রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   পরমাণুর নিউক্লিয়াসকে কেন্দ্র করে ইলেকট্রনগুলো নির্দিষ্ট যেসব বৃত্তাকার স্থায়ী কক্ষপথে আবর্তন করে, সেগুলোকে অরবিট বা শক্তিস্তর বলা হয়।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   বোর পরমাণু মডেল কেবলমাত্র এক-ইলেকট্রন বিশিষ্ট পরমাণু বা আয়নের বর্ণালী ও গঠনের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য। হিলিয়াম (He) পরমাণুর পারমাণবিক সংখ্যা ২, অর্থাৎ এতে দুটি ইলেকট্রন থাকে। কিন্তু একটি ইলেকট্রন ত্যাগ করে যখন এটি He⁺ আয়নে পরিণত হয়, তখন এর অবশিষ্ট ইলেকট্রন সংখ্যা হয় ১ (এক)। যেহেতু He⁺ আয়নটি এক-ইলেকট্রন বিশিষ্ট সিস্টেম (হাইড্রোজেনের মতো), তাই এর ক্ষেত্রে বোর তত্ত্ব বা সমীকরণ সম্পূর্ণভাবে প্রযোজ্য হয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের চিত্রে ইলেকট্রনটি পরমাণুর ১ম শক্তিস্তরে (n = 1) আবর্তনশীল।

   বোরের পরমাণু মডেল অনুসারে, নির্দিষ্ট কক্ষপথে আবর্তনশীল ইলেকট্রনের কৌণিক ভরবেগ,
   L = mvr = \frac{nh}{2\pi}

   এখানে,
   প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা বা কক্ষপথ নম্বর, n = 1
   প্ল্যাঙ্কের ধ্রুবক, h = 6.626 \times 10^{-34} \text{ J}\cdot\text{s} (বা \text{kg}\cdot\text{m}^2\cdot\text{s}^{-1})
   \pi = 3.1416

   মান বসিয়ে পাই,
   L = \frac{1 \times 6.626 \times 10^{-34}}{2 \times 3.1416}
   = 1.0545 \times 10^{-34} \text{ kg}\cdot\text{m}^2\cdot\text{s}^{-1} (বা \text{J}\cdot\text{s})

   অতএব, উদ্দীপকের ইলেকট্রনটির কৌণিক ভরবেগ 1.055 \times 10^{-34} \text{ kg}\cdot\text{m}^2\cdot\text{s}^{-1}।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে 'M' হলো তেজস্ক্রিয় উৎস থেকে নির্গত \alpha-কণা এবং 'Q' হলো পরমাণুর ধনাত্মক আধানযুক্ত ভারী কেন্দ্র অর্থাৎ 'নিউক্লিয়াস'।

   ১৯১১ সালে বিজ্ঞানী রাদারফোর্ড পাতলা স্বর্ণপাতার ওপর তীব্র গতিসম্পন্ন \alpha-কণা নিক্ষেপ করে একটি যুগান্তকারী পরীক্ষা চালান, যা \alpha-কণা বিচ্ছুরণ পরীক্ষা নামে পরিচিত।

   পর্যবেক্ষণ ও Q (নিউক্লিয়াস) শনাক্তকরণ:
   ১. অধিকাংশ \alpha-কণা স্বর্ণপাত ভেদ করে সোজা চলে যায়।
   ২. কয়েকটি মাত্র \alpha-কণা তাদের গতিপথ থেকে বেঁকে যায়।
   ৩. প্রায় ২০,০০০-এর মধ্যে মাত্র একটি \alpha-কণা যে পথে গিয়েছিল ঠিক তার বিপরীত দিকে ১৮০° কোণে ফিরে আসে।

   যেহেতু \alpha-কণা ধনাত্মক আধানযুক্ত ও ভারী, তাই এটি সোজাসুজি ফিরে আসার কারণ হলো পরমাণুর কেন্দ্রে অত্যন্ত ক্ষুদ্র পরিসরে সমগ্র ধনাত্মক আধান ও প্রায় সমস্ত ভর পুঞ্জীভূত থাকে। এই ভারী ও ধনাত্মক কেন্দ্রটির নাম দেওয়া হয় 'নিউক্লিয়াস' (উদ্দীপকের 'Q')।

   শনাক্তকরণের মাধ্যমে পরমাণুর গঠন (রাদারফোর্ড মডেল):
   ১. পরমাণুর কেন্দ্রস্থলে একটি ধনাত্মক আধানবিশিষ্ট ভারী কেন্দ্র রয়েছে, যাকে নিউক্লিয়াস বলে। পরমাণুর মোট আয়তনের তুলনায় নিউক্লিয়াসের আয়তন অতি নগণ্য।
   ২. নিউক্লিয়াসের বাইরে পরমাণুর অধিকাংশ স্থানই ফাঁকা।
   ৩. পরমাণু সামগ্রিকভাবে চার্জ নিরপেক্ষ; কারণ নিউক্লিয়াসের অভ্যন্তরে থাকা ধনাত্মক চার্জের সংখ্যা এবং নিউক্লিয়াসের বাইরে থাকা ঋণাত্মক চার্জযুক্ত ইলেকট্রনের সংখ্যা সমান।
   ৪. সৌরজগতে সূর্যের চারদিকে ঘূর্ণায়মান গ্রহসমূহের মতো পরমাণুর ইলেকট্রনগুলো নিউক্লিয়াসকে কেন্দ্র করে বিভিন্ন কক্ষপথে অবিরাম আবর্তন করছে।
   ৫. ধনাত্মক নিউক্লিয়াস ও ঋণাত্মক ইলেকট্রনের মধ্যকার স্থির বৈদ্যুতিক আকর্ষণ বল এবং ঘূর্ণনের ফলে সৃষ্ট কেন্দ্রাতিগ বল পরস্পর সমান ও বিপরীতমুখী।