রসায়ন ১ম পত্র • Chattogram Board • চট্টগ্রাম বোর্ড ২০২৫
রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন
শ্রেণি →\rightarrow পর্যায় ↓\downarrow | 1 | 16 | 17
1 | X | |
2 | | Y | Z
- ক)(1)
অরবিটাল কাকে বলে?
- খ)(2)
HCI অণু H-বন্ধন সৃষ্টি করে না কেন? ব্যাখ্যা কর।
- গ)(3)
X3_3Y+^+ এর আকৃতি সংকরণের সাহায্যে ব্যাখ্যা কর।
- ঘ)(4)
X2_2Y ও XZ যৌগের স্ফুটনাংকের ভিন্নতার কারণ বিশ্লেষণ কর।
উত্তর ও ব্যাখ্যা
- ক)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
পরমাণুর নিউক্লিয়াসের চারদিকে যে ত্রিমাত্রিক অঞ্চলে কোনো নির্দিষ্ট শক্তির ইলেকট্রন পাওয়ার সম্ভাবনা সবচেয়ে বেশি (সাধারণত ৯০% - ৯৫%), তাকে অরবিটাল বলে।
- খ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
হাইড্রোজেন বন্ধন গঠনের প্রধান শর্ত হলো— হাইড্রোজেন পরমাণুকে উচ্চ তড়িৎ-ঋণাত্মক এবং ক্ষুদ্র আকারের পরমাণুর (যেমন: F, O, N) সাথে যুক্ত থাকতে হয়। ক্লোরিনের (Cl) তড়িৎ-ঋণাত্মকতা নাইট্রোজেনের কাছাকাছি (প্রায় ৩.০) হলেও ক্লোরিন পরমাণুর আকার বেশ বড় হওয়ায় এর ইলেকট্রন মেঘ বিস্তৃত থাকে এবং এর চার্জ ঘনত্ব কম হয়। ফলে HCl অণুর হাইড্রোজেন ও অন্য অণুর ক্লোরিনের মধ্যে যথেষ্ট শক্তিশালী স্থির-বৈদ্যুতিক আকর্ষণ বল সৃষ্টি হতে পারে না। তাই HCl অণু হাইড্রোজেন বন্ধন সৃষ্টি করে না।
- গ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপক অনুযায়ী, পর্যায় 1, শ্রেণি 1 এর মৌল X হলো হাইড্রোজেন (H) এবং পর্যায় 2, শ্রেণি 16 এর মৌল Y হলো অক্সিজেন (O)। সুতরাং, X₃Y⁺ আয়নটি হলো হাইড্রেনিয়াম আয়ন (H₃O⁺)।
H₃O⁺ আয়নে কেন্দ্রীয় পরমাণু হলো অক্সিজেন (O)। অক্সিজেনের স্বাভাবিক ইলেকট্রন বিন্যাস: ₈O = 1s² 2s² 2p_x² 2p_y¹ 2p_z¹।
পানি (H₂O) গঠনে অক্সিজেনের যোজ্যতা স্তরের একটি s এবং তিনটি p অরবিটাল মিশ্রিত হয়ে চারটি সমতুল্য sp³ সংকর অরবিটাল তৈরি করে। এই চারটি sp³ সংকর অরবিটালের দুটিতে দুটি নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড় (lone pair) থাকে এবং অপর দুটিতে একটি করে বিজোড় ইলেকট্রন থাকে যা দুটি H পরমাণুর সাথে দুটি সমযোজী বন্ধন গঠন করে।পরবর্তীতে, H₂O অণুর অক্সিজেনের একটি নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড়ের সাথে একটি H⁺ আয়ন সন্নিবেশ বন্ধনে আবদ্ধ হয়ে H₃O⁺ গঠন করে। ফলে H₃O⁺ আয়নে কেন্দ্রীয় অক্সিজেনের চারপাশে ৩টি বন্ধনজোড় (bond pair) এবং ১টি নিঃসঙ্গ ইলেকট্রনজোড় (lone pair) বিদ্যমান থাকে।
VSEPR নীতি অনুযায়ী, নিঃসঙ্গ জোড়-বন্ধন জোড় (lp-bp) বিকর্ষণ বন্ধন জোড়-বন্ধন জোড় (bp-bp) বিকর্ষণের চেয়ে বেশি হওয়ায় চতুস্তলকীয় কোণ 109.5° থেকে হ্রাস পেয়ে বন্ধন কোণ (H-O-H) প্রায় 107° হয়। ফলে H₃O⁺ এর আকৃতি চতুস্তলকীয় না হয়ে ত্রিকোণাকার পিরামিডীয় (trigonal pyramidal) হয়।
- ঘ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপক অনুযায়ী, X হলো হাইড্রোজেন (H), Y হলো অক্সিজেন (O) এবং Z হলো পর্যায় 2, শ্রেণি 17 এর মৌল ফ্লোরিন (F)। অতএব, X₂Y হলো H₂O (পানি) এবং XZ হলো HF (হাইড্রোজেন ফ্লোরাইড)। উভয়েই আন্তঃআণবিক হাইড্রোজেন বন্ধন গঠন করে, কিন্তু তাদের স্ফুটনাংক ভিন্ন (H₂O এর স্ফুটনাংক 100°C এবং HF এর স্ফুটনাংক 19.5°C)। এর কারণ নিচে বিশ্লেষণ করা হলো:
১. হাইড্রোজেন বন্ধনের সংখ্যা: HF অণুতে একটি H পরমাণু এবং তিনটি নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড় রয়েছে। ফলে প্রতিটি HF অণু গড়ে সর্বোচ্চ ২টি করে আন্তঃআণবিক হাইড্রোজেন বন্ধন তৈরি করতে পারে (একটি রৈখিক পলিমারিক শৃঙ্খল গঠন করে)। অন্যদিকে, প্রতিটি H₂O অণুতে দুটি H পরমাণু এবং অক্সিজেনের দুটি নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড় থাকে। এর ফলে একটি H₂O অণু চারটি পার্শ্ববর্তী H₂O অণুর সাথে চারটি হাইড্রোজেন বন্ধন তৈরি করে একটি সুদৃঢ় ত্রিমাত্রিক জালিকা তৈরি করতে পারে।
২. বন্ধন ভাঙতে প্রয়োজনীয় শক্তি: যদিও একক H-F···H বন্ধনটি অধিক তড়িৎ-ঋণাত্মকতার কারণে H-O···H বন্ধনের চেয়ে শক্তিশালী, তবুও H₂O অণুর প্রতি মোলে সৃষ্ট মোট হাইড্রোজেন বন্ধনের সংখ্যা HF-এর তুলনায় দ্বিগুণ। ফলে পানির অণুগুলোর মধ্যবর্তী সামগ্রিক আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল অনেক বেশি দৃঢ় হয় এবং এই ত্রিমাত্রিক জালিকা ভাঙতে অধিক তাপশক্তির প্রয়োজন হয়।
এ কারণে স্বাভাবিক বায়ুমণ্ডলীয় চাপে H₂O এর স্ফুটনাংক (100°C), HF এর স্ফুটনাংক (19.5°C) অপেক্ষা অনেক বেশি হয়।
আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও