রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   25°C (বা 298 K) তাপমাত্রা এবং 1 atm চাপে কোনো ধাতব তড়িৎদ্বারকে তার নিজের আয়নের 1 M বা এক মোলার ঘনমাত্রার দ্রবণে নিমজ্জিত করলে যে তড়িৎদ্বার বিভব সৃষ্টি হয়, তাকে প্রমাণ তড়িৎদ্বার বিভব বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   বেনজিন একটি সমতলীয় চাক্রিক হাইড্রোকার্বন। এতে একান্তর দ্বিবন্ধন (conjugate double bond) বিদ্যমান। হাকেলের নিয়ম অনুযায়ী, বেনজিনের বলয়ে (4n + 2) সংখ্যক সঞ্চরণশীল (delocalized) পাই (π) ইলেকট্রন রয়েছে, যেখানে n = 1 হলে π ইলেকট্রন সংখ্যা হয় (4×1 + 2) = 6টি। এছাড়া বেনজিনে বিশেষ অসম্পৃক্ততা ও রেজোন্যান্স স্থায়িত্ব দেখা যায় এবং এটি প্রধানত ইলেকট্রনাকর্ষী প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া দেয়। তাই বেনজিন একটি অ্যারোমেটিক যৌগ।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক অনুযায়ী, Q গ্যাসটি হলো সবচেয়ে হালকা গ্যাস, অর্থাৎ হাইড্রোজেন গ্যাস (H₂)।
   হাইড্রোজেনের আণবিক ভর, M = 2 g/mol
   প্রদত্ত ভর, w = 4 g
   সুতরাং মোলার সংখ্যা, n = w / M = 4 / 2 = 2 mol
   তাপমাত্রা, T = 27°C = (27 + 273) K = 300 K
   মোলার গ্যাস ধ্রুবক, R = 8.314 J·mol⁻¹·K⁻¹

   আমরা জানি, n মোল গ্যাসের মোট গতিশক্তি:
   E_k = (3/2) n R T
   = (3/2) × 2 mol × 8.314 J·mol⁻¹·K⁻¹ × 300 K
   = 3 × 8.314 × 300 J
   = 7482.6 J (বা 7.483 kJ)

   অতএব, 27°C তাপমাত্রায় 4g Q গ্যাসের গতিশক্তি 7482.6 J।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের লেখচিত্রে চাপ (P) এর সাথে সংকোচনশীলতা গুণক Z (Z = PV/RT) এর পরিবর্তন দেখানো হয়েছে।
   এখানে:
   ১. P গ্যাসটির জন্য সব চাপে Z = 1। এটি নির্দেশ করে যে P একটি আদর্শ গ্যাস। আদর্শ গ্যাসের অণুগুলোর নিজস্ব কোনো আয়তন নেই এবং এদের মধ্যে কোনো আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বা বিকর্ষণ বল নেই। ফলে এটি সকল চাপ ও তাপমাত্রায় PV = nRT সমীকরণ নিখুঁতভাবে মেনে চলে।
   ২. Q গ্যাসটি হলো হাইড্রোজেন (সবচেয়ে হালকা গ্যাস), যার জন্য Z > 1। H₂ গ্যাসের অণুর ভর ও আকার অত্যন্ত ক্ষুদ্র হওয়ায় এদের আন্তঃআণবিক ভ্যান ডার ওয়ালস আকর্ষণ বল অতি নগণ্য (a ≈ 0)। ফলে ভ্যান ডার ওয়ালস সমীকরণ (P + a/V²)(V - b) = RT রূপ নেয় P(V - b) = RT বা PV - Pb = RT বা PV/RT = 1 + Pb/RT। যেহেতু Pb/RT ধনাত্মক, তাই সব চাপেই এর Z > 1 হয় এবং চাপ বাড়ার সাথে সাথে Z এর মান এক এর চেয়ে বেশি হতে থাকে।
   ৩. R গ্যাসটি একটি সাধারণ বাস্তব গ্যাস। নিম্ন চাপে এদের অণুগুলোর মধ্যে আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল কার্যকর থাকায় গ্যাসের আয়তন আদর্শ আয়তনের চেয়ে কমে যায়, যার ফলে Z < 1 হয়। চাপ ক্রমাগত বৃদ্ধি করলে অণুগুলো খুব কাছাকাছি চলে আসে এবং অণুগুলোর কার্যকর নিজস্ব আয়তন (b) প্রাধান্য পায়, ফলে অণুগুলোর মধ্যে বিকর্ষণ প্রভাব বৃদ্ধি পেয়ে Z > 1 হয়ে যায়।

   সুতরাং, গ্যাসের অণুসমূহের নিজস্ব আয়তন এবং পারস্পরিক আকর্ষণ-বিকর্ষণ বলের পার্থক্যের কারণেই P, Q ও R গ্যাসের ক্ষেত্রে Z এর মানের ভিন্নতা পরিলক্ষিত হয়।