KVPY 2016 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Gujarati

(D) $S$ પાસે $6$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે.
તે $Cl$ પરમાણુઓ સાથે $4$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ બનાવે છે અને $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ બાકી રહે છે.
$VSEPR$ સિદ્ધાંત મુજબ,$4$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ($AX_4E$ પ્રકાર) ધરાવતો અણુ સી-સો (see-saw) ભૂમિતિ ધરાવે છે.

(A) જ્યારે બે પરમાણુઓની કક્ષકો બંધ બનાવવા માટે નજીક આવે છે,ત્યારે તેમનું અતિવ્યાપન અવકાશમાં કક્ષકીય તરંગ વિધેયના કંપવિસ્તારની સંજ્ઞા અને દિશાના આધારે ધન,ઋણ અથવા શૂન્ય હોઈ શકે છે.
અબંધકારક અતિવ્યાપનના કિસ્સામાં,કોઈ અસરકારક અતિવ્યાપન થતું નથી કારણ કે ધન અને ઋણ વિસ્તારો એકબીજાની અસરને નાબૂદ કરે છે,જેના પરિણામે ચોખ્ખું અતિવ્યાપન શૂન્ય થાય છે.
આ ત્યારે થાય છે જ્યારે કક્ષકોની સંમિતિ એવી હોય કે તેઓ અસરકારક રીતે આંતરક્રિયા કરી શકતી નથી,જેમ કે $p_x$ કક્ષક અને $p_z$ કક્ષક વચ્ચેનું અતિવ્યાપન,જ્યાં એકનો ધન લોબ બીજાના ધન અને ઋણ બંને લોબ સાથે સમાન રીતે અતિવ્યાપન પામે છે,જે વિકલ્પ $(A)$ માં દર્શાવ્યા મુજબ શૂન્ય ચોખ્ખું અતિવ્યાપન તરફ દોરી જાય છે.

(A) વાયુનો રૂટ મીન સ્ક્વેર વેગ $(v_{rms})$ નીચેના સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે: $v_{rms} = \sqrt{\frac{3RT}{M}}$
જ્યાં $R$ એ વાયુ અચળાંક છે,$T$ એ તાપમાન છે અને $M$ એ વાયુનું મોલર દળ છે.
હાઇડ્રોજન વાયુ $(H_2)$ માટે: $M = 2 \, g/mol$,$T = 50 \, K$.
$(v_{rms})_{H_2} = \sqrt{\frac{3 \times R \times 50}{2}} = \sqrt{75R}$.
નાઇટ્રોજન વાયુ $(N_2)$ માટે: $M = 28 \, g/mol$,$T = 500 \, K$.
$(v_{rms})_{N_2} = \sqrt{\frac{3 \times R \times 500}{28}} = \sqrt{\frac{1500R}{28}} = \sqrt{53.57R}$.
ગુણોત્તર $\frac{(v_{rms})_{H_2}}{(v_{rms})_{N_2}} = \sqrt{\frac{75R}{53.57R}} = \sqrt{1.4} \approx 1.18$ છે.

(D) અણુની ડાયપોલ મોમેન્ટ બંધાયેલા પરમાણુઓ વચ્ચેના વિદ્યુતઋણતાના તફાવત અને અણુના ભૌમિતિક આકાર પર આધાર રાખે છે.
$NH_{3}$ ની ડાયપોલ મોમેન્ટ $1.47 \ D$ છે.
$NF_{3}$ ની ડાયપોલ મોમેન્ટ $0.23 \ D$ છે.
$CO$ ની ડાયપોલ મોમેન્ટ $0.122 \ D$ છે.
$HF$ ની ડાયપોલ મોમેન્ટ $1.78 \ D$ છે.
આ મૂલ્યોની સરખામણી કરતા,$H$ અને $F$ પરમાણુઓ વચ્ચેના વિદ્યુતઋણતાના મોટા તફાવતને કારણે $HF$ ની ડાયપોલ મોમેન્ટ સૌથી વધુ છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(D)$ છે.

(C) લુઈસ એસિડ અને લુઈસ બેઝ વચ્ચેના સવર્ગ સહસંયોજક બંધ દ્વારા બનતા સંકીર્ણને લુઈસ એસિડ-બેઝ એડક્ટ કહેવામાં આવે છે.
આપેલા તમામ કિસ્સાઓમાં લુઈસ એસિડ,$BCl_{3}$,સમાન છે.
તેથી,સ્થિરતા લુઈસ બેઝ પર આધાર રાખે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$H_{3}N \rightarrow BCl_{3}$ સૌથી વધુ સ્થાયી એડક્ટ બનાવે છે કારણ કે $NH_{3}$ માં $N$ પરમાણુ પાસે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે અને તે $H_{2}O$ ના $O$ કરતા ઓછો વિદ્યુતઋણ છે.
આ $NH_{3}$ ને $BCl_{3}$ ના ખાલી $p$-કક્ષકમાં ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મનું અસરકારક રીતે દાન કરવાની મંજૂરી આપે છે,જે મજબૂત $p\pi - p\pi$ સવર્ગ બંધ બનાવે છે.
વિકલ્પ $(A)$ માં,$O$ વધુ વિદ્યુતઋણ હોવાથી તે ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મનું દાન સરળતાથી કરતું નથી.
વિકલ્પ $(B)$ અને $(D)$ માં,$d\pi - p\pi$ આંતરક્રિયા $p\pi - p\pi$ કરતા ઓછી અસરકારક છે.

(C) આ પ્રક્રિયા ફ્રિડલ-ક્રાફ્ટસ આલ્કાઈલેશન છે. આલ્કાઈલ હેલાઈડ $CH_3-CH(CH_3)-CH_2Br$ એ $AlCl_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને પ્રાથમિક કાર્બોકેટાયન બનાવે છે,જે વધુ સ્થાયી તૃતીયક કાર્બોકેટાયન $(CH_3)_3C^+$ બનાવવા માટે $1,2-$હાઈડ્રાઈડ શિફ્ટ પામે છે. આ તૃતીયક કાર્બોકેટાયન ઈલેક્ટ્રોફાઈલ તરીકે વર્તે છે અને ટોલ્યુઈન વલય પર હુમલો કરે છે. $-CH_3$ સમૂહ ઓર્થો/પેરા નિર્દેશક હોવાથી અને ટર્ટ-બ્યુટાઈલ સમૂહ મોટો હોવાથી,અવકાશી અવરોધ ઓછો હોવાને કારણે પેરા-વિસ્થાપિત નીપજ મુખ્ય નીપજ તરીકે મળે છે. મુખ્ય નીપજ $1-$મિથાઈલ$-4-(1,1-$ડાયમિથાઈલઈથાઈલ$)$બેન્ઝીન છે.

(B) કાર્બન પરમાણુઓનું સંકરણ નક્કી કરવા માટે,આપણે કાર્બન પરમાણુની આસપાસ સિગ્મા બંધોની સંખ્યા ગણીએ છીએ.
$(I)$ $N,N$-ડાયમિથાઈલફોર્મામાઈડ: બધા કાર્બન પરમાણુઓ $sp^3$ અથવા $sp^2$ સંકરિત છે.
$(II)$ પિરિડિન: બધા કાર્બન પરમાણુઓ $sp^2$ સંકરિત છે.
$(III)$ એસિટોનાઈટ્રાઈલ $(CH_3CN)$: સાયનો ગ્રુપ $(-CN)$ માં રહેલો કાર્બન પરમાણુ નાઈટ્રોજન સાથે ત્રિબંધથી જોડાયેલો છે. તેની પાસે બે સિગ્મા બંધ છે,તેથી તે $sp$ સંકરિત છે.
$(IV)$ બ્યુટા$-1,2-$ડાઈન $(H_2C=C=CH-CH_3)$: મધ્યસ્થ કાર્બન પરમાણુ બે દ્વિબંધ દ્વારા અન્ય કાર્બન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ છે. તેની પાસે બે સિગ્મા બંધ છે,તેથી તે $sp$ સંકરિત છે.
આમ,સંયોજનો $(III)$ અને $(IV)$ માં $sp$-સંકરિત કાર્બન પરમાણુઓ છે.

(B) એસિડિક $KMnO_4$ જેવા પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા સાથે ચક્રીય આલ્કીન પ્રક્રિયા કરવાથી દ્વિબંધનું ઓક્સિડેટિવ વિભાજન થાય છે.
સાયક્લોહેક્સિન માટે,$C=C$ દ્વિબંધનું ઓક્સિડેટિવ વિભાજન ડાયકાર્બોક્સિલિક એસિડ બનાવે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
સાયક્લોહેક્સિન $\xrightarrow{Acidic \ KMnO_4, \Delta}$ હેક્ઝેન$-1,6-$ડાયોઇક એસિડ (એડિપિક એસિડ).
આમ,શરૂઆતનું સંયોજન સાયક્લોહેક્સિન છે.

(C) આપેલ સંયોજન $CH_3-CH=CH-CH(Br)-CH_2-CH_3$ છે.
આ અણુમાં એક કાયરલ કાર્બન પરમાણુ અને એક કાર્બન-કાર્બન દ્વિબંધ છે.
અસમપ્રમાણ અણુ માટે જેમાં $n$ કાયરલ કેન્દ્રો અને $m$ દ્વિબંધો હોય જે ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવી શકે,કુલ સ્ટીરિયો આઈસોમર્સની સંખ્યા $2^n \times 2^m$ થાય છે.
અહીં,$n=1$ (એક કાયરલ કેન્દ્ર) અને $m=1$ (એક દ્વિબંધ જે $cis-trans$ સમઘટકતા દર્શાવી શકે).
કુલ સ્ટીરિયો આઈસોમર્સ $= 2^1 \times 2^1 = 2 \times 2 = 4$.
ચાર સ્ટીરિયો આઈસોમર્સ છે: $(cis, R)$,$(cis, S)$,$(trans, R)$ અને $(trans, S)$.

(A) સંકોચનીયતા અવયવ $Z = \frac{p V}{n R T}$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત થાય છે.
આદર્શ વાયુ માટે,તમામ તાપમાન અને દબાણે $Z = 1$ હોય છે.
વાસ્તવિક વાયુ માટે,$Z = \frac{p V_{real}}{n R T} \quad (i)$.
જો વાયુ આદર્શ વર્તણૂક દર્શાવે,તો $V_{ideal} = \frac{n R T}{p}$,જેનો અર્થ છે કે $\frac{p}{n R T} = \frac{1}{V_{ideal}} \quad (ii)$.
$(ii)$ ને $(i)$ માં મૂકતા,આપણને $Z = \frac{V_{real}}{V_{ideal}}$ મળે છે.
મોલર કદને ધ્યાનમાં લેતા,$Z = \frac{(V_{m})_{real}}{(V_{m})_{ideal}}$.
આપેલા આલેખ પરથી,$200 \, bar$ થી ઓછા દબાણે $Z < 1$ છે.
તેથી,$\frac{(V_{m})_{real}}{(V_{m})_{ideal}} < 1$,જેનો અર્થ છે કે $(V_{m})_{CH_{4}, real} < (V_{m})_{CH_{4}, ideal}$.

(C) બેન્ઝીનની નિર્જળ $AlCl_3$ ની હાજરીમાં સક્સિનિક એનહાઈડ્રાઈડ સાથેની પ્રક્રિયા ફ્રિડેલ-ક્રાફ્ટસ એસાઈલેશન પ્રક્રિયા છે. આ $X$ ઉત્પન્ન કરે છે,જે $4$-ઓક્સો-$4$-ફિનાઈલબ્યુટેનોઈક એસિડ ($\beta$-બેન્ઝોઈલપ્રોપિયોનિક એસિડ) છે.
બીજા તબક્કામાં,$X$ ફોસ્ફોરિક એસિડ $(H_3PO_4)$ અને ગરમી $(\Delta)$ ની હાજરીમાં આંતર-આણ્વીય ચક્રીયકરણ (ફ્રિડેલ-ક્રાફ્ટસ એસાઈલેશન) માંથી પસાર થાય છે. આના પરિણામે $Y$ બને છે,જે $1$-ટેટ્રલોન ($3,4$-ડાયહાઈડ્રો-$1(2H)$-નેપ્થાલિનોન) છે.
તેથી,$X$ એ $4$-ઓક્સો-$4$-ફિનાઈલબ્યુટેનોઈક એસિડ છે અને $Y$ એ $1$-ટેટ્રલોન છે.

(D) સંયોજનમાં મધ્યસ્થ પરમાણુનું સંકરણ $H = \frac{1}{2}[V + MA \pm \text{anion/cation}]$ સૂત્ર દ્વારા ગણી શકાય છે.
જ્યાં,$H = \text{સંકરણ}$,$V = \text{મધ્યસ્થ પરમાણુની સંયોજકતા}$,$MA = \text{એકસંયોજક પરમાણુ}$.
$[IO_2F_5]^{2-}$ માં,મધ્યસ્થ પરમાણુ $I$ છે $(V=7)$. ઓક્સિજન દ્વિસંયોજક છે,તેથી તે $MA$ માં ગણાશે નહીં. ફ્લોરિન એકસંયોજક છે $(MA=5)$. વીજભાર $-2$ છે (તેથી $2$ ઉમેરવા).
$H = \frac{1}{2}[7 + 5 + 2] = \frac{14}{2} = 7$.
$7$ સ્ટેરિક નંબર $sp^3d^3$ સંકરણ સૂચવે છે.
$sp^3d^3$ સંકરણ માટેનો આકાર પેન્ટાગોનલ બાયપિરામિડલ છે. $[IO_2F_5]^{2-}$ માં,બે ઓક્સિજન પરમાણુઓ અપાકર્ષણ ઘટાડવા માટે અક્ષીય સ્થાનો પર ગોઠવાય છે,જ્યારે પાંચ ફ્લોરિન પરમાણુઓ વિષુવવૃત્તીય સ્થાનો પર ગોઠવાય છે.

(B) સાચો વિકલ્પ $B$ છે.
$NaHCO_3$ (સોડિયમ બાયકાર્બોનેટ) ને ગરમ કરવાથી નીચે મુજબની પ્રક્રિયા થાય છે:
$2NaHCO_3 \xrightarrow{\Delta} Na_2CO_3 + H_2O + CO_2$
$NaHCO_3$ નું આણ્વીય દળ = $23 + 1 + 12 + (16 \times 3) = 84 \ g/mol$.
કાર્બનનું ટકાવાર પ્રમાણ = $\frac{12}{84} \times 100 \approx 14.28 \%$,જે $14.3 \%$ ની નજીક છે.

(A) ગ્રેહામના નિયમ મુજબ,પ્રસરણનો દર $(r)$ એ મોલર દળ $(M)$ ના વર્ગમૂળના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે:
$r \propto \frac{1}{\sqrt{M}}$
આપેલા વાયુઓના મોલર દળની ગણતરી કરતા:
$CO: 12 + 16 = 28 \, g/mol$
$N_2: 14 \times 2 = 28 \, g/mol$
$O_2: 16 \times 2 = 32 \, g/mol$
$CO_2: 12 + (16 \times 2) = 44 \, g/mol$
જેમ મોલર દળ વધે તેમ પ્રસરણનો દર ઘટે છે,તેથી પ્રસરણના દરનો ક્રમ નીચે મુજબ છે:
$CO = N_2 (28 \, g/mol) > O_2 (32 \, g/mol) > CO_2 (44 \, g/mol)$

(B) $but-2-ene$ $(CH_3-CH=CH-CH_3)$ ની $O_3$ સાથેની પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ $Zn / H_2O$ સાથેની પ્રક્રિયાને રિડક્ટિવ ઓઝોનોલિસિસ કહેવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,દ્વિબંધનું વિભાજન થઈને એસીટાલ્ડિહાઈડ $(CH_3CHO)$ ના બે અણુઓ બને છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$CH_3-CH=CH-CH_3 + O_3 \rightarrow \text{ઓઝોનાઈડ મધ્યવર્તી}$
$\text{ઓઝોનાઈડ} + Zn / H_2O \rightarrow 2CH_3CHO + ZnO + H_2O$
તેથી,મુખ્ય નીપજ એસીટાલ્ડિહાઈડ $(CH_3CHO)$ છે.

(A) આપેલ સંયોજન $CH_3CH_2CH_2CH_2-C(=CH_2)-CH_2CH_2CH_3$ નું $IUPAC$ નામ નક્કી કરવા માટે:
$1$. દ્વિબંધ ધરાવતી સૌથી લાંબી કાર્બન શૃંખલા ઓળખો. સૌથી લાંબી શૃંખલામાં $6$ કાર્બન પરમાણુઓ છે,તેથી તે હેક્સિન વ્યુત્પન્ન છે.
$2$. શૃંખલાને એ છેડેથી નંબર આપો જ્યાંથી દ્વિબંધને સૌથી ઓછો ક્રમ મળે. અહીં,દ્વિબંધ $1$ નંબરના સ્થાન પર છે.
$3$. $2$ નંબરના સ્થાન પર પ્રોપાઇલ સમૂહ $(-CH_2CH_2CH_3)$ જોડાયેલ છે.
$4$. આથી,સાચું નામ $2$-propylhex$-1$-ene છે.

(A) સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ: $2LiOH + CO_2 \longrightarrow Li_2CO_3 + H_2O$
$LiOH$ નું મોલર દળ $= 7 + 16 + 1 = 24\, g/mol$.
$LiOH$ ના મોલની સંખ્યા $= \frac{1\, g}{24\, g/mol} = \frac{1}{24}\, mol$.
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$2\, mol$ $LiOH$ એ $1\, mol$ $CO_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
તેથી,જરૂરી $CO_2$ ના મોલ $= \frac{1}{2} \times \frac{1}{24} = \frac{1}{48}\, mol$.
$CO_2$ નું મોલર દળ $= 44\, g/mol$.
$CO_2$ નું દળ $= \frac{1}{48} \times 44 = 0.916\, g$.

(D) સાચો વિકલ્પ $D$ છે.
આપેલ સંયોજનોમાં $S$ નો ઓક્સિડેશન આંક નીચે મુજબ છે:
$(i)$ $H_2S$ માં:
$S$ નો ઓક્સિડેશન આંક $x$ ધારો.
$2(+1) + x = 0$
$x = -2$
$(ii)$ $CS_2$ માં:
$C$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+4$ છે.
$+4 + 2(x) = 0$
$2x = -4$
$x = -2$
$(iii)$ $Na_2SO_4$ માં:
$2(+1) + x + 4(-2) = 0$
$2 + x - 8 = 0$
$x = +6$
કોઈપણ સંયોજનમાં સલ્ફરનો ઓક્સિડેશન આંક $-4$ નથી,તેથી સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(D)
$Al_2O_3$ એ ઉભયગુણી (amphoteric) ઓક્સાઈડ છે (જે ઓક્સાઈડ એસિડ અને બેઈઝ બંનેના ગુણધર્મો દર્શાવે છે),તેથી તે એસિડ અને આલ્કલી બંને સાથે પ્રક્રિયા કરી શકે છે,ઉદાહરણ તરીકે:
$Al_2O_3 + 6HCl \longrightarrow 2AlCl_3 + 3H_2O$
$Al_2O_3 + 2NaOH + 3H_2O \longrightarrow 2Na[Al(OH)_4]$

(D) એસિટિલીન $(HC \equiv CH)$ નું આલ્કલાઇન $KMnO_4$ સાથેનું ઓક્સિડેશન મધ્યવર્તી તરીકે ગ્લાયોક્સલ $(CHO-CHO)$ ના નિર્માણ દ્વારા થાય છે.
ગ્લાયોક્સલનું વધુ ઓક્સિડેશન થવાથી મુખ્ય નીપજ તરીકે ઓક્ઝેલિક એસિડ $(HOOC-COOH)$ બને છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$HC \equiv CH + 2[O]$ $\xrightarrow{Alk. KMnO_4} CHO-CHO$ $\xrightarrow{2[O]} HOOC-COOH$
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(D)$ છે.

(C) આદર્શ વાયુ સમીકરણ $pV = nRT$ મુજબ.
બંધ પાત્ર હોવાથી,કદ $(V)$ અને મોલની સંખ્યા $(n)$ અચળ રહે છે.
તેથી,$p \propto T$,જેનો અર્થ છે કે $\frac{p_1}{T_1} = \frac{p_2}{T_2}$.
આપેલ છે: $p_1 = 1 \, atm$,$T_1 = 27^{\circ} C = 27 + 273 = 300 \, K$,અને $T_2 = 327^{\circ} C = 327 + 273 = 600 \, K$.
કિંમતો મૂકતા: $\frac{1}{300} = \frac{p_2}{600}$.
$p_2 = \frac{600}{300} = 2 \, atm$.

(A)
આપેલા તત્વો $Li$,$Be$,$C$ અને $N$ એક જ આવર્ત એટલે કે $2^{nd}$ આવર્તના છે,તેથી આવર્તમાં ડાબેથી જમણી તરફ જતાં પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા ઘટે છે.
આ ઘટાડો એટલા માટે થાય છે કારણ કે અસરકારક કેન્દ્રીય વીજભાર વધે છે જ્યારે કક્ષાની સંખ્યા સમાન રહે છે.
તેથી,$2^{nd}$ આવર્તમાં સૌથી ડાબી બાજુએ હોવાથી $Li$ (લિથિયમ) સૌથી મોટી પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા ધરાવે છે.

(D) સાચો જવાબ $(iv)$ છે.
રેડોક્ષ પ્રક્રિયા એટલે એવી પ્રક્રિયા જેમાં ઓક્સિડેશન અને રિડક્શન એકસાથે થાય છે.
$(i) \, CdCl_2 + 2 KOH \longrightarrow Cd(OH)_2 + 2 KCl$: આ દ્વિવિસ્થાપન પ્રક્રિયા છે જેમાં ઓક્સિડેશન આંકમાં કોઈ ફેરફાર થતો નથી.
$(ii) \, BaCl_2 + K_2SO_4 \longrightarrow BaSO_4 + 2 KCl$: આ પણ દ્વિવિસ્થાપન પ્રક્રિયા છે.
$(iii) \, CaCO_3 \longrightarrow CaO + CO_2$: આ ઉષ્મીય વિઘટન પ્રક્રિયા છે.
$(iv) \, 2 Ca + O_2 \longrightarrow 2 CaO$: અહીં,$Ca$ નો ઓક્સિડેશન આંક $0$ થી વધીને $+2$ થાય છે (ઓક્સિડેશન) અને $O$ નો ઓક્સિડેશન આંક $0$ થી ઘટીને $-2$ થાય છે (રિડક્શન). આ બંને પ્રક્રિયાઓ એકસાથે થતી હોવાથી,તે રેડોક્ષ પ્રક્રિયા છે.

(A) કાર્બન $(C)$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $6$ છે. તેની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $1s^2 2s^2 2p^2$ છે.
હન્ડના મહત્તમ ગુણકતાના નિયમ મુજબ,એક જ પેટાકોષ (subshell) માં રહેલા કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મન ત્યાં સુધી થતું નથી જ્યાં સુધી તે પેટાકોષની દરેક કક્ષકમાં એક-એક ઇલેક્ટ્રોન ન ભરાઈ જાય.
કાર્બનના $2p$ પેટાકોષમાં $2$ ઇલેક્ટ્રોન છે. હન્ડના નિયમ મુજબ,આ $2$ ઇલેક્ટ્રોન અલગ-અલગ $2p$ કક્ષકોમાં સમાંતર સ્પિન સાથે ગોઠવાશે જેથી આંતર-ઇલેક્ટ્રોનિક અપાકર્ષણ ન્યૂનતમ રહે.
આથી,સાચી રચના વિકલ્પ $(A)$ દ્વારા દર્શાવવામાં આવી છે.

(C) ફોટોઈલેક્ટ્રિક અસર મુજબ,એકમ સમયમાં ઉત્સર્જિત થતા ફોટોઈલેક્ટ્રોનની સંખ્યા આપાત વિકિરણની તીવ્રતાના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે,જો વિકિરણની આવૃત્તિ થ્રેશોલ્ડ આવૃત્તિ કરતા વધારે હોય.
ગાણિતિક રીતે,આને નીચે મુજબ દર્શાવી શકાય છે:
$I_{photoelectric} \propto \text{વિકિરણની તીવ્રતા}$
આ રેખીય સંબંધ સૂચવે છે કે જેમ આપાત પ્રકાશની તીવ્રતા વધે છે,તેમ ફોટોઈલેક્ટ્રિક પ્રવાહ રેખીય રીતે વધે છે.
તેથી,આ સંબંધને દર્શાવતો આલેખ ઉગમબિંદુમાંથી પસાર થતી સીધી રેખા છે,જે વિકલ્પ $C$ ને અનુરૂપ છે.

(A) પ્રક્રિયાનો ક્રમ નીચે મુજબ છે:
$1$. બેન્ઝીન નિર્જળ $AlCl_3$ (લુઈસ એસિડ ઉદ્દીપક) ની હાજરીમાં $CH_3Cl$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ટોલ્યુઈન બનાવે છે. આ ફ્રિડલ-ક્રાફ્ટ આલ્કાઈલેશન પ્રક્રિયા છે.
$2$. ત્યારબાદ ટોલ્યુઈનનું સાંદ્ર $HNO_3$ અને સાંદ્ર $H_2SO_4$ ના મિશ્રણનો ઉપયોગ કરીને નાઈટ્રેશન કરવામાં આવે છે,જેથી $2$-નાઈટ્રોટોલ્યુઈન (ઓર્થો-આઈસોમર) અને $4$-નાઈટ્રોટોલ્યુઈન (પેરા-આઈસોમર) મળે છે.
તેથી,$X = CH_3Cl$,$Y = \text{નિર્જળ } AlCl_3$,અને $Z = HNO_3 + H_2SO_4$.

(B)
$2,3$-ડાયબ્રોમોબ્યુટેનનું $2$-બ્યુટાઇનમાં રૂપાંતર કરવા માટે નીચેના પગલાં વપરાય છે:
પગલું $1$: આલ્કોહોલિક $KOH$ નો ઉપયોગ કરીને $2,3$-ડાયબ્રોમોબ્યુટેનનું ડિહાઇડ્રોહેલોજિનેશન કરવાથી $2$-બ્રોમોબ્યુટ-$2$-ઈન મળે છે.
$CH_3-CH(Br)-CH(Br)-CH_3 \xrightarrow{\text{alc. } KOH} CH_3-C(Br)=CH-CH_3 + HBr$
પગલું $2$: $NaNH_2$ જેવા પ્રબળ બેઝનો ઉપયોગ કરીને $2$-બ્રોમોબ્યુટ-$2$-ઈનનું વધુ ડિહાઇડ્રોહેલોજિનેશન કરવાથી $2$-બ્યુટાઇન મળે છે.
$CH_3-C(Br)=CH-CH_3 \xrightarrow{NaNH_2} CH_3-C \equiv C-CH_3 + NaBr + NH_3$

(A) આપેલ સમીકરણો:
$(1) \ NO_{(g)} + O_{3(g)} \longrightarrow NO_{2(g)} + O_{2(g)}; \Delta H_1 = -198.9 \, kJ/mol$
$(2) \ O_{3(g)} \longrightarrow 3/2 O_{2(g)}; \Delta H_2 = -142.3 \, kJ/mol$
$(3) \ O_{2(g)} \longrightarrow 2O_{(g)}; \Delta H_3 = +495.0 \, kJ/mol$
આપણે $NO_{(g)} + O_{(g)} \longrightarrow NO_{2(g)}$ માટે $\Delta H$ શોધવાની છે.
હેસના નિયમનો ઉપયોગ કરતા:
$\Delta H = \Delta H_1 - \Delta H_2 - 1/2 \Delta H_3$
$\Delta H = -198.9 - (-142.3) - 1/2 \times (495.0)$
$\Delta H = -198.9 + 142.3 - 247.5$
$\Delta H = -304.1 \, kJ/mol$

(C) પ્રક્રિયા માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ: $3 Pb^{2+} + 2 AsO_4^{3-} \longrightarrow Pb_3(AsO_4)_2$.
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$3 \ mol \ Pb^{2+}$ એ $2 \ mol \ AsO_4^{3-}$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
તેથી,$1 \ mol \ Pb^{2+}$ એ $\frac{2}{3} \ mol \ AsO_4^{3-}$ સાથે પ્રક્રિયા કરશે.
વપરાયેલ $Pb^{2+}$ ના મોલ: $n_{Pb^{2+}} = 0.1 \times 0.020 = 2 \times 10^{-3} \ mol$.
હાજર $As$ ના મોલ: $n_{As} = \frac{2}{3} \times 2 \times 10^{-3} = 0.001333 \ mol$.
નમૂનામાં $As$ નું દળ: $W_{As} = 0.001333 \times 74.9 = 0.0998 \ g$.
$As$ ની દળ ટકાવારી: $\% \text{ of } As = \frac{0.0998}{1.85} \times 100 \approx 5.395 \%$.
નજીકની કિંમત $5.4 \%$ છે.

(C) . પ્રકાશીય સક્રિયતા એવા સંકીર્ણો દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે જે પ્રકાશીય સમઘટકો ધરાવે છે. પ્રકાશીય સમઘટકો એકબીજાના અરીસામાં પ્રતિબિંબ છે જે એકબીજા પર અધ્યારોપિત થઈ શકતા નથી.
$[M(AA)_2B_2]$ પ્રકારના સંકીર્ણો માત્ર તેમના $cis$-સ્વરૂપમાં પ્રકાશીય સમઘટકતા દર્શાવે છે,કારણ કે $trans$-સ્વરૂપમાં સમમિતિનું તલ હોય છે.

સંકીર્ણ	પ્રકાર
$[CoCl_6]^{3-}$	$[MA_6]$
$[Co(en)Cl_4]^{-}$	$[M(AA)B_4]$
$cis-[Co(en)_2Cl_2]^{+}$	$cis-[M(AA)_2B_2]$
$trans-[Co(en)_2Cl_2]^{+}$	$trans-[M(AA)_2B_2]$

તેથી,$cis-[Co(en)_2Cl_2]^{+}$ પ્રકાશીય સક્રિયતા દર્શાવે છે.

(B) એસિડનું $pK_a$ મૂલ્ય તેની એસિડિક પ્રબળતાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે,એટલે કે એસિડ જેટલો પ્રબળ,તેનું $pK_a$ મૂલ્ય તેટલું ઓછું.
એસિડિક પ્રબળતા મધ્યસ્થ ક્લોરિન પરમાણુના ઓક્સિડેશન આંકમાં વધારા સાથે વધે છે.
આપેલા એસિડમાં મધ્યસ્થ પરમાણુના ઓક્સિડેશન આંક નીચે મુજબ છે:

એસિડ	$Cl$ નો ઓક્સિડેશન આંક
$HClO$	$+1$
$HClO_2$	$+3$
$HClO_3$	$+5$
$HClO_4$	$+7$

એસિડિક પ્રબળતાનો ક્રમ: $HClO < HClO_2 < HClO_3 < HClO_4$ છે.
તેથી,$pK_a$ નો ક્રમ એસિડિક પ્રબળતાના ક્રમથી ઉલટો હશે: $HClO_4 < HClO_3 < HClO_2 < HClO$.

(A) ક્યુબિક લેટિસની પેકિંગ કાર્યક્ષમતા નીચેના સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે:
$PE = \frac{\text{લેટિસમાં ગોળાઓ દ્વારા રોકાયેલ કદ} \times 100}{\text{યુનિટ સેલનું કુલ કદ}}$
$1$. $fcc$ ની પેકિંગ કાર્યક્ષમતા = $74\ \%$
$2$. $bcc$ ની પેકિંગ કાર્યક્ષમતા = $68\ \%$
$3$. $pc$ ની પેકિંગ કાર્યક્ષમતા = $52.4\ \%$
આમ,પેકિંગ કાર્યક્ષમતાનો ક્રમ $fcc > bcc > pc$ છે.

(C) -ગ્લુકોઝની એમોનિયકલ $AgNO_3$ (ટોલેન્સ પ્રક્રિયક) સાથેની પ્રક્રિયા ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયા છે.
$D$-ગ્લુકોઝના $C_1$ સ્થાન પર રહેલા આલ્ડિહાઈડ સમૂહ $(-CHO)$ નું ઓક્સિડેશન થઈને કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહ $(-COOH)$ બને છે,જે $D$-ગ્લુકોનિક એસિડ બનાવે છે.
આ પ્રક્રિયા ગ્લુકોઝમાં મુક્ત આલ્ડિહાઈડ સમૂહની હાજરીની પુષ્ટિ કરે છે,જે તેને રિડ્યુસિંગ શર્કરા બનાવે છે.
સાચું બંધારણ વિકલ્પ $C$ ને અનુરૂપ છે.

(B) સાચો વિકલ્પ $(b)$ છે.
બેન્ઝીન ડાયઝોનિયમ હાઇડ્રોજન સલ્ફેટનું બેન્ઝીનમાં રૂપાંતર એ રિડક્શન પ્રક્રિયા છે.
$C_{6}H_{5}N_{2}^{+}HSO_{4}^{-} + H_{3}PO_{2} + H_{2}O \rightarrow C_{6}H_{6} + N_{2} + H_{3}PO_{3} + H_{2}SO_{4}$
ફોસ્ફિનિક એસિડ $(H_{3}PO_{2})$ પાણીની હાજરીમાં રિડક્શનકર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે,જે ડાયઝોનિયમ ગ્રુપનું હાઇડ્રોજન પરમાણુમાં રિડક્શન કરીને બેન્ઝીન આપે છે.

(B) આપેલ પ્રક્રિયામાં પ્રક્રિયક સેલિસિલિક એસિડ છે.
જ્યારે સેલિસિલિક એસિડ એસિટિક એસિડ $(CH_3COOH)$ ની હાજરીમાં એસિટિક એનહાઇડ્રાઈડ $(CH_3CO)_2O$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે ફિનોલિક $-OH$ સમૂહનું એસિટિલેશન થાય છે.
આ પ્રક્રિયા એસિટિલસેલિસિલિક એસિડ ઉત્પન્ન કરે છે,જે સામાન્ય રીતે એસ્પિરિન તરીકે ઓળખાય છે.
એસ્પિરિનનું બંધારણ વિકલ્પ $B$ ને અનુરૂપ છે.

(D) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,અર્ધ-આયુષ્ય $t_{1/2} = 1 \, h$ આપેલ છે. આનો અર્થ એ છે કે $50 \, \%$ પ્રક્રિયા $1 \, h$ માં પૂર્ણ થાય છે.
$87.5 \, \%$ પૂર્ણતા માટે,બાકી રહેલ જથ્થો $100 \, \% - 87.5 \, \% = 12.5 \, \%$ છે.
આપણે અર્ધ-આયુષ્યની સંખ્યા $(n)$ ને બાકી રહેલા અંશ સાથે સંબંધિત કરી શકીએ છીએ: $\frac{[A]_t}{[A]_0} = (\frac{1}{2})^n$.
અહીં,$\frac{12.5}{100} = \frac{1}{8} = (\frac{1}{2})^3$.
આમ,$n = 3$ અર્ધ-આયુષ્યની જરૂર છે.
કુલ સમય $t = n \times t_{1/2} = 3 \times 1 \, h = 3 \, h$.

(D) કેલ્શિયમ ફ્લોરાઈડનું રાસાયણિક સૂત્ર $CaF_2$ છે.
$CaF_2$ સ્ફટિક બંધારણમાં (ફ્લોરાઈટ બંધારણ),$Ca^{2+}$ આયનો ફલક-કેન્દ્રિત ઘન $(fcc)$ લેટીસ બનાવે છે.
એકમ કોષ દીઠ $Ca^{2+}$ આયનોની સંખ્યા $4$ છે ($8$ ખૂણા $\times 1/8 + 6$ ફલક $\times 1/2 = 4$).
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી $1:2$ હોવાથી,દરેક $Ca^{2+}$ આયન માટે $2$ $F^{-}$ આયનો હોય છે.
તેથી,એકમ કોષ દીઠ $F^{-}$ આયનોની સંખ્યા $4 \times 2 = 8$ છે.

(B) આપેલ છે,$K_{eq} = 3.8 \times 10^{-3}$,$n = 2$,$T = 298 \, K$.
પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઉર્જા ફેરફાર $\Delta G^{\circ} = -RT \ln K_{eq} = -2.303 RT \log K_{eq}$ દ્વારા મળે છે.
$\Delta G^{\circ} = -2.303 \times 8.314 \times 298 \times \log(3.8 \times 10^{-3}) \approx 13809.39 \, J \, mol^{-1} \approx 13.8 \, kJ \, mol^{-1}$.
પ્રમાણિત કોષ પોટેન્શિયલ અને ગિબ્સ મુક્ત ઉર્જા વચ્ચેનો સંબંધ $\Delta G^{\circ} = -nFE^{\circ}$ છે.
$13809.39 = -2 \times 96500 \times E^{\circ}$.
$E^{\circ} = -\frac{13809.39}{193000} \approx -0.071 \, V$.
આમ,મૂલ્યો $E^{\circ} = -0.071 \, V$ અને $\Delta G^{\circ} = 13.8 \, kJ \, mol^{-1}$ છે.

(B) $\alpha$-કણ એ હિલિયમ ન્યુક્લિયસ $({}_{2}^{4}He)$ ને અનુરૂપ છે. તે દળ ક્રમાંકમાં $4$ નો ઘટાડો અને પરમાણુ ક્રમાંકમાં $2$ નો ઘટાડો કરે છે.
$\beta$-ક્ષયમાં,પરમાણુ ક્રમાંક $1$ એકમ વધે છે જ્યારે દળ ક્રમાંક અપરિવર્તિત રહે છે.
પ્રક્રિયા માટે: ${}_{90}^{232}Th \rightarrow {}_{82}^{208}Pb + x({}_{2}^{4}He) + y({}_{-1}^{0}e)$.
દળ ક્રમાંકને સરખાવતા: $232 = 208 + 4x$,જે $4x = 24$ આપે છે,તેથી $x = 6$.
પરમાણુ ક્રમાંકને સરખાવતા: $90 = 82 + 2x - y$.
$x = 6$ મૂકતા: $90 = 82 + 12 - y$,જે $90 = 94 - y$ આપે છે,તેથી $y = 4$.
આમ,$6 \alpha$ અને $4 \beta$ કણો ઉત્સર્જિત થાય છે.

(D) આ પ્રક્રિયા શ્રેણી ક્યુમીન (આઇસોપ્રોપાઇલબેન્ઝિન) માંથી ફિનોલની ઔદ્યોગિક બનાવટ દર્શાવે છે.
$1$. ક્યુમીનનું હવાની હાજરીમાં $(O_2)$ ઓક્સિડેશન થઈને ક્યુમીન હાઇડ્રોપેરોક્સાઇડ $(X)$ બને છે.
$2$. ત્યારબાદ ક્યુમીન હાઇડ્રોપેરોક્સાઇડની મંદ એસિડ $(H^+, H_2O)$ સાથે પ્રક્રિયા કરાવતા પુનઃરચના દ્વારા ફિનોલ $(Y)$ અને એસીટોન $(Z)$ મળે છે.

(B) આ રૂપાંતરણમાં સ્ટાયરીનનું $(1-\text{bromoethyl})\text{benzene}$ માં રૂપાંતર અને ત્યારબાદ ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન દ્વારા $(1-\text{cyanoethyl})\text{benzene}$ બનાવવાનો સમાવેશ થાય છે.
તબક્કો $1$: સ્ટાયરીન $HBr$ સાથે માર્કોવનીકોવના નિયમ મુજબ ઇલેક્ટ્રોફિલિક યોગશીલ પ્રક્રિયા કરીને $(1-\text{bromoethyl})\text{benzene}$ આપે છે.
તબક્કો $2$: મળેલ આલ્કાઇલ બ્રોમાઇડ $NaCN$ સાથે ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા કરીને બ્રોમીન પરમાણુને સાયનો ગ્રુપ $(-CN)$ વડે બદલે છે,જેથી અંતિમ નીપજ મળે છે.

(A) શરૂઆતનું સંયોજન,થેલેલ્ડિહાઇડ,$\alpha$-હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ ધરાવતું નથી. તેથી,$KOH$ જેવા પ્રબળ બેઝની હાજરીમાં,તે આંતર-આણ્વીય કેનિઝારો પ્રતિક્રિયા આપે છે.
આ પ્રતિક્રિયામાં,એક આલ્ડિહાઇડ જૂથનું પ્રાથમિક આલ્કોહોલ $(-CH_2OH)$ માં રિડક્શન થાય છે જ્યારે બીજા આલ્ડિહાઇડ જૂથનું કાર્બોક્સિલિક એસિડ ક્ષાર $(-COO^-)$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે. $H_3O^+$ સાથે એસિડિફિકેશન પર,ક્ષાર કાર્બોક્સિલિક એસિડ જૂથ $(-COOH)$ માં રૂપાંતરિત થાય છે,જે $X$ ($o$-હાઇડ્રોક્સિમિથાઇલબેન્ઝોઇક એસિડ) આપે છે.
જ્યારે $X$ ને એસિડ ઉદ્દીપક $(H^+)$ ની હાજરીમાં ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે આંતર-આણ્વીય એસ્ટરિફિકેશન ($-H_2O$ નો લોસ) દ્વારા ચક્રીય એસ્ટર બનાવે છે જેને લેક્ટોન કહેવાય છે,જે $Y$ (થેલાઇડ) છે.

(C) આપેલ છે,કોપર લેટિસની ઘનતા $\rho = 8.93 \, g \, cm^{-3}$.
$fcc$ લેટિસમાં પરમાણુઓની સંખ્યા,$Z = 4$.
સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા,$\rho = \frac{M \times Z}{N_{A} \times a^{3}}$
$a^{3} = \frac{M \times Z}{\rho \times N_{A}} = \frac{63.5 \times 4}{8.93 \times 6.022 \times 10^{23}} \approx 47.2 \times 10^{-24} \, cm^{3}$.
$a = (47.2 \times 10^{-24})^{1/3} \approx 3.61 \times 10^{-8} \, cm = 361 \, pm$.
$fcc$ લેટિસમાં,ધારની લંબાઈ $a$ અને ત્રિજ્યા $r$ વચ્ચેનો સંબંધ $a = 2\sqrt{2}r$ છે.
$r = \frac{a}{2\sqrt{2}} = \frac{361}{2 \times 1.414} \approx 127.8 \, pm$.

(B) આપેલ છે:
$E_{Cu^{2+}/Cu}^{\circ} = 0.340 \ V$
$E_{Cu^{+}/Cu}^{\circ} = 0.522 \ V$
પગલું $1$: અર્ધ-કોષ પ્રક્રિયાઓ લખો:
$(i) \ Cu^{2+} + 2e^{-} \longrightarrow Cu, \ E_{1}^{\circ} = 0.340 \ V, \ \Delta G_{1}^{\circ} = -2FE_{1}^{\circ}$
$(ii) \ Cu^{+} + e^{-} \longrightarrow Cu, \ E_{2}^{\circ} = 0.522 \ V, \ \Delta G_{2}^{\circ} = -1FE_{2}^{\circ}$
પગલું $2$: આપણે $Cu^{2+} + e^{-} \longrightarrow Cu^{+}$ માટેની પ્રક્રિયા જોઈએ છે:
આ પ્રક્રિયા $(i) - (ii)$ કરવાથી મળે છે:
$Cu^{2+} + e^{-} \longrightarrow Cu^{+}, \ E_{3}^{\circ} = ?, \ \Delta G_{3}^{\circ} = -1FE_{3}^{\circ}$
પગલું $3$: $\Delta G_{3}^{\circ} = \Delta G_{1}^{\circ} - \Delta G_{2}^{\circ}$ સંબંધનો ઉપયોગ કરો:
$-1FE_{3}^{\circ} = -2FE_{1}^{\circ} - (-1FE_{2}^{\circ})$
$E_{3}^{\circ} = 2E_{1}^{\circ} - E_{2}^{\circ}$
$E_{3}^{\circ} = 2(0.340) - 0.522$
$E_{3}^{\circ} = 0.680 - 0.522 = 0.158 \ V$

(A) આપેલ છે: પ્રવાહ $I = 1.5 \ A$,સમય $t = 250 \ s$,કદ $V = 250 \ mL = 0.25 \ L$,પ્રારંભિક મોલારિટી $M_i = 0.15 \ M$.
$MSO_4$ ના પ્રારંભિક મોલ $= M_i \times V = 0.15 \times 0.25 = 0.0375 \ mol$.
પસાર થયેલ વિદ્યુતભાર $Q = I \times t = 1.5 \times 250 = 375 \ C$.
ઇલેક્ટ્રોલિસિસ માટે વપરાયેલ અસરકારક વિદ્યુતભાર $Q_{eff} = 375 \times 0.85 = 318.75 \ C$.
$MSO_4 \rightarrow M^{2+} + SO_4^{2-}$ માટે,પ્રક્રિયા $M^{2+} + 2e^- \rightarrow M(s)$ છે. તેથી,$n = 2$.
જમા થયેલ $M^{2+}$ ના મોલ $= \frac{Q_{eff}}{n \times F} = \frac{318.75}{2 \times 96500} \approx 0.00165 \ mol$.
બાકી રહેલ $MSO_4$ ના મોલ $= 0.0375 - 0.00165 = 0.03585 \ mol$.
અંતિમ મોલારિટી $= \frac{0.03585 \ mol}{0.25 \ L} = 0.1434 \ M$.
આ મૂલ્ય $0.14 \ M$ ની સૌથી નજીક છે.

(A) પ્રક્રિયા: $CoH_{12}N_{4}Cl_{3} + AgNO_{3} \rightarrow AgCl$ (સફેદ અવક્ષેપ).
$CoH_{12}N_{4}Cl_{3}$ નું આણ્વીય દળ $= 59 + 12(1) + 4(14) + 3(35.5) = 233.5 \ g/mol$.
$X$ ના મોલ $= \frac{2.33 \ g}{233.5 \ g/mol} = 0.01 \ mol$.
$AgCl$ ના મોલ $= \frac{1.435 \ g}{143.5 \ g/mol} = 0.01 \ mol$.
$0.01 \ mol$ $X$ માંથી $0.01 \ mol$ $AgCl$ મળે છે,તેથી સવર્ગ ક્ષેત્રની બહાર $1 \ Cl^-$ આયન છે.
સંકીર્ણનું સૂત્ર $[Co(NH_{3})_{4}Cl_{2}]Cl$ છે.
પ્રાથમિક સંયોજકતા ($Co$ નો ઓક્સિડેશન આંક): $x + 4(0) + 2(-1) = +1 \Rightarrow x = +3$.
દ્વિતીયક સંયોજકતા ($Co$ નો સવર્ગ આંક): $4(NH_{3}) + 2(Cl) = 6$.

(A) આપેલ છે,વિશિષ્ટ વાહકતા $(\kappa) = 1.65 \times 10^{-4} \ S \ cm^{-1}$ અને મોલારિટી $(M) = 0.02 \ M$.
મોલર વાહકતા $(\lambda_{m})$ ની ગણતરી નીચે મુજબ થાય છે:
$\lambda_{m} = \frac{1000 \times \kappa}{M} = \frac{1000 \times 1.65 \times 10^{-4}}{0.02} = 8.25 \ S \ cm^{2} \ mol^{-1}$.
અનંત મંદને મોલર વાહકતા $(\lambda_{m}^{\infty})$:
$\lambda_{m}^{\infty} = \lambda_{m(H^{+})}^{\infty} + \lambda_{m(CH_{3}COO^{-})}^{\infty} = 349.1 + 40.9 = 390 \ S \ cm^{2} \ mol^{-1}$.
વિયોજનની માત્રા $(\alpha)$ નીચે મુજબ મળે છે:
$\alpha = \frac{\lambda_{m}}{\lambda_{m}^{\infty}} = \frac{8.25}{390} \approx 0.0211$.

(A) સાચો જવાબ $A$ છે.
- કાર્બોક્સિલિક એસિડ એ ફિનોલ કરતા વધુ પ્રબળ એસિડ છે કારણ કે કાર્બોક્સિલેટ આયન વધુ સંસ્પંદન (resonance) દ્વારા સ્થાયી થાય છે. કાર્બોક્સિલેટ આયનમાં,ઋણ વીજભાર બે અત્યંત વિદ્યુતઋણ ઓક્સિજન પરમાણુઓ પર વિસ્થાનિકૃત (delocalized) થાય છે,જ્યારે ફિનોક્સાઇડ આયનમાં,ઋણ વીજભાર બેન્ઝીન વલયના ઓછા વિદ્યુતઋણ કાર્બન પરમાણુઓ પર વિસ્થાનિકૃત થાય છે.
- આપેલા કાર્બોક્સિલિક એસિડમાં,એસિડિકતા કાર્બોક્સિલ સમૂહ સાથે જોડાયેલા આલ્કાઇલ સમૂહની $+I$ અસર પર આધાર રાખે છે. $+I$ અસર કાર્બોક્સિલેટ આયન પર ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા વધારે છે,જે તેને અસ્થિર બનાવે છે અને આમ મૂળ એસિડની એસિડિકતા ઘટાડે છે.
- $+I$ અસરનો ક્રમ $H- < CH_3- < CH_3CH_2-$ છે. તેથી,સંબંધિત કાર્બોક્સિલેટ આયનોની સ્થિરતા આ ક્રમમાં ઘટે છે: $HCOO^- > CH_3COO^- > CH_3CH_2COO^-$.
- પરિણામે,એસિડની પ્રબળતા આ ક્રમમાં ઘટે છે: $HCOOH > CH_3COOH > CH_3CH_2COOH > C_6H_5OH$.
આમ,ફોર્મિક એસિડ એ આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી પ્રબળ એસિડ છે.

(A) સાચો જવાબ $A$ છે.
ઓક્ઝેલિક એસિડ $(COOH)_2$ ને જ્યારે સાંદ્ર સલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2SO_4)$ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તેનું નિર્જલીકરણ થાય છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$(COOH)_2 \xrightarrow[H_2SO_4]{\Delta} CO + CO_2 + H_2O$
અહીં,સાંદ્ર $H_2SO_4$ નિર્જલીકરણ કર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે,જે ઓક્ઝેલિક એસિડમાંથી પાણીનો અણુ દૂર કરે છે,જેના પરિણામે કાર્બન મોનોક્સાઇડ $(CO)$,કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ અને પાણી $(H_2O)$ બને છે.

(C) સાચો વિકલ્પ $C$ છે.
જ્યારે $MnO_2$ ની સાંદ્ર $HCl$ સાથે પ્રક્રિયા થાય છે,ત્યારે ક્લોરિન વાયુ $(X)$ ઉત્પન્ન થાય છે:
$MnO_2 + 4HCl \rightarrow MnCl_2 + Cl_2(g) + 2H_2O$
અહીં,$X = Cl_2$.
ક્લોરિન વાયુ સૂકા ફોડેલા ચૂના $Ca(OH)_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને બ્લીચિંગ પાવડર,એટલે કે કેલ્શિયમ ઓક્સીક્લોરાઈડ $Ca(OCl)Cl$ $(Y)$ બનાવે છે:
$Ca(OH)_2 + Cl_2 \rightarrow Ca(OCl)Cl + H_2O$
અહીં,$Y = Ca(OCl)Cl$.
બ્લીચિંગ પાવડર $(Y)$ મંદ $HCl$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ફરીથી ક્લોરિન વાયુ $(X)$ મુક્ત કરે છે:
$Ca(OCl)Cl + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + Cl_2(g)$