NEET 2019 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Hindi

(A) एक उभयधर्मी पदार्थ वह है जो अम्ल और क्षार दोनों के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है।
$Be(OH)_2$ प्रकृति में उभयधर्मी है क्योंकि यह लवण और पानी बनाने के लिए अम्ल और क्षार दोनों के साथ प्रतिक्रिया करता है।
उदाहरण के लिए:
$Be(OH)_2 + 2HCl \rightarrow BeCl_2 + 2H_2O$ (क्षार के रूप में कार्य करता है)
$Be(OH)_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2[Be(OH)_4]$ (अम्ल के रूप में कार्य करता है)
$Mg(OH)_2$,$Ca(OH)_2$ और $Sr(OH)_2$ जैसे अन्य हाइड्रॉक्साइड क्षारीय प्रकृति के होते हैं।

(A) स्थिर बाहरी दबाव के विरुद्ध विस्तार के दौरान किया गया कार्य इस सूत्र द्वारा दिया जाता है:
$W = -P_{ext} \times \Delta V$
दिया गया है:
$P_{ext} = 2 \; bar$
$V_{1} = 0.1 \; L$
$V_{2} = 0.25 \; L$
आयतन में परिवर्तन:
$\Delta V = V_{2} - V_{1} = 0.25 \; L - 0.1 \; L = 0.15 \; L$
किए गए कार्य की गणना:
$W = -2 \; bar \times 0.15 \; L = -0.30 \; bar \cdot L$
चूंकि $1 \; L \cdot bar = 100 \; J$:
$W = -0.30 \times 100 \; J = -30 \; J$
गैस द्वारा किया गया कार्य $-30 \; J$ है।

(A) $Ca(OH)_{2}$ का वियोजन इस प्रकार है: $Ca(OH)_{2(s)} \rightleftharpoons Ca^{2+}_{(aq)} + 2OH^{-}_{(aq)}$
दिया गया है $pH = 9$,इसलिए $pOH = 14 - 9 = 5$.
अतः,$[OH^{-}] = 10^{-5} \ M$.
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार,$[OH^{-}] = 2S$,जहाँ $S$ $Ca(OH)_{2}$ की विलेयता है।
इसलिए,$2S = 10^{-5} \implies S = 0.5 \times 10^{-5} \ M$.
विलेयता गुणनफल का व्यंजक $K_{sp} = [Ca^{2+}][OH^{-}]^{2} = (S)(2S)^{2} = 4S^{3}$ है।
$S$ का मान रखने पर: $K_{sp} = 4 \times (0.5 \times 10^{-5})^{3} = 4 \times 0.125 \times 10^{-15} = 0.5 \times 10^{-15}$.

(C) हेबर प्रक्रम के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightarrow 2NH_{3(g)}$
अभिक्रिया के रससमीकरणमिति (stoichiometry) के अनुसार,$2 \ \text{मोल } NH_{3(g)}$ का उत्पादन $3 \ \text{मोल } H_{2(g)}$ से होता है।
अतः,$20 \ \text{मोल } NH_{3(g)}$ उत्पन्न करने के लिए आवश्यक $H_{2(g)}$ के मोल हैं:
$= \frac{3 \ \text{mol } H_2}{2 \ \text{mol } NH_3} \times 20 \ \text{mol } NH_3 = 30 \ \text{मोल } H_{2(g)}$।

(D) ग्रीनहाउस गैसें वे गैसें हैं जो वायुमंडल में गर्मी को रोकती हैं। प्राथमिक ग्रीनहाउस गैसों में कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$,मीथेन $(CH_4)$,नाइट्रस ऑक्साइड $(N_2O)$,जल वाष्प,क्लोरोफ्लोरोकार्बन $(CFCs)$ और ओजोन $(O_3)$ शामिल हैं।
सल्फर डाइऑक्साइड $(SO_2)$ मुख्य रूप से अम्लीय वर्षा के लिए जिम्मेदार है और इसे ग्रीनहाउस गैस नहीं माना जाता है।

(A) pent$-2-$en$-4-$yne का संरचनात्मक सूत्र $CH_3-CH=CH-C \equiv CH$ है।
$\sigma$ बंधों की संख्या:
$C-H$ बंध = $6$
$C-C$ बंध = $4$
कुल $\sigma$ बंध = $6 + 4 = 10$।
$\pi$ बंधों की संख्या:
$1$ ($C=C$ से) + $2$ ($C \equiv C$ से) = $3$।

(C) $M.O.T.$ के अनुसार $C_2$ अणु का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास इस प्रकार है:
$\sigma 1s^2 < \sigma^* 1s^2 < \sigma 2s^2 < \sigma^* 2s^2 < \pi 2p_x^2 = \pi 2p_y^2$
$C_2$ अणु में बंध क्रम $2$ है और दोनों बंध $\pi$ बंध हैं,क्योंकि इलेक्ट्रॉन केवल $\pi 2p$ कक्षकों में उपस्थित हैं।

(A) असमानुपातन अभिक्रिया एक रेडॉक्स अभिक्रिया है जिसमें एक ही तत्व का एक साथ ऑक्सीकरण और अपचयन होता है।
$(a)$ $2 Cu^{+} \rightarrow Cu^{2+} + Cu^{0}$
यहाँ,$Cu^{+}$ (ऑक्सीकरण अवस्था $+1$) का ऑक्सीकरण होकर $Cu^{2+}$ $(+2)$ और अपचयन होकर $Cu^{0}$ $(0)$ बनता है। यह एक असमानुपातन अभिक्रिया है।
$(b)$ $3 MnO_{4}^{2-} + 4 H^{+} \rightarrow 2 MnO_{4}^{-} + MnO_{2} + 2 H_{2}O$
यहाँ,$MnO_{4}^{2-}$ में $Mn$ (ऑक्सीकरण अवस्था $+6$) का ऑक्सीकरण होकर $MnO_{4}^{-}$ $(+7)$ और अपचयन होकर $MnO_{2}$ $(+4)$ बनता है। यह एक असमानुपातन अभिक्रिया है।
$(c)$ $2 KMnO_{4} \xrightarrow{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}$
यह एक अपघटन अभिक्रिया है,असमानुपातन नहीं।
$(d)$ $2 MnO_{4}^{-} + 3 Mn^{2+} + 2 H_{2}O \rightarrow 5 MnO_{2} + 4 H^{+}$
यह एक सह-अनुपातन (comproportionation) अभिक्रिया है।
अतः,केवल $(a)$ और $(b)$ असमानुपातन अभिक्रियाएँ हैं।

(C) Bronsted अम्ल का संयुग्मी क्षार अम्ल से एक प्रोटॉन $(H^{+})$ हटाने पर बनता है।
$H_{2}O$ के लिए: $H_{2}O - H^{+} \rightarrow OH^{-}$.
$HF$ के लिए: $HF - H^{+} \rightarrow F^{-}$.
अतः,संयुग्मी क्षार क्रमशः $OH^{-}$ और $F^{-}$ हैं।

(C) क्षारीय बफर एक दुर्बल क्षार और प्रबल अम्ल के साथ उसके लवण का मिश्रण होता है।
विकल्प $C$ में,हमारे पास $NH_{4}OH$ (दुर्बल क्षार) और $HCl$ (प्रबल अम्ल) है।
$HCl$ के प्रारंभिक मिली-मोल = $100 \times 0.1 = 10 \ mmol$.
$NH_{4}OH$ के प्रारंभिक मिली-मोल = $200 \times 0.1 = 20 \ mmol$.
अभिक्रिया: $HCl + NH_{4}OH \rightarrow NH_{4}Cl + H_{2}O$.
अभिक्रिया के बाद,$10 \ mmol$ $NH_{4}OH$ शेष रहता है और $10 \ mmol$ $NH_{4}Cl$ (लवण) बनता है।
चूंकि मिश्रण में एक दुर्बल क्षार और उसका लवण मौजूद है,इसलिए यह एक क्षारीय बफर बनाता है।

(B) एक आंतरिक एल्काइन (ब्यूट$-2-$आइन) का $cis$-एल्कीन (cis$-2-$ब्यूटीन) में रूपांतरण के लिए आंशिक अपचयन की आवश्यकता होती है जिसमें हाइड्रोजन का $syn$-योग होता है।
यह लिंडलर उत्प्रेरक का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है,जो कि क्विनोलिन या लेड एसीटेट के साथ विषैला किया गया $CaCO_3$ या $BaSO_4$ पर समर्थित $Pd$ है $(H_2, Pd / C, \text{quinoline})$।
$Na / \text{liquid } NH_3$ (बर्च अपचयन) $trans$-एल्कीन देता है।
अतः,सही अभिकर्मक $H_2, Pd / C, \text{quinoline}$ है।

(D) $[SiCl_{6}]^{2-}$ का अस्तित्व नहीं है क्योंकि:
$(I)$ $Cl^{-}$ आयन का आकार बड़ा होता है,इसलिए यह त्रिविम बाधा (steric hindrance) के कारण $Si^{4+}$ आयन के चारों ओर समायोजित नहीं हो पाता है।
$(II)$ क्लोराइड आयन के एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) और $Si^{4+}$ आयन के बीच की अन्योन्यक्रिया संकुल को स्थिर करने के लिए पर्याप्त मजबूत नहीं है।

(D) $Be(OH)_{2}$ एक उभयधर्मी हाइड्रॉक्साइड है क्योंकि यह अम्ल और क्षार दोनों के साथ अभिक्रिया करता है।
सूचीबद्ध अन्य सभी हाइड्रॉक्साइड,जैसे $Mg(OH)_{2}$,$Ca(OH)_{2}$ और $Sr(OH)_{2}$,प्रकृति में क्षारीय हैं।

(B) आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर प्रभावी नाभिकीय आवेश में वृद्धि के कारण प्रथम आयनन एन्थैल्पी सामान्यतः बढ़ती है।
हालांकि,स्थिर इलेक्ट्रॉनिक विन्यास के कारण इसमें विचलन होते हैं।
द्वितीय आवर्त के तत्वों का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास:
$Li (2s^1)$,$Be (2s^2)$,$B (2s^2 2p^1)$,$C (2s^2 2p^2)$,$N (2s^2 2p^3)$,$O (2s^2 2p^4)$,$F (2s^2 2p^5)$,$Ne (2s^2 2p^6)$.
$Be$ में पूर्णतः भरे हुए $2s$ कक्षक के कारण इसकी आयनन ऊर्जा $B$ से अधिक होती है।
$N$ में अर्ध-पूर्ण $2p$ उपकोश के कारण इसकी आयनन ऊर्जा $O$ से अधिक होती है।
सही क्रम: $Li < B < Be < C < O < N < F < Ne$ है।

(D) $PCl_{5}$ अणु की ज्यामिति त्रिकोणीय द्विपिरामिडीय (trigonal bipyramidal) होती है।
इस संरचना में,तीन भूमध्यरेखीय $P-Cl$ बंध एक-दूसरे के साथ $120^{\circ}$ का कोण बनाते हैं।
दो अक्षीय $P-Cl$ बंध एक-दूसरे के साथ $180^{\circ}$ का कोण बनाते हैं।
भूमध्यरेखीय बंध युग्मों से अधिक प्रतिकर्षण के कारण,अक्षीय $P-Cl$ बंध भूमध्यरेखीय बंधों की तुलना में लंबे होते हैं।
$PCl_{5}$ एक अत्यधिक अभिक्रियाशील अणु है क्योंकि यह आसानी से जल-अपघटन (hydrolysis) करता है और एक क्लोरीनेटिंग एजेंट के रूप में कार्य करता है। इसलिए,यह कथन कि यह गैर-अभिक्रियाशील है,गलत है।

(A) ऊर्जा के क्रम को निर्धारित करने के लिए,हम $(n+l)$ नियम का उपयोग करते हैं:
$4d$ के लिए: $n=4, l=2$,अतः $(n+l) = 4+2 = 6$.
$5p$ के लिए: $n=5, l=1$,अतः $(n+l) = 5+1 = 6$.
$5f$ के लिए: $n=5, l=3$,अतः $(n+l) = 5+3 = 8$.
$6p$ के लिए: $n=6, l=1$,अतः $(n+l) = 6+1 = 7$.
$(n+l)$ मानों की तुलना करने पर: $8 (5f) > 7 (6p) > 6 (4d, 5p)$.
समान $(n+l)$ मान वाले कक्षकों के लिए,उच्च $n$ मान वाले कक्षक की ऊर्जा अधिक होती है। अतः,$5p (n=5) > 4d (n=4)$.
इस प्रकार,ऊर्जा का घटता क्रम $5f > 6p > 5p > 4d$ है।

(C) $1$. एल्कीन $A$ के ओजोनोलिसिस से प्रोपेनोन $(CH_{3}COCH_{3})$ और इथेनल $(CH_{3}CHO)$ प्राप्त होते हैं।
$2$. ओजोनोलिसिस अभिक्रिया को उल्टा करने पर,हम कार्बोनिल कार्बनों को द्वि-आबंध द्वारा जोड़ते हैं: $(CH_{3})_{2}C=CH-CH_{3}$। यह $2-\text{मिथाइलब्यूट}-2-\text{ईन}$ है।
$3$. $2-\text{मिथाइलब्यूट}-2-\text{ईन}$ में $HCl$ का योग मार्कोवनिकोव के नियम का पालन करता है,जो सबसे स्थिर कार्बोकेशन के निर्माण के माध्यम से आगे बढ़ता है।
$4$. द्वि-आबंध का $C-3$ स्थिति पर प्रोटोनेशन होने से एक तृतीयक कार्बोकेशन बनता है: $(CH_{3})_{2}C^{+}-CH_{2}-CH_{3}$।
$5$. इसके बाद क्लोराइड आयन $(Cl^{-})$ का तृतीयक कार्बोकेशन पर आक्रमण होने से $2-\text{क्लोरो}-2-\text{मिथाइलब्यूटेन}$ प्राप्त होता है,जो $CH_{3}-CH_{2}-C(Cl)(CH_{3})_{2}$ है।

(B) फॉस्फेट स्थानांतरण में $ATP$ का उपयोग करने वाले सभी एंजाइमों को कोफैक्टर के रूप में मैग्नीशियम की आवश्यकता होती है।
मैग्नीशियम आयन $ATP$ के फॉस्फेट समूहों पर ऋणात्मक आवेश को स्थिर करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं,जिससे फॉस्फेट समूह का स्थानांतरण आसान हो जाता है।

(B) हाइड्रोजन परमाणु के स्पेक्ट्रम में,$Balmer$ श्रेणी की स्पेक्ट्रल रेखाएं दृश्य क्षेत्र में स्थित होती हैं।
$Lyman$ श्रेणी पराबैंगनी क्षेत्र में स्थित होती है,जबकि $Paschen$,$Brackett$ और $Pfund$ श्रेणियां अवरक्त (इन्फ्रारेड) क्षेत्र में स्थित होती हैं।

(D) $2H_{(g)} \rightarrow H_{2(g)}$ अभिक्रिया के लिए,गैसीय परमाणुओं के दो मोल मिलकर गैसीय अणु का एक मोल बनाते हैं।
चूंकि गैस के मोलों की संख्या कम हो जाती है,इसलिए तंत्र की यादृच्छिकता या अव्यवस्था कम हो जाती है।
अतः,एन्ट्रापी में परिवर्तन $(\Delta S)$ ऋणात्मक होता है।

(A) कथन '$PbF_4$ प्रकृति में सहसंयोजक है' गलत है।
$PbF_4$ एक आयनिक यौगिक है क्योंकि $Pb^{4+}$ धनायन का बड़ा आकार और $F^-$ ऋणायन का छोटा आकार आयनिक बंधन का समर्थन करते हैं।
रिक्त $d$-कक्षकों की उपस्थिति के कारण $SiCl_4$ का आसानी से जल-अपघटन हो जाता है।
$Pb$ की तुलना में $Ge$ में अक्रिय युग्म प्रभाव (inert pair effect) कम होने के कारण $GeX_4$,$GeX_2$ से अधिक स्थिर है।
$SnF_4$ प्रकृति में आयनिक है।

(C) संपीड्यता गुणांक $Z$ को समान तापमान और दबाव पर वास्तविक गैस के मोलर आयतन $(V_{m})_{real}$ और आदर्श गैस के मोलर आयतन $(V_{m})_{ideal}$ के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है: $Z = \frac{(V_{m})_{real}}{(V_{m})_{ideal}}$.
यह दिया गया है कि $(V_{m})_{real}$,$(V_{m})_{ideal}$ से $20$ प्रतिशत कम है,इसलिए $(V_{m})_{real} = 0.8 \times (V_{m})_{ideal}$.
अतः,$Z = \frac{0.8 \times (V_{m})_{ideal}}{(V_{m})_{ideal}} = 0.8$.
चूंकि $Z < 1$ है,गैस आदर्श व्यवहार से ऋणात्मक विचलन दर्शाती है,जो इंगित करता है कि अंतर-आणविक आकर्षण बल प्रभावी हैं।

(B) जल की अस्थायी कठोरता को दूर करने के लिए क्लार्क विधि का उपयोग किया जाता है,जिसमें चूने का पानी $(Ca(OH)_2)$ मिलाया जाता है।
रासायनिक अभिक्रिया:
$Ca(HCO_3)_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow 2 CaCO_3 \downarrow + 2 H_2O$

(C) पौधों के शूट टिप्स में $Auxins$ की उच्च सांद्रता होती है,जो $Apical$ $dominance$ (अग्रस्थ प्रभुत्व) के लिए जिम्मेदार होते हैं। $Apical$ $dominance$ पार्श्व कलिकाओं (lateral buds) की वृद्धि को रोकता है। शूट टिप्स को हटाने से,$Auxins$ का स्रोत समाप्त हो जाता है। इससे पार्श्व कलिकाओं पर पड़ने वाला निरोधात्मक प्रभाव हट जाता है,जिससे वे विकसित होकर अधिक शाखाएं उत्पन्न करती हैं,जो अंततः चाय की पत्तियों के उत्पादन को बढ़ाती हैं।

(D) ड्राई क्लीनिंग में विलायक के रूप में तरल $CO_2$ का उपयोग किया जाता है क्योंकि यह पर्यावरण के अनुकूल है और उपयुक्त डिटर्जेंट के साथ मिलाने पर ग्रीस और दाग को हटाने में प्रभावी है। इस प्रक्रिया को सुपरक्रिटिकल फ्लूइड एक्सट्रैक्शन या लिक्विड $CO_2$ क्लीनिंग के रूप में जाना जाता है।

(D) $Na_{2}O$ एक धात्विक ऑक्साइड है,इसलिए यह $Basic$ (क्षारीय) है।
$Al_{2}O_{3}$ एक $Amphoteric$ (उभयधर्मी) ऑक्साइड है क्योंकि यह अम्ल और क्षार दोनों के साथ अभिक्रिया करता है।
$N_{2}O$ एक $Neutral$ (उदासीन) ऑक्साइड है।
$Cl_{2}O_{7}$ एक अधात्विक ऑक्साइड है,इसलिए यह $Acidic$ (अम्लीय) है।
अतः,सही मिलान $(i)-(b), (ii)-(d), (iii)-(a), (iv)-(c)$ है।

(A) कार्बोकेशन की स्थिरता का निर्धारण प्रेरक प्रभाव $(+I)$ और अतिसंयुग्मन (hyperconjugation, $\alpha-H$ परमाणुओं की संख्या) द्वारा किया जाता है।
$1$. $(CH_{3})_{3}C^{+}$ एक तृतीयक $(3^{\circ})$ कार्बोकेशन है जिसमें $9$ $\alpha-H$ परमाणु हैं।
$2$. $CH_{3}CH_{2}CH^{+}CH_{2}CH_{3}$ एक द्वितीयक $(2^{\circ})$ कार्बोकेशन है जिसमें $4$ $\alpha-H$ परमाणु हैं।
$3$. $CH_{3}CH^{+}CH_{2}CH_{2}CH_{3}$ एक द्वितीयक $(2^{\circ})$ कार्बोकेशन है जिसमें $3$ $\alpha-H$ परमाणु हैं।
$4$. $CH_{3}CH_{2}CH_{2}^{+}$ एक प्राथमिक $(1^{\circ})$ कार्बोकेशन है जिसमें $2$ $\alpha-H$ परमाणु हैं।
चूंकि स्थिरता का क्रम $3^{\circ} > 2^{\circ} > 1^{\circ}$ होता है, इसलिए तृतीयक कार्बोकेशन $(CH_{3})_{3}C^{+}$ सबसे अधिक स्थायी है।

(B) किसी एल्केन के लिए केवल एक मोनो-क्लोरो उत्पाद देने हेतु,अणु में सभी हाइड्रोजन परमाणु समान होने चाहिए।
नियोपेंटेन ($2,2-$डाइमिथाइलप्रोपेन) की संरचना $C(CH_3)_4$ होती है।
नियोपेंटेन में,सभी $12$ हाइड्रोजन परमाणु समान प्राथमिक कार्बन परमाणुओं से जुड़े होते हैं।
अतः,इन $12$ हाइड्रोजन परमाणुओं में से किसी का भी क्लोरीन परमाणु द्वारा प्रतिस्थापन करने पर समान उत्पाद,$1-$क्लोरो$-2,2-$डाइमिथाइलप्रोपेन प्राप्त होता है।
अन्य विकल्प जैसे $n-$पेंटेन,आइसोपेंटेन और $2,2-$डाइमिथाइल ब्यूटेन में असमान हाइड्रोजन परमाणु होते हैं,जिससे मोनो-क्लोरो उत्पादों का मिश्रण प्राप्त होता है।

(A) प्रोपेन $(CH_3-C \equiv CH)$ की $873 \ K$ पर लाल तप्त लोहे की नली के साथ अभिक्रिया एक चक्रीय बहुलकीकरण अभिक्रिया है।
प्रोपेन के तीन अणु चक्रीकरण द्वारा उत्पाद $A$ के रूप में $1,3,5$-ट्राइमिथाइलबेन्जीन (मेसिटिलीन) बनाते हैं।
$1,3,5$-ट्राइमिथाइलबेन्जीन की संरचना में एक बेन्जीन वलय होता है जिसमें $1, 3,$ और $5$ स्थितियों पर तीन मिथाइल समूह जुड़े होते हैं।
$1,3,5$-ट्राइमिथाइलबेन्जीन $(C_9H_{12})$ में $\sigma$ बंधों की संख्या की गणना:
- बेन्जीन वलय में $6$ $\sigma$ बंध ($C$-$C$ बंध) होते हैं।
- वलय के कार्बन और मिथाइल कार्बन के बीच $3$ $\sigma$ बंध होते हैं।
- प्रत्येक $3$ मिथाइल समूह में $3$ $C$-$H$ $\sigma$ बंध होते हैं,जो कुल $3 \times 3 = 9$ $\sigma$ बंध बनाते हैं।
- वलय के कार्बन और शेष $3$ हाइड्रोजन के बीच $3$ $\sigma$ बंध होते हैं।
कुल $\sigma$ बंध = $6 \text{ (वलय C-C)} + 3 \text{ (वलय-मिथाइल C-C)} + 9 \text{ (मिथाइल C-H)} + 3 \text{ (वलय C-H)} = 21$.
अतः,उत्पाद $A$ में $21$ $\sigma$ बंध उपस्थित हैं।

(C) सिलिकोन्स $Si-O-Si$ लिंकेज वाले सिंथेटिक पॉलिमर हैं। इनका उपयोग सीलेंट,ग्रीस,इलेक्ट्रिकल इंसुलेटर और कपड़ों को वाटरप्रूफ बनाने के लिए किया जाता है। अपनी जैव-अनुकूलता (biocompatibility) के कारण,इनका उपयोग सर्जिकल और कॉस्मेटिक इम्प्लांट्स में भी किया जाता है।

(A) कैल्शियम फॉस्फाइड $(Ca_{3}P_{2})$ की जल के साथ अभिक्रिया से फॉस्फीन गैस $(PH_{3})$ उत्पन्न होती है,जिसमें सड़ी हुई मछली जैसी विशिष्ट गंध होती है।
$Ca_{3}P_{2} + 6H_{2}O \rightarrow 3Ca(OH)_{2} + 2PH_{3} (Y)$
फॉस्फीन गैस $(PH_{3})$ कॉपर सल्फेट $(CuSO_{4})$ के साथ अभिक्रिया करके कॉपर फॉस्फाइड $(Cu_{3}P_{2})$ बनाती है।
$3CuSO_{4} + 2PH_{3} \rightarrow Cu_{3}P_{2} + 3H_{2}SO_{4}$
अतः,यौगिक $X$,$Ca_{3}P_{2}$ है।

(C) उदासीन या हल्के क्षारीय माध्यम में,$KMnO_4$ एक ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करता है और $MnO_2$ में अपचयित हो जाता है।
$KMnO_4$ और पोटेशियम आयोडाइड $(KI)$ के बीच अभिक्रिया का संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$2KMnO_4 + KI + H_2O \longrightarrow 2MnO_2 + KIO_3 + 2KOH$.
यहाँ,आयोडाइड आयन $(I^-)$ का ऑक्सीकरण आयोडेट आयन $(IO_3^-)$ में हो जाता है।
इसलिए,'$X$' $IO_3^-$ है।

(D) आणविक कक्षक सिद्धांत $(MOT)$ के अनुसार,$O_2$ ($16$ इलेक्ट्रॉन) का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास है: $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \sigma 2p_z^2, \pi 2p_x^2 = \pi 2p_y^2, \pi^* 2p_x^1 = \pi^* 2p_y^1$.
चूंकि $O_2$ में $\pi^*$ एंटीबॉन्डिंग कक्षकों में दो अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं,इसलिए यह अनुचुंबकीय व्यवहार प्रदर्शित करता है।
इसके विपरीत,$N_2$ ($14$ इलेक्ट्रॉन),$H_2$ ($2$ इलेक्ट्रॉन),और $Li_2$ ($6$ इलेक्ट्रॉन) में सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित होते हैं,जिससे वे प्रतिचुंबकीय (diamagnetic) होते हैं।

(A) द्विध्रुव आघूर्ण $(\mu)$ बंधों की ध्रुवीयता और अणु की ज्यामिति पर निर्भर करता है।
$1$. $BF_{3}$ एक समतलीय अणु है जिसकी संरचना सममित है,इसलिए इसका शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण $\mu = 0$ है।
$2$. $NF_{3}$ की संरचना पिरामिडीय होती है और इसमें एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) होता है। $N-F$ बंधों के द्विध्रुव और एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म का द्विध्रुव विपरीत दिशा में होते हैं,जिससे इसका शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण कम $(\mu \approx 0.24 \ D)$ होता है।
$3$. $NH_{3}$ की संरचना भी पिरामिडीय होती है,जिसमें $N-H$ बंधों के द्विध्रुव और एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म का द्विध्रुव एक ही दिशा में होते हैं,जिससे इसका द्विध्रुव आघूर्ण अधिक $(\mu \approx 1.47 \ D)$ होता है।
$4$. $H_{2}O$ की संरचना कोणीय (bent) होती है,जिसमें दो $O-H$ बंध और दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं,जिससे इसका द्विध्रुव आघूर्ण सबसे अधिक $(\mu \approx 1.85 \ D)$ होता है।
अतः,सही क्रम $BF_{3} < NF_{3} < NH_{3} < H_{2}O$ है।

(A) ब्राइन विलयन के क्रिस्टलीकरण द्वारा प्राप्त कच्चे $NaCl$ में $Na_2SO_4$,$CaCl_2$,$MgCl_2$ और $CaSO_4$ जैसी अशुद्धियाँ होती हैं।
इस प्रक्रिया में $MgSO_4$ अशुद्धि के रूप में उपस्थित नहीं होता है।

(A) क्षार धातु आयनों में,$Li^{+}$ का आयनिक आकार सबसे छोटा और आवेश घनत्व सबसे अधिक होता है।
इस कारण से,$Li^{+}$ की जलयोजन एन्थैल्पी अधिकतम होती है और इसमें जलयोजित लवण बनाने की प्रवृत्ति सबसे अधिक होती है।
अतः,$LiCl$ आसानी से अपना डाइहाइड्रेट लवण,$LiCl \cdot 2H_2O$ बनाता है।

(C) $NaOH_{(aq)}$ एक प्रबल क्षार का विलयन है।
चूंकि $NaOH$ पूर्णतः वियोजित होता है,$[OH^-] = 0.01 \ M = 10^{-2} \ M$।
$pOH = -\log[OH^-] = -\log(10^{-2}) = 2$।
हम जानते हैं कि $25^{\circ}C$ पर $pH + pOH = 14$ होता है।
अतः,$pH = 14 - pOH = 14 - 2 = 12$।

(C) ब्रोंस्टेड अम्ल एक प्रोटॉन दाता होता है और ब्रोंस्टेड क्षार एक प्रोटॉन स्वीकर्ता होता है।
जो प्रजातियां दोनों के रूप में कार्य कर सकती हैं,उन्हें उभयधर्मी (amphoteric) कहा जाता है।
$HCO_3^-$,$NH_3$,और $HSO_4^-$ के पास प्रोटॉन दान करने के लिए और प्रोटॉन स्वीकार करने के लिए एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म या ऋण आवेश होता है।
$HCl$ केवल प्रोटॉन दान कर सकता है $(HCl \rightarrow H^+ + Cl^-)$ लेकिन यह प्रोटॉन स्वीकार करके $H_2Cl^+$ नहीं बना सकता है,इसलिए यह ब्रोंस्टेड क्षार के रूप में कार्य नहीं कर सकता है।

(C) $CaF_2$ का वियोजन: $CaF_{2(s)} \rightleftharpoons Ca^{2+}_{(aq)} + 2F^{-}_{(aq)}$
$NaF$ एक प्रबल विद्युत अपघट्य है: $NaF_{(aq)} \rightarrow Na^{+}_{(aq)} + F^{-}_{(aq)}$
दिया गया है $[NaF] = 0.1 \ M$,अतः $NaF$ से $[F^-] = 0.1 \ M$.
माना $CaF_2$ की मोलर विलेयता $s$ है। तब $[Ca^{2+}] = s$ और कुल $[F^-] = (2s + 0.1) \approx 0.1 \ M$ (चूंकि $s$ बहुत छोटा है)।
$K_{sp} = [Ca^{2+}][F^-]^2$
$5.3 \times 10^{-11} = s \times (0.1)^2$
$s = \frac{5.3 \times 10^{-11}}{0.01} = 5.3 \times 10^{-9} \ mol \ L^{-1}$

(C) $CrO_6$ क्रोमियम का एक पेरोक्साइड व्युत्पन्न है।
इस संरचना में,$Cr$ दो पेरोक्साइड लिंकेज $(-O-O-)$ और एक द्वि-आबंधित ऑक्सीजन परमाणु के माध्यम से जुड़ा होता है,या अधिक सटीक रूप से,यह एक बटरफ्लाई संरचना है जिसमें $Cr$ $+6$ ऑक्सीकरण अवस्था में होता है।
चूंकि $Cr$ की अधिकतम ऑक्सीकरण अवस्था $+6$ है,इसलिए यह $CrO_6$ में इस अवस्था को बनाए रखता है।

(B) $CuSO_4 \cdot 5H_2O$ में,संरचना में चार जल के अणु सीधे $Cu^{2+}$ आयन से समन्वित होते हैं।
पांचवां जल का अणु $SO_4^{2-}$ आयन और समन्वित जल के अणुओं के बीच हाइड्रोजन बंध द्वारा जुड़ा होता है।
इसलिए,केवल $1$ जल का अणु हाइड्रोजन बंधन में भाग लेता है।

(C) संतृप्त वायु का कुल दाब,शुष्क वायु के आंशिक दाब और जल वाष्प के आंशिक दाब का योग होता है।
दिया गया है,जल वाष्प का मोल अंश,$X_{H_{2}O} = 0.02$.
शुष्क वायु का मोल अंश,$X_{dry\;air} = 1 - X_{H_{2}O} = 1 - 0.02 = 0.98$.
किसी घटक का आंशिक दाब $P_{i} = X_{i} \times P_{total}$ द्वारा दिया जाता है।
अतः,शुष्क वायु का आंशिक दाब $= X_{dry\;air} \times P_{total} = 0.98 \times 1.2 \; atm = 1.176 \; atm$.

(C) $NaOH$ के $2 \ M$ विलयन का अर्थ है कि $1 \ L$ विलयन में $2 \ mol$ $NaOH$ उपस्थित है।
विलयन का घनत्व $= 1.28 \ g \ mL^{-1}$.
विलयन का द्रव्यमान $=$ आयतन $\times$ घनत्व $= 1000 \ mL \times 1.28 \ g \ mL^{-1} = 1280 \ g$.
विलेय $(NaOH)$ का द्रव्यमान $= 2 \ mol \times 40 \ g \ mol^{-1} = 80 \ g$.
विलायक (जल) का द्रव्यमान $=$ विलयन का द्रव्यमान $-$ विलेय का द्रव्यमान $= 1280 \ g - 80 \ g = 1200 \ g = 1.2 \ kg$.
मोललता $(m) = \frac{\text{विलेय के मोल}}{\text{विलायक का द्रव्यमान (kg में)}} = \frac{2 \ mol}{1.2 \ kg} = 1.67 \ m$.

(C) कोणीय नोड्स की संख्या दिगंशीय क्वांटम संख्या $\ell$ द्वारा दी जाती है। दिया गया है $\ell = 3$।
कुल नोड्स की संख्या $n - 1$ सूत्र द्वारा दी जाती है,जहाँ $n$ मुख्य क्वांटम संख्या है।
कुल नोड्स $= 3$ दिए गए हैं,इसलिए $n - 1 = 3$,जिसका अर्थ है $n = 4$।
चूंकि $n = 4$ और $\ell = 3$ है,इसलिए यह कक्षक $4f$ उपकोश है।

(B) बोहर के अभिधारणा के अनुसार,कक्षा की परिधि डी-ब्रोग्ली तरंगदैर्ध्य का एक पूर्णांक गुणज होती है: $n \lambda = 2 \pi r_n$.
हाइड्रोजन परमाणु के लिए,$n^{th}$ कक्षा की त्रिज्या $r_n = a_0 \times n^2$ द्वारा दी जाती है,जहाँ $a_0 = 52.9 \; pm$ और $Z = 1$ है।
दूसरी कक्षा के लिए $n = 2$ प्रतिस्थापित करने पर: $r_2 = a_0 \times (2)^2 = 4 a_0$.
अब,इसे तरंगदैर्ध्य के सूत्र में प्रतिस्थापित करने पर: $2 \lambda = 2 \pi (4 a_0)$.
अतः,$\lambda = 4 \pi a_0$.
मान की गणना करने पर: $\lambda = 4 \times \pi \times 52.9 \; pm = 211.6 \pi \; pm$.

(D) आदर्श गैस समीकरण का उपयोग करते हुए: $PV = nRT$
सबसे पहले,जल वाष्प के मोल $(n)$ की गणना करें:
$n = \frac{\text{द्रव्यमान}}{\text{मोलर द्रव्यमान}} = \frac{1.8 \; g}{18 \; g \; mol^{-1}} = 0.1 \; mol$
तापमान $(T)$ को सेल्सियस से केल्विन में बदलें:
$T = 374 + 273 = 647 \; K$
दिया गया दाब $(P)$ $1 \; bar$ है और गैस स्थिरांक $(R)$ $0.083 \; bar \; L \; K^{-1} \; mol^{-1}$ है।
अब,आयतन $(V)$ की गणना करें:
$V = \frac{nRT}{P} = \frac{0.1 \; mol \times 0.083 \; bar \; L \; K^{-1} \; mol^{-1} \times 647 \; K}{1 \; bar} = 5.37 \; L$

(B) स्थिर बाहरी दबाव के विरुद्ध गैस पर किए गए कार्य का सूत्र है:
$W = -P_{ext} \times \Delta V$
दिया गया है:
$P_{ext} = 10^{5} \; Nm^{-2}$
$V_i = 10^{-3} \; m^{3}$
$V_f = 10^{-2} \; m^{3}$
आयतन में परिवर्तन $\Delta V = V_f - V_i = 10^{-2} - 10^{-3} = 0.9 \times 10^{-2} \; m^{3}$
मान रखने पर:
$W = -10^{5} \times (0.9 \times 10^{-2}) = -900 \; J$
चूंकि कार्य ऋणात्मक है,यह दर्शाता है कि गैस द्वारा परिवेश पर कार्य किया गया है।

(D) रुद्धोष्म विस्तार में,निकाय अपनी आंतरिक ऊर्जा के व्यय पर कार्य करता है,जिससे तापमान में कमी आती है। अतः,$T_C < T_A$।
रुद्धोष्म प्रक्रिया के लिए:
$q = 0$,$\Delta U = W$
चूंकि यह एक विस्तार है,$W < 0$,इसलिए $\Delta U < 0$।
चूंकि $\Delta U = nC_{vm} \Delta T$,हमारे पास $nC_{vm} \Delta T < 0$ है,जिसका अर्थ है $\Delta T < 0$।
इसलिए,$T_C - T_A < 0$,या $T_C < T_A$।
विकल्प $D$ में $T_C > T_A$ दिया गया है,जो गलत है।

(B) $XO$ प्रकार के लिंग निर्धारण (जैसे,टिड्डे) में,नर दो प्रकार के युग्मक उत्पन्न करते हैं: $50 \%$ $X$ गुणसूत्र के साथ और $50 \%$ बिना किसी लिंग-गुणसूत्र के। अतः,कथन $A$ सही है।
पक्षियों (पालतू मुर्गियों सहित) में,लिंग निर्धारण $ZW-ZZ$ प्रकार का होता है। यहाँ,मादा विषमयुग्मकी $(ZW)$ होती है और नर समयुग्मकी $(ZZ)$ होते हैं। इसलिए,संतति का लिंग शुक्राणु पर नहीं,बल्कि अंडे के प्रकार पर निर्भर करता है। अतः,कथन $B$ गलत है।
मनुष्यों में,नर $XY$ होते हैं। $Y$ गुणसूत्र $X$ गुणसूत्र की तुलना में काफी छोटा होता है। अतः,कथन $C$ सही है।
फ्रूटफ्लाई $(Drosophila)$ में,नर $XY$ (विषमयुग्मकी) और मादा $XX$ (समयुग्मकी) होती है। अतः,कथन $D$ सही है।

(C) आनुवंशिक कूट लगभग सार्वभौमिक (nearly universal) है,जिसका अर्थ है कि बैक्टीरिया से लेकर मनुष्यों तक लगभग सभी जीवों में समान कोडोन समान अमीनो एसिड के लिए संकेत देते हैं।
इस सार्वभौमिकता के कारण,एक बैक्टीरियल कोशिका में डाले गए मानव जीन का बैक्टीरियल मशीनरी द्वारा सही ढंग से अनुलेखन (transcription) और अनुवाद (translation) किया जा सकता है,जिससे वही मानव प्रोटीन (इंसुलिन) उत्पन्न होता है।
इसलिए,बैक्टीरिया की मानव इंसुलिन उत्पन्न करने की क्षमता आनुवंशिक कूट के लगभग सार्वभौमिक होने का सीधा परिणाम है।

(C) हेक्सागोनल क्लोज पैक्ड $(hcp)$ जालक में,प्रति इकाई सेल ऋणायनों $(A)$ की संख्या $6$ होती है।
$hcp$ जालक में अष्टफलकीय रिक्तियों की संख्या परमाणुओं की संख्या के बराबर होती है,जो $6$ है।
धनायन $(C)$ इन अष्टफलकीय रिक्तियों का $75 \%$ भाग घेरते हैं।
धनायनों $(C)$ की संख्या $= 6 \times \frac{75}{100} = 6 \times \frac{3}{4} = \frac{18}{4} = 4.5$ या $\frac{9}{2}$ है।
धनायनों $(C)$ और ऋणायनों $(A)$ का अनुपात $\frac{9}{2} : 6$ है।
दोनों पक्षों को $2$ से गुणा करने पर,हमें $9 : 12$ प्राप्त होता है।
$3$ से विभाजित करके अनुपात को सरल करने पर,हमें $3 : 4$ प्राप्त होता है।
अतः,यौगिक का सूत्र $C_{3}A_{4}$ है।

(C) एक आदर्श विलयन वह है जो सांद्रता की पूरी सीमा में राउल्ट के नियम का पालन करता है।
आदर्श विलयन के लिए,मिश्रण की एन्थैल्पी शून्य होती है,अर्थात $\Delta_{mix} H = 0$।
साथ ही,मिश्रण का आयतन परिवर्तन भी शून्य होता है,अर्थात $\Delta_{mix} V = 0$।
हालाँकि,किसी भी मिश्रण प्रक्रिया के लिए मिश्रण की एन्ट्रॉपी $(\Delta_{mix} S)$ हमेशा शून्य से अधिक होती है और स्वतःस्फूर्त प्रक्रिया के लिए मिश्रण की गिब्स मुक्त ऊर्जा $(\Delta_{mix} G)$ हमेशा शून्य से कम होती है।

(C) मानक सेल विभव और साम्य स्थिरांक के बीच संबंध साम्यावस्था पर नर्नस्ट समीकरण द्वारा दिया जाता है:
$E_{cell}^{\ominus} = \frac{2.303 \; RT}{nF} \log_{10} K_{eq}$
दिया गया है:
$E_{cell}^{\ominus} = 0.59 \; V$
$n = 1$
$\frac{2.303 \; RT}{F} = 0.059 \; V$
समीकरण में मान रखने पर:
$0.59 = \frac{0.059}{1} \log_{10} K_{eq}$
$\log_{10} K_{eq} = \frac{0.59}{0.059} = 10$
$K_{eq} = 10^{10}$

(A) जो एंटीबायोटिक्स मुख्य रूप से ग्राम-पॉजिटिव या ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया के खिलाफ प्रभावी होते हैं,उन्हें नैरो स्पेक्ट्रम एंटीबायोटिक्स कहा जाता है।
पेनिसिलिन $G$ एक नैरो स्पेक्ट्रम एंटीबायोटिक है।
इसके विपरीत,एम्पिसिलिन,एमोक्सिसिलिन और क्लोरामफेनिकोल ब्रॉड स्पेक्ट्रम एंटीबायोटिक्स हैं।

(A) जलीय विलयन में,एमाइन की क्षारीय प्रबलता तीन कारकों पर निर्भर करती है: प्रेरणिक प्रभाव (inductive effect),विलायकन प्रभाव (solvation effect),और त्रिविम बाधा (steric hindrance)।
मिथाइल प्रतिस्थापित एमाइन के लिए,इन कारकों के संयुक्त प्रभाव के कारण क्रम इस प्रकार है:
$(CH_{3})_{2}NH > CH_{3}NH_{2} > (CH_{3})_{3}N$
यहाँ,$(CH_{3})_{2}NH$ सबसे अधिक क्षारीय है क्योंकि इसमें $+I$ प्रभाव और विलायकन का इष्टतम संतुलन है,जबकि $(CH_{3})_{3}N$ में त्रिविम बाधा के कारण प्रोटोनित धनायन का प्रभावी विलायकन नहीं हो पाता है,इसलिए यह सबसे कम क्षारीय है।

(A) ऋणावेशित $[AgI]I^{-}$ सोल का निर्माण तब होता है जब आयोडाइड आयन $(I^-)$ $AgI$ कणों की सतह पर अधिशोषित होते हैं।
यह अभिक्रिया $AgNO_3 + KI \rightarrow AgI + KNO_3$ में तब होता है जब $KI$ अधिक मात्रा में उपस्थित हो।
विकल्प $A$ में,$KI$ के मोल $50 \ mL \times 1.5 \ M = 75 \ mmol$ हैं,जबकि $AgNO_3$ के मोल $50 \ mL \times 1 \ M = 50 \ mmol$ हैं।
चूंकि $KI$ अधिक मात्रा में है,इसलिए $I^-$ आयन $AgI$ अवक्षेप पर अधिशोषित हो जाते हैं,जिससे ऋणावेशित $[AgI]I^{-}$ सोल बनता है।

(D) प्रोटोनेशन में ऑक्सीजन परमाणु से एक प्रोटॉन $(H^+)$ को इलेक्ट्रॉनों के एक एकाकी युग्म (lone pair) का दान शामिल है।
जिन यौगिकों में ऑक्सीजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व अधिक होता है,वे अधिक क्षारीय होते हैं और उन्हें प्रोटोनेट करना आसान होता है।
$PhOH$ (फिनोल) में,ऑक्सीजन परमाणु पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म का अनुनाद (resonance) के कारण बेंजीन रिंग में विस्थानीकरण (delocalization) हो जाता है।
यह विस्थानीकरण ऑक्सीजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को कम कर देता है,जिससे यह सबसे कम क्षारीय हो जाता है और इसलिए दिए गए विकल्पों में से इसे प्रोटोनेट करना सबसे कठिन है।

(B) दर्शाई गई अभिक्रिया क्यूमीन (आइसोप्रोपिलबेन्जीन) से फिनोल बनाने की औद्योगिक विधि है।
प्रथम चरण में,क्यूमीन का वायुमंडलीय ऑक्सीजन $(O_2)$ द्वारा ऑक्सीकरण होकर मध्यवर्ती $A$ के रूप में क्यूमीन हाइड्रोपरॉक्साइड बनता है।
दूसरे चरण में,क्यूमीन हाइड्रोपरॉक्साइड को तनु अम्ल $(H^+/H_2O)$ के साथ उपचारित करने पर फिनोल और एसीटोन $(CH_3COCH_3)$ उत्पाद के रूप में प्राप्त होते हैं।

(A) $MnO_{4}^{2-}$ (मैंगनेट आयन) और $MnO_{4}^{-}$ (परमैंगनेट आयन) दोनों की ज्यामिति चतुष्फलकीय होती है।
इन आयनों में,मैंगनीज परमाणु उच्च ऑक्सीकरण अवस्था में होता है और ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ $p\pi-d\pi$ बंध बनाने के लिए अपने $d-$कक्षकों का उपयोग करता है।
विशेष रूप से,$\pi-$आबंधन में ऑक्सीजन के भरे हुए $2p-$कक्षकों और मैंगनीज के रिक्त $3d-$कक्षकों का अतिव्यापन शामिल होता है।

(C) प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,समाकलित वेग समीकरण $t = \frac{2.303}{k} \log\left(\frac{[A]_0}{[A]_t}\right)$ है।
$99\%$ पूर्णता के लिए,मान लीजिए $[A]_0 = 100$,तो $[A]_t = 100 - 99 = 1$ होगा।
समीकरण में मान रखने पर:
$t = \frac{2.303}{k} \log\left(\frac{100}{1}\right)$
$t = \frac{2.303}{k} \log(10^2)$
$t = \frac{2.303 \times 2}{k} \log(10)$
चूंकि $\log(10) = 1$,इसलिए $t = \frac{4.606}{k}$ प्राप्त होता है।

(B) नायलॉन $2$-नायलॉन $6$ सही उत्तर है।
यह ग्लाइसिन $(H_{2}N-CH_{2}-COOH)$ और एमिनोकैप्रोइक एसिड $[H_{2}N(CH_{2})_{5}COOH]$ का एक वैकल्पिक पॉलियामाइड कोपॉलिमर है।
यह बहुलक जैव-निम्नीकरणीय (biodegradable) होता है।

(B) $XeF_{4}$ में $sp^{3}d^{2}$ संकरण है और इसकी संरचना वर्ग समतलीय है।
$XeF_{6}$ में $sp^{3}d^{3}$ संकरण है और इसकी संरचना विकृत अष्टफलकीय है।
$XeOF_{4}$ में $sp^{3}d^{2}$ संकरण है और इसकी संरचना वर्ग पिरामिडल है।
$XeO_{3}$ में $sp^{3}$ संकरण है और इसकी संरचना पिरामिडल है।
अतः,सही मिलान है: $(a)-(ii), (b)-(iii), (c)-(iv), (d)-(i)$.

(C) समूह $16$ के तत्वों के हाइड्राइड की तापीय स्थिरता $E-H$ बंध की बंध वियोजन एन्थैल्पी पर निर्भर करती है।
जैसे-जैसे समूह में नीचे जाने पर केंद्रीय परमाणु $E$ का आकार बढ़ता है $(O < S < Se < Te < Po)$,बंध लंबाई बढ़ती है और बंध वियोजन एन्थैल्पी घटती है।
इसलिए,तापीय स्थिरता समूह में नीचे जाने पर घटती है।
सही क्रम है: $H_2 O > H_2 S > H_2 Se > H_2 Te > H_2 Po$।

(A) ट्राइब्रोमोऑक्टाऑक्साइड का रासायनिक सूत्र $Br_3O_8$ है।
इस संरचना में,केंद्रीय ब्रोमीन परमाणु अन्य दो ब्रोमीन परमाणुओं से जुड़ा होता है।
प्रत्येक टर्मिनल ब्रोमीन परमाणु तीन ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ द्वि-आबंध द्वारा और केंद्रीय ब्रोमीन परमाणु के साथ जुड़ा होता है।
केंद्रीय ब्रोमीन परमाणु दो ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ द्वि-आबंध द्वारा जुड़ा होता है।
इसके परिणामस्वरूप एक उदासीन अणु बनता है जिसमें सभी ब्रोमीन परमाणु एक स्थिर ऑक्सीकरण अवस्था प्राप्त करते हैं।
अन्य विकल्प आयनिक प्रजातियों को दर्शाते हैं,जो उदासीन $Br_3O_8$ अणु के अनुरूप नहीं हैं।

(D) मैलाकाइट एक हरे रंग का कॉपर कार्बोनेट हाइड्रॉक्साइड खनिज है जिसका रासायनिक सूत्र $CuCO_3 \cdot Cu(OH)_2$ है।

(A) अधिकतम क्वथनांक वाले एज़ियोट्रोप उन विलयनों द्वारा बनते हैं जो राउल्ट के नियम से ऋणात्मक विचलन प्रदर्शित करते हैं।
इन विलयनों में,विलेय-विलायक के बीच की पारस्परिक क्रियाएं विलेय-विलेय और विलायक-विलायक पारस्परिक क्रियाओं की तुलना में अधिक मजबूत होती हैं।
जल + नाइट्रिक अम्ल $(H_2O + HNO_3)$ आदर्श व्यवहार से बड़ा ऋणात्मक विचलन प्रदर्शित करता है,जिसके परिणामस्वरूप अधिकतम क्वथनांक वाला एज़ियोट्रोप बनता है।

(A) दी गई सेल अभिक्रिया: $2 Fe^{3+}_{(aq)} + 2 I^{-}_{(aq)} \rightarrow 2 Fe^{2+}_{(aq)} + I_{2(aq)}$
यहाँ,अभिक्रिया में शामिल इलेक्ट्रॉनों की संख्या $n = 2$ है।
मानक गिब्स ऊर्जा का सूत्र: $\Delta_r G^{\ominus} = -n F E^{\ominus}_{cell}$
मान रखने पर: $\Delta_r G^{\ominus} = -2 \times 96500 \ C \ mol^{-1} \times 0.24 \ V$
$\Delta_r G^{\ominus} = -46320 \ J \ mol^{-1}$
$kJ \ mol^{-1}$ में बदलने पर: $\Delta_r G^{\ominus} = -46.32 \ kJ \ mol^{-1}$

(D) शुद्ध नाइट्रोजन सोडियम एज़ाइड या बेरियम एज़ाइड के तापीय अपघटन द्वारा प्राप्त किया जाता है: $2NaN_3 \xrightarrow{\Delta} 2Na + 3N_2$ और $Ba(N_3)_2 \xrightarrow{\Delta} Ba + 3N_2$ $(a-iv)$
हैबर प्रक्रम का उपयोग अमोनिया के औद्योगिक निर्माण के लिए किया जाता है: $N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3$ $(b-iii)$
संपर्क प्रक्रम का उपयोग सल्फ्यूरिक अम्ल $(H_2SO_4)$ के निर्माण के लिए किया जाता है $(c-ii)$
डीकन प्रक्रम का उपयोग क्लोरीन गैस के निर्माण के लिए किया जाता है: $4HCl + O_2 \xrightarrow{CuCl_2} 2H_2O + 2Cl_2$ $(d-i)$
अतः,सही मिलान $a-iv, b-iii, c-ii, d-i$ है।

(C) गैर-आवश्यक अमीनो एसिड वे हैं जिन्हें मानव शरीर द्वारा संश्लेषित किया जा सकता है।
दिए गए विकल्पों में से,$alanine$ एक गैर-आवश्यक अमीनो एसिड है।
$Valine$,$leucine$,और $lysine$ आवश्यक अमीनो एसिड हैं जिन्हें आहार के माध्यम से प्राप्त किया जाना चाहिए।

(B) इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया में एक इलेक्ट्रोफाइल द्वारा एरोमैटिक रिंग पर हाइड्रोजन परमाणु का प्रतिस्थापन शामिल होता है।
निर्जल $AlCl_3$ जैसे लुईस एसिड की उपस्थिति में बेंजीन की क्लोरीन के साथ अभिक्रिया में,इलेक्ट्रोफाइल $Cl^+$ उत्पन्न होता है,जो बेंजीन रिंग पर हमला करके क्लोरोबेंजीन बनाता है।
यह इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन का एक उत्कृष्ट उदाहरण है।
अभिक्रिया: $C_6H_6 + Cl_2 \xrightarrow{Anhyd. AlCl_3} C_6H_5Cl + HCl$.

(B) जब थैलिक अम्ल अमोनिया $(NH_3)$ के साथ अभिक्रिया करता है,तो यह पहले अमोनियम थैलेट बनाता है।
गर्म करने पर,अमोनियम थैलेट पानी के दो अणुओं को खोकर थैलेमाइड बनाता है।
अधिक गर्म करने पर,थैलेमाइड अमोनिया $(NH_3)$ का एक अणु खोकर चक्रीय इमाइड बनाता है जिसे थैलिमाइड कहा जाता है।

(C) अभिक्रिया $N_{2(g)} + 3 H_{2(g)} \rightleftharpoons 2 NH_{3(g)}$ के लिए,अभिक्रिया की दर को इस प्रकार व्यक्त किया जाता है:
$-\frac{d[N_{2}]}{dt} = -\frac{1}{3} \frac{d[H_{2}]}{dt} = +\frac{1}{2} \frac{d[NH_{3}]}{dt}$।
दिए गए विकल्पों के साथ तुलना करने पर,$-\frac{d[N_{2}]}{dt} = \frac{1}{2} \frac{d[NH_{3}]}{dt}$ सही संबंध है।

(B) संकुल $K_{4}[Fe(CN)_{6}]$ में,$Fe$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ है।
$Fe$ $(Z=26)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^{6} 4s^{2}$ है।
$Fe^{2+}$ के लिए,विन्यास $3d^{6}$ है।
$CN^{-}$ एक प्रबल क्षेत्र लिगैंड $(SFL)$ है,जो $d$-कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों का युग्मन करता है।
अष्टफलकीय संकुल के लिए क्रिस्टल फील्ड थ्योरी के अनुसार,$d$-कक्षक $t_{2g}$ और $e_{g}$ सेट में विभाजित हो जाते हैं।
प्रबल क्षेत्र के कारण,सभी $6$ इलेक्ट्रॉन निम्न ऊर्जा वाले $t_{2g}$ कक्षकों में युग्मित हो जाते हैं,जिसके परिणामस्वरूप $t_{2g}^{6} e_{g}^{0}$ विन्यास प्राप्त होता है।

(D) विघटन की दर $R = N \lambda$ द्वारा दी जाती है,जहाँ $\lambda$ क्षय स्थिरांक है।
क्षय स्थिरांक $\lambda$ अर्ध-आयु $T_{1/2}$ से $\lambda = \frac{0.693}{T_{1/2}}$ सूत्र द्वारा संबंधित है।
दर समीकरण में $\lambda$ का मान रखने पर: $R = N \times \frac{0.693}{T_{1/2}}$.
परमाणुओं की संख्या $N$ के लिए पुनर्व्यवस्थित करने पर: $N = \frac{R \times T_{1/2}}{0.693}$.
दिया गया है $R = 10^{10} \ s^{-1}$ और $T_{1/2} = 2.2 \times 10^{9} \ s$:
$N = \frac{10^{10} \times 2.2 \times 10^{9}}{0.693} = \frac{2.2 \times 10^{19}}{0.693} \approx 3.17 \times 10^{19} \ \text{atoms}$.

(C) $K_2Cr_2O_7$ या $KMnO_4/H^+$ जैसे प्रबल ऑक्सीकरण अभिकर्मकों के साथ प्राथमिक अल्कोहल का ऑक्सीकरण करने पर कार्बोक्सिलिक अम्ल प्राप्त होते हैं। अतः,फेनिलमेथेनॉल $(C_6H_5CH_2OH)$ विकल्प $A$ और $D$ में बेंजोइक अम्ल $(C_6H_5COOH)$ देता है।
$NaOCl$ के साथ एसिटोफेनोन $(C_6H_5COCH_3)$ की हेलोफॉर्म अभिक्रिया और उसके बाद अम्लीय कार्य (acid workup) $(H_3O^+)$ बेंजोइक अम्ल बनाने की एक मानक विधि है,जैसा कि विकल्प $B$ में दिखाया गया है।
$PCC$ (पिरिडिनियम क्लोरोक्रोमेट) एक मंद ऑक्सीकरण अभिकर्मक है जो प्राथमिक अल्कोहल को केवल एल्डिहाइड चरण तक ही ऑक्सीकृत करता है। इसलिए,फेनिलमेथेनॉल की $PCC$ के साथ अभिक्रिया से मुख्य उत्पाद के रूप में बेंजाल्डिहाइड $(C_6H_5CHO)$ प्राप्त होता है,न कि बेंजोइक अम्ल। अतः,विकल्प $C$ सही उत्तर है।

(A) हिन्सबर्ग अभिकर्मक (बेंजीन सल्फोनाइल क्लोराइड,$C_6H_5SO_2Cl$) का उपयोग प्राथमिक,द्वितीयक और तृतीयक एमीन के बीच अंतर करने के लिए किया जाता है।
$1$. प्राथमिक $(1^\circ)$ एमीन $N$-एल्किलबेंजीन सल्फोनामाइड बनाते हैं,जिनमें नाइट्रोजन परमाणु पर अम्लीय हाइड्रोजन होता है और इसलिए वे क्षार में घुलनशील होते हैं।
$2$. द्वितीयक $(2^\circ)$ एमीन $N,N$-डाईएल्किलबेंजीन सल्फोनामाइड बनाते हैं,जिनमें नाइट्रोजन परमाणु पर अम्लीय हाइड्रोजन नहीं होता है और इसलिए वे क्षार में अघुलनशील होते हैं।
$3$. तृतीयक $(3^\circ)$ एमीन हिन्सबर्ग अभिकर्मक के साथ अभिक्रिया नहीं करते हैं।
दिए गए विकल्पों में,$(CH_3)_2CH-NH-CH(CH_3)_2$ एक द्वितीयक एमीन है। यह हिन्सबर्ग अभिकर्मक के साथ अभिक्रिया करके $N,N$-डाईएल्किल सल्फोनामाइड बनाता है जिसमें कोई अम्लीय हाइड्रोजन नहीं होता है,जिससे यह क्षार में अघुलनशील हो जाता है।

(B) विकृतीकरण की प्रक्रिया के दौरान $2^o$ और $3^o$ संरचनाएँ नष्ट हो जाती हैं लेकिन $1^o$ संरचना अक्षुण्ण रहती है।

(C) पॉलीएक्रिलोनाइट्राइल का उपयोग व्यावसायिक रेशे बनाने में ऊन के विकल्प के रूप में किया जाता है,जिसे ओर्लोन या एक्रिलन के रूप में जाना जाता है।

(C) सुक्रालोज़ सुक्रोज़ का एक ट्राइक्लोरो व्युत्पन्न है। यह खाना पकाने के तापमान पर स्थिर रहता है और शरीर को कैलोरी प्रदान नहीं करता है।

(A) न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया $(NSR)$ की दर संक्रमण अवस्था की स्थिरता या $C-X$ बंध की प्रकृति पर निर्भर करती है।
$A$. $C_{6}H_{5}Cl$ एक एरील हैलाइड है। एरील हैलाइड्स में,अनुनाद (resonance) के कारण $C-Cl$ बंध आंशिक द्वि-बंध गुण प्राप्त कर लेता है,जिससे यह बहुत मजबूत हो जाता है और इसे तोड़ना कठिन होता है। अतः,यह सबसे धीमी गति से जल-अपघटन करता है।
$B$. $CH_{3}CH_{2}Cl$ एक प्राथमिक एल्काइल हैलाइड है,जो $S_{N}2$ अभिक्रिया देता है।
$C$. $CH_{2}=CH-CH_{2}Cl$ एक एलीलिक हैलाइड है,जो कार्बोनियम आयन या संक्रमण अवस्था के अनुनाद स्थिरीकरण के कारण $S_{N}1$ या $S_{N}2$ के प्रति अत्यधिक सक्रिय है।
$D$. $C_{6}H_{5}CH_{2}Cl$ एक बेंजाइल क्लोराइड है,जो बेंजाइल कार्बोनियम आयन के अनुनाद स्थिरीकरण के कारण अत्यधिक सक्रिय है।
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(C) जब द्वितीयक अल्कोहल की वाष्प को $573 \; K$ पर गर्म कॉपर के ऊपर से गुजारा जाता है,तो विहाइड्रोजनीकरण (dehydrogenation) द्वारा कीटोन प्राप्त होता है।
अभिक्रिया: $CH_3-CH(OH)-CH_3 \xrightarrow{Cu / 573 \; K} CH_3-CO-CH_3 + H_2$
अतः,$2^o$ अल्कोहल कीटोन देता है।

(A) ईथर की अधिक $HI$ के साथ अभिक्रिया में ईथर के ऑक्सीजन का प्रोटोनेशन होता है और उसके बाद $I^-$ द्वारा न्यूक्लियोफिलिक आक्रमण होता है।
$CH_{3}CH_{2}CH_{2}OC(CH_{3})_{3} + HI \rightarrow CH_{3}CH_{2}CH_{2}OH + (CH_{3})_{3}CI$.
चूंकि $HI$ अधिक मात्रा में है,इसलिए बना हुआ अल्कोहल $(CH_{3}CH_{2}CH_{2}OH)$ पुनः $HI$ के साथ अभिक्रिया करके एल्काइल आयोडाइड बनाता है।
$CH_{3}CH_{2}CH_{2}OH + HI \rightarrow CH_{3}CH_{2}CH_{2}I + H_{2}O$.
tert-ब्यूटाइल समूह में $C-O$ बंध के टूटने से बनने वाला तृतीयक कार्बोकेशन अत्यधिक स्थिर होता है,जिससे $(CH_{3})_{3}CI$ का निर्माण होता है।
अतः,अंतिम उत्पाद $CH_{3}CH_{2}CH_{2}I$ और $(CH_{3})_{3}CI$ हैं।

(A) $i. Na_{2}O$ का उपयोग $H_{2}SO_{4}$ के निर्माण की संपर्क प्रक्रिया में $SO_{2}$ के $SO_{3}$ में ऑक्सीकरण के लिए किया जाता है $(i-c)$.
$ii. TiCl_{4} Al(CH_{3})_{3}$ जिगलर-नाटा उत्प्रेरक है जिसका उपयोग एथिलीन के बहुलकीकरण के लिए किया जाता है $(ii-d)$.
$iii. PdCl_{2}$ का उपयोग वाकर प्रक्रिया में एथाइन के एथेनल में ऑक्सीकरण के लिए किया जाता है $(iii-a)$.
$iv. {\text{निकेल संकुलों}}$ का उपयोग एल्काइन्स के बहुलकीकरण के लिए किया जाता है $(iv-b)$.
अतः,सही मिलान $i-c, ii-d, iii-a, iv-b$ है।

(A) $AlCl_{3}$ अम्लीकृत जलीय विलयन में जलयोजन (hydration) द्वारा अष्टफलकीय संकुल $[Al(H_{2}O)_{6}]^{3+}$ बनाता है।
$Al^{3+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ne] \ 3s^{0} \ 3p^{0} \ 3d^{0}$ है।
छह जल लिगेंडों को समायोजित करने के लिए,$Al^{3+}$ आयन एक $3s$,तीन $3p$ और दो $3d$ कक्षकों का उपयोग करता है,जिसके परिणामस्वरूप $sp^{3}d^{2}$ संकरण होता है।
अतः,$A = [Al(H_{2}O)_{6}]^{3+}$ और $B = sp^{3}d^{2}$ है।

(D) $Gangue$ की सही परिभाषा अयस्क के साथ जुड़े मिट्टी या अवांछित पदार्थ (जैसे रेत,मिट्टी या चट्टानें) है। विकल्प $D$ गलत है क्योंकि $Gangue$ स्वयं अयस्क नहीं है,बल्कि अयस्क में मौजूद अशुद्धियाँ हैं।

(C) फास्फोरस के ऑक्सोएसिड का अपचायक गुण अणु में उपस्थित $P-H$ बंधों की संख्या के सीधे समानुपाती होता है।
$H_3PO_2$ (हाइपोफास्फोरस एसिड) में दो $P-H$ बंध होते हैं।
$H_3PO_3$ (फास्फोरस एसिड) में एक $P-H$ बंध होता है।
$H_3PO_4$ (फास्फोरिक एसिड) में शून्य $P-H$ बंध होते हैं।
$H_4P_2O_7$ (पायरोफास्फोरिक एसिड) में शून्य $P-H$ बंध होते हैं।
चूंकि $H_3PO_2$ में $P-H$ बंधों की संख्या अधिकतम है,इसलिए यह दिए गए विकल्पों में सबसे प्रबल अपचायक के रूप में कार्य करता है।

(A) ओलियम को पाइरोसल्फ्यूरिक एसिड के रूप में भी जाना जाता है।
इसका रासायनिक सूत्र $H_2S_2O_7$ है।

(D) चतुष्फलकीय संकुल $(\Delta_{t})$ और अष्टफलकीय संकुल $(\Delta_{o})$ की क्रिस्टल फील्ड स्प्लिटिंग एनर्जी के बीच का संबंध इस प्रकार है: $\Delta_{t} = \frac{4}{9} \times \Delta_{o}$.
यहाँ $[CoCl_{6}]^{4-}$ के लिए $\Delta_{o} = 18000 \; cm^{-1}$ दिया गया है।
अतः,$[CoCl_{4}]^{2-}$ के लिए $\Delta_{t} = \frac{4}{9} \times 18000 \; cm^{-1} = 8000 \; cm^{-1}$।

(D) कोलरॉश के नियम के अनुसार,किसी विद्युत अपघट्य की सीमित मोलर चालकता उसके घटक आयनों की सीमित मोलर चालकताओं के योग के बराबर होती है।
$1. \lambda_{m(H_{2}SO_{4})}^{0} = 2\lambda_{H^{+}}^{0} + \lambda_{SO_{4}^{2-}}^{0} = x$
$2. \lambda_{m(K_{2}SO_{4})}^{0} = 2\lambda_{K^{+}}^{0} + \lambda_{SO_{4}^{2-}}^{0} = y$
$3. \lambda_{m(CH_{3}COOK)}^{0} = \lambda_{CH_{3}COO^{-}}^{0} + \lambda_{K^{+}}^{0} = z$
हमें $\lambda_{m(CH_{3}COOH)}^{0} = \lambda_{CH_{3}COO^{-}}^{0} + \lambda_{H^{+}}^{0}$ ज्ञात करना है।
दिए गए समीकरणों से:
$\lambda_{m(CH_{3}COOH)}^{0} = \lambda_{m(CH_{3}COOK)}^{0} + \frac{1}{2}\lambda_{m(H_{2}SO_{4})}^{0} - \frac{1}{2}\lambda_{m(K_{2}SO_{4})}^{0}$
मान रखने पर:
$\lambda_{m(CH_{3}COOH)}^{0} = z + \frac{x}{2} - \frac{y}{2} = \frac{x-y}{2} + z \ S \ cm^{2} mol^{-1}$.

(D) प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,समाकलित वेग समीकरण है: $t = \frac{2.303}{k} \log \frac{[A]_0}{[A]_t}$
दिया गया है: $k = 2.303 \times 10^{-3} \; s^{-1}$,$[A]_0 = 40 \; g$,$[A]_t = 10 \; g$
मान रखने पर: $t = \frac{2.303}{2.303 \times 10^{-3}} \log \frac{40}{10}$
$t = \frac{1}{10^{-3}} \log 4$
$t = 1000 \times \log(2^2) = 1000 \times 2 \times \log 2$
$t = 2000 \times 0.3010 = 602 \; s$

(B) आरेनियस समीकरण के अनुसार: $\log \left( \frac{K_{2}}{K_{1}} \right) = \frac{E_{a}}{2.303 \ R} \left( \frac{1}{T_{1}} - \frac{1}{T_{2}} \right)$.
यहाँ सक्रियण ऊर्जा $E_{a} = 0$ दी गई है।
समीकरण में $E_{a} = 0$ रखने पर: $\log \left( \frac{K_{2}}{K_{1}} \right) = \frac{0}{2.303 \ R} \left( \frac{1}{T_{1}} - \frac{1}{T_{2}} \right) = 0$.
इसका अर्थ है कि $\frac{K_{2}}{K_{1}} = 10^{0} = 1$,जिसका अर्थ है $K_{2} = K_{1}$.
अतः,$400 \ K$ पर दर स्थिरांक $200 \ K$ के समान ही रहेगा,जो $1.6 \times 10^{6} \ s^{-1}$ है।

(A) फ्रुंडलिच अधिशोषण समतापी का समीकरण $x/m = K(P)^{1/n}$ है।
इस समीकरण में,$1/n$ का मान $0$ और $1$ के बीच होता है।
अतः,सही विकल्प $x/m = k p^{0.3}$ है।

(A) माना कि क्रिस्टल $Ni_{0.98}O$ में $Ni^{2+}$ आयनों की मात्रा $x$ है।
तब,क्रिस्टल में $Ni^{3+}$ आयनों की मात्रा $(0.98 - x)$ होगी।
चूंकि क्रिस्टल विद्युत रूप से उदासीन है,इसलिए कुल धनात्मक आवेश कुल ऋणात्मक आवेश ($O^{2-}$ से) के बराबर होना चाहिए।
$2(x) + 3(0.98 - x) = 2$
$2x + 2.94 - 3x = 2$
$-x = 2 - 2.94$
$-x = -0.94$
$x = 0.94$
अतः,$Ni^{2+}$ आयनों के रूप में मौजूद निकेल का अंश $\frac{0.94}{0.98} \approx 0.96$ है।

(A) जब कोई विलयन राउल्ट के नियम से धनात्मक विचलन प्रदर्शित करता है:
$1$. $A-A$ और $B-B$ के बीच के अंतर-आणविक आकर्षण बल $A-B$ के बीच के बलों की तुलना में अधिक मजबूत होते हैं।
$2$. मिश्रण की एन्थैल्पी धनात्मक होती है,अर्थात $\Delta_{mix} H > 0$।
$3$. मिश्रण का आयतन धनात्मक होता है,अर्थात $\Delta_{mix} V > 0$।
अतः विकल्प $A$,$B$ और $C$ तीनों सही हैं।

(B) धातु की अपचायक क्षमता (reducing power) उसके मानक अपचयन विभव $(SRP)$ के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
दिए गए $SRP$ मान हैं:
$E^{\circ}_{K^{+}/K} = -2.93 \ V$
$E^{\circ}_{Al^{3+}/Al} = -1.66 \ V$
$E^{\circ}_{Cr^{3+}/Cr} = -0.74 \ V$
$E^{\circ}_{Ag^{+}/Ag} = 0.80 \ V$
अतः,अपचायक क्षमता का सही घटता क्रम $K > Al > Cr > Ag$ है।