রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উপযুক্ত নির্দেশকের উপস্থিতিতে জানা ঘনমাত্রার একটি প্রমাণ দ্রবণের নির্দিষ্ট আয়তনের সাথে বিক্রিয়া ঘটিয়ে অপর একটি অজানা ঘনমাত্রার দ্রবণের ঘনমাত্রা সঠিকভাবে নির্ণয় করার পদ্ধতিকে টাইট্রেশন বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   -OH মূলকে অক্সিজেন পরমাণুর উপর নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড় (lone pair) থাকে। এই মূলক বেনজিন বলয়ের সাথে যুক্ত থাকলে রেজোন্যান্স বা মেসোমারিক প্রভাবের (+M বা +R প্রভাব) মাধ্যমে অক্সিজেন থেকে ইলেকট্রন বলয়ের দিকে স্থানান্তরিত হয়। ফলে বলয়ের অর্থো (2, 6) এবং প্যারা (4) অবস্থানে ইলেকট্রন ঘনত্ব মেটা অবস্থানের তুলনায় বৃদ্ধি পায়। ইলেকট্রোফাইল তখন অধিক ইলেকট্রন সমৃদ্ধ অর্থো ও প্যারা অবস্থানে সহজেই আক্রমণ করে যুক্ত হয়। তাই -OH মূলক একটি অর্থো-প্যারা নির্দেশক বা বেনজিন বলয় সক্রিয়কারী মূলক।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   দেওয়া আছে,
   A গ্যাসের ক্ষেত্রে:
   চাপ, P₁ = 350 mm Hg
   আয়তন, V₁ = 550 mL
   তাপমাত্রা, T₁ = 30°C = (30 + 273) K = 303 K

   B গ্যাসের ক্ষেত্রে:
   চাপ, P₂ = 450 mm Hg
   আয়তন, V₂ = 425 mL
   তাপমাত্রা, T₂ = 30°C = (30 + 273) K = 303 K

   স্টপকর্ক খুলে দিলে মিশ্রণের মোট আয়তন, V = V₁ + V₂ = 550 mL + 425 mL = 975 mL
   মিশ্রণের তাপমাত্রা, T = 40°C = (40 + 273) K = 313 K
   মিশ্রণের মোট চাপ = P

   আমরা জানি,
   (P × V) / T = (P₁ × V₁) / T₁ + (P₂ × V₂) / T₂
   যেহেতু T₁ = T₂ = 303 K,
   বা, (P × 975) / 313 = (350 × 550 + 450 × 425) / 303
   বা, (P × 975) / 313 = (192500 + 191250) / 303
   বা, (P × 975) / 313 = 383750 / 303 ≈ 1266.50
   বা, P = (1266.50 × 313) / 975
   বা, P ≈ 406.58 mm Hg (বা 406.84 mm Hg যদি T = 313.15 K এবং 303.15 K বিবেচনা করা হয়)

   অতএব, 40°C তাপমাত্রায় গ্যাস মিশ্রণের মোট চাপ 406.58 mm Hg (বা 0.535 atm)।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   আদর্শ গ্যাস আচরণ হতে কোনো বাস্তব গ্যাসের বিচ্যুতি প্রধানত গ্যাসের অণুর আকার এবং আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বলের উপর নির্ভর করে। যে গ্যাসের আণবিক ভর ও আকার বেশি, তার ক্ষেত্রে ভ্যান ডার ওয়ালস আকর্ষণ বল বেশি হয় এবং তা আদর্শ আচরণ থেকে অধিক বিচ্যুতি প্রদর্শন করে।

   উদ্দীপক হতে উভয় গ্যাসের মোলার ভর নির্ণয় করি:
   আমরা জানি, PV = nRT = (w / M) RT => M = wRT / (PV)

   A গ্যাসের ক্ষেত্রে:
   ভর, w_A = 0.450 g
   চাপ, P_A = 350 mm Hg = 350 / 760 atm ≈ 0.4605 atm
   আয়তন, V_A = 550 mL = 0.550 L
   তাপমাত্রা, T = 30°C = 303.15 K
   R = 0.0821 L atm mol⁻¹ K⁻¹

   অতএব, M_A = (0.450 × 0.0821 × 303.15) / (0.4605 × 0.550) ≈ 11.20 / 0.2533 ≈ 44.22 g/mol

   B গ্যাসের ক্ষেত্রে:
   ভর, w_B = 0.325 g
   চাপ, P_B = 450 mm Hg = 450 / 760 atm ≈ 0.5921 atm
   আয়তন, V_B = 425 mL = 0.425 L
   তাপমাত্রা, T = 303.15 K

   অতএব, M_B = (0.325 × 0.0821 × 303.15) / (0.5921 × 0.425) ≈ 8.09 / 0.2516 ≈ 32.15 g/mol

   পর্যালোচনা:
   গণনা থেকে দেখা যায়, A গ্যাসের মোলার ভর (~44 g/mol) B গ্যাসের মোলার ভর (~32 g/mol) অপেক্ষা বেশি।
   আণবিক ভর বেশি হওয়ার কারণে A গ্যাসের অণুর আকার তুলনামূলকভাবে বড় এবং এর অণুগুলোর মধ্যে ভ্যান ডার ওয়ালস আকর্ষণ বল B গ্যাস অপেক্ষা বেশি কার্যকর। গ্রাহামের ব্যাপন হার বা ভ্যান ডার ওয়ালস ধ্রুবকের বিচারেও A গ্যাসের বিচ্যুতি বেশি হবে।

   সুতরাং, উদ্দীপকের 'A' ও 'B' গ্যাসের মধ্যে 'A' গ্যাসটি আদর্শ গ্যাস আচরণ হতে বেশি বিচ্যুতি দেখাবে।