রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কোনো মৃদু তড়িৎবিশ্লেষ্যের দ্রবণে একই আয়ন বিশিষ্ট একটি তীব্র তড়িৎবিশ্লেষ্য যোগ করলে মৃদু তড়িৎবিশ্লেষ্যটির বিয়োজনমাত্রা হ্রাস পাওয়ার ঘটনাকে সমআয়ন প্রভাব বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   AlCl3 যৌগে অ্যালুমিনিয়ামের যোজ্যতান্তরের অষ্টক অপূর্ণ থাকে (Al এর চারপাশে ৬টি ইলেকট্রন থাকে)। অষ্টক পূর্ণ করে অধিক স্থিতিশীলতা অর্জনের জন্য দুইটি AlCl3 অণু পরস্পরের সাথে যুক্ত হয়। এতে প্রতিটি Al পরমাণু অপর AlCl3 অণুর Cl পরমাণুর নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন যুগল গ্রহণের মাধ্যমে সন্নিবেশ সমযোজী বন্ধন তৈরি করে Al2Cl6 ডাইমার গঠন করে।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে A ও B উভয়ই ৩য় পর্যায়ের মৌল এবং AB5 যৌগ গঠন করে। অতএব A হলো ফসফরাস (P) এবং B হলো ক্লোরিন (Cl), অর্থাৎ যৌগটি PCl5।
   ফসফরাসের স্বাভাবিক ইলেকট্রন বিন্যাস: 15P = 1s2 2s2 2p6 3s2 3px1 3py1 3pz1।
   উত্তেজিত অবস্থায় P এর 3s অরবিটাল থেকে একটি ইলেকট্রন ফাঁকা 3d অরবিটালে স্থানান্তরিত হয়: 15P* = 1s2 2s2 2p6 3s1 3px1 3py1 3pz1 3dxy1।
   এখানে একটি 3s, তিনটি 3p এবং একটি 3d অরবিটালের মিশ্রণে পাঁচটি sp3d সংকর অরবিটাল সৃষ্টি হয়। এই পাঁচটি সংকর অরবিটালের সাথে পাঁচটি Cl পরমাণুর 3pz অরবিটাল সামনাসামনি অধিক্রমণ করে পাঁচটি সমযোজী সিগমা বন্ধন গঠন করে। এর ফলে PCl5 যৌগের জ্যামিতিক আকৃতি ত্রিকোণীয় দ্বিপিরামিডীয় হয়।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   বিক্রিয়াটি হলো: AB5(g) ⇌ AB3(g) + B2(g)
   ধরি, প্রারম্ভিক মোল সংখ্যা = 1 মোল এবং বিয়োজনমাত্রা = α
   সাম্যাবস্থায় মোল সংখ্যা:
   AB5 = (1 - α)
   AB3 = α
   B2 = α
   মোট মোল সংখ্যা = 1 - α + α + α = (1 + α)

   সাম্যাবস্থায় আংশিক চাপসমূহ:
   P_AB5 = [(1 - α)/(1 + α)] × P
   P_AB3 = [α/(1 + α)] × P
   P_B2 = [α/(1 + α)] × P

   Kp = (P_AB3 × P_B2) / P_AB5 = [α^2 / (1 - α^2)] × P

   ১ম ক্ষেত্রে:
   চাপ, P = 1.5 atm এবং বিয়োজনমাত্রা, α = 30% = 0.30
   Kp = [(0.30)^2 / (1 - (0.30)^2)] × 1.5 = (0.09 / 0.91) × 1.5 ≈ 0.14835 atm

   ২য় ক্ষেত্রে:
   চাপ, P' = 0.148 atm
   যেহেতু তাপমাত্রা অপরিবর্তিত (120°C), তাই সাম্যধ্রুবক Kp এর মান অপরিবর্তিত থাকবে।
   ধরি, নতুন বিয়োজনমাত্রা = α'
   সুতরাং,
   Kp = [α'^2 / (1 - α'^2)] × P'
   ⇒ 0.14835 = [α'^2 / (1 - α'^2)] × 0.148
   ⇒ α'^2 / (1 - α'^2) = 0.14835 / 0.148 ≈ 1.0024
   ⇒ α'^2 = 1.0024 - 1.0024 α'^2
   ⇒ 2.0024 α'^2 = 1.0024
   ⇒ α'^2 ≈ 0.5006
   ⇒ α' ≈ 0.7075 বা 70.75%

   দেখা যাচ্ছে যে, চাপ 1.5 atm থেকে কমিয়ে 0.148 atm করা হলে বিয়োজনমাত্রা 30% থেকে বৃদ্ধি পেয়ে প্রায় 70.75% হয়। অতএব, চাপ কমালে উদ্দীপকের বিক্রিয়াটির বিয়োজনমাত্রা বৃদ্ধি পাবে—বক্তব্যটি গাণিতিকভাবে প্রমাণিত।