রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   একই উপশক্তিস্তরের সমশক্তিসম্পন্ন বিভিন্ন অরবিটালে ইলেকট্রনগুলো এমনভাবে প্রবেশ করে যেন তারা সর্বাধিক অযুগ্ম বা বিজোড় অবস্থায় থাকতে পারে এবং এই বিজোড় ইলেকট্রনগুলোর স্পিন একইমুখী হয়।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   Na2CO3 হলো তীব্র ক্ষার (NaOH) ও মৃদু এসিড (H2CO3) এর বিক্রিয়ায় উৎপন্ন একটি লবণ। এটি পানিতে দ্রবীভূত হলে আংশিক আর্দ্রবিশ্লেষিত হয়:
   Na2CO3 + 2H2O ⇌ 2NaOH + H2CO3

   এখানে তীব্র ক্ষার NaOH জলীয় দ্রবণে সম্পূর্ণ বিয়োজিত হয়ে অধিক মাত্রায় হাইড্রক্সাইড আয়ন (OH-) উৎপন্ন করে। পক্ষান্তরে, মৃদু এসিড H2CO3 সামান্য বিয়োজিত হয়। ফলে দ্রবণে H+ এর তুলনায় OH- এর মাত্রা অনেক বেশি থাকে। তাই Na2CO3 এর জলীয় দ্রবণ ক্ষারধর্মী হয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের পর্যায় সারণির অবস্থান অনুযায়ী:
   • E হলো পর্যায় 2 এবং গ্রুপ 14 এর মৌল, অর্থাৎ কার্বন (C)।
   • D হলো পর্যায় 3 এবং গ্রুপ 14 এর মৌল, অর্থাৎ সিলিকন (Si)।

   অতএব, E-এর হ্যালাইড যেমন CCl4 এবং D-এর হ্যালাইড হলো SiCl4।

   আর্দ্রবিশ্লেষণের জন্য কেন্দ্রীয় পরমাণুর ফাঁকা d-অরবিটালের উপস্থিতি প্রয়োজন, যাতে পানির অক্সিজেন পরমাণু মুক্তজোড় ইলেকট্রন প্রদান করে সন্নিবেশ বন্ধন গঠন করতে পারে।

   কার্বন (C)-এর ইলেকট্রন বিন্যাস 1s^2 2s^2 2p^2। কার্বনের যোজ্যতা স্তরে কোনো ফাঁকা d-অরবিটাল নেই। ফলে পানির অণু CCl4 এর কার্বনকে মুক্তজোড় ইলেকট্রন দান করতে পারে না এবং এটি আর্দ্রবিশ্লেষিত হয় না।

   অন্যদিকে, সিলিকন (Si)-এর ইলেকট্রন বিন্যাস 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^2 3d^0। সিলিকনের যোজ্যতা স্তরে ফাঁকা 3d-অরবিটাল বিদ্যমান। ফলে পানির অক্সিজেন পরমাণু সহজেই ফাঁকা d-অরবিটালে নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড় প্রদান করে সন্নিবেশ বন্ধনের মাধ্যমে মধ্যবর্তী জটিল যৌগ গঠনের মাধ্যমে SiCl4 কে আর্দ্রবিশ্লেষিত করে Si(OH)4 ও HCl উৎপন্ন করে।

   তাই D এর হ্যালাইড (SiCl4) আর্দ্রবিশ্লেষিত হলেও E এর হ্যালাইড (CCl4) হয় না।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক অনুযায়ী, A হলো হাইড্রোজেন (H) এবং E হলো কার্বন (C)।
   সুতরাং, E2A2 যৌগটি হলো C2H2 (ইথাইন) এবং E2A4 যৌগটি হলো C2H4 (ইথিন)।

   ১. E2A2 (C2H2) অণুতে সংকরায়ণ ও বন্ধন কোণ:
   C2H2 অণুতে প্রতিটি কার্বন পরমাণু একটি কার্বন-কার্বন সিগমা বন্ধন এবং একটি কার্বন-হাইড্রোজেন সিগমা বন্ধন তৈরি করে। দুটি সিগমা বন্ধন গঠনের জন্য প্রতিটি কার্বন পরমাণু sp সংকরিত হয়। sp সংকরিত অরবিটালদ্বয় পরস্পরের সাথে 180° কোণে রৈখিকভাবে অবস্থান করে। কার্বনের দুটি অসংকরিত p-অরবিটাল পাশাপাশি অধিক্রমণের মাধ্যমে দুটি পাই (π) বন্ধন গঠন করে। ফলে C2H2 অণুর জ্যামিতিক আকৃতি রৈখিক এবং এর বন্ধন কোণ (H-C-C বা H-C-H) 180° হয়।

   ২. E2A4 (C2H4) অণুতে সংকরায়ণ ও বন্ধন কোণ:
   C2H4 অণুতে প্রতিটি কার্বন পরমাণু তিনটি সিগমা বন্ধন (দুটি C-H এবং একটি C-C) তৈরি করে। এজন্য প্রতিটি কার্বন পরমাণু sp^2 সংকরিত হয়। sp^2 সংকরিত তিনটি অরবিটাল একই সমতলে পরস্পর 120° কোণে বিন্যস্ত থাকে এবং একটি সমতলীয় ত্রিকোণাকার কাঠামো গঠন করে। অবশিষ্ট অসংকরিত p-অরবিটালটি পাশাপাশি অধিক্রমণ করে একটি কার্বন-কার্বন পাই (π) বন্ধন তৈরি করে। ফলে C2H4 অণুর বন্ধন কোণ প্রায় 120° (বা 121.3°/117.4°) হয়।

   অতএব, কেন্দ্রীয় কার্বন পরমাণুর sp ও sp^2 সংকরায়ণের পার্থক্যের কারণেই E2A2 ও E2A4 অণুর বন্ধন কোণে ভিন্নতা দেখা যায়।