রসায়ন ১ম পত্র • Dhaka Board • ঢাকা বোর্ড ২০১৯
রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন
[X, Y ও Z মৌলের প্রচলিত প্রতীক নয়।]
মৌল | আয়ন | আয়নের ইলেকট্রন সংখ্যা
X \text{X} | X+ \text{X}^+ | 10
Y \text{Y} | Y2+ \text{Y}^{2+} | 10
Z \text{Z} | Z3+ \text{Z}^{3+} | 10
- ক)(1)
প্রভাবক কাকে বলে?
- খ)(2)
গ্লাস ক্লিনারে NH4OH \mathrm{NH}_{4} \mathrm{OH} ব্যবহৃত হয় কেন?
- গ)(3)
মৌলসমূহের আয়নিকরণ বিভব কীভাবে পরিবর্তিত হবে- ব্যাখ্যা করো।
- ঘ)(4)
মৌলসমূহের ক্লোরাইডের মধ্যে কোনটি অধিক সমযোজী বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করবে? বিশ্লেষণ কর।
উত্তর ও ব্যাখ্যা
- ক)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
যেসব রাসায়নিক পদার্থ বিক্রিয়কসমূহের মধ্যে উপস্থিত থেকে বিক্রিয়ার গতি বৃদ্ধি বা হ্রাস করে এবং বিক্রিয়া শেষে নিজের ভর ও রাসায়নিক গঠনে অপরিবর্তিত থাকে, তাদেরকে প্রভাবক (Catalyst) বলে।
- খ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
গ্লাস ক্লিনারে তৈলাক্ত বা চর্বিজাতীয় ময়লা অপসারণ এবং পরিষ্কারক হিসেবে অ্যামোনিয়াম হাইড্রোক্সাইড (NH4OH) ব্যবহৃত হয়।
কাচের উপরিভাগে জমে থাকা ধূলিকণা ও তেল-চর্বিজাতীয় দাগ দূর করতে মৃদু ক্ষার হিসেবে অ্যামোনিয়াম হাইড্রোক্সাইড কার্যকর ভূমিকা পালন করে। এটি তেল বা চর্বির সাথে বিক্রিয়া করে তাদের দ্রবণীয় সাবান ও গ্লিসারলে রূপান্তর করে, যা সহজে জলীয় দ্রবণে ধুয়ে যায়। এছাড়া কাচ মূলত ক্ষার-সংবেদনশীল হওয়ায় তীব্র ক্ষার (যেমন- NaOH) কাচ ক্ষয় করে ফেলে, কিন্তু মৃদু ক্ষার হওয়ায় NH4OH কাচের কোনো ক্ষতি না করেই পরিষ্কার করতে পারে।
- গ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপকের তথ্য অনুযায়ী মৌলসমূহের পরিচিতি:
- X^+ আয়নের ইলেকট্রন সংখ্যা ১০, সুতরাং X মৌলের পারমাণবিক সংখ্যা = ১০ + ১ = ১১ (সোডিয়াম, Na)
- Y^{2+} আয়নের ইলেকট্রন সংখ্যা ১০, সুতরাং Y মৌলের পারমাণবিক সংখ্যা = ১০ + ২ = ১২ (ম্যাগনেসিয়াম, Mg)
- Z^{3+} আয়নের ইলেকট্রন সংখ্যা ১০, সুতরাং Z মৌলের পারমাণবিক সংখ্যা = ১০ + ৩ = ১৩ (অ্যালুমিনিয়াম, Al)
মৌল তিনটি পর্যায় সারণির ৩য় পর্যায়ের অন্তর্ভুক্ত। এদের ইলেকট্রন বিন্যাস নিম্নরূপ:
X (11) = 1s^2 2s^2 2p^6 3s^1
Y (12) = 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2
Z (13) = 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^1সাধারণভাবে, একই পর্যায়ে বাম থেকে ডানে পারমাণবিক সংখ্যা বাড়ার সাথে সাথে নিউক্লিয়াসের ধনাত্মক চার্জ বৃদ্ধি পায় এবং পারমাণবিক ব্যাসার্ধ হ্রাস পায়। ফলে নিউক্লিয়াস কর্তৃক সর্ববহিঃস্থ স্তরের ইলেকট্রনের প্রতি আকর্ষণ বৃদ্ধি পাওয়ায় প্রথম আয়নীকরণ বিভব বৃদ্ধি পাওয়ার কথা। সে হিসেবে ক্রমটি Na < Mg < Al হওয়ার কথা ছিল।
কিন্তু ইলেকট্রন বিন্যাস লক্ষ্য করলে দেখা যায়, Y (Mg)-এর সর্ববহিঃস্থ 3s উপস্তরটি সম্পূর্ণরূপে ইলেকট্রন দ্বারা পূর্ণ (3s^2), যা তুলনামূলক অধিক স্থিতিশীল। অপরদিকে, Z (Al)-এর সর্ববহিঃস্থ স্তরে একটিমাত্র p-ইলেকট্রন (3p^1) রয়েছে, যা তুলনামূলক কম স্থিতিশীল। স্থিতিশীল পূর্ণ উপস্তর থেকে ইলেকট্রন অপসারণ করতে অধিক শক্তির প্রয়োজন হয়। ফলে Y (Mg)-এর প্রথম আয়নীকরণ বিভব Z (Al)-এর চেয়ে বেশি হয়। অন্যদিকে X (Na)-এর সর্ববহিঃস্থ স্তরের একটি ইলেকট্রন অপসারণ তুলনামূলক সহজ হওয়ায় এর আয়নীকরণ বিভব সবচেয়ে কম।
অতএব, মৌল তিনটির আয়নীকরণ বিভবের সঠিক ক্রম হলো: X < Z < Y (অর্থাৎ, Na < Al < Mg)।
- ঘ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপকের মৌল তিনটি হলো X (Na), Y (Mg) এবং Z (Al)। এদের গঠিত ক্লোরাইড যৌগগুলো হলো যথাক্রমে XCl (NaCl), YCl2 (MgCl2) এবং ZCl3 (AlCl3)।
আয়নিক যৌগের মধ্যে সমযোজী বৈশিষ্ট্যের মাত্রা ফাজানের নীতি দ্বারা ব্যাখ্যা করা যায়। ফাজানের নীতি অনুসারে:
১. ক্যাটায়নের আকার যত ছোট হবে,
২. ক্যাটায়নের ধনাত্মক চার্জের পরিমাণ যত বেশি হবে,
৩. অ্যানায়নের আকার ও চার্জ যত বৃদ্ধি পাবে,
ক্যাটায়ন কর্তৃক অ্যানায়নের ইলেকট্রন মেঘের বিকৃতি বা পোলারায়ন তত বেশি ঘটবে এবং যৌগটিতে সমযোজী বৈশিষ্ট্য তত বৃদ্ধি পাবে।উদ্দীপকের যৌগগুলোর ক্ষেত্রে অ্যানায়ন একই (Cl^-)। সুতরাং এদের সমযোজী বৈশিষ্ট্য মূলত ক্যাটায়নের আকার ও চার্জের ওপর নির্ভর করবে।
এখানে ক্যাটায়ন তিনটি হলো Na^+, Mg^{2+} এবং Al^{3+}।- এদের চার্জের পরিমাণ: Al^{3+} (+3) > Mg^{2+} (+2) > Na^+ (+1)
- এদের আয়নের আকার: Na^+ > Mg^{2+} > Al^{3+} (যেহেতু তিনটি আয়নই আইসোইলেকট্রনিক, তাই নিউক্লিয়াসের চার্জ বৃদ্ধির কারণে Al^{3+}-এর আকার সবচেয়ে ছোট)।
দেখা যাচ্ছে যে, Z^{3+} বা Al^{3+} ক্যাটায়নের ধনাত্মক চার্জ সর্বাধিক এবং আকার সবচেয়ে ছোট। ফলে ফাজানের নীতি অনুসারে, Al^{3+} আয়ন Cl^- আয়নের ইলেকট্রন মেঘকে সবচেয়ে বেশি পোলারায়িত করে। অধিক পোলারায়নের কারণে ক্যাটায়ন ও অ্যানায়নের ইলেকট্রন মেঘ নিজেদের মধ্যে বেশি পরিমাণে শেয়ার বা অংশীদারিত্ব লাভ করে, যা যৌগটিতে সর্বাধিক সমযোজী বৈশিষ্ট্যের সৃষ্টি করে।
অতএব, মৌলসমূহের ক্লোরাইডের মধ্যে ZCl3 বা AlCl3 সর্বাধিক সমযোজী বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করবে।
আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও