রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যেসব কণার আকার বা ব্যাস 1 থেকে 100 ন্যানোমিটার (nm) পরিসরে থাকে, তাদেরকে ন্যানো পার্টিক্যাল (Nanoparticle) বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যেসব রাসায়নিক পদার্থ প্রকৃতিতে বিশুদ্ধ অবস্থায় পাওয়া যায় না, বাতাসের উপাদান (যেমন: জলীয় বাষ্প, CO₂) শোষণ করে নিজের ভর বা ঘনমাত্রার পরিবর্তন ঘটায় এবং যাদের দ্বারা সরাসরি প্রমাণ দ্রবণ প্রস্তুত করা যায় না, তাদেরকে সেকেন্ডারি স্ট্যান্ডার্ড পদার্থ বলে।

   NaOH একটি উদগ্রাহী বা হাইগ্রোস্কোপিক (hygroscopic) ক্ষার। কঠিন NaOH বায়ুমণ্ডলের জলীয় বাষ্প এবং কার্বন ডাই-অক্সাইড শোষণ করে সোডিয়াম কার্বনেটে (Na₂CO₃) পরিণত হয়। ফলে নিক্তিতে মেপে NaOH এর সঠিক ঘনমাত্রার দ্রবণ তৈরি করা যায় না এবং সময়ের সাথে এর ঘনমাত্রা পরিবর্তিত হয়। এ কারণে NaOH-কে প্রাইমারি স্ট্যান্ডার্ড পদার্থ বলা হয় না (এটি একটি সেকেন্ডারি স্ট্যান্ডার্ড পদার্থ)।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক হতে পায়,
   A গ্যাসের আণবিক ভর, M = 40 g/mol = 40 × 10⁻³ kg/mol
   STP-তে তাপমাত্রা, T = 273.15 K (বা 273 K)
   সর্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক, R = 8.314 J·mol⁻¹·K⁻¹

   আমরা জানি, গ্যাসের মূল গড় বর্গবেগ (RMS বেগ),
   c = √(3RT / M)

   মান বসিয়ে,
   c = √((3 × 8.314 × 273.15) / (40 × 10⁻³))
   = √(6813.1245 / 0.040)
   = √(170328.11)
   ≈ 412.71 m/s

   অতএব, STP-তে A গ্যাসের RMS বেগ 412.71 m/s (বা 412.6 m/s যদি T = 273 K ধরা হয়)।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   আদর্শ গ্যাসের ক্ষেত্রে অ্যাভোগ্যাড্রো সূত্রানুসারে, STP-তে যেকোনো গ্যাসের 1 মোলের আয়তন 22.4 L হয়। তবে বাস্তব গ্যাসসমূহের ক্ষেত্রে আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল এবং অণুসমূহের নিজস্ব কার্যকরী আয়তনের কারণে আদর্শ আচরণ থেকে বিচ্যুতি ঘটে।

   উদ্দীপকে,
   A গ্যাসের মোলার আয়তন = 22.4 L
   B গ্যাসের মোলার আয়তন = 22.2 L

   কারণ বিশ্লেষণ:
   ১. আদর্শ ও বাস্তব আচরণ: A গ্যাসটি STP-তে 22.4 L মোলার আয়তন প্রদর্শন করায় এটি প্রায় আদর্শ গ্যাসের ন্যায় আচরণ করে। কিন্তু B গ্যাসের মোলার আয়তন 22.4 L এর চেয়ে কম (22.2 L), যা প্রমাণ করে B গ্যাসটি বাস্তব গ্যাস হিসেবে ঋণাত্মক বিচ্যুতি প্রদর্শন করে।

   ২. আণবিক ভর ও ভ্যান ডার ওয়ালস আকর্ষণ বল: B গ্যাসের আণবিক ভর (71) A গ্যাসের (40) চেয়ে অনেক বেশি। আণবিক ভর এবং ইলেকট্রন সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে সাথে অণুগুলোর মধ্যে ভ্যান ডার ওয়ালস আকর্ষণ বল (বিশেষ করে লন্ডন বিস্তারণ বল) বৃদ্ধি পায়। B গ্যাসের অণুগুলোর মধ্যে পারস্পরিক আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল A গ্যাসের চেয়ে অনেক প্রবল।

   ৩. সংনম্যতা গুণক (Z): ভ্যান ডার ওয়ালস আকর্ষণের প্রভাবে B গ্যাসের অণুগুলো পরস্পরের অধিক নিকটে আসে, ফলে সংনম্যতা গুণক Z < 1 হয়। এর ফলে গ্যাসটির মোলার আয়তন আদর্শ মান 22.4 L থেকে হ্রাস পেয়ে 22.2 L হয়।

   সুতরাং, আণবিক ভরের পার্থক্য এবং আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বলের ভিন্নতার কারণেই STP-তে A ও B গ্যাসের মোলার আয়তন ভিন্ন হয়।