রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় এক লিটার বা ১০০০ mL দ্রবণে কোনো দ্রবের এক মোল পরিমাণ দ্রবীভূত থাকলে তাকে ঐ দ্রবের মোলার দ্রবণ বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   ২৫°C বা 298 K তাপমাত্রায় এবং 1 atm চাপে 1 M ঘনমাত্রার Zn²⁺ আয়নযুক্ত দ্রবণে একটি জিংক পাত নিমজ্জিত করলে যে তড়িৎদ্বার বিভব সৃষ্টি হয়, তাকে প্রমাণ জারণ বিভব বলে।
   জিঙ্ক তড়িৎদ্বারের প্রমাণ জারণ বিভব +0.76 V বলতে বোঝায়, প্রমাণ হাইড্রোজেন তড়িৎদ্বারের সাপেক্ষে জিঙ্কের জারণ বিক্রিয়া (Zn(s) → Zn²⁺(aq) + 2e⁻) সংঘটিত হওয়ার প্রবণতা বেশি এবং এর বিভবের মান 0.76 V।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক হতে,

   X গ্যাসের ক্ষেত্রে:
   ভর, w₁ = 0.742 g
   আয়তন, V₁ = 550 cm³ = 0.55 dm³ = 0.55 L
   চাপ, P₁ = 105 kPa
   তাপমাত্রা, T₁ = 27°C = 300 K
   গ্যাস ধ্রুবক, R = 8.314 kPa·L·mol⁻¹·K⁻¹

   আমরা জানি, P₁V₁ = (w₁/M₁)RT₁
   বা, M₁ = (w₁RT₁) / (P₁V₁)
   = (0.742 × 8.314 × 300) / (105 × 0.55)
   = 1850.6868 / 57.75 ≈ 32.046 g/mol

   Y গ্যাসের ক্ষেত্রে:
   ভর, w₂ = 0.782 g
   আয়তন, V₂ = 650 cm³ = 0.65 L
   চাপ, P₂ = 107 kPa
   তাপমাত্রা, T₂ = 27°C = 300 K

   M₂ = (w₂RT₂) / (P₂V₂)
   = (0.782 × 8.314 × 300) / (107 × 0.65)
   = 1950.461 / 69.55 ≈ 28.044 g/mol

   গ্রাহামের ব্যাপন সূত্রানুসারে, ব্যাপন হার r ∝ 1/√M
   একই সময়ে অতিক্রান্ত দূরত্ব d ∝ r
   অতএব, d_X / d_Y = √(M_Y / M_X) = √(28.044 / 32.046) ≈ √0.8751 ≈ 0.9355

   ধরি, X প্রান্ত থেকে x cm দূরত্বে গ্যাসদ্বয় মিলিত হয়।
   তাহলে, Y প্রান্ত থেকে অতিক্রান্ত দূরত্ব = (200 - x) cm
   অতএব, x / (200 - x) = 0.9355
   বা, x = 187.1 - 0.9355x
   বা, 1.9355x = 187.1
   বা, x = 187.1 / 1.9355 ≈ 96.67 cm

   সুতরাং, স্টপকর্কদ্বয় খুলে দিলে X ও Y গ্যাস পাত্র-Z এর X প্রান্ত থেকে 96.67 cm দূরত্বে (বা Y প্রান্ত থেকে 103.33 cm দূরত্বে) মিলিত হবে।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   চিত্র-২ এ PV বনাম P লেখচিত্রে A গ্যাসটি অনুভূমিক সরলরেখা প্রদর্শন করছে, অর্থাৎ সব চাপে এর PV এর মান স্থির (বয়েলের সূত্র পুরোপুরি মেনে চলে)। সুতরাং A গ্যাসটি একটি আদর্শ গ্যাস। পক্ষান্তরে, উদ্দীপকের X ও Y পাত্রের গ্যাসদ্বয় হলো বাস্তব গ্যাস।

   বাস্তব গ্যাসসমূহ মূলত দুটি কারণে আদর্শ আচরণ থেকে বিচ্যুত হয়:
   ১. গ্যাসীয় অণুসমূহের নিজস্ব কোনো আয়তন নেই— আদর্শ গ্যাসের গতিতত্ত্বের এই স্বীকার্যটি বাস্তব গ্যাসের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য নয়।
   ২. গ্যাসীয় অণুসমূহের মধ্যে কোনো পারস্পরিক আকর্ষণ বা বিকর্ষণ বল নেই— এ স্বীকার্যটিও বাস্তব গ্যাসের ক্ষেত্রে সঠিক নয়। ভ্যান ডার ওয়ালস সমীকরণ অনুযায়ী গ্যাস অণুগুলোর মধ্যে আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল বিদ্যমান থাকে।

   শর্তাবলী যার অধীনে X ও Y গ্যাস A গ্যাসের (আদর্শ গ্যাসের) মতো আচরণ করবে:
   ১. অতি নিম্ন চাপে: চাপ অতি নিম্ন হলে গ্যাসের আয়তন অত্যন্ত বৃদ্ধি পায়। ফলে পাত্রের মোট আয়তনের তুলনায় গ্যাসীয় অণুসমূহের নিজস্ব দখলকৃত আয়তন নগণ্য হয়ে যায়।
   ২. অতি উচ্চ তাপমাত্রায়: তাপমাত্রা খুব বেশি হলে গ্যাসীয় অণুগুলোর গতিশক্তি অনেক বেড়ে যায়। ফলে তাদের মধ্যে দ্রুত গতির কারণে আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল সম্পূর্ণরূপে উপেক্ষণীয় হয়ে পড়ে।

   অতএব, অতি নিম্ন চাপ এবং অতি উচ্চ তাপমাত্রার শর্তে উদ্দীপকের বাস্তব গ্যাসদ্বয় (X ও Y) আদর্শ গ্যাস A-এর মতো আচরণ করবে।