রসায়ন ২য় পত্র • Dinajpur Board • দিনাজপুর বোর্ড ২০২১
রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন
নিচের উদ্দীপকটি লক্ষ করো এবং প্রশ্নগুলোর উত্তর দাওঃ17∘C 17^{\circ} \mathrm{C} তাপমাত্রায় জলীয় বাষ্পের CaCO3( s)⟶ΔY(g)+CaO(s) \mathrm{CaCO}_{3}(\mathrm{~s}) \stackrel{\Delta}{\longrightarrow} \mathrm{Y}(\mathrm{g})+\mathrm{CaO}(\mathrm{s})
- ক)(1)
মোলার দ্রবণ কী?
- খ)(2)
রিডক্স বিক্রিয়ায় ইলেকট্রনের স্থানান্তর হয়- ব্যাখ্যা কর।
- গ)(3)
উদ্দীপকের A-এর অক্সিজেন গ্যাসের আয়তন STP তে কত লিটার নির্ণয় কর।
- ঘ)(4)
উদ্দীপকের B-লেখচিত্রের Y গ্যাসটি X-গ্যাসের ন্যায় আচরণ না করার কারণ সমীকরণসহ বিশ্লেষণ কর।
উত্তর ও ব্যাখ্যা
- ক)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় প্রতি লিটার দ্রবণে দ্রবীভূত দ্রবের মোল সংখ্যাকে ঐ দ্রবণের মোলারিটি বা মোলার দ্রবণ বলে। অর্থাৎ ১ লিটার দ্রবণে ১ মোল দ্রব দ্রবীভূত থাকলে তাকে মোলার দ্রবণ বলা হয়।
- খ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
রিডক্স (Redox) শব্দটি Reduction (বিজারণ) এবং Oxidation (জারণ) শব্দদ্বয়ের সমন্বয়ে গঠিত। জারণ-বিজারণ একটি যুগপৎ প্রক্রিয়া, যা মূলত ইলেকট্রন স্থানান্তরের মাধ্যমে ঘটে।
জারণ প্রক্রিয়ায় কোনো পরমাণু, অণু বা আয়ন ইলেকট্রন ত্যাগ বা বর্জন করে, ফলে তার জারণ সংখ্যার বৃদ্ধি ঘটে। অপরদিকে, বিজারণ প্রক্রিয়ায় অপর কোনো সত্তা সেই বর্জিত ইলেকট্রন গ্রহণ করে, ফলে তার জারণ সংখ্যার হ্রাস ঘটে।
যেমন: Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu বিক্রিয়ায় জিঙ্ক (Zn) দুটি ইলেকট্রন ত্যাগ করে জারিত হয় এবং কপার আয়ন (Cu²⁺) সেই দুটি ইলেকট্রন গ্রহণ করে বিজারিত হয়। অর্থাৎ, এক পদার্থ থেকে অন্য পদার্থে ইলেকট্রন স্থানান্তরই রিডক্স বিক্রিয়ার মূল ভিত্তি। - গ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপকের চিত্র-A অনুযায়ী:
তাপমাত্রা, T₁ = 17°C = (17 + 273) K = 290 K
আর্দ্র O₂ গ্যাসের মোট চাপ, P = 770 mm(Hg)
17°C তাপমাত্রায় জলীয় বাষ্পের চাপ (জলীয় টান), f = 14.5 mm(Hg)
অতএব, শুষ্ক O₂ গ্যাসের চাপ, P₁ = P - f = (770 - 14.5) mm(Hg) = 755.5 mm(Hg)
গ্যাসের প্রাথমিক আয়তন, V₁ = 600 mL = 0.600 LSTP-তে:
প্রমাণ চাপ, P₂ = 760 mm(Hg)
প্রমাণ তাপমাত্রা, T₂ = 0°C = 273 K
প্রমাণ আয়তন, V₂ = ?গ্যাসের সমন্বিত সূত্রানুসারে:
(P₁ × V₁) / T₁ = (P₂ × V₂) / T₂বা, V₂ = (P₁ × V₁ × T₂) / (P₂ × T₁)
বা, V₂ = (755.5 × 0.600 × 273) / (760 × 290)
বা, V₂ = 123750.9 / 220400 L
বা, V₂ ≈ 0.5615 L (বা 561.5 mL)অতএব, STP-তে অক্সিজেন গ্যাসের আয়তন 0.5615 লিটার।
- ঘ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপকে সংঘটিত বিক্রিয়াটি হলো:
CaCO₃(s) —Δ→ CaO(s) + Y(g)
এখানে উৎপন্ন Y(g) গ্যাসটি হলো কার্বন ডাই-অক্সাইড (CO₂)।চিত্র-B এর লেখচিত্রে দেখা যায়, X একটি সরলরেখা যা P অক্ষের সমান্তরাল নির্দেশ করে। অর্থাৎ X গ্যাসটি PV = nRT সমীকরণ সম্পূর্ণরূপে মেনে চলে, ফলে X হলো আদর্শ গ্যাস।
অন্যদিকে, Y রেখাটি বিচ্যুতি প্রদর্শন করে অর্থাৎ PV-এর মান চাপের সাথে হ্রাস পেয়ে পরবর্তীতে বৃদ্ধি পায়। সুতরাং Y (CO₂) গ্যাসটি একটি বাস্তব গ্যাস।বাস্তব গ্যাস CO₂ আদর্শ গ্যাসের ন্যায় আচরণ না করার প্রধান কারণসমূহ:
গ্যাসের গতিতত্ত্বের দুটি মৌলিক ত্রুটি:
১. গ্যাসের অণুসমূহের নিজস্ব আয়তন: গতিতত্ত্ব অনুসারে গ্যাসের অণুসমূহের মোট আয়তন পাত্রের মোট আয়তনের তুলনায় নগণ্য ধরা হয়। কিন্তু বাস্তব গ্যাস CO₂-এর অণুগুলোর একটি নির্দিষ্ট নিজস্ব কার্যকর আয়তন রয়েছে। পাত্রের মোট আয়তন V হলে অণুগুলোর চলাচলের জন্য কার্যকর আয়তন হয় (V - nb), যেখানে b হলো মোলার আয়তন সংশোধন ধ্রুবক।
২. আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল: গতিতত্ত্ব অনুসারে অণুগুলোর মধ্যে কোনো আকর্ষণ বা বিকর্ষণ বল নেই। কিন্তু বাস্তব গ্যাসের ক্ষেত্রে অণুগুলোর মধ্যে ভ্যান ডার ওয়ালস আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল বিদ্যমান। ফলে পাত্রের দেয়ালে অণুগুলো আদর্শ গ্যাসের তুলনায় কম চাপ প্রয়োগ করে। তাই কার্যকর চাপ হয় (P + n²a/V²), যেখানে a হলো আন্তঃআণবিক আকর্ষণ সংশোধন ধ্রুবক।ভ্যান ডার ওয়ালস এই দুটি ত্রুটি সংশোধন করে বাস্তব গ্যাসের জন্য সমীকরণ প্রদান করেন:
(P + an²/V²)(V - nb) = nRT
১ মোল গ্যাসের জন্য:
(P + a/V²)(V - b) = RTCO₂ অণুগুলোর মধ্যে আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল 'a' এবং নিজস্ব আয়তন 'b' বিদ্যমান থাকার কারণে নিম্ন চাপে আকর্ষণ বলের জন্য PV < RT হয় (লেখের নিম্নগমন) এবং অতি উচ্চ চাপে নিজস্ব আয়তনের প্রভাব বৃদ্ধি পাওয়ায় PV > RT হয় (লেখের ঊর্ধ্বগমন)।
সুতরাং, আয়তন ও আন্তঃআণবিক আকর্ষণজনিত ত্রুটির কারণেই Y গ্যাসটি (CO₂) আদর্শ গ্যাস X-এর ন্যায় আচরণ করে না।
আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও