রসায়ন ১ম পত্র • Rajshahi Board • রাজশাহী বোর্ড ২০১৯
রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন
- ক)(1)
হুণ্ডের নিয়ম লেখো।
- খ)(2)
সম আয়ন প্রভাবের ফলে দ্রাব্যতা হ্রাস পায় কেন?
- গ)(3)
উদ্দীপকের বিকারক ব্যবহার করে ১ম ও ২য় দ্রবণে থাকা আয়নদ্বয় কীরূপে সনাক্ত করবে, তা সংশ্লিষ্ট সমীকরণসহ লেখো।
- ঘ)(4)
উদ্দীপকের ২য় দ্রবণে বিকারক যোগ করে প্রাপ্ত অধঃক্ষেপটির দ্রাব্যতা নির্ণয়ের পদ্ধতি বিশ্লেষণ কর।[25∘C \left[25^{\circ} \mathrm{C}\right. তাপমাত্রায় Ksp=4.5×10−21] \left.\mathrm{K}_{\mathrm{sp}}=4.5 \times 10^{-21}\right]
উত্তর ও ব্যাখ্যা
- ক)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
একই শক্তিবিশিষ্ট বিভিন্ন অরবিটালে ইলেকট্রনগুলো এমনভাবে প্রবেশ করে যেন তারা সর্বাধিক সংখ্যায় অযুগ্ম বা বিজোড় অবস্থায় থাকতে পারে এবং এই বিজোড় ইলেকট্রনগুলোর স্পিন একইমুখী হয়। একে হুন্ডের নিয়ম বলে।
- খ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
কোনো মৃদু তড়িৎবিশ্লেষ্যের দ্রবণে একই আয়ন বিশিষ্ট কোনো সবল তড়িৎবিশ্লেষ্য যোগ করলে মৃদু তড়িৎবিশ্লেষ্যটির বিয়োজন মাত্রা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়, একে সমআয়ন প্রভাব বলে। সমআয়ন যোগ করার ফলে দ্রবণে একটি সাধারণ আয়নের ঘনমাত্রা বৃদ্ধি পায়। লা শাতেলিয়ারের নীতি অনুসারে সাম্যাবস্থা এমনভাবে স্থানান্তরিত হয় যাতে বর্ধিত আয়নের ঘনমাত্রা হ্রাস পায়; অর্থাৎ বিক্রিয়াটি পশ্চাৎমুখী হয়। এর ফলে মৃদু তড়িৎবিশ্লেষ্যটির বিয়োজন হ্রাস পায় এবং অদ্রবীভূত অবস্থায় দ্রাব্যতা কমে যায়।
- গ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপকে বিকারকটি হলো অ্যামোনিয়াম হাইড্রোক্সাইড (NH₄OH) দ্রবণ।
১ম দ্রবণে বিদ্যমান আয়নের বহিস্থ স্তরের ইলেকট্রন বিন্যাস 3d⁶, যা Fe²⁺ আয়নকে নির্দেশ করে [Fe²⁺ এর ইলেকট্রন বিন্যাস: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶]।
২য় দ্রবণে বিদ্যমান আয়নের বহিস্থ স্তরের ইলেকট্রন বিন্যাস 3d⁵, যা Fe³⁺ আয়নকে নির্দেশ করে [Fe³⁺ এর ইলেকট্রন বিন্যাস: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁵]।আয়নদ্বয় শনাক্তকরণের পদ্ধতি:
১. Fe²⁺ আয়ন শনাক্তকরণ: ১ম দ্রবণের কিছু অংশে বিকারক NH₄OH দ্রবণ ফোঁটায় ফোঁটায় যোগ করলে আয়রন(II) হাইড্রোক্সাইডের [Fe(OH)₂] সবুজ বর্ণের অধঃক্ষেপ পড়ে। অতিরিক্ত NH₄OH দ্রবণ যোগ করলেও এ অধঃক্ষেপ অদ্রবণীয় থাকে।
বিক্রিয়া:
Fe²⁺(aq) + 2NH₄OH(aq) → Fe(OH)₂(s) ↓ (সবুজ অধঃক্ষেপ) + 2NH₄⁺(aq)২. Fe³⁺ আয়ন শনাক্তকরণ: ২য় দ্রবণে NH₄OH দ্রবণ যোগ করলে আয়রন(III) হাইড্রোক্সাইডের [Fe(OH)₃] লালচে-বাদামি বর্ণের অধঃক্ষেপ পড়ে, যা অতিরিক্ত NH₄OH দ্রবণে অদ্রবণীয়।
বিক্রিয়া:
Fe³⁺(aq) + 3NH₄OH(aq) → Fe(OH)₃(s) ↓ (লালচে-বাদামি অধঃক্ষেপ) + 3NH₄⁺(aq)এভাবে উৎপন্ন অধঃক্ষেপের বর্ণ পর্যবেক্ষণ করে ১ম ও ২য় দ্রবণের Fe²⁺ এবং Fe³⁺ আয়নদ্বয় শনাক্ত করা যায়।
- ঘ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপকের ২য় দ্রবণের আয়নটি হলো Fe³⁺। এই দ্রবণে NH₄OH বিকারক যোগ করলে আয়রন(III) হাইড্রোক্সাইড, Fe(OH)₃ এর লালচে-বাদামি বর্ণের অধঃক্ষেপ পড়ে।
বিক্রিয়া: Fe³⁺(aq) + 3NH₄OH(aq) → Fe(OH)₃(s) ↓ + 3NH₄⁺(aq)প্রাপ্ত অধঃক্ষেপটি হলো Fe(OH)₃।
Fe(OH)₃ এর দ্রাব্যতা নির্ণয়:
ধরি, 25 °C তাপমাত্রায় Fe(OH)₃ এর দ্রাব্যতা = S mol L⁻¹Fe(OH)₃ এর সম্পৃক্ত দ্রবণের বিয়োজন সাম্যাবস্থা নিম্নরূপ:
Fe(OH)₃(s) ⇌ Fe³⁺(aq) + 3OH⁻(aq)
সাম্যাবস্থায় ঘনমাত্রা:
[Fe³⁺] = S mol L⁻¹
[OH⁻] = 3S mol L⁻¹দ্রাব্যতা গুণফল (K_sp) এর সমীকরণ অনুযায়ী:
K_sp = [Fe³⁺] [OH⁻]³
বা, K_sp = (S) × (3S)³
বা, K_sp = S × 27S³ = 27S⁴উদ্দীপক অনুসারে, 25 °C তাপমাত্রায় Fe(OH)₃ এর K_sp = 4.5 × 10⁻²¹
সুতরাং,
27S⁴ = 4.5 × 10⁻²¹
বা, S⁴ = (4.5 × 10⁻²¹) / 27 = 1.667 × 10⁻²²
বা, S = (1.667 × 10⁻²²)^(1/4)
বা, S ≈ 1.136 × 10⁻⁶ mol L⁻¹অতএব, 25 °C তাপমাত্রায় ২য় দ্রবণে বিকারক যোগ করে প্রাপ্ত অধঃক্ষেপটির (Fe(OH)₃) দ্রাব্যতা হলো 1.136 × 10⁻⁶ mol L⁻¹।
আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও