রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যে দ্বিদশাভিত্তিক অসমসত্ত্ব মিশ্রণে কোনো পদার্থের কণার ব্যাস প্রায় ২ nm থেকে ৫০০ nm (বা ১ nm থেকে ১০০ nm) সীমার মধ্যে থেকে অপর কোনো মাধ্যমে সুষমভাবে বিস্তৃত বা নিলম্বিত থাকে এবং যা সহজে থিতিয়ে পড়ে না, তাকে কলয়েড বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   H₂O অণুতে অক্সিজেনের উচ্চ তড়িৎ-ঋণাত্মকতার (৩.৪৪) কারণে O–H বন্ধনের ইলেকট্রন অক্সিজেনের দিকে অধিক আকর্ষিত হয়। ফলে অক্সিজেন পরমাণুতে আংশিক ঋণাত্মক আধান (δ-) এবং হাইড্রোজেন পরমাণুতে আংশিক ধনাত্মক আধান (δ+) সৃষ্টি হয়ে অণুটি পোলার হয়। এর ফলে পানির অণুগুলোর মধ্যে শক্তিশালী আন্তঃআণবিক হাইড্রোজেন বন্ধন গঠিত হয়, যা ভাঙতে প্রচুর তাপশক্তির প্রয়োজন হয়।

   অপরদিকে, সালফারের তড়িৎ-ঋণাত্মকতা (২.৫৮) হাইড্রোজেনের (২.২) কাছাকাছি হওয়ায় H₂S অণুতে উল্লেখযোগ্য পোলারিটি সৃষ্টি হয় না এবং হাইড্রোজেন বন্ধন গঠিত হতে পারে না। H₂S অণুগুলোর মধ্যে কেবল অপেক্ষাকৃত দুর্বল ভ্যান ডার ওয়ালস আকর্ষণ বল কার্যকর থাকে। এই কারণে H₂S অপেক্ষা H₂O এর স্ফুটনাঙ্ক অনেক বেশি।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে পারমাণবিক নির্গমন বর্ণালির বিভিন্ন শক্তিস্তরের ধাপান্তর দেখানো হয়েছে। প্রতিটি মৌলের ইলেকট্রন বিন্যাস এবং পারমাণবিক শক্তিস্তরগুলো সম্পূর্ণ নিজস্ব ও সুনির্দিষ্ট।

   কোনো মৌলের পরমাণুকে বাহ্যিক শক্তি প্রদান করলে এর ইলেকট্রনগুলো নিম্ন শক্তিস্তর থেকে নির্দিষ্ট পরিমাণ শক্তি শোষণ করে উচ্চ শক্তিস্তরে উন্নীত হয় (উত্তেজিত অবস্থা)। উত্তেজিত ইলেকট্রনগুলো স্থায়ী নয়, তাই তারা পুনরায় নিম্ন শক্তিস্তরে ফিরে আসার সময় শোষিত শক্তিকে নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্য বা কম্পাঙ্কের তড়িৎ-চৌম্বকীয় বিকিরণ হিসেবে নির্গত করে।

   বোরের তত্ত্ব ও রিডবার্গ সমীকরণ অনুযায়ী, ইলেকট্রনের দুটি নির্দিষ্ট শক্তিস্তরের পার্থক্যের জন্য নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ফোটন নির্গত হয়, যা বর্ণালিম্পেক্ট্রোমিটারে বর্ণালিরেখা সৃষ্টি করে। যেহেতু কোনো দুটি মৌলের শক্তিস্তরের বিন্যাস এক নয়, তাই প্রতিটি মৌলের বর্ণালিরেখার সংখ্যা, তীব্রতা ও তরঙ্গদৈর্ঘ্য অনন্য বা অদ্বিতীয়। মানুষের আঙুলের ছাপ (fingerprint) যেমন একজন মানুষের পরিচয় নিশ্চিত করে, পারমাণবিক বর্ণালিও তেমনি প্রতিটি মৌলের 'আণবিক ফিঙ্গারপ্রিন্ট' হিসেবে কাজ করে। এভাবে নির্গত বর্ণালিরেখার তরঙ্গদৈর্ঘ্য বিশ্লেষণ করে মৌল শনাক্ত করা যায়।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের চিত্রে হাইড্রোজেনের বর্ণালি নির্দেশ করা হয়েছে। হাইড্রোজেন পরমাণুতে মাত্র একটি ইলেকট্রন থাকা সত্ত্বেও বর্ণালিতে বহুসংখ্যক রেখা সৃষ্টির প্রধান কারণগুলো নিচে বিশ্লেষণ করা হলো:

   ১. অসংখ্য পরমাণুর উপস্থিতি: কোনো হাইড্রোজেন গ্যাসীয় নমুনায় একটিমাত্র পরমাণু থাকে না, বরং কোটি কোটি হাইড্রোজেন পরমাণু বিদ্যমান থাকে।

   ২. বিভিন্ন মাত্রায় শক্তি শোষণ: বাহ্যিক উৎস থেকে শক্তি (যেমন- তাপ বা তড়িৎ ক্ষরণ) প্রয়োগ করা হলে বিভিন্ন পরমাণুর একক ইলেকট্রনটি বিভিন্ন পরিমাণ শক্তি শোষণ করে। ফলে ভিন্ন ভিন্ন পরমাণুর ইলেকট্রন প্রথম শক্তিস্তর থেকে বিভিন্ন উচ্চতর শক্তিস্তরে (যেমন: n = ২, ৩, ৪, ৫, ৬, ৭ ইত্যাদি) উন্নীত হয়।

   ৩. ভিন্ন ভিন্ন পথে অবদমন (বিকিরণ): উত্তেজিত ইলেকট্রনগুলো আবার যখন নিম্ন শক্তিস্তরে ফিরে আসে, তখন সব ইলেকট্রন একই শক্তিস্তরে বা একই ধাপে ফিরে আসে না। কেউ একবারে সরাসরি, কেউ আবার ধাপে ধাপে নিম্ন শক্তিস্তরে নেমে আসে। যেমন:

   • ইলেকট্রনগুলো যেকোনো উচ্চ শক্তিস্তর থেকে ১ম শক্তিস্তরে (n₁ = ১) ফিরে এলে লাইম্যান সিরিজ সৃষ্টি হয়।
   • যেকোনো উচ্চ শক্তিস্তর থেকে ২য় শক্তিস্তরে (n₁ = ২) ফিরে এলে বামার সিরিজ সৃষ্টি হয়।
   • একইভাবে ৩য় (প্যাশ্চেন), ৪র্থ (ব্র্যাকেট) বা ৫ম (ফুন্ড) শক্তিস্তরে ফিরে আসার ফলে সংশ্লিষ্ট সিরিজগুলো গঠিত হয়।

   প্রতিটি আলাদা শক্তিস্তর পরিবর্তনের সাথে সংশ্লিষ্ট শক্তির পার্থক্য (ΔE = hν = hc/λ) ভিন্ন ভিন্ন হওয়ায় বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলোক বিকিরণ ঘটে। এই কারণে একক ইলেকট্রনবিশিষ্ট হাইড্রোজেন মৌলের বর্ণালিতেও বহুসংখ্যক রেখা পরিলক্ষিত হয়।