রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   অনাদ্র জিংক ক্লোরাইড ($ZnCl_2$) এবং গাঢ় হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড ($HCl$) এর দ্রবণকে লুকাস বিকারক বলা হয়।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   শিল্পকারখানায় উৎপাদিত তরল বর্জ্যে বিভিন্ন বিষাক্ত রাসায়নিক, ভারী ধাতু, অম্ল, ক্ষার ও জৈব দূষক উপস্থিত থাকে। এই অপরিশোধিত বর্জ্য সরাসরি প্রাকৃতিক জলাশয়ে বা পরিবেশে ফেলা হলে জলজ বাস্তুতন্ত্র মারাত্মকভাবে ক্ষতিগ্রস্ত হয় এবং পরিবেশ দূষিত হয়। এই ক্ষতিকর তরল বর্জ্যকে পরিবেশবান্ধব ও সহনশীল মাত্রায় রূপান্তর বা পরিশোধন করার জন্য শিল্পে ETP (Effluent Treatment Plant) ব্যবহার করা হয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের (i) নং বিক্রিয়ায় প্রাকৃতিক গ্যাস ও বায়ু থেকে সংশ্লেষিত 'A' যৌগটি হলো অ্যামোনিয়া ($NH_3$)।

   অ্যামোনিয়া উৎপাদনের মূলনীতি (হেবার-বোশ পদ্ধতি):
   প্রাকৃতিক গ্যাস (প্রধানত মিথেন) থেকে স্টিম রিফর্মিং পদ্ধতিতে হাইড্রোজেন ($H_2$) গ্যাস এবং তরল বায়ুর আংশিক পাতন থেকে নাইট্রোজেন ($N_2$) গ্যাস প্রস্তুত করা হয়।

   এরপর শুষ্ক ও বিশুদ্ধ নাইট্রোজেন এবং হাইড্রোজেন গ্যাসকে ১:৩ আয়তন অনুপাতে মিশ্রিত করে আয়রন চূর্ণ প্রভাবক ও মলিবডেনাম (Mo) প্রমোটারের উপস্থিতিতে ২০০ বায়ুমণ্ডলীয় চাপ ($200\text{ atm}$) এবং $450^{\circ}\text{C} - 550^{\circ}\text{C}$ তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করলে অ্যামোনিয়া গ্যাস উৎপন্ন হয়।

   বিক্রিয়াটি একটি উভমুখী ও তাপোৎপাদী বিক্রিয়া:
   $N_2(g) + 3H_2(g) \rightleftharpoons 2NH_3(g) \quad;\quad \Delta H = -92.4\text{ kJ/mol}$

   লা-শাতেলিয়ারের নীতি অনুসারে, বিক্রিয়াটিতে আয়তন হ্রাস পাওয়ায় উচ্চ চাপে এবং তাপোৎপাদী হওয়ায় পরিমিত নিম্ন বা সর্বোত্তম তাপমাত্রায় অ্যামোনিয়ার উৎপাদন বৃদ্ধি পায়।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের চিত্রানুসারে 'B' হলো কাগজ (বা কাগজের মণ্ড)। কাগজ তৈরির প্রাথমিক কাঁচামাল হিসেবে 'X' হলো বাঁশ বা কাঠ এবং 'Y' হলো বর্জ্য বা পরিত্যক্ত কাগজ।

   বাঁশ বা কাঠ ('X') অপেক্ষা বর্জ্য কাগজ ('Y') থেকে কাগজ ('B') উৎপাদন অধিকতর লাভজনক। নিচে এর কারণসমূহ বিশ্লেষণ করা হলো:

   ১. কাঁচামালের সহজলভ্যতা ও স্বল্প খরচ: বাঁশ বা কাঠের জোগান সীমিত এবং এর আহরণ, পরিবহন ও প্রসেসিং ব্যয় তুলনামূলক অনেক বেশি। পক্ষান্তরে, বর্জ্য কাগজ একটি সহজলভ্য ও অত্যন্ত সস্তা কাঁচামাল।

   ২. শক্তি ও রাসায়নিকের সাশ্রয়: বাঁশ থেকে মণ্ড তৈরিতে লিগনিন অপসারণের জন্য উচ্চ তাপমাত্রা, চাপ ও প্রচুর রাসায়নিক দ্রব্যের (যেমন ক্রাফট বা সালফেট পদ্ধতি) প্রয়োজন হয়। কিন্তু বর্জ্য কাগজকে পুনর্ব্যবহার (Recycling) করে ডি-ইনকিং ও রিপাল্পিং প্রক্রিয়ায় তুলনামূলক খুব কম শক্তি ও রাসায়নিক খরচেই উপযোগী মণ্ড তৈরি করা যায়। ফলে উৎপাদন খরচ নাটকীয়ভাবে হ্রাস পায়।

   ৩. উৎপাদন সময় ও প্রক্রিয়াগত জটিলতা: উদ্ভিজ্জ উৎস থেকে মণ্ড তৈরির প্রক্রিয়াটি দীর্ঘ ও জটিল। বর্জ্য কাগজ রিসাইক্লিং করে কাগজ তৈরির প্রক্রিয়া অনেক সহজ ও দ্রুত সম্পন্ন হয়।

   ৪. পরিবেশবান্ধব ও টেকসই উন্নয়ন: কাঠ বা বাঁশ ব্যবহারের ফলে বন উজাড় হয় এবং পরিবেশের ভারসাম্য নষ্ট হয়। পাশাপাশি পাল্প তৈরির বর্জ্য পানি পরিবেশ দূষণ ঘটায়। বর্জ্য কাগজ ব্যবহারের ফলে পরিবেশের বর্জ্য হ্রাস পায় এবং বনজ সম্পদ রক্ষা পায়।

   অতএব, অর্থনৈতিক সাশ্রয়, সহজ প্রক্রিয়া এবং পরিবেশগত দিক বিবেচনায় 'X' (বাঁশ) অপেক্ষা 'Y' (বর্জ্য কাগজ) উৎস থেকে 'B' (কাগজ) উৎপাদন নিশ্চিতভাবেই অধিকতর লাভজনক।