রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   গ্যাসীয় অবস্থায় কোনো মৌলের এক মোল বিচ্ছিন্ন পরমাণুর প্রতিটি থেকে একটি করে ইলেকট্রন অপসারিত করে এক মোল একক ধনাত্মক আয়নে পরিণত করতে যে পরিমাণ শক্তির প্রয়োজন হয়, তাকে ঐ মৌলের আয়নিকরণ শক্তি বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   $\text{Fe}^{2+}$ এবং $\text{Fe}^{3+}$ আয়ন দুটির মধ্যে $\text{Fe}^{3+}$ অধিক স্থায়ী।

   আয়রনের পারমাণবিক সংখ্যা ২৬। এর ইলেকট্রন বিন্যাস:
   $\text{Fe} (26): 1s^2\ 2s^2\ 2p^6\ 3s^2\ 3p^6\ 3d^6\ 4s^2$
   $\text{Fe}^{2+}: 1s^2\ 2s^2\ 2p^6\ 3s^2\ 3p^6\ 3d^6$
   $\text{Fe}^{3+}: 1s^2\ 2s^2\ 2p^6\ 3s^2\ 3p^6\ 3d^5$

   হুন্ডের নীতি অনুসারে, কোনো উপশক্তিস্তর অর্ধপূর্ণ ($d^5$) বা সম্পূর্ণ পূর্ণ ($d^{10}$) অবস্থায় অধিক সুস্থিতি লাভ করে। $\text{Fe}^{3+}$ আয়নের $d$-অরবিটালটি অর্ধপূর্ণ ($3d^5$) হওয়ায় এটি সুষম ও প্রতিসম এবং এর ইলেকট্রন বিনিময় শক্তি সর্বাধিক। অন্যদিকে, $\text{Fe}^{2+}$ আয়নের $3d^6$ কাঠামো পূর্ণ বা অর্ধপূর্ণ কোনোটিই নয়। ফলে $\text{Fe}^{2+}$ অপেক্ষা $\text{Fe}^{3+}$ অধিক স্থায়ী।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের 'B' পাত্রে $9\text{ mL}\ 0.1\text{ M NaOH}$ দ্রবণ রয়েছে।
   $\text{NaOH}$ তীব্র ক্ষার হওয়ায় জলীয় দ্রবণে সম্পূর্ণ বিয়োজিত হয়:
   $\text{NaOH} \rightarrow \text{Na}^+ + \text{OH}^-$

   সুতরাং, দ্রবণে $[\text{OH}^-] = 0.1\text{ M} = 10^{-1}\text{ M}$

   আমরা জানি,
   $\text{pOH} = -\log[\text{OH}^-] = -\log(0.1) = 1$

   আবার,
   $\text{pH} + \text{pOH} = 14$
   $\therefore \text{pH} = 14 - \text{pOH} = 14 - 1 = 13$

   অতএব, 'B' পাত্রের দ্রবণের pH হলো ১৩।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   পাত্র-৩ দ্রবণে সামান্য এসিড বা ক্ষার যোগ করলেও pH এর মানের কোনো পরিবর্তন ঘটবে না।

   'A' পাত্রে $\text{CH}_3\text{COOH}$ এর মোল সংখ্যা $= 16\text{ mL} \times 0.1\text{ M} = 1.6\text{ mmol}$
   'B' পাত্রে $\text{NaOH}$ এর মোল সংখ্যা $= 9\text{ mL} \times 0.1\text{ M} = 0.9\text{ mmol}$

   বিক্রিয়া: $\text{CH}_3\text{COOH} + \text{NaOH} \rightarrow \text{CH}_3\text{COONa} + \text{H}_2\text{O}$

   বিক্রিয়ায় $\text{NaOH}$ নিঃশেষিত হয়ে $0.9\text{ mmol } \text{CH}_3\text{COONa}$ উৎপন্ন করবে এবং দ্রবণে অবশিষ্ট $\text{CH}_3\text{COOH} = (1.6 - 0.9)\text{ mmol} = 0.7\text{ mmol}$ থাকবে।
   ফলে মিশ্রণে দুর্বল এসিড $\text{CH}_3\text{COOH}$ এবং এর লবণ $\text{CH}_3\text{COONa}$ উপস্থিত থাকায় পাত্র-৩ একটি অম্লীয় বাফার দ্রবণ গঠন করে।

   ১. সামান্য এসিড যোগ করলে: বাইরে থেকে যোগ করা $\text{H}^+$ আয়ন বাফারের $\text{CH}_3\text{COO}^-$ আয়নের সাথে যুক্ত হয়ে মৃদু বিয়োজিত $\text{CH}_3\text{COOH}$ তৈরি করে: $\text{CH}_3\text{COO}^- + \text{H}^+ \rightleftharpoons \text{CH}_3\text{COOH}$। ফলে দ্রবণে $\text{H}^+$ এর ঘনমাত্রা বা pH অপরিবর্তিত থাকে।
   ২. সামান্য ক্ষার যোগ করলে: বাইরে থেকে যোগ করা $\text{OH}^-$ আয়ন বাফারের অবিয়োজিত $\text{CH}_3\text{COOH}$ দ্বারা প্রশমিত হয়ে পানি গঠন করে: $\text{CH}_3\text{COOH} + \text{OH}^- \rightleftharpoons \text{CH}_3\text{COO}^- + \text{H}_2\text{O}$। ফলে দ্রবণের pH স্থির থাকে।

   অতএব, পাত্র-৩ এ সামান্য এসিড বা ক্ষার যোগে pH মানের কোনো পরিবর্তন ঘটবে না।