রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   একক সময়ে কোনো রাসায়নিক বিক্রিয়ার বিক্রিয়কের ঘনমাত্রার হ্রাস বা উৎপাদের ঘনমাত্রার বৃদ্ধির পরিমাণকে বিক্রিয়ার হার বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   NH₄Cl হলো একটি তীব্র অ্যাসিড (HCl) এবং মৃদু ক্ষার (NH₄OH)-এর সমন্বয়ে গঠিত লবণ। এটি জলীয় দ্রবণে বিয়োজিত হয়ে NH₄⁺ ও Cl⁻ আয়ন তৈরি করে:
   NH₄Cl(s) + H₂O(l) → NH₄⁺(aq) + Cl⁻(aq)

   উৎপন্ন ক্যাটায়ন NH₄⁺ পানির অণুর সাথে আর্দ্রবিশ্লেষিত হয়ে H₃O⁺ আয়ন তৈরি করে:
   NH₄⁺(aq) + H₂O(l) ⇌ NH₃(aq) + H₃O⁺(aq) (অথবা NH₄OH + H⁺)
   কিন্তু শক্তিশালী অ্যাসিডের অ্যানায়ন Cl⁻ পানির সাথে বিক্রিয়া করে না। ফলে দ্রবণে মুক্ত H⁺ (বা H₃O⁺) আয়নের ঘনমাত্রা OH⁻ আয়নের ঘনমাত্রার চেয়ে বৃদ্ধি পায়। দ্রবণটি অম্লীয় হওয়ায় এর pH < 7 হয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের লেখচিত্র হতে দেখা যায়, বিক্রিয়াটি হলো:
   A(g) ⇌ 2B(g)

   ধরি, প্রারম্ভিক অবস্থায় A এর মোল সংখ্যা = 1 মোল এবং B এর মোল সংখ্যা = 0 মোল।
   বিয়োজন মাত্রা, α = 20% = 0.2
   মোট চাপ, P = 1 atm

   সাম্যাবস্থায়:
   A এর মোল সংখ্যা = 1 - α = 1 - 0.2 = 0.8 মোল
   B এর মোল সংখ্যা = 2α = 2 × 0.2 = 0.4 মোল

   সাম্যাবস্থায় মোট মোল সংখ্যা, n = (1 - α) + 2α = 1 + α = 1 + 0.2 = 1.2 মোল

   উপাদানসমূহের আংশিক চাপ:
   p_A = (A এর মোল সংখ্যা / মোট মোল সংখ্যা) × P = (0.8 / 1.2) × 1 atm = 2/3 atm ≈ 0.667 atm
   p_B = (B এর মোল সংখ্যা / মোট মোল সংখ্যা) × P = (0.4 / 1.2) × 1 atm = 1/3 atm ≈ 0.333 atm

   সাম্যধ্রুবক Kp এর রাশিমালা:
   Kp = (p_B)² / p_A
   = (1/3)² / (2/3) = (1/9) / (2/3) = 1/6 atm ≈ 0.167 atm

   অতএব, বিক্রিয়াটির Kp এর মান 0.167 atm।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের বিক্রিয়াটি হলো: A(g) ⇌ 2B(g)
   লেখচিত্র লক্ষ্য করলে দেখা যায় যে, উৎপাদ 2B(g)-এর বিভব শক্তি বা এনথালপি বিক্রিয়ক A(g)-এর চেয়ে কম। অর্থাৎ, বিক্রিয়াটি তাপোৎপাদী (ΔH < 0)।
   লা-শাতেলিয়ারের নীতি অনুযায়ী B এর উৎপাদন বৃদ্ধি (সাম্যাবস্থা ডানদিকে সরাতে) তাপমাত্রা ও চাপের নিম্নোক্ত পরিবর্তন করতে হবে:

   ১. তাপমাত্রার প্রভাব: বিক্রিয়াটি তাপোৎপাদী হওয়ায় তাপমাত্রা হ্রাস করলে লা-শাতেলিয়ারের নীতি অনুসারে হ্রাসকৃত তাপ পূরণের জন্য বিক্রিয়াটি সম্মুখমুখী হবে। ফলে বিক্রিয়ক A বিয়োজিত হয়ে বেশি পরিমাণ B উৎপন্ন করবে। তাই তাপমাত্রা হ্রাস করতে হবে।

   ২. চাপের প্রভাব: বিক্রিয়াটিতে গ্যাসীয় উৎপাদের মোল সংখ্যা (2) বিক্রিয়কের মোল সংখ্যা (1) অপেক্ষা বেশি (Δn = 2 - 1 = 1 > 0)। ফলে চাপ হ্রাস করলে লা-শাতেলিয়ারের নীতি অনুযায়ী যেদিকে মোল সংখ্যা বেশি (সম্মুখ দিকে) সাম্যাবস্থা সেদিকে স্থানান্তরিত হবে। ফলে B এর উৎপাদন বৃদ্ধি পাবে। তাই চাপ হ্রাস করতে হবে।

   অতএব, B এর পরিমাণ বৃদ্ধি করতে তাপমাত্রা হ্রাস এবং চাপ হ্রাস—উভয়টি একত্রে প্রয়োগ করতে হবে (নিম্ন তাপমাত্রা ও নিম্ন চাপ বজায় রাখতে হবে)।