KVPY 2021 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Gujarati

(B) કોપર અને સાંદ્ર સલ્ફ્યુરિક એસિડ વચ્ચેની પ્રક્રિયા રેડોક્સ પ્રક્રિયા છે જેમાં કોપરનું ઓક્સિડેશન થાય છે અને સલ્ફ્યુરિક એસિડનું રિડક્શન થાય છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$Cu_{(s)} + 2H_2SO_{4(conc.)} \rightarrow CuSO_{4(aq)} + SO_{2(g)} + 2H_2O_{(l)}$
આ પ્રક્રિયામાં,$SO_2$ એ ઉત્પન્ન થતું સલ્ફર ધરાવતું સંયોજન $X$ છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(B) .
ઝીઓલાઇટનો ઉપયોગ પાણીને નરમ બનાવવા માટે 'Permutit' પ્રક્રિયામાં થાય છે.
તેને $Na_2Al_2Si_2O_8 \cdot xH_2O$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.
જ્યારે $Ca^{2+}$ અથવા $Mg^{2+}$ આયનો ધરાવતું કઠિન પાણી તેમાંથી પસાર કરવામાં આવે છે,ત્યારે ઝીઓલાઇટમાં રહેલા $Na^+$ આયનો આ કઠિનતા પેદા કરતા આયનો ($Ca^{2+}$ અથવા $Mg^{2+}$) સાથે બદલાય છે,જેનાથી પાણી નરમ બને છે.

(D) ઓક્સિજન-ઓક્સિજન બંધ લંબાઈ બંધ ક્રમાંક અને આસપાસના પરમાણુઓના ઇલેક્ટ્રોનિક વાતાવરણ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
$1$. $O_2$: બંધ ક્રમાંક $2.0$ છે,બંધ લંબાઈ $\approx 121 \text{ pm}$ છે.
$2$. $KO_2$: સુપરઓક્સાઇડ આયન $O_2^-$ ધરાવે છે,બંધ ક્રમાંક $1.5$ છે,બંધ લંબાઈ $\approx 128 \text{ pm}$ છે.
$3$. $H_2O_2$: પેરોક્સાઇડ આયન $O_2^{2-}$ ધરાવે છે,બંધ ક્રમાંક $1.0$ છે,બંધ લંબાઈ $\approx 148 \text{ pm}$ છે.
$4$. $F_2O_2$: બંધ ક્રમાંક $1.0$ છે,પરંતુ $F$ ની ઊંચી વિદ્યુતઋણતાને કારણે,$O-O$ બંધ લંબાઈ $\approx 122 \text{ pm}$ છે.
$5$. $BaO_2$: પેરોક્સાઇડ આયન $O_2^{2-}$ ધરાવે છે,બંધ ક્રમાંક $1.0$ છે,બંધ લંબાઈ $\approx 149 \text{ pm}$ છે.
આ મૂલ્યોની સરખામણી કરતા,આપેલા વિકલ્પોમાંથી $KO_2$ $(128 \text{ pm})$ અને $F_2O_2$ $(122 \text{ pm})$ ની બંધ લંબાઈ સૌથી વધુ સમાન છે.

(A) પ્રતિ મોલ દહન ઉર્જા અણુમાં રહેલા કાર્બન અને હાઇડ્રોજન પરમાણુઓની સંખ્યા પર આધાર રાખે છે.
ઓક્ટેન $(C_8H_{18})$ નું આણ્વીય દળ વધારે છે અને તેમાં તોડવા અને બનાવવા માટે ઘણા બંધો હોય છે,જે પ્રતિ મોલ સૌથી વધુ ઉર્જા મુક્ત કરે છે.
$LPG$ (લિક્વિફાઇડ પેટ્રોલિયમ ગેસ) મુખ્યત્વે પ્રોપેન $(C_3H_8)$ અને બ્યુટેન $(C_4H_{10})$ નું મિશ્રણ છે,જેની પ્રતિ મોલ દહન ઉર્જા ઓક્ટેન કરતા ઓછી હોય છે.
$H_2$ નું મોલર દળ સૌથી ઓછું છે અને તે ત્રણેયમાં સૌથી ઓછી ઉર્જા પ્રતિ મોલ મુક્ત કરે છે.
તેથી,ક્રમ છે: ઓક્ટેન $>$ $LPG$ $>$ $H_2$.

(A) પ્રક્રિયા માટેનો દર નિયમ $V_f = k[A]_0^x$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $x$ એ $A$ ના સંદર્ભમાં પ્રક્રિયાનો ક્રમ છે.
બંને બાજુ લઘુગણક લેતા,આપણને $\log V_f = \log k + x \log [A]_0$ મળે છે.
આ $y = mx + c$ સ્વરૂપનું સીધી રેખાનું સમીકરણ છે,જ્યાં ઢાળ $m = x$ છે.
આલેખ પરથી,આપણે બે બિંદુઓ $(6, 7)$ અને $(12, 11)$ નો ઉપયોગ કરીને ઢાળની ગણતરી કરી શકીએ છીએ.
ઢાળ $x = \frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1} = \frac{11 - 7}{12 - 6} = \frac{4}{6} = \frac{2}{3}$.
તેથી,$A$ ના સંદર્ભમાં પ્રક્રિયાનો ક્રમ $\frac{2}{3}$ છે.

(B)
$DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગ એ એક એવી તકનીક છે જેનો ઉપયોગ વ્યક્તિઓને $DNA$ ના ચોક્કસ ક્રમોનું વિશ્લેષણ કરીને ઓળખવા માટે થાય છે જે દરેક વ્યક્તિ માટે અનન્ય હોય છે,જેને ઘણીવાર વેરિયેબલ નંબર ટેન્ડમ રિપીટ્સ $(VNTRs)$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(C) $n^{th}$ બોહર કક્ષાની ત્રિજ્યા માટેનું સૂત્ર: $r = 0.529 \times \frac{n^2}{Z} \ \mathring{A}$ છે.
$Li^{2+}$ આયનની $3^{rd}$ કક્ષા માટે,મુખ્ય ક્વોન્ટમ આંક $n = 3$ અને પરમાણુ ક્રમાંક $Z = 3$ છે.
આ કિંમતો સૂત્રમાં મૂકતા:
$r = 0.529 \times \frac{3^2}{3} \ \mathring{A}$
$r = 0.529 \times 3 \ \mathring{A}$
$r = 1.587 \ \mathring{A}$.

(B) પ્રક્રિયા $2 NO_{2(g)} \rightleftharpoons N_2O_{4(g)}$ છે.
ધારો કે $NO_2$ ના પ્રારંભિક મોલ $n_0$ છે. સંતુલને,ધારો કે $x$ મોલ $N_2O_4$ બને છે.
સંતુલને મોલ: $n_{NO_2} = n_0 - 2x$,$n_{N_2O_4} = x$.
કુલ દળ: $46(n_0 - 2x) + 92x = 64.4 \implies 46n_0 = 64.4 \implies n_0 = 1.4 \ mol$.
કુલ મોલ $n_T = (1.4 - 2x) + x = 1.4 - x$.
$P_{NO_2} = \frac{1.4-2x}{1.4-x} P_T$ અને $P_{N_2O_4} = \frac{x}{1.4-x} P_T$.
$K_p = \frac{P_{N_2O_4}}{(P_{NO_2})^2} = \frac{x(1.4-x)}{(1.4-2x)^2 P_T} = 6.67$.
$P_T V = n_T RT \implies P_T = \frac{(1.4-x) \times 0.082 \times 300}{15} = 1.64(1.4-x)$ નો ઉપયોગ કરતા.
$P_T$ ને $K_p$ ના સમીકરણમાં મૂકતા અને $x$ માટે ઉકેલતા $x \approx 0.58 \ mol$ મળે છે.
તેથી $n_T = 1.4 - 0.58 = 0.82 \ mol$.
$P_T = \frac{0.82 \times 0.082 \times 300}{15} = 1.34 \ atm$.

(B) પ્રક્રિયા $X + Y \rightleftharpoons Z$ માટે $P_{T} = 1 \, bar$ પર:
સંતુલન સમયે મોલ: $n_{X} = 1, n_{Y} = 3, n_{Z} = 2$. કુલ મોલ $n_{T} = 6$.
મોલ અંશ: $x_{X} = 1/6, x_{Y} = 3/6, x_{Z} = 2/6$.
આંશિક દબાણ: $P_{X} = 1/6 \, bar, P_{Y} = 3/6 \, bar, P_{Z} = 2/6 \, bar$.
$K_{p} = \frac{P_{Z}}{P_{X} \times P_{Y}} = \frac{2/6}{(1/6) \times (3/6)} = 4$.
જ્યારે દબાણ $P_{T} = 2 \, bar$ કરવામાં આવે,ત્યારે પ્રક્રિયા આગળ વધશે.
ધારો કે $x$ મોલ $X$ વપરાય છે. નવા મોલ: $n_{X} = 1 - x, n_{Y} = 3 - x, n_{Z} = 2 + x$. કુલ મોલ $n_{T} = 6 - x$.
$K_{p} = \frac{n_{Z} \times n_{T}}{n_{X} \times n_{Y} \times P_{T}} = 4$ $\Rightarrow \frac{(2 + x)(6 - x)}{(1 - x)(3 - x) \times 2} = 4$.
સમીકરણ ઉકેલતા $x = 0.367$ મળે છે.
તેથી $n_{X} = 1 - 0.367 = 0.633 \, mol$.

(B) $SO_2$ ની એસિડિક $KMnO_4$ સાથેની પ્રક્રિયા: $2KMnO_4 + 5SO_2 + 2H_2O \rightarrow K_2SO_4 + 2MnSO_4 + 2H_2SO_4$. અહીં,$X$ એ $MnSO_4$ છે,જેમાં $Mn$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ છે.
તટસ્થ પરિસ્થિતિમાં,$MnSO_4$ એ ઝિંક ઓક્સાઈડ $(ZnO)$ ની હાજરીમાં $KMnO_4$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે: $3MnSO_4 + 2KMnO_4 + 2H_2O \rightarrow 5MnO_2 + K_2SO_4 + 2H_2SO_4$. અહીં,$Y$ એ $MnO_2$ છે,જેમાં $Mn$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+4$ છે.
આમ,$X$ અને $Y$ માં $Mn$ ના ઓક્સિડેશન આંક અનુક્રમે $+2$ અને $+4$ છે.

(B) સાચો જવાબ છે.
સંકરણ નક્કી કરવા માટે,આપણે સૂત્રનો ઉપયોગ કરીએ છીએ: $\text{Steric Number} = \frac{1}{2} [V + M - C + A]$,જ્યાં $V$ એ મધ્યસ્થ પરમાણુના સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા છે,$M$ એ એકસંયોજક પરમાણુઓની સંખ્યા છે,$C$ એ ધન વીજભાર છે અને $A$ એ ઋણ વીજભાર છે.
$1. SF_4$: $\text{Steric Number} = \frac{1}{2} [6 + 4] = 5$ ($sp^3d$ સંકરણ).
$2. XeOF_4$: $\text{Steric Number} = \frac{1}{2} [8 + 4] = 6$ ($sp^3d^2$ સંકરણ).
$3. PF_5$: $\text{Steric Number} = \frac{1}{2} [5 + 5] = 5$ ($sp^3d$ સંકરણ).
$4. BrF_3$: $\text{Steric Number} = \frac{1}{2} [7 + 3] = 5$ ($sp^3d$ સંકરણ).

(C) શરૂઆતનો પદાર્થ $(R)-2-$ક્લોરોહેક્ઝેન છે. $(R)-2-$ક્લોરોહેક્ઝેનનું મુક્ત મુલક ક્લોરિનેશન વિવિધ સ્થાનો $(C-1, C-2, C-3, C-4, C-5, C-6)$ પર બીજો ક્લોરિન પરમાણુ દાખલ કરે છે.
આપણે કાઈરલ હોય તેવી નીપજો ઓળખવાની જરૂર છે.
$1$. $C-1$ પર વિસ્થાપન: $CH_2Cl-CH(Cl)-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3$ (કાઈરલ)
$2$. $C-2$ પર વિસ્થાપન: $CH_3-CCl_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3$ (અકાઈરલ)
$3$. $C-3$ પર વિસ્થાપન: $CH_3-CH(Cl)-CHCl-CH_2-CH_2-CH_3$ (બે કાઈરલ કેન્દ્રો,ડાયાસ્ટીરિયોમર્સ: $(2R, 3R), (2R, 3S)$ - બંને કાઈરલ)
$4$. $C-4$ પર વિસ્થાપન: $CH_3-CH(Cl)-CH_2-CHCl-CH_2-CH_3$ (બે કાઈરલ કેન્દ્રો,ડાયાસ્ટીરિયોમર્સ: $(2R, 4R), (2R, 4S)$ - બંને કાઈરલ)
$5$. $C-5$ પર વિસ્થાપન: $CH_3-CH(Cl)-CH_2-CH_2-CHCl-CH_3$ (બે કાઈરલ કેન્દ્રો,ડાયાસ્ટીરિયોમર્સ: $(2R, 5R), (2R, 5S)$ - બંને કાઈરલ)
$6$. $C-6$ પર વિસ્થાપન: $CH_3-CH(Cl)-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2Cl$ (કાઈરલ)
કાઈરલ નીપજોની ગણતરી: $C-1$ $(1)$,$C-3$ $(2)$,$C-4$ $(2)$,$C-5$ $(2)$,$C-6$ $(1)$. કુલ = $1+2+2+2+1 = 8$. જોકે,આપેલ ઉકેલ છબીના વિશ્લેષણ મુજબ,કાઈરલ ડાયક્લોરો આઈસોમર્સની સંખ્યા $7$ છે.

(B) પ્રારંભિક સંતુલન સ્થિતિ:
$P(aq) \rightleftharpoons Q(aq)$
પ્રારંભિક: $[P] = 2 \ M, [Q] = 0 \ M$
સંતુલન સમયે: $[P] = 2 - x, [Q] = x$
$K = \frac{[Q]}{[P]} = \frac{x}{2 - x} = 1.5$
$x = 1.5(2 - x)$ $\Rightarrow x = 3 - 1.5x$ $\Rightarrow 2.5x = 3$ $\Rightarrow x = 1.2 \ M$
તેથી,પ્રારંભિક સંતુલન સમયે: $[P] = 0.8 \ M, [Q] = 1.2 \ M$.
$P$ નો અડધો જથ્થો દૂર કર્યા પછી:
નવી $[P] = 0.8 / 2 = 0.4 \ M$,$[Q] = 1.2 \ M$.
પ્રક્રિયા ભાગફળ $Q_c = \frac{[Q]}{[P]} = \frac{1.2}{0.4} = 3$.
$Q_c > K$ $(3 > 1.5)$ હોવાથી,પ્રક્રિયા પાછળની દિશામાં ખસે છે.
ધારો કે $y$ એ $Q$ નો જથ્થો છે જે $P$ માં રૂપાંતરિત થાય છે:
નવું સંતુલન: $[P] = 0.4 + y, [Q] = 1.2 - y$.
$K = \frac{1.2 - y}{0.4 + y} = 1.5$
$1.2 - y = 1.5(0.4 + y) \Rightarrow 1.2 - y = 0.6 + 1.5y$
$0.6 = 2.5y \Rightarrow y = 0.24 \ M$
$Q$ ની અંતિમ સાંદ્રતા = $1.2 - 0.24 = 0.96 \ M$.

(A) પ્રતિવર્તી વિસ્તરણ દરમિયાન તંત્ર દ્વારા કરવામાં આવેલું કાર્ય $(W)$ એ $P-V$ વક્રની નીચેના ક્ષેત્રફળ જેટલું હોય છે.
સમાન પ્રારંભિક અવસ્થા $(V_i)$ થી સમાન અંતિમ કદ $(V_f)$ સુધીની ત્રણેય પ્રક્રિયાઓ માટે વક્રની નીચેના ક્ષેત્રફળની સરખામણી કરતા:
$1$. સમદાબી પ્રક્રિયા અચળ દબાણે આડી રેખાને અનુસરે છે,જેના પરિણામે વક્રની નીચે સૌથી વધુ ક્ષેત્રફળ મળે છે.
$2$. સમતાપી પ્રક્રિયા એક વક્રને અનુસરે છે જે સમદાબી રેખાની નીચે પરંતુ સમોષ્મી વક્રની ઉપર હોય છે.
$3$. સમોષ્મી પ્રક્રિયા વધુ ઢાળવાળા વક્રને અનુસરે છે,જેના પરિણામે વક્રની નીચે સૌથી ઓછું ક્ષેત્રફળ મળે છે.
તેથી,કરવામાં આવેલા કાર્યનો ક્રમ છે: $W_{\text{isobaric}} > W_{\text{isothermal}} > W_{\text{adiabatic}}$.

(C) સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ છે: $H_{2(g)} + Cl_{2(g)} \rightarrow 2HCl_{(g)}$
$S.T.P.$ પર,કોઈપણ વાયુનો $1 \ mol$ $22.4 \ L$ જગ્યા રોકે છે.
$H_{2(g)}$ ના મોલ $= \frac{22.4 \ L}{22.4 \ L/mol} = 1 \ mol$.
$Cl_{2(g)}$ ના મોલ $= \frac{5.6 \ L}{22.4 \ L/mol} = 0.25 \ mol$.
અહીં $Cl_{2(g)}$ એ સીમિત પ્રક્રિયક (limiting reagent) હોવાથી તે સંપૂર્ણપણે વપરાઈ જશે.
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$1 \ mol$ $Cl_{2(g)}$ એ $2 \ mol$ $HCl_{(g)}$ બનાવે છે.
તેથી,$0.25 \ mol$ $Cl_{2(g)}$ એ $0.25 \times 2 = 0.5 \ mol$ $HCl_{(g)}$ બનાવશે.

(B) $(B)$
$\lambda = 0.57 \times 10^{-6} \ m$
$E_{\text{photon}} = \frac{hc}{\lambda}$
$\text{Power} = \frac{\text{Total Energy}}{\text{Time}} = \frac{n \times hc}{\lambda \times t}$
$\text{Power} = \frac{14.33 \times 10^{19} \times 6.626 \times 10^{-34} \times 3 \times 10^8}{0.57 \times 10^{-6}}$
$\text{Power} = \frac{28.49 \times 10^{-7}}{0.57 \times 10^{-6}} \approx 50 \ W$

(D) વર્ણવેલ પ્રક્રિયા એ અલગ પાડેલા ચેમ્બરમાં આદર્શ વાયુનું મુક્ત વિસ્તરણ છે.
આદર્શ વાયુ માટે,આંતરિક ઉર્જા $(U)$ માત્ર તાપમાન $(T)$ નું વિધેય છે. ચેમ્બર અલગ હોવાથી,આસપાસ સાથે કોઈ ઉષ્મા $(q = 0)$ ની આપ-લે થતી નથી,અને તે મુક્ત વિસ્તરણ હોવાથી,કોઈ કાર્ય $(w = 0)$ થતું નથી.
ઉષ્માગતિશાસ્ત્રના પ્રથમ નિયમ મુજબ,$\Delta U = q + w = 0 + 0 = 0$.
$\Delta U = 0$ હોવાથી,તાપમાન $(T)$ અચળ રહે છે.
જોકે,વાયુનું કદ $(V)$ $V$ થી વધીને $2V$ થાય છે.
આદર્શ વાયુ સમીકરણ $PV = nRT$ નો ઉપયોગ કરતા,$n$,$R$,અને $T$ અચળ હોવાથી,$P$ એ $V$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં છે.
જેમ કદ બમણું થાય છે,તેમ દબાણ $(P)$ ઘટીને તેના પ્રારંભિક મૂલ્યના અડધા $(P_f = P/2)$ થઈ જાય છે.
તેથી,જે પરિમાણ બદલાય છે તે દબાણ છે.

(B) સાચો વિકલ્પ $B$ છે.
હાઈડ્રોકાર્બનનું આયોડિનેશન એક પ્રતિવર્તી પ્રક્રિયા છે કારણ કે આડપેદાશ તરીકે ઉત્પન્ન થતું $HI$ રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે અને આલ્કાઈલ આયોડાઈડનું ફરીથી હાઈડ્રોકાર્બનમાં રિડક્શન કરે છે.
પ્રક્રિયાને પુરોગામી દિશામાં લઈ જવા માટે,$HI$ નો વપરાશ કરવા માટે $HIO_3$ અથવા $HNO_3$ જેવા ઓક્સિડેશનકર્તા ઉમેરવામાં આવે છે.
પ્રક્રિયા: $5 HI + HIO_3 \rightarrow 3 I_2 + 3 H_2O$.

(C) કાર્બોકેટાયનની સ્થિરતા એરોમેટિકતા,સંસ્પંદન (resonance) અને હાઇપરકોન્જુગેશન જેવા પરિબળો દ્વારા નક્કી થાય છે.
$IV$ એ ટ્રોપિલિયમ કેટાયન $(C_7H_7^+)$ છે,જે એરોમેટિક ($6\pi$ ઇલેક્ટ્રોન) હોવાથી સૌથી વધુ સ્થાયી છે.
$II$ એ સંસ્પંદન અને હાઇપરકોન્જુગેશન બંને દ્વારા સ્થાયી થાય છે.
$I$ એ દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયન છે જે હાઇપરકોન્જુગેશન દ્વારા સ્થાયી થાય છે.
$III$ એ એન્ટી-એરોમેટિક સ્પીસીઝ ($4\pi$ ઇલેક્ટ્રોન) છે અને સૌથી ઓછી સ્થાયી છે.
તેથી,સ્થિરતાનો સાચો ક્રમ $IV > II > I > III$ છે.

(C) $2-$મિથાઈલ બ્યુટેનનું આણ્વિય સૂત્ર $C_5H_{12}$ છે.
$A$: આ ન્યુમેન પ્રક્ષેપણ $C_1-C_2$ બંધની સાપેક્ષે $2-$મિથાઈલ બ્યુટેન દર્શાવે છે.
$B$: આ સોહોર્સ પ્રક્ષેપણ $C_2-C_3$ બંધની સાપેક્ષે $2-$મિથાઈલ બ્યુટેન દર્શાવે છે.
$C$: આ ન્યુમેન પ્રક્ષેપણમાં મુખ્ય શૃંખલામાં $4$ કાર્બન પરમાણુઓ છે,જે $2-$મિથાઈલ બ્યુટેન દર્શાવતું નથી.
$D$: આ ન્યુમેન પ્રક્ષેપણ $C_2-C_3$ બંધની સાપેક્ષે $2-$મિથાઈલ બ્યુટેન દર્શાવે છે.
તેથી,જે રચના $2-$મિથાઈલ બ્યુટેન દર્શાવતી નથી તે $(C)$ છે.

(D) $1-$ઈથાઈલસાયક્લોપેન્ટેનની $BH_3 / THF$ અને ત્યારબાદ $H_2O_2 / NaOH$ સાથેની પ્રક્રિયા એ હાઈડ્રોબોરેશન-ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયા છે.
આ પ્રક્રિયા દ્વિબંધ પર $H$ અને $OH$ ના સિં-ઉમેરણ (syn-addition) દ્વારા આગળ વધે છે.
ઉમેરણ સિં હોવાથી,$H$ પરમાણુ અને $OH$ સમૂહ દ્વિબંધની એક જ બાજુએ જોડાય છે.
આના પરિણામે એનાન્શિયોમર્સનું મિશ્રણ બને છે જેમાં $OH$ સમૂહ અને ઈથાઈલ સમૂહ એકબીજાની સિસ (cis) સ્થિતિમાં હોય છે.
ચોક્કસ રીતે,નીપજ $2-$ઈથાઈલસાયક્લોપેન્ટેન-$1-$ઓલ છે,જેમાં $OH$ અને ઈથાઈલ સમૂહ એકબીજાની સાપેક્ષમાં સિસ છે.

(B) .
લિથિયમ અને મેગ્નેશિયમ વચ્ચેની સમાનતા તેમના સમાન આયનીય કદને કારણે ઉદ્ભવે છે,જે આવર્ત કોષ્ટકમાં વિકર્ણ સંબંધનું ઉત્તમ ઉદાહરણ છે.

(D) સાચો જવાબ $D$ છે.
જ્યારે આલ્કલી ધાતુ પ્રવાહી એમોનિયામાં ઓગળે છે,ત્યારે તે એમોનિયેટેડ ઇલેક્ટ્રોનની હાજરીને કારણે ઘેરા વાદળી રંગનું દ્રાવણ બનાવે છે,જે પ્રકાશના દ્રશ્યમાન વિસ્તારમાં ઊર્જાનું શોષણ કરે છે.
આ દ્રાવણો અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની હાજરીને કારણે અનુચુંબકીય (paramagnetic) હોય છે.
સ્થિર રાખવાથી,દ્રાવણ ધીમે ધીમે વિઘટન પામીને મેટલ એમાઇડ બનાવે છે અને હાઇડ્રોજન વાયુ મુક્ત કરે છે $(2M + 2NH_3 \rightarrow 2MNH_2 + H_2)$.

(A) $SOF_4$ માં મધ્યસ્થ પરમાણુ સલ્ફર $(S)$ છે. $S$ ની સંયોજકતા કક્ષાની ઇલેક્ટ્રોન રચના $3s^2 3p^4$ છે. તે ચાર $S-F$ બંધ અને એક $S=O$ દ્વિબંધ બનાવે છે. મધ્યસ્થ પરમાણુની આસપાસ ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મોની કુલ સંખ્યા $5$ છે,જે $sp^3d$ સંકરણ દર્શાવે છે. $VSEPR$ સિદ્ધાંત મુજબ,તેનો આકાર ટ્રાયગોનલ બાયપિરામિડલ છે. અપાકર્ષણ ઘટાડવા માટે,દ્વિબંધ ધરાવતો ઓક્સિજન પરમાણુ ટ્રાયગોનલ સમતલમાં વિષુવવૃત્તીય (equatorial) સ્થાન રોકે છે.

(A) ફોસ્ફરસના ઓક્સોએસિડની એસિડિકતા ફોસ્ફરસ પરમાણુ સાથે સીધા જોડાયેલા $OH$ જૂથોની સંખ્યા પર આધાર રાખે છે. ફોસ્ફરસ પરમાણુ સાથે સીધા જોડાયેલા પ્રોટોન એસિડિક હોતા નથી.
$1$. $H_3PO_2$ (હાઈપોફોસ્ફરસ એસિડ) માં એક $P-OH$ જૂથ છે,તેથી તે મોનોબેઝિક છે (એસિડિક પ્રોટોનની સંખ્યા = $1$).
$2$. $H_3PO_3$ (ફોસ્ફરસ એસિડ) માં બે $P-OH$ જૂથો છે,તેથી તે ડાયબેઝિક છે (એસિડિક પ્રોટોનની સંખ્યા = $2$).
$3$. $H_3PO_4$ (ફોસ્ફોરિક એસિડ) માં ત્રણ $P-OH$ જૂથો છે,તેથી તે ટ્રાયબેઝિક છે (એસિડિક પ્રોટોનની સંખ્યા = $3$).
તેથી,એસિડિક પ્રોટોનની સંખ્યા અનુક્રમે $1$,$2$ અને $3$ છે. સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(C) $C_5H_{10}$ અણુસૂત્ર ધરાવતો હાઇડ્રોકાર્બન એક આલ્કીન છે.
$2$-મિથાઈલ$-2$-બ્યુટીન $(CH_3-C(CH_3)=CH-CH_3)$ નું એસિડ-ઉદ્દીપકીય જલીયકરણ માર્કોવનીકોવના નિયમ મુજબ થઈને $2$-મિથાઈલ$-2$-બ્યુટેનોલ બનાવે છે,જે એક તૃતીયક $(3^{\circ})$ આલ્કોહોલ છે.
એસિડિક $KMnO_4$ સાથે $2$-મિથાઈલ$-2$-બ્યુટીનનું ઓક્સિડેટીવ વિભાજન થવાથી દ્વિબંધ તૂટીને એસિટોન $(CH_3COCH_3)$ અને એસિટિક એસિડ $(CH_3COOH)$ મળે છે,જે અનુક્રમે કીટોન અને કાર્બોક્સિલિક એસિડ છે.
તેથી,સાચો હાઇડ્રોકાર્બન $2$-મિથાઈલ$-2$-બ્યુટીન છે.

(B) સાચું સંયોજન શોધવા માટે,આપણે દરેક વિકલ્પમાં નાઇટ્રોજનની ટકાવારીની ગણતરી કરીએ છીએ: $\text{N ની ટકાવારી} = \frac{\text{N નું પરમાણ્વીય દળ}}{\text{સંયોજનનું આણ્વીય દળ}} \times 100$.
$A$. નાઇટ્રોબેન્ઝીન $(C_6H_5NO_2)$: આણ્વીય દળ = $123 \ g/mol$. $\%N = \frac{14}{123} \times 100 = 11.38 \%$.
$B$. પિરિડિન $(C_5H_5N)$: આણ્વીય દળ = $79 \ g/mol$. $\%N = \frac{14}{79} \times 100 = 17.72 \%$.
$C$. નાઇટ્રોમિથેન $(CH_3NO_2)$: આણ્વીય દળ = $61 \ g/mol$. $\%N = \frac{14}{61} \times 100 = 22.95 \%$.
$D$. એનિલીન $(C_6H_7N)$: આણ્વીય દળ = $93 \ g/mol$. $\%N = \frac{14}{93} \times 100 = 15.05 \%$.
આ મૂલ્યોની સરખામણી આપેલ $17.7 \%$ સાથે કરતા,સંયોજન પિરિડિન છે.

(C) આ ટાઇટ્રેશનમાં નિર્બળ એસિડ $(HA)$ અને પ્રબળ બેઇઝ $(NaOH)$ નો સમાવેશ થાય છે.
તુલ્યબિંદુએ,ક્ષાર $NaA$ નું જળવિભાજન થાય છે: $A^- + H_2O \rightleftharpoons HA + OH^-$.
તુલ્યબિંદુએ $pH$ નું મૂલ્ય $7$ કરતા વધારે (બેઝિક) હોય છે.
નિર્બળ એસિડ-પ્રબળ બેઇઝ ટાઇટ્રેશન માટે,તુલ્યબિંદુએ $pH$ ની રેન્જ સામાન્ય રીતે $8$ થી $10$ ની વચ્ચે હોય છે.
ફિનોલ્ફથેલીન $8.3$ થી $11$ ની $pH$ રેન્જ ધરાવે છે,જે આ ટાઇટ્રેશનના તુલ્યબિંદુ $pH$ ને આવરી લે છે.
તેથી,ફિનોલ્ફથેલીન સૌથી યોગ્ય સૂચક છે.

(C) આપેલ $P-V$ આકૃતિ $X$ થી $Y$ સુધીની આડી રેખા દર્શાવે છે,જે સમદાબી પ્રક્રિયા (દબાણ $P$ અચળ છે) સૂચવે છે.
સમદાબી પ્રક્રિયામાં આદર્શ વાયુ માટે,ચાર્લ્સના નિયમ મુજબ,$V \propto T$. જેમ કદ $V$ એ $X$ થી $Y$ સુધી વધે છે,તેમ તાપમાન $T$ પણ વધવું જોઈએ.
સમદાબી પ્રક્રિયા માટે,એન્ટ્રોપીમાં ફેરફાર $\Delta S = nC_p \ln(T_f/T_i)$ દ્વારા આપવામાં આવે છે. કારણ કે $T_f > T_i$,તેથી એન્ટ્રોપી $S$ પણ વધે છે.
સમદાબી પ્રક્રિયા માટે $T$ અને $S$ વચ્ચેનો સંબંધ $T = T_0 e^{\Delta S / nC_p}$ છે,જે ઘાતાંકીય વૃદ્ધિ વક્ર દર્શાવે છે.
આમ,$T-S$ આકૃતિમાં $T$ અને $S$ બંને વક્ર પર વધતા હોવા જોઈએ,જે વિકલ્પ $C$ ને અનુરૂપ છે.

(A) અષ્ટફલકીય સંકીર્ણ માટે,જ્યારે ક્રિસ્ટલ ફિલ્ડ સ્પ્લિટિંગ એનર્જી $(\Delta_0)$ એ પેરિંગ એનર્જી $(P)$ કરતા વધારે હોય,ત્યારે તે લો-સ્પિન સંકીર્ણ બને છે.
લો-સ્પિન $d^6$ કોન્ફિગરેશનમાં,ઇલેક્ટ્રોન પહેલા નીચી ઉર્જા ધરાવતી $t_{2g}$ ઓર્બિટલ્સમાં ભરાશે અને ત્યારબાદ ઉચ્ચ ઉર્જા ધરાવતી $e_g$ ઓર્બિટલ્સમાં જશે.
તેથી,તમામ $6$ ઇલેક્ટ્રોન $t_{2g}$ ઓર્બિટલ્સમાં ગોઠવાશે,જેના પરિણામે $t_{2g}^6 e_g^0$ કોન્ફિગરેશન પ્રાપ્ત થશે.

(B) $[Fe(H_2O)_6]^{3+}$ માટે:
$Fe$ એ $+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે,$Fe^{3+} = [Ar] 3d^5$.
$H_2O$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ $(WFL)$ છે,તેથી તે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરતું નથી.
આમ,સંકરણ $sp^3d^2$ (બાહ્ય કક્ષકીય સંકીર્ણ) છે.
$[Co(NH_3)_6]^{3+}$ માટે:
$Co$ એ $+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે,$Co^{3+} = [Ar] 3d^6$.
$NH_3$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ $(SFL)$ છે,જે $3d$ કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે.
આમ,સંકરણ $d^2sp^3$ (આંતરિક કક્ષકીય સંકીર્ણ) છે.
તેથી,સંકરણ અનુક્રમે $sp^3d^2$ અને $d^2sp^3$ છે.

(A) સાચો જવાબ $A$ છે.
વિદ્યુતવિભાજ્ય દ્રાવણની વાહકતા દ્રાવકના સ્વભાવ અને તેની સ્નિગ્ધતા પર આધાર રાખે છે.

(D)
સંઘાતવાદ સંઘાત દરમિયાન અણુઓના બંધારણીય પાસાઓને ધ્યાનમાં લેતો નથી.
તે પ્રક્રિયક અણુઓને સખત ગોળાઓ તરીકે ધારે છે અને માત્ર તેમની ગતિ ઊર્જા અને અભિવિન્યાસને ધ્યાનમાં લે છે,તેમના આંતરિક બંધારણને નહીં.

(C) એન્ડ-સેન્ટર્ડ એકમ કોષ ઓર્થોરોમ્બિક અને મોનોક્લિનિક સ્ફટિક પ્રણાલીમાં જોવા મળે છે.
ઓર્થોરોમ્બિક પ્રણાલી માટે,પરિમાણો $a \neq b \neq c$ અને $\alpha=\beta=\gamma=90^{\circ}$ છે.
આપેલા વિકલ્પો સાથે સરખાવતા,વિકલ્પ $C$ એ ઓર્થોરોમ્બિક પ્રણાલી દર્શાવે છે.

(D) સાચો વિકલ્પ $D$ છે.
$ccp$ લેટીસમાં,એકમ કોષ દીઠ $4$ પરમાણુઓ હોય છે.
સિલિકોન પરમાણુઓ તમામ $ccp$ સ્થાનો ($4$ પરમાણુઓ) અને દરેક એકાંતરે આવતા ટેટ્રાહેડ્રલ વોઇડ્સ ($4$ પરમાણુઓ) રોકે છે.
એકમ કોષ દીઠ પરમાણુઓની કુલ સંખ્યા,$Z = 4 + 4 = 8$.
ખૂણા પરના $Si$ પરમાણુ અને ટેટ્રાહેડ્રલ વોઇડ પરના $Si$ પરમાણુ વચ્ચેનું અંતર $\frac{\sqrt{3}a}{4}$ છે,જે $2r$ જેટલું છે.
આમ,$2r = \frac{\sqrt{3}a}{4} \implies r = \frac{\sqrt{3}a}{8}$.
પેકિંગ કાર્યક્ષમતા $(PE)$ = $\frac{Z \times \frac{4}{3} \pi r^3}{a^3} \times 100$.
કિંમતો મૂકતા: $PE = \frac{8 \times \frac{4}{3} \pi (\frac{\sqrt{3}a}{8})^3}{a^3} \times 100$.
$PE = \frac{8 \times \frac{4}{3} \pi \times \frac{3\sqrt{3}a^3}{512}}{a^3} \times 100 = \frac{\pi \sqrt{3}}{16} \times 100 \approx 34\%$.

(D) લાયોફોબિક સોલનું સ્કંદન કલિલ કણો પરના વીજભારને તટસ્થ કરીને કરી શકાય છે.
$(i)$ વિદ્યુતવિભાજ્ય ઉમેરવાથી આયનો મળે છે જે વીજભારને તટસ્થ કરે છે.
$(ii)$ વિદ્યુતકણસંચલન દ્વારા કણો વિરુદ્ધ વીજભાર ધરાવતા ઇલેક્ટ્રોડ તરફ ગતિ કરે છે,જેનાથી તે તટસ્થ થાય છે અને સ્કંદન પામે છે.
$(iv)$ વિરુદ્ધ વીજભાર ધરાવતું સોલ ઉમેરવાથી પરસ્પર સ્કંદન થાય છે.
$(iii)$ રક્ષણાત્મક કલિલ લાયોફોબિક સોલને સ્થિર કરવા માટે વપરાય છે,સ્કંદન કરવા માટે નહીં.
તેથી,સાચી પદ્ધતિઓ $(i), (ii)$ અને $(iv)$ છે.

(C) ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $(PhMgBr)$ ની ફોર્માલ્ડિહાઈડ $(HCHO)$ સાથેની પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ એસિડ જળવિભાજન $(H_3O^+)$ પ્રાથમિક આલ્કોહોલ આપે છે.
વિશેષ રીતે,ન્યુક્લિયોફિલિક ફિનાઈલ ગ્રુપ $(Ph^-)$ ફોર્માલ્ડિહાઈડ $(HCHO)$ ના ઈલેક્ટ્રોફિલિક કાર્બોનિલ કાર્બન પર હુમલો કરે છે,જે મધ્યવર્તી આલ્કોક્સાઈડ $(Ph-CH_2-O^-)$ બનાવે છે.
ત્યારબાદ એસિડ દ્વારા પ્રોટોનેશન થવાથી બેન્ઝાઈલ આલ્કોહોલ $(Ph-CH_2OH)$ બને છે.
તેથી,સંયોજન $X$ ફોર્માલ્ડિહાઈડ છે.

(C) સોલ્વોલિસિસનો દર લિવિંગ ગ્રુપ $(Br^-)$ દૂર થયા પછી બનતા કાર્બોકેટાયનની સ્થિરતાના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
વિકલ્પ $C$ માં,સંયોજન $Me-CH(Br)-CH(CH_3)-Ph$ છે. $Br^-$ દૂર થવાથી,તે ફિનાઈલ ગ્રુપ અને મિથાઈલ ગ્રુપની બાજુમાં સેકન્ડરી કાર્બોકેટાયન બનાવે છે.
આ કાર્બોકેટાયન ફિનાઈલ ગ્રુપની રેઝોનન્સ અસર અને મિથાઈલ ગ્રુપની ઇન્ડક્ટિવ અસર $(+I)$ દ્વારા સ્થિર થાય છે,જે તેને આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી વધુ સ્થિર બનાવે છે.
તેથી,વિકલ્પ $C$ માં આપેલું સંયોજન સૌથી ઝડપી સોલ્વોલિસિસ અનુભવે છે.

(A) સંયોજન $X$ આલ્કોહોલિક $AgNO_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સફેદ અવક્ષેપ આપે છે,જે પ્રતિક્રિયાશીલ હેલોજન પરમાણુ (જેમ કે બેન્ઝિલિક બ્રોમાઇડ) ની હાજરી સૂચવે છે.
ઓક્સિડેશન પર,$X$ એ $C_8H_6O_4$ સૂત્ર ધરાવતો એસિડ આપે છે. આ એસિડ થેલિક એસિડ $(benzene-1,2-dicarboxylic \ acid)$ છે,જે ગરમ કરવા પર ચક્રીય એનહાઇડ્રાઇડ (થેલિક એનહાઇડ્રાઇડ) બનાવવા માટે જાણીતું છે.
$X$ ઓક્સિડેશન પર થેલિક એસિડ ઉત્પન્ન કરે તે માટે,તે ઓર્થો-વિસ્થાપિત બેન્ઝીન વ્યુત્પન્ન હોવું જોઈએ જેમાં બે સાઇડ ચેઇન હોય જેનું ઓક્સિડેશન $-COOH$ જૂથોમાં થઈ શકે. આ માટેનું બંધારણ $o-xylene$ વ્યુત્પન્ન છે,ખાસ કરીને $1-(bromomethyl)-2-methylbenzene$.
આમ,સંયોજન $X$ એ $o-methylbenzyl \ bromide$ (અથવા $1-(bromomethyl)-2-methylbenzene$) છે.

(B) એનિલિન $(C_6H_5NH_2)$ એ એરોમેટિક પ્રાથમિક એમાઇન છે,જ્યારે ઇથાઇલએમાઇન $(C_2H_5NH_2)$ એ એલિફેટિક પ્રાથમિક એમાઇન છે.
જ્યારે $0-5 \ ^\circ C$ તાપમાને $NaNO_2 / HCl$ સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે,ત્યારે એનિલિન બેન્ઝીન ડાયઝોનિયમ ક્લોરાઇડ બનાવે છે,જે નીચા તાપમાને સ્થિર હોય છે અને $2-$નેપ્થોલ સાથે યુગ્મન પ્રક્રિયા (coupling reaction) કરીને એઝો ડાય (લાલ રંગ) બનાવે છે.
તેનાથી વિપરીત,ઇથાઇલએમાઇન અસ્થિર એલિફેટિક ડાયઝોનિયમ ક્ષાર બનાવે છે જે તરત જ વિઘટિત થઈને $N_2$ વાયુ મુક્ત કરે છે અને ઇથેનોલ બનાવે છે,તેથી તે એઝો ડાય યુગ્મન પ્રક્રિયા આપતું નથી.
તેથી,$NaNO_2 / HCl$ સાથેની પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ $2-$નેપ્થોલ સાથેની પ્રક્રિયા દ્વારા તેમને અલગ પાડી શકાય છે.

(A) કેટાયનિક પોલિમરાઈઝેશન કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તીની રચના દ્વારા આગળ વધે છે. પોલિમરાઈઝેશનનો દર બનતા કાર્બોકેટાયનની સ્થિરતાના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
પરિણામી કાર્બોકેટાયનની સ્થિરતા નીચે મુજબ છે:
$I: CH_3O_2C-CH_2-CH_2^+$ (એસ્ટર ગ્રુપની $-I$ અને $-M$ અસરો દ્વારા અસ્થિર)
$II: Cl-CH_2-CH_2^+$ ($Cl$ ની $-I$ અસર દ્વારા અસ્થિર)
$III: CH_3-CH_2-CH_2^+$ (મિથાઈલ ગ્રુપની $+I$ અસર દ્વારા સ્થિર)
$IV: Ph-CH_2-CH_2^+$ (ફિનાઈલ રિંગ સાથે રેઝોનન્સ દ્વારા ખૂબ જ સ્થિર)
આમ,સ્થિરતાનો ક્રમ $I < II < III < IV$ છે. પરિણામે,કેટાયનિક પોલિમરાઈઝેશન માટે પ્રતિક્રિયાત્મકતાનો ક્રમ $I < II < III < IV$ છે.

(C) $EtOH$ માં $NaBH_4$ એ એક સૌમ્ય રિડક્શનકર્તા છે.
તે અણુમાં હાજર અન્ય ક્રિયાશીલ સમૂહો જેવા કે એસ્ટર,કાર્બોક્સિલિક એસિડ અથવા નાઈટ્રાઈલને અસર કર્યા વિના આલ્ડિહાઈડ સમૂહ $(-CHO)$ નું પ્રાથમિક આલ્કોહોલ $(-CH_2OH)$ માં પસંદગીયુક્ત રિડક્શન કરે છે.

(A) સાચી જોડ આ મુજબ છે:
$i$. $NiCl_4^{2-}$: $Ni^{2+}$ એ $d^8$ છે. $Cl^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,તેથી તે સમચતુષ્ફલકીય સંકીર્ણ બનાવે છે જે બે અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનને કારણે અનુચુંબકીય છે. જોડ: $i \rightarrow q$.
$ii$. $Ni(CO)_4$: $Ni$ એ $d^{10}$ છે. $CO$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,જે સમચતુષ્ફલકીય પ્રતિચુંબકીય સંકીર્ણ બનાવે છે. જોડ: $ii \rightarrow p$.
$iii$. $PtCl_4^{2-}$: $Pt^{2+}$ એ $5d^8$ છે. $5d$ શ્રેણીના તત્વો માટે સ્ફટિક ક્ષેત્ર વિભાજન ઉર્જા વધારે હોવાથી,તે સમતલીય ચોરસ પ્રતિચુંબકીય સંકીર્ણ બનાવે છે. જોડ: $iii \rightarrow r$.
$iv$. $Ni(CN)_4^{2-}$: $Ni^{2+}$ એ $d^8$ છે. $CN^-$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,જે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે,પરિણામે સમતલીય ચોરસ પ્રતિચુંબકીય સંકીર્ણ બને છે. જોડ: $iv \rightarrow r$.
આમ,સાચો ક્રમ $i$ $\rightarrow q, ii$ $\rightarrow p, iii$ $\rightarrow r, iv$ $\rightarrow r$ છે.

(B) ઇથિલિન ગ્લાયકોલ $(HOCH_2CH_2OH)$ નું આણ્વીય દળ $62 \ g/mol$ છે.
ઇથિલિન ગ્લાયકોલના મોલ $(n_{solute}) = \frac{651 \ g}{62 \ g/mol} = 10.5 \ mol$.
પાણીના મોલ $(n_{solvent}) = \frac{1500 \ g}{18 \ g/mol} \approx 83.33 \ mol$.
બાષ્પશીલ દ્રાવ્ય માટે રાઉલ્ટના નિયમનો ઉપયોગ કરતા: $\frac{P^{\circ} - P}{P^{\circ}} = \frac{n_{solute}}{n_{solute} + n_{solvent}}$.
$\frac{0.7 - P}{0.7} = \frac{10.5}{10.5 + 83.33} = \frac{10.5}{93.83} \approx 0.1119$.
$0.7 - P = 0.7 \times 0.1119 \approx 0.0783$.
$P = 0.7 - 0.0783 = 0.6217 \ atm$.
આમ,બાષ્પ દબાણ $0.62 \ atm$ ની નજીક છે.

(B) પ્રક્રિયા બે તબક્કામાં થાય છે:
$1$. $NaBH_4/MeOH$ સાથે સાયક્લોબ્યુટાઇલ મિથાઇલ કીટોનનું રિડક્શન થવાથી $1-cyclobutyl-1-ethanol$ મળે છે.
$2$. $HBr$ સાથેની પ્રક્રિયા આલ્કોહોલના પ્રોટોનેશન તરફ દોરી જાય છે,ત્યારબાદ પાણીના અણુ દૂર થવાથી સેકન્ડરી કાર્બોકેટાયન બને છે.
$3$. આ સેકન્ડરી કાર્બોકેટાયન વધુ સ્થાયી સાયક્લોપેન્ટાઇલ કાર્બોકેટાયન બનાવવા માટે રિંગ વિસ્તરણ (ring expansion) પામે છે.
$4$. વધુ સ્થાયી ટર્શરી કાર્બોકેટાયન બનાવવા માટે $1,2-hydride$ શિફ્ટ થાય છે.
$5$. અંતે,$Br^-$ દ્વારા ન્યુક્લિયોફિલિક હુમલો થવાથી મુખ્ય નીપજ તરીકે $1-bromo-1-methylcyclopentane$ મળે છે.

(C) $1$. એલિફેટિક પ્રાથમિક એમાઈનની $HNO_2$ સાથેની પ્રક્રિયાથી આલ્કોહોલ મળે છે અને $N_2$ વાયુ મુક્ત થાય છે.
$2$. સંયોજન $Y$ એ $I_2 / NaOH$ (આયોડોફોર્મ કસોટી) સાથે પ્રક્રિયા કરીને કાર્બોક્સિલિક એસિડનો સોડિયમ ક્ષાર આપે છે,જે દર્શાવે છે કે $Y$ એ દ્વિતીયક આલ્કોહોલ છે જેમાં $CH_3-CH(OH)-$ સમૂહ હાજર છે.
$3$. આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$CH_3-CH(NH_2)-CH_2-CH_3$ (બ્યુટેન$-2-$એમાઈન) $HNO_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને બ્યુટેન$-2-$ઓલ $(CH_3-CH(OH)-CH_2-CH_3)$ બનાવે છે.
$4$. બ્યુટેન$-2-$ઓલમાં $CH_3-CH(OH)-$ સમૂહ હોય છે,જે $I_2 / NaOH$ સાથે આયોડોફોર્મ કસોટી આપે છે અને સોડિયમ પ્રોપિયોનેટ તથા આયોડોફોર્મ $(CHI_3)$ બનાવે છે.

(D) ફિનોલની $NaOH$ ની હાજરીમાં $CO_2$ સાથેની પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ એસિડિફિકેશન એ કોલ્બે-શ્મિટ પ્રક્રિયા છે,જે સંયોજન $X$ તરીકે સેલિસિલિક એસિડ આપે છે.
સેલિસિલિક એસિડ $(X)$ ની $H_2SO_4$ ની હાજરીમાં એસિટિક એનહાઇડ્રાઇડ સાથે પ્રક્રિયા (એસિટિલેશન) કરતા સંયોજન $Y$ તરીકે એસિટિલસેલિસિલિક એસિડ મળે છે,જેને સામાન્ય રીતે એસ્પિરિન કહેવામાં આવે છે.
એસ્પિરિન એ બિન-નાર્કોટિક એનાલજેસિક છે. તે નીચેના ગુણધર્મો દર્શાવે છે:
$(i)$ એન્ટિપાયરેટિક (તાવ ઘટાડે છે)
$(ii)$ એન્ટિ-ઇન્ફ્લેમેટરી (સોજો ઘટાડે છે)
$(iv)$ એન્ટિપ્લેટલેટ (લોહી ગંઠાઈ જતું અટકાવે છે)
તે નાર્કોટિક એનાલજેસિક નથી.
તેથી,સાચા ગુણધર્મો $(i), (ii)$ અને $(iv)$ છે.

(A) સાચો જવાબ $A$ છે.
નાઈટ્રોબેન્ઝીનમાં,$-NO_2$ સમૂહ એ પ્રબળ ઈલેક્ટ્રોન આકર્ષક સમૂહ છે,જે બેન્ઝીન વલયની ઈલેક્ટ્રોન ઘનતામાં નોંધપાત્ર ઘટાડો કરે છે.
ફ્રિડલ-ક્રાફ્ટ એસિલેશન એ ઈલેક્ટ્રોન અનુરાગી એરોમેટિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા છે,જેમાં એસિલિયમ આયન $(CH_3CO^+)$ સાથે પ્રક્રિયા કરવા માટે ઈલેક્ટ્રોન-સમૃદ્ધ એરોમેટિક વલયની જરૂર હોય છે.
$-NO_2$ સમૂહની પ્રબળ નિષ્ક્રિય અસરને કારણે,નાઈટ્રોબેન્ઝીન ફ્રિડલ-ક્રાફ્ટ એસિલેશન પ્રક્રિયા આપતું નથી.
તેથી,માત્ર બેન્ઝીન જ $AlCl_3$ ની હાજરીમાં એસિટાઈલ ક્લોરાઈડ સાથે પ્રક્રિયા કરીને એસીટોફિનોન બનાવે છે.

(A) હાઇડ્રાઇડ્સની ઉષ્મીય સ્થિરતા બંધ વિયોજન એન્થાલ્પી પર આધાર રાખે છે.
જેમ આપણે સમૂહ-$16$ માં $O$ થી $Te$ તરફ નીચે જઈએ છીએ,તેમ મધ્યસ્થ પરમાણુનું કદ વધે છે.
આનાથી $E-H$ બંધની લંબાઈ વધે છે (જ્યાં $E = O, S, Se, Te$).
જેમ બંધ લંબાઈ વધે છે,તેમ બંધ વિયોજન એન્થાલ્પી ઘટે છે,જેનાથી બંધ નબળો બને છે.
તેથી,સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં ઉષ્મીય સ્થિરતા ઘટે છે.
ઉષ્મીય સ્થિરતાનો સાચો ક્રમ $H_2O > H_2S > H_2Se > H_2Te$ અથવા $H_2Te < H_2Se < H_2S < H_2O$ છે.

(A) જલીય દ્રાવણનો ગુલાબી રંગ અષ્ટફલકીય સંકીર્ણ $[Co(H_2O)_6]^{2 }$ ની હાજરીને કારણે હોય છે.
$HCl$ ઉમેરતા,ક્લોરાઈડ આયનો $(Cl^-)$ લિગેન્ડ તરીકે કાર્ય કરે છે અને પાણીના અણુઓને દૂર કરીને ચતુષ્ફલકીય સંકીર્ણ $[CoCl_4]^{2-}$ બનાવે છે,જે વાદળી રંગનું હોય છે.
પ્રક્રિયા: $[Co(H_2O)_6]^{2 } ( {\text{ગુલાબી}}) 4Cl^- \rightarrow [CoCl_4]^{2-} ( {\text{વાદળી}}) 6H_2O$.