রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কোনো দ্রবণে হাইড্রোজেন আয়নের মোলার ঘনমাত্রার ঋণাত্মক লগারিদমকে দ্রবণটির pH বলা হয়। অর্থাৎ, pH = -log[H⁺] ।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   জটিল যৌগ গঠনের সময় যেসব অণু বা আয়ন তাদের মুক্তজোড় ইলেকট্রন কেন্দ্রীয় ধাতব আয়নকে প্রদান করে সন্নিবেশ সমযোজী বন্ধন তৈরি করতে পারে, তাদের লিগ্যান্ড বলা হয়। অ্যামোনিয়া (NH₃) অণুর কেন্দ্রীয় নাইট্রোজেন পরমাণুতে একটি নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড় (lone pair electron) বিদ্যমান। NH₃ তার এই মুক্তজোড় ইলেকট্রন কেন্দ্রীয় ধাতব ক্যাটায়নকে (যেমন- Cu²⁺, Ag⁺ ইত্যাদি) দান করে জটিল আয়ন (যেমন- [Cu(NH₃)₄]²⁺) গঠন করতে পারে। এজন্য NH₃ একটি লিগ্যান্ড হিসেবে কাজ করে।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে প্রদর্শিত মডেলটির সর্ববহিঃস্থ শক্তিস্তরটি হলো 'M' শেল।
   প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা, n = 3

   আমরা জানি, কোনো নির্দিষ্ট প্রধান শক্তিস্তরের জন্য সহকারী কোয়ান্টাম সংখ্যা l এর মান 0 থেকে (n - 1) পর্যন্ত হয় এবং ম্যাগনেটিক কোয়ান্টাম সংখ্যা m এর মান -l থেকে +l পর্যন্ত (শূন্যসহ) হয়। প্রতিটি অরবিটালে স্পিন কোয়ান্টাম সংখ্যা s = +½ এবং -½ অনুসারে সর্বোচ্চ 2টি ইলেকট্রন থাকতে পারে।

   n = 3 এর জন্য কোয়ান্টাম সংখ্যার হিসাব:

   1. l = 0 (3s উপস্তর):
      m = 0 (অরবিটাল সংখ্যা = 1 টি)
      ইলেকট্রন ধারণক্ষমতা = 1 × 2 = 2 টি।

   2. l = 1 (3p উপস্তর):
      m = -1, 0, +1 (অরবিটাল সংখ্যা = 3 টি)
      ইলেকট্রন ধারণক্ষমতা = 3 × 2 = 6 টি।

   3. l = 2 (3d উপস্তর):
      m = -2, -1, 0, +1, +2 (অরবিটাল সংখ্যা = 5 টি)
      ইলেকট্রন ধারণক্ষমতা = 5 × 2 = 10 টি।

   অতএব, মোট অরবিটাল সংখ্যা = 1 + 3 + 5 = 9 টি (বা, n² = 3² = 9)।
   সর্ববহিঃস্থ M শক্তিস্তরে সর্বোচ্চ ইলেকট্রন সংখ্যা = 2 + 6 + 10 = 18 টি (বা, 2n² = 2 × 3² = 18 টি)।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের চিত্রানুযায়ী, ইলেকট্রনটি ৩য় শক্তিস্তর (M শেল, n₂ = 3) থেকে ২য় শক্তিস্তরে (L শেল, n₁ = 2) স্থানান্তরিত হচ্ছে।

   রিডবার্গ সমীকরণ থেকে আমরা পাই,
   ১/λ = R_H × (1/n₁² - 1/n₂²)
   এখানে,
   রিডবার্গ ধ্রুবক, R_H = 1.09678 × 10⁷ m⁻¹
   নিম্ন শক্তিস্তর, n₁ = 2
   উচ্চ শক্তিস্তর, n₂ = 3

   বা, 1/λ = 1.09678 × 10⁷ × (1/2² - 1/3²)
   = 1.09678 × 10⁷ × (1/4 - 1/9)
   = 1.09678 × 10⁷ × (5/36)
   = 1.5233 × 10⁶ m⁻¹

   অতএব, তরঙ্গদৈর্ঘ্য (λ) = 1 / (1.5233 × 10⁶ m⁻¹) ≈ 6.5646 × 10⁻⁷ m = 656.46 nm।

   নির্গমিত শক্তির পরিমাণ (ΔE):
   ΔE = hc / λ
   এখানে,
   প্লাঙ্কের ধ্রুবক, h = 6.626 × 10⁻³⁴ J·s
   আলোর বেগ, c = 3 × 10⁸ m/s

   ΔE = (6.626 × 10⁻³⁴ J·s × 3 × 10⁸ m/s) / (6.5646 × 10⁻⁷ m)
   ≈ 3.028 × 10⁻¹⁹ J

   অতএব, ইলেকট্রনটির ধাপান্তরের সময় নির্গত শক্তির পরিমাণ 3.028 × 10⁻¹⁹ J এবং নির্গত বিকিরণের তরঙ্গদৈর্ঘ্য 656.46 nm (বা 6.565 × 10⁻⁷ m)।