EXAMPREPRATION

ভৌত বিজ্ঞান মোলের ধারণা অঙ্ক  

## Physical Science Index (Class X)

1. Concerns about Our Environment (পরিবেশের জন্য ভাবনা)

 * Part 1: পরিবেশের জন্য ভাবনা - প্রথম পর্ব

 * Part 2: পরিবেশের জন্য ভাবনা - দ্বিতীয় পর্ব

2. Light (আলো)

 * Part 1: আলো - প্রথম পর্ব

 * Part 2: আলো - দ্বিতীয় পর্ব

3. Current Electricity (চলতড়িৎ)

 * Part 1: চলতড়িৎ - প্রথম পর্ব

 * Part 2: চলতড়িৎ - দ্বিতীয় পর্ব

4. Atomic Nucleus (পরমাণুর নিউক্লিয়াস)

 * Part 1: পরমাণুর নিউক্লিয়াস - প্রথম পর্ব

 * Part 2: পরমাণুর নিউক্লিয়াস - দ্বিতীয় পর্ব

5. Periodic Table (পর্যায়সারণী)

 * Part 1: পর্যায়সারণী - প্রথম পর্ব

 * Part 2: পর্যায়সারণী - দ্বিতীয় পর্ব

6. Ionic and Covalent Bonding (আয়নীয় ও সমযোজী বন্ধন)

 * Part 1: আয়নীয় ও সমযোজী বন্ধন - প্রথম পর্ব

 * Part 2: আয়নীয় ও সমযোজী বন্ধন - দ্বিতীয় পর্ব

7. Electric Current and Chemical Reaction (তড়িৎ প্রবাহ ও রাসায়নিক বিক্রিয়া)

 * Part 1: তড়িৎ প্রবাহ ও রাসায়নিক বিক্রিয়া - প্রথম পর্ব

 * Part 2: তড়িৎ প্রবাহ ও রাসায়নিক বিক্রিয়া - দ্বিতীয় পর্ব

8. Inorganic Chemistry in Laboratory and Industry (পরীক্ষাগার ও রাসায়নিক শিল্পে অজৈব রসায়ন)

 * Part 1: পরীক্ষাগার ও রাসায়নিক শিল্পে অজৈব রসায়ন - প্রথম পর্ব

 * Part 2: পরীক্ষাগার ও রাসায়নিক শিল্পে অজৈব রসায়ন - দ্বিতীয় পর্ব

 * Part 3: পরীক্ষাগার ও রাসায়নিক শিল্পে অজৈব রসায়ন - তৃতীয় পর্ব

9. Metallurgy (ধাতুবিদ্যা)

 * Part 1: ধাতুবিদ্যা - প্রথম পর্ব

 * Part 2: ধাতুবিদ্যা - দ্বিতীয় পর্ব

10. Organic Chemistry (জৈব রসায়ন)

 * Part 1: জৈব রসায়ন - প্রথম পর্ব

 * Part 2: জৈব রসায়ন - দ্বিতীয় পর্ব

 * Part 3: জৈব রসায়ন - তৃতীয় পর্ব

 * Part 4: জৈব রসায়ন - চতুর্থ পর্ব

পশ্চিমবঙ্গ মধ্যশিক্ষা পর্ষদের (WBBSE) মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান প্রথম অধ্যায় 'পরিবেশের জন্য ভাবনা' (Concern about our Environment) থেকে গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন এবং উত্তরগুলো নিচে দেওয়া হলো। এই প্রশ্নগুলো ভালো করে প্র্যাকটিস করলে মাধ্যমিকে এই অধ্যায় থেকে সমস্ত প্রশ্নের সঠিক উত্তর দিতে পারবে।

ক) বিকল্পভিত্তিক প্রশ্ন (MCQ) - প্রতিটির মান ১

১. বায়ুমণ্ডলের কোন স্তরে ওজন (O3) গ্যাস দেখা যায়?

(a) ট্রপোস্ফিয়ার

(b) স্ট্র্যাটোস্ফিয়ার

(c) মেসোস্ফিয়ার

(d) থার্মোস্ফিয়ার

উত্তর: (b) স্ট্র্যাটোস্ফিয়ার

২. বায়ুমণ্ডলের শীতলতম স্তর কোনটি?

(a) ট্রপোস্ফিয়ার

(b) স্ট্র্যাটোস্ফিয়ার

(c) মেসোস্ফিয়ার

(d) এক্সোস্ফিয়ার

উত্তর: (c) মেসোস্ফিয়ার

৩. সূর্য থেকে আসা অতিবেগুনি রশ্মি শোষণ করে কে?

(a) কার্বন ডাইঅক্সাইড

(b) ওজোন

(c) নাইট্রোজেন

(d) মিথেন

উত্তর: (b) ওজোন

৪. গ্রিনহাউস গ্যাস হিসেবে পৃথিবীর উষ্ণতা বৃদ্ধির জন্য সবচেয়ে বেশি দায়ী কোনটি?

(a) জলীয় বাষ্প

(b) মিথেন

(c) কার্বন ডাইঅক্সাইড

(d) নাইট্রাস অক্সাইড

উত্তর: (c) কার্বন ডাইঅক্সাইড

৫. বায়ুর শীতলতম অংশ কোনটি?

(a) ট্রপোপজ

(b) স্ট্র্যাটোপজ

(c) মেসোপজ

(d) কোনোটিই নয়

উত্তর: (c) মেসোপজ

৬. ওজোন স্তরের ঘনত্ব মাপা হয় কোন এককে?

(a) ডেসিবেল

(b) ডবসন

(c) পাসকাল

(d) জুল

উত্তর: (b) ডবসন

৭. কোন স্তরে মেরুজ্যোতি (Aurora) দেখা যায়?

(a) আয়নোস্ফিয়ার

(b) স্ট্র্যাটোস্ফিয়ার

(c) ট্রপোস্ফিয়ার

(d) এক্সোস্ফিয়ার

উত্তর: (a) আয়নোস্ফিয়ার

৮. কোন স্তরের মধ্য দিয়ে জেট প্লেন যাতায়াত করে?

(a) ট্রপোস্ফিয়ার

(b) স্ট্র্যাটোস্ফিয়ার

(c) মেসোস্ফিয়ার

(d) এক্সোস্ফিয়ার

উত্তর: (b) স্ট্র্যাটোস্ফিয়ার

৯. গ্লোবাল ওয়ার্মিং-এর জন্য প্রধানত দায়ী গ্যাস কোনটি?

(a) CO_2

(b) O_2

(c) N_2

(d) H_2

উত্তর: (a) CO_2

১০. ওজোন গহ্বর প্রথম কোথায় দেখা গিয়েছিল?

(a) সুমেরু অঞ্চলে

(b) কুমেরু অঞ্চলে

(c) বিষুব অঞ্চলে

(d) ভারত মহাসাগরে

উত্তর: (b) কুমেরু অঞ্চলে

খ) অতিসংক্ষিপ্ত উত্তরধর্মী প্রশ্ন (VSA) - প্রতিটির মান ১

১১. বায়ুমণ্ডলের কোন স্তরে ঝড়-বৃষ্টি হয়?

উত্তর: ট্রপোস্ফিয়ার স্তরে।

১২. বায়ুমণ্ডলের উচ্চতা বৃদ্ধির সঙ্গে সঙ্গে উষ্ণতা কমে কোন স্তরে?

উত্তর: ট্রপোস্ফিয়ার এবং মেসোস্ফিয়ারে।

১৩. একটি অচিরাচরিত বা পুনর্ভব শক্তির উৎসের নাম লেখো।

উত্তর: সৌরশক্তি (বা বায়ুশক্তি)।

১৪. ওজোন স্তর ধ্বংসের জন্য প্রধানত কোন মৌলটি দায়ী?

উত্তর: ক্লোরিন (Cl) পরমাণু (যা সিএফসি থেকে আসে)।

১৫. বায়ুমণ্ডলের কোন স্তর বেজে ওঠা রেডিও তরঙ্গ প্রতিফলিত করে?

উত্তর: আয়নোস্ফিয়ার (থার্মোস্ফিয়ার)।

১৬. প্রধান গ্রিনহাউস গ্যাসগুলির মধ্যে কোনটির অনুদান সবচেয়ে বেশি?

উত্তর: কার্বন ডাইঅক্সাইড (CO_2)।

১৭. 'ফায়ার আইস' বা আগুন বরফ কাকে বলা হয়?

উত্তর: মিথেন হাইড্রেটকে (CH_4 \cdot 5H_2O)।

১৮. বায়ুর চাপ মাপার যন্ত্রের নাম কী?

উত্তর: ব্যারোমিটার।

১৯. কোন স্তরে উচ্চতা বৃদ্ধির সঙ্গে উষ্ণতা বৃদ্ধি পায়?

উত্তর: স্ট্র্যাটোস্ফিয়ার ও থার্মোস্ফিয়ার।

২০. সিএফসি (CFC)-র পুরো নাম কী?

উত্তর: ক্লোরোফ্লোরোকার্বন।

গ) সংক্ষিপ্ত উত্তরধর্মী প্রশ্ন (SA) - প্রতিটির মান ২

২১. গ্রিনহাউস এফেক্ট বলতে কী বোঝো?

উত্তর: সূর্য থেকে আসা দৃশ্যমান আলোকরশ্মি বায়ুমণ্ডল ভেদ করে ভূপৃষ্ঠকে উত্তপ্ত করে। ভূপৃষ্ঠ উত্তপ্ত হয়ে অবলোহিত বা ইনফ্রারেড রশ্মি হিসেবে তা মহাশূন্যে ফিরে যাওয়ার চেষ্টা করলে বায়ুমণ্ডলে উপস্থিত কার্বন ডাইঅক্সাইড, জলীয় বাষ্প, মিথেন প্রভৃতি গ্যাসগুলি সেই তাপের কিছুটা অংশ শোষণ করে বায়ুমণ্ডলকে উষ্ণ রাখে। এই প্রাকৃতিক ঘটনাকেই গ্রিনহাউস এফেক্ট বা গ্রিনহাউস প্রতিক্রিয়া বলে।

২২. ওজোন স্তর ধ্বংসের ক্ষতিকর প্রভাবগুলি কী কী?

উত্তর:

* এই স্তর ধ্বংস হলে সূর্যের অতিবেগুনি রশ্মি সরাসরি পৃথিবীতে এসে পৌঁছাবে।

* এর ফলে মানুষের চর্ম ক্যানসার, চোখের ছানি এবং রোগ প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস পেতে পারে।

* উদ্ভিদের সালোকসংশ্লেষের হার কমে যায় এবং সামুদ্রিক ফাইটোপ্লাংকটিন ধ্বংস হয়।

২৩. মিথেন হাইড্রেট কী? এটি কোথায় পাওয়া যায়?

উত্তর: মিথেন হাইড্রেট হল বরফের মতো কঠিন এক যৌগ, যেখানে জলের ক্লাসের মধ্যে মিথেন গ্যাস আটকে থাকে (সংকেত: CH_4 \cdot 5H_2O)। এটি সুমেরু অঞ্চলের পারমাফ্রস্ট অঞ্চলে এবং সমুদ্রের গভীর তলদেশে প্রচুর পরিমাণে পাওয়া যায়।

২৪. বায়ুমণ্ডলে ওজন গ্যাসের সৃষ্টি কীভাবে হয়?

উত্তর: স্ট্র্যাটোস্ফিয়ারে সূর্যের অতিবেগুনি রশ্মির প্রভাবে অক্সিজেন অণু (O_2) ভেঙে মুক্ত অক্সিজেন পরমাণুতে (O) পরিণত হয়। এই মুক্ত অক্সিজেন পরমাণু অন্য একটি অক্সিজেন অণুর সঙ্গে যুক্ত হয়ে ওজোন গ্যাস (O_3) তৈরি করে।

২৫. গ্লোবাল ওয়ার্মিং বা বিশ্ব উষ্ণায়ন নিয়ন্ত্রণের দুটি উপায় লেখো।

উত্তর:

* জীবাশ্ম জ্বালানির (কয়লা, পেট্রোলিয়াম) ব্যবহার কমিয়ে সৌরশক্তি, বায়ুশক্তির মতো অচিরাচরিত শক্তির ব্যবহার বাড়াতে হবে।

* ব্যাপক হারে বৃক্ষরোপণ করতে হবে এবং বনভূমি ধ্বংস রোধ করতে হবে।

ঘ) দীর্ঘ উত্তরধর্মী প্রশ্ন (LA) - প্রতিটির মান ৩

২৬. ওজোন স্তরের ক্ষয়ে নাইট্রোজেন অক্সাইডের ভূমিকা সংক্ষেপে আলোচনা করো।

উত্তর: সুপারসনিক বিমান বা যুদ্ধবিমান থেকে নির্গত নাইট্রোজেন মনোক্সাইড (NO) গ্যাস স্ট্র্যাটোস্ফিয়ারে পৌঁছে ওজোন গ্যাসের সঙ্গে বিক্রিয়া করে। এই বিক্রিয়ার ফলে ওজোন গ্যাস ভেঙে সাধারণ অক্সিজেনে পরিণত হয়।

রাসায়নিক বিক্রিয়া:

এইভাবে নাইট্রোজেন অক্সাইড অনুঘটকের মতো কাজ করে ওজোন স্তরকে ক্রমাগত ধ্বংস করে চলেছে।

২৭. জীবাশ্ম জ্বালানির ব্যবহার হ্রাসের প্রয়োজনীয়তা কেন এত বেশি?

উত্তর:

* বিশ্ব উষ্ণায়ন রোধ: কয়লা, খনিজ তেল ও প্রাকৃতিক গ্যাস পোড়ানোর ফলে প্রচুর পরিমাণে কার্বন ডাইঅক্সাইড গ্যাস উৎপন্ন হয়, যা বিশ্ব উষ্ণায়নের প্রধান কারণ।

* বায়ু দূষণ নিয়ন্ত্রণ: জীবাশ্ম জ্বালানি দহনে সালফার ডাইঅক্সাইড, নাইট্রোজেন অক্সাইডের মতো ক্ষতিকর গ্যাস উৎপন্ন হয় যা অ্যাসিড বৃষ্টির সৃষ্টি করে।

* সম্পদের সীমিত ভাণ্ডার: জীবাশ্ম জ্বালানি অনবায়নযোগ্য এবং এটি ফুরিয়ে যাওয়ার মুখে, তাই বিকল্প শক্তির ব্যবহার জরুরি।

এই প্রশ্ন ও উত্তরগুলি ভালো করে অনুশীলন করো, তাহলে এই অধ্যায় থেকে যেকোনো প্রশ্নের উত্তর দিতে পারবে।

​প্রশ্ন: চিত্র/বিক্রিয়া ছাড়া সংক্ষেপে আলোচনা করো—সূর্য থেকে আগত অতিবেগুনি (UV) রশ্মির বিভিন্ন প্রকার এবং মানবদেহে এর প্রভাব। [৩]

উত্তর:

​UV রশ্মির প্রকারভেদ:

১. UV-A: দীর্ঘ তরঙ্গদৈর্ঘ্যযুক্ত, কম ক্ষতিকর।

২. UV-B: মাঝারি তরঙ্গদৈর্ঘ্যযুক্ত, যা ওজোন স্তর আংশিক শোষণ করে; এটি জীবজগতের ত্বকে ক্ষতিকর প্রভাব ফেলে।

৩. UV-C: সবচেয়ে মারাত্মক ও বিপজ্জনক, তবে এটি সম্পূর্ণভাবে ওজোন স্তরে শোষিত হয়ে যায়।

​মানবদেহে প্রভাব:

১. ত্বকের কোশের DNA পরিবর্তন করে সানবার্ন ও স্কিন ক্যানসার (Melanoma) ঘটায়।

২. চোখের কর্নিয়া ক্ষতিগ্রস্ত করে এবং চোখে ক্যাটারেক্ট বা ছানি ছড়ায়।

৩. শরীরের অনাক্রম্যতা বা রোগ প্রতিরোধ ক্ষমতা কমিয়ে দেয়।

​প্রশ্ন: গ্রিনহাউস প্রভাব সৃষ্টির প্রক্রিয়া বা ক্রিয়াকৌশলটি সংক্ষেপে চিত্রসহ/ধাপে ধাপে ব্যাখ্যা করো। [৩]

উত্তর:

১. ক্ষুদ্র তরঙ্গের প্রবেশ: সূর্য থেকে নির্গত দৃশ্যমান আলো এবং ক্ষুদ্র তরঙ্গদৈর্ঘ্যের অবলোহিত রশ্মি (\lambda ক্ষুদ্র) বায়ুমণ্ডলের গ্রিনহাউস গ্যাসগুলির বাধা অতিক্রম করে সহজে ভূপৃষ্ঠে এসে পড়ে।

২. ভূপৃষ্ঠ কর্তৃক শোষণ ও উত্তাপ: এই রশ্মি দ্বারা ভূপৃষ্ঠ ও তৎসংলগ্ন অঞ্চল উত্তপ্ত হয়।

৩. দীর্ঘ তরঙ্গের প্রতিফলন ও শোষণ: উত্তপ্ত ভূপৃষ্ঠ থেকে বিকিরিত তাপশক্তি দীর্ঘ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের অবলোহিত বিকিরণে রূপান্তরিত হয়। বায়ুমণ্ডলে থাকা \text{CO}_2, \text{CH}_4, \text{CFC} ইত্যাদি গ্যাসগুলি এই দীর্ঘ তরঙ্গের তাপকে মহাশূন্যে ফিরে যেতে দেয় না; বরং নিজেরা শোষণ করে এবং পুনরায় ভূপৃষ্ঠের দিকে বিকিরণ করে।

৪. ফলাফল: ফলস্বরূপ পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলের গড় তাপমাত্রা ধরে থাকে এবং পৃথিবী জীবকূলের বসবাসের উপযোগী থাকে। কিন্তু অতিরিক্ত গ্যাস জমার কারণে তাপ মাত্রাতিরিক্ত বৃদ্ধি পাচ্ছে।

​প্রশ্ন: বিশ্ব উষ্ণায়নের ফলে পরিবেশের ওপর কী কী সম্ভাব্য ক্ষতিকর প্রভাব পড়ে? তিনটি পয়েন্টে আলোচনা করো। [৩]

উত্তর:

১. জলবায়ুর পরিবর্তন: পৃথিবীর আবহাওয়া অনিয়মিত হয়ে পড়বে। অতিবৃষ্টি, অনাবৃষ্টি, প্রচণ্ড খরা, ঘূর্ণিঝড় ও বন্যা বৃদ্ধি পাবে।

২. মেরু অঞ্চলের বরফ গলন ও জলতল বৃদ্ধি: মেরু অঞ্চল ও পর্বতশিখরের বিশাল বরফস্তর দ্রুত গলে গিয়ে সমুদ্রে মিশবে। ফলে সমুদ্রের জলতলের উচ্চতা বৃদ্ধি পাবে এবং উপকূলবর্তী শহর ও দ্বীপসমূহ জলমগ্ন হবে।

৩. বাস্তুতন্ত্র ও জীববৈচিত্র্য ধ্বংস: উষ্ণতা সহ্য করতে না পেরে বহু প্রজাতির প্রাণী ও উদ্ভিদ বিলুপ্ত হবে এবং কৃষি উৎপাদন মারাত্মক ক্ষতিগ্রস্ত হবে।

​প্রশ্ন: (ক) জীবাশ্ম জ্বালানির সংরক্ষণের প্রয়োজনীয়তা কী? (খ) স্থিতিশীল বা টেকসই উন্নয়নের দুটি মূল লক্ষ্য লেখো। [২ + ১ = ৩]

উত্তর:

(ক) জীবাশ্ম জ্বালানি সংরক্ষণের প্রয়োজনীয়তা:

১. কয়লা, পেট্রোলিয়ামের যোগান সীমিত। অনিয়ন্ত্রিত ব্যবহারের ফলে অতি শীঘ্রই এই ভাণ্ডার নিঃশেষ হয়ে যাবে।

২. জীবাশ্ম জ্বালানির দহনে \text{CO}_2, \text{SO}_2, \text{NO}_2 উৎপন্ন হয়ে পরিবেশ দূষণ, অ্যাসিড বৃষ্টি ও বিশ্ব উষ্ণায়ন ঘটায়। তাই ভবিষ্যৎ প্রজন্মের সুরক্ষা ও পরিবেশ বাঁচাতে এদের সংরক্ষণ জরুরি।

​(খ) টেকসই উন্নয়নের মূল লক্ষ্য:

১. প্রাকৃতিক সম্পদ অবক্ষয় না করে পরিমিত ব্যবহার নিশ্চিত করা।

২. পরিবেশ রক্ষা করে অর্থনৈতিক ও সামাজিক অগ্রগতি সাধন করা।

​প্রশ্ন: মিথেন হাইড্রেট কী? পরিবেশ বান্ধব শক্তির উৎস হিসেবে মিথেনের সম্ভাবনা ও ঝুঁকি ব্যাখ্যা করো। [১ + ২ = ৩]

উত্তর:

​সংজ্ঞা: মিথেন হাইড্রেট হলো কেলাসাকার বরফ সদৃশ যৌগ, যেখানে জলের খাচাসদৃশ কাঠামোর ভেতর মিথেন গ্যাস আটকে থাকে (4\text{CH}_4 \cdot 23\text{H}_2\text{O})। ১ লিটার মিথেন হাইড্রেট থেকে প্রায় ১৬০-১৭০ লিটার মিথেন পাওয়া যায়।

​সম্ভাবনা ও ঝুঁকি:

​সম্ভাবনা: খনিজ তেল ও প্রাকৃতিক গ্যাসের ভাণ্ডার ফুরিয়ে এলে মিথেন হাইড্রেট শক্তির এক বিরাট ও টেকসই বিকল্প উৎস হতে পারে।

​ঝুঁকি: মিথেন একটি শক্তিশালী গ্রিনহাউস গ্যাস (\text{CO}_2-এর চেয়ে ২১ গুণ বেশি ক্ষতিকর)। আহরণের সময় যদি কোনোভাবে মিথেন বায়ুমণ্ডলে মিশে যায়, তবে বিশ্ব উষ্ণায়ন বহুগুণ বৃদ্ধি পাবে।

​প্রশ্ন: (ক) বায়োমাস বা জৈবভর শক্তি বলতে কী বোঝায়? (খ) বায়োগ্যাস ব্যবহারের প্রধান সুবিধাগুলি কী কী? [১ + ২ = ৩]

উত্তর:

(ক) জৈবভর (Biomass): উদ্ভিদ ও প্রাণীর মৃতদেহ, পচা পাতা, কাঠ, গোবর ইত্যাদি জৈব পদার্থ থেকে যে শক্তি পাওয়া যায় তাকে জৈবভর শক্তি বলে।

​(খ) বায়োগ্যাস ব্যবহারের সুবিধা:

১. এটি একটি ধোঁয়াহীন ও পরিবেশবান্ধব জ্বালানি, যা বায়ুদূষণ ঘটায় না।

২. বায়োগ্যাস তৈরির পর যে অবশিষ্ট থকথকে অবশেষ (Slurry) পড়ে থাকে, তা উৎকৃষ্ট জৈব সার হিসেবে জমিতে ব্যবহার করা যায়।

৩. এটি গ্রামে বর্জ্য ব্যবস্থাপনা ও পরিষ্কার পরিচ্ছন্নতা বজায় রাখতে সাহায্য করে।

​প্রশ্ন: বিভিন্ন অপ্রচলিত শক্তির উৎসগুলি (যেমন সৌরশক্তি, বায়ুশক্তি ও ভূ-তাপীয় শক্তি) কীভাবে শক্তির সংকট মোচনে ভূমিকা রাখতে পারে? [৩]

উত্তর:

১. সৌরশক্তি: সোলার প্যানেল ব্যবহার করে সূর্যালোক থেকে সরাসরি বিদ্যুৎ তৈরি করা যায়, যা গ্রিডবিহীন দূরবর্তী অঞ্চলেও নিরবচ্ছিন্ন বিদ্যুৎ মেটাতে সক্ষম।

২. বায়ুশক্তি: উপকূলীয় ও বাতাস প্রবাহিত অঞ্চলে বায়ুকল (Windmill) বসিয়ে পরিবেশবান্ধব উপায়ে প্রচুর বিদ্যুৎ উৎপাদন করা যায়।

৩. ভূ-তাপীয় শক্তি (Geothermal Energy): ভূগর্ভের উত্তপ্ত বাষ্প ও তাপকে কাজে লাগিয়ে টারবাইন চালিয়ে বিদ্যুৎ উৎপাদন সম্ভব।

এই উৎসগুলি অসীম, পুনর্নবীকরণযোগ্য এবং পরিবেশবান্ধব হওয়ায় এগুলি অদূর ভবিষ্যতের জ্বালানি সংকট স্থায়ীভাবে সমাধান করতে পারে।

মাধ্যমিক ভৌত বিজ্ঞান (Class 10 Physical Science)

​অধ্যায় ২: গ্যাসের আচরণ (Behavior of Gases)

​বিভাগ - ক: ১ নম্বরের গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন ও উত্তর (৩০টি)

​প্রশ্ন: বয়লের সূত্রে কোন কোন রাশি ধ্রুবক থাকে?

উত্তর: গ্যাসের ভর এবং গ্যাসের উষ্ণতা বা তাপমাত্রা।

​প্রশ্ন: চার্লসের সূত্রে কোন কোন রাশি ধ্রুবক থাকে?

উত্তর: গ্যাসের ভর এবং গ্যাসের চাপ।

​প্রশ্ন: সেলসিয়াস স্কেলে পরম শূন্য উষ্ণতার মান কত?

উত্তর: -273^\circ\text{C} (বা নিখুঁতভাবে -273.15^\circ\text{C})।

​প্রশ্ন: পরম শূন্য উষ্ণতায় আদর্শ গ্যাসের আয়তন কত হয়?

উত্তর: শূন্য (0)।

​প্রশ্ন: গ্যাসের চাপ পরিমাপের জন্য কোন যন্ত্র ব্যবহার করা হয়?

উত্তর: ম্যানোমিটার (Manometer)। (বায়ুমণ্ডলীর চাপ মাপতে বারোমিটার ব্যবহৃত হয়)।

​প্রশ্ন: SI পদ্ধতিতে চাপের একক কী?

উত্তর: পাসকাল (\text{Pa}) বা নিউটন প্রতি বর্গমিটার (\text{N/m}^2)।

​প্রশ্ন: CGS পদ্ধতিতে চাপের একক কী?

উত্তর: ডাইন প্রতি বর্গসেমি (\text{dyne/cm}^2)।

​প্রশ্ন: বয়ল ও চার্লস—উভয় সূত্রেই ধ্রুবক রাশিটি কী?

উত্তর: গ্যাসের ভর।

​প্রশ্ন: গ্যাসের অণুগুলির গতিশীলতার একটি প্রত্যক্ষ প্রমাণ কী?

উত্তর: ব্যাপন (Diffusion) বা ব্রাউনীয় গতি।

​প্রশ্ন: STP-তে ১ মোল যেকোনো গ্যাসের আয়তন কত?

উত্তর: 22.4\text{ L} (বা 22.4\text{ dm}^3)।

​প্রশ্ন: বাস্তব গ্যাস কোন অবস্থায় আদর্শ গ্যাসের মতো আচরণ করে?

উত্তর: নিম্ন চাপে এবং উচ্চ উষ্ণতায়।

​প্রশ্ন: n মোল আদর্শ গ্যাসের ক্ষেত্র অবস্থার সমীকরণটি লেখো।

উত্তর: PV = nRT।

​প্রশ্ন: সার্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক (R)-এর SI একক কী?

উত্তর: \text{J}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}।

​প্রশ্ন: সেলসিয়াস স্কেলের উষ্ণতা t^\circ\text{C} হলে পরম স্কেলে তার মান (T) কত হবে?

উত্তর: T = (t + 273)\text{ K}।

​প্রশ্ন: বেলুন ফোলালে গ্যাসের চাপ ও আয়তন উভয়ই বৃদ্ধি পায়—এক্ষেত্রে কি বয়লের সূত্র লঙ্ঘিত হয়?

উত্তর: না, কারণ এক্ষেত্রে গ্যাসের ভর স্থির থাকে না (বায়ু প্রবেশ করানোর ফলে ভর বৃদ্ধি পায়)।

​প্রশ্ন: গ্যাসের বাষ্প ঘনত্ব (D) এবং আণবিক ভর (M)-এর মধ্যে সম্পর্কটি কী?

উত্তর: M = 2D।

​প্রশ্ন: আদর্শ গ্যাসের অণুগুলির মধ্যে আকর্ষণ বলের মান কত ধরা হয়?

উত্তর: শূন্য।

​প্রশ্ন: চার্লসের সূত্রের V বনাম T (পরম উষ্ণতা) লেখচিত্রের প্রকৃতি কেমন?

উত্তর: মূলবিন্দুগামী সরলরেখা।

​প্রশ্ন: কেলভিন স্কেলে পরম শূন্য উষ্ণতার মান কত?

উত্তর: 0\text{ K}।

​প্রশ্ন: ১ প্রমাণ বায়ুমণ্ডলীয় চাপ (\text{1 atm}) = কত \text{cm Hg} চাপ?

উত্তর: 76\text{ cm Hg} চাপ (বা 760\text{ mm Hg})।

​প্রশ্ন: R-এর মান CGS এককে কত?

উত্তর: 8.31 \times 10^7\text{ erg}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}।

​প্রশ্ন: গ্যাসের আয়তন গুণাঙ্কের মান কত?

উত্তর: \frac{1}{273}\text{ }^\circ\text{C}^{-1}।

​প্রশ্ন: ১ টর (\text{1 Torr}) বলতে কত চাপ বোঝায়?

উত্তর: 1\text{ mm Hg} স্তম্ভের চাপকে 1\text{ Torr} বলে।

​প্রশ্ন: গ্যাসের অণুগুলির গড় গতিশক্তি কার সাথে সমানুপাতিক?

উত্তর: গ্যাসের পরম উষ্ণতার (T) সাথে সমানুপাতিক।

​প্রশ্ন: অ্যাভোগাড্রো সূত্রে কোন কোন রাশি স্থির থাকে?

উত্তর: উষ্ণতা এবং চাপ।

​প্রশ্ন: বোল্টজম্যান ধ্রুবক (k) এবং সার্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক (R)-এর মধ্যে সম্পর্ক কী?

উত্তর: k = \frac{R}{N_A} (যেখানে N_A হলো অ্যাভোগাড্রো সংখ্যা)।

​প্রশ্ন: শুষ্ক বায়ু ও আর্দ্র বায়ুর মধ্যে কোনটি হালকা?

উত্তর: আর্দ্র বায়ু হালকা।

​প্রশ্ন: চার্লসের সূত্রে উষ্ণতা বৃদ্ধির ফলে গ্যাসের আয়তন প্রতি 1^\circ\text{C}-এ কত অংশ বৃদ্ধি পায়?

উত্তর: 0^\circ\text{C} উষ্ণতায় ওই গ্যাসের আয়তনের \frac{1}{273} অংশ।

​প্রশ্ন: কোনো গ্যাসের গ্রাম-আণবিক আয়তন কোন শর্তের ওপর নির্ভর করে?

উত্তর: চাপ ও উষ্ণতার ওপর।

​প্রশ্ন: স্থির উষ্ণতায় নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের P বনাম V লেখচিত্রের প্রকৃতি কেমন?

উত্তর: সমপরাবৃত্তাকার (Rectangular Hyperbola)।

​বিভাগ - খ: ২ নম্বরের গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন ও উত্তর (২০টি)

## Physical Science: Chapter 3 - Current Electricity (চলতড়িৎ)

১ নম্বরের প্রশ্ন ও উত্তর (৩০টি)

 * বিভব পার্থক্যের এসআই (SI) একক কী?

   * ভোল্ট (Volt)।

 * রোধের এসআই একক কী?

   * ওহম (\Omega)।

 * পরিবাহিতর একক কী?

   * ওহম$^{-1}$ বা সিমেন্স (S)।

 * তড়িৎ আধানের এসআই একক কী?

   * কুলম্ব (C)।

 * তড়িৎ প্রবাহমাত্রার এসআই একক কী?

   * অ্যাম্পিয়ার (A)।

 * রোধাঙ্কের এসআই একক কী?

   * ওহম-মিটার (\Omega \cdot m)।

 * তড়িৎ ক্ষমতার এসআই একক কী?

   * ওয়াট (W)।

 * ফিউজ তার কোন কোন উপাদানের সংকর ধাতু দিয়ে তৈরি?

   * টিন ও সিসা।

 * গৃহস্থালীর বৈদ্যুতিক সংযোগে বিভিন্ন যন্ত্রগুলি কীভাবে যুক্ত থাকে?

   * সমান্তরাল সমবায়ে।

 * কিলোওয়াট-ঘণ্টা (kWh) কোন রাশির একক?

   * বৈদ্যুতিক শক্তির।

 * মুক্ত বর্তনীতে কোষের দুই মেরুর মধ্যকার বিভব প্রভেদকে কী বলে?

   * তড়িৎ চালক বল।

 * ফ্লেমিং-এর বামহাত নিয়মে মধ্যমা কোন দিক নির্দেশ করে?

   * তড়িৎ প্রবাহের দিক।

 * অ্যাম্পিয়ারের সাঁতার নিয়ম কোনটির সাথে সম্পর্কিত?

   * চৌম্বক ক্ষেত্রে তড়িৎ প্রবাহের বিক্ষেপ।

 * গৃহস্থালীর লাইনে লাইভ তারের রঙ কী হয়?

   * লাল (বা বাদামী)।

 * নিউট্রাল তারের রঙ কী হয়?

   * কালো (বা নীল)।

 * আর্থিং তারের রঙ কী?

   * সবুজ বা হলুদ।

 * বিওটি (BOT) এককে ১ কিলোওয়াট-ঘণ্টা মানে কত জুলের সমান?

   * 3.6 \times 10^6 জুল।

 * ওভারলোডিং রোধ করতে বর্তনীতে কী ব্যবহার করা হয়?

   * ফিউজ তার বা MCB।

 * উষ্ণতা বাড়লে অর্ধপরিবাহীর রোধ কী হয়?

   * হ্রাস পায়।

 * পরিবাহীর দৈর্ঘ্য দ্বিগুণ করলে রোধ কত হবে?

   * দ্বিগুণ হবে।

 * পরিবাহীর প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল অর্ধেক করলে রোধ কত হবে?

   * দ্বিগুণ হবে।

 * ডিসিতে (DC) তড়িৎ প্রবাহের দিক কেমন থাকে?

   * একই দিকে (একমুখী)।

 * এসি (AC) তড়িৎ প্রবাহের ক্ষেত্রে কী ঘটে?

   * নির্দিষ্ট সময় পর পর দিক পরিবর্তিত হয়।

 * টেসলা কিসের একক?

   * চৌম্বক ক্ষেত্র প্রাবল্যের।

 * ডায়নামো বা জেনারেটর কোন শক্তিকে কোন শক্তিতে রূপান্তর করে?

   * যান্ত্রিক শক্তিকে তড়িৎ শক্তিতে।

 * বৈদ্যুতিক মোটর কোন শক্তিকে কোন শক্তিতে রূপান্তর করে?

   * তড়িৎ শক্তিকে যান্ত্রিক শক্তিতে।

 * পরিবাহীর মধ্য দিয়ে তড়িৎ প্রবাহের ফলে তাপ উৎপন্ন হওয়ার সূত্রটি কার আবিষ্কার?

   * জুলের সূত্র।

 * সমান্তরাল সমবায়ে যুক্ত দুটি রোধ R_1 ও R_2-এর তুল্য রোধ কত?

   * \frac{R_1 R_2}{R_1 + R_2}।

 * ওহম-এর সূত্রটি কোন ধরণের পরিবাহীর ক্ষেত্রে প্রযোজ্য?

   * রৈখিক বা ওহমীয় পরিবাহীর ক্ষেত্রে।

 * কাঁচকে রেশম দিয়ে ঘষলে কাঁচদণ্ডে কী ধরনের আধান উৎপন্ন হয়?

   * ধনাত্মক আধান।

২ নম্বরের প্রশ্ন ও উত্তর (২০টি)

 * ওহম-এর সূত্রটি বিবৃত কর।

   * উষ্ণতা ও অন্যান্য ভৌত অবস্থা অপরিবর্তিত থাকলে কোনো পরিবাহীর মধ্য দিয়ে তড়িৎ প্রবাহমাত্রা পরিবাহীর দুই প্রান্তের বিভব পার্থক্যের সমানুপাতিক হয়। অর্থাৎ I \propto V বা V = IR।

 * তড়িৎ চালক বল ও বিভব পার্থক্যের মধ্যে দুটি প্রধান পার্থক্য লেখো।

   * (১) তড়িৎ চালক বল উৎসটির অভ্যন্তরীণ শক্তির রূপান্তর ঘটায় এবং এটি মুক্ত বর্তনীতে সর্বোচ্চ হয়, অন্যদিকে বিভব প্রভেদ যেকোনো দুটি বিন্দুর মধ্যে আধান পরিবহনের সময় হয়।

   * (২) তড়িৎ চালক বল বর্তনীর বাইরের রোধের ওপর নির্ভর করে না, কিন্তু বিভব প্রভেদ রোধের ওপর নির্ভর করে।

 * ফিউজ তারের দুটি প্রধান বৈশিষ্ট্য কী হওয়া উচিত?

   * ফিউজ তারের উচ্চ রোধাঙ্ক এবং খুব কম গলনাঙ্ক বিশিষ্ট হওয়া আবশ্যক।

 * জুলের তাপীয় সূত্রগুলি বিবৃত কর।

   * তড়িৎ প্রবাহের ফলে উৎপন্ন তাপ সম্পর্কিত জুলের তিনটি সূত্র আছে:

     * প্রথম সূত্র: H \propto I^2 (যখন রোধ ও সময় ধ্রুবক)।

     * দ্বিতীয় সূত্র: H \propto R (যখন প্রবাহমাত্রা ও সময় ধ্রুবক)।

     * তৃতীয় সূত্র: H \propto t (যখন প্রবাহমাত্রা ও রোধ ধ্রুবক)।

 * গৃহস্থালীর সার্কিটে আর্থিং কেন করা হয়?

   * কোনো কারণে যন্ত্রের ধাতব আবরণে লাইভ তার স্পর্শ করলে শর্ট সার্কিট বা বড় দুর্ঘটনা ঘটতে পারে। আর্থিং-এর মাধ্যমে অতিরিক্ত বা লিকেজ কারেন্ট সরাসরি মাটিতে চলে যায়, ফলে ব্যবহারকারী তড়িৎ আঘাত থেকে রক্ষা পায়।

 * কিলোওয়াট-ঘণ্টা (kWh) ও জুলের মধ্যে সম্পর্ক নির্ণয় কর।

   * 1 \text{ kWh} = 1 \text{ kW} \times 1 \text{ hour} = 1000 \text{ W} \times 3600 \text{ s} = 3.6 \times 10^6 \text{ J}।

 * পরিবাহীর রোধ কোন কোন বিষয়ের ওপর নির্ভর করে?

   * পরিবাহীর রোধ ৪টি বিষয়ের ওপর নির্ভর করে: দৈর্ঘ্য, প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল, উপাদান এবং উষ্ণতা।

 * অভ্যন্তরীণ রোধ বলতে কী বোঝো?

   * কোনো বৈদ্যুতিক কোষের ভেতরের তরল বা উপাদানের মধ্য দিয়ে আধান প্রবাহিত হওয়ার সময় কোষটি যে বাধা প্রদান করে, তাকে ওই কোষের অভ্যন্তরীণ রোধ (r) বলে।

 * ফ্লেমিং-এর বামহাত নিয়মটি লেখো।

   * বামহাতের তর্জনী, মধ্যমা এবং বুড়ো আঙুলকে পরস্পরের সাথে সমকোণে প্রসারিত করলে যদি তর্জনী চৌম্বক ক্ষেত্রের দিক এবং মধ্যমা তড়িৎ প্রবাহের দিক নির্দেশ করে, তবে বুড়ো আঙুল পরিবাহীর গতির দিক নির্দেশ করবে।

 * ওভারলোডিং (Overloading) কী?

   * মেইনস লাইনে একসাথে অনেকগুলো ভারী বৈদ্যুতিক যন্ত্রপাতি চালালে মোট তড়িৎ প্রবাহের মান অতিরিক্ত বেড়ে তার উত্তপ্ত হয়ে যায়, একে ওভারলোডিং বলে।

 * শর্ট সার্কিট (Short circuit) বলতে কী বোঝো?

   * লাইভ তার এবং নিউট্রাল তার কোনো কারণে সরাসরি সংস্পর্শে এলে বর্তনীর রোধ প্রায় শূন্য হয়ে যায় এবং হঠাৎ বিপুল পরিমাণ তড়িৎ প্রবাহিত হয়, একে শর্ট সার্কিট বলে।

 * বিওটি (BOT) ইউনিট কী?

   * বৈদ্যুতিক শক্তির বাণিজ্যিক একক হলো কিলোওয়াট-ঘণ্টা (kWh), যাকে সংক্ষেপে বিওটি ইউনিট বা ইউনিট বলা হয়।

 * পরিবাহিৃতা ও রোধের মধ্যে সম্পর্ক কী?

   * কোনো পরিবাহীর রোধ (R) হলো তড়িৎ প্রবাহে বাধা দেওয়ার ক্ষমতা, এবং পরিবাহিতা হলো রোধের অনোন্যক বা উলটো রাশি। অর্থাৎ, পরিবাহিতা = \frac{1}{R}।

 * থার্মোস্ট্যাট কী কাজে ব্যবহৃত হয়?

   * থার্মোস্ট্যাট হলো এমন একটি যন্ত্র যা নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় স্বয়ংক্রিয়ভাবে বৈদ্যুতিক বর্তনী সংযোগ বিচ্ছিন্ন বা যুক্ত করে তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করে (যেমন ইস্ত্রি বা ফ্রিজে)।

 * আধান সংরক্ষণ সূত্রটি লেখো।

   * মহাবিশ্বের মোট তড়িৎ আধান সর্বদা ধ্রুবক বা সংরক্ষিত থাকে; আধানের সৃষ্টি বা ধ্বংস করা যায় না, কেবল এক বস্তু থেকে অন্য বস্তুতে স্থানান্তরিত করা যায়।

 * চৌম্বক বলরেখার দুটি বৈশিষ্ট্য লেখো।

   * (১) চৌম্বক বলরেখাগুলি উত্তর মেরু থেকে শুরু হয়ে দক্ষিণ মেরুতে প্রবেশ করে এবং চুম্বকের ভেতরে দক্ষিণ থেকে উত্তরে ফিরে এসে বদ্ধ রেখা তৈরি করে।

   * (২) দুটি চৌম্বক বলরেখা কখনো একে অপরকে ছেদ করে না।

 * রোধের সমবায় কয় প্রকার ও কী কী?

   * রোধের সমবায় প্রধানত দুই প্রকার: শ্রেণী সমবায় এবং সমান্তরাল সমবায়।

 * একটি বৈদ্যুতিক বাল্বে '220V - 100W' লেখা আছে—এর অর্থ কী?

   * বাল্বটিকে 220 ভোল্ট বিভব পার্থক্যের উৎসের সাথে যুক্ত করলে এটি প্রতি সেকেন্ডে 100 জুল অর্থাৎ 100 ওয়াট হারে বৈদ্যুতিক শক্তি ব্যয় করবে এবং স্বাভাবিক আলো দেবে।

 * নির্দিষ্ট উষ্ণতায় ধাতব পরিবাহীর রোধ তার দৈর্ঘ্যের সমানুপাতিক কেন?

   * দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি পেলে পরিবাহীর ভেতরে ইলেকট্রনগুলোর সংঘর্ষের সংখ্যা ও পথ দীর্ঘ হয়, ফলে তড়িৎ প্রবাহে বাধা বা রোধ বৃদ্ধি পায়।

 * একটি আদর্শ ভোল্টমিটারের অভ্যন্তরীণ রোধ কত হওয়া উচিত এবং কেন?

   * একটি আদর্শ ভোল্টমিটারের অভ্যন্তরীণ রোধ অসীম হওয়া উচিত, যাতে এটি বর্তনী থেকে কোনো তড়িৎ প্রবাহ শোষণ না করে নিখুঁত বিভব প্রভেদ মাপতে পারে।

৩ নম্বরের প্রশ্ন ও উত্তর (১০টি)

 * ওহম-এর সূত্র থেকে রোধের সংজ্ঞা দাও এবং রোধের SI একক ও মাত্রা নির্ণয় কর।

   * সংজ্ঞা: ওহম-এর সূত্রানুসারে, R = \frac{V}{I}। অর্থাৎ বিভব প্রভেদ ও প্রবাহমাত্রার অনুপাত সর্বদা ধ্রুবক থাকে, একেই রোধ বলে।

   * একক: ওহম (\Omega) বা \text{Volt/Ampere}।

   * মাত্রা: V-এর মাত্রা [ML^2T^{-3}A^{-1}] এবং I-এর মাত্রা [A], ফলে রোধের মাত্রা [ML^2T^{-3}A^{-2}]।

 * শ্রেণী সমবায় ও সমান্তরাল সমবায়ের তুল্য রোধের রাশির তুলনা কর এবং সমান্তরাল সমবায়ের দুটি সুবিধা লেখো।

   * তুল্য রোধ: শ্রেণী সমবায়ে R_s = R_1 + R_2 + \dots এবং সমান্তরাল সমবায়ে \frac{1}{R_p} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \dots

   * সুবিধা: গৃহস্থালীতে সমান্তরাল সমবায় ব্যবহার করা হয় কারণ (১) প্রতিটি যন্ত্র নিজস্ব প্রয়োজনমতো সমান বিভব পায় এবং (২) একটি যন্ত্র নষ্ট হলেও অন্যগুলো সচল থাকে।

 * জুলের তাপীয় সূত্রগুলি ব্যাখ্যা করো এবং গাণিতিক রূপটি প্রতিস্থাপন কর।

   * জুলের তিনটি সূত্রকে একত্রিত করলে পাই H \propto I^2Rt। তাপকে ক্যালোরিতে এবং কার্যকে জুলে প্রকাশ করলে সমীকরণটি দাঁড়ায় H = \frac{I^2Rt}{J} (যেখানে J হলো জুলের সমতাঙ্ক)। SI পদ্ধতিতে এর রূপ হয় H = I^2Rt জুল।

 * গৃহস্থালীর বৈদ্যুতিক লাইনে লাইভ, নিউট্রাল ও আর্থ তারের কাজ কী? সংক্ষিপ্ত বর্ণনা দাও।

   * লাইভ তার: এটি মেইনস থেকে পজিটিভ বা উচ্চ বিভবের তড়িৎ যন্ত্রপাতিতে সরবরাহ করে।

   * নিউট্রাল তার: এটি বর্তনী সম্পূর্ণ করতে রিটার্ন পাথ বা ঋণাত্মক সংযোগ হিসেবে কাজ করে।

   * আর্থিং তার: এটি অতিরিক্ত কারেন্ট বা লিকেজ কারেন্ট সোজা মাটিতে পাঠিয়ে দিয়ে শর্ট সার্কিট ও দুর্ঘটনা রোধ করে।

 * গৃহস্থালীর বৈদ্যুতিক সংযোগে মেইন সুইচ, ফিউজ এবং kWh মিটারের ভূমিকা কী?

   * kWh মিটার: বাড়িতে মোট কত ইউনিট বিদ্যুৎ খরচ হলো তা পরিমাপ করে।

   * মেইন সুইচ: পুরো বাড়ির লাইন একসাথে বিচ্ছিন্ন বা যুক্ত করতে ব্যবহৃত হয়।

   * ফিউজ: অতিরিক্ত তড়িৎ প্রবাহ বা শর্ট সার্কিট থেকে বাড়ির দামি যন্ত্রপাতি রক্ষা করতে স্বয়ংক্রিয়ভাবে লাইন কেটে দেয়।

 * তড়িৎ চালক বল (E), প্রান্তীয় বিভব প্রভেদ (V) এবং অভ্যন্তরীণ রোধ (r)-এর মধ্যে সম্পর্ক স্থাপন করো (E = V + Ir)।

   * একটি কোষের তড়িৎ চালক বল E এবং অভ্যন্তরীণ রোধ r হলে, বহিস্থ রোধ R-এর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত তড়িৎ I = \frac{E}{R + r} হয়।

   * অতএব, E = I(R + r) = IR + Ir।

   * যেহেতু IR = V (প্রান্তীয় বিভব প্রভেদ), তাই লেখা যায়: E = V + Ir বা V = E - Ir।

 * একটি বাড়িতে প্রতিদিন ৪টি করে 100W-এর বাল্ব এবং ২টি করে 80W-এর পাখা ৪ ঘণ্টা করে চলে। প্রতি ইউনিটের দাম ৫ টাকা হলে, ১ মাসে (৩০ দিনে) কত খরচ হবে হিসাব কর।

   * বাল্বের মোট ক্ষমতা = 4 \times 100\text{W} = 400\text{W}

   * পাখার মোট ক্ষমতা = 2 \times 80\text{W} = 160\text{W}

   * মোট ক্ষমতা = 400 + 160 = 560\text{W} = 0.56\text{kW}

   * প্রতিদিন শক্তি খরচ = 0.56\text{kW} \times 4\text{ hours} = 2.24\text{ kWh} (ইউনিট)

   * ৩০ দিনে মোট শক্তি খরচ = 2.24 \times 30 = 67.2\text{ ইউনিট}

   * মোট খরচ = 67.2 \times 5\text{ টাকা} = 336\text{ টাকা}।

 * গৃহস্থালীর সার্কিটে বৈদ্যুতিক যন্ত্রগুলিকে সমান্তরাল সমবায়ে যুক্ত করা হয় কেন? কারণসহ ব্যাখ্যা কর।

   * (১) সমান্তরাল সমবায়ে যুক্ত প্রতিটি যন্ত্র নিজস্ব প্রয়োজনমতো নির্দিষ্ট বিভব (যেমন 220V) পায়।

   * (২) একটি যন্ত্র খারাপ হয়ে বন্ধ হলেও বাকি যন্ত্রগুলো স্বাধীনভাবে কাজ করতে পারে।

   * (৩) প্রতিটি যন্ত্রের জন্য আলাদা আলাদা সুইচ দিয়ে স্বাধীনভাবে নিয়ন্ত্রণ করা সম্ভব হয়।

 * ফ্লেমিং-এর বামহাত নিয়মটি চিত্রের সাহায্যে ব্যাখ্যা করো এবং এর ব্যবহারিক প্রয়োগ লেখো।

   * বামহাতের তর্জনী, মধ্যমা ও বৃদ্ধাঙ্গুষ্ঠ পরস্পর লম্বভাবে প্রসারিত করলে তর্জনী চৌম্বক ক্ষেত্র এবং মধ্যমা তড়িৎ প্রবাহ নির্দেশ করলে বৃদ্ধাঙ্গুষ্ঠ পরিবাহীর গতির দিক দেখায়। এর প্রধান ব্যবহারিক প্রয়োগ হলো বৈদ্যুতিক মোটর (Electric Motor)।

 * রোধাঙ্ক বা আপেক্ষিক রোধ কাকে বলে? এর একক ও ওপর কী কী বিষয় নির্ভর করে তা লেখো।

   * সংজ্ঞা: একক দৈর্ঘ্য ও একক প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল বিশিষ্ট কোনো পরিবাহীর রোধকে ওই পরিবাহীর উপাদানের রোধাঙ্ক (\rho) বলে।

   * একক: ওহম-মিটার (\Omega \cdot m)।

   * নির্ভরতা: এটি শুধুমাত্র পরিবাহীর উপাদান এবং উষ্ণতার ওপর নির্ভর করে, পরিবাহীর দৈর্ঘ্য বা প্রস্থচ্ছেদের ওপর নির্ভর করে না।

## Physical Science: Chapter 4 - Atomic Nucleus (পরমাণুর নিউক্লিয়াস)

১ নম্বরের প্রশ্ন ও উত্তর (৩০টি)

 * তেজস্ক্রিয়তা কে আবিষ্কার করেন?

   * হেনরি বেকেরেল।

 * তেজস্ক্রিয়তার এসআই (SI) একক কী?

   * বেকেরেল (Becquerel / Bq)।

 * তেজস্ক্রিয়তার পুরোনো ও প্রচলিত একটি একক কী?

   * কুরি (Curie / Ci)।

 * কোন তেজস্ক্রিয় রশ্মির ভেদন ক্ষমতা সবচেয়ে বেশি?

   * গামা (\gamma) রশ্মি।

 * আলফা (\alpha) কণা প্রকৃতপক্ষে কী?

   * হিলিয়াম পরমাণুর নিউক্লিয়াস বা দ্বিজযোজী হিলিয়াম আয়ন (He^{2+})।

 * বিটা (\beta) কণা কী?

   * তীব্র গতিসম্পন্ন ইলেকট্রনের স্রোত।

 * গামা (\gamma) রশ্মি কী প্রকৃতির?

   * তড়িৎ-চৌম্বকীয় তরঙ্গ (বা ফোটন কণা)।

 * সূর্য ও নক্ষত্রের শক্তির উৎস কোন বিক্রিয়া?

   * নিউক্লীয় সংযোজন (Nuclear Fusion)।

 * পরমাণুর নিউক্লিয়াসে কোন কোন কণা থাকে?

   * প্রোটন ও নিউট্রন (যাদের একত্রে নিউক্লিয়ন বলে)।

 * পারমাণবিক বোমা তৈরিতে কোন নীতি বা বিক্রিয়া ব্যবহৃত হয়?

   * নিউক্লীয় বিভাজন (Nuclear Fission)।

 * হাইড্রোজেন বোমা তৈরিতে কোন বিক্রিয়া কাজ করে?

   * নিউক্লীয় সংযোজন।

 * কোন তেজস্ক্রিয় রশ্মির আধান বা চার্জ নেই?

   * গামা (\gamma) রশ্মি।

 * কোন রশ্মির আয়নন ক্ষমতা সবচেয়ে বেশি?

   * আলফা (\alpha) কণা।

 * আইনস্টাইনের ভর-শক্তি সমীকরণটি কী?

   * E = mc^2।

 * নিউক্লীয় বিভাজনে একটি ইউরেনিয়াম-২৩৫ পরমাণু থেকে গড়ে কয়টি নিউট্রন নির্গত হয়?

   * ৩টি।

 * কর্কট রোগ (Cancer) চিকিৎসায় কোন তেজস্ক্রিয় আইসোটোপ ব্যবহৃত হয়?

   * কোবাল্ট-৬০ (Co^{60})।

 * একটি আলফা কণা নির্গত হলে মূল মৌলের পারমাণবিক সংখ্যা কত কমে?

   * ২ কমে।

 * একটি আলফা কণা নির্গত হলে ভরসংখ্যা কত কমে?

   * ৪ কমে।

 * একটি বিটা কণা নির্গত হলে পারমাণবিক সংখ্যার কী পরিবর্তন হয়?

   * ১ বৃদ্ধি পায়।

 * আইসোটোপগুলির কোন সংখ্যা সমান থাকে?

   * প্রোটন সংখ্যা বা পারমাণবিক সংখ্যা।

 * আইসোবারগুলির কোন সংখ্যা সমান থাকে?

   * ভরসংখ্যা।

 * পারমাণবিক চুল্লিতে মডারেটর হিসেবে কী ব্যবহৃত হয়?

   * গ্রাফাইট বা ভারী জল (D_2O)।

 * পারমাণবিক চুল্লিতে নিয়ন্ত্রণ দণ্ড হিসেবে কী ব্যবহৃত হয়?

   * ক্যাডমিয়াম বা বোরন দণ্ড।

 * নিউক্লীয় বল কেমন প্রকৃতির বল?

   * এটি প্রকৃতির সবচেয়ে শক্তিশালী আকর্ষণ বল এবং এটি স্বল্প পাল্লার।

 * ১ অ্যামিউ (1\text{ amu}) ভর সমান কত শক্তি শক্তির সমতুল্য?

   * প্রায় 931\text{ MeV}।

 * তেজস্ক্রিয়তা মূলত কী ধরনের ঘটনা?

   * এটি একটি স্বতঃস্ফূর্ত নিউক্লীয় ঘটনা।

 * কোন তেজস্ক্রিয় বিকরণ চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা সর্বাধিক বিক্ষিপ্ত হয়?

   * বিটা কণা (সবচেয়ে হালকা হওয়ায়)।

 * ইউরেনিয়ামোত্তর কৃত্রিম তেজস্ক্রিয় মৌলগুলির একটি উদাহরণ দাও।

   * প্লুটোনিয়াম (Pu) বা নেপচুনিজম।

 * তেজস্ক্রিয়তার পরিমাপক যন্ত্রের নাম কী?

   * গাইগার-মুলার কাউন্টার (GM Counter)।

 * কোন বিজ্ঞানী 'রেডিয়াম' আবিষ্কার করেন?

 * পিয়েরে কুরি ও মারি কুরি।

২ নম্বরের প্রশ্ন ও উত্তর (২০টি)

 * তেজস্ক্রিয়তা কাকে বলে?

   * কিছু ভারী ও অস্থির পরমাণুর নিউক্লিয়াস স্বতঃস্ফূর্তভাবে এবং কোনো বাহ্যিক উদ্দীপনা ছাড়াই স্বয়ংক্রিয়ভাবে ভেঙে আলফা, বিটা বা গামা রশ্মি বিকিরণ করে অন্য মৌলের নিউক্লিয়াসে রূপান্তরিত হয়, এই ঘটনাকে তেজস্ক্রিয়তা বলে।

 * প্রাকৃতিক ও কৃত্রিম তেজস্ক্রিয়তার মধ্যে একটি পার্থক্য লেখো।

   * প্রাকৃতিক তেজস্ক্রিয়তা প্রাকৃতিকভাবে প্রাকৃতিকভাবে উপস্থিত ভারী মৌলগুলিতে (যেমন ইউরেনিয়াম, রেডিয়াম) স্বয়ংক্রিভাবে ঘটে, অন্যদিকে কৃত্রিম তেজস্ক্রিয়তা মানুষের দ্বারা ল্যাবরেটরিতে উপযুক্ত কণার অভিঘাত ঘটিয়ে হালকা মৌলকে তেজস্ক্রিয় রূপান্তর ঘটিয়ে তৈরি করা হয়।

 * আলফা, বিটা ও গামা কণার আধানের তুলনা করো।

   * আলফা কণার আধান ধনাত্মক (+2e), বিটা কণার আধান ঋণাত্মক (-e) এবং গামা রশ্মি আধানহীন বা নিরপেক্ষ (0)।

 * নিউক্লীয় বিভাজন ও নিউক্লীয় সংযোজনের মধ্যে দুটি প্রধান পার্থক্য লেখো।

   * (১) নিউক্লীয় বিভাজনে একটি ভারী নিউক্লিয়াস ভেঙে দুটি অপেক্ষাকৃত হালকা নিউক্লিয়াসে পরিণত হয়, আর সংযোজনে দুটি হালকা নিউক্লিয়াস জুড়ে একটি ভারী নিউক্লিয়াস তৈরি করে। (২) বিভাজনে প্রচুর শক্তি মুক্ত হলেও সংযোজনে বিভাজনের তুলনায় বহুগুণ বেশি শক্তি উৎপন্ন হয়।

 * আইনস্টাইনের ভর-শক্তি সমীকরণটি বিবৃত কর।

   * আইনস্টাইনের মতে ভর এবং শক্তি একে অপরের পরিপূরক। কোনো নির্দিষ্ট পরিমাণ ভর (m) সম্পূর্ণভাবে শক্তিতে রূপান্তরিত হলে উৎপন্ন শক্তির পরিমাণ E = mc^2 (যেখানে c হলো শূন্যমাধ্যমে আলোর বেগ)।

 * ভর ত্রুটি (Mass Defect) বলতে কী বোঝো?

   * কোনো পরমাণুর নিউক্লিয়াসের প্রকৃত ভর এবং তার constituent বা গঠনকারী স্বতন্ত্র প্রোটন ও নিউট্রনগুলির মোট ভরের পার্থক্যকে ভর ত্রুটি (\Delta m) বলে।

 * নিউক্লীয় বন্ধন শক্তি (Nuclear Binding Energy) কী?

   * নিউক্লিয়াস গঠিত হওয়ার সময় ভর ত্রুটির সমতুল্য যে পরিমাণ শক্তি নিউক্লিয়াস থেকে নির্গত হয়, অথবা নিউক্লিয়াসকে তার উপাদান কণিকাগুলিতে সম্পূর্ণ বিচ্ছিন্ন করতে যে পরিমাণ শক্তির প্রয়োজন হয়, তাকে ওই নিউক্লিয়াসের বন্ধন শক্তি বলে।

 * কোবাল্ট-৬০-এর একটি চিকিৎসাগত ব্যবহার লেখো।

   * কোবাল্ট-৬০ থেকে নির্গত গামা রশ্মি ক্যান্সার বা কর্কট রোগের ম্যালিগন্যান্ট টিউমার বা কোষ ধ্বংস করতে রেডিওথেরাপিতে ব্যবহৃত হয়।

 * তেজস্ক্রিয় বিকরণের ক্ষতিকর প্রভাব থেকে বাঁচার দুটি উপায় লেখো।

   * (১) তেজস্ক্রিয় পদার্থ হ্যান্ডেল করার সময় সীসা (Lead)-এর ভারী এপ্রোন ও গ্লাভস ব্যবহার করা। (২) তেজস্ক্রিয় বর্জ্য নিরাপদ স্থানে মাটির গভীরে বা কনক্রিটের পাত্রে সিল করে সংরক্ষণ করা।

 * পারমাণবিক চুল্লিতে মডারেটরের কাজ কী?

   * নিউক্লীয় বিভাজনের সময় উৎপন্ন দ্রুতগামী নিউট্রনগুলির গতি কমিয়ে ধীরগতির বা থার্মাল নিউট্রনে পরিণত করা, যাতে চেইন রিঅ্যাকশন বা শৃঙ্খল বিক্রিয়া অবিচ্ছিন্নভাবে চলতে পারে।

 * নিয়ন্ত্রণ দণ্ডের কাজ কী?

   * পারমাণবিক চুল্লিতে অতিরিক্ত নিউট্রন শোষণ করে চেইন রিঅ্যাকশন বা শৃঙ্খল বিক্রিয়াকে নিয়ন্ত্রণে রাখা এবং দুর্ঘটনা রোধ করা।

 * চেইন রিঅ্যাকশন বা শৃঙ্খল বিক্রিয়া বলতে কী বোঝো?

   * ইউরেনিয়াম-২৩৫ নিউক্লিয়াসের বিভাজনের সময় যে নিউট্রনগুলি নির্গত হয়, তারা আরও অন্যান্য ইউরেনিয়াম পরমাণুকে বিভাজিত করে এবং নতুন নিউট্রন সৃষ্টি করে এভাবে যে স্বয়ংপोषক অবিরাম বিক্রিয়ার সৃষ্টি হয় তাকে শৃঙ্খল বিক্রিয়া বলে।

 * আইসোটোপ ও আইসোবারের দুটি মূল পার্থক্য লেখো।

   * আইসোটোপগুলির প্রোটন সংখ্যা সমান হলেও ভরসংখ্যা ভিন্ন হয়, পক্ষান্তরে আইসোবারগুলির ভরসংখ্যা সমান হলেও প্রোটন বা পারমাণবিক সংখ্যা ভিন্ন হয়।

 * কোন তেজস্ক্রিয় রশ্মির ভেদন ক্ষমতা সবচেয়ে বেশি এবং কেন?

   * গামা (\gamma) রশ্মির ভেদন ক্ষমতা সবচেয়ে বেশি, কারণ এটি ভরহীন ও আধানহীন উচ্চ শক্তির তড়িৎ-চৌম্বকীয় তরঙ্গ হওয়ায় পদার্থের সাথে সহজে মিথস্ক্রিয়া না করে গভীরে প্রবেশ করতে পারে।

 * তেজস্ক্রিয় বিঘ্ননে কোন কোন সংরক্ষণ সূত্র মান্য হয়?

   * তেজস্ক্রিয় বিঘ্ননের সময় সর্বদা মোট আধান সংরক্ষণ সূত্র, মোট ভরবেগ সংরক্ষণ সূত্র এবং ভর-শক্তির নিত্যতা সূত্র কঠোরভাবে মান্য হয়।

 * কার্বন ডেটিং কী কাজে ব্যবহৃত হয়?

   * জীবজগত ও প্রাচীন প্রত্নতাত্ত্বিক অবশেষ, জীবাশ্ম (Fossils) বা প্রাচীন কাঠের বয়স নির্ধারণের জন্য কার্বন ডেটিং পদ্ধতি (C^{14}) ব্যবহার করা হয়।

 * পারমাণবিক চুল্লিতে শীতলীকৃত তরল (Coolant) হিসেবে কী ব্যবহৃত হয়?

   * চুল্লিতে উৎপন্ন প্রচণ্ড তাপ বাইরে নিয়ে এসে বিদ্যুৎ উৎপাদনে কাজে লাগানোর জন্য ভারী জল, তরল সোডিয়াম বা সাধারণ জল শীতলীকৃত তরল হিসেবে ব্যবহৃত হয়।

 * নিউক্লীয় বলের দুটি বৈশিষ্ট্য লেখো।

   * (১) এটি মহাবিশ্বের সবচেয়ে শক্তিশালী আকর্ষণ বল। (২) এটি অত্যন্ত স্বল্প পাল্লার বল (মাত্র নিউক্লিয়াসের অভ্যন্তরে প্রায় 10^{-15}\text{ m} দূরত্বের মধ্যে কার্যকর)।

 * তেজস্ক্রিয়তার একক বেকেরেল-এর সংজ্ঞা দাও।

   * প্রতি সেকেন্ডে একটি মাত্র পরমাণু ভেঙে অবক্ষয় ঘটলে সেই তেজস্ক্রিয়তার পরিমাণকে ১ বেকেরেল বলে।

 * একটি পরমাণু থেকে \alpha কণা নির্গত হলে নতুন মৌলের পর্যায় সারণীতে অবস্থান কোথায় হয়?

   * পারমাণবিক সংখ্যা ২ কমে যাওয়ায় নতুন মৌলটি পর্যায় সারণীতে মূল মৌলের দুই ঘর বামে সরে যায়।

৩ নম্বরের প্রশ্ন ও উত্তর (১০টি)

 * নিউক্লীয় বিভাজন কী? চেইন রিঅ্যাকশন বা শৃঙ্খল বিক্রিয়া কীভাবে নিয়ন্ত্রিত হয় তা ব্যাখ্যা করো।

   * সংজ্ঞা: যে প্রক্রিয়ায় উপযুক্ত শক্তির নিউট্রনের অভিঘাতে একটি ভারী পরমাণুর নিউক্লিয়াস ভেঙে প্রায় সমভরের দুটি হালকা নিউক্লিয়াসে পরিণত হয় এবং প্রচুর শক্তি ও কয়েকডি মুক্ত নিউট্রন উৎপন্ন হয়, তাকে নিউক্লীয় বিভাজন বলে।

   * নিয়ন্ত্রণ: শৃঙ্খল বিক্রিয়া নিয়ন্ত্রণের জন্য পারমাণবিক চুল্লিতে ক্যাডমিয়াম বা বোরন-এর তৈরি নিয়ন্ত্রণ দণ্ড ব্যবহার করা হয়, যা অতিরিক্ত নিউট্রনগুলি শোষণ করে নেয়। ফলে বিক্রিয়াটি নিয়ন্ত্রিত থাকে এবং বিস্ফোরণ ঘটে না।

 * নিউক্লীয় সংযোজন বিক্রিয়া কাকে বলে? নক্ষত্রের শক্তির উৎস হিসেবে এটি ব্যাখ্যা করো।

   * সংজ্ঞা: দুই বা ততোধিক অত্যন্ত হালকা পরমাণুর নিউক্লিয়াস উচ্চ তাপমাত্রা ও চাপে মিলিত হয়ে একটি অপেক্ষাকৃত ভারী ও স্থিতিশীল নিউক্লিয়াস গঠন করে এবং বিপুল পরিমাণ শক্তি মুক্ত করে, তাকে নিউক্লীয় সংযোজন বলে।

   * নক্ষত্রের শক্তি: সূর্য বা অন্যান্য নক্ষত্রের অভ্যন্তরে কোটি ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় অবিরাম হাইড্রোজেন পরমাণুগুলি যুক্ত হয়ে হিলিয়াম নিউক্লিয়াস গঠন করছে (প্রোটন-প্রোটন চক্র)। এই সংযোজন প্রক্রিয়ায় ভরের সামান্য ক্ষতি হয় যা আইনস্টাইনের সূত্রানুযায়ী বিপুল শক্তি ও আলো রূপে মহাশূন্যে বিকিরিত হয়।

 * আলফা, বিটা ও গামা রশ্মির আধান, ভর, আয়নন ক্ষমতা ও ভেদন ক্ষমতার একটি তুলনামূলক আলোচনা কর।

   * আধান: আলফা (\alpha)-ধনাত্মক (+2e), বিটা (\beta)-ঋণাত্মক (-e), গামা (\gamma)-নিরপেক্ষ (0)।

   * ভর: আলফা কণার ভর অপেক্ষებით ভারী (চারটি নিউক্লিয়নের সমান), বিটা কণার ভর খুব কম (ইলেকট্রনের সমান), গামা রশ্মির ভর নেই (ভরহীন)।

   * আয়নন ক্ষমতা: আলফা কণার আয়নন ক্ষমতা সর্বাধিক, বিটা কণার মাঝারি এবং গামা রশ্মির আয়নন ক্ষমতা সবচেয়ে কম।

   * বেদন ক্ষমতা: আলফা কণার ভেদন ক্ষমতা সবচেয়ে কম (পাতলা কাগজ আটকাতে পারে), বিটা কণার মাঝারি (অ্যালুমিনিয়াম শিট ভেদ করতে পারে) এবং গামা রশ্মির ভেদন ক্ষমতা সবচেয়ে বেশি (পুরু সীসা বা লোহার চাদর ভেদ করতে পারে)।

 * ভর ত্রুটি ও নিউক্লীয় বন্ধন শক্তির সংজ্ঞা দাও এবং এদের মধ্যে পারস্পরিক সম্পর্ক স্থাপন কর।

   * ভর ত্রুটি (\Delta m): নিউক্লিয়াসের ভর (M) এবং তার স্বতন্ত্র নিউক্লিয়নগুলির (প্রোটন ও নিউট্রন) মোট ভরের (\Sigma m) মধ্যকার পার্থক্যকে ভর ত্রুটি বলে। অর্থাৎ, \Delta m = [Zmp + (A - Z)mn] - M।

   * বন্ধন শক্তি (E): এই ভর ত্রুটিই নিউক্লিয়াস গঠনের সময় শক্তিতে রূপান্তরিত হয়ে বিকিরিত হয়। আইনস্টাইনের সূত্র অনুযায়ী বন্ধন শক্তি E = \Delta m \times c^2 বা প্রতি নিউক্লিয়ন বন্ধন শক্তি নিউক্লিয়াসের স্থায়িত্ব নির্ধারণ করে।

 * পারমাণবিক চুল্লির মূল অংশগুলি কী কী? এদের কাজসহ সংক্ষেপে বর্ণনা কর।

   * পারমাণবিক চুল্লির প্রধান অংশগুলি হলো:

     * জ্বালানি: সাধারণত ইউরেনিয়াম-২৩৫ (U^{235}) বা প্লুটোনিয়াম ব্যবহার করা হয়।

     * মডারেটর: দ্রুতগতির নিউট্রনকে ধীর করতে গ্রাফাইট বা ভারী জল ব্যবহার করা হয়।

     * নিয়ন্ত্রণ দণ্ড: ক্যাডমিয়াম বা বোরন দণ্ড যা অতিরিক্ত নিউট্রন শোষণ করে বিক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ করে।

     * শীতলীকৃত তরল (Coolant): চুল্লির ভেতরের প্রচণ্ড তাপ বাইরে নিয়ে এসে বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য টারবাইন ঘোরাতে সাহায্য করে।

     * সংরক্ষণ ঢাল: তেজস্ক্রিয় বিকরণ যাতে বাইরে না ছড়ায় সেজন্য পুরু কংক্রিট ও সীসার দেওয়াল।

 * তেজস্ক্রিয়তার আবিষ্কারের ইতিহাস এবং তেজস্ক্রিয় বিকরণের প্রকৃতি আলোচনা কর।

   * ১৮৯৬ সালে ফরাসি বিজ্ঞানী হেনরি বেকেরেল লক্ষ্য করেন যে ইউরেনিয়াম লবণ থেকে স্বয়ংক্রিয়ভাবে অদৃশ্য একপ্রকার ভেদনক্ষম রশ্মি নির্গত হয় যা কালো কাগজে মোড়া ফটোগ্রাফিক প্লেটকে প্রভাবিত করতে পারে। পরবর্তীতে মারি কুরি ও পিয়েরে কুরি পোলোনিয়াম ও রেডিয়াম আবিষ্কার করে এই ঘটনার নাম দেন তেজস্ক্রিয়তা। তেজস্ক্রিয় বিকরণে মূলত তিন ধরনের রশ্মি বা কণা (\alpha, \beta, \gamma) নির্গত হয় যাদের প্রকৃতি তড়িৎ-চৌম্বকীয় ক্ষেত্র দ্বারা বিভিন্নভাবে প্রভাবিত হয়।

 * তেজস্ক্রিয়তার বিভিন্ন ব্যবহারিক প্রয়োগগুলি (চিকিৎসা, কৃষি ও শিল্প ক্ষেত্রে) সংক্ষেপে আলোচনা কর।

   * চিকিৎসা বিজ্ঞান: কোবাল্ট-৬০ ব্যবহার করে ক্যান্সার থেরাপি করা হয় এবং তেজস্ক্রিয় আইসোটোপ (যেমন আয়োডিন-১৩১) থাইরয়েড গ্রন্থির রোগ নির্ণয়ে ব্যবহৃত হয়।

   * কৃষি ক্ষেত্র: তেজস্ক্রিয় বিকরণ ঘটিয়ে ফসলের উন্নত বীজ উৎপাদন এবং খাদ্যশস্য দীর্ঘকাল পচন থেকে রক্ষা করতে জীবাণুমুক্ত করা হয়।

   * শিল্প ক্ষেত্র: পাইপলাইনের ফাটল বা লিক শনাক্তকরণ এবং ঘড়ির ডায়ালে তেজস্ক্রিয় সংকেত দিয়ে অন্ধকারে আলোকিত করার কাজে এটি ব্যবহৃত হয়।

 * একটি তেজস্ক্রিয় মৌল থেকে পরপর একটি আলফা (\alpha) ও দুটি বিটা (\beta) কণা নির্গত হলে মূল মৌল ও উৎপন্ন মৌলের মধ্যে সম্পর্ক কী হবে তা দেখাও।

   * ধরি, মূল তেজস্ক্রিয় মৌলটি হলো ^A_Z X।

   * একটি আলফা কণা (^4_2 \alpha) নির্গত হলে নতুন মৌলটি হয়: ^{A-4}_{Z-2} Y।

   * এরপর এই নতুন মৌলটি থেকে পরপর দুটি বিটা কণা (^0_{-1} \beta) নির্গত হলে পারমাণবিক সংখ্যা প্রতিটিতে ১ করে বৃদ্ধি পায়, অর্থাৎ মোট 2 বৃদ্ধি পায়:

     * প্রথম বিটা নির্গমনে: ^{A-4}_{Z-1} Y'

     * দ্বিতীয় বিটা নির্গমনে: ^{A-4}_Z Y''

   * অর্থাৎ, চূড়ান্ত উৎপন্ন মৌলটির পারমাণবিক সংখ্যা মূল মৌলের সমান (Z) থাকে কিন্তু ভরসংখ্যা ৪ কমে যায় (A-4)। ফলস্বরূপ মূল মৌল ও অন্তিম উৎপন্ন মৌলটি একে অপরের আইসোটোপ হয়।

 * নিউক্লীয় বিভাজন ও নিউক্লীয় সংযোজনের মধ্যে একটি তুলনামূলক আলোচনা কর (প্রধান ৩টি পার্থক্যের ভিত্তিতে)।

   * (১) প্রকৃতি: বিভাজনে ভারী নিউক্লিয়াস ভেঙে হালকা হয়; সংযোজনে হালকা নিউক্লিয়াস যুক্ত হয়ে ভারী হয়।

   * (২) শর্ত: বিভাজন সাধারণ বা ধীরগতির নিউট্রনের অভিঘাতেই ঘটানো সম্ভব, কিন্তু সংযোজন ঘটাতে কয়েক মিলিয়ন ডিগ্রি সেলসিয়াস প্রচণ্ড উচ্চ তাপমাত্রা ও চাপের প্রয়োজন হয়।

   * (৩) উৎপন্ন শক্তির পরিমাণ: সমপরিমাণ ভরের বিচারে নিউক্লীয় সংযোজনে উৎপন্ন শক্তির পরিমাণ নিউক্লীয় বিভাজনের তুলনায় বহুগুণ (প্রায় ৪-৫ গুণ) বেশি হয়।

 * তেজস্ক্রিয় বর্জ্য ব্যবস্থাপনা কেন অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ এবং এর সুরক্ষামূলক ব্যবস্থাগুলি কী কী?

   * গুরুত্ব: পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্র ও চিকিৎসাকেন্দ্র থেকে উৎপাদিত তেজস্ক্রিয় বর্জ্য শত শত বা হাজার হাজার বছর ধরে সক্রিয় থাকে এবং মানবদেহসহ সমগ্র পরিবেশের জন্য অত্যন্ত মারাত্মক ও বিষাক্ত। এটি জিনগত বিকৃতি, ক্যান্সার এবং জলবায়ুর মারাত্মক ক্ষতি করতে পারে।

   * সুরক্ষামূলক ব্যবস্থা: (১) এই বর্জ্যগুলিকে প্রথমে বিশেষ রাসায়নিক প্রক্রিয়ায় কঠিন বা কাঁচের মতো পদার্থে রূপান্তর (Vitrification) করা হয়। (২) এরপর সেগুলিকে ভারী স্টিল বা কংক্রিটের ড্রামে সিল করে হয় জনবসতিহীন গভীর সমুদ্রের তলদেশে অথবা অত্যন্ত গভীর শুষ্ক পাথুরে গুহা বা ভূগর্ভে নিরাপদে পুতে ফেলা হয়।

## Physical Science: Chapter 5 - Periodic Table (পর্যায়সারণী)

১ নম্বরের প্রশ্ন ও উত্তর (৩০টি)

 * পর্যায় সারণির জনক কাকে বলা হয়?

   * দিমিত্রি মেন্ডেলিভ।

 * আধুনিক পর্যায় সূত্রের প্রবক্তা কে?

   * হেনরি মোজলে।

 * আধুনিক দীর্ঘ পর্যায় সারণিতে মোট কয়টি পর্যায় আছে?

   * ৭টি।

 * আধুনিক দীর্ঘ পর্যায় সারণিতে মোট কয়টি শ্রেণি (Group) আছে?

   * ১৮টি।

 * মেন্ডেলিভের মূল পর্যায় সারণিতে কয়টি উলম্ব স্তম্ভ বা শ্রেণি ছিল?

   * ৮টি।

 * হ্যালোজেন মৌলগুলি পর্যায় সারণির কোন শ্রেণীতে অবস্থিত?

   * ১৭ নম্বর শ্রেণি।

 * ক্ষার ধাতুগুলি (Alkali metals) কোন শ্রেণীতে অবস্থিত?

   * ১ নম্বর শ্রেণি (হাইড্রোজেন বাদে)।

 * ক্ষারীয় মৃত্তিকা ধাতুগুলি কোন শ্রেণীতে অবস্থিত?

   * ২ নম্বর শ্রেণি।

 * নি নিষ্ক্রিয় গ্যাস বা নোবেল গ্যাসগুলি কোন শ্রেণীতে অবস্থিত?

   * ১৮ নম্বর শ্রেণি।

 * সবচেয়ে হালকা মৌল কোনটি?

   * হাইড্রোজেন।

 * প্রকৃতিতে প্রাপ্ত সবচেয়ে ভারী মৌল কোনটি?

   * ইউরেনিয়াম (_{92}U)।

 * একটি তরল অধাতুর নাম কী?

   * ব্রোমিন (Br)।

 * একটি তরল ধাতুর নাম কী?

   * পারদ (Hg)।

 * দীর্ঘ পর্যায় সারণির কোন পর্যায়ে সবচেয়ে কম মৌল থাকে?

   * প্রথম পর্যায়ে (মাত্র ২টি মৌল—H ও He)।

 * দীর্ঘ পর্যায় সারণির কোন পর্যায়টিকে 'অতি দীর্ঘ পর্যায়' বলা হয়?

   * ষষ্ঠ পর্যায় (৩২টি মৌল)।

 * মেন্ডেলিভের পর্যায় সারণি কোন ভৌত ধর্মের ওপর ভিত্তি করে রচিত হয়েছিল?

   * পারমাণবিক ভর।

 * আধুনিক পর্যায় সারণি কোন ধর্মের ওপর ভিত্তি করে রচিত?

   * পারমাণবিক ক্রমাঙ্ক বা পারমাণবিক সংখ্যা।

 * একটি সন্ধিগত মৌলের (Transition element) উদাহরণ দাও।

   * লোহা (Fe) বা তামা (Cu)।

 * কোন মৌলটিকে 'দুষ্ট মৌল' বা 'রোভেল মৌল' বলা হয়?

   * হাইড্রোজেন (H)।

 * চালকোজেন (Chalcogen) মৌল কোনগুলিকে বলা হয়?

   * ১৬ নম্বর শ্রেণির মৌলগুলিকে (যেমন অক্সিজেন, সালফার)।

 * সবচেয়ে বেশি তড়িৎ ঋণাত্মক মৌল কোনটি?

   * ফ্লোরিন (F)।

 * মৌলের কোন ধর্মটি তার পারমাণবিক সংখ্যার সাথে পর্যায়বৃত্ত?

   * ভৌত ও রাসায়নিক ধর্ম।

 * আধুনিক পর্যায় সারণির দ্বিতীয় পর্যায়ে মোট কয়টি মৌল থাকে?

   * ৮টি।

 * মুদ্রা ধাতু (Coinage metals) কোনগুলিকে বলা হয়?

   * তামা, রূপো ও সোনা (১১ নম্বর শ্রেণির মৌল)।

 * নিউল্যান্ডসের অষ্টক সূত্র কোন মৌল পর্যন্ত সফলভাবে প্রযোজ্য ছিল?

   * ক্যালসিয়াম (Ca) পর্যন্ত।

 * ডোবেরিনারের ত্রয়ী সূত্রের একটি উদাহরণ দাও।

   * লিথিয়াম, সোডিয়াম ও পটাশিয়াম (Li, Na, K)।

 * কোন নিষ্ক্রিয় গ্যাসের পরমাণুর বাইরের কক্ষপথে ২টি ইলেকট্রন থাকে?

   * হিলিয়াম (He)।

 * বোরন (B) ও সিলিকন (Si) কী ধরনের মৌল?

   * উপধাতু বা মেটালয়েড (Metalloid)।

 * দীর্ঘ পর্যায় সারণির চতুর্থ পর্যায়ে কয়টি মৌল আছে?

   * ১৮টি।

 * আইসোইলেক্ট্রনিক আয়ন বলতে কী বোঝো?

   * যে সমস্ত আয়ন বা পরমাণুর ইলেকট্রন সংখ্যা সমান।

২ নম্বরের প্রশ্ন ও উত্তর (২০টি)

 * মেন্ডেলিভের পর্যায় সূত্রটি লেখো।

   * মৌলগুলির ভৌত ও রাসায়নিক ধর্মগুলি তাদের পারমাণবিক ভর বৃদ্ধির সাথে সাথে পর্যায়ক্রমে পুনরাবৃত্ত হয়।

 * আধুনিক পর্যায় সূত্রটি বিবৃত কর।

   * বিভিন্ন মৌলের ভৌত ও রাসায়নিক ধর্মগুলি তাদের পারমাণবিক ক্রমাঙ্ক (Atomic number) বৃদ্ধির সাথে সাথে পর্যায়ক্রমে পুনরাবৃত্ত হয়।

 * মেন্ডেলিভের পর্যায় সারণির দুটি প্রধান ত্রুটি উল্লেখ করো।

   * (১) আইসোটোপগুলির ভর ভিন্ন হওয়া সত্ত্বেও সারণিতে তাদের আলাদা স্থান দেওয়া যায়নি। (২) কিছু ক্ষেত্রে অধিক পারমাণবিক ভরযুক্ত মৌল কম পারমাণবিক ভরযুক্ত মৌলের আগে স্থান পেয়েছে (যেমন আর্গন ও পটাশিয়াম)।

 * সন্ধিগত মৌল কাকে বলে? একটি উদাহরণ দাও।

   * যে সমস্ত মৌলের পরমাণুর বাইরের দুটি কক্ষ অসম্পূর্ণ থাকে এবং যারা ধাতব ধর্ম প্রদর্শন করে, তাদের সন্ধিগত মৌল বলে (যেমন: আয়রন বা Fe)।

 * উপধাতু বা মেটালয়েড (Metalloid) কী? একটি উদাহরণ দাও।

   * যে সমস্ত মৌল ধাতু ও অধাতু উভয় প্রকার মৌলেরই কিছু না কিছু বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে, তাদের উপধাতু বলে (যেমন: জার্মেনিয়াম বা Ge)।

 * পরমাণুর পারমাণবিক ব্যাসার্ধ বলতে কী বোঝো?

   * কোনো পরমাণুর নিউক্লিয়াসের কেন্দ্র থেকে তার সবচেয়ে বাইরের যোজ্যতা ইলেকট্রন কক্ষের দূরত্বকে ওই পরমাণুর পারমাণবিক ব্যাসার্ধ বলে।

 * আয়নীভবন শক্তি বা আয়নীকরণ বিভব (Ionization Energy) কাকে বলে?

   * গ্যাসীয় অবস্থায় কোনো বিচ্ছিন্ন প্রশমিত পরমাণুর সর্ববহিঃস্থ কক্ষ থেকে একটি ইলেকট্রন সম্পূর্ণ অপসারিত করে ধনাত্মক আধানে উন্নীত করতে যে ন্যূনতম শক্তির প্রয়োজন হয়, তাকে আয়নীভবন শক্তি বলে।

 * তড়িৎ ঋণাত্মকতা (Electronegativity) বলতে কী বোঝো?

   * সমযোজী বন্ধনে আবদ্ধ কোনো অণুর মধ্যে পরমাণুগুলি নিজেদের দিকে শেয়ার করা ইলেকট্রন জোড়কে আকর্ষণ করার যে ক্ষমতা প্রদর্শন করে, তাকে ওই মৌলের তড়িৎ ঋণাত্মকতা বলে।

 * ইলেকট্রন আসক্তি (Electron Affinity) কাকে বলে?

   * গ্যাসীয় অবস্থায় কোনো মৌলের একটি বিচ্ছিন্ন প্রশমিত পরমাণুতে একটি অতিরিক্ত ইলেকট্রন প্রবেশ করিয়ে ঋণাত্মক আয়নে পরিণত করার সময় যে পরিমাণ শক্তি নির্গত হয়, তাকে ইলেকট্রন আসক্তি বলে।

 * পর্যায় সারণির কোনো গ্রুপের ওপর থেকে নিচে নামলে পারমাণবিক আকার কীভাবে পরিবর্তিত হয় এবং কেন?

   * গ্রুপের ওপর থেকে নিচে নামলে পারমাণবিক আকার ক্রমশ বৃদ্ধি পায়, কারণ প্রতিটি ধাপে নতুন করে একটি করে প্রধান শক্তিস্তর বা কক্ষ যুক্ত হয়।

 * পর্যায় সারণির কোনো নির্দিষ্ট পর্যায়ে বাম দিক থেকে ডান দিকে গেলে পরমাণুর আকার কেন হ্রাস পায়?

   * পর্যায় বরাবর বাম থেকে ডানে গেলে নিউক্লিয়াসের চার্জ (প্রোটন সংখ্যা) বৃদ্ধি পায়, ফলে ইলেকট্রনগুলির প্রতি নিউক্লিয়াসের আকর্ষণ বল বেড়ে যায় এবং পরমাণুর আকার সংকুচিত বা হ্রাস পায়।

 * হ্যালোজেন মৌলগুলির এমন নামকরণের কারণ কী?

   * হ্যালোজেন শব্দের অর্থ 'লবণ উৎপাদক'। এই মৌলগুলি (যেমন ফ্লোরিন, ক্লোরিন) ধাতুর সাথে সরাসরি যুক্ত হয়ে সামুদ্রিক বা খনিজ লবণ উৎপন্ন করে বলেই এদের হ্যালোজেন বলা হয়।

 * ক্ষার ধাতুগুলি অত্যন্ত সক্রিয় কেন?

   * ক্ষার ধাতুগুলির (যেমন Na, K) যোজ্যতা কক্ষে মাত্র ১টি ইলেকট্রন থাকে যা তারা খুব সহজেই বর্জন করে সুস্থিত নিষ্ক্রিয় গ্যাসের ইলেকট্রন বিন্যাস অর্জন করতে চায়, তাই এরা অত্যন্ত সক্রিয়।

 * নি নিষ্ক্রিয় গ্যাসগুলির রাসায়নিক নিষ্ক্রিয়তার কারণ কী?

   * নিষ্ক্রিয় গ্যাসগুলির (যেমন He, Ne, Ar) সর্ববহিঃস্থ কক্ষটি সম্পূর্ণরূপে ইলেকট্রন দ্বারা পূর্ণ থাকে (হিলিয়াম বাদে বাকিদের অষ্টক পূর্ণ থাকে), তাই এরা সহজে ইলেকট্রন গ্রহণ বা বর্জন করে না এবং রাসায়নিকভাবে নিষ্ক্রিয় হয়।

 * হাইড্রোজেনকে 'দুষ্ট মৌল' বলা হয় কেন?

   * হাইড্রোজেন পর্যায় সারণির ১ নম্বর শ্রেণীতে ক্ষার ধাতুগুলির সাথে আবার ১৭ নম্বর শ্রেণীতে হ্যালোজেনগুলির সাথে উভয় ধর্মেরই সাদৃশ্য দেখায়, তাই এর সঠিক অবস্থান নিশ্চিত করা যায় না বলে একে দুষ্ট মৌল বলা হয়।

 * চালকোজেন কথার অর্থ কী? উদাহরণ দাও।

   * চালকোজেন কথার অর্থ হলো 'আকরিক গঠনকারী'। পর্যায় সারণির ১৬ নম্বর শ্রেণির মৌল যেমন অক্সিজেন, সালফার ইত্যাদি বিভিন্ন ধাতুর সাথে আকরিক রূপে যুক্ত থাকে বলে এদের চালকোজেন বলে।

 * মেন্ডেলিভের সংশোধিত পর্যায় সূত্রটি কী?

   * মৌলগুলির ভৌত ও রাসায়নিক ধর্মগুলি তাদের পারমাণবিক ভর বৃদ্ধির সাথে সাথে পর্যায়ক্রমে পুনরাবৃত্ত হয়—এই সূত্রটিই মেন্ডেলিভের সংশোধিত রূপ, যা পরে মোজলে পারমাণবিক সংখ্যা দ্বারা প্রতিস্থাপন করেন।

 * পর্যায় বরাবর বাম থেকে ডানে গেলে মৌলগুলির ধাতব ধর্ম কীভাবে পরিবর্তিত হয়?

   * পর্যায় বরাবর বাম থেকে ডানে গেলে মৌলগুলির ধাতব ধর্ম হ্রাস পায় এবং অধাতব ধর্ম ক্রমশ বৃদ্ধি পায়।

 * একটি প্রদত্ত গ্রুপে ওপর থেকে নিচে নামলে মৌলগুলির বিজারণ ক্ষমতা কীভাবে পরিবর্তিত হয়?

   * গ্রুপের ওপর থেকে নিচে নামলে পরমাণুর আকার বৃদ্ধি পাওয়ায় ইলেকট্রন বর্জনের প্রবণতা বাড়ে, ফলে মৌলগুলির বিজারণ ক্ষমতা (Reducing property) ক্রমশ বৃদ্ধি পায়।

 * লিথিয়াম ও ম্যাগনেসিয়ামের মধ্যে কর্ণ সম্পর্ক (Diagonal relationship) দেখা যায় কেন?

   * দ্বিতীয় ও তৃতীয় পর্যায়ের কর্ণাভাসী মৌলগুলির (যেমন Li ও Mg) আয়নীয় আধানের ঘনত্ব এবং পারমাণবিক ব্যাসার্ধ প্রায় সমান হওয়ায় তাদের রাসায়নিক ধর্মে দারুণ মিল দেখা যায়, একে কর্ণ সম্পর্ক বলে।

৩ নম্বরের প্রশ্ন ও উত্তর (১০টি)

 * মেন্ডেলিভের পর্যায় সারণি সংশোধনে মোজলের অবদান কী ছিল? আধুনিক দীর্ঘ পর্যায় সারণির মূল বৈশিষ্ট্যগুলি আলোচনা কর।

   * মোজলের অবদান: ১৯১৩ সালে বিজ্ঞানী মোজলে এক্স-রে পরীক্ষার মাধ্যমে প্রমাণ করেন যে পারমাণবিক ভর নয়, বরং পারমাণবিক সংখ্যাই (Z) হলো মৌলের মৌলিক ধর্ম। এর ভিত্তিতে তিনি আধুনিক পর্যায় সূত্র প্রবর্তন করেন।

   * বৈশিষ্ট্য: আধুনিক দীর্ঘ পর্যায় সারণিতে মৌলগুলিকে তাদের পারমাণবিক সংখ্যার ক্রমানুসারে সাজানো হয়েছে। এতে ৭টি পর্যায় এবং ১৮টি উলম্ব স্তম্ভ বা শ্রেণি রয়েছে। এটি ধাতু, অধাতু, উপধাতু এবং নিষ্ক্রিয় গ্যাসগুলিকে অত্যন্ত সুশৃঙ্খলভাবে আলাদা করেছে।

 * পর্যায়বৃত্ত ধর্ম কাকে বলে? পারমাণবিক ব্যাসার্ধ ও আয়নীভবন শক্তির ওপর পর্যায়ের ও গ্রুপের প্রভাব ব্যাখ্যা কর।

   * সংজ্ঞা: যে সমস্ত ভৌত ও রাসায়নিক ধর্ম পারমাণবিক সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে সাথে একটি নির্দিষ্ট ব্যবধানের পর পুনরায় পুনরাবৃত্ত হয়, তাদের পর্যায়বৃত্ত ধর্ম বলে।

   * প্রভাব:

     * পারমাণবিক ব্যাসার্ধ: পর্যায়ে বাম থেকে ডানে গেলে কমে, কিন্তু গ্রুপে ওপর থেকে নিচে নামলে বাড়ে।

     * আয়নীভবন শক্তি: পর্যায়ে বাম থেকে ডানে গেলে বৃদ্ধি পায়, কিন্তু গ্রুপে ওপর থেকে নিচে নামলে হ্রাস পায়।

 * তড়িৎ ঋণাত্মকতা ও ইলেকট্রন আসক্তির মধ্যে পার্থক্য কী? পর্যায় সারণিতে এদের পরিবর্তনের সাধারণ প্রবণতা আলোচনা কর।

   * পার্থক্য:

     * ইলেকট্রন আসক্তি হলো গ্যাসীয় অবস্থায় বিচ্ছিন্ন পরমাণুতে ইলেকট্রন প্রবেশ করিয়ে শক্তি নির্গমনের ঘটনা, আর তড়িৎ ঋণাত্মকতা হলো সমযোজী অণুতে শেয়ারকৃত ইলেকট্রন জোড়কে নিজের দিকে আকর্ষণ করার প্রবণতা।

   * ইলেকট্রন আসক্তি একটি শক্তি (এর একক kJ/mol), কিন্তু তড়িৎ ঋণাত্মকতা একটি তুলনামূলক সংখ্যা মাত্র (এর কোনো একক নেই)।

   * প্রবণতা: পর্যায় সারণির বাম থেকে ডানে গেলে তড়িৎ ঋণাত্মকতা ও ইলেকট্রন আসক্তি উভয়ই বৃদ্ধি পায় এবং ওপর থেকে নিচে নামলে হ্রাস পায়।

 * ডোবেরিনারের ত্রয়ী সূত্র এবং নিউল্যান্ডসের অষ্টক সূত্র সংক্ষেপে উদাহরণসহ বুঝিয়ে দাও।

   * ডোবেরিনারের ত্রয়ী সূত্র: তিনটি করে মৌলকে তাদের পারমাণবিক ভরের ঊর্ধ্বক্রমানুসারে সাজালে মাঝের মৌলটির পারমাণবিক ভর প্রথম ও তৃতীয় মৌলের পারমাণবিক ভরের প্রায় গড় হয়। যেমন: লিথিয়াম (7), সোডিয়াম (23), পটাশিয়াম (39); এখানে \frac{7 + 39}{2} = 23।

   * নিউল্যান্ডসের অষ্টক সূত্র: মৌলগুলিকে তাদের পারমাণবিক ভরের ক্রমানুসারে সাজালে প্রতি আটটি মৌলের পর প্রথম মৌলের সাথে ধর্মের হুবহু মিল পাওয়া যায়, যা সংগীতের স্বরগ্রামের সাতটি সুরের মতো পুনরাবৃত্ত হয়।

 * সন্ধিগত মৌলগুলির বৈশিষ্ট্য কী কী? পর্যায় সারণিতে এগুলির অবস্থান কোথায় এবং এদের সন্ধিগত বলা হয় কেন?

   * অবস্থান: আধুনিক পর্যায় সারণির ৩ থেকে ১২ নম্বর গ্রুপ বা শ্রেণিগুলির মধ্যে সন্ধিগত মৌলগুলি অবস্থান করে।

   * কেন নাম: এগুলি পর্যায় সারণির বাম দিকের তীব্র তড়িৎ-ধনাত্মক ধাতু এবং ডান দিকের তড়িৎ-ঋণাত্মক অধাতুর ঠিক মাঝখানে অবস্থিত হওয়ায় এদের রাসায়নিক ধর্মে একটি রূপান্তর বা 'সন্ধি' দেখা যায়, তাই এদের সন্ধিগত মৌল বলে।

   * বৈশিষ্ট্য: এরা সাধারণত রঙিন যৌগ গঠন করে, একাধিক যোজ্যতা দেখায় এবং অনুঘটক হিসেবে কাজ করে।

 * পর্যায় সারণির কোনো নির্দিষ্ট পর্যায়ে বাম থেকে ডানে গেলে মৌলগুলির (ক) জারণ-বিজারণ ধর্ম, (খ) আম্লিক ও ক্ষারীয় প্রকৃতি কীভাবে পরিবর্তিত হয়?

   * (ক) জারণ-বিজারণ ধর্ম: পর্যায় বরাবর বাম থেকে ডানে গেলে ইলেকট্রন গ্রহণের প্রবণতা বাড়ায় জারণ ধর্ম বৃদ্ধি পায় এবং বিজারণ ক্ষমতা হ্রাস পায়।

   * (খ) আম্লিক ও ক্ষারীয় প্রকৃতি: বাম দিকের মৌলগুলির অক্সাইডগুলি সাধারণত তীব্র ক্ষারীয় হয়। পর্যায় বরাবর ডানে এগোলে অক্সাইডগুলির ক্ষারীয় ধর্ম কমতে থাকে, উভধর্মী রূপ নেয় এবং সর্বশেষে ডান দিকের অধাতব অক্সাইডগুলি তীব্র আম্লিক প্রকৃতির হয়ে ওঠে।

 * হাইড্রোজেন এবং ক্ষার ধাতুগুলির মধ্যে সাদৃশ্য ও বৈসাদৃশ্যগুলি আলোচনা করো, যার ফলে হাইড্রোজেনের সঠিক স্থান নির্ধারণ বিতর্কিত।

   * সাদৃশ্য: ক্ষার ধাতুর মতো হাইড্রোজেনেরও সর্ববহিঃস্থ কক্ষে ১টি ইলেকট্রন থাকে এবং এটি হ্যালোজেনের সাথে যৌগ গঠনে (যেমন HCl) সমতুল্য ধনাত্মক আধান দেখায়।

   * বৈসাদৃশ্য: ক্ষার ধাতুগুলি কঠিন এবং কঠিন ধাতব প্রকৃতির হলেও হাইড্রোজেন সাধারণ উষ্ণতায় একটি গ্যাস এবং অধাতুর মতো আচরণ করে। এছাড়া ক্ষার ধাতুগুলির মতো এর ধাতব কেলাস গঠন করার ক্ষমতা নেই। এই কারণে একে 'দুষ্ট মৌল' বলা হয়।

 * নি নিষ্ক্রিয় গ্যাসগুলি পর্যায় সারণিতে একটি স্বতন্ত্র স্থানে থাকে কেন? এদের আবিষ্কার কীভাবে পর্যায় সারণিকে সম্পূর্ণ করেছিল?

   * স্বতন্ত্র স্থান: নিষ্ক্রিয় গ্যাসগুলির (যেমন He, Ne, Ar ইত্যাদি) রাসায়নিক নিষ্ক্রিয়তা এবং সম্পূর্ণ ইলেকট্রন বিন্যাসের কারণে এদের অন্য কোনো শ্রেণীতে রাখা সম্ভব ছিল না। তাই মেন্ডেলিভের পর্যায় সারণির শেষে এবং আধুনিক সারণিতে ১৮ নম্বর গ্রুপে এদের একটি স্বতন্ত্র জিরো বা নিষ্ক্রিয় গ্রুপ হিসেবে স্থান দেওয়া হয়েছে।

   * সম্পূর্ণতা: এদের আবিষ্কারের ফলে পূর্বের সারণির বিন্যাস নষ্ট না করেই হ্যালোজেন এবং ক্ষার ধাতুগুলির মাঝখানে একটি আদর্শ সেতুবন্ধন তৈরি হয়, যা মেন্ডেলিভের নিয়মকে আরও বেশি শক্তিশালী করে তোলে।

 * কর্ণ সম্পর্ক (Diagonal relationship) কী? দ্বিতীয় ও তৃতীয় পর্যায়ের মৌলগুলির মধ্যে কর্ণ সম্পর্কের একটি উদাহরণ দিয়ে বুঝিয়ে দাও।

   * সংজ্ঞা: পর্যায় সারণির দ্বিতীয় পর্যায়ের একটি মৌল পরবর্তী তৃতীয় পর্যায়ের ঠিক ডান দিকের তীর্যক বা কর্ণ বরাবর অবস্থিত মৌলের সাথে অনেক বেশি রাসায়নিক ধর্মের মিল দেখায়, একে কর্ণ সম্পর্ক বলে।

   * উদাহরণ: দ্বিতীয় পর্যায়ের লিথিয়াম (Li) এবং তৃতীয় পর্যায়ের ম্যাগনেসিয়াম (Mg)-এর মধ্যে কর্ণ সম্পর্ক দেখা যায়। যেমন—উভয়ের কার্বনেট তাপীয় বিয়োজনে সহজে ভাঙতে চায় না এবং এদের ফ্লোরাইড ও কার্বনেট জলে অল্প দ্রবণীয় হয়।

 * একটি মৌলের পরমাণুর পারমাণবিক ক্রমাঙ্ক ১১ হলে, পর্যায় সারণিতে তার গ্রুপ, পর্যায় ও রাসায়নিক প্রকৃতি নির্ণয় করো।

   * ইলেকট্রন বিন্যাস: পারমাণবিক ক্রমাঙ্ক ১১ বিশিষ্ট মৌলটি হলো সোডিয়াম (Na)। এর ইলেকট্রন বিন্যাস হলো 2, 8, 1।

   * পর্যায়: যেহেতু ইলেকট্রন বিন্যাসে মোট ৩টি কক্ষ (K, L, M) রয়েছে, তাই মৌলটি ৩ নম্বর পর্যায়ে অবস্থিত।

   * গ্রুপ বা শ্রেণি: এর সর্ববহিঃস্থ কক্ষে ১টি ইলেকট্রন থাকায় এটি ১ নম্বর শ্রেণীতে অবস্থিত।

   * রাসায়নিক প্রকৃতি: এটি একটি তীব্র সক্রিয় ক্ষার ধাতু (Alkali metal) এবং অত্যন্ত তড়িৎ-ধনাত্মক প্রকৃতির।

## Physical Science: Chapter 6 - Ionic and Covalent Bonding (আয়নীয় ও সমযোজী বন্ধন)

১ নম্বরের প্রশ্ন ও উত্তর (৩০টি)

 * সোডিয়াম ক্লোরাইড (\text{NaCl})-এর মধ্যে কী ধরনের রাসায়নিক বন্ধন বিদ্যমান?

   * আয়নীয় বা তড়িৎযোজী বন্ধন।

 * জলের (\text{H}_2\text{O}) অণুতে কোন ধরনের রাসায়নিক বন্ধন থাকে?

   * সমযোজী বন্ধন।

 * কোন ধরনের যৌগের গলনাঙ্ক ও স্ফুটনাঙ্ক সাধারণত খুব বেশি হয়?

   * আয়নীয় বা তড়িৎযোজী যৌগের।

 * সমযোজী যৌগগুলি সাধারণত কোন দ্রাবকে দ্রবণীয়?

   * জৈব দ্রাবকে (যেমন বেনজিন, ইথার)।

 * অ্যামোনিয়া (\text{NH}_3) অণুতে নাইট্রোজেন ও হাইড্রোজেন পরমাণুর মধ্যে কয়টি সমযোজী বন্ধন থাকে?

   * ৩টি।

 * জলীয় দ্রবণে বা গলিত অবস্থায় কোন শ্রেণীর যৌগগুলি তড়িৎ পরিবহন করে?

   * আয়নীয় যৌগগুলি।

 * একটি সমযোজী যৌগের উদাহরণ দাও যা জলে দ্রবণীয় কিন্তু তড়িৎ পরিবহন করে না।

   * গ্লুকোজ বা চিনি।

 * হাইড্রোজেন ক্লোরাইড (\text{HCl})-এর অণুতে কোন ধরনের বন্ধন আছে?

   * পোলার সমযোজী বন্ধন।

 * ক্যালসিয়াম অক্সাইড (\text{CaO})-এ কোন ধরনের রাসায়নিক বন্ধন আছে?

   * তড়িৎযোজী বা আয়নীয় বন্ধন।

 * নিষ্ক্রিয় গ্যাসের মতো ইলেকট্রন বিন্যাস লাভ করার প্রবণতাকে কী বলে?

   * অষ্টক বা দ্বৈত সূত্র পূর্তির প্রবণতা।

 * সমযোজী দ্বি-বন্ধনের একটি উদাহরণ দাও।

   * অক্সিজেন অণু (\text{O}_2)।

 * সমযোজী ত্রি-বন্ধনের একটি উদাহরণ দাও।

   * নাইট্রোজেন অণু (\text{N}_2)।

 * কার্বন টেট্রাক্লোরাইড (\text{CCl}_4)-এর আকৃতি কেমন হয়?

   * সুষম চতুস্তলকীয়।

 * যে সমযোজী অণুতে ত্রিবন্ধন আছে, তার কেন্দ্রীয় পরমাণুর যোজ্যতা ইলেকট্রন কত?

   * নাইট্রোজেনের ক্ষেত্রে ৫টি।

 * গ্রাফাইট বিদ্যুৎ পরিবাহী কেন?

   * মুক্ত ইলেকট্রনের উপস্থিতির জন্য।

 * কোন সমযোজী যৌগের কঠিন অবস্থা খুব শক্ত হয়?

   * হীরা (Diamond)।

 * একটি ত্রিসমযোজী যৌগের উদাহরণ দাও।

   * অ্যামোনিয়া (\text{NH}_3) বা জল (\text{H}_2\text{O})।

 * আয়নীয় যৌগের কেলাস জালক (Crystal lattice) কী দ্বারা গঠিত হয়?

   * বিপরীত আধানযুক্ত ধনাত্মক ও ঋণাত্মক আয়ন দ্বারা।

 * কোন বিজ্ঞানী প্রথম সমযোজী বন্ধন ধারণা প্রবর্তন করেন?

   * গিলবার্ট এন লুইস (G. N. Lewis)।

 * সোডিয়াম পরমাণু একটি ইলেকট্রন বর্জন করে কোন নিষ্ক্রিয় গ্যাসের ইলেকট্রন বিন্যাস লাভ করে?

   * নিয়ন (\text{Ne})।

 * ক্লোরিন পরমাণু একটি ইলেকট্রন গ্রহণ করে কোন নিষ্ক্রিয় গ্যাসের ইলেকট্রন বিন্যাস অর্জন করে?

   * আর্গন (\text{Ar})।

 * ম্যাগনেসিয়াম ক্লোরাইড (\text{MgCl}_2)-এ ক্লোরিন পরমাণুর সংখ্যা কয়টি?

   * ২টি।

 * কোন ধরনের যৌগের অণুগুলির মধ্যে নির্দিষ্ট কোনো জ্যামিতিক অস্তিত্ব থাকে না?

   * আয়নীয় যৌগের।

 * সমযোজী যৌগগুলির অণুগুলির মধ্যে প্রধানত কী ধরনের আকর্ষণ বল কাজ করে?

   * দুর্বল ভ্যান ডার ওয়ালস বল।

 * হাইড্রোনিয়াম আয়ন (\text{H}_3\text{O}^+)-এ কী ধরনের বন্ধন উপস্থিত?

   * সমযোজী এবং অসমযোজী বা সন্নিবেশ বন্ধন।

 * লিথিয়াম হাইড্রাইড (\text{LiH})-এ কি ধরনের বন্ধন থাকে?

   * আয়নীয় বন্ধন।

 * কোন যৌগের অণুতে অষ্টক নীতি মানে না এমন একটি উদাহরণ দাও?

   * বোরন ট্রাইফ্লোরাইড (\text{BF}_3) (অসম্পূর্ণ অষ্টক)।

 * কার্বন মনোক্সাইড (\text{CO})-এ কোন ধরনের বিশেষ বন্ধন থাকে?

   * সন্নিবেশ সমযোজী বন্ধন।

 * সাধারণ তাপমাত্রায় আয়নীয় যৌগগুলি কী অবস্থায় থাকে?

   * কঠিন ও স্ফটিকাকার।

 * সমযোজী বন্ধন গঠিত হয় কীভাবে?

   * ইলেকট্রন জোড় শেয়ার করার মাধ্যমে।

২ নম্বরের প্রশ্ন ও উত্তর (২০টি)

 * রাসায়নিক বন্ধন গঠনের মূল কারণ কী?

   * মহাবিশ্বের প্রতিটি পরমাণু তার সর্ববহিঃস্থ কক্ষে নিষ্ক্রিয় গ্যাসের মতো ৮টি (হিলিয়ামের ক্ষেত্রে ২টি) ইলেকট্রন বিন্যাস লাভ করে অধিক স্থিতিশীলতা অর্জন করতে চায়, এই কারণে রাসায়নিক বন্ধন গঠিত হয়।

 * তড়িৎযোজী বা আয়নীয় বন্ধন কাকে বলে?

   * ধাতু পরমাণু থেকে এক বা একাধিক ইলেকট্রন অধাতু পরমাণুতে সম্পূর্ণ স্থানান্তরের মাধ্যমে উৎপন্ন বিপরীত আধানযুক্ত আয়নগুলির মধ্যে স্থির তড়িৎ আকর্ষণ বলের মাধ্যমে যে রাসায়নিক বন্ধন গঠিত হয়, তাকে আয়নীয় বন্ধন বলে।

 * সমযোজী বন্ধন বলতে কী বোঝো?

   * দুটি সদৃশ বা অসদৃশ পরমাণু তাদের সর্ববহিঃস্থ কক্ষ থেকে সমান সংখ্যক ইলেকট্রন বর্জন না করে পরস্পর সমান সংখ্যক ইলেকট্রন জোড় শেয়ার করার মাধ্যমে যে বন্ধন তৈরি করে, তাকে সমযোজী বন্ধন বলে।

 * আয়নীয় ও সমযোজী যৌগের মধ্যে দুটি প্রধান পার্থক্য লেখো।

   * (১) আয়নীয় যৌগগুলি সাধারণত কঠিন ও কেলাসাশ্রয়ী হয় এবং উচ্চ গলনাঙ্কযুক্ত হয়, পক্ষান্তরে সমযোজী যৌগগুলি সাধারণত গ্যাস, তরল বা নরম কঠিন হয় এবং এদের গলনাঙ্ক কম হয়।

   * (২) আয়নীয় যৌগগুলি গলিত বা দ্রবীভূত অবস্থায় তড়িৎ পরিবহন করলেও সমযোজী যৌগগুলি সাধারণত তড়িৎ পরিবহন করে না।

 * সোডিয়াম ক্লোরাইড (\text{NaCl}) জলে দ্রবীভূত হয় কেন?

   * জল একটি পোলার দ্রাবক হওয়ায় এর শক্তিশালী ডাইপোল আকর্ষণ বল সোডিয়াম ক্লোরাইডের কেলাস জালকের সোডিয়াম (\text{Na}^+) ও ক্লোরাইড (\text{Cl}^-) আয়নগুলির মধ্যবর্তী স্থির তড়িৎ আকর্ষণ বলকে দুর্বল ও বিচ্ছিন্ন করে দেয়, ফলে এটি জলে সহজেই দ্রবীভূত হয়।

 * সমযোজী যৌগগুলির গলনাঙ্ক ও স্ফুটনাঙ্ক কম হয় কেন?

   * সমযোজী যৌগগুলির অণুগুলির মধ্যে পারস্পরিক আকর্ষণ বল (ভ্যান ডার ওয়ালস বল) অত্যন্ত দুর্বল প্রকৃতির হয়, তাই সামান্য তাপপ্রয়োগ করলেই এই অণুগুলিকে সহজেই আলাদা করা যায়। ফলে এদের গলনাঙ্ক ও স্ফুটনাঙ্ক কম হয়।

 * জল একটি পোলার দ্রাবক—কথাটির অর্থ কী?

   * জলের অণুতে অক্সিজেনের তড়িৎ ঋণাত্মকতা বেশি থাকায় এটি শেয়ারকৃত ইলেকট্রন মেঘকে নিজের দিকে টেনে নেয়, ফলে অক্সিজেন আংশিক ঋণাত্মক (\delta^-) এবং হাইড্রোজেনগুলি আংশিক ধনাত্মক (\delta^+) আধানযুক্ত হয়। এই দ্বিমেরু প্রকৃতির জন্য জলকে পোলার দ্রাবক বলে।

 * অ্যামোনিয়া (\text{NH}_3) অণুতে লুইস ডট চিত্র অনুযায়ী কয়টি নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড় (Lone pair) থাকে?

   * অ্যামোনিয়া অণুতে নাইট্রোজেনের ওপর ১টি নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড় এবং ৩টি বন্ধন জোড় (Bond pair) থাকে।

 * হাইড্রোজেন ক্লোরাইড (\text{HCl}) সমযোজী যৌগ হওয়া সত্ত্বেও এর জলীয় দ্রবণ তড়িৎ পরিবহন করে কেন?

   * জলে দ্রবীভূত হলে \text{HCl} আয়নিত হয়ে মুক্ত হাইড্রোজেন আয়ন (\text{H}^+) এবং ক্লোরাইড আয়ন (\text{Cl}^-) উৎপন্ন করে, এই মুক্ত আয়নগুলির উপস্থিতির জন্যই এর জলীয় দ্রবণ তড়িৎ পরিবহন করতে পারে।

 * সমযোজী যৌগের অণুগুলির অভিমুখমুখী বা নির্দিষ্ট জ্যামিতিক আকৃতি থাকে কেন?

   * সমযোজী বন্ধনগুলি পরমাণুগুলির নির্দিষ্ট দিকে ইলেকট্রন জোড় শেয়ার করার মাধ্যমে গঠিত হয় বলে এই বন্ধনগুলির একটি নির্দিষ্ট দিক বা অভিমুখ থাকে, যা অণুকে একটি নির্দিষ্ট জ্যামিতিক আকৃতি দেয়।

 * আয়নীয় যৌগের ক্ষেত্রে আণবিক ওজন কথাটি ব্যবহার করা হয় না কেন?

   * আয়নীয় যৌগগুলি কোনো পৃথক বা স্বাধীন অণু হিসেবে অবস্থান করে না, বরং অসংখ্য ধনাত্মক ও ঋণাত্মক আয়ন ত্রিমাত্রিক কেলাস জালক রূপে সাজানো থাকে। তাই এদের ক্ষেত্রে আণবিক ভরের পরিবর্তে সংকেত ভর (Formula mass) ব্যবহার করা হয়।

 * সুষম চতুস্তলকীয় আকৃতির একটি সমযোজী যৌগের উদাহরণ দাও এবং এর বন্ধন কোণ কত লেখো।

   * মিথেন (\text{CH}_4) হলো সুষম চতুস্তলকীয় আকৃতির সমযোজী যৌগ এবং এর বন্ধন কোণ হলো 109^\circ 28'।

 * উপযুক্ত শর্ত সাপেক্ষে সমযোজী যৌগও তড়িৎ পরিবহন করতে পারে—এমন একটি উদাহরণ দাও।

   * হাইড্রোজেন ক্লোরাইড (\text{HCl}) গ্যাস অবস্থায় সমযোজী ও অড়িৎবাহী হলেও জলে দ্রবীভূত হয়ে আয়ন উৎপন্ন করার পর তড়িৎ পরিবহন করতে পারে। এছাড়া পোলার দ্রবীভূত কিছু জৈব যৌগও বিশেষ অবস্থায় আয়নিত হতে পারে।

 * তড়িৎযোজী যৌগগুলির ক্ষেত্রে গলিত বা দ্রবীভূত অবস্থা ছাড়া কঠিন অবস্থায় তড়িৎ পরিবাহিতা থাকে না কেন?

   * কঠিন অবস্থায় আয়নীয় যৌগের আয়নগুলি কেলাস জালকের মধ্যে শক্তিশালী স্থির তড়িৎ বল দ্বারা দৃঢ়ভাবে আবদ্ধ থাকে এবং স্থান পরিবর্তন করতে পারে না। কিন্তু গলিত বা দ্রবীভূত করলে আয়নগুলি মুক্ত হয়ে চলাচল করতে পারে এবং তড়িৎ পরিবহন করে।

 * অসমযোজী বা সন্নিবেশ বন্ধন (Coordinate bond) কাকে বলে?

   * যে সমযোজী বন্ধনে শেয়ারকৃত ইলেকট্রন জোড় কেবল একটি পরমাণু সরবরাহ করে এবং অপর পরমাণুটি তা বন্ধন গঠনে সমানভাবে ব্যবহার করে, তাকে সন্নিবেশ বন্ধন বলে।

 * ম্যাগনেসিয়াম অক্সাইড (\text{MgO})-এর বন্ধন গঠন সংক্ষেপে উল্লেখ করো।

   * ম্যাগনেসিয়াম (Mg) তার সর্ববহিঃস্থ কক্ষের ২টি ইলেকট্রন অক্সিজেন (O) পরমাণুকে সম্পূর্ণ স্থানান্তর করে সুস্থিত আয়নীয় জোড় \text{Mg}^{2+} এবং \text{O}^{2-} গঠন করে এবং আকর্ষণ বলের মাধ্যমে \text{MgO} উৎপন্ন করে।

 * কার্বন কেন সাধারণত সমযোজী যৌগ গঠন করে?

   * কার্বনের যোজ্যতা কক্ষে ৪টি ইলেকট্রন থাকায় ৪টি ইলেকট্রন অর্জন বা বর্জন করা অত্যন্ত শক্ত ও শক্তি সাপেক্ষ। তাই এটি অন্যান্য পরমাণুর সাথে সমান সংখ্যক ইলেকট্রন শেয়ার করে সমযোজী বন্ধন গঠন করে।

 * নিষ্ক্রিয় গ্যাসের রাসায়নিক নিষ্ক্রিয়তার কারণ কী?

   * হিলিয়াম বাদে সমস্ত নিষ্ক্রিয় গ্যাসের সর্ববহিঃস্থ কক্ষে ৮টি করে ইলেকট্রন (অষ্টক পূর্ণ) থাকে, যা অত্যন্ত সুস্থিত বিন্যাস। তাই এরা ইলেকট্রন গ্রহণ বা বর্জন করতে চায় না এবং রাসায়নিকভাবে নিষ্ক্রিয় থাকে।

 * একটি যৌগের উদাহরণ দাও যাতে তড়িৎযোজী ও সমযোজী উভয় বন্ধনই উপস্থিত আছে।

   * পটাশিয়াম সায়ানাইড (\text{KCN}) বা সোডিয়াম হাইড্রক্সাইড (\text{NaOH})। সোডিয়াম হাইড্রক্সাইডে \text{Na}^+ ও \text{OH}^- এর মধ্যে তড়িৎযোজী এবং অক্সিজেন ও হাইড্রোজেনের মধ্যে সমযোজী বন্ধন থাকে।

 * অষ্টক সূত্র বা অষ্টক নিয়ম (Octet rule) বলতে কী বোঝো?

   * রাসায়নিক বিক্রিয়া বা বন্ধন গঠনের সময় পরমাণুগুলি তাদের সর্ববহিঃস্থ কক্ষে আটটি ইলেকট্রন অর্জনের মাধ্যমে নিকটবর্তী নিষ্ক্রিয় গ্যাসের মতো স্থিতিশীল বিন্যাস লাভ করার যে প্রবণতা দেখায়, তাকে অষ্টক নিয়ম বলে।

৩ নম্বরের প্রশ্ন ও উত্তর (১০টি)

 * আয়নীয় ও সমযোজী বন্ধন কীভাবে গঠিত হয়? এদের প্রধান পার্থক্যগুলি একটি ছকের মাধ্যমে বা পয়েন্ট আকারে আলোচনা কর।

   * গঠন: আয়নীয় বন্ধন ইলেকট্রন সম্পূর্ণ স্থানান্তরের মাধ্যমে এবং সমযোজী বন্ধন ইলেকট্রন জোড় শেয়ার করার মাধ্যমে গঠিত হয়।

   * প্রধান পার্থক্য:

     * ভৌত অবস্থা: আয়নীয় যৌগ কঠিন ও কেলাসাশ্রয়ী; সমযোজী যৌগ সাধারণত গ্যাস, তরল বা নরম কঠিন।

     * গলনাঙ্ক ও স্ফুটনাঙ্ক: আয়নীয় যৌগের খুব বেশি, সমযোজী যৌগের তুলনামূলক কম।

     * তড়িৎ পরিবাহিতা: আয়নীয় যৌগ গলিত বা দ্রবণে তড়িৎ পরিবহন করে, সমযোজী যৌগ সাধারণত করে না।

     * দ্রাব্যতা: আয়নীয় যৌগ পোলার দ্রাবকে (জল) দ্রবণীয়, সমযোজী যৌগ অধ্রুবক বা জৈব দ্রাবকে দ্রবণীয়।

 * লুইস ডট গঠনের সাহায্যে সোডিয়াম ক্লোরাইড (\text{NaCl}) অণুর গঠন প্রক্রিয়া বুঝিয়ে দাও।

   * সোডিয়ামের পারমাণবিক সংখ্যা ১১ (\text{Na}: 2, 8, 1) এবং ক্লোরিনের ১৭ (\text{Cl}: 2, 8, 7)।

   * সোডিয়াম তার বাইরের কক্ষের ১টি ইলেকট্রন ক্লোরিনকে দান করে ধনাত্মক আয়ন (\text{Na}^+) এবং ক্লোরিন সেই ইলেকট্রন গ্রহণ করে ঋণাত্মক ক্লোরাইড আয়ন (\text{Cl}^-) এ পরিণত হয়।

   * উৎপাদিত দুটি বিপরীত আধান স্থির তড়িৎ আকর্ষণ বলের মাধ্যমে যুক্ত হয়ে সুস্থিত \text{NaCl} কেলাস গঠন করে।

 * সমযোজী যৌগ হিসেবে জলের (\text{H}_2\text{O}) গঠন লুইস ডট কাঠামোর মাধ্যমে ব্যাখ্যা করো।

   * অক্সিজেনের পরমাণুর পারমাণবিক সংখ্যা ৮ (\text{O}: 2, 6) এবং হাইড্রোজেনের ১ (\text{H}: 1)।

   * অক্সিজেন পরমাণুর সর্ববহিঃস্থ কক্ষে ৬টি ইলেকট্রন থাকায় স্থায়িত্বের জন্য আরও ২টি ইলেকট্রন প্রয়োজন।

   * দুটি হাইড্রোজেন পরমাণু তাদের ১টি করে ইলেকট্রন অক্সিজেনের সাথে শেয়ার করে, ফলে অক্সিজেন তার অষ্টক পূর্ণ করে এবং প্রতিটি হাইড্রোজেন হিলিয়ামের মতো দ্বৈত সূত্র পূর্ণ করে জল (\text{H}_2\text{O}) অণু গঠন করে।

 * অ্যামোনিয়া (\text{NH}_3) অণুর গঠন ব্যাখ্যা করো এবং এর মধ্যে কয়টি সমযোজী বন্ধন ও নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড় আছে তা দেখাও।

   * নাইট্রোজেনের পারমাণবিক সংখ্যা ৭ (\text{N}: 2, 5) এবং হাইড্রোজেনের ১ (\text{H}: 1)।

   * নাইট্রোজেনের বাইরের কক্ষে ৫টি ইলেকট্রন থাকায় এটি ৩টি হাইড্রোজেন পরমাণুর সাথে ৩ জোড়া ইলেকট্রন শেয়ার করে ৩টি সমযোজী বন্ধন গঠন করে।

   * ফলে নাইট্রোজেনের ওপর ১ জোড়া নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড় (Lone pair) অবশিষ্ট থাকে এবং এর আকৃতি পিরামিডীয় হয়।

 * তড়িৎযোজী যৌগগুলির গলনাঙ্ক ও স্ফুটনাঙ্ক অনেক বেশি হয় কেন? এদের অন্যান্য ভৌত ধর্মগুলি সংক্ষেপে লেখো।

   * গলনাঙ্ক বেশি হওয়ার কারণ: আয়নীয় যৌগের ধনাত্মক ও ঋণাত্মক আয়নগুলি তীব্র কুলম্বীয় স্থির তড়িৎ আকর্ষণ বল দ্বারা অত্যন্ত দৃঢ়ভাবে আবদ্ধ থাকে। এই শক্তিশালী আকর্ষণ বল ভাঙতে প্রচুর তাপ শক্তির প্রয়োজন হয়, তাই এদের গলনাঙ্ক ও স্ফুটনাঙ্ক খুব বেশি হয়।

   * অন্যান্য ধর্ম: এরা কঠিন ও ভঙ্গুর প্রকৃতির হয়, পোলার দ্রাবকে দ্রবণীয় এবং গলিত বা জলীয় দ্রবণে তড়িৎ পরিবাহী হয়।

 * কার্বন টেট্রাক্লোরাইড (\text{CCl}_4) এবং মিথেন (\text{CH}_4)-এর মধ্যে সাদৃশ্য কোথায়? এদের বন্ধন প্রকৃতি ব্যাখ্যা কর।

   * সাদৃশ্য: উভয় যৌগের কেন্দ্রীয় পরমাণুর চারপাশের ইলেকট্রন বিন্যাস সুষম এবং উভয়ই সমযোজী বন্ধন দ্বারা গঠিত চতুস্তলকীয় জ্যামিতিক আকৃতিবিশিষ্ট অণু।

   * বন্ধন প্রকৃতি: কার্বন তার যোজ্যতা কক্ষের ৪টি ইলেকট্রন ক্লোরিনের ৪টি পরমাণুর সাথে অথবা হাইড্রोजেনের ৪টি পরমাণুর সাথে পৃথকভাবে ১ জোড়া করে ইলেকট্রন শেয়ার করে সমযোজী একবন্ধন তৈরি করে।

 * অসমযোজী বা সন্নিবেশ বন্ধন কী? একটি উদাহরণসহ (যেমন অ্যামোনিয়াম আয়ন \text{NH}_4^+) এর গঠন ব্যাখ্যা করো।

   * সংজ্ঞা: যে সমযোজী বন্ধনে শেয়ারকৃত ইলেকট্রন জোড় কেবল একটি পরমাণু সরবরাহ করে এবং অন্য পরমাণুটি তাতে অংশগ্রহণ করে, তাকে সন্নিবেশ বন্ধন বলে।

   * উদাহরণ: অ্যামোনিয়া (\text{NH}_3) অণুর নাইট্রোজেনের ওপর থাকা এক জোড়া নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন হাইড্রোজেন আয়ন (\text{H}^+)-এর খালি কক্ষের সাথে যুক্ত হয়ে সন্নিবেশ বন্ধন গঠন করে এবং অ্যামোনিয়াম আয়ন (\text{NH}_4^+) উৎপন্ন করে।

 * যৌগের দ্রাব্যতা বলতে কী বোঝো? জলে আয়নীয় ও বেনজিনে সমযোজী যৌগের দ্রাব্যতার কারণ ব্যাখ্যা করো।

   * দ্রাব্যতা: নির্দিষ্ট উষ্ণতায় নির্দিষ্ট পরিমাণ দ্রাবকে সর্বাধিক যে পরিমাণ solute বা দ্রাব দ্রবীভূত হয়ে সম্পৃক্ত দ্রবণ তৈরি করতে পারে, তাকে ওই দ্রাব্যের দ্রাব্যতা বলে।

   * કારણ: 'লাইক ডিজলভস লাইক' নীতি অনুযায়ী, জল পোলার দ্রাবক হওয়ায় আয়নীয় যৌগগুলিকে (পোলার) সহজেই ভেঙে দ্রবীভূত করতে পারে। অন্যদিকে বেনজিন একটি অধ্রুবক (Non-polar) জৈব দ্রাবক হওয়ায় এটি সমযোজী যৌগগুলিকে নিজের মধ্যে দ্রবীভূত করে।

 * গ্রাফাইট বিদ্যুৎ পরিবাহী হলেও হীরা বিদ্যুৎ পরিবাহী নয় কেন? গঠনগত বৈসাদৃশ্য দিয়ে ব্যাখ্যা কর।

   * হীরা: হীরার ক্ষেত্রে কার্বনের প্রতিটি পরমাণু অন্য ৪টি কার্বন পরমাণুর সাথে শক্তিশালী সমযোজী বন্ধন দ্বারা আবদ্ধ থাকে, ফলে কোনো মুক্ত ইলেকট্রন থাকে না এবং এটি বিদ্যুৎ পরিবাহী নয়।

   গ্রাফাইট: গ্রাফাইটের স্তরীভূত গঠনে প্রতিটি কার্বন পরমাণু ৩টি কার্বন পরমাণুর সাথে যুক্ত থাকে এবং ১টি ইলেকট্রন মুক্ত বা সঞ্চরণশীল অবস্থায় থাকে। এই মুক্ত ইলেকট্রনগুলির উপস্থিতির জন্যই গ্রাফাইট বিদ্যুৎ পরিবাহী হয়।

​নিচের যৌগগুলির মধ্যে কোনটি আয়নীয় এবং কোনটি সমযোজী তা চিহ্নিত করো এবং তাদের একটি করে বিশেষ বৈশিষ্ট্য লেখো: \text{MgCl}_2, \text{CO}_2, \text{H}_2\text{O}, \text{KCI}

​আয়নীয় যৌগ: \text{MgCl}_2 এবং \text{KCl}। এদের বৈশিষ্ট্য হলো এরা গলিত অবস্থায় তড়িৎ পরিবহন করে এবং এদের স্ফুটনাঙ্ক খুব উচ্চ হয়।

​সমযোজী যৌগ: \text{CO}_2 এবং \text{H}_2\text{O}। এদের বৈশিষ্ট্য হলো এরা সাধারণ অবস্থায় গ্যাস বা তরল প্রকৃতির হয় এবং এদের অণুগুলির মধ্যে নির্দিষ্ট জ্যামিতিক আকৃতি ও কম গলনাঙ্ক থাকে।

## Physical Science: Chapter 7 - Electric Current and Chemical Reaction (তড়িৎ প্রবাহ ও রাসায়নিক বিক্রিয়া)

১ নম্বরের প্রশ্ন ও উত্তর (৩০টি)

 * তড়িৎ বিশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় কোন শক্তি কোন শক্তিতে রূপান্তরিত হয়?

   * বৈদ্যুতিক শক্তি রাসায়নিক শক্তিতে রূপান্তরিত হয়।

 * তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থ মাত্রই কোন অবস্থায় তড়িৎ পরিবহন করে?

   * গলিত বা জলীয় দ্রবীভূত অবস্থায়।

 * একটি মৃদু তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থের উদাহরণ দাও।

   * অ্যাসিটিক অ্যাসিড (\text{CH}_3\text{COOH}) বা কার্বনিক অ্যাসিড।

 * একটি তীব্র তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থের উদাহরণ দাও।

   * সোডিয়াম ক্লোরাইড (\text{NaCl}) বা সালফিউরিক অ্যাসিড (\text{H}_2\text{SO}_4)।

 * একটি তরল অধাতু তড়িৎ বিশ্লেষ্য কিন্তু বিদ্যুৎ পরিবহন করে—এমন পদার্থ কোনটি?

   * এসিড মিশ্রিত জল।

 * তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় ক্যাথোড কী ধরনের আধানযুক্ত হয়?

   * ঋণাত্মক আধানযুক্ত।

 * তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় অ্যানোড কী ধরনের আধানযুক্ত হয়?

   * ধনাত্মক আধানযুক্ত।

 * ক্যাথোডে কোন ধরনের রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটে?

   * বিজারণ (Reduction) বিক্রিয়া।

 * অ্যানোডে কোন ধরনের রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটে?

   * জারণ (Oxidation) বিক্রিয়া।

 * গ্রাফাইট বা প্ল্যাটিনামকে কী ধরনের তড়িৎদ্বার বলা হয়?

   * নিষ্ক্রিয় তড়িৎদ্বার।

 * কপার সালফেট (\text{CuSO}_4)-এর জলীয় দ্রবণের তড়িৎ বিশ্লেষণে কপার অ্যানোডের ক্ষয় হলে ক্যাথোডে কী জমা হয়?

   * বিশুদ্ধ তামা বা কপার (\text{Cu})।

 * জলের তড়িৎ বিশ্লেষণে অম্ল বা ক্ষার মেশানো হয় কেন?

   * জলকে ভালো তড়িৎ পরিবাহী করার জন্য।

 * জলের তড়িৎ বিশ্লেষণে অ্যানোডে কোন গ্যাস উৎপন্ন হয়?

   * অক্সিজেন (\text{O}_2) গ্যাস।

 * জলের তড়িৎ বিশ্লেষণে ক্যাথোডে কোন গ্যাস উৎপন্ন হয় এবং এর অনুপাত কত?

   * হাইড্রোজেন (\text{H}_2) গ্যাস উৎপন্ন হয় (ভলিউমের অনুপਤ অক্সিজেন দ্বিগুণ অর্থাৎ 2:1)।

 * রূপার প্রলেপ দিতে ইলেকট্রোলাইটে কোন লবণ ব্যবহার করা হয়?

   * পটাশিয়াম আর্জেন্টোসায়ানাইড (\text{K}[ \text{Ag}(\text{CN})_2])।

 * সোনার প্রলেপ দিতে ইলেকট্রোলাইটে কোন লবণ ব্যবহার করা হয়?

   * পটাশিয়াম অরিকোসায়ানাইড (\text{K}[\text{Au}(\text{CN})_2])।

 * ইলেক্ট్రోপ্লেটিং বা তড়িৎ প্রলেপ দেওয়ার মূল উদ্দেশ্য কী?

   * ধাতুর ক্ষয় রোধ করা এবং সৌন্দর্য বৃদ্ধি করা।

 * তড়িৎ বিশ্লেষণে ফ্যারাডের সূত্র কয়টি?

   * দুটি।

 * তড়িৎ রাসায়নিক তুল্যাঙ্কের (\text{Z}) SI একক কী?

   * মিলিগ্রাম/কুলম্ব বা কেজি/কুলম্ব (\text{kg/C})।

 * অ্যালুমিনিয়াম নিষ্কাশনে হল-হেরােল পদ্ধতিতে ইলেকট্রোলাইটে দ্রাবক হিসেবে কী ব্যবহৃত হয়?

   * ক্রায়োলাইট (\text{Na}_3\text{AlF}_6) ও ফ্লোরস্পার (\text{CaF}_2)।

 * তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থে তড়িৎ পরিবহনের বাহক বা ক্যারিয়ার কারা?

   * মুক্ত আয়নগুলি (ক্যাটায়ন ও অ্যানায়ন)।

 * ধাতব পরিবাহীতে তড়িৎ পরিবহনের বাহক কে?

   * মুক্ত ইলেকট্রন।

 * একটি মৃদু তড়িৎ পরিবাহী বা সমযোজ্য যৌগের নাম লেখো যা তড়িৎ পরিবহন করে না।

   * বিশুদ্ধ জল বা কন্দজাতীয় সুগার দ্রবণ।

 * তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় ক্যাটায়নগুলি কোন তড়িৎদ্বারের দিকে আকর্ষিত হয়?

   * ক্যাথোড (-) এর দিকে।

 * অ্যানায়নগুলি কোন তড়িৎদ্বারের দিকে ধাবিত হয়?

   * অ্যানোড (+) এর দিকে।

 * গলিত ক্রায়োলাইটের মধ্যে দ্রবীভূত করে কোন পদার্থ থেকে অ্যালুমিনিয়াম নিষ্কাশন করা হয়?

   * অ্যালুমিনা (\text{Al}_2\text{O}_3)।

 * জলীয় দ্রবণে প্রবহমান তড়িৎ কোন প্রকৃতির?

   * সমপ্রবাহ বা একমুখী তড়িৎ (\text{DC})।

 * ইলেক্ট্রোপ্লেটিং করার সময় যে বস্তুর প্রলেপ দিতে হবে তাকে কোথায় রাখা হয়?

   * ক্যাথোড হিসেবে।

 * তড়িৎ বিশোধনে অপরিশোধিত ধাতুটি কোন তড়িৎদ্বার হিসেবে ব্যবহৃত হয়?

   * অ্যানোড হিসেবে।

 * ফ্যারাডে (1\text{ Faraday}) সমান কত কুলম্ব আধান?

   * প্রায় 96500\text{ C}।

২ নম্বরের প্রশ্ন ও উত্তর (২০টি)

 * তড়িৎ বিশ্লেষ্য ও তড়িৎ অবিশ্লেষ্য পদার্থ কাকে বলে?

   * যে সমস্ত পদার্থ গলিত বা উপযুক্ত দ্রাবকে দ্রবীভূত অবস্থায় তড়িৎ পরিবহন করে এবং রাসায়নিকভাবে ভেঙে নতুন পদার্থ উৎপন্ন করে, তাদের তড়িৎ বিশ্লেষ্য বলে (যেমন \text{NaCl})। আর যারা গলিত বা দ্রবণেও তড়িৎ পরিবহন করে না, তাদের তড়িৎ অবিশ্লেষ্য বলে (যেমন চিনি)।

 * মেটালিক পরিবাহিতা ও ইলেকট্রোলাইটিক (তড়িৎ বিশ্লেষ্য) পরিবাহিতার দুটি পার্থক্য লেখো।

   * (১) ধাতব পরিবাহীতে পদার্থের কোনো রাসায়নিক পরিবর্তন হয় না এবং নতুন পদার্থ উৎপন্ন হয় না, কিন্তু তড়িৎ বিশ্লেষণে পদার্থের রাসায়নিক পরিবর্তন ঘটে নতুন পদার্থ উৎপন্ন হয়। (২) উষ্ণতা বাড়লে ধাতব পরিবাহিতা হ্রাস পায়, কিন্তু তড়িৎ বিশ্লেষ্য পরিবাহিতা বৃদ্ধি পায়।

 * তীব্র ও মৃদু তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থের মধ্যে পার্থক্য কী?

   * তীব্র তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থগুলি জলে দ্রবীভূত করলে প্রায় সম্পূর্ণরূপে আয়নিত হয়ে প্রচুর মুক্ত আয়ন উৎপন্ন করে (যেমন \text{HCl}), পক্ষান্তরে মৃদু তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থগুলি দ্রবণে আংশিক বা অল্প পরিমাণে আয়নিত হয় (যেমন \text{CH}_3\text{COOH})।

 * তড়িৎ বিশ্লেষণকে জারণ-বিজারণ বিক্রিয়া বলা হয় কেন?

   * তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় ক্যাথোডে ধনাত্মক আয়ন ইলেকট্রন গ্রহণ করে বিজারিত হয় (বিজারণ) এবং অ্যানোডে ঋণাত্মক আয়ন ইলেকট্রন বর্জন করে জারিত হয় (জারণ), তাই এটি জারণ-বিজারণ (Redox) বিক্রিয়া।

 * বিশুদ্ধ জল তড়িৎের কুপরিবাহী হলেও এসিড মিশ্রিত জল তড়িৎ সুপরিবাহী হয় কেন?

   * বিশুদ্ধ জল অত্যন্ত কম পরিমাণে আয়নিত হয় (\text{H}^+ ও \text{OH}^- এ), তাই এটি বিদ্যুৎ পরিবহন করতে পারে না। কিন্তু সামান্য সালফিউরিক এসিড মেশালে প্রচুর মুক্ত হাইড্রোজেন ও সালফেট আয়ন উৎপন্ন হয়, ফলে এটি সহজে তড়িৎ পরিবহন করে।

 * তড়িৎ প্রলেপন (Electroplating) কেন করা হয়?

   * সস্তা বা সহজে ক্ষয়প্রাপ্ত হয় এমন কোনো ধাতুর বস্তুর ওপর অপেক্ষাকৃত কম সক্রিয় ও মূল্যবান ধাতুর (যেমন সোনা, রূপো বা নিকেল) প্রলেপ দিয়ে সেটির ক্ষয় রোধ করতে এবং তার সৌন্দর্য বৃদ্ধি করতে তড়িৎ প্রলেপন করা হয়।

 * লোহার ওপর নিকেলের প্রলেপ দিতে হলে ক্যাথোড, অ্যানোড ও ইলেকট্রোলাইট হিসেবে কী ব্যবহার করা হবে?

   * ক্যাথোড: যে লোহার বস্তুটির ওপর প্রলেপ দিতে হবে তা।

   * অ্যানোড: বিশুদ্ধ নিকেল (\text{Ni}) ধাতু।

   * ইলেক্ট্রোলাইট: নিকেল সালফেটে (\text{NiSO}_4) মিশ্রিত জলীয় দ্রবণ।

 * ফ্যারাডের প্রথম সূত্রটি বিবৃত কর।

   * তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় যেকোনো তড়িৎদ্বারে উৎপন্ন বা দ্রবীভূত পদার্থের পরিমাণ (W) পরিবাহীর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত মোট তড়িৎ আধানের (Q) সমানুপাতিক হয়। অর্থাৎ, W \propto Q বা W = ZIt।

 * ফ্যারাডের দ্বিতীয় সূত্রটি লেখো।

   * বিভিন্ন তড়িৎ বিশ্লেষ্যের মধ্য দিয়ে একই পরিমাণ তড়িৎ প্রবাহিত হলে বিভিন্ন তড়িৎদ্বারে জমাকৃত বা দ্রবীভূত পদার্থগুলির ভর তাদের রাসায়নিক তুল্যাঙ্ক (\text{E})-এর সমানুপাতিক হয়।

 * তড়িৎ রাসায়নিক তুল্যাঙ্ক (\text{Z}) বলতে কী বোঝো?

   * তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় কোনো তড়িৎ বিশ্লেষ্যের মধ্য দিয়ে ১ কুলম্ব (1\text{ C}) বা ১ অ্যাম্পিয়ার তড়িৎ ১ সেকেন্ড ধরে চালনা করলে তড়িৎদ্বারে যে পরিমাণ পদার্থ (\text{W}) জমা হয়, তাকে ওই পদার্থের তড়িৎ রাসায়নিক তুল্যাঙ্ক বলে (\text{Z} = \frac{W}{It})।

 * জলীয় দ্রবণে কপার সালফেটের তড়িৎ বিশ্লেষণে নিষ্ক্রিয় ও সক্রিয় অ্যানোডের ক্ষেত্রে কী পার্থক্য দেখা যায়?

   * নিষ্ক্রিয় অ্যানোড (প্ল্যাটিনাম) ব্যবহার করলে অ্যানোড থেকে অক্সিজেন গ্যাস নির্গত হয় এবং অ্যানোডের কোনো ক্ষয় হয় না। কিন্তু সক্রিয় অ্যানোড (কপার) ব্যবহার করলে কপার অ্যানোড নিজে জারিত হয়ে দ্রবণে দ্রবীভূত হয় এবং ক্যাথোডে কপার জমা হয়।

 * তড়িৎ বিশোধন (Electrorefining) প্রক্রিয়ায় তামা পরিশোধনের সময় অ্যানোড ও ক্যাথোড কীভাবে সাজানো হয়?

 * এই প্রক্রিয়ায় অশুদ্ধ তামার একটি মোটা পাতকে অ্যানোড হিসেবে এবং বিশুদ্ধ তামার একটি পাতলা পাতকে ক্যাথোড হিসেবে ব্যবহার করা হয়।

 * সমপ্রবাহ বা \text{DC} এর পরিবর্তে পরিবর্তী প্রবাহ বা \text{AC} ব্যবহার করলে তড়িৎ বিশ্লেষণ ঘটে না কেন?

   * \text{AC} বা পরিবর্তী প্রবাহ নির্দিষ্ট সময় পর পর দিক পরিবর্তন করে, ফলে আধানে ঘন ঘন পরিবর্তন ঘটায় কোনো একটি নির্দিষ্ট তড়িৎদ্বারে পর্যাপ্ত সময় ধরে ক্যাটায়ন বা অ্যানায়ন স্থায়ী হয়ে জমা হতে পারে না এবং সামগ্রিক কোনো রাসায়নিক পরিবর্তন বা তড়িৎ বিশ্লেষণ ঘটে না।

 * তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থের গলিত অবস্থায় তড়িৎ পরিবাহিতার কারণ কী?

   * গলিত অবস্থায় আয়নীয় যৌগগুলির কেলাস জালকের স্থির তড়িৎ আকর্ষণ বল ভেঙে গিয়ে আয়নগুলি মুক্ত ও সচল হয়ে পড়ে। এই মুক্ত আয়নগুলি সহজে চলাচল করতে পারায় তড়িৎ পরিবহন সম্ভব হয়।

 * গ্রাফাইট তড়িৎদ্বার কেন নিষ্ক্রিয় তড়িৎদ্বার হিসেবে বহুল ব্যবহৃত হয়?

   * গ্রাফাইট বিদ্যুৎ পরিবহন করলেও তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় এটি নিজে কোনো রাসায়নিক বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে না এবং দ্রবণের সাথে বিক্রিয়া করে নষ্ট হয় না, তাই এটি নিষ্ক্রিয় তড়িৎদ্বার হিসেবে ব্যবহৃত হয়।

 * কোনো ধাতুর ওপর রূপার প্রলেপ দেওয়ার সময় দ্রবণে পটাশিয়াম সায়ানাইড (\text{KCN}) মেশানো হয় কেন?

   * রূপার লবণ সরাসরি ব্যবহার করলে রূপার আস্তরণ খুব দ্রুত ও অসমভাবে জমা হয়। পটাশিয়াম সায়ানাইড মেশালে জটিল লবণ তৈরি হয়ে রূপা আয়ন খুব ধীরে ধীরে ও সুষমভাবে মুক্ত হয়, ফলে প্রলেপ মজবুত ও চকচকে হয়।

 * ফ্যারাডে (\text{F}) ও কুলম্ব (\text{C})-এর মধ্যে সম্পর্ক কী? এর মান কত?

   * ১ ফ্যারাডে হলো ১ গ্রাম-তুল্যাঙ্ক পরিমাণ পদার্থের জন্য প্রয়োজনীয় আধান। এর মান হলো প্রায় 96500\text{ C} (বা নিখুঁতভাবে 96485\text{ C})।

 * জল একটি সমযোজী যৌগ হওয়া সত্ত্বেও এতে সামান্য এসিড মিশিয়ে তড়িৎ বিশ্লেষণ করলে গ্যাস উৎপন্ন হয় কেন?

   * এসিড মেশানোর ফলে জলীয় দ্রবণে জল আয়নিত হয়ে পর্যাপ্ত আয়ন (\text{H}^+ ও \text{OH}^-) সরবরাহ করে, যা তড়িৎদ্বার দুটিতে গিয়ে ইলেকট্রন আদান-প্রদানের মাধ্যমে হাইড্রোজেন ও অক্সিজেন গ্যাস রূপে মুক্ত হয়।

 * তড়িৎ বিশ্লেষণ প্রক্রিয়ার দুটি প্রধান শিল্পগত ব্যবহার উল্লেখ কর।

   * (১) অ্যালুমিনিয়াম, সোডিয়াম বা ম্যাগনেসিয়ামের মতো সক্রিয় ধাতু নিষ্কাশন ও পরিশোধনে। (২) তামা বা সোনার মতো ধাতু পরিশোধন এবং ইলেক্ট্রোপ্লেটিং বা তড়িৎ প্রলেপনে।

 * অ্যানোড মাড (Anode mud) কী?

   * তামা বা অন্য ধাতু বিশোধনের সময় অপরিশোধিত অ্যানোডের নিচে যে সমস্ত মূল্যবান অপদ্রব্য যেমন সোনা, রূপো, প্ল্যাটিনাম ইত্যাদি তলানি হিসেবে জমা হয়, তাকে অ্যানোড মাড বলে।

৩ নম্বরের প্রশ্ন ও উত্তর (১০টি)

 * তড়িৎ বিশ্লেষণ কাকে বলে? কপার সালফেট (\text{CuSO}_4)-এর জলীয় দ্রবণের তড়িৎ বিশ্লেষণ (কপার অ্যানোড ব্যবহার করে) প্রক্রিয়াটি ব্যাখ্যা করো।

   * সংজ্ঞা: গলিত বা উপযুক্ত দ্রাবকে দ্রবীভূত অবস্থায় কোনো তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থের মধ্য দিয়ে একমুখী বিদ্যুৎ বা সমপ্রবাহ চালনা করলে পদার্থটির রাসায়নিক পরিবর্তন ঘটে নতুন পদার্থ উৎপন্ন হওয়ার প্রক্রিয়াকে তড়িৎ বিশ্লেষণ বলে।

   * পদ্ধতি: কপার সালফেট দ্রবণে কপার অ্যানোড ও কপার ক্যাথোড ব্যবহার করলে বিদ্যুৎ চালনা করার ফলে অ্যানোড থেকে তামা (Cu) দ্রবণে চলে আসে এবং দ্রবণের কপার আয়ন (\text{Cu}^{2+}) ক্যাথোডে গিয়ে ইলেকট্রন গ্রহণ করে বিশুদ্ধ তামা হিসেবে জমা হয়। এতে অ্যানোডের ক্ষয় হয় এবং ক্যাথোড মোটা হয়।

 * জলের তড়িৎ বিশ্লেষণ প্রক্রিয়াটি বর্ণনা করো। এতে ক্যাথোড ও অ্যানোডে কী পরিমাণ গ্যাস উৎপন্ন হয় এবং কেন?

   * বর্ণনা: অম্লযুক্ত জলের তড়িৎ বিশ্লেষণে প্ল্যাটিনাম তড়িৎদ্বার ব্যবহার করা হয়। বিদ্যুৎ চালনা করলে অ্যানোডে অক্সিজেন গ্যাস এবং ক্যাথোডে হাইড্রোজেন গ্যাস উৎপন্ন হয়।

   * পরিমাণ ও কারণ: জলের সংকেত \text{H}_2\text{O} হওয়ায় এখানে হাইড্রোজেন ও অক্সিজেনের পরমাণুর অনুপাত 2:1 থাকে। তাই তড়িৎ বিশ্লেষণের ফলে ক্যাথোডে উৎপাদিত হাইড্রোজেন গ্যাসের আয়তন অ্যানোডে উৎপাদিত অক্সিজেন গ্যাসের ঠিক দ্বিগুণ (2:1) হয়।

 * ফ্যারাডের তড়িৎ বিশ্লেষণের সূত্র দুটি সবিস্তারে লেখো এবং এদের গাণিতিক রূপ প্রতিষ্ঠিত কর।

   * প্রথম সূত্র: W \propto Q (যেহেতু Q = It, তাই W = ZIt, যেখানে Z হলো তড়িৎ রাসায়নিক তুল্যাঙ্ক)।

   * দ্বিতীয় সূত্র: বিভিন্ন তড়িৎ বিশ্লেষ্যের মধ্যে একই পরিমাণ তড়িৎ প্রবাহিত হলে জমাকৃত পদার্থের ভর তাদের রাসায়নিক তুল্যাঙ্কের সমানুপাতিক হয় (W \propto E)।

   * গাণিতিক রূপ: দুটি সূত্রকে একত্রিত করলে পাওয়া যায় W = \frac{E \cdot I \cdot t}{F} (যেখানে F হলো ফ্যারাডে ধ্রুবক)।

 * ধাতুর তড়িৎ বিশোধন (Electrorefining) বলতে কী বোঝো? কপার ধাতুর বিশোধন প্রক্রিয়াটি সংক্ষেপে বর্ণনা কর।

   * সংজ্ঞা: তড়িৎ বিশ্লেষণ প্রক্রিয়ার সাহায্যে অপরিশোধিত বা কাঁচা ধাতু থেকে অপদ্রব্য দূর করে অত্যন্ত বিশুদ্ধ ধাতু নিষ্কাশনের পদ্ধতিকে তড়িৎ বিশোধন বলে।

   * পদ্ধতি: কপার বিশোধনে অ্যাসিডযুক্ত কপার সালফেটের জলীয় দ্রবণকে ইলেকট্রোলাইট হিসেবে নেওয়া হয়। অশুদ্ধ তামার মোটা পাতকে অ্যানোড এবং বিশুদ্ধ তামার পাতলা পাতকে ক্যাথোড করা হয়। বিদ্যুৎ পাঠালে অ্যানোড থেকে তামা দ্রবীভূত হয়ে ক্যাথোডে বিশুদ্ধরূপে জমা হতে থাকে এবং অপদ্রব্যগুলি অ্যানোড মাড হিসেবে নিচে জমে।

 * তড়িৎ প্রলেপন বা ইলেক্ট্রোপ্লেটিং (Electroplating) এর মূল উদ্দেশ্য কী? লোহার চামচের ওপর রূপার প্রলেপ দেওয়ার পুরো ব্যবস্থাটি বুঝিয়ে দাও।

   * উদ্দেশ্য: সস্তা ধাতুকে জং ধরা বা ক্ষয় হাত থেকে রক্ষা করা এবং তার বাহ্যিক সৌন্দর্য বা মূল্য বৃদ্ধি করা।

   * পদ্ধতি: লোহার চামচটিকে ক্যাথোড (-) হিসেবে এবং একটি বিশুদ্ধ রূপার পাতকে অ্যানোড (+) হিসেবে নেওয়া হয়। ইলেকট্রোলাইট হিসেবে পটাশিয়াম আর্জেন্টোসায়ানাইড (\text{K}[\text{Ag}(\text{CN})_2])-এর জলীয় দ্রবণ ব্যবহার করা হয়। বিদ্যুৎ চালনা করলে রূপার আয়ন ক্যাথোডে গিয়ে চামচের গায়ে উজ্জ্বল ও স্থায়ী প্রলেপ তৈরি করে।

 * মেটালিক পরিবাহী ও তড়িৎ বিশ্লেষ্য পরিবাহীর মধ্যে ৪টি গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্য আলোচনা করো।

   * (১) বাহক: ধাতব পরিবাহীতে মুক্ত ইলেকট্রন তড়িৎ পরিবহন করে; তড়িৎ বিশ্লেষ্যে মুক্ত আয়নগুলি তড়িৎ পরিবহন করে।

   * (২) রাসায়নিক পরিবর্তন: ধাতব পরিবহনে কোনো নতুন পদার্থ সৃষ্টি হয় না; তড়িৎ বিশ্লেষ্যে পদার্থের রাসায়নিক ভাঙন ঘটে নতুন পদার্থ উৎপন্ন হয়।

   * (৩) উষ্ণতার প্রভাব: উষ্ণতা বাড়লে ধাতব পরিবাহিতা কমে যায়; কিন্তু তড়িৎ বিশ্লেষ্য পরিবাহিতা বৃদ্ধি পায়।

   * (৪) তড়িরের প্রকৃতি: ধাতুতে এসি বা ডিসি উভয়ই চলতে পারে; তড়িৎ বিশ্লেষণে শুধুমাত্র ডিসি (\text{DC}) বা সমপ্রবাহ ব্যবহার বাধ্যতামূলক।

 * তড়িৎ বিশ্লেষণে শক্তির রূপান্তর কীভাবে ঘটে? ফ্যারাডের ধ্রুবক (\text{F})-এর তাৎপর্য কী?

   * শক্তির রূপান্তর: তড়িৎ বিশ্লেষণে বাহ্যিক উৎস থেকে সরবরাহকৃত বৈদ্যুতিক শক্তি তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থের রাসায়নিক বন্ধন শক্তি বা আয়নগুলির গতিশক্তিতে রূপান্তরিত হয়ে নতুন রাসায়নিক যৌগ উৎপন্ন করে। অর্থাৎ বৈদ্যুতিক শক্তি রাসায়নিক শক্তিতে রূপান্তরিত হয়।

   * ফ্যারাডের ধ্রুবকের তাৎপর্য: ১ গ্রাম-তুল্যাঙ্ক পরিমাণ যেকোনো পদার্থকে তড়িৎদ্বারে জমা বা মুক্ত করতে যে পরিমাণ মোট তড়িৎ আধানের প্রয়োজন হয় তাকে ১ ফ্যারাডে (\text{F}) বলে। এর মান প্রায় 96500\text{ C} এবং এটি সব পদার্থের ক্ষেত্রে একটি সার্বজনীন ধ্রুবক।

 * একটি নির্দিষ্ট তড়িৎ বিশ্লেষ্যের মধ্য দিয়ে নির্দিষ্ট সময় ধরে তড়িৎ প্রবাহিত হলে উৎপন্ন পদার্থের পরিমাণ কী কী বিষয়ের ওপর নির্ভর করে?

   * ফ্যারাডের সূত্রানুসারে উৎপন্ন পদার্থের পরিমাণ (W) প্রধানত নিম্নলিখিত বিষয়গুলির ওপর নির্ভর করে:

     * প্রবাহমাত্রা (I): পরিবাহীর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত তড়িৎ প্রবাহমাত্রার মান যত বেশি হবে, উৎপন্ন পদার্থের পরিমাণ তত বেশি হবে।

     * সময় (t): যত বেশি সময় ধরে তড়িৎ চালনা করা হবে, পদার্থের পরিমাণ তত বেশি হবে (W \propto It)।

     * পদার্থের প্রকৃতি বা রাসায়নিক তুল্যাঙ্ক (E): ভিন্ন ভিন্ন পদার্থের ক্ষেত্রে তাদের রাসায়নিক তুল্যাঙ্ক অনুসারে আলাদা আলাদা পরিমাণ পদার্থ জমা হয়।

 * খাদ্য লবণ (\text{NaCl})-এর জলীয় দ্রবণ এবং গলিত সোডিয়াম ক্লোরাইডের তড়িৎ বিশ্লেষণের মূল পার্থক্যের কারণ ব্যাখ্যা করো।

   * গলিত \text{NaCl}: এতে শুধুমাত্র সোডিয়াম (\text{Na}^+) ও ক্লোরাইড (\text{Cl}^-) আয়ন থাকে, ফলে ক্যাথোডে সোডিয়াম ধাতু এবং অ্যানোডে ক্লোরিন গ্যাস উৎপন্ন হয়।

   * জলীয় \text{NaCl} দ্রবণ: এতে সোডিয়াম ও ক্লোরাইড আয়নের পাশাপাশি জলের আয়ন (\text{H}^+ ও \text{OH}^-) উপস্থিত থাকে। phóng ক্ষমতার বিচারে হাইড্রোজেন আয়ন সহজে বিজারিত হওয়ায় ক্যাথোডে সোডিয়ামের পরিবর্তে হাইড্রোজেন গ্যাস (\text{H}_2) উৎপন্ন হয় এবং অ্যানোডে ক্লোরিন গ্যাস (\text{Cl}_2) মুক্ত হয়।

 * তড়িৎ বিশ্লেষণ প্রক্রিয়ার সাহায্যে কীভাবে একটি ধাতুর ওপর অন্য ধাতুর প্রলেপ দেওয়া হয়, তার তিনটি প্রধান শর্ত উল্লেখ কর।

   * তড়িৎ প্রলেপন সফল ও টেকসই করার জন্য নিম্নলিখিত ৩টি শর্ত অত্যন্ত জরুরি:

     * (১) যে বস্তুর ওপর প্রলেপ দিতে হবে তাকে অবশ্যই পরিষ্কার করে ক্যাথোড হিসেবে ব্যবহার করতে হবে এবং যে ধাতুর প্রলেপ দিতে হবে তাকে অ্যানোড বানাতে হবে।

     * (২) উপযুক্ত লবণের জলীয় দ্রবণকে ইলেকট্রোলাইট হিসেবে বেছে নিতে হবে যাতে ধাতুটির আয়ন সহজে সরবরাহ হয়।

     * (৩) উপযুক্ত কম মানের অবিচ্ছিন্ন সমপ্রবাহ (\text{DC}) দীর্ঘ সময় ধরে চালনা করতে হবে যাতে প্রলেপটি খুব সুষম, ঘন ও মজবুত হয়।

## Physical Science: Chapter 8 - Inorganic Chemistry in Laboratory and Industry (পরীক্ষাগার ও রাসায়নিক শিল্পে অজৈব রসায়ন)

১ নম্বরের প্রশ্ন ও উত্তর (৩০টি)

 * হাইড্রোজেন সালফাইড (\text{H}_2\text{S}) গ্যাসের গন্ধ কেমন?

   * পচা ডিমের মতো।

 * ল্যাবরেটরিতে \text{H}_2\text{S} গ্যাস প্রস্তুতিতে কোন বিকারক ব্যবহার করা হয়?

   * ফেরাস সালফাইড (\text{FeS}) ও লঘু সালফিউরিক এসিড (\text{H}_2\text{SO}_4)।

 * কোন এসিড কাঁচের পাত্রে রাখা যায় না?

   * হাইড্রোফ্লুরিক এসিড (\text{HF})।

 * হেবার পদ্ধতিতে অ্যামোনিয়া উৎপাদনে কোন অনুঘটক ব্যবহৃত হয়?

   * সূক্ষ্ম লোহাচূর্ণ (\text{Fe}).

 * হেবার পদ্ধতিতে অ্যামোনিয়া উৎপাদনে প্রমোটার বা সহ-অনুঘটক হিসেবে কী ব্যবহৃত হয়?

   * মলিবডিনাম (\text{Mo}).

 * ওসওয়াল্ড পদ্ধতিতে নাইট্রিক এসিড প্রস্তুতিতে কোন অনুঘটক ব্যবহার করা হয়?

   * প্লাটিনাম-রোডিয়াম তারজালি।

 * স্পর্শ পদ্ধতিতে সালফিউরিক এসিড প্রস্তুতিতে কোন অনুঘটক ব্যবহার করা হয়?

   * ভ্যানাডিয়াম পেন্টাঅক্সাইড (\text{V}_2\text{O}_5).

 * নেসলার বিকারক দ্বারা কোন গ্যাস শনাক্ত করা হয়?

   * অ্যামোনিয়া (\text{NH}_3).

 * ইউরিয়া সারের মূল উপাদান কী?

   * অ্যামোনিয়া ও কার্বন ডাইঅক্সাইড।

 * অ্যামোনিয়া গ্যাসের বাষ্প ঘনত্ব কত?

   * ৮.৫।

 * কোন গ্যাস জলীয় দ্রবণে তীব্র ক্ষারীয় প্রকৃতি দেখায়?

   * অ্যামোনিয়া (\text{NH}_3).

 * নাইট্রিক এসিডের রিং টেস্ট বা আংটি পরীক্ষায় কোন আয়ন শনাক্ত করা হয়?

   * নাইট্রেট আয়ন (\text{NO}_3^-)।

 * ব্রোমিন জলের সাথে \text{H}_2\text{S} গ্যাসের বিক্রিয়ায় কোন অধঃক্ষেপ পড়ে?

   * সালফারের (\text{S}) সাদা বা হালকা হলুদ অধঃক্ষেপ।

 * অ্যামোনিয়া গ্যাস সংগ্রহ করা হয় কোন পদ্ধতিতে?

   * বায়ুর নিম্নমুখী অপসরণ দ্বারা।

 * \text{H}_2\text{S} গ্যাস সংগ্রহ করা হয় কোন পদ্ধতিতে?

   * বায়ুর ঊর্ধ্বমুখী অপসরণ দ্বারা।

 * তরল অ্যামোনিয়ার স্ফুটনাঙ্ক কত?

   * -33.4^\circ\text{C}।

 * তুঁতের দ্রবণে অতিরিক্ত পরিমাণে অ্যামোনিয়াম হাইড্রোক্সাইড যোগ করলে কী রঙের দ্রবণ পাওয়া যায়?

   * গভীর বা গাঢ় নীল রঙের দ্রবণ।

 * ধাতুর সাথে নাইট্রিক এসিডের বিক্রিয়ায় সাধারণত কোন গ্যাস উৎপন্ন হয় না?

   * হাইড্রোজেন (\text{H}_2) গ্যাস।

 * অ্যাকোয়া রেজিয়া বা রাজত্বক কীসের মিশ্রণ?

   * ৩ ভাগ গাঢ় \text{HCl} ও ১ ভাগ গাঢ় \text{HNO}_3-এর মিশ্রণ।

 * রাজত্বকে কোন ধাতু দ্রবীভূত হয়?

   * সোনা ও প্ল্যাটিনাম।

 * সালফিউরিক এসিডকে কী বলা হয়?

   * 'রাসায়নিক দ্রব্যাদির রাজা' বা কুইন অফ কেমিক্যালস।

 * ওলিয়ামের রাসায়নিক সংকেত কী?

   * \text{H}_2\text{S}_2\text{O}_7।

 * রাসায়নিক সার উৎপাদনে কোন অ্যাসিড সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয়?

   * সালফিউরিক অ্যাসিড (\text{H}_2\text{SO}_4)।

 * কোন গ্যাসটি শুষ্ক করার জন্য গাঢ় সালফিউরিক এসিড ব্যবহার করা যায় না?

   * অ্যামোনিয়া (\text{NH}_3) এবং হাইড্রোজেন সালফাইড (\text{H}_2\text{S})।

 * নাইট্রোজেন ডাইঅক্সাইড (\text{NO}_2) গ্যাসের বর্ণ কেমন?

   * বাদামী বর্ণের।

 * কিপ যন্ত্রে (Kipp's apparatus) কোন গ্যাস প্রস্তুত করা হয়?

   * হাইড্রোজেন সালফাইড (\text{H}_2\text{S})।

 * অ্যামোনিয়াম লবণের সাথে ক্ষার মিশিয়ে গরম করলে কোন গ্যাস উৎপন্ন হয়?

   * অ্যামোনিয়া (\text{NH}_3) গ্যাস।

 * ল্যাবরেটরিতে অ্যামোনিয়া শুষ্ক করতে কোন পদার্থ ব্যবহার করা হয়?

   * পোড়া চুন (\text{CaO})।

 * সোনালী হলুদ রঙের নাইট্রিক এসিডে কোন গ্যাস দ্রবীভূত থাকে?

   * নাইট্রোজেন ডাইঅক্সাইড (\text{NO}_2) গ্যাস।

 * কোন মৌলের সাথে হাইড্রোজেন সরাসরি যুক্ত হয়ে অ্যামোনিয়া উৎপন্ন করে?

   * নাইট্রোজেন (\text{N}_2)।

২ নম্বরের প্রশ্ন ও উত্তর (২০টি)

 * ল্যাবরেটরিতে \text{H}_2\text{S} গ্যাস প্রস্তুতিতে গাঢ় \text{H}_2\text{SO}_4 ব্যবহার করা হয় না কেন?

   * কারণ গাঢ় \text{H}_2\text{SO}_4 একটি তীব্র জারণ পদার্থ। এটি উৎপন্ন \text{H}_2\text{S} গ্যাসকে জারিত করে সালফার (\text{S}) ও সালফার ডাইঅক্সাইড (\text{SO}_2) এ পরিণত করে, ফলে বিশুদ্ধ \text{H}_2\text{S} পাওয়া যায় না।

 * অ্যামোনিয়া গ্যাসকে পোড়া চুন (\text{CaO}) দিয়ে শুষ্ক করা হয় কেন?

   * অ্যামোনিয়া একটি ক্ষারীয় গ্যাস। তাই একে শুষ্ক করার জন্য গাঢ় \text{H}_2\text{SO}_4 বা অনার্দ্র \text{CaCl}_2 ব্যবহার করা যায় না কারণ তারা অ্যামোনিয়ার সাথে রাসায়নিক বিক্রিয়া করে। একমাত্র ক্ষারীয় পোড়া চুন (\text{CaO}) অ্যামোনিয়ার সাথে বিক্রিয়া না করে জলীয় বাষ্প শোষণ করে নেয়।

 * কিপ যন্ত্রের (Kipp's apparatus) মূল সুবিধা কী?

   * কিপ যন্ত্রের সাহায্যে বিদ্যুৎ বা বাইরে থেকে উত্তাপ প্রয়োগ ছাড়াই সাধারণ উষ্ণতায় প্রয়োজনমতো সময়ে যেকোনো গ্যাস (\text{H}_2\text{S}, \text{CO}_2 ইত্যাদি) উৎপাদন করা যায় এবং প্রয়োজন ফুরোলে বিক্রিয়া স্বয়ংক্রিয়ভাবে বন্ধ রাখা যায়।

 * অ্যাকোয়া রেজিয়া বা রাজত্বক কী কাজে ব্যবহৃত হয়?

   * রাজত্বক অত্যন্ত শক্তিশালী ক্ষয়কারী ও জারক পদার্থ। এটি সোনা, প্ল্যাটিনামের মতো নিষ্ক্রিয় ও অদ্রবণীয় ধাতুগুলিকে নিজের মধ্যে দ্রবীভূত করতে এবং সোনা গলানোর কাজে ব্যবহৃত হয়।

 * ওসওয়াল্ড পদ্ধতিতে নাইট্রিক এসিড প্রস্তুতির মূল রাসায়নিক বিক্রিয়াটি লেখো।

   * অনুঘটক প্লাটিনাম তারজালির উপস্থিতিতে অ্যামোনিয়া ও অক্সিজেনের অনুঘটকীয় জারণ ঘটিয়ে নাইট্রিক অক্সাইড (\text{NO}) তৈরি করা হয়: 4\text{NH}_3 + 5\text{O}_2 \xrightarrow{800^\circ\text{C}, \text{Pt}} 4\text{NO} + 6\text{H}_2\text{O}।

 * হেবার পদ্ধতিতে অ্যামোনিয়া প্রস্তুতিতে অনুকূল উষ্ণতা ও চাপের শর্তগুলি কী কী?

   * এই পদ্ধতিতে অ্যামোনিয়া উৎপাদনে প্রায় 450^\circ\text{C} থেকে 500^\circ\text{C} উষ্ণতা, প্রায় ২০০ থেকে ২৫০ বায়ুমণ্ডলীয় চাপ এবং সূক্ষ্ম লোহাচূর্ণ অনুঘটক ব্যবহার করা হয়।

 * স্পর্শ পদ্ধতিতে সালফিউরিক এসিড প্রস্তুতিতে সরাসরি জলের সাথে \text{SO}_3 মেশানো হয় না কেন?

   * সালফার ট্রাইঅক্সাইড (\text{SO}_3) সরাসরি জলের সাথে মিশলে প্রচণ্ড তাপে প্রচুর পরিমাণে এসিড কুয়াশা বা বাষ্প তৈরি করে যা পরিচালনা করা অত্যন্ত বিপজ্জনক। তাই প্রথমে একে গাঢ় \text{H}_2\text{SO}_4-এ দ্রবীভূত করে ওলিয়াম তৈরি করা হয়।

 * নেসলার বিকারক কী এবং অ্যামোনিয়া শনাক্তকরণে এর ভূমিকা কী?

   * ক্ষারীয় পটাশিয়াম টেট্রাআয়োডোমারকিউরেট (\text{K}_2\text{HgI}_4)-এর জলীয় দ্রবণকে নেসলার বিকারক বলে। অ্যামোনিয়া গ্যাসের সংস্পর্শে এলে এটি বাদামী রঙের অধঃক্ষেপ উৎপন্ন করে, যার দ্বারা অ্যামোনিয়া নিশ্চিতভাবে শনাক্ত করা হয়।

 * তামা ও লঘু নাইট্রিক এসিডের বিক্রিয়ায় কোন গ্যাস উৎপন্ন হয়?

   * তামা ও লঘু নাইট্রিক এসিডের বিক্রিয়ায় নাইট্রিক অক্সাইড (\text{NO}) গ্যাস এবং কপার নাইট্রেট উৎপন্ন হয়: 3\text{Cu} + 8\text{HNO}_3 (\text{লঘু}) \rightarrow 3\text{Cu}(\text{NO}_3)_2 + 4\text{H}_2\text{O} + 2\text{NO}।

 * ল্যাবরেটরিতে \text{H}_2\text{S} গ্যাস প্রস্তুতির সমীকরণটি লেখো।

   * ফেরাস সালফাইডের সাথে লঘু সালফিউরিক এসিডের বিক্রিয়ায় হাইড্রোজেন সালফাইড গ্যাস উৎপন্ন হয়: \text{FeS} + \text{H}_2\text{SO}_4 (\text{লঘু}) \rightarrow \text{FeSO}_4 + \text{H}_2\text{S}\uparrow।

 * অ্যামোনিয়ার জলীয় দ্রবণ ক্ষারীয় হয় কেন?

   * অ্যামোনিয়া জলে দ্রবীভূত হয়ে অ্যামোনিয়াম হাইড্রোক্সাইড (\text{NH}_4\text{OH}) উৎপন্ন করে, যা সামান্য ভেঙে অ্যামোনিয়াম (\text{NH}_4^+) ও হাইড্রোক্সিল (\text{OH}^-) আয়ন দেয়। এই মুক্ত \text{OH}^- আয়নের উপস্থিতির জন্যই এর জলীয় দ্রবণ ক্ষারীয় হয়।

 * গাঢ় নাইট্রিক এসিডকে বাদামী রঙের বোতলে সংরক্ষণ করা হয় কেন?

   * সূর্যালোক বা তাপের প্রভাবে গাঢ় নাইট্রিক এসিড ভেঙে গিয়ে নাইট্রোজেন ডাইঅক্সাইড, জল এবং অক্সিজেন উৎপন্ন করে এবং হলুদ বা বাদামী বর্ণ ধারণ করে। তাই একে আলো থেকে রক্ষা করার জন্য বাদামী রঙের কাঁচের বোতলে রাখা হয়।

 * তরল অ্যামোনিয়াকে হিমায়ক রূপে (Refrigerant) ব্যবহার করা হয় কেন?

   * তরল অ্যামোনিয়ার বাষ্পীভবনের লীন তাপ খুব বেশি (327\text{ cal/g})। এটি দ্রুত বাষ্পীভূত হওয়ার সময় চারপাশ থেকে প্রচুর পরিমাণ তাপ শোষণ করে নিয়ে মারাত্মক ঠান্ডা সৃষ্টি করে, তাই একে কোল্ড স্টোরেজ বা বরফ কলে হিমায়ক হিসেবে ব্যবহার করা হয়।

 * গাঢ় সালফিউরিক এসিডের নিরুদক গুণের একটি উদাহরণ দাও।

   * গাঢ় সালফিউরিক এসিড চিনি বা গ্লুকোজ (\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6) থেকে সমস্ত জলীয় অংশ বা হাইড্রোজেন ও অক্সিজেন শোষণ করে নিয়ে কেবল কালো রঙের কার্বন অবশিষ্ট রেখে দেয়: \text{C}_12\text{H}_{22}\text{O}_{11} \xrightarrow{\text{conc. }\text{H}_2\text{SO}_4} 12\text{C} + 11\text{H}_2\text{O}।

 * \text{H}_2\text{S} গ্যাসের একটি প্রধান রাসায়নিক পরীক্ষা লেখো।

   * সীসা এসিটেট (\text{Pb(Ac)}_2) পেপার বা কাগজ \text{H}_2\text{S} গ্যাসের সংস্পর্শে এলে লেড সালফাইডের কালচে বা কালো রঙের অধঃক্ষেপের ফলে কাগজটি কালো বর্ণ ধারণ করে।

 * কোন কোন গ্যাস সংগ্রহ করার জন্য নিম্নমুখী অপসরণ ব্যবহার করা হয়?

   * বায়ুর চেয়ে হালকা গ্যাস যেমন অ্যামোনিয়া (\text{NH}_3) বা হাইড্রোজেন (\text{H}_2) গ্যাস সংগ্রহ করতে বায়ুর নিম্নমুখী অপসরণ পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়।

 * ধাতুর ওপর গাঢ় নাইট্রিক এসিডের ক্রিয়ায় হাইড্রোজেন গ্যাস নির্গত হয় না কেন?

   * গাঢ় নাইট্রিক এসিড একটি অত্যন্ত শক্তিশালী জারক পদার্থ। এটি বিক্রিয়ায় উৎপন্ন হাইড্রোজেনকে জারিত করে জলে (\text{H}_2\text{O}) পরিণত করে, তাই হাইড্রোজেন গ্যাস মুক্ত হতে পারে না।

 * শিল্পে ইউরিয়া উৎপাদনে অ্যামোনিয়া কীভাবে ব্যবহৃত হয়?

   * উচ্চ চাপ ও উষ্ণতায় অ্যামোনিয়া (\text{NH}_3) ও কার্বন ডাইঅক্সাইড (\text{CO}_2) গ্যাসের বিক্রিয়ার মাধ্যমে প্রথমে অ্যামোনিয়াম কার্বামেট এবং পরে তা থেকে জল অপসারিত হয়ে ইউরিয়া তৈরি হয়।

 * ধাতব সালফাইডের ওপর লঘু এসিডের বিক্রিয়ায় \text{H}_2\text{S} প্রস্তুত হয়—একটি উদাহরণ দাও।

   * ফেরাস সালফাইডের সাথে লঘু হাইড্রোক্লোরিক এসিডের বিক্রিয়াতেও \text{H}_2\text{S} প্রস্তুত করা যায়: \text{FeS} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{FeCl}_2 + \text{H}_2\text{S}\uparrow।

 * অ্যামোনিয়ার জিংক সালফেটের দ্রবণের সাথে বিক্রিয়ার সমীকরণ লেখো।

   * অ্যামোনিয়ার জলীয় দ্রবণ জিংক সালফেট (\text{ZnSO}_4) দ্রবণের সাথে মিশলে জিঙ্ক হাইড্রোক্সাইডের সাদা আস্তরণ বা gelatinous অধঃক্ষেপ পড়ে।

৩ নম্বরের প্রশ্ন ও উত্তর (১০টি)

 * ল্যাবরেটরিতে প্রয়োজনীয় শর্ত ও সমীকরণসহ হাইড্রোজেন সালফাইড (\text{H}_2\text{S}) গ্যাস প্রস্তুতির বর্ণনা দাও।

   * পদ্ধতি: কিপ যন্ত্রে বা উবর্ট কাঁচের পাত্রে ফেরাস সালফাইড (\text{FeS}) টুকরোর ওপর লঘু সালফিউরিক এসিড (\text{H}_2\text{SO}_4) ঢেলে সাধারণ উষ্ণতায় \text{H}_2\text{S} গ্যাস প্রস্তুত করা হয়।

   * রাসায়নিক সমীকরণ: \text{FeS} + \text{H}_2\text{SO}_4 (\text{লঘু}) \rightarrow \text{FeSO}_4 + \text{H}_2\text{S}\uparrow

   * সংগ্রহ: যেহেতু এই গ্যাসটি বায়ুর চেয়ে ভারী এবং এর গন্ধ অত্যন্ত দুর্গন্ধযুক্ত ও বিষাক্ত, তাই একে হুড-এর নিচে বায়ুর ঊর্ধ্বমুখী অপসরণ দ্বারা কাঁচের জারে সংগ্রহ করা হয়।

 * হেবার পদ্ধতিতে অ্যামোনিয়া উৎপাদনের শিল্পোৎপাদন প্রক্রিয়াটি প্রয়োজনীয় শর্ত ও সমীকরণসহ আলোচনা করো।

   * মূলনীতি: এক আয়তন নাইট্রোজেন (\text{N}_2) এবং তিন আয়তন হাইড্রোজেন (\text{H}_2) গ্যাস মিশ্রণকে অনুঘটকের উপস্থিতিতে সরাসরি যুক্ত করে অ্যামোনিয়া তৈরি করা হয়।

   * রাসায়নিক সমীকরণ: \text{N}_2(g) + 3\text{H}_2(g) \rightleftharpoons 2\text{NH}_3(g) + \text{তাপ} (উপরে তাপমোচী বিপরীতমুখী বিক্রিয়া)।

   * অনুকূল শর্ত: প্রায় 450^\circ\text{C}-500^\circ\text{C} উষ্ণতা, 200-250 বায়ুমণ্ডলীয় চাপ, সূক্ষ্ম লোহাচূর্ণ (\text{Fe}) অনুঘটক এবং মলিবডিনাম (\text{Mo}) সহ-অনুঘটক ব্যবহার করা হয়।

 * স্পর্শ পদ্ধতিতে সালফিউরিক এসিড উৎপাদনের বিভিন্ন ধাপগুলি রাসায়নিক সমীকরণসহ ব্যাখ্যা করো।

   * ধাপ ১ (SO₂ উৎপাদন): সালফার বা আয়রন পাইরাইটস বাতাসে পুড়িয়ে সালফার ডাইঅক্সাইড তৈরি করা হয় (\text{S} + \text{O}_2 \rightarrow \text{SO}_2)।

   * ধাপ ২ (SO₃ উৎপাদন): \text{SO}_2 ও অক্সিজেনের মিশ্রণকে 450^\circ\text{C} উষ্ণতায় ভ্যানাডিয়াম পেন্টাঅক্সাইড (\text{V}_2\text{O}_5) অনুঘটকের ওপর দিয়ে চালনা করে সালফার ট্রাইঅক্সাইড তৈরি করা হয় (2\text{SO}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{SO}_3)।

   * ধাপ ৩ (ওলিয়াম উৎপাদন): \text{SO}_3 কে গাঢ় \text{H}_2\text{SO}_4-এ দ্রবীভূত করে ওলিয়াম (\text{H}_2\text{S}_2\text{O}_7) তৈরি করা হয় (\text{SO}_3 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{H}_2\text{S}_2\text{O}_7) এবং পরবর্তীতে জল মিশিয়ে প্রয়োজনীয় গাঢ়ত্বের সালফিউরিক এসিড পাওয়া যায়।

 * ওসওয়াল্ড পদ্ধতিতে নাইট্রিক এসিড উৎপাদনের মূল ধাপগুলি সমীকরণসহ বর্ণনা করো।

   * প্রথম ধাপ (অনুঘটকীয় জারণ): অ্যামোনিয়া ও বায়ুর অক্সিজেন (1:8 অনুপাতে) মিশ্রণকে 800^\circ\text{C} তাপমাত্রায় প্ল্যাটিনাম তারজালির ওপর দিয়ে পাঠালে নাইট্রিক অক্সাইড (\text{NO}) উৎপন্ন হয় (4\text{NH}_3 + 5\text{O}_2 \rightarrow 4\text{NO} + 6\text{H}_2\text{O})।

   * দ্বিতীয় ধাপ (NO₂ গঠন): উৎপন্ন নাইট্রিক অক্সাইড ঠান্ডা হয়ে অক্সিজেনের সাথে যুক্ত হয়ে বাদামী রঙের নাইট্রোজেন ডাইঅক্সাইড (\text{NO}_2) তৈরি করে (2\text{NO} + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{NO}_2)।

   * তৃতীয় ধাপ (HNO₃ প্রস্তুতি): এই \text{NO}_2 গ্যাসকে জলের মধ্য দিয়ে চালনা করলে লঘু নাইট্রিক এসিড উৎপন্ন হয় (3\text{NO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{HNO}_3 + \text{NO})।

 * অ্যামোনিয়া গ্যাসের ক্ষারীয় ধর্ম এবং এর জলীয় দ্রবণের সাথে ধাতব লবণের বিক্রিয়াগুলি উদাহরণসহ লেখো।

   * ক্ষারীয় ধর্ম: অ্যামোনিয়া জলে দ্রবীভূত হয়ে \text{NH}_4\text{OH} তৈরি করে যা এসিডের সাথে বিক্রিয়া করে কেবল লবণ ও জল উৎপন্ন করে (যেমন: \text{NH}_3 + \text{HCl} \rightarrow \text{NH}_4\text{Cl})।

   * ধাতব লবণের সাথে বিক্রিয়া:

     * কপার সালফেট (\text{CuSO}_4) দ্রবণের সাথে অ্যামোনিয়ার জলীয় দ্রবণ যোগ করলে প্রথমে নীল রঙের কপার হাইড্রোক্সাইডের অধঃক্ষেপ পড়ে, যা অতিরিক্ত অ্যামোনিয়ায় দ্রবীভূত হয়ে গাঢ় নীল রঙের টেট্রামিন কপার (II) সালফেট দ্রবণ তৈরি করে।

     * ফেরিক ক্লোরাইড (\text{FeCl}_3) দ্রবণের সাথে অ্যামোনিয়ার বিক্রিয়ায় বাদামী রঙের ফেরিক হাইড্রোক্সাইডের অধঃক্ষেপ পড়ে।

 * গাঢ় নাইট্রিক এসিডের সাথে তামা ও কার্বনের জারণ বিক্রিয়ার সমীকরণসহ বর্ণনা করো।

   * তামার সাথে বিক্রিয়া: তামা ও গাঢ় নাইট্রিক এসিডের বিক্রিয়ায় কপার নাইট্রেট, জল এবং বাদামী রঙের নাইট্রোজেন ডাইঅক্সাইড (\text{NO}_2) গ্যাস উৎপন্ন হয়:

     \text{Cu} + 4\text{HNO}_3 (\text{গাঢ়}) \rightarrow \text{Cu}(\text{NO}_3)_2 + 2\text{H}_2\text{O} + 2\text{NO}_2\uparrow।

   * কার্বনের সাথে বিক্রিয়া: কার্বনকে গাঢ় নাইট্রিক এসিডের সাথে উত্তপ্ত করলে কার্বন জারিত হয়ে কার্বন ডাইঅক্সাইড এবং নাইট্রিক এসিড বিজারিত হয়ে \text{NO}_2 গ্যাসে পরিণত হয়:

     \text{C} + 4\text{HNO}_3 (\text{গাঢ়}) \rightarrow \text{CO}_2 + 2\text{H}_2\text{O} + 4\text{NO}_2\uparrow।

 * ল্যাবরেটরিতে অ্যামোনিয়া গ্যাস প্রস্তুতি ও সংগ্রহের পদ্ধতি বর্ণনা করো (সমীকরণসহ)।

   * বিকারক: শুষ্ক অ্যামোনিয়াম ক্লোরাইড (\text{NH}_4\text{Cl}) এবং শুষ্ক পোড়া চুন (\text{CaO})-এর 1:3 ওজনের মিশ্রণকে উত্তপ্ত করে ল্যাবরেটরিতে অ্যামোনিয়া গ্যাস প্রস্তুত করা হয়।

   * সমীকরণ: 2\text{NH}_4\text{Cl} + \text{CaO} \xrightarrow{\text{উত্তাপ}} \text{CaCl}_2 + 2\text{H}_2\text{O} + 2\text{NH}_3\uparrow।

   * সংগ্রহ: অ্যামোনিয়া গ্যাস বায়ুর চেয়ে হালকা এবং জলে অত্যন্ত দ্রবণীয় হওয়ায় এটিকে জলের নিম্নমুখী স্যাপ্লেসমেন্ট বা বায়ুর নিম্নমুখী অপসরণ দ্বারা শুষ্ক গ্যাস জারে সংগ্রহ করা হয়।

 * কিপ যন্ত্রের গঠন ও কার্যপ্রণালী সংক্ষেপে ব্যাখ্যা করো।

   * গঠন: কিপ যন্ত্র তিনটি গোলক নিয়ে গঠিত কাঁচের একটি বিশেষ পরীক্ষাগার সরঞ্জাম। এর ওপরের ফানেল গোলক, মাঝের মধ্যম গোলক (যেখানে কঠিন বিকারক থাকে) এবং নিচের জলাধার গোলক থাকে।

   * কার্যপ্রণালী: যন্ত্রের স্টপকক বা কর্ক বন্ধ থাকলে জলের চাপের কারণে এসিড ওপরের গোলকে ফিরে যায় এবং বিক্রিয়া বন্ধ থাকে। কর্ক খুলে দিলে এসিড মাঝের গোলকে এসে কঠিন বিকারকের সাথে মিশে গ্যাস উৎপন্ন করে। গ্যাস প্রয়োজনমতো বাইরে ব্যবহার করা যায়।

 * পরীক্ষাগারে বা শিল্পে বিভিন্ন অজব গ্যাস (\text{H}_2\text{S}, \text{NH}_3, \text{HCl}) শনাক্ত করার সহজ পদ্ধতিগুলি আলোচনা করো।

   * \text{H}_2\text{S} শনাক্তকরণ: পচা ডিমের মতো গন্ধ এবং লেড এসিটেট কাগজকে কালচে করে দেওয়া।

   * \text{NH}_3 শনাক্তকরণ: ঝাঁঝালো গন্ধ, ভেজা লাল লিটমাস কাগজকে নীল করা এবং নেসলার বিকারক দ্বারা বাদামী অধঃক্ষেপ ফেলা।

   * \text{HCl} শনাক্তকরণ: অ্যামোনিয়া ভেজা কাঁচদণ্ড এই গ্যাসের সংস্পর্শে আনলে ঘন সাদা ধোঁয়া (\text{NH}_4\text{Cl}) উৎপন্ন হয়।

 * অজৈব রাসায়নিক শিল্পে (যেমন সার ও বিস্ফোরক প্রস্তুতিতে) সালফিউরিক এসিড ও নাইট্রিক এসিডের ভূমিকা আলোচনা করো।

   * সালফিউরিক এসিডের ভূমিকা: একে সমস্ত রাসায়নিক শিল্পের মেরুদণ্ড বলা হয়। অ্যামোনিয়াম সালফেট, সুপারফসফেট অফ লাইম ইত্যাদি রাসায়নিক সার তৈরিতে, পেট্রোলিয়াম শোধনে এবং কৃত্রিম রং ও ফাইবার উৎপাদনে এটি অপরিহার্য।

   * নাইট্রিক এসিডের ভূমিকা: এটি নাইট্রেট সার (যেমন অ্যামোনিয়াম নাইট্রেট) উৎপাদনে এবং নাইট্রোগ্লিসারিন, টিএনটি (TNT), গানকটন ইত্যাদি শক্তিশালী বিস্ফোরক তৈরিতে প্রধান কাঁচামাল হিসেবে ব্যবহৃত হয়।

## Physical Science: Chapter 9 - Metallurgy (ধাতুবিদ্যা)

১ নম্বরের প্রশ্ন ও উত্তর (৩০টি)

 * সবচেয়ে বেশি পরিমাণে প্রাপ্ত ধাতু কোনটি?

   * অ্যালুমিনিয়াম (\text{Al})।

 * হেমাটাইট কোন ধাতুর আকরিক?

   * লোহা (\text{Fe})।

 * বক্সাইট কোন ধাতুর প্রধান আকরিক?

   * অ্যালুমিনিয়াম (\text{Al})।

 * ক্যালামাইন কোন ধাতুর আকরিক?

   * দস্তা বা জিঙ্ক (\text{Zn})।

 * গ্যালেনা কোন ধাতুর আকরিক?

   * সীসা বা লেড (\text{Pb})।

 * সিনাবার কোন ধাতুর আকরিক?

   * পারদ (\text{Hg})।

 * আকরিক থেকে ধাতু নিষ্কাশনের সময় অপদ্রব্য অপসারণে যে পদার্থ মেশানো হয়, তাকে কী বলে?

   * ফ্লাক্স বা বিগলক।

 * বিগলক ও গ্যাংয়ের মিলিত রূপকে কী বলা হয়?

   * স্ল্যাগ বা ধাতু মল।

 * পিতল কোন কোন ধাতুর সংকর ধাতু?

   * তামা (\text{Cu}) ও দস্তা (\text{Zn})।

 * ব্রোঞ্জ বা কাঁসা কোন কোন ধাতুর সংকর ধাতু?

   * তামা (\text{Cu}) ও টিন (\text{Sn}).

 * স্টেইনলেস স্টিলে লোহার সাথে প্রধানত কোন কোন মৌল থাকে?

   * ক্রোমিয়াম, নিকেল ও কার্বন।

 * থার্মিট মিশ্রণে কোন ধাতুর গুঁড়ো বিজারক হিসেবে কাজ করে?

   * অ্যালুমিনিয়াম চूर्ण।

 * অ্যামালগাম কাকে বলে?

   * পারদের সাথে অন্য কোনো ধাতুর সংকর ধাতুকে অ্যামালগাম বলে।

 * কোন ধাতু সাধারণ উষ্ণতায় তরল অবস্থায় থাকে?

   * পারদ (\text{Hg})।

 * বাতাসের অক্সিজেন ও কার্বন ডাইঅক্সাইডের সংস্পর্শে এলে তামার ওপর কী রঙের আস্তরণ পড়ে?

   * সবুজ রঙের বেসিক কপার কার্বনেটের আস্তরণ।

 * লোহার ওপর দস্তার প্রলেপ দেওয়ার পদ্ধতিকে কী বলে?

   * গ্যালভানাইজেশন (Galvanization)।

 * লোহায় মরচে পড়ার রাসায়নিক সংকেত কী?

   * জলযুক্ত ফেরিক অক্সাইড [\text{Fe}_2\text{O}_3 \cdot x\text{H}_2\text{O}]।

 * ম্যালাকাইট কোন ধাতুর আকরিক?

   * তামা (\text{Cu})।

 * ফটকিরির রাসায়নিক সংকেত কী?

   * \text{K}_2\text{SO}_4 \cdot \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 \cdot 24\text{H}_2\text{O}।

 * কোন ধাতুগুলির ওপর সাধারণ বায়ুমণ্ডলে জল বা বাতাসের কোনো প্রভাব পড়ে না?

   * সোনা, প্লাটিনাম ও রূপা।

 * ব্লাস্ট ফার্নেস বা ধমক চুল্লিতে কোন প্রক্রিয়ায় লোহা নিষ্কাশন করা হয়?

   * কার্বনিক বিজারণ পদ্ধতি।

 * অ্যালুমিনিয়াম নিষ্কাশনের হল-হেরােল পদ্ধতিতে ফ্লাক্স বা দ্রাবক হিসেবে কী ব্যবহৃত হয়?

   * গলিত ক্রায়োলাইট ও ফ্লোরস্পার।

 * সিডারাইট কোন ধাতুর আকরিক?

   * লোহা (\text{Fe})।

 * সংকর ধাতু বা অ্যালয় মূলত কী ধরনের মিশ্রণ?

   * সমসত্ত্ব কঠিন দ্রবণ।

 * ডুরালুমিন সংকর ধাতুর প্রধান উপাদান কী?

   * অ্যালুমিনিয়াম, তামা, ম্যাগনেসিয়াম ও ম্যাঙ্গানিজ।

 * কোন ধাতু নিষ্কাশনের জন্য কার্বন বিজারণ পদ্ধতি ব্যবহার করা যায় না?

   * অত্যন্ত সক্রিয় ধাতু যেমন অ্যালুমিনিয়াম, সোডিয়াম ইত্যাদি।

 * কোন সংকর ধাতু বিমান তৈরিতে বহুল ব্যবহৃত হয়?

   * ডুরালুমিন।

 * লোহার একটি আকরিকের নাম লেখো যাতে কার্বনেট লবণ থাকে।

   * সিডারাইট (\text{FeCO}_3) বা স্প্যাথিক আয়রন।

 * খনিজ ও আকরিকের মধ্যে মূল পার্থক্য কিসের ওপর ভিত্তি করে নির্ধারিত হয়?

   * ধাতু নিষ্কাশনের লাভজনক ও সহজলভ্যতার ওপর।

 * সোনা বা রূপা পরিশোধনে কোন পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়?

   * তড়িৎ বিশোধন বা সায়ানাইড পদ্ধতি।

২ নম্বরের প্রশ্ন ও উত্তর (২০টি)

 * খনিজ ও আকরিকের মধ্যে দুটি প্রধান পার্থক্য লেখো।

   * (১) সমস্ত আকরিকই খনিজ, কিন্তু সমস্ত খনিজ আকরিক নয়। (২) খনিজ থেকে লাভজনকভাবে ধাতু নিষ্কাশন করা সম্ভব নাও হতে পারে, কিন্তু আকরিক থেকে খুব সহজেই ও কম খরচে ধাতু নিষ্কাশন করা যায়।

 * ফ্লাক্স বা বিগলক এবং স্ল্যাগ বা ধাতু মল বলতে কী বোঝো?

   * আকরিকের মধ্যে থাকা অস্রবণীয় অপদ্রব্য (গ্যাংস) দূর করার জন্য যে রাসায়নিক পদার্থ মেশানো হয় তাকে ফ্লাক্স বলে। ফ্লাক্স অপদ্রব্যের সাথে বিক্রিয়া করে যে গলিত হালকা পদার্থ উৎপন্ন করে তাকে স্ল্যাগ বলে।

 * থার্মিট মিশ্রণ কী এবং এর একটি ব্যবহার লেখো।

   * তিন ভাগ ফেরিক অক্সাইড (\text{Fe}_2\text{O}_3) এবং এক ভাগ অ্যালুমিনিয়াম চূর্ণের মিশ্রণকে থার্মিট মিশ্রণ বলে। এটি রেললাইনের ভাঙা অংশ বা যন্ত্রাংশের ফাটল জোড়া লাগাতে ব্যবহার করা হয়।

 * সংকর ধাতু বা অ্যালয় তৈরির মূল উদ্দেশ্যগুলি কী কী?

   * (১) ধাতুর কাঠিন্য ও শক্তি বৃদ্ধি করা। (২) ধাতুর ক্ষয় বা জং ধরা রোধ করা। (৩) গলনাঙ্ক কমানো বা ইচ্ছেমতো ভৌত ধর্ম পরিবর্তন করা।

 * লোহার ওপর জিংকের প্রলেপ বা গ্যালভানাইজেশন কেন করা হয়?

   * লোহা খোলা বাতাসে রাখলে জলীয় বাষ্প ও অক্সিজেনের প্রভাবে জং ধরে নষ্ট হয়ে যায়। লোহার ওপর জিংকের প্রলেপ দিলে জিংক নিজে জারিত হয়ে লোহার ক্ষয় বা মরচে পড়া সম্পূর্ণ রোধ করে।

 * অ্যালুমিনিয়াম ধাতু অত্যন্ত সক্রিয় হওয়া সত্ত্বেও এর তৈরি পাত্রে টক জাতীয় খাবার রাখা যায় কেন?

   * অ্যালুমিনিয়াম বাতাসের অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়া করে তার ওপরে অত্যন্ত সুরক্ষিত ও নিষ্ক্রিয় অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইডের (\text{Al}_2\text{O}_3) পাতলা আস্তরণ তৈরি করে, যা ভেতরের ধাতুকে অ্যাসিডের আক্রমণ থেকে রক্ষা করে।

 * পিতল ও ব্রোঞ্জের মধ্যে প্রধান পার্থক্য কোথায়?

   * পিতল হলো তামা (\text{Cu}) ও দস্তা (\text{Zn})-এর সংকর ধাতু, পক্ষান্তরে ব্রোঞ্জ বা কাঁসা হলো তামা (\text{Cu}) ও টিন (\text{Sn})-এর সংকর ধাতু।

 * ভাজ (Roasting) ও নিস্তেজকরণ (Calcination) বলতে কী বোঝো?

   * ভাজ: আকরিককে বাতাসের উপস্থিতিতে তার গলনাঙ্কের নিচে উত্তপ্ত করে সালফাইড আকরিককে অক্সাইডে রূপান্তর করার পদ্ধতি।

   * নিস্তেজকরণ: বাতাস না থাকলে বা সীমিত বায়ুতে আকরিককে উত্তপ্ত করে কার্বনেট আকরিক থেকে কার্বন ডাইঅক্সাইড দূর করার পদ্ধতি।

 * অ্যামালগাম কাকে বলে? একটি উদাহরণ লেখো।

   * পারদের (\text{Hg}) সাথে অন্য কোনো ধাতু (যেমন সোনা, রূপা বা তামা) মিলে যে সংকর ধাতু তৈরি করে তাকে অ্যামালগাম বলে। যেমন—সোডার অ্যামালগাম বা রূপার অ্যামালগাম।

 * তামার ওপর সবুজচে আস্তরণ পড়ার কারণ কী?

   * তামা দীর্ঘদিন বাতাসে উন্মুক্ত থাকলে বায়ুর অক্সিজেন, কার্বন ডাইঅক্সাইড ও আর্দ্রতার সাথে ধীরে ধীরে বিক্রিয়া করে ক্ষয়প্রাপ্ত হয় এবং তার ওপর ক্ষারীয় কপার কার্বনেটের (\text{CuCO}_3 \cdot \text{Cu(OH)}_2) সবুজ রঙের আস্তরণ পড়ে।

 * নিষ্ক্রিয় ধাতু বা নোবেল মেটাল কাদের বলা হয়? উদাহরণ দাও।

   * যে সমস্ত ধাতু প্রকৃতিতে মুক্ত অবস্থায় পাওয়া যায় এবং জল, বায়ু, অ্যাসিড বা ক্ষারের সাথে সহজে বিক্রিয়া করে ক্ষয়প্রাপ্ত হয় না, তাদের নিষ্ক্রিয় ধাতু বলে। যেমন—সোনা (\text{Au}), প্ল্যাটিনাম (\text{Pt})।

 * অ্যালুমিনিয়াম নিষ্কাশনের হল-হেরােল পদ্ধতিতে ক্রায়োলাইট মেশানোর দুটি কারণ লেখো।

   * (১) অ্যালুমিনার গলনাঙ্ক প্রায় ২০০০° সে থেকে কমিয়ে প্রায় ৯৫০° সে এ নামিয়ে আনা। (২) মিশ্রণটির তড়িৎ পরিবাহিতা বহুগুণ বৃদ্ধি করা।

 * সংকর ধাতুকে কঠিন দ্রবণ বলা হয় কেন?

   * সংকর ধাতুতে প্রধান ধাতুটির কেলাস জালকের মধ্যে অন্য ধাতু বা অধাতুর পরমাণুগুলি সুষমভাবে বণ্টিত হয়ে একটি সমসত্ত্ব মিশ্রণ গঠন করে, যার ভৌত গঠন তরল দ্রবণের মতো সুষম হওয়ায় একে কঠিন দ্রবণ বলা হয়।

 * স্টেইনলেস স্টিল বা আকরিক ইস্পাত জং ধরে না কেন?

   * এতে সাধারণ লোহার সাথে নির্দিষ্ট পরিমাণে ক্রোমিয়াম (\text{Cr}) ও নিকেল (\text{Ni}) মেশানো থাকে, যা লোহার পৃষ্ঠদেশে একটি নিষ্ক্রিয় প্রতিরক্ষামূলক আস্তরণ তৈরি করে মরচে পড়া আটকায়।

 * আকরিকের গাঢ়ীকরণ (Concentration of ore) বলতে কী বোঝো?

   * খনি থেকে তোলার পর আকরিকের সাথে যে সমস্ত মাটি, বালি বা পাথরের গুঁড়োর মতো অপদ্রব্য বা গ্যাংস যুক্ত থাকে, সেগুলি দূর করে আকরিকের মধ্যে ধাতুর পরিমাণ বাড়িয়ে সমৃদ্ধ করার প্রক্রিয়াকে গাঢ়ীকরণ বলে।

 * ধাতু নিষ্কাশনের ক্ষেত্রে কার্বন বিজaran পদ্ধতি কোন প্রকৃতির ধাতুর ক্ষেত্রে প্রযোজ্য?

   * মাঝারি সক্রিয়তা সম্পন্ন ধাতু যেমন লোহা (\text{Fe}), দস্তা (\text{Zn}), তামা (\text{Cu}) ইত্যাদির অক্সাইড থেকে ধাতু নিষ্কাশনে কার্বন বিজারণ পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়।

 * ডুরালুমিন কোথায় ব্যবহার করা হয় এবং কেন?

   * এটি হালকা অথচ অত্যন্ত শক্তিশালী হওয়ায় বিমান ও জাহাজের কাঠামো, স্পিডবোট এবং বিভিন্ন হালকা যন্ত্রাংশ তৈরিতে বহুল ব্যবহৃত হয়।

 * ম্যাগনেটাইট ও হেমাটাইটের মধ্যে লোহার শতকরা পরিমাণ কার বেশি?

   * ম্যাগনেটাইটে (\text{Fe}_3\text{O}_4) লোহার শতকরা পরিমাণ (\approx 72.4\%) হেমাটাইটের (\text{Fe}_2\text{O}_3 \approx 70\%) তুলনায় কিছুটা বেশি থাকে।

 * সোনা বা রূপা নিষ্কাশনের সায়ানাইড পদ্ধতি বলতে কী বোঝো?

   * সোনা বা রূপার আকরিককে সোডিয়াম সায়ানাইড (\text{NaCN}) দ্রবণের সাথে জারিত করে দ্রবণীয় জটিল লবণ তৈরি করা হয় এবং পরে জিংক চূর্ণ মিশিয়ে সেখান থেকে বিশুদ্ধ সোনা বা রূপা পৃথক করা হয়।

 * ধাতুবিদ্যার মূল পর্যায়গুলি কী কী?

   * প্রধানত তিনটি ধাপ: (১) আকরিকের প্রস্তুতি ও গাঢ়ীকরণ, (২) গাঢ়ীকৃত আকরিক থেকে ধাতু অক্সাইড নিষ্কাশন ও বিজারণ, এবং (৩) অপরিশোধিত ধাতুর পরিশোধন।

৩ নম্বরের প্রশ্ন ও উত্তর (১০টি)

 * খনিজ ও আকরিকের সম্পর্ক বুঝিয়ে লেখো। "সব আকরিকই খনিজ, কিন্তু সব খনিজ আকরিক নয়"—কেন উক্তিটি সত্য?

   * সংজ্ঞা: ভূগর্ভ থেকে খনি থেকে যে প্রাকৃতিক অজৈব কঠিন পদার্থ সংহত রূপে খনিজ আকারে তোলা হয় তাকে খনিজ বলে। আর যে নির্দিষ্ট খনিজ থেকে লাভজনকভাবে, সহজে ও কম খরচে ধাতু নিষ্কাশন করা যায় তাকে আকরিক বলে।

   * ব্যাখ্যা: সমস্ত আকরিকই কোনো না কোনো খনিজ, কারণ সেগুলি প্রকৃতিতে খনিজ রূপেই জন্মায়। কিন্তু সমস্ত খনিজ থেকে সহজে বা লাভজনকভাবে ধাতু নিষ্কাশন করা যায় না (যেমন অ্যালুমিনিয়ামের খনিজ চেলসি থেকে অ্যালুমিনা তোলা লাভজনক নয়, কিন্তু বক্সাইট থেকে লাভজনক)। তাই সমস্ত খনিজ আকরিক হতে পারে না।

 * আকরিকের গাঢ়ীকরণের প্রধান পদ্ধতিগুলি (জলীয় প্রক্ষালন, ফেনা ভাসন ও চৌম্বক পৃথকীকরণ) সংক্ষেপে আলোচনা করো।

   * জলীয় প্রক্ষালন (Gravity Separation): আকরিক ও অপদ্রব্যের আপেক্ষিক গুরুত্বের পার্থক্যের ওপর ভিত্তি করে জলের স্রোতে ধুয়ে হালকা অপদ্রব্য দূর করা হয়।

   * ফেনা ভাসন পদ্ধতি (Froth Flotation): সালফাইড আকরিকের ক্ষেত্রে এটি ব্যবহৃত হয়। গুড়ো করা আকরিক জল ও পাইন তেলে মিশিয়ে বায়ুপ্রবাহ পাঠালে আকরিক ফেনায় ভেসে ওঠে এবং অপদ্রব্য নিচে জমে।

   * চৌম্বক পৃথকীকরণ (Magnetic Separation): আকরিক চৌম্বকীয় হলে (যেমন ম্যাগনেটাইট বা আয়রন পাইরাইটস) চুম্বক বেল্ট চালিত রোলার ব্যবহার করে অপদ্রব্য থেকে আকরিককে আলাদা করা হয়।

 * ভাজ (Roasting) ও নিস্তেজকরণ (Calcination)-এর মধ্যে তুলনামূলক আলোচনা কর (সংজ্ঞা, শর্ত ও কাজ)।

   * ভাজ (Roasting): এটি সালফাইড আকরিকের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য। এখানে বায়ুর উপস্থিতি বা আধিক্যে আকরিককে তার গলনাঙ্কের নিচে উত্তপ্ত করে অক্সাইডে পরিণত করা হয় এবং উদ্বায়ী অপদ্রব্য দূর করা হয় (\text{2ZnS} + 3\text{O}_2 \rightarrow 2\text{ZnO} + 2\text{SO}_2)।

   * নিস্তেজকরণ (Calcination): এটি কার্বনেট বা হাইড্রক্সাইড আকরিকের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য। এখানে বায়ুর অনুপস্থিতি বা সীমিত সরবরাহে আকরিককে উত্তপ্ত করে আর্দ্রতা ও কার্বন ডাইঅক্সাইড দূর করে অক্সাইডে রূপান্তর করা হয় (\text{ZnCO}_3 \rightarrow \text{ZnO} + \text{CO}_2)।

 * থার্মিট পদ্ধতি কী? রেললাইনের ভাঙা অংশ জোড়া লাগাতে এই পদ্ধতি কীভাবে কাজ করে তা সমীকরণসহ ব্যাখ্যা করো।

   * সংজ্ঞা: অ্যালুমিনিয়াম চূর্ণের তীব্র বিজারক ক্ষমতাকে কাজে লাগিয়ে ধাতু অক্সাইড থেকে ধাতু নিষ্কাশন বা জোড়া লাগানোর প্রক্রিয়াকে থার্মিট পদ্ধতি বলে।

   * কার্যপদ্ধতি: রেললাইনের ফাটলে থার্মিট মিশ্রণ (আয়রন অক্সাইড ও অ্যালুমিনিয়াম গুঁড়ো) রেখে ম্যাগনেসিয়াম ফিতের সাহায্যে আগুন ধরালে তীব্র তাপোৎপাদী বিক্রিয়া ঘটে। এর ফলে প্রচুর তাপ উৎপন্ন হয় এবং গলিত লোহা সোজা ফাটলের মধ্যে ঢুকে গিয়ে রেললাইনের ভাঙা অংশ মজবুতভাবে জোড়া লাগিয়ে দেয়।

   * সমীকরণ: \text{Fe}_2\text{O}_3 + 2\text{Al} \rightarrow \text{Al}_2\text{O}_3 + 2\text{Fe} + \text{প্রচুর তাপ}।

 * সংকর ধাতু কাকে বলে? পিতল, ব্রোঞ্জ ও ডুরালুমিনের উপাদান ও ব্যবহার সবিস্তারে লেখো।

   * সংজ্ঞা: দুটি বা ততোধিক ধাতু অথবা একটি ধাতু ও একটি অধাতুর সমসত্ত্ব কঠিন মিশ্রণকে সংকর ধাতু বলে।

   * পিতল: তামা (\approx 60-80\%) ও দস্তা (\approx 20-40\%) দিয়ে তৈরি। বাসনপত্র, কলকারখানার যন্ত্রাংশ ও মূর্তি তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।

   * ব্রোঞ্জ: তামা (\approx 88\%) ও টিন (\approx 12\%) দিয়ে তৈরি। মুদ্রা, মূর্তি ও পদক তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।

   * ডুরালুমিন: অ্যালুমিনিয়াম, তামা, ম্যাগনেসিয়াম ও ম্যাঙ্গানিজ দ্বারা তৈরি। বিমান ও স্পিডবোটের হালকা বডি তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।

 * লোহায় মরচে পড়ার কারণ কী এবং এর রাসায়নিক প্রক্রিয়াটি সমীকরণসহ ব্যাখ্যা করো।

   * কারণ: লোহা আর্দ্র বাতাস বা জল এবং অক্সিজেনের সংস্পর্শে এলে একপ্রকার ধীর জারণ প্রক্রিয়ায় রাসায়নিকভাবে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়, যাকে মরচে পড়া বলে।

   * প্রক্রিয়া ও সমীকরণ:

     * প্রথমে লোহা অক্সিজেনের সাথে যুক্ত হয়ে ফেরাস অক্সাইড তৈরি করে।

     * পরবর্তীতে জলীয় বাষ্পের উপস্থিতিতে তা জারিত হয়ে হাইড্রেটেড ফেরিক অক্সাইড বা মরচে তৈরি করে।

     * সমীকরণ: 4\text{Fe} + 3\text{O}_2 + x\text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{Fe}_2\text{O}_3 \cdot x\text{H}_2\text{O} (মরচে)।

 * অ্যালুমিনিয়ামের জারণ প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং এর প্যাসিভেশন (Passivation) প্রক্রিয়াটি বুঝিয়ে লেখো।

   * অ্যালুমিনিয়াম অত্যন্ত সক্রিয় ধাতু হওয়া সত্ত্বেও বাতাসের সংস্পর্শে আসার সাথে সাথেই এর ওপর অক্সিজেনের একটি স্বচ্ছ, অতি শক্ত ও অবিচ্ছিন্ন অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইডের (\text{Al}_2\text{O}_3) আস্তরণ পড়ে। এই আস্তরণটি ভিতরের খাঁটি ধাতুকে পরবর্তী জারণ বা ক্ষয় থেকে সম্পূর্ণ রক্ষা করে। এই স্বয়ংক্রিয়ভাবে প্রতিরক্ষামূলক আবরণ তৈরি হওয়ার ঘটনাকে ধাতুবিদ্যার ভাষায় প্যাসিভেশন বলা হয়।

 * ধাতু নিষ্কাশনের মূল ধাপগুলি পর্যায়ক্রমে আলোচনা করো।

   * ধাতু নিষ্কাশন প্রধানত ৩টি ধাপে সম্পন্ন হয়:

     * ধাপ ১ (আকরিকের গাঢ়ীকরণ): আকরিক থেকে মাটি, বালি ও অন্যান্য অপদ্রব্য (গ্যাংস) জলীয় প্রক্ষালন, ফেনা ভাসন বা চৌম্বক পৃথকীকরণ প্রক্রিয়ায় দূর করা।

     * ধাপ ২ (ধাতু অক্সাইডে রূপান্তর ও বিজারণ): গাঢ়ীকৃত আকরিককে ভাজ বা নিস্তেজকরণের মাধ্যমে অক্সাইডে পরিণত করে পরবর্তীতে কার্বন বিজারণ, অ্যালুমিনোথার্মিক বা তড়িৎ বিশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় মুক্ত ধাতু নিষ্কাশন করা।

     * ধাপ ৩ (ধাতুর পরিশোধন): প্রাপ্ত অপরিশোধিত ধাতুকে তড়িৎ বিশোধন বা অন্যান্য পদ্ধতির মাধ্যমে শতভাগ বিশুদ্ধ ধাতুতে রূপান্তর করা।

 * ব্লাস্ট ফার্নেসে (Blast furnace) লোহা নিষ্কাশনের সময় স্ল্যাগ কীভাবে উৎপন্ন হয় এবং এর প্রয়োজনীয়তা কী?

   * উৎপাদন: ধমক চুল্লিতে হেমাটাইট আকরিক, কোক কয়েন ও চুনাপাথর (\text{CaCO}_3) একসাথে ফেলা হয়। চুল্লির উত্তাপে চুনাপাথর ভেঙে ক্যালসিয়াম অক্সাইড (\text{CaO}) উৎপন্ন করে, যা আকরিকের সাথে থাকা সিলিকা (\text{SiO}_2) অপদ্রব্যের সাথে বিক্রিয়া করে গলিত ক্যালসিয়াম সিলিকেট (\text{CaSiO}_3) বা স্ল্যাগ উৎপন্ন করে।

   * সমীকরণ: \text{CaO} + \text{SiO}_2 \rightarrow \text{CaSiO}_3 (স্ল্যাগ)।

   * প্রয়োজনীয়তা: স্ল্যাগ গলিত লোহার চেয়ে হালকা হওয়ায় ওপরে ভেসে থাকে এবং গলিত লোহাকে পুনরায় অক্সিজেনের সংস্পর্শে এসে জারিত হতে বাধা দেয়।

 * সোনা, রূপা বা প্ল্যাটিনামের মতো মূল্যবান ধাতুগুলির ক্ষেত্রে ধাতুবিদ্যা বা নিষ্কাশন পদ্ধতি তুলনামূলক সহজ কেন এবং এদের ক্ষয় হয় না কেন?

   * সোনা, রূপা বা প্ল্যাটিনাম অত্যন্ত নিম্ন সক্রিয় বা নিষ্ক্রিয় ধাতু হওয়ায় প্রকৃতিতে এগুলি স্বাধীন বা মুক্ত অবস্থায় (Native state) পাওয়া যায়। এদের সাথে কোনো সালফাইড, কার্বনেট বা অক্সাইডের জটিল আকরিক থাকে না বললেই চলে। এছাড়া জলীয় বাষ্প, অক্সিজেন, অ্যাসিড বা ক্ষারের সাথে এরা সাধারণ অবস্থায় কোনো বিক্রিয়া করে না বলেই এদের সহজে ক্ষয় হয় না বা দীর্ঘকাল চকচকে থাকে।

## Physical Science: Chapter 10 - Light (আলো)

১ নম্বরের প্রশ্ন ও উত্তর (৩০টি)

 * গোলীয় দর্পণের ফোকাস দৈর্ঘ্য (f) ও বক্রতা ব্যাসার্ধ (R)-এর মধ্যে সম্পর্ক কী?

   * R = 2f বা f = \frac{R}{2}।

 * মোটর গাড়ির ভিউ ফাইণ্ডার বা লুকিং গ্লাস হিসেবে কোন দর্পণ ব্যবহার করা হয়?

   * উত্তল দর্পণ।

 * দাঁতের চিকিৎসকরা রোগীর দাঁতের বিবর্ধিত প্রতিবিম্ব দেখতে কোন দর্পণ ব্যবহার করেন?

   * অবতল দর্পণ।

 * সৌর কুকারে কোন ধরনের দর্পণ ব্যবহৃত হয়?

   * অবতল দর্পণ।

 * শূন্য মাধ্যমে আলোর বেগ কত?

   * প্রায় 3 \times 10^8 \text{ m/s}।

 * প্রতিসরণের সময় কোন রাশি অপরিবর্তিত থাকে?

   * আলোর কম্পাঙ্ক (\nu) ও দশা।

 * স্নেলের সূত্রটি কোন সূত্রের ওপর প্রতিষ্ঠিত?

   * প্রতিসরণের দ্বিতীয় সূত্রের ওপর (আলোর প্রতিসরণের সূত্র)।

 * আপতন কোণ ও প্রতিসরণ কোণ যথাক্রমে 45^\circ ও 30^\circ হলে কৌণিক চ্যুতির মান কত?

   * 45^\circ - 30^\circ = 15^\circ।

 * কোন বর্ণের আলোর প্রতিসরাঙ্ক সবচেয়ে বেশি?

   * বেগুনি বর্ণের আলো।

 * কোন বর্ণের আলোর প্রতিসরাঙ্ক সবচেয়ে কম?

   * লাল বর্ণের আলো।

 * প্রিজমের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময় কোন বর্ণের চ্যুতি সর্বাধিক হয়?

   * বেগুনি বর্ণ।

 * প্রিজমের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময় কোন বর্ণের চ্যুতি সর্বনিম্ন হয়?

   * লাল বর্ণ।

 * উত্তল লেন্সকে কী লেন্স বলা হয়?

   * অভিসারী লেন্স।

 * অবতল লেন্সকে কী লেন্স বলা হয়?

   * অপসারী লেন্স।

 * উত্তল লেন্সের আলোককেন্দ্র দিয়ে আলোক রশ্মি গেলে তার চ্যুতি কত হয়?

   * শূন্য (\text{0}^\circ)।

 * লেন্সের ক্ষমতার এসআই (SI) একক কী?

   * ডায়াপ্টার (\text{D})।

 * বিবর্ধক কাচ (Magnifying glass) হিসেবে কোন লেন্স ব্যবহার করা হয়?

   * উত্তল লেন্স।

 * স্বল্পদৃষ্টি বা মায়োপিয়া (Myopia) প্রতিকারে কোন লেন্স ব্যবহৃত হয়?

   * অবতল লেন্স।

 * দীর্ঘদৃষ্টি বা হাইপারমেট্রোপিয়া (Hypermetropia) প্রতিকারে কোন লেন্স ব্যবহৃত হয়?

   * উত্তল লেন্স।

 * আকাশের রঙ নীল দেখায় কেন?

   * আলোর বিক্ষেপণের জন্য (রেলের বিক্ষেপণ সূত্র)।

 * সূর্যাস্ত বা সূর্যোদয়ের সময় সূর্যকে লাল দেখায় কেন?

   * আলোর বিক্ষেপণের জন্য।

 * একটি কাচের স্ল্যাবের প্রতিসরাঙ্ক ১.৫ হলে, ওই মাধ্যমে আলোর বেগ কত হবে?

   * 2 \times 10^8 \text{ m/s}।

 * গোলীয় দর্পণের মেরু ও ফোকাসের মধ্যবর্তী দূরত্বকে কী বলে?

   * ফোকাস দৈর্ঘ্য।

 * পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলনের একটি প্রাকৃতিক উদাহরণ কী?

   * মরুভূমির মরিচিকা বা হীরা চকচকে দেখা।

 * সংকট কোণ বা ক্রান্তিকোণ কাকে বলে?

   * আলোক রশ্মি ঘন মাধ্যম থেকে লঘু মাধ্যমে যাওয়ার সময় আপতন কোণের যে মানের জন্য প্রতিসরণ কোণ 90^\circ হয়, তাকে সংকট কোণ বলে।

 * একটি পাতলা লেন্সের ক্ষমতা +2\text{D} হলে, এর ফোকাস দৈর্ঘ্য কত?

   * +50\text{ সেমি}।

 * কোন আলোকীয় যন্ত্রে অবাস্তব প্রতিবিম্ব গঠিত হয় না?

   * পিনহোল ক্যামেরা।

 * উত্তল লেন্সের ফোকাসে বস্তু রাখলে প্রতিবিম্ব কোথায় গঠিত হয়?

   * অসীম দূরত্বে।

 * সাদা আলোর বিচ্ছুরণ কে আবিষ্কার করেন?

   * স্যার আইজ্যাক নিউটন।

 * আলোর প্রতিসরণের দ্বিতীয় সূত্রটি কার সূত্র নামে পরিচিত?

   * স্নেলের সূত্র।

২ নম্বরের প্রশ্ন ও উত্তর (২০টি)

 * আলোর প্রতিসরণের সূত্র দুটি বিবৃত কর।

   * (১) আপতিত রশ্মি, প্রতিসৃত রশ্মি এবং দুই মাধ্যমের বিভেদ তলে অঙ্কিত অভিলম্ব সর্বদা একই সমতলে থাকে। (২) নির্দিষ্ট বর্ণ ও দুটি নির্দিষ্ট মাধ্যমের জন্য আপতন কোণের সাইন (\sin i) ও প্রতিসরণ কোণের সাইন (\sin r)-এর অনুপাত সর্বদা ধ্রুবক থাকে (\frac{\sin i}{\sin r} = \mu)।

 * অবতল দর্পণের ফোকাস দৈর্ঘ্য বলতে কী বোঝো?

   * অবতল দর্পণের প্রধান অক্ষের সমান্তরালভাবে আগত আলোক রশ্মিগুচ্ছ দর্পণে প্রতিফলিত হওয়ার পর প্রধান অক্ষের ওপর যে নির্দিষ্ট বিন্দুতে মিলিত হয়, তাকে দর্পণের মুখ্য ফোকাস বলে এবং মেরু থেকে ফোকাস পর্যন্ত দূরত্বকে ফোকাস দৈর্ঘ্য বলে।

 * উত্তল লেন্সের আলোককেন্দ্র কাকে বলে?

   * লেন্সের মধ্যবিন্দুতে অবস্থিত এমন একটি বিন্দু যার মধ্য দিয়ে আলোক রশ্মি প্রতিসরণের পর কোনো প্রকার কৌণিক চ্যুতি বা পার্শ্বচ্যুতি ছাড়াই সোজাসুজি বেরিয়ে যায়, তাকে ওই লেন্সের আলোককেন্দ্র বলে।

 * লেন্সের ক্ষমতা বলতে কী বোঝো? এর একক কী?

   * কোনো লেন্সের অভিসারী বা অপসারী করার সামর্থ্যকে লেন্সের ক্ষমতা (\text{P}) বলে। এটি লেন্সের ফোকাস দৈর্ঘ্যের (\text{f} মিটার এককে) অনোন্যক বা ব্যস্তানুপাতিক (\text{P} = \frac{1}{\text{f}})। এর এসআই একক হলো ডায়াপ্টার (\text{D})।

 * পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন ঘটার দুটি প্রধান শর্ত লেখো।

   * (১) আলোক রশ্মিকে অবশ্যই ঘন মাধ্যম থেকে লঘু মাধ্যমে প্রবেশ করতে হবে। (২) ঘন মাধ্যমে আপতন কোণের মান নির্দিষ্ট মাধ্যমের সংকট কোণের চেয়ে বেশি হতে হবে।

 * গাড়ির হেডলাইটে অবতল দর্পণ ব্যবহার করা হয় কেন?

   * অবতল দর্পণের ফোকাসে বাল্ব রাখলে সেখান থেকে নির্গত অপসারী রশ্মি দর্পণে প্রতিফলিত হয়ে অত্যন্ত তীব্র, সমান্তরাল ও বহুদূরগামী আলোক রশ্মি গুচ্ছে পরিণত হয়, যা চালককে রাতের অন্ধকারে অনেক দূরের পথ দেখতে সাহায্য করে।

 * আকাশের রঙ নীল দেখায় কেন?

   * বায়ুমণ্ডলে উপস্থিত ধূলিকণা ও গ্যাসীয় অণুগুলির দ্বারা কম তরঙ্গদৈর্ঘ্যের নীল ও বেগুনি আলো অন্যান্য আলোর তুলনায় বেশি পরিমাণে চারিদিকে ছড়িয়ে পড়ে বা বিক্ষিপ্ত হয়। আমাদের চোখ নীল আলোর প্রতি বেশি সংবেদনশীল হওয়ায় আকাশকে নীল দেখায়।

 * প্রিজমের মধ্য দিয়ে আলোর প্রতিসরণের সময় চ্যুতি কোণ (\delta) কিসের ওপর নির্ভর করে?

   * চ্যুতি কোণ প্রধানত আপতন কোণ, প্রিজমের প্রতিসরাঙ্ক, প্রিজমের প্রতিসারক কোণ এবং আলোর বর্ণের (বা তরঙ্গদৈর্ঘ্যের) ওপর নির্ভর করে।

 * গোলীয় দর্পণের ক্ষেত্রে প্রমাণ করো যে, f = \frac{R}{2}।

   * কোনো গোলীয় দর্পণের ক্ষেত্রে প্রতিফলিত রশ্মিগুলির জ্যামিতিক বিশ্লেষণ থেকে দেখা যায় যে, ফোকাস দূরত্ব বক্রতা ব্যাসার্ধের ঠিক অর্ধেক হয়। অর্থাৎ, মেরু থেকে ফোকাসের দূরত্ব (f) এবং বক্রতা ব্যাসার্ধ (R)-এর সম্পর্ক হলো R = 2\text{f}।

 * দীর্ঘদৃষ্টি বা হাইপারমেট্রোপিয়া (Hypermetropia) প্রতিকারে কী ধরনের লেন্স ব্যবহার করা হয় এবং কেন?

   * এই ত্রুটিতে আক্রান্ত ব্যক্তি কাছের জিনিস স্পষ্ট দেখতে পেলেও দূরের জিনিস পরিষ্কার দেখতে পায় না কারণ প্রতিবিম্ব রেটিনার পেছনে গঠিত হয়। এই ত্রুটি দূর করার জন্য উপযুক্ত ফোকাস দৈর্ঘ্যের উত্তল লেন্স ব্যবহার করা হয়, যা আলোকরশ্মিকে অভিসারী করে রেটিনায় প্রতিবিম্ব গঠন করতে সাহায্য করে।

 * একটি কাচের প্রতিসরাঙ্ক 1.5 বলতে কী বোঝো?

   * এর অর্থ হলো শূন্য বা বায়ু মাধ্যমে আলোর বেগের মান এবং ওই নির্দিষ্ট কাঁচ মাধ্যমে আলোর বেগের মানের অনুপাত হলো 1.5। অর্থাৎ, শূন্য মাধ্যমে আলোর বেগ কাঁচের মাধ্যমে আলোর বেগের ১.৫ গুণ।

 * বর্ণালী বা স্পেকট্রাম (Spectrum) কাকে বলে?

   * সাদা বা বহুবর্ণী আলোক রশ্মি প্রিজমের মধ্য দিয়ে প্রতিসরণের সময় বিশ্লিষ্ট হয়ে বিভিন্ন উপাদান বর্ণে বিভক্ত হয়ে পর্দায় যে বর্ণালীর পটি তৈরি করে, তাকে বর্ণালী বলে।

 * উত্তল লেন্সের সামনে বস্তুকে কোথায় রাখলে বস্তুর সমান আকৃতির সদবিম্ব গঠিত হয়?

   * উত্তল লেন্সের ফোকাস দূরত্বের দ্বিগুণ দূরত্বে অর্থাৎ ২F অবস্থানে বস্তুকে রাখলে লেন্সের অপর দিকে ঠিক সমমানের ও সমান আকৃতির সদ ও উলটো প্রতিবিম্ব গঠিত হয়।

 * সবুজ কাচের মধ্য দিয়ে লাল ফুল দেখলে কেমন দেখাবে এবং কেন?

   * সবুজ কাচ কেবল সবুজ আলো ছাড়া অন্য সমস্ত বর্ণ শোষণ করে নেয়। লাল ফুল লাল আলো ছাড়া অন্য আলো প্রতিফলিত করে না। তাই সবুজ কাচের মধ্যে দিয়ে লাল ফুল দেখলে সেটি কালো দেখাবে কারণ লাল আলোর পুরোটাই কাচ দ্বারা শোষিত হয়ে যায়।

 * মরুভূমির মরিচিকা সৃষ্টির পেছনে কোন আলোকীয় ঘটনা কাজ করে?

   * আলোর প্রতিসরণ এবং পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন। গরমের দিনে ভূপৃষ্ঠের কাছাকাছি বায়ুস্তর হালকা ও ওপরে ঠান্ডা থাকায় আলোকরশ্মি প্রতিসরণের মাধ্যমে পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলিত হয়ে দর্শকের চোখে উল্টো প্রতিবিম্ব তৈরি করে।

 * অবতল লেন্সকে অপসারী লেন্স বলা হয় কেন?

   * অবতল লেন্সের প্রধান অক্ষের সমান্তরালভাবে আপতিত আলোক রশ্মিগুলি প্রতিসরণের পর পরস্পর থেকে দূরে সরে যায় বা অপসারিত হয়, মনে হয় যেন সেগুলি লেন্সের পেছনের একটি নির্দিষ্ট বিন্দু থেকে ছড়িয়ে পড়ছে। এই কারণে একে অপসারী লেন্স বলে।

 * একটি মাধ্যমের পরম প্রতিসরাঙ্ক বলতে কী বোঝো?

   * শূন্য মাধ্যমে আলোর বেগ এবং যেকোনো মাধ্যমে আলোর বেগের অনুপাতকে ওই মাধ্যমের পরম প্রতিসরাঙ্ক (\mu) বলে। অর্থাৎ, \mu = \frac{c}{v}।

 * স্নেলের প্রতিসরণ সূত্রটি গাণিতিকূপে প্রকাশ করো।

   * স্নেлের সূত্রানুসারে, \frac{\sin i}{\sin r} = \text{ধ্রুবক} = \mu_{21} (যেখানে i হলো আপতন কোণ, r হলো প্রতিসরণ কোণ এবং প্রথম সাপেক্ষে দ্বিতীয় মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্ক \mu_{21})।

 * সূর্যাস্ত বা সূর্যোদয়ের সময় সূর্যকে লাল দেখায় কেন?

   * সূর্যোদয় বা সূর্যাস্তের সময় সূর্য দিগন্তের খুব কাছাকাছি থাকে ফলে আলোকে বায়ুমণ্ডলের অনেক বেশি পথ পার হতে হয়। এই দীর্ঘ পথ যাত্রায় নীল ও অন্যান্য কম তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো বিক্ষিপ্ত হয়ে হারিয়ে যায়, কিন্তু বেশি তরঙ্গদৈর্ঘ্যের লাল আলো আমাদের চোখে এসে পৌঁছায়, তাই সূর্যকে লাল দেখায়।

 * উত্তল দর্পণের দৃষ্টিক্ষেত্র (Field of view) অবতল দর্পণের তুলনায় বেশি হয় কেন?

   * উত্তল দর্পণের বাইরের দিকে উত্তল হওয়ার কারণে এটি অনেক প্রশস্ত এলাকার আলোকরশ্মিকে প্রতিফলিত করে দর্শকের চোখে ফেলতে পারে, ফলে এর দৃষ্টিক্ষেত্র অনেক বেশি বিস্তৃত হয়। এই কারণেই একে গাড়ির ভিউ ফাইণ্ডারে ব্যবহার করা হয়।

৩ নম্বরের প্রশ্ন ও উত্তর (১০টি)

 * আলোর প্রতিসরণ কাকে বলে? প্রতিসরণের সূত্র দুটি সবিস্তারে লেখো এবং স্নেলের সূত্রের তাৎপর্য বুঝিয়ে দাও।

   * সংজ্ঞা: আলোকরশ্মি এক স্বচ্ছ মাধ্যম থেকে অন্য স্বচ্ছ মাধ্যমে তির্যকভাবে প্রবেশের সময় দুই মাধ্যমের বিভেদতলে দিক পরিবর্তন করে অন্য মাধ্যমে চলে যাওয়ার ঘটনাকে আলোর প্রতিসরণ বলে।

   * সূত্র: (১) আপতিত রশ্মি, প্রতিসৃত রশ্মি ও অভিলম্ব একই সমতলে থাকে। (২) আপতন কোণের সাইন ও প্রতিসরণ কোণের সাইন-এর অনুপাত সর্বদা ধ্রুবক থাকে (\frac{\sin i}{\sin r} = \mu)।

   * তাৎপর্য: এই ধ্রুবক মানটি (\mu) নির্দিষ্ট করে যে দ্বিতীয় মাধ্যমটি প্রথম সাপেক্ষে কতটা ঘন বা লঘু এবং আলো ওই মাধ্যমে প্রবেশ করার পর তার বেগ কতটা হ্রাস বা বৃদ্ধি পাবে।

 * পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন কাকে বলে? শর্তগুলি উল্লেখ করো এবং এর একটি প্রাকৃতিক উদাহরণ (যেমন মরিচিকা) ব্যাখ্যা করো।

   * সংজ্ঞা: আলোক রশ্মি ঘন মাধ্যম থেকে লঘু মাধ্যমে যাওয়ার সময় আপতন কোণের মান সংকট কোণের চেয়ে বেশি হলে প্রতিসৃত না হয়ে সম্পূর্ণ আলোকরশ্মি প্রতিফলিত হয়ে আবার ঘন মাধ্যমে ফিরে আসে, একে পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন বলে।

   * শর্ত: (১) ঘন থেকে লঘু মাধ্যমে যাওয়া আবশ্যক। (২) আপতন কোণ সংকট কোণের বেশি হতে হবে।

   * মরিচিকা: গ্রীষ্মকালে তীব্র গরমে মরুভূমির বালুভূমির কাছের বায়ুস্তর উত্তপ্ত হয়ে লঘু হয় এবং ওপরের বায়ু ঠান্ডা ও ঘন থাকে। ওপরের গাছপালা থেকে আসা আলোকরশ্মি ঘন থেকে লঘু স্তরে আসার সময় ক্রমাগত প্রতিসৃত হতে হতে সংকট কোণ ছাড়িয়ে গেলে পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলিত হয়। ফলে দর্শকের চোখে গাছের উলটো প্রতিবিম্ব পড়ে, যা জলাশয় বা মরিচিকা বলে মনে হয়।

 * প্রিজমের মধ্য দিয়ে আলোর প্রতিসরণের ফলে চ্যুতি কীভাবে ঘটে তা ব্যাখ্যা করো এবং চ্যুতি কোণের (\delta) রাশিমালা প্রতিষ্ঠা করো (\delta = i_1 + i_2 - A)।

   * ব্যাখ্যা: প্রিজমের প্রথম প্রতিসরাঙ্ক তলে আলোকরশ্মি লঘু থেকে ঘন মাধ্যমে যাওয়ায় অভিলম্বের দিকে এবং দ্বিতীয় তলে ঘন থেকে লঘু মাধ্যমে যাওয়ায় অভিলম্ব থেকে দূরে সরে যায়। ফলে নির্গত রশ্মি আপতিত রশ্মির সাথে কোণ করে বেঁকে যায়।

   * রাশিমালা প্রতিপাদন: প্রিজমের প্রিজম কোণ বা প্রতিসারক কোণ A, প্রথম তলে আপতন কোণ i_1, প্রথম প্রতিসরণ কোণ r_1, দ্বিতীয় তলে আপতন কোণ r_2 এবং নির্গমন কোণ i_2 হলে, জ্যামিতিক প্রমাণ থেকে মোট চ্যুতি কোণ \delta = (i_1 - r_1) + (e - r_2) = (i_1 + e) - (r_1 + r_2)। যেহেতু প্রিজমের অভ্যন্তরে r_1 + r_2 = A, তাই চ্যুতি কোণ \delta = i_1 + i_2 - A।

 * উত্তল লেন্সের ক্ষেত্রে প্রতিসরণের সূত্র ব্যবহার করে প্রমাণ করো যে, \frac{1}{v} - \frac{1}{u} = \frac{1}{f}।

   * একটি পাতলা উত্তল লেন্সের সামনে তার অক্ষের ওপর একটি বস্তু রাখা হলো। বস্তু দূরত্ব u, প্রতিবিম্ব দূরত্ব v এবং লেন্সের ফোকাস দৈর্ঘ্য f হলে, লেন্সের দুটি ত্রিভুজের সদৃশতা (Similarity of triangles) প্রয়োগ করে প্রমাণ করা যায়:

   * এই সমীকরণটি লেন্সের সাধারণ লেন্স মেকার্স বা দূরত্ব সমীকরণ নামে পরিচিত, যা সব বাস্তব ও অবাস্ত প্রতিবিম্বের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য।

 * সাদা আলোর বিচ্ছুরণ বা বর্ণালী সৃষ্টি কীভাবে হয়? নিউটনের বর্ণালী সংক্রান্ত বিখ্যাত পরীক্ষাটি সংক্ষেপে বর্ণনা করো।

   * বিচ্ছুরণ: প্রিজমের মধ্যে দিয়ে সাদা আলো গেলে তার উপাদান বর্ণগুলির তরঙ্গদৈর্ঘ্য ভিন্ন হওয়ায় প্রিজমে বিভিন্ন বেগে প্রতিসৃত হয় এবং সাতটি রঙে (বে-আ-নি-হ-স-ক-লা) বিভক্ত হয়ে যায়, একে আলোর বিচ্ছুরণ বলে।

   * নিউটনের পরীক্ষা: বিজ্ঞানী নিউটন একটি অন্ধকার ঘরে জানালার ছিদ্র দিয়ে আসা সূর্যালোকের পথে একটি কাচের প্রিজম রেখে সামনে রাখা সাদা পর্দায় সাতটি রঙের বর্ণালী দেখতে পান। এরপর তিনি দ্বিতীয় একটি উল্টো প্রিজম রেখে প্রমাণ করেন যে এই সাতটি বর্ণ মিলিত হয়ে পুনরায় সাদা আলো উৎপন্ন করতে পারে।

 * দীর্ঘদৃষ্টি (Hypermetropia) ও স্বল্পদৃষ্টি (Myopia) ত্রুটি কী? এদের কারণ ও প্রতিকার উপযুক্ত লেন্সের সাহায্যে ব্যাখ্যা করো।

   * স্বল্পদৃষ্টি (Myopia): এক্ষেত্রে দূরের জিনিস দেখা যায় না কিন্তু কাছের জিনিস পরিষ্কার দেখা যায়। কারণ চোখের লেন্সের অভিসারী ক্ষমতা বেড়ে যাওয়ায় প্রতিবিম্ব রেটিনার সামনে গঠিত হয়। প্রতিকার: উপযুক্ত ফোকাস দৈর্ঘ্যের অবতল লেন্স ব্যবহার করে।

   * দীর্ঘদৃষ্টি (Hypermetropia): এক্ষেত্রে কাছের জিনিস দেখা যায় না কিন্তু দূরের জিনিস পরিষ্কার দেখা যায়। কারণ চোখের গোলক ছোট হয়ে যাওয়ায় প্রতিবিম্ব রেটিনার পেছনের দিকে গঠিত হয়। প্রতিকার: উপযুক্ত ফোকাস দৈর্ঘ্যের উত্তল লেন্স ব্যবহার করে।

 * একটি প্রিজমের প্রতিসরাঙ্ক এবং এর উপাদানের রঙের মধ্যে কী সম্পর্ক? আলোর বিক্ষেপণ ও তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সম্পর্ক ব্যাখ্যা করো।

   * প্রতিসরাঙ্ক ও বর্ণ: কচির সূত্র (Cauchy's equation) অনুযায়ী আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য (\lambda) কম হলে প্রতিসরাঙ্ক (\mu) বেশি হয়। যেহেতু বেগুনি আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য সবচেয়ে কম, তাই কাচে এর প্রতিসরাঙ্ক ও চ্যুতি সবচেয়ে বেশি হয় এবং লাল আলোর ক্ষেত্রে তা সর্বনিম্ন হয়।

   * বিক্ষেপণ ও তরঙ্গদৈর্ঘ্য: রেইলির বিক্ষেপণ সূত্র অনুযায়ী, আলোর বিক্ষেপণ (\text{I}) আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের চতুর্থ ঘাতের ব্যস্তানুপাতিক (\text{I} \propto \frac{1}{\lambda^4})। অর্থাৎ আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য যত কম হবে, তার বিক্ষেপণ তত বেশি হবে।

 * অবতল দর্পণের সামনে বস্তুর অবস্থানের পরিবর্তনের সাথে প্রতিবিম্বের প্রকৃতি ও অবস্থানের একটি সারণী বা বিবরণ প্রস্তুত করো (যেকোনো ৩টি অবস্থা)।

   * (১) বস্তু অসীমে থাকলে: প্রতিবিম্ব ফোকাস (\text{F})-এ গঠিত হয় এবং আকৃতিতে অত্যন্ত ক্ষুদ্র, বিন্দুপ্রায় ও সদ ও উল্টো হয়।

   * (২) বস্তু বক্রতা কেন্দ্র (\text{C})-এর বাইরে থাকলে: প্রতিবিম্ব ফোকাস ও বক্রতা কেন্দ্রের মাঝে (\text{F} ও \text{C} এর মধ্যে) গঠিত হয় এবং আকৃতিতে বস্তুর চেয়ে ছোট, সদ ও উল্টো হয়।

   * (৩) বস্তু ফোকাসে (\text{F}) থাকলে: প্রতিবিম্ব অসীম দূরত্বে গঠিত হয় এবং অত্যন্ত বিবর্ধিত, সদ ও উল্টো হয়।

 * আলোর প্রতিসরণ সংক্রান্ত কাঁচের স্ল্যাবের মধ্য দিয়ে আলোর পথ কেমন হয় চিত্র বা বর্ণনার মাধ্যমে দেখাও এবং পার্শ্ব সরণ (Lateral displacement) বলতে কী বোঝো তা লেখো।

   * স্ল্যাবের প্রতিসরণ: আলোকরশ্মি যখন সমান্তরাল মুখী কাঁচের স্ল্যাবের ওপর তির্যকভাবে আপতিত হয়, তখন প্রথম তলে লঘু থেকে ঘন মাধ্যমে যাওয়ায় অভিলম্বের দিকে বেঁকে যায় এবং দ্বিতীয় তলে ঘন থেকে লঘু মাধ্যমে যাওয়ায় অভিলম্ব থেকে দূরে সরে যায়। ফলস্বরূপ নির্গত রশ্মি ও আপতিত রশ্মি পরস্পর সমান্তরাল থাকে।

   * পার্শ্ব সরণ: কাঁচের স্ল্যাবের মধ্য দিয়ে প্রতিসরণের পর নির্গত রশ্মি ও আপতিত রশ্মির বর্ধিতাংশের মধ্যকার লম্ব দূরত্বকে পার্শ্ব সরণ বলে। এটি স্ল্যাবের পুরুত্ব, আপতন কোণ এবং উপাদানের প্রতিসরাঙ্কের ওপর নির্ভর করে।

 * লেন্সের রৈখিক বিবর্ধন (m) কাকে বলে? এর রাশিমালা প্রতিষ্ঠা করো এবং উত্তল লেন্সের ক্ষেত্রে বিবর্ধিত সদবিম্ব গঠনের একটি চিত্রভিত্তিক ব্যাখ্যা দাও।

   * সংজ্ঞা: লেন্স দ্বারা গঠিত প্রতিবিম্বের দৈর্ঘ্য (\text{I}) এবং বস্তুর দৈর্ঘ্যের (\text{O}) অনুপাতকে লেন্সের রৈখিক বিবর্ধন বলে। অর্থাৎ, m = \frac{\text{I}}{\text{O}} = \frac{v}{u} (যেখানে v প্রতিবিম্ব দূরত্ব এবং u বস্তু দূরত্ব)।

   * ব্যাখ্যা: উত্তল লেন্সের সামনে বস্তুকে ফোকাস (\text{F}) ও দ্বিগুণ ফোকাস (\text{2F}) এর মাঝখানে রাখলে লেন্সের অপর দিকে বক্রতা কেন্দ্রের বাইরে একটি বাস্তব, উলটো এবং বস্তুর চেয়ে বড় (বিবর্ধিত) সদবিম্ব গঠিত হয়।

## Physical Science: Chapter 10 - Organic Chemistry (জৈব রসায়ন)

১ নম্বরের প্রশ্ন ও উত্তর (৩০টি)

 * জৈব যৌগের প্রধান উপাদান হিসেবে কোন মৌলটি অবশ্যই উপস্থিত থাকে?

   * কার্বন (\text{C})।

 * সরলতম হাইড্রোকার্বনের নাম কী?

   * মিথেন (\text{CH}_4)।

 * সমাবয়বতা (Isomerism) ধর্ম কোন ধরণের যৌগে দেখা যায়?

   * জৈব যৌগে।

 * ইউরিয়া প্রথম কোন বিজ্ঞানী ল্যাবরেটরিতে কৃত্রিমভাবে প্রস্তুত করেন?

   * ফ্রেডরিখ ভোলার (Friedrich Wöhler)।

 * অ্যালকেনের সাধারণ সংকেত কী?

   * \text{C}_n\text{H}_{2n+2}।

 * অ্যালকিনের সাধারণ সংকেত কী?

   * \text{C}_n\text{H}_{2n}।

 * অ্যালকাইনের সাধারণ সংকেত কী?

   * \text{C}_n\text{H}_{2n-2}।

 * আইউপ্যাক (IUPAC) পদ্ধতিতে ইথিনের প্রচলিত নাম কী?

   * ইথিলিন।

 * আইউপ্যাক (IUPAC) পদ্ধতিতে ইথাইনের প্রচলিত নাম কী?

   * অ্যাসিটিলিন।

 * সম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বনে কার্বন-কার্বন পরমাণুর মধ্যে কী ধরনের বন্ধন থাকে?

   * একক বন্ধন (Single bond)।

 * অসম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বনে ন্যূনতম কী ধরনের বন্ধন থাকতে হয়?

   * দ্বি-বন্ধন বা ত্রি-বন্ধন।

 * ফল পাকাতে কোন গ্যাস কৃত্রিমভাবে ব্যবহৃত হয়?

   * ইথিলিন (\text{C}_2\text{H}_4) বা অ্যাসিটিলিন।

 * একটি অ্যালকোহলের উদাহরণ দাও যার কার্যকরী মূলক -\text{OH}।

   * ইথানল (\text{C}_2\text{H}_5\text{OH})।

 * অ্যালডিহাইড কার্যকরী মূলকের সংকেত কী?

   * -\text{CHO}।

 * কিটোন কার্যকরী মূলকের সংকেত কী?

   * -\text{CO}- বা >\text{C}=\text{O}।

 * কার্বক্সিলিক অ্যাসিড কার্যকরী মূলকের সংকেত কী?

   * -\text{COOH}।

 * ভিনেগারে কোন অ্যাসিড থাকে?

   * অ্যাসিটিক অ্যাসিড (\text{CH}_3\text{COOH})।

 * রেক্টিফাইড স্পিরিটে কত শতাংশ ইথানল থাকে?

   * প্রায় ৯৫.৬%।

 * ডিনাচার্ড স্পিরিট বা বিষাক্ত মদে ইথানলের সাথে কী মেশানো হয়?

   * মেথানল ও পিটিন বা ন্যাপথা।

 * পিভিসি (PVC)-র পুরো নাম কী?

   * পলিভিনাইল ক্লোরাইড।

 * পলিথিন কোন মনোমারের পলিমার?

   * ইথিলিন (\text{C}_2\text{H}_4)l

 * বায়োগ্যাসের প্রধান উপাদান কী?

   * মিথেন (\text{CH}_4)l

 * একটি কৃত্রিম পলিমার যৌগের উদাহরণ দাও।

   * পলিথিন বা পিভিসি।

 * টেফলন (Teflon)-এর মনোমার কী?

   * টেট্রাফ্লোরোইথিলিন।

 * মাকড়সার জালে বা সুতোয় কোন ধরনের পলিমার থাকে?

   * প্রোটিন (প্রাকৃতিক পলিমার)।

 * রান্নার গ্যাসের সিলিন্ডারে প্রধানত কোন গ্যাস থাকে?

   * বিউটেন ও প্রোপেন (LPG)।

 * সম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বনে কোন ধরনের বিক্রিয়া দেখা যায়?

   * প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া (Substitution reaction)।

 * অসম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বনে সাধারণত কোন ধরনের বিক্রিয়া ঘটে?

   * সংযোজন বিক্রিয়া (Addition reaction)।

 * কার্বনের চতুর্যোজ্যতা (Tetravalency) ধারণার প্রবক্তা কে?

   * কেকুলে (Kekulé)।

 * মিথেন অণুর জ্যামিতিক আকৃতি কেমন?

   * সুষম চতুস্তলকীয় (Tetrahedral)।

২ নম্বরের প্রশ্ন ও উত্তর (২০টি)

 * জৈব যৌগ ও অজৈব যৌগের মধ্যে দুটি প্রধান পার্থক্য লেখো।

   * (১) জৈব যৌগের প্রধান উপাদান কার্বন এবং এতে সমযোজী বন্ধন থাকে, পক্ষান্তরে অজৈব যৌগে প্রায় সব মৌল থাকতে পারে এবং আয়নীয় বা সমযোজী উভয় বন্ধনই থাকতে পারে।

   * (২) জৈব যৌগগুলি সাধারণত জলে অদ্রবণীয় ও জৈব দ্রাবকে দ্রবণীয় হয়, কিন্তু অজৈব যৌগগুলির অধিকাংশই জলে দ্রবণীয়।

 * সমাবয়বতা (Isomerism) কাকে বলে?

   * যেসব জৈব যৌগের আণবিক সংকেত একই কিন্তু পরমাণুগুলির বিন্যাস বা কাঠামোগত পার্থক্যের জন্য তাদের ভৌত ও রাসায়নিক ধর্মে ভিন্নতা দেখা যায়, সেই সমস্ত যৌগকে একে অপরের সমাবয়ব এবং এই ঘটনাকে সমাবয়বতা বলে।

 * কার্যকরী মূলক (Functional group) বলতে কী বোঝো? একটি উদাহরণ দাও।

   * জৈব অণুতে উপস্থিত যে পরমাণু বা পরমাণুপুঞ্জ ওই যৌগের রাসায়নিক ধর্ম প্রধানত নিয়ন্ত্রণ করে, তাকে কার্যকরী মূলক বলে। যেমন—অ্যালকোহল শ্রেণীর কার্যকরী মূলক হলো -\text{OH}।

 * সম্পৃক্ত ও অসম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বনের মধ্যে দুটি পার্থক্য লেখো।

   * (১) সম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বনে কার্বন পরমাণুগুলি কেবল একক বন্ধন দ্বারা যুক্ত থাকে, কিন্তু অসম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বনে অন্তত একটি দ্বি বা ত্রি-বন্ধন থাকে।

   * (২) সম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বন প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া দেয়, কিন্তু অসম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বন সংযোজন বিক্রিয়া দেয়।

 * ইউরিয়া সংশ্লেষণের মাধ্যমে কীভাবে বার্জেলিয়াসের 'ভাইটাল ফোর্স তত্ত্ব' ভুল প্রমাণিত হয়?

   * বার্জেলিয়াস বিশ্বাস করতেন জৈব যৌগ কেবল সজীব প্রাণের মধ্যেই তৈরি হতে পারে। কিন্তু ১৮২৮ সালে বিজ্ঞানী ফ্রেডরিখ ভোলার অজৈব যৌগ অ্যামোনিয়াম সায়ানেট (\text{NH}_4\text{CNO}) উত্তপ্ত করে কৃত্রিমভাবে প্রথম জৈব যৌগ ইউরিয়া (\text{CO(NH}_2)_2) প্রস্তুত করেন, যা ভাইটাল ফোর্স তত্ত্বকে খণ্ডন করে।

 * মিথেনের ক্লোরিনেশন বিক্রিয়ার প্রথম ধাপের সমীকরণটি লেখো।

   * সূর্যালোকের উপস্থিতিতে মিথেনের সাথে ক্লোরিনের বিক্রিয়ায় মিথাইল ক্লোরাইড ও হাইড্রোজেন ক্লোরাইড উৎপন্ন হয়: \text{CH}_4 + \text{Cl}_2 \xrightarrow{\text{সূর্যালোক}} \text{CH}_3\text{Cl} + \text{HCl}।

 * ইথিলিনের সাথে ব্রোমিনের সংযোজন বিক্রিয়া কীভাবে ইথিলিনের অসম্পৃক্ততা প্রমাণ করে?

   * লাল রঙের ব্রোমিনের কার্বন টেট্রাক্লোরাইড দ্রবণে ইথিন গ্যাস চালনা করলে ব্রোমিনের লাল রঙ বর্ণহীন ডাইব্রোমোইথেনে পরিণত হয়ে অদৃশ্য হয়ে যায়, যা ইথিলিনের অসম্পৃক্ত দ্বিবন্ধনের উপস্থিতি প্রমাণ করে।

 * ডিনাচার্ড স্পিরিট (Denatured spirit) কী এবং এটি কেন তৈরি করা হয়?

   * পানীয় হিসেবে অপব্যবহার রোধ করতে ইথানলের সাথে কিছু বিষাক্ত পদার্থ (যেমন মেথানল) মিশিয়ে যে অখাদ্য স্পিরিট তৈরি করা হয় তাকে ডিনাচার্ড স্পিরিট বলে। এটি শিল্পে ব্যবহারের জন্য প্রস্তুত করা হয়।

 * পলিমারাইজেশন (Polymerization) বিক্রিয়া কাকে বলে? একটি উদাহরণ দাও।

   * যে প্রক্রিয়ায় অনেকগুলো ক্ষুদ্র অণু বা মনোমার উচ্চ চাপ ও উষ্ণতায় পরস্পরের সাথে যুক্ত হয়ে একটি অত্যন্ত উচ্চ আণবিক ভরবিশিষ্ট বৃহৎ অণু বা পলিমার গঠন করে, তাকে পলিমারাইজেশন বলে। যেমন—ইথিলিন থেকে পলিথিন তৈরি।

 * ফরমালিন কী এবং এর কাজ কী?

   * ফর্মালডিহাইডের (\text{HCHO}) ৩৭-৪০% জলীয় দ্রবণকে ফরমালিন বলে। এটি ল্যাবরেটরিতে মৃত প্রাণী বা জৈব নমুনা পচন থেকে রক্ষা করে সংরক্ষণ করার কাজে ব্যবহৃত হয়।

 * আইউপ্যাক (IUPAC) নামের প্রয়োজনীয়তা কেন?

   * এর সাহায্যে বিশ্বের যেকোনো প্রান্তের বিজ্ঞানীরা যেকোনো জটিল জৈব যৌগের একটি নির্দিষ্ট ও সর্বজনগ্রাহ্য নাম সহজে চিহ্নিত করতে পারেন।

 * বায়োগ্যাসের দুটি প্রধান ব্যবহার উল্লেখ করো।

   * (১) এটি রান্নার জ্বালানি হিসেবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

   * (২) এটি থেকে জেনারেটর চালিয়ে বিদ্যুৎ উৎপাদন করা যায় এবং অবশিষ্ট অংশ উৎকৃষ্ট জৈব সার হিসেবে ব্যবহৃত হয়।

 * টেফলনের দুটি গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য ও ব্যবহার লেখো।

   * টেফলন তাপ ও রাসায়নিক বিক্রিয়ার প্রতি অত্যন্ত নিষ্ক্রিয় এবং এর ওপর নন-স্টিক প্রলেপ থাকে। এটি রান্নার নন-স্টিক কড়াই এবং বৈদ্যুতিক তারের অন্তরক হিসেবে ব্যবহৃত হয়।

 * ভিনেগারের একটি ব্যবহার লেখো। কীভাবে এটি খাদ্য সংরক্ষণে কাজ করে?

   * ভিনেগার আচার ও সস তৈরিতে এবং খাদ্যদ্রব্য পচন থেকে রক্ষা করতে ব্যবহৃত হয়। এটি খাদ্যদ্রব্যে জীবাণু বা ব্যাকটেরিয়ার বংশবৃদ্ধি রোধ করে।

 * পলিভিনাইল ক্লোরাইড (PVC)-এর একটি মনোমারের নাম ও ব্যবহার লেখো।

   * এর মনোমার হলো ভিনাইল ক্লোরাইড। এটি পাইপ, জলের ট্যাংক এবং ক্যাবল ইনসুলেশন তৈریতে ব্যবহৃত হয়।

 * আইসোবিউটেন ও নরমাল বিউটেনের মধ্যে সম্পর্ক কী?

   * এরা একে অপরের শৃঙ্খল সমাবয়ব (Chain isomer)। উভয়েরই আণবিক সংকেত \text{C}_4\text{H}_{10} কিন্তু তাদের কাঠামোগত বিন্যাস ভিন্ন।

 * এস্টারification (Esterification) বিক্রিয়া কাকে বলে?

   * কার্বক্সিলিক অ্যাসিডের সাথে অ্যালকোহলের গাঢ় সালফিউরিক অ্যাসিডের উপস্থিতিতে বিক্রিয়া ঘটিয়ে মিষ্টি গন্ধযুক্ত এস্টার ও জল উৎপন্ন করার প্রক্রিয়াকে এস্টারification বলে।

 * জৈব যৌগের গলনাঙ্ক ও স্ফুটনাঙ্ক সাধারণত কম হয় কেন?

   * জৈব যৌগগুলির অণুগুলির মধ্যে পারস্পরিক আকর্ষণ বল বা ভ্যান ডার ওয়ালস বল অত্যন্ত দুর্বল প্রকৃতির হওয়ায় সামান্য তাপেই এদের অণুগুলি বিচ্ছিন্ন হয়ে যায়, তাই এদের গলনাঙ্ক ও স্ফুটনাঙ্ক কম হয়।

 * জৈব বিক্রিয়ায় অনুঘটকের ভূমিকা কী? একটি উদাহরণ দাও।

   * অনুঘটক জৈব বিক্রিয়ার বেগ পরিবর্তন করে। যেমন—ইথানল থেকে গাঢ় \text{H}_2\text{SO}_4-এর উপস্থিতিতে ইথিলিন প্রস্তুতিতে নিরুদক ও অনুঘটক হিসেবে সালফিউরিক অ্যাসিড কাজ করে।

 * পরিবেশের ওপর প্লাস্টিকের একটি কুপ্রভাব সংক্ষেপে লেখো।

   * কৃত্রিম পলিমার বা প্লাস্টিক অজৈব ও অপচনশীল হওয়ায় বছরের পর বছর মাটিতে জমে থেকে মৃত্তিকাদূষণ ঘটায় এবং জলনিকাশী ব্যবস্থা রোধ করে।

৩ নম্বরের প্রশ্ন ও উত্তর (১০টি)

 * জৈব যৌগ ও অজৈব যৌগের মধ্যে তুলনামূলক আলোচনা করো (যেকোনো ৩টি ধর্মের ভিত্তিতে)।

   * (১) মৌল ও বন্ধন: জৈব যৌগে কার্বন ও সমযোজী বন্ধন আবশ্যিক; অজৈব যৌগে প্রায় সমস্ত মৌল ও আয়নীয়/সমযোজী বন্ধন থাকতে পারে।

   * (২) দ্রাব্যতা: জৈব যৌগ জলে অদ্রবণীয় কিন্তু জৈব দ্রাবকে দ্রবণীয়; অজৈব যৌগ সাধারণত জলে দ্রবণীয়।

   * (৩) তড়িৎ পরিবাহিতা: জৈব যৌগগুলি তড়িৎ অবিশ্লেষ্য ও তড়িৎ পরিবহন করে না; অধিকাংশ অজৈব যৌগ গলিত বা দ্রবণে তড়িৎ পরিবহন করে।

 * সমাবয়বতা (Isomerism) কী? শৃঙ্খল সমাবয়বতা এবং অবস্থান সমাবয়বতা উদাহরণসহ বুঝিয়ে দাও।

   * সংজ্ঞা: একই আণবিক সংকেত কিন্তু ভিন্ন কাঠামোগত বিন্যাসের জন্য ভিন্ন ধর্মী যৌগ সৃষ্টির ঘটনাকে সমাবয়বতা বলে।

   * শৃঙ্খল সমাবয়বতা: কার্বন শিকলের শাখা-প্রশাখার পার্থক্যের জন্য ঘটে। যেমন—\text{C}_4\text{H}_{10}-এর নরমাল বিউটেন ও আইসোবিউটেন।

   * অবস্থান সমাবয়বতা: কার্যকরী মূলক বা দ্বিবন্ধনের অবস্থানের পার্থক্যের জন্য ঘটে। যেমন—প্রোপানল-১ ও প্রোপানল-২।

 * পরীক্ষাগারে ইথিলিন (\text{C}_2\text{H}_4) গ্যাস প্রস্তুতি পদ্ধতি প্রয়োজনীয় শর্ত, রাসায়নিক সমীকরণ এবং সংগ্রহসহ বর্ণনা করো।

   * বিকারক: ইথাইল অ্যালকোহল ও গাঢ় সালফিউরিক অ্যাসিডের 1:2 মিশ্রণ।

   * শর্ত: মিশ্রণটিকে বালির আস্তরণের ওপর রেখে প্রায় 170^\circ\text{C} উষ্ণতায় উত্তপ্ত করতে হয়।

   * সমীকরণ: \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} \xrightarrow{\text{conc. H}_2\text{SO}_4, 170^\circ\text{C}} \text{C}_2\text{H}_4\uparrow + \text{H}_2\text{O}।

   * সংগ্রহ: এটি জলে অদ্রবণীয় হওয়ায় জলের নিম্নমুখী স্যাপ্লেসমেন্ট দ্বারা গ্যাস জারে সংগ্রহ করা হয়।

 * ইথিলিনের সাথে হাইড্রোজেন, ব্রোমিন এবং জলীয় বাষ্পের সংযোজন বিক্রিয়াগুলি সমীকরণসহ লেখো।

   * (১) হাইড্রোজেন সংযোজন: নিকেল অনুঘটকের উপস্থিতিতে ইথিনের সাথে হাইড্রোজেন যুক্ত হয়ে ইথেন উৎপন্ন করে (\text{C}_2\text{H}_4 + \text{H}_2 \rightarrow \text{C}_2\text{H}_6)l

   * (২) ব্রোমিন সংযোজন: ইথিনে লাল রঙের ব্রোমিন যুক্ত হয়ে বর্ণহীন ডাইব্রোমোইথেন তৈরি করে (\text{C}_2\text{H}_4 + \text{Br}_2 \rightarrow \text{C}_2\text{H}_4\text{Br}_2)l

   * (৩) জল সংযোজন: উচ্চচাপ ও এসিড অনুঘটকের উপস্থিতিতে ইথিন জলীয় বাষ্পের সাথে যুক্ত হয়ে ইথাইল অ্যালকোহল তৈরি করে (\text{C}_2\text{H}_4 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{C}_2\text{H}_5\text{OH})l

 * মিথেনের ক্লোরিনেশন বিক্রিয়ার শৃঙ্খল বিক্রিয়াটি (Chain reaction) ধাপগুলি সহ ব্যাখ্যা করো।

   * মিথেনের ক্লোরিনেশন একটি মুক্ত মূলক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া যা সূর্যালোকে ঘটে:

     * (১) সূর্যালোকের প্রভাবে ক্লোরিন অণু ভেঙে ক্লোরিন ফ্রি র‍্যাডিক্যাল তৈরি করে।

     * (২) ক্লোরিন মূলক মিথেন থেকে হাইড্রোজেন পরমাণু অপসারিত করে মিথাইল মূলক তৈরি করে (\text{CH}_4 + \text{Cl}^\bullet \rightarrow \text{CH}_3^\bullet + \text{HCl})l

     * (৩) মিথাইল মূলক ক্লোরিন অণুর সাথে যুক্ত হয়ে মিথাইল ক্লোরাইড ও নতুন ক্লোরিন মূলক তৈরি করে (\text{CH}_3^\bullet + \text{Cl}_2 \rightarrow \text{CH}_3\text{Cl} + \text{Cl}^\bullet)l এভাবে বিক্রিয়াটি চলতে থাকে।

 * অ্যালকোহল ও কার্বক্সিলিক অ্যাসিডের রাসায়নিক বিক্রিয়া উদাহরণসহ লেখো এবং এস্টারification প্রক্রিয়াটি ব্যাখ্যা করো।

   * বিক্রিয়া: গাঢ় সালফিউরিক অ্যাসিডের উপস্থিতিতে ইথাইল অ্যালকোহল ও অ্যাসিটিক অ্যাসিডকে উত্তপ্ত করলে মিষ্টি গন্ধযুক্ত এস্টার (ইথাইল অ্যাসিটেট) ও জল উৎপন্ন হয়।

   * সমীকরণ: \text{CH}_3\text{COOH} + \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} \xrightarrow{\text{conc. H}_2\text{SO}_4} \text{CH}_3\text{COOC}_2\text{H}_5 + \text{H}_2\text{O}।

   * তাৎপর্য: এই মিষ্টি গন্ধযুক্ত এস্টারগুলি পারফিউম ও খাদ্য flavoring তৈریতে ব্যবহৃত হয়।

 * পলিমারকরণ বিক্রিয়া বলতে কী বোঝো? সংযোজন পলিমার ও ঘনীভবন পলিমারের দুটি প্রধান পার্থক্য আলোচনা করো।

   * সংজ্ঞা: অসংখ্য ক্ষুদ্র অণু বা মনোমার পরস্পরের সাথে যুক্ত হয়ে বৃহৎ অণু বা পলিমার গঠনের প্রক্রিয়াকে পলিমারকরণ বলে।

   * পার্থক্য:

     * সংযোজন পলিমারে কোনো ক্ষুদ্র অণু অপসারিত হয় না (যেমন পলিথিন), কিন্তু ঘনীভবন পলিমারে পলিমার গঠনের সময় জল বা অ্যালকোহলের মতো ক্ষুদ্র অণু অপসারিত হয় (যেমন নাইলন)।

     * সংযোজন পলিমারের মনোমারগুলি সাধারণত অসম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বন হয়, আর ঘনীভবন পলিমারের মনোমারগুলিতে একাধিক সক্রিয় কার্যকরী মূলক থাকে।

 * জৈব জ্বালানির বিকল্প হিসেবে বায়োগ্যাসের গুরুত্ব এবং এর উৎপাদনের মূল নীতিটি সংক্ষেপে আলোচনা করো।

   * গুরুত্ব: বায়োগ্যাস একটি নবীকরণযোগ্য, পরিবেশবান্ধব ও সাশ্রয়ী জ্বালানি। এটি রান্নার কাজে কাঠের ওপর নির্ভরতা কমায় এবং এর অবশিষ্টাংশ উৎকৃষ্ট জৈব সার হিসেবে ব্যবহৃত হয়।

   * উৎপাদন নীতি: গোবর ও জলের মিশ্রণকে বায়ুর অনুপস্থিতিতে (অবাত শ্বসন) ব্যাকটেরিয়ার সাহায্যে পচানো হয়। এর ফলে উৎপন্ন গ্যাস পাইপের মাধ্যমে বাইরে আনা হয়।

 * পরিবেশের ওপর প্লাস্টিক ও পলিথিনের ক্ষতিকর প্রভাবগুলি আলোচনা করো এবং এর প্রতিকারের দুটি উপায় লেখো।

   * ক্ষতিকর প্রভাব: প্লাস্টিক পচনরহিত হওয়ায় মাটিতে থেকে মৃত্তিকার উর্বরতা ও জলপ্রবেশ রোধ করে। নালা-নর্দমায় জমে জলনিকাশ ব্যাহত করে এবং পোড়ালে বিষাক্ত গ্যাস উৎপন্ন হয়ে বায়ুদূষণ ঘটায়।

   * প্রতিকার: (১) সিঙ্গেল ইউজ প্লাস্টিক সম্পূর্ণ নিষিদ্ধ করা এবং কাপড়ের ব্যাগ ব্যবহার করা। (২) প্লাস্টিক রিসাইক্লিং বা পুনর্নবীকরণ ব্যবস্থার প্রসার ঘটানো।

 * IUPAC পদ্ধতিতে নিচের যৌগগুলির নাম লেখো:

   (ক) \text{CH}_3-\text{CH}_2-\text{OH}

   (খ) \text{CH}_3-\text{COOH}

   (গ) \text{CH}_3-\text{CHO}

   (ঘ) \text{CH}_3-\text{CO}-\text{CH}_3

   (ঙ) \text{CH}_2=\text{CH}_2

   (চ) \text{CH}\equiv\text{CH}

 * (ক) ইথানল (Ethanol)

 * (খ) ইথানয়িক অ্যাসিড (Ethanoic acid)

 * (গ) ইথান্যাল (Ethanal)

 * (ঘ) প্রোপানোন (Propanone)

 * (ঙ) ইথিন (Ethene)

 * (চ) ইথাইন (Ethyne)

## গাণিতিক সমস্যা ও সমাধান: দ্বিতীয় অধ্যায় - গ্যাসের আচরণ (Behavior of Gases)

১.

সমস্যা: স্থির উষ্ণতায় নির্দিষ্ট ভরের কোনো গ্যাস 76\text{ cm} পারদ চাপে 400\text{ mL} আয়তন দখল করে। উষ্ণতা অপরিবর্তিত থাকলে কত চাপে গ্যাসটির আয়তন 200\text{ mL} হবে?

সমাধান:

বয়েলের সূত্রানুসারে, P_1V_1 = P_2V_2

এখানে,

প্রাথমিক চাপ (P_1) = 76\text{ cm} অবশিষ্টাংশ বা পারদ স্তম্ভ

প্রাথমিক আয়তন (V_1) = 400\text{ mL}

অন্তিম আয়তন (V_2) = 200\text{ mL}

অন্তিম চাপ (P_2) = ?

অতএব,

P_2 = \frac{P_1V_1}{V_2} = \frac{76 \times 400}{200} = 152\text{ cm}

উত্তর: অন্তিম চাপ হবে 152\text{ cm} পারদ স্তম্ভের সমান।

২.

সমস্যা: নির্দিষ্ট ভরের কোনো গ্যাসের 0^\circ\text{C} উষ্ণতায় আয়তন 273\text{ mL} হলে, চাপ স্থির রেখে কত উষ্ণতায় গ্যাসটির আয়তন দ্বিগুণ অর্থাৎ 546\text{ mL} হবে?

সমাধান:

চার্লসের সূত্রানুসারে, \frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}

এখানে,

V_1 = 273\text{ mL}

T_1 = 0^\circ\text{C} = 0 + 273 = 273\text{ K}

V_2 = 546\text{ mL}

T_2 = ?

অতএব,

T_2 = \frac{V_2 \times T_1}{V_1} = \frac{546 \times 273}{273} = 546\text{ K}

সেলসিয়াস উষ্ণতা = 546 - 273 = 273^\circ\text{C}

উত্তর: উষ্ণতা হবে 273^\circ\text{C}।

৩.

সমস্যা: STP-তে কিছু পরিমাণ গ্যাসের আয়তন 280\text{ mL}। 27^\circ\text{C} উষ্ণতা ও 700\text{ mmHg} চাপে গ্যাসটির আয়তন কত হবে?

সমাধান:

সমন্বয় সূত্রানুসারে, \frac{P_1V_1}{T_1} = \frac{P_2V_2}{T_2}

অবস্থা ১ (STP):

P_1 = 760\text{ mmHg}

V_1 = 280\text{ mL}

T_1 = 273\text{ K}

অবস্থা ২:

P_2 = 700\text{ mmHg}

T_2 = 27 + 273 = 300\text{ K}

V_2 = ?

অতএব,

V_2 = \frac{P_1V_1T_2}{T_1P_2} = \frac{760 \times 280 \times 300}{273 \times 700} \approx 332.94\text{ mL}

উত্তর: গ্যাসটির অন্তিম আয়তন প্রায় 332.94\text{ mL}।

৪.

সমস্যা: 27^\circ\text{C} উষ্ণতায় ও 760\text{ mmHg} চাপে 2\text{ g} হাইড্রোজেন গ্যাসের (\text{H}_2) আয়তন কত হবে? (লবে \text{H} = 1)

সমাধান:

আদর্শ গ্যাস সমীকরণানুসারে, PV = nRT = \frac{W}{M}RT

এখানে,

প্রদত্ত ভর (W) = 2\text{ g}

হাইড্রোজেনের আণবিক ভর (M) = 2\text{ g/mol}

চাপ (P) = 1\text{ atm} (760\text{ mmHg})

উষ্ণতা (T) = 27 + 273 = 300\text{ K}

সার্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক (R) = 0.0821\text{ L\cdot atm/(mol\cdot K)}

অতএব,

V = \frac{W R T}{M P} = \frac{2 \times 0.0821 \times 300}{2 \times 1} = 24.63\text{ L}

উত্তর: গ্যাসটির আয়তন 24.63\text{ লিটার}।

৫.

সমস্যা: কোনো নির্দিষ্ট উষ্ণতা ও 750\text{ mmHg} চাপে একটি গ্যাসের ঘনত্ব 1.5\text{ g/L} হলে, গ্যাসটির আণবিক ভর (M) নির্ণয় করো। (দেওয়া আছে, R = 0.0821\text{ L\cdot atm/(mol\cdot K)}, T = 300\text{ K})

সমাধান:

আমরা জানি, আদর্শ গ্যাসের ক্ষেত্রে ঘনত্ব ও আণবিক ভরের সম্পর্ক হলো: M = \frac{dRT}{P}

এখানে,

ঘনত্ব (d) = 1.5\text{ g/L}

চাপ (P) = \frac{750}{760}\text{ atm}

T = 300\text{ K}

R = 0.0821\text{ L\cdot atm/(mol\cdot K)}

অতএব,

M = \frac{1.5 \times 0.0821 \times 300}{\frac{750}{760}} = \frac{36.945}{0.9868} \approx 37.44\text{ g/mol}

উত্তর: গ্যাসটির আণবিক ভর প্রায় 37.44\text{ g/mol}।

৬.

সমস্যা: স্থির চাপে কোনো নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের আয়তন 0^\circ\text{C} তে যা ছিল, প্রতি 1^\circ\text{C} উষ্ণতা বৃদ্ধিতে তার প্রাথমিক আয়তনের কত অংশ বৃদ্ধি পায়?

সমাধান:

চার্লসের সূত্রানুসারে, প্রতি 1^\circ\text{C} উষ্ণতা বৃদ্ধি বা হ্রাসের জন্য গ্যাসটির আয়তন 0^\circ\text{C} উষ্ণতায় তার যে আয়তন থাকে তার \frac{1}{273} অংশ যথাক্রমে বৃদ্ধি বা হ্রাস পায়।

উত্তর: প্রাথমিক আয়তনের \frac{1}{273} অংশ বৃদ্ধি পায়।

৭.

সমস্যা: কোনো নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসকে 27^\circ\text{C} উষ্ণতা থেকে উত্তপ্ত করে 127^\circ\text{C} করা হলো। চাপ স্থির থাকলে গ্যাসটির প্রাথমিক ও অন্তিম আয়তনের অনুপাত কত হবে?

সমাধান:

চার্লসের সূত্রানুসারে, \frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}

এখানে,

T_1 = 27 + 273 = 300\text{ K}

T_2 = 127 + 273 = 400\text{ K}

অতএব, আয়তনের অনুপাত:

\frac{V_1}{V_2} = \frac{T_1}{T_2} = \frac{300}{400} = \frac{3}{4}

উত্তর: প্রাথমিক ও অন্তিম আয়তনের অনুপাত 3:4।

৮.

সমস্যা: STP-তে নির্দিষ্ট ভরের একটি গ্যাসের আয়তন 44.8\text{ লিটার} হলে, গ্যাসটিতে মোল সংখ্যা কত?

সমাধান:

আমরা জানি, যে কোনো আদর্শ গ্যাসের 1 মোলের STP-তে আয়তন হলো 22.4\text{ লিটার}।

মোল সংখ্যা (n) = \frac{\text{গ্যাসের মোট আয়তন}}{\text{মোলার আয়তন}}

n = \frac{44.8\text{ L}}{22.4\text{ L/mol}} = 2\text{ মোল}

উত্তর: গ্যাসটির মোল সংখ্যা 2\text{ মোল}।

৯.

সমস্যা: 1\text{ atm} চাপে ও নির্দিষ্ট উষ্ণতায় কোনো গ্যাসের আয়তন 500\text{ mL}। চাপ পরিবর্তন করে 2\text{ atm} করা হলে নতুন আয়তন কত হবে?

সমাধান:

বয়েলের সূত্রানুসারে, P_1V_1 = P_2V_2

এখানে,

P_1 = 1\text{ atm}, V_1 = 500\text{ mL}

P_2 = 2\text{ atm}, V_2 = ?

অতএব,

V_2 = \frac{P_1V_1}{P_2} = \frac{1 \times 500}{2} = 250\text{ mL}

উত্তর: নতুন আয়তন হবে 250\text{ mL}।

১০.

সমস্যা: সেলসিয়াস ও কেলভিন স্কেলে কোন উষ্ণতার মান একই হয়?

সমাধান:

ধরি, নির্দিষ্ট উষ্ণতাটি হলো x।

কেলভিন উষ্ণতা (T) এবং সেলসিয়াস উষ্ণতা (t)-এর মধ্যে সম্পর্ক হলো:

T = t + 273

যেহেতু উভয় স্কেলে মান সমান (T = t = x), তাই লেখা যায়:

x = x + 273 (যা বাস্তবে সম্ভব নয়, তবে সম্পর্ক নির্ণয়ের জন্য আমরা ধরি সেলসিয়াস ও কেলভিনের সম্পর্ক থেকে সমাধান করি):

আসলে কেলভিন স্কেল কখনো ঋণাত্মক হতে পারে না, সর্বনিম্ন তাপমাত্রা হলো পরম শূন্য তাপমাত্রা (0\text{ K} বা -273^\circ\text{C})। সেলসিয়াস ও ফারেনহাইট স্কেলে মান সমান হয় -40^\circ-এ। সেলসিয়াস ও কেলভিনের পার্থক্য সর্বদা 273 থাকে।

উত্তর: সেলসিয়াস ও কেলভিন স্কেলের মান কখনো এক হয় না, কারণ কেলভিন স্কেল সর্বদা সেলসিয়াস অপেক্ষা 273 বেশি হয় (যেমন 0^\circ\text{C} = 273\text{ K})।

## গাণিতিক সমস্যা ও সমাধান: তৃতীয় অধ্যায় - চলতড়িৎ (Current Electricity)

১.

সমস্যা: একটি পরিবাহীর দুই প্রান্তের বিভব পার্থক্য 10\text{ V} এবং এর মধ্য দিয়ে 2\text{ A} তড়িৎ প্রবাহিত হলে পরিবাহীটির রোধ কত হবে?

সমাধান:

ওহম-এর সূত্রানুসারে, V = IR

এখানে,

বিभव পার্থক্য (V) = 10\text{ V}

তড়িৎ প্রবাহমাত্রা (I) = 2\text{ A}

রোধ (R) = ?

অতএব,

R = \frac{V}{I} = \frac{10}{2} = 5\ \Omega

উত্তর: পরিবাহীটির রোধ হবে 5\ \Omega (ওহম)।

২.

সমস্যা: 2\ \Omega এবং 3\ \Omega দুটি রোধকে শ্রেণী সমবায়ে যুক্ত করে তাদের দুই প্রান্তে 10\text{ V} এর একটি ব্যাটারি যুক্ত করা হলো। বর্তনীর তুল্য রোধ ও মোট তড়িৎ প্রবাহমাত্রা নির্ণয় করো।

সমাধান:

শ্রেণী সমবায়ের ক্ষেত্রে তুল্য রোধ (R_s) = R_1 + R_2 = 2 + 3 = 5\ \Omega

এখানে, বিভব পার্থক্য (V) = 10\text{ V}

মোট প্রবাহমাত্রা (I) = \frac{V}{R_s} = \frac{10}{5} = 2\text{ A}

উত্তর: তুল্য রোধ 5\ \Omega এবং মোট তড়িৎ প্রবাহমাত্রা 2\text{ A}।

৩.

সমস্যা: 6\ \Omega ও 3\ \Omega-এর দুটি রোধকে সমান্তরাল সমবায়ে যুক্ত করলে তাদের তুল্য রোধ কত হবে?

সমাধান:

সমান্তরাল সমবায়ের ক্ষেত্রে তুল্য রোধ (R_p)-এর সূত্র:

\frac{1}{R_p} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}

\frac{1}{R_p} = \frac{1}{6} + \frac{1}{3} = \frac{1 + 2}{6} = \frac{3}{6} = \frac{1}{2}

অতএব, R_p = 2\ \Omega

উত্তর: তুল্য রোধ হবে 2\ \Omega।

৪.

সমস্যা: একটি পরিবাহীর রোধ 5\ \Omega। এর মধ্য দিয়ে 2\text{ A} তড়িৎ 10\text{ মিনিট} ধরে প্রবাহিত হলে কত পরিমাণ তাপ উৎপন্ন হবে?

সমাধান:

জুলের সূত্রানুসারে, উৎপন্ন তাপ H = I^2Rt

এখানে,

প্রবাহমাত্রা (I) = 2\text{ A}

রোধ (R) = 5\ \Omega

সময় (t) = 10\text{ মিনিট} = 10 \times 60 = 600\text{ সেকেন্ড}

অতএব,

H = (2)^2 \times 5 \times 600 = 4 \times 5 \times 600 = 12000\text{ জুল} (12\text{ kJ})

উত্তর: উৎপন্ন তাপের পরিমাণ 12000\text{ জুল}।

৫.

সমস্যা: একটি বৈদ্যুতিক বাল্বে লেখা আছে '220\text{V} - 100\text{W}'। বাল্বটির রোধ কত?

সমাধান:

আমরা জানি, ক্ষমতা P = \frac{V^2}{R}

অতএব, রোধ R = \frac{V^2}{P}

এখানে,

V = 220\text{ V}

P = 100\text{ W}

R = \frac{(220)^2}{100} = \frac{48400}{100} = 484\ \Omega

উত্তর: বাল্বটির রোধ 484\ \Omega।

৬.

সমস্যা: একটি বাড়িতে চারটি করে 40\text{ W}-এর বাতি প্রতিদিন ৫ ঘণ্টা করে ৩০ দিন জ্বালালে মোট কত বিওটি (BOT) ইউনিট বিদ্যুৎ খরচ হবে?

সমাধান:

মোট ক্ষমতা = 4 \times 40\text{ W} = 160\text{ W} = 0.16\text{ kW}

প্রতিদিন শক্তি খরচ = 0.16\text{ kW} \times 5\text{ ঘণ্টা} = 0.8\text{ kWh}

৩০ দিনে মোট শক্তি খরচ = 0.8 \times 30 = 24\text{ kWh} (বা ইউনিট)

উত্তর: মোট শক্তি খরচ হবে 24\text{ ইউনিট}।

৭.

সমস্যা: একটি কোষের তড়িৎ চালক বল 2\text{ V} এবং অভ্যন্তরীণ রোধ 0.5\ \Omega। কোষটিকে একটি 3.5\ \Omega রোধের সাথে যুক্ত করলে বর্তনীতে প্রবাহিত তড়িৎ প্রবাহমাত্রা কত হবে?

সমাধান:

আমরা জানি, প্রবাহমাত্রা I = \frac{E}{R + r}

এখানে,

তড়িৎ চালক বল (E) = 2\text{ V}

বহিস্থ রোধ (R) = 3.5\ \Omega

অভ্যন্তরীণ রোধ (r) = 0.5\ \Omega

I = \frac{2}{3.5 + 0.5} = \frac{2}{4} = 0.5\text{ A}

উত্তর: বর্তনীতে তড়িৎ প্রবাহমাত্রা হবে 0.5\text{ A}।

৮.

সমস্যা: একটি পরিবাহীর দৈর্ঘ্য দ্বিগুণ এবং প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল অর্ধেক করা হলে, এর নতুন রোধ আদি রোধের কত গুণ হবে?

সমাধান:

আমরা জানি, রোধ R = \rho \frac{l}{A}

প্রথম ক্ষেত্রে, R_1 = \rho \frac{l}{A}

দ্বিতীয় ক্ষেত্রে, দৈর্ঘ্য l' = 2l এবং ক্ষেত্রফল A' = \frac{A}{2}

নতুন রোধ R_2 = \rho \frac{l'}{A'} = \rho \frac{2l}{A/2} = 4 \left(\rho \frac{l}{A}\right) = 4R_1

উত্তর: নতুন রোধ আদি রোধের ৪ গুণ হবে।

৯.

সমস্যা: 12\text{ V} বিভব প্রভেদের উৎস থেকে একটি পরিবাহীর মধ্য দিয়ে 2\text{ C} আধান চালনা করতে কত কার্য করতে হবে?

সমাধান:

আমরা জানি, কৃতকার্য বা শক্তি W = Q \times V

এখানে,

আধান (Q) = 2\text{ C}

বিভব পার্থক্য (V) = 12\text{ V}

W = 2 \times 12 = 24\text{ জুল}

উত্তর: কৃতকার্যের পরিমাণ 24\text{ জুল}।

১০.

সমস্যা: একটি বৈদ্যুতিক যন্ত্রের ক্ষমতা 1\text{ kW} এবং এটি প্রতি দিন ২ ঘণ্টা করে চললে প্রতি ইউনিট বিদ্যুতের দাম 5\text{ টাকা} হলে এক মাসে (৩০ দিনে) কত খরচ হবে?

সমাধান:

প্রতিদিন শক্তি খরচ = 1\text{ kW} \times 2\text{ ঘণ্টা} = 2\text{ kWh} (২ ইউনিট)

৩০ দিনে মোট শক্তি খরচ = 2 \times 30 = 60\text{ ইউনিট}

মোট খরচ = 60 \times 5\text{ টাকা} = 300\text{ টাকা}

উত্তর: এক মাসে মোট খরচ হবে 300\text{ টাকা}।

## গাণিতিক সমস্যা ও সমাধান: দশম অধ্যায় - আলো (Light)

১.

সমস্যা: একটি অবতল দর্পণের ফোকাস দৈর্ঘ্য 15\text{ cm} হলে, এর বক্রতা ব্যাসার্ধ কত হবে?

সমাধান:

আমরা জানি, ফোকাস দৈর্ঘ্য (f) ও বক্রতা ব্যাসার্ধ (R)-এর সম্পর্ক হলো: R = 2f

এখানে, f = 15\text{ cm}

অতএব, R = 2 \times 15 = 30\text{ cm}

উত্তর: দর্পণটির বক্রতা ব্যাসার্ধ হবে 30\text{ cm}।

২.

সমস্যা: বায়ু মাধ্যমে আলোর বেগ 3 \times 10^8\text{ m/s} এবং কোনো মাধ্যমে আলোর বেগ 2 \times 10^8\text{ m/s} হলে, ওই মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্ক কত?

সমাধান:

প্রতিসরাঙ্ক (\mu) = \frac{\text{শূন্য বা বায়ু মাধ্যমে আলোর বেগ } (c)}{\text{মাধ্যমে আলোর বেগ } (v)}

এখানে,

c = 3 \times 10^8\text{ m/s}

v = 2 \times 10^8\text{ m/s}

\mu = \frac{3 \times 10^8}{2 \times 10^8} = 1.5

উত্তর: মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্ক হলো 1.5।

৩.

সমস্যা: একটি উত্তল লেন্সের ফোকাস দৈর্ঘ্য 20\text{ cm} হলে, লেন্সটির ক্ষমতা কত ডায়াপ্টার (\text{D})?

সমাধান:

লেন্সের ক্ষমতা P = \frac{100}{f\text{ (সেমিতে)}}

এখানে, ফোকাস দৈর্ঘ্য f = 20\text{ cm}

P = \frac{100}{20} = +5\text{ D} (যেহেতু উত্তল লেন্সের ক্ষমতা ধনাত্মক হয়)

উত্তর: লেন্সটির ক্ষমতা +5\text{ D}।

৪.

সমস্যা: জলের প্রতিসরাঙ্ক \frac{4}{3} হলে, জলে আলোর বেগ কত হবে? (বায়ুতে আলোর বেগ 3 \times 10^8\text{ m/s})

সমাধান:

আমরা জানি, \mu = \frac{c}{v}

অতএব, জলে আলোর বেগ v = \frac{c}{\mu}

এখানে,

c = 3 \times 10^8\text{ m/s}

\mu = \frac{4}{3}

v = \frac{3 \times 10^8}{4/3} = \frac{3 \times 3 \times 10^8}{4} = \frac{9}{4} \times 10^8 = 2.25 \times 10^8\text{ m/s}

উত্তর: জলে আলোর বেগ হবে 2.25 \times 10^8\text{ m/s}।

৫.

সমস্যা: একটি অবতল দর্পণের সামনে 10\text{ cm} দূরে একটি বস্তু রাখায় দর্পণের সামনে তিন গুণ বিবর্ধিত সদবিম্ব গঠিত হলো। প্রতিবিম্বের দূরত্ব নির্ণয় করো।

সমাধান:

বিবর্ধন m = -\frac{v}{u} (সদবিম্বের ক্ষেত্রে বিবর্ধন ঋণাত্মক হয়, অর্থাৎ m = -3)

এখানে, বস্তু দূরত্ব u = -10\text{ cm}

-3 = -\frac{v}{-10} \implies -3 = \frac{v}{10} \implies v = -30\text{ cm}

উত্তর: প্রতিবিম্বটি দর্পণের সামনে 30\text{ cm} দূরে গঠিত হবে।

৬.

সমস্যা: একটি কাঁচের স্ল্যাবের মধ্য দিয়ে আলোকরশ্মি যাওয়ার সময় আপতন কোণ 45^\circ এবং প্রতিসরণ কোণ 30^\circ হলে, কৌণিক চ্যুতি কত হবে?

সমাধান:

কৌণিক চ্যুতি (\delta) = আপতন কোণ (i) - প্রতিসরণ কোণ (r)

এখানে,

i = 45^\circ

r = 30^\circ

\delta = 45^\circ - 30^\circ = 15^\circ

উত্তর: কৌণিক চ্যুতির মান 15^\circ।

৭.

সমস্যা: একটি পাতলা লেন্সের ক্ষমতা -2.5\text{ D} হলে, লেন্সটির ফোকাস দৈর্ঘ্য ও প্রকৃতি নির্ণয় করো।

সমাধান:

ফোকাস দৈর্ঘ্য f = \frac{100}{P}\text{ cm}

f = \frac{100}{-2.5} = -40\text{ cm}

যেহেতু ফোকাস দৈর্ঘ্য ঋণাত্মক, তাই লেন্সটি একটি অবতল লেন্স (অপসারী লেন্স)।

উত্তর: লেন্সটির ফোকাস দৈর্ঘ্য 40\text{ cm} এবং এটি একটি অবতল লেন্স।

৮.

সমস্যা: বায়ু সাপেক্ষে জলের প্রতিসরাঙ্ক \frac{4}{3} এবং বায়ু সাপেক্ষে কাঁচের প্রতিসরাঙ্ক \frac{3}{2} হলে, জল সাপেক্ষে কাঁচের প্রতিসরাঙ্ক কত হবে?

সমাধান:

জল সাপেক্ষে কাঁচের প্রতিসরাঙ্ক _w\mu_g = \frac{a\mu_g}{a\mu_w}

এখানে,

a\mu_g = \frac{3}{2}

a\mu_w = \frac{4}{3}

_w\mu_g = \frac{3/2}{4/3} = \frac{3}{2} \times \frac{3}{4} = \frac{9}{8} = 1.125

উত্তর: জল সাপেক্ষে কাঁচের প্রতিসরাঙ্ক হবে \frac{9}{8} বা 1.125।

৯.

সমস্যা: একটি সমতল দর্পণের সামনে কোনো বস্তু দর্পণ থেকে 5\text{ cm} দূরে থাকলে বস্তু ও তার প্রতিবিম্বের মধ্যে দূরত্ব কত হবে?

সমাধান:

সমতল দর্পণের ক্ষেত্রে বস্তু দূরত্ব এবং প্রতিবিম্ব দূরত্ব সর্বদা সমান হয়।

বস্তু থেকে দর্পণের দূরত্ব = 5\text{ cm}

দর্পণ থেকে প্রতিবিম্বের দূরত্ব = 5\text{ cm}

অতএব, বস্তু ও প্রতিবিম্বের মোট মধ্যবর্তী দূরত্ব = 5 + 5 = 10\text{ cm}

উত্তর: বস্তু ও তার প্রতিবিম্বের মধ্যবর্তী দূরত্ব হবে 10\text{ cm}।

১০.

সমস্যা: কোনো মাধ্যমের সংকট কোণ বা ক্রান্তিকোণ 30^\circ হলে, ওই মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্ক কত?

সমাধান:

আমরা জানি, প্রতিসরাঙ্ক \mu = \frac{1}{\sin C} (যেখানে C হলো সংকট কোণ)

এখানে, C = 30^\circ

\mu = \frac{1}{\sin 30^\circ} = \frac{1}{1/2} = 2

উত্তর: মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্ক হবে 2।

## গাণিতিক সমস্যা ও সমাধান: তৃতীয় অধ্যায় - রাসায়নিক গণনা (Chemical Calculations)

১.

সমস্যা: 10\text{ g} ক্যালসিয়াম কার্বনেট (\text{CaCO}_3)-কে উত্তপ্ত করলে STP-তে কত আয়তন কার্বন ডাইঅক্সাইড (\text{CO}_2) গ্যাস পাওয়া যাবে? (\text{Ca}=40, \text{C}=12, \text{O}=16)

সমাধান:

রাসায়নিক সমীকরণ:

\text{CaCO}_3 \xrightarrow{\Delta} \text{CaO} + \text{CO}_2 \uparrow

আণবিক ভর: \text{CaCO}_3 = 40 + 12 + (16 \times 3) = 100\text{ g/mol}

\text{CO}_2-এর মোলার আয়তন STP-তে = 22.4\text{ L}

সমীকরণ অনুযায়ী, 100\text{ g} \text{CaCO}_3 থেকে STP-তে 22.4\text{ L} \text{CO}_2 পাওয়া যায়।

অতএব, 10\text{ g} \text{CaCO}_3 থেকে পাওয়া যাবে = \frac{22.4 \times 10}{100} = 2.24\text{ L}

উত্তর: STP-তে 2.24\text{ লিটার} \text{CO}_2 গ্যাস পাওয়া যাবে।

২.

সমস্যা: 48\text{ g} অক্সিজেন (\text{O}_2) প্রস্তুত করতে কত পরিমাণ পটাশিয়াম ক্লোরেট (\text{KClO}_3)-কে উত্তপ্ত করতে হবে? (\text{K}=39, \text{Cl}=35.5, \text{O}=16)

সমাধান:

রাসায়নিক সমীকরণ:

2\text{KClO}_3 \rightarrow 2\text{KCl} + 3\text{O}_2 \uparrow

\text{KClO}_3-এর আণবিক ভর = 39 + 35.5 + (16 \times 3) = 122.5\text{ g/mol}

২ মোল \text{KClO}_3 এর ভর = 2 \times 122.5 = 245\text{ g}

৩ মোল \text{O}_2 এর ভর = 3 \times 32 = 96\text{ g}

সমীকরণ থেকে পাই, 96\text{ g} অক্সিজেন পেতে 245\text{ g} পটাশিয়াম ক্লোরেট প্রয়োজন।

অতএব, 48\text{ g} অক্সিজেন পেতে প্রয়োজনীয় \text{KClO}_3 = \frac{245 \times 48}{96} = 122.5\text{ g}

উত্তর: 122.5\text{ গ্রাম} পটাশিয়াম ক্লোরেট প্রয়োজন হবে।

৩.

সমস্যা: অতিরিক্ত লঘু হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডের (\text{HCl}) সাথে 20\text{ g} জিংক (\text{Zn})-এর বিক্রিয়ায় STP-তে কত লিটার হাইড্রোজেন (\text{H}_2) গ্যাস উৎপন্ন হবে? (\text{Zn}=65)

সমাধান:

সমীকরণ: \text{Zn} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{ZnCl}_2 + \text{H}_2 \uparrow

\text{Zn}-এর পারমাণবিক ভর = 65\text{ g/mol}

STP-তে ১ মোল গ্যাসের আয়তন = 22.4\text{ L}

65\text{ g} জিংক থেকে STP-তে 22.4\text{ L} হাইড্রোজেন গ্যাস পাওয়া যায়।

অতএব, 20\text{ g} জিংক থেকে হাইড্রোজেন পাওয়া যাবে = \frac{22.4 \times 20}{65} \approx 6.89\text{ L}

উত্তর: STP-তে প্রায় 6.89\text{ লিটার} হাইড্রোজেন গ্যাস উৎপন্ন হবে।

৪.

সমস্যা: কার্বনের সাথে অক্সিজেনের সম্পূর্ণ দহনে 88\text{ g} কার্বন ডাইঅক্সাইড উৎপন্ন করতে কত গ্রাম কার্বনের প্রয়োজন? (\text{C}=12, \text{O}=16)

সমাধান:

সমীকরণ: \text{C} + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2

এখানে, কার্বনের পারমাণবিক ভর = 12\text{ g}

\text{CO}_2-এর আণবিক ভর = 12 + (16 \times 2) = 44\text{ g/mol}

44\text{ g} কার্বন ডাইঅক্সাইড উৎপাদনে কার্বন লাগে 12\text{ g}।

অতএব, 88\text{ g} কার্বন ডাইঅক্সাইড উৎপাদনে কার্বন লাগবে = \frac{12 \times 88}{44} = 24\text{ g}

উত্তর: 24\text{ গ্রাম} কার্বনের প্রয়োজন হবে।

৫.

সমস্যা: 10\text{ g} ক্যালসিয়াম কার্বনেটকে অতিরিক্ত লঘু হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডের সাথে বিক্রিয়া করা হলে কত গ্রাম ক্যালসিয়াম ক্লোরাইড (\text{CaCl}_2) উৎপন্ন হবে? (\text{Ca}=40, \text{C}=12, \text{O}=16, \text{Cl}=35.5)

সমাধান:

সমীকরণ: \text{CaCO}_3 + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CaCl}_2 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 \uparrow

\text{CaCO}_3-এর আণবিক ভর = 100\text{ g/mol}

\text{CaCl}_2-এর আণবিক ভর = 40 + (35.5 \times 2) = 40 + 71 = 111\text{ g/mol}

100\text{ g} \text{CaCO}_3 থেকে 111\text{ g} \text{CaCl}_2 পাওয়া যায়।

অতএব, 10\text{ g} \text{CaCO}_3 থেকে পাওয়া যাবে = \frac{111 \times 10}{100} = 11.1\text{ g}

উত্তর: 11.1\text{ গ্রাম} ক্যালসিয়াম ক্লোরাইড উৎপন্ন হবে।

৬.

সমস্যা: 4\text{ g} হাইড্রোজেন ও 32\text{ g} অক্সিজেনের মিশ্রণে বিস্ফোরণ ঘটানো হলে কত গ্রাম জল (\text{H}_2\text{O}) উৎপন্ন হবে? (\text{H}=1, \text{O}=16)

সমাধান:

সমীকরণ: 2\text{H}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{H}_2\text{O}

এখানে, 4\text{ g} হাইড্রোজেন (\text{H}_2) = \frac{4}{2} = 2\text{ মোল} এবং 32\text{ g} অক্সিজেন (\text{O}_2) = \frac{32}{32} = 1\text{ মোল}।

সমীকরণ অনুসারে, ২ মোল হাইড্রোজেনের সাথে ১ মোল অক্সিজেন সম্পূর্ণ বিক্রিয়া করে ২ মোল জল (\text{H}_2\text{O}) উৎপন্ন করে।

উৎপন্ন জলের ভর = 2 \times (\text{H}_2\text{O}\text{-এর আণবিক ভর}) = 2 \times 18 = 36\text{ g}

উত্তর: 36\text{ গ্রাম} জল উৎপন্ন হবে।

৭.

সমস্যা: নাইট্রোজেন ও হাইড্রোজেন গ্যাসের সংযোগে অ্যামোনিয়া উৎপাদনের সমীকরণটি হলো: \text{N}_2 + 3\text{H}_2 \rightarrow 2\text{NH}_3। 50\text{ L} নাইট্রোজেন গ্যাস পর্যাপ্ত হাইড্রোজেনের সাথে বিক্রিয়া করলে STP-তে কত আয়তন অ্যামোনিয়া গ্যাস উৎপন্ন হবে?

সমাধান:

সমীকরণ থেকে পাই, ১ আয়তন নাইট্রোজেন থেকে ২ আয়তন অ্যামোনিয়া উৎপন্ন হয়।

অতএব, 50\text{ L} নাইট্রোজেন থেকে অ্যামোনিয়া উৎপন্ন হবে = 50 \times 2 = 100\text{ L}

উত্তর: STP-তে 100\text{ লিটার} অ্যামোনিয়া গ্যাস উৎপন্ন হবে।

৮.

সমস্যা: সালফারকে বাতাসে পুড়িয়ে সালফার ডাইঅক্সাইড (\text{SO}_2) তৈরির সমীকরণ: \text{S} + \text{O}_2 \rightarrow \text{SO}_2। 64\text{ g} সালফার পোড়ালে STP-তে কত লিটার \text{SO}_2 গ্যাস উৎপন্ন হবে? (\text{S}=32)

সমাধান:

\text{S}-এর পারমাণবিক ভর = 32\text{ g/mol}

সমীকরণ অনুযায়ী, 32\text{ g} সালফার থেকে STP-তে ১ মোল অর্থাৎ 22.4\text{ L} \text{SO}_2 গ্যাস পাওয়া যায়।

অতএব, 64\text{ g} সালফার থেকে পাওয়া যাবে = \frac{22.4 \times 64}{32} = 44.8\text{ L}

উত্তর: STP-তে 44.8\text{ লিটার} \text{SO}_2 গ্যাস উৎপন্ন হবে।

৯.

সমস্যা: একটি ক্যালসিয়াম কার্বনেটের নমুনার ওজন 60\text{ g}। একে অতিরিক্ত লঘু হাইড্রোক্লোরিক এসিডের সাথে বিক্রিয়া করা হলে STP-তে 11.2\text{ L} কার্বন ডাইঅক্সাইড গ্যাস পাওয়া যায়। নমুনার বিশুদ্ধতার শতকরা পরিমাণ কত? (\text{Ca}=40, \text{C}=12, \text{O}=16)

সমাধান:

সমীকরণ: \text{CaCO}_3 + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CaCl}_2 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 \uparrow

22.4\text{ L} \text{CO}_2 গ্যাস পাওয়া যায় 100\text{ g} শুদ্ধ \text{CaCO}_3 থেকে।

অতএব, 11.2\text{ L} \text{CO}_2 পেতে হলে শুদ্ধ \text{CaCO}_3 লাগবে = \frac{100 \times 11.2}{22.4} = 50\text{ g}

শতকরা বিশুদ্ধতা = \frac{\text{শুদ্ধ নমুনার ওজন}}{\text{মোট নমুনার ওজন}} \times 100\% = \frac{50}{60} \times 100\% \approx 83.33\%

উত্তর: নমুনার বিশুদ্ধতার শতকরা পরিমাণ 83.33\%।

১০.

সমস্যা: ফেরাস সালফাইডের সাথে লঘু সালফিউরিক এসিডের বিক্রিয়ায় হাইড্রোজেন সালফাইড (\text{H}_2\text{S}) উৎপন্ন হয়। সমীকরণ: \text{FeS} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{FeSO}_4 + \text{H}_2\text{S}\uparrow। 8.8\text{ g} বিশুদ্ধ ফেরাস সালফাইড থেকে কত গ্রাম হাইড্রোজেন সালফাইড পাওয়া যাবে? (\text{Fe}=56, \text{S}=32, \text{H}=1)

সমাধান:

\text{FeS}-এর আণবিক ভর = 56 + 32 = 88\text{ g/mol}

\text{H}_2\text{S}-এর আণবিক ভর = (1 \times 2) + 32 = 34\text{ g/mol}

সমীকরণ অনুযায়ী, 88\text{ g} \text{FeS} থেকে 34\text{ g} \text{H}_2\text{S} পাওয়া যায়।

প্রদত্ত পরিমাণ \text{FeS} = 8.8\text{ g}

অতএব, উৎপন্ন \text{H}_2\text{S}-এর পরিমাণ = \frac{34 \times 8.8}{88} = 3.4\text{ g}

উত্তর: 3.4\text{ গ্রাম} হাইড্রোজেন সালফাইড পাওয়া যাবে।

## গাণিতিক সমস্যা ও সমাধান: চতুর্থ অধ্যায় - তাপের ঘটনাসমূহ (Thermal Phenomena)

১.

সমস্যা: 20^\circ\text{C} উষ্ণতায় একটি ধাতব দণ্ডের দৈর্ঘ্য 100\text{ cm}। উষ্ণতা বাড়িয়ে 70^\circ\text{C} করা হলে দণ্ডটির দৈর্ঘ্য বেড়ে 100.06\text{ cm} হয়। ধাতুর দীর্ঘ প্রসারণ গুণাঙ্কের মান নির্ণয় করো।

সমাধান:

আমরা জানি, দীর্ঘ প্রসারণ গুণাঙ্ক \alpha = \frac{l_2 - l_1}{l_1 (t_2 - t_1)}

এখানে,

প্রারম্ভিক দৈর্ঘ্য (l_1) = 100\text{ cm}

অন্তিম দৈর্ঘ্য (l_2) = 100.06\text{ cm}

উষ্ণতার পরিবর্তন (\Delta t = t_2 - t_1) = 70^\circ\text{C} - 20^\circ\text{C} = 50^\circ\text{C}

\alpha = \frac{100.06 - 100}{100 \times 50} = \frac{0.06}{5000} = 0.000012\text{ /}^\circ\text{C} = 1.2 \times 10^{-5}\text{ /}^\circ\text{C}

উত্তর: ধাতুর দীর্ঘ প্রসারণ গুণাঙ্ক হবে 1.2 \times 10^{-5}\text{ /}^\circ\text{C}।

২.

সমস্যা: কোনো ধাতুর দীর্ঘ প্রসারণ গুণাঙ্ক (\alpha) 1.8 \times 10^{-5}\text{ /}^\circ\text{C} হলে, ওই ধাতুর ক্ষেত্র প্রসারণ গুণাঙ্ক (\beta) ও আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক (\gamma) কত হবে?

সমাধান:

আমরা জানি, ক্ষেত্র প্রসারণ গুণাঙ্ক \beta = 2\alpha

\beta = 2 \times 1.8 \times 10^{-5} = 3.6 \times 10^{-5}\text{ /}^\circ\text{C}

আবার, আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক \gamma = 3\alpha

\gamma = 3 \times 1.8 \times 10^{-5} = 5.4 \times 10^{-5}\text{ /}^\circ\text{C}

উত্তর: ক্ষেত্র প্রসারণ গুণাঙ্ক 3.6 \times 10^{-5}\text{ /}^\circ\text{C} এবং আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক 5.4 \times 10^{-5}\text{ /}^\circ\text{C}।

৩.

সমস্যা: একটি গোলকের ব্যাসার্ধ উষ্ণতা বৃদ্ধিতে প্রসারিত হয়। গোলকটির উপাদানের দীর্ঘ প্রসারণ গুণাঙ্ক \alpha হলে, এর আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক কত হবে?

সমাধান:

যেকোনো কঠিন পদার্থের আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক (\gamma) এবং দীর্ঘ প্রসারণ গুণাঙ্ক (\alpha)-এর মধ্যে সম্পর্ক হলো:

\gamma = 3\alpha

উত্তর: আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক হবে 3\alpha।

৪.

সমস্যা: 50\text{ g} জলের তাপমাত্রা 20^\circ\text{C} থেকে বাড়িয়ে 70^\circ\text{C} করতে কত পরিমাণ তাপের প্রয়োজন হবে? (জলের আপেক্ষিক তাপ = 1\text{ cal/(g}\cdot^\circ\text{C)})

সমাধান:

আমরা জানি, গৃহীত বা বর্জিত তাপ H = m s \Delta t

এখানে,

ভর (m) = 50\text{ g}

আপেক্ষিক তাপ (s) = 1\text{ cal/(g}\cdot^\circ\text{C)}

উষ্ণতার পরিবর্তন (\Delta t) = 70^\circ\text{C} - 20^\circ\text{C} = 50^\circ\text{C}

H = 50 \times 1 \times 50 = 2500\text{ ক্যালরি}

উত্তর: 2500\text{ ক্যালরি} তাপের প্রয়োজন হবে।

৫.

সমস্যা: একটি পাত্রের জলের আপাত প্রসারণ গুণাঙ্ক 1.6 \times 10^{-4}\text{ /}^\circ\text{C} এবং পাত্রটির প্রসারণ গুণাঙ্ক 2.7 \times 10^{-5}\text{ /}^\circ\text{C} হলে, তরলটির প্রকৃত প্রসারণ গুণাঙ্ক কত?

সমাধান:

আমরা জানি, প্রকৃত প্রসারণ গুণাঙ্ক (\gamma_r) = আপাত প্রসারণ গুণাঙ্ক (\gamma_a) + পাত্রের প্রসারণ গুণাঙ্ক (\gamma_g)

\gamma_r = (1.6 \times 10^{-4}) + (2.7 \times 10^{-5})

\gamma_r = 0.16 \times 10^{-3} + 0.027 \times 10^{-3} = 0.187 \times 10^{-3} = 1.87 \times 10^{-4}\text{ /}^\circ\text{C}

উত্তর: তরলটির প্রকৃত প্রসারণ গুণাঙ্ক হবে 1.87 \times 10^{-4}\text{ /}^\circ\text{C}।

৬.

সমস্যা: 100\text{ g} ভরের একটি ধাতব টুকরোকে 100^\circ\text{C} উষ্ণতা থেকে 20\text{ g} জলে (20^\circ\text{C}) ডোবানো হলো। মিশ্রণের চূড়ান্ত উষ্ণতা 40^\circ\text{C} হলে, ধাতুটির আপেক্ষিক তাপ কত? (জলের আপেক্ষিক তাপ = 1\text{ cal/(g}\cdot^\circ\text{C)})

সমাধান:

ধাতু কর্তৃক বর্জিত তাপ = জল কর্তৃক গৃহীত তাপ

m_1 s_1 (t_1 - t) = m_2 s_2 (t - t_2)

এখানে,

ধাতুর ভর (m_1) = 100\text{ g}, প্রাথমিক উষ্ণতা (t_1) = 100^\circ\text{C}, আপেক্ষিক তাপ (s_1) = ?

জলের ভর (m_2) = 20\text{ g}, প্রাথমিক উষ্ণতা (t_2) = 20^\circ\text{C}, আপেক্ষিক তাপ (s_2) = 1\text{ cal/(g}\cdot^\circ\text{C)}

চূড়ান্ত উষ্ণতা (t) = 40^\circ\text{C}

100 \times s_1 \times (100 - 40) = 20 \times 1 \times (40 - 20)

100 \times s_1 \times 60 = 20 \times 20

6000 s_1 = 400

s_1 = \frac{400}{6000} = \frac{1}{15} \approx 0.067\text{ cal/(g}\cdot^\circ\text{C)}

উত্তর: ধাতুটির আপেক্ষিক তাপ প্রায় 0.067\text{ cal/(g}\cdot^\circ\text{C)}।

৭.

সমস্যা: একটি তামার পাতের ক্ষেত্রফল 20^\circ\text{C} উষ্ণতায় 200\text{ cm}^2। উষ্ণতা বাড়িয়ে 120^\circ\text{C} করা হলে এর ক্ষেত্রফলের বৃদ্ধি কত হবে? (তামার দীর্ঘ প্রসারণ গুণাঙ্ক \alpha = 1.7 \times 10^{-5}\text{ /}^\circ\text{C})

সমাধান:

ক্ষেত্র প্রসারণ গুণাঙ্ক \beta = 2\alpha = 2 \times 1.7 \times 10^{-5} = 3.4 \times 10^{-5}\text{ /}^\circ\text{C}

ক্ষেত্রফলের বৃদ্ধি \Delta A = A_1 \beta \Delta t

এখানে,

A_1 = 200\text{ cm}^2

\Delta t = 120^\circ\text{C} - 20^\circ\text{C} = 100^\circ\text{C}

\Delta A = 200 \times (3.4 \times 10^{-5}) \times 100 = 200 \times 3.4 \times 10^{-5} \times 10^2 = 0.68\text{ cm}^2

উত্তর: ক্ষেত্রফলের বৃদ্ধি হবে 0.68\text{ cm}^2।

৮.

সমস্যা: একটি গ্লাস বা পাত্রে কিছু তরল আছে। তাপমাত্রা বৃদ্ধিতে তরলের আপাত প্রসারণ ও প্রকৃত প্রসারণের মধ্যে সম্পর্ক কী?

সমাধান:

তরলের প্রকৃত প্রসারণ = তরলের আপাত প্রসারণ + পাত্রের প্রসারণ

অর্থাৎ, তরলের প্রকৃত প্রসারণ সর্বদা আপাত প্রসারণ অপেক্ষা বেশি হয়।

উত্তর: তরলের প্রকৃত প্রসারণ = আপাত প্রসারণ + পাত্রের প্রসারণ।

৯.

সমস্যা: দুটি ভিন্ন ধাতুর তৈরি সমান দৈর্ঘ্য ও ব্যাসের দুটি দণ্ডের তাপ পরিবাহিতাঙ্কের অনুপাত 2:3 হলে, একই সময় তাদের মধ্য দিয়ে পরিবাহিত তাপের পরিমাণের অনুপাত কত হবে? (দণ্ড দুটির দুই প্রান্তের উষ্ণতার পার্থক্য সমান)

সমাধান:

আমরা জানি, পরিবাহিত তাপ Q = \frac{K A (T_1 - T_2) t}{d}

যেহেতু দৈর্ঘ্য (d), ক্ষেত্রফল (A), উষ্ণতার পার্থক্য (T_1 - T_2) এবং সময় (t) উভয় দণ্ডের ক্ষেত্রে সমান, তাই তাপের পরিমাণ সরাসরি তাপ পরিবাহিতাঙ্ক (K)-এর সমানুপাতিক।

\frac{Q_1}{Q_2} = \frac{K_1}{K_2} = \frac{2}{3}

উত্তর: পরিবাহিত তাপের অনুপাত হবে 2:3।

১০.

সমস্যা: 15^\circ\text{C} উষ্ণতায় একটি লোহার রেললাইনের দৈর্ঘ্য 30\text{ m}। উষ্ণতা বৃদ্ধি পেয়ে যদি 45^\circ\text{C} হয়, তবে রেললাইনটির দৈর্ঘ্যের কত পরিবর্তন হবে? (\alpha = 1.2 \times 10^{-5}\text{ /}^\circ\text{C})

সমাধান:

দৈর্ঘ্যের পরিবর্তন \Delta l = l_1 \alpha \Delta t

এখানে,

l_1 = 30\text{ m} = 3000\text{ cm}

\Delta t = 45^\circ\text{C} - 15^\circ\text{C} = 30^\circ\text{C}

\alpha = 1.2 \times 10^{-5}\text{ /}^\circ\text{C}

\Delta l = 30 \times (1.2 \times 10^{-5}) \times 30 = 1080 \times 10^{-5}\text{ m} = 0.0108\text{ m} বা 1.08\text{ cm}

উত্তর: রেললাইনটির দৈর্ঘ্যের পরিবর্তন হবে 1.08\text{ cm}।

## গাণিতিক সমস্যা ও সমাধান: চতুর্থ অধ্যায় - পরমাণুর নিউক্লিয়াস (Atomic Nucleus)

১.

সমস্যা: একটি নিউক্লিয়াস গঠনের সময় ভর ত্রুটির পরিমাণ 0.01\text{ amu} হলে, ওই নিউক্লিয়াসের বন্ধন শক্তি \text{MeV} (মেগা ইলেকট্রন ভোল্ট) একке কত হবে? (1\text{ amu} = 931\text{ MeV})

সমাধান:

আমরা জানি, বন্ধন শক্তি E = \Delta m \times 931\text{ MeV}

এখানে, ভর ত্রুটি (\Delta m) = 0.01\text{ amu}

E = 0.01 \times 931 = 9.31\text{ MeV}

উত্তর: নিউক্লিয়াসের বন্ধন শক্তি হবে 9.31\text{ MeV}।

২.

সমস্যা: আইনস্টাইনের ভর-শক্তি সমীকরণ অনুসারে 1\text{ g} ভর সম্পূর্ণভাবে শক্তিতে রূপান্তরিত হলে কত জুল শক্তি উৎপন্ন হবে? (c = 3 \times 10^8\text{ m/s})

সমাধান:

আইনস্টাইনের সূত্রানুসারে, E = mc^2

এখানে,

ভর (m) = 1\text{ g} = 10^{-3}\text{ kg}

আলোর বেগ (c) = 3 \times 10^8\text{ m/s}

E = 10^{-3} \times (3 \times 10^8)^2 = 10^{-3} \times 9 \times 10^{16} = 9 \times 10^{13}\text{ জুল}

উত্তর: উৎপন্ন শক্তির পরিমাণ 9 \times 10^{13}\text{ জুল}।

৩.

সমস্যা: একটি তেজস্ক্রিয় পদার্থের প্রারম্ভিক পরিমাণ 64\text{ g} এবং এর অর্ধায়ু 2\text{ দিন} হলে, 6\text{ দিন} পর কত পরিমাণ তেজস্ক্রিয় পদার্থ অক্ষত বা অবশিষ্ট থাকবে?

সমাধান:

অর্ধায়ুর সূত্রানুসারে, অবশিষ্ট পরিমাণ N = N_0 \left(\frac{1}{2}\right)^n

এখানে, অর্ধায়ু সংখ্যা বা সময়কাল n = \frac{\text{মোট সময়}}{\text{অর্ধায়ু}} = \frac{6\text{ দিন}}{2\text{ দিন}} = 3

প্রারম্ভিক পরিমাণ (N_0) = 64\text{ g}

N = 64 \times \left(\frac{1}{2}\right)^3 = 64 \times \frac{1}{8} = 8\text{ g}

উত্তর: 6\text{ দিন} পর 8\text{ গ্রাম} পদার্থ অবশিষ্ট থাকবে।

৪.

সমস্যা: ইউরেনিয়াম-২৩৮ (_{92}\text{U}^{238})-এর একটি পরমাণু থেকে একটি আলফা (\alpha) কণা নির্গত হলে যে নতুন মৌলটি গঠিত হয়, তার পারমাণবিক সংখ্যা ও ভরসংখ্যা কত হবে?

সমাধান:

একটি আলফা কণা (^4_2\alpha) নির্গত হলে মূল পরমাণুর পারমাণবিক সংখ্যা 2 এবং ভরসংখ্যা 4 হ্রাস পায়।

নতুন মৌলের ভরসংখ্যা = 238 - 4 = 234

নতুন মৌলের পারমাণবিক সংখ্যা = 92 - 2 = 90

উত্তর: নতুন মৌলটির ভরসংখ্যা 234 এবং পারমাণবিক সংখ্যা 90 হবে।

৫.

সমস্যা: কোনো তেজস্ক্রিয় মৌল থেকে পরপর একটি আলফা (\alpha) ও দুটি বিটা (\beta) কণা নির্গত হলে উৎপন্ন নতুন মৌলটি মূল মৌলের কী হবে?

সমাধান:

ধরি মূল মৌলটি ^A_Z X

১টি আলফা কণা নির্গত হলে মৌলটি হয়: ^{A-4}_{Z-2} Y

এরপর ২টি বিটা কণা (^0_{-1}\beta) নির্গত হলে পারমাণবিক সংখ্যা 2 বৃদ্ধি পায়: ^{A-4}_{(Z-2)+2} Y' \rightarrow ^{A-4}_Z Y'

দেখা যাচ্ছে, অন্তিম উৎপন্ন মৌলটির পারমাণবিক সংখ্যা মূল মৌলের সমান (Z) কিন্তু ভরসংখ্যা 4 কম (\text{A}-4)।

উত্তর: উৎপন্ন নতুন মৌলটি মূল মৌলের আইসোটোপ হবে।

৬.

সমস্যা: একটি তেজস্ক্রিয় নমুনার প্রারম্ভিক পরমাণু সংখ্যা 8000 এবং এর অর্ধায়ু 3\text{ দিন} হলে, কত দিন পরে নমুনার পরমাণু সংখ্যা কমে 1000টি হবে?

সমাধান:

ধরি, t দিন পরে পরমাণু সংখ্যা 1000 হবে।

সূত্র: N = N_0 \left(\frac{1}{2}\right)^{t/T} (যেখানে T হলো অর্ধায়ু)

1000 = 8000 \times \left(\frac{1}{2}\right)^{t/3}

\frac{1000}{8000} = \left(\frac{1}{2}\right)^{t/3}

\frac{1}{8} = \left(\frac{1}{2}\right)^{t/3} \implies \left(\frac{1}{2}\right)^3 = \left(\frac{1}{2}\right)^{t/3}

ঘাত তুলনা করে পাই, \frac{t}{3} = 3 \implies t = 9\text{ দিন}

উত্তর: 9\text{ দিন} পরে পরমাণু সংখ্যা 1000টি হবে।

৭.

সমস্যা: একটি পরমাণুর নিউক্লিয়াসে প্রোটন সংখ্যা ৯২ এবং নিউট্রন সংখ্যা ১৪৬ হলে, ওই পরমাণুর ভরসংখ্যা ও প্রোটন-নিউট্রন সমষ্টি কত?

সমাধান:

ভরসংখ্যা (A) = প্রোটন সংখ্যা (Z) + নিউট্রন সংখ্যা (N)

A = 92 + 146 = 238

উত্তর: পরমাণুটির ভরসংখ্যা 238।

৮.

সমস্যা: 0.5\text{ amu} ভর ত্রুটি (\Delta m) বিশিষ্ট একটি নিউক্লিয়াসের বন্ধন শক্তি \text{MeV} এককে কত হবে?

সমাধান:

বন্ধন শক্তি E = \Delta m \times 931\text{ MeV}

E = 0.5 \times 931 = 465.5\text{ MeV}

উত্তর: নিউক্লিয়াসের বন্ধন শক্তি হবে 465.5\text{ MeV}।

৯.

সমস্যা: একটি তেজস্ক্রিয় মৌলের ক্ষয় ধ্রুবক (\lambda) 0.02\text{ day}^{-1} হলে, ওই মৌলের অর্ধায়ু (T_{1/2}) কত হবে? (\ln 2 \approx 0.693)

সমাধান:

আমরা জানি, অর্ধায়ু ও ক্ষয় ধ্রুবকের সম্পর্ক হলো:

T_{1/2} = \frac{0.693}{\lambda}

T_{1/2} = \frac{0.693}{0.02} = 34.65\text{ দিন}

উত্তর: মৌলটির অর্ধায়ু হবে 34.65\text{ দিন}।

১০.

সমস্যা: একটি তেজস্ক্রিয় নিউক্লিয়াস থেকে একটি বিটা (\beta) কণা নির্গত হলে তার নিউট্রন ও প্রোটন সংখ্যার কী পরিবর্তন ঘটে?

সমাধান:

বিটা কণা (\beta^-) নির্গমনের সময় নিউক্লিয়াসের একটি নিউট্রন ভেঙে একটি প্রোটন ও একটি ইলেকট্রনে (\beta কণা) পরিণত হয়।

ফলে নিউট্রন সংখ্যা ১টি হ্রাস পায় এবং প্রোটন সংখ্যা ১টি বৃদ্ধি পায় (ভরসংখ্যা অপরিবর্তিত থাকে)।

উত্তর: নিউট্রন সংখ্যা ১ কমে এবং প্রোটন সংখ্যা ১ বাড়ে।

## গাণিতিক সমস্যা ও সমাধান: সপ্তম অধ্যায় - তড়িৎ প্রবাহ ও রাসায়নিক বিক্রিয়া (Electric Current and Chemical Reaction)

১.

সমস্যা: একটি তড়িৎ বিশ্লেষ্যের মধ্য দিয়ে 2\text{ A} তড়িৎ প্রবাহমাত্রা 30\text{ মিনিট} ধরে চালনা করলে ক্যাথোডে কত গ্রাম পদার্থ জমা হবে? (পদার্থটির তড়িৎ রাসায়নিক তুল্যাঙ্ক Z = 0.0003\text{ g/C})

সমাধান:

আমরা জানি, ফ্যারাডের সূত্রানুসারে জমা হওয়া পদার্থের ভর W = Z \cdot I \cdot t

এখানে,

তড়িৎ রাসায়নিক তুল্যাঙ্ক (Z) = 0.0003\text{ g/C}

প্রবাহমাত্রা (I) = 2\text{ A}

সময় (t) = 30\text{ মিনিট} = 30 \times 60 = 1800\text{ সেকেন্ড}

W = 0.0003 \times 2 \times 1800 = 1.08\text{ g}

উত্তর: ক্যাথোডে জমা হওয়া পদার্থের পরিমাণ 1.08\text{ গ্রাম}।

২.

সমস্যা: রূপার তড়িৎ রাসায়নিক তুল্যাঙ্ক 0.001118\text{ g/C} হলে, 5\text{ A} তড়িৎ 10\text{ মিনিট} ধরে চালনা করলে কত গ্রাম রূপা জমা হবে?

সমাধান:

W = Z \cdot I \cdot t

এখানে,

Z = 0.001118\text{ g/C}

I = 5\text{ A}

t = 10 \times 60 = 600\text{ সেকেন্ড}

W = 0.001118 \times 5 \times 600 = 0.001118 \times 3000 = 3.354\text{ g}

উত্তর: 3.354\text{ গ্রাম} রূপা জমা হবে।

৩.

সমস্যা: কপার সালফেটের দ্রবণের মধ্য দিয়ে কত কুলম্ব তড়িৎ পাঠালে 3.175\text{ g} তামা জমা হবে? (তামার তড়িৎ রাসায়নিক তুল্যাঙ্ক Z = 0.000329\text{ g/C})

সমাধান:

আমরা জানি, W = Z \cdot Q (যেহেতু Q = I \cdot t)

অতএব, আধান Q = \frac{W}{Z}

এখানে,

W = 3.175\text{ g}

Z = 0.000329\text{ g/C}

Q = \frac{3.175}{0.000329} \approx 9650.45\text{ C}

উত্তর: প্রায় 9650.45\text{ কুলম্ব} তড়িৎ পাঠাতে হবে।

৪.

সমস্যা: কোনো তড়িৎ বিশ্লেষ্যে 2\text{ A} তড়িৎ কত সময় ধরে চালনা করলে 1.2\text{ g} পদার্থ জমা হবে? (পদার্থটির Z = 0.0002\text{ g/C})

সমাধান:

W = Z \cdot I \cdot t \implies t = \frac{W}{Z \cdot I}

এখানে,

W = 1.2\text{ g}

Z = 0.0002\text{ g/C}

I = 2\text{ A}

t = \frac{1.2}{0.0002 \times 2} = \frac{1.2}{0.0004} = 3000\text{ সেকেন্ড} (50\text{ মিনিট})

উত্তর: 3000\text{ সেকেন্ড} বা 50\text{ মিনিট} ধরে তড়িৎ চালনা করতে হবে।

৫.

সমস্যা: একটি divalent (দ্বি-যোজী) ধাতুর রাসায়নিক তুল্যাঙ্ক E = 32 হলে, ওই ধাতুর তড়িৎ রাসায়নিক তুল্যাঙ্ক (Z) কত? (F = 96500\text{ C/mol})

সমাধান:

আমরা জানি, তড়িৎ রাসায়নিক তুল্যাঙ্ক Z = \frac{E}{F}

এখানে,

E = 32

F = 96500\text{ C/mol}

Z = \frac{32}{96500} \approx 3.316 \times 10^{-4}\text{ g/C}

উত্তর: ধাতুর তড়িৎ রাসায়নিক তুল্যাঙ্ক হবে 3.316 \times 10^{-4}\text{ g/C}।

৬.

সমস্যা: সিলভার নাইট্রেট (\text{AgNO}_3)-এর দ্রবণের মধ্য দিয়ে 9650\text{ C} আধান চালনা করলে কত গ্রাম রূপা (\text{Ag}) জমা হবে? (\text{Ag}-এর রাসায়নিক তুল্যাঙ্ক E = 108, ফ্যারাডে ধ্রুবক F = 96500\text{ C})

সমাধান:

আমরা জানি, জমা হওয়া পদার্থের ভর W = \frac{E \cdot Q}{F}

এখানে,

E = 108

Q = 9650\text{ C}

F = 96500\text{ C}

W = \frac{108 \times 9650}{96500} = \frac{108}{10} = 10.8\text{ g}

উত্তর: 10.8\text{ গ্রাম} রূপা জমা হবে।

৭.

সমস্যা: কপার সালফেটের জলীয় দ্রবণের মধ্যে দিয়ে 2\text{ A} তড়িৎ 965\text{ সেকেন্ড} ধরে চালনা করলে ক্যাথোডে কত গ্রাম তামা জমা হবে? (\text{Cu}-এর রাসায়নিক তুল্যাঙ্ক E = 31.75, F = 96500\text{ C})

সমাধান:

W = \frac{E \cdot I \cdot t}{F}

এখানে,

E = 31.75

I = 2\text{ A}

t = 965\text{ s}

F = 96500\text{ C}

W = \frac{31.75 \times 2 \times 965}{96500} = \frac{31.75 \times 1930}{96500} = \frac{61277.5}{96500} = 0.635\text{ g}

উত্তর: 0.635\text{ গ্রাম} তামা জমা হবে।

৮.

সমস্যা: এসিড মিশ্রিত জলের তড়িৎ বিশ্লেষণে ক্যাথোডে 11.2\text{ L} হাইড্রোজেন গ্যাস (\text{H}_2) STP-তে পেতে কত কুলম্ব আধানের প্রয়োজন হবে?

সমাধান:

STP-তে ২ গ্রাম (\text{H}_2-এর ১ মোল বা 22.4\text{ L}) হাইড্রোজেন জমা হতে 2\text{ Faraday} অর্থাৎ 2 \times 96500\text{ C} আধান লাগে।

অতএব, 11.2\text{ L} হাইড্রোজেন পেতে আধান লাগবে = \frac{2 \times 96500 \times 11.2}{22.4} = 96500\text{ C}

উত্তর: 96500\text{ কুলম্ব} আধানের প্রয়োজন হবে।

৯.

সমস্যা: দুটি ভিন্ন তড়িৎ বিশ্লেষ্যের মধ্য দিয়ে একই পরিমাণ তড়িৎ প্রবাহিত করায় প্রথমটিতে সংগৃহীত পদার্থের ভর 2\text{ g} এবং দ্বিতীয়টির রাসায়নিক তুল্যাঙ্ক প্রথমটির দ্বিগুণ হলে, দ্বিতীয়টিতে কত গ্রাম পদার্থ জমা হবে?

সমাধান:

ফ্যারাডের দ্বিতীয় সূত্রানুসারে, \frac{W_1}{W_2} = \frac{E_1}{E_2}

এখানে,

W_1 = 2\text{ g}

E_2 = 2E_1

\frac{2}{W_2} = \frac{E_1}{2E_1} = \frac{1}{2} \implies W_2 = 2 \times 2 = 4\text{ g}

উত্তর: দ্বিতীয়টিতে 4\text{ গ্রাম} পদার্থ জমা হবে।

১০.

সমস্যা: একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ তড়িৎ আধান একটি তড়িৎ বিশ্লেষ্যের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়ে 0.5\text{ g} ধাতু জমা করে। যদি তড়িৎ প্রবাহমাত্রা 2.5\text{ A} হয় এবং পদার্থটির Z = 0.0001\text{ g/C} হয়, তবে কত সময় ধরে তড়িৎ প্রবাহিত হয়েছিল?

সমাধান:

W = Z \cdot I \cdot t \implies t = \frac{W}{Z \cdot I}

এখানে,

W = 0.5\text{ g}

Z = 0.0001\text{ g/C}

I = 2.5\text{ A}

t = \frac{0.5}{0.0001 \times 2.5} = \frac{0.5}{0.00025} = 2000\text{ সেকেন্ড}

উত্তর: 2000\text{ সেকেন্ড} সময় ধরে তড়িৎ প্রবাহিত হয়েছিল।

মাধ্যমিক ভৌত বিজ্ঞান: গুরুত্বপূর্ণ মিশ্র গাণিতিক সমস্যা ও সমাধান (মডেল সেট)

​১. (অধ্যায়: গ্যাসের আচরণ)

​সমস্যা: 27^\circ\text{C} উষ্ণতায় এবং 760\text{ mmHg} চাপে নির্দিষ্ট ভরের একটি গ্যাসের আয়তন 500\text{ mL}। কোন উষ্ণতায় গ্যাসটির আয়তন দ্বিগুণ এবং চাপ অর্ধেক হবে?

সমাধান:

সমন্বয় সূত্রানুসারে, \frac{P_1V_1}{T_1} = \frac{P_2V_2}{T_2}

এখানে,

P_1 = 760\text{ mmHg}, V_1 = 500\text{ mL}, T_1 = 27 + 273 = 300\text{ K}

চাপ অর্ধেক হওয়ায়, P_2 = \frac{760}{2} = 380\text{ mmHg}

আয়তন দ্বিগুণ হওয়ায়, V_2 = 500 \times 2 = 1000\text{ mL}

T_2 = ?

​\frac{760 \times 500}{300} = \frac{380 \times 1000}{T_2}

\frac{380000}{300} = \frac{380000}{T_2} \implies T_2 = 300\text{ K}

সেলসিয়াস উষ্ণতা = 300 - 273 = 27^\circ\text{C}

উত্তর: নির্ণেয় উষ্ণতা হবে 27^\circ\text{C} (বা 300\text{ K})।

​২. (অধ্যায়: রাসায়নিক গণনা)

​সমস্যা: 50\text{ g} চুনাপাথর (\text{CaCO}_3)-কে সম্পূর্ণ উত্তপ্ত করলে STP-তে কত গ্রাম কার্বন ডাইঅক্সাইড (\text{CO}_2) গ্যাস পাওয়া যাবে? (\text{Ca}=40, \text{C}=12, \text{O}=16)

সমাধান:

রাসায়নিক সমীকরণ: \text{CaCO}_3 \rightarrow \text{CaO} + \text{CO}_2 \uparrow

\text{CaCO}_3-এর আণবিক ভর = 40 + 12 + (16 \times 3) = 100\text{ g/mol}

\text{CO}_2-এর আণবিক ভর = 12 + (16 \times 2) = 44\text{ g/mol}

সমীকরণ অনুযায়ী, 100\text{ g} \text{CaCO}_3 থেকে 44\text{ g} \text{CO}_2 পাওয়া যায়।

অতএব, 50\text{ g} \text{CaCO}_3 থেকে পাওয়া যাবে = \frac{44 \times 50}{100} = 22\text{ g}

উত্তর: STP-তে 22\text{ গ্রাম} কার্বন ডাইঅক্সাইড গ্যাস পাওয়া যাবে।

​৩. (অধ্যায়: আলো)

​সমস্যা: একটি উত্তল লেন্সের সামনে লেন্স থেকে 15\text{ cm} দূরে একটি বস্তু রাখায় লেন্সের অপর দিকে 30\text{ cm} দূরে বাস্তব প্রতিবিম্ব গঠিত হলো। লেন্সটির ফোকাস দৈর্ঘ্য কত?

সমাধান:

লেন্সের সূত্রানুসারে, \frac{1}{v} - \frac{1}{u} = \frac{1}{f}

চিহ্ন প্রথা অনুযায়ী, বস্তু দূরত্ব u = -15\text{ cm}, প্রতিবিম্ব দূরত্ব v = +30\text{ cm}

\frac{1}{30} - \frac{1}{-15} = \frac{1}{f}

\frac{1}{30} + \frac{1}{15} = \frac{1}{f}

\frac{1 + 2}{30} = \frac{1}{f} \implies \frac{3}{30} = \frac{1}{f} \implies f = +10\text{ cm}

উত্তর: লেন্সটির ফোকাস দৈর্ঘ্য 10\text{ cm}।

​৪. (অধ্যায়: চলতড়িৎ)

​সমস্যা: একটি বাড়িতে দুটি করে 60\text{ W}-এর বাতি এবং দুটি করে 100\text{ W}-এর পাখা প্রতিদিন ৪ ঘণ্টা করে চললে প্রতি ইউনিট বিদ্যুতের দাম 6\text{ টাকা} হলে, এপ্রিল মাসে (৩০ দিনে) মোট কত খরচ হবে?

সমাধান:

বাতির মোট ক্ষমতা = 2 \times 60\text{ W} = 120\text{ W}

পাখার মোট ক্ষমতা = 2 \times 100\text{ W} = 200\text{ W}

মোট ক্ষমতা = 120 + 200 = 320\text{ W} = 0.32\text{ kW}

প্রতিদিন শক্তি খরচ = 0.32\text{ kW} \times 4\text{ ঘণ্টা} = 1.28\text{ kWh} (ইউনিট)

এপ্রিল মাসে (৩০ দিনে) মোট শক্তি খরচ = 1.28 \times 30 = 38.4\text{ ইউনিট}

মোট খরচ = 38.4 \times 6\text{ টাকা} = 230.40\text{ টাকা}

উত্তর: মোট খরচ হবে 230.40\text{ টাকা}।

​৫. (অধ্যায়: তাপের ঘটনাসমূহ)

​সমস্যা: 100\text{ g} জলের তাপমাত্রা 10^\circ\text{C} থেকে বাড়িয়ে 50^\circ\text{C} করতে কত পরিমাণ তাপের প্রয়োজন হবে? (জলের আপেক্ষিক তাপ = 1\text{ cal/(g}\cdot^\circ\text{C)})

সমাধান:

আমরা জানি, গৃহিত তাপ H = m s \Delta t

এখানে, m = 100\text{ g}, s = 1, উষ্ণতার পরিবর্তন \Delta t = 50^\circ\text{C} - 10^\circ\text{C} = 40^\circ\text{C}

H = 100 \times 1 \times 40 = 4000\text{ ক্যালরি}

উত্তর: 4000\text{ ক্যালরি} তাপের প্রয়োজন হবে।

​৬. (অধ্যায়: পরমাণুর নিউক্লিয়াস)

​সমস্যা: একটি তেজস্ক্রিয় পদার্থের অর্ধায়ু 4\text{ দিন} হলে, 16\text{ g} পদার্থ থেকে কত দিন পরে বিঘ্নিত হয়ে মাত্র 2\text{ g} পদার্থ অবশিষ্ট থাকবে?

সমাধান:

অবশিষ্ট পরিমাণ N = N_0 \left(\frac{1}{2}\right)^n

এখানে, প্রারম্ভিক পরিমাণ N_0 = 16\text{ g}, অন্তিম পরিমাণ N = 2\text{ g}

2 = 16 \times \left(\frac{1}{2}\right)^n \implies \frac{2}{16} = \left(\frac{1}{2}\right)^n \implies \left(\frac{1}{2}\right)^3 = \left(\frac{1}{2}\right)^n \implies n = 3

যেহেতু অর্ধায়ু সংখ্যা n = \frac{t}{T} = 3, এবং অর্ধায়ু T = 4\text{ দিন}

মোট সময় t = 3 \times 4 = 12\text{ দিন}

উত্তর: 12\text{ দিন} পরে 2\text{ গ্রাম} পদার্থ অবশিষ্ট থাকবে।

​৭. (অধ্যায়: তড়িৎ প্রবাহ ও রাসায়নিক বিক্রিয়া)

​সমস্যা: কপার সালফেটের জলীয় দ্রবণের মধ্য দিয়ে 1.5\text{ A} তড়িৎ 20\text{ মিনিট} ধরে চালনা করলে ক্যাথোডে কত গ্রাম তামা জমা হবে? (তামার তড়িৎ রাসায়নিক তুল্যাঙ্ক Z = 0.000329\text{ g/C})

সমাধান:

W = Z \cdot I \cdot t

এখানে, Z = 0.000329\text{ g/C}, I = 1.5\text{ A}, t = 20 \times 60 = 1200\text{ সেকেন্ড}

W = 0.000329 \times 1.5 \times 1200 = 0.5922\text{ g}

উত্তর: ক্যাথোডে প্রায় 0.592\text{ গ্রাম} তামা জমা হবে।

​৮. (অধ্যায়: আলো)

​সমস্যা: জলের প্রতিসরাঙ্ক \frac{4}{3} হলে, জলের সংকট কোণ বা ক্রান্তিকোণের সাইন (\sin C) এর মান কত?

সমাধান:

আমরা জানি, প্রতিসরাঙ্ক \mu = \frac{1}{\sin C}

\sin C = \frac{1}{\mu} = \frac{1}{4/3} = \frac{3}{4} = 0.75

উত্তর: সংকট কোণের সাইন-এর মান 0.75।

​৯. (অধ্যায়: চলতড়িৎ)

​সমস্যা: 4\ \Omega ও 6\ \Omega-এর দুটি রোধকে সমান্তরাল সমবায়ে যুক্ত করে তাদের দুই প্রান্তে 12\text{ V} এর একটি ব্যাটারি যুক্ত করা হলো। মূল বর্তনীর প্রবাহমাত্রা নির্ণয় করো।

সমাধান:

সমান্তরাল সমবায়ের তুল্য রোধ R_p হলে:

\frac{1}{R_p} = \frac{1}{4} + \frac{1}{6} = \frac{3 + 2}{12} = \frac{5}{12} \implies R_p = \frac{12}{5} = 2.4\ \Omega

প্রবাহমাত্রা I = \frac{V}{R_p} = \frac{12}{2.4} = 5\text{ A}

উত্তর: মূল বর্তনীর প্রবাহমাত্রা হবে 5\text{ A}।

​১০. (অধ্যায়: গ্যাসের আচরণ)

​সমস্যা: নির্দিষ্ট উষ্ণতায় একটি নির্দিষ্ট ভরের গ্যাস 75\text{ cm} পারদ চাপে 600\text{ mL} আয়তন দখল করে। চাপ পরিবর্তন করে 100\text{ cm} করা হলে গ্যাসটির নতুন আয়তন কত হবে?

সমাধান:

বয়েলের সূত্রানুসারে, P_1V_1 = P_2V_2

75 \times 600 = 100 \times V_2

V_2 = \frac{75 \times 600}{100} = 450\text{ mL}

উত্তর: গ্যাসটির নতুন আয়তন হবে 450\text{ mL}।