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

(B) मीथेन $(CH_4)$ में $sp^3$ संकरण होता है।
एसिटिलीन ($C_2H_2$ या $HC \equiv CH$) में $sp$ संकरण होता है,जहाँ प्रत्येक कार्बन परमाणु एक हाइड्रोजन और एक कार्बन के साथ त्रि-आबंध द्वारा जुड़ा होता है।
एथिलीन $(C_2H_4)$ में $sp^2$ संकरण होता है।
अमोनिया $(NH_3)$ में $sp^3$ संकरण होता है।

(B) आण्विक कक्षक सिद्धांत (Molecular Orbital Theory) के अनुसार,आबंध कोटि की गणना $\frac{N_b - N_a}{2}$ के रूप में की जाती है,जहाँ $N_b$ आबंधी इलेक्ट्रॉनों की संख्या है और $N_a$ प्रति-आबंधी इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।
$CO$ अणु के लिए,इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या $6 + 8 = 14$ है।
आण्विक कक्षक विन्यास $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \pi 2p_x^2 = \pi 2p_y^2, \sigma 2p_z^2$ है।
यहाँ,$N_b = 10$ और $N_a = 4$ है।
आबंध कोटि = $\frac{10 - 4}{2} = \frac{6}{2} = 3$.

(A) $Li_2$ अणु का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $(\sigma 1s)^2 (\sigma^* 1s)^2 (\sigma 2s)^2$ है।
$Li_2$ अणु की आबंध कोटि की गणना इस प्रकार की जाती है:
$\text{Bond Order} = \frac{N_b - N_a}{2} = \frac{4 - 2}{2} = 1$।
चूंकि $Li_2$ अणु में कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन उपस्थित नहीं है,इसलिए यह प्रतिचुंबकीय है।

(A) कक्षक की ऊर्जा $(n+l)$ नियम द्वारा निर्धारित की जाती है,जहाँ $n$ मुख्य क्वांटम संख्या है और $l$ दिगंशीय क्वांटम संख्या है। जिस कक्षक के लिए $(n+l)$ का मान सबसे कम होता है,उसकी ऊर्जा सबसे कम होती है। यदि $(n+l)$ के मान समान हों,तो जिस कक्षक के लिए $n$ का मान कम होता है,उसकी ऊर्जा कम होती है।
प्रत्येक के लिए $(n+l)$ की गणना:
$2p: n=2, l=1 \implies n+l = 3$
$3s: n=3, l=0 \implies n+l = 3$
$3d: n=3, l=2 \implies n+l = 5$
$4p: n=4, l=1 \implies n+l = 5$
$2p$ और $3s$ की तुलना करने पर,दोनों के लिए $(n+l) = 3$ है। चूँकि $2p$ का $n$ मान $(n=2)$,$3s$ $(n=3)$ की तुलना में कम है,इसलिए $2p$ की ऊर्जा सबसे कम है।

(C) $O_2$ अणु का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $(\sigma 1s)^2 (\sigma^* 1s)^2 (\sigma 2s)^2 (\sigma^* 2s)^2 (\sigma 2p_z)^2 (\pi 2p_x)^2 (\pi 2p_y)^2 (\pi^* 2p_x)^1 (\pi^* 2p_y)^1$ है।
बंध क्रम की गणना $\frac{N_b - N_a}{2}$ द्वारा की जाती है,जहाँ $N_b$ आबंधी इलेक्ट्रॉनों की संख्या है और $N_a$ प्रति-आबंधी इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।
$O_2$ के लिए,$N_b = 10$ और $N_a = 6$ है।
बंध क्रम $= \frac{10 - 6}{2} = \frac{4}{2} = 2$।

(C) $O_2$ अणु का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $(\sigma 1s)^2 (\sigma^* 1s)^2 (\sigma 2s)^2 (\sigma^* 2s)^2 (\sigma 2p_z)^2 (\pi 2p_x)^2 (\pi 2p_y)^2 (\pi^* 2p_x)^1 (\pi^* 2p_y)^1$ है।
आबंधी आण्विक कक्षक वे हैं जिनमें तारा $(*)$ नहीं है।
ये $(\sigma 1s)^2$,$(\sigma 2s)^2$,$(\sigma 2p_z)^2$,$(\pi 2p_x)^2$,और $(\pi 2p_y)^2$ हैं।
आबंधी कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या = $2 + 2 + 2 + 2 + 2 = 10$।

(B) $N_2$ अणु ($14$ इलेक्ट्रॉन) का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $(\sigma 1s)^2 (\sigma^* 1s)^2 (\sigma 2s)^2 (\sigma^* 2s)^2 (\pi 2p_x)^2 (\pi 2p_y)^2 (\sigma 2p_z)^2$ है।
प्रतिआबंधी कक्षक वे हैं जिन्हें तारांकन $(*)$ के साथ दर्शाया गया है।
ये $(\sigma^* 1s)^2$ और $(\sigma^* 2s)^2$ हैं।
प्रतिआबंधी कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या $= 2 + 2 = 4$ है।

(A) हाइड्रोजन जैसी स्पीशीज की $n^{th}$ कक्षा की त्रिज्या का सूत्र $r_n = \frac{52.9 \times n^2}{Z} \ pm$ है।
$B^{4+}$ आयन के लिए, परमाणु क्रमांक $Z = 5$ और कक्षा संख्या $n = 4$ है।
इन मानों को सूत्र में प्रतिस्थापित करने पर:
$r_4 = \frac{52.9 \times (4)^2}{5} \ pm$
$r_4 = \frac{52.9 \times 16}{5} \ pm$
$r_4 = \frac{846.4}{5} \ pm$
$r_4 = 169.28 \ pm \approx 169.3 \ pm$.

(D) $CH_3X$ अणुओं का द्विध्रुव आघूर्ण कार्बन और हैलोजन $(X)$ परमाणु के बीच विद्युत ऋणात्मकता के अंतर पर निर्भर करता है।
जैसे-जैसे हम समूह में $F$ से $I$ की ओर नीचे जाते हैं,हैलोजन की विद्युत ऋणात्मकता कम होती जाती है,जिससे $C-X$ बंध की ध्रुवीयता कम हो जाती है।
यद्यपि समूह में नीचे जाने पर बंध लंबाई बढ़ती है,लेकिन विद्युत ऋणात्मकता में कमी एक प्रमुख कारक है।
इसलिए,द्विध्रुव आघूर्ण का क्रम इस प्रकार है: $CH_3F > CH_3Cl > CH_3Br > CH_3I$।
अतः,$CH_3I$ का द्विध्रुव आघूर्ण सबसे कम है।

(C) अणु का द्विध्रुव आघूर्ण $(\mu)$ उसकी ज्यामिति और बंधों की ध्रुवीयता पर निर्भर करता है।
$HF$ एक रेखीय ज्यामिति वाला ध्रुवीय अणु है,इसलिए $\mu \neq 0$ है।
$NH_3$ की ज्यामिति त्रिकोणीय पिरामिडीय है और नाइट्रोजन परमाणु पर एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) होने के कारण इसका नेट द्विध्रुव आघूर्ण शून्य नहीं होता है $(\mu = 1.48 \ D)$।
$BF_3$ की ज्यामिति त्रिकोणीय समतलीय है। इसमें तीन $B-F$ बंध एक-दूसरे से $120^{\circ}$ के कोण पर व्यवस्थित होते हैं। इन तीन $B-F$ बंधों के द्विध्रुव आघूर्ण का सदिश योग शून्य होता है,जिससे अणु अध्रुवीय हो जाता है $(\mu = 0)$।
$CHCl_3$ एक चतुष्फलकीय ज्यामिति वाला ध्रुवीय अणु है जिसमें बंध द्विध्रुव एक-दूसरे को निरस्त नहीं करते हैं $(\mu = 1.04 \ D)$।
अतः,$BF_3$ का द्विध्रुव आघूर्ण शून्य है।

(A) हाइड्रोजन बंधन तब होता है जब एक हाइड्रोजन परमाणु अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु (जैसे $N$,$O$,या $F$) से सहसंयोजक रूप से बंधा होता है।
$NH_3$ में,हाइड्रोजन परमाणु एक अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक नाइट्रोजन परमाणु से बंधे होते हैं,जिससे यह अन्य $NH_3$ अणुओं के साथ अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन बना सकता है।
$C_2H_6$ (एथेन) अध्रुवीय है और इसमें ऐसे बंधनों का अभाव है।
$H_2S$ महत्वपूर्ण हाइड्रोजन बंधन नहीं बनाता है क्योंकि सल्फर पर्याप्त विद्युत ऋणात्मक नहीं है।
$CH_3-O-CH_3$ (डाइमिथाइल ईथर) में एक ऑक्सीजन परमाणु होता है लेकिन इसमें सीधे उससे जुड़ा कोई हाइड्रोजन परमाणु नहीं होता है,इसलिए यह स्वयं के साथ हाइड्रोजन बंधन नहीं बना सकता है।

(A) आवर्त-$4$ और समूह-$12$ में स्थित तत्व जिंक $(Zn)$ है।
$Zn$ का परमाणु क्रमांक $30$ है।
मूल अवस्था में $Zn$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] \ 3d^{10} \ 4s^2$ है।
इस विन्यास में,सभी $3d$ और $4s$ कक्षक पूरी तरह से भरे हुए हैं,जिसका अर्थ है कि इसमें $0$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं।
उत्तेजित अवस्था में (उदाहरण के लिए,$Zn^{2+}$ आयन),विन्यास $[Ar] \ 3d^{10}$ होता है,जिसमें भी $0$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं।
अतः,अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या $0$ है।

(A) $1$. रुबिडियम $(Rb)$: रुबिडियम समूह $1$ (क्षार धातु) और आवर्त $5$ में स्थित है। यह सही मिलान है।
$2$. स्ट्रोंटियम $(Sr)$: स्ट्रोंटियम समूह $2$ (क्षारीय मृदा धातु) में है,समूह $1$ में नहीं।
$3$. सीज़ियम $(Cs)$: सीज़ियम समूह $1$ में है,लेकिन यह आवर्त $6$ में है,आवर्त $5$ में नहीं।
$4$. बेरियम $(Ba)$: बेरियम समूह $2$ (क्षारीय मृदा धातु) में है,समूह $1$ में नहीं।

(A) समूह $1$ के तत्वों की विद्युत ऋणात्मकता समूह में नीचे जाने पर घटती है क्योंकि परमाणु आकार बढ़ता है और प्रभावी नाभिकीय आवेश कम हो जाता है।
इसलिए,विद्युत ऋणात्मकता का घटता क्रम $Li > Na > K > Cs$ है।
अतः,दिए गए तत्वों में $Li$ की विद्युत ऋणात्मकता सबसे अधिक है।

(C) प्रत्येक स्पीशीज में इलेक्ट्रॉनों की संख्या इस प्रकार है:
$Ne$ (परमाणु क्रमांक $10$): $10$ इलेक्ट्रॉन।
$O^{2-}$ (परमाणु क्रमांक $8$): $8 + 2 = 10$ इलेक्ट्रॉन।
$Na^{+}$ (परमाणु क्रमांक $11$): $11 - 1 = 10$ इलेक्ट्रॉन।
$Na$ (परमाणु क्रमांक $11$): $11$ इलेक्ट्रॉन।
चूंकि $Ne$,$O^{2-}$ और $Na^{+}$ आइसोइलेक्ट्रॉनिक हैं (सभी में $10$ इलेक्ट्रॉन हैं),इसलिए $Na$ वह स्पीशीज है जिसमें इलेक्ट्रॉनों की संख्या समान नहीं है।

(C) फोटोइलेक्ट्रिक सेल में सीज़ियम $(Cs)$ तत्व का उपयोग किया जाता है।
व्याख्या: सीज़ियम फोटोइलेक्ट्रिक सेल के लिए पसंदीदा धातु है क्योंकि यह सूर्य के प्रकाश को आसानी से बिजली में परिवर्तित कर सकता है।
इसकी आयनीकरण ऊर्जा बहुत कम होती है और यह सबसे अधिक इलेक्ट्रोपॉजिटिव तत्व है।
सीज़ियम की सतह से इलेक्ट्रॉनों को बाहर निकालने के लिए आवश्यक ऊर्जा अपेक्षाकृत कम है,जो केवल $206.5 \ kJ/mol$ है।

(B) विद्युत ऋणात्मकता सामान्यतः आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर बढ़ती है और समूह में ऊपर से नीचे जाने पर घटती है।
दिए गए तत्वों की तुलना करने पर: $O$ और $F$ दूसरे आवर्त के तत्व हैं,जबकि $S$ और $Cl$ तीसरे आवर्त के तत्व हैं।
चूंकि समूह में नीचे जाने पर विद्युत ऋणात्मकता घटती है,इसलिए तीसरे आवर्त के तत्वों ($S$ और $Cl$) की विद्युत ऋणात्मकता दूसरे आवर्त के तत्वों ($O$ और $F$) से कम होती है।
$S$ और $Cl$ के बीच,$S$ तीसरे आवर्त में $Cl$ के बाईं ओर स्थित है,इसलिए दिए गए विकल्पों में $S$ की विद्युत ऋणात्मकता सबसे कम है।

(A) परमाणु आकार में वृद्धि के कारण समूह में नीचे जाने पर आयनन एन्थैल्पी $(I.E.)$ घटती है।
इसलिए,$Te$ की $I.E.$,$Po$ की तुलना में अधिक है।
आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर परमाणु क्रमांक में वृद्धि के साथ $I.E.$ बढ़ती है।
दिए गए तत्वों में $Po$ (पोलोनियम) समूह $16$ और आवर्त $6$ में है,$Te$ (टेल्यूरियम) समूह $16$ और आवर्त $5$ में है,$Br$ (ब्रोमीन) समूह $17$ और आवर्त $4$ में है,और $Kr$ (क्रिप्टन) समूह $18$ और आवर्त $4$ में है।
अतः,दिए गए तत्वों में $Po$ की $I.E.$ सबसे कम है।

(A) उत्कृष्ट गैसों (noble gases) का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास स्थिर होने के कारण उनकी आयनन एन्थैल्पी $(IE)$ सबसे अधिक होती है। इसलिए,$Ar$ और $He$ की $IE$,हैलोजन $Cl$ और $I$ से अधिक होगी।
समूह में नीचे जाने पर,परमाणु आकार में वृद्धि के कारण $IE$ कम हो जाती है।
$He$ और $Ar$ की तुलना करने पर,$He$ का आकार छोटा होने के कारण $IE$ of $He > Ar$ होता है।
आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर,परमाणु क्रमांक बढ़ने के साथ $IE$ बढ़ती है।
$Cl$ और $Ar$ की तुलना करने पर,$Ar$ की $IE$,$Cl$ से अधिक होती है।
अतः,आयनन एन्थैल्पी का सही क्रम $I < Cl < Ar < He$ है।
इसलिए,$He$ की आयनन एन्थैल्पी सबसे अधिक है।

(C) तत्व $C$ और $D$ आवर्त $4$ के हैं,जबकि तत्व $A$ और $B$ आवर्त $3$ के हैं।
परमाणु त्रिज्या समूह में नीचे जाने पर बढ़ती है,इसलिए आवर्त $4$ के तत्व आवर्त $3$ के तत्वों से बड़े होते हैं।
आवर्त $4$ में $C$ और $D$ की तुलना करने पर,$D$ का प्रभावी नाभिकीय आवेश $C$ से अधिक है क्योंकि यह समान आवर्त में $C$ के दाईं ओर स्थित है।
इसलिए,$D$ का आकार $C$ से छोटा है।
अतः,तत्व $C$ की परमाणु त्रिज्या सबसे बड़ी है।

(B) समूह में ऊपर से नीचे जाने पर नई इलेक्ट्रॉन कोशों के जुड़ने के कारण परमाणु आकार बढ़ता है और आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर प्रभावी नाभिकीय आवेश बढ़ने के कारण परमाणु आकार घटता है।
आवर्त सारणी में,$S$ और $Cl$ तीसरे आवर्त के तत्व हैं,जबकि $Se$ और $Br$ चौथे आवर्त के तत्व हैं।
चूंकि $Se$ और $Br$ उच्च आवर्त में हैं,इसलिए उनका परमाणु आकार $S$ और $Cl$ से बड़ा होता है।
चौथे आवर्त में,$Se$,$Br$ के बाईं ओर स्थित है,इसलिए $Se$ का परमाणु आकार $Br$ से बड़ा है।
अतः,परमाणु आकार का क्रम $Cl < S < Br < Se$ है,जिससे $Se$ का परमाणु आकार सबसे बड़ा हो जाता है।

(D) $SO_3$ एक अम्लीय ऑक्साइड है।
$NO$ एक उदासीन ऑक्साइड है।
$Al_2O_3$ एक उभयधर्मी (amphoteric) ऑक्साइड है।
$CaO$ एक क्षारीय ऑक्साइड है।
सामान्यतः,समूह $1$ और समूह $2$ की धातुओं के ऑक्साइड क्षारीय होते हैं,जबकि अधातुओं के ऑक्साइड अम्लीय होते हैं।

(B) $PF_6^{-}$ के लिए: मान लीजिए $P$ की ऑक्सीकरण संख्या $x$ है।
$x + (6 \times -1) = -1$
$x - 6 = -1$
$x = +5$
$V_2 O_7^{4-}$ के लिए: मान लीजिए $V$ की ऑक्सीकरण संख्या $y$ है।
$2y + (7 \times -2) = -4$
$2y - 14 = -4$
$2y = +10$
$y = +5$
अतः,ऑक्सीकरण संख्याएँ क्रमशः $+5$ और $+5$ हैं।

(C) $Ti$ का परमाणु क्रमांक $22$ है। $Ti$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^2 4s^2$ है।
$+2$ ऑक्सीकरण अवस्था में,$Ti^{2+}$ $4s$ कक्षक से दो इलेक्ट्रॉन खो देता है।
इसलिए,$Ti^{2+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^2$ होता है।
अतः,$3d$ कक्षक में $2$ इलेक्ट्रॉन उपस्थित हैं।

(D) माना $Mn$ की ऑक्सीकरण संख्या $x$ है।
$MnO_4^{-}$ में,सभी परमाणुओं की ऑक्सीकरण संख्याओं का योग आयन पर आवेश के बराबर होता है।
$x + (4 \times -2) = -1$
$x - 8 = -1$
$x = +7$
अतः,$Mn$ की ऑक्सीकरण संख्या $+7$ है।

(C) $CrO_4^{2-}$ में,मान लीजिए $Cr$ की ऑक्सीकरण अवस्था $x$ है।
$x + 4(-2) = -2$ $\Rightarrow x - 8 = -2$ $\Rightarrow x = +6$।
$K_2Cr_2O_7$ में,मान लीजिए $Cr$ की ऑक्सीकरण अवस्था $x$ है।
$2(+1) + 2x + 7(-2) = 0$ $\Rightarrow 2 + 2x - 14 = 0$ $\Rightarrow 2x = 12$ $\Rightarrow x = +6$।

(A) $1$ इलेक्ट्रॉन पर आवेश $e = 1.602 \times 10^{-19} \ C$ होता है।
कुल $Q = 1 \ C$ आवेश उत्पन्न करने के लिए आवश्यक इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n)$ ज्ञात करने के लिए,हम $Q = n \times e$ सूत्र का उपयोग करते हैं।
अतः,$n = \frac{Q}{e} = \frac{1 \ C}{1.602 \times 10^{-19} \ C} \approx 6.242 \times 10^{18}$ इलेक्ट्रॉन।

(B) वियोजन की मात्रा $(\alpha)$ की गणना निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करके की जाती है: $\alpha = \frac{\Lambda_m^c}{\Lambda_m^0}$
दिया गया है: $\Lambda_m^c = 16.5 \ \Omega^{-1} \ cm^2 \ mol^{-1}$ और $\Lambda_m^0 = 390.7 \ \Omega^{-1} \ cm^2 \ mol^{-1}$
मान रखने पर: $\alpha = \frac{16.5}{390.7} = 0.04223$
अतः,वियोजन की मात्रा लगभग $0.0422$ है।

(C) वियोजन की मात्रा $(\alpha)$ को एक विशिष्ट सांद्रता पर मोलर चालकता $(\Lambda_c)$ और अनंत तनुता पर मोलर चालकता $(\Lambda_0)$ के अनुपात द्वारा दिया जाता है:
$\alpha = \frac{\Lambda_c}{\Lambda_0}$
दिया गया है: $\Lambda_c = 3.3 \ \Omega^{-1} \ cm^2 \ mol^{-1}$ और $\Lambda_0 = 132 \ \Omega^{-1} \ cm^2 \ mol^{-1}$।
$\alpha = \frac{3.3}{132} = 0.025$
प्रतिशत वियोजन $= \alpha \times 100 = 0.025 \times 100 = 2.5 \%$.

(D) दुर्बल विद्युत अपघट्यों की मोलर चालकता विलयन की सांद्रता घटने के साथ बढ़ती है।
इसका कारण यह है कि तनुकरण के साथ दुर्बल विद्युत अपघट्य के वियोजन की मात्रा बढ़ जाती है।
अतः,दी गई सांद्रताओं में से सबसे कम सांद्रता,$0.001 \ M$,अधिकतम मोलर चालकता प्रदर्शित करेगी।

(A) दिए गए विकल्पों में से,$Water$ $(H_2O)$ एकमात्र ऐसा विलायक है जो गैर-विषैला,गैर-ज्वलनशील है और पर्यावरणीय प्रदूषण में योगदान नहीं देता है। इसे रासायनिक प्रक्रियाओं में एक हरित विलायक (green solvent) माना जाता है।

(A) ग्रीन केमिस्ट्री के सिद्धांतों के अनुसार,अनावश्यक व्युत्पन्नकरण (derivatization) यानी सुरक्षात्मक समूहों (protecting groups) के उपयोग से यथासंभव बचना चाहिए या इसे कम करना चाहिए।
इन चरणों के लिए अतिरिक्त अभिकर्मकों की आवश्यकता होती है और अतिरिक्त कचरा उत्पन्न होता है।
इसलिए,यह कथन कि संरक्षण और विसंरक्षण की तकनीक का उपयोग करना 'अच्छा' है,ग्रीन केमिस्ट्री के संदर्भ में सत्य नहीं है।

(B) परमाणु अर्थव्यवस्था (atom economy) को वांछित उत्पाद के आणविक भार और सभी अभिकारकों के आणविक भार के योग के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है,जिसे प्रतिशत में व्यक्त किया जाता है।
अभिक्रिया $B$: $C_2H_4 + H_2 \xrightarrow{Ni} C_2H_6$ एक योगात्मक अभिक्रिया है जिसमें अभिकारकों के सभी परमाणु उत्पाद में शामिल हो जाते हैं।
परमाणु अर्थव्यवस्था = $\frac{\text{Mol. wt of } C_2H_6}{\text{Mol. wt of } (C_2H_4 + H_2)} \times 100 = \frac{30}{30} \times 100 = 100 \%$.
चूंकि परमाणु अर्थव्यवस्था $100 \%$ है,इसलिए यह अभिक्रिया सबसे अच्छी परमाणु अर्थव्यवस्था प्रदर्शित करती है।

(C) $\text{प्रतिशत परमाणु अर्थव्यवस्था} = \frac{\text{वांछित उत्पाद का सूत्र भार}}{\text{सभी अभिकारकों के सूत्र भार का योग}} \times 100$
$\text{प्रतिशत परमाणु अर्थव्यवस्था} = \frac{70 \ u}{140 \ u} \times 100 = 50 \%$

(C) $1$. मुख्य क्रियात्मक समूह की पहचान करें: यौगिक में बेंजीन रिंग के साथ $-OH$,$-CHO$ और $-CH_3$ समूह हैं। $IUPAC$ प्राथमिकता नियमों के अनुसार,एल्डिहाइड $(-CHO)$ समूह की प्राथमिकता हाइड्रॉक्सिल $(-OH)$ समूह से अधिक है। इसलिए,मुख्य यौगिक बेन्ज़ैल्डिहाइड है।
$2$. रिंग का अंकन: $-CHO$ समूह से जुड़े कार्बन परमाणु को स्थान $1$ दिया जाता है। इसके बाद हम रिंग का अंकन इस प्रकार करते हैं कि प्रतिस्थापियों को न्यूनतम संभव स्थान मिले। यदि हम $-CHO$ समूह को $1$ मानते हैं,तो $-OH$ समूह $3$ स्थान पर और $-CH_3$ समूह $5$ स्थान पर आता है। अतः,नाम $3-$हाइड्रॉक्सी$-5-$मिथाइलबेन्ज़ैल्डिहाइड है।

(D) कार्बिनोल प्रणाली में,मिथाइल अल्कोहल $(CH_3OH)$ को मूल यौगिक माना जाता है और इसे $carbinol$ कहा जाता है।
अन्य अल्कोहलों का नाम $carbinol$ के $CH_3$ समूह के हाइड्रोजन परमाणुओं को एल्काइल समूहों द्वारा प्रतिस्थापित करके उनके व्युत्पन्न के रूप में रखा जाता है।
$tert-butyl$ अल्कोहल की संरचना $(CH_3)_3C-OH$ है।
यहाँ,$carbinol$ में $CH_3$ समूह के तीनों हाइड्रोजन परमाणुओं को तीन मिथाइल समूहों द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है।
इसलिए,इसे $trimethyl$ $carbinol$ के रूप में नामित किया गया है।

(D) $IUPAC$ नामकरण के नियमों के अनुसार,क्रियात्मक समूहों की प्राथमिकता का क्रम मुख्य क्रियात्मक समूह को निर्धारित करता है। \\ प्राथमिकता का क्रम $-COOH > -CN > -OH > -C \equiv C-$ है। \\ अतः,दिए गए विकल्पों में से $-COOH$ मुख्य क्रियात्मक समूह है।

(D) $(CH_3)_4C$ की संरचना में एक केंद्रीय कार्बन परमाणु चार मिथाइल समूहों से जुड़ा होता है।
$IUPAC$ नाम निर्धारित करने के लिए,हम सबसे लंबी कार्बन श्रृंखला की पहचान करते हैं,जिसमें $3$ कार्बन परमाणु (प्रोपेन) होते हैं।
दूसरे कार्बन परमाणु से दो मिथाइल समूह जुड़े हुए हैं।
इसलिए,इसका $IUPAC$ नाम $2,2-$डाइमिथाइल प्रोपेन है।

(B) $IUPAC$ नाम निर्धारित करने के लिए,इन चरणों का पालन करें:
$1$. द्वि-आबंध युक्त सबसे लंबी कार्बन श्रृंखला की पहचान करें। सबसे लंबी श्रृंखला में $6$ कार्बन हैं,इसलिए यह हेक्सीन व्युत्पन्न है।
$2$. श्रृंखला को उस सिरे से क्रमांकित करें जो द्वि-आबंध को सबसे कम स्थान दे। बाएं से दाएं क्रमांकित करने पर द्वि-आबंध को $3$ स्थान मिलता है।
$3$. प्रतिस्थापियों की पहचान करें: $3$ स्थान पर ब्रोमो समूह और $4$ स्थान पर मेथिल समूह है।
$4$. इन्हें मिलाकर नाम प्राप्त करें: $3-$ब्रोमो$-4-$मेथिलहेक्स$-3-$ईन।

(C) $1$. मुख्य श्रृंखला की पहचान करें: मुख्य वलय साइक्लोब्यूटेन है।
$2$. वलय का अंकन: अंकन इस प्रकार शुरू किया जाना चाहिए कि प्रतिस्थापियों को सबसे कम संभव अंक (locants) मिलें।
$3$. अंक प्रदान करना: यदि हम दो मेथिल समूहों वाले कार्बन को स्थान $1$ देते हैं,तो मेथॉक्सी समूह स्थान $2$ पर आता है। इससे $1, 1, 2$ अंक प्राप्त होते हैं।
$4$. वर्णानुक्रम: 'मेथॉक्सी' 'मेथिल' से पहले आता है।
$5$. नामकरण: सही नाम $2-$मेथॉक्सी$-1,1-$डाइमेथिलसाइक्लोब्यूटेन है।

(D) एक ट्राइकार्बोक्सिलिक एसिड वह कार्बनिक यौगिक है जिसमें तीन कार्बोक्सिल $(-COOH)$ समूह होते हैं।
$1$. प्रोपियोनिक एसिड $(CH_3CH_2COOH)$ एक मोनोकार्बोक्सिलिक एसिड है।
$2$. ऑक्सेलिक एसिड $(HOOC-COOH)$ एक डाइकार्बोक्सिलिक एसिड है।
$3$. मैलोनिक एसिड $(HOOC-CH_2-COOH)$ एक डाइकार्बोक्सिलिक एसिड है।
$4$. साइट्रिक एसिड $(HOOC-CH_2-C(OH)(COOH)-CH_2-COOH)$ में तीन कार्बोक्सिल समूह होते हैं,जो इसे एक ट्राइकार्बोक्सिलिक एसिड बनाता है।

(D) प्रोपाइलीन ग्लिसरॉल का संरचनात्मक सूत्र $CH_2(OH)-CH(OH)-CH_2(OH)$ है।
इस यौगिक में मुख्य श्रृंखला में तीन कार्बन परमाणु हैं और प्रत्येक कार्बन परमाणु से तीन हाइड्रॉक्सिल $(-OH)$ समूह जुड़े हुए हैं।
$IUPAC$ नामकरण के नियमों के अनुसार,मुख्य एल्केन प्रोपेन है और तीन $-OH$ समूहों की उपस्थिति को $-\text{ट्रायोल}$ प्रत्यय द्वारा दर्शाया जाता है।
हाइड्रॉक्सिल समूहों की स्थिति $1$,$2$ और $3$ कार्बन पर है।
इसलिए,$IUPAC$ नाम प्रोपेन-$1,2,3$-ट्रायोल है।

(A) मुख्य क्रियात्मक समूह का निर्णय निम्नलिखित $IUPAC$ प्राथमिकता क्रम (priority order) के आधार पर किया जाता है:
$-COOH > -SO_3H > -COOR > -COCl > -CONH_2 > -CN > -CHO > >C=O > -OH > -NH_2 > -C=C- > -C \equiv C-$.
दिए गए विकल्पों की तुलना करने पर:
$1$. $-CONH_2$
$2$. $-CN$
$3$. $-OH$
$4$. $-C \equiv C-$
प्राथमिकता क्रम के अनुसार,दिए गए विकल्पों में $-CONH_2$ सबसे पहले आता है,इसलिए यह मुख्य क्रियात्मक समूह है।

(B) एक्रिलिक एसिड की संरचना $CH_2=CH-COOH$ है।
इसमें कार्बोक्सिलिक एसिड कार्यात्मक समूह और एक द्वि-आबंध के साथ तीन कार्बन की श्रृंखला होती है।
कार्बोक्सिलिक एसिड समूह के कार्बन परमाणु को स्थान $1$ दिया जाता है।
द्वि-आबंध स्थान $2$ पर शुरू होता है।
इसलिए,$IUPAC$ नाम प्रोप$-2-$इनोइक एसिड है।

(C) $1$. द्वि-आबंध युक्त सबसे लंबी कार्बन श्रृंखला की पहचान करें। श्रृंखला में $5$ कार्बन परमाणु हैं,इसलिए मूल एल्केन पेंटेन है और एल्कीन पेंट$-2-$ईन है।
$2$. श्रृंखला को उस सिरे से क्रमांकित करें जो द्वि-आबंध को सबसे कम स्थान (locant) दे। दाएं से बाएं क्रमांकित करने पर द्वि-आबंध $C-2$ पर आता है।
$3$. प्रतिस्थापियों की पहचान करें: $C-4$ पर एक क्लोरो समूह और $C-3$ पर एक मिथाइल समूह है।
$4$. इन्हें मिलाकर $IUPAC$ नाम प्राप्त करें: $4-$क्लोरो$-3-$मिथाइलपेंट$-2-$ईन।

(B) . दी गई संरचना एक बेंजीन रिंग है जो $-SO_3^-Na^+$ समूह से जुड़ी है।
यह यौगिक बेंजीन सल्फोनिक एसिड का सोडियम लवण है,जिसे सोडियम बेंजीन सल्फोनेट के रूप में जाना जाता है।

(D) $1$. मुख्य कार्बन श्रृंखला की पहचान करें: यह यौगिक $4$ कार्बन परमाणुओं वाली एक चक्रीय संरचना है,जो एक साइक्लोब्यूटेन वलय है।
$2$. वलय का अंकन: प्रतिस्थापियों को न्यूनतम संभव अंक देने के लिए अंकन शुरू करें। दो मेथिल समूहों वाले कार्बन को स्थिति $1$ और मेथॉक्सी समूह वाले कार्बन को स्थिति $3$ दी जाती है।
$3$. प्रतिस्थापियों का नामकरण: स्थिति $1$ पर दो मेथिल समूह और स्थिति $3$ पर एक मेथॉक्सी समूह है।
$4$. नामकरण: यौगिक का नाम $3-$मेथॉक्सी$-1, 1-$डाइमेथिलसाइक्लोब्यूटेन है।

(C) $IUPAC$ नाम प्रोपेन$-1-$ऑल $3$ कार्बन परमाणुओं की एक श्रृंखला को इंगित करता है जिसमें पहले कार्बन परमाणु से एक अल्कोहल $(-OH)$ कार्यात्मक समूह जुड़ा होता है।
बॉन्ड लाइन सूत्र में,प्रत्येक शीर्ष और अंतिम बिंदु एक कार्बन परमाणु का प्रतिनिधित्व करता है।
प्रोपेन$-1-$ऑल $(CH_3-CH_2-CH_2-OH)$ के लिए,हमें $3$-कार्बन श्रृंखला की आवश्यकता है जहाँ $-OH$ समूह अंत में हो।
विकल्प $C$ इस संरचना का सही प्रतिनिधित्व करता है,जहाँ अंतिम कार्बन $-OH$ समूह से जुड़ा है।

(A) $IUPAC$ नामकरण नियमों के अनुसार,पॉलीफंक्शनल यौगिकों में मुख्य कार्यात्मक समूह चुनने के लिए प्राथमिकता क्रम इस प्रकार है:
$-COOH > -SO_3H > -COOR > -COCl > -CONH_2 > -CN > -CHO > >C=O > -OH > -NH_2 > -C=C- > -C\equiv C-$
दिए गए विकल्पों की तुलना इस मानक क्रम से करने पर,सही प्राथमिकता क्रम $-COOH > -SO_3H > -COOR$ है।

(C) $1$. मुख्य क्रियात्मक समूह की पहचान करें। $-COOH$ समूह की प्राथमिकता $-OH$ समूह से अधिक है,इसलिए मुख्य श्रृंखला बेन्जोइक एसिड है।
$2$. बेन्जीन वलय को $-COOH$ समूह से जुड़े कार्बन से $1$ नंबर देकर अंकित करें।
$3$. $-OH$ समूह $3$ नंबर पर है और $-C_2H_5$ (एथिल) समूह $5$ नंबर पर है।
$4$. वर्णानुक्रम (alphabetical order) के अनुसार,'एथिल' पहले आता है और 'हाइड्रॉक्सी' बाद में।
$5$. इसलिए,$IUPAC$ नाम $3-$एथिल$-5-$हाइड्रॉक्सीबेन्जोइक एसिड है।

(B) सिल्वर मिरर परीक्षण एल्डिहाइड की एक विशिष्ट अभिक्रिया है।
अमोनियाकल सिल्वर नाइट्रेट को टॉलेन अभिकर्मक के रूप में जाना जाता है।
$CH_3CHO + 2[Ag(NH_3)_2]^+ + 3OH^- \rightarrow CH_3COO^- + 2Ag(s) + 4NH_3 + 2H_2O$.
एथेनल $(CH_3CHO)$ एक एल्डिहाइड है और इसलिए यह सकारात्मक सिल्वर मिरर परीक्षण देता है।

(D) एक एरोमैटिक एमीन वह है जिसमें नाइट्रोजन परमाणु सीधे एरोमैटिक वलय से जुड़ा होता है।
मिश्रित एमीन (या असममित एमीन) में नाइट्रोजन परमाणु से अलग-अलग एल्काइल या एराइल समूह जुड़े होते हैं।
$3^{\circ}$ (तृतीयक) एमीन में नाइट्रोजन से तीन समूह (एल्काइल या एराइल) जुड़े होते हैं।
आइए विकल्पों का विश्लेषण करें:
$A$: $C_6H_5NHC_2H_5$ एक एरोमैटिक,मिश्रित,$2^{\circ}$ एमीन है।
$B$: $(C_2H_5)_3N$ एक एलिफैटिक,सरल,$3^{\circ}$ एमीन है।
$C$: $(CH_3)_3N$ एक एलिफैटिक,सरल,$3^{\circ}$ एमीन है।
$D$: $C_6H_5N(CH_3)_2$ ($N,N$-डाइमिथाइलएनिलीन) में नाइट्रोजन से एक फिनाइल समूह और दो मिथाइल समूह जुड़े हैं। यह एरोमैटिक,मिश्रित और $3^{\circ}$ एमीन है।
अतः,सही विकल्प $D$ है।

(C) प्रेरणिक प्रभाव (inductive effect),त्रिविम प्रभाव (steric effect) और विलायकन (solvation) के संयुक्त प्रभाव के परिणामस्वरूप,जलीय चरण में एलिफैटिक एमीन में द्वितीयक एमीन सबसे मजबूत क्षार होते हैं।
इसलिए,क्षारीय शक्ति का क्रम इस प्रकार है: $2^{\circ} \text{ amine} > 3^{\circ} \text{ amine} > 1^{\circ} \text{ amine} > \text{ammonia}$.
अतः,दिए गए विकल्पों में से,डाइएथिलएमीन $(2^{\circ})$ की क्षारीय शक्ति सबसे अधिक है।

(C) अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन के लिए $N$,$O$ या $F$ जैसे अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु से सीधे जुड़े हाइड्रोजन परमाणु की आवश्यकता होती है।
$Trimethylamine$ $(N(CH_3)_3)$ में,नाइट्रोजन परमाणु तीन मिथाइल समूहों से जुड़ा होता है और इससे कोई हाइड्रोजन परमाणु नहीं जुड़ा होता है।
इसलिए,यह अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन नहीं बना सकता है।
इसके विपरीत,$Cyclohexylamine$ $(C_6H_{11}NH_2)$,$Allylamine$ $(CH_2=CH-CH_2NH_2)$,और $Diphenylamine$ $((C_6H_5)_2NH)$ सभी में कम से कम एक $N-H$ बंधन होता है,जो उन्हें अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन में भाग लेने की अनुमति देता है।

(B) हॉफमैन विलोपन में,चतुष्क अमोनियम हाइड्रॉक्साइड मुख्य उत्पाद के रूप में सबसे कम प्रतिस्थापित एल्कीन बनाने के लिए तापीय अपघटन से गुजरता है।
चरण $1$: चतुष्क अमोनियम आयोडाइड को नम $Ag_2O$ का उपयोग करके संबंधित हाइड्रॉक्साइड में परिवर्तित किया जाता है।
$(CH_3CH_2CH_2)N^{+}(CH_2CH_3)_3 I^{-} + AgOH \rightarrow (CH_3CH_2CH_2)N^{+}(CH_2CH_3)_3 OH^{-} + AgI$
चरण $2$: गर्म करने पर,$OH^{-}$ आयन नाइट्रोजन परमाणु से जुड़े एल्काइल समूहों से $\beta$-हाइड्रोजन को हटाता है।
उपलब्ध $\beta$-हाइड्रोजन प्रोपाइल समूह और एथिल समूहों पर हैं।
एथिल समूह से $\beta$-हाइड्रोजन हटाने पर एथीन $(CH_2=CH_2)$ प्राप्त होता है।
प्रोपाइल समूह से $\beta$-हाइड्रोजन हटाने पर प्रोपीन $(CH_3CH=CH_2)$ प्राप्त होता है।
हॉफमैन नियम के अनुसार,कम प्रतिस्थापित एल्कीन मुख्य उत्पाद होता है। चूंकि एथीन प्रोपीन की तुलना में कम प्रतिस्थापित है,इसलिए एथीन मुख्य उत्पाद है।

(A) यह अभिक्रिया हॉफमैन विलोपन (Hofmann elimination) अभिक्रिया का एक उदाहरण है।
$1$ मोल $N, N, N$-ट्राइएथिलप्रोपिलअमोनियम आयोडाइड नम $Ag_2O$ के साथ अभिक्रिया करके संबंधित चतुष्क अमोनियम हाइड्रॉक्साइड बनाता है।
गर्म करने पर,चतुष्क अमोनियम हाइड्रॉक्साइड का विलोपन होकर एथीन $(CH_2=CH_2)$ और $N, N$-डाइएथिलप्रोपिलएमीन प्राप्त होता है।
अभिक्रिया की रससमीकरणमिति (stoichiometry) चतुष्क अमोनियम लवण और एथीन के बीच $1:1$ है।
अतः,$n$ मोल $N, N, N$-ट्राइएथिलप्रोपिलअमोनियम आयोडाइड से $n$ मोल एथीन प्राप्त होगा।

(C) एक द्वितीयक एमीन का सामान्य सूत्र $R-NH-R'$ होता है। $C_4H_{11}N$ आण्विक सूत्र के लिए,संभावित द्वितीयक एमीन समावयवी हैं:
$1$. $CH_3CH_2-NH-CH_2CH_3$ (डाईएथिलएमीन)
$2$. $CH_3-NH-CH_2CH_2CH_3$ (मेथिलप्रोपिलएमीन)
$3$. $CH_3-NH-CH(CH_3)_2$ (मेथिलआइसोप्रोपिलएमीन)
अतः,ऐसे $3$ समावयवी हैं।

(C) यह अभिक्रिया श्रृंखला स्टीफन अपचयन और उसके बाद जल-अपघटन है।
$1$. आइसोप्रोपिल साइनाइड $((CH_3)_2CH-CN)$,$SnCl_2$ और $HCl$ के साथ अभिक्रिया करके एक इमीन हाइड्रोक्लोराइड मध्यवर्ती $(A)$ बनाता है,जो $(CH_3)_2CH-CH=NH \cdot HCl$ है।
$2$. इसके बाद इमीन हाइड्रोक्लोराइड का अम्लीय जल-अपघटन $(H_3O^{+})$ इमीन समूह को एल्डिहाइड समूह में परिवर्तित कर देता है,जिससे उत्पाद $B$ के रूप में $2-$मेथिलप्रोपेनल और साथ में $NH_4Cl$ प्राप्त होता है।
$3$. अभिक्रिया इस प्रकार है: $(CH_3)_2CH-CN$ $\xrightarrow[HCl]{SnCl_2} (CH_3)_2CH-CH=NH \cdot HCl$ $\xrightarrow{H_3O^{+}} (CH_3)_2CH-CHO + NH_4Cl$.

(C) फेनिलहाइड्राज़ीन का सही सूत्र $C_6H_5-NH-NH_2$ है।
विकल्प $C$ गलत है क्योंकि $C_6H_5-NH-NH-C_6H_5$ का अर्थ $1,2$-डाइफेनिलहाइड्राज़ीन है।

(D) एलिफैटिक या एरोमैटिक प्राथमिक एमीन को जब क्लोरोफॉर्म $(CHCl_3)$ और अल्कोहलिक पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड $(KOH)$ के साथ गर्म किया जाता है,तो दुर्गंधयुक्त उत्पाद प्राप्त होते हैं जिन्हें एल्किल या एरिल आइसोसायनाइड (कार्बिलएमीन) कहा जाता है।
रासायनिक अभिक्रिया:
$R-NH_2 + CHCl_3 + 3KOH \xrightarrow[\text{alc.}]{\Delta} R-NC + 3KCl + 3H_2O$
यहाँ,$R-NC$ एल्किल आइसोसायनाइड है।

(B) एसाइलेशन अभिक्रिया प्राथमिक और द्वितीयक एमीन देते हैं क्योंकि उनके पास नाइट्रोजन परमाणु से जुड़ा कम से कम एक हाइड्रोजन परमाणु होता है,जिसे एसाइल समूह द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है।
$N$-मेथिलएनिलिन $(C_6H_5NHCH_3)$ एक द्वितीयक एमीन है और इसलिए यह एसाइलेशन अभिक्रिया देता है।
अन्य सभी दिए गए एमीन तृतीयक एमीन हैं,जिनमें नाइट्रोजन पर हाइड्रोजन परमाणु नहीं होता है,इसलिए वे एसाइलेशन अभिक्रिया नहीं देते हैं।

(C) एलिफैटिक और एरोमैटिक प्राथमिक और द्वितीयक एमीन एसिलेशन अभिक्रिया देते हैं क्योंकि उनमें नाइट्रोजन परमाणु से जुड़े प्रतिस्थापनीय हाइड्रोजन परमाणु होते हैं।
ट्राइएथिल एमीन,$(CH_3CH_2)_3N$,एक तृतीयक एमीन है और इसमें नाइट्रोजन पर कोई प्रतिस्थापनीय हाइड्रोजन परमाणु नहीं होता है।
इसलिए,यह एसिटिल क्लोराइड के साथ अभिक्रिया नहीं करता है।

(A) एमाइन की क्षारीय शक्ति एल्काइल समूह $(R)$ के इलेक्ट्रॉन-दाता प्रेरणिक प्रभाव पर निर्भर करती है।
जैसे-जैसे एल्काइल समूहों की संख्या बढ़ती है,नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व बढ़ता है,जिससे एमाइन अधिक क्षारीय हो जाता है।
इसलिए,क्षारीय शक्ति का क्रम $NH_3 < RNH_2 < R_2NH$ है।
चूंकि $pK_b = -\log(K_b)$,उच्च क्षारीय शक्ति का अर्थ है कम $pK_b$ मान।
अतः,$pK_b$ मानों का घटता क्रम $NH_3 > RNH_2 > R_2NH$ है।

(A) $pK_{b}$ मान एमीन की क्षारीय शक्ति के व्युत्क्रमानुपाती होता है।
एरिलएमीन,एलिफैटिक एमीन की तुलना में बहुत दुर्बल क्षार होते हैं क्योंकि नाइट्रोजन परमाणु पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म का बेंजीन वलय में विस्थानीकरण हो जाता है।
दिए गए विकल्पों में,एरिलएमीन सबसे दुर्बल क्षार है,इसलिए इसका $pK_{b}$ मान सबसे अधिक होता है।

(A) शुष्क ईथर की उपस्थिति में बेंज़ोनाइट्राइल $(C_6H_5CN)$ की फेनिलमैग्नीशियम ब्रोमाइड $(C_6H_5MgBr)$ के साथ अभिक्रिया से एक मध्यवर्ती इमाइन लवण $(A)$ बनता है: $C_6H_5-C(C_6H_5)=NMgBr$।
अम्लीय जल-अपघटन $(H_3O^{+})$ पर,यह मध्यवर्ती एक कीटोन में परिवर्तित हो जाता है,जो बेंज़ोफेनोन $(C_6H_5-CO-C_6H_5)$ है,साथ ही अमोनिया $(NH_3)$ और मैग्नीशियम हाइड्रॉक्सीब्रोमाइड $(Mg(Br)OH)$ प्राप्त होते हैं।
अतः,उत्पाद $B$ बेंज़ोफेनोन है।

(C) गेब्रियल थैलिमाइड संश्लेषण में निम्नलिखित चरण शामिल हैं:
$1$. थैलिमाइड $alc. KOH$ के साथ अभिक्रिया करके थैलिमाइड का पोटेशियम लवण बनाता है।
$2$. थैलिमाइड का पोटेशियम लवण एल्किल हैलाइड $(R-X)$ के साथ अभिक्रिया करके $N$-एल्किल थैलिमाइड बनाता है।
$3$. $N$-एल्किल थैलिमाइड का क्षारीय जल-अपघटन ($NaOH_{(aq)}$ का उपयोग करके) करने पर प्राथमिक एमीन $(R-NH_2)$ और थैलिक अम्ल का सोडियम लवण (सोडियम थैलेट) प्राप्त होता है।
थैलिक अम्ल स्वयं उत्पाद के रूप में नहीं बनता है; इसके बजाय इसका सोडियम लवण प्राप्त होता है। इसलिए,थैलिक अम्ल किसी भी चरण में प्राप्त नहीं होता है।

(C) अभिकर्मक $AlH(i-Bu)_2$ को $Diisobutylaluminium \ hydride$ ($DIBAL$-$H$) कहा जाता है।
यह एक चयनात्मक अपचायक है जो नाइट्राइल्स $(-CN)$ को इमाइन्स में अपचयित करता है,जो अम्लीय जल-अपघटन $(H_3O^+)$ पर एल्डिहाइड देते हैं।
अभिक्रिया इस प्रकार है: $CH_3-CH=CH-CH_2-CN \xrightarrow[2. H_3O^+]{1. AlH(i-Bu)_2} CH_3-CH=CH-CH_2-CHO$.
अतः,प्राप्त उत्पाद $Pent-3-enal$ है।

(B) प्राथमिक $(1^{\circ})$ एमीन वह एमीन है जिसमें नाइट्रोजन परमाणु केवल एक अल्काइल या एराइल समूह से जुड़ा होता है,जिसे सामान्य सूत्र $R-NH_2$ द्वारा दर्शाया जाता है।
$1$. $N$-मिथाइलमिथेनेमाइन $(CH_3-NH-CH_3)$ एक द्वितीयक $(2^{\circ})$ एमीन है।
$2$. फिनाइलमिथेनेमाइन $(C_6H_5-CH_2-NH_2)$ में $-NH_2$ समूह एक कार्बन परमाणु से जुड़ा होता है,जो इसे प्राथमिक $(1^{\circ})$ एमीन बनाता है।
$3$. $N$-फिनाइलबेन्जेनेमाइन $(C_6H_5-NH-C_6H_5)$ एक द्वितीयक $(2^{\circ})$ एमीन है।
$4$. $N$-मिथाइलबेन्जेनेमाइन $(C_6H_5-NH-CH_3)$ एक द्वितीयक $(2^{\circ})$ एमीन है।
अतः,फिनाइलमिथेनेमाइन सही प्राथमिक एमीन है।

(B) एरीलएमाइन में,$-NH_2$ समूह सीधे एक एरोमैटिक वलय से जुड़ा होता है। नाइट्रोजन पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) एरोमैटिक वलय के साथ संयुग्मन (conjugation) में होता है और प्रोटोनेशन के लिए कम उपलब्ध होता है।
फेनिलमेथेनेमाइन (एक एलिफैटिक एमाइन) में,नाइट्रोजन पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म एरोमैटिक वलय के साथ अनुनाद (resonance) में शामिल नहीं होता है और इसलिए प्रोटोनेशन के लिए अधिक उपलब्ध होता है।
अतः,दिए गए एमाइन में फेनिलमेथेनेमाइन सबसे प्रबल क्षार है।

(B) दिखाई गई अभिक्रिया एनिलीन का बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड में रूपांतरण है।
इस प्रक्रिया को डायज़ोटिकरण (diazotisation) के रूप में जाना जाता है।
एनिलीन नाइट्रस अम्ल $(HNO_2)$ के साथ अभिक्रिया करता है,जो कम तापमान $(273-278 \ K)$ पर $NaNO_2$ और $HCl$ की अभिक्रिया द्वारा इन-सिटू (in situ) उत्पन्न होता है,जिससे बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड बनता है।
अतः,सही अभिकर्मक '$A$' कम तापमान पर $NaNO_2+HCl$ है।

(B) चरण $1$: $CH_3Br$,$KCN$ के साथ अभिक्रिया करके उत्पाद $A$ के रूप में मिथाइल साइनाइड $(CH_3CN)$ बनाता है।
$CH_3Br + KCN \rightarrow CH_3CN + KBr$
चरण $2$: मिथाइल साइनाइड $(CH_3CN)$ का $Na / C_2H_5OH$ (मेंडियस अपचयन) के साथ अपचयन होने पर उत्पाद $B$ के रूप में एथिल एमीन $(CH_3CH_2NH_2)$ प्राप्त होता है।
$CH_3CN + 4[H] \xrightarrow{Na / C_2H_5OH} CH_3CH_2NH_2$
अतः,उत्पाद $B$ एथिल एमीन है।

(C) $(C_6H_5)_3N$ यौगिक को ट्राइफेनिलएमीन के रूप में जाना जाता है।
यह एक एरोमैटिक एमीन है क्योंकि नाइट्रोजन परमाणु तीन फेनिल समूहों $(C_6H_5)$ से जुड़ा है,जो एरोमैटिक वलय हैं।
चूंकि नाइट्रोजन परमाणु तीन समान एराइल समूहों से जुड़ा है और कोई हाइड्रोजन परमाणु नहीं है,इसलिए यह एक तृतीयक $(3^{\circ})$ साधारण एरोमैटिक एमीन है।

(C) हॉफमैन विलोपन अभिक्रिया वह प्रक्रिया है जिसमें एक चतुष्क अमोनियम हाइड्रॉक्साइड $(R_4N^{+}OH^{-})$ गर्म करने पर विलोपित होकर एक एल्कीन और एक तृतीयक एमीन बनाता है।
इस अभिक्रिया में आमतौर पर चतुष्क अमोनियम हैलाइड की अभिक्रिया नम $Ag_2O$ के साथ कराई जाती है (जो $OH^{-}$ आयन प्रदान करने के लिए $AgOH$ उत्पन्न करता है),जिसके बाद इसका तापीय अपघटन होता है।

(C) हिन्सबर्ग अभिकर्मक बेंजीन सल्फोनील क्लोराइड है।
इसका रासायनिक सूत्र $C_6H_5SO_2Cl$ है।

(B) मिथाइलएमाइन $(CH_3NH_2)$ की आयोडोमीथेन $(CH_3I)$ के साथ अभिक्रिया चतुष्क अमोनियम लवण बनने तक पूर्ण एल्काइलेशन के माध्यम से आगे बढ़ती है:
$CH_3NH_2 + CH_3I \rightarrow (CH_3)_2NH + HI$
$(CH_3)_2NH + CH_3I \rightarrow (CH_3)_3N + HI$
$(CH_3)_3N + CH_3I \rightarrow (CH_3)_4N^{+}I^{-}$
इन चरणों को जोड़ने पर,$1$ मोल $CH_3NH_2$ को टेट्रामिथाइलअमोनियम आयोडाइड $((CH_3)_4N^{+}I^{-})$ में बदलने के लिए $3$ मोल $CH_3I$ का उपभोग होता है।

(A) दर्शाई गई अभिक्रिया $N$-alkyl phthalimide का क्षारीय जल-अपघटन है,जो गेब्रियल थैलिमाइड संश्लेषण का एक चरण है।
अभिक्रिया इस प्रकार है: $N$-alkyl phthalimide + $2NaOH_{(aq)} \rightarrow \text{Sodium phthalate} + R-NH_2$ (प्राथमिक एमीन)।
अतः,उत्पाद '$A$' एक प्राथमिक एमीन है।

(B) बेंज़ोनाइट्राइल $(C_6H_5CN)$ की शुष्क ईथर में फेनिल मैग्नीशियम ब्रोमाइड $(C_6H_5MgBr)$ के साथ अभिक्रिया नाइट्राइल समूह पर न्यूक्लियोफिलिक योगज अभिक्रिया के माध्यम से होती है।
सबसे पहले,ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक से फेनिल समूह नाइट्राइल के इलेक्ट्रोफिलिक कार्बन पर आक्रमण करता है,जिससे एक इमाइन कॉम्प्लेक्स मध्यवर्ती बनता है: $C_6H_5CN + C_6H_5MgBr \rightarrow C_6H_5-C(C_6H_5)=N-MgBr$.
इसके बाद,इमाइन कॉम्प्लेक्स का अम्ल-उत्प्रेरित जल-अपघटन $(H_3O^+)$ $C=N-MgBr$ समूह को कार्बोनिल समूह $(C=O)$ में परिवर्तित कर देता है,जिससे अंतिम उत्पाद के रूप में बेंज़ोफेनोन $(C_6H_5-CO-C_6H_5)$ प्राप्त होता है,साथ ही अमोनिया और मैग्नीशियम लवण भी बनते हैं।

(D) सही उत्तर $D$ है।
मेंडियस अपचयन में नाइट्राइल्स $(R-CN)$ का अपचयन होकर प्राथमिक एमीन $(R-CH_2NH_2)$ प्राप्त होता है,जिसके लिए सोडियम और अल्कोहल $(Na / CH_3OH)$ या लिथियम एल्युमिनियम हाइड्राइड $(LiAlH_4)$ जैसे अपचायक का उपयोग किया जाता है।
अन्य विकल्पों की व्याख्या:
- $A$: यह हॉफमैन ब्रोमामाइड निम्नीकरण है,जिसमें एमाइड $(R-CONH_2)$ ब्रोमीन और क्षार के साथ अभिक्रिया करके प्राथमिक एमीन बनाता है।
- $B$: यह एमीन का $N$-ऐल्किलीकरण है,जिसमें एमीन,ऐल्किल हैलाइड के साथ अभिक्रिया करके चतुष्क अमोनियम लवण बनाता है।
- $C$: यह हॉफमैन विलोपन है,जिसमें चतुष्क अमोनियम हाइड्रॉक्साइड का तापीय अपघटन होकर एल्कीन और तृतीयक एमीन प्राप्त होता है।

(D) मेंडियस अपचयन एक रासायनिक अभिक्रिया है जिसमें सोडियम और इथेनॉल $(Na/C_2H_5OH)$ का उपयोग करके एल्काइल सायनाइड (नाइट्राइल) का प्राथमिक एमाइन में अपचयन किया जाता है।
यह अभिक्रिया इस प्रकार है: $R-CN + 4[H] \xrightarrow{Na/C_2H_5OH} R-CH_2NH_2$.
इस अभिक्रिया में कार्बन परमाणु $CO_2$ के रूप में बाहर नहीं निकलता है।
अतः,यह कथन कि एक कार्बन परमाणु $CO_2$ के रूप में खो जाता है,गलत है।

(D) स्टैकियोज एक टेट्रासैकेराइड है जिसका आणविक सूत्र $C_{24}H_{42}O_{21}$ है।
पूर्ण जल-अपघटन पर,एक मोल स्टैकियोज दो मोल गैलेक्टोज,एक मोल ग्लूकोज और एक मोल फ्रुक्टोज देता है।
अतः,$n$ मोल स्टैकियोज $2n$ मोल गैलेक्टोज,$n$ मोल ग्लूकोज और $n$ मोल फ्रुक्टोज प्रदान करेगा।

(A) फ्रुक्टोज़ $(C_6H_{12}O_6)$ एक वामावर्त (laevorotatory) कीटोहेक्सोज़ है।
यह $[\alpha]_D^{20} = -92.4^{\circ}$ का विशिष्ट घूर्णन प्रदर्शित करता है।
इस गुण के कारण,फ्रुक्टोज़ को लेव्यूलोज़ भी कहा जाता है।

(A) सैकेरिक एसिड ग्लूकोज के दोनों अंतिम $-CHO$ और $-CH_2OH$ समूहों के $-COOH$ समूहों में ऑक्सीकरण द्वारा बनता है।
सैकेरिक एसिड की संरचना $HOOC-(CHOH)_4-COOH$ है।
इसमें सिरों पर दो कार्बोक्सिल $(-COOH)$ समूह और कार्बन श्रृंखला से जुड़े चार हाइड्रॉक्सिल $(-OH)$ समूह होते हैं।
इसलिए,सही कथन यह है कि इसमें दो कार्बोक्सिल और चार हाइड्रॉक्सिल समूह होते हैं।

(A) व्याख्या:
- ग्लूकोज एक एल्डोहेक्सोस है,जिसका अर्थ है कि यह एक एल्डिहाइड समूह वाली $6$ कार्बन शर्करा है।
- यह एक अपचायी (reducing) शर्करा है,अनपचायी नहीं,क्योंकि यह अन्य पदार्थों को अपचयित कर सकती है।
- इसमें $4$ कायरल कार्बन परमाणु होते हैं,$3$ नहीं।
- ग्लूकोज की वलय संरचना एक हेमीएसिटल है,हेमिकेटल नहीं,क्योंकि यह एल्डिहाइड समूह से बनती है,कीटोन से नहीं।

(D) जानवरों में,अतिरिक्त ग्लूकोज को ग्लाइकोजन के रूप में संग्रहीत किया जाता है,जो एक पॉलीसेकेराइड है और ऊर्जा आरक्षित के रूप में कार्य करता है।
ग्लाइकोजन ग्लूकोज इकाइयों से बना होता है।
ग्लूकोज इकाइयों की रैखिक श्रृंखला $\alpha-1,4$-ग्लाइकोसिडिक लिंकेज द्वारा जुड़ी होती है।
ग्लाइकोजन अणु में शाखा बिंदु $\alpha-1,6$-ग्लाइकोसिडिक लिंकेज द्वारा बनते हैं।

(D) एमाइलोपेक्टिन $\alpha-D-glucose$ का एक शाखित श्रृंखला बहुलक है।
ग्लूकोज इकाइयों की रैखिक श्रृंखला $\alpha-(1 \rightarrow 4)$ ग्लाइकोसिडिक लिंकेज द्वारा बनती है।
शाखा बिंदु $\alpha-(1 \rightarrow 6)$ ग्लाइकोसिडिक लिंकेज द्वारा जुड़े होते हैं।
इसलिए,श्रृंखला और शाखाओं के लिए सही लिंकेज क्रमशः $\alpha-(1 \rightarrow 4)$ और $\alpha-(1 \rightarrow 6)$ हैं।

(A) गलत कथन यह है कि सेलुलोज जंतु कोशिकाओं में कोशिका भित्ति का घटक है।
सेलुलोज एक पॉलीसैकराइड है जो पादप कोशिकाओं की कोशिका भित्ति बनाता है,लेकिन यह जंतु कोशिकाओं में नहीं पाया जाता है।

(C) जब ग्लूकोज को $HI$ के साथ लंबे समय तक गर्म किया जाता है,तो इसका अपचयन होकर $n$-हेक्सेन प्राप्त होता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CHO(CHOH)_4 CH_2 OH \xrightarrow{\Delta, HI} CH_3-(CH_2)_4-CH_3$
यह अभिक्रिया दर्शाती है कि ग्लूकोज में सभी छह कार्बन परमाणु एक सीधी श्रृंखला में जुड़े होते हैं।

(B) सेलुलोज जेन्थेट का निर्माण रेयॉन बनाने की विस्कोस प्रक्रिया में होता है।
सबसे पहले,सेलुलोज $(Cell-OH)$ $NaOH$ के साथ अभिक्रिया करके क्षार सेलुलोज $(Cell-ONa)$ बनाता है।
इसके बाद,क्षार सेलुलोज कार्बन डाइसल्फाइड $(CS_2)$ के साथ अभिक्रिया करके सेलुलोज जेन्थेट बनाता है,जिसका सूत्र $Cell-O-C(=S)-SNa$ है।

(B) माल्टोज़ दो $\alpha-D-glucose$ इकाइयों से बना एक डाइसैकेराइड है।
ग्लाइकोसिडिक लिंकेज एक $\alpha-D-glucose$ अणु के $C-1$ और दूसरे $\alpha-D-glucose$ अणु के $C-4$ के बीच बनता है।
इसलिए,यह एक $\alpha-1,4$ ग्लाइकोसिडिक लिंकेज है।

(A) सुक्रोज एक डाइसैकेराइड है जो $\alpha$-$D$-ग्लूकोज और $\beta$-$D$-फ्रुक्टोज के अणुओं के संघनन से बनता है।
ग्लाइकोसिडिक बंध $\alpha$-$D$-ग्लूकोज के $C-1$ और $\beta$-$D$-फ्रुक्टोज के $C-2$ के बीच बनता है।
चूंकि इस बंध में रिड्यूसिंग समूह (ग्लूकोज का एल्डिहाइड और फ्रुक्टोज का कीटोन) शामिल होते हैं,इसलिए सुक्रोज एक नॉन-रिड्यूसिंग शर्करा है।

(D) आवश्यक अमीनो एसिड वे हैं जिन्हें मानव शरीर द्वारा संश्लेषित नहीं किया जा सकता है और इन्हें आहार के माध्यम से प्राप्त किया जाना चाहिए।
नौ आवश्यक अमीनो एसिड हैं: $Histidine$,$Isoleucine$,$Leucine$,$Lysine$,$Methionine$,$Phenylalanine$,$Threonine$,$Tryptophan$,और $Valine$।
दिए गए विकल्पों में से,$Histidine$ एक आवश्यक अमीनो एसिड है।

(A) एस्पार्टिक एसिड एक अम्लीय अमीनो एसिड है,जिसे '$D$' प्रतीक द्वारा दर्शाया जाता है।

(D) अमीनो अम्लों को अणु में अमीनो और कार्बोक्सिल समूहों की सापेक्ष संख्या के आधार पर अम्लीय,क्षारीय या उदासीन के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।
क्षारीय अमीनो अम्लों में कार्बोक्सिल समूहों की तुलना में अमीनो समूहों की संख्या अधिक होती है।
दिए गए विकल्पों में से,$Histidine$ की पार्श्व श्रृंखला में एक इमिडाज़ोल वलय होता है,जिसमें एक नाइट्रोजन परमाणु होता है जो प्रोटॉन स्वीकार करने में सक्षम है। इसलिए,इसे एक क्षारीय अमीनो अम्ल के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

(B) $Asp$ का अर्थ एस्पार्टिक एसिड है,जो एक अम्लीय अमीनो एसिड है।
$Arg$ (आर्जिनिन) क्षारीय है।
$Asn$ (एस्पाराजिन) उदासीन है।
$Ala$ (एलानिन) उदासीन है।

(C) एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में,जब $n$ अमीनो अम्ल एक साथ जुड़ते हैं,तो वे $(n-1)$ पेप्टाइड (एमाइड) बंध बनाते हैं।
इसका कारण यह है कि प्रत्येक पेप्टाइड बंध एक अमीनो अम्ल के कार्बोक्सिल समूह और निकटवर्ती अमीनो अम्ल के अमीनो समूह के बीच संघनन अभिक्रिया द्वारा बनता है।
इसलिए,$n$ अमीनो अम्लों के लिए,$(n-1)$ ऐसे बंध होते हैं।

(B) ग्लाइसिन $NH_2-CH_2-COOH$ सूत्र वाला सबसे सरल अमीनो एसिड है।
जलीय घोल में,अम्लीय कार्बोक्सिल समूह $(-COOH)$ एक प्रोटॉन खो देता है जिसे क्षारीय अमीनो समूह $(-NH_2)$ ग्रहण कर लेता है।
इस आंतरिक प्रोटॉन स्थानांतरण के परिणामस्वरूप एक द्विध्रुवीय आयन बनता है जिसे ज़्विटर आयन कहा जाता है।
ग्लाइसिन के ज़्विटर आयन की संरचना $H_3N^{+}-CH_2-COO^{-}$ है।

(A) अमीनो एसिड को उनके अणु में अमीनो और कार्बोक्सिल समूहों की सापेक्ष संख्या के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है।
$Glu$ (ग्लूटामिक एसिड) में दो कार्बोक्सिल समूह और एक अमीनो समूह होता है,जो इसे एक अम्लीय अमीनो एसिड बनाता है।
$Gly$ (ग्लाइसिन) उदासीन है।
$Gln$ (ग्लूटामाइन) उदासीन है।
$Arg$ (आर्जिनिन) अपनी पार्श्व श्रृंखला में एक अतिरिक्त अमीनो समूह की उपस्थिति के कारण क्षारीय है।

(A) मायोसिन एक रेशेदार (fibrous) प्रोटीन है,ग्लोबुलर प्रोटीन नहीं। यह मुख्य रूप से मांसपेशियों के संकुचन में शामिल होता है और इसकी संरचना लंबी और फैली हुई होती है।
अन्य विकल्प ग्लोबुलर प्रोटीन हैं:
- $(B)$ इंसुलिन: रक्त शर्करा के स्तर को नियंत्रित करने वाला एक हार्मोन। यह एक छोटा ग्लोबुलर प्रोटीन है।
- $(C)$ एग एल्ब्यूमिन: इसे एल्ब्यूमिन के रूप में भी जाना जाता है,यह अंडे की सफेदी में पाया जाने वाला एक ग्लोबुलर प्रोटीन है।
- $(D)$ लेग्यूमेलिन: फलियों (legumes) में पाया जाने वाला एक ग्लोबुलर प्रोटीन।
ग्लोबुलर प्रोटीन आमतौर पर गोलाकार आकार के होते हैं और पानी में घुलनशील होते हैं,जबकि मायोसिन जैसे रेशेदार प्रोटीन का आकार लंबा होता है और वे आमतौर पर पानी में अघुलनशील होते हैं।

(B) रेशेदार प्रोटीन में पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाएं होती हैं जो हाइड्रोजन और डाइसल्फाइड बंधों द्वारा एक साथ जुड़ी होती हैं और रेशे जैसी संरचना बनाती हैं। ये आमतौर पर पानी में अघुलनशील होते हैं।
$Myosin$ एक रेशेदार प्रोटीन है जो मांसपेशियों के ऊतकों में पाया जाता है।
इसके विपरीत,$Legumelin$,$Insulin$ और $Serum \ albumin$ ग्लोबुलर प्रोटीन हैं,जो आमतौर पर पानी में घुलनशील होते हैं और गोलाकार आकार के होते हैं।

(B) पेप्सिन एक पाचक एंजाइम है जो पेट में प्रोटीन का $\alpha$-अमीनो एसिड में जल-अपघटन (hydrolysis) करता है।