ID#7184 HSC Chemistry 2nd CQ (Comilla 2023)

ক) কাইরাল কার্বন কাকে বলে?

যে কার্বন পরমাণুর চারটি যোজনীতে চারটি ভিন্ন ভিন্ন পরমাণু বা মূলক যুক্ত থাকে, তাকে কাইরাল বা অপ্রতিসম কার্বন পরমাণু বলে।

খ) মোলার দ্রবণের ঘনমাত্রা তাপমাত্রা নির্ভরশীল— ব্যাখ্যা করো।

মোলার দ্রবণ বলতে প্রতি লিটার দ্রবণে দ্রবীভূত দ্রব্যের মোল সংখ্যাকে বোঝায়। যেহেতু দ্রবণের আয়তন তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে (তাপমাত্রা বৃদ্ধিতে তরল প্রসারণের ফলে আয়তন বাড়ে), তাই মোলারিটি ($S = \frac{n}{V}$) তাপমাত্রার সাথে পরিবর্তিত হয়। এজন্য মোলারিটি তাপমাত্রা নির্ভরশীল।

গ) 30°C তাপমাত্রায় 2L আয়তনের পাত্রে A ও B গ্যাসদ্বয় মিশ্রিত করলে, মিশ্রণের মোট চাপ নির্ণয় করো।

১. A গ্যাসের মোলার ভর ও মোল সংখ্যা:
$P_1 = \frac{576}{760} \text{ atm} = 0.7579 \text{ atm}$, $V_1 = 0.6 \text{ L}$, $T_1 = 293 \text{ K}$
$n_A = \frac{PV}{RT} = \frac{0.7579 \times 0.6}{0.0821 \times 293} = 0.0189 \text{ mol}$
আণবিক ভর $M_A = \frac{WRT}{PV} = \frac{0.745 \times 0.0821 \times 293}{0.7579 \times 0.6} = 39.8 \approx 40 \text{ g/mol}$ (আর্গন হতে পারে)

২. B গ্যাসের আণবিক ভর ও মোল সংখ্যা:
STP তে ঘনত্ব $d = 1.75 \text{ g/L}$, $M_B = d \times 22.4 = 1.75 \times 22.4 = 39.2 \approx 40 \text{ g/mol}$
(পাত্রে গ্যাসের ভর দেওয়া নেই, উদ্দীপক অনুসারে ধরছি সমপরিমাণ ০.৭৪৫ গ্রাম)
$n_B = \frac{0.745}{40} = 0.0186 \text{ mol}$

৩. মোট চাপ ($P_{total}$) at 303 K:
$n_{total} = 0.0189 + 0.0186 = 0.0375 \text{ mol}$
$P_{total} = \frac{n_{total}RT}{V} = \frac{0.0375 \times 0.0821 \times 303}{2} = 0.466 \text{ atm}$

ঘ) 1 মিটার দৈর্ঘ্যের কাচ নলের দুই প্রান্ত দিয়ে A ও B গ্যাস প্রবেশ করালে নলের ঠিক কোন জায়গায় গ্যাস দুটি মিলিত হবে? গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করো।

গ্রাহামের ব্যাপন সূত্রানুসারে: $\frac{r_A}{r_B} = \sqrt{\frac{M_B}{M_A}}$
যেহেতু উভয় গ্যাসের আণবিক ভর $M_A \approx 40 \text{ g/mol}$ এবং $M_B \approx 40 \text{ g/mol}$, তাই তাদের ব্যাপন হার সমান ($\frac{r_A}{r_B} = 1$)।

ধরি, ব্যাপনের অতিক্রান্ত দূরত্ব যথাক্রমে $d_A$ এবং $d_B$।
$d_A + d_B = 1 \text{ meter}$
যেহেতু হার সমান, তাই তারা সমান দূরত্ব অতিক্রম করবে: $d_A = d_B$
$=> 2d_A = 1 \text{ m}$
$=> d_A = 0.5 \text{ m}$

সিদ্ধান্ত: গ্যাস দুটি নলের ঠিক মধ্যবর্তী স্থানে অর্থাৎ ০.৫ মিটার দূরত্বে মিলিত হবে।