ChemistryQ1–42 of 42 questions
Page 1 of 1 · Hindi
1
ChemistryMediumMCQWBJEE · 2021
$p-$नाइट्रो$-N, N-$डाइमिथाइलऐनिलीन को निम्नलिखित में से किन अनुनादी संरचनाओं द्वारा प्रदर्शित नहीं किया जा सकता है? (दी गई संरचनाओं $I, II, III, IV$ को देखें)
A
$I$ और $II$
B
$II$ और $IV$
C
$I$ और $III$
D
$III$ और $IV$
Solution
(D) संरचना $III$ और $IV$ में,नाइट्रो समूह के नाइट्रोजन परमाणु को पांच परमाणुओं/समूहों से बंधे हुए दिखाया गया है (पंचसंयोजक)।
नाइट्रोजन दूसरे आवर्त का तत्व है और इसकी संयोजकता कोश में रिक्त $d-$कक्षक नहीं होते हैं,इसलिए यह अपनी संयोजकता को $4$ से अधिक नहीं बढ़ा सकता है।
अतः,संरचना $III$ और $IV$ रासायनिक रूप से असंभव हैं और $p-$नाइट्रो$-N, N-$डाइमिथाइलऐनिलीन की अनुनादी संरचनाओं का प्रतिनिधित्व नहीं कर सकती हैं।
नाइट्रोजन दूसरे आवर्त का तत्व है और इसकी संयोजकता कोश में रिक्त $d-$कक्षक नहीं होते हैं,इसलिए यह अपनी संयोजकता को $4$ से अधिक नहीं बढ़ा सकता है।
अतः,संरचना $III$ और $IV$ रासायनिक रूप से असंभव हैं और $p-$नाइट्रो$-N, N-$डाइमिथाइलऐनिलीन की अनुनादी संरचनाओं का प्रतिनिधित्व नहीं कर सकती हैं।
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2
ChemistryEasyMCQWBJEE · 2021
किस संरचना में विस्थानीकृत (delocalised) $\pi$-इलेक्ट्रॉन होते हैं?
A
$O_{3}$
B
$CO$
C
$HCN$
D
$O_{3}$ और $HCN$
Solution
(A) उन अणुओं में $\pi$-इलेक्ट्रॉनों का विस्थानीकरण होता है जो अनुनाद (resonance) प्रदर्शित करते हैं।
$O_{3}$ (ओजोन) दो विहित संरचनाओं के अनुनाद संकर के रूप में मौजूद होता है,जहाँ $\pi$-इलेक्ट्रॉन तीन ऑक्सीजन परमाणुओं पर विस्थानीकृत होते हैं।
$CO$ और $HCN$ में $\pi$-बंध स्थानीकृत होते हैं और इनमें $\pi$-इलेक्ट्रॉनों का अनुनाद-आधारित विस्थानीकरण नहीं होता है।
अतः,सही विकल्प $A$ है।
$O_{3}$ (ओजोन) दो विहित संरचनाओं के अनुनाद संकर के रूप में मौजूद होता है,जहाँ $\pi$-इलेक्ट्रॉन तीन ऑक्सीजन परमाणुओं पर विस्थानीकृत होते हैं।
$CO$ और $HCN$ में $\pi$-बंध स्थानीकृत होते हैं और इनमें $\pi$-इलेक्ट्रॉनों का अनुनाद-आधारित विस्थानीकरण नहीं होता है।
अतः,सही विकल्प $A$ है।
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3
ChemistryEasyMCQWBJEE · 2021
$H_3O^{+}$ आयन की आकृति निम्नलिखित में से कौन सी है?
A
चतुष्फलकीय (Tetrahedral)
B
पिरामिडीय (Pyramidal)
C
त्रिकोणीय समतलीय (Trigonal planar)
D
$T$-आकार ($T$-shaped)
Solution
(B) $H_3O^{+}$ आयन में,केंद्रीय ऑक्सीजन परमाणु $sp^3$ संकरित होता है।
इसमें $3$ बंध युग्म और $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) होता है।
$VSEPR$ सिद्धांत के अनुसार,चतुष्फलकीय इलेक्ट्रॉन ज्यामिति में एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म की उपस्थिति के कारण आणविक आकृति पिरामिडीय हो जाती है।
इसमें $3$ बंध युग्म और $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) होता है।
$VSEPR$ सिद्धांत के अनुसार,चतुष्फलकीय इलेक्ट्रॉन ज्यामिति में एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म की उपस्थिति के कारण आणविक आकृति पिरामिडीय हो जाती है।
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4
ChemistryEasyMCQWBJEE · 2021
$p$-नाइट्रोबेंज़ोनाइट्राइल अणु में एक ही तल में रहने वाले परमाणुओं की अधिकतम संख्या क्या है?
A
$6$
B
$12$
C
$13$
D
$15$
Solution
(D) $p$-नाइट्रोबेंज़ोनाइट्राइल का आणविक सूत्र $C_{7}H_{4}N_{2}O_{2}$ है।
इस अणु में,बेंजीन वलय समतलीय है ($sp^{2}$ संकरण युक्त कार्बन)।
नाइट्रो समूह $(-NO_{2})$ बेंजीन वलय से जुड़ा होता है,और अनुनाद के कारण,यह बेंजीन वलय के ही तल में रहता है।
साइनो समूह $(-CN)$ रैखिक है ($sp$ संकरण युक्त कार्बन) और यह भी बेंजीन वलय के तल में ही स्थित होता है।
अतः,सभी $15$ परमाणु ($7$ कार्बन,$4$ हाइड्रोजन,$2$ नाइट्रोजन,और $2$ ऑक्सीजन) एक ही तल में स्थित हैं।
इस अणु में,बेंजीन वलय समतलीय है ($sp^{2}$ संकरण युक्त कार्बन)।
नाइट्रो समूह $(-NO_{2})$ बेंजीन वलय से जुड़ा होता है,और अनुनाद के कारण,यह बेंजीन वलय के ही तल में रहता है।
साइनो समूह $(-CN)$ रैखिक है ($sp$ संकरण युक्त कार्बन) और यह भी बेंजीन वलय के तल में ही स्थित होता है।
अतः,सभी $15$ परमाणु ($7$ कार्बन,$4$ हाइड्रोजन,$2$ नाइट्रोजन,और $2$ ऑक्सीजन) एक ही तल में स्थित हैं।
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5
ChemistryEasyMCQWBJEE · 2021
$2000 \ K$ पर अभिक्रिया $N_{2(g)} + O_{2(g)} \rightleftharpoons 2 NO_{(g)}$ के लिए साम्य स्थिरांक $4 \times 10^{-4}$ है। उत्प्रेरक की उपस्थिति में साम्य $10$ गुना तेजी से प्राप्त होता है। अतः,$2000 \ K$ पर उत्प्रेरक की उपस्थिति में साम्य स्थिरांक है:
A
$4 \times 10^{-4}$
B
$4 \times 10^{-3}$
C
$4 \times 10^{-5}$
D
$2.5 \times 10^{-4}$
Solution
(A) उत्प्रेरक सक्रियण ऊर्जा को कम करके अभिक्रिया के वेग को बढ़ाता है,जो अग्र और पश्च दोनों अभिक्रियाओं के वेग में समान वृद्धि करता है।
चूंकि दोनों अभिक्रियाओं के वेग में समान वृद्धि होती है,इसलिए साम्य की स्थिति अपरिवर्तित रहती है।
साम्य स्थिरांक $(K_{eq})$ केवल तापमान पर निर्भर करता है।
चूंकि तापमान $2000 \ K$ पर स्थिर है,इसलिए साम्य स्थिरांक $4 \times 10^{-4}$ ही रहेगा।
चूंकि दोनों अभिक्रियाओं के वेग में समान वृद्धि होती है,इसलिए साम्य की स्थिति अपरिवर्तित रहती है।
साम्य स्थिरांक $(K_{eq})$ केवल तापमान पर निर्भर करता है।
चूंकि तापमान $2000 \ K$ पर स्थिर है,इसलिए साम्य स्थिरांक $4 \times 10^{-4}$ ही रहेगा।
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6
ChemistryMediumMCQWBJEE · 2021
$5.75 \ mg$ सोडियम वाष्प को सोडियम आयन में परिवर्तित किया जाता है। यदि सोडियम की आयनन ऊर्जा $490 \ kJ \ mol^{-1}$ है और परमाणु भार $23 \ g \ mol^{-1}$ है,तो इस परिवर्तन के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा होगी ($kJ$ में)
A
$1.96$
B
$1960$
C
$122.5$
D
$0.1225$
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7
ChemistryMCQWBJEE · 2021
समान आयामों वाले दो धातु के तारों को श्रेणीक्रम में जोड़ा गया है। यदि $\sigma_{1}$ और $\sigma_{2}$ क्रमशः धातु के तारों की विद्युत चालकताएँ हैं,तो संयोजन की प्रभावी चालकता क्या होगी?
A
$\sigma_{1}+\sigma_{2}$
B
$\frac{\sigma_{1} \sigma_{2}}{\sigma_{1}+\sigma_{2}}$
C
$\frac{2 \sigma_{1} \sigma_{2}}{\sigma_{1}+\sigma_{2}}$
D
$\frac{\sigma_{1}+\sigma_{2}}{2 \sigma_{1} \sigma_{2}}$
Solution
(C) $l$ लंबाई और $A$ अनुप्रस्थ काट के क्षेत्रफल वाले दो तारों के लिए,प्रतिरोध $R = \frac{l}{\sigma A}$ द्वारा दिया जाता है।
जब श्रेणीक्रम में जोड़ा जाता है,तो तुल्य प्रतिरोध $R_{eq} = R_{1} + R_{2}$ होता है।
मान रखने पर,हमें $\frac{2l}{\sigma_{eq} A} = \frac{l}{\sigma_{1} A} + \frac{l}{\sigma_{2} A}$ प्राप्त होता है।
दोनों पक्षों को $\frac{l}{A}$ से विभाजित करने पर,$\frac{2}{\sigma_{eq}} = \frac{1}{\sigma_{1}} + \frac{1}{\sigma_{2}}$ प्राप्त होता है।
$\frac{2}{\sigma_{eq}} = \frac{\sigma_{1} + \sigma_{2}}{\sigma_{1} \sigma_{2}}$.
अतः,प्रभावी चालकता $\sigma_{eq} = \frac{2 \sigma_{1} \sigma_{2}}{\sigma_{1} + \sigma_{2}}$ है।
जब श्रेणीक्रम में जोड़ा जाता है,तो तुल्य प्रतिरोध $R_{eq} = R_{1} + R_{2}$ होता है।
मान रखने पर,हमें $\frac{2l}{\sigma_{eq} A} = \frac{l}{\sigma_{1} A} + \frac{l}{\sigma_{2} A}$ प्राप्त होता है।
दोनों पक्षों को $\frac{l}{A}$ से विभाजित करने पर,$\frac{2}{\sigma_{eq}} = \frac{1}{\sigma_{1}} + \frac{1}{\sigma_{2}}$ प्राप्त होता है।
$\frac{2}{\sigma_{eq}} = \frac{\sigma_{1} + \sigma_{2}}{\sigma_{1} \sigma_{2}}$.
अतः,प्रभावी चालकता $\sigma_{eq} = \frac{2 \sigma_{1} \sigma_{2}}{\sigma_{1} + \sigma_{2}}$ है।
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8
ChemistryMediumMCQWBJEE · 2021
$Fe^{2+}$ की एक निश्चित मात्रा अम्लीय माध्यम में $x \ mol$ $MnO_{4}^{-}$ द्वारा ऑक्सीकृत होती है। अम्लीय माध्यम में $Fe^{2+}$ की समान मात्रा को ऑक्सीकृत करने के लिए आवश्यक $Cr_{2}O_{7}^{2-}$ के मोलों की संख्या है
A
$x$
B
$0.83x$
C
$2.0x$
D
$1.2x$
Solution
(B) तुल्यता के नियम के अनुसार,ऑक्सीकरण एजेंट के तुल्यांकों की संख्या = अपचयन एजेंट के तुल्यांकों की संख्या।
$Fe^{2+}$ के तुल्यांक = $MnO_{4}^{-}$ के तुल्यांक = $Cr_{2}O_{7}^{2-}$ के तुल्यांक।
अम्लीय माध्यम में $MnO_{4}^{-}$ के लिए: $MnO_{4}^{-} + 8H^{+} + 5e^{-} \rightarrow Mn^{2+} + 4H_{2}O$। $n$-कारक $5$ है।
$MnO_{4}^{-}$ के तुल्यांक = $x \times 5 = 5x$।
अम्लीय माध्यम में $Cr_{2}O_{7}^{2-}$ के लिए: $Cr_{2}O_{7}^{2-} + 14H^{+} + 6e^{-} \rightarrow 2Cr^{3+} + 7H_{2}O$। $n$-कारक $6$ है।
माना $Cr_{2}O_{7}^{2-}$ के मोल $y$ हैं।
$Cr_{2}O_{7}^{2-}$ के तुल्यांक = $y \times 6 = 6y$।
तुल्यांकों की तुलना करने पर: $6y = 5x$।
अतः,$y = \frac{5}{6}x = 0.833x \approx 0.83x$।
$Fe^{2+}$ के तुल्यांक = $MnO_{4}^{-}$ के तुल्यांक = $Cr_{2}O_{7}^{2-}$ के तुल्यांक।
अम्लीय माध्यम में $MnO_{4}^{-}$ के लिए: $MnO_{4}^{-} + 8H^{+} + 5e^{-} \rightarrow Mn^{2+} + 4H_{2}O$। $n$-कारक $5$ है।
$MnO_{4}^{-}$ के तुल्यांक = $x \times 5 = 5x$।
अम्लीय माध्यम में $Cr_{2}O_{7}^{2-}$ के लिए: $Cr_{2}O_{7}^{2-} + 14H^{+} + 6e^{-} \rightarrow 2Cr^{3+} + 7H_{2}O$। $n$-कारक $6$ है।
माना $Cr_{2}O_{7}^{2-}$ के मोल $y$ हैं।
$Cr_{2}O_{7}^{2-}$ के तुल्यांक = $y \times 6 = 6y$।
तुल्यांकों की तुलना करने पर: $6y = 5x$।
अतः,$y = \frac{5}{6}x = 0.833x \approx 0.83x$।
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9
ChemistryMediumMCQWBJEE · 2021
$p-$नाइट्रोफिनोल,एसिटिक एसिड,एसिटिलीन और इथेनॉल यौगिकों की अम्लता का सही क्रम क्या है?
A
$p-$नाइट्रोफिनोल $< $ एसिटिक एसिड $< $ एसिटिलीन $< $ इथेनॉल
B
एसिटिक एसिड $< p-$नाइट्रोफिनोल $< $ एसिटिलीन $< $ इथेनॉल
C
एसिटिलीन $< p-$नाइट्रोफिनोल $< $ इथेनॉल $< $ एसिटिक एसिड
D
एसिटिलीन $< $ इथेनॉल $< p-$नाइट्रोफिनोल $< $ एसिटिक एसिड
Solution
(D) किसी यौगिक की अम्लता उसके संयुग्मी क्षार (conjugate base) की स्थिरता पर निर्भर करती है।
$1$. एसिटिक एसिड $(CH_3COOH)$ सबसे अधिक अम्लीय है क्योंकि इसका संयुग्मी क्षार (एसिटेट आयन,$CH_3COO^-$) दो समान ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ अनुनाद (resonance) द्वारा स्थिर होता है।
$2$. $p-$नाइट्रोफिनोल इसके बाद सबसे अधिक अम्लीय है क्योंकि फिनोक्साइड आयन अनुनाद द्वारा स्थिर होता है,और पैरा स्थिति पर $-NO_2$ समूह एक मजबूत $-I$ और $-M$ प्रभाव डालता है,जो ऋण आवेश को और अधिक स्थिर करता है।
$3$. इथेनॉल $(CH_3CH_2OH)$ फिनोल की तुलना में कम अम्लीय है क्योंकि इथोक्साइड आयन $(CH_3CH_2O^-)$ एथिल समूह के $+I$ प्रभाव के कारण अस्थिर हो जाता है।
$4$. एसिटिलीन $(HC \equiv CH)$ इनमें सबसे कम अम्लीय है क्योंकि ऋण आवेश $sp$ संकरित कार्बन परमाणु पर रहता है,जो ऑक्सीजन की तुलना में कम विद्युत ऋणात्मक होता है।
अतः,अम्लता का सही क्रम: $\text{एसिटिक एसिड} > p-\text{नाइट्रोफिनोल} > \text{इथेनॉल} > \text{एसिटिलीन}$ है।
$1$. एसिटिक एसिड $(CH_3COOH)$ सबसे अधिक अम्लीय है क्योंकि इसका संयुग्मी क्षार (एसिटेट आयन,$CH_3COO^-$) दो समान ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ अनुनाद (resonance) द्वारा स्थिर होता है।
$2$. $p-$नाइट्रोफिनोल इसके बाद सबसे अधिक अम्लीय है क्योंकि फिनोक्साइड आयन अनुनाद द्वारा स्थिर होता है,और पैरा स्थिति पर $-NO_2$ समूह एक मजबूत $-I$ और $-M$ प्रभाव डालता है,जो ऋण आवेश को और अधिक स्थिर करता है।
$3$. इथेनॉल $(CH_3CH_2OH)$ फिनोल की तुलना में कम अम्लीय है क्योंकि इथोक्साइड आयन $(CH_3CH_2O^-)$ एथिल समूह के $+I$ प्रभाव के कारण अस्थिर हो जाता है।
$4$. एसिटिलीन $(HC \equiv CH)$ इनमें सबसे कम अम्लीय है क्योंकि ऋण आवेश $sp$ संकरित कार्बन परमाणु पर रहता है,जो ऑक्सीजन की तुलना में कम विद्युत ऋणात्मक होता है।
अतः,अम्लता का सही क्रम: $\text{एसिटिक एसिड} > p-\text{नाइट्रोफिनोल} > \text{इथेनॉल} > \text{एसिटिलीन}$ है।
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10
ChemistryEasyMCQWBJEE · 2021
नीचे दिखाए गए यौगिकों के जोड़ों के बीच का संबंध क्रमशः क्या है?
A
होमोमर (समान),एनैन्टीओमर और संरचनात्मक आइसोमर
B
एनैन्टीओमर,एनैन्टीओमर और डायस्टेरियोमर
C
होमोमर (समान),होमोमर (समान) और संरचनात्मक आइसोमर
D
एनैन्टीओमर,होमोमर (समान) और ज्यामितीय आइसोमर
Solution
(C) जोड़ा $1$: दोनों संरचनाएं एक ही अणु को दर्शाती हैं। दूसरी संरचना को तल में $180^{\circ}$ घुमाने पर,यह पहली संरचना पर अध्यारोपित हो जाती है। अतः,वे होमोमर (समान) हैं।
जोड़ा $2$: दोनों संरचनाएं $m$-नाइट्रोटोल्यूइन हैं। वे समान (होमोमर) हैं।
जोड़ा $3$: पहली संरचना $1,1$-डाइक्लोरो-$2$-मिथाइलप्रोप-$1$-ईन है और दूसरी $1,2$-डाइक्लोरो-$2$-मिथाइलप्रोप-$1$-ईन है। ये संरचनात्मक आइसोमर (स्थानिक आइसोमर) हैं।
जोड़ा $2$: दोनों संरचनाएं $m$-नाइट्रोटोल्यूइन हैं। वे समान (होमोमर) हैं।
जोड़ा $3$: पहली संरचना $1,1$-डाइक्लोरो-$2$-मिथाइलप्रोप-$1$-ईन है और दूसरी $1,2$-डाइक्लोरो-$2$-मिथाइलप्रोप-$1$-ईन है। ये संरचनात्मक आइसोमर (स्थानिक आइसोमर) हैं।
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11
ChemistryMediumMCQWBJEE · 2021
निम्नलिखित अभिक्रियाओं के अनुक्रम में उत्पाद(उत्पाद) होंगे: $Me-C \equiv C-Me \xrightarrow[2. \text{dil. alkaline } KMnO_4]{1. Na/NH_3(liq.), \text{ethanol}, -33^\circ C}$ उत्पाद
A
मेसो-ब्यूटेन$-2,3-$डायोल
B
$(2R, 3R)$-ब्यूटेन$-2,3-$डायोल
C
ब्यूटेन$-2,3-$डायोल का रेसमिक मिश्रण
D
$(2S, 3S)$-ब्यूटेन$-2,3-$डायोल
Solution
(C) चरण $1$: $Me-C \equiv C-Me$ (ब्यूट$-2-$आइन) $Na/NH_3(liq.)$ के साथ अभिक्रिया करके $trans$-ब्यूट$-2-$ईन बनाता है।
चरण $2$: $trans$-ब्यूट$-2-$ईन तनु क्षारीय $KMnO_4$ (बेयर अभिकर्मक) के साथ अभिक्रिया करता है,जो $syn$-हाइड्रॉक्सिलेशन करता है।
$trans$-एल्कीन में दो $-OH$ समूहों का $syn$-योग होने से ब्यूटेन$-2,3-$डायोल का रेसमिक मिश्रण प्राप्त होता है।
चरण $2$: $trans$-ब्यूट$-2-$ईन तनु क्षारीय $KMnO_4$ (बेयर अभिकर्मक) के साथ अभिक्रिया करता है,जो $syn$-हाइड्रॉक्सिलेशन करता है।
$trans$-एल्कीन में दो $-OH$ समूहों का $syn$-योग होने से ब्यूटेन$-2,3-$डायोल का रेसमिक मिश्रण प्राप्त होता है।
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12
ChemistryEasyMCQWBJEE · 2021
$N_2H_4$ और $H_2O_2$ किसमें समानता दर्शाते हैं?
A
घनत्व
B
अपचायक प्रकृति
C
ऑक्सीकारक प्रकृति
D
केंद्रीय परमाणुओं का संकरण
Solution
(D) $N_2H_4$ (हाइड्रेज़ीन) में,प्रत्येक नाइट्रोजन परमाणु दो हाइड्रोजन परमाणुओं और एक नाइट्रोजन परमाणु से बंधा होता है,जिसमें एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) होता है। प्रत्येक $N$ परमाणु के लिए स्टेरिक संख्या $3 + 1 = 4$ है,जो $sp^3$ संकरण को दर्शाता है।
$H_2O_2$ (हाइड्रोजन पेरोक्साइड) में,प्रत्येक ऑक्सीजन परमाणु एक हाइड्रोजन परमाणु और एक ऑक्सीजन परमाणु से बंधा होता है,जिसमें दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं। प्रत्येक $O$ परमाणु के लिए स्टेरिक संख्या $2 + 2 = 4$ है,जो $sp^3$ संकरण को दर्शाता है।
अतः,दोनों यौगिक अपने केंद्रीय परमाणुओं के संकरण $(sp^3)$ में समानता दर्शाते हैं।
$H_2O_2$ (हाइड्रोजन पेरोक्साइड) में,प्रत्येक ऑक्सीजन परमाणु एक हाइड्रोजन परमाणु और एक ऑक्सीजन परमाणु से बंधा होता है,जिसमें दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं। प्रत्येक $O$ परमाणु के लिए स्टेरिक संख्या $2 + 2 = 4$ है,जो $sp^3$ संकरण को दर्शाता है।
अतः,दोनों यौगिक अपने केंद्रीय परमाणुओं के संकरण $(sp^3)$ में समानता दर्शाते हैं।
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13
ChemistryMediumMCQWBJEE · 2021
$25^{\circ} C$ पर $0.4 \ M$ दुर्बल मोनोएसिडिक क्षार $(K_{b}=1 \times 10^{-12})$ के $2.5 \ mL$ को $25^{\circ} C$ पर $\frac{2}{15} \ M \ HCl$ के साथ अनुमापित किया जाता है। तुल्यता बिंदु पर $H^{+}$ की सांद्रता क्या होगी? ($K_{w}=1 \times 10^{-14}$ at $25^{\circ} C$).
A
$3.7 \times 10^{-13} \ M$
B
$3.2 \times 10^{-7} \ M$
C
$3.2 \times 10^{-2} \ M$
D
$2.7 \times 10^{-2} \ M$
Solution
(C) तुल्यता बिंदु पर,क्षार के मोल = अम्ल के मोल।
$0.4 \ M \times 2.5 \ mL = \frac{2}{15} \ M \times V_{acid}$.
$V_{acid} = \frac{0.4 \times 2.5 \times 15}{2} = 7.5 \ mL$.
कुल आयतन $= 2.5 \ mL + 7.5 \ mL = 10 \ mL$.
लवण की सांद्रता $(C)$ $= \frac{0.4 \times 2.5}{10} = 0.1 \ M$.
प्राप्त लवण दुर्बल क्षार और प्रबल अम्ल का है,जिसका धनायनिक जल-अपघटन होता है।
$[H^{+}]$ के लिए सूत्र $[H^{+}] = \sqrt{\frac{K_{w} \times C}{K_{b}}}$ है।
$[H^{+}] = \sqrt{\frac{10^{-14} \times 0.1}{10^{-12}}} = \sqrt{10^{-3}} = 3.16 \times 10^{-2} \ M \approx 3.2 \times 10^{-2} \ M$.
$0.4 \ M \times 2.5 \ mL = \frac{2}{15} \ M \times V_{acid}$.
$V_{acid} = \frac{0.4 \times 2.5 \times 15}{2} = 7.5 \ mL$.
कुल आयतन $= 2.5 \ mL + 7.5 \ mL = 10 \ mL$.
लवण की सांद्रता $(C)$ $= \frac{0.4 \times 2.5}{10} = 0.1 \ M$.
प्राप्त लवण दुर्बल क्षार और प्रबल अम्ल का है,जिसका धनायनिक जल-अपघटन होता है।
$[H^{+}]$ के लिए सूत्र $[H^{+}] = \sqrt{\frac{K_{w} \times C}{K_{b}}}$ है।
$[H^{+}] = \sqrt{\frac{10^{-14} \times 0.1}{10^{-12}}} = \sqrt{10^{-3}} = 3.16 \times 10^{-2} \ M \approx 3.2 \times 10^{-2} \ M$.
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14
ChemistryEasyMCQWBJEE · 2021
$HNO_{3}$,$KOH$,$CH_{3}COOH$ और $CH_{3}COONa$ के समान सांद्रता वाले जलीय विलयन दिए गए हैं। मिलाने पर कौन सा/से युग्म बफर बनाते हैं?
A
$HNO_{3}$ और $CH_{3}COOH$
B
$KOH$ और $CH_{3}COONa$
C
$HNO_{3}$ और $CH_{3}COONa$
D
$CH_{3}COOH$ और $CH_{3}COONa$
Solution
(C, D) बफर विलयन एक दुर्बल अम्ल और उसके संयुग्मी क्षार या एक दुर्बल क्षार और उसके संयुग्मी अम्ल द्वारा बनता है।
$1$. $CH_{3}COOH$ (दुर्बल अम्ल) और $CH_{3}COONa$ (दुर्बल अम्ल और प्रबल क्षार का लवण) अम्लीय बफर बनाते हैं। अतः,$(D)$ सही है।
$2$. जब $HNO_{3}$ (प्रबल अम्ल) को $CH_{3}COONa$ (दुर्बल अम्ल का लवण) के साथ इस अनुपात में मिलाया जाता है कि लवण आधिक्य में हो,तो $HNO_{3} + CH_{3}COO^{-} \rightarrow CH_{3}COOH + NO_{3}^{-}$ अभिक्रिया होती है। इसके परिणामस्वरूप दुर्बल अम्ल $(CH_{3}COOH)$ और उसके संयुग्मी क्षार $(CH_{3}COO^{-})$ का मिश्रण प्राप्त होता है,जो बफर के रूप में कार्य करता है। अतः,$(C)$ भी सही है।
$1$. $CH_{3}COOH$ (दुर्बल अम्ल) और $CH_{3}COONa$ (दुर्बल अम्ल और प्रबल क्षार का लवण) अम्लीय बफर बनाते हैं। अतः,$(D)$ सही है।
$2$. जब $HNO_{3}$ (प्रबल अम्ल) को $CH_{3}COONa$ (दुर्बल अम्ल का लवण) के साथ इस अनुपात में मिलाया जाता है कि लवण आधिक्य में हो,तो $HNO_{3} + CH_{3}COO^{-} \rightarrow CH_{3}COOH + NO_{3}^{-}$ अभिक्रिया होती है। इसके परिणामस्वरूप दुर्बल अम्ल $(CH_{3}COOH)$ और उसके संयुग्मी क्षार $(CH_{3}COO^{-})$ का मिश्रण प्राप्त होता है,जो बफर के रूप में कार्य करता है। अतः,$(C)$ भी सही है।
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15
ChemistryMediumMCQWBJEE · 2021
तापमान $T$ पर $MX, MX_2$ और $M_3X$ प्रकार के लवणों के विलेयता गुणनफल $(K_{sp})$ क्रमशः $4.0 \times 10^{-8}, 3.2 \times 10^{-14}$ और $2.7 \times 10^{-15}$ हैं। तापमान $T$ पर लवणों की विलेयता ($mol \text{ dm}^{-3}$ में) का क्रम क्या है?
A
$MX > MX_2 > M_3X$
B
$M_3X > MX_2 > MX$
C
$MX_2 > M_3X > MX$
D
$MX > M_3X > MX_2$
Solution
(D) $MX$ के लिए: $K_{sp} = S^2 = 4.0 \times 10^{-8} \Rightarrow S = 2 \times 10^{-4} \text{ mol dm}^{-3}$।
$MX_2$ के लिए: $K_{sp} = 4S^3 = 3.2 \times 10^{-14}$ $\Rightarrow S^3 = 8 \times 10^{-15}$ $\Rightarrow S = 2 \times 10^{-5} \text{ mol dm}^{-3}$।
$M_3X$ के लिए: $K_{sp} = 27S^4 = 2.7 \times 10^{-15}$ $\Rightarrow S^4 = 10^{-16}$ $\Rightarrow S = 1 \times 10^{-4} \text{ mol dm}^{-3}$।
विलेयता की तुलना करने पर: $2 \times 10^{-4} > 1 \times 10^{-4} > 2 \times 10^{-5}$।
अतः,विलेयता का क्रम $MX > M_3X > MX_2$ है।
$MX_2$ के लिए: $K_{sp} = 4S^3 = 3.2 \times 10^{-14}$ $\Rightarrow S^3 = 8 \times 10^{-15}$ $\Rightarrow S = 2 \times 10^{-5} \text{ mol dm}^{-3}$।
$M_3X$ के लिए: $K_{sp} = 27S^4 = 2.7 \times 10^{-15}$ $\Rightarrow S^4 = 10^{-16}$ $\Rightarrow S = 1 \times 10^{-4} \text{ mol dm}^{-3}$।
विलेयता की तुलना करने पर: $2 \times 10^{-4} > 1 \times 10^{-4} > 2 \times 10^{-5}$।
अतः,विलेयता का क्रम $MX > M_3X > MX_2$ है।
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$25^\circ C$ पर $BaSO_4$ के संतृप्त विलयन की सांद्रता $4 \times 10^{-5} \ M$ है। इस तापमान पर $0.1 \ M \ Na_2SO_4$ में $BaSO_4$ की विलेयता क्या होगी?
A
$1.6 \times 10^{-9} \ M$
B
$1.6 \times 10^{-8} \ M$
C
$4 \times 10^{-6} \ M$
D
$4 \times 10^{-4} \ M$
Solution
(B) $BaSO_4$ के लिए,विलेयता गुणनफल $K_{sp} = s^2 = (4 \times 10^{-5})^2 = 1.6 \times 10^{-9}$ है।
$0.1 \ M \ Na_2SO_4$ में,उभयनिष्ठ आयन $[SO_4^{2-}]$ की सांद्रता $0.1 \ M$ है।
माना कि नई विलेयता $s'$ है।
$K_{sp} = [Ba^{2+}][SO_4^{2-}] = s' \times 0.1$.
$1.6 \times 10^{-9} = s' \times 0.1$.
$s' = 1.6 \times 10^{-8} \ M$.
$0.1 \ M \ Na_2SO_4$ में,उभयनिष्ठ आयन $[SO_4^{2-}]$ की सांद्रता $0.1 \ M$ है।
माना कि नई विलेयता $s'$ है।
$K_{sp} = [Ba^{2+}][SO_4^{2-}] = s' \times 0.1$.
$1.6 \times 10^{-9} = s' \times 0.1$.
$s' = 1.6 \times 10^{-8} \ M$.
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ChemistryEasyMCQWBJEE · 2021
साइक्लो$[18]$ कार्बन,कार्बन का एक अपररूप है जिसका आणविक सूत्र $C_{18}$ है। यह $18$ कार्बन परमाणुओं की एक वलय (ring) है,जो एकांतर एकल और त्रि-आबंधों (single and triple bonds) द्वारा जुड़े हुए हैं। इस साइक्लोकार्बन में उपस्थित त्रि-आबंधों की कुल संख्या है:
A
$9$
B
$10$
C
$12$
D
$6$
Solution
(A) साइक्लो$[18]$ कार्बन $(C_{18})$ कार्बन का एक चक्रीय अपररूप है जो $18$ कार्बन परमाणुओं से बना है।
इस संरचना में,कार्बन परमाणु एकांतर एकल और त्रि-आबंधों द्वारा जुड़े होते हैं।
चूंकि वलय में $18$ कार्बन परमाणु हैं,और प्रत्येक त्रि-आबंध में दो कार्बन परमाणु शामिल होते हैं,जबकि प्रत्येक एकल आबंध दो त्रि-आबंधित इकाइयों को जोड़ता है,इसलिए संरचना में $9$ त्रि-आबंध और $9$ एकल आबंध होते हैं।
अतः,त्रि-आबंधों की कुल संख्या $9$ है।
इस संरचना में,कार्बन परमाणु एकांतर एकल और त्रि-आबंधों द्वारा जुड़े होते हैं।
चूंकि वलय में $18$ कार्बन परमाणु हैं,और प्रत्येक त्रि-आबंध में दो कार्बन परमाणु शामिल होते हैं,जबकि प्रत्येक एकल आबंध दो त्रि-आबंधित इकाइयों को जोड़ता है,इसलिए संरचना में $9$ त्रि-आबंध और $9$ एकल आबंध होते हैं।
अतः,त्रि-आबंधों की कुल संख्या $9$ है।
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ChemistryEasyMCQWBJEE · 2021
सिल्वर नाइट्रेट विलयन की फास्फोरस अम्ल के साथ अभिक्रिया से क्या उत्पन्न होता है?
A
सिल्वर फास्फाइट
B
फास्फोरिक अम्ल
C
धात्विक सिल्वर
D
सिल्वर फास्फेट
Solution
(C) सिल्वर नाइट्रेट $(AgNO_{3})$ और फास्फोरस अम्ल $(H_{3}PO_{3})$ के बीच की अभिक्रिया एक रेडॉक्स अभिक्रिया है जिसमें सिल्वर आयनों का धात्विक सिल्वर में अपचयन होता है।
संतुलित रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$2 \ AgNO_{3} + H_{3}PO_{3} + H_{2}O \longrightarrow H_{3}PO_{4} + 2 \ Ag + 2 \ HNO_{3}$
समीकरण में दिखाए अनुसार,धात्विक सिल्वर $(Ag)$ उत्पन्न होता है।
संतुलित रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$2 \ AgNO_{3} + H_{3}PO_{3} + H_{2}O \longrightarrow H_{3}PO_{4} + 2 \ Ag + 2 \ HNO_{3}$
समीकरण में दिखाए अनुसार,धात्विक सिल्वर $(Ag)$ उत्पन्न होता है।
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ChemistryMediumMCQWBJEE · 2021
$NaCl$ के अमोनियायुक्त विलयन से रंगहीन और गंधहीन गैस $(X)$ गुजारने पर प्राप्त सफेद अवक्षेप $(Y)$ को गर्म करने पर उसके वजन में लगभग $37 \%$ की कमी आती है और क्षारीय प्रकृति का एक सफेद अवशेष $(Z)$ शेष बचता है। निम्नलिखित सेटों में से $(X)$,$(Y)$ और $(Z)$ की पहचान करें।
A
$N_{2}, (NH_{4})_{2}CO_{3}, NH_{4}Cl$
B
$O_{2}, NaNH_{4}CO_{3}, NaHCO_{3}$
C
$CO_{2}, NH_{4}HCO_{3}, (NH_{4})_{2}CO_{3}$
D
$CO_{2}, NaHCO_{3}, Na_{2}CO_{3}$
Solution
(D) वर्णित प्रक्रिया सोडियम कार्बोनेट के निर्माण के लिए साल्वे प्रक्रिया है।
अमोनियायुक्त ब्राइन विलयन $(NaCl + NH_{3} + H_{2}O)$ से $CO_{2}$ $(X)$ गुजारने पर सोडियम बाइकार्बोनेट $(Y)$ सफेद अवक्षेप के रूप में प्राप्त होता है।
$NH_{3} + CO_{2} + H_{2}O \longrightarrow NH_{4}HCO_{3}$
$NH_{4}HCO_{3} + NaCl \longrightarrow NaHCO_{3} \downarrow (Y) + NH_{4}Cl$
गर्म करने पर,$NaHCO_{3}$ का अपघटन होता है: $2NaHCO_{3} \xrightarrow{\Delta} Na_{2}CO_{3} (Z) + CO_{2} + H_{2}O$.
$2NaHCO_{3} (168 \ g)$ से $Na_{2}CO_{3} (106 \ g)$ बनने पर वजन में कमी $\frac{168 - 106}{168} \times 100 \approx 36.9 \% \approx 37 \%$ है।
अतः,$(X) = CO_{2}$,$(Y) = NaHCO_{3}$,और $(Z) = Na_{2}CO_{3}$ है।
अमोनियायुक्त ब्राइन विलयन $(NaCl + NH_{3} + H_{2}O)$ से $CO_{2}$ $(X)$ गुजारने पर सोडियम बाइकार्बोनेट $(Y)$ सफेद अवक्षेप के रूप में प्राप्त होता है।
$NH_{3} + CO_{2} + H_{2}O \longrightarrow NH_{4}HCO_{3}$
$NH_{4}HCO_{3} + NaCl \longrightarrow NaHCO_{3} \downarrow (Y) + NH_{4}Cl$
गर्म करने पर,$NaHCO_{3}$ का अपघटन होता है: $2NaHCO_{3} \xrightarrow{\Delta} Na_{2}CO_{3} (Z) + CO_{2} + H_{2}O$.
$2NaHCO_{3} (168 \ g)$ से $Na_{2}CO_{3} (106 \ g)$ बनने पर वजन में कमी $\frac{168 - 106}{168} \times 100 \approx 36.9 \% \approx 37 \%$ है।
अतः,$(X) = CO_{2}$,$(Y) = NaHCO_{3}$,और $(Z) = Na_{2}CO_{3}$ है।
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समान तापमान $(T)$ पर दो गैसों के आणविक वेग $u_{1}$ और $u_{2}$ हैं। उनके द्रव्यमान क्रमशः $m_{1}$ और $m_{2}$ हैं। तापमान $T$ पर निम्नलिखित में से कौन सा व्यंजक सही है?
A
$\frac{m_{1}}{u_{1}^{2}}=\frac{m_{2}}{u_{2}^{2}}$
B
$m_{1} u_{1}=m_{2} u_{2}$
C
$\frac{m_{1}}{u_{1}}=\frac{m_{2}}{u_{2}}$
D
$m_{1} u_{1}^{2}=m_{2} u_{2}^{2}$
Solution
(D) गैस का वर्ग माध्य मूल वेग $u = \sqrt{\frac{3RT}{M}}$ द्वारा दिया जाता है।
चूंकि तापमान $T$ दोनों गैसों के लिए समान है,इसलिए $u \propto \frac{1}{\sqrt{m}}$.
अतः,$\frac{u_{1}}{u_{2}} = \sqrt{\frac{m_{2}}{m_{1}}}$.
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर,हमें $\frac{u_{1}^{2}}{u_{2}^{2}} = \frac{m_{2}}{m_{1}}$ प्राप्त होता है।
तिर्यक गुणा करने पर $m_{1} u_{1}^{2} = m_{2} u_{2}^{2}$ प्राप्त होता है।
चूंकि तापमान $T$ दोनों गैसों के लिए समान है,इसलिए $u \propto \frac{1}{\sqrt{m}}$.
अतः,$\frac{u_{1}}{u_{2}} = \sqrt{\frac{m_{2}}{m_{1}}}$.
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर,हमें $\frac{u_{1}^{2}}{u_{2}^{2}} = \frac{m_{2}}{m_{1}}$ प्राप्त होता है।
तिर्यक गुणा करने पर $m_{1} u_{1}^{2} = m_{2} u_{2}^{2}$ प्राप्त होता है।
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ChemistryMCQWBJEE · 2021
$x+\sqrt{3}y=\sqrt{3}$ के अनुदिश प्रकाश की एक किरण $x$-अक्ष पर पहुँचने पर परावर्तित हो जाती है। परावर्तित किरण का समीकरण है:
A
$y=x+\sqrt{3}$
B
$\sqrt{3}y=x-\sqrt{3}$
C
$y=\sqrt{3}x-\sqrt{3}$
D
$\sqrt{3}y=x-1$
Solution
(B) आपतित किरण का दिया गया समीकरण $x+\sqrt{3}y=\sqrt{3}$ है।
$x$-अक्ष पर आपतन बिंदु $A$ ज्ञात करने के लिए,समीकरण में $y=0$ रखें: $x+\sqrt{3}(0)=\sqrt{3} \Rightarrow x=\sqrt{3}$। अतः,$A \equiv (\sqrt{3}, 0)$।
आपतित किरण पर एक अन्य बिंदु $B$ ज्ञात करने के लिए,$x=0$ रखें: $0+\sqrt{3}y=\sqrt{3} \Rightarrow y=1$। अतः,$B \equiv (0, 1)$।
परावर्तित किरण $A(\sqrt{3}, 0)$ से होकर गुजरती है और बिंदु $B$ का $x$-अक्ष पर प्रतिबिंब $B' \equiv (0, -1)$ से होकर गुजरती है।
$A(\sqrt{3}, 0)$ और $B'(0, -1)$ से गुजरने वाली रेखा का समीकरण दो-बिंदु रूप द्वारा दिया जाता है: $\frac{y-0}{x-\sqrt{3}} = \frac{-1-0}{0-\sqrt{3}}$।
$\frac{y}{x-\sqrt{3}} = \frac{-1}{-\sqrt{3}} = \frac{1}{\sqrt{3}}$।
$\sqrt{3}y = x-\sqrt{3}$।
$x$-अक्ष पर आपतन बिंदु $A$ ज्ञात करने के लिए,समीकरण में $y=0$ रखें: $x+\sqrt{3}(0)=\sqrt{3} \Rightarrow x=\sqrt{3}$। अतः,$A \equiv (\sqrt{3}, 0)$।
आपतित किरण पर एक अन्य बिंदु $B$ ज्ञात करने के लिए,$x=0$ रखें: $0+\sqrt{3}y=\sqrt{3} \Rightarrow y=1$। अतः,$B \equiv (0, 1)$।
परावर्तित किरण $A(\sqrt{3}, 0)$ से होकर गुजरती है और बिंदु $B$ का $x$-अक्ष पर प्रतिबिंब $B' \equiv (0, -1)$ से होकर गुजरती है।
$A(\sqrt{3}, 0)$ और $B'(0, -1)$ से गुजरने वाली रेखा का समीकरण दो-बिंदु रूप द्वारा दिया जाता है: $\frac{y-0}{x-\sqrt{3}} = \frac{-1-0}{0-\sqrt{3}}$।
$\frac{y}{x-\sqrt{3}} = \frac{-1}{-\sqrt{3}} = \frac{1}{\sqrt{3}}$।
$\sqrt{3}y = x-\sqrt{3}$।
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हीलियम और नियॉन के परमाणु द्रव्यमान क्रमशः $4.0$ और $20.0 \ amu$ हैं। $-73^{\circ} C$ पर हीलियम गैस की डी-ब्रोग्ली तरंगदैर्ध्य,$727^{\circ} C$ पर नियॉन की डी-ब्रोग्ली तरंगदैर्ध्य की $M$ गुना है। $M$ का मान है
A
$5$
B
$25$
C
$\frac{1}{5}$
D
$\frac{1}{25}$
Solution
(A) डी-ब्रोग्ली तरंगदैर्ध्य $\lambda = \frac{h}{m \cdot v}$ द्वारा दी जाती है।
गैस के लिए,सबसे संभावित वेग $C_{mp} = \sqrt{\frac{2KT}{m}}$ है।
अतः,$\lambda = \frac{h}{m \sqrt{\frac{2KT}{m}}} = \frac{h}{\sqrt{2mKT}}$.
यहाँ $T_{He} = -73 + 273 = 200 \ K$ और $T_{Ne} = 727 + 273 = 1000 \ K$ है।
$\lambda_{He} = M \times \lambda_{Ne}$ $\Rightarrow \frac{h}{\sqrt{2 \times 4 \times K \times 200}} = M \times \frac{h}{\sqrt{2 \times 20 \times K \times 1000}}$.
$\frac{1}{\sqrt{1600K}} = M \times \frac{1}{\sqrt{40000K}}$.
$\frac{1}{40\sqrt{K}} = M \times \frac{1}{200\sqrt{K}}$.
$M = \frac{200}{40} = 5$.
गैस के लिए,सबसे संभावित वेग $C_{mp} = \sqrt{\frac{2KT}{m}}$ है।
अतः,$\lambda = \frac{h}{m \sqrt{\frac{2KT}{m}}} = \frac{h}{\sqrt{2mKT}}$.
यहाँ $T_{He} = -73 + 273 = 200 \ K$ और $T_{Ne} = 727 + 273 = 1000 \ K$ है।
$\lambda_{He} = M \times \lambda_{Ne}$ $\Rightarrow \frac{h}{\sqrt{2 \times 4 \times K \times 200}} = M \times \frac{h}{\sqrt{2 \times 20 \times K \times 1000}}$.
$\frac{1}{\sqrt{1600K}} = M \times \frac{1}{\sqrt{40000K}}$.
$\frac{1}{40\sqrt{K}} = M \times \frac{1}{200\sqrt{K}}$.
$M = \frac{200}{40} = 5$.
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सभी तापमानों पर स्वतःप्रवर्तित अभिक्रिया के लिए निम्नलिखित में से कौन सा सही है?
A
$\Delta H$ और $\Delta S$ दोनों धनात्मक हैं
B
$\Delta H$ धनात्मक है और $\Delta S$ ऋणात्मक है
C
$\Delta H$ ऋणात्मक है और $\Delta S$ धनात्मक है
D
$\Delta H$ और $\Delta S$ दोनों ऋणात्मक हैं
Solution
(C) अभिक्रिया के स्वतःप्रवर्तित होने के लिए गिब्स मुक्त ऊर्जा परिवर्तन $\Delta G$ ऋणात्मक होना चाहिए।
संबंध समीकरण $\Delta G = \Delta H - T \Delta S$ द्वारा दिया जाता है।
सभी तापमानों $(T)$ पर $\Delta G$ को ऋणात्मक होने के लिए,एन्थैल्पी परिवर्तन $\Delta H$ ऋणात्मक (ऊष्माक्षेपी) और एन्ट्रॉपी परिवर्तन $\Delta S$ धनात्मक (अव्यवस्था में वृद्धि) होना चाहिए।
अतः,शर्त $\Delta H < 0$ और $\Delta S > 0$ है।
संबंध समीकरण $\Delta G = \Delta H - T \Delta S$ द्वारा दिया जाता है।
सभी तापमानों $(T)$ पर $\Delta G$ को ऋणात्मक होने के लिए,एन्थैल्पी परिवर्तन $\Delta H$ ऋणात्मक (ऊष्माक्षेपी) और एन्ट्रॉपी परिवर्तन $\Delta S$ धनात्मक (अव्यवस्था में वृद्धि) होना चाहिए।
अतः,शर्त $\Delta H < 0$ और $\Delta S > 0$ है।
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निम्नलिखित अभिक्रियाओं के अनुक्रम में बनने वाले उत्पाद $X$ और $Y$ क्रमशः हैं:
$\text{Phenol}$ $\xrightarrow{dil \ HNO_3} X$ $\xrightarrow{1. Zn/HCl, \Delta \atop 2.(CH_3CO)_2O (1 \ equiv)} Y$
$\text{Phenol}$ $\xrightarrow{dil \ HNO_3} X$ $\xrightarrow{1. Zn/HCl, \Delta \atop 2.(CH_3CO)_2O (1 \ equiv)} Y$
A
B
C
D
Solution
(C) $1$. $\text{फिनोल}$ तनु $HNO_3$ के साथ अभिक्रिया करके $o$-$\text{नाइट्रोफिनोल}$ और $p$-$\text{नाइट्रोफिनोल}$ का मिश्रण बनाता है। मुख्य उत्पाद $p$-$\text{नाइट्रोफिनोल}$ $(X)$ है।
$2$. $p$-$\text{नाइट्रोफिनोल}$ $(X)$ का $Zn/HCl$ का उपयोग करके अपचयन किया जाता है जिससे $p$-$\text{अमीनोफिनोल}$ बनता है।
$3$. $p$-$\text{अमीनोफिनोल}$ $1 \ equiv$ $\text{एसिटिक एनहाइड्राइड}$ $(CH_3CO)_2O$ के साथ अभिक्रिया करता है। $\text{अमीनो समूह}$ $(-NH_2)$, $\text{हाइड्रॉक्सिल समूह}$ $(-OH)$ की तुलना में अधिक $\text{नाभिकरागी (nucleophilic)}$ होता है, इसलिए $\text{नाइट्रोजन परमाणु}$ पर $\text{एसिटिलीकरण}$ होता है और $p$-$\text{एसीटामिडोफिनोल}$ $(Y)$ बनता है।
$2$. $p$-$\text{नाइट्रोफिनोल}$ $(X)$ का $Zn/HCl$ का उपयोग करके अपचयन किया जाता है जिससे $p$-$\text{अमीनोफिनोल}$ बनता है।
$3$. $p$-$\text{अमीनोफिनोल}$ $1 \ equiv$ $\text{एसिटिक एनहाइड्राइड}$ $(CH_3CO)_2O$ के साथ अभिक्रिया करता है। $\text{अमीनो समूह}$ $(-NH_2)$, $\text{हाइड्रॉक्सिल समूह}$ $(-OH)$ की तुलना में अधिक $\text{नाभिकरागी (nucleophilic)}$ होता है, इसलिए $\text{नाइट्रोजन परमाणु}$ पर $\text{एसिटिलीकरण}$ होता है और $p$-$\text{एसीटामिडोफिनोल}$ $(Y)$ बनता है।
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यौगिक $A$ और $B$ क्रमशः हैं
A
$Ph-CH(Cl)(OMe)$ और $Ph-CH=CH-CO_2H$
B
$Ph-CH(OMe)_2$ और $PhCOCH_3$
C
$Ph-CH(OMe)(OH)$ और $Ph-CH(OH)-CH_2-CO_2H$
D
$Ph-CH(OMe)_2$ और $Ph-CH=CH-CO_2H$
Solution
(D) $1$. शुष्क $HCl$ गैस की उपस्थिति में बेंजालडिहाइड की मेथनॉल के साथ अभिक्रिया से एक एसिटल,$A$ बनता है,जो बेंजालडिहाइड डाइमेथिल एसिटल,$Ph-CH(OMe)_2$ है।
$2$. तनु $HCl$ के साथ एसिटल $A$ का उपचार करने पर इसका जल-अपघटन होकर वापस बेंजालडिहाइड $(Ph-CHO)$ और मेथनॉल प्राप्त होता है।
$3$. इसके बाद सोडियम एसीटेट $(CH_3COONa)$ की उपस्थिति में बेंजालडिहाइड की एसिटिक एनहाइड्राइड $((CH_3CO)_2O)$ के साथ अभिक्रिया पर्किन संघनन अभिक्रिया है,जो अंतिम उत्पाद $B$ के रूप में सिनेमिक एसिड $(Ph-CH=CH-COOH)$ देती है।
$2$. तनु $HCl$ के साथ एसिटल $A$ का उपचार करने पर इसका जल-अपघटन होकर वापस बेंजालडिहाइड $(Ph-CHO)$ और मेथनॉल प्राप्त होता है।
$3$. इसके बाद सोडियम एसीटेट $(CH_3COONa)$ की उपस्थिति में बेंजालडिहाइड की एसिटिक एनहाइड्राइड $((CH_3CO)_2O)$ के साथ अभिक्रिया पर्किन संघनन अभिक्रिया है,जो अंतिम उत्पाद $B$ के रूप में सिनेमिक एसिड $(Ph-CH=CH-COOH)$ देती है।
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यौगिक $X$ और $Y$ क्रमशः हैं:
A
$p$-मिथाइल$-1-$फेनिलएथेनॉल और $p$-टोलुइडिन
B
$p$-मिथाइलएसीटोफेनोन और $p$-टोलुइडिन
C
$1-(p-\text{टोलिल})\text{एथेनॉल}$ और $p$-टोलुअमाइड
D
$p$-टोलुइक अम्ल और $p$-टोलुइडिन
Solution
(D) $1$. $X$ का निर्माण: $p$-ब्रोमोटोलुइन की ईथर में $Mg$ के साथ अभिक्रिया से ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक,$p-CH_3-C_6H_4-MgBr$ बनता है। यह एसीटैल्डिहाइड $(CH_3CHO)$ के साथ अभिक्रिया करके और उसके बाद जल-अपघटन द्वारा $1-(p-\text{टोलिल})\text{एथेनॉल}$ देता है। इस द्वितीयक अल्कोहल पर हेलोफॉर्म अभिक्रिया $(Br_2/NaOH)$ इसे $p$-मिथाइलएसीटोफेनोन में ऑक्सीकृत करती है,जो फिर से हेलोफॉर्म अभिक्रिया द्वारा $p$-टोलुइक अम्ल $(X)$ बनाता है।
$2$. $Y$ का निर्माण: $p$-टोलुइक अम्ल $(X)$ की $SOCl_2$ के साथ अभिक्रिया से $p$-टोलुओयल क्लोराइड बनता है,जो $NH_3$ के साथ अभिक्रिया करके $p$-टोलुअमाइड देता है। अंत में,हॉफमैन ब्रोमामाइड अभिक्रिया $(Br_2/NaOH)$ एमाइड को $p$-टोलुइडिन $(Y)$ में परिवर्तित कर देती है।
$2$. $Y$ का निर्माण: $p$-टोलुइक अम्ल $(X)$ की $SOCl_2$ के साथ अभिक्रिया से $p$-टोलुओयल क्लोराइड बनता है,जो $NH_3$ के साथ अभिक्रिया करके $p$-टोलुअमाइड देता है। अंत में,हॉफमैन ब्रोमामाइड अभिक्रिया $(Br_2/NaOH)$ एमाइड को $p$-टोलुइडिन $(Y)$ में परिवर्तित कर देती है।
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$1.$ ग्लाइसिलग्लाइसिन
$2.$ एलैनिलएलानिन
$3.$ ग्लाइसिलएलानिन
$4.$ एलैनिलग्लाइसिन
ग्लाइसिन और एलैनिन अमीनो एसिड से प्राप्त किए जा सकने वाले डाइपेप्टाइड्स हैं
$2.$ एलैनिलएलानिन
$3.$ ग्लाइसिलएलानिन
$4.$ एलैनिलग्लाइसिन
ग्लाइसिन और एलैनिन अमीनो एसिड से प्राप्त किए जा सकने वाले डाइपेप्टाइड्स हैं
A
केवल $1$
B
केवल $2$
C
$1$ और $2$ दोनों
D
ये सभी
Solution
(D) जब दो अलग-अलग अमीनो एसिड,ग्लाइसिन $(G)$ और एलैनिन $(A)$,डाइपेप्टाइड्स बनाने के लिए प्रतिक्रिया करते हैं,तो वे अलग-अलग उत्पादों का निर्माण करने के लिए विभिन्न अनुक्रमों में जुड़ सकते हैं।
संभावित संयोजन इस प्रकार हैं:
$1.$ ग्लाइसिन + ग्लाइसिन $\rightarrow$ ग्लाइसिलग्लाइसिन $(G-G)$
$2.$ एलैनिन + एलैनिन $\rightarrow$ एलैनिलएलानिन $(A-A)$
$3.$ ग्लाइसिन + एलैनिन $\rightarrow$ ग्लाइसिलएलानिन $(G-A)$
$4.$ एलैनिन + ग्लाइसिन $\rightarrow$ एलैनिलग्लाइसिन $(A-G)$
चूंकि प्रश्न में ग्लाइसिन और एलैनिन से प्राप्त किए जा सकने वाले डाइपेप्टाइड्स के बारे में पूछा गया है,इसका अर्थ है कि इन दो अमीनो एसिड से जुड़े सभी संयोजन (स्व-संक्षेपण सहित) संभव हैं। अतः,सूचीबद्ध सभी चार डाइपेप्टाइड्स का निर्माण किया जा सकता है।
संभावित संयोजन इस प्रकार हैं:
$1.$ ग्लाइसिन + ग्लाइसिन $\rightarrow$ ग्लाइसिलग्लाइसिन $(G-G)$
$2.$ एलैनिन + एलैनिन $\rightarrow$ एलैनिलएलानिन $(A-A)$
$3.$ ग्लाइसिन + एलैनिन $\rightarrow$ ग्लाइसिलएलानिन $(G-A)$
$4.$ एलैनिन + ग्लाइसिन $\rightarrow$ एलैनिलग्लाइसिन $(A-G)$
चूंकि प्रश्न में ग्लाइसिन और एलैनिन से प्राप्त किए जा सकने वाले डाइपेप्टाइड्स के बारे में पूछा गया है,इसका अर्थ है कि इन दो अमीनो एसिड से जुड़े सभी संयोजन (स्व-संक्षेपण सहित) संभव हैं। अतः,सूचीबद्ध सभी चार डाइपेप्टाइड्स का निर्माण किया जा सकता है।
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28
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समान अभिक्रिया परिस्थितियों के तहत,$1.386 \ mol \ dm^{-3}$ की प्रारंभिक सांद्रता वाला एक पदार्थ प्रथम-कोटि और शून्य-कोटि गतिकी द्वारा क्रमशः $40 \ s$ और $20 \ s$ में आधा हो जाता है। प्रथम-कोटि $\left(k_{1}\right)$ और शून्य-कोटि $\left(k_{0}\right)$ अभिक्रियाओं के वेग स्थिरांकों का अनुपात $\left(\frac{k_{1}}{k_{0}}\right)$ क्या है?
A
$0.5 \ mol^{-1} \ dm^{3}$
B
$0.5 \ mol \ dm^{-3}$
C
$1.0 \ mol \ dm^{-3}$
D
$2.0 \ mol^{-1} \ dm^{3}$
Solution
(A) प्रथम-कोटि अभिक्रिया के लिए:
$t_{1/2} = \frac{0.693}{k_{1}} \Rightarrow k_{1} = \frac{0.693}{40} \ s^{-1} \quad (I)$
शून्य-कोटि अभिक्रिया के लिए:
$t_{1/2} = \frac{[R]_{0}}{2k_{0}} \Rightarrow k_{0} = \frac{1.386}{2 \times 20} \ mol \ dm^{-3} \ s^{-1} \quad (II)$
अनुपात $\frac{k_{1}}{k_{0}}$ की गणना:
$\frac{k_{1}}{k_{0}} = \frac{0.693 / 40}{1.386 / 40} = \frac{0.693}{1.386} = 0.5 \ mol^{-1} \ dm^{3}$
$t_{1/2} = \frac{0.693}{k_{1}} \Rightarrow k_{1} = \frac{0.693}{40} \ s^{-1} \quad (I)$
शून्य-कोटि अभिक्रिया के लिए:
$t_{1/2} = \frac{[R]_{0}}{2k_{0}} \Rightarrow k_{0} = \frac{1.386}{2 \times 20} \ mol \ dm^{-3} \ s^{-1} \quad (II)$
अनुपात $\frac{k_{1}}{k_{0}}$ की गणना:
$\frac{k_{1}}{k_{0}} = \frac{0.693 / 40}{1.386 / 40} = \frac{0.693}{1.386} = 0.5 \ mol^{-1} \ dm^{3}$
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29
ChemistryMediumMCQWBJEE · 2021
$K_3[Fe(CN)_6]$ और $K_4[Fe(CN)_6]$ में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या ज्ञात कीजिए।
A
$1, 0$
B
$5, 6$
C
$6, 5$
D
$0, 1$
Solution
(A) $K_3[Fe(CN)_6]$ में,$Fe$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+3$ है।
$Fe^{3+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^5$ है।
चूंकि $CN^-$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है,इसलिए युग्मन होता है,जिसके परिणामस्वरूप $t_{2g}^5 e_g^0$ विन्यास प्राप्त होता है जिसमें $1$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है।
$K_4[Fe(CN)_6]$ में,$Fe$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ है।
$Fe^{2+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^6$ है।
प्रबल क्षेत्र लिगेंड $CN^-$ के कारण,युग्मन होता है,जिसके परिणामस्वरूप $t_{2g}^6 e_g^0$ विन्यास प्राप्त होता है जिसमें $0$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं।
$Fe^{3+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^5$ है।
चूंकि $CN^-$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है,इसलिए युग्मन होता है,जिसके परिणामस्वरूप $t_{2g}^5 e_g^0$ विन्यास प्राप्त होता है जिसमें $1$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है।
$K_4[Fe(CN)_6]$ में,$Fe$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ है।
$Fe^{2+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^6$ है।
प्रबल क्षेत्र लिगेंड $CN^-$ के कारण,युग्मन होता है,जिसके परिणामस्वरूप $t_{2g}^6 e_g^0$ विन्यास प्राप्त होता है जिसमें $0$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं।
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30
ChemistryDifficultMCQWBJEE · 2021
निम्नलिखित में से किस यौगिक का चुंबकीय आघूर्ण $[Cr(H_{2}O)_{6}]^{3+}$ के समान है?
A
$[Cu(H_{2}O)_{6}]^{2+}$
B
$[Mn(H_{2}O)_{6}]^{3+}$
C
$[Fe(H_{2}O)_{6}]^{3+}$
D
$[Mn(H_{2}O)_{6}]^{4+}$
Solution
(D) चुंबकीय आघूर्ण अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n)$ पर निर्भर करता है। सूत्र $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$ है।
$[Cr(H_{2}O)_{6}]^{3+}$ के लिए: $Cr$ $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था में है। $Cr^{3+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^{3}$ है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n)$ = $3$ है।
अब,प्रत्येक विकल्प के लिए अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या की जाँच करते हैं:
$A$) $[Cu(H_{2}O)_{6}]^{2+}$: $Cu^{2+}$ का विन्यास $[Ar] 3d^{9}$ है,$n = 1$.
$B$) $[Mn(H_{2}O)_{6}]^{3+}$: $Mn^{3+}$ का विन्यास $[Ar] 3d^{4}$ है,$n = 4$.
$C$) $[Fe(H_{2}O)_{6}]^{3+}$: $Fe^{3+}$ का विन्यास $[Ar] 3d^{5}$ है,$n = 5$.
$D$) $[Mn(H_{2}O)_{6}]^{4+}$: $Mn^{4+}$ का विन्यास $[Ar] 3d^{3}$ है,$n = 3$.
चूंकि $[Mn(H_{2}O)_{6}]^{4+}$ में $3$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं,इसलिए इसका चुंबकीय आघूर्ण $[Cr(H_{2}O)_{6}]^{3+}$ के समान है।
$[Cr(H_{2}O)_{6}]^{3+}$ के लिए: $Cr$ $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था में है। $Cr^{3+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^{3}$ है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n)$ = $3$ है।
अब,प्रत्येक विकल्प के लिए अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या की जाँच करते हैं:
$A$) $[Cu(H_{2}O)_{6}]^{2+}$: $Cu^{2+}$ का विन्यास $[Ar] 3d^{9}$ है,$n = 1$.
$B$) $[Mn(H_{2}O)_{6}]^{3+}$: $Mn^{3+}$ का विन्यास $[Ar] 3d^{4}$ है,$n = 4$.
$C$) $[Fe(H_{2}O)_{6}]^{3+}$: $Fe^{3+}$ का विन्यास $[Ar] 3d^{5}$ है,$n = 5$.
$D$) $[Mn(H_{2}O)_{6}]^{4+}$: $Mn^{4+}$ का विन्यास $[Ar] 3d^{3}$ है,$n = 3$.
चूंकि $[Mn(H_{2}O)_{6}]^{4+}$ में $3$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं,इसलिए इसका चुंबकीय आघूर्ण $[Cr(H_{2}O)_{6}]^{3+}$ के समान है।
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31
ChemistryEasyMCQWBJEE · 2021
$Co(NO_3)_2$ के सांद्र विलयन को $50\%$ एसिटिक अम्ल में $NaNO_2$ के सांद्र विलयन के साथ मिलाकर एक विलयन तैयार किया जाता है। इस मिश्रण में धातु $M$ युक्त लवण का विलयन मिलाने पर पीले रंग का अवक्षेप प्राप्त होता है। धातु $M$ है:
A
मैग्नीशियम
B
सोडियम
C
पोटैशियम
D
जिंक
Solution
(C) जब $Co(NO_3)_2$ का सांद्र विलयन $50\%$ एसिटिक अम्ल में $NaNO_2$ के साथ अभिक्रिया करता है,तो हेक्सानिट्रिटोकोबाल्टेट$(III)$ संकुल आयन,$[Co(NO_2)_6]^{3-}$,बनता है।
पोटैशियम आयन $(K^+)$ युक्त लवण मिलाने पर,पोटैशियम हेक्सानिट्रिटोकोबाल्टेट$(III)$,$K_3[Co(NO_2)_6]$,का पीला अवक्षेप प्राप्त होता है।
यह अभिक्रिया पोटैशियम आयनों की पहचान के लिए एक मानक गुणात्मक परीक्षण है।
अतः,धातु $M$ पोटैशियम $(K)$ है।
पोटैशियम आयन $(K^+)$ युक्त लवण मिलाने पर,पोटैशियम हेक्सानिट्रिटोकोबाल्टेट$(III)$,$K_3[Co(NO_2)_6]$,का पीला अवक्षेप प्राप्त होता है।
यह अभिक्रिया पोटैशियम आयनों की पहचान के लिए एक मानक गुणात्मक परीक्षण है।
अतः,धातु $M$ पोटैशियम $(K)$ है।
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32
ChemistryMediumMCQWBJEE · 2021
हाइड्रोजन हाफ-सेल का अपचयन विभव (reduction potential) ऋणात्मक होगा यदि:
A
$p(H_{2}) = 1 \ atm$ और $[H^{+}] = 1.0 \ M$
B
$p(H_{2}) = 1 \ atm$ और $[H^{+}] = 2.0 \ M$
C
$p(H_{2}) = 2 \ atm$ और $[H^{+}] = 1.0 \ M$
D
$p(H_{2}) = 2 \ atm$ और $[H^{+}] = 2.0 \ M$
Solution
(C) हाइड्रोजन हाफ-सेल के लिए अपचयन अभिक्रिया: $2H^{+} + 2e^{-} \rightarrow H_{2}$
यहाँ,$n = 2$ और अभिक्रिया भागफल $Q = \frac{p(H_{2})}{[H^{+}]^{2}}$ है।
नेर्न्स्ट समीकरण का उपयोग करने पर: $E_{H^{+}/H_{2}} = E^{0}_{H^{+}/H_{2}} - \frac{0.059}{n} \log Q$.
चूंकि $E^{0}_{H^{+}/H_{2}} = 0 \ V$,इसलिए $E_{H^{+}/H_{2}} = -\frac{0.059}{2} \log Q$.
$E_{H^{+}/H_{2}}$ को ऋणात्मक होने के लिए,$\log Q$ धनात्मक होना चाहिए,जिसका अर्थ है $Q > 1$.
विकल्पों का मूल्यांकन करने पर:
$(A)$ $Q = \frac{1}{1^{2}} = 1$
$(B)$ $Q = \frac{1}{2^{2}} = 0.25 < 1$
$(C)$ $Q = \frac{2}{1^{2}} = 2 > 1$
$(D)$ $Q = \frac{2}{2^{2}} = 0.5 < 1$
अतः,सही विकल्प $(C)$ है।
यहाँ,$n = 2$ और अभिक्रिया भागफल $Q = \frac{p(H_{2})}{[H^{+}]^{2}}$ है।
नेर्न्स्ट समीकरण का उपयोग करने पर: $E_{H^{+}/H_{2}} = E^{0}_{H^{+}/H_{2}} - \frac{0.059}{n} \log Q$.
चूंकि $E^{0}_{H^{+}/H_{2}} = 0 \ V$,इसलिए $E_{H^{+}/H_{2}} = -\frac{0.059}{2} \log Q$.
$E_{H^{+}/H_{2}}$ को ऋणात्मक होने के लिए,$\log Q$ धनात्मक होना चाहिए,जिसका अर्थ है $Q > 1$.
विकल्पों का मूल्यांकन करने पर:
$(A)$ $Q = \frac{1}{1^{2}} = 1$
$(B)$ $Q = \frac{1}{2^{2}} = 0.25 < 1$
$(C)$ $Q = \frac{2}{1^{2}} = 2 > 1$
$(D)$ $Q = \frac{2}{2^{2}} = 0.5 < 1$
अतः,सही विकल्प $(C)$ है।
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ChemistryEasyMCQWBJEE · 2021
एक धातु $(M)$ का उसके सल्फाइड अयस्क $(M_2S)$ से निष्कर्षण निम्नलिखित रासायनिक अभिक्रियाओं द्वारा होता है:
$2M_2S + 3O_2 \xrightarrow{\text{heat}} 2M_2O + 2SO_2 \uparrow$
$M_2S + 2M_2O \xrightarrow{\text{heat}} 6M + SO_2 \uparrow$
धातु $(M)$ हो सकती है
$2M_2S + 3O_2 \xrightarrow{\text{heat}} 2M_2O + 2SO_2 \uparrow$
$M_2S + 2M_2O \xrightarrow{\text{heat}} 6M + SO_2 \uparrow$
धातु $(M)$ हो सकती है
A
$Zn$
B
$Cu$
C
$Fe$
D
$Ca$
Solution
(B) दी गई अभिक्रियाएँ स्वतः-अपचयन (self-reduction) प्रक्रिया को दर्शाती हैं।
इस प्रक्रिया का उपयोग $Cu$,$Hg$,और $Pb$ जैसी कम सक्रिय धातुओं को उनके सल्फाइड अयस्कों से निकालने के लिए किया जाता है।
कॉपर के मामले में,अभिक्रियाएँ हैं:
$2Cu_2S + 3O_2 \rightarrow 2Cu_2O + 2SO_2$
$Cu_2S + 2Cu_2O \rightarrow 6Cu + SO_2$
अतः,धातु $M$ का मान $Cu$ है।
इस प्रक्रिया का उपयोग $Cu$,$Hg$,और $Pb$ जैसी कम सक्रिय धातुओं को उनके सल्फाइड अयस्कों से निकालने के लिए किया जाता है।
कॉपर के मामले में,अभिक्रियाएँ हैं:
$2Cu_2S + 3O_2 \rightarrow 2Cu_2O + 2SO_2$
$Cu_2S + 2Cu_2O \rightarrow 6Cu + SO_2$
अतः,धातु $M$ का मान $Cu$ है।
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ChemistryMediumMCQWBJEE · 2021
निम्नलिखित क्लोराइडों में से,वे यौगिक जो जलीय $NaOH$ विलयन में सबसे आसानी से और सबसे धीरे जल-अपघटित (hydrolysed) होंगे,क्रमशः हैं:
$1$. मेथॉक्सीमेथिल क्लोराइड $(CH_3OCH_2Cl)$
$2$. बेंजिल क्लोराइड $(C_6H_5CH_2Cl)$
$3$. नियोपेंटिल क्लोराइड $((CH_3)_3CCH_2Cl)$
$4$. प्रोपिल क्लोराइड $(CH_3CH_2CH_2Cl)$
$1$. मेथॉक्सीमेथिल क्लोराइड $(CH_3OCH_2Cl)$
$2$. बेंजिल क्लोराइड $(C_6H_5CH_2Cl)$
$3$. नियोपेंटिल क्लोराइड $((CH_3)_3CCH_2Cl)$
$4$. प्रोपिल क्लोराइड $(CH_3CH_2CH_2Cl)$
A
$1$ और $3$
B
$2$ और $3$
C
$2$ और $4$
D
$3$ और $1$
Solution
(A) जलीय $NaOH$ में एल्किल क्लोराइड का जल-अपघटन $S_N1$ या $S_N2$ क्रियाविधि द्वारा होता है।
$1$. मेथॉक्सीमेथिल क्लोराइड $(CH_3OCH_2Cl)$ बहुत तेजी से $S_N1$ अभिक्रिया करता है क्योंकि बनने वाला कार्बोनियम आयन $(CH_3OCH_2^+)$ ऑक्सीजन परमाणु पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) द्वारा अनुनाद (resonance) से अत्यधिक स्थिर हो जाता है।
$2$. बेंजिल क्लोराइड $(C_6H_5CH_2Cl)$ भी अनुनाद द्वारा स्थिर कार्बोनियम आयन बनाता है,लेकिन यह मेथॉक्सीमेथिल कार्बोनियम आयन की तुलना में कम स्थिर होता है।
$3$. नियोपेंटिल क्लोराइड $((CH_3)_3CCH_2Cl)$ एक प्राथमिक एल्किल हैलाइड है जिसमें $\beta$-कार्बन पर अत्यधिक त्रिविम बाधा (steric hindrance) होती है,जिससे $S_N2$ अभिक्रिया बहुत धीमी हो जाती है।
$4$. प्रोपिल क्लोराइड $(CH_3CH_2CH_2Cl)$ एक प्राथमिक एल्किल हैलाइड है जो मध्यम गति से $S_N2$ अभिक्रिया करता है।
अतः,मेथॉक्सीमेथिल क्लोराइड $(1)$ सबसे आसानी से और नियोपेंटिल क्लोराइड $(3)$ सबसे धीरे जल-अपघटित होता है।
$1$. मेथॉक्सीमेथिल क्लोराइड $(CH_3OCH_2Cl)$ बहुत तेजी से $S_N1$ अभिक्रिया करता है क्योंकि बनने वाला कार्बोनियम आयन $(CH_3OCH_2^+)$ ऑक्सीजन परमाणु पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) द्वारा अनुनाद (resonance) से अत्यधिक स्थिर हो जाता है।
$2$. बेंजिल क्लोराइड $(C_6H_5CH_2Cl)$ भी अनुनाद द्वारा स्थिर कार्बोनियम आयन बनाता है,लेकिन यह मेथॉक्सीमेथिल कार्बोनियम आयन की तुलना में कम स्थिर होता है।
$3$. नियोपेंटिल क्लोराइड $((CH_3)_3CCH_2Cl)$ एक प्राथमिक एल्किल हैलाइड है जिसमें $\beta$-कार्बन पर अत्यधिक त्रिविम बाधा (steric hindrance) होती है,जिससे $S_N2$ अभिक्रिया बहुत धीमी हो जाती है।
$4$. प्रोपिल क्लोराइड $(CH_3CH_2CH_2Cl)$ एक प्राथमिक एल्किल हैलाइड है जो मध्यम गति से $S_N2$ अभिक्रिया करता है।
अतः,मेथॉक्सीमेथिल क्लोराइड $(1)$ सबसे आसानी से और नियोपेंटिल क्लोराइड $(3)$ सबसे धीरे जल-अपघटित होता है।
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35
ChemistryMediumMCQWBJEE · 2021
$n$-pentane,isopentane,butanone और $1$-butanol यौगिकों के क्वथनांक का सही क्रम क्या है?
A
$n$-pentane < isopentane < butanone < $1$-butanol
B
isopentane < $n$-pentane < butanone < $1$-butanol
C
butanone < $n$-pentane < isopentane < $1$-butanol
D
$1$-butanol < butanone < $n$-pentane < isopentane
Solution
(B) क्वथनांक अंतर-आणविक बलों की शक्ति पर निर्भर करता है। अंतर-आणविक बलों की शक्ति का क्रम है: $\text{हाइड्रोजन बंधन} > \text{द्विध्रुव-द्विध्रुव आकर्षण} > \text{वैन डर वाल्स बल}$.
$1$. $1$-butanol $(CH_3CH_2CH_2CH_2OH)$ में अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन होता है,जो दिए गए यौगिकों में सबसे मजबूत बल है,जिसके परिणामस्वरूप क्वथनांक सबसे अधिक होता है।
$2$. Butanone $(CH_3COCH_2CH_3)$ एक ध्रुवीय अणु है और इसमें द्विध्रुव-द्विध्रुव आकर्षण होता है,जो वैन डर वाल्स बलों से मजबूत लेकिन हाइड्रोजन बंधन से कमजोर होता है।
$3$. $n$-pentane और isopentane अध्रुवीय एल्केन हैं और इनमें केवल वैन डर वाल्स बल होते हैं। एल्केन के लिए,शाखाओं (branching) के साथ क्वथनांक कम हो जाता है क्योंकि शाखाएं संपर्क सतह के क्षेत्रफल को कम करती हैं,जिससे वैन डर वाल्स बल कमजोर हो जाते हैं। इस प्रकार,$n$-pentane का क्वथनांक isopentane से अधिक होता है।
अतः,क्वथनांक का सही क्रम है: $\text{isopentane} < n\text{-pentane} < \text{butanone} < 1\text{-butanol}$.
$1$. $1$-butanol $(CH_3CH_2CH_2CH_2OH)$ में अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन होता है,जो दिए गए यौगिकों में सबसे मजबूत बल है,जिसके परिणामस्वरूप क्वथनांक सबसे अधिक होता है।
$2$. Butanone $(CH_3COCH_2CH_3)$ एक ध्रुवीय अणु है और इसमें द्विध्रुव-द्विध्रुव आकर्षण होता है,जो वैन डर वाल्स बलों से मजबूत लेकिन हाइड्रोजन बंधन से कमजोर होता है।
$3$. $n$-pentane और isopentane अध्रुवीय एल्केन हैं और इनमें केवल वैन डर वाल्स बल होते हैं। एल्केन के लिए,शाखाओं (branching) के साथ क्वथनांक कम हो जाता है क्योंकि शाखाएं संपर्क सतह के क्षेत्रफल को कम करती हैं,जिससे वैन डर वाल्स बल कमजोर हो जाते हैं। इस प्रकार,$n$-pentane का क्वथनांक isopentane से अधिक होता है।
अतः,क्वथनांक का सही क्रम है: $\text{isopentane} < n\text{-pentane} < \text{butanone} < 1\text{-butanol}$.
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36
ChemistryEasyMCQWBJEE · 2021
निम्नलिखित में से किस विलयन की चालकता सबसे अधिक होगी?
A
$0.1 \ M \ CH_{3}COOH$
B
$0.1 \ M \ NaCl$
C
$0.1 \ M \ KNO_{3}$
D
$0.1 \ M \ HCl$
Solution
(D) चालकता आयनों की संख्या और उनकी आयनिक गतिशीलता पर निर्भर करती है।
$CH_{3}COOH$ एक दुर्बल विद्युत अपघट्य है और इसका वियोजन बहुत कम होता है।
$NaCl$,$KNO_{3}$ और $HCl$ प्रबल विद्युत अपघट्य हैं।
इनमें,$HCl$ से $H^{+}$ आयन प्राप्त होते हैं,जिनकी जलीय विलयन में आयनिक गतिशीलता $Na^{+}$,$K^{+}$,$Cl^{-}$ और $NO_{3}^{-}$ आयनों की तुलना में सबसे अधिक होती है।
अतः,$0.1 \ M \ HCl$ की चालकता सबसे अधिक होगी।
$CH_{3}COOH$ एक दुर्बल विद्युत अपघट्य है और इसका वियोजन बहुत कम होता है।
$NaCl$,$KNO_{3}$ और $HCl$ प्रबल विद्युत अपघट्य हैं।
इनमें,$HCl$ से $H^{+}$ आयन प्राप्त होते हैं,जिनकी जलीय विलयन में आयनिक गतिशीलता $Na^{+}$,$K^{+}$,$Cl^{-}$ और $NO_{3}^{-}$ आयनों की तुलना में सबसे अधिक होती है।
अतः,$0.1 \ M \ HCl$ की चालकता सबसे अधिक होगी।
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37
ChemistryEasyMCQWBJEE · 2021
$NaNO_3$ के एक विलयन को जब $Zn$ चूर्ण और '$A$' के मिश्रण के साथ उपचारित किया जाता है,तो अमोनिया प्राप्त होती है। '$A$' हो सकता है
A
कॉस्टिक सोडा
B
तनु सल्फ्यूरिक अम्ल
C
सांद्र सल्फ्यूरिक अम्ल
D
सोडियम कार्बोनेट
Solution
(A) $NaNO_3$ का $Zn$ चूर्ण और क्षारीय माध्यम द्वारा अमोनिया में अपचयन होता है।
रासायनिक अभिक्रिया: $NaNO_3 + 4 Zn + 7 NaOH \rightarrow 4 Na_2ZnO_2 + NH_3 + 2 H_2O$.
यहाँ,'$A$' कॉस्टिक सोडा $(NaOH)$ है।
रासायनिक अभिक्रिया: $NaNO_3 + 4 Zn + 7 NaOH \rightarrow 4 Na_2ZnO_2 + NH_3 + 2 H_2O$.
यहाँ,'$A$' कॉस्टिक सोडा $(NaOH)$ है।
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38
ChemistryEasyMCQWBJEE · 2021
निम्नलिखित अभिक्रियाओं में उत्पादों $(X)$ और $(Y)$ को इंगित करें:
$Na_{2}S + nS (n=1-8) \rightarrow (X)$
$Na_{2}SO_{3} + S \rightarrow (Y)$
$Na_{2}S + nS (n=1-8) \rightarrow (X)$
$Na_{2}SO_{3} + S \rightarrow (Y)$
A
$Na_{2}S_{2}O_{3} \quad Na_{2}S_{2}$
B
$Na_{2}S_{(n+1)} \quad Na_{2}S_{2}O_{3}$
C
$Na_{2}S_{n} \quad Na_{2}S_{2}O_{3}$
D
$Na_{2}S_{5} \quad Na_{2}S_{2}O_{4}$
Solution
(B) सोडियम सल्फाइड की सल्फर के साथ अभिक्रिया इस प्रकार है: $Na_{2}S + nS \rightarrow Na_{2}S_{(n+1)}$,जहाँ $(X) = Na_{2}S_{(n+1)}$.
सोडियम सल्फाइट की सल्फर के साथ अभिक्रिया इस प्रकार है: $Na_{2}SO_{3} + S \rightarrow Na_{2}S_{2}O_{3}$,जहाँ $(Y) = Na_{2}S_{2}O_{3}$.
सोडियम सल्फाइट की सल्फर के साथ अभिक्रिया इस प्रकार है: $Na_{2}SO_{3} + S \rightarrow Na_{2}S_{2}O_{3}$,जहाँ $(Y) = Na_{2}S_{2}O_{3}$.
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39
ChemistryMediumMCQWBJEE · 2021
एक तत्व बॉडी-सेंटर्ड क्यूबिक जालक में क्रिस्टलीकृत होता है। इकाई सेल की कोर लंबाई $200 \ pm$ है और तत्व का घनत्व $5.0 \ g \ cm^{-3}$ है। इस तत्व के $100 \ g$ में परमाणुओं की संख्या की गणना करें।
A
$2.5 \times 10^{23}$
B
$2.5 \times 10^{24}$
C
$5.0 \times 10^{23}$
D
$5.0 \times 10^{24}$
Solution
(D) बॉडी-सेंटर्ड क्यूबिक $(BCC)$ जालक के लिए, प्रति इकाई सेल परमाणुओं की संख्या $Z = 2$ है।
घनत्व का सूत्र $\rho = \frac{Z \times M}{N_A \times a^3}$ है।
दिया गया है: $\rho = 5.0 \ g \ cm^{-3}$, $a = 200 \ pm = 2 \times 10^{-8} \ cm$.
$5.0 = \frac{2 \times M}{6.022 \times 10^{23} \times (2 \times 10^{-8})^3}$.
$M = \frac{5.0 \times 6.022 \times 10^{23} \times 8 \times 10^{-24}}{2} = 12.044 \ g \ mol^{-1}$.
$100 \ g$ में मोलों की संख्या $= \frac{100}{M} = \frac{100}{12.044} \approx 8.303 \ mol$.
परमाणुओं की संख्या $= \text{मोल} \times N_A = \frac{100}{M} \times N_A$.
$M$ का मान रखने पर:
परमाणुओं की संख्या $= \frac{100 \times 2}{5.0 \times 8 \times 10^{-24}} = \frac{200}{40 \times 10^{-24}} = 5 \times 10^{24}$.
घनत्व का सूत्र $\rho = \frac{Z \times M}{N_A \times a^3}$ है।
दिया गया है: $\rho = 5.0 \ g \ cm^{-3}$, $a = 200 \ pm = 2 \times 10^{-8} \ cm$.
$5.0 = \frac{2 \times M}{6.022 \times 10^{23} \times (2 \times 10^{-8})^3}$.
$M = \frac{5.0 \times 6.022 \times 10^{23} \times 8 \times 10^{-24}}{2} = 12.044 \ g \ mol^{-1}$.
$100 \ g$ में मोलों की संख्या $= \frac{100}{M} = \frac{100}{12.044} \approx 8.303 \ mol$.
परमाणुओं की संख्या $= \text{मोल} \times N_A = \frac{100}{M} \times N_A$.
$M$ का मान रखने पर:
परमाणुओं की संख्या $= \frac{100 \times 2}{5.0 \times 8 \times 10^{-24}} = \frac{200}{40 \times 10^{-24}} = 5 \times 10^{24}$.
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40
ChemistryEasyMCQWBJEE · 2021
जब $20 \ g$ नैफ्थोइक एसिड $(C_{11}H_8O_2)$ को $50 \ g$ बेंजीन में घोला जाता है,तो हिमांक में $2 \ K$ की कमी देखी जाती है। वॉट हॉफ कारक $(i)$ है [$K_f = 1.72 \ K \ kg \ mol^{-1}$] |
A
$0.5$
B
$1.0$
C
$2.0$
D
$3.0$
Solution
(A) दिया गया है:
विलेय का द्रव्यमान $(w_2)$ = $20 \ g$
विलायक का द्रव्यमान $(w_1)$ = $50 \ g$
हिमांक में अवनमन $(\Delta T_f)$ = $2 \ K$
बेंजीन के लिए $K_f$ = $1.72 \ K \ kg \ mol^{-1}$
नैफ्थोइक एसिड $(C_{11}H_8O_2)$ का मोलर द्रव्यमान = $(11 \times 12) + (8 \times 1) + (2 \times 16) = 172 \ g \ mol^{-1}$
सूत्र का उपयोग करते हुए:
$\Delta T_f = i \times K_f \times m$
$\Delta T_f = i \times K_f \times \frac{w_2 \times 1000}{M_2 \times w_1}$
$2 = i \times 1.72 \times \frac{20 \times 1000}{172 \times 50}$
$2 = i \times 4$
$i = \frac{2}{4} = 0.5$
विलेय का द्रव्यमान $(w_2)$ = $20 \ g$
विलायक का द्रव्यमान $(w_1)$ = $50 \ g$
हिमांक में अवनमन $(\Delta T_f)$ = $2 \ K$
बेंजीन के लिए $K_f$ = $1.72 \ K \ kg \ mol^{-1}$
नैफ्थोइक एसिड $(C_{11}H_8O_2)$ का मोलर द्रव्यमान = $(11 \times 12) + (8 \times 1) + (2 \times 16) = 172 \ g \ mol^{-1}$
सूत्र का उपयोग करते हुए:
$\Delta T_f = i \times K_f \times m$
$\Delta T_f = i \times K_f \times \frac{w_2 \times 1000}{M_2 \times w_1}$
$2 = i \times 1.72 \times \frac{20 \times 1000}{172 \times 50}$
$2 = i \times 4$
$i = \frac{2}{4} = 0.5$
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41
ChemistryDifficultMCQWBJEE · 2021
एक द्विआंगी विलयन में विलेय का मोल अंश $0.1$ है। $298 \ K$ पर,इस विलयन की मोलरता इसकी मोललता के समान है। $298 \ K$ पर इस विलयन का घनत्व $2.0 \ g \ cm^{-3}$ है। विलेय और विलायक के आण्विक भार का अनुपात $(M_{solute} / M_{solvent})$ क्या है?
A
$9$
B
$1/9$
C
$4.5$
D
$1/4.5$
Solution
(A) दिया गया है:
विलेय का मोल अंश $(x_2)$ = $0.1$
विलायक का मोल अंश $(x_1)$ = $1 - 0.1 = 0.9$
घनत्व $(d)$ = $2.0 \ g \ cm^{-3}$
मोलरता $(M)$ = मोललता $(m)$
हम जानते हैं कि:
$m = \frac{x_2 \times 1000}{x_1 \times M_1}$
$M = \frac{1000 \times d \times x_2}{x_1 M_1 + x_2 M_2}$
चूंकि $M = m$:
$\frac{x_2 \times 1000}{x_1 \times M_1} = \frac{1000 \times d \times x_2}{x_1 M_1 + x_2 M_2}$
$\frac{1}{x_1 M_1} = \frac{d}{x_1 M_1 + x_2 M_2}$
$x_1 M_1 + x_2 M_2 = d \times x_1 M_1$
$0.9 M_1 + 0.1 M_2 = 2.0 \times 0.9 M_1$
$0.9 M_1 + 0.1 M_2 = 1.8 M_1$
$0.1 M_2 = 0.9 M_1$
$\frac{M_2}{M_1} = \frac{0.9}{0.1} = 9$
अतः,विलेय और विलायक के आण्विक भार का अनुपात $9$ है।
विलेय का मोल अंश $(x_2)$ = $0.1$
विलायक का मोल अंश $(x_1)$ = $1 - 0.1 = 0.9$
घनत्व $(d)$ = $2.0 \ g \ cm^{-3}$
मोलरता $(M)$ = मोललता $(m)$
हम जानते हैं कि:
$m = \frac{x_2 \times 1000}{x_1 \times M_1}$
$M = \frac{1000 \times d \times x_2}{x_1 M_1 + x_2 M_2}$
चूंकि $M = m$:
$\frac{x_2 \times 1000}{x_1 \times M_1} = \frac{1000 \times d \times x_2}{x_1 M_1 + x_2 M_2}$
$\frac{1}{x_1 M_1} = \frac{d}{x_1 M_1 + x_2 M_2}$
$x_1 M_1 + x_2 M_2 = d \times x_1 M_1$
$0.9 M_1 + 0.1 M_2 = 2.0 \times 0.9 M_1$
$0.9 M_1 + 0.1 M_2 = 1.8 M_1$
$0.1 M_2 = 0.9 M_1$
$\frac{M_2}{M_1} = \frac{0.9}{0.1} = 9$
अतः,विलेय और विलायक के आण्विक भार का अनुपात $9$ है।
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42
ChemistryMediumMCQWBJEE · 2021
अभिक्रिया $^{14}N + \alpha \longrightarrow {}^{17}O + p$ के लिए,$1.16 \ MeV$ (द्रव्यमान समतुल्य $= 0.00124 \ amu$) ऊर्जा अवशोषित होती है। अभिकारक पक्ष का द्रव्यमान $18.00567 \ amu$ है और प्रोटॉन का द्रव्यमान $= 1.00782 \ amu$ है। ${}^{17}O$ का परमाणु द्रव्यमान क्या होगा ($amu$ में)?
A
$17.0044$
B
$16.9991$
C
$17.0114$
D
$16.9966$
Solution
(B) अभिक्रिया $^{14}N + {}_{2}^{4}He \rightarrow {}^{17}O + {}_{1}^{1}H$ है।
चूंकि ऊर्जा अवशोषित होती है,इसलिए उत्पादों का द्रव्यमान अभिकारकों के द्रव्यमान से अधिक होता है।
द्रव्यमान क्षति $(\Delta m) = 0.00124 \ amu$।
$(m_{{}^{17}O} + m_{p}) - (m_{reactants}) = \Delta m$।
$m_{{}^{17}O} + 1.00782 \ amu - 18.00567 \ amu = 0.00124 \ amu$।
$m_{{}^{17}O} = 18.00567 + 0.00124 - 1.00782 = 16.99909 \ amu$।
चार दशमलव स्थानों तक पूर्णांकित करने पर,हमें $16.9991 \ amu$ प्राप्त होता है।
चूंकि ऊर्जा अवशोषित होती है,इसलिए उत्पादों का द्रव्यमान अभिकारकों के द्रव्यमान से अधिक होता है।
द्रव्यमान क्षति $(\Delta m) = 0.00124 \ amu$।
$(m_{{}^{17}O} + m_{p}) - (m_{reactants}) = \Delta m$।
$m_{{}^{17}O} + 1.00782 \ amu - 18.00567 \ amu = 0.00124 \ amu$।
$m_{{}^{17}O} = 18.00567 + 0.00124 - 1.00782 = 16.99909 \ amu$।
चार दशमलव स्थानों तक पूर्णांकित करने पर,हमें $16.9991 \ amu$ प्राप्त होता है।
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