WBJEE 2018 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Hindi

(B) अम्ल वर्षा मुख्य रूप से वायुमंडल में सल्फर और नाइट्रोजन के ऑक्साइड की उपस्थिति के कारण होती है।
इनमें से,सल्फर के ऑक्साइड ($SO_2$ और $SO_3$) प्रमुख योगदानकर्ता हैं,जो अम्लता के लगभग $60-70\%$ के लिए जिम्मेदार हैं।
ये ऑक्साइड वायुमंडलीय जल के साथ अभिक्रिया करके सल्फ्यूरिक अम्ल $(H_2SO_4)$ बनाते हैं,जो अम्ल वर्षा में सबसे प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला अम्ल है।

(D) $NBS$ $(N-bromosuccinimide)$ मुक्त मूलक तंत्र के माध्यम से एलाइलिक ब्रोमीनीकरण करता है।
$but-1-ene$ $(CH_3-CH_2-CH=CH_2)$ के लिए,एलाइलिक हाइड्रोजन $C-3$ स्थिति पर होता है।
इस हाइड्रोजन के हटने से एक एलाइलिक मुक्त मूलक बनता है: $CH_3-\dot{C}H-CH=CH_2 \leftrightarrow CH_3-CH=CH-\dot{C}H_2$.
इस अनुनाद-स्थिर मुक्त मूलक की $Br \cdot$ के साथ अभिक्रिया से दो संरचनात्मक समावयवी प्राप्त होते हैं:
$1$. $3-bromobut-1-ene$ $(CH_3-CH(Br)-CH=CH_2)$,जिसमें एक कायरल केंद्र होता है और इसलिए यह प्रतिबिंब रूपी समावयवियों ($d$ और $l$) के रूप में मौजूद होता है।
$2$. $1-bromobut-2-ene$ $(CH_3-CH=CH-CH_2Br)$,जो ज्यामितीय समावयवता ($cis$ और $trans$) प्रदर्शित करता है।
अतः,संभावित ऑर्गेनोब्रोमीन यौगिकों की कुल संख्या $2$ (प्रतिबिंब रूपी) $2$ (ज्यामितीय) = $4$ है।

(A) दी गई अभिक्रिया श्रृंखला है:
$1$. $[P]$ एथीन $(CH_{2}=CH_{2})$ है। $Br_{2}$ के साथ अभिक्रिया $1,2-\text{डाइब्रोमोएथेन}$ $(CH_{2}Br-CH_{2}Br)$ देती है।
$2$. $1,2-\text{डाइब्रोमोएथेन}$ $NaNH_{2}/NH_{3}$ के साथ अभिक्रिया करके एथाइन $(HC \equiv CH)$ $[Q]$ के रूप में देता है।
$3$. एथाइन $[Q]$ $20 \% H_{2}SO_{4}$ और $Hg^{2+}$ के साथ अभिक्रिया करके एथेनल $(CH_{3}CHO)$ $[R]$ के रूप में देता है।
$4$. एथेनल $[R]$ क्लेमेंसन अपचयन $(Zn-Hg/HCl)$ द्वारा एथेन $(CH_{3}CH_{3})$ $[S]$ के रूप में देता है।
अतः,$[P]$ = एथीन,$[Q]$ = एथाइन,$[R]$ = एथेनल,$[S]$ = एथेन।

(B, C) पेरोक्साइड आयन $(O_{2}^{2-})$ के लिए सही कथन यह है कि यह प्रतिचुंबकीय है और इसका बंध क्रम $1$ है।
$O_{2}^{2-}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: $\sigma 1s^{2}, \sigma^{*} 1s^{2}, \sigma 2s^{2}, \sigma^{*} 2s^{2}, \sigma 2p_{z}^{2}, (\pi 2p_{x}^{2} = \pi 2p_{y}^{2}), (\pi^{*} 2p_{x}^{2} = \pi^{*} 2p_{y}^{2})$ है।
बंध क्रम $= \frac{1}{2} (\text{आबंधी इलेक्ट्रॉनों की संख्या} - \text{प्रति-आबंधी इलेक्ट्रॉनों की संख्या})$.
$BO = \frac{10 - 8}{2} = \frac{2}{2} = 1$.
चूंकि अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $0$ है,इसलिए $O_{2}^{2-}$ प्रकृति में प्रतिचुंबकीय है।

(C) हाइड्रोजन आबंध की मजबूती आबंध में शामिल परमाणुओं की विद्युतऋणात्मकता पर निर्भर करती है। हाइड्रोजन परमाणु और उससे जुड़े परमाणु के बीच विद्युतऋणात्मकता का अंतर जितना अधिक होगा,हाइड्रोजन आबंध उतना ही मजबूत होगा।
फ्लोरीन $(F)$ आवर्त सारणी में सबसे अधिक विद्युतऋणात्मक तत्व है।
इसलिए,दिए गए विकल्पों में $F-H...F$ आबंध सबसे मजबूत है क्योंकि ऑक्सीजन $(O)$ और सल्फर $(S)$ की तुलना में फ्लोरीन की विद्युतऋणात्मकता सबसे अधिक है।
विद्युतऋणात्मकता का क्रम $F > O > S$ है।

(B) लक्षित अभिक्रिया $2 \text{ mol } NH_{3}$ का $NO$ में ऑक्सीकरण है:
$2 NH_{3} + \frac{5}{2} O_{2} \rightleftharpoons 2 NO + 3 H_{2} O$
दिए गए समीकरण:
$(i) N_{2} + 3 H_{2} \rightleftharpoons 2 NH_{3} ; K_{1}$
$(ii) N_{2} + O_{2} \rightleftharpoons 2 NO ; K_{2}$
$(iii) H_{2} + \frac{1}{2} O_{2} \rightleftharpoons H_{2} O ; K_{3}$
लक्षित अभिक्रिया प्राप्त करने के लिए:
$1$. समीकरण $(i)$ को उलटें: $2 NH_{3} \rightleftharpoons N_{2} + 3 H_{2} ; K' = \frac{1}{K_{1}}$
$2$. समीकरण $(ii)$ को वैसे ही रखें: $N_{2} + O_{2} \rightleftharpoons 2 NO ; K_{2}$
$3$. समीकरण $(iii)$ को $3$ से गुणा करें: $3 H_{2} + \frac{3}{2} O_{2} \rightleftharpoons 3 H_{2} O ; K'' = K_{3}^{3}$
इन तीनों समीकरणों को जोड़ने पर:
$2 NH_{3} + \frac{5}{2} O_{2} \rightleftharpoons 2 NO + 3 H_{2} O$
साम्य स्थिरांक $K = K' \cdot K_{2} \cdot K'' = K_{2} \cdot \frac{K_{3}^{3}}{K_{1}}$

(B) 'अम्ल वर्षा' में $H_{2}SO_{4}$ (सल्फ्यूरिक अम्ल) अधिकतम मात्रा में उपस्थित होता है।
उद्योगों,वाहनों और थर्मल पावर प्लांट से वायुमंडल में छोड़े गए नाइट्रोजन और सल्फर के ऑक्साइड अम्ल वर्षा के मुख्य स्रोत हैं।
ये ऑक्साइड ऑक्सीकरण और उसके बाद जल-अपघटन (hydrolysis) द्वारा सल्फ्यूरिक अम्ल और नाइट्रिक अम्ल बनाते हैं,जो $HCl$ के साथ मिलकर वर्षा की अम्लता के लिए जिम्मेदार होते हैं।
ऑक्सीकरण अभिक्रिया प्रदूषित वायुमंडल में मौजूद कणों (particulate matter) द्वारा उत्प्रेरित होती है।
$2SO_{2(g)} + O_{2(g)} + 2H_{2}O_{(l)} \longrightarrow 2H_{2}SO_{4(aq)}$
$4NO_{2(g)} + O_{2(g)} + 2H_{2}O_{(l)} \longrightarrow 4HNO_{3(aq)}$

(B) यह अभिक्रिया हाइड्रोबोरेशन-ऑक्सीकरण है,जो द्वि-आबंध पर पानी के एंटी-मार्कोवनिकोव योग का पालन करती है।
$2-butanol$ $(CH_{3}CH(OH)CH_{2}CH_{3})$ प्राप्त करने के लिए,प्रारंभिक एल्कीन $1-butene$ या $2-butene$ होना चाहिए।
$1-butene$ के लिए: $H_{2}O$ का एंटी-मार्कोवनिकोव योग $1-butanol$ देता है।
$2-butene$ ($cis$ या $trans$) के लिए: $H_{2}O$ का एंटी-मार्कोवनिकोव योग $2-butanol$ देता है क्योंकि द्वि-आबंध के दोनों कार्बन समान हैं।
अतः,केवल $2-butene$ (दोनों $cis$ और $trans$ समावयवी) उत्पाद के रूप में $2-butanol$ देता है।
इसलिए,ऐसे एल्कीन की संख्या $2$ है।

(A) एल्कीन की $Br_2$ के साथ अभिक्रिया एक चक्रीय ब्रोमीनियम आयन मध्यवर्ती के माध्यम से होती है। इसके बाद $Br^-$ आयन ब्रोमीनियम आयन पर ब्रिज्ड ब्रोमीन परमाणु के विपरीत दिशा से आक्रमण करता है,जिसके परिणामस्वरूप एंटी-एडिशन (anti-addition) होता है। दिए गए एल्कीन,$CH_3-CH=CH-C_2H_5$ (पेंट$-2-$ईन) के लिए,$Br_2$ का एंटी-एडिशन मुख्य उत्पाद के रूप में इनैन्टीओमर्स (enantiomers) का एक जोड़ा बनाता है।

(D) $CH_{3}C \equiv CMgBr$ एक टर्मिनल एल्काइन से प्राप्त ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक है।
इसे प्रोपाइन $(CH_{3}C \equiv CH)$ और मिथाइलमैग्नीशियम ब्रोमाइड $(CH_{3}MgBr)$ के बीच अम्ल-क्षार अभिक्रिया द्वारा तैयार किया जा सकता है।
एल्काइन का टर्मिनल हाइड्रोजन अम्लीय होता है और यह क्षारीय ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक के साथ अभिक्रिया करके एल्काइनाइल मैग्नीशियम ब्रोमाइड और मीथेन गैस बनाता है।
रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$CH_{3}C \equiv CH + CH_{3}MgBr \longrightarrow CH_{3}C \equiv CMgBr + CH_{4}$

(B) क्षारीय,उभयधर्मी और अम्लीय के उचित क्रम में व्यवस्थित ऑक्साइडों का सही समूह $BaO, Al_{2}O_{3}, SO_{2}$ है।
$BaO$ एक क्षारीय मृदा धातु का ऑक्साइड है,जो प्रबल क्षारीय होता है।
$Al_{2}O_{3}$ एक प्रसिद्ध उभयधर्मी ऑक्साइड है,जो अम्ल और क्षार दोनों के साथ अभिक्रिया करता है।
$SO_{2}$ एक अधातु का ऑक्साइड है,जो प्रकृति में अम्लीय होता है।

(D) $CCl_{4}$ की तुलना में $SiCl_{4}$ के आसानी से जल-अपघटित होने का मुख्य कारण यह है कि सिलिकॉन $(Si)$ के पास रिक्त $3d$-कक्षक होते हैं,जो इसे अपनी समन्वय संख्या को चार से अधिक बढ़ाने की अनुमति देते हैं।
जल के अणु $SiCl_{4}$ में $Si$ परमाणु के रिक्त $d$-कक्षकों के साथ समन्वय कर सकते हैं,जिससे जल-अपघटन की प्रक्रिया सुगम हो जाती है।
इसके विपरीत,कार्बन $(C)$ में $d$-कक्षक नहीं होते हैं और यह अपनी समन्वय संख्या को चार से अधिक नहीं बढ़ा सकता है,इसलिए $CCl_{4}$ जल द्वारा जल-अपघटित नहीं होता है।

(D) क्षारीय मृदा धातुओं के कार्बोनेट की तापीय स्थिरता समूह में नीचे जाने पर बढ़ती है क्योंकि धातु का विद्युत-धनात्मक गुण बढ़ता है।
तापीय स्थिरता का क्रम है: $BeCO_3 < MgCO_3 < CaCO_3 < SrCO_3 < BaCO_3$
$BeCO_3$ सबसे कम तापीय रूप से स्थिर है क्योंकि $Be^{2+}$ आयन का छोटा आकार कार्बोनेट आयन का उच्च ध्रुवीकरण करता है,जिससे यह अस्थिर हो जाता है।
यह इतना अस्थिर है कि इसे अपघटन से बचाने के लिए $CO_2$ के वातावरण में रखा जाना चाहिए: $BeCO_3 \rightarrow BeO + CO_2$.

(D) माना कि इथेन $(C_2H_6)$ और हाइड्रोजन $(H_2)$ दोनों का भार $W \ g$ है।
$C_2H_6$ के मोलों की संख्या $(n_{C_2H_6})$ = $\frac{W}{30}$ है।
$H_2$ के मोलों की संख्या $(n_{H_2})$ = $\frac{W}{2}$ है।
डाल्टन के आंशिक दाब के नियम के अनुसार, किसी गैस द्वारा लगाया गया कुल दाब का अंश उसके मोल अंश $(\chi)$ के बराबर होता है।
$\chi_{H_2} = \frac{n_{H_2}}{n_{H_2} + n_{C_2H_6}} = \frac{\frac{W}{2}}{\frac{W}{2} + \frac{W}{30}}$.
$\chi_{H_2} = \frac{\frac{W}{2}}{\frac{15W + W}{30}} = \frac{W}{2} \times \frac{30}{16W} = \frac{15}{16}$.
अतः, हाइड्रोजन द्वारा लगाए गए कुल दाब का अंश $\frac{15}{16}$ या $15: 16$ है।

(D) एक इलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान = $9.108 \times 10^{-31} \ kg$.
$1 \ mole$ में इलेक्ट्रॉनों की संख्या = $6.023 \times 10^{23}$.
$1 \ mole$ इलेक्ट्रॉनों का द्रव्यमान = $(9.108 \times 10^{-31}) \times (6.023 \times 10^{23}) \ kg = 9.108 \times 6.023 \times 10^{-8} \ kg$.
$1 \ kg$ वजन वाले मोल की संख्या = $\frac{1}{9.108 \times 6.023 \times 10^{-8}} = \frac{1}{9.108 \times 6.023} \times 10^8 \ moles$.

(B) डुलोंग-पेटिट नियम के अनुसार,धातु का अनुमानित परमाणु द्रव्यमान $\approx \frac{6.4}{\text{Specific heat}} = \frac{6.4}{0.16} = 40 \ g \ mol^{-1}$ है।
धातु क्लोराइड में,क्लोरीन का प्रतिशत $65\%$ है,इसलिए धातु $M$ का प्रतिशत $35\%$ है।
धातु का तुल्यांकी भार $\frac{\text{Mass of metal}}{\text{Mass of chlorine}} \times 35.5 = \frac{35}{65} \times 35.5 \approx 19.11$ है।
संयोजकता $n = \frac{\text{Approximate atomic mass}}{\text{Equivalent weight}} = \frac{40}{19.11} \approx 2.09 \approx 2$ है।
अतः,धातु क्लोराइड का सूत्र $MCl_2$ है।

(C) $n$ के दिए गए मान के लिए,दिगंशीय क्वांटम संख्या $l$ का मान $0$ से $n-1$ तक हो सकता है।
$l$ के दिए गए मान के लिए,चुंबकीय क्वांटम संख्या $m$ का मान $-l$ से $+l$ तक (शून्य सहित) हो सकता है।
विकल्प $C$ में,$n=2$ और $l=0$ है।
$l=0$ के लिए,$m$ का एकमात्र संभव मान $0$ है।
इसलिए,$l=0$ के लिए $m=-1$ संभव नहीं है।

(B) $Ni$ का परमाणु क्रमांक $28$ है।
इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास है: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^8$।
$3d$ उपकोश में $8$ इलेक्ट्रॉन हैं।
हुंड के नियम के अनुसार,ये $8$ इलेक्ट्रॉन $5$ $d$-कक्षकों में इस प्रकार भरे जाते हैं:
पहले $5$ इलेक्ट्रॉन अकेले भरे जाते हैं और फिर शेष $3$ इलेक्ट्रॉन युग्मित होते हैं।
इसके परिणामस्वरूप $3$ युग्मित कक्षक और $2$ अयुग्मित (अकेले) इलेक्ट्रॉन वाले कक्षक प्राप्त होते हैं।
अतः,$Ni$ में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $2$ है।

(A, C, D) विस्तीर्ण गुणधर्म वे हैं जिनके मान निकाय में उपस्थित पदार्थ की मात्रा या आकार पर निर्भर करते हैं।
$H$ (एन्थैल्पी),$E$ (आंतरिक ऊर्जा),और $V$ (आयतन) सभी विस्तीर्ण गुणधर्म हैं क्योंकि ये पदार्थ की मात्रा के साथ बदलते हैं।
$p$ (दाब) एक गहन (intensive) गुणधर्म है क्योंकि यह पदार्थ की मात्रा से स्वतंत्र होता है।
अतः,$H$,$E$,और $V$ विस्तीर्ण चर हैं।

(A) एक उत्क्रमणीय रुद्धोष्म प्रक्रिया के लिए,दबाव $(P)$ और तापमान $(T)$ के बीच का संबंध $P^{1-\gamma} T^\gamma = \text{constant}$ द्वारा दिया जाता है।
इसे $P \propto T^{\frac{\gamma}{\gamma-1}}$ के रूप में पुनर्व्यवस्थित किया जा सकता है।
दिया गया है: $P \propto T^3$.
इसलिए,$\frac{\gamma}{\gamma-1} = 3$.
$\gamma = 3\gamma - 3$.
$2\gamma = 3$.
$\gamma = \frac{3}{2}$.
चूंकि $\gamma = \frac{C_p}{C_V}$,इसलिए अनुपात $\frac{3}{2}$ है।

(A) एक प्रबल अम्ल और एक प्रबल क्षार के बीच उदासीनीकरण की ऊष्मा वह ऊष्मा है जो $1 \ mole$ $H^+$ आयनों के $1 \ mole$ $OH^-$ आयनों के साथ अभिक्रिया करके $1 \ mole$ $H_2O$ बनाने पर मुक्त होती है,जो $13.7 \ kcal$ है।
संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$HCl + NaOH \longrightarrow NaCl + H_2O; \Delta H = -13.7 \ kcal \text{ (प्रति मोल } H_2O \text{ के लिए)}$.
दी गई मात्राएँ:
$HCl = 0.6 \ mole$
$NaOH = 0.25 \ mole$
चूंकि $NaOH$ सीमांत अभिकर्मक (limiting reagent) है,इसलिए बनने वाले $H_2O$ की मात्रा $NaOH$ की मात्रा पर निर्भर करती है,जो $0.25 \ mole$ है।
मुक्त ऊष्मा $= \text{उदासीनीकरण ऊष्मा} \times H_2O \text{ के मोल}$
मुक्त ऊष्मा $= 13.7 \ kcal/mole \times 0.25 \ mole = 3.425 \ kcal$.

(C) दिया गया है $\int f(x) \sin x \cos x \, dx = \frac{1}{2(b^2 - a^2)} \log f(x) + c$.
दोनों पक्षों का $x$ के सापेक्ष अवकलन करने पर:
$f(x) \sin x \cos x = \frac{1}{2(b^2 - a^2)} \cdot \frac{f'(x)}{f(x)}$.
$\sin x \cos x = \frac{\sin 2x}{2}$ का उपयोग करने पर:
$f(x) \cdot \frac{\sin 2x}{2} = \frac{1}{2(b^2 - a^2)} \cdot \frac{f'(x)}{f(x)}$.
$2$ से गुणा करने पर:
$f(x) \sin 2x = \frac{1}{b^2 - a^2} \cdot \frac{f'(x)}{f(x)}$.
पदों को व्यवस्थित करने पर:
$(b^2 - a^2) \sin 2x \, dx = \frac{f'(x)}{(f(x))^2} \, dx$.
दोनों पक्षों का समाकलन करने पर:
$(b^2 - a^2) \int \sin 2x \, dx = \int (f(x))^{-2} f'(x) \, dx$.
$(b^2 - a^2) \left( -\frac{\cos 2x}{2} \right) = -\frac{1}{f(x)} + C_1$.
स्थिरांक $C_1 = 0$ मानने पर:
$\frac{(b^2 - a^2) \cos 2x}{2} = \frac{1}{f(x)}$.
अतः,$f(x) = \frac{2}{(b^2 - a^2) \cos 2x}$.

(B) दी गई रासायनिक अभिक्रियाओं का क्रम इस प्रकार है:
$C_{4}H_{10}O$ $\xrightarrow{K_{2}Cr_{2}O_{7} / H_{2}SO_{4}} C_{4}H_{8}O$ $\xrightarrow{I_{2} / NaOH, \text{Warm}} CHI_{3}$
$(N)$
चरण $1$: यौगिक $N$ का $K_{2}Cr_{2}O_{7} / H_{2}SO_{4}$ द्वारा कीटोन $(C_{4}H_{8}O)$ में ऑक्सीकरण होता है। यह दर्शाता है कि $N$ एक द्वितीयक अल्कोहल है।
चरण $2$: बना हुआ कीटोन $I_{2} / NaOH$ के साथ आयोडोफॉर्म अभिक्रिया करता है और आयोडोफॉर्म $(CHI_{3})$ बनाता है। यह पुष्टि करता है कि कीटोन में कार्बोनिल कार्बन के साथ एक मेथिल समूह जुड़ा होना चाहिए (अर्थात यह एक मेथिल कीटोन है)।
ब्यूटेन-$2$-ऑल $(CH_{3}CH(OH)CH_{2}CH_{3})$ एक द्वितीयक अल्कोहल है। ऑक्सीकरण पर,यह ब्यूटेन-$2$-ओन $(CH_{3}COCH_{2}CH_{3})$ देता है,जो एक मेथिल कीटोन है और आयोडोफॉर्म परीक्षण देता है।
अतः,$N$ ब्यूटेन-$2$-ऑल है।

(B) मेथोक्सीबेंजीन (एनिसोल) की $HI$ के साथ अभिक्रिया करने पर फिनोल और मिथाइल आयोडाइड प्राप्त होता है।
यह अभिक्रिया इसलिए होती है क्योंकि $C_{aryl}-O$ बंध $C_{alkyl}-O$ बंध की तुलना में अधिक मजबूत होता है।
फेनिल समूह का कार्बन $sp^{2}$-संकरित होता है,जो $C_{aryl}-O$ बंध को आंशिक द्वि-बंध गुण प्रदान करता है,जिससे यह विखंडन के प्रति प्रतिरोधी हो जाता है।
परिणामस्वरूप,न्यूक्लियोफिलिक आयोडाइड आयन कम त्रिविम बाधा वाले मिथाइल समूह पर आक्रमण करता है,जिससे फिनोल और मिथाइल आयोडाइड $(CH_3I)$ का निर्माण होता है।

(A) दिए गए कार्बोनिल यौगिकों की एथिलमैग्नीशियम आयोडाइड के साथ नाभिकरागी (nucleophilic) योगात्मक अभिक्रिया के लिए अभिक्रियाशीलता का सही क्रम $I > III > II > IV$ है।
यह क्रम दो मुख्य कारकों द्वारा निर्धारित होता है:
$(i)$ प्रेरणिक प्रभाव (Inductive effect): एल्काइल समूह इलेक्ट्रॉन-दाता होते हैं। जैसे-जैसे कार्बोनिल कार्बन से जुड़े एल्काइल समूहों की संख्या बढ़ती है,कार्बोनिल कार्बन पर इलेक्ट्रॉन घनत्व बढ़ता है,जिससे इसकी इलेक्ट्रोफिलिसिटी कम हो जाती है और इस प्रकार नाभिकरागी आक्रमण के प्रति अभिक्रियाशीलता कम हो जाती है।
$(ii)$ त्रिविम प्रभाव (Steric effect): जैसे-जैसे कार्बोनिल कार्बन से जुड़े एल्काइल समूहों की संख्या और आकार बढ़ता है,कार्बोनिल कार्बन के चारों ओर त्रिविम बाधा (steric hindrance) बढ़ जाती है,जिससे नाभिकरागी के लिए आक्रमण करना अधिक कठिन हो जाता है।
इसलिए,फॉर्मेल्डिहाइड $(I)$ सबसे अधिक अभिक्रियाशील है,उसके बाद एसीटैल्डिहाइड $(III)$,एसीटोन $(II)$,और अंत में डाई-टर्ट-ब्यूटाइल कीटोन $(IV)$ है।

(D) जब एनिलिन को सांद्र $H_{2}SO_{4}$ के साथ उपचारित किया जाता है,तो यह पहले एनिलिनियम हाइड्रोजन सल्फेट बनाता है।
इस लवण को $200^{\circ}C$ पर गर्म करने पर,यह पुनर्विन्यास (सल्फोनेशन) अभिक्रिया से गुजरता है और $p$-अमीनोबेंजीनसल्फोनिक एसिड बनाता है,जिसे सामान्यतः सल्फेनिलिक एसिड के रूप में जाना जाता है।
यह अभिक्रिया ज़्विटर आयन (zwitter ion) के निर्माण के माध्यम से आगे बढ़ती है।

(A AND C) साइक्लोब्यूटाइल एमाइन की $HNO_{2}$ के साथ अभिक्रिया से एक डायज़ोनियम लवण बनता है,जो अस्थिर होता है और $N_{2}$ खोकर एक साइक्लोब्यूटाइल कार्बोनियम आयन (कार्बोकेशन) बनाता है। यह कार्बोकेशन अधिक स्थिर साइक्लोप्रोपाइलमिथाइल कार्बोकेशन बनाने के लिए वलय संकुचन (ring contraction) से गुजर सकता है। दोनों कार्बोकेशन फिर पानी के साथ अभिक्रिया करके अपने संबंधित अल्कोहल बनाते हैं। इसलिए,उत्पाद साइक्लोब्यूटेनॉल और साइक्लोप्रोपाइलमिथेनॉल हैं।

(A) कार्बोक्सिलिक अम्ल व्युत्पन्नों की न्यूक्लियोफिलिक एसाइल प्रतिस्थापन (जैसे जल-अपघटन) के प्रति अभिक्रियाशीलता,एसाइल समूह से जुड़े लीविंग ग्रुप की क्षमता पर निर्भर करती है।
क्षार जितना दुर्बल होगा,लीविंग ग्रुप उतना ही अच्छा होगा।
लीविंग ग्रुप की क्षारीयता का क्रम $Cl^{-} < CH_3COO^{-} < C_2H_5O^{-} < NH_2^-$ है।
इसलिए,लीविंग ग्रुप की क्षमता का क्रम $Cl^{-} > CH_3COO^{-} > C_2H_5O^{-} > NH_2^-$ है।
अतः,जल-अपघटन की सुगमता का क्रम: $CH_3COCl$ $(I) > (CH_3CO)_2O$ $(II) > CH_3COOC_2H_5$ $(III) > CH_3CONH_2$ $(IV)$ है।

(B) दी गई अभिक्रिया अनुक्रम में:
$M$ $(C_{8}H_{6}Cl_{2}O)$ एक एसाइल क्लोराइड है।
$Step-I$: $M$ की $NH_{3}$ के साथ अभिक्रिया से एमाइड $(C_{8}H_{8}ClNO)$ बनता है।
$Step-II$: हॉफमैन-ब्रोमामाइड अभिक्रिया द्वारा एमाइड का एमीन में रूपांतरण होता है।
अंतिम उत्पाद $4$-क्लोरो-$3$-मिथाइलएनिलीन है।
अतः,$M$ का सही संरचनात्मक सूत्र $4$-क्लोरो-$3$-मिथाइलबेन्ज़ोयल क्लोराइड है।

(D) दिया गया है: $C^{14}$ की अर्ध-आयु,$t_{1/2} = 5760 \ years$।
प्रारंभिक मात्रा,$N_0 = 200 \ mg$।
अंतिम मात्रा,$N_t = 25 \ mg$।
रेडियोधर्मी क्षय प्रथम कोटि की गतिज ऊर्जा का पालन करता है।
हम संबंध का उपयोग कर सकते हैं: $N_t = N_0 \times (1/2)^n$,जहाँ $n$ अर्ध-आयु की संख्या है।
$25 = 200 \times (1/2)^n$
$1/8 = (1/2)^n$
$(1/2)^3 = (1/2)^n$
इसलिए,$n = 3$।
कुल समय $t = n \times t_{1/2} = 3 \times 5760 \ years = 17280 \ years$।

(C) यह प्रक्रिया इलेक्ट्रॉन कैप्चर है,जिसमें नाभिक $^{64}_{29}Cu$ एक कक्षीय इलेक्ट्रॉन $(-1e^0)$ को ग्रहण करता है।
इस प्रक्रिया में,परमाणु क्रमांक $1$ से कम हो जाता है जबकि द्रव्यमान संख्या स्थिर रहती है।
नाभिकीय समीकरण है: $^{64}_{29}Cu + _{-1}e^0 \longrightarrow ^{64}_{28}Ni$.
अतः,उत्पाद $^{64}_{28}Ni$ है।

(D) $AgCl$,$NH_4OH$ के आधिक्य में घुलकर एक घुलनशील संकुल,डायमीनसिल्वर$(I)$ क्लोराइड बनाता है।
रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार है:
$AgCl(s) + 2NH_4OH(aq) \rightarrow [Ag(NH_3)_2]Cl(aq) + 2H_2O(l)$
यह संकुल विलयन में इस प्रकार वियोजित होता है:
$[Ag(NH_3)_2]Cl \rightarrow [Ag(NH_3)_2]^+ + Cl^-$
अतः,परिणामी विलयन में उपस्थित धनायन $[Ag(NH_3)_2]^+$ है।

(D) फेरिक आयन $(Fe^{3+})$ पोटेशियम फेरोसायनाइड $(K_4[Fe(CN)_6])$ के साथ अभिक्रिया करके फेरिक फेरोसायनाइड $(Fe_4[Fe(CN)_6]_3)$ का प्रशियन ब्लू अवक्षेप बनाता है।
रासायनिक अभिक्रिया है: $4Fe^{3+} + 3[Fe(CN)_6]^{4-} \rightarrow Fe_4[Fe(CN)_6]_3$.

(C) कैथोड पर होने वाली अपचयन (reduction) अभिक्रिया इस प्रकार है:
$Al^{3+} + 3e^{-} \longrightarrow Al$
अभिक्रिया की रससमीकरणमिति (stoichiometry) से,$1 \ mole$ $Al^{3+}$ आयनों को $1 \ mole$ $Al$ धातु में अपचयित करने के लिए $3 \ moles$ इलेक्ट्रॉनों की आवश्यकता होती है।
चूंकि $1 \ mole$ इलेक्ट्रॉन पर $1 \ Faraday$ $(F)$ का आवेश होता है,इसलिए आवश्यक कुल विद्युत की मात्रा $3 \ F$ है।

(B) दी गई सेल अभिक्रिया $Fe^{2+} + Zn \rightarrow Zn^{2+} + Fe$ है।
ऑक्सीकरण अर्ध-अभिक्रिया: $Zn \rightarrow Zn^{2+} + 2e^{-}$,$E^{\circ}_{ox} = +0.76 \ V$.
अपचयन अर्ध-अभिक्रिया: $Fe^{2+} + 2e^{-} \rightarrow Fe$,$E^{\circ}_{red} = -0.41 \ V$ (चूंकि $Fe$ के लिए $E^{\circ}_{ox} = +0.41 \ V$ है,इसलिए अपचयन विभव $E^{\circ}_{red} = -E^{\circ}_{ox}$ होगा)।
सेल का मानक e.m.f. है:
$E^{\circ}_{cell} = E^{\circ}_{ox} + E^{\circ}_{red}$
$E^{\circ}_{cell} = 0.76 \ V + (-0.41 \ V) = +0.35 \ V$.

(A, C, D) श्वेत फास्फोरस $(P_{4})$ एक पृथक चतुष्फलकीय अणु से बना होता है।
इसमें $6$ $P-P$ एकल बंध और $4$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (प्रत्येक फास्फोरस परमाणु पर एक) होते हैं।
चतुष्फलकीय संरचना में $P-P-P$ बंध कोण $60^{\circ}$ होता है।
अतः,विकल्प $A$,$C$ और $D$ श्वेत फास्फोरस की सही विशेषताएं हैं।

(D) $Cl_{2}O_{7}$,$HClO_{4}$ का एनहाइड्राइड है।
अम्ल एनहाइड्राइड वह यौगिक है जो पानी के साथ अभिक्रिया करके अम्ल बनाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$Cl_{2}O_{7} + H_{2}O \longrightarrow 2HClO_{4}$ (परक्लोरिक अम्ल)
$Cl_{2}O_{7}$ क्लोरीन का उसकी उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था $(+7)$ में ऑक्साइड है,जो परक्लोरिक अम्ल $(HClO_{4})$ के अनुरूप है।

(C) फ्लोरीन एक शक्तिशाली ऑक्सीकरण एजेंट है। यह कमरे के तापमान पर पानी के साथ तेजी से अभिक्रिया करके ऑक्सीजन गैस और हाइड्रोफ्लोरिक एसिड $(HF)$ उत्पन्न करता है। जलीय माध्यम में,$HF$ आयनित होकर $H^{+}$ और $F^{-}$ आयन बनाता है। इस अभिक्रिया के लिए रासायनिक समीकरण है:
$2F_2 + 2H_2O \rightarrow 4H^{+} + 4F^{-} + O_2$

(C) $Dacron$ एक संघनन बहुलक है। इसे $Terylene$ के नाम से भी जाना जाता है।
यह $Ethylene \ glycol$ और $Terephthalic \ acid$ के बीच $420-460 \ K$ पर जिंक एसीटेट-एंटीमनी ट्राइऑक्साइड उत्प्रेरक की उपस्थिति में संघनन अभिक्रिया द्वारा प्राप्त बहुलक है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$nHOCH_2CH_2OH + nHOOC-C_6H_4-COOH \xrightarrow{420-460 \ K} [-O-CH_2CH_2-O-CO-C_6H_4-CO-]_n + 2nH_2O$

(A) प्रश्न के अनुसार,$[X] +$ तनु $H_{2}SO_{4} \longrightarrow [Y]$ (एक रंगहीन,दम घोंटने वाली गैस)।
$[Y] + K_{2}Cr_{2}O_{7} + H_{2}SO_{4} \longrightarrow$ विलयन का हरा रंग।
सल्फाइट $(SO_{3}^{2-})$ तनु $H_{2}SO_{4}$ के साथ अभिक्रिया करके सल्फर डाइऑक्साइड $(SO_{2})$ गैस मुक्त करते हैं,जो रंगहीन होती है और दम घोंटने वाली गंध देती है।
अभिक्रिया: $SO_{3}^{2-} + 2H^{+} \longrightarrow SO_{2} + H_{2}O$।
$SO_{2}$ एक अपचायक के रूप में कार्य करता है और अम्लीय पोटेशियम डाइक्रोमेट $(K_{2}Cr_{2}O_{7})$ में $Cr(VI)$ (नारंगी) को $Cr(III)$ (हरा) में अपचयित कर देता है।
अभिक्रिया: $K_{2}Cr_{2}O_{7} + H_{2}SO_{4} + 3SO_{2} \longrightarrow K_{2}SO_{4} + Cr_{2}(SO_{4})_{3} + H_{2}O$।

(B) उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था $(n-1) d^5 n s^2$ द्वारा प्राप्त की जाती है,जो $+7$ की अधिकतम ऑक्सीकरण अवस्था के अनुरूप है। इसका कारण यह है कि $(n-1) d$-इलेक्ट्रॉन $n s$-इलेक्ट्रॉनों के साथ बंधन में भाग ले सकते हैं,क्योंकि उनके ऊर्जा स्तर तुलनीय होते हैं। दिए गए विन्यासों के लिए ऑक्सीकरण अवस्थाएं नीचे दी गई हैं:
| इलेक्ट्रॉनिक विन्यास | ऑक्सीकरण अवस्था |
| :--- | :--- |
| $(n-1) d^8 n s^2$ | $+2, +3, +4$ |
| $(n-1) d^3 n s^2$ | $+2, +3, +4, +5$ |
| $(n-1) d^5 n s^1$ | $+2, +3, +4, +5, +6$ |
| $(n-1) d^5 n s^2$ | $+2, +3, +4, +5, +6, +7$ |

(A) घन के कोनों पर स्थित $X$ परमाणुओं की संख्या $8$ है। चूँकि प्रत्येक कोने का परमाणु इकाई सेल में $\frac{1}{8}$ का योगदान देता है,इसलिए प्रति इकाई सेल $X$ परमाणुओं की कुल संख्या $8 \times \frac{1}{8} = 1$ है।
काय-केंद्र पर स्थित $Y$ परमाणुओं की संख्या $1$ है। चूँकि काय-केंद्रित परमाणु पूरी तरह से इकाई सेल के भीतर होता है,इसलिए प्रति इकाई सेल $Y$ परमाणुओं की कुल संख्या $1$ है।
अतः,$X:Y$ का अनुपात $1:1$ है और यौगिक का सूत्र $XY$ है।