✍️সংক্ষিপ্ত ব্যাখ্যামূলক প্রশ্নগুলির উত্তর দাও(প্রশ্নের মান-৩):
📝 1. একটি ঘটনা উল্লেখ করো যেখান থেকে বলে যায় যে গ্যাসের অণুগুলি সর্বদা গতিশীল । গ্যাসের গতিতত্ত্বের ত্রুটিপূর্ণ স্বীকার্য দুটি উল্লেখ করো ।
✅ উত্তর:
👉 ব্রাউনীয় গতি দ্বারা প্রমাণিত হয় যে গ্যাস অণুগুলি সর্বদা গতিশীল। তরলে ভাসমান কণার অনিয়মিত দোলাচল গ্যাস অণুর ক্রমাগত ধাক্কার ফল।
👉 গতিতত্ত্ব অনুযায়ী অণুগুলির আয়তন নেই ও আন্তঃআকর্ষণ বল নেই বলা হয়েছিল, কিন্তু বাস্তবে অণুর আয়তন আছে এবং পারস্পরিক বলও কার্যকর হয়।
📝 2. তাপ পরিবাহিতাঙ্কের সংজ্ঞা দাও । SI পদ্ধতিতে তাপীয় রোধের একক কী ?
✅ উত্তর:
👉 তাপ পরিবাহিতাঙ্ক হলো একটি পদার্থের তাপ পরিবহণ ক্ষমতার পরিমাপ। এটি সেই তাপের পরিমাণ যা একক ক্ষেত্রফল দিয়ে, একক সময়ে, একক তাপমাত্রা পার্থক্যের কারণে প্রবাহিত হয়।
👉 তাপীয় রোধ হলো তাপ প্রবাহের প্রতিবন্ধকতা। এর SI একক হলো K/W (কেলভিন প্রতি ওয়াট)।
📝 3. গ্যাসের আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্কের সংজ্ঞা দাও । চার্লসের সূত্র থেকে এর মান নির্ণয় করো ।
✅ উত্তর:
👉 সংজ্ঞা:
গ্যাসের আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক (β) হলো, স্থির চাপের অধীনে 0°C তাপমাত্রায় গ্যাসের একক আয়তনের যে ভগ্নাংশ 1°C তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলে বৃদ্ধি পায়।
👉 চার্লসের সূত্র থেকে নির্ণয়:
যদি 0°C তাপমাত্রায় গ্যাসের আয়তন হয় , তবে 1°C তাপমাত্রা বৃদ্ধির জন্য আয়তনের বৃদ্ধি হবে—
আবার, গ্যাসের আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্কের সূত্র—
যেখানে, ।
অতএব,
চার্লসের সূত্র থেকে প্রমাণিত হয় যে, গ্যাসের আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্কের মান ।
📝 4. আপেক্ষিক প্রতিসরাঙ্ক ও পরম প্রতিসরাঙ্কের মধ্যে সম্পর্কটি লেখো । কোনো মাধ্যমের আপেক্ষিক প্রতিসরাঙ্ক কোন্ কোন্ বিষয়ের ওপর নির্ভর করে ?
✅ উত্তর:
👉 দুটি মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্ক সম্পর্ক n₂₁ = n₂ / n₁, যেখানে n₂ এবং n₁ যথাক্রমে দ্বিতীয় ও প্রথম মাধ্যমের পরম প্রতিসরাঙ্ক।
👉 আপেক্ষিক প্রতিসরাঙ্ক মাধ্যমের ঘনত্ব, তাপমাত্রা এবং ব্যবহৃত আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ওপর নির্ভর করে।
📝 5. দেখাও যে একটি একবর্ণী আলোকরশ্মি সমবাহু প্রিজমের মধ্যে দিয়ে প্রতিসমভাবে নির্গত হলে আলোকরশ্মির চ্যুতিকোণ হবে সর্বনিম্ন।
✅ উত্তর:
👉 প্রাথমিক সূত্র:
প্রিজমের ক্ষেত্রে চ্যুতি কোণ,
যেখানে আপতন কোণ, নির্গমন কোণ এবং প্রিজমের প্রতিসারক কোণ।
👉 প্রতিসম প্রতিসরণের শর্ত:
যখন আলোকরশ্মি প্রতিসমভাবে প্রিজমের মধ্যে দিয়ে যায়, তখন
তখন,
আবার, যেহেতু , তাই ।
অতএব,
এই অবস্থাতেই চ্যুতিকোণ সর্বনিম্ন হয়, যাকে নূন্যতম চ্যুতি কোণ () বলা হয়।
অতএব, প্রতিসমভাবে নির্গত হলে আলোকরশ্মির চ্যুতিকোণ সর্বনিম্ন হয়।
📝 6. আলোর বিচ্ছুরণের সংজ্ঞা দাও । প্রিজমের সাহায্যে কিভাবে একবর্ণী ও যৌগিক আলো শনাক্ত করবে ?
✅ উত্তর:
👉 আলোর বিচ্ছুরণ হলো সাদা আলো প্রিজমে বিভক্ত হয়ে ভিন্ন ভিন্ন রঙের বর্ণালীতে ভেঙে যাওয়া। বিভিন্ন রঙের আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য আলাদা হওয়ায় তারা ভিন্ন কোণে প্রতিসৃত হয়।
👉 প্রিজমে একবর্ণী আলো দিলে একটিই রঙ দেখা যাবে, কিন্তু যৌগিক আলো দিলে নানা রঙের বর্ণালী তৈরি হবে। এভাবেই দুই ধরনের আলো শনাক্ত করা যায়।
📝 7. দুটি পরিবাহীর শ্রেণী সমবায়ে এবং সমান্তরাল সমবায়ের তুল্য রোধ যথাক্রমে 9 Ω এবং 2 Ω । পরিবাহী দুটির রোধ নির্ণয় করো।
✅ উত্তর:
👉 শ্রেণী সমবায়ে:
সূত্র অনুযায়ী,
প্রদত্ত শর্ত থেকে,
👉 সমান্তরাল সমবায়ে:
সূত্র অনুযায়ী,
প্রদত্ত শর্ত থেকে,
এখন (1) ও (2) থেকে, ধরি রোধের মান । তখন সমীকরণ দাঁড়ায়
অর্থাৎ,
সমাধান করলে,
অতএব,
পরিবাহীর দুটি রোধের মান হলো 3 Ω ও 6 Ω।
📝 8. ডায়নামো ও বৈদ্যুতিক মোটরের মধ্যে পার্থক্য লেখো । আর্থিং কি ?
✅ উত্তর:
👉 ডায়নামো যান্ত্রিক শক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তর করে, আর মোটর বৈদ্যুতিক শক্তিকে যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তর করে।
👉 আর্থিং হলো বৈদ্যুতিক যন্ত্রের ধাতব অংশকে মাটির সঙ্গে সংযুক্ত করা, যাতে দুর্ঘটনাজনিত বিদ্যুৎস্পৃষ্ট হওয়ার সম্ভাবনা কমে।
📝 9. ডায়নামো ও বৈদ্যুতিক মোটরের মধ্যে পার্থক্য লেখো । আর্থিং কি ? (২+১)
✅ উত্তর:
👉 ডায়নামো যান্ত্রিক শক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তরিত করে এবং বিদ্যুৎ উৎপন্ন করে। অপরদিকে বৈদ্যুতিক মোটর বৈদ্যুতিক শক্তিকে যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তরিত করে, যা ঘূর্ণন বা গতি সৃষ্টি করে।
👉 আর্থিং হলো বৈদ্যুতিক যন্ত্রপাতির ধাতব অংশকে ভূ-পৃষ্ঠে পরিবাহী তারের মাধ্যমে যুক্ত করা। এর ফলে সুরক্ষা ও নিরাপত্তা নিশ্চিত হয় এবং ত্রুটির ক্ষেত্রে বিদ্যুৎ প্রবাহ নিরাপদে মাটিতে নেমে যায়।
📝 10. α ও γ রশ্মির আধান, ভেদন ক্ষমতা ও আয়নিত করার ক্ষমতার তুলনা করো ।
✅ উত্তর:
👉 α রশ্মি ধনাত্মক আধানযুক্ত, ভেদন ক্ষমতা কম, কিন্তু আয়নিত করার ক্ষমতা বেশি।
👉 γ রশ্মি নিরপেক্ষ, ভেদন ক্ষমতা অত্যন্ত বেশি, কিন্তু আয়নিত করার ক্ষমতা খুব কম।
📝 11. কোনো মৌলের পরমাণুর আয়নাইজেশন শক্তি বলতে কী বোঝায় ? Na, Rb, Li ও Cs কে আয়নাইজেশন শক্তির উর্ধ্বক্রমে সাজাও ।
✅ উত্তর:
👉 আয়নাইজেশন শক্তি হলো একটি নিরপেক্ষ পরমাণু থেকে এক ইলেকট্রন অপসারণ করতে যে সর্বনিম্ন শক্তি প্রয়োজন। এটি মৌলের বিক্রিয়াশীলতা নির্ধারণে গুরুত্বপূর্ণ।
👉 প্রদত্ত মৌলগুলির উর্ধ্বক্রম: Cs < Rb < Na < Li
📝 12. বয়েল সূত্র ও চার্লসের সূত্রের সমন্বিত রূপটি প্রতিষ্ঠা করো।
উত্তর:
বয়েল সূত্র এবং চার্লসের সূত্র থেকে আমরা জানি –
নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের ক্ষেত্রে
-
উষ্ণতা স্থির থাকলে আয়তন চাপের ব্যস্তানুপাতিক
-
চাপ স্থির থাকলে আয়তন পরম উষ্ণতার সমানুপাতিক
ধরি, TK উষ্ণতায় ও P চাপে গ্যাসের আয়তন V।
বয়েলের সূত্রানুসারে,
V ∝ 1/P (যখন T স্থির)
চার্লসের সূত্রানুসারে,
V ∝ T (যখন P স্থির)
এখন চাপ ও উষ্ণতা উভয়ই পরিবর্তিত হলে, যৌগিক ভেদের উপপাদ্য অনুযায়ী—
V ∝ T/P
অতএব,
V = KT/P (K = সমানুপাতিক ধ্রুবক)
বা,
PV/T = K
এখন গ্যাসের প্রাথমিক অবস্থা –
চাপ = P₁, আয়তন = V₁, তাপমাত্রা = T₁
এবং গ্যাসের চূড়ান্ত অবস্থা –
চাপ = P₂, আয়তন = V₂, তাপমাত্রা = T₂
সুতরাং,
P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂ = ধ্রুবক
এটাই বয়েল ও চার্লসের সমন্বিত সূত্র।
📝 13. উচ্চ উষ্ণতায় একটি ধাতব অক্সাইডের 40 গ্রামের সঙ্গে অ্যালুমিনিয়ামের বিক্রিয়ায় ধাতুটির 28 গ্রাম এবং 25.5 গ্রাম অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড উৎপন্ন হল। বিক্রিয়াটির জন্য কত গ্রাম অ্যালুমিনিয়াম প্রয়োজন হল ?
উত্তর:
রাসায়নিক বিক্রিয়াটি –
ধাতব অক্সাইড + অ্যালুমিনিয়াম → ধাতু + অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড
ধরি, বিক্রিয়ার জন্য অ্যালুমিনিয়ামের ভর = x গ্রাম।
ভর রক্ষণ সূত্র অনুযায়ী,
বিক্রিয়ার পূর্বে মোট ভর = বিক্রিয়ার পরে মোট ভর
∴ 40 + x = 28 + 25.5
বা, x = 53.5 – 40
বা, x = 13.5
∴ বিক্রিয়ার জন্য দরকার অ্যালুমিনিয়াম 13.5 গ্রাম।
📝 14. 4.9 গ্রাম সালফিউরিক অ্যাসিডের সঙ্গে সম্পূর্ণরূপে বিক্রিয়া করার জন্য কত গ্রাম সোডিয়াম হাইড্রক্সাইড প্রয়োজন হবে?
উত্তর:
রাসায়নিক সমীকরণ—
H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O
এখন পরমাণু ভরের ভিত্তিতে—
H₂SO₄ = (1×2) + 32 + (16×4)
= 2 + 32 + 64
= 98 গ্রাম
NaOH = 23 + 16 + 1
= 40 গ্রাম
সুতরাং, 2NaOH এর ভর = 2×40 = 80 গ্রাম
অতএব,
98 গ্রাম H₂SO₄ এর সঙ্গে সম্পূর্ণ বিক্রিয়ার জন্য NaOH লাগে = 80 গ্রাম
∴ 1 গ্রাম H₂SO₄ এর জন্য লাগে = 80/98 গ্রাম
∴ 4.9 গ্রাম H₂SO₄ এর জন্য প্রয়োজন—
= (80 × 4.9) / 98
= 4 গ্রাম
সুতরাং, 4.9 গ্রাম H₂SO₄ এর সঙ্গে সম্পূর্ণ বিক্রিয়ার জন্য 4 গ্রাম NaOH প্রয়োজন।
📝 15. বায়ু থেকে অন্য একটি মাধ্যমের উপর আলো আপতিত হল। মাধ্যমটির প্রতিসরাঙ্ক 1.5 এবং ওই মাধ্যমে আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য 4000 Å হলে – বায়ু মাধ্যমে আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য ও ওই মাধ্যমে আলোর বেগ নির্ণয় করো।
উত্তর:
প্রতিসরাঙ্ক, μ = 1.5
মাধ্যমে আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য, λ′ = 4000 Å
বায়ু মাধ্যমে আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য = λ
আমরা জানি,
μ = λ / λ′
∴ 1.5 = λ / 4000
∴ λ = 4000 × 1.5
∴ λ = 6000 Å
অতএব, বায়ুতে আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য 6000 Å।
এখন,
বায়ুতে আলোর বেগ, c = 3×10⁸ m/s
মাধ্যমটিতে আলোর বেগ = v
আমরা জানি,
c / v = μ
∴ 3×10⁸ / v = 1.5
∴ v = (3×10⁸) / 1.5
∴ v = 2×10⁸ m/s
অতএব, ওই মাধ্যমে আলোর বেগ 2×10⁸ m/s।
📝 15. কোনও সমবাহু প্রিজমে আলোর প্রতিসরণের ফলে চ্যুতিকোণ 40° হলে এবং রশ্মির গতিপথ প্রিজমের ভূমির সমান্তরাল হলে, প্রিজমের প্রথম পৃষ্ঠে আপতন কোণ কত হবে?
উত্তর:
সমবাহু প্রিজমে রশ্মির পথ ভূমির সমান্তরাল হয় তখন চ্যুতিকোণ ন্যূনতম হয়। ন্যূনতম চ্যুতিকোণে—
i₁ = i₂ এবং r₁ = r₂
আমরা জানি,
চ্যুতিকোণ δ = i₁ + i₂ – A
এখানে, প্রিজমটি সমবাহু ⇒ A = 60°
∴ 40° = i₁ + i₁ – 60°
বা, 40° = 2i₁ – 60°
বা, 2i₁ = 100°
বা, i₁ = 100° / 2
বা, i₁ = 50°
∴ প্রিজমের প্রথম পৃষ্ঠে আপতন কোণ = 50°
📝 16. দীর্ঘদৃষ্টি ত্রুটি কী? কোন ধরনের লেন্স ব্যবহার করে এই ত্রুটির প্রতিকার করা যায়?
উত্তর:
যদি কোনো ব্যক্তি দূরের বস্তুকে স্পষ্ট দেখতে পারেন, কিন্তু কাছে থাকা বস্তুকে স্পষ্ট দেখতে না পান, তবে চোখের এই ত্রুটিকে দীর্ঘদৃষ্টি (Hypermetropia) বলে। এ অবস্থায় বস্তুর প্রতিবিম্ব রেটিনার উপর না হয়ে রেটিনার পিছনে গঠিত হয়।
এই ত্রুটি দূর করার জন্য চোখের সামনে উপযুক্ত ফোকাস দৈর্ঘ্যের উত্তল লেন্স (Convex Lens) ব্যবহার করা হয়।
📝 17. ‘240V-60W’ ও ‘240V-100W’ রেটিং-এর দুটি বৈদ্যুতিক বাতিকে শ্রেণি সমবায়ে যুক্ত করলে কোন বাতিটি বেশি উজ্জ্বল জ্বলবে? (উভয় বাতির ফিলামেন্টের উপাদান একই)
উত্তর:
প্রথম বাতির রোধ,
R₁ = 240² / 60 = 960 Ω
দ্বিতীয় বাতির রোধ,
R₂ = 240² / 100 = 576 Ω
শ্রেণি সমবায়ে সংযোগ করলে প্রতিটি বাতির মধ্যে একই তড়িৎপ্রবাহ (I) প্রবাহিত হয়।
জুলের সূত্র অনুযায়ী,
H ∝ I²R
অতএব, যার রোধ বেশি, তার মধ্যে উৎপন্ন তাপ (ও আলোর উজ্জ্বলতা) বেশি হবে।
এক্ষেত্রে 960 Ω রোধ বিশিষ্ট প্রথম বাতিটিই বেশি উজ্জ্বল জ্বলবে।
📝 18. 5Ω অভ্যন্তরীণ রোধ ও 2V তড়িৎচালক বল বিশিষ্ট একটি কোশকে 15Ω রোধের সঙ্গে যুক্ত করা হল। কোশের দুই প্রান্তের বিভব প্রভেদ নির্ণয় করো।
উত্তর:
এক্ষেত্রে,
r = 5Ω, E = 2V, R = 15Ω
ধরি, প্রান্তীয় বিভব = V
আমরা জানি—
E = V + Ir
∴ 2 = V + 5I
অথবা, 2 = IR + 5I
∴ 2 = 15I + 5I
∴ 2 = 20I
∴ I = 2/20 = 0.1 A
এখন,
V = IR = 0.1 × 15 = 1.5 V
অতএব, কোশের প্রান্তদ্বয়ের বিভব প্রভেদ = 1.5 V
📝 19. ইলেকট্রিক মোটরে কোন শক্তি কোন শক্তিতে রূপান্তরিত হয়? গৃহস্থালিতে বৈদ্যুতিক যন্ত্রগুলি সমান্তরাল সমবায়ে যুক্ত করা হয় কেন?
উত্তর:
ইলেকট্রিক মোটরে বৈদ্যুতিক শক্তি যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তরিত হয়।
গৃহস্থালিতে বাতি, পাখা, রেফ্রিজারেটর ইত্যাদি সমান্তরাল সমবায়ে যুক্ত করা হয় কারণ—
(i) প্রতিটি শাখায় প্রবাহ পৃথকভাবে বিভক্ত হওয়ায় কোনো একটি যন্ত্র বন্ধ হলেও অন্যগুলি চালু থাকে।
(ii) প্রতিটি যন্ত্র সমান প্রান্তীয় বিভব পায়, ফলে সর্বোচ্চ দক্ষতায় কাজ করতে পারে।
📝 20. ওহম–এর সূত্রটি বিবৃত করো। কোনও পরিবাহীর দুই প্রান্তে 10V বিভব প্রভেদ প্রয়োগ করলে 0.1 A তড়িৎ প্রবাহমাত্রা হয়। পরিবাহীর রোধ নির্ণয় করো।
উত্তর:
ওহম–এর সূত্র: উষ্ণতা ও অন্যান্য ভৌত অবস্থা অপরিবর্তিত থাকলে কোনো ধাতব পরিবাহীর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত তড়িৎ প্রবাহমাত্রা (I) পরিবাহীর দুই প্রান্তের বিভব প্রভেদ (V)-এর সমানুপাতিক হয়।
অর্থাৎ,
V ∝ I
বা, V = IR
এখন প্রদত্ত—
V = 10 V
I = 0.1 A
রোধ,
R = V / I
= 10 / 0.1
= 100 Ω
অতএব, পরিবাহীর রোধ 100 Ω।
📝 21. দীর্ঘ পর্যায় সারণির শ্রেণি 16 এর প্রথম তিনটি মৌল O, S এবং Se—এদের পারমাণবিক ব্যাস, তড়িৎ ঋণাত্মকতা ও আয়নায়ন শক্তির ক্রম নির্ণয় করো।
উত্তর:
শ্রেণি 16-এর প্রথম তিনটি মৌল—O, S ও Se।
(i) পারমাণবিক ব্যাসার্ধের নিম্নক্রমে:
Se > S > O
(ii) তড়িৎ ঋণাত্মকতার ঊর্ধ্বক্রমে:
Se < S < O
(iii) আয়নায়ন শক্তির নিম্নক্রমে:
O > S > Se
📝 22. MgCl₂-এ কী ধরনের রাসায়নিক বন্ধন থাকে? কীভাবে MgCl₂-এ বন্ধন গঠিত হয়? (Mg = 12, Cl = 17)
উত্তর:
MgCl₂-এ আয়নিক (Ionics) বন্ধন বিদ্যমান।
Mg-এর ইলেকট্রন বিন্যাস:
K = 2, L = 8, M = 2
Cl-এর ইলেকট্রন বিন্যাস:
K = 2, L = 8, M = 7
Mg দুইটি ইলেকট্রন ত্যাগ করে Mg²⁺ আয়নে পরিণত হয় এবং Ne-এর স্থিতিশীল বিন্যাস লাভ করে।
দুটি Cl-পরমাণু Mg প্রদত্ত দুই ইলেকট্রন গ্রহণ করে প্রত্যেকে Cl⁻ আয়নে পরিণত হয় এবং Ar-এর স্থিতিশীল বিন্যাস অর্জন করে।
তারপর বিপরীত তড়িৎধর্মী Mg²⁺ ও 2Cl⁻ এর মধ্যে তাড়িত আকর্ষণ বলের ফলে আয়নিক যৌগ MgCl₂ গঠিত হয়।
📝 23. সোডিয়াম ক্লোরাইডের জলীয় দ্রবণ তড়িৎ সুপরিবাহী কিন্তু চিনি বা গ্লুকোজের জলীয় দ্রবণ তড়িৎ সুপরিবাহী নয় কেন?
উত্তর:
সাধারণ লবণ (NaCl) একটি তীব্র তড়িতবিশ্লেষ্য পদার্থ। জলীয় দ্রবণে NaCl সম্পূর্ণভাবে আয়নিত হয়ে Na⁺ ও Cl⁻ আয়ন উৎপন্ন করে—
NaCl → Na⁺ + Cl⁻
দ্রবণে উপস্থিত এই আয়নগুলিই তড়িৎ পরিবহণে সক্ষম হয়।
অন্যদিকে চিনি বা গ্লুকোজ সমযোজী যৌগ, যা জলীয় দ্রবণে আয়নিত হয় না। দ্রবণে আয়নের অনুপস্থিতির কারণে চিনি বা গ্লুকোজের দ্রবণ তড়িৎ পরিবহন করতে পারে না।
ফলে NaCl-এর জলীয় দ্রবণ তড়িৎ পরিবাহক হলেও চিনি বা গ্লুকোজের জলীয় দ্রবণ তড়িৎ পরিবাহী নয়।
📝 24. তড়িৎলেপন কী? কপারের কোনও বস্তুর ওপর সিলভারের তড়িৎলেপনে ক্যাথোড কী হবে?
উত্তর:
কোনো বস্তুর ওপর তড়িৎ বিশ্লেষণের মাধ্যমে অপেক্ষাকৃত কম সক্রিয় অন্য কোনো ধাতুর প্রলেপ দেওয়ার প্রক্রিয়াকে তড়িৎলেপন বলে।
কপারের বস্তুর ওপর সিলভার প্রলেপ দিতে হলে—
ক্যাথোড হবে কপারের বস্তু, কারণ ক্যাথোডে প্রলেপ জমা হয়।
📝 25. প্ল্যাটিনাম তড়িদ্বার ব্যবহার করে অম্লায়িত জলের তড়িৎবিশ্লেষণে ক্যাথোডে সংঘটিত বিক্রিয়াটি লেখো। বিশুদ্ধ জলের পরিবর্তে অম্লায়িত জল ব্যবহার করা হয় কেন?
উত্তর:
অম্ল মেশানো (অম্লায়িত) জলে তড়িৎ প্রবাহিত করলে H⁺ আয়ন ক্যাথোডে এসে ইলেকট্রন গ্রহণ করে প্রথমে হাইড্রোজেন পরমাণু ও পরে হাইড্রোজেন অণুতে পরিণত হয়—
ক্যাথোডে বিক্রিয়া:
H⁺ + e⁻ → H
H + H → H₂
অতএব, ক্যাথোডে হাইড্রোজেন গ্যাস উৎপন্ন হয়।
বিশুদ্ধ জল খুবই মৃদু তড়িতবিশ্লেষ্য। বিশুদ্ধ জলে আয়ন সংখ্যা খুব কম হওয়ায় তা তড়িৎ পরিবাহিতায় দুর্বল এবং বিশ্লেষণ ঘটে না।
কিন্তু জলে সামান্য অ্যাসিড যোগ করলে পানির বিযোজন বৃদ্ধি পায়, অধিক সংখ্যক H⁺ ও OH⁻ আয়ন গঠিত হয়, ফলে—
-
জলের তড়িৎ পরিবাহিতা অনেক বাড়ে
-
তড়িৎ বিশ্লেষণ সহজেই ঘটে
সেই কারণেই বিশুদ্ধ জলের পরিবর্তে অম্লায়িত জল ব্যবহার করা হয়।
☘️ 26. Cu—ইলেকট্রোড ব্যবহার করে CuSO₄ দ্রবণের তড়িৎবিশ্লেষণে ক্যাথোড ও অ্যানোড বিক্রিয়া লেখো। তড়িৎবিশ্লেষণ পদ্ধতিতে অশুদ্ধ কপার ধাতুর পরিশোধনে অ্যানোড হিসেবে কী ব্যবহৃত হয়?
✔ উত্তর:
Cu—ইলেকট্রোড ব্যবহার করে CuSO₄ এর জলীয় দ্রবণে তড়িৎ চালনা করলে দ্রবণে উপস্থিত Cu²⁺, SO₄²⁻, H⁺ ও OH⁻ আয়ন তড়িৎক্রিয়ায় অংশ গ্রহণ করে। নিচে ক্যাথোড ও অ্যানোড বিক্রিয়াগুলি দেওয়া হল—
ক্যাথোড বিক্রিয়া:
দ্রবণে থাকা Cu²⁺ এবং H⁺ আয়ন ক্যাথোডের দিকে আকৃষ্ট হয়। কিন্তু ইলেকট্রন গ্রহণের প্রবণতা বেশি হওয়ায় Cu²⁺ আয়ন দু’টি ইলেকট্রন গ্রহণ করে মৌলিক তামায় (Cu) পরিণত হয়ে ক্যাথোডে জমা হয়। ফলে ক্যাথোডের ভর বৃদ্ধি পায়।
\[\text{Cu}^{2+} + 2e^- \rightarrow \text{Cu} \quad (\text{বিজারণ})\]
অ্যানোড বিক্রিয়া:
SO₄²⁻ অথবা OH⁻ আয়ন আধান বর্জনের সুযোগ পাওয়ার আগেই অ্যানোডের তামা পরমাণু অ্যানোড থেকে ইলেকট্রন বর্জন করে Cu²⁺ আয়ন হিসেবে দ্রবণে চলে যায়। ফলে অ্যানোড ক্ষয়প্রাপ্ত হয়।
\[\text{Cu} - 2e^- \rightarrow \text{Cu}^{2+} \quad (\text{জারণ})\]
অশুদ্ধ কপার পরিশোধন:
ইলেক্ট্রোলাইসিস পদ্ধতিতে অশুদ্ধ কপার বিশুদ্ধ করতে অ্যানোড হিসেবে ব্যবহৃত হয় অশুদ্ধ কপার (ব্লিস্টার কপার) যার মধ্যে প্রায় 97–98% Cu থাকে।
🧪 27. অ্যাভোগ্যাড্রো সূত্রটি বিবৃত করো। কোনো নির্দিষ্ট উষ্ণতা ও চাপে বাস্তব গ্যাসগুলির মোলার আয়তন (V/n) প্রায় সমান এবং STP তে এর সীমান্ত মান 22.4 L mol⁻¹। এই পরীক্ষালব্ধ তথ্য থেকে কিভাবে অ্যাভোগ্যাড্রো সূত্রে উপনীত হওয়া যায়?
✔ উত্তর:
অ্যাভোগ্যাড্রো সূত্র অনুযায়ী, একই তাপমাত্রা ও চাপে সমআয়তন বিশিষ্ট যেকোনো গ্যাসে সমান সংখ্যক অণু থাকে।
মনে করি, একই চাপ ( p ) ও তাপমাত্রা ( T ) তে তিনটি পৃথক পাত্রে H₂, O₂ এবং CO₂ গ্যাস রয়েছে এবং প্রতিটি পাত্রের আয়তন ( V )। যদি H₂ গ্যাসের ওই আয়তনে ( x ) টি অণু থাকে, তবে O₂ ও CO₂ –র ক্ষেত্রেও একই শর্তে একই আয়তনে ( x ) টি অণুই থাকবে।
অর্থাৎ,
\[V \propto n \quad \Rightarrow \quad V = K n\]
যেখানে ( K ) একটি ধ্রুবক।
দ্বিতীয় অংশঃ
STP–তে যেকোনো গ্যাসের মোলার আয়তন:
\[V/n = 22.4, L, mol^{-1}\]
অর্থাৎ 1 mol যেকোনো গ্যাসের আয়তন STP–তে 22.4 L।
তাই STP–তে 22.4 L যেকোনো গ্যাসে সমান সংখ্যক (১ মোল অর্থাৎ 6.022×10²³) অণু থাকে।
এ থেকেই প্রমাণিত হয়—
একই তাপমাত্রা ও চাপে সমআয়তন বিশিষ্ট গ্যাসে সমান সংখ্যক অণু থাকে, যা অ্যাভোগ্যাড্রো সূত্র।
🧪 28. 2A + B → 2C বিক্রিয়ায় A ও B –এর বাস্পঘনত্ব যথাক্রমে 32 ও 16। C–এর বাস্পঘনত্ব নির্ণয় কর।
✔ সমাধান:
দেওয়া আছে,
A–এর বাস্পঘনত্ব = 32
B–এর বাস্পঘনত্ব = 16
যেহেতু—
\[\text{আণবিক ভর} = 2 \times \text{বাস্পঘনত্ব}\]
∴ A–এর আণবিক ভর = \[(2 \times 32 = 64)\]
B–এর আণবিক ভর = \[(2 \times 16 = 32)\]
ধরি, C–এর বাস্পঘনত্ব = x
∴ C–এর আণবিক ভর = 2x
রাসায়নিক সমীকরণ:
\[2A + B \rightarrow 2C\]
অর্থাৎ,
\[2 \times 64 \text{ g A} + 32 \text{ g B } \rightarrow 4x \text{ g C}\]
\[128 + 32 = 4x\]
\[4x = 160\]
\[x = \frac{160}{4} = 40\]
∴ C গ্যাসের বাস্পঘনত্ব = 40।
🧪 29. নীচের রাসায়নিক সমীকরণ অনুযায়ী 100 মোল ZnS থেকে –
2ZnS + 3O₂ → 2ZnO + 2SO₂
(i) কত গ্রাম ZnO এবং
(ii) কত মোল SO₂ উৎপন্ন হবে?
✔ উত্তর:
সমীকরণ:
2ZnS + 3O₂ → 2ZnO + 2SO₂
(i) ZnO–এর পরিমাণ নির্ণয়
সমতা অনুযায়ী,
2 মোল ZnS → 2 মোল ZnO
∴ 1 মোল ZnS → 1 মোল ZnO
∴ 100 মোল ZnS → 100 মোল ZnO
এখন,
ZnO–এর আণবিক ভর = Zn + O
= 65.5 + 16 = 81.5 g/mol
∴ 100 মোল ZnO–এর ভর = 100 × 81.5
= 8150 g ZnO
অর্থাৎ, 100 মোল ZnS থেকে 8150 গ্রাম ZnO উৎপন্ন হবে।
(ii) SO₂–এর পরিমাণ নির্ণয়
সমীকরণ অনুযায়ী,
2 মোল ZnS → 2 মোল SO₂
∴ 1 মোল ZnS → 1 মোল SO₂
∴ 100 মোল ZnS → 100 মোল SO₂
অর্থাৎ, 100 মোল ZnS থেকে 100 মোল SO₂ উৎপন্ন হবে।
🧪 30. তাপ প্রয়োগে তরলের আয়তন প্রসারণের একটি উদাহরণ দাও। একটি কঠিন পদার্থের ক্ষেত্রফল T₁ K–এ A₁ m² এবং T₂ K–এ A₂ m²। ক্ষেত্র–প্রসারণ গুণাঙ্কের গাণিতিক রূপ এককসহ লেখো।
✔ উত্তর:
তাপ প্রয়োগে তরলের আয়তন প্রসারণের উদাহরণ:
থার্মোমিটারের ভেতরে থাকা পারদ উত্তাপে প্রসারিত হয়—এটাই তরলের আয়তন প্রসারণের উদাহরণ।
একটি কঠিনের ক্ষেত্রফল
T₁ তাপে = A₁ m²
T₂ তাপে = A₂ m²
(যেখানে T₂ > T₁)
ক্ষেত্র–প্রসারণ গুণাঙ্ক,
\[\beta = \frac{A_2 - A_1}{A_1 (T_2 - T_1)}\]
একক:
SI এককে = K⁻¹
CGS এককে = °C⁻¹
🟦 31. কঠিন পদার্থের মধ্যে দিয়ে তাপের পরিবহন কোন কোন বিষয়ের উপর নির্ভর করে?
✔ উত্তর:
কঠিন পদার্থের মধ্যে দিয়ে তাপ পরিবাহন নিম্নলিখিত বিষয়গুলোর উপর নির্ভর করে—
পদার্থের বেধ
কঠিনের বেধ যত বেশি হবে, তাপ পরিবহণ তত কম হবে। অর্থাৎ, তাপ পরিবহন পদার্থের বেধের সাথে ব্যস্তানুপাতিক।
প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল
পদার্থের প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল যত বেশি হবে, তাপ প্রবাহ তত বেশি হবে। অর্থাৎ, তাপ পরিবহন ক্ষেত্রফলের সাথে সমানুপাতিক।
পদার্থের উপাদান বা প্রকৃতি
তাপ পরিবাহিতাঙ্ক পদার্থভেদে ভিন্ন হয়। কোনো পদার্থের তাপ পরিবহন তার উপাদান বা প্রকৃতির উপর নির্ভরশীল। যেমন ধাতু তাপের ভালো পরিবাহক, আবার কাচ বা কাঠ তাপের কু–পরিবাহক।
সময় (স্থির ধরা হলে)
যদি সময় স্থির থাকে, তবে বেধ, ক্ষেত্রফল ও পদার্থের প্রকৃতি – এই বিষয়গুলোই তাপ পরিবাহনের প্রধান নিয়ামক।
🟦 32. আলোকের বিচ্ছুরণ কী? একটি কাচফলকের ওপর 45° কোণে আপতিত সাদা আলো প্রতিসরণের পর কাচের ভেতরে বিচ্ছুরণ হবে কি?
✔ উত্তর:
আলোকের বিচ্ছুরণ
সাদা আলো প্রিজম বা স্বচ্ছ মাধ্যম দিয়ে অতিক্রম করার সময় বেগুনী, নীল, আসমানী, সবুজ, হলুদ, কমলা ও লাল – এই ৭টি রঙে বিভক্ত হওয়াকে আলোর বিচ্ছুরণ বলে। নিউটন প্রথম এটি আবিষ্কার করেন এবং প্রমাণ করেন যে সাদা আলো যৌগিক।
কাচফলকের ক্ষেত্রে
হ্যাঁ। একটি কাচফলকের ওপর 45° কোণে আপতিত সাদা আলো প্রতিসরণে কাচের ভেতরে বিচ্ছুরণ ঘটবে, কারণ কাচে বিভিন্ন বর্ণের আলোর প্রতিসরণাঙ্ক ভিন্ন।
🟦 33. একটি সমবাহু প্রিজমে i₁=30° কোণে আপতিত রশ্মি যদি i₂=45° কোণে নির্গত হয়, তাহলে চ্যুতি কোণ কত?
✔ সমাধান:
সমবাহু প্রিজমের জন্য,
A = 60°
চ্যুতি কোণ,\[δ = i_1 + i_2 - A\]
∴
δ = 30° + 45° – 60°
δ = 15°
অতএব, চ্যুতি কোণ = 15°.
🟦 34. বায়ু মাধ্যমে আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য 6000 Å হলে 1.5 প্রতিসারাঙ্ক বিশিষ্ট মাধ্যমে আলোর বেগ ও তরঙ্গদৈর্ঘ্য কত হবে?
✔ প্রদত্ত:
বায়ুতে আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য,\[\lambda = 6000 , Å\]
মাধ্যমের প্রতিসারাঙ্ক,\[\mu = 1.5\]
ধরি:
মাধ্যমে আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য = \[(\lambda_1)\]
মাধ্যমে আলোর বেগ =v
(ক) মাধ্যমে আলোর বেগ
প্রতিসারাঙ্ক সূত্র অনুযায়ী,\[\mu = \frac{c}{v}\]
এখানে,
c = আলো의 বেগ = \[(3 \times 10^8)\] m/s
∴\[v = \frac{c}{\mu} = \frac{3 \times 10^8}{1.5} = 2 \times 10^8 , m/s\]
অতএব, মাধ্যমে আলোর বেগ = \[(2 \times 10^8)\] m/s
(খ) মাধ্যমে আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য
প্রতিসারাঙ্ক ও তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সম্পর্ক,\[\mu = \frac{\lambda}{\lambda_1}\]
∴\[\lambda_1 = \frac{\lambda}{\mu} = \frac{6000}{1.5} = 4000 , Å\]
অতএব, মাধ্যমে আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য = 4000 Å
✔ চূড়ান্ত উত্তর
-
মাধ্যমে আলোর বেগ = (2 \times 10^8) m/s
-
মাধ্যমে আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য = 4000 Å
✔ উত্তর:
ধরি, প্রতিটি পরিবাহীর ওপর প্রয়োগকৃত বিভব প্রভেদ = V ভোল্ট
প্রবাহমাত্রা= I অ্যাম্পিয়ার
এবং প্রতিটির দৈর্ঘ্য= l মিটার
পরিবাহী A-এর ক্ষেত্রে\[V = IR_1\]
পরিবাহী B-এর ক্ষেত্রে\[V = IR_2\]
যেহেতু প্রবাহমাত্রা সমান, তাই\[IR_1 = IR_2
\Rightarrow R_1 = R_2\]
কিন্তু,\[R = \rho \dfrac{l}{A}\]
অতএব,\[\dfrac{\rho_1 l}{A_1} = \dfrac{\rho_2 l}{A_2}\]
\[\Rightarrow \dfrac{A_1}{A_2} = \dfrac{\rho_1}{\rho_2}\]
মান বসাই:
\[\dfrac{A_1}{A_2} = \dfrac{1.6 \times 10^{-8}}{3.2 \times 10^{-8}} = \dfrac{1}{2}\]
✅ উত্তর:
পরিবাহী দুটির প্রস্থচ্ছেদের অনুপাত হবে (1 : 2), তাহলেই উভয়ের প্রবাহমাত্রা সমান হবে।
⚡ 36. দুটি 10 ওহম রোধকে শ্রেণী সমবায়ে যুক্ত করে সমবায়টি একটি 20 ওহম রোধের সাথে সমান্তরালে যোগ করা হল। অন্তিম সমবায়ের তুল্যরোধ নির্ণয় করো।
✔ উত্তর:
দেওয়া আছে:\[R_1 = 10\ \Omega,\quad R_2 = 10\ \Omega,\quad R_3 = 20\ \Omega\]
প্রথমে (R_1) এবং (R_2) শ্রেণী সমবায় যুক্ত:
\[R_4 = R_1 + R_2 = 10 + 10 = 20\ \Omega\]
এখন (R_3) এবং (R_4) সমান্তরাল সমবায় যুক্ত।
সমান্তরাল সমবায়ের তুল্যরোধ:
\[\frac{1}{R} = \frac{1}{R_3} + \frac{1}{R_4}\]
\[\frac{1}{R} = \frac{1}{20} + \frac{1}{20} = \frac{2}{20} = \frac{1}{10}\]
\[R = 10\ \Omega\]
✅ অন্তিম সমবায়ের তুল্যরোধ = 10 Ω
⚡ 37. তড়িৎক্ষমতা বলতে কী বোঝায়? একটি বাল্বের রেটিং 220V – 100W লেখা থাকলে এর অর্থ কী?
✔ উত্তর:
তড়িৎক্ষমতা:
সময়ের সাপেক্ষে বৈদ্যুতিক শক্তি ব্যয়ের হারকে তড়িৎক্ষমতা বলে।
বাল্বের রেটিং 220V – 100W অর্থ:
যখন বাল্বটির দুই প্রান্তে 220 ভোল্ট বিভব প্রভেদ প্রয়োগ করা হবে, তখন বাল্বটি সর্বোচ্চ উজ্জ্বলতায় জ্বলবে এবং প্রতি সেকেন্ডে 100 ওয়াট শক্তি ব্যবহার করবে।
⚡ 38. তেজস্ক্রিয় রশ্মি পরমাণুর কোন অংশ থেকে নির্গত হয়? এদের মধ্যে কোনটির ভেদন ক্ষমতা এবং আয়নায়ন ক্ষমতা সর্বাধিক?
✔ উত্তর:
তেজস্ক্রিয় রশ্মি পরমাণুর নিউক্লিয়াস থেকে নির্গত হয়।
ভেদন ক্ষমতা সর্বাধিক: গামা রশ্মি
আয়নায়ন ক্ষমতা সর্বাধিক: আলফা রশ্মি
⚡ 39. হাইড্রোজেনের ধর্মের সঙ্গে গ্রুপ–1 ও গ্রুপ–17 মৌলগুলির বৈসাদৃশ্য উল্লেখ করো।
✔ উত্তর:
✔ হাইড্রোজেন ও গ্রুপ–1 মৌলের বৈসাদৃশ্য:
| গ্রুপ–1 মৌল | হাইড্রোজেন |
|---|---|
| সাধারণ তাপমাত্রায় কঠিন ধাতু | সাধারণ তাপমাত্রায় গ্যাস |
✔ হাইড্রোজেন ও গ্রুপ–17 মৌলের দুটি বৈসাদৃশ্য:
| গ্রুপ–17 মৌল | হাইড্রোজেন |
|---|---|
| তড়িৎ–ঋণাত্মক মৌল | তড়িৎ–ধনাত্মক মৌল |
| সর্ববহিস্ত কক্ষে 7 ইলেকট্রন | মাত্র 1 ইলেকট্রন |
🧪 40. কীসের ভিত্তিতে তড়িৎবিশ্লেষ্যগুলিকে তীব্র ও মৃদু তড়িৎবিশ্লেষ্য হিসেবে শ্রেণিবিভাগ করা হয়েছে? তীব্র তড়িৎবিশ্লেষ্যের একটি উদাহরণ দাও।
✔ উত্তর:
তড়িৎ পরিবাহিতার মাত্রার ভিত্তিতে তড়িৎবিশ্লেষ্যগুলোকে তীব্র এবং মৃদু তড়িৎবিশ্লেষ্য হিসেবে শ্রেণিবিভাগ করা হয়েছে।
গলিত বা দ্রবীভূত অবস্থায় –
-
যে তড়িৎবিশ্লেষ্য পদার্থের অধিকাংশ অণু আয়নে বিয়োজিত হয়ে উচ্চ তড়িৎ পরিবাহিতা প্রদর্শন করে, তাদের তীব্র তড়িৎবিশ্লেষ্য বলে।
-
যার অণুর অল্প সংখ্যক অংশ আয়নে বিয়োজিত হয় এবং বেশিরভাগ অংশ অবিয়োজিত থাকে, তাদের মৃদু তড়িৎবিশ্লেষ্য বলে।
তীব্র তড়িৎবিশ্লেষ্যের উদাহরণ:
NaCl (সোডিয়াম ক্লোরাইড)
🧪 41. অ্যামোনিয়াকে বায়ুর অক্সিজেন দ্বারা জারণ ঘটিয়ে কীভাবে নাইট্রিক অক্সাইড উৎপাদন করা হয়? অনুঘটক, শর্ত ও সমিত সমীকরণসহ লেখো।
✔ উত্তর:
শুষ্ক অ্যামোনিয়া ও ধূলিমুক্ত বায়ুর মিশ্রণ (আয়তন অনুপাত 1 : 7.5)
-
চাপ: 5–7 বায়ুমণ্ডল
-
উষ্ণতা: 700°C – 800°C
-
অনুঘটক: প্ল্যাটিনাম বা প্ল্যাটিনাম–রেডিয়াম সংকর ধাতুর তারজালি
এই শর্তে খুব দ্রুত প্রবাহিত করালে অ্যামোনিয়া অক্সিজেন দ্বারা জারিত হয়ে নাইট্রিক অক্সাইড (NO) তৈরি করে।
বিক্রিয়াটি উভমুখী ও তাপ উৎপাদক।
সমিত রাসায়নিক সমীকরণ:
\[4NH_3(g) + 5O_2(g) \rightleftharpoons 4NO(g) + 6H_2O + 216\ \text{kcal}\]
🧪 42. দুটি ভিন্ন জৈব যৌগ A ও B–এর আণবিক সংকেত একই, C₂H₆O। A ধাতব সোডিয়ামের সঙ্গে বিক্রিয়ায় হাইড্রোজেন গ্যাস উৎপন্ন করে, কিন্তু B করে না। A ও B–এর গঠন সংকেত লেখো। এবং A–এর সাথে সোডিয়ামের বিক্রিয়ার সমীকরণ লেখো।
✔ উত্তর:
দুটি যৌগের আণবিক সংকেত –\[C_2H_6O\]
যৌগ A: ইথাইল অ্যালকোহল
গঠন সংকেত:\[CH_3CH_2OH\]
যৌগ B: ডাইমিথাইল ইথার
গঠন সংকেত:
\[CH_3OCH_3\]
বিক্রিয়ার সমীকরণ:
\[2CH_3CH_2OH + 2Na \rightarrow 2CH_3CH_2ONa + H_2(g)\]
🔬 43. ইথিলিনে হাইড্রোজেন সংযোজন বিক্রিয়ার শর্ত উল্লেখ করো। বিক্রিয়াটির সমিত রাসায়নিক সমীকরণ লেখো। CNG–এর একটি ব্যবহার লেখো।
✔ উত্তর:
হাইড্রোজেন সংযোজনের শর্ত:
ইথিলিন (C₂H₄)–এর সাথে হাইড্রোজেন (H₂) যুক্ত করার জন্য –
-
সাধারণ চাপ ও উষ্ণতায় প্ল্যাটিনাম (Pt), প্যালাডিয়াম (Pd) অথবা র্যানি নিকেল অনুঘটক ব্যবহার করা হয়।
অথবা -
২০০–৩০০°C উষ্ণতায় নিকেল অনুঘটকের উপস্থিতিতে বিক্রিয়া ঘটানো হয়।
এই বিক্রিয়ায় অসম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বন ইথিলিন সম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বন ইথেন-এ রূপান্তরিত হয়।
সমিত রাসায়নিক সমীকরণ:
\[C_2H_4 + H_2 \xrightarrow{\text{Ni/Pt/Pd}} C_2H_6\]
CNG–এর একটি ব্যবহার:
CNG (Compressed Natural Gas) পরিবেশবান্ধব জ্বালানি।
-
বাস, ট্যাক্সি, অটোরিকশা ইত্যাদি পরিবহন ব্যবস্থায় জ্বালানি হিসেবে ব্যবহার করলে বায়ুদূষণ উল্লেখযোগ্যভাবে কম হয়।

