UPHESC Assistant Professor Chemistry · 100 questions

UPHESC Assistant Professor Chemistry 2025 PYQs

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70 questions in Chemistry.

Q1.

Given below are two statements, one is labelled as Assertion (A) and other is labelled as Reason (R) :
Assertion (A) :

{BF}_{3}

is a weaker Lewis acid than

{BCl}_{3}

.
Reason (R) : The planar

{BF}_{3}

molecule is stabilised to a greater extent than

{BCl}_{3}

by B – X Bonding.
In the light of the above statement choose the correct answer from the options given below :

नीचे दो कथन दिए हैं, एक को अभिकथन (A) और दूसरे को तर्क (R) कहा गया है :
अभिकथन (A) :

{BF}_{3}

एक दुर्बल अम्ल है

{BCl}_{3}

की तुलना में ।
तर्क (R) : समतल

{BF}_{3}

अणु

{BCl}_{3}

की तुलना में, अधिक सीमा तक B – X

π

-बंध के द्वारा स्थिर हो जाता है ।
उपर्युक्त कथनों के आलोक में निम्नांकित विकल्पों में से सर्वाधिक उपयुक्त उत्तर चुनें ।

ABoth (A) and (R) are correct and (R) is the correct explanation of (A)(A) और (R) दोनों सही है और (R), (A) की सही व्याख्या है
BBoth (A) and (R) are correct but (R) is not the correct explanation of (A)(A) और (R) दोनों सही है परन्तु (R), (A) की सही व्याख्या नहीं है
C(A) is correct but (R) is not correct(A) सही है, परन्तु (R) गलत है
D(A) is not correct but (R) is correct(A) गलत है, परन्तु (R) सही है

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Concept: Lewis acidity of ${BX}_{3}$ increases $\mathrm{BF_3 < BCl_3 < BBr_3 < BI_3}$, opposite to electronegativity.

In ${BF}_{3}$ the filled 2p orbital of F overlaps effectively with the empty 2p orbital of B (same size) – strong $p π$ – $p π$ back bonding.
This B–F $π$ bonding stabilises planar ${BF}_{3}$ ; on forming an adduct the molecule must become pyramidal and lose this $π$ energy, so it accepts electron pairs less readily.
In ${BCl}_{3}$ (2p–3p overlap) back bonding is weaker, so it is the stronger acid. Hence A is true and R explains it.

Short trick: Back bonding ∝ size match: B–F best → BF₃ least acidic.

अवधारणा: ${BX}_{3}$ की लुइस अम्लता का क्रम $\mathrm{BF_3 < BCl_3 < BBr_3 < BI_3}$ है, जो विद्युतऋणता के विपरीत है।

${BF}_{3}$ में F के भरे 2p कक्षक तथा B के रिक्त 2p कक्षक का आकार समान है, अतः प्रबल $p π$ – $p π$ पश्च-बंधन होता है।
यह B–F $π$ -बंध समतल ${BF}_{3}$ को स्थिर करता है; योगज बनाते समय अणु पिरामिडी हो जाता है और यह ऊर्जा खो देता है, इसलिए यह इलेक्ट्रॉन युग्म कम सरलता से ग्रहण करता है।
${BCl}_{3}$ (2p–3p) में पश्च-बंधन दुर्बल है, अतः वह प्रबल अम्ल है। अतः A सत्य है और R उसकी सही व्याख्या है।

याद रखें: पश्च-बंधन ∝ आकार-मेल: B–F सर्वाधिक → BF₃ सबसे कम अम्लीय।

UPHESC Assistant Professor ChemistryChemistryLewis acidity of boron trihalidesUPHESC Assistant Professor Chemistry 2025 · 16 Apr Shift 2

Q2.

Consider the following ions.
1.

{Ni}^{2 +}

{Co}^{2 +}

{Cr}^{2 +}

{Fe}^{3 +}

(Atomic numbers : Cr = 24, Fe = 26, Co = 27, Ni = 28)
The correct sequence of increasing order of the number of unpaired electrons in these ions is

निम्नलिखित आयनों पर विचार करें ।
1.

{Ni}^{2 +}

{Co}^{2 +}

{Cr}^{2 +}

{Fe}^{3 +}

(परमाणु संख्या : Cr = 24, Fe = 26, Co = 27, Ni = 28)
अयुग्म इलेक्ट्रानों की बढ़ती हुई संख्या का सही क्रम इन आयनों में है

A2, 3, 4, 5
B5, 4, 3, 2
C4, 2, 3, 5
D4, 3, 2, 5

Show answer

Concept: Free (high-spin) ions: count unpaired electrons from the $3 d^{n}$ configuration.

${Ni}^{2 +}$ = $3 d^{8}$ → 2; ${Co}^{2 +}$ = $3 d^{7}$ → 3.
${Cr}^{2 +}$ = $3 d^{4}$ → 4; ${Fe}^{3 +}$ = $3 d^{5}$ → 5.
In the order 1, 2, 3, 4 the unpaired electrons are 2, 3, 4, 5 – already increasing.

Short trick: dⁿ with n ≤ 5 → n unpaired; n > 5 → 10 − n unpaired.

अवधारणा: मुक्त (उच्च-चक्रण) आयनों में $3 d^{n}$ विन्यास से अयुग्मित इलेक्ट्रॉन गिनें।

${Ni}^{2 +}$ = $3 d^{8}$ → 2; ${Co}^{2 +}$ = $3 d^{7}$ → 3।
${Cr}^{2 +}$ = $3 d^{4}$ → 4; ${Fe}^{3 +}$ = $3 d^{5}$ → 5।
क्रम 1, 2, 3, 4 में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन 2, 3, 4, 5 हैं – यही बढ़ता क्रम है।

याद रखें: dⁿ में n ≤ 5 हो तो n अयुग्मित; n > 5 हो तो 10 − n।

UPHESC Assistant Professor ChemistryChemistryUnpaired electrons in 3d ionsUPHESC Assistant Professor Chemistry 2025 · 16 Apr Shift 2

Q3.

Which of the following option is not in accordance with the property mentioned against them ?
1. $\mathrm{F_2 > Cl_2 > Br_2 > I_2}$ – Oxidising power
2. $\mathrm{F_2 > Cl_2 > Br_2 > I_2}$ – Bond dissociation enthalpy
3. $\mathrm{HI < HBr < HCl < HF}$ – Bond strength
4. $\mathrm{XeF_4 > XeF_2 > XeF_6}$ – Number of lone pair on Xe-atom

निम्न में से कौन-सा विकल्प उनके सम्मुख उल्लिखित गुण के अनुसार नहीं है ?
1. $\mathrm{F_2 > Cl_2 > Br_2 > I_2}$ – आक्सीकरण क्षमता
2. $\mathrm{F_2 > Cl_2 > Br_2 > I_2}$ – बंधन पृथक्करण ऊर्जा
3. $\mathrm{HI < HBr < HCl < HF}$ – बंधन शक्ति
4. $\mathrm{XeF_4 > XeF_2 > XeF_6}$ – एकांकी इलेक्ट्रान युग्मों की Xe-परमाणु पर संख्या

AOnly 2केवल 2
B2 and 32 और 3
C2 and 42 और 4
D2, 3 and 42, 3 और 4

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Concept: Check each order against known data.

1 correct: $E^{\circ}$ falls F₂ (2.87 V) > Cl₂ > Br₂ > I₂.
2 wrong: bond enthalpy is Cl₂ (242) > Br₂ (193) > F₂ (158) > I₂ (151 kJ/mol) – F–F is weak due to lone-pair repulsion.
3 correct: H–X bond strength HI < HBr < HCl < HF.
4 wrong: lone pairs on Xe – XeF₂ 3, XeF₄ 2, XeF₆ 1, so XeF₂ > XeF₄ > XeF₆.

Short trick: Lone pairs on Xe = (8 − no. of F)/2; BDE: Cl₂ > Br₂ > F₂ > I₂.

अवधारणा: प्रत्येक क्रम को ज्ञात आँकड़ों से जाँचें।

1 सही: $E^{\circ}$ F₂ (2.87 V) > Cl₂ > Br₂ > I₂।
2 गलत: बंध ऊर्जा Cl₂ (242) > Br₂ (193) > F₂ (158) > I₂ (151 kJ/mol) – एकाकी युग्म प्रतिकर्षण से F–F दुर्बल है।
3 सही: H–X बंध शक्ति HI < HBr < HCl < HF।
4 गलत: Xe पर एकाकी युग्म – XeF₂ 3, XeF₄ 2, XeF₆ 1; अतः XeF₂ > XeF₄ > XeF₆।

याद रखें: Xe पर एकाकी युग्म = (8 − F की संख्या)/2; BDE: Cl₂ > Br₂ > F₂ > I₂।

UPHESC Assistant Professor ChemistryChemistryHalogens and xenon fluorides – trendsUPHESC Assistant Professor Chemistry 2025 · 16 Apr Shift 2

Q4.

Which of the following pair of ions have same paramagnetic moment ?

निम्न आयन-युग्मों में किस युग्म का अनुचुम्बकीय आघूर्ण समान है ?

A ${Cu}^{2 +}, {Ti}^{3 +}$
B ${Mn}^{2 +}, {Co}^{2 +}$
C ${Ti}^{4 +}, {Cu}^{2 +}$
D ${Ti}^{3 +}, {Ni}^{2 +}$

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Concept: Spin-only moment $μ = \sqrt{n (n + 2)}$ BM depends only on the number of unpaired electrons n.

Cu²⁺ $3 d^{9}$ → n = 1; Ti³⁺ $3 d^{1}$ → n = 1 → both 1.73 BM.
Mn²⁺ n = 5, Co²⁺ n = 3; Ti⁴⁺ n = 0, Cu²⁺ n = 1; Ti³⁺ n = 1, Ni²⁺ n = 2.

Short trick: d¹ and d⁹ are 'mirror' ions – same n.

अवधारणा: केवल-चक्रण आघूर्ण $μ = \sqrt{n (n + 2)}$ BM केवल अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या n पर निर्भर है।

Cu²⁺ $3 d^{9}$ → n = 1; Ti³⁺ $3 d^{1}$ → n = 1 → दोनों 1.73 BM।
Mn²⁺ n = 5, Co²⁺ n = 3; Ti⁴⁺ n = 0, Cu²⁺ n = 1; Ti³⁺ n = 1, Ni²⁺ n = 2।

याद रखें: d¹ और d⁹ 'दर्पण' आयन हैं – n समान।

UPHESC Assistant Professor ChemistryChemistrySpin-only magnetic momentUPHESC Assistant Professor Chemistry 2025 · 16 Apr Shift 2

Q5.

Zeolite ZSM-5 is used in the manufacture of which of the following compounds ?

जिओलाइट ZSM-5 का उपयोग निम्न में से किस यौगिक के निर्माण में किया जाता है ?

AAnthraceneएन्थ्रॉसिन
BOrtho-xyleneआर्थो-जायॅलीन
CPara-xyleneपैरा-जायॅलीन
DNaphthaleneनैफ्थालीन

Show answer

Concept: ZSM-5 is a shape-selective zeolite with ~5.5 Å channels.

In toluene disproportionation / xylene isomerisation, only the slim para-xylene diffuses out of the pores quickly.
Bulkier o- and m-xylene are retained and isomerised, so the product is enriched in p-xylene (feedstock for terephthalic acid).
ZSM-5 also converts methanol to gasoline (MTG).

Short trick: ZSM-5 → slim molecule wins → para-xylene.

अवधारणा: ZSM-5 लगभग 5.5 Å छिद्रों वाला आकार-चयनात्मक जिओलाइट है।

टॉलूईन विषमानुपातन / जाइलीन समावयवीकरण में केवल पतला पैरा-जाइलीन छिद्रों से शीघ्र बाहर निकलता है।
भारी o- और m-जाइलीन अंदर रुककर समावयवित होते हैं, अतः उत्पाद p-जाइलीन से समृद्ध होता है (टेरेफ्थैलिक अम्ल हेतु)।
ZSM-5 मेथेनॉल को पेट्रोल में भी बदलता है (MTG)।

याद रखें: ZSM-5 → पतला अणु जीतता है → पैरा-जाइलीन।

UPHESC Assistant Professor ChemistryChemistryShape-selective catalysis by zeolitesUPHESC Assistant Professor Chemistry 2025 · 16 Apr Shift 2

Q6.

The trans effect in square planar complexes is primarily attributed to

वर्ग समतलीय संकुलों में विपक्ष प्रभाव का आदि रूप से कारण है

ASteric hindranceत्रिविमी बाधा
BElectronic effectइलेक्ट्रानिक प्रभाव
CGeometrical constraintsज्यामितीय प्रतिबन्ध
DSolvent interactionsविलायक पारस्परिक क्रियाएँ

Show answer

Concept: The trans effect (labilisation of the ligand trans to a given ligand in Pt(II) complexes) is an electronic effect.

σ-donor ligands (H⁻, CH₃⁻) weaken the trans bond in the ground state (trans influence – polarisation theory).
π-acceptor ligands (CO, C₂H₄, CN⁻) stabilise the 5-coordinate transition state (Chatt–Orgel π-bonding theory).
Both explanations are electronic, not steric or solvent based.

Short trick: Series: CO ≈ CN⁻ ≈ C₂H₄ > PR₃ ≈ H⁻ > CH₃⁻ > I⁻ > Br⁻ > Cl⁻ > NH₃ > H₂O.

अवधारणा: विपक्ष प्रभाव (Pt(II) संकुलों में किसी लिगैंड के विपरीत स्थित लिगैंड का शीघ्र प्रतिस्थापन) एक इलेक्ट्रॉनिक प्रभाव है।

σ-दाता लिगैंड (H⁻, CH₃⁻) आद्य अवस्था में ट्रांस बंध को दुर्बल करते हैं (ध्रुवण सिद्धांत)।
π-ग्राही लिगैंड (CO, C₂H₄, CN⁻) 5-उपसहसंयोजी संक्रमण अवस्था को स्थिर करते हैं (चैट–ऑर्गेल π-बंधन सिद्धांत)।
दोनों व्याख्याएँ इलेक्ट्रॉनिक हैं, त्रिविमी या विलायक आधारित नहीं।

याद रखें: क्रम: CO ≈ CN⁻ ≈ C₂H₄ > PR₃ ≈ H⁻ > CH₃⁻ > I⁻ > Br⁻ > Cl⁻ > NH₃ > H₂O।

UPHESC Assistant Professor ChemistryChemistryTrans effectUPHESC Assistant Professor Chemistry 2025 · 16 Apr Shift 2

Q7.

The most widely used standard reference substance in ESR is

इ.एस.आर. में बहुतायत से प्रयुक्त मानक संदर्भ रसायनिक पदार्थ है

A1, 1-diphenyl-2-picrylhydrazyl free radical (DPPH)1, 1-डाईफिनाइल-2-पिक्रिलहाइड्रेजिल मुक्त मूलक (डी.पी.पी.एच.)
BTetramethylsilane (TMS)टेट्रामिथाइलसाइलेन (टी.एम.एस.)
C1, 1-diphenyl-2-picrylhydroxyl free radical1, 1-डाईफिनाइल-2-पिक्रिलहाइड्रौक्सिल मुक्त मूलक
DPicric acidपिकरिक अम्ल

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Concept: ESR needs a stable paramagnetic reference; DPPH is a stable free radical with g = 2.0036.

Its sharp single line is used to calibrate the field / g-value of unknown radicals.
TMS is the NMR reference (diamagnetic – no ESR signal); picric acid is diamagnetic.
'Picrylhydroxyl' is not the real compound – the radical is a hydrazyl (N–N•).

Short trick: NMR → TMS; ESR → DPPH (g ≈ 2.0036).

अवधारणा: ESR में स्थिर अनुचुंबकीय संदर्भ चाहिए; DPPH एक स्थिर मुक्त मूलक है जिसका g = 2.0036 है।

इसकी तीक्ष्ण एकल रेखा से अज्ञात मूलकों का क्षेत्र / g-मान अंशांकित किया जाता है।
TMS NMR का संदर्भ है (प्रतिचुंबकीय – ESR संकेत नहीं); पिक्रिक अम्ल भी प्रतिचुंबकीय है।
'पिक्रिलहाइड्रॉक्सिल' वास्तविक यौगिक नहीं – मूलक हाइड्रेज़िल (N–N•) है।

याद रखें: NMR → TMS; ESR → DPPH (g ≈ 2.0036)।

UPHESC Assistant Professor ChemistryChemistryESR spectroscopy – g-value standardUPHESC Assistant Professor Chemistry 2025 · 16 Apr Shift 2

Q8.

Using Wade's rule the structure of

B_{10} C_{2} H_{12}

can be predicted. The structure and the number of isomers of

B_{10} C_{2} H_{12}

respectively are

वाडे के नियम का प्रयोग करके

B_{10} C_{2} H_{12}

की संरचना की जानकारी की जा सकती है ।

B_{10} C_{2} H_{12}

की संरचना एवं समावयवियों की संख्या क्रमश: है ।

ANido and Twoनिडो और दो
BCloso and Threeक्लोसो और तीन
CCloso and Twoक्लोसो और दो
DNido and Oneनिडो और एक

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Concept: Skeletal electron pairs (SEP): each BH gives 1 pair, each CH gives 3/2 pairs (3 electrons).

10 BH → 10 pairs; 2 CH → 3 pairs; total 13 = n + 1 for n = 12 vertices → closo (icosahedron).
Two C atoms on an icosahedron can be adjacent (1,2-), separated by one atom (1,7-) or opposite (1,12-) → ortho, meta, para = 3 isomers.

Short trick: C₂B₁₀H₁₂ = isoelectronic with B₁₂H₁₂²⁻ → closo, o/m/p.

अवधारणा: कंकालीय इलेक्ट्रॉन युग्म (SEP): प्रत्येक BH 1 युग्म, प्रत्येक CH 3/2 युग्म (3 इलेक्ट्रॉन) देता है।

10 BH → 10 युग्म; 2 CH → 3 युग्म; कुल 13 = n + 1 (n = 12 शीर्ष) → क्लोसो (विंशफलक)।
विंशफलक पर दो C परमाणु सटे (1,2-), एक परमाणु छोड़कर (1,7-) या विपरीत (1,12-) हो सकते हैं → ऑर्थो, मेटा, पैरा = 3 समावयवी।

याद रखें: C₂B₁₀H₁₂, B₁₂H₁₂²⁻ का समइलेक्ट्रॉनी → क्लोसो, o/m/p।

UPHESC Assistant Professor ChemistryChemistryWade's rules – carboranesUPHESC Assistant Professor Chemistry 2025 · 16 Apr Shift 2

Q9.

Point group for

{ICl}_{4}^{-}

and

{ICl}_{2}^{-}

respectively are

{ICl}_{4}^{-}

एवं

{ICl}_{2}^{-}

का बिन्दु समूह क्रमश: है

AD4h and D2hD4h एवं D2h
BC4v and C2hC4v एवं C2h
CD4v and C2hD4v एवं C2h
DD4h and D∞hD4h एवं D∞h

Show answer

Concept: Find the shape by VSEPR, then the point group.

${ICl}_{4}^{-}$ : 4 bond pairs + 2 lone pairs (octahedral arrangement) → square planar → $D_{4 h}$ .
${ICl}_{2}^{-}$ : 2 bond pairs + 3 lone pairs (trigonal bipyramidal, lone pairs equatorial) → linear, centrosymmetric → $D_{\infty h}$ .
'D4v' is not a valid point group.

Short trick: Square planar AX₄E₂ → D_4h; linear AX₂E₃ → D_∞h.

अवधारणा: पहले VSEPR से आकृति, फिर बिन्दु समूह ज्ञात करें।

${ICl}_{4}^{-}$ : 4 बंध युग्म + 2 एकाकी युग्म (अष्टफलकीय व्यवस्था) → वर्ग समतलीय → $D_{4 h}$ ।
${ICl}_{2}^{-}$ : 2 बंध युग्म + 3 एकाकी युग्म (त्रिकोणीय द्विपिरामिड, एकाकी युग्म विषुवतीय) → रैखिक, केन्द्र-सममित → $D_{\infty h}$ ।
'D4v' कोई मान्य बिन्दु समूह नहीं है।

याद रखें: वर्ग समतलीय AX₄E₂ → D_4h; रैखिक AX₂E₃ → D_∞h।

UPHESC Assistant Professor ChemistryChemistryVSEPR shapes and point groupsUPHESC Assistant Professor Chemistry 2025 · 16 Apr Shift 2

Q10.

If magnetic moment of an octahedral Co (II) complex is 4.0

μ_{B}

. d-electronic configuration of Co (II) within complex is

यदि एक अष्टफलकीय Co (II) संकुल का चुंबकीय आघूर्ण 4.0

μ_{B}

है । संकुल में Co (II) का d-इलेक्ट्रानिक विन्यास है

A $t_{2 g}^{5} e_{g}^{2}$
B $t_{2 g}^{6} e_{g}^{1}$
C $t_{2 g}^{3}$
D $t_{2 g}^{3} e_{g}^{1}$

Show answer

Concept: Co(II) is $d^{7}$ ; $μ$ tells the number of unpaired electrons.

$μ_{s o}$ for n = 3 is 3.87 BM (observed 4.0–5.2 BM with orbital contribution); n = 1 gives 1.73 BM.
4.0 BM ⇒ 3 unpaired ⇒ high-spin $d^{7}$ = $t_{2 g}^{5} e_{g}^{2}$ .
$t_{2 g}^{6} e_{g}^{1}$ is low-spin (1 unpaired); $t_{2 g}^{3}$ and $t_{2 g}^{3} e_{g}^{1}$ are $d^{3}$ / $d^{4}$ , not Co(II).

Short trick: √15 ≈ 3.87 → 3 unpaired → high spin.

अवधारणा: Co(II) $d^{7}$ है; $μ$ से अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या मिलती है।

n = 3 के लिए $μ_{s o}$ = 3.87 BM (कक्षीय योगदान सहित 4.0–5.2 BM); n = 1 पर 1.73 BM।
4.0 BM ⇒ 3 अयुग्मित ⇒ उच्च-चक्रण $d^{7}$ = $t_{2 g}^{5} e_{g}^{2}$ ।
$t_{2 g}^{6} e_{g}^{1}$ निम्न-चक्रण है (1 अयुग्मित); $t_{2 g}^{3}$ तथा $t_{2 g}^{3} e_{g}^{1}$ तो $d^{3}$ / $d^{4}$ हैं।

याद रखें: √15 ≈ 3.87 → 3 अयुग्मित → उच्च चक्रण।

UPHESC Assistant Professor ChemistryChemistryMagnetic moment and spin stateUPHESC Assistant Professor Chemistry 2025 · 16 Apr Shift 2

Q11.

{XeF}_{3}^{+}

is related to which one of the following

{AX}_{n} E_{m}

nomenclatures ?
(A = central atom, X = singly bounded ligand and E = an unshared electron pair).

{XeF}_{3}^{+}

निम्न में किस

{AX}_{n} E_{m}

नामकरण से संबंधित है ?
(A = केन्द्रीय परमाणु, X = एकल आबंध लिगैण्ड एवं E = असहभाजित इलेक्ट्रान युग्म) ।

A ${Ax}_{3} E_{0}$
B ${Ax}_{3} E_{1}$
C ${Ax}_{3} E_{2}$
D ${Ax}_{3} E_{3}$

Show answer

Concept: Lone pairs E = (valence electrons of A − charge − electrons used in bonds)/2.

Xe has 8 valence electrons; +1 charge leaves 7.
3 Xe–F bonds use 3 → 4 electrons left = 2 lone pairs.
${AX}_{3} E_{2}$ → trigonal-bipyramidal arrangement, T-shaped ion (like ${ClF}_{3}$ ).

Short trick: XeF₃⁺ is isoelectronic (valence) with IF₃/ClF₃ → T-shape.

अवधारणा: एकाकी युग्म E = (A के संयोजी इलेक्ट्रॉन − आवेश − बंध में प्रयुक्त इलेक्ट्रॉन)/2।

Xe के 8 संयोजी इलेक्ट्रॉन; +1 आवेश से 7 बचे।
3 Xe–F बंधों में 3 प्रयुक्त → 4 इलेक्ट्रॉन = 2 एकाकी युग्म।
${AX}_{3} E_{2}$ → त्रिकोणीय द्विपिरामिडी व्यवस्था, T-आकार (जैसे ${ClF}_{3}$ )।

याद रखें: XeF₃⁺ ≈ ClF₃ → T-आकार।

UPHESC Assistant Professor ChemistryChemistryVSEPR – xenon fluoride cationsUPHESC Assistant Professor Chemistry 2025 · 16 Apr Shift 2

Q12.

Which of the following is an example of nido-carborane ?

निम्न में से कौन-सा निडो-कार्बोरेन का उदाहरण है ?

A $C_{4} B_{2} H_{6}$
B $C_{2} B_{8} H_{10}$
C $C_{2} B_{7} H_{13}$
D $C_{2} B_{10} H_{12}$

Show answer

Concept: SEP: BH = 1 pair, CH = 3/2 pairs, each extra H = 1/2 pair. closo = n+1, nido = n+2, arachno = n+3 (n = vertices).

$C_{4} B_{2} H_{6}$ : 4 CH (6) + 2 BH (2) = 8 pairs, n = 6 → n+2 → nido (pentagonal pyramid).
$C_{2} B_{8} H_{10}$ : 3 + 8 = 11, n = 10 → closo; $C_{2} B_{10} H_{12}$ : 13, n = 12 → closo.
$C_{2} B_{7} H_{13}$ : 3 + 7 + 4 extra H (2) = 12, n = 9 → n+3 → arachno.

Short trick: Carborane formula C₂B_nH_n+2 = closo; C₄B₂H₆ ≡ B₆H₁₀ type → nido.

अवधारणा: SEP: BH = 1 युग्म, CH = 3/2 युग्म, प्रत्येक अतिरिक्त H = 1/2 युग्म। क्लोसो = n+1, निडो = n+2, अरैक्नो = n+3 (n = शीर्ष)।

$C_{4} B_{2} H_{6}$ : 4 CH (6) + 2 BH (2) = 8 युग्म, n = 6 → n+2 → निडो (पंचकोणीय पिरामिड)।
$C_{2} B_{8} H_{10}$ : 3 + 8 = 11, n = 10 → क्लोसो; $C_{2} B_{10} H_{12}$ : 13, n = 12 → क्लोसो।
$C_{2} B_{7} H_{13}$ : 3 + 7 + 4 अतिरिक्त H (2) = 12, n = 9 → n+3 → अरैक्नो।

याद रखें: C₂B_nH_n+2 = क्लोसो; C₄B₂H₆ ≡ B₆H₁₀ प्रकार → निडो।

UPHESC Assistant Professor ChemistryChemistryWade's rules – carboranesUPHESC Assistant Professor Chemistry 2025 · 16 Apr Shift 2

Q13.

Given the matrices for

C_{3}

and

σ_{h}

below

C_{3} = [\begin{matrix} - \frac{1}{2} & - \frac{\sqrt{3}}{2} & 0 \\ \frac{\sqrt{3}}{2} & - \frac{1}{2} & 0 \\ 0 & 0 & 1 \end{matrix}] σ_{h} = [\begin{matrix} 1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & - 1 \end{matrix}]

, the trace of matrix representing

S_{3}^{2}

C_{3}

एवं

σ_{h}

मैट्रीक्स नीचे दी गई है

C_{3} = [\begin{matrix} - \frac{1}{2} & - \frac{\sqrt{3}}{2} & 0 \\ \frac{\sqrt{3}}{2} & - \frac{1}{2} & 0 \\ 0 & 0 & 1 \end{matrix}] σ_{h} = [\begin{matrix} 1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & - 1 \end{matrix}]

S_{3}^{2}

मैट्रिक्स के लिए ट्रेस है

A0
B−2
C1
D−1

Show answer

Concept: $S_{3} = σ_{h} C_{3}$ , so $S_{3}^{2} = σ_{h}^{2} C_{3}^{2} = E \cdot C_{3}^{2} = C_{3}^{2}$ .

Rotation by $θ$ has trace $2 \cos θ + 1$ (the z-element is +1).
$C_{3}^{2}$ : $θ = 240^{\circ}$ → $2 (- \frac{1}{2}) + 1 = 0$ .
(Check: trace of $C_{3}$ itself = −½ − ½ + 1 = 0 as well.)

Short trick: S_n^k with k even = C_n^k → trace 2cos θ + 1.

अवधारणा: $S_{3} = σ_{h} C_{3}$ , अतः $S_{3}^{2} = σ_{h}^{2} C_{3}^{2} = E \cdot C_{3}^{2} = C_{3}^{2}$ ।

$θ$ कोण के घूर्णन का ट्रेस $2 \cos θ + 1$ होता है (z-अवयव +1)।
$C_{3}^{2}$ : $θ = 240^{\circ}$ → $2 (- \frac{1}{2}) + 1 = 0$ ।
(जाँच: $C_{3}$ का ट्रेस भी −½ − ½ + 1 = 0)।

याद रखें: S_n^k (k सम) = C_n^k → ट्रेस 2cos θ + 1।

UPHESC Assistant Professor ChemistryChemistrySymmetry operations – matrix representationUPHESC Assistant Professor Chemistry 2025 · 16 Apr Shift 2

Q14.

Given below are two statements, one is labelled as Assertion (A) and other is labelled as Reason (R).
Assertion (A) :

{KMnO}_{4}

and

K_{2} {Cr}_{2} O_{7}

are intensely coloured compounds.
Reason (R) : Transition metal compounds having electrons in d-orbitals are coloured due to d-d transition.
In the light of the above statements choose the correct answer from the options given below.

नीचे दो कथन दिए गए हैं, एक को अभिकथन (A) और दूसरे को तर्क (R) कहा गया है ।
अभिकथन (A) :

{KMnO}_{4}

तथा

K_{2} {Cr}_{2} O_{7}

तीव्र रंगीन यौगिक है ।
तर्क (R) : संक्रमण धातु यौगिक जिनके d-कक्षक में इलेक्ट्रान होते हैं, वे d-d संक्रमण के कारण रंगीन होते हैं ।
उपर्युक्त कथनों के आलोक में निम्नांकित विकल्पों में से सर्वाधिक उपयुक्त उत्तर चुनें ।

ABoth (A) and (R) are correct and (R) is the correct explanation of (A)(A) और (R) दोनों सही है और (R), (A) की सही व्याख्या है
BBoth (A) and (R) are correct but (R) is not the correct explanation of (A)(A) और (R) दोनों सही है परन्तु (R), (A) की सही व्याख्या नहीं है
C(A) is correct but (R) is not correct(A) सही है, परन्तु (R) गलत है
D(A) is not correct but (R) is correct(A) सही नहीं है परन्तु (R) सही है

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Concept: Colour of $d^{1}$ – $d^{9}$ ions comes from d–d transitions, but ${MnO}_{4}^{-}$ (Mn VII) and ${Cr}_{2} O_{7}^{2 -}$ (Cr VI) are $d^{0}$ .

Both are intensely coloured (purple, orange) – A is true.
R is true as a general statement for $d^{n}$ (n = 1–9) compounds.
But $d^{0}$ ions have no d electrons; their colour is due to ligand-to-metal charge transfer (O → M), which is Laporte-allowed and therefore intense. So R does not explain A.

Short trick: d⁰ yet coloured → charge transfer (KMnO₄, K₂Cr₂O₇, CrO₄²⁻).

अवधारणा: $d^{1}$ – $d^{9}$ आयनों का रंग d–d संक्रमण से होता है, किन्तु ${MnO}_{4}^{-}$ (Mn VII) एवं ${Cr}_{2} O_{7}^{2 -}$ (Cr VI) $d^{0}$ हैं।

दोनों तीव्र रंगीन हैं (बैंगनी, नारंगी) – A सत्य।
$d^{n}$ (n = 1–9) यौगिकों के लिए सामान्य कथन के रूप में R सत्य है।
परन्तु $d^{0}$ आयनों में d इलेक्ट्रॉन नहीं; इनका रंग लिगैंड से धातु आवेश स्थानांतरण (O → M) के कारण है जो लापोर्ट-अनुमत होने से तीव्र होता है। अतः R, A की व्याख्या नहीं।

याद रखें: d⁰ फिर भी रंगीन → आवेश स्थानांतरण।

UPHESC Assistant Professor ChemistryChemistryColour of transition metal compounds – LMCTUPHESC Assistant Professor Chemistry 2025 · 16 Apr Shift 2

Q15.

For the Michaelis and Menten mechanism of enzyme catalyzed reaction
a. Michaelis constant

K_{m} = \frac{K_{- 1} + K_{2}}{K_{1}}

b. The order of reaction with respect to substrate is one, when [s] > >

K_{m}

K_{2}

is called the turnover number
d. Unit of

K_{m}

{dm}^{- 3} mol

Choose the correct answer from the options given below.

एन्जाइम उत्प्रेरित अभिक्रिया के माइकेलिस एवं मेन्टेन क्रियाविधि के लिए
a. माइकेलिस स्थिरांक

K_{m} = \frac{K_{- 1} + K_{2}}{K_{1}}

b. क्रियाधार के सापेक्ष में अभिक्रिया की कोटि एक है, यदि [s] > >

K_{m}

K_{2}

टर्नओवर संख्या कहलाती है
d.

K_{m}

की इकाई

{dm}^{- 3} mol

होती है
नीचे दिए गए विकल्पों में से सही उत्तर चुनिए ।

AOnly a, b, cकेवल a, b, c
BOnly a, c, dकेवल a, c, d
COnly b, c, dकेवल b, c, d
DOnly a, b, dकेवल a, b, d

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Concept: $E + S ⇌ E S \to E + P$ ; rate $= \frac{k_{2} [E]_{0} [S]}{K_{m} + [S]}$ with $K_{m} = \frac{k_{- 1} + k_{2}}{k_{1}}$ .

a correct (steady-state result).
b wrong: when [S] ≫ $K_{m}$ , rate = $k_{2} [E]_{0}$ = $V_{m a x}$ → zero order in S (first order only when [S] ≪ $K_{m}$ ).
c correct: $k_{2} = k_{c a t}$ = turnover number. d correct: $K_{m}$ is a concentration, mol dm⁻³.

Short trick: High [S] → enzyme saturated → zero order.

अवधारणा: $E + S ⇌ E S \to E + P$ ; दर $= \frac{k_{2} [E]_{0} [S]}{K_{m} + [S]}$ , जहाँ $K_{m} = \frac{k_{- 1} + k_{2}}{k_{1}}$ ।

a सही (स्थायी-अवस्था सन्निकटन)।
b गलत: [S] ≫ $K_{m}$ पर दर = $k_{2} [E]_{0}$ = $V_{m a x}$ → S के सापेक्ष शून्य कोटि (प्रथम कोटि केवल [S] ≪ $K_{m}$ पर)।
c सही: $k_{2} = k_{c a t}$ = टर्नओवर संख्या। d सही: $K_{m}$ सांद्रता है, mol dm⁻³।

याद रखें: अधिक [S] → एन्जाइम संतृप्त → शून्य कोटि।

UPHESC Assistant Professor ChemistryChemistryMichaelis–Menten kineticsUPHESC Assistant Professor Chemistry 2025 · 16 Apr Shift 2

Q16.

Match the Column – I and Column – II and choose the correct option.

Column – I	Column – II
a. Wilkinson's catalyst	1. Trans $IrCl (CO) ({PPh}_{3})_{2}$
b. Speier's catalyst	2. Hydrosilyation
c. Water gas shift catalyst	3. $RhCl ({PPh}_{3})_{3}$
d. Zeolite ZSM-5 catalyst	4. Synthetic gasoline
	5. Zinc-copper oxide

कालम – I और कालम – II का मिलान कर सही विकल्प चुने ।

कालम – I	कालम – II
a. विल्किंसन उत्प्रेरक	1. ट्रांस $IrCl (CO) ({PPh}_{3})_{2}$
b. स्पीयर्स उत्प्रेरक	2. हाइड्रोसिलाइलेशन
c. जल गैस शिफ्ट उत्प्रेरक	3. $RhCl ({PPh}_{3})_{3}$
d. जियोलाइट ZSM-5 उत्प्रेरक	4. सिंथेटिक गैसोलिन
	5. जिंक-कापर आक्साइड

Aa – 3, b – 2, c – 5, d – 4
Ba – 3, b – 4, c – 1, d – 2
Ca – 5, b – 1, c – 3, d – 4
Da – 2, b – 3, c – 4, d – 5

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Concept: Recall each named catalyst.

Wilkinson's catalyst = $RhCl ({PPh}_{3})_{3}$ (hydrogenation) → 3.
Speier's catalyst = $H_{2} {PtCl}_{6}$ in isopropanol, used for hydrosilylation → 2.
Low-temperature water-gas shift ( $CO + H_{2} O \to {CO}_{2} + H_{2}$ ) uses Cu–ZnO → 5; ZSM-5 converts methanol to synthetic gasoline (MTG) → 4.
trans- $IrCl (CO) ({PPh}_{3})_{2}$ is Vaska's complex – a distractor.

Short trick: Wilkinson-Rh, Vaska-Ir, Speier-Pt (Si–H), ZSM-5 – MTG.

अवधारणा: प्रत्येक नामित उत्प्रेरक याद करें।

विल्किंसन उत्प्रेरक = $RhCl ({PPh}_{3})_{3}$ (हाइड्रोजनीकरण) → 3।
स्पीयर उत्प्रेरक = आइसोप्रोपेनॉल में $H_{2} {PtCl}_{6}$ , हाइड्रोसिलिलीकरण हेतु → 2।
निम्न-ताप जल-गैस शिफ्ट ( $CO + H_{2} O \to {CO}_{2} + H_{2}$ ) में Cu–ZnO → 5; ZSM-5 मेथेनॉल से संश्लेषित पेट्रोल (MTG) → 4।
ट्रांस- $IrCl (CO) ({PPh}_{3})_{2}$ वास्का संकुल है – भ्रामक विकल्प।

याद रखें: विल्किंसन-Rh, वास्का-Ir, स्पीयर-Pt (Si–H), ZSM-5 – MTG।

UPHESC Assistant Professor ChemistryChemistryIndustrial / homogeneous catalystsUPHESC Assistant Professor Chemistry 2025 · 16 Apr Shift 2

Q17.

Simmons-Smith reaction uses which reaction intermediate ?

साइमन्स-स्मिथ अभिक्रिया में कौन-सा मध्यवर्ती प्रयोग होता है ?

ACarbanionकार्बेनियन
BFree radicalsमुक्त मूलक
CCarbeneकार्बीन
DCarbocationकार्बोकेटायन

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Concept: ${CH}_{2} I_{2} + Zn (Cu) \to {ICH}_{2} ZnI$ , a zinc carbenoid that transfers a ${CH}_{2}$ (carbene equivalent) to an alkene.

The addition is concerted and stereospecific (cis-alkene → cis-cyclopropane).
No free ions or radicals are involved; the reagent behaves as a methylene carbene.

Short trick: Simmons–Smith = CH₂I₂/Zn-Cu = carbenoid → cyclopropane.

अवधारणा: ${CH}_{2} I_{2} + Zn (Cu) \to {ICH}_{2} ZnI$ – एक जिंक कार्बीनॉयड जो ऐल्कीन को ${CH}_{2}$ (कार्बीन तुल्य) देता है।

योग समन्वित एवं त्रिविम-विशिष्ट है (सिस-ऐल्कीन → सिस-साइक्लोप्रोपेन)।
कोई मुक्त आयन या मूलक नहीं बनते; अभिकर्मक मेथिलीन कार्बीन जैसा व्यवहार करता है।

याद रखें: सिमन्स–स्मिथ = CH₂I₂/Zn-Cu = कार्बीनॉयड → साइक्लोप्रोपेन।

UPHESC Assistant Professor ChemistryChemistrySimmons–Smith cyclopropanationUPHESC Assistant Professor Chemistry 2025 · 16 Apr Shift 2

Q18.

Which of the following orbital is represented by the wave function

k^{5 / 2} π^{- 1 / 2} r e^{- k r} \sin θ e^{- i θ}

निम्नलिखित में से कौन-सा कक्षक तरंग फलन

k^{5 / 2} π^{- 1 / 2} r e^{- k r} \sin θ e^{- i θ}

द्वारा निरूपित किया जाता है ?

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Concept: Read n and l from the radial and angular parts.

Angular part $\sin θ e^{\pm i ϕ}$ is the $Y_{1, \pm 1}$ harmonic → l = 1 (p orbital). (The last exponent is the azimuthal angle φ.)
Radial part $r e^{- k r}$ with no radial node → n − l − 1 = 0 → n = 2 (k = Z/2a₀).
So the function is $2 p_{- 1}$ .

Short trick: Power of r = l; exponent Zr/na₀; sinθ e^±iφ → p_±1.

अवधारणा: त्रिज्य एवं कोणीय भाग से n तथा l पढ़ें।

कोणीय भाग $\sin θ e^{\pm i ϕ}$ , $Y_{1, \pm 1}$ है → l = 1 (p कक्षक)। (अंतिम घातांक का कोण दिगंशीय कोण φ है।)
त्रिज्य भाग $r e^{- k r}$ में कोई त्रिज्य नोड नहीं → n − l − 1 = 0 → n = 2 (k = Z/2a₀)।
अतः यह $2 p_{- 1}$ कक्षक है।

याद रखें: r की घात = l; sinθ e^±iφ → p_±1।

UPHESC Assistant Professor ChemistryChemistryHydrogen-like wave functionsUPHESC Assistant Professor Chemistry 2025 · 16 Apr Shift 2

Q19.

The asymmetry in the electron absorption spectrum in the visible region of

[Ti (H_{2} O)_{6}]^{3 +}

is caused by

[Ti (H_{2} O)_{6}]^{3 +}

के दृश्य क्षेत्र में इलेक्ट्रान अवशोषण स्पेक्ट्रम में असममिति का कारण है

ACharge-transferआवेश स्थानांतरण
B $t_{2} \to e$
C $e \to t_{2}$
DJahn-Teller effectजॉन-टेलर प्रभाव

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Concept: ${Ti}^{3 +}$ is $d^{1}$ ; the single band at ~20 300 cm⁻¹ is $t_{2 g}^{1} \to e_{g}^{1}$ ( $^{2} T_{2 g} \to^{2} E_{g}$ ).

The excited state $e_{g}^{1}$ is orbitally degenerate and undergoes a strong Jahn–Teller distortion, splitting $^{2} E_{g}$ .
Hence the band appears broad and asymmetric with a shoulder (~17 400 cm⁻¹).
The transition itself (t₂ → e) causes the band, not its asymmetry.

Short trick: Ti³⁺ band shoulder = excited-state Jahn–Teller.

अवधारणा: ${Ti}^{3 +}$ $d^{1}$ है; ~20 300 cm⁻¹ का एकल बैंड $t_{2 g}^{1} \to e_{g}^{1}$ ( $^{2} T_{2 g} \to^{2} E_{g}$ ) है।

उत्तेजित अवस्था $e_{g}^{1}$ कक्षीय रूप से अपभ्रष्ट है, अतः इसमें प्रबल जॉन–टेलर विकृति होकर $^{2} E_{g}$ विभाजित होता है।
इसलिए बैंड चौड़ा, असममित एवं स्कंध (~17 400 cm⁻¹) युक्त होता है।
t₂ → e संक्रमण बैंड का कारण है, उसकी असममिति का नहीं।

याद रखें: Ti³⁺ बैंड का स्कंध = उत्तेजित अवस्था जॉन–टेलर।

UPHESC Assistant Professor ChemistryChemistryJahn–Teller distortion in electronic spectraUPHESC Assistant Professor Chemistry 2025 · 16 Apr Shift 2

Q20.

Which of the following pairs have identical bond orders ?
a.

N_{2}^{+}

and

O_{2}^{+}

F_{2}

and

{Ne}_{2}

O_{2}^{2 -}

and

B_{2}

C_{2}

and

N_{2}

Choose the correct answer from the options given below.

निम्नलिखित में से किस जोड़े में समान बंध क्रम है ?
a.

N_{2}^{+}

एवं

O_{2}^{+}

F_{2}

एवं

{Ne}_{2}

O_{2}^{2 -}

एवं

B_{2}

C_{2}

एवं

N_{2}

नीचे दिए गए विकल्पों में से सही उत्तर चुनिए ।

AOnly aकेवल a
BOnly b, dकेवल b, d
COnly cकेवल c
DOnly a, cकेवल a, c

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Concept: Bond order = ½(bonding − antibonding electrons).

a: $N_{2}^{+}$ (13 e) = 2.5; $O_{2}^{+}$ (15 e) = 2.5 → same.
b: $F_{2}$ = 1, ${Ne}_{2}$ = 0 → different.
c: $O_{2}^{2 -}$ (18 e) = 1, $B_{2}$ (10 e) = 1 → same.
d: $C_{2}$ = 2, $N_{2}$ = 3 → different.

Short trick: Total e 10→1, 12→2, 14→3, 16→2, 18→1, 20→0 (13 & 15 → 2.5).

अवधारणा: बंध कोटि = ½(आबंधी − प्रतिआबंधी इलेक्ट्रॉन)।

a: $N_{2}^{+}$ (13 e) = 2.5; $O_{2}^{+}$ (15 e) = 2.5 → समान।
b: $F_{2}$ = 1, ${Ne}_{2}$ = 0 → भिन्न।
c: $O_{2}^{2 -}$ (18 e) = 1, $B_{2}$ (10 e) = 1 → समान।
d: $C_{2}$ = 2, $N_{2}$ = 3 → भिन्न।

याद रखें: कुल e 10→1, 12→2, 14→3, 16→2, 18→1, 20→0 (13 व 15 → 2.5)।

UPHESC Assistant Professor ChemistryChemistryMO theory – bond orderUPHESC Assistant Professor Chemistry 2025 · 16 Apr Shift 2