MHT CET 2018 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Hindi

(A) $PCl_3$ में,केंद्रीय फास्फोरस परमाणु $3$ क्लोरीन परमाणुओं से जुड़ा होता है और इसमें $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) होता है।
स्टेरिक संख्या $= \text{सिग्मा बंधों की संख्या} + \text{एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या} = 3 + 1 = 4$.
$4$ की स्टेरिक संख्या $sp^3$ संकरण को दर्शाती है।

(B) उभयधर्मी ऑक्साइड वह है जो अम्ल और क्षार दोनों के साथ अभिक्रिया करके लवण और जल बनाता है।
$ZnO$ उभयधर्मी ऑक्साइड का एक उत्कृष्ट उदाहरण है।
अम्ल के साथ अभिक्रिया: $ZnO + 2 HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2O$
क्षार के साथ अभिक्रिया: $ZnO + 2 NaOH \rightarrow Na_2ZnO_2 + H_2O$

(C) $-CH_3$ समूह एक इलेक्ट्रॉन-दाता समूह है जो $+I$ प्रभाव दिखाता है।
जबकि अन्य समूहों में अधिक विद्युत ऋणात्मक (electronegative) परमाणु होते हैं,इसलिए वे $-I$ प्रभाव दिखाते हैं।

(D) $CIP$ (Cahn-Ingold-Prelog) प्राथमिकता नियमों के अनुसार,प्राथमिकता का निर्धारण कायरल केंद्र से सीधे जुड़े परमाणु की परमाणु संख्या के आधार पर किया जाता है।
कायरल केंद्र से जुड़े परमाणुओं की तुलना करने पर: $N$ ($-NO_2$,$-NH_2$,$-CN$ में) की परमाणु संख्या $7$ है,जबकि $O$ ($-OH$ में) की परमाणु संख्या $8$ है।
चूंकि $O$ $(8)$ की परमाणु संख्या $N$ $(7)$ से अधिक है,इसलिए दिए गए विकल्पों में $-OH$ समूह को उच्चतम प्राथमिकता प्राप्त होती है।

(A) फेरिक क्लोराइड $(FeCl_3)$ जैसे लुईस अम्ल उत्प्रेरक की उपस्थिति में एरीन्स (जैसे बेंजीन) की क्लोरीन $(Cl_2)$ के साथ अभिक्रिया इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया का एक उत्कृष्ट उदाहरण है।
इस अभिक्रिया में,$FeCl_3$ एक लुईस अम्ल के रूप में कार्य करके इलेक्ट्रोफाइल $Cl^+$ उत्पन्न करता है,जो बेंजीन वलय पर आक्रमण करके हाइड्रोजन परमाणु को प्रतिस्थापित करता है,जिसके परिणामस्वरूप क्लोरोबेंजीन और हाइड्रोजन क्लोराइड $(HCl)$ का निर्माण होता है।

(A) ऐल्केन की फ्लोरीन के साथ अभिक्रिया अत्यधिक ऊष्माक्षेपी और नियंत्रित करने में कठिन होती है,जो अक्सर विस्फोटक स्थितियों की ओर ले जाती है।
प्रारंभिक चरण में $F-F$ बंध का समांगी विखंडन (homolytic cleavage) शामिल है।
$F-F \rightarrow 2\dot{F} ; \Delta H = +158 \ kJ/mol$
एक बार फ्लोरीन मुक्त मूलक (radicals) बन जाने के बाद,प्रसार चरण अत्यधिक ऊष्माक्षेपी होते हैं।
$CH_4 + \dot{F} \rightarrow \dot{C}H_3 + HF ; \Delta H = -134 \ kJ/mol$
$\dot{C}H_3 + F_2 \rightarrow CH_3F + \dot{F} ; \Delta H = -293 \ kJ/mol$
कुल अभिक्रिया अत्यधिक ऊष्माक्षेपी होती है,जो इतनी ऊर्जा मुक्त करती है कि यदि सावधानीपूर्वक नियंत्रित न किया जाए तो विस्फोट हो सकता है।

(D) $n$-हेक्सेन $(CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3)$ का बेंजीन $(C_6H_6)$ में रूपांतरण एरोमेटाइजेशन या उत्प्रेरकीय सुधार (catalytic reforming) के रूप में जानी जाने वाली प्रक्रिया है।
इस अभिक्रिया में,$n$-हेक्सेन को $Al_2O_3$ पर समर्थित $Cr_2O_3$,$V_2O_5$ या $Mo_2O_3$ जैसे उत्प्रेरकों की उपस्थिति में उच्च दबाव पर गर्म किया जाता है।
इस प्रक्रिया में एल्केन श्रृंखला से हाइड्रोजन परमाणुओं को हटाकर एक चक्रीय सुगंधित (aromatic) वलय बनाया जाता है,जिसे विशेष रूप से विहाइड्रोजनीकरण (dehydrogenation) कहा जाता है।
अतः,सही अभिक्रिया विहाइड्रोजनीकरण है।

(A) $H_2O$ अणु में,ऑक्सीजन परमाणु $sp^3$ संकरण से गुजरता है।
इसमें दो बंध युग्म और दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pairs) होते हैं।
$VSEPR$ सिद्धांत के अनुसार,दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों की उपस्थिति प्रतिकर्षण पैदा करती है,जो बंध कोण को आदर्श चतुष्फलकीय कोण $109.5^{\circ}$ से बदलकर $104.5^{\circ}$ कर देती है।
इसलिए,आणविक ज्यामिति को बेंट (bent) या $V$-आकार का कहा जाता है,जो एक विकृत चतुष्फलकीय इलेक्ट्रॉन ज्यामिति से प्राप्त होती है।

(C) जल का स्वतः-प्रोटोलेसिस (या स्वतः-आयनन) एक जल के अणु से दूसरे अणु में प्रोटॉन का स्थानांतरण शामिल करता है।
इस प्रक्रिया को इस प्रकार दर्शाया जा सकता है:
$H_2O(l) \rightleftharpoons H^{+}(aq) + OH^{-}(aq)$
$H_2O(l) + H^{+}(aq) \rightarrow H_3O^{+}(aq)$
इन दोनों को जोड़ने पर,शुद्ध अभिक्रिया है:
$2H_2O(l) \rightleftharpoons H_3O^{+}(aq) + OH^{-}(aq)$
अतः,उत्पाद हाइड्रोनियम आयन $(H_3O^{+})$ और हाइड्रॉक्साइड आयन $(OH^{-})$ हैं।

(B) दिए गए पदार्थों में नाइट्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्थाओं की गणना इस प्रकार की जाती है:
$N_2$: $2x = 0 \Rightarrow x = 0$
$NH_3$: $x + 3(+1) = 0 \Rightarrow x = -3$
$N_2O$: $2x + (-2) = 0$ $\Rightarrow 2x = 2$ $\Rightarrow x = +1$
$NO$: $x + (-2) = 0 \Rightarrow x = +2$
इन मानों $(0, -3, +1, +2)$ की तुलना करने पर,सबसे कम ऑक्सीकरण अवस्था $-3$ है,जो अमोनिया $(NH_3)$ में होती है।

(B) मध्यवर्ती (intermediate) वह पदार्थ है जो अभिक्रिया तंत्र के एक चरण में उत्पन्न होता है और बाद के चरण में उपभोग हो जाता है।
दोनों चरणों को जोड़ने पर:
$(i)$ $2 SO_{2(g)} + 2 NO_{2(g)} \rightarrow 2 SO_{3(g)} + 2 NO_{(g)}$
$(ii)$ $2 NO_{(g)} + O_{2(g)} \rightarrow 2 NO_{2(g)}$
कुल अभिक्रिया: $2 SO_{2(g)} + O_{2(g)} \rightarrow 2 SO_{3(g)}$
यहाँ,$NO_{(g)}$ चरण $(i)$ में उत्पन्न होता है और चरण $(ii)$ में उपभोग होता है,इसलिए यह एक मध्यवर्ती है।

(A) समूह-$2$ में,पहला तत्व,$Be$ (बेरिलियम),समूह के बाकी सदस्यों की तुलना में असामान्य गुण प्रदर्शित करता है।
यह इसके छोटे परमाणु आकार,उच्च विद्युत ऋणात्मकता और अन्य क्षारीय मृदा धातुओं की तुलना में उच्च आयनन एन्थैल्पी के कारण होता है।

(C) घनत्व को प्रति इकाई आयतन द्रव्यमान के रूप में परिभाषित किया गया है।
$Density = \frac{Mass}{Volume}$.
द्रव्यमान की $SI$ इकाई $kg$ है और आयतन की $SI$ इकाई $m^3$ है।
इसलिए,घनत्व की $SI$ इकाई $kg \ m^{-3}$ है।

(A) $u$ (यूनिफाइड मास) प्रतीक ने परमाणु द्रव्यमान की पुरानी इकाई $amu$ (एटॉमिक मास यूनिट) का स्थान ले लिया है।

(B) इथेनॉल के लिए दहन अभिक्रिया: $C_2H_5OH_{(l)} + 3O_{2(g)} \rightarrow 2CO_{2(g)} + 3H_2O_{(l)}$
सबसे पहले,इथेनॉल के मोलों की संख्या ज्ञात करें:
इथेनॉल का द्रव्यमान $= 0.138 \ kg = 138 \ g$
इथेनॉल का मोलर द्रव्यमान $= 46 \ g \ mol^{-1}$
इथेनॉल के मोल $(n) = \frac{138 \ g}{46 \ g \ mol^{-1}} = 3 \ mol$
$3 \ mol$ इथेनॉल के दहन के लिए संतुलित समीकरण:
$3C_2H_5OH_{(l)} + 9O_{2(g)} \rightarrow 6CO_{2(g)} + 9H_2O_{(l)}$
गैसीय मोलों में परिवर्तन की गणना $(\Delta n_g)$:
$\Delta n_g = \sum n_{g(products)} - \sum n_{g(reactants)}$
$\Delta n_g = 6 - 9 = -3$
किए गए कार्य $(w)$ का सूत्र:
$w = -\Delta n_g RT$
$w = -(-3) \times 8.314 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1} \times 300 \ K$
$w = 3 \times 8.314 \times 300 = 7482 \ J$

(A) दिया गया है: $n = 2 \ mol$,$V_1 = 10 \ dm^3 = 0.01 \ m^3$,$V_2 = 2 \ m^3$,$P_{ext} = 101.325 \ kPa = 101.325 \times 10^3 \ Pa$.
अनुत्क्रमणीय प्रसार के लिए कार्य का सूत्र $W = -P_{ext} \cdot \Delta V$ है।
$\Delta V = V_2 - V_1 = 2 \ m^3 - 0.01 \ m^3 = 1.99 \ m^3$.
$W = -101.325 \times 10^3 \ Pa \times 1.99 \ m^3$.
$W = -201636.75 \ J = -201.6 \ kJ$.

(A) ऊष्मागतिकी का प्रथम नियम इस समीकरण द्वारा दिया जाता है: $\Delta U = q + w$
समदाबीय स्थितियों के तहत,किया गया कार्य $w = -p_{ex} \cdot \Delta V$ द्वारा दिया जाता है।
इसे प्रथम नियम के समीकरण में प्रतिस्थापित करने पर,हमें प्राप्त होता है: $\Delta U = q - p_{ex} \cdot \Delta V$.

(A) दिया गया फलन: $f(x) = x \log x$
न्यूनतम मान ज्ञात करने के लिए,पहले हम अवकलज $f'(x)$ ज्ञात करते हैं:
$f'(x) = x \cdot \frac{1}{x} + \log x \cdot 1 = 1 + \log x$
क्रांतिक बिंदुओं के लिए $f'(x) = 0$ रखने पर:
$1 + \log x = 0 \Rightarrow \log x = -1 \Rightarrow x = e^{-1} = \frac{1}{e}$
अब,द्वितीय अवकलज $f''(x)$ ज्ञात करते हैं:
$f''(x) = \frac{d}{dx}(1 + \log x) = \frac{1}{x}$
$x = \frac{1}{e}$ पर $f''(x)$ का मान ज्ञात करने पर:
$f''(\frac{1}{e}) = \frac{1}{1/e} = e > 0$
चूंकि $f''(\frac{1}{e}) > 0$ है,इसलिए फलन का मान $x = \frac{1}{e}$ पर न्यूनतम है।
न्यूनतम मान है:
$f(\frac{1}{e}) = \frac{1}{e} \log(\frac{1}{e}) = \frac{1}{e} \log(e^{-1}) = \frac{1}{e} (-1) = -\frac{1}{e}$

(A) दिया गया समीकरण $ax^2+2hxy+by^2=0$ है।
मान लीजिए रेखाओं के ढाल $m_1$ और $m_2$ हैं।
$2$ घात वाले समघाती समीकरण के गुणों से:
$m_1+m_2 = -\frac{2h}{b} \dots (1)$
$m_1 \cdot m_2 = \frac{a}{b} \dots (2)$
दिया गया है कि एक ढाल दूसरे का दोगुना है,इसलिए $m_1 = 2m_2 \dots (3)$।
$(3)$ को $(1)$ में रखने पर:
$3m_2 = -\frac{2h}{b} \implies m_2 = -\frac{2h}{3b}$।
$(3)$ को $(2)$ में रखने पर:
$2(m_2)^2 = \frac{a}{b}$।
$m_2$ का मान रखने पर:
$2\left(-\frac{2h}{3b}\right)^2 = \frac{a}{b}
\implies 2\left(\frac{4h^2}{9b^2}\right) = \frac{a}{b}
\implies \frac{8h^2}{9b^2} = \frac{a}{b}
\implies 8h^2 = 9ab$.

(B) एक पासे पर कुल परिणाम $\{1, 2, 3, 4, 5, 6\}$ होते हैं।
इस समुच्चय में $2$ पूर्ण वर्ग हैं,जो $1$ और $4$ हैं।
अतः,एक बार फेंकने पर पूर्ण वर्ग प्राप्त करने की प्रायिकता $p = \frac{2}{6} = \frac{1}{3}$ है।
एक बार फेंकने पर पूर्ण वर्ग न प्राप्त करने की प्रायिकता $q = 1 - p = 1 - \frac{1}{3} = \frac{2}{3}$ है।
चूंकि पासे को $4$ बार फेंका जाता है,इसलिए $4$ बार फेंकने पर एक भी बार पूर्ण वर्ग न प्राप्त करने की प्रायिकता $q^4 = (\frac{2}{3})^4 = \frac{16}{81}$ है।
कम से कम एक बार पूर्ण वर्ग प्राप्त करने की प्रायिकता $1 - P(\text{कोई पूर्ण वर्ग नहीं}) = 1 - \frac{16}{81} = \frac{65}{81}$ है।

(C) दिया गया है कि $\vec{a}, \vec{b}, \vec{c}$ परस्पर लंबवत सदिश हैं,इसलिए $|\vec{a}|=1, |\vec{b}|=2, |\vec{c}|=3$ और $\vec{a} \cdot \vec{b} = \vec{b} \cdot \vec{c} = \vec{c} \cdot \vec{a} = 0$.
अदिश त्रिक गुणनफल को $[\vec{x} \quad \vec{y} \quad \vec{z}] = (\vec{x} \times \vec{y}) \cdot \vec{z}$ के रूप में परिभाषित किया गया है।
हमें $[\vec{a}+\vec{b}+\vec{c} \quad \vec{b}-\vec{a} \quad \vec{c}] = ((\vec{a}+\vec{b}+\vec{c}) \times (\vec{b}-\vec{a})) \cdot \vec{c}$ का मान ज्ञात करना है।
क्रॉस गुणनफल का विस्तार करने पर: $(\vec{a}+\vec{b}+\vec{c}) \times (\vec{b}-\vec{a}) = \vec{a} \times \vec{b} - \vec{a} \times \vec{a} + \vec{b} \times \vec{b} - \vec{b} \times \vec{a} + \vec{c} \times \vec{b} - \vec{c} \times \vec{a}$.
चूंकि $\vec{x} \times \vec{x} = 0$ और $\vec{b} \times \vec{a} = -(\vec{a} \times \vec{b})$,हमें प्राप्त होता है $\vec{a} \times \vec{b} + \vec{a} \times \vec{b} + \vec{c} \times \vec{b} - \vec{c} \times \vec{a} = 2(\vec{a} \times \vec{b}) + \vec{c} \times \vec{b} - \vec{c} \times \vec{a}$.
अब,$\vec{c}$ के साथ अदिश गुणनफल लेने पर: $(2(\vec{a} \times \vec{b}) + \vec{c} \times \vec{b} - \vec{c} \times \vec{a}) \cdot \vec{c} = 2(\vec{a} \times \vec{b}) \cdot \vec{c} + (\vec{c} \times \vec{b}) \cdot \vec{c} - (\vec{c} \times \vec{a}) \cdot \vec{c}$.
यदि कोई दो सदिश समान हों तो अदिश त्रिक गुणनफल शून्य होता है,इसलिए $(\vec{c} \times \vec{b}) \cdot \vec{c} = 0$ और $(\vec{c} \times \vec{a}) \cdot \vec{c} = 0$.
इस प्रकार,व्यंजक $2(\vec{a} \times \vec{b}) \cdot \vec{c} = 2[\vec{a} \quad \vec{b} \quad \vec{c}]$ में सरल हो जाता है।
चूंकि $\vec{a}, \vec{b}, \vec{c}$ परस्पर लंबवत हैं,$[\vec{a} \quad \vec{b} \quad \vec{c}] = |\vec{a}| |\vec{b}| |\vec{c}| = 1 \times 2 \times 3 = 6$.
अतः,परिणाम $2 \times 6 = 12$ है।

(C) रैखिक संवेग संरक्षण के नियम के अनुसार:
$m v + m(0) = m v_1 + m v_2$
$v_1 + v_2 = v \quad \dots (i)$
प्रत्यावस्थान गुणांक $(e)$ की परिभाषा का उपयोग करते हुए:
$e = \frac{v_2 - v_1}{v - 0}$
$e v = v_2 - v_1 \quad \dots (ii)$
समीकरण $(i)$ और समीकरण $(ii)$ को जोड़ने पर:
$(v_1 + v_2) + (v_2 - v_1) = v + e v$
$2 v_2 = v(1 + e)$
$v_2 = \frac{v(e + 1)}{2}$
अतः,दूसरे गोले के अंतिम वेग $(v_2)$ और पहले गोले के प्रारंभिक वेग $(v)$ का अनुपात है:
$\frac{v_2}{v} = \frac{e + 1}{2}$

(D) दिया गया है: वृत्त का व्यास,$d = 50 \ cm = 0.5 \ m$.
वृत्त की त्रिज्या,$r = d/2 = 0.25 \ m$.
कण की आवृत्ति,$f = 2 \ Hz$.
एकसमान वृत्तीय गति $(U.C.M.)$ में,त्वरण अभिकेंद्री त्वरण होता है,जिसे $a = \omega^2 r$ द्वारा दिया जाता है।
कोणीय आवृत्ति,$\omega = 2 \pi f = 2 \pi (2) = 4 \pi \ rad/s$.
सूत्र में मान रखने पर:
$a = (4 \pi)^2 \times 0.25$
$a = 16 \pi^2 \times 0.25$
$a = 4 \pi^2 \ m/s^2$.

(C) दिया गया है: लोलक की लंबाई $l = 1 \ m$,पथ लंबाई $= 16 \ cm$,$g = \pi^2 \ m/s^2$।
चूंकि पथ लंबाई दो चरम स्थितियों के बीच की कुल दूरी है,इसलिए आयाम $A$ पथ लंबाई का आधा होता है।
$A = \frac{16 \ cm}{2} = 8 \ cm = 0.08 \ m$।
सरल लोलक का आवर्तकाल $T$,$T = 2 \pi \sqrt{\frac{l}{g}}$ द्वारा दिया जाता है।
मान रखने पर: $T = 2 \pi \sqrt{\frac{1}{\pi^2}} = 2 \pi \times \frac{1}{\pi} = 2 \ s$।
कोणीय आवृत्ति $\omega = \frac{2 \pi}{T} = \frac{2 \pi}{2} = \pi \ rad/s$।
अधिकतम वेग $V_{max} = A \omega$ द्वारा दिया जाता है।
$V_{max} = 8 \ cm \times \pi \ rad/s = 8 \pi \ cm/s$।

(B) कॉमन एमिटर एम्पलीफायर का वोल्टेज गेन $(A_v)$ निम्नलिखित सूत्र द्वारा दिया जाता है: $A_v = \beta \times \frac{R_L}{R_i}$,जहाँ $\beta = \frac{\Delta I_C}{\Delta I_B}$ है।
दिया गया है:
लोड प्रतिरोध $(R_L)$ = $2 \ k\Omega = 2000 \ \Omega$.
इनपुट प्रतिरोध $(R_i)$ = $150 \ \Omega$.
बेस करंट में परिवर्तन $(\Delta I_B)$ = $20 \ \mu A = 20 \times 10^{-6} \ A$.
कलेक्टर करंट में परिवर्तन $(\Delta I_C)$ = $1.5 \ mA = 1.5 \times 10^{-3} \ A$.
सबसे पहले,करंट गेन $(\beta)$ की गणना करें:
$\beta = \frac{1.5 \times 10^{-3}}{20 \times 10^{-6}} = \frac{1.5}{20} \times 10^3 = 75$.
अब,वोल्टेज गेन $(A_v)$ की गणना करें:
$A_v = 75 \times \frac{2000}{150} = 75 \times \frac{40}{3} = 25 \times 40 = 1000$.

(C) हेलोफॉर्म अभिक्रिया उन यौगिकों द्वारा दी जाती है जिनमें $CH_3CO-$ समूह या $CH_3CH(OH)-$ समूह होता है।
$(A)$ $CH_3-CH(OH)-CH_3$ में $CH_3CH(OH)-$ समूह होता है,इसलिए यह हेलोफॉर्म अभिक्रिया देता है।
$(B)$ $CH_3-CO-CH_3$ में $CH_3CO-$ समूह होता है,इसलिए यह हेलोफॉर्म अभिक्रिया देता है।
$(C)$ $C_2H_5-CH(OH)-C_2H_5$ (पेंटेन$-3-$ऑल) में $CH_3CH(OH)-$ समूह नहीं होता है,इसलिए यह हेलोफॉर्म अभिक्रिया नहीं देता है।
$(D)$ $CH_3-CO-C_2H_5$ (ब्यूटेन$-2-$ओन) में $CH_3CO-$ समूह होता है,इसलिए यह हेलोफॉर्म अभिक्रिया देता है।
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(D) लुकास अभिकर्मक ($HCl +$ निर्जल $ZnCl_2$) के साथ अल्कोहल की अभिक्रिया $SN^1$ क्रियाविधि द्वारा होती है।
लुकास अभिकर्मक के साथ अभिक्रिया की दर का क्रम है: $3^{\circ} > 2^{\circ} > 1^{\circ}$ अल्कोहल।
$3^{\circ}$ अल्कोहल लुकास अभिकर्मक के साथ तुरंत अभिक्रिया करके एल्किल क्लोराइड बनाते हैं,जो विलयन में धुंधली परत (turbidity) के रूप में दिखाई देते हैं।
दिए गए विकल्पों में से,$(CH_3)_3C-OH$ एक $3^{\circ}$ अल्कोहल है,इसलिए यह तुरंत अभिक्रिया करता है।

(B) सोडियम हाइड्रॉक्साइड $(NaOH)$ जैसे जलीय क्षार की उपस्थिति में फिनोल की क्लोरोफॉर्म $(CHCl_3)$ के साथ अभिक्रिया और उसके बाद अम्लीकरण करने पर बेंजीन वलय की ऑर्थो स्थिति पर एक फॉर्मिल समूह $(-CHO)$ जुड़ जाता है,जिससे सैलिसिलैल्डिहाइड का निर्माण होता है।
इस विशिष्ट रासायनिक अभिक्रिया को राइमर-टीमन अभिक्रिया के रूप में जाना जाता है।

(B) नाभिकरागी (nucleophilic) योगात्मक अभिक्रिया की दर कार्बोनिल कार्बन के चारों ओर त्रिविम बाधा (steric hindrance) के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
$HCHO > CH_3CHO > CH_3COCH_3 > C_2H_5COC_2H_5$
फॉर्मेल्डिहाइड में सबसे कम त्रिविम बाधा होती है और कार्बोनिल कार्बन की इलेक्ट्रोफिलिसिटी सबसे अधिक होती है,जो इसे $HCN$ के नाभिकरागी योग के प्रति सबसे अधिक सक्रिय बनाती है।

(B) गोंद या जिलेटिन की उपस्थिति में सोडियम हाइपोक्लोराइट $(NaOCl)$ के साथ अमोनिया की अधिकता की अभिक्रिया हाइड्राज़ीन $(NH_2NH_2)$ तैयार करने की एक मानक औद्योगिक विधि है।
रासायनिक समीकरण है: $2NH_3 + NaOCl \rightarrow NH_2NH_2 + NaCl + H_2O$.

(C) चरण $1$: एनिलिन,पिरिडीन की उपस्थिति में एसिटिक एनहाइड्राइड के साथ अभिक्रिया करके एसिटानिलाइड $(A)$ बनाता है। यह चरण अमीनो समूह की रक्षा करता है।
चरण $2$: एसिटानिलाइड,$CH_3COOH$ में $Br_2$ के साथ इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन (ब्रोमिनेशन) अभिक्रिया करके $p$-ब्रोमोएसिटानिलाइड $(B)$ बनाता है। एसिटामिडो समूह ऑर्थो/पैरा निर्देशक है,लेकिन त्रिविम बाधा (steric hindrance) के कारण पैरा उत्पाद मुख्य होता है।
चरण $3$: अम्ल $(H^+)$ या क्षार $(OH^-)$ की उपस्थिति में $p$-ब्रोमोएसिटानिलाइड $(B)$ का जल-अपघटन करने पर एसिटिल समूह हट जाता है और $p$-ब्रोमोएनिलिन $(C)$ प्राप्त होता है।

(D) एक असममित कार्बन परमाणु (कायरल केंद्र) वह कार्बन परमाणु है जो चार अलग-अलग समूहों से बंधा होता है।
$Glyceraldehyde$ $(CHO-CH(OH)-CH_2OH)$ की संरचना में केंद्रीय कार्बन $-CHO$,$-H$,$-OH$,और $-CH_2OH$ समूहों से जुड़ा होता है।
चूंकि चारों समूह अलग-अलग हैं,इसलिए केंद्रीय कार्बन अणु में एकमात्र असममित कार्बन परमाणु है।
अतः,सही विकल्प $D$ है।

(C) $DNA$ में मौजूद शर्करा $2$-डीऑक्सीराइबोज है।
राइबोज शर्करा में,सभी कार्बन परमाणु ($C_1$ से $C_5$) एक $-OH$ समूह से जुड़े होते हैं।
हालाँकि,$2$-डीऑक्सीराइबोज में,$C_2$ स्थिति पर $-OH$ समूह को एक हाइड्रोजन परमाणु $(-H)$ द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।
इसलिए,$C_2$ कार्बन परमाणु में $-OH$ समूह नहीं होता है।

(A) साइट्रिक एसिड एक ट्राईकार्बोक्सिलिक एसिड है क्योंकि इसकी संरचना में तीन कार्बोक्सिलिक एसिड $(-COOH)$ समूह होते हैं।
इसका रासायनिक सूत्र $C_6H_8O_7$ या $HOOC-CH_2-C(OH)(COOH)-CH_2-COOH$ है।
मैलोनिक एसिड एक डाईकार्बोक्सिलिक एसिड है $(HOOC-CH_2-COOH)$।
सक्सिनिक एसिड एक डाईकार्बोक्सिलिक एसिड है $(HOOC-CH_2-CH_2-COOH)$।
मैलिक एसिड एक डाईकार्बोक्सिलिक एसिड है $(HOOC-CH_2-CH(OH)-COOH)$।

(C) एस्टरीकरण के प्रति कार्बोक्सिलिक अम्लों की अभिक्रियाशीलता कार्बोनिल कार्बन परमाणु के चारों ओर त्रिविम बाधा (steric hindrance) के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
दिए गए विकल्पों में $CH_3CH_2COOH$ (प्रोपेनोइक अम्ल) में सबसे कम त्रिविम बाधा है क्योंकि यह एक प्राथमिक कार्बोक्सिलिक अम्ल है।
जैसे-जैसे $\alpha$-कार्बन से जुड़े एल्किल समूहों की संख्या या आकार बढ़ता है,त्रिविम बाधा बढ़ती है,जिससे अल्कोहल के न्यूक्लियोफिलिक आक्रमण की दर कम हो जाती है।
इसलिए,$CH_3CH_2COOH$ सबसे अधिक अभिक्रियाशील है।

(C) आर्हेनियस समीकरण $k = A e^{-E_a / (RT)}$ है।
दोनों पक्षों का प्राकृतिक लघुगणक लेने पर: $\ln k = \ln A - \frac{E_a}{RT}$।
इसे आधार $10$ के लघुगणक में बदलने पर: $\log_{10} k = \log_{10} A - \frac{E_a}{2.303 R} \times \frac{1}{T}$।
इसकी तुलना सीधी रेखा के समीकरण $y = mx + c$ से करने पर,जहाँ $y = \log_{10} k$ और $x = \frac{1}{T}$ है।
अतः,ढाल $m = -\frac{E_a}{2.303 R}$ है।

(D) प्रशांतक (tranquilizers) रासायनिक यौगिकों का एक वर्ग है जिसका उपयोग तनाव और मानसिक रोगों के उपचार के लिए किया जाता है। इसके उदाहरणों में $Meprobamate$,$Equanil$ और $Chlordiazepoxide$ शामिल हैं।
$Bromopheniramine$ एक एंटीहिस्टामाइन है,प्रशांतक नहीं।

(D) लैंथेनाइड श्रेणी में,लैंथेनाइड संकुचन के कारण $La^{3+}$ से $Lu^{3+}$ तक आयनिक त्रिज्या घटती है।
जैसे-जैसे आयनिक त्रिज्या घटती है,$M-OH$ बंध का सहसंयोजक गुण बढ़ता है,जिससे क्षारीय शक्ति कम हो जाती है।
चूंकि दिए गए विकल्पों में $La^{3+}$ की आयनिक त्रिज्या सबसे बड़ी है,इसलिए $La(OH)_3$ सबसे अधिक क्षारीय हाइड्रॉक्साइड है।

(B) डाइमिथाइलग्लायोक्सिमेटो लिगेंड,जिसे $dmg^-$ के रूप में दर्शाया जाता है,एक द्विदंतुक (bidentate) लिगेंड है।
यह दो नाइट्रोजन परमाणुओं के माध्यम से केंद्रीय धातु आयन के साथ समन्वय करता है।
इसलिए,एक डाइमिथाइलग्लायोक्सिमेटो लिगेंड में दाता परमाणुओं की संख्या $2$ है।

(B) मान लीजिए कि $Au$ की ऑक्सीकरण अवस्था $x$ है।
संकुल $[AuCl_{4}]^{-}$ में,$Cl$ की ऑक्सीकरण अवस्था $-1$ है।
संकुल में सभी परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्थाओं का योग संकुल पर मौजूद आवेश के बराबर होता है।
$x + 4(-1) = -1$
$x - 4 = -1$
$x = -1 + 4$
$x = +3$
अतः,सोने की ऑक्सीकरण संख्या $+3$ है।

(C) टाइटेनियम $(Z=22)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^2 4s^2$ है। अपनी $Ti^{4+}$ अवस्था में,यह अपने सभी $4$ संयोजी इलेक्ट्रॉनों को खो देता है,जिसके परिणामस्वरूप $3d^0$ विन्यास प्राप्त होता है,जो $d-d$ संक्रमण की अनुपस्थिति के कारण रंगहीन होता है।
कॉपर $(Z=29)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^{10} 4s^1$ है। अपनी $Cu^+$ अवस्था में,यह $4s$ इलेक्ट्रॉन को खो देता है,जिसके परिणामस्वरूप $3d^{10}$ विन्यास प्राप्त होता है। चूंकि $d$-उपकोश पूरी तरह से भरा हुआ है,इसलिए कोई $d-d$ संक्रमण संभव नहीं है,जिससे $Cu^+$ यौगिक रंगहीन हो जाते हैं।

(A) सल्फ्यूरिक एसिड के निर्माण के लिए लेड चैंबर प्रक्रिया में $SO_2$ का $SO_3$ में ऑक्सीकरण करने के लिए $NO$ (नाइट्रिक ऑक्साइड) उत्प्रेरक के रूप में उपयोग किया जाता है।

(B) गैल्वनीकरण लोहे या स्टील को जंग से बचाने के लिए उस पर $Zn$ की सुरक्षात्मक परत चढ़ाने की प्रक्रिया है।
चूंकि $Zn$,$Fe$ की तुलना में अधिक सक्रिय है,इसलिए नमी के संपर्क में आने पर इसका पहले ऑक्सीकरण हो जाता है,जिससे यह एक 'सैक्रिफिशियल एनोड' के रूप में कार्य करता है और लोहे की सतह को जंग से बचाता है।

(C) इलेक्ट्रॉनों के मोल की संख्या $(n)$ की गणना करने का सूत्र $n = \frac{I \times t}{F}$ है,जहाँ $I$ एम्पीयर में धारा है,$t$ सेकंड में समय है,और $F$ फैराडे स्थिरांक $(96500 \ C/mol)$ है।
दिया गया है: $I = 2 \ A$,$t = 20 \ minutes = 20 \times 60 \ s = 1200 \ s$.
मान रखने पर: $n = \frac{2 \times 1200}{96500} = \frac{2400}{96500} \approx 0.02487 \ mol \ e^{-}$.
अतः,इलेक्ट्रॉनों के मोल की संख्या $2.487 \times 10^{-2} \ mol \ e^{-}$ है।

(B) वैन आर्केल विधि धातुओं के शोधन के लिए उपयोग की जाने वाली एक तकनीक है।
इसका उपयोग विशेष रूप से $Ti$ (टाइटेनियम) और $Zr$ (जिरकोनियम) जैसी अति-शुद्ध धातुएं प्राप्त करने के लिए किया जाता है।
इस प्रक्रिया में,अशुद्ध धातु को एक वाष्पशील यौगिक (आमतौर पर आयोडाइड) में परिवर्तित किया जाता है,जिसे बाद में उच्च तापमान पर टंगस्टन फिलामेंट पर विघटित करके शुद्ध धातु प्राप्त की जाती है।
अतः,दिए गए विकल्पों में से,$Ti$ (टाइटेनियम) सही उत्तर है।

(B) बॉक्साइट $(Al_2O_3 \cdot 2H_2O)$,जो एल्युमीनियम का अयस्क है,उसे $Fe_2O_3$,$SiO_2$ और $TiO_2$ जैसी अशुद्धियों को दूर करने के लिए हॉल की प्रक्रिया (या बेयर की प्रक्रिया) नामक लीचिंग प्रक्रिया द्वारा शुद्ध किया जाता है।

(B) डायज़ोनियम लवण की फ्लोरोबोरिक एसिड $(HBF_4)$ के साथ अभिक्रिया और उसके बाद प्राप्त डायज़ोनियम फ्लोरोबोरेट लवण को गर्म करके एरील फ्लोराइड प्राप्त करने की प्रक्रिया को बाल्ज़-शीमैन अभिक्रिया कहा जाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_6H_5N_2^+Cl^- + HBF_4 \rightarrow C_6H_5N_2^+BF_4^- + HCl$
$C_6H_5N_2^+BF_4^- \xrightarrow{\Delta} C_6H_5F + N_2 + BF_3$

(A) नाइट्रोजन अपने छोटे आकार,उच्च विद्युत ऋणात्मकता,उच्च आयनन एन्थैल्पी और $d$-कक्षकों की अनुपलब्धता के कारण समूह $15$ के अन्य सदस्यों से भिन्न है।
नाइट्रोजन एक द्वि-परमाणुक अणु $(N_2)$ के रूप में मौजूद होता है क्योंकि इसमें स्वयं के साथ $p\pi - p\pi$ बहु-आबंध बनाने की अद्वितीय क्षमता होती है।
इसके विपरीत,फास्फोरस $(P_4)$,आर्सेनिक $(As_4)$ और एंटीमनी $(Sb_4)$ जैसे भारी तत्व चतुःपरमाणुक अणुओं के रूप में मौजूद होते हैं क्योंकि उनके परमाणु कक्षक इतने बड़े और विसरित होते हैं कि वे प्रभावी $p\pi - p\pi$ आबंध नहीं बना सकते,जिसके कारण वे एकल आबंध बनाते हैं।

(D) अपररूपता तत्वों का वह गुण है जिसमें वे एक ही भौतिक अवस्था में दो या दो से अधिक विभिन्न भौतिक रूपों में मौजूद होते हैं। समूह $15$ के तत्वों में,नाइट्रोजन,फास्फोरस,आर्सेनिक और एंटीमनी अपररूपता प्रदर्शित करते हैं। बिस्मथ एक धातु है और यह अपररूपता प्रदर्शित नहीं करता है।

(C) असमानुपातन अभिक्रिया वह अभिक्रिया है जिसमें एक मध्यवर्ती ऑक्सीकरण अवस्था वाला तत्व एक साथ ऑक्सीकृत और अपचयित होता है।
$H_3PO_3$ (फास्फोनिक एसिड) में फास्फोरस की ऑक्सीकरण अवस्था $+3$ है।
यह गर्म करने पर असमानुपातन के माध्यम से $H_3PO_4$ (ऑक्सीकरण अवस्था $+5$) और $PH_3$ (ऑक्सीकरण अवस्था $-3$) बनाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है: $4H_3PO_3 \rightarrow 3H_3PO_4 + PH_3$.

(C) नोमेक्स एक ऊष्मा-प्रतिरोधी मेटा-एरामिड फाइबर है। अपनी उच्च तापीय स्थिरता और ज्वाला प्रतिरोध के कारण,इसका उपयोग अग्निशामकों के लिए सुरक्षात्मक कपड़े बनाने में व्यापक रूप से किया जाता है।

(B) लैक्टिक एसिड $(CH_3CH(OH)COOH)$ और ग्लाइकोलिक एसिड $(HOCH_2COOH)$ के सह-बहुलकीकरण (copolymerization) से डेक्सोन (जिसे पॉलीग्लाइकोलाइड-को-लैक्टाइड या $PLGA$ भी कहा जाता है) नामक एक जैव-निम्नीकरणीय (biodegradable) बहुलक बनता है। यह अभिक्रिया इन हाइड्रॉक्सी एसिड के संघनन (condensation) द्वारा होती है,जिसमें पानी के अणु बाहर निकलते हैं। प्राप्त बहुलक की संरचना: $[ -O-CH(CH_3)-CO-O-CH_2-CO- ]_n$ है।

(A) पोलोनियम $(Po)$ एकमात्र ज्ञात धातु है जो एक सरल घनीय संरचना में क्रिस्टलीकृत होती है।

(A) $ZnS$ में फ्रेंकेल दोष पाया जाता है क्योंकि $Zn^{2+}$ आयन छोटा होता है और अंतराकाशी स्थानों में चला जाता है,जबकि शॉटकी दोष आमतौर पर समान आकार के धनायन और ऋणायन वाले आयनिक ठोसों में देखा जाता है,जैसे कि $NaCl$,$KCl$ और $CsCl$।

(A) दिया गया है: यूरिया का द्रव्यमान $= 15 \ g$,यूरिया का मोलर द्रव्यमान $= 60 \ g \ mol^{-1}$,विलयन का आयतन $= 500 \ cm^3 = 0.5 \ L$।
यूरिया के मोल $= \frac{\text{द्रव्यमान}}{\text{मोलर द्रव्यमान}} = \frac{15 \ g}{60 \ g \ mol^{-1}} = 0.25 \ mol$।
मोलरता $(M) = \frac{\text{विलेय के मोल}}{\text{विलयन का आयतन } (L)} = \frac{0.25 \ mol}{0.5 \ L} = 0.5 \ mol \ dm^{-3}$।

(A) क्वथनांक में उन्नयन का सूत्र है: $\Delta T_b = K_b \times m$,जहाँ $m$ विलयन की मोललता है।
मोललता $m$ को विलायक ($W_1$ ग्राम में) के प्रति किलोग्राम विलेय के मोल $(n_2)$ के रूप में परिभाषित किया जाता है: $m = \frac{W_2 \times 1000}{M_2 \times W_1}$।
इसे उन्नयन सूत्र में प्रतिस्थापित करने पर: $\Delta T_b = \frac{K_b \times W_2 \times 1000}{M_2 \times W_1}$।
विलेय के मोलर द्रव्यमान $(M_2)$ के लिए पुनर्व्यवस्थित करने पर: $M_2 = \frac{K_b \times W_2 \times 1000}{\Delta T_b \times W_1}$।

(B) लेड स्टोरेज बैटरी (लेड एक्यूमुलेटर्स) में,इलेक्ट्रोलाइट के रूप में सल्फ्यूरिक एसिड $(H_2SO_4)$ के जलीय घोल का उपयोग किया जाता है।
इसकी सांद्रता आमतौर पर द्रव्यमान के अनुसार लगभग $38\%$ बनाए रखी जाती है।
इस सल्फ्यूरिक एसिड घोल का घनत्व लगभग $1.2 \ g \ mL^{-1}$ होता है।

(A) मोलरता $(M)$ को विलयन के $1 \ dm^3$ (या $1 \ L$) आयतन में उपस्थित विलेय के मोलों की संख्या के रूप में परिभाषित किया जाता है।
$Molarity (M) = \frac{\text{विलेय के मोलों की संख्या}}{\text{विलयन का आयतन } dm^3 \text{ में}}$