রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   জৈব পারঅক্সাইডের উপস্থিতিতে অপ্রতিসম অ্যালকিনের সাথে অপ্রতিসম বিকারকের (যেমন HBr) যুত বিক্রিয়ায় বিকারকের ঋণাত্মক অংশটি দ্বিবন্ধনযুক্ত যে কার্বনে হাইড্রোজেন পরমাণুর সংখ্যা বেশি তার সাথে যুক্ত হয়। একে খারাশের পারঅক্সাইড ফলাফল বা খারাশের নীতি বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যে দ্রবণের ঘনমাত্রা সঠিকভাবে জানা থাকে তাকে প্রমাণ দ্রবণ বলে। নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় এক লিটার দ্রবণে এক মোল দ্রব দ্রবীভূত থাকলে তাকে মোলার দ্রবণ (১M দ্রবণ) বলা হয়। যেহেতু মোলার দ্রবণের প্রতি লিটারে ঠিক ১ মোল দ্রব উপস্থিত থাকে, তাই এর ঘনমাত্রা সর্বদা সুনির্দিষ্ট ও সঠিকভাবে জানা থাকে (1 mol/L)। এ কারণে মোলার দ্রবণ একটি প্রমাণ দ্রবণ।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   দেওয়া আছে,
   উদ্দীপকের M গ্যাসের তাপমাত্রা, T₁ = 25°C = (25 + 273.15) K = 298.15 K (অথবা 298 K)
   চাপ, P = 1 atm
   ঘনত্ব, d = 1.775 g L⁻¹
   গ্যাস ধ্রুবক, R = 0.0821 L atm mol⁻¹ K⁻¹

   আমরা জানি,
   আণবিক ভর, M = (dRT) / P
   = (1.775 × 0.0821 × 298.15) / 1
   ≈ 43.45 g mol⁻¹

   এখন, 0°C তাপমাত্রায় 8.0 g 'M' গ্যাসের গতিশক্তি নির্ণয় করতে হবে:
   এখানে,
   ভর, w = 8.0 g
   আণবিক ভর, M = 43.45 g mol⁻¹
   মোল সংখ্যা, n = w / M = 8.0 / 43.45 ≈ 0.1841 mol
   তাপমাত্রা, T = 0°C = 273.15 K
   সার্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক, R = 8.314 J mol⁻¹ K⁻¹

   গতিশক্তি, E_k = (3/2) nRT
   = 1.5 × 0.1841 × 8.314 × 273.15
   ≈ 627.5 J

   অতএব, 0°C তাপমাত্রায় 8.0 g 'M' গ্যাসের গতিশক্তি প্রায় 627.5 J (বা 627.2 J)।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের চিত্রে PV বনাম P লেখচিত্রে QA রেখাটি চাপ অক্ষের সমান্তরাল, যা বয়েলের সূত্রানুসারে একটি আদর্শ গ্যাসের (A) আচরণ নির্দেশ করে। অপরদিকে QD রেখাটি একটি বাস্তব গ্যাসের (যেমন H₂ বা He) আচরণ নির্দেশ করে, যার ক্ষেত্রে চাপ বৃদ্ধির সাথে সাথে PV এর মান ক্রমাগত বৃদ্ধি পায় (Z > 1)।

   বাস্তব গ্যাস আদর্শ গ্যাসের মতো আচরণ করার এবং QD রেখাটি QA রেখার ন্যায় অনুভূমিক হওয়ার মূল শর্তগুলো নিম্নরূপ:

   ১. অতি নিম্ন চাপ (Very Low Pressure): অত্যন্ত নিম্ন চাপে গ্যাসের আয়তন অনেক বেশি থাকে। ফলে পাত্রের মোট আয়তনের তুলনায় গ্যাসীয় অণুসমূহের নিজস্ব আয়তন অত্যন্ত নগণ্য হয় এবং অণুগুলোর মধ্যবর্তী আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল কার্যত শূন্যের কাছাকাছি পৌঁছায়। তখন ভ্যান ডার ওয়ালস সমীকরণটি (P + a/V²)(V - b) = RT থেকে PV = RT সমীকরণে রূপান্তরিত হয় এবং রেখাটি QA-এর মতো সোজা হয়।

   ২. অতি উচ্চ তাপমাত্রা (Very High Temperature): উচ্চ তাপমাত্রায় গ্যাস অণুগুলোর গতিশক্তি বৃদ্ধি পায় এবং অণুগুলো পরস্পর থেকে দ্রুত দূরে সরে যায়। এতে অণুগুলোর মধ্যকার পারস্পরিক আকর্ষণ বল কার্যকর থাকে না বললেই চলে এবং গ্যাস আদর্শ গ্যাসের ন্যায় আচরণ করে।

   ৩. বয়েল তাপমাত্রা (Boyle Temperature): নির্দিষ্ট বাস্তব গ্যাসের ক্ষেত্রে একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রা রয়েছে যাকে বয়েলের তাপমাত্রা (T_B) বলা হয়। এই তাপমাত্রায় একটি বিস্তৃত চাপ পরিসীমায় বাস্তব গ্যাস বয়েলের সূত্র মেনে চলে অর্থাৎ Z ≈ 1 হয়। এ অবস্থায় QD রেখাটি অনুভূমিক হয়ে QA রেখার ন্যায় রূপ ধারণ করে।

   সুতরাং, অতি নিম্ন চাপ এবং অতি উচ্চ তাপমাত্রায় (অথবা বয়েলের তাপমাত্রায়) উদ্দীপকের QD রেখাটি আদর্শ গ্যাস QA রেখার ন্যায় চাপ অক্ষের সমান্তরাল হবে।