রসায়ন ১ম পত্র • Combined Board • রাজশাহী, কুমিল্লা, চট্টগ্রাম, বরিশাল বোর্ড ২০১৮
রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন
A=.................. np2 \text{A} = \text{.................. } \text{np}^2 B=.................. np3 \text{B} = \text{.................. } \text{np}^3 C=.................. np4 \text{C} = \text{.................. } \text{np}^4 [n=2] [\text{n} = 2]
- ক)(1)
আংশিক পাতন কী?
- খ)(2)
RfR_f এর মান 1 এর চেয়ে কম হয় কেন ?
- গ)(3)
উদ্দীপকের A এর হাইড্রাইড যৌগের কেন্দ্রীয় পরমাণুর সংকরণ ব্যাখ্যা করো।
- ঘ)(4)
উদ্দীপকের B এবং C মৌলের হাইড্রাইড যৌগের বন্ধন কোণের ভিন্নতা রয়েছে-- বিশ্লেষণ করো।
উত্তর ও ব্যাখ্যা
- ক)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
দুই বা ততোধিক ভিন্ন স্ফুটনাঙ্কবিশিষ্ট তরলের মিশ্রণকে উত্তপ্ত করে তাদের স্ফুটনাঙ্কের পার্থক্যের ভিত্তিতে আংশিক পাতন স্তম্ভ ব্যবহার করে উপাদানগুলোকে পৃথক করার পদ্ধতিকে আংশিক পাতন বলা হয়।
- খ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
ক্রোমাটোগ্রাফিতে R_f (Retention factor) হলো নির্দিষ্ট উপাদানের অতিক্রান্ত দূরত্ব এবং দ্রাবকের অতিক্রান্ত দূরত্বের অনুপাত। অর্থাৎ,
R_f = (উপাদান কর্তৃক অতিক্রান্ত দূরত্ব) / (দ্রাবক কর্তৃক অতিক্রান্ত দূরত্ব)।
ক্রোমাটোগ্রাফি প্রক্রিয়ায় উপাদান বা নমুনা দ্রাবকের সাথেই বিস্তার লাভ করে, ফলে উপাদানটি কখনো দ্রাবকের চেয়ে বেশি দূরত্ব অতিক্রম করতে পারে না। উপাদান সর্বদা দ্রাবকের চেয়ে কম দূরত্ব অতিক্রম করে। এই কারণে R_f এর মান সর্বদা ১ এর চেয়ে কম হয়। - গ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপকে n = 2 হওয়ায় A মৌলের বহিঃস্থ স্তরের ইলেকট্রন বিন্যাস 2s² 2p²। সুতরাং A মৌলটির মোট ইলেকট্রন সংখ্যা ৬, অর্থাৎ মৌলটি কার্বন (C)।
কার্বনের হাইড্রাইড যৌগটি হলো মিথেন (CH₄)।মিথেন (CH₄) যৌগের কেন্দ্রীয় পরমাণু কার্বনের সংকরণ:
স্বাভাবিক অবস্থায় কার্বনের ইলেকট্রন বিন্যাস: C(6) → 1s² 2s² 2p_x¹ 2p_y¹ 2p_z⁰।
উত্তেজিত অবস্থায় কার্বনের ইলেকট্রন বিন্যাস: C*(6) → 1s² 2s¹ 2p_x¹ 2p_y¹ 2p_z¹।উত্তেজিত অবস্থায় কার্বনের যোজ্যতা স্তরের একটি s এবং তিনটি p অরবিটাল পরস্পর মিশ্রিত হয়ে সমশক্তি সম্পন্ন চারটি sp³ সংকর অরবিটাল গঠন করে। একে sp³ সংকরণ বলে।
মিথেন অণু গঠনের সময় এই চারটি sp³ সংকর অরবিটালের প্রতিটির সাথে চারটি হাইড্রোজেন পরমাণুর 1s অরবিটালের সামনা-সামনি অধিক্রমণ ঘটে এবং চারটি সমযোজী C-H সিগমা (σ) বন্ধন গঠিত হয়। এতে মিথেন অণুটি একটি সুষম চতুস্তলকীয় জ্যামিতিক কাঠামো লাভ করে এবং এর বন্ধন কোণ হয় 109.5°। - ঘ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপকে n = 2 হওয়ায় B ও C মৌলের বহিঃস্থ স্তরের ইলেকট্রন বিন্যাস যথাক্রমে 2s² 2p³ এবং 2s² 2p⁴। অতএব, B মৌলটি হলো নাইট্রোজেন (N, ইলেকট্রন সংখ্যা ৭) এবং C মৌলটি হলো অক্সিজেন (O, ইলেকট্রন সংখ্যা ৮)।
এদের হাইড্রাইড যৌগ দুটি হলো যথাক্রমে অ্যামোনিয়া (NH₃) এবং পানি (H₂O)।উভয় যৌগের কেন্দ্রীয় পরমাণুতে sp³ সংকরণ বিদ্যমান থাকা সত্ত্বেও এদের বন্ধন কোণের ভিন্নতা দেখা যায়, যা ভেসপার (VSEPR) তত্ত্বের সাহায্যে ব্যাখ্যা করা যায়:
১. NH₃ অণুতে: কেন্দ্রীয় পরমাণু N এর যোজ্যতা স্তরে ৫টি ইলেকট্রন রয়েছে, যার মধ্যে ৩টি ইলেকট্রন হাইড্রোজেনের সাথে ৩টি বন্ধনজোড় (bp) গঠন করে এবং অবশিষ্ট ২টি ইলেকট্রন ১টি মুক্তজোড় (lp) হিসেবে থাকে। VSEPR তত্ত্ব অনুসারে, মুক্তজোড়-বন্ধনজোড় বিকর্ষণ বন্ধনজোড়-বন্ধনজোড় বিকর্ষণের চেয়ে শক্তিশালী (lp-bp > bp-bp)। এই ১টি মুক্তজোড় ইলেকট্রনের বিকর্ষণের কারণে N-H বন্ধনজোড়গুলো সংকুচিত হয়। ফলে NH₃ অণুর চতুস্তলকীয় বন্ধন কোণ 109.5° থেকে কমে 107° হয় এবং এর আকৃতি ত্রিকোণাকার পিরামিডীয় হয়।
২. H₂O অণুতে: কেন্দ্রীয় পরমাণু O এর যোজ্যতা স্তরে ৬টি ইলেকট্রন রয়েছে। এর মধ্যে ২টি ইলেকট্রন হাইড্রোজেনের সাথে ২টি বন্ধনজোড় (bp) তৈরি করে এবং অবশিষ্ট ৪টি ইলেকট্রন ২টি মুক্তজোড় (lp) হিসেবে অবস্থান করে। VSEPR তত্ত্ব অনুসারে, বিকর্ষণের তীব্রতার ক্রম হলো lp-lp > lp-bp > bp-bp। দুটি মুক্তজোড়ের পরস্পরের মধ্যে তীব্র বিকর্ষণ ঘটে এবং সেগুলো বন্ধনজোড় ইলেকট্রনগুলোকে আরও বেশি সংকুচিত করে দেয়। ফলে H₂O এর বন্ধন কোণ আরও হ্রাস পেয়ে 104.5° হয় এবং এর আকৃতি কৌণিক বা V-আকৃতির হয়।
সুতরাং, মুক্তজোড় ইলেকট্রন সংখ্যার ভিন্নতা এবং তাদের বিকর্ষণের কারণেই NH₃ (107°) এবং H₂O (104.5°) যৌগে বন্ধন কোণের ভিন্নতা সৃষ্টি হয়।
আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও