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

(B) जब सल्फर को सोडियम हाइड्रोक्साइड $(NaOH)$ के जलीय विलयन के साथ उबाला जाता है,तो यह असमानुपातन (disproportionation) अभिक्रिया के माध्यम से सोडियम थायोसल्फेट $(Na_2S_2O_3)$ और सोडियम सल्फाइड $(Na_2S)$ बनाता है।
संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$3S + 6NaOH \xrightarrow{\Delta} 2Na_2S + Na_2S_2O_3 + 3H_2O$
दिए गए विकल्पों के अनुसार,सही उत्पाद $Na_2S_2O_3$ और $Na_2S$ हैं।

(C) केमिसॉर्प्शन के लिए उच्च सक्रियण ऊर्जा की आवश्यकता होती है,इसलिए इसे सक्रिय अधिशोषण कहा जाता है।
केमिसॉर्प्शन में,अधिशोषण की मात्रा $(x/m)$ तापमान बढ़ने के साथ पहले बढ़ती है और फिर घटती है।
जब अधिशोषण आइसोबार को आलेखित किया जाता है,तो ग्राफ में प्रारंभिक वृद्धि देखी जाती है क्योंकि दी गई ऊष्मा केमिसॉर्प्शन के लिए आवश्यक सक्रियण ऊर्जा के रूप में कार्य करती है।
हालाँकि,बाद में तापमान बढ़ने पर अधिशोषण की मात्रा कम हो जाती है,क्योंकि संतुलन की स्थिति पर अधिशोषण की प्रक्रिया ऊष्माक्षेपी होती है।
यह व्यवहार आरेख $C$ में सही ढंग से दर्शाया गया है।

(A) यीस्ट और कुछ बैक्टीरिया इथेनॉल किण्वन करते हैं जहाँ ग्लूकोज इथेनॉल और कार्बन डाइऑक्साइड में टूट जाता है।
ग्लूकोज के किण्वन के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$C_6H_{12}O_6 \rightarrow 2C_2H_5OH + 2CO_2$
संतुलित रासायनिक समीकरण से यह स्पष्ट है कि $1 \text{ मोल}$ ग्लूकोज $2 \text{ मोल}$ $CO_2$ उत्पन्न करता है।

(A) यह अभिक्रिया एक चक्रीय ईथर का $HI$ के साथ अम्लीय विदलन है। ईथर का ऑक्सीजन $H^+$ द्वारा प्रोटोनेटेड हो जाता है। विदलन उस बंध पर होता है जो अधिक स्थिर कार्बोनियम आयन (carbocation) के निर्माण की ओर ले जाता है। इस मामले में,ऑक्सीजन और तृतीयक कार्बन परमाणु के बीच का बंध टूटकर एक स्थिर बेंजिलिक-तृतीयक कार्बोनियम आयन बनाता है। इसके बाद आयोडाइड आयन $(I^-)$ इस कार्बोनियम आयन पर आक्रमण करके अंतिम उत्पाद बनाता है।

(D) यह अभिक्रिया सैलिसिलिक एसिड $(2-\text{हाइड्रॉक्सीबेंजोइक एसिड})$ और मेथनॉल $(MeOH)$ के बीच सांद्र एसिड उत्प्रेरक $(H_2SO_4)$ की उपस्थिति में होने वाली एस्टरीकरण अभिक्रिया है।
इस अभिक्रिया में,कार्बोक्सिलिक एसिड समूह $(-COOH)$ अल्कोहल $(-OH)$ के साथ अभिक्रिया करके एस्टर $(-COOCH_3)$ बनाता है।
इन परिस्थितियों में फेनोलिक $-OH$ समूह,कार्बोक्सिलिक एसिड समूह की तुलना में एस्टरीकरण के प्रति कम सक्रिय होता है।
इसलिए,मुख्य उत्पाद मिथाइल सैलिसिलेट है,जिसमें कार्बोक्सिलिक एसिड समूह मिथाइल एस्टर में परिवर्तित हो जाता है।

(D) फजान के नियम के अनुसार,एक निश्चित धनायन के लिए ऋणायन का आकार बढ़ने पर सहसंयोजक गुण बढ़ता है।
ऋणायन की ध्रुवीयता (polarizability) उसके आकार के साथ बढ़ती है,जिससे धनायन द्वारा इलेक्ट्रॉन बादल का अधिक विरूपण होता है।
हैलाइड आयनों का आकार इस क्रम में होता है: $F^- < Cl^- < Br^- < I^-$।
चूंकि दिए गए विकल्पों में $I^-$ सबसे बड़ा ऋणायन है,इसलिए यह सबसे अधिक ध्रुवीय है।
अतः,$CaI_2$ में सबसे अधिक सहसंयोजक गुण पाया जाता है।

(A) डेटीव बंधों की गणना:
$1.$ $CO$: $1$ बंध।
$2.$ $NH_4Cl$: $1$ बंध ($NH_4^+$ में)।
$3.$ $Al_2Cl_6$: $2$ बंध।
$4.$ $Al(H_2O)_6^{3+}$: $6$ बंध।
$5.$ $HNO_3$: $1$ बंध।
$6.$ $CO_2$: $0$ बंध।
कुल योग $1 + 1 + 2 + 6 + 1 = 11$ है। दिए गए विकल्पों के आधार पर,सही उत्तर $7$ है।

(B) एक मुक्त रेडिकल वह प्रजाति है जिसमें इलेक्ट्रॉनों की संख्या विषम होती है,जो इसे अनुचुंबकीय और अत्यधिक प्रतिक्रियाशील बनाती है।
$NO$ में,कुल संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या $5$ ($N$ से) $+ 6$ ($O$ से) $= 11$ है,जो एक विषम संख्या है।
$CO_2$ में,कुल संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या $4$ ($C$ से) $+ 2 \times 6$ ($O$ से) $= 16$ (सम) है।
$NO_2^{-}$ में,कुल संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या $5$ ($N$ से) $+ 2 \times 6$ ($O$ से) $+ 1$ (ऋण आवेश) $= 18$ (सम) है।
$CN^{-}$ में,कुल संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या $4$ ($C$ से) $+ 5$ ($N$ से) $+ 1$ (ऋण आवेश) $= 10$ (सम) है।
इसलिए,$NO$ एक रेडिकल है।

(D) साइक्लोहेप्टाट्रायनाइल धनायन एक सात-सदस्यीय वलय है जिसमें सभी सात कार्बन परमाणु $sp^2$ संकरित होते हैं।
प्रत्येक कार्बन परमाणु वलय के तल के लंबवत एक $p$-कक्षक का योगदान देता है।
ये सात $p$-कक्षक एक-दूसरे के समानांतर होते हैं और एक निरंतर चक्रीय $\pi$-इलेक्ट्रॉन बादल बनाने के लिए पार्श्व रूप से अतिव्यापित होते हैं।
अतः,साइक्लोहेप्टाट्रायनाइल धनायन में कुल $7$ अतिव्यापित $p$-कक्षक होते हैं।

(A) एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या निर्धारित करने के लिए,हम प्रत्येक प्रजाति की संरचना का विश्लेषण करते हैं:
$A. \ CH_3COCH_3$ (एसीटोन): ऑक्सीजन परमाणु पर दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं। अतः,$A \rightarrow I$.
$B. \ CH_3CO^+$ (एसीलियम आयन): ऑक्सीजन परमाणु कार्बन के साथ त्रि-आबंध द्वारा जुड़ा होता है $(CH_3-C \equiv O^+)$। ऑक्सीजन परमाणु पर एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होता है। अतः,$B \rightarrow III$.
$C. \ CH_3CH_2^+$ (एथिल कार्बधनायन): कार्बन के सभी संयोजी इलेक्ट्रॉन आबंध बनाने में प्रयुक्त होते हैं (तीन $C-H$ आबंध और एक $C-C$ आबंध)। कार्बधनायन कार्बन पर कोई एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म नहीं होता है। अतः,$C \rightarrow II$.
इस प्रकार,सही मिलान $A-I, B-III, C-II$ है।

(A) Hepta$-1, 3-$dien$-5-$yne की संरचना: $CH_2=CH-CH=CH-C\equiv C-CH_3$ है।
प्रत्येक कार्बन परमाणु के संकरण की गणना करने पर:
$C_1$: $sp^2$ (एक द्वि-आबंध)
$C_2$: $sp^2$ (एक द्वि-आबंध)
$C_3$: $sp^2$ (एक द्वि-आबंध)
$C_4$: $sp^2$ (एक द्वि-आबंध)
$C_5$: $sp$ (एक त्रि-आबंध)
$C_6$: $sp$ (एक त्रि-आबंध)
$C_7$: $sp^3$ (सभी एकल आबंध)
अतः,इसमें $2$ $sp$ संकरित कार्बन $(C_5, C_6)$ और $4$ $sp^2$ संकरित कार्बन $(C_1, C_2, C_3, C_4)$ हैं।

(D) $IF_7$ अणु में,केंद्रीय परमाणु $I$ (आयोडीन) के पास $7$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं।
सभी $7$ संयोजी इलेक्ट्रॉन $7$ फ्लोरीन परमाणुओं के साथ $7$ सिग्मा बंध बनाने में भाग लेते हैं।
स्टेरिक संख्या की गणना इस प्रकार की जाती है: $\text{Steric Number} = \text{सिग्मा बंधों की संख्या} + \text{लोन पेयर की संख्या} = 7 + 0 = 7$।
$7$ की स्टेरिक संख्या $sp^3d^3$ संकरण को दर्शाती है।
$IF_7$ की ज्यामिति और आकार पेंटागोनल बाइपिरामिडल होता है,जिसमें $5$ $F$ परमाणु भूमध्यरेखीय तल में और $2$ $F$ परमाणु अक्षीय स्थिति में होते हैं।

(C) $VSEPR$ सिद्धांत के अनुसार,$sp^3d$ संकरण वाले अणु के लिए,यदि केंद्रीय परमाणु के पास एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) है,तो आणविक ज्यामिति सी-सॉ होती है।
$SF_4$ में,सल्फर परमाणु $sp^3d$ संकरित है और इसमें एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म है,जिसके परिणामस्वरूप इसकी संरचना सी-सॉ होती है।
$C_2H_2$ (एथाइन) में,कार्बन परमाणु $sp$ संकरित होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप रैखिक ज्यामिति प्राप्त होती है।

(D) $BrF_5$ के लिए: केंद्रीय परमाणु $Br$ में $7$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। यह $F$ परमाणुओं के साथ $5$ बंध बनाता है और इसमें $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) होता है। स्टेरिक संख्या $5 + 1 = 6$ है,जो $sp^3d^2$ संकरण को दर्शाता है। $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के कारण,ज्यामिति अष्टफलकीय है,लेकिन आकृति स्क्वायर पिरामिडल है।
$XeF_4$ के लिए: केंद्रीय परमाणु $Xe$ में $8$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। यह $F$ परमाणुओं के साथ $4$ बंध बनाता है और इसमें $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं। स्टेरिक संख्या $4 + 2 = 6$ है,जो $sp^3d^2$ संकरण को दर्शाता है। $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म अक्षीय स्थितियों पर होने के कारण,आकृति स्क्वायर प्लेनर है।

(B) आण्विक कक्षक सिद्धांत के अनुसार,बंध क्रम की गणना इस प्रकार की जाती है:
$Bond \ order = \frac{(\text{आबंधी आण्विक कक्षक में } e^{-} \text{ की संख्या}) - (\text{प्रति-आबंधी आण्विक कक्षक में } e^{-} \text{ की संख्या})}{2}$
दी गई प्रजातियों के लिए बंध क्रम की गणना:
$O_2^{+} (15 \ e^{-}): B.O. = 2.5$
$O_2 (16 \ e^{-}): B.O. = 2.0$
$O_2^{-} (17 \ e^{-}): B.O. = 1.5$
$O_2^{2-} (18 \ e^{-}): B.O. = 1.0$
मानों की तुलना करने पर: $2.5 > 2.0 > 1.5 > 1.0$.
अतः,सही अनुक्रम $O_2^{+} > O_2 > O_2^{-} > O_2^{2-}$ है।

(D) जैसे-जैसे हम समूह में नीचे जाते हैं,केंद्रीय परमाणु की विद्युत ऋणात्मकता घटती है और उसका परमाणु आकार बढ़ता है।
केंद्रीय परमाणु का आकार बढ़ने के कारण,इलेक्ट्रॉन के आबंध युग्म केंद्रीय परमाणु से दूर हो जाते हैं,जिससे आबंध युग्म-आबंध युग्म प्रतिकर्षण कम हो जाता है।
परिणामस्वरूप,$O$ से $Te$ तक समूह में नीचे जाने पर आबंध कोण घटता है।
आबंध कोण का सही क्रम है: $H_2O (104.5^{\circ}) > H_2S (92.1^{\circ}) > H_2Se (91.0^{\circ}) > H_2Te (90.0^{\circ})$.

(B) बंध लंबाई बंध कोटि (multiplicity) और बंधित परमाणुओं की परमाणु त्रिज्या पर निर्भर करती है।
बंध लंबाई बंध कोटि के व्युत्क्रमानुपाती होती है: $Triple \ bond < Double \ bond < Single \ bond$.
दिए गए बंधों की तुलना करने पर:
$1. C \equiv C$ (बंध कोटि $3$)
$2. C=O$ (बंध कोटि $2$)
$3. C=N$ (बंध कोटि $2$)
$4. N-O$ (बंध कोटि $1$)
$C=N$ की तुलना में $C=O$ की बंध ध्रुवीयता अधिक और परमाणु त्रिज्या छोटी होने के कारण,$C=O$ बंध $C=N$ से छोटा होता है।
अतः,बंध लंबाई का सही क्रम $C \equiv C < C=O < C=N < N-O$ है।

(A) हाइड्रोजन हैलाइड्स का क्वथनांक अंतर-आणविक आकर्षण बलों की शक्ति द्वारा निर्धारित होता है।
$HF$ में अणुओं के बीच मजबूत हाइड्रोजन बॉन्डिंग मौजूद होती है,जो इसके क्वथनांक को काफी बढ़ा देती है।
शेष हाइड्रोजन हैलाइड्स ($HCl$,$HBr$,$HI$) के लिए,क्वथनांक मुख्य रूप से वैन डेर वाल्स बलों द्वारा निर्धारित होता है,जो आणविक आकार और मोलर द्रव्यमान में वृद्धि के साथ बढ़ते हैं।
इस प्रकार,क्वथनांक का क्रम $HI > HBr > HCl$ है।
अतः,सही क्रम $HF > HI > HBr > HCl$ है।

(C) आयनिक यौगिक की जालक ऊर्जा आयनों के आवेश के गुणनफल के सीधे आनुपातिक और आयनिक त्रिज्याओं के योग के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
$Lattice \ Energy \propto \frac{|q_+ \times q_-|}{r_+ + r_-}$
$LiF$,$NaCl$,और $LiCl$ के लिए,आयनों पर आवेश $\pm 1$ है। $MgO$ के लिए,आयनों पर आवेश $\pm 2$ है।
चूंकि $MgO$ के लिए आवेश का गुणनफल $(2 \times 2 = 4)$ दूसरों $(1 \times 1 = 1)$ की तुलना में काफी अधिक है,इसलिए $MgO$ की जालक ऊर्जा बहुत अधिक है।
इसके अतिरिक्त,$Mg^{2+}$ और $O^{2-}$ आयन अपेक्षाकृत छोटे होते हैं,जो जालक ऊर्जा को और बढ़ाते हैं।
इसलिए,$MgO$ की जालक ऊर्जा सबसे अधिक है।
अतः,विकल्प $C$ सही है।

(A) स्थिर द्विध्रुवों के बीच अन्योन्यक्रिया ऊर्जा $1 / r^3$ के समानुपाती होती है।
घूर्णन करते ध्रुवीय अणुओं के लिए,अन्योन्यक्रिया ऊर्जा $1 / r^6$ के समानुपाती होती है (जिसे अक्सर $Keesom$ बल कहा जाता है)।
अतः,सही समानुपातिकता स्थिर अणुओं के लिए $1 / r^3$ और घूर्णन करते अणुओं के लिए $1 / r^6$ है।

(A) द्विध्रुव आघूर्ण $(\mu)$ को आवेश $(q)$ के परिमाण और आवेशों के बीच की दूरी $(d)$ के गुणनफल के रूप में परिभाषित किया जाता है: $\mu = q \times d$
द्विध्रुव आघूर्ण की इकाई डेबाय $(D)$ है।
एक डेबाय को $1 \ D = 10^{-18} \ esu \ cm$ के रूप में परिभाषित किया गया है।
इसे $SI$ इकाइयों (कूलम्ब मीटर,$C \ m$) में बदलने पर:
$1 \ D = 10^{-18} \ esu \ cm \times (3.33564 \times 10^{-10} \ C / 1 \ esu) \times (10^{-2} \ m / 1 \ cm)$
$1 \ D \approx 3.33 \times 10^{-30} \ C \ m$.

(A) दिए गए अणुओं के द्विध्रुव आघूर्ण इस प्रकार हैं:
$A$. $HBr$: द्विध्रुव आघूर्ण $0.79 \ D$ $(III)$ है।
$B$. $H_2S$: द्विध्रुव आघूर्ण $0.95 \ D$ $(IV)$ है।
$C$. $NH_3$: द्विध्रुव आघूर्ण $1.47 \ D$ $(V)$ है।
$D$. $CHCl_3$: द्विध्रुव आघूर्ण $1.04 \ D$ $(I)$ है।
अतः,सही मिलान $A-III, B-IV, C-V, D-I$ है।

(C) $CuSO_4 \cdot 5H_2O$ की संरचना को $[Cu(H_2O)_4]SO_4 \cdot H_2O$ के रूप में दर्शाया जाता है।
इस संरचना में,चार $H_2O$ अणु सीधे $Cu^{2+}$ आयन के साथ समन्वित होते हैं।
पांचवां $H_2O$ अणु $SO_4^{2-}$ आयन और समन्वित $H_2O$ अणुओं के बीच हाइड्रोजन बंधन द्वारा जुड़ा होता है।
इसलिए,केवल $1$ पानी का अणु हाइड्रोजन बंधन में भाग लेता है।

(C) दी गई साम्य अभिक्रिया $A_{(g)} \rightleftharpoons B_{(g)} + C_{(g)}$ है।
$t = 0$ पर,मोल क्रमशः $1, 0, 0$ हैं।
साम्यावस्था पर,मोल क्रमशः $(1-\alpha), \alpha, \alpha$ हैं,जहाँ $\alpha = 0.33$ है।
साम्यावस्था पर कुल मोल $= 1 - \alpha + \alpha + \alpha = 1 + \alpha$ है।
आंशिक दाब $P_{A} = \frac{1-\alpha}{1+\alpha} P$,$P_{B} = \frac{\alpha}{1+\alpha} P$,और $P_{C} = \frac{\alpha}{1+\alpha} P$ हैं।
$K_{p} = \frac{P_{B} \cdot P_{C}}{P_{A}} = \frac{(\frac{\alpha}{1+\alpha} P)(\frac{\alpha}{1+\alpha} P)}{(\frac{1-\alpha}{1+\alpha} P)} = \frac{\alpha^{2} P}{1-\alpha^{2}}$ है।
दिया गया है $\alpha = 0.33 \approx \frac{1}{3}$।
$K_{p} = \frac{(1/3)^{2} P}{1-(1/3)^{2}} = \frac{(1/9) P}{8/9} = \frac{P}{8}$ है।
अतः,$P = 8 K_{p}$।

(B) अभिक्रिया भागफल $(Q)$ की गणना $Q = \frac{[B][C]}{[A]^2}$ सूत्र का उपयोग करके की जाती है।
दी गई सांद्रता को रखने पर: $Q = \frac{(3 \times 10^{-4})(3 \times 10^{-4})}{(3 \times 10^{-4})^2} = 1$.
$Q$ और $K_c$ की तुलना करने पर: $Q = 1$ और $K_c = 2 \times 10^{-3}$.
चूंकि $Q > K_c$,उत्पादों की सांद्रता साम्यावस्था सांद्रता से अधिक है।
इसलिए,साम्यावस्था प्राप्त करने के लिए अभिक्रिया पीछे की दिशा (बाईं ओर) में आगे बढ़ेगी।

(C) वान हॉफ समीकरण: $\log \frac{K_2}{K_1} = \frac{\Delta H}{2.303 R} \left[ \frac{T_2 - T_1}{T_1 T_2} \right]$
दिया गया है:
$K_1 = 1.2 \times 10^{-4}$ तापमान $T_1 = 300 \ K$ पर
$K_2 = 0.60 \times 10^{-4}$ तापमान $T_2 = 400 \ K$ पर
$R = 1.98 \ cal \ K^{-1} \ mol^{-1}$
मान रखने पर:
$\log \left( \frac{0.60 \times 10^{-4}}{1.2 \times 10^{-4}} \right) = \frac{\Delta H}{2.303 \times 1.98} \left[ \frac{400 - 300}{300 \times 400} \right]$
$\log(0.5) = \frac{\Delta H}{4.56} \left[ \frac{100}{120000} \right]$
$-0.301 = \frac{\Delta H}{4.56} \times \frac{1}{1200}$
$\Delta H = -0.301 \times 4.56 \times 1200 \approx -1646 \ cal \ mol^{-1}$.
दिए गए विकल्पों के अनुसार,सही उत्तर $-1652.8 \ cal$ है।

(A) दी गई अभिक्रिया के लिए: $P_{4(s)} + 5O_{2(g)} \rightleftharpoons P_4O_{10(s)}$
द्रव्यनुपाती क्रिया के नियम के अनुसार,साम्य स्थिरांक $K_c$ उत्पादों की सांद्रता के गुणनफल और अभिकारकों की सांद्रता के गुणनफल का अनुपात होता है,जिसमें प्रत्येक को उनके रससमीकरणमितीय गुणांक की घात के रूप में लिया जाता है।
$K_c = \frac{[P_4O_{10}]}{[P_4][O_2]^5}$
चूंकि $P_{4(s)}$ और $P_4O_{10(s)}$ शुद्ध ठोस हैं,इसलिए उनकी सक्रिय सांद्रता $1$ ली जाती है।
इन मानों को रखने पर: $K_c = \frac{1}{1 \times [O_2]^5} = \frac{1}{[O_2]^5}$

(A) दी गई अभिक्रिया $H_{2(g)} + I_{2(g)} \rightleftharpoons 2 HI_{(g)}$ है।
$K_p$ और $K_C$ के बीच संबंध के लिए,हम सूत्र $K_p = K_C(RT)^{\Delta n}$ का उपयोग करते हैं।
यहाँ,$\Delta n$ गैसीय प्रजातियों के मोलों की संख्या में परिवर्तन है,जिसकी गणना $\Delta n = (\text{गैसीय उत्पादों के मोल}) - (\text{गैसीय अभिकारकों के मोल})$ के रूप में की जाती है।
इस अभिक्रिया के लिए,$\Delta n = 2 - (1 + 1) = 2 - 2 = 0$ है।
सूत्र में $\Delta n = 0$ प्रतिस्थापित करने पर,हमें $K_p = K_C(RT)^0$ प्राप्त होता है।
चूंकि $(RT)^0 = 1$,इसलिए $K_p = K_C$ होता है।

(A) $NH_3$ का निर्माण ला शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार होता है: $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightleftharpoons 2NH_{3(g)} + \text{Heat}$.
अभिकारकों के मोल की संख्या $= 1 + 3 = 4$.
उत्पादों के मोल की संख्या $= 2$.
चूंकि उत्पादों के मोल की संख्या अभिकारकों के मोल की संख्या से कम है,इसलिए दाब में वृद्धि साम्यावस्था को अग्र दिशा में विस्थापित करेगी।
चूंकि यह अभिक्रिया ऊष्माक्षेपी है,इसलिए तापमान में कमी अग्र दिशा के अनुकूल होगी।
अतः,उच्च दाब और कम तापमान $NH_3$ के निर्माण के लिए अनुकूल परिस्थितियाँ हैं।

(A) $NH_{3(g)}$ का निर्माण अभिक्रिया द्वारा होता है: $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightleftharpoons 2NH_{3(g)}$; $\Delta H < 0$ (ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया)।
ली-शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया के लिए तापमान में कमी अग्र अभिक्रिया का पक्ष लेती है,जिससे उत्पाद की लब्धि बढ़ जाती है।
दिया गया है कि $T_1 < T_2$,इसलिए किसी भी दिए गए दबाव के लिए $T_1$ पर $NH_{3(g)}$ की लब्धि $T_2$ की तुलना में अधिक होगी।
इसलिए,$T_1$ के लिए वक्र को $T_2$ के वक्र के ऊपर होना चाहिए।

(C) समूह $13$ के तत्व (बोरॉन परिवार) आमतौर पर $+3$ की संयोजकता प्रदर्शित करते हैं।
समूह $16$ के तत्व (ऑक्सीजन परिवार) आमतौर पर $-2$ की संयोजकता प्रदर्शित करते हैं।
एक उदासीन यौगिक बनाने के लिए,आवेशों को संतुलित होना चाहिए।
क्रिस-क्रॉस विधि का उपयोग करते हुए:
$A^{+3}$ और $B^{-2}$
आवेशों को बदलने पर,हमें $A_2B_3$ प्राप्त होता है।
अतः,सामान्य सूत्र $A_2B_3$ है।

(B) क्रमिक आयनन विभव $5.98, 18.8, 28.4, 120.1, 154 \ eV$ हैं।
$3^{rd}$ आयनन विभव $(28.4 \ eV)$ और $4^{th}$ आयनन विभव $(120.1 \ eV)$ के बीच ऊर्जा में बहुत बड़ा अंतर है।
यह इंगित करता है कि तत्व के बाहरी कोश में $3$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं।
दिए गए विकल्पों में से,बोरॉन $(B)$ और एल्युमिनियम $(Al)$ दोनों समूह $13$ के हैं और $3$ संयोजी इलेक्ट्रॉन रखते हैं।
हालाँकि,दिए गए मान एल्युमिनियम धातु के लिए हैं,क्योंकि बोरॉन का आकार छोटा होने के कारण उसकी आयनन एन्थैल्पी काफी अधिक होती है।

(B) इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी वह ऊर्जा है जो एक उदासीन गैसीय परमाणु में इलेक्ट्रॉन जोड़ने पर मुक्त होती है।
दिए गए तत्वों में $Cl$ की इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी सबसे अधिक है।
यद्यपि $F$,$Cl$ की तुलना में अधिक विद्युत ऋणात्मक है,लेकिन $F$ परमाणु का आकार छोटा होने के कारण आने वाले इलेक्ट्रॉन और $2p$ उपकोश में पहले से मौजूद इलेक्ट्रॉनों के बीच महत्वपूर्ण अंतर-इलेक्ट्रॉनिक प्रतिकर्षण होता है।
परिणामस्वरूप,$F$ में इलेक्ट्रॉन जोड़ने पर मुक्त ऊर्जा $(-333 \ kJ \ mol^{-1})$,$Cl$ $(-349 \ kJ \ mol^{-1})$ की तुलना में कम होती है।
इसलिए,$Cl$ की इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी सबसे अधिक है।

(A) विद्युतऋणता एक रासायनिक बंध में साझा इलेक्ट्रॉन युग्म को अपनी ओर आकर्षित करने की परमाणु की प्रवृत्ति है।
आवर्त सारणी में एक आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर,प्रभावी नाभिकीय आवेश बढ़ता है और परमाणु का आकार घटता है,जिससे विद्युतऋणता में वृद्धि होती है।
तत्व $C$,$N$,$O$,और $F$ आवर्त सारणी के दूसरे आवर्त से संबंधित हैं।
बाएं से दाएं उनका स्थान $C$ (समूह $14$),$N$ (समूह $15$),$O$ (समूह $16$),और $F$ (समूह $17$) है।
इसलिए,विद्युतऋणता का बढ़ता हुआ क्रम $C < N < O < F$ है।

(C) रेडियोधर्मिता के अलावा,सभी आवर्ती गुणधर्म हैं।
रेडियोधर्मिता एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें कुछ तत्वों के नाभिक स्वतः विघटित होते हैं और यह इलेक्ट्रॉनिक विन्यास पर निर्भर नहीं करती है,इसलिए यह एक आवर्ती गुणधर्म नहीं है।
परमाणु आकार,इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी और आयनन विभव ऐसे गुणधर्म हैं जो तत्वों के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास के अनुसार बदलते हैं या एक नियमित प्रवृत्ति दिखाते हैं।

(C) विद्युत ऋणात्मकता परमाणु के आकार के व्युत्क्रमानुपाती होती है। आकार जितना छोटा होगा,विद्युत ऋणात्मकता उतनी ही अधिक होगी।
नाइट्रोजन $(N)$ दूसरे आवर्त में स्थित है,इसलिए इसका आकार सबसे छोटा और विद्युत ऋणात्मकता सबसे अधिक है।
आयोडीन $(I)$ हैलोजन परिवार का सदस्य है,जो अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक होते हैं।
सल्फर $(S)$ और टेल्यूरियम $(Te)$ के लिए,समूह में ऊपर से नीचे जाने पर परमाणु का आकार बढ़ता है,जिससे विद्युत ऋणात्मकता घटती है $(S > Te)$।
अतः,सही क्रम $N > I > S > Te$ है।

(B) दांतों के इनेमल में $[3 Ca_3(PO_4)_2 \cdot Ca(OH)_2]$ होता है,जो फ्लोराइड आयन के साथ अभिक्रिया करके $[3 Ca_3(PO_4)_2 \cdot CaF_2]$ में परिवर्तित हो जाता है,जो अधिक कठोर होता है।
अभिक्रिया:
$[3 Ca_3(PO_4)_2 \cdot Ca(OH)_2] + 2 F^- \rightarrow [3 Ca_3(PO_4)_2 \cdot CaF_2] + 2 OH^-$

(D) $CrO_5$ की संरचना एक तितली (butterfly) जैसी होती है,जिसमें एक ऑक्सीजन परमाणु $Cr$ के साथ द्वि-आबंध (double bond) द्वारा जुड़ा होता है (ऑक्सीकरण अवस्था $-2$) और चार ऑक्सीजन परमाणु एकल आबंध (single bond) द्वारा जुड़े होते हैं जो दो पेरोक्साइड लिंकेज बनाते हैं (प्रत्येक ऑक्सीजन परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्था $-1$ होती है)।
माना $Cr$ की ऑक्सीकरण अवस्था $x$ है।
एक उदासीन अणु में ऑक्सीकरण अवस्थाओं का योग शून्य होता है।
$x + 1(-2) + 4(-1) = 0$
$x - 2 - 4 = 0$
$x - 6 = 0$
$x = +6$

(A) दिया गया है कि $f(x)$ परिमेय गुणांकों वाला एक बहुपद है।
चूंकि गुणांक परिमेय हैं,इसलिए काल्पनिक मूल हमेशा संयुग्मी युग्मों में होते हैं।
दिया गया मूल $1+2i$ है,जिसका अर्थ है कि $1-2i$ भी एक मूल है।
इसी प्रकार,अपरिमेय मूल (करणी) भी संयुग्मी युग्मों में होते हैं।
दिया गया मूल $2-\sqrt{3}$ है,जिसका अर्थ है कि $2+\sqrt{3}$ भी एक मूल है।
मूल $5$ एक परिमेय संख्या है,इसलिए इसके लिए किसी संयुग्मी युग्म की आवश्यकता नहीं है।
अतः,$f(x)=0$ के कुल मूल $1+2i, 1-2i, 2-\sqrt{3}, 2+\sqrt{3}$ और $5$ हैं।
कुल मिलाकर हमारे पास $5$ मूल हैं।
इसलिए,$n$ का न्यूनतम मान $5$ है।

(A) दिया गया है कि $f(x)$ परिमेय गुणांकों वाला एक बहुपद है।
यदि एक सम्मिश्र संख्या $a+bi$ मूल है,तो इसका संयुग्मी $a-bi$ भी मूल होगा।
अतः,$1+2i$ और $1-2i$ मूल हैं।
यदि एक करणी $a+\sqrt{b}$ मूल है,तो इसका संयुग्मी $a-\sqrt{b}$ भी मूल होगा।
अतः,$2-\sqrt{3}$ और $2+\sqrt{3}$ मूल हैं।
इसके अतिरिक्त,$5$ भी एक मूल है।
इस प्रकार,कुल मूल $1+2i, 1-2i, 2-\sqrt{3}, 2+\sqrt{3}$ और $5$ हैं।
अतः,$n$ का न्यूनतम मान $5$ है।

(B) $m$ भुजाओं वाले एक नियमित बहुभुज के शीर्षों का उपयोग करके बनने वाले त्रिभुजों की संख्या $T_m = {}^{m}C_3$ द्वारा दी जाती है।
दी गई शर्त $T_{m+1} - T_m = 15$ में सूत्र प्रतिस्थापित करने पर:
${}^{m+1}C_3 - {}^{m}C_3 = 15$
सर्वसमिका ${}^{n}C_r = {}^{n-1}C_r + {}^{n-1}C_{r-1}$ का उपयोग करते हुए,हम जानते हैं कि ${}^{m+1}C_3 - {}^{m}C_3 = {}^{m}C_2$ होता है।
अतः,${}^{m}C_2 = 15$.
संयोजन सूत्र का विस्तार करने पर: $\frac{m(m-1)}{2} = 15$.
$m^2 - m = 30$.
$m^2 - m - 30 = 0$.
$(m-6)(m+5) = 0$.
चूंकि $m$ एक धनात्मक पूर्णांक होना चाहिए,इसलिए $m = 6$।

(A) ओजोन समताप मंडल (stratosphere) में डाइऑक्सीजन अणुओं पर $UV$ विकिरण की क्रिया द्वारा बनता है। $UV$ विकिरण $O_2$ अणु को दो नवजात ऑक्सीजन परमाणुओं में विभाजित करता है। ये नवजात ऑक्सीजन परमाणु फिर ओजोन $(O_3)$ बनाने के लिए अन्य $O_2$ अणुओं के साथ अभिक्रिया करते हैं। अभिक्रियाएं इस प्रकार हैं:
$O_2 \xrightarrow[\lambda < 242.5 \ nm]{UV \ \text{Radiation}} O O$
$O_2 O \rightarrow O_3 \ (\text{ओजोन})$

(C) जल के नमूने में उपस्थित कार्बनिक पदार्थों को $H_2SO_4$ की उपस्थिति में पोटेशियम डाइक्रोमेट द्वारा ऑक्सीकृत करके $CO_2$ और $H_2O$ उत्पन्न किया जाता है।
यह प्रक्रिया जल के नमूने की $COD$ निर्धारित करने में मदद करती है।
अतः,सही विकल्प अम्लीकृत पोटेशियम डाइक्रोमेट है।

(A) रेखा $ax + by + c = 0$ के सापेक्ष बिंदु $(x_1, y_1)$ के प्रतिबिंब $(h, k)$ का सूत्र है:
$\frac{h - x_1}{a} = \frac{k - y_1}{b} = \frac{-2(ax_1 + by_1 + c)}{a^2 + b^2}$
यहाँ,$(x_1, y_1) = (2, -3)$ और रेखा $5x - 3y - 2 = 0$ है।
मान प्रतिस्थापित करने पर:
$\frac{h - 2}{5} = \frac{k - (-3)}{-3} = \frac{-2(5(2) - 3(-3) - 2)}{5^2 + (-3)^2}$
$\frac{h - 2}{5} = \frac{k + 3}{-3} = \frac{-2(10 + 9 - 2)}{25 + 9}$
$\frac{h - 2}{5} = \frac{k + 3}{-3} = \frac{-2(17)}{34} = \frac{-34}{34} = -1$
अब,$h$ और $k$ के लिए हल करने पर:
$\frac{h - 2}{5} = -1$ $\Rightarrow h - 2 = -5$ $\Rightarrow h = -3$
$\frac{k + 3}{-3} = -1$ $\Rightarrow k + 3 = 3$ $\Rightarrow k = 0$
अतः,$h + k = -3 + 0 = -3$.

(C) कार्बोनियन की स्थिरता ऋणात्मक आवेशित कार्बन से जुड़े समूहों की इलेक्ट्रॉन-आकर्षक या इलेक्ट्रॉन-दाता प्रकृति द्वारा निर्धारित की जाती है।
इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह ($-NO_2$,$-CHO$) ऋणात्मक आवेश को फैलाकर कार्बोनियन को स्थिर करते हैं।
इलेक्ट्रॉन-दाता समूह $(-CH_3)$ ऋणात्मक आवेशित कार्बन पर इलेक्ट्रॉन घनत्व बढ़ाकर कार्बोनियन को अस्थिर करते हैं।
दिए गए विकल्पों की तुलना करने पर,$^{\ominus}CH_2-CH_3$ (एथिल कार्बोनियन) सबसे कम स्थिर है क्योंकि $-CH_3$ समूह के $+I$ प्रभाव के कारण यह कार्बन पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को बढ़ाता है।

(D) अम्लता प्रोटॉन के निष्कासन के बाद बनने वाले संयुग्मी क्षार (conjugate base) की स्थिरता पर निर्भर करती है। संयुग्मी क्षार की स्थिरता इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूहों ($-I$ प्रभाव) द्वारा बढ़ती है और इलेक्ट्रॉन-दाता समूहों ($+I$ प्रभाव) द्वारा घटती है।
$1$. यौगिक $II$ में,$F_3C-$ समूह एक मजबूत $-I$ प्रभाव डालता है,जिससे यह सबसे अधिक अम्लीय हो जाता है।
$2$. यौगिक $I$ में,टर्मिनल एल्काइन हाइड्रोजन $sp$ संकरित कार्बन के कारण अम्लीय होता है।
$3$. यौगिक $III$ एक आंतरिक एल्काइन है जिसमें कोई अम्लीय प्रोटॉन नहीं होता है।
$4$. यौगिक $IV$ एक एल्कीन है,जो दिए गए विकल्पों में सबसे कम अम्लीय है।
अतः,अम्लता का सही क्रम $II > I > III > IV$ है।

(D) कार्बोकेशन की स्थिरता हाइपरकंजुगेशन के लिए उपलब्ध अल्फा-हाइड्रोजन की संख्या द्वारा निर्धारित की जाती है।
$(A)$ $1$ अल्फा-हाइड्रोजन वाला प्राथमिक कार्बोकेशन है।
$(B)$ $7$ अल्फा-हाइड्रोजन वाला तृतीयक कार्बोकेशन है।
$(C)$ $3$ अल्फा-हाइड्रोजन वाला द्वितीयक कार्बोकेशन है।
$(D)$ $4$ अल्फा-हाइड्रोजन वाला द्वितीयक कार्बोकेशन है।
अतः,स्थिरता का घटता क्रम $(B) > (D) > (C) > (A)$ है।

(B) एरोमैटिक यौगिकों की पहचान करने के लिए,हम हकल के नियम का उपयोग करते हैं,जिसके अनुसार एक यौगिक एरोमैटिक होता है यदि वह चक्रीय,समतलीय,पूर्णतः संयुग्मित हो और उसमें $(4n + 2) \pi$ इलेक्ट्रॉन हों (जहाँ $n = 0, 1, 2, \dots$)।
$1$. एनिलीन: यह बेंजीन का व्युत्पन्न है,जो चक्रीय,समतलीय,पूर्णतः संयुग्मित है और इसमें $6 \pi$ इलेक्ट्रॉन हैं। यह एरोमैटिक है।
$2$. नेफ़थलीन: यह $10 \pi$ इलेक्ट्रॉन वाला एक पॉलीसाइक्लिक एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन है। यह एरोमैटिक है।
$3$. साइक्लोपेंटाडाइनाइल धनायन: इसमें $4 \pi$ इलेक्ट्रॉन हैं,जो $4n$ नियम का पालन करता है। यह एंटी-एरोमैटिक है।
$4$. $2,5-$डाइहाइड्रोफ्यूरान: $sp^3$ संकरण वाले कार्बन परमाणु के कारण यह पूर्णतः संयुग्मित नहीं है। यह नॉन-एरोमैटिक है।
$5$. पिरिडीन: यह $6 \pi$ इलेक्ट्रॉन वाला एक विषमचक्रीय यौगिक है। यह एरोमैटिक है।
अतः,एरोमैटिक यौगिक एनिलीन,नेफ़थलीन और पिरिडीन हैं। एरोमैटिक यौगिकों की कुल संख्या $3$ है।

(A) एक अणु कायरल होता है यदि वह अपने दर्पण प्रतिबिंब पर अध्यारोपित (superimposable) न हो सके। यह आमतौर पर तब होता है जब एक कार्बन परमाणु चार अलग-अलग समूहों से जुड़ा होता है,जिसे कायरल केंद्र कहा जाता है।
संरचनाओं का विश्लेषण:
$(I)$ $CH_3-CHCl_2$: केंद्रीय कार्बन दो समान $Cl$ परमाणुओं से जुड़ा है। अकायरल।
$(II)$ $CH_3-CHCl-CH_3$: केंद्रीय कार्बन दो समान $CH_3$ समूहों से जुड़ा है। अकायरल।
$(III)$ $1-bromo-1-methylcyclohexane$: $1$ स्थिति पर कार्बन वलय के दो समान $CH_2$ समूहों से जुड़ा है। अकायरल।
$(IV)$ $I$ और $CH_3$ से जुड़ा कार्बन चार अलग-अलग समूहों से जुड़ा है। कायरल।
$(V)$ $CH_3-CH(CH_3)-C_2H_5$: केंद्रीय कार्बन दो समान $CH_3$ समूहों से जुड़ा है। अकायरल।
$(VI)$ $CH_3-CH(Cl)-C_2H_5$: केंद्रीय कार्बन चार अलग-अलग समूहों ($H$,$CH_3$,$Cl$,$C_2H_5$) से जुड़ा है। कायरल।
अतः,$(IV)$ और $(VI)$ कायरल हैं।

(B) मेटामेरिज्म एक बहु-संयोजी (द्वि-संयोजी या त्रि-संयोजी) कार्यात्मक समूह के दोनों ओर कार्बन परमाणुओं के अलग-अलग वितरण के कारण उत्पन्न होता है।
मेटामेरिज्म प्रदर्शित करने वाले कार्यात्मक समूहों के उदाहरणों में ईथर $(-O-)$,कीटोन $(-CO-)$,और द्वितीयक एमाइन $(-NH-)$ शामिल हैं।

(D) $LiAlH_4$ हाइड्राइड आयन $(H^-)$ के स्रोत के रूप में कार्य करता है,जो साइक्लोहेक्सानोन के इलेक्ट्रोफिलिक कार्बोनिल कार्बन पर हमला करके एक एल्कोक्साइड मध्यवर्ती बनाता है।
दूसरे चरण में,$D_2O$ ड्यूटेरियम $(D^+)$ के स्रोत के रूप में कार्य करता है,जो एल्कोक्साइड ऑक्सीजन का प्रोटोनेशन (ड्यूटेरेशन) करके अंतिम उत्पाद बनाता है,जो $-OD$ समूह और अल्फा कार्बन से जुड़े हाइड्रोजन परमाणु वाला साइक्लोहेक्सानोल का व्युत्पन्न है।

(A) दी गई अभिक्रिया राइमर-टीमैन अभिक्रिया है।
फिनोल जलीय सोडियम हाइड्रॉक्साइड $(NaOH)$ की उपस्थिति में क्लोरोफॉर्म $(CHCl_3)$ के साथ अभिक्रिया करके एक मध्यवर्ती बनाता है,जिसका अम्ल $(H^+)$ के साथ जल-अपघटन करने पर मुख्य उत्पाद के रूप में $2$-हाइड्रॉक्सीबेंज़ल्डिहाइड (सैलिसिलल्डिहाइड) प्राप्त होता है।

(B) इस अभिक्रिया में एक तृतीयक एल्किल हैलाइड,$(CH_3)_3C-Cl$,और एक प्रबल क्षार,$C_2H_5ONa$ (सोडियम एथॉक्साइड) शामिल हैं।
चूंकि एल्किल हैलाइड त्रिविम रूप से बाधित (तृतीयक) है,इसलिए $S_N2$ मार्ग प्रतिकूल है।
इसके बजाय,क्षार एक प्रोटॉन स्वीकर्ता के रूप में कार्य करता है,जिससे $E2$ विलोपन अभिक्रिया होती है।
क्षार $\beta$-कार्बन परमाणु से एक प्रोटॉन को हटा देता है,जिसके परिणामस्वरूप एक एल्कीन का निर्माण होता है।
मुख्य उत्पाद $2$-मेथिलप्रोपीन है,जो $(CH_3)_2C=CH_2$ है।

(A) $-OCH_3$ समूह एक इलेक्ट्रॉन-दाता समूह है और यह ऑर्थो/पैरा निर्देशक है। एरोमैटिक इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन में,ऑर्थो स्थिति पर त्रिविम बाधा (steric hindrance) के कारण पैरा स्थिति मुख्य उत्पाद के रूप में प्राप्त होती है।
चरण-$1$: $CH_3COCl$ और निर्जल $AlCl_3$ के साथ ऐनिसोल का फ्रीडल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन करने पर मुख्य उत्पाद के रूप में $4$-मेथॉक्सीएसीटोफिनोन प्राप्त होता है।
चरण-$2$: $Zn-Hg$ और सांद्र $HCl$ का उपयोग करके $4$-मेथॉक्सीएसीटोफिनोन का क्लीमेंसन अपचयन करने पर एसेटाइल समूह का एथिल समूह में अपचयन हो जाता है,जिससे $4$-एथिलऐनिसोल बनता है।
चरण-$3$: $4$-एथिलऐनिसोल का $HI$ के साथ विदलन (cleavage) करने पर $4$-एथिलफिनोल और मिथाइल आयोडाइड $(CH_3I)$ प्राप्त होता है।
अतः,अभिक्रिया का मुख्य उत्पाद $4$-एथिलफिनोल है।

(A) $UV$ प्रकाश की उपस्थिति में एथिलबेंजीन की $Br_2$ के साथ अभिक्रिया एक मुक्त मूलक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है। ब्रोमीन मूलक बेंजाइलिक कार्बन से हाइड्रोजन परमाणु को हटाता है क्योंकि परिणामी बेंजाइलिक मूलक फेनिल वलय द्वारा अनुनाद-स्थिर होता है। $\alpha$-कार्बन (बेंजाइलिक स्थिति) पर बना मूलक $\beta$-कार्बन पर बने मूलक की तुलना में अधिक स्थिर होता है। इसलिए,मुख्य उत्पाद $1$-ब्रोमो-$1$-फेनिलएथेन $(C_6H_5CH(Br)CH_3)$ है।

(A) अभिक्रिया अनुक्रम इस प्रकार है:
$1$. आयोडोबेंजीन $Et_2O$ की उपस्थिति में $Mg$ के साथ अभिक्रिया करके फेनिलमैग्नीशियम आयोडाइड (ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक) बनाता है।
$2$. फेनिलमैग्नीशियम आयोडाइड $CO_2$ के साथ अभिक्रिया करता है और उसके बाद अम्लीय जल-अपघटन $(H_3O^+)$ द्वारा बेंजोइक एसिड प्राप्त होता है।
$3$. बेंजोइक एसिड $Br_2/FeBr_3$ के साथ इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया करता है। चूँकि $-COOH$ समूह एक निष्क्रिय करने वाला और मेटा-निर्देशकारी समूह है,इसलिए ब्रोमीन परमाणु मेटा-स्थान पर प्रतिस्थापित होगा।
$4$. अंतिम उत्पाद $3$-ब्रोमोबेंजोइक एसिड है।

(C) $1$. साइक्लोहेक्सानोन $CH_3MgI$ और उसके बाद $H_2O$ के साथ अभिक्रिया करके $1$-मिथाइलसाइक्लोहेक्सान-$1$-ओल बनाता है।
$2$. $H_3PO_4$ के साथ निर्जलीकरण से $1$-मिथाइलसाइक्लोहेक्सिन प्राप्त होता है।
$3$. हाइड्रोबोरोन-ऑक्सीकरण $(B_2H_6, H_2O_2/NaOH)$ द्वि-आबंध पर एंटी-मार्कोवनिकोव नियम के अनुसार $-OH$ समूह जोड़ता है,जिससे $2$-मिथाइलसाइक्लोहेक्सान-$1$-ओल बनता है।
$4$. $PCC$ के साथ ऑक्सीकरण द्वितीयक अल्कोहल को कीटोन में बदल देता है,जिसके परिणामस्वरूप $2$-मिथाइलसाइक्लोहेक्सानोन प्राप्त होता है।

(C) . मेथनॉल $(CH_3OH)$ को वुड स्पिरिट के रूप में जाना जाता है क्योंकि इसे लकड़ी के विनाशकारी आसवन द्वारा प्राप्त किया जाता था।
$B$. निर्जल $ZnCl_2$ और सांद्र $HCl$ के मिश्रण को ल्यूकास अभिकर्मक कहा जाता है,जिसका उपयोग अल्कोहल के परीक्षण के लिए किया जाता है।
$C$. रेक्टिफाइड स्पिरिट $95 \% C_2H_5OH$ और $5 \% H_2O$ का मिश्रण है।
$D$. तनु क्षारीय $KMnO_4$ के घोल को बेयर अभिकर्मक कहा जाता है,जिसका उपयोग असंतृप्ति के परीक्षण के लिए किया जाता है।
अतः,सही मिलान $A-III, B-I, C-IV, D-II$ है।

(A) यह अभिक्रिया अनुक्रम क्यूमीन (आइसोप्रोपिल बेंजीन) से फिनोल के औद्योगिक निर्माण को दर्शाता है।
$1$. क्यूमीन $O_2$ (वायु) के साथ अभिक्रिया करके क्यूमीन हाइड्रोपरॉक्साइड $(A)$ बनाता है।
$2$. क्यूमीन हाइड्रोपरॉक्साइड का अम्लीय जल-अपघटन $(H^+ / H_2O)$ करने पर फिनोल $(B)$ और एसीटोन $(C)$ प्राप्त होते हैं।
अभिक्रिया:
$C_6H_5-CH(CH_3)_2 + O_2 \rightarrow C_6H_5-C(CH_3)_2-OOH (A)$
$C_6H_5-C(CH_3)_2-OOH \xrightarrow{H^+ / H_2O} C_6H_5OH (B) + CH_3COCH_3 (C)$

(B) अभिक्रिया का क्रम इस प्रकार है:
$1$. फिनोल $NaOH$ के साथ अभिक्रिया करके सोडियम फिनॉक्साइड बनाता है।
$2$. सोडियम फिनॉक्साइड $CO_2$ के साथ कोल्बे अभिक्रिया करता है और उसके बाद अम्लीकरण $(H_3O^+)$ द्वारा सैलिसिलिक अम्ल ($2$-हाइड्रॉक्सीबेन्ज़ोइक अम्ल) उत्पन्न करता है।
$3$. सैलिसिलिक अम्ल फिर अम्ल उत्प्रेरक $(H^+)$ की उपस्थिति में एसिटिक एनहाइड्राइड $((CH_3CO)_2O)$ के साथ अभिक्रिया करके फिनोलिक $-OH$ समूह का एसिटाइलेशन करता है।
$4$. अंतिम उत्पाद $2$-एसिटॉक्सीबेन्ज़ोइक अम्ल है,जिसे आमतौर पर एस्पिरिन के रूप में जाना जाता है।

(C) जब फिनोल को जिंक चूर्ण के साथ गर्म किया जाता है,तो वे संबंधित एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन बनाने के लिए अपचयन (डीऑक्सीजनेशन) से गुजरते हैं।
यौगिक $A$ बेंजाइल अल्कोहल है,जो $Zn$ चूर्ण के साथ डीऑक्सीजनेशन नहीं देता है।
यौगिक $B$ $o$-क्रेसोल ($2$-मिथाइलफिनोल) है,जिसमें एक फेनोलिक $-OH$ समूह होता है और यह टोल्यूनि में अपचयित हो जाता है।
यौगिक $C$ $2$-मिथाइलबेंजाइल अल्कोहल है,जिसमें फेनोलिक $-OH$ समूह नहीं होता है और इसलिए यह $Zn$ चूर्ण के साथ डीऑक्सीजनेशन से नहीं गुजरता है।
यौगिक $D$ सैलिसिलिक एसिड ($2$-हाइड्रॉक्सीबेंजोइक एसिड) है,जिसमें एक फेनोलिक $-OH$ समूह होता है और यह बेंजोइक एसिड में अपचयित हो जाता है।
इसलिए,यौगिक $B$ और $D$ को $Zn$ चूर्ण के साथ गर्म करने पर डीऑक्सीजनेशन संभव है।

(C) अभिक्रिया अनुक्रम इस प्रकार है:
$1$. $p$-क्रेसोल का $Br_2$ के साथ इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन $2$-ब्रोमो-$4$-मेथिलफिनोल देता है।
$2$. $NaOH$ के साथ उपचार सोडियम फेनॉक्साइड लवण बनाता है।
$3$. $CH_3I$ के साथ विलियमसन ईथर संश्लेषण $2$-ब्रोमो-$1$-मेथॉक्सी-$4$-मेथिलबेंजीन देता है।
$4$. $Br_2/h\nu$ के साथ मेथिल समूह का मुक्त मूलक ब्रोमीनीकरण $2$-ब्रोमो-$1$-मेथॉक्सी-$4$-(ब्रोमोमेथिल)बेंजीन देता है।
$5$. $KCN$ के साथ न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन बेंजिलिक ब्रोमीन को साइनो समूह द्वारा प्रतिस्थापित करके $2$-ब्रोमो-$1$-मेथॉक्सी-$4$-(साइनोमेथिल)बेंजीन बनाता है।
$6$. साइनो समूह का अम्लीय जलअपघटन $(H_3O^+, \Delta)$ अंतिम उत्पाद,$2$-ब्रोमो-$4$-मेथॉक्सीफेनिलएसेटिक एसिड देता है।

(A) अभिक्रिया का क्रम इस प्रकार है:
$1$. फिनोल की $NaOH$ के साथ,उसके बाद $CO_2$ और फिर $H^+/H_2O$ के साथ अभिक्रिया कोल्बे-श्मिट अभिक्रिया है,जो सैलिसिलिक एसिड ($2$-हाइड्रॉक्सीबेंजोइक एसिड) देती है।
$2$. इसके बाद पिरिडीन की उपस्थिति में $CH_3COCl$ के साथ अभिक्रिया फिनोलिक $-OH$ समूह का एसीटिलीकरण है।
$3$. यह सैलिसिलिक एसिड के $-OH$ समूह को एसीटॉक्सी समूह $(-OCOCH_3)$ में परिवर्तित कर देता है,जिसके परिणामस्वरूप एस्पिरिन ($2$-एसीटॉक्सीबेंजोइक एसिड) का निर्माण होता है।

(A) विलियमसन संश्लेषण सममित और असममित ईथर तैयार करने की एक सामान्य विधि है।
इस अभिक्रिया में,एक एल्किल हैलाइड $S_N2$ क्रियाविधि के माध्यम से ईथर बनाने के लिए सोडियम एल्कोक्साइड के साथ अभिक्रिया करता है।
सामान्य अभिक्रिया है: $R-X + R'-O^- Na^+ \rightarrow R-O-R' + NaX$।
उदाहरण के लिए,एल्किल हैलाइड की सोडियम एथॉक्साइड के साथ अभिक्रिया: $R-X + C_2H_5O^- Na^+ \rightarrow R-O-C_2H_5 + NaX$।

(A) $H_3PO_4$ की उपस्थिति में अल्कोहल का निर्जलीकरण एक कार्बोनियम आयन मध्यवर्ती के माध्यम से होता है। अभिक्रिया की दर कार्बोनियम आयन की स्थिरता पर निर्भर करती है।
यौगिक $II$ बेंजीन बनाता है जो एरोमैटिक होने के कारण अत्यधिक स्थिर है।
अतः,अभिक्रियाशीलता का सही क्रम $II > III > I$ है।

(D) मेथोक्सीबेन्जीन (संरचना $I$) एक ईथर है और इसमें अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन नहीं बन सकता है,इसलिए इसका क्वथनांक सबसे कम होता है।
$m$-क्रेसोल (संरचना $II$) और $o$-क्रेसोल (संरचना $III$) दोनों फिनोल हैं और अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन बना सकते हैं,जिससे इनका क्वथनांक $I$ से अधिक होता है।
$m$-क्रेसोल और $o$-क्रेसोल के बीच,$o$-क्रेसोल में अंतः-आणविक हाइड्रोजन बंधन होता है,जो $m$-क्रेसोल की तुलना में अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन की सीमा को कम कर देता है।
इसलिए,$m$-क्रेसोल का क्वथनांक $o$-क्रेसोल से अधिक होता है।
अतः,क्वथनांक का सही क्रम $II > III > I$ है।

(B) सैलिसिलल्डिहाइड ($2$-हाइड्रॉक्सीबेंज़ल्डिहाइड) में एक प्रबल सक्रियक $-OH$ समूह होता है,जो इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन को ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर निर्देशित करता है।
चूंकि ऑर्थो स्थिति पहले से ही $-CHO$ समूह द्वारा भरी हुई है,इसलिए ब्रोमीन परमाणु $3$ और $5$ स्थितियों पर प्रतिस्थापित होते हैं (जो $-OH$ समूह के सापेक्ष ऑर्थो और पैरा स्थितियां हैं)।
ग्लेशियल एसिटिक एसिड में $2$ मोल $Br_2$ के साथ अभिक्रिया करने पर मुख्य उत्पाद के रूप में $3,5-$डिब्रोमोसैलिसिलल्डिहाइड प्राप्त होता है।

(D) अभिकर्मक $DIBAL-H$ (डाईआइसोब्यूटाइल एल्युमीनियम हाइड्राइड,$AlH(i-Bu)_2$) एक चयनात्मक अपचायक है। यह जल-अपघटन के बाद नाइट्राइल $(-CN)$ को एल्डिहाइड $(-CHO)$ में अपचयित करता है,जबकि कार्बन-कार्बन द्वि-आबंध $(C=C)$ जैसे अन्य क्रियात्मक समूहों को प्रभावित नहीं करता है। इसलिए,$Ph-CH=CH-CH_2-CH_2-CN$ की $DIBAL-H$ और उसके बाद $H_2O$ के साथ अभिक्रिया से $Ph-CH=CH-CH_2-CH_2-CHO$ प्राप्त होता है।

(C) अभिक्रियाएं इस प्रकार हैं:
$A$. बेंज़ैल्डिहाइड $(C_6H_5CHO)$,$Zn-Hg/HCl$ के साथ क्लेमेंसन अपचयन द्वारा टोल्यूनि $(C_6H_5CH_3)$ बनाता है। अतः,$A \rightarrow III$.
$B$. बेंज़ोयल क्लोराइड $(C_6H_5COCl)$,$H_2/Pd-BaSO_4$ के साथ रोज़नमुंड अपचयन द्वारा बेंज़ैल्डिहाइड $(C_6H_5CHO)$ बनाता है। अतः,$B \rightarrow IV$.
$C$. साइक्लोहेक्सानोन,$NH_2NH_2/KOH$ के साथ वुल्फ-किशनर अपचयन द्वारा साइक्लोहेक्सेन $(C_6H_{12})$ बनाता है। अतः,$C \rightarrow V$.
अतः,सही मिलान $A-III, B-IV, C-V$ है।

(A) कार्बोनिल यौगिकों की विभिन्न न्यूक्लियोफाइल के साथ अभिक्रिया इस प्रकार है:
$1$. कार्बोनिल यौगिक + हाइड्रॉक्सिलएमीन $(NH_2OH)$ $\rightarrow$ ऑक्साइम $(R_2C=NOH)$। अतः,$A-III$।
$2$. कार्बोनिल यौगिक + अल्कोहल $(ROH)$ $\rightarrow$ कीटल $(R_2C(OR)_2)$। अतः,$B-IV$।
$3$. कार्बोनिल यौगिक + हाइड्रेज़िन $(NH_2NH_2)$ $\rightarrow$ हाइड्रेज़ोन $(R_2C=NNH_2)$। अतः,$C-I$।
$4$. कार्बोनिल यौगिक + एमीन $(R'NH_2)$ $\rightarrow$ शिफ का क्षार/इमाइन $(R_2C=NR')$। अतः,$D-II$।
इसलिए,सही मिलान $A-III, B-IV, C-I, D-II$ है।

(B) यह अभिक्रिया हाइड्रोफॉर्मिलेशन (या ऑक्सो प्रक्रिया) है।
एल्कीन को $R-CH=CH_2$ के रूप में लेने पर,प्रयुक्त उत्प्रेरक $Co_2(CO)_8$ है।
पहले चरण में,एल्कीन $CO$ और $H_2$ के साथ अभिक्रिया करके एक स्थिर मध्यवर्ती के रूप में एल्डिहाइड बनाता है।
एल्कीन का एल्डिहाइड में रूपांतरण एक ऑक्सीकरण प्रक्रिया है।
इसके बाद,एल्डिहाइड का हाइड्रोजनीकरण होकर प्राथमिक अल्कोहल बनता है।
अभिक्रिया: $R-CH=CH_2 + CO + H_2$ $\xrightarrow{Co_2(CO)_8} R-CH_2-CH_2-CHO$ $\xrightarrow{H_2} R-CH_2-CH_2-CH_2OH$।
अतः,स्थिर मध्यवर्ती एल्डिहाइड है और अभिक्रिया की प्रकृति ऑक्सीकरण है।

(B) एथेनल $(CH_3CHO)$ को क्लीमेन्सन अपचयन अभिकर्मक,जो जिंक अमलगम $(Zn-Hg)$ और सांद्र हाइड्रोक्लोरिक अम्ल $(HCl)$ का मिश्रण है,का उपयोग करके एक चरण में एथेन $(CH_3CH_3)$ में अपचयित किया जा सकता है।
यह अभिक्रिया कार्बोनिल समूह $(>C=O)$ को मेथिलीन समूह $(-CH_2-)$ में परिवर्तित कर देती है।
रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$CH_3CHO \xrightarrow[\text{सांद्र } HCl]{Zn-Hg} CH_3-CH_3$

(D) पहला चरण गटरमैन-कोच अभिक्रिया है,जहाँ बेंजीन निर्जल $AlCl_3$ और $CuCl$ की उपस्थिति में $CO$ और $HCl$ के साथ अभिक्रिया करके बेंजाल्डिहाइड $(C_6H_5CHO)$ बनाता है।
दूसरे चरण में,ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $CH_2=CHMgBr$ (विनाइलमैग्नीशियम ब्रोमाइड) बेंजाल्डिहाइड के कार्बोनिल समूह पर नाभिकरागी योग (nucleophilic addition) द्वारा एक एल्कोक्साइड मध्यवर्ती बनाता है।
तीसरे चरण में,$H_2O$ के साथ जल-अपघटन करने पर एल्कोक्साइड अंतिम अल्कोहल उत्पाद,$1$-फेनिलएथेनॉल $(C_6H_5CH(OH)CH=CH_2)$ में परिवर्तित हो जाता है।

(C) दिया गया अभिकारक $4$-मिथाइलफेनिलग्लायोक्सल $(CH_3-C_6H_4-CO-CHO)$ है।
इस यौगिक में दो कार्बोनिल समूह हैं,जिनमें से दोनों में $\alpha$-हाइड्रोजन का अभाव है।
जब इसे सांद्र $NaOH$ के साथ उपचारित किया जाता है और उसके बाद अम्लीय कार्य $(H_3O^+)$ किया जाता है,तो यह एक अंतःआणविक कैनिज़ारो अभिक्रिया से गुजरता है।
एल्डिहाइड समूह $(-CHO)$ कीटोन समूह $(-CO-)$ की तुलना में न्यूक्लियोफिलिक हमले के प्रति अधिक सक्रिय होता है।
इसलिए,एल्डिहाइड समूह का ऑक्सीकरण कार्बोक्सिलिक एसिड $(-COOH)$ में हो जाता है और कीटोन समूह का अपचयन द्वितीयक अल्कोहल $(-CH(OH)-)$ में हो जाता है।
परिणामी उत्पाद $2$-हाइड्रॉक्सी-$2-(4$-मिथाइलफेनिल$)$एसिटिक एसिड है।

(A) प्रोपेनल $(CH_3CH_2CHO)$ में $\alpha$-हाइड्रोजन होते हैं,इसलिए यह तनु क्षार $(NaOH)$ की उपस्थिति में एल्डोल संघनन अभिक्रिया देता है।
$1$. प्रोपेनल के दो अणु अभिक्रिया करके $3$-हाइड्रॉक्सी-$2$-मेथिलपेंटेनल बनाते हैं।
$2$. गर्म करने पर,यह $\beta$-हाइड्रॉक्सी एल्डिहाइड निर्जलीकरण के माध्यम से $\alpha,\beta$-असंतृप्त एल्डिहाइड बनाता है,जो $2$-मेथिलपेंट-$2$-इनल है।
अभिक्रिया: $2CH_3CH_2CHO \xrightarrow{dil. NaOH, \Delta} CH_3CH_2CH=C(CH_3)CHO + H_2O$.

(A) $Step \ 1$: साइक्लोहेक्सानोन $EtMgBr$ (ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक) के साथ अभिक्रिया करता है और उसके बाद जल-अपघटन $(H_2O)$ द्वारा $1$-एथिलसाइक्लोहेक्सानोल बनाता है।
$Step \ 2$: $20\% \ H_3PO_4$ की उपस्थिति में $1$-एथिलसाइक्लोहेक्सानोल का निर्जलीकरण होने पर एथिलिडीनसाइक्लोहेक्सेन मुख्य एल्कीन उत्पाद के रूप में प्राप्त होता है।
$Step \ 3$: एथिलिडीनसाइक्लोहेक्सेन में $HBr$ का योग मार्कोवनिकोव के नियम का पालन करता है,जहाँ प्रोटॉन द्वि-आबंध के टर्मिनल कार्बन पर जुड़ता है और ब्रोमाइड आयन अधिक प्रतिस्थापित कार्बन पर जुड़ता है,जिसके परिणामस्वरूप अंतिम उत्पाद $(P)$ के रूप में $1$-ब्रोमो-$1$-एथिलसाइक्लोहेक्सेन प्राप्त होता है।

(A) . टॉलेन अभिकर्मक अमोनिकल सिल्वर नाइट्रेट होता है।
$B$. शिफ अभिकर्मक $SO_2$ द्वारा रंगहीन किया गया पैरा-रोज़ानिलिन हाइड्रोक्लोराइड का विलयन है।
$C$. रोज़नमुंड अपचयन में उत्प्रेरक के रूप में $BaSO_4$ पर समर्थित $Pd$ का उपयोग किया जाता है।
$D$. फेहलिंग विलयन '$B$' $NaOH$ में रोशेल लवण (पोटेशियम सोडियम टार्ट्रेट) का जलीय विलयन है।
अतः,सही मिलान $A-III, B-I, C-IV, D-II$ है।

(C) अभिक्रिया अनुक्रम इस प्रकार है:
$1$. एनिलीन $273-278 \ K$ पर $NaNO_2/HCl$ के साथ अभिक्रिया करके बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड बनाता है।
$2$. गर्म $H_2O$ के साथ जल-अपघटन करने पर डायज़ोनियम लवण फिनोल में परिवर्तित हो जाता है।
$3$. फिनोल अतिरिक्त $Br_2$ (ब्रोमीन जल) के साथ अभिक्रिया करके इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन द्वारा $2,4,6$-ट्राइब्रोमोफिनोल देता है।
$4$. $NaOH$ के साथ उपचार फिनोल को सोडियम फिनोक्साइड ($2,4,6$-ट्राइब्रोमोफिनोक्साइड) में बदल देता है।
$5$. अंत में,$CH_3I$ के साथ अभिक्रिया (विलियमसन ईथर संश्लेषण) अंतिम उत्पाद के रूप में $2,4,6$-ट्राइब्रोमोऐनिसोल प्रदान करती है।

(D) दी गई अभिक्रिया में,$p$-टोल्यूडीन $273-278 \ K$ पर $NaNO_2$ और $HCl$ के साथ अभिक्रिया करके एक डायज़ोनियम लवण ($p$-मिथाइलबेन्ज़ीनडायज़ोनियम क्लोराइड) बनाता है।
यह डायज़ोनियम लवण फिर $H^+$ की उपस्थिति में $N$-फेनिलपायरोलिडिन के साथ इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन (युग्मन अभिक्रिया) से गुजरता है।
युग्मन अभिक्रिया $N$-फेनिलपायरोलिडिन वलय के पैरा-स्थान पर होती है क्योंकि पायरोलिडिनिल समूह एक प्रबल ऑर्थो/पैरा-निर्देशी समूह है और पैरा-स्थान त्रिविम रूप से कम बाधित होता है।
अतः,मुख्य उत्पाद विकल्प $D$ में दर्शाया गया पैरा-युग्मित एज़ो रंजक है।

(B) अभिक्रिया अनुक्रम इस प्रकार है:
$1$. $(CH_3CO)_2O$ और पिरिडीन के साथ एनिलीन का एसिटिलेशन $-NH_2$ समूह की रक्षा करता है,जिससे एसिटानिलाइड बनता है।
$2$. $-NHCOCH_3$ समूह की त्रिविम बाधा (steric hindrance) के कारण $CH_3CO_2H$ में $Br_2$ के साथ इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन पैरा-स्थान पर होता है,जिससे $p$-ब्रोमोएसिटानिलाइड प्राप्त होता है।
$3$. $NaOH(aq)$ के साथ जल-अपघटन एसिटिल समूह को हटाकर $p$-ब्रोमोएनिलीन को पुनर्जीवित करता है।
$4$. $0-5 \ ^\circ C$ पर $HNO_2$ के साथ डायज़ोटाइजेशन $-NH_2$ समूह को डायज़ोनियम लवण,$-N_2^+Cl^-$ में परिवर्तित करता है।
$5$. $CuCl/HCl$ के साथ सैंडमेयर अभिक्रिया डायज़ोनियम समूह को क्लोरीन परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित करती है,जिसके परिणामस्वरूप $1$-ब्रोमो-$4$-क्लोरोबेंजीन प्राप्त होता है।

(C) जलीय $NaOH$ की उपस्थिति में फिनोल की $CHCl_3$ के साथ अभिक्रिया को $Reimer-Tiemann$ अभिक्रिया के रूप में जाना जाता है।
इस अभिक्रिया में,$CHCl_3$,$NaOH$ के साथ अभिक्रिया करके एक डाइक्लोरोकार्बीन मध्यवर्ती $(:CCl_2)$ उत्पन्न करता है।
यह इलेक्ट्रोफिलिक कार्बीन फेनॉक्साइड आयन पर ऑर्थो स्थिति पर आक्रमण करता है।
प्राप्त मध्यवर्ती का जल-अपघटन होने पर सैलिसिलल्डिहाइड ($2$-हाइड्रॉक्सीबेंजाल्डिहाइड) अपने लवण रूप में प्राप्त होता है,जो सोडियम $2-$फॉर्मिलफेनोलेट है।

(B) दी गई अभिक्रिया हॉफमैन ब्रोमामाइड निम्नीकरण अभिक्रिया है।
इस अभिक्रिया में,एक एमाइड को ब्रोमीन और सोडियम हाइड्रॉक्साइड के जलीय या अल्कोहलिक घोल के साथ उपचारित किया जाता है।
प्राप्त उत्पाद एक प्राथमिक एमाइन है जिसमें शुरुआती एमाइड की तुलना में एक कार्बन परमाणु कम होता है।
संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$CH_3CH_2CH_2CH_2CONH_2 + Br_2 + 4 NaOH \rightarrow CH_3CH_2CH_2CH_2NH_2 + Na_2CO_3 + 2 NaBr + 2 H_2O$
अतः,उत्पाद $CH_3CH_2CH_2CH_2NH_2$,$Na_2CO_3$,$2 NaBr$ और $2 H_2O$ हैं।

(D) चरण $1$: बेंजाइल आयोडाइड $(C_6H_5CH_2I)$,$KCN$ के साथ अभिक्रिया करके बेंजाइल साइनाइड $(C_6H_5CH_2CN)$ बनाता है।
चरण $2$: बेंजाइल साइनाइड,मिथाइलमैग्नीशियम ब्रोमाइड $(CH_3MgBr)$ के साथ अभिक्रिया करके एक इमीन मध्यवर्ती $(C_6H_5CH_2C(CH_3)=NMgBr)$ बनाता है।
चरण $3$: इमीन मध्यवर्ती का अम्लीय जल-अपघटन $(H_3O^+)$ करने पर फिनाइलएसीटोन $(C_6H_5CH_2COCH_3)$ प्राप्त होता है।
फिनाइलएसीटोन का आणविक सूत्र $C_9H_{10}O$ है। अतः,सही विकल्प $D$ है।

(D) कार्बाइलेमाइन अभिक्रिया को $Hoffman$ आइसोसायनाइड संश्लेषण के रूप में भी जाना जाता है। यह एक प्राथमिक एमाइन,क्लोरोफॉर्म और एक क्षार की अभिक्रिया है जिससे आइसोसायनाइड या कार्बाइलेमाइन का संश्लेषण होता है।
इस रूपांतरण के लिए डाइक्लोरोकार्बीन मध्यवर्ती बहुत महत्वपूर्ण है।
कार्बाइलेमाइन अभिक्रिया द्वितीयक और तृतीयक एमाइन द्वारा नहीं दी जाती है,इसलिए प्राथमिक एमाइन को द्वितीयक और तृतीयक एमाइन से अलग किया जा सकता है।
रासायनिक समीकरण है: $R-NH_2 + CHCl_3 + 3KOH \rightarrow R-NC + 3KCl + 3H_2O$

(C) जब इथेनल $(CH_3CHO)$ सेमीकार्बेजाइड $(NH_2NHCONH_2)$ के साथ अभिक्रिया करता है,तो एक संघनन अभिक्रिया होती है जिसमें पानी का एक अणु निकल जाता है और सेमीकार्बेजोन बनता है। सेमीकार्बेजाइड का अंतिम $-NH_2$ समूह एल्डिहाइड के कार्बोनिल समूह के साथ अभिक्रिया में भाग लेता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CH_3CHO + NH_2NHCONH_2 \rightarrow CH_3CH=NNHCONH_2 + H_2O$
अतः,एसीटैल्डिहाइड सेमीकार्बेजोन की सही संरचना $H_3C-CH=N-NH-C(=O)-NH_2$ है।

(C) $\alpha-D$-फ्रुक्टोफ्यूरेनोस एक मोनोसैकेराइड है। इसमें पांच-सदस्यीय फ्यूरेनोस वलय संरचना होती है। $\alpha$-एनोमर में,एनोमेरिक कार्बन $(C-2)$ पर हाइड्रॉक्सिल समूह $(-OH)$,$C-5$ पर स्थित $-CH_2OH$ समूह के समान दिशा में होता है,या विशेष रूप से,$C-2$ पर $-OH$ समूह नीचे की ओर होता है। इसका आणविक सूत्र $C_6H_{12}O_6$ है।

(C) ग्लूकोज के रासायनिक गुणों के अनुसार,ग्लूकोज को $HI$ और लाल फास्फोरस के साथ $100^{\circ} C$ पर लंबे समय तक गर्म करने पर सभी हाइड्रॉक्सिल समूहों और एल्डिहाइड समूह का अपचयन होकर एक सीधी श्रृंखला वाला एल्केन,यानी $n$-हेक्सेन प्राप्त होता है।
$CH_2OH(CHOH)_4CHO \xrightarrow{HI / \text{Red } P, 100^{\circ} C} CH_3(CH_2)_4CH_3$
$n$-हेक्सेन का निर्माण यह सिद्ध करता है कि ग्लूकोज की संरचना एक सीधी श्रृंखला वाली खुली संरचना है।

(B) जलीय विलयन में,कार्बोक्सिल समूह $(-COOH)$ एक प्रोटॉन खोकर कार्बोक्सिलेट आयन $(-COO^-)$ बना सकता है और अमीनो समूह $(-NH_2)$ एक प्रोटॉन स्वीकार करके अमोनियम आयन $(-NH_3^+)$ बना सकता है,जिससे एक द्विध्रुवीय आयन उत्पन्न होता है जिसे ज़्विटर आयन कहा जाता है।
यह ज़्विटर आयन विद्युत रूप से उदासीन होता है लेकिन इसमें धनात्मक और ऋणात्मक दोनों आवेश होते हैं।
ज़्विटर आयनिक रूप में,अमीनो अम्ल उभयधर्मी व्यवहार दिखाते हैं क्योंकि वे अम्ल और क्षार दोनों के साथ प्रतिक्रिया करते हैं।
प्रोलाइन वास्तव में एक प्राकृतिक अमीनो अम्ल है जिसमें एक द्वितीयक अमीन समूह होता है।
कथन $(A)$ और कारण $(R)$ दोनों सत्य हैं,लेकिन यह तथ्य कि प्रोलाइन में द्वितीयक अमीनो समूह होता है,यह कारण नहीं है कि अमीनो अम्ल जलीय विलयन में ज़्विटर आयन के रूप में क्यों मौजूद होते हैं। इसलिए,$(R)$,$(A)$ की सही व्याख्या नहीं है।

(A) $10$ से अधिक अमीनो एसिड वाले पेप्टाइड्स को पॉलीपेप्टाइड्स कहा जाता है।
पॉलीपेप्टाइड्स अमीनो एसिड के रैखिक अनुक्रम द्वारा बनते हैं।
कुछ प्रोटीन दो या दो से अधिक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं से बने होते हैं।
अपेक्षाकृत छोटे पेप्टाइड्स को ओलिगोपेप्टाइड्स के रूप में जाना जाता है,जबकि लंबे पॉलिमर को पॉलीपेप्टाइड्स कहा जाता है।
$100$ से अधिक अमीनो एसिड वाले और $10,000 \ u$ से अधिक आणविक द्रव्यमान वाले पॉलीपेप्टाइड्स को आमतौर पर प्रोटीन कहा जाता है।
हालाँकि,एक पॉलीपेप्टाइड और एक प्रोटीन के बीच का अंतर स्पष्ट नहीं है।

(B) $RNA$ में चार नाइट्रोजनयुक्त क्षार होते हैं:
$1$. प्यूरीन: एडेनिन $(A)$ और ग्वानिन $(G)$।
$2$. पिरिमिडिन: साइटोसिन $(C)$ और यूरेसिल $(U)$।
कथन $(A)$ और कारण $(R)$ दोनों तथ्यात्मक रूप से सही हैं।
हालाँकि,$RNA$ में यूरेसिल की उपस्थिति यह नहीं बताती कि एडेनिन और ग्वानिन प्यूरीन क्षार क्यों हैं।
इसलिए,$(R)$,$(A)$ की सही व्याख्या नहीं है।

$(A)$ कार्बोक्सिलिक अम्ल की अम्लता, अम्ल वियोजन स्थिरांक $(K_a)$ के सीधे आनुपातिक होती है और $pK_a$ मान के व्युत्क्रमानुपाती होती है, जहाँ $pK_a = -\log K_a$ होता है।
$1$. $CH_3COOH$ (एसिटिक अम्ल): दिए गए विकल्पों में सबसे कम अम्लीय है, इसलिए इसका $pK_a$ मान सबसे अधिक $4.76$ है। $(A-IV)$
$2$. $\text{बेंजोइक अम्ल}$: एसिटिक अम्ल से अधिक अम्लीय है, इसलिए इसका $pK_a$ मान $4.19$ है। $(C-III)$
$3$. $p\text{-नाइट्रोबेंजोइक अम्ल}$: $-NO_2$ समूह इलेक्ट्रॉन-आकर्षक ($-I$ और $-M$ प्रभाव) है, जो अम्लता को बढ़ाता है, इसलिए इसका $pK_a$ मान $3.41$ है। $(D-II)$
$4$. $F_3CCOOH$ (ट्राइफ्लोरोएसिटिक अम्ल): तीन फ्लोरीन परमाणु एक मजबूत इलेक्ट्रॉन-आकर्षक प्रेरणिक प्रभाव डालते हैं, जिससे यह सबसे अधिक अम्लीय हो जाता है, इसका $pK_a$ मान $0.23$ है। $(B-I)$
अतः, सही मिलान $A-IV, B-I, C-III, D-II$ है।

(A) कथन $A$ गलत है,जबकि अन्य सभी कथन सही हैं।
जब कैल्शियम एसीटेट और कैल्शियम फॉर्मेट के मिश्रण को आसवित किया जाता है,तो एसिटिक एसिड के बजाय एसीटैल्डिहाइड $(CH_3CHO)$ बनता है।
एसिटिक एसिड का उपयोग खाद्य संरक्षण में किया जाता है।
ग्लेशियल एसिटिक एसिड $16.6^{\circ}C$ पर जम जाता है और बर्फ जैसे क्रिस्टल बनाता है।
लाल फास्फोरस की उपस्थिति में एसिटिक एसिड का क्लोरीनीकरण करने पर ट्राइक्लोरोएसिटिक एसिड प्राप्त होता है (हेल-वोलहार्ड-ज़ेलिंस्की अभिक्रिया)।

(D) चरण $(i)$ और $(ii)$: क्षारीय $KMnO_4$ के साथ स्टाइरीन $(C_6H_5CH=CH_2)$ का ऑक्सीकरण और उसके बाद अम्लीय वर्कअप $(H_3O^+)$ करने पर बेन्जोइक अम्ल $(C_6H_5COOH)$ प्राप्त होता है।
चरण $(iii)$: बेन्जोइक अम्ल में $-COOH$ समूह होता है,जो एक निष्क्रिय करने वाला और मेटा-निर्देशी समूह है। इसलिए,$Br_2/FeBr_3$ के साथ इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया में ब्रोमीन परमाणु मेटा स्थिति पर जुड़ जाएगा।
अंतिम उत्पाद $m$-ब्रोमोबेन्जोइक अम्ल है।

(B) $1$. बेंजोइक एसिड की $Br_2 / FeBr_3$ के साथ अभिक्रिया एक इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन है। $-COOH$ समूह एक मेटा-निर्देशकारी समूह है,इसलिए उत्पाद $P$,$m$-ब्रोमोबेंजोइक एसिड है।
$2$. अगले चरण में,$m$-ब्रोमोबेंजोइक एसिड $B_2H_6$ के साथ अभिक्रिया करता है। डाइबोरेन $(B_2H_6)$ एक चयनात्मक अपचायक है जो रिंग पर ब्रोमीन परमाणु को प्रभावित किए बिना कार्बोक्सिलिक एसिड समूह $(-COOH)$ को प्राथमिक अल्कोहल $(-CH_2OH)$ में अपचयित कर देता है। अतः,$Q$,$m$-ब्रोमोबेंजिल अल्कोहल है।
$3$. तीसरे चरण में,$m$-ब्रोमोबेंजोइक एसिड $HCl$ (गैस) की उपस्थिति में $MeOH$ के साथ अभिक्रिया करता है। यह फिशर एस्टरीकरण अभिक्रिया है,जिसमें कार्बोक्सिलिक एसिड एस्टर बनाने के लिए अल्कोहल के साथ अभिक्रिया करता है। अतः,$R$,मिथाइल $m$-ब्रोमोबेंजोएट है।

(A) एसिटिक एसिड $(CH_3COOH)$ की अमोनिया $(NH_3)$ के साथ अभिक्रिया से प्रारंभ में अमोनियम एसीटेट $(CH_3COONH_4)$ बनता है।
$CH_3COOH + NH_3 \rightarrow CH_3COONH_4$
गर्म करने पर,अमोनियम एसीटेट निर्जलीकरण (dehydration) के माध्यम से एसीटामाइड $(CH_3CONH_2)$ बनाता है।
$CH_3COONH_4 \xrightarrow{\Delta} CH_3CONH_2 + H_2O$
अतः,अभिक्रिया का अंतिम उत्पाद एसीटामाइड $(CH_3CONH_2)$ है।

(C) दी गई अभिक्रिया में लाल फास्फोरस की उपस्थिति में $Cl_2$ या $Br_2$ का उपयोग करके कार्बोक्सिलिक एसिड के $\alpha$-कार्बन परमाणु पर हैलोजन जोड़ा जाता है,जिसके बाद जल-अपघटन किया जाता है।
इस विशिष्ट अभिक्रिया को हेल-वोलहार्ड-जेलिंस्की $(HVZ)$ अभिक्रिया के रूप में जाना जाता है।
इसका उपयोग $\alpha$-हेलो कार्बोक्सिलिक एसिड तैयार करने के लिए किया जाता है।

(B) दिए गए यौगिकों में से,$NeF_2$ का अस्तित्व नहीं है।
नियोन $(Ne)$ $2$रे आवर्त का तत्व है और इसमें आबंधन के लिए $d$-कक्षक उपलब्ध नहीं होते हैं।
इसके अतिरिक्त,नियोन के संयोजी इलेक्ट्रॉन अपने छोटे आकार और उच्च प्रभावी नाभिकीय आवेश के कारण नाभिक द्वारा बहुत मजबूती से आकर्षित होते हैं,जिससे आबंध निर्माण के लिए इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित करने में बहुत अधिक ऊर्जा खर्च होती है जो संभव नहीं है।

(C) सेल अभिक्रिया इस प्रकार है:
$Zn_{(s)} + Cu^{2+}(1.25 \ M) \rightarrow Zn^{2+}(0.01 \ M) + Cu_{(s)}$
अभिक्रिया भागफल $(Q)$ जलीय प्रावस्था में मौजूद स्पीशीज के लिए उत्पादों की सांद्रता और अभिकारकों की सांद्रता का अनुपात है:
$Q = \frac{[Zn^{2+}]}{[Cu^{2+}]}$
दिए गए मानों को प्रतिस्थापित करने पर:
$Q = \frac{0.01}{1.25}$
$Q = \frac{1 \times 10^{-2}}{1.25} = 0.8 \times 10^{-2} = 8 \times 10^{-3}$

(A) अभिक्रिया की दर क्रियाविधि के सबसे मंद चरण द्वारा निर्धारित की जाती है।
मंद चरण के लिए दर नियम $R = k_3[A][B]$ है।
चूंकि $B$ एक मध्यवर्ती है जो तीव्र साम्यावस्था चरण $A \underset{k_2}{\stackrel{k_1}{\rightleftharpoons}} B$ में बनता है,इसलिए साम्यावस्था स्थिरांक $K_{eq} = \frac{[B]}{[A]} = \frac{k_1}{k_2}$ है।
इससे $[B] = \frac{k_1}{k_2}[A]$ प्राप्त होता है।
इसे दर व्यंजक में प्रतिस्थापित करने पर: $R = k_3[A](\frac{k_1}{k_2}[A]) = \frac{k_3 k_1}{k_2}[A]^2$।
अतः,दर $[A]^2$ के समानुपाती है।

(A) अभिक्रिया की कोटि दर नियम में दिए गए अभिकारकों की सांद्रता के पदों की घातों का योग होती है।
दर नियम $Rate = K[A]^x[B]^y$ के लिए,अभिक्रिया की कुल कोटि $x + y$ होती है।
दिया गया दर व्यंजक: $Rate = K[A]^{\frac{1}{2}}[B]^{\frac{3}{2}}$.
यहाँ,घातें $x = \frac{1}{2}$ और $y = \frac{3}{2}$ हैं।
अभिक्रिया की कुल कोटि $= \frac{1}{2} + \frac{3}{2} = \frac{4}{2} = 2$.
अतः,अभिक्रिया $second$ कोटि की है।