TS EAMCET 2025 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Gujarati

(B) ધારો કે $S = \sin 1^{\circ} + \sin 2^{\circ} + \ldots + \sin 89^{\circ}$.
આપણે પદોને $(\sin 1^{\circ} + \sin 89^{\circ}) + (\sin 2^{\circ} + \sin 88^{\circ}) + \ldots + (\sin 44^{\circ} + \sin 46^{\circ}) + \sin 45^{\circ}$ તરીકે જોડી શકીએ છીએ.
નિત્યસમ $\sin A + \sin B = 2 \sin(\frac{A+B}{2}) \cos(\frac{A-B}{2})$ નો ઉપયોગ કરતા,અંશ $\sqrt{2} (\cos 1^{\circ} + \cos 2^{\circ} + \ldots + \cos 44^{\circ}) + \frac{1}{\sqrt{2}}$ બને છે.
અંશ $= \frac{1}{\sqrt{2}} [2(\cos 1^{\circ} + \cos 2^{\circ} + \ldots + \cos 44^{\circ}) + 1]$.
આમ,પદાવલિનું સાદું રૂપ $\frac{1}{\sqrt{2}}$ મળે છે.

(C) પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$1$. આઇસોબ્યુટેન $(CH_3)_3CH$ નું $KMnO_4$ સાથે ઓક્સિડેશન થતા ટર્ટ-બ્યુટાઇલ આલ્કોહોલ $(CH_3)_3COH$ (સંયોજન $X$) મળે છે.
$2$. ટર્ટ-બ્યુટાઇલ આલ્કોહોલ $(CH_3)_3COH$ નું $573 \ K$ તાપમાને $Cu$ સાથે ડિહાઇડ્રોજનેશન થતા આઇસોબ્યુટિલિન $(CH_3)_2C=CH_2$ (સંયોજન $Y$) મળે છે.
$3$. આઇસોબ્યુટિલિન $(CH_3)_2C=CH_2$ માં બંધારણ $CH_3-C(CH_3)=CH_2$ છે.
$4$. કાર્બનનું વર્ગીકરણ: બે મિથાઇલ કાર્બન $(sp^3)$,એક કેન્દ્રીય કાર્બન $(sp^2)$ અને એક છેડાનો મિથિલીન કાર્બન $(sp^2)$.
$5$. આમ,$Y$ માં $2$ $sp^3$ કાર્બન અને $2$ $sp^2$ કાર્બન છે.

(B) આઈસો-પેન્ટેન ($2$-મિથાઈલબ્યુટેન) ની $KMnO_4$ સાથેની પ્રક્રિયા ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયા છે જે તૃતીયક કાર્બન પરમાણુ પર થાય છે,જે આલ્કેનમાં ઓક્સિડેશન માટે સૌથી વધુ સક્રિય સ્થાન છે. આ મુખ્ય નીપજ $X$ તરીકે $2$-મિથાઈલબ્યુટેન-$2$-ઓલ બનાવે છે.
$CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3 \xrightarrow{KMnO_4} CH_3-C(OH)(CH_3)-CH_2-CH_3$ $(X)$
ત્યારબાદ,$20 \% H_3PO_4$ ની હાજરીમાં $358 \ K$ તાપમાને $2$-મિથાઈલબ્યુટેન-$2$-ઓલ $(X)$ નું નિર્જલીકરણ સેટઝેફના નિયમનું પાલન કરે છે,જે મુજબ વધુ વિસ્થાપિત આલ્કીન મુખ્ય નીપજ હોય છે.
$CH_3-C(OH)(CH_3)-CH_2-CH_3 \xrightarrow[358 \ K]{20 \% H_3PO_4} CH_3-C(CH_3)=CH-CH_3$ $(Y)$ + $H_2O$
આમ,$X$ એ $2$-મિથાઈલબ્યુટેન-$2$-ઓલ છે અને $Y$ એ $2$-મિથાઈલબ્યુટ-$2$-ઈન છે.

(B) આંતર-આણ્વીય (intramolecular) હાઇડ્રોજન બંધ ત્યારે થાય છે જ્યારે હાઇડ્રોજન પરમાણુ એક વિદ્યુતઋણ પરમાણુ સાથે જોડાયેલ હોય અને તે જ અણુમાં બીજા વિદ્યુતઋણ પરમાણુ સાથે આકર્ષાયેલ હોય.
$o$-Cresol ($2$-methylphenol) માં,હાઇડ્રોક્સિલ $(-OH)$ અને મિથાઈલ $(-CH_3)$ જૂથો એકબીજાની નજીક હોય છે. આપેલા વિકલ્પોમાં,$o$-Cresol માં ઓર્થો-સ્થિતિ પરના જૂથોને કારણે આંતર-આણ્વીય હાઇડ્રોજન બંધ શક્ય બને છે,જ્યારે Resorcinol (મેટા) અને Quinol (પેરા) માં માત્ર આંતર-આણ્વીય (intermolecular) હાઇડ્રોજન બંધ જોવા મળે છે.
Catechol ($1,2$-dihydroxybenzene) માં પણ બે નજીકના $-OH$ જૂથો વચ્ચે આંતર-આણ્વીય હાઇડ્રોજન બંધ જોવા મળે છે.

(C) પ્રક્રિયા $I$ માં,કાર્બન મોનોક્સાઈડનું ફોર્માલ્ડિહાઈડ $(HCHO)$ માં ઉદ્દીપકીય હાઈડ્રોજનેશન ઉચ્ચ તાપમાન અને દબાણે કોપર $(Cu)$ ઉદ્દીપકનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે.
પ્રક્રિયા $II$ માં,કાર્બન મોનોક્સાઈડનું મિથેન $(CH_4)$ માં ઉદ્દીપકીય હાઈડ્રોજનેશન આશરે $573 \ K$ તાપમાને નિકલ $(Ni)$ ઉદ્દીપકનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે.
તેથી,ઉદ્દીપક $X$ અને $Y$ અનુક્રમે $Cu$ અને $Ni$ છે.

(A) જેલ્ડાલની પદ્ધતિનો ઉપયોગ કાર્બનિક સંયોજનોમાં નાઈટ્રોજનના અંદાજ માટે થાય છે.
જોકે,તે નાઈટ્રો $(-NO_2)$,એઝો $(-N=N-)$ સમૂહમાં રહેલા નાઈટ્રોજન અથવા વલયમાં રહેલા નાઈટ્રોજન (જેમ કે પિરિડિનમાં) ધરાવતા સંયોજનો માટે લાગુ પડતી નથી.
આપેલ સંયોજનોમાં:
$I$ $(C_6H_5NH_2)$: એનિલિન,એમિનો સમૂહમાં નાઈટ્રોજન ધરાવે છે. યોગ્ય છે.
$II$ $(C_6H_5N_2^+Cl^-)$: બેન્ઝીન ડાયઝોનિયમ ક્લોરાઈડ,એઝો સમૂહમાં નાઈટ્રોજન ધરાવે છે. યોગ્ય નથી.
$III$ $(C_6H_5NO_2)$: નાઈટ્રોબેન્ઝીન,નાઈટ્રો સમૂહમાં નાઈટ્રોજન ધરાવે છે. યોગ્ય નથી.
$IV$ $(C_5H_5N)$: પિરિડિન,નાઈટ્રોજન વલયમાં છે. યોગ્ય નથી.
$V$ $(C_6H_5CH_2NH_2)$: બેન્ઝાઈલએમાઈન,એમિનો સમૂહમાં નાઈટ્રોજન ધરાવે છે. યોગ્ય છે.
તેથી,સંયોજનો $I$ અને $V$ જેલ્ડાલની પદ્ધતિ માટે યોગ્ય છે.

(B) $1$. $H_2SO_4$ ના મિલીમોલની ગણતરી: $60 \ mL \times 0.1 \ M = 6 \ mmol$.
$2$. તટસ્થીકરણ માટે વપરાયેલ $NaOH$ ના મિલીમોલ: $20 \ mL \times 0.1 \ M = 2 \ mmol$.
$3$. $2 \ mmol \ NaOH$ એ $1 \ mmol \ H_2SO_4$ ને તટસ્થ કરે છે,તેથી પ્રક્રિયા ન પામેલ $H_2SO_4 = 1 \ mmol$.
$4$. $NH_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરનાર $H_2SO_4 = 6 - 1 = 5 \ mmol$.
$5$. $1 \ mol \ H_2SO_4$ એ $2 \ mol \ NH_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,તેથી $NH_3$ ના મિલીમોલ = $5 \times 2 = 10 \ mmol$.
$6$. નાઈટ્રોજનનું દળ = $10 \times 10^{-3} \ mol \times 14 \ g/mol = 0.14 \ g$.
$7$. નાઈટ્રોજનની ટકાવારી = $(0.14 / 0.933) \times 100 \approx 15.05\%$.
$8$. $C_6H_5NH_2$ માટે નાઈટ્રોજનની ટકાવારી = $(14 / 93) \times 100 \approx 15.05\%$.
$9$. આમ,સંયોજન $C_6H_5NH_2$ છે.

(A) પ્રતિક્રિયા $C_2H_6 + \frac{3}{2}O_2 \xrightarrow[(CH_3COO)_2Mn]{\Delta} CH_3COOH$ એ $X = CH_3COOH$ (એસિટિક એસિડ) આપે છે.
પ્રતિક્રિયા $CH_3COOH + NaOH \rightarrow CH_3COONa + H_2O$ એ $Y = CH_3COONa$ (સોડિયમ એસિટેટ) આપે છે.
સોડિયમ એસિટેટ $(CH_3COONa)$ ના જલીય દ્રાવણનું કોલ્બે વિદ્યુતવિભાજન નીચે મુજબ છે:
$2CH_3COONa + 2H_2O \xrightarrow{\text{electrolysis}} CH_3-CH_3 + 2CO_2 + H_2 + 2NaOH$.
એનોડ પર,ઇથેન $(C_2H_6)$ અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ વાયુઓ ઉત્પન્ન થાય છે.
તેથી,$P$ અને $Q$ અનુક્રમે $C_2H_6$ અને $CO_2$ છે.

(B) $\sigma$ અને $\pi$ બંધનો ગુણોત્તર શોધવા માટે,આપણે બંધારણોનું વિશ્લેષણ કરીએ છીએ:
$CH_2(CN)_2$ નું બંધારણ $N \equiv C-CH_2-C \equiv N$ છે.
કુલ $\sigma$ બંધો: $N-C$ $(2)$,$C-C$ $(2)$,$C-H$ $(2)$ = $6$.
કુલ $\pi$ બંધો: $N \equiv C$ $(4)$ = $4$.
ગુણોત્તર = $6:4 = 3:2$.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(B) મધ્યસ્થ પરમાણુ પર અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની હાજરી નક્કી કરવા માટે,આપણે સૂત્રનો ઉપયોગ કરીએ છીએ: $\text{Lone pair} = \frac{1}{2} (V - N)$,જ્યાં $V$ એ મધ્યસ્થ પરમાણુના સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે અને $N$ એ જોડાયેલા એકસંયોજક પરમાણુઓની સંખ્યા છે.
$i$. $SnCl_2$ ($Sn$ પાસે $2$ અબંધકારક જોડી છે),$NH_3$ ($N$ પાસે $1$ અબંધકારક જોડી છે),$SF_4$ ($S$ પાસે $1$ અબંધકારક જોડી છે).
$ii$. $HgCl_2$ ($Hg$ પાસે $0$ અબંધકારક જોડી છે),$SO_3$ ($S$ પાસે $0$ અબંધકારક જોડી છે),$SF_6$ ($S$ પાસે $0$ અબંધકારક જોડી છે).
$iii$. $BeCl_2$ ($Be$ પાસે $0$ અબંધકારક જોડી છે),$BF_3$ ($B$ પાસે $0$ અબંધકારક જોડી છે),$PCl_5$ ($P$ પાસે $0$ અબંધકારક જોડી છે).
$iv$. $ClF_3$ ($Cl$ પાસે $2$ અબંધકારક જોડી છે),$BrF_5$ ($Br$ પાસે $1$ અબંધકારક જોડી છે),$XeF_6$ ($Xe$ પાસે $1$ અબંધકારક જોડી છે).
આમ,સમૂહ $ii$ અને $iii$ માં એવા અણુઓ છે જેમાં મધ્યસ્થ પરમાણુ પાસે કોઈ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન જોડી નથી.

(B) $1$. $SO_2$ માં,મધ્યસ્થ $S$ પરમાણુ પાસે $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $2$ સિગ્મા બંધ છે,જેનો સ્ટેરિક નંબર $3$ છે,જે $sp^2$ સંકરણ સૂચવે છે. અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મને કારણે તેની ભૂમિતિ બેન્ટ છે.
$2$. $O_3$ માં,મધ્યસ્થ $O$ પરમાણુ પાસે $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $2$ સિગ્મા બંધ છે,જેનો સ્ટેરિક નંબર $3$ છે,જે $sp^2$ સંકરણ સૂચવે છે. અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મને કારણે તેની ભૂમિતિ બેન્ટ છે.
$3$. $H_2O$ માં,મધ્યસ્થ $O$ પરમાણુ પાસે $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $2$ સિગ્મા બંધ છે,જેનો સ્ટેરિક નંબર $4$ છે,જે $sp^3$ સંકરણ સૂચવે છે.
$4$. તેથી,$sp^2$ સંકરણ અને બેન્ટ ભૂમિતિ ધરાવતી જોડી $SO_2$ અને $O_3$ છે.

(C) $1$. અણુ '$X$' $sp^3d$ સંકરણ અને સી-સો આકાર ધરાવે છે.
$2$. $sp^3d$ સંકરણમાં મધ્યસ્થ પરમાણુની આસપાસ $5$ ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે.
$3$. જ્યારે $4$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (લોન પેર) હોય ત્યારે સી-સો આકાર પ્રાપ્ત થાય છે.
$4$. $SF_4$ માં,સલ્ફર $(S)$ પાસે $6$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. તે $F$ પરમાણુઓ સાથે $4$ બંધ બનાવે છે અને $1$ લોન પેર ધરાવે છે,જે $sp^3d$ સંકરણ અને સી-સો આકાર આપે છે.
$5$. $ClF_3$ નો આકાર $T$-આકારનો,$XeF_4$ નો સમતલીય ચોરસ અને $BrF_5$ નો ચોરસ પિરામિડલ છે.
$6$. તેથી,'$X$' એ $SF_4$ છે.

(C) ${SF}_6$ માટે: મધ્યસ્થ પરમાણુ $S$ પાસે $6$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે અને તે $F$ પરમાણુઓ સાથે $6$ બંધ બનાવે છે. સ્ટેરિક નંબર $6 + 0 = 6$ છે,જે $sp^3d^2$ સંકરણ અને અષ્ટફલકીય ભૂમિતિ દર્શાવે છે.
${BrF}_5$ માટે: મધ્યસ્થ પરમાણુ $Br$ પાસે $7$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. તે $F$ પરમાણુઓ સાથે $5$ બંધ બનાવે છે અને $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ધરાવે છે. સ્ટેરિક નંબર $5 + 1 = 6$ છે,જે $sp^3d^2$ સંકરણ દર્શાવે છે. એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની હાજરીને કારણે તેની ભૂમિતિ ચોરસ પિરામિડલ છે.
વિધાન-$I$ કહે છે કે સંકરણ સમાન નથી,જે ખોટું છે કારણ કે બંને $sp^3d^2$ છે.
વિધાન-$II$ કહે છે કે ${BrF}_5$ ચોરસ પિરામિડલ છે અને ${SF}_6$ અષ્ટફલકીય છે,જે સાચું છે.

(D) બંધકોણ નક્કી કરવા માટે,આપણે મધ્યસ્થ પરમાણુઓના સંકરણ અને અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pairs) જોઈએ છીએ:
$1$. $H_2O$: $sp^3$ સંકરણ,$2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ,બંધકોણ $\approx 104.5^\circ$.
$2$. $NH_3$: $sp^3$ સંકરણ,$1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ,બંધકોણ $\approx 107^\circ$.
$3$. $O_3$: $sp^2$ સંકરણ,$1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ,બંધકોણ $\approx 117^\circ$.
$4$. $SO_2$: $sp^2$ સંકરણ,$1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ,બંધકોણ $\approx 119^\circ$.
આમ,વધતો ક્રમ $H_2O < NH_3 < O_3 < SO_2$ છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(D) બંધકોણ નક્કી કરવા માટે,આપણે દરેક અણુની ભૂમિતિનું વિશ્લેષણ કરીએ છીએ:
$1$. $P_4$: ફોસ્ફરસ અણુઓ ચતુષ્ફલકીય ખૂણાઓ પર છે. બંધકોણ $60^\circ$ છે.
$2$. $S_6$: આ અણુ ખુરશી જેવું બંધારણ ધરાવે છે જેમાં બંધકોણ આશરે $102^\circ$ છે.
$3$. $S_8$: આ અણુ તાજ જેવું બંધારણ ધરાવે છે જેમાં બંધકોણ આશરે $107^\circ$ છે.
$4$. $O_3$: ઓઝોન વળેલી ભૂમિતિ ધરાવે છે જેમાં બંધકોણ આશરે $117^\circ$ છે.
આ મૂલ્યોની સરખામણી કરતા: $60^\circ (P_4) < 102^\circ (S_6) < 107^\circ (S_8) < 117^\circ (O_3)$.
હોદ્દાની દ્રષ્ટિએ: $B (P_4) < C (S_6) < A (S_8) < D (O_3)$.
તેથી,સાચો ક્રમ $B < C < A < D$ છે.

(C) $O_2$ ($16$ ઇલેક્ટ્રોન) ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \sigma 2p_z^2, \pi 2p_x^2 = \pi 2p_y^2, \pi^* 2p_x^1 = \pi^* 2p_y^1$ છે. બંધ ક્રમાંક = $(10-6)/2 = 2$. તે અનુચુંબકીય છે.
$O_2^{2+}$ ($14$ ઇલેક્ટ્રોન) ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \sigma 2p_z^2, \pi 2p_x^2 = \pi 2p_y^2$ છે. બંધ ક્રમાંક = $(10-4)/2 = 3$. તે પ્રતિચુંબકીય છે.
વિધાન $I$ ખોટું છે કારણ કે બંધ ક્રમાંક $2$ થી વધીને $3$ થાય છે.
વિધાન $II$ ખોટું છે કારણ કે $O_2$ અનુચુંબકીય છે અને $O_2^{2+}$ પ્રતિચુંબકીય છે.
વિધાન $III$ સાચું છે કારણ કે બંધ ક્રમાંક વધે છે,તેથી બંધ લંબાઈ ઘટે છે.
$O_2^{2-}$ ($18$ ઇલેક્ટ્રોન) માટે,બંધ ક્રમાંક = $(10-8)/2 = 1$. $B_2$ ($10$ ઇલેક્ટ્રોન) માટે,બંધ ક્રમાંક = $(6-4)/2 = 1$.
વિધાન $IV$ સાચું છે કારણ કે બંનેનો બંધ ક્રમાંક $1$ છે.

(D) આણ્વીય કક્ષક સિદ્ધાંત $(MOT)$ મુજબ,બંધ ક્રમાંક $BO = \frac{1}{2}(N_b - N_a)$ સૂત્ર દ્વારા ગણવામાં આવે છે,જ્યાં $N_b$ એ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા છે અને $N_a$ એ બંધ પ્રતિકારક ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા છે.
$O_2$ ($16$ ઇલેક્ટ્રોન) માટે: બંધ ક્રમાંક = $2.0$.
$O_2^{+}$ ($15$ ઇલેક્ટ્રોન) માટે: બંધ ક્રમાંક = $2.5$.
$O_2^{-}$ ($17$ ઇલેક્ટ્રોન) માટે: બંધ ક્રમાંક = $1.5$.
$O_2^{2+}$ ($14$ ઇલેક્ટ્રોન) માટે: બંધ ક્રમાંક = $3.0$.
બંધ ક્રમાંકનો સરવાળો = $2.0 + 2.5 + 1.5 + 3.0 = 9.0$.

(A) મોલેક્યુલર ઓર્બિટલ થિયરી $(MOT)$ મુજબ,બંધ ક્રમાંક $\frac{N_b - N_a}{2}$ તરીકે ગણવામાં આવે છે,જ્યાં $N_b$ એ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા છે અને $N_a$ એ બંધપ્રતિકારક ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા છે.
$O_2$ ($16$ ઇલેક્ટ્રોન) માટે: બંધ ક્રમાંક = $2.0$.
$O_2^{-}$ ($17$ ઇલેક્ટ્રોન) માટે: બંધ ક્રમાંક = $1.5$.
$O_2^{2-}$ ($18$ ઇલેક્ટ્રોન) માટે: બંધ ક્રમાંક = $1.0$.
$O_2^{-}$ અને $O_2^{2-}$ ના બંધ ક્રમાંકનો સરવાળો = $1.5 + 1.0 = 2.5$. તેથી,$x = 2.5$.
$O_2^{2+}$ ($14$ ઇલેક્ટ્રોન) માટે: બંધ ક્રમાંક = $3.0$.
આપણે $O_2^{2+}$ $(3.0)$ ના બંધ ક્રમાંકને $x$ $(2.5)$ ના સંદર્ભમાં દર્શાવવાની જરૂર છે.
$3.0 = k \times 2.5 \implies k = \frac{3.0}{2.5} = 1.2$.
તેથી,$O_2^{2+}$ નો બંધ ક્રમાંક $1.2x$ છે.

(A) ધાતુની સક્રિયતા તેના ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવવાની ક્ષમતા દ્વારા નક્કી થાય છે,જે તેની પ્રથમ આયનીકરણ એન્થાલ્પી $( \Delta_i H_1 )$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
ઓછી $ \Delta_i H_1 $ કિંમત સૂચવે છે કે ધાતુ તેના સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોનને વધુ સરળતાથી ગુમાવી શકે છે,જે તેને વધુ સક્રિય બનાવે છે.
$ \Delta_i H_1 $ કિંમતોની સરખામણી કરતા:
$ I = 520 \ kJ \ mol^{-1} $
$ II = 490 \ kJ \ mol^{-1} $
$ III = 1681 \ kJ \ mol^{-1} $
$ IV = 2372 \ kJ \ mol^{-1} $
તત્વ $ II $ ની પ્રથમ આયનીકરણ એન્થાલ્પી સૌથી ઓછી $( 490 \ kJ \ mol^{-1} )$ છે,જે દર્શાવે છે કે તે આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી વધુ સક્રિય ધાતુ છે.

(C) દરેક અણુની ધ્રુવીયતા નક્કી કરવા માટે,આપણે તેના ચોખ્ખા ડાયપોલ મોમેન્ટની તપાસ કરીએ છીએ:
$1. NH_3$: ધ્રુવીય (પિરામિડલ ભૂમિતિ,શૂન્યતર ડાયપોલ મોમેન્ટ).
$2. BF_3$: અધ્રુવીય (ત્રિકોણીય સમતલીય,સંમિત,ડાયપોલ મોમેન્ટ એકબીજાને નાબૂદ કરે છે).
$3. NF_3$: ધ્રુવીય (પિરામિડલ ભૂમિતિ,શૂન્યતર ડાયપોલ મોમેન્ટ).
$4. H_2S$: ધ્રુવીય (બેન્ટ ભૂમિતિ,શૂન્યતર ડાયપોલ મોમેન્ટ).
$5. CO_2$: અધ્રુવીય (રેખીય,સંમિત,ડાયપોલ મોમેન્ટ એકબીજાને નાબૂદ કરે છે).
$6. CH_4$: અધ્રુવીય (ટેટ્રાહેડ્રલ,સંમિત,ડાયપોલ મોમેન્ટ એકબીજાને નાબૂદ કરે છે).
$7. CHCl_3$: ધ્રુવીય (ટેટ્રાહેડ્રલ,અસંમિત,શૂન્યતર ડાયપોલ મોમેન્ટ).
$8. H_2O$: ધ્રુવીય (બેન્ટ ભૂમિતિ,શૂન્યતર ડાયપોલ મોમેન્ટ).
ધ્રુવીય અણુઓ: $NH_3, NF_3, H_2S, CHCl_3, H_2O$ (કુલ = $5$).
અધ્રુવીય અણુઓ: $BF_3, CO_2, CH_4$ (કુલ = $3$).
તેથી,ધ્રુવીય અને અધ્રુવીય અણુઓની સંખ્યા અનુક્રમે $5$ અને $3$ છે.

(B) સંયોજનનું ઉત્કલનબિંદુ આંતરઆણ્વીય આકર્ષણ બળો,મુખ્યત્વે હાઇડ્રોજન બંધ અને આણ્વીય દળ પર આધાર રાખે છે.
$H_2O$ નું ઉત્કલનબિંદુ સૌથી વધુ $(373 \ K)$ છે કારણ કે દરેક $H_2O$ અણુ ચાર હાઇડ્રોજન બંધ બનાવી શકે છે.
$HF$ નું ઉત્કલનબિંદુ $(293 \ K)$ મજબૂત હાઇડ્રોજન બંધને કારણે ઊંચું છે,પરંતુ તે $H_2O$ કરતા ઓછા હાઇડ્રોજન બંધ બનાવે છે.
$NH_3$ નું ઉત્કલનબિંદુ $240 \ K$ છે કારણ કે તેમાં $HF$ ની સરખામણીમાં નબળો હાઇડ્રોજન બંધ હોય છે.
$PH_3$ નું ઉત્કલનબિંદુ સૌથી ઓછું $(185 \ K)$ છે કારણ કે તેમાં હાઇડ્રોજન બંધ હોતો નથી અને તે માત્ર નબળા વાન્ડર વાલ્સ બળો પર આધાર રાખે છે.
આમ,સાચો ઉતરતો ક્રમ $H_2O > HF > NH_3 > PH_3$ છે.

(A) પ્રક્રિયા $N_2O_{4(g)} \rightleftharpoons 2NO_{2(g)}$ માટે:
શરૂઆતના મોલ: $1$ $0$
સંતુલને: $(1-\alpha)$ $2\alpha$
સંતુલને કુલ મોલ $= 1-\alpha+2\alpha = 1+\alpha$.
$N_2O_4$ નું આંશિક દબાણ $= \frac{1-\alpha}{1+\alpha} P$.
$NO_2$ નું આંશિક દબાણ $= \frac{2\alpha}{1+\alpha} P$.
$K_p = \frac{(P_{NO_2})^2}{P_{N_2O_4}} = \frac{(\frac{2\alpha}{1+\alpha} P)^2}{\frac{1-\alpha}{1+\alpha} P} = \frac{4\alpha^2 P}{1-\alpha^2}$.
$\alpha$ માટે ગોઠવતા:
$K_p(1-\alpha^2) = 4\alpha^2 P$
$K_p = \alpha^2(4P + K_p)$
$\alpha^2 = \frac{K_p}{4P+K_p}$
$\alpha = \sqrt{\frac{K_p}{4P+K_p}}$.

(C) $CO_{2(g)} + H_{2(g)} \rightleftharpoons CO_{(g)} + H_2O_{(g)}$ પ્રક્રિયા માટે સંતુલન અચળાંક $K_c$ નું સૂત્ર નીચે મુજબ છે:
$K_c = \frac{[CO][H_2O]}{[CO_2][H_2]}$
પાત્રનું કદ $1 \ L$ હોવાથી,મોલર સાંદ્રતા એ મોલની સંખ્યા જેટલી જ થશે.
આપેલ કિંમતો મૂકતા:
$0.53 = \frac{0.25 \times x}{0.5 \times 0.6}$
$0.53 = \frac{0.25x}{0.3}$
$0.25x = 0.53 \times 0.3$
$0.25x = 0.159$
$x = \frac{0.159}{0.25} = 0.636$
આમ,$x$ નું મૂલ્ય $0.636$ છે.

(D) આપેલી પ્રક્રિયા: $2 \ AO_{2(g)} + O_{2(g)} \rightleftharpoons 2 \ AO_{3(g)}$ છે,જેનો સંતુલન અચળાંક $K_{p} = 4 \times 10^{10}$ છે.
આપણે $3 \ AO_{2(g)} + \frac{3}{2} \ O_{2(g)} \rightleftharpoons 3 \ AO_{3(g)}$ પ્રક્રિયા માટે સંતુલન અચળાંક $K_{p}^{\prime}$ શોધવાનો છે.
અહીં બીજી પ્રક્રિયા એ પ્રથમ પ્રક્રિયાને $\frac{3}{2}$ વડે ગુણવાથી મળે છે.
સંતુલન અચળાંકના ગુણધર્મ મુજબ,જો પ્રક્રિયાને $n$ અવયવ વડે ગુણવામાં આવે,તો નવો સંતુલન અચળાંક $K_{p}^{\prime} = (K_{p})^n$ થાય.
કિંમતો મૂકતા: $K_{p}^{\prime} = (4 \times 10^{10})^{3/2}$.
$K_{p}^{\prime} = (\sqrt{4 \times 10^{10}})^3 = (2 \times 10^5)^3$.
$K_{p}^{\prime} = 8 \times 10^{15}$.

(C) તત્વ $E_2$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $50$ છે,જે $Sn$ (ટીન) છે.
આવર્ત કોષ્ટકમાં,એક સમૂહ ડાબી બાજુ અને એક આવર્ત નીચે જવાથી પરમાણુ ક્રમાંકમાં $18$ નો વધારો થાય છે.
આકૃતિ મુજબ,$Z_1 = 50 - 18 = 32$ અને $Z_2 = 50 + 18 = 68$ (અથવા તાર્કિક રીતે $64$).
$(Z_2 - Z_1) = 64 - 32 = 32$.

(D) તત્વનો પરમાણુ ક્રમાંક $Z = 78$ છે.
તત્વની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Xe] \ 4f^{14} \ 5d^9 \ 6s^1$ છે.
સૌથી મોટો મુખ્ય ક્વોન્ટમ આંક $n = 6$ હોવાથી,તત્વ $x = 6$ માં આવર્તમાં આવેલું છે.
$d$-વિભાગના તત્વો માટે,સમૂહ ક્રમાંક $(n-1)d + ns$ ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા નક્કી થાય છે.
અહીં,સમૂહ ક્રમાંક $y = 9 + 1 = 10$ છે.
તેથી,$(x+y) = 6 + 10 = 16$.

(A) પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા આવર્તમાં ડાબેથી જમણે જતાં ઘટે છે અને સમૂહમાં ઉપરથી નીચે જતાં વધે છે.
આપેલા તત્વોની સરખામણી કરતા:
$F$ (ફ્લોરિન,સમૂહ $17$,આવર્ત $2$)
$N$ (નાઈટ્રોજન,સમૂહ $15$,આવર્ત $2$)
$P$ (ફોસ્ફરસ,સમૂહ $15$,આવર્ત $3$)
$Si$ (સિલિકોન,સમૂહ $14$,આવર્ત $3$)
$Na$ (સોડિયમ,સમૂહ $1$,આવર્ત $3$)
આવર્ત $2$ માં: $F < N$.
આવર્ત $3$ માં: $P < Si < Na$.
આમ,પરમાણ્વીય ત્રિજ્યાનો વધતો ક્રમ $F < N < P < Si < Na$ છે.

(A) તત્વો અને તેમના પરમાણુ ક્રમાંક: $A(13)$,$B(11)$,$C(9)$,$D(7)$,$E(16)$.
નજીકની નિષ્ક્રિય વાયુ જેવી રચના પ્રાપ્ત કરવા માટે,આ તત્વો નીચે મુજબના આયનો બનાવે છે:
$A^{3+}$ ($10$ ઇલેક્ટ્રોન),$B^+$ ($10$ ઇલેક્ટ્રોન),$C^-$ ($10$ ઇલેક્ટ્રોન),$D^{3-}$ ($10$ ઇલેક્ટ્રોન),$E^{2-}$ ($18$ ઇલેક્ટ્રોન).
આઇસોઇલેક્ટ્રોનિક આયનો $(A^{3+}, B^+, C^-, D^{3-})$ માટે,પરમાણુ ક્રમાંક $(Z)$ ઘટતા આયનીય કદ વધે છે.
$Z$ ના મૂલ્યો: $A=13, B=11, C=9, D=7$.
$D$ નો $Z$ સૌથી ઓછો $(7)$ હોવાથી,$D^{3-}$ સૌથી મોટું કદ ધરાવે છે.
$D^{3-}$ $(Z=7)$ અને $E^{2-}$ $(Z=16)$ ની સરખામણી કરતા: $D^{3-}$ માં $n=2$ કક્ષામાં $10$ ઇલેક્ટ્રોન છે,જ્યારે $E^{2-}$ માં $n=3$ કક્ષામાં $18$ ઇલેક્ટ્રોન છે. તેથી,$D^{3-}$ એ $E^{2-}$ કરતા મોટું છે.
તેથી,$X = D$.
સૌથી નાના કદ માટે,$A^{3+}$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $(Z=13)$ સૌથી વધુ હોવાથી તે સૌથી નાનું કદ ધરાવે છે.
તેથી,$Y = A$.
આમ,$X$ અને $Y$ અનુક્રમે $D$ અને $A$ છે.

(B) આપેલ તત્વો માટે ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી $(\Delta_{eg} H)$ ના મૂલ્યો નીચે મુજબ છે:
$Cl = -349 \ kJ \ mol^{-1}$
$S = -200 \ kJ \ mol^{-1}$
$I = -295 \ kJ \ mol^{-1}$
આ મૂલ્યોને આપેલ કિંમતો સાથે સરખાવતા:
$X = -349 \ kJ \ mol^{-1} = Cl$
$Y = -200 \ kJ \ mol^{-1} = S$
$Z = -295 \ kJ \ mol^{-1} = I$
તેથી,$X, Y$ અને $Z$ અનુક્રમે $Cl, S$ અને $I$ છે.

(C) આપેલા તત્વો માટે ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી $(\Delta_{eg}H)$ ના મૂલ્યો નીચે મુજબ છે:
$O$: $-141 \ kJ \ mol^{-1}$ $(A-III)$
$F$: $-328 \ kJ \ mol^{-1}$ $(B-IV)$
$Cl$: $-349 \ kJ \ mol^{-1}$ $(C-II)$
$S$: $-200 \ kJ \ mol^{-1}$ $(D-I)$
તેથી,સાચી જોડ $A-III, B-IV, C-II, D-I$ છે.

(C) આવર્તમાં ડાબેથી જમણે જતાં અસરકારક કેન્દ્રીય વીજભાર વધવાને કારણે પ્રથમ આયનીકરણ એન્થાલ્પી સામાન્ય રીતે વધે છે.
જોકે,સ્થિર ઇલેક્ટ્રોનિક ગોઠવણીને કારણે કેટલાક અપવાદો જોવા મળે છે.
બીજા આવર્તમાં $(Li, Be, B, C, N, O, F, Ne)$:
$1$. $Be$ $(1s^2 2s^2)$ ની આયનીકરણ એન્થાલ્પી $B$ $(1s^2 2s^2 2p^1)$ કરતા વધારે છે કારણ કે $2s$ કક્ષક સંપૂર્ણ ભરાયેલી છે.
$2$. $N$ $(1s^2 2s^2 2p^3)$ ની આયનીકરણ એન્થાલ્પી $O$ $(1s^2 2s^2 2p^4)$ કરતા વધારે છે કારણ કે $2p$ પેટાકોષ અડધો ભરાયેલો છે.
આમ,$Be$ અને $N$ ની આયનીકરણ એન્થાલ્પી તેમના પાડોશી તત્વો કરતા વધારે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(B) $i$. પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા: $Cl$ $(1.81 \ \mathring{A})$,$F$ $(0.72 \ \mathring{A})$,$Li$ $(1.52 \ \mathring{A})$. સાચો ક્રમ $Cl > Li > F$ છે. તેથી,$i$ ખોટું છે.
$ii$. પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા: $P$ $(1.28 \ \mathring{A})$,$C$ $(0.77 \ \mathring{A})$,$N$ $(0.75 \ \mathring{A})$. ક્રમ $P > C > N$ સાચો છે.
$iii$. લેન્થેનોઇડ સંકોચન: $Eu$ $(2.04 \ \mathring{A})$,$Sm$ $(1.98 \ \mathring{A})$,$Tm$ $(1.74 \ \mathring{A})$. સાચો ક્રમ $Eu > Sm > Tm$ છે. તેથી,$iii$ ખોટું છે.
$iv$. પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા: $Sr$ $(2.15 \ \mathring{A})$,$Ca$ $(1.97 \ \mathring{A})$,$Mg$ $(1.60 \ \mathring{A})$. ક્રમ $Sr > Ca > Mg$ સાચો છે.
તેથી,$ii$ અને $iv$ સાચા છે.

(C) આપેલ છે કે $Z$ એ $a+2$ પરમાણુ ક્રમાંક ધરાવતી આલ્કલી ધાતુ છે.
આલ્કલી ધાતુઓ આવર્ત કોષ્ટકના સમૂહ $1$ માં આવે છે.
જો $Z$ આલ્કલી ધાતુ હોય,તો $Y$ $(a+1)$ નિષ્ક્રિય વાયુ (સમૂહ $18$) છે અને $X$ $(a)$ હેલોજન (સમૂહ $17$) છે.
$X$ અધાતુ છે અને $Z$ ધાતુ છે.
ધાતુ અને અધાતુ વચ્ચે બનતો બંધ સામાન્ય રીતે આયનીય હોય છે.
તેથી,$X$ અને $Z$ દ્વારા બનતું સંયોજન આયનીય છે.

(A) આલ્કલી ધાતુઓ માટે પ્રમાણિત ઇલેક્ટ્રોડ પોટેન્શિયલ $(E^\circ_{M^+/M})$ ના મૂલ્યો નીચે મુજબ છે:
$E^\circ_{Li^+/Li} = -3.04 \ V$
$E^\circ_{K^+/K} = -2.93 \ V$
$E^\circ_{Na^+/Na} = -2.71 \ V$
આ ઋણ મૂલ્યોના માન (magnitude) ની સરખામણી કરતા,આપણને $|-3.04| > |-2.93| > |-2.71|$ મળે છે.
તેથી,ઋણ પ્રમાણિત પોટેન્શિયલ મૂલ્યોનો ક્રમ $Li > K > Na$ છે.

(C) સ્ટ્રેટોસ્ફિયરમાં ઓઝોન સ્તરનો ઘટાડો મુખ્યત્વે ક્લોરિન અથવા બ્રોમિન રેડિકલ મુક્ત કરતા પદાર્થો જેવા કે ક્લોરોફ્લોરોકાર્બન $(CF_2Cl_2)$ અને નાઈટ્રોજન ઓક્સાઈડ $(NO)$ દ્વારા થાય છે.
$Cl_2$ પણ ક્લોરિન પરમાણુઓ મુક્ત કરીને ઓઝોન ઘટાડામાં ફાળો આપી શકે છે.
$CH_4$ (મિથેન) એ ગ્રીનહાઉસ વાયુ છે,પરંતુ તે ઓઝોન સ્તરના ઘટાડા માટે મુખ્યત્વે જવાબદાર નથી; વાસ્તવમાં,તે ક્લોરિન રેડિકલ સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને $HCl$ બનાવે છે,જે ઓઝોન ઘટાડતી ક્લોરિન પ્રજાતિઓને દૂર કરવામાં મદદ કરે છે.

(A) $I$. ફોટોકેમિકલ સ્મોગ સૂર્યપ્રકાશની હાજરીમાં નાઇટ્રોજન ઓક્સાઇડ અને હાઇડ્રોકાર્બનની પ્રતિક્રિયાથી બને છે,જેમાં $O_3$ અને $PAN$ જેવા ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટોનું પ્રમાણ વધુ હોય છે. આ વિધાન સાચું છે.
$II$. ક્લાસિકલ સ્મોગ એ ધુમાડો,ધુમ્મસ અને $SO_2$ (રિડ્યુસિંગ સ્મોગ) નું મિશ્રણ છે,$NO_2$ નું નહીં. આ વિધાન ખોટું છે.
$III$. $SO_2$ ની વધુ સાંદ્રતા ફૂલની કળીઓમાં જડતા લાવે છે,જેના કારણે તે છોડ પરથી ખરી પડે છે. આ વિધાન સાચું છે.
$IV$. વાતાવરણીય $CO_2$ ના ઓગળવાને કારણે સામાન્ય વરસાદના પાણીની pH આશરે $5.6$ હોય છે. $7.5$ ની pH ખોટી છે. આ વિધાન ખોટું છે.
તેથી,વિધાન $I$ અને $III$ સાચા છે.

(D) $NO_2$ (નાઇટ્રોજન ડાયોક્સાઇડ) એ ફેફસાં માટે જાણીતો બળતરાકારક પદાર્થ છે.
$NO_2$ ની ઊંચી સાંદ્રતા વનસ્પતિના પાંદડાઓને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે અને પ્રકાશસંશ્લેષણનો દર ઘટાડી શકે છે.
તે વનસ્પતિ અને પ્રાણીઓ બંને માટે ઝેરી વાયુ છે.
મનુષ્યોમાં,$NO_2$ એ શ્વસનતંત્રમાં બળતરા પેદા કરનાર વાયુ છે જે બાળકોમાં બ્રોન્કાઇટિસ અને ફેફસાંને નુકસાન જેવા તીવ્ર શ્વસન રોગોનું કારણ બની શકે છે.

(D) ફોટોકેમિકલ સ્મોગ નાઇટ્રોજન ઓક્સાઇડ $(NO_x)$ અને હાઇડ્રોકાર્બન પર સૂર્યપ્રકાશની અસરથી બને છે.
ફોટોકેમિકલ સ્મોગના સામાન્ય ઘટકોમાં ઓઝોન $(O_3)$,નાઇટ્રિક ઓક્સાઇડ $(NO)$,ફોર્માલ્ડિહાઇડ $(HCHO)$,એક્રોલીન $(CH_2=CH-CHO)$,અને પેરોક્સિએસીટાઇલ નાઇટ્રેટ $(PAN)$ નો સમાવેશ થાય છે.
સલ્ફર ડાયોક્સાઇડ $(SO_2)$ એ ક્લાસિકલ સ્મોગ (રિડ્યુસિંગ સ્મોગ) નું મુખ્ય ઘટક છે,ફોટોકેમિકલ સ્મોગ (ઓક્સિડાઇઝિંગ સ્મોગ) નું નહીં.
તેથી,$SO_2$ એ ફોટોકેમિકલ સ્મોગનું સામાન્ય ઘટક નથી.

(C) વિધાન-$I$: ફોટોકેમિકલ સ્મોગ નાઈટ્રોજન ઓક્સાઈડ અને હાઈડ્રોકાર્બન પર સૂર્યપ્રકાશની અસરથી બને છે. સામાન્ય ઘટકોમાં એક્રોલીન $(CH_2=CHCHO)$,ફોર્માલ્ડિહાઈડ $(HCHO)$,અને પેરોક્સિએસીટાઈલ નાઈટ્રેટ $(PAN)$ નો સમાવેશ થાય છે. તેથી,વિધાન-$I$ સાચું છે.
વિધાન-$II$: ગ્રીનહાઉસ વાયુઓ વાતાવરણમાં ગરમીને પકડી રાખે છે. આપેલી યાદી $(CH_4, CO_2, NO, H_2O_{(l)}, H_2O_{(g)}, O_2, O_3)$ માંથી,ગ્રીનહાઉસ વાયુઓ $CH_4, CO_2, H_2O_{(g)}$ અને $O_3$ છે. અહીં $NO$ ગ્રીનહાઉસ વાયુ નથી,$O_2$ ગ્રીનહાઉસ વાયુ નથી,અને $H_2O_{(l)}$ (પ્રવાહી પાણી) ને આ સંદર્ભમાં ગ્રીનહાઉસ વાયુ ગણવામાં આવતું નથી. કુલ સંખ્યા $4$ છે,$5$ નથી. તેથી,વિધાન-$II$ ખોટું છે.

(B) પીવાના પાણીની ગુણવત્તા માટેની માર્ગદર્શિકા મુજબ ($NCERT$ રસાયણવિજ્ઞાન પાઠ્યપુસ્તક,પર્યાવરણીય રસાયણવિજ્ઞાન પ્રકરણ),કોપર $(Cu)$ ની મહત્તમ નિર્ધારિત સાંદ્રતા $3.0 \ mg \ dm^{-3}$ છે.
ઝિંક $(Zn)$ ની મહત્તમ નિર્ધારિત સાંદ્રતા $5.0 \ mg \ dm^{-3}$ છે.

(A) $1$. મુખ્ય ક્રિયાશીલ સમૂહ $(-OH)$,દ્વિબંધ અને ત્રિબંધ ધરાવતી સૌથી લાંબી કાર્બન શૃંખલા પસંદ કરો. આ શૃંખલામાં $7$ કાર્બન છે,તેથી મુખ્ય આલ્કેન હેપ્ટેન છે.
$2$. ક્રિયાશીલ સમૂહોને સૌથી ઓછો ક્રમ મળે તે રીતે નંબર આપો. $-OH$ સમૂહને અગ્રતા મળે છે,તેથી જમણી બાજુથી નંબર આપતા: $C1$ એ આલ્કાઇન કાર્બન છે,$C4$ પર $-OH$ છે,$C6$ પર દ્વિબંધ છે અને $C2$ પર ઇથાઇલ સમૂહ છે.
$3$. બંધારણ $2-$ઇથાઇલ$-5-$મિથાઇલહેપ્ટ$-6-$ઇન$-1-$આઇન$-4-$ઓલ છે.

(C) $1$. મુખ્ય ક્રિયાશીલ સમૂહ ઓળખો: નાઈટ્રાઈલ સમૂહ $(-CN)$ સૌથી વધુ અગ્રતા ધરાવે છે,તેથી મુખ્ય શૃંખલા હેક્ઝેનિટ્રાઈલ છે.
$2$. શૃંખલાને ક્રમ આપો: $-CN$ સમૂહનો કાર્બન $C-1$ છે.
$3$. વિસ્થાપકો અને તેમના સ્થાન ઓળખો:
- $C-1$: નાઈટ્રાઈલ કાર્બન
- $C-2$: બ્રોમો સમૂહ $(-Br)$
- $C-3$: કીટોન સમૂહ $(=O)$
- $C-5$: હાઈડ્રોક્સી સમૂહ $(-OH)$
- $C-6$: એમિનો સમૂહ $(-NH_2)$
$4$. નામ બનાવો: વિસ્થાપકો માટે મૂળાક્ષર ક્રમ એમિનો,બ્રોમો,હાઈડ્રોક્સી,ઓક્સો છે.
- $6-$એમિનો
- $2-$બ્રોમો
- $5-$હાઈડ્રોક્સી
- $3-$ઓક્સો
- મુખ્ય શૃંખલા: હેક્ઝેનિટ્રાઈલ
આમ,$IUPAC$ નામ $6-$એમિનો$-2-$બ્રોમો$-5-$હાઈડ્રોક્સી$-3-$ઓક્સોહેક્ઝેનિટ્રાઈલ થાય છે.

(A) હાઇપરકોન્જુગેશન એ સિગ્મા બંધ ($C-H$ અથવા $C-C$) ના ઇલેક્ટ્રોનનું તેની બાજુના ખાલી અથવા આંશિક રીતે ભરાયેલા $p$-ઓર્બિટલ અથવા $\pi$-ઓર્બિટલ સાથેની આંતરક્રિયા છે,જે વિસ્તૃત આણ્વીય ઓર્બિટલ આપે છે જે સિસ્ટમની સ્થિરતા વધારે છે.
વિકલ્પ $A$ માં,$C-H$ સિગ્મા બંધમાંથી બાજુની $\pi$-સિસ્ટમમાં ઇલેક્ટ્રોનનું વિસ્થાપન દર્શાવવામાં આવ્યું છે,જે હાઇપરકોન્જુગેશન અસર (જેને નો-બોન્ડ રેઝોનન્સ પણ કહેવાય છે) ની લાક્ષણિક રજૂઆત છે.
વિકલ્પ $B$ રેઝોનન્સ અસર (મેસોમેરિક અસર) દર્શાવે છે.
વિકલ્પ $C$ ઇન્ડક્ટિવ અસર દર્શાવે છે.
વિકલ્પ $D$ ઇલેક્ટ્રોફિલિક યોગશીલ પ્રક્રિયા દર્શાવે છે.
તેથી,હાઇપરકોન્જુગેશનની સાચી રજૂઆત વિકલ્પ $A$ માં આપવામાં આવી છે.

(B) કાર્બોકેટાયનની સ્થિરતા રેઝોનન્સ,હાઇપરકોન્જુગેશન અને ઇન્ડક્ટિવ ઇફેક્ટ જેવા પરિબળો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
$1$. $CH_3-\stackrel{\oplus}{C}H_2$ (ઇથાઇલ કાર્બોકેટાયન) હાઇપરકોન્જુગેશન દ્વારા સ્થાયી થાય છે.
$2$. $CH_2=\stackrel{\oplus}{C}H$ (વિનાઇલ કાર્બોકેટાયન) માં ધન વીજભાર $sp$-હાઇબ્રિડાઇઝ્ડ કાર્બન પર હોય છે. $sp$ કાર્બન વધુ ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવ હોવાથી,તે ધન વીજભારને જકડી રાખવામાં અસમર્થ હોય છે,જે તેને અત્યંત અસ્થાયી બનાવે છે.
$3$. $CH_2=CH-CH_2^{\oplus}$ (એલાઇલ કાર્બોકેટાયન) રેઝોનન્સ દ્વારા સ્થાયી થાય છે.
$4$. $C_6H_5-\stackrel{\oplus}{C}H_2$ (બેન્ઝાઇલ કાર્બોકેટાયન) બેન્ઝીન રિંગ સાથે રેઝોનન્સ દ્વારા સ્થાયી થાય છે.
તેથી,વિનાઇલ કાર્બોકેટાયન સૌથી ઓછું સ્થાયી છે.

(A) કોઈ સ્પીસીઝ એરોમેટિક છે કે નહીં તે નક્કી કરવા માટે,તેણે હ્યુકેલના નિયમનું પાલન કરવું આવશ્યક છે: તે ચક્રીય,સમતલીય,સંપૂર્ણ સંયુગ્મિત હોવું જોઈએ અને તેમાં $(4n+2) \pi$ ઇલેક્ટ્રોન હોવા જોઈએ,જ્યાં $n$ એ પૂર્ણાંક $(0, 1, 2, ...)$ છે.
$A$. સાયક્લોપેન્ટાડાયનાઈલ કેટાયન $(C_5H_5^+)$: તેમાં $4 \pi$ ઇલેક્ટ્રોન છે (એન્ટી-એરોમેટિક).
$B$. સાયક્લોપેન્ટાડાયનાઈલ એનાયન $(C_5H_5^-)$: તેમાં $6 \pi$ ઇલેક્ટ્રોન $(n=1)$ છે,તેથી તે એરોમેટિક છે.
$C$. સાયક્લોહેપ્ટાટ્રાયનાઈલ કેટાયન $(C_7H_7^+)$: તેમાં $6 \pi$ ઇલેક્ટ્રોન $(n=1)$ છે,તેથી તે એરોમેટિક છે.
$D$. નેપ્થલીન $(C_{10}H_8)$: તેમાં $10 \pi$ ઇલેક્ટ્રોન $(n=2)$ છે,તેથી તે એરોમેટિક છે.
તેથી,સાયક્લોપેન્ટાડાયનાઈલ કેટાયન એરોમેટિક નથી.

(A) $n$-બ્યુટેનનું બંધારણીય નિરૂપણ નીચે મુજબ છે:
$1$. સંક્ષિપ્ત સૂત્ર: $CH_3CH_2CH_2CH_3$ ($I$ દ્વારા દર્શાવેલ છે).
$2$. બોન્ડ-લાઇન સૂત્ર: કાર્બન શૃંખલા દર્શાવતી ઝિગઝેગ રેખા ($II$ દ્વારા દર્શાવેલ છે).
$3$. સંપૂર્ણ બંધારણીય સૂત્ર: પરમાણુઓ વચ્ચેના તમામ બંધો દર્શાવે છે ($III$ દ્વારા દર્શાવેલ છે).
તેથી,સાચો ક્રમ $I, II, III$ છે.

(C) સ્ટીમ ડિસ્ટિલેશન એ એવી પદ્ધતિ છે જેનો ઉપયોગ એવા પદાર્થોને અલગ કરવા માટે થાય છે જે વરાળમાં બાષ્પશીલ હોય અને પાણી સાથે મિશ્ર ન થઈ શકે તેવા હોય.
એનિલિન વરાળમાં બાષ્પશીલ છે અને વ્યવહારિક રીતે પાણી સાથે મિશ્રિત થતું નથી.
તેથી,એનિલિન અને $H_2O$ ના મિશ્રણને સ્ટીમ ડિસ્ટિલેશન દ્વારા અલગ કરી શકાય છે.
$n-$હેક્ઝેન અને $n-$હેપ્ટેનને વિભાગીય નિસ્યંદન દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે.
$CHCl_3$ અને એનિલિનને નિસ્યંદન દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે.
ગ્લુકોઝ અને $NaCl$ અબાષ્પશીલ છે અને તેને સ્ટીમ ડિસ્ટિલેશન દ્વારા અલગ કરી શકાતા નથી.

(B) જે કાર્બનિક પ્રવાહી ઊંચા ઉત્કલનબિંદુ ધરાવે છે અને તેમના ઉત્કલનબિંદુએ અથવા તેનાથી નીચે વિઘટન પામે છે,તેમના માટે દબાણ ઘટાડીને નિસ્યંદન (Distillation under reduced pressure) પદ્ધતિ સૌથી યોગ્ય છે.
દબાણ ઘટાડવાથી પ્રવાહીનું ઉત્કલનબિંદુ નીચું આવે છે,જેથી તે તેના વિઘટન તાપમાનથી નીચેના તાપમાને બાષ્પીભવન પામી શકે છે.

(D) વર્ણવેલ કસોટી નાઈટ્રોજન માટેની લેસાઈન કસોટી છે.
$1$. જો કાર્બનિક સંયોજનમાં નાઈટ્રોજન હાજર હોય તો સોડિયમ ફ્યુઝન અર્કમાં સોડિયમ સાયનાઈડ $(NaCN)$ હોય છે.
$2$. જ્યારે $NaCN$ એ આયર્ન$(II)$ સલ્ફેટ $(FeSO_4)$ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે,ત્યારે તે સોડિયમ હેક્ઝાસાયનોફેરેટ$(II)$ બનાવે છે.
$3$. સાંદ્ર $H_2SO_4$ ઉમેરતા,કેટલાક $Fe^{2+}$ આયનોનું $Fe^{3+}$ આયનોમાં ઓક્સિડેશન થાય છે.
$4$. આ $Fe^{3+}$ આયનો હેક્ઝાસાયનોફેરેટ$(II)$ આયનો સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને ફેરિક ફેરોસાયનાઈડ,$Fe_4[Fe(CN)_6]_3$ બનાવે છે,જેને પ્રશિયન બ્લુ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
$5$. આમ,પ્રશિયન બ્લુ રંગની હાજરી નાઈટ્રોજનની હાજરીની પુષ્ટિ કરે છે.

(B) પોર્ટલેન્ડ સિમેન્ટ મુખ્યત્વે કેલ્શિયમ સિલિકેટ્સ અને એલ્યુમિનેટ્સનું બનેલું છે.
પોર્ટલેન્ડ સિમેન્ટનું સંગઠન આશરે નીચે મુજબ છે:
$1.$ ડાયકેલ્શિયમ સિલિકેટ $(Ca_2SiO_4)$: $26 \%$
$2.$ ટ્રાયકેલ્શિયમ સિલિકેટ $(Ca_3SiO_5)$: $51 \%$
$3.$ ટ્રાયકેલ્શિયમ એલ્યુમિનેટ $(Ca_3Al_2O_6)$: $11 \%$
તેથી,મુખ્ય ઘટક $(51 \%)$ ટ્રાયકેલ્શિયમ સિલિકેટ $(Ca_3SiO_5)$ છે.

(A) પ્રક્રિયાની શ્રેણી નીચે મુજબ છે:
$1$. સાયક્લોપેન્ટેનોન $CH_3MgBr$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ત્યારબાદ $H_3O^+$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $1$-મિથાઈલસાયક્લોપેન્ટેનોલ (તૃતીયક આલ્કોહોલ) બનાવે છે.
$2$. $1$-મિથાઈલસાયક્લોપેન્ટેનોલની $Conc. H_2SO_4/\Delta$ સાથેની પ્રક્રિયાથી નિર્જલીકરણ થઈને $1$-મિથાઈલસાયક્લોપેન્ટ-$1$-ઈન બને છે.
$3$. $H_2/Pt$ નો ઉપયોગ કરીને $1$-મિથાઈલસાયક્લોપેન્ટ-$1$-ઈનનું હાઇડ્રોજનેશન કરવાથી દ્વિબંધનું રિડક્શન થઈને $1$-મિથાઈલસાયક્લોપેન્ટેન બને છે.
આમ,અંતિમ નીપજ $P$ એ $1$-મિથાઈલસાયક્લોપેન્ટેન છે.

(C) $1$. નીપજો $x, y, z$ ઓળખો:
- પ્રતિક્રિયા $1$: સાયક્લોહેક્સિન + $HBr$ બ્રોમોસાયક્લોહેક્સિન $(x)$ આપે છે.
- પ્રતિક્રિયા $2$: $1-$મિથાઈલસાયક્લોહેક્સિન + $HCl$ $1-$ક્લોરો$-1-$મિથાઈલસાયક્લોહેક્સિન $(y)$ આપે છે.
- પ્રતિક્રિયા $3$: સાયક્લોહેક્ઝેનોલ + $SOCl_2$ ક્લોરોસાયક્લોહેક્સિન $(z)$ આપે છે.
$2$. $S_{N}1$ પ્રતિક્રિયાશીલતાનું વિશ્લેષણ:
- $S_{N}1$ પ્રતિક્રિયાશીલતા કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તીની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
- $y$ એ $1-$ક્લોરો$-1-$મિથાઈલસાયક્લોહેક્સિન (તૃતીયક આલ્કાઈલ હેલાઈડ) છે,જે સ્થિર તૃતીયક કાર્બોકેટાયન બનાવે છે.
- $x$ એ બ્રોમોસાયક્લોહેક્સિન (દ્વિતીયક આલ્કાઈલ હેલાઈડ) છે,જે દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયન બનાવે છે.
- $z$ એ ક્લોરોસાયક્લોહેક્સિન (દ્વિતીયક આલ્કાઈલ હેલાઈડ) છે,જે દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયન બનાવે છે.
- $x$ અને $z$ ની સરખામણી: $Br^-$ ની લિવિંગ ગ્રુપ ક્ષમતા $Cl^-$ કરતા વધુ સારી છે,તેથી $x$ એ $z$ કરતા વધુ પ્રતિક્રિયાશીલ છે.
$3$. પ્રતિક્રિયાશીલતાનો ક્રમ: $y$ (તૃતીયક) > $x$ (દ્વિતીયક,$Br$) > $z$ (દ્વિતીયક,$Cl$).
તેથી,સાચો ક્રમ $y > x > z$ છે.

(B) ઉત્કલન બિંદુનો ક્રમ નક્કી કરવા માટે,આપણે દરેક અણુમાં હાજર આંતરઆણ્વિય બળોનું વિશ્લેષણ કરીએ છીએ:
$1$. $CH_3CH_2CH_3$ $(III)$: આ એક આલ્કેન છે,જેમાં માત્ર નિર્બળ લંડન ડિસ્પર્ઝન બળો હોય છે. તેનું ઉત્કલન બિંદુ સૌથી ઓછું છે.
$2$. $CH_3-O-CH_3$ $(I)$: આ એક ઈથર છે,જેમાં નિર્બળ દ્વિધ્રુવ-દ્વિધ્રુવ આકર્ષણ હોય છે. તેનું ઉત્કલન બિંદુ આલ્કેન કરતા વધારે પણ અન્ય ધ્રુવીય અણુઓ કરતા ઓછું હોય છે.
$3$. $CH_3CHO$ $(II)$: આ એક આલ્ડિહાઈડ છે,જેમાં ધ્રુવીય $C=O$ બંધને કારણે મજબૂત દ્વિધ્રુવ-દ્વિધ્રુવ આકર્ષણ હોય છે.
$4$. $CH_3CH_2OH$ $(IV)$: આ એક આલ્કોહોલ છે,જે મજબૂત આંતરઆણ્વિય હાઈડ્રોજન બંધ દર્શાવે છે. તેનું ઉત્કલન બિંદુ આ બધામાં સૌથી વધુ છે.
આમ,ઉત્કલન બિંદુનો ચડતો ક્રમ $III < I < II < IV$ છે.

(D) પગલું $1$: $CH_3CHO$ ની $CH_3MgBr$ સાથે પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ જળવિભાજન કરવાથી $(A)$ મળે છે,જે પ્રોપેન$-2-$ઓલ $(CH_3CH(OH)CH_3)$ છે.
પગલું $2$: પ્રોપેન$-2-$ઓલનું $H_2SO_4$ અને ગરમી સાથે નિર્જલીકરણ કરવાથી $(B)$ મળે છે,જે પ્રોપીન $(CH_3CH=CH_2)$ છે.
પગલું $3$: પ્રોપીન $(CH_3CH=CH_2)$ નું હાઇડ્રોબોરેશન-ઓક્સિડેશન કરવાથી $(C)$ મળે છે,જે પ્રોપેન$-1-$ઓલ $(CH_3CH_2CH_2OH)$ છે.
પગલું $4$: $(A)$ પ્રોપેન$-2-$ઓલ છે અને $(C)$ પ્રોપેન$-1-$ઓલ છે. આ સ્થાન સમઘટકો છે કારણ કે $-OH$ સમૂહનું સ્થાન અલગ છે.

(A) વિકલ્પ $A$ માં,$CH_3OH$ અને $CH_3CH_2OH$ બંને આયોડોફોર્મ કસોટી આપતા નથી. આયોડોફોર્મ કસોટી $CH_3CO-$ અથવા $CH_3CH(OH)-$ સમૂહ ધરાવતા સંયોજનો દ્વારા આપવામાં આવે છે. આ બંને સંયોજનોમાં આ સમૂહો ન હોવાથી,તેમને $(I_2 + NaOH)$ દ્વારા અલગ પાડી શકાતા નથી.
વિકલ્પ $B$ માં,લ્યુકાસ પ્રક્રિયક $(\text{નિર્જળ } ZnCl_2 + \text{સાંદ્ર } HCl)$ પ્રાથમિક,દ્વિતીયક અને તૃતીયક આલ્કોહોલને અલગ પાડે છે. $CH_3CH_2OH$ પ્રાથમિક આલ્કોહોલ છે,જ્યારે $CH_3-C(CH_3)_2-OH$ તૃતીયક આલ્કોહોલ છે. આ સાચી જોડી છે.
વિકલ્પ $C$ માં,ટર્મિનલ આલ્કાઈન $CH_3-C \equiv CH$ એ $Na$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $H_2$ વાયુ મુક્ત કરે છે,જ્યારે આંતરિક આલ્કાઈન $CH_3-C \equiv C-CH_3$ તેમ કરતા નથી. આ સાચી જોડી છે.
વિકલ્પ $D$ માં,$2,4-DNP$ નો ઉપયોગ કાર્બોનિલ સંયોજનોની ઓળખ માટે થાય છે,પરંતુ તે આલ્ડીહાઈડ અને કીટોન વચ્ચે ભેદ પારખી શકતું નથી.

(D) $1$. લ્યુકાસ કસોટી (સાંદ્ર $HCl / ZnCl_2$) પ્રાથમિક,દ્વિતીયક અને તૃતીયક આલ્કોહોલ વચ્ચે તફાવત કરવા માટે વપરાય છે. તૃતીયક આલ્કોહોલ તરત જ પ્રતિક્રિયા આપીને ધૂંધળાપણું ઉત્પન્ન કરે છે.
$2$. આલ્કોહોલ $X$ તરત જ ધૂંધળાપણું ઉત્પન્ન કરે છે,જેનો અર્થ છે કે તે તૃતીયક આલ્કોહોલ હોવો જોઈએ. $C_5 H_{12} O$ ના સમઘટકોમાં,$2$-મિથાઈલબ્યુટેન-$2$-ઓલ એ તૃતીયક આલ્કોહોલ છે.
$3$. આલ્કોહોલ $Y$ સાંદ્ર $H_2 SO_4$ સાથે $443 \ K$ તાપમાને નિર્જલીકરણ પામે છે. આ આલ્કોહોલ માટે આલ્કીન બનાવવાની લાક્ષણિક પ્રતિક્રિયા છે.
$4$. વિકલ્પોની સરખામણી કરતા,$2$-મિથાઈલબ્યુટેન-$2$-ઓલ એ તૃતીયક આલ્કોહોલ $(X)$ છે અને $3$-મિથાઈલબ્યુટેન-$1$-ઓલ એ પ્રાથમિક સમઘટક $(Y)$ છે.
$5$. તેથી,સાચી જોડી $X = 2$-મિથાઈલબ્યુટેન-$2$-ઓલ અને $Y = 3$-મિથાઈલબ્યુટેન-$1$-ઓલ છે,જે વિકલ્પ $D$ ને અનુરૂપ છે.

(A) પ્રક્રિયા શ્રેણી નીચે મુજબ છે:
$1$. $Cu$ સાથે $573 \ K$ તાપમાને $C_5H_{12}O$ (આલ્કોહોલ) નું ડિહાઈડ્રોજનેશન કરવાથી આલ્કીન $(C_5H_{10})$ મળે છે.
$2$. આલ્કીન $(C_5H_{10})$ નું ઓઝોનોલિસિસ અને ત્યારબાદ રિડક્ટિવ વર્કઅપ $(Zn/H_2O)$ કરવાથી કાર્બોનિલ સંયોજનો $X$ અને $Y$ મળે છે.
$3$. વિકલ્પોને ધ્યાનમાં લેતા,જો આલ્કીન $2$-મિથાઈલબ્યુટ-$2$-ઈન $(CH_3-C(CH_3)=CH-CH_3)$ હોય,તો તેનું ઓઝોનોલિસિસ એસીટોન $(CH_3COCH_3)$ અને એસીટાલ્ડિહાઈડ $(CH_3CHO)$ આપે છે.
$4$. આમ,$X$ અને $Y$ એસીટોન અને એસીટાલ્ડિહાઈડ છે.

(C) ક્યુમીનનું હવામાં ઓક્સિડેશન કરવાથી ક્યુમીન હાઇડ્રોપેરોક્સાઇડ મળે છે,જે સંયોજન $X$ છે.
$C_6H_5CH(CH_3)_2 + O_2 \rightarrow C_6H_5C(CH_3)_2OOH$ (ક્યુમીન હાઇડ્રોપેરોક્સાઇડ,$X$)
મંદ એસિડ સાથે પ્રક્રિયા કરવાથી,ક્યુમીન હાઇડ્રોપેરોક્સાઇડનું પુનઃરચના થઈને ફિનોલ $(Y)$ અને એસિટોન $(Z)$ મળે છે.
$C_6H_5C(CH_3)_2OOH \xrightarrow{H^+} C_6H_5OH (Y) + CH_3COCH_3 (Z)$
ફિનોલ $(Y)$ માં બેન્ઝીન રિંગ સાથે જોડાયેલ એસિડિક હાઇડ્રોક્સિલ ગ્રુપ $(-OH)$ હોય છે,જે સોડિયમ ધાતુ સાથે પ્રક્રિયા કરીને હાઇડ્રોજન વાયુ મુક્ત કરે છે.
$2C_6H_5OH + 2Na \rightarrow 2C_6H_5ONa + H_2 \uparrow$
એસિટોન $(Z)$ એ કીટોન છે અને તેમાં એસિડિક હાઇડ્રોજન પરમાણુ હોતો નથી જે સોડિયમ ધાતુ સાથે પ્રક્રિયા કરી શકે.
તેથી,$Z$ એ એસિટોન $(CH_3COCH_3)$ છે.

(A) Reimer-Tiemann પ્રક્રિયામાં ફિનોલની પ્રક્રિયા ક્લોરોફોર્મ $(CHCl_3)$ સાથે જલીય બેઝ જેમ કે સોડિયમ હાઈડ્રોક્સાઈડ $(NaOH)$ ની હાજરીમાં કરવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયાના પરિણામે ફિનોલ વલયના ઓર્થો સ્થાન પર ફોર્મિલ ગ્રુપ $(-CHO)$ દાખલ થાય છે,જે મુખ્ય નીપજ તરીકે સેલિસીલાલ્ડિહાઈડ (o-હાઈડ્રોક્સીબેન્ઝાલ્ડિહાઈડ) આપે છે.
તેથી,$X$ એ સેલિસીલાલ્ડિહાઈડ છે,$Y$ એ $CHCl_3$ છે,અને $Z$ એ $Aq. NaOH$ છે.

(D) $pK_{a}$ મૂલ્ય એ સંયોજનની એસિડિકતાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે. ઓછું $pK_{a}$ મૂલ્ય વધુ પ્રબળ એસિડ સૂચવે છે.
$1$. $p$-નાઈટ્રોફિનોલ એ ફિનોલ છે,જે કાર્બોક્સિલિક એસિડ કરતા નોંધપાત્ર રીતે ઓછું એસિડિક છે.
$2$. કાર્બોક્સિલિક એસિડ ($B$,$C$,અને $D$) માં,એસિડિકતા બેન્ઝીન રિંગ પરના વિસ્થાપકોની ઇલેક્ટ્રોનિક અસરો પર આધાર રાખે છે.
- $p$-મેથોક્સીબેન્ઝોઈક એસિડ $(C)$ માં,$-OCH_{3}$ સમૂહ $+M$ અસર દર્શાવે છે,જે એસિડિકતા ઘટાડે છે.
- બેન્ઝોઈક એસિડ $(B)$ માં કોઈ વિસ્થાપક નથી.
- $p$-નાઈટ્રોબેન્ઝોઈક એસિડ $(D)$ માં,$-NO_{2}$ સમૂહ પ્રબળ $-I$ અને $-M$ અસર દર્શાવે છે,જે કાર્બોક્સિલેટ આયનને સ્થિર કરે છે અને એસિડિકતામાં નોંધપાત્ર વધારો કરે છે.
તેથી,$p$-નાઈટ્રોબેન્ઝોઈક એસિડ આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી પ્રબળ એસિડ હોવાથી,તેનું $pK_{a}$ મૂલ્ય સૌથી ઓછું છે.

(A) $1$. બેન્ઝીન સલ્ફોનિક એસિડની $NaOH$ સાથેની પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ એસિડિફિકેશનથી ફિનોલ $(P = C_6H_5OH)$ મળે છે.
$2$. ફિનોલનું $Na_2Cr_2O_7$ અને $H_2SO_4$ વડે ઓક્સિડેશન કરવાથી $p$-બેન્ઝોક્વિનોન $(Q = C_6H_4O_2)$ મુખ્ય નીપજ તરીકે મળે છે.
$3$. $p$-બેન્ઝોક્વિનોન $(C_6H_4O_2)$ માં $12$ $\sigma$ બંધ અને $4$ $\pi$ બંધ હોય છે.
$4$. તેથી,$\sigma$ બંધ અને $\pi$ બંધનો ગુણોત્તર $12:4 = 3:1$ થાય છે.

(D) એનિસોલ $(C_6H_5OCH_3)$ ની $HI$ સાથેની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ થાય છે:
$C_6H_5OCH_3 + HI \rightarrow C_6H_5OH + CH_3I$
અહીં,$X$ એ ફિનોલ $(C_6H_5OH)$ છે અને $Y$ એ મિથાઈલ આયોડાઈડ $(CH_3I)$ છે.
ત્યારબાદ,નિર્જળ $AlCl_3$ ની હાજરીમાં બેન્ઝીન $(C_6H_6)$ સાથે મિથાઈલ આયોડાઈડ $(Y)$ ની પ્રક્રિયા ફ્રિડલ-ક્રાફ્ટ આલ્કાઈલેશન છે:
$C_6H_6 + CH_3I \xrightarrow{\text{Anhy. } AlCl_3} C_6H_5CH_3 + HI$
આમ,$Z$ એ ટોલ્યુઈન $(C_6H_5CH_3)$ છે.

(A) $CrO_2Cl_2$ અને $CS_2$ સાથે ટોલ્યુઈનની પ્રક્રિયા ત્યારબાદ જળવિભાજન એ $Etard$ પ્રક્રિયા છે,જે બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ $(X = C_6H_5CHO)$ આપે છે.
બેન્ઝાલ્ડિહાઈડમાં $\alpha$-હાઈડ્રોજનનો અભાવ હોવાથી તે સાંદ્ર $NaOH$ સાથે કેનિઝારો પ્રક્રિયા આપે છે. આ પ્રક્રિયામાં બેન્ઝાઈલ આલ્કોહોલ $(Y = C_6H_5CH_2OH)$ અને સોડિયમ બેન્ઝોએટ $(Z = C_6H_5COONa)$ મળે છે.
વિધાનોનું મૂલ્યાંકન:
$A.$ $Y$ (બેન્ઝાઈલ આલ્કોહોલ) એ પ્રાથમિક આલ્કોહોલ છે,દ્વિતીયક નથી. (ખોટું)
$B.$ $Y$ એ $X$ ની રિડક્શન નીપજ છે. (સાચું)
$C.$ $Z$ (સોડિયમ બેન્ઝોએટ) ને સોડા લાઈમ $(NaOH + CaO)$ સાથે ગરમ કરતા ડીકાર્બોક્સિલેશન દ્વારા બેન્ઝીન મળે છે. (સાચું)
$D.$ $Y$ (બેન્ઝાઈલ આલ્કોહોલ) માં $-OH$ સમૂહ હોવાથી તે $Na$ ધાતુ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $H_2$ વાયુ મુક્ત કરે છે. (ખોટું)
તેથી,વિધાનો $B$ અને $C$ સાચા છે.

(C) આપેલ પ્રક્રિયા એલ્ડૉલ સંઘનન છે. નીપજ $CH_3-CH_2-CH(OH)-CH(CH_3)-CHO$ છે.
પ્રક્રિયકોને ઓળખવા માટે,આપણે એલ્ડિહાઇડ ગ્રુપ $(-CHO)$ ની સાપેક્ષમાં $\alpha$ અને $\beta$ કાર્બન વચ્ચેના બંધને તોડીએ છીએ.
નીપજ એક $\beta$-હાઇડ્રોક્સી એલ્ડિહાઇડ છે. બંધનું વિભાજન $-CHO$ ગ્રુપની સાપેક્ષમાં $C_2$ અને $C_3$ સ્થાન વચ્ચે થાય છે.
$CH(OH)$ અને $CH(CH_3)$ ગ્રુપ વચ્ચેના $C-C$ બંધને તોડતા નીચે મુજબ મળે છે:
$1$. $CH_3-CH_2-CHO$ (પ્રોપેનાલ) જે ન્યુક્લિયોફાઇલ (ઇનોલેટ દાતા) તરીકે વર્તે છે.
$2$. $CH_3-CH_2-CHO$ (પ્રોપેનાલ) જે ઇલેક્ટ્રોફાઇલ (કાર્બોનિલ સ્વીકારનાર) તરીકે વર્તે છે.
આમ,આ પ્રક્રિયા પ્રોપેનાલ $(CH_3 CH_2 CHO)$ નું સ્વ-એલ્ડૉલ સંઘનન છે.

(C) $1$. બેન્ઝોઈલ ક્લોરાઈડ $(C_6H_5COCl)$ નું બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ $(C_6H_5CHO)$ માં રૂપાંતર એ રોઝનમન્ડ રિડક્શન છે,જેમાં પ્રક્રિયક તરીકે $H_2 | Pd-BaSO_4$ વપરાય છે. તેથી,$X = H_2 | Pd-BaSO_4$ છે.
$2$. બેન્ઝોઈલ ક્લોરાઈડ $(C_6H_5COCl)$ નું એસીટોફેનોન $(C_6H_5COCH_3)$ માં રૂપાંતર ડાયઆલ્કાઈલ કેડમિયમ પ્રક્રિયક $(CH_3)_2Cd$ નો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે. તેથી,$Y = (CH_3)_2Cd$ છે.
$3$. $OH^-$ ની હાજરીમાં $293 \ K$ તાપમાને બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ $(C_6H_5CHO)$ અને એસીટોફેનોન $(C_6H_5COCH_3)$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા એ ક્લેસન-શ્મિટ કન્ડેન્સેશન પ્રક્રિયા છે. મુખ્ય નીપજ $Z$ એ બેન્ઝાલએસીટોફેનોન (ચાલકોન) છે,જેનું બંધારણ $C_6H_5CH=CH-C(=O)C_6H_5$ છે.

(A) બેન્ઝેમાઇડ $(C_6 H_5 CONH_2)$ ની $LiAlH_4$ સાથેની પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ જળવિભાજન એ રિડક્શન પ્રક્રિયા છે જે એમાઇડ ગ્રુપ $(-CONH_2)$ ને એમાઇન ગ્રુપ $(-CH_2 NH_2)$ માં રૂપાંતરિત કરે છે. તેથી,$P$ એ બેન્ઝાઈલએમાઈન $(C_6 H_5 CH_2 NH_2)$ છે.
બેન્ઝેમાઇડ $(C_6 H_5 CONH_2)$ ની $Br_2 / NaOH$ સાથેની પ્રક્રિયા એ હોફમેન બ્રોમામાઇડ ડિગ્રેડેશન પ્રક્રિયા છે,જે એમાઇડને એક કાર્બન પરમાણુ ઓછા ધરાવતા પ્રાથમિક એમાઇનમાં રૂપાંતરિત કરે છે. તેથી,$Q$ એ એનિલિન $(C_6 H_5 NH_2)$ છે.
તેથી,$P = C_6 H_5 CH_2 NH_2$ અને $Q = C_6 H_5 NH_2$.

(D) વર્ણવેલ કસોટી કાર્બાઈલએમાઈન કસોટી છે,જે પ્રાથમિક એમાઈન ($R-NH_2$ અથવા $Ar-NH_2$) ની લાક્ષણિક પ્રતિક્રિયા છે.
આ પ્રતિક્રિયામાં,પ્રાથમિક એમાઈન કલોરોફોર્મ $(CHCl_3)$ અને આલ્કોહોલિક પોટેશિયમ હાઈડ્રોક્સાઈડ $(KOH)$ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને આઈસોસાયનાઈડ (કાર્બાઈલએમાઈન) બનાવે છે,જે અત્યંત અપ્રિય ગંધ ધરાવે છે.
વિકલ્પ $A$ એ દ્વિતીયક એમાઈન છે.
વિકલ્પ $B$ એ તૃતીયક એમાઈન છે.
વિકલ્પ $C$ એ ક્વાટર્નરી એમોનિયમ ક્ષાર છે.
વિકલ્પ $D$ એ પ્રાથમિક એમાઈન $(C_6H_5CH_2NH_2)$ છે,જે $CHCl_3$ અને $KOH$ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને હકારાત્મક કાર્બાઈલએમાઈન કસોટી આપશે.

(D) $Hinsberg's$ પ્રક્રિયક,જે $benzenesulfonyl$ $chloride$ $(C_6H_5SO_2Cl)$ છે,તેનો ઉપયોગ પ્રાથમિક,દ્વિતીયક અને તૃતીયક એમાઈન વચ્ચે તફાવત કરવા માટે થાય છે.
$1$. પ્રાથમિક એમાઈન $Hinsberg's$ પ્રક્રિયક સાથે પ્રક્રિયા કરીને $N-alkylbenzenesulfonamide$ બનાવે છે,જે આલ્કલીમાં દ્રાવ્ય છે.
$2$. દ્વિતીયક એમાઈન પ્રક્રિયા કરીને $N,N-dialkylbenzenesulfonamide$ બનાવે છે,જે આલ્કલીમાં અદ્રાવ્ય છે.
$3$. તૃતીયક એમાઈન $Hinsberg's$ પ્રક્રિયક સાથે પ્રક્રિયા કરતા નથી.

(B) $1$. $273-278 \ K$ તાપમાને $NaNO_2/HCl$ સાથે એનિલિનની પ્રતિક્રિયા અને ત્યારબાદ $H_2O$ સાથે ગરમ કરવાથી એનિલિનનું ફિનોલમાં રૂપાંતર થાય છે $(X = C_6H_5OH)$.
$2$. ફિનોલ $NaOH$ સાથે અને ત્યારબાદ $CO_2$ અને $H^+$ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે (કોલ્બે-શ્મિટ પ્રતિક્રિયા) અને સેલિસિલિક એસિડ બનાવે છે $(Y = 2-\text{hydroxybenzoic acid})$.
$3$. સેલિસિલિક એસિડ એસિટિક એનહાઇડ્રાઇડ $((CH_3CO)_2O)$ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે,જે ફિનોલિક $-OH$ ગ્રુપનું એસિટિલેશન કરે છે અને એસ્પિરિન બનાવે છે $(Z = 2-\text{acetoxybenzoic acid})$.

(A) પ્રક્રિયા શ્રેણી નીચે મુજબ છે:
$1$. નાઈટ્રોબેન્ઝીન $(C_6H_5NO_2)$ એ $Fe/HCl$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને રિડક્શન પામે છે,જે એનિલીન $(C_6H_5NH_2)$ બનાવે છે,જે '$X$' છે.
$2$. એનિલીન $(C_6H_5NH_2)$ એ $273-278 \ K$ તાપમાને $NaNO_2/HCl$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને બેન્ઝીનડાયઝોનિયમ ક્લોરાઈડ $(C_6H_5N_2^+Cl^-)$ બનાવે છે,જે '$Y$' છે.
$3$. બેન્ઝીનડાયઝોનિયમ ક્લોરાઈડ $(C_6H_5N_2^+Cl^-)$ એ $H_3PO_2$ અને $H_2O$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને રિડક્શન પામે છે,જેના પરિણામે બેન્ઝીન $(C_6H_6)$ બને છે,જે '$Z$' છે.

(B) $1$. શરૂઆતનું સંયોજન $4$-મિથાઈલબેન્ઝામાઈડ છે. $NaOH/Br_2$ સાથેની પ્રક્રિયા એ હોફમેન બ્રોમામાઈડ ડિગ્રેડેશન પ્રતિક્રિયા છે,જે એમાઈડને એક ઓછા કાર્બન પરમાણુ ધરાવતા પ્રાથમિક એમાઈનમાં રૂપાંતરિત કરે છે. આમ,$X$ એ $p$-ટોલ્યુઈડિન ($4$-મિથાઈલએનિલીન) છે.
$2$. $p$-ટોલ્યુઈડિનની બેન્ઝોઈલ ક્લોરાઈડ $(C_6H_5COCl)$ સાથેની પ્રક્રિયા એ એસાઈલેશન પ્રતિક્રિયા છે. એમાઈનના નાઈટ્રોજન પરમાણુ પરના અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ એસિડ ક્લોરાઈડના કાર્બોનિલ કાર્બન પર હુમલો કરે છે,જેના પરિણામે એમાઈડ બને છે. નીપજ $Y$ એ $N-(4$-મિથાઈલફિનાઈલ)બેન્ઝામાઈડ છે.

(C) $1$. $X$ એ $C_6H_5CN$ માંથી બને છે અને મંદ $HCl$ માં ઓગળે છે. આ સૂચવે છે કે $X$ એક બેઝિક સંયોજન છે,જે એમાઈન $(C_6H_5CH_2NH_2)$ હોઈ શકે છે. નાઈટ્રાઈલનું પ્રાથમિક એમાઈનમાં રિડક્શન $LiAlH_4$ અને ત્યારબાદ $H_2O$ દ્વારા થાય છે.
$2$. $Y$ એ $C_6H_5CN$ માંથી બને છે અને $2,4-DNP$ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે. આ સૂચવે છે કે $Y$ એક કાર્બોનિલ સંયોજન (આલ્ડિહાઈડ) છે,$C_6H_5CHO$. નાઈટ્રાઈલનું આલ્ડિહાઈડમાં આંશિક રિડક્શન $DIBAL-H$ અને ત્યારબાદ $H_2O$ દ્વારા થાય છે.
$3$. તેથી,$A = LiAlH_4, H_2O$ અને $B = DIBAL-H, H_2O$.

(A) $HI$ સાથે લાંબા સમય સુધી ગરમ કરવાથી ગ્લુકોઝ $n$-હેક્સેન $(CH_3CH_2CH_2CH_2CH_2CH_3)$ આપે છે,જે સંયોજન '$C$' છે.
વુર્ટ્ઝ પ્રક્રિયામાં,બે આલ્કાઈલ હેલાઈડ અણુઓ સોડિયમ ધાતુ સાથે પ્રક્રિયા કરીને આલ્કેન બનાવે છે.
વુર્ટ્ઝ પ્રક્રિયા દ્વારા $n$-હેક્સેન $(C_6H_{14})$ મેળવવા માટે,આલ્કાઈલ હેલાઈડ '$D$' એ $n$-પ્રોપાઈલ ક્લોરાઈડ $(CH_3CH_2CH_2Cl)$ હોવું જોઈએ.
પ્રક્રિયા છે: $2CH_3CH_2CH_2Cl + 2Na \rightarrow CH_3CH_2CH_2CH_2CH_2CH_3 + 2NaCl$.

(C) કાર્બોહાઇડ્રેટ $(A)$ એ $Sucrose$ $(C_{12}H_{22}O_{11})$ છે.
મંદ $HCl$ સાથે જળવિભાજન કરવાથી,$Sucrose$ માંથી $D-(+)-Glucose$ અને $D-(-)-Fructose$ મળે છે.
$Glucose$ $(B)$ એ આલ્ડોઝ છે,જે બ્રોમીન પાણી $(Br_2/H_2O)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ગ્લુકોનિક એસિડ $(Z)$ માં ઓક્સિડાઇઝ થાય છે,જે એક મોનોકાર્બોક્સિલિક એસિડ છે.
$Fructose$ $(C)$ એ કીટોહેક્સોઝ છે.
આમ,$(A)$ એ $Sucrose$ છે.

(B) માલ્ટોઝ એ બે $\alpha-D$-ગ્લુકોઝ એકમોનો બનેલો ડાયસેકેરાઈડ છે જે $\alpha(1 \rightarrow 4)$-ગ્લાયકોસિડિક બંધ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે.
જળવિભાજન પર,માલ્ટોઝ બે $\alpha-D$-ગ્લુકોઝના અણુઓ આપે છે.
વિકલ્પ $A$ સાચો છે કારણ કે બંને એકમો $\alpha-D$-ગ્લુકોઝ છે.
વિકલ્પ $B$ ખોટો છે કારણ કે માલ્ટોઝમાં ફ્રુક્ટોઝ હોતું નથી; તે બે ગ્લુકોઝ એકમોનું બનેલું છે.
વિકલ્પ $C$ સાચો છે કારણ કે બંને ગ્લુકોઝ એકમોમાં મુક્ત એનોમેરિક કાર્બન હોય છે,જે તેમને રિડ્યુસિંગ શર્કરા બનાવે છે.
વિકલ્પ $D$ સાચો છે કારણ કે બંધન ખરેખર $1,4$-ગ્લાયકોસિડિક છે.
તેથી,ખોટું વિધાન $B$ છે.

(C) $\alpha$-એમિનો એસિડનું સામાન્ય બંધારણ $H_2N-CH(R)-COOH$ છે.
વિકલ્પોનું મૂલ્યાંકન:
$A$. ટાયરોસિન માટે $R = -CH_2-C_6H_4-OH(p)$ છે,જે સાચું છે.
$B$. સિસ્ટીન માટે $R = -CH_2-SH$ છે,જે સાચું છે.
$C$. સેરીન માટે $R = -CH_2-OH$ હોય છે. આપેલ બંધારણ $R = -CH_2-CH_2-S-CH_3$ એ મિથિઓનાઇનનું છે,સેરીનનું નહીં. તેથી,આ ખોટી રીતે જોડાયેલ છે.
$D$. એસ્પરાજીન માટે $R = -CH_2-CONH_2$ છે,જે સાચું છે.

(D) $1$. એમિનો એસિડ '$X$' માં ફિનોલિક હાઈડ્રોક્સી સમૂહ હોય છે. આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$Tyrosine$ $(Tyr)$ માં બેન્ઝીન રિંગ સાથે જોડાયેલ ફિનોલિક હાઈડ્રોક્સી સમૂહ હોય છે.
$2$. એમિનો એસિડ '$Y$' માં એમાઈડ સમૂહ હોય છે. આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$Glutamine$ $(Gln)$ તેની સાઇડ ચેઇનમાં એમાઈડ સમૂહ $(-CONH_2)$ ધરાવે છે.
$3$. તેથી,'$X$' એ $Tyr$ છે અને '$Y$' એ $Gln$ છે.

(B) $Insulin$ એ $51$ એમિનો એસિડની બનેલી પેપ્ટાઈડ અંતઃસ્ત્રાવ છે જે બે પોલીપેપ્ટાઈડ શૃંખલાઓમાં ગોઠવાયેલી હોય છે,જે તેને પોલીપેપ્ટાઈડ અંતઃસ્ત્રાવનું ઉત્તમ ઉદાહરણ બનાવે છે.
$Epinephrine$ એ એમિનો એસિડમાંથી મેળવેલ કેટેકોલામાઇન છે.
$Estrogen$ અને $Androgen$ એ સ્ટીરોઈડ અંતઃસ્ત્રાવો છે.

(A) માલ્ટમાંથી મેળવેલ ઉત્સેચક ડાયસ્ટેઝ તરીકે ઓળખાય છે.
ડાયસ્ટેઝ સ્ટાર્ચનું માલ્ટોઝમાં જળવિભાજન કરવા માટે જવાબદાર છે.
તેથી,પ્રક્રિયા છે: $\text{Starch} \xrightarrow{\text{Diastase}} \text{Maltose}$.
આમ,$X$ એ સ્ટાર્ચ છે અને $Y$ એ માલ્ટોઝ છે.

(A) વિસ્થાપિત બેન્ઝોઇક એસિડની એસિડિક પ્રબળતા બેન્ઝીન વલય સાથે જોડાયેલા વિસ્થાપકોની ઇલેક્ટ્રોનિક અસરો પર આધાર રાખે છે.
ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક સમૂહો $(EWG)$ $-I$ અને $-M$ અસરો દ્વારા કાર્બોક્સિલેટ આયનને સ્થિર કરીને એસિડિક પ્રબળતા વધારે છે.
ઇલેક્ટ્રોન-દાતા સમૂહો $(EDG)$ $+I$ અને $+M$ અસરો દ્વારા કાર્બોક્સિલેટ આયનને અસ્થિર કરીને એસિડિક પ્રબળતા ઘટાડે છે.
વિસ્થાપકો નીચે મુજબ છે:
$I$: $-OCH_3$ (પ્રબળ $+M$ અસર,નિર્બળ $-I$ અસર; એકંદરે $EDG$ તરીકે કાર્ય કરે છે)
$II$: $-CH_3$ (નિર્બળ $+I$ અને હાઇપરકોન્જુગેશન અસર; $EDG$ તરીકે કાર્ય કરે છે)
$III$: $-CN$ (પ્રબળ $-I$ અને $-M$ અસર; $EWG$ તરીકે કાર્ય કરે છે)
$IV$: $-NO_2$ (ખૂબ જ પ્રબળ $-I$ અને $-M$ અસર; પ્રબળ $EWG$ તરીકે કાર્ય કરે છે)
અસરોની સરખામણી:
$-OCH_3$ એ $-CH_3$ કરતા વધુ પ્રબળ ઇલેક્ટ્રોન દાતા છે,તેથી $I$ એ $II$ કરતા ઓછો એસિડિક છે.
$-NO_2$ એ $-CN$ કરતા વધુ પ્રબળ ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષક છે,તેથી $IV$ એ $III$ કરતા વધુ એસિડિક છે.
એસિડિક પ્રબળતાનો એકંદરે ચડતો ક્રમ $I < II < III < IV$ છે.

(B) હેલ-વોલહાર્ડ-ઝેલિન્સ્કી $(HVZ)$ પ્રક્રિયા એ કાર્બોક્સિલિક એસિડની લાક્ષણિક પ્રક્રિયા છે જેમાં ઓછામાં ઓછો એક $\alpha$-હાઇડ્રોજન પરમાણુ હોય છે.
આ પ્રક્રિયામાં,લાલ ફોસ્ફરસની હાજરીમાં $\alpha$-હાઇડ્રોજનને હેલોજન પરમાણુ (સામાન્ય રીતે $Br_2$ અથવા $Cl_2$) દ્વારા બદલવામાં આવે છે.
આપેલા વિકલ્પોનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$(A)$ $C_6H_5COOH$ (બેન્ઝોઇક એસિડ): $-COOH$ સમૂહ સાથે જોડાયેલ કાર્બન પરમાણુ બેન્ઝીન વલયનો ભાગ છે અને તેમાં કોઈ $\alpha$-હાઇડ્રોજન નથી.
$(B)$ $C_6H_5CH_2COOH$ (ફિનાઇલ એસિટિક એસિડ): $-COOH$ સમૂહ સાથે જોડાયેલ કાર્બન પરમાણુ $CH_2$ સમૂહ છે,જેમાં બે $\alpha$-હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ છે. તેથી,તે $HVZ$ પ્રક્રિયા આપી શકે છે.
$(C)$ $C_6H_5CH_2CHO$ (ફિનાઇલ એસિટોઆલ્ડિહાઇડ): આ આલ્ડિહાઇડ છે,કાર્બોક્સિલિક એસિડ નથી.
$(D)$ $C_6H_5CH_2COCH_3$ ($1$-ફિનાઇલ પ્રોપેન$-2-$ઓન): આ કીટોન છે,કાર્બોક્સિલિક એસિડ નથી.
તેથી,માત્ર $C_6H_5CH_2COOH$ જ $HVZ$ પ્રક્રિયા માટેની શરત સંતોષે છે.

(B) સાંદ્ર $H_2SO_4$ સાથે $373 \ K$ તાપમાને ફોર્મિક એસિડ $(HCOOH)$ નું નિર્જલીકરણ કરવાથી પાણી $(H_2O)$ અને કાર્બન મોનોક્સાઇડ $(CO)$ વાયુ ઉત્પન્ન થાય છે.
પ્રક્રિયા: $HCOOH \xrightarrow{conc. H_2SO_4, 373 \ K} H_2O + CO$.
કાર્બન મોનોક્સાઇડ $(CO)$ માં,કાર્બન પરમાણુ $sp$ સંકરણ ધરાવે છે.
કાર્બન મોનોક્સાઇડ $(CO)$ એ તટસ્થ ઓક્સાઇડ છે.
તેથી,$Y$ $(CO)$ માં કાર્બનનું સંકરણ $sp$ છે અને તેની પ્રકૃતિ તટસ્થ છે.

(C) આપેલ રાસાયણિક પ્રક્રિયા માટે,વેગ અચળાંક $k$ માત્ર તાપમાન અને પ્રક્રિયકના સ્વભાવ પર આધાર રાખે છે.
તે પ્રક્રિયકની પ્રારંભિક સાંદ્રતાથી સ્વતંત્ર છે.
તાપમાન $300 \ K$ પર અચળ રહેતું હોવાથી,પ્રારંભિક સાંદ્રતા $[A]$ માં ફેરફાર કરવા છતાં વેગ અચળાંક $k$ સમાન રહેશે.
તેથી,વેગ અચળાંક $0.125 \ min^{-1}$ રહેશે.

(B) અર્ધ-આયુષ્ય સમય $(t_{1/2})$ પ્રારંભિક સાંદ્રતા $([R]_0)$ થી સ્વતંત્ર હોવાની શરત પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે છે.
પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,સંકલિત વેગ સમીકરણ $\ln[R] = -kt + \ln[R]_0$ છે,જેને $\log[R] = -\frac{kt}{2.303} + \log[R]_0$ અથવા $\log\frac{[R]_0}{[R]} = \frac{kt}{2.303}$ તરીકે પણ લખી શકાય છે.
આલેખ $A$ ($\ln[R]$ વિરુદ્ધ $\text{time}$) એ $-k$ ઢાળવાળી સીધી રેખા છે,જે સાચું છે.
આલેખ $B$ ($[R]$ વિરુદ્ધ $\text{time}$) એ ઘાતાંકીય ક્ષય વક્ર દર્શાવે છે,સીધી રેખા નહીં. તેથી,આ આલેખ પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે ખોટો છે.
આલેખ $C$ ($\log[R]$ વિરુદ્ધ $\text{time}$) એ $-\frac{k}{2.303}$ ઢાળવાળી સીધી રેખા છે,જે સાચું છે.
આલેખ $D$ ($\log\frac{[R]_0}{[R]}$ વિરુદ્ધ $\text{time}$) એ ઉગમબિંદુમાંથી પસાર થતી $\frac{k}{2.303}$ ઢાળવાળી સીધી રેખા છે,જે સાચું છે.

(B) પ્રક્રિયા $A_{(g)} \rightarrow B_{(g)} + C_{(g)}$ માટે,$A$ નું પ્રારંભિક દબાણ $P_0 = 200 \ mm$ છે. $t = 20 \ min$ સમયે,$A$ નું દબાણ $x$ જેટલું ઘટે છે. કુલ દબાણ $P_t = (P_0 - x) + x + x = P_0 + x$. આપેલ છે $P_t = 250 \ mm$,તેથી $250 = 200 + x$,જે $x = 50 \ mm$ આપે છે. $t = 20 \ min$ સમયે $A$ નું દબાણ $P_A = P_0 - x = 200 - 50 = 150 \ mm$ છે. વેગ અચળાંક $k = \frac{2.303}{t} \log(\frac{P_0}{P_A}) = \frac{2.303}{20} \log(\frac{200}{150}) = \frac{2.303}{20} \log(\frac{4}{3}) = \frac{2.303}{20} (0.60 - 0.48) = \frac{2.303 \times 0.12}{20} = 0.013818 \ min^{-1}$. અર્ધ-આયુષ્ય $t_{1/2} = \frac{0.693}{k} = \frac{0.693}{0.013818} \approx 50.15 \ min$. આમ,અર્ધ-આયુષ્ય લગભગ $50.2 \ min$ છે.

(A) શૂન્ય ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,વેગ અચળાંક $k$ નું સૂત્ર $k = \frac{[A]_0 - [A]_t}{t}$ છે.
પ્રથમ,અર્ધ-આયુષ્યના સૂત્ર $t_{1/2} = \frac{[A]_0}{2k}$ નો ઉપયોગ કરીને $k$ શોધો.
આપેલ છે $t_{1/2} = 0.5 \ hr$ અને $[A]_0 = 4 \ mol \ L^{-1}$,તેથી $0.5 = \frac{4}{2k}$,જે $k = 4 \ mol \ L^{-1} \ hr^{-1}$ આપે છે.
હવે,સાંદ્રતા $[A]_1 = 2.0 \ mol \ L^{-1}$ થી $[A]_2 = 1.0 \ mol \ L^{-1}$ બદલાવા માટેનો સમય $t$ શોધવા માટે,સંકલિત વેગ સમીકરણનો ઉપયોગ કરો: $t = \frac{[A]_1 - [A]_2}{k}$.
કિંમતો મૂકતા: $t = \frac{2.0 - 1.0}{4} = \frac{1.0}{4} = 0.25 \ hr$.
આમ,$t = 1/4 \ hr$.

(A) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,સંકલિત વેગ સમીકરણ આ મુજબ છે: $\ln [R] = -kt + \ln [R]_0$
આને સીધી રેખાના સમીકરણ $y = mx + c$ સાથે સરખાવતા,જ્યાં $y = \ln [R]$,$x = t$,$m = -k$ (ઢાળ),અને $c = \ln [R]_0$ (આંતરછેદ) છે.
તેથી,$y$-અક્ષ પરનો આંતરછેદ $\ln [R]_0$ બરાબર છે.

(D) આર્હેનિયસ સમીકરણ $\log k = \log A - \frac{E_a}{2.303 \ RT}$ છે.
આપેલ સમીકરણ $\log k = 7.14 - \frac{1 \times 10^4 \ K}{T}$ સાથે સરખાવતા,આપણને $\frac{E_a}{2.303 \ R} = 1 \times 10^4 \ K$ મળે છે.
તેથી,$E_a = 2.303 \times R \times 10^4 \ K$.
$R = 8.3 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$ મૂકતા,$E_a = 2.303 \times 8.3 \times 10^4 \ J \ mol^{-1} = 191.149 \times 10^3 \ J \ mol^{-1} = 191.149 \ kJ \ mol^{-1}$ મળે છે.
એક દશાંશ સ્થળ સુધી રાઉન્ડ ઓફ કરતા,સક્રિયકરણ ઊર્જા $191.1 \ kJ \ mol^{-1}$ છે.

(C) ક્લોરામ્ફેનિકોલ એક જાણીતી બ્રોડ-સ્પેક્ટ્રમ એન્ટિબાયોટિક છે.
તેને બેક્ટેરિયોસ્ટેટિક એન્ટિબાયોટિક તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે,જેનો અર્થ છે કે તે બેક્ટેરિયાને સીધા મારવાને બદલે તેમની વૃદ્ધિને અટકાવે છે.
તેથી,તે બેક્ટેરિસાઇડલ એન્ટિબાયોટિક છે તેવું વિધાન ખોટું છે,કારણ કે બેક્ટેરિસાઇડલ એજન્ટો બેક્ટેરિયાને મારી નાખે છે.
ક્લોરામ્ફેનિકોલ ન્યુમોનિયા,ટાઈફોઈડ અને મેનિન્જાઈટિસ સહિતના ચેપની વિશાળ શ્રેણી સામે અસરકારક છે.

(A) . બાયથિઓનોલ એ એન્ટિસેપ્ટિક છે જે સાબુમાં બેક્ટેરિયા દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ગંધ ઘટાડવા માટે ઉમેરવામાં આવે છે.
$B$. સેકરિન એક કૃત્રિમ ગળપણ છે.
$C$. સોડિયમ બેન્ઝોએટ એક સામાન્ય ખાદ્ય પ્રિઝર્વેટિવ છે.
$D$. નોરેથિન્ડ્રોન એ ગર્ભનિરોધક દવા છે.
તેથી,સાચી જોડી $A-III, B-I, C-IV, D-II$ છે.

(A) એન્ટિહિસ્ટામાઈન એ દવાઓ છે જે હિસ્ટામાઈનની ક્રિયાને અવરોધીને એલર્જીના લક્ષણોની સારવાર કરે છે.
$Dimetapp$ અને $Seldane$ એ એન્ટિહિસ્ટામાઈનના જાણીતા ઉદાહરણો છે.
$Iproniazid$ અને $Nardil$ એ એન્ટિડિપ્રેસન્ટ્સ છે.
$Veronal$ અને $Valium$ એ ટ્રાન્ક્વીલાઈઝર્સ છે.
$Heroin$ અને $Codeine$ એ માદક પીડાનાશક દવાઓ છે.
તેથી,સાચી જોડી $Dimetapp$ અને $Seldane$ છે.

(A) એસ્પિરિન (એસીટીલસેલિસિલિક એસિડ) એક જાણીતી દવા છે જે એન્ટી-પ્લેટલેટ એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે.
તે રક્ત પ્લેટલેટ્સના એકત્રીકરણને અટકાવે છે,જે લોહીના ગંઠાવાનું અટકાવે છે.
લોહીના ગંઠાવાને કારણે ધમનીઓ બ્લોક થઈ શકે છે અને હૃદયરોગનો હુમલો આવી શકે છે,તેથી હૃદયરોગના હુમલાને રોકવા માટે એસ્પિરિનનો ઓછી માત્રામાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે.
તેથી,વિધાન $(A)$ અને કારણ $(R)$ બંને સાચા છે,અને કારણ $(R)$ એ વિધાન $(A)$ ની સાચી સમજૂતી છે.

(A) હાર્ટ એટેક અટકાવવા માટે વપરાતું રાસાયણિક $X$ એ એસ્પિરિન (એસીટાઈલસેલિસિલિક એસિડ) છે.
તે લોહી ગંઠાઈ જવાની પ્રક્રિયાને અટકાવનાર એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે.
વિકલ્પ $A$ માં દર્શાવેલ બંધારણ એસ્પિરિનનું છે,જેમાં સેલિસિલિક એસિડના ફિનોલિક ઓક્સિજન સાથે એસીટાઈલ સમૂહ જોડાયેલ હોય છે.

(D) એસ્પાર્ટેમ એ $L$-એસ્પાર્ટિક એસિડ અને $L$-ફિનાઈલએલેનાઈનના સંઘનનથી બનતા ડાયપેપ્ટાઈડનો મિથાઈલ એસ્ટર છે.
તે શેરડીની ખાંડ કરતા આશરે $100$ ગણું ગળ્યું હોય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(D) આપેલા તત્વોની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના નીચે મુજબ છે:
$A$. $Cd$ $(Z=48)$: $[Kr] 4d^{10} 5s^2$. તે $d$-બ્લોક $(III)$ માં આવે છે.
$B$. $Eu$ $(Z=63)$: $[Xe] 4f^7 6s^2$. તે $f$-બ્લોક $(I)$ માં આવે છે.
$C$. $Se$ $(Z=34)$: $[Ar] 3d^{10} 4s^2 4p^4$. તે $p$-બ્લોક $(IV)$ માં આવે છે.
$D$. $Ba$ $(Z=56)$: $[Xe] 6s^2$. તે $s$-બ્લોક $(II)$ માં આવે છે.
તેથી,સાચી જોડી $A-III, B-I, C-IV, D-II$ છે.

(C) એમ્બિડેન્ટેટ લિગાન્ડ એ એવો લિગાન્ડ છે જે બે અલગ-અલગ દાતા પરમાણુઓ દ્વારા મધ્યસ્થ ધાતુ પરમાણુ સાથે જોડાઈ શકે છે.
$CN^{-}$ એ $C$ અથવા $N$ દ્વારા જોડાઈ શકે છે.
$SCN^{-}$ એ $S$ અથવા $N$ દ્વારા જોડાઈ શકે છે.
$NO_2^{-}$ એ $N$ અથવા $O$ દ્વારા જોડાઈ શકે છે.
$SO_4^{2-}$ એ બાયડેન્ટેટ લિગાન્ડ છે જે એકસાથે બે ઓક્સિજન પરમાણુઓ દ્વારા જોડાય છે,પરંતુ તેમાં એમ્બિડેન્ટેટ લિગાન્ડ તરીકે કાર્ય કરવા માટે બે અલગ દાતા પરમાણુઓ હોતા નથી.
તેથી,$SO_4^{2-}$ એ એમ્બિડેન્ટેટ લિગાન્ડ નથી.

(B) $CoCl_3 \cdot x NH_3$ ના મોલની ગણતરી આ મુજબ થાય છે: $n = M \times V(L) = 0.2 \ mol/L \times 0.1 \ L = 0.02 \ mol$.
આપેલ છે કે $AgNO_3$ દ્વારા $3.6 \times 10^{22}$ આયનો અવક્ષેપિત થાય છે,તેથી અવક્ષેપિત $AgCl$ ના મોલ $n(AgCl) = \frac{3.6 \times 10^{22}}{6 \times 10^{23}} = 0.06 \ mol$ છે.
કારણ કે $0.02 \ mol$ સંકીર્ણ $0.06 \ mol$ $AgCl$ ઉત્પન્ન કરે છે,$1 \ mol$ સંકીર્ણ $\frac{0.06}{0.02} = 3 \ mol$ $AgCl$ ઉત્પન્ન કરશે.
આનો અર્થ એ છે કે સવર્ગ સ્તરની બહાર $3$ ક્લોરાઇડ આયનો છે,જેનો અર્થ છે કે સૂત્ર $[Co(NH_3)_x]Cl_3$ છે.
$Co^{3+}$ માટે $6$ ના સવર્ગ આંક માટે,$x$ નું મૂલ્ય $6$ હોવું જોઈએ.

(C) $1$. $[NiCl_4]^{2-}$: આ એક સમચતુષ્ફલકીય સંકીર્ણ છે ($sp^3$ સંકરણ). સમચતુષ્ફલકીય સંકીર્ણો ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવતા નથી. સમઘટકોની સંખ્યા = $0$.
$2$. $[CoCl_2(NH_3)_4]^{+}$: આ $[MA_4B_2]$ પ્રકારનું અષ્ટફલકીય સંકીર્ણ છે. તે $2$ ભૌમિતિક સમઘટકો ($cis$ અને $trans$) દર્શાવે છે.
$3$. $[Co(NH_3)_3(NO_2)_3]$: આ $[MA_3B_3]$ પ્રકારનું અષ્ટફલકીય સંકીર્ણ છે. તે $2$ ભૌમિતિક સમઘટકો ($fac$ અને $mer$) દર્શાવે છે.
$4$. $[Co(NH_3)_5Cl]^{2+}$: આ $[MA_5B]$ પ્રકારનું અષ્ટફલકીય સંકીર્ણ છે. તે ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવતું નથી. સમઘટકોની સંખ્યા = $0$.
ભૌમિતિક સમઘટકોની કુલ સંખ્યા = $0 + 2 + 2 + 0 = 4$.

(D) સ્પિન-ઓન્લી ચુંબકીય ચાકમાત્રાની ગણતરી $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ B.M.$ સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે,જ્યાં $n$ એ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા છે.
$I$. $[Fe(CN)_6]^{4-}$: $Fe^{2+}$ એ $3d^6$ છે. $CN^-$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,તેથી ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત થાય છે. $n = 0$,$\mu = 0 \ B.M.$
$II$. $[MnCl_4]^{2-}$: $Mn^{2+}$ એ $3d^5$ છે. $Cl^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,તેથી ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત થતા નથી. $n = 5$,$\mu = \sqrt{35} \approx 5.92 \ B.M.$
$III$. $[Mn(CN)_6]^{4-}$: $Mn^{2+}$ એ $3d^5$ છે. $CN^-$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,તેથી ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત થાય છે. $n = 1$,$\mu = \sqrt{3} \approx 1.73 \ B.M.$
$IV$. $[Cr(NH_3)_6]^{3+}$: $Cr^{3+}$ એ $3d^3$ છે. $n = 3$,$\mu = \sqrt{15} \approx 3.87 \ B.M.$
મૂલ્યોની સરખામણી કરતા: $0 (I) < 1.73 (III) < 3.87 (IV) < 5.92 (II)$.
તેથી,વધતો ક્રમ $I < III < IV < II$ છે.

(B) ચુંબકીય સ્વભાવ નક્કી કરવા માટે,આપણે દરેક સંકીર્ણમાં મધ્યસ્થ ધાતુ આયનની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના તપાસીએ છીએ:
$1$. $[CoF_6]^{3-}$ માં,$Co$ એ $+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે $(3d^6)$. $F^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ છે,તેથી ઇલેક્ટ્રોન અયુગ્મિત રહે છે. તે અનુચુંબકીય છે.
$2$. $[Co(ox)_3]^{3-}$ માં,$Co$ એ $+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે $(3d^6)$. $ox^{2-}$ (ઓક્ઝેલેટ) એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ છે,જે $t_{2g}$ કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે. રચના $t_{2g}^6 e_g^0$ બને છે,એટલે કે બધા ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત છે. તેથી,તે પ્રતિચુંબકીય છે.
$3$. $[Mn(CN)_6]^{3-}$ માં,$Mn$ એ $+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે $(3d^4)$. તેમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે. તે અનુચુંબકીય છે.
$4$. $[Fe(CN)_6]^{3-}$ માં,$Fe$ એ $+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે $(3d^5)$. તેમાં એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે. તે અનુચુંબકીય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.