রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   চামড়া প্রক্রিয়াকরণে বিভিন্ন অজৈব খনিজ লবণ (যেমন: বেসিক ক্রোমিয়াম সালফেট, অ্যালুমিনিয়াম লবণ ইত্যাদি) ব্যবহার করে কাঁচা চামড়াকে স্থায়ী, টেকসই ও পচনরোধী চামড়ায় রূপান্তর করার পদ্ধতিকে মিনারেল ট্যানিং (বা ক্রোম ট্যানিং) বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যে দ্রবণের ঘনমাত্রা সঠিকভাবে জানা থাকে, তাকে প্রমাণ দ্রবণ বলে।

   নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় প্রতি লিটার দ্রবণে যদি 0.5 মোল বা অর্ধমোল দ্রব দ্রবীভূত থাকে, তবে সেই দ্রবণকে সেমিমোলার দ্রবণ বলে। যেহেতু সেমিমোলার দ্রবণের মোলার ঘনমাত্রা সুনির্দিষ্টভাবে 0.5 M (বা 0.5 mol/L) হিসেবে জানা থাকে, তাই সেমিমোলার দ্রবণ একটি প্রমাণ দ্রবণ।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের চিত্রটি ক্ষারীয় মাধ্যমে পরিচালিত একটি হাইড্রোজেন-অক্সিজেন ফুয়েল সেল (H₂-O₂ Fuel Cell)। নিচে এর অ্যানোড, ক্যাথোড এবং সামগ্রিক কোষ বিক্রিয়া উল্লেখ করা হলো:

   ১. অ্যানোড বিক্রিয়া (জারণ):
   অ্যানোডে হাইড্রোজেন গ্যাস প্রবেশ করানো হয়, যা ক্ষারীয় দ্রবণের হাইড্রক্সিল মূলকের (OH⁻) সাথে জারিত হয়ে পানি ও ইলেকট্রন তৈরি করে:
   $2\text{H}_2\text{(g)} + 4\text{OH}^-\text{(aq)} \rightarrow 4\text{H}_2\text{O(l)} + 4e^-$

   ২. ক্যাথোড বিক্রিয়া (বিজারণ):
   ক্যাথোডে অক্সিজেন গ্যাস প্রবেশ করানো হয়, যা অ্যানোড থেকে আসা ইলেকট্রন ও পানি গ্রহণ করে বিজারিত হয়ে OH⁻ আয়নে পরিণত হয়:
   $\text{O}_2\text{(g)} + 2\text{H}_2\text{O(l)} + 4e^- \rightarrow 4\text{OH}^-\text{(aq)}$

   ৩. সামগ্রিক কোষ বিক্রিয়া (Cell Reaction):
   অ্যানোড ও ক্যাথোড বিক্রিয়ার যোগফল হলো:
   $2\text{H}_2\text{(g)} + \text{O}_2\text{(g)} \rightarrow 2\text{H}_2\text{O(l)}$

   এ বিক্রিয়ার ফলে বিদ্যুৎ শক্তি এবং উপজাত হিসেবে কেবল বিশুদ্ধ পানি (H₂O) উৎপন্ন হয়।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে উল্লিখিত কোষটি হলো হাইড্রোজেন-অক্সিজেন ফুয়েল সেল। কোষটি শতভাগ পরিবেশবান্ধব হলেও বর্তমান অর্থনৈতিক ও প্রযুক্তিগত প্রেক্ষাপটে এটি বাণিজ্যিকভাবে সম্পূর্ণ লাভজনক নয়। এর যথার্থতা নিচে বিশ্লেষণ করা হলো:

   ১. পরিবেশবান্ধব দিক:
   ফুয়েল সেলের প্রধান উপজাত কেবল বিশুদ্ধ পানি (H₂O)। এতে কোনো ক্ষতিকারক গ্রিনহাউস গ্যাস (যেমন- CO₂, SO₂ বা NOₓ) তৈরি হয় না। পাশাপাশি এর কর্মদক্ষতা প্রচলিত তাপবিদ্যুৎ বা অন্তর্দহন ইঞ্জিনের তুলনায় অনেক বেশি (প্রায় ৬০-৭০%) এবং এটি নিঃশব্দে বিদ্যুৎ উৎপাদন করে।

   ২. লাভজনক না হওয়ার কারণসমূহ:

   • জ্বালানি হিসেবে হাইড্রোজেনের উচ্চ উৎপাদন খরচ: প্রকৃতিতে বিশুদ্ধ হাইড্রোজেন গ্যাস মুক্ত অবস্থায় সহজে পাওয়া যায় না। প্রাকৃতিক গ্যাস বা পানির তড়িৎ বিশ্লেষণের মাধ্যমে হাইড্রোজেন উৎপাদন করতে বিপুল পরিমাণ শক্তি ও অর্থের প্রয়োজন হয়।
   • ব্যয়বহুল প্রভাবক: ফুয়েল সেলের তড়িৎদ্বারে বিক্রিয়ার গতি বাড়ানোর জন্য প্ল্যাটিনাম (Pt), প্যালাডিয়াম বা নিকেলের মতো অত্যন্ত মূল্যবান ধাতু ব্যবহার করতে হয়, যা উৎপাদন ব্যয়কে বহুগুণ বাড়িয়ে দেয়।
   • সঞ্চয় ও পরিবহন সমস্যা: হাইড্রোজেন অত্যন্ত হালকা ও উচ্চমাত্রায় দাহ্য গ্যাস। এটিকে নিরাপদ ও উচ্চ চাপে তরলীকরণ করে সিলিন্ডারে সংরক্ষণ ও পরিবহন করা অত্যন্ত জটিল এবং ব্যয়সাপেক্ষ।
   • অবকাঠামোগত সীমাবদ্ধতা: সাধারণ ব্যাটারির মতো এর সহজলভ্য ডিস্ট্রিবিউশন নেটওয়ার্ক এবং রিফুয়েলিং স্টেশন এখনও বিস্তৃত নয়।

   সুতরাং, পরিবেশ সংরক্ষণ ও উচ্চ দক্ষতার দিক থেকে এটি অত্যন্ত সম্ভাবনাময় হলেও বর্তমান উচ্চ উৎপাদন ব্যয়, সঞ্চয় জটিলতা এবং দামি উপাদানের ব্যবহারের কারণে এটি তাৎক্ষণিকভাবে সাধারণ ব্যবহারে পুরোপুরি লাভজনক নয়। তবে ভবিষ্যৎ প্রযুক্তির উন্নয়নে উৎপাদন খরচ কমিয়ে একে লাভজনক করে তোলা সম্ভব।