রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যে পাতন প্রক্রিয়ায় কাছাকাছি স্ফুটনাঙ্কবিশিষ্ট দুই বা ততোধিক তরলের মিশ্রণকে একটি ফ্র্যাকশনিং কলামের (অংশ কলাম) সাহায্যে বিভিন্ন অংশে পৃথক করা হয়, তাকে আংশিক পাতন বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   অবস্থান্তর মৌলের সংজ্ঞামতে, যেসব d-ব্লক মৌলের কোনো স্থিতিশীল আয়নের d-অরবিটাল ইলেকট্রন দ্বারা আংশিক পূর্ণ (d¹⁻⁹) থাকে, তাদেরকে অবস্থান্তর মৌল বলে।

   জিঙ্কের ইলেকট্রন বিন্যাস হলো: ₃₀Zn = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s²।
   জিঙ্কের একমাত্র স্থিতিশীল আয়ন হলো Zn²⁺, যার ইলেকট্রন বিন্যাস:
   Zn²⁺ = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰।
   এখানে দেখা যাচ্ছে Zn²⁺ আয়নের d-অরবিটাল পূর্ণ (d¹⁰) রয়েছে, আংশিক পূর্ণ নয়। তাই জিঙ্ক একটি d-ব্লক মৌল হওয়া সত্ত্বেও অবস্থান্তর মৌল নয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   বিক্রিয়াটি হলো:
   $\mathrm{PCl_5(g) \rightleftharpoons PCl_3(g) + Cl_2(g)}$

   প্রারম্ভিক মোল সংখ্যা: PCl₅ = 1 মোল, PCl₃ = 0 মোল, Cl₂ = 0 মোল।
   সাম্যাবস্থায় বিয়োজন মাত্রা $\alpha = 15\% = 0.15$।

   সাম্যাবস্থায় মোল সংখ্যা:
   $n_{\mathrm{PCl_5}} = 1 - \alpha = 1 - 0.15 = 0.85$ মোল
   $n_{\mathrm{PCl_3}} = \alpha = 0.15$ মোল
   $n_{\mathrm{Cl_2}} = \alpha = 0.15$ মোল
   মোট মোল সংখ্যা, $n = (1 - \alpha) + \alpha + \alpha = 1 + \alpha = 1 + 0.15 = 1.15$ মোল।

   মোট চাপ, $P = 1.5 \text{ atm}$।

   উপাদানসমূহের আংশিক চাপ:
   $p_{\mathrm{PCl_5}} = \frac{0.85}{1.15} \times 1.5 = 1.1087 \text{ atm}$
   $p_{\mathrm{PCl_3}} = \frac{0.15}{1.15} \times 1.5 = 0.1957 \text{ atm}$
   $p_{\mathrm{Cl_2}} = \frac{0.15}{1.15} \times 1.5 = 0.1957 \text{ atm}$

   সাম্যধ্রুবক $K_P$:
   $K_P = \frac{p_{\mathrm{PCl_3}} \times p_{\mathrm{Cl_2}}}{p_{\mathrm{PCl_5}}} = \frac{\alpha^2}{1 - \alpha^2} P = \frac{(0.15)^2}{1 - (0.15)^2} \times 1.5 \text{ atm}$
   $K_P = \frac{0.0225}{1 - 0.0225} \times 1.5 = \frac{0.0225}{0.9775} \times 1.5 \approx 0.0345 \text{ atm}$

   সুতরাং, উদ্দীপক বিক্রিয়াটির $K_P$ এর মান $0.0345 \text{ atm}$।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   লা-শাতেলিয়ার নীতি অনুসারে সাম্যাবস্থায় তাপ ও চাপের পরিবর্তন ঘটালে উৎপাদের পরিমাণে পরিবর্তন ঘটবে। নিম্নে এর বিশ্লেষণ দেওয়া হলো:

   ১. তাপমাত্রার প্রভাব: উদ্দীপকের বিক্রিয়াটি একটি তাপহারী বিক্রিয়া (ΔH = +ve)। লা-শাতেলিয়ার নীতি অনুযায়ী, তাপহারী বিক্রিয়ায় তাপমাত্রা বৃদ্ধি করলে সাম্যাবস্থা ডানদিকে (সম্মুখমুখী) অগ্রসর হয়, ফলে বিক্রিয়ক বিয়োজিত হয়ে উৎপাদ (PCl₃ ও Cl₂) এর পরিমাণ বৃদ্ধি পায়। বিপরীতভাবে, তাপমাত্রা হ্রাস করলে সাম্যাবস্থা বামে সরে যাবে এবং উৎপাদের পরিমাণ হ্রাস পাবে।

   ২. চাপের প্রভাব: বিক্রিয়াটিতে:
   বিক্রিয়কের গ্যাসীয় মোল সংখ্যা = ১
   উৎপাদের গ্যাসীয় মোল সংখ্যা = ১ + ১ = ২
   যেহেতু বিক্রিয়ায় মোল সংখ্যার বৃদ্ধি ঘটে (Δn = 2 - 1 = +1), তাই চাপ বৃদ্ধি করলে লা-শাতেলিয়ার নীতি অনুসারে সাম্যাবস্থা যেদিকে মোল সংখ্যা কম সেদিকে অর্থাৎ পশ্চাৎমুখী দিকে ধাবিত হবে। ফলে চাপ বৃদ্ধি করলে উৎপাদ PCl₃ ও Cl₂ এর পরিমাণ হ্রাস পাবে। অপরদিকে চাপ হ্রাস করলে সাম্যাবস্থা সম্মুখমুখী হবে এবং উৎপাদের পরিমাণ বৃদ্ধি পাবে।

   অতএব, সাম্যাবস্থায় বিক্রিয়াটিতে তাপ ও চাপের পরিবর্তন ঘটালে উৎপাদের পরিমাণের পরিবর্তন অবশ্যই ঘটবে।