রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-লিখিত অনুমানভিত্তিক উত্তর—ধারণা ও সীমাবদ্ধতা নিচে উল্লেখ করা হয়েছে। এটি উৎসের যাচাইকৃত মূল উত্তর হিসেবে দাবি করা হচ্ছে না।

   স্পষ্ট অনুমান: ২৫°C তাপমাত্রায় ক্যালসিয়াম ফ্লোরাইড (CaF₂)-এর দ্রাব্যতা গুণফল Kₛₚ = 3.9 × 10⁻¹¹ ধরা হয়েছে।

   অঙ্কুরিত বার্লি বা স্টার্চ জাতীয় খাদ্য উপাদানকে মল্ট নিষ্কাশন ও অ্যালকোহলীয় গাঁজন এবং পরবর্তীতে অ্যাসিটিক এসিড গাঁজনের মাধ্যমে প্রস্তুতকৃত ৬-১০% অ্যাসিটিক এসিডের জলীয় দ্রবণকে মল্ট ভিনেগার বলে।

2. খ)

   AI-লিখিত অনুমানভিত্তিক উত্তর—ধারণা ও সীমাবদ্ধতা নিচে উল্লেখ করা হয়েছে। এটি উৎসের যাচাইকৃত মূল উত্তর হিসেবে দাবি করা হচ্ছে না।

   স্পষ্ট অনুমান: ২৫°C তাপমাত্রায় ক্যালসিয়াম ফ্লোরাইড (CaF₂)-এর দ্রাব্যতা গুণফল Kₛₚ = 3.9 × 10⁻¹¹ ধরা হয়েছে।

   Fe²⁺ এবং Fe³⁺ আয়নের মধ্যে Fe³⁺ আয়ন অধিক সুস্থিত।

   Fe (Z = 26)-এর ইলেকট্রন বিন্যাস:
   Fe (26) = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶ 4s²

   Fe²⁺ আয়নের ইলেকট্রন বিন্যাস:
   Fe²⁺ = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶

   Fe³⁺ আয়নের ইলেকট্রন বিন্যাস:
   Fe³⁺ = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁵

   হুন্ডের নিয়ম এবং কোয়ান্টাম বলবিদ্যার স্থিতিশীলতার নীতি অনুসারে, কোনো উপস্তরের সমশক্তি সম্পন্ন অরবিটালগুলো অর্ধপূর্ণ (যেমন d⁵) বা সম্পূর্ণরূপে পূর্ণ (যেমন d¹⁰) অবস্থায় অধিক প্রতিসম ও সুস্থিত থাকে। Fe³⁺ আয়নের বহিঃস্থ d-অরবিটালটি অর্ধপূর্ণ (3d⁵) হওয়ায় এর ইলেকট্রন বিনিময়ন শক্তি (exchange energy) বেশি এবং এটি Fe²⁺-এর (3d⁶) চেয়ে অনেক বেশি সুস্থিত।

3. গ)

   AI-লিখিত অনুমানভিত্তিক উত্তর—ধারণা ও সীমাবদ্ধতা নিচে উল্লেখ করা হয়েছে। এটি উৎসের যাচাইকৃত মূল উত্তর হিসেবে দাবি করা হচ্ছে না।

   স্পষ্ট অনুমান: ২৫°C তাপমাত্রায় ক্যালসিয়াম ফ্লোরাইড (CaF₂)-এর দ্রাব্যতা গুণফল Kₛₚ = 3.9 × 10⁻¹¹ ধরা হয়েছে।

   উদ্দীপকের A-পাত্রের দ্রবণটি হলো ক্যালসিয়াম ক্লোরাইড (CaCl₂)। এর অম্লীয় মূলকটি হলো ক্লোরাইড আয়ন (Cl⁻)।

   Cl⁻ আয়ন শনাক্তকরণের পরীক্ষা:
   ১. পরীক্ষা: একটি টেস্টটিউবে প্রায় 2 mL দ্রবণ নিয়ে তাতে কয়েক ফোঁটা সিলভার নাইট্রেট (AgNO₃) দ্রবণ যোগ করা হলো।
   পর্যবেক্ষণ: সিলভার ক্লোরাইডের (AgCl) একটি সাদা বর্ণের অদ্রবণীয় দধির মতো অধঃক্ষেপ পড়ে।
   বিক্রিয়া:
   CaCl₂(aq) + 2AgNO₃(aq) → 2AgCl(s)↓ (সাদা) + Ca(NO₃)₂(aq)

   ২. নিশ্চিতকরণ পরীক্ষা: প্রাপ্ত সাদা অধঃক্ষেপে অতিরিক্ত অ্যামোনিয়াম হাইড্রোক্সাইড (NH₄OH) দ্রবণ যোগ করলে তা দ্রবীভূত হয়ে ডায়অ্যামিনসিলভার(I) ক্লোরাইড নামক জটিল যৌগ উৎপন্ন করে পরিষ্কার দ্রবণ তৈরি করে।
   বিক্রিয়া:
   AgCl(s) + 2NH₄OH(aq) → [Ag(NH₃)₂]Cl(aq) + 2H₂O(l)

   উক্ত পরিষ্কার দ্রবণে পুনরায় লঘু নাইট্রিক অ্যাসিড (HNO₃) যোগ করলে পুনরায় AgCl-এর সাদা অধঃক্ষেপ ফিরে আসে:
   [Ag(NH₃)₂]Cl(aq) + 2HNO₃(aq) → AgCl(s)↓ + 2NH₄NO₃(aq)

   অতএব, এই পরীক্ষার মাধ্যমে A-পাত্রের অম্লীয় মূলক Cl⁻ নিশ্চিতভাবে শনাক্ত করা যায়।

4. ঘ)

   AI-লিখিত অনুমানভিত্তিক উত্তর—ধারণা ও সীমাবদ্ধতা নিচে উল্লেখ করা হয়েছে। এটি উৎসের যাচাইকৃত মূল উত্তর হিসেবে দাবি করা হচ্ছে না।

   স্পষ্ট অনুমান: ২৫°C তাপমাত্রায় ক্যালসিয়াম ফ্লোরাইড (CaF₂)-এর দ্রাব্যতা গুণফল Kₛₚ = 3.9 × 10⁻¹¹ ধরা হয়েছে।

   উদ্দীপক অনুসারে:
   A-পাত্রে CaCl₂ দ্রবণের আয়তন, V₁ = 35 mL = 0.035 L
   ঘনমাত্রা, S₁ = 6 × 10⁻³ M

   B-পাত্রে NaF দ্রবণের আয়তন, V₂ = 35 mL = 0.035 L
   ঘনমাত্রা, S₂ = 6 × 10⁻³ M

   মিশ্রণের মোট আয়তন, V = V₁ + V₂ = 35 + 35 = 70 mL

   দ্রবণ দুটি মিশ্রিত করলে সংঘটিত বিক্রিয়া:
   CaCl₂ + 2NaF → CaF₂↓ + 2NaCl

   এখানে অধঃক্ষিপ্ত হওয়ার মতো স্বল্প দ্রবণীয় যৌগটি হলো CaF₂।

   মিশ্রণে Ca²⁺ আয়নের ঘনমাত্রা:
   [Ca²⁺] = (V₁ × S₁) / V = (35 × 6 × 10⁻³) / 70 = 3 × 10⁻³ M

   মিশ্রণে F⁻ আয়নের ঘনমাত্রা:
   [F⁻] = (V₂ × S₂) / V = (35 × 6 × 10⁻³) / 70 = 3 × 10⁻³ M

   CaF₂-এর আয়নন সমীকরণ:
   CaF₂(s) ⇌ Ca²⁺(aq) + 2F⁻(aq)

   অতএব, মিশ্রণে CaF₂-এর আয়নিক গুণফল (Kᵢₚ):
   Kᵢₚ = [Ca²⁺][F⁻]²
   = (3 × 10⁻³) × (3 × 10⁻³)²
   = (3 × 10⁻³) × (9 × 10⁻⁶)
   = 2.7 × 10⁻⁸ mol³·L⁻³

   ২৫°C তাপমাত্রায় CaF₂-এর প্রমিত দ্রাব্যতা গুণফল (Kₛₚ) = 3.9 × 10⁻¹¹ mol³·L⁻³ (অনুমিত প্রমিত মান)।

   যেহেতু Kᵢₚ (2.7 × 10⁻⁸) > Kₛₚ (3.9 × 10⁻¹¹), অর্থাৎ মিশ্রণে আয়নিক গুণফলের মান দ্রাব্যতা গুণফলের চেয়ে বেশি, তাই দ্রবণ দুটি মিশ্রিত করলে ক্যালসিয়াম ফ্লোরাইডের (CaF₂) অধঃক্ষেপ পড়বে।