রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যেসব অধাতব অক্সাইড পানির সাথে বিক্রিয়া করে অম্ল বা এসিড তৈরি করে অথবা ক্ষারের সাথে বিক্রিয়া করে লবণ ও পানি উৎপন্ন করে, তাদেরকে অম্লীয় অক্সাইড বলে। যেমন— $\text{CO}_2, \text{SO}_2$ ইত্যাদি।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় সোডিয়াম কার্বনেটের ($\text{Na}_2\text{CO}_3$) সম্পৃক্ত জলীয় দ্রবণে উপস্থিত সোডিয়াম আয়ন ($\text{Na}^+$) ও কার্বনেট আয়নের ($\text{CO}_3^{2-}$) উপযুক্ত ঘাতসহ মোলার ঘনমাত্রার সর্বোচ্চ গুণফলকে এর দ্রাব্যতা গুণফল বলে।

   $\text{Na}_2\text{CO}_3(s) \rightleftharpoons 2\text{Na}^+(aq) + \text{CO}_3^{2-}(aq)$
   $\text{Na}_2\text{CO}_3$ এর দ্রাব্যতা গুণফল $8.7 \times 10^{-6}$ বলতে বোঝায়, নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় এর সম্পৃক্ত দ্রবণে $[\text{Na}^+]^2 [\text{CO}_3^{2-}] = 8.7 \times 10^{-6}$। এই মানের চেয়ে দ্রবণের আয়নিক গুণফল বেশি হলে অধঃক্ষেপ পড়বে এবং কম হলে দ্রবণটি অসম্পৃক্ত থাকবে।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক মতে, A ও B এর পারমাণবিক সংখ্যা যথাক্রমে 7 ও 8। সুতরাং, মৌল A হলো নাইট্রোজেন (N) এবং মৌল B হলো অক্সিজেন (O)।
   অতএব, $\text{AB}_2$ যৌগটি হলো নাইট্রোজেন ডাইঅক্সাইড ($\text{NO}_2$)।

   যেসব অম্লীয় অক্সাইড পানির সাথে বিক্রিয়া করে দুটি ভিন্ন এসিড উৎপন্ন করে, তাদেরকে মিশ্র অ্যানহাইড্রাইড বলে।
   $\text{NO}_2$ পানির সাথে বিক্রিয়া করে একই সাথে নাইট্রাস এসিড ($\text{HNO}_2$) এবং নাইট্রিক এসিড ($\text{HNO}_3$) উৎপন্ন করে:
   $2\text{NO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{HNO}_2 + \text{HNO}_3$

   আবার ক্ষার $\text{NaOH}$ এর সাথে বিক্রিয়া করে দুটি ভিন্ন লবণ (সোডিয়াম নাইট্রাইট ও সোডিয়াম নাইট্রেট) এবং পানি তৈরি করে:
   $2\text{NO}_2 + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{NaNO}_2 + \text{NaNO}_3 + \text{H}_2\text{O}$

   যেহেতু $\text{NO}_2$ নাইট্রাস এসিড ও নাইট্রিক এসিডের যৌথ অ্যানহাইড্রাইড হিসেবে আচরণ করে, তাই $\text{AB}_2$ (বা $\text{NO}_2$) একটি মিশ্র অ্যানহাইড্রাইড।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের বিক্রিয়াটি হলো:
   $\text{N}_2\text{O}_4(g) \rightleftharpoons 2\text{NO}_2(g)$

   প্রারম্ভিক অবস্থা: $1$ মোল $\text{N}_2\text{O}_4$ এবং $0$ মোল $\text{NO}_2$
   সাম্যাবস্থায় মোল সংখ্যা: $\text{N}_2\text{O}_4 = 1 - \alpha$, $\text{NO}_2 = 2\alpha$
   মোট মোল সংখ্যা, $n_T = 1 - \alpha + 2\alpha = 1 + \alpha$

   আংশিক চাপ:
   $P_{\text{N}_2\text{O}_4} = \frac{1-\alpha}{1+\alpha} P$
   $P_{\text{NO}_2} = \frac{2\alpha}{1+\alpha} P$

   সাম্যধ্রুবক, $K_p = \frac{(P_{\text{NO}_2})^2}{P_{\text{N}_2\text{O}_4}} = \frac{\left(\frac{2\alpha}{1+\alpha}P\right)^2}{\frac{1-\alpha}{1+\alpha}P} = \frac{4\alpha^2 P}{1-\alpha^2}$

   ১ম ক্ষেত্রে:
   $P_1 = 1\text{ atm}$, $\alpha_1 = 18\% = 0.18$
   $\therefore K_p = \frac{4 \times (0.18)^2 \times 1}{1 - (0.18)^2} = \frac{4 \times 0.0324}{1 - 0.0324} = \frac{0.1296}{0.9676} \approx 0.134\text{ atm}$

   ২য় ক্ষেত্রে:
   চাপ হ্রাস করে $P_2 = 0.75\text{ atm}$ করা হলে এবং তাপমাত্রা অপরিবর্তিত থাকায় $K_p$ ধ্রুব থাকবে।
   ধরি, নতুন বিয়োজনমাত্রা $\alpha_2$।
   $\therefore K_p = \frac{4\alpha_2^2 P_2}{1 - \alpha_2^2}$
   $\Rightarrow 0.134 = \frac{4 \times \alpha_2^2 \times 0.75}{1 - \alpha_2^2} = \frac{3\alpha_2^2}{1 - \alpha_2^2}$
   $\Rightarrow 0.134(1 - \alpha_2^2) = 3\alpha_2^2$
   $\Rightarrow 0.134 - 0.134\alpha_2^2 = 3\alpha_2^2$
   $\Rightarrow 3.134\alpha_2^2 = 0.134$
   $\Rightarrow \alpha_2^2 = \frac{0.134}{3.134} \approx 0.04276$
   $\Rightarrow \alpha_2 = \sqrt{0.04276} \approx 0.2068 = 20.68\%$

   বিয়োজনমাত্রা বৃদ্ধি $= \alpha_2 - \alpha_1 = 20.68\% - 18\% = 2.68\%$

   যেহেতু বিয়োজনমাত্রা বৃদ্ধি পেয়েছে $2.68\%$, যা $3\%$-এর সমান নয়, তাই চাপ $0.75\text{ atm}$-এ হ্রাস করলে বিয়োজনমাত্রা ৩% বৃদ্ধি পাবে না (বরং ২.৬৮% বৃদ্ধি পাবে)।