রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   পরমাণুতে উপস্থিত ইলেকট্রনের শক্তিস্তরের আকার, আকৃতি, ত্রিমাত্রিক দিকবিন্যাস এবং ইলেকট্রনের নিজস্ব ঘূর্ণনের দিক প্রকাশের জন্য যে চারটি সংখ্যা ব্যবহৃত হয়, তাদেরকে কোয়ান্টাম সংখ্যা বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   গ্লুবার লবণের (Na2SO4·10H2O) দ্রাব্যতার ওপর তাপমাত্রার প্রভাব দ্বিমুখী:

   ১. প্রারম্ভিক অবস্থা থেকে তাপমাত্রা বৃদ্ধি করতে থাকলে ৩২.৪°C পর্যন্ত গ্লুবার লবণের দ্রাব্যতা ক্রমাগত বৃদ্ধি পায়। কারণ এ তাপমাত্রায় দ্রবণ প্রক্রিয়াটি তাপহারী।

   ২. তাপমাত্রা ৩২.৪°C এ পৌঁছালে গ্লুবার লবণ তার কেলাস পানি হারিয়ে অনার্দ্র সোডিয়াম সালফেটে (Na2SO4) পরিণত হয়। এরপর তাপমাত্রা আরও বৃদ্ধি করলে অনার্দ্র সোডিয়াম সালফেটের দ্রবণ প্রক্রিয়া তাপোৎপাদী হওয়ায় লা-শাতেলিয়ারের নীতি অনুসারে এর দ্রাব্যতা ধীরে ধীরে হ্রাস পেতে থাকে।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের চিত্রে নিউক্লিয়াসের বাইরে শক্তিস্তরগুলো যথাক্রমে:
   A = ১ম শক্তিস্তর (n = 1)
   B = ২য় শক্তিস্তর (n = 2)
   C = ৩য় শক্তিস্তর (n = 3)
   D = ৪র্থ শক্তিস্তর (n = 4)

   D শক্তিস্তরের জন্য প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা, n = 4।

   কোয়ান্টাম সংখ্যাসমূহের সাহায্যে হিসাব:

   ১. সহকারী কোয়ান্টাম সংখ্যা, l = 0, 1, 2, 3 (মোট 4টি মান, যা যথাক্রমে 4s, 4p, 4d, 4f উপস্তর নির্দেশ করে)।
   ২. ম্যাগনেটিক কোয়ান্টাম সংখ্যা, m:

   • l = 0 এর জন্য m = 0 (অরবিটাল সংখ্যা = 1টি)
   • l = 1 এর জন্য m = -1, 0, +1 (অরবিটাল সংখ্যা = 3টি)
   • l = 2 এর জন্য m = -2, -1, 0, +1, +2 (অরবিটাল সংখ্যা = 5টি)
   • l = 3 এর জন্য m = -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3 (অরবিটাল সংখ্যা = 7টি)
     মোট অরবিটাল সংখ্যা = 1 + 3 + 5 + 7 = 16 টি (বা, n^2 = 4^2 = 16)।

   ৩. ঘূর্ণন কোয়ান্টাম সংখ্যা, s:
   প্রতিটি অরবিটালে বিপরীত স্পিনের দুটি ইলেকট্রন থাকতে পারে (s = +1/2 ও -1/2)।
   অতএব, D শক্তিস্তরের উপস্তরগুলোতে ইলেকট্রন ধারণক্ষমতা:

   • 4s উপস্তরে: 2 × 1 = 2টি
   • 4p উপস্তরে: 2 × 3 = 6টি
   • 4d উপস্তরে: 2 × 5 = 10টি
   • 4f উপস্তরে: 2 × 7 = 14টি

   সুতরাং, D শক্তিস্তরে মোট ইলেকট্রন সংখ্যা = 2 + 6 + 10 + 14 = 32 টি (বা 2n^2 = 2 × 4^2 = 32)।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের চিত্রানুযায়ী, ইলেকট্রনটি ৫ম শক্তিস্তর (E স্তর, যেখানে n2 = 5) হতে ৩য় শক্তিস্তরে (C স্তর, যেখানে n1 = 3) স্থানান্তরিত হচ্ছে।

   রাইডবার্গ সমীকরণ অনুযায়ী:
   1/λ = R_H × (1/n1^2 - 1/n2^2)

   এখানে,
   নিম্ন শক্তিস্তর, n1 = 3
   উচ্চ শক্তিস্তর, n2 = 5
   রাইডবার্গ ধ্রুবক, R_H = 109678 cm^-1 = 1.09678 × 10^7 m^-1
   তরঙ্গদৈর্ঘ্য = λ

   সমীকরণে মান বসিয়ে পাই:
   1/λ = 1.09678 × 10^7 × (1/3^2 - 1/5^2) m^-1
   => 1/λ = 1.09678 × 10^7 × (1/9 - 1/25) m^-1
   => 1/λ = 1.09678 × 10^7 × (16 / 225) m^-1
   => 1/λ = 779932.44 m^-1
   => λ = 1 / 779932.44 m
   => λ = 1.282 × 10^-6 m
   => λ = 1282 nm

   যেহেতু তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ = 1282 nm, যা দৃশ্যমান আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পাল্লা (৩৮০ nm - ৭৮০ nm) অপেক্ষা বেশি এবং অবলোহিত (IR) অঞ্চলের (৭৮০ nm থেকে ১ mm) অন্তর্ভুক্ত, তাই সৃষ্ট বর্ণালিটি দৃশ্যমান অঞ্চলের নয়। এটি হাইড্রোজেন বর্ণালির প্যাসচেন (Paschen) সিরিজের প্রথম সারির রেখা, যা অবলোহিত (Infrared/IR) অঞ্চলের অন্তর্গত। সুতরাং, উক্ত ধাপান্তরের ফলে সৃষ্ট রশ্মিটি খালি চোখে বর্ণহীন বা কোনো দৃশ্যমান বর্ণ দেখা যাবে না (এটি অবলোহিত রশ্মি)।