রসায়ন ১ম পত্র • Chattogram Board • চট্টগ্রাম বোর্ড ২০২১
রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন
চিত্র: হাইড্রোজেনের বিকিরণ বর্ণালির উৎস।(ii) Mg(12)−1s22s22p63s2 M g(12)-1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{6} 3 s^{2}
- ক)(1)
ভিনেগার কী?
- খ)(2)
H2SO4 \mathrm{H}{2} \mathrm{SO}{4} ও HClO4 \mathrm{HClO}_{4} এর মধ্যে কোনটি তীব্র অম্ল- ব্যাখ্যা করো।
- গ)(3)
উদ্দীপকে (ii) এ উল্লিখিত ইলেকট্রন বিন্যাসের সর্বশেষ ইলেকট্রন দুটির ক্ষেত্রে পলির বর্জন নীতির প্রয়োগ দেখাও।
- ঘ)(4)
উদ্দীপক (i) এ সিরিজ দুটির কোনটি দৃশ্যমান বর্ণালি প্রদর্শন করে–গাণিতিকভাবে মূল্যায়ন কর।
উত্তর ও ব্যাখ্যা
- ক)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
অ্যাসিটিক অ্যাসিডের (CH₃COOH) ৬–১০% জলীয় দ্রবণকে ভিনেগার বা সিরকা বলে।
- খ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
H₂SO₄ এবং HClO₄—উভয়ই অক্সিঅ্যাসিড। অক্সিঅ্যাসিডের ক্ষেত্রে কেন্দ্রীয় পরমাণুর জারণ মান যার বেশি, সেই অ্যাসিডের তীব্রতা তত বেশি হয়।
H₂SO₄-এ কেন্দ্রীয় পরমাণু সালফারের (S) জারণ মান: +৬।
HClO₄-এ কেন্দ্রীয় পরমাণু ক্লোরিনের (Cl) জারণ মান: +৭।যেহেতু HClO₄-এ কেন্দ্রীয় ক্লোরিনের ধনাত্মক জারণ মান (+৭) H₂SO₄-এর সালফারের জারণ মান (+৬) অপেক্ষা বেশি, তাই Cl পরমাণু বন্ধনজোড় ইলেকট্রনকে নিজের দিকে অধিক তীব্রভাবে আকর্ষণ করে O-H বন্ধন বেশি দুর্বল করে দেয়। ফলে HClO₄ জলীয় দ্রবণে খুব সহজে প্রোটন (H⁺) দান করতে পারে।
অতএব, H₂SO₄ ও HClO₄ এর মধ্যে HClO₄ অধিক তীব্র অম্ল। - গ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপকে (ii)-এ উল্লিখিত ইলেকট্রন বিন্যাসটি হলো: Mg(12) = 1s² 2s² 2p⁶ 3s²
এর সর্বশেষ দুটি ইলেকট্রন 3s অরবিটালে অবস্থিত। অর্থাৎ ১১তম ও ১২তম ইলেকট্রনদ্বয় 3s অরবিটালের অন্তর্ভুক্ত।
পলির বর্জন নীতি অনুসারে, "একই পরমাণুর যেকোনো দুটি ইলেকট্রনের চারটি কোয়ান্টাম সংখ্যার মান কখনো একই হতে পারে না; অন্তত একটি কোয়ান্টাম সংখ্যার মান অবশ্যই ভিন্ন হবে।"
Mg-এর 3s অরবিটালের সর্বশেষ দুটি ইলেকট্রনের কোয়ান্টাম সংখ্যাসমূহের মান নিচে দেওয়া হলো:
১. ১১তম ইলেকট্রনের ক্ষেত্রে:
• প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা, n = 3
• সহকারী কোয়ান্টাম সংখ্যা, l = 0 (s-অরবিটাল)
• চৌম্বকীয় কোয়ান্টাম সংখ্যা, m = 0
• স্পিন কোয়ান্টাম সংখ্যা, s = +½২. ১২তম ইলেকট্রনের ক্ষেত্রে:
• প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা, n = 3
• সহকারী কোয়ান্টাম সংখ্যা, l = 0 (s-অরবিটাল)
• চৌম্বকীয় কোয়ান্টাম সংখ্যা, m = 0
• স্পিন কোয়ান্টাম সংখ্যা, s = -½পর্যালোচনায় দেখা যায়, সর্বশেষ দুটি ইলেকট্রনের প্রধান (n), সহকারী (l) ও চৌম্বকীয় (m) কোয়ান্টাম সংখ্যার মান একই হলেও তাদের স্পিন কোয়ান্টাম সংখ্যা (s) ভিন্ন (+½ এবং -½)। সুতরাং, এটি পলির বর্জন নীতি সমর্থন করে।
- ঘ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপক (i)-এ উল্লিখিত সিরিজ দুটি হলো:
১. 'ক' সিরিজ: যেখানে ইলেকট্রন উচ্চতর শক্তিস্তর (n₂ = 2, 3, 4, ...) থেকে n₁ = 1 শক্তিস্তরে স্থানান্তরিত হয়, যা লাইম্যান সিরিজ।
২. 'খ' সিরিজ: যেখানে ইলেকট্রন উচ্চতর শক্তিস্তর (n₂ = 3, 4, 5, ...) থেকে n₁ = 2 শক্তিস্তরে স্থানান্তরিত হয়, যা বামার সিরিজ।আমরা জানি, রিডবার্গ সমীকরণ:
1/λ = R_H × (1/n₁² - 1/n₂²)
যেখানে, রিডবার্গ ধ্রুবক, R_H = 1.09678 × 10⁷ m⁻¹ এবং দৃশ্যমান আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পাল্লা ৩৮০ nm থেকে ৭৮০ nm (বা ৪০০ - ৭৫০ nm)।১. 'ক' সিরিজ (লাইম্যান সিরিজ, n₁ = 1) এর ক্ষেত্রে:
সর্বোচ্চ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের জন্য (n₂ = 2):
1/λ_max = 1.09678 × 10⁷ × (1/1² - 1/2²) = 1.09678 × 10⁷ × 3/4 = 8.22585 × 10⁶ m⁻¹
∴ λ_max = 1.215 × 10⁻⁷ m = 121.5 nmসর্বনিম্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের জন্য (n₂ = ∞):
1/λ_min = 1.09678 × 10⁷ × (1/1² - 1/∞²) = 1.09678 × 10⁷ m⁻¹
∴ λ_min = 9.117 × 10⁻⁸ m = 91.2 nmযেহেতু লাইম্যান সিরিজের তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিসীমা (৯১.২ nm – ১২১.৫ nm) অতিবেগুনি (UV) অঞ্চলে অবস্থিত, তাই এটি দৃশ্যমান নয়।
২. 'খ' সিরিজ (বামার সিরিজ, n₁ = 2) এর ক্ষেত্রে:
সর্বোচ্চ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের জন্য (n₂ = 3):
1/λ_max = 1.09678 × 10⁷ × (1/2² - 1/3²) = 1.09678 × 10⁷ × 5/36 = 1.5233 × 10⁶ m⁻¹
∴ λ_max = 6.564 × 10⁻⁷ m = 656.4 nmসর্বনিম্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের জন্য (n₂ = ∞):
1/λ_min = 1.09678 × 10⁷ × (1/2² - 1/∞²) = 1.09678 × 10⁷ × 1/4 = 2.74195 × 10⁶ m⁻¹
∴ λ_min = 3.647 × 10⁻⁷ m = 364.7 nmবামার সিরিজের তরঙ্গদৈর্ঘ্যের বিস্তার প্রায় ৩৬৪.৭ nm থেকে ৬৫৬.৪ nm, যা দৃশ্যমান আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সীমার (৩৮০ nm – ৭৮০ nm) মধ্যে পড়ে।
অতএব, গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে দেখা যায় যে, উদ্দীপকের 'খ' সিরিজ বা বামার সিরিজ দৃশ্যমান বর্ণালি প্রদর্শন করে।
আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও