KVPY 2017 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Gujarati

(D)
નોન-બેન્ઝેનોઇડ એરોમેટિક સંયોજનો એવા સંયોજનો છે જેમાં બેન્ઝીન વલય હોતું નથી. તેઓ અણુમાં એકાંતરે $\pi$-બંધોને કારણે એરોમેટિકતા દર્શાવે છે.
$o$-ઝાયલીન,ફિનાન્થ્રીન અને ઇન્ડોલ બધામાં તેમની રચનામાં ઓછામાં ઓછું એક બેન્ઝીન વલય હોય છે.
થાયોફીન એ સલ્ફર ધરાવતું પાંચ-સભ્યનું વિષમચક્રીય સંયોજન છે,જેમાં બેન્ઝીન વલય હોતું નથી,છતાં તે એરોમેટિક છે.
તેથી,થાયોફીન એ નોન-બેન્ઝેનોઇડ એરોમેટિક સંયોજન છે.

(B) $ (b) $
માનવ શરીરમાં હાજર સૌથી વધુ પ્રમાણમાં રહેલો ધાતુ આયન $Ca^{2+}$ છે.
આ આવશ્યક ખનિજ મોટી માત્રામાં જરૂરી છે અને તે માનવ શરીરના દળના આશરે $1.2\, \%$ જેટલો હિસ્સો ધરાવે છે,જેમાંથી $99\, \%$ થી વધુ હાડકાં અને દાંતમાં જોવા મળે છે.

(B) ઓક્સાઇડની પાણી પ્રત્યેની પ્રતિક્રિયાત્મકતા તેમની એસિડિક પ્રબળતાના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
જેમ મધ્યસ્થ પરમાણુની વિદ્યુતઋણતા વધે છે,તેમ ઓક્સાઇડની એસિડિક પ્રબળતા વધે છે.
મધ્યસ્થ પરમાણુઓની વિદ્યુતઋણતાનો ક્રમ $B < P < Cl$ છે.
તેથી,એસિડિક પ્રબળતા અને પાણી પ્રત્યેની પ્રતિક્રિયાત્મકતાનો ક્રમ $B_2O_3 < P_2O_5 < Cl_2O_7$ છે.
આમ,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(B) $Ag_{2}CrO_{4}$ નું વિયોજન સંતુલન દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે: $Ag_{2}CrO_{4(s)} \rightleftharpoons 2Ag^+_{(aq)} + Cr{O_{4}}^{2-}_{(aq)}$.
દ્રાવ્યતા ગુણાકારનું સૂત્ર $K_{sp} = [Ag^+]^2 [CrO_{4}^{2-}]$ છે.
આપેલ છે $K_{sp} = 1.1 \times 10^{-12}$ અને સામાન્ય આયન સાંદ્રતા $[CrO_{4}^{2-}] = 5 \times 10^{-3} \ M$.
કિંમતો મૂકતા: $1.1 \times 10^{-12} = [Ag^+]^2 (5 \times 10^{-3})$.
$[Ag^+]^2 = \frac{1.1 \times 10^{-12}}{5 \times 10^{-3}} = 0.22 \times 10^{-9} = 2.2 \times 10^{-10}$.
$[Ag^+] = \sqrt{2.2 \times 10^{-10}} \approx 1.48 \times 10^{-5} \ M$.
આ કિંમત $1.5 \times 10^{-5} \ M$ ની સૌથી નજીક છે.

(D) ધારો કે ઉત્સર્જિત $\alpha$-કણોની સંખ્યા $n_1$ છે અને $\beta$-કણોની સંખ્યા $n_2$ છે.
ક્ષયનું સમીકરણ: ${}^{238}U_{92} \rightarrow {}^{206}Pb_{82} + n_1({}^{4}He_{2}) + n_2({}^{0}e_{-1})$.
દળ ક્રમાંકને સરખાવતા:
$238 = 206 + 4n_1$
$32 = 4n_1 \Rightarrow n_1 = 8$.
પરમાણુ ક્રમાંકને સરખાવતા:
$92 = 82 + 2n_1 - n_2$
$92 = 82 + 2(8) - n_2$
$92 = 82 + 16 - n_2$
$92 = 98 - n_2$
$n_2 = 98 - 92 = 6$.
આમ,$8 \alpha$ અને $6 \beta$ કણો ઉત્સર્જિત થાય છે.

(D)
ક્વોન્ટમ આંકનો સેટ માન્ય હોવા માટે નીચેના નિયમોનું પાલન થવું જોઈએ:
$(i)$ $l$ નું મૂલ્ય $0$ થી $n-1$ ની વચ્ચે હોવું જોઈએ.
$(ii)$ $m_{l}$ નું મૂલ્ય $-l$ થી $+l$ ની વચ્ચે હોવું જોઈએ.
$(iii)$ $m_{s}$ નું મૂલ્ય $+1/2$ અથવા $-1/2$ હોવું જોઈએ.
આથી,વિકલ્પ $D$ માં આપેલ સેટ $n=2, l=1, m_{l}=-1, m_{s}=1/2$ તમામ શરતોનું પાલન કરે છે.

(A) આપેલ છે,વિયોજન અચળાંક $K_{a} = 1.8 \times 10^{-5}$ અને સાંદ્રતા $c = 0.1 \, M$.
એસિટિક એસિડના વિયોજન માટે: $CH_{3}COOH \rightleftharpoons CH_{3}COO^{-} + H^{+}$.
એસિટિક એસિડ નિર્બળ એસિડ હોવાથી,$H^{+}$ આયનોની સાંદ્રતા $[H^{+}] = \sqrt{K_{a} \times c}$ દ્વારા મળે છે.
$[H^{+}] = \sqrt{1.8 \times 10^{-5} \times 0.1} = \sqrt{1.8 \times 10^{-6}} = 1.34 \times 10^{-3} \, M$.
$pH = -\log[H^{+}] = -\log(1.34 \times 10^{-3}) = 3 - \log(1.34) \approx 3 - 0.127 = 2.873$.
આમ,$pH$ એ $2.87$ ની નજીક છે.

(A) દહન પ્રક્રિયા: $CO_{(g)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} \longrightarrow CO_{2(g)}$
પગલું $1$: એન્ટ્રોપીમાં ફેરફાર $(\Delta S)$ ગણો:
$\Delta S = S_{CO_2} - (S_{CO} + \frac{1}{2} S_{O_2})$
$\Delta S = 213.7 - (197.7 + 102.55) = -86.55 \, J \, K^{-1} \, mol^{-1} = -0.08655 \, kJ \, K^{-1} \, mol^{-1}$
પગલું $2$: ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જામાં ફેરફાર $(\Delta G)$ ગણો:
$\Delta G = \Delta H - T \Delta S$
$\Delta G = -283.0 - (298 \times -0.08655) = -257.21 \, kJ \, mol^{-1}$
પગલું $3$: મહત્તમ કાર્ય $(w_{max})$ એ $-\Delta G$ જેટલું હોય છે:
$w_{max} = -(-257.21) \approx 257 \, kJ \, mol^{-1}$

(D) આપેલ સંયોજન $CH_3-CH=CH-CH(OH)-CH_3$ છે.
તેમાં એક કાયરલ કાર્બન પરમાણુ $(C^*)$ છે,જે $2^1 = 2$ ઓપ્ટિકલ આઈસોમર્સ આપે છે.
તેમાં કાર્બન-કાર્બન દ્વિબંધ $(C=C)$ પણ છે,જે ભૌમિતિક સમઘટકતા (cis અને trans સ્વરૂપો) માટે જવાબદાર છે,જેના પરિણામે $2$ ભૌમિતિક આઈસોમર્સ મળે છે.
કાયરલ કેન્દ્ર અને દ્વિબંધ સ્વતંત્ર હોવાથી,સ્ટીરિયોઆઈસોમર્સની કુલ સંખ્યા $2 \times 2 = 4$ થાય છે.

(C)
ક્લોરોબેન્ઝીનની ઇલેક્ટ્રોફિલિક એરોમેટિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયામાં,ક્લોરિનની $ortho/para$-નિર્દેશક ક્ષમતા તેની $+R$-અસરને કારણે છે.
ક્લોરિન પાસે ઇલેક્ટ્રોનની અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે જે સંસ્પંદન દ્વારા બેન્ઝીન વલયમાં સ્થાનાંતરિત થઈ શકે છે.
આ અસરને કારણે,$meta$-સ્થાનની તુલનામાં $ortho$ અને $para$-સ્થાન પર ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા વધુ વધે છે,જે આ સ્થાનોને ઇલેક્ટ્રોફિલિક હુમલા માટે વધુ સક્રિય બનાવે છે.

(B) એન્ટી-એરોમેટિક હોવા માટેના માપદંડો એ છે કે અણુ ચક્રીય,સમતલીય,સંપૂર્ણ સંયુગ્મિત (conjugated) હોવો જોઈએ અને તેમાં $4n$ $\pi$-ઇલેક્ટ્રોન હોવા જોઈએ $(n = 1, 2, 3, ...)$.
$(I)$ એઝ્યુલીન: તેમાં $10$ $\pi$-ઇલેક્ટ્રોન છે,જે $(4n+2)$ નિયમનું પાલન કરે છે $(n=2)$. તેથી,તે એરોમેટિક છે.
$(II)$ સાયક્લોહેપ્ટાટ્રાયન: તેમાં એક $sp^{3}$ સંકરણ ધરાવતો કાર્બન પરમાણુ છે,જે સતત સંયુગ્મનને તોડે છે. તેથી,તે નોન-એરોમેટિક છે.
$(III)$ સાયક્લોપેન્ટાડાયનોન: તેમાં વલયમાં $4$ $\pi$-ઇલેક્ટ્રોન છે. તે એન્ટી-એરોમેટિક છે.
$(IV)$ ઇન્ડોલ: તેમાં $10$ $\pi$-ઇલેક્ટ્રોન છે,જે $(4n+2)$ નિયમનું પાલન કરે છે. તેથી,તે એરોમેટિક છે.
$(V)$ સાયક્લોપ્રોપેનાઇલ એનાયન: તેમાં $4$ $\pi$-ઇલેક્ટ્રોન છે અને તે સંપૂર્ણ સંયુગ્મિત છે. તેથી,તે એન્ટી-એરોમેટિક છે.
આમ,સંયોજન $III$ અને $V$ એન્ટી-એરોમેટિક છે.

(B)
ઓક્સિડેશન-રિડક્શન (રેડોક્ષ) પ્રક્રિયાઓ એવી પ્રક્રિયાઓ છે જેમાં કોઈપણ તત્વની ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં ફેરફાર થાય છે.
$(a)$ $H_{2} + Br_{2} \longrightarrow 2HBr$: ઓક્સિડેશન અવસ્થા બદલાય છે.
$(b)$ $NaCl + AgNO_{3} \longrightarrow NaNO_{3} + AgCl$: આ પ્રક્રિયામાં કોઈ પણ તત્વની ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં ફેરફાર થતો નથી. આ એક દ્વિવિસ્થાપન પ્રક્રિયા છે.
$(c)$ $2Na_{2}S_{2}O_{3} + I_{2} \longrightarrow Na_{2}S_{4}O_{6} + 2NaI$: સલ્ફરની ઓક્સિડેશન અવસ્થા બદલાય છે.
$(d)$ $Cl_{2} + H_{2}O \longrightarrow HCl + HOCl$: ક્લોરીનનું વિષમીકરણ (disproportionation) થાય છે.
તેથી,$(b)$ માં આપેલી પ્રક્રિયા રેડોક્ષ પ્રક્રિયા નથી.

(A) આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુ કાર્બોનેટ્સની ઉષ્મીય સ્થિરતા સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં વધે છે.
આનું કારણ એ છે કે સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં ધાતુનું કદ વધે છે,જેના કારણે કાર્બોનેટને વિઘટિત કરવા માટે વધુ ગરમીની જરૂર પડે છે.
તેથી,ઉષ્મીય સ્થિરતાનો સાચો ક્રમ $BaCO_{3} > SrCO_{3} > CaCO_{3} > MgCO_{3}$ છે.

(D) જ્યારે ડાયબોરેન $(B_2H_6)$ અને એમોનિયા $(NH_3)$ ના મિશ્રણને ઊંચા તાપમાને ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે અંતિમ નીપજ બોરાઝીન $(B_3N_3H_6)$ મળે છે,જેને અકાર્બનિક બેન્ઝીન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$3B_2H_6 + 6NH_3 \rightarrow 2B_3N_3H_6 + 12H_2$
બોરાઝીન બંધારણીય રીતે બેન્ઝીન જેવું જ છે અને સમાન રાસાયણિક ગુણધર્મો ધરાવે છે.

(D)
$25^{\circ} C$ તાપમાને પાણી દ્વારા જળવિભાજન ન પામતો અણુ $SF_{6}$ છે. આનું કારણ એ છે કે તે ગતિકીય રીતે સ્થાયી છે,અવકાશીય અવરોધને કારણે $S$ પર હુમલો અશક્ય છે અને $S$ પરમાણુ $6$ $F$ પરમાણુઓ દ્વારા સંયોજકતાથી સંતૃપ્ત છે.
અન્ય અણુઓની જળવિભાજન પ્રક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$AlCl_{3} + 3H_{2}O \longrightarrow Al(OH)_{3} + 3HCl$
$SiCl_{4} + 2H_{2}O \longrightarrow 4HCl + SiO_{2}$
$BF_{3} + 3H_{2}O \longrightarrow H_{3}BO_{3} + 3HF$

(B) ધારો કે ${}^{35}Cl$ ની કુદરતી વિપુલતા $x$ છે અને ${}^{37}Cl$ ની $y$ છે.
સરેરાશ પરમાણ્વીય દળનું સૂત્ર: $M_{av} = \frac{M_{1}x + M_{2}y}{x + y}$.
આપેલ કિંમતો મૂકતા: $35.45 = \frac{35x + 37y}{x + y}$.
$35.45(x + y) = 35x + 37y$.
$35.45x + 35.45y = 35x + 37y$.
$0.45x = 1.55y$.
$\frac{x}{y} = \frac{1.55}{0.45} = \frac{155}{45} \approx 3.44$.
આ ગુણોત્તર $3: 1$ ની સૌથી નજીક છે.

(D)
$C_2H_{6(g)} \rightleftharpoons C_2H_{4(g)} + H_{2(g)}$,$\Delta H = 137.0 \ kJ \ mol^{-1}$
બંધ પ્રતિક્રિયા પાત્રનું કદ વધારવાથી સંતુલન જમણી તરફ ખસશે.
જેમ કદ વધે છે,તેમ દબાણ ઘટે છે,તેથી પ્રણાલી વાયુરૂપ અણુઓની સંખ્યા વધારવા માટે પ્રયત્ન કરે છે.
આપેલ પ્રક્રિયામાં,વાયુરૂપ નીપજોના મોલની સંખ્યા $(2 \ mol)$ એ વાયુરૂપ પ્રક્રિયકોના મોલની સંખ્યા $(1 \ mol)$ કરતા વધારે છે.
આમ,લે શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,વાયુરૂપ અણુઓની સંખ્યા વધારવા માટે સંતુલન પુરોગામી દિશામાં ખસશે.

(C) $Mg(OH)_2$ માટે દ્રાવ્યતા ગુણાકારનું સૂત્ર નીચે મુજબ છે:
$K_{sp} = [Mg^{2+}][OH^{-}]^2$
આપેલ છે $K_{sp} = 5.6 \times 10^{-12}$ અને $[Mg^{2+}] = 10^{-10} \ M$.
કિંમતો મૂકતા:
$5.6 \times 10^{-12} = (10^{-10}) \times [OH^{-}]^2$
$[OH^{-}]^2 = \frac{5.6 \times 10^{-12}}{10^{-10}} = 5.6 \times 10^{-2}$
$[OH^{-}] = \sqrt{5.6 \times 10^{-2}} \approx 0.2366 \ M \approx 0.24 \ M$
આમ,$OH^{-}$ ની સાંદ્રતા $0.24 \ M$ છે.

(D) કોઈપણ ઓર્બિટલ માટે,રેડિયલ નોડ્સની સંખ્યા $n - l - 1$ સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે.
એન્ગ્યુલર નોડ્સની સંખ્યા એઝિમુથલ ક્વોન્ટમ નંબર $l$ જેટલી હોય છે.
$4p$-ઓર્બિટલ માટે,મુખ્ય ક્વોન્ટમ નંબર $n = 4$ અને એઝિમુથલ ક્વોન્ટમ નંબર $l = 1$ છે.
રેડિયલ નોડ્સની સંખ્યા $= 4 - 1 - 1 = 2$.
એન્ગ્યુલર નોડ્સની સંખ્યા $= l = 1$.
તેથી,રેડિયલ અને એન્ગ્યુલર નોડ્સની સંખ્યા અનુક્રમે $2$ અને $1$ છે.

(C) પ્રકાશીય સક્રિય સંયોજનમાં ઓછામાં ઓછું એક કાયરલ કેન્દ્ર (ચાર અલગ અલગ સમૂહો સાથે જોડાયેલ કાર્બન પરમાણુ) હોવું આવશ્યક છે.
$I$: $2$-ઇથાઇલ-પેન્ટ-$1$-ઇન હાઇડ્રોજનેશન પર $3$-મિથાઇલહેક્ઝેન આપે છે,જેમાં $C3$ પર કાયરલ કેન્દ્ર છે.
$II$: $3$-ઇથાઇલ-હેક્સ-$3$-ઇન હાઇડ્રોજનેશન પર $3$-ઇથાઇલહેક્ઝેન આપે છે,જે અકાયરલ છે.
$III$: $5$-મિથાઇલ-હેપ્ટ-$1$-ઇન હાઇડ્રોજનેશન પર $3$-મિથાઇલહેપ્ટેન આપે છે,જેમાં $C3$ પર કાયરલ કેન્દ્ર છે.
$IV$: $4$-મિથાઇલ-હેપ્ટ-$2$-ઇન હાઇડ્રોજનેશન પર $3$-મિથાઇલહેપ્ટેન આપે છે,જેમાં $C3$ પર કાયરલ કેન્દ્ર છે.
આપેલ આકૃતિ અને પ્રમાણભૂત વિશ્લેષણના આધારે,$I$ અને $III$ સાચા જવાબો છે.

(C) સાચો વિકલ્પ $C$ છે.
જ્યારે કોપર પાવડરને હવામાં ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે ઓક્સિજન સાથે પ્રક્રિયા કરીને કોપર$(II)$ ઓક્સાઈડ બનાવે છે,જે કાળા રંગનો હોય છે: $2Cu(s) + O_{2}(g) \stackrel{\Delta}{\longrightarrow} 2CuO(s)$ (કાળો).
જ્યારે આ કાળા કોપર$(II)$ ઓક્સાઈડને હાઈડ્રોજન વાયુ $(H_{2})$ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તેનું રિડક્શન થઈને કોપર ધાતુ બને છે,જે કથ્થઈ રંગની હોય છે: $CuO(s) + H_{2}(g) \stackrel{\Delta}{\longrightarrow} Cu(s) + H_{2}O(g)$.
આમ,$H_{2}$ રિડક્શનકર્તા તરીકે કામ કરીને કાળા ઓક્સાઈડને ફરીથી કથ્થઈ કોપરમાં રૂપાંતરિત કરે છે.

(D) ચક્રીય પ્રક્રિયા માટે,આંતરિક ઉર્જામાં ફેરફાર $\Delta U = 0$ થાય છે.
ઉષ્માગતિશાસ્ત્રના પ્રથમ નિયમ મુજબ,$\Delta U = q + W = 0$,જેનો અર્થ છે કે $q = -W$.
કુલ કાર્ય $W_{total} = W_{AB} + W_{BC} + W_{CA}$.
પ્રક્રિયા $A \rightarrow B$: સમકદ (અચળ કદ),તેથી $W_{AB} = 0$.
પ્રક્રિયા $B \rightarrow C$: આપેલ છે $W_{BC} = 1 \, L \, atm$.
પ્રક્રિયા $C \rightarrow A$: સમદાબી (અચળ દબાણ $2 \, atm$),તેથી $W_{CA} = -p \Delta V = -2 \, atm \times (1 \, L - 1.5 \, L) = -2 \times (-0.5) = 1 \, L \, atm$.
કુલ કાર્ય $W_{total} = 0 + 1 + 1 = 2 \, L \, atm$.
તેથી,વિનિમય પામતી ઉષ્મા $q = -2 \, L \, atm$ થાય.

(A) $1$. સૌથી લાંબી કાર્બન શૃંખલા ઓળખો. આપેલી રચનામાં સૌથી લાંબી શૃંખલામાં $7$ કાર્બન પરમાણુઓ છે,તેથી મુખ્ય આલ્કેન હેપ્ટેન છે.
$2$. શૃંખલાને તે છેડેથી નંબર આપો જે વિસ્થાપકોને સૌથી ઓછા લોકેન્ટ્સ આપે. જમણેથી ડાબે નંબર આપતા મિથાઇલ સમૂહો $2$ અને $4$ સ્થાન પર મળે છે.
$3$. તેથી,$IUPAC$ નામ $2,4$-ડાયમિથાઇલહેપ્ટેન છે.

(B) કાર્બોકેટાયન્સની સ્થિરતા પ્રેરક અસર (inductive effect),હાયપરકોન્જુગેશન અને રેઝોનન્સ અસર દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
$III$ એ પ્રાથમિક $(1^{\circ})$ કાર્બોકેટાયન છે,જે સૌથી ઓછું સ્થિર છે.
$IV$ એ દ્વિતીયક $(2^{\circ})$ કાર્બોકેટાયન છે,જે હાયપરકોન્જુગેશનને કારણે $III$ કરતા વધુ સ્થિર છે.
$I$ એ તૃતીયક $(3^{\circ})$ કાર્બોકેટાયન છે,જે વધુ હાયપરકોન્જુગેશન અને $+I$ અસરને કારણે $IV$ કરતા વધુ સ્થિર છે.
$II$ એ $-OCH_3$ સમૂહના ઓક્સિજન પરમાણુ પરના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની પ્રબળ $+M$ (મેસોમેરિક) અસર દ્વારા સ્થિર થાય છે,જે તેને આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી વધુ સ્થિર બનાવે છે.
તેથી,સ્થિરતાનો સાચો ક્રમ $III < IV < I < II$ છે.

(D)
મુખ્ય ક્વોન્ટમ આંક $n$ ધરાવતી કક્ષામાં ભરી શકાતા ઇલેક્ટ્રોનની મહત્તમ સંખ્યા $2n^2$ સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે.
$n = 4$ માટે,ઇલેક્ટ્રોનની મહત્તમ સંખ્યા નીચે મુજબ ગણવામાં આવે છે:
$\text{ઇલેક્ટ્રોનની મહત્તમ સંખ્યા} = 2 \times (4)^2 = 2 \times 16 = 32$.

(B) આદર્શ વાયુ સમીકરણ મુજબ,$p V = n R T$.
તાપમાનના વિધેય તરીકે કદ માટે પુનઃગોઠવતા,આપણને $V = (\frac{n R}{p}) T$ મળે છે.
$V$ વિરુદ્ધ $T$ ના આલેખનો ઢાળ $\text{slope} = \frac{n R}{p}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
આપેલ છે: $\text{slope} = 0.328 \, L \, K^{-1}$,$n = 2 \, mol$,અને $R = 0.0821 \, L \, atm \, mol^{-1} \, K^{-1}$.
કિંમતો મૂકતા: $0.328 = \frac{2 \times 0.0821}{p}$.
$p$ માટે ઉકેલતા: $p = \frac{2 \times 0.0821}{0.328} = \frac{0.1642}{0.328} = 0.5 \, atm$.

(A) દ બ્રોગ્લી તરંગલંબાઇનું સૂત્ર $\lambda = \frac{h}{mv}$ છે.
પ્રથમ,એક $C_{60}$ અણુનું દળ $kg$ માં ગણો:
$C_{60}$ નું દળ $= 60 \times 12 \ \text{amu} = 720 \ \text{amu}$.
$1 \ \text{amu} = 1.66 \times 10^{-27} \ kg$ હોવાથી,દળ $m = 720 \times 1.66 \times 10^{-27} \ kg \approx 1.195 \times 10^{-24} \ kg$.
આપેલ છે $\lambda = 11.0 \ \mathring{A} = 11.0 \times 10^{-10} \ m$ અને $h = 6.626 \times 10^{-34} \ J \ s$.
$v$ માટે સૂત્ર: $v = \frac{h}{m \lambda} = \frac{6.626 \times 10^{-34}}{1.195 \times 10^{-24} \times 11.0 \times 10^{-10}}$.
$v \approx \frac{6.626 \times 10^{-34}}{1.3145 \times 10^{-33}} \approx 0.504 \ m \ s^{-1}$.
આ મૂલ્ય $0.5 \ m \ s^{-1}$ ની નજીક છે,જે વિકલ્પ $(A)$ દર્શાવે છે.

(C) લેટીસ ઉર્જા એટલે એક મોલ ઘન આયનીય સંયોજનને તેના વાયુરૂપ ઘટક આયનોમાં સંપૂર્ણપણે અલગ કરવા માટે જરૂરી ઉર્જા.
લેટીસ ઉર્જા એ આંતર-આયનીય અંતર $(r_0 = r_+ + r_-)$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
જેમ આયનોનું કદ ઘટે છે,તેમ આંતર-આયનીય અંતર ઘટે છે,જેના પરિણામે આકર્ષણ બળ વધે છે અને લેટીસ ઉર્જા વધે છે.
આપેલા સંયોજનોની સરખામણી કરતા:
$RbCl$ ($Rb^+$ સૌથી મોટું),$KCl$ $(K^+)$,$NaCl$ $(Na^+)$,$NaF$ ($F^-$ સૌથી નાનું).
આયનોના કદનો ક્રમ $Rb^+ > K^+ > Na^+$ અને $Cl^- > F^-$ છે.
તેથી,લેટીસ ઉર્જાનો સાચો ક્રમ $RbCl < KCl < NaCl < NaF$ છે.

(A) સાચો વિકલ્પ $A$ છે.
ધારો કે $P$ પરમાણુનો ઓક્સિડેશન આંક $x$ છે.
$(I)$ $POCl_3$ માટે: $x + 1(-2) + 3(-1) = 0 \implies x - 2 - 3 = 0 \implies x = +5$.
$(II)$ $H_3PO_3$ માટે: $3(1) + x + 3(-2) = 0 \implies 3 + x - 6 = 0 \implies x = +3$.
$(III)$ $H_4P_2O_6$ માટે: $4(1) + 2x + 6(-2) = 0 \implies 4 + 2x - 12 = 0 \implies 2x = 8 \implies x = +4$.
આમ,ઓક્સિડેશન આંક $+5, +3, +4$ છે.

(B) તુલ્યભારની સંખ્યાનું સૂત્ર: $\text{Equivalents} = \text{Molarity} \times \text{Volume} \times \text{n-factor}$.
$H_2SO_4$ માટે,n-ફેક્ટર (બેઝિસિટી) $2$ છે. $H_2SO_4$ ના તુલ્યભારની સંખ્યા $0.6 \, M \times 10 \, mL \times 2 = 12 \, \text{meq}$ છે.
$y \, mL$ $1 \, M \, NaOH$ એ $10 \, mL$ $0.6 \, M \, H_2SO_4$ ને તટસ્થ કરે છે,તેથી $NaOH$ ના તુલ્યભાર $H_2SO_4$ ના તુલ્યભાર જેટલા જ હોય.
$NaOH$ ના તુલ્યભાર = $1 \, M \times y \, mL \times 1 = y \, \text{meq}$.
બંનેને સરખાવતા: $y = 12$.
હવે,એસિડ $X$ માટે,$5 \, mL$ ને $1 \, M \, NaOH$ ના $y \, mL$ $(12 \, mL)$ દ્વારા તટસ્થ કરવામાં આવે છે.
તુલ્યતાના સિદ્ધાંત મુજબ: $N_X \times V_X = N_{NaOH} \times V_{NaOH}$.
$N_X \times 5 \, mL = 1 \, N \times 12 \, mL$.
$N_X = \frac{12}{5} = 2.4 \, N$.

(B) ધાતુ $(M)$ નું દળ $= 1.25 \ g$
ધાતુના ઓક્સાઈડનું દળ $= 1.68 \ g$
ઓક્સિજનનું દળ $= 1.68 \ g - 1.25 \ g = 0.43 \ g$
$M$ ના મોલ $= \frac{1.25 \ g}{69.7 \ g \ mol^{-1}} \approx 0.0179 \ mol$
$O$ ના મોલ $= \frac{0.43 \ g}{16.0 \ g \ mol^{-1}} \approx 0.0269 \ mol$
મોલનો ગુણોત્તર $(M:O) = 0.0179 : 0.0269$
સૌથી નાની કિંમત $(0.0179)$ વડે ભાગતા: $1 : 1.502 \approx 1 : 1.5$
$2$ વડે ગુણીને પૂર્ણાંક સંખ્યામાં ફેરવતા: $2 : 3$
$\therefore$ પ્રમાણસૂચક સૂત્ર $M_2O_3$ છે.

(D) સાચો જવાબ $(d)$ છે.
આલ્કીન માટે $E/Z$ સમઘટકતા દર્શાવવા માટે,$C=C$ દ્વિબંધના દરેક કાર્બન પર બે અલગ-અલગ વિસ્થાપકો હોવા જરૂરી છે. જો કોઈ પણ કાર્બન પર બે સમાન સમૂહો હોય,તો $E/Z$ સમઘટકતા શક્ય નથી.
$(a)$ $2$-મિથાઈલબ્યુટ$-2$-ઈન: $C2$ કાર્બન બે મિથાઈલ સમૂહો સાથે જોડાયેલ છે. આ સમાન હોવાથી,તે $E/Z$ સમઘટકતા દર્શાવતું નથી.
$(b)$ $2$-મિથાઈલબ્યુટ$-1$-ઈન: $C1$ કાર્બન બે હાઈડ્રોજન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ છે. આ સમાન હોવાથી,તે $E/Z$ સમઘટકતા દર્શાવતું નથી.
$(c)$ $3$-મિથાઈલપેન્ટ$-1$-ઈન: $C1$ કાર્બન બે હાઈડ્રોજન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ છે. આ સમાન હોવાથી,તે $E/Z$ સમઘટકતા દર્શાવતું નથી.
$(d)$ $3$-મિથાઈલપેન્ટ$-2$-ઈન: $C2$ કાર્બન એક હાઈડ્રોજન અને એક મિથાઈલ સમૂહ સાથે જોડાયેલ છે,અને $C3$ કાર્બન એક હાઈડ્રોજન અને એક સેક-બ્યુટાઈલ સમૂહ સાથે જોડાયેલ છે. દરેક કાર્બન પરના તમામ સમૂહો અલગ હોવાથી,આ સંયોજન $E/Z$ સમઘટકતા દર્શાવે છે.

(C) પ્રક્રિયા ક્રમ નીચે મુજબ છે:
$1$. પ્રોપાઇન $(CH_3C\equiv CH)$ એ $NaNH_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને પ્રોપાઇનનો સોડિયમ ક્ષાર $(CH_3C\equiv C^-Na^+)$ બનાવે છે.
$2$. આ ક્ષાર પ્રક્રિયક $x$ તરીકે મિથાઈલ આયોડાઈડ $(CH_3I)$ સાથે $S_N2$ પ્રક્રિયા કરે છે,જે બ્યુટ$-2-$આઈન $(CH_3C\equiv CCH_3)$ આપે છે.
$3$. ત્યારબાદ બ્યુટ$-2-$આઈનનું પ્રવાહી એમોનિયામાં સોડિયમ $(Na/liq. NH_3)$ નો ઉપયોગ કરીને ટ્રાન્સ-બ્યુટ$-2-$ઈનમાં રિડક્શન કરવામાં આવે છે,જે પ્રક્રિયક $y$ છે.
આમ,$x= CH_3I$ અને $y= Na/liq. NH_3$ છે.

(C) અણુમાં બંધકોણ મધ્યસ્થ પરમાણુના સંકરણ અને અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની હાજરી પર આધાર રાખે છે.
$BCl_3$ માં $sp^2$ સંકરણ છે,જેનો આકાર ત્રિકોણીય સમતલીય છે અને બંધકોણ $120^{\circ}$ છે.
$SO_3$ માં પણ $sp^2$ સંકરણ છે,જેનો આકાર ત્રિકોણીય સમતલીય છે અને બંધકોણ $120^{\circ}$ છે.
$POCl_3$ માં $sp^3$ સંકરણ છે,જેનો આકાર સમચતુષ્ફલકીય છે,જેમાં બંધકોણ આશરે $109.5^{\circ}$ છે.
$ClF_3$ માં $sp^3d$ સંકરણ છે,જેનો આકાર $T$-આકારનો છે,જેના કારણે બંધકોણ $90^{\circ}$ અને $180^{\circ}$ કરતા થોડા ઓછા હોય છે.
આમ,$BCl_3$ અને $SO_3$ સૌથી મોટો બંધકોણ $120^{\circ}$ ધરાવે છે.

(D) પ્રમાણસૂચક સૂત્ર શોધવા માટે,આપણે દરેક તત્વના ટકાને તેના પરમાણુ દળ વડે ભાગીને મોલની ગણતરી કરીએ છીએ:
$Na: \frac{18.60}{23} = 0.808 \approx 0.8$
$S: \frac{25.80}{32} = 0.806 \approx 0.8$
$H: \frac{4.02}{1} = 4.02$
$O: \frac{51.58}{16} = 3.22$
સૌથી નાની મોલ કિંમત $(0.8)$ વડે ભાગતા:
$Na: \frac{0.8}{0.8} = 1$
$S: \frac{0.8}{0.8} = 1$
$H: \frac{4.02}{0.8} \approx 5$
$O: \frac{3.22}{0.8} \approx 4$
પ્રમાણસૂચક સૂત્ર $NaSH_5O_4$ છે. કારણ કે તમામ $H$ પરમાણુઓ સ્ફટિકીકરણના પાણી $(H_2O)$ માં છે,$5$ $H$ પરમાણુઓ $2.5$ $H_2O$ અણુઓ દર્શાવે છે. પૂર્ણાંક સંખ્યા મેળવવા માટે,આપણે $2$ વડે ગુણીએ છીએ,જે $Na_2S_2H_{10}O_8$ આપે છે,જે $Na_2S_2O_3 \cdot 5H_2O$ છે.

(D) બરફ દ્વારા મેળવેલી ઉષ્મા એ પાણી દ્વારા ગુમાવેલી ઉષ્મા જેટલી હોય છે.
$0^{\circ} C$ તાપમાને રહેલા $X \, g$ બરફને $5^{\circ} C$ તાપમાનના પાણીમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે મેળવેલી ઉષ્મા: $Q_{gain} = X \times L_f + X \times c \times \Delta T_{ice}$.
$Q_{gain} = X(333) + X(4.184)(5 - 0) = 333X + 20.92X = 353.92X$.
$20^{\circ} C$ થી $5^{\circ} C$ સુધી ઠંડા થતા $340 \, g$ પાણી દ્વારા ગુમાવેલી ઉષ્મા: $Q_{lost} = m \times c \times \Delta T_{water}$.
$Q_{lost} = 340 \times 4.184 \times (20 - 5) = 340 \times 4.184 \times 15 = 21338.4 \, J$.
$Q_{gain} = Q_{lost}$ ને સરખાવતા:
$353.92X = 21338.4$.
$X = \frac{21338.4}{353.92} \approx 60.29 \, g$.
આમ,$X$ નું મૂલ્ય આશરે $60.3 \, g$ છે.

(A) $3-$methylpent$-2-$ene નું $IUPAC$ નામ સૂચવે છે કે તેમાં પાંચ કાર્બન પરમાણુઓની શૃંખલા છે,જેમાં $2$જા સ્થાને દ્વિબંધ અને $3$જા સ્થાને મિથાઈલ સમૂહ આવેલો છે.
તેનું બંધારણ નીચે મુજબ છે:
$CH_3-CH=C(CH_3)-CH_2-CH_3$
સમજૂતી:
$1.$ મુખ્ય શૃંખલા પેન્ટેન ($5$ કાર્બન) છે.
$2.$ દ્વિબંધ $2$જા કાર્બન પર શરૂ થાય છે.
$3.$ $3$જા કાર્બન પર એક મિથાઈલ સમૂહ $(-CH_3)$ જોડાયેલો છે.

(C) કાર્બેનાયનની સ્થિરતા મુખ્યત્વે ઇન્ડક્ટિવ અસર ($+I$ અસર) અને રેઝોનન્સ દ્વારા નક્કી થાય છે.
$1$. સંયોજન $IV$ સૌથી વધુ સ્થિર છે કારણ કે કાર્બન પરનો ઋણ વીજભાર રેઝોનન્સ દ્વારા ફિનાઇલ રિંગમાં વિસ્થાપિત થાય છે.
$2$. બાકીના આલ્કાઇલ કાર્બેનાયન $(I, II, III)$ માં,એનાયોનિક કાર્બન સાથે જોડાયેલા આલ્કાઇલ જૂથોની સંખ્યા વધવાની સાથે સ્થિરતા ઘટે છે. આનું કારણ એ છે કે આલ્કાઇલ જૂથો $+I$ અસર દર્શાવે છે,જે એનાયોનિક કાર્બન પર ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા વધારે છે,જેનાથી તે અસ્થિર બને છે.
$3$. આમ,સ્થિરતાનો ક્રમ $1^{\circ} > 2^{\circ} > 3^{\circ}$ છે.
$4$. આપેલ બંધારણોની સરખામણી કરતા:
- $I$ એ $1^{\circ}$ કાર્બેનાયન છે.
- $II$ એ $2^{\circ}$ કાર્બેનાયન છે.
- $III$ એ $3^{\circ}$ કાર્બેનાયન છે.
- $IV$ રેઝોનન્સ દ્વારા સ્થિર થયેલ છે.
તેથી,સ્થિરતાનો વધતો ક્રમ $III < II < I < IV$ છે.

(D) $1$-બ્રોમો-$3$-ક્લોરોસાયક્લોબ્યુટેનની ઈથરમાં સોડિયમના બે સમતુલ્ય સાથેની પ્રક્રિયા એ આંતર-આણ્વીય વુર્ટ્ઝ (Wurtz) પ્રક્રિયા છે.
સોડિયમ હેલોજન પરમાણુઓને દૂર કરે છે,જેના પરિણામે સાયક્લોબ્યુટેન વલયના $C_1$ અને $C_3$ સ્થાન વચ્ચે નવો કાર્બન-કાર્બન બંધ બને છે.
આના પરિણામે મુખ્ય નીપજ તરીકે બાયસાયક્લો$[1.1.0]$બ્યુટેન બને છે.
સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(B) $Na$ એ આલ્કલી ધાતુ છે અને તેના મોટા પરમાણુ કદને કારણે તેની આયનીકરણ ઉર્જા સૌથી ઓછી છે.
$B$,$N$ અને $O$ એ સમાન આવર્ત ($2^{nd}$ આવર્ત) માં રહેલા અધાતુ તત્વો છે.
સામાન્ય રીતે,અસરકારક કેન્દ્રીય વીજભારમાં વધારાને કારણે આવર્તમાં ડાબેથી જમણે જતાં આયનીકરણ ઉર્જા વધે છે.
જોકે,$N$ $(1s^2 2s^2 2p^3)$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના અર્ધ-પૂર્ણ હોવાથી તે સ્થાયી છે,જે તેની આયનીકરણ ઉર્જાને $O$ $(1s^2 2s^2 2p^4)$ કરતા વધારે બનાવે છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $Na < B < O < N$ છે.

(D) સાચો વિકલ્પ $D$ છે.
ઓછી સક્રિયતા ધરાવતી ધાતુઓને તેમની સલ્ફાઈડ કાચી ધાતુઓને હવાની હાજરીમાં ગરમ કરીને મેળવવામાં આવે છે,જેને ભૂંજન (roasting) કહેવામાં આવે છે.
આપેલ ધાતુઓમાંથી,$Cu$ (કોપર) ને તેની સલ્ફાઈડ કાચી ધાતુ $(Cu_2S)$ ને હવામાં ગરમ કરીને મેળવવામાં આવે છે.
$2Cu_2S + 3O_2 \rightarrow 2Cu_2O + 2SO_2 \uparrow$
$K$ અને $Mg$ વધુ સક્રિય ધાતુઓ છે અને તેમને તેમના પીગળેલા ક્ષારોના વિદ્યુતવિભાજન દ્વારા મેળવવામાં આવે છે.
$Au$ એક નિષ્ક્રિય ધાતુ છે અને તે સામાન્ય રીતે લીચિંગ પ્રક્રિયા (સાયનાઈડ પ્રક્રિયા) દ્વારા મેળવવામાં આવે છે.

(B)
$S^{2-}$ માં કુલ ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા = $16 + 2 = 18$.
વિકલ્પોમાં આપેલા આયનોમાં કુલ ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા નીચે મુજબ છે:
$(I)$ $Na^{+}$: કુલ ઇલેક્ટ્રોન = $11 - 1 = 10$.
$(II)$ $Ca^{2+}$: કુલ ઇલેક્ટ્રોન = $20 - 2 = 18$.
$(III)$ $Mg^{2+}$: કુલ ઇલેક્ટ્રોન = $12 - 2 = 10$.
$(IV)$ $Sr^{2+}$: કુલ ઇલેક્ટ્રોન = $38 - 2 = 36$.
આમ,$S^{2-}$ અને $Ca^{2+}$ સમાન સંખ્યામાં ઇલેક્ટ્રોન ધરાવે છે.

(C) પ્રક્રિયા માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ:
$Ca + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2$
$STP$ પર,કોઈપણ વાયુના $1 \ mole$ નું કદ $22.4 \ L$ હોય છે.
તેથી,ઉત્પન્ન થયેલ $H_2$ ના મોલની સંખ્યા:
$n(H_2) = \frac{5.04 \ L}{22.4 \ L/mol} = 0.225 \ mol$
પ્રક્રિયાના તત્વયોગમિતિ (stoichiometry) મુજબ,$1 \ mole$ $Ca$ એ $1 \ mole$ $H_2$ ઉત્પન્ન કરે છે.
આમ,જરૂરી $Ca$ ના મોલ $0.225 \ mol$ છે.
$Ca$ નું પરમાણ્વીય દળ $= 40 \ g/mol$ આપેલ છે,તેથી દળ $X$:
$X = n(Ca) \times \text{મોલર દળ}(Ca)$
$X = 0.225 \ mol \times 40 \ g/mol = 9.0 \ g$
તેથી,$X$ નું મૂલ્ય $9.0$ છે.

(A) દ-બ્રોગ્લી તરંગલંબાઈ $\lambda$ શોધવાનું સૂત્ર $\lambda = \frac{h}{mv}$ છે.
આપેલ છે: દળ $m = 20 \, g = 20 \times 10^{-3} \, kg = 0.02 \, kg$.
વેગ $v = 100 \, ms^{-1}$.
પ્લાન્કનો અચળાંક $h = 6.626 \times 10^{-34} \, Js$.
સૂત્રમાં કિંમતો મૂકતા:
$\lambda = \frac{6.626 \times 10^{-34} \, Js}{0.02 \, kg \times 100 \, ms^{-1}}$
$\lambda = \frac{6.626 \times 10^{-34}}{2} \, m$
$\lambda = 3.313 \times 10^{-34} \, m$.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(B) દહન પ્રક્રિયા: $CH_4(g) + 2O_2(g) \rightarrow CO_2(g) + 2H_2O(l)$.
$750 \, L$ હવામાં રહેલા $O_2$ નું કદ $= \frac{20}{100} \times 750 \, L = 150 \, L$.
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$1 \, L \ CH_4$ ને $2 \, L \ O_2$ ની જરૂર પડે છે.
તેથી,$50 \, L \ CH_4$ ને $50 \times 2 = 100 \, L \ O_2$ ની જરૂર પડશે.
બાકી રહેલ $O_2$ નું કદ $= 150 \, L - 100 \, L = 50 \, L$.
$STP$ પર $22.4 \, L$ વાયુ એટલે $1 \, mole$,તેથી બાકી રહેલા $O_2$ ના મોલ $= \frac{50}{22.4} \approx 2.23 \, moles$.
આ મૂલ્ય $2.2 \, moles$ ની સૌથી નજીક છે.

(D) સાચો વિકલ્પ $D$ છે.
જ્યારે $CO_2$ ને ચૂનાના નીતર્યા પાણી $(Ca(OH)_2)$ માંથી પસાર કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે શરૂઆતમાં અદ્રાવ્ય કેલ્શિયમ કાર્બોનેટ $(CaCO_3)$ ના નિર્માણને કારણે દૂધિયું બને છે:
$Ca(OH)_2 + CO_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O$
$CO_2$ ના સતત પ્રવાહને કારણે,દૂધિયું અવક્ષેપ ઓગળી જાય છે અને દ્રાવ્ય કેલ્શિયમ બાયકાર્બોનેટ $(Ca(HCO_3)_2)$ બનાવે છે,જેનાથી દ્રાવણ પારદર્શક બને છે:
$CaCO_3 + CO_2 + H_2O \rightarrow Ca(HCO_3)_2(aq)$

(A) કોઈપણ કક્ષામાં સમાઈ શકતા ઇલેક્ટ્રોનની મહત્તમ સંખ્યા $2n^2$ સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $n$ એ મુખ્ય ક્વોન્ટમ આંક છે.
$n=3$ ધરાવતી કક્ષા માટે,ઇલેક્ટ્રોનની મહત્તમ સંખ્યા નીચે મુજબ ગણવામાં આવે છે:
$\text{મહત્તમ ઇલેક્ટ્રોન} = 2(3)^2 = 2 \times 9 = 18$.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(D) સાચો ક્રમ $(d)$ છે.
પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા સમૂહમાં ઉપરથી નીચે તરફ જતાં વધે છે અને આવર્તમાં ડાબેથી જમણે જતાં ઘટે છે.
$Na$ $(Group \ 1, \text{Period } 3)$ આ તત્વોમાં સૌથી મોટી ત્રિજ્યા ધરાવે છે કારણ કે તે ત્રીજા આવર્તમાં છે અને આલ્કલી ધાતુ છે.
$Li$ $(Group \ 1, \text{Period } 2)$ પણ આલ્કલી ધાતુ છે પરંતુ તે બીજા આવર્તમાં હોવાથી $Na$ કરતા નાનું છે.
$Si$ $(Group \ 14, \text{Period } 3)$ એ $Na$ ની જમણી બાજુએ સમાન આવર્તમાં છે,તેથી તે $Na$ અને $Li$ કરતા નાનું છે.
$F$ $(Group \ 17, \text{Period } 2)$ બીજા આવર્તમાં સૌથી જમણી બાજુએ હોવાથી સૌથી નાનું છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $Na > Li > Si > F$ છે.

(C) $Y$ નું પ્રમાણસૂચક સૂત્ર નીચે મુજબ ગણી શકાય:

તત્વ	$\%$ પ્રમાણ	પરમાણ્વીય દળ	મોલ	ગુણોત્તર
$C$	$22.22$	$12$	$1.85$	$2$
$H$	$3.71$	$1$	$3.71$	$4$
$Br$	$74.07$	$80$	$0.92$	$1$

પ્રમાણસૂચક સૂત્ર $C_2H_4Br$ છે. પ્રક્રિયા $X + Br_2 \rightarrow Y$ હોવાથી,$Y$ નું આણ્વીય સૂત્ર $C_4H_8Br_2$ થાય.
એલ્કીન $X$ એ $C_4H_8$ છે. $X$ નું ઓઝોનોલિસિસ માત્ર એક જ નીપજ આપે છે,જેનો અર્થ છે કે $X$ સંમિત છે. આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$2$-બ્યુટીન $(CH_3-CH=CH-CH_3)$ સંમિત છે અને ઓઝોનોલિસિસ પર એસીટાલ્ડિહાઈડના બે અણુઓ આપે છે.

(A) એસિડિક માધ્યમમાં $KMnO_4$ ની $H_2O_2$ સાથેની પ્રક્રિયાનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$2 MnO_4^- + 5 H_2O_2 + 6 H^{+} \longrightarrow 2 Mn^{2+} + 8 H_2O + 5 O_2$
સંતુલિત સમીકરણના તત્વયોગમિતિ (stoichiometry) મુજબ,$2$ મોલ $KMnO_4$ એ $5$ મોલ $O_2$ ઉત્પન્ન કરે છે.
તેથી,$KMnO_4$ ના પ્રતિ મોલ ઉત્પન્ન થતા $O_2$ ના મોલની સંખ્યા $\frac{5}{2} = 2.5$ છે.

(B) શુષ્ક $HCl$ વાયુની હાજરીમાં આલ્ડિહાઈડની આલ્કોહોલના વધારા સાથેની પ્રક્રિયા એ ન્યુક્લિયોફિલિક યોગશીલ પ્રક્રિયા છે.
પ્રથમ,આલ્ડિહાઈડ આલ્કોહોલના એક તુલ્ય સાથે પ્રક્રિયા કરીને હેમિયાસેટલ બનાવે છે.
ત્યારબાદ,હેમિયાસેટલ આલ્કોહોલના બીજા અણુ સાથે પ્રક્રિયા કરીને જેમ-ડાયઆલ્કોક્સી સંયોજન બનાવે છે જેને એસેટલ કહેવાય છે.
કારણ કે પ્રક્રિયા વધારાના $MeOH$ સાથે કરવામાં આવે છે,તેથી અંતિમ મુખ્ય નીપજ એસેટલ છે,જે $C_6H_5CH(OCH_3)_2$ (બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ ડાયમિથાઈલ એસેટલ) છે.

(C) . કુદરતી રબર એ આઈસોપ્રીન ($2$-મિથાઈલ-$1,3$-બ્યુટાડાઈન) નો રેખીય પોલીમર છે અને તેને $cis$-$1,4$-પોલીઆઈસોપ્રીન પણ કહેવામાં આવે છે. પોલીમરાઈઝેશન પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$CH_2=C(CH_3)-CH=CH_2 \xrightarrow{\text{Polymerisation}} [-CH_2-C(CH_3)=CH-CH_2-]_n$

(B) આપેલ ટ્રાયપેપ્ટાઈડ ત્રણ એમિનો એસિડનું બનેલું છે જે પેપ્ટાઈડ બંધ દ્વારા જોડાયેલા છે.
બંધારણમાં રહેલા સાઈડ ચેઈનનું અવલોકન કરતા:
$1$. $N$-ટર્મિનલ એમિનો એસિડમાં બેન્ઝાઈલ ગ્રુપ $(-CH_2Ph)$ છે,જે ફિનાઈલ એલેનાઈન $(phe)$ દર્શાવે છે.
$2$. મધ્યમાં રહેલા એમિનો એસિડમાં મિથાઈલ ગ્રુપ $(-CH_3)$ છે,જે એલેનાઈન $(ala)$ દર્શાવે છે.
$3$. $C$-ટર્મિનલ એમિનો એસિડમાં હાઈડ્રોક્સિમિથાઈલ ગ્રુપ $(-CH_2OH)$ છે,જે સેરીન $(ser)$ દર્શાવે છે.
આમ,ટ્રાયપેપ્ટાઈડને $phe-ala-ser$ તરીકે દર્શાવી શકાય છે.

(C)
ડીઓક્સિરાઇબો ન્યુક્લિક એસિડ અથવા $DNA$ માં $2-$ડીઓક્સિ$-D-$રાઇબોઝ શર્કરાનો એકમ હોય છે,જ્યારે રાઇબો ન્યુક્લિક એસિડ અથવા $RNA$ માં $D-$રાઇબોઝ શર્કરાનો એકમ હોય છે.

(C) પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $CH_{3}Br + CH_{3}CH_{2}ONa \rightarrow CH_{3}CH_{2}OCH_{3} + NaBr$.
આ પ્રક્રિયાને વિલિયમસન ઈથર સંશ્લેષણ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,પ્રાથમિક આલ્કાઈલ હેલાઈડ $(CH_{3}Br)$ સોડિયમ આલ્કોક્સાઈડ $(CH_{3}CH_{2}ONa)$ સાથે $S_{N}2$ ક્રિયાવિધિ દ્વારા પ્રક્રિયા કરીને ઈથર $(CH_{3}CH_{2}OCH_{3})$ બનાવે છે,જે ઈથાઈલ મિથાઈલ ઈથર છે.
$CH_{3}Br$ પ્રાથમિક હેલાઈડ હોવાથી,$S_{N}2$ માર્ગ ખૂબ જ અનુકૂળ છે.

(B) સાચો વિકલ્પ $B$ છે.
ફોસ્ફરસ ક્લોરિન વાયુ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ફોસ્ફરસ ટ્રાયક્લોરાઈડ,$PCl_3$ બનાવે છે,જે રંગહીન પ્રવાહી છે.
$P_4 + 6Cl_2 \longrightarrow 4PCl_3$ (રંગહીન પ્રવાહી)
જ્યારે $PCl_3$ ભેજવાળી હવામાં આવે છે,ત્યારે તેનું જળવિભાજન થઈને $HCl$ ના ધુમાડા અને ફોસ્ફરસ એસિડ,$H_3PO_3$ ઉત્પન્ન થાય છે.
$PCl_3 + 3H_2O \longrightarrow H_3PO_3 + 3HCl$

(A) એનાયનની ઓક્સિડેશન ક્ષમતા મધ્યસ્થ ધાતુ પરમાણુના ઓક્સિડેશન આંક પર આધાર રાખે છે. મધ્યસ્થ પરમાણુનો ઓક્સિડેશન આંક જેટલો વધારે,તેટલી તેની ઓક્સિડેશન ક્ષમતા વધારે.
ઓક્સિડેશન આંકની ગણતરી:
$TiO_{4}^{4-}$ માં $Ti$: $x + 4(-2) = -4 \implies x = +4$
$VO_{4}^{3-}$ માં $V$: $x + 4(-2) = -3 \implies x = +5$
$CrO_{4}^{2-}$ માં $Cr$: $x + 4(-2) = -2 \implies x = +6$
$MnO_{4}^{-}$ માં $Mn$: $x + 4(-2) = -1 \implies x = +7$
ઓક્સિડેશન આંકનો ક્રમ $+4 < +5 < +6 < +7$ છે.
તેથી,ઓક્સિડેશન ક્ષમતાનો ક્રમ $TiO_{4}^{4-} < VO_{4}^{3-} < CrO_{4}^{2-} < MnO_{4}^{-}$ થશે.

(C) $XeF_{6}$ ના સંપૂર્ણ જળવિભાજનથી ઝેનોન ટ્રાયોક્સાઇડ,$XeO_{3}$ બને છે.
આ $XeO_{3}$ અત્યંત વિસ્ફોટક છે અને જલીય દ્રાવણમાં શક્તિશાળી ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે.
આ પ્રક્રિયા માટેનું રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$XeF_{6} + 3H_{2}O \longrightarrow XeO_{3} + 6HF$

(A) સાચો વિકલ્પ $(A)$ છે.
ફેશિયલ $(fac)$ અને મેરિડિયોનલ $(mer)$ સમઘટકો એ ભૌમિતિક સમઘટકોના પ્રકારો છે જે $[Ma_3b_3]$ પ્રકારના અષ્ટફલકીય સંકલન એકમોમાં જોવા મળે છે.
વિકલ્પોમાં આપેલા સંકીર્ણોના પ્રકારો નીચે મુજબ છે:

સંકીર્ણ	સંકીર્ણનો પ્રકાર
$[Co(NO_2)_3(NH_3)_3]$	$[Ma_3b_3]$
$K_3[Fe(CN)_6]$	$[Ma_6]$
$[Co(H_2O)_2(NH_3)_4]Cl_3$	$[Ma_2b_4]$
$[CoCl(NH_3)_5]Cl_2$	$[Mab_5]$

આમ,$[Co(NO_2)_3(NH_3)_3]$ એ સંકીર્ણ છે જે $fac$ અને $mer$ સમઘટકો દર્શાવે છે.

(C) સાચો વિકલ્પ $(C)$ છે.
$bcc$ લેટીસ માટે,બોડી ડાયાગોનલ $c = \sqrt{3} a$ છે.
વળી,પરમાણુઓ બોડી ડાયાગોનલ પર એકબીજાને સ્પર્શે છે,તેથી $c = 4r$,જ્યાં $r$ એ ગોળાની ત્રિજ્યા છે.
તેથી,$\sqrt{3} a = 4r$,જે $a = \frac{4r}{\sqrt{3}}$ આપે છે.
$bcc$ યુનિટ સેલમાં,પ્રતિ યુનિટ સેલ પરમાણુઓની સંખ્યા $(Z)$ $2$ છે.
બે ગોળાઓનું કદ $2 \times \frac{4}{3} \pi r^3 = \frac{8}{3} \pi r^3$ છે.
યુનિટ સેલનું કુલ કદ $a^3 = (\frac{4r}{\sqrt{3}})^3 = \frac{64r^3}{3\sqrt{3}}$ છે.
પેકિંગ કાર્યક્ષમતા = $\frac{\text{બે ગોળાઓનું કદ}}{\text{યુનિટ સેલનું કુલ કદ}} \times 100$
$= \frac{\frac{8}{3} \pi r^3}{\frac{64r^3}{3\sqrt{3}}} \times 100 = \frac{\sqrt{3} \pi}{8} \times 100 \approx 0.68 \times 100 = 68 \, \%$

(B) બંધ પાત્રમાં ક્રમિક પ્રક્રિયા $X$ $\longrightarrow Y$ $\longrightarrow Z$ માટે:
$t=0$ સમયે,$X$ ના મોલ $= A_{0}$,$Y = 0$,અને $Z = 0$ છે.
$t=0$ સમયે કુલ મોલ $A_{0}$ છે.
કોઈપણ સમયે $t$ પર,ધારો કે $X$ ના મોલ $(A_{0}-x)$,$Y$ ના $y$,અને $Z$ ના $z$ છે.
બંધ પાત્રમાં,પ્રક્રિયા દરમિયાન કુલ મોલની સંખ્યા અચળ રહે છે.
તેથી,કુલ મોલ વિરુદ્ધ સમયનો આલેખ $A_{0}$ પર એક આડી રેખા હશે.

(C)
અધિશોષણની માત્રા $(x / m)$ અને દબાણ $(p)$ વચ્ચેનો સંબંધ ફ્રુન્ડલિચ અધિશોષણ સમતાપી દ્વારા આપવામાં આવે છે.
આ મુજબ,
$\frac{x}{m} = k p^{1 / n} \quad (n > 1)$
જ્યાં $x$ એ દબાણ $p$ પર અધિશોષક ના દળ $m$ પર અધિશોષિત વાયુનું દળ છે,અને $k$ તથા $n$ અચળાંકો છે.
બંને બાજુ $\log$ લેતા:
$\log (x / m) = \log k + \frac{1}{n} \log p$
આને સુરેખ રેખાના સમીકરણ $y = mx + c$ સાથે સરખાવતા,જ્યાં $y = \log (x / m)$,$x = \log p$,ઢાળ $m = 1 / n$,અને અંતઃખંડ $c = \log k$ છે.
આમ,$\log (x / m)$ વિરુદ્ધ $\log p$ નો આલેખ ધન ઢાળ ધરાવતી સુરેખ રેખા છે,જે આલેખ $(C)$ દ્વારા દર્શાવવામાં આવ્યો છે.

(A) કોહલરાઉસના નિયમનો ઉપયોગ કરીને આપેલા વિદ્યુતવિભાજ્યોની સીમિત મોલર વાહકતાની ગણતરી નીચે મુજબ છે:
$\lambda^{\circ}_{KCl} = \lambda^{\circ}_{K^{+}} + \lambda^{\circ}_{Cl^{-}} = 73.5 + 76.3 = 149.8 \ S \ cm^{2} \ mol^{-1}$
$\lambda^{\circ}_{CaCl_{2}} = \lambda^{\circ}_{Ca^{2+}} + 2\lambda^{\circ}_{Cl^{-}} = 119.0 + 2 \times 76.3 = 271.6 \ S \ cm^{2} \ mol^{-1}$
$\lambda^{\circ}_{K_{2}SO_{4}} = 2\lambda^{\circ}_{K^{+}} + \lambda^{\circ}_{SO_{4}^{2-}} = 2 \times 73.5 + 160.0 = 307.0 \ S \ cm^{2} \ mol^{-1}$
મૂલ્યોની સરખામણી કરતા,ક્રમ આ મુજબ છે: $\lambda^{\circ}_{KCl} < \lambda^{\circ}_{CaCl_{2}} < \lambda^{\circ}_{K_{2}SO_{4}}$.

(A)
પગલા $(i)$ માં,બેન્ઝોઈલ ક્લોરાઈડનું $H_2, Pd / BaSO_4$ ની હાજરીમાં રિડક્શન થઈને બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ મળે છે.
આ પ્રક્રિયાને રોઝનમંડ રિડક્શન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયક એક પસંદગીયુક્ત રિડક્શનકર્તા છે,જે એસિડ ક્લોરાઈડનું રિડક્શન કરીને આલ્ડિહાઈડ સમૂહ આપે છે.
પગલા $(ii)$ માં,બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ એસિડના આલ્કલી ક્ષાર $(NaOAc)$ ની હાજરીમાં એસિટિક એનહાઈડ્રાઈડ સાથે સંઘનન પ્રક્રિયા કરીને સિનામિક એસિડ $(\alpha, \beta$-અસંતૃપ્ત એરોમેટિક એસિડ$)$ આપે છે.
આ પ્રક્રિયાને પર્કિન પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(D) પ્રક્રિયા બે મુખ્ય તબક્કામાં થાય છે:
$1$. પ્રથમ તબક્કો બેન્ઝોનાઈટ્રાઈલ $(C_6H_5CN)$ નું $SnCl_2/HCl$ નો ઉપયોગ કરીને $Stephen \ reduction$ છે,ત્યારબાદ જળવિભાજન થાય છે,જે નીપજ $X$ તરીકે બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ $(C_6H_5CHO)$ આપે છે.
$2$. બીજો તબક્કો મંદ $NaOH$ ની હાજરીમાં બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ $(X)$ અને $4-methylacetophenone$ વચ્ચે $Claisen-Schmidt$ કન્ડેન્સેશન (આલ્ડૉલ કન્ડેન્સેશનનો એક પ્રકાર) છે. આ પ્રક્રિયા $\alpha, \beta$-અસંતૃપ્ત કીટોન આપે છે,જે $Y$ છે.

(C) એસીટોફેનોન $(PhCOCH_3)$ પરબેન્ઝોઇક એસિડ સાથે બેયર-વિલિગર ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયા કરીને ફિનાઇલ એસિટેટ $(PhOCOCH_3)$ બનાવે છે,જે સંયોજન $X$ છે.
જ્યારે $X$ $(PhOCOCH_3)$ વધુ પડતા $CH_3MgBr$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે એસ્ટર ન્યુક્લિયોફિલિક એસિલ સબસ્ટિટ્યુશન અને ત્યારબાદ કીટોન સાથે યોગશીલ પ્રક્રિયા આપે છે.
$1$. $PhOCOCH_3 + CH_3MgBr \rightarrow PhOMgBr + CH_3COCH_3$ (એસીટોન).
$2$. બનેલ એસીટોન $CH_3MgBr$ ના બીજા અણુ સાથે પ્રક્રિયા કરીને tert-બ્યુટોક્સાઇડ $((CH_3)_3COMgBr)$ બનાવે છે.
$3$. જલીય એસિડ $(H_3O^+)$ સાથેની પ્રક્રિયા બાદ,ફિનોલ $(PhOH)$ અને tert-બ્યુટાઇલ આલ્કોહોલ $((CH_3)_3COH)$ મળે છે.

(A) ક્રોમાઇટ અયસ્ક $(FeCr_{2}O_{4})$ નું હવામાં $Na_{2}CO_{3}$ સાથે સંમિશ્રણ કરવાથી સોડિયમ ક્રોમેટ $(Na_{2}CrO_{4})$ બને છે,જે જલીય દ્રાવણમાં પીળા રંગનું હોય છે.
$8Na_{2}CO_{3} + 4FeCr_{2}O_{4} + 7O_{2} \longrightarrow 8Na_{2}CrO_{4} + 2Fe_{2}O_{3} + 8CO_{2}$
ત્યારબાદ $H_{2}SO_{4}$ સાથે એસિડિક પ્રક્રિયા કરવાથી ક્રોમેટ આયન ડાયક્રોમેટ આયનમાં રૂપાંતરિત થાય છે,જેના પરિણામે નારંગી રંગનું દ્રાવણ મળે છે.
$2Na_{2}CrO_{4} + H_{2}SO_{4} \longrightarrow Na_{2}Cr_{2}O_{7} + Na_{2}SO_{4} + H_{2}O$
આમ,પીળો રંગ $Na_{2}CrO_{4}$ ને કારણે અને નારંગી રંગ $Na_{2}Cr_{2}O_{7}$ ને કારણે હોય છે.

(D) $[Ni(CN)_4]^{2-}$ માં $Ni$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ છે.
$Ni^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^8 4s^0$ છે.
$CN^-$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ હોવાથી,તે $3d$ કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે.
આના પરિણામે સંકરણ માટે એક $3d$,એક $4s$ અને બે $4p$ કક્ષકો ઉપલબ્ધ થાય છે,જે $dsp^2$ સંકરણ તરફ દોરી જાય છે.
તેથી,$[Ni(CN)_4]^{2-}$ સંકીર્ણ સમતલીય ચોરસ ભૂમિતિ ધરાવે છે.

(C) વિષમલેપ્ટિક સંકીર્ણોમાં લિગેન્ડની વિવિધ ભૌમિતિક ગોઠવણીઓને કારણે ભૌમિતિક સમઘટકતા ઉદભવે છે.
$[MA_{2}B_{2}C_{2}]$ પ્રકારના અષ્ટફલકીય સંકીર્ણ માટે $5$ ભૌમિતિક સમઘટકો શક્ય છે.
આ સમઘટકો લિગેન્ડની જોડી $A, B$ અને $C$ ની સાપેક્ષ સ્થિતિ (એકબીજાની સાપેક્ષે ટ્રાન્સ અથવા સિસ) પર આધારિત છે.

(C) આપેલ છે,ગ્લુકોઝનું દળ $(C_{6}H_{12}O_{6})$,$w_{2} = 18 \, g$.
દ્રાવક (પાણી) નું દળ,$w_{1} = 1 \, kg$.
પાણીનો $K_{b} = 0.52 \, K \, kg \, mol^{-1}$.
ગ્લુકોઝનું આણ્વીય દળ $(M_{2}) = 180 \, g \, mol^{-1}$.
ગ્લુકોઝના મોલ $(n_{2}) = \frac{18}{180} = 0.1 \, mol$.
મોલાલિટી $(m) = \frac{0.1 \, mol}{1 \, kg} = 0.1 \, m$.
ઉત્કલનબિંદુમાં ઉન્નયન,$\Delta T_{b} = K_{b} \times m = 0.52 \times 0.1 = 0.052 \, K$.
દ્રાવણનું ઉત્કલનબિંદુ,$T_{b} = T_{b}^{\circ} + \Delta T_{b} = 373.15 + 0.052 = 373.202 \, K$.
આમ,ઉત્કલનબિંદુ $373.20 \, K$ ની નજીક છે.

(B) સાદી ઘન રચના $(SCC)$ માટે, એકમ કોષ દીઠ પરમાણુઓની સંખ્યા $(Z) = 1$ છે.
ઘનતા $\rho = \frac{Z \times M}{a^3 \times N_A}$.
આપેલ છે: $\rho = 9.32 \ g \ cm^{-3}$, $M = 209 \ g \ mol^{-1}$, અને $N_A = 6.022 \times 10^{23} \ mol^{-1}$.
$a^3 = \frac{1 \times 209}{9.32 \times 6.022 \times 10^{23}} = 3.724 \times 10^{-23} \ cm^3 = 37.24 \times 10^{-24} \ cm^3$.
$a = \sqrt[3]{37.24 \times 10^{-24}} \approx 3.34 \times 10^{-8} \ cm$.
કારણ કે $1 \ cm = 10^{10} \ pm$, તેથી $a \approx 3.34 \times 10^{-8} \times 10^{10} \ pm = 334 \ pm$.

(A) પ્રક્રિયા માટે,$A^{2+}_{(aq)} + B_{(s)} \longrightarrow B^{2+}_{(aq)} + A_{(s)}$
$298 \, K$ તાપમાને નર્ન્સ્ટ સમીકરણ મુજબ:
$E_{cell} = E^{\circ}_{cell} - \frac{0.0591}{n} \log \frac{[B^{2+}]}{[A^{2+}]}$
અહીં $n = 2$,$E_{cell} = 1.091 \, V$,$[A^{2+}] = 4 \times 10^{-3} \, M$,અને $[B^{2+}] = 2 \times 10^{-3} \, M$ છે.
$1.091 = E^{\circ}_{cell} - \frac{0.0591}{2} \log \left( \frac{2 \times 10^{-3}}{4 \times 10^{-3}} \right)$
$1.091 = E^{\circ}_{cell} - 0.02955 \log(0.5)$
$1.091 = E^{\circ}_{cell} + 0.00889$
$E^{\circ}_{cell} = 1.08211 \, V$
હવે,$E^{\circ}_{cell} = \frac{0.0591}{n} \log K_{eq}$ સંબંધનો ઉપયોગ કરતા:
$\log K_{eq} = \frac{1.08211 \times 2}{0.0591} \approx 36.61$
$K_{eq} = 10^{36.61} \approx 4.07 \times 10^{36} \approx 4 \times 10^{36}$

(A) આ પ્રક્રિયામાં સાંદ્ર $HNO_3$ અને સાંદ્ર $H_2SO_4$ ના મિશ્રણનો ઉપયોગ કરીને એસીટેનિલાઈડનું નાઈટ્રેશન કરવામાં આવે છે.
એસીટેનિલાઈડમાં,$-NHCOCH_3$ સમૂહ નાઈટ્રોજન પરમાણુ પરના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની રેઝોનન્સ અસરને કારણે ઓર્થો/પેરા-નિર્દેશક છે.
જોકે,$-NHCOCH_3$ સમૂહના મોટા કદને કારણે ઉદ્ભવતા અવકાશીય અવરોધ (steric hindrance) ને લીધે,ઓર્થો-સ્થાન કરતા પેરા-સ્થાન વધુ સુલભ હોય છે.
તેથી,મુખ્ય નીપજ તરીકે $p$-નાઈટ્રોએસીટેનિલાઈડ બને છે.

(B) સાચો વિકલ્પ $(B)$ છે.
એરોમેટિક એમિનો એસિડ એ એવો એમિનો એસિડ છે જેની પાર્શ્વ શૃંખલામાં એરોમેટિક વલય હોય છે.
$1$. ટાયરોસિનમાં ફિનોલ સમૂહ (હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ સાથેનું બેન્ઝીન વલય) હોય છે.
$2$. ટ્રિપ્ટોફેનમાં ઇન્ડોલ સમૂહ (બેન્ઝીન અને પાયરોલ વલયનું જોડાણ) હોય છે.
થ્રીઓનાઇનમાં હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ,મિથિઓનાઇનમાં સલ્ફર પરમાણુ (થાયોઈથર) અને આર્જિનિનમાં ગ્વાનિડિનો સમૂહ હોય છે. આમાંથી કોઈ પણ એરોમેટિક નથી.
તેથી,ટાયરોસિન અને ટ્રિપ્ટોફેન એ એમિનો એસિડ છે જેની પાર્શ્વ શૃંખલામાં એરોમેટિક સમૂહ હોય છે.

(C) ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $(RMgX)$ ની ફોર્માલ્ડિહાઈડ $(HCHO)$ સાથેની પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ એસિડ જળવિભાજન $(H_3O^+)$ કરવાથી ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક કરતા એક કાર્બન પરમાણુ વધારે ધરાવતો પ્રાથમિક આલ્કોહોલ મળે છે.
ઇથેનોલ $(CH_3CH_2OH)$ ના ઉત્પાદન માટે,જેમાં બે કાર્બન પરમાણુઓ છે,ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $CH_3MgBr$ (એક કાર્બન) એ ફોર્માલ્ડિહાઈડ ($HCHO$,એક કાર્બન) સાથે પ્રક્રિયા કરવી જોઈએ.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$HCHO + CH_3MgBr \rightarrow H-C(H)(CH_3)-OMgBr$
$H-C(H)(CH_3)-OMgBr + H_3O^+ \rightarrow CH_3CH_2OH + Mg(OH)Br$
આમ,સાચું સંયોજન ફોર્માલ્ડિહાઈડ $(HCHO)$ છે.

(C) રિડક્શનકર્તાની પ્રબળતા તેના પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ $(E^\circ)$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
જેનું પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ ઓછું,તે વધુ પ્રબળ રિડક્શનકર્તા.
આપેલ ધાતુઓ માટેના પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ નીચે મુજબ છે:
$E^\circ (Cu^{2+}/Cu) = +0.34 \ V$
$E^\circ (Ni^{2+}/Ni) = -0.25 \ V$
$E^\circ (Fe^{2+}/Fe) = -0.44 \ V$
$E^\circ (Zn^{2+}/Zn) = -0.76 \ V$
આ મૂલ્યોની સરખામણી કરતા,$Zn$ નો રિડક્શન પોટેન્શિયલ સૌથી ઓછો છે,તેથી તે આપેલ વિકલ્પોમાં સૌથી પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(C)$ છે.

(D) આપેલા સંયોજનોની ઉષ્મીય વિઘટન પ્રક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$A) (NH_4)_2Cr_2O_7 \xrightarrow{\Delta} Cr_2O_3 + N_2 \uparrow + 4H_2O$
$B) 2NaN_3 \xrightarrow{\Delta} 2Na + 3N_2 \uparrow$
$C) NH_4NO_2 \xrightarrow{\Delta} N_2 \uparrow + 2H_2O$
$D) (NH_4)_2(C_2O_4) \xrightarrow{\Delta} 2NH_3 + H_2C_2O_4$
ઉપર દર્શાવ્યા મુજબ,$(NH_4)_2(C_2O_4)$ ને ગરમ કરવાથી એમોનિયા $(NH_3)$ અને ઓક્સાલિક એસિડ $(H_2C_2O_4)$ મળે છે,નાઈટ્રોજન વાયુ $(N_2)$ નહીં. તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(A) ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા $A \rightleftharpoons B$ માટે,એન્થાલ્પીમાં ફેરફાર ઋણ હોય છે,એટલે કે $\Delta H < 0$.
$\Delta H = E_{Product} - E_{Reactant}$ હોવાથી,$E_{B} - E_{A} < 0$ થાય,જેનો અર્થ છે કે $E_{B} < E_{A}$.
આ દર્શાવે છે કે નીપજ $B$ ની ઉર્જા પ્રક્રિયક $A$ કરતા ઓછી હોવી જોઈએ.
વધુમાં,ઉદ્દીપક સક્રિયકરણ ઉર્જા ઘટાડીને વૈકલ્પિક માર્ગ પૂરો પાડે છે,પરંતુ તે પ્રક્રિયકોની પ્રારંભિક ઉર્જા કે નીપજોની અંતિમ ઉર્જામાં ફેરફાર કરતું નથી.
તેથી,ઘાટી રેખા (ઉદ્દીપક વગરની) અને તૂટક રેખા (ઉદ્દીપક સાથેની) સમાન ઉર્જા સ્તરે શરૂ અને પૂર્ણ થવી જોઈએ.
આલેખ $A$ સાચી રીતે $E_{B} < E_{A}$ દર્શાવે છે અને બંને માર્ગો માટે સમાન શરૂઆત અને અંતિમ બિંદુઓ દર્શાવે છે.

(C) ફેરાડેના વિદ્યુતવિભાજનના બીજા નિયમ મુજબ,જ્યારે વિદ્યુતનો સમાન જથ્થો વિવિધ વિદ્યુતવિભાજ્યોમાંથી પસાર કરવામાં આવે છે,ત્યારે જમા થયેલા પદાર્થોનું દળ તેમના તુલ્યભારના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
ધાતુનું દળ $\propto$ તુલ્યભાર.
તુલ્યભાર $= \frac{\text{મોલર દળ}}{\text{n-ફેક્ટર (સ્થાનાંતરિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા)}}$.
$(i)$ $AgNO_3$ માટે: $Ag^+ + e^- \rightarrow Ag(s)$,n-ફેક્ટર $= 1$. દળ $\propto \frac{M_{Ag}}{1}$.
$(ii)$ $CuSO_4$ માટે: $Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu(s)$,n-ફેક્ટર $= 2$. દળ $\propto \frac{M_{Cu}}{2}$.
$(iii)$ $AlF_3$ માટે: $Al^{3+} + 3e^- \rightarrow Al(s)$,n-ફેક્ટર $= 3$. દળ $\propto \frac{M_{Al}}{3}$.
દળનો ગુણોત્તર $= \frac{M_{Ag}}{1} : \frac{M_{Cu}}{2} : \frac{M_{Al}}{3}$.
છેદ દૂર કરવા માટે $6$ વડે ગુણતા,આપણને $6M_{Ag} : 3M_{Cu} : 2M_{Al}$ મળે છે.

(A) આપેલ છે,સક્રિયકરણ ઉર્જા $E_a = 209 \, kJ \, mol^{-1} = 209000 \, J \, mol^{-1}$.
દર $10$ ગણો વધે છે,તેથી $K_2 / K_1 = 10$.
પ્રારંભિક તાપમાન $T_1 = 27 + 273 = 300 \, K$.
આર્હેનિયસ સમીકરણનો ઉપયોગ કરતા: $\log(K_2 / K_1) = \frac{E_a}{2.303 \, R} \left[ \frac{1}{T_1} - \frac{1}{T_2} \right]$.
કિંમતો મૂકતા: $\log(10) = \frac{209000}{2.303 \times 8.314} \left[ \frac{1}{300} - \frac{1}{T_2} \right]$.
$1 = 10923.6 \times \left[ 0.003333 - \frac{1}{T_2} \right]$.
$0.0000915 = 0.003333 - \frac{1}{T_2}$.
$\frac{1}{T_2} = 0.003333 - 0.0000915 = 0.0032415$.
$T_2 = 308.5 \, K$.
$X = 308.5 - 273 = 35.5^{\circ} C \approx 35^{\circ} C$.

(B) ક્યુબિક ક્લોઝ-પેક્ડ $(CCP)$ બંધારણમાં,એકમ કોષ દીઠ $O^{2-}$ આયનોની સંખ્યા $4$ છે.
અષ્ટફલકીય છિદ્રોની સંખ્યા $O^{2-}$ આયનોની સંખ્યા જેટલી એટલે કે $4$ હોય છે.
ચતુષ્ફલકીય છિદ્રોની સંખ્યા $O^{2-}$ આયનોની સંખ્યા કરતા બમણી એટલે કે $8$ હોય છે.
$Al^{3+}$ આયનોની સંખ્યા = $\frac{1}{2} \times 4 = 2$.
$Mn^{2+}$ આયનોની સંખ્યા = $\frac{1}{8} \times 8 = 1$.
તેથી,$Mn : Al : O$ નો ગુણોત્તર $1 : 2 : 4$ છે.
ખનિજનું રાસાયણિક સૂત્ર $MnAl_{2}O_{4}$ છે.

(B) $Methylenecyclohexane$ ની $B_2H_6$ અને ત્યારબાદ $H_2O_2/NaOH$ સાથેની પ્રક્રિયા હાઇડ્રોબોરેશન-ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયા છે,જે દ્વિબંધ પર પાણીના એન્ટી-$Markownikoff$ ઉમેરણને અનુસરે છે. આના પરિણામે પ્રાથમિક આલ્કોહોલ,$cyclohexylmethanol$ $(X)$ બને છે.
$H_2SO_4$ ની હાજરીમાં $CrO_3$ ને જોન્સ રિએજન્ટ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,જે એક પ્રબળ ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ છે. તે પ્રાથમિક આલ્કોહોલનું સીધું કાર્બોક્સિલિક એસિડમાં ઓક્સિડેશન કરે છે. તેથી,$cyclohexylmethanol$ નું ઓક્સિડેશન થઈને $cyclohexanecarboxylic acid$ $(Y)$ મળે છે.

(A) પ્રથમ પ્રક્રિયામાં:
$(i)$ $NaBH_4$ એ હાઇડ્રાઇડ આયન $(H^-)$ ના સ્ત્રોત તરીકે કાર્ય કરે છે,જે એસિટોન $(CH_3COCH_3)$ ના કાર્બોનિલ કાર્બન પર હુમલો કરીને આલ્કોક્સાઇડ મધ્યવર્તી બનાવે છે.
(ii) $D_3O^+$ સાથે પ્રક્રિયા કરવાથી,આલ્કોક્સાઇડ ઓક્સિજન પ્રોટોનેટેડ (ડ્યુટેરેટેડ) થાય છે અને આલ્કોહોલ $CH_3CH(OD)CH_3$ બનાવે છે,જે $X$ છે.
બીજી પ્રક્રિયામાં:
$(i)$ $NaBD_4$ એ ડ્યુટેરાઇડ આયન $(D^-)$ ના સ્ત્રોત તરીકે કાર્ય કરે છે,જે એસિટોનના કાર્બોનિલ કાર્બન પર હુમલો કરીને આલ્ફા સ્થાન પર ડ્યુટેરિયમ ધરાવતું આલ્કોક્સાઇડ મધ્યવર્તી બનાવે છે.
(ii) $H_3O^+$ સાથે પ્રક્રિયા કરવાથી,આલ્કોક્સાઇડ ઓક્સિજન પ્રોટોનેટેડ થાય છે અને આલ્કોહોલ $CH_3CD(OH)CH_3$ બનાવે છે,જે $Y$ છે.
આમ,$X = CH_3CH(OD)CH_3$ અને $Y = CH_3CD(OH)CH_3$.

(A) $[NiCl_4]^{2-}$ માં $Ni$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ છે. $Ni^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^8 4s^0$ છે.
$Cl^{-}$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ હોવાથી,ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ થશે નહીં.
સંકીર્ણમાં $Ni^{2+}$ આયન એક $4s$ અને ત્રણ $4p$ કક્ષકોનો ઉપયોગ કરીને $sp^3$ સંકરણ અનુભવે છે.
આમ,તેની ભૂમિતિ ચતુષ્ફલકીય છે.
$3d$ કક્ષકોમાં $2$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોવાથી,આ સંકીર્ણ અનુચુંબકીય છે.

(B) પ્રકાશીય સક્રિય સંકીર્ણો તે છે જેમના અરીસામાં પ્રતિબિંબ એકબીજા પર અધ્યારોપિત થઈ શકતા નથી,જે ત્યારે થાય છે જ્યારે સંકીર્ણમાં સમપ્રમાણતાનું સમતલ કે કેન્દ્ર હોતું નથી.
$1$. $[Cr(en)_{3}]^{3+}$: આ $[M(AA)_{3}]$ પ્રકારનું છે. તેમાં સમપ્રમાણતાનું સમતલ હોતું નથી અને તે પ્રકાશીય સક્રિય છે.
$2$. $trans-[Cr(en)_{2}Cl_{2}]^{+}$: આ $trans-[M(AA)_{2}X_{2}]$ પ્રકારનું છે. તેમાં સમપ્રમાણતાનું સમતલ હોય છે અને તે પ્રકાશીય નિષ્ક્રિય છે.
$3$. $cis-[Cr(en)_{2}Cl_{2}]^{+}$: આ $cis-[M(AA)_{2}X_{2}]$ પ્રકારનું છે. તેમાં સમપ્રમાણતાનું સમતલ હોતું નથી અને તે પ્રકાશીય સક્રિય છે.
$4$. $[Co(NH_{3})_{4}Cl_{2}]^{+}$: આ $[MA_{4}B_{2}]$ પ્રકારનું છે. તેમાં સમપ્રમાણતાનું સમતલ હોય છે અને તે પ્રકાશીય નિષ્ક્રિય છે.
તેથી,$(i)$ અને $(iii)$ પ્રકાશીય સક્રિય સંકીર્ણો છે. સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(D) રેડિયોએક્ટિવ ક્ષય પ્રથમ ક્રમની ગતિશાસ્ત્રને અનુસરે છે. કુલ ક્ષય અચળાંક $k$ એ અર્ધ-આયુષ્ય સમય $t_{1/2}$ સાથે $k = \frac{0.693}{t_{1/2}}$ દ્વારા સંબંધિત છે.
આપેલ છે $t_{1/2} = 22 \, \text{વર્ષ}$,તેથી $k = \frac{0.693}{22} \, year^{-1}$.
ક્ષય બે સમાંતર માર્ગો દ્વારા થાય છે જેના વેગ અચળાંકો $k_1$ અને $k_2$ છે. કુલ વેગ અચળાંક $k = k_1 + k_2$ છે.
શાખાઓના અંશ ટકાવારીમાં આપેલ છે: $\frac{k_1}{k} = \frac{2.0}{100} = 0.02$ અને $\frac{k_2}{k} = \frac{98.0}{100} = 0.98$.
આપણે $k_1$ શોધવાનું છે. શાખાના અંશ પરથી,$k_1 = 0.02 \times k$.
$k$ ની કિંમત મૂકતા: $k_1 = 0.02 \times \frac{0.693}{22} = 0.02 \times 0.0315 = 0.00063 = 6.3 \times 10^{-4} \, year^{-1}$.
આમ,સાચો વિકલ્પ $(D)$ છે.

(B) રાઉલ્ટના નિયમ મુજબ,કુલ દબાણ $P_{total} = P_{toluene}^0 \chi_{toluene} + P_{benzene}^0 \chi_{benzene}$ છે.
મિશ્રણ $1 \ atm$ દબાણે $100^{\circ} C$ તાપમાને ઉકળે છે,તેથી $P_{total} = 1.013 \ bar$.
ધારો કે $\chi_{toluene} = x$,તો $\chi_{benzene} = 1 - x$.
કિંમતો મૂકતા: $1.013 = 0.742x + 1.800(1 - x)$.
$1.013 = 0.742x + 1.800 - 1.800x$.
$1.013 - 1.800 = (0.742 - 1.800)x$.
$-0.787 = -1.058x$.
$x = \frac{0.787}{1.058} \approx 0.744$.

(A) આ પેટર્ન પુનરાવર્તિત એકમ કોષની બનેલી છે. ગ્રીડનું અવલોકન કરીને,આપણે $3 \times 3$ નો પુનરાવર્તિત એકમ કોષ ઓળખી શકીએ છીએ.
આ $3 \times 3$ એકમ કોષમાં,$1$ કાળો ચોરસ ($X$ પરમાણુ) અને $8$ સફેદ ચોરસ ($Y$ પરમાણુઓ) છે.
$\therefore$ એકમ કોષ દીઠ $X$ પરમાણુઓની સંખ્યા $= 1$
એકમ કોષ દીઠ $Y$ પરમાણુઓની સંખ્યા $= 8$
આમ,સંયોજનનું સૌથી સરળ સૂત્ર $X Y_{8}$ છે.

(A) પાણીમાં સંયોજનોની એસિડિકતા તે $H^{+}$ આયનોને કેટલી સરળતાથી મુક્ત કરી શકે છે તેના પર આધાર રાખે છે.
$1.$ એસિટિક એસિડ $(CH_3COOH)$ સૌથી પ્રબળ એસિડ છે કારણ કે કાર્બોક્સિલેટ આયન (સંયુગ્મી બેઝ) પરનો ઋણ વીજભાર બે ઓક્સિજન પરમાણુઓ પર સંસ્પંદન દ્વારા વિસ્થાનિકૃત થાય છે.
$2.$ ફિનોલ $(C_6H_5OH)$ પછીનો સૌથી પ્રબળ એસિડ છે કારણ કે ફિનોક્સાઇડ આયન બેન્ઝીન રિંગમાં સંસ્પંદન દ્વારા સ્થાયી થાય છે.
$3.$ ઇથેનોલ $(C_2H_5OH)$ એ એસિટોનાઇટ્રાઇલ $(CH_3CN)$ કરતા વધુ એસિડિક છે કારણ કે ઇથેનોલમાં હાઇડ્રોજન પરમાણુ વધુ વિદ્યુતઋણ ઓક્સિજન પરમાણુ સાથે જોડાયેલ છે,જે $O-H$ બંધને વધુ ધ્રુવીય બનાવે છે.
$4.$ એસિટોનાઇટ્રાઇલ $(CH_3CN)$ આપેલા સંયોજનોમાં સૌથી ઓછું એસિડિક છે કારણ કે અન્ય સંયોજનોના $O-H$ બંધની તુલનામાં $C-H$ બંધ ઓછો ધ્રુવીય છે.
આમ,એસિડિકતાનો સાચો ક્રમ $IV < I < III < II$ છે.

(C) આપેલ પ્રક્રિયા હોફમેન બ્રોમામાઇડ ડિગ્રેડેશન પ્રક્રિયા છે.
આ પ્રક્રિયામાં,એમાઇડ $(RCONH_2)$ પોટેશિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(KOH)$ જેવા પ્રબળ બેઇઝની હાજરીમાં બ્રોમિન $(Br_2)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને પ્રાથમિક એમાઇન $(RNH_2)$ બનાવે છે,જેમાં શરૂઆતના એમાઇડ કરતા એક કાર્બન પરમાણુ ઓછો હોય છે.
બેન્ઝેમાઇડ માટેની પ્રક્રિયા:
$C_6H_5CONH_2 + Br_2 + 4KOH \rightarrow C_6H_5NH_2 + K_2CO_3 + 2KBr + 2H_2O$
અહીં,બેન્ઝેમાઇડ $(C_6H_5CONH_2)$ નું રૂપાંતર એનિલીન $(C_6H_5NH_2)$ માં થાય છે.
તેથી,મુખ્ય નીપજ એનિલીન છે.

(B)
ફેહલિંગ પ્રક્રિયક એ જલીય કોપર સલ્ફેટ અને આલ્કલાઇન સોડિયમ પોટેશિયમ ટાર્ટ્રેટનું મિશ્રણ છે.
જ્યારે આલ્ડિહાઈડને ફેહલિંગ પ્રક્રિયક સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે લાલ-કથ્થઈ રંગના અવક્ષેપ મળે છે અને આલ્ડિહાઈડનું અનુરૂપ કાર્બોક્સિલેટ આયનમાં ઓક્સિડેશન થાય છે.
આ લાલ-કથ્થઈ અવક્ષેપ કોપર$(I)$ ઓક્સાઈડના નિર્માણને કારણે હોય છે.
$RCHO + 2Cu^{2+} + 5OH^{-} \xrightarrow{\Delta} RCOO^{-} + Cu_2O \downarrow + 3H_2O$

(D)
ધાતુઓની રિડક્શન ક્ષમતા તેમના પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ $(E^{\circ})$ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. જે ધાતુનો પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ વધુ ઋણ હોય,તે પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે.
આપેલ ધાતુઓ માટે પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ $(E^{\circ})$ નીચે મુજબ છે:
$K^+ + e^- \rightarrow K$ $(E^{\circ} = -2.93 \ V)$
$Zn^{2+} + 2e^- \rightarrow Zn$ $(E^{\circ} = -0.76 \ V)$
$Pb^{2+} + 2e^- \rightarrow Pb$ $(E^{\circ} = -0.13 \ V)$
$Au^{3+} + 3e^- \rightarrow Au$ $(E^{\circ} = +1.50 \ V)$
જેમ પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ વધુ ઋણ બને છે,તેમ રિડક્શન ક્ષમતા વધે છે,તેથી રિડક્શન ક્ષમતાનો સાચો ક્રમ $K > Zn > Pb > Au$ છે.

(A) .
સફેદ ફોસ્ફરસ અત્યંત સક્રિય છે અને જ્યારે તે હવામાં ખુલ્લો મૂકવામાં આવે ત્યારે તે સળગી ઉઠે છે અને ફોસ્ફરસ પેન્ટોક્સાઇડ,$P_4O_{10}$ ના ઘટ્ટ સફેદ ધુમાડા ઉત્પન્ન કરે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા: $P_4 + 5O_2 \rightarrow P_4O_{10}$

(C) પ્રક્રિયા સ્વયંભૂ થવા માટે,કોષ પોટેન્શિયલ $E^{\circ}_{cell}$ ધન હોવો જોઈએ.
પ્રક્રિયામાં $I^-$ નું $I_2$ માં ઓક્સિડેશન $(E^{\circ}_{ox} = -0.54 \ V)$ અને ધાતુ આયનનું રિડક્શન $(E^{\circ}_{red})$ સામેલ છે.
સ્વયંભૂતા માટેની શરત $E^{\circ}_{cell} = E^{\circ}_{red} + E^{\circ}_{ox} > 0$ છે,જેનો અર્થ છે કે $E^{\circ}_{red} > 0.54 \ V$.
આપેલ રિડક્શન પોટેન્શિયલની સરખામણી કરતા:
$(i)$ $E^{\circ} = 0.52 \ V < 0.54 \ V$ (સ્વયંભૂ નથી)
$(ii)$ $E^{\circ} = -0.41 \ V < 0.54 \ V$ (સ્વયંભૂ નથી)
$(iii)$ $E^{\circ} = 0.77 \ V > 0.54 \ V$ (સ્વયંભૂ છે)
$(iv)$ $E^{\circ} = -0.44 \ V < 0.54 \ V$ (સ્વયંભૂ નથી)
તેથી,માત્ર રૂપાંતરણ $(iii)$ શક્ય છે.

(D) $NaOH$ ની હાજરીમાં બેન્ઝીન ડાયઝોનિયમ ક્લોરાઇડ અને ફિનોલ વચ્ચેની પ્રક્રિયા એ ઇલેક્ટ્રોફિલિક એરોમેટિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા છે,જેને કપલિંગ પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,એરાઇલ ડાયઝોનિયમ કેશન ઇલેક્ટ્રોફાઇલ તરીકે કાર્ય કરે છે અને સક્રિય ફિનોલ રિંગ ન્યુક્લિયોફાઇલ તરીકે કાર્ય કરે છે.
ઓર્થો-સ્થાન પર અવકાશી અવરોધ (steric hindrance) ને કારણે આ પ્રક્રિયા મુખ્યત્વે પેરા-સ્થાન પર થાય છે,જેના પરિણામે $p$-હાઇડ્રોક્સીએઝોબેન્ઝીન (એઝો ડાય) બને છે.

(A) બેઝિકતાનો સાચો ક્રમ $IV < I < III < II$ છે.
$1$. સંયોજન $IV$ (પાયરોલ) સૌથી ઓછું બેઝિક છે કારણ કે નાઈટ્રોજન પરમાણુ પરની અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ એરોમેટિક ષટ્ક (sextet) માં ભાગ લે છે,તેથી તે પ્રોટોનેશન માટે ઉપલબ્ધ હોતી નથી.
$2$. સંયોજન $I$ ($p$-નાઈટ્રોએનિલીન) એ $III$ (પિરિડિન) કરતા ઓછું બેઝિક છે કારણ કે પ્રબળ ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષક $-NO_2$ સમૂહ $-I$ અને $-M$ અસરો દ્વારા નાઈટ્રોજન પરમાણુ પરની ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા ઘટાડે છે.
$3$. સંયોજન $III$ (પિરિડિન) માં નાઈટ્રોજન પરમાણુ $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે,જે એલિફેટિક એમાઈન્સમાં રહેલા $sp^3$ સંકરણ ધરાવતા નાઈટ્રોજન કરતા વધુ વિદ્યુતઋણ છે,તેથી તે $II$ કરતા ઓછું બેઝિક છે.
$4$. સંયોજન $II$ (સાયક્લોહેક્સાઈલએમાઈન) સૌથી વધુ બેઝિક છે કારણ કે તે પ્રાથમિક એલિફેટિક એમાઈન છે જેમાં કોઈ ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષક સમૂહ જોડાયેલ નથી અને નાઈટ્રોજન $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે.

(A)
$P_2O_5$ અને $As_2O_3$ એસિડિક ઓક્સાઇડ છે,$Sb_2O_3$ ઉભયગુણી (amphoteric) છે,જ્યારે $Bi_2O_3$ બેઝિક ઓક્સાઇડ છે.
આ બધામાં $P_2O_5$ સૌથી વધુ એસિડિક છે.
આનું કારણ એ છે કે સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં ધાત્વીય ગુણધર્મ વધે છે અને અધાત્વીય ગુણધર્મ ઘટે છે,જેના કારણે ઓક્સાઇડની બેઝિકતા વધે છે અને એસિડિકતા ઘટે છે.

(B) પ્રથમ તબક્કામાં,પ્રોપાઇન $(CH_3-C \equiv CH)$ એ $Hg^{2+}$ અને $H_3O^+$ ની હાજરીમાં જલીયકરણ પામીને એસિટોન $(CH_3COCH_3)$ બનાવે છે,જે $X$ છે.
બીજા તબક્કામાં,એસિટોન મંદ $NaOH$ ની હાજરીમાં બેન્ઝાલ્ડિહાઇડ $(PhCHO)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે. આ ક્લેસન-શ્મિટ કન્ડેન્સેશન (ક્રોસ-આલ્ડોલ કન્ડેન્સેશનનો એક પ્રકાર) છે,જેમાં એસિટોનનો $\alpha$-હાઇડ્રોજન બેન્ઝાલ્ડિહાઇડના કાર્બોનિલ સમૂહ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $4$-ફિનાઇલબ્યુટ-$3$-ઇન-$2$-ઓન $(CH_3COCH=CHPh)$ બનાવે છે,જે $Y$ છે.