রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় কোনো নির্দিষ্ট মুহূর্তে একটি রাসায়নিক বিক্রিয়ার হার বিক্রিয়ায় উপস্থিত প্রতিটি বিক্রিয়কের সক্রিয় ভরের (মোলার গাঢ়ত্ব বা আংশিক চাপের) সমানুপাতিক।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   তড়িৎঋণাত্মকতা হলো সমযোজী বন্ধনে আবদ্ধ শেয়ারকৃত ইলেকট্রন যুগলকে নিজের দিকে আকর্ষণ করার আপেক্ষিক ক্ষমতা। পর্যায় সারণির একই পর্যায়ে বাম থেকে ডানে গেলে পারমাণবিক আকার হ্রাস পায় এবং নিউক্লিয়াসের কার্যকর চার্জ বৃদ্ধি পায়। ফলে বহিঃস্থ ইলেকট্রনের প্রতি আকর্ষণ বৃদ্ধি পায়। আবার একই গ্রুপে উপর থেকে নিচে পারমাণবিক ব্যাসার্ধ বৃদ্ধি পাওয়ার কারণে তড়িৎঋণাত্মকতা হ্রাস পায়। ফ্লোরিন (${}_9\text{F}$) পর্যায় সারণির দ্বিতীয় পর্যায়ের গ্রুপ-১৭ (হ্যালোজেন)-এর শীর্ষে অবস্থিত। এর আকার অত্যন্ত ছোট এবং কার্যকরী নিউক্লিয়ার চার্জ অত্যন্ত বেশি হওয়ায় শেয়ারকৃত ইলেকট্রন জোড়কে আকর্ষণ করার ক্ষমতা পর্যায় সারণির সকল মৌলের চেয়ে বেশি। পলিং স্কেলে এর মান সর্বোচ্চ ৪.০। তাই ফ্লোরিন সর্বাধিক তড়িৎঋণাত্মক মৌল।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের 'X' মৌলটির পারমাণবিক সংখ্যা ২৯, সুতরাং মৌলটি হলো কপার (Cu)।

   আউফবাউ নীতি অনুসারে ইলেকট্রন প্রথমে সর্বনিম্ন শক্তিস্তরের অরবিটালে প্রবেশ করে এবং ক্রমান্বয়ে উচ্চ শক্তিস্তরের অরবিটালে গমন করে। অরবিটালের শক্তির ক্রম নির্ধারিত হয় $(n + l)$ এর মান দ্বারা। কপার (${}_{29}\text{Cu}$)-এর ক্ষেত্রে আউফবাউ নীতি অনুযায়ী প্রত্যাশিত ইলেকট্রন বিন্যাস হওয়ার কথা ছিল:
   $\text{Cu}(29): 1s^2\;2s^2\;2p^6\;3s^2\;3p^6\;3d^9\;4s^2$

   কিন্তু সমশক্তি সম্পন্ন অরবিটালসমূহ অর্ধপূর্ণ ($d^5$) বা সম্পূর্ণ পূর্ণ ($d^{10}$) অবস্থায় থাকলে পরমাণুর প্রতিসাম্যতা ও বিনিময় শক্তি (exchange energy) বৃদ্ধি পায়, যার ফলে পরমাণুটি অতিরিক্ত সুস্থিতি (extra stability) অর্জন করে।

   $3d$ অরবিটালে ৯টি ইলেকট্রন ($3d^9$) অপেক্ষা ১০টি ইলেকট্রন ($3d^{10}$) অধিকতর সুস্থিত। এই অধিকতর স্থিতিশীলতা অর্জনের জন্য $4s$ অরবিটাল থেকে একটি ইলেকট্রন $3d$ অরবিটালে স্থানান্তরিত হয়।

   ফলে কপারের প্রকৃত ইলেকট্রন বিন্যাস হয়:
   $\text{Cu}(29): 1s^2\;2s^2\;2p^6\;3s^2\;3p^6\;3d^{10}\;4s^1$

   অতএব, পূর্ণ $d$-অরবিটালের অধিক সুস্থিতির কারণে 'X' (কপার) পরমাণুর ইলেকট্রন বিন্যাস আউফবাউ নীতির সাধারণ নিয়মের ব্যতিক্রম প্রদর্শন করে।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে আপতিত রশ্মির তরঙ্গদৈর্ঘ্য $200 - 375\text{ nm}$, যা তড়িৎ চুম্বকীয় বর্ণালির অতিবেগুনী (UV) অঞ্চলের অন্তর্ভুক্ত। জাল ও আসল নোট শনাক্তকরণে ফ্লুরোসেন্স ধর্মকে কাজে লাগানো হয়।

   ১. 'B' রশ্মির বিশ্লেষণ (জাল টাকার ক্ষেত্রে):
   জাল নোটে কোনো উপযুক্ত ফ্লুরোফোর বা বিশেষ ফসফর বা নিরাপত্তা কালি থাকে না। ফলে এর ওপর আপতিত $200 - 375\text{ nm}$ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের UV রশ্মি শোষিত হয়ে নতুন কোনো দৃশ্যমান আলোতে পরিবর্তিত হতে পারে না। আপতিত UV রশ্মি কাগজ থেকে মূলত প্রতিফলিত বা সামান্য বিক্ষিপ্ত হয়ে ফিরে আসে, যার তরঙ্গদৈর্ঘ্য অতিবেগুনী (UV) অঞ্চলেই (সাধারণত $200 - 375\text{ nm}$) থেকে যায়। ফলে B রশ্মির তরঙ্গদৈর্ঘ্য তড়িৎ চুম্বকীয় বর্ণালির অতিবেগুনী (UV) অঞ্চলে অবস্থান করবে।

   ২. 'C' রশ্মির বিশ্লেষণ (আসল টাকার ক্ষেত্রে):
   আসল নোটে বিশেষ ফ্লুরোসেন্ট উপাদান বা নিরাপত্তা কালি (যেমন—ইউরোপিয়াম বা টের্বিয়াম ঘটিত জটিল যৌগ বা ফসফর) যুক্ত থাকে। এই পদার্থগুলো আপতিত উচ্চ শক্তির UV রশ্মি ($200 - 375\text{ nm}$) শোষণ করে উত্তেজিত হয় এবং অতি দ্রুত নিম্ন শক্তিস্তরে ফিরে আসার সময় শোষিত শক্তির চেয়ে কম শক্তি বিশিষ্ট দীর্ঘতর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো বিকিরণ করে (ফ্লুরোসেন্স প্রক্রিয়া)।
   যেহেতু বিকিরিত শক্তির পরিমাণ কম ($E = \frac{hc}{\lambda}$), তাই বিকিরিত আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য আপতিত আলোর চেয়ে বেশি হয়ে দৃশ্যমান আলোর অঞ্চলে ($380 - 780\text{ nm}$) স্থানান্তরিত হয়। ফলে এটি মানবচোখে নির্দিষ্ট রঙের (যেমন: সবুজ, নীল বা হলুদ) প্রতিপ্রভা সৃষ্টি করে। অতএব, C রশ্মির তরঙ্গদৈর্ঘ্য তড়িৎ চুম্বকীয় বর্ণালির দৃশ্যমান (Visible) অঞ্চলে অবস্থিত হবে।