রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যেসব রাসায়নিক পদার্থ বিশুদ্ধ অবস্থায় পাওয়া যায়, বায়ুর সংস্পর্শে এদের উপাদানের পরিবর্তন ঘটে না এবং যাদের দ্বারা প্রস্তুতকৃত দ্রবণের ঘনমাত্রা দীর্ঘদিন অপরিবর্তিত থাকে, তাদেরকে প্রাইমারি স্ট্যান্ডার্ড পদার্থ বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   ফিউরান একটি বিষমচাক্রিক বা হেটারোসাইক্লিক অ্যারোমেটিক যৌগ।

   হাকেল তত্ত্ব অনুসারে, কোনো সমতলীয় চাক্রিক যৌগে যদি (4n + 2) সংখ্যক সঞ্চরণশীল পাই (π) ইলেকট্রন থাকে, তবে তা অ্যারোমেটিক বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে। ফিউরানের পঞ্চ-সদস্য বিশিষ্ট বলয়ে চারটি কার্বন পরমাণুর দুটি দ্বিবন্ধনে 4টি π-ইলেকট্রন থাকে এবং অক্সিজেন পরমাণুর একটি মুক্তজোড় ইলেকট্রন বলয়ের রেজোন্যান্সে অংশগ্রহণ করে। ফলে বলয়ে সঞ্চরণশীল ইলেকট্রন সংখ্যা হয় (4 + 2) = 6 টি, যা হাকেল নিয়ম [(4n + 2), যেখানে n = 1] মেনে চলে। বলয়টি সমতলীয় এবং রেজোন্যান্স প্রদর্শন করায় ফিউরান একটি অ্যারোমেটিক যৌগ।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের B-পাত্রের ক্ষেত্রে:
   গ্যাসের প্রকৃতি = নাইট্রোজেন ($N_2$)
   তাপমাত্রা, $T = 30^\circ\text{C} = (30 + 273.15)\text{ K} = 303.15\text{ K}$
   আয়তন, $V = 780\text{ mL} = 0.780\text{ L}$
   চাপ, $P = 600\text{ mm(Hg)} = \frac{600}{760}\text{ atm} \approx 0.7895\text{ atm}$
   সার্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক, $R = 0.0821\text{ L atm mol}^{-1}\text{K}^{-1}$
   অ্যাভোগাড্রো সংখ্যা, $N_A = 6.022 \times 10^{23}\text{ mol}^{-1}$

   আদর্শ গ্যাস সমীকরণ থেকে পাই,
   $PV = nRT$
   বা, $n = \frac{PV}{RT} = \frac{0.7895 \times 0.780}{0.0821 \times 303.15} \approx 0.02473\text{ mol}$

   অতএব, B-পাত্রের গ্যাসটির অণু সংখ্যা,
   $N = n \times N_A$
   $= 0.02473 \times 6.022 \times 10^{23}$
   $\approx 1.49 \times 10^{22}$ টি।

   সুতরাং, B-পাত্রের গ্যাসটির অণু সংখ্যা $1.49 \times 10^{22}$ টি।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কোনো গ্যাস মিশ্রণে কোনো উপাদানের মোল ভগ্নাংশ হলো ওই উপাদানের মোল সংখ্যা ও মিশ্রণের মোট মোল সংখ্যার অনুপাত। যেহেতু প্রতিটি উপাদানের জন্য মোট মোল সংখ্যা একই, তাই যে গ্যাসের মোল সংখ্যা সবচেয়ে বেশি হবে, তার মোল ভগ্নাংশও সবচেয়ে বেশি হবে।

   দেওয়া আছে, সকল পাত্রের তাপমাত্রা, $T = 30^\circ\text{C} = 303.15\text{ K}$

   ১. A-পাত্রের ক্ষেত্রে ($H_2$ গ্যাস):
   চাপ, $P_1 = 1.2\text{ atm}$
   আয়তন, $V_1 = 750\text{ mL} = 0.750\text{ L}$
   $\therefore n_1 (H_2) = \frac{P_1 V_1}{RT} = \frac{1.2 \times 0.750}{RT} = \frac{0.900}{RT}\text{ mol}$

   ২. B-পাত্রের ক্ষেত্রে ($N_2$ গ্যাস):
   চাপ, $P_2 = \frac{600}{760}\text{ atm} \approx 0.7895\text{ atm}$
   আয়তন, $V_2 = 780\text{ mL} = 0.780\text{ L}$
   $\therefore n_2 (N_2) = \frac{P_2 V_2}{RT} = \frac{0.7895 \times 0.780}{RT} \approx \frac{0.6158}{RT}\text{ mol}$

   ৩. C-পাত্রের ক্ষেত্রে ($Cl_2$ গ্যাস):
   চাপ, $P_3 = 105\text{ kPa} = \frac{105}{101.325}\text{ atm} \approx 1.0363\text{ atm}$
   আয়তন, $V_3 = 720\text{ mL} = 0.720\text{ L}$
   $\therefore n_3 (Cl_2) = \frac{P_3 V_3}{RT} = \frac{1.0363 \times 0.720}{RT} \approx \frac{0.7461}{RT}\text{ mol}$

   তুলনা করে দেখা যায় যে,
   $n_1 (H_2) > n_3 (Cl_2) > n_2 (N_2)$

   মিশ্রণে মোট মোল সংখ্যা $n_{\text{total}} = n_1 + n_2 + n_3$
   যেহেতু মোল ভগ্নাংশ $X_i = \frac{n_i}{n_{\text{total}}}$, তাই যার মোল সংখ্যা সর্বাধিক, তার মোল ভগ্নাংশও সর্বাধিক হবে।

   অতএব, মিশ্রণে $H_2$ (হাইড্রোজেন) গ্যাসের মোল ভগ্নাংশ সবচেয়ে বেশি হবে।