বিভাগ-‘ক’ (বহুবিকল্পভিত্তিক প্রশ্ন) সমাধান
(পৃষ্ঠা ১৭৫ ও ১৭৬ থেকে সংগৃহীত)
১.১ ওজোন স্তরের পক্ষে সবচেয়ে ক্ষতিকারক উপাদানটি হল –
সঠিক উত্তর: (b) CFC
ব্যাখ্যা: ক্লোরোফ্লুরোকার্বন (CFC) থেকে নির্গত সক্রিয় ক্লোরিন পরমাণু ওজোন স্তর ধ্বংসে প্রধান ভূমিকা পালন করে।
১.২ প্রদত্ত কোন লেখচিত্রের প্রকৃতি সরলরৈখিক নয়?
সঠিক উত্তর: (c) P vs V
ব্যাখ্যা: বয়েলের সূত্রানুযায়ী \(P \propto \frac{1}{V}\), তাই P বনাম V লেখচিত্রটি সমপরাবৃত্তাকার (Rectangular Hyperbola) হয়, সরলরৈখিক নয়।
১.৩ কোনো গ্যাসের বাষ্পঘনত্ব 8, STP-তে 4gm ভরবিশিষ্ট ওই গ্যাসের আয়তন হবে –
সঠিক উত্তর: (d) 5.6লিঃ
ব্যাখ্যা: বাষ্পঘনত্ব \(D=8\) হলে আণবিক ভর \(M=16\)।
\(16g\) গ্যাসের আয়তন \(22.4L\)।
\(\therefore 4g\) গ্যাসের আয়তন = \(\frac{22.4}{16} \times 4 = 5.6L\)।
\(16g\) গ্যাসের আয়তন \(22.4L\)।
\(\therefore 4g\) গ্যাসের আয়তন = \(\frac{22.4}{16} \times 4 = 5.6L\)।
১.৪ নিম্নোক্ত পদার্থগুলির মধ্যে কোনটির তাপ পরিবাহিতা সর্বোচ্চ?
সঠিক উত্তর: (c) হীরে
ব্যাখ্যা: হীরের তাপ পরিবাহিতা যেকোনো ধাতুর চেয়েও অনেক বেশি।
১.৫ একটি উত্তল লেন্সের ফোকাস দৈর্ঘ্য 10cm। নীচের কোন বস্তু দূরত্বের জন্য একে বিবর্ধক কাঁচ হিসেবে ব্যবহার করা যাবে?
সঠিক উত্তর: (b) 7cm
ব্যাখ্যা: বিবর্ধক কাঁচ হিসেবে ব্যবহারের জন্য বস্তুকে লেন্সের ফোকাস দূরত্বের মধ্যে (\(u < f\)) রাখতে হয়। এখানে \(f=10cm\), তাই বস্তুর দূরত্ব \(10cm\)-এর কম হতে হবে।
১.৬ অস্বচ্ছ কোনো বস্তুর বর্ণ সৃষ্টি হয় –
সঠিক উত্তর: (a) প্রতিফলনে
ব্যাখ্যা: কোনো অস্বচ্ছ বস্তু যে বর্ণের আলো প্রতিফলন করে, বস্তুটি সেই বর্ণের দেখায়।
১.৭ নিম্নলিখিত কোন আধানের মানটি বাস্তবে সম্ভব?
সঠিক উত্তর: (c) \(3.2 \times 10^{-19}C\)
ব্যাখ্যা: কোনো বস্তুর আধান সর্বদা ইলেকট্রনের আধানের (\(1.6 \times 10^{-19}C\)) সরল গুণিতক হতে হবে। এখানে \(3.2 \times 10^{-19}C\) হলো \(2 \times 1.6 \times 10^{-19}C\), যা সম্ভব।
১.৮ যান্ত্রিক শক্তি থেকে তড়িৎশক্তি রূপান্তরের যন্ত্র হল –
সঠিক উত্তর: (d) AC জেনারেটর
১.৯ কোনো তেজস্ক্রিয় মৌল থেকে নির্গত \(\beta\) রশ্মি হল –
সঠিক উত্তর: (a) ইলেকট্রনের স্রোত
১.১০ পর্যায় সারণির কোনো শ্রেণি বরাবর যেটির পরিবর্তন হয় না –
সঠিক উত্তর: (d) যোজক ইলেকট্রন সংখ্যা
ব্যাখ্যা: একই শ্রেণির সকল মৌলের সর্ববহিস্থ কক্ষে সমান সংখ্যক ইলেকট্রন (যোজক ইলেকট্রন) থাকে।
১.১১ মৃদু তড়িৎবিশ্লেষ্য পদার্থের জলীয় দ্রবণে উপস্থিত থাকে –
সঠিক উত্তর: (c) আয়ন ও অণু উভয়েই
ব্যাখ্যা: মৃদু তড়িৎবিশ্লেষ্য পদার্থ সম্পূর্ণ বিয়োজিত হয় না, তাই দ্রবণে বিয়োজিত আয়ন এবং অবিয়োজিত অণু উভয়ই অবস্থান করে।
১.১২ প্রদত্ত কোন গ্যাসটি জলের নিম্ন অপসারণ দ্বারা সংগ্রহ করা হয়?
সঠিক উত্তর: (c) \(N_2\)
ব্যাখ্যা: নাইট্রোজেন জলে অদ্রাব্য, তাই একে জলের নিম্ন অপসারণ দ্বারা সংগ্রহ করা হয়। বাকি গ্যাসগুলি জলে দ্রাব্য।
১.১৩ নীচের কোন ধাতু জোড়টি ব্রোঞ্জ ও কাঁসা উভয় সংকর ধাতুতে বিদ্যমান?
সঠিক উত্তর: (b) কপার-টিন
ব্যাখ্যা: ব্রোঞ্জ এবং কাঁসা (Bell metal) উভয়েই তামা (Copper) এবং টিন (Tin)-এর সংকর ধাতু, কেবল অনুপাত ভিন্ন।
১.১৪ ইথাইল অ্যালকোহলের নিরুদনে কোনটি উৎপন্ন হয়?
সঠিক উত্তর: (c) \(C_2H_4\)
ব্যাখ্যা: গাঢ় \(H_2SO_4\)-এর উপস্থিতিতে ইথানল থেকে জল অপসারিত হয়ে ইথিলিন (\(C_2H_4\)) উৎপন্ন হয়।
১.১৫ কিটোন যৌগের কার্যকরী গ্রুপ কোনটি?
সঠিক উত্তর: (d) \(>C=O\)
বিভাগ-‘খ’
অতিসংক্ষিপ্ত উত্তরভিত্তিক প্রশ্নাবলী
২.১ বায়োগ্যাসের প্রধান উপাদান কী?
উত্তর: মিথেন (\(CH_4\))।
অথবা, সূর্যালোকের অবলোহিত বা ইনফ্রারেড (IR) রশ্মির জন্য সোলার কুকার কাজ করে।
২.২ বায়ুমণ্ডলের কোন স্তর জলবায়ু নিয়ন্ত্রণ করে?
উত্তর: ট্রোপোস্ফিয়ার (Troposphere)।
২.৩ \(PV=nRT\) সমীকরণে কোনটি ধ্রুবক থাকে? (যেখানে চিহ্নগুলি প্রচলিত)
উত্তর: \(R\) (সার্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক)।
২.৪ \(-273^{\circ}C\) উষ্ণতায় গ্যাস অণুর গতিবেগ শূন্য হয়। সত্য বা মিথ্যা লেখো।
উত্তর: সত্য।
২.৫ উষ্ণতা বৃদ্ধিতে ধাতব পরিবাহীর পরিবাহিতা কীরূপে পরিবর্তিত হয়?
উত্তর: হ্রাস পায়।
(ব্যাখ্যা: উষ্ণতা বাড়লে ধাতুর রোধ বাড়ে, তাই পরিবাহিতা কমে।)
অথবা, তরলের আপাত ও প্রকৃত প্রসারণ গুণাঙ্কের মধ্যে কোনটি তরলের নিজস্ব বৈশিষ্ট্য?
উত্তর: প্রকৃত প্রসারণ গুণাঙ্ক।
উত্তর: প্রকৃত প্রসারণ গুণাঙ্ক।
২.৬ দুই মাধ্যমে প্রতিসরণের সময় লম্ব আপতনের ক্ষেত্রে কোনো আলোকরশ্মির কৌণিক চ্যুতি কত?
উত্তর: \(0^{\circ}\) (শূন্য ডিগ্রি)।
অথবা, অবতল লেন্স সর্বদা অসদবিম্ব গঠন করে।
২.৭ শূন্যস্থানে অতিবেগুনি রশ্মির বেগ কত?
উত্তর: \(3 \times 10^8 \ m/s\) (আলোর বেগের সমান)।
২.৮ ফিউজ তারকে মূল বর্তনীর সাথে শ্রেণি সমবায়ে যুক্ত করা হয়। (সত্য বা মিথ্যা লেখো)
উত্তর: সত্য।
২.৯ বিভব প্রভেদ একই রেখে রোধ অর্ধেক করলে কোনো পরিবাহীর প্রবাহমাত্রার কীরূপ পরিবর্তন ঘটবে?
উত্তর: প্রবাহমাত্রা দ্বিগুণ হবে।
ব্যাখ্যা: \(I = \frac{V}{R}\)। যদি \(R\) অর্ধেক হয়, তবে \(I\) দ্বিগুণ হবে।
অথবা, BOT কোন ভৌতরাশির একক?
উত্তর: বৈদ্যুতিক শক্তি (Electrical Energy)।
উত্তর: বৈদ্যুতিক শক্তি (Electrical Energy)।
২.১০ কোন ধরনের নিউক্লীয় বিক্রিয়া সূর্যের বিপুল শক্তির উৎস?
উত্তর: নিউক্লীয় সংযোজন (Nuclear Fusion)।
২.১১ বাম স্তম্ভের সঙ্গে ডান স্তম্ভের সামঞ্জস্য বিধান করো:
| বাম স্তম্ভ | ডান স্তম্ভ (সঠিক উত্তর) |
|---|---|
| ২.১১.১ একটি ক্ষারীয় মৃত্তিকা ধাতু | (d) Mg (ম্যাগনেসিয়াম) |
| ২.১১.২ অ্যামালগামের সর্বদাই একটি উপাদান | (c) Hg (পারদ) |
| ২.১১.৩ বক্সাইট থেকে নিষ্কাশিত হয় | (a) Al (অ্যালুমিনিয়াম) |
| ২.১১.৪ পিতল ও ব্রোঞ্জ উভয়েই উপস্থিত | (b) Cu (কপার/তামা) |
২.১২ একটি সমযোজী যৌগের নাম করো যেটি জলীয় দ্রবণে আয়নীয় যৌগ হিসেবে আচরণ করে।
উত্তর: হাইড্রোজেন ক্লোরাইড (\(HCl\)) বা অ্যামোনিয়া (\(NH_3\))।
অথবা, CaO যৌগটিতে আয়নীয় বন্ধন দেখা যায়। সত্য বা মিথ্যা লেখো।
উত্তর: সত্য।
উত্তর: সত্য।
২.১৩ একটি ক্ষারীয় মৃদু তড়িৎবিশ্লেষ্য পদার্থের নাম লেখো।
উত্তর: অ্যামোনিয়াম হাইড্রক্সাইড (\(NH_4OH\))।
২.১৪ NaCl এর জলীয় দ্রবণের তড়িৎবিশ্লেষণ করলে ক্যাথোডে হাইড্রোজেন (\(H_2\)) উৎপন্ন হয়।
অথবা, অ্যানোড মাডে পাওয়া যায় এমন একটি ধাতুর নাম লেখো।
উত্তর: সোনা (Au) বা প্লাটিনাম (Pt)।
উত্তর: সোনা (Au) বা প্লাটিনাম (Pt)।
২.১৫ পরীক্ষাগারে অ্যামোনিয়া প্রস্তুতিতে কোন ক্লোরাইড যৌগটি ব্যবহার করা হয়?
উত্তর: অ্যামোনিয়াম ক্লোরাইড (\(NH_4Cl\))।
অথবা, সালফিউরিক অ্যাসিডের শিল্পোৎপাদনে অনুঘটক হিসাবে কী ব্যবহৃত হয়?
উত্তর: ভেনাডিয়াম পেন্টক্সাইড (\(V_2O_5\)) বা প্লাটিনাইজড অ্যাসবেসটস।
উত্তর: ভেনাডিয়াম পেন্টক্সাইড (\(V_2O_5\)) বা প্লাটিনাইজড অ্যাসবেসটস।
২.১৬ জার্মান সিলভারে সিলভারের পরিমাণ কত?
উত্তর: \(0\%\) (শূন্য শতাংশ)।
অথবা, আত্মঘাতী অ্যানোড হিসেবে কোন ধাতু ব্যবহৃত হয়?
উত্তর: ম্যাগনেসিয়াম (Mg) বা জিংক (Zn) ব্লক।
উত্তর: ম্যাগনেসিয়াম (Mg) বা জিংক (Zn) ব্লক।
২.১৭ \(CH_3CH_2OH\) এর একটি সমবয়বের গঠন সংকেত লেখো।
উত্তর: \(CH_3-O-CH_3\) (ডাইমিথাইল ইথার)।
অথবা, \(CH_3CH_2COOH\) এর IUPAC নাম লেখো।
উত্তর: প্রোপানয়িক অ্যাসিড (Propanoic Acid)।
উত্তর: প্রোপানয়িক অ্যাসিড (Propanoic Acid)।
২.১৮ ননস্টিক বাসনপত্র তৈরিতে কোন পলিমারটি ব্যবহৃত হয়?
উত্তর: টেফলন (Teflon) বা পলিটেট্রাফ্লুরোইথিলিন (PTFE)।
বিভাগ-‘গ’
সংক্ষিপ্ত উত্তরভিত্তিক প্রশ্নাবলী (২ নম্বরের প্রশ্ন)
৩.১ স্থিতিশীল উন্নয়নে সৌরশক্তি ও বায়োগ্যাসের ভূমিকা লেখো।
উত্তর:
১) সৌরশক্তি: এটি অফুরন্ত ও দূষণমুক্ত শক্তির উৎস। এটি জীবাশ্ম জ্বালানির ওপর নির্ভরতা কমায় এবং পরিবেশ রক্ষায় সাহায্য করে।
২) বায়োগ্যাস: জৈব বর্জ্য পদার্থ থেকে উৎপন্ন হওয়ায় এটি বর্জ্য ব্যবস্থাপনা ও জ্বালানি সমস্যা একইসাথে সমাধান করে। এটি পরিবেশবান্ধব এবং এর উপজাত পদার্থ সার হিসেবে ব্যবহৃত হয়।
২) বায়োগ্যাস: জৈব বর্জ্য পদার্থ থেকে উৎপন্ন হওয়ায় এটি বর্জ্য ব্যবস্থাপনা ও জ্বালানি সমস্যা একইসাথে সমাধান করে। এটি পরিবেশবান্ধব এবং এর উপজাত পদার্থ সার হিসেবে ব্যবহৃত হয়।
অথবা, মিথেন হাইড্রেট কী? এর থেকে কীভাবে মিথেন পাওয়া যায়?
উত্তর:
মিথেন হাইড্রেট: এটি একপ্রকার কঠিন বরফাকৃতি কেলাসাকার পদার্থ, যেখানে জলের অণুর খাঁচার মধ্যে মিথেন অণু আবদ্ধ থাকে। সংকেত: \(4CH_4 \cdot 23H_2O\)। একে 'ফায়ার আইস'ও বলা হয়।
নিষ্কাশন: সমুদ্রের তলদেশ থেকে একে তুলে এনে চাপ হ্রাস করলে বা উত্তপ্ত করলে এটি গলে গিয়ে মিথেন গ্যাস নির্গত করে।
নিষ্কাশন: সমুদ্রের তলদেশ থেকে একে তুলে এনে চাপ হ্রাস করলে বা উত্তপ্ত করলে এটি গলে গিয়ে মিথেন গ্যাস নির্গত করে।
৩.২ \(0^{\circ}C\) উষ্ণতায় রক্ষিত একটি নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের চাপ দ্বিগুণ ও আয়তন অর্ধেক করা হল। গ্যাসটির অন্তিম উষ্ণতা কী হবে?
সমাধান:
প্রাথমিক উষ্ণতা \(T_1 = 0^{\circ}C = 273 K\)
ধরি প্রাথমিক চাপ \(P_1 = P\) এবং আয়তন \(V_1 = V\)
অন্তিম চাপ \(P_2 = 2P\) এবং আয়তন \(V_2 = \frac{V}{2}\)
আমরা জানি, \(\frac{P_1V_1}{T_1} = \frac{P_2V_2}{T_2}\)
\(\Rightarrow \frac{PV}{273} = \frac{2P \cdot (V/2)}{T_2}\)
\(\Rightarrow \frac{PV}{273} = \frac{PV}{T_2}\)
\(\therefore T_2 = 273 K = 0^{\circ}C\)
উত্তর: গ্যাসটির অন্তিম উষ্ণতা \(0^{\circ}C\) ই থাকবে।
প্রাথমিক উষ্ণতা \(T_1 = 0^{\circ}C = 273 K\)
ধরি প্রাথমিক চাপ \(P_1 = P\) এবং আয়তন \(V_1 = V\)
অন্তিম চাপ \(P_2 = 2P\) এবং আয়তন \(V_2 = \frac{V}{2}\)
আমরা জানি, \(\frac{P_1V_1}{T_1} = \frac{P_2V_2}{T_2}\)
\(\Rightarrow \frac{PV}{273} = \frac{2P \cdot (V/2)}{T_2}\)
\(\Rightarrow \frac{PV}{273} = \frac{PV}{T_2}\)
\(\therefore T_2 = 273 K = 0^{\circ}C\)
উত্তর: গ্যাসটির অন্তিম উষ্ণতা \(0^{\circ}C\) ই থাকবে।
অথবা, গ্যাস অণুর গতিশীলতার স্বপক্ষে দুটি যুক্তি দাও।
উত্তর:
১) ব্যাপন (Diffusion): ঘরের এক কোণে সুগন্ধি স্প্রে করলে দ্রুত তা সারা ঘরে ছড়িয়ে পড়ে, যা প্রমাণ করে গ্যাসের অণুগুলি গতিশীল।
২) ব্রাউনীয় গতি (Brownian Motion): অণুবীক্ষণ যন্ত্রের নিচে ধোঁয়ার কণা বা ভাসমান কণাগুলির এলোমেলো বিচরণ গ্যাসের অণুর নিরবচ্ছিন্ন গতির প্রমাণ দেয়।
১) ব্যাপন (Diffusion): ঘরের এক কোণে সুগন্ধি স্প্রে করলে দ্রুত তা সারা ঘরে ছড়িয়ে পড়ে, যা প্রমাণ করে গ্যাসের অণুগুলি গতিশীল।
২) ব্রাউনীয় গতি (Brownian Motion): অণুবীক্ষণ যন্ত্রের নিচে ধোঁয়ার কণা বা ভাসমান কণাগুলির এলোমেলো বিচরণ গ্যাসের অণুর নিরবচ্ছিন্ন গতির প্রমাণ দেয়।
৩.৩ বায়ু থেকে কাঁচে আলোকরশ্মি আপতিত হয়ে \(45^{\circ}\) আপতন কোণে ও \(30^{\circ}\) প্রতিসরণ কোণ সৃষ্টি করে। কাঁচের প্রতিসরাঙ্ক নির্ণয় করো।
সমাধান:
আপতন কোণ \(i = 45^{\circ}\), প্রতিসরণ কোণ \(r = 30^{\circ}\)
আমরা জানি, প্রতিসরাঙ্ক \(\mu = \frac{\sin i}{\sin r}\)
\(\mu = \frac{\sin 45^{\circ}}{\sin 30^{\circ}} = \frac{1/\sqrt{2}}{1/2} = \frac{2}{\sqrt{2}} = \sqrt{2} \approx 1.414\)
উত্তর: কাঁচের প্রতিসরাঙ্ক \(\sqrt{2}\) বা \(1.414\)।
আপতন কোণ \(i = 45^{\circ}\), প্রতিসরণ কোণ \(r = 30^{\circ}\)
আমরা জানি, প্রতিসরাঙ্ক \(\mu = \frac{\sin i}{\sin r}\)
\(\mu = \frac{\sin 45^{\circ}}{\sin 30^{\circ}} = \frac{1/\sqrt{2}}{1/2} = \frac{2}{\sqrt{2}} = \sqrt{2} \approx 1.414\)
উত্তর: কাঁচের প্রতিসরাঙ্ক \(\sqrt{2}\) বা \(1.414\)।
অথবা, উত্তল লেন্সের আলোককেন্দ্র কাকে বলে? আলোককেন্দ্রে আপতিত রশ্মির আপতন কোণ কত?
উত্তর:
আলোককেন্দ্র: লেন্সের প্রধান অক্ষের ওপর অবস্থিত এমন একটি বিন্দু, যার মধ্য দিয়ে কোনো আলোকরশ্মি গেলে প্রতিসরণের পর নির্গত রশ্মি আপতিত রশ্মির সমান্তরাল হয়। (পাতলা লেন্সের ক্ষেত্রে রশ্মি সোজাসুজি বেরিয়ে যায়)।
দ্বিতীয় অংশ: আলোককেন্দ্র দিয়ে রশ্মি গেলে তার কোনো বিচ্যুতি হয় না, অর্থাৎ কৌণিক চ্যুতি শূন্য হয়। (প্রশ্নে 'আপতন কোণ' জানতে চাইলে, রশ্মি যদি প্রধান অক্ষ বরাবর পড়ে তবে আপতন কোণ \(0^{\circ}\), অন্যথায় যেকোনো কোণে আপতিত হতে পারে, কিন্তু চ্যুতি বা Deviation সর্বদা \(0\))।
আলোককেন্দ্র: লেন্সের প্রধান অক্ষের ওপর অবস্থিত এমন একটি বিন্দু, যার মধ্য দিয়ে কোনো আলোকরশ্মি গেলে প্রতিসরণের পর নির্গত রশ্মি আপতিত রশ্মির সমান্তরাল হয়। (পাতলা লেন্সের ক্ষেত্রে রশ্মি সোজাসুজি বেরিয়ে যায়)।
দ্বিতীয় অংশ: আলোককেন্দ্র দিয়ে রশ্মি গেলে তার কোনো বিচ্যুতি হয় না, অর্থাৎ কৌণিক চ্যুতি শূন্য হয়। (প্রশ্নে 'আপতন কোণ' জানতে চাইলে, রশ্মি যদি প্রধান অক্ষ বরাবর পড়ে তবে আপতন কোণ \(0^{\circ}\), অন্যথায় যেকোনো কোণে আপতিত হতে পারে, কিন্তু চ্যুতি বা Deviation সর্বদা \(0\))।
৩.৪ একটি \(220V-60W\) বাতির রোধ কত? এই বাতিটির মধ্য দিয়ে সর্বোচ্চ প্রবাহমাত্রা বা কত?
সমাধান:
বিভব \(V = 220V\), ক্ষমতা \(P = 60W\)
১) রোধ \(R = \frac{V^2}{P} = \frac{220 \times 220}{60} = \frac{48400}{60} \approx 806.67 \Omega\)
২) প্রবাহমাত্রা \(I = \frac{P}{V} = \frac{60}{220} = \frac{3}{11} \approx 0.27 A\)
উত্তর: রোধ \(806.67 \Omega\) এবং প্রবাহমাত্রা \(0.27 A\)।
বিভব \(V = 220V\), ক্ষমতা \(P = 60W\)
১) রোধ \(R = \frac{V^2}{P} = \frac{220 \times 220}{60} = \frac{48400}{60} \approx 806.67 \Omega\)
২) প্রবাহমাত্রা \(I = \frac{P}{V} = \frac{60}{220} = \frac{3}{11} \approx 0.27 A\)
উত্তর: রোধ \(806.67 \Omega\) এবং প্রবাহমাত্রা \(0.27 A\)।
অথবা, DC অপেক্ষা AC ব্যবহার অধিক সুবিধাজনক কেন?
উত্তর:
১) ট্রান্সফরমার ব্যবহার করে AC-এর ভোল্টেজ প্রয়োজনমতো কমানো বা বাড়ানো যায়।
২) উচ্চ বিভবে AC সরবরাহ করলে তড়িৎশক্তির অপচয় অনেক কম হয় এবং বহু দূরবর্তী স্থানে প্রেরণ করা সহজ।
১) ট্রান্সফরমার ব্যবহার করে AC-এর ভোল্টেজ প্রয়োজনমতো কমানো বা বাড়ানো যায়।
২) উচ্চ বিভবে AC সরবরাহ করলে তড়িৎশক্তির অপচয় অনেক কম হয় এবং বহু দূরবর্তী স্থানে প্রেরণ করা সহজ।
৩.৫ সোডিয়াম ক্লোরাইডের বন্ধন, Na-Cl বন্ধন হিসেবে প্রকাশ করা যায় না কেন?
উত্তর: সোডিয়াম ক্লোরাইড একটি আয়নীয় যৌগ। এর কেলাসে কোনো বিচ্ছিন্ন অণুর অস্তিত্ব নেই। প্রতিটি \(Na^+\) আয়ন ছয়টি \(Cl^-\) আয়ন দ্বারা এবং প্রতিটি \(Cl^-\) আয়ন ছয়টি \(Na^+\) আয়ন দ্বারা পরিবেষ্টিত থাকে। এই আকর্ষণ বল সর্বসমদিশ (Non-directional), তাই সমযোজী যৌগের মতো \(Na-Cl\) রেখা বা বন্ধন দ্বারা প্রকাশ করা সঠিক নয়।
অথবা, A ও B দুটি মৌলের পারমাণবিক সংখ্যা যথাক্রমে 7 ও 20। A ও B পরস্পর যুক্ত হয়ে যৌগ গঠন করলে কী ধরনের বন্ধন তৈরি হবে? অণুটির ইলেকট্রন ডট গঠন দেখাও।
উত্তর:
মৌল A (7) হলো নাইট্রোজেন (N: ২,৫) এবং মৌল B (20) হলো ক্যালসিয়াম (Ca: ২,৮,৮,২)।
Ca ধাতু (২টি ইলেকট্রন বর্জন করে) এবং N অধাতু (৩টি ইলেকট্রন গ্রহণ করে)। তাই এদের মধ্যে তড়িৎযোজী বা আয়নীয় বন্ধন গঠিত হবে।
যৌগটি হবে ক্যালসিয়াম নাইট্রাইড (\(Ca_3N_2\))।
ইলেকট্রন ডট গঠন:
\(3 \ [Ca] \rightarrow 3 \ [Ca]^{2+} + 6e^-\)
\(2 \ [\bullet \underset{\bullet}{\overset{\bullet}{N}} \bullet] + 6e^- \rightarrow 2 \ [\bullet \underset{\bullet}{\overset{\bullet}{N}} \bullet]^{3-}\)
গঠিত যৌগ: \([Ca^{2+}]_3 [N^{3-}]_2\) বা \(Ca_3N_2\)।
মৌল A (7) হলো নাইট্রোজেন (N: ২,৫) এবং মৌল B (20) হলো ক্যালসিয়াম (Ca: ২,৮,৮,২)।
Ca ধাতু (২টি ইলেকট্রন বর্জন করে) এবং N অধাতু (৩টি ইলেকট্রন গ্রহণ করে)। তাই এদের মধ্যে তড়িৎযোজী বা আয়নীয় বন্ধন গঠিত হবে।
যৌগটি হবে ক্যালসিয়াম নাইট্রাইড (\(Ca_3N_2\))।
ইলেকট্রন ডট গঠন:
\(3 \ [Ca] \rightarrow 3 \ [Ca]^{2+} + 6e^-\)
\(2 \ [\bullet \underset{\bullet}{\overset{\bullet}{N}} \bullet] + 6e^- \rightarrow 2 \ [\bullet \underset{\bullet}{\overset{\bullet}{N}} \bullet]^{3-}\)
গঠিত যৌগ: \([Ca^{2+}]_3 [N^{3-}]_2\) বা \(Ca_3N_2\)।
৩.৬ উত্তপ্ত ক্যালসিয়াম কার্বাইডের উপর দিয়ে নাইট্রোজেন গ্যাস পাঠালে যে বিক্রিয়া হয় তার সমীকরণটি লেখো। উৎপন্ন মিশ্রণটিকে কী বলে?
সমীকরণ: \(CaC_2 + N_2 \xrightarrow{1100^{\circ}C} CaCN_2 + C\)
নাম: ক্যালসিয়াম সায়ানামাইড (\(CaCN_2\)) ও কার্বনের এই ধূসর মিশ্রণকে নাইট্রোলিম বলে, যা সার হিসেবে ব্যবহৃত হয়।
নাম: ক্যালসিয়াম সায়ানামাইড (\(CaCN_2\)) ও কার্বনের এই ধূসর মিশ্রণকে নাইট্রোলিম বলে, যা সার হিসেবে ব্যবহৃত হয়।
৩.৭ হাইড্রোজেন সালফাইডের বিজারণ ধর্মের একটি বিক্রিয়ার উদাহরণ সমিত সমীকরণসহ লেখো।
উত্তর: ক্লোরিন জলের মধ্যে \(H_2S\) গ্যাস চালনা করলে, \(H_2S\) ক্লোরিনকে বিজারিত করে হাইড্রোজেন ক্লোরাইড (\(HCl\)) উৎপন্ন করে এবং নিজে জারিত হয়ে সালফারে পরিণত হয়।
সমীকরণ: \(H_2S + Cl_2 \rightarrow 2HCl + S \downarrow\)
সমীকরণ: \(H_2S + Cl_2 \rightarrow 2HCl + S \downarrow\)
অথবা, নাইট্রোজেন রাসায়নিকভাবে কম সক্রিয় কেন?
উত্তর: নাইট্রোজেন অণুর দুটি পরমাণু শক্তিশালী ত্রিবন্ধন (\(N \equiv N\)) দ্বারা যুক্ত থাকে। এই বন্ধন ভাঙতে প্রচুর শক্তির প্রয়োজন হয় (উচ্চ বন্ধন বিয়োজন শক্তি), তাই সাধারণ অবস্থায় নাইট্রোজেন রাসায়নিকভাবে নিষ্ক্রিয় বা কম সক্রিয়।
৩.৮ ক্রায়োলাইট ও চ্যালকোসাইট কোন কোন ধাতুর আকরিক তা লেখো এবং ঐ ধাতুগুলির একটি করে ব্যবহার লেখো।
উত্তর:
১) ক্রায়োলাইট (\(Na_3AlF_6\)): অ্যালুমিনিয়াম (\(Al\))-এর খনিজ।
ব্যবহার: অ্যালুমিনিয়াম বিমানের কাঠামো তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।
২) চ্যালকোসাইট (\(Cu_2S\)): তামা বা কপার (\(Cu\))-এর আকরিক।
ব্যবহার: বৈদ্যুতিক তার তৈরিতে কপার ব্যবহৃত হয়।
১) ক্রায়োলাইট (\(Na_3AlF_6\)): অ্যালুমিনিয়াম (\(Al\))-এর খনিজ।
ব্যবহার: অ্যালুমিনিয়াম বিমানের কাঠামো তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।
২) চ্যালকোসাইট (\(Cu_2S\)): তামা বা কপার (\(Cu\))-এর আকরিক।
ব্যবহার: বৈদ্যুতিক তার তৈরিতে কপার ব্যবহৃত হয়।
৩.৯ ডিনেচার্ড স্পিরিটের প্রধান উপাদান কী? এর একটি ব্যবহার উল্লেখ করো।
উপাদান: মূল উপাদান রেক্টিফাইড স্পিরিট (৯০-৯৫% ইথানল) এবং এর সাথে মেশানো বিষাক্ত মিথানল (১০%)।
ব্যবহার: বার্নিশ ও রঙের দ্রাবক হিসেবে এবং স্পিরিট ল্যাম্পের জ্বালানি হিসেবে ব্যবহৃত হয়।
ব্যবহার: বার্নিশ ও রঙের দ্রাবক হিসেবে এবং স্পিরিট ল্যাম্পের জ্বালানি হিসেবে ব্যবহৃত হয়।
অথবা, ক্লোরিনের সাথে মিথেনের প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ায় প্রথম ও দ্বিতীয় ধাপের রাসায়নিক সমীকরণ লেখো।
উত্তর: বিক্ষিপ্ত সূর্যালোকের উপস্থিতিতে:
১ম ধাপ: \(CH_4 + Cl_2 \rightarrow CH_3Cl + HCl\)
২য় ধাপ: \(CH_3Cl + Cl_2 \rightarrow CH_2Cl_2 + HCl\)
১ম ধাপ: \(CH_4 + Cl_2 \rightarrow CH_3Cl + HCl\)
২য় ধাপ: \(CH_3Cl + Cl_2 \rightarrow CH_2Cl_2 + HCl\)
বিভাগ-‘ঘ’
দীর্ঘ উত্তরভিত্তিক প্রশ্নাবলী (৩ নম্বরের প্রশ্ন)
৪.১ গ্যাস সংক্রান্ত চার্লসের সূত্রটি বিবৃত করো। স্থির চাপে স্থির ভরের আদর্শ গ্যাসের ক্ষেত্রে \(V\) বনাম \(t\) লেখচিত্র অঙ্কন করো।
চার্লসের সূত্র:
স্থির চাপে নির্দিষ্ট ভরের কোনো গ্যাসের উষ্ণতা \(1^{\circ}C\) বৃদ্ধি বা হ্রাস করলে, \(0^{\circ}C\) উষ্ণতায় ওই গ্যাসের যে আয়তন থাকে, তার \(\frac{1}{273}\) অংশ যথাক্রমে বৃদ্ধি বা হ্রাস পায়।
লেখচিত্র: \(V\) বনাম \(t\) (\({}^{\circ}C\)) লেখচিত্রটি একটি সরলরেখা হবে যা মূলবিন্দুগামী নয়। রেখাটি পিছন দিকে বর্ধিত করলে উষ্ণতা অক্ষকে \(-273^{\circ}C\) বিন্দুতে ছেদ করে।
লেখচিত্র: \(V\) বনাম \(t\) (\({}^{\circ}C\)) লেখচিত্রটি একটি সরলরেখা হবে যা মূলবিন্দুগামী নয়। রেখাটি পিছন দিকে বর্ধিত করলে উষ্ণতা অক্ষকে \(-273^{\circ}C\) বিন্দুতে ছেদ করে।
৪.২ \(24g\) কার্বনকে অতিরিক্ত অক্সিজেনে পোড়ালে যে পরিমাণ \(CO_2\) উৎপন্ন হয় সেই পরিমাণ \(CO_2\) উৎপাদনের জন্য কত পরিমাণ \(CaCO_3\) এর সঙ্গে \(HCl\) এর বিক্রিয়া ঘটাতে হবে? \([Ca=40, C=12, O=16]\)
সমাধান:
১) কার্বন পোড়ানোর বিক্রিয়া: \(C + O_2 \rightarrow CO_2\)
\(12g\) কার্বন থেকে \(CO_2\) উৎপন্ন হয় \(44g\)।
\(\therefore 24g\) কার্বন থেকে \(CO_2\) উৎপন্ন হবে = \(\frac{44}{12} \times 24 = 88g\)।
২) \(CaCO_3\) ও \(HCl\)-এর বিক্রিয়া: \(CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2\)
\(CaCO_3\)-এর আণবিক ভর = \(40+12+(16 \times 3) = 100g\)।
\(44g\) \(CO_2\) পেতে \(CaCO_3\) লাগে \(100g\)।
\(\therefore 88g\) \(CO_2\) পেতে \(CaCO_3\) লাগবে = \(\frac{100}{44} \times 88 = 200g\)।
উত্তর: \(200g\) \(CaCO_3\) প্রয়োজন।
\(12g\) কার্বন থেকে \(CO_2\) উৎপন্ন হয় \(44g\)।
\(\therefore 24g\) কার্বন থেকে \(CO_2\) উৎপন্ন হবে = \(\frac{44}{12} \times 24 = 88g\)।
২) \(CaCO_3\) ও \(HCl\)-এর বিক্রিয়া: \(CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2\)
\(CaCO_3\)-এর আণবিক ভর = \(40+12+(16 \times 3) = 100g\)।
\(44g\) \(CO_2\) পেতে \(CaCO_3\) লাগে \(100g\)।
\(\therefore 88g\) \(CO_2\) পেতে \(CaCO_3\) লাগবে = \(\frac{100}{44} \times 88 = 200g\)।
উত্তর: \(200g\) \(CaCO_3\) প্রয়োজন।
অথবা, \((CH_2)_x\) আণবিক সংকেতের একটি গ্যাসীয় পদার্থের বাষ্পঘনত্ব \(21\) হলে \(x\) এর মান কত? \(2\) মোল ওই গ্যাসীয় পদার্থের সম্পূর্ণ দহনে STP-তে কত আয়তন \(CO_2\) উৎপন্ন হবে?
সমাধান:
১) বাষ্পঘনত্ব \(D=21\), তাই আণবিক ভর \(M = 2 \times 21 = 42\)।
শর্তানুসারে, \((12 + 1 \times 2) \times x = 42 \Rightarrow 14x = 42 \Rightarrow x = 3\)।
যৌগটি হলো \(C_3H_6\) (প্রোপিন)।
২) দহন বিক্রিয়া: \(C_3H_6 + \frac{9}{2}O_2 \rightarrow 3CO_2 + 3H_2O\)
১ মোল \(C_3H_6\) থেকে \(CO_2\) উৎপন্ন হয় ৩ মোল।
\(\therefore 2\) মোল গ্যাস থেকে \(CO_2\) উৎপন্ন হবে \(3 \times 2 = 6\) মোল।
STP-তে ১ মোলের আয়তন \(22.4\) লিটার।
\(\therefore 6\) মোলের আয়তন = \(6 \times 22.4 = 134.4\) লিটার।
শর্তানুসারে, \((12 + 1 \times 2) \times x = 42 \Rightarrow 14x = 42 \Rightarrow x = 3\)।
যৌগটি হলো \(C_3H_6\) (প্রোপিন)।
২) দহন বিক্রিয়া: \(C_3H_6 + \frac{9}{2}O_2 \rightarrow 3CO_2 + 3H_2O\)
১ মোল \(C_3H_6\) থেকে \(CO_2\) উৎপন্ন হয় ৩ মোল।
\(\therefore 2\) মোল গ্যাস থেকে \(CO_2\) উৎপন্ন হবে \(3 \times 2 = 6\) মোল।
STP-তে ১ মোলের আয়তন \(22.4\) লিটার।
\(\therefore 6\) মোলের আয়তন = \(6 \times 22.4 = 134.4\) লিটার।
৪.৩ তাপ পরিবহন ও তড়িৎ পরিবহনের মধ্যে দুটি সাদৃশ্য উল্লেখ করো। তাপীয় রোধের SI এককটি লেখো।
সাদৃশ্য:
১) তাপ প্রবাহের হার তাপমাত্রার পার্থক্যের সমানুপাতিক, যেমন তড়িৎ প্রবাহমাত্রা বিভবপার্থক্যের সমানুপাতিক।
২) তাপ পরিবহনের ক্ষেত্রে তাপীয় রোধ বাধার সৃষ্টি করে, ঠিক যেমন তড়িৎ পরিবহনে বৈদ্যুতিক রোধ বাধার সৃষ্টি করে।
একক: তাপীয় রোধের SI একক হলো **কেলভিন প্রতি ওয়াট (\(K/W\))**।
২) তাপ পরিবহনের ক্ষেত্রে তাপীয় রোধ বাধার সৃষ্টি করে, ঠিক যেমন তড়িৎ পরিবহনে বৈদ্যুতিক রোধ বাধার সৃষ্টি করে।
একক: তাপীয় রোধের SI একক হলো **কেলভিন প্রতি ওয়াট (\(K/W\))**।
৪.৪ স্নেল সূত্রের সাহায্যে আলোর বিচ্ছুরণের ব্যাখ্যা দাও। শূন্যস্থানে আলোর বিচ্ছুরণ না হওয়ার কারণ কী?
ব্যাখ্যা:
স্নেলের সূত্রানুসারে, প্রতিসরাঙ্ক \(\mu = \frac{\sin i}{\sin r}\)। কোশি-র সূত্র অনুযায়ী, প্রতিসরাঙ্ক আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের (\(\lambda\)) ওপর নির্ভরশীল (\(\mu = A + \frac{B}{\lambda^2}\))। বেগুনি বর্ণের তরঙ্গদৈর্ঘ্য কম হওয়ায় এর প্রতিসরাঙ্ক (\(\mu_v\)) বেশি এবং লাল বর্ণের তরঙ্গদৈর্ঘ্য বেশি হওয়ায় প্রতিসরাঙ্ক (\(\mu_r\)) কম। তাই সাদা আলো প্রিজমে পড়লে ভিন্ন বর্ণের আলো ভিন্ন কোণে বেঁকে যায় (\(\delta_v > \delta_r\)), ফলে বিচ্ছুরণ ঘটে।
শূন্যস্থানে না হওয়ার কারণ: শূন্যস্থানে সব বর্ণের আলোর বেগ সমান, তাই শূন্যস্থানের প্রতিসরাঙ্ক সব বর্ণের জন্য একই। ফলে কোনো চ্যুতি বা বিচ্ছুরণ ঘটে না।
শূন্যস্থানে না হওয়ার কারণ: শূন্যস্থানে সব বর্ণের আলোর বেগ সমান, তাই শূন্যস্থানের প্রতিসরাঙ্ক সব বর্ণের জন্য একই। ফলে কোনো চ্যুতি বা বিচ্ছুরণ ঘটে না।
৪.৫ প্রতিসরণের সূত্র থেকে কীভাবে প্রতিফলনের সূত্র নির্ণয় করা যায়? আলোর প্রতিসরণে স্নেলের সূত্র প্রযোজ্য না হওয়ার শর্ত কী?
নির্ণয়:
এটি একটি তাত্ত্বিক প্রশ্ন। সাধারণত হাইগেনসের নীতি বা ফের্মাটের নীতি ব্যবহার করে প্রমাণ করা যায়। গাণিতিকভাবে, প্রতিসরণের ক্ষেত্রে যদি আমরা ধরি আলোক রশ্মি একই মাধ্যমে ফিরে আসছে (প্রতিসরাঙ্ক সমান), তবে \(i=r\) প্রমাণিত হয়।
স্নেলের সূত্র প্রযোজ্য না হওয়ার শর্ত: যখন আলোকরশ্মি বিভেদতলের ওপর **লম্বভাবে আপতিত হয়** (অর্থাৎ আপতন কোণ \(i=0^{\circ}\)), তখন প্রতিসরণ কোণ \(r=0^{\circ}\) হয়। এক্ষেত্রে \(\frac{\sin i}{\sin r}\) অনির্ণেয় হয়।
স্নেলের সূত্র প্রযোজ্য না হওয়ার শর্ত: যখন আলোকরশ্মি বিভেদতলের ওপর **লম্বভাবে আপতিত হয়** (অর্থাৎ আপতন কোণ \(i=0^{\circ}\)), তখন প্রতিসরণ কোণ \(r=0^{\circ}\) হয়। এক্ষেত্রে \(\frac{\sin i}{\sin r}\) অনির্ণেয় হয়।
অথবা, একটি প্রিজমে \(i-\delta\) লেখচিত্র অঙ্কন করো এবং এর থেকে ন্যূনতম চ্যুতির ধারণা দাও। চ্যুতি ন্যূনতম হওয়ার শর্তগুলি উল্লেখ করো।
লেখচিত্র: লেখচিত্রটি 'U' আকৃতির হয়। প্রথমে আপতন কোণ বাড়লে চ্যুতি কমে, একটি বিশেষ মানে সর্বনিম্ন হয়, তারপর আবার বাড়ে।
ন্যূনতম চ্যুতি: লেখচিত্রের সর্বনিম্ন বিন্দুটি ন্যূনতম চ্যুতি (\(\delta_m\)) নির্দেশ করে।
শর্ত: ১) আপতন কোণ ও নির্গমন কোণ সমান হবে (\(i_1 = i_2\))। ২) প্রিজমের মধ্য দিয়ে প্রতিসৃত রশ্মি ভূমির সমান্তরাল হবে (\(r_1 = r_2\))।
ন্যূনতম চ্যুতি: লেখচিত্রের সর্বনিম্ন বিন্দুটি ন্যূনতম চ্যুতি (\(\delta_m\)) নির্দেশ করে।
শর্ত: ১) আপতন কোণ ও নির্গমন কোণ সমান হবে (\(i_1 = i_2\))। ২) প্রিজমের মধ্য দিয়ে প্রতিসৃত রশ্মি ভূমির সমান্তরাল হবে (\(r_1 = r_2\))।
৪.৬ \(60V\) বিভবপ্রভেদ লাগানো একটি হিটারে \(4A\) প্রবাহ চলে। যদি বিভবপ্রভেদ বাড়িয়ে \(120V\) করা হয় তবে হিটারটিতে কত প্রবাহমাত্রা চলবে? চাপ বৃদ্ধি করলে রোধ কমে এমন একটি পদার্থের উদাহরণ দাও।
সমাধান:
প্রথমে রোধ নির্ণয়: \(R = \frac{V_1}{I_1} = \frac{60}{4} = 15 \Omega\)।
রোধ ধ্রুবক থাকলে, নতুন প্রবাহমাত্রা \(I_2 = \frac{V_2}{R} = \frac{120}{15} = 8A\)।
উত্তর: \(8\) অ্যাম্পিয়ার।
উদাহরণ: কার্বন গুঁড়ো (যা মাইক্রোফোনে ব্যবহৃত হয়) বা অর্ধপরিবাহী। চাপ দিলে কণাগুলি কাছাকাছি আসে ফলে রোধ কমে।
রোধ ধ্রুবক থাকলে, নতুন প্রবাহমাত্রা \(I_2 = \frac{V_2}{R} = \frac{120}{15} = 8A\)।
উত্তর: \(8\) অ্যাম্পিয়ার।
উদাহরণ: কার্বন গুঁড়ো (যা মাইক্রোফোনে ব্যবহৃত হয়) বা অর্ধপরিবাহী। চাপ দিলে কণাগুলি কাছাকাছি আসে ফলে রোধ কমে।
৪.৭ \(100\Omega\) রোধের একটি তার কুণ্ডলীর মধ্য দিয়ে \(30\) মিনিট ধরে \(2A\) প্রবাহ পাঠানো হল। তারটিতে উৎপন্ন তাপের পরিমাণ নির্ণয় করো। CFL ও LED এর মধ্যে কোনটি বেশি তড়িৎ সাশ্রয়কারী?
সমাধান:
রোধ \(R = 100 \Omega\), প্রবাহমাত্রা \(I = 2A\)।
সময় \(t = 30 \text{ min} = 30 \times 60 = 1800 \text{ sec}\)।
জুলের সূত্রানুযায়ী উৎপন্ন তাপ \(H = I^2Rt\) জুল।
\(H = (2)^2 \times 100 \times 1800 = 4 \times 100 \times 1800 = 7,20,000 \text{ Joule}\) বা \(720 kJ\)।
সাশ্রয়কারী: **LED** বেশি তড়িৎ সাশ্রয়কারী।
সময় \(t = 30 \text{ min} = 30 \times 60 = 1800 \text{ sec}\)।
জুলের সূত্রানুযায়ী উৎপন্ন তাপ \(H = I^2Rt\) জুল।
\(H = (2)^2 \times 100 \times 1800 = 4 \times 100 \times 1800 = 7,20,000 \text{ Joule}\) বা \(720 kJ\)।
সাশ্রয়কারী: **LED** বেশি তড়িৎ সাশ্রয়কারী।
অথবা, নিম্নোক্ত ক্ষেত্রগুলিতে বার্লোচক্রের ঘূর্ণনের কি রূপ পরিবর্তন লক্ষ্য করা যাবে? (১) তড়িৎপ্রবাহের অভিমুখ উল্টে দেওয়া হল (২) চৌম্বকক্ষেত্র ও তড়িৎপ্রবাহের অভিমুখ একসাথে বিপরীত করা হয়। ফ্যারাডের সূত্রদ্বয় কীসের ব্যাখ্যা দেয়?
১) উল্টে দিলে: চাকার ঘূর্ণন বিপরীত দিকে হবে।
২) উভয় উল্টালে: চাকার ঘূর্ণনের দিক অপরিবর্তিত থাকবে (একই দিকে ঘুরবে)।
ফ্যারাডের সূত্র: তড়িৎচৌম্বকীয় আবেশ (Electromagnetic Induction)-এর ব্যাখ্যা দেয়।
২) উভয় উল্টালে: চাকার ঘূর্ণনের দিক অপরিবর্তিত থাকবে (একই দিকে ঘুরবে)।
ফ্যারাডের সূত্র: তড়িৎচৌম্বকীয় আবেশ (Electromagnetic Induction)-এর ব্যাখ্যা দেয়।
৪.৮ \(^{238}_{92}U\) তেজস্ক্রিয় পরমাণু থেকে একটি আলফা ও দুটি বিটা কণা নির্গত হলে অপত্য নিউক্লিয়াসের পারমাণবিক সংখ্যা ও ভরসংখ্যা কত হবে? চিকিৎসা বিজ্ঞানে তেজস্ক্রিয়তার একটি ব্যবহার লেখো।
গণনা:
মূল নিউক্লিয়াস: ভরসংখ্যা = ২৩৮, প্রোটন সংখ্যা = ৯২।
১টি \(\alpha\) কণা (\(^{4}_{2}He\)) নির্গমন: ভর কমে ৪, প্রোটন কমে ২।
নতুন ভর = ২৩৪, নতুন প্রোটন = ৯০।
২টি \(\beta\) কণা (\(^{0}_{-1}e\)) নির্গমন: ভর অপরিবর্তিত, প্রোটন বাড়ে \(1 \times 2 = 2\)।
চূড়ান্ত ভরসংখ্যা = **২৩৪**।
চূড়ান্ত পারমাণবিক সংখ্যা = \(90 + 2 =\) **৯২** (এটি ইউরেনিয়ামেরই আইসোটোপ)।
ব্যবহার: ক্যানসার চিকিৎসায় কোবাল্ট-৬০ (\(^{60}Co\)) আইসোটোপ ব্যবহৃত হয়।
১টি \(\alpha\) কণা (\(^{4}_{2}He\)) নির্গমন: ভর কমে ৪, প্রোটন কমে ২।
নতুন ভর = ২৩৪, নতুন প্রোটন = ৯০।
২টি \(\beta\) কণা (\(^{0}_{-1}e\)) নির্গমন: ভর অপরিবর্তিত, প্রোটন বাড়ে \(1 \times 2 = 2\)।
চূড়ান্ত ভরসংখ্যা = **২৩৪**।
চূড়ান্ত পারমাণবিক সংখ্যা = \(90 + 2 =\) **৯২** (এটি ইউরেনিয়ামেরই আইসোটোপ)।
ব্যবহার: ক্যানসার চিকিৎসায় কোবাল্ট-৬০ (\(^{60}Co\)) আইসোটোপ ব্যবহৃত হয়।
৪.৯ আধুনিক পর্যায় সারণিতে শ্রেণিসংখ্যা কয়টি? \(Br, F, I, Cl\) কে ক্রমবর্ধমান জারণ ধর্ম ও ক্রমহ্রাসমান আকার অনুসারে সাজাও।
শ্রেণিসংখ্যা: ১৮টি।
জারণ ধর্ম (ক্রমবর্ধমান): \(I < Br < Cl < F\) (ফ্লোরিন সবথেকে শক্তিশালী জারক)।
আকার (ক্রমহ্রাসমান): \(I > Br > Cl > F\) (নিচে নামলে আকার বাড়ে, তাই আয়োডিন সবথেকে বড়)।
জারণ ধর্ম (ক্রমবর্ধমান): \(I < Br < Cl < F\) (ফ্লোরিন সবথেকে শক্তিশালী জারক)।
আকার (ক্রমহ্রাসমান): \(I > Br > Cl > F\) (নিচে নামলে আকার বাড়ে, তাই আয়োডিন সবথেকে বড়)।
অথবা, কোন নিষ্ক্রিয় মৌলের বাইরের কক্ষে ৪টি ইলেকট্রন নেই? কোন শ্রেণির মৌলগুলিকে চ্যালকোজেন বলে? একটি তেজস্ক্রিয় ক্ষার ধাতুর নাম লেখো।
১) **হিলিয়াম (He)** (এর বাইরের কক্ষে ২টি ইলেকট্রন আছে, ৮টি নয়)।
২) **শ্রেণি ১৬**-এর মৌলগুলিকে চ্যালকোজেন বলে (যেমন \(O, S\))।
৩) **ফ্রান্সিয়াম (Fr)**।
২) **শ্রেণি ১৬**-এর মৌলগুলিকে চ্যালকোজেন বলে (যেমন \(O, S\))।
৩) **ফ্রান্সিয়াম (Fr)**।
৪.১০ কপার তড়িৎদ্বার ব্যবহার করে \(CuSO_4\) এর দ্রবণের তড়িৎ বিশ্লেষণের ক্যাথোড ও অ্যানোড বিক্রিয়াটি উল্লেখ করো। এক্ষেত্রে দ্রবণের গাঢ়ত্ব ও বর্ণ অপরিবর্তিত থাকে কীভাবে?
বিক্রিয়া:
ক্যাথোড (বিজারণ): \(Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu\) (কপার জমা হয়)।
অ্যানোড (জারণ): \(Cu - 2e^- \rightarrow Cu^{2+}\) (কপার দণ্ড ক্ষয়প্রাপ্ত হয়ে দ্রবণে আসে)।
ব্যাখ্যা: প্রতি মুহূর্তে ক্যাথোড থেকে যতটি \(Cu^{2+}\) আয়ন বিজারিত হয়ে ধাতব কপার হিসেবে জমা হয়, ঠিক ততটি কপার পরমাণু অ্যানোড থেকে জারিত হয়ে \(Cu^{2+}\) আয়ন হিসেবে দ্রবণে চলে আসে। ফলে দ্রবণে \(CuSO_4\)-এর গাঢ়ত্ব এবং নীল বর্ণ অপরিবর্তিত থাকে।
ক্যাথোড (বিজারণ): \(Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu\) (কপার জমা হয়)।
অ্যানোড (জারণ): \(Cu - 2e^- \rightarrow Cu^{2+}\) (কপার দণ্ড ক্ষয়প্রাপ্ত হয়ে দ্রবণে আসে)।
ব্যাখ্যা: প্রতি মুহূর্তে ক্যাথোড থেকে যতটি \(Cu^{2+}\) আয়ন বিজারিত হয়ে ধাতব কপার হিসেবে জমা হয়, ঠিক ততটি কপার পরমাণু অ্যানোড থেকে জারিত হয়ে \(Cu^{2+}\) আয়ন হিসেবে দ্রবণে চলে আসে। ফলে দ্রবণে \(CuSO_4\)-এর গাঢ়ত্ব এবং নীল বর্ণ অপরিবর্তিত থাকে।
৪.১১ অসওয়াল্ড পদ্ধতিতে নাইট্রিক অ্যাসিডের শিল্প প্রস্তুতির ধাপগুলির শর্ত ও রাসায়নিক সমীকরণ লেখো।
১ম ধাপ: ১ ভাগ আয়তনের বিশুদ্ধ \(NH_3\) ও ১০ ভাগ আয়তনের বায়ু মিশ্রিত করে \(700-800^{\circ}C\) উষ্ণতায় প্লাটিনাম-রোডিয়াম তারজালির ওপর দিয়ে চালনা করলে \(NO\) উৎপন্ন হয়।
\(4NH_3 + 5O_2 \rightarrow 4NO + 6H_2O\)
২য় ধাপ: উৎপন্ন \(NO\)-কে বাতাসের অক্সিজেনে জারিত করে \(NO_2\) তৈরি করা হয়।
\(2NO + O_2 \rightarrow 2NO_2\)
৩য় ধাপ: \(NO_2\) গ্যাসকে জলের সাথে মিশিয়ে নাইট্রিক অ্যাসিড প্রস্তুত করা হয়।
\(3NO_2 + H_2O \rightarrow 2HNO_3 + NO\)
\(4NH_3 + 5O_2 \rightarrow 4NO + 6H_2O\)
২য় ধাপ: উৎপন্ন \(NO\)-কে বাতাসের অক্সিজেনে জারিত করে \(NO_2\) তৈরি করা হয়।
\(2NO + O_2 \rightarrow 2NO_2\)
৩য় ধাপ: \(NO_2\) গ্যাসকে জলের সাথে মিশিয়ে নাইট্রিক অ্যাসিড প্রস্তুত করা হয়।
\(3NO_2 + H_2O \rightarrow 2HNO_3 + NO\)
অথবা, ওলিয়াম কী? সালফার ট্রাই অক্সাইডকে সরাসরি জলে দ্রবীভূত করে সালফিউরিক অ্যাসিড প্রস্তুত করা যায় না কেন?
ওলিয়াম: ৯৮% গাঢ় সালফিউরিক অ্যাসিডে \(SO_3\) গ্যাস চালনা করলে যে তৈলাক্ত তরল উৎপন্ন হয়, তাকে ওলিয়াম বা ধুমায়মান সালফিউরিক অ্যাসিড (\(H_2S_2O_7\)) বলে।
কারণ: \(SO_3\) সরাসরি জলে মেশালে প্রচুর তাপ উৎপন্ন হয়, যার ফলে জল বাষ্পীভূত হয়ে এসিডের ঘন কুয়াশা সৃষ্টি করে যা ঘনীভূত করা কঠিন এবং এতে বিস্ফোরণের ঝুঁকি থাকে।
কারণ: \(SO_3\) সরাসরি জলে মেশালে প্রচুর তাপ উৎপন্ন হয়, যার ফলে জল বাষ্পীভূত হয়ে এসিডের ঘন কুয়াশা সৃষ্টি করে যা ঘনীভূত করা কঠিন এবং এতে বিস্ফোরণের ঝুঁকি থাকে।
৪.১২ অ্যাসিটিলিনের সাথে হাইড্রোজেনের সংযোজন বিক্রিয়াটি সমীকরণসহ লেখো। প্যাকেজিং-এ ব্যবহারের জন্য পাট ও পলিথিনের মধ্যে কোনটি পরিবেশবান্ধব ও কেন?
বিক্রিয়া: নিকেল বা প্যালাডিয়াম অনুঘটকের উপস্থিতিতে \(160-200^{\circ}C\) উষ্ণতায় অ্যাসিটিলিনের সাথে হাইড্রোজেন যুক্ত হয়ে প্রথমে ইথিলিন ও পরে ইথেন উৎপন্ন করে।
\(HC \equiv CH + H_2 \xrightarrow{Ni, \Delta} H_2C=CH_2\)
\(H_2C=CH_2 + H_2 \xrightarrow{Ni, \Delta} H_3C-CH_3\) (ইথেন)
পরিবেশবান্ধব: **পাট**। কারণ পাট বায়োডিগ্রেডেবল (প্রাকৃতিকভাবে পচে মাটিতে মিশে যায়), কিন্তু পলিথিন নন-বায়োডিগ্রেডেবল এবং পরিবেশ দূষণ ঘটায়।
\(HC \equiv CH + H_2 \xrightarrow{Ni, \Delta} H_2C=CH_2\)
\(H_2C=CH_2 + H_2 \xrightarrow{Ni, \Delta} H_3C-CH_3\) (ইথেন)
পরিবেশবান্ধব: **পাট**। কারণ পাট বায়োডিগ্রেডেবল (প্রাকৃতিকভাবে পচে মাটিতে মিশে যায়), কিন্তু পলিথিন নন-বায়োডিগ্রেডেবল এবং পরিবেশ দূষণ ঘটায়।
অথবা, \(C_2H_6\)-কে সম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বন বলা হয় কিন্তু \(C_2H_4\) কে অসম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বন বলা হয় কেন? সরলতম অ্যালকাইনটি কী?
১) \(C_2H_6\) (ইথেন)-এ কার্বন পরমাণুগুলির মধ্যে কেবল **একবন্ধন** (\(C-C\)) থাকে, তাই এটি সম্পৃক্ত। কিন্তু \(C_2H_4\) (ইথিলিন)-এ কার্বন পরমাণুগুলির মধ্যে **দ্বিবন্ধন** (\(C=C\)) থাকে, তাই এটি অসম্পৃক্ত।
২) সরলতম অ্যালকাইন: অ্যাসিটিলিন বা ইথাইন (\(HC \equiv CH\))।
২) সরলতম অ্যালকাইন: অ্যাসিটিলিন বা ইথাইন (\(HC \equiv CH\))।
