রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   জটিল যৌগ গঠনকালে যেসব নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড়যুক্ত অণু বা ঋণাত্মক আয়ন কেন্দ্রীয় ধাতব আয়নকে মুক্তজোড় ইলেকট্রন দান করে সন্নিবেশ সমযোজী বন্ধন গঠন করে, তাদের লিগ্যান্ড বলে। যেমন: NH₃, CN⁻, H₂O ইত্যাদি।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কপারের পারমাণবিক সংখ্যা ২৯। আউফবাউ নীতি অনুসারে এর ইলেকট্রন বিন্যাস হওয়ার কথা ছিল:
   Cu(29) = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁹ 4s²

   কিন্তু আমরা জানি, সমশক্তি সম্পন্ন অরবিটালসমূহ অর্ধপূর্ণ (যেমন: d⁵) বা পূর্ণ (যেমন: d¹⁰) অবস্থায় থাকলে পরমাণুর কাঠামো অধিক সুস্থিতি অর্জন করে। তাই অধিক সুস্থিতি অর্জনের জন্য কপারের 4s অরবিটাল থেকে একটি ইলেকট্রন 3d অরবিটালে প্রবেশ করে 3d¹⁰ পূর্ণ কাঠামো লাভ করে।

   অতএব, কপারের সঠিক ইলেকট্রন বিন্যাসটি হলো:
   Cu(29) = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s¹।
   অধিক স্থায়িত্ব অর্জনের কারণেই কপারের ইলেকট্রন বিন্যাসে এই ব্যতিক্রম দেখা যায়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক অনুসারে, D শক্তিস্তরটি হলো ৪র্থ প্রধান শক্তিস্তর (n = 4)।

   কোয়ান্টাম সংখ্যার সাহায্যে ৪র্থ শক্তিস্তরের মোট অরবিটাল ও ইলেকট্রন সংখ্যা নিচে নির্ণয় করা হলো:

   ১. প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা, n = 4
   ২. সহকারী কোয়ান্টাম সংখ্যা, l = 0, 1, 2, 3
   ৩. চৌম্বক কোয়ান্টাম সংখ্যা, m:

   • l = 0 (4s সাবশেল) এর জন্য, m = 0; অরবিটাল সংখ্যা = 1টি, ইলেকট্রন সংখ্যা = 2টি
   • l = 1 (4p সাবশেল) এর জন্য, m = -1, 0, +1; অরবিটাল সংখ্যা = 3টি, ইলেকট্রন সংখ্যা = 6টি
   • l = 2 (4d সাবশেল) এর জন্য, m = -2, -1, 0, +1, +2; অরবিটাল সংখ্যা = 5টি, ইলেকট্রন সংখ্যা = 10টি
   • l = 3 (4f সাবশেল) এর জন্য, m = -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3; অরবিটাল সংখ্যা = 7টি, ইলেকট্রন সংখ্যা = 14টি

   সুতরাং,
   D শক্তিস্তরের মোট অরবিটাল সংখ্যা = (1 + 3 + 5 + 7) = 16টি (যা n² = 4² = 16 এর সমান)।

   প্রতিটি অরবিটালে স্পিন কোয়ান্টাম সংখ্যা s = +½ এবং -½ অনুযায়ী সর্বোচ্চ 2টি বিপরীত স্পিনের ইলেকট্রন থাকতে পারে।

   অতএব, D শক্তিস্তরের মোট ইলেকট্রন সংখ্যা = (2 + 6 + 10 + 14) = 32টি (যা 2n² = 2 × 4² = 32 এর সমান)।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে B শক্তিস্তরটি হলো ২য় শক্তিস্তর (n₁ = 2), যা বামার সিরিজের অন্তর্ভুক্ত।

   B শক্তিস্তরের ক্ষেত্রে:
   প্রথম রেখা সৃষ্টি হয় n₂ = 3 থেকে n₁ = 2 এ ইলেকট্রনের স্থানান্তরের ফলে।
   দ্বিতীয় রেখা সৃষ্টি হয় n₂ = 4 থেকে n₁ = 2 এ ইলেকট্রনের স্থানান্তরের ফলে।
   তৃতীয় রেখা সৃষ্টি হয় n₂ = 5 (E স্তর) থেকে n₁ = 2 এ ইলেকট্রনের স্থানান্তরের ফলে।

   অতএব, ৩য় রেখার জন্য:
   নিম্ন শক্তিস্তর, n₁ = 2
   উচ্চ শক্তিস্তর, n₂ = 5
   রিডবার্গ ধ্রুবক, R_H = 109678 cm⁻¹ = 1.09678 × 10⁷ m⁻¹

   রিডবার্গের সমীকরণ অনুসারে:
   1/λ = R_H × [(1/n₁²) - (1/n₂²)]
   বা, 1/λ = 1.09678 × 10⁷ × [(1/2²) - (1/5²)]
   বা, 1/λ = 1.09678 × 10⁷ × [(1/4) - (1/25)]
   বা, 1/λ = 1.09678 × 10⁷ × [(25 - 4) / 100]
   বা, 1/λ = 1.09678 × 10⁷ × (21 / 100)
   বা, 1/λ = 2.303238 × 10⁶ m⁻¹
   বা, λ = 1 / (2.303238 × 10⁶) m
   বা, λ ≈ 4.3417 × 10⁻⁷ m
   বা, λ = 4.3417 × 10⁻⁷ × 10⁹ nm = 434.17 nm

   দৃশ্যমান আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পাল্লা বা সীমা হলো 380 nm থেকে 780 nm।

   যেহেতু নির্গত বিকিরণের তরঙ্গদৈর্ঘ্য (434.17 nm) দৃশ্যমান আলোর সীমার (380 nm - 780 nm) মধ্যে অবস্থিত (বিশেষ করে আসমানী/নীল বর্ণের পরিসরে), তাই B শক্তিস্তরের তৃতীয় রেখার বর্ণ দৃশ্যমান হবে।