রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কোনো এসিড থেকে একটি প্রোটন ($H^+$) অপসারিত হওয়ার পর যে ক্ষারকের সৃষ্টি হয়, তাকে ওই এসিডের অনুবন্ধী ক্ষারক বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   ল্যাকটিক এসিডের [$CH_3-CH(OH)-COOH$] কেন্দ্রীয় কার্বন পরমাণুটির সাথে চারটি ভিন্ন পরমাণু বা মূলক ($-H$, $-OH$, $-CH_3$, এবং $-COOH$) যুক্ত থাকে। ফলে এই কার্বনটি একটি কাইরাল বা অপ্রতিসম কার্বন কেন্দ্র। কাইরাল কেন্দ্র বিশিষ্ট হওয়ায় ল্যাকটিক এসিডের অণুটি অপ্রতিসম এবং এর একটি দর্পণ প্রতিবিম্ব অন্যটির ওপর অনধিলেপনযোগ্য (non-superimposable)। একারণে ল্যাকটিক এসিড একতলীয় সমবর্তিত আলোর তলকে ডান বা বাম দিকে আবর্তন করতে পারে, অর্থাৎ আলোক সমাণুতা প্রদর্শন করে।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে প্রদত্ত বিজারণ বিভবদ্বয় হলো:
   $E^\circ_{M^{2+}/M} = -0.25\text{ V}$
   $E^\circ_{M^{\prime+}/M^\prime} = +0.799\text{ V}$

   যেহেতু $M$ এর প্রমাণ বিজারণ বিভবের মান $M^\prime$ এর চেয়ে কম, তাই $M$ তড়িৎদ্বার অ্যানোড (জারণ অর্ধকোষ) এবং $M^\prime$ তড়িৎদ্বার ক্যাথোড (বিজারণ অর্ধকোষ) হিসেবে কাজ করবে।

   কোষ বিক্রিয়া:
   অ্যানোড বিক্রিয়া (জারণ): $M(s) \rightarrow M^{2+}(aq) + 2e^-$
   ক্যাথোড বিক্রিয়া (বিজারণ): $2M^{\prime+}(aq) + 2e^- \rightarrow 2M^\prime(s)$

   সামগ্রিক কোষ বিক্রিয়া: $M(s) + 2M^{\prime+}(aq) \rightarrow M^{2+}(aq) + 2M^\prime(s)$

   কোষটির e.m.f. নির্ণয়:
   $E^\circ_{\text{cell}} = E^\circ_{\text{cathode (red)}} - E^\circ_{\text{anode (red)}}$
   $\Rightarrow E^\circ_{\text{cell}} = E^\circ_{M^{\prime+}/M^\prime} - E^\circ_{M^{2+}/M}$
   $\Rightarrow E^\circ_{\text{cell}} = +0.799\text{ V} - (-0.25\text{ V})$
   $\Rightarrow E^\circ_{\text{cell}} = 0.799\text{ V} + 0.25\text{ V} = +1.049\text{ V}$

   অতএব, উদ্দীপকের কোষটির প্রমাণ e.m.f. হলো $+1.049\text{ V}$।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে অ্যানোডের দ্রবণটি হলো $M(NO_3)_2$ এর দ্রবণ, যাতে $M^{2+}$ আয়ন বিদ্যমান। এই দ্রবণকে জিংক ($Zn$) পাত্রে রাখা হলে $Zn$ পাত্র অ্যানোড এবং দ্রবণের $M^{2+}$ আয়ন ক্যাথোড হিসেবে কাজ করে কোনো স্বতঃস্ফূর্ত বিক্রিয়া ঘটে কি না, তা কোষ বিভব ($E^\circ_{\text{cell}}$) নির্ণয়ের মাধ্যমে যাচাই করা যায়।

   প্রদত্ত তথ্য:
   $E^\circ_{Zn^{2+}/Zn} = -0.76\text{ V}$
   $E^\circ_{M^{2+}/M} = -0.25\text{ V}$

   যদি জিংক পাত্রের সাথে দ্রবণের বিক্রিয়া ঘটে, তবে সম্ভাব্য বিক্রিয়াটি হবে:
   অ্যানোড (পাত্র): $Zn(s) \rightarrow Zn^{2+}(aq) + 2e^-$
   ক্যাথোড (দ্রবণ): $M^{2+}(aq) + 2e^- \rightarrow M(s)$

   সামগ্রিক বিক্রিয়া: $Zn(s) + M^{2+}(aq) \rightarrow Zn^{2+}(aq) + M(s)$

   এই কোষের প্রমাণ বিভব:
   $E^\circ_{\text{cell}} = E^\circ_{M^{2+}/M} - E^\circ_{Zn^{2+}/Zn}$
   $\Rightarrow E^\circ_{\text{cell}} = -0.25\text{ V} - (-0.76\text{ V})$
   $\Rightarrow E^\circ_{\text{cell}} = -0.25\text{ V} + 0.76\text{ V} = +0.51\text{ V}$

   যেহেতু কোষের বিভবের মান ধনাত্মক ($E^\circ_{\text{cell}} > 0$), সেহেতু জিংকের পাত্র এবং অ্যানোডের দ্রবণের ($M^{2+}$) মধ্যকার বিক্রিয়াটি স্বতঃস্ফূর্তভাবে ঘটবে। এর ফলে জিংকের পাত্রটি জারিত হয়ে ধীরে ধীরে ক্ষয়প্রাপ্ত ও ছিদ্র হয়ে যাবে।

   অতএব, উদ্দীপকের অ্যানোডের দ্রবণকে জিংকের পাত্রে সংরক্ষণ করা যাবে না।