রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   তীব্র তড়িৎ-ঋণাত্মক মৌলের (যেমন- F, O, N) সাথে যুক্ত হাইড্রোজেন পরমাণু এবং নিকটস্থ অপর একটি তীব্র তড়িৎ-ঋণাত্মক মৌলের পরমাণুর মধ্যে সৃষ্ট দুর্বল স্থির-বৈদ্যুতিক আকর্ষণ বলকে হাইড্রোজেন বন্ধন বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   O এবং S-এর মধ্যে S-এর ইলেকট্রন আসক্তি বেশি।

   অক্সিজেন (O) ও সালফার (S) উভয়ই পর্যায় সারণির ১৬ নং গ্রুপের মৌল। সাধারণভাবে একই গ্রুপে উপর থেকে নিচে গেলে পরমাণুর আকার বৃদ্ধির সাথে সাথে ইলেকট্রন আসক্তি হ্রাস পাওয়ার কথা। কিন্তু অক্সিজেনের ক্ষেত্রে এর দ্বিতীয় শক্তিস্তরে (2p উপস্তর) ক্ষুদ্র আকারের কারণে ইলেকট্রন ঘনত্ব অত্যন্ত বেশি থাকে। ফলে বাইরে থেকে আগত নতুন ইলেকট্রন প্রবল ইলেকট্রন-ইলেকট্রন বিকর্ষণের সম্মুখীন হয়।

   অন্যদিকে, সালফারের পরমাণুর আকার তুলনামূলকভাবে বড় (৩য় শক্তিস্তর) হওয়ায় এর ইলেকট্রন মেঘ বিস্তৃত থাকে এবং আগত নতুন ইলেকট্রনের ওপর বিকর্ষণ বল অনেক কম হয়। ফলে সালফারের নতুন ইলেকট্রন গ্রহণের প্রবণতা অক্সিজেনের চেয়ে বেশি হয়। তাই অক্সিজেনের চেয়ে সালফারের ইলেকট্রন আসক্তি বেশি।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে উল্লিখিত পরমাণুটি হলো $He^+$ আয়ন, যার পারমাণবিক সংখ্যা $Z = 2$।

   এখানে,
   নিম্ন শক্তিস্তর ($B$ কক্ষপথ), $n_1 = 2$
   উচ্চ শক্তিস্তর ($C$ কক্ষপথ), $n_2 = 3$
   রিডবার্গ ধ্রুবক, $R_H = 109678 \text{ cm}^{-1}$
   প্লাঙ্কের ধ্রুবক, $h = 6.626 \times 10^{-34} \text{ J}\cdot\text{s}$
   আলোর বেগ, $c = 3 \times 10^{10} \text{ cm/s} = 3 \times 10^8 \text{ m/s}$

   রিডবার্গ সমীকরণ অনুযায়ী তরঙ্গসংখ্যা,
   $\bar{\nu} = R_H \cdot Z^2 \left(\frac{1}{n_1^2} - \frac{1}{n_2^2}\right)$
   $\Rightarrow \bar{\nu} = 109678 \times 2^2 \left(\frac{1}{2^2} - \frac{1}{3^2}\right) \text{ cm}^{-1}$
   $\Rightarrow \bar{\nu} = 109678 \times 4 \times \left(\frac{1}{4} - \frac{1}{9}\right) \text{ cm}^{-1}$
   $\Rightarrow \bar{\nu} = 438712 \times \frac{5}{36} \text{ cm}^{-1} \approx 60932.22 \text{ cm}^{-1}$

   অতএব, বিকিরিত শক্তির পরিমাণ,
   $\Delta E = h \nu = h c \bar{\nu}$
   $\Delta E = 6.626 \times 10^{-34} \text{ J}\cdot\text{s} \times 3 \times 10^{10} \text{ cm/s} \times 60932.22 \text{ cm}^{-1}$
   $\Delta E \approx 1.211 \times 10^{-18} \text{ J}$

   সুতরাং, বিকিরিত শক্তির পরিমাণ $1.211 \times 10^{-18} \text{ J}$।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক অনুসারে, ইলেকট্রনটি অসীম দূরত্ব ($n_2 = \infty$) থেকে $B$ শেলে ($n_1 = 2$) নেমে আসে।

   প্রদত্ত উদ্দীপকের পরমাণুটি $He^+$ আয়ন ($Z = 2$)।

   রিডবার্গের সূত্রানুসারে,
   $\frac{1}{\lambda} = R_H \cdot Z^2 \left(\frac{1}{n_1^2} - \frac{1}{n_2^2}\right)$

   এখানে,
   $n_1 = 2$
   $n_2 = \infty$
   $Z = 2$
   $R_H = 109678 \text{ cm}^{-1}$

   মান বসিয়ে পাই,
   $\frac{1}{\lambda} = 109678 \times 2^2 \times \left(\frac{1}{2^2} - \frac{1}{\infty^2}\right)$
   $\Rightarrow \frac{1}{\lambda} = 109678 \times 4 \times \left(\frac{1}{4} - 0\right)$
   $\Rightarrow \frac{1}{\lambda} = 109678 \text{ cm}^{-1}$
   $\Rightarrow \lambda = \frac{1}{109678} \text{ cm} \approx 9.1176 \times 10^{-6} \text{ cm}$

   আমরা জানি, $1 \text{ cm} = 10^7 \text{ nm}$
   $\therefore \lambda = 9.1176 \times 10^{-6} \times 10^7 \text{ nm} = 91.18 \text{ nm}$

   আমরা জানি, দৃশ্যমান আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিসীমা ৩৮০ nm হতে ৭৮০ nm। কিন্তু অসীম থেকে $B$ শেলে ইলেকট্রন স্থানান্তরের ফলে বিকীর্ণ আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য $91.18 \text{ nm}$, যা অতিবেগুনি (UV) অঞ্চলের অন্তর্ভুক্ত।

   অতএব, বিকীর্ণ শক্তি দৃশ্যমান হবে না।