রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় নির্দিষ্ট পরিমাণ দ্রাবকে সর্বাধিক যে পরিমাণ দ্রব দ্রবীভূত হতে পারে, সে পরিমাণ দ্রব দ্রবীভূত হয়ে যে দ্রবণ উৎপন্ন হয়, তাকে সম্পৃক্ত দ্রবণ বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   সাম্যধ্রুবক $K_c$ হলো সাম্যাবস্থায় উৎপাদের মোলার ঘনমাত্রার গুণফল এবং বিক্রিয়কের মোলার ঘনমাত্রার গুণফলের অনুপাত। কোনো উভমুখী বিক্রিয়া কখনোই সম্পূর্ণভাবে থেমে যায় না বা উৎপাদের পরিমাণ শূন্য হয় না। সাম্যাবস্থায় উৎপাদের ঘনমাত্রা শূন্য হওয়া অসম্ভব। গণিতীয়ভাবে, লব (উৎপাদের ঘনমাত্রা) অশূন্য হওয়ায় $K_c$-এর মান কখনো শূন্য হতে পারে না।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের লেখচিত্র থেকে দেখা যায়, X মৌলের পারমাণবিক সংখ্যা ৭, অর্থাৎ X হলো নাইট্রোজেন ($N$) এবং A মৌলের পারমাণবিক সংখ্যা ৮, অর্থাৎ A হলো অক্সিজেন ($O$)। এদের হাইড্রাইড যথাক্রমে অ্যামোনিয়া ($NH_3$) এবং পানি ($H_2O$)।

   উভয় যৌগের কেন্দ্রীয় পরমাণুতে $sp^3$ সংকরণ ঘটে। সংকরীকরণ অনুসারে উভয়েরই চতুস্তলকীয় জ্যামিতিক গঠন এবং বন্ধন কোণ $109.5^\circ$ হওয়ার কথা ছিল। কিন্তু VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion) তত্ত্বানুযায়ী, মুক্তজোড়-মুক্তজোড় বিকর্ষণ > মুক্তজোড়-বন্ধনজোড় বিকর্ষণ > বন্ধনজোড়-বন্ধনজোড় বিকর্ষণ।

   $NH_3$ অণুতে কেন্দ্রীয় নাইট্রোজেন পরমাণুতে ৩টি বন্ধনজোড় এবং ১টি মুক্তজোড় ইলেকট্রন থাকে। ১টি মুক্তজোড় ইলেকট্রনের বিকর্ষণের কারণে বন্ধন কোণ $109.5^\circ$ থেকে হ্রাস পেয়ে $107^\circ$ বা $107.5^\circ$ হয়।

   অন্যদিকে, $H_2O$ অণুতে কেন্দ্রীয় অক্সিজেন পরমাণুতে ২টি বন্ধনজোড় এবং ২টি মুক্তজোড় ইলেকট্রন থাকে। দুটি মুক্তজোড়ের তীব্র বিকর্ষণের কারণে বন্ধনজোড়গুলো আরও সংকুচিত হয়, ফলে বন্ধন কোণ আরও হ্রাস পেয়ে প্রায় $104.5^\circ$ হয়।

   সুতরাং, মুক্তজোড় ইলেকট্রন সংখ্যার ভিন্নতার কারণে এদের হাইড্রাইডের বন্ধন কোণ ভিন্ন হয়।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের লেখচিত্রটি পর্যায় সারণির ২য় পর্যায়ের মৌলসমূহের পারমাণবিক সংখ্যা বনাম প্রথম আয়নীকরণ শক্তি নির্দেশ করে।

   সাধারণ পর্যায়বৃত্ত নিয়ম অনুসারে, একই পর্যায়ে বাম থেকে ডানে গেলে পারমাণবিক সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে সাথে নিউক্লিয়াসের ধনাত্মক চার্জ বাড়ে কিন্তু নতুন শক্তিস্তর যুক্ত হয় না। ফলে পরমাণুর আকার হ্রাস পায় এবং বহিঃস্থ স্তরের ইলেকট্রনের ওপর নিউক্লিয়াসের আকর্ষণ বাড়ে। তাই বাম থেকে ডানে আয়নীকরণ শক্তি ধারাবাহিকভাবে বৃদ্ধি পাওয়ার কথা। কিন্তু উদ্দীপকের রেখাটিতে এটি সুষমভাবে ক্রমাগত বৃদ্ধি পায়নি, বরং দুটি স্থানে বিচ্যুতি ঘটেছে;

   ১. বেরিলিয়াম ($Be$, পারমাণবিক সংখ্যা ৪) এবং বোরন ($B$, পারমাণবিক সংখ্যা ৫): $Be$-এর ইলেকট্রন বিন্যাস $1s^2 2s^2$, যেখানে যোজ্যতা $2s$ অরবিটাল সম্পূর্ণ পূর্ণ হওয়ায় এটি তুলনামূলক বেশি স্থিতিশীল। অন্যদিকে $B$-এর ইলেকট্রন বিন্যাস $1s^2 2s^2 2p^1$, যার একটিমাত্র $2p$ ইলেকট্রন অপসারণ করা তুলনামূলক সহজ। ফলে $Be$-এর প্রথম আয়নীকরণ শক্তি $B$-এর চেয়ে বেশি হওয়ায় রেখাটি নিচের দিকে নেমে গেছে।

   ২. নাইট্রোজেন ($N$, পারমাণবিক সংখ্যা ৭) এবং অক্সিজেন ($O$, পারমাণবিক সংখ্যা ৮): $N$-এর ইলেকট্রন বিন্যাস $1s^2 2s^2 2p_x^1 2p_y^1 2p_z^1$, যেখানে $2p$ উপস্তরটি অর্ধপূর্ণ এবং অধিক স্থিতিশীল। অপরপক্ষে $O$-এর ইলেকট্রন বিন্যাস $1s^2 2s^2 2p_x^2 2p_y^1 2p_z^1$। এতে একটি অরবিটালে ইলেকট্রন যুগল থাকায় ইলেকট্রন-ইলেকট্রন বিকর্ষণ কাজ করে, ফলে ইলেকট্রন অপসারণ তুলনামূলক সহজ হয়। তাই $N$-এর আয়নীকরণ শক্তি $O$-এর চেয়ে বেশি হয়।

   অরবিটালের পূর্ণ ও অর্ধপূর্ণ কাঠামোর বিশেষ স্থিতিশীলতার কারণে আয়নীকরণ শক্তি পারমাণবিক সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে ক্রমান্বয়ে বৃদ্ধি না পেয়ে ব্যত্যয় ঘটায় উদ্দীপকের রেখাটি পুরোপুরি আদর্শ বা সুষম পর্যায়বৃত্ত ধর্ম প্রদর্শন করে না।