রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   আয়নিক যৌগে ক্যাটায়ন কর্তৃক অ্যানায়নের ইলেকট্রন মেঘের বিকৃতি ঘটার ঘটনাকে পোলারায়ন বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যেসব রাসায়নিক বিক্রিয়ায় বিক্রিয়কগুলো বিক্রিয়া করে উৎপাদে পরিণত হয় এবং একই সাথে উৎপাদগুলো বিক্রিয়া করে পুনরায় বিক্রিয়কে পরিণত হয়, তাকে উভমুখী বিক্রিয়া বলে।

   একটি আবদ্ধ পাত্রে উভমুখী বিক্রিয়া চলার সময় সম্মুখমুখী বিক্রিয়ার পাশাপাশি পশ্চাৎমুখী বিক্রিয়াও সমান গতিতে চলতে থাকে এবং একসময় সাম্যাবস্থার সৃষ্টি হয়। ফলে বিক্রিয়া পাত্রে বিক্রিয়ক ও উৎপাদ উভয়ই সবসময় উপস্থিত থাকে; বিক্রিয়ক সম্পূর্ণরূপে উৎপাদে রূপান্তরিত হতে পারে না। তাই উভমুখী বিক্রিয়াকে একটি অসম্পূর্ণ বিক্রিয়া বলা হয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক অনুযায়ী:
   A মৌলটি হলো হাইড্রোজেন (H),
   B মৌলটি হলো ফ্লোরিন (F),
   এবং D মৌলটি হলো অক্সিজেন (O)।
   অতএব, AB যৌগটি হলো হাইড্রোজেন ফ্লোরাইড (HF) এবং A₂D যৌগটি হলো পানি (H₂O)।

   HF অপেক্ষা H₂O-এর স্ফুটনাংক বেশি হওয়ার কারণ নিচে ব্যাখ্যা করা হলো:

   ১. HF এবং H₂O উভয়ই পোলার সমযোজী যৌগ এবং উভয়ের অণুসমূহের মধ্যে আন্তঃআণবিক হাইড্রোজেন বন্ধন বিদ্যমান। ফ্লোরিনের তড়িৎ ঋণাত্মকতা অক্সিজেনের চেয়ে বেশি হওয়ায় তাত্ত্বিকভাবে HF-এর প্রতিটি হাইড্রোজেন বন্ধন H₂O-এর হাইড্রোজেন বন্ধন অপেক্ষা অধিক শক্তিশালী।

   ২. তবে প্রতিটি HF অণুতে মাত্র একটি হাইড্রোজেন পরমাণু এবং তিনটি নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড় থাকে। ফলে প্রতি অণু HF গড়ে মাত্র দুটি হাইড্রোজেন বন্ধন গঠন করতে পারে এবং এটি রৈখিক বা জিগজ্যাগ শিকল তৈরি করে।

   ৩. অন্যদিকে, পানির (H₂O) অণুতে দুটি হাইড্রোজেন পরমাণু এবং কেন্দ্রীয় অক্সিজেন পরমাণুতে দুটি নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড় থাকে। ফলে প্রতিটি H₂O অণু চতুস্তলকীয়ভাবে সন্নিবেশিত হয়ে চারটি শক্তিশালী হাইড্রোজেন বন্ধন তৈরি করে একটি ত্রিমাত্রিক জালিকা গঠন করে।

   অণুপ্রতি হাইড্রোজেন বন্ধনের সংখ্যা পানিতে বেশি হওয়ায় এর আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল HF অপেক্ষা অনেক বেশি সুদৃঢ় হয়। এই জালিকা ভাঙতে প্রচুর তাপশক্তির প্রয়োজন হয়। তাই HF-এর স্ফুটনাংক (১৯.৫°C) অপেক্ষা H₂O-এর স্ফুটনাংক (১০০°C) অনেক বেশি।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক অনুসারে, X মৌলটি হলো বোরন (B, পর্যায়-২, শ্রেণি-১৩) এবং Y মৌলটি হলো নাইট্রোজেন (N, পর্যায়-২, শ্রেণি-১৫)।
   সংযুক্ত চিত্রে প্রদর্শিত যৌগ দুটি হলো যথাক্রমে YA₃ বা NH₃ এবং XB₃ বা BF₃। উদ্দীপকের কেন্দ্রীয় পরমাণু X (বোরন) ও Y (নাইট্রোজেন)-এর মধ্যে সংকরণে ভিন্নতা বিদ্যমান, যা নিচে বিশ্লেষণ করা হলো:

   ১. Y (নাইট্রোজেন) এর সংকরণ:
   NH₃ অণুতে কেন্দ্রীয় পরমাণু নাইট্রোজেনের ইলেকট্রন বিন্যাস:
   ₇N = 1s² 2s² 2p_x¹ 2p_y¹ 2p_z¹
   যোজ্যতা স্তরের একটি 's' এবং তিনটি 'p' অরবিটালের মিশ্রণে চারটি সমতুল্য sp³ সংকর অরবিটাল সৃষ্টি হয়। এদের মধ্যে তিনটি সংকর অরবিটালে একটি করে বিজোড় ইলেকট্রন থাকে, যা তিনটি হাইড্রোজেন পরমাণুর 1s অরবিটালের সাথে মুখোমুখি অধিক্রমণ করে তিনটি N-H সিগমা (σ) বন্ধন গঠন করে। চতুর্থ sp³ সংকর অরবিটালে একটি নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড় (lone pair) বিদ্যমান থাকে। সুতরাং, NH₃-এ নাইট্রোজেনের সংকরণ হলো sp³।

   ২. X (বোরন) এর সংকরণ:
   BF₃ অণুতে কেন্দ্রীয় পরমাণু বোরনের স্বাভাবিক ইলেকট্রন বিন্যাস:
   ₅B = 1s² 2s² 2p_x¹
   উত্তেজিত অবস্থায় বোরনের ইলেকট্রন বিন্যাস:
   ₅B* = 1s² 2s¹ 2p_x¹ 2p_y¹ 2p_z⁰
   এখানে যোজ্যতা স্তরের একটি 's' এবং দুটি 'p' অরবিটাল সংকরিত হয়ে তিনটি সমতুল্য sp² সংকর অরবিটাল গঠন করে (একটি 2p অরবিটাল ফাঁকা থাকে)। এই তিনটি sp² সংকর অরবিটাল তিনটি ফ্লোরিন পরমাণুর 2p অরবিটালের সাথে অধিক্রমণ করে তিনটি B-F সিগমা (σ) বন্ধন তৈরি করে। ফলে BF₃-এ বোরনের সংকরণ হলো sp²।

   অতএব, NH₃ অণুতে কেন্দ্রীয় পরমাণুর সংকরণ sp³ এবং BF₃ অণুতে কেন্দ্রীয় পরমাণুর সংকরণ sp²। সুতরাং, উদ্দীপকের 'X' ও 'Y' এর সংকরণে ভিন্নতা বিদ্যমান।