NEET 2013 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Gujarati

(A) આણ્વીય કક્ષક સિદ્ધાંત (Molecular Orbital Theory) મુજબ $O_2$ ($16$ ઇલેક્ટ્રોન) ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના નીચે મુજબ છે:
$O_2 = \sigma(1s)^2 \sigma^*(1s)^2 \sigma(2s)^2 \sigma^*(2s)^2 \sigma(2p_z)^2 \pi(2p_x)^2 = \pi(2p_y)^2 \pi^*(2p_x)^1 = \pi^*(2p_y)^1$
આ અણુમાં બે અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોવાથી તે અનુચુંબકીય ગુણધર્મ ધરાવે છે.
જ્યારે $CN^-$,$CO$,અને $NO^+$ એ $14$ ઇલેક્ટ્રોન ધરાવતા આઇસોઇલેક્ટ્રોનિક સ્પીસીઝ છે અને તેમાં કોઈ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન નથી,તેથી તે પ્રતિચુંબકીય (diamagnetic) છે.

(B) સાચો જવાબ $B$ છે.
કાર્બોદિતોને સામાન્ય રીતે શ્વસન માટે ઉપયોગમાં લેતા પહેલા ગ્લુકોઝમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે.
ચરબીનું સૌપ્રથમ ગ્લિસરોલ અને ફેટી એસિડમાં વિઘટન થાય છે. ફેટી એસિડ્સ શ્વસન માર્ગમાં પ્રવેશવા માટે એસીટાઈલ $CoA$ માં વિઘટિત થાય છે,જ્યારે ગ્લિસરોલ $3$-ફોસ્ફોગ્લિસરાલ્ડિહાઈડ $(PGAL)$ માં રૂપાંતરિત થયા પછી માર્ગમાં પ્રવેશે છે.
પ્રોટીનનું પ્રોટીએઝ ઉત્સેચકો દ્વારા એમિનો એસિડમાં વિઘટન થાય છે. વિએમિનેશન (deamination) પછી,આ એમિનો એસિડ પાયરુવેટ,એસીટાઈલ $CoA$ અથવા ક્રેબ્સ ચક્રના મધ્યવર્તી પદાર્થો તરીકે શ્વસન માર્ગમાં પ્રવેશે છે.
આમ,એસીટાઈલ $CoA$ એ ત્રણેય (કાર્બોદિતો,પ્રોટીન અને ચરબી) ના વિઘટન માટે સામાન્ય ચયાપચયિક પદાર્થ છે.

(D) શારીરિક મૂલ્ય (Physiological value) એ શરીરમાં ઓક્સિડેશન દ્વારા $1 \ gm$ ખોરાકમાંથી ઉત્પન્ન થતી ઉર્જા છે.
કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ માટે તે $4.0 \ Kcal/g$,પ્રોટીન માટે $4.0 \ Kcal/g$ અને ચરબી માટે $9.0 \ Kcal/g$ છે.
લિગ્નિન એ વનસ્પતિ કોષોમાં જોવા મળતું ડાયેટરી ફાઇબર છે,પરંતુ મનુષ્યો તેનું પાચન કરી શકતા નથી અને તેથી તે ઉર્જા ઉત્પન્ન કરતું નથી.
ગણતરી:
$5 \ g$ કાચી ખાંડ (કાર્બોહાઇડ્રેટ) $5 \times 4.0 = 20.0 \ Kcal$ ઉર્જા આપશે.
$4 \ g$ આલ્બ્યુમિન (પ્રોટીન) $4 \times 4.0 = 16.0 \ Kcal$ ઉર્જા આપશે.
$(10 + 2) \ g$ ચરબી (ઘી) $12 \times 9.0 = 108.0 \ Kcal$ ઉર્જા આપશે.
કુલ ઉર્જા = $20.0 + 16.0 + 108.0 = 144 \ Kcal$.

(C) સાચું વિધાન $(C)$ છે.
સ્પોરોપોલેનિન એ જાણીતા સૌથી વધુ પ્રતિરોધક કાર્બનિક પદાર્થોમાંનું એક છે.
તે પરાગરજની બાહ્યકવચ (exine) માં હાજર હોય છે.
તે ઊંચા તાપમાન અને પ્રબળ એસિડ અને બેઝ સામે ટકી શકે છે.
અત્યાર સુધી સ્પોરોપોલેનિનનું વિઘટન કરી શકે તેવો કોઈ ઉત્સેચક જાણીતો નથી.
આ અત્યંત પ્રતિરોધકતાને કારણે,પરાગરજ અશ્મિઓ તરીકે સારી રીતે સચવાયેલી રહે છે.

(B) : જીનોમિક લાઇબ્રેરી એ સજીવના સંપૂર્ણ જીનોમનું પ્રતિનિધિત્વ કરતા ક્લોન કરેલા $DNA$ ટુકડાઓનો સંગ્રહ છે.
$DNA$ પ્રોબ્સ એ $DNA$ ના ટૂંકા,એક-શૃંખલામય ખંડો છે (સામાન્ય રીતે $200-500$ ન્યુક્લિયોટાઇડ લાંબા) જેનો ઉપયોગ લાઇબ્રેરીમાં ચોક્કસ પૂરક ક્રમની હાજરી શોધવા માટે થાય છે.
આ પ્રોબ્સને રેડિયોએક્ટિવ અથવા ફ્લોરોસન્ટ માર્કર્સ સાથે લેબલ કરવામાં આવે છે.
જ્યારે તેને લાઇબ્રેરીમાં ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે પ્રોબ બેઝ પેરિંગ દ્વારા ઇચ્છિત જનીનના પૂરક $DNA$ ક્રમ સાથે ચોક્કસ રીતે જોડાય છે.
આ જોડાણ સંશોધકોને જીનોમિક લાઇબ્રેરીમાં ક્લોન્સના વિશાળ સંગ્રહમાંથી ચોક્કસ જનીનને ઓળખવામાં અને અલગ કરવામાં મદદ કરે છે.

(B) : નાગાર્જુનસાગર-શ્રીશૈલમ ટાઈગર રિઝર્વ એ ભારતનો સૌથી મોટો ટાઈગર રિઝર્વ છે.
તે આંધ્રપ્રદેશ રાજ્યમાં આવેલું છે અને કુલ $3568 \ km^2$ વિસ્તાર ધરાવે છે.
આ રિઝર્વનો મુખ્ય (કોર) વિસ્તાર $1200 \ km^2$ છે.

(D) મોલની સંખ્યા $= \frac{\text{અણુઓની સંખ્યા}}{N_A} = \frac{6.02 \times 10^{20}}{6.02 \times 10^{23}} = 10^{-3} \ mol$.
મોલર સાંદ્રતા $= \frac{n \times 1000}{V_{\text{દ્રાવણ } (mL)}} = \frac{10^{-3} \times 1000}{100}$.
મોલર સાંદ્રતા $= 0.01 \ M$.

(B) ક્લોરાઇડ અને $AgNO_3$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા: $Ag^{+} + Cl^{-} \rightarrow AgCl_{(s)}$.
$AgNO_3$ ના મોલની સંખ્યા $= \text{મોલારિટી} \times \text{કદ (L માં)} = 0.1 \ M \times 0.01 \ L = 10^{-3} \ mol$.
ક્લોરાઇડ દ્રાવણના મોલની સંખ્યા $= 0.05 \ M \times 0.01 \ L = 0.5 \times 10^{-3} \ mol$.
ધારો કે ક્લોરાઇડનું સૂત્ર $XCl_n$ છે. દ્રાવણ દ્વારા પૂરા પાડવામાં આવતા $Cl^{-}$ આયનોના મોલની સંખ્યા $n \times (0.5 \times 10^{-3}) \ mol$ છે.
પ્રક્રિયાના તત્વયોગમિતિ (stoichiometry) મુજબ,$Cl^{-}$ ના મોલ $Ag^{+}$ ના મોલ જેટલા હોવા જોઈએ:
$n \times 0.5 \times 10^{-3} = 10^{-3}$.
$n$ માટે ઉકેલતા: $n = \frac{10^{-3}}{0.5 \times 10^{-3}} = 2$.
તેથી,ક્લોરાઇડનું સૂત્ર $XCl_2$ છે.

(B) ક્વોન્ટમ નંબરો $n = 3, l = 1$ અને $m = -1$ નો સેટ એક ચોક્કસ કક્ષક (orbital) દર્શાવે છે,જે $3p$ કક્ષક છે.
પાઉલીના અપવર્જનના સિદ્ધાંત મુજબ,કોઈપણ એક કક્ષકમાં વિરુદ્ધ સ્પિન ધરાવતા મહત્તમ $2$ ઇલેક્ટ્રોન હોઈ શકે છે.
તેથી,આ ક્વોન્ટમ નંબરોના સેટ સાથે સંકળાયેલા ઇલેક્ટ્રોનની મહત્તમ સંખ્યા $2$ છે.

(B) હાઇડ્રોજન જેવા પરમાણુમાં ઇલેક્ટ્રોનની ઉર્જા $E = - 2.178 \times 10^{-18} \ J \left( \frac{Z^2}{n^2} \right)$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
જેમ $n$ વધે છે,તેમ ઉર્જા ઓછી ઋણ (શૂન્યની નજીક) બને છે.
$n = 1$ માટે,ઉર્જા $-2.178 \times 10^{-18} \ J$ છે,અને $n = 6$ માટે,તે $-2.178 \times 10^{-18} \ J \times (1/36)$ છે,જે નાનું ઋણ મૂલ્ય છે.
વધુ ઋણ ઉર્જાનો અર્થ એ છે કે ઇલેક્ટ્રોન ન્યુક્લિયસ સાથે વધુ મજબૂતીથી બંધાયેલ છે.
તેથી,વિકલ્પ $B$ માં આપેલ વિધાન ખોટું છે કારણ કે તે દાવો કરે છે કે ઇલેક્ટ્રોન સૌથી નાની કક્ષા $(n=1)$ માં વધુ છૂટથી બંધાયેલ છે,જ્યારે વાસ્તવમાં તે વધુ મજબૂતીથી બંધાયેલ હોય છે.

(D) તરંગલંબાઇ $(\lambda)$,પ્રકાશની ગતિ $(c)$ અને આવૃત્તિ $(\nu)$ વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે: $\lambda = \frac{c}{\nu}$.
આપેલ છે:
$c = 3 \times 10^{17} \ nm \ s^{-1}$
$\nu = 6 \times 10^{18} \ s^{-1}$
કિંમતો મૂકતા:
$\lambda = \frac{3 \times 10^{17} \ nm \ s^{-1}}{6 \times 10^{18} \ s^{-1}} = 0.5 \times 10^{-1} \ nm = 0.05 \ nm$.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(D) ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી $(\Delta_{eg}H)$ સામાન્ય રીતે આવર્ત કોષ્ટકમાં ડાબેથી જમણે જતાં વધુ ઋણ બને છે કારણ કે અસરકારક કેન્દ્રીય વીજભાર વધે છે.
સમૂહમાં ઉપરથી નીચે જતાં પરમાણુ કદ વધવાને કારણે તે ઓછી ઋણ બને છે.
તત્વોની સરખામણી:
$1$. $Ca$ (સમૂહ $2$,આવર્ત $4$): તેની ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી ખૂબ ઓછી ઋણ છે.
$2$. $Al$ (સમૂહ $13$,આવર્ત $3$): તેનું મૂલ્ય ઓછું ઋણ છે.
$3$. $C$ (સમૂહ $14$,આવર્ત $2$): તેનું મૂલ્ય $Al$ કરતા વધુ ઋણ છે.
$4$. $O$ (સમૂહ $16$,આવર્ત $2$): તેનું મૂલ્ય $C$ કરતા વધુ ઋણ છે.
$5$. $F$ (સમૂહ $17$,આવર્ત $2$): આ તત્વોમાં તેની ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી સૌથી વધુ ઋણ છે.
તેથી,ઓછા ઋણથી વધુ ઋણનો સાચો ક્રમ: $Ca < Al < C < O < F$ છે.

(A) બોરોન એ સમૂહ $13$ નું તત્વ છે અને તેની સંયોજકતા કક્ષામાં $3$ ઇલેક્ટ્રોન હોય છે.
જ્યારે તેનું સંયોજન $BH_3$ ડાયમરાઇઝ થઈને $(BH_3)_2$ (ડાયબોરેન) બનાવે છે,ત્યારે દરેક બોરોન પરમાણુ માત્ર $6$ ઇલેક્ટ્રોનથી ઘેરાયેલો હોય છે,જેનો અર્થ છે કે તેનું અષ્ટક અપૂર્ણ છે.
તેથી,$(BH_3)_2$ એ ઇલેક્ટ્રોન-ઉણપ ધરાવતું સંયોજન છે.
બાકીના અન્ય આપેલા અણુઓમાં,મધ્યસ્થ પરમાણુઓનું અષ્ટક પૂર્ણ છે.

(D) આઈસોસ્ટ્રક્ચરલ સ્પીસીઝ નક્કી કરવા માટે,આપણે અણુઓના સંકરણ અને ભૂમિતિની ગણતરી કરીએ છીએ:
$1$. $XeF_2$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $Xe$ પાસે $8$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. તે $F$ પરમાણુઓ સાથે $2$ બંધ બનાવે છે અને $3$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ધરાવે છે. સ્ટેરિક નંબર $2 + 3 = 5$ છે,જે $sp^3d$ સંકરણ દર્શાવે છે. $3$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ વિષુવવૃત્તીય સ્થાનો પર હોવાથી,તેની ભૂમિતિ રેખીય છે.
$2$. $ICl_2^-$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $I$ પાસે $7$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. ઋણ વીજભારને ગણતા,તેની પાસે $8$ ઇલેક્ટ્રોન છે. તે $Cl$ પરમાણુઓ સાથે $2$ બંધ બનાવે છે અને $3$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ધરાવે છે. સ્ટેરિક નંબર $2 + 3 = 5$ છે,જે $sp^3d$ સંકરણ દર્શાવે છે. $XeF_2$ ની જેમ,તેની ભૂમિતિ પણ રેખીય છે.
$3$. $SbCl_3$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $Sb$ પાસે $5$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. તે $Cl$ પરમાણુઓ સાથે $3$ બંધ બનાવે છે અને $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ધરાવે છે. સ્ટેરિક નંબર $3 + 1 = 4$ છે,જે $sp^3$ સંકરણ અને પિરામિડલ ભૂમિતિ દર્શાવે છે.
$4$. $TeF_2$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $Te$ પાસે $6$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. તે $F$ પરમાણુઓ સાથે $2$ બંધ બનાવે છે અને $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ધરાવે છે. સ્ટેરિક નંબર $2 + 2 = 4$ છે,જે $sp^3$ સંકરણ અને $V$-આકારની (બેન્ટ) ભૂમિતિ દર્શાવે છે.
તેથી,$XeF_2$ અને $ICl_2^-$ આઈસોસ્ટ્રક્ચરલ છે.

(D) જો અણુ પાસે ચોખ્ખી દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રા $(\mu \neq 0)$ હોય તો તે ધ્રુવીય છે.
$SiF_4$ નો આકાર સમચતુષ્ફલકીય છે અને $\mu = 0$ છે.
$XeF_4$ નો આકાર સમતલીય ચોરસ છે અને $\mu = 0$ છે.
$BF_3$ નો આકાર ત્રિકોણીય સમતલીય છે અને $\mu = 0$ છે.
$SF_4$ માં મધ્યસ્થ $S$ પરમાણુ પર એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોવાને કારણે તેનો આકાર સી-સો (see-saw) પ્રકારનો હોય છે,જેનાથી વીજભારનું અસમાન વિતરણ થાય છે અને તે ધ્રુવીય અણુ બને છે,જ્યાં $\mu \neq 0$ છે.

(D) $CN^{-}$,$CO$,અને $NO^{+}$ એ દરેક $14$ ઇલેક્ટ્રોન ધરાવતા આઇસોઇલેક્ટ્રોનિક સ્પીસીઝ છે અને તેમની મોલેક્યુલર ઓર્બિટલ $(MO)$ ગોઠવણીમાં કોઈ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન નથી.
તેથી,આ ડાયામેગ્નેટિક (પ્રતિચુંબકીય) છે.
$O_{2}^{-}$ માં $17$ ઇલેક્ટ્રોન છે અને તેની એન્ટિબોન્ડિંગ $\pi^{*}$ ઓર્બિટલમાં એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોવાને કારણે તે પેરામેગ્નેટિક છે.
$(CN^{-}, CO, NO^{+}) \; 14 \; e^{-} = \sigma 1s^{2}, \sigma^{*} 1s^{2}, \sigma 2s^{2}, \sigma^{*} 2s^{2}, \sigma 2p_{z}^{2}, \pi 2p_{x}^{2} \approx \pi 2p_{y}^{2}$ (કોઈ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન નથી,ડાયામેગ્નેટિક).
$O_{2}^{-} = \sigma 1s^{2}, \sigma^{*} 1s^{2}, \sigma 2s^{2}, \sigma^{*} 2s^{2}, \sigma 2p_{z}^{2}, \pi 2p_{x}^{2} \approx \pi 2p_{y}^{2}, \pi^{*} 2p_{x}^{2} \approx \pi^{*} 2p_{y}^{1}$ (એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન,પેરામેગ્નેટિક).

(A) $HCl$ એ કાયમી દ્વિધ્રુવ ચાકમાત્રા $(\mu \neq 0)$ ધરાવતો ધ્રુવીય અણુ છે.
$He$ એ કોઈ કાયમી દ્વિધ્રુવ ચાકમાત્રા $(\mu = 0)$ ન ધરાવતો અધ્રુવીય પરમાણુ છે.
જ્યારે ધ્રુવીય અણુ અધ્રુવીય પરમાણુની નજીક આવે છે,ત્યારે તે અધ્રુવીય પરમાણુમાં દ્વિધ્રુવ પ્રેરિત કરે છે.
કાયમી દ્વિધ્રુવ અને પ્રેરિત દ્વિધ્રુવ વચ્ચેની આ આંતરક્રિયાને દ્વિધ્રુવ-પ્રેરિત દ્વિધ્રુવ આંતરક્રિયા કહેવામાં આવે છે.
તેથી,$HCl$ અને $He$ પરમાણુઓની જોડી આ આંતરક્રિયા દર્શાવે છે.

(A) બંધ ક્રમાંક $Bond \ order = \frac{N_b - N_a}{2}$ સૂત્ર દ્વારા ગણવામાં આવે છે,જ્યાં $N_b$ એ બંધકારક આણ્વીય કક્ષકોમાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા છે અને $N_a$ એ બંધપ્રતિકારક આણ્વીય કક્ષકોમાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા છે.
$CO$ ($6+8=14$ ઇલેક્ટ્રોન) માટે: બંધ ક્રમાંક $= \frac{10-4}{2} = 3$.
$NO^{+}$ ($7+8-1=14$ ઇલેક્ટ્રોન) માટે: બંધ ક્રમાંક $= \frac{10-4}{2} = 3$.
$CO$ અને $NO^{+}$ બંનેમાં $14$ ઇલેક્ટ્રોન હોવાથી,તેમનો બંધ ક્રમાંક $3$ સમાન છે.

(C) ઈથીનનું રાસાયણિક સૂત્ર $CH_2=CH_2$ છે.
આ અણુમાં,$4$ $C-H$ સિગ્મા $(\sigma)$ બંધો અને $1$ $C-C$ સિગ્મા $(\sigma)$ બંધ છે,જે કુલ $5$ સિગ્મા $(\sigma)$ બંધો બનાવે છે.
વધુમાં,$1$ $C-C$ પાઈ $(\pi)$ બંધ છે.
તેથી,બંધોની કુલ સંખ્યા $5$ સિગ્મા $(\sigma)$ અને $1$ પાઈ $(\pi)$ બંધ છે.

(B) સંકરણ નક્કી કરવા માટે,આપણે $\text{Steric Number} = \frac{1}{2} (V + M - C + A)$ સૂત્રનો ઉપયોગ કરીએ છીએ.
$NF_3$ માટે: $\text{Steric Number} = \frac{1}{2} (5 + 3) = 4$,જે $sp^3$ સંકરણ સૂચવે છે.
$H_2O$ માટે: $\text{Steric Number} = \frac{1}{2} (6 + 2) = 4$,જે $sp^3$ સંકરણ સૂચવે છે.
આમ,$NF_3$ અને $H_2O$ બંને $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે.

(C) બંધ ઉર્જા અને ચુંબકીય વર્તણૂકમાં ફેરફાર નક્કી કરવા માટે,આપણે મોલેક્યુલર ઓર્બિટલ થિયરી $(MOT)$ ના આધારે ઇલેક્ટ્રોનિક રચના જોઈએ:
$NO$ ($15$ ઇલેક્ટ્રોન) પેરામેગ્નેટિક છે કારણ કે તેમાં $\pi^*$ ઓર્બિટલમાં એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે. તેનો બંધ ક્રમાંક $2.5$ છે.
$NO^+$ ($14$ ઇલેક્ટ્રોન) માંથી એક એન્ટિ-બોન્ડિંગ ઇલેક્ટ્રોન દૂર થવાથી તે ડાયામેગ્નેટિક બને છે અને બંધ ક્રમાંક વધીને $3.0$ થાય છે.
આમ,બંધ ઉર્જા વધે છે અને ચુંબકીય ગુણધર્મ પેરામેગ્નેટિકમાંથી ડાયામેગ્નેટિકમાં બદલાય છે.

(B) આદર્શ વાયુ વર્તણૂકથી વિચલન મુખ્યત્વે આંતરઆણ્વિય આકર્ષણ બળોના મૂલ્ય દ્વારા નક્કી થાય છે.
$NH_{3}$ એ ધ્રુવીય અણુ છે અને તે પ્રબળ દ્વિધ્રુવ-દ્વિધ્રુવ આકર્ષણ બળો ધરાવે છે,જ્યારે $CH_{4}$,$H_{2}$ અને $N_{2}$ અધ્રુવીય છે અને માત્ર નિર્બળ લંડન વિસર્જન બળો ધરાવે છે.
તેથી,$NH_{3}$ આદર્શ વાયુ વર્તણૂકથી મહત્તમ વિચલન દર્શાવે છે.

(C) આદર્શ વાયુ સમીકરણ $PV = nRT$ છે.
$n = \frac{W}{M}$ હોવાથી,$PV = \frac{W}{M} RT$ થાય.
ઘનતા $d = \frac{W}{V}$ માટે ગોઠવતા,$P = \frac{dRT}{M}$ અથવા $d = \frac{PM}{RT}$ મળે.
આપેલ છે: $P = 5.00\ atm$,$M(N_2) = 28\ g/mol$,$T = 227 + 273 = 500\ K$,અને $R = 0.082\ L\ atm\ K^{-1}\ mol^{-1}$.
કિંમતો મૂકતા: $d = \frac{5.00 \times 28}{0.082 \times 500} = \frac{140}{41} \approx 3.41\ g/L$.

(B) દહનની પ્રક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$CH_4(g) + 2O_2(g) \rightarrow CO_2(g) + 2H_2O(l)$
$C_3H_8(g) + 5O_2(g) \rightarrow 3CO_2(g) + 4H_2O(l)$
ધારો કે $CH_4$ નું કદ $x \ L$ છે અને $C_3H_8$ નું કદ $(5-x) \ L$ છે.
પ્રક્રિયાના તત્વયોગમિતિ મુજબ,વપરાયેલ $O_2$ નું કદ $2x + 5(5-x) = 16$ છે.
$2x + 25 - 5x = 16 \implies 3x = 9 \implies x = 3 \ L$.
આમ,$CH_4$ નું કદ $= 3 \ L$ અને $C_3H_8$ નું કદ $= 2 \ L$.
$STP$ $(0 \ ^\circ C, 1 \ atm)$ પર,$22.4 \ L$ એટલે $1 \ mol$. તેથી,$CH_4$ ના મોલ $= 3/22.4$ અને $C_3H_8$ ના મોલ $= 2/22.4$.
મુક્ત થતી ઉષ્મા $= (3/22.4) \times 890 + (2/22.4) \times 2220 = (2670 + 4440) / 22.4 = 7110 / 22.4 \approx 317.4 \ kJ$.

(B) હેસના નિયમ મુજબ,પ્રક્રિયાનો એન્થાલ્પી ફેરફાર સમાન રહે છે પછી ભલે તે એક તબક્કામાં થાય કે અનેક તબક્કાઓમાં.
પ્રક્રિયા $(ii)$ અને પ્રક્રિયા $(iii)$ નો સરવાળો કરતા:
$(C_{(graphite)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} \to CO_{(g)}) + (CO_{(g)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} \to CO_{2(g)})$
આનું સાદું રૂપ આપતા:
$C_{(graphite)} + O_{2(g)} \to CO_{2(g)}$
તેથી,સમગ્ર પ્રક્રિયા માટે એન્થાલ્પી ફેરફાર એ વ્યક્તિગત તબક્કાઓના એન્થાલ્પી ફેરફારોનો સરવાળો છે:
$x = y + z$

(A) લી શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,નીપજ $OH^-$ આયનોને દૂર કરીને પ્રક્રિયાને જમણી તરફ ધકેલી શકાય છે.
$MnO_4^-$ એ પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે અને તે $HCl$ નું $Cl_2$ માં અને $SO_2$ નું $SO_3$ માં ઓક્સિડેશન કરશે.
$CO_2$ એ $OH^-$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $HCO_3^-$ અથવા $CO_3^{2-}$ બનાવે છે $(CO_2 + 2OH^- \rightarrow CO_3^{2-} + H_2O)$,જે $MnO_4^-$ નીપજનું રિડક્શન કર્યા વિના $OH^-$ આયનોને અસરકારક રીતે દૂર કરે છે.
તેથી,$CO_2$ સાચો વિકલ્પ છે.

(A) લુઈસ બેઈઝ એટલે એવી સ્પીસીઝ જે ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મનું દાન કરી શકે.
$BF_3$ એ ઈલેક્ટ્રોન ઉણપ ધરાવતો અણુ છે જેમાં મધ્યસ્થ બોરોન પરમાણુની આસપાસ અપૂર્ણ અષ્ટક ($6$ ઈલેક્ટ્રોન) હોય છે.
તેની પાસે ખાલી કક્ષક હોવાથી,તે ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ સ્વીકારીને લુઈસ એસિડ તરીકે વર્તે છે.
તેની સામે,$PF_3$,$CO$,અને $F^{-}$ બધા પાસે ઓછામાં ઓછી એક અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે જેનું દાન કરી શકાય છે,તેથી તેઓ લુઈસ બેઈઝ તરીકે વર્તી શકે છે.
તેથી,$BF_3$ લુઈસ બેઈઝ તરીકે વર્તવાની સૌથી ઓછી શક્યતા ધરાવે છે.

(B) નિર્બળ મોનોબેઝિક એસિડ માટે,વિયોજન અચળાંક $K_a$ નું સૂત્ર $K_a = C\alpha^2$ છે,જ્યાં $C$ એ સાંદ્રતા છે અને $\alpha$ એ વિયોજન અંશ છે.
આપેલ છે: સાંદ્રતા $C = 0.10 \ M$ અને વિયોજન અંશ $\alpha = 3.7 \% = 0.037.$
કિંમતો મૂકતા:
$K_a = 0.10 \times (0.037)^2$
$K_a = 0.10 \times 0.001369$
$K_a = 1.369 \times 10^{-4}$
બે સાર્થક અંકો સુધી રાઉન્ડ ઓફ કરતા,આપણને $K_a \approx 1.4 \times 10^{-4}$ મળે છે.

(D) $25\, ^oC$ તાપમાને,$K_w = 10^{-14}$ છે.
$100\, ^oC$ તાપમાને,$K_w = 55 \times 10^{-14}$ થાય.
તટસ્થ દ્રાવણ માટે,$[H^+] = [OH^-] = \sqrt{K_w}$ છે.
$[H^+] = \sqrt{55 \times 10^{-14}} = \sqrt{55} \times 10^{-7}$ થાય.
$pH = -\log [H^+] = -\log (\sqrt{55} \times 10^{-7}) = -[\frac{1}{2} \log 55 - 7]$ થાય.
$pH = 7 - \frac{1}{2} \log 55 = 7 - \frac{1.74}{2} = 7 - 0.87 = 6.13$.

(D) ધારો કે $CaCO_{3}$ માંથી $Ca^{2+}$ ની સાંદ્રતા $x$ છે અને $CaC_{2}O_{4}$ માંથી $y$ છે.
કુલ $[Ca^{2+}] = x + y$.
$CaCO_{3}$ માટે: $K_{sp} = (x + y)x = 4.7 \times 10^{-9} \quad (i)$
$CaC_{2}O_{4}$ માટે: $K_{sp} = (x + y)y = 1.3 \times 10^{-9} \quad (ii)$
બંને સમીકરણોનો સરવાળો કરતા: $(x + y)(x + y) = 6.0 \times 10^{-9}$.
$(x + y)^{2} = 60 \times 10^{-10}$.
$x + y = \sqrt{60} \times 10^{-5} \approx 7.746 \times 10^{-5} \, M$.

(B) આપેલ છે,નિર્બળ એસિડનો વિયોજન અચળાંક $K_a = 1 \times 10^{-4}.$
બફર દ્રાવણની $pH = 5$ છે.
એસિડિક બફર માટે હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણનો ઉપયોગ કરતા:
$pH = pK_a + \log \frac{[Salt]}{[Acid]}$
પ્રથમ,$pK_a$ ની ગણતરી કરો:
$pK_a = -\log(K_a) = -\log(1 \times 10^{-4}) = 4.$
સમીકરણમાં કિંમતો મૂકતા:
$5 = 4 + \log \frac{[Salt]}{[Acid]}$
$\log \frac{[Salt]}{[Acid]} = 5 - 4 = 1.$
બંને બાજુ એન્ટિલોગ લેતા:
$\frac{[Salt]}{[Acid]} = 10^1 = 10.$
તેથી,$[Salt]/[Acid]$ નો ગુણોત્તર $10 : 1$ છે.

(C) બોરોન નાઇટ્રાઇડ $(BN)_x$ ને અકાર્બનિક ગ્રેફાઇટ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે કારણ કે તેની રચના ગ્રેફાઇટ જેવી જ હોય છે.
ગ્રેફાઇટમાં,કાર્બન અણુઓ ષટ્કોણીય સ્તરોમાં ગોઠવાયેલા હોય છે.
બોરોન નાઇટ્રાઇડમાં,બોરોન અને નાઇટ્રાઇડ અણુઓ સમાન ષટ્કોણીય સ્તરીય રચનામાં ગોઠવાયેલા હોય છે,જેમાં દરેક બોરોન અણુ ત્રણ નાઇટ્રાઇડ અણુઓથી ઘેરાયેલું હોય છે અને તેનાથી ઉલટું.

(A) $Me_3SiCl$ એ ચેઈન ટર્મિનેટર તરીકે કાર્ય કરે છે.
જળવિભાજન પર,તે $Me_3SiOH$ ઉત્પન્ન કરે છે,જેમાં માત્ર એક જ સક્રિય સાઇટ હોય છે,જેનાથી પોલિમર સાંકળની વૃદ્ધિ મર્યાદિત થાય છે.
બીજી તરફ,$Me_2SiCl_2$ રેખીય પોલિમર તરફ દોરી જાય છે,અને $RSiCl_3$ (જેમ કે $MeSiCl_3$ અથવા $PhSiCl_3$) ક્રોસ-લિંક્ડ ઉચ્ચ આણ્વીય દળ ધરાવતા પોલિમર બનાવે છે.

(D) બધા સિલિકેટ્સનો મૂળભૂત બંધારણીય એકમ $SiO_4^{4-}$ ટેટ્રાહેડ્રોન છે,જેમાં એક સિલિકોન પરમાણુ ચાર ઓક્સિજન પરમાણુઓ સાથે ટેટ્રાહેડ્રલ ગોઠવણીમાં જોડાયેલ હોય છે.
આ એકમ સિલિસિક એસિડ,$H_4SiO_4$ માંથી ચાર પ્રોટોન ($H^+$ આયનો) દૂર કરીને મેળવવામાં આવે છે,જે નીચે મુજબની પ્રક્રિયા દ્વારા દર્શાવેલ છે:
$H_4SiO_4 \rightarrow SiO_4^{4-} + 4H^+$

(D) $1$. બેરિલ $(Be_3Al_2Si_6O_{18})$ એ ચક્રીય સિલિકેટ (મેટાસિલિકેટ) નું જાણીતું ઉદાહરણ છે જેમાં છ $SiO_4$ ટેટ્રાહેડ્રોન એક વલયમાં જોડાયેલા હોય છે.
$2$. $Mg_2SiO_4$ (ફોસ્ટેરાઈટ) એ ઓર્થોસિલિકેટ (નેસોસિલિકેટ) છે જેમાં સ્વતંત્ર $SiO_4^{4-}$ એકમો હોય છે.
$3$. તમામ સિલિકેટ્સનો મૂળભૂત બંધારણીય એકમ $SiO_4^{4-}$ ટેટ્રાહેડ્રોન છે.
$4$. ફેલ્ડસ્પાર એ ત્રિ-પરિમાણીય ટેક્ટોસિલિકેટ્સ છે જેમાં કેટલાક સિલિકોન પરમાણુઓ એલ્યુમિનિયમ પરમાણુઓ દ્વારા બદલાય છે,જે તેમને એલ્યુમિનોસિલિકેટ્સ બનાવે છે. તેથી,'ફેલ્ડસ્પાર એ એલ્યુમિનોસિલિકેટ્સ નથી' તે વિધાન ખોટું છે.

(A) બેન્ઝાઇલ રેડિકલ $(C_6H_5CH_2^{\bullet})$ માં બેન્ઝીન રિંગ સાથે જોડાયેલ $CH_2^{\bullet}$ જૂથ હોય છે.
બેન્ઝીન રિંગમાં $6$ કાર્બન અણુઓ છે,જે દરેક $6 \pi$-ઇલેક્ટ્રોન ધરાવતી વિસ્થાનીકૃત $\pi$-સિસ્ટમમાં એક $p$-ઓર્બિટલનું યોગદાન આપે છે.
બાહ્ય કાર્બન અણુ $(CH_2^{\bullet})$ $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે અને તેની પાસે એક $p$-ઓર્બિટલ છે જેમાં એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.
તેથી,સંયુગ્મનમાં સામેલ $p$-ઓર્બિટલ્સની કુલ સંખ્યા $6 + 1 = 7$ છે.
આ $p$-ઓર્બિટલ્સમાં ઇલેક્ટ્રોનની કુલ સંખ્યા $6$ (રિંગમાંથી) $+ 1$ (અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન) $= 7$ છે.

(C) આઇસોબ્યુટાઇલ ગ્રુપ એ ચાર કાર્બન ધરાવતો આલ્કાઇલ ગ્રુપ છે,જેમાં શૃંખલાના છેડાથી બીજા કાર્બન પર મિથાઇલ શાખા હોય છે.
તેનું બંધારણ $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-$ છે.

(D) $3-$ઇથાઇલ$-2-$હાઇડ્રોક્સી$-4-$મિથાઇલહેક્સ$-3-$ઇન$-5-$આઇનોઇક એસિડનું બંધારણ નક્કી કરવા માટે,આપણે નીચેના પગલાં અનુસરીએ છીએ:
$1$. મુખ્ય શૃંખલા હેક્સેનોઇક એસિડ છે,જેનો અર્થ છે કે તેમાં $C-1$ પર કાર્બોક્સિલિક એસિડ જૂથ સાથે $6$ કાર્બન પરમાણુઓ છે.
$2$. પ્રત્યય $-3-$ઇન$-5-$આઇનોઇક એસિડ સૂચવે છે કે $C-3$ પર દ્વિબંધ અને $C-5$ પર ત્રિબંધ છે.
$3$. વિસ્થાપકો $C-3$ પર ઇથાઇલ જૂથ,$C-2$ પર હાઇડ્રોક્સી જૂથ અને $C-4$ પર મિથાઇલ જૂથ છે.
$4$. શૃંખલાનું નિર્માણ: $CH_3-C\equiv C-C(CH_3)=C(C_2H_5)-CH(OH)-COOH$.
$5$. આપેલા વિકલ્પો સાથે સરખામણી કરતા,આ $IUPAC$ નામ માટેનું બંધારણ વિકલ્પ $D$ માં દર્શાવેલ છે.

(B) વિસ્થાપકની નિષ્ક્રિય કરવાની શક્તિ તેના ઇન્ડક્ટિવ $(-I)$ અને મેસોમેરિક $(-M)$ અસરો દ્વારા ઇલેક્ટ્રોન ખેંચવાની ક્ષમતા પર આધાર રાખે છે.
આપેલા જૂથોમાં,$-NO_2$ જૂથ તેની પ્રબળ $-I$ અસર અને પ્રબળ $-M$ અસરને કારણે સૌથી વધુ ઇલેક્ટ્રોન ખેંચવાની અસર દર્શાવે છે,જે તેને ઇલેક્ટ્રોફિલિક એરોમેટિક વિસ્થાપન માટે સૌથી વધુ નિષ્ક્રિય બનાવે છે.

(A) કાર્બોકેટાયનની સ્થિરતા ઇન્ડક્ટિવ અસર અને હાઇપરકોન્જુગેશન દ્વારા નક્કી થાય છે,જેનો ક્રમ: $methyl < 1^{\circ} < 2^{\circ} < 3^{\circ}$ છે.
આપેલ કાર્બોકેટાયનનું વિશ્લેષણ:
$5. \, \overset{+}{C} H_3$ (મિથાઈલ કાર્બોકેટાયન)
$4. \, CH_3 - \overset{+}{C} H_2$ ($1^{\circ}$ કાર્બોકેટાયન)
$3. \, (CH_3)_2 - \overset{+}{C} H$ ($2^{\circ}$ કાર્બોકેટાયન)
$1. \, (CH_3)_2 - \overset{+}{C} - CH_2 - CH_3$ ($3^{\circ}$ કાર્બોકેટાયન)
$2. \, (CH_3)_3 - \overset{+}{C}$ ($3^{\circ}$ કાર્બોકેટાયન)
નોંધો કે $1$ અને $2$ બંને $3^{\circ}$ કાર્બોકેટાયન છે. જોકે,$(CH_3)_3 - \overset{+}{C}$ (tert-butyl) એ $(CH_3)_2 - \overset{+}{C} - CH_2 - CH_3$ કરતા વધુ હાઇપરકોન્જુગેટિવ બંધારણોને કારણે થોડું વધુ સ્થિર છે.
તેથી,સ્થિરતાનો વધતો ક્રમ: $5 < 4 < 3 < 1 < 2$ છે.

(A) બેન્ઝાઈલ કાર્બોકેટાયન $C_6H_5CH_2^+$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.
$CH_2^+$ સમૂહમાં,મધ્યસ્થ કાર્બન પરમાણુ બે હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ અને એક ફિનાઈલ રિંગના કાર્બન પરમાણુ સાથે જોડાયેલ છે.
તેમાં ત્રણ સિગ્મા બંધ છે અને કોઈ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ નથી.
તેથી,સ્ટેરિક નંબર $3$ છે,જે $sp^2$ સંકરણ સૂચવે છે.
બધા કાર્બોકેટાયન $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે અને સમતલીય ત્રિકોણીય ભૂમિતિ ધરાવે છે.

(B) કાર્બનિક સંયોજનમાં નાઈટ્રોજનની તપાસ લાસેન કસોટી દ્વારા નીચે મુજબની રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ દ્વારા થાય છે:
$Na + C + N \xrightarrow{\Delta} NaCN$
$2 NaCN + FeSO_4 \longrightarrow Fe(CN)_2 + Na_2SO_4$
$Fe(CN)_2 + 4 NaCN \longrightarrow Na_4[Fe(CN)_6]$
અંતે,સોડિયમ ફેરોસાયનાઈડ ફેરિક આયનો $(Fe^{3+})$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ફેરિક ફેરોસાયનાઈડ (પ્રશિયન બ્લુ) બનાવે છે:
$3 Na_4[Fe(CN)_6] + 4 Fe^{3+} \longrightarrow Fe_4[Fe(CN)_6]_3 + 12 Na^{+}$
વાદળી રંગ $Fe_4[Fe(CN)_6]_3$ સૂત્રને અનુરૂપ છે.

(B) મુક્ત મુલકોની સ્થિરતા હાયપરકોન્જુગેશન બંધારણો અને ઇન્ડક્ટિવ અસર પર આધાર રાખે છે.
પ્રાથમિક $(1^\circ)$ મુલકો દ્વિતીયક $(2^\circ)$ મુલકો કરતા ઓછા સ્થિર હોય છે,જે તૃતીયક $(3^\circ)$ મુલકો કરતા ઓછા સ્થિર હોય છે.
સ્થિરતાનો ક્રમ: $1^\circ < 2^\circ < 3^\circ$.
આમ,વધતો ક્રમ $CH_3-\dot{C}H_2 < CH_3-\dot{C}H-CH_3 < (CH_3)_2\dot{C}-CH_2CH_3 < (CH_3)_3\dot{C}$ છે.

(D) જે અણુઓ હકલના નિયમ અથવા $(4n+2) \pi$-ઇલેક્ટ્રોન નિયમનું પાલન કરતા નથી,તેમને નોન-એરોમેટિક અથવા એન્ટી-એરોમેટિક કહેવામાં આવે છે.
$1$. બેન્ઝીન,નેપ્થલીન અને થાયોફીન એરોમેટિક છે કારણ કે તે ચક્રીય,સમતલીય,સંપૂર્ણ સંયુગ્મિત છે અને $(4n+2) \pi$-ઇલેક્ટ્રોન નિયમનું પાલન કરે છે.
$2$. સાયક્લોપેન્ટાડાઈન (વિકલ્પ $d$) માં વલયમાં એક $sp^3$ સંકરણ ધરાવતો કાર્બન પરમાણુ હોય છે,જે સતત સંયુગ્મનને તોડે છે. તેથી,તે નોન-એરોમેટિક છે.

(C) સાચો વિકલ્પ $C$ છે. વિધાન "જ્યારે વરસાદના પાણીનો $pH$ $6.5$ કરતા વધારે હોય,ત્યારે તેને એસિડ વર્ષા કહેવામાં આવે છે" તે ખોટું છે.
જ્યારે વરસાદના પાણીનો $pH$ $5.6$ થી નીચે જાય ત્યારે તેને એસિડ વર્ષા કહેવામાં આવે છે.

(C) પગલું $1$: $HNO_3$ ના જરૂરી મોલની ગણતરી કરો.
$n = M \times V(L) = 2.0 \ mol/L \times 0.250 \ L = 0.5 \ mol$.
પગલું $2$: જરૂરી શુદ્ધ $HNO_3$ ના દળની ગણતરી કરો.
$HNO_3$ નું મોલર દળ $= 1 + 14 + (3 \times 16) = 63 \ g/mol$.
$HNO_3$ નું દળ $= 0.5 \ mol \times 63 \ g/mol = 31.5 \ g$.
પગલું $3$: $70\%$ સાંદ્ર દ્રાવણના દળની ગણતરી કરો.
દ્રાવણ $70\%$ $HNO_3$ હોવાથી,$70 \ g$ $HNO_3$ એ $100 \ g$ દ્રાવણમાં હાજર છે.
દ્રાવણનું દળ $= (100 \ g \text{ દ્રાવણ} / 70 \ g \text{ } HNO_3) \times 31.5 \ g \text{ } HNO_3 = 45 \ g$.

(A) સાચો જવાબ $A$ છે.
$HClO_4$ એ સૌથી પ્રબળ એસિડ છે કારણ કે તેમાં મધ્યસ્થ પરમાણુ $Cl$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+7$ છે,જે આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી વધુ છે.
સામાન્ય રીતે,ઓક્સીએસિડ્સ માટે,મધ્યસ્થ પરમાણુનો ઉચ્ચ ઓક્સિડેશન આંક સંયુગ્મી બેઝને સ્થિર કરવાની ક્ષમતામાં વધારો કરીને એસિડિકતા વધારે છે.

(D) $\pi$ બંધની હાજરી નક્કી કરવા માટે,આપણે આપેલા અણુઓની લુઈસ રચના તપાસીએ છીએ:
$1$. $SO_2$: બંધારણ $O=S=O$ છે (સલ્ફર પર એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સાથે),જેમાં બે $\pi$ બંધ હોય છે.
$2$. $NO_2$: બંધારણમાં નાઇટ્રોજન પરમાણુ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન અને દ્વિબંધ ધરાવે છે,જેમાં $\pi$ બંધ હોય છે.
$3$. $CO_2$: બંધારણ $O=C=O$ છે,જેમાં બે $\pi$ બંધ હોય છે.
$4$. $H_2O$: બંધારણ $H-O-H$ છે જેમાં ઓક્સિજન પરમાણુ પર બે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે. બધા બંધ $\sigma$ બંધ છે. $H_2O$ અણુમાં કોઈ $\pi$ બંધ નથી.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(B) આયનીય સંયોજનો સામાન્ય રીતે પાણી અથવા જલીય માધ્યમમાં વધુ દ્રાવ્ય હોય છે.
ફાજન્સના નિયમ મુજબ,કેટાયનની ધ્રુવીભવન શક્તિ વધવાથી સહસંયોજક લાક્ષણિકતા વધે છે,જે આયનીય લાક્ષણિકતાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
મોટા કદ અને ઓછા વીજભાર ધરાવતા કેટાયન માટે આયનીય લાક્ષણિકતા વધુ હોય છે.
કેટાયનના કદનો ક્રમ $Na^{+} > Zn^{2+} > Cu^{2+}$ છે.
$Na^+$ સૌથી મોટું કદ અને ઓછો વીજભાર ધરાવતું હોવાથી,$Na_2S$ સૌથી વધુ આયનીય અને તેથી સૌથી વધુ દ્રાવ્ય છે.
$CuS$ માં $Cu^{2+}$ ના નાના કદ અને વધુ વીજભારને કારણે સહસંયોજક લાક્ષણિકતા સૌથી વધુ છે,જે તેને સૌથી ઓછું દ્રાવ્ય બનાવે છે.
તેથી,પાણીમાં દ્રાવ્યતાનો સાચો ક્રમ $Na_2S > ZnS > CuS$ છે.

(B) પ્રથમ બંધારણના આગળના કાર્બન પરમાણુને $180^{\circ}$ ફેરવતા,આપણને બીજું બંધારણ મળે છે.
આમ,બંને બંધારણો એકબીજાના રૂપભેદકો (conformers) છે.
આ બે બંધારણોમાંથી એક 'staggered' અને બીજું 'eclipsed' બંધારણ છે.

(B) ગેડોલિનિયમ $(Gd)$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $64$ છે.
તેની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના નિષ્ક્રિય વાયુ ઝેનોન ($Xe$,$Z=54$) પર આધારિત છે.
બાકીના $10$ ઇલેક્ટ્રોન $4f$,$5d$ અને $6s$ કક્ષકોમાં ભરાય છે.
હુંડના નિયમ અને અર્ધ-પૂર્ણ પેટાકોષની સ્થિરતા મુજબ,$4f$ પેટાકોષ અર્ધ-પૂર્ણ $(4f^7)$ રહેવાનું પસંદ કરે છે.
આમ,તેની રચના $[Xe] \ 4f^7 \ 5d^1 \ 6s^2$ છે.

(A) એક મોલ ફોટોનની ઉર્જાનું સૂત્ર $E = \frac{h c N_A}{\lambda}$ છે.
આપેલ કિંમતો મૂકતા:
$E = \frac{(6.62 \times 10^{-27} \ erg \ s) \times (3 \times 10^{10} \ cm \ s^{-1}) \times (6.02 \times 10^{23} \ mol^{-1})}{\lambda}$
$E = \frac{11.95572 \times 10^6}{\lambda} \ erg \ mol^{-1}$
$E = \frac{1.196 \times 10^8}{\lambda} \ erg \ mol^{-1}$.

(A) પ્રક્રિયા માટે એન્થાલ્પી ફેરફાર એ પુરોગામી પ્રક્રિયાની સક્રિયકરણ ઊર્જા $(E_a)_f$ અને પ્રતિગામી પ્રક્રિયાની સક્રિયકરણ ઊર્જા $(E_a)_b$ વચ્ચેના તફાવત જેટલો હોય છે.
$\Delta H = (E_a)_f - (E_a)_b$
અહીં આપેલ છે કે પુરોગામી અને પ્રતિગામી પ્રક્રિયા માટે સક્રિયકરણ ઊર્જા સમાન છે,એટલે કે $(E_a)_f = (E_a)_b$.
તેથી,$\Delta H = 0$.

(C) $Castner-Kellner$ પ્રક્રિયામાં,બ્રાઇન દ્રાવણ ($NaCl$ જલીય) નું વિદ્યુત વિભાજન મર્ક્યુરી કેથોડ અને કાર્બન એનોડનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે.
મર્ક્યુરી કેથોડ પર,સોડિયમ આયનો $(Na^+)$ રિડક્શન પામીને સોડિયમ ધાતુ બનાવે છે,જે પછી મર્ક્યુરીમાં ઓગળીને સોડિયમ એમાલગમ ($Na-Hg$ મિશ્રધાતુ) બનાવે છે.
આ સોડિયમ એમાલગમની ત્યારબાદ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(NaOH)$,હાઇડ્રોજન વાયુ અને મર્ક્યુરી મેળવવામાં આવે છે.

(A) ફ્રિડેલ-ક્રાફ્ટ પ્રક્રિયા એ ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી એરોમેટિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા છે.
જ્યારે બેન્ઝીન વલય સાથે પ્રબળ ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષક સમૂહ જોડાયેલ હોય ત્યારે આ પ્રક્રિયા થતી નથી.
$Nitrobenzene$ $(C_6H_5NO_2)$ માં,$-NO_2$ સમૂહ એ પ્રબળ નિષ્ક્રિયકારક સમૂહ છે,જે વલયમાંથી ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા ખેંચે છે,જેનાથી તે ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી હુમલા માટે ઓછું સક્રિય બને છે.
તેથી,$Nitrobenzene$ સરળતાથી ફ્રિડેલ-ક્રાફ્ટ પ્રક્રિયા આપતું નથી.

(C) ઇથાઇન $(HC \equiv CH)$ ની $Hg^{2+}$ ની હાજરીમાં $H_2SO_4$ સાથેની પ્રક્રિયા જલીયકરણ પ્રક્રિયા (કુચેરોવ પ્રક્રિયા) છે.
$HC \equiv CH + H_2O \xrightarrow[{Hg^{2+}}]{{H_2SO_4}} CH_3CHO$ (એસીટાલ્ડિહાઇડ).
આમ,નીપજ $'P'$ એ એસીટાલ્ડિહાઇડ $(CH_3CHO)$ છે.
$1$. એસીટાલ્ડિહાઇડ ટોલેન્સ પ્રક્રિયક કસોટી (સિલ્વર મિરર ટેસ્ટ) આપે છે.
$2$. એસીટાલ્ડિહાઇડ બ્રેડી પ્રક્રિયક કસોટી ($2,4-DNP$ ટેસ્ટ) આપે છે કારણ કે તે આલ્ડિહાઇડ છે.
$3$. એસીટાલ્ડિહાઇડ આયોડોફોર્મ કસોટી આપે છે કારણ કે તેમાં $CH_3CO-$ સમૂહ હોય છે.
$4$. વિક્ટર મેયર કસોટીનો ઉપયોગ પ્રાથમિક,દ્વિતીયક અને તૃતીયક આલ્કોહોલ વચ્ચે તફાવત કરવા માટે થાય છે,આલ્ડિહાઇડ માટે નહીં. તેથી,એસીટાલ્ડિહાઇડ વિક્ટર મેયર કસોટી આપશે નહીં.

$(A)$ એકમ કોષ માટે ઘનતાનું સૂત્ર $d = \frac{z \times M}{a^3 \times N_A}$ છે.
$fcc$ લેટીસ માટે,એકમ કોષ દીઠ પરમાણુઓની સંખ્યા $z = 4$ છે.
ધારની લંબાઈ $a = 404 \, pm = 4.04 \times 10^{-8} \, cm$ છે.
મોલર દળ $M$ માટે સૂત્રને ગોઠવતા: $M = \frac{d \times a^3 \times N_A}{z}$.
કિંમતો મૂકતા: $M = \frac{2.72 \times (4.04 \times 10^{-8})^3 \times 6.02 \times 10^{23}}{4}$.
$M \approx 27 \, g \, mol^{-1}$.

(D) હીરાનું બંધારણ બે આંતર-પ્રવેશી $fcc$ લેટિસનું બનેલું છે,જે એકબીજાથી $1/4$ બોડી ડાયાગોનલના સ્થાનાંતર દ્વારા અલગ પડે છે.
$fcc$ એકમ કોષમાં $4$ લેટિસ બિંદુઓ હોય છે.
હીરાના બંધારણમાં દરેક લેટિસ બિંદુ $2$ કાર્બન પરમાણુઓ ધરાવે છે,તેથી એકમ કોષ દીઠ કાર્બન પરમાણુઓની કુલ સંખ્યા $4 \times 2 = 8$ થાય છે.

(B) આદર્શ દ્રાવણ માટે,નીચેની શરતો પૂરી થવી જોઈએ:
$1$. $\Delta _{mix} H = 0$ (કોઈ ઉષ્માનું શોષણ કે ઉત્સર્જન થતું નથી).
$2$. $\Delta _{mix} V = 0$ (મિશ્રણ કરવાથી કદમાં કોઈ ફેરફાર થતો નથી).
$3$. તે સાંદ્રતાની સમગ્ર શ્રેણીમાં રાઉલ્ટના નિયમનું પાલન કરે છે.
$4$. કોઈપણ સ્વયંભૂ મિશ્રણ પ્રક્રિયા માટે,મિશ્રણની એન્ટ્રોપી ધન હોવી જોઈએ,એટલે કે $\Delta _{mix} S > 0$.
તેથી,$\Delta _{mix} S = 0$ શરત આદર્શ દ્રાવણ દ્વારા સંતોષાતી નથી.

(A) આયનીકરણની માત્રા $(\alpha)$ એ ચોક્કસ સાંદ્રતા પર મોલર વાહકતા $(\lambda^c_m)$ અને અનંત મંદને મોલર વાહકતા $(\lambda^\infty_m)$ ના ગુણોત્તર દ્વારા આપવામાં આવે છે:
$\alpha = \frac{\lambda^c_m}{\lambda^\infty_m} = \frac{9.54}{238} \approx 0.04008$
આને ટકાવારીમાં દર્શાવવા માટે:
$\% \alpha = \alpha \times 100 = 0.04008 \times 100 = 4.008 \%$

(C) કોષની પ્રક્રિયા:
એનોડ (ઓક્સિડેશન): $Zn_{(s)} \rightarrow Zn^{2+}_{(aq)} + 2e^- \,;\, E^o_{ox} = 0.76 \, V$
કેથોડ (રિડક્શન): $Ag_2O_{(s)} + H_2O_{(l)} + 2e^- \rightarrow 2Ag_{(s)} + 2OH^{-}_{(aq)} \,;\, E^o_{red} = 0.34 \, V$
$E^o_{\text{cell}} = E^o_{ox} + E^o_{red}$
$E^o_{\text{cell}} = 0.76 \, V + 0.34 \, V = 1.10 \, V$

(D) હાઇડ્રોજન ઇલેક્ટ્રોડ માટે ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયા: $H_{2}(g) \rightarrow 2H^{+}(aq) + 2e^{-}$.
આપેલ $pH = 10$,તેથી હાઇડ્રોજન આયનોની સાંદ્રતા $[H^{+}] = 10^{-pH} = 10^{-10} \ M$ છે.
હાઇડ્રોજન ગેસનું દબાણ $P_{H_{2}} = 1 \ atm$ છે.
નર્ન્સ્ટ સમીકરણ મુજબ ઓક્સિડેશન પોટેન્શિયલ: $E_{ox} = E_{ox}^{0} - \frac{0.0591}{n} \log Q$.
પ્રમાણિત હાઇડ્રોજન ઇલેક્ટ્રોડ માટે,$E_{ox}^{0} = 0 \ V$ અને $n = 2$.
પ્રક્રિયા ભાગફળ $Q = \frac{[H^{+}]^{2}}{P_{H_{2}}} = \frac{(10^{-10})^{2}}{1} = 10^{-20}$.
કિંમતો મૂકતા: $E_{ox} = 0 - \frac{0.0591}{2} \log(10^{-20})$.
$E_{ox} = -\frac{0.0591}{2} \times (-20) = 0.0591 \times 10 = 0.591 \ V$.

(D) આપેલ અર્ધ-કોષ પ્રક્રિયાઓ છે:
$(I) \ Mn^{2+} + 2e^{-} \rightarrow Mn$,$E^{\circ}_{1} = -1.18 \ V$
$(II) \ Mn^{3+} + e^{-} \rightarrow Mn^{2+}$,$E^{\circ}_{2} = +1.51 \ V$
$3Mn^{2+} \rightarrow Mn + 2Mn^{3+}$ પ્રક્રિયા મેળવવા માટે,આપણે $(I) - 2 \times (II)$ ઓપરેશન કરીએ છીએ.
પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જા ફેરફાર $\Delta G^{\circ} = -nFE^{\circ}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
પ્રક્રિયા $(I)$ માટે,$\Delta G^{\circ}_{1} = -2 \times F \times (-1.18) = +2.36F$.
પ્રક્રિયા $(II)$ માટે,$\Delta G^{\circ}_{2} = -1 \times F \times (+1.51) = -1.51F$.
લક્ષ્ય પ્રક્રિયા માટે,$\Delta G^{\circ}_{net} = \Delta G^{\circ}_{1} - 2 \times \Delta G^{\circ}_{2} = +2.36F - 2 \times (-1.51F) = +2.36F + 3.02F = +5.38F$.
કારણ કે $\Delta G^{\circ}_{net} = -nFE^{\circ}_{cell}$,જ્યાં સંતુલિત સમીકરણમાં $n = 2$ ઇલેક્ટ્રોનનું સ્થાનાંતર થાય છે:
$5.38F = -2 \times F \times E^{\circ}_{cell}$
$E^{\circ}_{cell} = -5.38 / 2 = -2.69 \ V$.
$E^{\circ}_{cell}$ ઋણ હોવાથી,પ્રક્રિયા બિન-સ્વયંસ્ફુરિત છે.

(B) કોબાલ્ટના જમા થવા માટેની પ્રક્રિયા: $Co^{2+} + 2e^- \rightarrow Co(s)$.
આપેલ છે: પ્રવાહ $(I)$ = $10 \ A$,સમય $(t)$ = $109 \ \text{minutes} = 6540 \ \text{s}$.
કુલ વિદ્યુતભાર $(Q)$ = $I \times t = 65400 \ \text{C}$.
$Co$ નું તુલ્ય દળ $(E)$ = $\frac{59}{2} = 29.5 \ \text{g/eq}$.
ફેરાડેના નિયમ મુજબ: $W = \frac{Q \times E}{96500} = \frac{65400 \times 29.5}{96500} \approx 20 \ \text{g}$.

(A) આર્હેનિયસ સમીકરણ: $\log \frac{k_{2}}{k_{1}} = \frac{E_{a}}{2.303 \,R} \left( \frac{1}{T_{1}} - \frac{1}{T_{2}} \right)$
આપેલ છે: $k_{2} = 2 \,k_{1}$,$T_{1} = 293 \,K$,$T_{2} = 308 \,K$,અને $R = 8.314 \,J \,mol^{-1} \,K^{-1}$.
કિંમતો મૂકતા:
$\log(2) = \frac{E_{a}}{2.303 \times 8.314} \left( \frac{1}{293} - \frac{1}{308} \right)$
$0.3010 = \frac{E_{a}}{19.147} \times \frac{15}{90244}$
$E_{a} = 34673 \,J \,mol^{-1} = 34.7 \,kJ \,mol^{-1}$.

(C) પ્રક્રિયા માટેનો વેગ નિયમ આ મુજબ છે: $\text{Rate} = k[A]^2[B]^3$.
ધારો કે પ્રારંભિક વેગ $r_1 = k[A]^2[B]^3$ છે.
જ્યારે $A$ અને $B$ બંનેની સાંદ્રતા બમણી કરવામાં આવે,ત્યારે નવી સાંદ્રતા $[A'] = 2[A]$ અને $[B'] = 2[B]$ થાય છે.
નવો વેગ $r_2$ આ મુજબ છે: $r_2 = k[2A]^2[2B]^3$.
$r_2 = k \cdot 4[A]^2 \cdot 8[B]^3$.
$r_2 = 32 \cdot k[A]^2[B]^3$.
$r_2 = 32 \cdot r_1$.
તેથી,વેગ $32$ ના ગુણાંકમાં વધશે.

(A) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,અર્ધ-આયુષ્ય $t_{1/2}$ અચળ હોય છે.
$2 \ hours$ પછી,પ્રક્રિયા $50\%$ પૂર્ણ થાય છે,જેનો અર્થ છે કે $t_{1/2} = 2 \ hours$.
બીજા $2 \ hours$ પછી (કુલ $4 \ hours$),બાકી રહેલા $50\%$ પ્રક્રિયક ફરીથી અડધા થાય છે,જેથી પ્રક્રિયા $75\%$ પૂર્ણ થાય છે $(50\% + 25\% = 75\%)$.
દરેક ક્રમિક અર્ધ-આયુષ્ય માટે લાગતો સમય અચળ $(2 \ hours)$ હોવાથી,પ્રક્રિયા પ્રથમ ક્રમની ગતિશાસ્ત્રને અનુસરે છે.

(D) સલ્ફાઇડ અયસ્કનું ભૂંજન કરવાથી આડપેદાશ તરીકે $SO_2$ વાયુ મળે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા: $2MS + 3O_2 \rightarrow 2MO + 2SO_2$.
$SO_2$ એ બળેલા સલ્ફર જેવી ગૂંગળામણભરી ગંધ ધરાવતો રંગહીન વાયુ છે.
તે શ્વસન અંગોને નુકસાન પહોંચાડે છે અને એસિડ વર્ષા માટે જવાબદાર છે.
તેનું જલીય દ્રાવણ એસિડિક છે,તે રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે અને તેનો એસિડ $(H_2SO_3)$ અસ્થાયી હોવાથી તેને શુદ્ધ સ્વરૂપમાં અલગ કરી શકાયો નથી.
તેથી,$X$ વાયુ $SO_2$ છે.

(A) ઓક્સિજન માટે ઉચ્ચ આકર્ષણ ધરાવતી ધાતુઓ,જેમ કે $Al$,$Mg$ અને $Ca$,ખૂબ જ સ્થાયી ઓક્સાઈડ બનાવે છે.
$Al_2O_3$ નું કાર્બન દ્વારા ધાતુમાં રિડક્શન થઈ શકતું નથી કારણ કે મધ્યમ તાપમાને કાર્બન કરતા એલ્યુમિનિયમનું ઓક્સિજન પ્રત્યેનું આકર્ષણ વધારે હોય છે.
રિડક્શનને બદલે,એલ્યુમિનિયમ ખૂબ ઊંચા તાપમાને કાર્બન સાથે પ્રક્રિયા કરીને એલ્યુમિનિયમ કાર્બાઈડ $(Al_4C_3)$ બનાવે છે.

(B) $K_2Cr_2O_7$ ને ગરમ કરવાથી $O_2$ વાયુ મળે છે: $4K_2Cr_2O_7 \rightarrow 4K_2CrO_4 + 2Cr_2O_3 + 3O_2$.
$(NH_4)_2Cr_2O_7$ ને ગરમ કરવાથી $N_2$ વાયુ મળે છે: $(NH_4)_2Cr_2O_7 \rightarrow N_2 + Cr_2O_3 + 4H_2O$.
$KClO_3$ ને ગરમ કરવાથી $O_2$ વાયુ મળે છે: $2KClO_3 \rightarrow 2KCl + 3O_2$.
$Zn(ClO_3)_2$ ને ગરમ કરવાથી $O_2$ વાયુ મળે છે: $Zn(ClO_3)_2 \rightarrow ZnCl_2 + 3O_2$.
તેથી,$(NH_4)_2Cr_2O_7$ ગરમ કરવાથી $O_2$ ઉત્પન્ન કરતું નથી.

(A) $XeO_4$ માં મધ્યસ્થ પરમાણુ $Xe$ પાસે $8$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. તે $4$ ઓક્સિજન પરમાણુઓ સાથે $4$ દ્વિબંધ બનાવે છે.
સ્ટેરિક નંબર $4 + 0 = 4$ છે,જે $sp^3$ સંકરણ સૂચવે છે.
આમ,$XeO_4$ નો આકાર સમચતુષ્ફલકીય છે,સમતલીય ચોરસ નથી.
દરેક $Xe=O$ બંધમાં એક $\sigma$ બંધ ($sp^3-p$ ઓવરલેપ દ્વારા) અને એક $\pi$ બંધ ($p\pi-d\pi$ ઓવરલેપ દ્વારા) હોય છે.
તેથી,ત્યાં ચાર $\sigma$ બંધો અને ચાર $p\pi-d\pi$ $\pi$ બંધો છે.
વિધાન $A$ ખોટું છે.

(D) જ્યારે $H, B, C, N,$ જેવા નાના પરમાણુઓ સંક્રાંતિ ધાતુઓની સ્ફટિક લેટીસમાં ફસાય છે ત્યારે આંતરાલીય સંયોજનો બને છે.
આ સંયોજનો નીચેના ગુણધર્મો ધરાવે છે:
$1$. તેઓ શુદ્ધ ધાતુ કરતા ઘણા સખત હોય છે.
$2$. તેમના ગલનબિંદુ શુદ્ધ ધાતુ કરતા ઊંચા હોય છે.
$3$. તેઓ ધાત્વીય વાહકતા જાળવી રાખે છે.
$4$. તેઓ રાસાયણિક રીતે નિષ્ક્રિય હોય છે.
તેથી,તેઓ રાસાયણિક રીતે સક્રિય છે તે વિધાન ખોટું છે.

(B) જે લેન્થેનોઇડ આયનમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોતા નથી તે ડાયમેગ્નેટિક હોય છે.
$Ce_{58} = [Xe] 4f^{2} 5d^{0} 6s^{2} \implies Ce^{2+} = [Xe] 4f^{2}$ (બે અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન)
$Sm_{62} = [Xe] 4f^{6} 5d^{0} 6s^{2} \implies Sm^{2+} = [Xe] 4f^{6}$ (છ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન)
$Eu_{63} = [Xe] 4f^{7} 5d^{0} 6s^{2} \implies Eu^{2+} = [Xe] 4f^{7}$ (સાત અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન)
$Yb_{70} = [Xe] 4f^{14} 5d^{0} 6s^{2} \implies Yb^{2+} = [Xe] 4f^{14}$ (કોઈ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન નથી)
અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની ગેરહાજરીને કારણે,$Yb^{2+}$ ડાયમેગ્નેટિક છે.

(B) સંક્રાંતિ તત્વ એટલે એવું તત્વ કે જેમાં તેની ધરાવસ્થામાં અથવા તેની કોઈપણ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં $d$-કક્ષક અપૂર્ણ રીતે ભરાયેલી હોય.
$Sc \ (Z = 21)$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] \ 3d^{1} 4s^{2}$ છે. $3d$ કક્ષક આંશિક રીતે ભરાયેલી હોવાથી,તે એક સંક્રાંતિ તત્વ છે.
$Zn \ (Z = 30)$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] \ 3d^{10} 4s^{2}$ છે. ધરાવસ્થામાં તેમજ તેની સામાન્ય ઓક્સિડેશન અવસ્થા $(Zn^{2+}: 3d^{10})$ માં $3d$ કક્ષક સંપૂર્ણ ભરાયેલી હોવાથી,તેને સંક્રાંતિ તત્વ ગણવામાં આવતું નથી.

(C) ચુંબકીય મોમેન્ટનું સૂત્ર $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$ છે,જ્યાં $n$ એ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા છે.
$\mu = 1.73 \ BM$ માટે,$n = 1$ મળે છે.
$1$. $TiCl_4$: $Ti$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+4$ $(d^0)$ છે,તેથી $n = 0$.
$2$. $[CoCl_6]^{4-}$: $Co$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ $(d^7)$ છે. $Cl^-$ નિર્બળ લિગેન્ડ હોવાથી $n = 3$.
$3$. $[Cu(NH_3)_4]^{2+}$: $Cu$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ $(d^9)$ છે. આ સંકીર્ણમાં $1$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોય છે,તેથી $n = 1$.
$4$. $[Ni(CN)_4]^{2-}$: $Ni$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ $(d^8)$ છે. $CN^-$ પ્રબળ લિગેન્ડ હોવાથી $n = 0$.
આમ,$[Cu(NH_3)_4]^{2+}$ માં $1$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે અને તેની ચુંબકીય મોમેન્ટ $1.73 \ BM$ છે.

(C) ડાયક્લોરોટેટ્રાએક્વા-ક્રોમિયમ$(III)$ ક્લોરાઈડનું સૂત્ર $[Cr(H_2O)_4Cl_2]Cl$ છે.
આ સવર્ગ સંયોજનમાં,માત્ર સવર્ગ સ્તરની બહારનો ક્લોરાઈડ આયન જ આયનીકરણ પામે છે.
$[Cr(H_2O)_4Cl_2]Cl \rightarrow [Cr(H_2O)_4Cl_2]^+ + Cl^-$
સંકીર્ણનો એક મોલ $1 \ mole$ $Cl^-$ આયનો આપે છે,જે $AgNO_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $1 \ mole$ $AgCl$ ના અવક્ષેપ બનાવે છે.
સંકીર્ણના મોલની સંખ્યા $= M \times V_{(L)} = 0.01 \times 0.1 = 0.001 \ mol$.
તેથી,અવક્ષેપિત $AgCl$ ના મોલની સંખ્યા $0.001 \ mol$ છે.

(B) હાઈ સ્પિન અષ્ટફલકીય સંકીર્ણમાં,ક્રિસ્ટલ ફિલ્ડ સ્પ્લિટિંગ એનર્જી $\Delta_o$ ઓછી હોય છે.
તેથી,ચોથા ઈલેક્ટ્રોનને નીચી ઉર્જા ધરાવતી $t_{2g}$ કક્ષકોમાં જોડવા માટે જરૂરી ઉર્જા,તેને ઉચ્ચ ઉર્જા ધરાવતી $e_g$ કક્ષકમાં મૂકવા માટે જરૂરી ઉર્જા કરતા વધારે હોય છે.
આમ,હાઈ સ્પિન $d^4$ સંકીર્ણ માટે ઈલેક્ટ્રોનિક રચના $t_{2g}^3 e_g^1$ થાય છે.
ક્રિસ્ટલ ફિલ્ડ સ્ટેબિલાઈઝેશન એનર્જી $(CFSE)$ ની ગણતરી નીચે મુજબ છે:
$\text{CFSE} = (3 \times -0.4 \Delta_o) + (1 \times 0.6 \Delta_o)$
$= (-1.2 + 0.6) \Delta_o$
$= -0.6 \Delta_o$

(B) સંકીર્ણ $[Co(NH_3)_4Cl_2]^0$ ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવે છે.
$cis$-સમઘટકમાં,બે $Cl^-$ લિગેન્ડ એકબીજાની પાસપાસે હોય છે,જે $90^\circ$ નો $Cl-Co-Cl$ બંધકોણ બનાવે છે.
$trans$-સમઘટકમાં,બે $Cl^-$ લિગેન્ડ એકબીજાની વિરુદ્ધ દિશામાં હોય છે,જે $180^\circ$ નો $Cl-Co-Cl$ બંધકોણ બનાવે છે.
આપેલ ખૂણો $90^\circ$ હોવાથી,આ સમઘટક $cis$-સમઘટક છે.

(C) એસીટાઈલએસીટોન $(acac)$ એ $CH_3COCH_2COCH_3$ છે. પ્રોટોન દૂર થવાથી,તે એસીટાઈલએસીટોનેટ ઋણાયન,$CH_3COCHCOCH_3^-$ બનાવે છે.
જ્યારે આ ઋણાયન $Co^{3+}$ સાથે જોડાય છે,ત્યારે ધાતુ આયન બે ઓક્સિજન પરમાણુઓ સાથે બંધ બનાવે છે.
આનાથી એક રીંગ બને છે જેમાં ધાતુ પરમાણુ,બે ઓક્સિજન પરમાણુ અને લિગેન્ડના ત્રણ કાર્બન પરમાણુઓનો સમાવેશ થાય છે.
આ પરમાણુઓની ગણતરી કરતા $(Co, O, C, C, C, O)$,આપણે જાણી શકીએ છીએ કે કીલેટ રીંગ છ સભ્યોવાળી છે.

(B) $1$. લિગાન્ડ્સ ઓળખો: સંકીર્ણ સંયોજનમાં બે ફ્લોરાઇડ આયનો $(F^-)$ અને બે ઇથિલિન ડાયએમાઇન $(en)$ અણુઓ છે.
$2$. મૂળાક્ષરોના ક્રમ મુજબ: 'ઇથિલિન ડાયએમાઇન' અને 'ફ્લોરિડો' માંથી 'ઇથિલિન' પહેલા આવે છે,પરંતુ $IUPAC$ નિયમો મુજબ 'બિસ' નો ઉપયોગ દ્વિદંતીય લિગાન્ડ માટે થાય છે.
$3$. ઓક્સિડેશન અવસ્થા: $Cr$ ની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+3$ છે.
$4$. સાચું નામ: ડાયફ્લોરિડોબિસ(ઇથિલિન ડાયએમાઇન) ક્રોમિયમ $(III)$ ક્લોરાઇડ.

(C) સંકીર્ણનો ચુંબકીય ગુણધર્મ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $(n)$ પર આધાર રાખે છે. જો $n > 0$ હોય તો સંકીર્ણ પેરામેગ્નેટિક હોય છે.
$1. [Co(NH_3)_6]^{3+}$: $Co^{3+}$ એ $3d^6$ છે. $NH_3$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ છે,જે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે. બધા ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત છે $(n=0)$,તેથી તે ડાયામેગ્નેટિક છે.
$2. [Pt(en)Cl_2]$: $Pt^{2+}$ એ $5d^8$ સિસ્ટમ છે. $5d$ શ્રેણીના ધાતુઓ હંમેશા પ્રબળ લિગાન્ડ સાથે લો-સ્પિન સંકીર્ણ બનાવે છે. બધા ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત છે $(n=0)$,તેથી તે ડાયામેગ્નેટિક છે.
$3. [CoBr_4]^{2-}$: $Co^{2+}$ એ $3d^7$ છે. $Br^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ છે,તેથી યુગ્મીકરણ થતું નથી. ઇલેક્ટ્રોન રચના $e_g^4 t_{2g}^3$ છે,જેના પરિણામે $n=3$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન મળે છે. તેથી,તે પેરામેગ્નેટિક છે.
$4. Mo(CO)_6$: $Mo$ નો ઓક્સિડેશન આંક $0$ છે $(4d^6)$. $CO$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ છે,જે યુગ્મીકરણ કરે છે. બધા ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત છે $(n=0)$,તેથી તે ડાયામેગ્નેટિક છે.
તેથી,$[CoBr_4]^{2-}$ એ પેરામેગ્નેટિક સંકીર્ણ છે.

(B) જો $d$-કક્ષકોમાં બધા ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત હોય તો સંકીર્ણ પ્રતિચુંબકીય હોય છે.
$(A)$ $[CoF_6]^{3-}$: $Co^{3+}$ એ $3d^6$ છે. $F^-$ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ છે,તેથી ઇલેક્ટ્રોન અયુગ્મિત રહે છે. તેમાં $4$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે અને તે અનુચુંબકીય છે.
$(B)$ $[Ni(CN)_4]^{2-}$: $Ni^{2+}$ એ $3d^8$ છે. $CN^-$ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ છે,જે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મન કરે છે. આથી બધા ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત થાય છે. તેથી,તે પ્રતિચુંબકીય છે.
$(C)$ $[NiCl_4]^{2-}$: $Ni^{2+}$ એ $3d^8$ છે. $Cl^-$ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ છે. તેમાં $2$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે અને તે અનુચુંબકીય છે.
$(D)$ $[Fe(CN)_6]^{3-}$: $Fe^{3+}$ એ $3d^5$ છે. $CN^-$ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ હોવા છતાં,$d^5$ રચનામાં $1$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન રહે છે. તેથી,તે અનુચુંબકીય છે.

(A) જ્યારે ઈથરમાં એક આલ્કાઈલ સમૂહ તૃતીયક (tertiary) હોય,ત્યારે ગરમ સાંદ્ર $HI$ સાથેની પ્રક્રિયા $S_N1$ ક્રિયાવિધિ દ્વારા થાય છે.
tert-બ્યુટાઈલ મિથાઈલ ઈથર $(CH_3-C(CH_3)_2-O-CH_3)$ માં,$C-O$ બંધનું વિભાજન એવી રીતે થાય છે કે જેથી સ્થાયી તૃતીયક કાર્બોકેટાયન $(CH_3-C^+(CH_3)_2)$ બને છે.
આ કાર્બોકેટાયન ત્યારબાદ $I^-$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને tert-બ્યુટાઈલ આયોડાઈડ બનાવે છે,જ્યારે બાકીનો ભાગ મિથાઈલ આલ્કોહોલ $(CH_3OH)$ બનાવે છે.
પ્રાથમિક અને દ્વિતીયક ઈથર્સમાં,પ્રક્રિયા $S_N2$ ક્રિયાવિધિને અનુસરે છે,જ્યાં $I^-$ નાના મિથાઈલ સમૂહ પર હુમલો કરે છે,જેનાથી $CH_3I$ અને આલ્કોહોલ બને છે.

(B) આયોડોફોર્મ કસોટી એવા આલ્કોહોલ માટે પોઝિટિવ હોય છે જેમાં $CH_3CH(OH)-$ ગ્રુપ હોય છે.
$C_6H_{14}O$ આણ્વીય સૂત્ર માટે,આ બંધારણીય એકમ ધરાવતા આઇસોમેરિક આલ્કોહોલ નીચે મુજબ છે:
$1.$ $CH_3CH_2CH_2CH_2CH(OH)CH_3$ ($2$-હેક્ઝેનોલ)
$2.$ $CH_3CH_2CH(CH_3)CH(OH)CH_3$ ($3$-મિથાઈલ-$2$-પેન્ટેનોલ)
$3.$ $(CH_3)_2CHCH_2CH(OH)CH_3$ ($4$-મિથાઈલ-$2$-પેન્ટેનોલ)
$4.$ $(CH_3)_3CCH(OH)CH_3$ ($3,3$-ડાયમિથાઈલ-$2$-બ્યુટેનોલ)
આમ,આવા $4$ આઇસોમેરિક આલ્કોહોલ છે.

(B) $1$. ગેટરમેન-કોચ પ્રક્રિયા: બેન્ઝીન $CO$ અને $HCl$ સાથે નિર્જળ $AlCl_3$ ની હાજરીમાં પ્રક્રિયા કરીને બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ બનાવે છે.
$2$. ઈટાર્ડ પ્રક્રિયા: ટોલ્યુઈન $CrO_2Cl_2$ સાથે $CS_2$ માં પ્રક્રિયા કરીને અને ત્યારબાદ જળવિભાજન દ્વારા બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ બનાવે છે.
$3$. રોઝનમન્ડ રિડક્શન: બેન્ઝોઈલ ક્લોરાઈડનું $H_2$ દ્વારા $Pd-BaSO_4$ ની હાજરીમાં રિડક્શન થઈને બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ બને છે.
$4$. બેન્ઝોઈક એસિડની $Zn/Hg$ અને સાંદ્ર $HCl$ સાથેની પ્રક્રિયા (ક્લેમેન્સન રિડક્શન) આલ્ડિહાઈડ અને કીટોનનું આલ્કેનમાં રિડક્શન કરવા માટે વપરાય છે,કાર્બોક્સિલિક એસિડમાંથી આલ્ડિહાઈડ બનાવવા માટે નહીં. તેથી,આ પ્રક્રિયા બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ બનાવવા માટે વાપરી શકાતી નથી.

(D) નાઈટ્રોબેન્ઝીનની સાંદ્ર $HNO_3$ અને સાંદ્ર $H_2SO_4$ (નાઈટ્રેટિંગ મિશ્રણ) ના મિશ્રણ સાથે $80-100 \ ^oC$ તાપમાને પ્રક્રિયા એ ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી એરોમેટિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા છે.
$-NO_2$ સમૂહ એ પ્રબળ નિષ્ક્રિયકારક અને મેટા-નિર્દેશક સમૂહ હોવાથી,આવતો નાઈટ્રો સમૂહ મેટા-સ્થાન પર જોડાય છે.
તેથી,મુખ્ય નીપજ તરીકે $1, 3-$ડાયનાઈટ્રોબેન્ઝીન મળે છે.

(A) આપેલ પ્રક્રિયામાં બેન્ઝીન રિંગમાંથી ડાયઝોનિયમ ગ્રુપ $(-N_2^+Cl^-)$ દૂર થાય છે,જે એક ડિએમિનેશન પ્રક્રિયા છે.
પાણી $(H_2O)$ ની હાજરીમાં $H_3PO_2$ (હાઇપોફોસ્ફરસ એસિડ) એ એક પ્રમાણભૂત રિડક્શનકર્તા છે જેનો ઉપયોગ ડાયઝોનિયમ ગ્રુપને હાઇડ્રોજન પરમાણુ દ્વારા બદલવા માટે થાય છે.
તેથી,$4-nitro-3-bromobenzenediazonium \ chloride$ નું $1-bromo-3-nitrobenzene$ માં રૂપાંતર $H_3PO_2$ અને $H_2O$ નો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે.

(A) આલ્કાઈલ આઈસોસાયનાઈડ $(R-NC)$ ના જળવિભાજનથી પ્રાથમિક એમાઈન $(R-NH_2)$ અને ફોર્મિક એસિડ $(HCOOH)$ મળે છે.
અહીં,સંયોજન $CH_3CH_2CH_2NC$ (પ્રોપાઈલ આઈસોસાયનાઈડ) છે.
જળવિભાજન: $CH_3CH_2CH_2NC + 2H_2O \rightarrow CH_3CH_2CH_2NH_2 + HCOOH$.
$1$. $CH_3CH_2CH_2NH_2$ (પ્રોપાઈલ એમાઈન) $NaNO_2/HCl$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $CH_3CH_2CH_2OH$ (પ્રોપેન$-1-$ઓલ) બનાવે છે,જે આયોડોફોર્મ કસોટી આપતું નથી.
$2$. $HCOOH$ (ફોર્મિક એસિડ) ટોલેન્સ પ્રક્રિયક અને ફેહલિંગના દ્રાવણ બંનેનું રિડક્શન કરે છે.
આમ,સંયોજન $CH_3CH_2CH_2NC$ છે.

(D) સેકન્ડરી એલિફેટિક એમાઇન્સની નાઈટ્રસ એસિડ $(HNO_2)$ સાથેની પ્રતિક્રિયા $N$-નાઈટ્રોસોએમાઇન્સ બનાવે છે,જે પીળા તેલી પદાર્થો છે. પ્રતિક્રિયા આ મુજબ છે: $(CH_3)_2NH + HNO_2 \rightarrow (CH_3)_2N-N=O + H_2O$.
વિકલ્પ $D$ ખોટો છે કારણ કે ડાયમિથાઈલ એમાઇનની નાઈટ્રસ એસિડ સાથેની પ્રતિક્રિયા $N$-નાઈટ્રોસોડાયમિથાઈલ એમાઇન બનાવે છે,જે વિકલ્પમાં દર્શાવેલ બંધારણ નથી.

(B) $DNA$ માં,બે શૃંખલાઓ પૂરક નાઈટ્રોજનયુક્ત બેઝ વચ્ચેના હાઈડ્રોજન બંધ દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલી હોય છે. એડેનાઈન $(A)$ એ થાઈમીન $(T)$ સાથે બે હાઈડ્રોજન બંધ દ્વારા અને ગ્વાનીન $(G)$ એ સાયટોસીન $(C)$ સાથે ત્રણ હાઈડ્રોજન બંધ દ્વારા જોડાય છે. તેથી,વિવિધ નાઈટ્રોજનયુક્ત બેઝ વચ્ચેના જોડાણો $H$-બોન્ડિંગ છે.

(A) નાયલોન એ પોલિએમાઇડનું ઉદાહરણ છે.
ઉદાહરણ તરીકે,નાયલોન-$6,6$ એ એડિપિક એસિડ $[HOOC-(CH_2)_4-COOH]$ અને હેક્ઝામિથિલીનડાયએમાઇન $[H_2N-(CH_2)_6-NH_2]$ નું સહ-પોલિમર છે.
તેમાં તેના બેકબોનમાં એમાઇડ લિંકેજ $[-CONH-]$ હોય છે,તેથી તેને પોલિએમાઇડ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે,જે $[-CO-(CH_2)_4-CO-NH-(CH_2)_6-NH-]_n$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.

(A) નિયોપ્રીન એ ક્લોરોપ્રીનના પોલિમરાઈઝેશન દ્વારા ઉત્પન્ન થતું કૃત્રિમ રબર છે.
ક્લોરોપ્રીનનું $IUPAC$ નામ $2$-ક્લોરો-$1,3$-બ્યુટાડાઈન છે.
તેનું રાસાયણિક બંધારણ $CH_2=C(Cl)-CH=CH_2$ છે.

(A) એન્ટિસેપ્ટિક્સ અને જંતુનાશકો બંને સૂક્ષ્મજીવોને મારી નાખે છે અથવા તેમની વૃદ્ધિ અટકાવે છે.
મુખ્ય તફાવત એ છે કે એન્ટિસેપ્ટિક્સ જીવંત પેશીઓ માટે સુરક્ષિત છે,જ્યારે જંતુનાશકો નથી અને તેનો ઉપયોગ નિર્જીવ વસ્તુઓ જેવી કે ફ્લોર અને ટાઇલ્સ માટે થાય છે.
$0.2 \%$ સાંદ્રતા પર ફીનોલ એન્ટિસેપ્ટિક તરીકે કામ કરે છે,જ્યારે $1 \%$ પર તે જંતુનાશક તરીકે કામ કરે છે.
ક્લોરિન અને આયોડિન મજબૂત જંતુનાશકો છે.
બોરિક એસિડ અને હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડના મંદ દ્રાવણો હળવા એન્ટિસેપ્ટિક્સ છે,મજબૂત નથી.
તેથી,વિધાન $A$ ખોટું છે.

(B) ડેટોલ એક જાણીતું એન્ટિસેપ્ટિક છે. તે યોગ્ય દ્રાવકમાં $chloroxylenol$ અને $terpineol$ નું મિશ્રણ છે.