রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   সকল মানুষের সর্বদা সক্রিয় ও স্বাস্থ্যকর জীবনযাপনের জন্য প্রয়োজনীয় পুষ্টিকর খাদ্যের প্রাপ্তি, ক্রয়ক্ষমতা এবং ব্যবহারের নিশ্চয়তাকে খাদ্য নিরাপত্তা (Food Security) বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   নাইট্রোজেন অণুতে (N₂) দুটি নাইট্রোজেন পরমাণু অত্যন্ত শক্তিশালী ত্রিবন্ধন (N≡N) দ্বারা যুক্ত থাকে। এই ত্রিবন্ধন ভাঙার জন্য উচ্চ পরিমাণ বন্ধন বিয়োজন শক্তির (প্রায় 945.4 kJ/mol) প্রয়োজন হয়। সাধারণ তাপমাত্রায় নাইট্রোজেন কোনো রাসায়নিক বিক্রিয়ায় অংশ নেয় না এবং রাসায়নিকভাবে অত্যন্ত নিষ্ক্রিয় আচরণ করে। এ কারণে বিভিন্ন রাসায়নিক বিক্রিয়ায় অনাকাঙ্ক্ষিত জারণ বা বিক্রিয়া রোধ করতে এবং নিরাপদ পরিবেশ বজায় রাখতে N₂ গ্যাসকে নিষ্ক্রিয় মাধ্যম হিসেবে ব্যবহার করা হয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক অনুসারে, n = 2।
   অতএব, A মৌলের যোজ্যতাস্তরের ইলেকট্রন বিন্যাস = 2s²।
   সুতরাং, A মৌলটি হলো বেরিলিয়াম (Be), যার পারমাণবিক সংখ্যা Z = 4।
   A³⁺ আয়নটি হলো Be³⁺, যা একটি হাইড্রোজেন সদৃশ এক-ইলেকট্রন বিশিষ্ট আয়ন।

   বামার সিরিজের ক্ষেত্রে নিম্ন শক্তিস্তর, n₁ = 2
   বামার সিরিজের ৩য় রেখার ক্ষেত্রে উচ্চ শক্তিস্তর, n₂ = 2 + 3 = 5
   রিডবার্গ ধ্রুবক, R_H = 1.09678 × 10⁷ m⁻¹

   রিডবার্গ সমীকরণ অনুসারে,
   1/λ = R_H × Z² × [(1/n₁²) - (1/n₂²)]
   বা, 1/λ = (1.09678 × 10⁷ m⁻¹) × (4)² × [(1/2²) - (1/5²)]
   বা, 1/λ = 1.09678 × 10⁷ × 16 × [(1/4) - (1/25)]
   বা, 1/λ = 1.754848 × 10⁸ × (21/100)
   বা, 1/λ = 3.68518 × 10⁷ m⁻¹
   বা, λ = 1 / (3.68518 × 10⁷) m
   বা, λ ≈ 2.7136 × 10⁻⁸ m = 27.136 nm

   অতএব, A³⁺ আয়নের বামার সিরিজের তৃতীয় রেখার তরঙ্গদৈর্ঘ্য 2.7136 × 10⁻⁸ m বা 27.136 nm।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক অনুযায়ী, n = 2।
   অতএব, B মৌলটির যোজ্যতাস্তরের ইলেকট্রন বিন্যাস: (n+2)d⁵ (n+3)s¹ = 4d⁵ 5s¹। এটি মলিবডেনাম (Mo, Z = 42) মৌল।

   এখানে B মৌলটির d-অরবিটালের (4d) পাঁচটি ইলেকট্রনের চারটি কোয়ান্টাম সংখ্যার মান কখনোই একই হতে পারে না।

   যুক্তি:
   পাউলির বর্জন নীতি অনুসারে, "একটি পরমাণুর যেকোনো দুটি ইলেকট্রনের চারটি কোয়ান্টাম সংখ্যার (n, l, m, s) মান কখনো একই হতে পারে না; অন্তত একটি কোয়ান্টাম সংখ্যার মান অবশ্যই ভিন্ন হবে।"

   4d উপশক্তিস্তরের ক্ষেত্রে:
   ১. প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা, n = 4
   ২. সহকারী কোয়ান্টাম সংখ্যা, l = 2 (d-অরবিটালের জন্য)
   ৩. ম্যাগনেটিক কোয়ান্টাম সংখ্যা (m)-এর মানগুলো হলো: -2, -1, 0, +1, +2
   ৪. স্পিন কোয়ান্টাম সংখ্যা, s = +½ অথবা -½

   হুন্ডের নীতি অনুসারে, সমশক্তিসম্পন্ন 4d অরবিটালে ইলেকট্রনগুলো প্রথমে এককভাবে একই ঘূর্ণনবিশিষ্ট (একই স্পিনযুক্ত) হয়ে প্রবেশ করে। ফলে 4d⁵-এর পাঁচটি ইলেকট্রনের জন্য:

   • ১ম ইলেকট্রন: n = 4, l = 2, m = -2, s = +½
   • ২য় ইলেকট্রন: n = 4, l = 2, m = -1, s = +½
   • ৩য় ইলেকট্রন: n = 4, l = 2, m = 0, s = +½
   • ৪র্থ ইলেকট্রন: n = 4, l = 2, m = +1, s = +½
   • ৫ম ইলেকট্রন: n = 4, l = 2, m = +2, s = +½

   দেখা যাচ্ছে যে, পাঁচটি ইলেকট্রনের প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা (n), সহকারী কোয়ান্টাম সংখ্যা (l) এবং স্পিন কোয়ান্টাম সংখ্যা (s)-এর মান একই হলেও তাদের চুম্বকীয় কোয়ান্টাম সংখ্যা (m)-এর মান পরস্পর ভিন্ন।

   সুতরাং, B মৌলটির d-অরবিটালের সবগুলো ইলেকট্রনের চারটি কোয়ান্টাম সংখ্যার মান একই হবে না।