রসায়ন ২য় পত্র • Combined Board • সমন্বিত বোর্ড ২০১৮
রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন
[সিলিন্ডার-1 27°C তাপমাত্রায় 200 atm এবং সিলিন্ডার-237°C তাপমাত্রায় 50 atm চাপ সহ্য করতে পারে]
- ক)(1)
ফ্যারাডের তড়িৎ বিশ্লেষণের প্রথম সূত্রটি লেখো।
- খ)(2)
“সেমিমোলার দ্রবণ একটি প্রমাণ দ্রবণ”– ব্যাখ্যা করো।
- গ)(3)
উদ্দীপকে উল্লিখিত তাপমাত্রা ও চাপে সিলিন্ডার-1 কত গ্রাম CH4 \mathrm{CH}_{4} গ্যাস ধারণ করতে পারবে তা হিসাব করো।
- ঘ)(4)
গ্যাস পরিবহনের জন্য কোন সিলিন্ডারটি অধিকতর উপযোগী? গাণিতিক যুক্তিসহ বিশ্লেষণ করো।
উত্তর ও ব্যাখ্যা
- ক)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় যেকোনো তড়িৎদ্বারে সংঘটিত রাসায়নিক পরিবর্তনের পরিমাণ বা সঞ্চিত বা দ্রবীভূত পদার্থের ভর তড়িৎ বিশ্লেষ্যের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত মোট তড়িৎ বা আধানের পরিমাণের সমানুপাতিক। অর্থাৎ, W ∝ Q বা W = ZIt।
- খ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
যে দ্রবণের ঘনমাত্রা সঠিকভাবে জানা থাকে, তাকে প্রমাণ দ্রবণ বলে। সেমিমোলার দ্রবণ হলো এমন একটি দ্রবণ যার প্রতি লিটারে ০.৫ মোল দ্রাব দ্রবীভূত থাকে। যেহেতু সেমিমোলার দ্রবণের মোলারিটি বা ঘনমাত্রা সর্বদা নির্দিষ্ট এবং সঠিকভাবে জানা থাকে (০.৫ M বা ০.৫ mol/L), তাই সেমিমোলার দ্রবণ একটি প্রমাণ দ্রবণ।
- গ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
আদর্শ গ্যাস সমীকরণ অনুযায়ী,
PV = nRT = (w/M)RT
বা, w = (PVM) / (RT)এখানে সিলিন্ডার-১ এর জন্য:
চাপ, P = 200 atm
আয়তন, V = 110 L
তাপমাত্রা, T = 27°C = (27 + 273) K = 300 K
CH4 গ্যাসের মোলার ভর, M = 12 + (1 × 4) = 16 g/mol
সার্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক, R = 0.0821 L·atm·mol⁻¹·K⁻¹সুতরাং,
w = (200 atm × 110 L × 16 g/mol) / (0.0821 L·atm·mol⁻¹·K⁻¹ × 300 K)
= 352000 / 24.63
≈ 14291.51 g বা 14.29 kgঅতএব, সিলিন্ডার-১ এ প্রায় ১৪২৯১.৫১ গ্রাম (বা ১৪.২৯ কেজি) CH₄ গ্যাস ধারণ করতে পারবে।
- ঘ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
গ্যাস পরিবহনের ক্ষেত্রে যে সিলিন্ডারে একই সময়ে অধিক ভরের গ্যাস ধারণ ও পরিবহন করা যায় এবং তুলনামূলক কম আয়তন দখল করে, সেটি অধিকতর উপযোগী বলে বিবেচিত হয়।
'গ' হতে পাই,
সিলিন্ডার-১ এ ধারণকৃত গ্যাসের ভর, w₁ ≈ 14291.51 g = 14.29 kgসিলিন্ডার-২ এর ক্ষেত্রে:
চাপ, P₂ = 50 atm
আয়তন, V₂ = 200 L
তাপমাত্রা, T₂ = 37°C = (37 + 273) K = 310 K
গ্যাস ধ্রুবক, R = 0.0821 L·atm·mol⁻¹·K⁻¹সিলিন্ডার-২ এ ধারণকৃত যেকোনো গ্যাস (যেমন CH₄)-এর ভর:
w₂ = (P₂ × V₂ × M) / (R × T₂)
= (50 × 200 × 16) / (0.0821 × 310)
= 160000 / 25.451
≈ 6286.59 g = 6.29 kgগাণিতিক বিশ্লেষণে দেখা যায়:
১. সিলিন্ডার-১ এর নিজস্ব ধারণক্ষমতা বা আয়তন সিলিন্ডার-২ এর চেয়ে কম (১১০ L < ২০০ L), ফলে এটি পরিবহনে কম স্থান দখল করবে।
২. সিলিন্ডার-১ সিলিন্ডার-২ এর তুলনায় দ্বিগুণেরও বেশি গ্যাস (১৪.২৯ kg > ৬.২৯ kg) পরিবহন করতে সক্ষম।অতএব, কম আয়তনে অধিক পরিমাণ গ্যাস বহনের সুবিধার কারণে গ্যাস পরিবহনের জন্য সিলিন্ডার-১ অধিকতর উপযোগী।
আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও