রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   ল্যাবরেটরিতে কোনো তরলের নির্দিষ্ট বা নির্দিষ্ট পরিমাণ আয়তন নির্ভুলভাবে পরিমাপ করে এক পাত্র থেকে অন্য পাত্রে স্থানান্তরের জন্য ব্যবহৃত বিশেষ কাচের তৈরি সরু নলযুক্ত যন্ত্রকে পিপেট বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   অক্সিজেন পরমাণুর ইলেকট্রন বিন্যাস হলো:
   $_8$O = 1s² 2s² $2p_x^2 2p_y^1 2p_z^1$।

   অক্সিজেনের সর্ববহিস্থ স্তরে দুটি অযুগ্ম ইলেকট্রন রয়েছে ($2p_y$ এবং $2p_z$ অরবিটালে)। O₂ অণু গঠনের সময় দুটি অক্সিজেন পরমাণুর একটি করে সমান্তরাল অক্ষবিশিষ্ট p-অরবিটাল (যেমন $2p_x$ বা $2p_y$) মুখোমুখি বা অক্ষ বরাবর অধিক্রমণ করে একটি শক্তিশালী সিগমা (σ) বন্ধন গঠন করে। এরপর অপর অযুগ্ম ইলেকট্রনবিশিষ্ট p-অরবিটালদ্বয় (যেমন $2p_z$) পাশাপাশি বা সমান্তরালভাবে অধিক্রমণ করে একটি দুর্বল পাই (π) বন্ধন গঠন করে। ফলে O₂ অণুতে দ্বি-বন্ধন (O=O) বিদ্যমান, যার মধ্যে একটি সিগমা (σ) বন্ধন এবং অপরটি পাই (π) বন্ধন।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের C পাত্রের দ্রবণটি হলো 0.1 M ইথানয়িক অ্যাসিড (CH₃COOH)। এটি একটি দুর্বল জৈব অ্যাসিড।

   এখানে,
   CH₃COOH এর মোলার ঘনমাত্রা, C = 0.1 M
   CH₃COOH এর বিয়োজন ধ্রুবক, $K_a$ = 1.8 × 10⁻⁵

   আমরা জানি, দুর্বল মনোবেসিক অ্যাসিডের ক্ষেত্রে:
   [H⁺] = √($K_a$ × C)
   বা, [H⁺] = √(1.8 × 10⁻⁵ × 0.1)
   বা, [H⁺] = √(1.8 × 10⁻⁶)
   বা, [H⁺] ≈ 1.3416 × 10⁻³ M

   অতএব, দ্রবণটির pH:
   pH = -log[H⁺]
   = -log(1.3416 × 10⁻³)
   ≈ 2.87

   সুতরাং, C পাত্রের দ্রবণের pH হলো 2.87।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে পাত্র-A এ রয়েছে তীব্র ক্ষার NaOH, পাত্র-B এ রয়েছে তীব্র অ্যাসিড H₂SO₄ এবং পাত্র-C এ রয়েছে মৃদু এসিড CH₃COOH।

   ১. A এবং B পাত্রের দ্রবণের প্রশমন বিক্রিয়া:
   NaOH এবং H₂SO₄ উভয়ই তীব্র তড়িৎ-বিশ্লেষ্য। জলীয় দ্রবণে এরা সম্পূর্ণরূপে আয়নিত অবস্থায় থাকে। এদের বিক্রিয়াটি মূলত:
   H⁺(aq) + OH⁻(aq) → H₂O(l); ΔH = -57.34 kJ/mol
   তীব্র অ্যাসিড ও তীব্র ক্ষার প্রশমিত হয়ে প্রতি মোল পানি উৎপন্ন করতে সর্বদা নির্দিষ্ট পরিমাণ তাপ নির্গত হয়। তাই A এবং B পাত্রের বিক্রিয়ায় প্রতি মোল পানি উৎপাদনের প্রশমন তাপের মান প্রায় -57.34 kJ/mol।

   ২. A এবং C পাত্রের দ্রবণের প্রশমন বিক্রিয়া:
   এখানে NaOH তীব্র ক্ষার হলেও CH₃COOH একটি মৃদু অ্যাসিড। জলীয় দ্রবণে CH₃COOH সম্পূর্ণরূপে আয়নিত হয় না (মাত্র অল্প পরিমাণ আয়নিত হয়)। প্রশমন প্রক্রিয়া সম্পন্ন হওয়ার জন্য মৃদু অ্যাসিড CH₃COOH-কে সম্পূর্ণরূপে আয়নিত বা বিয়োজিত করতে হয়। এই বিয়োজনের জন্য কিছু তাপশক্তির প্রয়োজন হয়, যা প্রশমন প্রক্রিয়ায় উৎপন্ন তাপ থেকে শোষিত হয় (CH₃COOH-এর বিয়োজন তাপ প্রায় +2.2 kJ/mol)।
   ফলে উৎপন্ন মোট তাপের একটি অংশ মৃদু অ্যাসিডকে ভাঙতে ব্যয় হয়ে যায়। এজন্য NaOH এবং CH₃COOH-এর প্রশমন তাপের মান তীব্র অ্যাসিড-তীব্র ক্ষারের তুলনায় কম হয়, যার মান প্রায় (-57.34 + 2.20) kJ/mol = -55.14 kJ/mol।

   অতএব, মৃদু অ্যাসিডের অসম্পূর্ণ বিয়োজন ও বিয়োজন শক্তির ব্যয়ের কারণেই A ও C পাত্রের দ্রবণের প্রশমন তাপের মান A ও B পাত্রের দ্রবণের প্রশমন তাপ অপেক্ষা কম হয়।