রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় ১০০ গ্রাম দ্রাবককে সম্পৃক্ত দ্রবণে পরিণত করতে যত গ্রাম দ্রবের প্রয়োজন হয়, তাকে ঐ তাপমাত্রায় ঐ দ্রবের দ্রাব্যতা বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   'N' (নাইট্রোজেন) ও 'O' (অক্সিজেন) পরমাণুর মধ্যে অক্সিজেনের (O) আকার ছোট।

   ব্যাখ্যা: নাইট্রোজেন (পারমাণবিক সংখ্যা ৭) এবং অক্সিজেন (পারমাণবিক সংখ্যা ৮) উভয়ই পর্যায় সারণির দ্বিতীয় পর্যায়ের মৌল। একই পর্যায়ে বাম থেকে ডানে গেলে নতুন কোনো শক্তিস্তর যুক্ত হয় না, কিন্তু নিউক্লিয়াসে প্রোটন সংখ্যা এবং যোজ্যতা স্তরে ইলেকট্রন সংখ্যা বৃদ্ধি পায়। অক্সিজেনের নিউক্লিয়ার চার্জ নাইট্রোজেনের চেয়ে বেশি হওয়ায় এর নিউক্লিয়াস বহিঃস্থ স্তরের ইলেকট্রনগুলোকে অধিক শক্তিতে নিজের দিকে আকর্ষণ করে। ফলে অক্সিজেনের পারমাণবিক ব্যাসার্ধ সংকুচিত হয় এবং এর আকার নাইট্রোজেন অপেক্ষা ছোট হয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক I-এর ইলেকট্রন বিন্যাস থেকে দেখা যায় যে এটি পটাশিয়াম (K, পারমাণবিক সংখ্যা ১৯) মৌলকে নির্দেশ করছে। এর ইলেকট্রন বিন্যাস হলো: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁰ 4s¹।

   আউফবাউ (Aufbau) নীতি অনুসারে, পরমাণুর বিভিন্ন অরবিটালে ইলেকট্রন প্রবেশের সময় প্রথমে নিম্ন শক্তিস্তরের অরবিটালে ইলেকট্রন প্রবেশ করে এবং পরবর্তীতে ক্রমান্বয়ে উচ্চ শক্তিস্তরে গমন করে। কোনো অরবিটালের শক্তি নির্ধারিত হয় প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা (n) এবং সহকারী কোয়ান্টাম সংখ্যার (l) যোগফল (n + l) দ্বারা।

   3d অরবিটালের ক্ষেত্রে, n = 3 এবং l = 2;
   অতএব, n + l = 3 + 2 = 5।

   4s অরবিটালের ক্ষেত্রে, n = 4 এবং l = 0;
   অতএব, n + l = 4 + 0 = 4।

   এখানে, 4s অরবিটালের (n + l)-এর মান 3d অরবিটালের চেয়ে কম হওয়ায় 4s অরবিটালের শক্তি 3d অরবিটালের তুলনায় কম। তাই আউফবাউ নীতি অনুসারে 3p অরবিটাল পূর্ণ হওয়ার পর ১৯তম ইলেকট্রনটি উচ্চ শক্তির 3d অরবিটালে না গিয়ে অপেক্ষাকৃত নিম্ন শক্তির 4s অরবিটালে প্রবেশ করে। এ কারণেই উদ্দীপক I-এর 3d অরবিটাল ফাঁকা থাকে।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক II-এ উল্লিখিত 'A' মৌলটির পারমাণবিক সংখ্যা ২৮, যা পর্যায় সারণির ৪র্থ পর্যায়ের ১০ম গ্রুপের মৌল নিকেল (Ni)। হ্যাঁ, 'A' মৌলটি (নিকেল) প্রভাবন ধর্ম প্রদর্শন করে।

   বিশ্লেষণ:
   নিকেল একটি অবস্থান্তর মৌল। এর ইলেকট্রন বিন্যাস হলো: ₂₈Ni: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁸ 4s²।
   অবস্থান্তর মৌল হিসেবে নিকেলের প্রভাবন ধর্ম প্রদর্শনের প্রধান কারণসমূহ নিচে উল্লেখ করা হলো:
   ১. পরিবর্তনশীল জারণ অবস্থা: নিকেলের d-অরবিটালে অপূর্ণ ইলেকট্রন থাকায় এটি বিভিন্ন বিক্রিয়ায় মধ্যবর্তী জটিল যৌগ গঠনের মাধ্যমে নিজের জারণ সংখ্যার পরিবর্তন ঘটাতে পারে। বিক্রিয়া শেষে এটি পুনরায় পূর্বাবস্থায় ফিরে আসে, ফলে বিক্রিয়ার সক্রিয়ণ শক্তি হ্রাস পায় এবং বিক্রিয়া দ্রুত গতিতে সম্পন্ন হয়।
   ২. ফাঁকা ও অপূর্ণ d-অরবিটালের উপস্থিতি: নিকেলের যোজ্যতা স্তরে অপূর্ণ 3d অরবিটাল এবং ফাঁকা 4p অরবিটাল বিদ্যমান। এই অরবিটালগুলো ব্যবহার করে এটি বিক্রিয়ক অণুর সাথে অস্থায়ী বন্ধন বা মধ্যবর্তী অধিশোষণ যৌগ গঠন করতে পারে।
   ৩. মুক্ত যোজ্যতা ও পৃষ্ঠতলীয় অধিশোষণ: নিকেলের পৃষ্ঠতলে মুক্ত যোজ্যতা থাকে। ফলে বিক্রিয়ক অণুসমূহ নিকেলের কঠিন পৃষ্ঠতলে অধিশোষিত হয়ে বিক্রিয়ার জন্য অনুকূল পরিবেশ পায় এবং আন্তঃআণবিক বন্ধন দুর্বল হয়ে বিক্রিয়া দ্রুত ঘটে।

   যেমন: জৈব রসায়নে তেলের হাইড্রোজেনেশন বিক্রিয়ায় নিকেল চূর্ণ প্রভাবক হিসেবে ব্যবহৃত হয়ে তরল তেলকে কঠিন চর্বিতে বা ডালডায় রূপান্তরিত করে:
   উদ্ভিজ্জ তেল + H₂ ⎯(Ni, 180°C–200°C)→ বনস্পতি ঘি।

   সুতরাং, উপযুক্ত বৈশিষ্ট্যের কারণে 'A' মৌলটি প্রভাবন ধর্ম প্রদর্শন করে।