KVPY 2018 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Gujarati

(D) $X$ અને $Y$ એકબીજાના રૂપઘટકો (conformers) છે.
રૂપઘટકો એ અણુમાં પરમાણુઓની એવી અવકાશી ગોઠવણી છે જે $C-C$ એકલ બંધની આસપાસ પરિભ્રમણ દ્વારા એકબીજામાં રૂપાંતરિત થઈ શકે છે.
આપેલ ન્યુમેન પ્રક્ષેપણમાં,$X$ એ ગ્રહણ કરેલ (eclipsed) સ્વરૂપ દર્શાવે છે,જ્યારે $Y$ એ સાગર્ડ (staggered) સ્વરૂપ દર્શાવે છે.
તેથી,તેઓ રૂપઘટકો છે.

(D) સાચો જવાબ $D$ છે.
$tert$-બ્યુટાઇલ કેટાયન એ આઇસોપ્રોપાઇલ કેટાયન કરતા વધુ સ્થિર છે કારણ કે તેમાં $C-H$ સમૂહના $\sigma$-બંધ અને કાર્બોકેટાયનના ખાલી $p$-ઓર્બિટલ વચ્ચે વધુ સારી હાઇપરકોન્જુગેશન આંતરક્રિયા થાય છે.
$trans-2-butene$ એ પ્રોપીન કરતા વધુ સ્થિર છે કારણ કે તેમાં $C-H$ સમૂહના $\sigma$-બંધ અને દ્વિબંધના $\pi^{*}$-એન્ટિબોન્ડિંગ ઓર્બિટલ વચ્ચે હાઇપરકોન્જુગેશન આંતરક્રિયા થાય છે.

(D) આપેલ સ્પીસીઝ માટે બંધકોણ નીચે મુજબ છે:
$1$. $PH_3$: સંકરણના અભાવ અને અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મને કારણે બંધકોણ આશરે $93.5^\circ$ છે.
$2$. $NH_3$: $sp^3$ સંકરણ અને એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મને કારણે બંધકોણ $107^\circ$ છે.
$3$. $NH_4^+$: $sp^3$ સંકરણ અને અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની ગેરહાજરીને કારણે બંધકોણ $109.5^\circ$ છે, જે સંપૂર્ણ સમચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ ધરાવે છે.
$4$. $BF_3$: આ અણુમાં $H - X - H$ બંધ હોતા નથી, તેથી તેની સરખામણી કરી શકાતી નથી.
હાઇડ્રાઇડ્સના બંધકોણની સરખામણી કરતા: $PH_3 (93.5^\circ) < NH_3 (107^\circ) < NH_4^+ (109.5^\circ)$.
તેથી, સાચો ક્રમ $PH_3 < NH_3 < NH_4^+$ છે.

(C) આપેલ સ્પીસીઝ $Na^{+}$,$F^{-}$,$O^{2-}$,અને $N^{3-}$ આઈસોઈલેક્ટ્રોનિક છે,જેનો અર્થ છે કે તે બધામાં $10$ ઈલેક્ટ્રોન છે.
આઈસોઈલેક્ટ્રોનિક સ્પીસીઝ માટે,જેમ પરમાણુ ક્રમાંક (કેન્દ્રીય વીજભાર) વધે છે તેમ આયનીય ત્રિજ્યા ઘટે છે.
$N^{3-}$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $7$ છે,$O^{2-}$ નો $8$ છે,$F^{-}$ નો $9$ છે,અને $Na^{+}$ નો $11$ છે.
જેમ કેન્દ્રીય વીજભાર $7$ થી $11$ સુધી વધે છે,તેમ કેન્દ્ર અને ઈલેક્ટ્રોન વચ્ચેનું આકર્ષણ વધે છે,જેના કારણે આયનીય ત્રિજ્યા ઘટે છે.
તેથી,આયનીય ત્રિજ્યાનો સાચો ક્રમ $N^{3-} > O^{2-} > F^{-} > Na^{+}$ છે.

(D) ,$S$,અને $P$ ની ગરમ સાંદ્ર $H_{2}SO_{4}$ સાથેની પ્રક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$C + 2H_{2}SO_{4} \longrightarrow CO_{2} + 2SO_{2} + 2H_{2}O$
$S + 2H_{2}SO_{4} \longrightarrow 3SO_{2} + 2H_{2}O$
$P_{4} + 10H_{2}SO_{4} \longrightarrow 4H_{3}PO_{4} + 10SO_{2} + 4H_{2}O$
સમીકરણોમાં દર્શાવ્યા મુજબ,ત્રણેય તત્વો ($C$,$S$,અને $P$) ગરમ સાંદ્ર $H_{2}SO_{4}$ સાથે પ્રક્રિયા કરવાથી $SO_{2}$ વાયુ ઉત્પન્ન કરે છે.

(A) $BX_{3}$ માં બોરોન પરમાણુ અપૂર્ણ અષ્ટક ધરાવે છે અને $\pi$-બંધ (બેક બોન્ડિંગ) બનાવવા માટે $X$ પાસેથી અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સ્વીકારી શકે છે.
બેક બોન્ડિંગની માત્રા $X$ ની વિદ્યુતઋણતા અને $X$ તથા $B$ ના કક્ષકોના ઉર્જા સ્તર પર આધાર રાખે છે. $X$ ની ઓછી વિદ્યુતઋણતા ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મનું દાન સરળ બનાવે છે.
$Cl$ અને $F$ એ $OMe$ અને $NMe_{2}$ કરતા વધુ વિદ્યુતઋણ હોવાથી તેમની બેક બોન્ડિંગની વૃત્તિ ઓછી હોય છે.
$BCl_{3}$ અને $BF_{3}$ માં,$Cl$ ના $3p$-કક્ષક અને બોરોનના $2p$-કક્ષક વચ્ચેના કદના તફાવતને કારણે $Cl$ ની $\pi$-બંધ બનાવવાની વૃત્તિ ઓછી હોય છે.
$B(OMe)_{3}$ અને $B(NMe_{2})_{3}$ માં,$NMe_{2}$ સમૂહમાં નાઇટ્રોજન ઓક્સિજન કરતા ઓછો વિદ્યુતઋણ હોવાથી તે વધુ સરળતાથી ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મનું દાન કરે છે.
આમ,$\pi$-બંધ બનાવવાની વૃત્તિનો સાચો ક્રમ $BCl_{3} < BF_{3} < B(OMe)_{3} < B(NMe_{2})_{3}$ છે.

(B) લેંગમ્યુર અધિશોષણ આઈસોથર્મ નીચેની ધારણાઓ પર આધારિત છે:
$1.$ મુક્ત વાયુ અને અધિશોષિત વાયુ ગતિશીલ સંતુલનમાં હોય છે.
$2.$ અધિશોષકની સપાટી સમાન હોય છે,એટલે કે તમામ અધિશોષણ સ્થાનો સમાન હોય છે.
$3.$ કોઈ ચોક્કસ સ્થાન પર અણુના અધિશોષિત થવાની ક્ષમતા પડોશી સ્થાનોના કબજાથી સ્વતંત્ર હોય છે.
$4.$ અધિશોષણ એક આણ્વિય સ્તર (monolayer) સુધી મર્યાદિત છે; શરૂઆતમાં અધિશોષિત થયેલ સ્તર આગળના અધિશોષણ માટે સબસ્ટ્રેટ તરીકે કાર્ય કરી શકતું નથી (આ વિધાન $III$ થી વિપરીત છે).
તેથી,વિધાનો $I, II,$ અને $IV$ સાચા છે.

(A) જે પદાર્થ બધી જ આવૃત્તિના વિકિરણોનું ઉત્સર્જન અને શોષણ કરે છે તેને કૃષ્ણ પદાર્થ (black body) કહે છે અને તેના દ્વારા ઉત્સર્જિત વિકિરણને કૃષ્ણ પદાર્થ વિકિરણ કહે છે.
પ્લાન્કના નિયમ મુજબ,આપેલ તાપમાને કૃષ્ણ પદાર્થ દ્વારા ઉત્સર્જિત વિકિરણની તીવ્રતા તરંગલંબાઈ ઘટવાની સાથે વધે છે,એક ચોક્કસ તરંગલંબાઈ $(\lambda_{max})$ પર મહત્તમ મૂલ્ય પ્રાપ્ત કરે છે અને ત્યારબાદ તરંગલંબાઈમાં વધુ ઘટાડો થતાં તે ઘટવા લાગે છે.
જેમ તાપમાન વધે છે,તેમ વિકિરણની કુલ તીવ્રતા વધે છે અને ઉત્સર્જન વક્રનું શિખર ટૂંકી તરંગલંબાઈ તરફ ખસે છે (વીનનો સ્થાનાંતરનો નિયમ).
અહીં $T_{2} > T_{1}$ હોવાથી,$T_{2}$ માટેનો વક્ર $T_{1}$ ના વક્રની ઉપર હશે અને તેનું શિખર $T_{1}$ ના શિખરની સરખામણીમાં ટૂંકી તરંગલંબાઈ પર હશે.
તેથી,સાચું નિરૂપણ પ્રથમ આલેખ (વિકલ્પ $A$) માં દર્શાવેલ છે.

(B) વાસ્તવિક વાયુ માટે વાન ડર વાલ્સનું સમીકરણ $(p + \frac{an^2}{V^2})(V - nb) = nRT$ છે.
નિશ્ચિત તાપમાને અને ક્રાંતિક તાપમાનથી નીચે,$p-V$ સમતાપી વક્ર વાયુ-પ્રવાહી સહઅસ્તિત્વ દર્શાવતો '$S$' આકારનો વક્ર ધરાવે છે.
આ વિસ્તારમાં,કલા રૂપાંતરણ દરમિયાન કદ બદલાય ત્યારે દબાણ અચળ રહે છે.
વિકલ્પ $(b)$ માં દર્શાવેલ આલેખ આ વર્તણૂકને યોગ્ય રીતે દર્શાવે છે.

(A) બફર દ્રાવણ એવું મિશ્રણ છે જે એસિડ અથવા બેઇઝના નાના જથ્થાના ઉમેરણથી $pH$ માં થતા ફેરફારોનો પ્રતિકાર કરે છે. તે સામાન્ય રીતે નિર્બળ બેઇઝ અને તેના ક્ષાર અથવા નિર્બળ એસિડ અને તેના ક્ષારનું બનેલું હોય છે.
વિકલ્પ $A$ માં,$0.2 \, M \ NH_{4}OH$ (નિર્બળ બેઇઝ) અને $0.1 \, M \ HCl$ (પ્રબળ એસિડ) ના સમાન કદને મિશ્ર કરતા,$0.1 \, M \ NH_{4}OH$ એ $0.1 \, M \ HCl$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $0.1 \, M \ NH_{4}Cl$ (ક્ષાર) બનાવે છે. બાકી રહેલ $NH_{4}OH$ ની સાંદ્રતા $0.1 \, M$ છે. અંતિમ મિશ્રણમાં નિર્બળ બેઇઝ $(NH_{4}OH)$ અને તેનો ક્ષાર $(NH_{4}Cl)$ બંને હોવાથી,તે બેઝિક બફર દ્રાવણ બનાવે છે.

(D) પ્રતિવર્તી પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા $X \rightleftharpoons Y$ માટે,સંતુલન અચળાંક $K_{eq}$ નીચે મુજબ છે:
$K_{eq} = \frac{K_{f}}{K_{b}} = \frac{[Y]_{eq}}{[X]_{eq}}$
આપેલ છે કે $K_{f} = 2 \ s^{-1}$ અને $K_{b} = 1 \ s^{-1}$,તેથી:
$K_{eq} = \frac{2}{1} = 2$
તેથી,$\frac{[Y]_{eq}}{[X]_{eq}} = 2$,જેનો અર્થ છે કે $[Y]_{eq} = 2[X]_{eq}$.
આનો અર્થ એ છે કે સંતુલન સમયે,$Y$ ની સાંદ્રતા $X$ ની સાંદ્રતા કરતા બમણી છે.
જેમ પ્રક્રિયા આગળ વધે છે,$X$ ની સાંદ્રતા તેની પ્રારંભિક કિંમત $[X]_{0}$ થી ઘટીને $[X]_{eq}$ થાય છે,અને $Y$ ની સાંદ્રતા $0$ થી વધીને $[Y]_{eq}$ થાય છે.
કારણ કે $[Y]_{eq} = 2[X]_{eq}$,$Y$ ની અંતિમ સાંદ્રતા $X$ ની અંતિમ સાંદ્રતા કરતા વધારે હોવી જોઈએ. આલેખ $(d)$ સંતુલન સમયે $[Y]_{eq} > [X]_{eq}$ યોગ્ય રીતે દર્શાવે છે.

(B) સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ:
$2 C_{3}H_{5}(NO_{3})_{3(l)} \longrightarrow 3 N_{2(g)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} + 6 CO_{2(g)} + 5 H_{2}O_{(g)}$
$\Delta H_{\text{reaction}}^{\circ} = \Sigma \Delta H_{f(P)}^{\circ} - \Sigma \Delta H_{f(R)}^{\circ}$
$\Delta H_{\text{reaction}}^{\circ} = [3(0) + 0.5(0) + 6(-393.5) + 5(-241.8)] - [2(-364)]$
$= [-2361 - 1209] - [-728]$
$= -3570 + 728 = -2842 \, kJ$ ( $2 \, mol$ નાઈટ્રોગ્લિસરીન માટે).
$1 \, mol$ નાઈટ્રોગ્લિસરીન માટે એન્થાલ્પી ફેરફાર $= \frac{-2842}{2} = -1421 \, kJ/mol$.
$10 \, g$ માટે એન્થાલ્પી ફેરફાર $= \frac{-1421}{227.1} \times 10 \approx -62.57 \, kJ$.

(D) $(NH_4)_2Cr_2O_7$ ને ગરમ કરવાથી $N_2$ વાયુની સાથે $Cr_2O_3$ સંયોજન મળે છે.
$(NH_4)_2Cr_2O_7 \stackrel{\Delta}{\longrightarrow} N_2 + Cr_2O_3 + 4H_2O$
ધારો કે $Cr$ નો ઓક્સિડેશન આંક $x$ છે.
$(NH_4)_2Cr_2O_7$ માં:
$2(+1) + 2(x) + 7(-2) = 0$
$2 + 2x - 14 = 0$
$2x = 12 \Rightarrow x = +6$
$Cr_2O_3$ માં:
$2(x) + 3(-2) = 0$
$2x - 6 = 0$
$2x = 6 \Rightarrow x = +3$
તેથી,પ્રક્રિયામાં $Cr$ ના ઓક્સિડેશન આંકમાં થતો ફેરફાર $+6$ થી $+3$ છે.

(A) પગલું $(i)$ અને $(ii)$ એ આલ્કીનનું હાઇડ્રોબોરેશન-ઓક્સિડેશન દર્શાવે છે,જે દ્વિબંધ પર પાણીના એન્ટિ-માર્કોવનીકોવ ઉમેરણને અનુસરે છે. આના પરિણામે આલ્કોહોલ બને છે જ્યાં $-OH$ સમૂહ ઓછા વિસ્થાપિત કાર્બન સાથે જોડાય છે.
પગલું $(iii)$ માં $conc. \ H_2SO_4$ નો ઉપયોગ કરીને આલ્કોહોલનું એસિડ-ઉત્પ્રેરિત નિર્જલીકરણ થાય છે. આ કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી દ્વારા $E1$ મિકેનિઝમ દ્વારા આગળ વધે છે,ત્યારબાદ ઝેટસેવના નિયમ મુજબ સૌથી સ્થિર આલ્કીન બનાવવા માટે પ્રોટોનનું નિરાકરણ થાય છે.

(A) ડાયાસ્ટીરિયોમર્સ એવા સ્ટીરિયો આઈસોમર્સ છે જે એકબીજાના અરીસામાં પ્રતિબિંબ નથી.
વિકલ્પ $(A)$ માં,$3$-મિથાઈલપેન્ટ-$1$-ઈન માં $HBr$ નો ઉમેરો માર્કોવનીકોવના નિયમ મુજબ થાય છે. $C_2$ સ્થાન પર બનતું કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી સંયોજન કાઈરલ છે. બ્રોમાઈડ આયન કાર્બોકેટાયનની ઉપરની અથવા નીચેની બાજુથી હુમલો કરી શકે છે,જેનાથી બે નવા કાઈરલ કેન્દ્રો બને છે. અણુમાં પહેલેથી જ એક કાઈરલ કેન્દ્ર હોવાથી,પરિણામી ઉત્પાદનો ડાયાસ્ટીરિયોમર્સની જોડી છે.

(A) આપેલ છે: પાણીની ઘનતા $= 1.0\, g\, mL^{-1}$.
પાણીનું કદ $= 250\, mL$.
પાણીનું દળ $= \text{ઘનતા} \times \text{કદ} = 1.0\, g\, mL^{-1} \times 250\, mL = 250\, g$.
પાણીનું મોલર દળ $(H_2O) = (2 \times 1) + 16 = 18\, g\, mol^{-1}$.
પાણીના મોલની સંખ્યા $= \frac{\text{દળ}}{\text{મોલર દળ}} = \frac{250}{18} \approx 13.889\, mol$.
અણુઓની સંખ્યા $= \text{મોલ} \times \text{એવોગેડ્રો આંક} = 13.889 \times 6.023 \times 10^{23} \approx 83.65 \times 10^{23}$.
આમ,પાણીના અણુઓની સંખ્યા $83.6 \times 10^{23}$ ની સૌથી નજીક છે.

(A) . $NH_3$ નું મંદ જલીય દ્રાવણ $NH_4OH$ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે,જેનું આયનીકરણ આ મુજબ થાય છે: $NH_4OH \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^-$.
ઘન એમોનિયમ ક્લોરાઈડ $(NH_4Cl)$ ઉમેરતા,તે સંપૂર્ણપણે વિયોજિત થાય છે: $NH_4Cl \rightarrow NH_4^+ + Cl^-$.
$NH_4^+$ ની સામાન્ય આયન અસરને કારણે,સંતુલન ડાબી તરફ ખસે છે,જેનાથી $OH^-$ ની સાંદ્રતા ઘટે છે.
$pOH = -\log[OH^-]$ હોવાથી,$[OH^-]$ માં ઘટાડો થવાથી $pOH$ વધે છે,જે પરિણામે $pH$ ઘટાડે છે $(pH = 14 - pOH)$.

(D) $BaSO_4$ નું વિયોજન નીચે મુજબ છે: $BaSO_4(s) \rightleftharpoons Ba^{2+}(aq) + SO_4^{2-}(aq)$
ધારો કે દ્રાવ્યતા $S \, mol \, L^{-1}$ છે.
તેથી,$K_{sp} = [Ba^{2+}][SO_4^{2-}] = S \times S = S^2$.
આપેલ $K_{sp} = 1.0 \times 10^{-10}$ હોવાથી,$S^2 = 1.0 \times 10^{-10}$,તેથી $S = 1.0 \times 10^{-5} \, mol \, L^{-1}$.
દ્રાવ્યતાને $mol \, L^{-1}$ માંથી $g \, L^{-1}$ માં ફેરવવા માટે,તેને $BaSO_4$ ના મોલર દળ $(233 \, g \, mol^{-1})$ વડે ગુણો:
$g \, L^{-1}$ માં દ્રાવ્યતા = $(1.0 \times 10^{-5} \, mol \, L^{-1}) \times (233 \, g \, mol^{-1}) = 233 \times 10^{-5} \, g \, L^{-1} = 2.33 \times 10^{-3} \, g \, L^{-1}$.
આમ,આ મૂલ્ય $2.3 \times 10^{-3} \, g \, L^{-1}$ ની સૌથી નજીક છે.

(B)
નીચેના વિધાનો ધ્યાનમાં લો.
$(I)$ પાઉલીના અપવર્જનના સિદ્ધાંત મુજબ,પરમાણુમાં કોઈપણ બે ઇલેક્ટ્રોન માટે ચાર ક્વોન્ટમ આંકનો સેટ સમાન હોઈ શકે નહીં. તેથી,વિધાન $(a)$ સાચું છે.
$(II)$ મુખ્ય ક્વોન્ટમ આંક $n$ ધરાવતી કક્ષામાં ઇલેક્ટ્રોનની મહત્તમ સંખ્યા $2n^2$ છે,$n^2+2$ નહીં. તેથી,વિધાન $(b)$ ખોટું છે.
$(III)$ એક કક્ષકમાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોન વિરુદ્ધ સ્પિન ધરાવતા હોવા જોઈએ,એટલે કે $m_s = +\frac{1}{2}$ અને $-\frac{1}{2}$. તેથી,વિધાન $(c)$ સાચું છે.
$(IV)$ આઉફબાઉના સિદ્ધાંત મુજબ,પરમાણુની આધાર અવસ્થામાં,કક્ષકો તેમની વધતી જતી ઉર્જાના ક્રમમાં ભરાય છે. તેથી,વિધાન $(d)$ સાચું છે.

(D) આદર્શ વાયુ સમીકરણ $pV = nRT$ નો ઉપયોગ કરતા,જ્યાં $p = 2 \, atm$,$V = 2.24 \, L$,$R = 0.0821 \, L \cdot atm \cdot K^{-1} \cdot mol^{-1}$,અને $T = 298 \, K$.
$n = \frac{pV}{RT} = \frac{2 \times 2.24}{0.0821 \times 298} \approx 0.183 \, mol$.
$N_2$ નું મોલર દળ $28 \, g/mol$ છે.
$N_2$ નું મહત્તમ દળ $m = n \times M = 0.183 \times 28 \approx 5.124 \, g$.
પાત્ર $2 \, atm$ પર ફાટી જાય છે,તેથી સુરક્ષિત જથ્થો $5.124 \, g$ કરતા થોડો ઓછો હોવો જોઈએ. આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$4.2 \, g$ એ સૌથી નજીકની કિંમત છે જે સુરક્ષા સુનિશ્ચિત કરે છે.

(A) સાચો જવાબ $A$ છે.
આ પ્રક્રિયા ફ્રિડેલ-ક્રાફ્ટ એસાઈલેશન છે.
આ પ્રક્રિયામાં,બેન્ઝીન $AlCl_3$ જેવા લુઈસ એસિડ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં એસાઈલ હેલાઈડ (જેમ કે $2$-નાઈટ્રોબેન્ઝોઈલ ક્લોરાઈડ) સાથે પ્રક્રિયા કરીને એસાઈલબેન્ઝીન વ્યુત્પન્ન આપે છે.

(C) સાચો વિકલ્પ $(c)$ છે.
સંયોજન $X$ માં,બ્રોમીન પરમાણુ સાથે જોડાયેલ કાર્બન પરમાણુ ચાર અલગ-અલગ સમૂહો સાથે જોડાયેલ છે: એક હાઇડ્રોજન પરમાણુ,એક બ્રોમીન પરમાણુ,એક ઇથાઇલ સમૂહ $(-CH_2CH_3)$ અને એક પ્રોપાઇલ સમૂહ $(-CH_2CH_2CH_3)$. ચારેય સમૂહો અલગ હોવાથી,આ કાર્બન એક કાઇરલ કેન્દ્ર છે,જે સંયોજન $X$ ને કાઇરલ બનાવે છે.
સંયોજન $Y$ માં,બ્રોમીન પરમાણુ સાથે જોડાયેલ કાર્બન પરમાણુ એક હાઇડ્રોજન પરમાણુ,એક બ્રોમીન પરમાણુ અને બે સમાન ઇથાઇલ સમૂહો $(-CH_2CH_3)$ સાથે જોડાયેલ છે. મધ્યસ્થ કાર્બન સાથે જોડાયેલા બે સમૂહો સમાન હોવાથી,આ અણુમાં સંમિતિનું તલ હોય છે અને તે અકાઇરલ છે.

(D) ચક્રીય,સમતલીય,સંયુગ્મિત આયનીય સ્પીસીઝની સ્થિરતા હ્યુકેલના નિયમ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે,જે જણાવે છે કે જો કોઈ સ્પીસીઝમાં $(4n+2) \pi$ ઇલેક્ટ્રોન હોય,તો તે એરોમેટિક અને અત્યંત સ્થાયી હોય છે,જ્યાં $n$ એ પૂર્ણાંક છે $(n = 0, 1, 2, ...)$.
$1$. ઇન્ડેનાઇલ એનાયન: તેમાં $10 \pi$ ઇલેક્ટ્રોન $(n=2)$ છે,જે હ્યુકેલના નિયમનું પાલન કરે છે અને એરોમેટિક છે.
$2$. સાયક્લોપ્રોપેનાઇલ કેટાયન: તેમાં $2 \pi$ ઇલેક્ટ્રોન $(n=0)$ છે,જે હ્યુકેલના નિયમનું પાલન કરે છે અને એરોમેટિક છે.
આમ,વિકલ્પ $(d)$ માં આપેલી બંને સ્પીસીઝ એરોમેટિક હોવાથી,તે સૌથી વધુ સ્થાયી આયનીય સ્પીસીઝ છે.

(A) હાઇડ્રોજન જેવા સ્પીસીઝમાં ઓર્બિટલની ઊર્જા અસરકારક ન્યુક્લિયર ચાર્જ $(Z_{eff})$ પર આધાર રાખે છે.
જેમ પરમાણુ ક્રમાંક $(Z)$ વધે છે,તેમ ન્યુક્લિયસ અને ઇલેક્ટ્રોન વચ્ચેનું આકર્ષણ વધે છે,જેના પરિણામે ઓર્બિટલની ઊર્જા ઘટે છે.
$2s$-ઓર્બિટલ માટે,ન્યુક્લિયર ચાર્જ વધવાની સાથે ઊર્જા ઘટે છે.
પરમાણુ ક્રમાંક છે: $H (Z=1)$,$Li (Z=3)$,$Na (Z=11)$,અને $K (Z=19)$.
જેમ $Z$ નો ક્રમ $H < Li < Na < K$ છે,તેમ $2s$-ઓર્બિટલની ઊર્જાનો ક્રમ $K < Na < Li < H$ થશે.

(C) મધ્યસ્થ પરમાણુનું સંકરણ નીચેના સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને ગણી શકાય છે: $X = \frac{1}{2} [V + M - C + A]$
જ્યાં $V$ એ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા છે,$M$ એ એકસંયોજક પરમાણુઓની સંખ્યા છે,$C$ એ ધન આયનનો વીજભાર છે અને $A$ એ ઋણ આયનનો વીજભાર છે.
$XeF_4$ માટે:
$V = 8$ ($Xe$ ના સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન)
$M = 4$ (ચાર $F$ પરમાણુઓ)
$C = 0, A = 0$
$X = \frac{1}{2} (8 + 4) = 6$
$6$ નું મૂલ્ય $sp^3d^2$ સંકરણ સૂચવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(C)$ છે.

(A) $Cr_2O_7^{2-}$ માટે: ધારો કે $Cr$ નો ઓક્સિડેશન આંક $x$ છે.
$2(x) + 7(-2) = -2$
$2x - 14 = -2$
$2x = 12$
$x = +6$.
$ClO_3^{-}$ માટે: ધારો કે $Cl$ નો ઓક્સિડેશન આંક $x$ છે.
$1(x) + 3(-2) = -1$
$x - 6 = -1$
$x = +5$.
આમ,ઓક્સિડેશન આંક અનુક્રમે $+6$ અને $+5$ છે. સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(C) .
જ્યારે ક્ષાર $X$ માં પલાળેલું ફિલ્ટર પેપર $HNO_{3}$ ની વરાળના સંપર્કમાં આવે છે,ત્યારે તે આયોડિન વાયુ $(I_{2})$ મુક્ત થવાને કારણે કથ્થઈ રંગનું બને છે,જેનો રંગ કથ્થઈ હોય છે.
આ પ્રક્રિયા એટલા માટે થાય છે કારણ કે $KI$ એક પ્રબળ રિડક્શનકર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે અને $HNO_{3}$ નું $NO_{2}$ (કથ્થઈ વાયુ) માં રિડક્શન કરે છે,જ્યારે $I^{-}$ નું $I_{2}$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા: $2KI + 4HNO_{3} \longrightarrow I_{2} + 2NO_{2} + 2KNO_{3} + 2H_{2}O$.

(B) . હિમોગ્લોબિનનું મુખ્ય કાર્ય ફેફસાં અથવા ઝાલરોમાંથી શરીરના વિવિધ ભાગોમાં ઓક્સિજનનું વહન કરવાનું છે. ત્યાં તે ઓક્સિજન મુક્ત કરે છે જેથી જૈવિક શ્વસન દ્વારા સજીવના ચયાપચય માટે જરૂરી ઉર્જા મળી શકે.

(C) બંધ ક્રમાંક $\text{B.O.} = \frac{1}{2}(N_b - N_a)$ સૂત્ર દ્વારા ગણવામાં આવે છે,જ્યાં $N_b$ એ બંધકારક કક્ષકોમાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોન છે અને $N_a$ એ બંધપ્રતિકારક કક્ષકોમાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોન છે.
$(A)$ $CO$ ($14$ ઇલેક્ટ્રોન): $\text{B.O.} = \frac{1}{2}(10 - 4) = 3$.
$O_2^{2-}$ ($18$ ઇલેક્ટ્રોન): $\text{B.O.} = \frac{1}{2}(10 - 8) = 1$.
$(B)$ $O_2^{-}$ ($17$ ઇલેક્ટ્રોન): $\text{B.O.} = \frac{1}{2}(10 - 7) = 1.5$.
$CO$ નો $\text{B.O.} = 3$ છે.
$(C)$ $O_2^{2-}$ નો $\text{B.O.} = 1$ છે.
$B_2$ ($10$ ઇલેક્ટ્રોન): $\text{B.O.} = \frac{1}{2}(6 - 4) = 1$.
$(D)$ $CO$ નો $\text{B.O.} = 3$ છે.
$N_2^{+}$ ($13$ ઇલેક્ટ્રોન): $\text{B.O.} = \frac{1}{2}(9 - 4) = 2.5$.
આમ,$O_2^{2-}$ અને $B_2$ બંનેનો બંધ ક્રમાંક $1$ હોવાથી,વિકલ્પ $(C)$ સાચો છે.

(D) કુલ જરૂરી ઉષ્મા $(q)$ એ પ્રવાહીનું તાપમાન વધારવા માટે જરૂરી ઉષ્મા $(q_1)$ અને અવસ્થા પરિવર્તન માટે જરૂરી ઉષ્મા $(q_2)$ નો સરવાળો છે.
$q_1 = m \times c \times \Delta T$
$q_1 = 1000 \, g \times 2.44 \, J \, g^{-1} \, K^{-1} \times (351.45 \, K - 293.45 \, K)$
$q_1 = 1000 \times 2.44 \times 58 = 141520 \, J = 1.4152 \times 10^5 \, J$
$q_2 = m \times L_v$
$q_2 = 1000 \, g \times 855 \, J \, g^{-1} = 855000 \, J = 8.55 \times 10^5 \, J$
$q = q_1 + q_2 = 1.4152 \times 10^5 \, J + 8.55 \times 10^5 \, J = 9.9652 \times 10^5 \, J$
નજીકના મૂલ્ય તરીકે,આપણને $9.97 \times 10^5 \, J$ મળે છે.

(B) પ્રક્રિયા: $CH_3CH(Br)CH_2Br + Zn \rightarrow CH_3CH=CH_2 + ZnBr_2$.
$1,2$-ડાયબ્રોમોપ્રોપેન $(C_3H_6Br_2)$ નું આણ્વીય દળ $= 3 \times 12 + 6 \times 1 + 2 \times 80 = 202 \, g/mol$.
$1,2$-ડાયબ્રોમોપ્રોપેન ના મોલ $= \frac{20.2 \, g}{202 \, g/mol} = 0.1 \, mol$.
પ્રોપ$-1$-ઈન $(C_3H_6)$ નું આણ્વીય દળ $= 3 \times 12 + 6 \times 1 = 42 \, g/mol$.
$X$ ની સૈદ્ધાંતિક ઉપજ $= 0.1 \, mol \times 42 \, g/mol = 4.2 \, g$.
$X$ ની વાસ્તવિક ઉપજ $= 3.58 \, g$.
ઉપજ $(\%) = \frac{\text{વાસ્તવિક ઉપજ}}{\text{સૈદ્ધાંતિક ઉપજ}} \times 100 = \frac{3.58}{4.2} \times 100 \approx 85.23 \%$.
સૌથી નજીકની કિંમત $85 \%$ છે.

(A) મિથાઈલ એનાયન $(CH_3^-)$ ની તુલનામાં ઈથાઈલ એનાયન $(CH_3CH_2^-)$ ની ઓછી સ્થિરતા મિથાઈલ ગ્રુપની $+I$-અસરને કારણે છે,જે પહેલેથી જ ઋણ વીજભારિત કાર્બન પર ઈલેક્ટ્રોન ઘનતા વધારે છે,જેનાથી તે અસ્થિર બને છે.
મિથાઈલ રેડિકલ $(CH_3^\bullet)$ ની તુલનામાં ઈથાઈલ રેડિકલ $(CH_3CH_2^\bullet)$ ની વધુ સ્થિરતા $\sigma \rightarrow p$-ઓર્બિટલ કોન્જુગેશનને કારણે છે,જેને હાઈપરકોન્જુગેશન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. $C-H$ બંધના $\sigma$-બંધમાંથી અર્ધ-ભરાયેલી $p$-ઓર્બિટલમાં ઈલેક્ટ્રોનનું આ વિસ્થાનિકરણ રેડિકલને સ્થિર કરે છે.

(D) $BrF_5$ નો આકાર ચોરસ પિરામિડલ છે જેમાં $Br$ પરમાણુ પર એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pair) હોય છે. અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ વચ્ચેના અપાકર્ષણને કારણે,વિષુવવૃત્તીય $F$ પરમાણુઓ થોડા દૂર ધકેલાય છે,જેથી $F_{axial}-Br-F_{equatorial}$ બંધકોણ $90^{\circ}$ કરતા ઓછા (આશરે $84.8^{\circ}$) થાય છે,જ્યારે સમતલમાં $F_{equatorial}-Br-F_{equatorial}$ ખૂણા $90^{\circ}$ હોય છે. આમ,$F-Br-F$ બંધકોણ અસમાન છે.
$PCl_5$ નો આકાર ત્રિકોણીય દ્વિ-પિરામિડલ છે. તેમાં બે પ્રકારના $Cl-P-Cl$ બંધકોણ હોય છે: વિષુવવૃત્તીય-વિષુવવૃત્તીય $(120^{\circ})$ અને અક્ષીય-વિષુવવૃત્તીય $(90^{\circ})$. આમ,$Cl-P-Cl$ બંધકોણ અસમાન છે.

(A) એસિટોનની જલીય $NaOH$ ની હાજરીમાં બ્રોમિન સાથેની પ્રક્રિયા એ હેલોફોર્મ પ્રક્રિયા છે.
એસિટોન અને બ્રોમિન વચ્ચેની પ્રક્રિયાનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$CH_{3}COCH_{3} + 3Br_{2} + 4NaOH \rightarrow CHBr_{3} + CH_{3}COONa + 3NaBr + 3H_{2}O$
પ્રક્રિયાના તત્વયોગમિતિ (stoichiometry) મુજબ,$1 \ mol$ $CHBr_{3}$ ઉત્પન્ન કરવા માટે $3 \ mol$ $Br_{2}$ ની જરૂર પડે છે.
આપેલ છે કે $1.0 \ mol$ બ્રોમિનનો ઉપયોગ થાય છે,તેથી ઉત્પન્ન થતા $CHBr_{3}$ નું પ્રમાણ:
$\text{Amount of } CHBr_{3} = \frac{1}{3} \times \text{Amount of } Br_{2} = \frac{1}{3} \times 1.0 \ mol = \frac{1}{3} \ mol$.

(B) વિલિયમસન ઈથર સંશ્લેષણમાં આલ્કોક્સાઇડ આયન અને પ્રાથમિક આલ્કાઇલ હેલાઇડ વચ્ચે $S_{N}2$ પ્રક્રિયા થાય છે. જ્યારે લિવિંગ ગ્રુપ સારું હોય ત્યારે પ્રક્રિયા ઝડપી બને છે. અહીં,આલ્કોક્સાઇડ બાયસાઇક્લો[$2.2$.$2$]ઓક્ટાન$-1-$ઓલમાંથી મેળવવામાં આવે છે અને આલ્કાઇલ હેલાઇડ બેન્ઝાઇલ હેલાઇડ છે. બેન્ઝાઇલ ક્લોરાઇડ અને બેન્ઝાઇલ આયોડાઇડ વચ્ચે,બેન્ઝાઇલ આયોડાઇડ વધુ પસંદ કરવામાં આવે છે કારણ કે $I^{-}$ એ $Cl^{-}$ કરતા સારું લિવિંગ ગ્રુપ છે,જે $S_{N}2$ પ્રક્રિયાને ઝડપી બનાવે છે.

(D) બેન્ઝાલ્ડિહાઈડને સાંદ્ર જલીય $NaOH$ દ્રાવણમાં $formaldehyde$ નો ઉપયોગ કરીને બેન્ઝાઈલ આલ્કોહોલમાં રૂપાંતરિત કરી શકાય છે.
આ પ્રક્રિયાને $Cross-Cannizzaro$ પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,જેમાં બેન્ઝાલ્ડિહાઈડનો એક અણુ બેન્ઝાઈલ આલ્કોહોલમાં રિડક્શન પામે છે જ્યારે $formaldehyde$ નું ઓક્સિડેશન થઈને ફોર્મેટ ક્ષાર બને છે.
જે આલ્ડિહાઈડમાં $\alpha-hydrogen$ પરમાણુ હોતો નથી,તે આ પ્રકારની પ્રક્રિયા આપે છે.

(B) ફોસ્ફરસના ઓક્સોએસિડનો રિડક્શનકર્તા ગુણધર્મ મુખ્યત્વે અણુમાં હાજર $P-H$ બંધની સંખ્યા દ્વારા નક્કી થાય છે.
$H_3PO_2$ (હાઇપોફોસ્ફરસ એસિડ) માં બે $P-H$ બંધ હોય છે.
$H_3PO_3$ (ફોસ્ફરસ એસિડ) માં એક $P-H$ બંધ હોય છે.
$H_3PO_4$ (ફોસ્ફોરિક એસિડ) માં શૂન્ય $P-H$ બંધ હોય છે.
$H_4P_2O_7$ (પાયરોફોસ્ફોરિક એસિડ) માં શૂન્ય $P-H$ બંધ હોય છે.
આમ,$H_3PO_2$ માં સૌથી વધુ $P-H$ બંધ હોવાથી,તે આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે.

(B) લિંકેજ આઈસોમેરિઝમ એવા સવર્ગ સંયોજનોમાં જોવા મળે છે જેમાં એમ્બિડેન્ટેટ લિગેન્ડ હોય.
આપેલા લિગેન્ડ્સમાં,$NO_2^-$ એ એમ્બિડેન્ટેટ લિગેન્ડ છે કારણ કે તે ધાતુ પરમાણુ સાથે $N$-પરમાણુ અથવા $O$-પરમાણુ દ્વારા જોડાઈ શકે છે.
તેથી,$[Co(NH_3)_5(NO_2)]Cl_2$ લિંકેજ આઈસોમેરિઝમ દર્શાવે છે.

(B) વાહકતામિતિય અનુમાપનનો સિદ્ધાંત એ હકીકત પર આધારિત છે કે અનુમાપન દરમિયાન એક આયન બીજા આયન દ્વારા બદલાય છે અને આ બંને આયનોની આયનીય વાહકતા અલગ હોય છે.
$0.05 \ M \ H_2SO_4$ નું $0.1 \ M \ NH_4OH$ સાથેના વાહકતામિતિય અનુમાપનમાં,શરૂઆતમાં ઝડપથી ગતિ કરતા $H^+$ આયનો $OH^-$ આયનો દ્વારા તટસ્થ થઈને $H_2O$ બનાવે છે અને તેમની જગ્યાએ ધીમી ગતિ કરતા $NH_4^+$ આયનો આવે છે. આનાથી તુલ્યબિંદુ સુધી વાહકતામાં ઘટાડો થાય છે.
તુલ્યબિંદુ પછી,વધારાના નિર્બળ વિદ્યુતવિભાજ્ય $NH_4OH$ ઉમેરવાથી વાહકતામાં નોંધપાત્ર વધારો થતો નથી કારણ કે તે નિર્બળ રીતે વિયોજિત થાય છે.
તેથી,જે આલેખ વાહકતામાં ઘટાડો અને ત્યારબાદ લગભગ અચળ વાહકતા દર્શાવે છે તે સાચો છે.

(B) રાઉલ્ટના નિયમ મુજબ,પ્રવાહી $X$ અને $Y$ ના આદર્શ દ્રાવણ માટે:
$p_X = p_X^0 \chi_X$
$p_Y = p_Y^0 \chi_Y = p_Y^0 (1 - \chi_X)$
ડાલ્ટનના આંશિક દબાણના નિયમ મુજબ,કુલ બાષ્પ દબાણ $p_T$ છે:
$p_T = p_X + p_Y$
$p_T = p_X^0 \chi_X + p_Y^0 (1 - \chi_X)$
$p_T = p_Y^0 + (p_X^0 - p_Y^0) \chi_X$
આ સમીકરણ $p_T$ અને $\chi_X$ વચ્ચેનો રેખીય સંબંધ દર્શાવે છે,જે $y = mx + c$ ના સ્વરૂપમાં છે,જ્યાં ઢાળ $(p_X^0 - p_Y^0)$ છે અને આંતરછેદ $p_Y^0$ છે.
આમ,કુલ બાષ્પ દબાણ વિરુદ્ધ $X$ ના મોલ અંશનો આલેખ એક સીધી રેખા મળે છે.

(B) કુદરતી રબર એ $cis-1,4-polyisoprene$ છે,જેનું બંધારણ: $(-CH_2-C(CH_3)=CH-CH_2-)_n$ છે.
સંપૂર્ણ હાઇડ્રોજનેશન પર,પોલિમર શૃંખલામાં રહેલા દ્વિબંધ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ દ્વારા સંતૃપ્ત થાય છે.
પરિણામી બંધારણ: $(-CH_2-CH(CH_3)-CH_2-CH_2-)_n$ છે.
આ બંધારણ ઇથિલિન $(-CH_2-CH_2-)$ અને પ્રોપિલિન $(-CH_2-CH(CH_3)-)$ એકમોનું એકાંતરિત કોપોલિમર છે,જેને સામાન્ય રીતે ઇથિલિન-પ્રોપિલિન કોપોલિમર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(B)$ છે.

(A) $DNA$ માં,$A-T$ બેઝ જોડી $2$ હાઇડ્રોજન બંધ દ્વારા અને $G-C$ બેઝ જોડી $3$ હાઇડ્રોજન બંધ દ્વારા જોડાયેલી હોય છે.
આપેલ $DNA$ બંધારણમાં $5$ $A-T$ જોડી અને $3$ $G-C$ જોડી છે.
તેથી,$A-T$ જોડીમાં કુલ હાઇડ્રોજન બંધ $= 5 \times 2 = 10$.
$G-C$ જોડીમાં કુલ હાઇડ્રોજન બંધ $= 3 \times 3 = 9$.
કુલ જરૂરી ઉર્જા $= 10x + 9y$.

(C) કોષની પ્રક્રિયા: $H_{2}(g) + Cu^{2+}(aq) \rightarrow 2H^{+}(aq) + Cu(s)$ છે.
અહીં,$n = 2$.
પ્રમાણિત કોષ પોટેન્શિયલ $E^{\circ}_{cell} = E^{\circ}_{cathode} - E^{\circ}_{anode} = 0.34 \, V - 0 \, V = 0.34 \, V$ છે.
$298 \, K$ તાપમાને નર્ન્સ્ટ સમીકરણનો ઉપયોગ કરતા:
$E_{cell} = E^{\circ}_{cell} - \frac{0.0591}{n} \log \frac{[H^{+}]^{2}}{P_{H_{2}} [Cu^{2+}]}$
$0.49 = 0.34 - \frac{0.0591}{2} \log \frac{x^{2}}{1 \times 1}$
$0.15 = -\frac{0.0591}{2} \times 2 \log x$
$0.15 = -0.0591 \times \log x$
$\log x = -\frac{0.15}{0.0591} \approx -2.538$
$pH = -\log [H^{+}] = -\log x$ હોવાથી,$pH \approx 2.54$ મળે છે.
સૌથી નજીકની કિંમત $2.5$ છે.

(C) સ્પિન-ઓન્લી ચુંબકીય ચાકમાત્રા $\mu$ એ સૂત્ર $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$ નો ઉપયોગ કરીને ગણવામાં આવે છે,જ્યાં $n$ એ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા છે.
$(A)$ $[Fe(CN)_6]^{3-}$: $Fe$ એ $+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે $(3d^5)$. $CN^-$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,જે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે. $n = 1$. $\mu = \sqrt{1(1+2)} = \sqrt{3} \ BM$.
$(B)$ $[Fe(H_2O)_6]^{2+}$: $Fe$ એ $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે $(3d^6)$. $H_2O$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,યુગ્મીકરણ થતું નથી. $n = 4$. $\mu = \sqrt{4(4+2)} = \sqrt{24} \ BM$.
$(C)$ $[MnF_6]^{4-}$: $Mn$ એ $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે $(3d^5)$. $F^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,યુગ્મીકરણ થતું નથી. $n = 5$. $\mu = \sqrt{5(5+2)} = \sqrt{35} \ BM$.
$(D)$ $[NiCl_4]^{2-}$: $Ni$ એ $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે $(3d^8)$. $Cl^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,યુગ્મીકરણ થતું નથી. $n = 2$. $\mu = \sqrt{2(2+2)} = \sqrt{8} \ BM$.
મૂલ્યોની સરખામણી કરતા,$[MnF_6]^{4-}$ માં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા સૌથી વધુ $(n=5)$ છે,તેથી તેની ચુંબકીય ચાકમાત્રા સૌથી વધુ છે.

(B) $3^{rd}$ આયનીકરણ ઉર્જા માટે,ઇલેક્ટ્રોનને આપેલ ધાતુઓની $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાંથી દૂર કરવો પડે છે.
$Ce^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $4f^{1} 5d^{1}$ છે.
$Nd^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $4f^{3}$ છે.
$Eu^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $4f^{7}$ છે.
$Dy^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $4f^{10}$ છે.
$Eu$ સૌથી વધુ $3^{rd}$ આયનીકરણ એન્થાલ્પી ધરાવશે કારણ કે ઇલેક્ટ્રોનને $Eu^{2+}$ ની સ્થિર અર્ધ-ભરાયેલી $4f^{7}$ રચનામાંથી દૂર કરવાનો છે.
$Ce$ સૌથી ઓછી $3^{rd}$ આયનીકરણ એન્થાલ્પી ધરાવશે કારણ કે ઇલેક્ટ્રોનને $5d$-ઓર્બિટલમાંથી દૂર કરવાનો છે,જે $4f$-ઓર્બિટલની સરખામણીમાં વધુ શીલ્ડિંગ ધરાવે છે અને કેન્દ્રથી દૂર છે.

(A) ફિનોલની $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કર્યા બાદ ઊંચા દબાણે $CO_{2}$ સાથે ગરમ કરીને એસિડિફિકેશન કરવાથી કોલ્બે-શ્મિટ પ્રક્રિયા દ્વારા સેલિસિલિક એસિડ $(X)$ મુખ્ય નીપજ તરીકે મળે છે.
આંતરઆણ્વીય હાઇડ્રોજન બંધને કારણે સેલિસિલિક એસિડ $(X)$ નું સ્ટીમ ડિસ્ટિલેશન દ્વારા શુદ્ધિકરણ કરી શકાય છે.
જ્યારે સેલિસિલિક એસિડ $(X)$ ની સાંદ્ર $H_{2}SO_{4}$ ની હાજરીમાં એસિટિક એનહાઇડ્રાઇડ સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે,ત્યારે ફિનોલિક $-OH$ સમૂહનું એસિટિલેશન થઈને એસિટિલસેલિસિલિક એસિડ (એસ્પિરિન) $(Y)$ મુખ્ય નીપજ તરીકે મળે છે.
એસિટિલસેલિસિલિક એસિડ $(Y)$ નું બંધારણ વિકલ્પ $A$ ને અનુરૂપ છે.

(D) ટેટ્રાપેપ્ટાઇડ ચાર અલગ-અલગ એમિનો એસિડથી બનેલું છે: એલનાઇન,સિરીન,ગ્લાયસીન અને વેલાઇન.
$C$-ટર્મિનલ એમિનો એસિડ એલનાઇન છે,તેથી બાકીના ત્રણ એમિનો એસિડ (સિરીન,ગ્લાયસીન અને વેલાઇન) બાકીના ત્રણ સ્થાનો પર ગોઠવી શકાય છે.
$N$-ટર્મિનલ એમિનો એસિડ કાયરલ હોવો જોઈએ. ગ્લાયસીન અકાયરલ (achiral) છે,જ્યારે સિરીન અને વેલાઇન કાયરલ છે.
તેથી,$N$-ટર્મિનલ પર ફક્ત સિરીન અથવા વેલાઇન આવી શકે.
કિસ્સો $1$: જો $N$-ટર્મિનલ વેલાઇન હોય,તો બાકીના બે સ્થાનો પર સિરીન અને ગ્લાયસીન $2! = 2$ રીતે ગોઠવી શકાય.
કિસ્સો $2$: જો $N$-ટર્મિનલ સિરીન હોય,તો બાકીના બે સ્થાનો પર વેલાઇન અને ગ્લાયસીન $2! = 2$ રીતે ગોઠવી શકાય.
કુલ શક્ય ક્રમ = $2 + 2 = 4$.

(B) સાચો વિકલ્પ $(B)$ છે.
આપેલા સંયોજનમાં,સૌથી વધુ એસિડિક પ્રોટોન $N^b-H$ છે. આનું કારણ એ છે કે તેનું સંયુગ્મી બેઝ (conjugate base) નજીકના કાર્બોનિલ સમૂહ $(C=O)$ દ્વારા રેઝોનન્સ સ્થાયીકરણ પામે છે.
સૌથી વધુ ન્યુક્લિયોફિલિક નાઈટ્રોજન $N^c$ છે. આનું કારણ એ છે કે આ નાઈટ્રોજન પર રહેલી અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pair) $sp^3$-હાઈબ્રિડ કક્ષકમાં સ્થાનિકીકૃત છે અને રેઝોનન્સમાં ભાગ લેતી નથી,જેના કારણે તે દાન કરવા માટે સરળતાથી ઉપલબ્ધ છે.

(A) હેલોઆલ્કેન અને $AgNO_3$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી દ્વારા થાય છે. કાર્બોકેટાયન જેટલું વધુ સ્થાયી,તેટલી પ્રક્રિયા ઝડપી અને અવક્ષેપ મળવાની શક્યતા વધુ.
આપેલ ચક્રીય ઈથર બંધારણમાં,$Cl^a$ પરમાણુ ઓક્સિજન પરમાણુની બાજુના કાર્બન સાથે જોડાયેલ છે.
જ્યારે $Cl^a$ ક્લોરાઈડ આયન તરીકે દૂર થાય છે,ત્યારે બનતો કાર્બોકેટાયન ઓક્સોકાર્બેનિયમ આયન છે,જે બાજુના ઓક્સિજન પરમાણુના અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ દ્વારા સંસ્પંદન (resonance) અસરથી ખૂબ જ સ્થાયી થાય છે $(O-C^+ \leftrightarrow O^+=C)$.
આ સંસ્પંદન સ્થિરતાને કારણે આ કાર્બોકેટાયનનું નિર્માણ અન્ય સ્થાનો $(Cl^b, Cl^c, Cl^d)$ કરતા વધુ ઝડપી અને સરળ છે.
તેથી,$Cl^a$ એ $AgNO_3$ સાથે સૌથી સરળતાથી પ્રક્રિયા કરશે.