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

(B) ऊष्मागतिकी के दूसरे नियम के अनुसार,एक उत्क्रमणीय प्रक्रिया के लिए एन्ट्रापी परिवर्तन $(\Delta S)$ को उत्क्रमणीय रूप से विनिमय की गई ऊष्मा $(q_{rev})$ और उस निरपेक्ष तापमान $(T)$ के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है जिस पर प्रक्रिया होती है।
$\Delta S = \frac{q_{rev}}{T}$

(C) वक्र के दिए गए प्राचलिक समीकरण: $x = \sqrt{t}$ और $y = t - \frac{1}{\sqrt{t}}$.
सबसे पहले,$t$ के सापेक्ष अवकलन करने पर:
$\frac{dx}{dt} = \frac{1}{2\sqrt{t}}$
$\frac{dy}{dt} = 1 + \frac{1}{2t\sqrt{t}}$
अब,स्पर्शरेखा की प्रवणता $\frac{dy}{dx} = \frac{dy/dt}{dx/dt}$ ज्ञात करते हैं:
$\frac{dy}{dx} = \frac{1 + \frac{1}{2t\sqrt{t}}}{\frac{1}{2\sqrt{t}}} = 2\sqrt{t} + \frac{1}{t}$.
$t = 4$ पर:
$\frac{dy}{dx} = 2\sqrt{4} + \frac{1}{4} = 4 + 0.25 = \frac{17}{4}$.
अभिलंब की प्रवणता $= -\frac{1}{\text{स्पर्शरेखा की प्रवणता}} = -\frac{1}{17/4} = -\frac{4}{17}$.

(A) प्रथम चतुर्थांश को मूल बिंदु से गुजरने वाली दो रेखाओं द्वारा तीन समान भागों में विभाजित किया जाता है। चूंकि प्रथम चतुर्थांश का कुल कोण $90^{\circ}$ है,इसलिए प्रत्येक रेखा धनात्मक $x$-अक्ष के साथ $30^{\circ}$ और $60^{\circ}$ का कोण बनाती है।
इन रेखाओं की ढाल $m_1 = \tan(30^{\circ}) = \frac{1}{\sqrt{3}}$ और $m_2 = \tan(60^{\circ}) = \sqrt{3}$ है।
रेखाओं के समीकरण $y = \frac{1}{\sqrt{3}}x$ और $y = \sqrt{3}x$ हैं,जिन्हें $x - \sqrt{3}y = 0$ और $\sqrt{3}x - y = 0$ के रूप में लिखा जा सकता है।
संयुक्त समीकरण $(x - \sqrt{3}y)(\sqrt{3}x - y) = 0$ है।
इसका विस्तार करने पर,हमें $\sqrt{3}x^2 - xy - 3xy + \sqrt{3}y^2 = 0$ प्राप्त होता है।
$\sqrt{3}x^2 - 4xy + \sqrt{3}y^2 = 0$।

(C) जब एक खिलाड़ी $2$ निष्पक्ष सिक्के उछालता है,तो प्रतिदर्श समष्टि $S = \{HH, HT, TH, TT\}$ है।
माना $X$ एक यादृच्छिक चर है जो प्राप्त राशि को दर्शाता है। $X$ के संभावित मान $5, 2,$ और $1$ हैं।
$X$ का प्रायिकता वितरण इस प्रकार है:

$X$	$5$	$2$	$1$
$P(X)$	$\frac{1}{4}$	$\frac{1}{2}$	$\frac{1}{4}$

$1$. माध्य (अपेक्षित मान) $\mu$ की गणना:
$\mu = \sum XP(X) = (5 \times \frac{1}{4}) + (2 \times \frac{1}{2}) + (1 \times \frac{1}{4}) = \frac{5}{4} + \frac{4}{4} + \frac{1}{4} = \frac{10}{4} = \frac{5}{2}$.
$2$. $\sum X^2P(X)$ की गणना:
$\sum X^2P(X) = (25 \times \frac{1}{4}) + (4 \times \frac{1}{2}) + (1 \times \frac{1}{4}) = \frac{25}{4} + \frac{8}{4} + \frac{1}{4} = \frac{34}{4} = \frac{17}{2}$.
$3$. प्रसरण (Variance) की गणना:
$\text{Variance}(X) = \sum X^2P(X) - [\sum XP(X)]^2 = \frac{17}{2} - (\frac{5}{2})^2 = \frac{17}{2} - \frac{25}{4} = \frac{34 - 25}{4} = \frac{9}{4}$.

(B) माना $\theta = 18^{\circ}$.
तब $2\theta = 36^{\circ}$ और $3\theta = 54^{\circ}$.
चूँकि $2\theta + 3\theta = 90^{\circ}$,इसलिए $2\theta = 90^{\circ} - 3\theta$.
दोनों पक्षों में साइन लेने पर: $\sin 2\theta = \sin(90^{\circ} - 3\theta) = \cos 3\theta$.
डबल एंगल और ट्रिपल एंगल सूत्रों का उपयोग करने पर: $2\sin\theta\cos\theta = 4\cos^3\theta - 3\cos\theta$.
चूँकि $\cos 18^{\circ} \neq 0$,हम $\cos\theta$ से विभाजित कर सकते हैं: $2\sin\theta = 4\cos^2\theta - 3$.
$\cos^2\theta = 1 - \sin^2\theta$ प्रतिस्थापित करने पर: $2\sin\theta = 4(1 - \sin^2\theta) - 3$.
$2\sin\theta = 4 - 4\sin^2\theta - 3 \Rightarrow 4\sin^2\theta + 2\sin\theta - 1 = 0$.
$\sin\theta$ के लिए द्विघात सूत्र का उपयोग करने पर: $\sin\theta = \frac{-2 \pm \sqrt{4 - 4(4)(-1)}}{2(4)} = \frac{-1 \pm \sqrt{5}}{4}$.
चूँकि $18^{\circ}$ प्रथम चतुर्थांश में है,$\sin 18^{\circ} > 0$,इसलिए हम धनात्मक मान लेते हैं।
अतः,$\sin 18^{\circ} = \frac{\sqrt{5}-1}{4}$.

(B) उत्सर्जित फोटोइलेक्ट्रॉन की गतिज ऊर्जा $K_{\max} = \frac{1}{2} m V^2$ द्वारा दी जाती है।
परिभाषा के अनुसार,निरोधी विभव $V_o$ वह विभव है जो सबसे तेज़ फोटोइलेक्ट्रॉन को रोकने के लिए आवश्यक है,ताकि $e V_o = K_{\max}$ हो।
$K_{\max}$ के लिए व्यंजक को प्रतिस्थापित करने पर,हमें $e V_o = \frac{1}{2} m V^2$ प्राप्त होता है।
$V_o$ के लिए हल करने पर,हमें $V_o = \frac{m V^2}{2 e}$ प्राप्त होता है।

(A) घूमते हुए इलेक्ट्रॉन का चुंबकीय आघूर्ण $\mu_e = i \times A$ द्वारा दिया जाता है,जहाँ $i$ तुल्य धारा है और $A$ कक्षा का क्षेत्रफल है।
चूंकि इलेक्ट्रॉन $r$ त्रिज्या की कक्षा में $v$ चाल से घूम रहा है,इसलिए आवर्तकाल $T = \frac{2 \pi r}{v}$ है।
तुल्य धारा $i = \frac{e}{T} = \frac{e v}{2 \pi r}$ है।
कक्षा का क्षेत्रफल $A = \pi r^2$ है।
इन मानों को चुंबकीय आघूर्ण के सूत्र में रखने पर:
$\mu_e = \left( \frac{e v}{2 \pi r} \right) \times (\pi r^2) = \frac{e v r}{2}$.
अतः,इलेक्ट्रॉन से संबद्ध चुंबकीय आघूर्ण $\frac{e v r}{2}$ है।

(C) माना पारे का पृष्ठ तनाव $T$ है।
संलयन से पहले कुल पृष्ठीय ऊर्जा $(E_1)$: चूंकि $R$ त्रिज्या की दो बूंदें हैं,$E_1 = 2 \times (4 \pi R^2 T) = 8 \pi R^2 T$।
माना नई बड़ी बूंद की त्रिज्या $R'$ है। आयतन संरक्षण के नियम से: $\frac{4}{3} \pi R'^3 = 2 \times \frac{4}{3} \pi R^3$,जिससे $R'^3 = 2R^3$ या $R' = 2^{1/3} R$ प्राप्त होता है।
संलयन के बाद कुल पृष्ठीय ऊर्जा $(E_2)$: $E_2 = 4 \pi R'^2 T = 4 \pi (2^{1/3} R)^2 T = 4 \pi (2^{2/3}) R^2 T$।
पृष्ठीय ऊर्जा का अनुपात $\frac{E_1}{E_2} = \frac{8 \pi R^2 T}{4 \pi (2^{2/3}) R^2 T} = \frac{2}{2^{2/3}} = 2^{1 - 2/3} = 2^{1/3}$ है।
अतः,अनुपात $2^{1/3} : 1$ है।

(C) पृष्ठीय ऊर्जा $E$,पृष्ठीय क्षेत्रफल $A$ के समानुपाती होती है,जहाँ $E = T \times A$ ($T$ पृष्ठीय तनाव है)।
दो बूंदों का प्रारंभिक पृष्ठीय क्षेत्रफल: $A_{\text{before}} = 2 \times (4 \pi R^2) = 8 \pi R^2$.
जब वे $R_0$ त्रिज्या की एक बड़ी बूंद में मिल जाती हैं,तो आयतन संरक्षित रहता है:
$2 \times (\frac{4}{3} \pi R^3) = \frac{4}{3} \pi R_0^3 \Rightarrow R_0^3 = 2R^3 \Rightarrow R_0 = R(2)^{1/3}$.
अंतिम पृष्ठीय क्षेत्रफल: $A_{\text{after}} = 4 \pi R_0^2 = 4 \pi (R \cdot 2^{1/3})^2 = 4 \pi R^2 \cdot 2^{2/3}$.
पृष्ठीय ऊर्जा का अनुपात पृष्ठीय क्षेत्रफल का अनुपात है:
$\frac{E_{\text{before}}}{E_{\text{after}}} = \frac{8 \pi R^2}{4 \pi R^2 \cdot 2^{2/3}} = \frac{2}{2^{2/3}} = 2^{1 - 2/3} = 2^{1/3} : 1$.

(D) क्रांतिक कोण सघन माध्यम में वह आपतन कोण है जिसके लिए विरल माध्यम में अपवर्तन कोण $90^{\circ}$ होता है।
स्नेल के नियम के अनुसार:
$\frac{\sin \theta}{\sin 90^{\circ}} = \frac{\mu_y}{\mu_x}$
$\Rightarrow \sin \theta = \frac{\mu_y}{\mu_x} \quad (i)$
जहाँ $\mu$ माध्यम का अपवर्तनांक है।
साथ ही,अपवर्तनांक $\mu = \frac{c}{v}$ द्वारा दिया जाता है,जहाँ $c$ निर्वात में प्रकाश की गति है और $v$ माध्यम में प्रकाश की गति है।
इसलिए,$\mu_x = \frac{c}{v_x}$ और $\mu_y = \frac{c}{v_y}$.
इन मानों को समीकरण $(i)$ में रखने पर:
$\sin \theta = \frac{c/v_y}{c/v_x} = \frac{v_x}{v_y}$
$v_y$ के लिए हल करने पर:
$v_y = \frac{v_x}{\sin \theta}$

(B) एकल स्लिट विवर्तन प्रतिरूप में केंद्रीय उच्चिष्ठ की चौड़ाई निम्न प्रकार दी जाती है:
$W = \frac{2 D \lambda}{a}$
जहाँ $\lambda$ आपतित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य है,$D$ स्लिट और पर्दे के बीच की दूरी है,और $a$ स्लिट की चौड़ाई है।
प्रश्न के अनुसार,स्लिट की चौड़ाई $a$,केंद्रीय उच्चिष्ठ की चौड़ाई $W$ के बराबर है:
$a = W$
$W$ का व्यंजक प्रतिस्थापित करने पर:
$a = \frac{2 D \lambda}{a}$
$D$ के लिए समीकरण को व्यवस्थित करने पर:
$a^2 = 2 D \lambda$
$D = \frac{a^2}{2 \lambda}$

(C) मुख्य विचार: आयनों के स्वतंत्र अभिगमन के कोहलराउस नियम का उपयोग एसिटिक एसिड जैसे दुर्बल विद्युत अपघट्य के लिए $\Delta_m^o$ की गणना करने के लिए किया जा सकता है।
दिया गया है:
$\Delta_{m(NaAc)}^o = 91 \ S \ cm^2 \ mol^{-1}$
$\Delta_{m(HCl)}^o = 425.9 \ S \ cm^2 \ mol^{-1}$
$\Delta_{m(NaCl)}^o = 126.4 \ S \ cm^2 \ mol^{-1}$
कोहलराउस नियम का उपयोग करते हुए,एसिटिक एसिड की मोलर चालकता की गणना इस प्रकार की जाती है:
$\Delta_{m(CH_3COOH)}^o = \Delta_{m(CH_3COONa)}^o + \Delta_{m(HCl)}^o - \Delta_{m(NaCl)}^o$
$= (91.0 + 425.9 - 126.4) \ S \ cm^2 \ mol^{-1}$
$= 390.5 \ S \ cm^2 \ mol^{-1}$

(B) दिया गया है: सेल स्थिरांक,$\frac{l}{A} = 1.25 \ cm^{-1}$,प्रतिरोध,$R = 2.5 \times 10^3 \ \Omega$,मोलरता,$M = 0.1 \ M$।
चालकता,$\kappa = \frac{\text{सेल स्थिरांक}}{R} = \frac{1.25}{2.5 \times 10^3} = 0.5 \times 10^{-3} = 5 \times 10^{-4} \ S \ cm^{-1}$।
मोलर चालकता,$\Lambda_m = \frac{\kappa \times 1000}{M} = \frac{5 \times 10^{-4} \times 1000}{0.1} = \frac{0.5}{0.1} = 5.0 \ \Omega^{-1} \ cm^2 \ mol^{-1}$।

(A) चालकता $(\kappa)$ को इकाई अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल वाले और इकाई दूरी पर स्थित दो इलेक्ट्रोड के बीच मौजूद विलयन की चालकता के रूप में परिभाषित किया जाता है।
तनुकरण करने पर,विलयन में आयनों की कुल संख्या समान रहती है,लेकिन प्रति इकाई आयतन में आयनों की संख्या कम हो जाती है।
चूंकि चालकता प्रति इकाई आयतन में आयनों की संख्या के सीधे आनुपातिक होती है,इसलिए तनुकरण पर यह कम हो जाती है।

(D) नैटलाइट,डाईएथिल ईथर और एथिल अल्कोहल के मिश्रण का व्यापारिक नाम है।
इसका उपयोग पेट्रोल के विकल्प के रूप में किया जाता है।
इसमें $54\%$ अल्कोहल,$45\%$ ईथर और $1\%$ ट्राईमेथिल एमाइन होता है।

(B) $2-$methylpropan$-1-$ol का $2-$methylpropan$-2-$ol में रूपांतरण एक पुनर्विन्यास अभिक्रिया (rearrangement reaction) है।
इन अभिक्रियाओं में,अणु की संरचना पुनर्व्यवस्थित होकर एक संरचनात्मक समावयवी (structural isomer) बनाती है।
विशेष रूप से,इस प्रक्रिया में हाइड्रॉक्सिल समूह का स्थानांतरण या हाइड्राइड शिफ्ट शामिल होता है,जिससे एक अधिक स्थिर कार्बोकेशन मध्यवर्ती बनता है,जो अंततः तृतीयक अल्कोहल,$2-$methylpropan$-2-$ol का निर्माण करता है।

(C) आण्विक सूत्र $C_3H_9N$ एक संतृप्त एमीन को दर्शाता है। प्राथमिक एमीन की सामान्य संरचना $R-NH_2$ होती है।
तीन कार्बन की श्रृंखला के लिए,संभावित प्राथमिक एमीन समावयवी निम्नलिखित हैं:
$1$. $CH_3CH_2CH_2NH_2$ (प्रोपेन-$1$-एमीन)
$2$. $CH_3CH(CH_3)NH_2$ (प्रोपेन-$2$-एमीन)
अतः,दिए गए आण्विक सूत्र के लिए $2$ प्राथमिक एमीन संभव हैं।

(B) आणविक सूत्र $C_4H_{10}O$ निम्नलिखित ईथर को दर्शाता है:
$1.$ डाईएथिल ईथर: $CH_3CH_2-O-CH_2CH_3$ (एथॉक्सीएथेन)
$2.$ मेथिल प्रोपिल ईथर: $CH_3-O-CH_2CH_2CH_3$ ($1$-मेथॉक्सीप्रोपेन)
$3.$ मेथिल आइसोप्रोपिल ईथर: $CH_3-O-CH(CH_3)_2$ ($2$-मेथॉक्सीप्रोपेन)
ये तीनों ईथर एक-दूसरे के मेटा मर्स हैं क्योंकि इनका आणविक सूत्र समान है लेकिन समान कार्यात्मक समूह (ईथर ऑक्सीजन परमाणु) से जुड़े एल्काइल समूह अलग-अलग हैं।
अतः,कुल $3$ मेटामेरिक ईथर हैं।

(C) मुख्य विचार: कोरंडम लोहे का खनिज नहीं है। यह एल्युमिनियम ऑक्साइड $(Al_2O_3)$ का एक क्रिस्टलीय रूप है जिसमें आमतौर पर $Fe$,$Ti$,$V$ और $Cr$ के अंश होते हैं। लिमोनाइट,मैग्नेटाइट और हेमेटाइट लोहे के खनिज हैं। दिए गए खनिजों के आणविक सूत्र नीचे दिए गए हैं:

नाम	सूत्र
लिमोनाइट	$Fe(OH)_3 \cdot nH_2O$
मैग्नेटाइट	$Fe_3O_4$
कोरंडम	$Al_2O_3$
हेमेटाइट	$Fe_2O_3$

(A) बेयर प्रक्रम द्वारा बॉक्साइट से एल्युमिना के निक्षालन में,अयस्क को $NaOH_{(aq)}$ के साथ उपचारित किया जाता है।
सांद्रण के लिए चूर्णित अयस्क को $NaOH$ के सांद्र विलयन के साथ $473-523 \ K$ ताप और $35-36 \ bar$ दाब पर गर्म किया जाता है।
$Al_2O_3$ को सोडियम एल्युमिनेट के रूप में निष्कर्षित किया जाता है।
$Al_2O_{3(s)} + 2NaOH_{(aq)} + 3H_2O_{(l)} \rightarrow 2Na[Al(OH)_4]_{(aq)}$
प्राप्त सोडियम एल्युमिनेट को $CO_2$ गैस प्रवाहित करके उदासीन किया जाता है और जलयोजित $Al_2O_3$ अवक्षेपित हो जाता है।
$2Na[Al(OH)_4]_{(aq)} + 2CO_{2(g)} \rightarrow Al_2O_3 \cdot xH_2O_{(s)} + 2NaHCO_{3(aq)}$

(D) कैसिटेराइट $(SnO_2)$ एक अचुंबकीय अयस्क है।
वोल्फ्रेमाइट $(FeWO_4)$ एक चुंबकीय अशुद्धि है।
इन्हें चुंबकीय पृथक्करण विधि द्वारा अलग किया जा सकता है,जिसमें अयस्क को एक चुंबकीय बेल्ट के ऊपर से गुजारा जाता है जो चुंबकीय वोल्फ्रेमाइट को आकर्षित करता है जबकि अचुंबकीय $SnO_2$ नीचे गिर जाता है।

(B) बेसेमराइजेशन का उपयोग $Copper$ के धातु विज्ञान में $FeS$ और $Cu_2S$ जैसी अशुद्धियों को ऑक्सीकरण द्वारा हटाने के लिए किया जाता है। इस प्रक्रिया में,पिघले हुए मैट के माध्यम से हवा प्रवाहित की जाती है,जो आयरन सल्फाइड को आयरन ऑक्साइड में ऑक्सीकृत कर देती है,जिसे बाद में स्लैग के रूप में हटा दिया जाता है।

(A) लोहे के निष्कर्षण में चूना पत्थर $(CaCO_3)$ का उपयोग फ्लक्स के रूप में किया जाता है।
ब्लास्ट फर्नेस में,यह उच्च तापमान पर विघटित होकर कैल्शियम ऑक्साइड $(CaO)$ और कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$ बनाता है।
$CaCO_3 \rightarrow CaO + CO_2$
कैल्शियम ऑक्साइड $(CaO)$ एक क्षारीय फ्लक्स के रूप में कार्य करता है और अयस्क में मौजूद अम्लीय अशुद्धि सिलिका $(SiO_2)$ के साथ प्रतिक्रिया करके गलनीय कैल्शियम सिलिकेट स्लैग $(CaSiO_3)$ बनाता है।
$CaO + SiO_2 \rightarrow CaSiO_3$ (स्लैग)

(A) एल्किल हैलाइड्स का क्वथनांक वैन डर वाल्स बलों के परिमाण पर निर्भर करता है।
जैसे-जैसे हैलोजन परमाणु का आकार और द्रव्यमान $F$ से $I$ तक बढ़ता है,ध्रुवीयता और वैन डर वाल्स बलों का परिमाण बढ़ता है।
इसलिए,क्वथनांक का सही क्रम: $RF < RCl < RBr < RI$ या $RI > RBr > RCl > RF$ है।

(B) एल्किल क्लोराइड में हैलोजन को आयोडाइड द्वारा प्रतिस्थापित करने के लिए $Finkelstein$ अभिक्रिया उपयोगी है।
इस अभिक्रिया का उपयोग शुष्क एसीटोन में $NaI$ के साथ एल्किल क्लोराइड या एल्किल ब्रोमाइड की अभिक्रिया द्वारा एल्किल आयोडाइड तैयार करने में किया जाता है।
$CH_3-CH_2-Cl + NaI \xrightarrow{\text{dry acetone}} CH_3-CH_2-I + NaCl$

(D) जब एरिल हैलाइड (जैसे क्लोरोबेंजीन) के दो अणु शुष्क ईथर की उपस्थिति में सोडियम धातु के साथ अभिक्रिया करके डाइएरिल (जैसे डाइफेनिल) बनाते हैं,तो इसे फिटिग अभिक्रिया कहा जाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$2C_6H_5Cl + 2Na \xrightarrow{\text{dry ether}} C_6H_5-C_6H_5 + 2NaCl$
नोट: वुर्ट्ज़–फिटिग अभिक्रिया में एक अणु एल्किल हैलाइड और एक अणु एरिल हैलाइड का होता है। चूंकि इस अभिक्रिया में एरिल हैलाइड के दो अणु शामिल हैं,इसलिए यह विशेष रूप से फिटिग अभिक्रिया है।

(C) जब एरील हैलाइड (जैसे क्लोरोबेंजीन) के दो अणु शुष्क ईथर की उपस्थिति में धात्विक सोडियम के साथ अभिक्रिया करके डायरील (बाइफिनाइल) बनाते हैं,तो इसे $Fittig$ अभिक्रिया कहा जाता है।
सामान्य समीकरण है: $2C_6H_5Cl + 2Na \xrightarrow{\text{dry ether}} C_6H_5-C_6H_5 + 2NaCl$।
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(A) एल्काइल हैलाइड $(RX)$ की सिल्वर नाइट्राइट $(AgNO_2)$ के साथ अभिक्रिया नाइट्रोएल्केन तैयार करने की एक मानक प्रयोगशाला विधि है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$RX AgNO_2 \rightarrow RNO_2 ({\text{नाइट्रोएल्केन}}) AgX$
यहाँ,$AgNO_2$ एक सहसंयोजक यौगिक है,जो नाइट्रोजन परमाणु को न्यूक्लियोफाइल के रूप में कार्य करने की अनुमति देता है,जिससे $C-N$ बंध का निर्माण होता है।

(A) $1-$ब्रोमो$-1-$फेनिल इथेन का क्षारीय जल-अपघटन $S_N1$ क्रियाविधि के माध्यम से होता है।
प्रथम,दर-निर्धारक चरण में,लिविंग ग्रुप (ब्रोमाइड आयन) बाहर निकल जाता है,जिसके परिणामस्वरूप एक कार्बोकेशन मध्यवर्ती बनता है।
कार्बोकेशन मध्यवर्ती में धनावेशित कार्बन परमाणु तीन अन्य समूहों (एक मिथाइल समूह,एक फेनिल समूह और एक हाइड्रोजन परमाणु) से जुड़ा होता है।
चूंकि धनावेशित कार्बन तीन परमाणुओं से जुड़ा होता है और इसमें कोई एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) नहीं होता है,इसलिए यह $sp^2$ संकरित होता है,जिससे इसकी ज्यामिति समतलीय होती है।

(A) सोडियम $\alpha$-क्लोरोएसीटेट की जलीय सोडियम नाइट्राइट के साथ अभिक्रिया में क्लोरीन परमाणु का नाइट्रो समूह द्वारा प्रतिस्थापन होता है,जिसके बाद पानी के साथ उबालने पर डीकार्बोक्सिलेशन होता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$Cl-CH_2-COONa + NaNO_2 \rightarrow O_2N-CH_2-COONa + NaCl$
इसके बाद,मध्यवर्ती $O_2N-CH_2-COONa$ पानी की उपस्थिति में डीकार्बोक्सिलेशन से गुजरता है:
$O_2N-CH_2-COONa + H_2O \rightarrow CH_3NO_2 + NaHCO_3$
अतः,अंतिम उत्पाद नाइट्रोमीथेन $(CH_3NO_2)$ है।

(B) $15$ वें समूह के तत्वों के हाइड्राइड में,केंद्रीय परमाणु का आकार बढ़ने के कारण समूह में नीचे जाने पर बंध वियोजन एन्थैल्पी घटती है।
जैसे-जैसे बंध वियोजन एन्थैल्पी घटती है,हाइड्रोजन परमाणुओं को मुक्त करने की सुगमता बढ़ती है।
इसलिए,अपचायक गुण समूह में नीचे जाने पर बढ़ता है: $NH_3 < PH_3 < AsH_3 < SbH_3 < BiH_3$।
अतः,$BiH_3$ सबसे प्रबल अपचायक है।

(A) अभिक्रिया $H_2O_{2(aq)} \xrightarrow{I^{-}_{(aq)}} H_2O_{(l)} + \frac{1}{2} O_{2(g)}$ में,अभिकारक $H_2O_2$ जलीय अवस्था $(aq)$ में है।
चूंकि उत्प्रेरक $I^{-}$ भी जलीय अवस्था $(aq)$ में है,इसलिए यह अभिकारक के समान प्रावस्था में है।
अतः,आयोडाइड आयन एक समांगी उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है।

(B) नाइट्रोजन $(N_2)$ गर्म सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड $(H_2SO_4)$ के साथ अभिक्रिया नहीं करता है।
इसका कारण यह है कि नाइट्रोजन परमाणु के छोटे आकार के कारण $N \equiv N$ ट्रिपल बॉन्ड की बॉन्ड डिसोसिएशन एनर्जी (बंध वियोजन ऊर्जा) बहुत अधिक होती है,जो इसे इन परिस्थितियों में रासायनिक रूप से निष्क्रिय बनाती है।
इसके विपरीत,$P$,$As$,और $Sb$ जैसे अन्य तत्व गर्म सांद्र $H_2SO_4$ द्वारा अपने संबंधित एसिड या ऑक्साइड में ऑक्सीकृत हो सकते हैं।

(B) नाइट्रोजन सेस्क्यूऑक्साइड एक ऑक्साइड है जिसमें नाइट्रोजन तत्व के दो परमाणुओं के साथ ऑक्सीजन के तीन परमाणु होते हैं।
इसका रासायनिक सूत्र $N_2O_3$ है।

(B) $N_2O_3$ को नाइट्रोजन सेस्क्यूऑक्साइड कहा जाता है क्योंकि इसमें प्रत्येक दो नाइट्रोजन परमाणुओं के लिए तीन ऑक्सीजन परमाणु होते हैं।
जब $NO$ और $NO_2$ के सममोलर मिश्रण को $-20^{\circ}C$ से नीचे ठंडा किया जाता है,तो यह नीले रंग के ठोस के रूप में प्राप्त होता है।
$N_2O_3$ में नाइट्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था $+3$ है।

(D) समूह $15$ के तत्वों में,$Bi$ (बिस्मथ) अपररूपता प्रदर्शित नहीं करता है।
इसका मुख्य कारण यह है कि $Bi$ एक धातु है और इसमें अक्रिय युग्म प्रभाव (inert pair effect) बहुत अधिक होता है,जो इसे विभिन्न अपररूप बनाने के लिए आवश्यक ऑक्सीकरण अवस्थाएं प्रदर्शित करने से रोकता है।

(C) लाल फास्फोरस एक बहुलक संरचना है और सफेद फास्फोरस की तुलना में रासायनिक रूप से बहुत कम प्रतिक्रियाशील है।
$1$. लाल फास्फोरस कार्बन डाइसल्फाइड $(CS_2)$ में अघुलनशील है,जबकि सफेद फास्फोरस घुलनशील है।
$2$. लाल फास्फोरस केमिलुमिनेसेंस नहीं दिखाता है।
$3$. लाल फास्फोरस गैर-विषैला होता है।
$4$. लाल फास्फोरस सामान्य परिस्थितियों में $NaOH$ के साथ प्रतिक्रिया करके फॉस्फीन $(PH_3)$ नहीं बनाता है; केवल सफेद फास्फोरस ही गर्म $NaOH$ घोल के साथ प्रतिक्रिया करके फॉस्फीन गैस उत्पन्न करता है।
इसलिए,यह कथन कि यह गर्म सोडियम हाइड्रोक्साइड घोल के साथ उपचारित होने पर फॉस्फीन बनाता है,लाल फास्फोरस के लिए गलत है।

(C) वायुमंडल में नाइट्रिक ऑक्साइड $(NO)$ ओजोन $(O_3)$ के ऑक्सीजन $(O_2)$ में अपघटन को उत्प्रेरित करता है।
चूंकि अभिकारक $(O_3)$ और उत्प्रेरक $(NO)$ दोनों गैसीय अवस्था में हैं,इसलिए यह समांगी उत्प्रेरण का एक उदाहरण है।
अभिक्रिया: $2 O_{3(g)} \xrightarrow{NO_{(g)}} 3 O_{2(g)}$.

(D) जब हैलाइड आयन हैलोजन अणुओं या अंतर-हैलोजन यौगिकों के साथ जुड़ते हैं,तो पॉलीहेलाइड आयन बनते हैं।
फ्लोरीन $(F)$ पॉलीहेलाइड आयन नहीं बनाता है क्योंकि इसमें $d-$कक्षक का अभाव होता है और यह अपने अष्टक का विस्तार नहीं कर सकता है या अतिरिक्त हैलोजन परमाणुओं को समायोजित करने के लिए उच्च ऑक्सीकरण अवस्थाएं नहीं दिखा सकता है।

(D) स्कूबा गोताखोरों को पानी के नीचे उच्च दबाव पर सांस लेते समय घुली हुई गैसों की उच्च सांद्रता का सामना करना पड़ता है।
बढ़ता दबाव रक्त में वायुमंडलीय गैसों की घुलनशीलता को बढ़ाता है।
जब गोताखोर सतह की ओर आते हैं,तो दबाव धीरे-धीरे कम हो जाता है,जिससे रक्त में नाइट्रोजन के बुलबुले बन सकते हैं,जिसे 'बेंड्स' कहा जाता है।
इन 'बेंड्स' से बचने के लिए,स्कूबा गोताखोर हीलियम के साथ मिश्रित हवा $(11.7 \% \text{ हीलियम}, 56.2 \% \text{ नाइट्रोजन और } 32.1 \% \text{ ऑक्सीजन})$ से भरे टैंकों का उपयोग करते हैं।
अतः,विकल्प $(d)$ सही है।

(A) नायलॉन-$6$ एक रैखिक बहुलक है और यह क्रॉस-लिंकिंग नहीं दर्शाता है। इसे उच्च तापमान पर कैप्रोलैक्टम को पानी के साथ गर्म करके प्राप्त किया जाता है। इसके विपरीत,बेकेलाइट,मेलामाइन और वल्केनाइज्ड रबर क्रॉस-लिंक्ड बहुलक हैं। नायलॉन-$6$ की संरचना $[CO-(CH_2)_5-NH]_n$ है।

(D) वह बहुलक जो गर्म करने पर नरम और ठंडा करने पर कठोर हो जाता है,$Thermoplastic$ बहुलक के वर्ग से संबंधित है।
जब इन बहुलकों को गर्म किया जाता है,तो वे विभिन्न आकृतियों में ढलने के लिए पर्याप्त नरम हो जाते हैं,जैसे कि $polyethene$ और $polystyrene$।

(C) प्राकृतिक बहुलक वे बहुलक होते हैं जो पौधों और जानवरों में पाए जाते हैं।
दिए गए विकल्पों में से,$Nylon$,$Teflon$ और $Orlon$ सिंथेटिक बहुलक हैं।
$Linen$ एक प्राकृतिक बहुलक है जो फ्लेक्स के पौधे से प्राप्त होता है,जो मुख्य रूप से सेलुलोज से बना होता है,जो ग्लूकोज अणुओं का एक प्राकृतिक बहुलक है।

(A) प्रोटीन की द्वितीयक संरचना उस आकार को संदर्भित करती है जिसमें एक लंबी पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला मौजूद हो सकती है।
द्वितीयक संरचना के दो प्रकार होते हैं: $\alpha-$हेलिक्स और $\beta-$प्लीटेड शीट।
$\beta-$प्लीटेड शीट संरचना में,सभी पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाएं अधिकतम विस्तार तक फैली होती हैं और एक-दूसरे के बगल में रखी जाती हैं,जो अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधों द्वारा जुड़ी होती हैं।

(A) अर्ध-संश्लेषित बहुलक प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले बहुलकों में रासायनिक संशोधन करके प्राप्त किए जाते हैं।
$Viscose-Rayon$,$Cupra-ammonium \text{ } silk$ और $Acetate \text{ } Rayon$ सेलुलोज से प्राप्त अर्ध-संश्लेषित बहुलकों के उदाहरण हैं।
$Terylene$ (जिसे $Dacron$ भी कहा जाता है) एक संश्लेषित बहुलक है जो $terephthalic \text{ } acid$ और $ethylene \text{ } glycol$ के संघनन बहुलकीकरण द्वारा बनता है।

(D) नोवोलेक फिनोल और फॉर्मेल्डिहाइड का एक रैखिक बहुलक है। इसका उपयोग पेंट्स के निर्माण में एक घटक के रूप में और लेमिनेटेड लकड़ी के तख्तों में बाइंडर के रूप में किया जाता है।

(A) एब्सिसिक एसिड $(ABA)$ एक सेस्क्यूटरपेनोइड पादप हार्मोन है,जिसका अर्थ है कि यह $3$ आइसोप्रिन इकाइयों ($C_5H_8$ इकाइयों) से व्युत्पन्न होता है।
अतः,इसमें $3$ आइसोप्रिन इकाइयां होती हैं।

(B) जब $CuSO_4$ विलयन को सांद्र $HCl$ के साथ उपचारित किया जाता है,तो टेट्राक्लोरोक्यूप्रेट$(II)$ संकुल का निर्माण होता है:
$Cu^{2+} (aq.) + 4Cl^- (aq.) \rightarrow [CuCl_4]^{2-} (aq.)$
यह संकुल आयन $[CuCl_4]^{2-}$ पीले रंग का होता है।
इसलिए,विलयन का रंग पीला हो जाता है।

(C) जिन पदार्थों की क्रिस्टल संरचना समान होती है,उन्हें समआकृतिक (isomorphous) कहा जाता है।
$NaNO_3$ और $CaCO_3$ समआकृतिक हैं।
$K_2SO_4$ और $K_2SeO_4$ समआकृतिक हैं।
$NaF$ और $MgO$ समआकृतिक हैं।
$NaCl$ और $KCl$ समआकृतिक नहीं हैं क्योंकि $Na^+$ और $K^+$ की आयनिक त्रिज्याओं में काफी अंतर होता है,जिसके कारण उनके क्रिस्टल जालक के पैरामीटर भिन्न होते हैं।

(B) $bcc$ (काय-केंद्रित घनीय) संरचना के लिए,कोर लंबाई $(a)$ और परमाणु त्रिज्या $(r)$ के बीच का संबंध इस प्रकार है:
$r = \frac{\sqrt{3}}{4} a$
दिया गया है,$a = 4.29 \times 10^{-8} \ cm$।
$a$ का मान रखने पर:
$r = \frac{\sqrt{3}}{4} \times 4.29 \times 10^{-8} \ cm$
$r = 0.433 \times 4.29 \times 10^{-8} \ cm$
$r \approx 1.857 \times 10^{-8} \ cm$
दो दशमलव स्थानों तक पूर्णांकित करने पर,$r \approx 1.86 \times 10^{-8} \ cm$ प्राप्त होता है।

(C) मुख्य विचार: खाली आयतन का प्रतिशत $= 100 - \text{पैकिंग दक्षता}.$
पैकिंग दक्षता $= \frac{\text{एक परमाणु का आयतन}}{\text{घनीय इकाई सेल का आयतन}} \times 100\%.$
सिंपल क्यूबिक सेल के लिए,प्रति इकाई सेल परमाणुओं की संख्या $1$ है और कोर की लंबाई $a$ तथा त्रिज्या $r$ के बीच संबंध $a = 2r$ है।
पैकिंग दक्षता $= \frac{\frac{4}{3} \pi r^3}{(2r)^3} \times 100 = \frac{\frac{4}{3} \pi r^3}{8 r^3} \times 100 = \frac{\pi}{6} \times 100 \approx 52.4\%.$
$\therefore$ $SCC$ में खाली आयतन का प्रतिशत $= 100 - 52.4 = 47.6\%.$

(A) एक सरल घनीय जालक में केवल आठ कोनों पर परमाणु होते हैं।
प्रत्येक कोने के परमाणु का योगदान $\frac{1}{8}$ होता है।
इसलिए,एक इकाई सेल में उपस्थित घटक कणों (परमाणुओं) की कुल संख्या $= 8 \times \frac{1}{8} = 1$ है।

(A) शॉटकी दोष में,धनायन और ऋणायन अपने जालक स्थलों से रससमीकरणमितीय अनुपात में गायब होते हैं।
यह आयनिक ठोसों में एक प्रकार का रिक्ति दोष (vacancy defect) है।
विद्युत उदासीनता बनाए रखने के लिए,गायब होने वाले धनायनों और ऋणायनों की संख्या समान होनी चाहिए।
यह दोष क्रिस्टल के घनत्व को कम करता है।

(D) फ्रेंकेल दोष उन आयनिक ठोसों में देखा जाता है जिनमें आयनों के आकार में बड़ा अंतर होता है।
विशेष रूप से,यह उन क्रिस्टलों में होता है जहाँ छोटा आयन (आमतौर पर धनायन) अपनी जालक स्थिति को छोड़कर अंतराकाशी स्थान में चला जाता है।
$AgCl$ फ्रेंकेल दोष प्रदर्शित करता है क्योंकि $Ag^+$ आयन $Cl^-$ आयन की तुलना में काफी छोटा होता है,जिससे यह अंतराकाशी स्थितियों में जा सकता है।
इसके विपरीत,$NaCl$,$CsCl$ और $KCl$ आमतौर पर अपने घटक आयनों के समान आकार के कारण शॉटकी दोष प्रदर्शित करते हैं।

(A) $Na_2SO_4$ लवण के लिए,तापमान बढ़ने के साथ विलेयता घटती है क्योंकि $Na_2SO_4$ का जल में घुलना एक ऊष्माक्षेपी प्रक्रिया है,अर्थात $\Delta_{sol}H < 0$ है।
ला शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,ऊष्माक्षेपी प्रक्रिया के लिए तापमान बढ़ाने पर साम्यावस्था पीछे की दिशा में स्थानांतरित हो जाती है,जिससे विलेयता कम हो जाती है।
इसके विपरीत,$NaCl$,$NaBr$ और $KCl$ के लिए,घुलने की प्रक्रिया ऊष्माशोषी होती है,इसलिए तापमान बढ़ने पर उनकी विलेयता बढ़ती है।

(C) मेथिलीन क्लोराइड $(CH_2Cl_2)$,जिसे मेथिलीन डाइक्लोराइड के रूप में भी जाना जाता है,का उपयोग कॉफी बीन्स से कैफीन निकालने के लिए एक विलायक के रूप में किया जाता है ताकि डिकैफ़िनेटेड कॉफी तैयार की जा सके।

(A) विलयन का वाष्प दाब अवाष्पशील विलेय के लिए राउल्ट के नियम द्वारा निर्धारित किया जाता है।
$n_{\text{विलेय}} = \frac{9}{90} = 0.1 \ mol$
$n_{\text{विलायक}} = 9.9 \ mol$
पानी का मोल अंश $(x_w) = \frac{n_{\text{विलायक}}}{n_{\text{विलायक}} + n_{\text{विलेय}}} = \frac{9.9}{9.9 + 0.1} = \frac{9.9}{10.0} = 0.99$
राउल्ट के नियम के अनुसार,$P_s = x_w \times P_1^o$
$P_s = 0.99 \times P_1^o$

(D) हेनरी का नियम $P = K_H \times C$ के रूप में व्यक्त किया जाता है,जहाँ $P$ गैस का आंशिक दबाव है और $C$ विलयन में गैस की सांद्रता है।
स्थिरांक के लिए पुनर्व्यवस्थित करने पर,$K_H = \frac{P}{C}$ प्राप्त होता है।
दबाव $P$ की इकाई $atm$ है और सांद्रता $C$ की इकाई $mol \ dm^{-3}$ है।
इसलिए,$K_H$ की इकाई $\frac{atm}{mol \ dm^{-3}} = mol \ dm^{-3} \ atm^{-1}$ है।

(B) दिए गए मान इस प्रकार हैं:
$w_2 = 18 \ g$
$M_2 = 180 \ g/mol$
$T = 300 \ K$
$V = 100 \ mL = 0.1 \ L$
$R = 0.0821 \ L \ atm \ K^{-1} \ mol^{-1}$
परासरण दाब के सूत्र $\pi = \frac{w_2 RT}{M_2 V}$ का उपयोग करने पर:
$\pi = \frac{18 \times 0.0821 \times 300}{180 \times 0.1}$
$\pi = \frac{18 \times 0.0821 \times 300}{18}$
$\pi = 0.0821 \times 300 = 24.63 \ atm$

(C) मुख्य विचार: क्वथनांक में उन्नयन विलयन में विलेय की मोललता के सीधे आनुपातिक होता है,जिसे सूत्र $\Delta T_b = K_b \times m$ द्वारा दर्शाया जाता है।
दिया गया है:
मोललता $(m)$ = $0.25 \ mol \ kg^{-1}$
क्वथनांक उन्नयन स्थिरांक $(K_b)$ = $0.52 \ K \ kg \ mol^{-1}$
गणना:
$\Delta T_b = 0.52 \times 0.25 = 0.13 \ K$
अतः,क्वथनांक में उन्नयन $0.13 \ K$ है।

(D) मुख्य विचार: आइसोटोनिक विलयन वे विलयन होते हैं जिनका दिए गए तापमान पर परासरण दाब समान होता है।
परासरण दाब के लिए सूत्र: $\pi = C R T$,जहाँ $C$ मोलर सांद्रता है।
यूरिया $(3.0 \ g \ L^{-1})$ के लिए:
मोलर सांद्रता $C_1 = \frac{3 \ g \ L^{-1}}{60 \ g \ mol^{-1}} = 0.05 \ mol \ L^{-1} = \frac{1}{20} \ mol \ L^{-1}$.
परासरण दाब $\pi_1 = \frac{1}{20} R T$.
सुक्रोज $(17.1 \ g \ L^{-1})$ के लिए:
मोलर सांद्रता $C_2 = \frac{17.1 \ g \ L^{-1}}{342 \ g \ mol^{-1}} = 0.05 \ mol \ L^{-1} = \frac{1}{20} \ mol \ L^{-1}$.
परासरण दाब $\pi_2 = \frac{1}{20} R T$.
चूंकि $\pi_1 = \pi_2$,इसलिए विलयन आइसोटोनिक हैं।