Madhyamik 2024 Physical Science Question Solved PDF | মাধ্যমিক ২০২৪ ভৌতবিজ্ঞান প্রশ্নের সম্পূর্ণ উত্তর

মাধ্যমিক ২০২৪ পরীক্ষার ভৌতবিজ্ঞান বিষয়ে যারা সঠিক ও নির্ভরযোগ্য উত্তর খুঁজছো, তাদের জন্য এই পোস্টে রইল Madhyamik 2024 Physical Science Question Solved PDF সম্পূর্ণভাবে। West Bengal Board Class 10 Madhyamik 2024 Physical Science Question Answer এখানে তৈরি করা হয়েছে বোর্ডের মার্কিং স্কিম মাথায় রেখে, যাতে তোমরা বুঝতে পারো কোন প্রশ্নের উত্তর কীভাবে সাজিয়ে লিখলে পূর্ণ নম্বর পাওয়া যায়। মাধ্যমিক ২০২৪ ভৌতবিজ্ঞান প্রশ্নের সম্পূর্ণ উত্তর অনুশীলনের মাধ্যমে তোমরা পরীক্ষার প্রশ্নের ধরন, কঠিন অধ্যায় এবং গুরুত্বপূর্ণ টপিকগুলো সম্পর্কেও স্পষ্ট ধারণা পাবে। পরবর্তী মাধ্যমিক পরীক্ষার প্রস্তুতির জন্য গত বছরের প্রশ্নপত্র সমাধান করা তোমাদের সবচেয়ে কার্যকরী অভ্যাসগুলোর একটি, আর এই পোস্ট সেই প্রস্তুতিকেই আরও মজবুত করবে।

তোমরা যদি মাধ্যমিক 2024 ভৌতবিজ্ঞান প্রশ্নপত্রের সম্পূর্ণ সমাধান পিডিএফ আকারে একসঙ্গে পেতে চাও, তাহলে এই পোস্ট তোমাদের জন্যই তৈরি। এখানে Madhyamik 2024 Physical Science Question Paper with Answer PDF অনুযায়ী প্রতিটি প্রশ্নের ব্যাখ্যা ধাপে ধাপে দেওয়া হয়েছে, যাতে তোমরা শুধু উত্তর মুখস্থ না করে কনসেপ্টও ভালোভাবে বুঝতে পারো। উত্তরসহ মাধ্যমিক ২০২৪ ভৌতবিজ্ঞান প্রশ্নপত্র অনুশীলন করার পাশাপাশি তোমরা এই পেজ থেকে PDF ডাউনলোড করার সুবিধাও পাবে, যা অফলাইনে পড়াশোনার জন্য বিশেষভাবে সহায়ক হবে। Madhyamik 2024 Physical Science Question Paper Solved ভালোভাবে অনুশীলন করলে খাতায় নম্বর বাড়ানোর পাশাপাশি ভৌতবিজ্ঞান বিষয়ে তোমাদের আত্মবিশ্বাসও অনেকটা বেড়ে যাবে।

মাধ্যমিক ২০২৪ ভৌতবিজ্ঞান প্রশ্নের সম্পূর্ণ উত্তর

বিভাগ- ‘ক’

(সমস্ত প্রশ্নের উত্তর করা আবশ্যিক)

১. বহু বিকল্পভিত্তিক প্রশ্ন । প্রতিটি প্রশ্নের নীচে চারটি করে বিকল্প উত্তর দেওয়া আছে । যেটি ঠিক সেটি লেখো । (১× ১৫ = ১৫)

১.১ বায়োগ্যাসের মূল উপাদান হল-

(a) CH₄ (b) CFC (c) CO₂ (d) CO

উত্তরঃ (a) CH₄

১.২ বাস্তব গ্যাস একটি আদর্শ গ্যাসের ন্যায় আচরণ করে –

(a) উচ্চচাপে এবং উচ্চ উষ্ণতায়
(b) উচ্চচাপ ও নিম্ন উষ্ণতায়
(c ) নিম্নচাপে এবং উচ্চ তাপমাত্রায় (উত্তর)
(d) নিম্নচাপে এবং নিম্ন তাপমাত্রায়

১.৩ STP –তে 44.8 লিটার CO₂ এর মোল সংখ্যা –

(a) 3
(b) 1
(c) 2 (উত্তর)
(d) 1.5

১.৪ আদর্শ গ্যাসের ক্ষেত্রে আয়তন গুনাঙ্ক ও চাপ গুনাঙ্কের অনুপাতের মান হয় –

(a) ½
(b) 0
(c ) 1/273
(d) 1 (উত্তর)

১.৫ প্রতিসরাঙ্ক ও আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সম্পর্ক প্রকাশকারী সমীকরণটি হল –

১.৬. বিবর্ধিত অসদবিম্ব গঠিত হয় –

(a) উত্তল দর্পণ দ্বারা
(b) উত্তল লেন্স দ্বারা (উত্তর)
(c) সমতল দর্পণ দ্বারা
(d) অবতল লেন্স দ্বারা

১.৭ একটি তারের মধ্য দিয়ে তড়িৎ প্রবাহ হচ্ছে। এই অবস্থায় তারটি টেনে এর দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি করলে তারের মধ্য দিয়ে তড়িৎ প্রবাহ মাত্রা –

(a) বৃদ্ধি পাবে
(b) হ্রাস পাবে (উত্তর)
(c) প্রথমে বৃদ্ধি পাবে ও পরে হ্রাস পাবে
(d) তারের দৈর্ঘ্য বৃদ্ধির ওপর নির্ভর করবে না

১.৮. 5 অ্যাম্পিয়ার তড়িৎ প্রবাহমাত্রা কোনো পরিবাহীর মধ্য দিয়ে 30 সেকেন্ড সময়ে প্রবাহিত হলে মোট প্রবাহিত আধান হবে –

(a) 6 কুলম্ব
(b) 150 কুলম্ব (উত্তর)
(c) 300 কুলম্ব
(d) 30 কুলম্ব

১.৯. ₈₆A²²² —> ₈₄ B²¹⁰ বিক্রিয়াটিতে নিঃসৃত α ও β কণার সংখ্যা হবে যথাক্রমে –

(a) 6α, 3β
(b) 3α, 4β (উত্তর)
(c) 4α, 3β
(d) 3α, 6β

১.১০. মৌলগুলিকে তড়িৎ ধনাত্মকতার উর্ধ্বক্রম অনুসারে সাজালে কোনটি সঠিক হবে তা নির্বাচন করো

(a) C < N < O < F (b) C > N > O > F (উত্তর)
(c) O < N < C < F (d) F > C > O > N

১.১১. NaCl যৌগে Na ও Cl পরমাণুর ইলেকট্রন বিন্যাস হল-

(a) Na-2 ,8 ,8 : Cl – 2 ,8
(b) Na- 2,8,7 : Cl – 2,8,7
(c) Na- 2 , 8 , 1 : Cl- 2,8,7 (উত্তর)
(d) Na- 2, 8: Cl – 2,8,8

১.১২ তড়িৎ বিশ্লেষ্যের মধ্য দিয়ে তড়িৎ পরিবহণ সংক্রান্ত নীচের কোন্ বক্তব্যটি সঠিক নয় তা স্থির করো

(a) রাসায়নিক পরিবর্তন হয়
(b) দ্রবীভূত বা গলিত অবস্থায় তড়িৎ পরিবহণ করে
(c) উষ্ণতা বৃদ্ধিতে সাধারণতঃ রোধ বাড়ে (উত্তর)
(d) আয়ন দ্বারা তড়িৎ পরিবাহিত হয়

১.১৩ যে গ্যাসটি নেসলার বিকারক ব্যবহার করে শনাক্ত করা যায় তা হল –

(a) NO₂ (c) HCI (b) H₂S (d) NH₃

উত্তরঃ (d) NH₃

১.১৪ তাপীয় বিজারণ পদ্ধতিতে নিষ্কাশিত ধাতুটি হল –

(a) Ag
(b) Mg
(c) Fe (উত্তর)
(d) Au

১.১৫ কোন্‌ রাসায়নিক বিক্রিয়াটিতে ক্লোরোফর্ম উৎপন্ন হয় তা শনাক্ত করো –

(a) CH₄ + Cl₂ (b) CH₃Cl + Cl₂ (c) CH₂Cl₂ + Cl₂ (d) CHCl₃ + Cl₂

উত্তরঃ (c) CH2Cl2 + Cl2

বিভাগ – ‘খ’

২। নিম্নলিখিত প্রশ্নগুলির উত্তর দাও (বিকল্প প্রশ্নগুলি লক্ষণীয়):

২.১ ক্লোরিন পরমাণু (CI) ওজোন অণুর (O₃) বিনষ্টি ঘটায় – একটি বিক্রিয়ার সাহায্যে দেখাও।  ১

উত্তরঃ Cl (সক্রিয়) + O₃ → ClO + O₂

২.২ বায়ুমণ্ডলের কোন্‌ স্তরে সর্বনিম্ন তাপমাত্রা লক্ষ্য করা যায়?  ১

উত্তরঃ মেসোস্ফিয়ার

অথবা

আন্তর্জাতিক স্পেস স্টেশনের কক্ষপথটি বায়ুমণ্ডলের কোন্‌ স্তরে অবস্থিত? ১

উত্তরঃ থার্মোস্ফিয়ারে

২.৩ P বনাম 1/V লেখচিত্রের প্রকৃতি কি?  ১

উত্তরঃ মূলবিন্দুগামী সরলরেখা।

২.৪ পরম উষ্ণতার সঙ্গে গ্যাসের ঘনত্বের সম্পর্কটি লেখো।  ১

উত্তরঃ ব্যস্তানুপাতিক।

২.৫ অ্যালুমিনিয়ামের দৈর্ঘ্য-প্রসারণ গুণাঙ্ক 24 × 10^-6 °C^-1 হলে, SI এককে এর মান কত হবে?  ১

উত্তরঃ 24 × 10^-6 K^-1

অথবা

কোন্ সূত্র থেকে গ্যাসের আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্কের মান পাওয়া যায়?  ১

উত্তরঃ চার্লসের সূত্র।

২.৬ আপতন কোণ বাড়ালে মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্ক বাড়বে না কমবে? ১

উত্তরঃ কোনো পরিবর্তন হবে না। মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্ক আপতন কোণের উপর নির্ভর করে না।

২.৭ উত্তল লেন্স থেকে f ও 2f দূরত্বের মধ্যে বস্তু রাখলে এর প্রতিবিম্ব কোথায় গঠিত হবে? ১

উত্তরঃ লেন্স থেকে বস্তুর বিপরীত দিকে 2f এর চেয়ে বেশি দূরে।

২.৮ একটি বর্তনীতে 6Ω ও 3Ω রোধের সমান্তরাল সমবায়ের সঙ্গে 1Ω রোধকে শ্রেণি সমবায়ে যুক্ত করলে বর্তনীর তুল্য রোধ কত হবে? ১

উত্তরঃ 3Ω

২.৯ বার্লো চক্রের ঘূর্ণনের অভিমুখ কোন্ সূত্র দ্বারা নির্ণীত হয়? ১

উত্তরঃ ফ্লেমিং-এর বামহস্ত নিয়ম।

২.১০ নিয়ন্ত্রিত শৃঙ্খল বিক্রিয়ার একটি ব্যবহারিক প্রয়োগ উল্লেখ করো। ১

উত্তরঃ নিউক্লিয় চুল্লিতে (নিউক্লিয়ার রিঅ্যাকটরে) নিয়ন্ত্রিত শৃঙ্খল বিক্রিয়ার মাধ্যমে নিউক্লিয় শক্তিকে তড়িৎশক্তিতে রূপান্তরিত করা হয়।

অথবা

নিউক্লিয় সংযোজনের আগে নিউক্লিয় বিভাজন ঘটানো হয় কেন? ১

উত্তরঃ নিউক্লিয় সংযোজনের জন্য প্রয়োজনীয় উচ্চ উষ্ণতা সৃষ্টির জন্য আগে নিউক্লিয় বিভাজন ঘটানো হয়।

২.১১ বাম স্তম্ভের সঙ্গে ডান স্তম্ভের সামঞ্জস্য বিধান করো ১ × ৪ = ৪

উত্তর:

২.১২ জল ও বেঞ্জিন এর মধ্যে কোনটিতে KCI দ্রবীভূত হয়? ১

উত্তরঃ জল।

২.১৩ জলের তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় কোন্ তড়িৎদ্বারে জারণ ঘটে? ১

উত্তরঃ অ্যানোড।

অথবা

তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় AC আর DC-এর মধ্যে কোনটি ব্যবহৃত হয়? ১

উত্তরঃ DC

২.১৪ HCI গ্যাসের জলীয় দ্রবণ তড়িৎ পরিবহণ করে কেন? ১

উত্তরঃ HCI গ্যাস জলীয় দ্রবণে বিয়োজিত হয়ে হাইড্রোক্সিনিয়াম (H₃O⁺) ও ক্লোরাইড (Cl^–) আয়ন উৎপন্ন করে। এই আয়নগুলি তড়িৎ পরিবহণ করে।

HCl + H₂O → H₃O+ Cl^–

২.১৫ অ্যামোনিয়া থেকে উৎপন্ন একটি জৈব সারের নাম ও সংকেত লেখো। ১

উত্তরঃ জৈব সারের নাম – ইউরিয়া এবং সংকেত – CO(NH₂)₂

অথবা

 সিলভার নাইট্রেটের জলীয় দ্রবণে H2S গ্যাস চালনা করলে যে কালো রঙের অধঃক্ষেপ পড়ে তার সংকেত লেখো। ১

উত্তরঃ Ag₂S

২.১৬ মেলামাইন প্রস্তুতির জন্য কোন্ যৌগ ব্যবহৃত হয়? ১

উত্তরঃ ইউরিয়া।

২.১৭ C₂H₆O সংকেত দ্বারা যে দুটি ভিন্ন কার্যকরীমূলক যুক্ত জৈবযৌগ চিহ্নিত করা যায় তাদের নাম লেখো। ১

উত্তরঃ ইথাইল অ্যালকোহল (C₂H₅OH) এবং ডাইমিথাইল ইথার (CH₃OCH₃)।

২.১৮ LPG এর মূল উপাদানের গঠনমূলক সংকেত লেখো। ১

উত্তরঃ

n-বিউটেন

অথবা

1,1,2,2-টেট্রাব্রোমোইথেন এর গঠনমূলক সংকেত লেখো। ১

উত্তরঃ

1,1,2,2-টেট্রাব্রোমোইথেন

বিভাগ-গ

৩. নিম্ন লিখিত প্রশ্নগুলির উত্তর দাও (বিকল্প প্রশ্নগুলি লক্ষণীয় ):

৩.১. Fire Ice এর সংকেত লেখো । এর থেকে কিভাবে মিথেন গ্যাস পাওয়া যায় ? ১ + ১

উত্তরঃ

Fire Ice-এর সংকেত:
4CH₄·23H₂O (মিথেন হাইড্রেট)

মিথেন গ্যাস প্রাপ্তি:
সমুদ্রের নিচ থেকে নির্গত মিথেন সমুদ্রের ঠান্ডা জলের সংস্পর্শে এসে মিথেন হাইড্রেট (Fire Ice)-এর স্ফটিক গঠন করে। এই মিথেন হাইড্রেটকে উত্তপ্ত করলে (বা চাপ কমালে) স্ফটিক ভেঙে মিথেন (CH₄) গ্যাস নির্গত হয়।

৩.২ -3° C উষ্ণতায় নির্দিষ্ট পরিমাণ একটি গ্যাসের আয়তন 750cc । গ্যাসটিকে স্থির চাপে উত্তপ্ত করা হল যতক্ষন না পর্যন্ত এর আয়তন 1 লিটার হয় । এর চূড়ান্ত উষ্ণতা কত ? ২

উত্তরঃ

চার্লসের সূত্র অনুযায়ী, স্থির চাপে:$$\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}$$

দেওয়া আছে:

• প্রাথমিক আয়তন, V₁ = 750 cc
• প্রাথমিক উষ্ণতা, T₁ = -3°C = (273 – 3) K = 270 K
• চূড়ান্ত আয়তন, V₂ = 1 লিটার = 1000 cc
• চূড়ান্ত উষ্ণতা, T₂ = ?

সূত্র প্রয়োগ করে:$$T_2 = \frac{V_2 \times T_1}{V_1}$$$$T_2 = \frac{1000 \times 270}{750}$$$$T_2 = \frac{270000}{750} = 360 \text{ K}$$

সেলসিয়াস স্কেলে রূপান্তর:$$T_2 = 360 – 273 = 87°C$$

∴ গ্যাসটির চূড়ান্ত উষ্ণতা হবে 360 K বা 87°C।

অথবা

4 অ্যাট্মোস্ফিয়ার চাপে ও 27° C উষ্ণতায় 8 গ্রাম H₂ গ্যাসের (H = 1) আয়তন কত হবে ? [R = 0.082 লিটার অ্যাট্মোস্ফিয়ার মোল ^-1 K^-1]

উত্তরঃ

আদর্শ গ্যাস সমীকরণ প্রয়োগ করে:$$PV = nRT$$

দেওয়া আছে:

• চাপ, P = 4 atm
• উষ্ণতা, T = 27°C = (273 + 27) K = 300 K
• H₂ গ্যাসের ভর = 8 গ্রাম
• H₂-এর আণবিক ভর = 2 × 1 = 2 g/mol
• R = 0.082 লিটার-atm mol⁻¹ K⁻¹

মোল সংখ্যা নির্ণয়:$$n = \frac{\text{প্রদত্ত ভর}}{\text{আণবিক ভর}} = \frac{8}{2} = 4 \text{ মোল}$$

আয়তন নির্ণয়:$$V = \frac{nRT}{P}$$$$V = \frac{4 \times 0.082 \times 300}{4}$$ $$V = \frac{98.4}{4} = 24.6 \text{ লিটার}$$

∴ প্রদত্ত শর্তে H₂ গ্যাসের আয়তন হবে 24.6 লিটার।

৩.৩ একটি সমবাহু প্রিজমের পৃষ্ঠে একটি আলোক রশ্মি কত কোণে আপাতিত হলে রশ্মিটির নূন্যতম চ্যুতিকোণ 20°হবে ? ২

উত্তরঃ

সমবাহু প্রিজমের প্রতিসারক কোণ, A = 60°
ন্যূনতম চ্যুতিকোণ, D = 20°

ন্যূনতম চ্যুতির শর্তে আপতন কোণ (i) ও প্রতিসারক কোণ এবং ন্যূনতম চ্যুতিকোণের সম্পর্ক:$$i = \frac{A + D}{2}$$

মান বসিয়ে:$$i = \frac{60° + 20°}{2} = \frac{80°}{2} = 40°$$

∴ আলোক রশ্মিটি 40° কোণে আপতিত হলে প্রিজমের ন্যূনতম চ্যুতিকোণ 20° হবে।

অথবা

2mm বেধের একটি কাঁচের ফলক অতিক্রম করতে একটি আলোকরশ্মির কত সময় লাগবে তা গণনা করো । কাঁচের প্রতিসরাঙ্ক = 1.5. ২

উত্তরঃ

কাঁচ মাধ্যমে আলোর বেগ:$$v = \frac{c}{n}$$

যেখানে c = শূন্য মাধ্যমে আলোর বেগ = 3 × 10⁸ m/s, এবং n = কাঁচের প্রতিসরাঙ্ক = 1.5$$v = \frac{3 \times 10^8}{1.5} = 2 \times 10^8 \text{ m/s}$$

সময় নির্ণয়:

ফলকের বেধ, d = 2 mm = 2 × 10⁻³ m$$t = \frac{d}{v} = \frac{2 \times 10^{-3}}{2 \times 10^{8}}$$$$t = 1 \times 10^{-11} \text{ সেকেন্ড}$$

∴ আলোকরশ্মিটির কাঁচের ফলকটি অতিক্রম করতে সময় লাগবে 1 × 10⁻¹¹ সেকেন্ড।

(বিকল্পভাবে, সরাসরি সূত্র ব্যবহার করেও করা যায়: $t = \dfrac{nd}{c} = \dfrac{1.5 \times 2\times10^{-3}}{3\times10^8} = 1\times10^{-11}$ সেকেন্ড — একই উত্তর আসে।)

৩.৪. একটি বৈদ্যুতিক কোশের অভ্যন্তরীন রোধ ও EMF –এর মধ্যে সম্পর্ক প্রতিষ্ঠা করো । ২

উত্তরঃ

ধরা যাক, E তড়িৎচালক বল এবং r অভ্যন্তরীণ রোধবিশিষ্ট একটি তড়িৎকোশকে R রোধসম্পন্ন একটি বৈদ্যুতিক যন্ত্র বা রোধকের সঙ্গে যুক্ত করে একটি বদ্ধ বর্তনী গঠন করা হয়েছে।

বর্তনীতে প্রবাহমাত্রা I হলে, অভ্যন্তরীণ রোধের দুই প্রান্তে বিভবপ্রভেদ,

V′ = Ir

সুতরাং, বাহ্যিক রোধের দুই প্রান্তে কার্যকর বিভবপ্রভেদ,

V = E − V′

এই কার্যকর বিভবপ্রভেদ বহিঃস্থ রোধ R-এর মধ্যে দিয়ে প্রবাহমাত্রা চালনা করে।

ওহমের সূত্র অনুসারে,

V = IR

অতএব,

IR = E − V′

= E − Ir

অর্থাৎ,

E = IR + Ir

বা,

E = I(R + r)

এটিই তড়িৎকোশের তড়িৎচালক বল (EMF) ও অভ্যন্তরীণ রোধের মধ্যে সম্পর্ক।

৩.৫. অষ্টক সূত্রের সংজ্ঞা দাও । অষ্টক সূত্রের ব্যতিক্রম দেখা যায় এমন দুটি যৌগের উদাহরণ দাও । ১ + ১

উত্তরঃ

অষ্টক সূত্রের সংজ্ঞা:

রাসায়নিক বন্ধন গঠনের সময় প্রতিটি মৌলের পরমাণু ইলেকট্রন ত্যাগ, গ্রহণ বা ভাগাভাগি করার মাধ্যমে তার সর্ববহিঃস্থ কক্ষে ৮টি ইলেকট্রন (নিকটতম নিষ্ক্রিয় গ্যাসের ইলেকট্রন বিন্যাসের সমতুল্য) অর্জন করে স্থায়িত্ব লাভ করার চেষ্টা করে। এই নিয়মকেই অষ্টক সূত্র (Octet Rule) বলে।

অষ্টক সূত্রের ব্যতিক্রম দেখা যায় এমন দুটি যৌগের উদাহরণ:
(i) BF₃ (বোরন ট্রাইফ্লুরাইড)
(ii) PCl₅ (ফসফরাস পেন্টাক্লোরাইড)

অথবা

আয়নীয় যৌগ ও সমযোজী যৌগের দুটি গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্য লেখ । ২

উত্তরঃ

৩.৬. আয়নীয় যৌগের ক্ষেত্রে আণবিক ওজনের পরিবর্তে সংকেত ওজন ব্যবহার করা যথাযথ কেন ? ২

উত্তরঃ

আয়নীয় যৌগে ধনায়ন ও ঋণায়ন পরস্পরের মধ্যে তড়িৎ-আকর্ষণ বলের মাধ্যমে যুক্ত হয়ে বিশাল ত্রিমাত্রিক স্ফটিক জালক গঠন করে। ফলে এদের পৃথক বা স্বতন্ত্র অণুর অস্তিত্ব থাকে না। তাই আয়নীয় যৌগের ক্ষেত্রে আণবিক ওজন নির্ধারণ করা যায় না।

এই কারণে আয়নীয় যৌগের রাসায়নিক সংকেতে উপস্থিত আয়নগুলির মোট ভরকে সংকেত ওজন (Formula Weight) বলা হয় এবং আণবিক ওজনের পরিবর্তে সংকেত ওজন ব্যবহার করা হয়।

উদাহরণ: NaCl-এর আণবিক ওজন বলা হয় না; এর সংকেত ওজন = 23 + 35.5 = 58.5।

৩.৭. অ্যামোনিয়া গ্যাস শুস্ক করার জন্য গাঢ় H₂SO₄ ব্যবহার করা হয় না কেন ?  ২  

উত্তরঃ

গাঢ় সালফিউরিক অ্যাসিড (H₂SO₄) একটি শক্তিশালী অম্ল এবং অ্যামোনিয়া (NH₃) একটি ক্ষারধর্মী গ্যাস। তাই গাঢ় H₂SO₄ কেবল জল শোষণই করে না, অ্যামোনিয়ার সঙ্গে রাসায়নিক বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে অ্যামোনিয়াম সালফেট $(NH_4)_2SO_4$​ উৎপন্ন করে।$$2NH_3 + H_2SO_4 \rightarrow (NH_4)_2SO_4$$

ফলে অ্যামোনিয়া গ্যাস শুষ্ক না হয়ে বিক্রিয়ায় ব্যবহৃত হয়ে যায়। তাই অ্যামোনিয়া গ্যাস শুষ্ক করার জন্য গাঢ় H₂SO₄ ব্যবহার করা হয় না।

৩.৮. সোডিয়াম ক্লোরাইডের তড়িৎ বিশ্লেষণের মাধ্যমে সোডিয়াম ধাতু নিস্কাশনের সময়ে অনার্দ্র ক্যালসিয়াম ক্লোরাইড যোগ করা হয় কেন ? ২

উত্তরঃ

বিশুদ্ধ সোডিয়াম ক্লোরাইডের গলনাঙ্ক প্রায় 801°C, যা খুবই বেশি। তাই তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় শক্তির অপচয় হয়।

এই কারণে অনার্দ্র ক্যালসিয়াম ক্লোরাইড (CaCl₂) মেশানো হয়। এটি সোডিয়াম ক্লোরাইডের গলনাঙ্ক কমিয়ে প্রায় 600°C-এ নিয়ে আসে। ফলে কম তাপমাত্রায় সহজে গলিত অবস্থায় তড়িৎ বিশ্লেষণ করা যায় এবং বিদ্যুৎ ও জ্বালানির সাশ্রয় হয়।

অথবা

লোহায় মরচে পড়া প্রতিরোধের দুটি উপায় উল্লেখ করো । ২

উত্তরঃ

• গ্যালভানাইজেশন (Galvanization): লোহার উপর দস্তা (Zn)-এর আবরণ দিলে লোহা বায়ু ও আর্দ্রতার সংস্পর্শে আসে না, ফলে মরচে পড়ে না।
• রং বা পেইন্ট করা: লোহার উপর রং, বার্নিশ বা তেল লাগিয়ে বায়ু ও জল থেকে বিচ্ছিন্ন রাখা হয়, ফলে মরচে পড়া প্রতিরোধ করা যায়।
• তড়িৎবিশ্লেষণ (Electroplating): তড়িৎবিশ্লেষণ পদ্ধতিতে লোহার উপর নিকেল (Ni) বা ক্রোমিয়াম (Cr)-এর প্রলেপ দিলে লোহা বায়ু ও আর্দ্রতার সংস্পর্শে আসে না, ফলে মরচে পড়ে না।

৩.৯. ডিনেচার্ড স্পিরিট কী ? ২

উত্তরঃ

রেক্টিফায়েড স্পিরিটকে পানের অনুপযোগী করার জন্য এতে বিভিন্ন বিষাক্ত পদার্থ, যেমন— মিথাইল অ্যালকোহল (প্রায় ১০%), ন্যাপথা, পাইরিডিন, রবার নির্যাস প্রভৃতি মেশানো হয়। এইভাবে প্রস্তুত রেক্টিফায়েড স্পিরিটকে মেথিলেটেড স্পিরিট বা ডিনেচার্ড স্পিরিট বলে।

ডিনেচার্ড স্পিরিট পান করার উপযোগী নয়; এটি প্রধানত শিল্পকারখানা ও পরীক্ষাগারে দ্রাবক এবং জ্বালানি হিসেবে ব্যবহৃত হয়।

অথবা

ইথাইল অ্যালকোহল ও অ্যাসেটিক অ্যাসিডের একটি করে ব্যবহার লেখো । ১ + ১

উত্তরঃ

(ক) ইথাইল অ্যালকোহলের একটি ব্যবহার:
ইথাইল অ্যালকোহল দ্রাবক (Solvent) হিসেবে ওষুধ, সুগন্ধি ও বার্নিশ তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।

(খ) অ্যাসেটিক অ্যাসিডের একটি ব্যবহার:
অ্যাসেটিক অ্যাসিড ভিনিগার (Vinegar) তৈরিতে ব্যবহৃত হয়, যা খাদ্য সংরক্ষণ ও আচার তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।

বিভাগ-‘ঘ’

৪. নিম্নলিখিত প্রশ্নগুলির উত্তর দাও (বিকল্প প্রশ্নগুলি লক্ষণীয় ):

৪.১ একটি ঘটনা উল্লেখ করো যেখান থেকে বলে যায় যে গ্যাসের অণুগুলি সর্বদা গতিশীল । গ্যাসের গতিতত্ত্বের ত্রুটিপূর্ণ স্বীকার্য দুটি উল্লেখ করো । ১+২

উত্তরঃ

গ্যাসের অণুর গতিশীলতা প্রমাণকারী ঘটনা:

ব্যাপন (Diffusion) ঘটনাটি প্রমাণ করে যে গ্যাসের অণুগুলি সর্বদা গতিশীল। যেমন, একটি ঘরের কোনো এক কোণে সেন্ট বা আতর খোলা রাখলে অল্প সময়ের মধ্যেই তার গন্ধ সমগ্র ঘরে ছড়িয়ে পড়ে। এটি ঘটে কারণ গ্যাসীয় অণুগুলি সর্বদা এলোমেলোভাবে (randomly) দ্রুতগতিতে চলাচল করে এবং বায়ুর অণুর সঙ্গে মিশে সমগ্র স্থানে ছড়িয়ে পড়ে। এই ঘটনাই প্রমাণ করে যে গ্যাসের অণুগুলি স্থির নয়, বরং সর্বদা গতিশীল।

গ্যাসের গতিতত্ত্বের ত্রুটিপূর্ণ (ভ্রান্ত) স্বীকার্য:

১) অণুর প্রকৃত আয়তন সম্পর্কিত স্বীকার্য:
গতিতত্ত্ব অনুযায়ী গ্যাসের অণুগুলিকে বিন্দু ভরযুক্ত (point mass) ধরা হয়, অর্থাৎ অণুগুলির নিজস্ব কোনো আয়তন নেই বলে স্বীকার করা হয়। কিন্তু বাস্তবে গ্যাসের অণুর একটি নির্দিষ্ট, পরিমাপযোগ্য আয়তন থাকে। উচ্চচাপে এই আয়তন গ্যাসের মোট আয়তনের তুলনায় উপেক্ষণীয় থাকে না, ফলে এই স্বীকার্যটি ভ্রান্ত।

২) আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল সম্পর্কিত স্বীকার্য:
গতিতত্ত্বে ধরে নেওয়া হয় যে, গ্যাসের অণুগুলির মধ্যে কোনো আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বা বিকর্ষণ বল কাজ করে না। কিন্তু বাস্তবে, বিশেষত নিম্ন উষ্ণতা ও উচ্চচাপে, গ্যাসের অণুগুলির মধ্যে দুর্বল আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল (ভ্যান ডার ওয়ালস বল) বিদ্যমান থাকে, যা গ্যাসকে তরলে পরিণত হতে সাহায্য করে। তাই এই স্বীকার্যটিও বাস্তবসম্মত নয়।

৪.২ 21 গ্রাম লোহিত তপ্ত আয়রনের ওপর দিয়ে স্টিম চালনা করলে কী পরিমাণ H₂ পাওয়া যাবে ? STP-তে ওই H₂ –এর আয়তন কত হবে ? [Fe-56] ২ +১

উত্তরঃ

বিক্রিয়া:$$3Fe + 4H_2O \rightarrow Fe_3O_4 + 4H_2$$

Fe-এর মোল সংখ্যা নির্ণয়:$$n_{Fe} = \frac{\text{প্রদত্ত ভর}}{\text{পারমাণবিক ভর}} = \frac{21}{56} = 0.375 \text{ মোল}$$

H₂-এর মোল সংখ্যা নির্ণয়:

বিক্রিয়া সমীকরণ অনুসারে, 3 মোল Fe থেকে 4 মোল H₂ উৎপন্ন হয়।$$\therefore n_{H_2} = \frac{4}{3} \times n_{Fe} = \frac{4}{3} \times 0.375 = 0.5 \text{ মোল}$$

H₂-এর ভর নির্ণয়:$$\text{H}_2\text{-এর ভর} = n_{H_2} \times \text{আণবিক ভর} = 0.5 \times 2 = 1 \text{ গ্রাম}$$

STP-তে H₂-এর আয়তন নির্ণয়:

STP-তে 1 মোল গ্যাসের আয়তন = 22.4 লিটার$$\therefore V_{H_2} = 0.5 \times 22.4 = 11.2 \text{ লিটার}$$

∴ 21 গ্রাম লোহিত তপ্ত আয়রন থেকে 1 গ্রাম H₂ পাওয়া যাবে, যার STP-তে আয়তন 11.2 লিটার।

অথবা

O₂ –এর উপস্থিতিতে SO₂ –এর জারণের ফলে SO₃ প্রস্তুত করা হল । 40g SO₃ উৎপন্ন করতে কত গ্রাম SO₂ এর প্রয়োজন ?  [ S = 32, O = 16 ] ৩

উত্তরঃ

বিক্রিয়া:$$2SO_2 + O_2 \xrightarrow{\text{জারণ}} 2SO_3$$

আণবিক ভর নির্ণয়:

• SO₂-এর আণবিক ভর = 32 + (16×2) = 32 + 32 = 64
• SO₃-এর আণবিক ভর = 32 + (16×3) = 32 + 48 = 80

SO₃-এর মোল সংখ্যা নির্ণয়:$$n_{SO_3} = \frac{\text{প্রদত্ত ভর}}{\text{আণবিক ভর}} = \frac{40}{80} = 0.5 \text{ মোল}$$

SO₂-এর মোল সংখ্যা নির্ণয়:

বিক্রিয়া সমীকরণ অনুসারে, 2 মোল SO₂ থেকে 2 মোল SO₃ উৎপন্ন হয়, অর্থাৎ মোল অনুপাত 1:1।$$\therefore n_{SO_2} = n_{SO_3} = 0.5 \text{ মোল}$$

SO₂-এর ভর নির্ণয়:$$\text{SO}_2\text{-এর ভর} = n_{SO_2} \times \text{আণবিক ভর} = 0.5 \times 64 = 32 \text{ গ্রাম}$$

∴ 40 গ্রাম SO₃ উৎপন্ন করতে 32 গ্রাম SO₂-এর প্রয়োজন।

৪.৩ তাপ পরিবাহিতাঙ্কের সংজ্ঞা দাও । SI পদ্ধতিতে তাপীয় রোধের একক কী ? ২ +১

উত্তরঃ

তাপ পরিবাহিতাঙ্ক (Thermal Conductivity)-এর সংজ্ঞা:

কোনো পদার্থের ১ মিটার দৈর্ঘ্য ও ১ বর্গমিটার প্রস্থচ্ছেদ ক্ষেত্রফল বিশিষ্ট দণ্ডের দুই প্রান্তে ১ কেলভিন তাপমাত্রার পার্থক্য বজায় থাকলে ১ সেকেন্ডে যে পরিমাণ তাপ এক প্রান্ত থেকে অন্য প্রান্তে সঞ্চালিত হয়, তাকে ওই পদার্থের তাপ পরিবাহিতাঙ্ক বলে।

SI পদ্ধতিতে তাপীয় রোধের একক:

K W⁻¹ (কেলভিন প্রতি ওয়াট) বা K/W।

অথবা

গ্যাসের আয়তন প্রসারণ গুনাঙ্কের সংজ্ঞা দাও । চার্লসের সূত্র থেকে এর মান নির্ণয় করো । ১+২

উত্তরঃ

গ্যাসের আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্কের সংজ্ঞা:

স্থির চাপে, 0°C উষ্ণতায় গ্যাসের একক আয়তনের উষ্ণতা 1°C বৃদ্ধি করলে যে আয়তন বৃদ্ধি পায়, তাকে ওই গ্যাসের আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক (γ বা α_V) বলে।

গাণিতিকভাবে, যদি V₀ = 0°C উষ্ণতায় গ্যাসের আয়তন এবং Vₜ = t°C উষ্ণতায় গ্যাসের আয়তন হয়, তাহলে:$$\gamma = \frac{V_t – V_0}{V_0 \times t}$$

চার্লসের সূত্র থেকে এর মান নির্ণয়:

চার্লসের সূত্র অনুযায়ী, স্থির চাপে গ্যাসের আয়তন পরম উষ্ণতার সমানুপাতিক, অর্থাৎ:$$\frac{V_0}{273} = \frac{V_t}{273 + t}$$

এখান থেকে:$$V_t = V_0 \times \frac{273 + t}{273} = V_0\left(1 + \frac{t}{273}\right)$$$$\therefore V_t – V_0 = V_0 \times \frac{t}{273}$$$$\therefore \frac{V_t – V_0}{V_0 \times t} = \frac{1}{273}$$

কিন্তু আমরা জানি,$$\gamma = \frac{V_t – V_0}{V_0 \times t}$$$$\therefore \gamma = \frac{1}{273} \text{ °C}^{-1}$$

∴ চার্লসের সূত্র থেকে প্রমাণিত হয় যে, প্রতিটি আদর্শ গ্যাসের আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্কের মান একই

এবং তা হল $\dfrac{1}{273}$​ °C⁻¹ বা 0.00366 °C⁻¹।

৪.৪ আপেক্ষিক প্রতিসরাঙ্ক ও পরম প্রতিসরাঙ্কের মধ্যে সম্পর্কটি লেখো । কোনো মাধ্যমের আপেক্ষিক প্রতিসরাঙ্ক কোন্‌ কোন্‌ বিষয়ের ওপর নির্ভর করে ? ১+২

উত্তরঃ

আপেক্ষিক প্রতিসরাঙ্ক ও পরম প্রতিসরাঙ্কের মধ্যে সম্পর্ক:

মনে করি, আলো ১ম মাধ্যম থেকে ২য় মাধ্যমে প্রতিসরিত হয়। ১ম মাধ্যম সাপেক্ষে ২য় মাধ্যমের আপেক্ষিক প্রতিসরাঙ্ক (₁n₂), এবং শূন্য মাধ্যম সাপেক্ষে ১ম ও ২য় মাধ্যমের পরম প্রতিসরাঙ্ক যথাক্রমে n₁ ও n₂ হলে, এদের মধ্যে সম্পর্ক হল:$$_1n_2 = \frac{n_2}{n_1} = \frac{\text{২য় মাধ্যমের পরম প্রতিসরাঙ্ক}}{\text{১ম মাধ্যমের পরম প্রতিসরাঙ্ক}}$$

অর্থাৎ, দুটি মাধ্যমের মধ্যে আপেক্ষিক প্রতিসরাঙ্ক তাদের পরম প্রতিসরাঙ্কের অনুপাতের সমান।

এছাড়া, আলোর বেগের সাপেক্ষেও লেখা যায়:$$_1n_2 = \frac{v_1}{v_2}$$

যেখানে v₁ ও v₂ যথাক্রমে ১ম ও ২য় মাধ্যমে আলোর বেগ।

কোনো মাধ্যমের আপেক্ষিক প্রতিসরাঙ্ক যেসব বিষয়ের ওপর নির্ভর করে:

১) মাধ্যমদ্বয়ের প্রকৃতির ওপর:
দুটি মাধ্যমের আলোকীয় ঘনত্ব (optical density) ভিন্ন হলে আপেক্ষিক প্রতিসরাঙ্কের মানও ভিন্ন ভিন্ন হয়।

২) আলোর বর্ণ বা তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ওপর:
তরঙ্গদৈর্ঘ্য কম হলে (যেমন বেগুনি আলো) প্রতিসরাঙ্ক বেশি হয়; তরঙ্গদৈর্ঘ্য বেশি হলে (যেমন লাল আলো) প্রতিসরাঙ্ক কম হয়।

৩) তাপমাত্রার ওপর (Temperature):
মাধ্যমের উষ্ণতা বৃদ্ধি পেলে মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্কের মান সাধারণত হ্রাস পায়। কারণ উষ্ণতা বৃদ্ধির ফলে মাধ্যমের ঘনত্ব কমে যায় (বিশেষত তরল ও গ্যাসীয় মাধ্যমে), ফলে প্রতিসরাঙ্কও কমে যায়।

৪) মাধ্যমের ঘনত্বের ওপর (Density):মাধ্যমের ঘনত্ব যত বেশি হয়, প্রতিসরাঙ্কের মানও তত বেশি হয়। ঘনত্ব বেশি হলে মাধ্যমের মধ্য দিয়ে আলোর বেগ কমে যায়, ফলে প্রতিসরাঙ্ক ($n = c/v$n=c/v) বৃদ্ধি পায়। এই কারণেই ঘন মাধ্যম (যেমন কাচ, জল) বিরল মাধ্যমের (যেমন বায়ু) তুলনায় বেশি প্রতিসরাঙ্কবিশিষ্ট হয়।

অথবা

দেখাও যে একটি একবর্ণী আলোকরশ্মি সমবাহু প্রিজমের মধ্যে দিয়ে প্রতিসমভাবে নির্গত হলে আলোকরশ্মির চ্যুতিকোণ হবে সর্বনিম্ন । ৩

উত্তরঃ

ধরা যাক, একটি একবর্ণী আলোকরশ্মি একটি সমবাহু প্রিজমের মধ্যে দিয়ে প্রতিসমভাবে গমন করছে।

প্রতিসম গতিপথে,$$i=e$$

এবং$$r_1=r_2=\frac{A}{2}$$

যেখানে,
$i$ = আপতন কোণ,
$e$ = নির্গমন কোণ,
$r_1, r_2$​ = প্রতিসরণ কোণ এবং
$A$ = প্রিজমের কোণ।

প্রিজমের চ্যুতিকোণ,$$\delta=i+e-A$$

যেহেতু $i=e$,$$\delta=2i-A$$

প্রতিসম অবস্থায় আলোকরশ্মির গতিপথ সম্পূর্ণ সমমিত হয় এবং এই অবস্থায় আপতন ও নির্গমন কোণ সমান থাকে। এই অবস্থাতেই চ্যুতিকোণ সর্বনিম্ন হয়।

অতএব,$$\boxed{\delta_{\min}=2i-A}$$

এবং প্রতিসম অবস্থায়,$$\boxed{r_1=r_2=\frac{A}{2}, \quad i=e}$$

সুতরাং প্রমাণিত যে, একটি একবর্ণী আলোকরশ্মি সমবাহু প্রিজমের মধ্যে দিয়ে প্রতিসমভাবে নির্গত হলে তার চ্যুতিকোণ সর্বনিম্ন হয়।

৪.৫ আলোর বিচ্ছুরণের সংজ্ঞা দাও । প্রিজমের সাহায্যে কিভাবে একবর্ণী ও যৌগিক আলো শনাক্ত করবে ? ১ +২

উত্তরঃ

(ক) আলোর বিচ্ছুরণের সংজ্ঞা:

কোনো যৌগিক (সাদা) আলোকরশ্মি প্রিজমের মধ্য দিয়ে প্রতিসৃত হয়ে বিভিন্ন বর্ণের একবর্ণী আলোকরশ্মিতে বিভক্ত হওয়ার ঘটনাকে আলোর বিচ্ছুরণ (Dispersion of Light) বলে।

(খ) প্রিজমের সাহায্যে একবর্ণী ও যৌগিক আলো শনাক্তকরণ:

• যদি আলোকরশ্মি একবর্ণী হয়, তবে প্রিজমের মধ্য দিয়ে যাওয়ার পর কেবল একটিমাত্র বর্ণের আলোকরশ্মি পাওয়া যাবে। অর্থাৎ আলোর বিচ্ছুরণ ঘটবে না।
• যদি আলোকরশ্মি যৌগিক (সাদা) হয়, তবে প্রিজমের মধ্য দিয়ে যাওয়ার পর আলো বেগুনি থেকে লাল পর্যন্ত সাতটি বর্ণে বিভক্ত হবে। অর্থাৎ একটি বর্ণালি (Spectrum) গঠিত হবে।

অতএব, প্রিজমের মধ্য দিয়ে আলোকরশ্মি পাঠিয়ে বর্ণালি গঠিত হলে আলো যৌগিক এবং বর্ণালি গঠিত না হলে আলো একবর্ণী বলে শনাক্ত করা যায়।

৪.৬ দুটি পরিবাহীর শ্রেণী সমবায়ে এবং সমান্তরাল সমবায়ের তুল্য রোধ যথাক্রমে 9 ohm এবং 2 ohm । পরিবাহী দুটির রোধ নির্ণয় করো । ৩

উত্তরঃ

সমাধান:

মনে করি, দুটি পরিবাহীর রোধ যথাক্রমে R₁ ও R₂।

শ্রেণি সমবায়ের তুল্য রোধ:$$R_1 + R_2 = 9 \quad \text{…(i)}$$

সমান্তরাল সমবায়ের তুল্য রোধ:$$\frac{R_1 R_2}{R_1 + R_2} = 2$$$$\therefore R_1 R_2 = 2 \times (R_1+R_2) = 2 \times 9 = 18 \quad \text{…(ii)}$$

R₁ ও R₂ নির্ণয়:

(i) নং সমীকরণ থেকে, $R_2 = 9 – R_1$

এই মান (ii) নং সমীকরণে বসিয়ে:$$R_1(9 – R_1) = 18$$$$9R_1 – R_1^2 = 18$$$$R_1^2 – 9R_1 + 18 = 0$$

দ্বিঘাত সমীকরণ সমাধান করে:$$R_1 = \frac{9 \pm \sqrt{81 – 72}}{2} = \frac{9 \pm \sqrt{9}}{2} = \frac{9 \pm 3}{2}$$$$\therefore R_1 = \frac{12}{2} = 6 \quad \text{অথবা} \quad R_1 = \frac{6}{2} = 3$$

যাচাই:

• যদি R₁ = 6Ω হয়, তবে R₂ = 9 – 6 = 3Ω
• যদি R₁ = 3Ω হয়, তবে R₂ = 9 – 3 = 6Ω

উভয় ক্ষেত্রেই: $R_1 \times R_2 = 6 \times 3 = 18$ ✓ (শর্ত পূরণ হচ্ছে)

∴ পরিবাহী দুটির রোধ যথাক্রমে 6 Ω এবং 3 Ω।

অথবা

নিম্নলিখিত বর্তনীর A ও B বিন্দুর মধ্যে তুল্য রোধ নির্ণয় করো । ৩

উত্তরঃ

বর্তনীটি লক্ষ্য করলে দেখা যায় যে অতিরিক্ত তারের (short connection) কারণে—

• A বিন্দু সরাসরি 2Ω ও 3Ω-এর সংযোগস্থলের সঙ্গে যুক্ত।
• 1Ω ও 2Ω-এর সংযোগস্থল সরাসরি B বিন্দু-র সঙ্গে যুক্ত।

ফলে 1Ω, 2Ω এবং 3Ω—তিনটি রোধই A ও B-এর মধ্যে সমান্তরাল (Parallel) সমবায়ে রয়েছে।

অতএব,$$\frac{1}{R}=\frac{1}{1}+\frac{1}{2}+\frac{1}{3}$$$$=\frac{6+3+2}{6} =\frac{11}{6}$$$$R=\frac{6}{11}\ \Omega$$$$\boxed{R=\frac{6}{11}\ \Omega \approx 0.545\ \Omega}$$

উত্তর: A ও B বিন্দুর মধ্যে তুল্য রোধ = $\boxed{\frac{6}{11}\ \Omega}$(প্রায় 0.545 Ω)।

৪.৭. ডায়নামো ও বৈদ্যুতিক মোটরের মধ্যে পার্থক্য লেখো । আর্থিং কি ? ২ +১

উত্তরঃ

আর্থিং কী?

বৈদ্যুতিক যন্ত্রের ধাতব আবরণকে মোটা তারের সাহায্যে পৃথিবীর সঙ্গে সংযুক্ত করার প্রক্রিয়াকে আর্থিং (Earthing) বলে। এর ফলে লিকেজ তড়িৎ নিরাপদে মাটিতে প্রবাহিত হয় এবং বৈদ্যুতিক শক থেকে সুরক্ষা পাওয়া যায়।

৪.৮. α ও γ রশ্মির আধান , ভেদন ক্ষমতা ও আয়নিত করার ক্ষমতার তুলনা করো । ৩

উত্তরঃ

সংক্ষেপে:

• আধান: α (+2e) > γ (0, নিরপেক্ষ)
• ভেদন ক্ষমতা: α (সর্বনিম্ন) < γ (সর্বোচ্চ)
• আয়নিত করার ক্ষমতা: α (সর্বোচ্চ) > γ (সর্বনিম্ন)

৪.৯. কোনো মৌলের পরমাণুর আয়নাইজেশন শক্তি বলতে কী বোঝায় ? Na, Rb , Li ও Cs কে আয়নাইজেশন শক্তির উর্ধ্বক্রমে সাজাও । ৩

উত্তরঃ

আয়নাইজেশন শক্তির সংজ্ঞা:

গ্যাসীয় অবস্থায় কোনো মৌলের ১ মোল বিচ্ছিন্ন নিরপেক্ষ পরমাণু থেকে সবচেয়ে আলগাভাবে আবদ্ধ ১ মোল বহিঃস্থ ইলেকট্রন অপসারণ করে ১ মোল একধনাত্মক আয়ন গঠন করতে যে ন্যূনতম শক্তি প্রয়োজন, তাকে ওই মৌলের আয়নাইজেশন শক্তি বলে।

প্রতীকীভাবে,$$X(g) \rightarrow X^+(g) + e^-$$

আয়নাইজেশন শক্তির ঊর্ধ্বক্রম:

Li, Na, Rb ও Cs — এরা সকলেই ক্ষার ধাতু (Group 1)। পর্যায় সারণিতে উপর থেকে নিচে নামলে আয়নাইজেশন শক্তি হ্রাস পায়।

অতএব, আয়নাইজেশন শক্তির ঊর্ধ্বক্রম হবে—$$\boxed{\mathrm{Cs < Rb < Na < Li}}$$

উত্তর:

• আয়নাইজেশন শক্তির সংজ্ঞা: উপরে বর্ণিত।
• ঊর্ধ্বক্রম: Cs < Rb < Na < Li.

অথবা

A ,B ও C মৌলের পরমাণু ক্রমাঙ্ক যথাক্রমে (n-2) , n, (n+1) । ‘B’ মৌলটি নিস্ক্রিয় গ্যাস । ‘A’ ও ‘C’ পর্যায়সারণীর কোন্‌ শ্রেণীতে অবস্থিত ? এদের মধ্যে কার বিজারণ ক্ষমতা বেশী । ‘A’ ও ‘C’ যুক্ত হয়ে যে যৌগ গঠন করে তার সংকেত লেখো । ১ +১+১

যেহেতু B একটি নিষ্ক্রিয় গ্যাস (Group 18), তাই—

• A-এর পরমাণু ক্রমাঙ্ক = (n−2) ⇒ A পর্যায়সারণীর 16 নং শ্রেণী (অক্সিজেন পরিবার/Chalcogen Group)-এ অবস্থিত।
• C-এর পরমাণু ক্রমাঙ্ক = (n+1) ⇒ C পর্যায়সারণীর 1 নং শ্রেণী (ক্ষার ধাতু/Alkali Metal Group)-এ অবস্থিত।

বিজারণ ক্ষমতা:

C একটি ক্ষার ধাতু হওয়ায় এটি সহজে ইলেকট্রন ত্যাগ করে। তাই C-এর বিজারণ ক্ষমতা A-এর তুলনায় বেশি।

A ও C দ্বারা গঠিত যৌগের সংকেত:

A-এর যোজ্যতা = 2 এবং C-এর যোজ্যতা = 1।

অতএব, গঠিত যৌগের সংকেত হবে—$$\boxed{C_2A}$$

উত্তর সংক্ষেপে:

• A → 16 নং শ্রেণী, C → 1 নং শ্রেণী।
• বিজারণ ক্ষমতা বেশি: C।
• যৌগের সংকেত: C₂A।

৪.১০ তড়িৎ লেপনের উদ্দেশ্য কী? কোনো বস্তুর উপর সোনার প্রলেপ দিতে তড়িৎবিশ্লেষ্য হিসাবে কী ব্যবহার করা হয়? ২+১

উত্তরঃ

তড়িৎ লেপনের উদ্দেশ্য:

তড়িৎ লেপন বা ইলেকট্রোপ্লেটিং (Electroplating) হল তড়িৎ বিশ্লেষণের সাহায্যে কোনো ধাতু বা বস্তুর ওপর অন্য একটি উন্নততর ধাতুর একটি পাতলা প্রলেপ প্রদান করার প্রক্রিয়া। এর মূল উদ্দেশ্যগুলি হল:

১) ক্ষয় প্রতিরোধ (মরচে প্রতিরোধ): সস্তা ও সহজে ক্ষয়প্রাপ্ত ধাতুর (যেমন লোহা) ওপর ক্ষয় প্রতিরোধী ধাতুর (যেমন ক্রোমিয়াম, নিকেল, দস্তা) প্রলেপ দিয়ে মূল ধাতুটিকে বায়ু, আর্দ্রতা ও জারণ থেকে রক্ষা করা।

২) সৌন্দর্য বৃদ্ধি (আকর্ষণীয়করণ): কোনো বস্তুর ওপর সোনা, রুপা বা অন্য কোনো চাকচিক্যময় ধাতুর প্রলেপ দিয়ে বস্তুটিকে দেখতে সুন্দর ও আকর্ষণীয় করে তোলা, যাতে তা মূল্যবান ধাতুর তৈরি বলে মনে হয় অথচ খরচ কম হয় (যেমন গয়না, শোপিস প্রভৃতিতে)।

(এছাড়াও তড়িৎ পরিবাহিতা বৃদ্ধি বা বস্তুর কাঠিন্য বৃদ্ধির উদ্দেশ্যেও তড়িৎ লেপন করা হয়।)

সোনার প্রলেপ দিতে ব্যবহৃত তড়িৎবিশ্লেষ্য:

কোনো বস্তুর ওপর সোনার প্রলেপ দেওয়ার জন্য তড়িৎবিশ্লেষ্য হিসেবে পটাশিয়াম অরোসায়ানাইড [KAu(CN)₂]-এর জলীয় দ্রবণ ব্যবহার করা হয়।

৪.১১ ইউরিয়ার শিল্পোৎপাদনে ব্যবহৃত রাসায়নিক পদার্থগুলির নাম ও বিক্রিয়ার শমিত রাসায়নিক সমীকরণ লেখো। ২+১

উত্তরঃ

ইউরিয়ার শিল্পোৎপাদনে ব্যবহৃত রাসায়নিক পদার্থ:

শিল্পক্ষেত্রে ইউরিয়া উৎপাদনের জন্য প্রধানত দুটি কাঁচামাল ব্যবহৃত হয়:

১) অ্যামোনিয়া (NH₃)

২) কার্বন ডাই-অক্সাইড (CO₂)

এই দুটি গ্যাসকে উচ্চচাপ (প্রায় 150-250 atm) ও উচ্চ উষ্ণতায় (প্রায় 150-200°C) বিক্রিয়া করানো হয়, যেখানে প্রথমে অ্যামোনিয়াম কার্বামেট মধ্যবর্তী পদার্থ হিসেবে উৎপন্ন হয় এবং তারপর তা পরিবর্তিত হয়ে ইউরিয়া ও জলে পরিণত হয়।

সমিত (সাম্যযুক্ত) রাসায়নিক সমীকরণ:$$\boxed{2NH_3 + CO_2 \rightarrow CO(NH_2)_2 + H_2O}$$

অর্থাৎ, অ্যামোনিয়া ও কার্বন ডাই-অক্সাইডের বিক্রিয়ায় ইউরিয়া ও জল উৎপন্ন হয়।

৪.১২ শিল্পক্ষেত্রে ইথিলিন প্রস্তুতির বিক্রিয়াটি লেখো। ইথিলিনের দুটি ব্যবহার উল্লেখ করো। ১+২

উত্তরঃ

(ক) শিল্পক্ষেত্রে ইথিলিন প্রস্তুতির বিক্রিয়া:

শিল্পে ইথাইল অ্যালকোহলকে গাঢ় সালফিউরিক অ্যাসিডের উপস্থিতিতে 170∘C উষ্ণতায় জলবিয়োজন করলে ইথিলিন উৎপন্ন হয়।$$\mathrm{C_2H_5OH \xrightarrow[\;170^\circ C\;]{Conc.\ H_2SO_4} C_2H_4 + H_2O}$$

(খ) ইথিলিনের দুটি ব্যবহার:

১. পলিথিন (Polyethylene) ও অন্যান্য প্লাস্টিক তৈরির কাঁচামাল হিসেবে ব্যবহৃত হয়।

২. কাঁচা ফল দ্রুত পাকাতে (Artificial ripening of fruits) ব্যবহৃত হয়।

অথবা

মিথেনের হাইড্রোজেন পরমাণুগুলি কিভাবে ধাপে ধাপে ক্লোরিন দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়ে কার্বন-টেট্রাক্লোরাইড উৎপন্ন করে? ৩

উত্তরঃ

মিথেনের ধাপে ধাপে ক্লোরিনায়ন (প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া):

সূর্যালোকের উপস্থিতিতে মিথেন (CH₄) গ্যাসকে ক্লোরিন (Cl₂) গ্যাসের সঙ্গে বিক্রিয়া করালে, মিথেন অণুর হাইড্রোজেন পরমাণুগুলি একটির পর একটি করে ধাপে ধাপে ক্লোরিন পরমাণু দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়ে ক্রমান্বয়ে বিভিন্ন ক্লোরো-যৌগ উৎপন্ন করে এবং শেষে কার্বন টেট্রাক্লোরাইড (CCl₄) গঠিত হয়। এই বিক্রিয়াকে প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া (Substitution Reaction) বলে।

ধাপ ১: মিথেনের প্রথম হাইড্রোজেন পরমাণু ক্লোরিন দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়ে মিথাইল ক্লোরাইড উৎপন্ন করে:$$CH_4 + Cl_2 \xrightarrow{\text{সূর্যালোক}} CH_3Cl + HCl$$

(মিথেন) → (মিথাইল ক্লোরাইড)

ধাপ ২: দ্বিতীয় হাইড্রোজেন পরমাণু প্রতিস্থাপিত হয়ে মিথিলিন ডাইক্লোরাইড (ডাইক্লোরোমিথেন) উৎপন্ন করে:$$CH_3Cl + Cl_2 \xrightarrow{\text{সূর্যালোক}} CH_2Cl_2 + HCl$$

(মিথাইল ক্লোরাইড) → (মিথিলিন ডাইক্লোরাইড)

ধাপ ৩: তৃতীয় হাইড্রোজেন পরমাণু প্রতিস্থাপিত হয়ে ক্লোরোফর্ম উৎপন্ন করে:$$CH_2Cl_2 + Cl_2 \xrightarrow{\text{সূর্যালোক}} CHCl_3 + HCl$$

(মিথিলিন ডাইক্লোরাইড) → (ক্লোরোফর্ম)

ধাপ ৪: সর্বশেষ, চতুর্থ তথা শেষ হাইড্রোজেন পরমাণুটিও প্রতিস্থাপিত হয়ে কার্বন টেট্রাক্লোরাইড উৎপন্ন করে:$$CHCl_3 + Cl_2 \xrightarrow{\text{সূর্যালোক}} CCl_4 + HCl$$

(ক্লোরোফর্ম) → (কার্বন টেট্রাক্লোরাইড)

উপসংহার: এইভাবে মিথেনের চারটি হাইড্রোজেন পরমাণু ধাপে ধাপে (ক্রমান্বয়ে) ক্লোরিন পরমাণু দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়ে সবশেষে কার্বন টেট্রাক্লোরাইড (CCl₄) উৎপন্ন করে, এবং প্রতিটি ধাপে উপজাত হিসেবে হাইড্রোজেন ক্লোরাইড (HCl) গ্যাস নির্গত হয়।