রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   পর্যায় সারণির গ্রুপ-২ এর মৌলসমূহকে (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra) মৃৎক্ষার ধাতু বলা হয়। এদের অক্সাইডসমূহ মাটিতে বিভিন্ন যৌগ হিসেবে পাওয়া যায় এবং এরা পানিতে ক্ষার তৈরি করে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   প্রদত্ত বিক্রিয়াটি হলো:
   $\mathrm{N_2(g) + O_2(g) \rightleftharpoons 2NO(g)}$
   লা-শাতেলিয়ারের নীতি অনুসারে, কোনো উভমুখী বিক্রিয়ার সাম্যাবস্থায় চাপের প্রভাব তখনই বিদ্যমান থাকে যখন বিক্রিয়ায় গ্যাসীয় বিক্রিয়ক ও গ্যাসীয় উৎপাদের মোট মোল সংখ্যার পরিবর্তন ঘটে (অর্থাৎ $\Delta n \neq 0$)।

   এখানে,
   বিক্রিয়কের মোট গ্যাসীয় মোল সংখ্যা = $1 + 1 = 2$
   উৎপাদের মোট গ্যাসীয় মোল সংখ্যা = $2$
   অতএব, গ্যাসীয় মোল সংখ্যার পরিবর্তন, $\Delta n = 2 - 2 = 0$

   যেহেতু উভয় দিকে গ্যাসীয় অণুর সংখ্যা বা মোল সংখ্যা সমান, তাই বিক্রিয়াটিতে আয়তনের কোনো পরিবর্তন ঘটে না। ফলে এই বিক্রিয়াটির সাম্যাবস্থার উপর চাপের কোনো প্রভাব নেই।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   ১নং পাত্রে দ্রবীভূত এসিড হলো মিথানয়িক এসিড ($\mathrm{HCOOH}$)।
   উদ্দীপক হতে পাই,
   $\mathrm{pK_a} = 3.8$
   $\therefore \mathrm{K_a} = 10^{-\mathrm{pK_a}} = 10^{-3.8} \approx 1.585 \times 10^{-4}\text{ mol L}^{-1}$

   দ্রবণের ঘনমাত্রা, $C = 0.1\text{ M}$

   অস্টওয়াল্ডের লঘুকরণ সূত্রানুসারে, দুর্বল এসিডের বিয়োজন মাত্রা ($\alpha$) হলো:
   $\alpha = \sqrt{\frac{\mathrm{K_a}}{C}}$

   মান বসিয়ে পাই,
   $\alpha = \sqrt{\frac{1.585 \times 10^{-4}}{0.1}} = \sqrt{1.585 \times 10^{-3}} \approx 0.0398$

   শতকরা বিয়োজন মাত্রা:
   $\alpha(\%) = 0.0398 \times 100\% = 3.98\%$

   অতএব, ১নং পাত্রে বিদ্যমান দ্রবের বিয়োজন মাত্রা $0.0398$ বা $3.98\%$।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   ১নং পাত্রে আছে দুর্বল এসিড $\mathrm{HCOOH}$ এবং ২নং পাত্রে আছে এর তীব্র ক্ষারের সাথে গঠিত লবণ $\mathrm{HCOONa}$।
   উভয় দ্রবণ মিশ্রিত করলে একটি অম্লীয় বাফার দ্রবণ তৈরি হয়।

   মিশ্রণে সংঘটিত বিয়োজন:
   $\mathrm{HCOONa(aq) \rightarrow HCOO^-(aq) + Na^+(aq) \quad \text{(সম্পূর্ণ বিয়োজিত)}}$
   $\mathrm{HCOOH(aq) \rightleftharpoons HCOO^-(aq) + H^+(aq) \quad \text{(সামান্য বিয়োজিত)}}$

   সামান্য পরিমাণ তীব্র এসিড ($\text{H}^+$ আয়ন) যোগ করলে:
   বাইরে থেকে সামান্য তীব্র এসিড যোগ করলে দ্রবণটিতে অতিরিক্ত $\mathrm{H^+}$ আয়নের আগমন ঘটে। এই অতিরিক্ত $\mathrm{H^+}$ আয়ন বাফার দ্রবণে উপস্থিত অতিরিক্ত ফরমিয়েট আয়নের ($\mathrm{HCOO^-}$) সাথে যুক্ত হয়ে মৃদু বিয়োজিত $\mathrm{HCOOH}$ অণু গঠন করে:
   $\mathrm{HCOO^-(aq) + H^+(aq) \rightleftharpoons HCOOH(aq)}$
   উৎপন্ন $\mathrm{HCOOH}$ অত্যন্ত মৃদু হওয়ায় দ্রবণে মুক্ত $\mathrm{H^+}$ আয়নের ঘনমাত্রা বৃদ্ধি পায় না, ফলে pH এর মান অপরিবর্তিত থাকে।

   সামান্য পরিমাণ তীব্র ক্ষার ($\text{OH}^-$ আয়ন) যোগ করলে:
   বাইরে থেকে সামান্য তীব্র ক্ষার যোগ করলে যোগকৃত $\mathrm{OH^-}$ আয়ন বাফার দ্রবণে উপস্থিত অবিয়োজিত $\mathrm{HCOOH}$ এর সাথে বিক্রিয়া করে পানি ও ফরমিয়েট আয়ন উৎপন্ন করে:
   $\mathrm{HCOOH(aq) + OH^-(aq) \rightleftharpoons HCOO^-(aq) + H_2O(l)}$
   (অথবা, যোগকৃত $\mathrm{OH^-}$ আয়ন দ্রবণের মুক্ত $\mathrm{H^+}$ আয়নের সাথে যুক্ত হয়ে $\mathrm{H_2O}$ তৈরি করে। হ্রাসকৃত $\mathrm{H^+}$ পূরণের জন্য অবিয়োজিত $\mathrm{HCOOH}$ থেকে আরও $\mathrm{H^+}$ বিয়োজিত হয়)।
   ফলে দ্রবণে মুক্ত $\mathrm{OH^-}$ আয়নের ঘনমাত্রা বৃদ্ধি পায় না এবং pH এর মান স্থির বা অপরিবর্তিত থাকে।

   সুতরাং, ১নং ও ২নং পাত্রের মিশ্রণে সামান্য এসিড বা ক্ষার যোগ করলেও বাফার ক্রিয়ার কারণে pH অপরিবর্তিত থাকে।