১. উদ্দীপকটি পড়ে প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও।
চিত্রে e₁-এর 3→1 এবং e₂-এর 2→1 স্থানান্তর। $R_H=109678\,\mathrm{cm^{-1}}=1.09678\times10^7\,\mathrm{m^{-1}}$ দিয়ে রিডবার্গসূত্রে যথাক্রমে প্রায় 102.57 nm ও 121.57 nm পাওয়া যায়। উভয়েইশূন্যস্থান-অতিবেগুনি অঞ্চলে।
সাধারণবায়ু ও প্রচলিতকাচে এইস্বল্প তরঙ্গদৈর্ঘ্য প্রবল শোষিত হয়; প্রচলিতনোটপরী ক্ষারদীর্ঘতর UV উৎসেরবদলেসরাসরিএগুলোব্যবহারযোগ্য ধরে নেওয়া ঠিক নয়। কালি/তন্তুরউত্তেজনা তরঙ্গদৈর্ঘ্য, আলোকপথ, মাত্রা ও সুরক্ষাব্যবস্থা ছাড়া শুধু UV শ্রেণি থেকে জালনোটশনাক্তে কার্যকারিতা নিশ্চিত করা যায় না।
২. উদ্দীপকটি পড়ে প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও।
| পাত্র | তাপমাত্রা | দ্রবণ | আয়তন |
|---|---|---|---|
| A | 20°C | 10⁻⁴ M MX₃ | 50 mL |
| B | 25°C | 2.5×10⁻³M M′OH | 100 mL |
এখানে, $M', M$ ও $X-$এর পারমাণবিক সংখ্যা যথাক্রমে $11, 13$ ও $17.$ $\mathrm{K}_{\text {sp }}\left(\mathrm{M}(\mathrm{OH})_3\right)=1.25 \times 10^{-14}$.
হাইড্রোজেন সালফাইড $\left(\mathrm{H}_2 \mathrm{~S}\right)$ এর জলীয় দ্রবণ অম্লীয় । কারণ $\mathrm{H}_2 \mathrm{~S}$ জলীয় দ্রবণে $\mathrm{H}^{+}$আয়ন দান করে, যা নীল লিটমাস পেপার লাল করে।
$\mathrm{H}_2 \mathrm{~S}+\mathrm{H}_2 \mathrm{O} \rightleftharpoons \mathrm{HS}^{-}+\mathrm{H}_3 \mathrm{O}^{+}$
$\mathrm{H}_3 \mathrm{O}^{+}+$নীল লিটমাস $\longrightarrow$ লাল লিটমাস
এজন্য $\mathrm{H}_2 \mathrm{~S}$ এর জলীয় দ্রবণ অম্লীয় হয় ।
M=Al, X=Cl, তাই A পাত্রের AlCl₃-এরঅ্যানায়ন Cl⁻। মূল দ্রবণ লঘু HNO₃ দিয়ে অম্লীয় করে AgNO₃ যোগ করলে সাদা AgCl অধঃক্ষেপ পাওয়া যায়: $\mathrm{Ag^++Cl^-\rightarrow AgCl(s)\downarrow}$।
অধঃক্ষেপলঘু HNO₃-এঅ দ্রবণীয়, কিন্তু জলীয়অ্যামোনিয়ায়দ্রবীভূত হয়: $\mathrm{AgCl(s)+2NH_3\rightleftharpoons[Ag(NH_3)_2]^++Cl^-}$। অন্যান্যবাধাদানকারীআয়ননিয়ন্ত্রণও উপযুক্ত পরীক্ষা পদ্ধতি সাপেক্ষে এটি ক্লোরাইড শনাক্তের প্রমাণ।
মিশ্রণের মোট আয়তন 150 mL ধরে প্রাথমিক $[\mathrm{Al^{3+}}]=(50/150)10^{-4}=3.33333\times10^{-5}\,\mathrm M$ এবং $[\mathrm{OH^-}]=(100/150)(2.5\times10^{-3})=1.66667\times10^{-3}\,\mathrm M$।
প্রদত্তসরলআয়ন সাম্যমডেলে $Q=[\mathrm{Al^{3+}}][\mathrm{OH^-}]^3=1.54321\times10^{-13}>1.25\times10^{-14}$। তাই প্রদত্ত Ksp প্রযোজ্যচূড়ান্ত তাপমাত্রায়হলেএমডেলেঅধঃক্ষেপশুরুরশর্তপূরণ হয়।
এখানে আয়তনযোগযোগ্যতা, আয়ন ঘনমাত্রারসন্নিকর্ষ ও জটিলআয়ন/আর্দ্রবিশ্লেষণউপেক্ষিত। বাস্তবে Al(OH)₃ উভধর্মী; অতিরিক্ত OH⁻-এ অ্যালুমিনেট গঠন ও গুরুত্বপূর্ণ। চিত্রে 20°C ও 25°C ভিন্নপ্রাথমিক তাপমাত্রা, চূড়ান্ত তাপমাত্রাও Ksp এর তাপমাত্রানেই; বাস্তব পদ্ধতিতে চূড়ান্ত তাপমাত্রার উপযুক্ত ধ্রুবক প্রয়োজন।
৩. উদ্দীপকটি পড়ে প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও।
$A^{2+}=[A r](n-1) d^6 n s^0, \quad B^{2+}=[A r](n-1) d^{10} n s^0$
এখানে, $A$ ও $B$ দুটি মৌল।
[Ar]3d⁶ বিন্যাসথেকে A²⁺=Fe²⁺। কিন্তু [Fe(NH₃)₆]²⁺-কে সাধারণ ভাবে অযুগ্ম ইলেকট্রন বিহীন বলা যথার্থনয়। এরপরিচিতহেক্সাঅ্যামিনলবণগুলোউচ্চ-স্পিন d⁶ বিন্যাসদেখায়:অক্টাহেড্রালক্ষেত্রে t₂g⁴e_g², অযুগ্ম ইলেকট্রন 4 টি; তাইপ্যারাচৌম্বক।
কোনোদূরবর্তী শক্তিশালী লিগ্যান্ড ক্ষেত্রে d⁶ নিম্ন-স্পিনহলে t₂g⁶e_g⁰ এবংসবজোড়হতে পারে, কিন্তুসেই সাধারণশর্তকেসরল NH₃ জটিলের উপর প্রমাণ ছাড়া চাপানো যায় না। উৎসের d²sp³জোড়বদ্ধচিত্রএইনির্দিষ্টদাবির যথেষ্টপ্রমাণনয়। “চৌম্বকধর্মনেই”এরপরিবর্তেযুগ্ম ইলেকট্রনঅবস্থাকেওডায়াচৌম্বকবলতে হয়।
A=Fe, B=Zn। Fe²⁺ ও Fe³⁺-এরআংশিক পূর্ণ d স্তরে উপযুক্ত লিগ্যান্ড ক্ষেত্রে d–d স্থানান্তরসহ বিভিন্ন আলোক শোষণ সম্ভব; তাদের অনেক যৌগ রঙিন। দেখা রং শোষিত আলোর সম্পূরক অংশের সঙ্গে সম্পর্কিত এবংজারণঅবস্থা/লিগ্যান্ড ভেদে বদলায়।
Zn²⁺=[Ar]3d¹⁰ হওয়ায়এই d–d স্থানান্তরনেই; অনেকসরল Zn লবণবর্ণহীন/সাদাদেখায়। তবেরঙিনঅ্যানায়ন, লিগ্যান্ডবা অন্য আলোক প্রক্রিয়ায় Zn যৌগওরঙিনহতে পারে; “Zn কখনও রঙিন যৌগ গঠন করে না”সার্বিকদাবিনয়।
৪. উদ্দীপকটি পড়ে প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও।
তৃতীয় পর্যায়ের গলনাঙ্ক°C বনাম পারমাণবিক ক্রমাঙ্ক গ্রাফ, সংখ্যাটিকনেই। A→B→C→D ক্রমশবাড়ে, D সর্বোচ্চ; E-তেখাড়ানামে, F-তেআবারবাড়ে, G ও I-তেপরপরকমে।
$[A, B, C, D, E, F, G$ ও $I]$ প্রচলিত অর্থ বহন করে না।
D=Si, E=P, F=S; দেখানোক্রম Si>S>P। Si বিস্তৃত ত্রিমাত্রিক সমযোজী জালিকা গঠন করে; গলনেতারগঠনবদলাতেঅনেক শক্তিলাগে। উৎসেযে অল্পগলনাঙ্কের P দেখানো, তাশ্বেতফসফরাসের P₄ অণুবিশিষ্টরূপেরসঙ্গেসংগত। সালফারের প্রচলিতকঠিনরূপে S₈ বলয়থাকে।
P₄ ও S₈ অণুগুলোর মধ্যে অন্তঃআণবিক বন্ধননাভেঙেগলনেআন্তঃআণবিকসংযোগবদলালেইচলে; তাই Si অপেক্ষাকম তাপমাত্রায়গলে। বৃহত্তর পোলারায়নযোগ্য S₈-এলন্ডনআকর্ষণ P₄ অপেক্ষাবেশি, তাইএতুলনায় S-এরগলনাঙ্ক P অপেক্ষাবেশি। ফসফরাসের অন্যবহুরূপেরক্ষেত্রে P₄ ভিত্তিক এ ব্যাখ্যা বিনা পরিবর্তনে প্রযোজ্য নয়।
৫. উদ্দীপকটি পড়ে প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও।
| পর্যায় / গ্রুপ | 1 | 15 | 16 |
|---|---|---|---|
| 1 | A | ||
| 2 | B | D | |
| 3A(উৎসলেবেল) | C |
A=H, D=O; তাই A₂D=H₂O এবং A₃D⁺=H₃O⁺। সরল sp³মডেলে উভয়ের কেন্দ্রের চারপাশে চার ইলেকট্রন-অঞ্চল। কিন্তু H₂O-তেদুই বন্ধন জোড়ওদুই নিঃসঙ্গ জোড়থাকায়আকৃতিবাঁকানো, V আকৃতির, কোণ প্রায় 104.5°।
H₃O⁺-তেতিন বন্ধন জোড়ওএক নিঃসঙ্গ জোড়; আকৃতিত্রিকোণীয়পিরামিডীয়। একই sp³বর্ণনাথেকে একইআণবিকআকৃতিবাধ্যতামূলকনয়। H₃O⁺-এরকোণকে NH₃-এর 107°হুবহুবসানোওঠিকনয়; আয়নটিরপরিবেশ/অবস্থাভেদেকোণবিবেচ্য। অতএব প্রশ্নের দুই গঠন একইনয়।
৬. উদ্দীপকটি পড়ে প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও।
$\mathrm{A}_2(\mathrm{~g})+3 \mathrm{~B}_2(\mathrm{~g}) \rightleftharpoons 2 \mathrm{AB}_3(\mathrm{~g}) ; \Delta \mathrm{H}=-92.2 \mathrm{~kJ} \mathrm{~mol}^{-1}$.
এখানে, তাপমাত্রা $25°C$ এবং চাপ $10 atm$, $\mathrm{B}_2$ এর বিয়োজন মাত্রা $15\%$।
শুরুতে A₂:B₂=1:3 মোলএবং AB₃ শূন্য—এই অতিরিক্ত অনুমান করলে B₂-এর 15%ব্যয়মানে সাম্যে A₂=0.85, B₂=2.55, AB₃=0.30 mol, মোট 3.70 mol। 10 atm-এআংশিকচাপ 2.297297, 6.891892, 0.810811 atm।
$K_p=P_{\mathrm{AB_3}}^2/(P_{\mathrm{A_2}}P_{\mathrm{B_2}}^3)=8.74191\times10^{-4}\,\mathrm{atm^{-2}}$—প্রচলিত চাপ রাশিতে। তবে উদ্দীপকে এই প্রাথমিক 1:3 অনুপাতবাস্পষ্ট উৎপাদ শূন্য অবস্থা লেখা নেই; B₂-এরব্যয়েরশতকরাএকাও মোটচাপথেকেঅনন্য Kp নির্ণয়করা যায় না। উপরোক্তউত্তরশর্তাধীন।
সম্মুখ বিক্রিয়ার ΔH ঋণাত্মক, তাই অন্য শর্ত অপরিবর্তিত রেখে তাপমাত্রাবাড়ালে সাম্যবামেসরে ও AB₃-এর সাম্যফলনকমে। স্থির তাপমাত্রায় আয়তন কমিয়ে চাপ বাড়ালে 4 মোল বিক্রিয়কেরবদলে 2 মোল উৎপাদের দিক সমর্থিত, ফলনবাড়ে।
তাপমাত্রা ও চাপ এক সঙ্গে বাড়ালে এই প্রভাব দুটিবিপরীত; কতটাবাড়লএবংনতুন সাম্যধ্রুবকনাজেনেনিটফলনবাড়বেনাকমবেকোনো একটিনিশ্চিতবলা যায় না।
৭. উদ্দীপকটি পড়ে প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও।
প্রদত্তএক অম্লীয়দুর্বল ক্ষারের C=0.1 M, Kb=1.8×10⁻⁵। একধাপআদর্শ আয়নীকরণে $K_b=C\alpha^2/(1-\alpha)$; দ্বিঘাতথেকে $\alpha=[-K_b+\sqrt{K_b^2+4K_bC}]/(2C)=0.0133267$বা 1.33267%।
ক্ষুদ্র বিযোজনেরবর্গমূলসন্নিকর্ষেদেওয়াউৎসফল 1.34%ওযথার্থআনুমানিকউত্তর। ক্ষারটিকেঅবশ্যই NH₄OH বলামূলতথ্যনয়; অ্যামোনিয়া মডেল উদাহরণ হতে পারে।
সাধারণদুর্বল ক্ষার B ধরি। প্রাথমিক B=0.250×0.1=0.025 mol, HCl=0.100×0.15=0.015 mol। $\mathrm{B+H^+\rightarrow BH^+}$শেষে B 0.010 mol ও BH⁺0.015 mol থাকে; বাফারযুগলতৈরি হয়।
$\mathrm{pOH}\simeq\mathrm pK_b+\log(0.015/0.010)=4.92082$; 25°C-এ pH≈9.07918। অল্প h molHCl যোগে, 0<h<0.010, $\mathrm{pOH}^\prime\simeq\mathrm pK_b+\log[(0.015+h)/(0.010-h)]$। তাই pH কিছুটাকমে, কিন্তু বাফার দ্বারা পরিবর্তন প্রশমিত হয়; হুবহুঅপরিবর্তিতথাকেনা।
৮. উদ্দীপকটি পড়ে প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও।
আখের রসে থাকা সুক্রোজ থেকে প্রথমে অ্যালকোহলীয় গাঁজন, পরে বায়বীয় অ্যাসিটিক গাঁজন করে ভিনেগার প্রস্তুত করা যায়। পরিষ্কার ছাঁকা রস উপযুক্ত ঘনমাত্রা ও প্রায় $25$–$30^\circ\mathrm C$ তাপমাত্রায় ইস্ট দিয়ে গাঁজন করা হয়।
ইনভারটেজে $\mathrm{C_{12}H_{22}O_{11}+H_2O\rightarrow C_6H_{12}O_6+C_6H_{12}O_6}$—গ্লুকোজ ও ফ্রুক্টোজ। ইস্টের এনজাইমে প্রতি হেক্সোজের $\mathrm{C_6H_{12}O_6\rightarrow2C_2H_5OH+2CO_2}$। এরপর উপযুক্ত লঘু ইথানল দ্রবণে Acetobacter জাতীয় ব্যাকটেরিয়া ও বায়ুর অক্সিজেন দিয়ে $\mathrm{C_2H_5OH+O_2\rightarrow CH_3COOH+H_2O}$।
উৎপন্ন ইথানোয়িক এসিডের জলীয় খাদ্যোপযোগী দ্রবণ ভিনেগার। প্রয়োজনীয় স্বাস্থ্যবিধি ও নিয়ন্ত্রিত অম্লত্ব বজায় রাখতে হয়; খাদ্য তৈরির ঘরোয়া নির্দেশ হিসেবে সালফিউরিক এসিড মেশানো উপযুক্ত নয়।
A=CH₃COOH। এর খাদ্যোপযোগী জলীয় দ্রবণ ভিনেগার। অ্যাসিটিক এসিড খাদ্যের pH কমিয়ে এবং জীবকোষের ভেতরের অম্ল-ক্ষার ভার সাম্যে প্রভাব ফেলে অনেক অণুজীবের বৃদ্ধি দমন করে; আচারজাত সংরক্ষণে এ কারণে উপকারী।
ভিনেগার সর্বদা 10%হতেই হবে না, এবং সব ব্যাকটেরিয়া/ইস্ট/মোল্ড নির্মূল করে না। ঘনমাত্রা, খাদ্যের চূড়ান্ত pH, তাপপ্রক্রিয়া ও পরিচ্ছন্নতা গুরুত্বপূর্ণ। শুধু pH 4.5 এরকম হলেই সবক্ষেত্রে নষ্টহওয়া বা স্বাস্থ্যঝুঁকি বন্ধ—এমন সিদ্ধান্ত দেওয়া যায় না।