রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যেসব d-ব্লক মৌলের অন্তত একটি সুস্থিত আয়নে ইলেকট্রন বিন্যাসে d-অরবিটাল আংশিক পূর্ণ (d¹⁻⁹) থাকে, তাদের অবস্থান্তর মৌল বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   প্রিজারভেটিভ প্রধানত দুটি উপায়ে খাদ্য সংরক্ষণ করে: অণুজীবের বৃদ্ধি ও বংশবিস্তার প্রতিরোধ করে এবং খাদ্যের জারণ ক্রিয়া হ্রাস করে। রাসায়নিক প্রিজারভেটিভগুলো খাদ্যের pH পরিবর্তন করে বা অণুজীবের কোষপ্রাচীর ও এনজাইমের কার্যকারিতা নষ্ট করে ব্যাকটেরিয়া ও ছত্রাকের বৃদ্ধি রোধ করে। অপরদিকে, অ্যান্টি-অক্সিডেন্ট জাতীয় প্রিজারভেটিভ খাদ্যের উপাদানগুলোর জারণ রোধ করে পচন ও দুর্গন্ধ সৃষ্টি হতে বাধা দেয়। ফলে খাদ্য দীর্ঘদিন সতেজ ও ব্যবহারের উপযোগী থাকে।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের চিত্রে e₂ ইলেকট্রনটি C অর্থাৎ ৩য় শক্তিস্তরে (n = 3) অবস্থান করছে।

   হাইড্রোজেন পরমাণুর n-তম কক্ষপথের ব্যাসার্ধ:
   rₙ = (n² × h²) / (4π² × m × e²)
   এখানে,
   h = 6.626 × 10⁻³⁴ J·s
   m = 9.11 × 10⁻³¹ kg
   e = 1.6 × 10⁻¹⁹ C
   ৪πε₀ বিবেচনা করে SI এককে ব্যাসার্ধ,
   r₃ = 3² × r₁ = 9 × (0.529 × 10⁻¹⁰ m) = 4.761 × 10⁻¹⁰ m

   বোরের কৌণিক ভরবেগ সংক্রান্ত নীতি অনুযায়ী:
   mvr = nh / (2π)
   বা, v = nh / (2πmr)

   অতএব, বেগ v = (3 × 6.626 × 10⁻³⁴) / (2 × 3.1416 × 9.11 × 10⁻³¹ × 4.761 × 10⁻¹⁰)
   v ≈ 7.29 × 10⁵ m/s

   প্রতি সেকেন্ডে আবর্তন সংখ্যা (কম্পাঙ্ক, f):
   f = v / (2πr)
   = (7.29 × 10⁵) / (2 × 3.1416 × 4.761 × 10⁻¹⁰)
   ≈ 2.44 × 10¹⁴ s⁻¹ (বা rev/s)

   অতএব, প্রতি সেকেন্ডে e₂ ইলেকট্রনটির আবর্তন সংখ্যা প্রায় 2.44 × 10¹⁴।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   জাল টাকা শনাক্তকরণে UV (অতিবেগুনি) রশ্মি ব্যবহৃত হয়, যার তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিসর সাধারণত 10 nm থেকে 380/400 nm (বিশেষ করে 230–375 nm)।

   রিডবার্গ সমীকরণ:
   1/λ = R_H × [(1/n₁²) - (1/n₂²)]
   এখানে, রিডবার্গ ধ্রুবক R_H = 1.09678 × 10⁷ m⁻¹

   ১. e₁ ইলেকট্রনের ক্ষেত্রে:
   চিত্রানুযায়ী, e₁ ইলেকট্রনটি n₂ = 4 (D স্তর) থেকে n₁ = 2 (B স্তর)-এ স্থানান্তরিত হয় (বামার সিরিজ)।
   1/λ₁ = R_H × [(1/2²) - (1/4²)] = R_H × (1/4 - 1/16) = R_H × (3/16)
   λ₁ = 16 / (3 × 1.09678 × 10⁷ m⁻¹) ≈ 4.86 × 10⁻⁷ m = 486 nm
   এই তরঙ্গদৈর্ঘ্যটি দৃশ্যমান আলো অঞ্চলের (নীল-সবুজ আলো) অন্তর্ভুক্ত, UV অঞ্চলের নয়। তাই e₁-এর ধাপান্তরে প্রাপ্ত রশ্মি টাকা শনাক্তকরণে ব্যবহার করা যাবে না।

   ২. e₂ ইলেকট্রনের ক্ষেত্রে:
   চিত্রানুযায়ী, e₂ ইলেকট্রনটি n₂ = 3 (C স্তর) থেকে n₁ = 1 (A স্তর)-এ স্থানান্তরিত হয় (লাইমেন সিরিজ)।
   1/λ₂ = R_H × [(1/1²) - (1/3²)] = R_H × (1 - 1/9) = R_H × (8/9)
   λ₂ = 9 / (8 × 1.09678 × 10⁷ m⁻¹) ≈ 1.026 × 10⁻⁷ m = 102.6 nm
   এই তরঙ্গদৈর্ঘ্যটি অতিবেগুনি (UV) অঞ্চলের অন্তর্ভুক্ত। তবে বাস্তবে জাল টাকা শনাক্ত করতে প্রধানত ফসফর সক্রিয়কারী UV-A রশ্মি (300–400 nm বা প্রায় 365 nm) ব্যবহার করা হয়, আর 102.6 nm হলো চরম অতিবেগুনি (Extreme UV)। তবুও তাত্ত্বিকভাবে UV অঞ্চলের অংশ হওয়ায় e₂-এর রশ্মি UV হিসেবে গণ্য হলেও দৃশ্যমান অঞ্চলের e₁ রশ্মি কোনোভাবেই প্রযোজ্য নয়।

   অতএব, উভয় ইলেকট্রনের ধাপান্তরে প্রাপ্ত রশ্মি টাকা শনাক্তকরণে ব্যবহার করা যাবে না; শুধুমাত্র e₂-এর বিকিরণ অতিবেগুনি অঞ্চলভুক্ত কিন্তু e₁-এর বিকিরণ দৃশ্যমান আলোক অঞ্চলভুক্ত।