রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কোনো অণু বা আয়নের পরমাণুসমূহের অবস্থান অপরিবর্তিত রেখে শুধুমাত্র পাই (π) ইলেকট্রন বা মুক্তজোড় ইলেকট্রনের পুনর্বিন্যাসের মাধ্যমে একাধিক সম্ভাব্য গাঠনিক কাঠামো প্রদর্শন করার ঘটনাকে অনুরণন (Resonance) বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   সবল এসিড ও সবল ক্ষারের প্রশমন বিক্রিয়ায় টাইট্রেশনের সমাপ্তি বিন্দুতে pH এর পরিবর্তন অত্যন্ত দ্রুত ও খাড়াভাবে ঘটে, যার পরিসর সাধারণত pH ৩.৫ থেকে ১০.৫ পর্যন্ত বিস্তৃত থাকে। বহুল ব্যবহৃত সাধারণ অম্ল-ক্ষারক নির্দেশকগুলোর (যেমন- মিথাইল অরেঞ্জ pH ৩.১–৪.৪ এবং ফেনলফথ্যালিন pH ৮.২–১০.০) বর্ণ পরিবর্তনের pH পরিসর এই খাড়া পরিবর্তন এলাকার ভেতরেই অবস্থান করে। ফলে সমাপ্তি বিন্দুতে পৌঁছালে উভয় নির্দেশকই স্পষ্ট বর্ণ পরিবর্তন প্রদর্শন করতে পারে। তাই সবল এসিড ও সবল ক্ষারের টাইট্রেশনে যেকোনো নির্দেশক কার্যকর হয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   গ্রাহামের ব্যাপন সূত্রানুসারে, নির্দিষ্ট তাপমাত্রা ও চাপে কোনো গ্যাসের ব্যাপন হার তার মোলার ভরের (বা ঘনত্বের) বর্গমূলের ব্যস্তানুপাতিক (r ∝ 1/√M)।

   আদর্শ গ্যাস সমীকরণ হতে আমরা জানি:
   PV = nRT = (w/M)RT
   বা, M = (wRT) / (PV)

   A গ্যাসের ক্ষেত্রে:
   তাপমাত্রা, T = 27°C = 300.15 K (বা 300 K)
   চাপ, P_A = 760 mm(Hg) = 1 atm
   আয়তন, V_A = 300 mL = 0.3 L
   ভর, w_A = 0.5 g
   গ্যাস ধ্রুবক, R = 0.0821 L·atm·mol⁻¹·K⁻¹

   সুতরাং A গ্যাসের মোলার ভর, M_A = (0.5 × 0.0821 × 300) / (1 × 0.3) = 41.05 g/mol

   B গ্যাসের ক্ষেত্রে:
   তাপমাত্রা, T = 27°C = 300 K
   চাপ, P_B = 770 / 760 atm ≈ 1.013 atm
   আয়তন, V_B = 400 mL = 0.4 L
   ভর, w_B = 0.6 g

   সুতরাং B গ্যাসের মোলার ভর, M_B = (0.6 × 0.0821 × 300) / ((770/760) × 0.4) = (14.778) / (0.4053) ≈ 36.46 g/mol

   একই তাপমাত্রা ও চাপে ব্যাপন হারের তুলনা:
   r_A / r_B = √(M_B / M_A) = √(36.46 / 41.05) ≈ √0.888 ≈ 0.942
   বা, r_B = 1.06 × r_A

   যেহেতু M_B < M_A, তাই B গ্যাসের মোলার ভর কম হওয়ায় B গ্যাসের ব্যাপনের হার A গ্যাসের চেয়ে বেশি।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কোনো গ্যাসের মূল গড় বর্গবেগ (r.m.s বেগ), c = √(3RT / M)
   যেখানে,
   R = সার্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক = 8.314 J·mol⁻¹·K⁻¹
   T = পরম তাপমাত্রা = 27°C = 300 K
   M = গ্যাসের মোলার ভর (kg/mol এককে)

   'গ' হতে পাই,
   A গ্যাসের মোলার ভর, M_A = 41.05 g/mol = 0.04105 kg/mol
   B গ্যাসের মোলার ভর, M_B = 36.46 g/mol = 0.03646 kg/mol

   অতএব, গ্যাসদ্বয়ের r.m.s বেগের অনুপাত:
   c_A / c_B = √(M_B / M_A)
   c_A / c_B = √(0.03646 / 0.04105) ≈ √0.888 ≈ 0.942
   বা, c_B = 1.06 c_A

   ব্যক্তিগতভাবে r.m.s বেগ হিসাব করলে:
   c_A = √[(3 × 8.314 × 300) / 0.04105] ≈ √[7482.6 / 0.04105] ≈ √182280 ≈ 426.94 m/s
   c_B = √[(3 × 8.314 × 300) / 0.03646] ≈ √[7482.6 / 0.03646] ≈ √205227 ≈ 453.02 m/s

   সুতরাং দেখা যায় যে, উদ্দীপকের গ্যাসদ্বয়ের মধ্যে B গ্যাসের মোলার ভর কম হওয়ায় একই তাপমাত্রায় (27°C) B গ্যাসের r.m.s বেগ A গ্যাসের চেয়ে বেশি।