রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   দৃশ্যমান আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সীমা হলো ৩৮০ nm থেকে ৭৮০ nm (বা ৪০০ nm থেকে ৭৫০ nm/৩৮০-৭০০ nm)।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   $\text{HNO}_3$ এবং $\text{H}_3\text{PO}_4$ এর মধ্যে $\text{HNO}_3$-এর তীব্রতা বেশি।

   অক্সোঅ্যাসিডসমূহের তীব্রতা তাদের কেন্দ্রীয় পরমাণুর জারণ সংখ্যার ওপর নির্ভর করে। কেন্দ্রীয় পরমাণুর ধনাত্মক জারণ মান যত বেশি হয়, অ্যাসিডের তীব্রতাও তত বৃদ্ধি পায়।
   $\text{HNO}_3$-এ নাইট্রোজেনের জারণ সংখ্যা: $+1 + x + 3(-2) = 0 \implies x = +5$
   $\text{H}_3\text{PO}_4$-এ ফসফরাসের জারণ সংখ্যা: $3(+1) + x + 4(-2) = 0 \implies x = +5$

   উভয় অ্যাসিডেই কেন্দ্রীয় পরমাণুর জারণ সংখ্যা সমান (+5)। কেন্দ্রীয় পরমাণুর জারণ সংখ্যা সমান হলে, যে পরমাণুর আকার ছোট এবং তড়িৎ ঋণাত্মকতা বেশি, তার চার্জ ঘনত্ব বেশি থাকে। নাইট্রোজেনের আকার ফসফরাসের চেয়ে ছোট হওয়ায় নাইট্রোজেনের ধনাত্মক চার্জ ঘনত্ব বেশি। ফলে এটি O-H বন্ধনের ইলেকট্রন যুগলকে নিজের দিকে বেশি তীব্রভাবে আকর্ষণ করে, যার কারণে $\text{HNO}_3$ সহজে $\text{H}^+$ আয়ন ত্যাগ করতে পারে। তাই $\text{HNO}_3$ অধিক তীব্র অ্যাসিড।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   II নং দ্রবণটি হলো $15\text{ mL } 0.2\text{ M NaOH}$ দ্রবণ।
   $\text{NaOH}$ একটি তীব্র ক্ষার এবং জলীয় দ্রবণে সম্পূর্ণরূপে বিয়োজিত হয়:
   $\text{NaOH} \rightarrow \text{Na}^+ + \text{OH}^-$

   সুতরাং, দ্রবণে হাইড্রোক্সাইড আয়নের ঘনমাত্রা, $[\text{OH}^-] = 0.2\text{ M}$

   আমরা জানি,
   $\text{pOH} = -\log[\text{OH}^-]$
   $\text{pOH} = -\log(0.2) \approx 0.699$

   $25^\circ\text{C}$ তাপমাত্রায়,
   $\text{pH} + \text{pOH} = 14$
   $\therefore \text{pH} = 14 - \text{pOH} = 14 - 0.699 = 13.301$

   অতএব, II নং দ্রবণের pH হলো ১৩.৩০১ (বা ১৩.৩)।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   III নং দ্রবণটি হলো I নং দ্রবণ ($50\text{ mL } 0.1\text{ M } \text{CH}_3\text{COOH}$) এবং II নং দ্রবণের ($15\text{ mL } 0.2\text{ M NaOH}$) মিশ্রণ।

   প্রদত্ত দ্রবণে,
   $\text{CH}_3\text{COOH}$-এর মোল সংখ্যা = $\frac{50 \times 0.1}{1000} = 0.005\text{ mol}$
   $\text{NaOH}$-এর মোল সংখ্যা = $\frac{15 \times 0.2}{1000} = 0.003\text{ mol}$

   সংঘটিত বিক্রিয়া:
   $\text{CH}_3\text{COOH} + \text{NaOH} \rightarrow \text{CH}_3\text{COONa} + \text{H}_2\text{O}$

   বিক্রিয়ায় $0.003\text{ mol NaOH}$, $0.003\text{ mol } \text{CH}_3\text{COOH}$-কে প্রশমিত করে $0.003\text{ mol } \text{CH}_3\text{COONa}$ লবণ উৎপন্ন করে।
   অবশিষ্ট $\text{CH}_3\text{COOH}$ এর পরিমাণ = $0.005 - 0.003 = 0.002\text{ mol}$।
   সুতরাং, মিশ্রণটিতে দুর্বল অ্যাসিড $\text{CH}_3\text{COOH}$ এবং এর লবণ $\text{CH}_3\text{COONa}$ উপস্থিত থাকায় এটি একটি অম্লীয় বাফার দ্রবণ হিসেবে কাজ করে।

   বাফার দ্রবণের ক্রিয়া কৌশল:
   ১. সামান্য $\text{H}^+$ যোগ করলে: দ্রবণে বাইরে থেকে সামান্য পরিমাণ অ্যাসিড বা $\text{H}^+$ যোগ করা হলে, তা বাফার দ্রবণে উপস্থিত তীব্র ক্ষারের লবণ থেকে বিয়োজিত অতিরিক্ত অ্যাসিটেট আয়ন ($\text{CH}_3\text{COO}^-$) এর সাথে যুক্ত হয়ে মৃদু বিয়োজিত $\text{CH}_3\text{COOH}$ তৈরি করে:
   $\text{CH}_3\text{COO}^- + \text{H}^+ \rightleftharpoons \text{CH}_3\text{COOH}$
   যেহেতু উৎপন্ন $\text{CH}_3\text{COOH}$ অত্যন্ত কম বিয়োজিত হয়, তাই দ্রবণে মুক্ত $\text{H}^+$ আয়নের ঘনমাত্রা বৃদ্ধি পায় না এবং pH অপরিবর্তিত থাকে।

   ২. সামান্য $\text{OH}^-$ যোগ করলে: দ্রবণে বাইরে থেকে সামান্য ক্ষার বা $\text{OH}^-$ যোগ করা হলে, তা দ্রবণে উপস্থিত অবিয়োজিত $\text{CH}_3\text{COOH}$ অথবা এর বিয়োজন থেকে উৎপন্ন $\text{H}^+$ আয়নের সাথে বিক্রিয়া করে সামান্য পানি উৎপন্ন করে:
   $\text{CH}_3\text{COOH} + \text{OH}^- \rightarrow \text{CH}_3\text{COO}^- + \text{H}_2\text{O}$
   (অথবা, $\text{H}^+ + \text{OH}^- \rightarrow \text{H}_2\text{O}$)
   ফলে বাইরে থেকে যুক্ত $\text{OH}^-$ প্রশমিত হয়ে যায় এবং দ্রবণে $\text{OH}^-$-এর আধিক্য দেখা দেয় না।

   সুতরাং, বাফার ক্রিয়ার কারণে III নং দ্রবণে সামান্য পরিমাণ $\text{H}^+$ বা $\text{OH}^-$ যোগ করা সত্ত্বেও দ্রবণের pH মানের কোনো উল্লেখযোগ্য পরিবর্তন হয় না।