রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   গ্যাসীয় অবস্থায় কোনো মৌলের এক মোল বিচ্ছিন্ন পরমাণুর প্রতিটিতে একটি করে ইলেকট্রন যুক্ত করে এক মোল একক ঋণাত্মক আয়ন সৃষ্টি করতে যে পরিমাণ শক্তি নির্গত হয়, তাকে উক্ত মৌলের ইলেকট্রন আসক্তি বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   রাসায়নিক সাম্যাবস্থাকে আপাতদৃষ্টিতে স্থির মনে হলেও তা প্রকৃতপক্ষে গতিশীল। একটি উভমুখী বিক্রিয়ায় যখন সম্মুখমুখী বিক্রিয়ার বেগ এবং বিপরীতমুখী বিক্রিয়ার বেগ পরস্পর সমান হয়, তখন বিক্রিয়াটি সাম্যাবস্থায় উপনীত হয়। এ অবস্থায় বাহ্যিকভাবে বিক্রিয়া বন্ধ মনে হলেও বিক্রিয়া পাত্রে উভয় বিক্রিয়াই একই গতিতে অবিরাম চলতে থাকে। বিক্রিয়কগুলো যেমন উৎপাদে পরিণত হতে থাকে, ঠিক একই হারে উৎপাদগুলোও বিক্রিয়কে রূপান্তরিত হতে থাকে। ফলে বিক্রিয়ক ও উৎপাদের ঘনমাত্রার কোনো পরিবর্তন হয় না। তাই রাসায়নিক সাম্যাবস্থা সর্বদা গতিশীল।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের B মৌলটির ইলেকট্রন বিন্যাস:\nB (Sc, Z = 21) : 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^1 4s^2\n\nআউফবাউ নীতি অনুসারে ইলেকট্রন নিম্নশক্তি বিশিষ্ট অরবিটাল আগে পূর্ণ করে তারপর উচ্চশক্তি বিশিষ্ট অরবিটালে প্রবেশ করে।\nএখানে, 4s অরবিটালের ক্ষেত্রে (n + l) = 4 + 0 = 4\n3d অরবিটালের ক্ষেত্রে (n + l) = 3 + 2 = 5\nযেহেতু 4s এর শক্তি 3d এর চেয়ে কম, তাই আর্গনের পর দুটি ইলেকট্রন প্রথমে 4s অরবিটালে প্রবেশ করে (19তম ও 20তম ইলেকট্রন)।\nপরবর্তী সর্বশেষ ইলেকট্রনটি (২১তম ইলেকট্রন) 3d অরবিটালে প্রবেশ করে।\nঅতএব, B-মৌলের সর্বশেষ ইলেকট্রনটি 3d অরবিটালে অবস্থিত।\n\n3d অরবিটালের ইলেকট্রনটির জন্য চারটি কোয়ান্টাম সংখ্যার মান নিম্নরূপ:\n১. প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা, n = 3\n২. সহকারী কোয়ান্টাম সংখ্যা (d অরবিটালের জন্য), l = 2\n৩. চৌম্বকীয় কোয়ান্টাম সংখ্যা, m = -2 (বা -2, -1, 0, +1, +2 এর যেকোনো একটি অনুমোদিত মান)\n৪. ঘূর্ণন কোয়ান্টাম সংখ্যা, s = +1/2 (বা -1/2)

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের প্রশ্নে '২-মৌল' দ্বারা A মৌলটিকে (Cu, Z = 29) নির্দেশ করা হয়েছে, যার ইলেকট্রন বিন্যাস [Ar] 3d^{10} 4s^1।\n\nআউফবাউ নীতি অনুযায়ী, পরমাণুতে ইলেকট্রনসমূহ প্রথমে সর্বনিম্ন শক্তিবিশিষ্ট অরবিটালে প্রবেশ করে এবং ক্রমান্বয়ে উচ্চ শক্তিবিশিষ্ট অরবিটালে স্থান গ্রহণ করে। অরবিটালের আপেক্ষিক শক্তি (n + l) এর মান দ্বারা নির্ধারিত হয়।\n\nকপার (Cu, Z = 29) এর ক্ষেত্রে আউফবাউ নীতি অনুযায়ী প্রত্যাশিত ইলেকট্রন বিন্যাস হলো:\nCu (29) : 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^9 4s^2\nকারণ 4s অরবিটালের শক্তি (4 + 0 = 4), 3d অরবিটালের শক্তি (3 + 2 = 5) অপেক্ষা কম। সুতরাং স্বাভাবিক নিয়মে 4s অরবিটাল দুটি ইলেকট্রন দ্বারা পূর্ণ হওয়ার পর 3d অরবিটালে অবশিষ্ট ৯টি ইলেকট্রন প্রবেশ করার কথা।\n\nকিন্তু কোয়ান্টাম মেকানিক্স অনুসারে সমশক্তিসম্পন্ন অরবিটালসমূহ অর্ধপূর্ণ (d^5) বা পূর্ণ (d^{10}) থাকলে তাদের প্রতিসমতা ও বিনিময় শক্তি (exchange energy) বৃদ্ধি পায়, যার ফলে পরমাণুটি অধিক সুস্থিতি অর্জন করে।\n\nCu পরমাণুর ক্ষেত্রে 3d অরবিটালটি 9টি ইলেকট্রন ধারণ করে অস্থিতিশীল অবস্থায় না থেকে অধিকতর স্থিতিশীলতা অর্জনের জন্য 4s অরবিটাল থেকে একটি ইলেকট্রন 3d অরবিটালে স্থানান্তরিত হয়ে পূর্ণ d^{10} কাঠামো লাভ করে।\nফলে A মৌলের প্রকৃত ইলেকট্রন বিন্যাস হয়:\nCu (29) : 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^{10} 4s^1\n\nঅতএব, A-মৌলের ইলেকট্রন বিন্যাসটি সাধারণ আউফবাউ নীতি হুবহু অনুসরণ করে না; বরং অধিক স্থায়িত্ব অর্জনের লক্ষ্যে এটি আউফবাউ নীতির ব্যতিক্রম প্রদর্শন করে।