রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় ১ মোল দ্রবকে যথেষ্ট পরিমাণ দ্রাবকে দ্রবীভূত করে নির্দিষ্ট ঘনমাত্রার একটি দ্রবণ প্রস্তুত করতে যে পরিমাণ তাপের পরিবর্তন (উৎপাদন বা শোষণ) ঘটে, তাকে দ্রবণ তাপ বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   অ্যামোনিয়া (NH₃) অণুতে কেন্দ্রীয় নাইট্রোজেন পরমাণুতে sp³ সংকরায়ন ঘটে। sp³ সংকরায়নের ক্ষেত্রে স্বাভাবিক বন্ধন কোণ হওয়ার কথা ১০৯°২৮'। কিন্তু NH₃ অণুতে নাইট্রোজেন পরমাণুর যোজ্যতা স্তরে তিনটি বন্ধনজোড় (bond pair) ইলেকট্রনের পাশাপাশি একটি মুক্তজোড় (lone pair) ইলেকট্রন বিদ্যমান। VSEPR তত্ত্ব অনুসারে, মুক্তজোড়-বন্ধনজোড় বিকর্ষণ বন্ধনজোড়-বন্ধনজোড় বিকর্ষণের চেয়ে বেশি তীব্র (lp-bp > bp-bp)। এই প্রবল বিকর্ষণের কারণে তিনটি N-H বন্ধন পরস্পরের আরও কাছাকাছি সরে আসে। ফলে H-N-H বন্ধন কোণটি ১০৯°২৮' থেকে সংকুচিত হয়ে ১০৭° হয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে সৃষ্ট অধঃক্ষেপটি হলো কপার সালফাইড (CuS)।

   উদ্দীপক অনুসারে, CuS এর দ্রাব্যতা গুণফল, Ksp = 5.0 × 10⁻³⁸

   CuS এর বিয়োজন সমীকরণ:
   CuS(s) ⇌ Cu²⁺(aq) + S²⁻(aq)

   ধরি, পানিতে CuS এর দ্রাব্যতা = S mol/L

   সুতরাং, [Cu²⁺] = S mol/L এবং [S²⁻] = S mol/L

   অতএব, দ্রাব্যতা গুণফল,
   Ksp = [Cu²⁺][S²⁻]
   বা, Ksp = S × S = S²
   বা, S = √(Ksp)
   বা, S = √(5.0 × 10⁻³⁸)
   বা, S = 7.07 × 10⁻¹⁹ mol/L

   অতএব, উদ্দীপকের অধঃক্ষেপটির দ্রাব্যতা 7.07 × 10⁻¹⁹ mol/L।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের দ্রবণে Zn²⁺ এবং Cu²⁺ আয়ন দুটি বিদ্যমান এবং দ্রবণটি HCl যুক্ত অম্লীয় দ্রবণ, যার মধ্যে H₂S গ্যাস চালনা করা হচ্ছে।

   এখানে সংঘটিত বিয়োজনসমূহ হলো:
   HCl(aq) → H⁺(aq) + Cl⁻(aq) (সম্পূর্ণ বিয়োজিত)
   H₂S(g) ⇌ 2H⁺(aq) + S²⁻(aq) (মৃদু অম্ল, আংশিক বিয়োজিত)

   HCl একটি তীব্র তড়িৎবিশ্লেষ্য হওয়ায় এটি দ্রবণে প্রচুর পরিমাণ H⁺ আয়ন তৈরি করে। এই H⁺ আয়নের উপস্থিতিতে 'সম-আয়ন প্রভাব' (Common Ion Effect) এর কারণে লা-শাতেলিয়ারের নীতি অনুসারে H₂S এর বিয়োজন মাত্রা মারাত্মকভাবে হ্রাস পায়। ফলে দ্রবণে সালফাইড আয়নের ([S²⁻]) ঘনত্ব অত্যন্ত কম থাকে।

   উদ্দীপক হতে পাই,
   ZnS এর Ksp = 3.0 × 10⁻²³
   CuS এর Ksp = 5.0 × 10⁻³⁸

   দেখা যাচ্ছে যে, CuS এর Ksp এর মান ZnS এর তুলনায় অনেক কম।

   অম্লীয় মাধ্যমে [S²⁻] এর স্বল্প ঘনত্বের ফলেও দ্রবণে [Cu²⁺][S²⁻] এর আয়নিক গুণফল (Kip) CuS এর অত্যন্ত ক্ষুদ্র দ্রাব্যতা গুণফলকে (Ksp) সহজেই অতিক্রম করে যায় (Kip > Ksp)। ফলে CuS অধঃক্ষিপ্ত হয়।

   কিন্তু ZnS এর দ্রাব্যতা গুণফলের (Ksp = 3.0 × 10⁻²³) মান CuS অপেক্ষা অনেক বেশি হওয়ায় অত্যন্ত কম [S²⁻] ঘনত্বের কারণে [Zn²⁺][S²⁻] এর আয়নিক গুণফল এর Ksp অতিক্রম করতে পারে না (Kip < Ksp)।

   কাজেই, অম্লীয় মাধ্যমে H₂S চালনা করলে একই সাথে উভয় আয়ন অধঃক্ষিপ্ত না হয়ে কেবল Cu²⁺ আয়ন CuS হিসেবে অধঃক্ষিপ্ত হয়, Zn²⁺ দ্রবণে দ্রবীভূত অবস্থাতেই থেকে যায়।