রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যে রেডক্স বিক্রিয়ায় একই পদার্থের যুগপৎ জারণ ও বিজারণ ঘটে, তাকে অসামঞ্জস্য বা ডিসপ্রপোর্শনেশন (Disproportionation) বিক্রিয়া বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যে দ্রবণের ঘনমাত্রা সঠিকভাবে জানা থাকে, তাকে প্রমাণ দ্রবণ বলে। ডেসিমোলার দ্রবণে নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় প্রতি ১ লিটার বা ১০০০ mL দ্রবণে ০.১ মোল দ্রব দ্রবীভূত থাকে। অর্থাৎ, ডেসিমোলার দ্রবণের ঘনমাত্রা নির্দিষ্ট ও সঠিকভাবে জানা থাকে (০.১ M বা ০.১ mol/L)। যেহেতু এর ঘনমাত্রা জানা, তাই ডেসিমোলার দ্রবণ একটি প্রমাণ দ্রবণ।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক অনুসারে,
   অ্যানোড: $X(s) \rightarrow X^{2+}(aq) + 2e^-$
   ক্যাথোড: $Y^{2+}(aq) + 2e^- \rightarrow Y(s)$
   সামগ্রিক কোষ বিক্রিয়া: $X(s) + Y^{2+}(aq) \rightarrow X^{2+}(aq) + Y(s)$
   এখানে স্থানান্তরিত ইলেকট্রন সংখ্যা, $n = 2$

   কোষের প্রমাণ তড়িচ্চালক বল,
   $E^\circ_{\text{cell}} = E^\circ_{X/X^{2+}} + E^\circ_{Y^{2+}/Y} = -E^\circ_{X^{2+}/X} + E^\circ_{Y^{2+}/Y}$
   $= -(-0.44\text{ V}) + 0.34\text{ V} = +0.78\text{ V}$

   নের্নস্টের সমীকরণ অনুযায়ী,
   $E_{\text{cell}} = E^\circ_{\text{cell}} - \frac{0.0591}{n} \log \frac{[X^{2+}]}{[Y^{2+}]}$

   দেওয়া আছে,
   $[X^{2+}] = 0.1\text{ M}$
   $[Y^{2+}] = 2.0\text{ M}$

   অতএব,
   $E_{\text{cell}} = 0.78 - \frac{0.0591}{2} \log \left(\frac{0.1}{2.0}\right)$
   $= 0.78 - 0.02955 \times \log(0.05)$
   $= 0.78 - 0.02955 \times (-1.301)$
   $= 0.78 + 0.03844$
   $= +0.8184\text{ V}$ (প্রায়)

   সুতরাং, উদ্দীপকের কোষটির মোট বিভব +0.8184 V।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   Q পাত্রে $YSO_4$ দ্রবণ ($2.0\text{ M}$) রয়েছে। পাত্রটি যদি $X$ ধাতু দ্বারা নির্মিত হয়, তবে $X$ ধাতু এবং দ্রবণের $Y^{2+}$ আয়নের মধ্যে কোনো রাসায়নিক বিক্রিয়া স্বতঃস্ফূর্তভাবে ঘটবে কিনা তা যাচাই করতে হবে।

   সম্ভাব্য কোষ বিক্রিয়া:
   অ্যানোড (পাত্র): $X(s) \rightarrow X^{2+}(aq) + 2e^-$
   ক্যাথোড (দ্রবণ): $Y^{2+}(aq) + 2e^- \rightarrow Y(s)$

   এক্ষেত্রে প্রমাণ কোষ বিভব,
   $E^\circ_{\text{cell}} = E^\circ_{X/X^{2+}} + E^\circ_{Y^{2+}/Y}$
   $= -(-0.44\text{ V}) + (+0.34\text{ V}) = +0.78\text{ V}$

   যেহেতু কোষের প্রমাণ বিভব $E^\circ_{\text{cell}} > 0$ (ধনাত্মক), তাই $X$ ধাতু ও $Y^{2+}$ আয়নের মধ্যে বিক্রিয়াটি স্বতঃস্ফূর্তভাবে ঘটবে ($X + Y^{2+} \rightarrow X^{2+} + Y$)। অর্থাৎ, $X$ ধাতু জারিত হয়ে দ্রবণে প্রবেশ করবে এবং ক্ষয়প্রাপ্ত হয়ে পাত্রটি ছিদ্র হয়ে যাবে।

   সুতরাং, $Q$ পাত্রটি $X$ ধাতু দ্বারা নির্মিত হলে তাতে $YSO_4$ দ্রবণ দীর্ঘসময় সংরক্ষণ করা যাবে না।