রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যেসব রাসায়নিক পদার্থ অন্য কোনো পদার্থের জারণকে প্রতিহত বা বিলম্বিত করে, তাদেরকে অ্যান্টি-অক্সিডেন্ট বলা হয়।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   বিক্রিয়ক অণুসমূহকে বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে উৎপাদে পরিণত হতে যে ন্যূনতম অতিরিক্ত শক্তি অর্জন করতে হয়, তাকে সক্রিয়ণ শক্তি ($E_a$) বলে।
   আরহেনিয়াসের সমীকরণ অনুসারে, $k = A e^{-E_a/RT}$।
   সমীকরণটি থেকে স্পষ্ট যে, সক্রিয়ণ শক্তির মান কম হলে অধিক সংখ্যক বিক্রিয়ক অণু কার্যকর সংঘর্ষে লিপ্ত হয়ে সক্রিয়ণ শক্তি অতিক্রম করতে পারে। ফলে বিক্রিয়ার বেগ বা হার বৃদ্ধি পায়। বিপরীতভাবে, সক্রিয়ণ শক্তির মান বেশি হলে খুব কম সংখ্যক অণু তা অতিক্রম করতে পারে, যার ফলে বিক্রিয়ার হার হ্রাস পায়। এভাবে সক্রিয়ণ শক্তি বিক্রিয়ার হারকে সরাসরি প্রভাবিত করে।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের চিত্রানুযায়ী কেন্দ্র বা নিউক্লিয়াসের পর ১ম কক্ষপথের বাইরে X হলো ২য় শক্তিস্তর (n=2), Y হলো ৩য় শক্তিস্তর (n=3) এবং Z হলো ৪র্থ শক্তিস্তর (n=4)। অর্থাৎ Z শেলের জন্য প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা $n = 4$।

   সহকারী কোয়ান্টাম সংখ্যা ($l$) ও চৌম্বক কোয়ান্টাম সংখ্যা ($m$)-এর মানের ভিত্তিতে $n = 4$ শেলের মোট ইলেকট্রন সংখ্যা হিসাব নিম্নরূপ:

   ১. $l = 0$ (4s অরবিটাল):

   • $m = 0$ (১টি অরবিটাল)
   • ইলেকট্রন সংখ্যা = $2 \times 1 = 2$

   ২. $l = 1$ (4p অরবিটাল):

   • $m = -1, 0, +1$ (৩টি অরবিটাল)
   • ইলেকট্রন সংখ্যা = $2 \times 3 = 6$

   ৩. $l = 2$ (4d অরবিটাল):

   • $m = -2, -1, 0, +1, +2$ (৫টি অরবিটাল)
   • ইলেকট্রন সংখ্যা = $2 \times 5 = 10$

   ৪. $l = 3$ (4f অরবিটাল):

   • $m = -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3$ (৭টি অরবিটাল)
   • ইলেকট্রন সংখ্যা = $2 \times 7 = 14$

   অতএব, Z শেলে মোট অরবিটাল সংখ্যা = $1 + 3 + 5 + 7 = 16$ টি।
   সুতরাং, Z শেলের মোট ইলেকট্রন ধারণক্ষমতা = $2 + 6 + 10 + 14 = 32$ টি।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের চিত্রে দেখা যাচ্ছে, ইলেকট্রনটি Z কক্ষপথ (৪র্থ কক্ষপথ, $n_2 = 4$) থেকে Y কক্ষপথে (৩য় কক্ষপথ, $n_1 = 3$) স্থানান্তরিত (ধাপান্তরিত) হচ্ছে। এটি হাইড্রোজেন পরমাণুর প্যাশেন (Paschen) সিরিজের অনুরূপ স্থানান্তর।

   রিডবার্গ সমীকরণ অনুসারে:
   $\bar{\nu} = \frac{1}{\lambda} = R_H \left( \frac{1}{n_1^2} - \frac{1}{n_2^2} \right)$

   এখানে,
   নিম্ন শক্তিস্তর, $n_1 = 3$
   উচ্চ শক্তিস্তর, $n_2 = 4$
   রিডবার্গ ধ্রুবক, $R_H = 1.09678 \times 10^7 \text{ m}^{-1}$

   মান বসিয়ে পাই,
   $\frac{1}{\lambda} = 1.09678 \times 10^7 \times \left( \frac{1}{3^2} - \frac{1}{4^2} \right) \text{ m}^{-1}$
   $\Rightarrow \frac{1}{\lambda} = 1.09678 \times 10^7 \times \left( \frac{1}{9} - \frac{1}{16} \right) \text{ m}^{-1}$
   $\Rightarrow \frac{1}{\lambda} = 1.09678 \times 10^7 \times \frac{7}{144} \approx 5.33157 \times 10^5 \text{ m}^{-1}$

   অতএব, তরঙ্গদৈর্ঘ্য, $\lambda = \frac{1}{5.33157 \times 10^5 \text{ m}^{-1}} \approx 1.8756 \times 10^{-6} \text{ m} = 1875.6 \text{ nm}$

   তড়িৎ-চৌম্বকীয় বিকিরণ অঞ্চলের সীমানা অনুযায়ী, দৃশ্যমান অঞ্চলের সীমা ৩৮০ nm থেকে ৭৮০ nm। ৭৮০ nm এর চেয়ে বেশি তরঙ্গদৈর্ঘ্য অবলোহিত (Infrared বা IR) অঞ্চলের অন্তর্গত।

   যেহেতু নির্গত বিকিরণের তরঙ্গদৈর্ঘ্য ১৮৭৫.৬ nm, তাই এই বিকিরণটি তড়িৎ-চৌম্বকীয় বিকিরণের অবলোহিত (IR) অঞ্চলে (বিশেষভাবে প্যাশেন সিরিজের অবলোহিত অঞ্চলে) পাওয়া যায়।