রসায়ন ১ম পত্র • Rajshahi Board • রাজশাহী বোর্ড ২০২৩
রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন
A2( g)+3 B2( g)⇆2AB3( g)+92.4 kJ/mol\mathrm{A}_2(\mathrm{~g})+3 \mathrm{~B}_2(\mathrm{~g}) \leftrightarrows 2 \mathrm{AB}_3(\mathrm{~g})+92.4 \mathrm{~kJ} / \mathrm{mol}
- ক)(1)
pOH কী?
- খ)(2)
হাইড্রোজেন পরমাণুর জন্য পাউলির বর্জন নীতি প্রযোজ্য নয় - কেন?
- গ)(3)
উদ্দীপকের বিক্রিয়াটির Kp এর রাশিমালা প্রতিপাদন কর।
- ঘ)(4)
শিল্পক্ষেত্রে AB3(g) এর সর্বোচ্চ উৎপাদন পেতে শর্তসমূহ ব্যাখ্যা কর।
উত্তর ও ব্যাখ্যা
- ক)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
কোনো জলীয় দ্রবণের হাইড্রোক্সাইড আয়নের (OH-) মোলার ঘনমাত্রার ঋণাত্মক লগারিদমকে pOH বলে। অর্থাৎ, pOH = -log[OH-]।
- খ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
পাউলির বর্জন নীতি অনুসারে, একই পরমাণুতে যে কোনো দুটি ইলেকট্রনের চারটি কোয়ান্টাম সংখ্যার মান কখনো একই হতে পারে না; অন্তত একটি কোয়ান্টাম সংখ্যার মান ভিন্ন হবে।
হাইড্রোজেন পরমাণুর ইলেকট্রন সংখ্যা মাত্র একটি (1s1)। নীতিটি কার্যকর বা তুলনা করার জন্য একটি পরমাণুতে কমপক্ষে দুটি ইলেকট্রনের উপস্থিতি প্রয়োজন। যেহেতু হাইড্রোজেনে দ্বিতীয় কোনো ইলেকট্রন নেই যার সাথে প্রথমটির কোয়ান্টাম সংখ্যা তুলনা করা যায়, তাই হাইড্রোজেন পরমাণুর ক্ষেত্রে পাউলির বর্জন নীতি প্রযোজ্য নয়।
- গ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপকের উভমুখী গ্যাসীয় বিক্রিয়াটি হলো:
A2(g) + 3 B2(g) ⇌ 2 AB3(g)ধরি, প্রারম্ভে A2 এর ১ মোল এবং B2 এর ৩ মোল মিশ্রিত করা হলো এবং সাম্যাবস্থায় A2 এর x মোল বিয়োজিত হলো।
প্রারম্ভিক মোল সংখ্যা: A2 = 1, B2 = 3, AB3 = 0
সাম্যাবস্থায় মোল সংখ্যা: A2 = (1 - x), B2 = 3(1 - x), AB3 = 2xসাম্যাবস্থায় মোট মোল সংখ্যা, n = (1 - x) + 3(1 - x) + 2x = 4 - 2x
যদি মিশ্রণের মোট চাপ P হয়, তবে উপাদানগুলোর আংশিক চাপ:
p(A2) = [(1 - x) / (4 - 2x)] × P
p(B2) = [3(1 - x) / (4 - 2x)] × P
p(AB3) = [2x / (4 - 2x)] × PKp এর সংজ্ঞানুযায়ী:
Kp = [p(AB3)]^2 / [p(A2) × {p(B2)}^3]
= [{2x / (4 - 2x)} × P]^2 / [{(1 - x) / (4 - 2x)} × P × {(3(1 - x)) / (4 - 2x) × P}^3]
= [4x^2 × P^2 / (4 - 2x)^2] / [27(1 - x)^4 × P^4 / (4 - 2x)^4]
= [4x^2 × (4 - 2x)^2] / [27(1 - x)^4 × P^2]
= [16x^2 (2 - x)^2] / [27(1 - x)^4 × P^2] [অথবা সাধারণ সমীকরণ Kp = [p(AB3)]^2 / [p(A2)·p(B2)^3]]। - ঘ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
বিক্রিয়াটি হলো:
A2(g) + 3 B2(g) ⇌ 2 AB3(g) + 92.4 kJ/mol (বা ΔH = -92.4 kJ/mol)
এটি মূলত অ্যামোনিয়া সংশ্লেষণের প্রতিরূপ এবং একটি তাপউৎপাদী ও আয়তন হ্রাসমূলক বিক্রিয়া।লা-শাতেলীয়ার নীতির আলোকে শিল্পক্ষেত্রে AB3(g) এর সর্বোচ্চ উৎপাদন পাওয়ার শর্তসমূহ নিচে আলোচনা করা হলো:
১. তাপমাত্রা: বিক্রিয়াটি তাপউৎপাদী হওয়ায় তাপমাত্রা হ্রাস করলে সাম্যাবস্থা ডানদিকে সরে যায় এবং উৎপাদন বৃদ্ধি পায়। তবে অতি নিম্ন তাপমাত্রায় বিক্রিয়ার গতি অত্যন্ত মন্থর হয়। তাই অনুকূল তাপমাত্রা হিসেবে সাধারণত ৪৫০°C - ৫৫০°C বজায় রাখা হয়।
২. চাপ: বিক্রিয়ায় বিক্রিয়কের মোট মোল সংখ্যা (১ + ৩ = ৪) থেকে উৎপাদের মোল সংখ্যা (২) কম। অর্থাৎ বিক্রিয়ায় আয়তন হ্রাস পায়। তাই উচ্চ চাপ প্রয়োগ করলে সাম্যাবস্থা ডানে সরে যাবে এবং উৎপাদন বৃদ্ধি পাবে। শিল্পক্ষেত্রে ২০০ বায়ুমণ্ডলীয় চাপ (প্রায় 200 atm) প্রয়োগ করা হয়।
৩. প্রভাবক: বিক্রিয়ার গতি দ্রুত করার জন্য উপযুক্ত প্রভাবক হিসেবে সূক্ষ্ম চূর্ণ লোহার গুঁড়া (Fe) এবং প্রভাবক সহায়ক হিসেবে মলিবডেনাম (Mo) বা Al2O3/K2O ব্যবহার করা হয়।
৪. বিক্রিয়ক ও উৎপাদের ঘনমাত্রা: বিক্রিয়ক A2 ও B2 এর অবিচ্ছিন্ন সরবরাহ বজায় রাখা এবং উৎপন্ন AB3 কে তরলীকরণ প্রক্রিয়ায় দ্রুত সাম্যমিশ্রণ থেকে অপসারণ করলে সর্বোচ্চ উৎপাদ পাওয়া সম্ভব হয়।
আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও