MHT CET 2024 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Gujarati

(C) મુખ્ય ક્રિયાશીલ સમૂહ કાર્બોક્સિલિક એસિડ $(-COOH)$ સમૂહ છે,જેને બેન્ઝીન રિંગ પર સ્થાન $1$ આપવામાં આવે છે.
વિસ્થાપકોને શક્ય તેટલા ઓછા લોકેન્ટ્સ આપવા માટે ક્રમાંકન અનુસરતા,હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ $(-OH)$ સ્થાન $3$ પર અને મિથાઈલ સમૂહ $(-CH_3)$ સ્થાન $4$ પર આવે છે.
તેથી,$IUPAC$ નામ $3-$હાઈડ્રોક્સી$-4-$મિથાઈલબેન્ઝોઈક એસિડ છે.

(D) $1$. મુખ્ય ક્રિયાશીલ સમૂહ ઓળખો. $-COOH$ સમૂહની પ્રાથમિકતા $-OH$ અને આલ્કાઇલ સમૂહ કરતા વધારે છે. તેથી,મુખ્ય સંયોજન બેન્ઝોઇક એસિડ છે.
$2$. બેન્ઝીન વલયમાં $-COOH$ સમૂહ ધરાવતા કાર્બનને $C-1$ તરીકે ક્રમ આપો.
$3$. વિસ્થાપિત સમૂહોના સ્થાન નક્કી કરો: $-OH$ સમૂહ $3$ નંબર પર અને ઇથાઇલ સમૂહ $(-C_2H_5)$ $5$ નંબર પર છે.
$4$. વિસ્થાપિત સમૂહોને મૂળાક્ષરના ક્રમમાં ગોઠવો: ઇથાઇલ (ethyl) માટે 'e' એ હાઇડ્રોક્સી (hydroxy) માટે 'h' પહેલા આવે છે.
$5$. આથી,સાચું $IUPAC$ નામ $5-$ઇથાઇલ$-3-$હાઇડ્રોક્સીબેન્ઝોઇક એસિડ છે.

(A) સમધર્મી શ્રેણી એ કાર્બનિક સંયોજનોનો સમૂહ છે જેમાં સમાન ક્રિયાશીલ સમૂહ અને સમાન રાસાયણિક ગુણધર્મો હોય છે,જ્યાં દરેક ક્રમિક સભ્ય $-CH_2$ (મિથિલીન) સમૂહ દ્વારા અલગ પડે છે.
$C$ નું પરમાણ્વીય દળ $12$ અને $H$ નું $1$ હોવાથી,$-CH_2$ સમૂહનું મોલર દળ $12 + (2 \times 1) = 14 \ g/mol$ થાય છે.
તેથી,કોઈપણ બે ક્રમિક સભ્યો (જેમ કે બીજા અને ત્રીજા સભ્ય) ના મોલર દળમાં સંખ્યાત્મક તફાવત $14$ છે.

(C) $1$. આપેલ સંયોજન પાંચ સભ્યોની ચક્રીય રીંગ (સાયક્લોપેન્ટેન) છે જેમાં એક $-OH$ સમૂહ અને બે મિથાઈલ સમૂહ જોડાયેલા છે.
$2$. $IUPAC$ નામકરણના નિયમો મુજબ,મુખ્ય ક્રિયાશીલ સમૂહ $(-OH)$ સાથે જોડાયેલા કાર્બન પરમાણુને નંબર $1$ આપવામાં આવે છે.
$3$. વિસ્થાપકો (મિથાઈલ સમૂહ) ને સૌથી ઓછા લોકેન્ટ્સ મળે તે રીતે રીંગનું નંબરિંગ કરતા,આપણે $-OH$ કાર્બન $(C-1)$ થી મિથાઈલ સમૂહો તરફ જઈએ છીએ.
$4$. મિથાઈલ સમૂહો $2$ અને $5$ સ્થાન પર છે. તેથી,નામ $2,5-$ડાયમિથાઈલસાયક્લોપેન્ટેનોલ છે.

(D) કાર્બિનોલ પદ્ધતિમાં,$-OH$ સમૂહ સાથે જોડાયેલા કાર્બન પરમાણુને કાર્બિનોલ $(CH_3OH)$ તરીકે ગણવામાં આવે છે.
tert-બ્યુટાઇલ આલ્કોહોલ માટે,બંધારણ $(CH_3)_3C-OH$ છે.
અહીં,કાર્બિનોલ કાર્બન સાથે ત્રણ મિથાઇલ સમૂહ જોડાયેલા છે.
તેથી,તેને ટ્રાયમિથાઇલ કાર્બિનોલ તરીકે નામ આપવામાં આવે છે.

(B) $1$. મુખ્ય શૃંખલા ઓળખો: મુખ્ય શૃંખલા સાયક્લોબ્યુટેન વલય છે.
$2$. વિસ્થાપકો ઓળખો: એક મિથોક્સી ગ્રુપ $(-OCH_3)$ અને બે મિથાઈલ ગ્રુપ $(-CH_3)$ છે.
$3$. નંબરિંગ: વિસ્થાપકોને સૌથી ઓછા લોકેન્ટ મળે તે રીતે નંબર આપો. જે કાર્બન પર બે મિથાઈલ ગ્રુપ છે તેને $1$ નંબર આપતા,મિથોક્સી ગ્રુપ $3$ નંબર પર આવે છે.
$4$. નામ: સંયોજનનું નામ $3-$મિથોક્સી$-1,1-$ડાયમિથાઈલસાયક્લોબ્યુટેન છે.

(C) $1$. મુખ્ય ક્રિયાશીલ સમૂહને ઓળખો. આલ્ડિહાઈડ સમૂહ $(-CHO)$ એ હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ $(-OH)$ અને મિથાઈલ સમૂહ $(-CH_3)$ કરતા વધુ અગ્રતા ધરાવે છે.
$2$. મુખ્ય શૃંખલા એ બેન્ઝીન વલય છે જે આલ્ડિહાઈડ સમૂહ સાથે જોડાયેલ છે,જેને બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
$3$. વલયમાં $-CHO$ સમૂહ સાથે જોડાયેલા કાર્બનથી $1$ નંબર આપીને ક્રમાંકન કરો.
$4$. $-OH$ સમૂહ $3$ નંબર પર છે અને $-CH_3$ સમૂહ $5$ નંબર પર છે.
$5$. તેથી,$IUPAC$ નામ $3-$હાઈડ્રોક્સી-$5-$મિથાઈલબેન્ઝાલ્ડિહાઈડ છે.

(B) $1$. દ્વિબંધ ધરાવતી સૌથી લાંબી કાર્બન શૃંખલા નક્કી કરો. આ શૃંખલામાં $5$ કાર્બન છે,તેથી મુખ્ય આલ્કેન પેન્ટિન છે.
$2$. શૃંખલાને તે છેડેથી નંબર આપો જ્યાંથી દ્વિબંધને સૌથી ઓછો ક્રમ મળે. ડાબેથી જમણે નંબર આપતા,દ્વિબંધ કાર્બન $2$ પર શરૂ થાય છે.
$3$. વિસ્થાપકો ઓળખો: સ્થાન $3$ પર એક મિથાઈલ ગ્રુપ અને સ્થાન $4$ પર એક બ્રોમીન પરમાણુ છે.
$4$. આને જોડીને $IUPAC$ નામ મેળવો: $4-$બ્રોમો$-3-$મિથાઈલપેન્ટ$-2-$ઈન.

(B) $1$. મુખ્ય ક્રિયાશીલ સમૂહ ઓળખો: $-OH$ સમૂહ મુખ્ય ક્રિયાશીલ સમૂહ છે,તેથી મુખ્ય શૃંખલા સાયક્લોપેન્ટેનોલ છે. $-OH$ સમૂહ સાથે જોડાયેલા કાર્બનને સ્થાન $1$ આપવામાં આવે છે.
$2$. વલયને નંબર આપો: વિસ્થાપકો (ઇથાઇલ અને મિથાઇલ સમૂહ) ને શક્ય તેટલા ઓછા લોકેન્ટ્સ આપવા માટે,આપણે $-OH$ સમૂહ ધરાવતા કાર્બનથી $1$ તરીકે નંબર આપવાનું શરૂ કરીએ છીએ. ઘડિયાળની દિશામાં આગળ વધતા,ઇથાઇલ સમૂહ $2$ સ્થાન પર અને મિથાઇલ સમૂહ $5$ સ્થાન પર આવે છે.
$3$. મૂળાક્ષર ક્રમ: વિસ્થાપકોને મૂળાક્ષર ક્રમમાં ગોઠવવામાં આવે છે. 'ઇથાઇલ' એ 'મિથાઇલ' પહેલા આવતું હોવાથી,નામ $2-$ઇથાઇલ$-5-$મિથાઇલસાયક્લોપેન્ટેનોલ છે.

(B) સમાનધર્મી શ્રેણીના બે ક્રમિક સભ્યો એક $-CH_2-$ (મિથિલીન) એકમ દ્વારા અલગ પડે છે,જે $14 \ g \ mol^{-1}$ ના મોલર દળના તફાવતને અનુરૂપ છે.
આપેલ છે,પ્રથમ સભ્યનું મોલર દળ $= 46 \ g \ mol^{-1}$.
બીજા સભ્યનું મોલર દળ $46 + 14 = 60 \ g \ mol^{-1}$ થશે.
ત્રીજા સભ્યનું મોલર દળ $60 + 14 = 74 \ g \ mol^{-1}$ થશે.
તેથી,ત્રીજા સભ્યનું મોલર દળ $74 \ g \ mol^{-1}$ છે.

(D) આપેલા સંયોજનોની રચના નીચે મુજબ છે:
$1$. ફ્યુરાન: ઓક્સિજન પરમાણુ ધરાવતી પાંચ સભ્યોની વિષમચક્રીય વલય.
$2$. થાયોફીન: સલ્ફર પરમાણુ ધરાવતી પાંચ સભ્યોની વિષમચક્રીય વલય.
$3$. $THF$ (ટેટ્રાહાઈડ્રોફ્યુરાન): ઓક્સિજન પરમાણુ ધરાવતી સંતૃપ્ત પાંચ સભ્યોની વલય.
$4$. પાયરોલ: નાઈટ્રોજન $(N)$ પરમાણુ ધરાવતી પાંચ સભ્યોની વિષમચક્રીય વલય.
તેથી,જે સંયોજનની વલયમાં $N$ પરમાણુ હોય છે તે પાયરોલ છે.

(D) થાયોફીનનું બંધારણ એ પાંચ-સભ્ય ધરાવતી વિષમચક્રીય વલય છે જેમાં ચાર કાર્બન પરમાણુઓ અને એક સલ્ફર પરમાણુ હોય છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,માત્ર થાયોફીનમાં તેની વલયમાં $S$ પરમાણુ હોય છે.

(A) અનડેકેન એ $11$ કાર્બન પરમાણુઓ ધરાવતો આલ્કેન છે. આલ્કેન માટેનું સામાન્ય સૂત્ર $C_nH_{2n+2}$ છે.
$n = 11$ માટે,આણ્વીય સૂત્ર $C_{11}H_{2(11)+2} = C_{11}H_{24}$ થાય છે.
તેનું બંધારણીય સૂત્ર $CH_3-(CH_2)_9-CH_3$ છે.

(A) વિષમ પરમાણુ $(heteroatom)$ એ કાર્બનિક વલય બંધારણમાં કાર્બન અથવા હાઇડ્રોજન સિવાયનો પરમાણુ છે.
$1$. ફ્યુરાન તેના પાંચ-સભ્યવાળા વલયમાં એક ઓક્સિજન પરમાણુ $(O)$ ધરાવે છે.
$2$. પિરિડિન તેના છ-સભ્યવાળા વલયમાં એક નાઇટ્રોજન પરમાણુ $(N)$ ધરાવે છે.
$3$. થાયોફિન તેના પાંચ-સભ્યવાળા વલયમાં એક સલ્ફર પરમાણુ $(S)$ ધરાવે છે.
$4$. પિપરિડિન તેના છ-સભ્યવાળા વલયમાં એક નાઇટ્રોજન પરમાણુ $(N)$ ધરાવે છે.
તેથી,ફ્યુરાન એવું સંયોજન છે જેમાં વિષમ પરમાણુ તરીકે ઓક્સિજન રહેલો છે.

(B) આપેલા અણુઓની રચના નીચે મુજબ છે:
$1$. ફ્યુરાન: પાંચ સભ્યોની વિષમચક્રીય રીંગ જેમાં ઓક્સિજન પરમાણુ $(O)$ હોય છે.
$2$. પાયરોલ: પાંચ સભ્યોની વિષમચક્રીય રીંગ જેમાં નાઈટ્રોજન પરમાણુ $(N)$ હોય છે.
$3$. થાયોફીન: પાંચ સભ્યોની વિષમચક્રીય રીંગ જેમાં સલ્ફર પરમાણુ $(S)$ હોય છે.
$4$. પાયપરીડીન: છ સભ્યોની સંતૃપ્ત વિષમચક્રીય રીંગ જેમાં નાઈટ્રોજન પરમાણુ $(N)$ હોય છે.
આપેલા વિકલ્પો સાથે સરખામણી કરતા:
- વિકલ્પ $A$: ફ્યુરાન-$S$ (ખોટું,ફ્યુરાનમાં $O$ હોય છે)
- વિકલ્પ $B$: પાયરોલ-$N$ (સાચું)
- વિકલ્પ $C$: થાયોફીન-$O$ (ખોટું,થાયોફીનમાં $S$ હોય છે)
- વિકલ્પ $D$: પાયપરીડીન-$S$ (ખોટું,પાયપરીડીનમાં $N$ હોય છે)
તેથી,સાચી જોડી પાયરોલ-$N$ છે.

(D) કાર્બોકેટાયનની સ્થિરતા ઇન્ડક્ટિવ ઇફેક્ટ અને હાઇપરકોન્જુગેશન દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
આલ્કાઇલ ગ્રુપ ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ હોય છે,જે કાર્બન પરમાણુ પરના ધન વીજભારને સ્થિર કરે છે.
તેથી,સ્થિરતાનો ક્રમ આ મુજબ છે: $(R)_3C^{+} > (R)_2CH^{+} > R-CH_2^{+} > H_3C^{+}$.
આમ,મિથાઈલ કાર્બોકેટાયન $(H_3C^{+})$ સૌથી ઓછો સ્થાયી છે.

(B) હાઈપરકોન્જુગેશન અને ઇન્ડક્ટિવ અસરને કારણે દ્વિ-બંધિત કાર્બન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલા આલ્કાઈલ જૂથોની સંખ્યા વધવાની સાથે આલ્કીન્સની સ્થિરતા વધે છે.
સ્થિરતાનો ક્રમ આ મુજબ છે:
$R_2C=CR_2 > R_2C=CHR > R_2C=CH_2$
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(A) $(+)R$ અસર (ધન સંસ્પંદન અસર) એવા સમૂહો દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે જે સંસ્પંદન દ્વારા સંયુગ્મિત પ્રણાલીમાં ઇલેક્ટ્રોન ઘનતાનું દાન કરે છે.
આ સામાન્ય રીતે ત્યારે થાય છે જ્યારે સંયુગ્મિત પ્રણાલી સાથે સીધા જોડાયેલા પરમાણુ પાસે ઓછામાં ઓછી એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pair) હોય.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$-NHR$ સમૂહમાં નાઇટ્રોજન પરમાણુ પર એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે,જે તે સંયુગ્મિત પ્રણાલીને દાન કરી શકે છે,આમ તે $(+)R$ અસર દર્શાવે છે.
અન્ય સમૂહો ($-CN$,$-NO_2$,અને $-COOR$) એ ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક સમૂહો છે જે $(-)R$ અસર દર્શાવે છે.

(A) આલ્કીન માટે $cis-trans$ સમઘટકતા દર્શાવવા માટે,દ્વિબંધના દરેક કાર્બન પરમાણુ બે અલગ-અલગ સમૂહો સાથે જોડાયેલા હોવા જોઈએ.
$But-1-ene$ $(CH_2=CH-CH_2-CH_3)$ માં,પ્રથમ કાર્બન પરમાણુ બે સમાન હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ છે.
તેથી,તે $cis-trans$ સમઘટકતા દર્શાવી શકતું નથી.
$But-2-ene$,$3,4-Dimethylhex-3-ene$ અને $Pent-2-ene$ માં દ્વિબંધના દરેક કાર્બન સાથે અલગ-અલગ સમૂહો જોડાયેલા છે,જે તેમને $cis-trans$ સમઘટકતા દર્શાવવા માટે સક્ષમ બનાવે છે.

(D) જ્યારે આલ્કેનમાં $6$ કાર્બન પરમાણુઓ (હેક્ઝેન,$C_6H_{14}$) હોય ત્યારે તે પાંચ બંધારણીય સમઘટકો દર્શાવે છે.
તેથી,આવા આલ્કેન અણુઓના $n$ મોલમાં,કાર્બન પરમાણુઓના મોલની સંખ્યા $6 \times n = 6n$ થાય.
$C_6H_{14}$ ના બંધારણીય સમઘટકો નીચે મુજબ છે:
$1$. $CH_3-(CH_2)_4-CH_3$ (હેક્ઝેન)
$2$. $CH_3-CH(CH_3)-(CH_2)_2-CH_3$ ($2$-મિથાઈલપેન્ટેન)
$3$. $CH_3-CH_2-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$ ($3$-મિથાઈલપેન્ટેન)
$4$. $CH_3-C(CH_3)_2-CH_2-CH_3$ ($2$,$2$-ડાયમિથાઈલબ્યુટેન)
$5$. $CH_3-CH(CH_3)-CH(CH_3)-CH_3$ ($2$,$3$-ડાયમિથાઈલબ્યુટેન)

(D) એનાન્શિયોમર્સ એકબીજાના અરીસામાં પ્રતિબિંબ જેવા હોય છે જે એકબીજા પર બંધબેસતા નથી. તેઓ $melting \ point$,$density$ અને $refractive \ index$ જેવા સમાન ભૌતિક ગુણધર્મો ધરાવે છે. જોકે,તેઓ $optical \ rotation$ ના $sign$ માં અલગ પડે છે.

(A) કોઈપણ આલ્કીન $cis-trans$ સમઘટકતા દર્શાવે તે માટે,દ્વિબંધના દરેક કાર્બન પરમાણુ સાથે બે અલગ-અલગ સમૂહો જોડાયેલા હોવા જોઈએ.
$But-1-ene$ $(CH_3-CH_2-CH=CH_2)$ માં,છેડાના કાર્બન પરમાણુ સાથે બે સમાન હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ જોડાયેલા છે.
તેથી,તે $cis-trans$ સમઘટકતા દર્શાવી શકતું નથી.
જ્યારે $But-2-ene$,$3,4-Dimethylhex-3-ene$ અને $Pent-2-ene$ માં દ્વિબંધના દરેક કાર્બન સાથે અલગ-અલગ સમૂહો જોડાયેલા હોવાથી તે $cis-trans$ સમઘટકતા દર્શાવે છે.

(C) $Ethoxyethane$ $(CH_3-CH_2-O-CH_2-CH_3)$ અને $methoxypropane$ $(CH_3-O-CH_2-CH_2-CH_3)$ સમાન ક્રિયાશીલ સમૂહ (ઈથર) ધરાવે છે,પરંતુ ઈથરના ઓક્સિજન પરમાણુ સાથે જોડાયેલા કાર્બન પરમાણુઓની ગોઠવણી અલગ-અલગ છે. તેથી,આ જોડી મેટામરિઝમ દર્શાવે છે.

(D) સમઘટકો એવા સંયોજનો છે જેનું આણ્વીય સૂત્ર સમાન હોય પરંતુ બંધારણીય ગોઠવણી અલગ હોય.
$A$: $Butan-2-ol$ $(C_4H_{10}O)$ અને $2-Methylpropan-1-ol$ $(C_4H_{10}O)$ એ શૃંખલા સમઘટકો છે.
$B$: $Butan-1-ol$ $(C_4H_{10}O)$ અને $1-Methoxypropane$ $(C_4H_{10}O)$ એ ક્રિયાશીલ સમૂહના સમઘટકો છે.
$C$: $1-Methoxypropane$ $(C_4H_{10}O)$ અને $Ethoxyethane$ $(C_4H_{10}O)$ એ મેટામેરિક સમઘટકો છે.
$D$: $Methoxyethane$ $(C_3H_8O)$ અને $Ethoxyethane$ $(C_4H_{10}O)$ ના આણ્વીય સૂત્રો અલગ છે,તેથી તેઓ સમઘટકો હોઈ શકે નહીં.

(C) એનાન્ટિઓમર્સ એકબીજાના નોન-સુપરઇમ્પોઝેબલ (અનધ્યારોપિત) અરીસાના પ્રતિબિંબ છે. તેથી,તેઓ સુપરઇમ્પોઝેબલ છે તેવું વિધાન ખોટું છે.

(C) $2-$ક્લોરો$-3,4-$ડાયમિથાઈલહેક્ઝેનનું બંધારણ $CH_3-CH(Cl)-CH(CH_3)-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$ છે.
કાયરલ કાર્બન પરમાણુ એ એવો કાર્બન પરમાણુ છે જે ચાર અલગ-અલગ સમૂહો સાથે જોડાયેલ હોય છે.
ચાલો કાર્બન પરમાણુઓની તપાસ કરીએ:
$1$. $C2$ એ $-H, -Cl, -CH_3$ અને $-CH(CH_3)CH(CH_3)CH_2CH_3$ સાથે જોડાયેલ છે. તે કાયરલ છે.
$2$. $C3$ એ $-H, -CH_3, -CH(Cl)CH_3$ અને $-CH(CH_3)CH_2CH_3$ સાથે જોડાયેલ છે. તે કાયરલ છે.
$3$. $C4$ એ $-H, -CH_3, -CH_2CH_3$ અને $-CH(CH_3)CH(Cl)CH_3$ સાથે જોડાયેલ છે. તે કાયરલ છે.
આમ,અણુમાં $3$ કાયરલ કાર્બન પરમાણુઓ છે.

(A) કોઈપણ આલ્કીન માટે $\text{cis-trans}$ સમઘટકતા દર્શાવવા માટે,દ્વિબંધના બંને કાર્બન પર બે અલગ-અલગ સમૂહો જોડાયેલા હોવા જોઈએ.
બ્યુટ$-1-$ઈન $(CH_3-CH_2-CH=CH_2)$ માં,છેડાના કાર્બન $(C_1)$ પર બે સમાન હાઈડ્રોજન પરમાણુઓ જોડાયેલા છે.
તેથી,તે $\text{cis-trans}$ સમઘટકતા દર્શાવતું નથી.

(C) જે સંયોજનમાં સમતલ સંમિતિ (plane of symmetry) અને કેન્દ્ર સંમિતિનો અભાવ હોય તે પ્રકાશીય રીતે સક્રિય હોય છે.
$1,2-$ડાયઆયોડોબ્યુટેન,$1,3-$ડાયઆયોડોબ્યુટેન અને $2,3-$ડાયઆયોડોબ્યુટેન માં ઓછામાં ઓછો એક કાયરલ કાર્બન પરમાણુ હોય છે,તેથી તે પ્રકાશીય રીતે સક્રિય છે.
$1,4-$ડાયઆયોડોબ્યુટેન $(I-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-I)$ માં અણુના કેન્દ્રમાંથી પસાર થતું સમતલ સંમિતિ ધરાવે છે.
તેથી,તે અકાયરલ છે અને પ્રકાશીય રીતે નિષ્ક્રિય છે.

(D) આલ્કાઈલ હેલાઈડના મિશ્રણની સૂકા ઈથરની હાજરીમાં સોડિયમ ધાતુ સાથેની પ્રક્રિયાને વુર્ટ્ઝ પ્રક્રિયા કહેવામાં આવે છે.
જ્યારે મિથાઈલ બ્રોમાઈડ $(CH_3Br)$ અને ઈથાઈલ બ્રોમાઈડ $(C_2H_5Br)$ ના મિશ્રણને સોડિયમ ધાતુ સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે,ત્યારે નીચે મુજબની પ્રક્રિયાઓ થાય છે:
$1$. $CH_3Br + 2Na + BrCH_3 \rightarrow CH_3-CH_3$ $(Ethane)$
$2$. $C_2H_5Br + 2Na + BrC_2H_5 \rightarrow C_2H_5-C_2H_5$ $(n-Butane)$
$3$. $CH_3Br + 2Na + BrC_2H_5 \rightarrow CH_3-C_2H_5$ $(Propane)$
$Pentane$ $(C_5H_{12})$ મિથાઈલ $(C_1)$ અને ઈથાઈલ $(C_2)$ રેડિકલના જોડાણથી બની શકતું નથી,તેથી તે નીપજમાં મળતું નથી.

(B) શુષ્ક ઈથરની હાજરીમાં મિથાઈલ બ્રોમાઈડ $(CH_3Br)$ ની સોડિયમ સાથેની પ્રક્રિયા એ વુર્ટ્ઝ (Wurtz) પ્રક્રિયા છે.
આ પ્રક્રિયાનું રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$2CH_3Br + 2Na \xrightarrow{\text{dry ether}} CH_3-CH_3 + 2NaBr$
મળતી નીપજ ઈથેન $(C_2H_6)$ છે.
ઈથેનનું મોલર દળ નીચે મુજબ ગણવામાં આવે છે:
$M = (2 \times 12.01) + (6 \times 1.008) \approx 24 + 6 = 30.0 \ g \ mol^{-1}$.
આમ,નીપજનું મોલર દળ $30.0 \ g \ mol^{-1}$ છે.

(D) $2-$મિથાઈલપ્રોપેનનું બ્રોમિનેશન મુક્ત મૂલક પ્રક્રિયા દ્વારા થાય છે.
પ્રક્રિયાના તબક્કામાં,આલ્કેનમાંથી હાઇડ્રોજન પરમાણુ દૂર થઈને આલ્કાઈલ મુક્ત મૂલક બનાવે છે.
તૃતીયક કાર્બન પરમાણુમાંથી હાઇડ્રોજન દૂર થવાથી $3^{\circ}$ આલ્કાઈલ મુક્ત મૂલક બને છે,જ્યારે પ્રાથમિક કાર્બનમાંથી હાઇડ્રોજન દૂર થવાથી $1^{\circ}$ આલ્કાઈલ મુક્ત મૂલક બને છે.
$3^{\circ}$ આલ્કાઈલ મુક્ત મૂલક તેની સ્થિરતાને કારણે $1^{\circ}$ આલ્કાઈલ મુક્ત મૂલક કરતા વધુ સ્થાયી હોવાથી,પ્રક્રિયા મુખ્યત્વે $3^{\circ}$ મુક્ત મૂલક મધ્યવર્તી દ્વારા આગળ વધે છે.
તેથી,$2-$બ્રોમો$-2-$મિથાઈલપ્રોપેન એ મુખ્ય નીપજ છે.

(D) સૂકા ઈથરની હાજરીમાં આલ્કાઈલ હેલાઈડના મિશ્રણની સોડિયમ ધાતુ સાથેની પ્રક્રિયાને વુર્ટ્ઝ પ્રક્રિયા કહેવામાં આવે છે.
જ્યારે મિથાઈલ બ્રોમાઈડ $(CH_3Br)$ અને ઈથાઈલ બ્રોમાઈડ $(CH_3CH_2Br)$ ના મિશ્રણને સોડિયમ ધાતુ સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે,ત્યારે નીચે મુજબની પ્રક્રિયાઓ થાય છે:
$1$. $CH_3Br + 2Na + BrCH_3 \rightarrow CH_3-CH_3$ (ઈથેન)
$2$. $CH_3CH_2Br + 2Na + BrCH_2CH_3 \rightarrow CH_3CH_2-CH_2CH_3$ (બ્યુટેન)
$3$. $CH_3Br + 2Na + BrCH_2CH_3 \rightarrow CH_3-CH_2CH_3$ (પ્રોપેન)
આમ,ઈથેન,બ્યુટેન અને પ્રોપેન નીપજ તરીકે મળે છે.
પેન્ટેન $(C_5H_{12})$ આ પ્રક્રિયામાં બનતું નથી.

(B) $(CH_3)_3CH$ (આઇસોબ્યુટેન) ની $UV$ પ્રકાશની હાજરીમાં $Br_2$ સાથેની પ્રક્રિયા મુક્ત મુલક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા છે.
ક્લોરિનેશનની સરખામણીમાં બ્રોમિનેશન ખૂબ જ પસંદગીયુક્ત છે.
મધ્યવર્તી મુક્ત મુલકની સ્થિરતા મુખ્ય નીપજ નક્કી કરે છે.
તૃતીયક મુક્ત મુલક $(CH_3)_3C^{\bullet}$ એ પ્રાથમિક મુક્ત મુલક $(CH_3)_2CHCH_2^{\bullet}$ કરતા વધુ સ્થિર છે.
તેથી,બ્રોમિન પરમાણુ તૃતીયક કાર્બન પરના હાઇડ્રોજન પરમાણુનું વિસ્થાપન કરીને મુખ્ય નીપજ તરીકે $2-$બ્રોમો$-2-$મિથાઈલપ્રોપેન $(99 \%)$ બનાવે છે.

(C) $1$. $C_2H_5-Br$ ની શુષ્ક ઈથરની હાજરીમાં $Mg$ સાથેની પ્રક્રિયાથી ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક,$C_2H_5MgBr$ (સંયોજન $A$) બને છે.
$2$. ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયકો પ્રબળ બેઝ છે અને સક્રિય હાઇડ્રોજન પરમાણુ ધરાવતા સંયોજનો (જેમ કે આલ્કોહોલ,પાણી અથવા એમાઇન) સાથે પ્રક્રિયા કરીને આલ્કેન બનાવે છે.
$3$. પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $C_2H_5MgBr + CH_3OH \rightarrow C_2H_6 + Mg(Br)OCH_3$.
$4$. આમ,નીપજ $B$ એ ઇથેન $(C_2H_6)$ છે.

(D) હેલોએરીન એવા સંયોજનો છે જેમાં હેલોજન પરમાણુ સીધો એરોમેટિક વલય (બેન્ઝીન વલય) સાથે જોડાયેલ હોય છે.
વિકલ્પ $A$ માં,હેલોજન સાઇડ ચેઇન (બેન્ઝાઇલ સ્થાન) સાથે જોડાયેલ છે.
વિકલ્પ $B$ અને $C$ માં,હેલોજન બિન-એરોમેટિક ચક્રીય વલય સાથે જોડાયેલ છે.
વિકલ્પ $D$ માં,હેલોજન સીધો બેન્ઝીન વલય સાથે જોડાયેલ છે,જે તેને હેલોએરીન તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરે છે.

(A) આલ્કાઈલ હેલાઈડના મિશ્રણની સૂકા ઈથરની હાજરીમાં સોડિયમ ધાતુ સાથેની પ્રક્રિયાને વુર્ટ્ઝ પ્રક્રિયા કહેવામાં આવે છે. જ્યારે $CH_3CH_2Br$ (બ્રોમોઈથેન) અને $CH_3CH_2CH_2Br$ ($1$-બ્રોમોપ્રોપેન) ના મિશ્રણનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે,ત્યારે નીચે મુજબના ઉત્પાદનો બને છે:
$1$. બ્રોમોઈથેનનું સ્વ-યુગ્મન: $CH_3CH_2-CH_2CH_3$ ($n$-બ્યુટેન).
$2$. $1$-બ્રોમોપ્રોપેનનું સ્વ-યુગ્મન: $CH_3CH_2CH_2-CH_2CH_2CH_3$ ($n$-હેક્ઝેન).
$3$. બ્રોમોઈથેન અને $1$-બ્રોમોપ્રોપેનનું ક્રોસ-યુગ્મન: $CH_3CH_2-CH_2CH_2CH_3$ ($n$-પેન્ટેન).
આ પ્રક્રિયાના મિશ્રણમાં પ્રોપેન બનતું નથી.

(D) આલ્કેનનું ઉત્કલનબિંદુ કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યા વધવાની સાથે વધે છે,કારણ કે વાન ડેર વાલ્સ બળોમાં વધારો થાય છે.
સમઘટકો માટે,શાખાઓ વધવાથી સપાટીનું ક્ષેત્રફળ ઘટતા ઉત્કલનબિંદુ ઘટે છે.
$n-$પેન્ટેન $(C_5H_{12})$ માં પાંચ કાર્બન પરમાણુઓ સીધી શૃંખલામાં છે,જ્યારે $2-$મિથાઈલબ્યુટેન એ શાખિત સમઘટક છે જેનું ઉત્કલનબિંદુ ઓછું હોય છે.
$n-$બ્યુટેનમાં માત્ર ચાર કાર્બન પરમાણુઓ છે અને $2-$મિથોક્સીપ્રોપેન એ ઈથર છે.
આણ્વીય દળ અને આંતરઆણ્વીય બળોની સરખામણી કરતા,$n-$પેન્ટેન આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી વધુ ઉત્કલનબિંદુ ધરાવે છે.

(A) વોટર ગેસ એ કાર્બન મોનોક્સાઇડ $(CO)$ અને હાઇડ્રોજન $(H_2)$ નું મિશ્રણ છે.
તે મિથેનની વરાળ સાથે નિકલ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં ઊંચા તાપમાને પ્રક્રિયા દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે:
$CH_{4(g)} + H_2O_{(g)} \xrightarrow{1270 \ K, \ Ni} CO_{(g)} + 3H_{2(g)}$
આમ,$CO_{(g)}$ અને $H_{2(g)}$ ના મિશ્રણને વોટર ગેસ અથવા સિનગેસ (syngas) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(A) દ્વિ-બંધિત કાર્બન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલા આલ્કાઈલ સમૂહોની સંખ્યા જેટલી વધારે,તેટલી આલ્કીનની સ્થિરતા વધારે હોય છે.
$R_2C=CR_2$ એ ટેટ્રા-વિસ્થાપિત આલ્કીન છે,જેમાં આલ્કાઈલ સમૂહોની સંખ્યા મહત્તમ છે.
તેથી,$R_2C=CR_2$ સૌથી વધુ સ્થાયી આલ્કીન છે.

(C) આપેલ બંધારણ $but-2-ene$ $(CH_3-CH=CH-CH_3)$ છે.
$but-2-ene$ ના એક અણુમાં હાઇડ્રોજન પરમાણુઓની સંખ્યા ગણતા:
$CH_3$ $(3)$ + $CH$ $(1)$ + $CH$ $(1)$ + $CH_3$ $(3)$ = $8$ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ.
તેથી,સંયોજનના $1$ મોલમાં $8$ મોલ $H$ પરમાણુઓ હોય છે.
આમ,કાર્બનિક સંયોજનના $n$ મોલમાં $8 \ n$ મોલ $H$ પરમાણુઓ હશે.

(B) આલ્કીન્સની સ્થિરતા દ્વિબંધ ધરાવતા કાર્બન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલા આલ્કાઈલ સમૂહોની સંખ્યા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે (હાયપરકોન્જુગેશન અસર).
વધારે આલ્કાઈલ સમૂહો એટલે વધુ સ્થિરતા.
$I) (CH_3)_2C=C(CH_3)_2$ માં $12$ આલ્ફા-હાઈડ્રોજન છે.
$II) (CH_3)_2C=CH_2$ માં $6$ આલ્ફા-હાઈડ્રોજન છે.
$III) (CH_3)_2C=CHCH_3$ માં $9$ આલ્ફા-હાઈડ્રોજન છે.
તેથી,સ્થિરતાનો ક્રમ $I > III > II$ છે.

(A) આલ્કાડાયિન એ હાઇડ્રોકાર્બન છે જેમાં બે દ્વિબંધ હોય છે.
$1$. આઈસોપ્રીન ($2$-મિથાઈલબ્યુટા-$1,3$-ડાયિન) માં બે દ્વિબંધ હોવાથી તે આલ્કાડાયિન છે.
$2$. $\beta$-ફેલેન્ડ્રીન એ આલ્કાટ્રાયિન છે કારણ કે તેમાં ત્રણ દ્વિબંધ છે.
$3$. બ્યુટ-$2$-ઈન અને પેન્ટ-$1$-ઈન એ મોનોઆલ્કીન છે જેમાં માત્ર એક જ દ્વિબંધ હોય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(C) પ્રોપીન $(CH_3-CH=CH_2)$ નું ઓઝોનોલિસિસ ઓઝોન $(O_3)$ સાથેની પ્રક્રિયા દ્વારા થાય છે,જેમાં ચક્રીય ઓઝોનાઇડ મધ્યવર્તી સંયોજન બને છે.
આ મધ્યવર્તી સંયોજનનું ઝિંક ડસ્ટ અને પાણી $(Zn/H_2O)$ નો ઉપયોગ કરીને વિભાજન કરવામાં આવે છે,જેનાથી કાર્બોનિલ સંયોજનો મળે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$CH_3-CH=CH_2 + O_3 \rightarrow \text{પ્રોપીન ઓઝોનાઇડ}$
$\text{પ્રોપીન ઓઝોનાઇડ} + H_2O/Zn \rightarrow CH_3CHO + HCHO + ZnO$
મળતી નીપજો $CH_3CHO$ (ઇથેનાલ) અને $HCHO$ (મિથેનાલ) છે.

(D) $but-2-ene$ $(CH_3-CH=CH-CH_3)$ ના ઓઝોનોલિસિસમાં ઓઝોન $(O_3)$ ઉમેરાઈને ઓઝોનાઈડ મધ્યવર્તી સંયોજન બનાવે છે.
ત્યારબાદ આ ઓઝોનાઈડનું $Zn$ ડસ્ટ અને $H_2O$ દ્વારા વિભાજન (રિડક્ટિવ ક્લીવેજ) થાય છે.
પ્રક્રિયા: $CH_3-CH=CH-CH_3 + O_3$ $\rightarrow \text{ozonide}$ $\xrightarrow{Zn/H_2O} 2CH_3CHO$.
આમ,મળતી નીપજ $2$ મોલ $acetaldehyde$ $(CH_3CHO)$ છે.

(B) આલ્કાઈનનું $cis$-આલ્કીનમાં આંશિક હાઇડ્રોજનેશન લિન્ડલરના ઉદ્દીપકનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે,જેમાં $CaCO_3$ અથવા $BaSO_4$ પર આધારિત $Pd$ હોય છે અને તેને ક્વિનોલિન અથવા લેડ એસીટેટ સાથે ઝેરી (poisoned) બનાવવામાં આવે છે.
આ ઉદ્દીપક આલ્કીનનું આલ્કેનમાં વધુ રિડક્શન થતું અટકાવે છે.
તેથી,સાચો ઉદ્દીપક $Pd-C / \text{quinoline}$ છે.

(D) જ્યારે સાયક્લોહેક્સિનની પ્રક્રિયા મંદ $H_2SO_4$ (એસિડિક માધ્યમ) ની હાજરીમાં $KMnO_4$ જેવા પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા સાથે કરવામાં આવે છે,ત્યારે દ્વિબંધનું ઓક્સિડેટીવ વિભાજન થાય છે.
આ પ્રક્રિયા વલયને તોડે છે અને દ્વિબંધ પરના કાર્બનનું કાર્બોક્સિલિક એસિડ જૂથોમાં ઓક્સિડેશન કરે છે.
પરિણામે હેક્ઝેનડાયોઇક એસિડ બને છે,જેને સામાન્ય રીતે એડિપિક એસિડ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,જેનું સૂત્ર $HOOC-(CH_2)_4-COOH$ છે.

(D) બેન્ઝીનની આયોડિન $(I_2)$ સાથેની ઇલેક્ટ્રોફિલિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા પ્રતિવર્તી છે. પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે: $C_6H_6 + I_2 \rightleftharpoons C_6H_5I + HI$.
આ પ્રક્રિયામાં ઉત્પન્ન થતું $HI$ એક પ્રબળ રિડક્શનકર્તા હોવાથી,તે આયોડોબેન્ઝીનનું ફરીથી બેન્ઝીનમાં રિડક્શન કરે છે,જેના કારણે પુરોગામી પ્રક્રિયા શક્ય બનતી નથી. તેથી,$HI$ ને દૂર કરવા માટે ઓક્સિડેશનકર્તા (જેમ કે $HNO_3$ અથવા $HIO_3$) ની હાજરી વગર બેન્ઝીનનું સીધું આયોડિનેશન શક્ય નથી.

(A) હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ $(H_2O_2)$ ના ગુણધર્મોનું વિશ્લેષણ કરીએ:
-$A$. તે પાણીમાં અદ્રાવ્ય છે: આ વિધાન ખોટું છે. હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ પાણીમાં સંપૂર્ણપણે મિશ્રિત થાય છે કારણ કે તે પાણીના અણુઓ સાથે હાઇડ્રોજન બંધ બનાવે છે.
-$B$. તે શુદ્ધ અવસ્થામાં આછા વાદળી રંગનું પ્રવાહી છે: આ વિધાન સાચું છે. શુદ્ધ હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ આછા વાદળી રંગનું પ્રવાહી છે.
-$C$. તેની સાંદ્રતા વોલ્યુમ એકમમાં સમજાવવામાં આવે છે: આ વિધાન સાચું છે. $H_2O_2$ ની સાંદ્રતા સામાન્ય રીતે 'વોલ્યુમ સ્ટ્રેન્થ' (દા.ત.,$10$ વોલ્યુમ $H_2O_2$) તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે,જે $1$ વોલ્યુમ દ્રાવણ દ્વારા $STP$ પર મુક્ત થતા ઓક્સિજન વાયુના કદને દર્શાવે છે.
-$D$. તે મંદ ઓક્સિડેશનકર્તા તેમજ રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે: આ વિધાન સાચું છે. $H_2O_2$ એસિડિક અને બેઝિક બંને માધ્યમોમાં ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે,અને તે પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તાઓ સામે રિડક્શનકર્તા તરીકે પણ કામ કરી શકે છે.

(D) ઇથિલિન ગ્લાયકોલ $(HO-CH_2-CH_2-OH)$ માં પાસપાસેના કાર્બન પરમાણુઓ પર બે હાઇડ્રોક્સિલ $(-OH)$ સમૂહો આવેલા હોય છે.
આ બે $-OH$ સમૂહોની નિકટતાને કારણે,એક હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહનો હાઇડ્રોજન પરમાણુ તે જ અણુમાં રહેલા બીજા હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહના ઓક્સિજન પરમાણુ સાથે હાઇડ્રોજન બંધ બનાવે છે.
આ પ્રકારની આંતરિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને આંતઃઆણ્વીય હાઇડ્રોજન બંધન કહેવામાં આવે છે.

(A) જે ક્ષારનું દ્રાવણ લાલ લિટમસને ભૂરું બનાવે છે તે સ્વભાવે બેઝિક હોવું જોઈએ.
$NH_4CN$ એ નિર્બળ એસિડ $(HCN)$ અને નિર્બળ બેઝ $(NH_4OH)$ નો ક્ષાર છે.
આવા ક્ષારનો $pH$ સૂત્ર $pH = 7 + \frac{1}{2}(pK_a - pK_b)$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
$HCN$ માટે,$K_a = 6.2 \times 10^{-10}$ $(pK_a \approx 9.21)$ અને $NH_4OH$ માટે,$K_b = 1.8 \times 10^{-5}$ $(pK_b \approx 4.74)$ છે.
અહીં $pK_a > pK_b$ હોવાથી,દ્રાવણ થોડું બેઝિક $(pH > 7)$ બને છે.
$NH_4Cl$ અને $NH_4NO_3$ એ પ્રબળ એસિડ અને નિર્બળ બેઝના ક્ષાર છે,જે એસિડિક છે.
$NaNO_3$ એ પ્રબળ એસિડ અને પ્રબળ બેઝનો ક્ષાર છે,જે તટસ્થ છે.

(C) $\alpha$-હેલિક્સ એ પ્રોટીનનું સામાન્ય ગૌણ બંધારણ છે.
$\alpha$-હેલિક્સમાં,પોલીપેપ્ટાઈડ શૃંખલા જમણા હાથના સ્ક્રૂની જેમ ગૂંચવાયેલી હોય છે.
હેલિક્સના દરેક આંટામાં આશરે $3.6$ એમિનો એસિડ અવશેષો હોય છે.
આ બંધારણ એક એમિનો એસિડના $C=O$ સમૂહ અને શૃંખલા પરના ચોથા એમિનો એસિડના $N-H$ સમૂહ વચ્ચેના હાઇડ્રોજન બંધ દ્વારા સ્થિર થાય છે.

(D) પ્યુરિન બેઝમાં,$9^{\text{th}}$ સ્થાન પરનો નાઈટ્રોજન પરમાણુ રાઈબોઝ શર્કરાના $1^{\prime}$ કાર્બન પરમાણુ સાથે $\beta$-ગ્લાયકોસિડિક બંધ બનાવે છે.
આ બંધના નિર્માણને કારણે રાઈબોન્યુક્લિયોસાઈડનું સંશ્લેષણ થાય છે.

(D) $AMP$ (એડેનોસિન મોનોફોસ્ફેટ) માં,ન્યુક્લિયોટાઈડ રાઈબોઝ શર્કરા સાથે ફોસ્ફેટ સમૂહના જોડાણ દ્વારા બને છે.
$AMP$ ની રચનાના આધારે,ફોસ્ફેટ સમૂહ રાઈબોઝ શર્કરાના $5^{\prime}$ કાર્બન પરમાણુ સાથે જોડાયેલા હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ સાથે એસ્ટરીકૃત થાય છે.
તેથી,$5^{\prime}$ કાર્બન પરમાણુ એ છે જે ફોસ્ફેટ સમૂહ સાથે જોડાય છે.

(B) વિકલ્પ $B$ ન્યુક્લિક એસિડ માટે સાચું નથી.
ન્યુક્લિક એસિડમાં,કરોડરજ્જુ $-C-O-C-$ બંધને બદલે શર્કરા-ફોસ્ફેટ બંધ દ્વારા બનેલી હોય છે.
આ કરોડરજ્જુ વૈકલ્પિક શર્કરા અને ફોસ્ફેટ જૂથોની બનેલી હોય છે,જે ફોસ્ફોડાયએસ્ટર બંધ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે.
દરેક ફોસ્ફેટ જૂથ એક શર્કરા અણુના $3^{\prime}$ કાર્બન પરમાણુને બીજા શર્કરા અણુના $5^{\prime}$ કાર્બન પરમાણુ સાથે જોડે છે,જે $DNA$ અને $RNA$ ની લાક્ષણિક શર્કરા-ફોસ્ફેટ-શર્કરા સાંકળ બનાવે છે.

(B) $DNA$ ના વોટસન અને ક્રિક મોડેલમાં,શર્કરા-ફોસ્ફેટ બેકબોન ડબલ હેલિક્સની બહારની તરફ હોય છે,જ્યારે નાઇટ્રોજનયુક્ત બેઝ $(A, T, G, C)$ હેલિક્સની અંદરની તરફ આવેલા હોય છે,જ્યાં તેઓ બેઝ જોડી બનાવે છે.
તેથી,વિકલ્પ $(B)$ ખોટો છે.

(C) ન્યુક્લિક એસિડમાં નાઇટ્રોજનયુક્ત બેઝ બે પ્રકારના હોય છે: પ્યુરિન અને પિરિમિડિન.
- પ્યુરિન એ બાયસાઇક્લિક (બે-રિંગ) બંધારણો છે,જેમાં એડેનાઇન $(A)$ અને ગ્વાનિન $(G)$ નો સમાવેશ થાય છે.
- પિરિમિડિન એ મોનોસાઇક્લિક (એક-રિંગ) બંધારણો છે,જેમાં સાયટોસિન $(C)$,થાઇમિન $(T)$ અને યુરેસિલ $(U)$ નો સમાવેશ થાય છે.
તેથી,ગ્વાનિન એ પ્યુરિનમાંથી મેળવેલ નાઇટ્રોજન બેઝ છે.

(A) ડાયકાર્બોક્સિલિક એસિડ તેના બંધારણમાં બે કાર્બોક્સિલ $(-COOH)$ સમૂહો ધરાવે છે.
$1$. સાઇટ્રિક એસિડનું બંધારણ $HOOC-CH_2-C(OH)(COOH)-CH_2-COOH$ છે,જેમાં ત્રણ કાર્બોક્સિલ સમૂહો હોય છે,તેથી તે ટ્રાયકાર્બોક્સિલિક એસિડ છે.
$2$. મેલોનિક એસિડ $(HOOC-CH_2-COOH)$ એ ડાયકાર્બોક્સિલિક એસિડ છે.
$3$. ઓક્ઝેલિક એસિડ $(HOOC-COOH)$ એ ડાયકાર્બોક્સિલિક એસિડ છે.
$4$. ગ્લુટેરિક એસિડ $(HOOC-(CH_2)_3-COOH)$ એ ડાયકાર્બોક્સિલિક એસિડ છે.
તેથી,સાઇટ્રિક એસિડ એ ડાયકાર્બોક્સિલિક એસિડ નથી.

(D) ક્યુમીન (આઈસોપ્રોપાઈલબેન્ઝીન) ની આલ્કલાઇન $KMnO_4$ સાથે ગરમ કરીને પ્રક્રિયા કરવાથી આલ્કાઈલ શૃંખલાનું કાર્બોક્સિલેટ સમૂહમાં ઓક્સિડેશન થાય છે.
પ્રથમ તબક્કામાં,ક્યુમીનનું પોટેશિયમ બેન્ઝોએટ $(A)$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે.
બીજા તબક્કામાં,પોટેશિયમ બેન્ઝોએટનું $H_3O^+$ સાથે એસિડીકરણ કરવાથી બેન્ઝોઈક એસિડ $(B)$ મળે છે.

(D) સંયોજનનું ઉત્કલનબિંદુ આંતરઆણ્વીય આકર્ષણ બળોની પ્રબળતા પર આધાર રાખે છે.
કાર્બોક્સિલિક એસિડ $(C_2H_5COOH)$ પ્રબળ આંતરઆણ્વીય હાઇડ્રોજન બંધને કારણે સ્થાયી ડાયમર બનાવે છે,જે આલ્કોહોલ $(n-C_4H_9OH)$ માં રહેલા હાઇડ્રોજન બંધ અથવા એમાઇન્સમાં રહેલા ડાયપોલ-ડાયપોલ આકર્ષણ કરતા વધુ પ્રબળ હોય છે.
તેથી,આપેલા સંયોજનોમાં $C_2H_5COOH$ નું ઉત્કલનબિંદુ સૌથી વધુ છે.

(D) આલ્કલાઇન $KMnO_4$ અને ત્યારબાદ એસિડિક જળવિભાજન $(H_3O^+)$ સાથે ઓછામાં ઓછો એક બેન્ઝિલિક હાઇડ્રોજન પરમાણુ ધરાવતા આલ્કાઇલ બેન્ઝિનની પ્રક્રિયાથી આલ્કાઇલ સાઇડ ચેઇનનું કાર્બોક્સિલિક એસિડ જૂથમાં ઓક્સિડેશન થાય છે.
આપેલ પ્રક્રિયામાં,ઇથાઇલબેન્ઝિન $(C_6H_5-CH_2-CH_3)$ નું બેન્ઝોઇક એસિડ $(C_6H_5-COOH)$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે.
પ્રક્રિયા: $C_6H_5-CH_2-CH_3 \xrightarrow[\text{(ii) } H_3O^{+}]{\text{(i) alk. } KMnO_4} C_6H_5-COOH$.

(A) ઉત્કલનબિંદુ આંતરઆણ્વીય આકર્ષણ બળો,મુખ્યત્વે હાઈડ્રોજન બંધન પર આધાર રાખે છે.
એમાઈનમાં રહેલા $N-H$ બંધ આલ્કોહોલના $O-H$ બંધ કરતા ઓછા ધ્રુવીય હોય છે,જેના કારણે એમાઈનમાં હાઈડ્રોજન બંધન નબળું હોય છે.
કાર્બોક્સિલિક એસિડમાં $-COOH$ સમૂહ હોય છે,જે મજબૂત આંતરઆણ્વીય હાઈડ્રોજન બંધન દ્વારા સ્થિર ડાયમર રચના બનાવે છે.
તેથી,હાઈડ્રોજન બંધનની પ્રબળતાનો ક્રમ $Amines < Alcohols < Carboxylic \ acids$ છે.
પરિણામે,ઉત્કલનબિંદુનો વધતો ક્રમ $Amines < Alcohols < Carboxylic \ acids$ છે.

(A) મોનો કાર્બોક્સિલિક એસિડમાં તેની રચનામાં માત્ર એક જ $-COOH$ સમૂહ હોય છે.
$1$. થેલિક એસિડ $(C_6H_4(COOH)_2)$ માં બેન્ઝીન રિંગ સાથે ઓર્થો સ્થાન પર બે $-COOH$ સમૂહ જોડાયેલા હોય છે,તેથી તે ડાયકાર્બોક્સિલિક એસિડ છે.
$2$. સેલિસિલિક એસિડ $(C_6H_4(OH)(COOH))$ માં એક $-COOH$ અને એક $-OH$ સમૂહ હોય છે,તેથી તે મોનો કાર્બોક્સિલિક એસિડ છે.
$3$. $o$-ટોલ્યુઈક એસિડ $(C_6H_4(CH_3)(COOH))$ માં એક $-COOH$ સમૂહ હોય છે,તેથી તે મોનો કાર્બોક્સિલિક એસિડ છે.
$4$. બેન્ઝોઈક એસિડ $(C_6H_5COOH)$ માં એક $-COOH$ સમૂહ હોય છે,તેથી તે મોનો કાર્બોક્સિલિક એસિડ છે.
આમ,થેલિક એસિડ એ મોનો કાર્બોક્સિલિક એસિડ નથી.

(D) મોનોકાર્બોક્સિલિક એસિડમાં તેમની રચનામાં માત્ર એક જ $-COOH$ સમૂહ હોય છે.
$A$. મેલોનિક એસિડ $(HOOC-CH_2-COOH)$ એ ડાયકાર્બોક્સિલિક એસિડ છે,જ્યારે પ્રોપિયોનિક એસિડ $(CH_3-CH_2-COOH)$ એ મોનોકાર્બોક્સિલિક એસિડ છે.
$B$. વેલેરિક એસિડ $(CH_3(CH_2)_3COOH)$ એ મોનોકાર્બોક્સિલિક એસિડ છે,જ્યારે સક્સિનિક એસિડ $(HOOC-(CH_2)_2-COOH)$ એ ડાયકાર્બોક્સિલિક એસિડ છે.
$C$. એસિટિક એસિડ $(CH_3COOH)$ એ મોનોકાર્બોક્સિલિક એસિડ છે,જ્યારે એડિપિક એસિડ $(HOOC-(CH_2)_4-COOH)$ એ ડાયકાર્બોક્સિલિક એસિડ છે.
$D$. બ્યુટ્રિક એસિડ $(CH_3(CH_2)_2COOH)$ અને કેપ્રોઇક એસિડ $(CH_3(CH_2)_4COOH)$ બંનેમાં માત્ર એક જ $-COOH$ સમૂહ હોય છે,તેથી તે બંને મોનોકાર્બોક્સિલિક એસિડ છે.

(A) એસિડ ક્લોરાઈડ $(RCOCl)$ અને ડાયઆલ્કાઈલ કેડમિયમ પ્રક્રિયક $((R')_2Cd)$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા એ કીટોન બનાવવા માટેની પ્રમાણિત પદ્ધતિ છે.
આ પ્રક્રિયામાં,$2$ મોલ બેન્ઝોઈલ ક્લોરાઈડ $(C_6H_5COCl)$ ની પ્રક્રિયા $1$ મોલ ડાયમિથાઈલ કેડમિયમ $((CH_3)_2Cd)$ સાથે થવાથી એસીટોફેનોન $(C_6H_5COCH_3)$ અને કેડમિયમ ક્લોરાઈડ $(CdCl_2)$ મળે છે.
રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$2C_6H_5COCl + (CH_3)_2Cd \rightarrow 2C_6H_5COCH_3 + CdCl_2$
આમ,મળતી નીપજ એસીટોફેનોન છે.

(C) ઇથેનોઇલ ક્લોરાઇડ $(CH_3COCl)$ ની પાણી $(H_2O)$ સાથેની પ્રક્રિયા જળવિભાજન પ્રક્રિયા છે.
આ પ્રક્રિયામાં,ક્લોરિન પરમાણુ પાણીમાંથી હાઇડ્રોક્સિલ ગ્રુપ $(-OH)$ દ્વારા વિસ્થાપિત થાય છે.
રાસાયણિક સમીકરણ છે: $CH_3COCl + H_2O \rightarrow CH_3COOH + HCl$.
બનેલી નીપજ $X$ એ ઇથેનોઇક એસિડ $(CH_3COOH)$ છે.

(A) પ્રક્રિયાનો દર નીચે મુજબ દર્શાવી શકાય:
$\text{Rate} = -\frac{1}{2} \frac{d[N_2O_5]}{dt} = \frac{d[O_2]}{dt}$
અહીં $N_2O_5$ ના અદ્રશ્ય થવાનો દર $\left| \frac{d[N_2O_5]}{dt} \right| = 0.02 \ mol \ dm^{-3} \ s^{-1}$ આપેલ છે.
આ કિંમત સમીકરણમાં મૂકતા:
$\frac{d[O_2]}{dt} = \frac{1}{2} \times 0.02 \ mol \ dm^{-3} \ s^{-1} = 0.01 \ mol \ dm^{-3} \ s^{-1}$.

(C) પ્રક્રિયા $A + 3B \longrightarrow 2C$ માટે,પ્રક્રિયાનો દર આ મુજબ છે:
$-\frac{d[A]}{dt} = -\frac{1}{3} \frac{d[B]}{dt} = \frac{1}{2} \frac{d[C]}{dt}$
આપેલ છે કે $A$ ના વપરાશનો દર $-\frac{d[A]}{dt} = 1.4 \ mol \ dm^{-3} \ s^{-1}$ છે.
$A$ અને $C$ ના પદોને સરખાવતા:
$-\frac{d[A]}{dt} = \frac{1}{2} \frac{d[C]}{dt}$
$1.4 = \frac{1}{2} \frac{d[C]}{dt}$
$\frac{d[C]}{dt} = 2 \times 1.4 \ mol \ dm^{-3} \ s^{-1} = 2.8 \ mol \ dm^{-3} \ s^{-1}$

(B) આપેલી પ્રક્રિયા છે: $2 \ N_2O_{5(g)} \longrightarrow 4 \ NO_{2(g)} + O_{2(g)}$.
પ્રક્રિયાનો દર આ રીતે દર્શાવી શકાય: $-\frac{1}{2} \frac{d[N_2O_5]}{dt} = \frac{1}{4} \frac{d[NO_2]}{dt}$.
આપેલ છે કે $N_2O_5$ ના અદ્રશ્ય થવાનો દર $-\frac{d[N_2O_5]}{dt} = 0.06 \ mol \ dm^{-3} \ s^{-1}$ છે.
આ કિંમત દરના સમીકરણમાં મૂકતા: $\frac{1}{2} \times (0.06) = \frac{1}{4} \frac{d[NO_2]}{dt}$.
તેથી,$NO_2$ ના નિર્માણનો દર: $\frac{d[NO_2]}{dt} = 2 \times 0.06 = 0.12 \ mol \ dm^{-3} \ s^{-1}$ થાય.

(C) આપેલ પ્રક્રિયા $3 I_{(aq)}^{-} + S_2 O_{8_{(aq)}}^{2-} \longrightarrow 2 SO_{4_{(aq)}}^{2-} + I_{3_{(aq)}}^{-}$ છે.
પ્રક્રિયાનો દર આ રીતે દર્શાવી શકાય: $\text{Rate} = -\frac{1}{3} \frac{d[I^{-}]}{dt} = -\frac{d[S_2 O_8^{2-}]}{dt} = \frac{1}{2} \frac{d[SO_4^{2-}]}{dt} = \frac{d[I_3^{-}]}{dt}$.
આ સમીકરણ પરથી,$I^{-}$ ના વપરાશનો દર $-\frac{d[I^{-}]}{dt} = \frac{3}{2} \times \frac{d[SO_4^{2-}]}{dt}$ થાય.
અહીં $\frac{d[SO_4^{2-}]}{dt} = 0.044 \ mol \ dm^{-3} \ s^{-1}$ આપેલ છે,તેથી:
$I^{-}$ ના વપરાશનો દર $= \frac{3}{2} \times 0.044 = 0.066 \ mol \ dm^{-3} \ s^{-1}$.

(D) સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ: $N_{2(g)} + 3 H_{2(g)} \longrightarrow 2 NH_{3(g)}$
પ્રક્રિયાનો દર: $\text{Rate} = -\frac{d[N_{2}]}{dt} = -\frac{1}{3} \frac{d[H_{2}]}{dt} = \frac{1}{2} \frac{d[NH_{3}]}{dt}$
આપેલ છે કે $NH_{3}$ ના બનવાનો દર $\frac{d[NH_{3}]}{dt} = 0.088 \ mol \ dm^{-3} \ s^{-1}$ છે.
દરના સમીકરણમાં કિંમત મૂકતા: $-\frac{d[N_{2}]}{dt} = \frac{1}{2} \times \frac{d[NH_{3}]}{dt}$
$-\frac{d[N_{2}]}{dt} = \frac{1}{2} \times 0.088 \ mol \ dm^{-3} \ s^{-1} = 0.044 \ mol \ dm^{-3} \ s^{-1}$
તેથી,$N_{2}$ ના વપરાશનો દર $0.044 \ mol \ dm^{-3} \ s^{-1}$ છે.

(A) પ્રક્રિયા માટે વેગનો નિયમ: $\text{Rate} = k[A]^1[B]^2[C]^0$ છે.
જ્યારે બધા પ્રક્રિયકોની સાંદ્રતા બમણી કરવામાં આવે,ત્યારે નવી સાંદ્રતા $[A]' = 2[A]$,$[B]' = 2[B]$ અને $[C]' = 2[C]$ થાય છે.
નવો વેગ $(\text{Rate})_1 = k[2A]^1[2B]^2[2C]^0$ થશે.
$(\text{Rate})_1 = k \times 2[A] \times 4[B]^2 \times 1$.
$(\text{Rate})_1 = 8 \times k[A][B]^2$.
તેથી,પ્રક્રિયાનો વેગ $8$ ગણો વધે છે.

(A) પ્રાથમિક પ્રક્રિયા એ એવી પ્રક્રિયા છે જે એક જ તબક્કામાં થાય છે.
વિકલ્પ $A$ એ ઇથાઇલ આયોડાઇડનું વિઘટન દર્શાવે છે,જે એક આણ્વિય પ્રાથમિક પ્રક્રિયા છે.
વિકલ્પો $B$,$C$,અને $D$ એ જટિલ પ્રક્રિયાઓ છે જે અનેક તબક્કાઓ દ્વારા થાય છે.

(A) વેગ નિયમ $r = k[A]^2[B]$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
આપેલ કિંમતો $k = 6.25 \ mol^{-2} \ dm^6 \ s^{-1}$,$[A] = 1 \ mol \ dm^{-3}$,અને $[B] = 0.2 \ mol \ dm^{-3}$ છે.
આ કિંમતોને વેગના સમીકરણમાં મૂકતા:
$r = 6.25 \times (1)^2 \times (0.2)$
$r = 6.25 \times 0.2 = 1.250 \ mol \ dm^{-3} \ s^{-1}$.

(C) પ્રક્રિયા $aA + bB \longrightarrow cC + dD$ નો ત્વરિત દર નીચે મુજબ દર્શાવવામાં આવે છે:
$-\frac{1}{a} \frac{d[A]}{dt} = -\frac{1}{b} \frac{d[B]}{dt} = \frac{1}{c} \frac{d[C]}{dt} = \frac{1}{d} \frac{d[D]}{dt}$
આપેલ સમીકરણ સાથે સરખાવતા,પ્રક્રિયકો $A$ અને $B$ માટે તત્વયોગમિતિય સહગુણકો $a$ અને $b$ છે,અને નીપજો $C$ અને $D$ માટે અનુક્રમે $c$ અને $d$ છે.
તેથી,પ્રક્રિયા $aA + bB \longrightarrow cC + dD$ છે.

(A) પ્રારંભિક પ્રક્રિયા વેગ $r_1 = k[A][B]^2$ છે.
જ્યારે $A$ ની સાંદ્રતા બમણી કરવામાં આવે,ત્યારે નવી સાંદ્રતા $[A]' = 2[A]$ થાય છે.
નવો પ્રક્રિયા વેગ $r_2 = k[2A][B]^2 = 2 \times k[A][B]^2$ થાય છે.
તેથી,$r_2 = 2 \times r_1$.
આમ,પ્રક્રિયાનો વેગ $2$ ના ગુણાંકમાં વધે છે.

(D) પ્રક્રિયા માટે,$2 NH_{3(g)} \xrightarrow{Pt} N_{2(g)} + 3 H_{2(g)}$
પ્રક્રિયાનો વેગ આ મુજબ છે:
$\text{Rate} = -\frac{1}{2} \frac{d[NH_3]}{dt} = \frac{d[N_2]}{dt} = \frac{1}{3} \frac{d[H_2]}{dt}$
આપેલ છે કે પ્રક્રિયાનો વેગ $2.5 \times 10^{-6} \ mol \ dm^{-3} \ sec^{-1}$ છે,તેથી:
$\text{Rate} = \frac{1}{3} \frac{d[H_2]}{dt} = 2.5 \times 10^{-6} \ mol \ dm^{-3} \ sec^{-1}$
તેથી,$H_{2(g)}$ ના નિર્માણનો વેગ:
$\frac{d[H_2]}{dt} = 3 \times 2.5 \times 10^{-6} \ mol \ dm^{-3} \ sec^{-1} = 7.5 \times 10^{-6} \ mol \ dm^{-3} \ sec^{-1}$

(B) પ્રક્રિયાનો દર સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણના તત્વયોગમિતિ (stoichiometry) દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
પ્રક્રિયા માટે: $CH_3Br_{(aq)} + OH_{(aq)}^{-} \longrightarrow CH_3OH_{(aq)} + Br_{(aq)}^{-}$
દરનું સમીકરણ: $-\frac{d[CH_3Br]}{dt} = -\frac{d[OH^{-}]}{dt} = \frac{d[CH_3OH]}{dt} = \frac{d[Br^{-}]}{dt}$
આપેલ છે કે $OH_{(aq)}^{-}$ ના વપરાશનો દર $x \ mol \ dm^{-3} \ s^{-1}$ છે,એટલે કે $-\frac{d[OH^{-}]}{dt} = x$.
$OH^{-}$ અને $Br^{-}$ ના તત્વયોગમિતિય સહગુણકો $1$ હોવાથી,$Br_{(aq)}^{-}$ ના નિર્માણનો દર એ $OH_{(aq)}^{-}$ ના વપરાશના દર જેટલો જ હશે.
તેથી,$Br_{(aq)}^{-}$ ના નિર્માણનો દર $x \ mol \ dm^{-3} \ s^{-1}$ છે.

(A) આર્હેનિયસ સમીકરણ $k = Ae^{-E_a / RT}$ દર્શાવે છે કે જેમ તાપમાન $T$ વધે છે,તેમ પદ $e^{-E_a / RT}$ વધે છે.
પરિણામે,તાપમાનમાં વધારો થવાથી વેગ અચળાંક $k$ વધે છે.
અચળ તાપમાને સાંદ્રતામાં ફેરફાર કરવાથી $k$ ના મૂલ્ય પર કોઈ અસર થતી નથી.

(D) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,સંકલિત વેગ સમીકરણ: $k = \frac{2.303}{t} \log \frac{[A]_0}{[A]_t}$
આપેલ છે: $k = 0.02303 \ hour^{-1}$,$[A]_0 = 100$,$[A]_t = 20$
કિંમતો મૂકતા: $0.02303 = \frac{2.303}{t} \log \frac{100}{20}$
$0.02303 = \frac{2.303}{t} \log 5$
$\log 5 \approx 0.699$ હોવાથી: $t = \frac{2.303 \times 0.699}{0.02303} \approx 100 \times 0.699 = 69.9 \ hour$
નજીકના પૂર્ણાંકમાં લેતા,$t \approx 70 \ hour$.

(B) આપેલ પ્રક્રિયા $2 N_2O_{5(g)} \longrightarrow 4 NO_{2(g)} + O_{2(g)}$ છે.
વેગ અચળાંકનો એકમ $s^{-1}$ હોવાથી,આ પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા છે.
વેગના નિયમ મુજબ: $\text{Rate} = k[N_2O_5]$.
આપેલ કિંમતો મૂકતા: $1.02 \times 10^{-4} = 3.4 \times 10^{-5} \times [N_2O_5]$.
તેથી,$[N_2O_5] = \frac{1.02 \times 10^{-4}}{3.4 \times 10^{-5}} = 3.0 \ mol \ L^{-1}$.

(C) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,સાંદ્રતા $0.8 \text{ M}$ થી $0.2 \text{ M}$ થવા માટે બે અર્ધ-આયુષ્ય સમય $(2 \times t_{1/2})$ લાગે છે:
$0.8 \text{ M}$ $\xrightarrow{t_{1/2}} 0.4 \text{ M}$ $\xrightarrow{t_{1/2}} 0.2 \text{ M}$
કુલ સમય $= 12 \text{ કલાક}$ આપેલ છે।
તેથી,$2 \times t_{1/2} = 12 \text{ કલાક}$।
$t_{1/2} = 6 \text{ કલાક}$।

(B) શૂન્ય ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,વેગ અચળાંક $k$ નું સમીકરણ: $k = \frac{[A]_0 - [A]_t}{t}$ છે.
ધારો કે પ્રારંભિક સાંદ્રતા $[A]_0 = 100 \ \%$ છે.
આપેલ છે કે $k = 1 \ mol \ dm^{-3} \ s^{-1}$ અને $t = 90 \ s$.
કિંમતો મૂકતા: $1 = \frac{100 - [A]_t}{90}$.
$100 - [A]_t = 90$.
$[A]_t = 100 - 90 = 10 \ \%$.
આમ,બાકી રહેલા પ્રક્રિયકનું ટકાવાર પ્રમાણ $10 \ \%$ છે.

(B) વેગ નિયમનું સમીકરણ $r = k [A]^x [B]^y$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત થયેલ છે.
આપેલ છે કે વેગ $[NO_2]$ ના વર્ગના પ્રમાણમાં છે,તેથી $NO_2$ ની સાપેક્ષમાં ક્રમ $2$ છે $(x = 2)$.
આપેલ છે કે વેગ $[CO]$ થી સ્વતંત્ર છે,તેથી $CO$ ની સાપેક્ષમાં ક્રમ $0$ છે $(y = 0)$.
તેથી,વેગ નિયમનું સમીકરણ $r = k [NO_2]^2 [CO]^0$ છે.

(A) આપેલ પ્રક્રિયા $3 I^{-} + S_2 O_8^{2-} \longrightarrow I_3^{-} + 2 SO_4^{2-}$ છે.
દરના સમીકરણ મુજબ:
$Rate = -\frac{1}{3} \frac{d[I^{-}]}{dt} = -\frac{d[S_2 O_8^{2-}]}{dt} = \frac{d[I_3^{-}]}{dt} = \frac{1}{2} \frac{d[SO_4^{2-}]}{dt}$.
અહીં $\frac{d[SO_4^{2-}]}{dt} = 2.2 \times 10^{-2} \ mol \ dm^{-3} \ s^{-1}$ આપેલ છે.
$S_2 O_8^{2-}$ અને $SO_4^{2-}$ માટેના પદોને સરખાવતા:
$-\frac{d[S_2 O_8^{2-}]}{dt} = \frac{1}{2} \frac{d[SO_4^{2-}]}{dt}$.
તેથી,$\frac{d[S_2 O_8^{2-}]}{dt} = -\frac{1}{2} \times (2.2 \times 10^{-2}) = -1.1 \times 10^{-2} \ mol \ dm^{-3} \ s^{-1}$.

(B) હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ $(H_2O_2)$ નું વિઘટન એ પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયાનું જાણીતું ઉદાહરણ છે.
આ પ્રક્રિયા માટે વેગ નિયમ આ મુજબ છે: $\text{Rate} = k[H_2O_2]^1$.
તેથી,પ્રક્રિયાનો ક્રમ $1$ છે.

(D) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,વેગ અચળાંક $k$ નું સૂત્ર: $k = \frac{2.303}{t} \log_{10} \frac{[A]_0}{[A]_t}$ છે.
જો સાંદ્રતા $90 \ \%$ ઘટે છે,તો બાકી રહેલી સાંદ્રતા $[A]_t$ એ પ્રારંભિક સાંદ્રતા $[A]_0$ ના $10 \ \%$ છે.
તેથી,$[A]_t = 0.1 [A]_0$ અથવા $\frac{[A]_0}{[A]_t} = 10$.
$t = 30 \ min$ આપેલ છે,આ કિંમતો સમીકરણમાં મૂકતા:
$k = \frac{2.303}{30} \log_{10} (10)$.
$\log_{10} (10) = 1$ હોવાથી,આપણને મળે છે:
$k = \frac{2.303}{30} \approx 7.67 \times 10^{-2} \ min^{-1}$.

(C) પ્રક્રિયાનો ક્રમ એ વેગ નિયમ સમીકરણમાં સાંદ્રતા પદોના ઘાતાંકોનો સરવાળો છે. તે પ્રાયોગિક રીતે નક્કી કરવામાં આવતી રાશિ છે અને તે પૂર્ણાંક,અપૂર્ણાંક અથવા શૂન્ય હોઈ શકે છે. તે સૈદ્ધાંતિક રાશિ નથી,કારણ કે તે સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણના તત્વયોગમિતીય સહગુણકો પરથી નક્કી કરી શકાતી નથી.

(B) શૂન્ય ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,વેગ અચળાંક $k$ નું સૂત્ર: $k = \frac{[A]_0 - [A]_t}{t}$
આપેલ છે: $[A]_0 = 1.2 \ mol \ dm^{-3}$,$[A]_t = 0.4 \ mol \ dm^{-3}$,અને $t = 240 \ s$.
સમયને મિનિટમાં ફેરવતા: $t = \frac{240 \ s}{60 \ s/min} = 4 \ min$.
કિંમતો મૂકતા: $k = \frac{1.2 - 0.4}{4} = \frac{0.8}{4} = 0.2 \ mol \ dm^{-3} \ min^{-1}$.

(A) સાચો જવાબ $(A)$ છે.
બહુપદી પ્રક્રિયામાં,પ્રક્રિયાનો એકંદર દર સૌથી ધીમા તબક્કાના દર દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે,જેને દર-નિર્ધારક તબક્કો (rate-determining step) કહેવામાં આવે છે.
આ તબક્કો અવરોધક તરીકે કાર્ય કરે છે,જે સમગ્ર પ્રક્રિયાની ગતિને મર્યાદિત કરે છે.
ભલે અન્ય તબક્કાઓ ઝડપી હોય,તો પણ એકંદર દર સૌથી ધીમા તબક્કાના દરથી વધી શકતો નથી.

(B) વેગ નિયમ: $\text{rate} = k[A]^2[B]$.
આપેલ કિંમતો મૂકતા: $0.22 \ mol \ L^{-1} \ s^{-1} = k \times (1 \ mol \ L^{-1})^2 \times (0.25 \ mol \ L^{-1})$.
$0.22 = k \times 1 \times 0.25$.
$k = \frac{0.22}{0.25} = 0.88 \ mol^{-2} \ L^2 \ s^{-1}$.

(D) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,વેગ અચળાંક $k = \frac{0.693}{t_{1/2}}$ છે.
આપેલ છે $t_{1/2} = 10 \ minute$,તેથી $k = \frac{0.693}{10 \ min} = 0.0693 \ min^{-1}$.
સંકલિત વેગ સમીકરણ $t = \frac{2.303}{k} \log_{10} \frac{[A]_0}{[A]_t}$ છે.
અહીં,$[A]_0 = 100$ અને $[A]_t = 10$ (કારણ કે સાંદ્રતા $10 \%$ સુધી ઘટે છે).
કિંમતો મૂકતા: $t = \frac{2.303}{0.0693 \ min^{-1}} \log_{10} \frac{100}{10} = \frac{2.303}{0.0693} \times 1 \approx 33.23 \ minute$.
નજીકના પૂર્ણાંકમાં લેતા,$t = 33 \ minute$.

(A) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,વેગ અચળાંક $k$ નું સૂત્ર: $k = \frac{2.303}{t} \log_{10} \frac{[A]_0}{[A]_t}$ છે.
અહીં $20 \%$ વિઘટન થાય છે,તેથી જો પ્રારંભિક સાંદ્રતા $[A]_0 = 100$ હોય,તો બાકી રહેલી સાંદ્રતા $[A]_t = 100 - 20 = 80$ થાય.
કિંમતો સૂત્રમાં મૂકતા: $k = \frac{2.303}{40 \ min} \log_{10} \frac{100}{80}$.
$k = \frac{2.303}{40} \log_{10} (1.25)$.
$\log_{10} (1.25) \approx 0.0969$ લેતા,$k = \frac{2.303 \times 0.0969}{40} \ min^{-1}$.
$k \approx 0.00557 \ min^{-1} = 5.57 \times 10^{-3} \ min^{-1}$.
આમ,$k \approx 5.6 \times 10^{-3} \ min^{-1}$ મળે છે.

(D) પ્રક્રિયાનો વેગ $Rate = k[A]^x[B]^y$ સમીકરણ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
અહીં,$k$ એ વેગ અચળાંક છે.
$1$. વેગ અચળાંક $k$ એ પ્રક્રિયકોની સાંદ્રતાથી સ્વતંત્ર છે.
$2$. તે આર્હેનિયસ સમીકરણ મુજબ તાપમાન સાથે બદલાય છે.
$3$. જ્યારે દરેક પ્રક્રિયકની સાંદ્રતા એકમ હોય,ત્યારે પ્રક્રિયાનો વેગ વેગ અચળાંક જેટલો હોય છે $(Rate = k)$.
$4$. પ્રક્રિયાનો વેગ એ પ્રતિક્રિયા આપતી જાતિઓની સાંદ્રતાના ગુણાકારના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે,વેગ અચળાંક નહીં.
તેથી,વિધાન $D$ ખોટું છે.

(B) આપેલ વેગ નિયમ $\text{rate} = k[NO]^2[H_2]$ છે.
વેગ નિયમ પરથી,$[H_2]$ નો ઘાતાંક $1$ છે,તેથી $H_2$ ની સાપેક્ષ પ્રક્રિયાનો ક્રમ $1$ છે.
પ્રક્રિયાનો કુલ ક્રમ એ વેગ નિયમમાં રહેલા સાંદ્રતા પદોના ઘાતાંકોનો સરવાળો છે.
$\text{કુલ ક્રમ} = 2 + 1 = 3$.
તેથી,$H_2$ ની સાપેક્ષ ક્રમ $1$ અને કુલ ક્રમ $3$ છે.

(C) પ્રક્રિયા માટે વેગ નિયમ: $Rate = k[A]^1[B]^2$
વેગ અચળાંક $k$ માટે સૂત્ર: $k = \frac{Rate}{[A][B]^2}$
આપેલી કિંમતો મૂકતા: $k = \frac{3.6 \times 10^{-2} \ mol \ dm^{-3} \ sec^{-1}}{(0.2 \ mol \ dm^{-3})(0.1 \ mol \ dm^{-3})^2}$
$k = \frac{3.6 \times 10^{-2}}{0.2 \times 0.01} = 18 \ mol^{-2} \ dm^6 \ sec^{-1}$

(C) પ્રક્રિયા માટે વેગ નિયમ: $Rate = k[A]^1[B]^2$
આપેલ છે: $Rate = 7.2 \times 10^{-2} \ mol \ dm^{-3} \ s^{-1}$,$[A] = 0.4 \ mol \ dm^{-3}$,અને $[B] = 0.1 \ mol \ dm^{-3}$.
વેગ અચળાંક $k$ શોધવા માટે: $k = \frac{Rate}{[A][B]^2}$
કિંમતો મૂકતા: $k = \frac{7.2 \times 10^{-2}}{(0.4)(0.1)^2} = \frac{7.2 \times 10^{-2}}{0.4 \times 0.01} = \frac{7.2 \times 10^{-2}}{4 \times 10^{-3}} = 18 \ mol^{-2} \ dm^6 \ s^{-1}$.

(D) આણ્વિકતા એ પ્રાથમિક પ્રક્રિયામાં ભાગ લેતી પ્રક્રિયક જાતિઓની સંખ્યા છે,જે રાસાયણિક પ્રક્રિયા કરવા માટે એકસાથે અથડાવવી જોઈએ. આપેલી પ્રક્રિયા માટે,$2$ પ્રક્રિયક અણુઓ છે ($1$ અણુ $H_2$ અને $1$ અણુ $Br_2$),તેથી આણ્વિકતા $2$ (દ્વિ-આણ્વિય) છે.
પ્રક્રિયાનો ક્રમ એ વેગ નિયમ સમીકરણમાં સાંદ્રતા પદોના ઘાતાંકોનો સરવાળો છે.
આપેલ વેગ નિયમ: $r = k[H_2]^1[Br_2]^{\frac{1}{2}}$.
ક્રમ $= 1 + \frac{1}{2} = \frac{3}{2}$.

(C) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,અર્ધ-આયુષ્ય $(t_{1/2})$ એ પ્રારંભિક સાંદ્રતા પર આધારિત નથી.
આપેલ છે કે સાંદ્રતા $15$ મિનિટમાં $0.8 \ mol \ L^{-1}$ થી ઘટીને $0.4 \ mol \ L^{-1}$ (અડધી) થાય છે,તેથી અર્ધ-આયુષ્ય $t_{1/2} = 15$ મિનિટ છે.
સાંદ્રતા $0.1 \ mol \ L^{-1}$ થી $0.025 \ mol \ L^{-1}$ સુધી ઘટાડવા માટે:
પગલું $1$: $0.1 \ mol \ L^{-1} \rightarrow 0.05 \ mol \ L^{-1}$ (એક અર્ધ-આયુષ્ય,$15$ મિનિટ).
પગલું $2$: $0.05 \ mol \ L^{-1} \rightarrow 0.025 \ mol \ L^{-1}$ (બીજું અર્ધ-આયુષ્ય,$15$ મિનિટ).
કુલ જરૂરી સમય $= 15 + 15 = 30$ મિનિટ.

(B) શૂન્ય ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,દર $\text{Rate} = k[A]^0 = k$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
આનો અર્થ એ છે કે પ્રક્રિયાનો દર વેગ અચળાંક $(k)$ જેટલો છે અને તે પ્રક્રિયકોની સાંદ્રતાથી સ્વતંત્ર છે.
તેથી,વિધાન $B$ સાચું છે.
વિધાન $C$ ખોટું છે કારણ કે શૂન્ય ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,અર્ધ-આયુષ્ય $(t_{1/2})$ $t_{1/2} = \frac{[A]_0}{2k}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જે પ્રારંભિક સાંદ્રતા $[A]_0$ પર આધાર રાખે છે.
વિધાન $D$ ખોટું છે કારણ કે શૂન્ય ક્રમની પ્રક્રિયા માટે વેગ અચળાંકનો એકમ $\text{mol L}^{-1} \text{s}^{-1}$ છે.

(D) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,બાકી રહેલા પ્રક્રિયકનો જથ્થો સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે: $[A_t] = [A_0] \times (1/2)^n$,જ્યાં $n$ એ અર્ધ-આયુષ્યની સંખ્યા છે.
આપેલ છે $[A_0] = 100 \ g$ અને $[A_t] = 25 \ g$,તેથી $25 = 100 \times (1/2)^n$.
$(1/2)^n = 25/100 = 1/4 = (1/2)^2$.
આમ,$n = 2$ અર્ધ-આયુષ્ય.
એક અર્ધ-આયુષ્ય $t_{1/2} = 5760 \ year$ હોવાથી,કુલ સમય $t = n \times t_{1/2} = 2 \times 5760 \ year = 11520 \ year$.