রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কোনো উভমুখী রাসায়নিক বিক্রিয়ার যে অবস্থায় সম্মুখমুখী বিক্রিয়ার গতিবেগ এবং বিপরীতমুখী বিক্রিয়ার গতিবেগ সমান হয়, কিন্তু বাহ্যিকভাবে বিক্রিয়াটি থেমে গেছে বলে মনে হলেও প্রকৃতপক্ষে বিক্রিয়াটি অবিরত চলতে থাকে, সেই অবস্থাকে গতিশীল সাম্যাবস্থা বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কোনো মৃদু তড়িৎ-বিশ্লেষ্যের সম্পৃক্ত দ্রবণে যদি একই সাধারণ আয়ন (common ion) যুক্ত কোনো তীব্র তড়িৎ-বিশ্লেষ্য যোগ করা হয়, তবে লা শাতেলিয়ারের নীতি অনুযায়ী বিক্রিয়াটির সাম্যাবস্থা এমন দিকে সরে যায় যাতে দ্রবণে সাধারণ আয়নের ঘনমাত্রার বৃদ্ধি হ্রাস পায়। ফলে মৃদু তড়িৎ-বিশ্লেষ্যটির বিয়োজন মাত্রা ব্যাপকভাবে হ্রাস পায় এবং আয়নদ্বয়ের ঘনমাত্রার গুণফল দ্রাব্যতা গুণফলকে অতিক্রম করে অবিয়োজিত পদার্থটি অধঃক্ষিপ্ত হয়। একে সমআয়ন প্রভাব বলে এবং এর ফলেই নির্দিষ্ট লবণের দ্রাব্যতা হ্রাস পায়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক অনুযায়ী,
   সহকারী কোয়ান্টাম সংখ্যা l = 1 বিশিষ্ট উপশক্তিস্তরটি হলো 'p' উপশক্তিস্তর (Q) এবং l = 2 বিশিষ্ট উপশক্তিস্তরটি হলো 'd' উপশক্তিস্তর (R)।

   ১. Q বা p-উপশক্তিস্তরের অরবিটালের আকৃতি:
   p-উপশক্তিস্তরের তিনটি সমশক্তির অরবিটাল রয়েছে (m = -1, 0, +1), যা px, py এবং pz নামে পরিচিত। এরা ডাম্বেল (dumbbell) আকৃতির। এই অরবিটালগুলোর ইলেকট্রন মেঘ অক্ষ বরাবর বিস্তৃত থাকে এবং নিউক্লিয়াসের কেন্দ্রস্থলে কোনো ইলেকট্রন প্রাপ্তির সম্ভাবনা থাকে না (নোডাল তল)।
   (i) px অরবিটাল: x-অক্ষ বরাবর দুটি লোব বিস্তৃত।
   (ii) py অরবিটাল: y-অক্ষ বরাবর দুটি লোব বিস্তৃত।
   (iii) pz অরবিটাল: z-অক্ষ বরাবর দুটি লোব বিস্তৃত।

   ২. R বা d-উপশক্তিস্তরের অরবিটালের আকৃতি:
   d-উপশক্তিস্তরে পাঁচটি অরবিটাল রয়েছে (m = -2, -1, 0, +1, +2), যা dxy, dyz, dzx, dx²-y² এবং dz² নামে পরিচিত। এগুলো মূলত ডাবল-ডাম্বেল আকৃতির (dz² অরবিটাল ব্যতিক্রমধর্মী ডোনাট/রিং যুক্ত)।
   (i) dxy, dyz, dzx: এই অরবিটালগুলোর চারটি লোব সংশ্লিষ্ট অক্ষদ্বয়ের মধ্যবর্তী স্থান বরাবর ৪৫° কোণে অবস্থান করে।
   (ii) dx²-y²: চারটি লোব সরাসরি x এবং y অক্ষের ওপর অবস্থান করে।
   (iii) dz²: এর প্রধান দুটি লোব z-অক্ষ বরাবর থাকে এবং xy-তলে কেন্দ্রে ইলেকট্রন মেঘের একটি বলয় বা রিং (doughnut) বিস্তৃত থাকে।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে R উপশক্তিস্তরটি হলো d-উপশক্তিস্তর (l = 2)। সুতরাং, R-ব্লকভুক্ত মৌল বলতে d-ব্লক মৌলসমূহকে বোঝানো হয়েছে।

   পর্যায় সারণির চতুর্থ পর্যায়ের d-ব্লক মৌলগুলো হলো:
   Sc (21), Ti (22), V (23), Cr (24), Mn (25), Fe (26), Co (27), Ni (28), Cu (29), Zn (30)।
   সুতরাং, d-ব্লকের ষষ্ঠ (6th) সদস্যটি হলো আয়রন (Fe, পারমাণবিক সংখ্যা = 26)।

   Fe এর ইলেকট্রন বিন্যাস:
   Fe(26) = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶ 4s²

   আয়রন একটি অবস্থান্তর মৌল, কারণ এর সুস্থিত আয়নসমূহে (Fe²⁺ বা Fe³⁺) d-অরবিটাল আংশিক পূর্ণ (d¹ থেকে d⁹) থাকে:
   Fe²⁺ = [Ar] 3d⁶ 4s⁰
   Fe³⁺ = [Ar] 3d⁵ 4s⁰

   রঙিন যৌগ গঠনের কারণ ও ব্যাখ্যা:
   Fe-এর বিভিন্ন জটিল যৌগ বা জলযোজিত আয়নে (যেমন- [Fe(H₂O)₆]²⁺ বা [Fe(H₂O)₆]³⁺), লিগ্যান্ডের প্রভাবে Fe-এর সমশক্তির d-অরবিটালগুলো দুটি ভিন্ন শক্তিস্তরে বিভক্ত হয়ে যায় (ক্রিস্টাল ফিল্ড বিভাজন): নিম্ন শক্তির t₂g এবং উচ্চ শক্তির eg অরবিটাল।

   যেহেতু Fe²⁺ এবং Fe³⁺ আয়নের d-অরবিটালে অযুগ্ম ইলেকট্রন রয়েছে, তাই দৃশ্যমান আলোকের নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ফোটন শোষণ করে d-ইলেকট্রন নিম্ন শক্তির t₂g অরবিটাল থেকে উচ্চ শক্তির eg অরবিটালে স্থানান্তরিত হতে পারে (d-d স্থানান্তর)। শোষিত আলোর সম্পূরক বর্ণ প্রতিফলিত বা নির্গত হয়।
   যেমন: Fe²⁺ এর জলযোজিত আয়ন হালকা সবুজ এবং Fe³⁺ এর আয়ন হলুদ-বাদামি বর্ণের দেখায়।

   অতএব, উদ্দীপকের R-ব্লকের ষষ্ঠ সদস্য (Fe) রঙিন যৌগ গঠন করে।