MHT CET 2022 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Hindi

(D) शंकु लोलक (conical pendulum) के लिए,द्रव्यमान $M$ पर कार्य करने वाले बल डोरी में तनाव $T$ और उसका भार $Mg$ हैं।
तनाव $T$ को क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर घटकों में वियोजित करने पर:
$T \sin \theta = M \omega^2 R$ (अभिकेंद्र बल समीकरण) ... $(i)$
$T \cos \theta = Mg$ (ऊर्ध्वाधर संतुलन) ... (ii)
ज्यामिति से,वृत्ताकार पथ की त्रिज्या $R = L \sin \theta$ है।
$R$ का मान समीकरण $(i)$ में रखने पर:
$T \sin \theta = M \omega^2 (L \sin \theta)$
$T = M \omega^2 L$
दी गई आवृत्ति $n = 2/\pi$ चक्कर प्रति सेकंड है,इसलिए कोणीय वेग $\omega = 2 \pi n = 2 \pi (2/\pi) = 4 \text{ rad/s}$ है।
तनाव के व्यंजक में $\omega = 4$ रखने पर:
$T = M (4)^2 L = 16 ML$.

(C) रैखिक संवेग $P$,द्रव्यमान $m$ और गतिज ऊर्जा $E$ के बीच का संबंध $P = \sqrt{2mE}$ सूत्र द्वारा दिया जाता है।
चूंकि दोनों वस्तुओं के लिए गतिज ऊर्जा $E$ समान है,इसलिए उनके संवेगों का अनुपात इस प्रकार लिखा जा सकता है:
$\frac{P_1}{P_2} = \frac{\sqrt{2m_1E}}{\sqrt{2m_2E}} = \sqrt{\frac{m_1}{m_2}}$.
दिया गया है कि $m_1 = 4 \, kg$ और $m_2 = 1 \, kg$,इन मानों को समीकरण में रखने पर:
$\frac{P_1}{P_2} = \sqrt{\frac{4}{1}} = \sqrt{4} = 2$.
अतः,उनके रैखिक संवेगों के परिमाणों का अनुपात $2:1$ है।

(D) साबुन के बुलबुले की दो सतहें (आंतरिक और बाहरी) होती हैं,इसलिए सतह के क्षेत्रफल में परिवर्तन $2 \times 4\pi (R_2^2 - R_1^2)$ होता है।
दिया गया है कि प्रारंभिक व्यास $d$ है,इसलिए प्रारंभिक त्रिज्या $r_1 = d/2$ है। अंतिम व्यास $D$ है,इसलिए अंतिम त्रिज्या $r_2 = D/2$ है।
सतह के क्षेत्रफल में परिवर्तन $\Delta A = 2 \times 4\pi (r_2^2 - r_1^2) = 8\pi \left( \frac{D^2}{4} - \frac{d^2}{4} \right)$ है।
इसे सरल करने पर,हमें $\Delta A = 2\pi (D^2 - d^2)$ प्राप्त होता है।
किया गया कार्य $W = T \times \Delta A$ द्वारा दिया जाता है।
अतः,$W = T \times 2\pi (D^2 - d^2) = 2\pi (D^2 - d^2)T$।

(A) विस्पंद (beats) एक ऐसी घटना है जो एक ही दिशा में यात्रा करने वाली थोड़ी भिन्न आवृत्तियों की दो ध्वनि तरंगों के अध्यारोपण के कारण होती है।
जब ये तरंगें एक-दूसरे पर अध्यारोपित होती हैं,तो वे व्यतिकरण के सिद्धांत का पालन करती हैं।
जैसे-जैसे तरंगें कला (phase) में बदलती हैं,परिणामी आयाम समय-समय पर बदलता रहता है,जिसके परिणामस्वरूप विस्पंद की घटना उत्पन्न होती है।

(A) समांतर प्लेट संधारित्र की प्लेटों के बीच कुल विद्युत क्षेत्र $E = \frac{V}{d}$ द्वारा दिया जाता है।
केवल एक प्लेट द्वारा उत्पन्न विद्युत क्षेत्र कुल विद्युत क्षेत्र का आधा होता है,जो $E_1 = \frac{E}{2} = \frac{V}{2d}$ है।
प्लेट पर आवेश $Q = CV$ है।
एक प्लेट द्वारा दूसरी प्लेट पर लगाया गया बल $F$,एक प्लेट पर आवेश और दूसरी प्लेट के कारण विद्युत क्षेत्र के गुणनफल के बराबर होता है:
$F = Q \times E_1 = (CV) \times \left( \frac{V}{2d} \right) = \frac{CV^2}{2d}$.

(C) चूंकि संधारित्र $C_1$ और $C_2$ श्रेणीक्रम में जुड़े हुए हैं,इसलिए दोनों संधारित्रों पर आवेश $Q$ समान होगा।
मान लीजिए बिंदु $D$ पर विभव $V_D$ है।
संधारित्र $C_1$ पर आवेश $Q = C_1(V_A - V_D) = C_1(V_1 - V_D)$ है।
संधारित्र $C_2$ पर आवेश $Q = C_2(V_D - V_B) = C_2(V_D - V_2)$ है।
आवेशों को बराबर करने पर: $C_1(V_1 - V_D) = C_2(V_D - V_2)$।
पदों का विस्तार करने पर: $C_1V_1 - C_1V_D = C_2V_D - C_2V_2$।
$V_D$ के लिए हल करने पर: $C_1V_1 + C_2V_2 = V_D(C_1 + C_2)$।
अतः,$V_D = \frac{C_1V_1 + C_2V_2}{C_1 + C_2}$।

(A) धारितीय प्रतिघात $X_C$ का सूत्र $X_C = \frac{1}{2\pi \nu C}$ है।
यहाँ $X_C = \frac{1}{1000}\,\Omega$ और $C = 5\,\mu F = 5 \times 10^{-6}\,F$ दिया गया है।
मानों को सूत्र में रखने पर:
$\frac{1}{1000} = \frac{1}{2\pi \times \nu \times 5 \times 10^{-6}}$
$2\pi \times \nu \times 5 \times 10^{-6} = 1000$
$10\pi \times \nu \times 10^{-6} = 10^3$
$\nu = \frac{10^3}{10\pi \times 10^{-6}} = \frac{10^2}{\pi \times 10^{-6}} = \frac{10^8}{\pi}\,Hz$.
$MHz$ में बदलने पर $(1\,MHz = 10^6\,Hz)$:
$\nu = \frac{10^8}{\pi} \times 10^{-6}\,MHz = \frac{100}{\pi}\,MHz$.

(A) एक $P-$ प्रकार के अर्धचालक में,पदार्थ को त्रिसंयोजक (trivalent) अशुद्धि परमाणुओं के साथ डोप किया जाता है।
यह बड़ी संख्या में होल्स बनाता है,जो बहुसंख्यक आवेश वाहक (majority charge carriers) के रूप में कार्य करते हैं।
कमरे के तापमान पर थर्मल उत्तेजना के कारण थोड़ी संख्या में मुक्त इलेक्ट्रॉन उत्पन्न होते हैं,जो अल्पसंख्यक आवेश वाहक (minority charge carriers) के रूप में कार्य करते हैं।
इसलिए,एक $P-$ प्रकार के अर्धचालक में बड़ी संख्या में होल्स और कुछ इलेक्ट्रॉन होते हैं।

(D) मान लीजिए कि उत्तल लेंस से वस्तु की दूरी $u$ है और वास्तविक प्रतिबिंब की दूरी $v$ है। $u$ और $v$ दोनों परिमाण में धनात्मक हैं। वस्तु और प्रतिबिंब के बीच की कुल दूरी $D = u + v$ है।
लेंस सूत्र के अनुसार,$\frac{1}{f} = \frac{1}{v} - \frac{1}{u}$। चिह्न परिपाटी का उपयोग करते हुए,$u$ ऋणात्मक है,इसलिए $\frac{1}{f} = \frac{1}{v} - \frac{1}{-u} = \frac{1}{v} + \frac{1}{u}$।
इस प्रकार,$v = \frac{uf}{u-f}$।
कुल दूरी $D = u + \frac{uf}{u-f} = \frac{u^2 - uf + uf}{u-f} = \frac{u^2}{u-f}$ है।
न्यूनतम दूरी ज्ञात करने के लिए,हम $D$ का $u$ के सापेक्ष अवकलन करते हैं और इसे शून्य के बराबर रखते हैं: $\frac{dD}{du} = \frac{(u-f)(2u) - u^2(1)}{(u-f)^2} = 0$।
$2u^2 - 2uf - u^2 = 0 \implies u^2 - 2uf = 0 \implies u = 2f$।
$v$ के व्यंजक में $u = 2f$ रखने पर,हमें $v = \frac{2f \cdot f}{2f - f} = 2f$ प्राप्त होता है।
अतः,न्यूनतम दूरी $D = u + v = 2f + 2f = 4f$ है।

(B) दिया गया व्यंजक: $\frac{i^{592} + i^{590} + i^{588} + i^{586} + i^{584}}{i^{582} + i^{580} + i^{578} + i^{576} + i^{574}} - 1$
अंश से $i^{584}$ और हर से $i^{574}$ उभयनिष्ठ लेने पर:
$= \frac{i^{584}(i^8 + i^6 + i^4 + i^2 + 1)}{i^{574}(i^8 + i^6 + i^4 + i^2 + 1)} - 1$
$= \frac{i^{584}}{i^{574}} - 1$
$= i^{584-574} - 1$
$= i^{10} - 1$
चूंकि $i^2 = -1$,इसलिए $i^{10} = (i^2)^5 = (-1)^5 = -1$
$= -1 - 1 = -2$.

(C) चूंकि $\alpha$ और $\beta$ इकाई के काल्पनिक घनमूल हैं,हम $\alpha = \omega$ और $\beta = \omega^2$ लिख सकते हैं।
दी गई अभिव्यक्ति: $\alpha^4 + \beta^{28} + \frac{1}{\alpha\beta}$.
मान रखने पर: $\omega^4 + (\omega^2)^{28} + \frac{1}{\omega \cdot \omega^2}$.
$\omega^3 = 1$ और $1 + \omega + \omega^2 = 0$ के गुणों का उपयोग करते हुए:
$\omega^4 = \omega$,$\beta^{28} = \omega^{56} = \omega^2$,और $\frac{1}{\alpha\beta} = 1$.
अतः,$\omega + \omega^2 + 1 = 0$.

(B) दिया गया है $y = \tan^{-1}(\sec x - \tan x)$.
सबसे पहले,प्रतिलोम स्पर्शज्या (inverse tangent) फलन के अंदर के व्यंजक को सरल करते हैं:
$\sec x - \tan x = \frac{1}{\cos x} - \frac{\sin x}{\cos x} = \frac{1 - \sin x}{\cos x}$.
अर्ध-कोण सर्वसमिकाओं $1 - \sin x = (\cos \frac{x}{2} - \sin \frac{x}{2})^2$ और $\cos x = \cos^2 \frac{x}{2} - \sin^2 \frac{x}{2} = (\cos \frac{x}{2} - \sin \frac{x}{2})(\cos \frac{x}{2} + \sin \frac{x}{2})$ का उपयोग करते हुए:
$\frac{1 - \sin x}{\cos x} = \frac{(\cos \frac{x}{2} - \sin \frac{x}{2})^2}{(\cos \frac{x}{2} - \sin \frac{x}{2})(\cos \frac{x}{2} + \sin \frac{x}{2})} = \frac{\cos \frac{x}{2} - \sin \frac{x}{2}}{\cos \frac{x}{2} + \sin \frac{x}{2}}$.
अंश और हर को $\cos \frac{x}{2}$ से विभाजित करने पर,हमें $\frac{1 - \tan \frac{x}{2}}{1 + \tan \frac{x}{2}} = \tan(\frac{\pi}{4} - \frac{x}{2})$ प्राप्त होता है।
अतः,$y = \tan^{-1}(\tan(\frac{\pi}{4} - \frac{x}{2})) = \frac{\pi}{4} - \frac{x}{2}$.
$x$ के सापेक्ष अवकलन करने पर:
$\frac{dy}{dx} = \frac{d}{dx}(\frac{\pi}{4} - \frac{x}{2}) = 0 - \frac{1}{2} = -\frac{1}{2} = -0.5$.

(B) हम समाकल $I = \int_{0}^{2\pi} (\sin x + |\sin x|) \, dx$ का मूल्यांकन करते हैं।
चूंकि $x \in [0, \pi]$ के लिए $|\sin x| = \sin x$ और $x \in [\pi, 2\pi]$ के लिए $|\sin x| = -\sin x$ होता है,इसलिए हम समाकल को विभाजित करते हैं:
$I = \int_{0}^{\pi} (\sin x + \sin x) \, dx + \int_{\pi}^{2\pi} (\sin x - \sin x) \, dx$
$I = \int_{0}^{\pi} 2\sin x \, dx + \int_{\pi}^{2\pi} 0 \, dx$
$I = 2 [-\cos x]_{0}^{\pi} + 0$
$I = -2 (\cos \pi - \cos 0)$
$I = -2 (-1 - 1) = -2(-2) = 4$.

(C) लगाया गया आवेग $P = F \times \Delta t$ है।
द्रव्यमान केंद्र के परितः कोणीय आवेग $J_{\theta} = P \times \frac{l}{2}$ द्वारा दिया जाता है।
चूंकि कोणीय आवेग कोणीय संवेग में परिवर्तन के बराबर होता है,इसलिए $P \times \frac{l}{2} = I \omega$,जहाँ $I = \frac{ml^2}{12}$ द्रव्यमान केंद्र के परितः जड़त्व आघूर्ण है।
इस प्रकार,$P \times \frac{l}{2} = \frac{ml^2}{12} \omega$,जिसे सरल करने पर $\omega = \frac{6P}{ml}$ प्राप्त होता है।
आवेग के बाद छड़ एक स्थिर कोणीय वेग $\omega$ से घूमती है। समकोण ($\pi/2$ रेडियन) घूमने में लगा समय $t = \frac{\theta}{\omega} = \frac{\pi/2}{\omega}$ है।
$\omega$ का मान रखने पर,हमें $t = \frac{\pi/2}{6P/ml} = \frac{\pi ml}{12P}$ प्राप्त होता है।

(D) हमें $\sim s \vee (\sim r \wedge s)$ का निषेध ज्ञात करना है।
डी मॉर्गन के नियम का उपयोग करते हुए,$\sim (p \vee q) \equiv \sim p \wedge \sim q$:
$\sim (\sim s \vee (\sim r \wedge s)) \equiv \sim (\sim s) \wedge \sim (\sim r \wedge s)$
डबल निषेध नियम का उपयोग करते हुए,$\sim (\sim s) \equiv s$:
$\equiv s \wedge \sim (\sim r \wedge s)$
पुनः डी मॉर्गन के नियम का उपयोग करते हुए,$\sim (p \wedge q) \equiv \sim p \vee \sim q$:
$\equiv s \wedge (\sim (\sim r) \vee \sim s)$
डबल निषेध नियम का उपयोग करते हुए,$\sim (\sim r) \equiv r$:
$\equiv s \wedge (r \vee \sim s)$
वितरण नियम का उपयोग करते हुए,$p \wedge (q \vee r) \equiv (p \wedge q) \vee (p \wedge r)$:
$\equiv (s \wedge r) \vee (s \wedge \sim s)$
चूंकि $s \wedge \sim s \equiv F$ (व्याघात नियम):
$\equiv (s \wedge r) \vee F$
तत्समक नियम (Identity Law) का उपयोग करते हुए,$p \vee F \equiv p$:
$\equiv s \wedge r$

(C) संधारित्र $C_1$ और $C_2$ बिंदु $A$ और $B$ के बीच श्रेणीक्रम में जुड़े हुए हैं।
मान लीजिए बिंदु $D$ पर विभव $V_D$ है।
चूंकि वे श्रेणीक्रम में हैं,इसलिए दोनों संधारित्रों पर आवेश $q$ समान होगा।
$C_1$ के सिरों पर विभवांतर $V_1 - V_D = \frac{q}{C_1}$ है।
$C_2$ के सिरों पर विभवांतर $V_D - V_2 = \frac{q}{C_2}$ है।
इससे हमें प्राप्त होता है $q = C_1(V_1 - V_D) = C_2(V_D - V_2)$।
इसका विस्तार करने पर,$C_1 V_1 - C_1 V_D = C_2 V_D - C_2 V_2$।
$V_D$ के लिए हल करने पर,हमें मिलता है $C_1 V_1 + C_2 V_2 = V_D(C_1 + C_2)$।
अतः,$V_D = \frac{C_1 V_1 + C_2 V_2}{C_1 + C_2}$।

(C) जब कोई कार्य नहीं किया जाता है,तो प्रक्रिया समआयतनिक (isochoric) होती है।
आदर्श एकपरमाणुक गैस के लिए,स्थिर आयतन पर मोलर विशिष्ट ऊष्मा $C_V = \frac{3}{2} R$ होती है।
आवश्यक ऊष्मा की मात्रा $\Delta Q = n C_V \Delta T$ सूत्र द्वारा दी जाती है।
दिया गया है: $n = 2 \, mol$,$\Delta T = 373 \, K - 273 \, K = 100 \, K$।
मान रखने पर:
$\Delta Q = 2 \times \left( \frac{3}{2} R \right) \times 100$
$\Delta Q = 3 \times 100 \times R = 300 \, R$।

(B) $RC$ श्रेणी परिपथ की प्रतिबाधा $Z = \sqrt{R^2 + X_C^2}$ द्वारा दी जाती है,जहाँ $X_C = \frac{1}{\omega C}$ धारितीय प्रतिघात है।
जैसे-जैसे कोणीय आवृत्ति $\omega$ बढ़ती है,धारितीय प्रतिघात $X_C = \frac{1}{\omega C}$ घटता है।
चूंकि $Z = \sqrt{R^2 + X_C^2}$,इसलिए $X_C$ में कमी होने से परिपथ की कुल प्रतिबाधा $Z$ घट जाती है।
परिपथ में $rms$ धारा $I_{rms} = \frac{V_{rms}}{Z}$ द्वारा दी जाती है। जैसे-जैसे $Z$ घटता है,$I_{rms}$ बढ़ता है।
बल्ब द्वारा व्यय की गई शक्ति $P = I_{rms}^2 R$ है। चूंकि $I_{rms}$ बढ़ता है,इसलिए शक्ति $P$ बढ़ती है,जिसका अर्थ है कि बल्ब अधिक रोशनी देता है।

(C) चूंकि $C_1$ और $C_2$ श्रेणीक्रम में जुड़े हैं,इसलिए $C_1$ पर आवेश $C_2$ पर आवेश के बराबर होगा क्योंकि जंक्शन $D$ पृथक (isolated) है।
मान लीजिए बिंदु $D$ पर विभव $V_D$ है।
संधारित्र $C_1$ पर आवेश $Q_1 = C_1(V_1 - V_D)$ है।
संधारित्र $C_2$ पर आवेश $Q_2 = C_2(V_D - V_2)$ है।
चूंकि $Q_1 = Q_2$,इसलिए:
$C_1(V_1 - V_D) = C_2(V_D - V_2)$
$C_1V_1 - C_1V_D = C_2V_D - C_2V_2$
$C_1V_1 + C_2V_2 = V_D(C_1 + C_2)$
$V_D = \frac{C_1V_1 + C_2V_2}{C_1 + C_2}$

(C) यह प्रक्रिया समआयतनिक (isochoric) है क्योंकि कोई कार्य नहीं किया गया है $(W = 0)$।
समआयतनिक प्रक्रिया के लिए,दी गई ऊष्मा आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन के बराबर होती है: $\Delta Q = \Delta U = n C_v \Delta T$।
एकपरमाणुक गैस के लिए,स्थिर आयतन पर मोलर विशिष्ट ऊष्मा $C_v = \frac{3}{2}R$ होती है।
दिया गया है: $n = 2\, mol$,$\Delta T = 373\, K - 273\, K = 100\, K$।
मान रखने पर:
$\Delta Q = 2 \times \frac{3R}{2} \times 100 = 300\,R$।

(C) संधारित्र $C_1$ और $C_2$ बिंदु $A$ और $B$ के बीच श्रेणीक्रम में जुड़े हुए हैं।
चूंकि वे श्रेणीक्रम में हैं,इसलिए दोनों संधारित्रों पर आवेश $Q$ समान होना चाहिए।
मान लीजिए बिंदु $D$ पर विभव $V_D$ है।
$C_1$ के सिरों पर विभवांतर $(V_1 - V_D)$ है और $C_2$ के सिरों पर $(V_D - V_2)$ है।
चूंकि $Q = C_1(V_1 - V_D) = C_2(V_D - V_2)$,
$C_1 V_1 - C_1 V_D = C_2 V_D - C_2 V_2$
$C_1 V_1 + C_2 V_2 = V_D(C_1 + C_2)$
$V_D = \frac{C_1 V_1 + C_2 V_2}{C_1 + C_2}$

(B) वातरंध्र (lenticels) छोटे,उभरे हुए छिद्र होते हैं जो वृक्षों और झाड़ियों के काष्ठीय तनों और जड़ों की छाल में पाए जाते हैं।
ये संरचनाएं पौधे के आंतरिक ऊतकों और बाहरी वातावरण के बीच गैसों के विनिमय की अनुमति देती हैं।
हालांकि रंध्र (stomata) मुख्य रूप से पत्तियों पर गैसीय विनिमय के लिए पाए जाते हैं,वातरंध्र पौधे के उन काष्ठीय भागों में समान कार्य करते हैं जहां बाह्यत्वचा (epidermis) का स्थान छाल (periderm) ने ले लिया होता है।

(B) किसी यौगिक का गलनांक अंतर-आणविक बलों की मजबूती पर निर्भर करता है।
$p$-नाइट्रोफिनोल मजबूत अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन प्रदर्शित करता है,जिससे एक क्रिस्टल जालक संरचना बनती है जो अधिक स्थिर होती है और जिसे तोड़ने के लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
इसके विपरीत,$o$-नाइट्रोफिनोल अंतः-आणविक हाइड्रोजन बंधन प्रदर्शित करता है,जो अंतर-आणविक बलों को कम करता है।
$p$-क्रेसोल और फिनोल में $p$-नाइट्रोफिनोल की तुलना में कमजोर अंतर-आणविक बल होते हैं।
इसलिए,$p$-नाइट्रोफिनोल का गलनांक सबसे अधिक होता है।

(A) संरचना $CH_3-CH=CH-CH_2-OH$ क्रोटोनल्डिहाइड से प्राप्त असंतृप्त अल्कोहल है।
इस यौगिक को सामान्यतः $Crotonyl \ alcohol$ के रूप में जाना जाता है।

(A) गटरमैन-कोच अभिक्रिया एक रासायनिक अभिक्रिया है जिसमें बेंजीन या उसके व्युत्पन्नों को कार्बन मोनोऑक्साइड $(CO)$ और हाइड्रोजन क्लोराइड $(HCl)$ के साथ निर्जल एल्युमिनियम क्लोराइड $(AlCl_3)$ या क्यूप्रस क्लोराइड $(CuCl)$ की उपस्थिति में उपचारित करके बेंज़ल्डिहाइड या प्रतिस्थापित बेंज़ल्डिहाइड प्राप्त किया जाता है। अतः,सही अभिकर्मक $CO, HCl / AlCl_3$ (निर्जल) है।

(C) ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $(C_2H_5MgBr)$ और अमोनिया $(NH_3)$ के बीच की अभिक्रिया एक अम्ल-क्षार अभिक्रिया है।
$NH_3$ एक प्रोटॉन दाता के रूप में कार्य करता है और ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक में एथिल समूह $(C_2H_5^-)$ एक क्षार के रूप में कार्य करता है।
$C_2H_5MgBr + NH_3 \rightarrow C_2H_6 + Mg(NH_2)Br$.
अतः,उत्पाद $P$ एथेन $(C_2H_6)$ है।

(B) गन्ने की चीनी (सुक्रोज) का रासायनिक सूत्र $C_{12}H_{22}O_{11}$ है।
जब इसे सांद्र $H_2SO_4$ के साथ उपचारित किया जाता है,तो यह निर्जलीकरण से गुजरता है।
रासायनिक अभिक्रिया है: $C_{12}H_{22}O_{11} \xrightarrow{\text{conc. } H_2SO_4} 12C + 11H_2O$।
संतुलित समीकरण के स्टोइकोमेट्री से,$1 \text{ मोल}$ सुक्रोज $11 \text{ मोल}$ पानी देता है।

(C) साइट्रिक एसिड का आणविक सूत्र $C_6H_8O_7$ है।
साइट्रिक एसिड की संरचना से,हम प्रति अणु कार्बन परमाणुओं की संख्या गिन सकते हैं।
इसमें $3$ कार्बोक्सिलिक एसिड समूह $(-COOH)$ हैं,जिनमें से प्रत्येक में $1$ कार्बन परमाणु है,और एक केंद्रीय कार्बन श्रृंखला है जिसमें $3$ कार्बन परमाणु हैं।
प्रति अणु कार्बन परमाणुओं की कुल संख्या $= 3 + 3 = 6$ है।
इसलिए,$1$ मोल साइट्रिक एसिड में $6$ मोल कार्बन परमाणु होते हैं।
$n$ मोल साइट्रिक एसिड में,कार्बन परमाणुओं के मोल की कुल संख्या $6n$ है।

(D) गर्म अम्लीय $KMnO_4$ (ऑक्सीडेटिव विदलन) के साथ साइक्लोहेक्सेन की अभिक्रिया द्वि-आबंध को तोड़ देती है।
चूंकि द्वि-आबंध एक वलय का हिस्सा है,इसलिए वलय खुलकर डाइकार्बोक्सिलिक एसिड बनाता है।
प्राप्त उत्पाद हेक्सेन$-1,6-$डाइओइक एसिड है,जिसे सामान्यतः एडिपिक एसिड के रूप में जाना जाता है।

(D) $VBT$ (संयोजकता बंध सिद्धांत) अर्ध-भरे परमाणु कक्षकों के अतिव्यापन के माध्यम से सहसंयोजक बंध के निर्माण की व्याख्या करता है।
यह दो नाभिकों के बीच इलेक्ट्रॉनों के विस्थानीकरण और विद्युत ऋणात्मकता के अंतर के कारण सहसंयोजक बंध के आंशिक आयनिक गुण को ध्यान में रखता है।
यह अवधारणा कि अकेले इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) और बंधित इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या अणुओं का आकार निर्धारित करती है,$VSEPR$ (संयोजकता कोश इलेक्ट्रॉन युग्म प्रतिकर्षण) सिद्धांत द्वारा प्रस्तुत की गई है,न कि $VBT$ द्वारा।
परिरक्षण प्रभाव परमाणु संरचना और प्रभावी परमाणु आवेश से संबंधित एक अवधारणा है,जो $VBT$ की मुख्य विशेषता नहीं है।

(B) $N_2$ (डाइनाइट्रोजन) अणु में दो नाइट्रोजन परमाणु एक त्रिक बंध द्वारा जुड़े होते हैं। इसकी लुईस संरचना को $:N \equiv N:$ के रूप में दर्शाया जाता है।

(A) $XeF_4$ में केंद्रीय परमाणु ज़ेनॉन $(Xe)$ है,जिसके पास $8$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं।
यह $4$ फ्लोरीन $(F)$ परमाणुओं के साथ $4$ एकल बंध बनाता है।
इससे ज़ेनॉन परमाणु पर $4$ इलेक्ट्रॉन शेष रह जाते हैं,जो $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pairs) बनाते हैं।
इलेक्ट्रॉन युग्मों की कुल संख्या (स्टेरिक नंबर) $4 \text{ (बंध युग्म)} + 2 \text{ (एकाकी युग्म)} = 6$ है।
$6$ का स्टेरिक नंबर $sp^3d^2$ संकरण को दर्शाता है,जिसकी इलेक्ट्रॉन ज्यामिति अष्टफलकीय होती है।
$2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों की उपस्थिति के कारण,आणविक ज्यामिति वर्ग समतलीय होती है।

(B) $CH_4$ अणु $sp^3$ संकरण प्रदर्शित करता है।
$sp^3$ संकरण में ज्यामिति चतुष्फलकीय होती है।
एक नियमित चतुष्फलकीय ज्यामिति में बंध कोण $109^{\circ} 28^{\prime}$ होता है।

(D) $CH_4$ में,केंद्रीय परमाणु $C$ के पास $4$ आबंध युग्म और $0$ एकाकी युग्म होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप $109^{\circ} 28'$ के आबंध कोण के साथ चतुष्फलकीय ज्यामिति प्राप्त होती है।
$NH_3$ में,केंद्रीय परमाणु $N$ के पास $3$ आबंध युग्म और $1$ एकाकी युग्म होता है,जो प्रतिकर्षण के कारण आबंध कोण को $107^{\circ}$ तक कम कर देता है।
$H_2O$ में,केंद्रीय परमाणु $O$ के पास $2$ आबंध युग्म और $2$ एकाकी युग्म होते हैं,जिससे अधिक प्रतिकर्षण होता है और आबंध कोण $104.5^{\circ}$ तक कम हो जाता है।
अतः,आबंध कोण का घटता क्रम $CH_4 > NH_3 > H_2O$ है।

(C) $SO_2$ अणु में सल्फर परमाणु पर एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) की उपस्थिति के कारण इसकी ज्यामिति कोणीय (bent) होती है।
सल्फर परमाणु $sp^2$ संकरण प्रदर्शित करता है।
एक आदर्श $sp^2$ संकरित प्रणाली में,बंध कोण $120^{\circ}$ होता है।
हालाँकि,एकाकी युग्म-बंध युग्म प्रतिकर्षण के कारण,बंध कोण थोड़ा कम होकर लगभग $119.5^{\circ}$ हो जाता है।

(C) $H_2O$ में केंद्रीय ऑक्सीजन परमाणु के पास $6$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं।
यह दो हाइड्रोजन परमाणुओं के साथ दो एकल सहसंयोजक बंध बनाता है,जिसके परिणामस्वरूप दो आबंध युग्म प्राप्त होते हैं।
शेष $4$ इलेक्ट्रॉन ऑक्सीजन परमाणु पर दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म बनाते हैं।
अतः,$H_2O$ में दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म और दो आबंध इलेक्ट्रॉन युग्म उपस्थित होते हैं।

(B) एसिटिलीन $(HC \equiv CH)$ में,प्रत्येक कार्बन परमाणु $sp$ संकरण दर्शाता है।
$C-H$ सिग्मा बंध कार्बन परमाणु के $sp$ संकर कक्षक और हाइड्रोजन परमाणु के $1s$ कक्षक के अतिव्यापन से बनता है।
अतः,यह बंध $sp - s$ अतिव्यापन द्वारा बनता है।

(A) विषम इलेक्ट्रॉन अणु वह अणु है जिसमें उसके संयोजी कोश में एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है।
$1$. $CO$: कुल संयोजी इलेक्ट्रॉन = $4 + 6 = 10$ (सम)। यह एक विषम इलेक्ट्रॉन अणु नहीं है।
$2$. $NO$: कुल संयोजी इलेक्ट्रॉन = $5 + 6 = 11$ (विषम)। यह एक विषम इलेक्ट्रॉन अणु है।
$3$. $NO_2$: कुल संयोजी इलेक्ट्रॉन = $5 + 6 + 6 = 17$ (विषम)। यह एक विषम इलेक्ट्रॉन अणु है।
$4$. $ClO_2$: कुल संयोजी इलेक्ट्रॉन = $7 + 6 + 6 = 19$ (विषम)। यह एक विषम इलेक्ट्रॉन अणु है।
अतः,$CO$ वह अणु है जो विषम इलेक्ट्रॉन अणु नहीं है।

(C) ज्यामिति निर्धारित करने के लिए,हम केंद्रीय परमाणु के संकरण (hybridization) की गणना करते हैं:
$1$. $SF_6$ के लिए,केंद्रीय परमाणु $S$ (सल्फर) है। इसमें $6$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं और यह $F$ परमाणुओं के साथ $6$ बंध बनाता है। स्टेरिक संख्या $6 + 0 = 6$ है,जो $sp^3d^2$ संकरण और अष्टफलकीय ज्यामिति को दर्शाता है।
$2$. $TeF_4$ की स्टेरिक संख्या $5$ ($4$ बंध युग्म + $1$ एकाकी युग्म) है,जिसके परिणामस्वरूप सी-सॉ (see-saw) आकार प्राप्त होता है।
$3$. $SeCl_2$ की स्टेरिक संख्या $4$ ($2$ बंध युग्म + $2$ एकाकी युग्म) है,जिसके परिणामस्वरूप मुड़ा हुआ (bent) आकार प्राप्त होता है।
$4$. $SeF_4$ की स्टेरिक संख्या $5$ ($4$ बंध युग्म + $1$ एकाकी युग्म) है,जिसके परिणामस्वरूप सी-सॉ (see-saw) आकार प्राप्त होता है।
अतः,दिए गए विकल्पों में से केवल $SF_6$ ही अष्टफलकीय अणु है।

(A) अणुओं के आकार को निर्धारित करने के लिए,हम उनके संकरण (hybridization) और एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pairs) की उपस्थिति को देखते हैं:
$1$. $SO_2$: सल्फर परमाणु $sp^2$ संकरण प्रदर्शित करता है और इसमें एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होता है। एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म-बंध युग्म प्रतिकर्षण के कारण,अणु का आकार मुड़ा हुआ (bent) हो जाता है।
$2$. $BeBr_2$: बेरिलियम परमाणु $sp$ संकरण प्रदर्शित करता है और इसमें कोई एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म नहीं होता है,जिसके परिणामस्वरूप इसका आकार रेखीय (linear) होता है।
$3$. $CO_2$: कार्बन परमाणु $sp$ संकरण प्रदर्शित करता है और इसमें कोई एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म नहीं होता है,जिसके परिणामस्वरूप इसका आकार रेखीय (linear) होता है।
$4$. $BF_3$: बोरॉन परमाणु $sp^2$ संकरण प्रदर्शित करता है और इसमें कोई एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म नहीं होता है,जिसके परिणामस्वरूप इसका आकार त्रिकोणीय समतलीय (trigonal planar) होता है।
अतः,$SO_2$ मुड़े हुए आकार वाला अणु है।

(D) केंद्रीय परमाणु के संकरण को निर्धारित करने के लिए,हम सूत्र का उपयोग करते हैं: $\text{Steric Number} = \frac{1}{2} [V + M - C + A]$,जहाँ $V$ संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या है,$M$ एकसंयोजी परमाणुओं की संख्या है,$C$ धनायन आवेश है और $A$ ऋणायन आवेश है।
$A$) $NH_3$ के लिए: $\text{Steric Number} = \frac{1}{2} [5 + 3] = 4$,जो $sp^3$ संकरण के अनुरूप है।
$B$) $H_2O$ के लिए: $\text{Steric Number} = \frac{1}{2} [6 + 2] = 4$,जो $sp^3$ संकरण के अनुरूप है।
$C$) $CH_4$ के लिए: $\text{Steric Number} = \frac{1}{2} [4 + 4] = 4$,जो $sp^3$ संकरण के अनुरूप है।
$D$) $BF_3$ के लिए: $\text{Steric Number} = \frac{1}{2} [3 + 3] = 3$,जो $sp^2$ संकरण के अनुरूप है।
अतः,$BF_3$ में केंद्रीय परमाणु $sp^3$ संकरण नहीं दर्शाता है।

(B) अणुओं के आकार को निर्धारित करने के लिए,हम उनके संकरण (hybridization) और एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pairs) की उपस्थिति को देखते हैं:
$1$. $HBr$: यह एक द्विपरमाणुक अणु है,इसलिए यह रैखिक है।
$2$. $H_2S$: केंद्रीय सल्फर परमाणु में $6$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। यह हाइड्रोजन परमाणुओं के साथ $2$ बंध बनाता है और इसमें $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं। $VSEPR$ सिद्धांत के अनुसार,स्टेरिक संख्या $4$ ($2$ बंध युग्म + $2$ एकाकी युग्म) है,जिसके परिणामस्वरूप $sp^3$ संकरण और मुड़ा हुआ (bent) आकार होता है।
$3$. $BeBr_2$: केंद्रीय बेरिलियम परमाणु में $2$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं और यह ब्रोमीन परमाणुओं के साथ $2$ बंध बनाता है। इसमें कोई एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म नहीं होता है,जिसके परिणामस्वरूप $sp$ संकरण और रैखिक आकार होता है।
$4$. $CO_2$: केंद्रीय कार्बन परमाणु ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ $2$ द्वि-बंध बनाता है। इसमें कोई एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म नहीं होता है,जिसके परिणामस्वरूप $sp$ संकरण और रैखिक आकार होता है।
इसलिए,$H_2S$ एकमात्र अणु है जो रैखिक नहीं है।

(D) $BeCl_2$ में,केंद्रीय $Be$ परमाणु $sp$ संकरण से गुजरता है।
$BF_3$ में,केंद्रीय $B$ परमाणु $sp^2$ संकरण से गुजरता है।
$C_2H_4$ में,प्रत्येक कार्बन परमाणु $sp^2$ संकरण से गुजरता है।
$H_2O$ में,केंद्रीय ऑक्सीजन परमाणु के पास दो बंध युग्म और दो एकाकी युग्म होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप स्टेरिक संख्या $4$ होती है,जो $sp^3$ संकरण को दर्शाती है।

(B) $H_2O$ अणु में,ऑक्सीजन परमाणु $sp^3$ संकरण से गुजरता है।
$VSEPR$ सिद्धांत के अनुसार,ऑक्सीजन परमाणु पर दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों (lone pairs) की उपस्थिति के कारण,बंध कोण आदर्श चतुष्फलकीय कोण $109^{\circ} 28^{\prime}$ से घटकर $104^{\circ} 28^{\prime}$ हो जाता है।

(A) आणविक कक्षक सिद्धांत (Molecular Orbital Theory) के अनुसार,आणविक कक्षकों की ऊर्जा इस प्रकार बढ़ती है:
$\sigma 1s < \sigma^* 1s < \sigma 2s < \sigma^* 2s < \sigma 2p_z < (\pi 2p_x = \pi 2p_y) < (\pi^* 2p_x = \pi^* 2p_y) < \sigma^* 2p_z$.
$F_2$ अणु के लिए,कम ऊर्जा वाले कक्षकों का क्रम $\sigma 1s < \sigma^* 1s < \sigma 2s < \sigma^* 2s$ है।

(C) आण्विक कक्षक सिद्धांत (Molecular Orbital Theory) के अनुसार,$O_2$ ($16$ इलेक्ट्रॉन) का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास है: $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \sigma 2p_z^2, \pi 2p_x^2 = \pi 2p_y^2, \pi^* 2p_x^1 = \pi^* 2p_y^1$।
आबंध कोटि = $\frac{N_b - N_a}{2} = \frac{10 - 6}{2} = \frac{4}{2} = 2.0$।

(B) $CH_3F$ (फ्लोरोमीथेन) अणु में $C-F$ बंध की बंध लंबाई प्रयोगात्मक रूप से लगभग $139 \ pm$ निर्धारित की गई है।

(A) प्रत्येक प्रजाति में इलेक्ट्रॉनों की संख्या ज्ञात करने के लिए:
$(a)$ $O^{2-}$: ऑक्सीजन का परमाणु क्रमांक $8$ है। $O^{2-}$ में $8 + 2 = 10$ इलेक्ट्रॉन होते हैं। अतः,$(a)-(iii)$.
$(b)$ $Li^{2+}$: लिथियम का परमाणु क्रमांक $3$ है। $Li^{2+}$ में $3 - 2 = 1$ इलेक्ट्रॉन होता है। अतः,$(b)-(iv)$.
$(c)$ $He$: हीलियम का परमाणु क्रमांक $2$ है। इसमें $2$ इलेक्ट्रॉन होते हैं। अतः,$(c)-(ii)$.
$(d)$ $Ca^{2+}$: कैल्शियम का परमाणु क्रमांक $20$ है। $Ca^{2+}$ में $20 - 2 = 18$ इलेक्ट्रॉन होते हैं। अतः,$(d)-(i)$.
इसलिए,सही मिलान $a-iii, b-iv, c-ii, d-i$ है।

(D) बेंजीन $(C_6H_6)$ में, अनुनाद के कारण सभी कार्बन-कार्बन बंध समान होते हैं।
बंध कोटि $1.5$ है, जिसके परिणामस्वरूप बंध लंबाई लगभग $139 \ pm$ (या $1.39 \ \mathring{A}$) होती है, जो एकल बंध $(154 \ pm)$ और द्वि-बंध $(134 \ pm)$ के बीच की होती है।

(D) बंध क्रम की गणना इस सूत्र का उपयोग करके की जाती है: $\text{Bond Order} = \frac{1}{2} (N_b - N_a)$.
$F_2$ ($18$ इलेक्ट्रॉन) के लिए: $\text{Bond Order} = 1$.
$H_2$ ($2$ इलेक्ट्रॉन) के लिए: $\text{Bond Order} = 1$.
$Li_2$ ($6$ इलेक्ट्रॉन) के लिए: $\text{Bond Order} = 1$.
$N_2$ ($14$ इलेक्ट्रॉन) के लिए: $\text{Bond Order} = 3$.
चूंकि $3 > 1$,इसलिए $N_2$ अणु का बंध क्रम $1$ से अधिक है.

(C) अल्कोहल के निम्न सदस्य (जैसे मेथनॉल और एथेनॉल) हाइड्रोजन बॉन्डिंग के कारण पानी में अत्यधिक घुलनशील होते हैं और कार्बनिक विलायकों में भी घुलनशील होते हैं। इसलिए,यह कथन कि वे पानी और कार्बनिक विलायकों में अघुलनशील हैं,गलत है। अतः,विकल्प $C$ सही उत्तर है।

(A) $LiAlH_4$ एक प्रबल अपचायक है।
यह एस्टर $(R-COOR')$ को प्राथमिक अल्कोहल में अपचयित करता है।
एस्टर बंध टूटकर दो अल्कोहल बनाता है: एसाइल भाग से प्राप्त अल्कोहल $(R-CH_2OH)$ और एल्कोक्सी भाग से प्राप्त अल्कोहल $(R'-OH)$।
अतः,अभिक्रिया इस प्रकार है: $R-COOR' \xrightarrow{LiAlH_4} R-CH_2OH + R'-OH$।
इस प्रकार,$A = R-CH_2OH$ और $B = R'-OH$।

(C) एल्डिहाइड $(R-CHO)$ का प्राथमिक अल्कोहल $(R-CH_2-OH)$ में रूपांतरण एक अपचयन (reduction) अभिक्रिया है।
$LiAlH_4$ (लिथियम एल्युमिनियम हाइड्राइड) एक प्रबल अपचायक है जो एल्डिहाइड को प्राथमिक अल्कोहल में अपचयित करता है।
अभिक्रिया: $R-CHO \xrightarrow{LiAlH_4 / H_3O^+} R-CH_2-OH$.

(C) एल्किल हैलाइड की जलीय $KOH$ के साथ अभिक्रिया एक नाभिकरागी प्रतिस्थापन (nucleophilic substitution) अभिक्रिया है।
$C_2H_5Br + \text{aq. } KOH \rightarrow C_2H_5OH + KBr$
यहाँ,हाइड्रॉक्साइड आयन $(OH^-)$ एक नाभिकरागी के रूप में कार्य करता है और ब्रोमाइड आयन $(Br^-)$ को प्रतिस्थापित करके एथेनॉल $(C_2H_5OH)$ बनाता है।

(D) कार्बोक्सिलिक एसिड $(R-COOH)$ को लिथियम एल्युमीनियम हाइड्राइड $(LiAlH_4)$ जैसे प्रबल अपचायक का उपयोग करके प्राथमिक अल्कोहल $(R-CH_2OH)$ में अपचयित किया जाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है: $R-COOH \xrightarrow[\text{Reduction}]{LiAlH_4} R-CH_2OH$.

(C) एरिल हैलाइड्स में,हैलोजन परमाणु $sp^2$ संकरित कार्बन परमाणु से जुड़ा होता है,जिससे $C-X$ बंध एल्काइल हैलाइड्स की तुलना में छोटा और मजबूत हो जाता है।
एरिल हैलाइड्स में न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया $ortho$ और $para$ स्थितियों पर मौजूद मजबूत इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूहों (जैसे $-NO_2$) द्वारा सुगम हो जाती है,क्योंकि ये मध्यवर्ती कार्बोनियन को स्थायित्व प्रदान करते हैं।
$o$-नाइट्रोक्लोरोबेंजीन,$p$-नाइट्रोक्लोरोबेंजीन और $2, 4, 6$-ट्राइनाइट्रोक्लोरोबेंजीन में,$-NO_2$ समूह ऐसी स्थितियों पर होते हैं जो अनुनाद (resonance) द्वारा मध्यवर्ती को स्थायित्व देते हैं।
हालाँकि,$m$-नाइट्रोक्लोरोबेंजीन में,$meta$ स्थिति पर मौजूद $-NO_2$ समूह न्यूक्लियोफिलिक हमले के दौरान बनने वाले मध्यवर्ती कार्बोनियन को अनुनाद स्थायित्व प्रदान नहीं कर पाता है।
इसलिए,अन्य विकल्पों की तुलना में $m$-नाइट्रोक्लोरोबेंजीन में $C-X$ बंध को तोड़ने में सबसे अधिक कठिनाई होती है।

(C) ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $(CH_3MgBr)$ की फॉर्मल्डिहाइड $(HCHO)$ के साथ अभिक्रिया और उसके बाद अम्लीय जल-अपघटन $(H_3O^+)$ करने पर प्राथमिक अल्कोहल $(CH_3CH_2OH)$ प्राप्त होता है।
अभिक्रिया की क्रियाविधि इस प्रकार है:
$HCHO + CH_3MgBr \rightarrow CH_3CH_2OMgBr$
$CH_3CH_2OMgBr + H_2O \rightarrow CH_3CH_2OH + Mg(OH)Br$
अतः,यौगिक $A$ फॉर्मल्डिहाइड $(HCHO)$ है।

(A) $-OH$ समूह की उपस्थिति के कारण अल्कोहल ध्रुवीय अणु होते हैं,जो द्विध्रुव आघूर्ण (dipole moment) उत्पन्न करते हैं। इसलिए,यह कथन कि वे अध्रुवीय अणु हैं,गलत है। अतः,विकल्प $(A)$ सही उत्तर है।

(D) किसी दिए गए हेलो एसिड के साथ अल्कोहल की अभिक्रियाशीलता का सही क्रम $3^{\circ} > 2^{\circ} > 1^{\circ}$ है।
अतः,कथन $D$ गलत है।

(B) लुकास अभिकर्मक सांद्र हाइड्रोक्लोरिक अम्ल $(HCl)$ में निर्जल जिंक क्लोराइड $(ZnCl_2)$ का एक विलयन है।
इसका उपयोग अल्कोहल को उनकी अभिक्रियाशीलता के आधार पर वर्गीकृत करने के लिए किया जाता है।

(B) एनिलीन से फिनोल का निर्माण दो मुख्य चरणों में होता है:
$1$. एनिलीन को $0-5 \ ^\circ C$ पर $NaNO_2$ और $HCl$ के साथ उपचारित करके बेंजीन डाइएजोनियम क्लोराइड बनाया जाता है।
$2$. इसके बाद बेंजीन डाइएजोनियम क्लोराइड को पानी के साथ उबालकर जल-अपघटन किया जाता है,जिससे फिनोल प्राप्त होता है।
अतः,मध्यवर्ती उत्पाद बेंजीन डाइएजोनियम क्लोराइड है।

(A) जब एनिलिन $(C_6H_5NH_2)$ को $0-5 \ ^\circ C$ पर $NaNO_2 + HCl$ के साथ उपचारित किया जाता है,तो यह डायज़ोटाइजेशन अभिक्रिया के माध्यम से बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड $(C_6H_5N_2^+Cl^-)$ बनाता है।
इसके बाद इस मध्यवर्ती यौगिक का पानी के साथ गर्म करके जल-अपघटन किया जाता है,जिससे फिनोल $(C_6H_5OH)$,नाइट्रोजन गैस $(N_2)$ और हाइड्रोक्लोरिक एसिड $(HCl)$ प्राप्त होते हैं।
प्रश्न विशेष रूप से जल-अपघटन से पहले बनने वाले उत्पाद के बारे में पूछता है,जो बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड है।

(D) फिनोल के निर्माण में विशिष्ट औद्योगिक और प्रयोगशाला विधियां शामिल हैं।
$A$. एनिलीन को बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड के माध्यम से फिनोल में परिवर्तित किया जा सकता है। यह एक मानक विधि है।
$B$. क्यूमीन का ऑक्सीकरण फिनोल बनाने की सबसे सामान्य औद्योगिक विधि है।
$C$. डाउ प्रक्रिया में क्लोरोबेंजीन की $NaOH$ के साथ उच्च तापमान और दबाव पर प्रतिक्रिया करके सोडियम फेनोक्साइड बनाया जाता है,जो अम्लीकरण द्वारा फिनोल देता है। यह एक मानक विधि है।
$D$. बेंजीन सांद्र $H_2SO_4$ के साथ प्रतिक्रिया करके बेंजीन सल्फोनिक एसिड बनाता है,न कि सीधे फिनोल। इसलिए,दी गई प्रतिक्रिया गलत है।

(B) यह प्रक्रिया फिनोल के औद्योगिक उत्पादन के लिए क्यूमीन प्रक्रिया के रूप में जानी जाती है।
चरण $1$: क्यूमीन (आइसोप्रोपिलबेंजीन) को कोबाल्ट नेफ्थेनेट की उपस्थिति में हवा द्वारा ऑक्सीकृत करके क्यूमीन हाइड्रोपरॉक्साइड बनाया जाता है।
चरण $2$: इसके बाद क्यूमीन हाइड्रोपरॉक्साइड को तनु अम्ल (जैसे $dil. H_2SO_4$) के साथ उपचारित करने पर अंतिम उत्पाद के रूप में फिनोल और एसीटोन प्राप्त होते हैं।
अभिक्रिया इस प्रकार है: $C_6H_5CH(CH_3)_2 + O_2$ $\xrightarrow{Co-naphthenate} C_6H_5C(CH_3)_2OOH$ $\xrightarrow{dil. H_2SO_4} C_6H_5OH + CH_3COCH_3$.

(A) कोबाल्ट नेफ्थेनेट उत्प्रेरक की उपस्थिति में क्यूमीन (आइसोप्रोपिलबेंजीन) का वायु द्वारा ऑक्सीकरण करने पर क्यूमीन हाइड्रोपरॉक्साइड बनता है।
यह क्यूमीन से फिनोल और एसीटोन बनाने की औद्योगिक विधि का पहला चरण है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_6H_5-CH(CH_3)_2 + O_2 \xrightarrow{\text{Co-naphthenate}} C_6H_5-C(CH_3)_2OOH$
अतः,प्राप्त उत्पाद क्यूमीन हाइड्रोपरॉक्साइड है।

(A) राइमर-टीमैन अभिक्रिया में फिनोल की अभिक्रिया $KOH$ या $NaOH$ जैसे जलीय क्षार की उपस्थिति में क्लोरोफॉर्म $(CHCl_3)$ के साथ कराई जाती है।
इस अभिक्रिया के परिणामस्वरूप फिनोल वलय की ऑर्थो स्थिति पर एक फॉर्मिल समूह $(-CHO)$ जुड़ जाता है।
मुख्य उत्पाद $2-$हाइड्रॉक्सीबेंज़ैल्डिहाइड प्राप्त होता है,जिसे सामान्यतः सैलिसिलैल्डिहाइड कहा जाता है,साथ ही पैरा-आइसोमर भी अल्प मात्रा में प्राप्त होता है।

(B) जब फिनोल $(C_6H_5OH)$ की वाष्प को गर्म जिंक डस्ट के ऊपर से गुजारा जाता है,तो इसका अपचयन (reduction) होकर बेंजीन $(C_6H_6)$ और जिंक ऑक्साइड $(ZnO)$ प्राप्त होता है।
रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_6H_5OH + Zn \rightarrow C_6H_6 + ZnO$

(A) $373 \ K$ पर फिनोल की सांद्र $H_2SO_4$ के साथ अभिक्रिया एक इलेक्ट्रॉनरागी एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है जिसे सल्फोनीकरण कहा जाता है।
उच्च तापमान $(373 \ K)$ पर,$-SO_3H$ समूह ऑर्थो-स्थान पर त्रिविम बाधा (steric hindrance) के कारण मुख्य रूप से पैरा-स्थान पर निर्देशित होता है,जिसके परिणामस्वरूप मुख्य उत्पाद के रूप में $p-$फिनोल सल्फोनिक अम्ल प्राप्त होता है।

(D) वर्णित अभिक्रिया $Kolbe-Schmitt$ अभिक्रिया है।
$1$. फिनोल $NaOH$ के साथ अभिक्रिया करके सोडियम फिनोक्साइड बनाता है।
$2$. सोडियम फिनोक्साइड उच्च दाब और तापमान $(140 \ ^\circ C)$ पर $CO_2$ के साथ अभिक्रिया करके सोडियम सैलिसिलेट बनाता है।
$3$. इसके बाद अम्लीय जल-अपघटन $(H^+)$ मध्यवर्ती यौगिक को सैलिसिलिक एसिड में परिवर्तित कर देता है।
अतः,अंतिम उत्पाद सैलिसिलिक एसिड है।

(A) सांद्र $H_2SO_4$ की क्रिया द्वारा अल्कोहल से ईथर तैयार करना एक निर्जलीकरण अभिक्रिया है।
जब अल्कोहल के $2 \ \text{मोल}$ को सांद्र $H_2SO_4$ के साथ $413 \ K$ $(140^{\circ}C)$ पर गर्म किया जाता है,तो ईथर का निर्माण होता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$2R-OH \xrightarrow{Conc. H_2SO_4, 413 \ K} R-O-R + H_2O$
अतः,सही तापमान $413 \ K$ है।

(D) प्रोपिलिन ग्लाइकोल (प्रोपेन-$1,2$-डायोल) की रासायनिक संरचना $CH_3-CH(OH)-CH_2OH$ है।
संरचना में दिखाए अनुसार,कार्बन श्रृंखला से दो हाइड्रॉक्सिल $(-OH)$ समूह जुड़े हुए हैं।
अतः,प्रोपिलिन ग्लाइकोल में उपस्थित हाइड्रॉक्सिल समूहों की संख्या $2$ है।

(C) एथिलीन ग्लाइकॉल $(HO-CH_2-CH_2-OH)$ का उपयोग ऑटोमोबाइल रेडिएटर में एंटीफ्रीज एजेंट के रूप में किया जाता है क्योंकि यह पानी के हिमांक को कम करता है,जिससे यह ठंडे मौसम में जमने से बच जाता है।

(D) जब एल्डिहाइड शुष्क $HCl$ गैस की उपस्थिति में एक मोल मोनोहाइड्रिक अल्कोहल के साथ अभिक्रिया करता है,तो यह हेमीएसीटल बनाता है।
हालाँकि,जब एल्डिहाइड को अधिक मात्रा में मोनोहाइड्रिक अल्कोहल के साथ उपचारित किया जाता है,तो हेमीएसीटल आगे अभिक्रिया करके एसीटल बनाता है।
अभिक्रिया: $R-CHO + 2R'-OH \xrightarrow{dry \ HCl} R-CH(OR')_2 + H_2O$.
अतः,अंतिम उत्पाद एसीटल है।

(D) आइए दी गई अभिक्रियाओं का विश्लेषण करें:
$A$) रोसेनमुंड अपचयन में एसिड क्लोराइड को एल्डिहाइड में अपचयित करने के लिए $H_2/Pd-BaSO_4$ का उपयोग किया जाता है। यह सही है।
$B$) स्टीफन अभिक्रिया में नाइट्राइल को एल्डिहाइड में बदलने के लिए $SnCl_2/HCl$ का उपयोग किया जाता है। यह सही है।
$C$) इटार्ड अभिक्रिया में टोल्यूनि का बेंजालडिहाइड में ऑक्सीकरण करने के लिए $CrO_2Cl_2$ का उपयोग किया जाता है। यह सही है।
$D$) गाटरमैन-कोच अभिक्रिया में बेंजीन से बेंजालडिहाइड बनाने के लिए निर्जल $AlCl_3$ की उपस्थिति में $CO + HCl$ का उपयोग किया जाता है। विकल्प में दिया गया अभिकर्मक $(CrO_3/(CH_3CO)_2O)$ टोल्यूनि के बेंजालडिहाइड डायसिटेट में ऑक्सीकरण के लिए उपयोग किया जाता है। अतः,विकल्प $D$ गलत तरीके से मेल खाता है।

(A) जब दो अलग-अलग एल्डिहाइड (इथेनल और प्रोपेनल) का मिश्रण,जिनमें से दोनों में कम से कम एक $\alpha$-हाइड्रोजन हो,जलीय $NaOH$ के साथ गर्म किया जाता है,तो यह क्रॉस-एल्डोल संघनन अभिक्रिया करता है।
प्रत्येक एल्डिहाइड स्वयं-एल्डोल संघनन से गुजर सकता है,और वे एक-दूसरे के साथ क्रॉस-एल्डोल संघनन भी कर सकते हैं।
$1$. इथेनल का स्वयं-एल्डोल: $CH_3CHO + CH_3CHO \rightarrow CH_3CH=CHCHO$ (निर्जलीकरण के बाद)।
$2$. प्रोपेनल का स्वयं-एल्डोल: $CH_3CH_2CHO + CH_3CH_2CHO \rightarrow CH_3CH_2CH=C(CH_3)CHO$ (निर्जलीकरण के बाद)।
$3$. क्रॉस-एल्डोल (इथेनल दाता के रूप में,प्रोपेनल स्वीकर्ता के रूप में): $CH_3CHO + CH_3CH_2CHO \rightarrow CH_3CH=C(CH_3)CHO$ (निर्जलीकरण के बाद)।
$4$. क्रॉस-एल्डोल (प्रोपेनल दाता के रूप में,इथेनल स्वीकर्ता के रूप में): $CH_3CH_2CHO + CH_3CHO \rightarrow CH_3CH_2CH=CHCHO$ (निर्जलीकरण के बाद)।
इस प्रकार,कुल $4$ विभिन्न एल्डोल संघनन उत्पाद बनते हैं।

(B) किसी यौगिक का गलनांक हाइड्रोजन बंधन की प्रकृति से काफी प्रभावित होता है।
$o-$नाइट्रोफिनोल में अंतःआणविक हाइड्रोजन बंधन होता है,जो अंतर-आणविक जुड़ाव को सीमित करता है,जिससे गलनांक कम हो जाता है।
$p-$क्रेसोल में,गैर-ध्रुवीय $-CH_3$ समूह की उपस्थिति नाइट्रो समूह की तुलना में अंतर-आणविक बलों को महत्वपूर्ण रूप से नहीं बढ़ाती है।
$p-$नाइट्रोफिनोल मजबूत अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन प्रदर्शित करता है,जो ठोस अवस्था में अणुओं के जुड़ाव की ओर ले जाता है,जिसके परिणामस्वरूप दूसरों की तुलना में इसका गलनांक $(114 \ ^\circ C)$ बहुत अधिक होता है।

(C) दी गई अभिक्रिया एक एसिड क्लोराइड $(R-CO-Cl)$ का एल्डिहाइड $(R-CHO)$ में हाइड्रोजनीकरण है,जिसमें बेरियम सल्फेट $(BaSO_4)$ पर समर्थित पैलेडियम $(Pd)$ उत्प्रेरक की उपस्थिति में हाइड्रोजन गैस $(H_2)$ का उपयोग किया जाता है।
इस विशिष्ट अभिक्रिया को रोज़नमुंड अपचयन (Rosenmund reduction) के रूप में जाना जाता है।

(D) रोसेनमुंड अपचयन एक हाइड्रोजनीकरण प्रक्रिया है जिसका उपयोग एसिड क्लोराइड को एल्डिहाइड में बदलने के लिए किया जाता है।
इसमें $BaSO_4$ पर समर्थित $Pd$ (पैलेडियम ऑन बेरियम सल्फेट) नामक विषैले उत्प्रेरक की उपस्थिति में $H_2$ गैस का उपयोग किया जाता है।
$BaSO_4$ एल्डिहाइड के अल्कोहल में आगे अपचयन को रोकने के लिए उत्प्रेरक विष के रूप में कार्य करता है।

(C) $DIBAL-H$ (डाईआइसोब्यूटिल एल्युमिनियम हाइड्राइड) एक चयनात्मक अपचायक है जो नाइट्राइल्स $(-CN)$ को इमाइन्स में अपचयित करता है,जो अम्लीय जल-अपघटन $(H_3O^{+})$ पर एल्डिहाइड देते हैं।
यह कार्बन-कार्बन द्वि-आबंध $(C=C)$ को प्रभावित नहीं करता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CH_3-CH=CH-CH_2-C \equiv N \xrightarrow[H_3O^{+}]{\text{DIBAL-H}} CH_3-CH=CH-CH_2-CHO$
प्राप्त उत्पाद $Pent-3-enal$ है।

(C) चरण $1$: मिथाइल मैग्नीशियम ब्रोमाइड की कैडमियम क्लोराइड $(CdCl_2)$ के साथ अभिक्रिया से डाइमिथाइल कैडमियम $(A)$ प्राप्त होता है।
$2CH_3MgBr + CdCl_2 \rightarrow (CH_3)_2Cd + 2Mg(Br)Cl$
चरण $2$: डाइमिथाइल कैडमियम एसिटाइल क्लोराइड $(CH_3COCl)$ के साथ अभिक्रिया करके प्रोपेनोन $(B)$ बनाता है।
$2CH_3COCl + (CH_3)_2Cd \rightarrow 2CH_3COCH_3 + CdCl_2$
अतः,उत्पाद $B$ प्रोपेनोन है।

(B) दी गई अभिक्रिया में $573 \ K$ तापमान पर कॉपर $(Cu)$ उत्प्रेरक की उपस्थिति में द्वितीयक अल्कोहल $(R-CH(OH)-R)$ का विहाइड्रोजनीकरण (dehydrogenation) होता है।
द्वितीयक अल्कोहल विहाइड्रोजनीकरण के माध्यम से कीटोन को उत्पाद $P$ के रूप में बनाते हैं।
अभिक्रिया है: $R-CH(OH)-R \xrightarrow{Cu, 573 \ K} R-CO-R + H_2$.
अतः,उत्पाद $P$,$R-CO-R$ है।

(B) जब एल्डिहाइड $(R-CHO)$ को तनु नाइट्रिक अम्ल $(HNO_3)$ जैसे ऑक्सीकरण एजेंटों के साथ उपचारित किया जाता है,तो उनका ऑक्सीकरण होता है।
यह अभिक्रिया एल्डिहाइड समूह को कार्बोक्सिलिक अम्ल समूह में परिवर्तित कर देती है।
रासायनिक समीकरण: $R-CHO \xrightarrow{\text{Dil. } HNO_3} R-COOH$ (कार्बोक्सिलिक अम्ल)।

(D) दी गई अभिक्रिया आयोडोफॉर्म अभिक्रिया है,जो मिथाइल कीटोन या मिथाइल कार्बिनोल के लिए एक विशिष्ट परीक्षण है।
इस अभिक्रिया में,एसीटोन $(CH_3COCH_3)$ सोडियम हाइपोआयोडाइट $(NaOI)$ के साथ अभिक्रिया करके पीले अवक्षेप के रूप में आयोडोफॉर्म $(CHI_3)$ बनाता है,साथ ही सोडियम एसीटेट $(CH_3COONa)$ और सोडियम हाइड्रोक्साइड $(NaOH)$ प्राप्त होते हैं।
अतः,उत्पाद $Y$,$CHI_3$ (आयोडोफॉर्म) है।

(A) दी गई अभिक्रिया आयोडोफॉर्म परीक्षण है,जो मिथाइल कीटोन या $CH_3CO-$ समूह वाले यौगिकों के लिए एक विशिष्ट अभिक्रिया है।
एसीटोन $(CH_3COCH_3)$ सोडियम हाइड्रॉक्साइड $(NaOH)$ की उपस्थिति में आयोडीन $(I_2)$ के साथ अभिक्रिया करके सोडियम हाइपोआयोडाइट $(NaOI)$ बनाता है,जो ऑक्सीकरण और आयोडिनेशन एजेंट के रूप में कार्य करता है।
अभिक्रिया का संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$CH_3COCH_3 + 3NaOI \stackrel{\Delta}{\longrightarrow} CHI_3 \downarrow + CH_3COONa + 2NaOH$
अतः,यौगिक $X$,$NaOI$ है (जो $I_2$ और $NaOH$ से अभिक्रिया के दौरान उत्पन्न होता है)।

(C) जो यौगिक आयोडोफॉर्म परीक्षण देते हैं,उनमें या तो मिथाइल कीटोन समूह $(CH_3-CO-R)$ या मिथाइल कार्बिनोल समूह $(CH_3-CH(OH)-R)$ होना चाहिए।
एसिटाल्डिहाइड $(CH_3CHO)$ में $CH_3-CO-$ समूह होता है।
सेक-ब्यूटाइल अल्कोहल $(CH_3-CH(OH)-CH_2CH_3)$ में $CH_3-CH(OH)-$ समूह होता है।
एसिटोफिनोन $(C_6H_5-CO-CH_3)$ में $CH_3-CO-$ समूह होता है।
n-ब्यूटाइल अल्कोहल $(CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-OH)$ में इनमें से कोई भी संरचनात्मक इकाई नहीं होती है।
इसलिए,$n$-ब्यूटाइल अल्कोहल आयोडोफॉर्म परीक्षण नहीं दिखाता है।

(B) एरीन का गटरमैन-कोच फॉर्मिलेशन,बेंजीन या प्रतिस्थापित बेंजीन की कार्बन मोनोऑक्साइड $(CO)$ और हाइड्रोजन क्लोराइड $(HCl)$ के साथ उच्च दबाव पर अभिक्रिया द्वारा किया जाता है।
यह अभिक्रिया बेंजल्डिहाइड या प्रतिस्थापित बेंजल्डिहाइड प्रदान करती है।
यह अभिक्रिया निर्जल एल्युमिनियम क्लोराइड $(AlCl_3)$ या क्यूप्रस क्लोराइड $(CuCl)$ की उपस्थिति में की जाती है।
अतः,सही अभिकर्मक $CO, HCl / AlCl_3$ (निर्जल) है।

(B) प्राथमिक एलिफैटिक एमीन $(R-NH_2)$ की नाइट्रस अम्ल $(HNO_2)$ के साथ अभिक्रिया,जो $273-278 \ K$ पर $NaNO_2$ और $HCl$ द्वारा उत्पन्न होता है,मध्यवर्ती $(X)$ के रूप में एक एल्किल डायज़ोनियम लवण $(R-N_2^+ Cl^-)$ बनाती है।
यह एल्किल डायज़ोनियम लवण अत्यधिक अस्थिर होता है और पानी की उपस्थिति में तेजी से विघटित होकर अल्कोहल $(R-OH)$,नाइट्रोजन गैस $(N_2)$ और हाइड्रोक्लोरिक अम्ल $(HCl)$ बनाता है।
अतः,मध्यवर्ती $X$,$R-N_2^+ Cl^-$ है।

(C) दी गई अभिक्रिया एक द्वितीयक एमीन की बेंजीनसल्फोनिल क्लोराइड (हिन्सबर्ग अभिकर्मक) के साथ अभिक्रिया है।
इस अभिक्रिया में,द्वितीयक एमीन $(C_2H_5)_2NH$ बेंजीनसल्फोनिल क्लोराइड के साथ अभिक्रिया करके $N,N$-डाइएथिलबेंजीनसल्फोनैमाइड बनाता है।
द्वितीयक एमीन में नाइट्रोजन परमाणु पर एक हाइड्रोजन परमाणु होता है,जो सल्फोनिल समूह द्वारा प्रतिस्थापित हो जाता है और $HCl$ मुक्त होता है।
अतः,यौगिक $X$ डाइएथिलएमीन है,जो $(C_2H_5)_2NH$ है।

(C) $Sn / HCl$ अभिकर्मक एक सामान्य अपचायक है जिसका उपयोग नाइट्रो यौगिकों $(R-NO_2)$ को प्राथमिक एमीन $(R-NH_2)$ में अपचयित करने के लिए किया जाता है।
नाइट्रोऐल्केन के अपचयन के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$R-NO_2 + 6[H] \xrightarrow{Sn / HCl} R-NH_2 + 2H_2O$.

(C) जलीय विलयन में एमाइन की क्षारीय शक्ति प्रेरणिक प्रभाव,विलायकन प्रभाव और त्रिविम बाधा पर निर्भर करती है।
$pK_b$ मान क्षारीय शक्ति के व्युत्क्रमानुपाती होता है।
सामान्यतः,एमाइन की क्षारीय शक्ति का क्रम $R_2NH > RNH_2 > R_3N > NH_3$ होता है।
अतः,$pK_b$ मानों का सही क्रम $NH_3 > R_3N > RNH_2 > R_2NH$ है।

(B) ethylamine $(CH_3CH_2NH_2)$ की ethyl bromide $(C_2H_5Br)$ के साथ अभिक्रिया amines के ammonolysis/alkylation का एक उदाहरण है।
चरण $1$: ethylamine,$1 \ mole$ ethyl bromide के साथ अभिक्रिया करके diethylamine $(CH_3CH_2NHCH_2CH_3)$ बनाता है।
$CH_3CH_2NH_2 + C_2H_5Br \rightarrow (CH_3CH_2)_2NH + HBr$
चरण $2$: diethylamine आगे $1 \ mole$ ethyl bromide के साथ अभिक्रिया करके $N,N$-diethylethanamine (triethylamine,$(CH_3CH_2)_3N$) बनाता है।
$(CH_3CH_2)_2NH + C_2H_5Br \rightarrow (CH_3CH_2)_3N + HBr$
आवश्यक ethyl bromide के कुल मोल = $1 + 1 = 2 \ moles$.

(C) $pK_b$ मान एमाइन की क्षारीय शक्ति के व्युत्क्रमानुपाती होता है। कम $pK_b$ मान एक मजबूत क्षार को इंगित करता है।
जलीय चरण में,एथिल-प्रतिस्थापित एमाइन की क्षारीयता का क्रम है: $(C_2H_5)_2NH > C_2H_5NH_2 > (C_2H_5)_3N > NH_3$.
दिए गए विकल्पों की तुलना करने पर: $CH_3NH_2$ $(pK_b = 3.36)$,$CH_3CH_2NH_2$ $(pK_b = 3.29)$,$(CH_3CH_2)_3N$ $(pK_b = 3.25)$,और $(CH_3CH_2)_2NH$ $(pK_b = 3.00)$.
अतः,डाईएथिलएमाइन $(CH_3CH_2)_2NH$ का $pK_b$ मान सबसे कम है,जो इसे विकल्पों में सबसे मजबूत क्षार बनाता है।

(D) गेब्रियल थैलिमाइड संश्लेषण प्राथमिक एलिफैटिक एमाइन तैयार करने की एक विधि है। इस अभिक्रिया में निम्नलिखित चरण शामिल हैं:
$1$. थैलिमाइड इथेनॉलिक $KOH$ के साथ अभिक्रिया करके पोटैशियम थैलिमाइड बनाता है।
$2$. पोटैशियम थैलिमाइड ऐल्किल हैलाइड $(R-X)$ के साथ अभिक्रिया करके $N$-ऐल्किलथैलिमाइड बनाता है।
$3$. $N$-ऐल्किलथैलिमाइड का क्षारीय जल-अपघटन ($NaOH_{\text{(aq.)}}$ का उपयोग करके) करने पर संगत प्राथमिक एमाइन $(R-NH_2)$ और सोडियम थैलेट प्राप्त होता है।

(A) एनिलिन का फिनोल में रूपांतरण दो चरणों में होता है:
$1$. बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड बनाने के लिए $0-5 \ ^{\circ}C$ पर $NaNO_2 / HCl$ का उपयोग करके एनिलिन का डायज़ोटाइजेशन।
$2$. बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड का पानी के साथ गर्म करके जल-अपघटन करने पर फिनोल प्राप्त होता है।
अतः,इस रूपांतरण के प्रारंभिक चरण के लिए $NaNO_2 / HCl$ सही अभिकर्मक है।

(D) प्राथमिक एलिफैटिक एमाइन $(R-NH_2)$,$NaNO_2$ और $HCl$ के साथ अभिक्रिया करके अस्थिर डायज़ोनियम लवण बनाते हैं,जो विघटित होकर अल्कोहल $(R-OH)$ देते हैं।
द्वितीयक एमाइन $(R_2NH)$,$NaNO_2$ और $HCl$ के साथ अभिक्रिया करके $N$-नाइट्रोसोएमाइन बनाते हैं,जो पीले तैलीय यौगिक होते हैं,न कि अल्कोहल।
$(CH_3)_2NH$ एक द्वितीयक एमाइन है,इसलिए यह अल्कोहल नहीं बनाता है।

(C) हॉफमैन विलोपन अभिक्रिया में एमाइन का एल्कीन में रूपांतरण शामिल है।
सबसे पहले,एमाइन को अतिरिक्त मिथाइल आयोडाइड $(CH_3I)$ के साथ अभिक्रिया कराकर क्वाटरनरी अमोनियम आयोडाइड में परिवर्तित किया जाता है।
फिर,क्वाटरनरी अमोनियम लवण को नम सिल्वर ऑक्साइड $(Ag_2O + H_2O)$ के साथ उपचारित किया जाता है,जो आयोडाइड आयन को हाइड्रॉक्साइड आयन $(OH^-)$ द्वारा प्रतिस्थापित करता है।
अंत में,क्वाटरनरी अमोनियम हाइड्रॉक्साइड को गर्म करने पर विलोपन अभिक्रिया होती है,जिससे एल्कीन,तृतीयक एमाइन और जल प्राप्त होता है।

(A) प्राथमिक,द्वितीयक और तृतीयक एमाइन के बीच अंतर करने के लिए उपयोग किया जाने वाला अभिकर्मक हिन्सबर्ग अभिकर्मक है,जो बेंजीन सल्फोनील क्लोराइड $(C_6H_5SO_2Cl)$ है।
$1$. प्राथमिक $(1^{\circ})$ एमाइन बेंजीन सल्फोनील क्लोराइड के साथ प्रतिक्रिया करके $N$-एल्काइलबेंजीन सल्फोनामाइड बनाते हैं,जो नाइट्रोजन से जुड़े अम्लीय हाइड्रोजन परमाणु की उपस्थिति के कारण क्षार में घुलनशील होता है।
$2$. द्वितीयक $(2^{\circ})$ एमाइन प्रतिक्रिया करके $N$,$N$-डाईएल्काइलबेंजीन सल्फोनामाइड बनाते हैं,जो क्षार में अघुलनशील होता है क्योंकि इसमें अम्लीय हाइड्रोजन परमाणु नहीं होता है।
$3$. तृतीयक $(3^{\circ})$ एमाइन बेंजीन सल्फोनील क्लोराइड के साथ प्रतिक्रिया नहीं करते हैं।

(D) हॉफमैन एग्जॉस्टिव मिथाइलेशन में एमाइन और अल्काइल हैलाइड के बीच अभिक्रिया होती है।
यह अभिक्रिया क्रमिक अल्काइलेशन के माध्यम से आगे बढ़ती है जब तक कि क्वाटरनरी अमोनियम लवण नहीं बन जाता।
उदाहरण के लिए:
$CH_3CH_2NH_2 + 3CH_3CH_2I \rightarrow (CH_3CH_2)_4N^{+}I^{-} + 3HI$.
अतः,अंतिम उत्पाद क्वाटरनरी अमोनियम हैलाइड है।

(A) हिन्सबर्ग अभिकर्मक $C_6H_5SO_2Cl$ है,जिसे बेंजीन सल्फोनील क्लोराइड के रूप में जाना जाता है।
इसका उपयोग प्राथमिक,द्वितीयक और तृतीयक एमाइन के बीच अंतर करने के लिए किया जाता है।

(C) सही उत्तर $C$ है।
$A$. $R-NH_2 + 3 R-X \rightarrow R-N^+(R)_3 X^-$ को हॉफमैन एग्जॉस्टिव एल्काइलेशन के रूप में जाना जाता है।
$B$. $R-CONH_2 + Br_2 + 4 KOH \rightarrow R-NH_2 + K_2CO_3 + 2 KBr + 2 H_2O$ को हॉफमैन ब्रोमामाइड डिग्रेडेशन के रूप में जाना जाता है।
$C$. $LiAlH_4$ का उपयोग करके एमाइड्स $(R-CONH_2)$ का एमािन्स $(R-CH_2-NH_2)$ में अपचयन एमाइड्स का मानक अपचयन है,न कि मेंडियस रिडक्शन। मेंडियस रिडक्शन विशेष रूप से $Na/EtOH$ या $H_2/Ni$ का उपयोग करके नाइट्राइल्स $(R-CN)$ का प्राथमिक एमािन्स $(R-CH_2-NH_2)$ में अपचयन को संदर्भित करता है।
$D$. चतुर्धातुक अमोनियम लवणों की नम $Ag_2O$ के साथ अभिक्रिया और उसके बाद गर्म करने की प्रक्रिया को हॉफमैन एलिमिनेशन के रूप में जाना जाता है।