রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   জৈব যৌগের অণুতে উপস্থিত যে পরমাণু বা পরমাণু জোট যৌগটির রাসায়নিক ধর্ম এবং বিক্রিয়ার প্রকৃতি প্রধানত নিয়ন্ত্রণ করে, তাকে কার্যকরী মূলক বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   বেনজিন ($\text{C}_6\text{H}_6$) একটি অ্যারোমেটিক যৌগ কারণ:
   ১. এটি একটি সমতলীয় চক্রীয় কাঠামোবিশিষ্ট বলয়।
   ২. বেনজিন বলয়ে একান্তর দ্বিবন্ধন বিদ্যমান এবং হাকেল নীতি [$(4n+2)\pi$ সংখ্যক সঞ্চালনশীল ইলেকট্রন] অনুসারে এখানে $n=1$ হলে $(4\times 1 + 2) = 6$ টি সঞ্চালনশীল (delocalized) $\pi$-ইলেকট্রন উপস্থিত থাকে।
   ৩. এটি বিশেষ ধরনের অসম্পৃক্ততা প্রদর্শন করে এবং সহজে ইলেকট্রোফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া দেয়। তাই বেনজিন একটি অ্যারোমেটিক যৌগ।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক মতে,
   শূন্য সিলিন্ডারের ওজন, $W_0 = 16\text{ kg}$
   সিলিন্ডারের আয়তন, $V = 120\text{ L}$
   প্রাথমিক চাপ, $P = 100\text{ atm}$
   তাপমাত্রা, $T = 25^\circ\text{C} = (25 + 273)\text{ K} = 298\text{ K}$
   $\text{LPG (C}_4\text{H}_{10}\text{)}$ গ্যাসের আণবিক ভর, $M = (12 \times 4 + 1 \times 10) = 58\text{ g/mol}$
   সার্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক, $R = 0.0821\text{ L}\cdot\text{atm}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1}$

   আদর্শ গ্যাস সমীকরণ হতে,
   $PV = nRT = \frac{w}{M}RT$
   $\implies w = \frac{P \cdot V \cdot M}{R \cdot T}$
   $\implies w = \frac{100 \times 120 \times 58}{0.0821 \times 298}\text{ g}$
   $\implies w = \frac{696000}{24.4658}\text{ g} \approx 28447.87\text{ g} \approx 28.45\text{ kg}$

   অতএব, গ্যাসভর্তি সিলিন্ডারের মোট ওজন:
   $W_{\text{total}} = W_0 + w = 16 + 28.45 = 44.45\text{ kg}$।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   সিলিন্ডারের আয়তন স্থির থাকায় এটি গে-লুসাকের চাপীয় সূত্র মেনে চলে।

   এখানে,
   প্রাথমিক চাপ, $P_1 = 100\text{ atm}$
   প্রাথমিক তাপমাত্রা, $T_1 = 25^\circ\text{C} = 298\text{ K}$
   পরবর্তী তাপমাত্রা, $T_2 = 65^\circ\text{C} = (65 + 273)\text{ K} = 338\text{ K}$
   সিলিন্ডারের সর্বোচ্চ চাপ সহ্যক্ষমতা = $116\text{ atm}$

   গে-লুসাকের চাপীয় সূত্রানুসারে,
   $\frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2}$
   $\implies P_2 = \frac{P_1 \times T_2}{T_1}$
   $\implies P_2 = \frac{100 \times 338}{298} \approx 113.42\text{ atm}$

   দেখা যাচ্ছে যে, ৬৫°C তাপমাত্রায় সিলিন্ডারের অভ্যন্তরে গ্যাসের চাপ বৃদ্ধি পেয়ে হবে প্রায় $113.42\text{ atm}$, যা সিলিন্ডারটির সর্বোচ্চ চাপ সহ্যক্ষমতা $116\text{ atm}$ অপেক্ষা কম ($113.42\text{ atm} < 116\text{ atm}$)।

   সুতরাং, কক্ষের তাপমাত্রা ৬৫°C এ পৌঁছালেও সিলিন্ডারটি বিস্ফোরিত হবে না।