রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   গ্যাসীয় অবস্থায় কোনো মৌলের এক মোল বিচ্ছিন্ন পরমাণুর প্রতিটি ক্ষেত্রে একটি করে ইলেকট্রন যুক্ত করে এক মোল একক ঋণাত্মক আয়নে পরিণত করতে যে পরিমাণ শক্তি নির্গত হয়, তাকে ঐ মৌলের ইলেকট্রন আসক্তি বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   আয়োডিন একটি হ্যালোজেন মৌল যা দ্বি-পরমাণুক অণু (I₂) গঠন করে। হ্যালোজেনসমূহের অণুগুলোর মধ্যে দুর্বল ভ্যান ডার ওয়ালস আকর্ষণ বল বিদ্যমান। গ্রুপ-১৭ এ ফ্লোরিন থেকে আয়োডিনের দিকে পারমাণবিক আকার এবং আণবিক ভর সবচেয়ে বেশি। অণুর আকার ও আণবিক ভর বৃদ্ধির সাথে সাথে অণুগুলোর পৃষ্ঠতলীয় ক্ষেত্রফল এবং পোলারায়ন বৃদ্ধি পায়, ফলে আন্তঃআণবিক ভ্যান ডার ওয়ালস আকর্ষণ বলের মান সবচেয়ে দৃঢ় হয়। এই শক্তিশালী ভ্যান ডার ওয়ালস আকর্ষণের কারণে সাধারণ তাপমাত্রায় আয়োডিনের অণুগুলো পরস্পরের খুব কাছাকাছি এসে কেলাস গঠন করে, ফলে আয়োডিন কঠিন অবস্থায় থাকে।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে বিভিন্ন লবণের তাপমাত্রার সাথে দ্রাব্যতার পরিবর্তন সংক্রান্ত দ্রাব্যতা রেখা (Solubility Curve) দেখানো হয়েছে। সাধারণত এ ধরনের লেখচিত্রে B যৌগটি পটাশিয়াম নাইট্রেট (KNO₃) এবং A যৌগটি সোডিয়াম ক্লোরাইড (NaCl) নির্দেশ করে। (অন্য ব্যাখ্যায় দ্রাব্যতা পরিবর্তনের হার বিবেচনা করা হয়)।

   গলনাঙ্কের ক্ষেত্রে আয়নিক যৌগের ল্যাটিস শক্তি মুখ্য ভূমিকা পালন করে। ল্যাটিস শক্তির মান চার্জের গুণফলের সমানুপাতিক এবং ক্যাটায়ন ও অ্যানায়নের দূরত্বের (ব্যাসার্ধের সমষ্টি) ব্যস্তানুপাতিক। NaCl-এর ক্ষেত্রে Na⁺ ও Cl⁻ আয়নের আকার তুলনামূলকভাবে ছোট হওয়ায় এদের মধ্যে সুদৃঢ় আয়নিক বন্ধন গঠিত হয় এবং ল্যাটিস এনথালপির মান উচ্চ হয়। অপরপক্ষে KNO₃-এর ক্ষেত্রে K⁺ ক্যাটায়ন এবং NO₃⁻ অ্যানায়নের আকার তুলনামূলকভাবে বেশ বড় হওয়ায় ল্যাটিস শক্তি কিছুটা কম হয়।

   তবে প্রশ্নে প্রদত্ত উদ্দীপকটি দ্রাব্যতার লেখচিত্র। দ্রাব্যতা বৃদ্ধির হারের ক্ষেত্রে দেখা যায় তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে B যৌগের (যেমন KNO₃) দ্রাব্যতা অত্যন্ত দ্রুত বৃদ্ধি পায়, যা তাপহারী প্রক্রিয়ার কারণে ঘটে। কিন্তু যদি গলনাঙ্কের তুলনা করতে হয়, তবে কোনো কোনো যৌগ যেমন জৈব যৌগ বা নির্দিষ্ট আকারের জটিল আয়ন সমন্বিত আয়নিক যৌগের ক্ষেত্রে প্যাকিং বা আণবিক কাঠামোর দৃঢ়তার ওপর ভিত্তি করে গলনাঙ্কের পার্থক্য ঘটে থাকে। সাধারণত উচ্চ ল্যাটিস শক্তিসম্পন্ন ও নিখুঁত কেলাস কাঠামোর যৌগের গলনাঙ্ক বেশি হয়।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের A, C ও D রেখাগুলো তাপমাত্রা পরিবর্তনের সাথে বিভিন্ন পদার্থের দ্রাব্যতার ভিন্ন ভিন্ন বক্রতা নির্দেশ করে। এর কারণসমূহ নিচে বিশ্লেষণ করা হলো:

   ১. A রেখার বক্রতা (সোডিয়াম সালফেটের জলযোজন বা ক্যালসিয়াম প্রোপায়োনেট/সালফেট ইত্যাদি): লেখচিত্রে A রেখাটি প্রথমে সামান্য হ্রাস পেয়ে পরে পুনরায় বৃদ্ধি পেতে দেখা যাচ্ছে। নির্দিষ্ট কিছু যৌগের ক্ষেত্রে (যেমন ক্যালসিয়াম সালফেট বা জটিল লবণ) প্রাথমিক অবস্থায় তাপউৎপাদী প্রকৃতির কারণে দ্রাব্যতা হ্রাস পেলেও পরবর্তী তাপমাত্রায় দ্রবণ তাপ বা কেলাস জল পরিবর্তনের কারণে এটি বৃদ্ধি পায়।

   ২. C রেখার বক্রতা: C রেখাটি বাম থেকে ডানে তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে দ্রাব্যতা ক্রমশ হ্রাস পাওয়া নির্দেশ করে। এটি ক্যালসিয়াম সালফেট [CaSO₄] বা ক্যালসিয়াম হাইড্রোক্সাইড [Ca(OH)₂] বা সেরিয়াম সালফেট [Ce₂(SO₄)₃]-এর দ্রাব্যতা রেখা। যেসব পদার্থের দ্রবণ প্রক্রিয়া তাপউৎপাদী (ΔH < 0), লা-শাতেলিয়ারের নীতি অনুসারে তাপমাত্রা বৃদ্ধি করলে তাদের দ্রাব্যতা হ্রাস পায়। ফলে C রেখাটি নিচের দিকে নেমে যায়।

   ৩. D রেখার বক্রতা (গ্লোবার লবণ বা Na₂SO₄·10H₂O): D রেখাটিতে একটি তীক্ষ্ণ বাঁক বা সর্বোচ্চ বিন্দু (Transition temperature) দেখা যায়। সাধারণত গ্লোবার লবণের ক্ষেত্রে ৩২.৪°C তাপমাত্রার নিচে এটি আর্দ্র কেলাস সোডিয়াম সালফেট ডেকাহাইড্রেট (Na₂SO₄·10H₂O) হিসেবে থাকে। এই আর্দ্র লবণের দ্রবণ তাপ তাপহারী হওয়ায় ৩২.৪°C পর্যন্ত তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে দ্রাব্যতা বাড়ে। কিন্তু ৩২.৪°C তাপমাত্রায় এটি কেলাস জল হারিয়ে অনার্দ্র সোডিয়াম সালফেটে (Na₂SO₄) রূপান্তরিত হয়। অনার্দ্র Na₂SO₄-এর দ্রবণ তাপ তাপউৎপাদী হওয়ায় ৩২.৪°C এর উপরে তাপমাত্রা বাড়ালে লা-শাতেলিয়ারের নীতি অনুযায়ী এর দ্রাব্যতা হ্রাস পেতে থাকে। এ রূপান্তরের কারণেই D রেখাটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় বক্র হয়ে নিচে নেমে যায়।

   সুতরাং, দ্রবণ প্রক্রিয়ার তাপীয় পরিবর্তন (তাপহারী বা তাপউৎপাদী) এবং রূপান্তর তাপমাত্রায় কেলাসের ভৌত অবস্থার পরিবর্তনের কারণেই A, C ও D রেখাগুলো ভিন্ন ভিন্ন বক্রতা প্রদর্শন করে।