রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   একই মৌলের দুটি পরমাণু একক সমযোজী বন্ধনে আবদ্ধ থাকলে তাদের নিউক্লিয়াসদ্বয়ের মধ্যবর্তী দূরত্বের অর্ধেককে সমযোজী ব্যাসার্ধ বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   শিখা পরীক্ষায় ধাতব লবণ শনাক্তকরণের জন্য গাঢ় HCl ব্যবহার করা হয়। কারণ ধাতব লবণের সাথে গাঢ় HCl বিক্রিয়া করে সংশ্লিষ্ট ধাতুর উদ্বায়ী ক্লোরাইড লবণ (Metal Chloride) উৎপন্ন করে। ধাতব ক্লোরাইড লবণগুলো তুলনামূলকভাবে অধিক উদ্বায়ী হওয়ায় বুনসেন শিখার উত্তাপে সহজেই বাষ্পীভূত হয় এবং শিখায় বৈশিষ্ট্যপূর্ণ বর্ণ প্রদর্শন করে। শিখা পরীক্ষায় ব্যবহৃত অন্য কোনো এসিডের লবণ (যেমন- সালফেট বা নাইট্রেট) ক্লোরাইডের মতো ততটা উদ্বায়ী নয়। তাই শিখা পরীক্ষায় গাঢ় HCl ব্যবহৃত হয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের 'Z' মৌলটির পারমাণবিক সংখ্যা ২৪, অর্থাৎ মৌলটি হলো ক্রোমিয়াম (Cr)।
   ক্রোমিয়ামের ইলেকট্রন বিন্যাস:
   24Cr = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁵ 4s¹

   সাধারণত d-ব্লকের যেসব মৌলের স্থিতিশীল আয়নে d-অরবিটাল অপূর্ণ থাকে (d¹ থেকে d⁹), তাদের অবস্থান্তর মৌল বলে। ক্রোমিয়ামের সুস্থিত আয়ন Cr³⁺-এর ইলেকট্রন বিন্যাস হলো 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d³। এখানে d-অরবিটাল অপূর্ণ থাকায় ক্রোমিয়াম একটি অবস্থান্তর মৌল।

   অবস্থান্তর মৌল হিসেবে ক্রোমিয়াম জটিল যৌগ গঠন করে, কারণ:
   ১. ক্রোমিয়াম আয়নের আকার তুলনামূলকভাবে ছোট এবং এর নিউক্লীয় চার্জের ঘনত্ব বা চার্জ-ঘনত্ব যথেষ্ট উচ্চ।
   ২. এর যোজ্যতা স্তরে ফাঁকা বা অপূর্ণ উপযুক্ত শক্তির d-অরবিটাল বিদ্যমান।

   জটিল যৌগ গঠনের সময় লিগ্যান্ড (যেমন: NH₃, H₂O বা CN⁻) তাদের নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড় ক্রোমিয়াম আয়নের এই ফাঁকা অরবিটালে দান করে সন্নিবেশ সমযোজী বন্ধন গঠন করে। যেমন- [Cr(H₂O)₆]³⁺ বা [Cr(NH₃)₆]³⁺ ইত্যাদি জটিল আয়ন তৈরি করে। তাই Z (Cr) মৌলটি জটিল যৌগ গঠন করে।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের 'Y' মৌলটির পারমাণবিক সংখ্যা ১, অর্থাৎ এটি হাইড্রোজেন (H) মৌল। বোর পরমাণু মডেলের সাহায্যে হাইড্রোজেন মৌলের বর্ণালী নিখুঁতভাবে ব্যাখ্যা করা সম্ভব। নিচে এর সপক্ষে মতামত বিশ্লেষণ করা হলো:

   ১. বোর মডেলের ভিত্তি: নিলস বোর-এর পরমাণু মডেলটি মূলত এক-ইলেকট্রনবিশিষ্ট পরমাণু বা আয়নের (যেমন: H, He⁺, Li²⁺ ইত্যাদি) জন্য প্রযোজ্য। হাইড্রোজেন পরমাণুতে একটি মাত্র ইলেকট্রন এবং নিউক্লিয়াসে একটি প্রোটন থাকে। ফলে এতে একাধিক ইলেকট্রনের মধ্যবর্তী আন্তঃইলেকট্রনীয় বিকর্ষণজনিত কোনো জটিলতা থাকে না।

   ২. পারমাণবিক বর্ণালীর সৃষ্টি: স্বাভাবিক অবস্থায় হাইড্রোজেনের ইলেকট্রনটি সর্বনিম্ন শক্তিস্তর বা ভূমিস্তরে (n₁ = 1) অবস্থান করে। কিন্তু বাইরে থেকে নির্দিষ্ট পরিমাণ শক্তি শোষণ করলে ইলেকট্রনটি উচ্চতর শক্তিস্তরে (n₂ = 2, 3, 4, ...) স্থানান্তরিত হয়। এই অবস্থাটি অস্থিতিশীল হওয়ায় ইলেকট্রনটি পুনরায় শক্তি বিকিরণ করে নিম্ন শক্তিস্তরে ফিরে আসে।

   ৩. তরঙ্গের সৃষ্টি ও বর্ণালী রেখা: ইলেকট্রনের ধাপান্তরের সময় বিকিরিত শক্তির মান বোর সূত্রের সাহায্যে নির্ণয় করা যায়:
   ΔE = E₂ - E₁ = hν = hc/λ
   এখানে Rydberg সমীকরণ ব্যবহার করে প্রতিটি রেখার তরঙ্গদৈর্ঘ্য (λ) এবং তরঙ্গসংখ্যা (v̄) সঠিকভাবে গণনা করা যায়:
   v̄ = 1/λ = R_H × (1/n₁² - 1/n₂²)

   ইলেকট্রন বিভিন্ন উচ্চ শক্তিস্তর থেকে n₁ = 1, 2, 3, 4, 5 বা 6 শক্তিস্তরে নেমে আসার কারণে যথাক্রমে লাইম্যান, বামার, প Daylight/প্যাশ্চেন, ব্র্যাকেট, ফুন্ড ও হামফ্রিজ সিরিজের সৃষ্টি হয়, যা হাইড্রোজেন বর্ণালীর বিভিন্ন অঞ্চলে (অতিবেগুনি, দৃশ্যমান ও অবলোহিত) দৃশ্যমান হয়।

   যেহেতু হাইড্রোজেন একটি এক-ইলেকট্রনবিশিষ্ট পরমাণু, তাই বোর মডেলের মাধ্যমে এর বিভিন্ন রেখা বর্ণালী এবং তাদের তরঙ্গদৈর্ঘ্য সম্পূর্ণ সফল ও নিখুঁতভাবে ব্যাখ্যা করা সম্ভব।