রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যেসব রাসায়নিক পদার্থ বিশুদ্ধ অবস্থায় পাওয়া যায়, বায়ুর সংস্পর্শে এলে (যেমন O₂, CO₂, আর্দ্রতা ইত্যাদির দ্বারা) সহজে রাসায়নিক পরিবর্তনের শিকার হয় না এবং যাদের দ্বারা প্রস্তুতকৃত দ্রবণের ঘনমাত্রা দীর্ঘদিন অপরিবর্তিত থাকে, তাদের প্রাইমারি স্ট্যান্ডার্ড পদার্থ বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   NH₃ ও CH₃NH₂-এর মধ্যে CH₃NH₂ (মিথাইল অ্যামিন) বেশি ক্ষারীয়।
   লুইস মতবাদ অনুসারে, যে যৌগ সহজে নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড় দান করতে পারে তা অধিক ক্ষারীয়। মিথাইল অ্যামিনে থাকা মিথাইল মূলক (-CH₃) একটি ইলেকট্রন প্রদানকারী (inductive effect, +I) মূলক। ফলে এটি নাইট্রোজেন পরমাণুর দিকে ইলেকট্রন ঠেলে দেয় এবং নাইট্রোজেনের ওপর ইলেকট্রন ঘনত্ব উল্লেখযোগ্যভাবে বাড়িয়ে দেয়। অপরপক্ষে, অ্যামোনিয়ায় (NH₃) কোনো অ্যালকাইল মূলক না থাকায় নাইট্রোজেনের ইলেকট্রন ঘনত্ব মিথাইল অ্যামিনের তুলনায় কম থাকে। ফলে মিথাইল অ্যামিনের নাইট্রোজেন পরমাণু সহজে প্রোটনকে ইলেকট্রন জোড় দান করতে পারে। তাই মিথাইল অ্যামিন, অ্যামোনিয়ার চেয়ে বেশি ক্ষারীয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক অনুসারে, B হলো অ্যানোড (Fe অর্ধকোষ) এবং C হলো ক্যাথোড (Cu অর্ধকোষ)। C অর্ধকোষে বিজারণ প্রক্রিয়ার মাধ্যমে Cu²⁺ আয়ন কপার (Cu) ধাতু হিসেবে সঞ্চিত হয়।

   ক্যাথোড বিক্রিয়া: Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu
   এখানে,
   প্রবাহিত বিদ্যুতের পরিমাণ, Q = 2 C
   কপারের পারমাণবিক ভর, M = 63.5 g/mol
   কপারের যোজনী বা স্থানান্তরিত ইলেকট্রন সংখ্যা, e = 2
   ফ্যারাডে ধ্রুবক, F = 96500 C/mol

   ফ্যারাডের ১ম সূত্রানুসারে সঞ্চিত ধাতুর ভর,
   W = (M × Q) / (e × F)
   = (63.5 × 2) / (2 × 96500)
   = 63.5 / 96500 g
   ≈ 6.58 × 10⁻⁴ g

   অতএব, C অর্ধকোষে 6.58 × 10⁻⁴ গ্রাম ধাতু সঞ্চিত হবে।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে তিনটি অর্ধকোষের প্রমাণ জারণ বিভব দেওয়া আছে:
   E°(Zn/Zn²⁺) = +0.76 V
   E°(Fe/Fe²⁺) = +0.44 V
   E°(Cu/Cu²⁺) = -0.34 V

   এখান থেকে তিনটি সম্ভাব্য কোষ তৈরি করা যায়:
   ১. A ও B অর্ধকোষ দ্বারা গঠিত কোষ (Zn-Fe কোষ)
   ২. B ও C অর্ধকোষ দ্বারা গঠিত কোষ (Fe-Cu কোষ)
   ৩. A ও C অর্ধকোষ দ্বারা গঠিত কোষ (Zn-Cu কোষ)

   ধরি তাপমাত্রা 25°C বা 298 K। নার্নস্ট সমীকরণ অনুসারে, E_cell = E°_cell - (0.0591 / n) log([Anode]/[Cathode])

   ১. A ও C দ্বারা গঠিত কোষে (Zn | Zn²⁺(0.4M) || Cu²⁺(0.6M) | Cu):
   অ্যানোড: Zn, ক্যাথোড: Cu, n = 2
   E°_cell = E°(Zn/Zn²⁺) + E°(Cu²⁺/Cu) = +0.76 V + (+0.34 V) = 1.10 V
   E_cell = 1.10 - (0.0591 / 2) log(0.4 / 0.6)
   = 1.10 - (0.02955) × (-0.176)
   = 1.10 + 0.0052 = 1.1052 V

   ২. A ও B দ্বারা গঠিত কোষে (Zn | Zn²⁺(0.4M) || Fe²⁺(0.5M) | Fe):
   অ্যানোড: Zn, ক্যাথোড: Fe, n = 2
   E°_cell = E°(Zn/Zn²⁺) - E°(Fe/Fe²⁺) = 0.76 - 0.44 = 0.32 V
   E_cell = 0.32 - (0.0591 / 2) log(0.4 / 0.5)
   = 0.32 - (0.02955) × (-0.0969)
   = 0.32 + 0.0029 = 0.3229 V

   ৩. B ও C দ্বারা গঠিত কোষে (Fe | Fe²⁺(0.5M) || Cu²⁺(0.6M) | Cu):
   অ্যানোড: Fe, ক্যাথোড: Cu, n = 2
   E°_cell = E°(Fe/Fe²⁺) + E°(Cu²⁺/Cu) = 0.44 + 0.34 = 0.78 V
   E_cell = 0.78 - (0.0591 / 2) log(0.5 / 0.6)
   = 0.78 - (0.02955) × (-0.0792)
   = 0.78 + 0.0023 = 0.7823 V

   তুলনা করে দেখা যায়, A ও C অর্ধকোষ দ্বারা গঠিত কোষের emf এর মান (1.1052 V) সবচেয়ে অধিক।