রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যেসব আয়ন রাসায়নিক বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ না করে দ্রবণে অপরিবর্তিত অবস্থায় উপস্থিত থাকে, তাদেরকে দর্শক আয়ন (Spectator Ion) বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   পাইরোল (C₄H₅N) একটি হেটারোসাইক্লিক অ্যারোমেটিক যৌগ। পাইরোলের বলয়ে ৪টি কার্বন পরমাণু ও ১টি নাইট্রোজেন পরমাণু রয়েছে, যা একটি সমতলীয় চাক্রিক কাঠামো গঠন করে। এতে কার্বন-কার্বন দ্বি-বন্ধনের ৪টি π (পাই) ইলেকট্রন এবং নাইট্রোজেন পরমাণুর ১টি মুক্তজোড় ইলেকট্রন বলয়ে সঞ্চারণশীল থাকে। ফলে মোট সঞ্চারণশীল পাই-ইলেকট্রন সংখ্যা হয় (৪ + ২) = ৬টি, যা হাকেল নিয়ম (4n + 2, যেখানে n = 1) সমর্থন করে। সমতলীয় চাক্রিক কাঠামো এবং হাকেল নীতি অনুসরণের কারণে পাইরোল একটি অ্যারোমেটিক যৌগ।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   দেওয়া আছে,
   তাপমাত্রা, $T_1 = 25$°C $= (25 + 273.15)$ K $= 298.15$ K
   চাপ, $P_1 = 1$ atm
   ঘনত্ব, $d = 1.775$ g L⁻¹
   মোলার গ্যাস ধ্রুবক, $R = 0.0821$ L atm mol⁻¹ K⁻¹

   আমরা জানি,
   আণবিক ভর, $M = \frac{dRT_1}{P_1}$
   $= (1.775 \times 0.0821 \times 298.15) / 1$
   $= 43.45$ g mol⁻¹

   এখন, 0°C তাপমাত্রায়:
   তাপমাত্রা, $T_2 = 0$°C $= 273.15$ K
   গ্যাসের ভর, $w = 8.0$ g
   $R = 8.314$ J mol⁻¹ K⁻¹

   গতিশক্তি, $E_k = (3/2) \times (w / M) \times R \times T_2$
   $= 1.5 \times (8.0 / 43.45) \times 8.314 \times 273.15$
   $\approx 626.85$ J

   অতএব, 0°C তাপমাত্রায় 8.0g 'M' গ্যাসের গতিশক্তি 626.85 J (বা 626.5 J)।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের চিত্রে PV বনাম P লেখচিত্রে 'A' রেখাটি অনুভূমিক সরলরেখা, যা বয়েলের সূত্র পুরোপুরি মেনে চলা 'আদর্শ গ্যাস' নির্দেশ করে। অন্যদিকে 'M' রেখাটি একটি বক্ররেখা, যা আদর্শ আচরণ থেকে বিচ্যুত 'বাস্তব গ্যাস' নির্দেশ করে। অতএব, প্রশ্নোক্ত বিষয়টি হলো বাস্তব গ্যাস (M) কোন শর্তে আদর্শ গ্যাসের (A) মতো আচরণ করবে (অথবা প্রশ্নানুযায়ী বাস্তব ও আদর্শ গ্যাসের মধ্যকার পারস্পরিক রূপান্তর শর্ত)।

   বাস্তব গ্যাসসমূহ মূলত দুটি কারণে আদর্শ আচরণ থেকে বিচ্যুত হয়:
   ১. গ্যাসের অণুগুলোর নিজস্ব আয়তন পাত্রের মোট আয়তনের তুলনায় উপেক্ষণীয় নয়।
   ২. গ্যাসের অণুগুলোর মধ্যে পারস্পরিক আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল বিদ্যমান থাকে।

   নিম্নোক্ত শর্তসমূহে বাস্তব গ্যাস আদর্শ গ্যাসের ন্যায় আচরণ করে:
   ১. অতি নিম্ন চাপ: অত্যন্ত নিম্ন চাপে গ্যাসের আয়তন অনেক বৃদ্ধি পায়। ফলে পাত্রের মোট আয়তনের তুলনায় গ্যাস অণুগুলোর নিজস্ব প্রকৃত আয়তন অত্যন্ত নগণ্য বা উপেক্ষণীয় হয়ে পড়ে।
   ২. উচ্চ তাপমাত্রা: তাপমাত্রা বৃদ্ধি করলে গ্যাসের অণুগুলোর গতিশক্তি অনেক বেড়ে যায় এবং অণুগুলো একে অপর থেকে দূরে অবস্থান করে। ফলে তাদের মধ্যকার আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল কার্যকারিতা হারায় এবং প্রায় শূন্য হয়ে যায়।

   সুতরাং, অতি নিম্ন চাপ এবং উচ্চ তাপমাত্রা—এই দুই শর্তে বাস্তব গ্যাস 'M', আদর্শ গ্যাস 'A'-এর অনুরূপ আচরণ প্রদর্শন করে।