রসায়ন ১ম পত্র • Sylhet Board • সিলেট বোর্ড ২০২১
রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন
i)N2( g)+3H2( g)⇌2NH3( g) \text { } \mathrm{i}) \mathrm{N}{2}(\mathrm{~g})+3 \mathrm{H}{2}(\mathrm{~g}) \rightleftharpoons 2 \mathrm{NH}{3}(\mathrm{~g}) ii) 2HI(g)⇌H2( g)+I2( g) 2 \mathrm{HI}(\mathrm{g}) \rightleftharpoons \mathrm{H}{2}(\mathrm{~g})+\mathrm{I}{2}(\mathrm{~g}) iii) PCl5⇌PCl3+Cl2 \mathrm{PCl}{5} \rightleftharpoons \mathrm{PCl}{3}+\mathrm{Cl}{2}
- ক)(1)
লা-শাতেলিয়ার নীতি কী?
- খ)(2)
Kc_c এর মান কখনও শূন্য বা অসীম হয় না কেন?
- গ)(3)
উদ্দীপকের (iii) নং বিক্রিয়ার বিযোজন মাত্রা 35% হলে 2 atm চাপে বিক্রিয়াটির Kp_p এর মান নির্ণয় করো।
- ঘ)(4)
উদ্দীপকের (i) ও (ii) নং উভয় বিক্রিয়ার ক্ষেত্রেই চাপের প্রভাব একই কিনা? বিশ্লেষণ করো।
উত্তর ও ব্যাখ্যা
- ক)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
কোনো উভমুখী বিক্রিয়ার সাম্যাবস্থায় থাকাকালে যদি তাপমাত্রা, চাপ বা ঘনমাত্রার মতো নিয়ামকগুলোর কোনো একটি পরিবর্তন করা হয়, তবে সাম্যের অবস্থান এমনভাবে পরিবর্তিত হয় যাতে নিয়ামক পরিবর্তনের ফলাফল প্রশমিত হয়। এটিই লা-শাতেলিয়ার নীতি।
- খ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
যেকোনো উভমুখী বিক্রিয়ার সাম্যধ্রুবক Kc হলো উৎপাদের সক্রিয় ভরের গুণফল এবং বিক্রিয়কের সক্রিয় ভরের গুণফলের অনুপাত। উভমুখী বিক্রিয়া কখনোই সম্পূর্ণভাবে সমাপ্ত হয় না। ফলে সাম্যাবস্থায় উৎপাদের ঘনমাত্রা কখনো শূন্য হতে পারে না, যার কারণে Kc এর মান শূন্য হওয়া সম্ভব নয়। আবার বিক্রিয়কের ঘনমাত্রাও কখনো শূন্য হয় না; সাম্যাবস্থায় সর্বদা কিছু পরিমাণ বিক্রিয়ক উপস্থিত থাকে। বিক্রিয়কের ঘনমাত্রা শূন্য না হওয়ায় Kc এর মান কখনো অসীম (বা অনির্ণেয়) হতে পারে না। তাই সাম্যধ্রুবক Kc এর মান সর্বদা একটি নির্দিষ্ট সসীম সংখ্যা হয়।
- গ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপকের (iii) নং বিক্রিয়াটি হলো:
PCl5(g) ⇌ PCl3(g) + Cl2(g)ধরি, প্রারম্ভে PCl5 এর মোল সংখ্যা = 1 mol এবং এর বিযোজন মাত্রা α।
দেওয়া আছে, α = 35% = 0.35 এবং মোট চাপ, P = 2 atm।প্রারম্ভিক মোল সংখ্যা:
PCl5 = 1 mol, PCl3 = 0 mol, Cl2 = 0 mol
সাম্যাবস্থায় মোল সংখ্যা:
PCl5 = (1 - α) mol
PCl3 = α mol
Cl2 = α molসাম্যাবস্থায় মোট মোল সংখ্যা, n = (1 - α) + α + α = (1 + α) mol
উপাদানসমূহের আংশিক চাপ:
p(PCl5) = [(1 - α) / (1 + α)] × P
p(PCl3) = [α / (1 + α)] × P
p(Cl2) = [α / (1 + α)] × Pবিক্রিয়াটির সাম্যধ্রুবক (Kp):
Kp = [p(PCl3) × p(Cl2)] / p(PCl5)
Kp = [{α/(1+α) × P} × {α/(1+α) × P}] / [{(1-α)/(1+α)} × P]
Kp = [α^2 / (1 - α^2)] × Pমান বসিয়ে পাই,
Kp = [(0.35)^2 / (1 - (0.35)^2)] × 2 atm
Kp = [0.1225 / (1 - 0.1225)] × 2 atm
Kp = [0.1225 / 0.8775] × 2 atm
Kp = 0.1396 × 2 atm ≈ 0.279 atmঅতএব, বিক্রিয়াটির Kp এর মান 0.279 atm।
- ঘ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপকের (i) ও (ii) নং বিক্রিয়া দুটির ক্ষেত্রে চাপের প্রভাব একই নয়। নিচে এর কারণ বিশ্লেষণ করা হলো:
লা-শাতেলিয়ার নীতি অনুসারে, কোনো গ্যাসীয় উভমুখী বিক্রিয়ায় বিক্রিয়ক ও উৎপাদের মোল সংখ্যার পরিবর্তন (Δn) ঘটলেই কেবল চাপের প্রভাব পরিলক্ষিত হয়।
(i) নং বিক্রিয়াটি হলো:
N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)
এখানে,
বিক্রিয়কের মোট মোল সংখ্যা = 1 + 3 = 4 mol
উৎপাদের মোট মোল সংখ্যা = 2 mol
মোল সংখ্যার পরিবর্তন, Δn = 2 - 4 = -2
যেহেতু বিক্রিয়াটিতে মোল সংখ্যা হ্রাস পায় (Δn ≠ 0), তাই এখানে চাপের সুস্পষ্ট প্রভাব বিদ্যমান। সাম্যাবস্থায় চাপ বৃদ্ধি করলে লা-শাতেলিয়ার নীতি অনুযায়ী সাম্যের অবস্থান ডান দিকে (সম্মুখমুখী) স্থানান্তরিত হবে, ফলে NH3 এর উৎপাদন বৃদ্ধি পাবে। পক্ষান্তরে চাপ হ্রাস করলে সাম্যের অবস্থান বাম দিকে স্থানান্তরিত হবে।(ii) নং বিক্রিয়াটি হলো:
2HI(g) ⇌ H2(g) + I2(g)
এখানে,
বিক্রিয়কের মোট মোল সংখ্যা = 2 mol
উৎপাদের মোট মোল সংখ্যা = 1 + 1 = 2 mol
মোল সংখ্যার পরিবর্তন, Δn = 2 - 2 = 0
যেহেতু বিক্রিয়াটিতে বিক্রিয়ক ও উৎপাদের মোট মোল সংখ্যা সমান অর্থাৎ বিক্রিয়া সংগঠনের ফলে আয়তনের কোনো পরিবর্তন ঘটে না (Δn = 0), তাই সাম্যাবস্থায় চাপ বৃদ্ধি বা হ্রাস করলে বিক্রিয়ার সাম্যাবস্থার কোনো পরিবর্তন ঘটে না। অর্থাৎ এই বিক্রিয়ায় চাপের কোনো প্রভাব নেই।সুতরাং, দেখা যাচ্ছে যে (i) নং বিক্রিয়ায় চাপের প্রভাব থাকলেও (ii) নং বিক্রিয়ায় চাপের কোনো প্রভাব নেই। অতএব, উভয় বিক্রিয়ার ক্ষেত্রে চাপের প্রভাব একই নয়।
আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও