রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   পরমাণুর নিউক্লিয়াসের চারদিকে যে নির্দিষ্ট ত্রিমাত্রিক অঞ্চলে কোনো নির্দিষ্ট শক্তিস্তরের ইলেকট্রন পাওয়ার সম্ভাবনা সর্বাধিক (প্রায় ৯০% – ৯৫%), তাকে অরবিটাল বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   খাবার লবণ (NaCl) মূলত অভিস্রবণ (Osmosis) প্রক্রিয়ার মাধ্যমে খাদ্য সংরক্ষণ করে। খাদ্যে অতিরিক্ত লবণ প্রয়োগ করলে খাদ্যবস্তুর চারপাশে একটি উচ্চ ঘনমাত্রার দ্রবণ তৈরি হয়। এর ফলে খাদ্যস্থিত বা খাদ্যের সংস্পর্শে আসা রোগ সৃষ্টিকারী ব্যাকটেরিয়া ও অণুজীবের কোষ থেকে বহিঃঅভিস্রবণ প্রক্রিয়ায় পানি বাইরে বেরিয়ে আসে। পানির ঘাটতির কারণে অণুজীবের প্রোটোপ্লাজম সংকুচিত হয়ে যায় (প্লাজমোলাইসিস ঘটে), ফলে তাদের জৈবিক ক্রিয়া বন্ধ হয়ে তারা নিষ্ক্রিয় হয় বা মারা যায়। এভাবে খাবার লবণ খাদ্য পচন রোধ করে তা সংরক্ষণ করে।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের লেখচিত্রটি ৩য় পর্যায়ের মৌলসমূহের পারমাণবিক ক্রমাঙ্কের সাথে গলনাঙ্কের পরিবর্তন নির্দেশ করে। সুতরাং মৌলগুলো হলো:
   B = Mg (ম্যাগনেসিয়াম), C = Al (অ্যালুমিনিয়াম) এবং G = Cl (ক্লোরিন)।
   অতএব, BG₂ হলো MgCl₂ এবং CG₃ হলো AlCl₃।

   ফাজানের পোলারায়ন নীতি অনুসারে, ক্যাটায়নের চার্জ যত বেশি এবং আকার যত ছোট হয়, তার পোলারায়ন ক্ষমতা তত বৃদ্ধি পায় এবং যৌগটির সমযোজী বৈশিষ্ট্য তত বাড়ে।

   MgCl₂ এবং AlCl₃ উভয় যৌগের অ্যানায়ন একই (Cl⁻), কিন্তু ক্যাটায়ন ভিন্ন (Mg²⁺ এবং Al³⁺)।
   ১. ক্যাটায়নের চার্জ: Mg²⁺ এর চার্জ (+2) অপেক্ষা Al³⁺ এর চার্জ (+3) বেশি।
   ২. ক্যাটায়নের আকার: একই পর্যায়ের বাম থেকে ডানে পারমাণবিক সংখ্যা বৃদ্ধি পেলে ক্যাটায়নের আকার হ্রাস পায়। ফলে Al³⁺ আয়নের আকার Mg²⁺ আয়নের চেয়ে ছোট।

   যেহেতু Al³⁺ আয়নের চার্জ বেশি এবং আকার ছোট, তাই এর চার্জ ঘনত্ব এবং পোলারায়ন ক্ষমতা Mg²⁺ অপেক্ষা অনেক বেশি। Al³⁺ আয়ন অ্যানায়নের (Cl⁻) ইলেকট্রন মেঘকে নিজের দিকে প্রবলভাবে বিকৃত বা পোলারায়িত করে। ফলে AlCl₃ যৌগে ইলেকট্রন মেঘের অংশীদারিত্ব বেড়ে যায় এবং এতে সমযোজী চরিত্র অধিক প্রকাশ পায়। অন্যদিকে, Mg²⁺ এর পোলারায়ন ক্ষমতা তুলনামূলক কম হওয়ায় MgCl₂ মূলত আয়নিক প্রকৃতির হয়।
   অতএব, CG₃ (AlCl₃) যৌগটি BG₂ (MgCl₂) অপেক্ষা অধিক সমযোজী চরিত্র প্রদর্শন করে।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের লেখচিত্র থেকে ৩য় পর্যায়ের D, E এবং F মৌল তিনটি হলো যথাক্রমে D = সিলিকন (Si), E = ফসফরাস (P) এবং F = সালফার (S)। এদের গলনাঙ্কের পরিবর্তনের কারণ নিম্নে বিশ্লেষণ করা হলো:

   ১. D (Si) এর উচ্চ গলনাঙ্ক:
   সিলিকন (Si) একটি পলিমারিক বা বিশালাকার দৈত্যাকার (giant covalent) কাঠামো গঠন করে। এতে প্রতিটি সিলিকন পরমাণু চারটি অন্য সিলিকন পরমাণুর সাথে শক্তিশালী সমযোজী বন্ধন দ্বারা চতুস্তলকীয়ভাবে যুক্ত হয়ে একটি ত্রিমাত্রিক জালিকা তৈরি করে। এই জালিকা ভেঙে মৌলটিকে গলাতে প্রচুর তাপশক্তির প্রয়োজন হয়। ফলে ৩য় পর্যায়ের মৌলগুলোর মধ্যে সিলিকনের (Si) গলনাঙ্ক সবচেয়ে বেশি (প্রায় ১৪১০°C)।

   ২. D (Si) থেকে E (P) তে গলনাঙ্কের তীব্র হ্রাস:
   ফসফরাস (P) একটি পৃথক ও স্বতন্ত্র চতুর্বৈশিক আণবিক (P₄) গঠনবিশিষ্ট অধাতব কঠিন পদার্থ। P₄ অণুগুলো নিজেদের মধ্যে অত্যন্ত দুর্বল ভ্যান ডার ওয়ালস (van der Waals) বলের মাধ্যমে যুক্ত থাকে। এই দুর্বল বল ভাঙতে খুব অল্প পরিমাণ শক্তির প্রয়োজন হয়। তাই দৈত্যাকার সিলিকন কাঠামোর তুলনায় ফসফরাসের গলনাঙ্ক হঠাৎ নাটকীয়ভাবে হ্রাস পেয়ে অনেক কমে যায় (শ্বেত ফসফরাসের গলনাঙ্ক প্রায় ৪৪°C)।

   ৩. E (P) থেকে F (S) এ গলনাঙ্কের বৃদ্ধি:
   সালফার (S) অষ্ট-পরমাণুক বলয়াকৃতির স্বতন্ত্র অণু (S₈) হিসেবে অবস্থান করে। ফসফরাস (P₄) অণুর তুলনায় সালফার (S₈) অণুর আকার এবং আণবিক ভর (P₄ এর ১২৪ এবং S₈ এর ২৫৬) উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি। আমরা জানি, আণবিক ভর ও পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল বৃদ্ধির সাথে সাথে অণুগুলোর মধ্যকার ভ্যান ডার ওয়ালস আকর্ষণ বল বৃদ্ধি পায়। ফলে P₄ অপেক্ষা S₈ অণুগুলোর আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল বেশি শক্তিশালী হওয়ায় সালফারের গলনাঙ্ক (প্রায় ১১৫°C) ফসফরাসের গলনাঙ্কের চেয়ে বৃদ্ধি পায়।

   সুতরাং, বন্ধনের প্রকৃতি (দৈত্যাকার সমযোজী বনাম আণবিক ভ্যান ডার ওয়ালস বল) এবং অণুর আকার বা ভরের (P₄ বনাম S₈) পার্থক্যের কারণেই D (Si), E (P) ও F (S) মৌলসমূহের গলনাঙ্কে এরূপ পরিবর্তন দেখা যায়।