রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যেসব বাহ্যিক পদার্থের উপস্থিতিতে প্রভাবকের প্রভাবন ক্ষমতা হ্রাস পায় বা সম্পূর্ণরূপে বিনষ্ট হয়, তাদেরকে প্রভাবক বিষ বলে। যেমন- স্পর্শ পদ্ধতিতে সালফিউরিক এসিড উৎপাদনের সময় প্ল্যাটিনাম প্রভাবকের জন্য আর্সেনিক অক্সাইড (As₂O₃) একটি প্রভাবক বিষ হিসেবে কাজ করে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   ব্রনস্টেড-লাউরি মতবাদ অনুসারে, যে পদার্থ প্রোটন দান করে তা এসিড এবং যে পদার্থ প্রোটন গ্রহণ করে তা ক্ষারক। পানি পরিস্থিতিভেদে এসিড ও ক্ষারক উভয় হিসেবে আচরণ করে বলে এটি একটি উভধর্মী পদার্থ।
   যেমন-
   ১. ক্ষারকের (NH₃) সাথে বিক্রিয়ায় পানি প্রোটন দান করে এসিড হিসেবে কাজ করে:
   NH₃ + H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH⁻
   ২. তীব্র এসিডের (HCl) সাথে বিক্রিয়ায় পানি প্রোটন গ্রহণ করে ক্ষারক হিসেবে কাজ করে:
   HCl + H₂O ⇌ H₃O⁺ + Cl⁻
   সুতরাং, পানির উভধর্মী বৈশিষ্ট্য বিদ্যমান।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে উল্লিখিত C ও D মৌল দুটি হলো যথাক্রমে ১৫ ও ১৬ পারমাণবিক সংখ্যাবিশিষ্ট ফসফরাস (P) এবং সালফার (S)। P এবং S এর মধ্যে ফসফরাসের (P) প্রথম আয়নীকরণ শক্তি বেশি।

   ইলেকট্রন বিন্যাস লক্ষ্য করলে দেখা যায়:
   ₁₅P → 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³
   ₁₆S → 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴

   আমরা জানি, কোনো মৌলের পরমাণুর সর্ববহিস্থ শক্তিস্তরের অরবিটালগুলো অর্ধপূর্ণ বা পূর্ণ থাকলে তা অধিক স্থিতিশীল হয়। ফসফরাসের সর্ববহিস্থ 3p উপশক্তিস্তরে ৩টি ইলেকট্রন রয়েছে, যা অর্ধপূর্ণ (3p³) এবং অধিক সুস্থিত। ফলে ফসফরাস থেকে একটি ইলেকট্রন অপসারণ করতে অপেক্ষাকৃত বেশি শক্তির প্রয়োজন হয়।

   অন্যদিকে, সালফারের সর্ববহিস্থ উপশক্তিস্তরে ৪টি ইলেকট্রন (3p⁴) রয়েছে, যা অর্ধপূর্ণ অপেক্ষা কম স্থিতিশীল। একটি ইলেকট্রন অপসারিত হলে এটি অর্ধপূর্ণ সুস্থিত 3p³ কাঠামো লাভ করতে পারে।

   সাধারণ নিয়মানুযায়ী একই পর্যায়ে বাম থেকে ডানে গেলে পারমাণবিক ব্যাসার্ধ হ্রাস পাওয়ায় আয়নীকরণ শক্তি বৃদ্ধি পাওয়ার কথা থাকলেও, ফসফরাসের অর্ধপূর্ণ 3p উপস্তরের বিশেষ স্থিতিশীলতার কারণে সালফারের চেয়ে ফসফরাসের আয়নীকরণ শক্তি বেশি হয়।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে মৌল দুটি হলো:
   A (পারমাণবিক সংখ্যা ৬) = কার্বন (C)
   B (পারমাণবিক সংখ্যা ১৪) = সিলিকন (Si)
   E (পারমাণবিক সংখ্যা ১৭) = ক্লোরিন (Cl)

   অতএব, যৌগ দুটি হলো যথাক্রমে CCl₄ (AE₄) এবং SiCl₄ (BE₄)। যৌগ দুটি পানির সাথে একই ধরনের বিক্রিয়া প্রদর্শন করে না।

   CCl₄ পানির সাথে বিক্রিয়া (আর্দ্রবিশ্লেষণ) করে না, কিন্তু SiCl₄ আর্দ্রবিশ্লেষিত হয়ে সিলিসিক এসিড [Si(OH)₄] ও হাইড্রোক্লোরিক এসিড (HCl) উৎপন্ন করে।

   কারণ বিশ্লেষণ:
   পানির সাথে আর্দ্রবিশ্লেষণ বিক্রিয়া ঘটার জন্য যৌগের কেন্দ্রীয় পরমাণুর ফাঁকা d-অরবিটাল থাকা প্রয়োজন, যাতে পানির অক্সিজেন পরমাণু তার মুক্তজোড় ইলেকট্রন দিয়ে সন্নিবেশ বন্ধন গঠন করে অস্থায়ী জটিল যৌগ তৈরি করতে পারে।

   ১. CCl₄ যৌগের কেন্দ্রীয় পরমাণু কার্বন (C)-এর ইলেকট্রন বিন্যাস:
   ₆C → 1s² 2s² 2p²
   কার্বন দ্বিতীয় পর্যায়ের মৌল হওয়ায় এর যোজ্যতা স্তরে (n = 2) কোনো ফাঁকা d-অরবিটাল নেই। ফলে পানির অণুর অক্সিজেন পরমাণু কার্বনকে মুক্তজোড় ইলেকট্রন প্রদান করে সন্নিবেশ বন্ধন তৈরি করতে পারে না। এছাড়া কার্বনের ক্ষুদ্র আকার ও চারটি ক্লোরিন পরমাণুর স্থানিক বাধার (steric hindrance) কারণেও পানির অণু কার্বনের সংস্পর্শে আসতে পারে না। ফলে CCl₄ আর্দ্রবিশ্লেষিত হয় না।

   ২. অপরদিকে, SiCl₄ যৌগের কেন্দ্রীয় পরমাণু সিলিকন (Si)-এর ইলেকট্রন বিন্যাস:
   ₁₄Si → 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p² 3d⁰
   সিলিকন তৃতীয় পর্যায়ের মৌল হওয়ায় এর যোজ্যতা স্তরে ফাঁকা 3d-অরবিটাল বিদ্যমান। ফলে পানির অক্সিজেন পরমাণু তার মুক্তজোড় ইলেকট্রন সিলিকনের ফাঁকা d-অরবিটালে দান করে সন্নিবেশ বন্ধনের মাধ্যমে একটি জটিল অন্তর্বর্তী যৌগ গঠন করতে পারে, যা পরবর্তীতে ভেঙে গিয়ে আর্দ্রবিশ্লেষণ সম্পন্ন করে:
   SiCl₄ + 4H₂O → Si(OH)₄ + 4HCl

   সুতরাং, ফাঁকা d-অরবিটালের উপস্থিতি ও অনুপস্থিতির কারণে AE₄ (CCl₄) ও BE₄ (SiCl₄) পানির সাথে একই ধরনের আচরণ প্রদর্শন করে না।