TS EAMCET 2021 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Gujarati

(C) અણુસૂત્ર $C_6H_{10}$ એ $6$ કાર્બન પરમાણુઓ ધરાવતા આલ્કાઈન માટે છે. શાખાયુક્ત સમઘટકો તે છે જેમાં $6$ કાર્બનની સીધી શૃંખલા હોતી નથી. શક્ય શાખાયુક્ત સમઘટકો નીચે મુજબ છે:
$1$. $3-\text{મિથાઈલ}-1-\text{પેન્ટાઈન}$ $(CH_3-CH_2-CH(CH_3)-C \equiv CH)$
$2$. $4-\text{મિથાઈલ}-1-\text{પેન્ટાઈન}$ $(CH_3-CH(CH_3)-CH_2-C \equiv CH)$
$3$. $3-\text{મિથાઈલ}-2-\text{પેન્ટાઈન}$ $(CH_3-CH_2-C(CH_3)-C \equiv C-CH_3)$
$4$. $3,3-\text{ડાયમિથાઈલ}-1-\text{બ્યુટાઈન}$ $((CH_3)_2C(C \equiv CH)-CH_3)$
આમ,કુલ $4$ શક્ય શાખાયુક્ત સમઘટકો છે.

(C) પ્રક્રિયા ક્રમ નીચે મુજબ છે:
$1$. પ્રોપેનનું $(CH_3CH_2CH_3)$ પ્રકાશ $(hv)$ ની હાજરીમાં ક્લોરીનેશન કરવાથી મુખ્ય નીપજ તરીકે $1$-ક્લોરોપ્રોપેન મળે છે: $CH_3CH_2CH_3 + Cl_2 \xrightarrow{hv} CH_3CH_2CH_2Cl + HCl$.
$2$. $1$-ક્લોરોપ્રોપેનનું આલ્કોહોલિક $KOH$ સાથે ડીહાઈડ્રોહેલોજનેશન કરવાથી પ્રોપીન મળે છે: $CH_3CH_2CH_2Cl \xrightarrow{\text{alc. } KOH} CH_3CH=CH_2 + KCl + H_2O$.
$3$. પ્રોપીનનું ઊંચા તાપમાને $(773 \ K)$ ક્લોરીનેશન કરવાથી એલાઈલિક વિસ્થાપન થાય છે,જે એલાઈલ ક્લોરાઈડ બનાવે છે: $CH_3CH=CH_2 + Cl_2 \xrightarrow{773 \ K} ClCH_2CH=CH_2 + HCl$.
$4$. એલાઈલ ક્લોરાઈડનું જલીય $AgOH$ સાથે ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન થવાથી $Cl$ પરમાણુનું $OH$ સમૂહ દ્વારા વિસ્થાપન થાય છે અને એલાઈલ આલ્કોહોલ મળે છે: $ClCH_2CH=CH_2 + AgOH_{(aq)} \longrightarrow HOCH_2CH=CH_2 + AgCl$.

(D) ઈથેનનું ઈક્લિપ્સ્ડ કન્ફોર્મેશન પાસપાસેના કાર્બન પરમાણુઓ પરના હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ વચ્ચેના અપાકર્ષણને કારણે ઉદ્ભવતા ટોર્સનલ સ્ટ્રેનને લીધે સૌથી ઓછું સ્થાયી છે.
તેની સામે,સ્ટેગર્ડ કન્ફોર્મેશન સૌથી વધુ સ્થાયી છે કારણ કે તેમાં હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ એકબીજાથી શક્ય તેટલા દૂર હોય છે,જે અપાકર્ષણને ઘટાડે છે.
ઈથેનમાં $C-C$ સિંગલ બોન્ડની આસપાસ પરિભ્રમણ માટેનો ઉર્જા અવરોધ આશરે $12.5 \ kJ / mol$ $(3 \ kcal / mol)$ છે.
તેથી,સ્ટેગર્ડ અને ઈક્લિપ્સ્ડ કન્ફોર્મેશન વચ્ચેનો ઉર્જાનો તફાવત $12.5 \ kJ / mol$ છે.

(D) વિકલ્પ $(a)$ માં આલ્કાઈનનું ઉદ્દીપકીય હાઈડ્રોજનેશન છે,જે આલ્કેન આપે છે.
વિકલ્પ $(b)$ માં કોલ્બેની વિદ્યુતવિભાજન પદ્ધતિ છે,જે આલ્કેન આપે છે.
વિકલ્પ $(c)$ માં વુર્ટ્ઝ પ્રક્રિયા છે,જે આલ્કેન આપે છે.
વિકલ્પ $(d)$ માં આલ્કાઈલ ફ્લોરાઈડ $(CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-F)$ ની $Zn/H^{\oplus}$ સાથેની પ્રક્રિયા છે. $C-F$ બંધની મજબૂતીને કારણે આલ્કાઈલ ફ્લોરાઈડનું રિડક્શન થતું નથી,તેથી આ પ્રક્રિયા આલ્કેન આપતી નથી.

(C) પ્રક્રિયા $CH_2=CH_2 + H_2 \xrightarrow{Ni, 300^{\circ}C} CH_3-CH_3$ એ ઇથીનનું ઇથેનમાં ઉદ્દીપકીય હાઇડ્રોજનીકરણ છે.
આ ચોક્કસ પ્રક્રિયા,જેમાં આલ્કીનનું $Ni$,$Pt$ અથવા $Pd$ જેવા ધાતુના ઉદ્દીપકનો ઉપયોગ કરીને આલ્કેનમાં રિડક્શન કરવામાં આવે છે,તેને સેબાટીયર-સેન્ડરેન્સ પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(B) જ્યારે પ્રોપાઇન $(CH_3-C \equiv CH)$ ને $873 \ K$ તાપમાને લાલ ગરમ લોખંડની નળીમાંથી પસાર કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે ચક્રીય ટ્રાઇમરાઇઝેશન (cyclic trimerization) દ્વારા મેસિટિલીન ($1,3,5$-ટ્રાયમિથાઇલબેન્ઝીન) નામનું એરોમેટિક સંયોજન બનાવે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$3CH_3-C \equiv CH \xrightarrow{\text{Red hot Fe, } 873 \ K} C_9H_{12}$ (મેસિટિલીન).
મેસિટિલીનનું આણ્વીય સૂત્ર $C_9H_{12}$ છે.

(D) આલ્કાઈનની $Br_2$ (વધારે) સાથે $CCl_4$ ની હાજરીમાં પ્રક્રિયા એ ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી યોગશીલ પ્રક્રિયા છે.
આ પ્રક્રિયા દરમિયાન,ટ્રિપલ બોન્ડના બંને $\pi$-બંધ તૂટે છે અને બ્રોમીન પરમાણુઓ સાથે ચાર નવા $\sigma$-બંધ બને છે.
Hex$-1-$yne $(CH_3(CH_2)_3C \equiv CH)$ માટે,આ યોગશીલ પ્રક્રિયા $C-1$ અને $C-2$ કાર્બન પર થાય છે.
અંતિમ નીપજ $1,1,2,2-$ટેટ્રાબ્રોમોહેક્ઝેન છે.
$CH_3(CH_2)_3C \equiv CH + 2Br_2 \xrightarrow{CCl_4} CH_3(CH_2)_3C(Br)_2-CH(Br)_2$

(D) ફ્યુઝ્ડ રિંગ સિસ્ટમમાં આલ્કીન્સની સ્થિરતા બ્રેડ્ટના નિયમ અને દ્વિબંધ પરના વિસ્થાપન પર આધાર રાખે છે.
બંધારણ $III$ એ ટેટ્રાસબસ્ટિટ્યુટેડ આલ્કીન છે,જે હાઇપરકોન્જુગેશન અને ઇન્ડક્ટિવ અસરોને કારણે ખૂબ જ સ્થિર છે.
બંધારણ $I$ એ ટ્રાયસબસ્ટિટ્યુટેડ આલ્કીન છે.
બંધારણ $II$ એ ડાયસબસ્ટિટ્યુટેડ આલ્કીન છે.
વધારે વિસ્થાપન એટલે વધુ સ્થિરતા.
તેથી,સ્થિરતાનો સાચો ક્રમ $III > I > II$ 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.

(B) આ પ્રક્રિયા ફ્રિડલ-ક્રાફ્ટ આલ્કાઈલેશન તરીકે ઓળખાય છે. નિર્જળ $AlCl_3$ ની હાજરીમાં,$n-$પ્રોપાઈલ ક્લોરાઈડ આલ્કાઈલેટિંગ એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે. તે ઇલેક્ટ્રોફિલિક એરોમેટિક સબસ્ટીટ્યુશન પ્રક્રિયા છે.
પગલું $1$: ઇલેક્ટ્રોફાઈલનું નિર્માણ:
$CH_3-CH_2-CH_2-Cl + AlCl_3 \rightarrow CH_3-CH_2-CH_2^+ + AlCl_4^-$
પગલું $2$: કાર્બોકેટાયન પુનઃરચના:
પગલા $1$ માં બનેલ પ્રાથમિક કાર્બોકેટાયન $(CH_3-CH_2-CH_2^+)$ $1,2-$હાઈડ્રાઈડ શિફ્ટ દ્વારા વધુ સ્થિર ગૌણ કાર્બોકેટાયન $(CH_3-CH^+-CH_3)$ બનાવવા માટે પુનઃરચના પામે છે.
પગલું $3$: ઇલેક્ટ્રોફિલિક હુમલો:
આ ગૌણ કાર્બોકેટાયન બેન્ઝીન રિંગ પર હુમલો કરીને મધ્યવર્તી સંયોજન બનાવે છે.
પગલું $4$: ડીપ્રોટોનેશન:
અંતિમ પગલું એ મધ્યવર્તીમાંથી પ્રોટોન દૂર કરીને એરોમેટિકતા પુનઃસ્થાપિત કરવાનું છે,જે મુખ્ય ઉત્પાદન તરીકે આઈસોપ્રોપાઈલ બેન્ઝીન (ક્યુમીન) આપે છે.

(A) આપેલ પ્રક્રિયાઓનું વિશ્લેષણ નીચે મુજબ છે:
$1.$ $AlCl_3$ ની હાજરીમાં $t$-બ્યુટાઇલ ક્લોરાઇડ સાથે બેન્ઝીનનું ફ્રિડલ-ક્રાફ્ટ આલ્કાઇલેશન $t$-બ્યુટાઇલ બેન્ઝીન આપે છે.
$2.$ બેન્ઝીન $BF_3/HF$ ની હાજરીમાં $2$-મિથાઇલપ્રોપીન સાથે પ્રક્રિયા કરીને $t$-બ્યુટાઇલ બેન્ઝીન બનાવે છે.
$3.$ બેન્ઝીન $H_2SO_4$ ની હાજરીમાં $t$-બ્યુટાઇલ આલ્કોહોલ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $t$-બ્યુટાઇલ બેન્ઝીન બનાવે છે.
$4.$ બેન્ઝીન બ્યુટેનોઇલ ક્લોરાઇડ સાથે ફ્રિડલ-ક્રાફ્ટ એસાઇલેશન દ્વારા $1$-ફિનાઇલબ્યુટેન-$1$-ઓન બનાવે છે. ત્યારબાદ ક્લેમેન્સન રિડક્શન $(Zn/Hg, HCl)$ દ્વારા $n$-બ્યુટાઇલબેન્ઝીન મળે છે,$t$-બ્યુટાઇલ બેન્ઝીન નહીં.
આમ,પ્રક્રિયાઓ $1, 2$ અને $3$ $t$-બ્યુટાઇલ બેન્ઝીન આપે છે.

(B) નિર્જળ $AlCl_3$ ની હાજરીમાં બેન્ઝીન અને એસિટિલ ક્લોરાઇડ વચ્ચેની પ્રક્રિયા ફ્રિડેલ-ક્રાફ્ટસ એસિલેશન પ્રક્રિયા છે,જે મુખ્ય નીપજ તરીકે એસિટોફિનોન $(C_6H_5COCH_3)$ આપે છે.
એસિટોફિનોનના બંધારણમાં:
$1$. બેન્ઝીન વલયમાં $3$ $\pi$-બંધો હોય છે.
$2$. કાર્બોનિલ સમૂહ $(C=O)$ માં $1$ $\pi$-બંધ હોય છે.
કુલ $\pi$-બંધોની સંખ્યા = $3 + 1 = 4$.
$3$. કાર્બોનિલ સમૂહમાં રહેલા ઓક્સિજન પરમાણુ પર $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે.
અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની કુલ સંખ્યા = $2$.
આમ,$\pi$-બંધો અને અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની સંખ્યા અનુક્રમે $4$ અને $2$ છે.

(C) પાણીની કામચલાઉ કઠિનતા ક્લાર્કની પ્રક્રિયા દ્વારા દૂર કરવામાં આવે છે,જેમાં કઠિન પાણીમાં ફોડેલો ચૂનો,$Ca(OH)_2$ ઉમેરવામાં આવે છે.
સામેલ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$Ca(HCO_3)_{2(aq)} + Ca(OH)_{2(aq)} \rightarrow 2CaCO_{3(s)} + 2H_2O_{(l)}$
$Mg(HCO_3)_{2(aq)} + 2Ca(OH)_{2(aq)} \rightarrow 2CaCO_{3(s)} + Mg(OH)_{2(s)} + 2H_2O_{(l)}$
નોંધ: મેગ્નેશિયમ બાયકાર્બોનેટના કિસ્સામાં,નીપજ મેગ્નેશિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ,$Mg(OH)_2$ છે,કારણ કે તેની દ્રાવ્યતા ગુણાકાર $MgCO_3$ કરતા ઓછી છે.
આમ,બનતા અદ્રાવ્ય અવક્ષેપ $Mg(OH)_2$ અને $CaCO_3$ છે.

(C) $SO_3 + D_2O \rightarrow D_2SO_4$ ($SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$ જેવું જ)
$CaC_2 + 2D_2O \rightarrow Ca(OD)_2 + C_2D_2$ ($CaC_2 + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + C_2H_2$ જેવું જ)
$Al_4C_3 + 12D_2O \rightarrow 4Al(OD)_3 + 3CD_4$ ($Al_4C_3 + 12H_2O \rightarrow 4Al(OH)_3 + 3CH_4$ જેવું જ)
આમ,સાચી જોડ $A-V, B-I, C-II$ છે.

(C) મોડરેટર એ પરમાણુ રિએક્ટરમાં વિખંડનથી ઉત્પન્ન થતા ન્યુટ્રોનની ગતિને ધીમી કરવા માટે વપરાતો પદાર્થ છે.
ભારે પાણી $(D_2O)$ નો ઉપયોગ પરમાણુ રિએક્ટરમાં મોડરેટર તરીકે થાય છે કારણ કે તે ન્યુટ્રોનને અસરકારક રીતે ધીમું કરે છે અને તેમાં ન્યુટ્રોન શોષણની સંભાવના પણ ઓછી હોય છે.

(C) નિર્બળ એસિડ માટે વિયોજનની માત્રા $\alpha$ અને વિયોજન અચળાંક $K_a$ તથા સાંદ્રતા $C$ વચ્ચેનો સંબંધ: $\alpha = \sqrt{\frac{K_a}{C}}$.
આપેલ છે: $C = 0.1 \ M$ અને $\alpha = 5 \% = 0.05$.
સૂત્રને $K_a$ માટે ગોઠવતા: $K_a = \alpha^2 \times C$.
કિંમતો મૂકતા: $K_a = (0.05)^2 \times 0.1$.
$K_a = 0.0025 \times 0.1 = 0.00025 = 2.5 \times 10^{-4}$.
આમ,$K_c$ નું મૂલ્ય $2.5 \times 10^{-4}$ છે.

(A) બેઝિક બફર દ્રાવણ માટે,$pOH$ હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણ દ્વારા આપવામાં આવે છે:
$pOH = pK_{b} + \log \frac{[Salt]}{[Base]}$
આપેલ છે કે બેઇઝ અને તેના સંયુગ્મ એસિડ (ક્ષાર) ની મોલર સાંદ્રતા સમાન છે,તેથી $[Salt] = [Base]$.
આ કિંમત સમીકરણમાં મૂકતા:
$pOH = pK_{b} + \log(1)$
કારણ કે $\log(1) = 0$,તેથી:
$pOH = pK_{b}$
આમ,બફર દ્રાવણનો $pOH$ એ બેઇઝના $pK_{b}$ જેટલો હોય છે.

(D) આપેલા એસિડ માટે એસિડ વિયોજન અચળાંક $(K_a)$ નીચે મુજબ છે:
$HCN$: $K_a = 4.9 \times 10^{-10}$ $(III)$
$H_2C_2O_4$ (ઓક્ઝેલિક એસિડ): $K_a = 5.6 \times 10^{-2}$ $(IV)$
$H_2S$: $K_a = 8.9 \times 10^{-8}$ $(II)$
નિયાસિન (વિટામિન $B_3$): $K_a = 1.5 \times 10^{-5}$ $(V)$
તેથી,સાચી જોડી $A-III, B-IV, C-II, D-V$ છે.

(D) $H_3PO_4$ જેવા ત્રિ-બેઝિક એસિડ માટે ત્રણ આયનીકરણ અચળાંકો હોય છે. સમગ્ર આયનીકરણ અચળાંક $(K)$ એ ત્રણ તબક્કાઓના આયનીકરણ અચળાંકોનો ગુણાકાર છે.
તબક્કો $1$: $H_3PO_4 \rightleftharpoons H^+ + H_2PO_4^-$; $K_1 = \frac{[H^+][H_2PO_4^-]}{[H_3PO_4]}$ $(i)$
તબક્કો $2$: $H_2PO_4^- \rightleftharpoons H^+ + HPO_4^{2-}$; $K_2 = \frac{[H^+][HPO_4^{2-}]}{[H_2PO_4^-]}$ $(ii)$
તબક્કો $3$: $HPO_4^{2-} \rightleftharpoons H^+ + PO_4^{3-}$; $K_3 = \frac{[H^+][PO_4^{3-}]}{[HPO_4^{2-}]}$ $(iii)$
ત્રણેય સમીકરણોનો સરવાળો કરતા કુલ પ્રક્રિયા મળે છે: $H_3PO_4 \rightleftharpoons 3H^+ + PO_4^{3-}$.
સમગ્ર સંતુલન અચળાંક $K = \frac{[H^+]^3[PO_4^{3-}]}{[H_3PO_4]}$ છે.
ત્રણેય ક્રમિક સંતુલન અચળાંકોનો ગુણાકાર કરતા:
$K_1 \times K_2 \times K_3 = \frac{[H^+][H_2PO_4^-]}{[H_3PO_4]} \times \frac{[H^+][HPO_4^{2-}]}{[H_2PO_4^-]} \times \frac{[H^+][PO_4^{3-}]}{[HPO_4^{2-}]}$
$K_1 \times K_2 \times K_3 = \frac{[H^+]^3[PO_4^{3-}]}{[H_3PO_4]} = K$
તેથી,$K = K_1 \times K_2 \times K_3$.

(A) ધારો કે દિક્કોસાઇન $l, m, n$ છે. આપેલ ખૂણા $\alpha = \frac{\pi}{4}$,$\beta = \frac{\pi}{3}$,અને $\gamma = \theta$ છે.
તેથી $l = \cos \frac{\pi}{4} = \frac{1}{\sqrt{2}}$ અને $m = \cos \frac{\pi}{3} = \frac{1}{2}$ થાય.
આપણે જાણીએ છીએ કે $l^2 + m^2 + n^2 = 1$.
કિંમતો મૂકતા,$\left(\frac{1}{\sqrt{2}}\right)^2 + \left(\frac{1}{2}\right)^2 + \cos^2 \theta = 1$.
$\frac{1}{2} + \frac{1}{4} + \cos^2 \theta = 1$.
$\frac{3}{4} + \cos^2 \theta = 1$.
$\cos^2 \theta = 1 - \frac{3}{4} = \frac{1}{4}$.
કારણ કે $0 < \theta < \frac{\pi}{2}$,$\cos \theta$ ધન હોવું જોઈએ,તેથી $\cos \theta = \frac{1}{2}$ મળે.
આમ,દિક્કોસાઇન $\frac{1}{\sqrt{2}}, \frac{1}{2}, \frac{1}{2}$ છે.

(A) બોરોનનો પરમાણુ ક્રમાંક $5$ છે અને તેની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $1s^2 2s^2 2p^1$ છે.
તેની સંયોજકતા કક્ષામાં $d$-કક્ષકોનો અભાવ હોવાથી,બોરોન તેનો સવર્ગ આંક $4$ થી વધારી શકતું નથી.
તેથી,તે $[B(H_2O)_6]^{3+}$ જેવો હેક્ઝા-સવર્ગ સંકીર્ણ બનાવી શકતું નથી.
આમ,$[B(H_2O)_6]^{3+}$ સંકીર્ણ અસ્તિત્વ ધરાવતું નથી.

(D) જે ઓક્સાઈડ એસિડ અને બેઈઝ બંને તરીકે વર્તી શકે તેને ઉભયગુણી ઓક્સાઈડ કહેવાય છે.
$Ga_2O_3$ એ જાણીતો ઉભયગુણી ઓક્સાઈડ છે.
$As_4O_{10}$ અને $Sb_4O_{10}$ પણ ઉભયગુણી પ્રકૃતિ ધરાવે છે કારણ કે તેઓ પ્રબળ બેઈઝ સાથે એસિડિક અને પ્રબળ એસિડ સાથે બેઝિક ગુણધર્મ દર્શાવે છે.
$B_2O_3$ એસિડિક છે અને $Tl_2O$ બેઝિક છે.
તેથી,ઉભયગુણી ઓક્સાઈડનો સમૂહ $Ga_2O_3, As_4O_{10}, Sb_4O_{10}$ છે.

(D) $1$. ડાયબોરેન $(B_2H_6)$ એ ઇલેક્ટ્રોન-ઉણપ ધરાવતી પ્રજાતિ છે જે લુઈસ એસિડ તરીકે કાર્ય કરે છે. તે કાર્બન મોનોક્સાઇડ $(CO)$ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે,જે લુઈસ બેઝ છે,અને કોઓર્ડિનેટ બોન્ડ બનાવે છે:
$B_2H_6 + 2CO \longrightarrow 2BH_3 \cdot CO$ $(A-II)$
$2$. ડાયબોરેન ઓક્સિજનમાં સળગીને બોરોન ટ્રાયોક્સાઇડ $(B_2O_3)$ બનાવે છે:
$B_2H_6 + 3O_2 \longrightarrow B_2O_3 + 3H_2O$ $(B-I)$
$3$. ડાયબોરેન પાણી સાથે જળવિભાજન પામીને બોરિક એસિડ $(H_3BO_3)$ આપે છે:
$B_2H_6 + 6H_2O \longrightarrow 2H_3BO_3 + 6H_2$ $(C-III)$
આમ,સાચી જોડ $A-II, B-I, C-III$ છે.

(A) $Al(OH)_3$ બેઇઝ તરીકે વર્તે છે અને એસિડ $HCl$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ક્ષાર અને પાણી આપે છે:
$Al(OH)_3 + 3HCl \longrightarrow AlCl_3 + 3H_2O$
$Al(OH)_3$ એસિડ તરીકે પણ વર્તે છે અને બેઇઝ $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ક્ષાર અને પાણી આપે છે:
$Al(OH)_3 + NaOH \longrightarrow Na[Al(OH)_4]$
તેથી,$Al(OH)_3$ સ્વભાવે ઉભયગુણી છે.

(D) $7$ ન્યુટ્રોન ધરાવતો કાર્બનનો આઈસોટોપ $_{6}^{13}C$ છે,જેનું કુદરતી પ્રમાણ $1.1 \%$ છે. આ વિધાન સાચું છે.
$(b)$ $IV$ $A$ (સમૂહ $14$) ના તત્વોમાં,ગલનબિંદુ સામાન્ય રીતે સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં ઘટે છે. $Sn$ (ટીન) નું ગલનબિંદુ $Pb$ (લેડ) કરતા ઓછું હોય છે. આ વિધાન સાચું છે.
$(c)$ સિલિકોન પૃથ્વીના પોપડામાં દળ દ્વારા $2^{nd}$ સૌથી વધુ વિપુલ તત્વ છે,જે લગભગ $27.7 \%$ જેટલું છે. આ વિધાન સાચું છે.
$(d)$ તત્વ કાર્બન (ખાસ કરીને હીરાના સ્વરૂપમાં) સમૂહ $14$ ના તત્વોમાં સૌથી વધુ વિદ્યુત અવરોધકતા દર્શાવે છે કારણ કે હીરો વિદ્યુતનો અવાહક છે. આ વિધાન સાચું છે.
તેથી,બધા વિધાનો સાચા છે.

(C) $Diamond$ માં,દરેક કાર્બન પરમાણુ $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે અને સખત,ત્રિ-પરિમાણીય ટેટ્રાહેડ્રલ નેટવર્કમાં $4$ અન્ય કાર્બન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ છે. આ માળખું પરમાણુઓની હિલચાલને અટકાવે છે,જે તેને અત્યંત સખત બનાવે છે.
$Graphite$ માં,દરેક કાર્બન પરમાણુ $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે,જે સમતલીય ષટ્કોણીય સ્તરો બનાવે છે. આ સ્તરો નબળા $van \ der \ Waals$ બળો દ્વારા એકસાથે જોડાયેલા હોય છે,જે સ્તરોને એકબીજા પર સરકવા દે છે,જેનાથી $graphite$ નરમ બને છે.

(A) કાર્બોક્સિહિમોગ્લોબિન એ કાર્બન મોનોક્સાઇડ અને હિમોગ્લોબિનનું સ્થાયી સંકિર્ણ છે જે કાર્બન મોનોક્સાઇડના સંપર્કમાં આવતા રક્તકણોમાં બને છે.
જ્યારે રુધિરમાં કાર્બોક્સિહિમોગ્લોબિનનું પ્રમાણ $3-4 \%$ સુધી પહોંચે છે,ત્યારે તે રુધિરની ઓક્સિજન વહન કરવાની ક્ષમતા ઘટાડે છે.
આ સ્થિતિ માથાનો દુખાવો અને હૃદય સંબંધિત સમસ્યાઓ તરફ દોરી જાય છે.
તેથી,વિધાનો $(I)$ અને $(II)$ સાચા છે.

(D) વિધાન $1$ સાચું છે: ચારકોલ લાકડાના વિનાશક નિસ્યંદન (હવાની ગેરહાજરીમાં ગરમ કરવા) દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે.
વિધાન $2$ સાચું છે: ચારકોલને ગ્રેફાઇટનું અશુદ્ધ સ્વરૂપ માનવામાં આવે છે.
વિધાન $3$ ખોટું છે: ગ્રેફાઇટ એ ઓરડાના તાપમાને અને દબાણે કાર્બનનું સૌથી વધુ સ્થિર અપરરૂપ છે,હીરો નહીં.
વિધાન $4$ ખોટું છે: લોખંડના તેના અયસ્કમાંથી નિષ્કર્ષણ દરમિયાન કોકનો ઉપયોગ રિડક્શનકર્તા તરીકે થાય છે,ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે નહીં.
તેથી,વિધાન $1$ અને $2$ સાચા છે.

(C) કાર્બન પરિવાર (સમૂહ $14$) માં,સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં તત્વોની ઘનતા વધે છે કારણ કે પરમાણ્વીય કદમાં વધારા કરતા પરમાણ્વીય દળમાં વધારો વધુ નોંધપાત્ર હોય છે. આમ,આપેલા વિકલ્પોમાં $Pb$ ની ઘનતા સૌથી વધુ છે.
તેનાથી વિપરીત,સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં ઉત્કલનબિંદુ ઘટે છે કારણ કે ધાત્વીય ગુણધર્મ વધે છે અને પરમાણ્વીય કદ વધવાને કારણે આંતર-પરમાણ્વીય બળો (સહસંયોજક બંધ) ની મજબૂતી ઘટે છે. તેથી,$Pb$ નું ઉત્કલનબિંદુ આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી ઓછું છે.
આથી,$Pb$ સાચો જવાબ છે.

(B) પ્રથમ આયનીકરણ ઉર્જા એટલે અલગ કરેલા વાયુરૂપ પરમાણુમાંથી સૌથી ઢીલી રીતે બંધાયેલા ઇલેક્ટ્રોનને દૂર કરવા માટે જરૂરી ઉર્જા.
નાઈટ્રોજન $(Z = 7)$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $1s^2 2s^2 2p^3$ છે.
ચોક્કસ અડધી ભરાયેલી $2p$-સબશેલને કારણે,નાઈટ્રોજન વધારાની સ્થિરતા દર્શાવે છે,જેના પરિણામે તેના પાડોશી તત્વો કાર્બન $(1086 \ kJ \ mol^{-1})$ અને ઓક્સિજન $(1314 \ kJ \ mol^{-1})$ ની તુલનામાં તેની પ્રથમ આયનીકરણ ઉર્જા વધારે હોય છે.
આપેલા મૂલ્યોમાંથી,$1402 \ kJ \ mol^{-1}$ એ નાઈટ્રોજન માટે છે,જ્યારે $1681 \ kJ \ mol^{-1}$ એ ફ્લોરિન માટે છે,જેનો અસરકારક કેન્દ્રીય વીજભાર વધારે હોય છે.
આમ,નાઈટ્રોજન માટે સાચું મૂલ્ય $1402 \ kJ \ mol^{-1}$ છે.

(B) તટસ્થ ઓક્સાઇડ એવા ઓક્સાઇડ છે જે પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરતી વખતે એસિડિક કે બેઝિક ગુણધર્મો દર્શાવતા નથી.
તટસ્થ ઓક્સાઇડના ઉદાહરણોમાં નાઈટ્રસ ઓક્સાઇડ $(N_2O)$,નાઈટ્રિક ઓક્સાઇડ $(NO)$ અને કાર્બન મોનોક્સાઇડ $(CO)$ નો સમાવેશ થાય છે.
$SO_2$ અને $CO_2$ એસિડિક ઓક્સાઇડ છે કારણ કે તેઓ પાણીમાં ઓગળીને સલ્ફ્યુરસ એસિડ $(H_2SO_3)$ અને કાર્બોનિક એસિડ $(H_2CO_3)$ બનાવે છે.
$CaO$ એ ધાતુનો ઓક્સાઇડ છે અને તે સ્વભાવે બેઝિક છે,જે પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને કેલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(Ca(OH)_2)$ બનાવે છે.

(B) ઉભયગુણી ઓક્સાઈડ એવા છે જે એસિડ અને બેઝ બંને સાથે પ્રક્રિયા કરીને ક્ષાર અને પાણી બનાવે છે.
$BeO$,$ZnO$,અને $Sb_2O_3$ ઉભયગુણી ઓક્સાઈડ છે.
$CO$ તટસ્થ છે.
$CaO$ બેઝિક છે.
$SO_2$ અને $SO_3$ એસિડિક છે.
તેથી,કુલ $3$ ઉભયગુણી ઓક્સાઈડ છે.

(A) સલ્ફર $(S_8)$ ની ગરમ જલીય સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(NaOH)$ સાથેની પ્રક્રિયા એ વિષમીકરણ (disproportionation) પ્રક્રિયા છે.
આ પ્રક્રિયામાં,સલ્ફરનું ઓક્સિડેશન અને રિડક્શન થઈને સોડિયમ સલ્ફાઇડ $(Na_2S)$ અને સોડિયમ થાયોસલ્ફેટ $(Na_2S_2O_3)$ બને છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$S_8 + 12 NaOH \longrightarrow 4 Na_2S + 2 Na_2S_2O_3 + 6 H_2O$.
આમ,નીપજો $P$ અને $Q$ અનુક્રમે $Na_2S$ અને $Na_2S_2O_3$ છે.

(B) આપેલ જોડાણમાં:
$A$. $CH_3-C^{+}(CH_3)-CH_3$ એ ટર્શરી $(3^\circ)$ કાર્બોકેટાયન છે કારણ કે ધન વીજભાર ત્રણ અન્ય કાર્બન સાથે જોડાયેલા કાર્બન પર છે. તેથી,$A-IV$.
$B$. $CH_3-C^{+}H-CH_3$ એ સેકન્ડરી $(2^\circ)$ કાર્બોકેટાયન છે કારણ કે ધન વીજભાર બે અન્ય કાર્બન સાથે જોડાયેલા કાર્બન પર છે. તેથી,$B-I$.
$C$. $CH_3-CH_2^+$ એ પ્રાઈમરી $(1^\circ)$ કાર્બોકેટાયન છે કારણ કે ધન વીજભાર એક અન્ય કાર્બન સાથે જોડાયેલા કાર્બન પર છે. તેથી,$C-III$.
$D$. $CH_3^+$ એ મિથાઈલ કાર્બોકેટાયન છે. તેથી,$D-II$.
સાચો ક્રમ $A-IV, B-I, C-III, D-II$ છે.

(B) નિષ્ક્રિય વાયુઓની ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી તેમની સ્થાયી ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $(ns^2 np^6)$ ને કારણે ધન હોય છે.
આપેલા નિષ્ક્રિય વાયુઓમાંથી,$Ne$ ની ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી સૌથી વધુ (સૌથી વધુ ધન મૂલ્ય) છે.
જેમ આપણે સમૂહમાં નીચે જઈએ છીએ,તેમ પરમાણ્વીય કદ વધે છે અને આવતા ઇલેક્ટ્રોન પર અસરકારક કેન્દ્રીય વીજભાર ઘટે છે,જેનાથી નાના પરમાણુઓની સરખામણીમાં ઇલેક્ટ્રોન ઉમેરવાનું પ્રમાણમાં સરળ બને છે,જોકે મૂલ્યો ધન જ રહે છે.
તેથી,આપેલા વિકલ્પોમાં $Ne$ ની ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી સૌથી વધુ છે.

(B) અસમાનુપાતી પ્રક્રિયા એ રેડોક્ષ પ્રક્રિયા છે જેમાં એક જ પ્રક્રિયકનું તત્વ ઓક્સિડેશન અને રિડક્શન બંને પામે છે.
$(i) \ \stackrel{0}{Cl}_{2} + 2KI \longrightarrow 2KCl + \stackrel{0}{I}_{2}$: આ વિસ્થાપન પ્રક્રિયા છે.
$(ii) \ \stackrel{0}{Cl}_{2} + 2OH^{-} \longrightarrow \stackrel{+1}{ClO}^{-} + \stackrel{-1}{Cl}^{-} + H_2O$: અહીં $Cl$ નું ઓક્સિડેશન અને રિડક્શન બંને થાય છે. આ અસમાનુપાતી પ્રક્રિયા છે.
$(iii) \ \stackrel{0}{Mg} + 2\stackrel{+1}{H}Cl \longrightarrow \stackrel{+2}{Mg}Cl_{2} + \stackrel{0}{H}_{2}$: આ વિસ્થાપન પ્રક્રિયા છે.
$(iv) \ 2H_2\stackrel{-1}{O}_{2} \longrightarrow 2H_2\stackrel{-2}{O} + \stackrel{0}{O}_{2}$: અહીં $O$ નું ઓક્સિડેશન અને રિડક્શન બંને થાય છે. આ અસમાનુપાતી પ્રક્રિયા છે.
તેથી,પ્રક્રિયા $(ii)$ અને $(iv)$ અસમાનુપાતી પ્રક્રિયાઓ છે.

(B) વિષમીકરણ પ્રક્રિયા એ રેડોક્ષ પ્રક્રિયા છે જેમાં એક જ તત્વનું એકસાથે ઓક્સિડેશન અને રિડક્શન થાય છે,જેના પરિણામે પ્રક્રિયક કરતા ઊંચી અને નીચી ઓક્સિડેશન અવસ્થા ધરાવતી નીપજો મળે છે.
વિકલ્પ $A$ માં,$Cl_2$ $(0)$ માંથી $ClO^-$ $(+1)$ અને $Cl^-$ $(-1)$ બને છે,જે વિષમીકરણ પ્રક્રિયા છે.
વિકલ્પ $B$ માં,$F_2$ $(0)$ ની $OH^-$ સાથે પ્રક્રિયા થઈને $OF_2$ અને $F^-$ બને છે. $OF_2$ માં $F$ ની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $-1$ છે અને $F^-$ માં પણ $-1$ છે. ઓક્સિજનની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $OH^-$ માં $-2$ થી બદલાઈને $OF_2$ માં $+2$ થાય છે અને $H_2O$ માં $-2$ જ રહે છે. ફ્લોરિનની ઓક્સિડેશન અવસ્થા માત્ર ઘટે છે,તેથી આ વિષમીકરણ પ્રક્રિયા નથી.
વિકલ્પ $C$ માં,$ClO_3^-$ $(+5)$ માંથી $Cl^-$ $(-1)$ અને $ClO_4^-$ $(+7)$ બને છે,જે વિષમીકરણ પ્રક્રિયા છે.
વિકલ્પ $D$ માં,$ClO^-$ $(+1)$ માંથી $Cl^-$ $(-1)$ અને $ClO_3^-$ $(+5)$ બને છે,જે વિષમીકરણ પ્રક્રિયા છે.

(C) $Pb_3O_4$ એ મિશ્ર ઓક્સાઈડ છે,જેને $2PbO \cdot PbO_2$ તરીકે દર્શાવી શકાય છે.
$PbO$ માં,$Pb$ ની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+2$ છે.
$PbO_2$ માં,$Pb$ ની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+4$ છે.
$PbO$ માટે ગણતરી: $x + (-2) = 0 \Rightarrow x = +2$.
$PbO_2$ માટે ગણતરી: $x + 2(-2) = 0$ $\Rightarrow x - 4 = 0$ $\Rightarrow x = +4$.
આમ,$Pb_3O_4$ માં $Pb$ ની ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ $+2$ અને $+4$ છે.

(B) આપેલ રાસાયણિક સમીકરણ: $aCaCO_3 + bH_3PO_4 \rightarrow pCa_3(PO_4)_2 + qCO_2 + rH_2O$
સમીકરણને સંતુલિત કરવા માટે,પ્રથમ $Ca$ અને $PO_4$ જૂથોને સંતુલિત કરો: $3CaCO_3 + 2H_3PO_4 \rightarrow 1Ca_3(PO_4)_2 + qCO_2 + rH_2O$
ત્યારબાદ,કાર્બન પરમાણુઓને સંતુલિત કરો: $3CaCO_3 + 2H_3PO_4 \rightarrow 1Ca_3(PO_4)_2 + 3CO_2 + rH_2O$
અંતે,હાઇડ્રોજન અને ઓક્સિજન પરમાણુઓને સંતુલિત કરો: $3CaCO_3 + 2H_3PO_4 \rightarrow 1Ca_3(PO_4)_2 + 3CO_2 + 3H_2O$
આપેલ સમીકરણ સાથે સરખાવતા,આપણને $a = 3$ અને $b = 2$ મળે છે.
તેથી,$a / b$ નો ગુણોત્તર $3 / 2$ છે.

(A) $KMnO_4$ એસિડિક માધ્યમમાં ઓક્ઝેલિક એસિડનું કાર્બન ડાયોક્સાઇડમાં ઓક્સિડેશન કરે છે. સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$2 KMnO_4 + 5 H_2 C_2 O_4 + 3 H_2 SO_4 \rightarrow 2 MnSO_4 + 10 CO_2 + 8 H_2 O + K_2 SO_4$
સંતુલિત સમીકરણ મુજબ,$2 \text{ મોલ}$ $KMnO_4$ એ $10 \text{ મોલ}$ $CO_2$ ઉત્પન્ન કરે છે.
તેથી,$KMnO_4$ ના પ્રતિ મોલ ઉત્પન્ન થતા $CO_2$ ના મોલની સંખ્યા $\frac{10}{2} = 5$ છે.

(A) જલીય દ્રાવણમાં આયનોની વિદ્યુત વાહકતા તેમની આયનીય ગતિશીલતા પર આધાર રાખે છે.
આયનીય ગતિશીલતા એ જલીય આયનના કદના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
નાના આયનો વધુ ચાર્જ ઘનતા ધરાવે છે,જેના કારણે તેમનું જલીયકરણ વધુ થાય છે.
તેથી,જલીય આયનીય કદનો ક્રમ $Li^{+} > Na^{+} > K^{+} > Cs^{+}$ છે.
પરિણામે,આયનીય ગતિશીલતા અને વિદ્યુત વાહકતાનો ક્રમ $Cs^{+} > K^{+} > Na^{+} > Li^{+}$ છે.

(C) જ્યારે $Na$ પ્રવાહી એમોનિયા $(NH_{3(l)})$ માં ઓગળે છે,ત્યારે એમોનિયેટેડ ઇલેક્ટ્રોન $(e^-(NH_3)_x)$ ની હાજરીને કારણે તે ઘેરા વાદળી રંગનું દ્રાવણ બનાવે છે.
પ્રક્રિયા છે: $Na + (x+y)NH_3 \longrightarrow [Na(NH_3)_x]^+ + [e(NH_3)_y]^-$.
સ્થિર રાખતા,આ દ્રાવણ સોડિયમ એમાઇડ $(NaNH_2)$ અને હાઇડ્રોજન વાયુ $(H_2)$ બનાવવા માટે પ્રક્રિયા કરે છે:
$Na + NH_3 \longrightarrow NaNH_2 + \frac{1}{2} H_2$.
આમ,દ્રાવણ વાદળી છે,$X$ એ $NaNH_2$ છે,અને $Y$ એ $\frac{1}{2} H_2$ છે.

(A) બેરિલિયમ એ સમૂહ $2$ (આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુઓ) નું તત્વ છે. જ્યારે પાવડર સ્વરૂપના બેરિલિયમને હવામાં ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે હવામાં રહેલા ઓક્સિજન $(O_2)$ અને નાઇટ્રોજન $(N_2)$ બંને સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.
પ્રક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$2Be(s) + O_2(g) \rightarrow 2BeO(s)$
$3Be(s) + N_2(g) \rightarrow Be_3N_2(s)$
આમ,બનતી નીપજો બેરિલિયમ ઓક્સાઇડ $(BeO)$ અને બેરિલિયમ નાઇટ્રાઇડ $(Be_3N_2)$ છે.

(B) વિધાન $(A)$ સાચું છે કારણ કે $LiCl$ અને $MgCl_2$ નાના $Li^+$ અને $Mg^{2+}$ આયનોની ઉચ્ચ ધ્રુવીભવન શક્તિને કારણે નોંધપાત્ર સહસંયોજક ગુણધર્મ ધરાવે છે (ફાજન્સનો નિયમ),જે તેમને ઇથેનોલ જેવા કાર્બનિક દ્રાવકોમાં દ્રાવ્ય બનાવે છે.
કારણ $(R)$ સાચું છે કારણ કે લિથિયમ અને મેગ્નેશિયમ તેમના નાના પરમાણુ કદ અને મજબૂત ધાત્વિક બંધને કારણે તેમના સંબંધિત સમૂહના અન્ય તત્વો કરતા વધુ સખત હોય છે.
જોકે,ધાતુઓની સખ્તાઈ એ ઇથેનોલમાં તેમના ક્લોરાઈડની દ્રાવ્યતાનું કારણ નથી; દ્રાવ્યતા સંયોજનોના સહસંયોજક સ્વભાવને કારણે છે.
તેથી,બંને વિધાનો સાચા છે,પરંતુ કારણ એ વિધાનની સાચી સમજૂતી નથી.

(D) $I$. $Li^+$ અને $F^-$ બંને આયનોના નાના કદને કારણે $LiF$ ની લેટીસ એન્થાલ્પી ખૂબ વધારે હોય છે,જે તેને પાણીમાં અલ્પ દ્રાવ્ય બનાવે છે. આ વિધાન સાચું છે.
$II$. $LiBr$ તેના સહસંયોજક સ્વભાવ (ફેજન્સના નિયમ) ને કારણે એસીટોનમાં દ્રાવ્ય છે,તેથી આ વિધાન ખોટું છે.
$III$. $LiCl$ તેના સહસંયોજક સ્વભાવને કારણે પિરિડિનમાં દ્રાવ્ય છે,તેથી આ વિધાન સાચું છે.
$IV$. આલ્કલી ધાતુ હેલાઈડ્સનું ગલનબિંદુ $MF > MCl > MBr > MI$ ક્રમ અનુસરે છે કારણ કે હેલાઈડ આયનનું કદ વધતા લેટીસ ઉર્જા ઘટે છે. આ વિધાન સાચું છે.
તેથી,વિધાનો $I$,$III$ અને $IV$ સાચા છે.

(A) વર્ણવેલ ગુણધર્મો બેરિલિયમ $(Be)$ ના છે.
$1$. $BeSO_4$ પાણીમાં દ્રાવ્ય છે.
$2$. $BeO$ પ્રકૃતિમાં ઉભયગુણી છે (એસિડ અને બેઝ બંને સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે).
$3$. $Be(OH)_2$ પાણીમાં અદ્રાવ્ય છે પરંતુ $NaOH$ ના દ્રાવણમાં ઓગળીને બેરિલેટ,$Na_2[Be(OH)_4]$ બનાવે છે,જે તેની ઉભયગુણી પ્રકૃતિને કારણે છે.
તેથી,ધાતુ $M$ એ $Be$ છે.

(A) આલ્કલાઇન અર્થ મેટલ સલ્ફેટની દ્રાવ્યતા સમૂહમાં $Be$ થી $Ba$ તરફ નીચે જતાં ઘટે છે.
આનું કારણ એ છે કે જેમ કેશનનું કદ વધે છે તેમ લેટીસ એનર્જી કરતા હાઇડ્રેશન એન્થાલ્પી વધુ ઝડપથી ઘટે છે.
$BeSO_4$ માટે,હાઇડ્રેશન એન્થાલ્પી તેની લેટીસ એનર્જી કરતા નોંધપાત્ર રીતે વધારે છે,જે તેને પાણીમાં ખૂબ જ દ્રાવ્ય બનાવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $BeSO_4$ છે.

(C) જે ઓક્સાઇડ એસિડ અને બેઇઝ બંને સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે તેને ઉભયગુણી (amphoteric) ઓક્સાઇડ કહેવામાં આવે છે.
$Al_2O_3$ એ ઉભયગુણી ઓક્સાઇડ છે.
તે હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ $(HCl)$ સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને એલ્યુમિનિયમ ક્લોરાઇડ બનાવે છે:
$Al_2O_3 + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2O$.
તે સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(NaOH)$ સાથે પણ પ્રતિક્રિયા આપીને સોડિયમ એલ્યુમિનેટ બનાવે છે:
$Al_2O_3 + 2NaOH \rightarrow 2NaAlO_2 + H_2O$.

(A) સાચી જોડ નીચે મુજબ છે:
$A$. $H_3BO_3$ (બોરિક એસિડ) ઘન અવસ્થામાં આંતરઆણ્વીય હાઇડ્રોજન બોન્ડિંગ દર્શાવે છે. તેથી,$A-3$.
$B$. $AlCl_3$ બાષ્પ અવસ્થામાં અથવા અધ્રુવીય દ્રાવકોમાં ડાયમર $(Al_2Cl_6)$ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે. તેથી,$B-1$.
$C$. $B_3N_3H_6$ (બોરાઝીન) તેના બેન્ઝીન સાથેના બંધારણીય સામ્યને કારણે અકાર્બનિક બેન્ઝીન તરીકે ઓળખાય છે. તેથી,$C-4$.
$D$. $BF_3$ માં ફ્લોરિનના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને બોરોનની ખાલી p-કક્ષક વચ્ચે બેક બોન્ડિંગ જોવા મળે છે. તેથી,$D-2$.
આમ,સાચો ક્રમ $A-3, B-1, C-4, D-2$ છે.

(B) તત્વોના પરમાણ્વીય દળ છે: $Na = 23 \ g/mol$,$S = 32 \ g/mol$,$O = 16 \ g/mol$,$H = 1 \ g/mol$.
$Na_2SO_4 \cdot 10H_2O$ નું આણ્વીય દળ $= (2 \times 23) + 32 + (4 \times 16) + (10 \times 18) = 322 \ g/mol$.
$Na_2SO_4 \cdot 10H_2O$ નું આપેલ દળ $= 32.2 \ g$.
$Na_2SO_4 \cdot 10H_2O$ ના મોલ $= \frac{32.2 \ g}{322 \ g/mol} = 0.1 \ mol$.
$Na_2SO_4 \cdot 10H_2O$ ના એક મોલમાં,$Na_2SO_4$ માં $4$ ઓક્સિજન પરમાણુ અને $10H_2O$ માં $10$ ઓક્સિજન પરમાણુ છે,જે કુલ $14$ ઓક્સિજન પરમાણુ થાય છે.
ઓક્સિજન પરમાણુના મોલ $= 0.1 \ mol \times 14 = 1.4 \ mol$.
ઓક્સિજનનું દળ $= 1.4 \ mol \times 16 \ g/mol = 22.4 \ g$.

(B) આપેલ પ્રક્રિયાની શ્રેણી $A$ $\xrightarrow{k_1} X$ $\xrightarrow{k_2} Y$ $\xrightarrow{k_3} Z$ છે.
ક્રમિક પ્રક્રિયાઓની શ્રેણીમાં,સૌથી ધીમું સોપાન એ પ્રક્રિયાનો વેગ નક્કી કરતું સોપાન (rate-determining step) હોય છે.
પ્રક્રિયાનો વેગ તેના વેગ અચળાંક $k$ ના સમપ્રમાણમાં હોય છે.
અહીં $k_3 > k_2 > k_1$ આપેલ હોવાથી,સૌથી નાનો વેગ અચળાંક $k_1$ ધરાવતું સોપાન સૌથી ધીમું છે.
તેથી,$A \longrightarrow X$ એ પ્રક્રિયાનો વેગ નક્કી કરતું સોપાન છે.

(D) વેગ નિયમનું સમીકરણ $\text{Rate} = k[A]^\alpha[B]^\beta$ છે.
એન્ટ્રી $1$ અને $2$ પરથી,$[A]$ અચળ છે. ગુણોત્તર લેતા:
$\frac{4 \times 10^{-2}}{2 \times 10^{-2}} = \frac{k[0.02]^\alpha[0.04]^\beta}{k[0.02]^\alpha[0.02]^\beta}$
$2 = [2]^\beta \Rightarrow \beta = 1$.
એન્ટ્રી $2$ અને $3$ પરથી,$[B]$ અચળ છે. ગુણોત્તર લેતા:
$\frac{8 \times 10^{-2}}{4 \times 10^{-2}} = \frac{k[0.04]^\alpha[0.04]^\beta}{k[0.02]^\alpha[0.04]^\beta}$
$2 = [2]^\alpha \Rightarrow \alpha = 1$.
$\alpha = 1$ અને $\beta = 1$ ની કિંમત એન્ટ્રી $1$ માં મૂકતા:
$2 \times 10^{-2} = k[0.02]^1[0.02]^1$
$k = \frac{2 \times 10^{-2}}{4 \times 10^{-4}} = \frac{200}{4} = 50 \text{ } M^{-1}s^{-1}$.

(A) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,વેગ અચળાંક $k$ અને અર્ધ-આયુષ્ય $t_{1/2}$ વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે:
$k = \frac{0.693}{t_{1/2}}$
અહીં $t_{1/2} = 1200 \ s$ આપેલ છે.
કિંમત મૂકતા:
$k = \frac{0.693}{1200} \ s^{-1}$
$k = 0.0005775 \ s^{-1}$
બે સાર્થક અંકો સુધી રાઉન્ડ ઓફ કરતા:
$k \approx 5.8 \times 10^{-4} \ s^{-1}$

(A) તાપમાન અને સક્રિયકરણ ઉર્જા વચ્ચેનો સંબંધ આર્હેનિયસ સમીકરણ દ્વારા આપવામાં આવે છે: $\ln \left(\frac{k_2}{k_1}\right) = \frac{E_a}{R} \left(\frac{1}{T_1} - \frac{1}{T_2}\right)$.
આપેલ છે: $k_2 = 2k_1$,$T_1 = 300 \ K$,$T_2 = 600 \ K$,$R = 8.314 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$.
કિંમતો મૂકતા: $\log(2) = \frac{E_a}{2.303 \times 8.314} \left(\frac{1}{300} - \frac{1}{600}\right)$.
$0.3010 = \frac{E_a}{19.147} \left(\frac{1}{600}\right)$.
$E_a = 0.3010 \times 19.147 \times 600 \approx 3458 \ J / mol = 3.46 \ kJ / mol$.

(B) ટેટ્રાક્લોરોઈથીન $(Cl_2C=CCl_2)$ નો ઉપયોગ ડ્રાય ક્લીનિંગ પ્રક્રિયામાં દ્રાવક તરીકે થાય છે.
પ્રવાહી કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ નો ઉપયોગ કપડાં સાફ કરવા માટે થાય છે.
હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ $(H_2O_2)$ નો ઉપયોગ બ્લીચિંગ પ્રક્રિયામાં થાય છે.
તેથી,માત્ર $a, b$ અને $c$ ડ્રાય ક્લીનિંગ એજન્ટો છે.

(C) $[Pt(NH_3)_2Cl(NO_2)]$ માટે:
ધારો કે $Pt$ નો ઓક્સિડેશન આંક $= x$.
$NH_3$ તટસ્થ લિગેન્ડ છે $(0)$,$Cl^-$ નો $-1$ અને $NO_2^-$ નો $-1$ છે.
$x + 2(0) + (-1) + (-1) = 0$
$x - 2 = 0 \implies x = +2$.
$[CoCl_2(en)_2]^{\oplus}$ માટે:
ધારો કે $Co$ નો ઓક્સિડેશન આંક $= y$.
$en$ (ઇથિલીનડાયએમાઇન) તટસ્થ લિગેન્ડ છે $(0)$ અને $Cl^-$ નો $-1$ છે.
$y + 2(-1) + 2(0) = +1$
$y - 2 = +1 \implies y = +3$.
આમ,ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ અનુક્રમે $+2$ અને $+3$ છે.

(D) $Fe_2(CO)_9$ માં $3$ બ્રિજિંગ $CO$ લિગાન્ડ્સ અને $6$ ટર્મિનલ $CO$ લિગાન્ડ્સ હોય છે.
$Co_2(CO)_8$ માં $2$ બ્રિજિંગ $CO$ લિગાન્ડ્સ અને $6$ ટર્મિનલ $CO$ લિગાન્ડ્સ હોય છે.
તેથી,$Fe_2(CO)_9$ અને $Co_2(CO)_8$ માં બ્રિજ્ડ $CO$ લિગાન્ડ્સની સંખ્યા અનુક્રમે $3$ અને $2$ છે.

(B) વિલ્કિન્સન કેટાલિસ્ટ એ રોડિયમનું એક જાણીતું ઓર્ગેનોમેટાલિક કોઓર્ડિનેશન સંકીર્ણ છે.
તેનું રાસાયણિક સૂત્ર $[RhCl(PPh_3)_3]$ છે,જ્યાં $PPh_3$ એ ટ્રાયફિનાઇલફોસ્ફિન દર્શાવે છે.
તેનો ઉપયોગ આલ્કીન્સના હાઇડ્રોજનેશન માટે ઉદ્દીપક તરીકે વ્યાપકપણે થાય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(C) $[Ni(CN)_4]^{2-}$: $Ni^{2+}$ એ $3d^8$ છે. $CN^-$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,જે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે. સંકરણ $dsp^2$ છે,જે સમતલીય ચોરસ અને પ્રતિચુંબકીય સંકીર્ણ બનાવે છે. જે $III$ સાથે જોડાય છે.
$[Ni(CO)_4]$: $Ni$ એ $3d^8 4s^2$ છે. $CO$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,જે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે. સંકરણ $sp^3$ છે,જે સમચતુષ્ફલકીય અને પ્રતિચુંબકીય સંકીર્ણ બનાવે છે. જે $II$ સાથે જોડાય છે.
$[NiCl_4]^{2-}$: $Ni^{2+}$ એ $3d^8$ છે. $Cl^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,યુગ્મીકરણ થતું નથી. સંકરણ $sp^3$ છે,જે સમચતુષ્ફલકીય અને અનુચુંબકીય સંકીર્ણ બનાવે છે. જે $I$ સાથે જોડાય છે.
તેથી,સાચી જોડ $A-III, B-II, C-I$ છે.

(C) $[MnCl_6]^{3-}$ માં $Mn$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+3$ છે. $Mn^{3+}$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^4$ છે. $Cl^-$ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ હોવાથી,ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ થતું નથી,પરિણામે $4$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન મળે છે.
$[Fe(CN)_6]^{3-}$ માં $Fe$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+3$ છે. $Fe^{3+}$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^5$ છે. $CN^-$ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ હોવાથી,ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ થાય છે,જેથી $1$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન બાકી રહે છે.
$[Co(C_2O_4)_3]^{3-}$ માં $Co$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+3$ છે. $Co^{3+}$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^6$ છે. $C_2O_4^{2-}$ એ $Co^{3+}$ સાથે પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ તરીકે વર્તે છે,તેથી બધા ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત થાય છે અને $0$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન બાકી રહે છે.

(C) સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણી મુજબ,લિગાન્ડ્સને તેમની ક્રિસ્ટલ ફિલ્ડ સ્પ્લિટિંગ સ્ટ્રેન્થના વધતા ક્રમમાં ગોઠવવામાં આવે છે.
આપેલા લિગાન્ડ્સ માટે ફિલ્ડ સ્ટ્રેન્થનો સાચો ક્રમ $CO > NH_3 > C_2O_4^{2-} > N^{3-}$ છે.
$CO$ એ પ્રબળ ફિલ્ડ લિગાન્ડ છે,જ્યારે $N^{3-}$ એ નિર્બળ ફિલ્ડ લિગાન્ડ છે.

(C) ચુંબકીય મોમેન્ટનું સૂત્ર $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$ છે,જ્યાં $n$ એ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા છે.
આપેલ $\mu = 5.92 \ BM$ માટે,$\sqrt{n(n+2)} = 5.92$.
$n$ માટે ઉકેલતા,$n(n+2) \approx 35$ મળે છે,જેનો અર્થ છે કે $n = 5$.
$5$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન ધરાવતા હાઈ સ્પિન ઓક્ટાહેડ્રલ કોમ્પ્લેક્સ માટે,ઇલેક્ટ્રોન હન્ડના નિયમ મુજબ $t_{2g}$ અને $e_g$ કક્ષકોમાં ગોઠવાય છે.
તેથી ઇલેક્ટ્રોનિક ગોઠવણી $t_{2g}^3 e_g^2$ છે.

(A) $[Ni(H_2O)_6]^{2+}$ ની $en$ સાથેની પ્રક્રિયા તબક્કાવાર થાય છે:
$1$. $1:1$ ગુણોત્તર માટે: $[Ni(H_2O)_6]^{2+} + en \rightarrow [Ni(H_2O)_4(en)]^{2+} + 2H_2O$. નીપજ આછો વાદળી $(I)$ રંગ ધરાવે છે.
$2$. $1:2$ ગુણોત્તર માટે: $[Ni(H_2O)_6]^{2+} + 2en \rightarrow [Ni(H_2O)_2(en)_2]^{2+} + 4H_2O$. નીપજ વાદળી/જાંબલી $(II)$ રંગ ધરાવે છે.
$3$. $1:3$ ગુણોત્તર માટે: $[Ni(H_2O)_6]^{2+} + 3en \rightarrow [Ni(en)_3]^{2+} + 6H_2O$. નીપજ જાંબલી $(III)$ રંગ ધરાવે છે.
આમ,સાચી જોડ $A-I, B-II, C-III$ છે.

(B) પ્રક્રિયા $4FeCl_3 + 3K_4[Fe(CN)_6] \rightarrow Fe_4[Fe(CN)_6]_3 + 12KCl$ પ્રશિયન બ્લુ આપે છે,જે $Fe_4[Fe(CN)_6]_3$ $(I)$ છે.
ઝિંક ક્લોરાઈડ સોડિયમ હાઈડ્રોક્સાઈડ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સોડિયમ ઝિંકેટ બનાવે છે: $ZnCl_2 + 4NaOH \rightarrow Na_2ZnO_2 + 2NaCl + 2H_2O$ $(V)$.
ફેરિક ક્લોરાઈડ હાઈડ્રોજન સલ્ફાઈડ દ્વારા ફેરસ ક્લોરાઈડમાં રિડક્શન પામે છે: $2FeCl_3 + H_2S \rightarrow 2FeCl_2 + 2HCl + S$ $(II)$.
આમ,સાચી જોડ $A-I, B-V, C-II$ છે.

(B) $Co$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $27$ છે.
$Co$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Ar] 3d^7 4s^2$ છે.
જ્યારે $Co$,$Co^{2+}$ બનાવે છે,ત્યારે તે $4s$ કક્ષકમાંથી બે ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે.
$Co^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Ar] 3d^7 4s^0$ છે.
$3d^7$ રચનામાં $5$ કક્ષકો હોય છે,જેમાં હુન્ડના નિયમ મુજબ ઇલેક્ટ્રોન ભરાય છે: બે કક્ષકો સંપૂર્ણ ભરાયેલી (યુગ્મિત) હોય છે અને ત્રણ કક્ષકોમાં એક-એક ઇલેક્ટ્રોન (અયુગ્મિત) હોય છે.
તેથી,અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $3$ છે.

(C) કોપર એક સંક્રાંતિ ધાતુ છે. સાંદ્ર નાઈટ્રિક એસિડ $(HNO_3)$ પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે. જ્યારે કોપર સાંદ્ર $HNO_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તેનું કોપર$(II)$ નાઈટ્રેટમાં ઓક્સિડેશન થાય છે અને નાઈટ્રિક એસિડનું નાઈટ્રોજન ડાયોક્સાઈડ $(NO_2)$ વાયુમાં રિડક્શન થાય છે.
આ પ્રક્રિયા માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$Cu(s) + 4HNO_3(conc.) \rightarrow Cu(NO_3)_2(aq) + 2NO_2(g) + 2H_2O(l)$
આમ,બનતી મુખ્ય નીપજો કોપર$(II)$ નાઈટ્રેટ $(Cu(NO_3)_2)$ અને નાઈટ્રોજન ડાયોક્સાઈડ $(NO_2)$ છે.

(B) લેન્થેનાઇડ હાઇડ્રોક્સાઇડની બેઝિકતા પરમાણુ ક્રમાંક વધવાની સાથે આયનીય ત્રિજ્યા ઘટતા ઘટે છે (લેન્થેનાઇડ સંકોચન).
તેથી,બેઝિકતાનો ક્રમ આ મુજબ છે: $La(OH)_3 > Ce(OH)_3 > ... > Lu(OH)_3$.
$Ce(OH)_3$ અને $Ce(OH)_4$ ની સરખામણી કરતા,ધાતુની ઓછી ઓક્સિડેશન અવસ્થા $(Ce^{3+})$ ધરાવતું હાઇડ્રોક્સાઇડ વધુ ઓક્સિડેશન અવસ્થા $(Ce^{4+})$ કરતા વધુ બેઝિક હોય છે,કારણ કે $Ce^{4+}$ ની ઉચ્ચ ચાર્જ ઘનતા $Ce-OH$ બંધના સહસંયોજક ગુણધર્મને વધારે છે.
આમ,આપેલા વિકલ્પોમાંથી $Ce(OH)_3$ સૌથી વધુ બેઝિક છે.

(C) ફેરાડેના વિદ્યુતવિભાજનના નિયમ મુજબ,જમા થયેલ પદાર્થનું દળ $m = \frac{M \times Q}{n \times F}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $M$ એ મોલર દળ છે,$n$ એ સંયોજકતા અવયવ છે અને $Q$ એ પસાર કરેલ વિદ્યુતભાર છે.
$Q$ અચળ હોવાથી,જમા થયેલ દળ એ તુલ્ય દળ $(\frac{M}{n})$ ના સમપ્રમાણમાં હોય છે.
$Zn^{2+}$ $(ZnSO_4)$ માટે: તુલ્ય દળ = $\frac{65.4}{2} = 32.7 \ g$.
$Fe^{3+}$ $(FeCl_3)$ માટે: તુલ્ય દળ = $\frac{56}{3} \approx 18.67 \ g$.
$Ag^+$ $(AgNO_3)$ માટે: તુલ્ય દળ = $\frac{108}{1} = 108 \ g$.
$Ni^{2+}$ $(NiCl_2)$ માટે: તુલ્ય દળ = $\frac{58.7}{2} = 29.35 \ g$.
તુલ્ય દળોની સરખામણી કરતા,$Ag$ નું મૂલ્ય સૌથી વધુ $(108 \ g)$ છે.
તેથી,$Ag$ ધાતુ મહત્તમ જથ્થામાં જમા થશે.

(D) વિદ્યુતરાસાયણિક શ્રેણીમાં,$Cu$ હાઇડ્રોજનની નીચે આવેલું છે. તેથી,તે ધન પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ $(E^{\circ}_{M^{2+}/M})$ ધરાવે છે.
આપેલા તત્વો માટે પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ નીચે મુજબ છે:
$Ti (Z=21) \Rightarrow -1.63 \ V$
$Cr (Z=24) \Rightarrow -0.90 \ V$
$Ni (Z=28) \Rightarrow -0.257 \ V$
$Cu (Z=29) \Rightarrow +0.337 \ V$
આ મૂલ્યોની સરખામણી કરતા,$Cu$ નો રિડક્શન પોટેન્શિયલ સૌથી વધુ છે કારણ કે તે એકમાત્ર ધન મૂલ્ય ધરાવે છે,જ્યારે $Ni$,$Cr$ અને $Ti$ ના રિડક્શન પોટેન્શિયલના મૂલ્યો ઋણ છે.

(D) આ કોષ સાંદ્રતા કોષ છે: $Cu(s) | Cu^{2+}(0.1 \ M) || Cu^{2+}(1.0 \ M) | Cu(s)$.
સાંદ્રતા કોષ માટે,પ્રમાણિત કોષ પોટેન્શિયલ $E^{\circ}_{cell} = E^{\circ}_{cathode} - E^{\circ}_{anode} = 0.34 \ V - 0.34 \ V = 0 \ V$ થાય.
નેર્ન્સ્ટ સમીકરણ મુજબ: $E_{cell} = E^{\circ}_{cell} - \frac{0.0591}{n} \log \frac{[Cu^{2+}]_{anode}}{[Cu^{2+}]_{cathode}}$.
અહીં,$n = 2$,$[Cu^{2+}]_{anode} = 0.1 \ M$,અને $[Cu^{2+}]_{cathode} = 1.0 \ M$ છે.
કિંમતો મૂકતા: $E_{cell} = 0 - \frac{0.0591}{2} \log \left( \frac{0.1}{1.0} \right)$.
$E_{cell} = -0.02955 \times \log(10^{-1}) = -0.02955 \times (-1) = 0.02955 \ V \approx 0.029 \ V$.

(C) ફેરાડેના વિદ્યુતવિભાજનના બીજા નિયમ મુજબ,સમાન વિદ્યુત જથ્થા દ્વારા જમા થયેલ વિવિધ પદાર્થોનું દળ તેમના તુલ્ય દળ $(E)$ ના પ્રમાણમાં હોય છે.
$W \propto E = \frac{\text{પરમાણુ ભાર}}{\text{સંયોજકતા}}$
$n_A : n_B : n_C = \frac{8}{2.4} : \frac{18}{1.8} : \frac{50}{7.5}$
$n_A : n_B : n_C = 3.33 : 10 : 6.66$
$3.33$ વડે ભાગતા:
$n_A : n_B : n_C = 1 : 3 : 2$
આમ,સંયોજકતા $1, 3$ અને $2$ છે.

(B) આ પ્રશ્ન કોહલરાઉસના આયનોના સ્વતંત્ર અભિગમનનો નિયમ પર આધારિત છે.
આ નિયમ મુજબ,અનંત મંદને વિદ્યુતવિભાજ્યની મોલર વાહકતા તેના ઘટક આયનોની મોલર વાહકતાના સરવાળા જેટલી હોય છે.
$\lambda^{\circ}_{MgSO_4} = \lambda^{\circ}_{Mg^{2+}} + \lambda^{\circ}_{SO_4^{2-}}$
આપેલ કિંમતો મૂકતા:
$\lambda^{\circ}_{MgSO_4} = 106 \ S \ cm^2 \ mole^{-1} + 160 \ S \ cm^2 \ mole^{-1} = 266 \ S \ cm^2 \ mole^{-1}$

(B) પગલું $I$: જમા કરવાના $Cu$ નું કુલ કદ ગણો.
$V = \text{ક્ષેત્રફળ} \times \text{જાડાઈ} \times 2 \text{ (બંને બાજુ માટે)}$
$V = (1 \times 2 \ cm^2) \times 0.01 \ cm \times 2 = 0.04 \ cm^3$
પગલું $II$: જમા થયેલ $Cu$ નું દળ ગણો.
$m = \text{કદ} \times \text{ઘનતા}$
$m = 0.04 \ cm^3 \times 9 \ g/cm^3 = 0.36 \ g$
પગલું $III$: સમય $t$ શોધવા માટે ફેરાડેના વિદ્યુતવિભાજનના નિયમનો ઉપયોગ કરો.
$m = Z \times i \times t$
$0.36 \ g = 0.0003 \ g/C \times 1.5 \ A \times t$
$t = \frac{0.36}{0.0003 \times 1.5} = 800 \ s$

(C) કેમિકલ ઓક્સિજન ડિમાન્ડ $(COD)$ ના નિર્ધારણમાં,પાણીના નમૂનાના જાણીતા કદને સાંદ્ર સલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2SO_4)$ ની હાજરીમાં પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ $(K_2Cr_2O_7)$ ના જાણીતા વધારા સાથે રિફ્લક્સ કરવામાં આવે છે.
પ્રતિક્રિયા પછી,વધારાના ડાયક્રોમેટને ફેરસ એમોનિયમ સલ્ફેટ $(FAS)$ ના પ્રમાણિત દ્રાવણ સામે બેક-ટાઇટ્રેટ કરવામાં આવે છે.
આ ટાઇટ્રેશન દરમિયાન,$1,10$-ફેનાન્થ્રોલીન ફેરસ સલ્ફેટ,જેને સામાન્ય રીતે $Ferroin$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,તેનો ઉપયોગ રેડોક્સ સૂચક તરીકે થાય છે.
અંતિમ બિંદુ વાદળી-લીલાથી લાલ-ભૂરા રંગમાં તીવ્ર ફેરફાર દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે.

(D) ઝ્વિટર આયન એ એક દ્વિધ્રુવીય આયન છે જે એક જ અણુમાં ધન અને ઋણ એમ બંને વીજભારિત સમૂહો ધરાવે છે,જેના પરિણામે તેનો ચોખ્ખો વીજભાર શૂન્ય હોય છે.
એમિનો એસિડમાં,એમિનો સમૂહ $(-NH_2)$ બેઇઝ તરીકે વર્તે છે અને પ્રોટોન સ્વીકારીને $-NH_3^+$ બને છે,જ્યારે કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહ $(-COOH)$ એસિડ તરીકે વર્તે છે અને પ્રોટોન ગુમાવીને $-COO^-$ બને છે.
આમ,બંધારણ $R-CH(NH_3^+)-COO^-$ એ એમિનો એસિડનું ઝ્વિટર આયન સ્વરૂપ દર્શાવે છે.

(A) $I$. પાઈપરીડિન સૌથી વધુ બેઝિક છે. $N$ પરની અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ $sp^3$ સંકર કક્ષકમાં છે,તેમાં કોઈ સંસ્પંદન નથી અને જોડાયેલા આલ્કાઈલ સમૂહની $+I$ અસરને કારણે,તે $sp^3$ સંકરિત એમોનિયા કરતા વધુ બેઝિક બને છે.
$II$. પિરિડિનમાં,અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ $sp^2$ સંકરિત કક્ષકમાં હોય છે. $sp^2$ સંકર કક્ષક $sp^3$ કરતા નાની હોય છે,તેથી કેન્દ્ર સાથે મજબૂત આકર્ષણ હોય છે,જેથી તે ઓછી બેઝિક છે.
$III$. $NH_3$ એ એનિલીન કરતા વધુ બેઝિક છે કારણ કે એમોનિયામાં,અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ સ્થાનિકીકૃત છે અને દાન માટે સરળતાથી ઉપલબ્ધ છે.
$IV$. એનિલીનની બેઝિકતા એમોનિયા કરતા ઓછી છે કારણ કે એનિલીનમાં,$N$ પરના ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ બેન્ઝીન વલય સાથે સંસ્પંદનમાં ભાગ લે છે.
તેથી,બેઝિક પ્રબળતાનો સાચો ક્રમ $I > III > II > IV$ 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.

(B) $PBr_3$ ઇથેનોલનું ઇથાઇલ બ્રોમાઇડમાં રૂપાંતર કરે છે. સંયોજન $X$ એ $CH_3CH_2Br$ છે.
આલ્કોહોલિક $KOH$ ઇથાઇલ બ્રોમાઇડનું ડિહાઇડ્રોહેલોજિનેશન કરીને ઇથિન બનાવે છે. સંયોજન $Y$ એ $CH_2=CH_2$ છે.
ઇથિન ઠંડા સાંદ્ર $H_2SO_4$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને અને ત્યારબાદ જળવિભાજન દ્વારા ઇથેનોલ બનાવે છે. સંયોજન $Z$ એ $CH_3CH_2OH$ છે.
પ્રક્રિયા:
$CH_3CH_2OH$ $\xrightarrow{PBr_3} (X) CH_3CH_2Br$ $\xrightarrow{alc. KOH} (Y) CH_2=CH_2$ $\xrightarrow[{(ii) H_2O, \text{heat}}]{{(i) H_2SO_4, \text{RT}}} (Z) CH_3CH_2OH$
તેથી,આપેલ પ્રક્રિયામાં સંયોજન $Z$ એ $CH_3CH_2OH$ છે.

(A) ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયાનો દર ન્યુક્લિયોફાઇલ $Nu^{\Theta}$ ની ન્યુક્લિયોફિલિસિટી પર આધાર રાખે છે.
પ્રબળ ન્યુક્લિયોફાઇલ ઝડપથી પ્રક્રિયા કરે છે.
બેઝિકતા અને ન્યુક્લિયોફિલિસિટીની સરખામણી કરતા:
$CH_3$ ગ્રુપની $+I$ અસરને કારણે $CH_3O^{\Theta}$ એ $OH^{\Theta}$ કરતા પ્રબળ બેઝ અને ન્યુક્લિયોફાઇલ છે.
$OH^{\Theta}$ એ $PhO^{\Theta}$ કરતા પ્રબળ ન્યુક્લિયોફાઇલ છે કારણ કે $PhO^{\Theta}$ માં ઋણ વીજભાર બેન્ઝીન રિંગ પર વિસ્થાનિકૃત (delocalized) થાય છે.
$PhO^{\Theta}$ એ $CH_3COO^{\Theta}$ કરતા પ્રબળ ન્યુક્લિયોફાઇલ છે કારણ કે $CH_3COO^{\Theta}$ માં ઋણ વીજભાર બે ઓક્સિજન પરમાણુઓ પર વિસ્થાનિકૃત થાય છે.
આમ,ન્યુક્લિયોફિલિસિટીનો ક્રમ $(IV) CH_3O^{\Theta} > (III) OH^{\Theta} > (I) PhO^{\Theta} > (II) CH_3COO^{\Theta}$ છે.

(C) ડીહાઈડ્રોહેલોજનેશનમાં આલ્કોહોલિક $KOH$ જેવા પ્રબળ બેઝની હાજરીમાં આલ્કીન બનાવવા માટે પાસપાસેના કાર્બન પરમાણુઓમાંથી હાઈડ્રોજન અને હેલોજન પરમાણુ દૂર થાય છે.
સમાન આલ્કાઈલ સમૂહ ધરાવતા આલ્કાઈલ હેલાઈડ્સની શ્રેણી માટે,ડીહાઈડ્રોહેલોજનેશનનો દર મુખ્યત્વે $C-X$ બંધની મજબૂતી અને હેલાઈડ આયનની લિવિંગ ગ્રુપ ક્ષમતા પર આધાર રાખે છે.
લિવિંગ ગ્રુપ ક્ષમતાનો ક્રમ આ મુજબ છે: $I^- > Br^- > Cl^- > F^-$.
આયોડાઈડ આયન $(I^-)$ આપેલા હેલાઈડ્સમાં સૌથી શ્રેષ્ઠ લિવિંગ ગ્રુપ હોવાથી,આલ્કાઈલ આયોડાઈડ $(III)$ સૌથી ઝડપથી ડીહાઈડ્રોહેલોજનેશન પ્રક્રિયા આપશે.
ક્લોરાઈડ આયન $(Cl^-)$ ત્રણેયમાં સૌથી નબળું લિવિંગ ગ્રુપ હોવાથી,આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડ $(II)$ સૌથી ધીમી પ્રક્રિયા આપશે.
તેથી,ડીહાઈડ્રોહેલોજનેશનના દરનો સાચો ક્રમ $(III) > (I) > (II)$ છે.

(A) $SN^1$ પ્રક્રિયાનો દર લિવિંગ ગ્રુપ $(Cl^-)$ દૂર થયા પછી બનતા કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તીની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે. કાર્બોકેટાયન જેટલો વધુ સ્થિર,તેટલી $SN^1$ પ્રક્રિયા ઝડપી.
$(I)$ બે $p$-મિથોક્સીફિનાઈલ જૂથો દ્વારા રેઝોનન્સ સ્થિરીકરણને કારણે અત્યંત સ્થિર કાર્બોકેટાયન બનાવે છે. મિથોક્સી જૂથની $+R$ અસર ધન વીજભારને નોંધપાત્ર રીતે સ્થિર કરે છે.
$(IV)$ એ $tert$-બ્યુટાઈલ ક્લોરાઈડ છે,જે સ્થિર તૃતીયક કાર્બોકેટાયન બનાવે છે.
$(VI)$ એ $2$-ક્લોરો-$2$-ફિનાઈલપ્રોપેન છે,જે ફિનાઈલ રિંગ સાથે રેઝોનન્સ અને મિથાઈલ જૂથોની $+I$ અસર દ્વારા સ્થિર થયેલ તૃતીયક કાર્બોકેટાયન બનાવે છે.
$(II)$ એ પ્રાથમિક આલ્કાઈલ હેલાઈડ છે (અસ્થિર કાર્બોકેટાયન).
$(III)$ એ પ્રબળ ઈલેક્ટ્રોન-આકર્ષક $-NO_2$ જૂથ ધરાવતું પ્રાથમિક બેન્ઝાઈલિક હેલાઈડ છે,જે કાર્બોકેટાયનને અસ્થિર બનાવે છે.
$(V)$ એ ક્લોરોબેન્ઝીન છે,જે $C-Cl$ બંધના આંશિક દ્વિબંધ ગુણધર્મ અને ફિનાઈલ કેટાયનની અસ્થિરતાને કારણે $SN^1$ પ્રક્રિયા સરળતાથી આપતું નથી.
તેથી,$(I), (IV)$ અને $(VI)$ એ $SN^1$ પ્રક્રિયા માટે સૌથી વધુ સક્રિય છે.

(B) સ્વાર્ટ્સ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ આલ્કાઇલ ક્લોરાઇડ અથવા આલ્કાઇલ બ્રોમાઇડમાંથી આલ્કાઇલ ફ્લોરાઇડ મેળવવા માટે થાય છે.
આ પ્રક્રિયા આલ્કાઇલ ક્લોરાઇડ/બ્રોમાઇડને ભારે ધાતુઓના ફ્લોરાઇડની હાજરીમાં ગરમ કરીને કરવામાં આવે છે.
ઉદાહરણ તરીકે:
$CH_3-Br + AgF \rightarrow CH_3F + AgBr$
આમ,સ્વાર્ટ્સ પ્રક્રિયા ફ્લોરોહાઇડ્રોકાર્બન આપે છે.

(B) પ્રોપીનમાં $HI$ નો ઉમેરો માર્કોવનીકોવના નિયમનું પાલન કરે છે,જે $2^{\circ}$ કાર્બોકેટાયનના નિર્માણ દ્વારા આગળ વધે છે,જે $1^{\circ}$ કાર્બોકેટાયન કરતા વધુ સ્થિર છે. મુખ્ય ઉત્પાદન $2\text{-iodopropane}$ $(III)$ છે.
$(B)$ ઇથાઇલબેન્ઝીન $(C_6H_5CH_2CH_3)$ ની $Br_2$ સાથે ગરમી $(\Delta)$ હેઠળની પ્રતિક્રિયા બેન્ઝિલિક સ્થાન પર મુક્ત રેડિકલ સબસ્ટિટ્યુશન છે. $1\text{-phenylethyl}$ રેડિકલ રેઝોનન્સ દ્વારા સ્થિર થાય છે,જે $1\text{-bromo-}1\text{-phenylethane}$ $(IV)$ તરફ દોરી જાય છે.
$(C)$ સ્ટાયરીન $(C_6H_5CH=CH_2)$ માં $HBr$ નો ઉમેરો માર્કોવનીકોવના નિયમનું પાલન કરે છે. $H$ નો ઇલેક્ટ્રોફિલિક ઉમેરો સ્થિર બેન્ઝિલિક કાર્બોકેટાયન $(C_6H_5CH^ CH_3)$ બનાવે છે,જે પછી $Br^-$ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને $1\text{-bromo-}1\text{-phenylethane}$ $(IV)$ બનાવે છે.
તેથી,સાચી જોડ $A-III, B-IV, C-IV$ 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.

(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) પગલું $1$: ટોલ્યુઈનનું $(P)$ માં રૂપાંતર. ટોલ્યુઈન $KMnO_4 / KOH$ અને ત્યારબાદ $H_3O^+$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $p$-મિથાઈલબેન્ઝોઈક એસિડ બનાવે છે. આ એસિડ ત્યારબાદ $PCl_5$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $p$-મિથાઈલબેન્ઝોઈલ ક્લોરાઈડ બનાવે છે,જે $(P)$ છે.
પગલું $2$: બ્રોમોબેન્ઝીનનું $(Q)$ માં રૂપાંતર. બ્રોમોબેન્ઝીન $Mg$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ફિનાઈલમેગ્નેશિયમ બ્રોમાઈડ બનાવે છે,જે ત્યારબાદ $CdCl_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ડાયફિનાઈલકેડમિયમ બનાવે છે. આ ઓર્ગેનોકેડમિયમ સંયોજન $(P)$ ($p$-મિથાઈલબેન્ઝોઈલ ક્લોરાઈડ) સાથે પ્રક્રિયા કરીને અંતિમ નીપજ $(Q)$ બનાવે છે,જે $4$-મિથાઈલબેન્ઝોફેનોન છે.

(A) $1$. ટોલ્યુઈન $Fe$ (અંધારામાં) ની હાજરીમાં $Br_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ઇલેક્ટ્રોફિલિક એરોમેટિક સબસ્ટિટ્યુશન દ્વારા $o$-બ્રોમોટોલ્યુઈન $(P)$ અને $p$-બ્રોમોટોલ્યુઈન $(Q)$ નું મિશ્રણ બનાવે છે.
$2$. આ આઈસોમર્સ ડ્રાય ઈથરમાં $Mg$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને અનુરૂપ ગ્રીગનાર્ડ રીએજન્ટ્સ બનાવે છે: $o$-ટોલિલમેગ્નેશિયમ બ્રોમાઈડ અને $p$-ટોલિલમેગ્નેશિયમ બ્રોમાઈડ.
$3$. આ ગ્રીગનાર્ડ રીએજન્ટ્સ ફોર્માલ્ડિહાઈડ $(HCHO)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને અને ત્યારબાદ એસિડિક જળવિભાજન $(H_2O)$ દ્વારા પ્રાથમિક આલ્કોહોલ બનાવે છે.
$4$. અંતિમ ઉત્પાદનો $R$ અને $S$ એ $o$-મિથાઈલબેન્ઝાઈલ આલ્કોહોલ અને $p$-મિથાઈલબેન્ઝાઈલ આલ્કોહોલ છે.

(B) ક્લોરોબેન્ઝીન સાંદ્ર $HNO_3$ અને સાંદ્ર $H_2SO_4$ સાથે ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી એરોમેટિક વિસ્થાપન (નાઈટ્રેશન) પ્રક્રિયા કરીને મુખ્ય નીપજ તરીકે $p$-નાઈટ્રોક્લોરોબેન્ઝીન $(P)$ અને ગૌણ નીપજ તરીકે $o$-નાઈટ્રોક્લોરોબેન્ઝીન $(Q)$ આપે છે.
આગળના તબક્કામાં,$p$-નાઈટ્રોક્લોરોબેન્ઝીન $(P)$ એ $443 \ K$ તાપમાને $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે અને ત્યારબાદ એસિડિકરણ $(H^+)$ કરવામાં આવે છે. પેરા સ્થાન પર રહેલા ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષક $-NO_2$ સમૂહની હાજરીને કારણે ન્યુક્લિયોફિલિક એરોમેટિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા સરળ બને છે,જેમાં $-Cl$ પરમાણુનું $-OH$ સમૂહ દ્વારા વિસ્થાપન થઈને $p$-નાઈટ્રોફિનોલ $(R)$ બને છે.

(D) પ્રતિક્રિયા ક્રમ નીચે મુજબ છે:
$1$. $h\nu$ ની હાજરીમાં $Br_2$ સાથે સાયક્લોહેક્સિનનું એલાઈલિક બ્રોમિનેશન $3$-બ્રોમોસાયક્લોહેક્સિન આપે છે.
$2$. ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયકનું નિર્માણ: $3$-બ્રોમોસાયક્લોહેક્સિન $Mg$ સાથે સૂકા ઈથરમાં પ્રક્રિયા કરીને $3$-સાયક્લોહેક્સિનાઈલ મેગ્નેશિયમ બ્રોમાઈડ બનાવે છે.
$3$. $CdCl_2$ સાથે પ્રક્રિયા: ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $CdCl_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ઓર્ગેનોકેડમિયમ સંયોજન $(C_6H_9)_2Cd$ બનાવે છે.
$4$. $CH_3COCl$ સાથે પ્રક્રિયા: ઓર્ગેનોકેડમિયમ સંયોજન એસિટિલ ક્લોરાઈડ $(CH_3COCl)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને કીટોન,$1$-(સાયક્લોહેક્સ-$2$-ઈન-$1$-ઈલ)ઈથેનોન બનાવે છે.
આમ,અંતિમ નીપજ $1$-(સાયક્લોહેક્સ-$2$-ઈન-$1$-ઈલ)ઈથેનોન છે.

(B) મસ્ટર્ડ ગેસ,જેને સલ્ફર મસ્ટર્ડ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે સાયટોટોક્સિક અને ફોલ્લા પાડનારા રાસાયણિક યુદ્ધ એજન્ટોના પરિવારનું એક રાસાયણિક સંયોજન છે.
મસ્ટર્ડ ગેસનું રાસાયણિક સૂત્ર $C_4H_8Cl_2S$ છે અને તેનું બંધારણીય સૂત્ર $ClCH_2CH_2SCH_2CH_2Cl$ છે.
તેને ઇથિલિનની સલ્ફર ડાયક્લોરાઇડ સાથેની પ્રક્રિયા દ્વારા સંશ્લેષિત કરી શકાય છે:
$2C_2H_4 + SCl_2 \rightarrow (ClCH_2CH_2)_2S$

(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.

(A) પ્રક્રિયા નીચે મુજબ થાય છે:
$1$. મિથિલીનસાયક્લોપેન્ટેનનું $(i) B_2H_6$ અને $(ii) H_2O_2/NaOH$ સાથે હાઇડ્રોબોરેશન-ઓક્સિડેશન કરવાથી સાયક્લોપેન્ટાઇલમિથેનોલ મળે છે.
$2$. પ્રાથમિક આલ્કોહોલનું $PCC$ (પિરિડિનિયમ ક્લોરોક્રોમેટ) સાથે ઓક્સિડેશન કરવાથી સાયક્લોપેન્ટેનકાર્બાલ્ડિહાઇડ મળે છે.
$3$. આલ્ડિહાઇડમાં ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $PhMgBr$ નું ન્યુક્લિયોફિલિક યોગશીલ પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ $(v) H_2O$ સાથે જળવિભાજન કરવાથી દ્વિતીયક આલ્કોહોલ,સાયક્લોપેન્ટાઇલફિનાઇલમિથેનોલ મળે છે.

(A) પ્રક્રિયા નીચે મુજબ આગળ વધે છે:
$(i)$ ફિનોલ $NaOH$ અને $CH_3I$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને વિલિયમસન ઈથર સંશ્લેષણ દ્વારા એનિલ (મેથોક્સિબેન્ઝીન) બનાવે છે.
(ii) એનિલ નિર્જળ $AlCl_3$ ની હાજરીમાં પ્રોપિયોનાઈલ ક્લોરાઈડ $(CH_3CH_2COCl)$ સાથે ફ્રિડલ-ક્રાફ્ટ એસિલેશન પ્રક્રિયા આપે છે. $-OCH_3$ સમૂહ ઓર્થો/પેરા-નિર્દેશક હોવાથી અને પેરા-સ્થાન અવકાશીય રીતે ઓછું અવરોધિત હોવાથી,મુખ્ય નીપજ $p-\text{methoxypropiophenone}$ બને છે.
(iii) $NaBH_4$ સાથે કીટોન સમૂહનું રિડક્શન કરવાથી અનુરૂપ દ્વિતીયક આલ્કોહોલ,$1-(4-\text{methoxyphenyl})\text{propan}-1-\text{ol}$ મળે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ 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) એનાયનની બેઝિક પ્રબળતા તેના સંયુગ્મી એસિડની એસિડિક પ્રબળતાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
પ્રથમ,આપેલા બેઝના સંયુગ્મી એસિડ ઓળખો:
$CH_{3}^{-}$ નો સંયુગ્મી એસિડ $CH_{4}$ $(pKa \approx 50)$ છે.
$NH_{2}^{-}$ નો સંયુગ્મી એસિડ $NH_{3}$ $(pKa \approx 38)$ છે.
$CN^{-}$ નો સંયુગ્મી એસિડ $HCN$ $(pKa \approx 9.2)$ છે.
$HS^{-}$ નો સંયુગ્મી એસિડ $H_{2}S$ $(pKa \approx 7)$ છે.
એસિડિક પ્રબળતાનો ક્રમ $CH_{4} < NH_{3} < HCN < H_{2}S$ હોવાથી,તેમના સંયુગ્મી બેઝની બેઝિક પ્રબળતાનો ક્રમ ઉલટો થશે: $CH_{3}^{-} > NH_{2}^{-} > CN^{-} > HS^{-}$.

(A) સમૂહ $15$ ના તત્વોના હાઇડ્રાઇડ્સનો રિડક્શન ગુણધર્મ તેમની ઉષ્મીય સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં,કેન્દ્રીય પરમાણુનું કદ વધવાને કારણે બંધ વિયોજન ઉર્જા ઘટે છે,જેનાથી હાઇડ્રાઇડ્સની સ્થિરતા ઘટે છે.
પરિણામે,હાઇડ્રોજન પરમાણુ મુક્ત કરવાની ક્ષમતા વધે છે,જેથી સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં રિડક્શન ગુણધર્મ વધે છે.
તેથી,રિડક્શન ક્ષમતાનો સાચો ક્રમ $BiH_3 > SbH_3 > PH_3 > NH_3$ છે.

(B) એલ્યુમિનિયમ ઊંચા તાપમાને $(1073 \ K - 1473 \ K)$ નાઈટ્રોજન સાથે પ્રક્રિયા કરીને એલ્યુમિનિયમ નાઈટ્રાઈડ $(AlN)$ બનાવે છે:
$2 \ Al + N_2 \rightarrow 2 \ AlN$
એલ્યુમિનિયમ નાઈટ્રાઈડ $(AlN)$ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને અવક્ષેપ તરીકે એલ્યુમિનિયમ હાઈડ્રોક્સાઈડ $(Al(OH)_3)$ અને એમોનિયા વાયુ $(NH_3)$ ઉત્પન્ન કરે છે:
$AlN + 3 \ H_2O \rightarrow Al(OH)_3 (ppt) + NH_3 (g)$
તેથી,સંયોજન $C$ એ એમોનિયા $(NH_3)$ છે.

(A) $(A)\ NO + NO_2 \xrightarrow{< 250 K} N_2O_3$. $N_2O_3$ પ્રવાહી અથવા ઘન અવસ્થામાં વાદળી હોય છે $(P = \text{વાદળી})$.
$(B)\ 2 NO_2 \longleftrightarrow N_2O_4$. $N_2O_4$ એ રંગહીન વાયુ/પ્રવાહી છે $(Q = \text{રંગહીન})$.
$(C)\ 2 Pb(NO_3)_2 \xrightarrow{673 K} 4 NO_2 + 2 PbO + O_2$. $NO_2$ એ લાલ-કથ્થઈ વાયુ છે $(R = \text{કથ્થઈ})$.
$(D)\ 4 HNO_3 + P_4O_{10} \longrightarrow 2 N_2O_5 + 4 HPO_3$. $N_2O_5$ એ રંગહીન સ્ફટિકમય ઘન છે $(S = \text{રંગહીન})$.
આમ,સાચો ક્રમ $P$: વાદળી,$Q$: રંગહીન,$R$: કથ્થઈ,$S$: રંગહીન છે.