রসায়ন ১ম পত্র • Rajshahi Board • রাজশাহী বোর্ড ২০২২
রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন
[N শেল থেকে ইলেকট্রন ধাপান্তরের সময় বিকিরিত রশ্মির ফোটনের শক্তি 1.45×10−2.1 kJ] \left.1.45 \times 10^{-2.1} \mathrm{~kJ}\right]
- ক)(1)
তড়িৎ ঋণাত্মকতা কাকে বলে?
- খ)(2)
দ্রবণের H₂O+ আয়নের ঘনমাত্রা 1.0 M এর বেশি হলে pH স্কেল অকার্যকর হয় কেন?
- গ)(3)
উদ্দীপকের আলোকে সর্বশেষ কক্ষপথের অরবিটাল সংখ্যা নির্ণয়পূর্বক সর্বোচ্চ ধারণকৃত ইলেকট্রন সংখ্যা কোয়ান্টাম সংখ্যা হিসাব করো।
- ঘ)(4)
উদ্দীপকের ইলেকট্রনের ধাপান্তরের ফলে বিকিরিত রশ্মির তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পার্থক্য নির্ণয় করো।
উত্তর ও ব্যাখ্যা
- ক)
AI-লিখিত অনুমানভিত্তিক উত্তর—ধারণা ও সীমাবদ্ধতা নিচে উল্লেখ করা হয়েছে। এটি উৎসের যাচাইকৃত মূল উত্তর হিসেবে দাবি করা হচ্ছে না।
স্পষ্ট অনুমান: উদ্দীপকের শক্তিমানে '1.45×10^-2.1 kJ' হলো একটি মুদ্রণজনিত বা ওসিআর ত্রুটি, যার সঠিক রূপ 1.45×10^-21 kJ (বা 1.45×10^-18 J)। | চিত্রের তীরচিহ্ন দুটি যথাক্রমে N→L এবং M→L ধাপান্তর নির্দেশ করে। | খ-এর প্রশ্নে 'H₂O+' মুদ্রণটি H₃O+ (হাইড্রোনিয়াম আয়ন) নির্দেশ করে।
সমযোজী বন্ধনে আবদ্ধ দুটি পরমাণুর মধ্যকার শেয়ারকৃত ইলেকট্রন যুগলকে কোনো একটি পরমাণু কর্তৃক নিজের দিকে অধিক আকর্ষণ করার আপেক্ষিক ক্ষমতাকে ঐ মৌলের তড়িৎ ঋণাত্মকতা বলে।
- খ)
AI-লিখিত অনুমানভিত্তিক উত্তর—ধারণা ও সীমাবদ্ধতা নিচে উল্লেখ করা হয়েছে। এটি উৎসের যাচাইকৃত মূল উত্তর হিসেবে দাবি করা হচ্ছে না।
স্পষ্ট অনুমান: উদ্দীপকের শক্তিমানে '1.45×10^-2.1 kJ' হলো একটি মুদ্রণজনিত বা ওসিআর ত্রুটি, যার সঠিক রূপ 1.45×10^-21 kJ (বা 1.45×10^-18 J)। | চিত্রের তীরচিহ্ন দুটি যথাক্রমে N→L এবং M→L ধাপান্তর নির্দেশ করে। | খ-এর প্রশ্নে 'H₂O+' মুদ্রণটি H₃O+ (হাইড্রোনিয়াম আয়ন) নির্দেশ করে।
pH স্কেল মূলত লঘু দ্রবণের (সাধারণত 1.0 M বা তার কম ঘনমাত্রার) জন্য প্রযোজ্য। দ্রবণে H3O+ আয়নের ঘনমাত্রা 1.0 M-এর বেশি হলে pH স্কেল অকার্যকর হওয়ার কারণ:
১. গাণিতিকভাবে pH = -log[H3O+]। ঘনমাত্রা 1.0 M-এর বেশি হলে pH-এর মান ঋণাত্মক (negative) হয়ে যায় (যেমন- 2 M দ্রবণের pH = -0.30), যা সোরেনসেনের সাধারণ 0–14 স্কেলের সীমার বাইরে চলে যায়।
২. অত্যন্ত গাঢ় দ্রবণে আয়নগুলোর মধ্যে তীব্র আন্তঃআয়নিক মিথস্ক্রিয়া ঘটে। ফলে মোলার ঘনমাত্রা আর মোলার সক্রিয়তার (activity) সমান থাকে না (সক্রিয়তা গুণক γ ≠ 1)। এ কারণে সাধারণ মোলার ঘনমাত্রানির্ভর pH স্কেল গাঢ় দ্রবণের সঠিক অম্লত্ব নির্দেশ করতে পারে না। - গ)
AI-লিখিত অনুমানভিত্তিক উত্তর—ধারণা ও সীমাবদ্ধতা নিচে উল্লেখ করা হয়েছে। এটি উৎসের যাচাইকৃত মূল উত্তর হিসেবে দাবি করা হচ্ছে না।
স্পষ্ট অনুমান: উদ্দীপকের শক্তিমানে '1.45×10^-2.1 kJ' হলো একটি মুদ্রণজনিত বা ওসিআর ত্রুটি, যার সঠিক রূপ 1.45×10^-21 kJ (বা 1.45×10^-18 J)। | চিত্রের তীরচিহ্ন দুটি যথাক্রমে N→L এবং M→L ধাপান্তর নির্দেশ করে। | খ-এর প্রশ্নে 'H₂O+' মুদ্রণটি H₃O+ (হাইড্রোনিয়াম আয়ন) নির্দেশ করে।
উদ্দীপকের চিত্রে প্রদর্শিত সর্বশেষ কক্ষপথটি হলো N শেল, যার জন্য প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা n = 4।
বিভিন্ন কোয়ান্টাম সংখ্যার সাহায্যে অরবিটাল ও সর্বোচ্চ ইলেকট্রন সংখ্যা নির্ণয়ের ছক:
প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা (n) সহকারী কোয়ান্টাম সংখ্যা (l = 0 থেকে n-1) উপশক্তিস্তর চৌম্বকীয় কোয়ান্টাম সংখ্যা (m = -l থেকে +l) অরবিটাল সংখ্যা প্রতিটি উপশক্তিস্তরে সর্বোচ্চ ইলেকট্রন (2(2l+1)) n = 4 l = 0 4s 0 1 2 l = 1 4p -1, 0, +1 3 6 l = 2 4d -2, -1, 0, +1, +2 5 10 l = 3 4f -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3 7 14 সর্বমোট অরবিটাল সংখ্যা = 1 + 3 + 5 + 7 = 16 টি (বা, n² = 4² = 16 টি)।
ঘূর্ণন কোয়ান্টাম সংখ্যা (s): পলির বর্জন নীতি অনুসারে প্রতিটি অরবিটালে বিপরীত ঘূর্ণনের (s = +½ ও -½) সর্বোচ্চ ২টি ইলেকট্রন থাকতে পারে।
অতএব, সর্বশেষ (N) কক্ষপথে সর্বোচ্চ ধারণকৃত ইলেকট্রন সংখ্যা = 16 × 2 = 32 টি (বা, 2n² = 2 × 4² = 32 টি)।
- ঘ)
AI-লিখিত অনুমানভিত্তিক উত্তর—ধারণা ও সীমাবদ্ধতা নিচে উল্লেখ করা হয়েছে। এটি উৎসের যাচাইকৃত মূল উত্তর হিসেবে দাবি করা হচ্ছে না।
স্পষ্ট অনুমান: উদ্দীপকের শক্তিমানে '1.45×10^-2.1 kJ' হলো একটি মুদ্রণজনিত বা ওসিআর ত্রুটি, যার সঠিক রূপ 1.45×10^-21 kJ (বা 1.45×10^-18 J)। | চিত্রের তীরচিহ্ন দুটি যথাক্রমে N→L এবং M→L ধাপান্তর নির্দেশ করে। | খ-এর প্রশ্নে 'H₂O+' মুদ্রণটি H₃O+ (হাইড্রোনিয়াম আয়ন) নির্দেশ করে।
উদ্দীপকের চিত্রে দুটি ইলেকট্রন ধাপান্তর প্রদর্শিত হয়েছে:
১. N শেল থেকে L শেল (n₂ = 4 থেকে n₁ = 2)
২. M শেল থেকে L শেল (n₂ = 3 থেকে n₁ = 2)১ম ধাপান্তরের ক্ষেত্রে (N শেল থেকে ধাপান্তর):
উদ্দীপক অনুসারে, বিকিরিত রশ্মির ফোটনের শক্তি, E₁ = 1.45 × 10⁻²¹ kJ = 1.45 × 10⁻¹⁸ J
প্লাঙ্কের সমীকরণানুসারে,
E₁ = hc / λ₁
বা, λ₁ = hc / E₁
এখানে,
প্লাঙ্কের ধ্রুবক, h = 6.626 × 10⁻³⁴ J·s
আলোর বেগ, c = 3 × 10⁸ m/s
∴ λ₁ = (6.626 × 10⁻³⁴ × 3 × 10⁸) / (1.45 × 10⁻¹⁸) m
= 1.3709 × 10⁻⁷ m = 137.09 nm২য় ধাপান্তরের ক্ষেত্রে (M শেল থেকে L শেলে ধাপান্তর):
নিম্ন শক্তিস্তর, n₁ = 2 (L শেল)
উচ্চ শক্তিস্তর, n₂ = 3 (M শেল)
রিডবার্গ ধ্রুবক, R_H = 1.09678 × 10⁷ m⁻¹রিডবার্গের সমীকরণানুসারে,
1 / λ₂ = R_H [(1 / n₁²) - (1 / n₂²)]
বা, 1 / λ₂ = 1.09678 × 10⁷ × [(1 / 2²) - (1 / 3²)]
বা, 1 / λ₂ = 1.09678 × 10⁷ × [(1 / 4) - (1 / 9)]
বা, 1 / λ₂ = 1.09678 × 10⁷ × (5 / 36) ≈ 1.5233 × 10⁶ m⁻¹
∴ λ₂ = 1 / (1.5233 × 10⁶) m ≈ 6.5646 × 10⁻⁷ m = 656.46 nmঅতএব, বিকিরিত রশ্মিদ্বয়ের তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পার্থক্য:
Δλ = |λ₂ - λ₁| = |656.46 - 137.09| nm = 519.37 nm (বা 5.1937 × 10⁻⁷ m)।
আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও