রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় কোনো স্বল্প দ্রবণীয় লবণের সম্পৃক্ত দ্রবণে উপস্থিত উপাদান আয়নসমূহের উপযুক্ত ঘাতসহ মোলার ঘনমাত্রার সর্বোচ্চ গুণফলকে ঐ তাপমাত্রায় লবণটির দ্রাব্যতা গুণফল ($K_{sp}$) বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   রাসায়নিক বিক্রিয়ার সাম্যধ্রুবক $K_p$ হলো সাম্যাবস্থায় উৎপাদসমূহের আংশিক চাপের গুণফল এবং বিক্রিয়কসমূহের আংশিক চাপের গুণফলের অনুপাত। কোনো বিক্রিয়া সাম্যাবস্থায় পৌঁছালে বিক্রিয়ক এবং উৎপাদ উভয়েরই কিছু না কিছু পরিমাণ অবশ্যই উপস্থিত থাকে; বিক্রিয়কের বা উৎপাদের আংশিক চাপ কখনোই শূন্য হতে পারে না। উৎপাদের আংশিক চাপ শূন্য না হওয়ার কারণে লব শূন্য হয় না, ফলে $K_p$-এর মানও কখনো শূন্য হতে পারে না।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক মতে, আয়রন পাইরাইটস ($FeS_2$) এর তাপে বিয়োজন বা জারণ বিক্রিয়ায় অধাতব মৌল $B$ হলো সালফার ($S$) এবং গঠিত কঠিন যৌগ $A$ হলো ফেরাস সালফাইড ($FeS$) অথবা আয়রন অক্সাইড ($Fe_2O_3$)। বিক্রিয়াটি সাধারণত:
   $FeS_2 \xrightarrow{\Delta} FeS(s) + S(s)$
   অতএব, কঠিন যৌগ $A$ হলো $FeS$ (যেখানে ক্যাটায়ন $Fe^{2+}$)।

   যৌগ $FeS$-এ কেন্দ্রীয় ধাতব আয়ন হলো $Fe^{2+}$।
   আয়রনের ($Fe$, পারমাণবিক সংখ্যা ২৬) ইলেকট্রন বিন্যাস:
   $Fe (26) : 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^6 4s^2$
   $Fe^{2+}$ আয়নের ইলেকট্রন বিন্যাস:
   $Fe^{2+} : 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^6 4s^0$

   হুন্ডের নীতি অনুসারে $Fe^{2+}$-এর $3d^6$ অরবিটালের ইলেকট্রন বিন্যাস হলো:
   $3d_{xy}^2 \ 3d_{yz}^1 \ 3d_{zx}^1 \ 3d_{x^2-y^2}^1 \ 3d_{z^2}^1$
   দেখা যায় যে, $Fe^{2+}$ আয়নে ৪টি বিজোড় বা অযুগ্ম ইলেকট্রন রয়েছে। কোনো অণু বা আয়নে এক বা একাধিক অযুগ্ম ইলেকট্রন উপস্থিত থাকলে তা চৌম্বকক্ষেত্র দ্বারা আকৃষ্ট হয় এবং প্যারাচৌম্বক ধর্ম প্রদর্শন করে। অযুগ্ম ইলেকট্রনের উপস্থিতির কারণেই $A$-যৌগটি ($FeS$) প্যারাচৌম্বকীয়।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের অধাতব মৌল $B$ হলো সালফার ($S$)। ফলে $BO_2$ হলো সালফার ডাই-অক্সাইড ($SO_2$) এবং $BO_3$ হলো সালফার ট্রাই-অক্সাইড ($SO_3$)।

   $SO_2$ এবং $SO_3$ উভয়ই অধাতুর অম্লীয় অক্সাইড। পানির সাথে যুক্ত হয়ে এরা যথাক্রমে সালফিউরাস এসিড ($H_2SO_3$) ও সালফিউরিক এসিড ($H_2SO_4$) উৎপন্ন করে:
   $SO_2 + H_2O \rightarrow H_2SO_3$
   $SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$

   এদের জলীয় দ্রবণের অম্লত্বের তীব্রতা নির্ভর করে উৎপন্ন অক্সো-এসিডদ্বয়ের কেন্দ্রীয় পরমাণু সালফারের জারণ সংখ্যার ওপর।

   ১. $H_2SO_3$ এ সালফারের জারণ সংখ্যা: $+4$
   ২. $H_2SO_4$ এ সালফারের জারণ সংখ্যা: $+6$

   অক্সো-এসিডসমূহের ক্ষেত্রে কেন্দ্রীয় পরমাণুর ধনাত্মক জারণ সংখ্যা যত বেশি হয়, তার আকার তত সংকুচিত হয় এবং চার্জ ঘনত্ব বৃদ্ধি পায়। ফলে কেন্দ্রীয় পরমাণুটি বন্ধনজোড় ইলেকট্রন নিজের দিকে অধিক টানে, যার কারণে $O-H$ বন্ধন দুর্বল হয়ে অতি সহজে প্রোটন ($H^+$) মুক্ত হয়।

   $H_2SO_4$-এ কেন্দ্রীয় সালফারের জারণ মান ($+6$), $H_2SO_3$-এর সালফারের জারণ মান ($+4$) অপেক্ষা বেশি হওয়ায় $H_2SO_4$ একটি শক্তিশালী এসিড এবং পানিতে বেশি পরিমাণে বিয়োজিত হয়ে প্রচুর $H^+$ আয়ন উৎপন্ন করে ($K_a$ মান অনেক বেশি)।

   অতএব, $SO_2$ ও $SO_3$ এর মধ্যে $BO_3$ বা $SO_3$-এর জলীয় দ্রবণ অধিক অম্লীয় হবে।