রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় বিশুদ্ধ পানি বা যেকোনো জলীয় দ্রবণে উপস্থিত হাইড্রোজেন আয়ন ($H^+$) এবং হাইড্রক্সাইড আয়নের ($OH^-$) মোলার ঘনমাত্রার গুণফলকে পানির আয়নিক গুণফল ($K_w$) বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   রাসায়নিক সাম্যাবস্থা একটি গতিশীল অবস্থা। আপাতদৃষ্টিতে সাম্যাবস্থায় বিক্রিয়া থেমে গেছে মনে হলেও প্রকৃতপক্ষে তা স্থির থাকে না। এ অবস্থায় সম্মুখমুখী বিক্রিয়ার গতিবেগ এবং বিপরীতমুখী বিক্রিয়ার গতিবেগ সমান থাকে। অর্থাৎ যে হারে বিক্রিয়কসমূহ উৎপাদে পরিণত হয়, ঠিক একই হারে উৎপাদসমূহ পুনরায় বিক্রিয়কে রূপান্তরিত হয়। ফলে বিক্রিয়া পাত্রে বিক্রিয়ক ও উৎপাদের ঘনমাত্রার কোনো নিট পরিবর্তন ঘটে না। গতিশীলতার কারণেই বাহ্যিক প্রভাবক (যেমন তাপমাত্রা, চাপ বা ঘনমাত্রা) পরিবর্তন করলে সাম্যাবস্থা নতুন অবস্থানে স্থানান্তরিত হয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের তথ্য মতে, $A^{2+}$ আয়নের ইলেকট্রন বিন্যাস হলো $[\text{Ar}]3d^9$, অর্থাৎ মৌলটি কপার (Cu, পারমাণবিক সংখ্যা ২৯)। সুতরাং, $A$ দ্রবণটি হলো $\text{Cu}^{2+}$ লবণের দ্রবণ (যেমন $\text{CuSO}_4$) এবং বিকারক $X$ হলো $\text{NH}_4\text{OH}$ দ্রবণ।

   $\text{Cu}^{2+}$ দ্রবণে ধীরে ধীরে $\text{NH}_4\text{OH}$ দ্রবণ যোগ করলে নিম্নোক্ত পরিবর্তন ঘটে:
   ১. প্রথমে সামান্য পরিমাণ $\text{NH}_4\text{OH}$ যোগ করলে কপার হাইড্রক্সাইডের হালকা নীল বর্ণের অধঃক্ষেপ সৃষ্টি হয়:
   $\text{Cu}^{2+}\text{(aq)} + 2\text{NH}_4\text{OH(aq)} \rightarrow \text{Cu(OH)}_2\downarrow \text{ (হালকা নীল)} + 2\text{NH}_4^+\text{(aq)}$
   [অথবা ক্ষারকীয় কপার সালফেটের অধঃক্ষেপ: $\text{CuSO}_4 + 2\text{NH}_4\text{OH} \rightarrow \text{Cu(OH)}_2\cdot\text{CuSO}_4\downarrow + (\text{NH}_4)_2\text{SO}_4$]

   ২. এরপর দ্রবণে আরও অতিরিক্ত $\text{NH}_4\text{OH}$ যোগ করলে অধঃক্ষেপ দ্রবীভূত হয়ে টেট্রাঅ্যামিন কপার (II) জটিল আয়ন গঠনের মাধ্যমে অত্যন্ত গাঢ় নীল (deep blue) বর্ণের দ্রবণ উৎপন্ন করে:
   $\text{Cu(OH)}_2\text{(s)} + 4\text{NH}_4\text{OH(aq)} \rightarrow [\text{Cu}(\text{NH}_3)_4]^{2+}\text{(aq)} + 2\text{OH}^-\text{(aq)} + 4\text{H}_2\text{O(l)}$
   অথবা,
   $\text{CuSO}_4 + 4\text{NH}_4\text{OH} \rightarrow [\text{Cu}(\text{NH}_3)_4]\text{SO}_4 + 4\text{H}_2\text{O}$

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে $_{13}B$ হলো অ্যালুমিনিয়াম (Al, পারমাণবিক সংখ্যা ১৩)। সুতরাং, $B$-দ্রবণটি হলো $\text{Al}^{3+}$ আয়নের দ্রবণ (যেমন $\text{AlCl}_3$ দ্রবণ)। বিকারক $X$ হলো $\text{NH}_4\text{OH}$ এবং বিকারক $Y$ হলো $\text{NaOH}$।

   দুটি ভিন্ন টেস্ট-টিউবে $B$-দ্রবণ নিয়ে ধীরে ধীরে বিকারকদ্বয় যোগ করলে নিম্নরূপ ঘটনা ঘটবে:

   ১ম টেস্ট-টিউবে বিকারক $X$ ($\text{NH}_4\text{OH}$) যোগকরণ:
   $\text{Al}^{3+}$ দ্রবণে ধীরে ধীরে $\text{NH}_4\text{OH}$ দ্রবণ যোগ করলে সাদা বর্ণের আঠালো অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রক্সাইড $\text{Al(OH)}_3$-এর অধঃক্ষেপ উৎপন্ন হয়:
   $\text{Al}^{3+}\text{(aq)} + 3\text{NH}_4\text{OH(aq)} \rightarrow \text{Al(OH)}_3\downarrow \text{ (সাদা আঠালো অধঃক্ষেপ)} + 3\text{NH}_4^+\text{(aq)}$
   অতিরিক্ত পরিমাণ $\text{NH}_4\text{OH}$ যোগ করলেও এই অধঃক্ষেপটি দ্রবীভূত হয় না, অপরিবর্তিত থাকে।

   ২য় টেস্ট-টিউবে বিকারক $Y$ ($\text{NaOH}$) যোগকরণ:
   $\text{Al}^{3+}$ দ্রবণে ধীরে ধীরে ক্ষার $\text{NaOH}$ যোগ করলে প্রথমে একইভাবে অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রক্সাইডের সাদা আঠালো অধঃক্ষেপ সৃষ্টি হয়:
   $\text{Al}^{3+}\text{(aq)} + 3\text{NaOH(aq)} \rightarrow \text{Al(OH)}_3\downarrow \text{ (সাদা)} + 3\text{Na}^+\text{(aq)}$
   $\text{Al(OH)}_3$ একটি উভধর্মী হাইড্রক্সাইড হওয়ায় অতিরিক্ত $\text{NaOH}$ যোগ করার সাথে সাথে এটি ক্ষারের সাথে বিক্রিয়া করে দ্রবণীয় সোডিয়াম টেট্রাহাইড্রক্সোঅ্যালুমিনেট (সোডিয়াম অ্যালুমিনেট) নামক জটিল যৌগ গঠন করে, ফলে অধঃক্ষেপ সম্পূর্ণরূপে দ্রবীভূত হয়ে স্বচ্ছ বর্ণহীন দ্রবণ গঠন করে:
   $\text{Al(OH)}_3\text{(s)} + \text{NaOH(aq)} \rightarrow \text{Na}[\text{Al(OH)}_4]\text{(aq) [সোডিয়াম টেট্রাহাইড্রক্সোঅ্যালুমিনেট]}$
   (অথবা: $\text{Al(OH)}_3 + \text{NaOH} \rightarrow \text{NaAlO}_2 + 2\text{H}_2\text{O}$)।