রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   গ্যাসীয় অবস্থায় কোনো মৌলের এক মোল বিচ্ছিন্ন পরমাণুতে একটি করে ইলেকট্রন যুক্ত করে এক মোল একক ঋণাত্মক আয়নে পরিণত করতে যে পরিমাণ শক্তি নির্গত হয়, তাকে ঐ মৌলের ইলেকট্রন আসক্তি বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কোনো উভমুখী বিক্রিয়ার ক্ষেত্রে সাম্যধ্রুবক Kc হলো উৎপাদসমূহের মোলার ঘনমাত্রার গুণফল এবং বিক্রিয়কসমূহের মোলার ঘনমাত্রার গুণফলের অনুপাত। অর্থাৎ, Kc = [উৎপাদ] / [বিক্রিয়ক]।
   যেহেতু কোনো উভমুখী বিক্রিয়াই শতভাগ সম্পন্ন হতে পারে না এবং সাম্যাবস্থায় বিক্রিয়কের ঘনমাত্রা কখনোই শূন্য হতে পারে না, সেহেতু হরের মান কখনো শূন্য হয় না। তাই গাণিতিকভাবে Kc-এর মান অসীম (infinity) হওয়া সম্ভব নয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের চিত্রানুসারে, কক্ষপথগুলো হলো:
   A শেল (n = 1)
   B শেল (n = 2)
   C শেল (n = 3)
   D শেল (n = 4)
   E শেল (n = 5)

   চিত্র অনুযায়ী, ইলেকট্রনটি C শেল (n₂ = 3) থেকে B শেলে (n₁ = 2) লাফিয়ে পড়ে শক্তি বিকিরণ করে।

   আমরা জানি রিডবার্গ সমীকরণ:
   1/λ = R_H × (1/n₁² - 1/n₂²)

   এখানে,
   n₁ = 2
   n₂ = 3
   রিডবার্গ ধ্রুবক, R_H = 1.09678 × 10⁷ m⁻¹
   বিকরিত রশ্মির তরঙ্গদৈর্ঘ্য = λ

   মান বসিয়ে পাই:
   1/λ = 1.09678 × 10⁷ × (1/2² - 1/3²)
   => 1/λ = 1.09678 × 10⁷ × (1/4 - 1/9)
   => 1/λ = 1.09678 × 10⁷ × (5/36)
   => 1/λ = 1.5233 × 10⁶ m⁻¹
   => λ = 1 / (1.5233 × 10⁶) m
   => λ ≈ 6.564 × 10⁻⁷ m = 656.4 nm

   অতএব, বিকরিত রশ্মির তরঙ্গদৈর্ঘ্য 656.4 nm।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে 'E' শেলটি পরমাণুর পঞ্চম প্রধান শক্তিস্তরকে নির্দেশ করে, অর্থাৎ এর জন্য প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা n = 5।

   তত্ত্বীয়ভাবে n = 5 শক্তিস্তরে মোট ইলেকট্রন ধারণক্ষমতা 2n² = 2 × (5)² = 50 টি হতে পারত। কিন্তু বাস্তব ক্ষেত্রে কোনো প্রধান শক্তিস্তরে চারটির বেশি উপস্তর (s, p, d, f) কার্যকর থাকে না। কোয়ান্টাম সংখ্যার ভিত্তিতে বিষয়টি নিচে বিশ্লেষণ করা হলো:

   ১. প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা n = 5 এর জন্য সহকারী কোয়ান্টাম সংখ্যা l এর অনুমোদিত মানগুলো হলো l = 0, 1, 2, 3, 4 (যথাক্রমে 5s, 5p, 5d, 5f, 5g)। কিন্তু আজ পর্যন্ত আবিষ্কৃত ১১৮টি মৌলের ইলেকট্রন বিন্যাসে কোনো মৌলেই g উপস্তরে ইলেকট্রন প্রবেশ করে না, অর্থাৎ কেবল s, p, d এবং f উপস্তরই ইলেকট্রন ধারণে কার্যকর থাকে।

   ২. উপস্তরগুলোর ধারণক্ষমতা:

   • 5s উপস্তর (l = 0): ম্যাগনেটিক কোয়ান্টাম সংখ্যা m = 0 (১টি অরবিটাল); স্পিন কোয়ান্টাম সংখ্যা s = ±½। ইলেকট্রন সংখ্যা = 2(2l + 1) = 2 টি।
   • 5p উপস্তর (l = 1): m = -1, 0, +1 (৩টি অরবিটাল)। ইলেকট্রন সংখ্যা = 2 × 3 = 6 টি।
   • 5d উপস্তর (l = 2): m = -2, -1, 0, +1, +2 (৫টি অরবিটাল)। ইলেকট্রন সংখ্যা = 2 × 5 = 10 টি।
   • 5f উপস্তর (l = 3): m = -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3 (৭টি অরবিটাল)। ইলেকট্রন সংখ্যা = 2 × 7 = 14 টি।

   অতএব, E শেলে মোট ইলেকট্রন সংখ্যা = 2 + 6 + 10 + 14 = 32 টি।

   সুতরাং, কোয়ান্টাম সংখ্যার নিয়ম ও বাস্তব ইলেকট্রন বিন্যাসের আলোকে E শেলে 32 টির বেশি ইলেকট্রন থাকতে পারে না।