রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কোনো রাসায়নিক বিক্রিয়ায় ব্যবহৃত মোট বিক্রিয়কের ভরের যে ভগ্নাংশ বা শতকরা পরিমাণ কাঙ্ক্ষিত উৎপাদে রূপান্তরিত হয়, তাকে পরমাণু অর্থনীতি (Atom Economy) বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   সোডিয়াম (Na) পর্যায় সারণির গ্রুপ-১ এর একটি সক্রিয় ধাতু। এটি পানির সাথে তীব্রভাবে বিক্রিয়া করে হাইড্রোজেন গ্যাস এবং তীব্র ক্ষার সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড (NaOH) দ্রবণ তৈরি করে:
   2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑
   যেসব ধাতু পানির সাথে বিক্রিয়া করে ক্ষার ও হাইড্রোজেন গ্যাস উৎপন্ন করে তাদের ক্ষারধাতু বলা হয়। তাই সোডিয়াম একটি ক্ষারধাতু।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে মোট চারটি প্রধান শক্তিস্তর প্রদর্শিত হয়েছে এবং চতুর্থ শক্তিস্তরে ১৯তম ইলেকট্রনটি অবস্থান করছে। অতএব, উদ্দীপকের সর্বশেষ শক্তিস্তরটি হলো চতুর্থ শক্তিস্তর (n = 4)।

   চতুর্থ শক্তিস্তরের (n = 4) জন্য সহকারী কোয়ান্টাম সংখ্যা l এর সম্ভাব্য মানসমূহ:
   l = 0, 1, 2, 3

   প্রতিটি l এর জন্য চৌম্বক কোয়ান্টাম সংখ্যা m এবং মোট ইলেকট্রন ধারণক্ষমতার হিসাব নিচে দেওয়া হলো:
   ১. l = 0 (4s অরবিটাল):
   m = 0 (অরবিটাল সংখ্যা = 1)
   ইলেকট্রন ধারণক্ষমতা = 2 × 1 = 2 টি।

   ২. l = 1 (4p অরবিটাল):
   m = -1, 0, +1 (অরবিটাল সংখ্যা = 3)
   ইলেকট্রন ধারণক্ষমতা = 2 × 3 = 6 টি।

   ৩. l = 2 (4d অরবিটাল):
   m = -2, -1, 0, +1, +2 (অরবিটাল সংখ্যা = 5)
   ইলেকট্রন ধারণক্ষমতা = 2 × 5 = 10 টি।

   ৪. l = 3 (4f অরবিটাল):
   m = -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3 (অরবিটাল সংখ্যা = 7)
   ইলেকট্রন ধারণক্ষমতা = 2 × 7 = 14 টি।

   অতএব, চতুর্থ প্রধান শক্তিস্তরে মোট অরবিটাল সংখ্যা = 1 + 3 + 5 + 7 = 16 টি।
   সুতরাং, উদ্দীপকের সর্বশেষ শক্তিস্তরের মোট ইলেকট্রন ধারণক্ষমতা = 2 + 6 + 10 + 14 = 32 টি।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে উল্লিখিত ইলেকট্রন দুটি হলো ১১তম ও ১৯তম ইলেকট্রন।

   আউফবাউ নীতি অনুসারে, পরমাণুতে ইলেকট্রনসমূহ প্রথমে সর্বনিম্ন শক্তিবিশিষ্ট অরবিটালে প্রবেশ করে এবং ক্রমান্বয়ে উচ্চ শক্তিবিশিষ্ট অরবিটালে গমন করে। অরবিটালের শক্তির ক্রম (n + l) মানের ওপর নির্ভরশীল।
   মৌলের ইলেকট্রন বিন্যাস লক্ষ্য করলে দেখা যায়:
   1s² 2s² 2p⁶ 3s¹ ... 3p⁶ 4s¹
   • ১১তম ইলেকট্রনটি 3s উপস্তরে প্রবেশ করে। 3s এর ক্ষেত্রে (n + l) = 3 + 0 = 3। 2p এর শক্তি পূর্ণ হওয়ার পর পরবর্তী নিম্নশক্তিস্তর 3s হওয়ায় ১১তম ইলেকট্রনটি 3s-এ প্রবেশ করে, যা আউফবাউ নীতি মেনে চলে।
   • ১৯তম ইলেকট্রনটির ক্ষেত্রে সম্ভাব্য অরবিটাল 3d এবং 4s।
   3d এর জন্য (n + l) = 3 + 2 = 5
   4s এর জন্য (n + l) = 4 + 0 = 4
   যেহেতু 4s এর মান কম, তাই 3d-এর পূর্বে 4s অরবিটালে ১৯তম ইলেকট্রনটি প্রবেশ করে। সুতরাং, উভয় ইলেকট্রনের প্রবেশই আউফবাউ নীতি সমর্থন করে।

   পাউলির বর্জন নীতি অনুসারে, একই পরমাণুতে যেকোনো দুটি ইলেকট্রনের চারটি কোয়ান্টাম সংখ্যার মান কখনো একই হতে পারে না; অন্তত স্পিন কোয়ান্টাম সংখ্যার মান ভিন্ন হবে।
   • ১১তম ইলেকট্রনের জন্য:
   প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা, n = 3
   সহকারী কোয়ান্টাম সংখ্যা, l = 0
   চৌম্বক কোয়ান্টাম সংখ্যা, m = 0
   স্পিন কোয়ান্টাম সংখ্যা, s = +½
   • ১৯তম ইলেকট্রনের জন্য:
   প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা, n = 4
   সহকারী কোয়ান্টাম সংখ্যা, l = 0
   চৌম্বক কোয়ান্টাম সংখ্যা, m = 0
   স্পিন কোয়ান্টাম সংখ্যা, s = +½

   এখানে স্পষ্ট দেখা যায় যে, ১১তম ও ১৯তম ইলেকট্রনের ক্ষেত্রে প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা n এর মান ভিন্ন (n = 3 এবং n = 4)। ফলে তাদের চারটি কোয়ান্টাম সংখ্যার সেট সম্পূর্ণ ভিন্ন।

   অতএব, উদ্দীপকে উল্লিখিত ইলেকট্রন দুটি আউফবাউ নীতি এবং পাউলির বর্জন নীতি উভয়কেই পূর্ণরূপে সমর্থন করে।