KCET 2014 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Gujarati

(A) આપેલ છે કે $A$ એ $3 \times 4$ શ્રેણિક છે,તેથી તેનો પરિવર્તિત શ્રેણિક $A'$ એ $4 \times 3$ શ્રેણિક થાય.
ગુણાકાર $A'B$ વ્યાખ્યાયિત થવા માટે,$A'$ ના સ્તંભોની સંખ્યા એ $B$ ની હારની સંખ્યા જેટલી હોવી જોઈએ. $A'$ એ $4 \times 3$ હોવાથી,$B$ માં $3$ હાર હોવી જોઈએ. ધારો કે $B$ નો પ્રકાર $3 \times p$ છે.
ગુણાકાર $BA'$ વ્યાખ્યાયિત થવા માટે,$B$ ના સ્તંભોની સંખ્યા એ $A'$ ની હારની સંખ્યા જેટલી હોવી જોઈએ. $B$ એ $3 \times p$ છે અને $A'$ એ $4 \times 3$ છે,તેથી $p = 4$ હોવું જોઈએ.
તેથી,શ્રેણિક $B$ નો પ્રકાર $3 \times 4$ છે.

(A) ઓક્સિડેશનકર્તાના તુલ્યાંક એ રિડક્શનકર્તા $(H_{2}S)$ ના તુલ્યાંક જેટલા હોવા જોઈએ.
બંને કિસ્સામાં $H_{2}S$ નો સમાન જથ્થો ઓક્સિડાઈઝ થતો હોવાથી,$K_{2}Cr_{2}O_{7}$ ના તુલ્યાંક = $KMnO_{4}$ ના તુલ્યાંક.
એસિડિક માધ્યમમાં $K_{2}Cr_{2}O_{7}$ માટે $n_{f} = 6$.
એસિડિક માધ્યમમાં $KMnO_{4}$ માટે $n_{f} = 5$.
સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા: $n_{f1} \times M_{1} \times V_{1} = n_{f2} \times M_{2} \times V_{2}$.
$6 \times 0.04 \times 50 = 5 \times 0.03 \times V_{KMnO_{4}}$.
$12 = 0.15 \times V_{KMnO_{4}}$.
$V_{KMnO_{4}} = \frac{12}{0.15} = 80 \ cm^{3}$.

(A) આકાર નક્કી કરવા માટે,આપણે સંકરણ અને અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો પર આધારિત $VSEPR$ સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરીએ છીએ:
$1$. $BeCl_2$ ($sp$ સંકરણ,$0$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ) રેખીય છે.
$2$. $CO_2$ ($sp$ સંકરણ,$0$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ) રેખીય છે.
$3$. $XeF_2$ ($sp^3d$ સંકરણ,$3$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ) રેખીય છે.
$4$. $ICl_2^-$ ($sp^3d$ સંકરણ,$3$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ) રેખીય છે.
બંને જોડીઓ $(BeCl_2, CO_2)$ અને $(XeF_2, ICl_2^-)$ સમાન રેખીય આકાર ધરાવે છે.

(A) $Ca^{2+}, K^{+},$ અને $S^{2-}$ આયનો આઈસોઈલેક્ટ્રોનિક સ્પીસીઝ છે,કારણ કે તે બધામાં $18$ ઈલેક્ટ્રોન હોય છે.
આઈસોઈલેક્ટ્રોનિક સ્પીસીઝ માટે,જેમ પરમાણુ ક્રમાંક $(Z)$ વધે છે તેમ આયનીય ત્રિજ્યા ઘટે છે,કારણ કે કેન્દ્રીય વીજભાર વધે છે.
પરમાણુ ક્રમાંક: $S = 16, K = 19, Ca = 20$.
તેથી,ત્રિજ્યાનો વધતો ક્રમ $Ca^{2+} < K^{+} < S^{2-}$ છે.

(B) આદર્શ વાયુ સમીકરણ મુજબ,ઘનતા $\rho = \frac{PM}{RT}$.
કાર્બન મોનોક્સાઇડ માટે $M$ અને $R$ અચળ હોવાથી,$\rho \propto \frac{P}{T}$.
દરેક વિકલ્પ માટે $\frac{P}{T}$ ગુણોત્તરની ગણતરી કરતા:

$A$. $0.5 \ atm, 273 \ K$	$\frac{0.5}{273} \approx 0.0018$
$B$. $4 \ atm, 500 \ K$	$\frac{4}{500} = 0.008$
$C$. $2 \ atm, 600 \ K$	$\frac{2}{600} \approx 0.0033$
$D$. $6 \ atm, 1092 \ K$	$\frac{6}{1092} \approx 0.0055$

$\frac{P}{T}$ ગુણોત્તર વિકલ્પ $B$ માટે સૌથી વધુ છે. તેથી,$4 \ atm$ અને $500 \ K$ તાપમાને ઘનતા મહત્તમ છે.

(A) $1 \ kg$ કોકમાં $n = \frac{1000}{12} = 83.33 \ mol$ કાર્બન હોય છે.
$1 \ kg$ કોક બાળવાથી મુક્ત થતી ઉષ્મા:
$C(s) + O_{2}(g) \rightarrow CO_{2}(g) ; \Delta H_{1} = 83.33 \times 393.5 \ kJ$.
વોટર ગેસ આ રીતે ઉત્પન્ન થાય છે: $C(s) + H_{2}O(g) \rightarrow CO(g) + H_{2}(g)$.
આમ,$1 \ kg$ કોક $83.33 \ mol$ $CO$ અને $83.33 \ mol$ $H_{2}$ ઉત્પન્ન કરે છે.
આ વોટર ગેસ બાળવાથી મુક્ત થતી ઉષ્મા:
$CO(g) + \frac{1}{2}O_{2}(g) \rightarrow CO_{2}(g) ; \Delta H_{CO} = 83.33 \times 283.5 \ kJ$.
$H_{2}(g) + \frac{1}{2}O_{2}(g) \rightarrow H_{2}O(l) ; \Delta H_{H_{2}} = 83.33 \times 285.5 \ kJ$.
કુલ ઉષ્મા $\Delta H_{2} = 83.33 \times (283.5 + 285.5) = 83.33 \times 569 \ kJ$.
ગુણોત્તર $= \frac{\Delta H_{1}}{\Delta H_{2}} = \frac{393.5}{569} \approx 0.69 : 1$.

(B) પ્રક્રિયા માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ: $(COOH)_2 + 2NaOH \rightarrow (COONa)_2 + 2H_2O$ છે.
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$1 \ mole$ ઓક્ઝેલિક એસિડ $2 \ moles$ $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
$NaOH$ ના મોલની સંખ્યા $= \frac{\text{દળ}}{\text{મોલર દળ}} = \frac{0.064 \ g}{40 \ g/mol} = 0.0016 \ mol$.
$2 \ moles$ $NaOH$ એ $1 \ mole$ ઓક્ઝેલિક એસિડ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,તેથી ઓક્ઝેલિક એસિડના મોલ $= \frac{0.0016}{2} = 0.0008 \ mol$.
ઓક્ઝેલિક એસિડનું કદ $= 25 \ cm^3 = 0.025 \ L$.
મોલારિટી $(M) = \frac{\text{દ્રાવ્યના મોલ}}{\text{દ્રાવણનું કદ } (L) \text{ માં}} = \frac{0.0008 \ mol}{0.025 \ L} = 0.032 \ M$.

(D) $s$-સબશેલમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન ધરાવતા તત્વો તે છે જેની ભૂમિ અવસ્થામાં $ns^1$ ઇલેક્ટ્રોનિક રચના હોય છે.
આમાં આલ્કલી ધાતુઓ $(H, Li, Na, K)$ અને એવા તત્વોનો સમાવેશ થાય છે જેમાં સ્થિરતા પ્રાપ્ત કરવા માટે ઇલેક્ટ્રોન $s$-સબશેલમાં જાય છે,જેમ કે $Cr$ $([Ar] 3d^5 4s^1)$ અને $Cu$ $([Ar] 3d^{10} 4s^1)$.
આમ,આ તત્વો $H$ $(Z=1)$,$Li$ $(Z=3)$,$Na$ $(Z=11)$,$K$ $(Z=19)$,$Cr$ $(Z=24)$,અને $Cu$ $(Z=29)$ છે.
આવા તત્વોની કુલ સંખ્યા $6$ છે.

(D) સંતુલન પ્રક્રિયા: $CaCO_{3(s)} \rightleftharpoons CaO_{(s)} + CO_{2(g)}$.
$CaCO_{3}$ ના પ્રારંભિક મોલ $= \frac{50 \ g}{100 \ g/mol} = 0.5 \ mol$.
આ પ્રક્રિયા માટે,$K_{p} = P_{CO_{2}} = 1.64 \ atm$.
$CO_{2}$ વાયુ માટે આદર્શ વાયુ સમીકરણ $PV = nRT$ નો ઉપયોગ કરતા:
$1.64 \ atm \times 10 \ L = n_{CO_{2}} \times 0.082 \ L \ atm \ K^{-1} \ mol^{-1} \times 1000 \ K$.
$16.4 = n_{CO_{2}} \times 82$.
$n_{CO_{2}} = \frac{16.4}{82} = 0.2 \ mol$.
$1 \ mol$ $CaCO_{3}$ માંથી $1 \ mol$ $CO_{2}$ બને છે,તેથી પ્રક્રિયા પામેલ $CaCO_{3}$ ના મોલ $= 0.2 \ mol$.
બાકી રહેલ $CaCO_{3}$ ના મોલ $= 0.5 - 0.2 = 0.3 \ mol$.
બાકી રહેલ $CaCO_{3}$ ની ટકાવારી $= \frac{0.3}{0.5} \times 100 = 60 \%$.

(D) પ્રક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે: $(a)$ $NH_{3} + HCl \rightarrow NH_{4}Cl$ (પ્રબળ એસિડ અને નિર્બળ બેઇઝનો ક્ષાર,$pH < 7$). $(b)$ $NH_{3} + CH_{3}COOH \rightarrow CH_{3}COONH_{4}$ (નિર્બળ એસિડ અને નિર્બળ બેઇઝનો ક્ષાર,$pH \approx 7$). $(c)$ $2NH_{3} + H_{2}SO_{4} \rightarrow (NH_{4})_{2}SO_{4}$ (પ્રબળ એસિડ અને નિર્બળ બેઇઝનો ક્ષાર,$pH < 7$).
$(a)$ માટે,$pH = 7 - \frac{1}{2}(pK_{b} + \log C) = 7 - \frac{1}{2}(4.74 + 0) = 4.63$.
$(b)$ માટે,$pH = 7 + \frac{1}{2}(pK_{a} - pK_{b}) = 7 + \frac{1}{2}(4.74 - 4.74) = 7.0$.
$(c)$ માટે,$H_{2}SO_{4}$ એ પ્રબળ દ્વિ-બેઝિક એસિડ છે. $1 \ M \ H_{2}SO_{4}$ એ $2 \ M \ H^{+}$ આપે છે,જે $1 \ M \ NH_{3}$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $1 \ M \ H^{+}$ અને $0.5 \ M \ (NH_{4})_{2}SO_{4}$ બનાવે છે. આનાથી ખૂબ જ એસિડિક દ્રાવણ મળે છે $(pH < 1)$.
આમ,$pH$ નો ક્રમ $b (7.0) > a (4.63) > c (< 1)$ છે,એટલે કે $b > a > c$.

(D) ધારો કે $I = \int \frac{\sin 2x}{\sin^2 x + 2\cos^2 x} dx$.
આપણે જાણીએ છીએ કે $\sin^2 x + \cos^2 x = 1$,તેથી છેદ $1 + \cos^2 x$ થાય છે.
આમ,$I = \int \frac{\sin 2x}{1 + \cos^2 x} dx$.
ધારો કે $t = 1 + \cos^2 x$.
તેથી $dt = 2\cos x(-\sin x) dx = -\sin 2x dx$.
તેથી,$\sin 2x dx = -dt$.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા,આપણને મળે છે $I = \int \frac{-dt}{t} = -\log|t| + C$.
$t = 1 + \cos^2 x$ પાછું મૂકતા,આપણને મળે છે $I = -\log(1 + \cos^2 x) + C$.

(C) બેન્ઝીનનું હાઇડ્રોજનેશન નીચે મુજબ દર્શાવવામાં આવે છે: $C_6H_6 + 3H_2 \xrightarrow{Ni, 150^{\circ}C} C_6H_{12}$.
કારણ કે મધ્યવર્તી નીપજો (સાયક્લોહેક્ઝાડાયિન અને સાયક્લોહેક્ઝીન) બેન્ઝીન કરતા વધુ સક્રિય હોય છે,તેથી તેઓ તરત જ સાયક્લોહેક્ઝેનમાં હાઇડ્રોજનેટ થઈ જાય છે.
તેથી,બેન્ઝીનના નિયંત્રિત હાઇડ્રોજનેશન દરમિયાન સાયક્લોહેક્ઝાડાયિન અને સાયક્લોહેક્ઝીનને સરળતાથી અલગ કરી શકાતા નથી.
આમ,સાચું વિધાન એ છે કે બેન્ઝીનના નિયંત્રિત હાઇડ્રોજનેશન દરમિયાન સાયક્લોહેક્ઝાડાયિન અને સાયક્લોહેક્ઝીનને સરળતાથી અલગ કરી શકાતા નથી.

(D) આપણે જાણીએ છીએ કે $\text{Bond order} \propto \frac{1}{\text{Bond length}}$.
$CO$ અણુમાં બંધ ક્રમ $3$ છે $(C\equiv O)$.
$CO_{2}$ અણુમાં બંધ ક્રમ $2$ છે $(O=C=O)$.
$HCO_{2}^{-}$ (ફોર્મેટ આયન) માં રેઝોનન્સ હાઇબ્રિડનો બંધ ક્રમ $1.5$ છે.
$CO_{3}^{2-}$ (કાર્બોનેટ આયન) માં રેઝોનન્સ હાઇબ્રિડનો બંધ ક્રમ $1.33$ છે.
બંધ ક્રમ એ બંધ લંબાઈના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોવાથી,બંધ લંબાઈનો ઘટતો ક્રમ આ મુજબ છે: $CO_{3}^{2-} (1.33) > HCO_{2}^{-} (1.5) > CO_{2} (2) > CO (3)$.

(D) હાઇડ્રોજન જેવા પરમાણુઓમાં સ્થિર અવસ્થાઓની ઉર્જા $E_n = -13.6 \times \frac{Z^2}{n^2} \ eV$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જે $n^2$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં છે. તેથી,વિકલ્પ $A$ સાચો છે.
$n^{th}$ કક્ષાની ત્રિજ્યા $r_n = 0.529 \times \frac{n^2}{Z} \ \mathring{A}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે. $H$ $(Z=1, n=1)$ માટે,$r_1 = 0.529 \ \mathring{A}$. $He^{+}$ $(Z=2, n=1)$ માટે,$r_1 = 0.529 \times \frac{1^2}{2} = 0.2645 \ \mathring{A}$. $0.2645$ એ $0.529$ કરતા અડધું હોવાથી,વિકલ્પ $B$ સાચો છે.
કોણીય ક્વોન્ટમ આંક $(l)$ કક્ષકનો આકાર નક્કી કરે છે. તેથી,વિકલ્પ $C$ સાચો છે.
કક્ષકમાં નોડની કુલ સંખ્યા $n - 1$ દ્વારા આપવામાં આવે છે. $3s$ કક્ષક માટે,$n = 3$,તેથી નોડની કુલ સંખ્યા $3 - 1 = 2$ છે. વિકલ્પ $D$ જણાવે છે કે નોડની સંખ્યા $3$ છે,જે ખોટું છે.

(C) ઓક્સિજનનું ઓઝોનમાં રૂપાંતર એ ઉષ્માશોષક પ્રક્રિયા $(\Delta H = +ve)$ છે અને એન્ટ્રોપીમાં ઘટાડા $(\Delta S = -ve)$ સાથે થાય છે.
પ્રક્રિયા: $3O_{2(g)} \rightleftharpoons 2O_{3(g)}$.
ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જાના સમીકરણ મુજબ,$\Delta G = \Delta H - T\Delta S$.
અહીં $\Delta H$ ધન છે અને $\Delta S$ ઋણ હોવાથી,$-T\Delta S$ પદ ધન બને છે.
તેથી,$\Delta G$ હંમેશા બધા જ તાપમાને ધન રહે છે.
આથી,આ પ્રક્રિયા બધા જ તાપમાને અસ્વયંસ્ફુરિત છે.

(D) ક્રાંતિક તાપમાન $(T_c)$ એ એવું તાપમાન છે કે જેની ઉપર વાયુને ગમે તેટલું દબાણ આપવા છતાં પ્રવાહીમાં ફેરવી શકાતો નથી.
તે સૌથી નીચું તાપમાન નથી કે જેના પર પ્રવાહીકરણ થાય છે; તે મહત્તમ તાપમાન છે કે જેના પર વાયુ પ્રવાહી સ્વરૂપે અસ્તિત્વ ધરાવી શકે છે.
તેથી,વિધાન $(D)$ ખોટું છે.

(C) ધારો કે $CaO$ નું દળ $x \text{ g}$ છે. તો $BaO$ નું દળ $(10 - x) \text{ g}$ થશે.
$HCl$ ના મોલ = $\text{મોલારિટી} \times \text{કદ (L માં)} = 2.5 \times 0.1 = 0.25 \text{ mol}$.
પ્રતિક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$CaO + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O$
$BaO + 2HCl \rightarrow BaCl_2 + H_2O$
$HCl$ ના કુલ મોલ = $2 \times (CaO \text{ ના મોલ}) + 2 \times (BaO \text{ ના મોલ})$
$0.25 = 2 \times (\frac{x}{56} + \frac{10 - x}{153})$
$0.125 = \frac{153x + 560 - 56x}{56 \times 153}$
$0.125 \times 8568 = 97x + 560$
$1071 = 97x + 560$
$97x = 511$
$x = 5.268 \text{ g}$
$CaO$ ની ટકાવારી = $\frac{5.268}{10} \times 100 = 52.68 \% \approx 52.6 \%$.

(A) $BaO_2$ (બેરિયમ પેરોક્સાઈડ) પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને $Ba(OH)_2$ અને $H_2O_2$ બનાવે છે. જોકે,અકાર્બનિક રસાયણવિજ્ઞાનના સંદર્ભમાં,$CaC_2$,$P_4O_{10}$ અને $Mg_3N_2$ ની સરખામણીમાં $BaO_2$ ને સ્થિર ગણવામાં આવે છે. તેથી,$BaO_2$ એ સાચો જવાબ છે.

(A) પોટેશિયમ સુપરઓક્સાઈડ $( KO_{2} )$ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને પોટેશિયમ હાઈડ્રોક્સાઈડ,હાઈડ્રોજન પેરોક્સાઈડ અને ઓક્સિજન વાયુ ઉત્પન્ન કરે છે. આ પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$ 2 KO_{2} + 2 H_{2} O \rightarrow 2 KOH + H_{2} O_{2} + O_{2} $
જ્યારે અન્ય ધાતુના ઓક્સાઈડ અલગ રીતે પ્રક્રિયા કરે છે:
$ Na_{2} O_{2} + 2 H_{2} O \rightarrow 2 NaOH + H_{2} O_{2} $ (પેરોક્સાઈડ બનાવે છે પણ ઓક્સિજન નહીં)
$ CaO + H_{2} O \rightarrow Ca(OH)_{2} $ (માત્ર હાઈડ્રોક્સાઈડ બનાવે છે)
$ Li_{2} O + H_{2} O \rightarrow 2 LiOH $ (માત્ર હાઈડ્રોક્સાઈડ બનાવે છે)

(B) $Hexane \xrightarrow{\text{anhy. } AlCl_3 / HCl}$ પ્રક્રિયામાં,$n$-હેક્ઝેનનું શાખિત આલ્કેનમાં આઇસોમરાઇઝેશન કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી દ્વારા થાય છે.
વિકલ્પ $A$ એ ન્યુક્લિયોફિલિક યોગશીલ પ્રક્રિયા છે.
વિકલ્પ $C$ એ મુક્ત મુલક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા છે.
વિકલ્પ $D$ એ ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા ($S_N2$ મિકેનિઝમ) છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(D) સંબંધિત પ્રક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$Na_2SO_3(s) + 2HCl(aq) \rightarrow 2NaCl(aq) + SO_2(g) + H_2O(l)$
અહીં,$X = Na_2SO_3$ અને $Y = SO_2$.
$SO_2$ એ એસિડિક $KMnO_4$ દ્રાવણને રંગવિહીન બનાવે છે:
$2KMnO_4 + 5SO_2 + 2H_2O \rightarrow K_2SO_4 + 2MnSO_4 + 2H_2SO_4$
જ્યારે $H_2S$ (વાયુ $Z$) ને $SO_2$ $(Y)$ ના જલીય દ્રાવણમાં પસાર કરવામાં આવે છે,ત્યારે કલિલ સલ્ફર મળે છે:
$SO_2(g) + 2H_2S(g) \rightarrow 3S(s) + 2H_2O(l)$
આમ,$X = Na_2SO_3$ અને $Z = H_2S$.

(C) મનુષ્યોમાં,શુક્રકોષજનન (નર જનનકોષોનું નિર્માણ) પ્રક્રિયામાં એક પ્રાથમિક પૂર્વ શુક્રકોષના અર્ધીકરણ દ્વારા $4$ સક્રિય એકકીય શુક્રકોષો ઉત્પન્ન થાય છે.
તેની સામે,અંડકોષજનન (માદા જનનકોષોનું નિર્માણ) પ્રક્રિયામાં એક પ્રાથમિક પૂર્વ અંડકોષના અર્ધીકરણ દ્વારા માત્ર $1$ સક્રિય એકકીય અંડકોષ અને $2$ કે $3$ અક્રિય ધ્રુવીય કાય (polar bodies) ઉત્પન્ન થાય છે.
તેથી,એક પ્રાથમિક જાતીય કોષમાંથી ઉત્પન્ન થતા નર જનનકોષો અને માદા જનનકોષોનો ગુણોત્તર $4:1$ છે.

(C) જ્યારે સોનું $(Au)$ એક્વા રેજીયામાં ઓગળે છે,ત્યારે તે પ્રક્રિયા કરીને ટેટ્રાક્લોરિડોઓરેટ$(III)$ સંકીર્ણ આયન,$[AuCl_4]^-$ બનાવે છે.
આ પ્રક્રિયાનું રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$2 Au + 3 HNO_3 + 11 HCl \rightarrow 2 H[AuCl_4] + 3 NOCl + 6 H_2O$
$[AuCl_4]^-$ સંકીર્ણમાં,સોનાનો ઓક્સિડેશન આંક $+3$ છે અને ચાર ક્લોરાઈડ લિગાન્ડ્સ છે,તેથી તેનું નામ $tetrachloridoaurate(III)$ છે.

(C) હેલોએરીન્સમાં ન્યુક્લિયોફિલિક એરોમેટિક વિસ્થાપન પ્રતિક્રિયાઓ હેલોજન પરમાણુની સાપેક્ષમાં ઓર્થો અને પેરા સ્થાન પર ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ (જેમ કે $-NO_2$) ની હાજરી દ્વારા સરળ બને છે.
આ જૂથો પ્રતિક્રિયા દરમિયાન રચાયેલા કાર્બેનિયન મધ્યવર્તીને સ્થિર કરે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$2,4-$ડાયનાઇટ્રોક્લોરોબેન્ઝીનમાં ઓર્થો અને પેરા સ્થાન પર બે $-NO_2$ જૂથો છે,જે મધ્યવર્તીને મહત્તમ સ્થિરતા પ્રદાન કરે છે,જે તેને સોડિયમ મેથોક્સાઇડ સાથે ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન માટે સૌથી વધુ પ્રતિક્રિયાશીલ બનાવે છે.

(B) $L$-એમિનો એસિડનું દળ $= 1.78 \ g$.
એમિનો એસિડની $NaNO_{2} / HCl$ સાથેની પ્રક્રિયા (વાન સ્લાઈક પદ્ધતિ) દ્વારા પ્રતિ $1 \ mol$ એમિનો એસિડ દીઠ $1 \ mol$ $N_{2}$ વાયુ મુક્ત થાય છે.
$STP$ એ $1 \ mol$ વાયુનું કદ $22400 \ cm^{3}$ હોય છે.
મુક્ત થયેલ $N_{2}$ ના મોલ $= \frac{448 \ cm^{3}}{22400 \ cm^{3} \ mol^{-1}} = 0.02 \ mol$.
$1 \ mol$ એમિનો એસિડ $1 \ mol$ $N_{2}$ ઉત્પન્ન કરે છે,તેથી એમિનો એસિડના મોલ $= 0.02 \ mol$.
એમિનો એસિડનું મોલર દળ $= \frac{\text{દળ}}{\text{મોલ}} = \frac{1.78 \ g}{0.02 \ mol} = 89 \ g \ mol^{-1}$.
પ્રોટીનમાં આ એમિનો એસિડનું પ્રમાણ $0.25 \%$ છે.
ધારો કે પ્રોટીનનું મોલર દળ $M$ છે.
$M$ ના $0.25 \% = 89 \ g \ mol^{-1}$.
$\frac{0.25}{100} \times M = 89$.
$M = \frac{89 \times 100}{0.25} = 35600 \ g \ mol^{-1}$.

(B) $N_2$ ના મોલ = $\frac{5.5 \times 10^{-3} \text{ g}}{28 \text{ g/mol}} \approx 1.96 \times 10^{-4} \text{ mol}$.
$H_2O$ ના મોલ = $\frac{180 \text{ g}}{18 \text{ g/mol}} = 10 \text{ mol}$.
$1 \text{ atm}$ દબાણે $N_2$ નો મોલ અંશ $(x_1)$ = $\frac{n_{N_2}}{n_{H_2O} + n_{N_2}} \approx \frac{1.96 \times 10^{-4}}{10} = 1.96 \times 10^{-5}$.
હેન્રીના નિયમ મુજબ,$p = K_H \cdot x$,એટલે કે $x \propto p$.
$5 \text{ atm}$ દબાણે,નવો મોલ અંશ $(x_2)$ = $5 \times x_1 = 5 \times 1.96 \times 10^{-5} = 9.8 \times 10^{-5} \approx 1 \times 10^{-4}$.

(D) કુલ પસાર થયેલ વિદ્યુતભાર $Q = I \times t = 140 \times 482.5 = 67550 \ C$.
ફેરાડેની સંખ્યા $= \frac{67550}{96500} = 0.7 \ F$.
કેથોડ પર,માત્ર $Cu^{2+}$ રિડક્શન પામે છે: $Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu$.
જમા થયેલ $Cu$ ના તુલ્યાંક $= 0.6928$.
જમા થયેલ $Cu$ નું દળ $= 0.6928 \times \frac{63.54}{2} = 22.011 \ g$.
એનોડ પર,$Cu \rightarrow Cu^{2+} + 2e^-$ અને $Fe \rightarrow Fe^{2+} + 2e^-$.
દ્રાવ્ય થયેલ કુલ તુલ્યાંક $= 0.7$.
ધારો કે $x$ એ $Cu$ ના તુલ્યાંક છે અને $y$ એ $Fe$ ના તુલ્યાંક છે.
$x + y = 0.7$.
દ્રાવ્ય થયેલ $Cu$ નું દળ $+ \text{દ્રાવ્ય થયેલ } Fe$ નું દળ $= 22.26 \ g$.
$x \times 31.77 + y \times 27.75 = 22.26$.
$x = 0.7 - y$ મુકતા: $(0.7 - y) \times 31.77 + 27.75y = 22.26$.
$22.239 - 31.77y + 27.75y = 22.26$.
$-4.02y = 0.021 \implies y \approx 0.00522$.
$Fe$ નું દળ $= 0.00522 \times 27.75 = 0.1448 \ g$.
અશુદ્ધ કોપરનું કુલ દળ $= 22.26 \ g$.
$Fe$ ની ટકાવારી $= \frac{0.1448}{22.26} \times 100 \approx 0.65 \%$.
આ કિંમત વિકલ્પોમાં ન હોવાથી,સાચો જવાબ $D$ છે.

(B) આયોડોફોર્મ પ્રતિક્રિયા એવા સંયોજનો દ્વારા આપવામાં આવે છે જેમાં $CH_{3}CO-$ જૂથ અથવા $CH_{3}CH(OH)-$ જૂથ હોય છે.
$A) \ CH_{3}CHO$ માં $CH_{3}CO-$ જૂથ છે,તેથી તે આયોડોફોર્મ પ્રતિક્રિયા આપે છે.
$B) \ CH_{3}CH_{2}CH_{2}OH$ (પ્રોપેન$-1-$ઓલ) એ પ્રાથમિક આલ્કોહોલ છે જેમાં $CH_{3}CH(OH)-$ જૂથ હોતું નથી. તેથી,તે આયોડોફોર્મ પ્રતિક્રિયા આપતું નથી.
$C) \ CH_{3}CH(OH)CH_{2}COOH$ માં $CH_{3}CH(OH)-$ જૂથ છે,તેથી તે આયોડોફોર્મ પ્રતિક્રિયા આપે છે.
$D) \ CH_{3}CH_{2}OH$ (ઇથેનોલ) એ એકમાત્ર પ્રાથમિક આલ્કોહોલ છે જેમાં $CH_{3}CH(OH)-$ જૂથ છે,તેથી તે આયોડોફોર્મ પ્રતિક્રિયા આપે છે.
આમ,સાચો જવાબ $B$ છે.

(A) સાચું વિધાન એ છે કે કલેક્ટર્સ ફીણ પ્લવન દરમિયાન ખનિજ કણોની અ-ભીનાશ (non-wettability) વધારે છે,ભીનાશ નહીં. કલેક્ટર્સના ઉદાહરણોમાં પાઈન ઓઈલ,ઝેન્થેટ્સ અને ફેટી એસિડ્સનો સમાવેશ થાય છે. તેથી,વિકલ્પ $A$ ખોટો છે.

(D) ઇથાઇલ વિનાઇલ ઇથર $(CH_2 = CH - O - CH_2 - CH_3)$ ની $HI$ સાથેની પ્રક્રિયા ઓક્સિજન પરમાણુના પ્રોટોનેશન દ્વારા થાય છે.
$CH_2 = CH - O - CH_2 - CH_3 + H^+ \rightarrow CH_2 = CH - O^+(H) - CH_2 - CH_3$
ત્યારબાદ,આયોડાઇડ આયન $(I^-)$ ઇથાઇલ ગ્રુપ $(CH_2CH_3)$ પર હુમલો કરે છે કારણ કે વિનાઇલ ગ્રુપ $(CH_2=CH-)$ $C-O$ બંધના આંશિક દ્વિબંધ લાક્ષણિકતાને કારણે $S_N2$ હુમલા માટે સક્ષમ નથી.
$I^- + CH_2 = CH - O^+(H) - CH_2 - CH_3 \rightarrow CH_2 = CH - OH + CH_3CH_2I$
નીપજ $CH_2 = CH - OH$ (વિનાઇલ આલ્કોહોલ) અસ્થિર છે અને તે ટૉટોમેરાઇઝેશન દ્વારા ઇથેનાલ $(CH_3CHO)$ બનાવે છે.
બનતી બીજી નીપજ આયોડોઇથેન $(CH_3CH_2I)$ છે.
તેથી,આપેલા વિકલ્પોમાંથી,આયોડોઇથેન એ એક નીપજ છે.

(A) $S_N2$ પ્રક્રિયા માટે સ્પર્ધાત્મક પ્રક્રિયા એલિમીનેશન (વિલોપન) છે,પુનઃરચના નથી.
વિસ્થાપન અને વિલોપન પ્રક્રિયાઓ ઘણીવાર એકબીજા સાથે સ્પર્ધા કરે છે.
મોટાભાગના બેઝ ન્યુક્લિયોફાઈલ તરીકે પણ કાર્ય કરે છે અને આલ્કાઈલ હેલાઈડ અને પ્રક્રિયાની પરિસ્થિતિઓના આધારે વિસ્થાપન અથવા વિલોપન પ્રક્રિયામાં ભાગ લઈ શકે છે.
પુનઃરચના સામાન્ય રીતે $S_N1$ પ્રક્રિયાઓમાં કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી સાથે સંકળાયેલ છે,$S_N2$ સાથે નહીં.

(C) વિધાન કે આલ્ડોઝ અથવા કીટોઝ શર્કરા આલ્કલાઇન માધ્યમમાં આઇસોમેરિઝમ દર્શાવતી નથી તે ખોટું છે.
આલ્કલાઇન માધ્યમમાં,આલ્ડોઝ અને કીટોઝ શર્કરા $Lobry \ de \ Bruyn-van \ Ekenstein \ rearrangement$ તરીકે ઓળખાતી પ્રતિવર્તી આઇસોમેરાઇઝેશન પ્રક્રિયામાંથી પસાર થાય છે.
ઉદાહરણ તરીકે,$NaOH$ ના મંદ દ્રાવણમાં,ગ્લુકોઝ (એક આલ્ડોઝ) $D$-ગ્લુકોઝ,$D$-મેનોઝ અને $D$-ફ્રુક્ટોઝનું સંતુલિત મિશ્રણ બનાવવા માટે આઇસોમેરાઇઝેશન અનુભવે છે.
તેથી,વિકલ્પ $C$ ખોટું વિધાન છે.

(A) આણ્વિય સૂત્ર $C_{7}H_{9}N$ એરોમેટિક એમાઈન દર્શાવે છે. $0^{\circ}C$ તાપમાને $NaNO_{2} / HCl$ સાથેની પ્રક્રિયા બેન્ઝાઈલ આલ્કોહોલ બનાવે છે,જે સૂચવે છે કે સંયોજન બેન્ઝાઈલ એમાઈન $(C_{6}H_{5}CH_{2}NH_{2})$ છે.
$C_{7}H_{9}N$ ના સમઘટકો નીચે મુજબ છે:
$1$. $o$-ટોલ્યુઈડિન ($2$-મિથાઈલએનિલીન)
$2$. $m$-ટોલ્યુઈડિન ($3$-મિથાઈલએનિલીન)
$3$. $p$-ટોલ્યુઈડિન ($4$-મિથાઈલએનિલીન)
$4$. $N$-મિથાઈલએનિલીન $(C_{6}H_{5}NHCH_{3})$
$5$. બેન્ઝાઈલ એમાઈન $(C_{6}H_{5}CH_{2}NH_{2})$
આમ,$C_{7}H_{9}N$ માટે કુલ $5$ સમઘટકો શક્ય છે.

(D) એક $CsCl$ આયન જોડને અનુરૂપ ઘનનું કદ $V = 7.014 \times 10^{-23} \ cm^{3}$ આપેલ છે.
પ્રશ્ન મુજબ,સૌથી નાનું $Cs^{+}-Cs^{+}$ આંતર-પરમાણ્વીય અંતર $(a)$ એ આ ઘનની બાજુની લંબાઈ જેટલું છે.
તેથી,$a^{3} = 7.014 \times 10^{-23} \ cm^{3}$.
$a = (7.014 \times 10^{-23})^{1/3} \ cm$.
$a = 4.124 \times 10^{-8} \ cm$.
$1 \ \mathring{A} = 10^{-8} \ cm$ હોવાથી,$a = 4.124 \ \mathring{A}$ થાય.
નજીકના મૂલ્ય મુજબ,અંતર આશરે $4.1 \ \mathring{A}$ છે.
આમ,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(C) બ્યુટાઈલેટેડ હાઈડ્રોક્સી ટોલ્યુઈન $(BHT)$ ખાદ્ય ઉમેરણ તરીકે એન્ટીઓક્સિડન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે. તે ખોરાકમાં રહેલા ચરબી અને તેલના ઓક્સિડેશનને અટકાવે છે,જેનાથી ઉત્પાદનની શેલ્ફ લાઈફ વધે છે.

(C) આપેલ અર્ધ-કોષ પ્રક્રિયા માટે નર્ન્સ્ટ સમીકરણ:
$E = E^{\circ} - \frac{0.0591}{6} \log \frac{[Cr^{3+}]^{2}}{[Cr_{2}O_{7}^{2-}][H^{+}]^{14}}$
આપેલ કિંમતો મૂકતા:
$1.067 = 1.33 - \frac{0.0591}{6} \log \frac{(15 \times 10^{-3})^{2}}{(4.5 \times 10^{-3})[H^{+}]^{14}}$
$1.067 - 1.33 = -\frac{0.0591}{6} \log \frac{225 \times 10^{-6}}{4.5 \times 10^{-3} \cdot [H^{+}]^{14}}$
$-0.263 = -0.00985 \log \frac{0.05}{[H^{+}]^{14}}$
$26.7 = \log 0.05 + 14 pH$
$26.7 = -1.3 + 14 pH$
$28 = 14 pH$
$pH = 2$

(A) એસીટોફેનોન $(C_{6}H_{5}COCH_{3})$ એક કીટોન છે.
$1$. $C_{6}H_{6}$ (બેન્ઝીન) ફ્રિડેલ-ક્રાફ્ટ એસિલેશન દ્વારા એસીટોફેનોન બનાવી શકે છે.
$2$. $C_{6}H_{5}CH(OH)CH_{3}$ ($1$-ફિનાઈલઈથેનોલ) નું ઓક્સિડેશન કરીને એસીટોફેનોન મેળવી શકાય છે.
$3$. $C_{6}H_{5}C \equiv CH$ (ફિનાઈલએસીટીલીન) નું જલીયકરણ કરીને એસીટોફેનોન મેળવી શકાય છે.
$4$. $C_{6}H_{5}CH_{3}$ (ટોલ્યુઈન) માંથી સીધું એસીટોફેનોન બનાવવું મુશ્કેલ છે કારણ કે મિથાઈલ ગ્રુપનું ઓક્સિડેશન બેન્ઝોઈક એસિડ આપે છે અને ફ્રિડેલ-ક્રાફ્ટ એસિલેશનથી ઓર્થો અને પેરા આઈસોમરનું મિશ્રણ મળે છે.

(C) ગોલ્ડ સોલ એ પ્રવાહીમાં ગોલ્ડના નેનોપાર્ટિકલ્સનું કલિલમય નિલંબન છે.
તે લાયોફોબિક કલિલ છે કારણ કે વિક્ષિપ્ત કલા અને વિક્ષેપન માધ્યમ વચ્ચે કોઈ આકર્ષણ હોતું નથી.
તે $OH^-$ આયનોના અધિશોષણને કારણે ઋણ વીજભારિત હોય છે.
તે મલ્ટીમોલેક્યુલર કલિલ છે કારણ કે તે $1 \ nm$ કરતા ઓછા વ્યાસ ધરાવતા અસંખ્ય પરમાણુઓ અથવા નાના અણુઓના સમૂહથી બનેલું છે.

(A) $MnO_{2} + 4 HCl \xrightarrow{\Delta} MnCl_{2} + 2 H_{2}O + Cl_{2(g)} (A)$
$Cl_{2(g)} + 3 F_{2} (\text{excess}) \xrightarrow{573 K} 2 ClF_{3(g)} (B)$
$3 ClF_{3(g)} + U_{(s)} \xrightarrow{323-363 K} UF_{6(g)} (C) + 3 ClF_{(g)} (D)$
તેથી,વાયુઓ $A$,$B$,$C$ અને $D$ અનુક્રમે $Cl_{2}$,$ClF_{3}$,$UF_{6}$ અને $ClF$ છે.

(B) પ્રક્રિયા શ્રેણી નીચે મુજબ છે:
$1$. ફિનોલ $(C_6H_5OH)$ બેઝની હાજરીમાં બેન્ઝોઇલ ક્લોરાઇડ $(C_6H_5COCl)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સ્કોટેન-બૌમન પ્રક્રિયા દ્વારા ફિનાઇલ બેન્ઝોએટ $(X)$ બનાવે છે.
$2$. ફિનાઇલ બેન્ઝોએટ $(C_6H_5COOC_6H_5)$ ઇલેક્ટ્રોફિલિક એરોમેટિક સબસ્ટિટ્યુશન (નાઇટ્રેશન) માંથી પસાર થાય છે. એસ્ટર ગ્રુપ $(-OCOC_6H_5)$ ઓર્થો/પેરા નિર્દેશક છે. અવકાશી અવરોધને કારણે,પેરા-વિસ્થાપિત નીપજ મુખ્ય નીપજ છે.
$3$. નાઇટ્રેશન ઓક્સિજન પરમાણુ સાથે જોડાયેલી રીંગ (ફિનોક્સી રીંગ) પર થાય છે કારણ કે તે બેન્ઝોઇલ રીંગ કરતા વધુ સક્રિય છે. આમ,મુખ્ય નીપજ $Y$ એ $4-$નાઇટ્રોફિનાઇલ બેન્ઝોએટ છે.

(D) ફ્રુન્ડલિચ એડસોર્પ્શન આઇસોથર્મનું સમીકરણ:
$\frac{x}{m} = k p^{\frac{1}{n}}$
બંને બાજુ લઘુગણક (log) લેતા:
$\log \frac{x}{m} = \log k + \frac{1}{n} \log p$
આને સીધી રેખાના સમીકરણ $y = mx + c$ સાથે સરખાવતા,જ્યાં $y = \log \frac{x}{m}$,$x = \log p$,$m$ (ઢાળ) $= \frac{1}{n}$,અને $c$ (આંતરછેદ) $= \log k$.
તેથી,ઢાળ $\frac{1}{n}$ છે અને આંતરછેદ $\log k$ છે.

(A) દરેક વિકલ્પનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$A$. $[ZnBr_{4}]^{2-}$: $Br^{-}$ નિર્બળ લિગેન્ડ છે અને ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરતું નથી. $Zn^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $d^{10}$ છે. સંકરણ $sp^3$ છે,જે સમચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ આપે છે. આ વિધાન સાચું છે.
$B$. $[Ni(NH_{3})_{6}]^{2+}$: $Ni^{2+}$ એ $3d^8$ છે. $NH_{3}$ ની હાજરીમાં,તે $sp^3d^2$ સંકરણ સાથે બાહ્ય કક્ષકીય સંકીર્ણ બનાવે છે. તે આંતરિક કક્ષકીય સંકીર્ણ નથી.
$C$. $[Co(NH_{3})_{6}]^{2+}$: $Co^{2+}$ એ $3d^7$ છે. $NH_{3}$ ની હાજરીમાં,તેમાં એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોય છે અને તે અનુચુંબકીય છે.
$D$. $[CoBr_{2}(en)_{2}]^{-}$: આ સંકીર્ણમાં ઉભયદંતી લિગેન્ડ નથી,તેથી તે લિંકેજ સમઘટકતા દર્શાવી શકતું નથી.
તેથી,સૌથી સચોટ વિધાન $A$ છે.

(A) સક્રિય મિથિલીન સમૂહની એસિડિકતા તેની બાજુમાં રહેલા ક્રિયાશીલ સમૂહો ($E_1$ અને $E_2$) ની ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષવાની ક્ષમતા પર આધાર રાખે છે.
કીટોન સમૂહ $(-COCH_3)$ એ એસ્ટર સમૂહ $(-COOC_2H_5)$ કરતા વધુ ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષક છે,કારણ કે એસ્ટરમાં રહેલો ઓક્સિજન પરમાણુ સંસ્પંદન દ્વારા ઇલેક્ટ્રોનનું દાન કરે છે.
સંયોજનોની સરખામણી:
$(b)$ $CH_3COCH_2COCH_3$: બે કીટોન સમૂહ ધરાવે છે,તેથી કાર્બેનાયન સૌથી વધુ સ્થાયી છે.
$(a)$ $CH_3COCH_2COOC_2H_5$: એક કીટોન અને એક એસ્ટર સમૂહ ધરાવે છે.
$(c)$ $C_2H_5OOCCH_2COOC_2H_5$: બે એસ્ટર સમૂહ ધરાવે છે,તેથી કાર્બેનાયન સૌથી ઓછો સ્થાયી છે.
આમ,એસિડિક પ્રબળતાનો ક્રમ $b > a > c$ છે.

(A) $CuI_{2}$ જાણીતું નથી કારણ કે તે અસ્થાયી છે.
કોપર$(II)$ આયોડાઈડ બનતી વખતે સ્થાયી હોતું નથી; તે આપમેળે કોપર$(I)$ આયોડાઈડ અને આયોડિનમાં વિઘટન પામે છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $2CuI_{2} \rightarrow 2CuI + I_{2}$.

(D) પ્રક્રિયાનો ક્રમ નીચે મુજબ છે:
$1$. $C_6H_5COOH + NH_3 \xrightarrow{\Delta} C_6H_5CONH_2$ ($P$,બેન્ઝેમાઇડ).
$2$. $C_6H_5CONH_2 + NaOBr \rightarrow C_6H_5NH_2$ ($Q$,એનિલિન) (હોફમેન બ્રોમામાઇડ ડિગ્રેડેશન).
$3$. $C_6H_5NH_2 + \text{conc. } H_2SO_4 \xrightarrow{460 \ K} NH_2-C_6H_4-SO_3H$ ($R$,સલ્ફેનિલિક એસિડ).
આમ,$R$ એ સલ્ફેનિલિક એસિડ છે.

(B) સાચું વિધાન એ છે કે ફોસ્ફરસ એસિડ $(H_{3}PO_{3})$ ને ગરમ કરતા તે વિષમીકરણ પામીને ઓર્થોફોસ્ફોરિક એસિડ $(H_{3}PO_{4})$ અને ફોસ્ફિન $(PH_{3})$ આપે છે.
$4H_{3}PO_{3} \xrightarrow{\Delta} 3H_{3}PO_{4} + PH_{3}$.
તેથી,વિકલ્પ $B$ માં આપેલ વિધાન ખોટું છે કારણ કે તેમાં ઓર્થોફોસ્ફોરિક એસિડને બદલે મેટાફોસ્ફોરિક એસિડનો ઉલ્લેખ છે.

(D) ટેરીલીન એ $CH_2OH-CH_2OH$ (ઇથિલિન ગ્લાયકોલ) અને $C_6H_4(COOH)_2$ (ટેરેફ્થાલિક એસિડ) વચ્ચેની પ્રક્રિયા દ્વારા બનતું સંઘનન પોલિમર છે. તેમાં પાણી જેવા નાના અણુઓ દૂર થાય છે,તેથી તે સ્ટેપ-ગ્રોથ પોલિમર છે. તે પોલિએસ્ટર અને કો-પોલિમર પણ છે કારણ કે તે બે અલગ મોનોમર્સમાંથી બને છે. તે ચેઈન-ગ્રોથ પોલિમર નથી,કારણ કે ચેઈન-ગ્રોથ પોલિમરાઈઝેશનમાં સામાન્ય રીતે અસંતૃપ્ત મોનોમર્સનું યોગશીલ પોલિમરાઈઝેશન થાય છે.

(B) $ccp$ ગોઠવણીમાં,અષ્ટફલકીય છિદ્રોની સંખ્યા પરમાણુઓની સંખ્યા જેટલી હોય છે અને ચતુષ્ફલકીય છિદ્રોની સંખ્યા પરમાણુઓની સંખ્યા કરતા બમણી હોય છે.
ધારો કે $Y$ ના પરમાણુઓની સંખ્યા $N$ છે.
તો,અષ્ટફલકીય છિદ્રોની સંખ્યા $= N$ અને ચતુષ્ફલકીય છિદ્રોની સંખ્યા $= 2N$ થાય.
સંયોજનનું સૂત્ર $XY_3$ છે.
આનો અર્થ એ છે કે $X$ ના દરેક $1$ પરમાણુ માટે,$Y$ ના $3$ પરમાણુઓ છે.
જો આપણી પાસે $Y$ ના $N$ પરમાણુઓ હોય,તો $X$ ના પરમાણુઓની સંખ્યા $N/3$ થાય.
$X$ અષ્ટફલકીય છિદ્રો રોકે છે,તેથી $X$ દ્વારા રોકાયેલા અષ્ટફલકીય છિદ્રોનો અંશ $\frac{N/3}{N} = 1/3$ છે.
તેથી,$X$ દ્વારા રોકાયેલા અષ્ટફલકીય છિદ્રોની ટકાવારી $\frac{1}{3} \times 100\% \approx 33\%$ છે.

(C) આઈસોબ્યુટીરાલ્ડિહાઈડ $((CH_3)_2CHCHO)$ ની ઈથરની હાજરીમાં મિથાઈલમેગ્નેશિયમ બ્રોમાઈડ $(CH_3MgBr)$ સાથેની પ્રક્રિયા ન્યુક્લિયોફિલિક એડિશન મિકેનિઝમ દ્વારા થાય છે.
$1$. ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $(CH_3^-)$ આલ્ડિહાઈડના કાર્બોનિલ કાર્બન પર હુમલો કરે છે અને મધ્યવર્તી આલ્કોક્સાઈડ $(A)$ બનાવે છે,જે $(CH_3)_2CH-CH(OMgBr)-CH_3$ છે.
$2$. ત્યારબાદ એસિડ હાઈડ્રોલિસિસ $(H_3O^+)$ દ્વારા મધ્યવર્તી સંયોજનનું આલ્કોહોલ $(B)$ માં રૂપાંતર થાય છે,જે $(CH_3)_2CH-CH(OH)-CH_3$ છે.
$3$. $B$ નું બંધારણ $CH_3-CH(CH_3)-CH(OH)-CH_3$ છે.
$4$. $IUPAC$ નામકરણ મુજબ,હાઈડ્રોક્સિલ ગ્રુપ ધરાવતી સૌથી લાંબી શૃંખલામાં $4$ કાર્બન છે. જમણી બાજુથી નંબર આપતા,હાઈડ્રોક્સિલ ગ્રુપ $2$ નંબર પર અને મિથાઈલ ગ્રુપ $3$ નંબર પર આવે છે. તેથી,$IUPAC$ નામ $3-$મિથાઈલબ્યુટેન$-2-$ઓલ છે.

(A) $S.T.P.$ પર $22400 \ cm^{3}$ મિથેન એટલે $1 \ mol$.
તેથી,$112 \ cm^{3}$ મિથેન એટલે $\frac{112}{22400} = 0.005 \ mol$.
$1 \ mol$ મોનોહાઇડ્રિક આલ્કોહોલ $1 \ mol$ મિથેન મુક્ત કરે છે,તેથી આલ્કોહોલના મોલ $0.005 \ mol$ છે.
આલ્કોહોલનું આણ્વીય દળ = $\frac{0.44 \ g}{0.005 \ mol} = 88 \ g/mol$.

(B) $(i)$ એસિટિક એસિડ હેલ-વોલહાર્ડ-ઝેલિન્સ્કી $(HVZ)$ પ્રક્રિયા આપે છે.
$(ii)$ સોડિયમ ફિનેટ કોલ્બે પ્રક્રિયા આપે છે.
$(iii)$ મિથાઈલ સાયનાઈડ સ્ટીફન રિડક્શન પ્રક્રિયા આપે છે.
$(iv)$ ટોલ્યુઈન ફ્રિડલ-ક્રાફ્ટસ પ્રક્રિયા આપે છે.
તેથી,સાચી જોડ $(i-c, ii-d, iii-a, iv-b)$ છે.

(B) આદર્શ દ્વિઅંગી પ્રવાહી મિશ્રણ માટે,નીચેની શરતો સાચી છે:
$1$. $\Delta H_{(mix)} = 0$ (કોઈ ઉષ્મા શોષાતી કે ઉત્સર્જિત થતી નથી).
$2$. $\Delta V_{(mix)} = 0$ (મિશ્રણ કરવાથી કદમાં કોઈ ફેરફાર થતો નથી).
$3$. $\Delta S_{(mix)} > 0$ (મિશ્રણને કારણે એન્ટ્રોપી વધે છે).
$4$. $\Delta G_{(mix)} < 0$ (મિશ્રણની પ્રક્રિયા સ્વયંભૂ છે).
$\Delta G = \Delta H - T\Delta S$ હોવાથી,અને આદર્શ દ્રાવણ માટે $\Delta H = 0$ હોવાથી,આપણને $\Delta G = -T\Delta S$ મળે છે. પ્રક્રિયા સ્વયંભૂ હોવા માટે,$\Delta G$ ઋણ હોવું જોઈએ,જેનો અર્થ છે કે $\Delta S$ ધન હોવું જોઈએ.

(B) આર્હેનિયસ સમીકરણ $ k = A e^{-\frac{E_{a}}{RT}} $ છે.
બંને બાજુ પ્રાકૃતિક લઘુગણક લેતા,$ \ln k = \ln A - \frac{E_{a}}{R} \times \frac{1}{T} $ મળે છે.
આને સુરેખ રેખાના સમીકરણ $ y = mx + c $ સાથે સરખાવતા,જ્યાં $ y = \ln k $,$ x = \frac{1}{T} $,અને ઢાળ $ m = -\frac{E_{a}}{R} $ છે.
આપેલ ઢાળ $ m = -1 \times 10^{4} \ K $ છે.
તેથી,$ -\frac{E_{a}}{R} = -1 \times 10^{4} \ K $.
$ E_{a} = 1 \times 10^{4} \times 8.314 \ J \ mol^{-1} $.
$ E_{a} = 83140 \ J \ mol^{-1} = 83.14 \ kJ \ mol^{-1} $.

(D) આપેલ છે: દ્રાવ્યનું દળ $w_{B} = 1.25 \ g$,દ્રાવકનું દળ $w_{A} = 50 \ g$,$\Delta T_{f} = 0.3 \ K$,$M_{\text{normal}} = 94 \ g \ mol^{-1}$,$K_{f} = 1.86 \ K \ kg \ mol^{-1}$.
પ્રથમ,અવલોકિત મોલર દળ $(M_{\text{obs}})$ ની ગણતરી કરો: $\Delta T_{f} = K_{f} \times \frac{w_{B} \times 1000}{M_{\text{obs}} \times w_{A}}$.
$M_{\text{obs}} = \frac{1.86 \times 1.25 \times 1000}{0.3 \times 50} = 155 \ g \ mol^{-1}$.
વોન્ટ હોફ અવયવ $(i)$ ની ગણતરી: $i = \frac{M_{\text{normal}}}{M_{\text{obs}}} = \frac{94}{155} \approx 0.6064$.
સુયોજન માટે,$n P \rightleftharpoons P_{n}$. દ્વિ-સુયોજન $(n=2)$ ધારતા,સુયોજનની માત્રા $\alpha$ માટે $i = 1 - \alpha(1 - \frac{1}{n})$ સૂત્રનો ઉપયોગ કરો.
$0.6064 = 1 - 0.5\alpha \implies 0.5\alpha = 0.3936 \implies \alpha = 0.7872$ અથવા આશરે $78.7\%$.
આથી સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(A) $1$. આલ્કીનનું રિડક્ટિવ ઓઝોનોલિસિસ કાર્બોનિલ સંયોજનો આપે છે.
$2$. $Y$ એ Etard ની પ્રક્રિયા દ્વારા મેળવવામાં આવે છે,જે ટોલ્યુઈનનું બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ $(C_6H_5CHO)$ માં ઓક્સિડેશન છે. તેથી,$Y$ એ બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ છે.
$3$. $Z$ સાંદ્ર આલ્કલી સાથે કેનિઝારો પ્રક્રિયા (વિષમીકરણ) આપે છે. ફોર્માલ્ડિહાઈડ $(HCHO)$ કેનિઝારો પ્રક્રિયા આપે છે.
$4$. $Y$ $(C_6H_5CHO)$ અને $Z$ $(HCHO)$ ને જોડતા,મૂળ આલ્કીન $X$ એ સ્ટાયરીન $(C_6H_5CH=CH_2)$ છે.

(B) લેન્થેનોઇડ્સ માટે સૌથી સ્થાયી ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+3$ છે.
$Ce^{4+}$ જલીય દ્રાવણમાં પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે કારણ કે તે સરળતાથી ઇલેક્ટ્રોન મેળવીને વધુ સ્થાયી $Ce^{3+}$ આયન બનાવે છે.
તેથી,$Ce^{4+}$ જલીય દ્રાવણમાં સ્થાયી નથી અને આવી સ્થિતિમાં મુક્ત આયન તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવતું નથી.
આમ,'$Ce^{4+}$ જલીય દ્રાવણમાં જાણીતું નથી' તે વિધાન તેની સ્થિરતાના સંદર્ભમાં સાચું ગણાય છે.

(C) સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં લુઈસ એસિડની પ્રબળતા ઘટે છે; તેથી,સાચો ક્રમ $BCl_{3} > AlCl_{3} > GaCl_{3}$ છે.
સમૂહ $13$ ના તત્વો માટે પ્રથમ આયનીકરણ ઉર્જા સામાન્ય રીતે નીચે તરફ જતાં ઘટે છે પરંતુ $d$-ઈલેક્ટ્રોન અને લેન્થેનોઈડ સંકોચનને કારણે અનિયમિતતા જોવા મળે છે.
પ્રથમ આયનીકરણ એન્થાલ્પી માટેનો સાચો ક્રમ $B > Tl > Ga > Al > In$ છે.
નિષ્ક્રિય યુગ્મ અસર ભારે તત્વોમાં વધુ જોવા મળે છે,જે $Tl^{3+}$ કરતા $Tl^{+}$ ને વધુ સ્થિર બનાવે છે.
પરિણામે,$Tl^{3+}$ એક પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે,તેથી ઓક્સિડેશન ગુણધર્મનો ક્રમ $Tl^{3+} > In^{3+} > Al^{3+}$ થાય છે.

(D) અંતિમ નીપજ $4\text{-methylpent-3-en-2-one}$ છે,જે એસીટોન $(CH_3COCH_3)$ ના $2$ અણુઓના આલ્ડોલ સંઘનન દ્વારા બને છે.
તેથી,$R$ એ એસીટોન $(CH_3COCH_3)$ હોવું જોઈએ.
$P$ ની $CH_3MgBr$ સાથેની પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ જળવિભાજન એસીટોન $(R)$ આપે છે.
$CH_3CN + CH_3MgBr$ $\rightarrow CH_3C(CH_3)=NMgBr$ $\xrightarrow{H_3O^+} CH_3COCH_3 + NH_3 + Mg(OH)Br$.
તેથી,$P$ એ $CH_3CN$ (ઈથેનેનાઈટ્રાઈલ) છે.

(A) $Zn^{2+}$ આયન જલીય સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ અને એમોનિયા બંને સાથે સંકીર્ણ સંયોજન બનાવે છે,જ્યારે $Al^{3+}$ ફક્ત જલીય સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ સાથે જ સંકીર્ણ સંયોજન બનાવે છે.
ઝિંક $NaOH$ સાથે ટેટ્રાહાઇડ્રોક્સોઝિંકેટ$(II)$ સંકીર્ણ બનાવે છે: $Zn^{2+} + 4OH^{-} \rightarrow [Zn(OH)_{4}]^{2-}$.
ઝિંક $NH_{3}$ સાથે ટેટ્રાએમાઇનઝિંક$(II)$ સંકીર્ણ બનાવે છે: $Zn^{2+} + 4NH_{3(aq)} \rightarrow [Zn(NH_{3})_{4}]^{2+}$.
એલ્યુમિનિયમ જલીય સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ સાથે હેક્સાહાઇડ્રોક્સોએલ્યુમિનેટ$(III)$ સંકીર્ણ બનાવે છે: $Al^{3+} + 6OH^{-} \rightarrow [Al(OH)_{6}]^{3-}$.
એલ્યુમિનિયમ જલીય એમોનિયા સાથે સંકીર્ણ સંયોજન બનાવતું નથી.

(B) આપેલ છે,$\Lambda_{m}^{\circ} = 140 \times 10^{-4} \ S \ m^{2} \ mol^{-1}$,$K = 1.85 \times 10^{-5} \ S \ m^{-1}$.
અલ્પ દ્રાવ્ય ક્ષાર માટે,મોલર વાહકતા $\Lambda_{m}^{\circ}$ અને દ્રાવ્યતા $S$ ($mol \ m^{-3}$ માં) વચ્ચેનો સંબંધ $\Lambda_{m}^{\circ} = \frac{K}{S}$ છે.
$S = \frac{K}{\Lambda_{m}^{\circ}} = \frac{1.85 \times 10^{-5}}{140 \times 10^{-4}} = 1.32 \times 10^{-3} \ mol \ m^{-3}$.
$1 \ m^{3} = 1000 \ L$ હોવાથી,$mol \ L^{-1}$ માં દ્રાવ્યતા $S = \frac{1.32 \times 10^{-3}}{1000} = 1.32 \times 10^{-6} \ mol \ L^{-1}$.
ક્ષાર $AB$ માટે,$K_{sp} = S^{2} = (1.32 \times 10^{-6})^{2} = 1.74 \times 10^{-12}$.

(D) પ્રથમ પગલું નાઈટ્રેશન છે કારણ કે નાઈટ્રો ગ્રુપ $(-NO_2)$ એ મેટા-ડાયરેક્ટિંગ ગ્રુપ છે,જે બ્રોમીન પરમાણુને એમિનો ગ્રુપની સાપેક્ષમાં $m$-સ્થાન પર મૂકવા માટે જરૂરી છે.
ત્યારબાદ,નાઈટ્રોબેન્ઝીનનું બ્રોમિનેશન કરવામાં આવે છે જેથી બ્રોમીન પરમાણુ $m$-સ્થાન પર દાખલ થાય.
છેલ્લે,નાઈટ્રો ગ્રુપનું એમિનો ગ્રુપ $(-NH_2)$ માં રિડક્શન કરવાથી $m$-બ્રોમોએનિલીન મળે છે.
પ્રક્રિયાનો ક્રમ:
બેન્ઝીન $\xrightarrow{\text{નાઈટ્રેશન}}$ નાઈટ્રોબેન્ઝીન $\xrightarrow{\text{બ્રોમિનેશન}}$ $m$-બ્રોમોનાઈટ્રોબેન્ઝીન $\xrightarrow{\text{રિડક્શન}}$ $m$-બ્રોમોએનિલીન

(A) સેલ પ્રક્રિયા $H_{2(g)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} \rightarrow H_{2}O_{(l)}$ છે.
અહીં, સંકળાયેલા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $(n)$ $2$ છે.
સંબંધ $\Delta G^{\circ} = -n F E^{\circ}_{\text{cell}}$ નો ઉપયોગ કરતા:
$-240,000 \text{ J} = -2 \times 96,500 \text{ C} \times E^{\circ}_{\text{cell}}$.
$E^{\circ}_{\text{cell}} = \frac{240,000}{2 \times 96,500} \approx 1.24 \text{ V}$.

(B) આપેલ છે,અર્ધ-આયુષ્ય $t_{1/2} = 69.3 \ s$.
પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,વેગ અચળાંક $k = \frac{0.693}{t_{1/2}} = \frac{0.693}{69.3} = 10^{-2} \ s^{-1}$.
પ્રથમ ક્રમની ગતિશાસ્ત્ર માટે,$k = \frac{2.303}{t} \log \frac{P_0}{P_t}$,જ્યાં $P_0$ એ પ્રારંભિક દબાણ છે અને $P_t$ એ $t$ સમયે દબાણ છે.
$10^{-2} = \frac{2.303}{230} \log \frac{0.4}{P_t}$.
$1 = \log \frac{0.4}{P_t} \implies \frac{0.4}{P_t} = 10 \implies P_t = 0.04 \ atm$.
પ્રક્રિયા $A_{(g)} \rightarrow P_{(g)} + Q_{(g)} + R_{(g)}$ પરથી:
$t = 0$ સમયે,$P_A = 0.4 \ atm$,$P_P = 0, P_Q = 0, P_R = 0$.
$t = 230 \ s$ સમયે,$P_A = 0.04 \ atm$. $A$ ના દબાણમાં ઘટાડો $0.4 - 0.04 = 0.36 \ atm$ છે.
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,ઉત્પન્ન થયેલ નીપજોનું દબાણ $P_P = 0.36 \ atm, P_Q = 0.36 \ atm, P_R = 0.36 \ atm$ છે.
કુલ દબાણ $P_{total} = P_A + P_P + P_Q + P_R = 0.04 + 0.36 + 0.36 + 0.36 = 1.12 \ atm$.