রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় কোনো গ্যাস মিশ্রণের একটি নির্দিষ্ট উপাদান গ্যাস মিশ্রণের সম্পূর্ণ আয়তন একা দখল করলে যে চাপ প্রয়োগ করে, তাকে ওই উপাদানের আংশিক চাপ বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   $K_4[Fe(CN)_6]$ যৌগের কেন্দ্রীয় পরমাণু হলো আয়রন ($Fe$)।
   যৌগটিতে পটাসিয়ামের জারণ সংখ্যা $+1$ এবং সায়ানাইড ($CN^-$) মূলকের জারণ সংখ্যা $-1$।
   ধরি, $Fe$ এর জারণ সংখ্যা = $x$
   সুতরাং,
   $4(+1) + x + 6(-1) = 0$
   বা, $+4 + x - 6 = 0$
   বা, $x - 2 = 0$
   বা, $x = +2$
   অতএব, $K_4[Fe(CN)_6]$ যৌগে কেন্দ্রীয় পরমাণু $Fe$-এর জারণ সংখ্যা বা জারণ সংকেত $+2$।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের কোষে তড়িৎ বিশ্লেষণের ক্ষেত্রে ফ্যারাডের প্রথম সূত্রটি অনুসৃত হয়।

   ফ্যারাডের প্রথম সূত্র:
   তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় যেকোনো তড়িৎদ্বারে সংঘটিত রাসায়নিক বিক্রিয়ার পরিমাণ (অর্থাৎ তড়িৎদ্বারে সঞ্চিত বা দ্রবীভূত পদার্থের পরিমাণ) প্রবাহিত মোট তড়িতের পরিমাণের সমানুপাতিক।

   ব্যাখ্যা:
   ধরি, তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় কোষে $Q$ কুলম্ব তড়িৎ প্রবাহিত করার ফলে কোনো তড়িৎদ্বারে $W$ গ্রাম পদার্থ সঞ্চিত বা দ্রবীভূত হয়।
   ফ্যারাডের প্রথম সূত্রানুসারে,
   $W \propto Q$
   বা, $W = Z \cdot Q$
   যেখানে, $Z$ একটি সমানুপাতিক ধ্রুবক, যাকে পদার্থের তড়িৎ রাসায়নিক তুল্যাঙ্ক বলে।
   যদি কোষে $I$ অ্যাম্পিয়ার মাত্রার তড়িৎ $t$ সেকেন্ড ধরে প্রবাহিত করা হয়, তবে প্রবাহিত মোট চার্জের পরিমাণ $Q = I \cdot t$ কুলম্ব।
   অতএব, $W = Z \cdot I \cdot t$

   এখানে $Z = \frac{M}{e \cdot F}$ (যেখানে $M$ = মোলার ভর, $e$ = ইলেকট্রন সংখ্যা বা যোজ্যতা এবং $F$ = ফ্যারাডে ধ্রুবক $\approx 96500\text{ C}$)।
   সুতরাং, $W = \frac{M \cdot I \cdot t}{e \cdot F}$। এই সমীকরণটি ফ্যারাডের প্রথম সূত্রের গাণিতিক রূপ।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে প্রদত্ত তথ্য:
   তড়িৎ প্রবাহের মাত্রা, $I = 8\text{ A}$
   সময়, $t = 20\text{ মিনিট} = 20 \times 60\text{ সেকেন্ড} = 1200\text{ s}$
   প্রবাহিত মোট চার্জ, $Q = I \times t = 8 \times 1200\text{ C} = 9600\text{ C}$
   সিলভারের পারমাণবিক ভর, $M = 108\text{ g mol}^{-1}$
   ফ্যারাডে ধ্রুবক, $F = 96500\text{ C mol}^{-1}$
   অ্যাভোগাড্রো সংখ্যা, $N_A = 6.023 \times 10^{23}$

   উদ্দীপকের কোষে $Ag$ দণ্ডটি ঋণাত্মক তড়িৎদ্বার বা ক্যাথোড হিসেবে যুক্ত।
   ক্যাথোডে সিলভার আয়নের বিজারণ বিক্রিয়া:
   $Ag^+ + e^- \rightarrow Ag$

   এখানে, প্রতি মোল $Ag$ জমা হতে চার্জের প্রয়োজন = $1\text{ F} = 96500\text{ C}$।
   আমরা জানি, $1\text{ mol}$ সিলভারে পরমাণুর সংখ্যা = $6.023 \times 10^{23}$ টি।
   অর্থাৎ,
   $96500\text{ C}$ চার্জ প্রবাহিত হলে সিলভার জমা হয় = $6.023 \times 10^{23}$ টি পরমাণু।
   সুতরাং, $9600\text{ C}$ চার্জ প্রবাহিত হলে ক্যাথোডে (Ag দণ্ডে) সঞ্চিত পরমাণুর সংখ্যা:
   $N = \frac{6.023 \times 10^{23} \times 9600}{96500} \approx 5.992 \times 10^{22}$ টি।

   বিকল্প পদ্ধতি:
   ক্যাথোডে সঞ্চিত $Ag$-এর ভর,
   $W = \frac{M \cdot I \cdot t}{e \cdot F} = \frac{108 \times 8 \times 1200}{1 \times 96500} \approx 10.743\text{ g}$

   অতএব, সঞ্চিত সিলভার পরমাণুর সংখ্যা,
   $N = \frac{W}{M} \times N_A = \frac{10.743}{108} \times 6.023 \times 10^{23} \approx 5.992 \times 10^{22}$ টি।

   অতএব, Ag দণ্ডে সঞ্চিত পরমাণুর সংখ্যা প্রায় $5.992 \times 10^{22}$ টি।