TS EAMCET 2020 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Gujarati

(A) $KMnO_4$ અને ઓક્સાલિક એસિડ $(C_2H_2O_4)$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા સ્વયં-ઉદ્દીપકીય છે,જેમાં $Mn^{2+}$ આયનો ઉદ્દીપક તરીકે કાર્ય કરે છે.
આ પ્રક્રિયા એસિડિક માધ્યમમાં ઝડપથી આગળ વધે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$HCl$ એસિડિક માધ્યમ ($H^+$ આયનો) પૂરું પાડે છે,જે $KMnO_4$ ના રિડક્શન અને ત્યારબાદ $Mn^{2+}$ આયનોના નિર્માણને સરળ બનાવે છે,જેનાથી પ્રક્રિયાનો વેગ વધે છે.
જ્યારે $NaOH$ અને $NaHCO_3$ બેઝિક પરિસ્થિતિઓ બનાવે છે,જે પ્રક્રિયાને અવરોધે છે,અને $NaCl$ તટસ્થ છે.

(C) રાસાયણિક સમીકરણોને સંતુલિત કરતા:
$I. 3Fe_2O_3 + CO \longrightarrow 2Fe_3O_4 + CO_2 \uparrow$ (તેથી,$P = Fe_3O_4$)
$II. Fe_3O_4 + 4CO \longrightarrow 3Fe + 4CO_2 \uparrow$ (તેથી,$Q = Fe$)
$III. Fe_2O_3 + CO \longrightarrow 2FeO + CO_2 \uparrow$ (તેથી,$R = FeO$)
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(c)$ છે.

(B) ગ્લોબલ વોર્મિંગ એટલે આપણા ગ્રહ પર તાપમાનમાં થતો સતત વધારો. તે મુખ્યત્વે અશ્મિભૂત ઇંધણના દહનથી મુક્ત થતા ગ્રીનહાઉસ વાયુઓને કારણે છેલ્લા એક સદીમાં પૃથ્વીના સરેરાશ સપાટીના તાપમાનમાં થયેલો અસામાન્ય અને ઝડપી વધારો છે.
ગ્લોબલ વોર્મિંગનું મુખ્ય પરિણામ હિમાલયના ગ્લેશિયર્સનું પીગળવું છે,કારણ કે ગ્લેશિયરના બરફનું નુકસાન વધતા તાપમાન સાથે સીધું જોડાયેલું છે.

(C) ફોટોકેમિકલ સ્મોગ સૂર્યપ્રકાશની નાઈટ્રોજન ઓક્સાઈડ $(NO_x)$ અને અસ્થિર કાર્બનિક સંયોજનો $(VOCs)$ પરની પ્રક્રિયાથી બને છે.
તેમાં સામાન્ય રીતે $NO_2$,$O_3$,ફોર્માલ્ડિહાઈડ,એક્રોલીન અને પેરોક્સિએસીટાઈલ નાઈટ્રેટ $(PAN)$ હોય છે.
$SO_2$ એ ક્લાસિકલ (સલ્ફરસ) સ્મોગનો મુખ્ય ઘટક છે,ફોટોકેમિકલ સ્મોગનો નહીં.
તેથી,$SO_2$ એ ફોટોકેમિકલ સ્મોગનો ઘટક નથી.

(D) સલ્ફરના ઓક્સાઇડ્સ મુખ્ય હવા પ્રદૂષકો છે. ઉદાહરણ તરીકે,વાતાવરણમાં $H_2S$ નું સરળતાથી $SO_2$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે.
$2H_2S + 3O_2 \rightarrow 2SO_2 + 2H_2O$
$H_2S + O_3 \rightarrow SO_2 + H_2O$
આમ,$SO_2$ જેવા સલ્ફરના ઓક્સાઇડ્સ હવાના પ્રદૂષણમાં નોંધપાત્ર ફાળો આપે છે.

(B) ફોટોકેમિકલ સ્મોગ એ એક પ્રકારનો સ્મોગ છે જે ત્યારે ઉત્પન્ન થાય છે જ્યારે સૂર્યનો અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશ વાતાવરણમાં નાઈટ્રોજન ઓક્સાઈડ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.
તે ભૂરા રંગના ધુમ્મસ તરીકે દેખાય છે અને સવાર અને બપોરના સમયે,ખાસ કરીને ગીચ વસ્તીવાળા અને ગરમ શહેરોમાં સૌથી વધુ જોવા મળે છે.
ફોટોકેમિકલ સ્મોગ એ ઓઝોન,નાઈટ્રિક એસિડ,આલ્ડિહાઈડ્સ,પેરોક્સિએસીટાઈલ નાઈટ્રેટ્સ $(PAN)$ અને અન્ય ગૌણ પ્રદૂષકોનું મિશ્રણ છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$NO_2$ એ પ્રાથમિક પુરોગામી છે અને ફોટોકેમિકલ સ્મોગના નિર્માણમાં સામેલ મુખ્ય ઘટક છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(B) વાતાવરણીય નિવાસ સમય એટલે અણુ દ્વારા તેના સ્ત્રોતમાંથી ઉત્સર્જન થયા પછી અને સિંક દ્વારા દૂર કરવામાં આવે તે પહેલાં વાતાવરણમાં વિતાવેલો સરેરાશ સમય.
સામાન્ય ગ્રીનહાઉસ વાયુઓમાં,$CH_4$ (મિથેન) નો વાતાવરણીય નિવાસ સમય સૌથી ઓછો છે,જે અંદાજે $12$ વર્ષ જેટલો છે.
તેની સરખામણીમાં,$CO_2$ (કાર્બન ડાયોક્સાઇડ) નો નિવાસ સમય $50$ થી $200$ વર્ષ,$N_2O$ (નાઇટ્રસ ઓક્સાઇડ) નો લગભગ $114$ વર્ષ અને $CFCs$ (ફ્રીઓન) નો સમય દાયકાઓથી સદીઓ સુધીનો હોઈ શકે છે.

(C) એસિડ વર્ષા મુખ્યત્વે વાતાવરણમાં સલ્ફર અને નાઇટ્રોજનના ઓક્સાઇડની હાજરીને કારણે થાય છે.
આ વાયુઓ,ખાસ કરીને $SO_2$ અને $NO_2$,વાતાવરણમાં રહેલી પાણીની વરાળ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2SO_4)$ અને નાઇટ્રિક એસિડ $(HNO_3)$ બનાવે છે.
આ એસિડ ત્યારબાદ એસિડ વર્ષા તરીકે પૃથ્વીની સપાટી પર પડે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $I$ અને $III$ છે.

(A) પાણીના નમૂનાના ચોક્કસ કદમાં હાજર કાર્બનિક પદાર્થોને તોડવા માટે બેક્ટેરિયા દ્વારા જરૂરી ઓક્સિજનના જથ્થાને બાયોકેમિકલ ઓક્સિજન ડિમાન્ડ $(BOD)$ કહેવામાં આવે છે.
$BOD$ એ પાણીમાં રહેલા કાર્બનિક પદાર્થોનું માપ છે,જે તેને જૈવિક રીતે તોડવા માટે જરૂરી ઓક્સિજનના સંદર્ભમાં દર્શાવવામાં આવે છે.
સ્વચ્છ પાણીનું $BOD$ મૂલ્ય $5 \ ppm$ કરતા ઓછું હોય છે,જ્યારે અત્યંત પ્રદૂષિત પાણીનું $BOD$ મૂલ્ય $17 \ ppm$ કે તેથી વધુ હોઈ શકે છે.
તેથી,$5 \ ppm$ કરતા ઓછું $BOD$ મૂલ્ય સૂચવે છે કે પાણીનો નમૂનો સ્વચ્છ છે અને તેમાં દ્રાવ્ય ઓક્સિજનનું પ્રમાણ સારું છે.

(B) આપેલ શ્રેણી: $y = \frac{3}{4} + \frac{3 \cdot 5}{4 \cdot 8} + \frac{3 \cdot 5 \cdot 7}{4 \cdot 8 \cdot 12} + \ldots \infty$.
બંને બાજુ $1$ ઉમેરતા: $1 + y = 1 + \frac{3}{4} + \frac{3 \cdot 5}{4 \cdot 8} + \frac{3 \cdot 5 \cdot 7}{4 \cdot 8 \cdot 12} + \ldots \infty$.
દ્વિપદી વિસ્તરણ $(1 - x)^{-n} = 1 + nx + \frac{n(n+1)}{2!}x^2 + \ldots$ નો ઉપયોગ કરતા,જ્યાં $n = \frac{3}{2}$ અને $x = \frac{1}{2}$ છે:
$1 + y = (1 - \frac{1}{2})^{-\frac{3}{2}} = (\frac{1}{2})^{-\frac{3}{2}} = 2^{\frac{3}{2}} = \sqrt{8} = 2\sqrt{2}$.
બંને બાજુ વર્ગ કરતા: $(1 + y)^2 = (2\sqrt{2})^2$.
$1 + y^2 + 2y = 8$.
$y^2 + 2y - 7 = 0$.

(A) કોઓર્ડિનેટ સિસ્ટમને ઉગમબિંદુની આસપાસ ફેરવવાથી સદિશનું માન અપરિવર્તિત રહે છે.
આપેલ પ્રારંભિક ઘટકો $(2p, 1)$ છે,તેથી વર્ગિત માન $(2p)^2 + 1^2 = 4p^2 + 1$ છે.
નવા ઘટકો $(p+1, 1)$ છે,તેથી વર્ગિત માન $(p+1)^2 + 1^2 = p^2 + 2p + 1 + 1 = p^2 + 2p + 2$ છે.
વર્ગિત માનોને સરખાવતા:
$4p^2 + 1 = p^2 + 2p + 2$
$3p^2 - 2p - 1 = 0$
$(3p + 1)(p - 1) = 0$
આમ,$p = 1$ અથવા $p = \frac{-1}{3}$.

(B) ધારો કે બિંદુઓ $A(3,2)$,$B(3,4)$ અને $C(1,4)$ છે.
રેખાખંડ $AB$ શિરોલંબ $(x=3)$ અને $BC$ સમક્ષિતિજ $(y=4)$ હોવાથી,$\angle ABC = 90^\circ$ થાય.
તેથી,$AC$ એ વર્તુળનો વ્યાસ છે.
વર્તુળનું કેન્દ્ર $O(a,b)$ એ $AC$ નું મધ્યબિંદુ છે:
$a = \frac{3+1}{2} = 2$,$b = \frac{2+4}{2} = 3$.
ત્રિજ્યા $r$ એ કેન્દ્ર $(2,3)$ થી કોઈપણ બિંદુ,દા.ત.,$A(3,2)$ સુધીનું અંતર છે:
$r = \sqrt{(3-2)^2 + (2-3)^2} = \sqrt{1^2 + (-1)^2} = \sqrt{2}$.
આપણે $b^a r^a$ શોધવાનું છે:
$b^a r^a = 3^2 \cdot (\sqrt{2})^2 = 9 \cdot 2 = 18$.

(A) $1$. મુખ્ય ક્રિયાશીલ સમૂહ ઓળખો: $-OH$ સમૂહ મુખ્ય ક્રિયાશીલ સમૂહ છે,તેથી તેની સાથે જોડાયેલા કાર્બનને સ્થાન $1$ આપવામાં આવે છે.
$2$. વલયને નંબર આપો: દ્વિબંધ અને વિસ્થાપકોને સૌથી ઓછા નંબર મળે તે રીતે વલયને નંબર આપો. $-OH$ ધરાવતા કાર્બનથી શરૂ કરીને,દ્વિબંધને સૌથી ઓછો નંબર મળે તે રીતે આગળ વધતા,દ્વિબંધ સ્થાન $2$ પર આવે છે.
$3$. વિસ્થાપકોનું સ્થાન નક્કી કરો: બે મિથાઈલ સમૂહો સ્થાન $5$ પર છે.
$4$. નામકરણ: મુખ્ય શૃંખલા સાયક્લોહેક્સિન છે. $1$ પર $-OH$,$2$ પર દ્વિબંધ અને $5$ પર બે મિથાઈલ સમૂહો હોવાથી,$IUPAC$ નામ $5, 5-$ડાયમિથાઈલસાયક્લોહેક્સ$-2-$ઈન$-1-$ઓલ થાય છે.

(C) કાર્બેનાયનની સ્થિરતા રેઝોનન્સ,સંકરણ અને પ્રેરક અસરો જેવા પરિબળો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
$IV$. $(C_6H_5)_2CH^{-}$: આ કાર્બેનાયન બે ફિનાઈલ રિંગ્સ સાથેના વ્યાપક રેઝોનન્સ અને નેગેટિવ ચાર્જના વિસ્થાનિકરણને કારણે અત્યંત સ્થિર છે.
$II$. $CH_2=CH-CH_2^{-}$: આ એક એલાઈલિક કાર્બેનાયન છે,જે રેઝોનન્સ (ડબલ બોન્ડ સાથે નેગેટિવ ચાર્જનું સંયુગ્મન) દ્વારા સ્થિર થાય છે.
$I$. $HC \equiv C^{-}$: આ $sp$-સંકરિત કાર્બેનાયન છે. વધુ $s$-કેરેક્ટર $(50\%)$ કાર્બનને વધુ વિદ્યુતઋણ બનાવે છે,આમ નેગેટિવ ચાર્જને સ્થિર કરે છે.
$III$. $H_2C=CH^{-}$: આ $sp^2$-સંકરિત કાર્બેનાયન છે. $sp$-સંકરિત કાર્બેનાયનની તુલનામાં તેમાં ઓછું $s$-કેરેક્ટર $(33.3\%)$ હોય છે,જે તેને $I$ કરતા ઓછું સ્થિર બનાવે છે.
આમ,સ્થિરતાનો સાચો ક્રમ $IV > II > I > III$ છે.

(C) $C-H$ બંધની બંધ વિયોજન ઉર્જા $(BDE)$ તે બંધના હોમોલિટીક વિભાજન પછી બનતા મુક્ત મુલકની સ્થિરતાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
$1.$ ઇથિલીન $(I)$: બનતો મુલક વિનાઇલ મુલક $(CH_2=CH^{\bullet})$ છે,જેમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન $sp^2$ કક્ષકમાં હોય છે. આ ખૂબ જ અસ્થિર છે.
$2.$ મિથેન $(II)$: બનતો મુલક મિથાઇલ મુલક $(CH_3^{\bullet})$ છે.
$3.$ પ્રોપીન $(III)$: બનતો મુલક એલાઈલ મુલક $(CH_2=CH-CH_2^{\bullet})$ છે,જે સંસ્પંદન દ્વારા સ્થાયી છે અને તેથી સૌથી વધુ સ્થિર છે.
$4.$ પ્રોપેન $(IV)$: બનતો મુલક આઇસોપ્રોપાઇલ મુલક $((CH_3)_2CH^{\bullet})$ છે,જે હાઇપરકોન્જુગેશન દ્વારા સ્થાયી થાય છે.
મુલકોની સ્થિરતાનો ક્રમ: એલાઈલ $(III)$ > આઇસોપ્રોપાઇલ $(IV)$ > મિથાઇલ $(II)$ > વિનાઇલ $(I)$.
તેથી,$BDE$ નો ક્રમ: $I > II > IV > III$ છે.

(C) સંયોજન $C_2FClBrI$ એ વિસ્થાપિત ઈથીન છે જ્યાં દરેક કાર્બન પરમાણુ બે અલગ-અલગ હેલોજન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ છે.
$abcC=Cde$ પ્રકારના આલ્કીન માટે,ભૌમિતિક સમઘટકોની સંખ્યા દ્વિબંધની આસપાસના સમૂહોની ગોઠવણી દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
તમામ ચાર વિસ્થાપકો $(F, Cl, Br, I)$ અલગ હોવાથી,આપણે પ્રથમ કાર્બન પર એક પરમાણુ (દા.ત.,$F$) નું સ્થાન નિશ્ચિત કરી શકીએ છીએ અને બાકીનાને ગોઠવી શકીએ છીએ.
ચોક્કસ રીતે,$C_2FClBrI$ માટે,ભૌમિતિક સમઘટકોની સંખ્યા $3! = 6$ છે.
આ છ શક્ય સમઘટકો આપેલી આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે.
આમ,$6$ ભૌમિતિક સમઘટકો શક્ય છે.
તેથી,વિકલ્પ $(c)$ સાચો જવાબ છે.

(B) $n$-પેન્ટેન (ઉત્કલનબિંદુ $\approx 36 \ ^\circ C$) અને ટોલ્યુઈન (ઉત્કલનબિંદુ $\approx 111 \ ^\circ C$) એ મિશ્ર થઈ શકે તેવા પ્રવાહી છે જેમના ઉત્કલનબિંદુમાં મોટો તફાવત છે.
સાદું નિસ્યંદન એવી પ્રવાહીઓને અલગ કરવા માટે વપરાય છે જેમના ઉત્કલનબિંદુમાં $20-25 \ K$ કરતા વધારે તફાવત હોય અને જે તેમના ઉત્કલન તાપમાને સ્થાયી હોય.
$n$-પેન્ટેન અને ટોલ્યુઈન વચ્ચેના ઉત્કલનબિંદુમાં મોટો તફાવત હોવાથી,તેમના અલગીકરણ માટે સાદું નિસ્યંદન યોગ્ય પદ્ધતિ છે.

(B) કાર્બનિક સંયોજનમાં હાજર કાર્બન અને નાઇટ્રોજન,સોડિયમ ધાતુ સાથે ફ્યુઝન કરવાથી સોડિયમ સાયનાઇડ $(NaCN)$ બનાવે છે,જે પાણીમાં દ્રાવ્ય છે.
આને પૂરતા પ્રમાણમાં ફેરસ સલ્ફેટ ઉમેરીને સોડિયમ ફેરોસાયનાઇડમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે.
પ્રક્રિયા દરમિયાન ઉત્પન્ન થયેલા ફેરિક આયનો ફેરોસાયનાઇડ સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને ફેરિક ફેરોસાયનાઇડના પ્રશિયન બ્લુ અવક્ષેપ બનાવે છે.
પ્રશિયન બ્લુ રંગ ફેરિક ફેરોસાયનાઇડ,$Fe_4\left[Fe(CN)_6\right]_3 \cdot xH_2O$ ના નિર્માણને કારણે છે.

(C) નાઈટ્રોજનના અંદાજ માટે Kjeldahl's પદ્ધતિમાં,કાર્બનિક સંયોજનને $CuSO_4$ અને $K_2SO_4$ જેવા ઉદ્દીપકની હાજરીમાં સાંદ્ર $H_2SO_4$ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયા કાર્બનિક સંયોજનમાં રહેલા નાઈટ્રોજનને એમોનિયમ સલ્ફેટ,$(NH_4)_2SO_4$ માં રૂપાંતરિત કરે છે.

(D) પગલું $1$: $Alc. KOH/\Delta$ (E2 વિલોપન) નો ઉપયોગ કરીને ડિહાઇડ્રોહેલોજિનેશન. પ્રારંભિક પદાર્થમાં બે $-Br$ જૂથો છે. બે મોલ $HBr$ ના વિલોપનથી બે દ્વિબંધો બને છે: એક ટર્મિનલ વિનાઇલ જૂથ $(-CH=CH_2)$ અને એક એક્સોસાયક્લિક દ્વિબંધ. આલ્કાઇન અપ્રભાવિત રહે છે.
પગલું $2$: વધારાના $Br_2/CCl_4$ નું ઇલેક્ટ્રોફિલિક ઉમેરણ. અણુમાં હવે એક ટર્મિનલ આલ્કીન,એક એક્સોસાયક્લિક આલ્કીન અને એક આંતરિક આલ્કાઇન છે.
- ટર્મિનલ આલ્કીન $1$ મોલ $Br_2$ ($2$ $Br$ પરમાણુઓ) ઉમેરે છે.
- એક્સોસાયક્લિક આલ્કીન $1$ મોલ $Br_2$ ($2$ $Br$ પરમાણુઓ) ઉમેરે છે.
- આંતરિક આલ્કાઇન $2$ મોલ $Br_2$ ($4$ $Br$ પરમાણુઓ) ઉમેરે છે.
કુલ ઉમેરાયેલા $Br$ પરમાણુઓ = $2 + 2 + 4 = 8$ પરમાણુઓ.

(C) વુર્ટ્ઝ પ્રક્રિયામાં સોડિયમ ધાતુ અને સૂકા ઈથરની હાજરીમાં આલ્કાઈલ હેલાઈડનું સંયોજન થઈને ઉચ્ચ આલ્કેન બને છે.
જ્યારે $CH_3Br$ અને $C_2H_5Br$ નું મિશ્રણ લેવામાં આવે છે,ત્યારે નીચે મુજબના મુક્ત મુલકો ઉત્પન્ન થાય છે: $CH_3^{\bullet}$ અને $C_2H_5^{\bullet}$.
આ મુલકો તમામ શક્ય રીતે જોડાય છે:
$1$. $CH_3^{\bullet} + CH_3^{\bullet} \rightarrow CH_3-CH_3$ (ઈથેન)
$2$. $C_2H_5^{\bullet} + C_2H_5^{\bullet} \rightarrow C_2H_5-C_2H_5$ ($n$-બ્યુટેન)
$3$. $CH_3^{\bullet} + C_2H_5^{\bullet} \rightarrow CH_3-C_2H_5$ (પ્રોપેન)
આમ,કુલ $3$ અલગ-અલગ આલ્કેન નીપજો બને છે.

(B) કાર્બોક્સિલિક એસિડના સોડિયમ ક્ષાર $(RCOONa)$ ની સોડાલાઈમ $(NaOH + CaO)$ સાથેની પ્રક્રિયાને ડિકાર્બોક્સિલેશન કહેવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,$CO_2$ નો અણુ $Na_2CO_3$ તરીકે દૂર થાય છે,જેના પરિણામે શરૂઆતના કાર્બોક્સિલિક એસિડ કરતા એક કાર્બન પરમાણુ ઓછો ધરાવતું આલ્કેન મળે છે.
પ્રક્રિયા: $RCOONa + NaOH \xrightarrow{CaO, \Delta} R-H + Na_2CO_3$.
વર્ટ્ઝ પ્રક્રિયા $(R-X + Na)$ અથવા કોલ્બે વિદ્યુતવિભાજન જેવી અન્ય પ્રક્રિયાઓ કાર્બન શૃંખલાની લંબાઈમાં વધારો કરે છે.

(B) $6$ કે તેથી વધુ કાર્બન પરમાણુઓ ધરાવતા રેખીય આલ્કેનને $Al_2O_3$ પર આધારિત $Cr_2O_3$,$V_2O_5$ અથવા $Mo_2O_3$ જેવા ઉદ્દીપકોની હાજરીમાં $773 \ K$ તાપમાને અને $10-20 \ atm$ દબાણે ગરમ કરવામાં આવે ત્યારે તે ચક્રીયકરણ અને એરોમેટાઇઝેશન પામે છે. આ પ્રક્રિયાને એરોમેટાઇઝેશન અથવા રિફોર્મિંગ કહેવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે,$n$-હેક્ઝેન આ પરિસ્થિતિઓમાં બેન્ઝીન આપે છે.

(C) લિન્ડલર ઉદ્દીપક એ $BaSO_4$ પર $Pd$ નું પડ ચડાવીને અને ક્વિનોલિન વડે ઝેરી બનાવીને તૈયાર કરેલો આંશિક રીતે નિષ્ક્રિય ઉદ્દીપક છે.
તે $(C \equiv C)$ બંધનું $(C=C)$ બંધમાં રિડક્શન કરે છે,જે 'syn'-એડિશન દ્વારા થાય છે અને $cis$-આલ્કીન આપે છે.
$1$-ફિનાઈલ-બ્યુટ-$1$-આઈન $(C_2H_5-C \equiv C-C_6H_5)$ માટે,રિડક્શનથી $cis$-$1$-ફિનાઈલ-બ્યુટ-$1$-ઈન મળે છે,જે વિકલ્પ $C$ ને અનુરૂપ છે.

(B) $2-$મિથાઈલબ્યુટા$-1,3-$ડાઈન $(CH_2=C(CH_3)-CH=CH_2)$ ના ઓઝોનોલિસિસમાં બંને દ્વિબંધોનું વિભાજન થાય છે.
$O_3$ અને ત્યારબાદ $Zn-H_2O$ નો ઉપયોગ કરીને રિડક્ટિવ ઓઝોનોલિસિસ આલ્કીન કાર્બનને કાર્બોનિલ સમૂહોમાં રૂપાંતરિત કરે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$CH_2=C(CH_3)-CH=CH_2 \xrightarrow[Zn-H_2O]{O_3} HCHO + CH_3COCHO + HCHO$
આમ,નીપજો $HCHO$ (ફોર્માલ્ડિહાઈડ) અને $CH_3COCHO$ (મિથાઈલગ્લાયોક્સલ) છે.
તેથી,વિકલ્પ $(b)$ સાચો છે.

(D) પ્રતિક્રિયાના રંગ પરિવર્તનના સંદર્ભમાં અસંતૃપ્તતાની કસોટી તરીકે બ્રોમીનનો ઉમેરો કરી શકાય છે.
ઉદાહરણ તરીકે,જ્યારે અસંતૃપ્ત સંયોજન $Br_2$ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે,ત્યારે $Br_2$ નો લાલ-ભૂરો રંગ ઝડપથી અદૃશ્ય થઈ જાય છે.
આ પ્રક્રિયાને બ્રોમીન પાણીનું વિરંજન (decolourisation) કહેવામાં આવે છે.

(D) પગલું $1$: $Zn$ ડસ્ટ સાથે $2,3$-ડાયબ્રોમો-$5$-મિથાઈલહેક્ઝેનનું ડીબ્રોમિનેશન કરવાથી $5$-મિથાઈલહેક્સ-$2$-ઈન બને છે.
પગલું $2$: $5$-મિથાઈલહેક્સ-$2$-ઈનનું ઓઝોનોલિસિસ $(O_3)$ ઓઝોનાઈડ મધ્યવર્તી સંયોજન બનાવે છે.
પગલું $3$: $Zn/H_2O$ સાથે ઓઝોનાઈડનું રિડક્ટિવ જળવિભાજન દ્વિબંધને તોડીને બે કાર્બોનિલ સંયોજનો આપે છે.
પ્રક્રિયા: $(CH_3)_2CH-CH_2-CH=CH-CH_3 + O_3 \rightarrow (CH_3)_2CH-CH_2-CHO + CH_3-CHO$.
આમ,નીપજો $3$-મિથાઈલબ્યુટેનાલ $(P)$ અને ઈથેનાલ $(Q)$ છે.

(C) પ્રોપીન સાથે હાઇડ્રોજન હેલાઇડ $(HX)$ ની પ્રતિક્રિયા એ ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી યોગશીલ પ્રતિક્રિયા છે.
આ પ્રતિક્રિયામાં,દર-નિર્ધારક તબક્કામાં હાઇડ્રોજન હેલાઇડ દ્વારા આલ્કીનનું પ્રોટોનેશન થાય છે.
હાઇડ્રોજન હેલાઇડની પ્રતિક્રિયાત્મકતા $H-X$ બંધની મજબૂતી પર આધાર રાખે છે.
બંધ વિયોજન ઉર્જાનો ક્રમ $HCl > HBr > HI$ છે.
તેથી,$HI$ સૌથી વધુ પ્રતિક્રિયાશીલ છે કારણ કે તેમાં $H-X$ બંધ સૌથી નબળો છે,જે તેને પ્રોટોન $(H^+)$ આપવા માટે સરળ બનાવે છે.
પ્રતિક્રિયાત્મકતાનો સાચો ક્રમ $HI > HBr > HCl$ છે.

(B) આપેલ પ્રક્રિયાઓમાં:
$1$. $CH_3CH=CH_2 \xrightarrow{HBr} CH_3CH(Br)CH_3$ $(P)$
આ માર્કોવનીકોવના નિયમ મુજબ થતી ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી યોગશીલ પ્રક્રિયા છે,જેમાં ન્યુક્લિયોફાઇલ $(Br^-)$ વધુ વિસ્થાપિત કાર્બન પર જોડાય છે.
$2$. $CH_3CH=CH_2 \xrightarrow[(BH_3)_2]{H_2O, H_2O_2 / OH^-} CH_3CH_2CH_2OH$ $(Q)$
આ હાઇડ્રોબોરેશન-ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયા છે,જે પ્રતિ-માર્કોવનીકોવના નિયમ મુજબ થાય છે,જેના પરિણામે દ્વિબંધ પર પાણી ($H$ અને $OH$) નું પ્રતિ-માર્કોવનીકોવ યોગ થાય છે.
તેથી,સાચી નીપજો $P = CH_3CH(Br)CH_3$ અને $Q = CH_3CH_2CH_2OH$ છે.

(D) આપેલ સંયોજન $3-$ethyl$-3-$methylpenta$-1, 4-$diene છે. તેનું બંધારણ $CH_2=CH-C(CH_3)(C_2H_5)-CH=CH_2$ છે.
ઓઝોનોલિસિસ અને ત્યારબાદ રિડક્ટિવ વર્કઅપ $(Zn/H_2O)$ દ્વિબંધોને તોડે છે અને તેમને કાર્બોનિલ સમૂહો સાથે બદલે છે.
બે ટર્મિનલ દ્વિબંધો $(CH_2=)$ તોડવાથી $2$ મોલ ફોર્માલ્ડિહાઇડ $(HCHO)$ બને છે.
અણુનો બાકીનો મધ્ય ભાગ ડાયકાર્બોનિલ સંયોજન બને છે: $OHC-C(CH_3)(C_2H_5)-CHO$.
આમ,નીપજો $2$ મોલ $HCHO$ અને $1$ મોલ $2-$ethyl$-2-$methylpropanedial છે.

(A) આંતરિક આલ્કાઈનની આલ્કલી ધાતુ ($Na$ અથવા $Li$) સાથે પ્રવાહી $NH_3$ માં થતી પ્રક્રિયાને આલ્કાઈનનું ડિઝોલ્વિંગ મેટલ રિડક્શન અથવા બર્ચ-પ્રકારનું રિડક્શન કહેવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયા રેડિકલ એનાયન મધ્યવર્તી દ્વારા આગળ વધે છે અને $trans$-વિનાઇલ રેડિકલ મધ્યવર્તીની વધુ સ્થિરતાને કારણે મુખ્ય નીપજ તરીકે સ્ટીરિયોસેલેક્ટિવ રીતે $trans$-આલ્કીન આપે છે.
તેથી,$Na/liquid \ NH_3$ સાથે $but-2-yne$ $(CH_3-C \equiv C-CH_3)$ નું રિડક્શન $trans-but-2-ene$ આપે છે.

(C) પગલું $1$: $C_6H_5-CHBr-CH_2Br$ નું $alc. KOH$ અને ત્યારબાદ $NaNH_2$ સાથે નિર્જલીકરણ (dehydrohalogenation) થવાથી ફિનાઈલએસિટિલીન $(C_6H_5-C \equiv CH)$ બને છે.
પગલું $2$: ફિનાઈલએસિટિલીનનું ચક્રીય ટ્રાયમરાઈઝેશન (cyclic trimerization) જ્યારે તેને $873 \ K$ તાપમાને લાલ ગરમ લોખંડની નળીમાંથી પસાર કરવામાં આવે ત્યારે થાય છે.
પગલું $3$: $C_6H_5-C \equiv CH$ નું ટ્રાયમરાઈઝેશન મુખ્ય નીપજ તરીકે $1,3,5-{\text{ટ્રાયફિનાઈલબેન્ઝીન}}$ આપે છે,કારણ કે અવકાશી અવરોધ (steric hindrance) ને કારણે મેટા-વિસ્થાપિત નીપજ વધુ સ્થાયી હોય છે.

(A) બેન્ઝીનની $n$-પ્રોપાઇલ ક્લોરાઇડ $(CH_3CH_2CH_2Cl)$ સાથે નિર્જળ $AlCl_3$ ની હાજરીમાં પ્રક્રિયા એ ફ્રિડલ-ક્રાફ્ટ આલ્કાઇલેશન પ્રક્રિયા છે.
આ પ્રક્રિયામાં,શરૂઆતમાં બનતો પ્રાથમિક કાર્બોકેટાયન $(CH_3CH_2CH_2^+)$ અસ્થાયી છે અને વધુ સ્થાયી દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયન $(CH_3CH^+CH_3)$ બનાવવા માટે $1,2$-હાઇડ્રાઇડ શિફ્ટ અનુભવે છે.
આ દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયન ત્યારબાદ બેન્ઝીન વલય પર હુમલો કરીને મુખ્ય નીપજ $P$ તરીકે આઇસોપ્રોપાઇલબેન્ઝીન (ક્યુમીન) બનાવે છે.

(C) આ સંયોજન $C_8H_8$ (સ્ટાયરીન) છે.
$1$. એમોનિયકલ સિલ્વર નાઈટ્રેટ (ટોલેન્સ પ્રક્રિયક) ટર્મિનલ આલ્કાઈન સાથે પ્રક્રિયા કરીને સફેદ અવક્ષેપ આપે છે. સંયોજન આ અવક્ષેપ આપતું નથી,તેથી તેમાં ટર્મિનલ $-C \equiv CH$ સમૂહ નથી.
$2$. ઠંડું મંદ આલ્કલાઇન $KMnO_4$ (બેયર પ્રક્રિયક) અસંતૃપ્તતા (આલ્કીન અથવા આલ્કાઈન) માટેની કસોટી છે. રંગવિહીન થવું તે દ્વિબંધ અથવા ત્રિબંધની હાજરી સૂચવે છે.
$3$. સ્ટાયરીન $(C_6H_5-CH=CH_2)$ નું આણ્વીય સૂત્ર $C_8H_8$ છે. તેમાં દ્વિબંધ હોવાથી તે $KMnO_4$ ને રંગવિહીન કરે છે,પરંતુ તેમાં ટર્મિનલ આલ્કાઈન સમૂહ ન હોવાથી તે ટોલેન્સ પ્રક્રિયક સાથે પ્રક્રિયા કરતું નથી.

(C) $I$. $Zn + 2HCl \ (dil.) \longrightarrow ZnCl_2 + H_2 \uparrow$
$II$. $Zn + 2NaOH \ (aq.) \longrightarrow Na_2ZnO_2 + H_2 \uparrow$
$III$. કેલ્શિયમ હાઈડ્રોજન કાર્બોનેટ $\left[Ca(HCO_3)_2\right]$ ને ગરમ કરતા:
$Ca(HCO_3)_2 \stackrel{\Delta}{\longrightarrow} CaCO_3 + CO_2 + H_2O$
પ્રક્રિયા $(III)$ માં $H_2$ ઉત્પન્ન થતો નથી,તેથી માત્ર પ્રક્રિયા $(I)$ અને $(II)$ માં ડાયહાઈડ્રોજન મળે છે.

(A) હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ $(H_2O_2)$ એ અસ્થિર સંયોજન છે.
જ્યારે તે પ્રકાશના સંપર્કમાં આવે છે,ત્યારે તેનું વિઘટન થઈને પાણી $(H_2O)$ અને ઓક્સિજન વાયુ $(O_2)$ બને છે.
આ વિઘટન માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ: $2 H_2O_2(aq) \rightarrow 2 H_2O(l) + O_2(g)$ છે.
તેથી,આ વિઘટનને રોકવા માટે તેને પ્રકાશથી દૂર ઘેરા રંગની બોટલોમાં સંગ્રહિત કરવામાં આવે છે.

(D) $22.4$ વોલ્યુમ $H_2O_2$ નો અર્થ છે કે $1 \ mL$ $H_2O_2$ દ્રાવણ $NTP$ પર $22.4 \ mL$ $O_2$ આપે છે.

$2H_2O_2 \longrightarrow 2H_2O + O_2$	$2 \ mol \longrightarrow 1 \ mol$
$68 \ g$	$22400 \ mL$ $NTP$ પર

$\therefore 22400 \ mL$ $O_2$ એ $68 \ g$ $H_2O_2$ દ્વારા મેળવવામાં આવે છે.
$\therefore 22.4 \ mL$ $O_2$ એ $\frac{68 \times 22.4}{22400} = 0.068 \ g$ $H_2O_2$ દ્વારા મેળવવામાં આવે છે.
તેથી $1 \ mL$ $H_2O_2$ દ્રાવણ $= 0.068 \ g$.
$\therefore 100 \ mL$ $H_2O_2$ દ્રાવણ $= 0.068 \times 100 = 6.8 \%$.

(C) $H_2O_2$ ઓક્સિડેશનકર્તા અને રિડક્શનકર્તા બંને તરીકે કાર્ય કરે છે.
$1.$ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે:
એસિડિક માધ્યમમાં: $H_2O_2 + 2H^{+} + 2e^{-} \longrightarrow 2H_2O$. પ્રતિક્રિયા $(I)$ એ એસિડિક માધ્યમમાં $H_2O_2$ દ્વારા $Fe^{2+}$ નું $Fe^{3+}$ માં ઓક્સિડેશન છે.
$2.$ રિડક્શનકર્તા તરીકે:
એસિડિક માધ્યમમાં: $H_2O_2 \longrightarrow 2H^{+} + O_2 + 2e^{-}$. પ્રતિક્રિયા $(II)$ એ એસિડિક માધ્યમમાં $H_2O_2$ દ્વારા $MnO_4^{-}$ નું $Mn^{2+}$ માં રિડક્શન છે.
$3.$ બેઝિક માધ્યમમાં:
$H_2O_2$ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે કાર્ય કરી શકે છે: $H_2O_2 + 2e^{-} \longrightarrow 2OH^{-}$. પ્રતિક્રિયા $(III)$ બેઝિક માધ્યમમાં $Fe^{2+}$ નું $Fe^{3+}$ માં ઓક્સિડેશન દર્શાવે છે.
$H_2O_2$ રિડક્શનકર્તા તરીકે કાર્ય કરી શકે છે: $H_2O_2 + 2OH^{-} \longrightarrow 2H_2O + O_2 + 2e^{-}$. પ્રતિક્રિયા $(IV)$ બેઝિક માધ્યમમાં $MnO_4^{-}$ નું $MnO_2$ માં રિડક્શન દર્શાવે છે.
આમ,ચારેય પ્રતિક્રિયાઓ શક્ય છે.

(B) સાચી જોડ નીચે મુજબ છે:
$(A)$ વોશિંગ સોડા સાથેની સારવારમાં કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમ આયનોને કાર્બોનેટ તરીકે અવક્ષેપિત કરવા માટે $Na_2CO_3$ નો ઉપયોગ થાય છે. તેથી,$A-II$.
$(B)$ કેલ્ગોન પદ્ધતિમાં સોડિયમ હેક્સામેટાફોસ્ફેટ,$Na_6P_6O_{18}$ નો ઉપયોગ થાય છે,જેને કેલ્ગોન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. તેથી,$B-IV$.
$(C)$ ક્લાર્કની પદ્ધતિમાં અસ્થાયી કઠિનતા દૂર કરવા માટે ચૂનાના પાણી,$Ca(OH)_2$ ના ગણતરી કરેલા જથ્થાનો ઉમેરો કરવામાં આવે છે. તેથી,$C-I$.
$(D)$ ઝિઓલાઇટ/પરમ્યુટિટ પ્રક્રિયામાં આયન વિનિમય માટે હાઇડ્રેટેડ સોડિયમ એલ્યુમિનિયમ સિલિકેટ,$NaAlSiO_4$ નો ઉપયોગ થાય છે. તેથી,$D-III$.
તેથી,સાચો ક્રમ $A-II, B-IV, C-I, D-III$ છે.

(B) જે પાણી સાબુ સાથે ફીણ ઉત્પન્ન કરતું નથી તેને કઠિન પાણી કહેવામાં આવે છે.
કઠિનતા મુખ્યત્વે $Ca^{2+}$ અને $Mg^{2+}$ આયનોના બાયકાર્બોનેટ,ક્લોરાઇડ અને સલ્ફેટની હાજરીને કારણે હોય છે.
સાબુ સાથેની પ્રક્રિયા:
$M^{2+} + 2C_{17}H_{35}COONa \longrightarrow (C_{17}H_{35}COO)_2M + 2Na^+$
(જ્યાં $M = Ca^{2+}, Mg^{2+}$).
આ આયનો સાબુ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ફેટી એસિડના કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમ ક્ષારના અદ્રાવ્ય અવક્ષેપ બનાવે છે,તેથી ફીણ ઉત્પન્ન થતું નથી.

(B) વાતાવરણીય દબાણે,બરફ ષટ્કોણીય સ્વરૂપમાં સ્ફટિકીકરણ પામે છે.
જોકે,ખૂબ જ ઓછા તાપમાને ($200 \ K$ થી નીચે),પાણી ઘન સ્વરૂપમાં ઘનીભૂત થાય છે.

(C) એલ્યુમિનિયમ કાર્બાઇડ $(Al_4C_3)$ ડ્યુટેરેટેડ પાણી $(D_2O)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને એલ્યુમિનિયમ ડ્યુટેરોક્સાઇડ $(Al(OD)_3)$ અને ડ્યુટેરો-મિથેન $(CD_4)$ બનાવે છે.
આ પ્રક્રિયા માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$Al_4C_3 + 12 D_2O \longrightarrow 4 Al(OD)_3 + 3 CD_4$
આમ,બનતું કાર્બનિક સંયોજન $CD_4$ છે.

(B) કેલ્શિયમ કાર્બાઇડ $(CaC_2)$ એ આયનિક કાર્બાઇડ છે જેમાં એસીટાઇલાઇડ આયન $[C \equiv C]^{2-}$ હોય છે.
જ્યારે તે ભારે પાણી $(D_2O)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તેનું જળવિભાજન થઈને ડ્યુટેરેટેડ એસીટીલીન અને કેલ્શિયમ ડ્યુટેરોક્સાઇડ બને છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$CaC_2 + 2D_2O \rightarrow C_2D_2 + Ca(OD)_2$
પ્રક્રિયા પરથી,બનતી નીપજો $C_2D_2$ ($II$ તરીકે દર્શાવેલ) અને $Ca(OD)_2$ ($III$ તરીકે દર્શાવેલ) છે.

(A) આપેલ છે કે બાજુ $a = BC = 1$ એકમ છે. ત્રિકોણની પરિમિતિ $a + b + c$ છે. તેના ખૂણાઓના સાઈનનું સરેરાશ $\frac{\sin A + \sin B + \sin C}{3}$ છે.
પ્રશ્ન મુજબ,$a + b + c = 6 \times \frac{\sin A + \sin B + \sin C}{3}$.
આથી $a + b + c = 2(\sin A + \sin B + \sin C)$.
સાઈન નિયમ મુજબ,$a = 2R \sin A$,$b = 2R \sin B$,અને $c = 2R \sin C$,જ્યાં $R$ એ પરિત્રિજ્યા છે.
સમીકરણમાં કિંમતો મૂકતા: $2R(\sin A + \sin B + \sin C) = 2(\sin A + \sin B + \sin C)$.
ત્રિકોણ માટે $\sin A + \sin B + \sin C \neq 0$ હોવાથી,$2R = 2$,એટલે કે $R = 1$.
સાઈન નિયમ મુજબ,$\frac{a}{\sin A} = 2R$.
$a = 1$ અને $R = 1$ મૂકતા,$\frac{1}{\sin A} = 2(1) = 2$.
તેથી,$\sin A = \frac{1}{2}$,જેનો અર્થ છે કે $A = \frac{\pi}{6}$.

(A) નિર્બળ બેઇઝ અને પ્રબળ એસિડના ક્ષાર માટે જળવિભાજન અચળાંક $(K_h)$ નું સૂત્ર નીચે મુજબ છે:
$K_h = \frac{K_w}{K_b}$
અહીં નિર્બળ બેઇઝનો આયનીકરણ અચળાંક $(K_b)$ = $5.00 \times 10^{-10}$ અને $25^{\circ} C$ તાપમાને પાણીનો આયનીય ગુણાકાર $(K_w)$ = $1.00 \times 10^{-14}$ છે.
કિંમતો મૂકતા:
$K_h = \frac{1.00 \times 10^{-14}}{5.00 \times 10^{-10}} = 0.20 \times 10^{-4} = 2.00 \times 10^{-5}$
આમ,એનિલીનિયમ ક્લોરાઇડનો જળવિભાજન અચળાંક $2.00 \times 10^{-5}$ છે.

(D) $HCl$ એ પ્રબળ એસિડ હોવાથી તે પાણીમાં સંપૂર્ણ આયનીકરણ પામે છે.
પરંતુ,ખૂબ જ મંદ દ્રાવણો $(10^{-8} \ M)$ માટે,પાણીના સ્વયં-આયનીકરણમાંથી મળતા $H^+$ આયનોના ફાળાને અવગણી શકાય નહીં.
ધારો કે પાણીમાંથી મળતા $H^+$ આયનોની સાંદ્રતા $x$ છે.
$H^+$ આયનોની કુલ સાંદ્રતા $[H^+] = 10^{-8} + x$ થશે.
પાણીમાંથી મળતા $OH^-$ આયનોની સાંદ્રતા $[OH^-] = x$ થશે.
પાણીના આયનીય ગુણાકારનો ઉપયોગ કરતા,$K_w = [H^+][OH^-] = 10^{-14}$.
$(10^{-8} + x)(x) = 10^{-14} \implies x^2 + 10^{-8}x - 10^{-14} = 0$.
આ દ્વિઘાત સમીકરણ ઉકેલતા,$x \approx 0.95 \times 10^{-8} \ M$ મળે છે.
કુલ $[H^+] = 10^{-8} + 0.95 \times 10^{-8} = 1.05 \times 10^{-7} \ M$.
$pH = -\log[H^+] = -\log(1.05 \times 10^{-7}) \approx 6.98 \approx 6.9$.
તેથી,વિકલ્પ $(D)$ સાચો જવાબ છે.

(A) એસિડની પ્રબળતા એ એસિડ વિયોજન અચળાંક $(K_a)$ ના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે. હાઈડ્રોહેલિક એસિડ માટે એસિડની પ્રબળતાનો ક્રમ $HI > HBr > HCl > HF$ છે.
આપેલ $K_a$ મૂલ્યોની સરખામણી કરતા:
$HI: 3.2 \times 10^9$ $(i)$
$HBr: 1.0 \times 10^9$ $(iv)$
$HCl: 1.3 \times 10^6$ $(iii)$
$HF: 3.5 \times 10^{-4}$ $(ii)$
તેથી,સાચી જોડ $A-(i), B-(ii), C-(iii), D-(iv)$ છે.

(A) $(i)$ સોડિયમ એસિટેટ $(CH_3COONa)$ એ નિર્બળ એસિડ $(CH_3COOH)$ અને પ્રબળ બેઈઝ $(NaOH)$ નો ક્ષાર છે. જ્યારે તેને પાણીમાં ઓગાળવામાં આવે છે,ત્યારે તેનું જળવિભાજન થઈને બેઝિક દ્રાવણ બને છે:
$CH_3COO^- + H_2O \rightleftharpoons CH_3COOH + OH^-$
દ્રાવણ બેઝિક હોવાથી,$pH > 7$ થાય છે.
$(ii)$ એમોનિયમ ક્લોરાઈડ $(NH_4Cl)$ એ પ્રબળ એસિડ $(HCl)$ અને નિર્બળ બેઈઝ $(NH_4OH)$ નો ક્ષાર છે. જ્યારે તેને પાણીમાં ઓગાળવામાં આવે છે,ત્યારે તેનું જળવિભાજન થઈને એસિડિક દ્રાવણ બને છે:
$NH_4^+ + H_2O \rightleftharpoons NH_3 + H_3O^+$
દ્રાવણ એસિડિક હોવાથી,$pH < 7$ થાય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(i)$ $pH > 7$ અને $(ii)$ $pH < 7$ છે.

(C) આપેલ છે: ક્ષારની સાંદ્રતા $[NH_4Cl] = 0.01 \ M$.
બેઝની સાંદ્રતા $[NH_4OH] = 0.1 \ M$.
$pK_b = 5$.
$NH_4OH$ અને $NH_4Cl$ નું મિશ્રણ બેઝિક બફર દ્રાવણ બનાવે છે.
બેઝિક બફર દ્રાવણ માટે હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણ:
$pOH = pK_b + \log \frac{[Salt]}{[Base]}$.
સમીકરણમાં કિંમતો મૂકતા:
$pOH = 5 + \log \frac{0.01}{0.1} = 5 + \log(0.1) = 5 - 1 = 4$.
$25^{\circ}C$ તાપમાને $pH + pOH = 14$ હોવાથી:
$pH = 14 - pOH = 14 - 4 = 10$.

(A) આપેલ આર્હેનિયસ સમીકરણ $\ln k = 5.0 - \frac{12000}{T}$ છે.
તેને પ્રમાણિત આર્હેનિયસ સમીકરણ $\ln k = \ln A - \frac{E_a}{RT}$ સાથે સરખાવતા,આપણને $\frac{E_a}{R} = 12000 \ K$ મળે છે.
વાયુ અચળાંક $R = 2 \ cal \ K^{-1} \ mol^{-1} = 2 \times 10^{-3} \ kcal \ K^{-1} \ mol^{-1}$ છે.
તેથી,$E_a = 12000 \times R = 12000 \times 2 \times 10^{-3} \ kcal \ mol^{-1}$.
$E_a = 24 \ kcal \ mol^{-1}$.

(B) આર્હેનિયસ સમીકરણ $\log k = \log A - \frac{E_a}{2.303 \ RT}$ છે.
આપેલ સમીકરણ $\log k = -\frac{20}{T} + 4$ સાથે સરખાવતા:
$\log A = 4$ મળે છે,જેનો અર્થ છે કે $A = 10^4 \ s^{-1}$.
વળી,$\frac{E_a}{2.303 \ R} = 20$.
$R = 2 \ cal \ K^{-1} \ mol^{-1}$ લેતા,$E_a = 20 \times 2.303 \times 2 = 92.12 \ cal \ mol^{-1}$ મળે છે.
આમ,સક્રિયકરણ ઊર્જા $92.12 \ cal \ mol^{-1}$ અને પૂર્વ-ઘાતાંકીય અવયવ $10^4 \ s^{-1}$ છે.

(A) પોલ એહર્લિચ,એક જર્મન બેક્ટેરિયોલોજિસ્ટ,ને $1908$ માં દવા માટે નોબેલ પુરસ્કાર આપવામાં આવ્યો હતો.
તેમણે સિફિલિસની સારવાર માટે આર્સેનિક આધારિત સંયોજન,$Salvarsan$ (આર્સ્ફેનામાઇન) ની શોધ કરી હતી.
જોકે $Salvarsan$ મનુષ્યો માટે ઝેરી છે,પરંતુ બેક્ટેરિયા,$Treponema pallidum$ (સિફિલિસનું કારણ બનતા સ્પાયરોકીટ) પર તેની અસર મનુષ્યો કરતા ઘણી વધારે છે.

(B) પેરાસીટામોલ એ એન્ટિપાયરેટિક દવા છે. તેનો ઉપયોગ તાવના કિસ્સામાં શરીરનું તાપમાન ઘટાડવા માટે થાય છે. તેનું રાસાયણિક બંધારણ $4$-એસીટામિડોફિનોલ છે,જે નીચે મુજબ દર્શાવેલ છે:
$HO-C_6H_4-NHCOCH_3$

(B) નોરેથિન્ડ્રોન એ સ્ટીરોઈડ વ્યુત્પન્ન છે.
તેની રચના તપાસતા,આપણે સ્ટીરોઈડ ન્યુક્લિયસ (ગોનેન હાડપિંજર) માં હાજર વલયોને ઓળખી શકીએ છીએ.
તેમાં ત્રણ છ-સભ્ય ધરાવતી વલયો ($A$,$B$,અને $C$) અને એક પાંચ-સભ્ય ધરાવતી વલય $(D)$ હોય છે.
તેથી,છ-સભ્ય ધરાવતી વલયોની સંખ્યા $3$ છે અને પાંચ-સભ્ય ધરાવતી વલયોની સંખ્યા $1$ છે.

(C) સાચી જોડ નીચે મુજબ છે:
$A$. Codeine એ એક Narcotic analgesic $(III)$ છે.
$B$. Dettol એ એક Antiseptic $(I)$ છે.
$C$. Tetracycline એ એક Antibiotic $(II)$ છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $A-III, B-I, C-II$ છે,જે વિકલ્પ $(c)$ ને અનુરૂપ છે.

(B) પેરાસીટામોલને $N$-($4$-હાઇડ્રોક્સિફિનાઇલ)એસીટામાઇડ અથવા $N$-($4$-હાઇડ્રોક્સિફિનાઇલ)ઇથેનામાઇડ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. તેનું બંધારણ બેન્ઝીન રિંગ ધરાવે છે જેમાં પેરા સ્થાન પર હાઇડ્રોક્સિલ ગ્રુપ $(-OH)$ અને બીજા પેરા સ્થાન પર એસીટામાઇડો ગ્રુપ $(-NHCOCH_3)$ જોડાયેલું હોય છે. આપેલા વિકલ્પો સાથે સરખામણી કરતા,વિકલ્પ $B$ માં દર્શાવેલ બંધારણ પેરાસીટામોલનું છે.

(D) કેશનિક ડિટર્જન્ટ એ એમાઇન્સના ચતુર્થક એમોનિયમ ક્ષાર છે જેમાં એસીટેટ,ક્લોરાઇડ અથવા બ્રોમાઇડ એનાયન તરીકે હોય છે.
તેમાં નાઇટ્રોજન પરમાણુ સાથે જોડાયેલી લાંબી હાઇડ્રોકાર્બન શૃંખલા હોય છે,જે ધન વીજભાર ધરાવે છે.
આ બંધારણને કારણે,કેશનિક ભાગ સક્રિય સ્થાન છે,જે તેમને જંતુનાશક ગુણધર્મો આપે છે.
તેઓ એનાયોનિક ડિટર્જન્ટની તુલનામાં પ્રમાણમાં મોંઘા હોય છે અને સામાન્ય ઘરગથ્થુ ડિટર્જન્ટ તરીકે વપરાતા નથી.
ઉદાહરણ તરીકે $CH_3(CH_2)_{15}N^+(CH_3)_3Br^-$,જેને સિટાઇલટ્રાયમિથાઈલ એમોનિયમ બ્રોમાઇડ કહેવાય છે.

(C) આપેલ ડાયપેપ્ટાઈડ એક કૃત્રિમ ગળપણ આપનાર પદાર્થ છે જેને $Aspartame$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તે $L-aspartic$ એસિડ અને $L-phenylalanine$ માંથી મેળવેલ ડાયપેપ્ટાઈડ ડેરિવેટિવનું મિથાઈલ એસ્ટર છે.
તે સુક્રોઝ કરતા આશરે $150-200$ ગણું વધુ ગળ્યું છે,પરંતુ તે રાંધવાના તાપમાને અસ્થિર છે.
તેથી,તેનો ઉપયોગ ઠંડા ખોરાક અને સોફ્ટ ડ્રિંક્સમાં ગળપણ આપનાર પદાર્થ તરીકે થાય છે.
તેથી,સાચો જવાબ વિકલ્પ $(C)$ છે.

(D) કૃત્રિમ ગળપણ એ એક ખાદ્ય પદાર્થ છે જે ખૂબ ઓછી અથવા શૂન્ય કેલરી સાથે ગળ્યો સ્વાદ આપે છે.
$Aspartame$ એ કૃત્રિમ ગળપણનું એક ઉદાહરણ છે.
તે $sucrose$ કરતા આશરે $200$ ગણું વધારે ગળ્યું છે અને તેનો ઉપયોગ પીણાં અને ઠંડા પીણાંમાં થાય છે.
તે $aspartic \text{ acid}$ અને $phenylalanine$ માંથી બનેલા ડાયપેપ્ટાઈડનું મિથાઈલ એસ્ટર છે,જેનું આણ્વીય સૂત્ર $C_{14}H_{18}N_2O_5$ છે.

(C) સવર્ગ આંક એ મધ્યસ્થ પરમાણુ સાથે લિગેન્ડ દ્વારા બનાવવામાં આવેલા કુલ સવર્ગ સહસંયોજક બંધની સંખ્યા છે.
સંકિર્ણ $K_3[Cr(C_2O_4)_3]$ માં,લિગેન્ડ ઓક્ઝેલેટ આયન $(C_2O_4^{2-})$ છે,જે દ્વિદંતીય લિગેન્ડ છે.
અહીં $3$ ઓક્ઝેલેટ લિગેન્ડ હોવાથી,સવર્ગ આંક $= 3 \times 2 = 6$ થાય.
$Cr$ ની ઓક્સિડેશન અવસ્થા શોધવા માટે,તેને $x$ ધારો.
$K$ ની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+1$ છે અને $C_2O_4^{2-}$ ની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $-2$ છે.
તટસ્થ સંકિર્ણ $K_3[Cr(C_2O_4)_3]$ માટે:
$3(+1) + x + 3(-2) = 0$
$3 + x - 6 = 0$
$x - 3 = 0$
$x = +3$.
તેથી,સવર્ગ આંક $6$ અને ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+3$ છે. સાચો વિકલ્પ $(C)$ છે.

(C) $A_{x-2}[B(C)_x]_2$ નું વિયોજન નીચે મુજબ થાય છે:
$A_{x-2}[B(C)_x]_2 \longrightarrow (x-2) A^{2+} + 2[B(C)_x]^{-(x-2)}$
સૂત્ર એકમ દીઠ ઉત્પન્ન થતા આયનોની કુલ સંખ્યા,$n = (x-2) + 2 = x$.
વોન્ટ હોફ અવયવ $i$ નું સૂત્ર: $i = 1 + (n-1)\alpha$.
આપેલ છે $i = 4$ અને $\alpha = 0.75$:
$4 = 1 + (x-1)(0.75)$
$3 = (x-1)(0.75)$
$x-1 = \frac{3}{0.75} = 4$
$x = 5$.
કેન્દ્રીય ધાતુ આયન $B$ નો સવર્ગ આંક તેની સાથે જોડાયેલા લિગેન્ડ $C$ ની સંખ્યા જેટલો હોય છે,જે $x = 5$ છે.

(B) મધ્યસ્થ ધાતુ આયનનો સવર્ગ આંક એટલે તેની સાથે સીધા જોડાયેલા લિગેન્ડના દાતા પરમાણુઓની સંખ્યા.
$1$. $[Fe(CN)_6]^{4-}$ માં,$6$ $CN^-$ લિગેન્ડ છે,જે દરેક એકદંતીય છે. તેથી,સવર્ગ આંક $6$ છે.
$2$. $[Fe(CN)_6]^{3-}$ માં,$6$ $CN^-$ લિગેન્ડ છે,જે દરેક એકદંતીય છે. તેથી,સવર્ગ આંક $6$ છે.
$3$. $[FeCl_4]^-$ માં,$4$ $Cl^-$ લિગેન્ડ છે,જે દરેક એકદંતીય છે. તેથી,સવર્ગ આંક $4$ છે.
તેથી,સવર્ગ આંક $6, 6, 4$ છે.

(C) $[Ni(CO)_4]$ સંકીર્ણમાં,$CO$ એ તટસ્થ લિગેન્ડ છે.
ધારો કે $Ni$ નો ઓક્સિડેશન આંક $x$ છે.
$x + 4(0) = 0$
$x = 0$
આમ,મેટલ કાર્બોનિલમાં,ધાતુ તેના શૂન્ય-વેલેન્ટ અવસ્થામાં હાજર હોય છે.

(D) સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણી એ લિગાન્ડ્સની તેમની ક્રિસ્ટલ ફિલ્ડ સ્પ્લિટિંગ એનર્જી $(\Delta_o)$ ના વધતા ક્રમમાં ગોઠવણી છે.
પ્રાયોગિક ડેટાના આધારે,સાચો ક્રમ છે: $I^{-} < Br^{-} < S^{2-} < SCN^{-} < Cl^{-} < NO_3^{-} < F^{-} < OH^{-} < C_2O_4^{2-} < H_2O < NCS^{-} < NH_3 < en < NO_2^{-} < CN^{-} < CO$.
આપેલા વિકલ્પો સાથે સરખામણી કરતા:
વિકલ્પ $D$ $(I^{-} < Cl^{-} < H_2O < en)$ એ ફિલ્ડ સ્ટ્રેન્થનો સાચો વધતો ક્રમ દર્શાવે છે.

(C) કેન્દ્રીય ધાતુ આયન $Co^{2+}$ છે,જેની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $d^7$ છે.
$(i)$ અહીં $6$ લિગાન્ડ $(H_2O)$ જોડાયેલા હોવાથી,સવર્ગ આંક $6$ છે,જે અષ્ટફલકીય ભૂમિતિ દર્શાવે છે.
$(ii)$ $H_2O$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ છે,તેથી તે $sp^3d^2$ સંકરણનો ઉપયોગ કરીને ઉચ્ચ-સ્પિન (બાહ્ય કક્ષકીય) સંકીર્ણ બનાવે છે.
$(iii)$ સંકીર્ણમાં એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે (પ્રશ્નમાં જણાવ્યા મુજબ),તેથી તે અનુચુંબકીય છે,પ્રતિચુંબકીય નથી.
તેથી,વિધાનો $(i)$ અને $(ii)$ સાચા છે.

(D) ક્રિસ્ટલ ફિલ્ડ સ્પ્લિટિંગ એનર્જી $(\Delta_o)$ લિગાન્ડની પ્રબળતા પર આધાર રાખે છે,જે સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણી દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણી મુજબ,આપેલા લિગાન્ડ્સ માટે ક્ષેત્રની પ્રબળતાનો ક્રમ $I^{-} < H_2O < NH_3 < CN^{-}$ છે.
તેથી,સ્પ્લિટિંગનો સાચો ક્રમ $I^{-} < H_2O < NH_3 < CN^{-}$ છે,જે વિકલ્પ $(D)$ ને અનુરૂપ છે.

(D) -પેટાકોષમાં પાંચ કક્ષકો હોય છે: $d_{x^2-y^2}, d_{z^2}, d_{xy}, d_{xz}$ અને $d_{yz}$.
અષ્ટફલકીય સવર્ગ સંયોજનોમાં,લિગેન્ડ $x, y$ અને $z$ અક્ષો પરથી આવે છે.
$d_{x^2-y^2}$ અને $d_{z^2}$ કક્ષકોની ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા આ અક્ષો પર સીધી હોય છે,જે લિગેન્ડની સામે આવે છે.
તેથી,$d_{x^2-y^2}$ અને $d_{z^2}$ લિગેન્ડ તરફ સીધા અભિમુખ હોય છે.
આમ,$(D)$ સાચો જવાબ છે.

(D) પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ વધુ સ્ફટિક ક્ષેત્ર વિભાજન પ્રેરે છે. આ સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણીમાં લિગેન્ડના સાપેક્ષ સ્થાન પરથી જાણી શકાય છે.
આપેલ $Cr(III)$ આયનના અષ્ટફલકીય સંકીર્ણોમાં,લિગેન્ડ $F^{-}$,$H_2O$,$NH_3$ અને $CN^{-}$ છે.
સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણીમાં તેમની ક્ષેત્ર પ્રબળતાનો વધતો ક્રમ $F^{-} < H_2O < NH_3 < CN^{-}$ છે.
તેથી,$[Cr(CN)_6]^{3-}$ માં સૌથી વધુ અષ્ટફલકીય સ્ફટિક ક્ષેત્ર વિભાજન જોવા મળે છે.

(D) સંકીર્ણ $[Ti(H_2O)_6]Cl_3$ માં $Ti^{3+}$ આયન હોય છે જેની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $3d^1$ છે.
એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની હાજરીને કારણે,તે $d-d$ સંક્રમણ અનુભવે છે અને જાંબલી રંગ દર્શાવે છે.
ઓક્સિજનની હાજરીમાં $250^{\circ} C$ પર ગરમ કરવાથી,તે વિઘટન પામીને $TiO_2$ બનાવે છે જેમાં ટાઇટેનિયમ $+4$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં હોય છે $(Ti^{4+} : 3d^0)$.
$Ti^{4+}$ માં કોઈ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન ન હોવાથી,તે $d-d$ સંક્રમણ અનુભવતું નથી અને રંગહીન હોય છે.
તેથી,રંગમાં થતો ફેરફાર જાંબલી થી રંગહીન 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.

(C) પરમાણ્વીકરણની એન્થાલ્પી ધાત્વિક બંધની મજબૂતી પર આધાર રાખે છે.
$s$-બ્લોક અને $p$-બ્લોક તત્વોમાં,પરમાણ્વીય કદ વધવાને કારણે સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં ધાત્વિક બંધની મજબૂતી સામાન્ય રીતે ઘટે છે,જેના પરિણામે પરમાણ્વીકરણની એન્થાલ્પીમાં ઘટાડો થાય છે.
જો કે,$d$-બ્લોક તત્વો (સંક્રાંતિ ધાતુઓ) માટે,પરમાણ્વીકરણની એન્થાલ્પી સામાન્ય રીતે સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં વધે છે કારણ કે મુખ્ય ક્વોન્ટમ આંક વધવાની સાથે $d$-કક્ષકો ધાત્વિક બંધનમાં વધુ સામેલ થાય છે,જે મજબૂત ધાત્વિક બંધ બનાવે છે.
તેથી,$d$-બ્લોક તત્વોમાં સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં પરમાણ્વીકરણની એન્થાલ્પી ઘટે છે તે વિધાન ખોટું છે.

(B) $1$. $[Zn(OH_2)_6]^{2+}$ માટે: $Zn^{2+}$ એ $3d^{10}$ છે,જેમાં એકપણ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન નથી,તેથી તે ડાયામેગ્નેટિક છે.
$2$. $[Co(NH_3)_6]^{3+}$ માટે: $Co^{3+}$ એ $3d^6$ છે. $NH_3$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,જે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે. તે $d^2sp^3$ સંકરણ બનાવે છે અને તેમાં કોઈ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોતા નથી,તેથી તે ડાયામેગ્નેટિક છે.
$3$. $[CoF_6]^{3-}$ માટે: $Co^{3+}$ એ $3d^6$ છે. $F^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,તેથી યુગ્મીકરણ થતું નથી. તેમાં $4$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોય છે,તેથી તે પેરામેગ્નેટિક છે.
$4$. $[V(OH_2)_6]^{2+}$ માટે: $V^{2+}$ એ $3d^3$ છે,જેમાં $3$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોય છે,તેથી તે પેરામેગ્નેટિક છે.
તેથી,સાચી જોડી $[Co(NH_3)_6]^{3+}$; ડાયામેગ્નેટિક છે.

(D) તટસ્થ પરમાણુઓની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના નીચે મુજબ છે:
$Ti (Z=22): [Ar] 3d^2 4s^2$
$V (Z=23): [Ar] 3d^3 4s^2$
$Cr (Z=24): [Ar] 3d^5 4s^1$
$Mn (Z=25): [Ar] 3d^5 4s^2$
વિકલ્પ $(d)$ માં આપેલા આયનો માટે:
$Ti^{2+}: [Ar] 3d^2$
$V^{3+}: [Ar] 3d^2$
$Cr^{4+}: [Ar] 3d^2$
$Mn^{5+}: [Ar] 3d^2$
અહીં $[Ar]$ એટલે $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6$ થાય,તેથી આ તમામ આયનો $3p^6$ કક્ષાની બહાર $3d^2$ રચના ધરાવે છે.

(D) $Sc^{3+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^0 4s^0$ છે.
તેમાં કોઈ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન ન હોવાથી,તે ડાયમેગ્નેટિક છે.

(B) હાઇડ્રેટેડ કોપર સલ્ફેટ $CuSO_4 \cdot 5 H_2 O$ પાણીના લિગાન્ડ્સની હાજરીને કારણે વાદળી રંગનું હોય છે,જે $d$-ઓર્બિટલ્સનું વિભાજન કરે છે અને $d-d$ સંક્રમણને સરળ બનાવે છે.
નિર્જળ કોપર સલ્ફેટ $CuSO_4$ રંગહીન છે કારણ કે લિગાન્ડ્સની ગેરહાજરીમાં $d$-ઓર્બિટલ્સનું વિભાજન થતું નથી,જેનાથી $d-d$ સંક્રમણ શક્ય નથી.
તેથી,વિકલ્પ $(B)$ સાચો છે.

(A) લેન્થેનોઇડ સંકોચન એટલે લેન્થેનમ $(Z = 57)$ થી શરૂ કરીને પરમાણુ ક્રમાંક વધવાની સાથે દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોના પરમાણુઓ અને આયનોના કદમાં થતો સતત ઘટાડો.
તે $4f$-ઇલેક્ટ્રોનની નબળી શીલ્ડિંગ અસરને કારણે થાય છે.
$4f$ શ્રેણીમાં,$4f$-ઇલેક્ટ્રોન બાહ્ય ઇલેક્ટ્રોનને કેન્દ્રીય વીજભારથી અસરકારક રીતે સુરક્ષિત કરતા નથી.
આના પરિણામે અસરકારક કેન્દ્રીય વીજભાર વધે છે,જે ઇલેક્ટ્રોનને કેન્દ્ર તરફ વધુ મજબૂતીથી ખેંચે છે.
આમ,પરમાણ્વીય અને આયનીય ત્રિજ્યામાં ઘટાડો એ લેન્થેનોઇડ સંકોચનની મુખ્ય અસર છે.
તેથી,વિકલ્પ $(A)$ સાચો છે.

(B) આયનો તેમના $d$-કક્ષકોમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની હાજરીને કારણે જલીય દ્રાવણમાં રંગ દર્શાવે છે,જે $d-d$ સંક્રમણ માટે જવાબદાર છે.
ઇલેક્ટ્રોનિક રચનાઓ:
$La^{3+} (Z=57): [Xe] 4f^0 5d^0$ (કોઈ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન નથી).
$Ti^{3+} (Z=22): [Ar] 3d^1$ (એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન).
$Lu^{3+} (Z=71): [Xe] 4f^{14}$ (કોઈ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન નથી).
$Sc^{3+} (Z=21): [Ar] 3d^0$ (કોઈ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન નથી).
$Ti^{3+}$ પાસે એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોવાથી,તે જલીય દ્રાવણમાં રંગ દર્શાવશે.

(C) ટ્રાન્સયુરેનિયમ તત્વો એ $92$ (યુરેનિયમનો પરમાણુ ક્રમાંક) કરતા વધારે પરમાણુ ક્રમાંક ધરાવતા રાસાયણિક તત્વો છે. આ તત્વો કૃત્રિમ છે અને ન્યુક્લિયર રિએક્ટર અથવા પાર્ટિકલ એક્સિલરેટરમાં બનાવવામાં આવે છે.

(B) આપેલ લેટિમર ડાયાગ્રામ મુજબ:
$BrO_3^{-}$ $\xrightarrow{E_1^{\circ}} BrO^{-}$ $\xrightarrow{0.45 \ V} \frac{1}{2} Br_2$ $\xrightarrow{1.07 \ V} Br^{-}$
અને કુલ પોટેન્શિયલ $BrO_3^{-} \rightarrow Br^{-}$ માટે $0.61 \ V$ છે.
આપણે $\Delta G^{\circ} = -nFE^{\circ}$ સંબંધનો ઉપયોગ કરીએ છીએ.
કુલ પ્રક્રિયા $BrO_3^{-} \rightarrow Br^{-}$ માટે:
$n = 6$,તેથી $\Delta G_{total}^{\circ} = -6F(0.61 \ V) = -3.66F$.
વ્યક્તિગત તબક્કાઓ માટે:
$1$. $BrO_3^{-} \rightarrow BrO^{-}$: $n = 4$,$\Delta G_1^{\circ} = -4FE_1^{\circ}$.
$2$. $BrO^{-} \rightarrow \frac{1}{2} Br_2$: $n = 1$,$\Delta G_2^{\circ} = -1F(0.45 \ V) = -0.45F$.
$3$. $\frac{1}{2} Br_2 \rightarrow Br^{-}$: $n = 1$,$\Delta G_3^{\circ} = -1F(1.07 \ V) = -1.07F$.
$\Delta G^{\circ}$ મૂલ્યોનો સરવાળો કરતા:
$-3.66F = -4FE_1^{\circ} - 0.45F - 1.07F$
$-3.66 = -4E_1^{\circ} - 1.52$
$4E_1^{\circ} = 3.66 - 1.52$
$4E_1^{\circ} = 2.14$
$E_1^{\circ} = \frac{2.14}{4} = 0.535 \ V$.

(A) જે ઇલેક્ટ્રોડનો પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ વધારે હોય તે કેથોડ તરીકે વર્તે છે.
આપેલ પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ: $E_{Ag^+/Ag}^{\circ} = +0.80 \ V$ અને $E_{Cu^{2+}/Cu}^{\circ} = +0.34 \ V$.
$E_{Ag^+/Ag}^{\circ} > E_{Cu^{2+}/Cu}^{\circ}$ હોવાથી,સિલ્વર ઇલેક્ટ્રોડ કેથોડ તરીકે અને કોપર ઇલેક્ટ્રોડ એનોડ તરીકે વર્તે છે.
પ્રમાણિત કોષ પોટેન્શિયલની ગણતરી નીચે મુજબ થાય છે:
$E_{cell}^{\circ} = E_{cathode}^{\circ} - E_{anode}^{\circ}$
$E_{cell}^{\circ} = +0.80 \ V - (+0.34 \ V) = +0.46 \ V$.

(B) કોષની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
એનોડ: $X \rightarrow X^{2+} + 2e^-$
કેથોડ: $2Y^+ + 2e^- \rightarrow 2Y$
કુલ પ્રક્રિયા: $X + 2Y^+ \rightarrow X^{2+} + 2Y$
અહીં,સંકળાયેલા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા,$n = 2$ છે.
$E^{\circ}_{cell} = E^{\circ}_{cathode} - E^{\circ}_{anode} = 0.8 \ V - (-1.7 \ V) = 2.5 \ V$.
મહત્તમ કાર્ય $W_{max} = -\Delta G^{\circ} = nFE^{\circ}_{cell}$ દ્વારા મળે છે.
$W_{max} = 2 \times 96500 \ C/mol \times 2.5 \ V = 482500 \ J/mol$.
$kJ/mol$ માં રૂપાંતર કરતા: $W_{max} = \frac{482500}{1000} = 482.5 \ kJ/mol$.

(B) પ્રમાણિત કોષ પોટેન્શિયલ $(E^{\circ})$ અને સંતુલન અચળાંક $(K)$ વચ્ચેનો સંબંધ સંતુલન સમયે નર્ન્સ્ટ સમીકરણ દ્વારા આપવામાં આવે છે:
$\Delta G^{\circ} = -RT \ln K = -nFE^{\circ}$
તેથી,$E^{\circ} = \frac{RT}{nF} \ln K$.
આપેલ છે કે $K = 1$,અને આપણે જાણીએ છીએ કે $\ln(1) = 0$.
તેથી,$E^{\circ} = \frac{RT}{nF} \times 0 = 0 \ V$.
આમ,$1$ જેટલો સંતુલન અચળાંક ધરાવતી પ્રક્રિયા માટે પ્રમાણિત કોષ પોટેન્શિયલ $0$ હોય છે.

(A) પ્રક્રિયા $Fe^{2+} + Ce^{4+} \longrightarrow Fe^{3+} + Ce^{3+}$ છે.
$Fe^{3+}/Fe^{2+}$ હાફ-સેલ માટે નર્ન્સ્ટ સમીકરણનો ઉપયોગ કરતા: $E = E^{\circ}_{Fe^{3+}/Fe^{2+}} - 0.059 \log \frac{[Fe^{2+}]}{[Fe^{3+}]}$.
$80 \%$ $Fe^{2+}$ નું $Fe^{3+}$ માં રૂપાંતર થતું હોવાથી,સાંદ્રતાનો ગુણોત્તર $[Fe^{3+}] = 80$ અને $[Fe^{2+}] = 20$ છે.
તેથી,$E = 0.77 - 0.059 \log \frac{20}{80} = 0.77 - 0.059 \log \frac{1}{4} = 0.77 + 0.059 \log 4$.
આપેલ છે કે $\log 4 = 0.6$,તેથી $E = 0.77 + 0.059 \times 0.6 = 0.77 + 0.0354 = 0.8054 \ V \approx 0.806 \ V$.

(A) જમા થયેલ $Cu$ નું કદ $V = {\text{ક્ષેત્રફળ}} \times {\text{જાડાઈ}} = (20 \times 5) \ cm^2 \times (3.6 \times 10^{-4} \ cm) = 0.036 \ cm^3$ છે.
જમા થયેલ $Cu$ નું દળ $W = V \times d = 0.036 \ cm^3 \times 8.9 \ g/cm^3 = 0.3204 \ g$ છે.
ફેરાડેના નિયમ મુજબ,$W = \frac{M \times Q}{n \times F}$,જ્યાં $M = 63.5 \ g/mol$,$n = 2$,અને $F = 96500 \ C/mol$.
$Q = \frac{W \times n \times F}{M} = \frac{0.3204 \times 2 \times 96500}{63.5} \approx 973.81 \ C \approx 974 \ C$.

(B) ગેલ્વેનિક કોષને આ રીતે દર્શાવી શકાય: $Mg | Mg^{2+} || Cu^{2+} | Cu$.
પ્રમાણિત કોષ પોટેન્શિયલનું સૂત્ર: $E^{\circ}_{cell} = E^{\circ}_{cathode} - E^{\circ}_{anode}$.
અહીં,$E^{\circ}_{cathode} = E^{\circ}_{Cu^{2+}/Cu} = 0.34 \ V$ અને $E^{\circ}_{cell} = 2.71 \ V$ છે.
આ કિંમતો મૂકતા: $2.71 \ V = 0.34 \ V - E^{\circ}_{Mg^{2+}/Mg}$.
તેથી,$E^{\circ}_{Mg^{2+}/Mg} = 0.34 \ V - 2.71 \ V = -2.37 \ V$.

(D) દ્રાવણની મોલર વાહકતા તે દ્રાવણમાં પ્રતિ સૂત્ર એકમ ઉત્પન્ન થતા આયનોની સંખ્યાના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
$(a)$ $[Fe(CO)_5]$ એ તટસ્થ સંકીર્ણ છે,તે આયનોમાં વિયોજિત થતું નથી.
$(b)$ $[Cr(H_2O)_5Br]Br_2$ એ $[Cr(H_2O)_5Br]^{2+} + 2Br^-$ તરીકે વિયોજિત થાય છે,જે $3$ આયનો આપે છે.
$(c)$ $[Co(NH_3)_4Cl_2]Cl$ એ $[Co(NH_3)_4Cl_2]^+ + Cl^-$ તરીકે વિયોજિત થાય છે,જે $2$ આયનો આપે છે.
$(d)$ $K_4[Fe(CN)_6]$ એ $4K^+ + [Fe(CN)_6]^{4-}$ તરીકે વિયોજિત થાય છે,જે $5$ આયનો આપે છે.
$K_4[Fe(CN)_6]$ સૌથી વધુ સંખ્યામાં આયનો $(5)$ ઉત્પન્ન કરતું હોવાથી,તેની મોલર વાહકતા સૌથી વધુ છે.
આમ,$(d)$ સાચો જવાબ છે.

(B) વિસ્થાપિત બેન્ઝોઈક એસિડની એસિડિક પ્રબળતા બેન્ઝીન રિંગ સાથે જોડાયેલા વિસ્થાપકોની ઇલેક્ટ્રોનિક અસરો પર આધાર રાખે છે.
$1$. $-NO_2$ સમૂહ એ પ્રબળ ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષક સમૂહ ($-I$ અને $-M$ અસરો) છે,જે કાર્બોક્સિલેટ આયનને સ્થિર કરે છે,જેનાથી એસિડિક પ્રબળતા વધે છે.
$2$. $-OCH_3$ સમૂહ એ ઇલેક્ટ્રોન દાતા સમૂહ ($+M$ અસર) છે,જે કાર્બોક્સિલેટ આયનને અસ્થિર કરે છે,જેનાથી એસિડિક પ્રબળતા ઘટે છે.
$3$. બેન્ઝોઈક એસિડ $(II)$ એ સંદર્ભ સંયોજન તરીકે કાર્ય કરે છે.
તેથી,એસિડિક પ્રબળતાનો ક્રમ $p$-નાઈટ્રોબેન્ઝોઈક એસિડ $(I)$ > બેન્ઝોઈક એસિડ $(II)$ > $p$-મિથોક્સીબેન્ઝોઈક એસિડ $(III)$ છે.
સાચો ઘટતો ક્રમ $I > II > III$ છે.

(B) મેટા-ડાયરેક્ટિંગ સમૂહો એ ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષક સમૂહો છે જે બેન્ઝીન વલયની ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા ઘટાડે છે,ખાસ કરીને ઓર્થો અને પેરા સ્થાન પર,જેથી આવતા ઇલેક્ટ્રોફાઇલને મેટા સ્થાન પર નિર્દેશિત કરે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાં,$-NO_2, -CHO, -SO_3H, -COR$ નો સેટ સંપૂર્ણપણે ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષક સમૂહોનો બનેલો છે જે મેટા-ડાયરેક્ટિંગ છે.
$-NH_2, -NHR, -OCH_3$ અને $-NHCOCH_3$ એ તેમના ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ રેઝોનન્સ અસરને કારણે ઓર્થો/પેરા-ડાયરેક્ટિંગ સમૂહો છે.

(D) $Zone \ refining$ નો સિદ્ધાંત એ છે કે અશુદ્ધિઓ ઘન અવસ્થા કરતા પીગળેલી અવસ્થામાં વધુ દ્રાવ્ય હોય છે.
$Vapour \ phase \ refining$ પદ્ધતિ અશુદ્ધ ધાતુને બાષ્પશીલ સંયોજનમાં રૂપાંતરિત કરવાના સિદ્ધાંત પર આધારિત છે,જે પછી શુદ્ધ ધાતુ મેળવવા માટે વિઘટિત થાય છે.
$Liquation$ પદ્ધતિ ધાતુ અને અશુદ્ધિઓના ગલનબિંદુમાં તફાવત પર આધારિત છે,જ્યાં ધાતુ ઢાળવાળી સપાટી પર વહે છે.
$Chromatographic$ પદ્ધતિ એ સિદ્ધાંત પર આધારિત છે કે મિશ્રણના વિવિધ ઘટકો અધિશોષક પર અલગ-અલગ રીતે અધિશોષિત થાય છે. તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(A) આયર્ન પાયરાઇટ,એટલે કે $FeS_2$,ને 'ફૂલ્સ ગોલ્ડ' તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
તે લોખંડના નિષ્કર્ષણ માટે આદર્શ અયસ્ક નથી કારણ કે તે ભુંજન પ્રક્રિયા દરમિયાન સલ્ફર ધરાવતા પ્રદૂષિત વાયુઓ,જેમ કે $SO_2$ અને $SO_3$,ઉત્પન્ન કરે છે.
જોકે તે ઉષ્માગતિશાસ્ત્રની દ્રષ્ટિએ શક્ય અને સ્થિર છે,પરંતુ આ વાયુઓની પર્યાવરણીય અસરને કારણે તે અનિચ્છનીય છે.
તેથી,વિકલ્પ $(A)$ સાચો જવાબ છે.

(C) કેલેમાઈન $(ZnCO_3)$ એ ઝિંક $(Zn)$ ની કાચી ધાતુ છે,જ્યારે બાકીની તમામ આયર્ન (લોખંડ) ની કાચી ધાતુઓ છે.
હેમેટાઈટ $(Fe_2O_3)$ છે.
મેગ્નેટાઈટ $(Fe_3O_4)$ છે.
સાઈડરાઈટ $(FeCO_3)$ છે.

(A) આપેલા અયસ્કોનું રાસાયણિક બંધારણ નીચે મુજબ છે:
$A$. કેલેમાઇન: $ZnCO_3$ ($ii$ સાથે જોડાય છે)
$B$. કોપરપાયરાઇટ: $CuFeS_2$ ($i$ સાથે જોડાય છે)
$C$. બોક્સાઇટ: $Al_2O_3 \cdot 2H_2O$ ($iv$ સાથે જોડાય છે)
$D$. હેમેટાઇટ: $Fe_2O_3$ ($iii$ સાથે જોડાય છે)
તેથી,સાચી જોડ $A-ii, B-i, C-iv, D-iii$ છે.

(C) આપેલા ચાર તત્વો $C$,$S$,$Fe$ અને $Au$ માંથી,અધાતુઓ $C$ અને $S$ તેમના મૂળભૂત સ્વરૂપમાં અપરરૂપો તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
$Au$ એ ઓછી સક્રિયતા ધરાવતી ઉમદા ધાતુ છે,તેથી તે પ્રકૃતિમાં તેના મૂળભૂત સ્વરૂપમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે,જેને ઘણીવાર નગેટ કહેવામાં આવે છે.
$Fe$ એ ઇલેક્ટ્રોપોઝિટિવ ધાતુ છે. તેથી,તે ખૂબ જ સક્રિય છે અને પૃથ્વીના પોપડામાં માત્ર સંયુક્ત અવસ્થામાં (સંયોજનો તરીકે) અસ્તિત્વ ધરાવે છે,જેમ કે $Fe_2O_3$,$Fe_3O_4$ અને $FeS_2$.

(C) એલિંગહામ આકૃતિ એ એક આલેખ છે જે સંયોજનોની સ્થિરતા પર તાપમાનની નિર્ભરતા દર્શાવે છે,સામાન્ય રીતે ધાતુના ઓક્સાઇડ અને સલ્ફાઇડ માટે.
તે તાપમાન $(T)$ ની સામે પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઉર્જામાં ફેરફાર $(\Delta G^{\circ})$ ને આલેખે છે.
આ આકૃતિનો ઉપયોગ વિવિધ રિડક્શનકર્તાઓ દ્વારા ધાતુના ઓક્સાઇડના રિડક્શનની શક્યતાની આગાહી કરવા માટે થાય છે.

(C) . આ સિદ્ધાંત ચુંબકીય અલગીકરણ માટે માન્ય છે.
$B$. આ સિદ્ધાંત ગુરુત્વાકર્ષણ અલગીકરણ માટે માન્ય છે.
$D$. તેલ અને પાણીના પ્રમાણને સમાયોજિત કરીને અથવા ડિપ્રેસન્ટ્સનો ઉપયોગ કરીને બે સલ્ફાઇડ અયસ્કોને અલગ કરવા શક્ય છે.
$C$. ફ્રોથ ફ્લોટેશન પ્રક્રિયામાં,ખનિજ કણો પ્રાધાન્યરૂપે તેલ દ્વારા ભીના થાય છે,જ્યારે ગેંગના કણો પાણી દ્વારા ભીના થાય છે. તેથી,વિકલ્પ $C$ સાચું વિધાન છે.

(B) $Zone \ refining$ નો સિદ્ધાંત એ છે કે અશુદ્ધિઓ ધાતુની ઘન અવસ્થા કરતા પીગળેલી અવસ્થામાં વધુ દ્રાવ્ય હોય છે.
જેમ જેમ હીટર આગળ વધે છે,તેમ શુદ્ધ ધાતુ પીગળેલા દ્રાવણમાંથી સ્ફટિકીકરણ પામે છે,જ્યારે અશુદ્ધિઓ નજીકના પીગળેલા ઝોનમાં જાય છે.
આ પદ્ધતિ $Ge$,$Si$,$Ga$ જેવા સેમિકન્ડક્ટર બનાવવા અને $Boron$ $(B)$ જેવી ધાતુઓના શુદ્ધિકરણ માટે ઉપયોગી છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ 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.

(D) $SN^1$ પ્રક્રિયાનો દર પ્રક્રિયાના નિર્ણાયક તબક્કામાં બનતા કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તીની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
$1$. $A$ દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયન બનાવે છે.
$2$. $B$ એલાઈલિક દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયન બનાવે છે,જે રેઝોનન્સ દ્વારા સ્થિર થાય છે.
$3$. $C$ તૃતીયક કાર્બોકેટાયન બનાવે છે.
$4$. $D$ એલાઈલિક તૃતીયક કાર્બોકેટાયન બનાવે છે,જે તૃતીયક પ્રકૃતિ અને રેઝોનન્સ સ્થિરીકરણ બંનેને કારણે સૌથી વધુ સ્થિર છે.
તેથી,$D$ એ $SN^1$ પ્રક્રિયા માટે સૌથી વધુ સક્રિય છે.

(D) $S_{N}1$ પ્રક્રિયાનો વેગ પ્રક્રિયાના ધીમા તબક્કામાં બનતા કાર્બોકેટાયનની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે. કાર્બોકેટાયન જેટલો વધુ સ્થિર,તેટલી $S_{N}1$ પ્રક્રિયા ઝડપી.
આપેલા સબસ્ટ્રેટમાંથી બનતા કાર્બોકેટાયનની સરખામણી:
$A$: બેન્ઝાઇલ કેટાયન $(C_6H_5CH_2^+)$ - એક ફિનાઇલ રિંગ સાથે રેઝોનન્સ દ્વારા સ્થિર.
$B$: $1-$ફિનાઇલઇથાઇલ કેટાયન $(C_6H_5CH^+CH_3)$ - રેઝોનન્સ અને મિથાઇલ ગ્રુપની ઇન્ડક્ટિવ અસર દ્વારા સ્થિર.
$C$: $2-$ફિનાઇલપ્રોપેન$-2-$ાઇલ કેટાયન $(C_6H_5C^+(CH_3)_2)$ - રેઝોનન્સ અને બે મિથાઇલ ગ્રુપ દ્વારા સ્થિર.
$D$: $1,1-$ડાયફિનાઇલઇથાઇલ કેટાયન $(C_6H_5C^+(CH_3)C_6H_5)$ - બે ફિનાઇલ રિંગ સાથે રેઝોનન્સ અને એક મિથાઇલ ગ્રુપની ઇન્ડક્ટિવ અસર દ્વારા સ્થિર.
વિકલ્પ $D$ માં રહેલો કાર્બોકેટાયન બે ફિનાઇલ રિંગ સાથે રેઝોનન્સ દ્વારા સૌથી વધુ સ્થિર હોવાથી,તે સૌથી ઝડપી $S_{N}1$ પ્રક્રિયા આપશે.