রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   পরস্পর দর্পণ প্রতিবিম্ব কিন্তু পরস্পরের ওপর অপরিস্থাপনীয় এমন দুটি আলোক সক্রিয় সমাণুকে একে অপরের এনানসিওমার বা অ্যান্টিপোড বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   আদর্শ গ্যাস সমীকরণ হলো, PV = nRT
   বা, R = PV / (nT)

   SI এককে:
   প্রমাণ চাপ, P = 1 atm = 101325 N m⁻² (বা Pa)
   মোলার আয়তন, V = 22.414 L = 22.414 × 10⁻³ m³
   মোল সংখ্যা, n = 1 mol
   পরম তাপমাত্রা, T = 273.15 K

   মানগুলো বসিয়ে পাই,
   R = (101325 N m⁻² × 22.414 × 10⁻³ m³) / (1 mol × 273.15 K)
   = 8.314 N m K⁻¹ mol⁻¹
   = 8.314 J K⁻¹ mol⁻¹

   অতএব, S.I এককে মোলার গ্যাস ধ্রুবক R এর মান 8.314 J K⁻¹ mol⁻¹।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   A পাত্রে দ্রবণের আয়তন, V = 500 mL = 0.5 L
   Ni(NO₃)₂ দ্রবণের প্রাথমিক ঘনমাত্রা, S₁ = 1 M
   সুতরাং, Ni²⁺ আয়নের প্রারম্ভিক মোল সংখ্যা, n₁ = S₁ × V = 1 M × 0.5 L = 0.5 mol

   প্রবাহিত বিদ্যুৎ প্রবাহ, I = 2.5 A
   সময়, t = 2 ঘণ্টা = 2 × 3600 s = 7200 s
   ফ্যারাডে ধ্রুবক, F = 96500 C mol⁻¹

   ক্যাথোডে সংঘটিত বিজারণ বিক্রিয়া:
   Ni²⁺(aq) + 2e⁻ → Ni(s)
   এখানে প্রতি মোল Ni জমা হতে e = 2 মোল ইলেকট্রন প্রয়োজন।

   তড়িৎ বিশ্লেষণের ফলে সঞ্চিত বা বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণকারী Ni²⁺ আয়নের মোল সংখ্যা,
   n_reacted = (I × t) / (e × F)
   = (2.5 × 7200) / (2 × 96500)
   = 18000 / 193000
   = 0.09326 mol

   বিদ্যুৎ প্রবাহের পর দ্রবণে অবশিষ্ট Ni²⁺ আয়নের মোল সংখ্যা,
   n_remaining = n₁ - n_reacted
   = 0.5 - 0.09326
   = 0.40674 mol

   অতএব, A পাত্রের দ্রবণের পরিবর্তিত ঘনমাত্রা,
   S₂ = n_remaining / V
   = 0.40674 mol / 0.5 L
   = 0.8135 M (বা mol/L)

   উত্তর: পরিবর্তিত ঘনমাত্রা 0.8135 M।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে প্রদত্ত মান অনুযায়ী:
   E°(M₁²⁺/M₁) = বিজারণ বিভব = 0.44 V
   E°(M₂²⁺/M₂) = বিজারণ বিভব = -0.34 V
   (লক্ষ্যণীয়: প্রশ্নে E°M1/M22+ ও E°M2/M2+ দ্বারা যথাক্রমে M₁ ও M₂ এর বিজারণ বিভব E°(M₁²⁺/M₁) = 0.44 V এবং E°(M₂²⁺/M₂) = -0.34 V নির্দেশ করা হয়েছে)।

   যেহেতু M₂ এর বিজারণ বিভব কম (-0.34 V), তাই M₂ এর জারণ বিভব বেশি। ফলে M₂ অ্যানোড হিসেবে জারিত হবে এবং M₁ ক্যাথোড হিসেবে বিজারিত হবে।

   কোষ বিক্রিয়া:
   অ্যানোড বিক্রিয়া (জারণ): M₂(s) → M₂²⁺(aq) + 2e⁻
   ক্যাথোড বিক্রিয়া (বিজারণ): M₁²⁺(aq) + 2e⁻ → M₁(s)

   সামগ্রিক বিক্রিয়া: M₂(s) + M₁²⁺(aq) → M₂²⁺(aq) + M₁(s)
   এখানে স্থানান্তরিত ইলেকট্রন সংখ্যা, n = 2।

   কোষটির প্রমাণ e.m.f (E°_cell):
   E°_cell = E°(বিজারণ, ক্যাথোড) - E°(বিজারণ, অ্যানোড)
   = E°(M₁²⁺/M₁) - E°(M₂²⁺/M₂)
   = 0.44 V - (-0.34 V)
   = 0.78 V

   উদ্দীপক অনুযায়ী:
   [M₁²⁺] = 0.5 M
   [M₂²⁺] = 0.2 M
   তাপমাত্রা, T = 25 °C = 298.15 K

   নার্নস্ট সমীকরণ প্রয়োগ করে:
   E_cell = E°_cell - (2.303 RT / nF) log₁₀([M₂²⁺] / [M₁²⁺])
   = 0.78 - (0.0591 / 2) log₁₀(0.2 / 0.5)
   = 0.78 - 0.02955 × log₁₀(0.4)
   = 0.78 - 0.02955 × (-0.39794)
   = 0.78 + 0.01176
   = 0.7918 V

   উত্তর: B কোষের e.m.f হলো 0.792 V (বা 0.7918 V)।