রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যেসব d-ব্লক মৌলের অন্তত একটি সুস্থিত আয়নে d-অরবিটাল আংশিক পূর্ণ (d¹ থেকে d⁹) থাকে, তাদেরকে অবস্থান্তর মৌল বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   পোলারায়নের ক্ষেত্রে ক্যাটায়নের ধনাত্মক নিউক্লিয়াস অ্যানায়নের ইলেকট্রন মেঘকে নিজের দিকে আকর্ষণ করে এবং উভয় নিউক্লিয়াস পরস্পরকে বিকর্ষণ করে। ক্যাটায়নের আকার সাধারণত ছোট এবং এতে উচ্চ কার্যকরী নিউক্লীয় চার্জের ঘনত্ব থাকে। অন্যদিকে অ্যানায়নের আকার তুলনামূলকভাবে বড় হওয়ায় এর সর্ববহিঃস্থ ইলেকট্রন মেঘের ওপর নিউক্লিয়াসের আকর্ষণ কম থাকে এবং ইলেকট্রন মেঘ সহজেই বিকৃত বা পোলারায়িত হতে পারে। ক্যাটায়নের ছোট আকার ও দৃঢ়ভাবে আবদ্ধ ইলেকট্রন মেঘের কারণে অ্যানায়ন কর্তৃক ক্যাটায়নের ইলেকট্রন মেঘকে বিকৃত করা সম্ভব হয় না। ফলে সাধারণত অ্যানায়ন কর্তৃক ক্যাটায়নের পোলারায়ন ঘটে না।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে ব্রাকেট (Bracket) সিরিজের কথা বলা হয়েছে। হাইড্রোজেন পরমাণুর ইলেকট্রন উচ্চতর যেকোনো শক্তিস্তর হতে চতুর্থ শক্তিস্তরে (n = 4) স্থানান্তরিত হলে ব্রাকেট সিরিজ পাওয়া যায়। অতএব, ইলেকট্রনটি ধাপান্তরের পর n = 4 শক্তিস্তরে অবস্থান করে।

   কোয়ান্টাম সংখ্যার আলোকে n = 4 শক্তিস্তরের মোট অরবিটাল সংখ্যা হিসাব:
   ১. প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা, n = 4
   ২. সহকারী কোয়ান্টাম সংখ্যা, l = 0, 1, 2, 3

   • l = 0 (s উপস্তর) এর জন্য ম্যাগনেটিক কোয়ান্টাম সংখ্যা, m = 0; অর্থাৎ অরবিটাল সংখ্যা = ১টি (4s)
   • l = 1 (p উপস্তর) এর জন্য m = -1, 0, +1; অর্থাৎ অরবিটাল সংখ্যা = ৩টি (4p)
   • l = 2 (d উপস্তর) এর জন্য m = -2, -1, 0, +1, +2; অর্থাৎ অরবিটাল সংখ্যা = ৫টি (4d)
   • l = 3 (f উপস্তর) এর জন্য m = -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3; অর্থাৎ অরবিটাল সংখ্যা = ৭টি (4f)

   অতএব, চতুর্থ শক্তিস্তরে মোট অরবিটাল সংখ্যা = 1 + 3 + 5 + 7 = 16 টি। (সূত্রানুসারে, মোট অরবিটাল সংখ্যা = n² = 4² = 16 টি)।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক অনুসারে, ব্রাকেট সিরিজের দ্বিতীয় লাইনের ক্ষেত্রে ইলেকট্রনের ধাপান্তর ঘটে:
   নিম্ন শক্তিস্তর, n₁ = 4
   যেহেতু এটি ব্রাকেট সিরিজের ২য় লাইন, তাই উচ্চ শক্তিস্তর, n₂ = 4 + 2 = 6

   রিডবার্গ সমীকরণ অনুযায়ী:
   1/λ = R_H × (1/n₁² - 1/n₂²)
   এখানে, রিডবার্গ ধ্রুবক, R_H = 1.09678 × 10⁷ m⁻¹

   মান বসিয়ে পাই:
   1/λ = 1.09678 × 10⁷ × (1/4² - 1/6²)
   1/λ = 1.09678 × 10⁷ × (1/16 - 1/36)
   1/λ = 1.09678 × 10⁷ × (5/144)
   1/λ ≈ 3.80826 × 10⁵ m⁻¹
   বা, λ = 1 / (3.80826 × 10⁵ m⁻¹) ≈ 2.626 × 10⁻⁶ m = 2626 nm

   আমরা জানি, অবলোহিত (IR) অঞ্চলের তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সীমা হলো 780 nm থেকে 1 mm (বা 10⁶ nm)। এর মধ্যে ফার-আইআর (Far-IR) বা দূর অবলোহিত অঞ্চলের ব্যাপ্তি প্রায় 2500 nm থেকে 1000 µm।
   গণনাকৃত তরঙ্গদৈর্ঘ্য (2626 nm) অবলোহিত (IR), বিশেষ করে দূর-অবলোহিত (FIR) অঞ্চলে পড়ে।

   চিকিৎসা ক্ষেত্রে অবলোহিত রশ্মি (IR) ফিজিওথেরাপিতে রক্ত সঞ্চালন বৃদ্ধি, পেশির টান ও ব্যথা উপশমে তাপীয় চিকিৎসা হিসেবে সফলভাবে ব্যবহৃত হয়। অতএব, উদ্দীপকের ইলেকট্রনটির ধাপান্তরের ফলে নির্গত রশ্মি চিকিৎসা ক্ষেত্রে ব্যবহার করা যাবে।