রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যে পাতন প্রক্রিয়ায় পানিতে অদ্রবণীয় বা সামান্য দ্রবণীয় কিন্তু বাষ্পে উদ্বায়ী কোনো জৈব যৌগকে উত্তপ্ত জলীয় বাষ্প প্রবাহের মাধ্যমে তার স্ফুটনাঙ্কের চেয়ে কম তাপমাত্রায় বাষ্পীভূত করে পৃথক ও বিশুদ্ধ করা হয়, তাকে বাষ্পপাতন (Steam distillation) বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কাগজ ক্রোমাটোগ্রাফিতে $R_f$ (Retention factor) মান মূলত সচল দশায় (দ্রাবক) এবং স্থির দশায় (কাগজের সেলুলোজ পৃষ্ঠের পানি) কোনো উপাদানের বণ্টন সহগ বা আপেক্ষিক দ্রাব্যতার ওপর নির্ভরশীল। দ্রাবকের পোলারিটি, প্রকৃতি ও দ্রবণ ক্ষমতার ভিন্নতার কারণে উপাদানটির দ্রাবকে দ্রবীভূত হওয়ার ক্ষমতা এবং দ্রাবকের সাথে কাগজ বেয়ে ওপরে ওঠার হার পরিবর্তিত হয়। যেহেতু $R_f$ হলো উপাদান কর্তৃক অতিক্রান্ত দূরত্ব ও দ্রাবক কর্তৃক অতিক্রান্ত দূরত্বের অনুপাত, তাই ব্যবহৃত দ্রাবকের প্রকৃতির পরিবর্তনের সাথে সাথে এই দূরত্বের পরিবর্তন ঘটে এবং $R_f$ মান প্রভাবিত হয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক অনুসারে,
   C পাত্রে দ্রব হলো $\text{M(OH)}_3$
   M-এর পারমাণবিক ভর $= 56$
   অতএব, $\text{M(OH)}_3$-এর আণবিক ভর, $M = 56 + 3 \times (16 + 1) = 56 + 51 = 107\text{ g/mol}$

   দেওয়া আছে,
   দ্রবের ভর, $w = 0.624\text{ g}$
   সম্পৃক্ত দ্রবণের আয়তন, $V = 420\text{ mL} = 0.420\text{ L}$

   সুতরাং সম্পৃক্ত দ্রবণে $\text{M(OH)}_3$-এর দ্রাব্যতা,
   $S = \frac{w}{M \times V} = \frac{0.624}{107 \times 0.420}\text{ mol/L} \approx 0.013885\text{ mol/L}$

   $\text{M(OH)}_3$-এর বিয়োজন সমীকরণ:
   $\text{M(OH)}_3(s) \rightleftharpoons \text{M}^{3+}(aq) + 3\text{OH}^-(aq)$
   সাম্যাবস্থায়, $[\text{M}^{3+}] = S$ এবং $[\text{OH}^-] = 3S$

   অতএব, দ্রাব্যতা গুণফল,
   $K_{sp} = [\text{M}^{3+}][\text{OH}^-]^3 = (S)(3S)^3 = 27S^4$
   $K_{sp} = 27 \times (0.013885)^4 \approx 27 \times 3.7168 \times 10^{-8} \approx 1.004 \times 10^{-6}$

   সুতরাং C পাত্রের দ্রব্যের দ্রাব্যতা গুণফল প্রায় $1.004 \times 10^{-6}\text{ mol}^4\text{L}^{-4}$।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে A পাত্রের $\text{K}_2\text{HgI}_4$ এবং B পাত্রের $\text{NaOH}$-এর ক্ষারীয় দ্রবণকে একত্রে নেসলার বিকারক বলে।
   নেসলার দ্রবণ অ্যামোনিয়াম আয়ন শনাক্তকরণে ব্যবহৃত হয় এবং অ্যামোনিয়াম লবণের সাথে বিক্রিয়া করে অ্যামিনো মারকিউরিক আয়োডাইড বা মারকিউরিক অ্যামিডো আয়োডাইডের লালচে-বাদামি বর্ণের অধঃক্ষেপ সৃষ্টি করে। অতএব, $\text{Y}_2\text{CO}_3$ দ্রবণটি মূলত $(\text{NH}_4)_2\text{CO}_3$ এবং $\text{Y}^+$ হলো অ্যামোনিয়াম আয়ন ($\text{NH}_4^+$)।

   $\text{Y}^+$ বা $\text{NH}_4^+$ আয়ন শনাক্তকরণের সময় ক্ষার হিসেবে B দ্রবণ ($\text{NaOH}$)-এর পরিবর্তে $\text{Ba(OH)}_2$ দ্রবণ ব্যবহার করলে নিম্নোক্ত জটিলতা সৃষ্টি হবে:
   ১. $\text{Ba(OH)}_2$ দ্রবণে উপস্থিত $\text{Ba}^{2+}$ ক্যাটায়ন নমুনার কার্বনেট আয়ন ($\text{CO}_3^{2-}$)-এর সাথে তাৎক্ষণিকভাবে বিক্রিয়া করে বেরিয়াম কার্বনেটের ($\text{BaCO}_3$) ভারী সাদা অধঃক্ষেপ সৃষ্টি করবে:
   $\text{Ba}^{2+}(aq) + \text{CO}_3^{2-}(aq) \rightarrow \text{BaCO}_3(s) \downarrow \text{ (সাদা)}$
   ২. এই সাদা অধঃক্ষেপ নেসলার বিকারকের সাথে $\text{NH}_4^+$ আয়নের বিক্রিয়ায় উৎপন্ন মারকিউরিক অ্যামিডো আয়োডাইডের কাঙ্ক্ষিত লালচে বাদামি বর্ণকে ঢেকে দেবে বা মাস্কিং ঘটাবে।
   ফলে সঠিক লালচে-বাদামি রঙের অধঃক্ষেপ স্পষ্টভাবে পর্যবেক্ষণ করা সম্ভব হবে না এবং $\text{NH}_4^+$ আয়নের উপস্থিতি নিশ্চিতকরণে বিভ্রান্তি বা জটিলতার সৃষ্টি হবে।
   অতএব, $\text{NaOH}$-এর পরিবর্তে $\text{Ba(OH)}_2$ ব্যবহার করলে শনাক্তকরণে অবশ্যই জটিলতা সৃষ্টি হবে।