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

(C) नाभिकीय घनत्व का सूत्र $\rho = \frac{M}{V}$ है। चूंकि नाभिक का द्रव्यमान $M$ लगभग $A \times m_p$ (जहाँ $m_p$ प्रोटॉन का द्रव्यमान है) होता है और नाभिक का आयतन $V$,$A$ के समानुपाती होता है (क्योंकि $V = \frac{4}{3} \pi R^3$ और $R = R_0 A^{1/3}$),इसलिए घनत्व के व्यंजक में द्रव्यमान संख्या $A$ कट जाती है। अतः,नाभिकीय घनत्व द्रव्यमान संख्या $A$ से स्वतंत्र होता है और सभी नाभिकों के लिए स्थिर रहता है।

(A) हेनरी के नियम के अनुसार,गैस का आंशिक दाब $P_{N_2} = X_{N_2(air)} \times P_{total} = 0.8 \times 5 \ atm = 4 \ atm$ है।
हेनरी के नियम का सूत्र उपयोग करने पर: $P_{N_2} = K_H \times X_{N_2(solute)}$.
मान रखने पर: $4 \ atm = (1.0 \times 10^5 \ atm) \times X_{N_2(solute)}$.
अतः,$X_{N_2(solute)} = 4 \times 10^{-5}$.
चूंकि मोल अंश $X_{N_2} = \frac{n_{N_2}}{n_{N_2} + n_{H_2O}} \approx \frac{n_{N_2}}{n_{H_2O}}$ है,इसलिए $n_{N_2} = X_{N_2} \times n_{H_2O}$.
$n_{N_2} = 4 \times 10^{-5} \times 10 \ moles = 4 \times 10^{-4} \ moles$.

(D) इस अभिक्रिया में ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $(CH_3MgBr)$ का $5$-क्लोरोपेंटेन-$2$-ओन के कार्बोनिल कार्बन पर नाभिकरागी आक्रमण होता है।
यह एक एल्कोक्साइड मध्यवर्ती बनाता है: $Cl-(CH_2)_3-C(CH_3)_2-O^-$.
चूंकि अणु में नाभिकरागी एल्कोक्साइड समूह और इलेक्ट्रोफिलिक एल्काइल क्लोराइड समूह दोनों मौजूद हैं,जो पांच-सदस्यीय वलय बनाने के लिए उपयुक्त दूरी पर हैं,इसलिए अंतःआणविक नाभिकरागी प्रतिस्थापन $(S_N2)$ होता है।
ऑक्सीजन परमाणु क्लोरीन से जुड़े कार्बन पर आक्रमण करता है और क्लोराइड आयन $(Cl^-)$ को विस्थापित करके $2,2$-डाइमिथाइलटेट्राहाइड्रोफ्यूरान बनाता 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) एसिड हैलाइड्स,डाईअल्काइल कैडमियम के साथ अभिक्रिया करके कीटोन देते हैं।
इस अभिक्रिया में प्रयुक्त डाईअल्काइल कैडमियम,डाईएथिल कैडमियम,$(C_2H_5)_2Cd$ है।
ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक एसिड क्लोराइड के साथ कीटोन तो बनाते हैं,लेकिन अभिक्रिया इस चरण पर नहीं रुकती है; कीटोन आगे ग्रिग्नार्ड अभिकर्मकों के साथ अभिक्रिया करके तृतीयक अल्कोहल देते हैं।
इसलिए,डाईअल्काइल कैडमियम का उपयोग किया जाता है क्योंकि यह एसिड क्लोराइड के साथ चयनात्मक रूप से अभिक्रिया करके कीटोन बनाता है और कीटोन उत्पाद के साथ अभिक्रिया नहीं करता है।
अभिक्रिया है: $RCOCl + (R')_2Cd \rightarrow RCOR' + R'CdCl$।
दिए गए मामले में,एसिड क्लोराइड समूह $-CH_2COCl$ को $-CH_2COC_2H_5$ में परिवर्तित किया जाता है जबकि मौजूदा कीटोन समूह $-COCH_3$ अप्रभावित रहता है।

(B) जब $Glucose$ को $HI$ के साथ गर्म किया जाता है,तो यह अपचयित होकर $n-hexane$ बनाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है: $C_6H_{12}O_6 + HI \xrightarrow{\Delta} CH_3-(CH_2)_4-CH_3$ $(n-hexane)$।
इसके बाद,जब $n-hexane$ को $Mo_2O_3$ के साथ $773 \ K$ तापमान और $10-20 \ atm$ दाब पर गर्म किया जाता है,तो इसका एरोमैटिकरण (डीहाइड्रोसाइक्लाइजेशन) होकर $Benzene$ बनता है।
अतः,मुख्य उत्पाद $Benzene$ है।

(D) अंतःआण्विक (Intramolecular) हाइड्रोजन बंधन तब होता है जब एक हाइड्रोजन परमाणु एक अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु (जैसे $O$,$N$,या $F$) से बंधा होता है और उसी अणु के भीतर एक अन्य विद्युत ऋणात्मक परमाणु की ओर आकर्षित होता है।
$2-$हाइड्रॉक्सीबेंजोइक एसिड (जिसे सैलिसिलिक एसिड भी कहा जाता है) में,हाइड्रॉक्सिल $(-OH)$ समूह का हाइड्रोजन परमाणु निकटवर्ती कार्बोक्सिलिक एसिड $(-COOH)$ समूह के ऑक्सीजन परमाणु के साथ हाइड्रोजन बंधन बनाता है।
यह अणु के भीतर एक स्थिर छह-सदस्यीय वलय संरचना बनाता है,जो अंतःआण्विक हाइड्रोजन बंधन की विशेषता है।
फिनोल,बेंजोइक एसिड और $p-$नाइट्रोफिनोल अंतरा-आण्विक (intermolecular) हाइड्रोजन बंधन प्रदर्शित करते हैं।

(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) ओजोन अणु $(O_3)$ $3$ ऑक्सीजन परमाणुओं से बना है। इसकी लुईस संरचना में,एक केंद्रीय ऑक्सीजन परमाणु दो अन्य ऑक्सीजन परमाणुओं से जुड़ा होता है,एक एकल बंध द्वारा और दूसरा द्वि-बंध द्वारा।
प्रत्येक ऑक्सीजन परमाणु के संयोजी कोश में कुल $8$ इलेक्ट्रॉन होते हैं (अष्टक नियम)।
केंद्रीय ऑक्सीजन परमाणु के पास $1$ एकाकी युग्म (lone pair) है।
एकल बंध वाले टर्मिनल ऑक्सीजन परमाणु के पास $3$ एकाकी युग्म हैं।
द्वि-बंध वाले टर्मिनल ऑक्सीजन परमाणु के पास $2$ एकाकी युग्म हैं।
कुल एकाकी युग्म = $1 + 3 + 2 = 6$ हैं।
संरचना में $2$ $\sigma$ बंध और $1$ $\pi$ बंध हैं।
अतः,सही विकल्प $D$ है।

(A) लुईस संरचना में किसी परमाणु पर औपचारिक आवेश $(F.C.)$ की गणना निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करके की जाती है:
$F.C. = \text{संयोजकता } e^- - \text{अकेले } e^- - \frac{1}{2} \text{साझा } e^-$.
$CO_3^{2-}$ की दी गई संरचना के लिए:
$1$. कार्बन परमाणु $(a)$ के लिए: इसमें $4$ संयोजकता इलेक्ट्रॉन,$0$ अकेले इलेक्ट्रॉन और $8$ साझा इलेक्ट्रॉन ($4$ बंध) हैं।
$F.C. \text{ on } C_{(a)} = 4 - 0 - \frac{1}{2}(8) = 4 - 4 = 0$.
$2$. ऑक्सीजन परमाणु $(b)$ के लिए: यह कार्बन के साथ द्वि-बंध से जुड़ा है। इसमें $6$ संयोजकता इलेक्ट्रॉन,$4$ अकेले इलेक्ट्रॉन और $4$ साझा इलेक्ट्रॉन हैं।
$F.C. \text{ on } O_{(b)} = 6 - 4 - \frac{1}{2}(4) = 6 - 4 - 2 = 0$.
$3$. ऑक्सीजन परमाणु $(c)$ के लिए: यह कार्बन के साथ एकल-बंध से जुड़ा है। इसमें $6$ संयोजकता इलेक्ट्रॉन,$6$ अकेले इलेक्ट्रॉन और $2$ साझा इलेक्ट्रॉन हैं।
$F.C. \text{ on } O_{(c)} = 6 - 6 - \frac{1}{2}(2) = 6 - 6 - 1 = -1$.
अतः,औपचारिक आवेश $a=0, b=0, c=-1$ हैं।

(D) $SnCl_2$ में,केंद्रीय $Sn$ परमाणु $sp^2$ संकरित होता है और इसमें एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) होता है,जिसके परिणामस्वरूप इसकी आकृति कोणीय (bent) होती है।
$PbCl_2$ में भी $Pb$ परमाणु पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म की उपस्थिति के कारण इसकी आकृति कोणीय होती है।
$SO_2$ में,$S$ परमाणु $sp^2$ संकरित होता है और एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होने के कारण इसकी आकृति मुड़ी हुई (bent) होती है।
$XeF_2$ में,$Xe$ परमाणु $sp^3d$ संकरण से गुजरता है और इसमें तीन एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म भूमध्यरेखीय स्थितियों में होते हैं,जो इसे एक रेखीय आणविक ज्यामिति प्रदान करते हैं।

(D) $BeCl_2$ की संरचना रेखीय होती है,इसलिए बंध कोण $180^{\circ}$ है।
$BF_3$ की संरचना त्रिकोणीय समतलीय होती है,इसलिए बंध कोण $120^{\circ}$ है।
$SiCl_4$ की संरचना चतुष्फलकीय होती है,इसलिए बंध कोण $109.5^{\circ}$ है।
$SF_6$ की संरचना अष्टफलकीय होती है,इसलिए बंध कोण $90^{\circ}$ है।
अतः,बंध कोणों का सही क्रम $BeCl_2 > BF_3 > SiCl_4 > SF_6$ है।

(D) $PF_6^-$ और $SF_6$ दोनों अष्टफलकीय (octahedral) हैं।
$IO_3^-$ और $XeO_3$ दोनों पिरामिडल (pyramidal) हैं।
$BH_4^-$ और $NH_4^+$ दोनों चतुष्फलकीय (tetrahedral) हैं।
$BrF_5$ की ज्यामिति स्क्वायर पिरामिडल है,जबकि $XeF_4$ की ज्यामिति स्क्वायर प्लेनर है। इसलिए,वे आइसोस्ट्रक्चरल नहीं हैं।

(D) $sp$ और $sp^2$ संकरित कार्बन वाले यौगिकों की पहचान करने के लिए,हम प्रत्येक संरचना का विश्लेषण करते हैं:
$(I)$ $N \equiv C-CH_2-COOH$: साइनो समूह $(-CN)$ में कार्बन $sp$ संकरित है,और $-COOH$ में कार्बोनिल कार्बन $sp^2$ संकरित है। अतः,इसमें दोनों उपस्थित हैं।
$(II)$ $HC \equiv C-C \equiv CH$: सभी कार्बन $sp$ संकरित हैं।
$(III)$ $H_2C=C=CH_2$: टर्मिनल कार्बन $sp^2$ संकरित हैं,और केंद्रीय कार्बन $sp$ संकरित है। अतः,इसमें दोनों उपस्थित हैं।
$(IV)$ बेंजोइक एसिड $(C_6H_5COOH)$: बेंजीन रिंग के कार्बन और कार्बोनिल कार्बन $sp^2$ संकरित हैं। इसमें कोई $sp$ संकरित कार्बन नहीं है।
$(V)$ बेंजोनाइट्राइल $(C_6H_5CN)$: बेंजीन रिंग के कार्बन $sp^2$ संकरित हैं,और साइनो कार्बन $sp$ संकरित है। अतः,इसमें दोनों उपस्थित हैं।
$(VI)$ बेंजामाइड $(C_6H_5CONH_2)$: सभी कार्बन $sp^2$ संकरित हैं।
अतः,यौगिक $(I)$,$(III)$,और $(V)$ में $sp$ और $sp^2$ दोनों संकरित कार्बन उपस्थित हैं।

(B) $I_3^{-}$ में केंद्रीय $I$ परमाणु का संकरण निर्धारित करने के लिए,हम सूत्र का उपयोग करते हैं: $H = \frac{1}{2} (V + M - C + A)$,जहाँ $V$ केंद्रीय परमाणु के संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं,$M$ एकसंयोजी परमाणुओं की संख्या है,$C$ धनायन आवेश है,और $A$ ऋणायन आवेश है।
$I_3^{-}$ के लिए,केंद्रीय $I$ परमाणु में $V = 7$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं,$M = 2$ (अन्य दो $I$ परमाणु),$C = 0$,और $A = 1$ है।
$H = \frac{1}{2} (7 + 2 + 1) = \frac{10}{2} = 5$।
$5$ का मान $sp^3d$ संकरण को दर्शाता है।
$sp^3d$ संकरण में,इलेक्ट्रॉन ज्यामिति त्रिकोणीय द्विपिरामिडीय होती है। केंद्रीय $I$ परमाणु में $3$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म और $2$ आबंध युग्म होते हैं। $VSEPR$ सिद्धांत के अनुसार,प्रतिकर्षण को कम करने के लिए एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म भूमध्यरेखीय स्थितियों पर कब्जा कर लेते हैं,जिसके परिणामस्वरूप $I_3^{-}$ आयन का आकार रेखीय होता है।

(A) केंद्रीय परमाणु के संकरण को निर्धारित करने के लिए,हम उसके चारों ओर इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या (स्टेरिक संख्या) की गणना करते हैं:
$(A)$ $H_2CO_3$ में,केंद्रीय कार्बन परमाणु तीन ऑक्सीजन परमाणुओं से जुड़ा होता है (एक द्वि-आबंध और दो एकल आबंध)। स्टेरिक संख्या = $3$ (सिग्मा आबंध) + $0$ (एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म) = $3$,जो $sp^2$ संकरण को दर्शाता है।
$(B)$ $SiF_4$ में,केंद्रीय सिलिकॉन परमाणु चार फ्लोरीन परमाणुओं से जुड़ा होता है। स्टेरिक संख्या = $4$ (सिग्मा आबंध) + $0$ (एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म) = $4$,जो $sp^3$ संकरण को दर्शाता है।
$(C)$ $BF_3$ में,केंद्रीय बोरॉन परमाणु तीन फ्लोरीन परमाणुओं से जुड़ा होता है। स्टेरिक संख्या = $3$ (सिग्मा आबंध) + $0$ (एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म) = $3$,जो $sp^2$ संकरण को दर्शाता है।
$(D)$ $HClO_2$ में,केंद्रीय क्लोरीन परमाणु दो ऑक्सीजन और एक हाइड्रोजन परमाणु से जुड़ा होता है,और इसमें दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं। स्टेरिक संख्या = $3$ (सिग्मा आबंध) + $2$ (एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म) = $5$,जो $sp^3d$ संकरण को दर्शाता है।
अतः,केवल $H_2CO_3$ $(A)$ और $BF_3$ $(C)$ में केंद्रीय परमाणु $sp^2$ संकरित है।

(C) बंध क्रम को नीचे दिए गए सूत्र का उपयोग करके निर्धारित किया जा सकता है:
$\text{Bond order} = \frac{N_b - N_a}{2}$
जहाँ $N_b$ आबंधी इलेक्ट्रॉनों की संख्या है और $N_a$ प्रति-आबंधी इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।
$1. C_2$ ($12$ इलेक्ट्रॉन): $B.O. = 2$.
$2. B_2^{2-}$ ($12$ इलेक्ट्रॉन): $B.O. = 2$.
$3. N_2^{2+}$ ($12$ इलेक्ट्रॉन): $B.O. = 2$.
$4. CN^{+}$ ($12$ इलेक्ट्रॉन): $B.O. = 2$.
$5. NO^{-}$ ($12$ इलेक्ट्रॉन): $B.O. = 2$.
$6. O_2$ ($16$ इलेक्ट्रॉन): $B.O. = 2$.
$7. C_2^{+}$ ($11$ इलेक्ट्रॉन): $B.O. = 1.5$.
अतः,$6$ प्रजातियों का बंध क्रम $2$ है।

(D) हम जानते हैं कि बंध लंबाई $\propto \frac{1}{\text{बंध कोटि}}$.
अतः,बंध कोटि जितनी अधिक होगी,बंध लंबाई उतनी ही कम होगी।
$CO$ (कार्बन मोनोऑक्साइड) के लिए बंध कोटि $3$ है।
$CO_2$ (कार्बन डाइऑक्साइड) के लिए बंध कोटि $2$ है।
$CO_3^{2-}$ (कार्बोनेट आयन) के लिए बंध कोटि $\frac{4}{3} \approx 1.33$ है।
चूंकि बंध कोटि का क्रम $CO > CO_2 > CO_3^{2-}$ है,इसलिए बंध लंबाई का क्रम इस प्रकार होगा:
$CO < CO_2 < CO_3^{2-}$.

(B) बंध कोटि और चुंबकीय प्रकृति निर्धारित करने के लिए,हम आणविक कक्षक सिद्धांत $(MOT)$ का उपयोग करते हैं। प्रत्येक प्रजाति के लिए कुल इलेक्ट्रॉनों की संख्या इस प्रकार है:
$O_2$ $(16 \ e^-)$: बंध कोटि = $\frac{10-6}{2} = 2$,अनुचुंबकीय।
$O_2^{+}$ $(15 \ e^-)$: बंध कोटि = $\frac{10-5}{2} = 2.5$,अनुचुंबकीय।
$O_2^{-}$ $(17 \ e^-)$: बंध कोटि = $\frac{10-7}{2} = 1.5$,अनुचुंबकीय।
$O_2^{2-}$ $(18 \ e^-)$: बंध कोटि = $\frac{10-8}{2} = 1$,प्रतिचुंबकीय।
$(A)$ उच्चतम बंध कोटि वाली प्रजाति $O_2^{+}$ है (बंध कोटि = $2.5$)।
$(B)$ प्रतिचुंबकीय गुण वाली प्रजाति $O_2^{2-}$ है (सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित हैं)।
अतः,सही युग्म $(O_2^{+}, O_2^{2-})$ है।

(B) आणविक कक्षक सिद्धांत (Molecular Orbital Theory) के अनुसार,यदि बंध क्रम $(B.O.)$ $0$ है,तो वह प्रजाति अस्तित्व में नहीं होती है।
$B.O. = \frac{1}{2} (N_b - N_a)$,जहाँ $N_b$ बंधित इलेक्ट्रॉनों की संख्या है और $N_a$ प्रति-बंधित इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।
$1$. $H_2^{+} (1e^-): \sigma 1s^1, B.O. = 0.5$ (अस्तित्व में है)
$2$. $He_2^{2+} (2e^-): \sigma 1s^2, B.O. = 1$ (अस्तित्व में है)
$3$. $Li_2^{2-} (8e^-): \sigma 1s^2 \sigma^* 1s^2 \sigma 2s^2 \sigma^* 2s^2, B.O. = \frac{1}{2}(4-4) = 0$ (अस्तित्व में नहीं है)
$4$. $Ne_2 (20e^-): \sigma 1s^2 \sigma^* 1s^2 \sigma 2s^2 \sigma^* 2s^2 \sigma 2pz^2 \pi 2px^2 \pi 2py^2 \pi^* 2px^2 \pi^* 2py^2 \sigma^* 2pz^2, B.O. = \frac{1}{2}(10-10) = 0$ (अस्तित्व में नहीं है)
$5$. $Be_2^{-} (9e^-): \sigma 1s^2 \sigma^* 1s^2 \sigma 2s^2 \sigma^* 2s^2 \sigma 2pz^1, B.O. = 0.5$ (अस्तित्व में है)
$6$. $He_2 (4e^-): \sigma 1s^2 \sigma^* 1s^2, B.O. = \frac{1}{2}(2-2) = 0$ (अस्तित्व में नहीं है)
अतः,$Li_2^{2-}, Ne_2$ और $He_2$ अस्तित्व में नहीं हैं।

(B) फजान के नियम के अनुसार,आयनिक बंध का सहसंयोजक गुण धनायन पर आवेश बढ़ने के साथ बढ़ता है।
दिए गए यौगिकों में,धातु आयनों की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ इस प्रकार हैं:
$FeF_3$: $Fe^{3+}$
$VF_5$: $V^{5+}$
$VF_2$: $V^{2+}$
$TiF_2$: $Ti^{2+}$
चूंकि $VF_5$ में वैनेडियम आयन पर सबसे अधिक धनात्मक आवेश $(+5)$ है,इसलिए यह फ्लोराइड ऋणायन पर सबसे अधिक ध्रुवण शक्ति डालता है।
अतः,दिए गए विकल्पों में से $VF_5$ में अधिकतम सहसंयोजक गुण होता है।

(C) द्विध्रुव-प्रेरित द्विध्रुव अन्योन्यक्रियाएं एक ध्रुवीय अणु (जिसमें स्थायी द्विध्रुव होता है) और एक अध्रुवीय अणु (जिसमें स्थायी द्विध्रुव नहीं होता है) के बीच होती हैं।
ध्रुवीय अणु का स्थायी द्विध्रुव अध्रुवीय अणु के इलेक्ट्रॉन बादल को विकृत कर देता है,जिससे उसमें एक द्विध्रुव प्रेरित हो जाता है।
$NH_3$ एक ध्रुवीय अणु है,जबकि $H_2$ एक अध्रुवीय अणु है। इसलिए,उनके बीच द्विध्रुव-प्रेरित द्विध्रुव अन्योन्यक्रियाएं मौजूद हैं।
$H_2O$ और $C_2H_5OH$ दोनों ध्रुवीय हैं,जो द्विध्रुव-द्विध्रुव अन्योन्यक्रियाएं प्रदर्शित करते हैं।
$Cl_2$ और $CCl_4$ दोनों अध्रुवीय हैं,जो लंदन परिक्षेपण बल (London dispersion forces) प्रदर्शित करते हैं।
$SiF_4$ और $BF_3$ अपनी सममित संरचना के कारण अध्रुवीय हैं,जो लंदन परिक्षेपण बल प्रदर्शित करते हैं।

(B) एक अणु का द्विध्रुव आघूर्ण शून्य होता है यदि उसका कुल द्विध्रुव आघूर्ण शून्य हो। यह अत्यधिक सममित अणुओं में होता है जहाँ बंध द्विध्रुव एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं।
$1$. $CCl_4$: चतुष्फलकीय ज्यामिति,सभी $C-Cl$ बंध द्विध्रुव निरस्त हो जाते हैं। $\mu = 0$.
$2$. $BF_3$: त्रिकोणीय समतलीय ज्यामिति,सभी $B-F$ बंध द्विध्रुव निरस्त हो जाते हैं। $\mu = 0$.
$3$. $CHCl_3$: असममित,$\mu \neq 0$.
$4$. $CS_2$: रेखीय ज्यामिति,$S=C=S$ बंध द्विध्रुव निरस्त हो जाते हैं। $\mu = 0$.
$5$. $NH_3$: पिरामिडल ज्यामिति,$\mu \neq 0$.
$6$. $1,4$-डाइक्लोरोबेंजीन: पैरा-प्रतिस्थापित बेंजीन,दो $C-Cl$ बंध द्विध्रुव समान और विपरीत होते हैं। $\mu = 0$.
$7$. $CO_2$: रेखीय ज्यामिति,$O=C=O$ बंध द्विध्रुव निरस्त हो जाते हैं। $\mu = 0$.
अतः,शून्य द्विध्रुव आघूर्ण वाले अणु $CCl_4, BF_3, CO_2, CS_2, 1,4$-डाइक्लोरोबेंजीन हैं।

(A) फ्लोरीन $(F)$ हैलोजन में सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्व है।
$F$ की उच्च विद्युत ऋणात्मकता के कारण,$H-F$ बंध अत्यधिक ध्रुवीय होता है,जो मजबूत अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन के निर्माण की ओर ले जाता है।
$HF$ अणुओं में इस मजबूत हाइड्रोजन बंधन को तोड़ने के लिए अन्य हाइड्रोजन हैलाइडों ($HCl$,$HBr$,$HI$) में मौजूद द्विध्रुव-द्विध्रुव आकर्षण की तुलना में अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
इसलिए,$HF$ का क्वथनांक अन्य हाइड्रोजन हैलाइडों की तुलना में काफी अधिक होता है।
अतः,$(A)$ और $(R)$ दोनों सत्य हैं,और $(R)$,$(A)$ की सही व्याख्या है।

(C) अभिक्रिया $A_{(s)} \rightleftharpoons B_{(s)} + C_{(g)}$ के लिए,साम्य स्थिरांक $K_p = P_C$ है।
कथन $(a)$ सही है क्योंकि शुद्ध ठोसों की सांद्रता को इकाई माना जाता है और यह साम्य व्यंजक में दिखाई नहीं देती है।
कथन $(b)$ सही है क्योंकि $K_p$ साम्यावस्था पर गैसीय उत्पाद $C$ के आंशिक दबाव द्वारा परिभाषित होता है।
कथन $(c)$ गलत है क्योंकि किरचॉफ के नियम के अनुसार $\Delta H$ (अभिक्रिया की एन्थैल्पी) तापमान के साथ बदलती है।
कथन $(d)$ सही है क्योंकि उत्प्रेरक कम सक्रियण ऊर्जा के साथ एक वैकल्पिक मार्ग प्रदान करता है लेकिन यह अभिक्रिया की $\Delta H$ को नहीं बदलता है।
अतः,कथन $(a), (b),$ और $(d)$ सही हैं।

(B) नाइट्रोजन और हाइड्रोजन से अमोनिया का निर्माण निम्नलिखित संतुलित रासायनिक समीकरण द्वारा दर्शाया गया है:
$N_2(g) + 3H_2(g) \leftrightarrow 2NH_3(g)$
$K_{P}$ और $K_{C}$ के बीच का संबंध निम्नलिखित समीकरण द्वारा दिया जाता है:
$K_{P} = K_{C}(RT)^{\Delta n}$
जहाँ $\Delta n$ गैसीय प्रजातियों के मोलों की संख्या में परिवर्तन है:
$\Delta n = (\text{गैसीय उत्पादों के मोल}) - (\text{गैसीय अभिकारकों के मोल})$
इस अभिक्रिया के लिए:
$\Delta n = 2 - (1 + 3) = 2 - 4 = -2$
संबंध में $\Delta n$ का मान रखने पर:
$K_{P} = K_{C}(RT)^{-2}$
$K_{P} / K_{C}$ अनुपात ज्ञात करने के लिए:
$\frac{K_{P}}{K_{C}} = (RT)^{-2} = \frac{1}{(RT)^2}$

(A) साम्यावस्था अभिक्रिया है: $2 SO_{2(g)} + O_{2(g)} \rightleftharpoons 2 SO_{3(g)}$
$K_{P} = \frac{(P_{SO_3})^2}{(P_{SO_2})^2 (P_{O_2})}$
दिया गया है कि साम्यावस्था पर,$P_{SO_2} = P_{SO_3}$ है।
इसे व्यंजक में प्रतिस्थापित करने पर: $5 = \frac{(P_{SO_2})^2}{(P_{SO_2})^2 (P_{O_2})}$
$5 = \frac{1}{P_{O_2}}$
$P_{O_2} = \frac{1}{5} = 0.2 \ atm$.

(C) अमोनिया के निर्माण के लिए रासायनिक समीकरण: $N_2(g) + 3H_2(g) \rightleftharpoons 2NH_3(g)$
प्रारंभिक मोल: $N_2 = 1$,$H_2 = 3$,$NH_3 = 0$
साम्यावस्था पर मोल: $N_2 = (1-x)$,$H_2 = (3-3x)$,$NH_3 = 2x$
साम्यावस्था पर सांद्रता ($V$ आयतन में):
$[N_2] = \frac{1-x}{V}$
$[H_2] = \frac{3(1-x)}{V}$
$[NH_3] = \frac{2x}{V}$
साम्यावस्था स्थिरांक $K_C$ इस प्रकार है:
$K_C = \frac{[NH_3]^2}{[N_2][H_2]^3}$
$K_C = \frac{(\frac{2x}{V})^2}{(\frac{1-x}{V}) \times (\frac{3(1-x)}{V})^3}$
$K_C = \frac{4x^2V^2}{27(1-x)^4}$

(B) अभिक्रिया के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है: $4 NH_{3(g)} + 5 O_{2(g)} \longrightarrow 4 NO_{(g)} + 6 H_2O_{(g)}$
साम्य स्थिरांक $(K_p)$ के लिए व्यंजक:
$K_p = \frac{(p_{NO})^4 \cdot (p_{H_2O})^6}{(p_{NH_3})^4 \cdot (p_{O_2})^5}$
दिया गया है कि प्रत्येक गैस का साम्य दाब $0.5 \ atm$ है,इसलिए:
$K_p = \frac{(0.5)^4 \cdot (0.5)^6}{(0.5)^4 \cdot (0.5)^5}$
सरल करने पर:
$K_p = \frac{(0.5)^{10}}{(0.5)^9} = 0.5$
नोट: साम्य स्थिरांक $K_p$ विमाहीन होता है। अतः,मान $0.5$ है।

(C) ला शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,जब साम्यावस्था पर किसी निकाय का कुल दाब बढ़ाया जाता है,तो साम्य उस दिशा में स्थानांतरित होता है जहाँ गैसीय मोलों की कुल संख्या कम होती है।
अभिक्रिया $(I)$ के लिए: $X_{2(g)} + 3Y_{2(g)} \rightleftharpoons 2XY_{3(g)}$। अभिकारक पक्ष में गैसीय मोलों की संख्या $1 + 3 = 4$ है और उत्पाद पक्ष में $2$ है। चूँकि $2 < 4$ है,इसलिए दाब बढ़ाने पर साम्य उत्पादों की ओर स्थानांतरित हो जाता है।
अभिक्रियाओं $(II)$,$(III)$ और $(IV)$ के लिए: अभिकारक पक्ष में गैसीय मोलों की संख्या $1 + 1 = 2$ है और उत्पाद पक्ष में $2$ है। चूँकि दोनों पक्षों में मोलों की संख्या समान है,इसलिए दाब में परिवर्तन साम्य की स्थिति को प्रभावित नहीं करता है।

(D) समूह $14$ (कार्बन परिवार) में,परमाणु आकार में वृद्धि के कारण सामान्यतः समूह में नीचे जाने पर विद्युतऋणात्मकता घटती है।
हालाँकि,$d$ और $f$ कक्षकों के खराब परिरक्षण प्रभाव (shielding effect) के कारण,प्रभावी नाभिकीय आवेश बढ़ जाता है,जिससे प्रवृत्ति में विसंगति आती है।
विद्युतऋणात्मकता के मान लगभग इस प्रकार हैं: $C$ $(2.55)$,$Si$ $(1.90)$,$Ge$ $(2.01)$,$Sn$ $(1.96)$,और $Pb$ $(2.33)$।
दिए गए तत्वों $C$,$Ge$,और $Pb$ की तुलना करने पर,सही क्रम $C > Pb > Ge$ है।

(A) प्रभावी नाभिकीय आवेश में वृद्धि के कारण आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर आयनन एन्थैल्पी सामान्यतः बढ़ती है।
दूसरे आवर्त के तत्वों $Li$,$Be$,$B$ और $N$ के लिए,अपेक्षित क्रम $Li < Be < B < N$ है।
हालाँकि,$Be$ $(1s^2 2s^2)$ में पूर्णतः भरे हुए $2s$ कक्षक हैं और $N$ $(1s^2 2s^2 2p^3)$ में अर्ध-भरे हुए $2p$ उपकोष हैं,जो दोनों असाधारण रूप से स्थिर हैं।
इस कारण से,$Be$ की आयनन एन्थैल्पी $B$ से अधिक होती है।
अतः,सही क्रम $Li < B < Be < N$ है।

(C) 'He' ब्रह्मांड में दूसरा सबसे प्रचुर तत्व है।
$(b)$ डार्मस्टेडियम एक रासायनिक तत्व है जिसका प्रतीक $Ds$ और परमाणु क्रमांक $110$ है।
$(c)$ सामान्य परिस्थितियों में,ओस्मियम सबसे अधिक घनत्व $(22.59 \ g/cm^3)$ वाला तत्व है।
$(d)$ फ्रांसियम आवर्त सारणी में सबसे अधिक इलेक्ट्रोपॉजिटिव तत्व है।
अतः,ये सभी चारों कथन सही हैं।

(D) ऑक्साइडों की अम्लीय प्रकृति केंद्रीय परमाणु की विद्युत ऋणात्मकता पर निर्भर करती है। आवर्त सारणी में बाएं से दाएं जाने पर,तत्वों की विद्युत ऋणात्मकता बढ़ती है,जिससे उनके ऑक्साइडों की अम्लीय प्रकृति भी बढ़ती है।
आवर्त $2$ के तत्वों के लिए,विद्युत ऋणात्मकता का क्रम है: $Li < Be < B < C < N$।
अतः,उनके ऑक्साइडों की अम्लीय प्रकृति इसी क्रम में बढ़ती है: $Li_2O < BeO < B_2O_3 < CO_2 < N_2O_3$।
इसलिए,घटती अम्लीय प्रकृति का सही क्रम है: $N_2O_3 > CO_2 > B_2O_3 > BeO > Li_2O$।

(D) दिए गए तत्वों के लिए इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी के मान ($kJ/mol$ में) इस प्रकार हैं: $O = -141$,$S = -200$,और $Se = -195$।
ऑक्सीजन में $2p$ कक्षक का आकार छोटा होने के कारण,इसमें अंतर-इलेक्ट्रॉनिक प्रतिकर्षण अधिक होता है,जो इलेक्ट्रॉन जोड़ने की प्रक्रिया को सल्फर और सेलेनियम की तुलना में कम ऊष्माक्षेपी बनाता है।
अतः,इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी का सही क्रम $S > Se > O$ है।

(B) एक आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर,प्रभावी नाभिकीय आवेश बढ़ता है,जिससे परमाणु त्रिज्या घटती है।
प्रभावी नाभिकीय आवेश में वृद्धि और परमाणु आकार में कमी के कारण,इलेक्ट्रॉन खोने की प्रवृत्ति कम हो जाती है,जिससे धात्विक गुण भी घट जाता है।

(B) दी गई प्रजातियाँ $K^{+}$,$Na^{+}$,$Mg^{2+}$,और $Al^{3+}$ हैं।
$K^{+}$ में इलेक्ट्रॉन $n=3$ कोश में हैं,जबकि $Na^{+}$,$Mg^{2+}$,और $Al^{3+}$ में इलेक्ट्रॉन $n=2$ कोश में हैं।
इसलिए,$K^{+}$ की आयनिक त्रिज्या सबसे बड़ी है।
आइसोइलेक्ट्रॉनिक प्रजातियों $Na^{+}$,$Mg^{2+}$,और $Al^{3+}$ के लिए,जैसे-जैसे परमाणु क्रमांक बढ़ता है,आयनिक त्रिज्या घटती जाती है।
परमाणु क्रमांक $Na (11)$,$Mg (12)$,और $Al (13)$ हैं।
अतः,आयनिक त्रिज्या का क्रम $Na^{+} > Mg^{2+} > Al^{3+}$ है।
इस प्रकार,सही क्रम $K^{+} > Na^{+} > Mg^{2+} > Al^{3+}$ है।

(A) ये सभी आयन समइलेक्ट्रॉनिक (isoelectronic) हैं,जिसका अर्थ है कि इन सभी में $10$ इलेक्ट्रॉन हैं।
समइलेक्ट्रॉनिक प्रजातियों के लिए,जैसे-जैसे परमाणु क्रमांक (नाभिकीय आवेश) बढ़ता है,आयनिक त्रिज्या घटती जाती है।
परमाणु क्रमांक हैं: $O (8), F (9), Na (11), Mg (12)$।
जैसे-जैसे नाभिकीय आवेश बढ़ता है,इलेक्ट्रॉन नाभिक की ओर अधिक मजबूती से आकर्षित होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप आयनिक त्रिज्या छोटी हो जाती है।
इसलिए,आयनिक त्रिज्या का बढ़ता क्रम है: $Mg^{2+} < Na^{+} < F^{-} < O^{2-}$।

(A) क्रमिक आयनन ऊर्जा $801$,$2430$,$3660$,$25000$ और $32800 \ kJ \ mol^{-1}$ है।
$3^{rd}$ और $4^{th}$ आयनन ऊर्जा के बीच ऊर्जा में बहुत बड़ा उछाल है ($3660$ से $25000 \ kJ \ mol^{-1}$)।
यह इंगित करता है कि $4^{th}$ इलेक्ट्रॉन एक स्थिर अक्रिय गैस कोर (noble gas core) से निकाला जा रहा है,जिसका अर्थ है कि तत्व में $3$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं।
$3$ संयोजी इलेक्ट्रॉन वाले तत्व समूह $13$ के अंतर्गत आते हैं,जो बोरॉन $(B)$ है।

(A) आयनिक त्रिज्या कोशों की संख्या के साथ बढ़ती है। $I^{-}$ में $5$ कोश,$Se^{2-}$ और $Br^{-}$ में $4$ कोश,तथा $O^{2-}$ और $F^{-}$ में $2$ कोश होते हैं।
आइसोइलेक्ट्रॉनिक प्रजातियों (समान संख्या में इलेक्ट्रॉन वाले आयन) के लिए,जैसे-जैसे परमाणु क्रमांक $(Z)$ बढ़ता है,आयनिक त्रिज्या कम होती जाती है क्योंकि नाभिकीय आकर्षण बल बढ़ जाता है।
$1.$ $Se^{2-}$ $(Z=34)$ और $Br^{-}$ $(Z=35)$ के लिए: $Se^{2-} > Br^{-}$.
$2.$ $O^{2-}$ $(Z=8)$ और $F^{-}$ $(Z=9)$ के लिए: $O^{2-} > F^{-}$.
अतः,सही घटता क्रम है: $I^{-} > Se^{2-} > Br^{-} > O^{2-} > F^{-}$.

(B) क्षारीय मृदा धातु आयनों की जलयोजन ऊर्जा (hydration energy) आयन का आकार बढ़ने के साथ घटती है $(Mg^{2+} > Ca^{2+} > Sr^{2+} > Ba^{2+})$।
$MgCl_2$ हेक्साहाइड्रेट $(MgCl_2 \cdot 6H_2O)$ बनाता है,जबकि $BaCl_2$ डाइहाइड्रेट $(BaCl_2 \cdot 2H_2O)$ बनाता है।
दिए गए विकल्पों में,$MgCl_2$ अपनी छोटी आयनिक त्रिज्या और उच्च आवेश घनत्व के कारण पानी के अणुओं के साथ समन्वय करने की उच्चतम क्षमता रखता है।

(A) जलीय माध्यम में $KMnO_4$ और $SO_2$ के बीच की अभिक्रिया एक रेडॉक्स अभिक्रिया है,जहाँ $KMnO_4$ एक ऑक्सीकारक के रूप में और $SO_2$ एक अपचायक के रूप में कार्य करता है।
इस अभिक्रिया के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$2KMnO_4 + 5SO_2 + 2H_2O \rightarrow K_2SO_4 + 2MnSO_4 + 2H_2SO_4$
इस अभिक्रिया में,मैंगनीज की ऑक्सीकरण अवस्था $KMnO_4$ में $+7$ से बदलकर $MnSO_4$ में $+2$ हो जाती है।
अतः,मैंगनीज आयन केवल $Mn^{2+}$ में अपचयित होता है।

(A) जब गलित अवस्था में आयनिक हाइड्राइड से विद्युत धारा प्रवाहित की जाती है,तो एनोड पर हाइड्रोजन गैस मुक्त होती है।
$s-$ब्लॉक तत्वों के हाइड्राइड्स में,हाइड्रोजन $-1$ ऑक्सीकरण अवस्था में मौजूद होता है।
इसका एनोड पर हाइड्रोजन गैस $(H_2)$ में ऑक्सीकरण हो जाता है क्योंकि ऑक्सीकरण हमेशा एनोड पर होता है।
अभिक्रिया है:
$2H^{-} \rightarrow H_2 + 2e^{-}$ (एनोड पर)

(A) माना $A = \frac{\sqrt{2} \cos 45^{\circ} + \cos 56^{\circ} + \cos 58^{\circ} - \cos 66^{\circ}}{\sqrt{2} \cos 28^{\circ} \cos 29^{\circ} \sin 33^{\circ}}$.
चूंकि $\cos 45^{\circ} = \frac{1}{\sqrt{2}}$,अंश $1 + \cos 56^{\circ} + \cos 58^{\circ} - \cos 66^{\circ}$ हो जाता है.
व्यंजक को $(1 - \cos 66^{\circ}) + (\cos 56^{\circ} + \cos 58^{\circ})$ के रूप में लिखने पर.
$1 - \cos 66^{\circ} = 2 \sin^2 33^{\circ}$ और $\cos 56^{\circ} + \cos 58^{\circ} = 2 \cos 57^{\circ} \cos 1^{\circ}$ का उपयोग करने पर.
ध्यान दें कि $\sin 33^{\circ} = \cos 57^{\circ}$ है.
अतः,अंश $2 \sin^2 33^{\circ} + 2 \cos 57^{\circ} \cos 1^{\circ} = 2 \cos 57^{\circ} (\sin 33^{\circ} + \cos 1^{\circ})$ है.
चूंकि $\sin 33^{\circ} = \cos 57^{\circ}$,यह $2 \cos 57^{\circ} (\cos 57^{\circ} + \cos 1^{\circ})$ है.
$2 \cos 28^{\circ} \cos 29^{\circ} = \cos 57^{\circ} + \cos 1^{\circ}$ का उपयोग करने पर.
व्यंजक $A = \frac{2 \cos 57^{\circ} (\cos 57^{\circ} + \cos 1^{\circ})}{\sqrt{2} \cos 28^{\circ} \cos 29^{\circ} \sin 33^{\circ}}$ बन जाता है.
चूंकि $\sin 33^{\circ} = \cos 57^{\circ}$,हमारे पास $A = \frac{2 (\cos 57^{\circ} + \cos 1^{\circ})}{\sqrt{2} (\cos 57^{\circ} + \cos 1^{\circ})} = \frac{2}{\sqrt{2}} = \sqrt{2}$ है।

(D) इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया के प्रति अभिक्रियाशीलता बेंजीन वलय के इलेक्ट्रॉन घनत्व पर निर्भर करती है। इलेक्ट्रॉन-दाता समूह $(EDG)$ इलेक्ट्रॉन घनत्व बढ़ाते हैं,जिससे वलय अधिक अभिक्रियाशील हो जाता है,जबकि इलेक्ट्रॉन-आकर्षी समूह $(EWG)$ इसे कम कर देते हैं।
प्रतिस्थापी इस प्रकार हैं:
$(iv) \text{ फिनोल } (-OH): +M \text{ प्रभाव के कारण मजबूत EDG.}$
$(ii) \text{ टोल्यूनि } (-CH_3): +I \text{ और अतिसंयुग्मन (hyperconjugation) के कारण कमजोर EDG.}$
$(i) \text{ बेंजीन: संदर्भ यौगिक.}$
$(iii) \text{ क्लोरोबेंजीन } (-Cl): \text{ मजबूत } -I \text{ प्रभाव के कारण EWG (} +M \text{ प्रभाव के बावजूद, शुद्ध प्रभाव निष्क्रिय करने वाला है).}$
अतः,घटती अभिक्रियाशीलता का सही क्रम है: $(iv) > (ii) > (i) > (iii)$.

(C) मुक्त रेडिकल्स की स्थिरता $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या (हाइपरकंजुगेशन) के सीधे समानुपाती होती है।
प्रत्येक रेडिकल के लिए $\alpha$-हाइड्रोजन की गणना करने पर:
$[A]$ में $6 \ \alpha-H$ हैं।
$[B]$ में $1 \ \alpha-H$ है।
$[C]$ में $3 \ \alpha-H$ हैं।
$[D]$ में $5 \ \alpha-H$ हैं।
$\alpha$-हाइड्रोजन की संख्या की तुलना करने पर: $1 < 3 < 5 < 6$।
अतः,स्थिरता का सही क्रम $[B] < [C] < [D] < [A]$ है।

(C) कार्बोकेशन में अतिसंयुग्मन स्थिरता,धनावेशित कार्बन के निकटवर्ती कार्बन परमाणु से जुड़े $\alpha-H$ परमाणुओं की उपस्थिति द्वारा प्रदान की जाती है।
$A = CH_3CH_2^+$ में $3$ $\alpha-H$ परमाणु हैं।
$B = (CH_3)_3C^+$ में $9$ $\alpha-H$ परमाणु हैं।
$C = (CH_3)_2CH^+$ में $6$ $\alpha-H$ परमाणु हैं।
$D = CH_3^+$ में $0$ $\alpha-H$ परमाणु हैं।
चूंकि $D$ में कोई $\alpha-H$ परमाणु नहीं है,इसलिए इसमें अतिसंयुग्मन स्थिरता का अभाव है।

(A) किसी यौगिक की अम्लता उसके संयुग्मी क्षार (conjugate base) के स्थायित्व पर निर्भर करती है। कार्बोक्सिलेट आयन $(R-COO^-)$ में अनुनाद (resonance) स्थायित्व के कारण कार्बोक्सिलिक अम्ल $(R-COOH)$,अल्कोहल $(R-OH)$ की तुलना में अधिक अम्लीय होते हैं।
कार्बोक्सिलिक अम्लों में,अम्लता कार्बोक्सिल समूह से जुड़े कार्बन परमाणु के प्रेरणिक प्रभाव (inductive effect) द्वारा निर्धारित होती है।
$1$. $(i)$ $HC \equiv C-COOH$ में,कार्बन $sp$ संकरित है ($50$% s-लक्षण),जो सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक है और सबसे प्रबल $-I$ प्रभाव डालता है।
$2$. $(ii)$ $CH_2=CH-COOH$ में,कार्बन $sp^2$ संकरित है ($33$% s-लक्षण),जो मध्यम $-I$ प्रभाव डालता है।
$3$. $(iii)$ $CH_3-CH_2-COOH$ में,कार्बन $sp^3$ संकरित है ($25$% s-लक्षण),जो सबसे कम $-I$ प्रभाव डालता है।
$4$. $(iv)$ $CH_3-CH_2-OH$ एक अल्कोहल है और सबसे कम अम्लीय है।
अतः,अम्लीय सामर्थ्य का सही क्रम $i > ii > iii > iv$ है।

(A) एल्कीन की स्थिरता हाइपरकंजुगेशन संरचनाओं की संख्या के सीधे आनुपातिक होती है,जो द्वि-बंध के $sp^2$ संकरित कार्बन परमाणुओं से जुड़े $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या पर निर्भर करती है।प्रत्येक यौगिक के लिए $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणुओं की गणना:$I$: विनाइलसाइक्लोहेक्सेन में $1$ $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु है।$II$: साइक्लोहेक्सीन में $4$ $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु हैं।$III$: $1$-मिथाइलसाइक्लोहेक्सीन में $7$ $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु हैं।$IV$: $1,2$-डाइमिथाइलसाइक्लोहेक्सीन में $10$ $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु हैं।चूंकि $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या का क्रम $IV (10) > III (7) > II (4) > I (1)$ है,इसलिए स्थिरता का क्रम $IV > III > II > I$ होगा।

(B) वह कार्बन परमाणु जो चार अलग-अलग समूहों या परमाणुओं से बंधा होता है,उसे कायरल कार्बन कहा जाता है।
एक कायरल अणु दो स्टीरियोआइसोमर्स में मौजूद होता है जो एक-दूसरे के दर्पण प्रतिबिंब होते हैं,जिन्हें इनैन्टीओमर्स कहा जाता है।
$1$. $CH_3-CH(OH)-CH_3$ (आइसोप्रोपिल अल्कोहल): केंद्रीय कार्बन दो समान मिथाइल समूहों से बंधा है,इसलिए यह अकायरल है।
$2$. $CH_3-CH(OH)-CH_2-CH_2-CH_3$ ($2-$पेंटेनॉल): दूसरा कार्बन चार अलग-अलग समूहों ($-H$,$-OH$,$-CH_3$,और $-CH_2CH_2CH_3$) से बंधा है,जो इसे एक कायरल केंद्र बनाता है। अतः,यह एक कायरल अणु है।
$3$. $BrCH_2-CH_2-CH=CH_2$ ($1-$ब्रोमो$-3-$ब्यूटीन): कोई भी कार्बन परमाणु चार अलग-अलग समूहों से नहीं बंधा है,इसलिए यह अकायरल है।
$4$. $(CH_3)_2CH-CH_2OH$ (आइसोब्यूटिल अल्कोहल): हाइड्रॉक्सिल समूह से जुड़ा कार्बन दो समान हाइड्रोजन परमाणुओं से बंधा है,इसलिए यह अकायरल है।

(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) $UV$ 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।

(B) कार्बोक्सिलिक एसिड का अपचयन लिथियम एल्युमिनियम हाइड्राइड $(LiAlH_4)$ या अधिक चयनात्मक रूप से डाइबोरेन $(B_2H_6)$ द्वारा प्राथमिक अल्कोहल में किया जाता है।
$B_2H_6$ एक विशिष्ट अभिकर्मक है जो कार्बोक्सिलिक एसिड समूह को प्राथमिक अल्कोहल में अपचयित करता है जबकि एस्टर,नाइट्रो या हेलो जैसे अन्य कार्यात्मक समूहों को प्रभावित नहीं करता है।
$NaBH_4$ कार्बोक्सिलिक एसिड समूह को अपचयित करने के लिए पर्याप्त शक्तिशाली नहीं है।
$Zn-Hg / \text{conc. } HCl$ का उपयोग क्लेमेंसन अपचयन के लिए किया जाता है,जो एल्डिहाइड और कीटोन को एल्केन में अपचयित करता है,न कि कार्बोक्सिलिक एसिड को अल्कोहल में।
$H_2, Pd / C$ का उपयोग आमतौर पर एल्कीन और एल्काइन के हाइड्रोजनीकरण के लिए किया जाता है और यह कार्बोक्सिलिक एसिड को अपचयित नहीं करता है।

(C) चरण $1$: बेंजीन निर्जलीय $AlCl_3$ की उपस्थिति में एसिटिल क्लोराइड $(CH_3COCl)$ के साथ अभिक्रिया (फ्रीडल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन) करके एसीटोफेनोन $(P)$ बनाता है,जो $C_6H_5COCH_3$ है।
चरण $2$: एसीटोफेनोन $(P)$ मिथाइल मैग्नीशियम ब्रोमाइड $(CH_3MgBr)$ के साथ अभिक्रिया करता है और उसके बाद जल-अपघटन $(H_2O)$ द्वारा $2$-फेनिलप्रोपेन-$2$-ऑल $(Q)$ बनाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है: $C_6H_5COCH_3 + CH_3MgBr$ $\rightarrow C_6H_5C(OMgBr)(CH_3)_2$ $\xrightarrow{H_2O} C_6H_5C(OH)(CH_3)_2$.
$Q$ की संरचना $C_6H_5C(OH)(CH_3)_2$ है,जिसमें $9$ कार्बन परमाणु,$12$ हाइड्रोजन परमाणु और $1$ ऑक्सीजन परमाणु हैं।
अतः,$Q$ का आणविक सूत्र $C_9H_{12}O$ है।

(D) $NaBH_4$ एक मृदु अपचायक (mild reducing agent) है। यह चयनात्मक रूप से एल्डिहाइड समूह को प्राथमिक अल्कोहल में अपचयित करता है,जबकि एस्टर समूह $(-COOCH_3)$ और एल्कीन $(-C=C-)$ अपरिवर्तित रहते हैं।

(D) वह रासायनिक अभिक्रिया जिसमें अल्कोहल और एसिड एक-दूसरे के साथ अभिक्रिया करके एस्टर बनाते हैं,उसे एस्टरीकरण कहा जाता है।
इस अभिक्रिया में,अल्कोहल एक न्यूक्लियोफाइल के रूप में कार्य करता है और कार्बोक्सिलिक एसिड के कार्बोनिल कार्बन पर आक्रमण करता है।
एस्टरीकरण के प्रति अल्कोहल की अभिक्रियाशीलता मुख्य रूप से त्रिविम बाधा (steric hindrance) द्वारा निर्धारित होती है।
जैसे-जैसे $-OH$ समूह वाले कार्बन से जुड़े एल्काइल समूह का आकार बढ़ता है,त्रिविम बाधा बढ़ती है,जिससे अल्कोहल के लिए एसिड पर आक्रमण करना कठिन हो जाता है,इस प्रकार अभिक्रियाशीलता कम हो जाती है।
दिए गए यौगिक हैं:
$(I) CH_3CH_2OH$ (एथेनॉल)
$(II) (CH_3)_2CHCH_2OH$ ($2-$मिथाइलप्रोपेन$-1-$ऑल)
$(III) (CH_3)_2CHCH(CH_3)CH_2OH$ ($2,3-$डाइमिथाइल ब्यूटेन$-1-$ऑल)
$(IV) CH_3CH_2CH_2OH$ (प्रोपेन$-1-$ऑल)
त्रिविम बाधा की तुलना करने पर,अभिक्रियाशीलता का क्रम $(I) > (IV) > (II) > (III)$ है।
अतः,सही विकल्प $D$ है।

(D) अल्कोहल के अम्ल-उत्प्रेरित निर्जलीकरण की दर अभिक्रिया के दौरान बनने वाले कार्बोकेशन मध्यवर्ती की स्थिरता पर निर्भर करती है। कार्बोकेशन की स्थिरता का क्रम $3^\circ > 2^\circ > 1^\circ$ होता है।
प्रत्येक अल्कोहल से बनने वाले कार्बोकेशन का विश्लेषण करते हैं:
$(I)$ $CH_3CH_2CH_2CH_2OH$ एक $1^\circ$ कार्बोकेशन बनाता है: $CH_3CH_2CH_2CH_2^+$.
$(II)$ $CH_3-CH(CH_3)-CH_2OH$ एक $1^\circ$ कार्बोकेशन बनाता है: $CH_3-CH(CH_3)-CH_2^+$,जो अधिक स्थिर $2^\circ$ कार्बोकेशन में पुनर्व्यवस्थित हो सकता है।
$(III)$ $CH_3-C(CH_3)_2-OH$ एक $3^\circ$ कार्बोकेशन बनाता है: $CH_3-C^+(CH_3)_2$.
$(IV)$ $CH_3-CH_2-CH(OH)-CH_3$ एक $2^\circ$ कार्बोकेशन बनाता है: $CH_3-CH_2-CH^+-CH_3$.
स्थिरता की तुलना करने पर: $3^\circ$ कार्बोकेशन $(III)$ सबसे अधिक स्थिर है,उसके बाद $2^\circ$ कार्बोकेशन $(IV)$ आता है। दो $1^\circ$ कार्बोकेशन के बीच,$(II)$ अधिक स्थिर कार्बोकेशन बनाने के लिए पुनर्व्यवस्थित हो सकता है,जो इसे प्राथमिक कार्बोकेशन $(I)$ की तुलना में अधिक प्रतिक्रियाशील बनाता है।
अतः,प्रतिक्रियाशीलता का क्रम $III > IV > II > I$ है।

(D) $1$. प्राथमिक अल्कोहल का पिरिडिनियम क्लोरोक्रोमेट $(PCC)$ द्वारा ऑक्सीकरण होकर एल्डिहाइड बनता है। अतः,उत्पाद $P$ एक एल्डिहाइड है।
$2$. एल्डिहाइड अमोनियामय सिल्वर नाइट्रेट विलयन (टोलन अभिकर्मक) के साथ अभिक्रिया करके ऑक्सीकृत हो जाते हैं,जिससे कार्बोक्सिलेट आयन और धात्विक सिल्वर का अवक्षेप (सिल्वर मिरर टेस्ट) प्राप्त होता है।

(D) अभिकारक प्रोपेन-$2$-ऑल है,जो एक द्वितीयक अल्कोहल है।
जब द्वितीयक अल्कोहल की वाष्प को $573 \ K$ पर गर्म $Cu$ के ऊपर से गुजारा जाता है,तो विहाइड्रोजनीकरण $(-H_2)$ होता है,जिससे कीटोन का निर्माण होता है।
अतः,प्रोपेन-$2$-ऑल का विहाइड्रोजनीकरण होकर प्रोपेनोन $(CH_3COCH_3)$ प्राप्त होता है।

(C) कथन $(A)$ सत्य है क्योंकि तृतीयक अल्कोहल ल्यूकास अभिकर्मक के साथ बहुत तेजी से अभिक्रिया करके एल्किल क्लोराइड बनाते हैं,जो तुरंत धुंधलेपन के रूप में दिखाई देते हैं।
कारण $(R)$ असत्य है क्योंकि ल्यूकास अभिकर्मक सांद्र $HCl$ और निर्जल $ZnCl_2$ का मिश्रण होता है,न कि $HNO_3$ और $ZnCl_2$ का।

(D) अभिक्रिया अनुक्रम इस प्रकार है:
$1$. क्यूमीन (आइसोप्रोपिलबेन्जीन) $O_2$ के साथ अभिक्रिया करके क्यूमीन हाइड्रोपरॉक्साइड बनाता है।
$2$. क्यूमीन हाइड्रोपरॉक्साइड का अम्ल-उत्प्रेरित जल-अपघटन फिनोल और एसीटोन $(CH_3COCH_3)$ देता है।
$3$. कम ध्रुवीय विलायक जैसे $CHCl_3$ में और कम तापमान $(273 \ K)$ पर फिनोल की $Br_2$ के साथ अभिक्रिया मोनोब्रोमिनेशन की ओर ले जाती है।
$-OH$ समूह के प्रबल सक्रियण प्रभाव के कारण,इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन मुख्य रूप से ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर होता है। ऑर्थो-आइसोमर की तुलना में कम त्रिविम बाधा (steric hindrance) के कारण पैरा-आइसोमर मुख्य उत्पाद होता है। अतः,मुख्य उत्पाद $p$-ब्रोमोफिनोल है।

(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।

(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।

(D) विलियमसन ईथर संश्लेषण $SN^2$ क्रियाविधि द्वारा होता है,जो त्रिविम बाधा (steric hindrance) के प्रति अत्यधिक संवेदनशील है।
प्राथमिक एल्किल हैलाइड द्वितीयक से अधिक अभिक्रियाशील होते हैं,जो तृतीयक से अधिक अभिक्रियाशील होते हैं।
$(i)$ एक प्राथमिक एल्किल हैलाइड है लेकिन अभिक्रिया स्थल के निकट एक बड़े चतुष्कीय कार्बन की उपस्थिति के कारण इसमें अत्यधिक त्रिविम बाधा होती है।
(ii) एक एलिलिक प्राथमिक हैलाइड है,जो संक्रमण अवस्था के अनुनाद स्थिरीकरण के कारण अत्यधिक अभिक्रियाशील है।
(iii) एक साधारण प्राथमिक एल्किल हैलाइड $(CH_3CH_2CH_2Cl)$ है।
(iv) $\beta$-कार्बन पर शाखा वाला एक प्राथमिक एल्किल हैलाइड $(CH_3CH(CH_3)CH_2Cl)$ है।
$SN^2$ के लिए अभिक्रियाशीलता का क्रम: एलिलिक प्राथमिक $>$ प्राथमिक $>$ $\beta$-शाखा वाला प्राथमिक $>$ अत्यधिक बाधित प्राथमिक।
अतः,घटता क्रम $(ii) > (iii) > (iv) > (i)$ है।

(D) आयोडोफॉर्म परीक्षण उन यौगिकों द्वारा दिया जाता है जिनमें $CH_3CO-$ समूह या $CH_3CH(OH)-$ समूह होता है।
$(I)$ $CH_3CH_2COCH_2CH_3$: इसमें $CH_3CO-$ समूह नहीं है।
$(II)$ $CH_3CH(OH)CH_3$: इसमें $CH_3CH(OH)-$ समूह है,इसलिए यह धनात्मक परीक्षण देता है।
$(III)$ $1$-इन्डानोन: इसमें $CH_3CO-$ समूह नहीं है।
$(IV)$ $CH_3CH_2COCH_3$: इसमें $CH_3CO-$ समूह है,इसलिए यह धनात्मक परीक्षण देता है।
$(V)$ $PhCOPh$: इसमें $CH_3CO-$ समूह नहीं है।
$(VI)$ $PhCOCH_3$: इसमें $CH_3CO-$ समूह है,इसलिए यह धनात्मक परीक्षण देता है।
अतः,यौगिक $(II), (IV)$ और $(VI)$ धनात्मक आयोडोफॉर्म परीक्षण देते हैं।

(D) कथन $(A)$ सही है: फिनोल अल्कोहल से अधिक अम्लीय होता है क्योंकि डीप्रोटोनेशन के बाद बनने वाला फिनोक्साइड आयन बेंजीन रिंग के साथ अनुनाद द्वारा स्थिर हो जाता है।
कथन $(B)$ गलत है: मेलामाइन प्लास्टिक मेलामाइन और फॉर्मेल्डिहाइड से बनता है,फिनोल से नहीं।
कथन $(C)$ सही है: फिनोल उदासीन $FeCl_3$ विलयन के साथ अभिक्रिया करके बैंगनी रंग का आयरन-फिनोक्साइड संकुल बनाता है।
कथन $(D)$ गलत है: फिनोल एसिटिल क्लोराइड $(CH_3COCl)$ के साथ अभिक्रिया करके फेनिल एसीटेट $(C_6H_5OCOCH_3)$ देता है,न कि फेनेटोल $(C_6H_5OC_2H_5)$।
अतः,कथन $(A)$ और $(C)$ सही हैं।

(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।

(D) अभिक्रिया दो मुख्य चरणों में होती है:
$1$. स्टीफन अपचयन: $CH_3-CN$ $\xrightarrow{SnCl_2, HCl} CH_3-CH=NH$ $\xrightarrow{H_3O^+} CH_3CHO$.
$2$. एल्डिहाइड का अपचयन: $CH_3CHO \xrightarrow{HI, \text{Red } P} CH_3-CH_3$ (एथेन)।
प्रारंभिक पदार्थ में,$-CN$ समूह का कार्बन $sp$ संकरित है।
अंतिम उत्पाद में,एथेन $(CH_3-CH_3)$,कार्बन $sp^3$ संकरित है।
क्रियात्मक समूह $-CN$ (नाइट्राइल) से $-CH_3$ (एल्किल समूह) में बदल जाता है।
अतः,सही परिवर्तन $A: -CN \rightarrow -CH_3$ और $B: sp \rightarrow sp^3$ है।

(A) सही मिलान इस प्रकार हैं:
$(A)$ एसिड क्लोराइड से एल्डिहाइड,रोज़नमुंड अपचयन है,जिसमें $H_2, Pd-BaSO_4$ $(IV)$ का उपयोग होता है।
$(B)$ बेंजीन से बेंजल्डिहाइड,गटरमैन-कोच अभिक्रिया है,जिसमें $CO, HCl, \text{anhyd. } AlCl_3$ $(II)$ का उपयोग होता है।
$(C)$ एसिटिलीन से एल्डिहाइड,एल्काइन का जलयोजन है,जिसमें $HgSO_4, H_2SO_4$ $(III)$ का उपयोग होता है।
$(D)$ एस्टर से एल्डिहाइड,$DIBAL-H$ $(I)$ का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है।
अतः,सही मिलान $A-IV, B-II, C-III, D-I$ है।

(B) अभिक्रिया $(A)$ में,टोल्यूनि को $CS_2$ में $CrO_2Cl_2$ का उपयोग करके और उसके बाद जल-अपघटन द्वारा बेंज़ल्डिहाइड में परिवर्तित किया जाता है। यह इटार्ड अभिक्रिया है,इसलिए $X = CrO_2Cl_2$ है।
अभिक्रिया $(B)$ में,बेंज़िल अल्कोहल को $573 \ K$ पर $Cu$ का उपयोग करके बेंज़ल्डिहाइड में परिवर्तित किया जाता है। यह एक उत्प्रेरकीय विहाइड्रोजनीकरण अभिक्रिया है,इसलिए $Y = Cu, 573 \ K$ है।
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(A) अभिक्रिया $(A)$ एक फ्रीडल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन अभिक्रिया है जिसमें बेंजीन निर्जल $AlCl_3$ की उपस्थिति में बेंज़ोयल क्लोराइड के साथ अभिक्रिया करके बेंजोफेनोन $(C_6H_5COC_6H_5)$ बनाता है।
अभिक्रिया $(B)$ में बेंज़ोयल क्लोराइड की फेनिलमैग्नीशियम ब्रोमाइड की अधिकता के साथ अभिक्रिया के बाद जल-अपघटन होता है,जिससे ट्राइफेनिलमेथेनॉल $( (C_6H_5)_3COH )$ प्राप्त होता है।
अभिक्रिया $(C)$ में बेंज़ोयल क्लोराइड की डाइफेनिल कैडमियम $( (C_6H_5)_2Cd )$ के साथ अभिक्रिया होती है,जो एसिड क्लोराइड से कीटोन बनाने की एक मानक विधि है और यह बेंजोफेनोन देती है।
अतः,अभिक्रियाएं $(A)$ और $(C)$ मुख्य उत्पाद के रूप में बेंजोफेनोन देती हैं।

(D) जब प्रोपाइन को $HgSO_4$ की उपस्थिति में $dil. H_2SO_4$ के साथ उपचारित किया जाता है,तो मुख्य उत्पाद $P$ एसीटोन $(CH_3COCH_3)$ होता है।
इस अभिक्रिया में ट्रिपल बॉन्ड में पानी का योग होता है जिससे एक इनोल बनता है,जो बाद में कीटो रूप में टॉटोमेराइज़ हो जाता है:
$CH_3C \equiv CH$ $\xrightarrow{HgSO_4, H_2SO_4} CH_3C(OH)=CH_2$ $\rightarrow CH_3COCH_3$ $(P)$
एसीटोन $Ba(OH)_2$ की उपस्थिति में एल्डोल संघनन अभिक्रिया से गुजरकर डायएसीटोन अल्कोहल बनाता है:
$2CH_3COCH_3 \xrightarrow{Ba(OH)_2} (CH_3)_2C(OH)CH_2COCH_3$
गर्म करने पर,डायएसीटोन अल्कोहल निर्जलीकरण के माध्यम से मेसिटाइल ऑक्साइड $(Q)$ बनाता है:
$(CH_3)_2C(OH)CH_2COCH_3 \xrightarrow{\Delta} (CH_3)_2C=CHCOCH_3$ $(Q)$
मेसिटाइल ऑक्साइड $(Q)$ का आणविक सूत्र $C_6H_{10}O$ है।

(C) अमोनिया व्युत्पन्नों $(H_2N-Z)$ की कार्बोनिल यौगिकों के साथ अभिक्रिया एक नाभिकरागी योग अभिक्रिया है,जिसके बाद पानी के अणु के निष्कासन से इमाइन व्युत्पन्न $(>C=N-Z)$ बनता है।
यह अभिक्रिया उत्क्रमणीय है और अम्ल द्वारा उत्प्रेरित होती है।
अतः,कथन $(A)$ सत्य है,लेकिन कारण $(R)$ असत्य है क्योंकि अभिक्रिया उत्क्रमणीय है,अनुत्क्रमणीय नहीं।

(B) चरण $1$: $3$-मिथाइल-$4$-हाइड्रॉक्सीबेंज़ल्डिहाइड का $Br_2/Fe$ के साथ इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन $-OH$ समूह के सापेक्ष ऑर्थो स्थिति पर होता है। $-OH$ समूह एक शक्तिशाली सक्रियकारी समूह है,जो आने वाले इलेक्ट्रोफाइल $Br^+$ को ऑर्थो स्थिति पर निर्देशित करता है। यह $X$ ($3$-ब्रोमो-$4$-मिथाइल-$5$-हाइड्रॉक्सीबेंज़ल्डिहाइड) देता है।
चरण $2$: यौगिक $X$ सांद्र $KOH$ के साथ कैनिज़ारो अभिक्रिया करता है और उसके बाद एसिड वर्कअप $(H_3O^+)$ होता है। एल्डिहाइड समूह $(-CHO)$ अल्कोहल $(-CH_2OH)$ और कार्बोक्सिलिक एसिड $(-COOH)$ समूहों के मिश्रण में परिवर्तित हो जाता है। परिणामी उत्पाद $Y$ और $Z$ क्रमशः $3$-ब्रोमो-$4$-मिथाइल-$5$-हाइड्रॉक्सीबेंज़िल अल्कोहल और $3$-ब्रोमो-$4$-मिथाइल-$5$-हाइड्रॉक्सीबेंज़ोइक एसिड हैं।

(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।

(C) चरण $1$: $CH_3CH_2CH_2CH_2COCH_3$ की $NaOBr$ और उसके बाद $H_3O^+$ के साथ अभिक्रिया एक हेलोफॉर्म अभिक्रिया है। यह मिथाइल कीटोन को एक कम कार्बन वाले कार्बोक्सिलिक एसिड में परिवर्तित करती है।
$CH_3CH_2CH_2CH_2COCH_3 \xrightarrow{NaOBr, H_3O^+} CH_3CH_2CH_2CH_2COOH + CHBr_3$.
चरण $2$: उत्पाद $CH_3CH_2CH_2CH_2COOH$ (पेंटेनोइक एसिड) को फिर $Red \ P$ और $Br_2$ के साथ उपचारित किया जाता है,जिसके बाद $H_2O$ मिलाया जाता है। यह हेल-वोलहार्ड-ज़ेलिंस्की $(HVZ)$ अभिक्रिया है,जो कार्बोक्सिलिक एसिड के अल्फा-कार्बन पर हैलोजन जोड़ती है।
$CH_3CH_2CH_2CH_2COOH \xrightarrow{Red \ P, Br_2} CH_3CH_2CH_2CH(Br)COOH$.
अंतिम उत्पाद $2$-ब्रोमोपेंटेनोइक एसिड है,जो विकल्प $C$ के अनुरूप है।

(D) अभिकर्मक $X$ के लिए: प्रारंभिक पदार्थ एक $\beta$-ब्रोमो कीटोन है। अल्कोहलिक $KOH$ (alc. $KOH$) के साथ उपचार करने पर $E2$ क्रियाविधि के माध्यम से डिहाइड्रोहैलोजनीकरण होता है,जिसके परिणामस्वरूप एक $\alpha,\beta$-असंतृप्त कीटोन का निर्माण होता है।
अभिकर्मक $Y$ के लिए: उत्पाद में कार्बोक्सिलेट आयन और एक पीला अवक्षेप $(CHI_3)$ होता है,जो आयोडोफॉर्म अभिक्रिया की विशेषता है। यह अभिक्रिया विशेष रूप से मिथाइल कीटोन (या अल्कोहल जिन्हें मिथाइल कीटोन में ऑक्सीकृत किया जा सकता है) के लिए है और इसे $NaOI$ (सोडियम हाइपोआयोडाइट) का उपयोग करके किया जाता है।

(D) $C_2H_5OH$ की उपस्थिति में $Na-Hg$ के साथ नाइट्राइल की अभिक्रिया एक क्लासिक अपचयन विधि है जिसे $Mendius$ अपचयन कहा जाता है।
इस अभिक्रिया में,नाइट्राइल समूह $(-CN)$ का अपचयन होकर प्राथमिक एमीन समूह $(-CH_2NH_2)$ बनता है।
यहाँ,$p$-टोल्युनाइट्राइल ($4$-मिथाइलबेन्जोनाइट्राइल) की $Na-Hg$ और $C_2H_5OH$ के साथ अभिक्रिया से मुख्य उत्पाद के रूप में $p$-मिथाइलबेन्जिलएमीन प्राप्त होता है।

(D) द्वितीयक एमीन की तैयारी प्राथमिक एमीन की अल्काइल हैलाइड के साथ अभिक्रिया द्वारा सबसे अच्छी तरह से प्राप्त की जाती है।
यह एक नाभिकरागी प्रतिस्थापन (nucleophilic substitution) अभिक्रिया है जहाँ प्राथमिक एमीन एक नाभिकरागी के रूप में कार्य करता है और द्वितीयक एमीन बनाने के लिए अल्काइल हैलाइड पर आक्रमण करता है।
$R-NH_2 + R'-X \rightarrow R-NH-R' + HX$।
विकल्प $A$ (हॉफमैन ब्रोमामाइड निम्नीकरण) प्राथमिक एमीन उत्पन्न करता है।
विकल्प $B$ (नाइट्राइल का अपचयन) प्राथमिक एमीन उत्पन्न करता है।
विकल्प $C$ (अल्काइल हैलाइड की अमोनिया की अधिकता के साथ अभिक्रिया) मुख्य रूप से प्राथमिक एमीन उत्पन्न करता है।

(A) . एमाइड हॉफमैन ब्रोमामाइड अभिक्रिया $(III)$ के माध्यम से अभिक्रिया करता है।
$B$. नाइट्राइल का अपचयन $LiAlH_4$ $(IV)$ का उपयोग करके किया जाता है।
$C$. $C_6H_5SO_2Cl$ को हिन्सबर्ग अभिकर्मक $(II)$ के रूप में जाना जाता है।
$D$. $1^{\circ}$-एमीन कार्बिलएमीन अभिक्रिया $(I)$ देता है।
अतः,सही मिलान $A-III, B-IV, C-II, D-I$ 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) यह अभिक्रिया एक द्वितीयक एमीन के साथ सल्फोनिल क्लोराइड के नाभिकरागी प्रतिस्थापन (nucleophilic substitution) को दर्शाती है। डाइमिथाइल एमीन का नाइट्रोजन परमाणु एक नाभिकरागी (nucleophile) के रूप में कार्य करता है और बेंजीनसल्फोनिल क्लोराइड के सल्फर परमाणु पर आक्रमण करता है,जिससे क्लोराइड आयन विस्थापित हो जाता है। यह अभिक्रिया $N,N$-डाइमिथाइल बेंजीनसल्फोनैमाइड बनाती है। अतः,अभिकर्मक $P$ बेंजीनसल्फोनिल क्लोराइड $(C_6H_5SO_2Cl)$ है।

(D) हॉफमैन ब्रोमामाइड निम्नीकरण अभिक्रिया का उपयोग एमाइड की सोडियम हाइड्रॉक्साइड के जलीय या इथेनॉलिक घोल में ब्रोमीन के साथ अभिक्रिया कराकर प्राथमिक एमाइन तैयार करने के लिए किया जाता है।
इस अभिक्रिया में,एमाइड का कार्बोनिल कार्बन कार्बोनेट के रूप में निकल जाता है और एल्काइल या एराइल समूह नाइट्रोजन परमाणु पर स्थानांतरित हो जाता है।
परिणामस्वरूप,बनने वाले एमाइन में प्रारंभिक एमाइड की तुलना में एक कार्बन परमाणु कम होता है।
पेंटेनामाइन $(C_5H_{11}NH_2)$ प्राप्त करने के लिए,जिसमें $5$ कार्बन परमाणु होते हैं,प्रारंभिक एमाइड में $6$ कार्बन परमाणु होने चाहिए,जो कि हेक्जेनामाइड $(CH_3CH_2CH_2CH_2CH_2CONH_2)$ है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CH_3CH_2CH_2CH_2CH_2CONH_2 + Br_2 + 4NaOH \rightarrow CH_3CH_2CH_2CH_2CH_2NH_2 + 2NaBr + Na_2CO_3 + 2H_2O$

(C) - और $L$- विन्यास,$D(+)$-ग्लिसराल्डिहाइड के सापेक्ष निर्धारित किए जाते हैं।
$D(+)$-ग्लूकोज और $D(-)$-फ्रुक्टोज दोनों का $D$-विन्यास समान होता है क्योंकि उनके फिशर प्रक्षेप में कार्बोनिल समूह से सबसे दूर स्थित कायरल कार्बन पर हाइड्रॉक्सिल समूह दाईं ओर होता है।
हालाँकि,$D(+)$-ग्लूकोज दक्षिणध्रुवण घूर्णक $(+)$ होता है,जबकि $D(-)$-फ्रुक्टोज वामध्रुवण घूर्णक $(-)$ होता है।
अतः,कथन $(A)$ सत्य है,लेकिन कारण $(R)$ असत्य है।

(D) मोनोसैकेराइड का $D$ या $L$ विन्यास कार्बोनिल समूह से सबसे दूर स्थित कायरल कार्बन (फ्रुक्टोज़ में $C_5$ कार्बन) पर $-OH$ समूह की स्थिति द्वारा निर्धारित किया जाता है।
यदि $-OH$ समूह दाईं ओर है,तो यह $D$-आइसोमर है।
यदि $-OH$ समूह बाईं ओर है,तो यह $L$-आइसोमर है।
संरचना $II$ $D$-फ्रुक्टोज़ को दर्शाती है क्योंकि $C_5$ पर $-OH$ समूह दाईं ओर है।
संरचना $IV$ $L$-फ्रुक्टोज़ को दर्शाती है क्योंकि $C_5$ पर $-OH$ समूह बाईं ओर है।
इसलिए,$D$-फ्रुक्टोज़ और $L$-फ्रुक्टोज़ का प्रतिनिधित्व करने वाला युग्म $II$ और $IV$ है।

(C) सुक्रोज का अम्ल जल-अपघटन निम्नलिखित रासायनिक समीकरण द्वारा दर्शाया गया है:
$C_{12}H_{22}O_{11} + H_2O \rightarrow C_6H_{12}O_6 \text{ (ग्लूकोज)} + C_6H_{12}O_6 \text{ (फ्रुक्टोज)}$
अभिक्रिया के स्टोइकोमेट्री के अनुसार,$1 \ mole$ सुक्रोज $1 \ mole$ ग्लूकोज और $1 \ mole$ फ्रुक्टोज उत्पन्न करता है।
सुक्रोज $(C_{12}H_{22}O_{11})$ का मोलर द्रव्यमान: $(12 \times 12) + (22 \times 1) + (11 \times 16) = 342 \ g/mol$ है।
अतः,$1 \ mole$ ग्लूकोज का उत्पादन करने के लिए $1 \ mole$ सुक्रोज की आवश्यकता होती है,जो $342 \ g$ के बराबर है।

(B) जलीय विलयन में,अमीनो अम्ल का कार्बोक्सिल समूह एक प्रोटॉन खो सकता है और अमीनो समूह एक प्रोटॉन स्वीकार कर सकता है,जिससे एक द्विध्रुवीय आयन बनता है जिसे ज़्विटर आयन कहा जाता है। अतः,कथन $(A)$ सत्य है।
अधिकांश प्राकृतिक अमीनो अम्लों में $L$-विन्यास होता है,जहाँ फिशर प्रक्षेपण में $-NH_2$ समूह बाईं ओर होता है। अतः,कारण $(R)$ सत्य है।
हालाँकि,अमीनो अम्लों का $L$-विन्यास वह कारण नहीं है कि वे जलीय विलयन में द्विध्रुवीय आयन के रूप में मौजूद होते हैं। द्विध्रुवीय प्रकृति उनमें मौजूद कार्यात्मक समूहों के अम्ल-क्षार गुणों के कारण होती है। इसलिए,$(R)$,$(A)$ की सही व्याख्या नहीं है।

(D) अपनी मूल अवस्था में प्रोटीन एक विशिष्ट त्रि-आयामी संरचना और जैविक सक्रियता रखता है। जब इसे भौतिक परिवर्तनों (जैसे तापमान) या रासायनिक परिवर्तनों (जैसे $pH$) के अधीन किया जाता है,तो हाइड्रोजन बंध टूट जाते हैं,जिससे प्रोटीन अपनी जैविक सक्रियता खो देता है; इस प्रक्रिया को विकृतीकरण कहा जाता है।
विकृतीकरण के दौरान,प्रोटीन की द्वितीयक और तृतीयक संरचनाएं नष्ट हो जाती हैं,लेकिन प्राथमिक संरचना (अमीनो एसिड का क्रम) बरकरार रहती है।
इसलिए,यह कथन कि विकृतीकरण सभी $1^{\circ}, 2^{\circ}$ और $3^{\circ}$ संरचनाओं को नष्ट कर देता है,असत्य है।
दूध का दही जमना प्रोटीन के विकृतीकरण का एक उत्कृष्ट उदाहरण है जो दूध में मौजूद बैक्टीरिया द्वारा लैक्टिक एसिड के निर्माण के कारण होता है।
अतः,$(A)$ असत्य है लेकिन $(R)$ सत्य है।

(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।

(A) $1$. जब सैलिसिलिक एसिड को सोडालाइम $(NaOH + CaO)$ के साथ गर्म किया जाता है,तो यह डीकार्बोक्सिलेशन के माध्यम से फिनोल $([A])$ बनाता है।
$2$. जब फिनोल $([A])$ को जिंक डस्ट के साथ आसवित किया जाता है,तो यह अपचयन (reduction) द्वारा बेंजीन $([B])$ बनाता है।
$3$. जब सैलिसिलिक एसिड ब्रोमीन जल $(Br_2/H_2O)$ के साथ अभिक्रिया करता है,तो यह इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन और डीकार्बोक्सिलेशन के माध्यम से $2,4,6-\text{ट्राइब्रोमोफिनोल}$ $([C])$ बनाता है।
$4$. जब सैलिसिलिक एसिड को $200-230^{\circ}C$ पर गर्म किया जाता है,तो यह डीकार्बोक्सिलेशन द्वारा फिनोल $([D])$ बनाता है।

(C) $n$-प्रोपेनॉल $(CH_3CH_2CH_2OH)$ सांद्र $HBr$ के साथ अभिक्रिया करके $n$-प्रोपिल ब्रोमाइड $(CH_3CH_2CH_2Br)$ उत्पाद $P$ के रूप में देता है।
$n$-प्रोपिल ब्रोमाइड $KCN$ के साथ अभिक्रिया करके ब्यूटेननाइट्राइल $(CH_3CH_2CH_2CN)$ उत्पाद $Q$ के रूप में देता है।
ब्यूटेननाइट्राइल को जलीय अम्लीय विलयन के साथ गर्म करने पर जलअपघटन द्वारा ब्यूटेनोइक अम्ल $(CH_3CH_2CH_2COOH)$ उत्पाद $R$ के रूप में प्राप्त होता है।
$CH_3CH_2CH_2OH$ $\xrightarrow{HBr} CH_3CH_2CH_2Br$ $\xrightarrow{KCN} CH_3CH_2CH_2CN$ $\xrightarrow{H_3O^{+}} CH_3CH_2CH_2COOH$

(B) $XeO_3$ में,$Xe$ परमाणु $sp^3$ संकरण में है और इसमें एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) होता है,जिसके परिणामस्वरूप पिरामिडीय ज्यामिति प्राप्त होती है।
$XeOF_4$ में,$Xe$ परमाणु $sp^3d^2$ संकरण में है और इसमें एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होता है,जिसके परिणामस्वरूप वर्गाकार पिरामिडीय ज्यामिति प्राप्त होती है।

(C) दर स्थिरांक की इकाई अभिक्रिया की कोटि को दर्शाती है।
अभिक्रिया $A \rightarrow P$ के लिए,दर $r = k[A]^n$ है।
अभिक्रिया $1$: $k_1 = 1 \ s^{-1}$,जो $1^{st}$ कोटि की अभिक्रिया है। अतः,$r_1 = k_1[A]^1 = 1 \times 1 = 1 \ M \ s^{-1}$।
अभिक्रिया $2$: $k_2 = 0.1 \ L \ mol^{-1} \ s^{-1}$,जो $2^{nd}$ कोटि की अभिक्रिया है। अतः,$r_2 = k_2[A]^2 = 0.1 \times 1^2 = 0.1 \ M \ s^{-1}$।
अभिक्रिया $3$: $k_3 = 0.01 \ L^2 \ mol^{-2} \ s^{-1}$,जो $3^{rd}$ कोटि की अभिक्रिया है। अतः,$r_3 = k_3[A]^3 = 0.01 \times 1^3 = 0.01 \ M \ s^{-1}$।
दरों की तुलना करने पर:
$r_1 = 1, r_2 = 0.1, r_3 = 0.01$।
$r_1 = 100 \ r_3$ और $r_2 = 10 \ r_3$ (या $r_3 = r_2 / 10$)।
अतः सही विकल्प $C$ है।

(B) $n^{th}$ कोटि की अभिक्रिया की अर्ध-आयु $(t_{1/2})$ अभिकारक की प्रारंभिक सांद्रता $(a)$ से $t_{1/2} \propto a^{1-n}$ के रूप में संबंधित है।
दो अलग-अलग प्रारंभिक सांद्रताओं के लिए,हमारे पास संबंध है: $\frac{(t_{1/2})_1}{(t_{1/2})_2} = \left(\frac{a_2}{a_1}\right)^{n-1}$.
दिया गया है: $(t_{1/2})_1 = 5 \ \text{min}$,$a_1 = 0.1 \ M$ और $(t_{1/2})_2 = 50 \ \text{min}$,$a_2 = 0.01 \ M$.
मान रखने पर: $\frac{5}{50} = \left(\frac{0.01}{0.1}\right)^{n-1}$.
$\frac{1}{10} = (0.1)^{n-1}$.
$0.1^1 = (0.1)^{n-1}$.
घातांकों की तुलना करने पर: $1 = n - 1$,जिससे $n = 2$ प्राप्त होता है।