অণু আৰু পৰমাণু
১. পাঠভিত্তিক প্ৰশ্নাৱলী আৰু সমাধান (In-Text Questions)
■ পৃষ্ঠা নং ৩২–৩৩ ৰ প্ৰশ্নাৱলী
প্ৰশ্ন ১: বিক্ৰিয়া এটাত 5.3 g ছ’ডিয়াম কাৰ্বনেটে 6.0 g ইথানয়িক এছিডৰ সৈতে বিক্ৰিয়া কৰিছিল। উৎপাদিত দ্ৰব্যবোৰ আছিল 2.2 g কাৰ্বন ডাই-অক্সাইড, 0.9 g পানী আৰু 8.2 g ছ’ডিয়াম ইথানয়েট। দেখুওৱা যে ফলাফলবোৰ ভৰৰ নিত্যতা সূত্ৰ অনুযায়ী হৈছে।
সমাধান:
বিক্ৰিয়কসমূহৰ মুঠ ভৰ = ছ’ডিয়াম কাৰ্বনেটৰ ভৰ + ইথানয়িক এছিডৰ ভৰ
= 5.3 g + 6.0 g = 11.3 g
বিক্ৰিয়াজাত পদাৰ্থসমূহৰ মুঠ ভৰ = ছ’ডিয়াম ইথানয়েটৰ ভৰ + কাৰ্বন ডাই-অক্সাইডৰ ভৰ + পানীৰ ভৰ
= 8.2 g + 2.2 g + 0.9 g = 11.3 g
যিহেতু বিক্ৰিয়কসমূহৰ মুঠ ভৰ (11.3 g) = বিক্ৰিয়াজাত পদাৰ্থসমূহৰ মুঠ ভৰ (11.3 g), সেয়েহে এই পৰীক্ষামূলক ফলাফলে ভৰৰ নিত্যতা বিধি (Law of Conservation of Mass) সম্পূৰ্ণৰূপে মানি চলে।
প্ৰশ্ন ২: হাইড্ৰ’জেন আৰু অক্সিজেন 1:8 ভৰৰ অনুপাতত লগ লাগি পানী উৎপন্ন কৰে। 3 g হাইড্ৰ’জেনৰ সৈতে সম্পূৰ্ণকৈ বিক্ৰিয়া কৰিবলৈ কিমান ভৰৰ অক্সিজেনৰ প্ৰয়োজন হ’ব?
সমাধান:
পানী গঠনৰ বাবে হাইড্ৰ’জেন আৰু অক্সিজেনৰ ভৰৰ অনুপাত = 1 : 8
অৰ্থাৎ, 1 g হাইড্ৰ’জেনৰ বাবে অক্সিজেনৰ প্ৰয়োজন = 8 g
গতিকে, 3 g হাইড্ৰ’জেনৰ বাবে অক্সিজেনৰ প্ৰয়োজন = 3 × 8 g = 24 g
উত্তৰ: 3 g হাইড্ৰ’জেনৰ সৈতে বিক্ৰিয়া কৰিবলৈ 24 গ্ৰাম অক্সিজেনৰ প্ৰয়োজন হ’ব।
প্ৰশ্ন ৩: ডেল্টনৰ পৰমাণুবাদৰ কোনটো স্বীকাৰ্য্য ভৰৰ নিত্যতা সূত্ৰৰ ফল?
উত্তৰ: “পৰমাণুবোৰ অবিভাজ্য কণা, যাক কোনো ৰাসায়নিক বিক্ৰিয়াত সৃষ্টি বা বিনাশ কৰিব নোৱাৰি।” — ডেল্টনৰ এই স্বীকাৰ্য্যটো ভৰৰ নিত্যতা সূত্ৰৰ প্ৰত্যক্ষ ফল।
প্ৰশ্ন ৪: ডেল্টনৰ পৰমাণুবাদৰ কোনটো স্বীকাৰ্য্যই স্থিৰানুপাত সূত্ৰটো ব্যাখ্যা কৰিব পাৰে?
উত্তৰ: “কোনো নিৰ্দিষ্ট যৌগ এটাত পৰমাণুবোৰৰ আপেক্ষিক সংখ্যা আৰু প্ৰকাৰ সদায় স্থিৰ থাকে আৰু পৰমাণুবোৰ সৰল অখণ্ড সংখ্যাৰ অনুপাতত যুক্ত হৈ যৌগ গঠন কৰে।” — এই স্বীকাৰ্য্যটোৱে স্থিৰানুপাত বিধি ব্যাখ্যা কৰে।
■ পৃষ্ঠা নং ৩৫ ৰ প্ৰশ্নাৱলী
প্ৰশ্ন ১: পাৰমাণৱিক ভৰ এককৰ সংজ্ঞা দিয়া।
উত্তৰ: কাৰ্বন-১২ (¹²C) সমস্থানিকৰ এটা পৰমাণুৰ প্ৰকৃত ভৰৰ ঠিক ১/১২ অংশ (1/12th part) ভৰক এক পাৰমাণৱিক ভৰ একক (1 atomic mass unit বা 1 u) বোলা হয়। (1 u ≈ 1.66 × 10⁻²⁴ g)।
প্ৰশ্ন ২: খালী চকুৰে পৰমাণু এটা দেখা সম্ভৱ নহয় কিয়?
উত্তৰ: পৰমাণুৰ আকাৰ অত্যন্ত ক্ষুদ্ৰ আৰু ই আমাৰ কল্পনাৰো অতীত। পৰমাণুৰ পাৰমাণৱিক ব্যাসাৰ্ধ প্ৰায় 10⁻¹⁰ মিটাৰ (0.1 নেন’মিটাৰ) মানৰ হয়। ইমান অতিমাত্ৰা ক্ষুদ্ৰ হোৱা বাবেই খালী চকুৰে পৰমাণু এটা দেখা সম্ভৱ নহয়।
■ পৃষ্ঠা নং ৩৯ ৰ প্ৰশ্নাৱলী
প্ৰশ্ন ১: ৰাসায়নিক সংকেত লিখা:
(i) ছ’ডিয়াম অক্সাইড: Na₂O
(ii) এলুমিনিয়াম ফ্ল’ৰাইড: AlF₃
(iii) ছ’ডিয়াম ছালফাইড: Na₂S
(iv) মেগনেছিয়াম হাইড্ৰ’ক্সাইড: Mg(OH)₂
প্ৰশ্ন ২: তলৰ সংকেতবোৰে বুজোৱা যৌগবোৰৰ নাম লিখা:
(i) Al₂(SO₄)₃ → এলুমিনিয়াম ছালফেট
(ii) CaCl₂ → কেলছিয়াম ক্ল’ৰাইড
(iii) K₂SO₄ → পটাছিয়াম ছালফেট
(iv) KNO₃ → পটাছিয়াম নাইট্ৰেট
(v) CaCO₃ → কেলছিয়াম কাৰ্বনেট
প্ৰশ্ন ৩: ৰাসায়নিক সংকেত পদটোৰ দ্বাৰা কি বুজোৱা হৈছে?
উত্তৰ: কোনো এটা ৰাসায়নিক যৌগৰ গুণগত আৰু পৰিমাণগত গঠনক মৌলসমূহৰ চিহ্ন আৰু সিহঁতৰ পৰমাণুৰ সংখ্যাৰ অনুপাতৰ সহায়ত প্ৰতীকী ৰূপত সংক্ষিপ্তভাৱে প্ৰকাশ কৰা ব্যৱস্থাকে যৌগটোৰ ৰাসায়নিক সংকেত (Chemical Formula) বোলে।
প্ৰশ্ন ৪: তলৰ পদাৰ্থবোৰত কেইটাকৈ পৰমাণু আছে? (i) H₂S অণু আৰু (ii) PO₄³⁻ আয়ন
উত্তৰ:
(i) H₂S অণুত: ২ টা হাইড্ৰ’জেন + ১ টা ছালফাৰ = ৩ টা পৰমাণু।
(ii) PO₄³⁻ আয়নত: ১ টা ফছফৰাছ + ৪ টা অক্সিজেন = ৫ টা পৰমাণু।
■ পৃষ্ঠা নং ৪০ ৰ প্ৰশ্নাৱলী
প্ৰশ্ন ১: H₂, O₂, Cl₂, CO₂, CH₄, C₂H₆, C₂H₄, NH₃ আৰু CH₃OH ৰ আণৱিক ভৰ গণনা কৰা।
সমাধান:
H₂ = 2 × 1 = 2 u
O₂ = 2 × 16 = 32 u
Cl₂ = 2 × 35.5 = 71 u
CO₂ = 12 + (2 × 16) = 12 + 32 = 44 u
CH₄ = 12 + (4 × 1) = 16 u
C₂H₆ = (2 × 12) + (6 × 1) = 24 + 6 = 30 u
C₂H₄ = (2 × 12) + (4 × 1) = 24 + 4 = 28 u
NH₃ = 14 + (3 × 1) = 17 u
CH₃OH = 12 + (3 × 1) + 16 + 1 = 32 u
প্ৰশ্ন ২: ZnO, Na₂O আৰু K₂CO₃ ৰ সংকেত গোট ভৰ গণনা কৰা। (Zn = 65 u, Na = 23 u, K = 39 u, C = 12 u, O = 16 u)
সমাধান:
ZnO = 65 + 16 = 81 u
Na₂O = (2 × 23) + 16 = 46 + 16 = 62 u
K₂CO₃ = (2 × 39) + 12 + (3 × 16) = 78 + 12 + 48 = 138 u
■ পৃষ্ঠা নং ৪২ ৰ প্ৰশ্নাৱলী
প্ৰশ্ন ১: এক ম’ল কাৰ্বন পৰমাণুৰ ভৰ 12 গ্ৰাম হ’লে 1 টা কাৰ্বন পৰমাণুৰ ভৰ (গ্ৰামত) কিমান হ’ব?
সমাধান:
1 ম’ল কাৰ্বন = 6.022 × 10²³ টা কাৰ্বন পৰমাণুৰ ভৰ = 12 g
1 টা কাৰ্বন পৰমাণুৰ ভৰ = 12 / (6.022 × 10²³) ≈ 1.993 × 10⁻²³ g
উত্তৰ: এটা কাৰ্বন পৰমাণুৰ ভৰ 1.993 × 10⁻²³ গ্ৰাম।
প্ৰশ্ন ২: 100 গ্ৰাম ছ’ডিয়াম বা 100 গ্ৰাম আইৰণৰ কোনটোত পৰমাণুৰ সংখ্যা বেছি থাকিব? (Na = 23 u, Fe = 56 u)
সমাধান:
১. 100 g ছ’ডিয়ামত ম’ল সংখ্যা = 100 / 23 ≈ 4.35 mol
২. 100 g আইৰণত ম’ল সংখ্যা = 100 / 56 ≈ 1.78 mol
যিহেতু ছ’ডিয়ামৰ ম’ল সংখ্যা আইৰণতকৈ বেছি, সেয়েহে 100 গ্ৰাম ছ’ডিয়ামত পৰমাণুৰ সংখ্যা অধিক থাকিব।
২. অনুশীলনীৰ সমাধানসমূহ (Exercise Solutions 1 to 11)
প্ৰশ্ন ১: অক্সিজেন আৰু ব’ৰণেৰে গঠিত যৌগৰ নমুনা এটাৰ 0.24 g বিশ্লেষণ কৰাত 0.096 g ব’ৰণ আৰু 0.144 g অক্সিজেন পোৱা গৈছিল। ভৰ হিচাপত যৌগটোৰ শতকৰা সংযুতি গণনা কৰা।
সমাধান:
যৌগটোৰ মুঠ ভৰ = 0.24 g
ব’ৰণৰ শতকৰা পৰিমাণ = (ব’ৰণৰ ভৰ / যৌগৰ মুঠ ভৰ) × 100 = (0.096 / 0.24) × 100 = 40%
অক্সিজেনৰ শতকৰা পৰিমাণ = (অক্সিজেনৰ ভৰ / যৌগৰ মুঠ ভৰ) × 100 = (0.144 / 0.24) × 100 = 60%
উত্তৰ: ব’ৰণৰ শতকৰা সংযুতি 40% আৰু অক্সিজেনৰ শতকৰা সংযুতি 60%।
প্ৰশ্ন ২: 3.0 g কাৰ্বন 8.00 g অক্সিজেনৰ সৈতে দহন কৰাত 11.00 g কাৰ্বন ডাই-অক্সাইড উৎপন্ন হ’ল। 3.00 g কাৰ্বন 50.00 g অক্সিজেনত দহন কৰিলে গঠন হোৱা কাৰ্বন ডাই-অক্সাইডৰ ভৰ কিমান হ’ব? ৰাসায়নিক সংযোগৰ কোনটো বিধি প্ৰযোজ্য হ’ব?
সমাধান:
কাৰ্বন আৰু অক্সিজেন সদায় 3 : 8 ভৰৰ অনুপাতত লগ লাগি কাৰ্বন ডাই-অক্সাইড গঠন কৰে (C + O₂ → CO₂)।
গতিকে, 3.00 g কাৰ্বনে মাত্ৰ 8.00 g অক্সিজেনৰ সৈতেহে বিক্ৰিয়া কৰিব আৰু 11.00 g কাৰ্বন ডাই-অক্সাইড উৎপন্ন কৰিব। বাকী থকা (50.00 g – 8.00 g) = 42.00 g অক্সিজেন অপ্ৰয়োজনীয়ভাৱে অৱশিষ্ট ৰৈ যাব।
প্ৰযোজ্য বিধি: এই উত্তৰৰ ক্ষেত্ৰত স্থিৰানুপাত বিধি (Law of Constant Proportions) প্ৰযোজ্য হ’ব।
প্ৰশ্ন ৩: বহুপাৰমাণৱিক আয়নবোৰ কি? উদাহৰণ দিয়া।
উত্তৰ: একাধিক পৰমাণু পৰস্পৰ যোজিত হৈ একগোট হৈ এটা নিৰ্দিষ্ট ধনাত্মক বা ঋণাত্মক আধান বহন কৰা আয়নীয় গোটক বহুপাৰমাণৱিক আয়ন (Polyatomic Ions) বোলে।
উদাহৰণ: এম’নিয়াম আয়ন (NH₄⁺), হাইড্ৰ’ক্সাইড আয়ন (OH⁻), ছালফেট আয়ন (SO₄²⁻), কাৰ্বনেট আয়ন (CO₃²⁻), নাইট্ৰেট আয়ন (NO₃⁻)।
প্ৰশ্ন ৪: তলত দিয়াবোৰৰ ৰাসায়নিক সংকেত লিখা:
(a) মেগনেছিয়াম ক্ল’ৰাইড: MgCl₂
(b) কেলছিয়াম অক্সাইড: CaO
(c) কপাৰ নাইট্ৰেট: Cu(NO₃)₂
(d) এলুমিনিয়াম ক্ল’ৰাইড: AlCl₃
(e) কেলছিয়াম কাৰ্বনেট: CaCO₃
প্ৰশ্ন ৫: তলৰ যৌগবোৰত থকা মৌলবোৰৰ নাম দিয়া:
(a) পোৰা চূণ (Quick Lime – CaO): কেলছিয়াম আৰু অক্সিজেন।
(b) হাইড্ৰ’জেন ব্ৰ’মাইড (HBr): হাইড্ৰ’জেন আৰু ব্ৰ’মিন।
(c) বেকিং পাউডাৰ (NaHCO₃): ছ’ডিয়াম, হাইড্ৰ’জেন, কাৰ্বন আৰু অক্সিজেন।
(d) পটাছিয়াম ছালফেট (K₂SO₄): পটাছিয়াম, ছালফাৰ আৰু অক্সিজেন।
প্ৰশ্ন ৬: তলৰ পদাৰ্থবোৰৰ ম’লাৰ ভৰ গণনা কৰা:
সমাধান:
(a) ইথাইন (C₂H₂): (2 × 12) + (2 × 1) = 24 + 2 = 26 g/mol
(b) ছালফাৰ অণু (S₈): 8 × 32 = 256 g/mol
(c) ফছফৰাছ অণু (P₄): 4 × 31 = 124 g/mol
(d) হাইড্ৰ’ক্ল’ৰিক এছিড (HCl): 1 + 35.5 = 36.5 g/mol
(e) নাইট্ৰিক এছিড (HNO₃): 1 + 14 + (3 × 16) = 1 + 14 + 48 = 63 g/mol
প্ৰশ্ন ৭: ভৰ কিমান হ’ব?
সমাধান:
(a) 1 ম’ল নাইট্ৰ’জেন পৰমাণুৰ (N): 1 × 14 g = 14 g
(b) 4 ম’ল এলুমিনিয়াম পৰমাণুৰ (Al): 4 × 27 g = 108 g
(c) 10 ম’ল ছ’ডিয়াম ছালফাইটৰ (Na₂SO₃):
Na₂SO₃ ৰ ম’লাৰ ভৰ = (2 × 23) + 32 + (3 × 16) = 46 + 32 + 48 = 126 g/mol
10 ম’লৰ ভৰ = 10 × 126 g = 1260 g
প্ৰশ্ন ৮: ম’ললৈ পৰিবৰ্তন কৰা:
সমাধান:
(a) 12 g অক্সিজেন গেছ (O₂): ম’লাৰ ভৰ = 32 g/mol
ম’ল সংখ্যা = 12 / 32 = 0.375 mol
(b) 20 g পানী (H₂O): ম’লাৰ ভৰ = 18 g/mol
ম’ল সংখ্যা = 20 / 18 ≈ 1.11 mol
(c) 22 g কাৰ্বন ডাই-অক্সাইড (CO₂): ম’লাৰ ভৰ = 44 g/mol
ম’ল সংখ্যা = 22 / 44 = 0.5 mol
প্ৰশ্ন ৯: ভৰ কিমান?
সমাধান:
(a) 0.2 ম’ল অক্সিজেন পৰমাণুৰ (O): 0.2 × 16 g = 3.2 g
(b) 0.5 ম’ল পানী অণুৰ (H₂O): 0.5 × 18 g = 9.0 g
প্ৰশ্ন ১০: 16 g গোটা ছালফাৰত থকা ছালফাৰ অণু (S₈) ৰ সংখ্যা গণনা কৰা।
সমাধান:
ছালফাৰ অণুৰ (S₈) ম’লাৰ ভৰ = 8 × 32 = 256 g/mol
16 g ছালফাৰত ম’ল সংখ্যা (n) = 16 / 256 = 1 / 16 mol
অণুৰ সংখ্যা (N) = n × N_A = (1 / 16) × 6.022 × 10²³ ≈ 3.76 × 10²² টা
উত্তৰ: 16 g ছালফাৰত প্ৰায় 3.76 × 10²² টা S₈ অণু থাকে।
প্ৰশ্ন ১১: 0.051 g এলুমিনিয়াম অক্সাইডত (Al₂O₃) থকা এলুমিনিয়াম আয়নৰ (Al³⁺) সংখ্যা গণনা কৰা। (Al = 27 u, O = 16 u)
সমাধান:
Al₂O₃ ৰ ম’লাৰ ভৰ = (2 × 27) + (3 × 16) = 54 + 48 = 102 g/mol
0.051 g Al₂O₃ ৰ ম’ল সংখ্যা = 0.051 / 102 = 0.0005 mol = 5 × 10⁻⁴ mol
1 ম’ল Al₂O₃ ত 2 ম’ল Al³⁺ আয়ন থাকে।
গতিকে Al³⁺ আয়নৰ ম’ল সংখ্যা = 2 × (5 × 10⁻⁴ mol) = 10⁻³ mol
Al³⁺ আয়নৰ মুঠ সংখ্যা = 10⁻³ × 6.022 × 10²³ = 6.022 × 10²⁰ টা
উত্তৰ: 0.051 g এলুমিনিয়াম অক্সাইডত 6.022 × 10²⁰ টা এলুমিনিয়াম আয়ন (Al³⁺) থাকে।