KVPY 2020 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Gujarati

(B)
આપેલા કાર્બોકેટાયનનો સાચો સ્થિરતાનો ક્રમ $II > I > III$ છે.
બંધારણ $II$ માં,ઇલેક્ટ્રોન મુક્ત કરનાર $-NMe_2$ સમૂહની હાજરી $+M$ અસર દ્વારા કાર્બોકેટાયનને સ્થિર કરે છે.
બંધારણ $I$ માં,કાર્બોકેટાયન બેન્ઝીન રિંગ સાથેના અનુનાદ (resonance) દ્વારા સ્થિર થાય છે.
બંધારણ $III$ માં,$SIR$ (Steric Inhibition of Resonance) ને કારણે,બે ઓર્થો-મિથાઈલ સમૂહોને લીધે $-C(Me)_2^+$ સમૂહ બેન્ઝીન રિંગના સમતલમાંથી બહાર નીકળી જાય છે. આ સંયુગ્મન (conjugation) ગુમાવવાને કારણે તેની સ્થિરતા $I$ અને $II$ ની તુલનામાં નોંધપાત્ર રીતે ઘટી જાય છે.

(C) નિર્બળ એસિડ અને નિર્બળ બેઇઝના ટાઇટ્રેશન માટે તુલ્યતા બિંદુએ $pH$ નું સૂત્ર નીચે મુજબ છે:
$pH = \frac{1}{2}(pK_{w} + pK_{a} - pK_{b})$
આ સમીકરણ પરથી સ્પષ્ટ થાય છે કે $pH$ એ એસિડ અને બેઇઝની સાંદ્રતાથી સ્વતંત્ર છે (વિધાન $ii$ સાચું છે,$i$ ખોટું છે).
આ સમીકરણ એ પણ દર્શાવે છે કે $pH$ એ એસિડના $pK_{a}$ અને બેઇઝના $pK_{b}$ પર આધાર રાખે છે (વિધાન $iii$ સાચું છે,$iv$ ખોટું છે).
તેથી,સાચા વિધાનો $(ii)$ અને $(iii)$ છે.

(B) અચળ તાપમાન અને દબાણે પ્રક્રિયા સ્વયંભૂ હોવા માટે,સિસ્ટમની ગિબ્સ ઉર્જામાં ફેરફાર ઋણ હોવો જોઈએ,એટલે કે $\Delta G_{\text{sys}} < 0$. આ વિધાન $(i)$ ને અનુરૂપ છે.
ઉષ્માગતિશાસ્ત્રના બીજા નિયમ મુજબ,કોઈપણ સ્વયંભૂ પ્રક્રિયા માટે,બ્રહ્માંડની કુલ એન્ટ્રોપીમાં ફેરફાર (સિસ્ટમ + આસપાસ) ધન હોવો જોઈએ,એટલે કે $\Delta S_{\text{total}} = \Delta S_{\text{sys}} + \Delta S_{\text{surr}} > 0$. આ વિધાન $(iv)$ ને અનુરૂપ છે.
વિધાન $(ii)$ ખોટું છે કારણ કે બ્રહ્માંડ માટે ગિબ્સ ઉર્જામાં કુલ ફેરફાર એ સ્વયંભૂતા માટેનું પ્રમાણભૂત માપદંડ નથી.
વિધાન $(iii)$ હંમેશા સાચું નથી કારણ કે જો એન્થાલ્પીમાં ફેરફાર પૂરતો ઋણ હોય તો સિસ્ટમની એન્ટ્રોપીમાં ફેરફાર ઋણ હોવા છતાં પણ પ્રક્રિયા સ્વયંભૂ હોઈ શકે છે.
તેથી,વિધાનો $(i)$ અને $(iv)$ હંમેશા સાચા છે.

(C) આલ્કલાઇન $KMnO_{4}$ દ્રાવણની $KI$ દ્રાવણ સાથે પ્રક્રિયા કરતા આયોડાઇડ $(I^{-})$ નું ઓક્સિડેશન આયોડેટ $(IO_{3}^{-})$ માં થાય છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$2MnO_{4}^{-} + I^{-} + H_{2}O \longrightarrow 2MnO_{2} + IO_{3}^{-} + 2OH^{-}$

(D) $C_{2}$ અણુની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $\sigma 1s^{2}, \sigma^{*} 1s^{2}, \sigma 2s^{2}, \sigma^{*} 2s^{2}, \pi 2p_{y}^{2} = \pi 2p_{x}^{2}$ છે.
આણ્વીય કક્ષક સિદ્ધાંત મુજબ,$\pi 2p$ કક્ષકો પછીની આગામી ઉપલબ્ધ આણ્વીય કક્ષક $\sigma 2p_{z}$ છે.
તેથી,જો $C_{2}$ અણુમાં એક વધારાનો ઇલેક્ટ્રોન ઉમેરવામાં આવે,તો તે $\sigma 2p_{z}$ આણ્વીય કક્ષકમાં જશે.
આમ,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(B) બોહરના મોડેલ મુજબ,હાઇડ્રોજન જેવી સ્પીસીઝમાં ઇલેક્ટ્રોનનો વેગ નીચેના સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે: $v_n = v_0 \times \frac{Z}{n}$,જ્યાં $Z$ એ પરમાણુ ક્રમાંક છે અને $n$ એ કક્ષાનો ક્રમ છે.
$He^{+}$ માટે,પરમાણુ ક્રમાંક $Z = 2$ છે.
પ્રથમ કક્ષા $(n=1)$ માં,વેગ $v = v_0 \times \frac{2}{1} = 2v_0$ છે. તેથી,$v_0 = \frac{v}{2}$.
બીજી કક્ષા $(n=2)$ માં,વેગ $v^{\prime} = v_0 \times \frac{2}{2} = v_0$ થાય.
$v_0$ ની કિંમત મૂકતા: $v^{\prime} = \frac{v}{2} = 0.5v$.

(A) $1$. $X$ નું આણ્વીય સૂત્ર $C_{11}H_{14}$ છે.
$2$. $X$ નું ઓઝોનોલિસિસ $P$ અને $Q$ આપે છે. $P$ આયોડોફોર્મ કસોટી $(I_2/NaOH)$ આપે છે અને ટોલેન્સ પ્રક્રિયકનું રિડક્શન કરતું નથી,જે દર્શાવે છે કે $P$ એ મિથાઈલ કીટોન (એસીટોફેનોન,$Ph-CO-CH_3$) છે.
$3$. $Q$ ફેહલિંગ કસોટી આપે છે પરંતુ આયોડોફોર્મ કસોટી આપતું નથી,જે દર્શાવે છે કે $Q$ એ એલિફેટિક આલ્ડિહાઈડ (પ્રોપેનાલ,$CH_3CH_2CHO$) છે.
$4$. આ ટુકડાઓને જોડતા,$X$ નું બંધારણ $Ph-C(CH_3)=CH-CH_2-CH_3$ મળે છે.
$5$. $X$ નું હાઇડ્રોજનેશન કરવાથી મળતી નીપજમાં કાયરલ કાર્બન હોવાથી તે પ્રકાશીય સક્રિય છે.

(C) પ્રતિવર્તી પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા $A \underset{K_b}{\stackrel{K_f}{\rightleftharpoons}} B$ માટે,વેગ નિયમ છે: $-\frac{d[A]}{dt} = K_f[A] - K_b[B]$.
સંતુલન સમયે,$-\frac{d[A]}{dt} = 0$,તેથી $K_f[A_{\text{eq}}] = K_b[B_{\text{eq}}]$. કારણ કે $[B_{\text{eq}}] = A_0 - A_{\text{eq}}$,આપણી પાસે $K_b = \frac{K_f A_{\text{eq}}}{A_0 - A_{\text{eq}}}$ છે.
આ સિસ્ટમ માટે સંકલિત વેગ સમીકરણ $(K_f + K_b)t = \ln \left( \frac{A_0 - A_{\text{eq}}}{A_t - A_{\text{eq}}} \right)$ છે.
આપેલ છે કે $A_t = \frac{A_0 + A_{\text{eq}}}{2}$,આ કિંમત સમીકરણમાં મૂકતા:
$A_t - A_{\text{eq}} = \frac{A_0 + A_{\text{eq}}}{2} - A_{\text{eq}} = \frac{A_0 - A_{\text{eq}}}{2}$.
આ કિંમત સંકલિત વેગ સમીકરણમાં મૂકતા:
$(K_f + K_b)t = \ln \left( \frac{A_0 - A_{\text{eq}}}{(A_0 - A_{\text{eq}})/2} \right) = \ln(2)$.
તેથી,$t = \frac{\ln 2}{K_f + K_b}$.

(A) પ્રક્રિયા માટે પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઉર્જા ફેરફાર: $\Delta G^{\circ} = \Delta G_{f}^{\circ}(CaO) + \Delta G_{f}^{\circ}(CO_{2}) - \Delta G_{f}^{\circ}(CaCO_{3})$.
આપેલ કિંમતો મૂકતા: $\Delta G^{\circ} = (-603.501) + (-394.389) - (-1128.79) = +130.9 \, kJ \, mol^{-1} = 130900 \, J \, mol^{-1}$.
સંબંધ $\Delta G^{\circ} = -RT \ln K_{p}$ નો ઉપયોગ કરતા,$\ln K_{p} = -\frac{\Delta G^{\circ}}{RT}$.
$\ln K_{p} = -\frac{130900}{8.314 \times 298} \approx -52.834$.
$10$ ના આધાર પર લઘુગણક લેતા: $\log_{10} K_{p} = \frac{-52.834}{2.303} \approx -22.941$.
તેથી,$K_{p} = 10^{-22.941} \approx 1.13 \times 10^{-23}$.
કારણ કે $K_{p} = P_{CO_{2}}$,તેથી $CO_{2(g)}$ નું આંશિક દબાણ $1.13 \times 10^{-23} \, atm$ છે.

(B) જ્યારે વિભાજક દૂર કરવામાં આવે છે,ત્યારે દરેક વાયુ કુલ કદ $V_{total} = V_{1} + V_{2}$ રોકવા માટે વિસ્તરે છે.
સમતાપી વિસ્તરણમાંથી પસાર થતા આદર્શ વાયુ માટે,એન્ટ્રોપીમાં ફેરફાર $\Delta S = n R \ln \left( \frac{V_{final}}{V_{initial}} \right)$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
એન્ટ્રોપી એ માત્રાત્મક ગુણધર્મ હોવાથી,એન્ટ્રોપીમાં કુલ ફેરફાર એ દરેક વાયુ માટે એન્ટ્રોપી ફેરફારોનો સરવાળો છે:
$\Delta S_{total} = \Delta S_{He} + \Delta S_{Ne}$
$\Delta S_{total} = n_{1} R \ln \left( \frac{V_{1}+V_{2}}{V_{1}} \right) + n_{2} R \ln \left( \frac{V_{1}+V_{2}}{V_{2}} \right)$
આમ,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(B) સોડિયમ બોરોહાઇડ્રાઇડની આયોડિન સાથેની પ્રક્રિયાથી ડાયબોરેન મળે છે,જે લુઈસ એસિડ $(X = B_2H_6)$ છે.
$2 NaBH_4 + I_2 \xrightarrow{\text{Diglyme}} B_2H_6(X) + H_2 + 2 NaI$
ડાયબોરેનને એમોનિયા સાથે $1:2$ મોલર ગુણોત્તરમાં ગરમ કરવાથી બોરાઝિન મળે છે,જે ચક્રીય સંયોજન $(Y = B_3N_3H_6)$ છે અને હાઇડ્રોજન વાયુ $(Z = H_2)$ મુક્ત થાય છે.
$3 B_2H_6 + 6 NH_3 \xrightarrow{\Delta} 2 B_3N_3H_6(Y) + 12 H_2(Z) \uparrow$

(A) કોઈ સંયોજન પ્રકાશીય સક્રિયતા ત્યારે દર્શાવે છે જ્યારે તે કાયરલ (chiral) હોય,એટલે કે તેમાં સંમિતિના કોઈ તત્વો (જેમ કે સંમિતિનું સમતલ અથવા સંમિતિનું કેન્દ્ર) ન હોય અને તે તેના અરીસાના પ્રતિબિંબ પર અધ્યારોપિત ન થઈ શકે.
$I$: આ સાયક્લોબ્યુટેન વ્યુત્પન્ન છે જેમાં સંમિતિનું કેન્દ્ર છે. તે અકાયરલ છે.
$II$: આ $1,2$-ડાયફિનાઈલસાયક્લોપ્રોપેન વ્યુત્પન્ન છે. ટ્રાન્સ-આઈસોમર કાયરલ અને પ્રકાશીય સક્રિય છે.
$III$: આ એલીન વ્યુત્પન્ન છે. ટર્મિનલ કાર્બન પર અલગ-અલગ સમૂહો હોવાથી તે કાયરલ અને પ્રકાશીય સક્રિય છે.
$IV$: આ શર્કરાનું વ્યુત્પન્ન છે જેમાં કાયરલ કેન્દ્રો છે. તે પ્રકાશીય સક્રિય છે.
$V$: આ $3$-મિથાઈલહેક્ઝેન છે. $C3$ કાર્બન પર ચાર અલગ-અલગ સમૂહો જોડાયેલા હોવાથી તે કાયરલ કેન્દ્ર છે. તે પ્રકાશીય સક્રિય છે.

(D) સાચો જવાબ $(D)$ છે.
મિથાઈલસાયક્લોહેક્ઝેન એવો અણુ છે જેમાં $1^{\circ}$,$2^{\circ}$ અને $3^{\circ}$ કાર્બન પરમાણુઓ હોય છે.
મિથાઈલસાયક્લોહેક્ઝેનમાં:
- મિથાઈલ સમૂહનો કાર્બન એ $1^{\circ}$ કાર્બન પરમાણુ છે (જે બીજા એક કાર્બન સાથે જોડાયેલ છે).
- સાયક્લોહેક્ઝેન રિંગમાંના પાંચ કાર્બન પરમાણુઓ (મિથાઈલ સમૂહ સાથે જોડાયેલ કાર્બન સિવાય) એ $2^{\circ}$ કાર્બન પરમાણુઓ છે (દરેક બીજા બે કાર્બન સાથે જોડાયેલ છે).
- સાયક્લોહેક્ઝેન રિંગમાંનો જે કાર્બન પરમાણુ મિથાઈલ સમૂહ સાથે જોડાયેલ છે તે $3^{\circ}$ કાર્બન પરમાણુ છે (જે બીજા ત્રણ કાર્બન સાથે જોડાયેલ છે: બે રિંગમાં અને એક મિથાઈલ સમૂહ).
આમ,તેમાં $1^{\circ}$,$2^{\circ}$ અને $3^{\circ}$ કાર્બન પરમાણુઓ હોય છે.

(B)
એનિલીન સંયોજનને વરાળ નિસ્યંદન દ્વારા શુદ્ધ કરી શકાય છે. આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ એવા સંયોજનોને અલગ કરવા માટે થાય છે જે વરાળમાં બાષ્પશીલ હોય અને પાણીમાં અદ્રાવ્ય હોય. આ પદ્ધતિમાં,વરાળ જનરેટરની વરાળને નિસ્યંદિત કરવાના પ્રવાહી ધરાવતા ફ્લાસ્કમાં પસાર કરવામાં આવે છે. વરાળ અને બાષ્પશીલ કાર્બનિક સંયોજનના મિશ્રણને ઠંડુ કરીને એક પાત્રમાં એકત્રિત કરવામાં આવે છે.

(B) હાઇડ્રોકાર્બનની એસિડિકતા તેના સંયુગ્મી બેઝ (conjugate base) ની સ્થિરતા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. સંયુગ્મી બેઝ જેટલો વધુ સ્થિર,હાઇડ્રોકાર્બન તેટલો વધુ એસિડિક.
વિકલ્પ $(B)$ સાયક્લોપેન્ટાડાઈન દર્શાવે છે. પ્રોટોન $(H^+)$ ગુમાવ્યા પછી,તે સાયક્લોપેન્ટાડાઈનાઈલ એનાયન બનાવે છે,જેમાં $6 \pi$ ઇલેક્ટ્રોન હોય છે ($4n+2$ જ્યાં $n=1$). આ તેના સંયુગ્મી બેઝને એરોમેટિક અને અત્યંત સ્થિર બનાવે છે.
અન્ય વિકલ્પો પ્રોટોન દૂર થવા પર આવા સ્થિર એરોમેટિક સંયુગ્મી બેઝ બનાવતા નથી. તેથી,આપેલા સંયોજનોમાં સાયક્લોપેન્ટાડાઈન સૌથી વધુ એસિડિક છે.

(B) $STP$ પર,$1 \, L$ વોટર ગેસમાં $CO$ અને $H_2$ વાયુઓનું પ્રમાણ $1:1$ છે.
તેથી,$V_{CO} = 0.5 \, L$ અને $V_{H_2} = 0.5 \, L$.
$9 \, L$ હવામાં $O_2$ નું કદ $= 9 \times 0.20 = 1.8 \, L$.
સળગાવતા,$CO$ એ $O_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે: $2CO_{(g)} + O_{2(g)} \longrightarrow 2CO_{2(g)}$.
અહીં $CO$ એ સીમિત પ્રક્રિયક છે ($0.5 \, L \, CO$ માટે $0.25 \, L \, O_2$ ની જરૂર પડે છે),તેથી ઉત્પન્ન થતા $CO_2$ નું કદ વપરાયેલા $CO$ ના કદ જેટલું એટલે કે $0.5 \, L$ થશે.
$CO_2$ ના મોલની સંખ્યા $= \frac{0.5}{22.4} \approx 0.022 \, mol$.

(C) ફોટોનની ઉર્જા $E = \frac{hc}{\lambda}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
$\lambda_1 = 400 \ nm$ માટે: $E_1 \approx 3.1 \ eV$.
$\lambda_2 = 800 \ nm$ માટે: $E_2 \approx 1.55 \ eV$.
ધાતુનું કાર્ય વિધેય $\Phi = 2 \ eV$ હોવાથી,ફોટોઈલેક્ટ્રોન ત્યારે જ ઉત્સર્જિત થાય જો આપાત ફોટોનની ઉર્જા $E \ge \Phi$ હોય.
અહીં,$E_1 (3.1 \ eV) > 2 \ eV$ અને $E_2 (1.55 \ eV) < 2 \ eV$ છે.
તેથી,માત્ર $400 \ nm$ પ્રકાશ ફોટોઈલેક્ટ્રોનનું ઉત્સર્જન કરે છે.

(D) એ સાચું વિધાન છે.
અન્ય વિધાનો ખોટા હોવાનું કારણ:
$(a)$ સંતુલન અચળાંક તાપમાન પર આધારિત છે અને આપેલ પ્રતિક્રિયા માટે તાપમાન સાથે બદલાય છે.
$(b)$ સંતુલન અચળાંક પ્રતિક્રિયાની માત્રા વિશે માહિતી આપે છે,તે કેટલી ઝડપથી સંતુલન પ્રાપ્ત કરે છે તે વિશે નહીં.
$(c)$ સંતુલન સમયે,પુરોગામી અને પ્રતિગામી પ્રતિક્રિયાઓ અટકતી નથી; તેઓ સમાન દરે ચાલુ રહે છે,જે પ્રક્રિયાને ગતિશીલ બનાવે છે,સ્થિર નહીં.

(D) સૌથી સંભવિત વેગ $(V_{mp})$,સરેરાશ વેગ $(\bar{V})$ અને રૂટ મીન સ્ક્વેર વેગ $(V_{rms})$ માટેના સૂત્રો નીચે મુજબ છે:
$V_{mp} = \sqrt{\frac{2RT}{M}}$
$\bar{V} = \sqrt{\frac{8RT}{\pi M}} \approx \sqrt{\frac{2.55RT}{M}}$
$V_{rms} = \sqrt{\frac{3RT}{M}}$
આ મૂલ્યોની સરખામણી કરતા,આપણને ક્રમ મળે છે: $V_{mp} < \bar{V} < V_{rms}$.
મેક્સવેલ-બોલ્ટ્ઝમેન વિતરણ વક્રમાં,શિખર (peak) $V_{mp}$ ને અનુરૂપ છે,ત્યારબાદ $\bar{V}$ અને પછી શિખરની જમણી બાજુએ $V_{rms}$ આવે છે.
આમ,સાચો આલેખ તે છે જેમાં ડાબેથી જમણે ક્રમ $V_{mp}$,$\bar{V}$,$V_{rms}$ હોય.

(C) $Cu$ $(Z=29)$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Ar] 3d^{10} 4s^1$ છે.
તેમાં માત્ર એક જ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે,જે $4s$ કક્ષકમાં રહેલો છે.
$4s$ કક્ષક માટે,મુખ્ય ક્વોન્ટમ આંક $n=4$ છે.
$s$-કક્ષક માટે ગૌણ ક્વોન્ટમ આંક $l=0$ છે.
ચુંબકીય ક્વોન્ટમ આંક $m=0$ છે.
સ્પિન ક્વોન્ટમ આંક $s$ એ $+\frac{1}{2}$ અથવા $-\frac{1}{2}$ હોઈ શકે છે.
આમ,ક્વોન્ટમ આંકનો સાચો સેટ $n=4, l=0, m=0, s=+\frac{1}{2}$ છે.

(D) સાચો જવાબ $(d)$ છે.
$AsCl_3$ નો આકાર ત્રિકોણીય પિરામિડલ છે અને તેમાં $As$ પરમાણુ પર એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pair) હોય છે,જેના કારણે તેનો ચોખ્ખો દ્વિધ્રુવ આઘૂર્ણ (net dipole moment) શૂન્ય હોતો નથી,તેથી તે ધ્રુવીય અણુ છે.
જ્યારે $AlCl_3$ (ત્રિકોણીય સમતલીય),$CCl_4$ (સમચતુષ્ફલકીય) અને $SeCl_6$ (અષ્ટફલકીય) એ અત્યંત સંમિતિય અણુઓ છે,જેમાં વ્યક્તિગત બંધના દ્વિધ્રુવ આઘૂર્ણ એકબીજાને નાબૂદ કરે છે,પરિણામે ચોખ્ખો દ્વિધ્રુવ આઘૂર્ણ શૂન્ય $(\mu = 0)$ થાય છે.

(A) ફાજાનના નિયમ મુજબ,આયનીય સંયોજનનો સહસંયોજક ગુણધર્મ કેટાયનનું કદ ઘટવાની સાથે વધે છે.
જેમ આપણે સમૂહ $2$ માં નીચે જઈએ છીએ $(Mg^{2+} < Ca^{2+} < Sr^{2+} < Ba^{2+})$,તેમ કેટાયનનું કદ વધે છે.
પરિણામે,કેટાયનની ધ્રુવીભવન શક્તિ ઘટે છે,જેનાથી સહસંયોજક ગુણધર્મમાં ઘટાડો થાય છે.
તેથી,સહસંયોજક ગુણધર્મનો સાચો ક્રમ $BaCl_2 < SrCl_2 < CaCl_2 < MgCl_2$ છે.

(C) .
વિધાન $c$ સાચું છે જ્યારે વિધાન $a$,$b$ અને $d$ ખોટા છે.
$2.005$ માં ચાર સાર્થક અંકો છે કારણ કે બે શૂન્યતર અંકોની વચ્ચે આવતા શૂન્ય સાર્થક હોય છે.
સુધારેલા વિધાનો:
$100$ માં એક સાર્થક અંક છે.
$1.00 \times 10^2$ માં ત્રણ સાર્થક અંકો છે.
$0.0025$ માં બે સાર્થક અંકો છે.

(A) $p-V$ સમતલમાં થર્મોડાયનેમિક ચક્રમાં બે સમતાપી અને બે એડિબેટિક પ્રક્રિયાઓનો સમાવેશ થાય છે.
$1. A \rightarrow B$: સમતાપી વિસ્તરણ $(T = \text{અચળ})$,એન્ટ્રોપી વધે છે ($S$ વધે છે).
$2. B \rightarrow C$: એડિબેટિક વિસ્તરણ $(S = \text{અચળ})$,તાપમાન ઘટે છે ($T$ ઘટે છે).
$3. C \rightarrow D$: સમતાપી સંકોચન $(T = \text{અચળ})$,એન્ટ્રોપી ઘટે છે ($S$ ઘટે છે).
$4. D \rightarrow A$: એડિબેટિક સંકોચન $(S = \text{અચળ})$,તાપમાન વધે છે ($T$ વધે છે).
$T-S$ સમતલમાં,સમતાપી પ્રક્રિયાઓ આડી રેખાઓ $(T = \text{અચળ})$ તરીકે અને એડિબેટિક પ્રક્રિયાઓ ઊભી રેખાઓ $(S = \text{અચળ})$ તરીકે દેખાય છે. પ્રક્રિયાઓની દિશાઓના આધારે,સાચું નિરૂપણ $T-S$ સમતલમાં એક લંબચોરસ છે જેમાં $A \rightarrow B$ એ $C \rightarrow D$ કરતા ઊંચા તાપમાને છે.

(C) આવર્ત કોષ્ટકમાં સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં પરમાણુ કદમાં વધારો અને શીલ્ડિંગ અસરને કારણે આયનીકરણ પોટેન્શિયલ $(IP)$ સામાન્ય રીતે ઘટે છે.
$Na$ અને $K$ બંને સમૂહ $1$ (આલ્કલી ધાતુઓ) ના તત્વો છે.
આવર્ત કોષ્ટકમાં $K$ એ $Na$ ની નીચે આવેલું હોવાથી,$K$ ની $IP$ એ $Na$ ની $IP$ કરતા ઓછી હોવી જોઈએ.
$Na$ ની $IP$ $5.14 \ eV$ છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,માત્ર $4.3 \ eV$ એ $5.14 \ eV$ કરતા ઓછી કિંમત છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(D) હાઇડ્રોકાર્બન $(X)$ બ્યુટ$-1-$આઇન $(CH_3-CH_2-C \equiv CH)$ છે.
$1$. તે ત્રિબંધની હાજરીને કારણે બ્રોમીન પાણીને રંગવિહીન કરે છે.
$2$. તે ઇથેનોલિક $AgNO_3$ (ટોલેન્સ પ્રક્રિયક) સાથે સફેદ અવક્ષેપ બનાવે છે કારણ કે તે ટર્મિનલ આલ્કાઇન છે,જેમાં એસિડિક હાઇડ્રોજન હોય છે.
$3$. બ્યુટ$-1-$આઇનની જલીય $H_2SO_4$ માં $HgCl_2$ સાથેની પ્રક્રિયા (હાઇડ્રેશન) થી બ્યુટેન$-2-$ઓન $(CH_3-CH_2-CO-CH_3)$ બને છે.
$4$. બ્યુટેન$-2-$ઓનમાં મિથાઇલ કીટોન ગ્રુપ $(CH_3-CO-)$ હોય છે,જે $I_2$ અને $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરવા પર આયોડોફોર્મ કસોટી ( $CHI_3$ ના પીળા અવક્ષેપ) આપે છે.

(A) કાર્બનિક સંયોજનમાં સલ્ફરની ટકાવારી નીચે મુજબ ગણવામાં આવે છે:
$\text{S ની ટકાવારી} = \frac{32 \times BaSO_4 \text{ નું દળ}}{233 \times \text{કાર્બનિક સંયોજનનું દળ}} \times 100$
$= \frac{32 \times 0.233}{233 \times 0.102} \times 100 = 31.37 \ \%$
આપેલ વિકલ્પોમાં,$1,4-$ડિથિએન $(C_4H_8S_2)$ એ સલ્ફર ધરાવતું ચક્રીય સંયોજન છે.

(C) $H_2O_2$ માટે વોલ્યુમ સ્ટ્રેન્થ અને નોર્માલિટી વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે: $\text{Volume strength} = 5.6 \times \text{Normality}$.
આપેલ છે,$\text{Normality} = 1.79 \, N$.
તેથી,$\text{Volume strength} = 5.6 \times 1.79 = 10.024 \, \text{volume}$.
નજીકની પૂર્ણાંક સંખ્યામાં લેતા,સાંદ્રતા $10 \, \text{volume}$ થાય છે.
આમ,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(D)
આપેલા તમામ વિધાનો સાચા છે.
$(i)$ ક્રાંતિક તાપમાન $(T_c)$ થી ઉપરના તાપમાને,જેમ કે $T_1$,વાયુનું માત્ર દબાણ વધારીને પ્રવાહીકરણ કરી શકાતું નથી.
$(ii)$ $T_2$ તાપમાને,$B$ બિંદુ એ ઘનીકરણની શરૂઆત દર્શાવે છે જ્યાં વાયુ પ્રવાહીમાં ફેરવવાનું શરૂ થાય છે.
$(iii)$ $T_c$ (ક્રાંતિક તાપમાન) એ સૌથી વધુ તાપમાન છે કે જેના પર વાયુનું દબાણ દ્વારા પ્રવાહીકરણ કરી શકાય છે.
$(iv)$ $A$ બિંદુ પર,પદાર્થ સંપૂર્ણપણે પ્રવાહી અવસ્થામાં હોય છે; વધુ દબાણ આપતા દબાણમાં તીવ્ર વધારો થાય છે કારણ કે પ્રવાહી લગભગ અદબનીય હોય છે.

(A) . પોલીલેક્ટિક એસિડ એ જૈવ-વિઘટનીય પોલીમર છે.
તે એક થર્મોપ્લાસ્ટિક પોલિએસ્ટર છે.
તે લેક્ટિક એસિડના સંઘનન પોલીમરાઇઝેશન દ્વારા મેળવવામાં આવે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$2CH_3CH(OH)COOH$ $\xrightarrow{-H_2O} \text{લેક્ટાઇડ}$ $\xrightarrow{n} (-O-CH(CH_3)-CO-)_n$ (પોલીલેક્ટિક એસિડ).

(A) વર્ણવેલ પ્રક્રિયા એ ક્રોસ્ડ કેનિઝારો પ્રક્રિયા છે. જે સંયોજનોમાં $\alpha$-હાઇડ્રોજન પરમાણુઓનો અભાવ હોય છે તે સાંદ્ર $KOH$ ની હાજરીમાં આ પ્રક્રિયા આપે છે. ફોર્માલ્ડિહાઇડ $(HCHO)$ રિડક્શનકર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે,જે ન્યુક્લિયોફિલિક હુમલા પ્રત્યે વધુ સક્રિય હોવાથી તેનું ઓક્સિડેશન થઈને ફોર્મેટ $(HCOO^-)$ બને છે,જ્યારે અન્ય આલ્ડિહાઇડનું તેના અનુરૂપ આલ્કોહોલમાં રિડક્શન થાય છે. સંયોજનો $II$ અને $V$ એવા આલ્ડિહાઇડ છે જેમાં $\alpha$-હાઇડ્રોજન હોતા નથી,તેથી સાંદ્ર $aq.$ $KOH$ ની હાજરીમાં $HCHO$ દ્વારા તેનું આલ્કોહોલમાં રિડક્શન થઈ શકે છે.

(D) સેટિલટ્રાયમિથાઈલ એમોનિયમ બ્રોમાઈડનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે સપાટીઓને સેનિટાઈઝ કરવા માટે થાય છે.
તે એક લોકપ્રિય કેટાયનિક ડિટર્જન્ટ છે.
તે વનસ્પતિજન્ય બેક્ટેરિયા,વાયરસ અને કેટલીક ફૂગ સામે અસરકારક છે.
તેનું રાસાયણિક બંધારણ નીચે મુજબ છે:
$CH_3(CH_2)_{14}CH_2N^+(CH_3)_3Br^-$

(C) એરિલ હેલાઈડ સામાન્ય રીતે ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રતિક્રિયાઓ પ્રત્યે ઓછા સક્રિય હોય છે.
જોકે,ઓર્થો- અથવા પેરા-સ્થાન પર ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઈંગ ગ્રુપ $(-NO_2)$ ની હાજરી કાર્બેનાયન મધ્યવર્તીના સ્થિરીકરણને કારણે હેલોએરીન્સની સક્રિયતામાં નોંધપાત્ર વધારો કરે છે.
$I$ ($o$-નાઈટ્રોફ્લોરોબેન્ઝીન) માં,$-NO_2$ ગ્રુપ ઓર્થો-સ્થાન પર છે.
$III$ ($p$-નાઈટ્રોફ્લોરોબેન્ઝીન) માં,$-NO_2$ ગ્રુપ પેરા-સ્થાન પર છે.
$II$ ($m$-નાઈટ્રોફ્લોરોબેન્ઝીન) માં,$-NO_2$ ગ્રુપ મેટા-સ્થાન પર છે,જ્યાં તે ઓર્થો- અને પેરા-સ્થાનની જેમ રેઝોનન્સ દ્વારા મધ્યવર્તી કાર્બેનાયનને અસરકારક રીતે સ્થિર કરતું નથી.
આમ,સક્રિયતાનો ક્રમ $I > III > II$ છે.

(B) સાચો વિકલ્પ $B$ છે. $2-$ફિનાઈલપ્રોપેનેમાઈડનું $1-$ફિનાઈલઈથાઈલેમાઈનમાં રૂપાંતર કરવા માટે કાર્બોનિલ કાર્બન પરમાણુ દૂર થાય છે,જે હોફમેન બ્રોમામાઈડ વિઘટન પ્રક્રિયાની લાક્ષણિકતા છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$CH_{3}CH(Ph)CONH_{2} + Br_{2} + 4NaOH \rightarrow CH_{3}CH(Ph)NH_{2} + Na_{2}CO_{3} + 2NaBr + 2H_{2}O$
આ પ્રક્રિયામાં,એમાઈડની પ્રક્રિયા સોડિયમ હાઈડ્રોક્સાઈડના જલીય અથવા ઈથેનોલિક દ્રાવણમાં બ્રોમીન સાથે કરવામાં આવે છે. આલ્કાઈલ અથવા એરાઈલ સમૂહ કાર્બોનિલ કાર્બનથી નાઈટ્રોજન પરમાણુ પર સ્થળાંતર કરે છે,જેના પરિણામે શરૂઆતના એમાઈડ કરતા એક કાર્બન પરમાણુ ઓછો ધરાવતું પ્રાથમિક એમાઈન બને છે.

(A) આપેલ સંયોજન $(X)$ એ એસીટોનાઈટ્રાઈલ $(CH_{3}CN)$ છે.
એસીટોનાઈટ્રાઈલ $(CH_{3}CN)$ નું એસિડિક જળવિભાજન એસિટિક એસિડ $(CH_{3}COOH)$ આપે છે.
એસીટોનાઈટ્રાઈલ $(CH_{3}CN)$ નું રિડક્શન કરવાથી ઈથેનામાઈન $(CH_{3}CH_{2}NH_{2})$ મળે છે.
સંપૂર્ણ પ્રતિક્રિયા યોજના નીચે મુજબ છે:
$CH_{3}COOH \xleftarrow{\text{Acid hydrolysis}} CH_{3}CN (X) \xrightarrow{\text{Reduction}} CH_{3}CH_{2}NH_{2}$

(D) . એક ન્યુક્લિયસ $X$ એ $\beta$-કણનું શોષણ કરે છે અને ત્યારબાદ ન્યુટ્રોન અને $\gamma$-કિરણનું ઉત્સર્જન કરીને $Y$ બનાવે છે. ન્યુક્લિયર પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
${}_{Z}X^{A} + {}_{-1}e^{0}$ $\rightarrow {}_{Z-1}X^{A}$ $\xrightarrow{-{}_{0}n^{1}} {}_{Z-1}Y^{A-1} + \gamma$
અહીં,$A$ એ $X$ નો દળ ક્રમાંક છે અને $Z$ એ $X$ નો પરમાણુ ક્રમાંક છે.
$X$ માં ન્યુટ્રોનની સંખ્યા = $A - Z$.
$Y$ માં ન્યુટ્રોનની સંખ્યા = $(A - 1) - (Z - 1) = A - Z$.
આમ,$X$ અને $Y$ બંનેમાં ન્યુટ્રોનની સંખ્યા સમાન હોવાથી,તેઓ આઇસોટોન્સ છે.

(C) ઉત્કલનબિંદુ ઉન્નયનનું સૂત્ર $\Delta T_{b} = i \times K_{b} \times m$ છે.
$CuSO_{4} \cdot 5H_{2}O$ માટે,વોન્ટ હોફ અવયવ $i = 2$ છે કારણ કે તે $CuSO_{4} \rightarrow Cu^{2+} + SO_{4}^{2-}$ તરીકે વિયોજન પામે છે.
આપેલ છે $K_{b} = 0.512 \, K \, kg \, mol^{-1}$ અને મોલાલિટી $m = 0.1 \, mol \, kg^{-1}$.
$\Delta T_{b} = 2 \times 0.512 \times 0.1 = 0.1024 \, K$.
શુદ્ધ પાણીનું ઉત્કલનબિંદુ $100^{\circ}C$ છે.
તેથી,દ્રાવણનું ઉત્કલનબિંદુ $T_{b} = 100 + 0.1024 = 100.1024^{\circ}C$ થાય,જે $100.10^{\circ}C$ ની સૌથી નજીક છે.

(A) ટોલ્યુઈન અને બેન્ઝીનનું મિશ્રણ આદર્શ દ્રાવણ બનાવે છે. $p_{B}^{\circ}$ અને $p_{T}^{\circ}$ એ અનુક્રમે શુદ્ધ બેન્ઝીન અને ટોલ્યુઈનનું બાષ્પ દબાણ છે.
રાઉલ્ટના નિયમ મુજબ,$p_{\text{total}} = \chi_{B} p_{B}^{\circ} + \chi_{T} p_{T}^{\circ}$.
આપણે જાણીએ છીએ કે $\chi_{B} + \chi_{T} = 1$,તેથી $\chi_{T} = 1 - \chi_{B}$.
આ કિંમત સમીકરણમાં મૂકતા: $p_{\text{total}} = \chi_{B} p_{B}^{\circ} + (1 - \chi_{B}) p_{T}^{\circ}$.
પદોને ગોઠવતા: $p_{\text{total}} = p_{T}^{\circ} + (p_{B}^{\circ} - p_{T}^{\circ}) \chi_{B}$.
આ સમીકરણને સીધી રેખાના સમીકરણ $y = mx + c$ સાથે સરખાવતા,જ્યાં $y = p_{\text{total}}$ અને $x = \chi_{B}$,ઢાળ $m = (p_{B}^{\circ} - p_{T}^{\circ})$ મળે છે.

(D) સાચો વિકલ્પ $D$ છે. જ્યારે કોપરના સળિયાને $AgNO_{3}$ ના જલીય દ્રાવણમાં ડૂબાડવામાં આવે છે,ત્યારે વિસ્થાપન પ્રક્રિયા થાય છે કારણ કે કોપર એ સિલ્વર કરતા વધુ સક્રિય છે.
$Cu_{(s)} + 2AgNO_{3(aq)} \longrightarrow Cu(NO_{3})_{2(aq)} + 2Ag_{(s)}$
આ પ્રક્રિયામાં,$Cu$ નું $Cu^{2+}$ આયનોમાં ઓક્સિડેશન થાય છે,જે દ્રાવણને વાદળી રંગ આપે છે.

(C) સાચો વિકલ્પ $(C)$ છે. આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$PdCl_{4}^{2-}$ સમતલીય ચોરસ ભૂમિતિ દર્શાવે છે.

સંકિર્ણ	સંકરણ
$CdCl_{4}^{2-}$	$sp^{3}$
$Zn(CN)_{4}^{2-}$	$sp^{3}$
$PdCl_{4}^{2-}$	$dsp^{2}$
$Cu(CN)_{4}^{3-}$	$sp^{3}$

$Pd^{2+}$ આયન $4d^{8}$ ઇલેક્ટ્રોન રચના ધરાવે છે. $Cl^{-}$ લિગાન્ડની હાજરીમાં,તે $dsp^{2}$ સંકરણ અનુભવે છે,જે સમતલીય ચોરસ ભૂમિતિમાં પરિણમે છે.

(A) મેટલ કાર્બોનિલ સંકીર્ણોમાં,$M-C$ $\sigma$-બંધ કાર્બોનિલ કાર્બનના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મના મેટલની ખાલી ઓર્બિટલમાં દાન દ્વારા રચાય છે.
$M-C$ $\pi$-બંધ (બેક-બોન્ડિંગ) મેટલની ભરાયેલી $d$-ઓર્બિટલ (જેમ કે $d_{xy}$,$d_{yz}$,અથવા $d_{zx}$) માંથી કાર્બન મોનોક્સાઇડની ખાલી એન્ટિબોન્ડિંગ $\pi^{*}$-ઓર્બિટલમાં ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મના દાન દ્વારા રચાય છે.
તેથી,$\pi$-બંધનમાં સામેલ ઓર્બિટલ્સની સાચી જોડી મેટલની $d$-ઓર્બિટલ (જેમ કે $d_{xy}$) અને કાર્બોનિલની $\pi^{*}$-ઓર્બિટલ છે.

(B) $[Ni(dimethylglyoximate)_{2}]$ સંકીર્ણમાં $Ni^{2+}$ આયન રહેલો છે.
ડાયમિથાઈલગ્લાયોક્સિમેટ $(DMG^-)$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર ધરાવતો કિલેટિંગ લિગેન્ડ છે.
આ સમતલીય ચોરસ સંકીર્ણમાં,$Ni^{2+}$ આયન ($d^8$ ઇલેક્ટ્રોન રચના) $dsp^2$ સંકરણ અનુભવે છે.
લિગેન્ડની પ્રબળ ક્ષેત્ર પ્રકૃતિને કારણે,તમામ ઇલેક્ટ્રોન $d$-કક્ષકોમાં યુગ્મિત થાય છે.
અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $(n) = 0$ હોવાથી,ચુંબકીય ચાકમાત્રા $(\mu)$ ની ગણતરી $\mu = \sqrt{n(n+2)} = \sqrt{0(0+2)} = 0.00 \ \mu_{B}$ મુજબ થાય છે.

(B) ષટ્કોણીય ક્લોઝ પેક્ડ $(HCP)$ રચનામાં,એકમ કોષ દીઠ પરમાણુઓની સંખ્યા $6$ હોય છે.
અષ્ટફલકીય છિદ્રોની સંખ્યા ક્લોઝ પેક્ડ રચનામાં રહેલા પરમાણુઓની સંખ્યા જેટલી જ હોવાથી,અષ્ટફલકીય છિદ્રોની સંખ્યા $6$ છે.
આપેલ છે કે $M$ એ $2/3$ અષ્ટફલકીય છિદ્રો રોકે છે,તેથી એકમ કોષ દીઠ $M$ પરમાણુઓની સંખ્યા $\frac{2}{3} \times 6 = 4$ છે.
$M$ પરમાણુઓ અને $N$ પરમાણુઓનો ગુણોત્તર $4:6$ છે,જેનું સાદું રૂપ $2:3$ થાય છે.
તેથી,સંયોજનનું સૂત્ર $M_2 N_3$ છે.

(C) સાચો વિકલ્પ $C$ છે. આ રૂપાંતરણમાં $4$-ઓક્સો-$4$-ફિનાઈલબ્યુટેનોઈક એસિડનું $\alpha$-ટેટ્રલોનમાં રૂપાંતર થાય છે. તબક્કાઓ નીચે મુજબ છે:
$i$. $Zn(Hg)/HCl$ (ક્લેમેન્સન રિડક્શન): કીટોન સમૂહનું મિથાઈલીન સમૂહ $(-CH_2-)$ માં રિડક્શન કરે છે.
$ii$. $SOCl_2$: કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહ $(-COOH)$ ને એસિડ ક્લોરાઈડ $(-COCl)$ માં ફેરવે છે.
$iii$. નિર્જળ $AlCl_3$ (ફ્રિડલ-ક્રાફ્ટ એસાઈલેશન): ચક્રીય કીટોન ($\alpha$-ટેટ્રલોન) બનાવવા માટે આંતર-આણ્વીય ચક્રીયકરણ (intramolecular cyclization) કરે છે.

(D) આ પ્રક્રિયા ક્યુમીન જેવી હાઈડ્રોપેરોક્સિડેશન દ્વારા ફિનોલની ઔદ્યોગિક બનાવટ છે. પ્રારંભિક પદાર્થ $X$ એ સાયક્લોહેક્સિલબેન્ઝીન છે. ઉદ્દીપકની હાજરીમાં અને ગરમી સાથે $O_2$ વડે ઓક્સિડેશન થતાં,તે હાઈડ્રોપેરોક્સાઈડ મધ્યવર્તી બનાવે છે. ત્યારબાદ જલીય એસિડ સાથેની પ્રક્રિયાથી હાઈડ્રોપેરોક્સાઈડનું વિભાજન થઈને ફિનોલ અને સાયક્લોહેક્ઝેનોન $(Y)$ મળે છે.
આમ,$X$ એ સાયક્લોહેક્સિલબેન્ઝીન છે અને $Y$ એ સાયક્લોહેક્ઝેનોન છે.

(A) પેકિંગ ફ્રેક્શન $(PF)$ ને વર્તુળોના ક્ષેત્રફળ અને લંબચોરસના ક્ષેત્રફળના ગુણોત્તર તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.
$PF = \frac{\pi a^{2} + \pi b^{2}}{(2a + 2b)(2a)} = \frac{\pi(a^{2} + b^{2})}{4a(a + b)}$
$a^{2}$ વડે ભાગતા,આપણને $PF = \frac{\pi(1 + r^{2})}{4(1 + r)}$ મળે છે,જ્યાં $r = \frac{b}{a}$.
પેકિંગ ફ્રેક્શનને ન્યૂનતમ કરવા માટે,આપણે $PF$ નું $r$ ની સાપેક્ષમાં વિકલન કરીએ છીએ અને તેને શૂન્ય લઈએ છીએ:
$\frac{d(PF)}{dr} = \frac{\pi}{4} \left[ \frac{(1+r)(2r) - (1+r^{2})(1)}{(1+r)^{2}} \right] = 0$
$2r + 2r^{2} - 1 - r^{2} = 0$
$r^{2} + 2r - 1 = 0$
દ્વિઘાત સૂત્ર $r = \frac{-B \pm \sqrt{B^{2} - 4AC}}{2A}$ નો ઉપયોગ કરતા:
$r = \frac{-2 \pm \sqrt{4 - 4(1)(-1)}}{2} = \frac{-2 \pm \sqrt{8}}{2} = -1 \pm \sqrt{2}$
કારણ કે $r$ ધન હોવું જોઈએ,$r = \sqrt{2} - 1 \approx 1.414 - 1 = 0.414$.
આમ,આ મૂલ્ય $0.41$ ની સૌથી નજીક છે.

(D) સંકીર્ણ $[Co(NH_3)_3Cl_3]$ માટે,તે બે ભૌમિતિક સમઘટક સ્વરૂપોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે: $fac$ (ફેસિયલ) અને $mer$ (મેરિડિયોનલ). બંને પ્રકાશીય રીતે નિષ્ક્રિય છે,તેથી $2$ સ્ટીરિયો આઈસોમર્સ છે.
સંકીર્ણ $[Ni(en)_2Cl_2]$ માટે,તે $trans$ અને $cis$ સ્વરૂપોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે. $trans$ સ્વરૂપ અકાયરલ છે,જ્યારે $cis$ સ્વરૂપ એનાન્ટીઓમર્સની જોડી તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે. આમ,કુલ $3$ સ્ટીરિયો આઈસોમર્સ છે ($1$ trans + $2$ cis એનાન્ટીઓમર્સ).

(C) $X$ એ $CrO_{2}Cl_{2}$ છે અને $Y$ એ $Na_{2}CrO_{4}$ છે.
જ્યારે $NaCl$,$K_{2}Cr_{2}O_{7}$ અને સાંદ્ર $H_{2}SO_{4}$ ના મિશ્રણને સૂકી કસનળીમાં ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે લાલ રંગની બાષ્પ $(X)$,$CrO_{2}Cl_{2}$ (ક્રોમિલ ક્લોરાઈડ) ઉત્પન્ન થાય છે.
આ બાષ્પ $CrO_{2}Cl_{2}$ એ $NaOH$ ના જલીય દ્રાવણ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $Na_{2}CrO_{4}$ (સોડિયમ ક્રોમેટ) બનાવે છે,જે પીળા રંગનું હોય છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$4Cl^{-} + Cr_{2}O_{7}^{2-} + 6H^{+} \longrightarrow 2CrO_{2}Cl_{2} (X) + 3H_{2}O$
$CrO_{2}Cl_{2} + 4OH^{-} \longrightarrow CrO_{4}^{2-} + 2Cl^{-} + 2H_{2}O$
પરિણામી $CrO_{4}^{2-}$ આયનો $Na^{+}$ આયનોની હાજરીમાં $Na_{2}CrO_{4} (Y)$ બનાવે છે.

(C) સાચો એસિડિકતાનો ક્રમ $III > IV > I > II$ છે.
વિસ્થાપિત ફિનોલ્સમાં,નાઈટ્રો $(-NO_2)$ જેવા ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષક સમૂહો $(EWG)$ ફિનોક્સાઇડ આયનમાં ઋણ વીજભારના વિસ્થાન દ્વારા એસિડિકતામાં વધારો કરે છે.
$p$-નાઈટ્રોફિનોલ $(III)$ એ $m$-નાઈટ્રોફિનોલ $(IV)$ કરતા વધુ એસિડિક છે કારણ કે પેરા સ્થાન પર રહેલ $-NO_2$ સમૂહ $-I$ અને $-R$ બંને અસરો દર્શાવે છે,જ્યારે મેટા સ્થાન પર તે માત્ર $-I$ અસર દર્શાવે છે.
ફિનોલ $(I)$ એ નાઈટ્રોફિનોલ્સ કરતા ઓછો એસિડિક છે પરંતુ $p$-મિથોક્સીફિનોલ $(II)$ કરતા વધુ એસિડિક છે.
$p$-મિથોક્સીફિનોલ $(II)$ માં મિથોક્સી $(-OCH_3)$ સમૂહ હોય છે,જે $+R$ અસરને કારણે ઇલેક્ટ્રોન દાતા સમૂહ $(EDG)$ છે,જે ફિનોક્સાઇડ આયનને અસ્થિર બનાવે છે અને એસિડિકતા ઘટાડે છે.

(A) આપેલ છે,પદાર્થની વિશિષ્ટ ઉષ્મા $= 0.86 \,J \,g^{-1} \,K^{-1}$.
$1 \,molal$ દ્રાવણ એટલે $1000 \,g$ દ્રાવક (પાણી) માં $1 \,mole$ દ્રાવ્ય.
દ્રાવ્યનું દળ $= 1 \,mole \times 58 \,g \,mol^{-1} = 58 \,g$.
દ્રાવણનું કુલ દળ $= 1000 \,g + 58 \,g = 1058 \,g$.
$1058 \,g$ દ્રાવણમાં,દ્રાવ્યનું દળ $= 58 \,g$ અને પાણીનું દળ $= 1000 \,g$.
$10 \,g$ દ્રાવણ માટે:
દ્રાવ્યનું દળ $= (58 / 1058) \times 10 \approx 0.548 \,g$.
પાણીનું દળ $= (1000 / 1058) \times 10 \approx 9.452 \,g$.
જરૂરી ઉર્જા $q = (m_{solute} \times c_{solute} \times \Delta T) + (m_{water} \times c_{water} \times \Delta T)$.
$q = (0.548 \times 0.86 \times 10) + (9.452 \times 4.2 \times 10)$.
$q = 4.7128 + 396.984 = 401.6968 \,J \approx 401.7 \,J$.