রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   সকল মানুষের সব সময়ের জন্য কর্মক্ষম ও সুস্থ জীবনযাপনের উদ্দেশ্যে প্রয়োজনীয় খাদ্য প্রাপ্তির সামর্থ্য অর্জনকে খাদ্য নিরাপত্তা বলে। (অন্যভাবে: খাদ্যের পর্যাপ্ত প্রাপ্যতা, খাদ্যে প্রবেশাধিকার বা সামর্থ্য এবং খাদ্যের সঠিক পুষ্টি ব্যবহারের সমন্বিত অবস্থাই হলো খাদ্য নিরাপত্তা।)

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   pH হলো কোনো জলীয় দ্রবণে উপস্থিত হাইড্রোজেন আয়নের মোলার ঘনমাত্রার ঋণাত্মক লগারিদম, অর্থাৎ pH = -log[H⁺]।
   ২৫°C তাপমাত্রায় বিশুদ্ধ পানির ক্ষেত্রে পানির আয়নিক গুণফল, Kw = [H⁺][OH⁻] = 1.0 × 10⁻¹⁴ mol² L⁻²।

   ১. যদি কোনো তীব্র এসিডীয় দ্রবণে [H⁺] = 1 M হয়, তবে তার pH = -log(1) = 0 হয়।
   ২. আবার তীব্র ক্ষারীয় দ্রবণে যদি [OH⁻] = 1 M হয়, তবে Kw সূত্রানুযায়ী [H⁺] = 10⁻¹⁴ / 1 = 10⁻¹⁴ M হয়, যার ফলে pH = -log(10⁻¹⁴) = 14 হয়।

   সাধারণত জলীয় দ্রবণে এসিড বা ক্ষারের মোলার ঘনমাত্রা 1 M এর মধ্যে পরিমাপ করা সুবিধাজনক বিধায় জলীয় দ্রবণের জন্য pH স্কেলের মান 0 থেকে 14 এর মধ্যে সীমাবদ্ধ রাখা হয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   প্রদত্ত উভমুখী বিক্রিয়াটি হলো:
   A(g) ⇌ B(g) + Z(g)

   ধরি, প্রারম্ভিক অবস্থায় বিক্রিয়ক A-এর মোল সংখ্যা 1 এবং উৎপাদদ্বয়ের মোল সংখ্যা 0।
   সাম্যাবস্থায় A-এর বিয়োজন মাত্রা, α = 20% = 0.20

   তাহলে সাম্যাবস্থায়,
   A-এর মোল সংখ্যা = 1 - α = 1 - 0.20 = 0.80 mol
   B-এর মোল সংখ্যা = α = 0.20 mol
   Z-এর মোল সংখ্যা = α = 0.20 mol

   সাম্যাবস্থায় মোট মোল সংখ্যা, n = (1 - α) + α + α = 1 + α = 1 + 0.20 = 1.20 mol

   ধরি, সাম্যাবস্থায় মোট চাপ = P atm

   উপাদানসমূহের আংশিক চাপ:
   p_A = (A-এর মোল সংখ্যা / মোট মোল সংখ্যা) × P = (0.80 / 1.20) × P = (2/3)P
   p_B = (B-এর মোল সংখ্যা / মোট মোল সংখ্যা) × P = (0.20 / 1.20) × P = (1/6)P
   p_Z = (Z-এর মোল সংখ্যা / মোট মোল সংখ্যা) × P = (0.20 / 1.20) × P = (1/6)P

   সাম্যধ্রুবক K_p এর রাশিমালা:
   K_p = (p_B × p_Z) / p_A

   উদ্দীপক অনুসারে, K_p = 1 atm
   মান বসিয়ে পাই,
   1 = [((1/6)P) × ((1/6)P)] / [(2/3)P]
   বা, 1 = [(1/36) P²] / [(2/3) P]
   বা, 1 = (1/36) × (3/2) × P
   বা, 1 = (1/24) × P
   বা, P = 24 atm

   অতএব, সাম্যাবস্থায় প্রয়োজনীয় মোট চাপের মান 24 atm।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের বিক্রিয়াটি হলো:
   A(g) ⇌ B(g) + Z(g) + তাপ
   এটি একটি তাপোৎপাদী (ΔH < 0) এবং আয়তন বৃদ্ধিকারী বিক্রিয়া (Δn = (1 + 1) - 1 = 1 > 0)।
   লা-শাতেলিয়ারের নীতি অনুসারে, সাম্যাবস্থায় অধিক উৎপাদ (B এবং Z) প্রাপ্তির জন্য নিম্নলিখিত পদক্ষেপসমূহ গ্রহণ করতে হবে:

   ১. তাপমাত্রা হ্রাস করা:
   যেহেতু সম্মুখমুখী বিক্রিয়াটি তাপোৎপাদী, তাই সাম্যাবস্থায় তাপমাত্রা হ্রাস করলে লা-শাতেলিয়ারের নীতি অনুযায়ী তাপমাত্রার হ্রাসের প্রভাব প্রশমিত করার জন্য বিক্রিয়াটি সম্মুখ দিকে অগ্রসর হবে। অর্থাৎ অধিক তাপ উৎপন্ন করার লক্ষ্যে A বিশ্লিষ্ট হয়ে অধিক পরিমাণ উৎপাদ B ও Z উৎপন্ন করবে। সুতরাং তাপমাত্রা কম রাখলে উৎপাদের পরিমাণ বৃদ্ধি পাবে (তবে বিক্রিয়ার গতি বজায় রাখার জন্য একটি পরিমিত বা সর্বোত্তম তাপমাত্রা প্রয়োজন)।

   ২. চাপ হ্রাস করা:
   বিক্রিয়াটিতে বিক্রিয়ক অপেক্ষা উৎপাদের মোল সংখ্যা বেশি (বিক্রিয়ক = 1 মোল, উৎপাদ = 2 মোল)। ফলে সম্মুখমুখী বিক্রিয়ায় আয়তন তথা গ্যাসের মোল সংখ্যা বৃদ্ধি পায়। লা-শাতেলিয়ারের নীতি অনুযায়ী, সাম্যাবস্থায় চাপ কমালে সাম্যাবস্থা যেদিকে মোল সংখ্যা বেশি অর্থাৎ উৎপাদের দিকে (ডানদিকে) ধাবিত হবে। এতে চাপ হ্রাসের ফলাফল প্রশমিত হবে এবং উৎপাদের পরিমাণ বৃদ্ধি পাবে।

   ৩. বিক্রিয়কের ঘনমাত্রা বৃদ্ধি অথবা উৎপাদ অপসারণ:

   • বিক্রিয়ক A-এর ঘনমাত্রা বাড়ালে সাম্যাবস্থা ডানদিকে সরে যাবে এবং অধিক উৎপাদ গঠিত হবে।
   • উৎপাদ মিশ্রণ থেকে নিয়মিতভাবে B বা Z (অথবা উভয়কে) পৃথক বা অপসারণ করে নিলে বিক্রিয়াটি উৎপাদের ঘাটতি পূরণের জন্য ক্রমাগত সম্মুখমুখী হবে, ফলে সার্বিকভাবে উৎপাদ বৃদ্ধির হার বহুগুণ বেড়ে যাবে।

   অতএব, তাপমাত্রা হ্রাস, চাপ হ্রাস এবং উৎপাদ অপসারণ বা বিক্রিয়কের সরবরাহ বৃদ্ধির পদক্ষেপ গ্রহণ করে অধিক উৎপাদ পাওয়া সম্ভব।