রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কোনো উৎস থেকে নিঃসৃত বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের তড়িৎচৌম্বকীয় বিকিরণকে প্রিজম বা অপবর্তন গ্রেটিং-এর মতো কোনো বিচ্ছুরক মাধ্যমের মধ্য দিয়ে চালনা করলে তরঙ্গদৈর্ঘ্য বা কম্পাঙ্কের ভিত্তিতে যে বর্ণিল বা অবর্ণনীয় আলোকীয় সজ্জা বা রেখা পাওয়া যায়, তাকে বর্ণালী (Spectrum) বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   $\mathrm{CaCl}_2$ এবং $\mathrm{MgCl}_2$-এর মধ্যে $\mathrm{CaCl}_2$-এর গলনাঙ্ক বেশি।

   ব্যাখ্যা: ফাজানের নীতি অনুসারে, ক্যাটায়নের আকার যত ছোট হয়, তার পোলারায়ন ক্ষমতা তত বেশি হয় এবং যৌগে সমযোজী বৈশিষ্ট্য বৃদ্ধি পায়। ফলে যৌগের গলনাঙ্ক হ্রাস পায়। $\mathrm{Ca}^{2+}$ এবং $\mathrm{Mg}^{2+}$ আয়নের মধ্যে উভয়ের চার্জ সমান (+2), কিন্তু $\mathrm{Ca}^{2+}$-এর চেয়ে $\mathrm{Mg}^{2+}$-এর পারমাণবিক আকার ছোট। তাই $\mathrm{Mg}^{2+}$ আয়ন অ্যানায়ন $\mathrm{Cl}^-$-কে বেশি পোলারায়িত করে। এর ফলে $\mathrm{MgCl}_2$-এ সমযোজী বৈশিষ্ট্য বৃদ্ধি পায় এবং আয়নিক বৈশিষ্ট্য কমে যায়। অপরপক্ষে, $\mathrm{CaCl}_2$-এর ক্যাটায়নের আকার অপেক্ষাকৃত বড় হওয়ায় এর পোলারায়ন কম হয় এবং এটি অধিকতর আয়নিক প্রকৃতির থাকে। এই কারণে $\mathrm{CaCl}_2$-এর গলনাঙ্ক $\mathrm{MgCl}_2$-এর চেয়ে বেশি।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের বিক্রিয়াটি হলো:
   $\mathrm{MA}_5(g) \rightleftharpoons \mathrm{MA}_3(g) + \mathrm{A}_2(g)$

   প্রাথমিক অবস্থায় মোল সংখ্যা:
   $\mathrm{MA}_5 = 1$ মোল, $\mathrm{MA}_3 = 0$ মোল, $\mathrm{A}_2 = 0$ মোল

   সাম্যাবস্থায় মোল সংখ্যা:
   $\mathrm{MA}_5 = (1 - \alpha)$ মোল
   $\mathrm{MA}_3 = \alpha$ মোল
   $\mathrm{A}_2 = \alpha$ মোল

   দেওয়া আছে,
   বিয়োজন মাত্রা, $\alpha = 10\% = 0.1$
   মোট চাপ, $P = 1\text{ atm}$

   সাম্যাবস্থায় মোট মোল সংখ্যা, $n_{\text{total}} = (1 - \alpha) + \alpha + \alpha = 1 + \alpha = 1 + 0.1 = 1.1\text{ মোল}$

   উপাদানসমূহের আংশিক চাপ:
   $p_{\mathrm{MA}_5} = \frac{1 - \alpha}{1 + \alpha} \cdot P = \frac{1 - 0.1}{1.1} \times 1 = \frac{0.9}{1.1}\text{ atm} = 0.8182\text{ atm}$
   $p_{\mathrm{MA}_3} = \frac{\alpha}{1 + \alpha} \cdot P = \frac{0.1}{1.1} \times 1 = \frac{0.1}{1.1}\text{ atm} = 0.0909\text{ atm}$
   $p_{\mathrm{A}_2} = \frac{\alpha}{1 + \alpha} \cdot P = \frac{0.1}{1.1} \times 1 = \frac{0.1}{1.1}\text{ atm} = 0.0909\text{ atm}$

   আমরা জানি,
   $K_p = \frac{p_{\mathrm{MA}_3} \times p_{\mathrm{A}_2}}{p_{\mathrm{MA}_5}} = \frac{\left(\frac{\alpha}{1+\alpha} P\right) \times \left(\frac{\alpha}{1+\alpha} P\right)}{\frac{1-\alpha}{1+\alpha} P} = \frac{\alpha^2}{1 - \alpha^2} \cdot P$

   মান বসিয়ে পাই,
   $K_p = \frac{(0.1)^2}{1 - (0.1)^2} \times 1\text{ atm} = \frac{0.01}{1 - 0.01} = \frac{0.01}{0.99} \approx 0.0101\text{ atm}$

   অতএব, বিক্রিয়াটির $K_p$-এর মান $0.0101\text{ atm}$ (বা $1.01 \times 10^{-2}\text{ atm}$)।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের বিক্রিয়াটি:
   $\mathrm{MA}_5(g) \rightleftharpoons \mathrm{MA}_3(g) + \mathrm{A}_2(g) - \text{তাপ}$
   বা,
   $\mathrm{MA}_5(g) + \text{তাপ} \rightleftharpoons \mathrm{MA}_3(g) + \mathrm{A}_2(g); \quad \Delta H > 0$
   বিক্রিয়াটি স্পষ্টতই একটি তাপহারী (endothermic) বিক্রিয়া।

   লা শাতেলিয়ারের নীতি অনুসারে সাম্যাবস্থায় তাপমাত্রা ও চাপের পরিবর্তন ঘটালে উৎপাদের পরিমাণের ওপর নিম্নরূপ প্রভাব পড়বে:

   ১. তাপমাত্রার প্রভাব:
   যেহেতু সম্মুখমুখী বিক্রিয়াটি তাপহারী, তাই সাম্যাবস্থায় তাপমাত্রা বৃদ্ধি করলে লা শাতেলিয়ারের নীতি অনুযায়ী ব্যবস্থার অতিরিক্ত তাপ প্রশমিত করার জন্য সাম্যাবস্থা ডানদিকে অর্থাৎ উৎপাদের দিকে সরে যাবে। ফলে $\mathrm{MA}_5$-এর বিয়োজন বৃদ্ধি পাবে এবং উৎপাদ $\mathrm{MA}_3$ ও $\mathrm{A}_2$-এর পরিমাণ বৃদ্ধি পাবে। অপরদিকে, তাপমাত্রা হ্রাস করলে সাম্যাবস্থা বামদিকে সরে যাবে এবং উৎপাদের পরিমাণ হ্রাস পাবে।

   ২. চাপের প্রভাব:
   বিক্রিয়াটিতে বিক্রিয়কের মোট মোল সংখ্যা = $1$
   উৎপাদের মোট মোল সংখ্যা = $1 + 1 = 2$
   এখানে উৎপাদনে গ্যাসীয় মোল সংখ্যা বৃদ্ধি পায় ($\Delta n = 2 - 1 = 1 > 0$)।
   লা শাতেলিয়ারের নীতি অনুসারে, সাম্যাবস্থায় চাপ বৃদ্ধি করলে ব্যবস্থাটি চাপ কমানোর জন্য যেদিকে গ্যাসীয় মোল সংখ্যা কম সেদিকে সরে যাবে। অর্থাৎ চাপ বৃদ্ধি করলে সাম্যাবস্থা ডান থেকে বামে সরে আসবে, যার ফলে উৎপাদের পরিমাণ হ্রাস পাবে। পক্ষান্তরে, চাপ হ্রাস করলে সাম্যাবস্থা অধিক মোল সংখ্যার দিকে অর্থাৎ ডানে অগ্রসর হবে এবং উৎপাদের পরিমাণ বৃদ্ধি পাবে।

   সুতরাং, তাপমাত্রা বৃদ্ধি এবং চাপ হ্রাস করলে বিক্রিয়াটিতে উৎপাদের পরিমাণ সর্বাধিক হবে।