KCET 2024 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Hindi

(B) $k$ अवयवों वाले समुच्चय के उपसमुच्चयों की संख्या $2^k$ होती है।
दिया गया है कि पहले समुच्चय में $m$ अवयव हैं और दूसरे समुच्चय में $n$ अवयव हैं,इसलिए उपसमुच्चयों की संख्या क्रमशः $2^m$ और $2^n$ है।
प्रश्न के अनुसार,$2^m - 2^n = 56$ है।
$2^n(2^{m-n} - 1) = 56$।
हम $56$ को $8 \times 7 = 2^3 \times (8 - 1) = 2^3 \times (2^3 - 1)$ के रूप में लिख सकते हैं।
$2^n(2^{m-n} - 1) = 2^3(2^3 - 1)$ की तुलना करने पर,हमें $n = 3$ और $m - n = 3$ प्राप्त होता है।
$m - n = 3$ में $n = 3$ रखने पर,हमें $m - 3 = 3$ प्राप्त होता है,इसलिए $m = 6$।
अतः,मान $m = 6$ और $n = 3$ हैं।

(B) $k$ अवयवों वाले समुच्चय के उपसमुच्चयों की संख्या $2^k$ होती है।
दिया गया है,$2^m - 2^n = 56$.
$2^n(2^{m-n} - 1) = 56$.
$2^n(2^{m-n} - 1) = 8 \times 7 = 2^3 \times (8 - 1) = 2^3 \times (2^3 - 1)$.
दोनों पक्षों की तुलना करने पर,हमें $n = 3$ और $m - n = 3$ प्राप्त होता है।
$n = 3$ रखने पर,$m - 3 = 3$ प्राप्त होता है,जिसका अर्थ है $m = 6$.
अतः,$m = 6$ और $n = 3$ है।

(A) पूर्ण अभिक्रिया अनुक्रम इस प्रकार है:
$CH_3COONa + NaOH \xrightarrow[\Delta]{CaO} CH_4 + Na_2CO_3$
(सोडियम एथेनोएट) (मेथेन $X$)
$2CH_3COONa + 2H_2O \xrightarrow{\text{Electrolysis}} CH_3-CH_3 + 2CO_2 + H_2 + 2NaOH$
(एथेन $Y$)
अतः,यौगिक $X$ और $Y$ क्रमशः मेथेन और एथेन हैं।

(C) आबंध कोटि निर्धारित करने के लिए,हम इलेक्ट्रॉनों की संख्या की गणना करते हैं और आणविक कक्षक सिद्धांत (molecular orbital theory) के सूत्र $B.O. = \frac{N_b - N_a}{2}$ का उपयोग करते हैं।
$O_2^{2-}$ के लिए,इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या $8 + 8 + 2 = 18 \ e^{-}$ है। आबंध कोटि $\frac{10 - 8}{2} = 1$ है।
$F_2$ के लिए,इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या $9 + 9 = 18 \ e^{-}$ है। आबंध कोटि $\frac{10 - 8}{2} = 1$ है।
दोनों स्पीशीज आइसोइलेक्ट्रॉनिक $(18 \ e^{-})$ हैं और उनकी आबंध कोटि $1$ है।

(A) नम $SO_2$ और अम्लीकृत परमैंगनेट विलयन के बीच अभिक्रिया का संतुलित रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$2MnO_4^{-} + 5SO_2 + 2H_2O \rightarrow 2Mn^{2+} + 5SO_4^{2-} + 4H^{+}$
इस रेडॉक्स अभिक्रिया में,$SO_2$ ($S$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+4$ है) का $SO_4^{2-}$ ($S$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+6$ है) में ऑक्सीकरण होता है।
साथ ही,$MnO_4^{-}$ ($Mn$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+7$ है) का $Mn^{2+}$ ($Mn$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ है) में अपचयन होता है।
अतः,विकल्प $A$ सही है।

(C) लवणों के $III$ समूह के क्षारीय मूलकों के विश्लेषण में,$NH_4OH$ में $NH_4Cl$ मिलाने का उद्देश्य सामान्य आयन प्रभाव ($NH_4^+$ आयनों) के कारण $NH_4OH$ के वियोजन को दबाना है।
यह सुनिश्चित करता है कि $OH^-$ आयनों की सांद्रता इतनी कम रहे कि केवल $III$ समूह के हाइड्रॉक्साइड्स (जैसे $Fe(OH)_3$,$Al(OH)_3$,$Cr(OH)_3$) ही अवक्षेपित हों,जबकि बाद के समूहों के हाइड्रॉक्साइड्स के अवक्षेपण को रोका जा सके।

(C) दिया गया है कि $P = \text{adj}(A)$ और $|A| = 4$ है।
एक $3 \times 3$ आव्यूह $A$ के लिए,सहखंडज आव्यूह का गुणधर्म है $|\text{adj}(A)| = |A|^{n-1}$,जहाँ $n$ आव्यूह की कोटि है।
यहाँ,$n = 3$ है,इसलिए $|\text{adj}(A)| = |A|^{3-1} = |A|^2$ होगा।
$|A| = 4$ दिया गया है,इसलिए $|\text{adj}(A)| = 4^2 = 16$ होगा।
चूंकि $P = \text{adj}(A)$,इसलिए $|P| = 16$ होगा।
$P$ का सारणिक ज्ञात करने पर:
$|P| = \begin{vmatrix} 1 & \alpha & 3 \\ 1 & 3 & 3 \\ 2 & 4 & 4 \end{vmatrix} = 1(12 - 12) - \alpha(4 - 6) + 3(4 - 6) = 16$.
$0 - \alpha(-2) + 3(-2) = 16$.
$2\alpha - 6 = 16$.
$2\alpha = 22$.
$\alpha = 11$.

(D) दिया गया है,$f(x)=x e^{x(1-x)}$.
वर्धमान और ह्रासमान के अंतराल ज्ञात करने के लिए,हम अवकलज $f^{\prime}(x)$ की गणना करते हैं:
$f^{\prime}(x) = \frac{d}{dx} [x e^{x-x^2}] = e^{x-x^2} + x e^{x-x^2} (1-2x)$
$f^{\prime}(x) = e^{x-x^2} [1 + x(1-2x)] = e^{x-x^2} (1 + x - 2x^2)$
$f^{\prime}(x) = -e^{x-x^2} (2x^2 - x - 1) = -e^{x-x^2} (2x^2 - 2x + x - 1)$
$f^{\prime}(x) = -e^{x-x^2} [2x(x-1) + 1(x-1)] = -e^{x-x^2} (x-1)(2x+1)$.
चूंकि सभी $x \in R$ के लिए $e^{x-x^2} > 0$ है,इसलिए $f^{\prime}(x)$ का चिह्न $-(x-1)(2x+1)$ पर निर्भर करता है।
$f^{\prime}(x) = 0$ रखने पर,हमें क्रांतिक बिंदु $x = 1$ और $x = -\frac{1}{2}$ प्राप्त होते हैं।
संख्या रेखा पर $f^{\prime}(x)$ के चिह्न का विश्लेषण करने पर:
$x \in \left(-\infty, -\frac{1}{2}\right)$ के लिए,$f^{\prime}(x) < 0$ (ह्रासमान)।
$x \in \left[-\frac{1}{2}, 1\right]$ के लिए,$f^{\prime}(x) \geq 0$ (वर्धमान)।
$x \in (1, \infty)$ के लिए,$f^{\prime}(x) < 0$ (ह्रासमान)।
अतः,$f(x)$ अंतराल $\left[-\frac{1}{2}, 1\right]$ में वर्धमान है।

(D) यह अभिक्रिया $\beta$-विलोपन के माध्यम से एक तृतीयक अल्कोहल ($tert$-ब्यूटाइल अल्कोहल) का निर्जलीकरण है।
जब $2$-मिथाइलप्रोपेन$-2-$ऑल $(A)$ को $358 \ K$ पर $20\% \ H_3PO_4$ के साथ गर्म किया जाता है,तो यह निर्जलीकृत होकर मुख्य उत्पाद के रूप में $2$-मिथाइलप्रोपीन $(B)$ बनाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$(CH_3)_3C-OH \xrightarrow{20\% \ H_3PO_4, 358 \ K} CH_2=C(CH_3)_2 + H_2O$
अतः,उत्पाद $B$ का $IUPAC$ नाम $2$-मिथाइलप्रोपीन है।

(B) $Propanone$ $(CH_3COCH_3)$ और $propanal$ $(CH_3CH_2CHO)$ का आणविक सूत्र समान है,जो $C_3H_6O$ है।
$Propanone$ में कीटोन क्रियात्मक समूह $(-CO-)$ होता है,जबकि $propanal$ में एल्डिहाइड क्रियात्मक समूह $(-CHO)$ होता है।
चूंकि इनका आणविक सूत्र समान है लेकिन क्रियात्मक समूह भिन्न हैं,इसलिए ये एक-दूसरे के क्रियात्मक समूह समावयवी हैं।

(D) पूर्ण अभिक्रिया श्रृंखला इस प्रकार है:
$1$. $CH_2=CH_2 + Br_2 \xrightarrow{P=Br_2} CH_2(Br)-CH_2(Br)$ (इलेक्ट्रोफिलिक योगात्मक अभिक्रिया)
$2$. $CH_2(Br)-CH_2(Br) \xrightarrow{Q=Alc. KOH} CH_2=CH-Br$ (डिहाइड्रोहैलोजनीकरण)
$3$. $CH_2=CH-Br \xrightarrow{R=NaNH_2} CH \equiv CH$ (डिहाइड्रोहैलोजनीकरण)
$4$. $3 CH \equiv CH \xrightarrow{S=Red \ hot \ iron \ tube} C_6H_6$ (चक्रीय बहुलकीकरण)
अतः,अभिकर्मक $P, Q, R$ और $S$ क्रमशः $Br_2$,alc. $KOH, NaNH_2$,और Red hot iron tube हैं।

(A) $Hg^{2+}$ और $H_2SO_4$ की उपस्थिति में एल्काइन का जलयोजन मार्कोवनिकोव नियम का पालन करता है। अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CH_3-CH_2-C \equiv CH + H_2O \xrightarrow{Hg^{2+}, H_2SO_4, 333 \ K} [CH_3-CH_2-C(OH)=CH_2]$
यह इनोल मध्यवर्ती एक स्थिर कीटोन बनाने के लिए चलावयवता (tautomerization) से गुजरता है:
$[CH_3-CH_2-C(OH)=CH_2] \rightleftharpoons CH_3-CH_2-CO-CH_3$ (ब्यूटेन$-2-$ओन)।

(A) दिया गया है,$K_{sp} = 4 \times 10^{-9} \ (mol \ L^{-1})^2$.
$CaC_2O_4$ के वियोजन के लिए:
$CaC_2O_4(s) \rightleftharpoons Ca^{2+}(aq) + C_2O_4^{2-}(aq)$.
माना विलेयता $S \ mol \ L^{-1}$ है।
अतः,$[Ca^{2+}] = S$ और $[C_2O_4^{2-}] = S$.
$K_{sp} = [Ca^{2+}][C_2O_4^{2-}] = S \times S = S^2$.
$S^2 = 4 \times 10^{-9}$.
$S = \sqrt{4 \times 10^{-9}} = \sqrt{40 \times 10^{-10}} = 6.32 \times 10^{-5} \ mol \ L^{-1}$.
अतः,$CaC_2O_4$ की विलेयता $6.3 \times 10^{-5} \ mol \ L^{-1}$ है।

(D) दिए गए नाइट्रेट्स में से,केवल $LiNO_3$ गर्म करने पर $NO_2$ देता है,जबकि $Na, K,$ और $Rb$ के नाइट्रेट अपने संबंधित नाइट्राइट्स बनाते हैं और ऑक्सीजन गैस छोड़ते हैं।
$LiNO_3$ के लिए अपघटन अभिक्रिया:
$4 LiNO_3 \xrightarrow{\Delta} 2 Li_2O + 4 NO_2 + O_2$
अन्य क्षार धातु नाइट्रेट्स $(M = Na, K, Rb)$ के लिए अपघटन अभिक्रिया:
$2 MNO_3 \xrightarrow{\Delta} 2 MNO_2 + O_2$

(D) विकल्प $(D)$ में दिया गया कथन गलत है जबकि अन्य सभी कथन सही हैं।
ओजोन $(O_3)$ मुख्य रूप से सूर्य से आने वाले उच्च-ऊर्जा $UV$ विकिरण को अवशोषित करती है,जो पृथ्वी की सतह की रक्षा करती है।
यह मुख्य रूप से अवरक्त विकिरण को अवशोषित नहीं करती है; इसके बजाय,$CO_2$ और $CH_4$ जैसी ग्रीनहाउस गैसें अवरक्त विकिरण को अवशोषित करने के लिए जिम्मेदार हैं।

(A) दिए गए हैलाइडों में से,केवल $CCl_4$ का जल-अपघटन नहीं किया जा सकता है।
इसका कारण यह है कि कार्बन के संयोजी कोश में रिक्त $d$-कक्षकों का अभाव होता है,जो जल-अपघटन की प्रक्रिया के दौरान जल के अणुओं से इलेक्ट्रॉन युग्म को स्वीकार करने के लिए आवश्यक होते हैं।
इसके विपरीत,$SiCl_4$,$GeCl_4$ और $SnCl_4$ में रिक्त $d$-कक्षक मौजूद होते हैं,जिससे वे जल-अपघटन की प्रक्रिया में भाग ले सकते हैं।

(D) आयनिक हाइड्राइड अपने उच्च गलनांक के कारण सामान्यतः अवाष्पशील होते हैं।
अतः,विकल्प $(D)$ आयनिक हाइड्राइड पर लागू नहीं होता है।

(D) समांगी मिश्रणों का संघटन पूरे मिश्रण में एकसमान होता है। अतः,दिए गए विकल्पों में से,चीनी का तनु जलीय विलयन एक समांगी मिश्रण है और इसका संघटन एकसमान होता है।

(C) दिया है,
कार्बनिक यौगिक का द्रव्यमान $= 0.48 \ g$
उत्पन्न $CO_2$ का द्रव्यमान $= 0.22 \ g$
$\% C = ?$
सूत्र का उपयोग करने पर:
$\% C = \frac{12}{44} \times \frac{\text{mass of } CO_2}{\text{mass of organic compound}} \times 100$
$= \frac{12}{44} \times \frac{0.22}{0.48} \times 100$
$= 12.5 \%$

(A) वास्तविक गैसों के लिए गलत संबंध विकल्प $A$ में दिया गया है।
संपीड्यता गुणांक $Z$ को समान तापमान और दबाव पर वास्तविक गैस के मोलर आयतन और आदर्श गैस के मोलर आयतन के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है।
इसलिए,सही रूप $Z = \frac{V_{real}}{V_{ideal}}$ है।

(B) हाइड्रोजन जैसी प्रजातियों की $n$ वीं कक्षा में इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा का सूत्र है:
$E_n = -2.18 \times 10^{-18} \times \frac{Z^2}{n^2} \ J$
$He^{+}$ के लिए,परमाणु क्रमांक $Z = 2$ और पहली कक्षा के लिए $n = 1$ है।
इन मानों को सूत्र में प्रतिस्थापित करने पर:
$E_1 = -2.18 \times 10^{-18} \times \frac{2^2}{1^2} \ J$
$E_1 = -2.18 \times 10^{-18} \times 4 \ J$
$E_1 = -8.72 \times 10^{-18} \ J$

$\textbf{(C) According to Hess's Law, the enthalpy change for a cyclic process is zero.}$
$\text{For the cycle } A \rightarrow 2B \rightarrow C \rightarrow A, \text{ we have:}$
$\Delta H_{A \to 2B} + \Delta H_{2B \to C} + \Delta H_{C \to A} = 0$
$\text{Given } \Delta H_{A \to 2B} = +10 \text{ J and } \Delta H_{2B \to C} = +25 \text{ J}.$
$\text{Substituting these values:}$
$10 \text{ J} + 25 \text{ J} + \Delta H_{C \to A} = 0$
$35 \text{ J} + \Delta H_{C \to A} = 0$
$\Delta H_{C \to A} = -35 \text{ J}$

(D) $PCC$ का अर्थ पिरिडिनियम क्लोरोक्रोमेट है।
यह पिरिडीन और $HCl$ के साथ क्रोमियम ट्राइऑक्साइड का एक संकुल है,जिसे $[C_5H_5NH]^{+}[CrO_3Cl]^{-}$ के रूप में दर्शाया जाता है।
यह कार्बनिक संश्लेषण में एक अभिकर्मक है जिसका उपयोग मुख्य रूप से अल्कोहल के ऑक्सीकरण द्वारा कार्बोनिल यौगिक बनाने के लिए किया जाता है।

(B) मोनोहाइड्रिक अल्कोहल $(R-OH)$ की एथिल मैग्नीशियम आयोडाइड $(C_2H_5MgI)$ के साथ अभिक्रिया: $R-OH + C_2H_5MgI \rightarrow R-OMgI + C_2H_6 \uparrow$ है।
$STP$ पर,$1 \ mol$ एथेन का आयतन $22400 \ cm^3$ होता है।
$2240 \ cm^3$ एथेन मुक्त होता है,जो $2240 / 22400 = 0.1 \ mol$ एथेन के बराबर है।
चूंकि $1 \ mol$ अल्कोहल $1 \ mol$ एथेन देता है,इसलिए $0.1 \ mol$ अल्कोहल का द्रव्यमान $8.8 \ g$ है।
अतः,अल्कोहल का मोलर द्रव्यमान $8.8 / 0.1 = 88 \ g/mol$ है।
संतृप्त मोनोहाइड्रिक अल्कोहल का सामान्य सूत्र $C_nH_{2n+1}OH$ है,जिससे $14n + 18 = 88$ प्राप्त होता है,जिसका अर्थ है $n = 5$।
यह अल्कोहल पेंटेनॉल का एक समावयवी $(C_5H_{12}O)$ है।
चूंकि $PCC$ के साथ ऑक्सीकरण पर यह एल्डिहाइड बनाता है (जो टोलेंस टेस्ट देता है),यह एक प्राथमिक $(1^{\circ})$ अल्कोहल होना चाहिए।
दिए गए विकल्पों में से,$2, 2$-डाइमेथिलप्रोपेन-$1$-ऑल $(88 \ g/mol)$ एक प्राथमिक अल्कोहल है।

(B) एड्रेनालाईन और इफेड्रिन रक्तचाप बढ़ाने के लिए उपयोग किए जाने वाले जैविक रूप से सक्रिय यौगिक हैं।
एड्रेनालाईन की संरचना में,नाइट्रोजन परमाणु एक मिथाइल समूह और एक अल्काइल श्रृंखला से जुड़ा होता है,जो इसे एक द्वितीयक अमीन बनाता है।
इसी तरह,इफेड्रिन में भी एक द्वितीयक अमीनो समूह होता है।
इसलिए,दोनों में एक द्वितीयक अमीनो समूह होता है।

(B) न्यूक्लियोटाइड्स पेंटोज शर्करा के $5^{\prime}$ और $3^{\prime}$ कार्बन परमाणुओं के बीच फॉस्फोडाइएस्टर लिंकेज द्वारा जुड़े होते हैं।

(B) दिया गया है,
अभिक्रिया $PCl_5 \longrightarrow PCl_3 + Cl_2$ है।
दर $= 1.02 \times 10^{-4} \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}$.
दर स्थिरांक $(k) = 3.4 \times 10^{-5} \ s^{-1}$.
इस प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए दर नियम है:
$\text{Rate} = k [PCl_5]$
दिए गए मानों को प्रतिस्थापित करने पर:
$1.02 \times 10^{-4} = 3.4 \times 10^{-5} \times [PCl_5]$
$[PCl_5] = \frac{1.02 \times 10^{-4}}{3.4 \times 10^{-5}}$
$[PCl_5] = 3 \ mol \ L^{-1}$.

(A) अभिक्रिया का एन्थैल्पी परिवर्तन अग्र अभिक्रिया की सक्रियण ऊर्जा $(E_a)_f$ और पश्च अभिक्रिया की सक्रियण ऊर्जा $(E_a)_b$ के अंतर द्वारा दिया जाता है: $\Delta H = (E_a)_f - (E_a)_b$.
दिया गया है कि प्रारंभिक $(E_a)_f = 50 \ kJ \ mol^{-1}$ है और उत्प्रेरक इसे $10 \ kJ \ mol^{-1}$ कम कर देता है,इसलिए नई अग्र सक्रियण ऊर्जा $(E_a)_f = 50 - 10 = 40 \ kJ \ mol^{-1}$ है।
एन्थैल्पी परिवर्तन $\Delta H$ का मान $-20 \ kJ \ mol^{-1}$ स्थिर रहता है क्योंकि उत्प्रेरक अभिकारकों या उत्पादों की ऊर्जा को नहीं बदलता है।
सूत्र में मान रखने पर: $-20 = 40 - (E_a)_b$.
$(E_a)_b$ के लिए हल करने पर: $(E_a)_b = 40 + 20 = 60 \ kJ \ mol^{-1}$।

(D) आरेनियस समीकरण $k = A e^{\frac{-E_a}{RT}}$ द्वारा दिया जाता है।
दोनों पक्षों का प्राकृतिक लघुगणक लेने पर,हमें $\ln k = \ln A - \frac{E_a}{RT}$ प्राप्त होता है।
$10$ के आधार वाले लघुगणक में बदलने पर,हमें $\log k = \log A - \frac{E_a}{2.303 RT}$ प्राप्त होता है।
दिए गए विकल्पों के साथ तुलना करने पर,विकल्प $(D)$ अर्थात $k = A e^{\frac{E_a}{RT}}$ गलत है क्योंकि घातांक ऋणात्मक होना चाहिए।

(C) ${}_{98}^{249}Cf$ और ${}_{20}^{48}Ca$ के बीच की परमाणु अभिक्रिया इस प्रकार है:
${}_{98}^{249}Cf + {}_{20}^{48}Ca \longrightarrow {}_{118}^{294}Og + 3{}_0^1n$
यहाँ,${}_{118}^{294}Og$ ओग्नेसन को दर्शाता है,जो $Z = 118$ परमाणु क्रमांक वाली एक कृत्रिम रेडियोधर्मी उत्कृष्ट गैस है।

(B) एस्ट्राडियोल मुख्य महिला सेक्स हार्मोन है। यह द्वितीयक महिला लक्षणों के विकास के लिए जिम्मेदार है और मासिक धर्म चक्र के विनियमन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

(D) तैयार किया गया पहला क्लोरीनीकृत कार्बनिक कीटनाशक $DDT$ (डाइक्लोरोडाइफेनिलट्राइक्लोरोइथेन) था।
इसकी संरचना नीचे दी गई है:
$Cl-C_6H_4-CH(CCl_3)-C_6H_4-Cl$

(C) चित्र में दी गई संरचना $Phthalimide$ है।
दिए गए विकल्पों में से कोई भी $Phthalimide$ नहीं है।
$Saccharin$ एक कृत्रिम स्वीटनर है जिसकी संरचना $1,2-benzisothiazol-3(2H)-one \ 1,1-dioxide$ है।
यह प्रश्न तकनीकी रूप से त्रुटिपूर्ण है क्योंकि दिए गए विकल्पों में सही उत्तर मौजूद नहीं है।

(B) उपधातु (metalloid) एक ऐसा रासायनिक तत्व है जिसके भौतिक और रासायनिक गुण धातुओं और अधातुओं के बीच के होते हैं।
दिए गए विकल्पों में से,केवल एंटीमनी $(Sb)$ एक उपधातु है।

(D) संकुल यौगिक $[Co(NH_3)_5 SO_4] Br$ और $[Co(NH_3)_5 Br] SO_4$ एक-दूसरे के आयनन समावयवी हैं।
- आयनन समावयवता तब उत्पन्न होती है जब एक संकुल लवण में प्रति-आयन स्वयं एक संभावित लिगेंड होता है और समन्वय क्षेत्र में मौजूद लिगेंड के साथ अपना स्थान बदल सकता है।
- $[Co(NH_3)_5 SO_4] Br$ में $Br^-$ प्रति-आयन है,जबकि $[Co(NH_3)_5 Br] SO_4$ में $SO_4^{2-}$ प्रति-आयन है।

(B) $[CoF_6]^{3-}$ संकुल के लिए:
$1$. समन्वय संख्या $6$ है,इसलिए इसकी ज्यामिति अष्टफलकीय है। कथन $I$ सत्य है।
$2$. $Co$ की ऑक्सीकरण अवस्था $x + 6(-1) = -3$ है,जिससे $x = +3$ प्राप्त होता है। समन्वय संख्या $6$ है। कथन $II$ असत्य है।
$3$. $F^-$ एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड है,इसलिए यह $sp^3d^2$ संकरण के साथ बाह्य कक्षक संकुल बनाता है। कथन $III$ सत्य है।
$4$. चूँकि यह दुर्बल क्षेत्र लिगेंड वाला बाह्य कक्षक संकुल है,इसलिए यह एक उच्च चक्रण संकुल है। कथन $IV$ सत्य है।
अतः,कथन $I$,$III$ और $IV$ सही हैं।

(B) सही मिलान $I \to (ii), II \to (iii), III \to (i)$ है।
- $Zn^{2+} (Z=30)$: इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^{10}$ है। सभी $d$-ऑर्बिटल पूरी तरह से भरे हुए हैं,इसलिए इसमें कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं है,जिससे यह रंगहीन होता है।
- $Cu^{2+} (Z=29)$: इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^9$ है। इसमें एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन है। चुंबकीय आघूर्ण $\mu = \sqrt{n(n+2)} = \sqrt{1(1+2)} = \sqrt{3} \approx 1.73 \ \text{BM}$ है।
- $Ni^{2+} (Z=28)$: इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^8$ है। अतः,इसका विन्यास $d^8$ है।

(C) दिया गया है,संकुल की मोलरता $= 0.1 \ M$.
संकुल का आयतन $= 100 \ mL$.
प्राप्त $AgCl$ का द्रव्यमान $= 2.86 \ g$.
$AgCl$ का मोलर द्रव्यमान $= 143.5 \ g/mol$.
संकुल के मोलों की संख्या $= \frac{0.1 \times 100}{1000} = 0.01 \ mol$.
अवक्षेपित $AgCl$ के मोल $= \frac{2.86}{143.5} \approx 0.02 \ mol$.
चूंकि $1 \ mol$ संकुल $2 \ mol$ $AgCl$ देता है,इसलिए समन्वय क्षेत्र के बाहर $2$ आयननीय $Cl^-$ आयन होने चाहिए।
अतः,संकुल $[Cr(H_2 O)_5 Cl] Cl_2 \cdot H_2 O$ है।

(B) $MnO$ प्रति-लौहचुंबकत्व (antiferromagnetism) प्रदर्शित करता है।
इनमें लौहचुंबकीय पदार्थों के समान डोमेन संरचना होती है,लेकिन इनके डोमेन विपरीत दिशा में संरेखित होते हैं और एक-दूसरे के चुंबकीय आघूर्ण को निरस्त कर देते हैं।

(B) मिश धातु (misch metal) एक मिश्र धातु है जिसमें लैंथेनॉइड धातु (लगभग $95 \%$) और आयरन (लगभग $5 \%$) होता है।
इसमें सल्फर $(S)$,कार्बन $(C)$,कैल्शियम $(Ca)$ और एल्युमीनियम $(Al)$ के अंश भी पाए जाते हैं।

(D) लैंथेनॉइड्स के संबंध में गलत कथन विकल्प $(D)$ में दिया गया है।
विलयन में लैंथेनॉइड आयन का रंग $f-f$ संक्रमण के कारण होता है,न कि $d-d$ संक्रमण के कारण,क्योंकि उनके आयनों में $4f$ कक्षक आंशिक रूप से भरे होते हैं।

(B) जल की ऑक्सीकरण अभिक्रिया इस प्रकार है: $H_2O \longrightarrow \frac{1}{2}O_2 + 2H^+ + 2e^-$.
अभिक्रिया की रससमीकरणमिति (stoichiometry) से,$1 \ mole$ $H_2O$ के ऑक्सीकरण के लिए $2 \ mole$ इलेक्ट्रॉनों की आवश्यकता होती है।
चूंकि $1 \ mole$ इलेक्ट्रॉन $96500 \ C$ (फैराडे नियतांक) का वहन करते हैं,इसलिए $2 \ mole$ इलेक्ट्रॉन $2 \times 96500 \ C = 193000 \ C$ का वहन करते हैं।
अतः,$0.1 \ mole$ $H_2O$ के लिए आवश्यक आवेश $0.1 \times 193000 \ C = 19300 \ C$ है।
यह $1.93 \times 10^4 \ C$ के बराबर है।

(D) दिया गया है:
$t = 1 \ hr \ 47 \ min \ 13 \ s = 6433 \ s$
$Ca$ का मोलर द्रव्यमान $= 40 \ g \ mol^{-1}$
विद्युत धारा $(I) = 3 \ A$
$Ca^{2+} + 2e^- \rightarrow Ca$ के लिए $n$-कारक $2$ है।
फैराडे के विद्युत अपघटन के नियम का उपयोग करते हुए:
$w = \frac{M \times I \times t}{n \times 96500}$
$w = \frac{40 \times 3 \times 6433}{2 \times 96500}$
$w = \frac{771960}{193000} \approx 4.0 \ g$

(C) समीकरण $\lambda_{m} = \lambda_{m}^{\circ} - A \sqrt{C}$ डेबाई-हकल-ओनसेगर समीकरण है।
इस समीकरण में,'$A$' एक स्थिरांक है जो विलायक की प्रकृति और तापमान पर निर्भर करता है,लेकिन यह विद्युत अपघट्य के प्रकार (जैसे $1:1$,$1:2$,$2:1$,या $2:2$ विद्युत अपघट्य) पर भी निर्भर करता है।
$NaCl$ और $KBr$ दोनों $1:1$ विद्युत अपघट्य हैं।
चूंकि वे एक ही प्रकार के हैं,इसलिए उनके लिए '$A$' का मान समान होगा।

(D) $\alpha-D-(+)$-ग्लूकोज और $\beta-D-(+)$-ग्लूकोज को एनोमर्स कहा जाता है।
ये ग्लूकोज के दो चक्रीय हेमीऐसिटल रूप हैं जो केवल $C1$ पर हाइड्रॉक्सिल समूह के विन्यास में भिन्न होते हैं।

(D) सही कथन विकल्प $(D)$ में दिया गया है।
- भर्जन में अयस्क को हवा की नियमित आपूर्ति में गर्म किया जाता है।
- निस्तापन में अयस्क को उसके गलनांक से नीचे गर्म किया जाता है।
- प्रगलन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा धातु को उसके गलनांक से अधिक तापमान पर प्राप्त किया जाता है।
- कैल्शियम कार्बोनेट का निस्तापन $(CaCO_3 \rightarrow CaO + CO_2)$ एक ऊष्माशोषी प्रक्रिया है क्योंकि इसे आगे बढ़ने के लिए ऊष्मा की आवश्यकता होती है।

(D) Hall$-$Heroult प्रक्रिया के बारे में गलत कथन विकल्प $(D)$ में दिया गया है।
इस प्रक्रिया में,समग्र सेल अभिक्रिया $2Al_2O_3 + 3C \longrightarrow 4Al + 3CO_2$ है।
$Al_2O_3$ में,ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण अवस्था $-2$ है,और $CO_2$ में भी यह $-2$ है।
इसलिए,समग्र सेल अभिक्रिया के दौरान ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण अवस्था नहीं बदलती है।

(C) दी गई अभिक्रिया योजना एथिल क्लोराइड $(C_2H_5Cl)$ की तीन अलग-अलग अभिक्रियाओं को दर्शाती है:
$1$. $C_2H_5Cl$ का $C_2H_5F$ में रूपांतरण एक स्वार्ट्स अभिक्रिया है,जिसमें $Hg_2F_2$ या $AgF$ जैसे धात्विक फ्लोराइड का उपयोग होता है। अतः,$X = Hg_2F_2$.
$2$. $C_2H_5Cl$ का एथीन $(CH_2=CH_2)$ में रूपांतरण एक विहाइड्रोहैलोजनीकरण अभिक्रिया है,जो $\text{अल्कोहलिक } KOH$ की उपस्थिति में होती है। अतः,$Y = \text{अल्कोहलिक } KOH$.
$3$. $C_2H_5Cl$ का ब्यूटेन $(C_4H_{10})$ में रूपांतरण एक वुर्ट्ज़ अभिक्रिया है,जिसमें शुष्क ईथर में $Na$ का उपयोग होता है। अतः,$Z = \text{शुष्क ईथर में } Na$.
इसलिए,सही क्रम $Hg_2F_2$,$\text{अल्कोहलिक } KOH$ और शुष्क ईथर में $Na$ है।

(A) - हैलोऐल्केन में $S_{N}2$ या $S_{N}1$ अभिक्रिया की क्रियाविधि अभिक्रिया में उपयोग किए जाने वाले विलायक की प्रकृति पर निर्भर करती है।
- $S_{N}2$ अभिक्रियाएँ आमतौर पर ध्रुवीय एप्रोटिक विलायकों (जैसे एसीटोन,$DMSO$,$DMF$) में की जाती हैं क्योंकि वे न्यूक्लियोफाइल को मजबूती से विलायकित नहीं करते हैं।
- $S_{N}1$ अभिक्रियाएँ ध्रुवीय प्रोटिक विलायकों (जैसे $H_2O$,अल्कोहल) में की जाती हैं क्योंकि वे कार्बोनियम आयन मध्यवर्ती और लीविंग ग्रुप को विलायकन द्वारा स्थिर करते हैं।

(A) वुर्ट्ज़ अभिक्रिया द्वारा $2-$मेथिलप्रोपेन तैयार करने के लिए,हमें एक मेथिल समूह को एक आइसोप्रोपिल समूह के साथ जोड़ना होगा। इसलिए,आवश्यक हैलोऐल्केन क्लोरोमेथेन $(CH_3Cl)$ और $2-$क्लोरोप्रोपेन $(CH_3CHClCH_3)$ हैं।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CH_3Cl + CH_3CHClCH_3 + 2Na \xrightarrow{\text{dry ether}} CH_3CH(CH_3)CH_3 + 2NaCl$
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(C) अभिक्रिया अनुक्रम इस प्रकार है:
$1$. एनिलीन $NaNO_2$ और $\text{Dil. } HCl$ के साथ $0-5^{\circ}C$ पर अभिक्रिया करके बेंजीनडायज़ोनियम क्लोराइड $(P)$ बनाता है:
$C_6H_5NH_2 + NaNO_2 + 2HCl \rightarrow C_6H_5N_2^+Cl^- + NaCl + 2H_2O$
$2$. बेंजीनडायज़ोनियम क्लोराइड $(P)$ फिर $NaOH$ ($pH$ $9-10$) की उपस्थिति में फिनोल के साथ इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन (युग्मन अभिक्रिया) करता है। त्रिविम बाधा (steric hindrance) के कारण यह युग्मन मुख्य रूप से $para$-स्थिति पर होता है,जिससे $p$-हाइड्रॉक्सीएज़ोबेंजीन $(Q)$ बनता है:
$C_6H_5N_2^+Cl^- + C_6H_5OH \xrightarrow{NaOH} C_6H_5-N=N-C_6H_4-OH(p) + HCl$

(C) $NO_2$ (नाइट्रोजन डाइऑक्साइड) गैस रंग में भूरी और प्रकृति में अम्लीय होती है।

(C) $HF$ में अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन होता है,जिसके कारण इसका क्वथनांक अन्य हाइड्रोजन हैलाइड्स की तुलना में काफी अधिक होता है।
शेष हाइड्रोजन हैलाइड्स $(HCl, HBr, HI)$ के लिए,क्वथनांक मुख्य रूप से वैन डर वाल्स बलों पर निर्भर करता है,जो आणविक द्रव्यमान बढ़ने के साथ बढ़ते हैं।
इसलिए,क्वथनांक का क्रम $HI > HBr > HCl$ है।
अतः,सही घटता क्रम $HF > HI > HBr > HCl$ है।

(C) रेशे धागा बनाने वाले ठोस पदार्थ होते हैं जिनमें उच्च तन्य शक्ति और उच्च मापांक होता है। ये विशेषताएं हाइड्रोजन बॉन्ड या द्विध्रुव-द्विध्रुव आकर्षण जैसे मजबूत अंतर-आणविक बलों के कारण होती हैं।
दिए गए बहुलकों में से:
$(i)$ टेफ्लॉन एक इलास्टोमर/प्लास्टिक है।
$(ii)$ स्टार्च एक प्राकृतिक बहुलक (कार्बोहाइड्रेट) है।
$(iii)$ टेरिलीन एक पॉलिएस्टर रेशा है।
$(iv)$ ओरलोन (पॉलिएक्रिलोनाइट्राइल) एक सिंथेटिक रेशा है।
इसलिए,सही समूह $(iii)$ और $(iv)$ है।

(C) बायोडिग्रेडेबल बहुलक नायलॉन-$2$-नायलॉन-$6$,ग्लाइसिन $[H_2N-CH_2-COOH]$ और एमिनोकैप्रोइक एसिड $[H_2N-(CH_2)_5-COOH]$ का एक वैकल्पिक पॉलियामाइड को-पॉलिमर है।

(B) दिए गए इकाई कोशिका पैरामीटर $a=b \neq c$ और $\alpha=\beta=90^{\circ}$,$\gamma=120^{\circ}$ षट्कोणीय (hexagonal) क्रिस्टल प्रणाली के अनुरूप हैं।
दिए गए विकल्पों में से,ग्रेफाइट षट्कोणीय प्रणाली में क्रिस्टलीकृत होता है।

(D) फेस-सेंटर्ड क्यूबिक $(FCC)$ क्रिस्टल के लिए, प्रति यूनिट सेल परमाणुओं की संख्या $Z = 4$ है।
कोर लंबाई $a = 300 \ pm = 300 \times 10^{-10} \ cm = 3 \times 10^{-8} \ cm$.
घनत्व $d = 10 \ g \ cm^{-3}$.
घनत्व सूत्र का उपयोग करते हुए: $d = \frac{Z \times M}{N_A \times a^3}$, जहाँ $M$ मोलर द्रव्यमान है।
$M = \frac{d \times N_A \times a^3}{Z} = \frac{10 \times 6.022 \times 10^{23} \times (3 \times 10^{-8})^3}{4}$.
$M = \frac{10 \times 6.022 \times 10^{23} \times 27 \times 10^{-24}}{4} = \frac{162.594}{4} = 40.6485 \ g \ mol^{-1}$.
अब, $4.5 \ g$ में परमाणुओं की संख्या की गणना इस प्रकार की जाती है:
$\text{परमाणुओं की संख्या} = \frac{\text{द्रव्यमान}}{\text{मोलर द्रव्यमान}} \times N_A = \frac{4.5}{40.6485} \times 6.022 \times 10^{23} \approx 6.66 \times 10^{22}$ परमाणु।

(B) वाष्प दाब में आपेक्षिक अवनमन ग्लूकोज के मोल अंश के बराबर होता है।
$\frac{p_0 - p_s}{p_0} = \chi_{\text{glucose}}$ ...$(I)$
ग्लूकोज के मोलों की संख्या $= \frac{18 \ g}{180 \ g/mol} = 0.1 \ mol$
जल के मोलों की संख्या $= \frac{178.2 \ g}{18 \ g/mol} = 9.9 \ mol$
ग्लूकोज का मोल अंश $(\chi_{\text{glucose}})$ $= \frac{0.1}{0.1 + 9.9} = \frac{0.1}{10} = 0.01$
समीकरण $(I)$ में मोल अंश का मान रखने पर:
$\frac{760 - p_s}{760} = 0.01$
$760 - p_s = 7.6$
$p_s = 760 - 7.6 = 752.4 \ torr$
निकटतम विकल्प के अनुसार,$p_s \approx 752.0 \ torr$.

(C) फिनोल $(C_6H_5OH)$ और एनिलिन $(C_6H_5NH_2)$ का मिश्रण राउल्ट के नियम से ऋणात्मक विचलन प्रदर्शित करता है।
यह इसलिए होता है क्योंकि फिनोलिक हाइड्रोजन और एनिलिन में नाइट्रोजन के एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के बीच बनने वाला अंतराआण्विक हाइड्रोजन बंध,शुद्ध घटकों में मौजूद अंतराआण्विक बलों की तुलना में अधिक मजबूत होता है।
यह मजबूत अन्योन्यक्रिया अणुओं की वाष्प अवस्था में जाने की प्रवृत्ति को कम कर देती है,जिसके परिणामस्वरूप वाष्प दाब अपेक्षित मान से कम हो जाता है।

(B) राउल्ट के नियम से धनात्मक विचलन तब होता है जब विलेय-विलायक के बीच के अंतर-आणविक बल,विलेय-विलेय और विलायक-विलायक बलों की तुलना में कमजोर होते हैं।
बेंजीन और मेथनॉल के मिश्रण में,मेथनॉल के अणुओं के बीच के हाइड्रोजन बंध को अध्रुवीय बेंजीन मिलाने से बाधित किया जाता है,जिससे विलयन में अंतःक्रियाएं कमजोर हो जाती हैं।
इसलिए,विलयन का वाष्प दाब राउल्ट के नियम द्वारा अनुमानित मान से अधिक होता है।
जल $-$ $HCl$ और जल $-$ $HNO_3$ प्रबल हाइड्रोजन बंध के कारण ऋणात्मक विचलन प्रदर्शित करते हैं,और एसीटोन $-$ क्लोरोफॉर्म भी उनके बीच हाइड्रोजन बंध बनने के कारण ऋणात्मक विचलन प्रदर्शित करते हैं।

(A) गोल्ड सोल बड़ी संख्या में गोल्ड परमाणुओं के एकत्रीकरण से बनते हैं,इसलिए ये $multimolecular$ कोलाइड हैं।
ये प्रकृति में $lyophobic$ होते हैं और $OH^-$ आयनों के अधिशोषण के कारण $negative$ आवेश रखते हैं।
ये $macromolecular$ कोलाइड नहीं हैं,क्योंकि $macromolecular$ कोलाइड प्रोटीन या स्टार्च जैसे बड़े अणुओं से बने होते हैं।

(A) धनायनिक अपमार्जक एमाइन के चतुष्क अमोनियम लवण होते हैं जिनमें ऋणायन के रूप में एसीटेट,क्लोराइड या ब्रोमाइड होते हैं।
दिए गए विकल्पों में से,$Cetyltrimethylammonium \text{ } bromide$ एक लोकप्रिय धनायनिक अपमार्जक है।
इसका उपयोग आमतौर पर हेयर कंडीशनर में किया जाता है।

(D) गलत कथन विकल्प $(D)$ में दिया गया है।
ब्राउनी गति परिक्षेपण माध्यम के अणुओं द्वारा कोलाइडल कणों पर असंतुलित बमबारी के कारण होती है,जिसके परिणामस्वरूप टेढ़ी-मेढ़ी (zig-zag) गति होती है।
इसलिए,संतुलित बमबारी वाला कथन गलत है।

(D) $Hardy-Schulze$ नियम के अनुसार,किसी आयन की स्कंदन (flocculating) शक्ति उसकी संयोजकता पर निर्भर करती है।
धनात्मक रूप से आवेशित सोल के लिए,ऋणायनों की स्कंदन शक्ति उनके ऋणात्मक आवेश के परिमाण में वृद्धि के साथ बढ़ती है।
दिए गए आयनों की संयोजकताएँ हैं: $[Fe(CN)_6]^{4-}$ $(4-)$,$PO_4^{3-}$ $(3-)$,$SO_4^{2-}$ $(2-)$,और $Cl^{-}$ $(1-)$।
अतः,स्कंदन शक्ति का सही क्रम $[Fe(CN)_6]^{4-} > PO_4^{3-} > SO_4^{2-} > Cl^{-}$ है।