KCET 2008 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Gujarati

(A) સ્થાયી અવસ્થામાં,તાંબાના સળિયામાંથી પસાર થતા ઉષ્માના વહનનો દર સ્ટીલના સળિયામાંથી પસાર થતા ઉષ્માના વહન દર જેટલો હોવો જોઈએ.
ધારો કે જોડાણ પાસેનું તાપમાન $\theta$ છે.
ધારો કે $K_{Cu}$ અને $K_S$ એ ઉષ્મીય વાહકતા છે,$A$ એ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ છે,અને $L_{Cu}$ અને $L_S$ એ અનુક્રમે તાંબા અને સ્ટીલના સળિયાની લંબાઈ છે.
આપેલ છે: $K_{Cu} = 9K_S$,$L_{Cu} = 18 \text{ cm}$,$L_S = 6 \text{ cm}$,$T_{Cu} = 100^\circ C$,$T_S = 0^\circ C$.
ઉષ્મા વહનનો દર $H = \frac{KA(T_1 - T_2)}{L}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
ઉષ્મા વહન દરને સરખાવતા: $\frac{K_{Cu} A (100 - \theta)}{L_{Cu}} = \frac{K_S A (\theta - 0)}{L_S}$.
કિંમતો મૂકતા: $\frac{9K_S (100 - \theta)}{18} = \frac{K_S (\theta - 0)}{6}$.
સાદુરૂપ આપતા: $\frac{9(100 - \theta)}{18} = \frac{\theta}{6}$.
$\frac{100 - \theta}{2} = \frac{\theta}{6}$.
$3(100 - \theta) = \theta$.
$300 - 3\theta = \theta$.
$4\theta = 300$.
$\theta = 75^\circ C$.

(C) જ્યારે કાર્બન મોનોક્સાઇડ $(CO)$ ને $200^\circ C$ તાપમાને અને $6-10 \text{ atmospheric pressure}$ પર ઘન કોસ્ટિક સોડા $(NaOH)$ પરથી પસાર કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે સોડિયમ ફોર્મેટ $(HCOONa)$ બનાવે છે.
રાસાયણિક સમીકરણ: $CO + NaOH \xrightarrow{200^\circ C} HCOONa$.

(B) ધારો કે $OP = h$ એ ટાવરની ઊંચાઈ છે. $O$ એ ટાવરનો પાયો છે.
$\triangle OAP$ માં,$\angle OAP = \alpha$. તેથી,$OA = h \cot \alpha$.
$\triangle OBP$ માં,$\angle OBP = 2\alpha$. તેથી,$OB = h \cot 2\alpha$.
આપેલ છે કે $AB = a$,તેથી $OA - OB = a$.
માટે,$h(\cot \alpha - \cot 2\alpha) = a$.
$h \left( \frac{\cos \alpha}{\sin \alpha} - \frac{\cos 2\alpha}{\sin 2\alpha} \right) = a$
$h \left( \frac{\sin 2\alpha \cos \alpha - \cos 2\alpha \sin \alpha}{\sin \alpha \sin 2\alpha} \right) = a$
$h \left( \frac{\sin(2\alpha - \alpha)}{\sin \alpha \sin 2\alpha} \right) = a$
$h \left( \frac{\sin \alpha}{\sin \alpha \sin 2\alpha} \right) = a$
$h \left( \frac{1}{\sin 2\alpha} \right) = a$
$h = a \sin 2\alpha$.

(A) વાહક ત્રણ ભાગોનો બનેલો છે: બે અર્ધ-અનંત સીધા તાર ($A$ અને $C$) અને એક ત્રણ-ચતુર્થાંશ વર્તુળાકાર ચાપ $(B)$.
$1$. સીધા તાર $A$ માટે,બિંદુ $O$ તેની અક્ષ પર આવેલું છે,તેથી ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B_A = 0$ છે.
$2$. સીધા તાર $C$ માટે,$O$ થી અંતર $r$ છે. લંબ અંતર $r$ પર અર્ધ-અનંત તારને કારણે ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B_C = \frac{\mu_0 I}{4\pi r}$ છે. જમણા હાથના નિયમનો ઉપયોગ કરતા,દિશા પાનાની અંદરની તરફ $(\otimes)$ છે.
$3$. ત્રણ-ચતુર્થાંશ વર્તુળાકાર ચાપ $B$ માટે,આંતરેલો ખૂણો $\theta = \frac{3\pi}{2}$ છે. ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B_B = \frac{\mu_0 I \theta}{4\pi r} = \frac{\mu_0 I (3\pi/2)}{4\pi r}$ છે. તેની દિશા પણ પાનાની અંદરની તરફ $(\otimes)$ છે.
$4$. $O$ પર કુલ ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B_{net} = B_A + B_B + B_C = 0 + \frac{\mu_0 I}{4\pi r} \left( \frac{3\pi}{2} \right) + \frac{\mu_0 I}{4\pi r} = \frac{\mu_0 I}{4\pi r} \left( \frac{3\pi}{2} + 1 \right)$ છે.

(C) વર્તુળાકાર પ્રવાહધારિત ગૂંચળાના કેન્દ્ર પર ચુંબકીય ક્ષેત્ર નીચે મુજબ આપવામાં આવે છે:
$B_c = \frac{\mu_0 I}{2r} \quad \dots(i)$
કેન્દ્રથી $d$ અંતરે વર્તુળાકાર ગૂંચળાની અક્ષ પર ચુંબકીય ક્ષેત્ર નીચે મુજબ આપવામાં આવે છે:
$B_a = \frac{\mu_0 I r^2}{2(r^2 + d^2)^{3/2}}$
અહીં $d = r$ આપેલ હોવાથી,સૂત્રમાં કિંમત મૂકતા:
$B_a = \frac{\mu_0 I r^2}{2(r^2 + r^2)^{3/2}} = \frac{\mu_0 I r^2}{2(2r^2)^{3/2}} = \frac{\mu_0 I r^2}{2(2\sqrt{2} r^3)} = \frac{\mu_0 I}{4\sqrt{2} r} \quad \dots(ii)$
હવે,$B_c : B_a$ નો ગુણોત્તર શોધતા:
$\frac{B_c}{B_a} = \left( \frac{\mu_0 I}{2r} \right) \div \left( \frac{\mu_0 I}{4\sqrt{2} r} \right) = \frac{4\sqrt{2} r}{2r} = 2\sqrt{2}$
તેથી,$B_c : B_a = 2\sqrt{2} : 1$.

(A) ધારો કે $V_A$ એ બહારના ગોળાનું (ત્રિજ્યા $R$,વિદ્યુતભાર $Q$) વિદ્યુતસ્થિતિમાન છે અને $V_B$ એ અંદરના ગોળાનું (ત્રિજ્યા $r$,વિદ્યુતભાર $q$) વિદ્યુતસ્થિતિમાન છે.
બહારના ગોળાની સપાટી $(A)$ પરનું વિદ્યુતસ્થિતિમાન તેના પોતાના વિદ્યુતભાર $Q$ અને અંદરના ગોળા પરના વિદ્યુતભાર $q$ ને કારણે છે:
$V_A = \frac{1}{4\pi \epsilon_0} \frac{Q}{R} + \frac{1}{4\pi \epsilon_0} \frac{q}{R} = \frac{1}{4\pi \epsilon_0} \left( \frac{Q+q}{R} \right)$
અંદરના ગોળાની સપાટી $(B)$ પરનું વિદ્યુતસ્થિતિમાન તેના પોતાના વિદ્યુતભાર $q$ અને બહારના ગોળાને કારણે ઉદ્ભવતા વિદ્યુતસ્થિતિમાન (જે તેની અંદર અચળ હોય છે) ને કારણે છે:
$V_B = \frac{1}{4\pi \epsilon_0} \frac{q}{r} + \frac{1}{4\pi \epsilon_0} \frac{Q}{R} = \frac{1}{4\pi \epsilon_0} \left( \frac{q}{r} + \frac{Q}{R} \right)$
ગોળાઓ વચ્ચેનો વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત $V_B - V_A$ છે:
$V_B - V_A = \frac{1}{4\pi \epsilon_0} \left( \frac{q}{r} + \frac{Q}{R} \right) - \frac{1}{4\pi \epsilon_0} \left( \frac{Q+q}{R} \right)$
$V_B - V_A = \frac{1}{4\pi \epsilon_0} \left( \frac{q}{r} + \frac{Q}{R} - \frac{Q}{R} - \frac{q}{R} \right)$
$V_B - V_A = \frac{1}{4\pi \epsilon_0} \left( \frac{q}{r} - \frac{q}{R} \right)$

(C) $r$ ત્રિજ્યા ધરાવતી વર્તુળાકાર પ્રવાહધારિત કોઈલના કેન્દ્ર પર ચુંબકીય ક્ષેત્ર નીચે મુજબ છે:
$B_c = \frac{\mu_0 I}{2r} \quad \dots(i)$
વર્તુળાકાર કોઈલની અક્ષ પર કેન્દ્રથી $x$ અંતરે ચુંબકીય ક્ષેત્રનું સૂત્ર:
$B_a = \frac{\mu_0 I r^2}{2(r^2 + x^2)^{3/2}}$
અહીં $x = r$ આપેલ છે,તેથી સૂત્રમાં કિંમત મૂકતા:
$B_a = \frac{\mu_0 I r^2}{2(r^2 + r^2)^{3/2}} = \frac{\mu_0 I r^2}{2(2r^2)^{3/2}} = \frac{\mu_0 I r^2}{2(2\sqrt{2}r^3)} = \frac{\mu_0 I}{4\sqrt{2}r} \quad \dots(ii)$
હવે,$B_c : B_a$ નો ગુણોત્તર લેતા:
$\frac{B_c}{B_a} = \frac{\frac{\mu_0 I}{2r}}{\frac{\mu_0 I}{4\sqrt{2}r}} = \frac{4\sqrt{2}r}{2r} = 2\sqrt{2}$
આમ,$B_c : B_a = 2\sqrt{2} : 1$.

(C) આપેલ છે: પ્રાઈમરી વોલ્ટેજ $V_{p} = 220 ~V$,પ્રાઈમરી પ્રવાહ $I_{p} = 5 ~A$,સેકન્ડરી વોલ્ટેજ $V_{s} = 2200 ~V$,પાવર વ્યય $= 50 \%$.
કાર્યક્ષમતા $\eta = 100 \% - 50 \% = 50 \%$.
ટ્રાન્સફોર્મરની કાર્યક્ષમતા આઉટપુટ પાવર અને ઇનપુટ પાવરના ગુણોત્તર તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે:
$\eta = \frac{P_{out}}{P_{in}} = \frac{V_{s} I_{s}}{V_{p} I_{p}}$
આપેલ કિંમતો મૂકતા:
$0.5 = \frac{2200 \times I_{s}}{220 \times 5}$
$0.5 = \frac{2200 \times I_{s}}{1100}$
$0.5 = 2 \times I_{s}$
$I_{s} = \frac{0.5}{2} = 0.25 ~A$.
તેથી,સેકન્ડરી કોઈલમાં પ્રવાહ $0.25 ~A$ છે.

(B) હાઇડ્રોજન પરમાણુમાં વર્ણપટ રેખાઓની તરંગલંબાઈ રીડબર્ગ સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે: $\frac{1}{\lambda} = R \left( \frac{1}{n_1^2} - \frac{1}{n_2^2} \right)$.
લઘુત્તમ તરંગલંબાઈ માટે,સંક્રમણ $n_2 = \infty$ થી $n_1$ સુધીનું હોવું જોઈએ.
Lyman શ્રેણી માટે,$n_1 = 1$,તેથી $\frac{1}{\lambda_L} = R \left( \frac{1}{1^2} - \frac{1}{\infty^2} \right) = R$,જે $\lambda_L = \frac{1}{R}$ આપે છે.
Balmer શ્રેણી માટે,$n_1 = 2$,તેથી $\frac{1}{\lambda_B} = R \left( \frac{1}{2^2} - \frac{1}{\infty^2} \right) = \frac{R}{4}$,જે $\lambda_B = \frac{4}{R}$ આપે છે.
લઘુત્તમ તરંગલંબાઈનો ગુણોત્તર $\frac{\lambda_L}{\lambda_B} = \frac{1/R}{4/R} = \frac{1}{4} = 0.25$ થાય છે.

(B) કોઈપણ વર્ણપટ શ્રેણીની લઘુત્તમ તરંગલંબાઇ $n_{i}=\infty$ થી અંતિમ કક્ષા $n_{f}$ માં થતા સંક્રમણને અનુરૂપ હોય છે.
લાયમન શ્રેણી માટે,$n_{f}=1$:
$\frac{1}{(\lambda_{\min})_{L}} = R \left[ \frac{1}{1^2} - \frac{1}{\infty^2} \right] = R$
$\Rightarrow (\lambda_{\min})_{L} = \frac{1}{R}$ --- $(i)$
બામર શ્રેણી માટે,$n_{f}=2$:
$\frac{1}{(\lambda_{\min})_{B}} = R \left[ \frac{1}{2^2} - \frac{1}{\infty^2} \right] = \frac{R}{4}$
$\Rightarrow (\lambda_{\min})_{B} = \frac{4}{R}$ --- (ii)
સમીકરણ $(i)$ ને (ii) વડે ભાગતા:
$\frac{(\lambda_{\min})_{L}}{(\lambda_{\min})_{B}} = \frac{1/R}{4/R} = \frac{1}{4} = 0.25$

(C) બેન્ઝીનનું મોલેક્યુલર ઓર્બિટલ ચિત્ર દર્શાવે છે કે તેમાં તમામ છ કાર્બન પરમાણુઓ $sp^{2}$ સંકરણ ધરાવે છે.
દરેક $C$ પરમાણુના આ ત્રણ $sp^{2}$ હાઇબ્રિડ ઓર્બિટલ્સમાંથી,બે ઓર્બિટલ્સ પાડોશી $C$ પરમાણુઓના $sp^{2}$ હાઇબ્રિડ ઓર્બિટલ્સ સાથે ઓવરલેપ થઈને છ $C-C$ સિંગલ બોન્ડ બનાવે છે.
દરેક $C$ પરમાણુનો બાકી રહેલો $sp^{2}$ ઓર્બિટલ દરેક હાઇડ્રોજન પરમાણુના $s$-ઓર્બિટલ સાથે ઓવરલેપ થઈને છ $C-H$ સિંગલ સિગ્મા બોન્ડ બનાવે છે.
હવે દરેક $C$ પરમાણુ પાસે રિંગના સમતલને લંબ એક અસંકરિત $p$-ઓર્બિટલ બાકી રહે છે.

(A) એન્ટિબોન્ડિંગ મોલેક્યુલર ઓર્બિટલમાં,જેમ કે $\sigma^{*}s$,પરમાણુ ઓર્બિટલ્સના તરંગ વિધેયો વિનાશક રીતે દખલ કરે છે.
આના પરિણામે બે ન્યુક્લી વચ્ચે શૂન્ય ઇલેક્ટ્રોન ઘનતાનો વિસ્તાર બને છે,જેને નોડલ પ્લેન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ,$\sigma^{*}s$ એન્ટિબોન્ડિંગ મોલેક્યુલર ઓર્બિટલ માટે આંતર-ન્યુક્લિયર અક્ષને લંબ એક નોડલ પ્લેન હોય છે.

(C) સુપરઓક્સાઇડ આયન,$O_{2}^{-} (17 \ e^{-})$ ની આણ્વીય કક્ષક $(MO)$ ઇલેક્ટ્રોન રચના નીચે મુજબ છે: $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \sigma 2p_z^2, \pi 2p_x^2 = \pi 2p_y^2, \pi^* 2p_x^2 = \pi^* 2p_y^1$.
બંધ ક્રમાંક (Bond order) ની ગણતરી: $\text{Bond order} = \frac{1}{2} (N_b - N_a) = \frac{1}{2} (10 - 7) = \frac{3}{2} = 1.5$.

(D) પાણીના એક અણુ $(H_2O)$ માં બે હાઇડ્રોજન અણુઓ હોય છે જે હાઇડ્રોજન બંધ માટે દાતા તરીકે કામ કરી શકે છે અને ઓક્સિજન અણુ પર બે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે જે હાઇડ્રોજન બંધ માટે સ્વીકારનાર તરીકે કામ કરી શકે છે.
આમ,પાણીનો એક અણુ આસપાસના પાણીના અણુઓ સાથે વધુમાં વધુ ચાર હાઇડ્રોજન બંધ બનાવી શકે છે.

(A) આપેલ પ્રક્રિયા $2 \ HI_{(g)} \rightleftharpoons H_{2(g)} + I_{2(g)} - Q \ kJ$ છે.
આ પ્રક્રિયા માટે,વાયુરૂપ ઘટકોના મોલની સંખ્યામાં ફેરફાર $\Delta n_g = n_p - n_R = 2 - 2 = 0$ છે.
$\Delta n_g = 0$ હોવાથી,દબાણ અથવા કદમાં ફેરફાર કરવાથી સંતુલન અચળાંક પર કોઈ અસર થતી નથી.
ઉદ્દીપક માત્ર સંતુલન પ્રાપ્ત થવાની ઝડપ વધારે છે અને સંતુલન અચળાંકના મૂલ્યમાં ફેરફાર કરતું નથી.
સંતુલન અચળાંક ($K_c$ અથવા $K_p$) માત્ર તાપમાનનું વિધેય છે,જે વાન્ટ હોફ સમીકરણ દ્વારા સમજાવી શકાય છે. તેથી,આ પ્રક્રિયા માટે સંતુલન અચળાંક માત્ર તાપમાન પર આધાર રાખે છે.

(A) $N_{2} + 3H_{2} \rightleftharpoons 2NH_{3} + \text{heat}$
લે શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા માટે તાપમાનમાં વધારો કરવાથી સંતુલન તે દિશામાં ખસે છે જે ઉષ્માનું શોષણ કરે છે.
કારણ કે પુરોગામી પ્રક્રિયા ઉષ્માક્ષેપક છે,તેથી તાપમાન વધારવાથી પ્રતિગામી પ્રક્રિયાને વેગ મળે છે.
આથી,સંતુલન ડાબી તરફ ખસે છે.

(C) ધાત્વિક બંધમાં,સંયોજકતા કક્ષાના ઇલેક્ટ્રોન અસ્થાનિકૃત (delocalised) હોય છે અને ઘણા પરમાણુઓ વચ્ચે વહેંચાયેલા હોય છે.
આ અસ્થાનિકૃત ઇલેક્ટ્રોન ધાતુના પરમાણુઓને મજબૂત અપાકર્ષણ બળોનો સામનો કર્યા વિના એકબીજા પર સરકવા દે છે.
ધાતુઓની ટીપી શકાય તેવી અને ખેંચી શકાય તેવી ક્ષમતા ધાતુ આયનોના સ્તરોની આ સરકવાની ક્ષમતાને કારણે છે.

(D) ધાતુ ઓક્સાઇડ બનાવવાની વૃત્તિ એ બનતા ઓક્સાઇડની સ્થિરતા અને ધાતુની સક્રિયતા સાથે સંબંધિત છે.
એલિંગહામ આકૃતિ મુજબ,જે ધાતુઓ વધુ સક્રિય હોય છે અને જેના ઓક્સાઇડ માટે ગિબ્સ મુક્ત ઉર્જાનો ફેરફાર $(\Delta G_f^\circ)$ વધુ ઋણ હોય છે,તેમની ઓક્સાઇડ બનાવવાની વૃત્તિ વધુ હોય છે.
આપેલ ધાતુઓ ($Cr$,$Fe$,$Al$,$Ca$) માંથી,$Ca$ એ સૌથી વધુ સક્રિય આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુ છે.
$Ca$ અત્યંત સ્થિર આયનીય ઓક્સાઇડ $(CaO)$ બનાવે છે જેની $\Delta G_f^\circ$ નું મૂલ્ય ખૂબ જ મોટું ઋણ હોય છે.
તેથી,$Ca$ માં ઓક્સાઇડ બનાવવાની વૃત્તિ સૌથી વધુ છે.

(C) એસિડિક $K_{2}Cr_{2}O_{7}$ દ્રાવણ $SO_{2}$ નું ઓક્સિડેશન કરીને તેને $Cr_{2}(SO_{4})_{3}$ માં ફેરવે છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ:
$3SO_{2} + K_{2}Cr_{2}O_{7} + H_{2}SO_{4} \longrightarrow K_{2}SO_{4} + Cr_{2}(SO_{4})_{3} + H_{2}O$
$SO_{2}$ માં,સલ્ફરનો ઓક્સિડેશન આંક $+4$ છે.
$Cr_{2}(SO_{4})_{3}$ માં,સલ્ફેટ આયન $(SO_{4}^{2-})$ માં સલ્ફરનો ઓક્સિડેશન આંક $+6$ છે.
આમ,સલ્ફરનો ઓક્સિડેશન આંક $+4$ થી બદલાઈને $+6$ થાય છે.

(C) ડી-બ્રોગ્લી તરંગલંબાઈ $\lambda$ અને ગતિઊર્જા $KE$ વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે: $\lambda = \frac{h}{\sqrt{2mKE}}$.
આ સૂત્રને ગતિઊર્જા માટે ગોઠવતા,આપણને મળે છે: $KE = \frac{h^2}{2m\lambda^2}$.
અહીં ડી-બ્રોગ્લી તરંગલંબાઈ $\lambda$ અને પ્લાન્કનો અચળાંક $h$ બંને કણો માટે સમાન હોવાથી,$KE \propto \frac{1}{m}$ થાય છે.
ઇલેક્ટ્રોનનું દળ $(m_e \approx 9.11 \times 10^{-31} \ kg)$ એ પ્રોટોનના દળ $(m_p \approx 1.67 \times 10^{-27} \ kg)$ કરતા ઘણું ઓછું હોવાથી,ઇલેક્ટ્રોનની ગતિઊર્જા પ્રોટોનની ગતિઊર્જા કરતા વધારે હશે.

(A) મેસોમેરિક અસર સંયુગ્મિત પ્રણાલીમાં $\pi$ ઇલેક્ટ્રોન અથવા અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મનું નજીકના પરમાણુ અથવા સહસંયોજક બંધ તરફ કાયમી સ્થાનાંતર દર્શાવે છે. તેથી, તેમાં $\pi$ ઇલેક્ટ્રોનનું વિસ્થાનિકરણ થાય છે.

(B) $C_{6}H_{5}NH_{2}$,$C_{6}H_{5}OH$,અને $C_{6}H_{5}Cl$ માં,બેન્ઝીન રિંગ સાથે જોડાયેલા સબસ્ટિટ્યુન્ટ પાસે ઓછામાં ઓછી એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pair) હોય છે,જે રિંગની $\pi$-સિસ્ટમ સાથે રેઝોનન્સમાં ભાગ લઈ શકે છે.
$C_{6}H_{5}NH_{3}^{+}$ માં,નાઇટ્રોજન પરમાણુ ચાર બંધ ધરાવે છે અને તેની પાસે રેઝોનન્સ માટે કોઈ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ઉપલબ્ધ નથી.
આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ,બંધારણ $(II)$ એ માન્ય રેઝોનન્સ બંધારણ નથી કારણ કે નાઇટ્રોજન પરમાણુ $10$ વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોન ધરાવશે,જે અષ્ટકનો નિયમનું ઉલ્લંઘન કરે છે.
તેથી,$C_{6}H_{5}NH_{3}^{+}$ રેઝોનન્સ અસર દર્શાવતું નથી.

(B) બ્યુટેન-$2,3$-ડાયોલનું બંધારણ $CH_3-CH(OH)-CH(OH)-CH_3$ છે.
તેમાં બે કાઈરલ કેન્દ્રો $(n=2)$ છે.
અણુ સંમિત હોવાથી,પ્રકાશીય સક્રિય સ્ટીરિયો આઈસોમર્સની સંખ્યા $2^{n-1}$ દ્વારા મળે છે.
અહીં,$n=2$ હોવાથી,પ્રકાશીય સક્રિય આઈસોમર્સની સંખ્યા $= 2^{2-1} = 2^{1} = 2$ થાય.
આ બે પ્રકાશીય સક્રિય આઈસોમર્સ $(2R, 3R)$ અને $(2S, 3S)$ સ્વરૂપો છે. $(2R, 3S)$ સ્વરૂપ એ મીસો સંયોજન છે અને તે પ્રકાશીય રીતે નિષ્ક્રિય છે.

(D) આદર્શ $sp^3$ સંકરણ ધરાવતા કાર્બન પરમાણુમાં,બંધકોણ $109^{\circ} 28^{\prime}$ હોય છે.
સાયક્લોબ્યુટેનમાં,કાર્બન પરમાણુઓ ચોરસ બનાવે છે,તેથી આંતરિક બંધકોણ $90^{\circ}$ હોય છે.
ટેટ્રાહેડ્રલ ખૂણાથી કુલ વિચલન $109^{\circ} 28^{\prime} - 90^{\circ} = 19^{\circ} 28^{\prime}$ છે.
બેયરના સ્ટ્રેન સિદ્ધાંત મુજબ,એંગલ સ્ટ્રેન આ વિચલનનો અડધો ભાગ હોય છે.
$\text{Angle strain} = \frac{1}{2} \times (109^{\circ} 28^{\prime} - 90^{\circ}) = \frac{19^{\circ} 28^{\prime}}{2} = 9^{\circ} 44^{\prime}$.

(C) મિથોક્સી મિથેન $(CH_3-O-CH_3)$ અને ઇથેનોલ $(CH_3-CH_2-OH)$ નું આણ્વીય સૂત્ર સમાન $(C_2H_6O)$ છે પરંતુ તેમના ક્રિયાશીલ સમૂહો (ઈથર અને આલ્કોહોલ) અલગ છે.
તેથી,તેઓ ક્રિયાશીલ સમૂહ સમઘટકો છે.

(C) બોઈલના નિયમ મુજબ,અચળ તાપમાને $P_1 V_1 = P_2 V_2$.
ધારો કે પ્રારંભિક કદ $V_1 = V$ અને પ્રારંભિક દબાણ $P_1 = P$ છે.
કદમાં $10 \%$ નો વધારો કરવા માટે,નવું કદ $V_2 = 1.1V$ થશે.
સમીકરણમાં કિંમતો મૂકતા: $P \times V = P_2 \times 1.1V$.
$P_2 = \frac{P}{1.1} \approx 0.909P$.
દબાણમાં ફેરફાર $P_2 - P_1 = 0.909P - P = -0.091P$ છે.
આ લગભગ $9.1 \%$ નો ઘટાડો દર્શાવે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,વ્યસ્ત સંબંધ $P \propto \frac{1}{V}$ ને ધ્યાનમાં લેતા,યોગ્ય વિકલ્પ $10 \%$ ઘટાડો છે.

(B) તેલ (પ્રવાહી ગ્લિસરાઇડ્સ) ધાતુના ઉદ્દીપક (જેમ કે $Ni$) ની હાજરીમાં હાઇડ્રોજન સાથે પ્રક્રિયા કરીને સંતૃપ્ત ગ્લિસરાઇડ્સ (અર્ધ-ઘન ચરબી) આપે છે. આ પ્રક્રિયાને હાઇડ્રોજનેશન કહેવામાં આવે છે,જે એક પ્રકારની રિડક્શન પ્રક્રિયા છે. આમ,વનસ્પતિ ઘી (ડાલડા) તેલના હાઇડ્રોજનેશન (રિડક્શન) દ્વારા મેળવવામાં આવે છે.
$Oils + H_{2} \xrightarrow{Ni} Dalda$

(C) જ્યારે કાર્બન મોનોક્સાઈડ $(CO)$ ને $200^{\circ} C$ તાપમાને અને ઊંચા દબાણે ઘન કોસ્ટિક સોડા $(NaOH)$ પરથી પસાર કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે સોડિયમ ફોર્મેટ $(HCOONa)$ બનાવે છે.
$CO + NaOH \xrightarrow{200^{\circ} C, \ 10 \ atm} HCOONa$

(C) $Buna-S$ રબરને $SBR$ (સ્ટાયરીન-બ્યુટાડાયન રબર) પણ કહેવામાં આવે છે.
તે $75 \%$ બ્યુટાડાયન $(CH_2=CH-CH=CH_2)$ અને $25 \%$ સ્ટાયરીન $(C_6H_5-CH=CH_2)$ નો કોપોલિમર છે.

(C) મિથેન $(CH_{4})$ નું આણ્વીય દળ નીચે મુજબ ગણવામાં આવે છે: $12 + (4 \times 1) = 16 \ g/mol$.
$0.1 \ mol$ મિથેનનું દળ $= \text{મોલની સંખ્યા} \times \text{આણ્વીય દળ}$.
દળ $= 0.1 \ mol \times 16 \ g/mol = 1.6 \ g$.

(D) ઓક્સિજન પરમાણુઓ $(O)$ નું મોલર દળ $16 \ g/mol$ છે. જોકે,ઓક્સિજન વાયુ $O_2$ સ્વરૂપે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
$O_2$ ના મોલની સંખ્યા $= \frac{80 \ g}{32 \ g/mol} = 2.5 \ mol$.
ઓક્સિજન પરમાણુઓની સંખ્યા $= 2.5 \ mol \times 2 \times N_A = 5 \times N_A$.
હાઇડ્રોજન વાયુ $(H_2)$ માટે,મોલર દળ $2 \ g/mol$ છે.
$5 \ g$ $H_2$ માં પરમાણુઓની સંખ્યા:
$H_2$ ના મોલ $= \frac{5 \ g}{2 \ g/mol} = 2.5 \ mol$.
હાઇડ્રોજન પરમાણુઓની સંખ્યા $= 2.5 \ mol \times 2 \times N_A = 5 \times N_A$.
આમ,$80 \ g$ ઓક્સિજનમાં $5 \ g$ હાઇડ્રોજન જેટલા જ પરમાણુઓ હોય છે.

(D) રાસાયણિક સંતુલન પ્રક્રિયા છે: $PCl_{5} \rightleftharpoons PCl_{3} + Cl_{2}$
શરૂઆતમાં: $PCl_{5} = 3 \ mol$,$PCl_{3} = 3 \ mol$,$Cl_{2} = 2 \ mol$
સંતુલન સમયે: $PCl_{5} = (3 - x) \ mol$,$PCl_{3} = (3 + x) \ mol$,$Cl_{2} = (2 + x) \ mol$
આપેલ છે કે સંતુલન સમયે,$PCl_{5} = 1.5 \ mol$:
$3 - x = 1.5$
$x = 1.5$
તેથી,સંતુલન સમયે $PCl_{3}$ ના મોલની સંખ્યા:
$PCl_{3} = 3 + x = 3 + 1.5 = 4.5 \ mol$

(C) સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ: $Fe_{2}O_{3} + 3 CO \longrightarrow 2 Fe + 3 CO_{2}$.
પ્રક્રિયાના તત્વયોગમિતિ (stoichiometry) મુજબ,$1 \ mole$ $Fe_{2}O_{3}$ એ $3 \ moles$ $CO$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
$STP$ પર,$1 \ mole$ વાયુનું કદ $22.4 \ dm^{3}$ હોય છે.
તેથી,$3 \ moles$ $CO$ નું કદ $= 3 \times 22.4 \ dm^{3} = 67.2 \ dm^{3}$ થાય.

(A) ઊંચા દબાણે,વાયુનું કદ નોંધપાત્ર રીતે ઘટે છે,જે અણુઓને એકબીજાની નજીક લાવે છે.
આ નિકટતાને કારણે,આંતરઆણ્વીય આકર્ષણ બળો નોંધપાત્ર બને છે.
પરિણામે,વાયુ આદર્શ વર્તણૂકથી વિચલિત થાય છે કારણ કે વાયુઓના ગતિજ આણ્વીય સિદ્ધાંતમાં આંતરઆણ્વીય બળોને અવગણવાની ધારણા હવે સાચી પડતી નથી.

(B) આપેલ છે,એઝિમુથલ ક્વોન્ટમ નંબર $(l) = 2$.
કક્ષકોની સંખ્યા $(2l + 1)$ સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે.
$l$ નું મૂલ્ય મૂકતા:
કક્ષકોની સંખ્યા $= (2 \times 2 + 1) = 4 + 1 = 5$.

(B) પ્રથમ આયનીકરણ એન્થાલ્પી સામાન્ય રીતે આવર્તમાં ડાબેથી જમણે વધે છે અને સમૂહમાં ઉપરથી નીચે તરફ ઘટે છે.
તત્વોની સરખામણી કરતા: $K$ (સમૂહ $1$,આવર્ત $4$),$Na$ (સમૂહ $1$,આવર્ત $3$),અને $Be$ (સમૂહ $2$,આવર્ત $2$).
$K$ અને $Na$ એક જ સમૂહમાં હોવાથી,$K$ ની $IE_1 < Na$ ની $IE_1$.
$Be$ એ આવર્ત $2$ અને સમૂહ $2$ માં છે,જેની $IE_1$ સમાન અથવા નીચલા આવર્તના સમૂહ $1$ ના તત્વો કરતા વધારે હોય છે.
આમ,પ્રથમ આયનીકરણ એન્થાલ્પીનો સાચો ક્રમ $K < Na < Be$ છે.

(B) બોર્ન-હેબર ચક્રમાં,અંતિમ પગલું $(\Delta H_5)$ લેટીસ એન્થાલ્પી દર્શાવે છે,જ્યાં વાયુરૂપ આયનો $M^{+}_{(g)}$ અને $X^{-}_{(g)}$ જોડાઈને એક મોલ ઘન આયનીય સંયોજન $M^{+} X^{-}_{(s)}$ બનાવે છે.
આમ,$Z$ એ $M^{+} X^{-}_{(s)}$ છે.

(B) એન્ટ્રોપી એ તંત્રની અવ્યવસ્થા (અથવા રેન્ડમનેસ) ના અંશનું માપ છે.
સામાન્ય રીતે,પદાર્થની એન્ટ્રોપીનો ક્રમ $Gas > Liquid > Solid$ હોય છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$Hydrogen$ $gas$ વાયુ અવસ્થામાં છે,જ્યારે $Liquid$ $nitrogen$ પ્રવાહી છે,$Mercury$ પ્રવાહી છે અને $Diamond$ ઘન છે.
તેથી,$Hydrogen$ $gas$ ની એન્ટ્રોપી સૌથી વધુ છે.

(C) રાસાયણિક પ્રક્રિયા છે: $NH_3(g) + HCl(g) \rightarrow NH_4Cl(g)$
એન્થાલ્પી ફેરફાર $(\Delta H)$ અને આંતરિક ઉર્જા ફેરફાર $(\Delta U)$ વચ્ચેનો સંબંધ આ મુજબ છે: $\Delta H = \Delta U + \Delta n_g RT$
જ્યાં $\Delta n_g$ એ વાયુરૂપ ઘટકોના મોલની સંખ્યામાં થતો ફેરફાર છે.
$\Delta n_g = (\text{વાયુરૂપ નીપજોના મોલ}) - (\text{વાયુરૂપ પ્રક્રિયકોના મોલ})$
$\Delta n_g = 1 - (1 + 1) = 1 - 2 = -1$
આ કિંમત સમીકરણમાં મૂકતા: $\Delta H = \Delta U - RT$
કારણ કે $RT$ ધન છે,તેથી $\Delta H < \Delta U$ થાય છે.

(D) આલ્કાઈનનું આલ્કીનમાં રૂપાંતર લિન્ડલર ઉદ્દીપકનો ઉપયોગ કરીને આંશિક હાઈડ્રોજનેશન દ્વારા કરવામાં આવે છે,જે $CaCO_{3}$ પર આધારિત $Pd$ છે અને તેને લેડ અથવા ક્વિનોલિન સાથે ઝેરી બનાવવામાં આવે છે. પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$R-C \equiv C-R \xrightarrow{H_{2} / Pd-CaCO_{3}} R-CH=CH-R$ (cis-આલ્કીન).

(B) જ્યારે પ્રાથમિક આલ્કોહોલની બાષ્પને $573 \ K$ તાપમાને રિડક્શન પામેલા કોપર ઉદ્દીપક પરથી પસાર કરવામાં આવે છે,ત્યારે ડિહાઇડ્રોજનેશન થઈને આલ્ડિહાઇડ બને છે.
આ પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$R-CH_2OH \xrightarrow{Cu, 573 \ K} R-CHO + H_2$
આમ,સાચી નીપજ આલ્ડિહાઇડ છે.

(B) જ્યારે દ્વિતીયક આલ્કોહોલની બાષ્પને $573 \ K$ તાપમાને ગરમ કરેલા કોપર $(Cu)$ ઉદ્દીપક પરથી પસાર કરવામાં આવે છે,ત્યારે તેનું ડિહાઈડ્રોજનેશન થઈને કીટોન બને છે.
સામાન્ય પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$R_2CH-OH \xrightarrow{Cu, 573 \ K} R_2C=O + H_2$

(C) જે સંયોજનમાં તેની રચનામાં $CH_3CO-$ સમૂહ હોય છે તે ધન આયોડોફોર્મ કસોટી આપે છે,અને જે સંયોજનમાં આલ્ડિહાઇડ સમૂહ $(-CHO)$ હોય છે તે ધન ફેહલિંગ કસોટી આપે છે.
ઇથેનાલ $(CH_3CHO)$ માં,$CH_3CO-$ સમૂહ અને $-CHO$ સમૂહ બંને હાજર છે.
તેથી,તે આયોડોફોર્મ કસોટી અને ફેહલિંગ કસોટી બંને આપે છે.
$CH_3CHO + 3I_2 + 4NaOH \rightarrow CHI_3 + HCOONa + 3NaI + 3H_2O$ (આયોડોફોર્મ કસોટી)
$CH_3CHO + 2Cu(OH)_2 + NaOH \rightarrow CH_3COONa + Cu_2O \downarrow + 3H_2O$ (ફેહલિંગ કસોટી)

(B) જે પદાર્થ ઈલેક્ટ્રોનની જોડીનું દાન કરી શકે તેને $Lewis$ બેઈઝ કહેવામાં આવે છે.
એમાઈન્સમાં નાઈટ્રોજન પરમાણુ પર ઈલેક્ટ્રોનની એક અબંધકારક જોડી (lone pair) હોય છે,જે તેઓ દાન કરી શકે છે.
તેથી,એમાઈન્સ $Lewis$ બેઈઝ તરીકે વર્તે છે.

(D) મીણ એ લાંબી શૃંખલા ધરાવતા ફેટી એસિડ અને લાંબી શૃંખલા ધરાવતા મોનોહાઇડ્રિક આલ્કોહોલ (જેમ કે માયરીસિલ આલ્કોહોલ અથવા સિટિલ આલ્કોહોલ) ના એસ્ટર છે.

(C) સવર્ગ સંકીર્ણનો આકાર મધ્યસ્થ ધાતુ પરમાણુના સંકરણ (hybridization) દ્વારા નક્કી થાય છે. સંબંધ નીચે મુજબ છે:

સંકરણ	સંકીર્ણનો આકાર
$sp^3$	સમચતુષ્ફલકીય
$dsp^2$	સમચોરસ
$d^2sp^3$	અષ્ટફલકીય
$sp^3d^2$	અષ્ટફલકીય

આમ,$d^2sp^3$ સંકરણ અષ્ટફલકીય આકાર આપે છે.

(C) કોટરલના પ્રેસિપિટેટરમાં,વીજભારિત કોલોઇડલ કણો વિરુદ્ધ વીજભારિત પ્લેટો (પ્રેસિપિટેટરની દિવાલો) તરફ આકર્ષાય છે.
સંપર્કમાં આવતા,તેઓ તેમનો વીજભાર ગુમાવે છે અને સ્કંદન (coagulation) પામે છે.
તેથી,કોટરલના પ્રેસિપિટેટરનો મૂળભૂત સિદ્ધાંત કોલોઇડલ કણો પરના વીજભારનું તટસ્થીકરણ છે.

(C) ઇન્સ્યુલિન બે પેપ્ટાઇડ સાંકળોનું બનેલું છે જેને $A$ સાંકળ અને $B$ સાંકળ કહેવામાં આવે છે.
$A$ સાંકળમાં $21$ એમિનો એસિડ અવશેષો અને $B$ સાંકળમાં $30$ એમિનો એસિડ અવશેષો હોય છે.
આ બે સાંકળો બે આંતર-સાંકળ ડાયસલ્ફાઇડ પુલ દ્વારા જોડાયેલી હોય છે.
વધુમાં,$A$ સાંકળની અંદર એક આંતરિક-સાંકળ ડાયસલ્ફાઇડ પુલ પણ હોય છે.
તેથી,ઇન્સ્યુલિનમાં કુલ ડાયસલ્ફાઇડ લિંકેજની સંખ્યા $3$ છે.

(C) $21$ પરમાણુ ક્રમાંક ધરાવતા તત્વ $(Sc)$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^6, 4s^2, 3d^1$ છે.
આ તત્વમાં અપૂર્ણ ભરાયેલી $d$-કક્ષક હોવાથી,તે $d$-વિભાગનું તત્વ છે.
$d$-વિભાગના તત્વોને સંક્રાંતિ તત્વો તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.

(B) ઇલેક્ટ્રોનિક કોન્ફિગરેશન અને અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા નીચે મુજબ છે:
$Zn (Z=30): [Ar] \ 3d^{10} 4s^{2} \implies Zn^{2+}: [Ar] \ 3d^{10}$ (અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા = $0$)
$Fe (Z=26): [Ar] \ 3d^{6} 4s^{2} \implies Fe^{2+}: [Ar] \ 3d^{6}$ (અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા = $4$)
$Ni (Z=28): [Ar] \ 3d^{8} 4s^{2} \implies Ni^{3+}: [Ar] \ 3d^{7}$ (અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા = $3$)
$Cu (Z=29): [Ar] \ 3d^{10} 4s^{1} \implies Cu^{+}: [Ar] \ 3d^{10}$ (અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા = $0$)
આમ,$Fe^{2+}$ પાસે અયુગ્મિત '$d$' ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા મહત્તમ છે.

(C) $[Ni(CO)_4]$ માં,$Ni$ નો ઓક્સિડેશન આંક નીચે મુજબ ગણવામાં આવે છે:
$x + 4(0) = 0 \Rightarrow x = 0$ (કારણ કે $CO$ એ તટસ્થ લિગેન્ડ છે).
અન્ય વિકલ્પો માટે:
$(a)$ $K_4[Fe(CN)_6]: 4(+1) + x + 6(-1) = 0 \Rightarrow x = +2$
$(b)$ $K_3[Fe(CN)_6]: 3(+1) + x + 6(-1) = 0 \Rightarrow x = +3$
$(d)$ $[Pt(NH_3)_4]Cl_2: x + 4(0) + 2(-1) = 0 \Rightarrow x = +2$

(C) લિગાન્ડ એ એક એવી રાસાયણિક સ્પીસીઝ છે જે મધ્યસ્થ ધાતુ આયનને એક અથવા વધુ ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મનું દાન કરવા માટે સક્ષમ છે.
લુઈસ એસિડ અને બેઈઝના સિદ્ધાંત મુજબ,જે પદાર્થ ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મનું દાન કરે છે તેને લુઈસ બેઈઝ કહેવામાં આવે છે.
તેથી,લિગાન્ડને લુઈસ બેઈઝ તરીકે ગણવામાં આવે છે.

(C) પારા ($Hg$,$Z=80$) ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Xe] 4f^{14} 5d^{10} 6s^{2}$ છે.
$5d$ સબશેલ સંપૂર્ણ ભરાયેલી હોવાથી,ઇલેક્ટ્રોન ન્યુક્લિયસ દ્વારા મજબૂતીથી પકડાયેલા હોય છે અને $d-d$ ઓવરલેપિંગ દ્વારા ધાતુના બંધનમાં ભાગ લેતા નથી.
આ નબળા ધાતુના બંધનને કારણે તેનું ગલનબિંદુ નીચું હોય છે,જે પારોને ઓરડાના તાપમાને પ્રવાહી બનાવે છે.

(D) વિશિષ્ટ વાહકતા (જેને વાહકતા,$\kappa$ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) ની વ્યાખ્યા વિદ્યુતવિભાજ્ય દ્રાવણના $1 \ cm^3$ ની વાહકતા તરીકે કરવામાં આવે છે.
મંદન કરવાથી,એકમ કદ $(1 \ cm^3)$ દીઠ આયનોની સંખ્યા ઘટે છે,જેના કારણે વિશિષ્ટ વાહકતામાં ઘટાડો થાય છે.
તેથી,વિશિષ્ટ વાહકતા એ વિદ્યુતવિભાજ્યની સાંદ્રતાના સમપ્રમાણમાં હોય છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$0.002 \ N$ એ સૌથી ઓછી સાંદ્રતા છે,તેથી તેની વિશિષ્ટ વાહકતા સૌથી ઓછી હશે.

(D) ટર્શરી બ્યુટાઇલ આયોડાઇડનું બંધારણ $(CH_3)_3CI$ છે.
$IUPAC$ નિયમો મુજબ તેનું નામકરણ:
$1$. ક્રિયાશીલ સમૂહ ધરાવતી સૌથી લાંબી કાર્બન શૃંખલા પસંદ કરો. સૌથી લાંબી શૃંખલામાં $3$ કાર્બન પરમાણુઓ છે (પ્રોપેન).
$2$. શૃંખલાને એવી રીતે નંબર આપો કે જેથી વિસ્થાપિત સમૂહને સૌથી ઓછો નંબર મળે. આયોડિન પરમાણુ $2$ નંબરના કાર્બન પર છે અને મિથાઇલ સમૂહ પણ $2$ નંબરના કાર્બન પર છે.
$3$. તેથી,તેનું $IUPAC$ નામ $2-$આયોડો$-2-$મિથાઇલ પ્રોપેન છે.

(B) એનિસોલ એ $C_6H_5OCH_3$ રાસાયણિક સૂત્ર ધરાવતું એરોમેટિક ઈથર છે.
$IUPAC$ નામકરણ મુજબ,ઈથરને આલ્કોક્સીઆલ્કેન તરીકે નામ આપવામાં આવે છે.
આ બંધારણમાં,બેન્ઝીન રિંગ સાથે મેથોક્સી ગ્રુપ $(-OCH_3)$ જોડાયેલું છે.
તેથી,એનિસોલનું $IUPAC$ નામ મેથોક્સીબેન્ઝીન છે.

(B) ફિનોલની એસિડિકતા પ્રોટોન ગુમાવ્યા પછી બનતા ફિનોક્સાઇડ આયનની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
$-NO_{2}$ અને $-Cl$ જેવા ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક સમૂહો $(EWG)$ ઇન્ડક્ટિવ ઇફેક્ટ અને રેઝોનન્સ દ્વારા ફિનોક્સાઇડ આયનને સ્થિર કરે છે,જેથી એસિડિકતા વધે છે.
$-CH_{3}$ (જેમ કે $o-$ક્રેસોલમાં) જેવા ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ સમૂહો $(EDG)$ ઓક્સિજન પરમાણુ પર ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા વધારીને ફિનોક્સાઇડ આયનને અસ્થિર કરે છે,જેથી એસિડિકતા ઘટે છે.
આપેલા સંયોજનોની સરખામણી કરતા:
$1$. $o-$નાઈટ્રોફિનોલ: $-NO_{2}$ (પ્રબળ $EWG$) ધરાવે છે,સૌથી વધુ એસિડિક.
$2$. $o-$ક્લોરોફિનોલ: $-Cl$ $(EWG)$ ધરાવે છે,એસિડિક.
$3$. ફિનોલ: પ્રમાણભૂત સંદર્ભ.
$4$. $o-$ક્રેસોલ: $-CH_{3}$ $(EDG)$ ધરાવે છે,સૌથી ઓછું એસિડિક.
તેથી,એસિડિક પ્રબળતાનો સાચો ક્રમ $o-$નાઈટ્રોફિનોલ > $o-$ક્લોરોફિનોલ > ફિનોલ > $o-$ક્રેસોલ છે.

(C) બ્લાસ્ટ ફર્નેસમાં,આયર્ન ઓક્સાઈડનું રિડક્શન મુખ્યત્વે $CO$ (કાર્બન મોનોક્સાઈડ) દ્વારા થાય છે,નહીં કે વિકલ્પ $C$ માં દર્શાવ્યા મુજબ ઘન કાર્બન દ્વારા સીધું રિડક્શન.
પ્રક્રિયા $2Fe_2O_3 + 3C \longrightarrow 4Fe + 3CO_2$ એ બ્લાસ્ટ ફર્નેસની લાક્ષણિક પ્રક્રિયા નથી.
અન્ય આપેલી પ્રક્રિયાઓ: $(A)$ લાઈમસ્ટોનનું વિઘટન,$(B)$ સ્લેગનું નિર્માણ,અને $(D)$ બૌડોઅર્ડ પ્રક્રિયા,આ બધી ફર્નેસની અંદર થાય છે.

(B) ઈથર બનાવવા માટે આલ્કાઈલ હેલાઈડની સોડિયમ આલ્કોક્સાઈડ (અથવા સોડિયમ ફિનોક્સાઈડ) સાથેની પ્રક્રિયાને વિલિયમસન સંશ્લેષણ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,$CH_3I$ (મિથાઈલ આયોડાઈડ) એ $C_6H_5ONa$ (સોડિયમ ફિનેટ) સાથે પ્રક્રિયા કરીને $C_6H_5OCH_3$ (એનિસોલ) અને $NaI$ બનાવે છે.
આ પ્રક્રિયા $R-X + R'-ONa \rightarrow R-O-R' + NaX$ ની સામાન્ય પદ્ધતિને અનુસરે છે,તેથી તેને વિલિયમસન સંશ્લેષણ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(A) વિદ્યુતરાસાયણિક શ્રેણીમાં હાઇડ્રોજનની નીચે રહેલી ધાતુઓ મંદ એસિડમાંથી હાઇડ્રોજનને મુક્ત કરી શકતી નથી.
આપેલ ધાતુઓમાંથી, માત્ર $Ag$ જ વિદ્યુતરાસાયણિક શ્રેણીમાં હાઇડ્રોજનની નીચે આવેલી છે.
તેથી, $Ag$ મંદ $HCl$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને હાઇડ્રોજન વાયુ મુક્ત કરતું નથી.
$Ag + \text{dil } HCl \longrightarrow \text{No reaction}$

(C) વધારે પડતા $PCl_{5}$ અને સાંદ્ર $H_{2}SO_{4}$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$SO_{2}(OH)_{2} + 2PCl_{5} \rightarrow SO_{2}Cl_{2} + 2POCl_{3} + 2HCl$
આ પ્રક્રિયામાં,$PCl_{5}$ ક્લોરિનેટિંગ એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે અને $H_{2}SO_{4}$ ના હાઈડ્રોક્સિલ જૂથોને ક્લોરિન પરમાણુઓ દ્વારા બદલીને સલ્ફ્યુરાઈલ ક્લોરાઈડ $(SO_{2}Cl_{2})$ બનાવે છે.

(A) હિલિયમ $(He)$ એક અદહનશીલ (non-flammable) વાયુ છે.
તેની ઉંચકવાની શક્તિ જ્વલનશીલ હાઇડ્રોજન વાયુની સરખામણીમાં $93 \%$ જેટલી છે.
આ કારણોસર,તે ફુગ્ગાઓ અને અન્ય હલકા વિમાનો ભરવા માટે સુરક્ષિત અને પસંદગીનો વાયુ છે.

(D) બ્રાઉન રિંગ ટેસ્ટનો ઉપયોગ નાઈટ્રેટ આયનો $(NO_{3}^{-})$ ની હાજરી શોધવા માટે થાય છે.
જ્યારે નાઈટ્રેટ ક્ષારને તાજા બનાવેલા $FeSO_{4}$ દ્રાવણ સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે અને ત્યારબાદ કસનળીની બાજુઓ પર સાંદ્ર $H_{2}SO_{4}$ ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે બે સ્તરોના જંકશન પર ઘેરા કથ્થઈ રંગની રિંગ બને છે.
સંકળાયેલી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$NaNO_{3} + H_{2}SO_{4} \rightarrow NaHSO_{4} + HNO_{3}$
$2HNO_{3} + 6FeSO_{4} + 3H_{2}SO_{4} \rightarrow 3Fe_{2}(SO_{4})_{3} + 2NO + 4H_{2}O$
$FeSO_{4} + NO \rightarrow [Fe(H_{2}O)_{5}(NO)]SO_{4}$
કથ્થઈ રિંગ $[Fe(H_{2}O)_{5}(NO)]SO_{4}$ સંકીર્ણના નિર્માણને કારણે હોય છે,જેને નાઈટ્રોસોફેરસ સલ્ફેટ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(B) આલ્કોહોલિક $KOH$ એ ડીહાઈડ્રોહેલોજનેશન કરતા પ્રક્રિયક છે, જે આલ્કાઈલ હેલાઈડમાંથી $HBr$ નો અણુ દૂર કરીને આલ્કીન બનાવે છે。
જ્યારે $n-$propyl bromide $(CH_{3}CH_{2}CH_{2}Br)$ ની પ્રક્રિયા આલ્કોહોલિક $KOH$ સાથે કરવામાં આવે છે, ત્યારે ડીહાઈડ્રોહેલોજનેશન દ્વારા પ્રોપીન $(CH_{3}CH=CH_{2})$ મળે છે。
પ્રક્રિયા: $CH_{3}CH_{2}CH_{2}Br + \text{alc. } KOH \longrightarrow CH_{3}CH=CH_{2} + KBr + H_{2}O$.

(A) કારણ કે $A$ પરમાણુઓ ઘનના ખૂણા પર હાજર છે,તેથી એકમ કોષ દીઠ $A$ પરમાણુઓની સંખ્યા $= 8 \times \frac{1}{8} = 1$ છે.
કારણ કે $B$ પરમાણુઓ ઘનના અંતઃકેન્દ્ર પર હાજર છે,તેથી એકમ કોષ દીઠ $B$ પરમાણુઓની સંખ્યા $= 1$ છે.
તેથી,$A:B$ નો ગુણોત્તર $= 1:1$ છે.
આમ,સંયોજનનું સૌથી સરળ સૂત્ર $AB$ છે.

(B) આયનીય સંયોજનનું બંધારણ ધન આયન અને ઋણ આયનના ત્રિજ્યા ગુણોત્તર $(r_{+} / r_{-})$ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
સંકલન ભૂમિતિ માટેના પ્રમાણિત ત્રિજ્યા ગુણોત્તરના નિયમો મુજબ:
- $r_{+} / r_{-} < 0.155$ માટે,બંધારણ રેખીય છે.
- $0.155 - 0.225$ માટે,બંધારણ સમતલીય ત્રિકોણીય છે.
- $0.225 - 0.414$ માટે,બંધારણ સમચતુષ્ફલકીય છે.
- $0.414 - 0.732$ માટે,બંધારણ અષ્ટફલકીય છે.
- $0.732 - 1$ માટે,બંધારણ અંતઃકેન્દ્રિત ઘન $(bcc)$ છે.
તેથી,સમચતુષ્ફલકીય બંધારણ $0.225$ થી $0.414$ ની શ્રેણીને અનુરૂપ છે.

(D) ઓસ્ટવાલ્ડ-વોકર ડાયનેમિક પદ્ધતિનો ઉપયોગ બાષ્પ દબાણમાં સાપેક્ષ ઘટાડો,બાષ્પ દબાણમાં ઘટાડો અને દ્રાવકનું બાષ્પ દબાણ માપવા માટે થાય છે.
આ પદ્ધતિમાં,સાધનમાં બે સેટના બલ્બ હોય છે: પ્રથમ સેટમાં દ્રાવણ અને બીજા સેટમાં શુદ્ધ દ્રાવક હોય છે.
દ્રાવણના બલ્બમાં વજનનો ઘટાડો એ બાષ્પ દબાણમાં ઘટાડો દર્શાવે છે,જ્યારે બંને સેટના બલ્બમાં કુલ વજનનો ઘટાડો એ દ્રાવકનું બાષ્પ દબાણ દર્શાવે છે.
આમ,બાષ્પ દબાણમાં સાપેક્ષ ઘટાડો $\frac{\text{lowering of vapour pressure}}{\text{vapour pressure of solvent}}$ તરીકે ગણવામાં આવે છે.

(C) તટસ્થીકરણની પ્રક્રિયા તુલ્યતાના સિદ્ધાંતને અનુસરે છે: $N_{1}V_{1} = N_{2}V_{2}$.
આપેલ છે:
મોનોબેઝિક એસિડનું કદ $(V_{1})$ = $10 \ cm^{3}$
મોનોબેઝિક એસિડની નોર્માલિટી $(N_{1})$ = $0.1 \ N$
$NaOH$ દ્રાવણનું કદ $(V_{2})$ = $15 \ cm^{3}$
$NaOH$ દ્રાવણની નોર્માલિટી $(N_{2})$ = ?
સૂત્રમાં કિંમતો મૂકતા:
$10 \ cm^{3} \times 0.1 \ N = 15 \ cm^{3} \times N_{2}$
$1 = 15 \times N_{2}$
$N_{2} = \frac{1}{15} \ N = 0.066 \ N$.

(A) $Xe$ એ સૌથી સરળતાથી પ્રવાહીમાં રૂપાંતરિત થઈ શકતો નિષ્ક્રિય વાયુ છે.
આનું કારણ એ છે કે પરમાણુ ક્રમાંક વધવાની સાથે આંતરપરમાણ્વીય આકર્ષણ બળો (વાન્ડર વાલ્સ બળો) વધે છે,જે પ્રવાહીકરણને સરળ બનાવે છે.

(B) આકાશનો વાદળી રંગ $Tyndall$ અસરને કારણે હોય છે. વાતાવરણમાં રહેલા કલીલ કણો પ્રકાશનું વિવિધ દિશાઓમાં પ્રકીર્ણન કરે છે. $Rayleigh$ ના પ્રકીર્ણનના નિયમ મુજબ,પ્રકીર્ણન પામતા પ્રકાશની તીવ્રતા તેની તરંગલંબાઈના ચતુર્થ ઘાતના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે $(I \propto 1/\lambda^4)$. વાદળી પ્રકાશની તરંગલંબાઈ ઓછી હોવાથી તેનું પ્રકીર્ણન અન્ય રંગો કરતા વધુ થાય છે.

(A) ઓક્સાઇડની સ્થિરતા તેના પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઉર્જા $(\Delta G^{\circ})$ ના મૂલ્ય દ્વારા નક્કી થાય છે.
$Al_{2}O_{3}$ એ $Cr_{2}O_{3}$ કરતા વધુ સ્થિર છે,જેનો અર્થ છે કે $Al_{2}O_{3}$ ના નિર્માણ માટે $\Delta G^{\circ}$ નું મૂલ્ય $Cr_{2}O_{3}$ કરતા વધુ ઋણ (ઓછું) હોય છે.
તેથી,$Cr_{2}O_{3}$ ના નિર્માણ માટે $\Delta G^{\circ}$ એ $Al_{2}O_{3}$ કરતા વધારે છે.

(C) buna-$S$ એ બે મોનોમર્સના પોલિમરાઈઝેશન દ્વારા બનતું સિન્થેટિક કોપોલિમર છે:
$(I)$ $1,3-$બ્યુટાડાઈન $(CH_2=CH-CH=CH_2)$
$(II)$ સ્ટાયરીન $(C_6H_5-CH=CH_2)$
આમ,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.