KCET 2011 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Gujarati

(A) તારનું વિસ્તરણ $\Delta \ell$ એ સૂત્ર $\Delta \ell = \frac{F L}{A Y}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $F$ એ તણાવ બળ છે,$L$ એ લંબાઈ છે,$A$ એ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ છે અને $Y$ એ યંગ મોડ્યુલસ છે.
ક્ષેત્રફળ $A = \pi r^2$ હોવાથી,$\Delta \ell = \frac{F L}{\pi r^2 Y}$ મળે.
અહીં $F$ અને $Y$ બધા તાર માટે સમાન હોવાથી,વિસ્તરણ $\Delta \ell$ એ $\frac{L}{r^2}$ ના પ્રમાણમાં છે.
દરેક વિકલ્પ માટે $\frac{L}{r^2}$ નો ગુણોત્તર ગણતા:
$A: \frac{100}{(0.2)^2} = \frac{100}{0.04} = 2500 \ cm/mm^2$
$B: \frac{200}{(0.4)^2} = \frac{200}{0.16} = 1250 \ cm/mm^2$
$C: \frac{300}{(0.6)^2} = \frac{300}{0.36} \approx 833.33 \ cm/mm^2$
$D: \frac{400}{(0.8)^2} = \frac{400}{0.64} = 625 \ cm/mm^2$
આ મૂલ્યોની સરખામણી કરતા,વિકલ્પ $A$ માટે ગુણોત્તર સૌથી મોટો છે.

(C) $1$. આ સર્કિટમાં બે $OR$ ગેટ અને ત્યારબાદ એક $AND$ ગેટનો સમાવેશ થાય છે.
$2$. પ્રથમ $OR$ ગેટના ઇનપુટ $A$ અને $B$ છે. તેથી,તેનું આઉટપુટ $(A + B)$ છે.
$3$. બીજા $OR$ ગેટના ઇનપુટ $A$ અને $C$ છે. તેથી,તેનું આઉટપુટ $(A + C)$ છે.
$4$. આ બંને આઉટપુટ એક $AND$ ગેટમાં આપવામાં આવે છે.
$5$. $AND$ ગેટનું અંતિમ આઉટપુટ $Y$ એ તેના ઇનપુટ્સનો ગુણાકાર છે: $Y = (A + B) \cdot (A + C)$.

(A) એક સ્લિટના વિવર્તન ભાતમાં પ્રથમ ન્યૂનતમ માટેની શરત $a \sin \theta = n \lambda$ છે,જ્યાં પ્રથમ ન્યૂનતમ માટે $n = 1$ લેવામાં આવે છે.
આપેલ છે:
તરંગલંબાઈ $\lambda = 6000 \, \mathring{A} = 6000 \times 10^{-10} \, \text{m} = 6 \times 10^{-7} \, \text{m}$.
સ્લિટની પહોળાઈ $a = 0.3 \, \text{mm} = 0.3 \times 10^{-3} \, \text{m} = 3 \times 10^{-4} \, \text{m}$.
નાના ખૂણાઓ માટે,$\sin \theta \approx \theta$ લેતા.
તેથી,$\theta = \frac{\lambda}{a} = \frac{6 \times 10^{-7}}{3 \times 10^{-4}} = 2 \times 10^{-3} \, \text{rad}$.

(D) વનસ્પતિઓના જીવનચક્રમાં,પ્રભાવી અવસ્થા એટલે એવી અવસ્થા જે સ્વતંત્ર,પ્રકાશસંશ્લેષી અને લાંબા સમય સુધી જીવંત રહે છે.
$A$. $Hibiscus$ એ આવૃત બીજધારી વનસ્પતિ છે,જેમાં બીજાણુજનક (Sporophyte) પ્રભાવી અવસ્થા છે.
$B$. $Nephrolepis$ એ ત્રિઅંગી (Pteridophyte) વનસ્પતિ છે,જેમાં બીજાણુજનક પ્રભાવી અવસ્થા છે.
$C$. $Cycas$ એ અનાવૃત બીજધારી વનસ્પતિ છે,જેમાં બીજાણુજનક પ્રભાવી અવસ્થા છે.
$D$. $Riccia$ એ દ્વિઅંગી (Bryophyte) વનસ્પતિ છે. દ્વિઅંગીઓમાં મુખ્ય વનસ્પતિ દેહ એકકીય જન્યુજનક હોય છે,જે પ્રભાવી,સ્વતંત્ર અને પ્રકાશસંશ્લેષી અવસ્થા છે,જ્યારે બીજાણુજનક પોષણ માટે જન્યુજનક પર આધારિત હોય છે.

(C) ઓક્સિડેટિવ ડીકાર્બોક્સિલેશન એ એક એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં સબસ્ટ્રેટના ઓક્સિડેશન સાથે અણુમાંથી કાર્બોક્સિલ જૂથ $CO_2$ તરીકે દૂર થાય છે.
જારક શ્વસન દરમિયાન, ગ્લાયકોલિસિસમાં બનેલ પાયરુવિક એસિડ કણાભસૂત્રના આધારકમાં પ્રવેશે છે.
અહીં, તે એસિટિલ $Co-A$ બનાવવા માટે ઓક્સિડેટિવ ડીકાર્બોક્સિલેશનમાંથી પસાર થાય છે.
આ પ્રક્રિયા $NAD^+$ અને કોએન્ઝાઇમ-$A$ ની હાજરીમાં પાયરુવેટ ડીહાઈડ્રોજેનેઝ કોમ્પ્લેક્સ દ્વારા ઉદ્દીપિત થાય છે.
રાસાયણિક સમીકરણ આ મુજબ છે: $\text{Pyruvic acid} + NAD^+ + CoA \xrightarrow{\text{Pyruvate dehydrogenase}} \text{Acetyl } Co-A + NADH + H^+ + CO_2$.

(B) જિબરેલિક એસિડ $(GA)$ સબ-એપિકલ વર્ધમાન પેશીને ઝડપથી વિકસિત થવા માટે પ્રેરિત કરે છે.
આ પ્રક્રિયાને કારણે ટૂંકા પ્રકાંડમાં લંબાઈ વધે છે,જેને 'બોલ્ટિંગ' (bolting) કહેવામાં આવે છે. આ ઘટના કોબી જેવી રોઝેટ વનસ્પતિઓ અને મૂળા જેવા મૂળવાળા પાકોમાં જોવા મળે છે.

(C) ટ્રાન્સફોર્મર બે ગૂંચળાઓ ધરાવે છે,પ્રાથમિક ગૂંચળું અને ગૌણ ગૂંચળું,જે એક સામાન્ય ચુંબકીય કોર પર વીંટાળેલા હોય છે. જ્યારે પ્રાથમિક ગૂંચળામાંથી એસી $(AC)$ પ્રવાહ વહે છે,ત્યારે તે કોરમાં સમય સાથે બદલાતું ચુંબકીય ફ્લક્સ ઉત્પન્ન કરે છે. આ બદલાતું ફ્લક્સ ગૌણ ગૂંચળા સાથે સંકળાયેલું હોય છે,જે તેમાં ઇલેક્ટ્રોમોટિવ ફોર્સ $(EMF)$ પ્રેરિત કરે છે. આ ઘટના,જેમાં એક ગૂંચળામાં પ્રવાહના ફેરફારને કારણે નજીકના ગૂંચળામાં $EMF$ પ્રેરિત થાય છે,તેને અન્યોન્ય પ્રેરણ (mutual induction) કહેવામાં આવે છે. તેથી,ટ્રાન્સફોર્મર અન્યોન્ય પ્રેરણના સિદ્ધાંત પર કાર્ય કરે 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.

(D) $O_{2}$ ની આણ્વીય કક્ષક રચના $(\sigma 1s)^{2}(\sigma^{*} 1s)^{2}(\sigma 2s)^{2}(\sigma^{*} 2s)^{2}(\sigma 2p_{z})^{2}(\pi 2p_{x})^{2}(\pi 2p_{y})^{2}(\pi^{*} 2p_{x})^{1}(\pi^{*} 2p_{y})^{1}$ છે.
બંધ ક્રમાંક $= \frac{10 - 6}{2} = 2$. તેમાં $2$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.
$O_{2}^{+}$ માટે,રચના $(\sigma 1s)^{2}(\sigma^{*} 1s)^{2}(\sigma 2s)^{2}(\sigma^{*} 2s)^{2}(\sigma 2p_{z})^{2}(\pi 2p_{x})^{2}(\pi 2p_{y})^{2}(\pi^{*} 2p_{x})^{1}$ છે.
બંધ ક્રમાંક $= \frac{10 - 5}{2} = 2.5$. તેમાં $1$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.
આમ,જ્યારે $O_{2}$ નું $O_{2}^{+}$ માં રૂપાંતર થાય છે,ત્યારે પેરામેગ્નેટિક ગુણધર્મ ઘટે છે અને બંધ ક્રમાંક વધે છે.

(D) બંધ લંબાઈ બંધ ક્રમાંક પર આધાર રાખે છે; ઉચ્ચ બંધ ક્રમાંક ટૂંકી બંધ લંબાઈમાં પરિણમે છે.
$A: C_2H_4$ (દ્વિબંધ,$1.34 \ \mathring{A}$)
$B: C_2H_2$ (ત્રિબંધ,$1.20 \ \mathring{A}$)
$C: C_6H_6$ (આંશિક દ્વિબંધ,$1.39 \ \mathring{A}$)
$D: C_2H_6$ (એકબંધ,$1.54 \ \mathring{A}$)
મૂલ્યોની સરખામણી કરતા: $1.20 \ \mathring{A} (B) < 1.34 \ \mathring{A} (A) < 1.39 \ \mathring{A} (C) < 1.54 \ \mathring{A} (D)$.
આમ,ચડતો ક્રમ $B < A < C < D$ છે.

(B) પ્રથમ પ્રક્રિયા માટે: $SO_{2(g)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} \rightleftharpoons SO_{3(g)}$; $K_{1} = \frac{[SO_{3}]}{[SO_{2}][O_{2}]^{1/2}}$
બીજી પ્રક્રિયા માટે: $2 SO_{3(g)} \rightleftharpoons 2 SO_{2(g)} + O_{2(g)}$; $K_{2} = \frac{[SO_{2}]^{2}[O_{2}]}{[SO_{3}]^{2}}$
બંને સમીકરણોની સરખામણી કરતા,$K_{2} = \left( \frac{[SO_{2}][O_{2}]^{1/2}}{[SO_{3}]} \right)^{2} = \left( \frac{1}{K_{1}} \right)^{2} = \frac{1}{K_{1}^{2}}$
તેથી,$K_{1}^{2} = \frac{1}{K_{2}}$.

(A) આપેલ સંયોજન $CH_2=CH-CH_2-COOH$ છે.
$1$. મુખ્ય ક્રિયાશીલ સમૂહ (કાર્બોક્સિલિક એસિડ) ધરાવતી સૌથી લાંબી કાર્બન શૃંખલા પસંદ કરો. આ શૃંખલામાં $4$ કાર્બન પરમાણુઓ છે,તેથી મૂળ શબ્દ $but$ છે.
$2$. કાર્બોક્સિલિક એસિડના કાર્બનથી $C-1$ તરીકે નંબર આપવાનું શરૂ કરો. આમ,દ્વિબંધ $C-3$ પર શરૂ થાય છે.
$3$. કાર્બોક્સિલિક એસિડ માટે પ્રત્યય $-oic \ acid$ અને દ્વિબંધ માટે $-ene$ છે.
$4$. આથી,$IUPAC$ નામ $but-3-enoic \ acid$ થાય છે.

(C) એસિટિક એસિડ $(CH_3COOH)$ માં,મિથાઈલ ગ્રુપ $(-CH_3)$ $+I$ અસરને કારણે ઈલેક્ટ્રોન મુક્ત કરે છે,જે કાર્બોક્સિલેટ ગ્રુપ પર ઈલેક્ટ્રોન ઘનતા વધારે છે અને તેના સંયુગ્મી બેઝને અસ્થિર બનાવે છે,જેનાથી તેની એસિડિક પ્રકૃતિ ઘટે છે.
ફોર્મિક એસિડ $(HCOOH)$ માં કાર્બોક્સિલ ગ્રુપ સાથે આવું કોઈ ઈલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ ગ્રુપ જોડાયેલું હોતું નથી.
તેથી,એસિટિક એસિડમાં મિથાઈલ ગ્રુપની $+I$ અસરને કારણે,ફોર્મિક એસિડ એ એસિટિક એસિડ કરતા વધુ પ્રબળ એસિડ છે.

(B) નાઇટ્રોજન પરમાણુની ન્યુક્લિયોફિલિસિટી તેના ઇલેક્ટ્રોનની અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pair) ના દાન માટેની ઉપલબ્ધતા પર આધાર રાખે છે.
આપેલ અણુ $H_2N-NH-CO-NH_2$ માં:
- $III$ તરીકે લેબલ થયેલ નાઇટ્રોજન પરમાણુનું ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ બાજુના કાર્બોનિલ જૂથ $(C=O)$ સાથે સંસ્પંદન (resonance) માં ભાગ લે છે,તેથી તે ઓછું ઉપલબ્ધ છે.
- $II$ તરીકે લેબલ થયેલ નાઇટ્રોજન પરમાણુનું ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ પણ કાર્બોનિલ જૂથ સાથે સંસ્પંદનમાં ભાગ લે છે.
- $I$ તરીકે લેબલ થયેલ નાઇટ્રોજન પરમાણુનું ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ દાન માટે સૌથી વધુ ઉપલબ્ધ છે કારણ કે તે સીધું કાર્બોનિલ જૂથ સાથે સંસ્પંદનમાં સામેલ નથી.
તેથી,$I$ તરીકે લેબલ થયેલ નાઇટ્રોજન પરમાણુ સૌથી વધુ ન્યુક્લિયોફિલિક છે.

(A) $1-$બ્રોમો$-2-$મિથાઈલસાયક્લોબ્યુટેન અણુમાં $C1$ અને $C2$ પર બે કાયરલ કેન્દ્રો છે.
રિંગ અસમપ્રમાણ હોવાથી,સ્ટીરિયો આઈસોમર્સની સંખ્યા $2^n$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $n$ એ કાયરલ કેન્દ્રોની સંખ્યા છે.
અહીં,$n = 2$,તેથી કુલ સ્ટીરિયો આઈસોમર્સની સંખ્યા $2^2 = 4$ છે.
આ $4$ સ્ટીરિયો આઈસોમર્સમાં એનાન્ટીઓમર્સની બે જોડી (સીસ-આઈસોમર જોડી અને ટ્રાન્સ-આઈસોમર જોડી) હોય છે,જે તમામ ઓપ્ટિકલી સક્રિય છે.
તેથી,શક્ય ઓપ્ટિકલ આઈસોમર્સની મહત્તમ સંખ્યા $4$ છે.

(D) સાયક્લોહેક્ઝેન સ્વરૂપોની સ્થિરતા તેમની સ્થિતિ ઉર્જા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. સ્થિરતાનો ક્રમ આ મુજબ છે: $Chair > Twisted \ boat > Boat > Half \ chair$.
તેથી,ઉર્જાનો ક્રમ આ મુજબ છે: $Half \ chair > Boat > Twisted \ boat > Chair$.
$Half \ chair$ સ્વરૂપ સૌથી વધુ ઉર્જા ધરાવતું (સૌથી ઓછું સ્થિર) છે,કારણ કે તેમાં નોંધપાત્ર ટોર્સનલ સ્ટ્રેન અને સ્ટેરિક આંતરક્રિયાઓ હોય છે.

(B) જેલ્ડાલ પદ્ધતિમાં નાઈટ્રોજનની ટકાવારી શોધવાનું સૂત્ર:
$\text{નાઈટ્રોજનની ટકાવારી} = \frac{1.4 \times N \times V}{W}$
જ્યાં:
$N = HCl \text{ ની નોર્માલિટી} = 1 \ N$
$V = HCl \text{ નું વપરાયેલ કદ} = 30 \ cm^3$
$W = \text{કાર્બનિક સંયોજનનું વજન} = 1.2 \ g$
કિંમતો મૂકતા:
$\text{નાઈટ્રોજનની ટકાવારી} = \frac{1.4 \times 1 \times 30}{1.2} = \frac{42}{1.2} = 35 \%$

(D) ક્રોમાઈટ અયસ્ક $FeCr_2O_4$ છે,જેને $FeO \cdot Cr_2O_3$ તરીકે દર્શાવી શકાય છે.
આ સંયોજનમાં,$Fe$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ છે અને $Cr$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+3$ છે.

(A) $Ethyl$ benzene એ $Wurtz$ પ્રક્રિયા દ્વારા બનાવી શકાતું નથી.
$Wurtz$ પ્રક્રિયામાં હેલોઆલ્કેનનું રૂપાંતર એલિફેટિક સંતૃપ્ત ઉચ્ચ હાઇડ્રોકાર્બનમાં થાય છે.
તે આલ્કાઇલ-વિસ્થાપિત સુગંધિત સંયોજનો બનાવવા માટે યોગ્ય નથી.

(C) નિર્જળ $AlCl_3$ ની હાજરીમાં બેન્ઝીનની $CH_3Cl$ સાથેની પ્રક્રિયા એ ફ્રિડલ-ક્રાફ્ટસ આલ્કાઈલેશન પ્રક્રિયા છે.
પ્રથમ તબક્કામાં,લુઈસ એસિડ $AlCl_3$ એ $CH_3Cl$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ઇલેક્ટ્રોન-અનુરાગી (electrophile) ઉત્પન્ન કરે છે,જે મિથાઈલ કાર્બોકેટાયન $(CH_3^{+})$ છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$CH_3Cl + AlCl_3 \rightarrow CH_3^{+} + [AlCl_4]^{-}$
આમ,$CH_3^{+}$ એ પ્રક્રિયા દરમિયાન બનતું ઇલેક્ટ્રોન-અનુરાગી મધ્યવર્તી છે.

(B) બેન્ઝીનમાં $3$ સિંગલ બોન્ડ અને $3$ ડબલ બોન્ડ હોતા નથી. સંસ્પંદન (resonance) ને કારણે,બેન્ઝીનમાં તમામ કાર્બન-કાર્બન બંધ સમાન હોય છે,જેનો બંધ ક્રમાંક $1.5$ હોય છે.

(A) જે દ્રાવણનું $pH = 1$ હોય,તેની સાંદ્રતા $[H^+] = 0.1 \ M$ હોવી જોઈએ.
$(A)$ $0.1 \ M \ CH_3COOH$ એ નિર્બળ એસિડ છે અને તેનું સંપૂર્ણ આયનીકરણ થતું નથી,તેથી $[H^+] < 0.1 \ M$,પરિણામે $pH > 1$ થાય.
$(B)$ $0.1 \ M \ HNO_3$ એ પ્રબળ એસિડ છે,$[H^+] = 0.1 \ M$,તેથી $pH = -\log(0.1) = 1$.
$(C)$ $0.05 \ M \ H_2SO_4$ એ પ્રબળ એસિડ છે,$[H^+] = 2 \times 0.05 = 0.1 \ M$,તેથી $pH = -\log(0.1) = 1$.
$(D)$ મિશ્રણ માટે: $n(H^+) = 50 \times 0.4 = 20 \ mmol$,$n(OH^-) = 50 \times 0.2 = 10 \ mmol$. બાકી રહેલ $n(H^+) = 20 - 10 = 10 \ mmol$. કુલ કદ = $100 \ cm^3$. $[H^+] = 10 / 100 = 0.1 \ M$,તેથી $pH = 1$.

(D) રાસાયણિક પ્રક્રિયા: $2Na + 2H_{2}O \longrightarrow 2NaOH + H_{2}$
$Na$ નું મોલર દળ $= 23 \ g/mol$.
$Na$ ના મોલ $= \frac{0.023 \ g}{23 \ g/mol} = 0.001 \ mol$.
તત્વયોગમિતિ મુજબ,$2 \ mol$ $Na$ એ $2 \ mol$ $NaOH$ ઉત્પન્ન કરે છે.
તેથી,$0.001 \ mol$ $Na$ એ $0.001 \ mol$ $NaOH$ ઉત્પન્ન કરશે.
દ્રાવણનું કદ $= 100 \ cm^{3} = 0.1 \ L$.
$[OH^{-}]$ ની સાંદ્રતા $= \frac{0.001 \ mol}{0.1 \ L} = 0.01 \ M = 10^{-2} \ M$.
$pOH = -\log[OH^{-}] = -\log(10^{-2}) = 2$.
$pH + pOH = 14$ હોવાથી,$pH = 14 - 2 = 12$.

(D) બફર દ્રાવણનું $pH$ હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણ દ્વારા આપવામાં આવે છે: $pH = p K_{a} + \log \frac{[salt]}{[acid]}$.
શરૂઆતમાં,દ્રાવણમાં $1000 \ cm^{3}$ $(1 \ L)$ $0.1 \ M$ એસિટિક એસિડમાં $0.1 \ mol$ સોડિયમ એસિટેટ છે.
વધારાના $0.1 \ mol$ સોડિયમ એસિટેટ ઉમેર્યા પછી,ક્ષારની કુલ માત્રા $0.1 + 0.1 = 0.2 \ mol$ થાય છે.
ક્ષારની સાંદ્રતા $[salt] = \frac{0.2 \ mol}{1 \ L} = 0.2 \ M$.
એસિડની સાંદ્રતા $[acid] = 0.1 \ M$.
આ કિંમતોને સમીકરણમાં મૂકતા: $pH = p K_{a} + \log \frac{0.2}{0.1}$.
$pH = p K_{a} + \log 2$.

(B) $ZnS$ માટે આયનિક ગુણાકાર $(IP)$ $[Zn^{2+}][S^{2-}] = 0.1 \times 8.1 \times 10^{-19} = 8.1 \times 10^{-20}$ છે. $8.1 \times 10^{-20} > 3 \times 10^{-22}$ ($ZnS$ નો $K_{sp}$) હોવાથી,$ZnS$ ના અવક્ષેપ મળે છે.
$CuS$ માટે આયનિક ગુણાકાર $(IP)$ $[Cu^{2+}][S^{2-}] = 0.01 \times 8.1 \times 10^{-19} = 8.1 \times 10^{-21}$ છે. $8.1 \times 10^{-21} > 8 \times 10^{-36}$ ($CuS$ નો $K_{sp}$) હોવાથી,$CuS$ ના અવક્ષેપ મળે છે.
તેથી,$CuS$ અને $ZnS$ બંનેના અવક્ષેપ મળે છે.

(B) સંયોજન $A$ એ $o$-નાઈટ્રોફિનોલ છે અને સંયોજન $B$ એ $p$-નાઈટ્રોફિનોલ છે.
$o$-નાઈટ્રોફિનોલ આંતઃઆણ્વીય હાઈડ્રોજન બંધ દર્શાવે છે,જે તેના આંતરઆણ્વીય આકર્ષણને ઘટાડે છે,જેનાથી તે વધુ બાષ્પશીલ બને છે.
$p$-નાઈટ્રોફિનોલ આંતરઆણ્વીય હાઈડ્રોજન બંધ દર્શાવે છે,જે અણુઓના જોડાણ તરફ દોરી જાય છે,જેનાથી તે ઓછું બાષ્પશીલ બને છે.
તેથી,$o$-નાઈટ્રોફિનોલ $(A)$ નું બાષ્પ દબાણ $p$-નાઈટ્રોફિનોલ $(B)$ કરતા વધારે હોય છે.
આમ,$B$ નું બાષ્પ દબાણ $A$ કરતા ઓછું છે.

(A) સંબંધિત રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$CaCl_2 + Na_2CO_3 \rightarrow CaCO_3 + 2NaCl$
$CaCO_3 \xrightarrow{\Delta} CaO + CO_2$
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$1 \ mol$ $CaO$ એ $1 \ mol$ $CaCO_3$ માંથી મળે છે,જે $1 \ mol$ $CaCl_2$ માંથી બને છે.
$CaO$ નું મોલર દળ $= 40 + 16 = 56 \ g/mol$.
$CaCl_2$ નું મોલર દળ $= 40 + 2 \times 35.5 = 111 \ g/mol$.
$CaO$ નું આપેલ દળ $= 0.56 \ g$,જે $0.56 / 56 = 0.01 \ mol$ છે.
તેથી,$CaCl_2$ ના મોલ $= 0.01 \ mol$.
$CaCl_2$ નું દળ $= 0.01 \times 111 = 1.11 \ g$.
મિશ્રણમાં $NaCl$ નું દળ = કુલ દળ - $CaCl_2$ નું દળ $= 4.44 \ g - 1.11 \ g = 3.33 \ g$.
$NaCl$ ની ટકાવારી $= (3.33 / 4.44) \times 100 = 75\%$.

(D) $rms$ વેગનું સૂત્ર $v_{rms} = \sqrt{\frac{3RT}{M}}$ છે.
આપેલ છે કે $v_{rms(H_{2})} = \sqrt{7} v_{rms(N_{2})}$.
સૂત્રમાં કિંમત મૂકતા: $\sqrt{\frac{3RT_{H_{2}}}{M_{H_{2}}}} = \sqrt{7} \sqrt{\frac{3RT_{N_{2}}}{M_{N_{2}}}}$.
બંને બાજુ વર્ગ કરતા: $\frac{T_{H_{2}}}{2} = 7 \times \frac{T_{N_{2}}}{28}$.
સાદુરૂપ આપતા: $\frac{T_{H_{2}}}{2} = \frac{T_{N_{2}}}{4}$.
તેથી,$T_{N_{2}} = 2 T_{H_{2}}$.

(C) આદર્શ વાયુ સમીકરણ $PV = nRT$ મુજબ,જ્યાં $n = \frac{m}{M}$ છે.
અહીં $P$,$V$,$T$ અને $m$ આપેલ છે,તેથી $V = \frac{mRT}{PM}$ થાય.
નિશ્ચિત દળ $(m = 25 \ g)$,તાપમાન $(T)$ અને દબાણ $(P)$ માટે,કદ $V$ એ મોલર દળ $M$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે $(V \propto \frac{1}{M})$.
વાયુઓના મોલર દળ નીચે મુજબ છે: $M(HF) = 20 \ g/mol$,$M(HCl) = 36.5 \ g/mol$,$M(HBr) = 81 \ g/mol$ અને $M(HI) = 128 \ g/mol$.
$HI$ નું મોલર દળ સૌથી વધુ હોવાથી,તેમાં મોલની સંખ્યા સૌથી ઓછી હશે અને પરિણામે તેનું કદ સૌથી ઓછું હશે.

(A) ફોટોનની ઉર્જાનું સૂત્ર $E = \frac{hc}{\lambda}$ છે,જ્યાં $h$ પ્લાન્કનો અચળાંક છે,$c$ પ્રકાશની ગતિ છે અને $\lambda$ તરંગલંબાઈ છે.
$h$ અને $c$ અચળ હોવાથી,$E \propto \frac{1}{\lambda}$.
તેથી,ઉર્જાનો ગુણોત્તર તેમની તરંગલંબાઈના ગુણોત્તરના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે:
$\frac{E_1}{E_2} = \frac{\lambda_2}{\lambda_1}$
આપેલ છે કે $\frac{E_1}{E_2} = \frac{3}{2}$,તેથી $\frac{3}{2} = \frac{\lambda_2}{\lambda_1}$.
આમ,તરંગલંબાઈનો ગુણોત્તર $\lambda_1 : \lambda_2 = 2:3$ થાય.

(C) $(n+l)$ ના નિયમ મુજબ,જેમ $(n+l)$ નું મૂલ્ય વધે તેમ કક્ષકની ઉર્જા વધે છે.
વિકલ્પ $A$ માટે: $n+l = 4+0 = 4$.
વિકલ્પ $B$ માટે: $n+l = 3+1 = 4$.
વિકલ્પ $C$ માટે: $n+l = 3+2 = 5$.
વિકલ્પ $D$ માટે: $n+l = 3+0 = 3$.
વિકલ્પ $C$ માટે $(n+l)$ નું મૂલ્ય મહત્તમ હોવાથી,તે સૌથી ઉચ્ચ ઉર્જા સ્તર દર્શાવે છે.

(D) ઉષ્માગતિશાસ્ત્રનો પ્રથમ નિયમ આ સમીકરણ દ્વારા આપવામાં આવે છે: $\Delta U = Q + W$.
ચક્રીય પ્રક્રિયા માટે,તંત્ર તેની પ્રારંભિક સ્થિતિમાં પાછું ફરે છે,તેથી આંતરિક ઉર્જામાં થતો ફેરફાર શૂન્ય છે: $\Delta U = 0$.
આને પ્રથમ નિયમના સમીકરણમાં મૂકતા: $0 = Q + W$,જેનું સાદું રૂપ $Q = -W$ થાય છે.
તેથી,સાચું વિધાન એ છે કે ચક્રીય પ્રક્રિયા માટે,$Q = -W$.

(B) પ્રથમ આયનીકરણ ઉર્જા સામાન્ય રીતે અસરકારક ન્યુક્લિયર ચાર્જમાં વધારાને કારણે આવર્તમાં વધે છે.
અપવાદો ત્યારે જોવા મળે છે જ્યારે અગાઉના તત્વમાં વધુ સ્થિર ઇલેક્ટ્રોનિક ગોઠવણી (જેમ કે સંપૂર્ણ ભરાયેલી અથવા અડધી ભરાયેલી કક્ષકો) હોય.
$Be$ $(2s^2)$ ની આયનીકરણ ઉર્જા $B$ $(2s^2 2p^1)$ કરતા વધારે છે.
$Mg$ $(3s^2)$ ની આયનીકરણ ઉર્જા $Al$ $(3s^2 3p^1)$ કરતા વધારે છે.
$N$ $(2s^2 2p^3)$ ની આયનીકરણ ઉર્જા $O$ $(2s^2 2p^4)$ કરતા વધારે છે.
$Na$ $(3s^1)$ ની આયનીકરણ ઉર્જા $Mg$ $(3s^2)$ કરતા ઓછી છે,જે સામાન્ય વલણને અનુસરે છે.
તેથી,$Na$ અને $Mg$ એ અપવાદ નથી.

(A) $HCl$ અને $NaOH$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા તટસ્થીકરણ પ્રક્રિયા છે: $HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_{2}O$.
પ્રબળ એસિડ અને પ્રબળ બેઇઝ માટે તટસ્થીકરણની ઉષ્મા $-57.3 \ kJ \ mol^{-1}$ છે.
$HCl$ ના મોલ $= M \times V(L) = 0.1 \times 0.5 = 0.05 \ mol$.
$NaOH$ ના મોલ $= M \times V(L) = 0.2 \times 0.2 = 0.04 \ mol$.
$NaOH$ એ સીમિત પ્રક્રિયક હોવાથી,મુક્ત થતી ઉષ્માનું પ્રમાણ પ્રક્રિયા પામેલા $NaOH$ ના મોલ પર આધાર રાખે છે.
મુક્ત થતી ઉષ્મા $= 0.04 \ mol \times 57.3 \ kJ \ mol^{-1} = 2.292 \ kJ$.

(A) બાષ્પીભવનની એન્થાલ્પી $(\Delta H_{vap}) = +35.3 \ kJ/mol = +35300 \ J/mol$ છે.
ઉત્કલન બિંદુ $(T) = 80^{\circ} C = 80 + 273 = 353 \ K$ છે.
પ્રવાહીમાંથી બાષ્પમાં રૂપાંતર માટે,એન્ટ્રોપીમાં ફેરફાર $\Delta S_{vap} = \frac{\Delta H_{vap}}{T} = \frac{35300 \ J/mol}{353 \ K} = +100 \ J/mol \cdot K$ થાય.
પ્રશ્નમાં બાષ્પનું પ્રવાહીમાં રૂપાંતર (ઘનીભવન) માટે એન્ટ્રોપીમાં ફેરફાર પૂછવામાં આવ્યો છે,જે ઉલટી પ્રક્રિયા છે.
તેથી,$\Delta S_{cond} = -\Delta S_{vap} = -100 \ J/mol \cdot K$.

(C) પ્રક્રિયા $A_{(s)} + B_{(g)} \rightleftharpoons C_{(g)} + D_{(g)}$ માટે,પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઉર્જા ફેરફાર $\Delta G^{\circ} = -350 \ kJ$ છે.
$\Delta G^{\circ}$ અને સંતુલન અચળાંક $K_{eq}$ વચ્ચેનો સંબંધ $\Delta G^{\circ} = -RT \ln K_{eq}$ સૂત્ર દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે.
કારણ કે $\Delta G^{\circ}$ ઋણ $(-350 \ kJ)$ છે,તેથી $\ln K_{eq}$ નું મૂલ્ય ધન હોવું જોઈએ,જેનો અર્થ છે કે $K_{eq} > 1$.
તેથી,સંતુલન અચળાંક એક કરતા વધારે છે.

(C) ટ્રાન્સફોર્મર અન્યોન્ય પ્રેરણના સિદ્ધાંત પર કાર્ય કરે છે.
અન્યોન્ય પ્રેરણ એ એક એવી ઘટના છે જેમાં એક ગૂંચળામાં વિદ્યુત પ્રવાહના ફેરફારને કારણે તેની સાથે સંકળાયેલ ચુંબકીય ફ્લક્સમાં ફેરફાર થાય છે,જેના પરિણામે તેની નજીકના બીજા ગૂંચળામાં વિદ્યુતચાલક બળ $(emf)$ પ્રેરિત થાય છે.

(D) ટ્રાન્સફોર્મર એ એક એવું ઉપકરણ છે જે વિદ્યુતચુંબકીય પ્રેરણ દ્વારા બે કે તેથી વધુ સર્કિટ વચ્ચે વિદ્યુત ઊર્જાનું સ્થાનાંતરણ કરે છે.
તેમાં સામાન્ય ચુંબકીય કોર પર વીંટાળેલા બે ગૂંચળા હોય છે,પ્રાથમિક અને ગૌણ.
જ્યારે પ્રાથમિક ગૂંચળામાંથી વૈકલ્પિક પ્રવાહ $(AC)$ વહે છે,ત્યારે તે કોરમાં બદલાતું ચુંબકીય ફ્લક્સ બનાવે છે.
આ બદલાતું ફ્લક્સ ગૌણ ગૂંચળા સાથે જોડાય છે અને તેમાં વિદ્યુતચાલક બળ $(EMF)$ પ્રેરિત કરે છે,જે અન્યોન્ય પ્રેરણની ઘટના છે.
તેથી,ટ્રાન્સફોર્મર અન્યોન્ય પ્રેરણના સિદ્ધાંત પર કાર્ય કરે છે.

(C) લ્યુકાસ પ્રક્રિયક એ સાંદ્ર $HCl$ અને નિર્જળ $ZnCl_2$ નું મિશ્રણ છે.
તૃતીયક $(3^{\circ})$ આલ્કોહોલ ઓરડાના તાપમાને લ્યુકાસ પ્રક્રિયક સાથે તરત જ પ્રક્રિયા કરીને આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડ બનાવે છે,જે ધૂંધળાપણું (turbidity) તરીકે દેખાય છે.
દ્વિતીયક $(2^{\circ})$ આલ્કોહોલ $5-10$ મિનિટમાં પ્રક્રિયા આપે છે.
પ્રાથમિક $(1^{\circ})$ આલ્કોહોલ ઓરડાના તાપમાને પ્રક્રિયા આપતા નથી.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$2-$મિથાઈલ પ્રોપેન$-2-$ઓલ એ તૃતીયક આલ્કોહોલ છે,તેથી તે તરત જ ધૂંધળાપણું આપે છે.

(B) એસીટાલ્ડિહાઈડ $(CH_{3}CHO)$ અને એસીટોન $(CH_{3}COCH_{3})$ બંનેમાં મિથાઈલ કીટોન સમૂહ $(CH_{3}CO-)$ હોય છે,જે તેમને આયોડોફોર્મ પ્રક્રિયા આપવા માટે સક્ષમ બનાવે છે.
જ્યારે તેમને સોડિયમ હાઈડ્રોક્સાઈડ $(NaOH)$ ની હાજરીમાં આયોડિન $(I_{2})$ સાથે પ્રક્રિયા કરાવવામાં આવે છે,ત્યારે તેઓ આયોડોફોર્મ $(CHI_{3})$ ના પીળા અવક્ષેપ આપે છે.
એસીટાલ્ડિહાઈડની પ્રક્રિયા:
$CH_{3}CHO + 3I_{2} + 4NaOH \longrightarrow CHI_{3} + HCOONa + 3NaI + 3H_{2}O$
એસીટોનની પ્રક્રિયા:
$CH_{3}COCH_{3} + 3I_{2} + 4NaOH \longrightarrow CHI_{3} + CH_{3}COONa + 3NaI + 3H_{2}O$
ફેહલિંગનું દ્રાવણ અને ટોલેન્સ પ્રક્રિયક માત્ર આલ્ડિહાઈડ (જેમ કે એસીટાલ્ડિહાઈડ) સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,કીટોન (જેમ કે એસીટોન) સાથે નહીં.

(D) માલ્ટોઝ એ બે $\alpha$-$D$-ગ્લુકોપાયરાનોઝ એકમોથી બનેલો ડાયસેકેરાઇડ છે.
આ બે એકમો એક ગ્લુકોઝ એકમના $C1$ અને બીજા ગ્લુકોઝ એકમના $C4$ વચ્ચે $\alpha$-ગ્લાયકોસિડિક લિંકેજ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે,જેને $1-4$ ગ્લાયકોસિડિક લિંકેજ કહેવામાં આવે છે.

(B) આલ્કલાઇન માધ્યમમાં (ઉચ્ચ $pH$),એમિનો એસિડ ગ્લાયસીન ઋણ વીજભારિત કણ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે કારણ કે કાર્બોક્સિલ સમૂહ $(-COOH)$ પ્રોટોન ગુમાવીને કાર્બોક્સિલેટ આયન $(-COO^-)$ બનાવે છે.
$H_2N-CH_2-COOH + OH^- \rightarrow H_2N-CH_2-COO^- + H_2O$
આમ,તે $anion$ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.

(C) શૂન્ય ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,સંકલિત વેગ સમીકરણ $[A] = [A]_0 - kt$ છે.
$100 \%$ પૂર્ણતા પર,અંતિમ સાંદ્રતા $[A] = 0$ થાય છે.
પ્રારંભિક સાંદ્રતા $[A]_0 = a$ આપેલ છે.
આ કિંમતો મૂકતા: $0 = a - kt$.
તેથી,$kt = a$,જે $t = \frac{a}{k}$ આપે છે.

(B) આર્હેનિયસ સમીકરણ $k = A e^{-E_{a} / RT}$ છે.
વેગ અચળાંક $k$ અને આર્હેનિયસ અવયવ $A$ નો ગુણોત્તર લેતા,$k/A = e^{-E_{a} / RT}$ મળે છે.
આપેલ સક્રિયકરણ ઊર્જા $E_{a} = 2.303 \ RT \ J \ mol^{-1}$ છે.
સમીકરણમાં $E_{a}$ ની કિંમત મૂકતા: $k/A = e^{-(2.303 \ RT) / RT} = e^{-2.303}$.
બંને બાજુ પ્રાકૃતિક લઘુગણક લેતા: $\ln(k/A) = -2.303$.
કારણ કે $\ln(x) = 2.303 \log_{10}(x)$,તેથી $2.303 \log_{10}(k/A) = -2.303$.
$2.303$ વડે ભાગતા,$\log_{10}(k/A) = -1$ મળે છે.
તેથી,$k/A = 10^{-1} = 0.1$.

(D) ઓક્સિટોસિન એ અંતઃસ્ત્રાવ (હોર્મોન) નું ઉદાહરણ છે,એન્ઝાઇમ નથી.
રેશમ એ કુદરતી પોલિએમાઇડ (પ્રોટીન) છે.
લાઇપેઝ એ એન્ઝાઇમ છે.
માખણ એ ચરબી (લિપિડ) છે.
તેથી,ખોટી જોડી $D$ છે.

(C) સમૂહ $18$ ના તત્વો (નિષ્ક્રિય વાયુઓ) ની સંયોજકતા કક્ષા સંપૂર્ણ ભરાયેલી હોય છે ($ns^2 np^6$,$He$ સિવાય જે $1s^2$ છે).
બધી કક્ષકોમાં યુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની હાજરીને કારણે,આ તત્વો ડાયામેગ્નેટિક હોય છે.
કુદરતી રીતે મળી આવતા સમૂહ $18$ ના તત્વો $He, Ne, Ar, Kr, Xe$ અને $Rn$ છે.
$Rn$ રેડિયોએક્ટિવ હોવાથી,કુદરતી રીતે મળી આવતા સ્થાયી $p$-બ્લોક તત્વો કે જે ડાયામેગ્નેટિક છે તેની સંખ્યા $5$ $(He, Ne, Ar, Kr, Xe)$ છે.

(B) સંકીર્ણ $[Co(NH_3)_4 Cl_2] Cl$ માં,લિગેન્ડ્સ $4$ એમાઈન $(NH_3)$ અને $2$ ક્લોરો $(Cl^-)$ સમૂહો છે.
$IUPAC$ નામકરણ મુજબ,લિગેન્ડ્સને મૂળાક્ષરોના ક્રમમાં નામ આપવામાં આવે છે: એમાઈન એ ક્લોરો પહેલા આવે છે.
આમ,નામ ટેટ્રાએમાઈન ડાયક્લોરો છે.
કોબાલ્ટ $(Co)$ ની ઓક્સિડેશન અવસ્થાની ગણતરી આ રીતે થાય છે: $x + 4(0) + 2(-1) + (-1) = 0$,જે $x = +3$ આપે છે.
તેથી,$IUPAC$ નામ ટેટ્રાએમાઈન ડાયક્લોરો કોબાલ્ટ $(III)$ ક્લોરાઈડ છે.

(C) $Fe^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^{6}$ છે.
તેમાં $4$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે,જે $d$-ઓર્બિટલ આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે:
$d^{6} = [\uparrow\downarrow] [\uparrow] [\uparrow] [\uparrow] [\uparrow]$
સ્પિન-ઓન્લી ચુંબકીય ચાકમાત્રા નીચેના સૂત્ર દ્વારા ગણવામાં આવે છે:
$\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$
જ્યાં $n$ એ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા છે.
$\mu = \sqrt{4(4+2)} = \sqrt{24} \approx 4.89 \ BM$
નજીકના પૂર્ણાંકમાં લેતા,આ મૂલ્ય $5 \ BM$ થાય છે.

(B) ક્રોમિલ ક્લોરાઇડ કસોટીનો ઉપયોગ ક્લોરાઇડ આયનોની હાજરી ચકાસવા માટે થાય છે.
જ્યારે ક્લોરાઇડ ક્ષારને પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ $(K_2Cr_2O_7)$ અને સાંદ્ર સલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2SO_4)$ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે ક્રોમિલ ક્લોરાઇડ $(CrO_2Cl_2)$ ની લાલ બાષ્પ ઉત્પન્ન થાય છે.
જ્યારે આ બાષ્પને સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(NaOH)$ ના દ્રાવણમાં પસાર કરવામાં આવે છે,ત્યારે સોડિયમ ક્રોમેટ $(Na_2CrO_4)$ નું પીળું દ્રાવણ બને છે.
આ પીળા દ્રાવણમાં લેડ એસિટેટ $(CH_3COO)_2Pb$ ઉમેરતા,લેડ ક્રોમેટ $(PbCrO_4)$ ના પીળા અવક્ષેપ મળે છે.

(B) ગેલ્વેનિક કોષનું emf નર્ન્સ્ટ સમીકરણ દ્વારા આપવામાં આવે છે: $E_{cell} = E^{\circ}_{cell} - \frac{0.0591}{n} \log \frac{[Product]}{[Reactant]}$.
પ્રક્રિયા $Zn(s) + Cu^{2+}(aq) \rightarrow Zn^{2+}(aq) + Cu(s)$ માટે,સમીકરણ $E = E^{\circ} + \frac{0.0591}{2} \log \frac{[Cu^{2+}]}{[Zn^{2+}]}$ છે.
જેમ ગુણોત્તર $\frac{[Cu^{2+}]}{[Zn^{2+}]}$ વધે છે,તેમ $E$ નું મૂલ્ય વધે છે.
પ્રમાણિત કોષ ગોઠવણીના આધારે,emf મૂલ્યોનો ક્રમ $E_{1} > E_{2} > E_{3}$ છે.

(A) પ્રમાણિત $emf$ $(E^{\circ})$ અને સંતુલન અચળાંક $(K_{eq})$ વચ્ચેનો સંબંધ નર્ન્સ્ટ સમીકરણ દ્વારા મળે છે:
$E^{\circ} = \frac{0.0591}{n} \log K_{eq}$ ($298 \ K$ તાપમાને).
આપેલ છે:
$n = 2$
$E^{\circ} = 0.59 \ V$
કિંમતો મૂકતા:
$0.59 = \frac{0.059}{2} \log K_{eq}$
$\log K_{eq} = \frac{0.59 \times 2}{0.059}$
$\log K_{eq} = 10 \times 2 = 20$
$K_{eq} = 10^{20}$

(C) મેગ્નેશિયમના જમા થવા માટેની પ્રક્રિયા: $Mg^{2+} + 2e^- \rightarrow Mg(s)$.
$1 \text{ મોલ}$ $(24 \ g)$ $Mg$ જમા કરવા માટે $2 \times 96500 \ C$ વીજભારની જરૂર પડે છે.
પસાર કરેલ વીજભાર $= 9.65 \ C$.
જમા થયેલ $Mg$ ના મોલ $= \frac{9.65}{2 \times 96500} = \frac{1}{2 \times 10000} = 0.5 \times 10^{-4} = 5 \times 10^{-5} \text{ મોલ}$.
$1 \text{ મોલ}$ $Mg$ માંથી $1 \text{ મોલ}$ ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $(R-Mg-X)$ મળે છે,તેથી મેળવેલ ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયકના મોલ $5 \times 10^{-5}$ છે.

(D) $m$-નાઈટ્રોફિનોલનું રિસોર્સિનોલમાં રૂપાંતર નીચેના તબક્કાઓ દ્વારા થાય છે:
$1$. રિડક્શન: $[H]$ જેવા રિડક્શનકર્તાનો ઉપયોગ કરીને $m$-નાઈટ્રોફિનોલનું $m$-એમિનોફિનોલમાં રિડક્શન કરવામાં આવે છે.
$2$. ડાયઝોટાઈઝેશન: $m$-એમિનોફિનોલની $0-5 \ ^{\circ}C$ તાપમાને $HNO_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ડાયઝોનિયમ ક્ષાર બનાવવામાં આવે છે.
$3$. જળવિભાજન: ડાયઝોનિયમ ક્ષારનું $H_2O$ સાથે જળવિભાજન કરવાથી રિસોર્સિનોલ મળે છે અને આડપેદાશ તરીકે $N_2$ અને $HCl$ મુક્ત થાય છે.
આમ,સાચો ક્રમ રિડક્શન,ડાયઝોટાઈઝેશન અને જળવિભાજન છે.

(A) કેલ્શિયમ ફોર્મેટ અને અન્ય કાર્બોક્સિલિક એસિડના કેલ્શિયમ ક્ષારના મિશ્રણનું શુષ્ક નિસ્યંદન કરવાથી આલ્ડિહાઈડ મળે છે.
ખાસ કરીને,કેલ્શિયમ ફોર્મેટ $(HCOO)_2Ca$ અને કેલ્શિયમ એસીટેટ $(CH_3COO)_2Ca$ વચ્ચેની પ્રક્રિયાથી એસીટાલ્ડિહાઈડ $(CH_3CHO)$ અને કેલ્શિયમ કાર્બોનેટ $(CaCO_3)$ મળે છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $(HCOO)_2Ca + (CH_3COO)_2Ca \xrightarrow{400^{\circ}C} 2CH_3CHO + 2CaCO_3$.

(A) બેયરની પદ્ધતિમાં,બોક્સાઈટ અયસ્ક $(Al_2O_3 \cdot 2H_2O)$ ને $Fe_2O_3$ અને $SiO_2$ જેવી અશુદ્ધિઓથી અલગ કરવા માટે $NaOH$ નો ઉપયોગ થાય છે.
$NaOH$ પ્રાથમિક પ્રમાણિત પદાર્થ નથી કારણ કે તે ભેજશોષક છે અને હવામાંથી $CO_2$ શોષે છે.
મેંગેનસ હાઈડ્રોક્સાઈડ,$Mn(OH)_2$,$NaOH$ ના વધારામાં અદ્રાવ્ય છે.
$NaOH$ એ $Cl_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને તાપમાનના આધારે સોડિયમ ક્લોરાઈડ અને સોડિયમ હાઈપોક્લોરાઈટ અથવા ક્લોરેટ બનાવે છે.

(D) એલિંગહામ આકૃતિ મુજબ,$983 \ K$ થી નીચેના તાપમાને $Fe_2O_3$ ના નિર્માણ માટેની રેખા $CO$ ના નિર્માણ માટેની રેખાની નીચે આવેલી છે.
આ સૂચવે છે કે આ તાપમાનના ગાળામાં $CO$ ના નિર્માણ કરતા $Fe_2O_3$ નું નિર્માણ વધુ સ્વયંભૂ (વધુ ઋણ $\Delta G^\circ$) છે.
તેથી,$983 \ K$ થી નીચે આયર્ન કાર્બન કરતા ઓક્સિજન માટે વધુ આકર્ષણ ધરાવે છે,જે કાર્બન દ્વારા $Fe_2O_3$ ના રિડક્શનને અસ્વયંભૂ બનાવે છે.

(D) ભૂંજન એ ધાતુના ગલનબિંદુથી નીચેના તાપમાને ભઠ્ઠીમાં હવાની નિયમિત હાજરીમાં અયસ્કને ગરમ કરવાની પ્રક્રિયા છે. $ZnS$ (ઝિંક બ્લેન્ડ) એ સલ્ફાઈડ અયસ્ક છે,અને સલ્ફાઈડ અયસ્કને તેમના ઓક્સાઈડમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે હંમેશા ભૂંજન કરવામાં આવે છે,કેલ્સિનેશન નહીં. તેથી,ઝિંક બ્લેન્ડનું કેલ્સિનેશન કરવામાં આવે છે તે વિધાન ખોટું છે.

(C) $t$-બ્યુટાઇલ બ્રોમાઇડ $((CH_3)_3CBr)$ નું જલીય $NaOH$ સાથેનું જળવિભાજન $S_{N}1$ ક્રિયાવિધિને અનુસરે છે.
$S_{N}1$ ક્રિયાવિધિમાં,વેગ નિર્ણાયક તબક્કો એ કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી નીપજનું નિર્માણ છે,જે ફક્ત પ્રક્રિયક ($t$-બ્યુટાઇલ બ્રોમાઇડ) ની સાંદ્રતા પર આધાર રાખે છે.
વેગ $= k[(CH_3)_3CBr]$.
કારણ કે વેગ ન્યુક્લિયોફાઇલ $(OH^-)$ ની સાંદ્રતાથી સ્વતંત્ર છે,તેથી આલ્કલીની સાંદ્રતા બમણી કરવાથી પ્રક્રિયાનો વેગ બદલાતો નથી.
તેથી,આલ્કલીની સાંદ્રતા બમણી કરવાથી પ્રક્રિયાનો વેગ બમણો થાય છે તે વિધાન ખોટું છે.

(A) સામાન્ય પ્રક્રિયા $R-Cl + KCN \rightarrow R-CN + KCl$ છે.
પ્રોપેન નાઈટ્રાઈલ એ $CH_3CH_2CN$ છે.
આ બનાવવા માટે,આલ્કાઈલ સમૂહ $R$ એ $CH_3CH_2-$ હોવો જોઈએ.
તેથી,$R-Cl$ એ $CH_3CH_2Cl$ છે,જે ક્લોરોઈથેન છે.

(D) રેમસે અને રેલેની પદ્ધતિમાં,હવામાં રહેલા નાઈટ્રોજનનું અંતે $NaNO_{2}$ અને $NaNO_{3}$ માં રૂપાંતર થાય છે.
$N_{2} + O_{2} \xrightarrow{\text{Electric discharge}} 2 NO$
$2 NO + O_{2} \longrightarrow 2 NO_{2(g)}$
$2 NO_{2} + 2 NaOH \longrightarrow NaNO_{2} + NaNO_{3} + H_{2}O$

(B) $HCl$ ના પ્રારંભિક તુલ્યાંક $= N_1 V_1 = 0.2 \ N \times 50 \ cm^{3} = 10 \ meq$.
ઉમેરવામાં આવેલ $NaOH$ ના તુલ્યાંક $= N_2 V_2 = 0.1 \ N \times 50 \ cm^{3} = 5 \ meq$.
બાકી રહેલ $HCl$ ના તુલ્યાંક $= 10 \ meq - 5 \ meq = 5 \ meq$.
બાકી રહેલ $5 \ meq \ HCl$ ને તટસ્થ કરવા માટે,આપણે $0.5 \ N \ KOH$ નો ઉપયોગ કરીએ છીએ.
જરૂરી $KOH$ નું કદ $= \frac{\text{તુલ્યાંક}}{\text{નોર્માલિટી}} = \frac{5 \ meq}{0.5 \ N} = 10 \ cm^{3}$.

(D) $CH_{2}=CH_{2} \xrightarrow{\text{Conc. } H_{2}SO_{4}} CH_{3}CH_{2}HSO_{4} \text{ (A)}$
$CH_{3}CH_{2}HSO_{4} \xrightarrow{\Delta, H_{2}O} CH_{3}CH_{2}OH \text{ (B)}$
$CH_{3}CH_{2}OH \xrightarrow{PBr_{3}} CH_{3}CH_{2}Br \text{ (C)}$
$CH_{3}CH_{2}Br \xrightarrow{\text{Alc. } KOH, \Delta} CH_{2}=CH_{2} \text{ (D)}$
આમ,$B$ એ ઈથેનોલ $(CH_{3}CH_{2}OH)$ છે અને $D$ એ આલ્કોહોલિક $KOH$ છે.

(C) ક્વાર્ટઝ $(SiO_2)$ માં,લેટીસ બિંદુઓ સિલિકોન અને ઓક્સિજન પરમાણુઓ દ્વારા રોકાયેલા હોય છે,જે સહસંયોજક બંધના સતત નેટવર્ક દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે.
તેથી,ક્વાર્ટઝને સહસંયોજક અથવા નેટવર્ક સ્ફટિક તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.

(A) જ્યારે દ્રાવણ તેના ઘટકોના ઉત્કલનબિંદુ કરતા ઊંચા તાપમાને ઉકળે છે,ત્યારે તેનો અર્થ એ છે કે દ્રાવણનું બાષ્પદબાણ રાઉલ્ટના નિયમ દ્વારા અપેક્ષિત મૂલ્ય કરતા ઓછું છે. બાષ્પદબાણમાં આ ઘટાડો રાઉલ્ટના નિયમથી ઋણ વિચલન સૂચવે છે.

(B) સમઅભિસારી દ્રાવણો માટે,મોલર સાંદ્રતા સમાન હોય છે,તેથી $C_1 = C_2$.
આપેલ છે કે $0.05 \ M$ ગ્લુકોઝના દ્રાવણનું અભિસરણ દબાણ સંયોજનના દ્રાવણ જેટલું જ છે,તેથી સંયોજનની મોલારિટી $0.05 \ M$ છે.
ધારો કે દ્રાવણનું કદ $V \ L$ છે,તો સંયોજનના મોલ $n = M \times V = 0.05 \times V$ થાય.
વળી,$n = \frac{\text{દળ}}{\text{આણ્વીય દળ}} = \frac{3}{M_X}$.
આ બંનેને સરખાવતા,$\frac{3}{M_X} = 0.05 \times V$.
પ્રમાણિત સરખામણી માટે કદ $1 \ L$ લેતા,$M_X = \frac{3}{0.05} = 60 \ g/mol$.
$CH_2O$ નું પ્રમાણસૂચક સૂત્ર દળ $12 + 2(1) + 16 = 30 \ g/mol$ છે.
$n$ નું મૂલ્ય $\frac{\text{આણ્વીય દળ}}{\text{પ્રમાણસૂચક સૂત્ર દળ}} = \frac{60}{30} = 2$ થાય.
તેથી,આણ્વીય સૂત્ર $2 \times CH_2O = C_2H_4O_2$ થશે.

(A) સંકિર્ણનું સૂત્ર $[Cr(H_2O)_5Cl]Cl_2$ છે.
સંકિર્ણનો દરેક મોલ $2 \ mol$ આયનીકરણ પામી શકે તેવા $Cl^-$ આયનો મુક્ત કરે છે.
સંકિર્ણના મોલની સંખ્યા = $Molarity \times Volume (L) = 0.01 \ M \times 0.1 \ L = 0.001 \ mol$.
$Cl^-$ આયનોના મોલની સંખ્યા = $2 \times 0.001 \ mol = 0.002 \ mol$.
પ્રક્રિયા: $Ag^+(aq) + Cl^-(aq) \rightarrow AgCl(s)$.
બનતા $AgCl$ ના મોલ = $0.002 \ mol$.
$AgCl$ નું મોલર દળ = $108 + 35.5 = 143.5 \ g/mol$.
$AgCl$ નું દળ = $0.002 \ mol \times 143.5 \ g/mol = 0.287 \ g = 287 \times 10^{-3} \ g$.

(A) પ્રક્રિયા $2 A_{(g)} \rightarrow B_{(g)} + C_{(s)}$ છે.
ધારો કે $A$ નું પ્રારંભિક દબાણ $P_0$ છે.
$t = \infty$ (પૂર્ણતા) સમયે,માત્ર $B_{(g)}$ હાજર છે,તેથી $P_B = P_0 / 2 = 200 \ Pa$,જેનો અર્થ છે કે $P_0 = 400 \ Pa$.
$t = 10 \ min$ સમયે,ધારો કે $A$ નું પ્રક્રિયા પામેલ દબાણ $2x$ છે.
પ્રારંભિક: $P_A = 400, P_B = 0, P_C = 0$.
$t = 10$ સમયે: $P_A = 400 - 2x, P_B = x, P_C = 0$ (કારણ કે $C$ ઘન છે).
કુલ દબાણ $P_t = (400 - 2x) + x = 400 - x = 300 \ Pa$.
તેથી,$x = 100 \ Pa$.
$t = 10 \ min$ સમયે $A$ નું આંશિક દબાણ $P_A = 400 - 2(100) = 200 \ Pa$ છે.
પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,$k = \frac{2.303}{t} \log \left( \frac{P_0}{P_A} \right)$.
$k = \frac{2.303}{10} \log \left( \frac{400}{200} \right) = \frac{2.303}{10} \log 2$.
$k = \frac{2.303 \times 0.3010}{10} \approx 0.0693 \ min^{-1}$.

(C) પીગળેલા ઝિંક અને લેડ વચ્ચે સિલ્વરનો વિભાજન ગુણાંક $(K)$ $300$ છે.
ધારો કે $Zn$ માં $Ag$ નું દળ $x$ છે અને $Pb$ માં $Ag$ નું દળ $(1 - x)$ છે.
વિભાજન ગુણાંક $= \frac{\text{Conc. of } Ag \text{ in molten } Zn}{\text{Conc. of } Ag \text{ in molten } Pb} = \frac{x / 10}{(1 - x) / 100} = 300$.
$x$ માટે ઉકેલતા: $\frac{10x}{1 - x} = 300 \implies 10x = 300 - 300x \implies 310x = 300 \implies x = \frac{30}{31}$.
પીગળેલા લેડમાં સિલ્વરનું પ્રમાણ $= 1 - x = 1 - \frac{30}{31} = \frac{1}{31} \ g$.
લેડમાં સિલ્વરની ટકાવારી $= \frac{1/31}{1} \times 100 \approx 3.22 \% \approx 3 \%$.

(D) સ્કંદન એ કલિલ કણોને એકત્રિત કરીને અવક્ષેપ બનાવવાની પ્રક્રિયા છે.
$A$,$B$,અને $C$ માં કણોનું એકત્રીકરણ (સ્કંદન) થાય છે.
પેપ્ટાઈઝેશન એ તેની વિરુદ્ધ પ્રક્રિયા છે,જેમાં તાજા બનાવેલા અવક્ષેપને યોગ્ય વિદ્યુતવિભાજ્ય (પેપ્ટાઈઝિંગ એજન્ટ) ઉમેરીને કલિલ દ્રાવણમાં ફેરવવામાં આવે છે.
તેથી,પેપ્ટાઈઝેશનમાં સ્કંદન થતું નથી.

(A) અધિશોષણ એ સ્વયંભૂ ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા છે.
તે ઉષ્માક્ષેપક હોવાથી,એન્થાલ્પી ફેરફાર $(\Delta H)$ ઋણ $(\Delta H < 0)$ હોય છે.
જેમ વાયુના અણુઓ ઘન સપાટી પર અધિશોષિત થાય છે,તેમ તેમની ગતિશીલતા ઘટે છે,જેના પરિણામે એન્ટ્રોપીમાં ઘટાડો $(\Delta S < 0)$ થાય છે.