রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   প্রতি দশ লক্ষ (১০^৬) ভাগ দ্রবণ বা মিশ্রণে যত ভাগ দ্রব বা উপাদান উপস্থিত থাকে, তাকে পার্টস পার মিলিয়ন বা পিপিএম (ppm) বলে। অর্থাৎ, দ্রবের ভরকে দ্রবণের ভর দিয়ে ভাগ করে ১০^৬ দিয়ে গুণ করলে পিপিএম এককে ঘনমাত্রা পাওয়া যায় (সাধারণত ১ লিটার জলীয় দ্রবণে ১ মিলিগ্রাম দ্রব উপস্থিত থাকলে তার ঘনমাত্রাকে ১ ppm ধরা হয়)।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   ইথানল (CH₃-CH₂-OH) এবং প্রোপানল (CH₃-CH₂-CH₂-OH) উভয়ই অ্যালকোহল শ্রেণির যৌগ। এদের সাধারণ সংকেত CₙH₂ₙ₊₁OH এবং উভয়ের মধ্যেই একই কার্যকরী মূলক অ্যালকোহলিক হাইড্রোক্সিল মূলক (-OH) বিদ্যমান। এছাড়া পাশাপাশি অবস্থিত এ দুটি যৌগের আণবিক সংকেতের মধ্যে একটি মাত্র মিথিলিন মূলক (-CH₂-) এর পার্থক্য রয়েছে এবং এদের রাসায়নিক ধর্মে যথেষ্ট সাদৃশ্য রয়েছে। সমগোত্রীয় শ্রেণির সকল বৈশিষ্ট্য মেনে চলায় ইথানল ও প্রোপানল পরস্পর সমগোত্রক।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক থেকে পাই,
   A-গ্যাসের জন্য:
   চাপ, $P_1 = 500\text{ mm(Hg)}$
   আয়তন, $V_1 = 400\text{ mL}$

   B-গ্যাসের জন্য:
   চাপ, $P_2 = 1\text{ atm} = 760\text{ mm(Hg)}$
   আয়তন, $V_2 = 300\text{ mL}$

   উভয় পাত্রের তাপমাত্রা $25^\circ\text{C}$ স্থির রয়েছে।
   স্টপকর্ক খুলে দিলে গ্যাস মিশ্রণের মোট আয়তন হবে:
   $V = V_1 + V_2 = 400\text{ mL} + 300\text{ mL} = 700\text{ mL}$

   ধরি, মিশ্রণের মোট চাপ = $P$

   বয়েলের সূত্রানুসারে,
   $P \cdot V = P_1 V_1 + P_2 V_2$
   বা, $P = \frac{P_1 V_1 + P_2 V_2}{V}$
   বা, $P = \frac{(500\text{ mm(Hg)} \times 400\text{ mL}) + (760\text{ mm(Hg)} \times 300\text{ mL})}{700\text{ mL}}$
   বা, $P = \frac{200000 + 228000}{700}\text{ mm(Hg)}$
   বা, $P = \frac{428000}{700}\text{ mm(Hg)} \approx 611.43\text{ mm(Hg)}$

   বায়ুমণ্ডলীয় চাপে প্রকাশ করলে:
   $P = \frac{611.43}{760}\text{ atm} \approx 0.8045\text{ atm}$

   অতএব, গ্যাস মিশ্রণের মোট চাপ ৬১১.৪৩ mm(Hg) বা ০.৮০৪৫ atm।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কোনো নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় আদর্শ গ্যাসের অণুর সংখ্যা নির্ণয়ে আমরা আদর্শ গ্যাস সমীকরণ $PV = nRT$ ব্যবহার করতে পারি।
   এখানে, অণুর সংখ্যা $N = n \times N_A = \frac{PV}{RT} \times N_A$
   উভয় গ্যাসের তাপমাত্রা $T = 25^\circ\text{C} = (25 + 273.15)\text{ K} = 298.15\text{ K}$ (স্থির)
   সার্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক, $R = 0.0821\text{ L}\cdot\text{atm}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}$
   অ্যাভোগাড্রো সংখ্যা, $N_A = 6.022 \times 10^{23}\text{ mol}^{-1}$

   A-গ্যাসের ক্ষেত্রে:
   চাপ, $P_A = 500\text{ mm(Hg)} = \frac{500}{760}\text{ atm} \approx 0.6579\text{ atm}$
   আয়তন, $V_A = 400\text{ mL} = 0.4\text{ L}$

   অতএব, A-গ্যাসের মোল সংখ্যা,
   $n_A = \frac{P_A V_A}{RT} = \frac{0.6579 \times 0.4}{0.0821 \times 298.15} \approx 0.01075\text{ mol}$

   A-গ্যাসের অণুর সংখ্যা,
   $N_A' = n_A \times N_A = 0.01075 \times 6.022 \times 10^{23} \approx 6.474 \times 10^{21}$

   B-গ্যাসের ক্ষেত্রে:
   চাপ, $P_B = 1\text{ atm}$
   আয়তন, $V_B = 300\text{ mL} = 0.3\text{ L}$

   অতএব, B-গ্যাসের মোল সংখ্যা,
   $n_B = \frac{P_B V_B}{RT} = \frac{1 \times 0.3}{0.0821 \times 298.15} \approx 0.01226\text{ mol}$

   B-গ্যাসের অণুর সংখ্যা,
   $N_B' = n_B \times N_A = 0.01226 \times 6.022 \times 10^{23} \approx 7.383 \times 10^{21}$

   যেহেতু $n_B > n_A$ অর্থাৎ $N_B' > N_A'$, সুতরাং গাণিতিক বিশ্লেষণ থেকে দেখা যায় যে, B-গ্যাসে অণুর সংখ্যা বেশি রয়েছে।