রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যেসব পদার্থ নিজেদের বর্ণ পরিবর্তনের মাধ্যমে কোনো রাসায়নিক বিক্রিয়ার (বিশেষ করে এসিড-ক্ষার টাইট্রেশনের) সমাপ্তিবিন্দু নির্দেশ করে, তাদেরকে নির্দেশক বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কাঁচা চামড়াকে পচন থেকে রক্ষা করতে এবং দীর্ঘস্থায়ী ও ব্যবহার উপযোগী করার জন্য ট্যানিং করা হয়।

   কাঁচা চামড়ায় প্রচুর প্রোটিন (কোলাজেন) ও পানি থাকে, যা ব্যাকটেরিয়ার আক্রমণে সহজেই পচে দুর্গন্ধ ছড়ায় এবং শক্ত ও ভঙ্গুর হয়ে ব্যবহারের অনুপযোগী হয়ে পড়ে। ট্যানিং প্রক্রিয়ায় ক্রোমিয়াম লবণ বা উদ্ভিজ্জ ট্যানিন চামড়ার কোলাজেন তন্তুর সাথে ক্রস-লিংক গঠন করে প্রোটিনকে অদ্রবণীয় ও ব্যাকটেরিয়া প্রতিরোধী করে তোলে। ফলে চামড়া নমনীয়, টেকসই এবং বাণিজ্যিক ব্যবহারের উপযোগী হয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক অনুযায়ী, কনটেইনার-১ এ রয়েছে ক্লোরিন ($ext{Cl}_2$) গ্যাস।

   এখানে,
   ক্লোরিনের ভর, $w = 10\text{ g}$
   ক্লোরিনের মোলার ভর, $M = 71\text{ g mol}^{-1}$
   অতএব, ক্লোরিনের মোল সংখ্যা, $n = \frac{w}{M} = \frac{10}{71}\text{ mol} \approx 0.1408\text{ mol}$

   তাপমাত্রা, $T = 20^\circ\text{C} = (20 + 273.15)\text{ K} = 293.15\text{ K}$ (বা $293\text{ K}$)
   সার্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক, $R = 8.314\text{ J mol}^{-1}\text{K}^{-1}$

   আমরা জানি, $n$ মোল গ্যাসের মোট গতিশক্তি,
   $E_k = \frac{3}{2}nRT$

   মান বসিয়ে পাই,
   $E_k = \frac{3}{2} \times 0.1408\text{ mol} \times 8.314\text{ J mol}^{-1}\text{K}^{-1} \times 293.15\text{ K} \approx 515.22\text{ J}$

   অতএব, কনটেইনার-১ এর গ্যাসটির মোট গতিশক্তি $515.22\text{ J}$ (বা $293\text{ K}$ ধরে $514.96\text{ J}$)।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে চুনাপাথরের ($ext{CaCO}_3$) তাপীয় বিয়োজন বিক্রিয়াটি নিম্নরূপ:
   $\text{CaCO}_3(s) \xrightarrow{\Delta} \text{CaO}(s) + \text{CO}_2(g)$
   সুতরাং, কন্টেইনার-২ এর 'A' গ্যাসটি হলো কার্বন ডাই-অক্সাইড ($\text{CO}_2$)।

   কন্টেইনার-১ এর গ্যাস ($ext{Cl}_2$):
   মোলার ভর, $M_1 = 71\text{ g mol}^{-1} = 71 \times 10^{-3}\text{ kg mol}^{-1}$
   তাপমাত্রা, $T_1 = 20^\circ\text{C} = 293.15\text{ K}$

   কন্টেইনার-২ এর গ্যাস ($ext{CO}_2$):
   মোলার ভর, $M_2 = 44\text{ g mol}^{-1} = 44 \times 10^{-3}\text{ kg mol}^{-1}$
   প্রাথমিক তাপমাত্রা, $T_2 = 15^\circ\text{C} = 288.15\text{ K}$

   ধরি, গ্যাসদ্বয়ের RMS বেগ সমান হওয়ার জন্য কন্টেইনার-২ এর পরিবর্তিত তাপমাত্রা $T_2'$।

   আমরা জানি, গ্যাসের RMS বেগ, $c = \sqrt{\frac{3RT}{M}}$

   শর্তানুসারে,
   $c_1 = c_2$
   $\sqrt{\frac{3RT_1}{M_1}} = \sqrt{\frac{3RT_2'}{M_2}}$

   উভয়পক্ষকে বর্গ করে পাই,
   $\frac{T_1}{M_1} = \frac{T_2'}{M_2}$
   $\Rightarrow T_2' = T_1 \times \frac{M_2}{M_1}$
   $\Rightarrow T_2' = 293.15\text{ K} \times \frac{44}{71} \approx 181.67\text{ K}$

   সেলসিয়াস স্কেলে এই তাপমাত্রা:
   $t_2' = 181.67 - 273.15 = -91.48^\circ\text{C}$

   অতএব, তাপমাত্রার পরিবর্তন:
   $\Delta T = T_2 - T_2' = 288.15\text{ K} - 181.67\text{ K} = 106.48\text{ K} \text{ বা } 106.48^\circ\text{C}$
   (যদি $273\text{ K}$ যোগ করা হয়, তবে $T_2' = 293 \times \frac{44}{71} \approx 181.58\text{ K}$ এবং পরিবর্তন $288 - 181.58 = 106.42\text{ K}$ বা $106.42^\circ\text{C}$)

   সিদ্ধান্ত: কন্টেইনার-২ এর গ্যাসের তাপমাত্রা $106.48^\circ\text{C}$ (বা $106.48\text{ K}$) হ্রাস করলে উদ্দীপকের গ্যাসদ্বয়ের RMS বেগ সমান হবে।