TS EAMCET 2018 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Gujarati

(A-IV, B-II, C-III, D-I) . $1,6$-ડાયબ્રોમોહેક્ઝેન $Zn$ સાથે આંતર-આણ્વીય ચક્રીયકરણ પામીને સાયક્લોહેક્ઝેન બનાવે છે. તેથી,$A-iv$.
$B$. ઇથેનોલ $(C_2H_5OH)$ $443 \ K$ તાપમાને સાંદ્ર $H_2SO_4$ સાથે નિર્જલીકરણ પામીને ઇથિન $(H_2C=CH_2)$ બનાવે છે. તેથી,$B-ii$.
$C$. પ્રોપીન પેરોક્સાઈડની હાજરીમાં $HBr$ સાથે (એન્ટી-માર્કોવનીકોવ યોગશીલ પ્રક્રિયા) $1$-બ્રોમોપ્રોપેન $(CH_3-CH_2-CH_2-Br)$ બનાવે છે. તેથી,$C-iii$.
$D$. $1,1$-ડાયબ્રોમોપ્રોપેન $NaNH_2$ (પ્રબળ બેઈઝ) સાથે વિહાઈડ્રોહેલોજનેશન પામીને પ્રોપાઈન $(H_3C-C \equiv CH)$ બનાવે છે. તેથી,$D-i$.
આમ,સાચી જોડ $A-iv, B-ii, C-iii, D-i$ છે.

(C) આ પ્રક્રિયા આલ્કીનનું ઓક્સિમર્ક્યુરેશન-ડીમર્ક્યુરેશન છે.
$1$. પ્રથમ તબક્કામાં,જલીય $THF$ માં $Hg(OAc)_2$ આલ્કીન સાથે પ્રક્રિયા કરીને $Hg(OAc)^+$ ના ઇલેક્ટ્રોફિલિક ઉમેરણ અને ત્યારબાદ પાણીના હુમલા દ્વારા ઓર્ગેનોમર્ક્યુરિયલ મધ્યવર્તી બનાવે છે.
$2$. બીજા તબક્કામાં,$NaBH_4$ એ $C-Hg$ બંધનું $C-H$ બંધમાં રિડક્શન કરે છે,જેના પરિણામે દ્વિબંધ પર પાણીનું માર્કોવનીકોવ ઉમેરણ થાય છે.
$3$. મિથાઈલીનસાયક્લોહેક્સેન માટે,પાણીનું ઉમેરણ માર્કોવનીકોવના નિયમનું પાલન કરે છે,જ્યાં $OH$ સમૂહ વધુ વિસ્થાપિત કાર્બન (રિંગનો તૃતીયક કાર્બન) સાથે જોડાય છે.
$4$. આમ,બનતી નીપજ $1$-મિથાઈલસાયક્લોહેક્સેનોલ છે.
તેથી,વિકલ્પ $(C)$ સાચો જવાબ છે.

(A) આ પ્રક્રિયામાં $253 \ K$ તાપમાને $CCl_4$ ની હાજરીમાં આલ્કીન સાથે $Br_2$ નું ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી યોગશીલ પ્રક્રિયા થાય છે.
આલ્કાઈન કરતા આલ્કીન ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી યોગશીલ પ્રક્રિયા માટે વધુ સક્રિય હોય છે.
તેથી,$Br_2$ પસંદગીયુક્ત રીતે દ્વિબંધ પર ઉમેરાઈને વિસીનલ ડાયબ્રોમાઈડ બનાવે છે.
પ્રક્રિયા: $HC \equiv C-CH_2-CH=CH_2 + Br_2 \xrightarrow{CCl_4} HC \equiv C-CH_2-CH(Br)-CH_2Br$.
આમ,મુખ્ય નીપજ $HC \equiv C-CH_2-CH(Br)-CH_2Br$ છે.

(D) $2-$પેન્ટાઇન જેવા આંતરિક આલ્કાઇનની પ્રવાહી એમોનિયા $(Na/Liq. NH_3)$ માં સોડિયમ સાથેની પ્રક્રિયા બર્ચ રિડક્શન છે,જે સ્ટીરિયોસેલેક્ટિવ રીતે $trans-$આલ્કીન બનાવે છે.
$CH_3-C \equiv C-CH_2-CH_3 \xrightarrow{Na/Liq. NH_3} CH_3-CH=CH-CH_2-CH_3$ (trans$-2-$પેન્ટેન).
તેથી,સંયોજન $A$ એ trans$-2-$પેન્ટેન છે.

(A) નાઈટ્રેશનની પ્રક્રિયામાં,નાઈટ્રોનિયમ આયન $(NO_2^+)$ સલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2SO_4)$ અને નાઈટ્રિક એસિડ $(HNO_3)$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે.
$H_2SO_4 + HNO_3 \rightleftharpoons HSO_4^- + H_2NO_3^+$
$H_2NO_3^+ \rightleftharpoons H_2O + NO_2^+$
બ્રોન્સ્ટેડ-લોરી એસિડ-બેઇઝ સિદ્ધાંત મુજબ,$H_2SO_4$ પ્રોટોન દાતા (એસિડ) તરીકે વર્તે છે,જ્યારે $HNO_3$ પ્રોટોન સ્વીકારનાર (બેઇઝ) તરીકે વર્તે છે કારણ કે તે $H_2SO_4$ માંથી પ્રોટોન સ્વીકારીને $H_2NO_3^+$ બનાવે છે,જે ત્યારબાદ નિર્જલીકરણ પામીને નાઈટ્રોનિયમ આયન બનાવે છે.

(B) આપેલ પ્રક્રિયા ફ્રિડલ-ક્રાફ્ટસ આલ્કાઈલેશન પ્રક્રિયા છે. આ પ્રક્રિયામાં,બેન્ઝિન નિર્જળ એલ્યુમિનિયમ ક્લોરાઈડ $(Anhy. AlCl_3)$ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં મિથાઈલ ક્લોરાઈડ $(CH_3Cl)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને નીપજ $(Z)$ તરીકે ટોલ્યુઈન $(C_6H_5CH_3)$ બનાવે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$C_6H_6 + CH_3Cl \xrightarrow{Anhy. AlCl_3} C_6H_5CH_3 + HCl$
આમ,નીપજ $(Z)$ ટોલ્યુઈન છે.

(B) હાઇડ્રોજનના ત્રણ કુદરતી સમસ્થાનિકો છે: પ્રોટીયમ $(^1_1H)$,ડ્યુટેરિયમ $(^2_1D)$,અને ટ્રિટિયમ $(^3_1T)$.
પ્રોટીયમ સૌથી વધુ વિપુલતા ધરાવતું સમસ્થાનિક છે જેની કુદરતી વિપુલતા $99.985 \%$ છે.
ડ્યુટેરિયમની કુદરતી વિપુલતા $0.015 \%$ છે.
ટ્રિટિયમ રેડિયોએક્ટિવ છે અને તે ખૂબ જ અલ્પ માત્રામાં જોવા મળે છે,જેની કુદરતી વિપુલતા આશરે $10^{-16} \%$ છે.

(A) $(i)$ $Zn + 2NaOH_{(aq)} \longrightarrow Na_2ZnO_2 + H_{2(g)}$ ($H_2$ મુક્ત થાય છે)
$(ii)$ $HCOOH \xrightarrow[\text{Conc. } H_2SO_4]{373 \ K} H_2O + CO$ ($H_2$ મુક્ત થતો નથી)
$(iii)$ $CH_{4(g)} + H_2O_{(g)} \xrightarrow[Ni]{1270 \ K} CO_{(g)} + 3H_{2(g)}$ ($H_2$ મુક્ત થાય છે)
$(iv)$ $Zn + 2H^+_{(aq)} \longrightarrow Zn^{2+} + H_{2(g)}$ ($H_2$ મુક્ત થાય છે)
$(v)$ $C_{(s)} + H_2O_{(g)} \xrightarrow{1270 \ K} CO_{(g)} + H_{2(g)}$ ($H_2$ મુક્ત થાય છે)
તેથી,પ્રક્રિયાઓ $(i)$,$(iii)$,$(iv)$,અને $(v)$ માં $H_2$ વાયુ મુક્ત થાય છે.

(A) બેરિલિયમ હાઇડ્રાઇડ $(BeH_2)$ ને ઇથરના દ્રાવણમાં બેરિલિયમ ક્લોરાઇડ $(BeCl_2)$ ની લિથિયમ એલ્યુમિનિયમ હાઇડ્રાઇડ $(LiAlH_4)$ સાથેની પ્રક્રિયા દ્વારા બનાવવામાં આવે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા: $2BeCl_2 + LiAlH_4 \rightarrow 2BeH_2 + LiCl + AlCl_3$.

(D) બેઝિક માધ્યમમાં,$H_2O_2$ રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે અને તેનું $O_2$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે. પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$2[Fe(CN)_6]^{3-} + H_2O_2 + 2OH^- \rightarrow 2[Fe(CN)_6]^{4-} + 2H_2O + O_2$
અહીં,ફેરિસાયનાઈડ આયન $([Fe(CN)_6]^{3-})$ એ $H_2O_2$ નું $O_2$ માં ઓક્સિડેશન કરે છે,$H_2O$ માં નહીં.
તેથી,વિધાન $(A)$ ખોટું છે કારણ કે તે જણાવે છે કે $H_2O_2$ નું $H_2O$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે.
કારણ $(R)$ સાચું છે કારણ કે આ પ્રક્રિયામાં $H_2O_2$ ની ઓક્સિડેશન નીપજ $O_2$ છે.

(A) $200 \ ppm$ એટલે $10^6 \ mL$ પાણીમાં $200 \ g$ $CaCO_3$.
$CaCO_3$ નું આણ્વીય દળ = $100 \ g/mol$.
મોલારિટી = $\frac{200}{100} \times \frac{1000}{10^6} = 2 \times 10^{-3} \ M$.
$CaCO_3$ નું તુલ્ય દળ = $\frac{100}{2} = 50 \ g/eq$.
નોર્માલિટી = $\frac{200}{50} \times \frac{1000}{10^6} = 4 \times 10^{-3} \ N$.

(D) $CH_3COOH$ જેવા નિર્બળ એસિડ માટે,સાંદ્રતા $C = 0.1 \ N$ અને વિયોજન અચળાંક $K_a = 1 \times 10^{-5}$ છે.
ઓસ્ટવાલ્ડના મંદન નિયમનો ઉપયોગ કરતા,વિયોજનની માત્રા $\alpha$ માટેનું સૂત્ર $\alpha = \sqrt{\frac{K_a}{C}}$ છે.
કિંમતો મૂકતા: $\alpha = \sqrt{\frac{1 \times 10^{-5}}{0.1}} = \sqrt{1 \times 10^{-4}} = 1 \times 10^{-2}$.
આમ,વિયોજનની માત્રા $1 \times 10^{-2}$ છે.

(B) એસિટિક એસિડનું વિયોજન આ રીતે દર્શાવવામાં આવે છે: $CH_3COOH \rightleftharpoons CH_3COO^- + H^+$
આપેલ છે કે વિયોજન અંશ $30 \%$ છે,તેથી ઉત્પન્ન થતા $H^+$ આયનોની સાંદ્રતા નીચે મુજબ ગણવામાં આવે છે:
$[H^+] = C \times \alpha = 0.1 \times 0.30 = 0.03 \ M$
હવે,$pH = -\log[H^+]$ સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને $pH$ ની ગણતરી કરો:
$pH = -\log(0.03)$
$pH = -\log(3 \times 10^{-2})$
$pH = -(\log 3 + \log 10^{-2})$
$pH = -(0.47 - 2)$
$pH = 1.53$

(D) $(a). H_2O + H_2S \rightarrow H_3O^{+} + HS^{-}$
$(b). 3H_2O + N^{3-} \rightarrow NH_3 + 3OH^{-}$
$(c). 2H_2O + SiCl_4 \rightarrow SiO_2 + 4HCl$
$(d). 2F_2 + 2H_2O \rightarrow O_2 + 4HF$
નીપજો સાથે મેળવતા: $(a)-(i), (b)-(ii), (c)-(iv), (d)-(vi)$.

(D) $Ni(OH)_2$ નું વિયોજન નીચે મુજબ થાય છે:
$Ni(OH)_2(s) \rightleftharpoons Ni^{2+}(aq) + 2OH^{-}(aq)$
ધારો કે દ્રાવ્યતા $s \ mol \ L^{-1}$ છે.
તેથી,$[Ni^{2+}] = s$ અને $[OH^{-}] = 2s$.
દ્રાવ્યતા ગુણાકારનું સૂત્ર:
$K_{sp} = [Ni^{2+}][OH^{-}]^2$
$K_{sp} = (s)(2s)^2 = 4s^3$
આપેલ છે $K_{sp} = 4.0 \times 10^{-15}$.
$4s^3 = 4.0 \times 10^{-15}$
$s^3 = 1.0 \times 10^{-15}$
$s = \sqrt[3]{1.0 \times 10^{-15}} = 1.0 \times 10^{-5} \ mol \ L^{-1}$

(C) સંકલન $\int \frac{x^8-9 x^2+18}{x^4-3 x^2+3} d x$ ઉકેલવા માટે,આપણે સૌ પ્રથમ બહુપદીનો ભાગાકાર કરીએ.
$x^8-9 x^2+18$ ને $x^4-3 x^2+3$ વડે ભાગતા:
$x^8-9 x^2+18 = (x^4-3 x^2+3)(x^4+3 x^2+6) + 0$.
આમ,સંકલ્ય $x^4+3 x^2+6$ માં સરળ બને છે.
હવે,આપણે મળતી બહુપદીનું સંકલન કરીએ:
$\int (x^4+3 x^2+6) d x = \frac{x^5}{5} + 3 \cdot \frac{x^3}{3} + 6x + c$.
પદાવલિનું સાદું રૂપ આપતા,આપણને મળે છે:
$\frac{x^5}{5} + x^3 + 6x + c$.

(D) આપેલ છે કે,$|a|=4, |b|=5, |a-b|=3$.
આપણે જાણીએ છીએ કે $|a-b|^2 = |a|^2 + |b|^2 - 2(a \cdot b)$.
આપેલ કિંમતો મૂકતા:
$(3)^2 = (4)^2 + (5)^2 - 2(a \cdot b)$
$9 = 16 + 25 - 2(a \cdot b)$
$9 = 41 - 2(a \cdot b)$
$2(a \cdot b) = 41 - 9 = 32$
$a \cdot b = 16$.
હવે,સદિશો $a$ અને $b$ વચ્ચેના ખૂણા $\theta$ નો કોસાઇન નીચે મુજબ મળે છે:
$\cos \theta = \frac{a \cdot b}{|a||b|} = \frac{16}{4 \times 5} = \frac{16}{20} = \frac{4}{5}$.
કારણ કે $\cos \theta = \frac{4}{5}$,આપણે એક કાટકોણ ત્રિકોણ બનાવી શકીએ જેમાં પાસેની બાજુ $4$ અને કર્ણ $5$ છે. સામેની બાજુ $\sqrt{5^2 - 4^2} = \sqrt{25 - 16} = \sqrt{9} = 3$ થશે.
તેથી,$\tan \theta = \frac{\text{સામેની બાજુ}}{\text{પાસેની બાજુ}} = \frac{3}{4}$.
અંતે,$\tan^2 \theta = \left(\frac{3}{4}\right)^2 = \frac{9}{16}$.

(B) આપેલ સમીકરણો $l+m+n=0$ અને $2lm+2ln-mn=0$ છે.
પ્રથમ સમીકરણ પરથી,$l = -(m+n)$.
આ કિંમત બીજા સમીકરણમાં મૂકતા:
$2(-m-n)m + 2(-m-n)n - mn = 0$
$-2m^2 - 2mn - 2mn - 2n^2 - mn = 0$
$-2m^2 - 5mn - 2n^2 = 0$
$2m^2 + 5mn + 2n^2 = 0$
$(2m+n)(m+2n) = 0$
કિસ્સો $1$: $2m+n=0 \Rightarrow m = -n/2$. તેથી $l = -(-n/2 + n) = -n/2$. દિક્ગુણોત્તર $\langle -n/2, -n/2, n \rangle$ મળે છે,જે $\langle -1, -1, 2 \rangle$ ના પ્રમાણમાં છે.
કિસ્સો $2$: $m+2n=0 \Rightarrow m = -2n$. તેથી $l = -(-2n + n) = n$. દિક્ગુણોત્તર $\langle n, -2n, n \rangle$ મળે છે,જે $\langle 1, -2, 1 \rangle$ ના પ્રમાણમાં છે.
ધારો કે દિક્ગુણોત્તર $\vec{a} = \langle -1, -1, 2 \rangle$ અને $\vec{b} = \langle 1, -2, 1 \rangle$ છે.
રેખાઓ વચ્ચેનો ખૂણો $\theta$ માટે $\cos \theta = \frac{|\vec{a} \cdot \vec{b}|}{|\vec{a}| |\vec{b}|}$ સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા.
$\vec{a} \cdot \vec{b} = (-1)(1) + (-1)(-2) + (2)(1) = -1 + 2 + 2 = 3$.
$|\vec{a}| = \sqrt{(-1)^2 + (-1)^2 + 2^2} = \sqrt{6}$.
$|\vec{b}| = \sqrt{1^2 + (-2)^2 + 1^2} = \sqrt{6}$.
$\cos \theta = \frac{3}{\sqrt{6} \cdot \sqrt{6}} = \frac{3}{6} = \frac{1}{2}$.
તેથી,$\theta = \cos^{-1}(1/2) = \frac{\pi}{3}$.

(A) $1.$ ઓર્થોબોરિક એસિડ $H_3BO_3$ માં,બોરોન $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે અને તેથી તે સમતલીય ભૂમિતિ ધરાવે છે.
$2.$ $BCl_3 \cdot NH_3$ માં,$NH_3$ સાથે સવર્ગ સહસંયોજક બંધ બનવાને કારણે બોરોન $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે,જે ચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ આપે છે.
$3.$ બોરેક્સ એ પ્રબળ બેઇઝ $(NaOH)$ અને નિર્બળ એસિડ $(H_3BO_3)$ નો ક્ષાર છે. તેથી,તેનું જલીય દ્રાવણ બેઝિક હોય છે,એસિડિક નહીં.
આમ,વિધાનો $(a)$ અને $(b)$ સાચા છે.

(C) બોરેક્સનું રાસાયણિક સૂત્ર $Na_2 B_4 O_7 \cdot 10 H_2 O$ છે,જેને વધુ સચોટ રીતે $Na_2 [B_4 O_5 (OH)_4] \cdot 8 H_2 O$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.
$Na_2 B_4 O_7 \cdot 5 H_2 O$ ને ટિંકલકોનાઈટ (બોરેક્સ પેન્ટાહાઈડ્રેટ) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(D) $BF_4^{-}$ માં,$B$ ની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+3$ છે. $AlF_6^{3-}$ માં,$Al$ ની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+3$ છે. તેથી,વિધાન $(i)$ ખોટું છે.
$BF_4^{-}$ માં,$B$ ની સહસંયોજકતા $4$ છે. $AlF_6^{3-}$ માં,$Al$ ની સહસંયોજકતા $6$ છે. તેથી,વિધાન $(ii)$ સાચું છે.
$BF_4^{-}$ માં,$B$ $4$ બંધોથી ઘેરાયેલું છે,જેનો અર્થ છે કે તેની સંયોજકતા કક્ષામાં $8$ ઇલેક્ટ્રોન છે,તેથી તે અષ્ટકનો નિયમ પાળે છે. તેથી,વિધાન $(iii)$ સાચું છે.
$B$ અને $Al$ વિકર્ણી સંબંધ ધરાવતા નથી; $B$ એ $Si$ સાથે વિકર્ણી સંબંધ ધરાવે છે. તેથી,વિધાન $(iv)$ ખોટું છે.
તેથી,વિધાનો $(ii)$ અને $(iii)$ સાચા છે.

(A) બોરેક્સ $Na_2B_4O_7 \cdot 10H_2O$ છે.
જ્યારે તેને પાણીમાં ઓગાળવામાં આવે છે,ત્યારે તેનું જળવિભાજન થાય છે:
$Na_2B_4O_7 + 7H_2O \longrightarrow 2NaOH + 4H_3BO_3$.
આમ,બનતી નીપજો સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(NaOH)$ અને ઓર્થોબોરિક એસિડ $(H_3BO_3)$ છે.

(A) ડાયબોરેન $(B_2H_6)$ ની એમોનિયા $(NH_3)$ સાથે નીચા તાપમાને પ્રક્રિયા થવાથી આયનીય એડક્ટ $X$ બને છે,જે ડાયબોરેનનો ડાયએમોનિયેટ $[BH_2(NH_3)_2]^+[BH_4]^-$ છે.
રાસાયણિક સમીકરણ: $B_2H_6 + 2NH_3 \longrightarrow [BH_2(NH_3)_2]^+[BH_4]^-$.
ગરમ કરવા પર,આ સંયોજન $X$ નું વિઘટન થઈને બોરાઝિન $(B_3N_3H_6)$ અને હાઇડ્રોજન વાયુ $(H_2)$ મળે છે: $3[BH_2(NH_3)_2]^+[BH_4]^- \xrightarrow{\Delta} 2B_3N_3H_6 + 12H_2$.

(D) એસિડિક માધ્યમ $(pH < 7)$ માં,$AlCl_3$ નું જળવિભાજન થઈને હેક્સાએક્વાએલ્યુમિનિયમ$(III)$ કોમ્પ્લેક્સ આયન બને છે.
પ્રક્રિયા: $AlCl_3 + 6H_2O \longrightarrow [Al(H_2O)_6]^{3+} + 3Cl^{-}$
આ કોમ્પ્લેક્સ આયન ઓક્ટાહેડ્રલ ભૂમિતિ ધરાવે છે.

(C) કાર્બનની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $2, 4$ છે.
હીરામાં,દરેક કાર્બન પરમાણુ $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે અને ચાર અન્ય કાર્બન પરમાણુઓ સાથે ચતુષ્ફલકીય ગોઠવણીમાં ચાર મજબૂત સહસંયોજક બંધ બનાવે છે.
ગ્રેફાઇટમાં,દરેક કાર્બન પરમાણુ $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે અને અન્ય કાર્બન પરમાણુઓ સાથે ત્રણ સહસંયોજક બંધ બનાવે છે,જેમાં એક ઇલેક્ટ્રોન અસ્થાનિકૃત રહે છે.
$C_{60}$ (ફુલરીન) માં પણ દરેક કાર્બન પરમાણુ $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે અને ત્રણ બંધ બનાવે છે.

(D) $Cu$ પાવડરની હાજરીમાં $573 \ K$ તાપમાને સિલિકોનની મિથાઈલ ક્લોરાઈડ સાથે પ્રક્રિયા કરતા મોનો,ડાય અને ટ્રાય-મિથાઈલ ક્લોરોસિલેન્સ અને ટેટ્રામિથાઈલસિલેનનું મિશ્રણ મળે છે.
આ મિશ્રણમાં,$(CH_3)_4Si$ (ટેટ્રામિથાઈલસિલેન) નું ઉત્પાદન ન્યૂનતમ હોય છે.
કારણ કે સિલિકોનની આસપાસ ચાર મોટા મિથાઈલ સમૂહો હોવાને કારણે અવકાશી અવરોધ (steric hindrance) ઉદભવે છે,જે તેના નિર્માણને ઓછું પસંદગીયુક્ત બનાવે છે.

(B) સિલિકોન્સ એ ઓર્ગેનોસિલિકોન પોલીમરનો એક સમૂહ છે જેનું સામાન્ય પ્રાયોગિક સૂત્ર $(R_2SiO)_n$ છે.
તેઓ ડાયઆલ્કાઈલડાયક્લોરોસિલેન્સ $(R_2SiCl_2)$ ના જળવિભાજન અને ત્યારબાદ કન્ડેન્સેશન પોલીમરાઈઝેશન દ્વારા સંશ્લેષિત થાય છે.
તેની રચના $-(Si(R)_2-O)-$ ના પુનરાવર્તિત એકમની બનેલી છે.
આમ,તેઓને $R_2SiO$ ના પોલીમર તરીકે ગણવામાં આવે છે.

(B) $SiO_2$ એ એસિડિક ઓક્સાઇડ છે. તે હાઇડ્રોફ્લોરિક એસિડ $(HF)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને હેક્ઝાફ્લોરોસિલિકિક એસિડ બનાવે છે અને સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(NaOH)$ જેવા પ્રબળ બેઝ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સોડિયમ સિલિકેટ બનાવે છે.
$SiO_2 + 6HF \longrightarrow H_2[SiF_6] + 2H_2O$
$SiO_2 + 2NaOH \longrightarrow Na_2SiO_3 + H_2O$

(B) સમૂહ $15$ ના હાઇડ્રાઇડ્સ $(NH_3, PH_3, AsH_3, SbH_3)$ માં,સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં મધ્યસ્થ પરમાણુનું કદ વધે છે $(N < P < As < Sb)$.
જેમ મધ્યસ્થ પરમાણુનું કદ વધે છે,તેમ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો વચ્ચેનું અપાકર્ષણ ઘટે છે અને મધ્યસ્થ પરમાણુની વિદ્યુતઋણતા પણ ઘટે છે.
આના પરિણામે સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં બંધકોણ ઘટે છે.
તેથી,બંધકોણનો સાચો ક્રમ $SbH_3 < AsH_3 < PH_3 < NH_3$ છે.

(C) વિષમીકરણ પ્રક્રિયા એ રેડોક્ષ પ્રક્રિયાનો એક પ્રકાર છે જેમાં એક જ તત્વનું એકસાથે ઓક્સિડેશન અને રિડક્શન થાય છે.
પ્રક્રિયા $4 KClO_{3(s)} \stackrel{\Delta}{\longrightarrow} KCl_{(s)} + 3 KClO_{4(s)}$ માં:
$KClO_3$ માં ક્લોરિનનો ઓક્સિડેશન આંક $+5$ છે.
$KCl$ માં ક્લોરિનનો ઓક્સિડેશન આંક $-1$ છે (રિડક્શન).
$KClO_4$ માં ક્લોરિનનો ઓક્સિડેશન આંક $+7$ છે (ઓક્સિડેશન).
આમ,એક જ તત્વ (ક્લોરિન) નું ઓક્સિડેશન અને રિડક્શન થતું હોવાથી,આ એક વિષમીકરણ પ્રક્રિયા છે.

(A) $H_2S_2O_7$ ને ઓલિયમ અથવા પાયરોસલ્ફ્યુરિક એસિડ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
$H_2S_2O_7$ ની રચનામાં,દરેક સલ્ફર પરમાણુ ત્રણ ઓક્સિજન પરમાણુઓ સાથે દ્વિબંધ દ્વારા (દરેક $+2$ ફાળો આપે છે) અને એક ઓક્સિજન પરમાણુ સાથે એકલ બંધ દ્વારા (જે $+1$ ફાળો આપે છે),અને એક હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહ (જે $+1$ ફાળો આપે છે) સાથે જોડાયેલ છે.
તેથી,દરેક સલ્ફર પરમાણુ માટે ઓક્સિડેશન આંક $+2 + 2 + 1 + 1 = +6$ થાય છે.
આમ,બંને સલ્ફર પરમાણુઓના ઓક્સિડેશન આંક $VI$ અને $VI$ છે.

(B) આલ્કલી ધાતુઓ તેમના કદ અને આયનીકરણ ઉર્જાના આધારે ઓક્સિજન સાથે પ્રક્રિયા કરીને વિવિધ પ્રકારના ઓક્સાઇડ બનાવે છે.
$Li$ માત્ર મોનોક્સાઇડ $(Li_2O)$ બનાવે છે.
$Na$ પેરોક્સાઇડ $(Na_2O_2)$ બનાવે છે.
$K$,$Rb$,અને $Cs$ જ્યારે હવામાં વધુ પ્રમાણમાં દહન કરવામાં આવે ત્યારે સુપરઓક્સાઇડ $(MO_2)$ બનાવે છે.
તેથી,સુપરઓક્સાઇડ બનાવતા તત્વોની જોડી $K$ અને $Rb$ છે.

(A) આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુઓ $(Be, Mg, Ca, Sr, Ba)$ ના ગલનબિંદુઓ તેમની સ્ફટિક રચનામાં તફાવતને કારણે કોઈ ચોક્કસ ક્રમ દર્શાવતા નથી. જોકે,$Be$ નું કદ નાનું હોવાને કારણે અને મજબૂત ધાત્વીય બંધને લીધે તેનું ગલનબિંદુ $(1560 \ K)$ અન્ય આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુઓ $(Ca = 1124 \ K, Sr = 1045 \ K, Ba = 1002 \ K)$ કરતા નોંધપાત્ર રીતે વધારે છે. તેથી,આપેલા વિકલ્પોમાં $Be$ નું ગલનબિંદુ સૌથી વધુ છે.

(D) જ્યારે સોડિયમ $(Na)$ ધાતુને પ્રવાહી એમોનિયા $(NH_3)$ માં ઓગાળવામાં આવે છે,ત્યારે તે આયનીકરણ પામીને એમોનિયેટેડ કેટાયન અને એમોનિયેટેડ ઇલેક્ટ્રોન બનાવે છે:
$Na + (x+y)NH_3 \rightarrow [Na(NH_3)_x]^+ + [e(NH_3)_y]^-$
દ્રાવણનો વાદળી રંગ એમોનિયેટેડ ઇલેક્ટ્રોન $[e(NH_3)_y]^-$ ના ઉચ્ચ ઉર્જા સ્તરોમાં ઉત્તેજનાને કારણે હોય છે,જે દૃશ્યમાન પ્રકાશનું શોષણ કરે છે.

(B) ક્ષારોનું જળવિભાજન પરિણામી દ્રાવણની પ્રકૃતિ નક્કી કરે છે:
$(1)$ $NH_4Cl$ એ નિર્બળ બેઝ $(NH_4OH)$ અને પ્રબળ એસિડ $(HCl)$ નો ક્ષાર છે,જે એસિડિક દ્રાવણ આપે છે.
$(2)$ $K_2CO_3$ એ પ્રબળ બેઝ $(KOH)$ અને નિર્બળ એસિડ $(H_2CO_3)$ નો ક્ષાર છે,જે બેઝિક દ્રાવણ આપે છે.
$(3)$ $Na_2B_4O_7 \cdot 10 H_2O$ (બોરેક્સ) ના જળવિભાજનથી $NaOH$ (પ્રબળ બેઝ) અને $H_3BO_3$ (નિર્બળ એસિડ) મળે છે,જે બેઝિક દ્રાવણ આપે છે.
$(4)$ $NaCl$ એ પ્રબળ બેઝ $(NaOH)$ અને પ્રબળ એસિડ $(HCl)$ નો ક્ષાર છે,જે તટસ્થ દ્રાવણ આપે છે.
તેથી,સંયોજનો $(2)$ અને $(3)$ બેઝિક દ્રાવણ આપે છે.

(B) જ્યારે કેલ્શિયમને $N_2$ ના વાતાવરણમાં ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે કેલ્શિયમ નાઈટ્રાઈડ,$Ca_3N_2$ બનાવે છે,જે આયનીય સંયોજન $A$ છે.
$3Ca + N_2 \xrightarrow{\Delta} Ca_3N_2 (A)$
કેલ્શિયમ નાઈટ્રાઈડ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને કેલ્શિયમ હાઈડ્રોક્સાઈડ અને એમોનિયા વાયુ,$B$ આપે છે.
$Ca_3N_2 + 6H_2O \rightarrow 3Ca(OH)_2 + 2NH_3 (B)$
તેથી,$A$ એ $Ca_3N_2$ છે અને $B$ એ $NH_3$ છે.

(B) $CaCO_3$ ની વિઘટન પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$CaCO_{3(s)} \xrightarrow{\Delta} CaO_{(s)} + CO_{2(g)}$
$\text{STP}$ પર,$1 \ mol$ $CaCO_3$ (એટલે કે $100 \ g$) ગરમ કરવાથી $1 \ mol$ અથવા $22.4 \ L$ $CO_2$ મુક્ત થાય છે.
$10 \ g$ $90 \%$ શુદ્ધ ચૂનાના પથ્થરમાં શુદ્ધ $CaCO_3$ નું દળ $= \frac{10 \times 90}{100} = 9 \ g$.
કારણ કે $100 \ g$ $CaCO_3$ એ $22.4 \ L$ $CO_2$ ઉત્પન્ન કરે છે,
તેથી $9 \ g$ $CaCO_3$ મુક્ત કરશે $= \frac{9 \times 22.4}{100} \ L = 2.016 \ L \approx 2.0 \ L$ $CO_2$.

(C) મેગ્નેટાઈટનું રાસાયણિક સૂત્ર $Fe_3O_4$ છે.
$Fe_3O_4$ નું મોલર દળ $= (3 \times 55.8) + (4 \times 16) = 167.4 + 64 = 231.4 \ g/mol$.
$600 \ g$ $Fe_3O_4$ માં મોલની સંખ્યા $= \frac{600}{231.4} \approx 2.593 \ mol$.
પ્રક્રિયા $Fe_3O_4 + 4CO \longrightarrow 3Fe + 4CO_2$ ના તત્વયોગમિતિ મુજબ,$1 \ mol$ $Fe_3O_4$ એ $3 \ mol$ $Fe$ ઉત્પન્ન કરે છે.
તેથી,$2.593 \ mol$ $Fe_3O_4$ એ $2.593 \times 3 = 7.779 \ mol$ $Fe$ ઉત્પન્ન કરશે.
$Fe$ નું દળ $= 7.779 \ mol \times 55.8 \ g/mol \approx 434 \ g$.

(B) સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ:
$2 H_2S_{(g)} + 3 O_{2(g)} \longrightarrow 2 SO_{2(g)} + 2 H_2O_{(g)}$
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$3 \ mol$ $O_2$ એ $2 \ mol$ $H_2S$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
$STP$ પર,$1 \ mol$ વાયુ $22.4 \ L$ કદ રોકે છે.
તેથી,$15 \ L$ $O_2 = \frac{15}{22.4} \ mol \approx 0.6696 \ mol$.
મોલ ગુણોત્તરનો ઉપયોગ કરતા,જરૂરી $H_2S$ ના મોલ = $\frac{2}{3} \times \left(\frac{15}{22.4}\right) \ mol$.
$H_2S$ નું દળ = $\text{મોલ} \times \text{મોલર દળ} = \left(\frac{2}{3} \times \frac{15}{22.4}\right) \times 34 \ g \ mol^{-1}$.
$H_2S$ નું દળ = $\frac{10}{22.4} \times 34 \approx 15.178 \ g$.
આશરે દળ $15.16 \ g$ છે.

(C) સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ: $CaCO_3 + 2HCl \longrightarrow CaCl_2 + CO_2 + H_2O$
$HCl$ ના મોલ $= \text{મોલારિટી} \times \text{કદ (L માં)} = 0.75 \ M \times 0.025 \ L = 0.01875 \ mol$.
પ્રક્રિયાના તત્વયોગમિતિ મુજબ,$1 \ mol$ $CaCO_3$ એ $2 \ mol$ $HCl$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
તેથી,જરૂરી $CaCO_3$ ના મોલ $= \frac{0.01875}{2} = 0.009375 \ mol$.
$CaCO_3$ નું આણ્વીય દળ $= 40 + 12 + (3 \times 16) = 100 \ g/mol$.
$CaCO_3$ નું દળ $= 0.009375 \ mol \times 100 \ g/mol = 0.9375 \ g \approx 0.94 \ g$.

(A) $CaCO_3$ ને ગરમ કરવાની પ્રક્રિયા: $CaCO_3 \xrightarrow{\Delta} CaO + CO_2$.
$KOH$ દ્વારા $CO_2$ નું તટસ્થીકરણ: $2KOH + CO_2 \rightarrow K_2CO_3 + H_2O$.
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$2 \ mol$ $KOH$ એ $1 \ mol$ $CO_2$ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે,જે $1 \ mol$ $CaCO_3$ માંથી ઉત્પન્ન થાય છે.
આમ,$2 \ mol$ $KOH$ એ $1 \ mol$ $CaCO_3$ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.
$2 \times 56 \ g$ $KOH$ એ $100 \ g$ $CaCO_3$ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.
$112 \ g$ $KOH$ એ $100 \ g$ $CaCO_3$ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.
તેથી,$28 \ g$ $KOH$ એ $\frac{100 \times 28}{112} = 25 \ g$ શુદ્ધ $CaCO_3$ સાથે પ્રતિક્રિયા આપશે.
ટકાવારી શુદ્ધતા $= \frac{\text{શુદ્ધ } CaCO_3 \text{ નું દળ}}{\text{અશુદ્ધ } CaCO_3 \text{ નું દળ}} \times 100 = \frac{25}{60} \times 100 = 41.66\% \approx 41.6\%$.

(B) આપેલ છે,$H_2SO_4$ દ્રાવણની મોલારિટી $= 10.0 \ M$.
કદ $(V) = 50 \ mL$.
દ્રાવણની ઘનતા $(d) = 1.4 \ g/cc$.
મોલારિટી $10 \ M$ નો અર્થ છે કે $1000 \ mL$ દ્રાવણમાં $10 \ mol$ $H_2SO_4$ હાજર છે.
$H_2SO_4$ નું મોલર દળ $(M_B) = 98 \ g/mol$.
$1000 \ mL$ માં $H_2SO_4$ નું દળ $= 10 \ mol \times 98 \ g/mol = 980 \ g$.
$50 \ mL$ માં $H_2SO_4$ નું દળ $= (980 \ g / 1000 \ mL) \times 50 \ mL = 49 \ g$.
દ્રાવણનું દળ $= d \times V = 1.4 \ g/cc \times 50 \ mL = 70 \ g$.
દ્રાવકનું દળ $(w_A) = \text{દ્રાવણનું દળ} - \text{દ્રાવ્યનું દળ} = 70 \ g - 49 \ g = 21 \ g$.
મોલાલિટી $(m) = \frac{\text{દ્રાવ્યના મોલ}}{\text{દ્રાવકનું દળ (kg માં)}} = \frac{49 \ g / 98 \ g/mol}{21 \ g / 1000 \ g/kg} = 0.5 \ mol \times (1000 / 21) \ kg^{-1} \approx 23.8 \ m$.

(A) આદર્શ વાયુના નિશ્ચિત દળ $(m)$ માટે,આદર્શ વાયુ સમીકરણ $pV = nRT$ છે,જ્યાં $n$ અચળ છે.
$(A)$ $p$ વિરુદ્ધ $1/V$ માટે (બોઈલનો નિયમ): $p = (nRT) \times (1/V)$. ઢાળ $nRT$ છે. $T_1 > T_2 > T_3$ હોવાથી,ઢાળ $T_1 > T_2 > T_3$ થાય. આ આલેખ સાચો છે.
$(B)$ $p$ વિરુદ્ધ $T$ માટે (ગે-લ્યુસેકનો નિયમ): $p = (nR/V) \times T$. ઢાળ $nR/V$ છે. $V_1 > V_2 > V_3$ હોવાથી,ઢાળ $1/V_1 < 1/V_2 < 1/V_3$ થાય. આમ,ઢાળનો ક્રમ $V_3 > V_2 > V_1$ હોવો જોઈએ. આપેલ આલેખ $V_1 > V_2 > V_3$ દર્શાવે છે,જે ખોટું છે.
$(C)$ $V$ વિરુદ્ધ $p$ માટે (બોઈલનો નિયમ): $V = (nRT) \times (1/p)$. આ લંબચોરસ હાયપરબોલા છે,ઉગમબિંદુમાંથી પસાર થતી સીધી રેખા નથી. આપેલ આલેખ ખોટો છે.
તેથી,સાચું નિરૂપણ $(A)$ છે.

(D) ગ્રહામના પ્રસરણના નિયમ મુજબ,પ્રસરણનો દર $(r)$ એ મોલર દળ $(M)$ ના વર્ગમૂળના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે,એટલે કે $r \propto \frac{1}{\sqrt{M}}$.
વળી,દર $(r)$ એ એકમ સમય $(t)$ માં પ્રસરણ પામતા કદ $(V)$ ના સમપ્રમાણમાં હોય છે,એટલે કે $r = \frac{V}{t}$.
તેથી,$\frac{r_1}{r_2} = \frac{V_1/t_1}{V_2/t_2} = \sqrt{\frac{M_2}{M_1}}$.
આપેલ છે:
$V_{SO_2} = 12 \ cm^3$,$t_{SO_2} = 1 \ min$,$M_{SO_2} = 64 \ g \ mol^{-1}$.
$V_{gas} = 120 \ cm^3$,$t_{gas} = 5 \ min$,$M_{gas} = ?$.
કિંમતો મૂકતા:
$\frac{12/1}{120/5} = \sqrt{\frac{M_{gas}}{64}}$.
$\frac{12}{24} = \sqrt{\frac{M_{gas}}{64}}$.
$0.5 = \sqrt{\frac{M_{gas}}{64}}$.
બંને બાજુ વર્ગ કરતા:
$0.25 = \frac{M_{gas}}{64}$.
$M_{gas} = 0.25 \times 64 = 16 \ g \ mol^{-1}$.

(D) આદર્શ વાયુના $n$ મોલની ગતિઊર્જાનું સૂત્ર: $KE = \frac{3}{2} nRT$
આપેલ કિંમતો:
$n = 1 \ mol$
$T = 27 + 273 = 300 \ K$
$R = 8.314 \ J \ mol^{-1} \ K^{-1}$
સૂત્રમાં કિંમતો મૂકતા:
$KE = \frac{3}{2} \times 1 \times 8.314 \times 300$
$KE = 1.5 \times 8.314 \times 300$
$KE = 3741.3 \ J$
નજીકના પૂર્ણાંકમાં લેતા,$3741 \ J$ મળે છે.

(C) સૌથી સંભવિત ઝડપ $(v_{mp})$ માટેનું સૂત્ર $v_{mp} = \sqrt{\frac{2RT}{M}}$ છે.
આપેલ છે:
$N_2$ નું મોલર દળ $(M_1)$ = $28 \ g \ mol^{-1}$,તાપમાન $(T_1)$ = $400 \ K$.
$CO$ નું મોલર દળ $(M_2)$ = $28 \ g \ mol^{-1}$,તાપમાન $(T_2)$ = $800 \ K$.
$N_2$ અને $CO$ ની સૌથી સંભવિત ઝડપનો ગુણોત્તર:
$\frac{v_{mp(N_2)}}{v_{mp(CO)}} = \frac{\sqrt{\frac{2RT_1}{M_1}}}{\sqrt{\frac{2RT_2}{M_2}}} = \sqrt{\frac{T_1}{T_2} \times \frac{M_2}{M_1}}$
કિંમતો મૂકતા:
$\frac{v_{mp(N_2)}}{v_{mp(CO)}} = \sqrt{\frac{400}{800} \times \frac{28}{28}} = \sqrt{\frac{1}{2}} = \sqrt{0.5} \approx 0.707$.

(C) વાયુના અણુઓની સરેરાશ ગતિઊર્જા માત્ર નિરપેક્ષ તાપમાન $(T)$ પર આધાર રાખે છે અને વાયુના સ્વભાવ પર આધાર રાખતી નથી.
સરેરાશ ગતિઊર્જાનું સૂત્ર $\text{Average Kinetic Energy} = \frac{3}{2} KT$ છે,જ્યાં $K$ એ બોલ્ટ્ઝમેન અચળાંક છે.
હાઇડ્રોજન અને હિલિયમ બંને સમાન તાપમાન $(298 \ K)$ પર હોવાથી,તેમની સરેરાશ ગતિઊર્જા સમાન હશે.

(B) $n \text{ mole}$ વાયુ માટે ગતિઊર્જા $K.E. = \frac{3}{2} pV$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
આપેલ છે: $K.E. = 98.03 \ L \ atm$ અને $V = 24.6 \ L$.
કિંમતો મૂકતા: $98.03 = \frac{3}{2} \times p \times 24.6$.
$p = \frac{98.03 \times 2}{3 \times 24.6} = \frac{196.06}{73.8} \approx 2.66 \ atm$.
પ્રક્રિયા $A_{(g)} + B_{(g)} \longrightarrow 2 D_{(g)}$ માં $2 \text{ mole}$ પ્રક્રિયકોમાંથી $2 \text{ mole}$ નીપજ બને છે,તેથી કુલ મોલની સંખ્યા સમાન રહે છે.
આમ,પ્રક્રિયાના અંતે વાયુ $D$ દ્વારા લાગતું દબાણ $2.66 \ atm$ છે.

(D) $RMS$ વેગનું સૂત્ર $v_{rms} = \sqrt{\frac{3RT}{M}}$ છે.
અહીં,$R$ એ મોલર ગેસ અચળાંક છે,$T$ એ કેલ્વિનમાં તાપમાન છે અને $M$ એ મોલર દળ છે.
આપેલ છે કે $M_{(N_2)} = 28 \ g \ mol^{-1}$ અને $M_{(CO)} = 28 \ g \ mol^{-1}$.
મોલર દળ સમાન હોવાથી,$RMS$ વેગનો ગુણોત્તર ફક્ત તાપમાનના વર્ગમૂળ પર આધાર રાખે છે:
$\frac{v_{rms}(N_2)}{v_{rms}(CO)} = \sqrt{\frac{T_{(N_2)}}{T_{(CO)}}} = \sqrt{\frac{200}{800}}$.
$\frac{v_{rms}(N_2)}{v_{rms}(CO)} = \sqrt{\frac{1}{4}} = \frac{1}{2} = 0.5$.

(D) $AgCl$ પાણીમાં અલ્પ દ્રાવ્ય છે પરંતુ જલીય એમોનિયામાં તે સ્થાયી અને દ્રાવ્ય સંકીર્ણ આયન $[Ag(NH_3)_2]^{+}$ બનાવવાને કારણે સરળતાથી ઓગળી જાય છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$AgCl(s) + 2NH_3(aq) \longrightarrow [Ag(NH_3)_2]^{+}(aq) + Cl^{-}(aq)$

(B) ઇથિલિનડાયએમાઇન એ $NH_2-CH_2-CH_2-NH_2$ સૂત્ર ધરાવતું કાર્બનિક સંયોજન છે.
તે બાયડેન્ટેટ લિગેન્ડ તરીકે વર્તે છે કારણ કે તેમાં બે નાઇટ્રોજન પરમાણુઓ હોય છે,જેમાંથી દરેક પાસે ઇલેક્ટ્રોનની એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pair) હોય છે જે કેન્દ્રીય ધાતુ આયન સાથે સંયોજાઈ શકે છે.
તેથી,તે કોઓર્ડિનેશન પોલીહેડ્રોનમાં બે કોઓર્ડિનેશન સ્થાન રોકી શકે છે.

(A) $Pd(II)$ સંકીર્ણો સમતલીય ચોરસ હોય છે.
$I$. $[Pd(NH_3)_2 ClBr]$ એ $[M(a)_2bc]$ પ્રકારનું છે,જે $2$ ભૌમિતિક સમઘટકો (cis અને trans) દર્શાવે છે.
$II$. $[Pd(NH_3)_2 Cl_2]$ એ $[M(a)_2b_2]$ પ્રકારનું છે,જે $2$ ભૌમિતિક સમઘટકો (cis અને trans) દર્શાવે છે.
$III$. $[Pd(en) Cl_2]$ એ $[M(AA)b_2]$ પ્રકારનું છે,જે $0$ ભૌમિતિક સમઘટકો દર્શાવે છે.
$IV$. $[Pd(en) ClBr]$ એ $[M(AA)bc]$ પ્રકારનું છે,જે $0$ ભૌમિતિક સમઘટકો દર્શાવે છે.
$V$. $[Pd(en)_2 Cl_2]$ એ $[M(AA)_2b_2]$ પ્રકારનું છે,જે $0$ ભૌમિતિક સમઘટકો દર્શાવે છે.
આમ,$(I)$ ના ભૌમિતિક સમઘટકોની સંખ્યા $(II)$ જેટલી જ છે.

(C) સંકીર્ણોની પ્રકાશકીય સક્રિયતા માટે તપાસ કરવામાં આવે છે:
$1$. $[Co(en)_3]^{3+}$: પ્રકાશકીય સક્રિય ($en$ લિગેન્ડ ધરાવે છે,સંમિતિનું સમતલ નથી).
$2$. $[Co(NH_3)_4Cl_2]^{+}$: પ્રકાશકીય નિષ્ક્રિય ($cis$-સ્વરૂપ સંમિતિનું સમતલ ધરાવે છે; $trans$-સ્વરૂપ સંમિતિનું સમતલ ધરાવે છે).
$3$. $[CoCl_2(en)_2]^{+}$: પ્રકાશકીય સક્રિય ($cis$-સ્વરૂપ કાયરલ છે; $trans$-સ્વરૂપ અકાયરલ છે).
$4$. $[Co(NH_3)_3(NO_2)_3]$: પ્રકાશકીય નિષ્ક્રિય ($fac$ અને $mer$ આઈસોમર્સ અકાયરલ છે).
આમ,$2$ પ્રકાશકીય સક્રિય સંકીર્ણો છે.

(B) . ટેટ્રાહેડ્રલ $NiCl_2Br_2^{2-}$: ટેટ્રાહેડ્રલ સંકીર્ણો ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવતા નથી કારણ કે તમામ સ્થાનો સમાન છે.
$B$. સ્ક્વેર પ્લેનર $Pt(NH_3)_2Cl_2$: આ $Ma_2b_2$ પ્રકારનું છે,જે સિસ-ટ્રાન્સ ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવે છે.
$C$. ઓક્ટાહેડ્રલ $Co(NH_3)_3Cl_3$: આ $Ma_3b_3$ પ્રકારનું છે,જે ફેસિયલ (fac) અને મેરિડિયોનલ (mer) ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવે છે.
$D$. સ્ક્વેર પ્લેનર $Pd(NH_3)_3Br^{+}$: આ $Ma_3b$ પ્રકારનું છે,જે ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવતું નથી.
$E$. ઓક્ટાહેડ્રલ $Co(en)_3^{3+}$: આ $M(AA)_3$ પ્રકારનું છે,જે પ્રકાશીય સમઘટકતા (ઓપ્ટિકલ આઈસોમેરિઝમ) દર્શાવે છે.
તેથી,$B, C,$ અને $E$ સમઘટકતા દર્શાવે છે.

(C) $Cr(CO)_6$ અષ્ટફલકીય ભૂમિતિ ધરાવે છે અને $CO$ એ પ્રબળ લિગેન્ડ છે. તેથી,લો સ્પિન સંકીર્ણ બને છે.
$Cr$ (પરમાણુ ક્રમાંક $Z = 24$) ની ભૂમિ અવસ્થા ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^5 4s^1$ છે.
$Cr(CO)_6$ માં,$Cr$ નો ઓક્સિડેશન આંક $0$ છે કારણ કે $CO$ તટસ્થ લિગેન્ડ છે. આમ,$Cr$ પરમાણુ તેના $6$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન જાળવી રાખે છે ($3d^5 4s^1$ સંકીર્ણમાં $3d^6$ બને છે).
$CO$ ના પ્રબળ ક્ષેત્ર સ્વભાવને કારણે,$6$ ઇલેક્ટ્રોન નીચી ઉર્જા ધરાવતી $t_{2g}$ કક્ષકોમાં યુગ્મિત થાય છે.
તેથી,$Cr(CO)_6$ માં $Cr$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $t_{2g}^6 e_g^0$ છે.

(A) આયનનો પેરામેગ્નેટિક ગુણધર્મ તેના $d$-ઓર્બિટલ્સમાં હાજર અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યાના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
$Cu^{2+} (3d^9)$: $1$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન.
$V^{2+} (3d^3)$: $3$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન.
$Cr^{2+} (3d^4)$: $4$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન.
$Mn^{2+} (3d^5)$: $5$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન.
તેથી,પેરામેગ્નેટિક ગુણધર્મનો વધતો ક્રમ $Cu^{2+} < V^{2+} < Cr^{2+} < Mn^{2+}$ છે.

(A) . $Co^{2+} \longrightarrow (V)$ ગુલાબી રંગ
$B$. $Fe^{2+} \longrightarrow (IV)$ આછો લીલો રંગ
$C$. $Ni^{2+} \longrightarrow (II)$ ઘેરો લીલો રંગ
$D$. $Cu^{2+} \longrightarrow (III)$ વાદળી રંગ
આમ,સાચી જોડ $A-V, B-IV, C-II, D-III$ છે.
તેથી,વિકલ્પ $(A)$ સાચો જવાબ છે.

(D) જ્યારે સોનું $(Au)$ એક્વા-રેજિયામાં ઓગળે છે,ત્યારે તે ક્લોરોઓરિક એસિડ $(HAuCl_4)$ બનાવે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$Au + 3HCl + HNO_3 \rightarrow HAuCl_4 + NO + 2H_2O$
જલીય દ્રાવણમાં,ક્લોરોઓરિક એસિડનું વિયોજન થઈને ટેટ્રાક્લોરોઓરેટ$(III)$ આયન બને છે:
$HAuCl_4 \rightarrow H^{+} + \left[AuCl_4\right]^{-}$
તેથી,દ્રાવણમાં સોનાનું અંતિમ રાસાયણિક સ્વરૂપ $\left[AuCl_4\right]^{-}$ આયન છે.

(C) એક્ટિનાઇડ શ્રેણીમાં $89$ થી $103$ પરમાણુ ક્રમાંક ધરાવતા તત્વોનો સમાવેશ થાય છે.
$Pa$ (પ્રોટેક્ટિનિયમ,$Z=91$),$Lr$ (લોરેન્સિયમ,$Z=103$),અને $Pu$ (પ્લુટોનિયમ,$Z=94$) એ બધા એક્ટિનાઇડ શ્રેણીના સભ્યો છે.
$Nd$ $(Z=60)$ અને $Pr$ $(Z=59)$ લેન્થેનાઇડ્સ છે.
$Lu$ $(Z=71)$ એ લેન્થેનાઇડ છે.
તેથી,માત્ર એક્ટિનાઇડ્સ ધરાવતો સાચો સમૂહ $Pa, Lr, Pu$ છે.

(D) $^{57}La$ અને $^{71}Lu$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચનામાં $d^1$ હોય છે.
$^{57}La$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના = $[^{54}Xe] 5d^1 6s^2$.
$^{71}Lu$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના = $[^{54}Xe] 4f^{14} 5d^1 6s^2$.

(D) વિધાન $(I)$ માટે:
$Co^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^7$ છે,જેમાં $n = 3$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.
$Cr^{3+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^3$ છે,જેમાં $n = 3$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.
બંનેની ચુંબકીય ચાકમાત્રા સમાન છે,તેથી વિધાન $(I)$ ખોટું છે.
વિધાન $(II)$ માટે:
લેન્થેનોઇડ્સ $(Ce, Pr, Nd)$ ની આયનીકરણ એન્થાલ્પી એક્ટિનોઇડ્સ $(Th, Pa, U)$ કરતા વધારે હોય છે કારણ કે $4f$ ઇલેક્ટ્રોનનું શીલ્ડિંગ $5f$ કરતા વધુ અસરકારક હોય છે.
તેથી,વિધાન $(I)$ ખોટું છે અને વિધાન $(II)$ સાચું છે. સાચો વિકલ્પ $(D)$ છે.

(A) બે હાઇડ્રોજન ઇલેક્ટ્રોડ ધરાવતા સાંદ્રતા કોષ માટે,$\text{EMF}$ નર્ન્સ્ટ સમીકરણ દ્વારા આપવામાં આવે છે:
$E_{\text{cell}} = -0.059 \log \frac{[H^+]_1}{[H^+]_2}$
આપેલ છે $E_{\text{cell}} = 0.17 \ V$ અને $[H^+]_2 = 10^{-3} \ M$:
$0.17 = -0.059 \log \frac{[H^+]_1}{10^{-3}}$
$-2.88 = \log [H^+]_1 - \log(10^{-3})$
$-2.88 = \log [H^+]_1 - (-3)$
$-2.88 = \log [H^+]_1 + 3$
$-\log [H^+]_1 = 3 + 2.88 = 5.88$
તેથી,$\text{pH} = 5.88$.

(B) હાઇડ્રોજન ઇલેક્ટ્રોડ માટે,પ્રક્રિયા $H^{+} + e^{-} \rightarrow \frac{1}{2} H_2$ છે.
આપેલ $pH = 10$ હોવાથી,હાઇડ્રોજન આયનની સાંદ્રતા $[H^{+}] = 10^{-10} \ M$ છે.
$298 \ K$ તાપમાને નર્ન્સ્ટ સમીકરણનો ઉપયોગ કરતા:
$E_{cell} = E^{\circ}_{H^{+}/H_2} - \frac{0.0591}{n} \log \frac{1}{[H^{+}]}$
અહીં $E^{\circ}_{H^{+}/H_2} = 0 \ V$ અને $n = 1$ હોવાથી:
$E_{cell} = 0 - 0.0591 \log \frac{1}{10^{-10}}$
$E_{cell} = -0.0591 \times \log(10^{10})$
$E_{cell} = -0.0591 \times 10 = -0.591 \ V$.

(A) ડેનિયલ કોષ માટે,કોષ પ્રક્રિયા છે: $Zn_{(s)} + Cu^{2+}_{(aq)} \longrightarrow Zn^{2+}_{(aq)} + Cu_{(s)}$
પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જા ફેરફારનું સૂત્ર: $\Delta G^{\circ} = -nFE^{\circ}_{cell}$
અહીં,$n = 2$ (સ્થાનાંતરિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા),
$F = 96500 \ C \ mol^{-1}$ (ફેરાડે અચળાંક),
$E^{\circ}_{cell} = 1.1 \ V$ (ડેનિયલ કોષનો પ્રમાણિત emf).
આ કિંમતો મૂકતા:
$\Delta G^{\circ} = -2 \times 96500 \ C \ mol^{-1} \times 1.1 \ V$
$\Delta G^{\circ} = -212300 \ J \ mol^{-1}$
$kJ \ mol^{-1}$ માં ફેરવતા:
$\Delta G^{\circ} = -212.3 \ kJ \ mol^{-1}$

(B) કોહલરાઉસના આયનોના સ્વતંત્ર અભિગમનનો નિયમ મુજબ,વિદ્યુતવિભાજ્યની સીમિત મોલર વાહકતા તેના ઘટક આયનોની સીમિત મોલર વાહકતાના સરવાળા જેટલી હોય છે.
$MgCl_2$ માટે,વિયોજન $MgCl_2 \rightarrow Mg^{2+} + 2Cl^{-}$ છે.
તેથી,$\Lambda^{\circ}_{m(MgCl_2)} = \Lambda^{\circ}_{m(Mg^{2+})} + 2 \times \Lambda^{\circ}_{m(Cl^{-})}$.
આપેલ છે: $\Lambda^{\circ}_{m(Mg^{2+})} = 106.0 \ S \ cm^2 \ mol^{-1}$ અને $\Lambda^{\circ}_{m(Cl^{-})} = 76.3 \ S \ cm^2 \ mol^{-1}$.
$\Lambda^{\circ}_{m(MgCl_2)} = 106.0 + 2 \times 76.3 = 106.0 + 152.6 = 258.6 \ S \ cm^2 \ mol^{-1}$.

(B) ઝિર્કોનિયમને આયોડિન સાથે ગરમ કરીને બાષ્પશીલ સંયોજન બનાવવામાં આવે છે,જે વધુ ગરમ કરવાથી વિઘટન પામીને શુદ્ધ ઝિર્કોનિયમ આપે છે. આ પદ્ધતિને ધાતુઓના શુદ્ધિકરણ માટેની વાન આર્કેલ પદ્ધતિ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
નિર્માણ: $Zr + 2 I_2 \longrightarrow ZrI_4$ $(300-500^{\circ} C)$
વિઘટન: $ZrI_4 \longrightarrow Zr + 2 I_2$ $(1100^{\circ} C)$

(B) સલ્ફાઇડ અયસ્કોનો સાચો સમૂહ સ્ફેલેરાઇટ,ફૂલ્સ ગોલ્ડ અને ચાલ્કોપાયરાઇટ છે.
$1$. સ્ફેલેરાઇટ એ ઝિંક સલ્ફાઇડ ખનિજ છે જેનું રાસાયણિક સૂત્ર $ZnS$ છે.
$2$. ફૂલ્સ ગોલ્ડ (પાયરાઇટ) એ આયર્ન સલ્ફાઇડ છે જેનું રાસાયણિક સૂત્ર $FeS_2$ છે.
$3$. ચાલ્કોપાયરાઇટ એ કોપર આયર્ન સલ્ફાઇડ ખનિજ છે જેનું રાસાયણિક સૂત્ર $CuFeS_2$ છે.

(C) આર્જેન્ટાઈટ $(Ag_2S)$ માંથી સિલ્વરનું નિષ્કર્ષણ નીચેના તબક્કાઓ દ્વારા થાય છે:
$1$. નિક્ષાલન: $4Ag + 8CN^- + 2H_2O + O_2 \longrightarrow 4[Ag(CN)_2]^- + 4OH^-$. અહીં,$O_2$ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે.
$2$. અવક્ષેપન: $2[Ag(CN)_2]^- + Zn \longrightarrow 2Ag + [Zn(CN)_4]^{2-}$. અહીં,$Zn$ ડસ્ટ રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે.
આમ,$O_2$ ઓક્સિડેશનકર્તા છે અને $Zn$ ડસ્ટ રિડક્શનકર્તા છે.

(A) મોન્ડ પ્રક્રિયા એ નિકલ $(Ni)$ ના શુદ્ધિકરણ માટે વપરાતી પદ્ધતિ છે.
આ પ્રક્રિયામાં,અશુદ્ધ નિકલને $330-350 \ K$ તાપમાને કાર્બન મોનોક્સાઇડ $(CO)$ ના પ્રવાહમાં ગરમ કરવામાં આવે છે જેથી બાષ્પશીલ નિકલ ટેટ્રાકાર્બોનિલ સંકીર્ણ બને છે: $Ni + 4CO \xrightarrow{330-350 \ K} Ni(CO)_4$.
ત્યારબાદ આ સંકીર્ણને ઊંચા તાપમાને $(450-470 \ K)$ વિઘટિત કરીને શુદ્ધ નિકલ મેળવવામાં આવે છે.

(C) લોખંડનું નિષ્કર્ષણ તેની કાચી ધાતુ હેમેટાઇટ $(Fe_2O_3)$ માંથી બ્લાસ્ટ ફર્નેસમાં કરવામાં આવે છે. કાચી ધાતુને કોક અને ચૂનાના પથ્થર સાથે ભઠ્ઠીમાં ઉપરથી નાખવામાં આવે છે.
કાર્બન મોનોક્સાઇડ બ્લાસ્ટ ફર્નેસમાં રિડક્શન કર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે અને ચૂનાનો પથ્થર $(CaCO_3)$ ગરમ ભઠ્ઠીમાં વિઘટન પામી કેલ્શિયમ ઓક્સાઇડ $(CaO)$ બનાવે છે.
કેલ્શિયમ ઓક્સાઇડ કાચી ધાતુમાં રહેલી અશુદ્ધિ સિલિકા $(SiO_2)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને પીગળેલ સ્લેગ બનાવે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$CaO + SiO_2 \longrightarrow CaSiO_3$
આમ,બનતો સ્લેગ કેલ્શિયમ સિલિકેટ $(CaSiO_3)$ છે.

(C) પ્રક્રિયા નીચે મુજબ આગળ વધે છે:
$1$. પ્રથમ પગલું એ પેરોક્સાઈડ,$(C_6H_5CO)_2O_2$ ની હાજરીમાં મિથાઈલીન સાયક્લોહેક્ઝેન સાથે $HBr$ નું એન્ટી-માર્કોવનીકોવ યોગશીલ છે. આનાથી (સાયક્લોહેક્ઝાઈલ મિથાઈલ) બ્રોમાઈડ,$C_6H_{11}CH_2Br$ મળે છે.
$2$. બીજું પગલું $KCN$ સાથે ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા છે,જ્યાં બ્રોમાઈડ આયન સાયનાઈડ સમૂહ દ્વારા બદલાય છે,જે સાયક્લોહેક્ઝાઈલ એસિટોનાઈટ્રાઈલ,$C_6H_{11}CH_2CN$ આપે છે.
$3$. ત્રીજું પગલું નાઈટ્રાઈલ સમૂહનું એસિડ-ઉદ્દીપકીય જળવિભાજન છે અને ત્યારબાદ ગરમ કરતા,તે $-CN$ સમૂહને કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહ,$-COOH$ માં રૂપાંતરિત કરે છે. અંતિમ નીપજ સાયક્લોહેક્ઝાઈલ એસિટિક એસિડ,$C_6H_{11}CH_2COOH$ છે.

(A) પ્રક્રિયા નીચે મુજબ થાય છે:
$(i)$ $CH_3OH$ એ $KI$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $CH_3I$ બનાવે છે.
(ii) $CH_3I$ એ સૂકા ઈથરમાં $Mg$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $CH_3MgI$ બનાવે છે.
(iii) $CH_3MgI$ એ $1$-ઈન્ડેનોન ($2,3$-ડાયહાઈડ્રો-$1H$-ઈન્ડેન-$1$-ઓન) ના કાર્બોનિલ સમૂહ પર ન્યુક્લિયોફિલિક યોગશીલ પ્રક્રિયા કરે છે.
(iv) ત્યારબાદ $H_2O$ સાથે જળવિભાજન કરવાથી $1$-મિથાઈલ-$2,3$-ડાયહાઈડ્રો-$1H$-ઈન્ડેન-$1$-ઓલ મળે છે.
$(v)$ $358 \ K$ તાપમાને $20\% H_3PO_4$ નો ઉપયોગ કરીને આલ્કોહોલનું નિર્જલીકરણ કરવાથી વધુ સ્થાયી સંયુગ્મિત આલ્કીન,$1$-મિથાઈલ-$1H$-ઈન્ડીન મુખ્ય નીપજ તરીકે મળે છે.

(A) $S_{N}1$ પ્રક્રિયા માટે આલ્કાઈલ હેલાઈડની પ્રતિક્રિયાત્મકતા કાર્બોકેટાયનની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
કાર્બોકેટાયનની સ્થિરતાનો ક્રમ $3^{\circ} > 2^{\circ} > 1^{\circ} > {\text{મિથાઈલ}}$ છે.
$(i)$ $(CH_3)_3CBr$ એ $3^{\circ}$ કાર્બોકેટાયન બનાવે છે (સૌથી વધુ સ્થિર).
(ii) $CH_3CH_2CH_2Br$ એ $1^{\circ}$ કાર્બોકેટાયન બનાવે છે.
(iii) $(CH_3)_2CHCH_2Br$ એ $1^{\circ}$ કાર્બોકેટાયન બનાવે છે.
(iv) $CH_3Br$ એ મિથાઈલ કાર્બોકેટાયન બનાવે છે.
આથી,પ્રતિક્રિયાત્મકતાનો સાચો ક્રમ $i > iii > ii > iv$ છે.

(B) $S_{N}1$ પ્રતિક્રિયામાં,રચાયેલ કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી સમતલીય હોય છે,જે ન્યુક્લિયોફાઇલને બંને બાજુથી હુમલો કરવાની મંજૂરી આપે છે,જે રેસેમિક મિશ્રણ (રેસેમાઇઝેશન) ના નિર્માણ તરફ દોરી જાય છે.
$S_{N}2$ પ્રતિક્રિયામાં,ન્યુક્લિયોફાઇલ લિવિંગ ગ્રુપની વિરુદ્ધ બાજુથી કાર્બન પરમાણુ પર હુમલો કરે છે,જેના પરિણામે કોન્ફિગરેશનનું વ્યુત્ક્રમણ (વોલ્ડન ઇન્વર્ઝન) થાય છે.
તેથી,સાચું વિધાન એ છે કે $S_{N}1$ રેસેમાઇઝેશન તરફ દોરી જાય છે અને $S_{N}2$ કોન્ફિગરેશનના વ્યુત્ક્રમણ તરફ દોરી જાય છે,જે વિકલ્પ $(b)$ ને અનુરૂપ છે.

(C) પ્રતિક્રિયા શ્રેણી નીચે મુજબ છે:
$1$. ટોલ્યુઈન $UV$ પ્રકાશની હાજરીમાં $Br_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને બેન્ઝિલિક સ્થાન પર મુક્ત-મૂલક વિસ્થાપન અનુભવે છે,જે બેન્ઝાઈલ બ્રોમાઈડ $(C_6H_5CH_2Br)$ બનાવે છે.
$2$. બેન્ઝાઈલ બ્રોમાઈડ શુષ્ક ઈથરમાં $Mg$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક,બેન્ઝાઈલમેગ્નેશિયમ બ્રોમાઈડ $(C_6H_5CH_2MgBr)$ બનાવે છે.
$3$. ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક ફોર્માલ્ડિહાઈડ $(CH_2O)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે અને ત્યારબાદ એસિડિક જળવિભાજન $(H_3O^+)$ દ્વારા $2$-ફિનાઈલઈથેનોલ $(C_6H_5CH_2CH_2OH)$ બનાવે છે.
$4$. અંતે,$2$-ફિનાઈલઈથેનોલ $PBr_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને હાઈડ્રોક્સિલ જૂથને બ્રોમિન પરમાણુ દ્વારા બદલે છે,જે $(2$-બ્રોમોઈથાઈલ$)$બેન્ઝીન $(C_6H_5CH_2CH_2Br)$ આપે છે.

(B) પ્રક્રિયા નીચે મુજબ આગળ વધે છે:
$1$. બ્રોમોસાયક્લોહેક્સિન $Mg$ સાથે શુષ્ક ઈથરમાં પ્રક્રિયા કરીને સાયક્લોહેક્સિલમેગ્નેશિયમ બ્રોમાઈડ (ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક) બનાવે છે.
$2$. ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $CO_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે અને ત્યારબાદ એસિડિક વર્કઅપ $(H_3O^+)$ દ્વારા સાયક્લોહેક્સિન કાર્બોક્સિલિક એસિડ બનાવે છે.
$3$. સાયક્લોહેક્સિન કાર્બોક્સિલિક એસિડ $SOCl_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સાયક્લોહેક્સિન કાર્બોનિલ ક્લોરાઈડ બનાવે છે.
$4$. અંતે,સાયક્લોહેક્સિન કાર્બોનિલ ક્લોરાઈડની ડાયમિથાઈલકેડમિયમ,$(CH_3)_2Cd$ સાથેની પ્રક્રિયાથી મુખ્ય નીપજ તરીકે સાયક્લોહેક્સિલ મિથાઈલ કીટોન મળે છે. એસિડ ક્લોરાઈડમાંથી કીટોન બનાવવા માટેની આ એક પ્રમાણિત પદ્ધતિ છે.

(D) સાંદ્ર $H_2SO_4$ ની હાજરીમાં $2$ મોલ ક્લોરોબેન્ઝીન અને $1$ મોલ ક્લોરલ $(CCl_3CHO)$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા એ સંઘનન પ્રક્રિયા છે.
આ પ્રક્રિયામાં,ક્લોરલના આલ્ડિહાઈડ સમૂહનો ઓક્સિજન પરમાણુ બે ક્લોરોબેન્ઝીન વલયોના પેરા-સ્થાન પર રહેલા હાઈડ્રોજન પરમાણુઓ સાથે પ્રક્રિયા કરીને પાણીનો અણુ દૂર કરે છે.
પરિણામી નીપજ $1,1,1-\text{ટ્રાયક્લોરો}-2,2-\text{બિસ}(p-\text{ક્લોરોફિનાઈલ)ઈથેન}$ છે,જેને સામાન્ય રીતે $DDT$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(B) પગલું $(i)$: બેન્ઝીન નિર્જળ $FeBr_3$ ની હાજરીમાં $Br_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ઇલેક્ટ્રોફિલિક એરોમેટિક વિસ્થાપન દ્વારા બ્રોમોબેન્ઝીન બનાવે છે.
પગલું (ii): બ્રોમોબેન્ઝીન $CH_3Cl$ અને નિર્જળ $AlCl_3$ સાથે ફ્રિડેલ-ક્રાફ્ટ આલ્કાઈલેશન પ્રક્રિયા આપે છે. $-Br$ સમૂહ ઓર્થો/પેરા નિર્દેશક હોવાથી,મુખ્ય નીપજ $p$-બ્રોમોટોલ્યુઈન મળે છે.
પગલું (iii): $p$-બ્રોમોટોલ્યુઈન સૂકા ઈથરમાં $Mg$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક,$p$-ટોલિલમેગ્નેશિયમ બ્રોમાઈડ $(CH_3-C_6H_4-MgBr)$ બનાવે છે.
પગલું (iv) અને $(v)$: ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક એસિટાલડીહાઈડ $(CH_3CHO)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે અને ત્યારબાદ જળવિભાજન $(H_2O)$ દ્વારા દ્વિતીયક આલ્કોહોલ બનાવે છે. ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયકનો ન્યુક્લિયોફિલિક કાર્બન એસિટાલડીહાઈડના કાર્બોનિલ કાર્બન પર હુમલો કરે છે,જેના પરિણામે $1-(4-\text{methylphenyl})\text{ethanol}$ મળે છે.

(D) પગલું $1$: ફિનોલ ઝિંક ડસ્ટ $(Zn)$ સાથે ગરમ $(\Delta)$ કરવાથી રિડક્શન પામે છે,જેના પરિણામે બેન્ઝીન બને છે.
$C_6H_5OH Zn \xrightarrow{\Delta} C_6H_6 ZnO$
પગલું $2$: ત્યારબાદ બેન્ઝીન નિર્જળ ફેરિક ક્લોરાઈડ $(FeCl_3)$ અને ક્લોરિન $(Cl_2)$ ની હાજરીમાં ઇલેક્ટ્રોફિલિક એરોમેટિક વિસ્થાપન (ક્લોરિનેશન) પ્રક્રિયા દ્વારા ક્લોરોબેન્ઝીન બનાવે છે.
$C_6H_6 Cl_2 \xrightarrow{\text{anhyd. } FeCl_3} C_6H_5Cl HCl$
તેથી,મુખ્ય નીપજ ક્લોરોબેન્ઝીન છે.

(C) પ્રક્રિયા નીચે મુજબ આગળ વધે છે:
$(i)$ $Sn/HCl$ એ $-NO_2$ સમૂહનું $-NH_2$ સમૂહમાં રિડક્શન કરે છે,જેથી $p$-ટોલ્યુઈડિન બને છે.
(ii) $-NH_2$ સમૂહની હાજરીમાં $Br_2$ $(1 \ eq.)$ ઓર્થો-સ્થાન પર બ્રોમિનેશન કરે છે,જે $2$-બ્રોમો-$4$-મિથાઈલએનિલીન આપે છે.
(iii) $NaNO_2/HCl$ $(273-278 \ K)$ પર $-NH_2$ સમૂહને ડાયઝોનિયમ ક્ષાર $(-N_2^+Cl^-)$ માં ફેરવે છે.
(iv) $Cu_2Br_2/HBr$ (સેન્ડમેયર પ્રક્રિયા) ડાયઝોનિયમ સમૂહને $-Br$ પરમાણુ દ્વારા બદલે છે,જેના પરિણામે $1,2$-ડાયબ્રોમો-$4$-મિથાઈલબેન્ઝીન મળે છે.

(C) પ્રતિક્રિયા શ્રેણી નીચે મુજબ છે:
$1$. એનિલિન પિરિડિનની હાજરીમાં એસિટિક એનહાઇડ્રાઇડ $(CH_3CO)_2O$ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને એસિટાનિલાઇડ બનાવે છે,જે $X$ $(C_6H_5NHCOCH_3)$ છે.
$2$. એસિટાનિલાઇડ $(X)$ એસિટિક એસિડ $(CH_3CO_2H)$ માં $Br_2$ સાથે ઇલેક્ટ્રોફિલિક એરોમેટિક સબસ્ટિટ્યુશન પ્રતિક્રિયા કરીને $p$-બ્રોમોએસિટાનિલાઇડ બનાવે છે,જે $Y$ $(Br-C_6H_4-NHCOCH_3)$ છે.
$3$. $p$-બ્રોમોએસિટાનિલાઇડ $(Y)$ $OH^-$ સાથે આલ્કલાઇન જળવિભાજન કરીને $p$-બ્રોમોએનિલિન બનાવે છે,જે $Z$ $(Br-C_6H_4-NH_2)$ છે.

(C) કાર્બોક્સિલિક એસિડની એસિડિકતા તેના સંયુગ્મી બેઇઝ (કાર્બોક્સિલેટ આયન) ની સ્થિરતા અને $-COOH$ સમૂહ સાથે જોડાયેલા વિસ્થાપિત સમૂહની પ્રેરક અસર (inductive effect) પર આધાર રાખે છે.
$CH_3COOH$ (એસેટિક એસિડ) અને $CH_3CH_2COOH$ (પ્રોપિયોનિક એસિડ) માં,આલ્કાઇલ સમૂહો $+I$ અસર દર્શાવે છે,જે સંયુગ્મી બેઇઝને અસ્થિર બનાવે છે.
$CH_2=CH-COOH$ (એક્રિલિક એસિડ) માં,$sp^2$ સંકરણ ધરાવતો કાર્બન $-I$ અસર દર્શાવે છે,જે તેને સંતૃપ્ત એલિફેટિક એસિડ કરતા વધુ પ્રબળ બનાવે છે.
$C_6H_5COOH$ (બેન્ઝોઇક એસિડ) માં,ફિનાઇલ સમૂહ $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે અને તે પ્રબળ ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક અસર ($-I$ અસર) તેમજ કાર્બોક્સિલેટ આયનનું સંસ્પંદન દ્વારા સ્થાયીકરણ કરે છે,જે તેને આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી પ્રબળ એસિડ બનાવે છે.

(B) પ્રકૃતિમાં ${}^{14}C$ આઇસોટોપની સાપેક્ષ વિપુલતા અત્યંત ઓછી,આશરે $10^{-10} \%$ છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$2 \times 10^{-10}$ એ સાચું મૂલ્ય છે.

(C) એક્વા રિજિયા એ સાંદ્ર $HNO_3$ અને સાંદ્ર $HCl$ નું $1:3$ મોલર ગુણોત્તરમાં મિશ્રણ છે.
તે સોનું અને પ્લેટિનમ જેવી ઉમદા ધાતુઓને ઓક્સિડેશન કરીને ઓગાળે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$Au + 4H^+ + NO_3^- + 4Cl^- \longrightarrow AuCl_4^- + NO + 2H_2O$
$3Pt + 16H^+ + 4NO_3^- + 18Cl^- \longrightarrow 3PtCl_6^{2-} + 4NO + 8H_2O$
બંને પ્રક્રિયાઓમાં,આડપેદાશ તરીકે $NO$ (નાઈટ્રિક ઓક્સાઈડ) ઉત્પન્ન થાય છે.
તેથી,$X = NO$ અને $Y = NO$.

(C) $(a) \ (NH_4)_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2NH_3 + 2H_2O$ ($N_2$ મુક્ત થતો નથી)
$(b) \ 8NH_3 + 3Cl_2 \rightarrow N_2 + 6NH_4Cl$ ($N_2$ મુક્ત થાય છે)
$(c) \ (NH_4)_2Cr_2O_7 \xrightarrow{\Delta} N_2 + 4H_2O + Cr_2O_3$ ($N_2$ મુક્ત થાય છે)
$(d) \ NH_4NO_3 \xrightarrow{\Delta} N_2O + 2H_2O$ ($N_2$ મુક્ત થતો નથી)
$(e) \ NH_4Cl_{(aq)} + NaNO_{2_{(aq)}} \xrightarrow{\Delta} NaCl + N_2 + 2H_2O$ ($N_2$ મુક્ત થાય છે)
આમ,$N_2$ મુક્ત કરતી પ્રતિક્રિયાઓ $b, c, e$ છે.

(C) અધાતુના ઓક્સાઇડની એસિડિકતા મધ્યસ્થ પરમાણુના ઓક્સિડેશન આંકમાં વધારા સાથે વધે છે.
આપેલા ઓક્સાઇડમાં નાઇટ્રોજનના ઓક્સિડેશન આંકની ગણતરી:
$NO_2$: $x + 2(-2) = 0 \implies x = +4$
$N_2O_4$: $2x + 4(-2) = 0 \implies x = +4$
$N_2O_5$: $2x + 5(-2) = 0 \implies x = +5$
$N_2O_3$: $2x + 3(-2) = 0 \implies x = +3$
$N_2O_5$ માં નાઇટ્રોજનનો ઓક્સિડેશન આંક સૌથી વધુ $+5$ હોવાથી,તે આપેલા સંયોજનોમાં સૌથી વધુ એસિડિક છે.

(A) સાચી જોડકાં નીચે મુજબ છે:
$A. H_3PO_2$: સફેદ $P_4$ ની આલ્કલી સાથેની પ્રક્રિયા દ્વારા તૈયાર થાય છે. $(A-II)$
$B. H_4P_2O_5$: $PCl_3$ ની $H_3PO_3$ સાથેની પ્રક્રિયા દ્વારા તૈયાર થાય છે. $(B-III)$
$C. H_3PO_4$: $P_2O_5$ ની $H_2O$ સાથેની પ્રક્રિયા દ્વારા તૈયાર થાય છે. $(C-IV)$
$D. H_4P_2O_7$: $H_3PO_4$ ના તાપીય નિર્જલીકરણ $(\Delta)$ દ્વારા તૈયાર થાય છે. $(D-V)$
આમ,સાચી જોડ $A-II, B-III, C-IV, D-V$ છે.

(B) હાઈપોફોસ્ફરસ એસિડ (જેને ફોસ્ફિનિક એસિડ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) નું રાસાયણિક સૂત્ર $H_3PO_2$ છે.
તે ફોસ્ફરસ પરમાણુના $sp^3$ સંકરણ સાથે ટેટ્રાહેડ્રલ ભૂમિતિ ધરાવે છે.

(A) $XeF_6$ નું સંપૂર્ણ જળવિભાજન નીચે મુજબ થાય છે:
$XeF_6 + 3 H_2O \longrightarrow XeO_3 + 6 HF$
આથી,$X = XeO_3$.
$XeF_6$ નું આંશિક જળવિભાજન બે તબક્કામાં થાય છે:
$XeF_6 + H_2O \longrightarrow XeOF_4 + 2 HF$
$XeF_6 + 2 H_2O \longrightarrow XeO_2 F_2 + 4 HF$
આથી,$Y$ અને $Z$ અનુક્રમે $XeOF_4$ અને $XeO_2 F_2$ છે.
તેથી,$X, Y, Z$ નીપજો $XeO_3, XeOF_4, XeO_2 F_2$ છે.

(A) . પોલીમર $(CH_2-C(Cl)=CH-CH_2)_n$ એ નિયોપ્રીન છે,જે એક ઇલાસ્ટોમર છે.
$B$. Nylon-$6,6$ એ કૃત્રિમ પોલીમર છે જે ફાઇબર તરીકે વર્ગીકૃત થયેલ છે.
$C$. હાઇ-ડેન્સિટી પોલીઇથિલિન $(HDP)$ ઝિગલર-નાટા ઉદ્દીપકનો ઉપયોગ કરીને સંશ્લેષિત કરવામાં આવે છે.
$D$. મેલામાઇન-ફોર્માલ્ડિહાઇડ એ ક્રોસ-લિંક્ડ નેટવર્ક માળખું ધરાવતું થર્મોસેટિંગ પોલીમર છે.
તેથી,સાચી જોડી $A-II, B-III, C-IV, D-I$ છે.

(A) સંઘનન પોલીમરાઈઝેશન બે દ્વિ-ક્રિયાશીલ મોનોમર્સ વચ્ચે થાય છે,જેના પરિણામે ઉચ્ચ આણ્વીય દળ ધરાવતા સંઘનન પોલીમરનું નિર્માણ થાય છે.
$Dacron$ (અથવા $Terylene$) એ ઇથિલિન ગ્લાયકોલ $(HO-CH_2-CH_2-OH)$ અને ટેરેફ્થેલિક એસિડ $(HOOC-C_6H_4-COOH)$ ના સંઘનન પોલીમરાઈઝેશન દ્વારા મેળવવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયા દરમિયાન,પાણી $(H_2O)$ જેવા નાના અણુઓ દૂર થાય છે.
તે પોલિએસ્ટરનું એક ઉદાહરણ છે.

(B) આ યોજનાકીય ચિત્રો વિવિધ પ્રકારના પોલિમરની રચનાઓ દર્શાવે છે:
$(A)$ ક્રોસ-લિંક્ડ પોલિમર રચના દર્શાવે છે,જે બેકેલાઇટ જેવા થર્મોસેટિંગ પોલિમરની લાક્ષણિકતા છે.
$(B)$ રેખીય પોલિમર સાંકળો દર્શાવે છે,જે હાઈ-ડેન્સિટી પોલિઇથિલિન $(HDPE)$ ની લાક્ષણિકતા છે.
$(C)$ શાખિત પોલિમર સાંકળો દર્શાવે છે,જે લો-ડેન્સિટી પોલિઇથિલિન $(LDPE)$ ની લાક્ષણિકતા છે.

(D) કુદરતી પોલિમર તે છે જે વનસ્પતિ અને પ્રાણીઓમાં કુદરતી રીતે જોવા મળે છે.
રેશમ,કપાસ અને પ્રોટીન એ બધા કુદરતી પોલિમરના ઉદાહરણો છે.
બેકેલાઇટ,પોલિસ્ટાયરીન,નિયોપ્રીન,નાયલોન,ટેરિલીન અને $PVC$ એ કૃત્રિમ પોલિમર છે.

(C) $Glyptal (X):$ ઇથિલિન ગ્લાયકોલ અને થાલિક એસિડ.
$Dacron (Y):$ ઇથિલિન ગ્લાયકોલ અને ટેરેપ્થાલિક એસિડ.
$Nylon 2-nylon 6 (Z):$ ગ્લાયસીન અને એમિનોકેપ્રોઇક એસિડ.

(A-II, B-I, C-IV, D-III) સાચી જોડ નીચે મુજબ છે:
$A$. કુદરતી રબર એ આઇસોપ્રીન ($2$-મિથાઇલ-$1,3$-બ્યુટાડાયિન) નો પોલિમર છે. તેથી,$A \rightarrow ii$.
$B$. સેલ્યુલોઝ એ એક પોલીસેકેરાઇડ છે જે $\beta(1-4)$ લિંક્ડ $\beta$-$D$-ગ્લુકોઝ એકમોની રેખીય સાંકળ ધરાવે છે. તેથી,$B \rightarrow i$.
$C$. નાયલોન-$6$ નો મોનોમર એકમ કેપ્રોલેક્ટમ છે. તેથી,$C \rightarrow iv$.
$D$. ટેફલોન ટેટ્રાફ્લોરોઇથિલિન મોનોમર એકમોના પોલિમરાઇઝેશન દ્વારા રચાય છે: $n(CF_2=CF_2) \rightarrow -(CF_2-CF_2)_n-$. તેથી,$D \rightarrow iii$.
સાચી જોડ $A-ii, B-i, C-iv, D-iii$ છે.

(B) આયોડિન $(I_2)$ નું સોડિયમ થાયોસલ્ફેટ $(S_2O_3^{2-})$ સાથેનું ટાઇટ્રેશન નીચેની પ્રક્રિયાને અનુસરે છે:
$I_2 + 2S_2O_3^{2-} \rightarrow 2I^- + S_4O_6^{2-}$
સ્ટાર્ચની હાજરીમાં,મુક્ત આયોડિન ઘેરો વાદળી સંકીર્ણ બનાવે છે.
જેમ જેમ ટાઇટ્રેશન આગળ વધે છે,થાયોસલ્ફેટ આયનો આયોડિનને આયોડાઇડ આયનો $(I^-)$ માં ઘટાડે છે.
અંતિમ બિંદુએ,તમામ મુક્ત આયોડિન વપરાઈ જાય છે,જેના કારણે વાદળી સ્ટાર્ચ-આયોડિન સંકીર્ણ અદૃશ્ય થઈ જાય છે.
તેથી,દ્રાવણ વાદળીમાંથી રંગહીન થઈ જાય છે.

(A) $FCC$ લેટીસમાં,એકમ કોષ દીઠ પરમાણુઓની સંખ્યા $4$ છે.
$Z$ એ $FCC$ લેટીસ બનાવે છે,તેથી $Z$ પરમાણુઓની સંખ્યા $= 4$.
અષ્ટફલકીય છિદ્રોની સંખ્યા લેટીસમાં રહેલા પરમાણુઓની સંખ્યા જેટલી હોય છે,તેથી $X$ પરમાણુઓની સંખ્યા $= 4$.
ચતુષ્ફલકીય છિદ્રોની સંખ્યા લેટીસમાં રહેલા પરમાણુઓની સંખ્યા કરતા બમણી હોય છે,તેથી ચતુષ્ફલકીય છિદ્રોની સંખ્યા $= 2 \times 4 = 8$.
આપેલ છે કે $Y$ એ ચતુષ્ફલકીય છિદ્રોના $\frac{1}{3}$ ભાગને રોકે છે,તેથી $Y$ પરમાણુઓની સંખ્યા $= \frac{1}{3} \times 8 = \frac{8}{3}$.
$X:Y:Z$ પરમાણુઓનો ગુણોત્તર $= 4 : \frac{8}{3} : 4$.
સાદા પૂર્ણાંક ગુણોત્તર મેળવવા માટે $3$ વડે ગુણતા: $12 : 8 : 12$,જેનું સાદું રૂપ $3 : 2 : 3$ થાય છે.
તેથી,સંયોજનનું સૂત્ર $X_3Y_2Z_3$ છે.

(B) $hcp$ લેટીસમાં,એકમ કોષ દીઠ પરમાણુઓની સંખ્યા $6$ છે.
ધારો કે $Z$ ના પરમાણુઓની સંખ્યા $N = 6$ છે.
અષ્ટફલકીય છિદ્રોની સંખ્યા પરમાણુઓની સંખ્યા જેટલી જ હોય છે,તેથી $X$ પરમાણુઓની સંખ્યા $= N = 6$.
ચતુષ્ફલકીય છિદ્રોની સંખ્યા $2N = 12$ છે.
$Y$ ના પરમાણુઓ અડધા ચતુષ્ફલકીય છિદ્રો રોકે છે,તેથી $Y$ પરમાણુઓની સંખ્યા $= \frac{1}{2} \times 12 = 6$.
$X : Y : Z$ પરમાણુઓનો ગુણોત્તર $6 : 6 : 6$ છે,જેનું સાદું રૂપ $1 : 1 : 1$ થાય છે.
તેથી,ઘન પદાર્થનું આણ્વીય સૂત્ર $XYZ$ છે.

(A) ઘન રચનામાં:
એકમ કોષ દીઠ $X$-પરમાણુઓની સંખ્યા (ખૂણા પર) $= 8 \times \frac{1}{8} = 1$.
એકમ કોષ દીઠ $Y$-પરમાણુઓની સંખ્યા (શરીરના કેન્દ્રમાં) $= 1$.
આમ,$X:Y$ નો ગુણોત્તર $1:1$ છે.
સંયોજનનું સૂત્ર $XY$ છે.