রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কোনো রাসায়নিক বিক্রিয়ায় বিক্রিয়ক অণুগুলোকে উৎপাদে পরিণত হতে যে ন্যূনতম অতিরিক্ত শক্তি অর্জন করতে হয়, তাকে সক্রিয়ণ শক্তি বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   পানির বিয়োজন একটি তাপহারী (endothermic) প্রক্রিয়া:
   $\text{H}_2\text{O}(l) \rightleftharpoons \text{H}^+(aq) + \text{OH}^-(aq); \quad \Delta H > 0$
   লা-শাতেলিয়ারের নীতি অনুসারে, তাপহারী বিক্রিয়ায় তাপমাত্রা বৃদ্ধি করলে সাম্যাবস্থা ডানদিকে সরে যায়। ফলে পানির বিয়োজন বৃদ্ধি পায় এবং দ্রবণে $\text{H}^+$ ও $\text{OH}^-$ আয়নের ঘনমাত্রা বৃদ্ধি পায়।
   যেহেতু পানির আয়নিক গুণফল, $\text{K}_w = [\text{H}^+][\text{OH}^-]$, তাই তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে আয়নদ্বয়ের ঘনমাত্রা বাড়ায় $\text{K}_w$ এর মানও বৃদ্ধি পায়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের (ii) নং বিক্রিয়াটি হলো:
   $\text{M}_2\text{N}_4(g) \rightleftharpoons 2\text{MN}_2(g)$ - তাপ
   অর্থাৎ, $\text{M}_2\text{N}_4(g) \rightleftharpoons 2\text{MN}_2(g); \quad \Delta H > 0$

   আমরা জানি, গ্যাসীয় বিক্রিয়ার ক্ষেত্রে সাম্যধ্রুবক $\text{K}_p$ এবং $\text{K}_c$-এর মধ্যে সাধারণ সম্পর্কটি হলো:
   $\text{K}_p = \text{K}_c (RT)^{\Delta n}$

   এখানে,
   $\Delta n$ = উৎপাদের গ্যাসীয় মোল সংখ্যা - বিক্রিয়কের গ্যাসীয় মোল সংখ্যা
   $\Delta n = 2 - 1 = 1$

   অতএব, সমীকরণটিতে $\Delta n = 1$ বসিয়ে পাই:
   $\text{K}_p = \text{K}_c (RT)^1$
   বা, $\text{K}_p = \text{K}_c RT$

   সুতরাং, উদ্দীপকের (ii) নং বিক্রিয়াটির জন্য $\text{K}_p$ ও $\text{K}_c$ এর মধ্যকার সম্পর্ক হলো $\text{K}_p = \text{K}_c RT$।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের (i) নং বিক্রিয়াটি হলো:
   $2\text{BD}_2(g) + \text{D}_2(g) \rightleftharpoons 2\text{BD}_3(g)$ + তাপ
   এটি একটি তাপোৎপাদী বিক্রিয়া ($\Delta H < 0$)। লা-শাতেলিয়ারের নীতি অনুযায়ী সাম্যাবস্থার নিয়ামকসমূহ (তাপমাত্রা, চাপ ও ঘনমাত্রা) পরিবর্তনের ক্ষেত্রে উৎপাদ $\text{BD}_3(g)$ এর পরিবর্তনের বিশ্লেষণ নিচে দেওয়া হলো:

   ১. তাপমাত্রার প্রভাব: বিক্রিয়াটি তাপোৎপাদী হওয়ায় তাপমাত্রা বৃদ্ধি করলে লা-শাতেলিয়ারের নীতি অনুযায়ী সাম্যাবস্থা বামে অর্থাৎ পশ্চাৎমুখী দিকে সরে যাবে, ফলে উৎপাদ $\text{BD}_3$-এর পরিমাণ হ্রাস পাবে। অপরদিকে, তাপমাত্রা হ্রাস করলে সাম্যাবস্থা ডানদিকে ধাবিত হবে এবং উৎপাদের পরিমাণ বৃদ্ধি পাবে।

   ২. চাপের প্রভাব: বিক্রিয়কের মোট গ্যাসীয় মোল সংখ্যা = 2 + 1 = 3 মোল এবং উৎপাদের মোট গ্যাসীয় মোল সংখ্যা = 2 মোল। অর্থাৎ বিক্রিয়াটিতে গ্যাসীয় মোল সংখ্যা হ্রাস পায় (আয়তন হ্রাস পায়)। ফলে সাম্যাবস্থায় চাপ বৃদ্ধি করলে লা-শাতেলিয়ারের নীতি অনুসারে সাম্য ডানে সরে যাবে এবং $\text{BD}_3$ এর উৎপাদন বৃদ্ধি পাবে। পক্ষান্তরে, চাপ কমালে সাম্যাবস্থা বামে সরে যাবে এবং উৎপাদ হ্রাস পাবে।

   ৩. ঘনমাত্রার প্রভাব: সাম্যাবস্থায় বিক্রিয়ক $\text{BD}_2$ বা $\text{D}_2$ যোগ করলে (ঘনমাত্রা বৃদ্ধি করলে) সাম্য ডানে সরে যাবে এবং উৎপাদ $\text{BD}_3$ বৃদ্ধি পাবে। আবার, সাম্যাবস্থা থেকে উৎপাদ $\text{BD}_3$ অপসারণ করলেও সাম্যাবস্থা ডানমুখী হয়ে উৎপাদের উৎপাদন বাড়বে।

   অতএব, নিম্ন তাপমাত্রা, উচ্চ চাপ এবং বিক্রিয়কের ঘনমাত্রা বৃদ্ধি করলে উদ্দীপকের বিক্রিয়াটিতে সর্বোচ্চ পরিমাণ উৎপাদ পাওয়া যাবে।