RBSE Class 12th 2015 Chemistry-SS-41-2015 Previous Year Papers

उत्तर: मोललता (m) = ^{विलेय के मोलों की संख्या (moles of solute)}⁄_{विलायक का द्रव्यमान किग्रा में (mass of solvent in kg)}

या, m = ^{w × 1000}⁄_{M × W} जहाँ w = विलेय का द्रव्यमान (ग्राम में), M = विलेय का मोलर द्रव्यमान, W = विलायक का द्रव्यमान (ग्राम में)।

उत्तर: प्रतिरोधकता का SI मात्रक ओम-मीटर (Ω·m) है।

हल: कोलराउश के नियम के अनुसार,

Λ⁰_m (MgCl₂) = λ⁰_Mg²⁺ + 2 × λ⁰_Cl⁻

Λ⁰_m (MgCl₂) = 106.0 + 2 × 76.3

Λ⁰_m (MgCl₂) = 106.0 + 152.6

Λ⁰_m (MgCl₂) = 258.6 S cm² mol⁻¹

हल:

कोलराउश के नियम के अनुसार,

Λ_m°(MgCl₂) = λ_m°(Mg²⁺) + 2 × λ_m°(Cl^–)

Λ_m°(MgCl₂) = 106.0 + 2 × 76.3

Λ_m°(MgCl₂) = 106.0 + 152.6

Λ_m°(MgCl₂) = 258.6 S cm² mol⁻¹

अभिक्रिया समीकरण:

Ba(N₃)₂ →(Δ) Ba + 3N₂

बेरियम एजाइड के तापीय अपघटन से बेरियम धातु और नाइट्रोजन गैस प्राप्त होती है।

IUPAC नाम: N-एथिल-N-फेनिलएथेनामाइन

(यह एक तृतीयक ऐमीन है जिसमें नाइट्रोजन पर दो एथिल समूह और एक फेनिल समूह जुड़े हैं।)

आयनन समावयवी का सूत्र: [Cr(H₂O)₄BrCl]Br

व्याख्या: आयनन समावयवता में, आयनिक प्रभाज (Cl⁻) और उपसहसंयोजक प्रभाज (Br⁻) आपस में स्थान बदल लेते हैं।

सूत्र: Hg[Co(SCN)₄]

व्याख्या: इसमें कोबाल्ट (III) केंद्रीय धातु है जो चार थायोसायनेटो लिगैंड से जुड़ा है, और मर्क्यूरी धनायन के रूप में है।

उत्तर / Answer:

बेंजिन डाइएजोनियम क्लोराइड पोटेशियम आयोडाइड से अभिक्रिया करके आयोडोबेंजीन बनाता है।

Benzene diazonium chloride reacts with potassium iodide to form iodobenzene.

अभिक्रिया का समीकरण / Equation of the reaction:

C₆H₅N₂Cl + KI → C₆H₅I + N₂ + KCl

उत्तर / Answer:

वल्कनीकृत रबड़ एक प्रत्यास्थ बहुलक (elastomer) होता है क्योंकि इसमें रबर के अणुओं के बीच सल्फर परमाणुओं द्वारा अनुप्रस्थ-बंध (cross-links) बनाए जाते हैं। ये अनुप्रस्थ-बंध रबर को एक त्रि-आयामी जालिका संरचना प्रदान करते हैं। जब वल्कनीकृत रबड़ पर बल लगाया जाता है, तो यह खिंच जाता है, और बल हटाने पर यह पुनः अपनी मूल आकृति में वापस आ जाता है। यह प्रत्यास्थता का गुण इसे एक प्रत्यास्थ बहुलक बनाता है।

Vulcanised rubber is an elastomer because sulphur atoms form cross-links between the rubber molecules. These cross-links give rubber a three-dimensional network structure. When force is applied, vulcanised rubber stretches, and when the force is removed, it returns to its original shape. This property of elasticity makes it an elastomer.

उत्तर / Answer:

यदि वेग स्थिरांक (k) की इकाई sec^-1 है, तो अभिक्रिया की कोटि प्रथम (first order) होगी।

If the unit of rate constant (k) is sec^-1, then the order of reaction will be first order.

व्याख्या / Explanation:

प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए वेग = k [A]¹, जहाँ k की इकाई समय^-1 (जैसे sec^-1) होती है।

उत्तर / Answer:

अभिक्रिया 2A + B → उत्पाद के लिए अवकलन वेग समीकरण निम्न प्रकार लिखा जाता है:

The differential rate equation for the reaction 2A + B → product is written as:

Rate = - (1/2) d[A]/dt = - d[B]/dt = k [A]² [B]

जहाँ d[A]/dt और d[B]/dt क्रमशः A और B की सांद्रता में परिवर्तन की दर को दर्शाते हैं, और k वेग स्थिरांक है।

उत्तर / Answer:

H₃PO₃ (फॉस्फोरस अम्ल) की क्षारकता 2 है।

The basicity of H₃PO₃ (phosphorous acid) is 2.

व्याख्या / Explanation:

H₃PO₃ में केवल दो हाइड्रोजन परमाणु आयनित होकर H⁺ आयन दे सकते हैं, जबकि तीसरा हाइड्रोजन सीधे फॉस्फोरस से जुड़ा होता है और आयनित नहीं होता। इसलिए यह द्विक्षारकीय अम्ल (dibasic acid) है।

उत्तर: अम्लीय सामर्थ्य का बढ़ता क्रम: 4-मेथिल बेन्जोइक अम्ल < बेन्जोइक अम्ल < 4-नाइट्रोबेन्जोइक अम्ल

Explanation: 4-मेथिल समूह (+I प्रभाव) बेन्जोइक अम्ल की अम्लीयता को कम करता है, जबकि 4-नाइट्रो समूह (-I और -R प्रभाव) अम्लीयता को बढ़ाता है।

उत्तर:

• निस्तापन (Calcination): अयस्क को वायु की अनुपस्थिति में गर्म करना। उदाहरण: ZnCO₃ → ZnO + CO₂ (जिंक कार्बोनेट का अपघटन)।
• भर्जन (Roasting): अयस्क को वायु की उपस्थिति में गर्म करना। उदाहरण: 2ZnS + 3O₂ → 2ZnO + 2SO₂ (जिंक सल्फाइड का ऑक्सीकरण)।

उत्तर: प्रोटीन का विकृतीकरण वह प्रक्रिया है जिसमें प्रोटीन की द्वितीयक, तृतीयक और चतुर्थक संरचना नष्ट हो जाती है, लेकिन प्राथमिक संरचना बनी रहती है। उदाहरण: अंडे को उबालने पर एल्बुमिन प्रोटीन का विकृतीकरण हो जाता है, जिससे अंडे का सफेद भाग ठोस हो जाता है।

हल: परासरण दाब (π) = CRT, जहाँ C = सान्द्रता (mol/L), R = गैस स्थिरांक, T = तापमान (K)

π = 0.082 atm, R = 0.082 L atm K⁻¹ mol⁻¹, T = 400 K

C = π / (RT) = 0.082 / (0.082 × 400) = 0.082 / 32.8 = 0.0025 mol/L

उत्तर: विलयन की सान्द्रता = 0.0025 मोल/लीटर

(a) फैराडे का द्वितीय नियम: जब विभिन्न विद्युत अपघट्यों में समान मात्रा में विद्युत धारा प्रवाहित की जाती है, तो इलेक्ट्रोडों पर मुक्त होने वाले पदार्थों की मात्राएँ उनके रासायनिक तुल्यांकी भारों के समानुपाती होती हैं।

(b) मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड (SHE) का नामांकित चित्र:

        प्लैटिनम तार
            |
        प्लैटिनम फॉइल
            |
        H₂ गैस (1 atm)
            |
        ┌─────────────┐
        │ 1 M H⁺ विलयन │
        └─────────────┘
            |
        H₂ गैस के बुलबुले

नामांकन: प्लैटिनम इलेक्ट्रोड, H₂ गैस (1 atm), 1 M H⁺ विलयन, 25°C तापमान।

पूर्ण अभिक्रिया:

(CH₃)₃CBr + OH⁻ (aq) → (CH₃)₃COH + Br⁻

क्रियाविधि (S_N1 तंत्र):

1. प्रथम चरण (धीमा): (CH₃)₃CBr का आयनन होकर तृतीयक ब्यूटिल कार्बोकैटायन (CH₃)₃C⁺ और Br⁻ आयन बनता है। यह चरण धीमा है क्योंकि इसमें एक स्थायी कार्बोकैटायन बनता है।
2. द्वितीय चरण (तेज़): कार्बोकैटायन (CH₃)₃C⁺ पर नाभिकस्नेही OH⁻ आयन तीव्रता से आक्रमण करता है, जिससे तृतीयक ब्यूटिल अल्कोहल (CH₃)₃COH बनता है।

कारण: यह S_N1 अभिक्रिया है क्योंकि तृतीयक एल्किल हैलाइड होने के कारण कार्बोकैटायन स्थायी होता है, जिससे S_N1 क्रियाविधि संभव होती है।

बढ़ते क्षारीय सामर्थ्य का क्रम:

C₆H₅NH₂ < NH₃ < C₂H₅NH₂

कारण:

• C₆H₅NH₂ (एनिलीन): इसमें NH₂ समूह बेंजीन वलय से जुड़ा होता है। बेंजीन वलय में अनुनाद के कारण नाइट्रोजन पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म वलय में विस्थानित हो जाता है, जिससे इलेक्ट्रॉन दान करने की क्षमता कम हो जाती है। अतः यह सबसे कम क्षारीय है।
• NH₃ (अमोनिया): इसमें कोई अनुनाद प्रभाव नहीं होता, केवल +I प्रभाव (हाइड्रोजन का) होता है, जो कमजोर होता है। अतः इसकी क्षारीयता एनिलीन से अधिक लेकिन एथिलेमीन से कम है।
• C₂H₅NH₂ (एथिलेमीन): इसमें एथिल समूह (+I प्रभाव) नाइट्रोजन पर इलेक्ट्रॉन घनत्व बढ़ाता है, जिससे यह सबसे अधिक क्षारीय होता है।

(अ) क्लोरीन की गर्म तथा तनु NaOH से अभिक्रिया:

3Cl₂ + 6NaOH (गर्म, तनु) → 5NaCl + NaClO₃ + 3H₂O

व्याख्या: यह एक विषमांगी अनुपातिकरण अभिक्रिया है, जिसमें क्लोरीन का ऑक्सीकरण (NaClO₃ में) और अपचयन (NaCl में) दोनों होता है।

(ब) H₃PO₃ (फॉस्फोरस अम्ल) की अपचायक प्रकृति:

H₃PO₃ एक प्रबल अपचायक है क्योंकि इसमें फॉस्फोरस की ऑक्सीकरण अवस्था +3 होती है, जो आसानी से +5 (H₃PO₄) में ऑक्सीकृत हो सकती है। यह AgNO₃, CuSO₄ आदि को अपचयित करता है।

उदाहरण: H₃PO₃ + 2AgNO₃ + H₂O → H₃PO₄ + 2Ag + 2HNO₃

समीकरण:

Cl₂ + 2NaOH (ठंडा, तनु) → NaCl + NaOCl + H₂O

(सोडियम क्लोराइड + सोडियम हाइपोक्लोराइट + जल)

H₃PO₃ (फॉस्फोरस अम्ल) में फॉस्फोरस की ऑक्सीकरण अवस्था +3 होती है। यह आसानी से +5 ऑक्सीकरण अवस्था (H₃PO₄) में ऑक्सीकृत हो सकता है, इसलिए यह एक प्रबल अपचायक है। उदाहरण:

H₃PO₃ + 2AgNO₃ + H₂O → H₃PO₄ + 2Ag + 2HNO₃

समीकरण:

3Cl₂ + 6NaOH (गर्म, सांद्र) → 5NaCl + NaClO₃ + 3H₂O

(सोडियम क्लोराइड + सोडियम क्लोरेट + जल)

PCl₅ की संरचना त्रिकोणीय द्विपिरामिडीय (trigonal bipyramidal) होती है। इसमें तीन अक्षीय (axial) बंध और दो भूमध्यरेखीय (equatorial) बंध होते हैं। अक्षीय बंधों की लंबाई (अधिक) भूमध्यरेखीय बंधों से भिन्न होती है, इसलिए सभी पाँच P–Cl बंध समतुल्य नहीं होते।

दिया गया है: अर्धायु काल (t_1/2) = 10 सेकंड

प्रथम कोटि अभिक्रिया के लिए सूत्र:

k = 0.693 / t_1/2

गणना:

k = 0.693 / 10

k = 0.0693 सेकंड^-1

उत्तर: वेग स्थिरांक (k) = 0.0693 s^-1

हल:

संयोजकता बंध सिद्धान्त के अनुसार:

1. Ni की परमाणु संख्या 28 है। Ni²⁺ आयन का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: [Ar] 3d⁸ 4s⁰ 4p⁰ है।
2. CN^- एक प्रबल क्षेत्र लिगैंड है, जो 3d कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों का युग्मन कराता है।
3. इस प्रकार, Ni²⁺ के 3d कक्षकों में 8 इलेक्ट्रॉन चार युग्मों में व्यवस्थित हो जाते हैं, जिससे एक d कक्षक खाली रह जाता है।
4. Ni²⁺ आयन dsp² संकरण प्रदर्शित करता है, जिसमें एक 3d, एक 4s और दो 4p कक्षक संकरित होते हैं।
5. चार CN^- लिगैंड इन dsp² संकरित कक्षकों से जुड़कर एक वर्ग समतलीय संरचना बनाते हैं।
6. चूँकि सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित हैं, अतः यह एक निम्न प्रचक्रण संकुल है (प्रचक्रण = 0)।

निष्कर्ष: [Ni(CN)₄]^2- एक निम्न प्रचक्रण संकुल आयन है क्योंकि इसमें कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं है।

उत्तर: उत्प्रेरक की चयनात्मकता का अर्थ है कि एक ही अभिकारक से विभिन्न उत्प्रेरकों का उपयोग करके अलग-अलग उत्पाद प्राप्त किए जा सकते हैं।

उदाहरण: कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) और हाइड्रोजन (H₂) से:

• Cu उत्प्रेरक से मेथनॉल (CH₃OH) बनता है।
• Ni उत्प्रेरक से मीथेन (CH₄) बनता है।

उत्तर: हाइड्रेटेड फेरिक ऑक्साइड सॉल (Fe₂O₃·xH₂O) धनावेशित होता है, जबकि आर्सेनियस सल्फाइड सॉल (As₂S₃) ऋणावेशित होता है। इन्हें मिलाने पर विपरीत आवेशों के कारण परस्पर उदासीनीकरण होता है और सॉल का स्कंदन (coagulation) हो जाता है, जिससे अवक्षेप बनता है।

उत्तर: टिंडल प्रभाव वह घटना है जिसमें कोलॉइडी कणों द्वारा प्रकाश का प्रकीर्णन (scattering) होता है, जिससे प्रकाश का मार्ग दिखाई देने लगता है।

नामांकित चित्र:

        प्रकाश स्रोत
            |
            v
    [लेंस] → संकेंद्रित प्रकाश किरण
            |
            v
    +-----------------------+
    |   कोलॉइडी विलयन      |
    |   (जैसे दूध या स्टार्च) |
    +-----------------------+
            |
            v
    प्रकीर्णित प्रकाश (दिखाई देने वाला मार्ग)
  

व्याख्या: जब प्रकाश की एक किरण कोलॉइडी विलयन से गुजरती है, तो कोलॉइडी कण (आकार 1-100 nm) प्रकाश को प्रकीर्णित करते हैं। यह प्रभाव कोलॉइडी विलयनों की पहचान के लिए उपयोग किया जाता है। उदाहरण: दूध में प्रकाश डालने पर प्रकाश का मार्ग दिखाई देना।