রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   হেসের তাপ সমষ্টিকরণ সূত্র: কোনো রাসায়নিক পরিবর্তন বা বিক্রিয়া এক ধাপে বা একাধিক ধাপে সম্পন্ন হোক না কেন, বিক্রিয়ার প্রারম্ভিক ও শেষ অবস্থা যদি একই থাকে, তবে মোট এনথ্যালপির পরিবর্তন বা তাপের পরিবর্তন সর্বদা স্থির বা সমান থাকে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   তীব্র এসিড ও তীব্র ক্ষার উভয়ই জলীয় দ্রবণে সম্পূর্ণরূপে আয়নিত অবস্থায় থাকে। তীব্র এসিড ও তীব্র ক্ষারের বিক্রিয়ায় মূলত তীব্র এসিড থেকে আসা H⁺ আয়ন এবং তীব্র ক্ষার থেকে আসা OH⁻ আয়ন পরস্পরের সাথে যুক্ত হয়ে 1 মোল পানি (H₂O) উৎপন্ন করে। অন্য আয়নগুলো (দর্শক আয়ন) কোনো পরিবর্তনে অংশ নেয় না। বিক্রিয়াটি মূলত:
   H⁺(aq) + OH⁻(aq) → H₂O(l); ΔH = -57.34 kJ/mol
   যেহেতু তীব্র এসিড ও তীব্র ক্ষারের প্রশমন বিক্রিয়ায় সর্বদা ১ মোল পানি তৈরি হয় এবং বন্ধন গঠনের প্রকৃতি একই থাকে, তাই তীব্র এসিড ও তীব্র ক্ষারের প্রশমন তাপের মান সর্বদা ধ্রুবক (প্রায় -57.34 kJ/mol) থাকে।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে D এর পারমাণবিক সংখ্যা 7, সুতরাং D হলো নাইট্রোজেন (N)।
   অতএব, K পাত্রে বিদ্যমান দ্রবণটি হলো NH₄OH দ্রবণ।
   এতে বিদ্যমান ধনাত্মক মূলকটি হলো অ্যামোনিয়াম আয়ন (NH₄⁺)।

   NH₄⁺ মূলক সনাক্তকরণ:
   অ্যামোনিয়াম লবণের বা NH₄OH দ্রবণে কয়েক ফোঁটা ক্ষারীয় নেসলার বিকারক (K₂[HgI₄] এর ক্ষারীয় দ্রবণ) যোগ করলে অ্যামিনো মারকিউরিক আয়োডাইড বা মারকিউরিক অ্যামিডো আয়োডাইডের বাদামি বা তামাটে বর্ণের অধঃক্ষেপ পড়ে।

   বিক্রিয়া:
   2K₂[HgI₄] + NH₄OH + 3KOH → H₂N-Hg-O-Hg-I (বাদামি অধঃক্ষেপ) + 7KI + 3H₂O
   (অথবা, 2K₂[HgI₄] + NH₄⁺ + 4OH⁻ → H₂N-Hg-O-Hg-I↓ + 7I⁻ + 3H₂O + K⁺)

   এই বাদামি বর্ণের অধঃক্ষেপ তৈরির মাধ্যমে NH₄⁺ আয়নের উপস্থিতি নিশ্চিতভাবে সনাক্ত করা যায়।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক অনুসারে:
   A এর পারমাণবিক সংখ্যা 17, অর্থাৎ A হলো ক্লোরিন (Cl)। সুতরাং HA হলো HCl (তীব্র এসিড)।
   D এর পারমাণবিক সংখ্যা 7, অর্থাৎ D হলো নাইট্রোজেন (N)। সুতরাং DH₄OH হলো NH₄OH (দুর্বল ক্ষার)।

   K পাত্রে NH₄OH এর মোল সংখ্যা = (50 × 0.1) / 1000 = 0.005 mol
   L পাত্রে HCl এর মোল সংখ্যা = (15 × 0.001) / 1000 = 0.000015 mol = 1.5 × 10⁻⁵ mol

   বিক্রিয়া:
   NH₄OH + HCl → NH₄Cl + H₂O
   এখানে তীব্র এসিড HCl সম্পূর্ণ নিঃশেষিত হয়ে 1.5 × 10⁻⁵ mol NH₄Cl লবণ তৈরি করে এবং অধিক পরিমাণে দুর্বল ক্ষার NH₄OH অবশিষ্ট থাকে (0.005 - 0.000015 = 0.004985 mol)।
   সুতরাং, M পাত্রের মিশ্রণটি একটি ক্ষারীয় বাফার দ্রবণ (দুর্বল ক্ষার NH₄OH এবং এর লবণ NH₄Cl এর মিশ্রণ)।

   বাফার দ্রবণের ক্রিয়া-কৌশল:
   ১. সামান্য তীব্র এসিড (H⁺) যোগ করলে:
   যোগকৃত H⁺ আয়ন দ্রবণে উপস্থিত অতিরিক্ত দুর্বল ক্ষারক NH₄OH দ্বারা প্রশমিত হয়ে পানি উৎপন্ন করে:
   NH₄OH + H⁺ → NH₄⁺ + H₂O
   ফলে দ্রবণে H⁺ আয়নের ঘনমাত্রা অপরিবর্তিত থাকে এবং pH এর কোনো উল্লেখযোগ্য পরিবর্তন ঘটে না।

   ২. সামান্য তীব্র ক্ষার (OH⁻) যোগ করলে:
   যোগকৃত OH⁻ আয়ন বাফারের লবণ থেকে উৎপন্ন NH₄⁺ আয়নের সাথে যুক্ত হয়ে দুর্বল তড়িৎ-বিশ্লেষ্য NH₄OH গঠন করে:
   NH₄⁺ + OH⁻ ⇌ NH₄OH
   ফলে দ্রবণে OH⁻ আয়নের ঘনমাত্রা বাড়ে না এবং pH এর মান স্থির থাকে।

   অতএব, M-পাত্রের দ্রবণে সামান্য পরিমাণ তীব্র এসিড বা ক্ষার যোগ করলে দ্রবণের pH মানের কোনো উল্লেখযোগ্য পরিবর্তন ঘটবে না।