রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় বিশুদ্ধ পানি বা কোনো জলীয় দ্রবণে উপস্থিত হাইড্রোজেন আয়ন (H+) এবং হাইড্রোক্সাইড আয়নের (OH-) মোলার ঘনমাত্রার গুণফলকে পানির আয়নিক গুণফল ($K_w$) বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   প্রিজারভেটিভস হলো এমন কিছু রাসায়নিক পদার্থ যা খাদ্যবস্তুর গুণাগুণ, স্বাদ, বর্ণ ও পুষ্টিমান বজায় রেখে এদের পচন রোধ করে। বিভিন্ন ব্যাকটেরিয়া, ছত্রাক ও ঈস্টের মতো অণুজীবের বৃদ্ধি এবং খাদ্য উপাদানের অক্সিডেশন প্রক্রিয়ার মাধ্যমে খাদ্য বিনষ্ট হয়। খাদ্য সংরক্ষণে প্রিজারভেটিভস ব্যবহারের মাধ্যমে অণুজীবের বৃদ্ধি দমন করা হয় এবং খাদ্যের জারন প্রক্রিয়া বিলম্বিত করে খাদ্যকে দীর্ঘকাল খাওয়ার উপযোগী রাখা যায়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের A মৌলটি হলো ক্রোমিয়াম (Cr), যার পারমাণবিক সংখ্যা ২৪ এবং ইলেকট্রন বিন্যাস হলো: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^5 4s^1$।

   এখানে, 3d উপস্তরে ৫টি ইলেকট্রন বিদ্যমান। হুন্ডের নিয়ম অনুসারে, সমশক্তিসম্পন্ন d-অরবিটালের পাঁচটি উপস্তরে ($d_{xy}, d_{yz}, d_{zx}, d_{x^2-y^2}, d_{z^2}$) ইলেকট্রনগুলো একই ঘূর্ণনে এককভাবে প্রবেশ করে।

   এই ৫টি ইলেকট্রনের জন্য চারটি কোয়ান্টাম সংখ্যার মান নিচে হিসাব করা হলো:
   ১. প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা, $n = 3$
   ২. সহকারী কোয়ান্টাম সংখ্যা, $l = 2$ (যেহেতু d-অরবিটাল)
   ৩. ম্যাগনেটিক কোয়ান্টাম সংখ্যা, $m = -2, -1, 0, +1, +2$
   ৪. স্পিন কোয়ান্টাম সংখ্যা, $s = +\frac{1}{2}$ (বা প্রতিটির জন্য $-\frac{1}{2}$)

   দেখা যাচ্ছে যে, $3d^5$ এর প্রতিটি ইলেকট্রনের জন্য $n$, $l$ এবং $s$ এর মান একই ($n=3, l=2, s=+\frac{1}{2}$)। শুধুমাত্র ম্যাগনেটিক কোয়ান্টাম সংখ্যা ($m$)-এর মান ভিন্ন ভিন্ন (-২, -১, ০, +১, +২)।
   অতএব, A মৌলের d-ইলেকট্রনসমূহ শুধুমাত্র একটি কোয়ান্টাম সংখ্যায় (ম্যাগনেটিক কোয়ান্টাম সংখ্যায়) পরস্পর ভিন্ন থাকে।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে,
   $A(OH)_3$ দ্রবণের আয়তন, $V_1 = 10\text{ mL} = 10 \times 10^{-3}\text{ L}$
   ঘনমাত্রা, $S_1 = 4.5 \times 10^{-3}\text{ M}$

   যোগকৃত KOH দ্রবণের আয়তন, $V_2 = 1\text{ mL} = 1 \times 10^{-3}\text{ L}$
   ঘনমাত্রা, $S_2 = 0.1\text{ M}$

   মিশ্রণের মোট আয়তন, $V = V_1 + V_2 = 10 + 1 = 11\text{ mL}$

   মিশ্রণে $A^{3+}$ আয়নের ঘনমাত্রা:
   $[A^{3+}] = \frac{V_1 \times S_1}{V} = \frac{10 \times 4.5 \times 10^{-3}}{11} = 4.09 \times 10^{-3}\text{ M}$

   $A(OH)_3$ থেকে প্রাপ্ত $OH^-$ এর মোল = $3 \times (10 \times 10^{-3} \times 4.5 \times 10^{-3}) = 1.35 \times 10^{-4}\text{ mol}$
   KOH থেকে প্রাপ্ত $OH^-$ এর মোল = $1 \times 10^{-3} \times 0.1 = 1 \times 10^{-4}\text{ mol}$

   মিশ্রণে মোট $OH^-$ এর মোল সংখ্যা = $1.35 \times 10^{-4} + 1 \times 10^{-4} = 2.35 \times 10^{-4}\text{ mol}$

   মিশ্রণে $OH^-$ আয়নের ঘনমাত্রা:
   $[OH^-] = \frac{2.35 \times 10^{-4}\text{ mol}}{11 \times 10^{-3}\text{ L}} = 0.02136\text{ M}$

   $A(OH)_3$ এর আয়নিক গুণফল ($K_{ip}$):
   $K_{ip} = [A^{3+}][OH^-]^3 = (4.09 \times 10^{-3}) \times (0.02136)^3 = 3.985 \times 10^{-8}$

   উদ্দীপকে দেওয়া আছে, $A(OH)_3$ এর দ্রাব্যতা গুণফল, $K_{sp} = 6.7 \times 10^{-31}$।

   যেহেতু আয়নিক গুণফল ($K_{ip} = 3.985 \times 10^{-8}$) দ্রাব্যতা গুণফল ($K_{sp} = 6.7 \times 10^{-31}$) অপেক্ষা অনেক বেশি ($K_{ip} > K_{sp}$), সুতরাং উদ্দীপকের দ্রবণ থেকে $A(OH)_3$ অধঃক্ষিপ্ত হবে।