac{9}{7}$

(D) जब विलेय-विलायक के बीच के अंतर-आणविक आकर्षण बल,विलेय-विलेय और विलायक-विलायक के बीच के आकर्षण बलों की तुलना में कमजोर होते हैं,तो मिश्रण राउल्ट के नियम से धनात्मक विचलन दर्शाता है।
$(CH_3)_2CO$ (एसीटोन) और $CS_2$ (कार्बन डाइसल्फाइड) के मिश्रण में,एसीटोन अणुओं के बीच द्विध्रुव-द्विध्रुव आकर्षण और $CS_2$ अणुओं के बीच परिक्षेपण बल,एसीटोन और $CS_2$ अणुओं के बीच के आकर्षण से अधिक मजबूत होते हैं।
परिणामस्वरूप,विलयन का वाष्प दाब राउल्ट के नियम द्वारा अनुमानित दाब से अधिक होता है।
इसलिए,$(CH_3)_2CO + CS_2$ धनात्मक विचलन प्रदर्शित करता है।

(B) घिरनी के ऊपर से गुजरने वाली डोरी से जुड़े $m_1$ और $m_2$ द्रव्यमानों के निकाय का त्वरण $a$ निम्नलिखित सूत्र द्वारा दिया जाता है: $a = \left( \frac{m_2 - m_1}{m_1 + m_2} \right) g$,जहाँ $m_2 > m_1$ है।
यहाँ दिया गया है कि त्वरण $a = \frac{g}{8}$,इसलिए समीकरण में मान रखने पर:
$\frac{g}{8} = \left( \frac{m_2 - m_1}{m_1 + m_2} \right) g$
दोनों पक्षों से $g$ को हटाने पर:
$\frac{1}{8} = \frac{m_2 - m_1}{m_1 + m_2}$
तिर्यक गुणा (cross-multiplication) करने पर:
$m_1 + m_2 = 8(m_2 - m_1)$
$m_1 + m_2 = 8m_2 - 8m_1$
$m_1$ और $m_2$ वाले पदों को एक तरफ व्यवस्थित करने पर:
$m_1 + 8m_1 = 8m_2 - m_2$
$9m_1 = 7m_2$
अतः,द्रव्यमानों का अनुपात है:
$\frac{m_2}{m_1} = \frac{9}{7}$

(A) -ग्लूकोज प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला आइसोमर है जिसमें एल्डिहाइड समूह से सबसे दूर स्थित कायरल कार्बन $(C-5)$ पर $-OH$ समूह फिशर प्रक्षेपण में दाईं ओर होता है।
$L$-ग्लूकोज,$D$-ग्लूकोज का प्रतिबिंब रूप (enantiomer) है।
$L$-ग्लूकोज की संरचना प्राप्त करने के लिए,हमें $D$-ग्लूकोज के प्रत्येक कायरल केंद्र $(C-2, C-3, C-4, C-5)$ पर विन्यास को उलटना होगा।
$D$-ग्लूकोज में,$-OH$ समूह इस प्रकार हैं: $C-2$ (दाएं),$C-3$ (बाएं),$C-4$ (दाएं),$C-5$ (दाएं)।
इसलिए,$L$-ग्लूकोज में,$-OH$ समूह इस प्रकार होने चाहिए: $C-2$ (बाएं),$C-3$ (दाएं),$C-4$ (बाएं),$C-5$ (बाएं)।
यह उस संरचना के अनुरूप है जहाँ $C-5$ पर $-OH$ समूह बाईं ओर है,जो $L$-विन्यास की परिभाषा है।

(B) $m_1$ और $m_2$ द्रव्यमान वाले एटवुड मशीन के लिए (जहाँ $m_2 > m_1$),त्वरण $a$ का सूत्र इस प्रकार है:
$a = \left(\frac{m_2 - m_1}{m_1 + m_2}\right) g$
दिया गया है कि त्वरण $a = \frac{g}{8}$,इसलिए समीकरण में मान रखने पर:
$\frac{g}{8} = \left(\frac{m_2 - m_1}{m_1 + m_2}\right) g$
$\frac{1}{8} = \frac{m_2 - m_1}{m_1 + m_2}$
तिर्यक गुणा (cross-multiplication) करने पर:
$m_1 + m_2 = 8(m_2 - m_1)$
$m_1 + m_2 = 8m_2 - 8m_1$
पदों को व्यवस्थित करने पर:
$m_1 + 8m_1 = 8m_2 - m_2$
$9m_1 = 7m_2$
अतः,द्रव्यमानों का अनुपात है:
$\frac{m_2}{m_1} = \frac{9}{7}$

(C) चुंबकीय आघूर्ण $(\mu)$ की गणना $\mu = \sqrt{n(n+2)} \, BM$ सूत्र का उपयोग करके की जाती है,जहाँ $n$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।
$[Ar] \, 3d^8$ के लिए,$n = 2$ (अयुग्मित इलेक्ट्रॉन)।
$[Ar] \, 3d^3$ के लिए,$n = 3$ (अयुग्मित इलेक्ट्रॉन)।
$[Ar] \, 3d^6$ के लिए,$n = 4$ (अयुग्मित इलेक्ट्रॉन)।
$[Ar] \, 3d^7$ के लिए,$n = 3$ (अयुग्मित इलेक्ट्रॉन)।
चूंकि $[Ar] \, 3d^6$ में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या अधिकतम $(n=4)$ है,इसलिए इसका चुंबकीय आघूर्ण सबसे अधिक होगा।

(B) इनोल की मात्रा परिणामी इनोल रूप की स्थिरता द्वारा निर्धारित की जाती है।
साइक्लोहेक्सेन$-1,3,5-$ट्रायोन (विकल्प $B$) के मामले में,इनोलकरण के परिणामस्वरूप बेंजीन$-1,3,5-$ट्रायोल (फ्लोरोग्लुसीनोल) का निर्माण होता है।
यह उत्पाद एरोमैटिकता के कारण अत्यधिक स्थिर है।
चूंकि एरोमैटिक यौगिक गैर-एरोमैटिक यौगिकों की तुलना में काफी अधिक स्थिर होते हैं,इसलिए इस मामले में साम्यावस्था इनोल रूप के पक्ष में होती है,जिसके परिणामस्वरूप दिए गए विकल्पों में सबसे अधिक इनोल मात्रा प्राप्त होती है।

(D) एक अणु ध्रुवीय होता है यदि उसका नेट द्विध्रुव आघूर्ण (net dipole moment) शून्य न हो,अर्थात $\mu \neq 0$ हो।
$1$. $CCl_4$ की ज्यामिति चतुष्फलकीय होती है जहाँ चार $C-Cl$ बंधों के द्विध्रुव आघूर्ण एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं,जिससे यह अध्रुवीय हो जाता है $(\mu = 0)$।
$2$. $CO_2$ एक रैखिक अणु है जहाँ दो $C=O$ बंधों के द्विध्रुव आघूर्ण समान और विपरीत दिशा में होते हैं,जो एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं,जिससे यह अध्रुवीय हो जाता है $(\mu = 0)$।
$3$. $CH_2=CH_2$ (एथीन) एक समतलीय अणु है जिसमें आवेश का वितरण सममित होता है,जिससे यह अध्रुवीय होता है $(\mu = 0)$।
$4$. $CHCl_3$ (क्लोरोफॉर्म) की ज्यामिति चतुष्फलकीय होती है,लेकिन तीन $Cl$ परमाणुओं और एक $H$ परमाणु की उपस्थिति के कारण,बंधों के द्विध्रुव आघूर्ण एक-दूसरे को पूरी तरह निरस्त नहीं कर पाते हैं। अतः,इसका नेट द्विध्रुव आघूर्ण $(\mu \neq 0)$ होता है और यह एक ध्रुवीय अणु है।

(C) कथन $I$ सही है क्योंकि $4f$ (लैंथेनॉइड्स) और $5f$ (एक्टिनॉइड्स) श्रृंखला को अलग रखने से आवर्त सारणी अनावश्यक रूप से चौड़ी नहीं होती है और इलेक्ट्रॉनिक विन्यास पर आधारित वर्गीकरण बना रहता है।
कथन $II$ गलत है क्योंकि $S$-ब्लॉक तत्व (क्षार और क्षारीय मृदा धातुएं) अपनी कम आयनीकरण एन्थैल्पी के कारण अत्यधिक प्रतिक्रियाशील होते हैं और इसलिए प्रकृति में केवल संयुक्त अवस्था (अयस्क,लवण आदि के रूप में) में पाए जाते हैं,न कि अपने शुद्ध तत्व रूप में।

(B) बोरॉन अपनी ठोस अवस्था में एक विशाल सहसंयोजक बहुलक (giant covalent polymer) के रूप में मौजूद होता है,जिसके परिणामस्वरूप एक बहुत मजबूत क्रिस्टलीय जालक संरचना बनती है।
इस मजबूत जालक के कारण,बंधों को तोड़ने के लिए बड़ी मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होती है,जिससे समूह $13$ के अन्य तत्वों की तुलना में इसका गलनांक असामान्य रूप से उच्च $(2453 \ K)$ हो जाता है।
इसलिए,अभिकथन $(A)$ और कारण $(R)$ दोनों सत्य हैं,और $(R)$,$(A)$ की सही व्याख्या है।

(D) साइक्लोहेक्सीन एक चक्रीय यौगिक है जिसमें बेंजीन वलय नहीं होता है और यह एरोमैटिक गुण प्रदर्शित नहीं करता है। \\ ऐसे चक्रीय यौगिक जो अपने गुणों में एलिफैटिक यौगिकों के समान होते हैं,उन्हें एलीसाइक्लिक यौगिकों के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। \\ अतः,साइक्लोहेक्सीन एक एलीसाइक्लिक यौगिक है।

(A) अमोनियम कार्बोनेट $(NH_4)_2CO_3$ एक दुर्बल क्षार $(NH_4OH)$ और एक दुर्बल अम्ल $(H_2CO_3)$ का लवण है।
दुर्बल अम्ल और दुर्बल क्षार से बने लवण के विलयन का $pH$ सूत्र $pH = 7 + \frac{1}{2}(pK_a - pK_b)$ द्वारा दिया जाता है।
$(NH_4)_2CO_3$ के लिए,$H_2CO_3$ का $pK_a$ लगभग $6.35$ है और $NH_4OH$ का $pK_b$ लगभग $4.75$ है। चूंकि $pK_b < pK_a$ है,इसलिए विलयन थोड़ा क्षारीय होता है।
अतः,दोनों कथन $I$ और कथन $II$ सही हैं।

(B) $1$. मुख्य श्रृंखला की पहचान करें: मुख्य श्रृंखला एक साइक्लोहेक्सेन वलय है।
$2$. वलय का अंकन करें: प्रतिस्थापियों को न्यूनतम संभव स्थान (locants) देने के लिए अंकन शुरू करें। यदि हम दो मेथिल समूहों वाले कार्बन को $1$ नंबर दें,तो एथिल समूह $3$ नंबर पर आता है।
$3$. वर्णानुक्रम: एथिल,मेथिल से पहले आता है। इसलिए,सही नाम $3-$एथिल$-1,1-$डाइमेथिलसाइक्लोहेक्सेन है।

(C) मीथेन के दहन के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$
$CO_2$ का मोलर द्रव्यमान:
$M(CO_2) = 12.0 + 2 \times 16.0 = 44.0 \ g \ mol^{-1}$
उत्पन्न $CO_2$ के मोल = $\frac{22 \ g}{44 \ g \ mol^{-1}} = 0.5 \ mol$
अभिक्रिया की रससमीकरणमिति (stoichiometry) के अनुसार,$1 \ mol$ $CH_4$ से $1 \ mol$ $CO_2$ प्राप्त होता है।
अतः,$0.5 \ mol$ $CO_2$ के लिए $0.5 \ mol$ $CH_4$ की आवश्यकता होगी।
$CH_4$ का मोलर द्रव्यमान:
$M(CH_4) = 12.0 + 4 \times 1.0 = 16.0 \ g \ mol^{-1}$
आवश्यक $CH_4$ का द्रव्यमान = $0.5 \ mol \times 16.0 \ g \ mol^{-1} = 8 \ g$.

(D) आदर्श गैस की समतापीय प्रक्रिया के लिए,आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन $\Delta U = 0$ होता है।
ऊष्मागतिकी के प्रथम नियम के अनुसार,$\Delta U = Q + W$,जिसका अर्थ है $Q = -W$।
स्थिर बाहरी दबाव के विरुद्ध किया गया कार्य $W = -P_{ext} \Delta V$ द्वारा दिया जाता है।
यहाँ $P_{ext} = 80 \ kPa = 80 \times 10^3 \ Pa$ और $\Delta V = (45 - 30) \ dm^3 = 15 \ dm^3 = 15 \times 10^{-3} \ m^3$ है।
$W = -80 \times 10^3 \ Pa \times 15 \times 10^{-3} \ m^3 = -1200 \ J$।
चूंकि $Q = -W$,इसलिए $Q = -(-1200 \ J) = 1200 \ J$।

(A) $3-$methylhex$-2-$ene की पेरोक्साइड की उपस्थिति में $HBr$ के साथ अभिक्रिया एंटी-मार्कोवनिकोव योगात्मक क्रियाविधि का पालन करती है।
प्राप्त उत्पाद $(A)$ $2-$bromo$-3-$methylhexane है।
$2-$bromo$-3-$methylhexane की संरचना $CH_3-CH(Br)-CH(CH_3)-CH_2-CH_2-CH_3$ है।
इस अणु में $C-2$ और $C-3$ पर $2$ कायरल केंद्र हैं।
चूंकि दोनों कायरल केंद्र समान नहीं हैं (उनसे जुड़े समूह अलग-अलग हैं),त्रिविम समावयवियों की संख्या $2^n$ द्वारा दी जाती है,जहाँ $n$ कायरल केंद्रों की संख्या है।
त्रिविम समावयवियों की संख्या $= 2^2 = 4$.

(B) यह निर्धारित करने के लिए कि कोई यौगिक एरोमैटिक है या नहीं,इसे चक्रीय,समतलीय,पूर्णतः संयुग्मित होना चाहिए और हकल के नियम ($4n+2$ $\pi$ इलेक्ट्रॉन) का पालन करना चाहिए।
$(A)$ डेकालिन व्युत्पन्न: पूर्णतः संयुग्मित नहीं है,इसलिए यह एरोमैटिक नहीं है।
$(B)$ बेंजाइलसाइक्लोहेक्सिन: बेंजीन वलय एरोमैटिक है,लेकिन $sp^3$ कार्बन सेतु के कारण पूरा अणु एक एरोमैटिक प्रणाली नहीं है।
$(C)$ इंडेन आयन (इंडेनाइल आयन): साइक्लोपेंटाडाइनाइल वलय बेंजीन वलय के साथ संयुग्मित है,और $sp^3$ कार्बन पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म $10$ $\pi$ इलेक्ट्रॉन प्रणाली $(n=2)$ का हिस्सा बन जाता है,जो इसे एरोमैटिक बनाता है।
$(D)$ फ्लोरेनाइल आयन: इसमें $14$ $\pi$ इलेक्ट्रॉन $(n=3)$ हैं,यह समतलीय है और पूर्णतः संयुग्मित है,जो इसे एरोमैटिक बनाता है।
अतः,यौगिक $(C)$ और $(D)$ एरोमैटिक हैं। कुल संख्या $2$ है।

(B) मेटा-निर्देशकारी समूह वे होते हैं जो प्रेरणिक प्रभाव (inductive effect) या अनुनाद (resonance) के माध्यम से बेंजीन वलय से इलेक्ट्रॉन घनत्व को खींचते हैं,जिससे वलय इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन के प्रति कम सक्रिय हो जाता है और आने वाले इलेक्ट्रोफाइल को मेटा स्थिति पर निर्देशित करता है।
दी गई सूची से:
$1$. $-NO_2$ (नाइट्रो समूह): मेटा-निर्देशकारी
$2$. $-CN$ (साइनो समूह): मेटा-निर्देशकारी
$3$. $-COR$ (एसाइल समूह): मेटा-निर्देशकारी
$4$. $-COOH$ (कार्बोक्सिल समूह): मेटा-निर्देशकारी
$-OCH_3, -CH_3, -NHCOCH_3, -OH$ और $-Cl$ समूह ऑर्थो/पैरा-निर्देशकारी हैं।
अतः,मेटा-निर्देशकारी समूहों की कुल संख्या $4$ है।

(D) $n=4$ के लिए,उपकोश $4s, 4p, 4d,$ और $4f$ हैं।
इन उपकोशों में इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम संख्या क्रमशः $2, 6, 10,$ और $14$ है।
चूंकि सभी उपकोश पूर्णतः भरे हुए हैं,इसलिए इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या $2 + 6 + 10 + 14 = 32$ है।
किसी भी पूर्णतः भरे हुए उपकोश में,ठीक आधे इलेक्ट्रॉनों का $s=+\frac{1}{2}$ और शेष आधे का $s=-\frac{1}{2}$ होता है।
इसलिए,$s=+\frac{1}{2}$ वाले इलेक्ट्रॉनों की संख्या $\frac{32}{2} = 16$ है।

उपकोश	$4s, 4p, 4d, 4f$
कुल $e^-$	$2+6+10+14=32$
$s=+\frac{1}{2}$ के साथ कुल $e^-$	$1+3+5+7=16$

अतः,सही उत्तर $16$ है।

(A) $CO$ का बंध क्रम $3$ है क्योंकि इसमें त्रि-बंध $(C \equiv O)$ होता है।
$NO^{+}$ का बंध क्रम $3$ है क्योंकि यह $CO$ के साथ समइलेक्ट्रॉनिक है और इसमें त्रि-बंध $(N \equiv O^{+})$ होता है।
बंध क्रम का योग $3 + 3 = 6$ है।

(B) प्रत्येक यौगिक में सल्फर $(S)$ की ऑक्सीकरण अवस्था ज्ञात करने के लिए:
$1$. $SO_3$: $x + 3(-2) = 0 \implies x = +6$
$2$. $H_2SO_3$: $2(+1) + x + 3(-2) = 0 \implies x = +4$
$3$. $SOCl_2$: $x + (-2) + 2(-1) = 0 \implies x = +4$
$4$. $SF_4$: $x + 4(-1) = 0 \implies x = +4$
$5$. $BaSO_4$: $(+2) + x + 4(-2) = 0 \implies x = +6$
$6$. $H_2S_2O_7$: $2(+1) + 2x + 7(-2) = 0 \implies 2x = +12 \implies x = +6$
$+4$ ऑक्सीकरण अवस्था वाले यौगिक $H_2SO_3, SOCl_2$ और $SF_4$ हैं।
अतः,ऐसे यौगिकों की कुल संख्या $3$ है।

(A) अनुनादी संरचनाओं की स्थिरता निम्नलिखित नियमों द्वारा निर्धारित की जाती है:
$1$. तटस्थ संरचनाएं आवेशित संरचनाओं की तुलना में अधिक स्थिर होती हैं। संरचना $I$ तटस्थ है,जबकि $II$ और $III$ आवेशित हैं। अतः,$I$ सबसे अधिक स्थिर है।
$2$. आवेशित संरचनाओं के बीच,वह संरचना अधिक स्थिर होती है जिसमें अधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु (ऑक्सीजन) पर ऋण आवेश और कम विद्युत ऋणात्मक परमाणु (कार्बन) पर धन आवेश होता है। संरचना $II$ में,ऋण आवेश ऑक्सीजन परमाणु पर है,जबकि संरचना $III$ में,धन आवेश ऑक्सीजन परमाणु पर है।
$3$. इसलिए,स्थिरता का क्रम $I > II > III$ है।

(D) भाप आसवन (Steam distillation) का उपयोग उन पदार्थों के शुद्धिकरण के लिए किया जाता है जो भाप में वाष्पशील होते हैं और जल में अमिश्रणीय होते हैं।
इस प्रक्रिया में,पदार्थ से भाप प्रवाहित करके उसे गर्म किया जाता है,जो वाष्पशील घटक को अपने साथ ले जाती है और अवाष्पशील अशुद्धियों को पीछे छोड़ देती है।

(D) रासायनिक सूत्र $HO-CH(CN)_2$ है।
इस अणु में,केंद्रीय कार्बन परमाणु एक हाइड्रोजन परमाणु $(H)$,एक हाइड्रॉक्सिल समूह $(-OH)$ और दो साइनो समूहों $(-CN)$ से जुड़ा होता है।
बॉन्ड लाइन सूत्र केंद्रीय कार्बन को एक शीर्ष के रूप में दर्शाता है जहाँ से $-OH$ और दो $-CN$ समूहों के बंध निकलते हैं।
विकल्प $D$ इस संयोजन को सरल बॉन्ड लाइन संकेतन में सही ढंग से दर्शाता है।

(A) एक ऑक्सीकरण एजेंट वह पदार्थ है जो इलेक्ट्रॉन प्राप्त करता है और जिसका अपचयन (reduction) होता है,जिसका अर्थ है कि इसकी ऑक्सीकरण अवस्था कम होनी चाहिए।
$N^{3-}$ आयन में,नाइट्रोजन अपनी न्यूनतम संभव ऑक्सीकरण अवस्था $(-3)$ में है।
चूंकि इसका और अधिक अपचयन नहीं हो सकता है,इसलिए यह ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य नहीं कर सकता है।
इसके विपरीत,$SO_4^{2-}$ में $S$,$BrO_3^{-}$ में $Br$,और $MnO_4^{-}$ में $Mn$ उच्च ऑक्सीकरण अवस्था में हैं और उनका अपचयन हो सकता है।

(C) एथेन का ग्रसित (eclipsed) संरूपण सबसे कम स्थायी होता है क्योंकि इसमें निकटवर्ती कार्बन परमाणुओं पर $C-H$ बंधों की निकटता के कारण टोरसोनल तनाव (torsional strain) अधिकतम होता है। सांतरित (staggered) संरूपण सबसे अधिक स्थायी होता है।

(A) उत्कृष्ट गैस विन्यास का अर्थ है पूर्ण भरा हुआ संयोजी कोश,जिसे सामान्यतः $ns^2 np^6$ के रूप में दर्शाया जाता है।
$1. Sr^{2+} (Z=38)$: इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Kr] 5s^0$ है,जो $Kr$ का उत्कृष्ट गैस विन्यास है।
$2. Cs^{+} (Z=55)$: इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Xe] 6s^0$ है,जो $Xe$ का उत्कृष्ट गैस विन्यास है।
$3. La^{2+} (Z=57)$: इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Xe] 5d^1$ है,जो उत्कृष्ट गैस विन्यास नहीं है।
$4. Pb^{2+} (Z=82)$: इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Xe] 4f^{14} 5d^{10} 6s^2$ है,जो उत्कृष्ट गैस विन्यास नहीं है।
$5. Yb^{2+} (Z=70)$: इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Xe] 4f^{14}$ है,जो उत्कृष्ट गैस विन्यास नहीं है।
$6. Fe^{2+} (Z=26)$: इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^6$ है,जो उत्कृष्ट गैस विन्यास नहीं है।
अतः,केवल $Sr^{2+}$ और $Cs^{+}$ उत्कृष्ट गैस विन्यास रखते हैं। ऐसे आयनों की कुल संख्या $2$ है।

(B) यदि किसी अणु का कुल द्विध्रुव आघूर्ण (dipole moment) शून्य है,तो वह अध्रुवीय होता है।
$1. H_2$: समनाभिकीय द्विपरमाणुक अणु,द्विध्रुव आघूर्ण = $0$।
$2. CO_2$: रैखिक ज्यामिति,$C=O$ बंधों के द्विध्रुव आघूर्ण एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं,कुल द्विध्रुव आघूर्ण = $0$।
$3. CH_4$: चतुष्फलकीय ज्यामिति,बंध द्विध्रुव एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं,कुल द्विध्रुव आघूर्ण = $0$।
$4. BF_3$: त्रिकोणीय समतलीय ज्यामिति,बंध द्विध्रुव एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं,कुल द्विध्रुव आघूर्ण = $0$।
अन्य अणु जैसे $HF, H_2O, SO_2, NH_3, HCl,$ और $CHCl_3$ का कुल द्विध्रुव आघूर्ण शून्य से अधिक होता है।
अतः,अध्रुवीय अणु $H_2, CO_2, CH_4,$ और $BF_3$ हैं।
कुल संख्या $4$ है।

(A) दिया गया है: $\Delta H^{\ominus} = 77200 \ J \ mol^{-1}$,$T = 400 \ K$,$\Delta S = 122 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$,$R = 8.314 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$.
सूत्र $\Delta G^{\ominus} = \Delta H^{\ominus} - T \Delta S$ का उपयोग करने पर:
$\Delta G^{\ominus} = 77200 - (400 \times 122) = 28400 \ J \ mol^{-1}$.
सूत्र $\Delta G^{\ominus} = -2.303 \ RT \log K$ का उपयोग करने पर:
$28400 = -2.303 \times 8.314 \times 400 \times \log K$.
$\log K = -28400 / 7657.6 \approx -3.708$.
अतः,$\log K = -37.08 \times 10^{-1}$,जिसका मान लगभग $-37$ है।

(B) मोलरता $M$ को प्रति लीटर विलयन में विलेय के मोलों की संख्या के रूप में परिभाषित किया जाता है।
$M = \frac{n_{NaOH}}{V_{sol} \text{ (in } L)}$
सबसे पहले,$NaOH$ के मोलों की संख्या की गणना करें:
$n_{NaOH} = \frac{\text{द्रव्यमान}}{\text{मोलर द्रव्यमान}} = \frac{84 \ g}{40 \ g \ mol^{-1}} = 2.1 \ mol$
अब,आयतन $V$ ज्ञात करने के लिए मोलरता सूत्र का उपयोग करें:
$3 \ M = \frac{2.1 \ mol}{V \text{ (in } L)}$
$V = \frac{2.1}{3} \ L = 0.7 \ L$
चूंकि $1 \ L = 1 \ dm^3$,$V = 0.7 \ dm^3 = 7 \times 10^{-1} \ dm^3$.
अतः,मान $7$ है।

(C) $PbS$ का $O_3$ द्वारा ऑक्सीकरण के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$PbS + 4 O_3 \rightarrow PbSO_4 + 4 O_2$
संतुलित समीकरण से,हम देख सकते हैं कि $1$ मोल $PbS$,$4$ मोल $O_3$ के साथ अभिक्रिया करके $4$ मोल $O_2$ उत्पन्न करता है।
अतः,$X = 4$ और $Y = 4$ है।
इसलिए,$X + Y = 4 + 4 = 8$।

(A) रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार है: $C_6H_5NH_2 + (CH_3CO)_2O \rightarrow C_6H_5NHCOCH_3 + CH_3COOH$
एनिलीन $(C_6H_5NH_2)$ का मोलर द्रव्यमान = $(6 \times 12) + (7 \times 1) + 14 = 93 \ g \ mol^{-1}$.
एसिटानिलाइड $(C_6H_5NHCOCH_3)$ का मोलर द्रव्यमान = $(8 \times 12) + (9 \times 1) + 14 + 16 = 135 \ g \ mol^{-1}$.
एनिलीन के मोलों की संख्या = $\frac{9.3 \ g}{93 \ g \ mol^{-1}} = 0.1 \ mol$.
चूंकि अभिक्रिया $100 \%$ पूर्ण है,$0.1 \ mol$ एनिलीन $0.1 \ mol$ एसिटानिलाइड उत्पन्न करेगा।
एसिटानिलाइड का द्रव्यमान = $0.1 \ mol \times 135 \ g \ mol^{-1} = 13.5 \ g$.
यह दिया गया है कि द्रव्यमान $x \times 10^{-1} \ g$ है,इसलिए $13.5 = x \times 10^{-1}$,जिसका अर्थ है $x = 135$.

(B) एक कायरल कार्बन परमाणु वह कार्बन है जो चार अलग-अलग समूहों से जुड़ा होता है।
$1$. $2-$मिथाइलसाइक्लोहेक्सानोन: स्थिति $2$ पर कार्बन $-H$,$-CH_3$,$-C=O$ (रिंग का भाग),और $-CH_2$ (रिंग का भाग) से जुड़ा है। यह कायरल है।
$2$. साइक्लोपेंटेन$-1,3-$डायोन: सममिति के कारण सभी कार्बन अकायरल हैं।
$3$. $CH_3-CH_2-CH(NO_2)-COOH$: केंद्रीय कार्बन $-H$,$-NO_2$,$-COOH$,और $-CH_2CH_3$ से जुड़ा है। यह कायरल है।
$4$. $CH_3-CH(I)-CH_2-NO_2$: $I$ से जुड़ा कार्बन $-H$,$-CH_3$,$-I$,और $-CH_2NO_2$ से जुड़ा है। यह कायरल है।
$5$. $CH_3-CH_2-CH(OH)-CH_2OH$: $OH$ से जुड़ा कार्बन $-H$,$-OH$,$-CH_2CH_3$,और $-CH_2OH$ से जुड़ा है। यह कायरल है।
$6$. $CH_3-CH_2-CH(I)-C_2H_5$: $I$ से जुड़ा कार्बन $-H$,$-I$,$-CH_2CH_3$,और $-CH_2CH_3$ से जुड़ा है। चूंकि दो समूह समान हैं,इसलिए यह अकायरल है।
अतः,यौगिक $1, 3, 4,$ और $5$ में कम से कम एक कायरल कार्बन परमाणु है। कुल संख्या $4$ है।

(C) एक आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर प्रथम आयनन एन्थैल्पी सामान्यतः बढ़ती है क्योंकि परमाणु त्रिज्या घटती है और प्रभावी नाभिकीय आवेश बढ़ता है।
अतः,अभिकथन $A$ असत्य है।
कारण $R$ बताता है कि आवर्त में बढ़ता हुआ नाभिकीय आवेश परिरक्षण प्रभाव से अधिक हो जाता है,जो एक सत्य कथन है और यह बताता है कि आयनन ऊर्जा क्यों बढ़ती है।
इस प्रकार,$A$ असत्य है लेकिन $R$ सत्य है।

(A) क्रोमिल क्लोराइड परीक्षण में,$Cl^{-}$ अभिक्रिया करके क्रोमिल क्लोराइड $(CrO_2Cl_2)$ बनाता है,जो क्षारीय माध्यम में घुलकर क्रोमेट आयन $(CrO_4^{2-})$ वाला पीला घोल बनाता है।
जब इस पीले घोल को अम्लीकृत किया जाता है और एमाइल अल्कोहल की उपस्थिति में $10\% H_2O_2$ के साथ उपचारित किया जाता है,तो यह नीले रंग का पेरोक्सो यौगिक,क्रोमियम पेंटोक्साइड $(CrO_5)$ बनाता है।
$CrO_5$ की संरचना (बटरफ्लाई संरचना) में एक द्वि-आबंधित ऑक्सीजन परमाणु (ऑक्सीकरण अवस्था $-2$) और चार पेरोक्सो ऑक्सीजन परमाणु (प्रत्येक की ऑक्सीकरण अवस्था $-1$) होते हैं।
मान लीजिए $Cr$ की ऑक्सीकरण अवस्था $x$ है।
$x + 1(-2) + 4(-1) = 0$
$x - 2 - 4 = 0$
$x = +6$
अतः,$CrO_5$ में क्रोमियम की ऑक्सीकरण अवस्था $+6$ है।

(B) दिए गए यौगिक के लिए वास्तविक संरचना और न्यूनतम ऊर्जा वाली अनुनाद संरचना के बीच ऊर्जा के अंतर को अनुनाद ऊर्जा (resonance energy) के रूप में जाना जाता है।

(A) समूह $14$ के तत्वों की विद्युतऋणात्मकता के मान इस प्रकार हैं:
$C = 2.5$,$Si = 1.8$,$Ge = 1.8$,$Sn = 1.8$,$Pb = 1.9$।
$Si$ से $Pb$ तक विद्युतऋणात्मकता के मान क्रमिक रूप से नहीं घटते हैं; वे लगभग स्थिर ($1.8$ से $1.9$) रहते हैं। अतः,कथन $I$ गलत है।
समूह $14$ में कार्बन (अधातु),सिलिकॉन और जर्मेनियम (उपधातु),तथा टिन और लेड (धातु) शामिल हैं। अतः,कथन $II$ सही है।

(A) रुबिडियम $(Rb)$ की परमाणु संख्या $37$ है।
$Rb$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Kr] 5s^1$ है।
संयोजी इलेक्ट्रॉन $5s$ कक्षक में है।
$5s$ कक्षक के लिए:
मुख्य क्वांटम संख्या $(n) = 5$ है।
दिगंशीय क्वांटम संख्या $(l) = 0$ ($s$-कक्षक के लिए) है।
चुंबकीय क्वांटम संख्या $(m) = 0$ है।
चक्रण क्वांटम संख्या $(s) = +\frac{1}{2}$ या $-\frac{1}{2}$ है।
अतः,सही सेट $(n=5, l=0, m=0, s=+\frac{1}{2})$ है।

(C) $-NH_2$ समूह अपने प्रबल $+M$ प्रभाव के कारण एक ऑर्थो/पैरा निर्देशक समूह है। एनिलीन के इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन (ब्रोमीनीकरण) के दौरान,इलेक्ट्रोफाइल $(Br^+)$ बेंजीन रिंग के ऑर्थो या पैरा स्थितियों पर हमला करके स्थिर एरेनियम आयन (सिग्मा कॉम्प्लेक्स) बनाता है।
मेटा स्थिति $-NH_2$ समूह द्वारा सक्रिय नहीं होती है,और मेटा स्थिति पर इलेक्ट्रोफाइल के हमले से बनने वाला एरेनियम आयन काफी कम स्थिर होता है क्योंकि धनात्मक आवेश को नाइट्रोजन परमाणु पर विस्थापित नहीं किया जा सकता है।
दिए गए विकल्पों में से,मेटा-प्रतिस्थापित एरेनियम आयन को दर्शाने वाली संरचना प्रतिक्रिया के मुख्य मार्ग में शामिल नहीं है।

(C) यदि कार्बनिक यौगिक में नाइट्रोजन और सल्फर दोनों मौजूद हैं,तो सोडियम संलयन निष्कर्ष में $NaCN$ और $Na_2S$ होते हैं।
ये अभिक्रिया करके सोडियम थायोसाइनेट बनाते हैं: $Na^{+} + CN^{-} + S^{2-} \rightarrow NaSCN$.
सांद्र $H_2SO_4$ द्वारा $Fe^{2+}$ के ऑक्सीकरण से $Fe^{3+}$ आयन बनते हैं,जो थायोसाइनेट आयन के साथ अभिक्रिया करके रक्त जैसा लाल रंग का संकुल बनाते हैं: $Fe^{3+} + SCN^{-} \rightarrow [Fe(SCN)]^{2+}$.
अतः,रक्त जैसे लाल रंग का दिखना $N$ और $S$ दोनों की उपस्थिति को दर्शाता है।

(D) $1$. $h\nu$ (पराबैंगनी प्रकाश) की उपस्थिति में,$Cl_2$ क्लोरीन मुक्त मूलक बनाने के लिए समअंश विखंडन (homolytic cleavage) से गुजरता है। ये मूलक साइक्लोहेक्सिन पर एलाइलिक प्रतिस्थापन करके उत्पाद $A$ के रूप में $1,4-\text{डाइक्लोरोसाइक्लोहेक्स-2-ईन}$ बनाते हैं।
$2$. $CCl_4$ (एक निष्क्रिय विलायक) की उपस्थिति में,$Cl_2$ साइक्लोहेक्सिन के द्वि-आबंध पर इलेक्ट्रोफिलिक योगात्मक अभिक्रिया करके उत्पाद $B$ के रूप में $1,2-\text{डाइक्लोरोसाइक्लोहेक्सेन}$ बनाता है।

(A) फ्लुओरस्पार का रासायनिक सूत्र $CaF_2$ है,$BF_3$ नहीं।
अतः,फ्लुओरस्पार $- BF_3$ का युग्म गलत है।

(D) $\pi$ बंध और निकटवर्ती परमाणु पर इलेक्ट्रॉनों के एकाकी युग्म के बीच की परस्पर क्रिया संयुग्मन (conjugation) का एक प्रकार है,जो इलेक्ट्रॉनों के विस्थानीकरण (delocalization) के लिए जिम्मेदार है।
इस घटना को अनुनाद प्रभाव (या मेसोमेरिक प्रभाव) के रूप में जाना जाता है।

(B) स्वतः प्रवर्तित अभिक्रिया के लिए,$\Delta G < 0$ (ऋणात्मक) होता है।
अस्वतः प्रवर्तित अभिक्रिया के लिए,$\Delta G > 0$ (धनात्मक) होता है।
साम्यावस्था पर उत्क्रमणीय अभिक्रिया के लिए,$\Delta G = 0$ होता है।
अतः,'स्वतः प्रवर्तित अभिक्रिया के लिए $\Delta G$ धनात्मक होता है' कथन गलत है।

(A) दी गई अभिक्रिया क्षारीय माध्यम में क्लोरीन की असमानुपातन अभिक्रिया है:
$Cl_2 + 2OH^- \rightarrow Cl^- + ClO^- + H_2O$
चरण $1$: ऑक्सीकरण अवस्था निर्धारित करें।
$Cl_2$ $(0)$ $\rightarrow Cl^-$ $(-1)$ और $ClO^-$ $(+1)$।
चरण $2$: अर्ध-अभिक्रियाएँ लिखें।
अपचयन: $Cl_2 + 2e^- \rightarrow 2Cl^-$
ऑक्सीकरण: $Cl_2 + 4OH^- \rightarrow 2ClO^- + 2H_2O + 2e^-$
चरण $3$: अर्ध-अभिक्रियाओं को जोड़ें।
$2Cl_2 + 4OH^- \rightarrow 2Cl^- + 2ClO^- + 2H_2O$
चरण $4$: $2$ से विभाजित करके सरल करें।
$Cl_2 + 2OH^- \rightarrow Cl^- + ClO^- + H_2O$
$a Cl_2 + b OH^- \rightarrow c ClO^- + d Cl^- + e H_2O$ के साथ तुलना करने पर,हमें $a=1, b=2, c=1, d=1$ प्राप्त होता है।

(D) क्षारीय माध्यम में,परमैंगनेट आयन $(MnO_4^{-})$ एक ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करता है और आयोडाइड आयन $(I^{-})$ को आयोडेट आयन $(IO_3^{-})$ में ऑक्सीकृत करता है।
इस अभिक्रिया के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$2 MnO_4^{-} + H_2O + I^{-} \xrightarrow{\text{alkaline medium}} 2 MnO_2 + 2 OH^{-} + IO_3^{-}$

(A) केंद्रीय परमाणु पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या निर्धारित करने के लिए,हम सूत्र का उपयोग करते हैं: $\text{Lone pair} = \frac{V - B}{2}$,जहाँ $V$ केंद्रीय परमाणु के संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या है और $B$ आबंध इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।
$1$. $O_3$: केंद्रीय $O$ के पास $1$ एकाकी युग्म है।
$2$. $H_2O$: केंद्रीय $O$ के पास $2$ एकाकी युग्म हैं।
$3$. $SF_4$: केंद्रीय $S$ के पास $1$ एकाकी युग्म है।
$4$. $ClF_3$: केंद्रीय $Cl$ के पास $2$ एकाकी युग्म हैं।
$5$. $NH_3$: केंद्रीय $N$ के पास $1$ एकाकी युग्म है।
$6$. $BrF_5$: केंद्रीय $Br$ के पास $1$ एकाकी युग्म है।
$7$. $XeF_4$: केंद्रीय $Xe$ के पास $2$ एकाकी युग्म हैं।
जिन यौगिकों में केंद्रीय परमाणु पर ठीक एक एकाकी युग्म है,वे $O_3, SF_4, NH_3$ और $BrF_5$ हैं।
अतः,कुल संख्या $4$ है।

(D) $K_p$ और $K_c$ के बीच का संबंध इस सूत्र द्वारा दिया जाता है: $K_p = K_c(RT)^{\Delta n_g}$.
अभिक्रिया $N_2O_{4(g)} \rightleftharpoons 2NO_{2(g)}$ के लिए,गैसीय प्रजातियों के मोलों की संख्या में परिवर्तन $\Delta n_g = 2 - 1 = 1$ है।
दिया गया है $K_p = 0.492 \ atm$,$R = 0.082 \ L \ atm \ mol^{-1} \ K^{-1}$,और $T = 300 \ K$.
मान रखने पर: $0.492 = K_c \times (0.082 \times 300)^1$.
$K_c = \frac{0.492}{24.6} = 0.02 = 2 \times 10^{-2}$.

(A) $H_2SO_4$ का द्रव्यमान प्रतिशत $31.4 \%$ है,जिसका अर्थ है कि $100 \ g$ विलयन में $31.4 \ g$ $H_2SO_4$ उपस्थित है।
$100 \ g$ विलयन का आयतन घनत्व $(d = 1.25 \ g \ mL^{-1})$ का उपयोग करके निकाला जाता है:
$V = \frac{\text{द्रव्यमान}}{\text{घनत्व}} = \frac{100 \ g}{1.25 \ g \ mL^{-1}} = 80 \ mL$.
$H_2SO_4$ के मोलों की संख्या:
$n = \frac{\text{द्रव्यमान}}{\text{मोलर द्रव्यमान}} = \frac{31.4 \ g}{98 \ g \ mol^{-1}} \approx 0.3204 \ mol$.
मोलरता $(M)$ विलयन के प्रति लीटर मोलों की संख्या है:
$M = \frac{n}{V(L)} = \frac{0.3204 \ mol}{0.080 \ L} = 4.005 \ M$.
निकटतम पूर्णांक में,मोलरता $4 \ M$ है।

(B) विषम परमाणु (heteroatom) कार्बन या हाइड्रोजन के अलावा कोई भी परमाणु होता है।
$1$. फ्यूरान: ऑक्सीजन युक्त है।
$2$. थायोफीन: सल्फर युक्त है।
$3$. पिरिडीन: नाइट्रोजन युक्त है।
$4$. पाइरोल: नाइट्रोजन युक्त है।
$5$. सिस्टीन: सल्फर युक्त है।
$6$. टायरोसिन: सल्फर युक्त नहीं है।
सल्फर युक्त यौगिक थायोफीन और सिस्टीन हैं।
अतः,ऐसे यौगिकों की कुल संख्या $2$ है।

(A) न्यूक्लियोटाइड $DNA$ और $RNA$ जैसे न्यूक्लिक एसिड की मूल इकाइयाँ हैं।
दो न्यूक्लियोटाइड एक-दूसरे से $3'-5'$ फॉस्फोडाइएस्टर बंधन द्वारा जुड़े होते हैं।
यह बंधन एक शर्करा अणु के $5'$ कार्बन परमाणु और निकटवर्ती शर्करा अणु के $3'$ कार्बन परमाणु के बीच एक फॉस्फेट समूह के माध्यम से बनता है।

(D) फ्लोरीन आवर्त सारणी में सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्व है और इसकी संयोजकता कोश में $d$-कक्षक नहीं होते हैं। अपनी उच्च विद्युत ऋणात्मकता और $d$-कक्षकों की अनुपस्थिति के कारण,यह अपने यौगिकों में केवल $-1$ ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है। अन्य हैलोजन जैसे $Cl$,$Br$,और $I$ रिक्त $d$-कक्षकों की उपस्थिति के कारण परिवर्तनीय ऑक्सीकरण अवस्थाएं (जैसे $-1, +1, +3, +5, +7$) प्रदर्शित करते हैं।

(D) ब्रोंस्टेड क्षार वह पदार्थ है जो प्रोटॉन $(H^+)$ स्वीकार कर सकता है। क्षार की प्रबलता नाइट्रोजन परमाणु पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) की उपलब्धता पर निर्भर करती है।
$1$. $A$ (एनिलीन) में,नाइट्रोजन पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म अनुनाद (resonance) के कारण बेंजीन रिंग में विस्थानीकृत (delocalized) हो जाता है,जिससे यह प्रोटोनेशन के लिए कम उपलब्ध होता है।
$2$. $B$ (डाइफेनिलएमाइन) में,एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म दो बेंजीन रिंगों में विस्थानीकृत होता है,जिससे यह एनिलीन से भी कम क्षारीय हो जाता है।
$3$. $C$ (पायरोल) में,नाइट्रोजन पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म एरोमैटिक सेक्सटेट में शामिल होता है (यह $6\pi$ इलेक्ट्रॉन सिस्टम का हिस्सा है),इसलिए यह प्रोटोनेशन के लिए उपलब्ध नहीं होता है।
$4$. $D$ (पायरोलिडिन) में,नाइट्रोजन परमाणु $sp^3$ संकरित है और एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म स्थानीयकृत (localized) है (अनुनाद में शामिल नहीं है)। यह एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म को प्रोटॉन को दान करने के लिए आसानी से उपलब्ध बनाता है,जिससे यह दिए गए विकल्पों में सबसे प्रबल क्षार बन जाता है।

(D) चुंबकीय आघूर्ण $(\mu)$ की गणना $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$ सूत्र का उपयोग करके की जाती है,जहाँ $n$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।

$3d$ विन्यास	$\text{अयुग्मित इलेक्ट्रॉन}$ $(n)$
$3d^7$	$3$
$3d^8$	$2$
$3d^3$	$3$
$3d^6$	$4$

मानों की तुलना करने पर:
$3d^7$ के लिए: $\mu = \sqrt{15} \ BM \approx 3.87 \ BM$
$3d^8$ के लिए: $\mu = \sqrt{8} \ BM \approx 2.83 \ BM$
$3d^3$ के लिए: $\mu = \sqrt{15} \ BM \approx 3.87 \ BM$
$3d^6$ के लिए: $\mu = \sqrt{24} \ BM \approx 4.90 \ BM$
अतः,$3d^6$ विन्यास में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या सबसे अधिक $(n=4)$ है और परिणामस्वरूप इसका चुंबकीय आघूर्ण सबसे अधिक है।

(D) कार्बोनिल यौगिकों में हाइड्रोजन परमाणुओं की अम्लता परिणामी संयुग्मी क्षार (enolate ion) के स्थायित्व पर निर्भर करती है।
$Heptane-2,4-dione$ $(CH_3-CO-CH_2-CO-CH_2-CH_3)$ में,केंद्रीय मेथिलीन $(-CH_2-)$ समूह दो कार्बोनिल समूहों के बीच स्थित होता है।
इस केंद्रीय मेथिलीन समूह से एक प्रोटॉन हटाने पर बनने वाला संयुग्मी क्षार दोनों निकटवर्ती कार्बोनिल समूहों के साथ अनुनाद (resonance) द्वारा अत्यधिक स्थिर हो जाता है।
यह इस सक्रिय मेथिलीन समूह के हाइड्रोजन परमाणुओं को अन्य दिए गए विकल्पों की तुलना में काफी अधिक अम्लीय बनाता है,जहाँ अनुनाद स्थिरीकरण कम प्रभावी या अनुपस्थित होता है।

(D) राउल्ट के नियम से ऋणात्मक विचलन दर्शाने वाले विलयन के लिए,घटकों के बीच के अंतर-आणविक बल शुद्ध घटकों की तुलना में अधिक मजबूत होते हैं।
इसके परिणामस्वरूप अणुओं की वाष्प अवस्था में जाने की प्रवृत्ति कम हो जाती है,जिससे कुल वाष्प दाब कम हो जाता है: $P_{T} < P_{A}^{0} X_{A} + P_{B}^{0} X_{B}$.
चूंकि वाष्प दाब कम हो जाता है,इसलिए विलयन को वायुमंडलीय दाब तक पहुँचने के लिए अधिक ऊष्मा की आवश्यकता होती है,जिससे क्वथनांक में वृद्धि होती है।
अतः,सही विशेषताएँ घटा हुआ वाष्प दाब और बढ़ा हुआ क्वथनांक हैं।

(C) $[FeF_6]^{3-}$: $Fe^{3+}$ का विन्यास $[Ar] 3d^5$ है। $F^-$ एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड है,अतः अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $5$ है। $\mu = \sqrt{5(5+2)} = \sqrt{35} \ B.M.$
$[V(H_2O)_6]^{2+}$: $V^{2+}$ का विन्यास $3d^3$ है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $3$ है। $\mu = \sqrt{3(3+2)} = \sqrt{15} \ B.M.$
$[Fe(H_2O)_6]^{2+}$: $Fe^{2+}$ का विन्यास $3d^6$ है। $H_2O$ एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड है,अतः अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $4$ है। $\mu = \sqrt{4(4+2)} = \sqrt{24} \ B.M.$
मानों की तुलना करने पर: $\sqrt{15} < \sqrt{24} < \sqrt{35}$.
अतः,सही क्रम $Q < R < P$ है.

(A) कथन $I$: नाइट्रोफिनोल की अम्लीय शक्ति का क्रम $p$-नाइट्रोफिनोल $>$ $o$-नाइट्रोफिनोल $>$ $m$-नाइट्रोफिनोल है। $p$-नाइट्रोफिनोल सबसे अधिक अम्लीय है क्योंकि पैरा स्थिति पर नाइट्रो समूह के मजबूत $-I$ और $-M$ प्रभाव के कारण,जो फेनॉक्साइड आयन को काफी स्थिर करता है। $o$-नाइट्रोफिनोल,इंट्रा-मॉलिक्यूलर हाइड्रोजन बॉन्डिंग के कारण $p$-नाइट्रोफिनोल से कम अम्लीय है,और $m$-नाइट्रोफिनोल सबसे कम अम्लीय है क्योंकि यह केवल $-I$ प्रभाव प्रदर्शित करता है।
कथन $II$: ल्यूकास अभिकर्मक $(conc. HCl + ZnCl_2)$ का उपयोग प्राथमिक,द्वितीयक और तृतीयक अल्कोहल के बीच अंतर करने के लिए किया जाता है। तृतीयक अल्कोहल तुरंत टर्बिडिटी देते हैं,द्वितीयक अल्कोहल $5-10$ मिनट में टर्बिडिटी देते हैं,और प्राथमिक अल्कोहल (जैसे इथेनॉल) कमरे के तापमान पर टर्बिडिटी नहीं देते हैं; वे केवल गर्म करने पर प्रतिक्रिया करते हैं।
अतः,कथन $I$ सत्य है और कथन $II$ असत्य है।

(A) फिनोल की अम्लता प्रोटॉन के नुकसान के बाद बनने वाले फिनोक्साइड आयन की स्थिरता पर निर्भर करती है। इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह $(-EWG)$ ऋण आवेश को स्थिर करके अम्लता बढ़ाते हैं,जबकि इलेक्ट्रॉन-दाता समूह $(-EDG)$ इसे अस्थिर करके अम्लता कम करते हैं।
$1$. $E$ ($2,4$-डाइनाइट्रोफिनोल): इसमें दो $-NO_2$ समूह (प्रबल $-M$ और $-I$ प्रभाव) होते हैं,जिससे यह सबसे अधिक अम्लीय है।
$2$. $B$ ($p$-नाइट्रोफिनोल): इसमें एक $-NO_2$ समूह ($-M$ और $-I$ प्रभाव) होता है,जिससे यह फिनोल से अधिक अम्लीय है।
$3$. $D$ (फिनोल): संदर्भ यौगिक।
$4$. $C$ ($p$-मेथॉक्सीफिनोल): $-OCH_3$ समूह में $+M$ प्रभाव होता है,जो फिनोक्साइड आयन को अस्थिर करता है,जिससे यह फिनोल से कम अम्लीय हो जाता है।
$5$. $A$ $(Bu-OH)$: एलिफैटिक अल्कोहल फिनोल की तुलना में काफी कम अम्लीय होते हैं क्योंकि एल्कोक्साइड आयन अनुनाद द्वारा स्थिर नहीं होता है।
अतः,अम्लता का क्रम: $A < C < D < B < E$ है।

(D) लेड$(II)$ क्रोमेट की गर्म अतिरिक्त सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ अभिक्रिया इस प्रकार है:
$PbCrO_4(s) + 4NaOH(aq) \rightarrow Na_2[Pb(OH)_4](aq) + Na_2CrO_4(aq)$
उत्पाद $[Pb(OH)_4]^{2-}$ में,लेड आयन $four$ हाइड्रॉक्साइड लिगेंड से जुड़ा होता है।
यह $four$ समन्वय संख्या वाला एक डायएनायोनिक (आवेश $-2$) संकुल है।

(A) $4NaCl + K_2Cr_2O_7 + 6H_2SO_4 \rightarrow 2CrO_2Cl_2 \ [(B) \text{लाल-भूरा धुआं}] + 2KHSO_4 + 4NaHSO_4 + 3H_2O$
$CrO_2Cl_2 + 4NaOH \rightarrow Na_2CrO_4 \ [(C) \text{पीला विलयन}] + 2NaCl + 2H_2O$
अतः,$(B)$ $CrO_2Cl_2$ है और $(C)$ $Na_2CrO_4$ है।

(D) $S_{N}1$ अभिक्रिया में,बनने वाला कार्बोनियम आयन मध्यवर्ती समतलीय होता है,जो न्यूक्लियोफाइल को दोनों तरफ से आक्रमण करने की अनुमति देता है,जिससे रेसेमिक मिश्रण (रेसेमाइजेशन) प्राप्त होता है।
$S_{N}2$ अभिक्रिया में,न्यूक्लियोफाइल लिविंग ग्रुप के विपरीत दिशा से आक्रमण करता है,जिसके परिणामस्वरूप विन्यास का प्रतिलोमन (इनवर्जन) होता है।

(A) नियोडिमियम $(Nd)$ की परमाणु संख्या $60$ है।
निकटतम उत्कृष्ट गैस ज़ेनॉन $(Xe)$ है जिसकी परमाणु संख्या $54$ है।
शेष $6$ इलेक्ट्रॉन $4f$ और $6s$ कक्षकों में भरे जाते हैं।
आउफबाऊ सिद्धांत और लैंथेनॉइड्स के प्रायोगिक अवलोकनों के अनुसार,विन्यास $[Xe] 4f^4 6s^2$ है।

(A) फैराडे के विद्युत अपघटन के नियम के अनुसार,विद्युत की समान मात्रा द्वारा विस्थापित पदार्थों के तुल्यांक समान होते हैं।
$Ag \text{ के तुल्यांक} = O_2 \text{ के तुल्यांक}$
$O_2$ गैस के लिए अभिक्रिया: $2H_2O \rightarrow O_2 + 4H^+ + 4e^-$.
$O_2$ के लिए $n$-कारक $4$ है।
$O_2$ के मोल = $\frac{5600 \ mL}{22400 \ mL \ mol^{-1}} = 0.25 \ mol$ ($S.T.P.$ मोलर आयतन $22.4 \ L \ mol^{-1}$ का उपयोग करते हुए)।
$O_2$ के तुल्यांक = $\text{मोल} \times n\text{-कारक} = 0.25 \times 4 = 1$.
$Ag^+ + e^- \rightarrow Ag$ के लिए,$n$-कारक $1$ है।
$Ag$ के तुल्यांक = $\frac{\text{द्रव्यमान}}{\text{मोलर द्रव्यमान}} \times n\text{-कारक} = \frac{x}{108} \times 1$.
दोनों को बराबर करने पर: $\frac{x}{108} = 1$.
$x = 108 \ g$.

(B) अभिक्रिया के लिए दर नियम $R = k[HI]^n$ है।
प्रयोग $1$ और प्रयोग $2$ के डेटा का उपयोग करने पर:
$\frac{R_2}{R_1} = \frac{k[HI]_2^n}{k[HI]_1^n}$
$\frac{3.0 \times 10^{-3}}{7.5 \times 10^{-4}} = \left(\frac{0.01}{0.005}\right)^n$
$4 = (2)^n$
चूंकि $2^2 = 4$,इसलिए $n = 2$ प्राप्त होता है।
अतः,अभिक्रिया की कोटि $2$ है।

(D) $S_{N}1$ अभिक्रिया एक कार्बोनियम आयन मध्यवर्ती के माध्यम से आगे बढ़ती है। कार्बोनियम आयन की स्थिरता अभिक्रियाशीलता निर्धारित करती है।
$(A)$ $H_2C=CH-CH_2Cl$ एक एलील कार्बोनियम आयन $(H_2C=CH-CH_2^+)$ बनाता है,जो अनुनाद द्वारा स्थिर होता है,इसलिए यह $S_{N}1$ अभिक्रिया दिखाता है।
$(B)$ $CH_3-CH=CHCl$ एक विनाइलिक हैलाइड है। बनने वाला कार्बोनियम आयन $(CH_3-CH=CH^+)$ $sp$-संकरित कार्बन परमाणु पर धनात्मक आवेश के कारण अत्यधिक अस्थिर होता है,इसलिए यह $S_{N}1$ अभिक्रिया नहीं दिखाता है।
$(C)$ $C_6H_5CH_2Cl$ (बेंजाइल क्लोराइड) एक बेंजाइल कार्बोनियम आयन $(C_6H_5CH_2^+)$ बनाता है,जो अनुनाद द्वारा अत्यधिक स्थिर होता है,इसलिए यह $S_{N}1$ अभिक्रिया दिखाता है।
$(D)$ $(CH_3)_2CHCl$ (आइसोप्रोपिल क्लोराइड) एक द्वितीयक कार्बोनियम आयन $((CH_3)_2CH^+)$ बनाता है,जो प्रेरणिक प्रभाव और अतिसंयुग्मन के कारण अपेक्षाकृत स्थिर होता है,इसलिए यह $S_{N}1$ अभिक्रिया दिखाता है।
अतः,केवल $(B)$ $S_{N}1$ अभिक्रिया नहीं दिखाएगा।

(A) सही उत्तर $A$ है। लोहे में जंग लगना एक इलेक्ट्रोकेमिकल प्रक्रिया है। लोहा टिन की तुलना में अधिक सक्रिय होता है। यदि टिन की परत उखड़ जाती है,तो लोहा वायुमंडल के संपर्क में आ जाता है और एनोड के रूप में कार्य करता है,जबकि शेष टिन कैथोड के रूप में कार्य करता है। इससे एक गैल्वेनिक सेल बनता है,जो जंग को रोकने के बजाय लोहे के क्षरण को तेज करता है। इसलिए,विकल्प $A$ में दिया गया कथन गलत है।

(B) कथन $I$ सही है: $Ce$ $(Z=58)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Xe] 4f^1 5d^1 6s^2$ है। चार इलेक्ट्रॉन खोने पर,$Ce^{+4}$ $[Xe]$ का स्थिर उत्कृष्ट गैस विन्यास प्राप्त कर लेता है।
कथन $II$ सही है: $Ce^{+4}$ के लिए $Ce^{+4} + e^- \rightarrow Ce^{+3}$ अभिक्रिया का अपचयन विभव $(E^{\circ} = +1.74 \ V)$ उच्च होता है। इस कारण,यह अधिक स्थिर $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था में वापस आने के लिए आसानी से इलेक्ट्रॉन ग्रहण कर लेता है,जिससे यह एक प्रबल ऑक्सीकारक बन जाता है।

(B) दिए गए तत्वों का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास इस प्रकार है:
$Cu (Z=29): [Ar] 3d^{10} 4s^1$
$Zn (Z=30): [Ar] 3d^{10} 4s^2$
$Cd (Z=48): [Kr] 4d^{10} 5s^2$
$Ag (Z=47): [Kr] 4d^{10} 5s^1$
इन सभी तत्वों की मूल अवस्था में $d$-कक्षक पूर्णतः भरे हुए ($d^{10}$ विन्यास) होते हैं।
अतः,विकल्प $B$ सही है।

(A) फ्थेलिन डाई परीक्षण का उपयोग फिनोल की पहचान के लिए किया जाता है। जब फिनोल को सांद्र $H_2SO_4$ की उपस्थिति में फ्थेलिक एनहाइड्राइड के साथ गर्म किया जाता है,तो एक फ्थेलिन डाई बनती है।
$1$. कार्बाइलेमाइन परीक्षण: प्राथमिक एमाइन की पहचान के लिए उपयोग किया जाता है।
$2$. लुकास परीक्षण: $1^{\circ}$,$2^{\circ}$ और $3^{\circ}$ अल्कोहल के बीच अंतर करने के लिए उपयोग किया जाता है।
$3$. टोलेंस परीक्षण: एल्डिहाइड की पहचान के लिए उपयोग किया जाता है।

(B) मोनो कार्बोक्सिलिक एसिड के लिए सामान्य सूत्र $C_nH_{2n}O_2$ $(n \geq 1)$ है।
पहला सदस्य $(n=1)$ मेथेनोइक एसिड $(HCOOH)$ है,जिसका सूत्र $CH_2O_2$ है।
दूसरा सदस्य $(n=2)$ एथेनोइक एसिड $(CH_3COOH)$ है,जिसका आणविक सूत्र $C_2H_4O_2$ है।
अतः,दूसरा समजात $C_2H_4O_2$ है।

(D) चरण $1$: स्टाइरीन $(Ph-CH=CH_2)$ का हाइड्रोबोरेशन-ऑक्सीकरण पानी के एंटी-मार्कोवनिकोव योग द्वारा $Ph-CH_2-CH_2-OH$ देता है।
चरण $2$: $HBr$ के साथ अभिक्रिया अल्कोहल को अल्काइल ब्रोमाइड में परिवर्तित करती है: $Ph-CH_2-CH_2-OH + HBr \rightarrow Ph-CH_2-CH_2-Br + H_2O$।
चरण $3$: ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक का निर्माण और फॉर्मेल्डिहाइड $(HCHO)$ के साथ अभिक्रिया,जिसके बाद जल-अपघटन होता है:
$Ph-CH_2-CH_2-Br + Mg \xrightarrow{\text{ether}} Ph-CH_2-CH_2-MgBr$
$Ph-CH_2-CH_2-MgBr + HCHO \rightarrow Ph-CH_2-CH_2-CH_2-OMgBr$
$Ph-CH_2-CH_2-CH_2-OMgBr \xrightarrow{H_3O^{+}} Ph-CH_2-CH_2-CH_2-OH$।
अतः,अंतिम उत्पाद $A$ $Ph-CH_2-CH_2-CH_2-OH$ है।

(A) $A \rightarrow$ कोल्बे-श्मिट अभिक्रिया: फिनोल $NaOH$ के साथ अभिक्रिया करता है,जिसके बाद $CO_2$ और $HCl$ के साथ अभिक्रिया करके सैलिसिलिक एसिड बनाता है। यह $IV$ के साथ मेल खाता है।
$B \rightarrow$ राइमर-टीमैन अभिक्रिया: फिनोल $CHCl_3$ और $NaOH$ के साथ अभिक्रिया करता है,जिसके बाद $HCl$ के साथ अभिक्रिया करके सैलिसिलैल्डिहाइड बनाता है। यह $III$ के साथ मेल खाता है।
$C \rightarrow$ फिनोल का ऑक्सीकरण: फिनोल का $Na_2Cr_2O_7$ और $H_2SO_4$ द्वारा ऑक्सीकरण होकर $p$-बेंजोक्विनोन बनता है। यह $I$ के साथ मेल खाता है।
$D \rightarrow$ विलियमसन ईथर संश्लेषण: फिनोल $NaOH$ के साथ अभिक्रिया करके सोडियम फेनॉक्साइड बनाता है,जो फिर $CH_3Cl$ के साथ अभिक्रिया करके एनिसोल $(PhOCH_3)$ बनाता है। यह $II$ के साथ मेल खाता है।
अतः,सही मिलान $A-IV, B-III, C-I, D-II$ है।

(D) ईथर की $HI$ के साथ अभिक्रिया ईथर के ऑक्सीजन परमाणु के प्रोटोनेशन द्वारा होती है,जिसके बाद $C-O$ बंध का विदलन होता है।
दिए गए ईथर,साइक्लोहेक्सिल टर्ट-ब्यूटाइल ईथर में,विदलन इस प्रकार होता है कि अधिक स्थिर कार्बोनियम आयन (कार्बोकेशन) बनता है।
टर्ट-ब्यूटाइल समूह एक स्थिर तृतीयक कार्बोकेशन $(CH_3)_3C^+$ बनाता है,जिस पर आयोडाइड आयन $(I^-)$ आक्रमण करके टर्ट-ब्यूटाइल आयोडाइड,$(CH_3)_3CI$ बनाता है।
साइक्लोहेक्सिल समूह अल्कोहल के रूप में रहता है,जो साइक्लोहेक्सेनॉल $(C_6H_{11}OH)$ है।
अतः,मुख्य उत्पाद साइक्लोहेक्सेनॉल और $2-$आयोडो$-2-$मिथाइलप्रोपेन हैं।

(C) कथन-$I$: ऑक्सीजन $-2$ से $+2$ तक की ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित कर सकता है (उदाहरण के लिए,$OF_2$ में यह $+2$ है)। अतः,कथन-$I$ गलत है।
कथन-$II$: अक्रिय युग्म प्रभाव (inert pair effect) के कारण,समूह $16$ में नीचे जाने पर $+6$ ऑक्सीकरण अवस्था का स्थायित्व घटता है,जबकि $+4$ ऑक्सीकरण अवस्था का स्थायित्व बढ़ता है। अतः,कथन-$II$ गलत है।
इसलिए,दोनों कथन गलत हैं।

(A) $[Co(NH_3)_6]^{3+}$: केंद्रीय धातु आयन $Co^{3+}$ का विन्यास $d^6$ है। प्रबल लिगेंड $NH_3$ की उपस्थिति में,इलेक्ट्रॉन युग्मित हो जाते हैं,जो $d^2 sp^3$ संकरण के लिए दो रिक्त $3d$ कक्षक प्रदान करते हैं।
$BrF_5$: केंद्रीय परमाणु $Br$ में $sp^3 d^2$ संकरण होता है।
$[PtCl_4]^{2-}$: केंद्रीय धातु आयन $Pt^{2+}$ में $dsp^2$ संकरण होता है।
$SF_6$: केंद्रीय परमाणु $S$ में $sp^3 d^2$ संकरण होता है।

(B) जब $1,4$-डाइक्लोरोब्यूटेन अतिरिक्त अमोनिया के साथ अभिक्रिया करता है,तो यह न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन के माध्यम से अमोनियम लवण $A$ $([H_3N^{+}-(CH_2)_4-NH_3^{+}] 2Cl^{-})$ बनाता है।
इस लवण की $NaOH$ जैसे प्रबल क्षार के साथ अभिक्रिया करने पर मुक्त डायमीन $B$ $(H_2N-(CH_2)_4-NH_2)$,जल और सोडियम क्लोराइड प्राप्त होते हैं।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$Cl-(CH_2)_4-Cl + 2NH_3 \rightarrow [H_3N^{+}-(CH_2)_4-NH_3^{+}] 2Cl^{-} (A)$
$[H_3N^{+}-(CH_2)_4-NH_3^{+}] 2Cl^{-} + 2NaOH \rightarrow H_2N-(CH_2)_4-NH_2 (B) + 2H_2O + 2NaCl$

(A) $Molarity = \frac{\text{विलेय के मोल}}{\text{विलयन का आयतन (L)}}$
चूंकि विलयन का आयतन तापमान पर निर्भर करता है,इसलिए तापमान में परिवर्तन के साथ मोलरता बदल जाती है।
मोललता,द्रव्यमान प्रतिशत और मोल अंश जैसे अन्य सांद्रता पद द्रव्यमान पर आधारित होते हैं,जो तापमान से स्वतंत्र होते हैं।

(A) अंडे को उबालने से उसके प्रोटीन का विकृतीकरण (denaturation) हो जाता है।
विकृतीकरण के दौरान,हाइड्रोजन बंधों और अन्य गैर-सहसंयोजक अंतःक्रियाओं के टूटने के कारण प्रोटीन की $Secondary$,$Tertiary$ और $Quaternary$ संरचनाएं नष्ट हो जाती हैं।
हालाँकि,$Primary$ संरचना,जो पेप्टाइड बंधों द्वारा जुड़े अमीनो एसिड के विशिष्ट क्रम से बनी होती है,अक्षुण्ण रहती है।

(D) वैकर प्रक्रम (Wacker process) में उपयोग किया जाने वाला उत्प्रेरक $PdCl_2$ है।
अतः,$Wacker \ process - PtCl_2$ का युग्म गलत है।

(C) प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,समय $t = \frac{2.303}{k} \log \left( \frac{a}{a-x} \right)$ होता है।
$99.9 \%$ पूर्णता के लिए,$x = 0.999a$,इसलिए $a-x = 0.001a = \frac{a}{1000}$.
अतः,$t_{99.9 \%} = \frac{2.303}{k} \log \left( \frac{a}{a/1000} \right) = \frac{2.303}{k} \log(10^3) = \frac{2.303 \times 3}{k}$.
अर्ध-आयु $t_{1/2} = \frac{0.693}{k} = \frac{2.303 \times 0.301}{k}$ है।
अनुपात लेने पर: $\frac{t_{99.9 \%}}{t_{1/2}} = \frac{2.303 \times 3 / k}{2.303 \times 0.301 / k} \approx \frac{3}{0.3} = 10$.

(D) संकुल $[Pt(NH_3)_2 Cl(NH_2 CH_3)] Cl$ है।
इस संकुल में $Pt$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ है।
$Pt$ $(Z=78)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Xe] 4f^{14} 5d^9 6s^1$ होता है। अतः,$Pt^{2+}$ का विन्यास $5d^8$ है।
चूंकि संकुल वर्ग समतलीय है,यह $dsp^2$ संकरण दर्शाता है।
$5d^8$ वर्ग समतलीय संकुल में,इलेक्ट्रॉन $5d$ कक्षकों में युग्मित हो जाते हैं,जिससे कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं बचता है।
इसलिए,अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n)$ $0$ है।
स्पिन-ओनली चुंबकीय आघूर्ण $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ B.M.$ सूत्र द्वारा दिया जाता है।
$n=0$ रखने पर,$\mu = \sqrt{0(0+2)} = 0 \ B.M.$

(D) हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड के लिए अर्ध-सेल अभिक्रिया: $2 H^{+}_{(aq)} + 2 e^{-} \rightarrow H_{2(g)}$.
नेर्न्स्ट समीकरण का उपयोग करने पर: $E = E^{\circ} - \frac{0.059}{n} \log \frac{1}{[H^{+}]}$.
मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड के लिए,$E^{\circ} = 0 \ V$ और $n = 1$.
$E = 0 - 0.059 \times \log \frac{1}{[H^{+}]}$.
चूंकि $pH = -\log[H^{+}]$,इसलिए $\log \frac{1}{[H^{+}]} = pH$.
अतः,$E = -0.059 \times pH$.
$pH = 3$ दिए जाने पर,$E = -0.059 \times 3 = -0.177 \ V$.
वांछित प्रारूप में बदलने पर: $-0.177 \ V = -17.7 \times 10^{-2} \ V$.

(D) . ज़िग्लर उत्प्रेरक $TiCl_4 + (C_2H_5)_3Al$ है,जिसमें टाइटेनियम $(IV)$ होता है।
$B$. रक्त वर्णक (हीमोग्लोबिन) में आयरन $(III)$ होता है।
$C$. विल्किंसन उत्प्रेरक $[RhCl(PPh_3)_3]$ है,जिसमें रोडियम $(I)$ होता है।
$D$. विटामिन $B_{12}$ (साइनोकोबालामिन) में कोबाल्ट $(II)$ होता है।
अतः,सही मिलान $A-IV, B-III, C-I, D-II$ है।

(D) इस अभिक्रिया में अतिरिक्त $HBr$ के साथ दो चरण शामिल हैं:
$1$. विनाइल समूह $(-CH=CH_2)$ पर $HBr$ का इलेक्ट्रोफिलिक योग मार्कोवनिकोव के नियम का पालन करता है,जिससे एक स्थिर बेंजिलिक कार्बोनियम आयन मध्यवर्ती बनता है,जो बाद में $Br^-$ के साथ अभिक्रिया करके $1\text{-bromoethyl}$ समूह देता है।
$2$. ईथर लिंकेज $(-OCH_2CH_3)$ का विदलन ऑक्सीजन के प्रोटोनेशन द्वारा होता है,जिसके बाद कम बाधित एथिल समूह पर $Br^-$ का न्यूक्लियोफिलिक आक्रमण होता है,जिसके परिणामस्वरूप फिनोल और एथिल ब्रोमाइड बनते हैं।
अतः,मुख्य उत्पाद $3-(1\text{-bromoethyl})phenol$ है।

(C) अभिकथन $(A)$ सत्य है। फिनोल में $C-O$ बंध में अनुनाद के कारण आंशिक द्वि-बंध गुण होता है,जिससे यह बहुत मजबूत हो जाता है और हैलोजन अम्लों के साथ नाभिकरागी प्रतिस्थापन द्वारा इसे तोड़ना कठिन होता है।
कारण $(R)$ असत्य है। फिनोल सामान्य परिस्थितियों में हैलोजन अम्लों के साथ अभिक्रिया नहीं करते हैं क्योंकि $C-O$ बंध मजबूत होता है और फेनिल कार्बधनायन का निर्माण अत्यधिक प्रतिकूल होता है।
अतः,$A$ सत्य है लेकिन $R$ असत्य है।

(D) $513 \ K$ पर पोटेशियम परमैंगनेट $(KMnO_4)$ का तापीय अपघटन निम्नलिखित अभिक्रिया द्वारा होता है:
$2KMnO_4 \xrightarrow{\Delta} K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2$
अतः,$KMnO_4$ अपघटित होकर पोटेशियम मैंगनेट $(K_2MnO_4)$,मैंगनीज डाइऑक्साइड $(MnO_2)$ और ऑक्सीजन गैस $(O_2)$ बनाता है।

(A) $[Co_2(CO)_8]$ की संरचना में,दो कोबाल्ट परमाणुओं के बीच दो सेतु (bridging) $CO$ लिगेंड होते हैं,साथ ही एक $Co-Co$ बंध भी होता है।
$[Mn_2(CO)_{10}]$,$[Os_3(CO)_{12}]$ और $[Ru_3(CO)_{12}]$ में,सभी $CO$ लिगेंड टर्मिनल होते हैं और इसमें कोई सेतु $CO$ समूह नहीं होता है।
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(B) प्रोटीन प्राकृतिक बहुलक हैं जो $\alpha$-अमीनो अम्ल से बने होते हैं जो पेप्टाइड बंधों द्वारा जुड़े होते हैं।
अतः,प्रोटीन के अम्लीय जल-अपघटन से $\alpha$-अमीनो अम्ल प्राप्त होते हैं।

(A) चरण $1$: $H_2O, H^+$ के साथ स्टाइरीन $(C_6H_5CH=CH_2)$ का जलयोजन मार्कोवनिकोव नियम का पालन करते हुए $1$-फेनिलएथेनॉल $(C_6H_5CH(OH)CH_3)$ देता है।
चरण $2$: $CrO_3$ के साथ $1$-फेनिलएथेनॉल का ऑक्सीकरण एसीटोफेनोन $(C_6H_5COCH_3)$ देता है।
चरण $3$: $H_2N-NH_2, KOH$ और गर्म करने का उपयोग करके एसीटोफेनोन का वोल्फ-किशनर अपचयन कार्बोनिल समूह को मेथिलीन समूह में अपचयित कर देता है,जिससे अंतिम उत्पाद $A$ के रूप में एथिलबेन्जीन $(C_6H_5CH_2CH_3)$ प्राप्त होता है।

(B) कैथोड पर अपचयन अभिक्रिया: $Zn^{2+} + 2e^{-} \longrightarrow Zn(s)$.
फैराडे के इलेक्ट्रोलिसिस के नियम के अनुसार,जमा हुआ द्रव्यमान $W = \frac{M \times I \times t}{n \times F}$ द्वारा दिया जाता है,जहाँ $M = 65.4 \ g/mol$,$I = 0.015 \ A$,$t = 15 \times 60 \ s = 900 \ s$,$n = 2$,और $F = 96500 \ C/mol$.
$W = \frac{65.4 \times 0.015 \times 900}{2 \times 96500} \ g$.
$W = \frac{882.9}{193000} \ g \approx 0.0045746 \ g$.
$W \approx 45.75 \times 10^{-4} \ g$.
निकटतम पूर्णांक में,मान $46$ है।

(C) कुल दर स्थिरांक $K = \frac{K_1 K_2}{K_3}$ द्वारा दिया गया है।
प्रत्येक चरण के लिए आर्हेनियस समीकरण $K = A \cdot e^{-E_a / RT}$ को प्रतिस्थापित करने पर:
$A \cdot e^{-E_a / RT} = \frac{(A_1 e^{-E_{a1} / RT}) \cdot (A_2 e^{-E_{a2} / RT})}{(A_3 e^{-E_{a3} / RT})}$
$A \cdot e^{-E_a / RT} = \frac{A_1 A_2}{A_3} \cdot e^{-(E_{a1} + E_{a2} - E_{a3}) / RT}$
घातांकों की तुलना करने पर,हमें $E_a = E_{a1} + E_{a2} - E_{a3}$ प्राप्त होता है।
दिए गए मानों को रखने पर: $E_a = 40 + 50 - 60 = 30 \ kJ/mol$.

(B) परासरण दाब $\pi$ का सूत्र $\pi = CRT$ है।
समान विलयन के लिए सांद्रता $C$ और गैस नियतांक $R$ स्थिर रहते हैं,इसलिए $\frac{\pi_1}{T_1} = \frac{\pi_2}{T_2}$ होगा।
यहाँ $\pi_1 = 7 \times 10^5 \ Pa$,$T_1 = 273 \ K$,और $T_2 = 283 \ K$ दिया गया है।
मान रखने पर: $\pi_2 = \frac{\pi_1 \times T_2}{T_1} = \frac{7 \times 10^5 \times 283}{273} \ Pa$.
$\pi_2 = 7.256 \times 10^5 \ Pa = 72.56 \times 10^4 \ Nm^{-2}$।
निकटतम पूर्णांक में,उत्तर $73 \times 10^4 \ Nm^{-2}$ है।

(A) फेहलिंग परीक्षण केवल एलिफैटिक एल्डिहाइड द्वारा दिया जाता है।
$1$. बेंज़ल्डिहाइड: एरोमैटिक एल्डिहाइड (ऋणात्मक)
$2$. एसिटाल्डिहाइड $(CH_3CHO)$: एलिफैटिक एल्डिहाइड (धनात्मक)
$3$. एसीटोन: कीटोन (ऋणात्मक)
$4$. एसीटोफेनोन: एरोमैटिक कीटोन (ऋणात्मक)
$5$. मेथेनल $(HCHO)$: एलिफैटिक एल्डिहाइड (धनात्मक)
$6$. $4$-नाइट्रोबेंज़ल्डिहाइड: एरोमैटिक एल्डिहाइड (ऋणात्मक)
$7$. साइक्लोहेक्सेन कार्बल्डिहाइड: एलिफैटिक एल्डिहाइड (धनात्मक)
अतः,जो यौगिक धनात्मक फेहलिंग परीक्षण देते हैं,वे एसिटाल्डिहाइड,मेथेनल और साइक्लोहेक्सेन कार्बल्डिहाइड हैं।
ऐसे यौगिकों की कुल संख्या $3$ है।

(D) सही मिलान इस प्रकार है:
$A$. स्टार्च $\alpha$-ग्लूकोज $(II)$ का बहुलक है।
$B$. सेलुलोज $\beta$-ग्लूकोज $(III)$ का बहुलक है।
$C$. न्यूक्लिक अम्ल न्यूक्लियोटाइड $(I)$ का बहुलक है।
$D$. प्रोटीन $\alpha$-अमीनो अम्ल $(IV)$ का बहुलक है।
अतः,सही क्रम $A-II, B-III, C-I, D-IV$ है।

(A) दिए गए यौगिकों के लिए $pK_a$ मान इस प्रकार हैं:
$A$. इथेनॉल: $15.9$
$B$. फिनोल: $10.0$
$C$. $m$-नाइट्रोफिनोल: $8.3$
$D$. $p$-नाइट्रोफिनोल: $7.1$
अतः,सही मिलान $A-II, B-I, C-IV, D-III$ है।

(B) $K_2MnO_4$ में,मान लीजिए $Mn$ की ऑक्सीकरण अवस्था $x$ है।
$2(+1) + x + 4(-2) = 0$
$2 + x - 8 = 0$
$x = +6$
$Mn$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+6$ है।
$IUPAC$ नामकरण के अनुसार,सही नाम पोटेशियम टेट्राऑक्सिडोमंगनेट $(VI)$ है।

(D) $Ni^{2+}$ आयनों का पता लगाने के लिए डाइमिथाइल ग्लाइऑक्सिम $(dmg)$ अभिकर्मक का उपयोग किया जाता है।
अमोनियम हाइड्रॉक्साइड $(NH_4OH)$ क्षारीय माध्यम की उपस्थिति में,$Ni^{2+}$,$dmg$ के साथ अभिक्रिया करके $Ni(dmg)_2$ संकुल बनाता है,जो चमकीले लाल अवक्षेप के रूप में दिखाई देता है।
रासायनिक अभिक्रिया है: $Ni^{2+} + 2C_4H_8N_2O_2 \rightarrow [Ni(C_4H_7N_2O_2)_2] + 2H^+$.
अतः,सही विकल्प $D$ है।

(D) यह अभिक्रिया राइमर-टीमैन अभिक्रिया है।
इस अभिक्रिया में,फिनोल सोडियम हाइड्रॉक्साइड $(NaOH)$ जैसे क्षार की उपस्थिति में क्लोरोफॉर्म $(CHCl_3)$ के साथ अभिक्रिया करके एक मध्यवर्ती बनाता है,जिसका अम्लीय जल-अपघटन करने पर मुख्य उत्पाद के रूप में $2$-हाइड्रॉक्सीबेंज़ल्डिहाइड (सैलिसिलल्डिहाइड) प्राप्त होता है।
रासायनिक समीकरण:
$C_6H_5OH + CHCl_3 + 3NaOH \rightarrow C_6H_4(OH)(CHO) + 3NaCl + 2H_2O$

(C) नेसलर अभिकर्मक पोटेशियम टेट्राआयोडोमर्केरेट$(II)$,$K_2[HgI_4]$ का एक क्षारीय विलयन है।
जब अमोनिया गैस $(NH_3)$ को नेसलर अभिकर्मक से गुजारा जाता है,तो यह मिलन के बेस के आयोडाइड का भूरा अवक्षेप,$HgO \cdot Hg(NH_2)I$ बनाता है।
रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$2 K_2[HgI_4] + NH_3 + 3 KOH \rightarrow HgO \cdot Hg(NH_2)I + 7 KI + 2 H_2O$
अतः,गैस $X$,$NH_3$ है।