রসায়ন ২য় পত্র • Combined Board • সমন্বিত বোর্ড ২০২৬ (অনিয়মিত)
রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন
উদ্দীপক : 25∘C25^\circ\text{C} তাপমাত্রায় 0.62g0.62\text{g} ভরের X গ্যাস 550 mL550 \text{ mL} আয়তন দখল করে। একই তাপমাত্রায় 0.30g0.30\text{g} ভরের Y গ্যাস 350 mL350 \text{ mL} আয়তন দখল করে।
- ক)(1)
ফ্যারাডে কী?
- খ)(2)
“জিঙ্ক তড়িৎ দ্বারের প্রমাণ জারণ বিভব +0.76V+ 0.76\text{V}” —ব্যাখ্যা কর।
- গ)(3)
X গ্যাসের বর্গমূল গড় বর্গবেগ নির্ণয় কর।
- ঘ)(4)
X ও Y গ্যাসের ব্যাপন হারের তুলনামূলক আলোচনা কর।
উত্তর ও ব্যাখ্যা
- ক)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
১ মোল ইলেকট্রনের মোট চার্জ বা আধানকে এক ফ্যারাডে বলে। এর মান প্রায় ৯৬,৫০০ কুলম্ব (বা ৯৬,৪৮৫ কুলম্ব)।
- খ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
প্রমাণ তাপমাত্রা ও চাপে (25°C এবং 1 atm) জিঙ্ক ধাতুকে তার নিজস্ব আয়নের 1 M দ্রবণ (যেমন: Zn²⁺ দ্রবণ)-এ নিমজ্জিত করে গঠিত প্রমাণ জিঙ্ক অর্ধকোষকে প্রমাণ হাইড্রোজেন তড়িৎদ্বারের সাথে যুক্ত করলে জিঙ্ক তড়িৎদ্বারে জারণ ঘটে। এই অবস্থায় জিঙ্কের ইলেকট্রন ত্যাগের প্রবণতার ফলে সৃষ্ট তড়িৎ বিভবের মান হয় +0.76 V। অর্থাৎ, Zn(s) → Zn²⁺(aq) + 2e⁻ প্রক্রিয়ায় প্রমাণ জারণ বিভব E°(Zn/Zn²⁺) = +0.76 V।
- গ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপক অনুসারে,
তাপমাত্রা, T = 25°C = (25 + 273.15) K = 298.15 K
X গ্যাসের ভর, w = 0.62 g
আয়তন, V = 550 mL = 0.550 L
চাপ উল্লেখ না থাকায় প্রমাণ বায়ুমণ্ডলীয় চাপ, P = 1 atm বিবেচনা করা হলো।
মোলার গ্যাস ধ্রুবক, R = 0.0821 L atm mol⁻¹ K⁻¹আমরা জানি, PV = (w/M) RT
বা, M = wRT / PV
= (0.62 × 0.0821 × 298.15) / (1 × 0.550)
≈ 27.60 g mol⁻¹ = 27.60 × 10⁻³ kg mol⁻¹এখন, X গ্যাসের বর্গমূল গড় বর্গবেগ (c_rms):
c = √(3RT / M)
যেখানে, R = 8.314 J mol⁻¹ K⁻¹
c = √[(3 × 8.314 × 298.15) / (27.60 × 10⁻³)]
= √[7436.05 / 0.02760] = √[269422.1] ≈ 519.06 m s⁻¹অতএব, X গ্যাসের বর্গমূল গড় বর্গবেগ প্রায় 519.06 m s⁻¹।
- ঘ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপক অনুসারে দুটি গ্যাসই একই তাপমাত্রা (25°C বা 298.15 K) এবং একই চাপ (1 atm) এ অবস্থিত।
'গ' হতে পাই, X গ্যাসের মোলার ভর, M_X = 27.60 g mol⁻¹
Y গ্যাসের ক্ষেত্রে:
ভর, w = 0.30 g
আয়তন, V = 350 mL = 0.350 L
সুতরাং, Y গ্যাসের মোলার ভর,
M_Y = wRT / PV
= (0.30 × 0.0821 × 298.15) / (1 × 0.350)
≈ 20.98 g mol⁻¹গ্রাহামের ব্যাপন সূত্র অনুসারে, নির্দিষ্ট তাপমাত্রা ও চাপে কোনো গ্যাসের ব্যাপন হার (r) তার আণবিক ভর বা ঘনত্বের বর্গমূলের ব্যস্তানুপাতিক:
r ∝ 1 / √Mঅতএব, r_Y / r_X = √(M_X / M_Y)
= √(27.60 / 20.98)
= √1.3155 ≈ 1.147বা, r_Y ≈ 1.147 × r_X
তুলনামূলক আলোচনা থেকে দেখা যায় যে, Y গ্যাসের মোলার ভর (20.98 g mol⁻¹) X গ্যাসের মোলার ভর (27.60 g mol⁻¹) অপেক্ষা কম। ফলে Y গ্যাসের ব্যাপন হার X গ্যাসের তুলনায় প্রায় 1.147 গুণ বা 14.7% বেশি। অর্থাৎ হালকা হওয়ার কারণে Y গ্যাস, X গ্যাস অপেক্ষা দ্রুত ব্যাপিত হবে।
আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও