রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যে রেডক্স বা জারণ-বিজারণ বিক্রিয়ায় একই পদার্থের একটি নির্দিষ্ট মৌল একই সাথে জারিত ও বিজারিত হয়, তাকে অসামঞ্জস্য বিক্রিয়া (Disproportionation reaction) বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কোনো উভমুখী বিক্রিয়ার ক্ষেত্রে সাম্যধ্রুবক $K_p$ হলো উৎপাদসমূহের আংশিক চাপের গুণফল ও বিক্রিয়কসমূহের আংশিক চাপের গুণফলের অনুপাত। একটি রাসায়নিক সাম্যাবস্থা তখনই বজায় থাকে যখন বিক্রিয়াস্থলে বিক্রিয়ক ও উৎপাদ উভয়ই উপস্থিত থাকে। সাম্যাবস্থায় উৎপাদের পরিমাণ বা আংশিক চাপ কখনই শূন্য হতে পারে না। যেহেতু লবের মান (উৎপাদের আংশিক চাপ) শূন্য নয়, তাই কোনো অবস্থাতেই $K_p$-এর মান শূন্য হতে পারে না।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক অনুসারে,
   B মৌলটির বহিঃস্থ স্তরের ইলেকট্রন বিন্যাস $3s^2$, অর্থাৎ মৌলটি ম্যাগনেসিয়াম ($_{12}Mg$)।
   C মৌলটির বহিঃস্থ স্তরের ইলেকট্রন বিন্যাস $3s^2 3p^1$, অর্থাৎ মৌলটি অ্যালুমিনিয়াম ($_{13}Al$)।

   পর্যায় সারণির একই পর্যায়ে বাম থেকে ডানে গেলে পরমাণুর আকার হ্রাস পায় এবং নিউক্লীয় আকর্ষণ বৃদ্ধির কারণে আয়নীকরণ শক্তি সাধারণত বৃদ্ধি পাওয়ার কথা। সেই হিসেবে $Al$-এর প্রথম আয়নীকরণ শক্তি $Mg$-এর চেয়ে বেশি হওয়ার কথা ছিল, কিন্তু বাস্তবে $Mg$-এর প্রথম আয়নীকরণ শক্তি $Al$-এর চেয়ে বেশি হয়।

   কারণ:
   ম্যাগনেসিয়াম ($Mg$)-এর ইলেকট্রন বিন্যাস: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2$
   অ্যালুমিনিয়াম ($Al$)-এর ইলেকট্রন বিন্যাস: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^1$

   $Mg$-এর সর্ববহিঃস্থ $3s$ অরবিটালটি ইলেকট্রন দ্বারা পূর্ণ ($s^2$) থাকায় এটি তুলনামূলকভাবে সুস্থিত। এই সুস্থিত ইলেকট্রন বিন্যাস ভেঙে একটি ইলেকট্রন অপসারণ করতে অধিক শক্তির প্রয়োজন হয়। অন্যদিকে, $Al$-এর ক্ষেত্রে সর্ববহিঃস্থ স্তরের অতিরিক্ত ইলেকট্রনটি এককভাবে $3p$ অরবিটালে থাকে, যা সুস্থিত নয় এবং অভ্যন্তরীণ পূর্ণ $3s$ ইলেকট্রন জোড় দ্বারা কিছুটা স্ক্রিন্ড বা বিকর্ষিত হয়। ফলে $Al$-এর $3p$ অরবিটাল থেকে ইলেকট্রনটি সহজে অপসারণ করা যায়।

   সুতরাং, স্থিতিশীল ইলেকট্রন বিন্যাসের কারণে B ($Mg$)-এর প্রথম আয়নীকরণ শক্তি C ($Al$)-এর চেয়ে বেশি হয়।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের A মৌলটির যোজ্যতা স্তরের ইলেকট্রন বিন্যাস $3s^1$, অর্থাৎ এটি সোডিয়াম ($Na$)।
   C মৌলটির যোজ্যতা স্তরের ইলেকট্রন বিন্যাস $3s^2 3p^1$, অর্থাৎ এটি অ্যালুমিনিয়াম ($Al$)।

   A ($Na$) ও C ($Al$) মৌলদ্বয়ের অক্সাইড যথাক্রমে সোডিয়াম অক্সাইড ($Na_2O$) এবং অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড ($Al_2O_3$)। এদের রাসায়নিক প্রকৃতি সম্পূর্ণ ভিন্ন; নিম্নে তা বিশ্লেষণ করা হলো:

   ১. A মৌলের অক্সাইড ($Na_2O$)-এর প্রকৃতি:
   সোডিয়াম একটি তীব্র তড়িৎ-ধনাত্মক ক্ষার ধাতু। এর অক্সাইড ($Na_2O$) একটি তীব্র ক্ষারীয় অক্সাইড। এটি পানির সাথে বিক্রিয়া করে তীব্র ক্ষার সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড ($NaOH$) তৈরি করে এবং এসিডের সাথে বিক্রিয়া করে লবণ ও পানি উৎপন্ন করে:
   $Na_2O + H_2O \rightarrow 2NaOH$
   $Na_2O + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O$
   এটি ক্ষারের সাথে কোনো বিক্রিয়া করে না।

   ২. C মৌলের অক্সাইড ($Al_2O_3$)-এর প্রকৃতি:
   অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড ($Al_2O_3$) একটি উভধর্মী (amphoteric) অক্সাইড। এটি এসিড ও ক্ষার উভয়ের সাথেই বিক্রিয়া করে লবণ ও পানি তৈরি করে।

   • ক্ষার হিসেবে আচরণ (এসিডের সাথে বিক্রিয়া):
     $Al_2O_3 + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2O$
   • অম্ল হিসেবে আচরণ (ক্ষারের সাথে বিক্রিয়া):
     $Al_2O_3 + 2NaOH + 3H_2O \rightarrow 2Na[Al(OH)_4]$ বা $Al_2O_3 + 2NaOH \rightarrow 2NaAlO_2 + H_2O$

   যেহেতু $Na_2O$ কেবল ক্ষারীয় ধর্ম প্রদর্শন করে কিন্তু $Al_2O_3$ একই সাথে অম্লীয় ও ক্ষারীয় উভধর্ম প্রদর্শন করে, তাই উদ্দীপকের A ও C মৌলের অক্সাইডের প্রকৃতি পরস্পর ভিন্ন।