রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় কোনো উভমুখী বিক্রিয়ার সাম্যাবস্থায় উৎপাদসমূহের মোলার ঘনমাত্রার গুণফল এবং বিক্রিয়কসমূহের মোলার ঘনমাত্রার গুণফলের অনুপাতকে মোলার সাম্যধ্রুবক বা Kc বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   ল্যান্থানাইড সারির মৌলসমূহের পারমাণবিক সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে সাথে নতুন ইলেকট্রনগুলো বহিঃস্থ শক্তিস্তরে প্রবেশ না করে ভেতরের 4f অরবিটালে প্রবেশ করে। 4f অরবিটালের আকৃতি বিক্ষিপ্ত হওয়ায় এর ইলেকট্রনগুলোর আবরণী ক্ষমতা (shielding effect) অত্যন্ত দুর্বল। ফলে পারমাণবিক সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে সাথে নিউক্লিয়াসের ধনাত্মক চার্জ বৃদ্ধির কারণে বহিঃস্থ স্তরের ইলেকট্রনের ওপর নিউক্লিয়াসের কার্যকর আকর্ষণ ক্রমাগত বৃদ্ধি পায়। এ কারণে ল্যান্থানাইড মৌল এবং তাদের আয়নগুলির আকার বা ব্যাসার্ধ ক্রমান্বয়ে সংকুচিত হয়, যা ল্যান্থানাইড সংকোচন নামে পরিচিত।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক অনুসারে,
   ১নং পাত্রে CH₃COOH এর মোল সংখ্যা,
   n(CH₃COOH) = V₁ × S₁ = (15 / 1000) L × 0.15 mol/L = 2.25 × 10⁻³ mol = 2.25 mmol
   ২নং পাত্রে NaOH এর মোল সংখ্যা,
   n(NaOH) = V₂ × S₂ = (6 / 1000) L × 0.10 mol/L = 0.60 × 10⁻³ mol = 0.60 mmol

   ১নং ও ২নং দ্রবণ মিশ্রিত করলে নিম্নোক্ত বিক্রিয়া ঘটে:
   CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O

   বিক্রিয়া অনুযায়ী, 1 mol CH₃COOH সম্পূর্ণরূপে 1 mol NaOH দ্বারা প্রশমিত হয়।
   অতএব, প্রশমনের পর অবশিষ্ট CH₃COOH এর পরিমাণ = 2.25 - 0.60 = 1.65 mmol
   এবং উৎপন্ন লবণের (CH₃COONa) পরিমাণ = 0.60 mmol

   যেহেতু দ্রবণে দুর্বল এসিড (CH₃COOH) ও তার ক্ষারকীয় লবণ (CH₃COONa) উপস্থিত রয়েছে, তাই মিশ্রণটি একটি অম্লীয় বাফার দ্রবণ।
   হেন্ডারসন-হ্যাসেলবাল্ক সমীকরণ অনুসারে,
   pH = pKa + log([লবণ] / [অম্ল])
   বা, pH = pKa + log(লবণের মোল সংখ্যা / অম্লের মোল সংখ্যা)
   মান বসিয়ে পাই,
   pH = 4.76 + log(0.60 / 1.65)
   = 4.76 + log(0.3636)
   = 4.76 - 0.439
   = 4.321

   অতএব, মিশ্রণের pH = 4.32 (প্রায়)।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের ৩নং মিশ্রণে অতিরিক্ত CH₃COOH এবং উৎপন্ন CH₃COONa বিদ্যমান থাকায় এটি একটি অম্লীয় বাফার দ্রবণ। দ্রবণে এদের বিয়োজন নিম্নরূপ:
   CH₃COONa (aq) → CH₃COO⁻ (aq) + Na⁺ (aq) (সম্পূর্ণ বিয়োজিত)
   CH₃COOH (aq) ⇌ CH₃COO⁻ (aq) + H⁺ (aq) (আংশিক বিয়োজিত)

   সামান্য HCl যোগ করলে:
   মিশ্রণে সামান্য তীব্র এসিড HCl যোগ করলে তা থেকে বিয়োজিত H⁺ আয়ন বাফার দ্রবণে উপস্থিত অতিরিক্ত CH₃COO⁻ আয়নের সাথে যুক্ত হয়ে দুর্বলভাবে বিয়োজিত মৃদু এসিড CH₃COOH উৎপন্ন করে:
   H⁺ + CH₃COO⁻ ⇌ CH₃COOH
   ফলে দ্রবণে মুক্ত H⁺ আয়নের ঘনমাত্রা পরিবর্তিত হয় না এবং দ্রবণের pH মান অপরিবর্তিত থাকে।

   সামান্য NaOH যোগ করলে:
   মিশ্রণে সামান্য তীব্র ক্ষার NaOH যোগ করলে তা থেকে বিয়োজিত OH⁻ আয়ন দ্রবণের অবিয়োজিত CH₃COOH এর সাথে বিক্রিয়া করে পানি ও CH₃COO⁻ আয়ন তৈরি করে (অথবা দ্রবণের H⁺ আয়নের সাথে যুক্ত হয়ে মৃদু বিয়োজিত পানি উৎপন্ন করে):
   OH⁻ + CH₃COOH ⇌ CH₃COO⁻ + H₂O
   ফলে দ্রবণে OH⁻ আয়নের আধিক্য ঘটে না এবং মুক্ত H⁺ ঘনমাত্রাও অক্ষুণ্ণ থাকে, যার ফলে pH মান অপরিবর্তিত থাকে।

   সুতরাং, বাফার ক্রিয়া কৌশলের কারণে ৩নং মিশ্রণে সামান্য HCl বা সামান্য NaOH যোগ করলেও pH মানের কোনো উল্লেখযোগ্য পরিবর্তন হবে না।