রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যে দ্রবণে সামান্য পরিমাণ সবল এসিড বা ক্ষার যোগ করার পরেও দ্রবণের pH মান অপরিবর্তিত থাকে, তাকে বাফার দ্রবণ বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   শিখা পরীক্ষায় ধাতব লবণ শনাক্তকরণের জন্য গাঢ় HCl ব্যবহার করা হয়। কারণ ধাতব লবণের সাথে গাঢ় HCl বিক্রিয়া করে ধাতব ক্লোরাইডে রূপান্তরিত হয়। অন্যান্য লবণ অপেক্ষা ধাতব ক্লোরাইড লবণগুলো অধিক উদ্বায়ী ও সহজেই বুনসেন শিখার তাপে বাষ্পীভূত হয়। ফলে ধাতুর পরমাণুগুলো সহজে উদ্দীপিত হয়ে বর্ণালির দৃশ্যমান অঞ্চলে নির্দিষ্ট বর্ণের শিখা প্রদর্শন করে।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের বিক্রিয়াটি হলো:
   $A_2(g) + 3B_2(g) \rightleftharpoons 2AB_3(g)$
   (চিত্রে টাইপিং ভুলে $2AB_2$ লিখিত হলেও সমীকরণ অনুসারে এটি $2AB_3$)

   সাম্যাবস্থায় গ্যাস মিশ্রণে আয়তন/মোল ভিত্তিক শতকরা পরিমাণ:
   $AB_3$-এর শতকরা পরিমাণ = $22\%$
   অবশিষ্ট $(A_2 + B_2)$ এর পরিমাণ = $100\% - 22\% = 78\%$

   যেহেতু স্টয়কিওমেট্রি অনুযায়ী $A_2$ ও $B_2$ মিশ্রণে $1 : 3$ অনুপাতে থাকে:
   $A_2$ এর পরিমাণ = $78\% \times \frac{1}{4} = 19.5\%$
   $B_2$ এর পরিমাণ = $78\% \times \frac{3}{4} = 58.5\%$

   মোট চাপ, $P = 180\text{ atm}$

   প্রতিটি উপাদানের আংশিক চাপ:
   $p_{AB_3} = \frac{22}{100} \times 180 = 39.6\text{ atm}$
   $p_{A_2} = \frac{19.5}{100} \times 180 = 35.1\text{ atm}$
   $p_{B_2} = \frac{58.5}{100} \times 180 = 105.3\text{ atm}$

   সাম্যধ্রুবক, $K_p$:
   $K_p = \frac{(p_{AB_3})^2}{(p_{A_2}) \times (p_{B_2})^3}$
   $K_p = \frac{(39.6)^2}{35.1 \times (105.3)^3} = \frac{1568.16}{35.1 \times 1.1677 \times 10^6} \approx 3.83 \times 10^{-5}\text{ atm}^{-2}$

   অতএব, বিক্রিয়াটির $K_p$-এর মান $3.83 \times 10^{-5}\text{ atm}^{-2}$।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের বিক্রিয়াটি হলো:
   $A_2(g) + 3B_2(g) \rightleftharpoons 2AB_3(g) + \Delta H$
   উদ্দীপকের লেখচিত্র থেকে দেখা যায়, উৎপাদের স্থিতিশক্তি বিক্রিয়কের স্থিতিশক্তির চেয়ে কম। অর্থাৎ, বিক্রিয়াটি তাপোৎপাদী ($\Delta H < 0$)। লা শাতেলিয়ারের নীতি অনুসারে সর্বাধিক উৎপাদ পাওয়ার শর্তসমূহ নিচে আলোচনা করা হলো:

   ১. তাপমাত্রার প্রভাব: যেহেতু সম্মুখমুখী বিক্রিয়াটি তাপোৎপাদী, তাই তাপমাত্রা হ্রাস করলে সাম্যাবস্থা ডানে সরে যাবে এবং উৎপাদের পরিমাণ বৃদ্ধি পাবে। তবে খুব কম তাপমাত্রায় বিক্রিয়ার গতি অত্যন্ত ধীর হয়ে যায়। তাই একটি সর্বোত্তম বা পরিমিত তাপমাত্রা (যেমন: $450^{\circ}\text{C} - 550^{\circ}\text{C}$) বজায় রাখা প্রয়োজন।

   ২. চাপের প্রভাব: বিক্রিয়ায় বিক্রিয়কের মোট মোল সংখ্যা $(1+3=4)$ এবং উৎপাদের মোট মোল সংখ্যা $2$। অর্থাৎ, বিক্রিয়ায় মোলসরাস ঘটে। ফলে উচ্চ চাপ প্রয়োগ করলে সাম্যাবস্থা ডানে স্থানান্তরিত হবে এবং উৎপাদ বৃদ্ধি পাবে। তাই উচ্চ চাপে (যেমন: $200\text{ atm}$) বিক্রিয়া পরিচালনা করা উচিত।

   ৩. ঘনমাত্রার প্রভাব: বিক্রিয়ক $A_2$ ও $B_2$-এর ঘনমাত্রা বৃদ্ধি করলে অথবা উৎপন্ন $AB_3$-কে বিক্রিয়া মাধ্যম থেকে ক্রমাগত সরিয়ে নিলে সাম্যাবস্থা ডানমুখী হবে এবং উৎপাদের পরিমাণ সর্বোচ্চ হবে।

   ৪. প্রভাবক: বিক্রিয়ার গতি দ্রুত বৃদ্ধি করে দ্রুত সাম্যাবস্থায় পৌঁছানোর জন্য উপযুক্ত প্রভাবক (যেমন: সূক্ষ্ম আয়রন চূর্ণ) ব্যবহার করা কার্যকর।

   সুতরাং, অনুকূল নিম্ন তাপমাত্রা, উচ্চ চাপ, বিক্রিয়কের উচ্চ ঘনমাত্রা এবং উৎপন্ন উৎপাদ অপসারণের মাধ্যমে সর্বোচ্চ পরিমাণ উৎপাদ পাওয়া যাবে।