রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   একই পরমাণুর যেকোনো দুটি ইলেকট্রনের চারটি কোয়ান্টাম সংখ্যার মান কখনোই একই হতে পারে না—এটিই পাউলির বর্জন নীতি।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কোনো পদার্থে উচ্চ শক্তির বিকিরণ (যেমন—UV রশ্মি) আপতিত হলে তা শোষিত হয়ে ইলেকট্রন উচ্চ শক্তিস্তরে উন্নীত হয় এবং তাৎক্ষণিকভাবে (প্রায় 10⁻⁸ সেকেন্ডের মধ্যে) দৃশ্যমান অঞ্চলের আলো বিকিরণ করে নিম্ন শক্তিস্তরে ফিরে আসার ঘটনাকে অনুপ্রভা বা ফ্লুরোসেন্স (Fluorescence) বলে। এতে আপতিত আলোর উৎস অপসারণ করার সাথে সাথেই আলোর বিকিরণ বা দীপ্তি বন্ধ হয়ে যায়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের বিক্রিয়া অনুযায়ী:
   $(\text{NH}_4)_2\text{SO}_4 + \text{CaO} \xrightarrow{\Delta} \text{CaSO}_4 + \text{H}_2\text{O} + 2\text{NH}_3 (\text{g})$
   সুতরাং, গ্যাসীয় $\text{X}$ হলো অ্যামোনিয়া ($\text{NH}_3$)।
   আবার, $\text{NH}_3 + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{NH}_4^+ + \text{OH}^-$
   অতএব, উদ্দীপকের $\text{Q}^+$ আয়নটি হলো অ্যামোনিয়াম আয়ন ($\text{NH}_4^+$)।

   $\text{NH}_4^+$ আয়ন শনাক্তকরণ:
   একটি টেস্টটিউবে অ্যামোনিয়াম লবণের জলীয় দ্রবণে ক্ষারীয় পটাশিয়াম টেট্রাআয়োডোমারকিউরেট(II) দ্রবণ অর্থাৎ নেসলার বিকারক ($K_2[HgI_4] + KOH$) যোগ করলে অ্যামিনো-মারকিউরিক আয়োডাইডের (মিলন'স ক্ষারকের আয়োডাইড) লালচে-বাদামী অধঃক্ষেপ উৎপন্ন হয়। এর মাধ্যমে $\text{NH}_4^+$ আয়ন নিশ্চিতভাবে শনাক্ত করা যায়।

   বিক্রিয়া:
   $2\text{K}_2[\text{HgI}_4] + \text{NH}_4\text{Cl} + 4\text{KOH} \rightarrow \text{H}_2\text{N}-\text{Hg}-\text{O}-\text{Hg}-\text{I} \downarrow \text{(বাদামী)} + 7\text{KI} + \text{KCl} + 3\text{H}_2\text{O}$

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে পাত্র A-তে রয়েছে $\text{K}_2\text{HgI}_4$ এবং পাত্র B-তে রয়েছে $\text{KOH}$ দ্রবণ। এদের মিশ্রণকে নেসলার দ্রবণ বলা হয়, যা $\text{Q}^+$ অর্থাৎ $\text{NH}_4^+$ আয়ন শনাক্তকরণে ব্যবহৃত হয়।

   B দ্রবণের ($\text{KOH}$) পরিবর্তে যদি $\text{Ba(OH)}_2$ ব্যবহার করা হয়, তবে নিম্নলিখিত জটিলতাগুলোর সৃষ্টি হবে:
   ১. $\text{Ba(OH)}_2$ এর সাথে বায়ুর কার্বন ডাই-অক্সাইড ($\text{CO}_2$) দ্রুত বিক্রিয়া করে পানিতে অদ্রবণীয় বেরিয়াম কার্বনেট ($\text{BaCO}_3$)-এর সাদা অধঃক্ষেপ তৈরি করে:
   $\text{Ba(OH)}_2 + \text{CO}_2 \rightarrow \text{BaCO}_3 \downarrow + \text{H}_2\text{O}$
   ২. উদ্দীপকের মূল বিক্রিয়া মিশ্রণে সালফেট আয়ন ($\text{SO}_4^{2-}$) উপস্থিত থাকে। দ্রবণে সামান্য পরিমাণ সালফেট থাকলে তা $\text{Ba}^{2+}$ এর সাথে বিক্রিয়া করে অদ্রবণীয় বেরিয়াম সালফেটের ($\text{BaSO}_4$) ভারী সাদা অধঃক্ষেপ সৃষ্টি করবে:
   $\text{Ba}^{2+} + \text{SO}_4^{2-} \rightarrow \text{BaSO}_4 \downarrow$
   ৩. এই অনাকাঙ্ক্ষিত সাদা অধঃক্ষেপগুলো নেসলার বিকারকের বিক্রিয়ায় উৎপন্ন মিলন'স ক্ষারকের আয়োডাইডের চারিত্রিক লালচে-বাদামী অধঃক্ষেপের সাথে মিশে যাবে। ফলে দ্রবণের রঙের পরিবর্তন সঠিকভাবে পর্যবেক্ষণ করা যাবে না এবং $\text{NH}_4^+$ আয়নের উপস্থিতি নিশ্চিতভাবে শনাক্তকরণে বিভ্রান্তি ও জটিলতার সৃষ্টি হবে।

   সুতরাং, B দ্রবণের পরিবর্তে $\text{Ba(OH)}_2$ ব্যবহার করলে শনাক্তকরণে মারাত্মক জটিলতা দেখা দেবে।