WBJEE 2013 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Gujarati

(D) શરૂઆતમાં,$C_0$ કેપેસિટર પરનો વિદ્યુતભાર $Q_{initial} = C_0 V_0$ છે.
જ્યારે સ્વીચ $S$ બંધ કરવામાં આવે છે,ત્યારે બંને કેપેસિટર વચ્ચે વિદ્યુતભારનું પુનઃવિતરણ થાય છે જ્યાં સુધી તેઓ સમાન પોટેન્શિયલ $V$ પ્રાપ્ત ન કરે.
વિદ્યુતભાર સંરક્ષણના નિયમ મુજબ,કુલ વિદ્યુતભાર અચળ રહે છે:
$Q_{initial} = Q_{final}$
$C_0 V_0 = C_0 V + C V$
$C$ માટે સમીકરણને ફરીથી ગોઠવતા:
$C_0 V_0 - C_0 V = C V$
$C_0(V_0 - V) = C V$
$C = \frac{C_0(V_0 - V)}{V}$

(C) બેન્ઝોઈન કન્ડેન્સેશનમાં બેન્ઝોઈન બનાવવા માટે સાયનાઈડ આયન $(CN^-)$ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં બેન્ઝાલ્ડિહાઈડના બે અણુઓની પ્રતિક્રિયાનો સમાવેશ થાય છે.
પ્રક્રિયાની શરૂઆત $CN^-$ ના બેન્ઝાલ્ડિહાઈડના કાર્બોનિલ કાર્બન પર ન્યુક્લિયોફિલિક હુમલાથી થાય છે.
ત્યારબાદ પ્રોટોન ટ્રાન્સફર (ટોટોમેરાઈઝેશન) દ્વારા કાર્બેનાયન મધ્યવર્તી બને છે,જે $CN$ ગ્રુપ અને ફિનાઈલ રિંગ દ્વારા સ્થિર થાય છે.
આ મુખ્ય મધ્યવર્તીનું બંધારણ $Ph-C^-(OH)(CN)$ છે.
આ કાર્બેનાયન ત્યારબાદ બેન્ઝાલ્ડિહાઈડના બીજા અણુ પર હુમલો કરે છે અને પ્રક્રિયા આગળ વધે છે,જે અંતે $CN^-$ ઉદ્દીપકના દૂર થયા પછી બેન્ઝોઈન બનાવે છે.

(A) ઓઝોન $(O_{3})$ સંસ્પંદન (resonance) દર્શાવે છે,જેમાં $\pi$ ઇલેક્ટ્રોનના વિસ્થાનિકરણને કારણે બંને $O-O$ બંધ સમાન હોય છે.
વાસ્તવિક બંધારણ એ બે કેનોનિકલ સ્વરૂપોનું સંસ્પંદન સંકર છે.
ઓઝોનમાં સરેરાશ $O-O$ બંધ લંબાઈનું પ્રાયોગિક મૂલ્ય $1.28 \mathring{A}$ છે,જે સિંગલ બોન્ડ લંબાઈ $(1.48 \mathring{A})$ અને ડબલ બોન્ડ લંબાઈ $(1.21 \mathring{A})$ ની વચ્ચેનું મૂલ્ય છે.

(D) $SOCl_{2}$ (થાયોનાઈલ ક્લોરાઈડ) અણુ સલ્ફર પરમાણુ પર એક અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મની હાજરીને કારણે ત્રિકોણીય પિરામિડલ ભૂમિતિ ધરાવે છે.
$VSEPR$ સિદ્ધાંત મુજબ,અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ-બંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ વચ્ચેનું અપાકર્ષણ એ બંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ-બંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ વચ્ચેના અપાકર્ષણ કરતા વધારે હોય છે.
$SOCl_{2}$ માં,$Cl-S-Cl$ બંધકોણ આશરે $96^{\circ}$ અને $Cl-S-O$ બંધકોણ આશરે $106^{\circ}$ છે.

(D) આપેલ સ્પીસીઝ માટે બંધકોણ નીચે મુજબ છે:
$1.$ $NO_2^+$: તેમાં $sp$ સંકરણ અને રેખીય ભૂમિતિ હોય છે,પરિણામે બંધકોણ $180^\circ$ હોય છે.
$2.$ $NO_2$: તેમાં $sp^2$ સંકરણ અને એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોય છે,પરિણામે બંધકોણ આશરે $134^\circ$ હોય છે.
$3.$ $NO_2^-$: તેમાં $sp^2$ સંકરણ અને એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે,પરિણામે બંધકોણ આશરે $115^\circ$ હોય છે.
આ મૂલ્યોની સરખામણી કરતા,બંધકોણનો વધતો ક્રમ $NO_2^- < NO_2 < NO_2^+$ છે.
આ ક્રમ વિકલ્પો $A$,$B$ કે $C$ માં આપેલો ન હોવાથી,સાચો જવાબ $D$ છે.

(A) $CO$ અણુમાં કુલ $14$ ઇલેક્ટ્રોન ($C$ માંથી $6$ અને $O$ માંથી $8$) હોય છે.
આણ્વિય કક્ષક સિદ્ધાંત (Molecular Orbital Theory) મુજબ,$14$ કે તેથી ઓછા ઇલેક્ટ્રોન ધરાવતા અણુઓ માટે આણ્વિય કક્ષકોનો ઉર્જા ક્રમ $\sigma 1s < \sigma^* 1s < \sigma 2s < \sigma^* 2s < \pi 2p_x = \pi 2p_y < \sigma 2p_z < \pi^* 2p_x = \pi^* 2p_y < \sigma^* 2p_z$ છે.
આ કક્ષકોમાં $14$ ઇલેક્ટ્રોન ભરતા: $1\sigma^2, 2\sigma^2, 3\sigma^2, 4\sigma^2, 1\pi^4, 5\sigma^2$ મળે છે.
ઘણા પાઠ્યપુસ્તકોમાં,આ સંજ્ઞાને $1\sigma^2 2\sigma^2 1\pi^4 3\sigma^2$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.
આમ,સાચી ઇલેક્ટ્રોનિક રચના વિકલ્પ $A$ માં દર્શાવેલ છે.

(A) $Fajan$ ના નિયમ મુજબ,આયનીય લાક્ષણિકતા એ ધન આયનની ધ્રુવીભવન શક્તિના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
ધન આયનનું કદ વધતા $(B^{3+} < Al^{3+} < Ga^{3+})$,તેની ધ્રુવીભવન શક્તિ ઘટે છે.
તેથી,જેમ ધન આયનનું કદ વધે છે તેમ આયનીય લાક્ષણિકતા વધે છે.
આયનીય લાક્ષણિકતાનો સાચો ક્રમ $BCl_{3} < AlCl_{3} < GaCl_{3}$ છે.

(A) બેયર પ્રક્રિયક એ $1 \%$ ઠંડું મંદ આલ્કલાઇન પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ $(KMnO_4)$ છે.
તેનો ઉપયોગ અસંતૃપ્તતા (unsaturation) ઓળખવા માટે થાય છે.
જ્યારે તે અસંતૃપ્ત સંયોજનોમાં ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે પ્રક્રિયકનો જાંબલી રંગ દૂર થાય છે.

(C) $1$. મુખ્ય ક્રિયાશીલ સમૂહને ઓળખો. નાઈટ્રાઈલ સમૂહ $(-CN)$ કીટોન સમૂહ $(=O)$ કરતા વધુ પ્રાધાન્ય ધરાવે છે. તેથી,મુખ્ય શૃંખલા નાઈટ્રાઈલ છે.
$2$. $-CN$ સમૂહના કાર્બનથી $C-1$ તરીકે ક્રમાંકન શરૂ કરો.
$3$. શૃંખલા $CH_3-C(CH_3)_2-CH_2-C(=O)-CH_3$ છે. ક્રમાંકન: $C-1$ (નાઈટ્રાઈલ કાર્બન),$C-2$ (બે મિથાઈલ સમૂહ ધરાવતો કાર્બન),$C-3$ (મિથાઈલીન સમૂહ),$C-4$ (કીટોન કાર્બોનિલ),$C-5$ (અંતિમ મિથાઈલ).
$4$. $C-2$ પર બે મિથાઈલ સમૂહ અને $C-4$ પર ઓક્સો સમૂહ છે.
$5$. આથી,$IUPAC$ નામ $2,2-$ડાયમિથાઈલ$-4-$ઓક્સોપેન્ટેનાઈટ્રાઈલ છે.

(C) પ્રકાશકીય સક્રિય અણુમાં સમપ્રમાણતાનું સમતલ અથવા વ્યસ્તતાનું કેન્દ્ર હોવું જોઈએ નહીં.
વિકલ્પ $(A)$ માં,અણુમાં સમપ્રમાણતાનું સમતલ છે,જે તેને મેસો સંયોજન બનાવે છે.
વિકલ્પ $(B)$ માં,અણુમાં સમપ્રમાણતાનું સમતલ છે,જે તેને મેસો સંયોજન બનાવે છે.
વિકલ્પ $(C)$ માં,અણુના છેડા પર અલગ-અલગ ક્રિયાશીલ સમૂહો ($COOMe$ અને $COOH$) છે,જે સમપ્રમાણતાના સમતલના અસ્તિત્વને અટકાવે છે,આમ તેને પ્રકાશકીય સક્રિય બનાવે છે.
વિકલ્પ $(D)$ માં,અણુમાં સમપ્રમાણતાનું સમતલ છે,જે તેને મેસો સંયોજન બનાવે છે.
તેથી,માત્ર અણુ $(C)$ પ્રકાશકીય સક્રિય છે.

(C) જે અણુઓ માટે અસંતૃપ્તતાની માત્રા $(DU)$ પૂર્ણાંક હોય,તે મુક્ત અવસ્થામાં સ્થાયી સંયોજન તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવી શકે છે.
$DU = \frac{\sum n(v-2)}{2} + 1$,જ્યાં $n$ એ પરમાણુઓની સંખ્યા છે અને $v$ એ પરમાણુની સંયોજકતા છે.
$C_7H_9O$ માટે: $DU = 3.5$.
$C_8H_{12}O$ માટે: $DU = 3.0$.
$C_6H_{12}O$ માટે: $DU = 1.0$.
$C_{10}H_{17}O$ માટે: $DU = 2.5$.
આમ,$C_6H_{12}O$ એ સ્થાયી સંયોજન તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.

(B) ચલરૂપકતા માટે કાર્બોનિલ સમૂહ $(C=O)$ ની બાજુમાં ઓછામાં ઓછો એક $\alpha$-હાઈડ્રોજન પરમાણુ હોવો જરૂરી છે.
$A$. $(Me_3CCO)_3CH$ માં મધ્યસ્થ કાર્બન પર $\alpha$-હાઈડ્રોજન પરમાણુ છે,જે ત્રણ કાર્બોનિલ સમૂહો દ્વારા ઘેરાયેલું છે,જે તેને અત્યંત એસિડિક બનાવે છે અને ચલરૂપકતા દર્શાવવા માટે સક્ષમ બનાવે છે.
$B$. સાયક્લોહેક્સ$-2-$ઈન$-1,4-$ડાયોનમાં $C-5$ અને $C-6$ સ્થાન પર $\alpha$-હાઈડ્રોજન પરમાણુઓ છે,જે તેને કીટો-ઈનોલ ચલરૂપકતા દર્શાવવા દે છે.
$C$. સાયક્લોહેક્સા$-2,5-$ડાયઈન$-1,4-$ડાયોન (p-બેન્ઝોક્વિનોન) માં કોઈ $\alpha$-હાઈડ્રોજન પરમાણુ નથી,તેથી તે ચલરૂપકતા દર્શાવી શકતું નથી.
$D$. સાયક્લોહેક્સેન$-1,2-$ડાયોનમાં $C-3$ અને $C-6$ સ્થાન પર $\alpha$-હાઈડ્રોજન પરમાણુઓ છે,જે તેને કીટો-ઈનોલ ચલરૂપકતા દર્શાવવા દે છે.

(A) લેસાઈન કસોટીનો ઉપયોગ કાર્બનિક સંયોજનોમાં $N, S,$ અને હેલોજન જેવા તત્વોને શોધવા માટે થાય છે.
$1$. જ્યારે સંયોજનમાં $C$ અને $N$ બંને હોય ત્યારે વાદળી રંગ અથવા અવક્ષેપ (પ્રશિયન બ્લુ,$Fe_4[Fe(CN)_6]_3$) બને છે,જે પીગળેલા $Na$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $NaCN$ બનાવે છે.
$2$. જ્યારે સંયોજનમાં ક્લોરિન હોય ત્યારે સફેદ અવક્ષેપ $(AgCl)$ બને છે,જે પીગળેલા $Na$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $NaCl$ બનાવે છે,જે પછી $AgNO_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
$3$. $N$-મિથાઈલએનિલીન $(C_6H_5NHCH_3)$ માં $C$ અને $N$ હોય છે,તેથી તે વાદળી રંગ આપે છે.
$4$. $2$-ક્લોરોબેન્ઝોઈક એસિડમાં $Cl$ હોય છે,તેથી તે $AgNO_3$ સાથે સફેદ અવક્ષેપ આપે છે.
તેથી,સાચી જોડી $N$-મિથાઈલએનિલીન અને $2$-ક્લોરોબેન્ઝોઈક એસિડ છે.

(C) $2-$મિથાઈલપ્રોપેનમાં $9$ પ્રાથમિક હાઈડ્રોજન અને $1$ તૃતીયક હાઈડ્રોજન હોય છે.
ક્લોરિનેશન પ્રત્યે તૃતીયક હાઈડ્રોજનની સાપેક્ષ સક્રિયતા પ્રાથમિક હાઈડ્રોજન કરતા આશરે $5.0$ થી $5.5$ ગણી હોય છે.
જોકે,પ્રાથમિક હાઈડ્રોજનની સંખ્યા $(9)$ તૃતીયક હાઈડ્રોજનની સંખ્યા $(1)$ કરતા ઘણી વધારે છે.
તેથી,આંકડાકીય પરિબળ $(9 \times 1 = 9)$ એ સક્રિયતા પરિબળ $(1 \times 5.5 = 5.5)$ કરતા વધારે અસરકારક છે.
પરિણામે,$1-$ક્લોરો$-2-$મિથાઈલપ્રોપેન મુખ્ય નીપજ તરીકે મળે છે.

(B) $2, 2-$dimethylbutane કોરી-હાઉસ આલ્કેન સંશ્લેષણ દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં લિથિયમ ડાયઆલ્કાઈલ ક્યુપરેટ અને આલ્કાઈલ હેલાઈડ વચ્ચે પ્રક્રિયા થાય છે.
કોરી-હાઉસ પ્રક્રિયા $S_N2$ મિકેનિઝમને અનુસરે છે,જે પ્રાથમિક આલ્કાઈલ હેલાઈડ સાથે શ્રેષ્ઠ રીતે કામ કરે છે.
તેથી,$(Me_3C)_2CuLi$ અને $MeCH_2Br$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા સૌથી કાર્યક્ષમ છે.
પ્રક્રિયા: $(Me_3C)_2CuLi + MeCH_2Br \rightarrow Me_3C-CH_2CH_3 + Me_3CCu + LiBr$.

(B) $1$. આણ્વીય સૂત્ર $C_8H_{16}$ એ સામાન્ય સૂત્ર $C_nH_{2n}$ ને અનુરૂપ છે,જે આલ્કીન સૂચવે છે.
$2$. આલ્કીનનું ઓઝોનોલિસિસ $C=C$ દ્વિબંધનું વિભાજન કરીને કાર્બોનિલ સંયોજનો બનાવે છે.
$3$. પ્રશ્ન જણાવે છે કે એક નીપજ એસિટોન $(CH_3COCH_3)$ છે. આનો અર્થ એ છે કે મૂળ આલ્કીનમાં $(CH_3)_2C=$ જૂથ હોવું જોઈએ.
$4$. સંયોજન પ્રકાશીય સક્રિય પણ હોવું જોઈએ,જેનો અર્થ છે કે તેમાં કિરાલ કેન્દ્ર (ચાર અલગ અલગ જૂથો સાથે જોડાયેલ કાર્બન પરમાણુ) હોવું આવશ્યક છે.
$5$. વિકલ્પોનું વિશ્લેષણ કરતા,વિકલ્પ $B$ માં દર્શાવેલ બંધારણ કિરાલ કેન્દ્ર ધરાવે છે અને ઓઝોનોલિસિસ પર એસિટોન આપે છે.

(D)

માધ્યમ	લિટમસનો રંગ
એસિડિક	લાલ
તટસ્થ	જાંબલી
બેઝિક	વાદળી

લિટમસ એ લાઈકેનમાંથી મેળવવામાં આવતું કુદરતી સૂચક છે. એસિડિક દ્રાવણમાં તે લાલ રંગનું બને છે. તટસ્થ દ્રાવણમાં તે તેનો મૂળ જાંબલી રંગ જાળવી રાખે છે. બેઝિક દ્રાવણમાં તે વાદળી રંગનું બને છે.

(B) પ્રબળ બેઝના ખૂબ જ મંદ દ્રાવણ માટે,પાણીના આયનીકરણથી મળતા $OH^{-}$ આયનોને અવગણી શકાય નહીં.
$KOH \longrightarrow K^{+} + OH^{-}$
$[OH^{-}]_{KOH} = 10^{-8} \ M$
$[OH^{-}]_{water} = 10^{-7} \ M$
કુલ $[OH^{-}] = 10^{-8} + 10^{-7} = 1.1 \times 10^{-7} \ M$
$pOH = -\log(1.1 \times 10^{-7}) = 7 - \log(1.1) \approx 6.9586$
$25^{\circ} C$ તાપમાને $pH + pOH = 14$ હોવાથી,
$pH = 14 - 6.9586 = 7.0414 \approx 7.04$.
આપેલા વિકલ્પો મુજબ,સૌથી નજીકની કિંમત $7.02$ છે.

(B) $1 \ \text{L}$ દ્રાવણમાં એસિટિક એસિડ અને સોડિયમ એસિટેટના શરૂઆતના મોલ દરેક $0.01 \ \text{mole}$ છે.
જ્યારે $1 \times 10^{-3} \ \text{mole}$ $HCl$ ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે તે ક્ષાર (સોડિયમ એસિટેટ) સાથે પ્રક્રિયા કરીને એસિટિક એસિડ બનાવે છે:
$CH_{3}COO^{-} + H^{+} \longrightarrow CH_{3}COOH$
ક્ષારના નવા મોલ = $0.01 - 0.001 = 0.009 \ \text{mole}$.
એસિડના નવા મોલ = $0.01 + 0.001 = 0.011 \ \text{mole}$.
હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણનો ઉપયોગ કરતા:
$pH = pK_{a} + \log \frac{[\text{salt}]}{[\text{acid}]} = 4.75 + \log \frac{0.009}{0.011} = 4.75 + \log(0.818) \approx 4.75 - 0.087 = 4.663$
આમ,અંતિમ $pH$ આશરે $4.66$ છે.

(B) $MX_{2}$ પ્રકારના ક્ષાર માટે,વિયોજન નીચે મુજબ થાય છે: $MX_{2} \rightleftharpoons M^{2+} + 2X^-$.
જો $s$ એ $mol / L$ માં દ્રાવ્યતા હોય,તો $[M^{2+}] = s$ અને $[X^-] = 2s$ થાય.
દ્રાવ્યતા ગુણાકાર $K_{sp} = [M^{2+}][X^-]^2 = (s)(2s)^2 = 4s^3$ થાય.
આપેલ છે કે $K_{sp} = 3.2 \times 10^{-8}$.
તેથી,$4s^3 = 3.2 \times 10^{-8}$.
$s^3 = \frac{3.2 \times 10^{-8}}{4} = 0.8 \times 10^{-8} = 8 \times 10^{-9}$.
ઘનમૂળ લેતા,$s = \sqrt[3]{8 \times 10^{-9}} = 2 \times 10^{-3} \ mol / L$.

(D) ડાયબોરેન $(B_2H_6)$ એક બ્રિજવાળું બંધારણ ધરાવે છે જેમાં બે $BH_2$ એકમો બે બ્રિજિંગ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે.
દરેક બ્રિજ $3$-કેન્દ્ર-$2$-ઇલેક્ટ્રોન $(3c-2e)$ બંધ ધરાવે છે.
આવા બે બ્રિજ હોવાથી,બ્રિજિંગ બંધોમાં સામેલ કુલ ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $2 \times 2 = 4$ ઇલેક્ટ્રોન છે.
આને ઘણીવાર બનાના બોન્ડ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(A) બોરેક્સમાં બોરેટ આયનનું રાસાયણિક સૂત્ર $[B_4O_5(OH)_4]^{2-}$ છે.
$[B_4O_5(OH)_4]^{2-}$ આયનની રચના તપાસતા:
$1$. ચક્રીય બંધારણ બનાવવા માટે $5$ $B-O-B$ લિંકેજ છે.
$2$. બોરોન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલા $4$ $B-OH$ બંધો છે.
તેથી,$B-O-B$ લિંક્સની સંખ્યા $5$ છે અને $B-OH$ બંધોની સંખ્યા $4$ છે.

(A) સિલિકોન્સ એ $R_2SiO$ પુનરાવર્તિત એકમો ધરાવતા કૃત્રિમ પોલિમર છે.
સિલિકોન ઓઈલ $trimethylchlorosilane$ $( (CH_3)_3SiCl )$ અને $dimethyldichlorosilane$ $( (CH_3)_2SiCl_2 )$ ના મિશ્રણના જળવિભાજન અને ત્યારબાદના પોલિમરાઈઝેશન દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે.
$trimethylchlorosilane$ એ ચેઈન ટર્મિનેટર તરીકે કાર્ય કરે છે,જે પરિણામી સિલિકોન પોલિમરની શૃંખલાની લંબાઈને નિયંત્રિત કરે છે,જે તેની સ્નિગ્ધતા (ઓઈલ બનાવવું) નક્કી કરે છે.
તેનો ઉપયોગ લ્યુબ્રિકન્ટ્સ અને એન્ટિફોમિંગ એજન્ટ તરીકે વ્યાપકપણે થાય છે.

(C) $10$ મિલિયનમો ભાગ એટલે $10^{-7}$.
$\therefore$ ભાગનું કદ $= 1.33 \ cm^{3} \times 10^{-7} = 1.33 \times 10^{-7} \ mL$.
$25^{\circ} C$ તાપમાને શુદ્ધ પાણી માટે,$[H^{+}] = 10^{-7} \ mol/L$.
$1 \ L = 1000 \ mL$ હોવાથી,$1 \ mL$ પાણીમાં $10^{-7} / 1000 = 10^{-10} \ mol$ $H^{+}$ આયનો હોય છે.
તેથી,$1.33 \times 10^{-7} \ mL$ માં $H^{+}$ ના મોલ $= 1.33 \times 10^{-7} \times 10^{-10} = 1.33 \times 10^{-17} \ mol$.
$H^{+}$ આયનોની સંખ્યા $= \text{મોલ} \times N_{A} = 1.33 \times 10^{-17} \times 6.022 \times 10^{23}$.
$= 8.009 \times 10^{6} \approx 8.01 \times 10^{6}$ એટલે કે $8.01$ મિલિયન.

(C) વાન ડર વાલ્સનું સમીકરણ $n$ મોલ વાયુ માટે $(P + \frac{an^2}{V^2})(V - nb) = nRT$ છે.
ખૂબ ઓછા દબાણે,કદ $V$ ખૂબ મોટું હોય છે,જેના કારણે $\frac{a}{V^2}$ પદ અવગણ્ય બને છે.
વળી,કદ $V$ એ બાકાત કદ $b$ કરતા ઘણું મોટું હોવાથી $(V - b) \approx V$ થાય છે.
આમ,સમીકરણ $PV = RT$ માં પરિણમે છે,જે આદર્શ વાયુ સમીકરણ છે.
તેથી,વાન ડર વાલ્સ વાયુ ખૂબ ઓછા દબાણે આદર્શ રીતે વર્તે છે.

(B) આપેલ રેખાઓ $x+y=4$ અને $x-y=2$ છે.
આ સમીકરણો ઉકેલતા,આપણને $x=3$ અને $y=1$ મળે છે.
છેદબિંદુ $(3, 1)$ છે.
રેખાનો ઢાળ $m = \tan(\tan^{-1}(3/4)) = 3/4$ છે.
$(3, 1)$ માંથી પસાર થતી અને $3/4$ ઢાળ ધરાવતી રેખાનું સમીકરણ $(y-1) = \frac{3}{4}(x-3)$ છે,જે $3x-4y=5$ થાય છે.
આમ,$y = \frac{3x-5}{4}$.
આ કિંમત પરવલય $y^{2}=4(x-3)$ માં મૂકતા,$\left(\frac{3x-5}{4}\right)^{2} = 4(x-3)$ મળે છે.
$9x^{2}-30x+25 = 64x-192$.
$9x^{2}-94x+217 = 0$.
દ્વિઘાત સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા,$x = \frac{94 \pm 32}{18}$.
તેથી,$x_{1} = 7$ અને $x_{2} = \frac{31}{9}$.
તેથી,$|x_{1}-x_{2}| = |7 - \frac{31}{9}| = \frac{32}{9}$.

(D) પૌલીના અપવર્જનના સિદ્ધાંત મુજબ,પરમાણુમાં કોઈપણ બે ઇલેક્ટ્રોન માટે ચારેય ક્વોન્ટમ આંક $(n, l, m, s)$ નો સેટ સમાન હોઈ શકે નહીં.
તેથી,પરમાણુમાં ઇલેક્ટ્રોનની સ્થિતિને અનન્ય રીતે ઓળખવા અને તેનું વર્ણન કરવા માટે ચારેય ક્વોન્ટમ આંક જરૂરી છે.
$n$ (મુખ્ય ક્વોન્ટમ આંક) કક્ષા અને ઉર્જા દર્શાવે છે.
$l$ (ગૌણ ક્વોન્ટમ આંક) પેટાકોષ અને કક્ષકનો આકાર દર્શાવે છે.
$m$ (ચુંબકીય ક્વોન્ટમ આંક) અવકાશમાં કક્ષકોનું અભિવિન્યાસ દર્શાવે છે.
$s$ (સ્પિન ક્વોન્ટમ આંક) ઇલેક્ટ્રોનનું પરિભ્રમણ દર્શાવે છે.

(B) દબાણ-કદ તંત્રમાં કરવામાં આવતું કાર્ય $(W)$ $W = -P \Delta V$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત થાય છે.
અચળ કદ પર,કદમાં થતો ફેરફાર $(\Delta V)$ $0$ હોય છે.
તેથી,$W = -P \times 0 = 0$.

(D) આદર્શ વાયુ માટે,આંતરિક ઉર્જા $(U)$ અને એન્થાલ્પી $(H)$ માત્ર તાપમાનના વિધેયો છે.
સમતાપી પ્રક્રિયામાં,$\Delta T = 0$,જેનો અર્થ છે કે $\Delta U = 0$ અને $\Delta H = 0$.
ઉષ્માગતિશાસ્ત્રના પ્રથમ નિયમ મુજબ,$\Delta U = Q + W$. કારણ કે $\Delta U = 0$,તેથી $Q = -W$.
વિસ્તરણ માટે,કાર્ય થાય છે,તેથી $W \neq 0$,જેનો અર્થ છે કે $Q \neq 0$.
તેથી,સાચું સંયોજન $\Delta U=0, Q \neq 0, W \neq 0$ અને $\Delta H=0$ છે.

(C) એન્ટ્રોપી એ અવસ્થા વિધેય છે જે તંત્રમાં અસ્તવ્યસ્તતા અથવા અવ્યવસ્થાનું માપ દર્શાવે છે.
પ્રતિવર્તી પ્રક્રિયા માટે,એન્ટ્રોપીમાં ફેરફાર $(dS)$ એ પ્રતિવર્તી રીતે આપલે થયેલી ઉષ્મા $(\delta q_{rev})$ અને જે તાપમાને $(T)$ આ આપલે થાય છે તેના ગુણોત્તર તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.
આમ,ગાણિતિક અભિવ્યક્તિ $dS = \frac{\delta q_{rev}}{T}$ છે.

(C) જ્યારે બે અલગ-અલગ આદર્શ વાયુઓને સમતાપી પ્રતિવર્તી પરિસ્થિતિમાં મિશ્ર કરવામાં આવે છે,ત્યારે આ પ્રક્રિયા સ્વયંભૂ હોય છે અને તંત્રની અવ્યવસ્થામાં વધારો કરે છે.
મિશ્રણની એન્ટ્રોપી,$\Delta S_{mix}$,સૂત્ર $\Delta S_{mix} = -n R \sum x_i \ln x_i$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $x_i$ એ દરેક વાયુનો મોલ અંશ છે.
$x_i < 1$ હોવાથી,$\ln x_i$ ઋણ હોય છે,જે $\Delta S_{mix}$ ને હંમેશા ધન બનાવે છે.
તેથી,તંત્રની એન્ટ્રોપીમાં વધારો થાય છે.

(B) ગિબ્સ-હેલ્મહોલ્ટ્ઝ સમીકરણ મુજબ,$\Delta G = \Delta H - T \Delta S$.
અચળ તાપમાન અને દબાણે પ્રક્રિયા સ્વયંસ્ફુરિત થવા માટે,તંત્રની ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જામાં ફેરફાર ઋણ હોવો જોઈએ,એટલે કે $\Delta G < 0$.
આનો અર્થ એ છે કે તંત્રની ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જામાં ઘટાડો થાય છે.

(B) પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઉર્જા ફેરફાર અને સંતુલન અચળાંક વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે: $\Delta G^{\circ} = -RT \ln K_{eq}$.
આપેલ છે: $T = 25^{\circ} C = 298 \ K$,$R = 8.314 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$,અને $K_{eq} = 0.15$.
કિંમતો મૂકતા: $\Delta G^{\circ} = -8.314 \times 298 \times \ln(0.15)$.
$\ln(0.15) \approx -1.897$ લેતા:
$\Delta G^{\circ} = -8.314 \times 298 \times (-1.897) \approx 4703 \ J \approx 4.7 \ kJ$.

(C) $2,6-$ડિડ્યુટેરો-ફ્લોરોબેન્ઝીનની પ્રવાહી $NH_3$ માં $NaNH_2$ સાથેની પ્રક્રિયા બેન્ઝાઇન મિકેનિઝમ દ્વારા થાય છે.
$1$. એમાઇડ આયન $(NH_2^-)$ ફ્લોરિન પરમાણુની સાપેક્ષ ઓર્થો સ્થાન પરથી પ્રોટોન દૂર કરે છે.
$2$. આનાથી $F^-$ નું વિલોપન થાય છે અને બેન્ઝાઇન મધ્યવર્તી,ખાસ કરીને $3-$ડિડ્યુટેરોબેન્ઝાઇન બને છે.
$3$. બેન્ઝાઇન મધ્યવર્તી પર $NH_2^-$ નો ન્યુક્લિયોફિલિક હુમલો ડ્યુટેરિયમ પરમાણુની હાજરીને કારણે બે બિન-સમાન સ્થાનો પર થઈ શકે છે.
$4$. આના પરિણામે અંતિમ નીપજ તરીકે $2-$ડિડ્યુટેરોએનિલીન અને $3-$ડિડ્યુટેરોએનિલીનનું મિશ્રણ મળે છે.

(D) એનિલિનનું સાંદ્ર $HNO_3$ અને $H_2SO_4$ (નાઈટ્રેટિંગ મિશ્રણ) સાથે સીધું નાઈટ્રેશન કરવાથી $-NH_2$ સમૂહનું પ્રોટોનેશન થઈને $-NH_3^+$ આયન બને છે,જે મેટા-નિર્દેશક હોવાથી મુખ્ય નીપજ તરીકે $m$-નાઈટ્રોએનિલિન મળે છે.
એસિડિક માધ્યમમાં,એનિલિન એનિલિનિયમ આયન $(C_6H_5NH_3^+)$ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે,જે પ્રબળ રીતે નિષ્ક્રિય કરનાર અને મેટા-નિર્દેશક છે.
તેથી,આ પરિસ્થિતિઓમાં મુખ્ય નીપજ $m$-નાઈટ્રોએનિલિન છે.

(D) રાઈબોઝ એ એક એલ્ડોપેન્ટોઝ છે જે ફિનાઈલહાઈડ્રાઝીન $(Ph-NH-NH_2)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને લાક્ષણિક ઓસાઝોન વ્યુત્પન્ન બનાવે છે.
$2$-ડીઓક્સીરાઈબોઝમાં,$C-2$ સ્થાન પર રહેલ $-OH$ સમૂહ હાઈડ્રોજન પરમાણુ દ્વારા બદલાઈ જાય છે.
ઓસાઝોન બનાવવા માટે $\alpha$-હાઈડ્રોક્સી કાર્બોનિલ સમૂહની હાજરી જરૂરી છે.
$2$-ડીઓક્સીરાઈબોઝમાં $C-2$ સ્થાન પર $-OH$ સમૂહનો અભાવ હોવાથી,તે સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં સ્થાયી ઓસાઝોન બંધારણ બનાવી શકતું નથી,જેનાથી તેને રાઈબોઝથી અલગ પાડી શકાય છે.

(C) ડાયપેપ્ટાઇડ બે એમિનો એસિડના સંઘનનથી બને છે,જ્યાં એક એમિનો એસિડનો કાર્બોક્સિલ સમૂહ $(-COOH)$ બીજા એમિનો એસિડના એમિનો સમૂહ $(-NH_2)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને પેપ્ટાઇડ બંધ $(-CO-NH-)$ બનાવે છે.
gly-ala (ગ્લાયસીન-એલેનાઇન) ડાયપેપ્ટાઇડ માટે:
$1$. ગ્લાયસીન $(NH_2-CH_2-COOH)$ એ $N$-ટર્મિનલ એમિનો એસિડ છે.
$2$. એલેનાઇન $(NH_2-CH(CH_3)-COOH)$ એ $C$-ટર્મિનલ એમિનો એસિડ છે.
$3$. પેપ્ટાઇડ બંધ ગ્લાયસીનના $-COOH$ અને એલેનાઇનના $-NH_2$ વચ્ચે બને છે.
$4$. પરિણામી બંધારણ $NH_2-CH_2-CO-NH-CH(CH_3)-COOH$ છે.

(C) $Me_{3}CBr$ માંથી $S_{N}2$ પ્રક્રિયા દ્વારા $Me_{3}CCN$ બનાવવું શક્ય નથી કારણ કે $Me_{3}CBr$ એ તૃતીયક આલ્કાઈલ હેલાઈડ છે,જે વિસ્થાપનને બદલે વિલોપન પ્રક્રિયા આપે છે.
$Me_{3}CMgBr$ (ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક) ની $ClCN$ (સાયનોજન ક્લોરાઈડ) સાથેની પ્રક્રિયા એ તૃતીયક કાર્બન પર સાયનો સમૂહ દાખલ કરવા માટેની સૌથી અસરકારક પદ્ધતિ છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$Me_{3}CMgBr + ClCN \rightarrow Me_{3}CCN + Mg(Cl)Br$

(D) પ્રક્રિયા $2 NO_{2(g)} + F_{2(g)} \longrightarrow 2 NO_2F_{(g)}$ માટે,આંશિક દબાણમાં થતા ફેરફારના દરના સંદર્ભમાં પ્રક્રિયાનો દર નીચે મુજબ દર્શાવી શકાય:
દર $= -\frac{1}{2} \left[ \frac{dp(NO_2)}{dt} \right] = -\left[ \frac{dp(F_2)}{dt} \right] = +\frac{1}{2} \left[ \frac{dp(NO_2F)}{dt} \right]$.
આપેલા વિકલ્પો સાથે સરખાવતા,વિકલ્પ $D$ સાચો છે.

(B) પ્રક્રિયા $CH_{3}COOC_{2}H_{5} + H_{2}O \xrightarrow{H^+} CH_{3}COOH + C_{2}H_{5}OH$ છે.
સામાન્ય આભાસી પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયામાં પાણી વધુ પ્રમાણમાં હોય છે,જેથી એસ્ટરના સંદર્ભમાં ક્રમ $1$ હોય છે.
જો કે,જો પ્રક્રિયા એસ્ટરના મોટા વધારા સાથે કરવામાં આવે,તો પ્રક્રિયા દરમિયાન એસ્ટરની સાંદ્રતા વ્યવહારિક રીતે અચળ રહે છે.
તેથી,પ્રક્રિયાનો દર એસ્ટરની સાંદ્રતાથી સ્વતંત્ર બને છે,પરિણામે એસ્ટરના સંદર્ભમાં શૂન્ય ક્રમની પ્રક્રિયા મળે છે.

(D) અર્ધ-આયુષ્યની સંખ્યા $n$ આ રીતે ગણવામાં આવે છે: $n = \frac{t}{t_{1/2}} = \frac{22920}{5730} = 4$.
$n$ અર્ધ-આયુષ્ય પછી બાકી રહેલ ${}^{14}C$ નો જથ્થો: $N = N_0 (\frac{1}{2})^n = N_0 (\frac{1}{2})^4 = \frac{N_0}{16}$.
ક્ષય પામેલ ${}^{14}C$ નો અંશ: $\text{Decayed fraction} = \frac{N_0 - N}{N_0} = 1 - \frac{N}{N_0} = 1 - \frac{1}{16} = \frac{15}{16}$.

(C) આર્હેનિયસ સમીકરણ પરથી:
$\ln \frac{k_{2}}{k_{1}} = \frac{E_{a}}{R} \left[ \frac{1}{T_{1}} - \frac{1}{T_{2}} \right]$
અહીં $T_{1} = 300 \ K$,$T_{2} = 600 \ K$,અને $E_{a} = 600 R$ છે.
કિંમતો મૂકતા:
$\ln \frac{k_{2}}{k_{1}} = \frac{600 R}{R} \left[ \frac{1}{300} - \frac{1}{600} \right]$
$\ln \frac{k_{2}}{k_{1}} = 600 \left[ \frac{2 - 1}{600} \right] = 1$
તેથી,$\frac{k_{2}}{k_{1}} = e$.

(A, B, C) $Ni^{2+}$ ની એમોનિયાયુક્ત (બેઝિક) માધ્યમમાં ડાયમિથાઈલગ્લાયોક્સાઈમ $(DMG)$ સાથેની પ્રક્રિયાથી નિકલ$(II)$ ડાયમિથાઈલગ્લાયોક્સાઈમેટ,$[Ni(DMG)_2]$ ના ચેરી-લાલ અવક્ષેપ મળે છે.
આ સંકીર્ણમાં,બે ડાયમિથાઈલગ્લાયોક્સાઈમેટ એકમો એક $Ni^{2+}$ આયન સાથે જોડાયેલા હોય છે.
બે ડાયમિથાઈલગ્લાયોક્સાઈમેટ એકમો મજબૂત આંતઃઆણ્વીય હાઈડ્રોજન બંધ દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે.
દરેક ડાયમિથાઈલગ્લાયોક્સાઈમેટ એકમ ઓક્સાઈમ જૂથના નાઈટ્રોજન પરમાણુઓ દ્વારા $Ni^{2+}$ આયન સાથે પાંચ-સભ્યની કીલેટ રીંગ બનાવે છે.
તેથી,વિધાનો $A$,$B$ અને $C$ સાચા છે,જ્યારે $D$ ખોટું છે કારણ કે કીલેટ રીંગ પાંચ-સભ્યની હોય છે,છ-સભ્યની નહીં.

(A) જ્યારે મર્ક્યુરિક ક્લોરાઈડ $(HgCl_{2})$ માં વધુ પડતું પોટેશિયમ આયોડાઈડ $(KI)$ ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે પ્રક્રિયા નીચે મુજબ થાય છે:
$HgCl_{2} + 4KI \longrightarrow K_{2}[HgI_{4}] + 2KCl$
સંકીર્ણ $[HgI_{4}]^{2-}$ માં,મધ્યસ્થ ધાતુ આયન $Hg^{2+}$ છે.
$Hg$ $(Z=80)$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Xe] 4f^{14} 5d^{10} 6s^{2}$ છે.
$Hg^{2+}$ માટે,રચના $[Xe] 4f^{14} 5d^{10} 6s^{0}$ છે.
ચાર $I^-$ લિગેન્ડ્સ $Hg^{2+}$ ના $6s$ અને $6p$ કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મનું દાન કરે છે,જેના પરિણામે $sp^{3}$ સંકરણ થાય છે.
આનાથી $K_{2}[HgI_{4}]$ સંકીર્ણ માટે ચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ પ્રાપ્ત થાય છે.

(A) અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન ધરાવતી સ્પીસીઝ પેરામેગ્નેટિક હોય છે.
$Ni$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $28$ છે,ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^{8} 4s^{2}$ છે.
$1$. $[Ni(H_{2}O)_{6}]^{2+}$: $Ni$ એ $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે $(3d^{8})$. $H_{2}O$ નિર્બળ લિગેન્ડ છે,તેથી યુગ્મીકરણ થતું નથી. તેમાં $2$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે (પેરામેગ્નેટિક).
$2$. $[Ni(PPh_{3})_{2}Cl_{2}]$: $Ni$ એ $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે $(3d^{8})$. આ ટેટ્રાહેડ્રલ સંકીર્ણ છે. $Cl^{-}$ લિગેન્ડની હાજરીને કારણે,તે હાઈ સ્પિન રહે છે અને $2$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન ધરાવે છે (પેરામેગ્નેટિક).
$3$. $[Ni(CO)_{4}]$: $Ni$ એ $0$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે $(3d^{8} 4s^{2})$. $CO$ પ્રબળ લિગેન્ડ છે,જે બધા ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે. તેમાં $0$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે (ડાયામેગ્નેટિક).
$4$. $[Ni(CN)_{4}]^{2-}$: $Ni$ એ $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે $(3d^{8})$. $CN^{-}$ પ્રબળ લિગેન્ડ છે,જે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે. તેમાં $0$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે (ડાયામેગ્નેટિક).
આમ,$[Ni(H_{2}O)_{6}]^{2+}$ અને $[Ni(PPh_{3})_{2}Cl_{2}]$ પેરામેગ્નેટિક છે.

(B) નારંગી ઘન પદાર્થ એમોનિયમ ડાયક્રોમેટ,$(NH_{4})_{2}Cr_{2}O_{7}$ છે.
ગરમ કરવા પર,તે ઉષ્મીય વિઘટન પામીને નાઈટ્રોજન વાયુ (રંગહીન),ક્રોમિયમ$(III)$ ઓક્સાઈડ (લીલો ઘન) અને પાણીની વરાળ આપે છે:
$(NH_{4})_{2}Cr_{2}O_{7} \xrightarrow{\Delta} N_{2} \uparrow + Cr_{2}O_{3} + 4H_{2}O$
લીલો ઘન પદાર્થ,$Cr_{2}O_{3}$,થર્મિટ પ્રક્રિયામાં એલ્યુમિનિયમ પાવડર દ્વારા ધાતુ ક્રોમિયમમાં રિડ્યુસ થઈ શકે છે:
$Cr_{2}O_{3} + 2Al \longrightarrow 2Cr + Al_{2}O_{3}$

(B) અનંત મંદને તુલ્ય વાહકતા $(\Lambda_{eq})$ દ્રાવકમાં આયનોની આયનીય ગતિશીલતા પર આધાર રાખે છે.
પાણીમાં,$H^{+}$ અને $HO^{-}$ આયનો પ્રોટોન હોપિંગ (Grotthuss mechanism) ને કારણે અસાધારણ રીતે ઊંચી આયનીય ગતિશીલતા દર્શાવે છે.
આપેલા આયનોમાં,$H^{+}$ ની ગતિશીલતા સૌથી વધુ છે,ત્યારબાદ $HO^{-}$ આવે છે.
$K^{+}$ એ મધ્યમ ગતિશીલતા ધરાવતો સાદો જલીય ધન આયન છે,જ્યારે $CH_{3}COO^{-}$ એ પ્રમાણમાં ઓછી ગતિશીલતા ધરાવતો મોટો બહુપરમાણ્વીય ઋણ આયન છે.
તેથી,અનંત મંદને તુલ્ય વાહકતાનો સાચો ક્રમ $H^{+} > HO^{-} > K^{+} > CH_{3}COO^{-}$ છે.

(C) આપેલ છે,વિશિષ્ટ વાહકતા $k = 1.25 \times 10^{-3} \ S \ cm^{-1}$.
અવરોધ $R = 800 \ \Omega$.
વિશિષ્ટ વાહકતા $(k)$,અવરોધ $(R)$ અને કોષ અચળાંક $(G^*)$ વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે: $k = (1/R) \times G^*$.
કોષ અચળાંક શોધવા માટે સૂત્રને ફરીથી ગોઠવતા: $G^* = k \times R$.
આપેલ કિંમતો મૂકતા: $G^* = (1.25 \times 10^{-3} \ S \ cm^{-1}) \times (800 \ \Omega)$.
$G^* = 1.00 \ cm^{-1}$.

(A) ક્ષાર $[(COO^{-})_{2} Na^{+} K^{+}]$ માટે અનંત મંદને મોલર વાહકતા તેના ઘટક આયનોની મોલર વાહકતાનો સરવાળો છે: $\lambda_{m}^{\infty} = \lambda_{m}^{\infty} (oxalate^{2-}) + \lambda_{m}^{\infty} (Na^{+}) + \lambda_{m}^{\infty} (K^{+})$.
આપેલ કિંમતો મૂકતા: $\lambda_{m}^{\infty} = 148.2 + 73.5 + 50.1 = 271.8 \ S \ cm^{2} \ mol^{-1}$.
ક્ષાર $[(COO^{-})_{2} Na^{+} K^{+}]$ માટે $n$-ફેક્ટર $2$ છે કારણ કે ઓક્ઝેલેટ આયનનો વીજભાર $-2$ છે.
તેથી,અનંત મંદને તુલ્ય વાહકતા $\lambda_{eq}^{\infty} = \frac{\lambda_{m}^{\infty}}{n-factor} = \frac{271.8}{2} = 135.9 \ S \ cm^{2} \ eq^{-1}$ થાય.

(D) $SbCl_5$ લુઈસ એસિડ તરીકે કાર્ય કરે છે અને સબસ્ટ્રેટ $(+)-2-$ક્લોરો$-2-$ફિનાઈલઈથેનમાંથી ક્લોરાઈડ આયન $(Cl^-)$ દૂર કરે છે.
આના પરિણામે એક સમતલીય,$sp^2$ સંકરણ પામેલ કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી બને છે.
કાર્બોકેટાયન સમતલીય હોવાથી,ક્લોરાઈડ આયન ઉપર અથવા નીચેની બાજુથી સમાન સંભાવના સાથે હુમલો કરી શકે છે.
આ બંને એનાન્ટિઓમર્સના નિર્માણ તરફ દોરી જાય છે,જેના પરિણામે રેસેમિક મિશ્રણ મળે છે.

(C) વિસ્થાપિત ફિનોલ્સની એસિડિક પ્રબળતા બેન્ઝીન રિંગ સાથે જોડાયેલા વિસ્થાપિત સમૂહની ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષક અસર ($-I$ અને $-M$ અસરો) પર આધાર રાખે છે.
વધુ મજબૂત ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષક સમૂહો ફિનોક્સાઇડ આયનને વધુ અસરકારક રીતે સ્થિર કરે છે,જેનાથી એસિડિક પ્રબળતા વધે છે.
આપેલા વિસ્થાપિત સમૂહોની ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષક વૃત્તિનો ક્રમ: $-F < -Cl < -NO_2$ છે.
તેથી,એસિડિક પ્રબળતાનો સાચો ક્રમ $p$-ફ્લોરોફિનોલ $ < $ $p$-ક્લોરોફિનોલ $ < $ $p$-નાઈટ્રોફિનોલ છે.

(A) સોડિયમ નાઈટ્રોપ્રસાઈડ $(Na_2[Fe(CN)_5NO])$ અને સલ્ફાઈડ આયન $(S^{2-})$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા સલ્ફરની તપાસ માટેની પ્રમાણિત કસોટી છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$Na_2S + Na_2[Fe(CN)_5NO] \rightarrow Na_4[Fe(CN)_5NOS]$
આ સંકીર્ણ દ્રાવણમાં નીચે મુજબ વિયોજન પામે છે:
$Na_4[Fe(CN)_5NOS] \rightleftharpoons 4Na^+ + [Fe(CN)_5NOS]^{4-}$
પરિણામી સંકીર્ણ $[Fe(CN)_5NOS]^{4-}$ એ આયર્ન $(II)$ નો ટેટ્રાએનિયોનિક સંકીર્ણ છે,જેમાં $NO^+$ લિગેન્ડ $NOS^{3-}$ દ્વારા બદલાય છે,જેના પરિણામે ઘેરો જાંબલી રંગ પ્રાપ્ત થાય છે.

(A) ક્રોમાઈટ અયસ્કનું રાસાયણિક સૂત્ર $FeCr_{2}O_{4}$ છે.
તે સ્પિનલ જૂથનું એક ઓક્સાઈડ ખનિજ છે.

(A, B, C, D) લિન્ટ્ઝ અને ડોનાવિટ્ઝ $(L.D.)$ પ્રક્રિયા સ્ટીલના ઉત્પાદન માટેની એક મહત્વપૂર્ણ પ્રક્રિયા છે.
મુખ્ય ફાયદાઓ નીચે મુજબ છે:
$1$. ઉચ્ચ દબાણવાળા ઓક્સિજનના પ્રવાહને કારણે આ પ્રક્રિયા ખૂબ જ ઝડપી છે.
$2$. તે $C$,$Si$,અને $Mn$ જેવી અશુદ્ધિઓને સ્લેગ તરીકે દૂર કરીને વધુ સારી ગુણવત્તાનું સ્ટીલ બનાવે છે.
$3$. કાચા માલ તરીકે ભંગાર લોખંડનો ઉપયોગ કરી શકાય છે.
$4$. જૂની પદ્ધતિઓની તુલનામાં ઓપરેટિંગ ખર્ચ ઓછો છે.
આમ,આપેલા તમામ વિકલ્પો $L.D.$ પ્રક્રિયાના ફાયદા છે.

(D) એસિટિક એસિડ જેવા એસિડિક માધ્યમમાં એસીટોફિનોન $(PhCOMe)$ નું બ્રોમિનેશન એસીટોફિનોનના $\alpha$-કાર્બન પર થાય છે. આ પ્રક્રિયામાં એનોલ સ્વરૂપ મધ્યવર્તી તરીકે બને છે,જે બ્રોમિન સાથે પ્રક્રિયા કરીને $\alpha$-બ્રોમોએસીટોફિનોન $(PhCOCH_2Br)$ આપે છે,જેને ફિનાસિલ બ્રોમાઇડ પણ કહેવામાં આવે છે.

(B, C) $n-$બ્યુટેનોલ એ સીધી શૃંખલા ધરાવતો આલ્કોહોલ છે,જ્યારે $t-$બ્યુટેનોલ એ શાખિત શૃંખલા ધરાવતો આલ્કોહોલ છે.
શાખાઓ વધવાથી અણુનું પૃષ્ઠફળ ઘટે છે,જે આંતરઆણ્વીય વાન્ડર વાલ્સ બળોની પ્રબળતા ઘટાડે છે,જેના પરિણામે $n-$બ્યુટેનોલની સરખામણીમાં $t-$બ્યુટેનોલનું ઉત્કલનબિંદુ નીચું હોય છે.
વધુમાં,શાખાઓ વધવાથી આલ્કોહોલની પાણીમાં દ્રાવ્યતા વધે છે કારણ કે તે આલ્કાઈલ સમૂહના હાઈડ્રોફોબિક ગુણધર્મને ઘટાડે છે.
તેથી,$t-$બ્યુટેનોલ પાણીમાં વધુ દ્રાવ્ય છે અને તેનું ઉત્કલનબિંદુ $n-$બ્યુટેનોલ કરતા ઓછું છે.
આમ,વિધાન $B$ અને $C$ બંને સાચા છે.

(A) નાઈટ્રિક એસિડનું ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન $Ostwald$ પ્રક્રિયા દ્વારા કરવામાં આવે છે. તેના તબક્કાઓ નીચે મુજબ છે:
$1$. એમોનિયાનું ઉદ્દીપકીય ઓક્સિડેશન: $4 NH_{3} + 5 O_{2} \xrightarrow[800-900^{\circ} C]{Pt \text{ gauge}} 4 NO + 6 H_{2} O$
$2$. નાઈટ્રિક ઓક્સાઈડનું નાઈટ્રોજન ડાયોક્સાઈડમાં ઓક્સિડેશન: $2 NO + O_{2} \longrightarrow 2 NO_{2}$
$3$. પાણીમાં નાઈટ્રોજન ડાયોક્સાઈડનું શોષણ: $4 NO_{2} + 2 H_{2} O + O_{2} \longrightarrow 4 HNO_{3}$
આમ,બનતા મધ્યવર્તી સંયોજનો નાઈટ્રિક ઓક્સાઈડ $(NO)$ અને નાઈટ્રોજન ડાયોક્સાઈડ $(NO_{2})$ છે.

(D) $SO_{3}$ થી સંતૃપ્ત $H_{2}SO_{4}$ ને $Oleum$ અથવા $Sulphan$ કહેવામાં આવે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા: $H_{2}SO_{4} + SO_{3} \longrightarrow H_{2}S_{2}O_{7}$.

(D) ક્લોરિન વાયુની લાલ ગરમ કેલ્શિયમ ઓક્સાઇડ સાથેની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$2 CaO + 2 Cl_2 \xrightarrow{\text{Red hot}} 2 CaCl_2 + O_2 \uparrow$
આમ,મળતી નીપજો કેલ્શિયમ ક્લોરાઇડ અને ઓક્સિજન છે.

(A) ક્લોરિક એસિડ $(HClO_{3})$ નું ઉષ્મીય વિઘટન નીચે મુજબની પ્રક્રિયા દ્વારા થાય છે:
$3 HClO_{3} \stackrel{\Delta}{\longrightarrow} HClO_{4} + Cl_{2} + 2 O_{2} + H_{2}O$
આમ,મળતી નીપજો પરક્લોરિક એસિડ $(HClO_{4})$,ક્લોરિન $(Cl_{2})$,ઓક્સિજન $(O_{2})$ અને પાણી $(H_{2}O)$ છે.

(B) $\Delta T_{f} = i \times K_{f} \times m$
$\therefore i = \frac{\Delta T_{f}}{K_{f} \times m} = \frac{0.19}{1.86 \times 0.1} = 1.0215 \approx 1.02$
ફરીથી,$\alpha = \frac{i-1}{n-1} = \frac{1.02-1}{2-1} = 0.02$
$CH_{3}COOH \rightleftharpoons CH_{3}COO^{-} + H^{+}$ માટે
$K_{a} = C \alpha^{2}$
$= 0.1 \times (0.02)^{2} = 0.1 \times 4 \times 10^{-4} = 4 \times 10^{-5}$