রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কোনো পরমাণুর যোজ্যতা স্তরের ভিন্ন ভিন্ন শক্তির একাধিক অরবিটাল পরস্পরের সাথে মিশ্রিত হয়ে সমশক্তিসম্পন্ন ও সমসংখ্যক নতুন অরবিটাল সৃষ্টির প্রক্রিয়াকে সংকরণ বা হাইব্রিডাইজেশন বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   দুটি পরমাণুর একই অক্ষ বরাবর সিগমা (σ) বন্ধন গঠনের পর তাদের সমান্তরালে অবস্থিত দুটি পারমাণবিক অরবিটালের পাশাপাশি বা পার্শ্বীয় অধিক্রমণের ফলে ইলেকট্রন মেঘ শেয়ারের মাধ্যমে পাই (π) বন্ধন গঠিত হয়। যেহেতু সমযোজী বন্ধন গঠনের মূল শর্ত হলো দুটি পরমাণুর মধ্যে ইলেকট্রন যুগল শেয়ার করা এবং পাই বন্ধন তৈরিতেও অরবিটালের পাশাপাশি অধিক্রমণের মাধ্যমে ইলেকট্রন যুগল শেয়ার ঘটে, তাই পাই (π) বন্ধন একটি সমযোজী বন্ধন।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে প্রদত্ত উভমুখী বিক্রিয়াটি হলো:
   A₂(g) + B₂(g) ⇌ 2AB(g)

   লা-শাতেলিয়ারের নীতি অনুযায়ী, কোনো উভমুখী বিক্রিয়ার সাম্যাবস্থায় চাপের পরিবর্তন ঘটালে সাম্যের অবস্থান এমনভাবে পরিবর্তিত হয় যেন চাপের পরিবর্তনের ফলাফল প্রশমিত হয়। তবে এটি কেবল তখনই প্রযোজ্য হয় যখন বিক্রিয়ক ও উৎপাদের মোট গ্যাসীয় মোলসংখ্যার পরিবর্তন (Δn) ঘটে।

   উদ্দীপকের বিক্রিয়ায়:
   বিক্রিয়কের মোট মোলসংখ্যা = ১ + ১ = ২
   উৎপাদের মোট মোলসংখ্যা = ২
   গ্যাসীয় মোলসংখ্যার পরিবর্তন, Δn = ২ - ২ = ০।

   যেহেতু বিক্রিয়ক ও উৎপাদের গ্যাসীয় মোলসংখ্যা সমান, তাই বিক্রিয়াটিতে কোনো আয়তনিক পরিবর্তন ঘটে না। ফলে বিক্রিয়াটির সাম্যাবস্থার ওপর চাপের কোনো প্রভাব নেই। অর্থাৎ পাত্রের চাপ বৃদ্ধি বা হ্রাস করলেও সাম্যাবস্থা ডানে বা বামে স্থানান্তরিত হবে না।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   হ্যাঁ, সাম্যাবস্থায় উদ্দীপকের উৎপাদের মোলসংখ্যা নির্ণয় করা সম্ভব।

   গাণিতিক বিশ্লেষণ:
   উদ্দীপক অনুসারে,
   বিক্রিয়াটি: A₂(g) + B₂(g) ⇌ 2AB(g)
   প্রাথমিক মোলসংখ্যা:
   A₂ = 1 mol
   B₂ = 2 mol
   AB = 0 mol

   ধরি, সাম্যাবস্থায় x mol A₂ বিক্রিয়া করে।
   তাহলে সাম্যাবস্থায় বিভিন্ন উপাদানের মোলসংখ্যা:
   A₂ এর মোলসংখ্যা = (1 - x) mol
   B₂ এর মোলসংখ্যা = (2 - x) mol
   AB এর মোলসংখ্যা = 2x mol

   ধরি, বিক্রিয়া পাত্রের আয়তন = V লিটার।
   সাম্যাবস্থায় উপাদানগুলোর মোলার ঘনমাত্রা:
   [A₂] = (1 - x) / V
   [B₂] = (2 - x) / V
   [AB] = 2x / V

   সাম্যধ্রুবক, K_c = [AB]² / ([A₂][B₂])
   বা, K_c = [(2x / V)²] / [((1 - x) / V) × ((2 - x) / V)]
   বা, K_c = (4x²) / [(1 - x)(2 - x)]
   (দেখা যাচ্ছে যে, সমীকরণ থেকে আয়তন V বিলুপ্ত হয়ে যায়।)

   উদ্দীপক মতে, K_c = 50
   অতএব,
   50 = 4x² / (2 - 3x + x²)
   বা, 50(2 - 3x + x²) = 4x²
   বা, 100 - 150x + 50x² = 4x²
   বা, 46x² - 150x + 100 = 0
   বা, 23x² - 75x + 50 = 0

   দ্বিঘাত সমীকরণের সূত্রানুযায়ী,
   x = [-(-75) ± √((-75)² - 4 × 23 × 50)] / (2 × 23)
   x = [75 ± √(5625 - 4600)] / 46
   x = [75 ± √1025] / 46
   x = (75 ± 32.0156) / 46

   x এর দুটি মান পাওয়া যায়:
   x₁ = (75 + 32.0156) / 46 ≈ 2.326
   x₂ = (75 - 32.0156) / 46 ≈ 0.9344

   যেহেতু A₂ এর প্রারম্ভিক মোলসংখ্যা 1 mol, তাই x এর মান 1-এর চেয়ে বড় হতে পারে না (x < 1)। সুতরাং, x = 0.9344 গ্রহণযোগ্য।

   অতএব, সাম্যাবস্থায় উৎপাদ AB এর মোলসংখ্যা = 2x = 2 × 0.9344 = 1.8688 mol (প্রায় 1.87 mol)।

   সুতরাং, গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে সাম্যাবস্থায় উৎপাদের মোলসংখ্যা নির্ণয় করা সম্ভব।