রসায়ন ২য় 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: Ni-এর পারমাণবিক ভর 58.69 g/mol বা 58.7 g/mol এবং ফ্যারাডে ধ্রুবক F = 96500 C/mol ধরা হয়েছে। | প্রশ্ন (gha)-তে নির্দিষ্ট বিক্রিয়া অনুপস্থিত থাকায় কোষ বিভব ও মুক্ত শক্তির সাধারণ গাণিতিক নীতি দ্বারা সমাধান সম্পন্ন করা হয়েছে।

   এসিড অ্যামাইডের কার্যকরী মূলকের সংকেত হলো: $-CONH_2$ (বা $-C(=O)NH_2$)।

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: Ni-এর পারমাণবিক ভর 58.69 g/mol বা 58.7 g/mol এবং ফ্যারাডে ধ্রুবক F = 96500 C/mol ধরা হয়েছে। | প্রশ্ন (gha)-তে নির্দিষ্ট বিক্রিয়া অনুপস্থিত থাকায় কোষ বিভব ও মুক্ত শক্তির সাধারণ গাণিতিক নীতি দ্বারা সমাধান সম্পন্ন করা হয়েছে।

   যেসব পদার্থ রাসায়নিক বিক্রিয়ায় ইলেকট্রন গ্রহণ করে নিজের বিজারণ ঘটায় এবং অন্যকে জারিত করে, তাদের জারক পদার্থ বলে।

   $Fe^{3+}$ আয়নে আয়রনের জারণ মান +3। কোনো বিক্রিয়ায় এটি সহজে একটি ইলেকট্রন গ্রহণ করে বিজারিত হয়ে $Fe^{2+}$ আয়নে পরিণত হতে পারে:
   $Fe^{3+} + e^- \rightarrow Fe^{2+}$
   যেহেতু $Fe^{3+}$ ইলেকট্রন গ্রহণ করে এবং অন্য পদার্থকে জারিত করে, তাই $Fe^{3+}$ একটি জারক পদার্থ।

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: Ni-এর পারমাণবিক ভর 58.69 g/mol বা 58.7 g/mol এবং ফ্যারাডে ধ্রুবক F = 96500 C/mol ধরা হয়েছে। | প্রশ্ন (gha)-তে নির্দিষ্ট বিক্রিয়া অনুপস্থিত থাকায় কোষ বিভব ও মুক্ত শক্তির সাধারণ গাণিতিক নীতি দ্বারা সমাধান সম্পন্ন করা হয়েছে।

   চিত্র A-তে $NiSO_4$ দ্রবণের তড়িৎ বিশ্লেষণ দেখানো হয়েছে। দ্রবণে নিকেল আয়ন ($Ni^{2+}$) এবং সালফেট আয়ন ($SO_4^{2-}$) বিদ্যমান।

   ক্যাথোডে সংঘটিত বিজারণ বিক্রিয়া:
   $Ni^{2+}(aq) + 2e^- \rightarrow Ni(s)$

   এখানে,
   তড়িৎ প্রবাহ, $I = 2.5\text{ A}$
   সময়, $t = 50\text{ min} = 50 \times 60\text{ s} = 3000\text{ s}$
   স্থানান্তরিত ইলেকট্রন সংখ্যা (যোজ্যতা), $n = 2$
   নিকেলের পারমাণবিক ভর, $M = 58.69\text{ g/mol}$ (বা $58.7\text{ g/mol}$)
   ফ্যারাডের ধ্রুবক, $F = 96500\text{ C/mol}$

   ফ্যারাডের প্রথম সূত্রানুসারে সঞ্চিত নিকেলের ভর ($W$):
   $W = \frac{M \cdot I \cdot t}{n \cdot F}$
   $W = \frac{58.69 \times 2.5 \times 3000}{2 \times 96500}$
   $W = \frac{440175}{193000} \approx 2.281\text{ g}$

   অতএব, চিত্র A অনুযায়ী ক্যাথোডে প্রায় $2.281\text{ g}$ নিকেল ($Ni$) ধাতু সঞ্চিত হবে।

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: Ni-এর পারমাণবিক ভর 58.69 g/mol বা 58.7 g/mol এবং ফ্যারাডে ধ্রুবক F = 96500 C/mol ধরা হয়েছে। | প্রশ্ন (gha)-তে নির্দিষ্ট বিক্রিয়া অনুপস্থিত থাকায় কোষ বিভব ও মুক্ত শক্তির সাধারণ গাণিতিক নীতি দ্বারা সমাধান সম্পন্ন করা হয়েছে।

   উদ্দীপকে বা প্রশ্নে (i) ও (ii) বিক্রিয়া সংক্রান্ত সমীকরণ বা তথ্য সরবরাহ করা হয়নি। তবে যেকোনো কোষ বিক্রিয়া স্বতঃস্ফূর্তভাবে ঘটবে কি না, তা গাণিতিকভাবে নির্ণয়ের বৈজ্ঞানিক পদ্ধতি নিম্নরূপ:

   ১. কোষ বিভব ($E^\circ_{\text{cell}}$) নির্ণয়:
   প্রদত্ত বিক্রিয়া থেকে অ্যানোড (জারণ) ও ক্যাথোড (বিজারণ) চিহ্নিত করে প্রমাণ বিজারণ বিভবের মান ব্যবহার করে কোষ বিভব নির্ণয় করতে হয়:
   $E^\circ_{\text{cell}} = E^\circ_{\text{cathode(red)}} - E^\circ_{\text{anode(red)}}$
   (অথবা, $E^\circ_{\text{cell}} = E^\circ_{\text{anode(ox)}} + E^\circ_{\text{cathode(red)}}$)

   ২. স্বতঃস্ফূর্ততার শর্ত:
   প্রমাণ গিবস মুক্ত শক্তির পরিবর্তন $\Delta G^\circ = -nFE^\circ_{\text{cell}}$

   • যদি কোনো বিক্রিয়ার জন্য $E^\circ_{\text{cell}} > 0$ (ধনাত্মক) হয়, তবে $\Delta G^\circ < 0$ (ঋণাত্মক) হবে। ফলে সেই বিক্রিয়াটি স্বতঃস্ফূর্তভাবে ঘটবে।
   • যদি $E^\circ_{\text{cell}} < 0$ (ঋণাত্মক) হয়, তবে $\Delta G^\circ > 0$ (ধনাত্মক) হবে। ফলে সেই বিক্রিয়াটি স্বতঃস্ফূর্তভাবে ঘটবে না।
   • যদি $E^\circ_{\text{cell}} = 0$ হয়, তবে ব্যবস্থাটি সাম্যাবস্থায় থাকবে।

   অতএব, (i) ও (ii) নম্বর বিক্রিয়া দুটির সংশ্লিষ্ট প্রমাণ বিজারণ বিভব থেকে যার $E^\circ_{\text{cell}}$ ধনাত্মক আসবে, কেবল সেই বিক্রিয়াটিই স্বতঃস্ফূর্তভাবে ঘটবে।