রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যে রাসায়নিক বিক্রিয়ায় একই সাথে ইলেকট্রন ত্যাগ (জারণ) এবং ইলেকট্রন গ্রহণ (বিজারণ) সম্পন্ন হয়, তাকে রেডক্স (Redox) বা জারণ-বিজারণ বিক্রিয়া বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   তড়িৎ রাসায়নিক কোষে দুটি অর্ধকোষের দ্রবণের মধ্যে সরাসরি সংযোগ না ঘটিয়ে আয়ন পরিবহনের মাধ্যমে সংযোগ স্থাপনের জন্য লবণ সেতু ব্যবহৃত হয়।

   এর প্রধান কারণসমূহ হলো:
   ১. এটি দুটি অর্ধকোষের দ্রবণের মধ্যে বিদ্যুৎ পরিবাহিতা রক্ষা করে বর্তনী পূর্ণ করে।
   ২. উভয় অর্ধকোষ দ্রবণের তড়িৎ নিরপেক্ষতা বজায় রাখে, ফলে অ্যানোড বা ক্যাথোড প্রকোষ্ঠে অতিরিক্ত ক্যাটায়ন বা অ্যানায়ন জমা হতে পারে না এবং কোষটি দীর্ঘক্ষণ নিরবচ্ছিন্নভাবে বিদ্যুৎ সরবরাহ করতে পারে।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক অনুসারে:
   প্রথম পাত্রের ক্ষেত্রে (A গ্যাস):
   আয়তন, $V_1 = 400\text{ mL} = 0.4\text{ L}$
   চাপ, $P_1 = 2\text{ atm}$

   দ্বিতীয় পাত্রের ক্ষেত্রে ($ext{CH}_4$ গ্যাস):
   আয়তন, $V_2 = 600\text{ mL} = 0.6\text{ L}$
   চাপ, $P_2 = 1.5\text{ atm}$

   স্টপকর্ক খুলে দিলে মিশ্রণের মোট আয়তন,
   $V = V_1 + V_2 = 400\text{ mL} + 600\text{ mL} = 1000\text{ mL} = 1.0\text{ L}$

   ধরি, গ্যাস মিশ্রণের মোট চাপ $P$।
   বয়েল ও ডাল্টনের আংশিক চাপ সূত্রের সমন্বিত রূপ অনুসারে,
   $PV = P_1V_1 + P_2V_2$
   বা, $P = \frac{P_1V_1 + P_2V_2}{V}$
   বা, $P = \frac{(2\text{ atm} \times 400\text{ mL}) + (1.5\text{ atm} \times 600\text{ mL})}{1000\text{ mL}}$
   বা, $P = \frac{800 + 900}{1000}\text{ atm} = \frac{1700}{1000}\text{ atm} = 1.7\text{ atm}$

   অতএব, গ্যাস মিশ্রণের মোট চাপ $1.7\text{ atm}$।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে A গ্যাসের ক্ষেত্রে দেওয়া আছে:
   আয়তন, $V = 400\text{ mL} = 0.4\text{ L}$
   চাপ, $P = 2\text{ atm}$
   ভর, $w = 1.46\text{ g}$
   তাপমাত্রা, $T = 21^\circ\text{C} = (21 + 273.15)\text{ K} = 294.15\text{ K}$ (বা $294\text{ K}$)
   সার্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক, $R = 0.0821\text{ L}\cdot\text{atm}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}$

   আদর্শ গ্যাস সমীকরণ $PV = nRT = \frac{w}{M_A}RT$ থেকে পাই,
   A গ্যাসের আণবিক ভর,
   $M_A = \frac{wRT}{PV} = \frac{1.46 \times 0.0821 \times 294.15}{2 \times 0.4} \approx \frac{35.259}{0.8} \approx 44.07\text{ g/mol} \approx 44\text{ g/mol}$

   অপরদিকে, $\text{CH}_4$ (মিথেন) গ্যাসের আণবিক ভর,
   $M_{\text{CH}_4} = 12 + (1 \times 4) = 16\text{ g/mol}$

   গ্রাহামের ব্যাপন সূত্রানুসারে, একই তাপমাত্রা ও চাপে ব্যাপন হার আণবিক ভরের বর্গমূলের ব্যস্তানুপাতিক:
   $\frac{r_{\text{CH}_4}}{r_A} = \sqrt{\frac{M_A}{M_{\text{CH}_4}}}$
   বা, $\frac{r_{\text{CH}_4}}{r_A} = \sqrt{\frac{44.07}{16}} = \sqrt{2.754} \approx 1.66$
   বা, $r_{\text{CH}_4} = 1.66 \times r_A$

   অতএব, গাণিতিকভাবে প্রমাণিত হলো যে $\text{CH}_4$ গ্যাসের ব্যাপন হার A গ্যাসের ব্যাপন হারের 1.66 গুণ।