রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   পল-বুঙ্গার ব্যালেন্স বা সূক্ষ্ম রাসায়নিক নিক্তির বিমের উপর ছোট ভর পরিমাপের জন্য ব্যবহৃত প্ল্যাটিনাম বা অ্যালুমিনিয়ামের তৈরি বিশেষ ধরনের ছোট ধাতব তারের ওজন-খন্ডকে রাইডার বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   নির্দিষ্ট আয়তনে বিক্রিয়কের ঘনমাত্রা বৃদ্ধি করলে প্রতি একক আয়তনে বিক্রিয়ক অণুর সংখ্যা বৃদ্ধি পায়। এর ফলে অণুগুলোর মধ্যকার পারস্পরিক কার্যকর সংঘর্ষের সংখ্যা বৃদ্ধি পায়। সংঘর্ষ তত্ত্বানুসারে, কার্যকর সংঘর্ষের হার বৃদ্ধির সাথে সাথে বিক্রিয়ার হারও বৃদ্ধি পায়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের লেখচিত্র থেকে দেখা যায়, বিক্রিয়াটি হলো:
   $A_2(g) + B_2(g) \rightleftharpoons 2AB(g)$

   ধরি, $V$ আয়তনের একটি বদ্ধ পাত্রে $A_2$ এর $a$ মোল এবং $B_2$ এর $b$ মোল নিয়ে বিক্রিয়া শুরু করা হলো।
   সাম্যাবস্থায় $x$ মোল $A_2$ এবং $x$ মোল $B_2$ বিক্রিয়া করে $2x$ মোল $AB$ উৎপন্ন করে।

   বিক্রিয়া:
   $A_2(g) + B_2(g) \rightleftharpoons 2AB(g)$
   প্রাথমিক মোল সংখ্যা: $a$, $b$, $0$
   সাম্যাবস্থায় মোল সংখ্যা: $(a-x)$, $(b-x)$, $2x$

   সাম্যাবস্থায় উপাদানগুলোর মোলার ঘনমাত্রা:
   $[A_2] = \frac{a-x}{V}$
   $[B_2] = \frac{b-x}{V}$
   $[AB] = \frac{2x}{V}$

   ভরক্রিয়া সূত্রানুসারে মোলার সাম্যধ্রুবক ($K_c$):
   $K_c = \frac{[AB]^2}{[A_2][B_2]} = \frac{\left(\frac{2x}{V}\right)^2}{\left(\frac{a-x}{V}\right)\left(\frac{b-x}{V}\right)} = \frac{4x^2}{(a-x)(b-x)}$

   আবার, সাম্যাবস্থায় মোট মোল সংখ্যা, $n = (a-x) + (b-x) + 2x = a + b$
   মোট চাপ $P$ হলে, উপাদানগুলোর আংশিক চাপ:
   $p_{A_2} = \frac{a-x}{a+b} \cdot P$
   $p_{B_2} = \frac{b-x}{a+b} \cdot P$
   $p_{AB} = \frac{2x}{a+b} \cdot P$

   আংশিক চাপীয় সাম্যধ্রুবক ($K_p$):
   $K_p = \frac{(p_{AB})^2}{p_{A_2} \cdot p_{B_2}} = \frac{\left(\frac{2x}{a+b} \cdot P\right)^2}{\left(\frac{a-x}{a+b} \cdot P\right)\left(\frac{b-x}{a+b} \cdot P\right)} = \frac{4x^2}{(a-x)(b-x)}$

   এখানে $\Delta n = 2 - (1 + 1) = 0$ হওয়ায় $K_p = K_c$। এটিই উদ্দীপকের বিক্রিয়াটির সাম্যধ্রুবকের রাশিমালা।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে প্রদত্ত বিক্রিয়াটি হলো:
   $A_2(g) + B_2(g) \rightleftharpoons 2AB(g)$
   লেখচিত্র থেকে দেখা যায়, উৎপাদের ($2AB$) স্থিতিশক্তি বিক্রিয়কের ($A_2 + B_2$) স্থিতিশক্তি অপেক্ষা বেশি। সুতরাং, সম্মুখমুখী বিক্রিয়াটি একটি তাপহারী (Endothermic) বিক্রিয়া ($ΔH > 0$)।

   লা-শাতেলিয়ারের নীতি অনুসারে সাম্যাবস্থার উপর চাপ ও তাপমাত্রার প্রভাব নিচে বিশ্লেষণ করা হলো:

   ১. চাপের প্রভাব:
   বিক্রিয়াটিতে গ্যাসীয় বিক্রিয়কের মোট মোল সংখ্যা = $1 + 1 = 2$ এবং গ্যাসীয় উৎপাদের মোল সংখ্যা = $2$।
   অর্থাৎ, মোল সংখ্যার পরিবর্তন $\Delta n = 2 - 2 = 0$।
   যেহেতু বিক্রিয়ায় বিক্রিয়ক ও উৎপাদের মোল সংখ্যা সমান (আয়তনের কোনো পরিবর্তন হয় না), তাই লা-শাতেলিয়ারের নীতি অনুসারে এই বিক্রিয়ার সাম্যাবস্থার উপর চাপের কোনো প্রভাব নেই।

   ২. তাপমাত্রার প্রভাব:
   যেহেতু সম্মুখমুখী বিক্রিয়াটি তাপহারী, তাই সাম্যাবস্থায় তাপমাত্রা বৃদ্ধি করলে লা-শাতেলিয়ারের নীতি অনুসারে তাপ শোষণের মাধ্যমে তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলাফল প্রশমিত করার জন্য বিক্রিয়াটি সম্মুখ দিকে অগ্রসর হবে। ফলে উৎপাদ $AB$-এর পরিমাণ বৃদ্ধি পাবে এবং সাম্যধ্রুবক ($K_p$ বা $K_c$)-এর মান বৃদ্ধি পাবে।
   বিপরীতভাবে, তাপমাত্রা হ্রাস করলে বিক্রিয়াটি পশ্চাৎমুখী হবে এবং উৎপাদের পরিমাণ হ্রাস পাবে।