রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যেসব রাসায়নিক পদার্থ অন্য পদার্থের জারণক্রিয়াকে বাধাগ্রস্ত বা বিলম্বিত করে খাদ্যদ্রব্য ও অন্যান্য বস্তুকে জারণজনিত নষ্ট হওয়া থেকে রক্ষা করে, তাদেরকে অ্যান্টি-অক্সিডেন্ট বলা হয়।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উভমুখী বিক্রিয়ায় বিক্রিয়কসমূহ বিক্রিয়া করে উৎপাদে পরিণত হয় (সম্মুখবর্তী বিক্রিয়া) এবং একই সাথে উৎপাদসমূহ পুনরায় বিক্রিয়া করে বিক্রিয়কে পরিণত হয় (পশ্চাৎবর্তী বিক্রিয়া)। একটি নির্দিষ্ট সময় পর সম্মুখমুখী ও পশ্চাৎমুখী বিক্রিয়ার গতিবেগ সমান হয়ে রাসায়নিক সাম্যাবস্থা সৃষ্টি হয়। ফলে কোনো অবস্থাতেই বিক্রিয়ক পদার্থ সম্পূর্ণভাবে উৎপাদে রূপান্তরিত হতে পারে না। তাই একটি বদ্ধ পাত্রে উভমুখী বিক্রিয়া কখনোই পুরোপুরি সমাপ্ত বা শেষ হয় না।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের গ্রাফটি হ্যালোজেন অ্যাসিডসমূহের (HF, HCl, HBr, HI) স্ফুটনাঙ্কের লেখচিত্র। এখানে A হলো HF, B হলো HCl, C হলো HBr এবং D হলো HI। সুতরাং, C বিন্দুতে নির্দেশিত এসিডটি হলো হাইড্রোব্রোমিক এসিড (HBr)।

   HBr-এর পটাশিয়াম (K) ও ক্যালসিয়াম (Ca) লবণদ্বয় হলো যথাক্রমে পটাশিয়াম ব্রোমাইড (KBr) এবং ক্যালসিয়াম ব্রোমাইড (CaBr₂)।

   ফাজানের পোলারায়ন নীতি অনুসারে, ক্যাটায়নের আকার যত ছোট এবং চার্জের পরিমাণ যত বেশি হয়, তার পোলারায়ন ক্ষমতা তত বৃদ্ধি পায় এবং যৌগে সমযোজী বৈশিষ্ট্য বৃদ্ধি পায় (অর্থাৎ আয়নিক বৈশিষ্ট্য হ্রাস পায়)। পক্ষান্তরে, ক্যাটায়নের চার্জ কম ও আকার বড় হলে পোলারায়ন কম ঘটে, ফলে যৌগটি অধিক আয়নিক হয়।

   KBr এবং CaBr₂-এর ক্ষেত্রে অ্যানায়ন উভয়টিতেই ব্রোমাইড আয়ন (Br⁻), যা অভিন্ন। কিন্তু ক্যাটায়ন দুটি হলো K⁺ এবং Ca²⁺।
   ১. K⁺ আয়নের চার্জ (+1) এবং Ca²⁺ আয়নের চার্জ (+2)। ক্যাটায়নের চার্জ বৃদ্ধির কারণে Ca²⁺-এর পোলারায়ন ক্ষমতা K⁺-এর চেয়ে অনেক বেশি।
   ২. K⁺ এবং Ca²⁺ উভয়ই সম-ইলেকট্রনীয় আয়ন (প্রতিটিতে ১৮টি ইলেকট্রন বিদ্যমান)। তবে Ca²⁺-এর নিউক্লিয়াসে প্রোটন সংখ্যা বেশি (২০টি) থাকায় এর আয়নীয় ব্যাসার্ধ K⁺ (প্রোটন সংখ্যা ১৯টি)-এর চেয়ে ছোট।

   সুতরাং, চার্জ বেশি এবং আকার ছোট হওয়ায় Ca²⁺ আয়ন Br⁻ আয়নকে K⁺ এর তুলনায় অনেক বেশি পোলারায়িত করে। ফলে CaBr₂ যৌগে সমযোজী বৈশিষ্ট্য বৃদ্ধি পায় এবং KBr যৌগে সমযোজী বৈশিষ্ট্য কম তথা আয়নিক বৈশিষ্ট্য বেশি বজায় থাকে। অতএব, K এবং Ca লবণের মধ্যে KBr অধিকতর আয়নিক।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের গ্রাফটিতে হাইড্রোজেন হ্যালাইডসমূহকে তাদের স্ফুটনাঙ্কের ভিত্তিতে বিন্যস্ত করা হয়েছে। এখানে A হলো HF, B হলো HCl, C হলো HBr এবং D হলো HI।

   এদের স্ফুটনাঙ্কের তারতম্যের কারণসমূহ নিচে বিশ্লেষণ করা হলো:

   ১. HF (যৌগ A) এর অস্বাভাবিক উচ্চ স্ফুটনাঙ্ক:
   হ্যালোজেনসমূহের মধ্যে ফ্লোরিন (F)-এর তড়িৎ ঋণাত্মকতা সর্বাধিক (৪.০)। ফলে HF অণুর H-F বন্ধনের সমযোজী ইলেকট্রনযুগল তীব্রভাবে ফ্লোরিনের দিকে আকৃষ্ট হয়ে শক্তিশালী ডাইপোল সৃষ্টি করে। এর ফলে HF অণুগুলোর মধ্যে আন্তঃআণবিক হাইড্রোজেন বন্ধন (H-bond) গঠিত হয়। এই শক্তিশালী হাইড্রোজেন বন্ধন ভাঙতে প্রচুর তাপশক্তির প্রয়োজন হয়। তাই HF-এর স্ফুটনাঙ্ক (১৯.৫°C বা প্রায় ২০°C) অন্যান্য হাইড্রোজেন হ্যালাইডের চেয়ে অস্বাভাবিক বেশি।

   ২. HCl, HBr এবং HI (B, C ও D) এর স্ফুটনাঙ্কের পরিবর্তন:
   ফ্লোরিনের পর ক্লোরিন, ব্রোমিন এবং আয়োডিনের তড়িৎ ঋণাত্মকতা এবং আকার বড় হওয়ার কারণে HCl, HBr এবং HI অণুসমূহে আন্তঃআণবিক হাইড্রোজেন বন্ধন গঠিত হতে পারে না। ফলে এদের মধ্যে কেবল দুর্বল ভ্যান ডার ওয়ালস বল ও ডাইপোল-ডাইপোল আকর্ষণ বিদ্যমান থাকে।

   ৩. HCl থেকে HI-এর দিকে স্ফুটনাঙ্কের ক্রমান্বয়ে বৃদ্ধি:
   পর্যায় সারণির একই গ্রুপে Cl থেকে I এর দিকে নামলে পরমাণুর আকার এবং মোলার ভর বা আণবিক ভর বৃদ্ধি পায়। আণবিক ভর ও ইলেকট্রন মেঘের বিস্তার বৃদ্ধির সাথে সাথে অণুগুলোর মধ্যে ভ্যান ডার ওয়ালস আকর্ষণ বলের তীব্রতা বৃদ্ধি পায়।

   • HCl (যৌগ B)-এর আণবিক ভর সবচেয়ে কম হওয়ায় ভ্যান ডার ওয়ালস বল দুর্বল এবং এর স্ফুটনাঙ্ক সবচেয়ে কম (প্রায় -৮৫°C)।
   • HBr (যৌগ C)-এর আণবিক ভর HCl অপেক্ষা বেশি হওয়ায় এর স্ফুটনাঙ্ক বৃদ্ধি পায় (প্রায় -৬৬°C)।
   • HI (যৌগ D)-এর আণবিক ভর সর্বাধিক হওয়ায় এর ভ্যান ডার ওয়ালস আকর্ষণ বল সবচেয়ে বেশি, ফলে এর স্ফুটনাঙ্ক HCl ও HBr এর তুলনায় বেশি (প্রায় -৩৫°C)।

   অতএব, হাইড্রোজেন বন্ধনের উপস্থিতির কারণে HF (A)-এর স্ফুটনাঙ্ক সর্বোচ্চ এবং পরবর্তীতে আণবিক ভর বৃদ্ধির সাথে ভ্যান ডার ওয়ালস বল বৃদ্ধির কারণে B (HCl) < C (HBr) < D (HI) ক্রমে স্ফুটনাঙ্ক বৃদ্ধি পায়।