রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যেসব আলোক সক্রিয় সমাণু পরস্পরের দর্পণ প্রতিবিম্ব এবং একে অপরের ওপর অনধিস্থাপনীয় (non-superimposable), তাদের পরস্পরের এনানশিওমার বা দর্পণ-প্রতিবিম্ব সমাণু বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   $\text{C}_4\text{H}_8\text{O}$ আণবিক সংকেতবিশিষ্ট যৌগের অ্যালডিহাইড ও কিটোন কার্যকরী মূলকীয় সমাণুগুলোর সংকেত নিম্নরূপ:
   ১. বিউটান্যাল: $\text{CH}_3-\text{CH}_2-\text{CH}_2-\text{CHO}$
   ২. ২-মিথাইলপ্রোপান্যাল: $\text{CH}_3-\text{CH}(\text{CH}_3)-\text{CHO}$
   ৩. বিউটানোন: $\text{CH}_3-\text{CO}-\text{CH}_2-\text{CH}_3$

   এছাড়াও এটি চাক্রিক ইথার ও অসম্পৃক্ত অ্যালকোহল (যেমন- ২-বিউটেন-১-অল: $\text{CH}_3-\text{CH}=\text{CH}-\text{CH}_2\text{OH}$) সমাণুও গঠন করতে পারে।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে প্রদত্ত:
   $E^\circ_{A/A^{2+}} = +0.76\text{ V}$, সুতরাং বিজারণ বিভব $E^\circ_{A^{2+}/A} = -0.76\text{ V}$
   $E^\circ_{C^+/C} = +0.79\text{ V}$
   $[A^{2+}] = 0.4\text{ M}$ এবং $[C^+] = 0.3\text{ M}$

   যেহেতু $E^\circ_{C^+/C} > E^\circ_{A^{2+}/A}$, তাই A তড়িৎদ্বার অ্যানোড এবং C তড়িৎদ্বার ক্যাথোড হিসেবে কাজ করবে।
   অ্যানোড বিক্রিয়া: $A(s) \rightarrow A^{2+}(aq) + 2e^-$
   ক্যাথোড বিক্রিয়া: $2C^+(aq) + 2e^- \rightarrow 2C(s)$
   সমগ্র কোষ বিক্রিয়া: $A(s) + 2C^+(aq) \rightarrow A^{2+}(aq) + 2C(s)$
   এখানে স্থানান্তরিত ইলেকট্রন সংখ্যা, $n = 2$

   প্রমাণ কোষ বিভব, $E^\circ_{cell} = E^\circ_{A/A^{2+}} + E^\circ_{C^+/C} = 0.76\text{ V} + 0.79\text{ V} = 1.55\text{ V}$

   ২৫°C (298 K) তাপমাত্রায় নার্নস্ট সমীকরণ অনুযায়ী:
   $E_{cell} = E^\circ_{cell} - \frac{0.0591}{n} \log \frac{[A^{2+}]}{[C^+]^2}$
   $E_{cell} = 1.55 - \frac{0.0591}{2} \log \frac{0.4}{(0.3)^2}$
   $E_{cell} = 1.55 - 0.02955 \log(4.444)$
   $E_{cell} = 1.55 - 0.02955 \times 0.6478 = 1.55 - 0.0191 = 1.5309\text{ V}$

   অতএব, কোষটির e.m.f হলো $1.531\text{ V}$ (প্রায়)।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   B ধাতুর পাত্রে C ধাতুর লবণের দ্রবণ রাখলে পাত্রটি অ্যানোড এবং দ্রবণটি ক্যাথোড হিসেবে কাজ করে স্বতঃস্ফূর্ত বিক্রিয়া ঘটে কিনা তা কোষ বিভব ($E_{cell}$) নির্ণয়ের মাধ্যমে জানা যাবে।

   উদ্দীপক অনুসারে:
   $E^\circ_{B/B^{2+}} = -0.34\text{ V}$
   $E^\circ_{C^+/C} = +0.79\text{ V}$
   $[B^{2+}] = 0.2\text{ M}$ এবং $[C^+] = 0.3\text{ M}$

   সম্ভাব্য কোষ বিক্রিয়া:
   অ্যানোড: $B(s) \rightarrow B^{2+}(aq) + 2e^-$
   ক্যাথোড: $2C^+(aq) + 2e^- \rightarrow 2C(s)$
   মোট বিক্রিয়া: $B(s) + 2C^+(aq) \rightarrow B^{2+}(aq) + 2C(s)$
   এখানে স্থানান্তরিত ইলেকট্রন সংখ্যা, $n = 2$

   প্রমাণ কোষ বিভব:
   $E^\circ_{cell} = E^\circ_{B/B^{2+}} + E^\circ_{C^+/C} = -0.34\text{ V} + 0.79\text{ V} = +0.45\text{ V}$

   নার্নস্ট সমীকরণ অনুযায়ী কোষ বিভব:
   $E_{cell} = E^\circ_{cell} - \frac{0.0591}{n} \log \frac{[B^{2+}]}{[C^+]^2}$
   $E_{cell} = 0.45 - \frac{0.0591}{2} \log \frac{0.2}{(0.3)^2}$
   $E_{cell} = 0.45 - 0.02955 \log(2.222)$
   $E_{cell} = 0.45 - 0.02955 \times 0.3468 = 0.45 - 0.0102 = +0.4398\text{ V}$

   যেহেতু কোষের তড়িৎদ্বার বিভব $E_{cell}$ ধনাত্মক ($E_{cell} > 0$), তাই কোষ বিক্রিয়াটি স্বতঃস্ফূর্তভাবে ঘটবে। এর ফলে B ধাতুর পাত্র ধীরে ধীরে ক্ষয়প্রাপ্ত হবে বা ছিদ্র হয়ে যাবে।
   অতএব, B ধাতুর পাত্রে C ধাতুর লবণের দ্রবণ দীর্ঘদিন সংরক্ষণ করা যাবে না।