রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় কোনো তড়িৎ বিশ্লেষ্য বা বিয়োজনশীল পদার্থের মোট মোলের যত অংশ বিয়োজিত হয়ে আয়নে বা উপাদানে পরিণত হয়, তাকে ওই পদার্থের বিয়োজন মাত্রা বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   CaCl₂ এবং AlCl₃ এর মধ্যে CaCl₂ পানিতে অধিক দ্রবণীয়।

   ব্যাখ্যা: ফাজানের নিয়ম অনুসারে ক্যাটায়নের চার্জ যত বেশি এবং আকার যত ছোট হয়, তার পোলারায়ন ক্ষমতা তত বেশি হয়। CaCl₂-তে ক্যাটায়ন Ca²⁺ এবং AlCl₃-তে ক্যাটায়ন Al³⁺। Al³⁺-এর চার্জ Ca²⁺-এর চেয়ে বেশি এবং আকার Ca²⁺-এর চেয়ে ছোট। ফলে Al³⁺ অ্যানায়ন (Cl⁻)-কে অধিক পোলারায়িত করে, যার কারণে AlCl₃ যৌগে উল্লেখযোগ্য সমযোজী বৈশিষ্ট্য প্রকাশ পায়। অন্যদিকে Ca²⁺-এর পোলারায়ন ক্ষমতা কম হওয়ায় CaCl₂ অধিক মাত্রায় আয়নিক বৈশিষ্ট্য বজায় রাখে। পোলার দ্রাবক পানিতে আয়নিক যৌগ সমযোজী যৌগের চেয়ে সহজে দ্রবীভূত হয়। তাই CaCl₂ পানিতে AlCl₃ অপেক্ষা অধিক দ্রবণীয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে যৌগ 'A' হলো AgF এবং দ্রাবক 'B' হলো H₂O। AgF একটি আয়নিক যৌগ এবং পানি একটি পোলার দ্রাবক।

   AgF পানিতে দ্রবীভূত হওয়ার কারণ ও প্রক্রিয়া নিম্নরূপ:
   ১. পানির অণু পোলার প্রকৃতির, যার অক্সিজেন প্রান্তে আংশিক ঋণাত্মক চার্জ (δ⁻) এবং হাইড্রোজেন প্রান্তে আংশিক ধনাত্মক চার্জ (δ⁺) থাকে।
   ২. যখন কঠিন AgF-কে পানিতে যোগ করা হয়, তখন পানির ধনাত্মক প্রান্তগুলো Ag⁺ আয়নকে এবং ঋণাত্মক প্রান্তগুলো F⁻ আয়নকে চারপাশ থেকে ঘিরে ফেলে আকর্ষণ করে। একে হাইড্রেশন প্রক্রিয়া বলে।
   ৩. এই প্রক্রিয়ায় নির্গত হাইড্রেশন শক্তি (Hydration energy) AgF-এর কেলাস বা ল্যাটিস শক্তি (Lattice energy) অপেক্ষা বেশি হয়।
   ৪. ফলে Ag⁺ এবং F⁻ আয়নগুলোর মধ্যকার কেলাস বন্ধন ভেঙে যায় এবং আয়নগুলো পানিতে পৃথক হয়ে জলযোজিত (hydrated) অবস্থায় দ্রবীভূত হয়:
   AgF(s) + aq → Ag⁺(aq) + F⁻(aq)

   এভাবে হাইড্রেশন শক্তির মান ল্যাটিস শক্তির চেয়ে বেশি হওয়ায় AgF যৌগটি পানিতে সহজে দ্রবীভূত হয়।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে A হলো AgF, B হলো H₂O এবং C হলো AgI। A ও C কে পৃথকভাবে B-তে যোগ করলে তাদের দ্রাব্যতার মধ্যে ব্যাপক তারতম্য দেখা যায়—AgF পানিতে অত্যন্ত দ্রবণীয় হলেও AgI পানিতে প্রায় অদ্রবণীয়।

   এর কারণ ফাজানের পোলারায়ন নীতি ও হাইড্রেশন শক্তি দ্বারা বিশ্লেষণ করা হলো:

   ১. অ্যানায়নের আকার ও পোলারায়ন:
   উভয় যৌগেই ক্যাটায়ন একই (Ag⁺), কিন্তু অ্যানায়ন ভিন্ন (F⁻ এবং I⁻)। হ্যালোজেন গ্রুপের উপর থেকে নিচে নামলে অ্যানায়নের আকার বৃদ্ধি পায়, অর্থাৎ F⁻ এর চেয়ে I⁻ এর আকার অনেক বড়। ফাজানের নিয়ম অনুযায়ী, ক্যাটায়ন একই হলে অ্যানায়নের আকার যত বৃদ্ধি পায়, ইলেকট্রন মেঘের বিকৃতি বা পোলারায়ন তত বেশি ঘটে।

   ২. সমযোজী বৈশিষ্ট্যের উদ্ভব:
   I⁻ এর আকার অনেক বড় হওয়ায় Ag⁺ দ্বারা I⁻ এর ইলেকট্রন মেঘ সহজে বিকৃত বা পোলারায়িত হয়। ফলে AgI-তে ব্যাপক সমযোজী বৈশিষ্ট্যের সৃষ্টি হয়। অন্যদিকে, F⁻ অত্যন্ত ছোট হওয়ায় এর পোলারায়ন অতি নগণ্য থাকে, ফলে AgF মূলত তীব্র আয়নিক বৈশিষ্ট্য ধারণ করে।

   ৩. ল্যাটিস শক্তি বনাম হাইড্রেশন শক্তি:
   AgF-এর ক্ষেত্রে ছোট আকারের F⁻ আয়নের হাইড্রেশন এনথালপির মান অত্যন্ত উচ্চ, যা এর ল্যাটিস শক্তির চেয়ে অনেক বেশি। ফলে AgF সহজেই পানিতে দ্রবীভূত হয়। কিন্তু AgI-তে সমযোজী বন্ধন চরিত্র বৃদ্ধি পাওয়ায় এবং I⁻ এর আকার বড় হওয়ায় এর হাইড্রেশন শক্তি ল্যাটিস শক্তির তুলনায় অনেক কম।

   অতএব, পোলারায়নের মাধ্যমে AgI সমযোজী প্রকৃতির হওয়ায় পোলার দ্রাবক পানিতে অদ্রবণীয় থেকে অধঃক্ষিপ্ত হয়, কিন্তু AgF মূলত আয়নিক থাকায় পানিতে অত্যন্ত দ্রবণীয় হয়।