রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   সমযোজী বন্ধনের সুষম বা হোমোলাইটিক বিভাজনের ফলে সৃষ্ট বিজোড় ইলেকট্রনযুক্ত অত্যন্ত সক্রিয় পরমাণু বা মূলককে ফ্রি র‍্যাডিক্যাল বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যে দ্রবণের ঘনমাত্রা সঠিকভাবে জানা থাকে তাকে প্রমাণ দ্রবণ বলে। ডেসিমোলার দ্রবণের ক্ষেত্রে নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় প্রতি লিটার দ্রবণে ঠিক ০.১ মোল দ্রব দ্রবীভূত থাকে, অর্থাৎ এর মোলারিটি সর্বদা ০.১ M বা জানা থাকে। যেহেতু এর ঘনমাত্রা সুনির্দিষ্ট ও সঠিকভাবে জানা, তাই ডেসিমোলার দ্রবণকে একটি প্রমাণ দ্রবণ বলা হয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের A পাত্রের ক্ষেত্রে:
   তাপমাত্রা, $T = 30^\circ\text{C} = (30 + 273.15)\text{ K} = 303.15\text{ K}$
   আয়তন, $V = 320\text{ mL} = 0.320\text{ L}$
   চাপ, $P = 80\text{ cm(Hg)} = \frac{80}{76}\text{ atm} \approx 1.0526\text{ atm}$
   সার্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক, $R = 0.0821\text{ L}\cdot\text{atm}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}$

   আমরা জানি, আদর্শ গ্যাস সমীকরণ মতে,
   $n = \frac{PV}{RT} = \frac{1.0526 \times 0.320}{0.0821 \times 303.15} \approx 0.01353\text{ mol}$

   অতএব, গ্যাসের মোট গতিশক্তি,
   $E_k = \frac{3}{2}nRT$
   এখানে এস.আই (SI) এককে হিসাবের জন্য,
   $R = 8.314\text{ J}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}$
   সুতরাং, $E_k = \frac{3}{2} \times 0.01353\text{ mol} \times 8.314\text{ J}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1} \times 303.15\text{ K} \approx 51.19\text{ J}$

   অথবা সরাসরি, $E_k = \frac{3}{2}PV = \frac{3}{2} \times (1.0526 \times 101325\text{ Pa}) \times (0.320 \times 10^{-3}\text{ m}^3) \approx 51.19\text{ J}$

   উত্তর: A পাত্রের গ্যাসের গতিশক্তি ৫১.১৯ জুল (J)।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক অনুসারে, A ও C পাত্রদ্বয় সর্বোচ্চ $105\text{ cm(Hg)}$ চাপ সহ্য করতে পারে।

   বিভিন্ন পাত্রের প্রাথমিক অবস্থা:
   A পাত্র: $P_A = 80\text{ cm(Hg)}$, $V_A = 320\text{ mL} = 0.32\text{ L}$
   B পাত্র: $P_B = 1.58\text{ atm} = (1.58 \times 76)\text{ cm(Hg)} = 120.08\text{ cm(Hg)}$, $V_B = 0.85\text{ L}$
   C পাত্র: $P_C = 93.33\text{ kPa} = \frac{93.33}{101.325} \times 76\text{ cm(Hg)} \approx 70.00\text{ cm(Hg)}$, $V_C = 550\text{ mL} = 0.55\text{ L}$

   ক্ষেত্র-১: সুইচ-১ প্রথমে খুলে দিলে (A ও B পাত্রের সংযোগ):
   মোট আয়তন, $V_1 = V_A + V_B = 0.32 + 0.85 = 1.17\text{ L}$
   ধরি মিশ্রণের চাপ $P_1$।
   বয়েলের সূত্রানুযায়ী,
   $P_1 V_1 = P_A V_A + P_B V_B$
   $\Rightarrow P_1 = \frac{(80 \times 0.32) + (120.08 \times 0.85)}{1.17} = \frac{25.6 + 102.068}{1.17} = \frac{127.668}{1.17} \approx 109.12\text{ cm(Hg)}$
   যেহেতু সুইচ-১ খুলে দিলে উৎপন্ন মিশ্রণের চাপ ($109.12\text{ cm(Hg)}$), A পাত্রের সর্বোচ্চ সহ্যক্ষমতা ($105\text{ cm(Hg)}$)-এর চেয়ে বেশি, তাই A পাত্রটি ফেটে গিয়ে দুর্ঘটনা ঘটবে।

   ক্ষেত্র-২: সুইচ-২ প্রথমে খুলে দিলে (B ও C পাত্রের সংযোগ):
   মোট আয়তন, $V_2 = V_B + V_C = 0.85 + 0.55 = 1.40\text{ L}$
   ধরি মিশ্রণের চাপ $P_2$।
   বয়েলের সূত্রানুযায়ী,
   $P_2 V_2 = P_B V_B + P_C V_C$
   $\Rightarrow P_2 = \frac{(120.08 \times 0.85) + (70.00 \times 0.55)}{1.40} = \frac{102.068 + 38.5}{1.40} = \frac{140.568}{1.40} \approx 100.41\text{ cm(Hg)}$
   এক্ষেত্রে মিশ্রণের চাপ ($100.41\text{ cm(Hg)}$), C পাত্রের সর্বোচ্চ সহ্যক্ষমতা ($105\text{ cm(Hg)}$)-এর চেয়ে কম। ফলে কোনো দুর্ঘটনা ঘটবে না।

   অতএব, সুইচ-১ প্রথমে খুলে দিলে দুর্ঘটনা ঘটতে পারে।