ক) টুটোমারিজম কী?

টুটোমারিজম হলো এক বিশেষ ধরনের কার্যকরী মূলক সমাণুতা, যেখানে একটি যৌগের অণুর অভ্যন্তরে একই সাথে হাইড্রোজেন পরমাণুর স্থানান্তরের মাধ্যমে দুটি সমাণু রূপ (যেমন: কিটো ও ইনল) সাম্যাবস্থায় অবস্থান করে।

খ) NaCl এর জলীয় দ্রবণের প্রকৃতি ব্যাখ্যা করো।

$\text{NaCl}$ হলো একটি তীব্র ক্ষার ($\text{NaOH}$) এবং তীব্র এসিড ($\text{HCl}$) এর সমন্বয়ে গঠিত লবণ। জলীয় দ্রবণে এটি সম্পূর্ণ আয়নিত হয়ে $\text{Na}^+$ এবং $\text{Cl}^-$ আয়ন উৎপন্ন করে। যেহেতু এই আয়নগুলো পানির সাথে কোনো প্রকার বিক্রিয়া করে (Hydrolysis) $\text{H}^+$ বা $\text{OH}^-$ আয়নের ঘনমাত্রা পরিবর্তন করতে পারে না, তাই $\text{NaCl}$ এর জলীয় দ্রবণ সম্পূর্ণ নিরপেক্ষ (pH = 7) প্রকৃতির হয়।

গ) 27°C তাপমাত্রায় 11g B গ্যাসের গতিশক্তি নির্ণয় করো।

উদ্দীপক অনুযায়ী, চুনাপাথরের ($\text{CaCO}_3$) বিয়োজনে সৃষ্ট গ্যাস B হলো কার্বন ডাই-অক্সাইড ($\text{CO}_2$)।
$$\text{CaCO}_3 \xrightarrow{\Delta} \text{CaO} + \text{CO}_2 \mathbf{[B]}$$

প্রদত্ত উপাত্ত:
গ্যাসের ভর, $W = 11 \text{ g}$
গ্যাসের আণবিক ভর, $M = 12 + (16 \times 2) = 44 \text{ g/mol}$
মোল সংখ্যা, $n = \frac{W}{M} = \frac{11}{44} = 0.25 \text{ mol}$
তাপমাত্রা, $T = 27 + 273 = 300 \text{ K}$
গ্যাস ধ্রুবক, $R = 8.314 \text{ J K}^{-1} \text{ mol}^{-1}$

গ্যাসের মোট গতিশক্তির সূত্র: $E_k = \frac{3}{2} nRT$
$=> E_k = \frac{3}{2} \times 0.25 \times 8.314 \times 300$
$=> E_k = 1.5 \times 0.25 \times 8.314 \times 300$
$=> E_k = 935.325 \text{ J}$

উত্তর: উক্ত গ্যাসের মোট গতিশক্তি $935.325 \text{ J}$।

ঘ) A গ্যাস থেকে B, C ও D গ্যাসের বিচ্যুতির কারণ ব্যাখ্যা করো।

উদ্দীপকের লেখচিত্রটি $PV$ বনাম $P$ এর, যা আদর্শ গ্যাসের বক্ররেখা নির্দেশ করে। এখানে A গ্যাসটি আদর্শ গ্যাসের আচরণ প্রদর্শন করছে, কিন্তু B, C ও D গ্যাসসমূহ বিভিন্ন মাত্রায় বিচ্যুতি প্রদর্শন করছে। গ্যাসের এই আদর্শ আচরণ থেকে বিচ্যুতির প্রধান কারণসমূহ নিম্নরূপ:

১. গ্যাসের গতিতত্ত্বের ত্রুটি: ভ্যান ডার ওয়ালস মতবাদ অনুসারে, আদর্শ গ্যাসের গতিতত্ত্বের দুটি প্রধান স্বীকার্য বাস্তব গ্যাসের জন্য প্রযোজ্য নয়:
* গ্যাসের অণুর আয়তন: বাস্তব গ্যাসের অণুগুলোর নিজস্ব আয়তন আছে, যা গ্যাসের মোট আয়তনের তুলনায় নগণ্য নয়। উচ্চ চাপে অণুগুলোর নিজস্ব আয়তন গ্যাসের আয়তনকে প্রভাবিত করে।
* আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল: বাস্তব গ্যাসের অণুগুলোর মধ্যে ক্ষীণ আকর্ষণ বা বিকর্ষণ বল বিদ্যমান, যা আদর্শ গ্যাসের ক্ষেত্রে শূন্য ধরা হয়।

২. আণবিক ভরের প্রভাব: লেখচিত্রে দেখা যায় B, C ও D এর বিচ্যুতি ভিন্ন। বাস্তব গ্যাসের বিচ্যুতি ওই গ্যাসের অণুর আকারের ওপর নির্ভর করে। অণুর আকার যত বড় এবং আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল যত বেশি, বাস্তব গ্যাসের বিচ্যুতি তত বেশি হয়।

৩. চাপ ও তাপমাত্রা: নিম্ন চাপে এবং উচ্চ তাপমাত্রায় বাস্তব গ্যাস আদর্শ গ্যাসের মতো আচরণ করে। চাপ বৃদ্ধি পেলে বা তাপমাত্রা হ্রাস পেলে অণুগুলোর মধ্যে আকর্ষণ বল সক্রিয় হয়ে ওঠে, ফলে $PV$ এর মান আদর্শ অবস্থা থেকে বিচ্যুত হয়। লেখচিত্রে B, C ও D গ্যাসের বক্ররেখাগুলোর ঢাল ভিন্ন হওয়ার কারণ হলো তাদের নিজস্ব বৈশিষ্ট্যগত আকর্ষণ বল ও অণুর আয়তনের তারতম্য।