রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যেসব তড়িৎ-রাসায়নিক কোষে রাসায়নিক বিক্রিয়া স্বতঃস্ফূর্তভাবে একমুখী ঘটে তড়িৎ শক্তি উৎপন্ন করে এবং যা পুনরায় রিচার্জ বা তড়িৎ চার্জিত করা যায় না, তাকে প্রাইমারি কোষ বা প্রাথমিক কোষ বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   H₂O₂ (হাইড্রোজেন পারঅক্সাইড)-এ অক্সিজেনের জারণ সংখ্যা -1।
   অক্সিজেনের সাধারণ জারণ সংখ্যা -2 এবং সর্বোচ্চ জারণ সংখ্যা 0 হতে পারে। যেহেতু -1 মানটি -2 এবং 0-এর মধ্যবর্তী, তাই H₂O₂ ইলেকট্রন গ্রহণ করে অক্সিজেনের জারণ সংখ্যা হ্রাস (-1 থেকে -2) ঘটাতে পারে, অর্থাৎ জারক হিসেবে কাজ করে। যেমন:
   H₂O₂ + 2Fe²⁺ + 2H⁺ → 2Fe³⁺ + 2H₂O
   আবার, এটি অন্য কোনো শক্তিশালী জারকের উপস্থিতিতে ইলেকট্রন ত্যাগ করে জারণ সংখ্যা বৃদ্ধি ( -1 থেকে 0) ঘটাতে পারে, অর্থাৎ বিজারক হিসেবে কাজ করে। যেমন:
   2KMnO₄ + 3H₂SO₄ + 5H₂O₂ → K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 8H₂O + 5O₂
   সুতরাং, H₂O₂ জারক ও বিজারক উভয়রূপেই ক্রিয়া করে।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের বিক্রিয়াটি হলো:
   2KNO₃(s) —(Δ)→ 2KNO₂(s) + O₂(g)
   সুতরাং, 'Z' গ্যাসটি হলো অক্সিজেন (O₂)।

   আমরা জানি,
   গ্যাসের মোট গতিশক্তি, E_k = (3/2) * n * R * T = (3/2) * (w/M) * R * T

   এখানে,
   'Z' গ্যাস (O₂) এর ভর, w = 10 g
   O₂ এর আণবিক ভর, M = 32 g/mol
   SATP-তে তাপমাত্রা, T = 25°C = (25 + 273.15) K = 298.15 K
   সার্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক, R = 8.314 J·mol⁻¹·K⁻¹

   সুতরাং,
   E_k = (3 / 2) × (10 / 32) × 8.314 × 298.15 J
   E_k ≈ 1.5 × 0.3125 × 8.314 × 298.15 J
   E_k ≈ 1160.23 J (বা 1.16 kJ)

   অতএব, SATP-তে 10g 'Z' গ্যাসের মোট গতিশক্তি 1160.23 J।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের লেখচিত্রটি হলো অ্যামাগা বক্ররেখা (PV বনাম P লেখচিত্র)। এখানে:

   • 'X' গ্যাসটি হলো আদর্শ গ্যাস, যার জন্য PV = ধ্রুবক অর্থাৎ লেখচিত্রটি P-অক্ষের সমান্তরাল একটি সরলরেখা।
   • 'Y' গ্যাসটি (যেমন H₂ বা He) উচ্চ চাপে আদর্শ আচরণ থেকে ধনাত্মক বিচ্যুতি দেখায় এবং সর্বদা PV-এর মান চাপের সাথে বৃদ্ধি পায়।
   • 'Z' গ্যাসটি হলো অক্সিজেন (O₂), যার ক্ষেত্রে চাপ বাড়ালে PV-এর মান প্রথমে হ্রাস পায় (একটি সর্বনিম্ন মানে পৌঁছায়) এবং পরে বৃদ্ধি পায়।

   'Y' ও 'Z' গ্যাসের এই বিচ্যুতির প্রধান কারণ দুটি:
   ১. আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বলের অনুপস্থিতির ত্রুটি: আদর্শ গ্যাসের গতিতত্ত্ব অনুসারে গ্যাস অণুসমূহের মধ্যে কোনো আকর্ষণ বা বিকর্ষণ বল নেই। কিন্তু বাস্তব গ্যাস 'Y' ও 'Z'-এর অণুগুলোর মধ্যে ভ্যান ডার ওয়ালস আকর্ষণ বল কার্যকর থাকে। O₂ গ্যাসের ক্ষেত্রে নিম্ন ও মাঝারি চাপে এই আকর্ষণ বলের প্রভাবে আয়তন প্রত্যাশার চেয়ে বেশি সংকুচিত হয়, ফলে PV-এর মান হ্রাস পেয়ে নিচের দিকে নেমে যায়।

   ২. অণুসমূহের আয়তনকে নগণ্য ধরার ত্রুটি: আদর্শ গ্যাসের ক্ষেত্রে গ্যাসীয় অণুগুলোর নিজস্ব আয়তন পাত্রের মোট আয়তনের তুলনায় নগণ্য ধরা হয়। কিন্তু উচ্চ চাপে বাস্তব গ্যাসীয় অণুর নিজস্ব আয়তন কার্যকর ভূমিকা পালন করে এবং গ্যাস অণুগুলোর মধ্যে বিকর্ষণ প্রবল হয়। ফলে আয়তন খুব বেশি সংকুচিত হতে পারে না এবং PV-এর মান দ্রুত বৃদ্ধি পায়।

   এছাড়া, 'Y' গ্যাস (যেমন H₂ বা He)-এর ক্ষেত্রে অণুর আকার অত্যন্ত ক্ষুদ্র এবং মোলার ভর কম হওয়ায় এদের আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল অতি নগণ্য। তাই সাধারণ তাপমাত্রায় এদের ক্ষেত্রে অণুগুলোর নিজস্ব আয়তনের প্রভাবই মুখ্য থাকে, ফলে এদের PV-এর মান চাপের সাথে সর্বদা বৃদ্ধি পায়।

   অতএব, ভ্যান ডার ওয়ালস বলের উপস্থিতি এবং অণুসমূহের নিজস্ব বাস্তব আয়তনের কারণেই বাস্তব গ্যাস 'Y' ও 'Z'-এর লেখচিত্র আদর্শ গ্যাস 'X'-এর আচরণ থেকে ভিন্ন হয়।