TS EAMCET 2022 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Gujarati

(D) $Wurtz$ પ્રક્રિયામાં,આલ્કાઇલ હેલાઇડ્સની સોડિયમ ધાતુ $(Na)$ સાથેની પ્રક્રિયા દ્વારા આલ્કેન તૈયાર કરવામાં આવે છે.
સોડિયમ ધાતુ અત્યંત સક્રિય હોવાથી,વપરાતું દ્રાવક તેની સાથે પ્રતિક્રિયા ન આપતું હોવું જોઈએ.
પ્રક્રિયાના માધ્યમ તરીકે એપ્રોટિક દ્રાવકની જરૂર હોય છે.
સૂકું ઈથર આ પ્રક્રિયા માટે સામાન્ય રીતે વપરાતું અને યોગ્ય એપ્રોટિક દ્રાવક છે.

(C) $1$. લિન્ડલરના ઉદ્દીપક $(Pd/CaCO_3)$ ની હાજરીમાં આલ્કાઈનની $H_2$ સાથેની પ્રક્રિયા syn-addition છે,જે મુખ્ય નીપજ $P$ તરીકે (cis)-આલ્કીન આપે છે.
$2$. પ્રવાહી $NH_3$ માં $Na$ સાથે આલ્કાઈનની પ્રક્રિયા (બર્ચ રિડક્શન) એ anti-addition છે,જે મુખ્ય નીપજ $Q$ તરીકે (trans)-આલ્કીન આપે છે.
$3$. તેથી,$P$ એ (cis)-આલ્કીન છે અને $Q$ એ (trans)-આલ્કીન છે.

(A) $Br_2/\text{પાણી}$ નું આલ્કીનમાં ઉમેરણ એ ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી ઉમેરણ પ્રક્રિયા છે. પ્રક્રિયાનો વેગ નક્કી કરતું સોપાન કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી સંયોજનની રચના છે.
ઇલેક્ટ્રોન ડોનેટિંગ ગ્રુપ (જેમ કે આલ્કાઈલ ગ્રુપ) દ્વિબંધની ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા વધારે છે અને કાર્બોકેટાયનને સ્થિર કરે છે,જેથી પ્રક્રિયાનો વેગ વધે છે.
ઇલેક્ટ્રોન વિથડ્રોઈંગ ગ્રુપ (જેમ કે $-NO_2$) ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા ઘટાડે છે અને પ્રક્રિયાનો વેગ ઘટાડે છે.
આથી,સાચો ક્રમ $C > D > A > B$ છે.

(D) $KMnO_4$ (બેયર પ્રક્રિયક) ના ઠંડા,મંદ,જલીય દ્રાવણ સાથે આલ્કીનની પ્રક્રિયાથી સિન-ડાયહાઈડ્રોક્સિલેશન થાય છે,જેમાં દ્વિબંધનું રૂપાંતર વિસિનલ ડાયોલ (બે $-OH$ સમૂહ દ્વિબંધ પર ઉમેરાય છે) માં થાય છે.
આપેલ સંયોજન $5-$એલાઈલસાયક્લોહેક્સ$-3-$ઈન$-1-$ઓલ માં બે દ્વિબંધ છે: એક સાયક્લોહેક્સિન રિંગમાં અને એક એલાઈલ સાઈડ ચેઈનમાં.
$1$. સાયક્લોહેક્સિન રિંગમાં રહેલા દ્વિબંધનું ડાયહાઈડ્રોક્સિલેશન થાય છે,જેનાથી બે $-OH$ સમૂહ ઉમેરાય છે.
$2$. એલાઈલ સાઈડ ચેઈનમાં રહેલા દ્વિબંધનું પણ ડાયહાઈડ્રોક્સિલેશન થાય છે,જેનાથી બીજા બે $-OH$ સમૂહ ઉમેરાય છે.
$3$. મૂળ અણુમાં રિંગના $1-$સ્થાન પર પહેલેથી જ એક $-OH$ સમૂહ હાજર છે.
કુલ $-OH$ સમૂહ = $1$ (મૂળ) $+ 2$ (રિંગના દ્વિબંધમાંથી) $+ 2$ (સાઈડ ચેઈનના દ્વિબંધમાંથી) = $5$ હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ.

(A) પ્રતિક્રિયા $(A)$ માં,$AlCl_3$ ની હાજરીમાં બેન્ઝીનનું $n$-પ્રોપાઈલ ક્લોરાઈડ સાથે ફ્રિડલ-ક્રાફ્ટ આલ્કાઈલેશન થવાથી કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી બને છે. પ્રાથમિક પ્રોપાઈલ કાર્બોકેટાયન વધુ સ્થાયી દ્વિતીયક આઈસોપ્રોપાઈલ કાર્બોકેટાયનમાં પુનઃરચના પામે છે,જે પછી બેન્ઝીન વલય પર હુમલો કરીને મુખ્ય નીપજ $P$ તરીકે આઈસોપ્રોપાઈલબેન્ઝીન બનાવે છે.
પ્રતિક્રિયા $(B)$ માં:
$(i)$ $AlCl_3$ ની હાજરીમાં બેન્ઝીનનું $CH_3Cl$ સાથે ફ્રિડલ-ક્રાફ્ટ આલ્કાઈલેશન કરવાથી ટોલ્યુઈન મળે છે.
$(ii)$ $hv$ (પ્રકાશ) ની હાજરીમાં ટોલ્યુઈનનું $Br_2$ સાથે મુક્ત મુલક હેલોજીનેશન કરવાથી બેન્ઝાઈલ બ્રોમાઈડ $(C_6H_5CH_2Br)$ મળે છે.
$(iii)$ બેન્ઝાઈલ બ્રોમાઈડનું જલીય $KOH$ સાથે ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન કરવાથી મુખ્ય નીપજ $Q$ તરીકે બેન્ઝાઈલ આલ્કોહોલ $(C_6H_5CH_2OH)$ મળે 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.

(D) જ્યારે બેન્ઝીન $(C_6H_6)$ ની અલ્ટ્રા-વાયોલેટ પ્રકાશની હાજરીમાં ક્લોરિન $(Cl_2)$ સાથે પ્રક્રિયા થાય છે,ત્યારે યોગશીલ પ્રક્રિયા થાય છે.
આના પરિણામે બેન્ઝીન હેક્ઝાક્લોરાઈડ $(C_6H_6Cl_6)$ બને છે,જેને $BHC$ અથવા ગેમેક્સેન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
પ્રક્રિયા: $C_6H_6 + 3Cl_2 \xrightarrow{uv/hv} C_6H_6Cl_6$.

(C) ઉકાળવાથી પાણીની માત્ર અસ્થાયી કઠિનતા દૂર થાય છે.
ઉકાળતી વખતે,દ્રાવ્ય $Mg(HCO_3)_2$ અદ્રાવ્ય મેગ્નેશિયમ હાઈડ્રોક્સાઈડમાં અને $Ca(HCO_3)_2$ અદ્રાવ્ય કેલ્શિયમ કાર્બોનેટમાં ફેરવાય છે.
પરમ્યુટિટ પ્રક્રિયામાં હાઈડ્રેટેડ સોડિયમ એલ્યુમિનિયમ સિલિકેટનો ઉપયોગ થાય છે. સરળતા માટે,સોડિયમ એલ્યુમિનિયમ સિલિકેટ $(NaAlSiO_4)$ ને $NaZ$ તરીકે લખી શકાય છે. જ્યારે તેને કઠિન પાણીમાં ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે વિનિમય પ્રતિક્રિયાઓ થાય છે:
$2 NaZ_{(s)} + M^{2+}_{(aq)} \rightarrow MZ_{2(s)} + 2 Na^{+}_{(aq)}$ (જ્યાં $M = Mg, Ca$).
પરમ્યુટિટ પ્રક્રિયામાં માત્ર કઠિનતા માટે જવાબદાર ધન આયનો દૂર થાય છે.
આયન-વિનિમય પ્રક્રિયામાં,પાણીની કાયમી કઠિનતા માટે જવાબદાર ધન આયનો અને ઋણ આયનો બંનેને કેશન અને એનાયન એક્સચેન્જ રેઝિનનો ઉપયોગ કરીને દૂર કરી શકાય છે. આ પ્રક્રિયા પછી વિખનીજીત (demineralized) પાણી મળે છે.
તેથી,પાણીની કઠિનતા દૂર કરવાની સૌથી અસરકારક પદ્ધતિ આયન-વિનિમય પ્રક્રિયા છે.

(C) $1$. સંયોજન '$A$' એ $Ca(OH)_2$ (ફોડેલો ચૂનો) છે,જેનો ઉપયોગ પાણીને નરમ બનાવવા માટે થાય છે.
$2$. $Ca(OH)_2$ એ $Na_2CO_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $NaOH$ (સંયોજન '$B$') અને $CaCO_3$ (અવક્ષેપ) બનાવે છે. $NaOH$ એ $pH=14$ ધરાવતો પ્રબળ બેઇઝ છે.
$Ca(OH)_2 + Na_2CO_3 \rightarrow CaCO_3 + 2NaOH$
$3$. $Ca(OH)_2$ એ $CO_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $CaCO_3$ બનાવે છે,જે વાદળછાયા અવક્ષેપ તરીકે દેખાય છે.
$Ca(OH)_2 + CO_2 \rightarrow CaCO_3 + H_2O$
$4$. $NaOH$ અને $CaO$ ના મિશ્રણને સોડા લાઈમ કહેવામાં આવે છે. તે કાર્બનિક એસિડ પર ડિકાર્બોક્સિલેશન પ્રક્રિયા કરે છે. જ્યારે $C_6H_5COOH$ (બેન્ઝોઇક એસિડ,સંયોજન '$C$') સોડા લાઈમ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે બેન્ઝીન $(C_6H_6)$ ઉત્પન્ન કરે છે.
$C_6H_5COOH + NaOH + CaO \xrightarrow{\Delta} C_6H_6 + Na_2CO_3$
તેથી,'$A$' એ $Ca(OH)_2$ છે,'$B$' એ $NaOH$ છે,અને '$C$' એ $C_6H_5COOH$ છે.

(D) ડીઆયોનાઇઝ્ડ પાણી મેળવવા માટે સખત પાણીને આયન એક્સચેન્જરના શ્રેણીબદ્ધ સ્તંભોમાંથી પસાર કરવામાં આવે છે. પ્રથમ,તે કેટાયન એક્સચેન્જ રેઝિનમાંથી પસાર થાય છે (જે $Ca^{2+}$,$Mg^{2+}$ વગેરેને દૂર કરે છે) અને ત્યારબાદ એનાયન એક્સચેન્જ રેઝિનમાંથી પસાર થાય છે (જે $Cl^-$,$SO_4^{2-}$ વગેરેને દૂર કરે છે). આમ,કેટાયોનિક અને એનાયોનિક બંને એક્સચેન્જરનો એક પછી એક ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

(B) ભારે પાણી,જેને $D_2O$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,તેના ભૌતિક ગુણધર્મો સામાન્ય પાણી $(H_2O)$ કરતા થોડા અલગ હોય છે.
$1 \ atm$ દબાણે ભારે પાણીનું ઠારબિંદુ $3.8 \ ^{\circ}C$ છે.

(D) કેલ્શિયમ કાર્બાઇડ $(CaC_2)$ ની ભારે પાણી $(D_2O)$ સાથેની પ્રક્રિયા એ એસિડ-બેઇઝ પ્રકારની પ્રક્રિયા છે,જેમાં કાર્બાઇડ આયન $(C_2^{2-})$ એ $D_2O$ માંથી $D^+$ આયનો સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
$CaC_2 + 2D_2O \rightarrow Ca(OD)_2 + C_2D_2$
આમ,નીપજ "$P$" એ $C_2D_2$ (ડ્યુટેરોએસીટીલીન) છે.

(A) લુઈસના ખ્યાલ મુજબ,બેઈઝ એવો પદાર્થ છે જે સવર્ગ સહસંયોજક બંધ બનાવવા માટે ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મનું દાન કરી શકે છે.
$NH_3$ અણુમાં,નાઈટ્રોજન પરમાણુ પર એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pair) હોય છે.
કારણ કે $NH_3$ આ ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મનું દાન ઇલેક્ટ્રોન-ઉણપ ધરાવતી સ્પીસીઝને કરી શકે છે,તેથી તે લુઈસ બેઈઝ તરીકે વર્તે છે.

(D) $25^{\circ} C$ તાપમાને,પાણીનો આયનીય ગુણાકાર $(K_w)$ $1.0 \times 10^{-14}$ હોય છે.
શુદ્ધ પાણી માટે,$[H^{ }] = [OH^{-}] = \sqrt{K_w} = 10^{-7} \ M$,જે $pH = 7$ આપે છે.
પાણીનું સ્વયં-આયનીકરણ એ ઉષ્માશોષક પ્રક્રિયા $(\Delta H > 0)$ છે.
લે શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,તાપમાનમાં વધારો થવાથી સંતુલન જમણી તરફ ખસે છે,જેનાથી $K_w$ નું મૂલ્ય વધે છે.
$80^{\circ} C$ તાપમાને,$K_w > 10^{-14}$,જેનો અર્થ છે કે $[H^{ }] > 10^{-7} \ M$.
$pH = -\log[H^{ }]$ હોવાથી,$[H^{ }]$ માં વધારો થવાથી $pH$ માં ઘટાડો થાય છે.
તેથી,$80^{\circ} C$ તાપમાને,શુદ્ધ પાણીની $pH$ $< 7.0$ હોય છે.

(A) $AlCl_3$ એ નિર્બળ બેઝ અને પ્રબળ એસિડનો ક્ષાર છે; તે ધન આયનીય જળવિભાજન અનુભવે છે:
$Al^{3+} + 3H_2O \rightarrow Al(OH)_3 + 3H^+$
$H^+$ આયનો મુક્ત થવાથી દ્રાવણ એસિડિક બને છે $(A-II)$.
$CH_3COONa$ એ નિર્બળ એસિડ અને પ્રબળ બેઝનો ક્ષાર છે; તે ઋણ આયનીય જળવિભાજન અનુભવે છે:
$CH_3COO^- + H_2O \rightarrow CH_3COOH + OH^-$
$OH^-$ આયનો મુક્ત થવાથી દ્રાવણ બેઝિક બને છે $(B-I)$.
$KCl$ એ પ્રબળ વિદ્યુતવિભાજ્ય છે,તેથી તેનું જલીય દ્રાવણ ઉચ્ચ વાહકતા ધરાવે છે $(C-III)$.
$Al_2O_3$ એ ઉભયગુણી ઓક્સાઇડ છે કારણ કે તે એસિડ અને બેઝ બંને સાથે પ્રક્રિયા કરે છે $(D-V)$.
તેથી,સાચી જોડ $A-II, B-I, C-III, D-V$ છે.

(B) આપેલ ધાતુ સલ્ફાઈડ માટે દ્રાવ્યતા ગુણાકાર $(K_{sp})$ ના મૂલ્યો નીચે મુજબ છે:
$A$. $PbS$: $8.0 \times 10^{-28}$ $(II)$
$B$. $HgS$: $4.0 \times 10^{-53}$ $(I)$
$C$. $MnS$: $2.5 \times 10^{-13}$ $(IV)$
$D$. $ZnS$: $1.6 \times 10^{-24}$ $(III)$
તેથી,સાચો ક્રમ $A-II, B-I, C-IV, D-III$ છે.

(A) ધારો કે $I = \int \sqrt{4 \cos ^2 x - 5 \sin ^2 x} \cos x \, dx$.
$\cos ^2 x = 1 - \sin ^2 x$ નિત્યસમનો ઉપયોગ કરતા:
$I = \int \sqrt{4(1 - \sin ^2 x) - 5 \sin ^2 x} \cos x \, dx = \int \sqrt{4 - 9 \sin ^2 x} \cos x \, dx$.
ધારો કે $3 \sin x = t$. તેથી $3 \cos x \, dx = dt$,જેનો અર્થ છે કે $\cos x \, dx = \frac{1}{3} dt$.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા:
$I = \int \sqrt{4 - t^2} \cdot \frac{1}{3} dt = \frac{1}{3} \int \sqrt{2^2 - t^2} dt$.
પ્રમાણિત સૂત્ર $\int \sqrt{a^2 - x^2} dx = \frac{x}{2} \sqrt{a^2 - x^2} + \frac{a^2}{2} \sin ^{-1}\left(\frac{x}{a}\right) + c$ નો ઉપયોગ કરતા:
$I = \frac{1}{3} \left[ \frac{t}{2} \sqrt{4 - t^2} + \frac{4}{2} \sin ^{-1}\left(\frac{t}{2}\right) \right] + c$.
$t = 3 \sin x$ પાછું મૂકતા:
$I = \frac{1}{3} \left[ \frac{3 \sin x}{2} \sqrt{4 - 9 \sin ^2 x} + 2 \sin ^{-1}\left(\frac{3 \sin x}{2}\right) \right] + c = \frac{1}{2} \sin x \sqrt{4 - 9 \sin ^2 x} + \frac{2}{3} \sin ^{-1}\left(\frac{3 \sin x}{2}\right) + c$.

(C) બોરોન ટ્રાયહેલાઈડ્સની લુઈસ એસિડિકતા હેલોજન પરમાણુ અને બોરોન પરમાણુ વચ્ચેના $p\pi-p\pi$ બેક-બોન્ડિંગ પર આધાર રાખે છે.
$BF_3$ માં,$F$ પરમાણુનું કદ નાનું હોવાથી તે અસરકારક $2p-2p$ બેક-બોન્ડિંગ બનાવે છે,જે બોરોન પરમાણુની ઈલેક્ટ્રોનની ઉણપ ઘટાડે છે.
જેમ આપણે $F$ થી $I$ તરફ જઈએ છીએ,તેમ હેલોજન પરમાણુનું કદ વધે છે,જેનાથી $p\pi-p\pi$ બેક-બોન્ડિંગ ઓછું અસરકારક બને છે.
તેથી,બોરોન પરમાણુની ઈલેક્ટ્રોનની ઉણપ વધે છે,જેના પરિણામે લુઈસ એસિડિક ગુણધર્મ વધે છે.
સાચો ક્રમ $BI_3 > BBr_3 > BCl_3 > BF_3$ છે.

(D) વિધાન ખોટું છે કારણ કે બોરોનનું કદ નાનું હોય છે અને તેની સંયોજકતા કક્ષામાં $d$-કક્ષકોનો અભાવ હોય છે,જે તેને $4$ થી વધુ સવર્ગ આંક વધારતા અટકાવે છે. તેથી,અષ્ટફલકીય $[B(OH_2)_6]^{3+}$ સંકીર્ણનું નિર્માણ અશક્ય છે.
જોકે,કારણ સાચું છે કારણ કે બોરોન ઇલેક્ટ્રોન ઉણપ ધરાવે છે ($sextet$ ઇલેક્ટ્રોન) અને લુઈસ એસિડ તરીકે વર્તે છે,જે $OH^{-}$ જેવા લુઈસ બેઝ સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને સ્થિર સમચતુષ્ફલકીય $[B(OH)_4]^{-}$ આયન બનાવે છે.
આમ,$A$ ખોટું છે પરંતુ $R$ સાચું છે.

(A) $ns^2 np^1$ રચના ધરાવતું તત્વ સમૂહ $13$ નું સભ્ય છે.
બોરોન $(B)$ એ કાળા રંગની અધાતુ છે જે સ્ફટિકમય અને અસ્ફટિકમય સ્વરૂપોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
સ્ફટિકમય બોરોન ખૂબ જ સખત છે અને ઓરડાના તાપમાને હવા સાથે પ્રતિક્રિયા આપતું નથી.
અસ્ફટિકમય બોરોન હવામાં ઓક્સિજન સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને બોરોન ટ્રાયોક્સાઇડ $(B_2O_3)$ બનાવે છે,જે પ્રકૃતિમાં એસિડિક છે:
$4B(s) + 3O_2(g) \rightarrow 2B_2O_3(s)$
$B_2O_3$ વધુ પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને બોરિક એસિડ બનાવે છે:
$B_2O_3(s) + 3H_2O(l) \rightarrow 2B(OH)_3(aq)$

(A) એલ્યુમિનિયમ ધાતુ જલીય સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સોડિયમ એલ્યુમિનેટ અને હાઇડ્રોજન વાયુ ઉત્પન્ન કરે છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$2 Al_{(s)} + 2 NaOH_{(aq)} + 6 H_2O_{(l)} \rightarrow 2 Na[Al(OH)_4]_{(aq)} + 3 H_{2(g)}$
હાઇડ્રોજન વાયુની હાજરી ચકાસવા માટે પ્રક્રિયાની નજીક સળગતી મીણબત્તી લાવતા તે 'પોપ' અવાજ સાથે સળગે છે.

(C) એલ્યુમિનિયમ $(Al)$ ની જલીય સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(NaOH)$ ના વધારા સાથેની પ્રક્રિયા એ એક લાક્ષણિક પ્રક્રિયા છે જ્યાં એલ્યુમિનિયમ ઉભયગુણી ધાતુ તરીકે વર્તે છે.
આ પ્રક્રિયા માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$2Al(s) + 2NaOH(aq) + 6H_2O(l) \longrightarrow 2Na^{+}[Al(OH)_4]^-(aq) + 3H_2(g)$
આ પ્રક્રિયામાં,$P$ એ સંકીર્ણ આયન સોડિયમ ટેટ્રાહાઇડ્રોક્સોએલ્યુમિનેટ$(III)$,$Na^{+}[Al(OH)_4]^-$ છે અને $Q$ એ હાઇડ્રોજન વાયુ,$H_2$ છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(A) કાર્બન $(C)$ ના નાના કદને કારણે તે મહત્તમ કેટેનેશન દર્શાવે છે અને મજબૂત $C-C$ બંધ બનાવે છે.
જર્મેનિયમ $(Ge)$ પૃથ્વી પર સૌથી ઓછું વિપુલ પ્રમાણમાં મળી આવતું તત્વ છે.
તેથી,$X = C$ અને $Y = Ge$.

(C) કાર્બનના સૌથી સ્થાયી અપરરૂપ તરીકે ગ્રેફાઇટ $(II)$ ની પ્રમાણિત સર્જન એન્થાલ્પી $\Delta_{f} H^{\circ}$ નું મૂલ્ય $0 \ kJ/mol$ લેવામાં આવે છે.
હીરા $(I)$ ની $\Delta_{f} H^{\circ} \approx 1.90 \ kJ/mol$ છે.
ફુલરીન $(III)$ ની $\Delta_{f} H^{\circ} \approx 38.1 \ kJ/mol$ છે.
તેથી,$\Delta_{f} H^{\circ}$ મૂલ્યોનો સાચો ક્રમ $III > I > II$ છે.

(B) સમૂહ $14$ માં,$Si$ થી $Pb$ તરફ નીચે જતાં ઓક્સાઇડનો એસિડિક ગુણધર્મ ઘટે છે.
$SiO_2$ એ જાણીતો એસિડિક ઓક્સાઇડ છે.
$SnO_2$ અને $PbO_2$ ઉભયગુણી (amphoteric) પ્રકૃતિ ધરાવે છે.
$SnO$ પણ ઉભયગુણી છે.
તેથી,$SiO_2$ એ સાચો એસિડિક ઓક્સાઇડ છે.

(D) કેટેનેશન એ તત્વની સમાન તત્વના અન્ય અણુઓ સાથે સ્થિર બંધ બનાવી લાંબી સાંકળો કે વલયો બનાવવાની ક્ષમતા છે.
સમૂહ $14$ માં નીચે તરફ જતાં આ ગુણધર્મ ઘટે છે કારણ કે પરમાણુ કદ વધવાને કારણે $M-M$ બંધની બંધ ઉર્જા ઘટે છે.
$C$ સૌથી વધુ કેટેનેશન દર્શાવે છે.
$Pb$ (લેડ) એક ધાતુ છે અને તેના મોટા પરમાણુ કદ અને નબળી $Pb-Pb$ બંધ ઉર્જાને કારણે તે કેટેનેશન દર્શાવતું નથી.

(D) સમૂહ $16$ ના તમામ તત્વો $H_2E$ પ્રકારના હાઇડ્રાઇડ્સ બનાવે છે (જ્યાં $E = O, S, Se, Te, Po$).
ઉત્કલન બિંદુ આણ્વીય દળ અને આંતરઆણ્વીય બળો પર આધાર રાખે છે.
જેમ મધ્યસ્થ પરમાણુનું કદ વધે છે,તેમ વાન ડર વાલ્સ બળો વધે છે,જે સામાન્ય રીતે $H_2S$ થી $H_2Te$ સુધી ઉત્કલન બિંદુમાં વધારો કરે છે.
જોકે,$H_2O$ માં પ્રબળ આંતરઆણ્વીય હાઇડ્રોજન બંધની હાજરીને કારણે તેનું ઉત્કલન બિંદુ અસાધારણ રીતે ઊંચું હોય છે.
તેથી,ઉત્કલન બિંદુઓનો સાચો ક્રમ $H_2O > H_2Te > H_2Se > H_2S$ છે.

(A) અસમાનતા (disproportionation) પ્રક્રિયા એ એવી રેડોક્ષ પ્રક્રિયા છે જેમાં એક જ તત્વનું એકસાથે ઓક્સિડેશન અને રિડક્શન થાય છે.
$1. 2 H_2\stackrel{-1}{O_2} \rightarrow 2 H_2\stackrel{-2}{O} + \stackrel{0}{O_2}$
અહીં,ઓક્સિજનનો ઓક્સિડેશન આંક $-1$ થી $-2$ (રિડક્શન) અને $-1$ થી $0$ (ઓક્સિડેશન) માં બદલાય છે.
$2. \stackrel{0}{Cl_2} + 2 OH^{-} \rightarrow \stackrel{-1}{Cl^{-}} + \stackrel{+1}{ClO^{-}} + H_2O$
અહીં,ક્લોરિનનો ઓક્સિડેશન આંક $0$ થી $-1$ (રિડક્શન) અને $0$ થી $+1$ (ઓક્સિડેશન) માં બદલાય છે.
બંને પ્રક્રિયાઓમાં એક જ તત્વનું ઓક્સિડેશન અને રિડક્શન થાય છે,તેથી તે અસમાનતા પ્રક્રિયાઓ છે.

(C) $Se_2Cl_2$ ની અપ્રમાણસર પ્રક્રિયામાં,$+1$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં રહેલું સેલેનિયમ $+4$ અને $0$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં રૂપાંતરિત થાય છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ આ મુજબ છે:
$2Se_2Cl_2 \rightarrow SeCl_4 + 3Se$
આમ,$P$ એ $SeCl_4$ છે અને $Q$ એ $Se$ છે.

(A) વિષમીકરણ પ્રક્રિયા એ રેડોક્ષ પ્રક્રિયા છે જેમાં એક જ તત્વનું એકસાથે ઓક્સિડેશન અને રિડક્શન થાય છે.
$(A)$ $Cl_2 + 2 NaOH \rightarrow NaCl + NaOCl + H_2O$: $Cl$ નો ઓક્સિડેશન આંક $0$ થી $-1$ (રિડક્શન) અને $0$ થી $+1$ (ઓક્સિડેશન) માં બદલાય છે. આ વિષમીકરણ પ્રક્રિયા છે.
$(B)$ $2 H_2O_2 \rightarrow 2 H_2O + O_2$: $H_2O_2$ માં $O$ નો ઓક્સિડેશન આંક $-1$ છે. તે $H_2O$ માં $-2$ (રિડક્શન) અને $O_2$ માં $0$ (ઓક્સિડેશન) માં બદલાય છે. આ વિષમીકરણ પ્રક્રિયા છે.
$(C)$ $2 KMnO_4 \rightarrow K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2$: $Mn$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+7$ થી $+6$ અને $+4$ માં બદલાય છે (બંને રિડક્શન). આ વિષમીકરણ પ્રક્રિયા નથી.
$(D)$ $3 MnO_4^{2-} + 4 H^+ \rightarrow 2 MnO_4^- + MnO_2 + 2 H_2O$: $Mn$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+6$ થી $+7$ (ઓક્સિડેશન) અને $+6$ થી $+4$ (રિડક્શન) માં બદલાય છે. આ વિષમીકરણ પ્રક્રિયા છે.
આમ,પ્રક્રિયાઓ $(A)$,$(B)$ અને $(D)$ વિષમીકરણ પ્રક્રિયાઓ છે.

(D) આપેલ અસંતુલિત પ્રક્રિયા છે: $aKNO_3 + 5C_{12}H_{22}O_{11} \rightarrow bN_2 + cCO_2 + dH_2O + eK_2CO_3$.
સમીકરણને સંતુલિત કરવા માટે,આપણે બંને બાજુએ દરેક તત્વના પરમાણુઓની સંખ્યા સમાન કરીએ છીએ:
$K$ માટે: $a = 2e$
$N$ માટે: $a = 2b$
$C$ માટે: $5 \times 12 = c + e \Rightarrow 60 = c + e$
$H$ માટે: $5 \times 22 = 2d$ $\Rightarrow 110 = 2d$ $\Rightarrow d = 55$
$O$ માટે: $3a + 5 \times 11 = 2c + d + 3e$ $\Rightarrow 3a + 55 = 2c + 55 + 3e$ $\Rightarrow 3a = 2c + 3e$
$e = 24$ લેતા,આપણને $a = 48$ મળે છે.
$a = 2b$ હોવાથી,$b = 24$.
$c + e = 60$ હોવાથી,$c = 60 - 24 = 36$.
આમ,સંતુલિત સમીકરણ છે: $48KNO_3 + 5C_{12}H_{22}O_{11} \rightarrow 24N_2 + 36CO_2 + 55H_2O + 24K_2CO_3$.
મૂલ્યો $A=48, B=24, C=36, D=55, E=24$ છે.

(C) ડાયપ્રોટિક એસિડ એ એસિડ છે જે અણુ દીઠ બે પ્રોટોન ($H^+$ આયનો) દાન કરી શકે છે.
$1$. સાઇટ્રિક એસિડ $(C_6H_8O_7)$ એ ટ્રાયપ્રોટિક એસિડ છે.
$2$. ક્રોમિક એસિડ $(H_2CrO_4)$ એ ડાયપ્રોટિક એસિડ છે.
$3$. ઓક્ઝેલિક એસિડ $(H_2C_2O_4)$ એ ડાયપ્રોટિક એસિડ છે.
$4$. પાયરોસલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2S_2O_7)$ એ ડાયપ્રોટિક એસિડ છે.
$5$. સલ્ફ્યુરસ એસિડ $(H_2SO_3)$ એ ડાયપ્રોટિક એસિડ છે.
આમ,આપેલી યાદીમાં $4$ ડાયપ્રોટિક એસિડ છે.

(D) એસિડિક માધ્યમમાં પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ $(KMnO_4)$ અને ફેરસ ઓક્સાલેટ $(FeC_2O_4)$ વચ્ચેની સંતુલિત રેડોક્ષ પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$3MnO_4^- + 5FeC_2O_4 + 24H^+ \rightarrow 3Mn^{2+} + 5Fe^{3+} + 10CO_2 + 12H_2O$
સંતુલિત સમીકરણના તત્વયોગમિતિ (stoichiometry) મુજબ,$3$ મોલ $MnO_4^-$ એ $5$ મોલ $FeC_2O_4$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
તેથી,$1$ મોલ $MnO_4^-$ એ $\frac{5}{3}$ મોલ $FeC_2O_4$ સાથે પ્રક્રિયા કરશે.

(B) લિથિયમ નાઈટ્રેટ $(LiNO_3)$ ને ગરમ કરવાથી તેનું વિઘટન થઈને લિથિયમ ઓક્સાઈડ $(Li_2O)$,નાઈટ્રોજન ડાયોક્સાઈડ $(NO_2)$ અને ઓક્સિજન વાયુ $(O_2)$ મળે છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$4LiNO_3(s) \xrightarrow{\Delta} 2Li_2O(s) + 4NO_2(g) + O_2(g)$

(A) આયનીય સંયોજનોનું ગલનબિંદુ સ્ફટિક લેટીસની લેટીસ ઉર્જા પર આધાર રાખે છે.
લેટીસ ઉર્જા એ આંતર-આયનીય અંતરના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
જેમ એનાયનનું કદ $F^{-}$ થી $Cl^{-}$ અને $I^{-}$ તરફ વધે છે,તેમ આંતર-આયનીય અંતર વધે છે,જેના પરિણામે લેટીસ ઉર્જામાં ઘટાડો થાય છે.
તેથી,ગલનબિંદુ $LiF > LiCl > LiI$ ના ક્રમમાં ઘટે છે.
આ ક્રમ $I > II > III$ ને અનુરૂપ છે.

(C) સમાન આવર્તમાં,આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુઓ $(Group \ 2)$ નો કેન્દ્રીય વીજભાર આલ્કલી ધાતુઓ $(Group \ 1)$ કરતા વધારે હોય છે.
વધારે કેન્દ્રીય વીજભારને કારણે,આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુઓમાં ઇલેક્ટ્રોન કેન્દ્ર તરફ વધુ મજબૂતીથી ખેંચાય છે,જેના પરિણામે આલ્કલી ધાતુઓની તુલનામાં તેમની આયનીય ત્રિજ્યા નાની હોય છે.
તેથી,વિધાન સાચું છે.
જોકે,કારણમાં જણાવેલ છે કે આલ્કલી ધાતુઓનો કેન્દ્રીય વીજભાર આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુઓ કરતા વધારે હોય છે,જે ખોટું છે; આલ્કલી ધાતુઓનો કેન્દ્રીય વીજભાર ઓછો હોય છે.
આમ,$(A)$ સાચું છે પણ $(R)$ ખોટું છે.

(C) પોટેશિયમ સુપરઓક્સાઈડ $(KO_{2})$ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને પોટેશિયમ હાઈડ્રોક્સાઈડ,હાઈડ્રોજન પેરોક્સાઈડ અને ઓક્સિજન વાયુ આપે છે.
જળવિભાજન માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$2KO_{2} + 2H_{2}O \rightarrow 2K^{+} + 2OH^{-} + H_{2}O_{2} + O_{2}$

(D) $BeH_2$ અને $MgH_2$ ઇલેક્ટ્રોન-ઉણપ ધરાવતા સંયોજનો છે અને ઘન અવસ્થામાં પોલિમરિક બંધારણ ધરાવે છે. આ વિધાન સાચું છે.
$(B)$ $LiH$ મધ્યમ તાપમાને ઓક્સિજન સાથે પ્રતિક્રિયા આપતું નથી,જ્યારે તે ઊંચા તાપમાને પ્રતિક્રિયા આપે છે. આ વિધાન સાચું છે.
$(C)$ $Be^{2+}$ અને $Mg^{2+}$ આયનોના નાના કદ અને ઉચ્ચ ધ્રુવીભવન શક્તિને કારણે,$BeH_2$ અને $MgH_2$ નોંધપાત્ર સહસંયોજક લાક્ષણિકતા ધરાવે છે. આ વિધાન સાચું છે.
$(D)$ આલ્કલી ધાતુના હાઇડ્રાઇડ્સની સ્થિરતા સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં આલ્કલી ધાતુના કેટાયનનું કદ વધવાથી ઘટે છે. તેથી,સાચો ક્રમ $LiH > NaH > KH > RbH > CsH$ છે. આ વિધાન ખોટું છે.
આમ,સાચા વિધાનો $(A)$,$(B)$,અને $(C)$ છે.

(B) આ પરિપથમાં બે $NOT$ ગેટ (જે $NOR$ ગેટના ઇનપુટને શોર્ટ કરીને બનાવવામાં આવ્યા છે) અને ત્યારબાદ એક $NOR$ ગેટનો સમાવેશ થાય છે.
$1$. ઇનપુટ $A$ એ શોર્ટ કરેલા ઇનપુટવાળા $NOR$ ગેટમાંથી પસાર થાય છે,જે $NOT$ ગેટ તરીકે કાર્ય કરે છે અને આઉટપુટ $\bar{A}$ આપે છે.
$2$. તેવી જ રીતે,ઇનપુટ $B$ એ શોર્ટ કરેલા ઇનપુટવાળા $NOR$ ગેટમાંથી પસાર થાય છે અને આઉટપુટ $\bar{B}$ આપે છે.
$3$. આ બંને આઉટપુટ $\bar{A}$ અને $\bar{B}$ ને અંતિમ $NOR$ ગેટના ઇનપુટ તરીકે આપવામાં આવે છે.
$4$. અંતિમ $NOR$ ગેટનું આઉટપુટ $Y = \overline{\bar{A} + \bar{B}}$ દ્વારા મળે છે.
$5$. ડી મોર્ગનના પ્રમેયનો ઉપયોગ કરતા,$\overline{\bar{A} + \bar{B}} = \overline{\bar{A}} \cdot \overline{\bar{B}} = A \cdot B$.
$6$. આમ,$Y = A \cdot B$,જે $AND$ ગેટ માટેનું બુલિયન સમીકરણ છે.

(A) ઓલિયમનું ટકાવારી લેબલિંગ $100 + x$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત થયેલ છે,જ્યાં $x$ એ $100 \ g$ ઓલિયમમાં રહેલા તમામ $SO_3$ ને $H_2SO_4$ માં રૂપાંતરિત કરવા માટે જરૂરી પાણીનું દળ છે.
$118\%$ ઓલિયમ માટે,$x = 18 \ g$ $H_2O$.
પ્રક્રિયા: $SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$.
$18 \ g$ $H_2O$ એટલે $1 \ mol$,જે $1 \ mol$ $SO_3$ $(80 \ g)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
આમ,$100 \ g$ ઓલિયમમાં $80 \ g$ $SO_3$ અને $20 \ g$ $H_2SO_4$ છે.
$SO_3$ ના મોલ $= \frac{80 \ g}{80 \ g/mol} = 1 \ mol$.
$H_2SO_4$ ના મોલ $= \frac{20 \ g}{98 \ g/mol} \approx 0.204 \ mol$.
તટસ્થીકરણ પ્રક્રિયાઓ:
$SO_3 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + H_2O$ ($1 \ mol$ $SO_3$ દીઠ $2 \ mol$ $NaOH$)
$H_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$ ($1 \ mol$ $H_2SO_4$ દીઠ $2 \ mol$ $NaOH$)
કુલ $NaOH$ મોલ $= 2(1) + 2(0.204) = 2.408 \ mol \approx 2.4 \ mol$.

(D) એવોગેડ્રોના નિયમ મુજબ,સમાન તાપમાન અને દબાણની પરિસ્થિતિમાં વાયુઓનું કદ ગુણોત્તર તેમના મોલ ગુણોત્તર જેટલું હોય છે.
ધારો કે હાઇડ્રોકાર્બન $C_xH_y$ છે.
દહન પ્રક્રિયા: $C_xH_y + (x + y/4) O_2 \rightarrow x CO_2 + (y/2) H_2O$.
આપેલ કદ ગુણોત્તર: $V(C_xH_y) : V(CO_2) : V(H_2O) = 10 : 40 : 50 = 1 : 4 : 5$.
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$x = 4$ ($CO_2$ ના મોલ).
તે જ રીતે,$y/2 = 5$,જેનો અર્થ છે કે $y = 10$.
તેથી,આણ્વીય સૂત્ર $C_4H_{10}$ છે.

(D) મેગ્નેટાઇટ $(Fe_3O_4)$ ના રિડક્શન માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ:
$Fe_3O_4 + 4CO \rightarrow 3Fe + 4CO_2$
$Fe_3O_4$ નું મોલર દળ = $(3 \times 56) + (4 \times 16) = 232 \ g/mol$.
તત્વયોગમિતિ મુજબ,$100 \%$ કાર્યક્ષમતાએ $232 \ g$ $Fe_3O_4$ માંથી $3 \times 56 = 168 \ g$ $Fe$ મળે છે.
પ્રક્રિયા $80 \%$ કાર્યક્ષમ હોવાથી,$232 \ g$ $Fe_3O_4$ માંથી મળતું વાસ્તવિક $Fe$ = $168 \times 0.8 = 134.4 \ g$.
$4 \ kg$ $(4000 \ g)$ $Fe$ મેળવવા માટે જરૂરી $Fe_3O_4$ નું દળ:
$\text{દળ} = \frac{232 \times 4000}{134.4} \approx 6904.76 \ g \approx 6.9 \ kg$.

(B) સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ:
$CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + CO_2 + H_2O$
$CaCO_3$ નું આણ્વીય દળ $= 100 \ g/mol$.
$CaCO_3$ ના મોલ $= \frac{200 \ g}{100 \ g/mol} = 2 \ mol$.
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$1 \ mol$ $CaCO_3$ ને $2 \ mol$ $HCl$ ની જરૂર પડે છે.
તેથી,$2 \ mol$ $CaCO_3$ માટે $4 \ mol$ $HCl$ જરૂરી છે.
$HCl$ નું આણ્વીય દળ $= 36.5 \ g/mol$.
જરૂરી શુદ્ધ $HCl$ નું દળ $= 4 \ mol \times 36.5 \ g/mol = 146 \ g$.
આપેલ છે કે દ્રાવણ $50\% \ (w/w)$ છે,એટલે કે $50 \ g$ $HCl$ એ $100 \ g$ દ્રાવણમાં હાજર છે.
દ્રાવણનું દળ $= \frac{146 \ g}{0.50} = 292 \ g$.

(D) સરેરાશ આણ્વીય દળ ઘટકોના કદના ટકાવારીના આધારે તેમના મોલર દળના ભારિત સરેરાશ દ્વારા ગણવામાં આવે છે.
સરેરાશ આણ્વીય દળ $= (\% O_2 \times O_2 \text{ નું મોલર દળ}) + (\% N_2 \times N_2 \text{ નું મોલર દળ})$
સરેરાશ આણ્વીય દળ $= (\frac{21}{100} \times 32) + (\frac{79}{100} \times 28)$
સરેરાશ આણ્વીય દળ $= 6.72 + 22.12 = 28.8 \text{ g/mol}$

(D) સાર્થક અંકોના નિયમો મુજબ:
$1$. બધા શૂન્યતર અંકો સાર્થક છે.
$2$. દશાંશ ચિહ્ન ધરાવતી સંખ્યામાં અંતમાં આવતા શૂન્યો સાર્થક હોય છે.
$2.0400$ સંખ્યામાં,$2, 0, 4, 0, 0$ બધા અંકો સાર્થક છે.
તેથી,સાર્થક અંકોની કુલ સંખ્યા $5$ છે.

(C) $234555359$ ને $3$ સાર્થક અંકો સુધી રાઉન્ડ ઓફ કરવા માટે,આપણે પ્રથમ ત્રણ અંકો જોઈએ છીએ: $2, 3, 4$.
ત્યાર પછીનો અંક $5$ છે.
રાઉન્ડિંગના નિયમો મુજબ,જો છેલ્લા સાર્થક અંક પછીનો અંક $5$ હોય અને તેની પાછળ શૂન્યતર અંકો હોય,તો આપણે તેને વધારીએ છીએ.
તેથી,$234555359$ નું $3$ સાર્થક અંકોમાં રાઉન્ડિંગ $235000000$ થાય છે.

(A) પગલું $1$: દરેક વાયુના મોલની સંખ્યા ગણો.
$n_{CH_4} = \frac{4 \ g}{16 \ g/mol} = 0.25 \ mol$
$n_{CO_2} = \frac{4.4 \ g}{44 \ g/mol} = 0.1 \ mol$
પગલું $2$: કુલ મોલની સંખ્યા $(n_T)$ ગણો.
$n_T = 0.25 \ mol + 0.1 \ mol = 0.35 \ mol$
પગલું $3$: દબાણ શોધવા માટે આદર્શ વાયુ સમીકરણ $PV = nRT$ નો ઉપયોગ કરો.
આપેલ છે: $V = 1 \ L$,$T = 27 + 273 = 300 \ K$,$R = 0.082 \ L \ atm \ K^{-1} \ mol^{-1}$.
$P = \frac{n_T RT}{V} = \frac{0.35 \times 0.082 \times 300}{1} = 8.61 \ atm \approx 8.6 \ atm$.

(B) ડાલ્ટનના આંશિક દબાણના નિયમ મુજબ,વાયુનું આંશિક દબાણ તેના મોલ અંશ અને મિશ્રણના કુલ દબાણના ગુણાકાર જેટલું હોય છે.
$P_C = \chi_C \times P_{\text{total}}$
જ્યાં $\chi_C$ એ વાયુ $C$ નો મોલ અંશ છે.
કુલ મોલ $= 2 + 3 + 5 + 10 = 20 \ \text{moles}$.
$C$ ના મોલ $= 5 \ \text{moles}$.
$C$ નો મોલ અંશ $(\chi_C)$ $= \frac{5}{20} = 0.25$.
આપેલ છે $P_C = 1.5 \ atm$.
$1.5 = 0.25 \times P_{\text{total}}$.
$P_{\text{total}} = \frac{1.5}{0.25} = 6 \ atm$.

(A) ગ્રહામના પ્રસરણના નિયમ મુજબ,પ્રસરણનો દર $(r)$ એ વાયુની ઘનતા $(\rho)$ ના વર્ગમૂળના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે: $r \propto \frac{1}{\sqrt{\rho}}$.
આદર્શ વાયુ સમીકરણ $PV = nRT = \frac{m}{MW} RT$ પરથી,જ્યાં $m$ એ દળ અને $MW$ એ આણ્વીય દળ છે.
પુનઃગોઠવણી કરતા $\frac{m}{V} = \rho = \frac{P \times MW}{RT}$ મળે છે.
$T$ અચળ હોવાથી,$\rho \propto P \times MW$.
તેથી,પ્રસરણનો દર $r \propto \frac{1}{\sqrt{P \times MW}}$ થાય.
બે વાયુઓ માટે,$\frac{r_{CH_4}}{r_X} = \sqrt{\frac{P_X \times (MW)_X}{P_{CH_4} \times (MW)_{CH_4}}}$.
આપેલ છે કે $r_{CH_4} = 2r_X$,$P_{CH_4} = 1.0 \ atm$,$P_X = 1.45 \ atm$,અને $(MW)_{CH_4} = 16 \ g/mol$:
$2 = \sqrt{\frac{1.45 \times (MW)_X}{1.0 \times 16}}$.
બંને બાજુ વર્ગ કરતા: $4 = \frac{1.45 \times (MW)_X}{16}$.
$(MW)_X = \frac{4 \times 16}{1.45} = \frac{64}{1.45} \approx 44.13 \approx 44$.

(C) વાયુઓના ગતિજ આણ્વિક સિદ્ધાંત મુજબ:
$a$) અણુઓનું વાસ્તવિક કદ તેમની વચ્ચેની ખાલી જગ્યાની તુલનામાં નગણ્ય છે. આનો અર્થ એ છે કે કણનું કદ બિંદુવત માનવામાં આવે છે.
$b$) વાયુના અણુઓની અથડામણો સંપૂર્ણપણે સ્થિતિસ્થાપક હોય છે,અસ્થિતિસ્થાપક નહીં. તેથી,વિધાન $b$ ખોટું છે.
$c$) કોઈપણ ચોક્કસ સમયે,વાયુમાં રહેલા વિવિધ કણો અલગ-અલગ ઝડપ અને અલગ-અલગ ગતિજ ઉર્જા ધરાવે છે. માત્ર સરેરાશ ગતિજ ઉર્જા આપેલ તાપમાને અચળ રહે છે. તેથી,વિધાન $c$ ખોટું છે.
$d$) પાત્રની દીવાલો સાથે કણોની અથડામણને પરિણામે વાયુ દ્વારા દબાણ ઉત્પન્ન થાય છે. આ વિધાન સાચું છે.
તેથી,વિધાનો $a$ અને $d$ સાચા છે.

(C) વેગ અચળાંક $k$ નો એકમ $s^{-1}$ છે,જે દર્શાવે છે કે આ $1^{st}$ ક્રમની પ્રક્રિયા છે.
$1^{st}$ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,સંકલિત વેગ સમીકરણ $\ln [A] = \ln [A]_0 - kt$ છે.
આને સીધી રેખાના સમીકરણ $y = mx + c$ સાથે સરખાવતા,જ્યાં $y = \ln [A]$,$x = t$,$m = -k$ (ઢાળ) અને $c = \ln [A]_0$ (અંતઃખંડ) છે.
તેથી,$\ln [A]$ વિરુદ્ધ $t$ નો આલેખ $-k$ જેટલા ઋણ ઢાળ સાથે સીધી રેખા મળશે.

(D) પ્રક્રિયા $H_2 + Cl_2 \xrightarrow{hv} 2 \ HCl$ એ ફોટોકેમિકલ પ્રક્રિયા છે.
પ્રકાશના શોષણ સાથે સંકળાયેલી ફોટોકેમિકલ પ્રક્રિયાઓ સામાન્ય રીતે શૂન્ય ક્રમની પ્રક્રિયાઓ હોય છે કારણ કે તેનો દર પ્રક્રિયકોની સાંદ્રતાને બદલે શોષાયેલા પ્રકાશની તીવ્રતા પર આધાર રાખે છે.

(B) આપેલ છે,$T_1 = 27 + 273 = 300 \ K$ અને $T_2 = 37 + 273 = 310 \ K$.
પ્રક્રિયાનો તાપમાન ગુણાંક એ $10 \ K$ ના તફાવત ધરાવતા તાપમાને વેગ અચળાંકોનો ગુણોત્તર છે,જે સામાન્ય રીતે $2$ હોય છે.
ધારો કે $K_1 = k$ અને $K_2 = 2k$.
આર્હેનિયસ સમીકરણનો ઉપયોગ કરતા: $\log \frac{K_2}{K_1} = \frac{E_a}{2.303 \ R} \left( \frac{T_2 - T_1}{T_1 \ T_2} \right)$.
કિંમતો મૂકતા: $\log 2 = \frac{E_a}{2.303 \times 8.314 \times 10^{-3}} \times \left( \frac{310 - 300}{310 \times 300} \right)$.
$0.3010 = \frac{E_a}{0.019147} \times \frac{10}{93000}$.
$E_a = \frac{0.3010 \times 0.019147 \times 93000}{10} \approx 53.5 \ kJ \cdot mol^{-1}$.

(C) આર્હેનિયસ સમીકરણ મુજબ,$k = Ae^{-E_a / RT}$.
ધારો કે $E_{a_1}$ એ પ્રારંભિક સક્રિયકરણ ઊર્જા છે અને $E_{a_2}$ એ ઉદ્દીપક ઉમેર્યા પછીની સક્રિયકરણ ઊર્જા છે.
$k_1 = Ae^{-E_{a_1} / RT} \dots (1)$
$k_2 = 4k_1 = Ae^{-E_{a_2} / RT} \dots (2)$
સમીકરણ $(2)$ ને $(1)$ વડે ભાગતા:
$4 = e^{(E_{a_1} - E_{a_2}) / RT}$
બંને બાજુ પ્રાકૃતિક લઘુગણક લેતા:
$\ln 4 = \frac{E_{a_1} - E_{a_2}}{RT}$
$E_{a_2} - E_{a_1} = -RT \ln 4$
અહીં $T = 27 + 273 = 300 \ K$ અને $\ln 4 = 1.386$ આપેલ છે.
$\Delta E_a = E_{a_2} - E_{a_1} = -(8.314 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1} \times 300 \ K \times 1.386)$
$\Delta E_a = -3457.3 \ J / mol \approx -3.45 \ kJ / mol$.

(A) થ્રેશોલ્ડ ઉર્જા $(E_T)$,સક્રિયકરણ ઉર્જા $(E_a)$ અને પ્રક્રિયકોની ઉર્જા $(E_R)$ વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે:
$E_T = E_a + E_R$
આપેલ છે:
$E_T = 75 \ kJ/mol$
$E_R = 20 \ kJ/mol$
કિંમતો મૂકતા:
$75 = E_a + 20$
$E_a = 75 - 20 = 55 \ kJ/mol$
તેથી,સક્રિયકરણ ઉર્જા $55 \ kJ/mol$ છે.

(D) સમૂહ $16$ ના તત્વોને કેલ્કોજન્સ કહેવામાં આવે છે કારણ કે તેઓ અયસ્ક બનાવતા તત્વો છે.

(C) આપેલ મેટલ કાર્બોનિલની રચનાઓ નીચે મુજબ છે:
$I. [Co_2(CO)_8]$: તે ઘન અવસ્થામાં બ્રિજ સ્વરૂપે અસ્તિત્વ ધરાવે છે,જેમાં બે $CO$ બ્રિજ હોય છે.
$II. [Fe_3(CO)_{12}]$: તેની રચનામાં બે $CO$ બ્રિજ હોય છે.
$III. [Mn_2(CO)_{10}]$: તેમાં સીધો $Mn-Mn$ બંધ હોય છે અને કોઈ $CO$ બ્રિજ હોતા નથી.
$IV. [Fe_2(CO)_9]$: તેમાં ત્રણ $CO$ બ્રિજ હોય છે.
આમ,$CO$ બ્રિજ ધરાવતા સંકીર્ણો $I, II$ અને $IV$ છે.

(C) ચુંબકીય ચાકમાત્રા (માત્ર સ્પિન) $\mu = \sqrt{n(n+2)} \text{ BM}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $n$ એ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા છે.
$1. [CoCl_4]^{2-}: Co^{2+} (d^7)$ એ સમચતુષ્ફલકીય સંકીર્ણ છે. ઇલેક્ટ્રોન રચના $e^4 t_2^3$ છે,તેથી $n = 3$.
$2. [Fe(H_2O)_6]^{2+}: Fe^{2+} (d^6)$ એ અષ્ટફલકીય સંકીર્ણ છે. ઇલેક્ટ્રોન રચના $t_{2g}^4 e_g^2$ છે,તેથી $n = 4$.
$3. [Mn(H_2O)_6]^{2+}: Mn^{2+} (d^5)$ એ અષ્ટફલકીય સંકીર્ણ છે. ઇલેક્ટ્રોન રચના $t_{2g}^3 e_g^2$ છે,તેથી $n = 5$.
$4. [Cr(H_2O)_6]^{2+}: Cr^{2+} (d^4)$ એ અષ્ટફલકીય સંકીર્ણ છે. ઇલેક્ટ્રોન રચના $t_{2g}^3 e_g^1$ છે,તેથી $n = 4$.
અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યાની સરખામણી કરતા,$[Fe(H_2O)_6]^{2+}$ અને $[Cr(H_2O)_6]^{2+}$ બંનેમાં $n = 4$ છે,તેથી તેમની ચુંબકીય ચાકમાત્રા સમાન છે.

(D) ધાતુના સંકીર્ણની દ્વિતીયક સંયોજકતા તેના સવર્ગ આંક ($C$.$N$.) જેટલી હોય છે,જે મધ્યસ્થ ધાતુ આયન સાથે સીધા જોડાયેલા લિગાન્ડ દાતા પરમાણુઓની કુલ સંખ્યા છે.
$1$. $(I) \ CoCl_3 \cdot 6 H_2O$ માટે:
$3$ મોલ $AgCl$ અવક્ષેપિત થાય છે,તેથી ત્રણેય $Cl^-$ આયનો સવર્ગ ક્ષેત્રની બહાર છે. સૂત્ર $[Co(H_2O)_6]Cl_3$ છે. સવર્ગ આંક $6$ છે (છ $H_2O$ લિગાન્ડ).
$2$. $(II) \ NiCl_3 \cdot 6 H_2O$ માટે:
$2$ મોલ $AgCl$ અવક્ષેપિત થાય છે,તેથી બે $Cl^-$ આયનો સવર્ગ ક્ષેત્રની બહાર છે. સૂત્ર $[Ni(H_2O)_5Cl]Cl_2 \cdot H_2O$ છે. સવર્ગ આંક $6$ છે (પાંચ $H_2O$ અને એક $Cl^-$ લિગાન્ડ).
$3$. $(III) \ Co(SO_4)Br \cdot 5 NH_3$ માટે:
$1$ મોલ $AgBr$ અવક્ષેપિત થાય છે,તેથી $Br^-$ આયન સવર્ગ ક્ષેત્રની બહાર છે. સૂત્ર $[Co(NH_3)_5(SO_4)]Br$ છે. સવર્ગ આંક $6$ છે (પાંચ $NH_3$ અને એક $SO_4^{2-}$ લિગાન્ડ).
આમ,$(I), (II),$ અને $(III)$ માટે દ્વિતીયક સંયોજકતા અનુક્રમે $6, 6, 6$ છે.

(C) ક્રિસ્ટલ ફિલ્ડ સ્પ્લિટિંગ,$\Delta_0$,લિગાન્ડ દ્વારા ઉત્પન્ન થતા ક્ષેત્ર અને ધાતુ આયન પરના વીજભાર પર આધાર રાખે છે. લિગાન્ડ્સને તેમની ક્ષેત્ર પ્રબળતાના આધારે સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણીમાં ગોઠવવામાં આવે છે. વધતી જતી ક્ષેત્ર પ્રબળતાનો ક્રમ નીચે મુજબ છે:
$I^{-} < Br^{-} < SCN^{-} < Cl^{-} < S^{2-} < F^{-} < OH^{-} < C_2O_4^{2-} < H_2O < NCS^{-} < edta^{4-} < NH_3 < en < CN^{-} < CO$
આપેલા લિગાન્ડ્સની સરખામણી કરતા:
$III$ $(en)$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ છે.
$I$ $(NCS^{-})$ એ $IV$ $(SCN^{-})$ કરતા વધુ પ્રબળ છે.
$II$ $(S^{2-})$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ છે.
તેથી,ક્ષેત્ર પ્રબળતાનો ઘટતો ક્રમ $III > I > IV > II$ છે.

(D) કલર વ્હીલ (colour wheel) મુજબ,અવલોકન કરેલ રંગ એ શોષાયેલા પ્રકાશનો પૂરક રંગ હોય છે.
જ્યારે ધાતુ સંકીર્ણ નારંગી પ્રકાશનું શોષણ કરે છે,ત્યારે તે તેના પૂરક રંગમાં દેખાય છે,જે વાદળી છે.

(A) સંક્રાંતિ ધાતુઓ ($Zn$,$Cd$,અને $Hg$ ના અપવાદ સિવાય) ખૂબ જ સખત હોય છે અને ઓછી બાષ્પશીલતા ધરાવે છે.
તેમના ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ ઊંચા હોય છે.
આ ધાતુઓના ઊંચા ગલનબિંદુઓનું કારણ આંતર-પરમાણ્વીય ધાત્વિક બંધનમાં $ns$ ઇલેક્ટ્રોન ઉપરાંત $(n-1)d$ કક્ષકોના વધુ સંખ્યામાં ઇલેક્ટ્રોનનું યોગદાન છે.
વધુ ઇલેક્ટ્રોન ધાત્વિક બંધનમાં ભાગ લેતા હોવાથી,ધાત્વિક બંધની મજબૂતી વધે છે,જે ઊંચા ગલનબિંદુ તરફ દોરી જાય છે.
આમ,વિધાન સાચું છે અને કારણ એ વિધાનની સાચી સમજૂતી છે.

(C) લેન્થેનાઇડ સંકોચનને કારણે ત્રિસંયોજક લેન્થેનાઇડ આયનો ($La^{3+}$ થી $Lu^{3+}$) ની આયનીય ત્રિજ્યા ઘટે છે.
$La^{3+}$ $(Z=57)$ ની ત્રિજ્યા સૌથી મોટી છે,જ્યારે લેન્થેનાઇડ્સમાં $Lu^{3+}$ $(Z=71)$ ની ત્રિજ્યા સૌથી નાની છે.
$Y^{3+}$ $(Z=39)$ એ $4d$ સંક્રાંતિ ધાતુ આયન છે અને તે $4f$ લેન્થેનાઇડ આયનો કરતા ઘણો નાનો છે.
તેથી,આયનીય ત્રિજ્યાનો સાચો ક્રમ $Y^{3+} < Lu^{3+} < Eu^{3+} < La^{3+}$ છે.

(D) સમૂહ $12$ ના તત્વોની સામાન્ય ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $(n-1)d^{10} ns^2$ છે.
જ્યારે આ તત્વો $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા ધરાવતા આયનો બનાવે છે,ત્યારે તેઓ $ns$ કક્ષકમાંથી બે ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે.
તેથી,$Zn^{2+}$,$Cd^{2+}$ અને $Hg^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $(n-1)d^{10} ns^0$ થાય છે,જે સંપૂર્ણ ભરાયેલી $d$-કક્ષક દર્શાવે છે.

(B) $Fe^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^6$ છે અને $Fe^{3+}$ ની $[Ar] 3d^5$ છે.
$Fe^{3+}$ માં,$d$-કક્ષક બરાબર અડધી ભરાયેલી $(d^5)$ છે.
હુંડના નિયમ મુજબ,અડધી ભરાયેલી અને સંપૂર્ણ ભરાયેલી કક્ષકો મહત્તમ વિનિમય ઉર્જા અને ઇલેક્ટ્રોનના સપ્રમાણ વિતરણને કારણે વધારાની સ્થિરતા ધરાવે છે.
તેથી,$Fe^{3+}$ એ $Fe^{2+}$ કરતા વધુ સ્થાયી છે.

(C) $FeCl_3$ ની $NH_3$ સાથેની પ્રક્રિયાથી $Fe(OH)_3$ મળે છે જે કથ્થઈ રંગના અવક્ષેપ છે. તેથી,$(A)$ એ $(III)$ સાથે જોડાય છે.
$AgCl$ ની $NH_3$ સાથેની પ્રક્રિયાથી $[Ag(NH_3)_2]Cl$ મળે છે જે રંગહીન દ્રાવણ છે. તેથી,$(B)$ એ $(IV)$ સાથે જોડાય છે.
આમ,સાચો ક્રમ $(A-III, B-IV)$ છે.

(C) પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ $(KMnO_4)$ નું $513 \ K$ તાપમાને ઉષ્મીય વિઘટન નીચે મુજબની પ્રક્રિયા દ્વારા થાય છે:
$2KMnO_4 \xrightarrow{\Delta} K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2 \uparrow$
નીપજોમાં મેંગેનીઝના ઓક્સિડેશન આંક નીચે મુજબ છે:
$K_2MnO_4$: $Mn$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+6$ છે.
$MnO_2$: $Mn$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+4$ છે.
વધારે ઓક્સિડેશન આંક ધરાવતી નીપજ $K_2MnO_4$ $(Mn^{+6})$ છે.
$Mn^{+6}$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^1 4s^0$ છે.
તેમાં એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોવાથી તે પેરામેગ્નેટિક છે.
$K_2MnO_4$ લાક્ષણિક લીલા રંગનું હોય છે.
તેથી,ઉચ્ચ ઓક્સિડેશન આંક $(Mn^{+6})$ ધરાવતી નીપજ પેરામેગ્નેટિક અને લીલા રંગની છે.

(B) લેન્થેનાઇડ સંકોચનને કારણે,આયનીય ત્રિજ્યા $La^{3+}$ થી $Lu^{3+}$ સુધી ઘટે છે.
જેમ કદ ઘટે છે,તેમ ધાતુ આયનની ધ્રુવીભવન શક્તિ વધે છે,જે $M-OH$ બંધના સહસંયોજક ગુણધર્મને વધારે છે. પરિણામે,બેઝિક પ્રબળતા $La(OH)_3$ થી $Lu(OH)_3$ તરફ ઘટે છે.
આયનીકરણ ઉર્જામાં વધારો અને કદમાં ઘટાડાને કારણે રાસાયણિક સક્રિયતા $La$ થી $Lu$ તરફ ઘટે છે.
લેન્થેનાઇડ સંકોચનને કારણે $Zr$ અને $Hf$ સમાન પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા દર્શાવે છે,જે તેમના રાસાયણિક ગુણધર્મોને ખૂબ સમાન બનાવે છે.
લેન્થેનાઇડ્સનું અલગીકરણ મુશ્કેલ છે કારણ કે આયનીય ત્રિજ્યામાં નજીવા ફેરફારને કારણે તેમના રાસાયણિક ગુણધર્મો ખૂબ સમાન હોય છે.
તેથી,વિધાનો $A, B, C,$ અને $D$ સાચા છે.

(B) ફેરાડેના વિદ્યુતવિભાજનના પ્રથમ નિયમ મુજબ,જમા થયેલા પદાર્થનું દળ $(W)$ નીચેના સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે: $W = \frac{E \times i \times t}{96500}$.
અહીં,$W = 0.96 \ g$,$i = 1.2 \ A$,અને $t = 40 \ min = 40 \times 60 \ s = 2400 \ s$.
સૂત્રમાં કિંમતો મૂકતા:
$0.96 = \frac{E \times 1.2 \times 2400}{96500}$.
$E = \frac{0.96 \times 96500}{1.2 \times 2400}$.
$E = \frac{92640}{2880} = 32.16 \ g$ (આશરે $31.75 \ g$).
આમ,કોપરનું તુલ્ય વજન $31.75 \ g$ છે.

(C) અર્ધ-કોષ પ્રક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$(1)$ $Mn^{7+} + 5e^- \rightarrow Mn^{2+}$,$\Delta G^{\circ}_1 = -5FE^{\circ}_{Mn^{7+}/Mn^{2+}}$
$(2)$ $Mn^{4+} + 2e^- \rightarrow Mn^{2+}$,$\Delta G^{\circ}_2 = -2FE^{\circ}_{Mn^{4+}/Mn^{2+}}$
$(3)$ $Mn^{7+} + 3e^- \rightarrow Mn^{4+}$,$\Delta G^{\circ}_3 = -3FE^{\circ}_{Mn^{7+}/Mn^{4+}}$
પ્રક્રિયા $(3)$ = $(1)$ - $(2)$ હોવાથી,$\Delta G^{\circ}_3 = \Delta G^{\circ}_1 - \Delta G^{\circ}_2$ થાય.
કિંમતો મૂકતા: $-3FE^{\circ}_3 = -5F(1.51) - (-2F(1.23))$.
$3E^{\circ}_3 = 5(1.51) - 2(1.23) = 7.55 - 2.46 = 5.09$.
$E^{\circ}_3 = 5.09 / 3 = 1.696 \ V \approx 1.70 \ V$.

(C) ફેરાડેના વિદ્યુતવિભાજનના બીજા નિયમ મુજબ,જ્યારે વિવિધ વિદ્યુતવિભાજ્યોમાંથી સમાન જથ્થામાં વિદ્યુત પસાર કરવામાં આવે છે,ત્યારે જમા થયેલ પદાર્થોના દળ તેમના તુલ્યભારના સમપ્રમાણમાં હોય છે: $\frac{m_{Ag}}{m_{Au}} = \frac{E_{Ag}}{E_{Au}}$.
આપેલ છે કે $m_{Ag} = 2.15 \ g$,$m_{Au} = 1.31 \ g$,અને $E_{Ag} = \frac{107.9}{1} = 107.9$.
કિંમતો મૂકતા: $\frac{2.15}{1.31} = \frac{107.9}{E_{Au}}$.
$E_{Au} = \frac{107.9 \times 1.31}{2.15} \approx 65.7$.
તુલ્યભાર $= \frac{\text{પરમાણ્વીય દળ}}{\text{સંયોજકતા}}$ હોવાથી,$\text{સંયોજકતા} = \frac{197}{65.7} \approx 3$.

(C) એનોડ પર થતી રાસાયણિક પ્રક્રિયા:
$2H_2O(l) \rightarrow O_2(g) + 4H^+(aq) + 4e^-$
પસાર થયેલ કુલ વિદ્યુતભાર $Q = I \times t = 3 \ A \times (10 \times 60 \ s) = 1800 \ C$.
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$4 \ mol$ ઇલેક્ટ્રોન $1 \ mol$ $O_2$ વાયુ ઉત્પન્ન કરે છે.
$4 \times 96500 \ C$ વિદ્યુતભાર $STP$ એ $22.4 \ L$ $O_2$ ઉત્પન્ન કરે છે.
તેથી,$1800 \ C$ વિદ્યુતભાર દ્વારા ઉત્પન્ન થતું કદ $V = \frac{22.4 \times 1800}{4 \times 96500} \approx 0.1045 \ L$.
સૌથી નજીકની કિંમત $0.1 \ L$ છે.

(B) પ્રક્રિયા છે: $Fe^{3+} + Ce^{3+} \rightarrow Fe^{2+} + Ce^{4+}$
અહીં,$Fe^{3+}$ નું $Fe^{2+}$ માં રિડક્શન થાય છે (કેથોડ) અને $Ce^{3+}$ નું $Ce^{4+}$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે (એનોડ).
$E^{\circ}_{cell} = E^{\circ}_{cathode} - E^{\circ}_{anode}$
$E^{\circ}_{cell} = E^{\circ}_{Fe^{3+}/Fe^{2+}} - E^{\circ}_{Ce^{4+}/Ce^{3+}}$
$E^{\circ}_{cell} = 0.77 \ V - 1.6 \ V = -0.83 \ V$

(D) પદાર્થના $1$ તુલ્યાંક (equivalent) ના નિક્ષેપણ માટે જરૂરી વિદ્યુતભાર $1 \ Faraday$ છે.
ફેરાડેના વિદ્યુતવિભાજનના નિયમો અનુસાર,કોઈપણ પદાર્થના $1$ તુલ્યાંકને જમા કરવા માટે $1 \ mol$ ઇલેક્ટ્રોનની જરૂર પડે છે.
$1 \ mol$ ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા વહન થતો વીજભાર નીચે મુજબ ગણવામાં આવે છે:
વીજભાર $= N_A \times e^-$
વીજભાર $= (6.022 \times 10^{23} \ mol^{-1}) \times (1.602 \times 10^{-19} \ C)$
વીજભાર $\approx 96500 \ C \ mol^{-1} = 1 \ Faraday$.
તેથી,આ વીજભાર $1 \ mol$ ઇલેક્ટ્રોન પરના વીજભાર જેટલો છે.

(B) એસિટિક એસિડ $(CH_3COOH)$ એ નિર્બળ વિદ્યુતવિભાજ્ય છે.
નિર્બળ વિદ્યુતવિભાજ્યો માટે,મંદન સાથે વિયોજનની માત્રા વધે છે (સાંદ્રતામાં ઘટાડો થાય છે).
પરિણામે,જેમ સાંદ્રતા $(C)$ શૂન્યની નજીક જાય છે તેમ મોલર વાહકતા $(\lambda_{m})$ ઝડપથી વધે છે.
નિર્બળ વિદ્યુતવિભાજ્ય માટે $\lambda_{m}$ વિરુદ્ધ $\sqrt{C}$ નો આલેખ દર્શાવે છે કે જેમ $\sqrt{C}$ ઘટે છે તેમ $\lambda_{m}$ માં તીવ્ર વધારો થાય છે,અને તે નિશ્ચિત સાંદ્રતા પર y-અક્ષને છેદતું નથી.
આલેખ $B$ આ વર્તણૂકને યોગ્ય રીતે દર્શાવે છે,જ્યાં $\sqrt{C}$ ઘટતા $\lambda_{m}$ વધે છે.

(C) આપેલ સંયોજન એક તૃતીયક એમાઈન છે જેમાં નાઈટ્રોજન પરમાણુ બેન્ઝીન વલય,મિથાઈલ સમૂહ $(-CH_3)$ અને ઈથાઈલ સમૂહ $(-CH_2CH_3)$ સાથે જોડાયેલ છે.
$N$-વિસ્થાપિત એમાઈન માટેના $IUPAC$ નામકરણના નિયમો મુજબ,મુખ્ય શૃંખલા બેન્ઝીન વલય (બેન્ઝીનેમાઈન) છે.
નાઈટ્રોજન પરમાણુ પરના વિસ્થાપકોને મૂળાક્ષરોના ક્રમમાં ગોઠવવામાં આવે છે.
'ઈથાઈલ' એ 'મિથાઈલ' કરતા મૂળાક્ષરોમાં પહેલા આવતું હોવાથી,નામ $N$-ઈથાઈલ-$N$-મિથાઈલબેન્ઝીનેમાઈન થાય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(C) $NaHCO_3$ એ નિર્બળ બેઇઝ છે અને માત્ર કાર્બોનિક એસિડ $(H_2CO_3)$ કરતા વધુ એસિડિક સંયોજનો જ તેની સાથે પ્રક્રિયા કરીને $CO_2$ વાયુ મુક્ત કરી શકે છે.
કાર્બોક્સિલિક એસિડ એ ફિનોલ અને એમાઇન કરતા વધુ એસિડિક હોય છે.
સંયોજન $(III)$ એ બેન્ઝોઇક એસિડ છે અને સંયોજન $(IV)$ એ $p$-નાઇટ્રોબેન્ઝોઇક એસિડ છે.
બંને $(III)$ અને $(IV)$ કાર્બોક્સિલિક એસિડ છે અને $NaHCO_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરવા માટે પૂરતા પ્રબળ છે.
સંયોજન $(I)$ એ એમાઇન-વિસ્થાપિત ફિનોલ છે અને સંયોજન $(II)$ એ ફિનોલ છે; બંને $H_2CO_3$ કરતા ઓછા એસિડિક છે અને $NaHCO_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરતા નથી.
તેથી,માત્ર $(III)$ અને $(IV)$ $NaHCO_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.

(A) ફિનોલ્સની એસિડિકતા તેમના $pK_{a}$ મૂલ્યોના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે $(Acidity \propto \frac{1}{pK_{a}})$.
ઈલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઈંગ ગ્રુપ્સ (જેમ કે $-NO_{2}$) $-I$ અને $-M$ અસરો દ્વારા ફિનોક્સાઈડ આયનને સ્થિર કરીને ફિનોલની એસિડિકતા વધારે છે.
$1$. ફિનોલ $(A)$ માં કોઈ ઈલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઈંગ ગ્રુપ નથી,તેથી તે સૌથી ઓછો એસિડિક છે (સૌથી વધુ $pK_{a}$).
$2$. મેટા-નાઈટ્રોફિનોલ $(C)$ માત્ર $-I$ અસર દર્શાવે છે,જે તેને ફિનોલ કરતા વધુ એસિડિક બનાવે છે પરંતુ ઓર્થો અને પેરા આઈસોમર્સ કરતા ઓછો એસિડિક છે.
$3$. ઓર્થો-નાઈટ્રોફિનોલ $(B)$ અને પેરા-નાઈટ્રોફિનોલ $(D)$ બંને $-I$ અને $-M$ અસરો દર્શાવે છે. પેરા-નાઈટ્રોફિનોલ $(D)$ પેરા સ્થાન પર $-NO_{2}$ ગ્રુપની મજબૂત $-M$ અસરને કારણે સૌથી વધુ એસિડિક છે.
ઓર્થો-નાઈટ્રોફિનોલ $(B)$ આંતર-આણ્વીય હાઈડ્રોજન બંધનને કારણે પેરા-નાઈટ્રોફિનોલ $(D)$ કરતા ઓછો એસિડિક છે,જે અવિભાજિત અણુને સ્થિર કરે છે.
આમ,એસિડિકતાનો ક્રમ છે: $D > B > C > A$.
$pK_{a}$ એ એસિડિકતાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોવાથી,$pK_{a}$ નો ઉતરતો ક્રમ છે: $A > C > B > D$.

(D) કાર્બોક્સિલિક એસિડની એસિડિકતા તેમના સંયુગ્મી બેઝની સ્થિરતાના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે,જે ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ ($-I$ અસર) દ્વારા વધે છે.
$pK_a$ એ એસિડિકતાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
સંયોજનોની સરખામણી:
$II. CF_3COOH$ (ત્રણ અત્યંત વિદ્યુતઋણ $F$ પરમાણુઓને કારણે સૌથી પ્રબળ એસિડ)
$I. CCl_3COOH$ (પ્રબળ એસિડ,પરંતુ $Cl$ એ $F$ કરતા ઓછું વિદ્યુતઋણ છે)
$III. NO_2CH_2COOH$ ($IV$ કરતા પ્રબળ એસિડ કારણ કે $-NO_2$ એ $-CN$ કરતા વધુ મજબૂત ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ છે)
$IV. NCCH_2COOH$
એસિડિકતાનો ક્રમ: $II > I > III > IV$
$pK_a = -\log(K_a)$ હોવાથી,$pK_a$ નો ક્રમ એસિડિકતાના ક્રમથી ઉલટો છે:
$pK_a$ નો ક્રમ: $IV > III > I > II$
જે $(II) < (I) < (III) < (IV)$ ને અનુરૂપ છે.

(D) $SN_1$ પ્રક્રિયાનો દર દર-નિર્ધારક તબક્કામાં બનતા કાર્બોકેટાયનની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
બનતા કાર્બોકેટાયન:
$I$. $CH_3CH_2CH_2CH_2^+$ (પ્રાથમિક)
$II$. $CH_3CH_2CH^+CH_3$ (દ્વિતીયક)
$III$. $(CH_3)_2CHCH_2^+$ (પ્રાથમિક,પરંતુ શાખાયુક્ત)
$IV$. $(CH_3)_3C^+$ (તૃતીયક)
તૃતીયક કાર્બોકેટાયન દ્વિતીયક કરતા અને દ્વિતીયક પ્રાથમિક કરતા વધુ સ્થિર હોય છે.
પ્રાથમિક કાર્બોકેટાયન વચ્ચે,મિથાઈલ ગ્રુપની પ્રેરક અસરને કારણે $III$ એ $I$ કરતા વધુ સ્થિર છે.
તેથી,સ્થિરતાનો ક્રમ $I < III < II < IV$ છે.
આમ,$SN_1$ પ્રક્રિયાની પ્રતિક્રિયાત્મકતાનો ક્રમ $I < III < II < IV$ છે.

(B) પ્રક્રિયા $1$: સોડિયમ $t-butoxide$ $((CH_3)_3CONa)$ એ પ્રબળ બેઈઝ અને અવકાશીય અવરોધ ધરાવતો ન્યુક્લિયોફાઈલ છે. તે મિથાઈલ બ્રોમાઈડ $(CH_3Br)$ સાથે $S_N2$ ક્રિયાવિધિ દ્વારા પ્રક્રિયા કરીને $t-butyl$ મિથાઈલ ઈથર $(CH_3-O-C(CH_3)_3)$ મુખ્ય નીપજ $(P)$ તરીકે આપે છે.
પ્રક્રિયા $2$: સોડિયમ મિથોક્સાઈડ $(CH_3ONa)$ એ પ્રબળ બેઈઝ છે. જ્યારે તે $t-butyl$ બ્રોમાઈડ $((CH_3)_3CBr)$ જેવા ટર્શરી સબસ્ટ્રેટ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે અવકાશીય અવરોધને કારણે $S_N2$ વિસ્થાપન થતું નથી. તેના બદલે,$E2$ વિલોપન પ્રક્રિયા થાય છે,જે મુખ્ય નીપજ $(Q)$ તરીકે $2-methylpropene$ $((CH_3)_2C=CH_2)$ આપે છે.

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

(A) પ્રતિક્રિયા $(A)$: $CH_3CH_2CH_2I$ એ પ્રાથમિક આલ્કાઈલ હેલાઈડ છે. જલીય $KOH$ (પ્રબળ ન્યુક્લિયોફાઈલ) ની હાજરીમાં,તે પ્રોપેન$-1-$ઓલ બનાવવા માટે દ્વિ-આણ્વીય ન્યુક્લિયોફિલિક સબસ્ટિટ્યુશન $(S_N2)$ પ્રતિક્રિયા આપે છે.
પ્રતિક્રિયા $(B)$: $(CH_3)_3CCl$ એ તૃતીયક આલ્કાઈલ હેલાઈડ છે. પાણી (ધ્રુવીય પ્રોટિક દ્રાવક) ની હાજરીમાં,તે ટર્ટ-બ્યુટાઈલ આલ્કોહોલ બનાવવા માટે એક-આણ્વીય ન્યુક્લિયોફિલિક સબસ્ટિટ્યુશન $(S_N1)$ પ્રતિક્રિયા આપે છે.
તેથી,સાચી જોડ $A-III$ અને $B-I$ છે.

(A) આલ્કાઈલ હેલાઈડની $Zn$ અને મંદ $HCl$ સાથેની પ્રક્રિયા રિડક્શન પ્રક્રિયા છે.
આ પ્રક્રિયામાં,હેલોજન પરમાણુ હાઈડ્રોજન પરમાણુ દ્વારા વિસ્થાપિત થાય છે અને અનુરૂપ આલ્કેન બનાવે છે.
રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$(CH_3)_2CH-CH_2-CH_2Cl + [H] \xrightarrow{Zn/dil.HCl} (CH_3)_2CH-CH_2-CH_3 + HCl$
અહીં,$1-$ક્લોરો$-3-$મિથાઈલબ્યુટેનનું રિડક્શન થઈને $2-$મિથાઈલબ્યુટેન મળે 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.

(A) આપેલી પ્રક્રિયા $Wolff-Kishner$ રિડક્શનનું ઉદાહરણ છે.
આ પ્રક્રિયામાં કાર્બોનિલ સમૂહ $(C=O)$ નું મિથાઈલીન સમૂહ $(CH_2)$ માં રિડક્શન થાય છે.
પ્રથમ,કીટોન હાઈડ્રેઝીન $(NH_2NH_2)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને હાઈડ્રેઝોન મધ્યવર્તી સંયોજન બનાવે છે.
ત્યારબાદ,$KOH$ જેવા પ્રબળ બેઝ અને ઇથિલિન ગ્લાયકોલ જેવા ઊંચા ઉત્કલનબિંદુ ધરાવતા દ્રાવકની હાજરીમાં,હાઈડ્રેઝોનનું બેઝ-ઉત્પ્રેરિત વિઘટન થાય છે,જે નાઇટ્રોજન વાયુ $(N_2)$ મુક્ત કરે છે અને અનુરૂપ આલ્કેન બનાવે છે.
આ કિસ્સામાં,$3,3-$ડાયમિથાઈલસાયક્લોપેન્ટેનોનનું રિડક્શન થઈને $3,3-$ડાયમિથાઈલસાયક્લોપેન્ટેન બને છે.

(A) $1$. પ્રોપીન પેરોક્સાઈડની હાજરીમાં $HBr$ સાથે એન્ટી-માર્કોનિકોવ યોગશીલ પ્રક્રિયા કરીને $1-$બ્રોમોપ્રોપેન બનાવે છે: $CH_3-CH=CH_2 + HBr \xrightarrow{\text{peroxide}} CH_3-CH_2-CH_2Br$.
$2$. $1-$બ્રોમોપ્રોપેન સૂકા ઈથરની હાજરીમાં $Mg$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક,પ્રોપાઈલમેગ્નેશિયમ બ્રોમાઈડ બનાવે છે: $CH_3-CH_2-CH_2Br + Mg \xrightarrow{\text{dry ether}} CH_3-CH_2-CH_2MgBr$.
$3$. પ્રોપેનાલ $(CH_3-CH_2-CHO)$ પ્રોપાઈલમેગ્નેશિયમ બ્રોમાઈડ સાથે ન્યુક્લિયોફિલિક યોગશીલ પ્રક્રિયા કરીને અને ત્યારબાદ જળવિભાજન દ્વારા હેક્ઝેન$-3-$ઓલ બનાવે છે: $CH_3-CH_2-CHO + CH_3-CH_2-CH_2MgBr \rightarrow CH_3-CH_2-CH(OH)-CH_2-CH_2-CH_3$.
$4$. હેક્ઝેન$-3-$ઓલનું $CrO_3$ વડે ઓક્સિડેશન થતા હેક્ઝેન$-3-$ઓન બને છે: $CH_3-CH_2-CH(OH)-CH_2-CH_2-CH_3 \xrightarrow{CrO_3} CH_3-CH_2-CO-CH_2-CH_2-CH_3$.

(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 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) જ્યારે એલ્યુમિનિયમ ક્લોરાઈડ $(AlCl_3)$ ને પાણીમાં ઓગાળવામાં આવે છે,ત્યારે તે હાઇડ્રેશન પામીને અષ્ટફલકીય સંકીર્ણ આયન $[Al(H_2O)_6]^{3+}$ બનાવે છે અને ક્લોરાઈડ આયનો $(Cl^-)$ મુક્ત કરે છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $AlCl_3 + 6H_2O \rightarrow [Al(H_2O)_6]^{3+} + 3Cl^-$.
આ સંકીર્ણમાં,$Al^{3+}$ આયન છ પાણીના અણુઓ સાથે જોડાયેલ છે અને $Al$ નું સંકરણ $sp^3d^2$ છે.

(A) નિષ્ક્રિય વાયુઓ એકપરમાણ્વીય છે અને તેમના સંબંધિત આવર્તમાં સૌથી મોટી પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા ધરાવે છે.
નિષ્ક્રિય વાયુઓનું પરમાણ્વીય કદ સમૂહમાં $He$ થી $Rn$ તરફ જતાં નવી કક્ષાઓ ઉમેરાવાને કારણે વધે છે.
નિષ્ક્રિય વાયુઓમાં,$He$ નું પરમાણ્વીય કદ સૌથી નાનું છે.
તેના અત્યંત નાના કદને કારણે,$He$ ના પરમાણુઓ સિલિકા ગ્લાસના છિદ્રોમાંથી સરળતાથી પ્રસરણ પામી શકે છે.
નિષ્ક્રિય વાયુઓની પરમાણ્વીય ત્રિજ્યાને વાન ડર વાલ્સ ત્રિજ્યા કહેવામાં આવે છે.

(C) $(A)\ NO_2^-(aq) + NH_4^+(s) \xrightarrow{\Delta} N_{2(g)} + 2H_2O$. આ પ્રક્રિયામાં $N_2$ વાયુ મુક્ત થાય છે.
$(B)\ CO(NH_2)_{2(s)} + 2HNO_{2(l)} \longrightarrow 2N_{2(g)} + CO_2 + 3H_2O$. આ પ્રક્રિયામાં $N_2$ વાયુ મુક્ત થાય છે.
$(C)\ 2NH_{3(g)} + 3NaOCl_{(aq)} \xrightarrow{\text{gelatine}} N_2H_4 + 3NaCl + H_2O$. આ પ્રક્રિયામાં હાઈડ્રાઝીન $(N_2H_4)$ બને છે અને $N_2$ વાયુ મુક્ત થતો નથી.
$(D)\ (NH_4)_2Cr_2O_{7(s)} \xrightarrow{\Delta} Cr_2O_3 + N_{2(g)} + 4H_2O$. આ પ્રક્રિયામાં $N_2$ વાયુ મુક્ત થાય છે.

(D) પ્રતિક્રિયા $(A): NH_4 NO_3 \xrightarrow{\Delta} N_2 O + 2 H_2 O$. $N_2 O$ ડાયામેગ્નેટિક છે.
પ્રતિક્રિયા $(B): 2 NaNO_2 + H_2 SO_4 \rightarrow Na_2 SO_4 + H_2 O + NO_2 + NO$. ($NO$ અને $NO_2$ બંને પેરામેગ્નેટિક છે).
પ્રતિક્રિયા $(C): 2 Pb(NO_3)_2 \xrightarrow{673 \ K} 2 PbO + 4 NO_2 + O_2$. $NO_2$ અને $O_2$ પેરામેગ્નેટિક છે.
પેરામેગ્નેટિક વાયુરૂપ ઉત્પાદનો $NO$,$NO_2$ અને $O_2$ છે.
કુલ સંખ્યા $3$ છે.

(B) વર્ણવેલ પ્રક્રિયા એ બ્રાઉન રિંગ ટેસ્ટ છે,જેનો ઉપયોગ દ્રાવણમાં નાઈટ્રેટ આયનો $(NO_3^-)$ ની હાજરી શોધવા માટે થાય છે.
જ્યારે નાઈટ્રેટ આયનો ધરાવતા દ્રાવણમાં મંદ $FeSO_4$ ઉમેરવામાં આવે છે,અને ત્યારબાદ સાંદ્ર $H_2SO_4$ કાળજીપૂર્વક ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે નીચે મુજબની પ્રક્રિયા થાય છે:
$2NO_3^- + 3Fe^{2+} + 4H^+ \rightarrow 2NO + 3Fe^{3+} + 2H_2O$
"in situ" બનતો નાઈટ્રોજન ઓક્સાઈડ નાઈટ્રિક ઓક્સાઈડ $(NO)$ છે.
આ $NO$ ત્યારબાદ જલીય ફેરસ સલ્ફેટ સંકીર્ણ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ભૂરા રંગનું સંકીર્ણ $[Fe(H_2O)_5(NO)]SO_4$ બનાવે છે.

(A) $N_2$ અને $O_2$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા અત્યંત ઉષ્માશોષક છે અને તેને આગળ વધવા માટે ખૂબ જ ઊંચા તાપમાનની જરૂર પડે છે.
આ પ્રક્રિયા બિરકલેન્ડ-આઈડ (Birkeland-Eyde) પ્રક્રિયાનો એક ભાગ છે,જે $N_2$ અને $O_2$ માંથી $NO$ ના નિર્માણને સરળ બનાવવા માટે $3000 \ K$ થી વધુ તાપમાન પૂરૂ પાડવા માટે ઇલેક્ટ્રિક આર્ક ફર્નેસનો ઉપયોગ કરે છે.

(A) ફોસ્ફરસ એસિડ $(H_3PO_3)$ માં બે $P-OH$ બંધ હોય છે,જે તેને ડાયબેઝિક એસિડ બનાવે છે.
ફોસ્ફોરિક એસિડ $(H_3PO_4)$ માં ત્રણ $P-OH$ બંધ હોય છે,જે તેને ટ્રાયબેઝિક એસિડ બનાવે છે.
તેથી,તેઓ અનુક્રમે ડાયબેઝિક અને ટ્રાયબેઝિક એસિડ છે.