রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   স্থির চাপে নির্দিষ্ট ভরের কোনো গ্যাসের আয়তন প্রতি ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রা বৃদ্ধি বা হ্রাসের ফলে $0^\circ\text{C}$ তাপমাত্রায় তার আয়তনের $\frac{1}{273}$ অংশ হারে যথাক্রমে বৃদ্ধি বা হ্রাস পায়। অথবা, স্থির চাপে নির্দিষ্ট ভরের কোনো গ্যাসের আয়তন তার পরম তাপমাত্রার সমানুপাতিক ($V \propto T$)।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   বিউটিন-২ জ্যামিতিক সমাণুতা (বা সিস-ট্রান্স সমাণুতা) প্রদর্শন করে।

   ব্যাখ্যা:
   কার্বন-কার্বন দ্বিবন্ধনের অক্ষ বরাবর মুক্ত আবর্তন সম্ভব হয় না। ফলে দ্বিবন্ধনযুক্ত কার্বনদ্বয়ের সাথে যুক্ত পরমাণু বা মূলকের ত্রিমাত্রিক বিন্যাস ভিন্ন হয়ে দুটি সমাণুর সৃষ্টি হয়।
   বিউটিন-২ এর গঠন হলো: $\text{CH}_3-\text{CH}=\text{CH}-\text{CH}_3$।
   এখানে দ্বিবন্ধনযুক্ত দুটি কার্বনের প্রতিটির সাথে একটি হাইড্রোজেন ($-\text{H}$) ও একটি মিথাইল মূলক ($-\text{CH}_3$) যুক্ত থাকে।
   ১. যখন একই ধরনের মূলকগুলো দ্বিবন্ধনের একই পাশে থাকে, তখন তাকে সিস-বিউটিন-২ বলে।
   ২. যখন একই ধরনের মূলকগুলো দ্বিবন্ধনের বিপরীত পাশে অবস্থান করে, তখন তাকে ট্রান্স-বিউটিন-২ বলে।
   অতএব, বিউটিন-২ জ্যামিতিক সমাণুতা প্রদর্শন করে।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক অনুসারে,
   তড়িৎ প্রবাহ, $I = 2\text{ A}$
   সময়, $t = 60\text{ min} = 60 \times 60\text{ s} = 3600\text{ s}$
   আমরা জানি, ফ্যারাডের ধ্রুবক, $F = 96500\text{ C mol}^{-1}$
   অ্যাভোগাড্রো সংখ্যা, $N_A = 6.022 \times 10^{23}\text{ mol}^{-1}$

   ক্যাথোডে সংঘটিত বিজারণ বিক্রিয়া:
   $\text{Ni}^{2+} + 2e^- \rightarrow \text{Ni}$

   এখানে, চার্জ সংখ্যা বা যোজনী, $n = 2$

   আমরা জানি,
   সঞ্চিত পরমাণুর সংখ্যা, $N = \frac{I \times t \times N_A}{n \times F}$

   মান বসিয়ে পাই,
   $N = \frac{2\text{ A} \times 3600\text{ s} \times 6.022 \times 10^{23}\text{ mol}^{-1}}{2 \times 96500\text{ C}}$
   $= \frac{4.33584 \times 10^{27}}{193000}$
   $= 2.247 \times 10^{22}$

   অতএব, ক্যাথোডে $2.247 \times 10^{22}$ টি Ni পরমাণু জমা হবে।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে প্রদত্ত,
   $\text{NiSO}_4$ দ্রবণের আয়তন, $V = 200\text{ mL} = 0.2\text{ L}$
   ঘনমাত্রা, $S = 0.3\text{ M}$

   সুতরাং দ্রবণে উপস্থিত মোট $\text{Ni}^{2+}$ এর মোল সংখ্যা,
   $n_{\text{মোট}} = S \times V = 0.3\text{ mol/L} \times 0.2\text{ L} = 0.06\text{ mol}$

   'গ' হতে পাই,
   কোষে $2\text{ A}$ বিদ্যুৎ $60\text{ min}$ চালনা করলে ক্যাথোডে সঞ্চিত $\text{Ni}$ এর মোল সংখ্যা,
   $n_{\text{সঞ্চিত}} = \frac{I \times t}{n \times F} = \frac{2 \times 3600}{2 \times 96500} = 0.037306\text{ mol}$

   অতএব, দ্রবণে অবশিষ্ট $\text{Ni}^{2+}$ এর মোল সংখ্যা,
   $n_{\text{অবশিষ্ট}} = n_{\text{মোট}} - n_{\text{সঞ্চিত}}$
   $= 0.06 - 0.037306 = 0.022694\text{ mol}$

   $\text{Ni}^{2+}$ আয়নের বিজারণ বিক্রিয়া:
   $\text{Ni}^{2+} + 2e^- \rightarrow \text{Ni}$

   $1\text{ mol } \text{Ni}^{2+}$ কে সঞ্চিত করতে তড়িৎ প্রয়োজন $= 2 \times F = 2 \times 96500\text{ C} = 193000\text{ C}$

   সুতরাং, অবশিষ্ট $0.022694\text{ mol } \text{Ni}^{2+}$ কে সঞ্চিত করতে প্রয়োজনীয় তড়িৎ,
   $Q = n_{\text{অবশিষ্ট}} \times n \times F$
   $= 0.022694 \times 2 \times 96500\text{ C}$
   $= 4379.94\text{ C} \approx 4380\text{ C}$

   অতএব, দ্রবণের অবশিষ্ট $\text{Ni}^{2+}$ কে তড়িৎদ্বারে সঞ্চিত করতে প্রায় $4380\text{ C}$ তড়িৎ চালনা করতে হবে।