Mix Examples-General Organic Chemistry Questions in Gujarati

(C) સંયોજન $(A)$ માટે: કાઈરલ કેન્દ્ર સાથે જોડાયેલા સમૂહોને Cahn-Ingold-Prelog $(CIP)$ નિયમોનો ઉપયોગ કરીને અગ્રતા આપતા:
$1$. ડેશ બોન્ડ દ્વારા જોડાયેલ $-CH_2-O-CH_2-CH_3$ સમૂહને અગ્રતા $1$ આપવામાં આવે છે.
$2$. ઓક્સિજન ધરાવતો રિંગ કાર્બન અગ્રતા $2$ છે.
$3$. વેજ બોન્ડ દ્વારા જોડાયેલ $-CH_2-CH_2-O-CH_2-CH_3$ સમૂહ અગ્રતા $3$ છે.
$4$. બાકીનો રિંગ કાર્બન અગ્રતા $4$ છે.
સૌથી ઓછી અગ્રતા ધરાવતા સમૂહ $(4)$ વેજ પર હોવાથી,$1$ $\rightarrow 2$ $\rightarrow 3$ ક્રમ અનુસરતા વિન્યાસ $S$ મળે છે.
સંયોજન $(B)$ માટે: અગ્રતા આપતા:
$1$. લાંબી શૃંખલા (હેપ્ટાઇલ) ધરાવતો સમૂહ અગ્રતા $1$ છે.
$2$. સાયક્લોહેક્સાઇલ સમૂહ અગ્રતા $2$ છે.
$3$. ટૂંકી શૃંખલા (હેક્સાઇલ) ધરાવતો સમૂહ અગ્રતા $3$ છે.
$4$. મિથાઇલ સમૂહ અગ્રતા $4$ છે.
સૌથી ઓછી અગ્રતા ધરાવતો સમૂહ $(4)$ સમતલમાં હોવાથી,$1$ $\rightarrow 2$ $\rightarrow 3$ ક્રમ અનુસરતા વિન્યાસ $R$ મળે છે.
આમ,વિન્યાસ અનુક્રમે $S$ અને $R$ છે.

(D) સંમિતિનું કેન્દ્ર એ અણુની અંદરનું એક એવું બિંદુ છે કે જેમાંથી પસાર થતી કોઈપણ રેખા વિરુદ્ધ દિશામાં સમાન અંતરે સમાન પર્યાવરણ ધરાવે છે.
$1$. પ્રથમ સંયોજનમાં સંમિતિનું કેન્દ્ર મધ્યમાં આવેલું છે.
$2$. બીજા સંયોજનમાં પણ વલયના કેન્દ્રમાં સંમિતિનું કેન્દ્ર છે.
$3$. ત્રીજું સંયોજન તેના એન્ટી-કન્ફોર્મેશનમાં સંમિતિનું કેન્દ્ર ધરાવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(D) જો મિશ્રણમાં એવા કાઈરલ સંયોજનની સાંદ્રતા હોય જે રેસેમિક મિશ્રણનો ભાગ ન હોય,તો તે સમતલીય ધ્રુવીભૂત પ્રકાશનું પરિભ્રમણ કરશે.
બીકર $A$ માં,બંધારણો ડાયાસ્ટીરિયોમર્સ છે,જે પ્રકાશીય રીતે સક્રિય છે.
બીકર $B$ માં,બંધારણો ડાયાસ્ટીરિયોમર્સ છે,જે પ્રકાશીય રીતે સક્રિય છે.
બીકર $C$ માં,બંધારણો અલગ-અલગ કાઈરલ અણુઓ છે,જે પ્રકાશીય રીતે સક્રિય છે.
તેથી,તમામ બીકરમાં કાઈરલ અણુઓ હોવાથી,તે તમામ સમતલીય ધ્રુવીભૂત પ્રકાશનું પરિભ્રમણ કરશે.

(C) જો કોઈ સંયોજન કાયરલ (પ્રકાશીય સક્રિય) હોય તો તે સમતલીય ધ્રુવીભૂત પ્રકાશનું પરિભ્રમણ કરશે.
અણુ કાયરલ હોવા માટે,તેમાં સમમિતિનું સમતલ અને સમમિતિનું કેન્દ્ર હોવું જોઈએ નહીં.
આપેલા વિકલ્પોમાં,વિકલ્પ $C$ માંની રચના એક વિસ્થાપિત એલીન જેવી સિસ્ટમ દર્શાવે છે જ્યાં મધ્યવર્તી દ્વિબંધને કારણે બે વલયો એકબીજાને લંબ હોય છે.
આ લંબ ગોઠવણી અણુને સમમિતિનું સમતલ અથવા સમમિતિનું કેન્દ્ર ધરાવતા અટકાવે છે,જે તેને કાયરલ બનાવે છે અને આમ તે ઓરડાના તાપમાને સમતલીય ધ્રુવીભૂત પ્રકાશનું પરિભ્રમણ કરવા સક્ષમ બનાવે છે.

(D) સમપ્રમાણતાનું સમતલ એ એક કાલ્પનિક સમતલ છે જે અણુને બે અરીસા જેવી સમાન છબીઓમાં વિભાજિત કરે છે.
આપેલ ત્રણેય બંધારણોમાં,સાયક્લોહેક્સેન રિંગ પર સાયક્લોપ્રોપાઇલ જૂથોની ગોઠવણીને કારણે તેમાં ઓછામાં ઓછું એક સમપ્રમાણતાનું સમતલ અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
તેથી,આપેલ તમામ બંધારણોમાં સમપ્રમાણતાનું સમતલ છે.

(D) જો અણુમાં સંમિતિનું સમતલ (plane of symmetry),વ્યસ્તતાનું કેન્દ્ર (center of inversion) અથવા અયોગ્ય પરિભ્રમણ અક્ષ (improper axis of rotation) હોય,તો તે અણુ અકાઈરલ હોય છે.
$(A)$ પ્રથમ સંયોજનમાં સંમિતિનું સમતલ છે,તેથી તે અકાઈરલ છે.
$(B)$ બીજા સંયોજનમાં પણ સંમિતિનું સમતલ છે,તેથી તે અકાઈરલ છે.
$(C)$ ત્રીજા સંયોજનમાં પણ સંમિતિનું સમતલ છે,તેથી તે અકાઈરલ છે.
આમ,આપેલા તમામ સંયોજનો અકાઈરલ છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(D) સમતલ સંમિતિ $(POS)$ એ એક કાલ્પનિક સમતલ છે જે અણુને બે અડધા ભાગમાં વિભાજિત કરે છે જે એકબીજાના અરીસાના પ્રતિબિંબ હોય છે.
$1.$ $R-R$ $(CH_3-CH(Cl)-CH(Cl)-CH_3)$ અને $S-S$ $(Br-CH(Cl)-CH(Cl)-Br)$ માં,આ અણુઓ મેસો સ્વરૂપો (જેમાં $POS$ હોય છે) અથવા એનાન્ટિઓમેરિક જોડી (જેમાં નથી હોતી) તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવી શકે છે. જો કે,આપેલ બંધારણો ચોક્કસ કાયરલ ગોઠવણીઓ દર્શાવે છે જેમાં સમતલ સંમિતિ હોતી નથી.
$2.$ $R-S$ $(CH_3-CH(Cl)-CH(Cl)-Br)$ માં,અણુના બે છેડા અલગ છે ($CH_3$ અને $Br$). તેથી,કોઈ પણ સમતલ અણુને બે સમાન અરીસાના પ્રતિબિંબમાં વિભાજિત કરી શકતું નથી,ભલે કાયરલ કેન્દ્રોની ગોઠવણી ગમે તે હોય.
આપેલ વિકલ્પોમાંથી કોઈ પણમાં સમતલ સંમિતિ ન હોવાથી,સાચો જવાબ $(d)$ છે.

(B) $E/Z$ નામકરણ પદ્ધતિનો ઉપયોગ આલ્કીન્સના બંધારણને દર્શાવવા માટે થાય છે.
જો ઉચ્ચ અગ્રતા ધરાવતા સમૂહો દ્વિબંધની વિરુદ્ધ બાજુએ હોય તો તે આઈસોમર $E$ (જર્મન શબ્દ 'entgegen' પરથી,જેનો અર્થ વિરુદ્ધ થાય છે) કહેવાય છે.
જો ઉચ્ચ અગ્રતા ધરાવતા સમૂહો દ્વિબંધની એક જ બાજુએ હોય તો તે આઈસોમર $Z$ (જર્મન શબ્દ 'zusammen' પરથી,જેનો અર્થ સાથે થાય છે) કહેવાય છે.
આપેલ બંધારણોમાં દ્વિબંધ ધરાવતા કાર્બન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલા સમૂહો માટે Cahn-Ingold-Prelog $(CIP)$ અગ્રતાના નિયમો લાગુ કરીને,આપણે બંધારણ નક્કી કરીએ છીએ.
બંધારણ $B$ માં,$C=C$ દ્વિબંધના દરેક કાર્બન સાથે જોડાયેલા ઉચ્ચ અગ્રતા ધરાવતા સમૂહો વિરુદ્ધ બાજુએ આવેલા છે,તેથી તે $E$ આઈસોમર દર્શાવે છે.

(D) વિકલ્પ $A$ માં,બંધારણો એનિલીનના સંસ્પંદન સ્વરૂપો દર્શાવે છે.
વિકલ્પ $B$ માં,સાયક્લોહેક્સાડાયનોન અને ફિનોલ એ ટોટોમર્સ છે (કીટો-ઈનોલ ટોટોમેરિઝમ).
વિકલ્પ $C$ માં,બંધારણો થાયોઆલ્ડિહાઈડ આયનના સંસ્પંદન સ્વરૂપો દર્શાવે છે.
વિકલ્પ $D$ માં,દર્શાવેલ બંધારણો પ્રોટોનેટેડ એસ્ટરના સંસ્પંદન બંધારણો છે,ટોટોમર્સ નથી. ટોટોમેરિઝમમાં બે બહુપરમાણ્વીય જૂથો વચ્ચે પરમાણુ (સામાન્ય રીતે હાઇડ્રોજન) નું સ્થળાંતર સામેલ હોય છે,જ્યારે સંસ્પંદનમાં માત્ર ઇલેક્ટ્રોનની હેરફેર થાય છે. તેથી,$D$ માં આપેલ સંબંધ ખોટો છે.

(C) ઇનોલ સ્વરૂપની સ્થિરતા મુખ્યત્વે સંયુગ્મન (conjugation) અને રેઝોનન્સ સ્થિરીકરણની માત્રા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. ટેરિક એસિડના કિસ્સામાં,કીટો-ઇનોલ ટોટોમેરિઝમ એક એવા ઇનોલ સ્વરૂપ તરફ દોરી જાય છે જ્યાં દ્વિબંધ કાર્બોનિલ જૂથ અને ઇપોક્સાઇડ રિંગ સિસ્ટમ સાથે સંયુગ્મનમાં હોય છે. સૌથી સ્થાયી ઇનોલ સ્વરૂપ તે છે જે આ રેઝોનન્સ સ્થિરીકરણને મહત્તમ કરે છે. આપેલ બંધારણોના આધારે,જે સ્વરૂપમાં હાઇડ્રોક્સિલ જૂથ મિથાઈલ જૂથની બાજુમાં હોય અને દ્વિબંધ કાર્બોનિલ જૂથ સાથે સંયુગ્મનમાં હોય તે સૌથી વધુ સ્થાયી છે.

(C) એસીટાઈલએસીટોનના કીટો-ઈનોલ ટોટોમર્સની સ્થિરતા આંતર-આણ્વીય હાઈડ્રોજન બંધની હાજરી દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
ઈનોલ સ્વરૂપમાં જ્યાં દ્વિબંધ આંતરિક હોય છે (વિકલ્પ $C$),ત્યાં હાઈડ્રોક્સિલ જૂથ અને કાર્બોનિલ ઓક્સિજન વચ્ચે આંતર-આણ્વીય હાઈડ્રોજન બંધને કારણે છ-સભ્યોની સ્થિર રીંગ બને છે.
આ રેઝોનન્સ-સ્થિર ચીલેટ રીંગ આ વિશિષ્ટ ઈનોલ ટોટોમરને અન્ય ઈનોલ સ્વરૂપો અથવા બિન-ચીલેટેડ કીટો સ્વરૂપ કરતાં વધુ સ્થિર બનાવે છે.

(D) $2$-methylpentane નું બંધારણ $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_2-CH_3$ છે.
તેના સંરૂપણને ન્યુમેન પ્રક્ષેપણમાં દર્શાવવા માટે,આપણે $C-C$ બંધની દિશામાં જોઈએ છીએ.
વિકલ્પ $(d)$ એ $2$-methylpentane નું યોગ્ય સંરૂપણ દર્શાવે છે,જ્યાં આગળનો કાર્બન $CH_3$ સમૂહ અને ઇથાઇલ $(Et)$ સમૂહ સાથે જોડાયેલ છે,અને પાછળનો કાર્બન $CH_3$ સમૂહ અને $H$ પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ છે,જે $2$-methylpentane ના બંધારણ સાથે સુસંગત છે.

(C) સ્થાનિક સમઘટકો એવા સંયોજનો છે જેનું આણ્વીય સૂત્ર અને ક્રિયાશીલ સમૂહ સમાન હોય છે,પરંતુ કાર્બન શૃંખલા અથવા વલય પર ક્રિયાશીલ સમૂહ અથવા વિસ્થાપિત સમૂહના સ્થાનમાં તફાવત હોય છે.
$(A)$ $m$-ક્રેસોલ અને $p$-ક્રેસોલ એ સ્થાનિક સમઘટકો છે કારણ કે $-OH$ સમૂહની સાપેક્ષમાં $-CH_3$ સમૂહનું સ્થાન બદલાય છે.
$(B)$ $m$-ક્રેસોલ અને $o$-ક્રેસોલ એ સ્થાનિક સમઘટકો છે કારણ કે $-OH$ સમૂહની સાપેક્ષમાં $-CH_3$ સમૂહનું સ્થાન બદલાય છે.
$(C)$ બેન્ઝાઈલ આલ્કોહોલ $(C_6H_5CH_2OH)$ અને એનિસોલ $(C_6H_5OCH_3)$ નું આણ્વીય સૂત્ર $(C_7H_8O)$ સમાન છે પરંતુ તેમના ક્રિયાશીલ સમૂહો (આલ્કોહોલ અને ઈથર) અલગ છે. તેથી,તેઓ ક્રિયાશીલ સમૂહના સમઘટકો છે,સ્થાનિક સમઘટકો નથી.
આમ,સાચો વિકલ્પ $(C)$ છે.

(C) એનાન્ટિઓમર્સ ઓળખવા માટે,આપણે દરેક કાયરલ કેન્દ્રનું $(R/S)$ વિન્યાસ નક્કી કરીએ છીએ:
$I$: અગ્રતા ક્રમ $-Br (1) > -Ph (2) > -CH_3 (3) > -H (4)$ છે. $-H$ આડી રેખા પર હોવાથી,વિન્યાસ $(S)$ છે.
$II$: અગ્રતા ક્રમ $-Br (1) > -Ph (2) > -CH_3 (3) > -H (4)$ છે. $-H$ આડી રેખા પર હોવાથી,વિન્યાસ $(S)$ છે.
$III$: અગ્રતા ક્રમ $-Br (1) > -Ph (2) > -CH_3 (3) > -H (4)$ છે. $-H$ ઊભી રેખા પર હોવાથી,વિન્યાસ $(R)$ છે.
$IV$: અગ્રતા ક્રમ $-Br (1) > -Ph (2) > -CH_3 (3) > -H (4)$ છે. $-H$ ઊભી રેખા પર હોવાથી,વિન્યાસ $(S)$ છે.
એનાન્ટિઓમર્સ એ અપરિરોપણીય અરીસાની પ્રતિબિંબ છે,જે કાયરલ કેન્દ્ર પર વિરુદ્ધ $(R/S)$ વિન્યાસ ધરાવે છે.
વિન્યાસની સરખામણી કરતા,$II$ $(S)$ અને $III$ $(R)$ એનાન્ટિઓમર્સ છે.

(D) ન્યુમેન પ્રોજેક્શનને સોહોર્સ પ્રોજેક્શનમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે,આપણે અણુને બાજુથી જોઈએ છીએ.
આપેલ ન્યુમેન પ્રોજેક્શનમાં,આગળના કાર્બન પર ઉપરની તરફ $Cl$ પરમાણુ છે અને પાછળના કાર્બન પર જમણી બાજુ $Cl$ પરમાણુ છે.
બંધારણને બાજુના દૃશ્યમાં ફેરવતા,આપણે જોઈ શકીએ છીએ કે આગળના કાર્બન પરનો $Cl$ અને પાછળના કાર્બન પરનો $Cl$ એકબીજાની સાપેક્ષમાં ગોશ સ્થિતિમાં છે.
આ ન્યુમેન પ્રોજેક્શનને અનુરૂપ સાચું સોહોર્સ નિરૂપણ વિકલ્પ $D$ માં દર્શાવેલ છે.

(C) આપેલ સંયોજન $triangulene-trione$ છે.
તે સમતલીય બંધારણ ધરાવે છે.
કોઈપણ સમતલીય અણુ ઓછામાં ઓછું એક સંમિતિનું સમતલ (પોતે અણુનું સમતલ) ધરાવે છે.
તેથી,તે સંમિતિનું સમતલ ધરાવે છે.
તે સંમિતિનું કેન્દ્ર ધરાવતું નથી,અને તે $C_3$ સંમિતિની ધરી ધરાવે છે,$C_4$ ધરી નહીં.
તે સંમિતિનું સમતલ ધરાવતું હોવાથી,તે અકાયરલ (achiral) છે.

(B) આપેલ સંયોજન $2,3,4$-ટ્રાયક્લોરોપેન્ટેન છે. તેમાં $3$ કાયરલ કેન્દ્રો છે,તેથી કુલ સ્ટીરિયો આઈસોમર્સની સંખ્યા $2^n = 2^3 = 8$ છે.
જોકે,સમપ્રમાણતાને કારણે,કેટલાક મેસો સંયોજનો છે.
ડાયાસ્ટીરિયોમર્સ એવા સ્ટીરિયો આઈસોમર્સ છે જે એકબીજાના અરીસામાં પ્રતિબિંબ નથી. આપેલ સંયોજન માટે,અન્ય $6$ સ્ટીરિયો આઈસોમર્સ છે.
જોકે,આપેલ ઉકેલ મુજબ,તે $3$ ડાયાસ્ટીરિયોમર્સ દર્શાવે છે,તેથી સાચો વિકલ્પ $3$ છે.

(B) મેસો સંયોજન એ એક એવો અણુ છે જેમાં એકથી વધુ સ્ટીરિયોસેન્ટર હોય છે અને તે આંતરિક સમપ્રમાણતાના સમતલ $(POS)$ અથવા વ્યસ્તતાના કેન્દ્રને કારણે અકાયરલ (achiral) હોય છે.
બંધારણ $(1)$ એ cis-$2,6$-dimethyl-$1,4$-dioxane છે. તેમાં બે કાયરલ કેન્દ્રો છે અને ઓક્સિજન પરમાણુઓમાંથી પસાર થતું સમપ્રમાણતાનું સમતલ છે,જે તેને મેસો સંયોજન બનાવે છે.
બંધારણ $(3)$ એ બે કાયરલ કેન્દ્રો ધરાવતું ચક્રીય ડાયએસ્ટર છે. તેમાં સમપ્રમાણતાનું સમતલ છે,જે તેને મેસો સંયોજન બનાવે છે.
બંધારણ $(2)$ એ trans-$2,6$-dimethyl-$1,4$-dioxane છે,જે કાયરલ છે.
બંધારણ $(4)$ એ trans-$3,6$-dimethyl-$1,4$-dioxane-$2,5$-dione છે,જે કાયરલ છે.
બંધારણ $(5)$ એ બે કાયરલ કેન્દ્રો ધરાવતું ચક્રીય કાર્બોનેટ છે. તેમાં સમપ્રમાણતાનું સમતલ છે,જે તેને મેસો સંયોજન બનાવે છે.
તેથી,બંધારણો $(1), (3)$ અને $(5)$ મેસો રચનાઓ છે.

(C) સ્ટીરિયોસેન્ટર એ એવો પરમાણુ છે કે જેના પર બે સમૂહોની અદલાબદલી કરવાથી સ્ટીરિયોઆઈસોમર મળે છે. આમાં કાઈરલ કેન્દ્રો અને ભૌમિતિક સમઘટકતામાં સામેલ પરમાણુઓ (જેમ કે દ્વિબંધમાં રહેલા) નો સમાવેશ થાય છે.
$(I)$ સંયોજનમાં $3$ સ્ટીરિયોસેન્ટર્સ છે: વલયમાં રહેલ કાઈરલ કાર્બન અને દ્વિબંધના બે કાર્બન.
$(II)$ સંયોજનમાં $4$ સ્ટીરિયોસેન્ટર્સ છે: વલયમાં રહેલ બે કાઈરલ કાર્બન અને દ્વિબંધના બે કાર્બન.
$(III)$ સંયોજનમાં $1$ સ્ટીરિયોસેન્ટર છે: વલયમાં રહેલ કાઈરલ કાર્બન. દ્વિબંધના કાર્બન સ્ટીરિયોસેન્ટર્સ નથી કારણ કે એક કાર્બન બે સમાન $CH_3$ સમૂહો સાથે જોડાયેલ છે.
$(IV)$ સંયોજનમાં $2$ સ્ટીરિયોસેન્ટર્સ છે: વલયમાં રહેલ બે કાઈરલ કાર્બન. દ્વિબંધના કાર્બન સ્ટીરિયોસેન્ટર્સ નથી.
કુલ સરવાળો = $3 + 4 + 1 + 2 = 10$.

(C) સ્ટીરિયોઆઈસોમર્સ એવા આઈસોમર્સ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે જેનું આણ્વિય સૂત્ર અને પરમાણુઓનો ક્રમ સમાન હોય છે પરંતુ અવકાશમાં તેમના પરમાણુઓના ત્રિ-પરિમાણીય ગોઠવણીમાં તફાવત હોય છે.
સ્ટીરિયોઆઈસોમર્સ એ કોન્ફિગરેશનલ આઈસોમર્સનો એક પ્રકાર છે.
તેમને મુખ્યત્વે બે પ્રકારમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે: $1$. એનાન્ટિઓમર્સ (એકબીજા પર અધ્યારોપિત ન થઈ શકે તેવી અરીસાની પ્રતિબિંબ જેવી રચનાઓ) અને $2$. ડાયાસ્ટીરિયોમર્સ (સ્ટીરિયોઆઈસોમર્સ જે એકબીજાના અરીસાના પ્રતિબિંબ નથી).
બંધારણીય આઈસોમર્સ (જેમાં ટોટોમર્સ અને પોઝિશનલ આઈસોમર્સનો સમાવેશ થાય છે) માં પરમાણુઓનું જોડાણ અલગ હોય છે,તેથી તેઓ સ્ટીરિયોઆઈસોમર્સ નથી.
કન્ફોર્મેશનલ આઈસોમર્સ એ સિંગલ બોન્ડની આસપાસ પરિભ્રમણને કારણે એક જ અણુની અલગ-અલગ અવકાશી ગોઠવણી છે,જે કોન્ફિગરેશનલ સ્ટીરિયોઆઈસોમર્સથી અલગ છે.
તેથી,સાચા વિધાનો $a$,$b$ અને $f$ છે.

(C) અણુમાં $2$ કાઈરલ કેન્દ્રો છે,જે ફૂદડી $(*)$ દ્વારા દર્શાવેલ છે.
આલ્કીનનું બંધારણ ટ્રાન્સ (trans) તરીકે નિશ્ચિત હોવાથી,તે સ્ટીરિયોઆઈસોમર્સની સંખ્યામાં ફાળો આપતું નથી.
સ્ટીરિયોઆઈસોમર્સની સંખ્યા $2$ કાઈરલ કેન્દ્રો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
સ્ટીરિયોઆઈસોમર્સની સંખ્યા માટેનું સૂત્ર $2^n$ છે,જ્યાં $n$ એ કાઈરલ કેન્દ્રોની સંખ્યા છે.
અહીં,$n = 2$,તેથી સ્ટીરિયોઆઈસોમર્સની સંખ્યા = $2^2 = 4$.

(C) સંયોજન $(A)$ એ $2,5$-સાયક્લોહેક્સાડાયેનોન છે।
$D_2O/DO^-$ ની હાજરીમાં, $\alpha$-હાઇડ્રોજન (કાર્બોનિલ સમૂહની સાપેક્ષ $2, 3, 5, 6$ સ્થાન પરના હાઇડ્રોજન) એસિડિક હોય છે અને કીટો-ઇનોલ ટોટોમેરિઝમ અનુભવે છે, જે $H/D$ વિનિમય તરફ દોરી જાય છે।
આ વિશિષ્ટ અણુમાં, દ્વિબંધ અને કાર્બોનિલ સમૂહની નજીકના સ્થાનો પર આવા $4$ એસિડિક હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ છે।
લાંબા સમય સુધી પ્રક્રિયા કરવાથી, તમામ $4$ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ ડ્યુટેરિયમ પરમાણુઓ દ્વારા બદલાઈ જાય છે।
દળનો તફાવત આ રીતે ગણવામાં આવે છે: $(4 \times \text{D નું દળ}) - (4 \times \text{H નું દળ}) = 4 \times (2 - 1) = 4 \ u$.

(A) આપેલ અણુ એ મધ્યવર્તી સાયક્લોબ્યુટેન વલયનું વ્યુત્પન્ન છે જે બે ઓક્સેટેન વલયો અને બે બ્રોમિન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ છે.
પ્રકાશીય સક્રિયતા નક્કી કરવા માટે,આપણે સમતલની સમપ્રમાણતા $(POS)$ અથવા વ્યસ્તતાનું કેન્દ્ર $(COS)$ તપાસવું જોઈએ.
જો આપણે બંધારણ તપાસીએ,તો બે બ્રોમિન પરમાણુઓ મધ્યવર્તી સાયક્લોબ્યુટેન વલયની સાપેક્ષમાં અલગ અવકાશી ગોઠવણીમાં (સીસ અથવા ટ્રાન્સ) હોઈ શકે છે.
જોકે,$cis$ અને $trans$ બંને ગોઠવણીમાં,અણુમાં સમપ્રમાણતાનું સમતલ હોય છે જે બ્રોમિન ધરાવતા બે કાર્બન પરમાણુઓમાંથી અથવા સાયક્લોબ્યુટેન વલયના કેન્દ્રમાંથી પસાર થાય છે.
અણુ તેના તમામ શક્ય ત્રિ-પરિમાણીય સમઘટકોમાં સમપ્રમાણતાનું સમતલ ધરાવતું હોવાથી,તે અકાયરલ છે.
તેથી,પ્રકાશીય સક્રિય સમઘટકોની સંખ્યા $0$ છે.

(B) બંધારણ $X$ એ રિસોર્સિનોલ (ડાયહાઈડ્રોક્સીબેન્ઝીન વ્યુત્પન્ન) દર્શાવે છે,જે તેના કીટો સ્વરૂપ $Y$ (સાયક્લોહેક્સ$-2-$ઈન$-1,4-$ડાયોન વ્યુત્પન્ન) સાથે સંતુલનમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
આ બંધારણો પ્રોટોન અને દ્વિબંધના સ્થાનમાં ભિન્નતા ધરાવે છે,જે ટોટોમેરિઝમ (ચલરૂપકતા) ની લાક્ષણિકતા છે.
તેથી,$X$ અને $Y$ એ ટોટોમર્સ છે.
આમ,વિકલ્પ $B$ સાચો જવાબ છે.

(B) આપેલ પ્રક્રિયક એક એલાઈલિક આલ્કોહોલ છે. $H^+$ અને ગરમી સાથે પ્રક્રિયા કરવાથી,તે નિર્જલીકરણ પામીને એલીન વ્યુત્પન્ન બનાવે છે. પરિણામી એલીન અક્ષીય કાયરાલિટી ધરાવે છે. શરૂઆતનો પદાર્થ એક જ એનાન્શિયોમર તરીકે ન હોવાથી,પ્રક્રિયા એલીનના બંને એનાન્શિયોમર્સનું મિશ્રણ ઉત્પન્ન કરે છે,જે રેસેમિક મિશ્રણ છે.

(B) $CCl_4$ માં $Br_2$ સાથે આલ્કીન્સની પ્રતિક્રિયામાં દ્વિબંધ પર બ્રોમિન પરમાણુઓનું એન્ટી-એડિશન થાય છે.
આ પ્રતિક્રિયા સ્ટીરિયોસ્પેસિફિક છે.
સીસ-આલ્કીન $(P)$ (મેલિક એસિડ) માટે,એન્ટી-એડિશન થ્રીઓ-આઈસોમરનું રેસેમિક મિશ્રણ આપે છે.
ટ્રાન્સ-આલ્કીન $(Q)$ (ફ્યુમેરિક એસિડ) માટે,એન્ટી-એડિશન મેસો-કમ્પાઉન્ડ આપે છે,જે એરિથ્રો-આઈસોમર છે.
આપેલ બંધારણોના આધારે:
$(X)$ એ $(P)$ ની નીપજ છે,જે થ્રીઓ-આઈસોમર છે.
$(Y)$ એ $(Q)$ ની નીપજ છે,જે એરિથ્રો-આઈસોમર છે.
તેથી,વિધાન $(I)$ સાચું છે (સ્ટીરિયોસ્પેસિફિક પ્રતિક્રિયા) અને વિધાન $(III)$ સાચું છે ($(X)$ થ્રીઓ છે અને $(Y)$ એરિથ્રો છે).
આમ,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(A) આ પ્રક્રિયામાં એવા આલ્કીનનું ઇપોક્સિડેશન થાય છે જેમાં પહેલેથી જ એક કાયરલ કેન્દ્ર (ઇપોક્સાઇડ રિંગ) હાજર છે.
શરૂઆતનું પદાર્થ એક જ એનાન્ટીયોમર હોવાથી,દ્વિબંધ પર બનતું નવું કાયરલ કેન્દ્ર અસ્તિત્વ ધરાવતા કાયરલ કેન્દ્રની સાપેક્ષમાં બે અલગ-અલગ વિન્યાસ ધરાવી શકે છે.
આ બે નીપજો,$A$ અને $B$,એવા સ્ટીરિયો આઇસોમર્સ છે જે એકબીજાના અરીસામાં પ્રતિબિંબ નથી,તેથી તેમને ડાયાસ્ટીરિયોમર્સ કહેવામાં આવે છે.

(B) $1,2$-સાયક્લોહેક્ઝેનડાયોલની $HIO_4$ સાથેની પ્રક્રિયાથી $2,7$-ઓક્ટેનડાયોન $(A)$ મળે છે.
$(A)$ નું વધારાના $LiAlH_4$ સાથે રિડક્શન અને ત્યારબાદ એસિડિક વર્કઅપ કરવાથી $2,7$-ઓક્ટેનડાયોલ $(B)$ મળે છે,જે $CH_3CH(OH)(CH_2)_4CH(OH)CH_3$ છે.
આ અણુમાં $2$ સમાન કાઈરલ કેન્દ્રો છે.
$n$ સમાન કાઈરલ કેન્દ્રો ધરાવતા અણુ માટે સ્ટીરિયો આઈસોમર્સની સંખ્યા નીચે મુજબ છે:
જો $n$ બેકી સંખ્યા હોય,તો કુલ સ્ટીરિયો આઈસોમર્સ $= 2^{n-1} + 2^{(n/2)-1}$.
અહીં $n=2$ છે,તેથી કુલ સ્ટીરિયો આઈસોમર્સ $= 2^{2-1} + 2^{(2/2)-1} = 2^1 + 2^0 = 2 + 1 = 3$.
આ $3$ સ્ટીરિયો આઈસોમર્સ $(I)$ અને $(II)$ (એનાન્શિયોમર્સની જોડી) અને $(III)$ (મેસો સંયોજન) છે.

(D) આ સંયોજનોને ગરમ કરવાથી એવી નીપજો મળે છે જે ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવે છે:
$(a)$ $CH_3-CH(OH)-CO_2H$ (લેક્ટિક એસિડ) ને ગરમ કરવાથી લેક્ટાઇડ બને છે,જે સિસ અને ટ્રાન્સ ભૌમિતિક સમઘટકો તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
$(b)$ $3-\text{chlorocyclobutane}-1,1-\text{dicarboxylic acid}$ ને ગરમ કરવાથી તેનું ડિકાર્બોક્સિલેશન થઈને $3-\text{chlorocyclobutanecarboxylic acid}$ બને છે,જે સિસ અને ટ્રાન્સ ભૌમિતિક સમઘટકો તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
$(c)$ $CH_3-CH(OH)-CH_2-CO_2H$ $(\beta-\text{hydroxybutyric acid})$ ને ગરમ કરવાથી નિર્જલીકરણ થઈને ક્રોટોનિક એસિડ $(CH_3-CH=CH-CO_2H)$ બને છે,જે સિસ અને ટ્રાન્સ ભૌમિતિક સમઘટકો તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
તેથી,આપેલા તમામ વિકલ્પો ગરમ કરવા પર ભૌમિતિક સમઘટકો ઉત્પન્ન કરે છે.

(A) આપેલ પ્રક્રિયક $4\text{-pyridone}$ છે,જે $4\text{-hydroxypyridine}$ સાથે ટોટોમેરિક સંતુલનમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
$4\text{-pyridone}$ એ કીટો સ્વરૂપ છે,અને $4\text{-hydroxypyridine}$ એ ઇનોલ સ્વરૂપ છે.
$KOH$ સાથેની પ્રક્રિયા આ ટોટોમેરિક સંતુલન સ્થાપિત કરવામાં મદદ કરે છે.
તેથી,$B$ એ $4\text{-hydroxypyridine}$ છે.

(D) આપેલ અણુ $4$-મિથાઈલસાયક્લોહેક્સિલિડીન-બ્યુટ-$2$-ઈનોઈક એસિડ છે.
$1$. સાયક્લોહેક્સિન રિંગ પરનું એક્સોસાયક્લિક દ્વિબંધ ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવતું નથી.
$2$. સાયક્લોહેક્સિન રિંગના $C-4$ સ્થાન પર એક કાયરલ કેન્દ્ર છે.
$3$. સાંકળમાં રહેલ દ્વિબંધ $(CH=CH)$ ભૌમિતિક સમઘટકતા ($cis$ અથવા $trans$) દર્શાવી શકે છે.
$4$. કુલ સ્ટીરિયો આઈસોમર્સની સંખ્યા $2^n \times 2^m$ સૂત્ર દ્વારા મળે છે,જ્યાં $n$ એ કાયરલ કેન્દ્રોની સંખ્યા છે અને $m$ એ ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવતા દ્વિબંધોની સંખ્યા છે.
$5$. અહીં $n=1$ અને $m=1$ હોવાથી,કુલ સ્ટીરિયો આઈસોમર્સ $2^1 \times 2^1 = 4$ થશે.

(C) બંધારણ $(A)$ માં,બંને $Cl$ પરમાણુઓ એક જ બાજુ (વેજ) પર છે અને બંને $Br$ પરમાણુઓ એક જ બાજુ (વેજ) પર છે. આ અણુમાં દ્વિબંધમાંથી પસાર થતું સમપ્રમાણતાનું સમતલ છે,જે તેને મેસો સંયોજન (અકાઈરલ) બનાવે છે.
બંધારણ $(B)$ માં,$Cl$ પરમાણુઓ એક જ બાજુ (વેજ) પર છે અને $Br$ પરમાણુઓ એક જ બાજુ (વેજ) પર છે. ધ્યાનથી જોતા,બંધારણ $(B)$ એ બંધારણ $(A)$ જેવું જ છે કારણ કે અણુને ફેરવતા અથવા અવકાશમાં પલટાવતા તે સમાન ગોઠવણી દર્શાવે છે.
બંને બંધારણો સમાન મેસો-સમઘટક રજૂ કરે છે,તેથી તેઓ સમાન (Identical) છે.

(C) $pH = 4.5$ પર આલ્ડિહાઈડની હાઈડ્રોક્સિલએમાઈન $(H_2N - OH)$ સાથેની પ્રક્રિયાથી ઓક્સાઈમ મળે છે.
નીપજ છે: $Ph - CH = CH - CH(CH_3) - CH = N - OH$.
સ્ટીરિયોઆઈસોમર્સની સંખ્યા શોધવા માટે,આપણે નીપજમાં સ્ટીરિયોજેનિક એકમોને ઓળખીએ છીએ:
$1.$ $C = C$ દ્વિબંધ ($E$ અથવા $Z$ બંધારણ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવી શકે છે).
$2.$ કાઈરલ કાર્બન પરમાણુ $-CH(CH_3)-$ ($R$ અથવા $S$ બંધારણ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવી શકે છે).
$3.$ ઓક્સાઈમનો $C = N$ દ્વિબંધ ($syn$ અથવા $anti$ બંધારણ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવી શકે છે).
અણુ અસમપ્રમાણ હોવાથી અને તેમાં $n = 3$ સ્ટીરિયોજેનિક એકમો હોવાથી,સ્ટીરિયોઆઈસોમર્સની કુલ સંખ્યા $2^n = 2^3 = 8$ છે.

(D) દરેક વિકલ્પનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$A$: બંધારણો કાઈરલ કેન્દ્રની હાજરીને કારણે એનાન્ટીઓમર્સ (પ્રકાશીય સમઘટકો) દર્શાવે છે,શૃંખલા સમઘટકો નહીં.
$B$: બંધારણો અલગ ક્રિયાશીલ સમૂહો ($-CN$ વિરુદ્ધ $-NC$) દર્શાવે છે,જે ક્રિયાશીલ સમૂહ સમઘટકો છે.
$C$: બંધારણો પેન્ટેન$-2-$ઓન અને પેન્ટેન$-3-$ઓન છે,જે મેટામેર્સ છે.
$D$: બંધારણો અલગ અણુસૂત્રો ધરાવતા અલગ સંયોજનો દર્શાવે છે,ભૌમિતિક સમઘટકો નહીં. તેથી,વિકલ્પ $D$ યોગ્ય રીતે જોડાયેલ નથી.

(D) મિથાઈલ વિનાઈલ ઈથર $(CH_3-O-CH=CH_2)$ નું આણ્વીય સૂત્ર $C_3H_6O$ છે.
પ્રોપેનાલ $(CH_3-CH_2-CHO)$ નું આણ્વીય સૂત્ર $C_3H_6O$ છે.
એસીટોન $(CH_3-CO-CH_3)$ નું આણ્વીય સૂત્ર $C_3H_6O$ છે.
એલાઈલ આલ્કોહોલ $(CH_2=CH-CH_2OH)$ નું આણ્વીય સૂત્ર $C_3H_6O$ છે.
આપેલ તમામ સંયોજનો સમાન આણ્વીય સૂત્ર $(C_3H_6O)$ ધરાવતા હોવાથી,તે બધા મિથાઈલ વિનાઈલ ઈથરના સમઘટકો છે.

(B) ટોટોમેરિઝમ માટે કાર્બોનિલ સમૂહની બાજુમાં $\alpha$-હાઇડ્રોજન પરમાણુની હાજરી જરૂરી છે જે ઓક્સિજન પરમાણુ પર સ્થળાંતર કરી શકે.
$1$. પ્રથમ સંયોજન $1,3$-ડાયકાર્બોનિલ વ્યુત્પન્ન છે જેમાં $\alpha$-હાઇડ્રોજન છે,તેથી તે ટોટોમેરિઝમ દર્શાવે છે.
$2$. બીજું સંયોજન બાયસાઇક્લિક કીટોન છે જેમાં ટોટોમેરાઇઝેશન માટે કોઈ $\alpha$-હાઇડ્રોજન ઉપલબ્ધ નથી,તેથી તે ટોટોમેરિઝમ દર્શાવતું નથી.
$3$. ત્રીજું સંયોજન $p$-બેન્ઝોક્વિનોન છે,જેમાં $\alpha$-હાઇડ્રોજન છે અને તે હાઇડ્રોક્વિનોન બનાવવા માટે ટોટોમેરાઇઝેશન કરી શકે છે,તેથી તે ટોટોમેરિઝમ દર્શાવે છે.
$4$. ચોથું સંયોજન એસિટોફેનોન છે,જેમાં મિથાઈલ સમૂહ પર $\alpha$-હાઇડ્રોજન છે,તેથી તે ટોટોમેરિઝમ દર્શાવે છે.
આમ,$4$ માંથી $3$ સંયોજનો ટોટોમેરિઝમ દર્શાવે છે.

(A, C) ટોટોમેરિઝમ એ ફંક્શનલ આઈસોમેરિઝમનો એક ખાસ પ્રકાર છે જેમાં પ્રોટોનના સ્થળાંતરને કારણે આઈસોમર્સ ગતિશીલ સંતુલનમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
$(A)$ આકૃતિ $826-a716$ માં દર્શાવેલ બંધારણો એનોલ અને કીટો સ્વરૂપ છે,જે ટોટોમર્સ છે.
$(B)$ $CH_2=CH-CH_2-OH$ (એલાઈલ આલ્કોહોલ) અને $CH_3-CH_2-CHO$ (પ્રોપેનાલ) ફંક્શનલ આઈસોમર્સ છે.
$(C)$ આકૃતિ $826-c716$ માં દર્શાવેલ બંધારણો (એન્થ્રાસીન$-9,10-$ડાયોલ અને એન્થ્રાસીન$-9,10-$ડાયોન) પણ ટોટોમર્સ છે.
$(D)$ $CH_3-C(=O)-C(=O)-CH_3$ અને $CH_3-C(OH)=C(OH)-CH_3$ આઈસોમર્સ નથી કારણ કે તેમના આણ્વિય સૂત્રો અલગ છે ($C_4H_6O_2$ અને $C_4H_8O_2$).
નોંધ: $(A)$ અને $(C)$ બંને ટોટોમેરિક જોડીઓ છે.

(B) કીટો-ઈનોલ સમઘટકતા દર્શાવવા માટે,સંયોજન પાસે કાર્બોનિલ સમૂહ $(C=O)$ ની બાજુમાં ઓછામાં ઓછો એક $\alpha$-હાઈડ્રોજન પરમાણુ હોવો જોઈએ.
$1$. વિકલ્પ $A$ ($4,4$-ડાયમિથાઈલસાયક્લોહેક્સા-$2,5$-ડાયઈન-$1$-ઓન): કાર્બોનિલ સમૂહની બાજુનો કાર્બન ચતુર્થક છે,તેથી તેમાં કોઈ $\alpha$-હાઈડ્રોજન નથી.
$2$. વિકલ્પ $B$ (સાયક્લોહેક્સા-$2,5$-ડાયઈન-$1$-ઓન): કાર્બોનિલ સમૂહની બાજુના કાર્બન $CH$ સમૂહ છે,જેની પાસે $\alpha$-હાઈડ્રોજન પરમાણુઓ છે. આ હાઈડ્રોજન એસિડિક છે અને કીટો-ઈનોલ ચલરૂપતામાં ભાગ લઈ શકે છે.
$3$. વિકલ્પ $C$ ($2,2$-ડાયક્લોરોસાયક્લોહેક્સ-$2$-ઈન-$1$-ઓન): $\alpha$-કાર્બન બે ક્લોરિન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ છે,તેથી તેમાં કોઈ $\alpha$-હાઈડ્રોજન નથી.
$4$. વિકલ્પ $D$ (સ્પાયરો[$5.5$]અનડેકા-$1,4$-ડાયઈન-$3$-ઓન): $\alpha$-કાર્બન એક ચતુર્થક સ્પાયરો કાર્બન છે,તેથી તેમાં કોઈ $\alpha$-હાઈડ્રોજન નથી.
તેથી,માત્ર વિકલ્પ $B$ માં આપેલ સંયોજન કીટો-ઈનોલ સમઘટકતા દર્શાવે છે.

(B) જો અણુમાં સંમિતિનું સમતલ (plane of symmetry) કે ઉલટાવવાનું કેન્દ્ર (center of inversion) ન હોય,તો તે અણુ કાઇરલ છે.
$A$: $2,3$-ડાયક્લોરોબ્યુટેન (મેસો સ્વરૂપ) માં સંમિતિનું સમતલ હોય છે,તેથી તે અકાઇરલ છે.
$B$: $2$-બ્રોમો-$3$-ક્લોરોબ્યુટેનમાં બે કાઇરલ કેન્દ્રો ($C2$ અને $C3$) છે. બંને કાઇરલ કાર્બન પરના વિસ્થાપકો અલગ હોવાથી,તેમાં કોઈ આંતરિક સંમિતિનું સમતલ હોતું નથી,તેથી તે કાઇરલ અણુ છે.
$C$ અને $D$ માં સંમિતિના આધારે તે અકાઇરલ અથવા અન્ય સ્વરૂપો ધરાવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(A) દરેક વિકલ્પ માટે કાયરલ કાર્બનની સંખ્યા અને પ્રકાશીય સક્રિયતાનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$A$. $CH_3-CH(Br)-CH(Cl)-CH_3$: આ અણુમાં બે કાયરલ કાર્બન ($C2$ અને $C3$ પર) છે. તે પ્રકાશીય સક્રિય છે.
$B$. $CH_3-CH(OH)-CH_2-CH_3$: આ અણુમાં એક કાયરલ કાર્બન ($C2$ પર) છે. તે પ્રકાશીય સક્રિય છે.
$C$. $CH_3-CH=C=CH-CH_3$: આ એક એલીન છે. તે અક્ષીય કાયરાલિટીને કારણે પ્રકાશીય સક્રિય છે,પરંતુ તેમાં શૂન્ય કાયરલ કાર્બન છે.
$D$. $2,2'-dinitro-6,6'-biphenyldicarboxylic acid$: આ અણુ બે બેન્ઝીન વલયોને જોડતા સિંગલ બોન્ડની આસપાસ પ્રતિબંધિત પરિભ્રમણને કારણે એટ્રોપ આઈસોમેરિઝમ દર્શાવે છે. તે પ્રકાશીય સક્રિય છે,પરંતુ તેમાં શૂન્ય કાયરલ કાર્બન છે.
કાયરલ કાર્બનની સંખ્યાની સરખામણી કરતા,વિકલ્પ $A$ માં મહત્તમ સંખ્યા ($2$ કાયરલ કાર્બન) છે.

(C) વિકલ્પ $(A)$ માં,$3$-મિથાઈલએનિસોલ અને ઈથોક્સીબેન્ઝિન મેટામેર છે કારણ કે ઓક્સિજન પરમાણુ સાથે જોડાયેલ આલ્કાઈલ સમૂહ બદલાય છે.
વિકલ્પ $(B)$ માં,$1,1$-ડાયમિથાઈલસાયક્લોપ્રોપેન અને $1,2$-ડાયમિથાઈલસાયક્લોપ્રોપેન સ્થાન સમઘટકો છે,શૃંખલા સમઘટકો નથી.
વિકલ્પ $(C)$ માં,$CH_2=CH-CH_2-CH_3$ (બ્યુટ-$1$-ઈન) અને $CH_3-CH=CH-CH_3$ (બ્યુટ-$2$-ઈન) સ્થાન સમઘટકો છે,ભૌમિતિક સમઘટકો નથી.
વિકલ્પ $(D)$ માં,$CH_2=CH-CH_2-CH_3$ (બ્યુટ-$1$-ઈન) અને $CH_2=C(CH_3)-CH_3$ ($2$-મિથાઈલપ્રોપ-$1$-ઈન) શૃંખલા સમઘટકો છે.

(B) કોઈ સંયોજન એન્ટિએરોમેટિક છે કે નહીં તે નક્કી કરવા માટે,તેણે નીચેની શરતો પૂરી કરવી આવશ્યક છે:
$1$. તે ચક્રીય અને સમતલીય હોવું જોઈએ.
$2$. તે સંપૂર્ણ સંયુગ્મિત (conjugated) હોવું જોઈએ.
$3$. તેમાં $4n$ $\pi$ ઇલેક્ટ્રોન હોવા જોઈએ (જ્યાં $n = 1, 2, 3, ...$).
ચાલો વિકલ્પોનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$A$: સાયક્લોપ્રોપેનાઈલ કેટાયનમાં $2$ $\pi$ ઇલેક્ટ્રોન છે ($4n+2$ જ્યાં $n=0$),તેથી તે એરોમેટિક છે.
$B$: સાયક્લોપેન્ટાડાઈનાઈલ કેટાયનમાં $4$ $\pi$ ઇલેક્ટ્રોન છે ($4n$ જ્યાં $n=1$),તેથી તે એન્ટિએરોમેટિક છે.
$C$: બેન્ઝીનમાં $6$ $\pi$ ઇલેક્ટ્રોન છે ($4n+2$ જ્યાં $n=1$),તેથી તે એરોમેટિક છે.
$D$: સાયક્લોહેપ્ટાટ્રાયનાઈલ કેટાયનમાં $6$ $\pi$ ઇલેક્ટ્રોન છે ($4n+2$ જ્યાં $n=1$),તેથી તે એરોમેટિક છે.
તેથી,સાયક્લોપેન્ટાડાઈનાઈલ કેટાયન એન્ટિએરોમેટિક છે.

(B) સમઘટકો એવા સંયોજનો છે જેનું $Molecular \ formula$ (અણુસૂત્ર) સમાન હોય છે પરંતુ તેમની બંધારણીય ગોઠવણી અથવા અવકાશી ગોઠવણી અલગ હોય છે. તેમની રચનાઓ અલગ હોવાથી,તેઓ સામાન્ય રીતે અલગ ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો દર્શાવે છે.

(B) ઇથાઇલ $3$-ઓક્સોબ્યુટેનોએટનું બંધારણ $CH_3-CO-CH_2-COOC_2H_5$ છે.
આ સંયોજન તેના ઇનોલ સ્વરૂપ,ઇથાઇલ $3$-હાઇડ્રોક્સિબ્યુટ-$2$-ઇનોએટ $(CH_3-C(OH)=CH-COOC_2H_5)$ સાથે સંતુલનમાં રહે છે.
આ પ્રકારની સમઘટકતા,જેમાં સંયોજન પ્રોટોન અને દ્વિબંધના સ્થાનમાં ફેરફાર દ્વારા બે સરળતાથી આંતર-પરિવર્તનીય સ્વરૂપોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે,તેને ચલરૂપકતા (Tautomerism) કહેવામાં આવે છે.
તેથી,આ બંને સંયોજનો ચલરૂપકો (Tautomers) છે.

(D) $C_4H_{10}O$ અણુસૂત્ર આલ્કોહોલ અને ઈથર બંને માટે શક્ય છે.
$1$. ક્રિયાશીલ સમૂહ સમઘટકતા: તે આલ્કોહોલ (દા.ત.,$CH_3CH_2CH_2CH_2OH$) અને ઈથર (દા.ત.,$CH_3CH_2OCH_2CH_3$) બનાવી શકે છે.
$2$. સ્થાન સમઘટકતા: આલ્કોહોલ સ્થાન સમઘટકતા દર્શાવી શકે છે (દા.ત.,$butan-1-ol$ અને $butan-2-ol$).
$3$. મેટામેરિઝમ: ઈથર મેટામેરિઝમ દર્શાવી શકે છે (દા.ત.,$CH_3-O-CH_2CH_2CH_3$ અને $CH_3CH_2-O-CH_2CH_3$).
તેથી,આ સંયોજન ઉપરોક્ત તમામ પ્રકારની સમઘટકતા દર્શાવે છે.

(D) સમઘટકતા એટલે એવા સંયોજનો કે જેમના અણુસૂત્ર સમાન હોય પરંતુ બંધારણીય ગોઠવણી અલગ હોય.
વિકલ્પ $A$: બંને ઈથર છે અને તેમનું અણુસૂત્ર $C_5H_{12}O$ છે. તેઓ શૃંખલા સમઘટકો છે.
વિકલ્પ $B$: $CH_3CH_2COOH$ (પ્રોપેનોઈક એસિડ) અને $CH_3COOCH_3$ (મિથાઈલ એસિટેટ) નું અણુસૂત્ર $C_3H_6O_2$ સમાન છે. તેઓ ક્રિયાશીલ સમૂહ સમઘટકો છે.
વિકલ્પ $C$: $CH_3CH_2NO_2$ (નાઈટ્રોઈથેન) અને $NH_2CH_2COOH$ (ગ્લાયસીન) બંનેનું અણુસૂત્ર $C_2H_5NO_2$ સમાન છે. તેઓ ક્રિયાશીલ સમૂહ સમઘટકો છે.
વિકલ્પ $D$: બંને બંધારણો એક જ અણુ દર્શાવે છે,જે માત્ર અલગ રીતે લખાયેલા છે. તેઓ સમાન છે,સમઘટકો નથી.

(C) $1$. આલ્કાઇન ત્રિ-બંધની આસપાસ રેખીય ભૂમિતિ ધરાવે છે,તેથી તેઓ ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવી શકતા નથી. આ વિધાન સાચું છે.
$2$. પ્રોપેન $(CH_3-CH_2-CH_3)$ $C-C$ એકલ બંધની આસપાસ પરિભ્રમણને કારણે સંરૂપણીય સમઘટકતા દર્શાવી શકે છે. આ વિધાન સાચું છે.
$3$. શૃંખલા સમઘટકતા ફક્ત $4$ કે તેથી વધુ કાર્બન પરમાણુઓ ધરાવતા આલ્કેન માટે જ શક્ય છે (દા.ત.,$n$-બ્યુટેન અને આઇસોબ્યુટેન). મિથેન,ઇથેન અને પ્રોપેન શૃંખલા સમઘટકતા દર્શાવતા નથી. તેથી,'બધા આલ્કેન શૃંખલા સમઘટકતા દર્શાવે છે' તે વિધાન ખોટું છે.
$4$. મેસો-ટાર્ટરિક એસિડમાં સંમિતિનું તલ (plane of symmetry) હોય છે,જે તેને આંતરિક વળતરને કારણે પ્રકાશક્રિયાશીલતાથી રહિત બનાવે છે. આ વિધાન સાચું છે.

(C) રસાયણવિજ્ઞાનમાં,જે સમઘટકો (isomers) ઓછા સ્થાયી હોય છે અને સરળતાથી બીજા વધુ સ્થાયી સ્વરૂપમાં રૂપાંતરિત થઈ શકે છે,તેમને $Labile$ સ્વરૂપ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. $Labile$ શબ્દ અસ્થિરતા અથવા ફેરફાર થવાની સંભાવના સૂચવે છે.

(D) ભૌમિતિક સમઘટકતા એવા સંયોજનો દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે જેમાં પ્રતિબંધિત પરિભ્રમણ હોય અને પ્રતિબંધિત પરિભ્રમણમાં સામેલ પરમાણુઓ સાથે અલગ-અલગ જૂથો જોડાયેલા હોય.
$1.$ $1,3$-ડાયમિથાઈલસાયક્લોહેક્ઝેન બે કાયરલ કેન્દ્રોની હાજરી અને રિંગ સ્ટ્રક્ચરમાં $cis$ અને $trans$ સમઘટકો બનાવવાની ક્ષમતાને કારણે ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવે છે.
$2.$ $C_6H_5CH = NOH$ (બેન્ઝાલ્ડોક્સાઈમ) $C=N$ દ્વિબંધને કારણે ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવે છે,જે પરિભ્રમણને પ્રતિબંધિત કરે છે,જેનાથી $syn$ અને $anti$ સમઘટકો શક્ય બને છે.
$3.$ $HOOC - CH = CH - COOH$ (ફ્યુમેરિક એસિડ/મેલેઈક એસિડ) $C=C$ દ્વિબંધને કારણે ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવે છે,જે $cis$ અને $trans$ સમઘટકોની મંજૂરી આપે છે.
આમ,આપેલ તમામ સંયોજનો ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવે છે,તેથી સાચો વિકલ્પ $D$ છે.