Physical science set 1 Madhyamik Suggestion

বিভাগ-‘ক’ (বহুবিকল্পভিত্তিক প্রশ্ন) সমাধান

১.১ সূর্যালোকের কোন রশ্মির জন্য সোলার কুকার কাজ করে?

উত্তর: (b) IR রশ্মি

ব্যাখ্যা: ইনফ্রারেড (Infrared) বা অবলোহিত রশ্মি তাপ উৎপন্ন করে, যা সোলার কুকারে খাবার সেদ্ধ করতে সাহায্য করে।

১.২ \(P\) চাপে ও \(T\) তাপমাত্রায় \(V\) আয়তন হাইড্রোজেন গ্যাসের অণুর সংখ্যা \(x\) টি হলে একই চাপ ও উষ্ণতায় \(3V\) আয়তন \(CH_4\) গ্যাসে অণুর সংখ্যা হবে—

উত্তর: (b) \(3x\) টি

ব্যাখ্যা: অ্যাভোগাড্রোর সূত্র অনুযায়ী, স্থির চাপ ও উষ্ণতায় গ্যাসের অণুর সংখ্যা তার আয়তনের সমানুপাতিক (\(n \propto V\))।
যেহেতু আয়তন \(V\) থেকে বেড়ে \(3V\) হয়েছে (৩ গুণ), তাই অণুর সংখ্যাও \(x\) থেকে বেড়ে \(3x\) হবে।

১.৩ যখন জলের বাষ্পঘনত্ব ৯, তখন এটি যে অবস্থায় থাকে—

উত্তর: (c) গ্যাস

ব্যাখ্যা: বাষ্পঘনত্ব \(D = 9\) হলে আণবিক ভর \(M = 2 \times D = 18\)। জলের আণবিক ভর ১৮। 'বাষ্পঘনত্ব' শব্দটি সাধারণত গ্যাসীয় অবস্থার ক্ষেত্রেই প্রয়োগ করা হয়।

১.৪ তাপীয় রোধের একক হল—

উত্তর: (c) \(W^{-1}K\) (বা K/W)

ব্যাখ্যা: তাপীয় রোধ \(R_{th} = \frac{\Delta T}{Q/t}\)। যার একক কেলভিন প্রতি ওয়াট (\(K/W\)) বা \(W^{-1}K\)।

১.৫ কোনো উত্তল লেন্স থেকে \(60cm\) দূরে বস্তু রাখলে, লেন্স থেকে \(60cm\) দূরে সদবিম্ব গঠিত হয়। লেন্সের ফোকাস দৈর্ঘ্য—

উত্তর: (a) \(30cm\)

ব্যাখ্যা: উত্তল লেন্সের ক্ষেত্রে বস্তুদূরত্ব (\(u\)) এবং প্রতিবিম্ব দূরত্ব (\(v\)) সমান হয় যখন বস্তুটি বক্রতা কেন্দ্রে (\(2f\) দূরত্বে) থাকে।
অতএব, \(2f = 60cm \Rightarrow f = \frac{60}{2} = 30cm\)।

১.৬ কোনো মাধ্যমে আলোর বেগ \(2.5 \times 10^8 m/s\) হলে, ওই মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্ক—

উত্তর: (d) \(\frac{6}{5}\)

ব্যাখ্যা: আমরা জানি, প্রতিসরাঙ্ক \(\mu = \frac{c}{v}\)।
শূন্যস্থানে আলোর বেগ \(c = 3 \times 10^8 m/s\)।
অতএব, \(\mu = \frac{3 \times 10^8}{2.5 \times 10^8} = \frac{30}{25} = \frac{6}{5}\) বা \(1.2\)।

১.৭ কোনো আহিত বস্তুর আধানের সর্বনিম্ন মান যা হতে পারে—

উত্তর: (c) \(1.6 \times 10^{-19} C\)

ব্যাখ্যা: এটি একটি ইলেকট্রনের আধানের মান। আধানের কোয়ান্টায়ন নীতি অনুযায়ী এর চেয়ে কম আধান মুক্ত অবস্থায় পাওয়া সম্ভব নয়।

১.৮ রোধের সমান্তরাল সমবায়ে যে রাশিটি ধ্রুবক হয় তা হলো—

উত্তর: (c) বিভব পার্থক্য (Potential Difference)

১.৯ নীচের কোনটি ক্যানসার চিকিৎসায় ব্যবহৃত হয়—

উত্তর: (a) \(Co^{60}\)

ব্যাখ্যা: কোবাল্ট-৬০ (\(Co^{60}\)) আইসোটোপটি গামা রশ্মি বিকিরণ করে যা ক্যানসার কোষ ধ্বংস করতে ব্যবহৃত হয়।

১.১০ তরল সন্ধিগত মৌলটি হল—

উত্তর: (c) পারদ (Hg)

ব্যাখ্যা: পারদ বা মার্কারি একটি সন্ধিগত মৌল (Transition Element) যা সাধারণ তাপমাত্রায় তরল অবস্থায় থাকে।

১.১১ কোন যৌগটির মধ্যে আয়নীয় ও সমযোজী দুধরনের বন্ধন দেখা যায়?

উত্তর: (b) \(NH_4Cl\)

ব্যাখ্যা: অ্যামোনিয়াম ক্লোরাইডে \(NH_4^+\) মূলকের মধ্যে সমযোজী বন্ধন এবং \(NH_4^+\) ও \(Cl^-\) এর মধ্যে আয়নীয় বা তড়িৎযোজী বন্ধন থাকে।

১.১২ তড়িৎ বিশ্লেষণের সময়—

উত্তর: (d) ক্যাথোডে বিজারণ ও অ্যানোডে জারণ ঘটে।

১.১৩ লাল লিটমাস দ্রবণে \(H_2S\) গ্যাস চালনা করলে দ্রবণের বর্ণ হয়—

উত্তর: (d) লাল

ব্যাখ্যা: \(H_2S\) একটি আম্লিক গ্যাস। অ্যাসিড নীল লিটমাসকে লাল করে, কিন্তু লিটমাস আগে থেকেই লাল থাকলে তার বর্ণের কোনো পরিবর্তন হয় না।

১.১৪ থার্মিট পদ্ধতিতে আগুন লাগাতে ব্যবহৃত ধাতুটি হল—

উত্তর: (b) ম্যাগনেসিয়াম

১.১৫ দুই কার্বন পরমাণু যুক্ত অ্যালকেনে হাইড্রোজেন পরমাণুর সংখ্যা—

উত্তর: (b) 6

ব্যাখ্যা: অ্যালকেনের সাধারণ সংকেত \(C_nH_{2n+2}\)।
কার্বন সংখ্যা \(n=2\) হলে, হাইড্রোজেন সংখ্যা \(= 2 \times 2 +2= 6\)।
যৌগটি হলো ইথিলিন (\(C_2H_6\))।

বিভাগ-‘খ’

অতিসংক্ষিপ্ত উত্তরভিত্তিক প্রশ্নাবলী

২.১ বিদ্যুৎ ক্ষরণের সময় ওজোনস্তরে \(O_3\) ভেঙ্গে বিশ্লিষ্ট করে কে?

উত্তর: নাইট্রিক অক্সাইড (NO) [অথবা তাপ ও অতিবেগুনি রশ্মি]

অথবা, বায়ুমণ্ডলের কোন স্তরটি রেডিও যোগাযোগ ব্যবস্থায় অপরিহার্য?

উত্তর: আয়নোস্ফিয়ার (Ionosphere)।

২.২ বায়োগ্যাস উৎপাদনকারী ব্যাক্টেরিয়ার নাম কী?

উত্তর: মিথানোজেনিক ব্যাক্টেরিয়া (যেমন: Methanococcus)।

২.৩ নীচের বিবৃতিটি সত্য না মিথ্যা লেখো: 'বাস্তব গ্যাসের অণুর সসীম আয়তন আছে, এটা আদর্শ গ্যাস থেকে বিচ্যুতির একটি কারণ'।

উত্তর: সত্য।

২.৪ \(11.2L\) কোনো গ্যাসের জন্য STP-তে \(PV = \_\_\_\_\_ RT\) (শূন্যস্থান পূরণ করো)।

উত্তর: \(0.5\)

ব্যাখ্যা: STP-তে \(22.4L\) গ্যাসের মোল সংখ্যা \(1\)।
অতএব, \(11.2L\) গ্যাসের মোল সংখ্যা, \(n = \frac{11.2}{22.4} = 0.5\)।
আদর্শ গ্যাসের সমীকরণ \(PV = nRT\) অনুযায়ী, \(PV = 0.5 RT\)।

২.৫ কখন তরলের প্রকৃত প্রসারণ গুণাঙ্ক ও আপাত প্রসারণ গুণাঙ্কের মান সমান হয়?

উত্তর: যখন পাত্রের প্রসারণ শূন্য হয়।

অথবা, স্থির চাপে গ্যাসের আয়তন গুণাঙ্কের মান কত?

উত্তর: \(\frac{1}{273} {}^{\circ}C^{-1}\)।

২.৬ একটি অবতল দর্পণের ফোকাস দৈর্ঘ্য \(10cm\)। জলে নিমজ্জিত অবস্থায় এর ফোকাস দৈর্ঘ্য কত হবে?

উত্তর: \(10cm\)।

ব্যাখ্যা: দর্পণের ফোকাস দৈর্ঘ্য মাধ্যমের ওপর নির্ভর করে না, তাই এটি অপরিবর্তিত থাকে।

২.৭ দৃশ্যমান আলোর কোন বর্ণের তরঙ্গদৈর্ঘ্য বেশি?

উত্তর: লাল (Red)।

২.৮ আর্থিং তার সর্বদা \(\_\_\_\_\_\) থাকে কারণ পৃথিবীর বিভব সর্বদা \(\_\_\_\_\_\)। (শূন্যস্থান পূরণ করো)

উত্তর: শূন্য বিভবে, শূন্য।

২.৯ ফ্লেমিং-এর বাম হস্ত নিয়মে চৌম্বকক্ষেত্র ও তড়িৎক্ষেত্রের মধ্যবর্তী কোণটি কত?

উত্তর: \(90^{\circ}\) (পরস্পর লম্ব)।

২.১০ লিউকেমিয়া রোগের চিকিৎসায় কোন তেজস্ক্রিয় আইসোটোপ ব্যবহৃত হয়?

উত্তর: তেজস্ক্রিয় ফসফরাস (\(P^{32}\))।

২.১১ বাম স্তম্ভের সঙ্গে ডান স্তম্ভের সামঞ্জস্য বিধান করো:

বাম স্তম্ভ	ডান স্তম্ভ (সঠিক উত্তর)
২.১১.১ একটি ক্ষারীয় মৃত্তিকা মৌল	(b) Mg (ম্যাগনেসিয়াম)
২.১১.২ ছাপার ব্লক	(c) সীসা (Pb)
২.১১.৩ একটি বিরল মৃত্তিকা মৌল	(d) Ce (সিরিয়াম)
২.১১.৪ দুটি গ্যাসের বিক্রিয়ায় উৎপন্ন কঠিন	(a) \(NH_4Cl\)

২.১২ কোনো বস্তুতে সোনার প্রলেপ দিতে তড়িৎ বিশ্লেষ্য হিসাবে কী ব্যবহৃত হয়?

উত্তর: পটাশিয়াম অরোসায়ানাইড (\(K[Au(CN)_2]\)) দ্রবণ।

২.১৩ গলিত \(NaCl\)-এর তড়িৎ বিশ্লেষণে ক্যাথোডে কী উৎপন্ন হয়?

উত্তর: সোডিয়াম ধাতু (Na)।

অথবা, অ্যানোড মাডে উপস্থিত দুটি দামী বস্তুর নাম লেখো।

উত্তর: সোনা (Au) ও প্লাটিনাম (Pt)।

২.১৪ জলে কোন আয়নের উপস্থিতিতে মরিচা পড়া ত্বরান্বিত হয়?

উত্তর: ক্লোরাইড আয়ন (\(Cl^-\))।

২.১৫ সালফান কী?

উত্তর: \(100\%\) ওলিয়াম বা ধুমায়মান সালফিউরিক অ্যাসিড (\(H_2S_2O_7\))।

অথবা, \(SO_2\)-কে \(SO_3\)-তে রূপান্তরকরণের প্রক্রিয়ায় কোন অনুঘটকটি বেশি উপযোগী?

উত্তর: ভেনাডিয়াম পেন্টক্সাইড (\(V_2O_5\))।

২.১৬ ম্যাগনেশিয়াম অক্সাইড অণুর লুইস ডট চিত্র অঙ্কন করো।

উত্তর: \([Mg]^{2+} [\bullet \bullet O \bullet \bullet]^{2-}\)

\(Mg\) দুটি ইলেকট্রন বর্জন করে \(Mg^{2+}\) হয় এবং অক্সিজেন সেই দুটি ইলেকট্রন গ্রহণ করে \(O^{2-}\) আয়ন গঠন করে।

২.১৭ সরলতম কিটোনে কতগুলি কার্বন পরমাণু থাকে?

উত্তর: ৩টি (যৌগটি হলো অ্যাসিটোন বা প্রোপানোন)।

অথবা, ডাইমিথাইল ইথারের কার্যকরী গ্রুপঘটিত আইসোমার কোনটি?

উত্তর: ইথানল (\(CH_3CH_2OH\))।

২.১৮ তরল ব্রোমিন দ্রবণে ইথিলিন গ্যাস চালনা করলে দ্রবণের বর্ণের কী পরিবর্তন হবে?

উত্তর: ব্রোমিনের লালচে-বাদামী বর্ণ বর্ণহীন হয়ে যাবে।

বিভাগ-‘গ’

সংক্ষিপ্ত উত্তরভিত্তিক প্রশ্নাবলী (২ নম্বরের প্রশ্ন)

৩.১ ওজোন স্তরে CFC দ্বারা কিভাবে ধ্বংস হয় তা আলোচনা করো।

উত্তর: বায়ুমণ্ডলের স্ট্রাটোস্ফিয়ারে অতিবেগুনি রশ্মির (UV) প্রভাবে CFC অণু ভেঙে সক্রিয় ক্লোরিন পরমাণু (\(Cl\)) উৎপন্ন করে।
\(CCl_3F \xrightarrow{UV} CCl_2F + Cl\)
এই সক্রিয় ক্লোরিন ওজোন (\(O_3\)) অণুর সঙ্গে বিক্রিয়া করে অক্সিজেন (\(O_2\)) ও ক্লোরিন মনোক্সাইড (\(ClO\)) উৎপন্ন করে, ফলে ওজোন স্তর ধ্বংস হয়।

অথবা, বিশ্ব উষ্ণায়ন ও গ্রিনহাউস প্রভাবের মধ্যে কোনটি প্রয়োজনীয় এবং কেন?

উত্তর: গ্রিনহাউস প্রভাব প্রয়োজনীয়।
কারণ: গ্রিনহাউস প্রভাব না থাকলে পৃথিবীর গড় তাপমাত্রা কমে প্রায় \(-30^{\circ}C\) থেকে \(-18^{\circ}C\) হয়ে যেত, যা জীবজগতের অস্তিত্বের জন্য অত্যন্ত প্রতিকূল। গ্রিনহাউস প্রভাব পৃথিবীকে বসবাসের উপযোগী উষ্ণ রাখে।

৩.২ বয়েলের সূত্র থেকে গ্যাসের চাপ ও ঘনত্বের মধ্যে সম্পর্ক প্রতিষ্ঠা করো।

উত্তর: বয়েলের সূত্রানুযায়ী, স্থির উষ্ণতায় নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের আয়তন (\(V\)) চাপের (\(P\)) ব্যস্তানুপাতিক। অর্থাৎ \(PV = K\) (ধ্রুবক)।
আমরা জানি, ঘনত্ব \(d = \frac{m}{V}\) বা \(V = \frac{m}{d}\)।
সমীকরণে মান বসিয়ে পাই, \(P \cdot \frac{m}{d} = K \Rightarrow \frac{P}{d} = \frac{K}{m}\)।
যেহেতু \(K\) ও \(m\) ধ্রুবক, তাই \(\frac{P}{d} = \text{ধ্রুবক}\)।
অতএব, \(P \propto d\)। অর্থাৎ স্থির উষ্ণতায় গ্যাসের চাপ তার ঘনত্বের সমানুপাতিক।

৩.৩ অবতল দর্পণের ক্ষেত্রে প্রমাণ করো: বক্রতা ব্যাসার্ধ = ২ \(\times\) ফোকাস দূরত্ব।

উত্তর: মনে করি, একটি অবতল দর্পণের প্রধান অক্ষের সমান্তরাল একটি রশ্মি দর্পণে আপতিত হয়ে প্রতিফলনের পর ফোকাস দিয়ে যায়।
জ্যামিতিক উপপাদ্য ব্যবহার করে দেখানো যায় যে, প্রতিফলন কোণ ও একান্তর কোণ সমান হওয়ার কারণে দর্পণের বক্রতা ব্যাসার্ধ (\(r\)) ফোকাস দূরত্ব (\(f\))-এর দ্বিগুণ হয়।
সম্পর্কটি হলো: \(r = 2f\)

অথবা, উত্তল লেন্সকে অভিসারী লেন্স বলা হয় কেন তা ব্যাখ্যা করো।

উত্তর: উত্তল লেন্সে প্রধান অক্ষের সমান্তরাল আলোক রশ্মিগুচ্ছ আপতিত হলে, প্রতিসরণের পর তারা একটি নির্দিষ্ট বিন্দুতে (ফোকাসে) মিলিত হয় বা অভিসারী হয়। আলোক রশ্মিগুচ্ছকে একবিন্দুতে কেন্দ্রীভূত করে বলেই উত্তল লেন্সকে অভিসারী লেন্স বলা হয়।

৩.৪ একটি বাড়িতে 10টি 40W বাতি, 5টি 80W পাখা এবং একটি 80W টিভি দৈনিক 6 ঘণ্টা করে চলে। নভেম্বর মাসে ঐ বাড়ির ব্যয়িত শক্তির B.O.T এককে মান কত?

সমাধান:
মোট ক্ষমতা \(P = (10 \times 40) + (5 \times 80) + (1 \times 80)\) ওয়াট
\(= 400 + 400 + 80 = 880 W\)
সময় \(t = 6\) ঘণ্টা/দিন \(\times\) ৩০ দিন (নভেম্বর মাস) \(= 180\) ঘণ্টা।
ব্যয়িত শক্তি \(E = \frac{P \times t}{1000} \text{ kWh}\)
\(= \frac{880 \times 180}{1000} = \frac{158400}{1000} = 158.4\) B.O.T ইউনিট।

৩.৫ হাইড্রোজেন ক্লোরাইড একটি সমযোজী যৌগ। তথাপি এর জলীয় দ্রবণ তড়িৎ পরিবহন করে কেন?

উত্তর: বিশুদ্ধ অবস্থায় \(HCl\) সমযোজী হলেও, জলে দ্রবীভূত হলে এটি আয়নিত হয়ে হাইড্রোজেন আয়ন (\(H^+\), যা জলের সাথে মিশে \(H_3O^+\) গঠন করে) এবং ক্লোরাইড আয়ন (\(Cl^-\)) উৎপন্ন করে।
\(HCl + H_2O \rightarrow H_3O^+ + Cl^-\)
দ্রবণে এই মুক্ত আয়নগুলির উপস্থিতির কারণেই \(HCl\)-এর জলীয় দ্রবণ তড়িৎ পরিবহন করে।

৩.৬ দুটি মৌল A ও B-এর পরমাণু ক্রমাঙ্ক যথাক্রমে 17 ও 19, এরা রাসায়নিকভাবে যুক্ত হলে কী ধরনের যৌগ গঠন করবে, তা যুক্তিসহ লেখো।

উত্তর:
মৌল A (17): ইলেকট্রন বিন্যাস ২, ৮, ৭ (ক্লোরিন, অধাতু)।
মৌল B (19): ইলেকট্রন বিন্যাস ২, ৮, ৮, ১ (পটাশিয়াম, ধাতু)।
যৌগের প্রকৃতি: B মৌলটি ১টি ইলেকট্রন বর্জন করে ক্যাটায়ন (\(B^+\)) এবং A মৌলটি সেই ইলেকট্রন গ্রহণ করে অ্যানায়ন (\(A^-\)) গঠন করবে। স্থির তড়িৎ আকর্ষণ বলের মাধ্যমে তারা যুক্ত হবে।
তাই, এটি একটি তড়িৎযোজী বা আয়নীয় যৌগ গঠন করবে (সংকেত: \(BA\) বা \(KCl\))।

৩.৭ পরীক্ষাগারে উৎপন্ন \(H_2S\) কে শুষ্ক করতে \(P_2O_5\) ব্যবহার করা হয় কেন?

উত্তর: \(H_2S\) একটি আম্লিক ধর্মী বিজারক গ্যাস।
১) গাঢ় \(H_2SO_4\) ব্যবহার করলে তা \(H_2S\)-কে জারিত করে সালফারে পরিণত করে (\(H_2S + H_2SO_4 \rightarrow SO_2 + S + H_2O\))।
২) \(CaO\) ক্ষারীয় হওয়ায় তা \(H_2S\)-এর সাথে বিক্রিয়া করে।
কিন্তু, \(P_2O_5\) (ফসফরাস পেন্টক্সাইড) আম্লিক হওয়ায় এটি \(H_2S\)-এর সাথে বিক্রিয়া করে না, কেবল জলীয় বাষ্প শোষণ করে। তাই \(P_2O_5\) ব্যবহার করা হয়।

৩.৮ কার্বন-বিজারণ পদ্ধতির দুটি অসুবিধা লেখো।

উত্তর:
১) উচ্চ তাপমাত্রার প্রয়োজন হয় বলে এই পদ্ধতি ব্যয়বহুল।
২) কিছু ধাতু (যেমন Ca, Al) কার্বনের সাথে বিক্রিয়া করে ধাতব কার্বাইড গঠন করে ফেলে।

অথবা, কপার সালফেটের জলীয় দ্রবণে জিংকের একটি টুকরো যোগ করলে কী ঘটবে? ইলেকট্রনিয় তত্ত্বের সাহায্যে দেখাও যে, এটি একটি জারণ বিজারণ বিক্রিয়া।

ঘটনা: নীল রঙের কপার সালফেট দ্রবণের বর্ণ ফিকে হয়ে যাবে এবং জিংকের ওপর লালচে বাদামী রঙের কপার জমা হবে।
সমীকরণ: \(Zn + CuSO_4 \rightarrow ZnSO_4 + Cu\)
ইলেকট্রনিয় ব্যাখ্যা:
জারণ: \(Zn - 2e^- \rightarrow Zn^{2+}\) (ইলেকট্রন বর্জন)
বিজারণ: \(Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu\) (ইলেকট্রন গ্রহণ)
যেহেতু একই সাথে জারণ ও বিজারণ ঘটছে, তাই এটি রেডক্স বিক্রিয়া।

৩.৯ \(C_2H_6O\) আণবিক সংকেত বিশিষ্ট দুটি জৈব যৌগের গঠন সংকেত লেখো ও নাম লেখো।

উত্তর:
১) ইথাইল অ্যালকোহল বা ইথানল: \(CH_3-CH_2-OH\)
২) ডাইমিথাইল ইথার: \(CH_3-O-CH_3\)

অথবা, PVC-এর মনোমারের নাম ও এর একটি ব্যবহার উল্লেখ করো।

মনোমার: ভিনাইল ক্লোরাইড (\(CH_2=CHCl\))।
ব্যবহার: জলের পাইপ, বৈদ্যুতিক তারের ইনসুলেশন, রেইনকোট তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।

বিভাগ-‘ঘ’

দীর্ঘ উত্তরভিত্তিক প্রশ্নাবলী (৩ নম্বরের প্রশ্ন)

৪.১ \(PV=nRT\) সমীকরণটি প্রতিষ্ঠা করো (চিহ্নগুলি প্রচলিত অর্থ বহন করে)।

সমাধান:

বয়েলের সূত্রানুযায়ী: \(V \propto \frac{1}{P}\) (যখন \(T, n\) স্থির)।
চার্লস সূত্রানুযায়ী: \(V \propto T\) (যখন \(P, n\) স্থির)।
অ্যাভোগাড্রো সূত্রানুযায়ী: \(V \propto n\) (যখন \(P, T\) স্থির)।
তিনটি সূত্র সমন্বয় করে পাই:
\(V \propto \frac{nT}{P}\)
বা, \(V = R \cdot \frac{nT}{P}\) (যেখানে \(R\) হলো সার্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক)
\(\therefore PV = nRT\) (প্রমাণিত)।

৪.২ \(9.6 gm \ O_2\) প্রস্তুত করতে কত গ্রাম \(KClO_3\) প্রয়োজন? এই বিক্রিয়ায় কত গ্রাম \(KCl\) উৎপন্ন হয়?

সমাধান:

বিক্রিয়ার সমীকরণ: \(2KClO_3 \rightarrow 2KCl + 3O_2\)
আণবিক ভর:
\(2KClO_3 = 2(39+35.5+48) = 2 \times 122.5 = 245 g\)
\(3O_2 = 3 \times 32 = 96 g\)
\(2KCl = 2(39+35.5) = 2 \times 74.5 = 149 g\)

প্রথম অংশ:
\(96 g \ O_2\) প্রস্তুত করতে প্রয়োজন \(245 g \ KClO_3\)।
\(\therefore 9.6 g \ O_2\) প্রস্তুত করতে প্রয়োজন \(\frac{245}{96} \times 9.6 = 24.5 g \ KClO_3\)।

দ্বিতীয় অংশ:
\(96 g \ O_2\) উৎপন্ন হওয়ার সময় \(KCl\) তৈরি হয় \(149 g\)।
\(\therefore 9.6 g \ O_2\) এর জন্য \(KCl\) তৈরি হবে \(\frac{149}{96} \times 9.6 = 14.9 g\)।

অথবা, উত্তপ্ত লোহার উপর স্টিম চালনা করলে ফেরাসো ফেরিক অক্সাইড ও হাইড্রোজেন গ্যাস উৎপন্ন হয়। এক্ষেত্রে 8 মোল \(H_2\) গ্যাস উৎপন্ন করতে কত গ্রাম \(Fe\)-এর প্রয়োজন হবে?

সমাধান:

সমীকরণ: \(3Fe + 4H_2O \rightarrow Fe_3O_4 + 4H_2\)
সমীকরণ অনুযায়ী, \(4\) মোল \(H_2\) উৎপন্ন করতে \(Fe\) লাগে \(3\) মোল।
\(\therefore 8\) মোল \(H_2\) উৎপন্ন করতে \(Fe\) লাগবে \(6\) মোল।
প্রয়োজনীয় \(Fe\)-এর ভর = \(6 \times 56 = 336 g\)।

৪.৩ একটি ধাতুর দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক \(19 \times 10^{-6} {}^{\circ}C^{-1}\) বলতে কী বোঝ? ফারেনহাইট স্কেলে এর মান কত? তরলের ক্ষেত্রে আপাত প্রসারণ গুণাঙ্ক বিবেচনা করা হলেও গ্যাসের ক্ষেত্রে তা বিবেচনা করা হয় না কেন?

উত্তর:

১) এর অর্থ হলো, ওই ধাতুর তৈরি কোনো দণ্ডের উষ্ণতা \(1^{\circ}C\) বৃদ্ধি করলে দণ্ডটির প্রতি একক দৈর্ঘ্যে \(19 \times 10^{-6}\) ভাগ দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি পায়।
২) ফারেনহাইট স্কেলে মান = \(\frac{5}{9} \times 19 \times 10^{-6} \approx 10.56 \times 10^{-6} {}^{\circ}F^{-1}\)।
৩) গ্যাসের আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক পাত্রের উপাদানের প্রসারণ গুণাঙ্কের তুলনায় অনেক বেশি হয়। ফলে পাত্রের প্রসারণ নগণ্য বলে ধরা হয়, তাই গ্যাসের ক্ষেত্রে আপাত প্রসারণ বিবেচনা করা হয় না।

অথবা, দ্বিধাতব পাতের কার্যনীতি লেখো। এর একটি ব্যবহার উল্লেখ করো।

কার্যনীতি: দুটি ভিন্ন প্রসারণ গুণাঙ্ক বিশিষ্ট ধাতব পাতকে রিভেট করে জোড়া লাগিয়ে দ্বিধাতব পাত তৈরি করা হয়। উত্তপ্ত করলে যার প্রসারণ গুণাঙ্ক বেশি সেটি বেশি প্রসারিত হয়, ফলে পাতটি বেঁকে যায় (বেশি গুণাঙ্ক বিশিষ্ট ধাতুটি উত্তল দিকে থাকে)।
ব্যবহার: ফায়ার অ্যালার্ম বা থার্মোস্ট্যাট সুইচ হিসেবে ব্যবহৃত হয়।

৪.৪ প্রিজমের ক্ষেত্রে প্রমাণ করো চ্যুতি কোণ \(\delta = i_1 + i_2 - A\)।

উত্তর:

[attachment_0](attachment)
এটি একটি জ্যামিতিক প্রমাণ।
ধরি, প্রিজমের প্রতিসারক কোণ \(A\)। প্রথম তলে আপতন কোণ \(i_1\) ও প্রতিসরণ কোণ \(r_1\)। দ্বিতীয় তলে আপতন কোণ \(r_2\) ও নির্গমন কোণ \(i_2\)।
আমরা জানি, চ্যুতি \(\delta = (i_1 - r_1) + (i_2 - r_2)\)
\(\delta = (i_1 + i_2) - (r_1 + r_2)\)
আবার, প্রিজমের জ্যামিতি থেকে পাই \(A = r_1 + r_2\)।
\(\therefore \delta = i_1 + i_2 - A\) (প্রমাণিত)।

৪.৫ লেন্সের আলোক কেন্দ্র কাকে বলে? একটি বস্তুর দৈর্ঘ্য 5cm। এটিকে উত্তল লেন্সের সামনে 2cm দূরত্বে রেখে 10cm প্রতিবিম্ব পাওয়া গেল। রৈখিক বিবর্ধন ও প্রতিবিম্ব দূরত্ব কত?

আলোক কেন্দ্র: লেন্সের প্রধান অক্ষের উপর অবস্থিত এমন একটি বিন্দু, যার মধ্য দিয়ে আলোক রশ্মি গেলে নির্গত রশ্মি আপতিত রশ্মির সমান্তরাল হয় (বা পাতলা লেন্সের ক্ষেত্রে সোজাসুজি নির্গত হয়)।

অঙ্ক সমাধান:
বস্তুর দৈর্ঘ্য (\(h\)) = 5 cm
বস্তু দূরত্ব (\(u\)) = 2 cm
প্রশ্নে "10cm প্রতিবিম্ব পাওয়া গেল" কথাটির অর্থ প্রতিবিম্বের দৈর্ঘ্য (\(h'\)) = 10 cm (কারণ 2cm দূরত্বে রেখে 10cm দূরে প্রতিবিম্ব হলে বিবর্ধন 5 হতো, কিন্তু ভাষার ধরণ অনুযায়ী এটি আকার বোঝায়)।
রৈখিক বিবর্ধন \(m = \frac{h'}{h} = \frac{10}{5} = 2\)।
আমরা জানি, \(m = \frac{v}{u} \Rightarrow 2 = \frac{v}{2} \Rightarrow v = 4 cm\)।
উত্তর: রৈখিক বিবর্ধন ২ এবং প্রতিবিম্ব দূরত্ব ৪ সেমি।

অথবা, মানবচক্ষু ও সরল ক্যামেরার মধ্যে একটি সাদৃশ্য ও একটি বৈসাদৃশ্য লেখো।

সাদৃশ্য: উভয় ক্ষেত্রেই উত্তল লেন্সের মাধ্যমে উল্টো ও সদবিম্ব গঠিত হয় (রেটিনায় বা ফিল্মে)।
বৈসাদৃশ্য: মানুষের চোখে লেন্সের ফোকাস দৈর্ঘ্য পরিবর্তন করে ফোকাসিং করা হয় (উপযোজন), কিন্তু ক্যামেরায় লেন্স ও পর্দার দূরত্ব পরিবর্তন করে ফোকাসিং করা হয়।

৪.৬ বার্লোচক্র যে নিয়ম মেনে চলে, সেটি বিবৃত করো। বার্লোচক্রের ঘূর্ণন বেগ বৃদ্ধি করার উপায় লেখো।

উত্তর:

বার্লোচক্র ফ্লেমিং-এর বামহস্ত নিয়ম মেনে চলে।
বেগ বৃদ্ধির উপায়: ১) তড়িৎপ্রবাহ মাত্রা বৃদ্ধি করা। ২) চুম্বকের শক্তি বৃদ্ধি করা।

অথবা, সলিনেয়ড কাকে বলে? সলিনেয়ডে উৎপন্ন মেরুর প্রকৃতি কিভাবে ঠিক করা হয়?

সলিনেয়ড: অন্তরক পদার্থ দিয়ে মোড়া পরিবাহী তারকে স্প্রিং-এর ন্যায় বা চোঙাকৃতি কুণ্ডলীতে জড়ালে তাকে সলিনেয়ড বলে।
মেরু নির্ণয় (ঘড়ির নিয়ম): কুণ্ডলীর যে প্রান্তে তড়িৎপ্রবাহ ঘড়ির কাঁটার দিকে (Clockwise) হয়, সেটি দক্ষিণ মেরু (S) এবং যে প্রান্তে ঘড়ির কাঁটার বিপরীতে (Anti-clockwise) হয়, সেটি উত্তর মেরু (N) হিসেবে আচরণ করে।

৪.৭ কোষের অভ্যন্তরীণ রোধ কোন কোন বিষয়ের উপর নির্ভর করে? কোনো কোষের তড়িৎচালক বল 1.5V বলতে কী বোঝ?

অভ্যন্তরীণ রোধ নির্ভর করে: ১) তড়িৎদ্বার দুটির মধ্যবর্তী দূরত্ব, ২) তড়িৎদ্বারের তরলে নিমজ্জিত অংশের ক্ষেত্রফল, ৩) তড়িৎবিশ্লেষ্যের প্রকৃতি ও ঘনত্ব, ৪) তাপমাত্রা।
1.5V অর্থ: কোষটির ধনাত্মক মেরু থেকে ঋণাত্মক মেরুতে (বহির্বর্তনী ও কোষের ভিতর দিয়ে সম্পূর্ণ ঘুরে আসতে) ১ কুলম্ব আধান নিয়ে যেতে ১.৫ জুল কার্য করতে হয়।

৪.৮ নিউক্লীয় সংযোজন কাকে বলে? নিউক্লীয় সংযোজনের পূর্বে নিউক্লীয় বিভাজন ঘটানো হয় কেন?

সংযোজন: যে প্রক্রিয়ায় অতি উচ্চ তাপমাত্রায় দুটি হালকা নিউক্লিয়াস যুক্ত হয়ে একটি ভারী নিউক্লিয়াস গঠন করে এবং প্রচুর শক্তি নির্গত হয়, তাকে নিউক্লীয় সংযোজন বলে।
বিভাজন কেন আগে: সংযোজন ঘটানোর জন্য প্রায় \(10^7 K\) তাপমাত্রার প্রয়োজন হয়। পৃথিবীতে সাধারণ উপায়ে এই বিপুল তাপ সৃষ্টি করা সম্ভব নয়, তাই প্রথমে একটি ছোট অ্যাটম বোমা (বিভাজন) ফাটিয়ে সেই তাপ সৃষ্টি করা হয়, যা সংযোজন শুরু করতে সাহায্য করে।

৪.৯ আয়োনাইজেশন শক্তি কাকে বলে? Cl, Br, I, F এদের ক্রমহ্রাসমান তড়িৎ ঋণাত্মকতা অনুসারে সাজাও। সন্ধিগত মৌলের বৈশিষ্ট্য লেখো। একটি উদাহরণ দাও (অ্যালুমিনিয়াম নিষ্কাশনে ব্যবহৃত)।

আয়োনাইজেশন শক্তি: গ্যাসীয় অবস্থায় কোনো মৌলের বিচ্ছিন্ন পরমাণুর সর্ববহিস্থ কক্ষ থেকে একটি ইলেকট্রন অপসারিত করে একক ধণাত্মক আয়নে পরিণত করতে যে ন্যূনতম শক্তির প্রয়োজন হয়।
ক্রম: \(F > Cl > Br > I\)।
সন্ধিগত মৌলের বৈশিষ্ট্য: ১) পরিবর্তনশীল যোজ্যতা দেখায়। ২) রঙিন যৌগ গঠন করে।
উদাহরণ: অ্যালুমিনিয়াম নিষ্কাশনে 'ক্রায়োলাইট' (\(Na_3AlF_6\)) এবং ফ্লুওস্পার ব্যবহৃত হয়।

৪.১০ তড়িৎ বিশ্লেষণের সাহায্যে অ্যালুমিনিয়াম ধাতু নিষ্কাশনে ব্যবহৃত তড়িৎ বিশ্লেষ্য, তড়িৎদ্বার এবং বিক্রিয়াগুলি লেখো।

তড়িৎ বিশ্লেষ্য: গলিত অ্যালুমিনা (\(Al_2O_3\)) (২০%) + ক্রায়োলাইট (৬০%) + ফ্লুওস্পার (২০%) এর মিশ্রণ।
তড়িৎদ্বার: ক্যাথোড: গ্যাস কার্বন বা গ্রাফাইট আস্তরণ যুক্ত লোহার ট্যাঙ্ক। অ্যানোড: গ্রাফাইট দণ্ড।
বিক্রিয়া:
\(Al_2O_3 \rightleftharpoons 2Al^{3+} + 3O^{2-}\)
ক্যাথোড: \(2Al^{3+} + 6e^- \rightarrow 2Al\) (ধাতব অ্যালুমিনিয়াম)
অ্যানোড: \(3O^{2-} - 6e^- \rightarrow 3O \rightarrow \frac{3}{2}O_2\)

অথবা, কপার বিশোধনের তড়িৎদ্বার ও বিক্রিয়াগুলি উল্লেখ করো।

(i) তড়িৎদ্বার: অ্যানোড = অবিশুদ্ধ কপার পাত, ক্যাথোড = বিশুদ্ধ কপারের পাতলা পাত।
(ii) তড়িৎ বিশ্লেষ্য: লঘু \(H_2SO_4\) মিশ্রিত \(CuSO_4\) দ্রবণ।
(iii) বিক্রিয়া:
অ্যানোড: \(Cu - 2e^- \rightarrow Cu^{2+}\)
ক্যাথোড: \(Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu\) (বিশুদ্ধ কপার জমা হয়)।

৪.১১ স্পর্শ পদ্ধতিতে \(SO_2\) থেকে \(SO_3\)-এর শিল্প উৎপাদনে শর্ত সহ সমিত রাসায়নিক সমীকরণ লেখো। উৎপন্ন \(SO_3\) থেকে কীভাবে \(H_2SO_4\) প্রস্তুত করা হয়?

সমীকরণ: \(2SO_2 + O_2 \rightleftharpoons 2SO_3 + \text{ তাপ}\)।
শর্ত: ১) অনুঘটক: ভেনাডিয়াম পেন্টক্সাইড (\(V_2O_5\)) বা প্লাটিনাম চূর্ণ। ২) তাপমাত্রা: \(450^{\circ}C\)। ৩) চাপ: ১-২ বায়ুমণ্ডলীয় চাপ।
\(H_2SO_4\) প্রস্তুতি: উৎপন্ন \(SO_3\) কে ৯৮% গাঢ় সালফিউরিক অ্যাসিডে শোষণ করে ওলিয়াম (\(H_2S_2O_7\)) তৈরি করা হয়। পরে প্রয়োজনমতো জল মিশিয়ে \(H_2SO_4\) তৈরি করা হয়।
\(SO_3 + H_2SO_4 \rightarrow H_2S_2O_7\)
\(H_2S_2O_7 + H_2O \rightarrow 2H_2SO_4\)

অথবা, ইউরিয়া শিল্প উৎপাদনের শর্ত ও সমিত সমীকরণ উল্লেখ করো।

শর্ত: তরল অ্যামোনিয়া ও কার্বন ডাই অক্সাইড, \(170^{\circ}C-190^{\circ}C\) তাপমাত্রা এবং \(150-200\) atm চাপে বিক্রিয়া করানো হয়।
সমীকরণ: \(2NH_3 + CO_2 \rightarrow NH_2CONH_2 \text{ (ইউরিয়া)} + H_2O\)।

৪.১২ ডিনেচার্ড স্পিরিট কী? এর একটি ব্যবহার উল্লেখ করো। অ্যাসিটিলিন কী ধরনের হাইড্রোকার্বন?

ডিনেচার্ড স্পিরিট: রেক্টিফাইড স্পিরিটকে পানের অযোগ্য করার জন্য এর সাথে ১০% বিষাক্ত মিথানল, পিরিডিন ও রবার নির্যাস মেশানো হয়। এই মিশ্রণকে ডিনেচার্ড স্পিরিট বা মেথিলেটেড স্পিরিট বলে।
ব্যবহার: বার্নিশের কাজে এবং স্পিরিট ল্যাম্পের জ্বালানি হিসেবে।
অ্যাসিটিলিন: এটি একটি অসম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বন (অ্যালকাইন শ্রেণী, ত্রিবন্ধন যুক্ত)।

অথবা, তিনটি কার্বনযুক্ত একটি জৈব অ্যাসিডের নাম ও গঠনসংকেত লেখো। অ্যালকিন যৌগগুলি সাধারণত কি ধরনের বিক্রিয়া দেখায়?

অ্যাসিড: প্রোপানয়িক অ্যাসিড।
গঠন সংকেত: \(CH_3 - CH_2 - COOH\)।
(বিকল্প: ল্যাকটিক অ্যাসিড \(CH_3-CH(OH)-COOH\))।
বিক্রিয়া: অ্যালকিন যৌগগুলি সাধারণত জুতো বা সংযোজন (Addition) বিক্রিয়া দেখায়।