রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   হেসের তাপ সমষ্টিকরণ সূত্র: কোনো রাসায়নিক বিক্রিয়ায় বিক্রিয়কগুলো এক বা একাধিক ধাপে পরিবর্তিত হয়ে একই উৎপাদে পরিণত হলে, উভয় ক্ষেত্রে মোট এনথালপির পরিবর্তন (বা তাপের পরিবর্তন) একই থাকে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   ফ্লোরিন (F) ও ক্লোরিন (Cl) উভয়ই হ্যালোজেন গ্রুপের মৌল। ফ্লোরিনের পরমাণুর আকার অনেক ছোট এবং এর ২য় শক্তিস্তরে ৭টি ইলেকট্রন অত্যন্ত ঘনভাবে সন্নিবেশিত থাকে। ফলে এর ইলেকট্রন মেঘের ঘনত্ব খুব বেশি হয় এবং আগত নতুন ইলেকট্রনের প্রতি তীব্র ইলেকট্রন-ইলেকট্রন বিকর্ষণ ঘটে। পক্ষান্তরে, ক্লোরিনের ৩য় শক্তিস্তর যুক্ত হওয়ায় আকার অপেক্ষাকৃত বড় এবং ইলেকট্রন ঘনত্ব কম, যার কারণে আগত ইলেকট্রন কম বিকর্ষণের সম্মুখীন হয়। এজন্য ফ্লোরিনের চেয়ে ক্লোরিনের ইলেকট্রন গ্রহণ করার প্রবণতা ও নির্গত শক্তির পরিমাণ বেশি, অর্থাৎ ক্লোরিনের ইলেকট্রন আসক্তি ফ্লোরিন অপেক্ষা বেশি।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের দৃশ্যকল্প-১ এ পরমাণুটি হলো হাইড্রোজেন পরমাণু এবং চিত্রটিতে মোট ৪টি শক্তিস্তর দেখানো হয়েছে। অতএব, উদ্দীপকে প্রদর্শিত সর্বশেষ শক্তিস্তরটি হলো ৪র্থ শক্তিস্তর, অর্থাৎ প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা n = 4।

   কোয়ান্টাম সংখ্যার মানসমূহ নিম্নরূপ:
   ১. সহকারী কোয়ান্টাম সংখ্যা (l): l-এর মান 0 থেকে (n - 1) পর্যন্ত হতে পারে।
   অতএব, n = 4 এর জন্য l = 0 (4s), 1 (4p), 2 (4d), 3 (4f)।

   ২. চৌম্বকীয় কোয়ান্টাম সংখ্যা (m): প্রতিটি l-এর জন্য m = -l থেকে +l পর্যন্ত (0 সহ)।

   • l = 0 এর জন্য: m = 0 (অরবিটাল সংখ্যা = 1টি)
   • l = 1 এর জন্য: m = -1, 0, +1 (অরবিটাল সংখ্যা = 3টি)
   • l = 2 এর জন্য: m = -2, -1, 0, +1, +2 (অরবিটাল সংখ্যা = 5টি)
   • l = 3 এর জন্য: m = -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3 (অরবিটাল সংখ্যা = 7টি)
     মোট অরবিটাল সংখ্যা = 1 + 3 + 5 + 7 = 16 টি (বা n² = 4² = 16)।

   ৩. ঘূর্ণন কোয়ান্টাম সংখ্যা (s): প্রতিটি অরবিটালে বিপরীত ঘূর্ণনের সর্বোচ্চ ২টি ইলেকট্রন থাকতে পারে (s = +1/2 ও -1/2)।

   সুতরাং:

   • 4s অরবিটালে ইলেকট্রন = 1 × 2 = 2 টি
   • 4p উপস্তরে ইলেকট্রন = 3 × 2 = 6 টি
   • 4d উপস্তরে ইলেকট্রন = 5 × 2 = 10 টি
   • 4f উপস্তরে ইলেকট্রন = 7 × 2 = 14 টি

   অতএব, সর্বশেষ শক্তিস্তরে (n = 4) সর্বোচ্চ ইলেকট্রন ধারণক্ষমতা = 2 + 6 + 10 + 14 = 32 টি।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   দৃশ্যকল্প-১ এর ক্ষেত্রে:
   হাইড্রোজেন পরমাণুর ইলেকট্রনটি ৪র্থ শক্তিস্তর (n₂ = 4) হতে ২য় শক্তিস্তরে (n₁ = 2) নেমে আসে।
   রিডবার্গ সমীকরণ অনুযায়ী:
   1/λ₁ = R_H × [(1/n₁²) - (1/n₂²)]
   এখানে, রিডবার্গ ধ্রুবক, R_H = 1.09678 × 10⁷ m⁻¹
   1/λ₁ = 1.09678 × 10⁷ × [(1/2²) - (1/4²)]
   = 1.09678 × 10⁷ × [(1/4) - (1/16)]
   = 1.09678 × 10⁷ × (3/16)
   = 2.05646 × 10⁶ m⁻¹
   অতএব, λ₁ = 1 / (2.05646 × 10⁶) m ≈ 4.86 × 10⁻⁷ m (বা 486 nm)।

   দৃশ্যকল্প-২ এর ক্ষেত্রে:
   বিকিরণের নির্গত শক্তি, E = 3.03 × 10⁻¹⁹ J
   আমরা জানি, E = hc / λ₂
   বা, λ₂ = hc / E
   এখানে, প্লাঙ্কের ধ্রুবক, h = 6.626 × 10⁻³⁴ J·s
   আলোর বেগ, c = 3 × 10⁸ m/s
   অতএব, λ₂ = (6.626 × 10⁻³⁴ × 3 × 10⁸) / (3.03 × 10⁻¹⁹)
   = (1.9878 × 10⁻²⁵) / (3.03 × 10⁻¹⁹)
   ≈ 6.56 × 10⁻⁷ m (বা 656 nm)।

   তুলনা:
   λ₁ = 4.86 × 10⁻⁷ m এবং λ₂ = 6.56 × 10⁻⁷ m।
   যেহেতু λ₂ > λ₁, সেহেতু দৃশ্যকল্প-২ এর বিকিরণের তরঙ্গদৈর্ঘ্য দৃশ্যকল্প-১ এর চেয়ে বেশি।