MHT CET 2021 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Hindi

(A) दिया गया समीकरण ${y^2} - 9xy + 18{x^2} = 0$ है।
द्विघात व्यंजक का गुणनखंड करने पर: $(y - 6x)(y - 3x) = 0$।
अतः,दो रेखाएँ $y = 6x$ और $y = 3x$ हैं।
तीसरी रेखा $y = 9$ है।
त्रिभुज के शीर्ष ज्ञात करने के लिए,हम प्रतिच्छेदन बिंदु ज्ञात करते हैं:
$1$. $y = 6x$ और $y = 3x$ का प्रतिच्छेदन बिंदु $(0, 0)$ है।
$2$. $y = 6x$ और $y = 9$ का प्रतिच्छेदन बिंदु $x = \frac{9}{6} = \frac{3}{2}$ है,अतः बिंदु $(\frac{3}{2}, 9)$ है।
$3$. $y = 3x$ और $y = 9$ का प्रतिच्छेदन बिंदु $x = \frac{9}{3} = 3$ है,अतः बिंदु $(3, 9)$ है।
$(0, 0)$,$(\frac{3}{2}, 9)$,और $(3, 9)$ शीर्षों वाले त्रिभुज का क्षेत्रफल:
$\text{क्षेत्रफल} = \frac{1}{2} |0(9 - 9) + \frac{3}{2}(9 - 0) + 3(0 - 9)|$
$\text{क्षेत्रफल} = \frac{1}{2} |0 + \frac{27}{2} - 27| = \frac{1}{2} |-\frac{27}{2}| = \frac{27}{4} \text{ वर्ग इकाई}$।

(C) हम सदिशों के लिए लैग्रेंज की सर्वसमिका जानते हैं: $(a \times b)^2 + (a \cdot b)^2 = |a|^2 |b|^2$।
दिया गया है कि $(a \times b)^2 + (a \cdot b)^2 = 144$ और $|a| = 4$।
इन मानों को सर्वसमिका में प्रतिस्थापित करने पर:
$144 = (4)^2 |b|^2$
$144 = 16 |b|^2$
$|b|^2 = \frac{144}{16} = 9$
$|b| = \sqrt{9} = 3$।
अतः,$|b| = 3$।

(B) दिया गया है $x = \frac{1 - t^2}{1 + t^2}$ और $y = \frac{2at}{1 + t^2}$।
भागफल नियम (quotient rule) का उपयोग करके $x$ का $t$ के सापेक्ष अवकलन करने पर:
$\frac{dx}{dt} = \frac{(1 + t^2)(-2t) - (1 - t^2)(2t)}{(1 + t^2)^2} = \frac{-2t - 2t^3 - 2t + 2t^3}{(1 + t^2)^2} = \frac{-4t}{(1 + t^2)^2}$।
भागफल नियम का उपयोग करके $y$ का $t$ के सापेक्ष अवकलन करने पर:
$\frac{dy}{dt} = \frac{(1 + t^2)(2a) - (2at)(2t)}{(1 + t^2)^2} = \frac{2a + 2at^2 - 4at^2}{(1 + t^2)^2} = \frac{2a(1 - t^2)}{(1 + t^2)^2}$।
अब,$\frac{dy}{dx} = \frac{dy/dt}{dx/dt} = \frac{\frac{2a(1 - t^2)}{(1 + t^2)^2}}{\frac{-4t}{(1 + t^2)^2}} = \frac{2a(1 - t^2)}{-4t} = \frac{a(1 - t^2)}{-2t} = \frac{a(t^2 - 1)}{2t}$।

(D) माना $I = \int [\sin (\log x) + \cos (\log x)] \;dx$ है।
हम समाकलन को $I = \int \sin (\log x) \;dx + \int \cos (\log x) \;dx$ के रूप में विभाजित कर सकते हैं।
प्रथम समाकलन $\int \sin (\log x) \;dx$ पर विचार करें। माना $u = \log x$,तब $x = e^u$ और $dx = e^u \;du$ होगा।
अतः,$\int \sin (\log x) \;dx = \int e^u \sin u \;du$।
सूत्र $\int e^u \sin u \;du = \frac{e^u}{2} (\sin u - \cos u) + c_1$ का उपयोग करने पर,हमें $\int \sin (\log x) \;dx = \frac{x}{2} [\sin (\log x) - \cos (\log x)] + c_1$ प्राप्त होता है।
इसी प्रकार,$\int \cos (\log x) \;dx = \int e^u \cos u \;du = \frac{e^u}{2} (\sin u + \cos u) + c_2 = \frac{x}{2} [\sin (\log x) + \cos (\log x)] + c_2$।
इन दोनों को जोड़ने पर,$I = \frac{x}{2} [\sin (\log x) - \cos (\log x)] + \frac{x}{2} [\sin (\log x) + \cos (\log x)] + c$।
$I = \frac{x}{2} [2 \sin (\log x)] + c = x \sin (\log x) + c$।

(B) माना $I = \int_0^1 {{{\tan }^{ - 1}}} \left( {\frac{{2x - 1}}{{1 + x - {x^2}}}} \right)\,dx$.
हम $\tan^{-1}$ फलन के तर्क को इस प्रकार लिख सकते हैं:
$\frac{2x - 1}{1 + x - x^2} = \frac{x + (x - 1)}{1 - x(x - 1)}$.
सर्वसमिका $\tan^{-1}(A) + \tan^{-1}(B) = \tan^{-1}\left(\frac{A+B}{1-AB}\right)$ का उपयोग करने पर:
$I = \int_0^1 (\tan^{-1}x + \tan^{-1}(x - 1)) \,dx$.
अब,समाकलन को अलग करें:
$I = \int_0^1 \tan^{-1}x \,dx + \int_0^1 \tan^{-1}(x - 1) \,dx$.
दूसरे समाकलन के लिए गुणधर्म $\int_0^a f(x) \,dx = \int_0^a f(a - x) \,dx$ का उपयोग करने पर:
माना $J = \int_0^1 \tan^{-1}(x - 1) \,dx$. $x = 1 - t$ और $dx = -dt$ प्रतिस्थापित करने पर:
$J = \int_1^0 \tan^{-1}(1 - t - 1) \,(-dt) = \int_0^1 \tan^{-1}(-t) \,dt = -\int_0^1 \tan^{-1}t \,dt$.
अतः,$I = \int_0^1 \tan^{-1}x \,dx - \int_0^1 \tan^{-1}x \,dx = 0$.

(B) मूलबिंदु $(0, 0)$ पर नाभि और $x$-अक्ष को अक्ष मानने वाले परवलयों के कुल का समीकरण $y^2 = 4a(x + a)$ है,जहाँ $a$ एक प्राचल है।
$x$ के सापेक्ष अवकलन करने पर:
$2y \frac{dy}{dx} = 4a$
$\Rightarrow a = \frac{y}{2} \frac{dy}{dx}$.
$a$ का मान मूल समीकरण में प्रतिस्थापित करने पर:
$y^2 = 4 \left( \frac{y}{2} \frac{dy}{dx} \right) \left( x + \frac{y}{2} \frac{dy}{dx} \right)$
$y^2 = 2y \frac{dy}{dx} \left( x + \frac{y}{2} \frac{dy}{dx} \right)$
$y$ से विभाजित करने पर ($y \neq 0$ मानते हुए):
$y = 2x \frac{dy}{dx} + y \left( \frac{dy}{dx} \right)^2$
पदों को व्यवस्थित करने पर:
$-y \left( \frac{dy}{dx} \right)^2 = 2x \frac{dy}{dx} - y$.
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(C) माना कि दो अज्ञात प्रेक्षण $x$ और $y$ हैं।
पाँच प्रेक्षणों का माध्य $4$ दिया गया है,इसलिए:
$\frac{1 + 2 + 6 + x + y}{5} = 4$
$9 + x + y = 20$
$x + y = 11$ .....$(i)$
प्रसरण $5.2$ दिया गया है,इसलिए सूत्र $\text{Variance} = \frac{\sum x_i^2}{n} - (\text{mean})^2$ का उपयोग करते हुए:
$5.2 = \frac{1^2 + 2^2 + 6^2 + x^2 + y^2}{5} - (4)^2$
$5.2 = \frac{1 + 4 + 36 + x^2 + y^2}{5} - 16$
$21.2 = \frac{41 + x^2 + y^2}{5}$
$106 = 41 + x^2 + y^2$
$x^2 + y^2 = 65$ .....$(ii)$
$(i)$ से,$y = 11 - x$. इसे $(ii)$ में प्रतिस्थापित करने पर:
$x^2 + (11 - x)^2 = 65$
$x^2 + 121 - 22x + x^2 = 65$
$2x^2 - 22x + 56 = 0$
$x^2 - 11x + 28 = 0$
$(x - 4)(x - 7) = 0$
अतः,$x = 4$ या $x = 7$. यदि $x = 4$ है,तो $y = 7$. यदि $x = 7$ है,तो $y = 4$.
इसलिए,अन्य दो प्रेक्षण $4$ और $7$ हैं।

(D) $YY'$ अक्ष के परितः निकाय का जड़त्व आघूर्ण $(I)$ तीनों वलयों के जड़त्व आघूर्ण का योग है।
$I = I_1 + I_2 + I_3$
वलय $1$ के लिए,$YY'$ अक्ष उसके व्यास से होकर गुजरती है। व्यास के परितः वलय का जड़त्व आघूर्ण $I_1 = \frac{1}{2}MR^2$ होता है।
वलय $2$ और $3$ के लिए,$YY'$ अक्ष वलय के तल में एक स्पर्शरेखा (tangent) है। समांतर अक्ष प्रमेय का उपयोग करते हुए,$I = I_{cm} + Md^2$,जहाँ $I_{cm} = \frac{1}{2}MR^2$ और $d = R$ है। अतः,$I_2 = I_3 = \frac{1}{2}MR^2 + MR^2 = \frac{3}{2}MR^2$।
इनका योग करने पर: $I = \frac{1}{2}MR^2 + \frac{3}{2}MR^2 + \frac{3}{2}MR^2 = \frac{7}{2}MR^2$।

(D) यह निकाय तीन वलयों से बना है। मान लीजिए कि शीर्ष वलय $1$ है,और नीचे के दो वलय $2$ और $3$ हैं। $YY'$ अक्ष वलय $1$ के केंद्र (व्यास) से होकर गुजरती है और वलय $2$ और $3$ के स्पर्शरेखा (उनके व्यास के समानांतर) है।
$1$. वलय $1$ के लिए,$YY'$ अक्ष उसका व्यास है। जड़त्व आघूर्ण $I_1 = \frac{1}{2}MR^2$ है।
$2$. वलय $2$ और $3$ के लिए,$YY'$ अक्ष उनके व्यास के समानांतर $R$ दूरी पर है। समानांतर अक्ष प्रमेय का उपयोग करते हुए,$I = I_{cm} + Md^2$,जहाँ $I_{cm} = \frac{1}{2}MR^2$ और $d = R$ है। अतः,$I_2 = I_3 = \frac{1}{2}MR^2 + MR^2 = \frac{3}{2}MR^2$ है।
$3$. निकाय का कुल जड़त्व आघूर्ण $I = I_1 + I_2 + I_3 = \frac{1}{2}MR^2 + \frac{3}{2}MR^2 + \frac{3}{2}MR^2 = \frac{7}{2}MR^2$ है।

(B) पाउली के अपवर्जन सिद्धांत के अनुसार,एक परमाणु में किन्हीं भी दो इलेक्ट्रॉनों के लिए चारों क्वांटम संख्याओं का सेट समान नहीं हो सकता है।
एक ही कक्षक में स्थित दो इलेक्ट्रॉनों के लिए मुख्य क्वांटम संख्या $(n)$,दिगंशीय क्वांटम संख्या $(l)$ और चुंबकीय क्वांटम संख्या $(m_l)$ समान होते हैं।
इसलिए,वे अपनी चक्रण क्वांटम संख्या $(m_s)$ में भिन्न होते हैं,जो $+1/2$ या $-1/2$ हो सकती है।

(A) $I_1$ और $I_2$ धारा ले जाने वाले और $d$ दूरी पर स्थित दो समानांतर चालकों के बीच प्रति इकाई लंबाई बल $F = \frac{\mu_0 I_1 I_2}{2\pi d}$ द्वारा दिया जाता है।
प्रश्न के अनुसार,प्रारंभिक बल $F = \frac{\mu_0 I_1 I_2}{2\pi d}$ है।
नई स्थिति में,एक चालक में धारा $I_1' = -2I_1$ हो जाती है (ऋणात्मक चिह्न दिशा के उलटने को दर्शाता है) और दूरी $d' = 3d$ हो जाती है।
नया बल $F'$ इस प्रकार है:
$F' = \frac{\mu_0 (-2I_1) I_2}{2\pi (3d)}$
$F' = -\frac{2}{3} \left( \frac{\mu_0 I_1 I_2}{2\pi d} \right)$
समीकरण में प्रारंभिक बल $F$ का मान रखने पर:
$F' = -\frac{2}{3} F$.

(D) माना $I = \int_{0}^{1} \tan^{-1}\left(\frac{2x-1}{1+x-x^2}\right) dx$.
हम $\tan^{-1}$ फलन के तर्क को इस प्रकार लिख सकते हैं:
$\frac{2x-1}{1+x-x^2} = \frac{x - (1-x)}{1 + x(1-x)}$.
सर्वसमिका $\tan^{-1}(a) - \tan^{-1}(b) = \tan^{-1}\left(\frac{a-b}{1+ab}\right)$ का उपयोग करने पर:
$I = \int_{0}^{1} [\tan^{-1}(x) - \tan^{-1}(1-x)] dx$ ...... $(1)$
गुणधर्म $\int_{0}^{a} f(x) dx = \int_{0}^{a} f(a-x) dx$ का उपयोग करने पर:
$I = \int_{0}^{1} [\tan^{-1}(1-x) - \tan^{-1}(1-(1-x))] dx$
$I = \int_{0}^{1} [\tan^{-1}(1-x) - \tan^{-1}(x)] dx$ ...... $(2)$
$(1)$ और $(2)$ को जोड़ने पर:
$2I = \int_{0}^{1} [\tan^{-1}(x) - \tan^{-1}(1-x) + \tan^{-1}(1-x) - \tan^{-1}(x)] dx$
$2I = \int_{0}^{1} 0 dx = 0$.
अतः,$I = 0$.
इसलिए,सही उत्तर $D$ है.

(B) माना $X$ पासे पर प्राप्त संख्या को दर्शाने वाला यादृच्छिक चर है।
पासे पर कुल फलकों की संख्या $6$ है।
प्रत्येक संख्या प्राप्त करने की प्रायिकताएँ इस प्रकार हैं:
$P(X=1) = \frac{3}{6} = \frac{1}{2}$
$P(X=2) = \frac{2}{6} = \frac{1}{3}$
$P(X=5) = \frac{1}{6}$
माध्य (अपेक्षित मान) $E(X)$ की गणना $\sum x_i P(x_i)$ द्वारा की जाती है:
$E(X) = (1 \times \frac{1}{2}) + (2 \times \frac{1}{3}) + (5 \times \frac{1}{6})$
$E(X) = \frac{1}{2} + \frac{2}{3} + \frac{5}{6}$
इन भिन्नों को जोड़ने के लिए,उभयनिष्ठ हर $6$ लें:
$E(X) = \frac{3}{6} + \frac{4}{6} + \frac{5}{6}$
$E(X) = \frac{3+4+5}{6} = \frac{12}{6} = 2$
अतः,माध्य $2$ है। सही उत्तर $B$ है।

(B) ईथर में ऑक्सीजन परमाणु पर दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pairs) होते हैं,जो उन्हें प्रकृति में क्षारीय बनाते हैं। जब ईथर को ठंडे सांद्र $H_2SO_4$ में घोला जाता है,तो ऑक्सीजन परमाणु एसिड से एक प्रोटॉन $(H^+)$ स्वीकार करके एक स्थिर ऑक्सोनियम लवण बनाता है। अभिक्रिया इस प्रकार है: $R-O-R + H_2SO_4 \rightarrow [R-O^+(H)-R]HSO_4^-$. इस उत्पाद को ऑक्सोनियम लवण के रूप में जाना जाता है।

(B) कैनिज़ारो अभिक्रिया असमानुपातन अभिक्रिया का एक उत्कृष्ट उदाहरण है।
इस अभिक्रिया में,वह एल्डिहाइड जिसमें $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु नहीं होता है,सांद्र क्षार की उपस्थिति में स्वतः-ऑक्सीकरण और अपचयन (रिडक्शन) प्रदर्शित करता है।
एल्डिहाइड का एक अणु ऑक्सीकृत होकर कार्बोक्सिलिक अम्ल का लवण बनाता है,जबकि दूसरा अणु अपचयित होकर प्राथमिक अल्कोहल बनाता है।

(D) प्रोपीन $(CH_3-CH=CH_2)$ का ओजोनोलिसिस ओजोन $(O_3)$ के साथ अभिक्रिया और उसके बाद जिंक और पानी $(Zn/H_2O)$ के साथ रिडक्टिव क्लीवेज द्वारा होता है।
यह अभिक्रिया द्वि-आबंध को तोड़ती है और कार्बोनिल यौगिक बनाती है:
$CH_3-CH=CH_2 \xrightarrow[(ii) Zn/H_2O]{(i) O_3} CH_3CHO + HCHO$
प्राप्त उत्पाद एसीटैल्डिहाइड $(CH_3CHO)$ और फॉर्मेल्डिहाइड $(HCHO)$ हैं।

(A) एल्डिहाइड का क्वथनांक यौगिक के आणविक भार पर निर्भर करता है।
जैसे-जैसे आणविक भार बढ़ता है,वैन डर वाल्स बलों का परिमाण बढ़ता है,जिससे क्वथनांक अधिक हो जाता है।
आणविक भार की तुलना करने पर:
$Ethanal (C_2H_4O) < Propanal (C_3H_6O) < Pentanal (C_5H_{10}O) < Hexanal (C_6H_{12}O)$.
अतः,$Hexanal$ का आणविक भार सबसे अधिक है और परिणामस्वरूप इसका क्वथनांक सबसे अधिक है।

(A) ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $(RMgX)$ सक्रिय हाइड्रोजन परमाणुओं (जैसे $O, N, S$ से जुड़े $H$) वाले यौगिकों के प्रति अत्यधिक प्रतिक्रियाशील होते हैं।
दी गई अभिक्रिया में,$C_2H_5MgBr$ अमोनिया $(NH_3)$ के साथ अभिक्रिया करके इथेन $(C_2H_6)$ और मैग्नीशियम ब्रोमामाइड $(Mg(NH_2)Br)$ बनाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है: $C_2H_5MgBr + NH_3 \rightarrow C_2H_6 + Mg(NH_2)Br$.
अतः,अभिकर्मक $(A)$ $NH_3$ है।

(C) लैक्टोज एक डाइसैकेराइड है जो $\beta-D-galactose$ और $\beta-D-glucose$ इकाइयों से बना होता है।
ये दो मोनोसैकेराइड इकाइयाँ $\beta-1,4-glycosidic$ लिंकेज द्वारा जुड़ी होती हैं।
इस लिंकेज में,$\beta-D-galactose$ का $C-1$ एक ऑक्सीजन परमाणु के माध्यम से $\beta-D-glucose$ के $C-4$ से जुड़ा होता है।

(D) एडिपिक एसिड $HOOC-(CH_2)_4-COOH$ सूत्र वाला एक डाइकार्बोक्सिलिक एसिड है।
अम्लीय माध्यम में $KMnO_4$ जैसे मजबूत ऑक्सीकरण एजेंटों के साथ चक्रीय एल्कीन का ऑक्सीकरण करने पर द्वि-आबंध और वलय का विदलन (cleavage) होता है,जिसके परिणामस्वरूप डाइकार्बोक्सिलिक एसिड बनते हैं।
जब साइक्लोहेक्सीन को तनु $H_2SO_4$ में $KMnO_4$ के साथ उपचारित किया जाता है,तो यह ऑक्सीडेटिव विदलन से गुजरकर एडिपिक एसिड (हेक्सेनडायोइक एसिड) बनाता है।
अभिक्रिया: $\text{Cyclohexene} + [O] \xrightarrow{KMnO_4/H^+} HOOC-(CH_2)_4-COOH$.

(A) होमोलिटिक विखंडन बंध विदलन का एक प्रकार है जिसमें सहसंयोजक बंध में इलेक्ट्रॉनों का साझा युग्म दो बंधित परमाणुओं के बीच समान रूप से विभाजित हो जाता है।
प्रत्येक परमाणु साझा युग्म से एक इलेक्ट्रॉन अपने पास रखता है,जिसके परिणामस्वरूप मुक्त मूलक (free radicals) बनते हैं।
इसलिए,सही कथन यह है कि साझा युग्म का एक इलेक्ट्रॉन प्रत्येक बंधित परमाणु पर चला जाता है।

(D) $SO_2$ अणु की ज्यामिति कोणीय (bent) होती है और इसमें सल्फर परमाणु $sp^2$ संकरण में होता है।
इसमें सल्फर परमाणु पर एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) उपस्थित होता है।
$VSEPR$ सिद्धांत के अनुसार,एकाकी युग्म-आबंध युग्म प्रतिकर्षण,आबंध युग्म-आबंध युग्म प्रतिकर्षण से अधिक होता है।
इस प्रतिकर्षण के कारण बंध कोण आदर्श $120^{\circ}$ से घटकर लगभग $119.5^{\circ}$ हो जाता है।

(D) केंद्रीय परमाणु $Sb$ में $5$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं और यह $F$ परमाणुओं के साथ $5$ बंध बनाता है,जिसके परिणामस्वरूप $5$ बंध युग्म और $0$ एकाकी युग्म होते हैं।
$VSEPR$ सिद्धांत के अनुसार,$5$ बंध युग्म और $0$ एकाकी युग्म वाले अणु का संकरण $sp^3d$ होता है।
अतः,$SbF_5$ की ज्यामिति त्रिकोणीय द्विपिरामिडल है।

(B) ज्यामिति निर्धारित करने के लिए,हम $H = \frac{1}{2} (V + M - C + A)$ सूत्र का उपयोग करके केंद्रीय परमाणु का संकरण (hybridization) ज्ञात करते हैं,जहाँ $V$ संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या है,$M$ एकसंयोजक परमाणुओं की संख्या है,$C$ धनायन आवेश है और $A$ ऋणायन आवेश है।
$1$. $SeCl_2$ के लिए: $H = \frac{1}{2} (6 + 2) = 4$ ($sp^3$ संकरण)। $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pairs) के साथ,इसकी आकृति मुड़ी हुई (bent) होती है।
$2$. $SeF_4$ के लिए: $H = \frac{1}{2} (6 + 4) = 5$ ($sp^3d$ संकरण)। $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के साथ,इसकी आकृति सीसॉ (seesaw) होती है,जो त्रिकोणीय द्विपिरामिडीय इलेक्ट्रॉन ज्यामिति से प्राप्त होती है।
$3$. $SF_6$ के लिए: $H = \frac{1}{2} (6 + 6) = 6$ ($sp^3d^2$ संकरण)। इसकी ज्यामिति अष्टफलकीय (octahedral) होती है।
$4$. $TeF_6$ के लिए: $H = \frac{1}{2} (6 + 6) = 6$ ($sp^3d^2$ संकरण)। इसकी ज्यामिति अष्टफलकीय (octahedral) होती है।
दिए गए विकल्पों में से,$SeF_4$ ही एकमात्र ऐसा अणु है जो त्रिकोणीय द्विपिरामिडीय इलेक्ट्रॉन ज्यामिति से संबंधित है।

(B) अमोनियम आयन $(NH_4^+)$ का निर्माण अमोनिया $(NH_3)$ की हाइड्रोजन आयन $(H^+)$ के साथ अभिक्रिया से होता है।
अमोनिया $(NH_3)$ में,नाइट्रोजन परमाणु $3$ हाइड्रोजन परमाणुओं से जुड़ा होता है।
जब $NH_3$,$H^+$ के साथ अभिक्रिया करता है,तो नाइट्रोजन परमाणु पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) $H^+$ आयन के साथ उपसहसंयोजक बंध बनाता है।
परिणामस्वरूप,अमोनियम आयन $(NH_4^+)$ में नाइट्रोजन परमाणु कुल $4$ हाइड्रोजन परमाणुओं से जुड़ा होता है।

(D) बंध एन्थैल्पी परमाणुओं के बीच बंधों की संख्या या बंध कोटि से सीधे संबंधित होती है।
$N_2$ में त्रि-बंध $(N \equiv N)$ होता है,जो $NH_3$ $(N-H)$ और $CH_4$ $(C-H)$ के एकल बंध या $O_2$ $(O=O)$ के द्वि-बंध की तुलना में काफी अधिक मजबूत होता है।
इसलिए,$N_2$ की बंध एन्थैल्पी सबसे अधिक है।

(D) आणविक कक्षक बनाने के लिए परमाणु कक्षकों के संयोजन की अवधारणा मॉलिक्यूलर ऑर्बिटल थ्योरी $(MOT)$ की है,न कि वैलेंस बॉन्ड थ्योरी $(VBT)$ की।

(D) लुईस संरचना में किसी परमाणु पर औपचारिक आवेश $(FC)$ की गणना निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करके की जाती है:
$FC = V - L - \frac{1}{2}S$
जहाँ:
$V$ = मुक्त परमाणु के संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या
$L$ = अनाबंधी (लोन पेयर) इलेक्ट्रॉनों की संख्या
$S$ = आबंधी (साझा किए गए) इलेक्ट्रॉनों की संख्या
$CO_3^{2-}$ में कार्बन परमाणु के लिए:
$V = 4$ (कार्बन समूह $14$ का सदस्य है)
$L = 0$ (कार्बोनेट आयन में कार्बन के पास कोई लोन पेयर नहीं है)
$S = 8$ (कार्बन $4$ आबंध बनाता है: एक द्वि-आबंध और दो एकल आबंध)
$FC = 4 - 0 - \frac{1}{2}(8) = 4 - 4 = 0$.

(B) कार्बन मोनोऑक्साइड की लुईस संरचना $:C \equiv O:$ है।
औपचारिक आवेश $= [\text{मुक्त अवस्था में संयोजी } e^- \text{ की कुल संख्या}] - [\text{अकेले इलेक्ट्रॉन युग्म की कुल संख्या}] - \frac{1}{2}[\text{उस परमाणु पर बंधित इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या}]$.
ऑक्सीजन परमाणु के लिए:
संयोजी इलेक्ट्रॉन $= 6$.
अकेले इलेक्ट्रॉन $= 2$.
बंधित इलेक्ट्रॉन $= 6$.
औपचारिक आवेश $= 6 - 2 - \frac{1}{2} \times 6 = 6 - 2 - 3 = +1$.

(A) औपचारिक आवेश की गणना के लिए सूत्र है:
$\text{Formal charge} = [\text{मुक्त अवस्था में संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या}] - [\text{अकेले इलेक्ट्रॉन युग्मों की कुल संख्या}] - \frac{1}{2} [\text{उस विशेष परमाणु पर बंधित इलेक्ट्रॉनों की संख्या}]$
$NH_4^{+}$ में $N$ परमाणु के लिए:
- मुक्त $N$ परमाणु में संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की संख्या $5$ है।
- $N$ परमाणु पर अकेले इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या $0$ है।
- $N$ परमाणु के चारों ओर बंधित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $8$ है (क्योंकि $4$ सहसंयोजक बंध हैं)।
$N$ पर औपचारिक आवेश $= 5 - 0 - \frac{1}{2} \times 8 = 5 - 4 = +1$.

(D) औपचारिक आवेश का सूत्र है: $\text{Formal charge} = [ \text{मुक्त अवस्था में संयोजी } e^- \text{ की कुल संख्या} ] - [ \text{अकेले इलेक्ट्रॉन युग्मों की कुल संख्या} ] - \frac{1}{2} [ \text{आबंधी इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या} ]$.
संरचना $S \equiv C - \ddot{N} :$ में कार्बन $(C)$ परमाणु के लिए,संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या $4$ है।
कार्बन परमाणु पर $0$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म हैं और यह $4$ आबंध बनाता है ($S$ के साथ त्रि-आबंध और $N$ के साथ एकल-आबंध),जो $8$ आबंधी इलेक्ट्रॉनों के बराबर है।
इन मानों को रखने पर: $\text{Formal charge} = 4 - 0 - \frac{1}{2} \times 8 = 4 - 4 = 0$.

(B) अणु या आयन में किसी परमाणु का औपचारिक आवेश $(FC)$ सूत्र का उपयोग करके निकाला जाता है:
$FC = V - L - \frac{B}{2}$
जहाँ:
$V$ = मुक्त परमाणु में संयोजी इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या।
$L$ = अनाबंधी (लोन पेयर) इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या।
$B$ = आबंधी (साझा) इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या।
$SCN^-$ $(S \equiv C - N:)$ की दी गई संरचना में कार्बन $(C)$ परमाणु के लिए:
$V = 4$ (कार्बन समूह $14$ में है)
$L = 0$ (कार्बन पर कोई लोन पेयर नहीं है)
$B = 8$ (कार्बन $S$ के साथ $3$ आबंध और $N$ के साथ $1$ आबंध बनाता है,कुल $4$ आबंध = $8$ इलेक्ट्रॉन)
$FC = 4 - 0 - \frac{8}{2} = 4 - 4 = 0$.
अतः,$C$ परमाणु पर औपचारिक आवेश $0$ है।

(A) औपचारिक आवेश $(FC)$ की गणना सूत्र: $FC = V - L - \frac{B}{2}$ का उपयोग करके की जाती है।
$[S-C \equiv N:]^-$ आयन में नाइट्रोजन $(N)$ परमाणु के लिए:
$N$ के संयोजी इलेक्ट्रॉन $(V)$ = $5$ है।
$N$ पर एकाकी युग्म इलेक्ट्रॉन $(L)$ = $2$ है।
$N$ के लिए आबंधी इलेक्ट्रॉन $(B)$ = $6$ है (त्रि-आबंध के कारण)।
$FC = 5 - 2 - \frac{6}{2} = 5 - 2 - 3 = 0$।

(A) फजान के नियम के अनुसार,जैसे-जैसे ऋणायन (anion) का आकार बढ़ता है,उसकी ध्रुवण क्षमता (polarizability) बढ़ती है,जिससे सहसंयोजक गुण में वृद्धि होती है और आयनिक गुण में कमी आती है।
चूंकि दिए गए हैलाइड आयनों में फ्लोराइड आयन $(F^-)$ का आकार सबसे छोटा है $(F^- < Cl^- < Br^- < I^-)$,इसलिए इसकी ध्रुवण क्षमता सबसे कम होती है।
अतः,$MF$ में सबसे अधिक आयनिक गुण होता है।
आयनिक गुण का क्रम है: $MF > MCl > MBr > MI$।

(C) अणु का द्विध्रुव आघूर्ण $(\mu)$ उसकी ज्यामिति और उसके बंधों की ध्रुवीयता पर निर्भर करता है।
$BF_3$ की ज्यामिति त्रिकोणीय समतलीय होती है,जबकि $CCl_4$ और $CH_4$ की ज्यामिति चतुष्फलकीय होती है। अपनी अत्यधिक सममित संरचनाओं के कारण,व्यक्तिगत बंध द्विध्रुव एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं,जिसके परिणामस्वरूप शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण $\mu = 0$ होता है।
$CHCl_3$ (क्लोरोफॉर्म) की ज्यामिति चतुष्फलकीय होती है,लेकिन चूंकि केंद्रीय कार्बन परमाणु से जुड़े परमाणु समान नहीं हैं ($3$ क्लोरीन परमाणु और $1$ हाइड्रोजन परमाणु),इसलिए बंध द्विध्रुव एक-दूसरे को निरस्त नहीं करते हैं। इसलिए,$CHCl_3$ का शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण शून्य नहीं होता है $(\mu \neq 0)$।

(B) एक दुर्बल मोनोबेसिक अम्ल $HA$ के लिए,वियोजन साम्यावस्था $HA \rightleftharpoons H^+ + A^-$ है।
माना $C$ प्रारंभिक मोलर सांद्रता है और $x$ वियोजन की मात्रा है।
$K_a = \frac{[H^+][A^-]}{[HA]} = \frac{(Cx)(Cx)}{C(1-x)} = \frac{Cx^2}{1-x}$.
चूंकि अम्ल दुर्बल है,$x \ll 1$,इसलिए $1-x \approx 1$,और $K_a \approx Cx^2$.
दिया गया है $K_a = 5 \times 10^{-8}$ और $x = 0.5 \% = 0.005 = 5 \times 10^{-3}$.
$C = \frac{K_a}{x^2} = \frac{5 \times 10^{-8}}{(5 \times 10^{-3})^2}$.
$C = \frac{5 \times 10^{-8}}{25 \times 10^{-6}} = \frac{5}{25} \times 10^{-2} = 0.2 \times 10^{-2} = 0.002 \ M$.

(B) दिया गया है: $pH = 2.34$,$c = 0.1 \ M$.
चरण $1$: हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता $[H^+]$ की गणना करें।
$[H^+] = 10^{-pH} = 10^{-2.34} = 4.571 \times 10^{-3} \ M$.
चरण $2$: मोनोबेसिक अम्ल के लिए $[H^+] = c \alpha$ संबंध का उपयोग करें।
$\alpha = \frac{[H^+]}{c} = \frac{4.571 \times 10^{-3}}{0.1} = 4.571 \times 10^{-2}$.
अतः,वियोजन की मात्रा $4.57 \times 10^{-2}$ है।

(B) एक दुर्बल अम्ल के लिए,वियोजन स्थिरांक $K_a$,वियोजन की मात्रा $\alpha$ और सांद्रता $C$ के बीच संबंध है: $K_a = C\alpha^2$ (यह मानते हुए कि $\alpha \ll 1$ है)।
दिया गया है: $K_a = 1.32 \times 10^{-5}$ और $C = 0.05 \ M$.
$\alpha = \sqrt{\frac{K_a}{C}}$
$\alpha = \sqrt{\frac{1.32 \times 10^{-5}}{0.05}}$
$\alpha = \sqrt{2.64 \times 10^{-4}} = 1.61 \times 10^{-2}$.

(B) एक दुर्बल मोनोबेसिक अम्ल $HA$ के लिए,वियोजन साम्यावस्था इस प्रकार है:
$HA_{(aq)} \rightleftharpoons H^+_{(aq)} + A^-_{(aq)}$
साम्यावस्था पर,$H^+$ और $A^-$ की सांद्रता $C\alpha$ है और $HA$ की सांद्रता $C(1-\alpha)$ है,जहाँ $C$ प्रारंभिक सांद्रता है और $\alpha$ वियोजन की मात्रा है।
वियोजन स्थिरांक $K_a$ इस प्रकार दिया जाता है:
$K_a = \frac{[H^+][A^-]}{[HA]} = \frac{C\alpha^2}{1-\alpha}$
चूंकि अम्ल दुर्बल है,$\alpha \ll 1$,इसलिए $1-\alpha \approx 1$।
अतः,$K_a = C\alpha^2$।
$C$ के लिए हल करने पर:
$C = \frac{K_a}{\alpha^2} = \frac{2.7 \times 10^{-5}}{(3 \times 10^{-2})^2} = \frac{2.7 \times 10^{-5}}{9 \times 10^{-4}} = 0.3 \times 10^{-1} = 0.03 \ M$।

(B) एक दुर्बल मोनोबेसिक अम्ल $(HA)$ के लिए,वियोजन इस प्रकार है: $HA_{(aq)} \rightleftharpoons H^{+}_{(aq)} + A^{-}_{(aq)}$.
वियोजन स्थिरांक $K_a = \frac{C \alpha^2}{1-\alpha}$.
चूंकि अम्ल दुर्बल है,$\alpha \ll 1$,इसलिए $1-\alpha \approx 1$ और $K_a \approx C \alpha^2$.
स्थिति $1$ के लिए: $C_1 = 0.05 \ M$,$\alpha_1 = 0.10$.
$K_a = 0.05 \times (0.1)^2 = 0.0005$.
स्थिति $2$ के लिए: $C_2 = 0.10 \ M$,$\alpha_2 = ?$.
$K_a = C_2 \alpha_2^2 \implies 0.0005 = 0.10 \times \alpha_2^2$.
$\alpha_2^2 = \frac{0.0005}{0.10} = 0.005$.
$\alpha_2 = \sqrt{0.005} \approx 0.0707$.
प्रतिशत वियोजन $= 0.0707 \times 100 = 7.07 \%$.
निकटतम विकल्प $7.17 \%$ है।

(B) मोनोएसिडिक दुर्बल क्षार $BOH$ के लिए:
$BOH_{(aq)} \rightleftharpoons B_{(aq)}^{+} + OH_{(aq)}^{-}$
दिया गया $pH = 10.9$,अतः $pOH$ की गणना:
$pOH = 14 - pH = 14 - 10.9 = 3.1$
हाइड्रॉक्साइड आयनों की सांद्रता:
$[OH^{-}] = 10^{-pOH} = 10^{-3.1} = 10^{-4} \times 10^{0.9} \approx 7.94 \times 10^{-4} \ M$
दुर्बल क्षार के लिए,$[OH^{-}] = C \times \alpha$,जहाँ $C = 0.02 \ M$:
$\alpha = \frac{[OH^{-}]}{C} = \frac{7.94 \times 10^{-4}}{0.02} = 3.97 \times 10^{-2}$
प्रतिशत वियोजन $\alpha \times 100$ है:
$\% \alpha = 3.97 \times 10^{-2} \times 100 = 3.97 \% \approx 3.95 \%$
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(D) एसिटिक एसिड के वियोजन के लिए: $CH_3COOH_{(aq)} \rightleftharpoons CH_3COO^-_{(aq)} + H^+_{(aq)}$
दी गई सांद्रता $C = 0.01 \ M$ और वियोजन स्थिरांक $K_a = 1.34 \times 10^{-6}$ है।
वियोजन स्थिरांक का व्यंजक $K_a = \frac{C \alpha^2}{1-\alpha}$ है।
चूंकि $K_a$ बहुत छोटा है,$1-\alpha \approx 1$,इसलिए $K_a \approx C \alpha^2$.
अतः,$\alpha = \sqrt{\frac{K_a}{C}} = \sqrt{\frac{1.34 \times 10^{-6}}{0.01}} = \sqrt{1.34 \times 10^{-4}} = 1.157 \times 10^{-2}$.
प्रतिशत वियोजन $\% \alpha = \alpha \times 100 = 1.157 \times 10^{-2} \times 100 = 1.157 \% \approx 1.15 \%$.

(B) एक दुर्बल मोनोबेसिक अम्ल $HA$ के लिए,वियोजन साम्यावस्था है: $HA_{(aq)} \rightleftharpoons H^+_{(aq)} + A^-_{(aq)}$
दी गई सांद्रता $C = 0.04 \ M$ और वियोजन की मात्रा $\alpha = 3.0 \% = 0.03$ है।
वियोजन स्थिरांक $K_a$ का सूत्र है: $K_a = \frac{C \alpha^2}{1 - \alpha}$.
चूंकि अम्ल दुर्बल है,$\alpha \ll 1$,इसलिए $1 - \alpha \approx 1$.
अतः,$K_a \approx C \alpha^2$.
मान रखने पर: $K_a = 0.04 \times (0.03)^2$.
$K_a = 0.04 \times 0.0009 = 3.6 \times 10^{-5}$.

(B) एसिटिक एसिड का वियोजन इस प्रकार है: $CH_3COOH_{(aq)} \rightleftharpoons CH_3COO^-_{(aq)} + H^+_{(aq)}$
दी गई सांद्रता $C = 0.1 \ M$ और आयनन की मात्रा $\alpha = 1.34 \ \% = 0.0134$ है।
वियोजन स्थिरांक $K_a$ का सूत्र है: $K_a = \frac{C\alpha^2}{1-\alpha}$.
चूंकि $\alpha$ बहुत छोटा है,हम $1-\alpha \approx 1$ मान सकते हैं।
अतः,$K_a \approx C\alpha^2$.
मान रखने पर: $K_a = 0.1 \times (0.0134)^2$.
$K_a = 0.1 \times 0.00017956 = 1.7956 \times 10^{-5} \approx 1.8 \times 10^{-5}$.

(B) सही उत्तर है।
क्षार धातुएं आवर्त सारणी के समूह $1$ के तत्व हैं।
इनमें लिथियम $(Li)$,सोडियम $(Na)$,पोटेशियम $(K)$,रूबिडियम $(Rb)$,सीज़ियम $(Cs)$ और फ्रांसियम $(Fr)$ शामिल हैं।
दिए गए विकल्पों में से,रूबिडियम $(Rb)$ एक क्षार धातु है।

(B) क्षार धातुएं आवर्त सारणी के समूह $1$ के तत्व हैं।
इनमें लिथियम $(Li)$,सोडियम $(Na)$,पोटेशियम $(K)$,रूबिडियम $(Rb)$,सीज़ियम $(Cs)$ और फ्रांसियम $(Fr)$ शामिल हैं।
दिए गए विकल्पों में से,$Cs$ (सीज़ियम) एक क्षार धातु है,जबकि $Ba$,$Ca$ और $Sr$ समूह $2$ की क्षारीय मृदा धातुएं (alkaline earth metals) हैं।

(B) ऑक्सीकरण अवस्थाएँ $X = +2$,$Y = +5$,और $Z = -2$ हैं।
एक तटस्थ यौगिक के लिए,ऑक्सीकरण अवस्थाओं का योग शून्य होना चाहिए।
विकल्प $B$ की जाँच करने पर: $X_3(YZ_4)_2$।
कुल आवेश $= 3 \times (+2) + 2 \times (+5 + 4 \times (-2)) = 6 + 2 \times (5 - 8) = 6 + 2 \times (-3) = 6 - 6 = 0$।
चूँकि कुल आवेश शून्य है,सही सूत्र $X_3(YZ_4)_2$ है।

(D) उच्च शुद्धता वाला डाइहाइड्रोजन $(> 99.95\%)$ $Ni$ इलेक्ट्रोड के बीच गर्म बेरियम हाइड्रॉक्साइड के जलीय घोल के विद्युत अपघटन द्वारा प्राप्त किया जाता है।
इस प्रक्रिया में,विद्युत अपघट्य $Ba(OH)_2$ है और उपयोग किए गए इलेक्ट्रोड $Ni$ इलेक्ट्रोड हैं।
उच्च शुद्धता वाली हाइड्रोजन गैस प्राप्त करने के लिए इस विधि को प्राथमिकता दी जाती है।

(D) ओजोन परत मुख्य रूप से पृथ्वी के वायुमंडल के समताप मंडल (stratosphere) में पाई जाती है। इसमें सूर्य से आने वाले लगभग $97-99 \%$ हानिकारक पराबैंगनी $(UV)$ विकिरण को अवशोषित करने की क्षमता होती है,जो पृथ्वी पर जीवन को नुकसान पहुँचा सकते हैं।
ओजोन रिक्तीकरण के कारण यह सुरक्षात्मक परत पतली हो जाती है,जिससे पृथ्वी की सतह पर अधिक मात्रा में हानिकारक $UV$ विकिरण पहुँचता है।
इसलिए,यह कथन कि ओजोन रिक्तीकरण के कारण 'पृथ्वी की सतह पर कम मात्रा में $UV$ विकिरण पहुँचता है' गलत है।

(B) $1$. मुख्य क्रियात्मक समूह की पहचान करें: हाइड्रॉक्सिल समूह $(-OH)$ मुख्य क्रियात्मक समूह है,इसलिए मूल श्रृंखला साइक्लोहेप्टेनॉल है। $-OH$ समूह से जुड़े कार्बन को स्थान $1$ दिया जाता है।
$2$. वलय को क्रमांकित करें: प्रतिस्थापियों को न्यूनतम संभव स्थान देने के लिए,हम $-OH$ समूह वाले कार्बन से अंकन शुरू करते हैं। दक्षिणावर्त दिशा में चलने पर,इथाइल समूह स्थान $3$ पर और मिथाइल समूह स्थान $6$ पर आता है।
$3$. वर्णानुक्रम: इथाइल,मिथाइल से पहले आता है। अतः,नाम $3-$इथाइल$-6-$मिथाइलसाइक्लोहेप्टेन$-1-$ऑल है।

(A) $LiAlH_4$ एक प्रबल अपचायक है जो एल्डिहाइड को प्राथमिक अल्कोहल में अपचयित करता है।
यह कार्बन-कार्बन द्वि-आबंध $(C=C)$ को अपचयित नहीं करता है।
इसलिए,एल्डिहाइड समूह $(-CHO)$ प्राथमिक अल्कोहल समूह $(-CH_2OH)$ में अपचयित हो जाता है जबकि द्वि-आबंध अपरिवर्तित रहता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CH_3-CH=CH-CH_2-CHO \xrightarrow[(ii) \ H_3O^{+}]{(i) \ LiAlH_4} CH_3-CH=CH-CH_2-CH_2-OH$
अतः,सही उत्पाद $CH_3-CH=CH-CH_2-CH_2-OH$ है।

(A) फॉर्मेल्डिहाइड $(HCHO)$ के अलावा अन्य एल्डिहाइड ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $(RMgX)$ के साथ अभिक्रिया करके अम्लीय जल-अपघटन के बाद द्वितीयक अल्कोहल बनाते हैं।
$CH_3CHO + RMgX$ $\rightarrow CH_3CH(OMgX)R$ $\xrightarrow{H_3O^+} CH_3CH(OH)R$ (द्वितीयक अल्कोहल)।
फॉर्मेल्डिहाइड $(HCHO)$ प्राथमिक अल्कोहल बनाता है,जबकि कीटोन तृतीयक अल्कोहल बनाते हैं।
अतः,$CH_3CHO$ सही उत्तर है।

(A) किसी यौगिक का गलनांक उसकी आणविक सममिति और क्रिस्टल जालक में उसकी पैकिंग पर निर्भर करता है।
$tert-$ब्यूटाइल अल्कोहल ($2-$मिथाइलप्रोपेन$-2-$ओल) अन्य आइसोमर्स की तुलना में अत्यधिक सममित संरचना रखता है।
इस उच्च सममिति के कारण,यह क्रिस्टल जालक में अधिक कुशलता से पैक होता है,जिससे अंतर-आणविक बल मजबूत हो जाते हैं और गलनांक काफी अधिक हो जाता है।

(C) आइसोमेरिक अल्कोहल का क्वथनांक कार्बन श्रृंखला में शाखाओं (branching) की सीमा पर निर्भर करता है।
जैसे-जैसे शाखाएं बढ़ती हैं,अणु का सतह क्षेत्र कम हो जाता है,जिससे वैन डर वाल्स आकर्षण बलों का परिमाण कम हो जाता है।
परिणामस्वरूप,शाखाओं में वृद्धि के साथ क्वथनांक कम हो जाता है।
दिए गए आइसोमर्स में:
$n$-ब्यूटाइल अल्कोहल $(CH_3CH_2CH_2CH_2OH)$ में कोई शाखा नहीं है।
आइसोब्यूटाइल अल्कोहल $((CH_3)_2CHCH_2OH)$ में एक शाखा है।
sec-ब्यूटाइल अल्कोहल $(CH_3CH_2CH(OH)CH_3)$ में एक शाखा है।
tert-ब्यूटाइल अल्कोहल $((CH_3)_3COH)$ में अधिकतम शाखाएं (केंद्रीय कार्बन से जुड़े तीन मिथाइल समूह) हैं।
इसलिए,tert-ब्यूटाइल अल्कोहल का क्वथनांक सबसे कम होता है।

(B) $p$-नाइट्रोफिनोल का गलनांक सबसे अधिक होता है क्योंकि इसमें ठोस अवस्था में मजबूत अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन होता है,जो अन्य आइसोमर्स की तुलना में अधिक स्थिर क्रिस्टल जाली संरचना बनाता है। $o$-नाइट्रोफिनोल में अंतः-आणविक हाइड्रोजन बंधन होता है,जो इसके गलनांक को कम कर देता है।

(D) एल्किल हैलाइड के क्षारीय जल-अपघटन के दौरान रेसमीकरण तब होता है यदि अभिक्रिया $S_N1$ क्रियाविधि द्वारा आगे बढ़ती है,जिसमें एक समतलीय कार्बोनियम आयन मध्यवर्ती बनता है। इसके लिए प्रारंभिक एल्किल हैलाइड का कायरल (प्रकाशिक सक्रिय) होना आवश्यक है। दिए गए विकल्पों में से,$CH_3-CH_2-CH(Cl)-CH_3$ ($2$-क्लोरोब्यूटेन) एक कायरल अणु है क्योंकि क्लोरीन से जुड़ा कार्बन परमाणु चार अलग-अलग समूहों $(-H, -Cl, -CH_3, -CH_2CH_3)$ से जुड़ा होता है। इसलिए,यह एक समतलीय कार्बोनियम आयन बना सकता है और रेसमीकरण से गुजर सकता है।

(D) एसिटाल्डिहाइड $(CH_3CHO)$ की ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $(RMgBr)$ के साथ अभिक्रिया और उसके बाद अम्लीय जल-अपघटन $(H_3O^+)$ करने पर द्वितीयक अल्कोहल प्राप्त होता है।
$3-$मिथाइल ब्यूटेन$-2-$ओल $(CH_3-CH(OH)-CH(CH_3)_2)$ प्राप्त करने के लिए,ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक को आइसोप्रोपिल समूह $(CH(CH_3)_2)$ प्रदान करना चाहिए।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CH_3-CH=O + (CH_3)_2CHMgBr \rightarrow CH_3-CH(OMgBr)-CH(CH_3)_2$
$CH_3-CH(OMgBr)-CH(CH_3)_2 + H_2O/H^+ \rightarrow CH_3-CH(OH)-CH(CH_3)_2 + Mg(OH)Br$
अतः,आवश्यक ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक आइसोप्रोपिल मैग्नीशियम ब्रोमाइड है,जो $(CH_3)_2CHMgBr$ है।

(D) ग्रिगनार्ड अभिकर्मक $(C_2H_5MgBr)$ की कार्बोनिल यौगिक $(A)$ के साथ अभिक्रिया और उसके बाद अम्लीय जल-अपघटन $(H_3O^{+})$ से अल्कोहल प्राप्त होता है।
अंतिम उत्पाद $3-\text{methylpentan}-3-\text{ol}$ में,हाइड्रॉक्सिल समूह वाला कार्बन परमाणु दो एथिल समूह $(C_2H_5-)$ और एक मिथाइल समूह $(CH_3-)$ से जुड़ा होता है।
चूंकि एक एथिल समूह ग्रिगनार्ड अभिकर्मक $(C_2H_5MgBr)$ से आता है,इसलिए कार्बोनिल यौगिक $(A)$ ब्यूटेनोन $(CH_3-CO-CH_2-CH_3)$ होना चाहिए।

(B) $(i)$ क्वथनांक $\propto$ मोलर द्रव्यमान। चूंकि सभी $C_4H_9OH$ के समावयवी (isomers) हैं,इसलिए मोलर द्रव्यमान समान है।
$(ii)$ क्वथनांक $\propto \frac{1}{\text{शाखन (Branching)}}$।
$(iii)$ $tert-Butyl$ अल्कोहल में अधिकतम शाखन होता है,जो सतह के क्षेत्रफल को कम करता है और वैन डर वाल्स आकर्षण बलों को घटाता है।
$(iv)$ इसलिए,$tert-Butyl$ अल्कोहल का क्वथनांक सबसे कम होता है।

(A) कोल्बे अभिक्रिया में,सोडियम फेनॉक्साइड $(C_6H_5ONa)$ को $398\ K$ तापमान और $6\ atm$ दबाव पर कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$ के साथ उपचारित किया जाता है,जिसके बाद अम्लीकरण द्वारा सैलिसिलिक एसिड प्राप्त होता है।
अतः,सही अभिकारक और स्थितियाँ $C_6H_5ONa, CO_2$ और $398\ K, 6\ atm$ हैं।

(B) जब फिनोल $293 \ K$ के कम तापमान पर सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड के साथ अभिक्रिया करता है,तो इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया मुख्य रूप से ऑर्थो स्थिति पर होती है।
इसके परिणामस्वरूप मुख्य उत्पाद के रूप में $o-$फिनोल सल्फोनिक एसिड प्राप्त होता है।
उच्च तापमान $(373 \ K)$ पर,ऊष्मगतिकीय स्थिरता के कारण पैरा आइसोमर मुख्य उत्पाद बन जाता है।

(D) जब फिनोल को सांद्र $H_2SO_4$ की उपस्थिति में सांद्र $HNO_3$ के साथ उपचारित किया जाता है,तो यह सभी उपलब्ध ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन (नाइट्रेशन) से गुजरता है।
यह अभिक्रिया $2, 4, 6-$ट्राइनाइट्रोफिनोल के निर्माण में परिणत होती है,जिसे आमतौर पर पिकरिक एसिड के रूप में जाना जाता है।
अतः,सही उत्पाद $(A)$ $2, 4, 6-$ट्राइनाइट्रोफिनोल है।

(D) जब फिनोल $(C_6H_5OH)$ का $433 \ K$ पर निकेल उत्प्रेरक की उपस्थिति में हाइड्रोजनीकरण किया जाता है,तो एरोमैटिक वलय का अपचयन होकर एक संतृप्त चक्रीय अल्कोहल प्राप्त होता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_6H_5OH + 3H_2 \xrightarrow{Ni, 433 \ K} C_6H_{11}OH$
अतः,प्राप्त उत्पाद साइक्लोहेक्सानोल है।

(B) जब एनीसोल $(C_6H_5OCH_3)$ को एसिटिक एसिड $(CH_3COOH)$ की उपस्थिति में $Br_2$ के साथ उपचारित किया जाता है,तो यह इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया करता है।
मेथॉक्सी समूह $(-OCH_3)$ एक सक्रियण समूह है और यह ऑर्थो/पैरा-निर्देशक होता है।
ऑर्थो स्थिति पर त्रिविम बाधा (steric hindrance) के कारण,पैरा-आइसोमर मुख्य उत्पाद के रूप में बनता है।
अतः,अभिक्रिया इस प्रकार है: $C_6H_5OCH_3 + Br_2 \xrightarrow{CH_3COOH} p\text{-ब्रोमोएनीसोल} + HBr$.

(D) ईथर में ऑक्सीजन परमाणु पर दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pairs) होते हैं,जो उन्हें दुर्बल लुईस क्षार के रूप में कार्य करने में सक्षम बनाते हैं।
जब ईथर को ठंडे सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड $(H_2SO_4)$ में घोला जाता है,तो ईथर का ऑक्सीजन परमाणु एसिड द्वारा प्रोटोनेट होकर ऑक्सोनियम लवण बनाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$R-O-R' + H_2SO_4 \rightarrow [R-O(H)-R']^+ HSO_4^-$
यहाँ,प्राप्त उत्पाद एक ऑक्सोनियम लवण है।

(B) एनीसोल की सांद्र $HNO_3$ और सांद्र $H_2SO_4$ के मिश्रण के साथ अभिक्रिया एक इलेक्ट्रॉनरागी एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है जिसे नाइट्रीकरण कहा जाता है।
एनीसोल $(C_6H_5OCH_3)$ में,मेथॉक्सी समूह $(-OCH_3)$ अपने $+M$ प्रभाव के कारण ऑर्थो/पैरा-निर्देशी समूह है।
ऑर्थो स्थिति पर त्रिविम बाधा (steric hindrance) के कारण,पैरा-प्रतिस्थापित उत्पाद मुख्य उत्पाद के रूप में बनता है।
अतः,मुख्य उत्पाद $x$ $4-$नाइट्रो एनीसोल है।

(A) एथॉक्सीबेंजीन $(C_6H_5-O-CH_2CH_3)$ की गर्म और सांद्र $HI$ के साथ अभिक्रिया में ऑक्सीजन परमाणु और एथिल समूह के बीच के $C-O$ बंध का विदलन होता है।
ऐसा इसलिए होता है क्योंकि ऑक्सीजन और फेनिल वलय के बीच के $C-O$ बंध में अनुनाद के कारण आंशिक द्वि-बंध गुण होता है,जिससे यह अधिक मजबूत और तोड़ने में कठिन हो जाता है।
इसलिए,$I^-$ आयन $S_N2$ क्रियाविधि द्वारा कम त्रिविम बाधा वाले एथिल समूह पर आक्रमण करता है।
परिणामस्वरूप फिनोल $(C_6H_5OH)$ और एथिल आयोडाइड $(CH_3CH_2I)$ उत्पाद के रूप में प्राप्त होते हैं।

(C) एसिड क्लोराइड की डाई-एल्किल कैडमियम अभिकर्मकों के साथ अभिक्रिया कीटोन बनाने की एक मानक विधि है।
रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$2CH_3COCl + (CH_3)_2Cd \rightarrow 2CH_3COCH_3 + CdCl_2$
यहाँ,$CH_3COCl$ इथेनॉयल क्लोराइड (जिसे एसिटिल क्लोराइड भी कहा जाता है) है,जो डाई-मेथिल कैडमियम के साथ अभिक्रिया करके प्रोपेनोन (एसीटोन) बनाता है।
अतः,'$A$' इथेनॉयल क्लोराइड है।

(A) सिल्वर मिरर परीक्षण,जिसे टॉलेन परीक्षण के रूप में भी जाना जाता है,केवल एल्डिहाइड द्वारा दिया जाता है।
एथेनल $(CH_3CHO)$ एक एल्डिहाइड है,इसलिए यह अमोनियाकल सिल्वर नाइट्रेट $([Ag(NH_3)_2]^+)$ के साथ अभिक्रिया करके सिल्वर मिरर (सिल्वर का अवक्षेप) बनाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है: $CH_3CHO + 2[Ag(NH_3)_2]^+ + 3OH^- \rightarrow CH_3COO^- + 2Ag(s) + 4NH_3 + 2H_2O$.

(B) शिफ अभिकर्मक (Schiff's reagent) का उपयोग एल्डिहाइड समूह $(-CHO)$ की उपस्थिति का पता लगाने के लिए किया जाता है।
जब एक एल्डिहाइड शिफ अभिकर्मक के साथ प्रतिक्रिया करता है,तो यह अभिकर्मक के गुलाबी रंग को बहाल कर देता है,जो $-CHO$ समूह की उपस्थिति की पुष्टि करता है।

(A) प्रकाश $(hv)$ की उपस्थिति में $Cl_2$ के साथ टोल्यूनि $(C_6H_5CH_3)$ का साइड चेन क्लोरीनीकरण करने पर बेंज़ल क्लोराइड $(C_6H_5CHCl_2)$ प्राप्त होता है।
इसके बाद $373 \ K$ पर बेंज़ल क्लोराइड का अम्लीय जल-अपघटन करने पर अंतिम उत्पाद के रूप में बेंजाल्डिहाइड $(C_6H_5CHO)$ प्राप्त होता है।
अभिक्रिया का क्रम इस प्रकार है:
$C_6H_5CH_3$ $\xrightarrow{Cl_2/hv} C_6H_5CHCl_2$ $\xrightarrow{H_2O/H^+, 373 \ K} C_6H_5CHO$.

(C) गटरमैन-कोच अभिक्रिया में,बेंजीन या उसके व्युत्पन्नों को कार्बन मोनोऑक्साइड $(CO)$ और हाइड्रोजन क्लोराइड $(HCl)$ के साथ निर्जलीय एल्युमिनियम क्लोराइड $(AlCl_3)$ या क्यूप्रस क्लोराइड $(CuCl)$ की उपस्थिति में उच्च दाब पर उपचारित करके बेंज़ैल्डिहाइड या प्रतिस्थापित बेंज़ैल्डिहाइड बनाया जाता है।
अतः,उपयोग किए जाने वाले अभिकर्मक $CO$ और $HCl$ हैं।

(C) दी गई अभिक्रिया एक एस्टर (मिथाइल $4$-नाइट्रोबेंजोएट) का एल्डिहाइड ($4$-नाइट्रोबेंजाल्डिहाइड) में अपचयन है।
$DIBAL-H$ (डाईआइसोब्यूटिल एल्युमिनियम हाइड्राइड),जिसे $AlH(i-Bu)_2$ के रूप में दर्शाया जाता है,एक चयनात्मक अपचायक है जो कम तापमान पर एस्टर को एल्डिहाइड में अपचयित करता है,जिसके बाद अम्लीय वर्कअप $(H_3 O^{+})$ किया जाता है।
अतः,सही अभिकर्मक $AlH(i-Bu)_2, H_3 O^{+}$ है।

(C) दी गई अभिक्रिया रोज़नमुंड अपचयन (Rosenmund reduction) है,जिसका उपयोग एसिड क्लोराइड को एल्डिहाइड में बदलने के लिए किया जाता है।
इस अभिक्रिया में,बेरियम सल्फेट $(BaSO_4)$ पर समर्थित पैलेडियम उत्प्रेरक की उपस्थिति में $H_2$ गैस का उपयोग करके बेंज़ोयल क्लोराइड का हाइड्रोजनीकरण किया जाता है।
$BaSO_4$ एल्डिहाइड के अल्कोहल में आगे अपचयन को रोकने के लिए एक विष (poison) के रूप में कार्य करता है।
इसलिए,सही अभिकर्मक $H_2 / Pd-BaSO_4$ है।

(D) बेरियम सल्फेट $(BaSO_4)$ पर समर्थित पैलेडियम $(Pd)$ उत्प्रेरक की उपस्थिति में बेंज़ोयल क्लोराइड की हाइड्रोजन के साथ अभिक्रिया को रोज़नमुंड अपचयन (Rosenmund reduction) के रूप में जाना जाता है।
इस अभिक्रिया में,एसिड क्लोराइड का चयनात्मक रूप से एल्डिहाइड में अपचयन हो जाता है।
रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$C_6H_5COCl + H_2 \xrightarrow{Pd/BaSO_4} C_6H_5CHO + HCl$
अतः,बनने वाला उत्पाद बेंज़ेल्डिहाइड है।

(C) रोजनमुंड अपचयन एक हाइड्रोजनीकरण प्रक्रिया है जिसमें एसिड क्लोराइड $(R-CO-Cl)$ को $Pd/BaSO_4$ उत्प्रेरक की उपस्थिति में हाइड्रोजन द्वारा एल्डिहाइड $(R-CHO)$ में अपचयित किया जाता है। अभिक्रिया: $R-CO-Cl + \text{H}_2 \xrightarrow{\text{Pd/BaSO}_4} R-CHO + \text{HCl}$। अतः,विकल्प $C$ रोजनमुंड अपचयन का उदाहरण है।

(A) नाइट्राइल $(-CN)$ का एल्डिहाइड $(-CHO)$ में रूपांतरण,जिसमें द्वि-आबंध जैसे अन्य कार्यात्मक समूह सुरक्षित रहते हैं,डायआइसोब्यूटिल एल्युमिनियम हाइड्राइड ($DIBAL-H$ या $AlH(i-Bu)_2$) और उसके बाद अम्लीय जल-अपघटन $(H_3O^{+})$ का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है।
$DIBAL-H$ एक चयनात्मक अपचायक अभिकर्मक है जो नाइट्राइल को इमाइन में अपचयित करता है,जिसका जल-अपघटन करने पर एल्डिहाइड प्राप्त होता है।
अतः,सही अभिकर्मक $AlH(i-Bu)_2 / H_3O^{+}$ है।

(D) एल्डिहाइड और कीटोन का क्वथनांक आणविक द्रव्यमान और अंतर-आणविक बलों की शक्ति पर निर्भर करता है।
जैसे-जैसे कार्बन श्रृंखला की लंबाई बढ़ती है,आणविक द्रव्यमान बढ़ता है,जिससे वैन डेर वाल्स आकर्षण बलों की तीव्रता में वृद्धि होती है।
दिए गए विकल्पों में,$Hexanal$ $(C_6H_{12}O)$ की कार्बन श्रृंखला सबसे लंबी है और इसका आणविक द्रव्यमान $Propanal$ $(C_3H_6O)$,$Ethanal$ $(C_2H_4O)$,और $Pentanal$ $(C_5H_{10}O)$ की तुलना में सबसे अधिक है।
इसलिए,$Hexanal$ का क्वथनांक सबसे अधिक है।

(C) यह अभिक्रिया एल्डोल संघनन और उसके बाद निर्जलीकरण है।
चरण $1$: एसीटैल्डिहाइड के दो अणु $(CH_3CHO)$ तनु $NaOH$ की उपस्थिति में अभिक्रिया करके $3-$हाइड्रॉक्सीब्यूटेनैल $(A)$ बनाते हैं,जो $CH_3CH(OH)CH_2CHO$ है।
चरण $2$: अम्ल या क्षार के साथ गर्म करने पर,$3-$हाइड्रॉक्सीब्यूटेनैल निर्जलीकरण ($H_2O$ का निकलना) के माध्यम से एक $\alpha,\beta-$असंतृप्त एल्डिहाइड बनाता है,जो ब्यूट$-2-$ईनल $(CH_3CH=CHCHO)$ है,जिसे क्रोटोनल्डिहाइड के रूप में भी जाना जाता है।
अतः,उत्पाद '$B$' ब्यूट$-2-$ईनल है।

(A) एल्डिहाइड की न्यूक्लियोफिलिक एडिशन रिएक्शन के प्रति प्रतिक्रियाशीलता मुख्य रूप से दो कारकों पर निर्भर करती है: स्टेरिक हिंड्रेंस (steric hindrance) और इलेक्ट्रॉनिक प्रभाव।
$1$. स्टेरिक हिंड्रेंस: कार्बोनिल कार्बन से जुड़े अल्काइल समूह का आकार बढ़ने पर न्यूक्लियोफाइल का हमला कठिन हो जाता है।
$2$. इलेक्ट्रॉनिक प्रभाव: इलेक्ट्रॉन-डोनेटिंग समूह ($+I$ या $+M$ प्रभाव) कार्बोनिल कार्बन की इलेक्ट्रोफिलिसिटी को कम करते हैं,जिससे प्रतिक्रियाशीलता कम हो जाती है।
$C_6H_5CHO$ (बेंजाल्डिहाइड) में,फिनाइल समूह बड़ा होता है (अधिक स्टेरिक हिंड्रेंस) और यह $+M$ प्रभाव (अनुनाद) भी दिखाता है,जो कार्बोनिल कार्बन को स्थिर करता है और इसकी इलेक्ट्रोफिलिसिटी को कम करता है।
इसलिए,प्रतिक्रियाशीलता का घटता क्रम: $HCHO > CH_3CHO > CH_3CH_2CH_2CHO > C_6H_5CHO$ है।
अतः,$C_6H_5CHO$ सबसे कम प्रतिक्रियाशील है।

(C) ब्यूटिराल्डिहाइड $(CH_3CH_2CH_2CHO)$ अपनी विशिष्ट मक्खन जैसी या बासी मक्खन जैसी गंध के लिए जाना जाता है।

(C) प्रोपेनोन की $\text{Ba(OH)}_2$ के साथ अभिक्रिया एक एल्डोल संघनन अभिक्रिया है।
प्रोपेनोन के दो अणु स्व-एल्डोल संघनन से गुजरकर $4-$हाइड्रॉक्सी$-4-$मेथिलपेंटेन$-2-$ओन (उत्पाद $A$) बनाते हैं।
गर्म करने पर $(A)$,यह निर्जलीकरण (जल का अणु निकलना) से गुजरकर एक $\alpha,\beta-$असंतृप्त कीटोन बनाता है,जो $4-$मेथिलपेंट$-3-$ईन$-2-$ओन (उत्पाद $B$) है।

(C) डाइमिथाइल एमीन $(CH_3)_2NH$ की मिथाइल आयोडाइड $(CH_3I)$ के साथ अभिक्रिया न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन (हॉफमैन एल्काइलेशन) के माध्यम से होती है।
चरण $1$: $(CH_3)_2NH + CH_3I \rightarrow (CH_3)_3N + HI$
चरण $2$: $(CH_3)_3N + CH_3I \rightarrow (CH_3)_4N^{+}I^{-}$
अतः,डाइमिथाइल एमीन को टेट्रामिथाइल अमोनियम आयोडाइड में बदलने के लिए कुल $2$ अणुओं मिथाइल आयोडाइड की आवश्यकता होती है।

(C) गेब्रियल थैलिमाइड संश्लेषण का उपयोग प्राथमिक एलिफैटिक एमाइन के निर्माण के लिए किया जाता है।
इसका उपयोग एरोमैटिक एमाइन के निर्माण के लिए नहीं किया जा सकता है क्योंकि एरिल हैलाइड थैलिमाइड द्वारा निर्मित ऋणायन के साथ नाभिकरागी प्रतिस्थापन (nucleophilic substitution) अभिक्रिया नहीं करते हैं,जिसका कारण $C-X$ बंध का आंशिक द्वि-आबंध गुण और फेनिल धनायन की अस्थिरता है।

(B) यौगिकों का क्वथनांक हाइड्रोजन बंधन और मोलर द्रव्यमान जैसे अंतर-आणविक बलों पर निर्भर करता है।
$1$. प्राथमिक एमीन $(n-C_4H_9NH_2)$ और द्वितीयक एमीन $((C_2H_5)_2NH)$ अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन बना सकते हैं,जिससे उनका क्वथनांक अधिक होता है।
$2$. तृतीयक एमीन $(C_2H_5N(CH_3)_2)$ अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन नहीं बना सकते क्योंकि उनमें नाइट्रोजन से जुड़ा कोई हाइड्रोजन परमाणु नहीं होता है।
$3$. एल्केन $(C_2H_5CH(CH_3)_2)$ में केवल कमजोर वैन डेर वाल्स बल होते हैं।
$4$. $C_2H_5N(CH_3)_2$ (मोलर द्रव्यमान $\approx 73 \ g/mol$) और $C_2H_5CH(CH_3)_2$ (मोलर द्रव्यमान $\approx 72 \ g/mol$) की तुलना करने पर,तृतीयक एमीन में $C-N$ बंध की द्विध्रुवीय अन्योन्यक्रिया के कारण क्वथनांक अधिक होता है।
$5$. अतः,$C_2H_5CH(CH_3)_2$ का क्वथनांक सबसे कम है।

(B) $LiAlH_4$ या $Na/C_2H_5OH$ जैसे प्रबल अपचायक का उपयोग करके एसीटामाइड $(CH_3CONH_2)$ का एथिलएमाइन $(CH_3CH_2NH_2)$ में अपचयन निम्नलिखित रासायनिक समीकरण द्वारा दर्शाया गया है:
$CH_3CONH_2 + 4[H] \xrightarrow{LiAlH_4/ether} CH_3CH_2NH_2 + H_2O$
अभिक्रिया के रससमीकरणमिति (stoichiometry) से यह स्पष्ट है कि $1$ मोल एसीटामाइड को $1$ मोल एथिलएमाइन में अपचयित करने के लिए $4$ मोल नवजात हाइड्रोजन $([H])$ की आवश्यकता होती है।
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(B) एक ट्राइसैकेराइड वह कार्बोहाइड्रेट है जो जल-अपघटन पर तीन मोनोसैकेराइड इकाइयाँ देता है।
$Raffinose$ एक ट्राइसैकेराइड है जो गैलेक्टोज़,ग्लूकोज़ और फ्रुक्टोज़ इकाइयों से बना होता है।

(D) एक न्यूक्लियोसाइड में,नाइट्रोजनयुक्त बेस राइबोज शर्करा के $C-1$ स्थान से $\beta$-ग्लाइकोसिडिक लिंकेज के माध्यम से जुड़ा होता है।

(D) रेफिनोज $C_{18}H_{32}O_{16}$ आणविक सूत्र वाला एक ट्राइसैकेराइड है। जल-अपघटन पर,यह निम्नलिखित मोनोसैकेराइड्स में से प्रत्येक का एक अणु देता है: $D$-ग्लूकोज,$D$-फ्रुक्टोज और $D$-गैलेक्टोज।

(B) एल्डोहेक्सोस एक मोनोसैकेराइड है जिसमें छह कार्बन परमाणु और एक एल्डिहाइड समूह $(-CHO)$ होता है।
ग्लूकोज का आणविक सूत्र $C_6H_{12}O_6$ है और इसमें $C-1$ स्थिति पर एक एल्डिहाइड समूह होता है,जो इसे एक एल्डोहेक्सोस बनाता है।
राइबोज़ एक एल्डोपेंटोज़ $(C_5H_{10}O_5)$ है।
फ्रुक्टोज़ एक कीटोहेक्सोस $(C_6H_{12}O_6)$ है जिसमें कीटोन समूह होता है।
थ्रियोज़ एक एल्डोटेट्रोज़ $(C_4H_8O_4)$ है।

(C) ग्लूकोज $(CHO-(CHOH)_4-CH_2OH)$ और ग्लूकोनिक एसिड $(COOH-(CHOH)_4-CH_2OH)$ दोनों तनु $HNO_3$ के साथ ऑक्सीकरण करके सैकेरिक एसिड $(COOH-(CHOH)_4-COOH)$ बनाते हैं।
इस अभिक्रिया में,अंतिम प्राथमिक अल्कोहलिक समूह $(-CH_2OH)$ का ऑक्सीकरण कार्बोक्सिलिक एसिड समूह $(-COOH)$ में हो जाता है।
चूंकि ग्लूकोज अणु में केवल एक $-CH_2OH$ समूह उपस्थित होता है और वह $-COOH$ में परिवर्तित हो जाता है,इसलिए यह अभिक्रिया ग्लूकोज में एक प्राथमिक अल्कोहलिक समूह की उपस्थिति की पुष्टि करती है।

(A) स्टार्च एक पॉलीसेकेराइड है जो पौधों में मुख्य भंडारण कार्बोहाइड्रेट के रूप में कार्य करता है।
पूर्ण जल-अपघटन पर,स्टार्च अपनी मोनोमेरिक इकाइयों में टूट जाता है।
स्टार्च की मोनोमेरिक इकाई $\alpha-D-glucose$ है।

(A) ग्लूकोज $(CHO(CHOH)_4CH_2OH)$ का तनु नाइट्रिक एसिड $(HNO_3)$ जैसे प्रबल ऑक्सीकरण एजेंटों के साथ ऑक्सीकरण करने पर यह एक डाइकार्बोक्सिलिक एसिड में ऑक्सीकृत हो जाता है जिसे सैकेरिक एसिड (या ग्लूकेरिक एसिड) कहा जाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CHO(CHOH)_4CH_2OH + [O] \xrightarrow{\text{Dil. } HNO_3} COOH(CHOH)_4COOH$
अतः,तनु $HNO_3$ सही अभिकर्मक है।

(B) $Glucose$ $(xylose)$ $isomerase$ ग्लूकोज के फ्रुक्टोज में और $xylose$ के $xylulose$ में प्रतिवर्ती आइसोमराइजेशन को उत्प्रेरित करता है।
यह उच्च-$fructose$ कॉर्न सिरप के औद्योगिक उत्पादन में उपयोग किया जाने वाला एक महत्वपूर्ण एंजाइम है।

(A) जब ग्लूकोज को सांद्र $HI$ (हाइड्रोआयोडिक अम्ल) के साथ लंबे समय तक गर्म किया जाता है,तो यह अपचयन (reduction) द्वारा $n$-हेक्सेन बनाता है।
यह अभिक्रिया ग्लूकोज अणु में छह कार्बन परमाणुओं की एक सीधी श्रृंखला की उपस्थिति की पुष्टि करती है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CHO-(CHOH)_4-CH_2OH \xrightarrow{HI, \Delta} CH_3-(CH_2)_4-CH_3$ ($n$-हेक्सेन)।

(A) जब ग्लूकोज को $HI$ (हाइड्रोआयोडिक एसिड) और लाल फास्फोरस के साथ गर्म किया जाता है,तो यह अपचयित होकर $n$-हेक्सेन $(CH_3(CH_2)_4CH_3)$ बनाता है।
यह अभिक्रिया पुष्टि करती है कि ग्लूकोज में छह कार्बन परमाणु एक सीधी श्रृंखला में जुड़े हुए हैं।

(C) जब ग्लूकोज को तनु नाइट्रिक एसिड $(HNO_3)$ के साथ उपचारित किया जाता है,तो एल्डिहाइड समूह $(-CHO)$ और प्राथमिक अल्कोहलिक समूह $(-CH_2OH)$ दोनों का ऑक्सीकरण होकर कार्बोक्सिलिक एसिड समूह $(-COOH)$ बन जाता है।
इस अभिक्रिया के परिणामस्वरूप एक डाइकार्बोक्सिलिक एसिड बनता है जिसे सैकेरिक एसिड (ग्लूकेरिक एसिड भी कहा जाता है) कहते हैं।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CHO-(CHOH)_4-CH_2OH + [O] \xrightarrow{Dil. HNO_3} COOH-(CHOH)_4-COOH$
अतः,सही उत्पाद सैकेरिक एसिड है।

(B) $Drath$ और $Frost$ द्वारा एडिपिक एसिड का संश्लेषण $Escherichia \text{ } coli$ के एक इंजीनियर स्ट्रेन का उपयोग करके विकसित किया गया था। यह प्रक्रिया एडिपिक एसिड का उत्पादन करने के लिए प्राथमिक कार्बन स्रोत के रूप में $Glucose$ का उपयोग करती है।

(C) लैक्टोज एक डाइसैकेराइड है जो $\beta-D-galactose$ और $\beta-D-glucose$ से बना होता है।
ग्लाइकोसिडिक लिंकेज $\beta-D-galactose$ के $C-1$ और $\beta-D-glucose$ के $C-4$ के बीच बनता है।
इसलिए,यह लिंकेज $\beta-1,4-glycosidic$ लिंकेज है।

(C) लैक्टोज एक डाइसैकेराइड शर्करा है जो गैलेक्टोज और ग्लूकोज इकाइयों से बनी होती है। इसे आमतौर पर दूध की शर्करा के रूप में जाना जाता है क्योंकि यह स्तनधारियों के दूध में पाई जाती है।