KCET 2023 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Hindi

(D) दिया गया है $y = a \sin x + b \cos x$।
$x$ के सापेक्ष अवकलन करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$\frac{dy}{dx} = a \cos x - b \sin x$।
अब,अवकलज का वर्ग करने पर:
$\left( \frac{dy}{dx} \right)^2 = (a \cos x - b \sin x)^2 = a^2 \cos^2 x + b^2 \sin^2 x - 2ab \sin x \cos x$।
$y$ का वर्ग करने पर:
$y^2 = (a \sin x + b \cos x)^2 = a^2 \sin^2 x + b^2 \cos^2 x + 2ab \sin x \cos x$।
दोनों व्यंजकों को जोड़ने पर:
$y^2 + \left( \frac{dy}{dx} \right)^2 = (a^2 \sin^2 x + b^2 \cos^2 x + 2ab \sin x \cos x) + (a^2 \cos^2 x + b^2 \sin^2 x - 2ab \sin x \cos x)$।
पदों को व्यवस्थित करने पर:
$y^2 + \left( \frac{dy}{dx} \right)^2 = a^2(\sin^2 x + \cos^2 x) + b^2(\cos^2 x + \sin^2 x)$।
चूंकि $\sin^2 x + \cos^2 x = 1$,हमें प्राप्त होता है:
$y^2 + \left( \frac{dy}{dx} \right)^2 = a^2(1) + b^2(1) = a^2 + b^2$।
चूंकि $a$ और $b$ अचर हैं,इसलिए $a^2 + b^2$ एक अचर है।
अतः,सही विकल्प $D$ है।

(A) $1$. अभिक्रिया क्रम इस प्रकार है:
$CH_3CHO \xrightarrow[(ii) H_3O^+]{(i) CH_3MgBr} CH_3-CH(OH)-CH_3 (P)$
$CH_3-CH(OH)-CH_3 \xrightarrow[\Delta]{conc. H_2SO_4} CH_3-CH=CH_2 (Q)$
$CH_3-CH=CH_2 \xrightarrow[(ii) H_2O_2/OH^-]{(i) B_2H_6} CH_3-CH_2-CH_2OH (R)$
$2$. यौगिक $P$ प्रोपेन$-2-$ऑल $(CH_3-CH(OH)-CH_3)$ है और यौगिक $R$ प्रोपेन$-1-$ऑल $(CH_3-CH_2-CH_2OH)$ है।
$3$. दोनों यौगिकों का आणविक सूत्र $(C_3H_8O)$ समान है और क्रियात्मक समूह $(-OH)$ भी समान है,लेकिन हाइड्रॉक्सिल समूह की स्थिति अलग है ($P$ में कार्बन-$2$ पर और $R$ में कार्बन-$1$ पर)।
$4$. इसलिए,$P$ और $R$ स्थान समावयवी हैं।

(C) ठोस अवस्था में,$PCl_5$ एक आयनिक ठोस के रूप में मौजूद होता है।
यह चतुष्फलकीय $[PCl_4]^{+}$ धनायन और अष्टफलकीय $[PCl_6]^{-}$ ऋणायन से बना होता है।
यह संरचना एक $PCl_5$ अणु से दूसरे अणु में क्लोराइड आयन के स्थानांतरण के कारण बनती है।

(B) दी गई प्रजातियों के लिए बंध क्रम के मान इस प्रकार हैं:
$O_2^{2+} = 3.0$
$O_2^+ = 2.5$
$O_2 = 2.0$
$O_2^- = 1.5$
$O_2^{2-} = 1.0$
बंध क्रम,बंध लंबाई के व्युत्क्रमानुपाती होता है (बंध लंबाई $\propto \frac{1}{\text{बंध क्रम}}$)।
विकल्पों का मूल्यांकन:
$(A)$ $O_2$ की बंध लंबाई $>$ $O_2^{2+}$: सही (क्योंकि बंध क्रम में $2.0 < 3.0$ है)।
$(B)$ $O_2^+$ का बंध क्रम $<$ $O_2^{2-}$: गलत ($2.5 < 1.0$ गलत है)।
$(C)$ $O_2$ की बंध लंबाई $>$ $O_2^{2-}$: सही (क्योंकि बंध क्रम में $2.0 < 1.0$ है)।
$(D)$ $O_2$ का बंध क्रम $>$ $O_2^{2-}$: सही ($2.0 > 1.0$ सत्य है)।
अतः,गलत कथन विकल्प $(B)$ में दिया गया है।

(D) साम्य स्थिरांक $K_C$ का मान केवल अभिक्रिया के तापमान पर निर्भर करता है।
उत्प्रेरक अग्र और पश्च दोनों अभिक्रियाओं की दर को समान रूप से बढ़ाते हैं,जिससे निकाय तेजी से साम्यावस्था तक पहुँच जाता है,लेकिन वे साम्यावस्था की स्थिति या $K_C$ के मान को नहीं बदलते हैं।
चूंकि तापमान $500 \ K$ पर स्थिर रहता है,इसलिए $K_C$ का मान अपरिवर्तित रहता है।
अतः,उत्प्रेरक की उपस्थिति में साम्य स्थिरांक $K_C$ का मान $2 \times 10^{-5}$ है।

(A) आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर प्रथम आयनन एन्थैल्पी सामान्यतः बढ़ती है।
हालाँकि,$Be$ $(1s^2 2s^2)$ का $2s$ उपकोश पूर्णतः भरा हुआ है,जो $B$ $(1s^2 2s^2 2p^1)$ की तुलना में अधिक स्थिर है।
इसलिए,$Be$ की प्रथम आयनन एन्थैल्पी $B$ से अधिक होती है।
अतः,सही क्रम $Li < B < Be < C$ है।

(A) कार्बन मोनोऑक्साइड $(CO)$ हीमोग्लोबिन को कार्बोक्सीहीमोग्लोबिन में परिवर्तित करती है।
जब $CO$ को सांस के साथ अंदर लिया जाता है,तो यह लाल रक्त कोशिकाओं में हीमोग्लोबिन के साथ ऑक्सीजन की तुलना में लगभग $200$ से $300$ गुना अधिक आत्मीयता (affinity) के साथ जुड़ जाता है।
यह बंधन कार्बोक्सीहीमोग्लोबिन बनाता है,जो एक स्थिर संकुल है और हीमोग्लोबिन के साथ ऑक्सीजन के सामान्य बंधन को रोकता है।
परिणामस्वरूप,इससे रक्त की ऑक्सीजन ले जाने की क्षमता में काफी कमी आ जाती है,जो घातक हो सकती है।

(A) दी गई संरचना एक हाइड्रोकार्बन है जिसमें द्वि-आबंध उपस्थित है।
$IUPAC$ नियमों के अनुसार नामकरण:
$1$. द्वि-आबंध युक्त सबसे लंबी कार्बन श्रृंखला की पहचान करें। सबसे लंबी श्रृंखला में $4$ कार्बन परमाणु हैं,इसलिए मुख्य एल्केन ब्यूटेन है और एल्कीन ब्यूट$-2-$ईन है।
$2$. श्रृंखला का अंकन उस सिरे से करें जिससे द्वि-आबंध को सबसे कम अंक मिले। यहाँ,दोनों तरफ से अंकन करने पर द्वि-आबंध को $2$ स्थान मिलता है।
$3$. प्रतिस्थापियों की पहचान करें। $2$ और $3$ स्थान पर दो मेथिल समूह जुड़े हुए हैं।
$4$. इस प्रकार,$IUPAC$ नाम $2,3-$डाइमेथिलब्यूट$-2-$ईन है।

(D) एक स्पीशीज एरोमैटिक होती है यदि वह हकल के नियम का पालन करती है,जिसके अनुसार उसे समतलीय,चक्रीय,पूर्णतः संयुग्मित होना चाहिए और उसमें $(4n+2)$ $\pi$-इलेक्ट्रॉन होने चाहिए,जहाँ $n = 0, 1, 2, \dots$
$I$ (बेंजीन): समतलीय,चक्रीय,पूर्णतः संयुग्मित,$6$ $\pi$-इलेक्ट्रॉन $(n=1)$। यह एरोमैटिक है।
$II$ (नेफ़थलीन): समतलीय,चक्रीय,पूर्णतः संयुग्मित,$10$ $\pi$-इलेक्ट्रॉन $(n=2)$। यह एरोमैटिक है।
$III$ (साइक्लोपेंटाडाईन): $sp^3$ संकरित कार्बन के कारण पूर्णतः संयुग्मित नहीं है। यह नॉन-एरोमैटिक है।
$IV$ (साइक्लोपेंटाडाईनाइल एनायन): समतलीय,चक्रीय,पूर्णतः संयुग्मित,$6$ $\pi$-इलेक्ट्रॉन $(n=1)$। यह एरोमैटिक है।
$V$ (साइक्लोऑक्टाटेट्राईन): इसमें $8$ $\pi$-इलेक्ट्रॉन ($4n$ सिस्टम,$n=2$) हैं और यह असमतलीय (टब के आकार का) है। यह नॉन-एरोमैटिक है।
अतः,एरोमैटिक स्पीशीज $I, II$ और $IV$ हैं।

(D) एनैन्टीओमर्स,जैसे कि $(+)$ ब्यूटेन-$2$-ऑल और $(-)$ ब्यूटेन-$2$-ऑल,एक-दूसरे के गैर-अध्यारोपित दर्पण प्रतिबिंब होते हैं।
इनके भौतिक गुण,जैसे क्वथनांक,गलनांक और अपवर्तनांक,समान होते हैं।
ये केवल समतल ध्रुवित प्रकाश के साथ अपनी परस्पर क्रिया में भिन्न होते हैं।
इसलिए,$(+)$ ब्यूटेन-$2$-ऑल और $(-)$ ब्यूटेन-$2$-ऑल का क्वथनांक समान होता है।

(D) वाटर गैस मुख्य रूप से कार्बन मोनोऑक्साइड और हाइड्रोजन गैस से बनी होती है,अर्थात $CO_{(g)} + H_{2(g)}$.
यह एक मूल्यवान औद्योगिक फीडस्टॉक है और इसका उपयोग रसायनों,ईंधन के उत्पादन में और धातुकर्म अनुप्रयोगों में अपचायक के रूप में किया जाता है।

(D) $H_2O_2$ का $30 \% (w/v)$ विलयन का अर्थ है कि $100 \ mL$ विलयन में $30 \ g$ $H_2O_2$ उपस्थित है।
इस विलयन की मोलरता: $M = \frac{30 \ g / 34 \ g/mol}{0.1 \ L} \approx 8.82 \ M$ है।
$H_2O_2$ की वॉल्यूम स्ट्रेंथ का सूत्र: $\text{Volume strength} = 5.6 \times \text{Molarity}$ है।
अतः,$\text{Volume strength} = 5.6 \times 8.82 \approx 49.4 \approx 50 \ V$ (व्यावसायिक रूप से $30 \% H_2O_2$ को $100 \ V$ के रूप में भी जाना जाता है)।

(D) दुर्बल अम्ल और दुर्बल क्षार द्वारा बने लवण विलयन का $pH$ निम्नलिखित सूत्र द्वारा दिया जाता है:
$pH = 7 + \frac{1}{2}(pK_a - pK_b)$
दिया गया है: $pK_a = 5.9$,$pK_b = 5.8$
मान रखने पर:
$pH = 7 + \frac{1}{2}(5.9 - 5.8)$
$pH = 7 + \frac{1}{2}(0.1)$
$pH = 7 + 0.05 = 7.05$

(D) $BeO$,$Al_2O_3$ और $ZnO$ प्रकृति में उभयधर्मी हैं।
$MgO$ और $Li_2O$ प्रकृति में क्षारीय हैं जबकि $B_2O_3$ अम्लीय है।
अतः,उभयधर्मी ऑक्साइड का युग्म $BeO$ और $ZnO$ है।

(A) दूसरी अभिक्रिया में,$Zn(s)$ का ऑक्सीकरण होकर $[Zn(CN)_{4}]^{2-}(aq)$ बनता है,क्योंकि इसकी ऑक्सीकरण अवस्था $0$ से बढ़कर $+2$ हो जाती है।
चूंकि $Zn$ का ऑक्सीकरण होता है,इसलिए यह एक अपचायक के रूप में कार्य करता है और $Ag^{+}$ आयनों को $Ag(s)$ में अपचयित करता है।

(D) $H_2S_2O_8$ (पेरॉक्सोडाइसल्फ्यूरिक एसिड) की संरचना में एक पेरोक्साइड लिंकेज $(-O-O-)$ होता है।
इस संरचना में,दो सल्फर परमाणु,दो हाइड्रॉक्सिल समूह $(-OH)$,दो पेरोक्साइड ऑक्सीजन परमाणु (प्रत्येक की ऑक्सीकरण अवस्था $-1$) और छह टर्मिनल ऑक्सीजन परमाणु (प्रत्येक की ऑक्सीकरण अवस्था $-2$) होते हैं।
मान लीजिए कि सल्फर की ऑक्सीकरण अवस्था $x$ है।
एक तटस्थ अणु में ऑक्सीकरण अवस्थाओं का योग शून्य होता है:
$2(+1) + 2(x) + 2(-1) + 6(-2) = 0$
$2 + 2x - 2 - 12 = 0$
$2x - 12 = 0$
$2x = 12$
$x = +6$
अतः,$H_2S_2O_8$ में $S$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+6$ है।

(B) क्षारीय माध्यम में रेडॉक्स अभिक्रिया को संतुलित करने के लिए:
$1$. ऑक्सीकरण अर्ध-अभिक्रिया: $S_2 O_3^{2-} \longrightarrow 2 SO_4^{2-} + 8 e^-$
$2$. अपचयन अर्ध-अभिक्रिया: $MnO_4^{-} + 2 H_2 O + 3 e^- \longrightarrow MnO_2 + 4 OH^-$
$3$. इलेक्ट्रॉनों को संतुलित करने के लिए,ऑक्सीकरण अर्ध-अभिक्रिया को $3$ से और अपचयन अर्ध-अभिक्रिया को $8$ से गुणा करें:
$3 S_2 O_3^{2-} \longrightarrow 6 SO_4^{2-} + 24 e^-$
$8 MnO_4^{-} + 16 H_2 O + 24 e^- \longrightarrow 8 MnO_2 + 32 OH^-$
$4$. दोनों समीकरणों को जोड़ने पर:
$8 MnO_4^{-} + 3 S_2 O_3^{2-} + 16 H_2 O \longrightarrow 8 MnO_2 + 6 SO_4^{2-} + 32 OH^-$
दोनों पक्षों में $H_2 O$ और $OH^-$ को सरल करने पर:
$8 MnO_4^{-} + 3 S_2 O_3^{2-} + H_2 O \longrightarrow 8 MnO_2 + 6 SO_4^{2-} + 2 OH^-$
दिए गए समीकरण के साथ तुलना करने पर,$a = 8$ और $y = 6$ प्राप्त होता है।

(A) सेल्सियस को फारेनहाइट में बदलने का सूत्र: $F = (\frac{9}{5} \times ^{\circ} C) + 32$
$25^{\circ} C$ रखने पर: $F = (\frac{9}{5} \times 25) + 32 = 45 + 32 = 77^{\circ} F$
सेल्सियस को केल्विन में बदलने का सूत्र: $K = ^{\circ} C + 273.15$
$25^{\circ} C$ रखने पर: $K = 25 + 273.15 = 298.15 \ K$

(B) दिया गया है: $p_1 = 2 \ atm$,$T_1 = 25 + 273 = 298 \ K$,$T_2 = 323 + 273 = 596 \ K$.
माना प्रारंभिक आयतन $V_1 = V$ है। तो अंतिम आयतन $V_2 = \frac{2}{3} V$ है।
संयुक्त गैस नियम का उपयोग करने पर: $\frac{p_1 V_1}{T_1} = \frac{p_2 V_2}{T_2}$.
मान रखने पर: $\frac{2 \times V}{298} = \frac{p_2 \times (2/3) V}{596}$.
$p_2 = \frac{2 \times 596}{298 \times (2/3)} = \frac{2 \times 2}{2/3} = 2 \times 3 = 6 \ atm$.

(B) आयन ${ }_{16}^{32} S^{2-}$ के लिए:
प्रोटॉन की संख्या $= Z = 16$.
न्यूट्रॉन की संख्या $= A - Z = 32 - 16 = 16$.
इलेक्ट्रॉनों की संख्या $= Z + (\text{आवेश का परिमाण}) = 16 + 2 = 18$.
अतः,प्रोटॉन,न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉनों की संख्या क्रमशः $16, 16, 18$ है।

(B) विलयन की एन्थैल्पी $(\Delta H_{\text{sol}})$ जालक एन्थैल्पी और जलयोजन एन्थैल्पी (hydration enthalpy) के योग के बराबर होती है:
$\Delta H_{\text{sol}} = \Delta H_{\text{lattice}} + \Delta H_{\text{hyd}}$
दिया गया है: $\Delta H_{\text{lattice}} = +788 \ kJ \ mol^{-1}$ और $\Delta H_{\text{hyd}} = -784 \ kJ \ mol^{-1}$
$\Delta H_{\text{sol}} = 788 \ kJ \ mol^{-1} + (-784 \ kJ \ mol^{-1}) = +4 \ kJ \ mol^{-1}$

(D) फेनिल मेथिल ईथर (ऐनिसोल) की $HI$ के साथ अभिक्रिया में $C-O$ बंध का विदलन होता है,जिससे फिनोल $(A)$ और मेथिल आयोडाइड $(CH_3I)$ प्राप्त होते हैं।
फिनोल $(A)$ सांद्र $HNO_3$ के साथ अभिक्रिया (नाइट्रीकरण) करके $2,4,6-$ट्राइनाइट्रोफिनोल बनाता है,जिसे सामान्यतः पिक्रिक एसिड $(B)$ कहा जाता है।

(B) $1$. फिनोल की $NaOH$ के साथ अभिक्रिया से सोडियम फिनोक्साइड $(A)$ प्राप्त होता है।
$2$. सोडियम फिनोक्साइड की $CO_2$ के साथ अभिक्रिया और उसके बाद अम्लीकरण करने पर सैलिसिलिक एसिड $(B)$ प्राप्त होता है (कोल्बे अभिक्रिया)।
$3$. सैलिसिलिक एसिड $(B)$ का एसिटिक एनहाइड्राइड $(CH_3CO)_2O$ के साथ अम्ल उत्प्रेरक की उपस्थिति में एसिटिलेशन करने पर एसिटाइलसैलिसिलिक एसिड प्राप्त होता है,जिसे सामान्यतः एस्पिरिन $(Y)$ के रूप में जाना जाता है।

(B) अभिकारक $CH_3-CH=CH-CH_2OH$ में,$C-1$ स्थिति पर कार्बन परमाणु दो हाइड्रोजन परमाणुओं,एक ऑक्सीजन परमाणु और एक कार्बन परमाणु से जुड़ा होता है। यह $sp^3$ संकरित है।
उत्पाद $CH_3-CH=CH-CHO$ में,$C-1$ स्थिति पर कार्बन परमाणु एल्डिहाइड समूह $(-CHO)$ का हिस्सा है,जहाँ यह ऑक्सीजन के साथ द्वि-आबंध बनाता है। यह $sp^2$ संकरित है।
अतः,$C-1$ का संकरण $sp^3$ से बदलकर $sp^2$ हो जाता है।

(A) $PCC$ (पिरिडिनियम क्लोरोक्रोमेट) प्राथमिक अल्कोहल के एल्डिहाइड में ऑक्सीकरण के लिए आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला अभिकर्मक है।
इसे इसकी चयनात्मकता,हल्की प्रतिक्रिया स्थितियों,अन्य कार्यात्मक समूहों के साथ अनुकूलता और ऑक्सीकरण को एल्डिहाइड चरण पर रोकने की क्षमता के कारण प्राथमिकता दी जाती है।

(D) दी गई अभिक्रिया है: $C_6H_5CN$ $\xrightarrow[(ii) H_3O^+]{(i) SnCl_2 + HCl} C_6H_5CHO (X)$ $\xrightarrow{conc. KOH} C_6H_5COOK (Y) + C_6H_5CH_2OH (Z)$.
$1$. नाइट्राइल $(C_6H_5CN)$ का एल्डिहाइड $(C_6H_5CHO)$ में परिवर्तन $SnCl_2 + HCl$ और उसके बाद जल-अपघटन द्वारा होता है,जिसे स्टीफन अभिक्रिया कहा जाता है।
$2$. बेंजल्डिहाइड $(C_6H_5CHO)$ में $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु नहीं होते हैं,इसलिए यह सांद्र क्षार $(KOH)$ की उपस्थिति में कैनिज़ारो अभिक्रिया प्रदर्शित करता है और अल्कोहल $(C_6H_5CH_2OH)$ तथा कार्बोक्सिलिक अम्ल के लवण $(C_6H_5COOK)$ का मिश्रण बनाता है।

(A) अभिक्रिया श्रृंखला इस प्रकार है:
$1$. $CH_3CH_2Br + KCN \rightarrow CH_3CH_2CN (A) + KBr$
$2$. $CH_3CH_2CN + 4[H] \xrightarrow{LiAlH_4} CH_3CH_2CH_2NH_2 (B)$
$3$. $CH_3CH_2CH_2NH_2 + HNO_2$ $\xrightarrow{0^{\circ}C} [CH_3CH_2CH_2N_2^+]$ $\rightarrow CH_3CH_2CH_2^+$ $\xrightarrow{H_2O} CH_3CH_2CH_2OH (C)$

(C) एनिलीन फ्रीडल-क्राफ्ट अभिक्रिया नहीं देता है क्योंकि $-NH_2$ समूह के नाइट्रोजन परमाणु पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म $AlCl_3$ जैसे लुईस अम्ल (उत्प्रेरक) के साथ उपसहसंयोजक बंध बना लेता है।
इसके परिणामस्वरूप नाइट्रोजन परमाणु पर धनावेशित स्पीशीज बन जाती है,जो एरोमैटिक वलय के लिए एक प्रबल निष्क्रियकारी समूह के रूप में कार्य करती है,जिससे अभिक्रिया नहीं हो पाती है।

(A) अभिक्रिया का क्रम इस प्रकार है:
$1$. एनिलीन का बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड $(C_6H_5N_2^+Cl^-)$ में रूपांतरण $0-5 \ ^\circ C$ पर $NaNO_2 + \text{dil. } HCl$ का उपयोग करके किया जाता है। अतः,$P = NaNO_2 + \text{dil. } HCl$.
$2$. बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड का बेंजीन डायज़ोनियम फ्लोरोबोरेट $(C_6H_5N_2^+BF_4^-)$ में रूपांतरण फ्लोरोबोरिक एसिड $(HBF_4)$ मिलाकर किया जाता है। अतः,$Q = HBF_4$.
$3$. बेंजीन डायज़ोनियम फ्लोरोबोरेट का नाइट्रोबेंजीन $(C_6H_5NO_2)$ में रूपांतरण कॉपर पाउडर की उपस्थिति में सोडियम नाइट्राइट के साथ गर्म करके किया जाता है। अतः,$R = Cu + NaNO_2$.
इसलिए,$P, Q$ और $R$ क्रमशः $NaNO_2 + \text{dil. } HCl, HBF_4, Cu + NaNO_2$ हैं।

(D) सुक्रोज एक डाइसैकेराइड है जो डेक्सट्रोरोटेटरी $(+66.5^{\circ})$ होता है।
जल-अपघटन पर,यह $D-(+)$-ग्लूकोज और $D-(-)$-फ्रुक्टोज का सममोलर मिश्रण देता है।
$D-(+)$-ग्लूकोज का विशिष्ट घूर्णन $+52.5^{\circ}$ है,जबकि $D-(-)$-फ्रुक्टोज का विशिष्ट घूर्णन $-92.4^{\circ}$ है।
चूंकि फ्रुक्टोज के लेवोरोटेशन का परिमाण $(-92.4^{\circ})$ ग्लूकोज के डेक्सट्रोरोटेशन के परिमाण $(+52.5^{\circ})$ से अधिक है,इसलिए परिणामी मिश्रण लेवोरोटेटरी होता है।
अतः,सही कारण यह है कि फ्रुक्टोज का लेवोरोटेशन ग्लूकोज के डेक्सट्रोरोटेशन से अधिक है।

(D) सही मिलान इस प्रकार है:
$I$. विटामिन $A$ - $(iii)$ रतौंधी
$II$. विटामिन $D$ - $(iv)$ ऑस्टियोमलेशिया
$III$. विटामिन $E$ - $(i)$ मांसपेशियों की कमजोरी
$IV$. विटामिन $K$ - $(ii)$ रक्त का थक्का जमने में अधिक समय लगना
अतः,सही क्रम $I-iii, II-iv, III-i, IV-ii$ है।

(C) थायरोक्सिन,जिसे टेट्राआयोडोथायरोनिन या $T_4$ के रूप में भी जाना जाता है,अमीनो एसिड टायरोसिन का एक आयोडीनेटेड व्युत्पन्न है।
यह थायराइड ग्रंथि द्वारा उत्पादित एक हार्मोन है और शरीर में चयापचय और विकास को विनियमित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

(A) कम डाइइलेक्ट्रिक स्थिरांक वाले विलायकों में विलेय अणुओं का द्विलकीकरण मुख्य रूप से अंतर-आणविक $hydrogen \ bonds$ के निर्माण के कारण होता है।
कम डाइइलेक्ट्रिक स्थिरांक वाले विलायकों में,इलेक्ट्रोस्टैटिक स्क्रीनिंग कमजोर होती है,जो विलेय अणुओं को $hydrogen \ bonding$ के माध्यम से जुड़कर स्थिर द्विलक (dimers) बनाने में मदद करती है,जैसे कि कार्बोक्सिलिक एसिड का द्विलकीकरण।

(D) दर स्थिरांक $k$ की इकाई $(mol \ L^{-1})^{1-n} \ s^{-1}$ द्वारा दी जाती है,जहाँ $n$ अभिक्रिया की कोटि है।
शून्य कोटि की अभिक्रिया $(n = 0)$ के लिए,इकाई $(mol \ L^{-1})^{1-0} \ s^{-1} = mol \ L^{-1} \ s^{-1}$ होती है।
दिए गए विकल्पों में से,सोने की सतह पर $HI$ का अपघटन एक शून्य कोटि की अभिक्रिया है क्योंकि यह एक विषमांगी उत्प्रेरक अभिक्रिया है जहाँ दर अभिकारक की सांद्रता पर निर्भर नहीं करती है।

(D) आर्हेनियस समीकरण $k = A e^{-E_a / (RT)}$ द्वारा दिया जाता है।
अनंत उच्च तापमान पर,अर्थात $T \to \infty$,पद $\frac{E_a}{RT} \to 0$ हो जाता है।
इसलिए,समीकरण $k = A e^0 = A \times 1 = A$ बन जाता है।
चूंकि आर्हेनियस कारक $A$ तापमान से स्वतंत्र एक स्थिरांक है,इसलिए इसका मान $T \to \infty$ पर दर स्थिरांक $k$ के समान ही रहता है।
यह दिया गया है कि $300 \ K$ पर $k = 6.0 \times 10^5 \ s^{-1}$ है,और $A$ तापमान से स्वतंत्र है,इसलिए $A$ का मान $6.0 \times 10^5 \ s^{-1}$ होगा।

(C) दिया गया है $k_1 = 10^{16} \times e^{-2000/T}$ और $k_2 = 10^{15} \times e^{-1000/T}$।
$k_1 = k_2$ के लिए:
$10^{16} \times e^{-2000/T} = 10^{15} \times e^{-1000/T}$
$10 \times e^{-2000/T} = e^{-1000/T}$
$10 = \frac{e^{-1000/T}}{e^{-2000/T}}$
$10 = e^{1000/T}$
दोनों पक्षों का प्राकृतिक लघुगणक लेने पर:
$\ln(10) = \frac{1000}{T}$
$2.303 \times \log_{10}(10) = \frac{1000}{T}$
$2.303 = \frac{1000}{T}$
$T = \frac{1000}{2.303} \text{ K}$

(C) $Aspirin$ को एक गैर-नारकोटिक एनाल्जेसिक के रूप में वर्गीकृत किया गया है क्योंकि यह नारकोटिक या ओपिओइड एनाल्जेसिक से जुड़ी विशिष्ट प्रभाव उत्पन्न नहीं करता है।
अपने एनाल्जेसिक प्रभावों के अलावा,इसमें सूजन-रोधी और एंटीपायरेटिक (बुखार कम करने वाले) गुण भी होते हैं।
इसका उपयोग आमतौर पर हल्के से मध्यम दर्द,सूजन,सिरदर्द आदि से राहत पाने के लिए किया जाता है।

(A) ग्राही (Receptors) विशिष्ट प्रोटीन होते हैं जो शरीर में संचार के लिए महत्वपूर्ण हैं।
ये आमतौर पर $ \text{cell membrane} $ (कोशिका झिल्ली) में अंतःस्थापित होते हैं ताकि उनके सक्रिय स्थल कोशिका की बाहरी सतह के संपर्क में रहें,या वे कोशिका के भीतर अंतःकोशिकीय रूप से स्थित हो सकते हैं।

(C) विकल्प $(C)$ में दिया गया सूत्र और नाम का संयोजन गलत है।
संकुल $[CoCl_2(en)_2]Cl$ में,$Co$ की ऑक्सीकरण अवस्था की गणना इस प्रकार की जाती है: $x + 2(-1) + 2(0) = +1$,जिससे $x = +3$ प्राप्त होता है।
साथ ही,लिगेंड $en$ (एथिलीनडायमीन) एक द्विदंतुक लिगेंड है,इसलिए इसे 'बिस(एथिलीनडायमीन)' के रूप में नामित किया जाता है।
अतः,सही $IUPAC$ नाम डाइक्लोरिडोबिस(एथिलीनडायमीन)कोबाल्ट$(III)$ क्लोराइड है।

(D) समन्वय संकुल का रंग अवशोषित प्रकाश के रंग का पूरक होता है।
संकुल $I$ के लिए,प्रेक्षित रंग हल्का नीला है,जो नारंगी प्रकाश के अवशोषण के अनुरूप है (तरंगदैर्ध्य सीमा $\approx 600-650 \ nm$)।
संकुल $III$ के लिए,प्रेक्षित रंग बैंगनी है,जो पीले प्रकाश के अवशोषण के अनुरूप है (तरंगदैर्ध्य सीमा $\approx 530-580 \ nm$)।
दिए गए विकल्पों के साथ तुलना करने पर,$I$ और $III$ के लिए अवशोषित तरंगदैर्ध्य क्रमशः लगभग $600 \ nm$ और $535 \ nm$ है।

(D) अष्टफलकीय संकुल में,$d$-कक्षक $t_{2g}$ और $e_g$ स्तरों में विभाजित हो जाते हैं।
$d^9$ (उच्च चक्रण) के लिए: $t_{2g}^6 e_g^3$,अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n)$ = $1$ है।
$d^6$ (निम्न चक्रण) के लिए: $t_{2g}^6 e_g^0$,$n = 0$ है।
$d^4$ (निम्न चक्रण) के लिए: $t_{2g}^4 e_g^0$,$n = 2$ है।
$d^7$ (उच्च चक्रण) के लिए: $t_{2g}^5 e_g^2$,$n = 3$ है।
अतः,$d^7$ (उच्च चक्रण) तंत्र में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या अधिकतम है।

(B) $CH_3CH_2MgBr$ एक कार्बधात्विक यौगिक है क्योंकि इसमें एथिल समूह के कार्बन परमाणु और मैग्नीशियम परमाणु के बीच एक सीधा कार्बन-धातु बंध होता है।
कार्बधात्विक यौगिक वे होते हैं जिनमें कम से कम एक कार्बन-धातु बंध उपस्थित होता है।
$CH_3COONa$,$(CH_3COO)_2Ca$,और $CH_3ONa$ में,धातु परमाणु ऑक्सीजन से जुड़े होते हैं,न कि सीधे कार्बन परमाणु से।

(D) समूह $12$ के तत्वों $(Zn, Cd, Hg, Cn)$ का सामान्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $(n-1)d^{10}ns^2$ होता है।
कॉपर $(Cu)$ समूह $11$ का तत्व है और इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $3d^{10}4s^1$ है।
जिंक $(Zn)$ समूह $12$ का तत्व है और इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $3d^{10}4s^2$ है।
विकल्प $D$ में,$Cu$ का विन्यास $(n-1)d^{10}ns^2$ नहीं है,जबकि $Zn$ का है।
अतः,वह युग्म जिसमें दोनों तत्वों का यह विन्यास नहीं है,वह $Cu, Zn$ है।

(B) संक्रमण तत्वों के गलनांक धात्विक बंधन की मजबूती से संबंधित होते हैं,जो बंधन के लिए उपलब्ध अयुग्मित $d$-इलेक्ट्रॉनों की संख्या पर निर्भर करते हैं।
$3d$ श्रेणी में,$Cr$ $(3d^5 4s^1)$ में छह अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं,जिससे मजबूत धात्विक बंधन और उच्च गलनांक प्राप्त होता है।
$Mn$ $(3d^5 4s^2)$ में एक स्थिर अर्ध-पूर्ण $d$-उपकोश होता है,जो $d$-इलेक्ट्रॉनों को धात्विक बंधन के लिए कम उपलब्ध बनाता है,जिसके परिणामस्वरूप $Cr$ की तुलना में इसका गलनांक काफी कम होता है।
इसलिए,सही क्रम $Cr > Mn$ है।

(A) जब $FeCl_3$ को गर्म पानी की अधिकता में मिलाया जाता है,तो जल-अपघटन द्वारा हाइड्रेटेड फेरिक ऑक्साइड का धनावेशित सॉल '$X$' बनता है,जो विलयन से $Fe^{3+}$ आयनों का अधिशोषण करता है: $Fe_2O_3 \cdot xH_2O / Fe^{3+}$.
जब $FeCl_3$ को $NaOH_{(aq)}$ विलयन में मिलाया जाता है,तो प्राप्त हाइड्रेटेड फेरिक ऑक्साइड सॉल अतिरिक्त $NaOH$ से $OH^{-}$ आयनों का अधिशोषण करके ऋणावेशित सॉल '$Y$' बनाता है: $Fe_2O_3 \cdot xH_2O / OH^{-}$.

(D) अक्रिय इलेक्ट्रोड का उपयोग करके ब्राइन ($NaCl$ का जलीय विलयन) के विद्युत अपघटन के दौरान:
एनोड पर: $2 Cl^{-} \longrightarrow Cl_2 + 2 e^{-}$
कैथोड पर: $2 H_2 O + 2 e^{-} \longrightarrow H_2 + 2 OH^{-}$
कुल अभिक्रिया: $2 NaCl + 2 H_2 O \longrightarrow Cl_2 + H_2 + 2 NaOH$
अतः,$Cl_2$ गैस एनोड पर मुक्त होती है और $H_2$ गैस कैथोड पर मुक्त होती है।

(A) $Ag^{+}$ का $Ag_{(s)}$ में अपचयन के लिए नर्न्स्ट समीकरण इस प्रकार है:
$E_{Ag^{+} / Ag} = E^{\circ}_{Ag^{+} / Ag} + 0.059 \log [Ag^{+}]$
चूंकि $E^{\circ}_{Ag^{+} / Ag}$ स्थिर $(+0.80 \ V)$ है,इसलिए अपचयन विभव $E_{Ag^{+} / Ag}$ सीधे $Ag^{+}$ आयनों की सांद्रता पर निर्भर करता है।
जैसे-जैसे $Ag^{+}$ की सांद्रता बढ़ती है,$\log [Ag^{+}]$ का मान बढ़ता है,और इस प्रकार अपचयन विभव $E_{Ag^{+} / Ag}$ बढ़ता है।
सांद्रता की तुलना करने पर:
$B: 0.1 \ M$
$C: 0.01 \ M$
$D: 0.001 \ M$
$A: 0.0001 \ M$
चूंकि $0.1 > 0.01 > 0.001 > 0.0001$,इसलिए अपचयन विभव का क्रम $B > C > D > A$ होगा।

(D) दिया गया है: सांद्रता $C = 0.1 \ M$,अनंत तनुता पर मोलर चालकता $\Lambda_{m}^{\circ} = 390 \ S \ cm^2 \ mol^{-1}$,प्रतिरोध $R = 2 \times 10^3 \ \Omega$,सेल स्थिरांक $G^* = 0.78 \ cm^{-1}$.
सबसे पहले,चालकता $K$ की गणना करें:
$K = \frac{G^*}{R} = \frac{0.78}{2 \times 10^3} = 3.9 \times 10^{-4} \ S \ cm^{-1}$.
इसके बाद,मोलर चालकता $\Lambda_{m}$ की गणना करें:
$\Lambda_{m} = \frac{K \times 1000}{C} = \frac{3.9 \times 10^{-4} \times 1000}{0.1} = 3.9 \ S \ cm^2 \ mol^{-1}$.
वियोजन की मात्रा $\alpha$ की गणना करें:
$\alpha = \frac{\Lambda_{m}}{\Lambda_{m}^{\circ}} = \frac{3.9}{390} = 0.01 = 10^{-2}$.
$H^{+}$ आयनों की सांद्रता ज्ञात करें:
$[H^{+}] = C \times \alpha = 0.1 \times 10^{-2} = 10^{-3} \ M$.
अंत में,$pH$ की गणना करें:
$pH = -\log[H^{+}] = -\log(10^{-3}) = 3$.

(A) एलिंगम आरेख में,$CO$ के निर्माण के लिए रेखा का ढलान ऋणात्मक होता है क्योंकि अभिक्रिया $2C(s) + O_2(g) \rightarrow 2CO(g)$ में गैस के मोलों की संख्या में वृद्धि होती है $(\Delta n_g = 2 - 1 = 1)$।
$\Delta G^{\circ} = \Delta H^{\circ} - T\Delta S^{\circ}$ समीकरण के अनुसार,चूंकि $\Delta S^{\circ}$ धनात्मक है,इसलिए तापमान $(T)$ बढ़ने पर $-T\Delta S^{\circ}$ पद अधिक ऋणात्मक हो जाता है।
अतः,$FeO$,$ZnO$ या $Cu_2O$ जैसे धातु ऑक्साइड,जो धनात्मक ढलान दर्शाते हैं,की तुलना में उच्च तापमान पर $CO$ का निर्माण अधिक ऊष्मागतिकीय रूप से स्थिर और अनुकूल हो जाता है।

(C) दिए गए यौगिकों में से,केवल अमोनियम नाइट्रेट $(NH_4NO_3)$ अपघटन पर $N_2$ गैस उत्पन्न नहीं करता है; इसके बजाय,यह नाइट्रस ऑक्साइड $(N_2O)$ उत्पन्न करता है।
$Ba(N_3)_2 \xrightarrow{\Delta} Ba + 3N_2$
$NH_4NO_2 \xrightarrow{\Delta} N_2 + 2H_2O$
$NH_4NO_3 \xrightarrow{\Delta} N_2O + 2H_2O$
$(NH_4)_2Cr_2O_7 \xrightarrow{\Delta} Cr_2O_3 + N_2 + 4H_2O$

(D) समूह-$15$ के हाइड्राइड्स की क्षारीयता केंद्रीय परमाणु पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) के दान करने की उपलब्धता पर निर्भर करती है।
जैसे-जैसे हम समूह में $N$ से $Bi$ की ओर नीचे जाते हैं,केंद्रीय परमाणु का आकार बढ़ता जाता है।
इसके कारण एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म बड़े आयतन में फैल जाता है,जिससे इसकी दान करने की उपलब्धता कम हो जाती है।
अतः,समूह में नीचे जाने पर क्षारीयता घटती है।
सही घटता क्रम $NH_3 > PH_3 > AsH_3 > SbH_3$ है।

(A) हाइपोफास्फोरस अम्ल $(H_3PO_2)$ एक प्रबल अपचायक है क्योंकि इसमें दो $P-H$ बंध होते हैं।
यह $Ag^{+}$ आयनों को धात्विक $Ag$ में प्रभावी रूप से अपचयित कर सकता है और स्वयं फास्फोरस अम्ल $(H_3PO_3)$ में ऑक्सीकृत हो जाता है।
रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार है:
$3AgNO_3 + H_3PO_2 + 2H_2O \longrightarrow 3Ag + H_3PO_3 + 3HNO_3$

(D) $PHBV$ (पॉली-$\beta$-हाइड्रॉक्सीब्यूटायरेट-को-$\beta$-हाइड्रॉक्सीवैलेरेट) एक बायोडिग्रेडेबल पॉलिमर है जो पॉलीहाइड्रॉक्सीअल्केनोएट्स $(PHAs)$ परिवार से संबंधित है।
यह दो मोनोमेरिक इकाइयों,अर्थात् $3-$हाइड्रॉक्सीब्यूटेनॉइक एसिड और $3-$हाइड्रॉक्सीपेंटेनॉइक एसिड के कोपॉलिमराइजेशन द्वारा संश्लेषित किया जाता है।

(D) सही मिलान इस प्रकार है:
$1$. कैप्रोलैक्टम बहुलकीकृत होकर नायलॉन-$6$ बनाता है,जिसकी संरचना $(-CO-(CH_2)_5-NH-)_n$ $(d)$ है।
$2$. विनाइल क्लोराइड बहुलकीकृत होकर पॉलीविनाइल क्लोराइड $(PVC)$ बनाता है,जिसकी संरचना $(-CH_2-CH(Cl)-)_n$ $(c)$ है।
$3$. स्टाइरीन बहुलकीकृत होकर पॉलीस्टाइरीन बनाता है,जिसकी संरचना $(-CH_2-CH(C_6H_5)-)_n$ $(b)$ है।
$4$. प्रोपीन बहुलकीकृत होकर पॉलीप्रोपीलीन बनाता है,जिसकी संरचना $(-CH_2-CH(CH_3)-)_n$ $(a)$ है।
अतः,सही मिलान $1-d, 2-c, 3-b, 4-a$ है।

(D) सही मिलान इस प्रकार है:
$P$. आण्विक ठोस: $H_2O$ $(iii)$
$Q$. आयनिक ठोस: $MgO$ $(iv)$
$R$. धात्विक ठोस: $Mg$ $(ii)$
$S$. नेटवर्क ठोस: $SiC$ $(i)$
अतः,सही क्रम $P-iii, Q-iv, R-ii, S-i$ है।

(B) सरल घनीय एकक कोष्ठिका के लिए,त्रिज्या '$r$' और कोर लंबाई '$a$' के बीच संबंध $r = \frac{a}{2}$ है।
काय-केंद्रित घनीय $(bcc)$ एकक कोष्ठिका के लिए,संबंध $r = \frac{a \sqrt{3}}{4}$ है।
फलक-केंद्रित घनीय $(fcc)$ एकक कोष्ठिका के लिए,संबंध $r = \frac{a}{2 \sqrt{2}}$ है।
अतः,सरल घनीय : $bcc$ : $fcc$ की त्रिज्याओं का अनुपात $\frac{1}{2} \ a : \frac{\sqrt{3}}{4} \ a : \frac{1}{2 \sqrt{2}} \ a$ होगा।

(C) दिया गया है,धात्विक त्रिज्या $r = \sqrt{3} \ \mathring{A} = \sqrt{3} \times 10^{-10} \ m$।
बॉडी-सेंटर्ड क्यूबिक $(BCC)$ जालक के लिए,त्रिज्या $r$ और किनारे की लंबाई $a$ के बीच संबंध $r = \frac{\sqrt{3} a}{4}$ है।
$a$ के लिए गणना करने पर: $a = \frac{4r}{\sqrt{3}} = \frac{4 \times \sqrt{3} \times 10^{-10} \ m}{\sqrt{3}} = 4 \times 10^{-10} \ m$।
इकाई सेल का आयतन $V = a^3 = (4 \times 10^{-10} \ m)^3 = 64 \times 10^{-30} \ m^3 = 6.4 \times 10^{-29} \ m^3$ है।

(B) पैरों में सूजन ऊतकों में अतिरिक्त तरल पदार्थ के जमा होने के कारण होती है,जिसे $edema$ कहा जाता है।
जब पैरों को नमक के सांद्र घोल में डुबोया जाता है,तो त्वचा के बाहर नमक की सांद्रता ऊतकों के अंदर की तुलना में अधिक होती है।
$osmosis$ की प्रक्रिया के माध्यम से,पानी के अणु त्वचा की अर्ध-पारगम्य झिल्ली के माध्यम से उच्च जल सांद्रता वाले क्षेत्र (सूजे हुए ऊतक) से निम्न जल सांद्रता वाले क्षेत्र (नमक का घोल) की ओर बढ़ते हैं।
ऊतकों से पानी की यह गति सूजन को कम करने में मदद करती है।

(A) $1$. प्रत्येक विलेय की मोललता $(m)$ की गणना करें ($100 \ g$ विलयन में, $84.65 \ g$ पानी मानकर):
$m_{AB} = \frac{5.85 \ g / 58.5 \ g \ mol^{-1}}{0.08465 \ kg} = 1.181 \ mol \ kg^{-1}$
$m_{XY_2} = \frac{9.50 \ g / 95 \ g \ mol^{-1}}{0.08465 \ kg} = 1.181 \ mol \ kg^{-1}$
$2$. प्रत्येक के लिए वांट हॉफ गुणांक $(i)$ की गणना करें:
$AB \rightarrow A^+ + B^-$ के लिए, $i_1 = 1 + (2-1)0.8 = 1.8$
$XY_2 \rightarrow X^{2+} + 2Y^-$ के लिए, $i_2 = 1 + (3-1)0.6 = 2.2$
$3$. हिमांक में कुल अवनमन $(\Delta T_f)$ की गणना करें:
$\Delta T_f = K_f \times (i_1 m_1 + i_2 m_2) = 1.86 \times (1.8 \times 1.181 + 2.2 \times 1.181) = 1.86 \times (4.724) \approx 8.786 \ K$
$4$. अंतिम हिमांक:
$T_f = 273 \ K - 8.786 \ K = 264.214 \ K \approx 264.25 \ K$.

(C) कच्ची चीनी के विरंजन की प्रक्रिया में,$\text{Animal charcoal}$ एक $\text{adsorbent}$ (अधिशोषक) के रूप में कार्य करता है क्योंकि यह अशुद्धियों के लिए सतह प्रदान करता है।
चीनी के घोल में मौजूद $\text{colouring substances}$ (अशुद्धियाँ) $\text{adsorbate}$ (अधिशोष्य) हैं क्योंकि वे चारकोल की सतह पर जमा हो जाते हैं।
इस घटना को $\text{adsorption}$ (अधिशोषण) के रूप में जाना जाता है।
इसलिए,सही सेट है: $\text{Adsorbent} = \text{Animal charcoal}$,$\text{Adsorbate} = \text{Colouring substance}$,$\text{Process} = \text{Adsorption}$.

(B) फ्रायंडलिच अधिशोषण समतापी समीकरण $\frac{x}{m} = k p^{1/n}$ द्वारा दिया जाता है।
दोनों पक्षों का लघुगणक लेने पर,हमें $\log (x / m) = \log k + \frac{1}{n} \log p$ प्राप्त होता है।
इसकी तुलना एक सीधी रेखा के समीकरण $y = mx + c$ से करने पर,जहाँ $y = \log (x / m)$,$x = \log p$,$m = \frac{1}{n}$,और $c = \log k$ है।
अतः,रेखा की ढाल $\frac{1}{n}$ है और $Y$-अक्ष अंतःखंड $\log k$ है।