রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   সমযোজী বন্ধনের সুষম বিভাজনের ফলে সৃষ্ট বিজোড় ইলেকট্রনযুক্ত অত্যন্ত সক্রিয় ও ক্ষণস্থায়ী পরমাণু বা পরমাণুগুচ্ছকে মুক্তমূলক বা ফ্রি র‍্যাডিকেল (Free Radical) বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   সোডিয়াম (Na) একটি অত্যন্ত সক্রিয় ক্ষার ধাতু। বাতাসের সংস্পর্শে এলে এটি বায়ুর অক্সিজেনের সাথে তীব্রভাবে বিক্রিয়া করে সোডিয়াম অক্সাইড ও পারঅক্সাইড তৈরি করে। তাছাড়া বাতাসের জলীয় বাষ্পের সাথে বিক্রিয়া করে তীব্র তাপ ও হাইড্রোজেন গ্যাস উৎপন্ন করে, যা বিস্ফোরক হতে পারে এবং আগুন ধরে যেতে পারে।

   কেরোসিন একটি নিষ্ক্রিয় হাইড্রোকার্বন দ্রাবক যার সাথে সোডিয়াম কোনো বিক্রিয়া করে না এবং সোডিয়াম কেরোসিনের চেয়ে ভারী হওয়ায় এতে ডুবে থাকে। তাই বায়ু ও আর্দ্রতার সংস্পর্শ থেকে মুক্ত রাখতে সোডিয়ামকে কেরোসিনের নিচে ডুবিয়ে সংরক্ষণ করা হয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের লেখচিত্র অনুযায়ী, চাপ (P) পরিবর্তনের সাথে A গ্যাসের PV-এর মান ধ্রুব থাকে, যা বয়েলের সূত্র পুরোপুরি মেনে চলে। সুতরাং, A গ্যাসটি একটি আদর্শ গ্যাস। আদর্শ গ্যাসের জন্য প্রযোজ্য সমীকরণটি হলো আদর্শ গ্যাস সমীকরণ (PV = nRT)।

   গ্যাসের বিভিন্ন মৌলিক সূত্রসমূহ হতে এ সমীকরণটি নিচে প্রতিপাদন করা হলো:
   ১. বয়েলের সূত্রানুসারে: স্থির তাপমাত্রায় নির্দিষ্ট ভরের কোনো গ্যাসের আয়তন (V) এর উপর প্রযুক্ত চাপের (P) ব্যস্তানুপাতিক।
   V ∝ 1/P (যখন তাপমাত্রা T এবং মোল সংখ্যা n স্থির)

   ২. চার্লসের সূত্রানুসারে: স্থির চাপে নির্দিষ্ট ভরের কোনো গ্যাসের আয়তন (V) এর পরম তাপমাত্রার (T) সমানুপাতিক।
   V ∝ T (যখন চাপ P এবং মোল সংখ্যা n স্থির)

   ৩. অ্যাভোগাড্রোর সূত্রানুসারে: একই তাপমাত্রা ও চাপে যেকোনো গ্যাসের আয়তন (V) তার মোল সংখ্যার (n) সমানুপাতিক।
   V ∝ n (যখন চাপ P এবং তাপমাত্রা T স্থির)

   অতএব, তিনটি সূত্রকে একত্রে সমন্বয় করে পাই:
   V ∝ (n × T) / P
   বা, V = R × (n × T) / P [যেখানে R হলো একটি সমানুপাতিক ধ্রুবক, যা সর্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক নামে পরিচিত]
   বা, PV = nRT

   এটিই হলো A-গ্যাসের (আদর্শ গ্যাস) জন্য প্রযোজ্য গ্যাস সমীকরণ।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে A-গ্যাসটি হলো আদর্শ গ্যাস এবং B-গ্যাসটি হলো বাস্তব গ্যাস। B-গ্যাসের জন্য রেখাটি A-গ্যাসের মতো সরলরৈখিক না হয়ে বক্ররেখা হওয়ার মূল কারণ হলো বাস্তব গ্যাসের আদর্শ আচরণ থেকে বিচ্যুতি।

   আদর্শ গ্যাসের গতিতত্ত্বের দুটি মৌলিক স্বীকার্য বাস্তব গ্যাসের ক্ষেত্রে সম্পূর্ণরূপে সঠিক নয়:
   ১. অণুসমূহের নিজস্ব আয়তন: গ্যাস অণুসমূহের গতিতত্ত্বে ধরে নেওয়া হয়েছিল যে, পাত্রের মোট আয়তনের তুলনায় গ্যাস অণুগুলোর নিজস্ব আয়তন নগণ্য। কিন্তু বাস্তব গ্যাসের ক্ষেত্রে উচ্চ চাপে পাত্রের আয়তন হ্রাস পেলে অণুগুলোর কার্যকর নিজস্ব আয়তন মোটেই নগণ্য থাকে না।

   ২. আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল: গতিতত্ত্ব অনুযায়ী গ্যাস অণুগুলোর মধ্যে কোনো পারস্পরিক আকর্ষণ বা বিকর্ষণ বল নেই। কিন্তু বাস্তব গ্যাসের ক্ষেত্রে অণুগুলোর মধ্যে দুর্বল ভ্যান ডার ওয়ালস আকর্ষণ বল কার্যকর থাকে।

   লেখচিত্রের কারণ বিশ্লেষণ:

   • নিম্ন চাপে: বাস্তব গ্যাসের অণুগুলো কিছুটা দূরে থাকে এবং তাদের মধ্যে কার্যকর আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বলের কারণে গ্যাসের আয়তন আদর্শ আয়তনের চেয়ে কমে যায়। ফলে PV-এর মান কমে গিয়ে লেখচিত্রটি নিচের দিকে নেমে যায় (PV হ্রাস পায়)।
   • উচ্চ চাপে: চাপ অনেক বেশি বৃদ্ধি পেলে অণুগুলো খুব কাছাকাছি চলে আসে এবং তাদের নিজস্ব আয়তন গুরুত্বপূর্ণ হয়ে ওঠে। এছাড়া অণুগুলোর মধ্যে বিকর্ষণ বল কার্যকর হতে শুরু করে, যার ফলে গ্যাসটি আর সংকুচিত হতে চায় না। তখন PV-এর মান আদর্শ মানের চেয়ে দ্রুত বৃদ্ধি পেয়ে রেখাটি উপরের দিকে উঠতে থাকে।

   অতএব, আন্তঃআণবিক আকর্ষণ এবং নিজস্ব আয়তনের উপস্থিতির কারণে বাস্তব গ্যাস (B) আদর্শ গ্যাসের (A) মতো আচরণ করে না এবং এর রেখাটি বক্রাকার ধারণ করে।