রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় ১ মোল কোনো পদার্থকে পর্যাপ্ত বা অতিরিক্ত অক্সিজেনে সম্পূর্ণরূপে দহন করলে যে পরিমাণ তাপের পরিবর্তন ঘটে, তাকে ঐ পদার্থের দহন তাপ বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   পানির স্বতঃআয়নীকরণ বা বিয়োজন একটি তাপহারী (endothermic) প্রক্রিয়া:
   H₂O(l) ⇌ H⁺(aq) + OH⁻(aq); ΔH > 0
   লা-শাতেলিয়ারের নীতি অনুযায়ী, তাপহারী প্রক্রিয়ায় তাপমাত্রা বৃদ্ধি করলে বিক্রিয়াটির সাম্যাবস্থা ডানদিকে সরে যায়। ফলে পানির অণুগুলোর বিয়োজন মাত্রা বৃদ্ধি পায় এবং দ্রবণে H⁺ ও OH⁻ আয়নের মোলার ঘনমাত্রা বৃদ্ধি পায়। যেহেতু পানির আয়নিক গুণফল Kw = [H⁺][OH⁻], তাই তাপমাত্রা বাড়ালে Kw-এর মান বৃদ্ধি পায় এবং তাপমাত্রা কমালে বিয়োজন হ্রাস পেয়ে Kw-এর মান হ্রাস পায়। একারণেই তাপমাত্রার সাথে পানির আয়নিক গুণফল পরিবর্তনশীল।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক অনুযায়ী X হলো সোডিয়াম (Na), যার পারমাণবিক সংখ্যা ১১। সুতরাং পাত্র-১ এর বিকারকটি হলো সোডিয়াম কার্বনেট (Na₂CO₃), যার পরিমাপ করতে হবে 2.6575 g। পল বুঙ্গে ব্যালেন্সের সাহায্যে এটি পরিমাপের ধাপসমূহ নিচে দেওয়া হলো:

   ১. শূন্য দাগ পর্যবেক্ষণ: প্রথমে ব্যালেন্সের কাচের দরজা বন্ধ করে পয়েন্টার বা নির্দেশকটি স্কেলের ঠিক শূন্য দাগে স্থির আছে কি না তা দেখে নেওয়া হয়। প্রয়োজনে ব্যালেন্সের লেভেলিং ও স্ক্রু সমন্বয় করা হয়।

   ২. ওজন বোতলের ভর নির্ণয়: ব্যালেন্সের বাম পাল্লায় একটি পরিষ্কার ও শুষ্ক ওজন বোতল রেখে ডান পাল্লায় বাটখারা ও রাইডার ব্যবহার করে ওজন বোতলের খালি ভর (W₁) সতর্কতার সাথে দশমিকের চার ঘর পর্যন্ত নির্ণয় করা হয়।

   ৩. প্রয়োজনীয় মোট ভর স্থাপন: পাত্র-১ এ 2.6575 g Na₂CO₃ নিতে হবে। সুতরাং ডান পাল্লায় ওজন বোতলের ভরের সাথে 2.6575 g যোগ করে মোট ওজন (W₁ + 2.6575) g নির্ধারণ করা হয়।

   ৪. রাসায়নিক পদার্থ যোগ ও সূক্ষ্ম পরিমাপ: ব্যালেন্স বিরাম অবস্থায় নামিয়ে বাম পাল্লার ওজন বোতলে স্প্যাচুলা দিয়ে খুব সাবধানে প্রায় 2.6575 g শুষ্ক Na₂CO₃ নেওয়া হয়। এরপর বিম তুলে পর্যবেক্ষণ করা হয়। এরপর ব্যালেন্সের বীম স্কেলে থাকা রাইডারটিকে প্রয়োজনমতো ডানে-বামে সরিয়ে (রাইডার ধ্রুবক ব্যবহার করে) পয়েন্টারকে শূন্য দাগে স্থির এনে বস্তুসহ ওজন বোতলের ভর ঠিক (W₁ + 2.6575) g করা হয়।

   ৫. রাসায়নিক পদার্থ স্থানান্তর: পরিমাপকৃত Na₂CO₃ নির্দিষ্ট পাত্রে ঢেলে নিয়ে খালি ওজন বোতলের অবশিষ্ট ভর পুনরায় মেপে রাসায়নিক পদার্থের সঠিক ভর (2.6575 g) নিশ্চিত করা হয়।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে X এবং Y এর পারমাণবিক সংখ্যা যথাক্রমে ১১ ও ১৯। সুতরাং X হলো সোডিয়াম (Na) এবং Y হলো পটাসিয়াম (K)। ফলে পাত্র-১ এর বিকারকটি হলো Na₂CO₃ এবং পাত্র-২ এর বিকারকটি হলো KMnO₄। এই দুটি বিকারকের মধ্যে পাত্র-১ এর Na₂CO₃ দ্রবণ pH পরিবর্তনে মূল ভূমিকা রাখে। নিচে এর বিশ্লেষণ দেওয়া হলো:

   ১. পাত্র-১ এর বিকারক (Na₂CO₃) এর ভূমিকা:
   সোডিয়াম কার্বনেট (Na₂CO₃) তীব্র ক্ষার (NaOH) এবং মৃদু এসিড (H₂CO₃) এর সংযোগে গঠিত একটি ক্ষারীয় লবণ। এটি জলীয় দ্রবণে সম্পূর্ণরূপে আয়নিত হয়ে Na⁺ ও CO₃²⁻ আয়ন উৎপন্ন করে:
   Na₂CO₃ → 2Na⁺ + CO₃²⁻

   পানির স্বতঃআয়নীকরণে উৎপন্ন H⁺ এবং OH⁻ আয়নের সাথে এটি আর্দ্রবিশ্লেষিত হয়:
   CO₃²⁻ + H₂O ⇌ HCO₃⁻ + OH⁻
   HCO₃⁻ + H₂O ⇌ H₂CO₃ + OH⁻

   যেহেতু Na⁺ তীব্র ক্ষার NaOH থেকে আসে, তাই এটি আর্দ্রবিশ্লেষিত হয় না। কিন্তু CO₃²⁻ আয়ন পানির সাথে বিক্রিয়া করে দ্রবণে অতিরিক্ত হাইড্রক্সিল আয়ন (OH⁻) মুক্ত করে। এর ফলে দ্রবণে OH⁻ আয়নের ঘনমাত্রা বৃদ্ধি পায় এবং H⁺ আয়নের ঘনমাত্রা হ্রাস পায়। ফলে পানির সাধারণ নিরপেক্ষ pH (যা ৭) থেকে বৃদ্ধি পেয়ে ক্ষারীয় সীমার দিকে (pH > 7) পরিবর্তিত হয়। সুতরাং Na₂CO₃ প্রত্যক্ষভাবে দ্রবণের pH পরিবর্তনে ভূমিকা রাখে।

   ২. পাত্র-২ এর বিকারক (KMnO₄) এর ভূমিকা:
   পটাসিয়াম পারম্যাঙ্গানেট (KMnO₄) একটি শক্তিশালী জারক পদার্থ। এটি সাধারণত রেডক্স বা জারণ-বিজারণ বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে। জলীয় দ্রবণে KMnO₄ নিজে পানির সাথে উল্লেখযোগ্য আর্দ্রবিশ্লেষণ বিক্রিয়ায় অংশ নিয়ে H⁺ বা OH⁻ আয়ন উৎপন্ন করে না। ফলে সাধারণ জলীয় দ্রবণে এটি নিজ থেকে উল্লেখযোগ্যভাবে pH এর পরিবর্তন ঘটায় না (বরং বিভিন্ন মাধ্যমে KMnO₄ এর বিক্রিয়া পরিবেশের বিদ্যমান pH এর ওপর নির্ভরশীল)।

   অতএব, সামগ্রিক বিশ্লেষণে দেখা যায় যে পাত্র-১ এর বিকারক Na₂CO₃ আর্দ্রবিশ্লেষণের মাধ্যমে দ্রবণে OH⁻ তৈরি করে pH বৃদ্ধিতে প্রত্যক্ষ ভূমিকা রাখে।