রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   ক্লোরোফ্লুরোকার্বন বা CFC হলো ক্লোরিন, ফ্লুরিন ও কার্বন পরমাণুর সমন্বয়ে গঠিত এক প্রকার উদ্বায়ী জৈব যৌগ।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   তড়িৎবিশ্লেষণ কোষে বহিঃস্থ বিদ্যুৎ উৎসের সাহায্যে রাসায়নিক বিক্রিয়া সম্পন্ন হয়। কোষে উপস্থিত ক্যাটায়ন ও অ্যানায়ন যথাক্রমে ক্যাথোড ও অ্যানোডে গমন করে। অ্যানোডে ঋণাত্মক আয়ন ইলেকট্রন ত্যাগ করে জারিত হয় (জারণ বিক্রিয়া) এবং ক্যাথোডে ধনাত্মক আয়ন সেই ইলেকট্রন গ্রহণ করে বিজারিত হয় (বিজারণ বিক্রিয়া)। এভাবে ইলেকট্রন স্থানান্তর একই সাথে সংঘটিত হয় বলে তড়িৎবিশ্লেষণ মূলত একটি জারণ-বিজারণ (রেডক্স) প্রক্রিয়া।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের চিত্র-B হলো একটি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি (Li-ion battery)। এর চার্জিং ও ডিসচার্জিং বিক্রিয়া নিচে উল্লেখ করা হলো:

   ১. ডিসচার্জিং বিক্রিয়া (বিদ্যুৎ সরবরাহের সময়):
   অ্যানোড (গ্রাফাইট যুক্ত লিথিয়াম):
   $Li_x C_6 \rightarrow xLi^+ + xe^- + 6C$

   ক্যাথোড (ধাতব অক্সাইড, যেমন কোবাল্ট অক্সাইড):
   $Li_{1-x}CoO_2 + xLi^+ + xe^- \rightarrow LiCoO_2$

   সামগ্রিক ডিসচার্জিং বিক্রিয়া:
   $Li_x C_6 + Li_{1-x}CoO_2 \rightarrow 6C + LiCoO_2$

   ২. চার্জিং বিক্রিয়া (বহিঃস্থ উৎসের মাধ্যমে চার্জ সংরক্ষণের সময়):
   চার্জিং প্রক্রিয়াটি ডিসচার্জিংয়ের সম্পূর্ণ বিপরীত।
   অ্যানোডে (ক্যাথোড হিসেবে কাজ করে): $LiCoO_2 \rightarrow Li_{1-x}CoO_2 + xLi^+ + xe^-$
   ক্যাথোডে (অ্যানোড হিসেবে কাজ করে): $6C + xLi^+ + xe^- \rightarrow Li_x C_6$

   সামগ্রিক চার্জিং বিক্রিয়া:
   $LiCoO_2 + 6C \rightarrow Li_x C_6 + Li_{1-x}CoO_2$

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের চিত্র-A হলো লেড স্টোরেজ ব্যাটারি এবং চিত্র-B হলো লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি। এদের সুবিধা ও অসুবিধা নিম্নরূপ:

   চিত্র-A (লেড স্টোরেজ ব্যাটারি):
   সুবিধা:
   ১. উৎপাদন খরচ লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির তুলনায় কম।
   ২. উচ্চ মাত্রার সার্জ কারেন্ট সরবরাহ করতে পারে, যা মোটরযান স্টার্ট করার জন্য অত্যন্ত উপযোগী।
   ৩. গঠন সহজ এবং সহজে রক্ষণাবেক্ষণ ও রিসাইকেল করা যায়।

   অসুবিধা:
   ১. অত্যন্ত ভারী ও বৃহৎ আকারের হওয়ায় পোর্টেবল ডিভাইসে ব্যবহার করা যায় না।
   ২. এতে ব্যবহৃত ক্ষতিকর ভারী ধাতু লেড (Pb) ও ঘন H₂SO₄ পরিবেশ ও স্বাস্থ্যের জন্য মারাত্মক ঝুঁকিপূর্ণ।
   ৩. চার্জ চক্রের স্থায়িত্ব তুলনামূলকভাবে কম।

   চিত্র-B (লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি):
   সুবিধা:
   ১. ওজনে হালকা এবং উচ্চ শক্তি ঘনত্ববিশিষ্ট (High energy density)।
   ২. মেমোরি ইফেক্ট নেই এবং দীর্ঘ মেয়াদী চার্জ ধরে রাখতে পারে।
   ৩. মোবাইল ফোন, ল্যাপটপসহ আধুনিক স্মার্ট ডিভাইসে সহজে ব্যবহারযোগ্য।

   অসুবিধা:
   ১. উৎপাদন ব্যয় লেড ব্যাটারির চেয়ে বেশি।
   ২. উচ্চ তাপমাত্রায় বা অতিরিক্ত চার্জিংয়ে বিস্ফোরিত হওয়ার বা আগুন লাগার ঝুঁকি থাকে (Thermal runaway)।
   ৩. এর জন্য অভ্যন্তরীণ সুরক্ষামূলক সার্কিটের প্রয়োজন হয়।