রসায়ন ১ম পত্র • Mymensingh Board • ময়মনসিংহ বোর্ড ২০২১
রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন
[n=2][n = 2]এখানে, n=2 n=2
মৌল | বহিঃস্থ স্তরের ইলেকট্রন বিন্যাস
A | ns2np3ns^{2}np^{3}
B | ns2np4ns^{2}np^{4}
E | ns2np2ns^{2}np^{2}
- ক)(1)
আয়নিকরণ শক্তি কী?
- খ)(2)
25°C তাপমাত্রায় NaCl এর দ্রাব্যতা 36 বলতে কী বুঝ?
- গ)(3)
AH3 \mathrm{AH}_{3} এর আকৃতি সংকরণের সাহায্যে ব্যাখ্যা করো।
- ঘ)(4)
EH4 \mathrm{EH}{4} ও H2B \mathrm{H}{2} \mathrm{B} এর স্ফুটনাংকের ভিন্নতার কারণ বিশ্লেষণ কর।
উত্তর ও ব্যাখ্যা
- ক)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
গ্যাসীয় অবস্থায় কোনো মৌলের এক মোল বিচ্ছিন্ন পরমাণু থেকে একটি করে ইলেকট্রন অপসারণ করে এক মোল ধনাত্মক আয়নে পরিণত করতে যে পরিমাণ শক্তির প্রয়োজন হয়, তাকে ঐ মৌলের আয়নীকরণ শক্তি বলে।
- খ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
২৫°C তাপমাত্রায় NaCl এর দ্রাব্যতা ৩৬ বলতে বোঝায় যে, ২৫°C তাপমাত্রায় ১০০ গ্রাম পানিতে সর্বোচ্চ ৩৬ গ্রাম NaCl দ্রবীভূত হয়ে সম্পৃক্ত দ্রবণ প্রস্তুত করতে পারে। অর্থাৎ, এই তাপমাত্রায় ১০০ গ্রাম পানির সাথে ৩৬ গ্রাম NaCl মিশ্রিত করলে দ্রবণটি সম্পৃক্ত হয় এবং অতিরিক্ত কোনো NaCl সেখানে স্বাভাবিকভাবে দ্রবীভূত হতে পারে না।
- গ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপকে n = 2 হওয়ায় A মৌলের বহিঃস্থ স্তরের ইলেকট্রন বিন্যাস 2s²2p³। সুতরাং মৌলটির মোট ইলেকট্রন সংখ্যা ৭ (1s²2s²2p³), অর্থাৎ মৌলটি হলো নাইট্রোজেন (N)। অতএব, যৌগটি হলো অ্যামোনিয়া (NH₃)।
NH₃ যৌগে কেন্দ্রীয় পরমাণু নাইট্রোজেনের ইলেকট্রন বিন্যাস:
N (7) = 1s² 2s² 2p_x¹ 2p_y¹ 2p_z¹
যোজ্যতা স্তরে একটি 2s এবং তিনটি 2p অরবিটাল মিশ্রিত হয়ে সমশক্তির চারটি sp³ সংকর অরবিটাল তৈরি করে।এর মধ্যে তিনটি sp³ সংকর অরবিটালে একটি করে বিজোড় ইলেকট্রন থাকে, যা তিনটি হাইড্রোজেন পরমাণুর 1s অরবিটালের সাথে মুখোমুখি অধিক্রমণ করে তিনটি N-H সিগমা (σ) বন্ধন গঠন করে। চতুর্থ সংকর অরবিটালে একজোড়া নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন যুগল (lone pair) বিদ্যমান থাকে।
ভেসপার (VSEPR) তত্ত্বানুযায়ী, নিঃসঙ্গ জোড়-বন্ধন জোড় (lp-bp) বিকর্ষণের মান বন্ধন জোড়-বন্ধন জোড় (bp-bp) বিকর্ষণের চেয়ে বেশি। ফলে নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড়ের বিকর্ষণের কারণে NH₃-এর চতুস্তলকীয় কোণ 109.5° থেকে সংকুচিত হয়ে 107° এ নেমে আসে। এর ফলে NH₃ অণুর জ্যামিতিক আকৃতি আদর্শ চতুস্তলকীয় না হয়ে ত্রিকোণাকার পিরামিডীয় (trigonal pyramidal) হয়।
- ঘ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপকে n = 2 হওয়ায় E এবং B মৌল দুটি হলো যথাক্রমে:
E এর বিন্যাস: 2s²2p² → কার্বন (C), ফলে যৌগটি EH₄ = CH₄ (মিথেন)।
B এর বিন্যাস: 2s²2p⁴ → অক্সিজেন (O), ফলে যৌগটি H₂B = H₂O (পানি)।CH₄ এবং H₂O উভয়ের আণবিক ভর কাছাকাছি হলেও (CH₄ = ১৬ g/mol, H₂O = ১৮ g/mol) এদের স্ফুটনাংকে ব্যাপক ভিন্নতা রয়েছে। CH₄ এর স্ফুটনাংক প্রায় -161.5°C, পক্ষান্তরে H₂O এর স্ফুটনাংক 100°C।
স্ফুটনাংকের এই পার্থক্যের কারণসমূহ নিম্নরূপ:
১. অণুর প্রকৃতি ও পোলারিটি: কার্বন ও হাইড্রোজেনের তড়িৎ ঋণাত্মকতার পার্থক্য খুবই কম (C = 2.5, H = 2.1; পার্থক্য 0.4)। ফলে CH₄ একটি অপোলার সমযোজী অণু। এতে কোনো স্থায়ী ডাইপোল সৃষ্টি হয় না। অন্যদিকে অক্সিজেন ও হাইড্রোজেনের তড়িৎ ঋণাত্মকতার পার্থক্য অনেক বেশি (O = 3.5, H = 2.1; পার্থক্য 1.4)। ফলে O-H বন্ধনে পোলারিটি সৃষ্টি হয় এবং পানির অণু একটি তীব্র পোলার অণু হিসেবে আচরণ করে।
২. আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল: অপোলার CH₄ অণুগুলোর মধ্যে কেবল অতি দুর্বল ভ্যান ডার ওয়ালস (লন্ডন বিস্তারণ) বল ক্রিয়াশীল থাকে। এ দুর্বল বল ভাঙতে খুব সামান্য তাপশক্তির প্রয়োজন হয়, ফলে এটি কক্ষ তাপমাত্রায় গ্যাসীয় এবং এর স্ফুটনাংক অত্যন্ত কম।
৩. হাইড্রোজেন বন্ধন: পোলার পানির অণুতে অক্সিজেনের উচ্চ তড়িৎ ঋণাত্মকতা এবং দুটি নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড় থাকার কারণে একটি পানির অণুর ধনাত্মক হাইড্রোজেন প্রান্ত অপর পানির অণুর ঋণাত্মক অক্সিজেন প্রান্তের সাথে শক্তিশালী আন্তঃআণবিক হাইড্রোজেন বন্ধন (H-bond) গঠন করে। প্রতিটি পানির অণু গড়ে চারটি হাইড্রোজেন বন্ধনের মাধ্যমে একটি ত্রিমাত্রিক জালিকা তৈরি করে। এই হাইড্রোজেন বন্ধন ভাঙতে প্রচুর তাপশক্তির প্রয়োজন হয়।
অতএব, আন্তঃআণবিক হাইড্রোজেন বন্ধনের উপস্থিতির কারণেই পানির (H₂O) স্ফুটনাংক মিথেনের (CH₄) চেয়ে অনেক বেশি হয়।
আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও