MHT CET 2019 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Hindi

(A) समानांतर किरणों के लिए समायोजित दूरबीन (सामान्य समायोजन) के लिए,आवर्धन क्षमता $m = \frac{f_o}{f_e} = 9$ द्वारा दी जाती है,जिसका अर्थ है $f_o = 9f_e$ .........$(i)$
दूरबीन की नली की लंबाई अभिदृश्यक और नेत्रिका की फोकस दूरियों का योग होती है: $L = f_o + f_e = 20\, cm$ .............$(ii)$
समीकरण $(i)$ को समीकरण $(ii)$ में प्रतिस्थापित करने पर:
$9f_e + f_e = 20\, cm$
$10f_e = 20\, cm$
$f_e = 2\, cm$
अब,$f_e$ का मान समीकरण $(i)$ में रखने पर:
$f_o = 9 \times 2\, cm = 18\, cm$
अतः,फोकस दूरियाँ $18\, cm$ और $2\, cm$ हैं।

(A) हाइड्रोजन स्पेक्ट्रम के लिए रिडबर्ग सूत्र $\frac{1}{\lambda} = R \left( \frac{1}{n_1^2} - \frac{1}{n_2^2} \right)$ है,जहाँ $R$ रिडबर्ग नियतांक है।
बामर श्रेणी के लिए,$n_1 = 2$ है। पहली रेखा $n_2 = 3$ से $n_1 = 2$ तक के संक्रमण के अनुरूप है।
$\frac{1}{\lambda} = R \left( \frac{1}{2^2} - \frac{1}{3^2} \right) = R \left( \frac{1}{4} - \frac{1}{9} \right) = R \left( \frac{5}{36} \right) \Rightarrow \lambda = \frac{36}{5R}$.
दूसरी रेखा $n_2 = 4$ से $n_1 = 2$ तक के संक्रमण के अनुरूप है।
$\frac{1}{\lambda'} = R \left( \frac{1}{2^2} - \frac{1}{4^2} \right) = R \left( \frac{1}{4} - \frac{1}{16} \right) = R \left( \frac{3}{16} \right) \Rightarrow \lambda' = \frac{16}{3R}$.
$\lambda'$ को $\lambda$ से विभाजित करने पर:
$\frac{\lambda'}{\lambda} = \frac{16}{3R} \times \frac{5R}{36} = \frac{16 \times 5}{3 \times 36} = \frac{80}{108} = \frac{20}{27}$.
अतः,$\lambda' = \frac{20}{27}\lambda$।

(A) समानांतर किरणों के लिए समायोजित (सामान्य समायोजन) दूरबीन की आवर्धन क्षमता $m = \frac{f_o}{f_e} = 9$ द्वारा दी जाती है,जहाँ $f_o$ अभिदृश्यक की फोकस दूरी है और $f_e$ नेत्रिका की फोकस दूरी है।
इससे हमें $f_o = 9f_e$ प्राप्त होता है।
सामान्य समायोजन में दूरबीन की नली की लंबाई $L = f_o + f_e = 20 \ cm$ होती है।
लंबाई के समीकरण में $f_o = 9f_e$ रखने पर: $9f_e + f_e = 20 \ cm$.
$10f_e = 20 \ cm \Rightarrow f_e = 2 \ cm$.
अब,$f_o$ की गणना करने पर: $f_o = 9 \times 2 \ cm = 18 \ cm$.
अतः,लेंसों की फोकस दूरियाँ $18 \ cm$ और $2 \ cm$ हैं।

(A) हाइड्रोजन स्पेक्ट्रम के लिए रिडबर्ग सूत्र $\frac{1}{\lambda} = R \left( \frac{1}{n_1^2} - \frac{1}{n_2^2} \right)$ है।
बामर श्रेणी के लिए,$n_1 = 2$ है।
पहली रेखा $n_2 = 3$ से $n_1 = 2$ के संक्रमण के अनुरूप है:
$\frac{1}{\lambda} = R \left( \frac{1}{2^2} - \frac{1}{3^2} \right) = R \left( \frac{1}{4} - \frac{1}{9} \right) = R \left( \frac{5}{36} \right)$.
अतः,$\lambda = \frac{36}{5R}$.
दूसरी रेखा $n_2 = 4$ से $n_1 = 2$ के संक्रमण के अनुरूप है:
$\frac{1}{\lambda_2} = R \left( \frac{1}{2^2} - \frac{1}{4^2} \right) = R \left( \frac{1}{4} - \frac{1}{16} \right) = R \left( \frac{3}{16} \right)$.
अतः,$\lambda_2 = \frac{16}{3R}$.
अब,$\lambda_2$ को $\lambda$ के पदों में व्यक्त करने पर:
$\lambda_2 = \frac{16}{3R} = \frac{16}{3} \times \left( \frac{5 \lambda}{36} \right) = \frac{20 \lambda}{27}$.

(A) यह अभिक्रिया मार्कोवनिकोव के नियम के अनुसार प्रोपीन में $H_2SO_4$ के इलेक्ट्रोफिलिक योग द्वारा आगे बढ़ती है।
$CH_3-CH=CH_2 + HOSO_3H \rightarrow CH_3-CH(OSO_3H)-CH_3$ (आइसोप्रोपिल हाइड्रोजन सल्फेट)।
पानी के साथ गर्म करने पर (जल-अपघटन),आइसोप्रोपिल हाइड्रोजन सल्फेट प्रोपेन$-2-$ऑल देता है।
$CH_3-CH(OSO_3H)-CH_3 + H_2O \xrightarrow{\Delta} CH_3-CH(OH)-CH_3 + H_2SO_4$.

(A) क्षार धातुएं द्रव अमोनिया के साथ अभिक्रिया करके एमाइड $(MNH_2)$ और हाइड्रोजन गैस बनाती हैं,सिवाय लिथियम के।
लिथियम अमोनिया के साथ अभिक्रिया करके टेट्राएमीनलिथियम,$[Li(NH_3)_4]$ नामक एक संकुल यौगिक बनाता है।
इस अभिक्रिया के लिए रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$Li + 4NH_3 \rightarrow [Li(NH_3)_4]$
अतः,$Li$ इन परिस्थितियों में एमाइड नहीं बनाता है।

(B) $BrF_5$ में केंद्रीय परमाणु ब्रोमीन $(Br)$ है,जिसके पास $7$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं।
यह $5$ फ्लोरीन $(F)$ परमाणुओं के साथ $5$ बंध बनाता है और इसके पास $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) होता है।
स्टेरिक संख्या $5 + 1 = 6$ है,जो $sp^3d^2$ संकरण को दर्शाता है।
$VSEPR$ सिद्धांत के अनुसार,$5$ बंध युग्म और $1$ एकाकी युग्म वाले अणु की ज्यामिति वर्ग पिरामिडल होती है।

(D) $2-$फॉर्मिलबेंज़ोइक एसिड का रासायनिक सूत्र $C_8H_6O_3$ है।
इसकी संरचना में बेंजीन रिंग के साथ ऑर्थो स्थिति पर एक कार्बोक्सिलिक एसिड समूह $(-COOH)$ और एक एल्डिहाइड समूह $(-CHO)$ जुड़ा होता है।
बंधों की गणना करने पर:
- इसमें कुल $17$ $\sigma$ बंध और $5$ $\pi$ बंध होते हैं (तीन बेंजीन रिंग से,एक एल्डिहाइड के $C=O$ से और एक कार्बोक्सिलिक एसिड के $C=O$ से)।

(B) $H_2S$ में,$H-S-H$ बंध कोण $92.1^{\circ}$ पाया जाता है।
यह $H_2O$ में देखे गए $104.5^{\circ}$ बंध कोण की तुलना में काफी कम है।
जैसे-जैसे हम ऑक्सीजन परिवार के हाइड्राइड्स में समूह में नीचे जाते हैं,केंद्रीय परमाणु की विद्युत ऋणात्मकता कम हो जाती है।
इसके परिणामस्वरूप संकरण कम होता है और बंध कोण $90^{\circ}$ के करीब पहुंच जाते हैं क्योंकि बंध मुख्य रूप से शुद्ध $p$-ऑर्बिटल्स द्वारा बनते हैं।

(C) बंध लंबाई बंधित परमाणुओं की सहसंयोजक त्रिज्याओं के योग के लगभग बराबर होती है।
अनुमानित सहसंयोजक त्रिज्याओं का उपयोग करते हुए: $r_H \approx 0.37 \ \mathring{A}$,$r_C \approx 0.77 \ \mathring{A}$,$r_N \approx 0.75 \ \mathring{A}$,$r_O \approx 0.73 \ \mathring{A}$.
बंध लंबाई की गणना:
$C-C \approx 0.77 + 0.77 = 1.54 \ \mathring{A}$
$C-N \approx 0.77 + 0.75 = 1.52 \ \mathring{A}$
$C-O \approx 0.77 + 0.73 = 1.50 \ \mathring{A}$
$C-H \approx 0.77 + 0.37 = 1.14 \ \mathring{A}$
इन मानों की तुलना करने पर,$C-C$ बंध की बंध लंबाई अधिकतम है।

(C) मैंगनाइट आयन का रासायनिक सूत्र $MnO_4^{2-}$ है और परमैंगनेट आयन का रासायनिक सूत्र $MnO_4^-$ है।
अतः,मैंगनाइट आयन का आयनिक आवेश $-2$ और परमैंगनेट आयन का आयनिक आवेश $-1$ है।

(B) बेंजोइक एसिड $(C_6H_5COOH)$ की संरचना में एक बेंजीन रिंग से एक कार्बोक्सिलिक एसिड समूह जुड़ा होता है।
बेंजीन रिंग में,एकांतर द्वि-बंधों के कारण $3$ $\pi-$बंध होते हैं।
कार्बोक्सिलिक एसिड समूह $(-COOH)$ में,एक $C=O$ द्वि-बंध होता है,जिसमें $1$ $\pi-$बंध होता है।
अतः,बेंजोइक एसिड के अणु में कुल $\pi-$बंधों की संख्या $3 + 1 = 4$ है।

(C) $1-$iodo$-2,3-$dimethylpentane का $IUPAC$ नाम एक पेंटेन श्रृंखला ($5$ कार्बन) को दर्शाता है,जिसमें $1$ स्थिति पर आयोडीन परमाणु और $2$ तथा $3$ स्थिति पर मिथाइल समूह जुड़े हैं।
बॉन्ड लाइन नोटेशन में,कार्बन श्रृंखला को एक ज़िग-ज़ैग रेखा द्वारा दर्शाया जाता है।
आयोडीन परमाणु वाले सिरे से शुरू करते हुए,अगले कार्बन $(2)$ पर एक मिथाइल समूह और तीसरे कार्बन $(3)$ पर भी एक मिथाइल समूह जुड़ा होना चाहिए।
दिए गए विकल्पों का विश्लेषण करने पर,विकल्प $C$ में आयोडीन श्रृंखला के अंत ($1$ स्थिति) पर है,और $2$ तथा $3$ स्थिति पर मिथाइल समूह हैं।
अतः,सही संरचना विकल्प $C$ द्वारा दर्शाई गई है।

(D) न्यूक्लियोफाइल एक रासायनिक प्रजाति है जो रासायनिक बंध बनाने के लिए इलेक्ट्रॉन युग्म दान करती है।
जिन प्रजातियों में कम से कम एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) या $\pi-$बंध होता है,वे न्यूक्लियोफाइल के रूप में कार्य कर सकती हैं।
विकल्प $D$ में,$CN^{-}$ में कार्बन पर एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म है,$H_{2}O$ में ऑक्सीजन पर दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म हैं,और $ROH$ में ऑक्सीजन पर दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म हैं।
इसलिए,$CN^{-}, H_{2}O, ROH$ सभी न्यूक्लियोफाइल्स हैं।

(B) $C_5H_{12}$ आण्विक सूत्र वाले एल्केन के लिए $3$ समावयवी संभव हैं। ये इस प्रकार हैं:
$1$. $n$-पेंटेन: $CH_3CH_2CH_2CH_2CH_3$
$2$. आइसोपेंटेन ($2$-मिथाइल ब्यूटेन): $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$
$3$. नियोपेंटेन ($2,2$-डाइमिथाइल प्रोपेन): $C(CH_3)_4$

(C) एथिल मैग्नीशियम ब्रोमाइड $(CH_3CH_2MgBr)$ के अणु में,$Mg - Br$ बंध आयनिक प्रकृति का होता है।
इसका कारण यह है कि मैग्नीशियम $(Mg)$ और ब्रोमीन $(Br)$ के बीच विद्युत ऋणात्मकता का अंतर अणु में मौजूद अन्य बंधों की तुलना में काफी अधिक है।
परिणामस्वरूप,$Mg - Br$ बंध में सबसे अधिक आयनिक गुण होता है।

(C) जब $HCl$ एक असममित एल्कीन (जैसे प्रोपीन) के साथ अभिक्रिया करता है,तो पेरोक्साइड की उपस्थिति में भी मार्कोवनिकोव नियम का पालन होता है।
पेरोक्साइड प्रभाव (खराश प्रभाव) केवल $HBr$ पर लागू होता है,$HCl$ या $HI$ पर नहीं।
मार्कोवनिकोव नियम के अनुसार,अभिकर्मक का ऋणात्मक भाग $(Cl^-)$ उस कार्बन परमाणु से जुड़ता है जिस पर हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या कम होती है।
अतः,$CH_3-CH=CH_2 + HCl \rightarrow CH_3-CHCl-CH_3$ ($2-$क्लोरोप्रोपेन)।

(C) सोडियम ब्यूटानोएट की सोडालाइम $(NaOH + CaO)$ के साथ अभिक्रिया एक डीकार्बोक्सिलेशन अभिक्रिया है।
इस प्रक्रिया में,कार्बोक्सिल समूह $(-COO^-Na^+)$ $Na_2CO_3$ के रूप में निकल जाता है,और प्राप्त एल्केन में मूल कार्बोक्सिलिक एसिड लवण की तुलना में एक कार्बन परमाणु कम होता है।
सोडियम ब्यूटानोएट $(CH_3CH_2CH_2COONa)$ में $4$ कार्बन परमाणु होते हैं।
डीकार्बोक्सिलेशन के बाद,यह प्रोपेन $(CH_3CH_2CH_3)$ देता है,जिसमें $3$ कार्बन परमाणु होते हैं।
अभिक्रिया: $CH_3CH_2CH_2COONa + NaOH \xrightarrow[\Delta]{CaO} CH_3CH_2CH_3 + Na_2CO_3$

(D) मिथाइल क्लोराइड और सोडियम धातु के बीच वर्ट्ज़ अभिक्रिया को इस प्रकार लिखा जा सकता है:
$2 CH_3Cl + 2 Na \xrightarrow{\text{Dry ether}} CH_3-CH_3 + 2 NaCl$
अभिक्रिया के स्टोइकोमेट्री के अनुसार,$1$ मोल इथेन $(CH_3-CH_3)$ तैयार करने के लिए $2$ मोल सोडियम $(Na)$ की आवश्यकता होती है।
सोडियम का मोलर द्रव्यमान $23 \ g/mol$ है।
इसलिए,$2$ मोल सोडियम का द्रव्यमान $2 \times 23 \ g = 46 \ g$ होगा।
अतः,$46 \ g$ सोडियम की आवश्यकता होती है।

(D) दी गई अभिक्रिया वुर्ट्ज़ (Wurtz) अभिक्रिया है।
$2n \ R-X + 2n \ Na \xrightarrow{\text{Dry ether}} n \ R-R + 2n \ NaX$
यहाँ,$R-R$ एक एल्केन को दर्शाता है।
अतः,प्राप्त उत्पाद $n \ \text{एल्केन}$ है।

(C) $1-$ब्यूटिलीन $(CH_2=CH-CH_2-CH_3)$ का हाइड्रोबोरेशन-ऑक्सीकरण जल के एंटी-मार्कोवनिकोव योग का पालन करता है।
$CH_2=CH-CH_2-CH_3 + (i) B_2H_6, THF / (ii) H_2O_2, OH^- \rightarrow CH_2(OH)-CH_2-CH_2-CH_3$.
प्राप्त उत्पाद $n-$ब्यूटिल अल्कोहल (ब्यूटेन-$1-$ऑल) है।

(D) गैसीय अवस्था में $H_2O_2$ की संरचना असमतलीय (ओपन बुक संरचना) होती है।
इस संरचना में,$H-O-O$ बंध कोण $94.8^{\circ}$ है और द्वितल कोण (dihedral angle) $111.5^{\circ}$ है।
अतः,सही $H-O-O$ बंध कोण $94.8^{\circ}$ है।

(C) जल वाष्प का घनत्व तापमान और दबाव पर निर्भर करता है।
जल के क्वथनांक $(100^{\circ}C)$ और मानक वायुमंडलीय दबाव $(1 \ atm)$ पर,जल वाष्प का घनत्व लगभग $6 \times 10^{-4} \ g \ cm^{-3}$ होता है।

(D) फजान के नियमों के अनुसार,आयनिक बंध में सहसंयोजक गुण धनायन पर आवेश बढ़ने के साथ बढ़ता है।
$SbCl_5$ में $Sb^{5+}$ धनायन होता है,जिस पर दिए गए विकल्पों ($Sn^{2+}$,$Pb^{2+}$,$Sb^{3+}$,$Sb^{5+}$) में सबसे अधिक धनात्मक आवेश है।
धनायन पर उच्च आवेश अधिक ध्रुवण क्षमता (polarising power) उत्पन्न करता है,जो ऋणायन के इलेक्ट्रॉन बादल को अधिक प्रभावी ढंग से विकृत करता है,जिससे सहसंयोजक गुण बढ़ जाता है।
इसलिए,$SbCl_5$ सबसे अधिक सहसंयोजक यौगिक है।

(D) $HNO_3$ में नाइट्रोजन की ऑक्सीकरण संख्या की गणना इस प्रकार की जाती है:
मान लीजिए $N$ की ऑक्सीकरण संख्या $x$ है।
$HNO_3$ के लिए: $1 + x + 3(-2) = 0$
$1 + x - 6 = 0$
$x - 5 = 0$
$x = +5$
अतः,$HNO_3$ में नाइट्रोजन की ऑक्सीकरण संख्या $ +5 $ है।

(A) नाइट्रिक ऑक्साइड का रासायनिक सूत्र $NO$ है।
मान लीजिए कि नाइट्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था $x$ है।
ऑक्साइड में ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण अवस्था सामान्यतः $-2$ होती है।
उदासीन अणु $NO$ के लिए,ऑक्सीकरण अवस्थाओं का योग शून्य होना चाहिए:
$x + (-2) = 0$
$x = +2$।
अतः,नाइट्रिक ऑक्साइड में नाइट्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ है।

(D) ओजोन $(O_3)$ अणु की संरचना में एक केंद्रीय ऑक्सीजन परमाणु एक टर्मिनल ऑक्सीजन परमाणु के साथ द्वि-आबंध और दूसरे टर्मिनल ऑक्सीजन परमाणु के साथ एकल-आबंध से जुड़ा होता है।
केंद्रीय ऑक्सीजन परमाणु में $6$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं।
अनुनाद संरचना में,केंद्रीय ऑक्सीजन परमाणु $3$ आबंध (कुल $6$ आबंध इलेक्ट्रॉन) बनाता है और इसमें $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म ($2$ इलेक्ट्रॉन) होता है।
सूत्र का उपयोग करते हुए: $\text{Formal charge} = V - L - \frac{1}{2}B$,जहाँ $V$ संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या है,$L$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के इलेक्ट्रॉनों की संख्या है,और $B$ आबंध इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।
केंद्रीय ऑक्सीजन परमाणु के लिए: $V = 6$,$L = 2$,$B = 6$।
$\text{Formal charge} = 6 - 2 - \frac{1}{2}(6) = 6 - 2 - 3 = +1$.

(B) माना सल्फर की ऑक्सीकरण अवस्था $x$ है। हाइड्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था $+1$ और ऑक्सीजन की $-2$ है। $H_2S_2O_7$ में,ऑक्सीकरण अवस्थाओं का योग $2(+1) + 2(x) + 7(-2) = 0$ है। $x$ के लिए हल करने पर: $2 + 2x - 14 = 0$,$2x = 12$,$x = +6$। अतः,$H_2S_2O_7$ में सल्फर की ऑक्सीकरण अवस्था $+6$ है।

(B) किसी तत्व की उसके मूल रूप में या समपरमाणुक (homoatomic) अणु में ऑक्सीकरण संख्या हमेशा $0$ होती है।
चूंकि $S_8$ केवल सल्फर परमाणुओं से बना एक समपरमाणुक अणु है,इसलिए $S_8$ में सल्फर की ऑक्सीकरण संख्या $0$ है।

(B) $SO_2$ ऑक्सीकरण एजेंट और अपचायक एजेंट दोनों के रूप में कार्य कर सकता है क्योंकि $SO_2$ में सल्फर की ऑक्सीकरण अवस्था $+4$ है,जो एक मध्यवर्ती ऑक्सीकरण अवस्था ($-2$ और $+6$ के बीच) है।
अपचायक एजेंट के रूप में: $SO_2$,$Fe^{3+}$ को $Fe^{2+}$ में अपचयित करता है और अम्लीकृत $KMnO_4$ विलयन को रंगहीन कर देता है।
$2Fe^{3+} + SO_2 + 2H_2O \rightarrow 2Fe^{2+} + SO_4^{2-} + 4H^+$
ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में: $SO_2$,$H_2S$ के साथ अभिक्रिया करके सल्फर और जल बनाता है,जहाँ $SO_2$ में सल्फर की ऑक्सीकरण अवस्था $+4$ से घटकर $0$ हो जाती है।
$SO_2 + 2H_2S \rightarrow 3S + 2H_2O$

(D) दी गई अभिक्रिया $MnO_{4(aq)}^{-} + Br_{(aq)}^{-} \rightarrow MnO_{2(s)} + BrO_{3(aq)}^{-}$ है।
$MnO_{4}^{-}$ में,$Mn$ की ऑक्सीकरण संख्या $x + 4(-2) = -1$,अतः $x = +7$ है।
$MnO_{2}$ में,$Mn$ की ऑक्सीकरण संख्या $x + 2(-2) = 0$,अतः $x = +4$ है।
$Br^{-}$ में,$Br$ की ऑक्सीकरण संख्या $-1$ है।
$BrO_{3}^{-}$ में,$Br$ की ऑक्सीकरण संख्या $x + 3(-2) = -1$,अतः $x = +5$ है।
अतः,ब्रोमीन की ऑक्सीकरण संख्या $Br^{-1}$ से बदलकर $Br^{+5}$ हो जाती है।

(C) सोल्वे प्रक्रिया का उपयोग सोडियम कार्बोनेट $(Na_2CO_3)$ के औद्योगिक उत्पादन के लिए किया जाता है।
आवश्यक कच्चा माल सोडियम क्लोराइड $(NaCl)$,अमोनिया $(NH_3)$ और चूना पत्थर $(CaCO_3)$ है।
अतः,कच्चे माल का सही समूह $NaCl, NH_3, CaCO_3$ है।

(C) $Be$ और $Al$ के बीच विकर्ण संबंध उनके समान आयनिक आकार और आवेश/त्रिज्या अनुपात (आयनिक विभव) के कारण होता है।
विकर्ण संबंध तब उत्पन्न होते हैं क्योंकि आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर आवेश/त्रिज्या अनुपात में होने वाली वृद्धि,समूह में नीचे जाने पर होने वाली कमी से संतुलित हो जाती है।
इसके परिणामस्वरूप उनकी ध्रुवण शक्ति समान रहती है,जिससे उनके रासायनिक गुण समान हो जाते हैं।

(D) जब $s$-ब्लॉक तत्वों के आयनिक हाइड्राइड (जैसे,$NaH$) का गलित अवस्था में विद्युत अपघटन किया जाता है,तो निम्नलिखित अभिक्रियाएँ होती हैं:
कैथोड पर: $Na^+ + e^- \rightarrow Na$
एनोड पर: $2H^- \rightarrow H_2 + 2e^-$
अतः,एनोड पर डाइहाइड्रोजन गैस $(H_2)$ मुक्त होती है।

(C) निकोल प्रिज्म $CaCO_3$ (कैल्साइट) के क्रिस्टल से बना एक ऑप्टिकल उपकरण है।
यह अपने द्वि-अपवर्तन (double refraction) के गुण के कारण समतल-ध्रुवीकृत प्रकाश उत्पन्न करने और उसका विश्लेषण करने के लिए उपयोग किया जाता है।

(D) एक समांगी मिश्रण वह मिश्रण है जिसमें पूरे मिश्रण में संरचना एक समान होती है।
$Ethyl \ alcohol$ और $water$ प्रकृति में ध्रुवीय होते हैं और एक-दूसरे के साथ हाइड्रोजन बंधन बना सकते हैं,जिससे वे सभी अनुपातों में मिश्रणीय हो जाते हैं।
इसलिए,$(Ethyl \ alcohol + Water)$ प्रणाली एक समांगी मिश्रण बनाती है।

(D) जल $(H_2O)$ और हाइड्रोजन पेरोक्साइड $(H_2O_2)$ में हाइड्रोजन और ऑक्सीजन के संयोजन का अनुपात क्रमशः $1: 8$ और $1: 16$ है।
यह गुणित अनुपात के नियम का एक उदाहरण है।
इस नियम के अनुसार,यदि दो तत्व आपस में जुड़कर एक से अधिक यौगिक बनाते हैं,तो एक तत्व का द्रव्यमान जो दूसरे तत्व के निश्चित द्रव्यमान के साथ जुड़ता है,वह सरल पूर्णांक अनुपात में होता है।
यहाँ,हाइड्रोजन के निश्चित द्रव्यमान $(1 \ g)$ के लिए,ऑक्सीजन के द्रव्यमान $8 \ g$ और $16 \ g$ हैं,जो $8:16$ अर्थात $1:2$ के अनुपात में हैं।

(B) एल्युमिनियम फॉस्फेट का रासायनिक सूत्र $AlPO_4$ है।
अणु की परमाणुकता एक अणु में उपस्थित कुल परमाणुओं की संख्या होती है।
$AlPO_4$ में,$Al$ का $1$ परमाणु,$P$ का $1$ परमाणु और $O$ के $4$ परमाणु हैं।
$\therefore$ परमाणुकता $= 1 + 1 + 4 = 6$.

(A) मानक तापमान और दबाव $(STP)$ पर किसी भी आदर्श गैस का मोलर आयतन $22.414 \ L$ होता है।
चूंकि $1 \ m^3 = 1000 \ L$,इसलिए $1 \ L = 10^{-3} \ m^3$।
अतः,$22.414 \ L = 22.414 \times 10^{-3} \ m^3 = 0.022414 \ m^3$।

(A) यूरिया का रासायनिक सूत्र $NH_2CONH_2$ है।
यूरिया का मोलर द्रव्यमान $(2 \times 14) + (4 \times 1) + 12 + 16 = 60 \ g/mol$ है।
यूरिया के एक अणु में कार्बन परमाणुओं की संख्या $1$ है।
कार्बन का द्रव्यमान प्रतिशत इस प्रकार निकाला जाता है: $\frac{\text{कार्बन का द्रव्यमान}}{\text{यूरिया का मोलर द्रव्यमान}} \times 100 = \frac{12}{60} \times 100 = 20 \%$.

(D) घुली हुई $CO_2$ के मोलों की संख्या की गणना इस प्रकार की जाती है:
$n = M \times V(L)$
$n = 0.1 \times \frac{200}{1000} = 0.02 \ mol$
$S.T.P$ पर,$1 \ mol$ आदर्श गैस $22.4 \ L$ आयतन घेरती है।
अतः,$S.T.P$ पर $0.02 \ mol$ $CO_2$ का आयतन होगा:
$V = n \times 22.4 \ L/mol$
$V = 0.02 \times 22.4 \ L = 0.448 \ L$

(A) ऊष्मागतिकी के प्रथम नियम के अनुसार,$\Delta U = q + w$ है।
समदाबी प्रक्रम (स्थिर दाब) के लिए,विनिमय की गई ऊष्मा $q_p = \Delta H = \Delta U + P\Delta V$ होती है।
चूँकि किया गया कार्य $w = -P\Delta V$ है,इसलिए $P\Delta V = -w$ होगा।
इसे प्रतिस्थापित करने पर,$q_p = \Delta U - w$,जिसका अर्थ है कि $\Delta U = q_p + w$।
अतः,विकल्प $A$ सही है।
रुद्धोष्म प्रक्रम के लिए,$q = 0$,इसलिए $\Delta U = w$।
समआयतनिक प्रक्रम के लिए,$\Delta V = 0$,इसलिए $w = 0$ और $\Delta U = q_v$।
आदर्श गैस के समतापी प्रक्रम के लिए,$\Delta U = 0$,इसलिए $q = -w$।

(C) ऊष्मागतिकी के प्रथम नियम के अनुसार,$\Delta U = q + W$ है।
चूंकि गैस परिवेश पर कार्य करती है,इसलिए किया गया कार्य ऋणात्मक होगा: $W = -0.320 \ kJ = -320 \ J$।
निकाय द्वारा अवशोषित ऊष्मा धनात्मक होगी: $q = 120 \ J$।
इन मानों को समीकरण में रखने पर: $\Delta U = 120 \ J + (-320 \ J) = -200 \ J$।

(A) $^{\circ} F$ और $^{\circ} C$ का तापमान निम्नलिखित संबंध द्वारा एक दूसरे से संबंधित है:
$^{\circ} F = \frac{9}{5}(^{\circ} C) + 32$
सूत्र में $32^{\circ} C$ का मान रखने पर:
$^{\circ} F = \frac{9 \times 32}{5} + 32 = 57.6 + 32 = 89.6^{\circ} F$
अतः,$32^{\circ} C$ का तापमान $89.6^{\circ} F$ के बराबर है।

(C) “द्रव्यमान और ऊर्जा दोनों एक विलगित निकाय में संरक्षित रहते हैं” यह कथन ऊष्मागतिकी के प्रथम नियम का संशोधित रूप है।
ऊष्मागतिकी के मूल प्रथम नियम के अनुसार,ऊर्जा न तो उत्पन्न की जा सकती है और न ही नष्ट,केवल इसका रूपांतरण किया जा सकता है।
हालाँकि,द्रव्यमान-ऊर्जा तुल्यता सिद्धांत $(E = mc^2)$ को ध्यान में रखते हुए,इस नियम को संशोधित करके यह कहा जाता है कि एक विलगित निकाय का कुल द्रव्यमान और ऊर्जा स्थिर रहते हैं।

(A) स्थिर बाहरी दबाव के विरुद्ध अनुत्क्रमणीय समतापीय प्रसार में किया गया कार्य सूत्र $W = -P_{ext} \times \Delta V$ द्वारा दिया जाता है।
दिया गया है: $P_{ext} = 1.9 \ atm$,$V_1 = 300 \ cm^3 = 0.3 \ L$,$V_2 = 2.5 \ L$।
आयतन में परिवर्तन: $\Delta V = V_2 - V_1 = 2.5 \ L - 0.3 \ L = 2.2 \ L$।
किया गया कार्य: $W = -1.9 \ atm \times 2.2 \ L = -4.18 \ atm \cdot L$।
रूपांतरण कारक $1 \ atm \cdot L = 101.325 \ J$ का उपयोग करके जूल में बदलने पर:
$W = -4.18 \times 101.325 \ J = -423.56 \ J$।

(B) $CO_{(g)}$ की संभवन एन्थैल्पी ज्ञात करने के लिए,हमें इस अभिक्रिया की आवश्यकता है: $C_{(s)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} \rightarrow CO_{(g)}$.
दिए गए समीकरण:

$(i) \ C_{(s)} + O_{2(g)} \rightarrow CO_{2(g)}$	$\Delta H = -X$
$(ii) \ CO_{(g)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} \rightarrow CO_{2(g)}$	$\Delta H = -Y$

समीकरण $(i)$ में से समीकरण $(ii)$ को घटाने पर:
$(C_{(s)} + O_{2(g)}) - (CO_{(g)} + \frac{1}{2} O_{2(g)}) \rightarrow CO_{2(g)} - CO_{2(g)}$
$C_{(s)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} - CO_{(g)} \rightarrow 0$
$C_{(s)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} \rightarrow CO_{(g)}$
एन्थैल्पी परिवर्तन $\Delta_f H = (-X) - (-Y) = Y - X$ है।

(D) एक आदर्श गैस के लिए,एन्थैल्पी $H$ केवल तापमान का फलन है,अर्थात $H = f(T)$।
चूंकि प्रक्रिया समतापीय है,तापमान स्थिर रहता है,इसलिए $\Delta T = 0$।
एन्थैल्पी में परिवर्तन $\Delta H = n C_p \Delta T$ द्वारा दिया जाता है।
चूंकि $\Delta T = 0$,इसलिए एन्थैल्पी परिवर्तन $\Delta H = 0 \ kJ$ है।

(B) एन्थैल्पी में परिवर्तन $(\Delta H)$ और आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन $(\Delta U)$ के बीच संबंध इस समीकरण द्वारा दिया जाता है: $\Delta H = \Delta U + \Delta n_g RT$।
$\Delta H$ को $\Delta U$ के बराबर होने के लिए,$\Delta n_g$ का मान $0$ होना चाहिए।
$\Delta n_g$ गैसीय उत्पादों और गैसीय अभिकारकों के स्टोइकोमेट्रिक गुणांकों के योग के बीच का अंतर है।
विकल्प $(B)$ के लिए: $C_{(s)} + O_{2(g)} \rightarrow CO_{2(g)}$,$\Delta n_g = 1 - 1 = 0$।
अतः,इस अभिक्रिया के लिए $\Delta H = \Delta U$ है।

(C) कार्बन मोनोऑक्साइड के लिए दहन अभिक्रिया: $CO_{(g)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} \rightarrow CO_{2(g)}$
गैसीय मोलों में परिवर्तन: $\Delta n_{g} = 1 - 1.5 = -0.5$ या $-\frac{1}{2}$.
संबंध: $\Delta H - \Delta E = \Delta n_{g} RT$.
यहाँ $T = 300 \ K$ और $R = 2 \ cal \ K^{-1} \ mol^{-1}$.
मान रखने पर: $\Delta H - \Delta E = -\frac{1}{2} \times 2 \times 300 = -300 \ cal$.

(A) चित्र में दिखाई गई अभिक्रिया $p$-टोल्यूनि डायज़ोनियम क्लोराइड का टोल्यूनि में अपचयन है। यह रूपांतरण आमतौर पर पानी की उपस्थिति में एथेनॉल $(C_2H_5OH)$ या हाइपोफॉस्फोरस एसिड $(H_3PO_2)$ का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है। एथेनॉल एक अपचायक के रूप में कार्य करता है और एसिटाल्डिहाइड में ऑक्सीकृत हो जाता है,जबकि डायज़ोनियम समूह को एक हाइड्रोजन परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित कर दिया जाता है।

(D) $Isobutylene$ $(CH_2=C(CH_3)_2)$ का हाइड्रोबोरोन-ऑक्सीकरण एंटी-$Markovnikov$ नियम के अनुसार द्वि-आबंध पर $H_2O$ का योग करता है।
इस अभिक्रिया में,$OH$ समूह कम प्रतिस्थापित कार्बन परमाणु से जुड़ता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CH_2=C(CH_3)_2 + (H-BH_2)_2 \xrightarrow{H_2O_2, OH^-} (CH_3)_2CH-CH_2OH$
प्राप्त उत्पाद आइसोब्यूटाइल अल्कोहल ($2-$मिथाइलप्रोपेन$-1-$ऑल) है।

(A) ऐनिसोल $(C_6H_5OCH_3)$ की हाइड्रोजन आयोडाइड $(HI)$ के साथ अभिक्रिया में $C-O$ बंध का विदलन होता है।
चूंकि $C_6H_5-O$ बंध में अनुनाद के कारण आंशिक द्वि-बंध गुण होता है,इसलिए $O-CH_3$ बंध टूट जाता है।
इसके परिणामस्वरूप फिनोल $(C_6H_5OH)$ और आयोडोमीथेन $(CH_3I)$ बनते हैं।
अभिक्रिया: $C_6H_5OCH_3 + HI \xrightarrow{\Delta} C_6H_5OH + CH_3I$.

(C) कार्बोलिक एसिड (जिसे फिनोल के रूप में भी जाना जाता है) को अम्लीकृत सोडियम डाइक्रोमेट $(Na_2Cr_2O_7 / H_2SO_4)$ द्वारा ऑक्सीकृत करने पर $p$-बेंजोक्विनोन प्राप्त होता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_6H_5OH + [O] \xrightarrow{Na_2Cr_2O_7 / H_2SO_4} C_6H_4O_2$ (बेंजोक्विनोन)
हवा की उपस्थिति में,फिनोल धीरे-धीरे ऑक्सीकृत होकर गहरे रंग के मिश्रण बनाते हैं जिनमें क्विनोन होते हैं।

(D) दी गई अभिक्रिया $Clemmensen$ अपचयन है,जो कार्बोनिल समूह $(C=O)$ को मेथिलीन समूह $(CH_2)$ में अपचयित करती है।
$C_6H_5COCH_3 + 4[H] \xrightarrow[Zn-Hg / \text{conc. } HCl] C_6H_5CH_2CH_3 + H_2O$.
उत्पाद $X$,$C_6H_5CH_2CH_3$ है,जो एथिल बेंजीन है।

(B) पेंटेन-$3$-ओन सोडियम हाइपोआयोडेट के साथ उपचार करने पर पीला ठोस नहीं देता है क्योंकि यह अभिक्रिया केवल मिथाइल कीटोन द्वारा ही दी जाती है।
जिन कीटोन में कार्बोनिल कार्बन परमाणु से कम से कम एक मिथाइल समूह जुड़ा होता है (अर्थात $CH_3-CO-$ समूह),वे सोडियम हाइपोआयोडेट द्वारा ऑक्सीकृत होकर आयोडोफॉर्म $(CHI_3)$ बनाते हैं,जो एक पीला ठोस होता है।
इस अभिक्रिया को आयोडोफॉर्म अभिक्रिया कहा जाता है।
चूंकि पेंटेन-$3$-ओन $(CH_3CH_2COCH_2CH_3)$ में कार्बोनिल कार्बन से कोई मिथाइल समूह नहीं जुड़ा होता है,इसलिए यह आयोडोफॉर्म अभिक्रिया नहीं देता है।

(A) हिन्सबर्ग अभिकर्मक बेंजीन सल्फोनाइल क्लोराइड है।
इसका आणविक सूत्र $C_6H_5SO_2Cl$ है।
इस अभिकर्मक का उपयोग प्राथमिक $(1^{\circ})$,द्वितीयक $(2^{\circ})$ और तृतीयक $(3^{\circ})$ एमाइन के बीच अंतर करने के लिए किया जाता है।

(C) $Ethyltrimethyl$ अमोनियम आयोडाइड की सिल्वर हाइड्रॉक्साइड $(AgOH)$ के साथ अभिक्रिया से $ethyltrimethyl$ अमोनियम हाइड्रॉक्साइड बनता है।
मजबूती से गर्म करने पर,यह $Hofmann$ विलोपन अभिक्रिया से गुजरता है।
चूंकि एथिल समूह में $\beta$-हाइड्रोजन होते हैं,इसलिए यह एथीन $(CH_2=CH_2)$ के रूप में निकल जाता है,जबकि नाइट्रोजन तीन मिथाइल समूहों को बनाए रखता है और ट्राइमिथाइल एमाइन,$(CH_3)_3N$ बनाता है।

(B) $1$. अल्कोहल में $Na$ के साथ एसीटाल्डॉक्सिम $(CH_3CH=NOH)$ का अपचयन करने पर उत्पाद $A$ के रूप में एथिलएमीन $(CH_3CH_2NH_2)$ प्राप्त होता है।
$2$. एथिलएमीन $(CH_3CH_2NH_2)$ की नाइट्रस अम्ल $(NaNO_2 + HCl)$ के साथ अभिक्रिया एक डायज़ोटीकरण अभिक्रिया है,जिसके बाद जल-अपघटन होने पर उत्पाद $B$ के रूप में एथेनॉल $(C_2H_5OH)$ प्राप्त होता है,साथ ही नाइट्रोजन गैस $(N_2 \uparrow)$ और जल $(H_2O)$ मुक्त होते हैं।

(D) एथेन नाइट्राइल $(CH_3CN)$ का अम्लीय जल-अपघटन एक अम्ल उत्प्रेरक $(H^+)$ की उपस्थिति में पानी के साथ अभिक्रिया द्वारा होता है।
प्रारंभ में,यह एसिटामाइड बनाता है,जो आगे जल-अपघटित होकर एसिटिक अम्ल $(CH_3COOH)$ और अमोनियम लवण $(NH_4^+)$ बनाता है।
कुल अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CH_3CN + 2H_2O \xrightarrow{H^+} CH_3COOH + NH_4^+$

(B) मेंडेलोनाइट्राइल एक साइनोहाइड्रिन है जो बेंजाल्डिहाइड $(C_6H_5CHO)$ में हाइड्रोजन साइनाइड $(HCN)$ के न्यूक्लियोफिलिक योग द्वारा बनता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_6H_5CHO + HCN \rightarrow C_6H_5CH(OH)CN$ (मेंडेलोनाइट्राइल)।

(A) वह एंजाइम जो माल्टोज़ को ग्लूकोज़ में परिवर्तित करता है,वह $Maltase$ है।
पाचन के दौरान,स्टार्च को अग्नाशयी या लार एंजाइमों द्वारा आंशिक रूप से माल्टोज़ में बदल दिया जाता है जिन्हें एमाइलेज कहा जाता है।
आंत द्वारा स्रावित $Maltase$ फिर माल्टोज़ को ग्लूकोज़ में परिवर्तित करता है।
इस प्रकार उत्पन्न ग्लूकोज़ का उपयोग या तो शरीर द्वारा किया जाता है या यकृत में ग्लाइकोजन के रूप में संग्रहीत किया जाता है।

(D) Dextron के निर्माण में उपयोग किए जाने वाले मोनोमर्स लैक्टिक एसिड और ग्लाइकोलिक एसिड हैं।
$n CH_3-CH(OH)-COOH + n HO-CH_2-COOH \rightarrow -[O-CH(CH_3)-CO-O-CH_2-CO]_n- + n H_2O$
अतः,Dextron लैक्टिक एसिड और ग्लाइकोलिक एसिड का एक सह-बहुलक (copolymer) है।

(C) सैकरिन एक कृत्रिम मधुरक (artificial sweetening agent) है जिसका रासायनिक सूत्र $C_7H_5NO_3S$ है।
इसमें कार्बन $(C)$,हाइड्रोजन $(H)$,नाइट्रोजन $(N)$,ऑक्सीजन $(O)$ और सल्फर $(S)$ उपस्थित होते हैं।
फास्फोरस $(P)$ इसकी संरचना में उपस्थित नहीं होता है।

(B) ज़्विटर आयन एक द्विध्रुवीय अणु है जिसमें एक ही अणु के भीतर धनात्मक और ऋणात्मक दोनों आवेशित समूह होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप कुल आवेश शून्य होता है।
अमीनो एसिड,जैसे कि ग्लाइसिन $(H_2NCH_2COOH)$,में एक क्षारीय अमीनो समूह $(-NH_2)$ और एक अम्लीय कार्बोक्सिलिक समूह $(-COOH)$ दोनों होते हैं।
जलीय घोल में,$-COOH$ समूह से प्रोटॉन $-NH_2$ समूह में स्थानांतरित हो जाता है,जिससे एक द्विध्रुवीय आयन बनता है जिसे ज़्विटर आयन कहा जाता है: $H_2NCH_2COOH \rightleftharpoons ^+H_3NCH_2COO^-$.
दिए गए विकल्पों में से,केवल $H_2NCH_2COOH$ ही एक अमीनो एसिड है जो ज़्विटर आयन बनाने में सक्षम है।

(D) यूरेसिल $DNA$ में उपस्थित नहीं होता है। यह $RNA$ में उपस्थित होता है।
$DNA$ में चार क्षार होते हैं,अर्थात् एडेनिन $(A)$,ग्वानिन $(G)$,साइटोसिन $(C)$,और थायमिन $(T)$।
$RNA$ में,थायमिन $(T)$ को यूरेसिल $(U)$ द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।

(B) एरोमैटिक श्रेणी से संबंधित विटामिन विटामिन $K$ है।
विटामिन $K$ में नैफ्थोक्विनोन रिंग सिस्टम होता है,जो एक एरोमैटिक संरचना है।
विटामिन $K$ की संरचना नीचे दी गई है:

(A) विंटरग्रीन तेल में पाया जाने वाला फ्लेवरिंग एजेंट $Methyl \ salicylate$ है।
यह $C_6H_4(OH)(CO_2CH_3)$ सूत्र वाला एक कार्बनिक यौगिक है।
यह सैलिसिलिक एसिड का मिथाइल एस्टर है।
यह एक रंगहीन,चिपचिपा तरल है।
$Methyl \ salicylate$ की संरचना इस प्रकार है:

(B) प्राथमिक अभिक्रिया के लिए: $3 H_{2(g)} + N_{2(g)} \rightarrow 2 NH_{3(g)}$
अभिक्रिया की दर को इस प्रकार व्यक्त किया जाता है:
दर $= -\frac{1}{3} \frac{d[H_{2(g)}]}{dt} = -\frac{d[N_{2(g)}]}{dt} = \frac{1}{2} \frac{d[NH_{3(g)}]}{dt}$
$\frac{d[H_{2(g)}]}{dt}$ और $\frac{d[NH_{3(g)}]}{dt}$ के बीच संबंध ज्ञात करने के लिए,हम उनके संबंधित भागों की तुलना करते हैं:
$-\frac{1}{3} \frac{d[H_{2(g)}]}{dt} = \frac{1}{2} \frac{d[NH_{3(g)}]}{dt}$
दोनों पक्षों को $2$ से गुणा करने पर:
$-\frac{2}{3} \frac{d[H_{2(g)}]}{dt} = \frac{d[NH_{3(g)}]}{dt}$
अतः,विकल्प $(B)$ सही है।

(B) अभिक्रिया की प्रारंभिक दर है: $\text{Rate}_1 = k[A]^2[B]$।
जब $A$ की सांद्रता को दोगुना किया जाता है,तो नई सांद्रता $[A]' = 2[A]$ होती है।
अभिक्रिया की नई दर है: $\text{Rate}_2 = k[2A]^2[B]$।
व्यंजक को सरल करने पर: $\text{Rate}_2 = k \times 4[A]^2[B] = 4 \times \text{Rate}_1$।
अतः,अभिक्रिया की दर $4$ के गुणक से बढ़ जाती है।

(C) $2 SO_{2(g)} + O_{2(g)} \rightarrow 2 SO_{3(g)}$ अभिक्रिया के लिए अभिक्रिया की दर को इस प्रकार व्यक्त किया जाता है:
$Rate = -\frac{1}{2} \frac{d[SO_2]}{dt} = -\frac{d[O_2]}{dt} = +\frac{1}{2} \frac{d[SO_3]}{dt}$
$SO_3$ और $O_2$ के पदों की तुलना करने पर:
$+\frac{1}{2} \frac{d[SO_3]}{dt} = -\frac{d[O_2]}{dt}$
दोनों पक्षों को $2$ से गुणा करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$+\frac{d[SO_3]}{dt} = -2 \frac{d[O_2]}{dt}$
अतः,विकल्प $C$ सही है।

(A) प्रथम कोटि की अभिक्रिया $A \rightarrow \text{product}$ के लिए,वेग: $\text{Rate} = -\frac{d[A]}{dt} = k[A]$ है।
समीकरण का समाकलन करने पर: $\ln \frac{[A]_t}{[A]_0} = -kt$ प्राप्त होता है।
अतः,समाकलित वेग समीकरण $k = \frac{1}{t} \ln \frac{[A]_0}{[A]_t}$ है।
वैकल्पिक रूप से,$10$ आधार वाले लघुगणक का उपयोग करने पर,$k = \frac{2.303}{t} \log_{10} \frac{[A]_0}{[A]_t}$ प्राप्त होता है।
इस प्रकार,विकल्प $A$ और $B$ दोनों सही हैं।

(B) शून्य कोटि की अभिक्रिया वह है जिसमें अभिक्रिया की दर अभिकारकों की सांद्रता पर निर्भर नहीं करती है।
$Pt$ उत्प्रेरक की उपस्थिति में अमोनिया का अपघटन शून्य कोटि की अभिक्रिया का एक उदाहरण है।

(C) आरेनियस समीकरण इस प्रकार है: $\log \frac{k_2}{k_1} = \frac{E_a}{2.303 \ R} \left[ \frac{1}{T_1} - \frac{1}{T_2} \right]$.
यहाँ सक्रियण ऊर्जा $E_a = 0$ दी गई है।
समीकरण में $E_a = 0$ रखने पर:
$\log \frac{k_2}{k_1} = \frac{0}{2.303 \ R} \left[ \frac{1}{T_1} - \frac{1}{T_2} \right] = 0$.
इसका अर्थ है कि $\frac{k_2}{k_1} = 10^0 = 1$,अतः $k_2 = k_1$.
चूँकि $k_1 = 1.6 \times 10^{-6} \ s^{-1}$ जो $280 \ K$ पर है,इसलिए $300 \ K$ पर भी दर स्थिरांक $1.6 \times 10^{-6} \ s^{-1}$ ही होगा।

(A) एंटीबायोटिक्स को उनकी सक्रियता की सीमा के आधार पर ब्रॉड-स्पेक्ट्रम या नैरो-स्पेक्ट्रम के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।
ब्रॉड-स्पेक्ट्रम एंटीबायोटिक्स ग्राम-पॉजिटिव और ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया की एक विस्तृत श्रृंखला को मारते हैं या रोकते हैं।
ब्रॉड-स्पेक्ट्रम एंटीबायोटिक्स के उदाहरणों में $Chloramphenicol$,$Ampicillin$ और $Amoxicillin$ शामिल हैं।
$Penicillin$ $G$ एक नैरो-स्पेक्ट्रम एंटीबायोटिक है क्योंकि यह मुख्य रूप से ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया के खिलाफ प्रभावी है।
इसलिए,$Penicillin$ एक ब्रॉड-स्पेक्ट्रम एंटीबायोटिक नहीं है।

(D) वेरोनल बार्बिट्यूरेट दवाओं का एक व्यापारिक नाम है। इसका उपयोग प्रशांतक (Tranquilizer) के रूप में किया जाता है। ये वे दवाएं हैं जिनका उपयोग चिंता,भय,तनाव और मानसिक बीमारियों के इलाज के लिए किया जाता है। इसकी संरचना नीचे दी गई है:
[Image: $231626-$s]

(D) एंटीसेप्टिक्स वे रासायनिक पदार्थ हैं जो सूक्ष्मजीवों की वृद्धि को रोकते हैं या उन्हें मारते हैं और जीवित ऊतकों पर लगाए जाते हैं।
$Boric \ acid$ (तनु जलीय घोल में) और $Iodoform$ प्रसिद्ध एंटीसेप्टिक्स हैं।
$Hydrogen \ peroxide$ $(H_2O_2)$ का उपयोग भी एंटीसेप्टिक के रूप में किया जाता है।
$Potassium \ sulphite$ $(K_2SO_3)$ का उपयोग एंटीसेप्टिक यौगिक के रूप में नहीं किया जाता है।

(A) एंटीबायोटिक्स को बैक्टीरिया पर उनकी क्रिया के आधार पर जीवाणुनाशक (bactericidal) या जीवाणुस्थैतिक (bacteriostatic) के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।
जीवाणुनाशक एंटीबायोटिक्स बैक्टीरिया को मार देती हैं,जबकि जीवाणुस्थैतिक एंटीबायोटिक्स बैक्टीरिया की वृद्धि को रोकती हैं।
$Tetracycline$ एक प्रसिद्ध जीवाणुस्थैतिक एंटीबायोटिक है।
$Aminoglycosides$,$Penicillin$,और $Ofloxacin$ जीवाणुनाशक एंटीबायोटिक्स के उदाहरण हैं।

(D) साबुन लंबी श्रृंखला वाले वसीय अम्लों के सोडियम या पोटेशियम लवण होते हैं,जिनमें आमतौर पर $12$ से अधिक कार्बन परमाणु होते हैं,जैसे कि स्टीयरिक,ओलिक और पामिटिक अम्ल।
इन्हें वसा या तेल को जलीय सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल के साथ गर्म करके तैयार किया जाता है,इस प्रक्रिया को साबुनीकरण (saponification) कहा जाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CH_2(OCOC_{17}H_{35})CH(OCOC_{17}H_{35})CH_2(OCOC_{17}H_{35}) + 3NaOH$ $\rightarrow 3C_{17}H_{35}COONa + CH_2(OH)CH(OH)CH_2(OH)$

(B) $2,4-D$ichlorophenoxyacetic acid (जिसे सामान्यतः $2,4-D$ के रूप में जाना जाता है) का उपयोग चयनात्मक शाकनाशी के रूप में किया जाता है।
यह पादप वृद्धि हार्मोन ऑक्सिन की नकल करता है,जिससे चौड़ी पत्ती वाले खरपतवारों में अनियंत्रित और अव्यवस्थित वृद्धि होती है,जो उनकी मृत्यु का कारण बनती है जबकि घास और फसलें अपेक्षाकृत अप्रभावित रहती हैं।

(D) प्लूटोनियम (परमाणु क्रमांक = $94$) में उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था $+7$ है।
इसका कारण यह है कि $5f$,$6d$,और $7s$ ऊर्जा स्तरों की ऊर्जा तुलनीय होती है,जो ऑक्सीकरण अवस्थाओं की एक विस्तृत श्रृंखला प्रदर्शित करने की अनुमति देती है।
प्लूटोनियम $(Pu)$ अपने यौगिकों में $+3$,$+4$,$+5$,$+6$,और $+7$ ऑक्सीकरण अवस्थाएं प्रदर्शित कर सकता है।

(D) सही उत्तर $(d)$ है।
$Se$ $(selenium)$ समूह $15$ से संबंधित नहीं है; यह आवर्त सारणी के समूह $16$ का तत्व है।
$Se$ $4^{th}$ आवर्त और $16^{th}$ समूह में स्थित है और इसका परमाणु क्रमांक $34$ है।
$Se$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^{10} 4s^2 4p^4$ है।

(C) समूह $15$ के तत्वों का संयोजी कोश विन्यास $ns^2 np^3$ होता है।
$-3$ ऑक्सीकरण अवस्था में,केंद्रीय परमाणु के पास इलेक्ट्रॉनों का एक एकाकी युग्म (lone pair) होता है,जिसे इलेक्ट्रॉन-न्यून प्रजातियों को दान किया जा सकता है।
इसलिए,वे $-3$ ऑक्सीकरण अवस्था में लुईस क्षार के रूप में कार्य करते हैं।

(C) मुख्य विचार: संकुल में केंद्रीय धातु आयन के पास उपस्थित इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या,जिसमें बंधन द्वारा प्राप्त इलेक्ट्रॉन भी शामिल हैं,को केंद्रीय धातु आयन की प्रभावी परमाणु संख्या $(EAN)$ कहा जाता है।
दिए गए संकुल आयन $[Fe(CN)_6]^{3-}$ में,$Fe$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+3$ है।
$Fe$ की परमाणु संख्या $= 26$ है।
$Fe^{3+}$ में इलेक्ट्रॉनों की संख्या $= 26 - 3 = 23$ है।
प्रत्येक छह $CN^-$ लिगेंड इलेक्ट्रॉनों के एक युग्म का दान करते हैं (कुल $6 \times 2 = 12$ इलेक्ट्रॉन)।
अतः,$EAN = 23 + 12 = 35$।

(C) एक उदासीन संकुल वह उपसहसंयोजन यौगिक है जिस पर कोई नेट विद्युत आवेश नहीं होता है।
दिए गए विकल्पों में:
$(A)\ [Fe(H_2O)_6]Cl_3$ एक धनायनिक संकुल है।
$(B)\ [Ni(NH_3)_6]Cl_2$ एक धनायनिक संकुल है।
$(C)\ [Pt(NH_3)_2Cl_2]$ एक उदासीन संकुल है क्योंकि इस पर कोई नेट आवेश नहीं है।
$(D)\ K[Ag(CN)_2]$ एक ऋणायनिक संकुल है।

(B) $cis-[PtCl_2(NH_3)_2]$,जिसे आमतौर पर सिस्प्लैटिन के रूप में जाना जाता है,का उपयोग कैंसर के उपचार में किया जाता है।

(C) बेरियम क्लोराइड $(BaCl_2)$ सल्फेट आयनों $(SO_4^{2-})$ के साथ प्रतिक्रिया करके बेरियम सल्फेट $(BaSO_4)$ का सफेद अवक्षेप बनाता है।
किसी संकुल के लिए यह अवक्षेप देने हेतु,$SO_4^{2-}$ आयन को समन्वय क्षेत्र के बाहर प्रति-आयन के रूप में उपस्थित होना चाहिए।
संकुल $[Co(NH_3)_5NO_2]SO_4$ में,सल्फेट आयन प्रति-आयन के रूप में उपस्थित है।
अभिक्रिया है: $SO_4^{2-} (aq) + Ba^{2+} (aq) \rightarrow BaSO_4 (s) \text{ (सफेद अवक्षेप)}$.

(A) संकुल $Ba[CuCl_4]$ में एक बेरियम धनायन $Ba^{2+}$ और एक संकुल ऋणायन $[CuCl_4]^{2-}$ होता है।
ऋणायन $[CuCl_4]^{2-}$ में,$Cu$ की ऑक्सीकरण अवस्था $x$ मानिए।
$x + 4(-1) = -2$,जिससे $x = +2$ प्राप्त होता है।
अतः,कॉपर की ऑक्सीकरण अवस्था $(II)$ है।
$IUPAC$ नामकरण के अनुसार,धनायन का नाम पहले और उसके बाद ऋणायन का नाम लिखा जाता है।
$Cl^-$ लिगेंड को 'क्लोरो' कहा जाता है और चार होने के कारण यह 'टेट्राक्लोरो' होगा।
चूंकि संकुल एक ऋणायन है,धातु के नाम के अंत में '-एट' जुड़ता है,इसलिए 'कॉपर' का 'क्यूप्रेट' हो जाएगा।
अतः,$IUPAC$ नाम बेरियम टेट्राक्लोरोक्यूप्रेट $(II)$ है।

(B) परमैंगनेट आयन $(MnO_4^-)$ की ज्यामिति चतुष्फलकीय (tetrahedral) होती है।
इस आयन में,मैंगनीज परमाणु $+7$ ऑक्सीकरण अवस्था में है,जिसका अर्थ है कि इसमें $d^0$ इलेक्ट्रॉनिक विन्यास है।
$\pi -$ बंधन ऑक्सीजन के $p-$ कक्षकों और मैंगनीज के $d-$ कक्षकों के अतिव्यापन (overlap) के कारण होता है।
चूंकि $d^0$ विन्यास में कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं होता है,इसलिए यह आयन प्रतिचुंबकीय (diamagnetic) होता है।

(C) वर्नर के सिद्धांत का उपयोग संकुल यौगिकों या उपसहसंयोजक यौगिकों की संरचना और निर्माण का वर्णन करने के लिए किया गया था।
इस सिद्धांत के अनुसार,प्राथमिक संयोजकता ऑक्सीकरण संख्या को दर्शाती है,जबकि द्वितीयक संयोजकता उपसहसंयोजन संख्या को दर्शाती है।
संकुल की ज्यामिति अंतरिक्ष में द्वितीयक संयोजकता की संख्या और स्थिति द्वारा निर्धारित की जाती है,क्योंकि द्वितीयक संयोजकता को संतुष्ट करने वाले लिगेंड हमेशा अंतरिक्ष में निश्चित स्थितियों की ओर निर्देशित होते हैं।

(C) जब मैंगनीज डाइऑक्साइड $(MnO_2)$,पोटेशियम हाइड्रोक्साइड $(KOH)$ और पोटेशियम क्लोरेट $(KClO_3)$ के मिश्रण को पिघलाया जाता है,तो पोटेशियम क्लोरेट एक ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करता है और ऑक्सीजन प्रदान करने के लिए विघटित हो जाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$2KClO_{3(s)} \xrightarrow{\Delta} 2KCl_{(s)} + 3O_{2(g)}$
$2MnO_2 + 4KOH + O_2 \rightarrow 2K_2MnO_4 + 2H_2O$
अतः,प्राप्त अंतिम उत्पाद पोटेशियम मैंगनेट $(K_2MnO_4)$ है।

(A) क्रोमेट आयन का रासायनिक सूत्र $CrO_4^{2-}$ है,जिस पर $-2$ का आवेश होता है।
डाइक्रोमेट आयन का रासायनिक सूत्र $Cr_2O_7^{2-}$ है,जिस पर भी $-2$ का आवेश होता है।
अतः,आयनिक आवेश क्रमशः $-2$ और $-2$ हैं।

(B) किसी पदार्थ का विद्युत रासायनिक तुल्यांक $(Z)$ वह द्रव्यमान है जो विद्युत अपघटन के दौरान $1 \ C$ आवेश प्रवाहित करने पर मुक्त या जमा होता है।
फैराडे के विद्युत अपघटन के नियमों के अनुसार,जमा हुआ द्रव्यमान $(m)$ $m = Z \times Q$ द्वारा दिया जाता है,जहाँ $Q$ आवेश है जो कूलम्ब $(C)$ में मापा जाता है।
$Z$ के लिए सूत्र को व्यवस्थित करने पर,$Z = \frac{m}{Q}$ प्राप्त होता है।
$SI$ प्रणाली में द्रव्यमान $(m)$ किलोग्राम $(Kg)$ में और आवेश $(Q)$ कूलम्ब $(C)$ में मापा जाता है,इसलिए विद्युत रासायनिक तुल्यांक की $SI$ इकाई $Kg C^{-1}$ है।

(B) नर्न्स्ट समीकरण का सामान्य रूप है:
$E_{cell} = E^o_{cell} - \frac{0.0591}{n} \log \frac{[Product]}{[Reactant]}$
दी गई सेल अभिक्रिया के लिए:
ऑक्सीकरण: $Zn_{(s)} \rightarrow Zn^{2+}_{(aq)} (0.01 \ M) + 2e^-$
अपचयन: $Cu^{2+}_{(aq)} (1.0 \ M) + 2e^- \rightarrow Cu_{(s)}$
यहाँ,$n = 2$ है।
नर्न्स्ट समीकरण का उपयोग करने पर:
$E_{cell} = 2.0 - \frac{0.0591}{2} \log \left( \frac{[Zn^{2+}]}{[Cu^{2+}]} \right)$
$E_{cell} = 2.0 - \frac{0.0591}{2} \log \left( \frac{0.01}{1.0} \right)$
$E_{cell} = 2.0 - \frac{0.0591}{2} \log (10^{-2})$
$E_{cell} = 2.0 - \frac{0.0591}{2} \times (-2)$
$E_{cell} = 2.0 + 0.0591 = 2.0591 \ V \approx 2.0592 \ V$

(C) अक्रिय इलेक्ट्रोड के साथ जलीय सोडियम क्लोराइड $(NaCl)$ के विद्युत अपघटन में,विलयन में $Na^{+}$,$Cl^{-}$,$H^{+}$,और $OH^{-}$ आयन होते हैं।
कैथोड पर,$Na^{+}$ आयनों के अपचयन की तुलना में जल का अपचयन प्राथमिकता प्राप्त करता है क्योंकि जल का मानक अपचयन विभव अधिक होता है:
$2H_2O(l) + 2e^{-} \rightarrow H_2(g) + 2OH^{-}(aq) ; E^{\circ} = -0.83 \ V$
$Na^{+}(aq) + e^{-} \rightarrow Na(s) ; E^{\circ} = -2.71 \ V$
अतः,कैथोड पर $H_2$ गैस उत्पन्न होती है।
एनोड पर,हालांकि जल का ऑक्सीकरण विभव अधिक होता है,लेकिन ओवरपोटेंशियल प्रभावों के कारण $Cl^{-}$ आयनों का ऑक्सीकरण प्राथमिकता प्राप्त करता है:
$2Cl^{-}(aq) \rightarrow Cl_2(g) + 2e^{-} ; E^{\circ} = -1.36 \ V$
$2H_2O(l) \rightarrow O_2(g) + 4H^{+}(aq) + 4e^{-} ; E^{\circ} = -1.23 \ V$
इसलिए,एनोड पर $Cl_2$ गैस उत्पन्न होती है।

(C) ब्राइन विलयन ($NaCl$ का जलीय विलयन) के विद्युत अपघटन में,विलयन में $Na^{+}$,$Cl^{-}$,$H^{+}$,और $OH^{-}$ आयन होते हैं।
कैथोड पर,$H^{+}$ आयनों (जल से) का अपचयन विभव $Na^{+}$ आयनों की तुलना में अधिक होता है,इसलिए $H_2$ गैस मुक्त होती है।
कैथोड पर अभिक्रिया: $2H_2O(l) + 2e^{-} \rightarrow H_2(g) + 2OH^{-}(aq)$.
एनोड पर,$Cl^{-}$ आयनों का ऑक्सीकरण होकर $Cl_2$ गैस बनती है।
एनोड पर अभिक्रिया: $2Cl^{-}(aq) \rightarrow Cl_2(g) + 2e^{-}$.
अतः,कैथोड पर $H_2$ गैस मुक्त होती है।

(A) मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड $(SHE)$ एक प्राथमिक संदर्भ इलेक्ट्रोड है।
$SHE$ को $Pt_{(s)} | H_{2(g)} | H^{+}_{(aq)}$ द्वारा दर्शाया जाता है और इसे सभी तापमानों पर $0.00 \ V$ का विभव दिया जाता है।
यह अन्य अर्ध-सेलों के इलेक्ट्रोड विभव को मापने के लिए एक मूलभूत मानक के रूप में कार्य करता है।
अर्ध-सेल अभिक्रिया है: $H^{+}_{(aq)} + e^- \rightarrow \frac{1}{2} H_{2(g)}$

(A) अर्ध-सेल अभिक्रिया के लिए सामान्य नर्न्स्ट समीकरण इस प्रकार है:
$E = E^{o} - \frac{0.0592}{n} \log \frac{[\text{Product}]}{[\text{Reactant}]}$
दी गई अर्ध-सेल अभिक्रिया के लिए:
$Cu^{2+}_{(aq)} + e^{-} \rightarrow Cu^{+}_{(aq)}$
यहाँ शामिल इलेक्ट्रॉनों की संख्या $n = 1$ है।
नर्न्स्ट समीकरण में मान रखने पर:
$E_{Cu^{2+}/Cu^{+}} = E^{o}_{Cu^{2+}/Cu^{+}} - \frac{0.0592}{1} \log \frac{[Cu^{+}]}{[Cu^{2+}]}$
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(B) फैराडे के विद्युत अपघटन के दूसरे नियम के अनुसार,जब श्रेणीक्रम में जुड़े सेलों से समान मात्रा में विद्युत प्रवाहित की जाती है,तो जमा हुए तुल्यांकों की संख्या समान होती है।
$n_{Cu} \times (n\text{-factor})_{Cu} = n_{Al} \times (n\text{-factor})_{Al}$
$Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu$ के लिए,$n\text{-factor}$ $2$ है।
$Al^{3+} + 3e^- \rightarrow Al$ के लिए,$n\text{-factor}$ $3$ है।
दिया गया है $n_{Cu} = 0.4$ मोल।
$0.4 \times 2 = n_{Al} \times 3$
$n_{Al} = \frac{0.8}{3} \approx 0.266$ मोल।
दो दशमलव स्थानों तक पूर्णांकित करने पर,हमें $0.27$ मोल प्राप्त होता है।

(B) हाइड्रोजन-ऑक्सीजन ईंधन सेल एक विद्युत-रासायनिक सेल है जो हाइड्रोजन (ईंधन) और ऑक्सीजन (ऑक्सीकरण एजेंट) की रासायनिक ऊर्जा को रेडॉक्स अभिक्रियाओं के माध्यम से विद्युत में परिवर्तित करता है।
इस सेल में,कैथोड पर ऑक्सीजन का अपचयन होता है: $O_2(g) + 2H_2O(l) + 4e^- \rightarrow 4OH^-(aq)$.
चूंकि ऑक्सीजन इलेक्ट्रॉन ग्रहण करता है,इसलिए यह ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करता है।
अतः,विकल्प $B$ सही है।