রসায়ন ১ম পত্র • Mymensingh Board • ময়মনসিংহ বোর্ড ২০২৫
রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন
[W, Y ও Z প্রচলিত অর্থে কোনো মৌলের প্রতীক নয়।]
মৌল | পর্যায় | ইলেকট্রন বিন্যাস
W | 1 | ns11
Y | 2 | ns²²np44
Z | 3 | ns²²np33
- ক)(1)
ভরক্রিয়া সূত্রটি লেখ।
- খ)(2)
FeCl2 \mathrm{FeCl}{2} এর চেয়ে FeCl3 \mathrm{FeCl}{3} এর গলনাঙ্ক কম কেন?
- গ)(3)
Z মৌলটি কীভাবে অষ্টক সম্প্রসারণ ঘটায়? ব্যাখ্যা কর।
- ঘ)(4)
W2Y \mathrm{W}_{2} \mathrm{Y} যৌগের সাথে H+ \mathrm{H}^{+} যুক্ত করলে বন্ধন কোণের কোনো পরিবর্তন হবে কিনা— বিশ্লেষণ কর।
উত্তর ও ব্যাখ্যা
- ক)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় যেকোনো রাসায়নিক বিক্রিয়ার গতিবেগ ঐ সময়ে উপস্থিত প্রতিটি বিক্রিয়কের সক্রিয় ভরের (মোলার ঘনমাত্রা বা আংশিক চাপ) সমানুপাতিক। এটিই ভরক্রিয়া সূত্র।
- খ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
ফাজানের পোলারায়ন নীতি অনুসারে, অ্যানায়ন একই থাকলে ক্যাটায়নের চার্জ বৃদ্ধির সাথে সাথে এবং ক্যাটায়নের আকার হ্রাসের সাথে সাথে পোলারায়নের মাত্রা বৃদ্ধি পায় এবং যৌগে সমযোজী বৈশিষ্ট্য বাড়ে।
FeCl2 এবং FeCl3 উভয় যৌগে অ্যানায়ন ক্লোরাইড (Cl-) কিন্তু ক্যাটায়ন যথাক্রমে Fe2+ ও Fe3+। Fe3+ আয়নের ধনাত্মক চার্জ Fe2+ অপেক্ষা বেশি এবং আকার ছোট। ফলে Fe3+ আয়ন দ্বারা Cl- অ্যানায়নের পোলারায়ন বেশি ঘটে, যা FeCl3 যৌগকে অধিক সমযোজী করে তোলে। সমযোজী যৌগের গলনাঙ্ক আয়নীয় যৌগের তুলনায় কম হওয়ায় FeCl2 এর চেয়ে FeCl3 এর গলনাঙ্ক কম।
- গ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপকের Z মৌলটির পর্যায় ৩ এবং ইলেকট্রন বিন্যাস ns² np³। অতএব, Z মৌলটি হলো ফসফরাস (P), যার পারমাণবিক সংখ্যা ১৫।
ফসফরাসের স্বাভাবিক অবস্থায় ইলেকট্রন বিন্যাস:
15P = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p_x¹ 3p_y¹ 3p_z¹ 3d⁰
ফসফরাসের তৃতীয় শক্তিস্তরে ফাঁকা 3d অরবিটাল রয়েছে।উত্তেজিত অবস্থায় ফসফরাসের 3s অরবিটাল থেকে একটি ইলেকট্রন ফাঁকা 3d অরবিটালে স্থানান্তরিত হয়:
15P* = 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹ 3p_x¹ 3p_y¹ 3p_z¹ 3d_xy¹এ অবস্থায় ফসফরাসের সর্ববহিঃস্থ স্তরে ৫টি অযুগ্ম বা বিজোড় ইলেকট্রন সৃষ্টি হয়। ফসফরাস পাঁচটি ক্লোরিন পরমাণুর সাথে এই বিজোড় ইলেকট্রনগুলো শেয়ার করে PCl5 অণু গঠন করতে পারে। PCl5 অণুতে ফসফরাসের যোজ্যতা স্তরে মোট ৫ জোড়া বা ১০টি ইলেকট্রন বিদ্যমান থাকে, যা অষ্টক (৮টি ইলেকট্রন) অপেক্ষা বেশি। ফাঁকা d-অরবিটালের উপস্থিতির কারণেই Z মৌলটি (P) এভাবে অষ্টক সম্প্রসারণ ঘটায়।
- ঘ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপকের W মৌলটি হলো হাইড্রোজেন (1s¹) এবং Y মৌলটি হলো অক্সিজেন (1s² 2s² 2p⁴)। অতএব, W₂Y যৌগটি হলো পানি (H₂O)।
H₂O অণুতে কেন্দ্রীয় অক্সিজেন পরমাণুর sp³ সংকরণ ঘটে। চতুস্তলকীয় জ্যামিতি অনুযায়ী এর আদর্শ বন্ধন কোণ হওয়ার কথা ছিল 109.5°। কিন্তু অক্সিজেনের যোজ্যতা স্তরে দুটি নিঃসঙ্গ বা মুক্তজোড় ইলেকট্রন (lone pair) বিদ্যমান। VSEPR তত্ত্বানুসারে, বিকর্ষণের মাত্রা: lone pair - lone pair > lone pair - bond pair > bond pair - bond pair। দুটি মুক্তজোড় ইলেকট্রনের তীব্র বিকর্ষণের কারণে H–O–H বন্ধনযুগল সংকুচিত হয় এবং বন্ধন কোণ কমে 104.5° হয়।
এখন, H₂O অণুর সাথে H⁺ আয়ন যুক্ত হলে অক্সিজেনের একটি মুক্তজোড় ইলেকট্রন H⁺ কে সন্নিবেশ সমযোজী বন্ধনের মাধ্যমে প্রদান করে হাইড্রোনিয়াম আয়ন (H₃O⁺) গঠন করে:
H₂O + H⁺ → H₃O⁺H₃O⁺ আয়নে কেন্দ্রীয় অক্সিজেন পরমাণুর sp³ সংকরণ বজায় থাকলেও নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড়ের সংখ্যা দুটি থেকে কমে একটিতে দাঁড়ায়। মুক্তজোড় ইলেকট্রনের সংখ্যা কমে যাওয়ায় এদের মধ্যকার বিকর্ষণ হ্রাস পায় এবং বন্ধনজোড় ইলেকট্রনগুলোর বিকর্ষণ প্রভাব তুলনামূলক বৃদ্ধি পায়। ফলে বন্ধন কোণ বৃদ্ধি পেয়ে প্রায় 107° এ পৌঁছায়।
সুতরাং, W₂Y (H₂O) যৌগের সাথে H⁺ যুক্ত করলে মুক্তজোড় বিকর্ষণ কমে যাওয়ার কারণে বন্ধন কোণ 104.5° থেকে বৃদ্ধি পেয়ে প্রায় 107° হয়।
আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও