রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যে কার্বন পরমাণুর চারটি যোজনী চারটি ভিন্ন পরমাণু বা মূলক দ্বারা যুক্ত থাকে, তাকে কাইরাল কার্বন বা অপ্রতিসম কার্বন বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   আলোক সমাণুতা প্রদর্শনের প্রধান শর্তগুলো হলো:
   ১. অণুতে কমপক্ষে একটি অপ্রতিসম বা কাইরাল কেন্দ্র (যেমন- কাইরাল কার্বন) থাকতে হবে।
   ২. যৌগটির ত্রিমাত্রিক গঠন তার দর্পণ প্রতিবিম্বের উপর অসমাপতিত (non-superimposable) হতে হবে।
   ৩. অণুতে কোনো প্রতিসাম্য তল, প্রতিসাম্য কেন্দ্র বা এক-অক্ষীয় ঘূর্ণন প্রতিসাম্য থাকা চলবে না অর্থাৎ অণুটি সামগ্রিকভাবে কাইরাল বা অপ্রতিসম হতে হবে।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক অনুসারে:
   প্রবাহিত তড়িৎ প্রবাহমাত্রা, $I = 2\text{ A}$
   সময়, $t = 10\text{ মিনিট} = 10 \times 60\text{ সেকেন্ড} = 600\text{ s}$
   সুতরাং মোট চার্জ, $Q = It = 2 \times 600 = 1200\text{ C}$

   ক্যাথোডে সংঘটিত বিজারণ বিক্রিয়া:
   $\text{Ni}^{2+} + 2e^- \rightarrow \text{Ni}$
   এখানে, যোজ্যতা বা স্থানান্তরিত ইলেকট্রন সংখ্যা, $z = 2$

   আমরা জানি,
   সঞ্চিত পরমাণুর সংখ্যা, $N = \frac{I \times t \times N_A}{z \times F}$
   এখানে,
   অ্যাভোগাড্রোর সংখ্যা, $N_A = 6.023 \times 10^{23}\text{ mol}^{-1}$
   ফ্যারাডের ধ্রুবক, $F = 96500\text{ C mol}^{-1}$

   অতএব,
   $N = \frac{2 \times 600 \times 6.023 \times 10^{23}}{2 \times 96500}$
   $N = \frac{7.2276 \times 10^{26}}{193000} \approx 3.745 \times 10^{21}$

   অতএব, ক্যাথোডে সঞ্চিত ধাতব নিকেল (Ni) পরমাণুর সংখ্যা $3.745 \times 10^{21}$ টি।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক অনুসারে,
   দ্রবণের আয়তন, $V = 500\text{ mL} = 0.5\text{ L}$
   প্রাথমিক ঘনমাত্রা, $S_1 = 0.5\text{ M}$
   সুতরাং দ্রবণে $\text{NiSO}_4$ (বা $\text{Ni}^{2+}$)-এর প্রাথমিক মোল সংখ্যা,
   $n_1 = S_1 \times V = 0.5 \times 0.5 = 0.25\text{ mol}$

   তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় ক্যাথোডে সঞ্চিত $\text{Ni}^{2+}$ আয়নের মোল সংখ্যা ($n_{\text{dep}}$):
   $n_{\text{dep}} = \frac{Q}{zF} = \frac{I \times t}{z \times F}$
   $n_{\text{dep}} = \frac{2 \times 600}{2 \times 96500} = \frac{1200}{193000} \approx 6.218 \times 10^{-3}\text{ mol}$

   নিষ্ক্রিয় অ্যানোড ব্যবহৃত হলে দ্রবণ থেকে নিকেল আয়ন হ্রাস পায়।
   তড়িৎ বিশ্লেষণের পর দ্রবণে অবশিষ্ট $\text{Ni}^{2+}$ আয়নের মোল সংখ্যা:
   $n_2 = n_1 - n_{\text{dep}} = 0.25 - 0.006218 = 0.243782\text{ mol}$

   দ্রবণের আয়তন অপরিবর্তিত থাকলে শেষ ঘনমাত্রা,
   $S_2 = \frac{n_2}{V} = \frac{0.243782}{0.5} \approx 0.4876\text{ M}$

   ঘনমাত্রার পরিবর্তন,
   $\Delta S = S_1 - S_2 = 0.5 - 0.4876 = 0.0124\text{ M}$

   অতএব, তড়িৎ বিশ্লেষণের পর কোষের দ্রবণের ঘনমাত্রা $0.0124\text{ M}$ হ্রাস পাবে (যদি অ্যানোড নিষ্ক্রিয় হয়)।
   [বিশেষ দ্রষ্টব্য: যদি অ্যানোডটি সক্রিয় নিকেল ধাতুর হয়, তবে অ্যানোডে যে পরিমাণ $\text{Ni}$ জারিত হয়ে দ্রবণে প্রবেশ করবে, ক্যাথোডে ঠিক একই পরিমাণ $\text{Ni}$ সঞ্চিত হবে; সেক্ষেত্রে দ্রবণের ঘনমাত্রার কোনো পরিবর্তন হবে না।]