রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   পরমাণুর নিউক্লিয়াসের চারদিকে যে ত্রিমাত্রিক অঞ্চলে কোনো নির্দিষ্ট শক্তিস্তরে আবর্তনশীল ইলেকট্রন পাওয়ার সম্ভাবনা সর্বাধিক (প্রায় ৯০-৯৫%), তাকে অরবিটাল বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   মানবদেহের রক্তের স্বাভাবিক pH একটি নির্দিষ্ট মাত্রায় (৭.৩৫ - ৭.৪৫) স্থির থাকে। রক্তে সামান্য পরিমাণ এসিড ($H^+$) বা ক্ষার ($OH^-$) যুক্ত হলেও রক্তের বাফার সিস্টেম রক্তের এই pH-এর মান পরিবর্তন হতে দেয় না। রক্তে মূলত বাইকার্বনেট বাফার ($H_2CO_3/HCO_3^-$), ফসফেট বাফার ও প্রোটিন বাফার সক্রিয় থাকে। এর মধ্যে বাইকার্বনেট বাফার প্রধান ভূমিকা পালন করে। এসিড যোগ হলে $HCO_3^-$ তা প্রশমিত করে $H_2CO_3$ তৈরি করে এবং ক্ষার যোগ হলে $H_2CO_3$ তা প্রশমিত করে। এ কারণে রক্ত একটি অত্যন্ত কার্যকর বাফার দ্রবণ।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের ছক অনুসারে:
   P মৌলটি পর্যায় ৩ ও গ্রুপ ১৩-এর অন্তর্ভুক্ত, অর্থাৎ P হলো অ্যালুমিনিয়াম ($Al$)।
   Z মৌলটি পর্যায় ৩ ও গ্রুপ ১৭-এর অন্তর্ভুক্ত, অর্থাৎ Z হলো ক্লোরিন ($Cl$)।
   সুতরাং, যৌগটি হলো $Al_2Cl_6$ (অ্যালুমিনিয়াম ক্লোরাইড ডাইমার)।

   সাধারণত $AlCl_3$ যৌগে অ্যালুমিনিয়াম পরমাণুর যোজ্যতা স্তরে তিনটি ইলেকট্রন তিনটি ক্লোরিন পরমাণুর সাথে শেয়ার করে তিনটি একক সমযোজী বন্ধন তৈরি করে। ফলে অ্যালুমিনিয়ামের যোজ্যতা স্তরে মোট ৬টি ইলেকট্রন থাকে, অর্থাৎ অষ্টক অপূর্ণ থাকে। এই ইলেকট্রন ঘাটতি পূরণ করে সুস্থিত অষ্টক অর্জনের জন্য নিম্ন তাপমাত্রায় দুটি $AlCl_3$ অণু পরস্পরের কাছাকাছি আসে।

   এ অবস্থায় একটি $AlCl_3$ অণুর কেন্দ্রীয় অ্যালুমিনিয়াম পরমাণু অপর $AlCl_3$ অণুর একটি ক্লোরিন পরমাণুর নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড় গ্রহণ করে একটি সন্নিবেশ সমযোজী বন্ধন গঠন করে। একইভাবে অপর অ্যালুমিনিয়াম পরমাণুটিও প্রথমটির ক্লোরিন থেকে নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড় গ্রহণ করে আরেকটি সন্নিবেশ বন্ধন তৈরি করে। এর ফলে নিম্ন তাপমাত্রায় ডাইমার হিসেবে $Al_2Cl_6$ গঠিত হয়।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের প্রশ্নে '২ মৌলের' দ্বারা মূলত পর্যায় ২-এর গ্রুপ ১৬-এর মৌল R অর্থাৎ অক্সিজেন ($O$) বোঝানো হয়েছে এবং '১ম ইলেকট্রন আসক্তি ঋণাত্মক হলেও [২য়] মৌলের/ক্ষেত্রে তা অনুরূপ কিনা' যাচাই করতে বলা হয়েছে (যেখানে তাপরাসায়নিক রীতি অনুযায়ী ইলেকট্রন আসক্তি দ্বারা নির্গত শক্তিকে ঋণাত্মক এনথালপি পরিবর্তন $\Delta H_{eg}$ ধরা হয়)।

   অক্সিজেন ($O$) পরমাণুর ইলেকট্রন বিন্যাস: $1s^2 2s^2 2p^4$।

   ১ম ইলেকট্রন আসক্তি:
   গ্যাসীয় অবস্থায় একটি অক্সিজেন পরমাণু যখন একটি ইলেকট্রন গ্রহণ করে একক ঋণাত্মক আয়নে ($O^-$) পরিণত হয়, তখন শক্তি নির্গত হয় (তাপোৎপাদী প্রক্রিয়া):
   $O(g) + e^- \rightarrow O^-(g); \quad \Delta H = -141 \text{ kJ/mol}$
   অতএব, প্রথম ইলেকট্রন আসক্তির ক্ষেত্রে এনথালপির পরিবর্তন ঋণাত্মক হয়।

   ২য় ইলেকট্রন আসক্তি:
   পরবর্তীতে যখন একক ঋণাত্মক আয়ন $O^-$-এ দ্বিতীয় ইলেকট্রনটি প্রবেশ করানো হয়, তখন আগত ঋণাত্মক ইলেকট্রন এবং পূর্বে সৃষ্ট ঋণাত্মক আয়ন ($O^-$)-এর মধ্যকার তীব্র স্থির-বৈদ্যুতিক বিকর্ষণ বল কার্যকর হয়। এই বিকর্ষণ বল অতিক্রম করে ইলেকট্রনটিকে পরমাণুর যোজ্যতা স্তরে যুক্ত করতে বাইরে থেকে শক্তির জোগান দিতে হয়। ফলে দ্বিতীয় ইলেকট্রন আসক্তি একটি তাপহারী প্রক্রিয়া হয়ে দাঁড়ায়:
   $O^-(g) + e^- \rightarrow O^{2-}(g); \quad \Delta H = +780 \text{ kJ/mol}$

   অতএব, প্রথম ইলেকট্রন আসক্তি ঋণাত্মক (শক্তি নির্গত) হলেও দ্বিতীয় ইলেকট্রন আসক্তির ক্ষেত্রে তা অনুরূপ নয়; বরং তা ধনাত্মক (শক্তি শোষিত) হয়।