রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উচ্চ তাপমাত্রায় মাটি বা খনিজ পুড়িয়ে তৈরি অজৈব ও অধাতব কঠিন পদার্থকে সিরামিক বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   প্রোটিন হলো অসংখ্য আলফা-অ্যামিনো এসিডের পলিমার। অনেকগুলো আলফা-অ্যামিনো এসিডের অণু পরপর ঘনীভবন বিক্রিয়ার মাধ্যমে পরস্পরের সাথে পেপটাইড বন্ধন (-CONH-) দ্বারা যুক্ত হয়ে বৃহৎ জৈব অণু গঠন করে। এ কারণে প্রোটিনকে অ্যামিনো এসিডের পলিমার বলা হয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে উল্লেখিত 'M' গ্যাসটি চুনাপাথরের (CaCO₃) তাপীয় বিযোজনে উৎপন্ন হয়।
   বিক্রিয়া: CaCO₃(s) $\xrightarrow{\Delta}$ CaO(s) + CO₂(g)
   সুতরাং, 'M' গ্যাসটি হলো কার্বন ডাই-অক্সাইড (CO₂)।

   CO₂ গ্যাসের আণবিক ভর, $M = 12 + (16 \times 2) = 44\text{ g/mol}$
   দেওয়া আছে,
   গ্যাসের ভর, $w = 5.5\text{ g}$
   তাপমাত্রা, $T = 27^\circ\text{C} = (27 + 273)\text{ K} = 300\text{ K}$
   সার্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক, $R = 8.314\text{ J K}^{-1}\text{ mol}^{-1}$

   আমরা জানি, মোট গতিশক্তি,
   $E_k = \frac{3}{2} nRT = \frac{3}{2} \times \frac{w}{M} \times RT$
   $E_k = \frac{3}{2} \times \frac{5.5}{44} \times 8.314 \times 300\text{ J}$
   $E_k = 1.5 \times 0.125 \times 8.314 \times 300\text{ J}$
   $E_k \approx 467.66\text{ J}$

   অতএব, উদ্দীপকের 5.5g M গ্যাসের মোট গতিশক্তি 467.66 J।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের চিত্রে L রেখাটি Z = 1 নির্দেশ করে, যা আদর্শ গ্যাসের আচরণ। কিন্তু M গ্যাসটি (CO₂) বক্ররেখা প্রদর্শন করে, যা আদর্শ গ্যাস আচরণ থেকে বিচ্যুতি নির্দেশ করে। বাস্তব গ্যাস হিসেবে CO₂ গ্যাসের আদর্শ আচরণ না করার মূল কারণ হলো গ্যাসের গতিতত্ত্বের দুটি ত্রুটিপূর্ণ স্বীকার্য:

   ১. অণুসমূহের নিজস্ব আয়তন: গতিতত্ত্ব অনুসারে গ্যাসের অণুসমূহের নিজস্ব আয়তন পাত্রের মোট আয়তনের তুলনায় নগণ্য ধরা হয়। কিন্তু উচ্চ চাপে গ্যাসের অণুগুলো কাছাকাছি আসলে তাদের নিজস্ব আয়তন আর নগণ্য থাকে না। যদি n মোল গ্যাসের নিজস্ব কার্যকর আয়তন nb হয়, তবে অণুগুলোর মুক্ত চলাচলের প্রকৃত আয়তন দাঁড়ায় $(V - nb)$।

   ২. আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল: গতিতত্ত্ব অনুসারে গ্যাসের অণুগুলোর মধ্যে কোনো আকর্ষণ বা বিকর্ষণ বল নেই। কিন্তু বাস্তবে অণুগুলোর মধ্যে আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল (ভ্যান ডার ওয়ালস বল) বিদ্যমান থাকে। ফলে পাত্রের দেয়ালে অণুগুলোর প্রযুক্ত চাপ আদর্শ চাপের চেয়ে কম হয়। চাপের এই হ্রাসজনিত সংশোধনের মান $\frac{an^2}{V^2}$।

   এই দুটি সংশোধনী আদর্শ গ্যাস সমীকরণ ($PV = nRT$)-এ অন্তর্ভুক্ত করে ভ্যান ডার ওয়ালস সমীকরণ পাওয়া যায়:
   $\left(P + \frac{an^2}{V^2}\right)(V - nb) = nRT$

   যেহেতু CO₂ গ্যাসের অণুগুলোর নিজস্ব আয়তন ও আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বিদ্যমান, তাই এটি আদর্শ আচরণ ($PV = nRT$) মেনে চলে না এবং আদর্শ আচরণ থেকে বিচ্যুত হয়।