রসায়ন ১ম পত্র • Combined Board • সমন্বিত বোর্ড ২০২৬
রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন
এখানে n=4n = 4 এবং P, Q ও R মৌলগুলো প্রচলিত প্রতীক নয়।
মৌল | বহিস্তরের ইলেকট্রন বিন্যাস
P | (n−1)d5ns1(n-1)d^5 ns^1
Q | (n−1)d6ns2(n-1)d^6 ns^2
R | (n−1)d10ns2(n-1)d^{10} ns^2
- ক)(1)
রাইডার ধ্রুবক কাকে বলে?
- খ)(2)
চিনি একটি প্রাকৃতিক খাদ্য সংরক্ষক—ব্যাখ্যা করো।
- গ)(3)
Q মৌলের দুটি ভিন্ন জারণ সংখ্যাবিশিষ্ট সালফেট লবণের গলনাঙ্কের ভিন্নতার কারণ ব্যাখ্যা করো।
- ঘ)(4)
P ও R মৌলের মধ্যে কোনটি রঙিন যৌগ গঠন করে? d-অরবিটাল বিভাজনের আলোকে বিশ্লেষণ করো।
উত্তর ও ব্যাখ্যা
- ক)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
পল-ভঙ্গি রাসায়নিক নিক্তির বিম বা স্কেলের ক্ষুদ্রতম এক ঘরের জন্য রাইডারের ভরের যে পরিবর্তন ঘটে, তাকে রাইডার ধ্রুবক বলে। (সাধারণত ৫ মিলিগ্রাম বা ১০ মিলিগ্রামের রাইডারের ক্ষেত্রে এর মান যথাক্রমে ০.০০০১ গ্রাম বা ০.০০০২ গ্রাম হয়)।
- খ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
চিনির গাঢ় দ্রবণ খাদ্য সংরক্ষণে অত্যন্ত কার্যকরী একটি প্রাকৃতিক উপাদান। চিনির গাঢ় দ্রবণ খাদ্যের সংস্পর্শে এলে এটি বহিঃঅভিস্রবণ (Exosmosis) প্রক্রিয়ায় খাদ্য এবং খাদ্য পচনকারী অণুজীবের (ব্যাকটেরিয়া ও ছত্রাক) দেহকোষ থেকে পানি শোষণ করে নেয়। ফলে পানির অভাবে অণুজীবের কোষ সংকুচিত হয়ে যায় এবং তাদের স্বাভাবিক বিপাকীয় ক্রিয়া বন্ধ হয়ে তারা নিষ্ক্রিয় বা ধ্বংস হয়ে যায়। এর ফলে খাদ্যদ্রব্য ব্যাকটেরিয়া বা ছত্রাকের আক্রমণ থেকে রক্ষা পেয়ে দীর্ঘদিন ভালো থাকে। তাই চিনিকে প্রাকৃতিক খাদ্য সংরক্ষক বলা হয়।
- গ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপকে n = 4 হওয়ায় Q মৌলটির ইলেকট্রন বিন্যাস হলো 3d⁶ 4s², যা আয়রন (Fe)।
আয়রনের দুটি ভিন্ন জারণ মানবিশিষ্ট সালফেট লবণ হলো ফেরাস সালফেট (FeSO₄) যেখানে Fe²⁺ বিদ্যমান এবং ফেরিক সালফেট [Fe₂(SO₄)₃] যেখানে Fe³⁺ বিদ্যমান। এদের গলনাঙ্কের ভিন্নতা ফাজানের পোলারায়ন নীতির মাধ্যমে ব্যাখ্যা করা যায়।ফাজানের নীতি অনুসারে, অ্যানায়নের আকার ও চার্জ একই থাকলে ক্যাটায়নের চার্জ যত বেশি এবং আকার যত ছোট হয়, তার পোলারায়ন ক্ষমতা তত বৃদ্ধি পায়। অধিক পোলারায়নের ফলে যৌগের মধ্যে সমযোজী বৈশিষ্ট্য বৃদ্ধি পায় এবং গলনাঙ্ক হ্রাস পায়।
Fe²⁺ এবং Fe³⁺ আয়নের মধ্যে Fe³⁺ আয়নের চার্জ বেশি এবং ধনাত্মক চার্জের বৃদ্ধির কারণে নিউক্লিয়াসের আকর্ষণ বেড়ে আকার Fe²⁺ এর চেয়ে ছোট হয়। ফলে Fe³⁺ আয়নের চার্জের ঘনত্ব বেশি হওয়ায় এটি সালফেট (SO₄²⁻) অ্যানায়নের ইলেকট্রন মেঘকে Fe²⁺ অপেক্ষা অধিক তীব্রভাবে পোলারিত ও বিকৃত করে। এর ফলে Fe₂(SO₄)₃ লবণে FeSO₄ লবণের তুলনায় সমযোজী বৈশিষ্ট্য বৃদ্ধি পায় এবং আয়নিক বৈশিষ্ট্য হ্রাস পায়। সমযোজী যৌগের গলনাঙ্ক আয়নিক যৌগের চেয়ে কম হওয়ায় FeSO₄ এবং Fe₂(SO₄)₃ এর গলনাঙ্কের ভিন্নতা পরিলক্ষিত হয় (FeSO₄ এর গলনাঙ্ক Fe₂(SO₄)₃ অপেক্ষা বেশি হয়)।
- ঘ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপকের তথ্য অনুসারে, n = 4 হলে:
P মৌলের ইলেকট্রন বিন্যাস: 3d⁵ 4s¹, যা ক্রোমিয়াম (Cr)।
R মৌলের ইলেকট্রন বিন্যাস: 3d¹⁰ 4s², যা জিংক (Zn)।P (Cr) এবং R (Zn) মৌল দুটির মধ্যে P বা ক্রোমিয়াম রঙিন যৌগ গঠন করে, কিন্তু R বা জিংক রঙিন যৌগ গঠন করে না। নিম্নে d-অরবিটাল বিভাজনের আলোকে এটি বিশ্লেষণ করা হলো:
১. P (ক্রোমিয়াম) মৌলের ক্ষেত্রে:
ক্রোমিয়ামের সাধারণ জারণ অবস্থায় (যেমন Cr³⁺) ইলেকট্রন বিন্যাস হলো [Ar] 3d³ 4s⁰। এখানে d-অরবিটালে ৩টি ইলেকট্রন বিদ্যমান, অর্থাৎ d-অরবিটালটি অপূর্ণ (d¹ থেকে d⁹)। যখন কোনো লিগ্যান্ড Cr³⁺ আয়নের সংস্পর্শে আসে, তখন লিগ্যান্ডের ঋণাত্মক ইলেকট্রন মেঘ এবং ধাতব আয়নের d-অরবিটালের ইলেকট্রনের মধ্যকার বিকর্ষণের কারণে সমশক্তিবিশিষ্ট পাঁচটি d-অরবিটাল দুটি ভিন্ন শক্তিস্তরে বিভক্ত হয়ে পড়ে (ক্রিস্টাল ফিল্ড বিভাজন)। নিম্নশক্তির স্তরকে t₂g এবং উচ্চশক্তির স্তরকে eg অরবিটাল বলা হয়।
Cr³⁺ আয়নের অপূর্ণ d-অরবিটাল থাকায় দৃশ্যমান আলো আপতিত হলে t₂g স্তরের ইলেকট্রন দৃশ্যমান অঞ্চলের নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো শোষণ করে উচ্চশক্তির eg স্তরে স্থানান্তরিত হয় (d-d ইলেকট্রন স্থানান্তর)। শোষিত আলোর পরিপূরক বর্ণ হিসেবে ক্রোমিয়ামের যৌগ রঙিন (যেমন Cr³⁺ এর জলীয় দ্রবণ সবুজ বা বেগুনি) দেখায়।২. R (জিংক) মৌলের ক্ষেত্রে:
জিংকের একমাত্র স্থিতিশীল আয়ন হলো Zn²⁺, যার ইলেকট্রন বিন্যাস [Ar] 3d¹⁰ 4s⁰। এখানে d-অরবিটালটি ইলেকট্রন দ্বারা সম্পূর্ণ পূর্ণ (d¹⁰)। লিগ্যান্ডের উপস্থিতিতে Zn²⁺ আয়নের d-অরবিটাল t₂g ও eg স্তরে বিভক্ত হলেও উভয় স্তরই সম্পূর্ণ পূর্ণ থাকে। ফলে দৃশ্যমান আলো থেকে শক্তি শোষণ করে নিম্নশক্তির স্তর থেকে উচ্চশক্তির স্তরে ইলেকট্রনের কোনো স্থানান্তর (d-d স্থানান্তর) ঘটার সুযোগ থাকে না। কোনো আলো শোষিত না হওয়ায় জিংকের যৌগসমূহ বর্ণহীন বা সাদা হয়।সুতরাং, d-অরবিটাল বিভাজন ও d-d ইলেকট্রন স্থানান্তরের সক্ষমতার কারণে P (Cr) রঙিন যৌগ গঠন করে এবং R (Zn) রঙিন যৌগ গঠন করে না।
আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও