class 12 chemistry Pyq 2022

Class 12

Subject :- Chemistry

Pyq 2022

SECTION A

खण्ड - अ

Multiple choice questions :

वस्तुनिष्ठ प्रश्न

Q.1 Write the answer of following questions in answer book by selecting the correct option :

(i) Efficiency of packing in Simple Cubic lattice is —

(A) 52.4% (B) 62.4%

Answer

Correct option = 52.4% (A)

(i) सरल घनीय जालक में संकुलन क्षमता है —

(A) 52.4% (B) 62.4%

उत्तर

सही विकल्प = 52.4% (अ)

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(ii) The compound having highest Value of Van’t Hoff factor for complete dissociation of solute is aqueous solution is —

(A) KCL (B) NaCl

Answer

Highest Van’t Hoff factor = K₂SO₄ (C)

Because it dissociates as:

K₂SO₄ → 2K⁺ + SO₄²⁻ → i = 3 (highest)

(ii) जलीय विलयन में विलेय के पूर्ण वियोजन के लिए वान्ट हॉफ गुणांक (i) के अधिकतम मान वाला यौगिक है —

(A) KCL (B) NaCl

उत्तर

सबसे अधिक वैंट हॉफ कारक = K₂SO₄ (स)

क्योंकि:

K₂SO₄ → 2K⁺ + SO₄²⁻ → i = 3

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(iii) The plot between ln[R] and t for first order reaction is —

(A) (B)

Correct graph = a straight line with NEGATIVE slope

Answer

Correct option = (A) (ln[R] decreases linearly with time)

(iii) प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए ln[R] तथा t के मध्य आलेख है —

(A) (B)

उत्तर

सही विकल्प = (अ) (ln[R] समय के साथ सीधी रेखा में घटता है)

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(iv) The pair of metals that can be purified by Van-Arkel method is —

(A) Na , Al (B) Ga , Zn

(C)Ni , Si (D) Zr , Ti

Answer

Correct option = (D) Zr, Ti

(iv) वॉन–आर्केल विधि द्वारा शोधित किए जाने वाले धातुओं का युग्म है —

(A) Na , Al (B) Ga , Zn

(C)Ni , Si (D) Zr , Ti

उत्तर

सही विकल्प = (द) Zr, Ti

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(v) The metal showing maximum number of oxidation states is —

(A) V (B) Mn

(C)Fe (D) Ni

Answer

Correct option = Mn (B)

(Manganese shows +2 to +7 oxidation states)

(v) सर्वाधिक संख्या में ऑक्सीकरण अवस्थाएँ दिखाने वाली धातु है —

(A) V (B) Mn

(C)Fe (D) Ni

उत्तर

सही उत्तर = Mn (ब)

(मैंगनीज़ +2 से +7 तक सभी ऑक्सीकरण अवस्थाएँ दिखाता है)

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(vi) The coordination compound having tetrahedral geometry is —

(A) [Ni(CN)₄]²⁻ (B) Ni(CO)₄

Answer

Correct option = Ni(CO)₄ (B)

(Nickel tetracarbonyl is tetrahedral)

(vi) चतुष्फलकीय ज्यामिति वाला उपसहसंयोजन यौगिक है —

(A) [Ni(CN)₄]²⁻ (B) [Ni(CO)₄]

उत्तर

सही विकल्प = [Ni(CO)₄] (ब)

(निकेल टेट्राकार्बोनाइल टेट्राहेड्रल है)

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(vii) The compound having highest carbon halogen C–X bond length is —

(A)CH3 – F (B) CH3 – CL

(C)CH3 –BR (D) CH3 - I

Answer

Highest C–X bond length = CH₃–I (D)

(vii) सर्वाधिक कार्बन - हैलोजन C–X बन्ध लंबाई वाला यौगिक है —

(A)CH3 – F (B) CH3 – CL

(C)CH3 –BR (D) CH3 - I

उत्तर

सबसे लंबा C–X बन्ध = CH₃–I (द)

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(viii) The Correct ascending order of boiling points of CH₃OCH₃, CH₃CH₂OH, CH₃CH₂CH₃ is —

(A) CH3CH2OH < CH3OCH3 < CH3CH2CH3

(B) CH3CH2OH < CH3CH2CH3 < CH3OCH3

(D) CH3CH2CH3 < CH3CH2OH < CH3OCH3

Answer

Correct option = (A)

CH₃CH₂CH₃ < CH₃OCH₃ < CH₃CH₂OH

(viii) CH₃OCH₃, CH₃CH₂OH, CH₃CH₂CH₃ के क्वथनांक का सही बढ़ता क्रम है —

(A) CH3CH2OH < CH3OCH3 < CH3CH2CH3

(B) CH3CH2OH < CH3CH2CH3 < CH3OCH3

(D) CH3CH2CH3 < CH3CH2OH < CH3OCH3

उत्तर

सही विकल्प = (अ)

CH₃CH₂CH₃ < CH₃OCH₃ < CH₃CH₂OH

(ix ) The amine having lowest pKb value is —

(A) CH₃NH₂

(B) (CH₃)₂NH

(D) C₆H₅NH₂

Answer

Correct option = (B) (CH₃)₂NH

Lowest pKb → highest basic strength → secondary amine strongest.

न्यूनतम pKb मान वाला एमी्न है —

(अ) CH₃NH₂

(ब) (CH₃)₂NH

(स) (CH₃)₃N

(द) C₆H₅NH₂

उत्तर

सही विकल्प = (ब) (CH₃)₂NH

न्यूनतम pKb → सर्वाधिक क्षारीयता → द्वितीयक ऐमीन सबसे अधिक क्षारीय।

🔵 Q2 — Fill in the blanks

Q2(i)

The chemical formula of ionic solid showing both Frenkel and Schottky both type of point defect is ______.

Answer

AgBr

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Q2(i)

फ्रेंकेल तथा शॉटकी दोनों प्रकार के बिंदू दोष दर्शाने वाले आयनिक ठोस का रासायनिक सूत्र ______ है।

उत्तर

AgBr

Q2(ii)

The name of metal present in haemoglobin complex is ______.

Answer

Iron (Fe)

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Q2(ii)

हीमोग्लोबिन संकुल में उपस्थित धातु का नाम ______ है।

उत्तर

लोहा (Fe)

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Q2(iii)

The value of optical rotation of racemic mixture is ______.

Answer

Zero (0°)

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Q2(iii)

रेसिमिक मिश्रण (racemic mixture) के ध्रुवण घूर्णन का मान ______ होता है।

उत्तर

शून्य (0°)

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Q2(iv)

______ is less volatile among o-nitrophenol and p-nitrophenol.

Answer

p-Nitrophenol

(Reason: o-nitrophenol has intramolecular H-bond → more volatile

p-nitrophenol has intermolecular H-bond → less volatile)

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Q2(iv)

o-नाइट्रोफिनॉल तथा p-नाइट्रोफिनॉल में से कम वाष्पशील यौगिक ______ है।

उत्तर

p-नाइट्रोफिनॉल

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🔵 Q3 — Very Short Answer Questions

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Q3(i)

Explain reason for exhibiting negative deviation from Raoult’s law by the solution of chloroform and acetone.

Answer

Chloroform and acetone form strong intermolecular H-bonding → stronger attraction → vapour pressure decreases → shows negative deviation from Raoult’s law.

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Question 3 (i)

क्लोरोफॉर्म तथा एसीटोन के विलयन द्वारा रॉल्ट के नियम से ऋणात्मक विचलन प्रदर्शित करने का कारण समझाइए।

उत्तर

क्लोरोफॉर्म व एसीटोन के बीच मजबूत हाइड्रोजन बन्धन बनता है।

इनके आकर्षण बल बढ़ने से वाष्प दाब घट जाता है, इसलिए ऋणात्मक विचलन मिलता है।

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Q3(ii)

Write the unit of rate constant for zero-order reaction.

Answer

mol L⁻¹ s⁻¹

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Q3(ii)

शून्य कोटि की अभिक्रिया के लिए वेग स्थिरांक की इकाई लिखिए।

उत्तर

mol L⁻¹ s⁻¹

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Q3(iii)

Write the names of metal elements present in brass.

Answer

Copper (Cu) and Zinc (Zn)

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Q3(iii)

पीतल में उपस्थित धातु तत्वों के नाम लिखिए।

उत्तर

ताँबा (Cu) और जस्ता (Zn)

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Q3(iv)

Define co-ordination polyhedron.

Answer

The spatial arrangement of ligand atoms around the central metal ion is called the coordination polyhedron.

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Q3(iv)

समन्वय बहुफलक (coordination polyhedron) को परिभाषित कीजिए।

उत्तर

केन्द्रीय धातु आयन के चारों ओर लिगैंड परमाणुओं की स्थानिक व्यवस्था को समन्वय बहुफलक कहते हैं।

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Q3(v)

Write the IUPAC name of K₃[Al(C₂O₄)₃].

Answer

Potassium tris(oxalato)aluminate(III)

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Q3(v)

K₃[Al(C₂O₄)₃] का IUPAC नाम लिखिए।

उत्तर

पोटैशियम ट्रिस(ऑक्सालेटो) एल्युमिनेट(III)

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Q3(vi)

Write type of isomerism exhibiting by [Co(NH₃)₆][Cr(CN)₆] and [Cr(NH₃)₆][Co(CN)₆].

Answer

They show ion-pair isomerism / coordination isomerism.

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Q3(vi)

[Co(NH₃)₆][Cr(CN)₆] तथा [Cr(NH₃)₆][Co(CN)₆] द्वारा प्रदर्शित समावयवता का प्रकार लिखिए।

उत्तर

ये आयन-युग्म समावयवता / समन्वय समावयवता दिखाते हैं।

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Q3(vii) Write the type of hybridisation of orbitals for nitrogen present in amine.

Answer

In amines, the nitrogen atom is sp³ hybridised.

It forms three sigma bonds with hydrogen or alkyl groups and possesses one lone pair of electrons, giving a pyramidal shape.

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Q3(vii)

एमीन में उपस्थित नाइट्रोजन के लिए कक्षको के संकरण का प्रकार लिखिए ।

उत्तर

एमीन में नाइट्रोजन परमाणु sp³ संकरण (हाइब्रिडीकरण) करता है।

यह तीन σ–बंधन बनाता है तथा एक अकेला इलेक्ट्रॉन-युग्म रखता है, जिससे इसकी संरचना त्रिकोषीय (pyramidal) होती है।

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Q3(viii)

Draw the synergic bonding present in carbonyl complex.

(Note: Diagram cannot be drawn, so explained.)

Answer

Synergic bonding involves:

• σ-donation from ligand to metal

• π-back-bonding from metal to ligand

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Q3(viii)

कार्बोनिल संकुल में उपस्थित सहक्रियाशीलता (synergic) बन्धन को चित्रित कीजिए।

(चित्र सम्भव नहीं, विवरण दिया जा रहा है)

उत्तर

सहक्रियात्मक बन्धन में:

• लिगैंड से धातु को σ-इलेक्ट्रॉन दान

• धातु से लिगैंड को π-बैक-दान होता है।

SECTION–B

(Short Answer Questions)

लघूत्तरात्मक प्रश्न

🔵 Q4

Explain n-type semiconductor.

Answer

An n-type semiconductor is formed when a Group-14 element (like Si or Ge) is doped with a Group-15 element (like P, As).

The dopant provides extra electrons, so electrons are the majority charge carriers.

Thus conductivity increases due to free electrons.

n-प्रकार के अर्धचालक को समझाइए।

उत्तर

जब समूह-14 तत्व (Si या Ge) को समूह-15 तत्व (P, As) से डोप किया जाता है तो n-प्रकार अर्धचालक बनता है।

डोपेंट अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन प्रदान करता है, इसलिए इलेक्ट्रॉन प्रमुख वाहक होते हैं।

इसी कारण इसकी चालकता बढ़ जाती है।

🔵 Q5

Compare paramagnetism and diamagnetism.

Answer

Paramagnetic substances:

• Contain unpaired electrons

• Weakly attracted by magnetic field

Diamagnetic substances:

• All electrons paired

• Weakly repelled by magnetic field

अनुचुंबकत्व तथा प्रतिचुंबकत्व की तुलना कीजिए।

उत्तर

अनुचुंबकीय पदार्थ:

• इनमें अयुग्मित (unpaired) इलेक्ट्रॉन होते हैं

• चुंबकीय क्षेत्र से हल्का आकर्षित होते हैं

प्रतिचुंबकीय पदार्थ:

• इनमें सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित होते हैं

• चुंबकीय क्षेत्र से हल्का विकर्षित होते है

🔵 Q6

Calculate molarity of 250 mL solution formed by dissolving 5 g NaOH in water.

(Molar mass of NaOH = 40 g/mol)

Answer

Moles of NaOH = 5 / 40 = 0.125 mol

Volume = 250 mL = 0.25 L

Molarity = moles / volume

= 0.125 / 0.25

= 0.5 M

5g NaOH को जल में घोलकर बने 250 mL विलयन की मोलरता गणना कीजिए।

उत्तर

NaOH के मोल = 5 / 40 = 0.125 mol

विलयन का आयतन = 0.25 L

मोलरता = मोल / आयतन

= 0.125 / 0.25

= 0.5 M

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🔵 Q7

1.25 g protein is present in 300 mL aqueous solution of a protein. The

Osmotic pressure of such a solution at 300 K is found to be 2.50×10⁻³ bar.

Calculate molar mass of protein.

(R = 0.083 L·bar·mol⁻¹·K⁻¹)

Answer

Formula:

π = (W / M) × (R T / V)

M = (W × R × T) / (π × V)

W = 1.25 g

R = 0.083

T = 300 K

π = 2.50×10⁻³ bar

V = 0.300 L

M = (1.25 × 0.083 × 300) / (2.50×10⁻³ × 0.300)

M = 4.15 × 10⁴ g/ mol

एक प्रोटीन के 300 mL जलीय विलयन में 1.25 g प्रोटीन उपस्थित है।

300 K पर इस विलयन का परासरण दाब = 2.50×10⁻³ bar पाया गया । प्रोटीन का मोलर द्रव्यमान की गणना कीजिए।

उत्तर

सूत्र:

π = (W / M) × (R T / V)

अतः

M = (W × R × T) / (π × V)

मान लगाएँ:

M = (1.25 × 0.083 × 300) / (2.50×10⁻³ × 0.300)

M = 4.15 × 10⁴ g/mol

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🔵 Q8

What do you understand by lanthanoid contraction?

Answer

Lanthanoid contraction is the gradual decrease in atomic and ionic radii of lanthanoids (La to Lu) as atomic number increases, due to poor shielding of 4f electrons.

लैन्थेनाइड आंकुचन से आप क्या समझते हैं?

उत्तर

लैन्थेनाइड संकुचन का अर्थ है—

लैन्थेनाइड श्रेणी (La से Lu) में परमाणु संख्या बढ़ने पर परमाण्विक तथा आयनिक त्रिज्या का क्रमिक घटाव, जो 4f इलेक्ट्रॉनों की कमजोर शील्डिंग के कारण होता है।

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🔵 Q9

Calculate spin-only magnetic moment for M²⁺ (Z = 25).

Answer

Z = 25 → Mn²⁺ → 3d⁵

Number of unpaired electrons = 5

Formula μ = √n(n+2)

= √5(5+2)

= √35

= 5.92 BM

M²⁺ (Z = 25) के लिए ' प्रचक्रण मात्र ' चुंबकीय आघूर्ण की गणना कीजिए।

उत्तर

Mn²⁺ (Z = 25) → 3d⁵

अपविकसित इलेक्ट्रॉन = 5

μ = √n(n+2)

= √35

= 5.92 BM

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🔵 Q10

Explain Tollen’s test used for distinguishing propanal and propanone.

Answer

Tollen’s reagent (ammoniacal AgNO₃) oxidizes aldehydes but not ketones.

• Propanal (aldehyde) → gives silver mirror test

• Propanone (ketone) → no reaction

प्रोपेनैल तथा प्रोपेनोन में विभेद करने के लिए प्रयुक्त टॉलेन परीक्षण समझाइए।

उत्तर

टॉलेन अभिकर्मक एल्डिहाइड का ऑक्सीकरण कर देता है, परन्तु कीटोन का नहीं।

• प्रोपेनाल → सिल्वर मिरर परीक्षण देता है

• प्रोपेनोन → कोई अभिक्रिया नहीं

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🔵 Q11

Reaction:

CH₃–CN —(2H₂O/H⁺)—→ [A] —NH₃→ [B] —Δ, –H₂O→ [C]

A = CH₃–COOH (Acetic acid)

B = CH₃–CONH₂ (Acetamide)

C = CH₃–CONH (Imide form)

(Actually heating removes water producing imide-like product.)

A = CH₃–COOH (एसीटिक अम्ल)

B = CH₃–CONH₂ (एसीटामाइड)

C = CH₃–CONH (इमाइड जैसा उत्पाद)

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🔵 Q12

Explain the isocynide test for primary amines.

Answer

Isocyanide test (Carbylamine reaction) is a test used to detect primary amines (–NH₂).

In this test, a primary amine is heated with chloroform (CHCl₃) and alcoholic KOH.

A foul-smelling compound called isocyanide (carbylamine) is formed.

प्राथमिक ऐमीनों के लिए आइसो साइनाइड परीक्षण को समझाइए ।

उत्तर

आइसोसायनाइड परीक्षण (कार्बाइलऐमीन अभिक्रिया) का उपयोग प्राथमिक ऐमीनों (–NH₂) की पहचान के लिए किया जाता है।

इस परीक्षण में प्राथमिक ऐमीन को क्लोरोफॉर्म (CHCl₃) तथा अल्कोहलिक KOH के साथ गर्म किया जाता है।

इससे अत्यंत दुर्गंधयुक्त आइसोसायनाइड (कार्बाइलऐमीन) बनता है।

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🔵 Q13

Draw pyramidal shape of trimethylamine.

(Diagram not possible.)

Answer

Trimethylamine (N(CH₃)₃) has trigonal pyramidal geometry due to lone pair on nitrogen.

ट्राइमिथाइलऐमीन की पिरैमिडी आकृति को चित्रित कीजिए।

(चित्र सम्भव नहीं।)

उत्तर

ट्राइमिथाइलऐमीन में नाइट्रोजन पर एक अकेला इलेक्ट्रॉन युग्म होता है, इसलिए इसकी संरचना त्रिकोणीय पिरैमिडीय होती है।

✅ SECTION–C (Long Answer Questions)

🔵 Q14

Explain denaturation of protein.

Answer

Denaturation of protein is the process in which the native structure of a protein (secondary, tertiary and quaternary structures) is destroyed without breaking the primary structure.

This occurs due to change in temperature, pH, or chemical agents.

The protein loses its biological activity.

प्रोटीन के विकृतिकरण को समझाइए।

उत्तर

प्रोटीन का विकृतिकरण वह प्रक्रिया है जिसमें प्रोटीन की स्वाभाविक संरचना (द्वितीयक, तृतीयक और चतुर्थक संरचनाएँ) नष्ट हो जाती हैं, परंतु प्राथमिक संरचना नहीं टूटती।

यह तापमान, pH परिवर्तन या रासायनिक अभिकर्मकों के कारण होता है।

प्रोटीन अपनी जैविक क्रियाशीलता खो देता है।

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🔵 Q15

Draw the double strand helix structure of DNA.

(Diagram not possible, so description given.)

Answer

DNA consists of two polynucleotide strands coiled into a double helical structure.

The strands run antiparallel (5′→3′ and 3′→5′).

Base pairing occurs as:

• Adenine – Thymine (A=T)

• Guanine – Cytosine (G≡C)

DNA की द्विकुण्डलनी संरचना को चित्रित कीजिए।

(चित्र संभव नहीं, इसलिए विवरण दिया गया है।)

उत्तर

DNA दो पोलीन्यूक्लियोटाइड श्रेणियों से मिलकर बना है, जो द्वि- कुण्डलनी संरचना बनाती हैं।

दोनों श्रेणियाँ विपरीत दिशा में चलती हैं (5′→3′ और 3′→5′)।

आधार युग्मन इस प्रकार होता है—

• एडेनिन – थायमिन (A=T)

• गुआनिन – साइटोसिन (G≡C)

Section:- C

. खण्ड :- स

🔵 Q16 — (A) Hall–Heroult Process

Describe Hall–Heroult process for extraction of aluminium and draw the electrolytic cell used in the process.

Answer

Hall–Heroult process is used for extraction of aluminium from molten alumina (Al₂O₃).

• Alumina is dissolved in molten cryolite (Na₃AlF₆).

• Electrolysis is carried out in a carbon-lined steel tank.

• Carbon acts as cathode; graphite rods as anode.

• Aluminium is deposited at the cathode and collects at the bottom.

• Oxygen formed at anode reacts with carbon forming CO and CO₂.

Diagram (textual):

Carbon-lined cell = cathode

Graphite rods = anode

Molten alumina + cryolite = electrolyte

Aluminium collects at bottom.

ऐलुमिनियम के निष्कर्षण हेतु हॉल–हेरॉल्ट प्रक्रिया का वर्णन कीजिए तथा प्रक्रम में प्रयुक्त वैद्युत अपघटनी सेल का चित्र बनाइए।

(चित्र संभव नहीं।)

उत्तर

हॉल–हेरॉल्ट प्रक्रिया में पिघली हुई एल्युमिना (Al₂O₃) से ऐलुमिनियम निकाला जाता है।

• एल्युमिना को पिघले क्रायोलाइट (Na₃AlF₆) में घोला जाता है।

• इलेक्ट्रोलिसिस कार्बन-लेपित स्टील टैंक में किया जाता है।

• कार्बन कैथोड तथा ग्रेफाइट छड़ें एनोड का कार्य करती हैं।

• कैथोड पर ऐलुमिनियम धातु जमा होकर नीचे इकट्ठा होता है।

• एनोड पर ऑक्सीजन, कार्बन से अभिक्रिया कर CO तथा CO₂ बनाती है।

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🔵 Q16 — OR (B) Zone Refining

Describe zone refining process for purification of metals and draw diagram.

Answer

Zone refining is based on the principle that impurities are more soluble in the molten state than in solid state.

A narrow molten zone is created and moved along the metal rod; impurities move with the molten zone and collect at one end, leaving pure metal behind.

धातुओं के शोधन के लिए मंडल परिष्करण प्रक्रम का वर्णन कीजिए तथा चित्र बनाइए।

(चित्र न दे पाने के कारण विवरण दिया गया है।)

उत्तर

मंडल परिष्करण इस सिद्धांत पर आधारित है कि अशुद्धियाँ धातु की द्रव अवस्था में ठोस अवस्था की तुलना में अधिक घुलनशील होती हैं।

धातु की छड़ पर एक संकीर्ण पिघला क्षेत्र बनाया जाता है जिसे धीरे-धीरे आगे बढ़ाया जाता है।

अशुद्धियाँ इसी पिघले क्षेत्र के साथ चलकर एक सिरे पर पहुँच जाती हैं, और शुद्ध धातु पीछे रह जाती है।

Q.17 Compound [A] is obtained on reacting aniline with ( NaNO2 + HCL ) at 273 – 278 compound [B] is obtained on mixing cuprous chlorine in [A] . write names of [A] & [B] and equations of chemical reaction involved .

Answer

Step 1:

Aniline + NaNO₂ + HCl → Benzene diazonium chloride (A)

Step 2:

Diazonium chloride + Cu₂Cl₂ → Chlorobenzene (B)

(Called Sandmeyer reaction)

एनिलीन को (NaNO₂ + HCl) से 273–278 K पर अभिक्रिया कराने पर यौगिक [A] बनता है।

[A] को Cu₂Cl₂ से मिलाने पर [B] बनता है।

इनके नाम व अभिक्रियाएँ लिखिए।

उत्तर

प्रथम चरण:

एनिलीन + NaNO₂ + HCl → बेंजीन डाइजोनियम क्लोराइड (A)

द्वितीय चरण:

डाइजोनियम क्लोराइड + Cu₂Cl₂ → क्लोरोबेंजीन (B)

(इसे सैंडमेयर अभिक्रिया कहते है। )

Question:

Compound [A] is obtained on mixing benzene diazonium chloride with KI solution.

Compound [B] is obtained on reacting sodium with [A] in presence of dry ether.

Write the names of [A] & [B] and the equations of chemical reactions involved.

Answer:

Step 1: Formation of Compound [A]

When benzene diazonium chloride reacts with potassium iodide (KI), it forms iodobenzene.

Hence, Compound [A] = Iodobenzene

Reaction:

C_6H_5N_2Cl + KI \rightarrow C_6H_5I + KCl + N_2\uparrow

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Step 2: Formation of Compound [B]

Iodobenzene reacts with sodium metal in dry ether to form diphenyl.

This is an example of the Wurtz–Fittig reaction.

Hence, Compound [B] = Diphenyl (Biphenyl)

Reaction:

2C_6H_5I + 2Na \rightarrow C_6H_5 - C_6H_5 + 2NaI

[A] = Iodobenzene

[B] = Diphenyl (Biphenyl)

प्रश्न:

बेंजीन डाइजोनीयम क्लोराइड को KI विलयन के साथ मिलाने पर यौगिक [A] प्राप्त होता है।

सूखे ईथर की उपस्थिति में सोडियम को [A] के साथ अभिक्रिया कराने पर यौगिक [B] प्राप्त होता है।

[A] और [B] के नाम तथा संबंधित रासायनिक अभिक्रियाएँ लिखिए।

चरण 1: यौगिक [A] का निर्माण

जब बेंजीन डाइजोनीयम क्लोराइड की अभिक्रिया पोटैशियम आयोडाइड (KI) से कराते हैं, तो आयोडोबेंजीन बनता है।

अतः यौगिक [A] = आयोडोबेंजीन

अभिक्रिया:

C_6H_5N_2Cl + KI \rightarrow C_6H_5I + KCl + N_2\uparrow

चरण 2: यौगिक [B] का निर्माण

आयोडोबेंजीन की अभिक्रिया सोडियम धातु के साथ सूखे ईथर में कराने पर डाइफिनाइल (बाइफिनाइल) बनता है।

इसे वुर्ट्ज–फिटिग अभिक्रिया कहा जाता है।

अतः यौगिक [B] = डाइफिनाइल (बाइफिनाइल)

अभिक्रिया:

2C_6H_5I + 2Na \rightarrow C_6H_5 - C_6H_5 + 2NaI

[A] = आयोडोबेंजीन

[B] = डाइफिनाइल (बाइफिनाइल)

⭐ Q.18 — GIVE REASON

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(i) Carbon–Oxygen (C–O) bond length present in phenol is less than methanol.

Answer:

In phenol, the lone pair of oxygen participates in resonance with the benzene ring, giving partial double-bond character to the C–O bond.

Therefore, the C–O bond becomes shorter.

Methanol has no resonance, so its C–O bond is longer.

प्रश्न:

फिनॉल में उपस्थित कार्बन–ऑक्सीजन (C–O) बंध लंबाई मेथेनॉल से कम होती है।

उत्तर:

फिनॉल में ऑक्सीजन का अकेला इलेक्ट्रॉन-युग्म बेंजीन रिंग के साथ अनुनाद में भाग लेता है, जिससे C–O बंध में आंशिक द्वि-बंध का गुण आ जाता है।

इस कारण C–O बंध छोटा हो जाता है।

मेथेनॉल में अनुनाद नहीं होता, इसलिए उसका C–O बंध लंबा होता है।

(ii) C–O–C bond angle present in ether is more than tetrahedral angle.

Answer:

In ethers, oxygen is bonded to two bulky alkyl groups.

Repulsion between these groups increases, causing the C–O–C bond angle to become greater than 109.5° (tetrahedral angle).

प्रश्न:

ईथर में उपस्थित C–O–C बंध कोण चतुष्फलकीय कोण से अधिक होता है।

उत्तर:

ईथर में ऑक्सीजन से जुड़े दो भारी ऐल्किल समूह होते हैं।

इन समूहों के बीच प्रतिकर्षण अधिक होने के कारण C–O–C बंध कोण 109.5° से अधिक हो जाता है।

(iii) Boiling point of isomeric alcohols is lowered on increase in branching.

Answer:

Branching reduces the surface area of molecules, which decreases intermolecular hydrogen bonding.

Lower hydrogen bonding results in a lower boiling point.

प्रश्न:

समावयवी ऐल्कोहलों में शाखन के बढ़ने पर क्वथनांक कम हो जाता है।

उत्तर:

शाखाबद्धता बढ़ने से अणुओं का सतही क्षेत्र कम हो जाता है, जिससे अंतर-अणुक हाइड्रोजन बंधन घट जाता है।

कम हाइड्रोजन बंधन के कारण क्वथनांक कम हो जाता है।

(i) Boiling point of ethanol is more than methoxymethane.

Answer:

Ethanol forms strong hydrogen bonds, whereas methoxymethane cannot form hydrogen bonds.

Therefore, ethanol has a higher boiling point.

प्रश्न

एथेनॉल का क्वथनांक मेथॉक्सीमेथेन से अधिक होता है।

उत्तर

एथेनॉल में मज़बूत हाइड्रोजन बंधन बनते हैं, जबकि मेथॉक्सीमेथेन में नहीं।

इसी कारण एथेनॉल का क्वथनांक अधिक होता है।

(ii) Ethanol is easily dissolved in water.

Answer:

Ethanol contains an –OH group that forms hydrogen bonds with water.

Hence ethanol is highly soluble in water.

प्रश्न:

एथेनॉल आसानी से पानी में विलेय हो जाता है।

उत्तर:

एथेनॉल में उपस्थित –OH समूह पानी के साथ हाइड्रोजन बंध बनाता है।

इसी कारण एथेनॉल जल में आसानी से घुल जाता है।

(iii) Phenol is strong acid as compared to alcohol.

Answer:

The phenoxide ion formed after losing H⁺ is stabilised by resonance, but alcohol forms alkoxide ion which has no resonance.

Therefore, phenol is more acidic.

प्रश्न:

फिनॉल, ऐल्कोहल की तुलना में अधिक प्रबल अम्ल होता है।

उत्तर:

फिनॉल से H⁺ निकलने पर बनने वाला फिनॉक्साइड आयन अनुनाद से स्थिर होता है, जबकि ऐल्कॉक्साइड आयन में अनुनाद नहीं होता।

इसलिए फिनॉल अधिक प्रबल अम्ल होता है।

Section :- D

खण्ड :- द

Q.19 — ESSAY TYPE QUESTIONS

निबंधात्मक प्रश्न

(i) Question:

Define order of reaction.

Answer:

Order of a reaction is the sum of powers of concentration terms of reactants in the rate law expression.

It indicates how the rate depends on the concentration of reactants.

प्रश्न:

अभिक्रिया की कोटि (Order of reaction) परिभाषित कीजिए।

उत्तर:

अभिक्रिया का क्रम वह संख्या है जो दर समीकरण में अभिकारकों की सांद्रताओं के घातांकों के योग के बराबर होती है।

यह दर्शाता है कि दर अभिकारकों की सांद्रता पर कितनी निर्भर करती है।

(ii) Question:

Explain the effect of concentration of reactant on rate constant.

Answer:

The rate constant does not depend on the concentration of reactants.

Rate constant (k) changes only with temperature, not with concentration.

Change in concentration affects the rate, but not k.

प्रश्न:

वेग स्थिरांक पर अभिकारक की सांद्रता के प्रभाव को समझाइए ।

उत्तर:

वेग स्थिरांक अभिकारकों की सांद्रता पर निर्भर नहीं करता।

वेग स्थिरांक (k) केवल तापमान से बदलता है, सांद्रता से नहीं।

सांद्रता से केवल दर बदलती है, लेकिन k नहीं।

(iii) Question:

The rate constants of a first order reaction at 500 K and 600 K are 0.03 s⁻¹ and 0.06 s⁻¹ respectively.

Calculate the activation energy.

(R = 8.314 J mol⁻¹ K⁻¹, log 2 = 0.3010)

Answer:

Use formula:

log(k2/k1) = (Ea / (2.303 × R)) × ((T2 – T1) / (T1 × T2))

Given:

k1 = 0.03

k2 = 0.06

T1 = 500 K

T2 = 600 K

log(0.06/0.03) = log 2 = 0.3010

Now put values:

0.3010 = (Ea / (2.303 × 8.314)) × (100 / (500 × 600))

2.303 × 8.314 = 19.147

500 × 600 = 300000

100 / 300000 = 0.000333

So:

0.3010 = (Ea / 19.147) × 0.000333

0.000333 × 19.147 = 0.00638

Thus:

0.3010 = Ea × 0.00001742

Ea = 0.3010 / 0.00001742

Ea = 17270 J/mol

Ea ≈ 17.3 kJ/mol

Final Answer: Activation Energy = 17.3 kJ/mol

प्रश्न:

प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए 500 K और 600 K पर वेग स्थिरांक क्रमशः 0.03 s⁻¹ तथा 0.06 s⁻¹ हो , तो सक्रियण ऊर्जा की गणना कीजिए।

(R = 8.314 J mol⁻¹ K⁻¹, log 2 = 0.3010)

उत्तर:

सूत्र:

log(k2/k1) = (Ea / (2.303 × R)) × ((T2 – T1) / (T1 × T2))

दिया है:

k1 = 0.03

k2 = 0.06

T1 = 500

T2 = 600

log(2) = 0.3010

अब मान रखें:

0.3010 = (Ea / (2.303 × 8.314)) × (100 / (500 × 600))

2.303 × 8.314 = 19.147

500 × 600 = 300000

100 / 300000 = 0.000333

तो:

0.3010 = (Ea / 19.147) × 0.000333

0.000333 × 19.147 = 0.00638

इसलिए:

0.3010 = Ea × 0.00001742

Ea = 0.3010 / 0.00001742

Ea = 17270 J/mol

Ea ≈ 17.3 kJ/mol

अंतिम उत्तर: सक्रियण ऊर्जा = 17.3 kJ/mol

(i) Question:

Define molecularity of reaction.

Answer:

Molecularity of a reaction is the number of molecules or species that collide to bring about the chemical reaction.

It is always a whole number.

प्रश्न:

अभिक्रिया की आणविकता (Molecularity) परिभाषित कीजिए।

उत्तर:

अभिक्रिया की आणविकता वह संख्या है, जितने अणु या कण अभिक्रिया होने के लिए आपस में टकराते हैं।

यह हमेशा पूर्णांक होती है।

(ii) Question:

Explain the effect of presence of catalyst on rate of reaction.

Answer:

A catalyst lowers the activation energy by providing an alternative pathway.

Lower activation energy increases the rate of reaction.

प्रश्न:

अभिक्रिया के वेग पर उत्प्रेरक (Catalyst) की उपस्थिति के प्रभाव को समझाइए।

उत्तर:

उत्प्रेरक सक्रियण ऊर्जा को कम करके अभिक्रिया के लिए वैकल्पिक मार्ग प्रदान करता है।

सक्रियण ऊर्जा कम होने पर अभिक्रिया की दर बढ़ जाती है।

(iii) Question:

The initial concentration of reactant in a first order reaction was

1.0 × 10⁻² mol L⁻¹ at 300 K,

which reduced to

5.0 × 10⁻³ mol L⁻¹ after 30 minutes.

Calculate the rate constant of the reaction at 300k.

(log 2 = 0.3010)

Answer:

Formula:

k = (2.303 / t) × log(a / (a - x))

Now substitute values:

a = 1.0 × 10^-2

a - x = 5.0 × 10^-3

t = 30 minutes

Now calculate a / (a - x):

a / (a - x) = (1.0 × 10^-2) / (5.0 × 10^-3)

a / (a - x) = 2

So:

log(2) = 0.3010

k = (2.303 / 30) × 0.3010

2.303 × 0.3010 = 0.693

Thus:

k = 0.693 / 30

Now:

k = 0.0231 min^-1

Final Answer:

Rate constant k = 0.0231 min^-1

प्रश्न:

300 K पर प्रथम कोटि अभिक्रिया में अभिकारक की प्रारंभिक सांद्रता

1.0 × 10⁻² mol L⁻¹ थी,

जो 30 मिनट बाद घटकर

5.0 × 10⁻³ mol L⁻¹ रह गई। 300 k पर अभिक्रिया के वेग स्थिरांक की गणना कीजिए।

(log 2 = 0.3010)

उत्तर:

सूत्र:

k = (2.303 / t) × log(a / (a - x))

अब मान रखिए:

a = 1.0 × 10^-2

a - x = 5.0 × 10^-3

t = 30 मिनट

अब a / (a - x) निकालें:

a / (a - x) = (1.0 × 10^-2) / (5.0 × 10^-3)

a / (a - x) = 2

तो:

log(2) = 0.3010

अब:

k = (2.303 / 30) × 0.3010

2.303 × 0.3010 = 0.693

तो:

k = 0.693 / 30

अब:

k = 0.0231 min^-1

अंतिम उत्तर:

वेग स्थिरांक k = 0.0231 min^-1

Q20 (i)

Question:

Write IUPAC name of dicarboxylic acid used in the formation of Nylon–6,6.

Answer

The dicarboxylic acid used in Nylon–6,6 is Hexanedioic acid (common name: Adipic acid).

Question:

नाइलॉन–6,6 के निर्माण में प्रयुक्त डाई कार्बोक्स्लिक अम्ल का IUPAC नाम लिखिए।

उत्तर

नाइलॉन–6,6 में प्रयुक्त द्विकार्बोक्सिलिक अम्ल का IUPAC नाम हेक्सेनेडियोइक अम्ल है (सामान्य नाम: एडिपिक अम्ल)।

Q20 (ii)

Question:

Acetic acid is weak acid as compared to formic acid — Explain.

Answer

Formic acid (HCOOH) has no electron-releasing alkyl group.

Acetic acid (CH₃COOH) has a methyl group, which shows +I effect and reduces acidity.

Therefore, acetic acid is weaker than formic acid.

Question:

एसीटिक अम्ल, फॉर्मिक अम्ल की तुलना में दुर्बल अम्ल होता है — कारण बताइए।

उत्तर

फॉर्मिक अम्ल (HCOOH) में कोई इलेक्ट्रॉन-दाता समूह नहीं होता।

एसीटिक अम्ल (CH₃COOH) में मिथाइल समूह होता है, जो +I प्रभाव दिखाकर अम्लता कम करता है।

इसलिए एसीटिक अम्ल, फॉर्मिक अम्ल से कम प्रबल अम्ल है।

Q20 (ii)

Question:

Boiling point of carboxylic acids is more than aldehydes having comparable molecular masses — Explain.

Answer

Carboxylic acids form strong intermolecular hydrogen bonds (dimer formation).

Aldehydes cannot form such strong H-bonding.

Hence carboxylic acids have higher boiling points.

Question:

कार्बोक्सिलिक अम्लों का क्वथनांक समतुल्य आणविक द्रव्यमान वाले ऐल्डिहाइड से अधिक क्यों होता है?

उत्तर

कार्बोक्सिलिक अम्ल आपस में मज़बूत हाइड्रोजन बंध बनाकर डाइमर बनाते हैं।

ऐल्डिहाइड इतनी मज़बूत H-बॉन्डिंग नहीं करते।

इसलिए उनके क्वथनांक अधिक होते हैं।

Q20 (iii)

Question:

Draw the orbital diagram of carbonyl group.

(Diagram not possible.)

Answer

The carbonyl group (C=O) consists of:

• One σ-bond formed by sp² hybrid orbital overlap

• One π-bond formed by unhybridized p-orbital overlap

The carbon is sp² hybridised and oxygen has lone pairs occupying sp² orbitals.

Question:

कार्बोनिल समूह के कक्षीय आरेख को चित्रित कीजिए ।

(चित्र संभव नहीं, विवरण दिया गया है।)

उत्तर

कार्बोनिल समूह (C=O) में—

• एक σ-बन्ध sp² कक्षिकाओं के आपसी अतिच्छादन से बनता है।

• एक π-बन्ध अपहाइब्रिड p-कक्षिकाओं से बनता है।

कार्बन sp² हाइब्रिडीकृत होता है और ऑक्सीजन की अविवाहित युग्म sp² कक्षिकाओं में होती हैं।

Q20 (i)

Question:

Write the name of ester used as food preservative.

Answer

The ester used as food preservative is Sodium benzoate.

(Technically it is salt of benzoic acid; many boards accept this.)

Question:

खाद्य परिरक्षक के रूप में प्रयुक्त एस्टर का नाम लिखिए।

उत्तर

खाद्य संरक्षक के रूप में प्रयोग किया जाने वाला एस्टर सोडियम बेंज़ोएट होता है।

Q20 (ii) Explain the following terms:-

(A) Rosenmund reduction.

Answer

Rosenmund reduction is the reduction of acid chlorides to aldehydes using H₂ and Pd/BaSO₄ catalyst.

The catalyst is poisoned to prevent further reduction to alcohols.

RCOCl + H₂ → RCHO

Question:

रोज़ेनमुण्ड अपचयन समझाइए।

उत्तर

रोज़ेनमुण्ड अपचयन में अम्ल क्लोराइडों को हाइड्रोजन तथा Pd/BaSO₄ (विषाक्त उत्प्रेरक) द्वारा एल्डिहाइड में परिवर्तित किया जाता है।

उत्प्रेरक को विषाक्त किया जाता है ताकि एल्डिहाइड आगे अल्कोहल में न बदले।

RCOCl + H₂ → RCHO

Q20 (ii)

(B) Cannizzaro reaction.

Answer

Aldehydes without α-hydrogen undergo self oxidation–reduction in strong base.

One molecule forms alcohol and another forms carboxylate.

Question:

कैनिज़ारो अभिक्रिया समझाइए।

उत्तर

वे ऐल्डिहाइड जिनमें α-हाइड्रोजन नहीं होता, प्रबल क्षार की उपस्थिति में स्व-ऑक्सीकरण-अपचयन करते हैं।

एक अणु अल्कोहल बनता है और दूसरा कार्बोक्सिलेट लवण।

Q20 (iii)

Question:

Draw the tetrahedral intermediate formed by nucleophilic attack on carbonyl carbon in nucleophilic addition reaction.

(Diagram textually described.)

Answer

Carbonyl carbon becomes sp³ hybridized after nucleophile attack.

Structure (text):

R — C — O⁻

H (or R')

Question:

नाभिकीय योगज अभिक्रिया में कार्बोनिल कार्बन पर नाभिकरागी आक्रमण से बने चतुष्फलकीय मध्यवर्ती का चित्र बनाइए।

(चित्र संभव नहीं।)

उत्तर

नाभिकीय आक्रमण के बाद कार्बोनिल कार्बन sp³ हाइब्रिडीकृत हो जाता है।

संरचना (पाठ्य रूप में):

R — C — O⁻

H (या R')

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