রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   প্রত্যেক ব্যক্তির সর্বদা কর্মক্ষম ও সুস্থ জীবনযাপনের জন্য প্রয়োজনীয় খাদ্য পছন্দের সাথে পর্যাপ্ত, নিরাপদ ও পুষ্টিকর খাদ্যে সার্বক্ষণিক ভৌতিক ও অর্থনৈতিক প্রবেশাধিকার থাকাই হলো খাদ্য নিরাপত্তা (Food Security)।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা n = 2 হলে, সহকারী কোয়ান্টাম সংখ্যা l-এর সম্ভাব্য মানসমূহ হয় 0 থেকে (n - 1) পর্যন্ত।
   অতএব, n = 2 এর জন্য l = 0 এবং 1।
   আমরা জানি, l = 0 হলে s অরবিটাল এবং l = 1 হলে p অরবিটাল সূচিত হয়। কিন্তু d অরবিটালের জন্য l = 2 হওয়া আবশ্যক।
   যেহেতু দ্বিতীয় প্রধান শক্তিস্তরে (n = 2) l-এর মান 2 হতে পারে না, সেহেতু দ্বিতীয় শক্তিস্তরে কেবল 2s এবং 2p অরবিটাল সম্ভব, 2d অরবিটাল সম্ভব নয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের লেখচিত্রটি একটি রাসায়নিক বিক্রিয়ার বিক্রিয়া অক্ষের বিপরীতে স্থিতিশক্তির পরিবর্তন নির্দেশ করে।

   লেখচিত্র পর্যবেক্ষণ করলে দেখা যায় যে, বিক্রিয়কের মোট স্থিতিশক্তি (E_R) উৎপাদের মোট স্থিতিশক্তি (E_P) অপেক্ষা উপরে অবস্থিত; অর্থাৎ E_R > E_P।

   আমরা জানি, বিক্রিয়া তাপ বা এনথালপির পরিবর্তন, ΔH = E_P - E_R।
   যেহেতু এখানে উৎপাদের শক্তি বিক্রিয়কের শক্তির চেয়ে কম (E_P < E_R), তাই ΔH-এর মান ঋণাত্মক (ΔH < 0) হয়।

   কোনো রাসায়নিক বিক্রিয়ায় এনথালপির পরিবর্তন ঋণাত্মক (ΔH < 0) হলে তা তাপোৎপাদী (Exothermic) বিক্রিয়া নির্দেশ করে। এই ক্ষেত্রে বিক্রিয়ক থেকে উৎপাদে রূপান্তরের সময় অবশিষ্ট অতিরিক্ত শক্তি তাপ হিসেবে পরিবেশে নির্গত হয়।

   সুতরাং, উদ্দীপকের লেখচিত্রে উৎপাদের শক্তিস্তর বিক্রিয়কের শক্তিস্তরের নিচে থাকায় এটি একটি তাপোৎপাদী বিক্রিয়াকে নির্দেশ করে। অপরদিকে, উৎপাদের শক্তিস্তর বিক্রিয়কের চেয়ে উপরে থাকলে (ΔH > 0) তা তাপহারী বিক্রিয়া হতো।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের লেখচিত্রে রেখা-I ও রেখা-II একই বিক্রিয়ার দুটি ভিন্ন পথ প্রদর্শন করছে, যেখানে রেখা-I প্রভাবকবিহীন বিক্রিয়া এবং রেখা-II ধনাত্মক প্রভাবকের উপস্থিতিতে সংঘটিত বিক্রিয়া নির্দেশ করে।

   ১. সক্রিয়করণ শক্তি (Activation Energy, Ea): বিক্রিয়ক অণুগুলোকে উৎপাদে পরিণত হতে হলে একটি ন্যূনতম অতিরিক্ত শক্তি অর্জন করে শক্তি-প্রতিবন্ধক বা জটিল অবস্থা অতিক্রম করতে হয়, যাকে সক্রিয়করণ শক্তি বলে। লেখচিত্র অনুসারে, রেখা-I এর শীর্ষবিন্দু অনেক উঁচুতে অবস্থিত, ফলে এর সক্রিয়করণ শক্তি (Ea₁) অনেক বেশি। অন্যদিকে, রেখা-II নির্দেশিত পথে প্রভাবকের উপস্থিতির কারণে বিক্রিয়াটি বিকল্প নিম্ন-শক্তির জটিল পথ দিয়ে সম্পন্ন হয়, ফলে এর সক্রিয়করণ শক্তি (Ea₂) উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায় (Ea₂ < Ea₁)।

   ২. আরহেনিয়াসের সমীকরণ ও বিক্রিয়ার হার: আরহেনিয়াসের সমীকরণ অনুযায়ী, k = A·e^(-Ea/RT)। এই সমীকরণ থেকে স্পষ্ট যে, সক্রিয়করণ শক্তির মান যত কম হয়, বিক্রিয়ার হার ধ্রুবক (k) তত বৃদ্ধি পায়। যেহেতু রেখা-II এ সক্রিয়করণ শক্তি কম, তাই সাধারণ তাপমাত্রায় প্রয়োজনীয় শক্তি অর্জনকারী কার্যকর সংঘর্ষে লিপ্ত অণুর ভগ্নাংশ বেশি থাকে। ফলে একক সময়ে অধিক সংখ্যক বিক্রিয়ক উৎপাদে পরিণত হয়।

   সুতরাং, রেখা-I এর তুলনায় রেখা-II অনুসারে বিক্রিয়াটি অত্যন্ত দ্রুতগতিতে সংঘটিত হবে, অর্থাৎ রেখা-II এর বিক্রিয়ার হার রেখা-I এর বিক্রিয়ার হারের চেয়ে বহুগুণ বেশি।