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

(A) चरण $1$: जोन्स अभिकर्मक या $KMnO_4$ के साथ इथेनॉल $(CH_3CH_2OH)$ का ऑक्सीकरण करने पर इथेनोइक अम्ल $(CH_3COOH)$ प्राप्त होता है।
चरण $2$: इथेनोइक अम्ल $NaOH$ के साथ अभिक्रिया करके सोडियम इथेनोएट $(CH_3COONa)$ बनाता है।
चरण $3$: सोडियम इथेनोएट को सोडा लाइम $(NaOH + CaO)$ के साथ गर्म करने पर विकार्बोक्सिलीकरण (decarboxylation) होता है,जिसके परिणामस्वरूप मीथेन $(CH_4)$ और सोडियम कार्बोनेट $(Na_2CO_3)$ बनते हैं।
अतः,मुख्य उत्पाद $P$ मीथेन है।

(D) साइक्लोहेक्सिन की गर्म अम्लीय पोटेशियम परमैंगनेट $(KMnO_4, H_2SO_4)$ के साथ अभिक्रिया एक ऑक्सीडेटिव विदलन (oxidative cleavage) अभिक्रिया है।
चक्रीय एल्कीन में द्वि-आबंध टूट जाता है और द्वि-आबंध पर स्थित कार्बन परमाणु कार्बोक्सिलिक एसिड समूहों में ऑक्सीकृत हो जाते हैं।
साइक्लोहेक्सिन $(C_6H_{10})$ ऑक्सीडेटिव विदलन के माध्यम से हेक्सेनडायोइक एसिड बनाता है,जिसे सामान्यतः एडिपिक एसिड $(HOOC-(CH_2)_4-COOH)$ के रूप में जाना जाता है।

(B) मीथेन के दहन के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$CH_4(g) + 2O_2(g) \longrightarrow CO_2(g) + 2H_2O(l)$
अभिक्रिया के रससमीकरणमिति (stoichiometry) के अनुसार,$1 \ mole$ $CH_4$,$1 \ mole$ $CO_2$ उत्पन्न करता है।
$CO_2$ का मोलर द्रव्यमान $12 + (2 \times 16) = 44 \ g \ mol^{-1}$ है।
उत्पन्न $CO_2$ के मोल = $\frac{\text{दिया गया द्रव्यमान}}{\text{मोलर द्रव्यमान}} = \frac{11 \ g}{44 \ g \ mol^{-1}} = 0.25 \ mol$.
अतः,$0.25 \ mol$ $CO_2$ उत्पन्न करने के लिए $0.25 \ mol$ $CH_4$ की आवश्यकता होती है।

(A) गलत। परमाणु त्रिज्या का सही क्रम $Tl > In > Al > Ga > B$ है,क्योंकि $Ga$ में $d$-कक्षकों का परिरक्षण प्रभाव कम होता है।
$(B)$ गलत। विद्युत ऋणात्मकता पहले $B$ से $Al$ तक घटती है और फिर $d$-इलेक्ट्रॉनों के खराब परिरक्षण प्रभाव के कारण थोड़ी बढ़ जाती है।
$(C)$ सही। $Al$ तनु $HCl$ के साथ प्रतिक्रिया करके $H_2$ गैस छोड़ता है,लेकिन सांद्र $HNO_3$ सतह पर एक सुरक्षात्मक ऑक्साइड परत $(Al_2O_3)$ बनाता है,जिससे यह निष्क्रिय हो जाता है।
$(D)$ गलत। $B$ और $Al$ $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था में सबसे अधिक स्थिर हैं। अक्रिय युग्म प्रभाव के कारण समूह में नीचे जाने पर $+1$ ऑक्सीकरण अवस्था की स्थिरता बढ़ती है।
$(E)$ सही। $[Al(H_2O)_6]^{3+}$ में,$Al$ का संकरण $sp^3d^2$ है (अष्टफलकीय ज्यामिति)।
अतः,कथन $(C)$ और $(E)$ सही हैं।

(A) $1$ $mol$ बेंजीन के लिए दहन एन्थैल्पी $\Delta H_c$ की गणना इस प्रकार की जाती है:
$\Delta H_c = [6 \times \Delta H_f(CO_{2(g)}) + 3 \times \Delta H_f(H_2O_{(l)})] - [\Delta H_f(C_6H_{6(l)}) + \frac{15}{2} \Delta H_f(O_{2(g)})]$
$\Delta H_f(O_{2(g)}) = 0$ लेने पर:
$\Delta H_c = [6 \times (-393.5) + 3 \times (-286)] - [48.5]$
$\Delta H_c = [-2361 - 858] - 48.5 = -3267.5$ $kJ \ mol^{-1}$
$2$ $mol$ बेंजीन के लिए:
$\Delta H = 2 \times (-3267.5) = -6535$ $kJ$
अतः,$-x = -6535$ $kJ$,जिसका अर्थ है $x = 6535$.

(D) $n=4$ के लिए,$l$ के संभावित मान $0, 1, 2, 3$ हैं।
$|m_{l}|=1$ शर्त का अर्थ है $m_{l} = +1$ या $m_{l} = -1$।
प्रत्येक $l$ मान के लिए,हम जांचते हैं कि क्या $m_{l} = \pm 1$ संभव है:
- $l=0$ ($s$-कक्षक): $m_{l}=0$ (संभव नहीं)
- $l=1$ ($p$-कक्षक): $m_{l}=-1, 0, +1$ (संभव: $m_{l}=-1, +1$)
- $l=2$ ($d$-कक्षक): $m_{l}=-2, -1, 0, +1, +2$ (संभव: $m_{l}=-1, +1$)
- $l=3$ ($f$-कक्षक): $m_{l}=-3, -2, -1, 0, +1, +2, +3$ (संभव: $m_{l}=-1, +1$)
$|m_{l}|=1$ वाले कुल कक्षक $2$ $(p)$ + $2$ $(d)$ + $2$ $(f)$ = $6$ कक्षक हैं।
प्रत्येक कक्षक में $m_{s}=-\frac{1}{2}$ वाला एक इलेक्ट्रॉन हो सकता है।
अतः,इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या $6 \times 1 = 6$ है।

(A) $R_f$ मान को पदार्थ द्वारा तय की गई दूरी और विलायक फ्रंट (solvent front) द्वारा तय की गई दूरी के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है।
$R_f(A) = \frac{5.0}{12.5} = 0.4$
$R_f(C) = \frac{10.0}{12.5} = 0.8$
नमूना $A$ और नमूना $C$ के $R_f$ मानों का अनुपात $= \frac{R_f(A)}{R_f(C)} = \frac{0.4}{0.8} = 0.5$
यह दिया गया है कि अनुपात $x \times 10^{-2}$ है,इसलिए $0.5 = x \times 10^{-2}$।
अतः,$x = 0.5 \times 10^2 = 50$।

(B) शून्य द्विध्रुव आघूर्ण वाले यौगिक वे हैं जो सममित (symmetric) होते हैं और अपनी ज्यामिति के कारण बंध द्विध्रुव आघूर्ण एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं।
$1. H_2$: समनाभिकीय द्विपरमाणुक अणु,अध्रुवीय।
$2. CO_2$: रेखीय ज्यामिति,बंध द्विध्रुव आघूर्ण निरस्त हो जाते हैं।
$3. BF_3$: त्रिकोणीय समतलीय ज्यामिति,बंध द्विध्रुव आघूर्ण निरस्त हो जाते हैं।
$4. CH_4$: चतुष्फलकीय ज्यामिति,बंध द्विध्रुव आघूर्ण निरस्त हो जाते हैं।
$5. SiF_4$: चतुष्फलकीय ज्यामिति,बंध द्विध्रुव आघूर्ण निरस्त हो जाते हैं।
$6. BeF_2$: रेखीय ज्यामिति,बंध द्विध्रुव आघूर्ण निरस्त हो जाते हैं।
शून्य द्विध्रुव आघूर्ण वाले यौगिकों की कुल संख्या $6$ है।

(B) सल्फोनिक एसिड का क्रियात्मक समूह $-SO_3H$ के रूप में दर्शाया जाता है।
इस समूह में,सल्फर परमाणु तीन ऑक्सीजन परमाणुओं (दो द्वि-आबंध द्वारा और एक $-OH$ समूह के भाग के रूप में एकल आबंध द्वारा) और एक एल्किल या एरिल समूह से जुड़ा होता है।
इसकी संरचनात्मक निरूपण $R-S(=O)_2-OH$ है।

(B) $1$. $SO_2Cl_2$: केंद्रीय $S$ परमाणु में $4$ आबंध युग्म (दो $S=O$ और दो $S-Cl$ आबंध) और $0$ एकाकी युग्म हैं। संकरण $sp^3$ है,जिससे चतुष्फलकीय आकार प्राप्त होता है $(III)$।
$2$. $NO$: कुल संयोजी इलेक्ट्रॉन = $5 + 6 = 11$ हैं। इसमें अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होने के कारण यह अनुचुंबकीय है $(I)$।
$3$. $NO_2^-$: केंद्रीय $N$ परमाणु में $2$ आबंध युग्म और $1$ एकाकी युग्म है। यह प्रतिचुंबकीय है $(II)$।
$4$. $I_3^-$: केंद्रीय $I$ परमाणु में $2$ आबंध युग्म और $3$ एकाकी युग्म हैं। संकरण $sp^3d$ है,जिससे रैखिक आकार प्राप्त होता है $(IV)$।
सही मिलान: $A-III, B-I, C-II, D-IV$.

(D) मेटा़मर वे समावयवी (isomers) होते हैं जिनका आणविक सूत्र और क्रियात्मक समूह समान होता है,लेकिन क्रियात्मक समूह के दोनों ओर जुड़े एल्काइल या एराइल समूहों की प्रकृति भिन्न होती है।
दिया गया यौगिक $(X)$ $N$-फेनिलसाइक्लोहेक्सेनकार्बोक्सामाइड है,जिसमें एमाइड क्रियात्मक समूह के एक तरफ साइक्लोहेक्सिल समूह और दूसरी तरफ फेनिल समूह है।
मेटा़मर बनाने के लिए,हमें कुल कार्बन परमाणुओं की संख्या और क्रियात्मक समूह को समान रखते हुए एमाइड नाइट्रोजन और कार्बोनिल कार्बन से जुड़े कार्बन परमाणुओं के वितरण को बदलना होगा।
यौगिक $(D)$,$N$-साइक्लोहेक्सिलबेंज़ामाइड,$(X)$ का एक मेटा़मर है क्योंकि इसका आणविक सूत्र और एमाइड क्रियात्मक समूह समान है,लेकिन अब फेनिल समूह कार्बोनिल कार्बन से और साइक्लोहेक्सिल समूह नाइट्रोजन परमाणु से जुड़ा है।

(D) $sp^3$ संकरण चतुष्फलकीय ज्यामिति प्रदान करता है।
$dsp^2$ संकरण वर्ग समतलीय ज्यामिति प्रदान करता है।
$sp^3 d$ संकरण त्रिकोणीय द्विपिरामिडी ज्यामिति प्रदान करता है।
$sp^3 d^2$ संकरण अष्टफलकीय ज्यामिति प्रदान करता है।
अतः,सही मिलान $A-III, B-IV, C-I, D-II$ है।

(D) कथन-$I$ सही है क्योंकि गैलियम $(Ga)$ का क्वथनांक बहुत अधिक $(2676 \ K)$ और गलनांक कम $(302.9 \ K)$ होता है,जो इसे उच्च तापमान वाले थर्मामीटर के लिए उपयुक्त बनाता है।
कथन-$II$ गलत है क्योंकि गैलियम युक्त थर्मामीटर का उपयोग उच्च तापमान मापने के लिए किया जाता है,न कि ब्राइन के हिमांक $(256 \ K)$ जैसे कम तापमान को मापने के लिए।
अतः,कथन-$I$ सत्य है लेकिन कथन-$II$ असत्य है।

(B) . ग्लिसरॉल अपने क्वथनांक पर विघटित हो जाता है,इसलिए निर्वात आसवन का उपयोग किया जाता है। यह सही है।
$B$. एनिलीन पानी में अमिश्रणीय है और भाप के साथ वाष्पशील है,इसलिए इसे भाप आसवन द्वारा शुद्ध किया जाता है। यह सही है।
$C$. इथेनॉल और पानी एज़ियोट्रोप बनाते हैं,इसलिए उन्हें साधारण आसवन द्वारा अलग नहीं किया जा सकता; एज़ियोट्रोपिक आसवन आवश्यक है। यह सही है।
$D$. मिश्रित गलनांक $(M.P.)$ परीक्षण एक ठोस कार्बनिक यौगिक की शुद्धता की जांच करने के लिए एक मानक विधि है। यदि शुद्ध नमूने के साथ मिश्रण करने पर $M.P.$ समान रहता है,तो यौगिक शुद्ध है। यह सही है।

(B) $1$. $SF_4$: सल्फर के पास $6$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। यह $F$ के साथ $4$ बंध बनाता है और $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म रखता है। संकरण $sp^3d$ है और आकार सी-सॉ $(III)$ है।
$2$. $BrF_3$: ब्रोमीन के पास $7$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। यह $F$ के साथ $3$ बंध बनाता है और $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म रखता है। संकरण $sp^3d$ है और आकार बेंट $T$-आकार $(IV)$ है।
$3$. $BrO_3^{-}$: ब्रोमीन के पास $7$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। यह $O$ के साथ $3$ बंध बनाता है और $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म रखता है। संकरण $sp^3$ है और आकार पिरामिडी $(II)$ है।
$4$. $NH_4^{+}$: नाइट्रोजन के पास $5$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। यह $H$ के साथ $4$ बंध बनाता है और $0$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म रखता है। संकरण $sp^3$ है और आकार चतुष्फलकीय $(I)$ है।
अतः,सही मिलान $A-III, B-IV, C-II, D-I$ है।

(D) इलेक्ट्रॉन बंधुता वह ऊर्जा है जो एक उदासीन गैसीय परमाणु या आयन में इलेक्ट्रॉन जोड़ने पर मुक्त होती है।
$A$. $Be (2s^2)$ का विन्यास पूर्णतः भरा हुआ है। इलेक्ट्रॉन जोड़ना प्रतिकूल है,जिससे इलेक्ट्रॉन बंधुता ऋणात्मक हो जाती है।
$B$. $N (2s^2 2p^3)$ का विन्यास अर्ध-पूर्ण है। इलेक्ट्रॉन जोड़ना प्रतिकूल है,जिससे इलेक्ट्रॉन बंधुता ऋणात्मक हो जाती है।
$C$. $O^{-} + e^{-} \rightarrow O^{2-}$. ऋणात्मक आयन $(O^{-})$ में इलेक्ट्रॉन जोड़ने पर तीव्र अंतर-इलेक्ट्रॉनिक प्रतिकर्षण होता है,जिससे प्रक्रिया ऊष्माशोषी हो जाती है (ऋणात्मक इलेक्ट्रॉन बंधुता)।
$D$. $Na (3s^1)$ में इलेक्ट्रॉन जोड़ने पर ऊर्जा मुक्त होती है (धनात्मक इलेक्ट्रॉन बंधुता)।
$E$. $Al (3s^2 3p^1)$ में इलेक्ट्रॉन जोड़ने पर ऊर्जा मुक्त होती है (धनात्मक इलेक्ट्रॉन बंधुता)।
अतः,$A, B$ और $C$ प्रक्रियाओं के लिए इलेक्ट्रॉन बंधुता के मान ऋणात्मक हैं।

(C) अभिक्रिया $H_{2(g)} + I_{2(g)} \rightleftharpoons 2 HI_{(g)}$ के लिए,गैसीय प्रजातियों के मोलों की संख्या में परिवर्तन $\Delta n_g = 2 - (1 + 1) = 0$ है।
साम्यावस्था स्थिरांक $K_p$ अभिकारकों और उत्पादों के आंशिक दाब से संबंधित है। चूंकि $\Delta n_g = 0$ है,इसलिए $K_p = K_c$ होगा।
यह दिया गया है कि सिलेंडर में $H_2$,$I_2$ और $HI$ के समान मोल हैं,मान लीजिए $n_{H_2} = n_{I_2} = n_{HI} = n$ है।
किसी भी घटक $i$ का आंशिक दाब $P_i = \frac{n_i}{n_{total}} \times P_{total}$ होता है।
$K_p = \frac{(P_{HI})^2}{P_{H_2} \times P_{I_2}} = \frac{(\frac{n}{3n} \times P_{total})^2}{(\frac{n}{3n} \times P_{total}) \times (\frac{n}{3n} \times P_{total})} = 1$।
चूंकि $K_p = x \times 10^{-1}$ दिया गया है,इसलिए $1 = x \times 10^{-1}$,जिसका अर्थ है $x = 10$।

(A) हाइड्रोजन आबंधन उन अणुओं में होता है जहाँ हाइड्रोजन $F, O,$ या $N$ जैसे अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु के साथ सहसंयोजक रूप से बंधा होता है।
$1$. $CH_3OH$: $-OH$ समूह होता है,$H$-आबंधन प्रदर्शित करता है।
$2$. $H_2O$: $O-H$ बंध होता है,$H$-आबंधन प्रदर्शित करता है।
$3$. $C_2H_6$: केवल $C-H$ बंध होते हैं,$H$-आबंधन नहीं होता।
$4$. $C_6H_6$: केवल $C-H$ बंध होते हैं,$H$-आबंधन नहीं होता।
$5$. $\text{o-nitrophenol}$: $-OH$ और $-NO_2$ समूह होते हैं,अंतःअणुक $H$-आबंधन प्रदर्शित करता है।
$6$. $HF$: $H-F$ बंध होता है,$H$-आबंधन प्रदर्शित करता है।
$7$. $NH_3$: $N-H$ बंध होते हैं,$H$-आबंधन प्रदर्शित करता है।
कुल $H$-आबंधन प्रदर्शित करने वाले अणु $CH_3OH, H_2O, \text{o-nitrophenol}, HF, NH_3$ हैं,जिनकी संख्या $5$ है।

(B) अभिक्रिया दो चरणों में पूरी होती है:
$1$. ब्यूट-$2$-आइन $(CH_3-C \equiv C-CH_3)$ का $Na/liq. NH_3$ (बर्च अपचयन) के साथ अपचयन करने पर ट्रांस-ब्यूट-$2$-ईन $(CH_3-CH=CH-CH_3)$ प्राप्त होता है।
$2$. इसके बाद ठंडे तनु क्षारीय $KMnO_4$ (बेयर अभिकर्मक) के साथ अभिक्रिया,एल्कीन का सिन-हाइड्रॉक्सिलेशन करके ब्यूटेन-$2,3$-डायोल $(CH_3-CH(OH)-CH(OH)-CH_3)$ बनाती है।
$3$. उत्पाद $P$ ब्यूटेन-$2,3$-डायोल है,जिसमें $2$ ऑक्सीजन परमाणु होते हैं।

(C) डी-ब्रोग्ली तरंगदैर्ध्य $\lambda = \frac{h}{mv}$ द्वारा दी जाती है।
आवृत्ति $\nu = \frac{v}{\lambda}$ है।
$\lambda = \frac{h}{mv}$ प्रतिस्थापित करने पर,$\nu = \frac{v \cdot mv}{h} = \frac{mv^2}{h}$ प्राप्त होता है।
बोहर मॉडल के अनुसार,गतिज ऊर्जा $K.E. = \frac{1}{2}mv^2 = 2.18 \times 10^{-18} \ J$ है।
अतः,$mv^2 = 2 \times 2.18 \times 10^{-18} = 4.36 \times 10^{-18} \ J$ है।
अब,आवृत्ति की गणना करने पर: $\nu = \frac{4.36 \times 10^{-18}}{6.6 \times 10^{-34}} \ Hz$।
$\nu = 0.6606 \times 10^{16} \ Hz = 660.6 \times 10^{13} \ Hz$।
निकटतम पूर्णांक में,यह $661 \times 10^{13} \ Hz$ है।

(D) चरण $1$: उत्पाद $A$ का निर्माण।
साइक्लोहेक्सीन $Br_2$ के साथ अभिक्रिया करके $1,2$-डाइब्रोमोसाइक्लोहेक्सेन बनाता है। यह मध्यवर्ती फिर $HC \equiv C-CH_2-O^- Na^+$ (एक न्यूक्लियोफाइल) के साथ $S_N2$ क्रियाविधि द्वारा एक $Br$ परमाणु को प्रतिस्थापित करता है,जिससे उत्पाद $A$ ($1$-ब्रोमो-$2$-(प्रोप-$2$-आइनिलॉक्सी)साइक्लोहेक्सेन) प्राप्त होता है।
उत्पाद $A$ में एक त्रि-आबंध ($2 \pi$ आबंध = $4 \pi$ इलेक्ट्रॉन) है।
चरण $2$: उत्पाद $B$ का निर्माण।
$1,2$-डाइब्रोमोसाइक्लोहेक्सेन $3$ मोल अल्कोहलिक $KOH$ (एक प्रबल क्षार) के साथ अभिक्रिया करके दोहरा विहाइड्रोहैलोजनीकरण करता है,जिसके परिणामस्वरूप $1,3$-साइक्लोहेक्साडाईन (उत्पाद $B$) बनता है।
उत्पाद $B$ में दो द्वि-आबंध ($2 \pi$ आबंध = $4 \pi$ इलेक्ट्रॉन) हैं।
चरण $3$: कुल $\pi$ इलेक्ट्रॉनों की गणना।
कुल $\pi$ इलेक्ट्रॉन = ($A$ में $\pi$ इलेक्ट्रॉन) + ($B$ में $\pi$ इलेक्ट्रॉन)
कुल $\pi$ इलेक्ट्रॉन = $4 + 4 = 8$.

(B) रुद्धोष्म प्रक्रिया के लिए,$\Delta U = w$ (क्योंकि $q = 0$)।
$n \overline{C}_{V} (T_2 - T_1) = -P_{ext} (V_2 - V_1)$।
दिया गया है $V_2 = 2 V_1$,इसलिए $V_2 - V_1 = V_1$।
आदर्श गैस समीकरण $V_1 = \frac{n R T_1}{P_1}$ का उपयोग करने पर,$V_2 - V_1 = \frac{n R T_1}{P_1}$।
मान रखने पर: $n (\frac{5}{2} R) (T_2 - 298) = -1 \ atm \times (\frac{n R \times 298}{5 \ atm})$।
दोनों पक्षों से $n R$ को हटाने पर: $\frac{5}{2} (T_2 - 298) = -\frac{298}{5}$।
$T_2 - 298 = -\frac{298 \times 2}{25} = -\frac{596}{25} = -23.84$।
$T_2 = 298 - 23.84 = 274.16 \ K$।
निकटतम पूर्णांक $274 \ K$ है।

(A) इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन इलेक्ट्रॉन-दाता समूहों $(EDG)$ द्वारा सुगम होता है और इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूहों $(EWG)$ द्वारा बाधित होता है।
$1$. यौगिक $(III)$ में $-OCH_3$ समूह $+M$ प्रभाव के कारण एक मजबूत इलेक्ट्रॉन-दाता समूह है,जो बेंजीन रिंग पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को काफी बढ़ा देता है।
$2$. यौगिक $(I)$ में $-CH_3$ समूह $+H$ (अतिसंयुग्मन) और $+I$ प्रभाव के कारण एक इलेक्ट्रॉन-दाता समूह है।
$3$. यौगिक $(II)$ बेंजीन है,जो संदर्भ के रूप में कार्य करता है।
$4$. यौगिक $(IV)$ में $-CF_3$ समूह $-I$ प्रभाव के कारण एक मजबूत इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह है,जो बेंजीन रिंग पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को कम कर देता है।
इसलिए,इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन के प्रति प्रतिक्रियाशीलता का क्रम है: $(III) > (I) > (II) > (IV)$।

(B) क्षार धातुओं के लिए अभिलक्षणिक ज्वाला उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य इस प्रकार हैं:
$Li$: $670.8 \ nm$ $(A-III)$
$Na$: $589.2 \ nm$ $(B-I)$
$Rb$: $780.0 \ nm$ $(C-IV)$
$Cs$: $455.5 \ nm$ $(D-II)$
अतः,सही मिलान $A-III, B-I, C-IV, D-II$ है।

(B) $cis-2$-ब्यूटीन का द्विध्रुव आघूर्ण $trans-2$-ब्यूटीन से अधिक होता है क्योंकि $cis$ समावयवी में दो $C-CH_3$ बंधों के द्विध्रुव एक-दूसरे को प्रबलित करते हैं,जबकि $trans$ समावयवी में वे एक-दूसरे के प्रभाव को निरस्त कर देते हैं। अतः,विकल्प $B$ में दिया गया कथन गलत है।

(C) क्रोमैटोग्राफी में,$R_f$ (रिटार्डेशन फैक्टर) मान को पदार्थ द्वारा तय की गई दूरी और विलायक द्वारा तय की गई दूरी के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है।
ध्रुवीय यौगिक स्थिर प्रावस्था (जैसे सिलिका जेल) के साथ अधिक मजबूती से परस्पर क्रिया करते हैं,जिससे वे धीरे चलते हैं और परिणामस्वरूप $R_f$ मान छोटा होता है।
अध्रुवीय यौगिक स्थिर प्रावस्था के साथ कम परस्पर क्रिया करते हैं और तेजी से आगे बढ़ते हैं,जिससे $R_f$ मान बड़ा होता है।
इसलिए,एक ध्रुवीय यौगिक का $R_f$ मान एक अध्रुवीय यौगिक की तुलना में छोटा होता है।

(A) गलत: नए कोशों के जुड़ने के कारण $C$ से $Pb$ तक समूह में नीचे जाने पर सहसंयोजक त्रिज्या बढ़ती है।
$(B)$ गलत: विद्युत ऋणात्मकता धीरे-धीरे नहीं घटती है; $d$ और $f$ कक्षकों के खराब परिरक्षण (shielding) के कारण यह $Si$ से $Pb$ तक लगभग स्थिर रहती है।
$(C)$ सही: कार्बन में $d$ कक्षक नहीं होते हैं,जो इसकी सहसंयोजकता को $4$ तक सीमित करते हैं,जबकि अन्य तत्व इसका विस्तार कर सकते हैं।
$(D)$ सही: भारी तत्वों का परमाणु आकार बड़ा होता है,जिससे $p\pi-p\pi$ अतिव्यापन (overlap) अप्रभावी हो जाता है।
$(E)$ सही: कार्बन ऋणात्मक ऑक्सीकरण अवस्थाएँ दिखा सकता है (जैसे,$CH_4$ में,$C$ का मान $-4$ है)।
अतः,कथन $(C), (D)$ और $(E)$ सही हैं।

(D) . $N_{2(g)} + O_{2(g)} \rightarrow 2 NO_{(g)}$ एक संयोजन अभिक्रिया है।
$B$. $2 Pb(NO_3)_{2(s)} \rightarrow 2 PbO_{(s)} + 4 NO_{2(g)} + O_{2(g)}$ एक अपघटन अभिक्रिया है।
$C$. $2 Na_{(s)} + 2 H_2 O_{(l)} \rightarrow 2 NaOH_{(aq)} + H_{2(g)}$ एक विस्थापन अभिक्रिया है।
$D$. $2 NO_{2(g)} + 2 OH^-_{(aq)} \rightarrow NO^-_{2(aq)} + NO^-_{3(aq)} + H_2 O_{(l)}$ एक असमानुपातन अभिक्रिया है।
अतः,सही मिलान $A-IV, B-I, C-II, D-III$ है।

(D) $K_p$ और $K_C$ के बीच का संबंध इस सूत्र द्वारा दिया जाता है: $K_p = K_C(RT)^{\Delta n_g}$,जहाँ $\Delta n_g$ गैसीय उत्पादों और अभिकारकों के मोलों की संख्या में परिवर्तन है।
अभिक्रिया $CO_{(g)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} \rightleftharpoons CO_{2(g)}$ के लिए,$\Delta n_g$ का मान इस प्रकार है:
$\Delta n_g = (\text{गैसीय उत्पादों के मोल}) - (\text{गैसीय अभिकारकों के मोल})$
$\Delta n_g = 1 - (1 + \frac{1}{2}) = 1 - 1.5 = -0.5 = -\frac{1}{2}$
इस मान को संबंध में रखने पर:
$\frac{K_p}{K_C} = (RT)^{\Delta n_g} = (RT)^{-1/2} = \frac{1}{(RT)^{1/2}} = \frac{1}{\sqrt{RT}}$

(B) उत्पाद $B$ निकेल डाइमिथाइलग्लायोक्सिमेट,$[Ni(dmg)_2]$ है।
$B$ की संरचना में $Ni^{2+}$ आयन के साथ समन्वित दो डाइमिथाइलग्लायोक्सिमेट लिगेंड होते हैं।
प्रत्येक डाइमिथाइलग्लायोक्सिमेट लिगेंड का सूत्र $C_4H_7N_2O_2^-$ है।
संकुल $[Ni(C_4H_7N_2O_2)_2]$ में,दो लिगेंडों से कुल $2 \times 7 = 14$ हाइड्रोजन परमाणु (प्रोटॉन) होते हैं।
संकुल की संरचना में,दो लिगेंडों के ऑक्सीजन परमाणुओं के बीच दो अंतःआणविक हाइड्रोजन बंध बनते हैं।
ये दो हाइड्रोजन बंध दो प्रोटॉन को शामिल करते हैं।
इसलिए,हाइड्रोजन बंधन में शामिल न होने वाले प्रोटॉन की संख्या $14 - 2 = 12$ है।

(C) अतिसंयुग्मन (hyperconjugation) के लिए धनावेशित कार्बन परमाणु के बगल वाले कार्बन परमाणु पर कम से कम एक $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु का होना आवश्यक है।
दिए गए कार्बोनियम आयनों का विश्लेषण करते हैं:
$1$. $sec$-ब्यूटाइल कार्बोनियम आयन: $CH_3-CH^+-CH_2-CH_3$ में $5$ $\alpha$-हाइड्रोजन हैं (स्थिर है)।
$2$. $Di(tert-butyl)$ मिथाइल कार्बोनियम आयन: $(t-Bu)_2CH^+$ में $2$ $\alpha$-हाइड्रोजन हैं (स्थिर है)।
$3$. मिथाइल कार्बोनियम आयन: $CH_3^+$ में कोई $\alpha$-हाइड्रोजन नहीं है (स्थिर नहीं है)।
$4$. साइक्लोपेंटाडाइनाइल धनायन: यह एक एंटी-एरोमैटिक सिस्टम है और धनावेश $sp^2$ कार्बन पर है,जिसमें कोई $\alpha$-हाइड्रोजन नहीं है (स्थिर नहीं है)।
$5$. मेथॉक्सी मिथाइल धनायन: $CH_3-O-CH_2^+$ ऑक्सीजन के एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म द्वारा अनुनाद (resonance) से स्थिर होता है,लेकिन इसमें कोई $\alpha$-हाइड्रोजन नहीं है (स्थिर नहीं है)।
$6$. आइसोप्रोपाइल कार्बोनियम आयन: $(CH_3)_2CH^+$ में $6$ $\alpha$-हाइड्रोजन हैं (स्थिर है)।
$7$. डाइमिथाइल एमिनो मिथाइल धनायन: $(CH_3)_2N-CH_2^+$ नाइट्रोजन के एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म द्वारा अनुनाद से स्थिर होता है,लेकिन इसमें कोई $\alpha$-हाइड्रोजन नहीं है (स्थिर नहीं है)।
अतः,अतिसंयुग्मन द्वारा स्थिर न होने वाले कार्बोनियम आयनों की कुल संख्या $4$ है।

(B) अभिक्रिया के स्वतःप्रवर्तित होने के लिए गिब्स मुक्त ऊर्जा परिवर्तन $\Delta G$ ऋणात्मक होना चाहिए। $\Delta G = \Delta H - T\Delta S < 0$.
साम्यावस्था पर,$\Delta G = 0$,इसलिए $T = \frac{\Delta H}{\Delta S}$.
दिया गया है $\Delta H = 400 \ kJ \ mol^{-1}$ और $\Delta S = 0.2 \ kJ \ mol^{-1} \ K^{-1}$.
$T = \frac{400}{0.2} = 2000 \ K$.
चूंकि $\Delta H$ और $\Delta S$ दोनों धनात्मक हैं,अभिक्रिया साम्यावस्था तापमान से अधिक तापमान पर स्वतःप्रवर्तित हो जाती है।
अतः,अभिक्रिया $2000 \ K$ से ऊपर स्वतःप्रवर्तित हो जाएगी।

(C) $sp^2$ संकरण वाली प्रजातियों को निर्धारित करने के लिए, हम केंद्रीय परमाणु की स्टेरिक संख्या $(SN)$ का विश्लेषण करते हैं, जहाँ $SN = \text{sigma}$ बंधों की संख्या + एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या। $sp^2$ संकरण के लिए, $SN = 3$ होना चाहिए।
$1. NH_3$: $SN = 3 + 1 = 4$ $(sp^3)$
$2. SO_2$: $SN = 2 + 1 = 3$ $(sp^2)$
$3. SiO_2$: $SN = 2$ $(sp)$
$4. BeCl_2$: $SN = 2$ $(sp)$
$5. C_2H_2$: $SN = 2$ $(sp)$
$6. C_2H_4$: $SN = 3$ $(sp^2)$
$7. BCl_3$: $SN = 3$ $(sp^2)$
$8. HCHO$: $SN = 3$ $(sp^2)$
$9. C_6H_6$: $SN = 3$ $(sp^2)$
$10. BF_3$: $SN = 3$ $(sp^2)$
$11. C_2H_4Cl_2$: $SN = 4$ $(sp^3)$
$sp^2$ संकरण वाली प्रजातियाँ $SO_2, C_2H_4, BCl_3, HCHO, C_6H_6, BF_3$ हैं। कुल संख्या $6$ है।

(A) हाइड्रोजन परमाणु के लिए,किसी कक्षा में इलेक्ट्रॉन की कुल ऊर्जा $(E)$ उसकी गतिज ऊर्जा $(KE)$ से $E = -KE$ संबंध द्वारा संबंधित होती है।
दिया गया है कि प्रथम उत्तेजित अवस्था में इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा $-3.4 \ eV$ है,इसलिए $E = -3.4 \ eV$ है।
अतः,गतिज ऊर्जा $KE = -E = -(-3.4 \ eV) = 3.4 \ eV$ होगी।
हमें $KE = x \ eV$ दिया गया है,इसलिए $x = 3.4$ है।
हमें $x$ को $x \times 10^{-1} \ eV$ के रूप में व्यक्त करना है।
$3.4 = 34 \times 10^{-1}$ है।
इस प्रकार,$x$ का मान $34$ है।

(B) यौगिक $A$ के लिए: संरचना में बेंजीन रिंग पर $1$ स्थिति पर क्लोरीन और $2$ तथा $4$ स्थिति पर नाइट्रो समूह हैं। $IUPAC$ नियमों के अनुसार,सही नाम $1-$क्लोरो-$2, 4-$डाइनाइट्रोबेंजीन है। अतः,कथन $I$ गलत है।
यौगिक $B$ के लिए: संरचना ऐनिलीन का व्युत्पन्न है जिसमें $2$ स्थिति पर मेथिल और $4$ स्थिति पर एथिल समूह है। $IUPAC$ नाम $4-$एथिल-$2-$मेथिलऐनिलीन है। अतः,कथन $II$ सही है।

(B) ग्लूकोज के दहन के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$C_6H_{12}O_{6(s)} + 6O_{2(g)} \longrightarrow 6CO_{2(g)} + 6H_2O_{(\ell)}$
सबसे पहले,ग्लूकोज के मोलों की संख्या की गणना करें:
$\text{ग्लूकोज के मोल} = \frac{900 \ g}{180 \ g \ mol^{-1}} = 5 \ mol$
अभिक्रिया के रससमीकरणमिति (stoichiometry) के अनुसार,$1 \ mol$ ग्लूकोज के लिए $6 \ mol$ $O_2$ की आवश्यकता होती है।
इसलिए,$5 \ mol$ ग्लूकोज के लिए $5 \times 6 = 30 \ mol$ $O_2$ की आवश्यकता होगी।
अंत में,आवश्यक $O_2$ के द्रव्यमान की गणना करें:
$\text{आवश्यक } O_2 \text{ का द्रव्यमान} = 30 \ mol \times 32 \ g \ mol^{-1} = 960 \ g$

(A) अक्रिय युग्म प्रभाव के कारण समूह $13$ में नीचे जाने पर $+1$ ऑक्सीकरण अवस्था की स्थिरता बढ़ती है,जो $ns^2$ इलेक्ट्रॉनों की बंधन में भाग लेने की अनिच्छा है।
जैसे-जैसे हम $Ga$ से $Tl$ की ओर बढ़ते हैं,$ns^2$ इलेक्ट्रॉनों को युग्मित करने के लिए आवश्यक ऊर्जा बढ़ जाती है,जिससे $+1$ ऑक्सीकरण अवस्था अधिक स्थिर हो जाती है।
अतः,स्थिरता का क्रम $Ga^{+1} < In^{+1} < Tl^{+1}$ है।
अभिकथन $A$ और कारण $R$ दोनों सत्य हैं,और $R$,$A$ की सही व्याख्या है।

(C) अणुओं के आकार $VSEPR$ सिद्धांत द्वारा निर्धारित किए जाते हैं:
$1$. $NH_3$: केंद्रीय परमाणु $N$ में $3$ बंध युग्म और $1$ एकाकी युग्म होता है,जिसके परिणामस्वरूप त्रिकोणीय पिरामिडी आकार होता है $(A-III)$।
$2$. $BrF_5$: केंद्रीय परमाणु $Br$ में $5$ बंध युग्म और $1$ एकाकी युग्म होता है,जिसके परिणामस्वरूप वर्ग पिरामिडी आकार होता है $(B-I)$।
$3$. $PCl_5$: केंद्रीय परमाणु $P$ में $5$ बंध युग्म और $0$ एकाकी युग्म होता है,जिसके परिणामस्वरूप त्रिकोणीय द्विपिरामिडी आकार होता है $(C-IV)$।
$4$. $CH_4$: केंद्रीय परमाणु $C$ में $4$ बंध युग्म और $0$ एकाकी युग्म होता है,जिसके परिणामस्वरूप चतुष्फलकीय आकार होता है $(D-II)$।
अतः,सही मिलान $A-III, B-I, C-IV, D-II$ है।

(C) दी गई अभिक्रियाएँ हैं:
$1) X \rightleftharpoons Y ; K_1 = 1.0$
$2) Y \rightleftharpoons Z ; K_2 = 2.0$
$3) Z \rightleftharpoons W ; K_3 = 4.0$
कुल अभिक्रिया $X \rightleftharpoons W$ के लिए साम्य स्थिरांक ज्ञात करने के लिए,हम तीनों अभिक्रियाओं को जोड़ते हैं:
$(X \rightleftharpoons Y) + (Y \rightleftharpoons Z) + (Z \rightleftharpoons W) \implies X \rightleftharpoons W$
जब अभिक्रियाओं को जोड़ा जाता है,तो उनके साम्य स्थिरांकों का गुणा किया जाता है:
$K_{eq} = K_1 \times K_2 \times K_3$
$K_{eq} = 1.0 \times 2.0 \times 4.0 = 8.0$

(C) $S_2 O_3^{2-}$ की $I_2$ के साथ अभिक्रिया में,सल्फर की औसत ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ से बदलकर $+2.5$ हो जाती है।
$S_2 O_3^{2-}$ की $Br_2$ के साथ अभिक्रिया में,सल्फर की ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ से बदलकर $+6$ हो जाती है।
चूंकि $Br_2$,$I_2$ की तुलना में सल्फर को उच्च ऑक्सीकरण अवस्था $(+6)$ में ऑक्सीकृत करने में सक्षम है,इसलिए यह दर्शाता है कि $Br_2$,$I_2$ की तुलना में एक मजबूत ऑक्सीकारक है।

(B) $2^{\circ}$ कार्बन परमाणु वह कार्बन परमाणु होता है जो सीधे दो अन्य कार्बन परमाणुओं से जुड़ा होता है।
दी गई संरचना में:
$CH_3-C(CH_3)(H)-CH(H)-C(CH_3)(H)-CH_3$
मुख्य श्रृंखला का विश्लेषण करने पर:
- पहला $C$ (बाईं ओर से) $3^{\circ}$ है क्योंकि यह तीन कार्बन से जुड़ा है।
- बीच का $CH$ समूह दो कार्बन परमाणुओं से जुड़ा है (एक बाईं ओर और एक दाईं ओर),इसलिए यह एक $2^{\circ}$ कार्बन है।
- तीसरा $C$ $3^{\circ}$ है क्योंकि यह तीन कार्बन से जुड़ा है।
अतः,यौगिक में केवल एक $2^{\circ}$ कार्बन परमाणु उपस्थित है।

(A) यह निर्धारित करने के लिए कि कोई यौगिक एरोमैटिक है या नहीं,उसे हकल के नियम ($4n+2$ $\pi$ इलेक्ट्रॉन) का पालन करना चाहिए,समतलीय (planar) होना चाहिए और उसमें निरंतर चक्रीय संयुग्मन (conjugation) होना चाहिए।
$A$: यह $1,4$-डाईहाइड्रोनैफ्थलीन है। यह गैर-एरोमैटिक है क्योंकि यह पूरी तरह से संयुग्मित नहीं है।
$B$: यह स्टाइरीन (विनाइल-बेंजीन) है। इसमें बेंजीन वलय है,जो एरोमैटिक है।
$C$: यह $[10]$-एन्यूलीन है। यह आंतरिक हाइड्रोजन परमाणुओं के बीच त्रिविम बाधा (steric hindrance) के कारण गैर-एरोमैटिक है,जो अणु को समतलीय होने से रोकता है।
$D$: यह $[14]$-एन्यूलीन है। यह एरोमैटिक है क्योंकि यह हकल के नियम ($n=3$,$4(3)+2 = 14$ $\pi$ इलेक्ट्रॉन) का पालन करता है और समतलीय है।
अतः,$B$ और $D$ एरोमैटिक हैं।

(C) $A. Cl, S$ उच्चतम ऋणात्मक इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी वाले तत्व हैं $(IV)$।
$B. Ge, As$ उपधातु हैं,जो धातु और अधातु दोनों के गुण प्रदर्शित करते हैं $(III)$।
$C. Fr, Ra$ अपने संबंधित समूहों में सबसे बड़े परमाणु आकार वाले तत्व हैं $(II)$।
$D. F, O$ उच्चतम विद्युत ऋणात्मकता वाले तत्व हैं $(I)$।
अतः,सही मिलान $A-IV, B-III, C-II, D-I$ है।

(D) दी गई आकृति से, दिखाई गई दूरी तरंग दैर्ध्य के आधे (आधा चक्र) के अनुरूप है, अर्थात $\frac{\lambda}{2} = 1.5 \ pm$.
इसलिए, तरंग दैर्ध्य $\lambda = 2 \times 1.5 \ pm = 3 \ pm = 3 \times 10^{-12} \ m$.
आवृत्ति $(\nu)$, तरंग दैर्ध्य $(\lambda)$ और प्रकाश की गति $(c)$ के बीच का संबंध $\nu = \frac{c}{\lambda}$ है।
चूंकि $c = 3 \times 10^8 \ m/s$ दिया गया है, इसलिए $\nu = \frac{3 \times 10^8 \ m/s}{3 \times 10^{-12} \ m} = 1 \times 10^{20} \ Hz$.
इसे $x \times 10^{19} \ Hz$ के रूप में व्यक्त करने पर, हमें $10 \times 10^{19} \ Hz$ प्राप्त होता है।
अतः, $x = 10$.

(B) उत्क्रमणीय समतापीय प्रसार के लिए,निकाय द्वारा किया गया कार्य: $\omega = -nRT \ln \left(\frac{V_2}{V_1}\right)$ द्वारा दिया जाता है।
दिया गया है:
$n = 1 \ mol$
$T = 18 + 273.15 = 291.15 \ K$
$V_1 = 10 \ L$
$V_2 = 10 + 90 = 100 \ L$
$R = 0.08206 \ L \ atm \ mol^{-1} \ K^{-1}$
मान रखने पर:
$\omega = -1 \times 0.08206 \times 291.15 \times \ln \left(\frac{100}{10}\right)$
$\omega = -23.887 \times \ln(10)$
$\omega = -23.887 \times 2.303$
$\omega \approx -55.01 \ L \ atm$
निकाय द्वारा किए गए कार्य का परिमाण $55 \ L \ atm$ है।

(D) दिया गया यौगिक परहाइड्रोफेनेंथ्रीन का एक व्युत्पन्न है।
संरचना का विश्लेषण करने पर,हम दी गई छवि में तारा $(*)$ चिह्न से चिह्नित कायरल केंद्रों की पहचान करते हैं।
अणु में $5$ कायरल केंद्र हैं।
चूंकि अणु असममित है (इसमें कोई सममिति तल या व्युत्क्रमण केंद्र नहीं है),प्रकाशिक समावयवियों की संख्या $2^n$ द्वारा दी जाती है,जहाँ $n$ कायरल केंद्रों की संख्या है।
प्रकाशिक समावयवियों की संख्या $= 2^5 = 32$.

(B) अष्टक नियम के अनुसार,परमाणु अपनी संयोजकता कोश में $8$ इलेक्ट्रॉन प्राप्त करके स्थिरता प्राप्त करते हैं।
प्रत्येक अणु का विश्लेषण:
$1$. $CO_2$: कार्बन के पास $8$ इलेक्ट्रॉन हैं (पूर्ण अष्टक)।
$2$. $NO_2$: नाइट्रोजन के पास विषम इलेक्ट्रॉन हैं ($7$ इलेक्ट्रॉन,अपवाद)।
$3$. $H_2SO_4$: सल्फर का अष्टक विस्तारित है ($12$ इलेक्ट्रॉन,अपवाद)।
$4$. $BF_3$: बोरॉन का अष्टक अपूर्ण है ($6$ इलेक्ट्रॉन,अपवाद)।
$5$. $CH_4$: कार्बन के पास $8$ इलेक्ट्रॉन हैं (पूर्ण अष्टक)।
$6$. $SiF_4$: सिलिकॉन के पास $8$ इलेक्ट्रॉन हैं (पूर्ण अष्टक)।
$7$. $ClO_2$: क्लोरीन के पास विषम इलेक्ट्रॉन हैं ($7$ इलेक्ट्रॉन,अपवाद)।
$8$. $PCl_5$: फास्फोरस का अष्टक विस्तारित है ($10$ इलेक्ट्रॉन,अपवाद)।
$9$. $BeF_2$: बेरिलियम का अष्टक अपूर्ण है ($4$ इलेक्ट्रॉन,अपवाद)।
$10$. $C_2H_6$: कार्बन के पास $8$ इलेक्ट्रॉन हैं (पूर्ण अष्टक)।
$11$. $CHCl_3$: कार्बन के पास $8$ इलेक्ट्रॉन हैं (पूर्ण अष्टक)।
$12$. $CBr_4$: कार्बन के पास $8$ इलेक्ट्रॉन हैं (पूर्ण अष्टक)।
अष्टक नियम के अपवाद हैं: $NO_2, H_2SO_4, BF_3, ClO_2, PCl_5, BeF_2$।
कुल अपवादों की संख्या = $6$।

(A) चरण $1$: एथिलबेन्जीन क्षारीय $KMnO_4$ के साथ गर्म करने पर ऑक्सीकृत होकर पोटेशियम बेन्जोएट $(A)$ बनाता है।
चरण $2$: पोटेशियम बेन्जोएट $(A)$ की अभिक्रिया नाइट्रेटिंग मिश्रण $(conc. HNO_3 + conc. H_2SO_4)$ के साथ कराने पर इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन होता है। चूँकि $-COOH$ समूह मेटा-निर्देशी है,इसलिए नाइट्रो समूह मेटा स्थिति पर जुड़कर $m$-नाइट्रोबेन्जोइक अम्ल $(B)$ बनाता है।
चरण $3$: $B$ ($m$-नाइट्रोबेन्जोइक अम्ल) की संरचना में:
- बेन्जीन वलय में $3$ $\pi$-बंध।
- कार्बोक्सिलिक अम्ल के $C=O$ समूह में $1$ $\pi$-बंध।
- नाइट्रो समूह के $N=O$ समूह में $1$ $\pi$-बंध।
कुल $\pi$-बंध = $3 + 1 + 1 = 5$.

(C) फास्फोरस के गुणात्मक विश्लेषण में,कार्बनिक यौगिक को फास्फोरस को फास्फेट आयनों $(PO_4^{3-})$ में बदलने के लिए एक ऑक्सीकरण एजेंट (जैसे सोडियम पेरोक्साइड) के साथ गर्म किया जाता है।
इस घोल को फिर क्रमशः सांद्र नाइट्रिक एसिड $(HNO_3)$ और अमोनियम मोलिब्डेट $((NH_4)_2MoO_4)$ के साथ उपचारित किया जाता है।
यह अभिक्रिया अमोनियम फास्फोमोलिब्डेट का कैनरी पीला अवक्षेप उत्पन्न करती है,जिसका रासायनिक सूत्र $(NH_4)_3PO_4 \cdot 12MoO_3$ है।

(B) प्रतिआबंधी आण्विक कक्षक $(\sigma^*)$ परमाणु कक्षकों के विनाशी व्यतिकरण द्वारा बनते हैं।
प्रतिआबंधी आण्विक कक्षक के लिए तरंग फलन को भाग लेने वाले परमाणु कक्षकों के तरंग फलनों के घटाव द्वारा दिया जाता है।
इसलिए,$\sigma^* = \psi_A - \psi_B$.

(D) सैंडमेयर अभिक्रिया में बेन्जीन डायज़ोनियम लवणों को $CuCl/HCl$ या $CuBr/HBr$ के साथ उपचारित किया जाता है,जिससे क्रमशः क्लोरोबेन्जीन या ब्रोमोबेन्जीन प्राप्त होता है।
दी गई संरचनाओं में से:
$I$: फ्लोरोबेन्जीन (बाल्ज़-शीमैन अभिक्रिया द्वारा)
$II$: क्लोरोबेन्जीन (सैंडमेयर अभिक्रिया द्वारा)
$III$: ब्रोमोबेन्जीन (सैंडमेयर अभिक्रिया द्वारा)
$IV$: आयोडोबेन्जीन ($KI$ के साथ उपचार द्वारा)
$V$: एस्टैटोबेन्जीन (सैंडमेयर अभिक्रिया द्वारा तैयार नहीं किया जाता है)
अतः,केवल $II$ और $III$ को सैंडमेयर अभिक्रिया द्वारा तैयार किया जा सकता है।
कुल संख्या $2$ है।

(B) एनिलीन की ब्रोमीन जल के साथ अभिक्रिया:
$C_6H_5NH_2 + 3Br_2 \rightarrow C_6H_2Br_3NH_2 + 3HBr$
(एनिलीन) $\rightarrow$ ($2,4,6-$ट्राइब्रोमोएनिलीन)
एनिलीन $(C_6H_7N)$ का मोलर द्रव्यमान = $93 \ g/mol$.
$2,4,6-$ट्राइब्रोमोएनिलीन $(C_6H_4Br_3N)$ का मोलर द्रव्यमान = $330 \ g/mol$.
स्टोइकोमेट्री के अनुसार,$93 \ g$ एनिलीन $330 \ g$ $2,4,6-$ट्राइब्रोमोएनिलीन उत्पन्न करता है।
अतः,$9.3 \ g$ एनिलीन सैद्धांतिक रूप से उत्पन्न करेगा:
$\frac{330}{93} \times 9.3 = 33 \ g$ $2,4,6-$ट्राइब्रोमोएनिलीन।
प्राप्त वास्तविक द्रव्यमान $26.4 \ g$ है।
प्रतिशत लब्धि = $\frac{\text{वास्तविक लब्धि}}{\text{सैद्धांतिक लब्धि}} \times 100$
प्रतिशत लब्धि = $\frac{26.4}{33} \times 100 = 80 \ \%$.

(A) $Fe^{+2}$ आयन पानी में जल-अपघटित (hydrolysis) हो जाते हैं।
इस जल-अपघटन को रोकने और घोल को स्पष्ट रखने के लिए,फेरस सल्फेट और अमोनियम सल्फेट के मिश्रण को पानी में घोलने से पहले इसमें तनु $H_2SO_4$ मिलाया जाता है।

(C) यह अभिक्रिया एक तृतीयक एल्काइल हैलाइड ($1$-ब्रोमो-$1$-मिथाइलसाइक्लोपेंटेन) की एक प्रबल क्षार $(\text{OH}^-)$ के साथ अल्कोहलिक विलायक $(C_2H_5OH)$ में होने वाली अभिक्रिया है। यह स्थिति $E2$ विलोपन अभिक्रिया के लिए अनुकूल है। क्षार एक $\beta$-हाइड्रोजन परमाणु को हटाता है,जिससे ज़ेटसेव के नियम के अनुसार सबसे अधिक स्थायी एल्कीन का निर्माण होता है। सबसे अधिक प्रतिस्थापित एल्कीन,$1$-मिथाइलसाइक्लोपेंट-$1$-ईन,मुख्य उत्पाद है।

(B) संकुल $MABXL$ में $sp^3$ संकरण शामिल है,जो चतुष्फलकीय ज्यामिति को दर्शाता है।
चार अलग-अलग एकदंती लिगेंड वाले चतुष्फलकीय संकुल ज्यामितीय समावयवता प्रदर्शित नहीं करते हैं क्योंकि चतुष्फलक में सभी स्थान एक-दूसरे के सापेक्ष समान होते हैं।
अतः,ज्यामितीय समावयवियों की संख्या $0$ है।

(D) फैराडे के विद्युत अपघटन के प्रथम नियम के अनुसार,$W = ZIt$ होता है।
चूंकि $Q = It$,इसलिए $W = ZQ$ होगा।
जब $Q = 1 \text{ C}$ हो,तो $W = Z$ होगा।
अतः,जमा हुआ द्रव्यमान $1$ सिल्वर के विद्युत-रासायनिक तुल्यांक के बराबर होता है।
(नोट: $1$ सिल्वर का रासायनिक तुल्यांक $1 \text{ Faraday}$ या $96500 \text{ C}$ आवेश द्वारा जमा होता है।)

(B) फिनोल की $HCl$ के साथ अभिक्रिया करके क्लोरोबेंजीन बनाना सामान्य परिस्थितियों में संभव नहीं है। इसका कारण यह है कि फिनोल में $C-OH$ बंध में अनुनाद के कारण आंशिक द्वि-बंध लक्षण होता है,जो इसे बहुत मजबूत बनाता है और तोड़ना कठिन होता है। $-OH$ समूह से जुड़ा कार्बन परमाणु $sp^2$ संकरित होता है,जो बंध को और मजबूत बनाता है। इसलिए,$Cl^-$ द्वारा $-OH$ समूह का नाभिकरागी प्रतिस्थापन संभव नहीं है।

(D) सेल अभिक्रिया $M + X^{2-} \rightarrow M^{2+} + X$ है।
मानक सेल विभव $E^{\circ}_{\text{cell}} = E^{\circ}_{\text{cathode}} - E^{\circ}_{\text{anode}}$.
यहाँ,कैथोड $X/X^{2-}$ है और एनोड $M/M^{2+}$ है।
दिया गया है $E^{\circ}_{(M^{2+}/M)} = 0.46 \ V$,इसलिए $E^{\circ}_{(M/M^{2+})} = -0.46 \ V$.
दिया गया है $E^{\circ}_{(X/X^{2-})} = 0.34 \ V$.
$E^{\circ}_{\text{cell}} = 0.34 \ V - (-0.46 \ V) = 0.80 \ V$.
चूंकि $E^{\circ}_{\text{cell}} > 0$,इसलिए $E^{\circ}_{\text{cell}} = 0.80 \ V$ सही उत्तर है।

(A) चतुष्फलकीय संकुलों के लिए,क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन के परिणामस्वरूप $e$ कक्षक कम ऊर्जा पर और $t_2$ कक्षक उच्च ऊर्जा पर होते हैं।
$TiCl_4$: $Ti^{4+}$ $(d^0)$,विन्यास $e^0 t_2^0$. ($t_2$ में कोई इलेक्ट्रॉन नहीं)
$[MnO_4]^{-}$: $Mn^{7+}$ $(d^0)$,विन्यास $e^0 t_2^0$. ($t_2$ में कोई इलेक्ट्रॉन नहीं)
$[FeO_4]^{2-}$: $Fe^{6+}$ $(d^2)$,विन्यास $e^2 t_2^0$. ($t_2$ में कोई इलेक्ट्रॉन नहीं)
$[FeCl_4]^{-}$: $Fe^{3+}$ $(d^5)$,विन्यास $e^2 t_2^3$. ($t_2$ में इलेक्ट्रॉन हैं)
$[CoCl_4]^{2-}$: $Co^{2+}$ $(d^7)$,विन्यास $e^4 t_2^3$. ($t_2$ में इलेक्ट्रॉन हैं)
$t_2$ कक्षक में बिना इलेक्ट्रॉन वाले संकुल $TiCl_4$,$[MnO_4]^{-}$,और $[FeO_4]^{2-}$ हैं।
अतः,कुल संख्या $3$ है।

(C) $Ti^{2+}, V^{2+},$ और $Cr^{2+}$ आयन प्रबल अपचायक (reducing agents) हैं क्योंकि उनके मानक इलेक्ट्रोड विभव $(E^{\circ}_{M^{3+}/M^{2+}})$ ऋणात्मक होते हैं।
ये आयन तनु अम्ल में उपस्थित $H^{+}$ आयनों को अपचयित करके हाइड्रोजन गैस मुक्त कर सकते हैं।
सामान्य अभिक्रिया है: $2 M^{2+}_{(aq)} + 2 H^{+}_{(aq)} \longrightarrow 2 M^{3+}_{(aq)} + H_{2(g)}$।
चूंकि ये तीनों आयन $(Ti^{2+}, V^{2+}, Cr^{2+})$ यह गुण प्रदर्शित करते हैं,इसलिए ऐसे आयनों की कुल संख्या $3$ है।

(A) अभिक्रिया अनुक्रम इस प्रकार है:
$1$. बेंजीन निर्जलीय $AlCl_3$ की उपस्थिति में सक्सिनिक एनहाइड्राइड के साथ अभिक्रिया (फ्रीडेल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन) करके $A$ बनाता है,जो $4\text{-oxo-}4\text{-phenylbutanoic acid}$ है।
$2$. $A$ क्लेमेंसन अपचयन $(Zn-Hg/HCl)$ से गुजरता है,जिससे कीटोन समूह का अपचयन मेथिलीन समूह में हो जाता है और $B$ यानी $4\text{-phenylbutanoic acid}$ प्राप्त होता है।
$3$. इसके बाद $4\text{-phenylbutanoic acid}$ $H^+$ की उपस्थिति में आंतरिक फ्रीडेल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन द्वारा $\alpha\text{-tetralone}$ बनाता है।

(A) अंडे को गर्म करने पर उसकी जैविक सक्रियता समाप्त हो जाती है और प्रोटीन का अनफोल्डिंग (unfolding) होता है,जिसे प्रोटीन का विकृतीकरण (denaturation) कहा जाता है।

(B) क्रोमाइट अयस्क $(FeCr_2O_4)$ का सोडियम कार्बोनेट $(Na_2CO_3)$ के साथ हवा की उपस्थिति में संलयन अभिक्रिया इस प्रकार है:
$4FeCr_2O_4 + 8Na_2CO_3 + 7O_2 \rightarrow 8Na_2CrO_4 + 2Fe_2O_3 + 8CO_2$
यहाँ,$A = Na_2CrO_4$ और $B = Fe_2O_3$ है।
$1$. $Na_2CrO_4$ $(Cr^{6+})$ के लिए: इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar]3d^0$ है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n)$ $0$ है। अतः,स्पिन-ओनली चुंबकीय आघूर्ण $\mu_s = \sqrt{0(0+2)} = 0 \ B.M.$
$2$. $Fe_2O_3$ $(Fe^{3+})$ के लिए: इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar]3d^5$ है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n)$ $5$ है। अतः,स्पिन-ओनली चुंबकीय आघूर्ण $\mu_s = \sqrt{5(5+2)} = \sqrt{35} \approx 5.91 \ B.M.$
चुंबकीय आघूर्णों का योग $= 0 + 5.91 = 5.91 \ B.M.$
निकटतम पूर्णांक $6$ है।

(C) एथेनामाइन $(CH_3CH_2NH_2)$ की $NaNO_2 / HCl$ के साथ अभिक्रिया से एथिल डायज़ोनियम क्लोराइड बनता है,जिसका जल-अपघटन करने पर एथेनॉल,$N_2$ और $HCl$ प्राप्त होते हैं।
कुल अभिक्रिया: $CH_3CH_2NH_2 + NaNO_2 + HCl \rightarrow CH_3CH_2OH + N_2 + NaCl + H_2O$.
प्रश्न के अनुसार,मुक्त हुए $HCl$ को $0.2 \ mol$ $NaOH$ द्वारा उदासीन किया जाता है। स्टोइकोमेट्री के अनुसार,$1 \ mol$ एथेनामाइन $1 \ mol$ $HCl$ उत्पन्न करता है।
अतः,$0.2 \ mol$ $HCl$ उत्पन्न करने के लिए $0.2 \ mol$ एथेनामाइन का उपयोग किया गया होगा।
एथेनामाइन $(CH_3CH_2NH_2)$ का आणविक द्रव्यमान $45 \ g/mol$ है।
द्रव्यमान $X = \text{मोल} \times \text{आणविक द्रव्यमान} = 0.2 \ mol \times 45 \ g/mol = 9 \ g$.
इसलिए,$X = 9$.

(B) क्लेसेन-श्मिट अभिक्रिया के लिए रासायनिक समीकरण:
$2C_6H_5CHO + CH_3COCH_3 \xrightarrow{NaOH} C_6H_5CH=CHCOCH=CHC_6H_5 + 2H_2O$
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार,$1 \ mole$ एसीटोन $1 \ mole$ डाइबेंज़लएसीटोन बनाने के लिए $2 \ moles$ बेंज़ल्डिहाइड के साथ अभिक्रिया करता है।
डाइबेंज़लएसीटोन का मोलर द्रव्यमान $(C_{17}H_{14}O) = 234 \ g/mol$ है।
उत्पन्न डाइबेंज़लएसीटोन के मोल $= \frac{351 \ g}{234 \ g/mol} = 1.5 \ moles$।
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार,$1.5 \ moles$ डाइबेंज़लएसीटोन के लिए $1.5 \times 2 = 3 \ moles$ बेंज़ल्डिहाइड की आवश्यकता होती है।
बेंज़ल्डिहाइड का मोलर द्रव्यमान $(C_6H_5CHO) = 106 \ g/mol$ है।
आवश्यक बेंज़ल्डिहाइड का द्रव्यमान $= 3 \ moles \times 106 \ g/mol = 318 \ g$।

(C) अभिक्रिया $2 \ A_{(g)} + B_{(g)} \longrightarrow C_{(g)}$ है।
$t = 0$ पर,$P_A = 1.5 \ atm$ और $P_B = 0.7 \ atm$ है। प्रारंभिक दर $r_1 = K(P_A)^2(P_B) = K(1.5)^2(0.7)$ है।
जब $P_C = 0.5 \ atm$ होता है,तो $A$ का उपयोग किया गया दाब $2 \times 0.5 = 1.0 \ atm$ और $B$ का दाब $0.5 \ atm$ है।
शेष दाब $P_A = 1.5 - 1.0 = 0.5 \ atm$ और $P_B = 0.7 - 0.5 = 0.2 \ atm$ है।
इस समय दर $r_2 = K(0.5)^2(0.2)$ है।
अनुपात लेने पर: $\frac{r_1}{r_2} = \frac{K(1.5)^2(0.7)}{K(0.5)^2(0.2)} = \frac{2.25 \times 0.7}{0.25 \times 0.2} = \frac{1.575}{0.05} = 31.5$.
चूंकि $31.5 = 315 \times 10^{-1}$,इसलिए उत्तर $315$ है।

(D) $1$. प्रारंभिक पदार्थ प्रोपिलबेंजीन है। $KMnO_4-KOH$ के साथ ऑक्सीकरण और उसके बाद अम्लीकरण $(H_3O^+)$ एल्काइल साइड चेन को कार्बोक्सिलिक एसिड समूह में परिवर्तित करता है,जिससे बेंजोइक एसिड $(B)$ प्राप्त होता है।
$2$. इसके बाद बेंजोइक एसिड का $FeBr_3$ की उपस्थिति में $Br_2$ के साथ इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन किया जाता है। चूंकि $-COOH$ समूह मेटा-निर्देशी है,इसलिए उत्पाद $(C)$ $m$-ब्रोमोबेंजोइक एसिड है।
$3$. $m$-ब्रोमोबेंजोइक एसिड की संरचना में एक बेंजीन रिंग (जिसमें $3$ $\pi$ बंध होते हैं) और एक कार्बोनिल समूह ($C=O$,जिसमें $1$ $\pi$ बंध होता है) शामिल है।
$4$. कुल $\pi$ बंध $= 3 + 1 = 4$.

(A) $CH_3COOH$ का द्रव्यमान $= V \times d = 5 \ mL \times 1.2 \ g \ mL^{-1} = 6 \ g$.
$CH_3COOH$ के मोल $= \frac{6 \ g}{60 \ g \ mol^{-1}} = 0.1 \ mol$.
मोललता $(m) = \frac{0.1 \ mol}{1 \ kg \ \text{water}} = 0.1 \ m$.
वियोजन के लिए $CH_3COOH \rightleftharpoons CH_3COO^{-} + H^{+}$,$K_{a} = \frac{C\alpha^{2}}{1-\alpha}$.
चूंकि $\alpha$ छोटा है,$1-\alpha \approx 1$,इसलिए $K_{a} \approx C\alpha^{2}$.
$\alpha = \sqrt{\frac{K_{a}}{C}} = \sqrt{\frac{6.25 \times 10^{-5}}{0.1}} = \sqrt{6.25 \times 10^{-4}} = 25 \times 10^{-3} = 0.025$.
वांट हॉफ कारक $(i) = 1 + \alpha(n-1) = 1 + 0.025(2-1) = 1.025$.
हिमांक में अवनमन $\Delta T_{f} = i \times K_{f} \times m = 1.025 \times 1.86 \times 0.1 = 0.19065 \ {}^{\circ}C$.
दिया गया है $\Delta T_{f} = x \times 10^{-2} \ {}^{\circ}C$,इसलिए $x \approx 19$.

(C) $DNA$ में मौजूद चार नाइट्रोजनयुक्त क्षारक एडेनिन,गुआनिन,साइटोसिन और थाइमिन हैं।
विकल्प $A$ एडेनिन की संरचना को दर्शाता है।
विकल्प $B$ थाइमिन की संरचना को दर्शाता है।
विकल्प $D$ साइटोसिन की संरचना को दर्शाता है।
विकल्प $C$ एक ऐसी संरचना को दर्शाता है जो $DNA$ के किसी भी मानक क्षारक से मेल नहीं खाती है। इसलिए,विकल्प $C$ में दी गई संरचना गलत है।

(D) Reimer-Tiemann अभिक्रिया में फिनोल की अभिक्रिया जलीय क्षार (जैसे $NaOH$) की उपस्थिति में क्लोरोफॉर्म $(CHCl_3)$ के साथ की जाती है।
$1$. क्षार फिनोल से प्रोटॉन हटाकर फिनोक्साइड आयन बनाता है।
$2$. क्लोरोफॉर्म क्षार के साथ अभिक्रिया करके डाइक्लोरोकार्बीन $(:CCl_2)$ मध्यवर्ती बनाता है,जो एक इलेक्ट्रोफाइल के रूप में कार्य करता है।
$3$. फिनोक्साइड आयन डाइक्लोरोकार्बीन पर आक्रमण करके ऑर्थो-डाइक्लोरोमिथाइल फिनोक्साइड मध्यवर्ती बनाता है,जिसमें बेंजीन रिंग पर $-O^-Na^+$ और ऑर्थो स्थिति पर $-CHCl_2$ समूह होता है।
$4$. यह मध्यवर्ती फिर $NaOH$ के साथ जल-अपघटन और अम्लीकरण के बाद सैलिसिलल्डिहाइड देता है।

(B) अर्धचालक वे पदार्थ हैं जिनकी विद्युत चालकता चालकों और कुचालकों के बीच होती है। $Germanium$,$Silicon$ और $Copper \ oxide$ $(Cu_2O)$ प्रसिद्ध अर्धचालक हैं। $Graphite$ कार्बन का एक अपरूप है जिसमें विस्थानीकृत इलेक्ट्रॉन होते हैं,जो इसे विद्युत का सुचालक बनाता है। इसलिए,$Graphite$ अर्धचालक नहीं है।

(B) अवशोषित प्रकाश की ऊर्जा क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन ऊर्जा $(\Delta_o)$ के सीधे आनुपातिक होती है,जो लिगेंड की प्रबलता और धातु आयन की ऑक्सीकरण अवस्था पर निर्भर करती है।
ऊर्जा $\propto$ तरंग संख्या $(\bar{v})$।
सही क्रम $D < A < C < B$ है।

(C) गुणात्मक विश्लेषण में धनायनों की पहचान उनके समूह अभिकर्मकों पर आधारित होती है:
$1$. समूह $III$ के धनायन (जैसे $Al^{3+}$) $NH_4Cl + NH_4OH$ द्वारा हाइड्रॉक्साइड के रूप में अवक्षेपित होते हैं $(A-III)$।
$2$. समूह $V$ के धनायन (जैसे $Sr^{2+}$) $NH_4OH$ की उपस्थिति में $(NH_4)_2CO_3$ द्वारा कार्बोनेट के रूप में अवक्षेपित होते हैं $(B-IV)$।
$3$. समूह $IV$ के धनायन (जैसे $Mn^{2+}$) $NH_4OH + NH_4Cl$ की उपस्थिति में $H_2S$ द्वारा सल्फाइड के रूप में अवक्षेपित होते हैं $(C-I)$।
$4$. समूह $I$ के धनायन (जैसे $Pb^{2+}$) तनु $HCl$ द्वारा क्लोराइड के रूप में अवक्षेपित होते हैं $(D-II)$।
अतः,सही मिलान $A-III, B-IV, C-I, D-II$ है।

(C) लैंथेनॉइड्स वे तत्व हैं जिनका परमाणु क्रमांक $57$ से $71$ तक होता है।
$Eu$ $(Z=63)$,$Er$ $(Z=68)$,$Tb$ $(Z=65)$,$Yb$ $(Z=70)$,और $Lu$ $(Z=71)$ सभी लैंथेनॉइड्स हैं।
$Cm$ $(Z=96)$ एक एक्टिनाइड है।
अतः,केवल $1$ तत्व $(Cm)$ लैंथेनॉइड श्रेणी से संबंधित नहीं है।

(B) मोललता $(m)$ और मोलरता $(M)$ के बीच संबंध का सूत्र है:
$m = \frac{1000 \times M}{(1000 \times d) - (M \times Mw_{\text{solute}})}$
दिया गया है:
$m = 3 \ molal$
$d = 1.12 \ g \ mL^{-1}$
$Mw_{\text{solute}} = 40 \ g \ mol^{-1}$
$M = x$
सूत्र में मान रखने पर:
$3 = \frac{1000 \times x}{(1000 \times 1.12) - (x \times 40)}$
$3 = \frac{1000x}{1120 - 40x}$
$3(1120 - 40x) = 1000x$
$3360 - 120x = 1000x$
$3360 = 1120x$
$x = \frac{3360}{1120} = 3$
अतः,'$x$' का मान $3$ है।

(A) कार्बोनिल यौगिकों की न्यूक्लियोफिलिक योगात्मक अभिक्रियाओं के प्रति सक्रियता दो कारकों पर निर्भर करती है:
$1$. त्रिविम बाधा (Steric hindrance): कार्बोनिल कार्बन के आसपास छोटे समूह न्यूक्लियोफाइल के आक्रमण को सुगम बनाते हैं।
$2$. इलेक्ट्रॉनिक प्रभाव: इलेक्ट्रॉन-दाता समूह (जैसे अल्काइल समूह) इलेक्ट्रॉन घनत्व प्रदान करके कार्बोनिल कार्बन की इलेक्ट्रोफिलिसिटी को कम कर देते हैं,जिससे सक्रियता कम हो जाती है।
$HCHO$ (फॉर्मेल्डिहाइड) में कार्बोनिल कार्बन से सबसे छोटे हाइड्रोजन परमाणु जुड़े होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप सबसे कम त्रिविम बाधा और कार्बोनिल कार्बन पर सबसे अधिक इलेक्ट्रोफिलिसिटी होती है।
इसलिए,$HCHO$ न्यूक्लियोफिलिक योगात्मक अभिक्रियाओं के प्रति सबसे अधिक सक्रिय है।

(C) सही मिलान इस प्रकार हैं:
$A$. आयोडोफॉर्म का उपयोग $\text{एंटीसेप्टिक}$ के रूप में किया जाता है।
$B$. कार्बन टेट्राक्लोराइड $(CCl_4)$ का उपयोग $\text{अग्निशामक}$ के रूप में किया जाता है।
$C$. $CFC$ का उपयोग $\text{रेफ्रिजरेंट}$ के रूप में किया जाता है।
$D$. $DDT$ का उपयोग $\text{कीटनाशक}$ के रूप में किया जाता है।
अतः,सही क्रम $A-III, B-I, C-IV, D-II$ है।

(B) अनंत तनुता पर मोलर चालकता,जिसे $\Lambda_m^\circ$ के रूप में दर्शाया जाता है,मोलर चालकता का वह सीमांत मान है जब विद्युत अपघट्य की सांद्रता शून्य के करीब पहुंच जाती है (अर्थात अनंत तनुता पर)।
चूंकि विलयन पहले से ही अनंत तनु है,इसलिए दुर्बल विद्युत अपघट्य के वियोजन की मात्रा पहले से ही अपने अधिकतम मान पर है।
पहले से ही अनंत तनु विलयन में और अधिक पानी मिलाने से आयनों की सांद्रता या वियोजन की मात्रा में कोई परिवर्तन नहीं होता है।
इसलिए,मोलर चालकता स्थिर रहती है और इसमें कोई परिवर्तन नहीं होता है।

(A) $HX$ का वियोजन: $HX \rightleftharpoons H^{+} + X^{-}$.
प्रारंभिक सांद्रता: $0.03 \ M$.
साम्यावस्था सांद्रता: $(0.03 - x), x, x$.
चूंकि $K_{a}$ बहुत छोटा है,$0.03 - x \approx 0.03$.
$K_{a} = \frac{x^2}{0.03} = 1.2 \times 10^{-5}$.
$x^2 = 3.6 \times 10^{-7} = 36 \times 10^{-8}$.
$x = 6 \times 10^{-4} \ M$.
कणों की कुल सांद्रता $C_{total} = 0.03 + x = 0.0306 \ M$.
परासरण दाब $\Pi = C_{total} \times R \times T$.
$\Pi = 0.0306 \times 0.083 \times 300 = 0.76194 \ bar$.
$\Pi = 76.194 \times 10^{-2} \ bar$.
निकटतम पूर्णांक में,उत्तर $76 \times 10^{-2} \ bar$ है।

(B) $KMnO_4$ में,$Mn$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+7$ है। इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^0$ है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $n = 0$ है। स्पिन-ओनली चुंबकीय आघूर्ण $\mu = \sqrt{n(n+2)} = 0 \ BM$ है।
अम्लीय माध्यम में ऑक्सेलिक एसिड के साथ $KMnO_4$ के अनुमापन के दौरान,$Mn^{7+}$ का अपचयन $Mn^{2+}$ में होता है।
$Mn^{2+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^5$ है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $n = 5$ है।
स्पिन-ओनली चुंबकीय आघूर्ण $\mu = \sqrt{5(5+2)} = \sqrt{35} \approx 5.92 \ BM$ है।
चुंबकीय आघूर्णों में अंतर $|5.92 - 0| = 5.92 \ BM$ है।
निकटतम पूर्णांक $6$ है।

(C) प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,वेग स्थिरांक $K = \frac{2.303}{t} \log \left(\frac{[A]_0}{[A]_t}\right)$ है।
$99.9 \%$ पूर्णता के लिए,$[A]_t = 0.001 [A]_0$,अतः $t_{99.9 \%} = \frac{2.303}{K} \log(10^3) = \frac{2.303}{K} \times 3$.
$90 \%$ पूर्णता के लिए,$[A]_t = 0.1 [A]_0$,अतः $t_{90 \%} = \frac{2.303}{K} \log(10) = \frac{2.303}{K} \times 1$.
अनुपात लेने पर,$\frac{t_{99.9 \%}}{t_{90 \%}} = 3$.
अतः,$99.9 \%$ पूर्णता के लिए आवश्यक समय $90 \%$ पूर्णता के लिए आवश्यक समय का $3$ गुना है।

(A) अभिक्रिया इस प्रकार है:
एनिलिन $(C_6H_5NH_2)$ $\xrightarrow{NaNO_2 + HCl, T < 5^{\circ}C}$ बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड $(C_6H_5N_2^+Cl^-)$
बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड + फिनोल $(C_6H_5OH)$ $\rightarrow$ $p$-हाइड्रॉक्सीएज़ोबेंजीन (नारंगी डाई,$C_{12}H_{10}N_2O$)
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार,$1 \text{ मोल}$ एनिलिन $1 \text{ मोल}$ नारंगी डाई देता है।
एनिलिन का मोलर द्रव्यमान = $93 \ g \ mol^{-1}$.
एनिलिन के मोल = $\frac{9.3 \ g}{93 \ g \ mol^{-1}} = 0.1 \ mol$.
नारंगी डाई का मोलर द्रव्यमान = $198 \ g \ mol^{-1}$.
$0.1 \ mol$ एनिलिन $0.1 \ mol$ डाई उत्पन्न करेगा।
नारंगी डाई का द्रव्यमान = $0.1 \ mol \times 198 \ g \ mol^{-1} = 19.8 \ g$.
निकटतम पूर्णांक में,यह $20 \ g$ है।

(A) $CrO$ एक क्षारीय ऑक्साइड है।
$Cr_2O_3$ एक उभयधर्मी ऑक्साइड है।
$CrO$ में,$Cr$ $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था $([Ar] 3d^4)$ में है,इसलिए इसमें $4$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं। स्पिन-ओनली चुंबकीय आघूर्ण $\mu = \sqrt{4(4+2)} = \sqrt{24} \approx 4.90 \ BM$ है।
$Cr_2O_3$ में,$Cr$ $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था $([Ar] 3d^3)$ में है,इसलिए इसमें $3$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं। स्पिन-ओनली चुंबकीय आघूर्ण $\mu = \sqrt{3(3+2)} = \sqrt{15} \approx 3.87 \ BM$ है।
स्पिन-ओनली चुंबकीय आघूर्णों का योग $4.90 + 3.87 = 8.77 \ BM$ है।
$10^{-2} \ BM$ के रूप में व्यक्त करने पर,यह $877 \times 10^{-2} \ BM$ है।

(B) $3 \text{ M}$ विलयन का अर्थ है कि $1 \text{ L}$ $(1000 \text{ mL})$ विलयन में $3 \text{ mol}$ $NaCl$ उपस्थित है।
विलयन का द्रव्यमान = $\text{आयतन} \times \text{घनत्व} = 1000 \text{ mL} \times 1.25 \text{ g mL}^{-1} = 1250 \text{ g}$.
विलेय $(NaCl)$ का द्रव्यमान = $3 \text{ mol} \times 58.5 \text{ g mol}^{-1} = 175.5 \text{ g}$.
विलायक का द्रव्यमान = $\text{विलयन का द्रव्यमान} - \text{विलेय का द्रव्यमान} = 1250 \text{ g} - 175.5 \text{ g} = 1074.5 \text{ g} = 1.0745 \text{ kg}$.
मोललता $(m)$ = $\frac{\text{विलेय के मोल}}{\text{विलायक का द्रव्यमान (kg में)}} = \frac{3}{1.0745} = 2.79 \text{ m}$.

(C) $1$. कथन $A$ सही है: एंजाइम जैविक उत्प्रेरक हैं जो जैव-रासायनिक अभिक्रियाओं की गति को बढ़ाते हैं।
$2$. कथन $B$ गलत है: एंजाइम अपनी क्रिया में अत्यधिक विशिष्ट होते हैं और आमतौर पर केवल एक प्रकार की अभिक्रिया को उत्प्रेरित करते हैं।
$3$. कथन $C$ सही है: अधिकांश एंजाइम गोलाकार प्रोटीन होते हैं।
$4$. कथन $D$ गलत है: माल्टोज का ग्लूकोज में जल-अपघटन करने वाला एंजाइम माल्टेज है,न कि ऑक्सीडेज। ऑक्सीडेज एंजाइम ऑक्सीकरण-अपचयन अभिक्रियाओं में शामिल होते हैं।
अतः,कथन $B$ और $D$ गलत हैं।

(B) यह अभिक्रिया $S_N1$ क्रियाविधि द्वारा आगे बढ़ती है क्योंकि क्रियाकारक एक द्वितीयक एल्किल हैलाइड है और विलायक ध्रुवीय प्रोटिक $(H_2O)$ है।
$1$. पहला चरण $Cl^-$ आयन के हटने से द्वितीयक कार्बोकेशन का निर्माण है।
$2$. यह द्वितीयक कार्बोकेशन अधिक स्थिर तृतीयक कार्बोकेशन बनाने के लिए $1,2-H^-$ शिफ्ट से गुजरता है।
$3$. इसके बाद न्यूक्लियोफाइल ($NaOH$ से $OH^-$) तृतीयक कार्बोकेशन पर आक्रमण करके मुख्य उत्पाद,$1-propylcyclohexanol$ बनाता है।

(A) $HNO_3$ की उपस्थिति में हैलाइड आयनों की $AgNO_3$ के साथ अभिक्रिया से सिल्वर हैलाइड बनते हैं:
$Ag^{+} + Cl^{-} \rightarrow AgCl$ (सफेद अवक्षेप,$NH_4OH$ में आसानी से घुलनशील)।
$Ag^{+} + Br^{-} \rightarrow AgBr$ (हल्का पीला अवक्षेप,$NH_4OH$ में कठिनाई से घुलनशील)।
$Ag^{+} + I^{-} \rightarrow AgI$ (पीला अवक्षेप,$NH_4OH$ में अघुलनशील)।
चूंकि अवक्षेप हल्का पीला है और $NH_4OH$ में कठिनाई से घुलनशील है,यह $Br^{-}$ आयनों की उपस्थिति को दर्शाता है।

(A) जब बाहरी विभव $E_{\text{cell}}^0$ से कम होता है तो इलेक्ट्रोकेमिकल सेल एक गैल्वेनिक सेल के रूप में कार्य करता है।
जब $E_{\text{cell}}^0$ से अधिक बाहरी विभव विपरीत दिशा में लागू किया जाता है,तो इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह उलट जाता है और सेल एक इलेक्ट्रोलाइटिक सेल के रूप में कार्य करता है।

(A) इलेक्ट्रॉनिक विन्यास और अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या इस प्रकार है:
$Sc (Z=21): [Ar] 4s^2 3d^1 \rightarrow 1 \text{ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन}$
$Ti (Z=22): [Ar] 4s^2 3d^2 \rightarrow 2 \text{ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन}$
$V (Z=23): [Ar] 4s^2 3d^3 \rightarrow 3 \text{ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन}$
$Mn (Z=25): [Ar] 4s^2 3d^5 \rightarrow 5 \text{ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन}$
$Cr (Z=24): [Ar] 4s^1 3d^5 \rightarrow 6 \text{ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन}$
अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों का बढ़ता क्रम: $Sc(1) < Ti(2) < V(3) < Mn(5) < Cr(6)$,जो $A < D < C < E < B$ के अनुरूप है।

(C) $1$. प्रारंभिक पदार्थ एनीसोल $(C_6H_5OCH_3)$ है। $-OCH_3$ समूह एक प्रबल सक्रियकारी और ऑर्थो/पैरा-निर्देशी समूह है।
$2$. $HNO_3/H_2SO_4$ के साथ नाइट्रीकरण करने पर मुख्य रूप से पैरा-प्रतिस्थापित उत्पाद प्राप्त होता है,क्योंकि ऑर्थो स्थिति पर त्रिविम बाधा (steric hindrance) होती है। अतः,$A$,$p$-नाइट्रोएनीसोल है।
$3$. अगले चरण में,$p$-नाइट्रोएनीसोल $Fe$ की उपस्थिति में अतिरिक्त $Br_2$ के साथ अभिक्रिया करता है। $-OCH_3$ समूह,$-NO_2$ समूह की तुलना में अधिक प्रबल सक्रियकारी समूह है। इसलिए,ब्रोमीनीकरण $-OCH_3$ समूह के ऑर्थो स्थानों पर होता है। चूंकि पैरा स्थान पहले से ही $-NO_2$ समूह द्वारा भरा हुआ है,इसलिए दोनों ऑर्थो स्थानों पर ब्रोमीनीकरण होकर $B$ बनता है,जो $2,6$-डाइब्रोमो-$4$-नाइट्रोएनीसोल है।
$4$. दिए गए विकल्पों की तुलना करने पर,विकल्प $C$,$A$ और $B$ के लिए सही संरचनाएं दर्शाता है।

(C) संकरण विश्लेषण:
$PF_5$: केंद्रीय परमाणु $P$ में $5$ बंध युग्म और $0$ एकाकी युग्म होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप $sp^3 d$ संकरण होता है।
$BrF_5$: केंद्रीय परमाणु $Br$ में $5$ बंध युग्म और $1$ एकाकी युग्म होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप $sp^3 d^2$ संकरण होता है।
$SF_6$: केंद्रीय परमाणु $S$ में $6$ बंध युग्म और $0$ एकाकी युग्म होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप $sp^3 d^2$ संकरण होता है।
$[Co(NH_3)_6]^{3+}$: केंद्रीय धातु आयन $Co^{3+}$ ($d^6$ विन्यास) प्रबल लिगेंड $NH_3$ के साथ आंतरिक कक्षक संकरण से गुजरता है,जिसके परिणामस्वरूप $d^2 sp^3$ संकरण होता है।
निष्कर्ष:
कथन $I$ असत्य है क्योंकि $BrF_5$ का संकरण $sp^3 d^2$ है।
कथन $II$ असत्य है क्योंकि $[Co(NH_3)_6]^{3+}$ का संकरण $d^2 sp^3$ है।
अतः,दोनों कथन असत्य हैं।

(D) अक्रिय युग्म प्रभाव (inert pair effect) के कारण,समूह में नीचे जाने पर निचली ऑक्सीकरण अवस्था की स्थिरता बढ़ जाती है।
$Tl^{3+}$ एक प्रबल ऑक्सीकरण एजेंट है क्योंकि यह $Tl^{+}$ अवस्था में रहना पसंद करता है।
$Pb^{4+}$ एक प्रबल ऑक्सीकरण एजेंट है क्योंकि यह $Pb^{2+}$ अवस्था में रहना पसंद करता है।
$Sn^{4+}$,$Sn^{2+}$,$Pb^{2+}$,और $Tl^{+}$ इस संदर्भ में ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य नहीं करते हैं।
अतः,ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में व्यवहार करने की अपेक्षा वाले आयनों की संख्या $2$ ($Tl^{3+}$ और $Pb^{4+}$) है।

(B) अभिक्रिया का क्रम इस प्रकार है:
$1$. ऐनिलीन $NaNO_2 + HCl$ के साथ $0-5 \ ^\circ C$ पर अभिक्रिया करके बेंजीनडाईऐजोनियम क्लोराइड बनाता है।
$2$. बेंजीनडाईऐजोनियम क्लोराइड $Cu_2Cl_2$ (सैंडमेयर अभिक्रिया) के साथ अभिक्रिया करके क्लोरोबेंजीन बनाता है।
$3$. क्लोरोबेंजीन $NaOH$ के साथ $623 \ K$ और $300 \ atm$ दाब (डाउ प्रक्रम) पर अभिक्रिया करता है,जिसके बाद अम्लीकरण $(H^+)$ द्वारा फिनोल प्राप्त होता है।
अतः,अंतिम उत्पाद $(A)$ फिनोल है।

(D) अभिक्रिया इस प्रकार आगे बढ़ती है:
$1$. $CH_3-COOH \xrightarrow{LiAlH_4} CH_3-CH_2-OH$ (कार्बोक्सिलिक अम्ल का प्राथमिक अल्कोहल में अपचयन)।
$2$. $CH_3-CH_2-OH \xrightarrow{PCC} CH_3-CHO$ (प्राथमिक अल्कोहल का एल्डिहाइड में ऑक्सीकरण)।
$3$. $CH_3-CHO \xrightarrow{HCN/OH^-} CH_3-CH(OH)-CN$ (साइनोहाइड्रिन बनाने के लिए एल्डिहाइड में $HCN$ का नाभिकरागी योग)।
$4$. $CH_3-CH(OH)-CN \xrightarrow{H_2O/OH^-, \Delta} CH_3-CH(OH)-COOH$ (नाइट्राइल समूह का कार्बोक्सिलिक अम्ल में जल-अपघटन)।
अतः,अंतिम उत्पाद $P$ $CH_3-CH(OH)-COOH$ है।

(C) $[PtBr_2(PMe_3)_2]$ संकुल के लिए:
$1$. $Br^-$ लिगेंड को ब्रोमो कहा जाता है।
$2$. $PMe_3$ लिगेंड को ट्राइमिथाइलफॉस्फीन कहा जाता है।
$3$. दो $Br^-$ लिगेंड होने के कारण 'di' उपसर्ग का उपयोग करके 'dibromo' प्राप्त होता है।
$4$. दो $PMe_3$ लिगेंड होने के कारण 'bis' उपसर्ग का उपयोग करके 'bis(trimethylphosphine)' प्राप्त होता है।
$5$. प्लैटिनम की ऑक्सीकरण अवस्था $x + 2(-1) + 2(0) = 0$ अर्थात $x = +2$ है।
$6$. इस प्रकार,सही $IUPAC$ नाम dibromobis(trimethylphosphine)platinum$(II)$ है।

(D) चतुष्फलकीय संकुलों में इलेक्ट्रॉनिक विन्यास निर्धारित करने के लिए,हम पहले केंद्रीय धातु आयन की ऑक्सीकरण अवस्था ज्ञात करते हैं:
$1$. $TiCl_4$: $Ti$,$+4$ अवस्था में है $(3d^0)$। विन्यास: $e^0, t_2^0$ $(III)$।
$2$. $[FeO_4]^{2-}$: $Fe$,$+6$ अवस्था में है $(3d^2)$। विन्यास: $e^2, t_2^0$ $(I)$।
$3$. $[FeCl_4]^{-}$: $Fe$,$+3$ अवस्था में है $(3d^5)$। विन्यास: $e^2, t_2^3$ $(IV)$।
$4$. $[CoCl_4]^{2-}$: $Co$,$+2$ अवस्था में है $(3d^7)$। विन्यास: $e^4, t_2^3$ $(II)$।
अतः,सही मिलान $A-III, B-I, C-IV, D-II$ है।

(A) अतिरिक्त बेंज़िल क्लोराइड $(C_6H_5CH_2Cl)$ का अमोनिया $(NH_3)$ के साथ अमोनीअपघटन करने पर एक तृतीयक एमाइन,ट्राइबेंज़िल एमाइन,$(C_6H_5CH_2)_3N$ बनता है।
यह एक $3^{\circ}$ एमाइन है,जो $p-$टोल्यूनिसल्फोनिल क्लोराइड (हिन्सबर्ग अभिकर्मक) के साथ अभिक्रिया नहीं करता है क्योंकि इसमें नाइट्रोजन से जुड़ा कोई अम्लीय हाइड्रोजन परमाणु नहीं होता है।
इसलिए,विलयन स्पष्ट रहता है।
एमाइन $(X)$ का रासायनिक सूत्र $(C_6H_5CH_2)_3N$ है,जो $C_{21}H_{21}N$ है।
मोलर द्रव्यमान की गणना इस प्रकार है: $(21 \times 12) + (21 \times 1) + (1 \times 14) = 252 + 21 + 14 = 287 \ g \ mol^{-1}$।

(C) हिमांक में अवनमन $\Delta T_f = T_f^\circ - T_f = 273.15 \ K - 270.65 \ K = 2.5 \ K$ है।
हिमांक अवनमन का सूत्र $\Delta T_f = K_f \times m$ है,जहाँ $m$ मोललता है।
$m = \frac{n_{methanol}}{w_{water} \text{ (kg में)}} = \frac{n}{0.1 \ kg}$।
मान रखने पर: $2.5 = 1.86 \times \frac{n}{0.1} \Rightarrow n = \frac{2.5 \times 0.1}{1.86} \approx 0.1344 \ mol$।
मेथनॉल का द्रव्यमान $w = n \times M = 0.1344 \ mol \times 32 \ g \ mol^{-1} \approx 4.3008 \ g$ है।
मेथनॉल का आयतन $V = \frac{w}{d} = \frac{4.3008 \ g}{0.792 \ g \ cm^{-3}} \approx 5.4303 \ mL$ है।
दिया गया है कि $V = x \times 10^{-2} \ mL$,अतः $5.4303 = x \times 10^{-2}$,जिससे $x = 543.03$ प्राप्त होता है।
निकटतम पूर्णांक में,$x = 543$।

(D) $1$. फेनेटोल $(C_6H_5OC_2H_5)$ का $HNO_3$ और $H_2SO_4$ के साथ नाइट्रीकरण करने पर मुख्य उत्पाद $(P)$ के रूप में $p$-नाइट्रोफेनेटोल प्राप्त होता है।
$2$. इसके बाद $p$-नाइट्रोफेनेटोल का $Fe$ की उपस्थिति में $Br_2$ के साथ ब्रोमीनीकरण करने पर मुख्य उत्पाद $(Q)$ के रूप में $2,6$-डाइब्रोमो-$4$-नाइट्रोफेनेटोल प्राप्त होता है।
$3$. $Q$ का आणविक सूत्र $C_8H_7Br_2NO_3$ है।
$4$. $Q$ में,ऑक्सीजन परमाणुओं की संख्या $3$ है और ब्रोमीन परमाणुओं की संख्या $2$ है।
$5$. ऑक्सीजन और ब्रोमीन परमाणुओं का अनुपात $\frac{3}{2} = 1.5$ है।
$6$. $1.5$ को $.... \times 10^{-1}$ के रूप में व्यक्त करने पर,हमें $15 \times 10^{-1}$ प्राप्त होता है।
$7$. अतः,सही विकल्प $D$ है।