রসায়ন প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর যদি কোনো রাসায়নিক বিক্রিয়া সাম্যাবস্থায় থাকে এবং সেই অবস্থায় চাপ, তাপমাত্রা বা ঘনমাত্রার কোনো বাহ্যিক পরিবর্তন ঘটানো হয়, তবে বিক্রিয়াটির সাম্যাবস্থা এমনভাবে পরিবর্তিত হয়ে নতুন সাম্যাবস্থা সৃষ্টি করে যাতে ঐ বাহ্যিক পরিবর্তনের প্রভাব প্রশমিত হয়।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর সাম্যাবস্থায় সম্মুখবর্তী ও পশ্চাৎমুখী বিক্রিয়ার হার সমান হয়ে যায়। এ অবস্থায় সম্মুখবর্তী বিক্রিয়ায় যে পরিমাণ বিক্রিয়ক উৎপাদে পরিণত হয়, পশ্চাৎমুখী বিক্রিয়ায় ঠিক সেই পরিমাণ উৎপাদ থেকে বিক্রিয়ক উৎপন্ন হয়। ফলে বিক্রিয়ক ও উৎপাদের ঘনমাত্রা স্থির থাকে এবং বাহ্যিকভাবে মনে হয় বিক্রিয়া থেমে গেছে। কিন্তু বাস্তবে উভয় বিক্রিয়া একই হারে চলতে থাকে। তাই সাম্যাবস্থা একটি গতিশীল অবস্থা এবং বিক্রিয়া থেমে যায় না।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর প্রথম বিক্রিয়ায় সম্মুখমুখী অংশে $NH_3$ উৎপন্ন হওয়ার সময় তাপ উৎপন্ন হয় (তাপ উৎপাদী), আর বিপরীতমুখী অংশে $NH_3$ ভেঙে $N_2$ ও $H_2$ হওয়ার সময় তাপ শোষিত হয় (তাপহারী)।
   লা-শাতেলিয়ার নীতি অনুযায়ী তাপমাত্রা বাড়ালে এমন দিকে বিক্রিয়া ঘটবে যাতে তাপ শোষিত হয়ে তাপ বৃদ্ধির প্রভাব প্রশমিত হয়। সম্মুখমুখী বিক্রিয়া বাড়লে আরও তাপ উৎপন্ন হতো, ফলে প্রভাব বেড়ে যেত। কিন্তু বিপরীতমুখী তাপহারী বিক্রিয়া বাড়লে তাপ শোষিত হয়ে প্রভাব কমে। তাই সাম্য ডানদিক থেকে বামদিকে সরে যাবে, অর্থাৎ $NH_3$ ভেঙে $N_2$ ও $H_2$ উৎপন্ন হবে এবং $NH_3$ এর পরিমাণ কমবে।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর চাপের প্রভাব:
   প্রথম বিক্রিয়ায় বামে গ্যাসীয় মোল সংখ্যা $1+3=4$ এবং ডানে $2$। চাপ বাড়ালে সাম্য বেশি মোল থেকে কম মোলের দিকে অর্থাৎ ডানদিকে সরে যায়, ফলে $NH_3$ বাড়ে। দ্বিতীয় বিক্রিয়ায় বামে মোল সংখ্যা $1+1=2$ এবং ডানে $2$, মোল সংখ্যার পরিবর্তন নেই। তাই চাপ বাড়ালে সাম্যের কোনো পরিবর্তন হয় না।

   তাপমাত্রার প্রভাব:
   প্রথম বিক্রিয়ার সম্মুখমুখী অংশ তাপ উৎপাদী, তাই তাপমাত্রা বাড়ালে সাম্য বামদিকে সরে যায় ($NH_3$ কমে)। দ্বিতীয় বিক্রিয়ার সম্মুখমুখী অংশ তাপহারী, তাই তাপমাত্রা বাড়ালে সাম্য ডানদিকে সরে যায় (NO বাড়ে)।

   প্রথম বিক্রিয়ায় সর্বাধিক $NH_3$ পাওয়ার শর্ত:
   ১. উচ্চ চাপ: চাপ বেশি হলে সাম্য ডানদিকে সরে গিয়ে $NH_3$ বাড়ে।
   ২. নিম্ন তাপমাত্রা: বিক্রিয়াটি তাপ উৎপাদী বলে তাপমাত্রা কমালে সম্মুখমুখী বিক্রিয়া বৃদ্ধি পায় এবং সাম্য ডানদিকে সরে যায়।
   ৩. এছাড়া $N_2$ ও $H_2$ এর ঘনমাত্রা বাড়ালে বা উৎপন্ন $NH_3$ সরিয়ে নিলেও সাম্য ডানদিকে যায়।
   অতএব, উচ্চ চাপ ও তুলনামূলক নিম্ন তাপমাত্রায় $NH_3$ এর উৎপাদন সর্বাধিক হবে।