রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   হিলিয়াম পরমাণু থেকে দুটি ইলেকট্রন অপসারিত হলে যে দ্বি-ধনাত্মক হিলিয়াম নিউক্লিয়াস (He²⁺) সৃষ্টি হয়, তাকে আলফা (α) কণা বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   সুদূর অবলোহিত রশ্মি বা FIR (Far Infrared Ray) মানুষের ত্বকের গভীরে প্রবেশ করে কোষের পানির অণুগুলোর কম্পন বৃদ্ধি করে এবং মৃদু তাপীয় উদ্দীপনা সৃষ্টি করে। এর ফলে রক্তনালী প্রসারিত হয়, রক্ত সঞ্চালন বৃদ্ধি পায় এবং কোষে অক্সিজেন ও পুষ্টি উপাদান সরবরাহ বৃদ্ধি পায়। এছাড়াও এটি শ্বেত রক্তকণিকা ও টি-কোষের কার্যকারিতা বাড়িয়ে শরীরের ক্ষতিকর টক্সিন নির্গমনে সহায়তা করে, যার ফলে শরীরের সামগ্রিক রোগ প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক অনুসারে, A হলো হাইড্রোজেন (H), B হলো নাইট্রোজেন (N) এবং C হলো ফসফরাস (P)। সুতরাং, BA₃ হলো অ্যামোনিয়া (NH₃) এবং CA₃ হলো ফসফিন (PH₃)।

   NH₃ অণুতে নাইট্রোজেনের তড়িৎ ঋণাত্মকতার মান (৩.০) হাইড্রোজেনের তড়িৎ ঋণাত্মকতার মান (২.১) অপেক্ষা বেশ বেশি হওয়ায় N-H বন্ধনে পোলারিটি সৃষ্টি হয়। ফলে অ্যামোনিয়া একটি পোলার যৌগ। পানির (H₂O) সাথে অ্যামোনিয়া আন্তঃআণবিক হাইড্রোজেন বন্ধন গঠন করতে পারে। NH₃ অণুর ঋণাত্মক নাইট্রোজেনের সাথে পানির ধনাত্মক হাইড্রোজেন এবং অ্যামোনিয়ার হাইড্রোজেনের সাথে পানির অক্সিজেনের মধ্যে শক্তিশালী হাইড্রোজেন বন্ধন গঠিত হওয়ায় NH₃ পানিতে অত্যন্ত দ্রবণীয়।

   অন্যদিকে, ফসফিনের (PH₃) কেন্দ্রীয় পরমাণু ফসফরাসের তড়িৎ ঋণাত্মকতা (২.১) এবং হাইড্রোজেনের তড়িৎ ঋণাত্মকতা (২.১) প্রায় সমান হওয়ায় P-H বন্ধনটি মূলত অপোলার প্রকৃতির। ফলে PH₃ পানির সাথে হাইড্রোজেন বন্ধন গঠন করতে পারে না।

   তাই NH₃ (BA₃) যৌগটি PH₃ (CA₃) যৌগ অপেক্ষা পানিতে অধিক দ্রবণীয়।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক অনুসারে, A হলো হাইড্রোজেন (H) এবং D হলো অক্সিজেন (O)। সুতরাং, A₂D হলো H₂O (পানি) এবং A₃⁺D বা [A₃D]⁺ হলো H₃O⁺ (হাইড্রোনিয়াম আয়ন)। এদের গঠন একই নয়; নিচে সংকরায়নের সাহায্যে তা বিশ্লেষণ করা হলো:

   ১. A₂D বা H₂O এর গঠন:

   • পানির কেন্দ্রীয় পরমাণু অক্সিজেনের ইলেকট্রন বিন্যাস: O(8) = $1s^2\ 2s^2\ 2p_{x}^2\ 2p_{y}^1\ 2p_{z}^1$।
   • যোজ্যতা স্তরের একটি 2s এবং তিনটি 2p অরবিটাল মিশ্রিত হয়ে চারটি সমতুল্য sp³ সংকর অরবিটাল গঠন করে।
   • চারটি sp³ অরবিটালের মধ্যে দুটিতে একজোড়া করে নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড় (lone pair) থাকে এবং বাকি দুটি বিজোড় ইলেকট্রনধারী সংকর অরবিটাল দুটি হাইড্রোজেন পরমাণুর 1s অরবিটালের সাথে মুখোমুখি অধিক্রমণ করে দুটি O-H সিগমা (σ) বন্ধন গঠন করে।
   • VSEPR নীতি অনুসারে দুটি নিঃসঙ্গ জোড় ইলেকট্রনের বিকর্ষণের কারণে বন্ধন কোণ চতুস্তলকীয় কোণ (109.5°) থেকে কমে 104.5° হয় এবং অণুটির আকৃতি হয় কৌণিক বা V-আকৃতির (Bent)।

   ২. A₃⁺D বা H₃O⁺ এর গঠন:

   • H₂O অণুর অক্সিজেনের নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড়ের একটির সাথে একটি H⁺ আয়ন যুক্ত হয়ে সন্নিবেশ সমযোজী বন্ধনের মাধ্যমে H₃O⁺ গঠন করে।
   • H₃O⁺-এ কেন্দ্রীয় অক্সিজেন পরমাণুটিও sp³ সংকরায়িত।
   • এখানে চারটি sp³ সংকর অরবিটালের মধ্যে তিনটি হাইড্রোজেন পরমাণুর সাথে তিনটি বন্ধনজোড় (bond pair) গঠন করে এবং একটিতে একজোড়া নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন থাকে।
   • VSEPR নীতি অনুসারে একটি নিঃসঙ্গ জোড় ও তিনটি বন্ধনজোড়ের বিকর্ষণের ফলে এর আকৃতি বিকৃত চতুস্তলকীয় বা ত্রিকোণাকার পিরামিডীয় (Trigonal Pyramidal) হয় এবং বন্ধন কোণ প্রায় 107° হয়।

   অতএব, উভয় ক্ষেত্রে অক্সিজেনের সংকরায়ন sp³ হলেও নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড়ের সংখ্যার ভিন্নতার কারণে H₂O কৌণিক এবং H₃O⁺ ত্রিকোণাকার পিরামিডীয় আকৃতির হয়। অর্থাৎ এদের গঠন একই নয়।