রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   হেকেল নিয়ম অনুসারে বলয়াকার সমতলীয় যে সকল জৈব যৌগে (4n + 2) সংখ্যক সঞ্চরণশীল π (পাই) ইলেকট্রন বিদ্যমান এবং যারা বিশেষ ধরনের অসম্পৃক্ততা ও স্থায়িত্ব প্রদর্শন করে, তাদের এই বিশেষ ধর্ম বা বৈশিষ্ট্যকে অ্যারোমেটিসিটি বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় প্রতি লিটার (১০০০ mL) দ্রবণে দ্রবীভূত দ্রবের মোল সংখ্যাকে দ্রবণের মোলারিটি বলে।
   মোলারিটির সংজ্ঞামতে, মোলারিটি = (দ্রবের মোল সংখ্যা) / (দ্রবণের আয়তন, লিটারে)।
   যেহেতু তরল পদার্থের আয়তন তাপমাত্রার পরিবর্তনে পরিবর্তিত (প্রসারিত বা সংকুচিত) হয়, তাই তাপমাত্রা পরিবর্তনের সাথে সাথে নির্দিষ্ট পরিমাণ দ্রবণে থাকা দ্রবণের মোট আয়তন পরিবর্তিত হয়ে যায়। ফলে দ্রবণে দ্রবের মোল সংখ্যা অপরিবর্তিত থাকলেও প্রতি লিটার আয়তনে দ্রবের ঘনমাত্রা বা মোলারিটি পরিবর্তিত হয়। এ কারণে দ্রবণের মোলারিটি তাপমাত্রার ওপর নির্ভরশীল।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক অনুসারে,
   প্রাথমিক দ্রবণের আয়তন, $V = 450\text{ mL} = 0.45\text{ L}$
   প্রাথমিক ঘনমাত্রা, $S_1 = 1\text{ M}$
   অতএব, দ্রবণে উপস্থিত $\text{Ni}^{2+}$ এর আদি মোল সংখ্যা, $n_1 = S_1 \times V = 1 \times 0.45 = 0.45\text{ mol}$

   তড়িৎ প্রবাহের মান, $I = 3.0\text{ A}$
   সময়, $t = 1.0\text{ ঘণ্টা} = 3600\text{ s}$
   ফ্যারাডের ধ্রুবক, $F = 96500\text{ C/mol}$
   ক্যাথোডে সংঘটিত বিক্রিয়া:
   $\text{Ni}^{2+} + 2e^- \rightarrow \text{Ni}$
   এখানে স্থানান্তরিত ইলেকট্রন সংখ্যা, $z = 2$

   ক্যাথোডে অধঃক্ষিপ্ত বা নিঃশেষিত $\text{Ni}^{2+}$ এর মোল সংখ্যা,
   $n_{\text{dep}} = \frac{I \times t}{z \times F} = \frac{3.0 \times 3600}{2 \times 96500} = \frac{10800}{193000} \approx 0.056\text{ mol}$

   তড়িৎ চালনার শেষে দ্রবণে অবশিষ্ট $\text{Ni}^{2+}$ এর মোল সংখ্যা,
   $n_2 = n_1 - n_{\text{dep}} = 0.45 - 0.056 = 0.394\text{ mol}$

   অতএব, তড়িৎ চালনা শেষে তড়িৎবিশ্লেষ্য দ্রবণটির পরিবর্তিত ঘনমাত্রা,
   $S_2 = \frac{n_2}{V} = \frac{0.394\text{ mol}}{0.45\text{ L}} \approx 0.8756\text{ M}$ (বা $0.88\text{ M}$)।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের তড়িৎবিশ্লেষ্য দ্রবণটি হলো $\text{Ni(NO}_3)_2$ দ্রবণ, অর্থাৎ দ্রবণে $\text{Ni}^{2+}$ আয়ন বিদ্যমান। একে দস্তা বা জিঙ্ক ($\text{Zn}$) পাত্রে সংরক্ষণ করা যাবে কিনা তা পাত্র এবং দ্রবণের মধ্যবর্তী স্বতঃস্ফূর্ত বিক্রিয়ার সম্ভাব্যতা যাচাইয়ের মাধ্যমে জানা যাবে।

   পাত্রে দ্রবণটি রাখলে পাত্র নিজে অ্যানোড হিসেবে জারিত হওয়ার প্রবণতা দেখাবে এবং দ্রবণের ক্যাটায়ন ($\text{Ni}^{2+}$) ক্যাথোডে বিজারিত হওয়ার প্রবণতা দেখাবে।
   কোষের বিক্রিয়াসমূহ:
   অ্যানোড (দস্তা পাত্র): $\text{Zn(s)} \rightarrow \text{Zn}^{2+}\text{(aq)} + 2e^-$
   ক্যাথোড (দ্রবণ): $\text{Ni}^{2+}\text{(aq)} + 2e^- \rightarrow \text{Ni(s)}$

   উদ্দীপকে প্রদত্ত বিজারণ বিভব:
   $E^\circ_{\text{Zn}^{2+}/\text{Zn}} = -0.76\text{ V}$
   $E^\circ_{\text{Ni}^{2+}/\text{Ni}} = -0.25\text{ V}$

   কোষটির প্রমাণ তড়িৎদ্বার বিভব ($E^\circ_{\text{cell}}$):
   $E^\circ_{\text{cell}} = E^\circ_{\text{Zn}/\text{Zn}^{2+}} + E^\circ_{\text{Ni}^{2+}/\text{Ni}}$
   $= -E^\circ_{\text{Zn}^{2+}/\text{Zn}} + E^\circ_{\text{Ni}^{2+}/\text{Ni}}$
   $= -(-0.76\text{ V}) + (-0.25\text{ V})$
   $= +0.76\text{ V} - 0.25\text{ V} = +0.51\text{ V}$

   যেহেতু কোষের তড়িৎচালক বল ($E^\circ_{\text{cell}}$) এর মান ধনাত্মক ($+0.51\text{ V} > 0$), তাই এই কোষ বিক্রিয়াটি স্বতঃস্ফূর্তভাবে সংঘটিত হবে। অর্থাৎ দস্তা পাত্রটি ধীরে ধীরে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়ে দ্রবণে দ্রবীভূত হবে এবং ছিদ্র হয়ে যাবে।

   সুতরাং, উদ্দীপকের $\text{Ni(NO}_3)_2$ দ্রবণটিকে দীর্ঘদিন দস্তাপাত্রে সংরক্ষণ করা সম্ভব হবে না।