ID#7226 HSC Chemistry 2nd CQ (Mymensingh 2023)

ক) লুকাস বিকারক কাকে বলে?

অনার্দ্র জিংক ক্লোরাইড ($\text{ZnCl}_2$) এবং গাঢ় হাইড্রোক্লোরিক এসিডের ($\text{HCl}$) ১:১ মিশ্রণকে লুকাস বিকারক বলে, যা প্রাইমারি, সেকেন্ডারি ও টারশিয়ারি অ্যালকোহল শনাক্তকরণে ব্যবহৃত হয়।

খ) ন্যাফথালিন একটি অ্যারোমেটিক যৌগ— ব্যাখ্যা করো।

ন্যাফথালিন একটি অ্যারোমেটিক যৌগ কারণ এটি হাকেল নীতি ($4n+2$) মেনে চলে। ন্যাফথালিনের দুটি সংযুক্ত বেনজিন বলয়ে মোট ১০টি $\pi$ ইলেকট্রন বিদ্যমান, যেখানে $n=2$ হলে $4(2)+2 = 10$ হয়। এছাড়া এটি সমতলীয় চক্রাকার অণু এবং এর অণুতে $\pi$ ইলেকট্রনের সঞ্চরণ বা রেজোন্যান্স ঘটে, যা অ্যারোমেটিক ধর্মের মূল বৈশিষ্ট্য।

গ) উদ্দীপকের 'M'-গ্যাসের ঘনত্ব 25°C ও 1 atm চাপে 1.775 $gL^{-1}$ হলে গ্যাসটির গতিশক্তি নির্ণয় করো।

প্রদত্ত উপাত্ত:
$P = 1 \text{ atm}$, $d = 1.775 \text{ g/L}$, $T = 298 \text{ K}$
আমরা জানি, $PV = nRT = \frac{W}{M}RT$
$P = \frac{dRT}{M} \Rightarrow M = \frac{dRT}{P}$
$M = \frac{1.775 \times 0.0821 \times 298}{1} \approx 43.43 \text{ g/mol}$

গ্যাসটির মোল সংখ্যা ($n$) = $\frac{8.0 \text{ g}}{43.43 \text{ g/mol}} \approx 0.184 \text{ mol}$
মোট গতিশক্তি, $E_k = \frac{3}{2} nRT$
$E_k = 1.5 \times 0.184 \times 8.314 \times 298 \approx 682.9 \text{ J}$
অর্থাৎ, গ্যাসটির মোট গতিশক্তি 682.9 জুল।

ঘ) উদ্দীপকের 1 মোল 'N' গ্যাসটির চাপ আদর্শ না বাস্তব; কোন অবস্থায় বেশি হবে? গাণিতিক বিশ্লেষণ দাও।

প্রদত্ত N গ্যাসটির জন্য: $a = 3.6068, b = 0.04286, V = 1 \text{ L}, T = 298 \text{ K}, n = 1$
আদর্শ গ্যাস সমীকরণ অনুযায়ী, $P_{ideal} = \frac{nRT}{V} = \frac{1 \times 0.0821 \times 298}{1} = 24.46 \text{ atm}$

বাস্তব গ্যাস সমীকরণ (ভ্যানডারওয়ালস) থেকে, $P_{real} = \frac{nRT}{V-nb} - \frac{n^2 a}{V^2}$
$P_{real} = \frac{1 \times 0.0821 \times 298}{1 - (1 \times 0.04286)} - \frac{1^2 \times 3.6068}{1^2}$
$P_{real} = \frac{24.46}{0.95714} - 3.6068$
$P_{real} = 25.55 - 3.6068 = 21.94 \text{ atm}$

বিশ্লেষণ: এখানে $P_{ideal} (24.46 \text{ atm}) > P_{real} (21.94 \text{ atm})$। অর্থাৎ, আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বলের প্রভাবে বাস্তব গ্যাসটির চাপ আদর্শ অবস্থার চেয়ে কম হয়।
সিদ্ধান্ত: গ্যাসটি বাস্তব আচরণ প্রদর্শন করে এবং আদর্শ অবস্থায় চাপ বেশি হবে।