রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যে অবস্থায় কোনো উভমুখী রাসায়নিক বিক্রিয়ার সম্মুখমুখী বিক্রিয়ার গতিবেগ এবং বিপরীতমুখী বিক্রিয়ার গতিবেগ পরস্পর সমান হয়, তাকে রাসায়নিক সাম্যাবস্থা বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   সাম্যধ্রুবক (Kc বা Kp) হলো সাম্যাবস্থায় উৎপাদের মোলার ঘনমাত্রার (বা আংশিক চাপের) গুণফল এবং বিক্রিয়কের মোলার ঘনমাত্রার (বা আংশিক চাপের) গুণফলের অনুপাত।

   কোনো উভমুখী বিক্রিয়া কখনই শতভাগ সম্পন্ন হয় না, অর্থাৎ সাম্যাবস্থায় বিক্রিয়কের পরিমাণ কখনই শূন্য হয় না। তাই হরের মান শূন্য হতে পারে না, ফলে সাম্যধ্রুবকের মান অসীম (∞) হওয়া সম্ভব নয়।

   একইভাবে, উভমুখী বিক্রিয়া সাম্যাবস্থায় পৌঁছালে অবশ্যই কিছু উৎপাদ উপস্থিত থাকে, অর্থাৎ উৎপাদের পরিমাণ কখনই শূন্য হয় না। তাই লবের মান শূন্য হতে পারে না, ফলে সাম্যধ্রুবকের মান কখনো শূন্য (০) হতে পারে না।
   অতএব, সাম্যধ্রুবকের মান সর্বদা একটি বাস্তব ও ধনাত্মক সংখ্যা হয়; এটি শূন্য বা অসীম হতে পারে না।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক অনুসারে,
   ১নং পাত্রে দ্রাবকের (পানির) ভর, $M = 130\text{ g}$

   $28^\circ\text{C}$ তাপমাত্রায় $XY$ লবণের দ্রাব্যতা $S_1 = 35$
   অর্থাৎ, $100\text{ g}$ পানিকে সম্পৃক্ত করতে $XY$ প্রয়োজন $35\text{ g}$
   সুতরাং, $130\text{ g}$ পানিতে দ্রবীভূত $XY$-এর ভর, $m_1 = \frac{35 \times 130}{100} = 45.5\text{ g}$

   ১নং দ্রবণটিকে উত্তপ্ত করে তাপমাত্রা $32^\circ\text{C}$ এ উন্নীত করে ২নং দ্রবণ প্রস্তুত করা হলো। এখানে দ্রাবকের ভর অপরিবর্তিত থাকে ($130\text{ g}$)।

   $32^\circ\text{C}$ তাপমাত্রায় $XY$ লবণের দ্রাব্যতা $S_2 = 45$
   অর্থাৎ, $100\text{ g}$ পানিকে সম্পৃক্ত করতে $XY$ প্রয়োজন $45\text{ g}$
   সুতরাং, $130\text{ g}$ পানিকে সম্পৃক্ত করতে প্রয়োজনীয় $XY$-এর ভর, $m_2 = \frac{45 \times 130}{100} = 58.5\text{ g}$

   অতএব, ২নং দ্রবণকে সম্পৃক্ত করতে অতিরিক্ত দ্রব যোগ করতে হবে $= m_2 - m_1 = 58.5\text{ g} - 45.5\text{ g} = 13\text{ g}$।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে ৩নং পাত্রে $XZ$ লবণটি বিদ্যমান।
   দেওয়া আছে, $XZ$ এর দ্রাব্যতা গুণফল, $K_{sp} = 4 \times 10^{-11}\text{ mol}^2\text{L}^{-2}$ (উদ্দীপকে এককটি টাইপো আকারে ছিল)।

   ধরি, বিশুদ্ধ পানিতে বা ৩নং দ্রবণে $XZ$-এর দ্রাব্যতা $S\text{ mol/L}$।
   $XZ(s) \rightleftharpoons X^+(aq) + Z^-(aq)$
   সাম্যাবস্থায়, $[X^+] = S$, $[Z^-] = S$
   $\therefore K_{sp} = [X^+][Z^-] = S^2$
   $\Rightarrow S = \sqrt{K_{sp}} = \sqrt{4 \times 10^{-11}} \approx 6.325 \times 10^{-6}\text{ mol/L}$

   এখন, ৩নং দ্রবণে তীব্র তড়িৎবিশ্লেষ্য $XY$ যোগ করা হলে তা সম্পূর্ণরূপে আয়নিত হয়:
   $XY(aq) \rightarrow X^+(aq) + Y^-(aq)$
   যেহেতু $XY$-এর ঘনমাত্রা $0.01\text{ M}$, তাই দ্রবণটিতে $X^+$ আয়নের ঘনমাত্রা বৃদ্ধি পাবে:
   $[X^+]_{XY} = 0.01\text{ M}$

   ধরি, $0.01\text{ M } XY$ দ্রবণের উপস্থিতিতে $XZ$-এর পরিবর্তিত দ্রাব্যতা $S'\text{ mol/L}$।
   তাহলে দ্রবণে মোট $[X^+] = (S' + 0.01)\text{ M}$ এবং $[Z^-] = S'\text{ M}$

   যেহেতু $S'$ এর মান $0.01$ অপেক্ষা অত্যন্ত ক্ষুদ্র ($S' \ll 0.01$), তাই $(S' + 0.01) \approx 0.01$

   সুতরাং,
   $K_{sp} = [X^+][Z^-] = (0.01) \times S'$
   $\Rightarrow 4 \times 10^{-11} = 0.01 \times S'$
   $\Rightarrow S' = \frac{4 \times 10^{-11}}{0.01} = 4 \times 10^{-9}\text{ mol/L}$

   দেখা যাচ্ছে যে, $S' < S$ (অর্থাৎ $4 \times 10^{-9}\text{ mol/L} < 6.325 \times 10^{-6}\text{ mol/L}$)।

   অতএব, সম-আয়ন ($X^+$) প্রভাবের কারণে ৩নং দ্রবণে $0.01\text{ M } XY$ যোগ করলে $XZ$-এর দ্রাব্যতা হ্রাস পাবে।