রসায়ন ১ম পত্র • Barishal Board • বরিশাল বোর্ড ২০২৫
রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন
A2+=Ard6 ns0B2+=Ard10 ns0 \begin{array}{l} \mathbf{A}^{2+}=\operatorname{Ar} \mathrm{d}^{6} \mathrm{~ns}^{0} \ \mathbf{B}^{2+}=\mathrm{Ar} \mathrm{d}^{10} \mathrm{~ns}^{0} \end{array} এখানে A ও B দুটি মৌল।
- ক)(1)
সাম্যাংক কাকে বলে?
- খ)(2)
অক্সিজেনের দ্বিতীয় আয়নিকরণ শক্তি ফ্লোরিনের চেয়ে বেশি কেন? ব্যাখ্যা কর।
- গ)(3)
[A(NH3_3)6_6]²+²^+ আয়নটি চৌম্বক ধর্ম প্রদর্শন করে না-ব্যাখ্যা কর।
- ঘ)(4)
A ও B মৌলের মধ্যে কোনটি রঙিন যৌগ গঠন করে? বিশ্লেষণ কর।
উত্তর ও ব্যাখ্যা
- ক)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় কোনো উভমুখী রাসায়নিক বিক্রিয়ার উৎপাদসমূহের মোলার ঘনমাত্রা (বা আংশিক চাপ)-র গুণফল এবং বিক্রিয়কসমূহের মোলার ঘনমাত্রা (বা আংশিক চাপ)-র গুণফলের অনুপাত একটি ধ্রুবক হয়; এই ধ্রুবককে বিক্রিয়াটির সাম্যাংক বলে।
- খ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
অক্সিজেন ও ফ্লোরিনের প্রথম আয়ননের পর গঠিত ক্যাটায়নদ্বয়ের ইলেকট্রন বিন্যাস হলো:
O⁺ (Z = 8): 1s² 2s² 2p³
F⁺ (Z = 9): 1s² 2s² 2p⁴হুন্ডের নীতি অনুযায়ী, O⁺ আয়নের সর্ববহিস্থ 2p উপশক্তিস্তরটি অর্ধপূর্ণ (2p³) হওয়ায় এটি অধিক সুস্থিত। এই সুস্থিত ইলেকট্রন বিন্যাস থেকে দ্বিতীয় ইলেকট্রন অপসারণ করে O²⁺-এ পরিণত করতে প্রচুর শক্তির প্রয়োজন হয়। পক্ষান্তরে, F⁺ আয়নের 2p⁴ কাঠামোটি পূর্ণ বা অর্ধপূর্ণ নয়, ফলে এটি অপেক্ষাকৃত কম সুস্থিত এবং তা থেকে একটি ইলেকট্রন সহজে অপসারণ করা যায়। তাই অক্সিজেনের দ্বিতীয় আয়নীকরণ শক্তি ফ্লোরিনের চেয়ে বেশি।
- গ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপক অনুসারে, A²⁺ এর ইলেকট্রন বিন্যাস [Ar] (n−1)d⁶ ns⁰; সুতরাং n = 4 বিবেচনা করলে এটি হলো Fe²⁺ ([Ar] 3d⁶ 4s⁰)। অতএব, জটিল আয়নটি হলো [Fe(NH₃)₆]²⁺।
Fe²⁺ আয়নের 3d অরবিটালে ৬টি ইলেকট্রন বিদ্যমান। সাধারণ অবস্থায় হুন্ডের নিয়ম অনুসারে এতে ৪টি অযুগ্ম ইলেকট্রন থাকে:
3d: (↑↓) (↑) (↑) (↑) (↑)কিন্তু অ্যামোনিয়া (NH₃) একটি শক্তিশালী ক্ষেত্র লিগ্যান্ড (strong field ligand)। NH₃ লিগ্যান্ডের প্রভাবে Fe²⁺ আয়নের d-অরবিটালের অযুগ্ম ইলেকট্রনগুলো জোড়াবদ্ধ হতে বাধ্য হয়:
3d: (↑↓) (↑↓) (↑↓) ( ) ( )ফলে 3d অরবিটালের দুটি খালি d-অরবিটাল, একটি 4s এবং তিনটি 4p অরবিটাল মিলে d²sp³ সংকরণ সম্পন্ন করে জটিল আয়নটি গঠিত হয়। এই অবস্থায় Fe²⁺ আয়নে কোনো অযুগ্ম ইলেকট্রন অবশিষ্ট থাকে না। পদার্থে অযুগ্ম ইলেকট্রন না থাকলে তা ডায়াচৌম্বকীয় হয়। এই কারণে [Fe(NH₃)₆]²⁺ আয়নটি চৌম্বক ধর্ম (প্যারাম্যাগনেটিজম) প্রদর্শন করে না।
- ঘ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপকের মৌলদ্বয়ের সাধারণ ইলেকট্রন বিন্যাস থেকে দেখা যায়:
A²⁺ = [Ar] 3d⁶ 4s⁰, অর্থাৎ A মৌলটি হলো আয়রন (Fe, পারমাণবিক সংখ্যা ২৬)।
B²⁺ = [Ar] 3d¹⁰ 4s⁰, অর্থাৎ B মৌলটি হলো জিংক (Zn, পারমাণবিক সংখ্যা ৩০)।A ও B মৌলের মধ্যে Fe (A) রঙিন যৌগ গঠন করে, কিন্তু Zn (B) রঙিন যৌগ গঠন করে না। নিচে এর বিশ্লেষণ দেওয়া হলো:
১. संक्रमण ধাতু ও d-অরবিটালের ভূমিকা:
যেসব মৌলের স্থিতিশীল আয়নের d-অরবিটাল আংশিক পূর্ণ (d¹ - d⁹) থাকে, তাদের অবস্থান্তর মৌল বলে। অবস্থান্তর মৌলের যৌগসমূহে লিগ্যান্ডের প্রভাবে সমশক্তির d-অরবিটাল বিভক্ত হয়ে উচ্চশক্তি ও নিম্নশক্তির দুটি গ্রুপে (t₂g এবং eg) স্প্লিটিং ঘটে। নিম্নশক্তির d-অরবিটাল থেকে ইলেকট্রন দৃশ্যমান অঞ্চলের নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো শোষণ করে উচ্চশক্তির d-অরবিটালে স্থানান্তরিত হয় (d-d স্থানান্তর)। শোষিত আলোর সম্পূরক বর্ণটি যৌগের বর্ণ হিসেবে পরিলক্ষিত হয়।২. মৌল A (Fe)-এর ক্ষেত্রে:
Fe²⁺ আয়নের ইলেকট্রন বিন্যাস [Ar] 3d⁶। এর d-অরবিটালটি আংশিক পূর্ণ। তাই জলীয় দ্রবণে বা লিগ্যান্ডের উপস্থিতিতে Fe²⁺-এর d-অরবিটালে d-d ইলেকট্রন স্থানান্তর ঘটে। ফলে Fe²⁺ যুক্ত যৌগসমূহ রঙিন (যেমন FeSO₄ হালকা সবুজ) হয়।৩. মৌল B (Zn)-এর ক্ষেত্রে:
Zn²⁺ আয়নের ইলেকট্রন বিন্যাস [Ar] 3d¹⁰। এর d-অরবিটালটি ইলেকট্রন দ্বারা সম্পূর্ণ পূর্ণ থাকে। সম্পূর্ণ পূর্ণ অরবিটালে কোনো খালি স্থান না থাকায় এতে d-d স্থানান্তর সম্ভব হয় না। ফলে এটি দৃশ্যমান আলো থেকে কোনো আলো শোষণ করে না এবং এর যৌগসমূহ বর্ণহীন বা সাদা হয় (যেমন ZnSO₄)।অতএব, A ও B মৌলের মধ্যে কেবল A মৌলটি (আয়রন) রঙিন যৌগ গঠন করে।
আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও