রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যে রাসায়নিক পদ্ধতি বা কৌশলে রাসায়নিক দ্রব্যের উৎপাদন, ব্যবহার ও প্রয়োগে বিপজ্জনক ও পরিবেশের জন্য ক্ষতিকর পদার্থের সৃষ্টি সর্বনিম্ন বা রোধ করা যায়, তাকে সবুজ রসায়ন (Green Chemistry) বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   ল্যাবরেটরিতে বিভিন্ন ধরনের ক্ষতিকর রাসায়নিক পদার্থ নিয়ে কাজ করার সময় তীব্র এসিড, ক্ষার বা উত্তপ্ত দ্রবণ ছিটকে চোখে পড়ার ঝুঁকি থাকে। এছাড়া কাচপাত্র ভেঙে কাচের টুকরো চোখে লাগা কিংবা বিষাক্ত ও ঝাঁঝালো গ্যাস বা বাষ্পের প্রভাবে চোখের দৃষ্টি স্থায়ীভাবে ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে। এ ধরনের দুর্ঘটনা থেকে চোখকে সুরক্ষিত রাখার উদ্দেশ্যে ল্যাবরেটরিতে নিরাপদ চশমা (Safety Goggles) ব্যবহার করা হয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   B পাত্রে রয়েছে ডেসিমোলার কস্টিক সোডা (NaOH) দ্রবণ।
   ডেসিমোলার দ্রবণের ঘনমাত্রা, ( S = 0.1 \text{ M} )।
   NaOH একটি তীব্র ক্ষার এবং জলীয় দ্রবণে সম্পূর্ণ আয়নিত হয়:
   ( \mathrm{NaOH \rightarrow Na^+ + OH^-} )

   অতএব, দ্রবণে হাইড্রক্সাইড আয়নের ঘনমাত্রা, ( [\mathrm{OH^-}] = 0.1 \text{ M} = 10^{-1} \text{ M} )।

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

   আবার, ( 25^\circ\text{C} ) তাপমাত্রায়,
   ( \mathrm{pH} + \mathrm{pOH} = 14 )
   ( \Rightarrow \mathrm{pH} = 14 - \mathrm{pOH} = 14 - 1 = 13 )

   সুতরাং, B পাত্রের দ্রবণের pH হলো ১৩।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   A ও B পাত্রের মিশ্রিত দ্রবণের প্রশমন তাপ এবং B ও C পাত্রের মিশ্রিত দ্রবণের প্রশমন তাপ একই হবে না। নিম্নে এর কারণ বিশ্লেষণ করা হলো:

   ১. A ও B পাত্রের বিক্রিয়া:
   A পাত্রে রয়েছে তীব্র এসিড HCl এবং B পাত্রে রয়েছে তীব্র ক্ষার NaOH। তীব্র এসিড ও তীব্র ক্ষারের বিক্রিয়ায় উভয়ই জলীয় দ্রবণে সম্পূর্ণরূপে আয়নিত অবস্থায় থাকে। ফলে এদের প্রশমন বিক্রিয়াটি মূলত H⁺ ও OH⁻ আয়ন মিলে পানি (H₂O) গঠনের বিক্রিয়া:
   ( \mathrm{H^+(aq) + OH^-(aq) \rightarrow H_2O(l)}; \quad \Delta H = -57.34 \text{ kJ/mol} )
   যেহেতু অতিরিক্ত কোনো আয়ননের প্রয়োজন হয় না, তাই তীব্র এসিড ও তীব্র ক্ষারের প্রশমন তাপের মান সর্বদা স্থির এবং তা প্রায় -৫৭.৩৪ kJ/mol।

   ২. B ও C পাত্রের বিক্রিয়া:
   B পাত্রে রয়েছে তীব্র ক্ষার NaOH এবং C পাত্রে রয়েছে দুর্বল এসিড HF (হাইড্রোফ্লোরিক এসিড)। HF একটি দুর্বল এসিড হলেও এর প্রশমন তাপের মান প্রত্যাশিত মানের চেয়ে বেশি (প্রায় -৬৮.৬ kJ/mol)।
   এর কারণ হলো:

   • F⁻ আয়নের আকার অত্যন্ত ছোট এবং এর চার্জ ঘনত্ব অত্যন্ত বেশি।
   • প্রশমন বিক্রিয়ায় উৎপন্ন F⁻ আয়ন পানির অণুর সাথে তীব্রভাবে আকর্ষিত হয়ে উচ্চ হাইড্রেশন শক্তি (Hydration enthalpy) নির্গত করে।
   • দুর্বল HF এর বিয়োজনের জন্য কিছুটা শক্তি ব্যয় হলেও F⁻ আয়নের অতিরিক্ত হাইড্রেশন তাপের পরিমাণ এতটাই বেশি হয় যে সামগ্রিক প্রশমন তাপের মান স্বাভাবিকের (-৫৭.৩৪ kJ/mol) চেয়ে অনেক বেশি ঋণাত্মক (অর্থাৎ বেশি তাপ উৎপাদী) হয়।

   অতএব, A ও B পাত্রের প্রশমন তাপ (-৫৭.৩৪ kJ/mol) এবং B ও C পাত্রের প্রশমন তাপ (-৬৮.৬ kJ/mol) একই নয়।