রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যেসব রাসায়নিক পদার্থ অন্য পদার্থের জারণ ক্রিয়াকে বাধাগ্রস্ত বা বিলম্বিত করে, তাদেরকে অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট বলা হয়।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   বিক্রিয়া ভাগফল ($Q_c$) এবং সাম্যধ্রুবক ($K_c$)-এর মধ্যে মূল পার্থক্যগুলো হলো:
   ১. $Q_c$ হলো কোনো উভমুখী বিক্রিয়ার যে-কোনো মুহূর্তে উৎপাদের মোলার ঘনমাত্রার গুণফল ও বিক্রিয়কের মোলার ঘনমাত্রার গুণফলের অনুপাত। অপরদিকে, $K_c$ হলো শুধুমাত্র রাসায়নিক সাম্যাবস্থায় উৎপাদসমূহের মোলার ঘনমাত্রার গুণফল ও বিক্রিয়কসমূহের মোলার ঘনমাত্রার গুণফলের অনুপাত।
   ২. নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় সাম্যধ্রুবক $K_c$-এর মান ধ্রুব বা নির্দিষ্ট থাকে, কিন্তু বিক্রিয়া চলাকালীন বিভিন্ন সময়ে $Q_c$-এর মান পরিবর্তিত হতে পারে। বিক্রিয়াটি সাম্যাবস্থায় পৌঁছালে $Q_c = K_c$ হয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের চিত্রানুযায়ী, B-স্তরটি হাইড্রোজেন পরমাণুর দ্বিতীয় প্রধান শক্তিস্তর, অর্থাৎ প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা $n = 2$।

   আমরা জানি, সহকারী কোয়ান্টাম সংখ্যা $l$-এর মান $0$ থেকে $(n-1)$ পর্যন্ত হয়।
   অতএব, $n = 2$-এর জন্য:
   $l = 0, 1$

   চৌম্বকীয় কোয়ান্টাম সংখ্যা $m$-এর মান $-l$ থেকে $+l$ পর্যন্ত (শূন্যসহ) হয়:

   • $l = 0$ (2s অরবিটাল) এর জন্য: $m = 0$ (অরবিটাল সংখ্যা = ১টি)
   • $l = 1$ (2p অরবিটাল) এর জন্য: $m = -1, 0, +1$ (অরবিটাল সংখ্যা = ৩টি)

   অতএব, $n = 2$ স্তরে মোট অরবিটাল সংখ্যা = $1 + 3 = 4$ টি।

   পাউলির বর্জন নীতি অনুসারে, প্রতিটি অরবিটালে বিপরীত স্পিনের ($s = +\frac{1}{2}$ এবং $s = -\frac{1}{2}$) সর্বোচ্চ ২টি ইলেকট্রন থাকতে পারে।

   সুতরাং, প্রতিটি অরবিটালে $s = -\frac{1}{2}$ স্পিনবিশিষ্ট ইলেকট্রন থাকবে সর্বোচ্চ ১টি করে।
   যেহেতু মোট অরবিটাল সংখ্যা ৪টি, তাই উদ্দীপকের B-স্তরে $s = -\frac{1}{2}$ স্পিনবিশিষ্ট সর্বোচ্চ ইলেকট্রন সংখ্যা = $4 \times 1 = 4$ টি।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে হাইড্রোজেন পরমাণুর বিভিন্ন শক্তিস্তর দেখানো হয়েছে। এখানে,
   $A$-স্তর: $n = 1$
   $B$-স্তর: $n = 2$
   $C$-স্তর: $n = 3$
   $D$-স্তর: $n = 4$

   দৃশ্যমান আলোর বর্ণালির জন্য ইলেকট্রনের নিম্ন শক্তিস্তর $n_1 = 2$ (B-স্তর) হতে হবে (বামার সিরিজ)। দৃশ্যমান আলোর বর্ণালিতে আসমানী বা নীল-সবুজ (Cyan/Blue) বর্ণের আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিসর প্রায় $450 - 500\text{ nm}$ (সাধারণত $486.1\text{ nm}$ আসমানী/Cyan বর্ণ নির্দেশ করে)।

   রিডবার্গ সমীকরণ অনুযায়ী:
   $\frac{1}{\lambda} = R_H \left(\frac{1}{n_1^2} - \frac{1}{n_2^2}\right)$
   এখানে, রিডবার্গ ধ্রুবক, $R_H = 1.09678 \times 10^7\text{ m}^{-1}$

   ১. C-স্তর ($n_2 = 3$) থেকে B-স্তরে ($n_1 = 2$) স্থানান্তরের ক্ষেত্রে:
   $\frac{1}{\lambda_1} = 1.09678 \times 10^7 \left(\frac{1}{2^2} - \frac{1}{3^2}\right) = 1.09678 \times 10^7 \times \left(\frac{1}{4} - \frac{1}{9}\right) = 1.09678 \times 10^7 \times \frac{5}{36} = 1.5233 \times 10^6\text{ m}^{-1}$
   $\therefore \lambda_1 = \frac{1}{1.5233 \times 10^6}\text{ m} \approx 6.5646 \times 10^{-7}\text{ m} = 656.46\text{ nm}$
   এই তরঙ্গদৈর্ঘ্য ($656.46\text{ nm}$) লাল বর্ণের অঞ্চলের অন্তর্ভুক্ত।

   ২. D-স্তর ($n_2 = 4$) থেকে B-স্তরে ($n_1 = 2$) স্থানান্তরের ক্ষেত্রে:
   $\frac{1}{\lambda_2} = 1.09678 \times 10^7 \left(\frac{1}{2^2} - \frac{1}{4^2}\right) = 1.09678 \times 10^7 \times \left(\frac{1}{4} - \frac{1}{16}\right) = 1.09678 \times 10^7 \times \frac{3}{16} = 2.05646 \times 10^6\text{ m}^{-1}$
   $\therefore \lambda_2 = \frac{1}{2.05646 \times 10^6}\text{ m} \approx 4.8627 \times 10^{-7}\text{ m} = 486.27\text{ nm}$
   এই তরঙ্গদৈর্ঘ্য ($486.27\text{ nm}$) দৃশ্যমান আলোর আসমানী (Cyan/Blue-Green) বর্ণের অঞ্চলের অন্তর্গত।

   অতএব, গাণিতিক বিশ্লেষণ থেকে দেখা যায় যে, উদ্দীপকের D-স্তর ($n=4$) থেকে B-স্তরে ($n=2$) ইলেকট্রনের স্থানান্তরের জন্য আসমানী রঙের বর্ণ বিকিরণ সম্ভব।