রসায়ন • মোলের ধারণা ও রাসায়নিক গণনা (Concept of Mole and Chemical Counting)
রসায়ন প্রশ্ন
রসায়ন ল্যাবরেটরিতে দুটি আলাদা সিলিন্ডারে প্রমাণ অবস্থায় গ্যাস সংরক্ষিত আছে। সিলিন্ডার A তে ৮ g CH₄ গ্যাস এবং সিলিন্ডার B তে ১১.২ লিটার CO₂ গ্যাস আছে। শিক্ষক বললেন, প্রমাণ অবস্থায় ১ মোল গ্যাসের আয়তন ২২.৪ লিটার। রিমন (দশম শ্রেণি) বলল, "দুটি সিলিন্ডারে গ্যাসের আয়তন সমান, তাই ভর এবং মোট পরমাণুর সংখ্যাও সমান হবে।" [C = 12, H = 1, O = 16]
- ক)(1)
গ্যাসের মোলার আয়তন কাকে বলে?
- খ)(2)
১ মোল O₂ ও ১ মোল CO₂ এর ভর ভিন্ন হলেও উভয়ের অণুর সংখ্যা সমান কেন? ব্যাখ্যা করো।
- গ)(3)
সিলিন্ডার A তে কত মোল CH₄ আছে এবং এতে হাইড্রোজেন পরমাণুর সংখ্যা কত? নির্ণয় করো।
- ঘ)(4)
রিমনের মন্তব্যটি কতটুকু সঠিক? উদ্দীপকের তথ্য ও গাণিতিক হিসাবের আলোকে বিশ্লেষণ করো।
উত্তর ও ব্যাখ্যা
- ক)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর ১ মোল গ্যাসীয় পদার্থ যে আয়তন দখল করে তাকে ঐ গ্যাসের মোলার আয়তন বলে। প্রমাণ অবস্থায় (০°C তাপমাত্রা ও ১ বায়ুমণ্ডল চাপে) যেকোনো গ্যাসের মোলার আয়তন ২২.৪ লিটার।
- খ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর মোল হলো পদার্থের পরিমাণের একক। যেকোনো পদার্থের ১ মোলে অ্যাভোগেড্রোর সংখ্যক, অর্থাৎ ৬.০২৩ × ১০²³ টি অণু থাকে। O₂ এর আণবিক ভর ৩২ এবং CO₂ এর আণবিক ভর ৪৪, তাই ১ মোল O₂ এর ভর ৩২ g এবং ১ মোল CO₂ এর ভর ৪৪ g। অণুর ভর ভিন্ন হওয়ায় ১ মোলের ভর ভিন্ন হয়, কিন্তু মোলসংখ্যা সমান হওয়ায় অণুর সংখ্যা সমান থাকে।
- গ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর CH₄ এর আণবিক ভর = ১২ + ৪ × ১ = ১৬
মোলসংখ্যা, মোল।
একটি CH₄ অণুতে ৪টি H পরমাণু আছে।
০.৫ মোল CH₄ এ অণুর সংখ্যা = ০.৫ × ৬.০২৩ × ১০²³ = ৩.০১১৫ × ১০²³ টি।
অতএব H পরমাণুর সংখ্যা = ৩.০১১৫ × ১০²³ × ৪ = ১.২০৫ × ১০²⁴ টি।
উত্তর: ০.৫ মোল; H পরমাণু ১.২০৫ × ১০²⁴ টি। - ঘ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর রিমনের মন্তব্য আংশিক সঠিক। প্রমাণ অবস্থায় সমান আয়তনের গ্যাসে অণুর সংখ্যা সমান থাকে, কিন্তু ভর ও পরমাণুর সংখ্যা সমান হওয়া জরুরি নয়।
সিলিন্ডার A: n = ৮/১৬ = ০.৫ মোল; আয়তন = ০.৫ × ২২.৪ = ১১.২ লিটার।
সিলিন্ডার B: n = ১১.২/২২.৪ = ০.৫ মোল।অণুর সংখ্যা: উভয় ক্ষেত্রেই ০.৫ × ৬.০২৩ × ১০²³ = ৩.০১ × ১০²³ টি, অর্থাৎ সমান।
ভর: A এর ভর = ৮ g। B এর ভর = ০.৫ × ৪৪ = ২২ g। ভর সমান নয়।
মোট পরমাণু: CH₄ এর প্রতি অণুতে ৫টি পরমাণু, তাই A তে = ৩.০১১৫ × ১০²³ × ৫ = ১.৫০৬ × ১০²⁴ টি। CO₂ এর প্রতি অণুতে ৩টি পরমাণু, তাই B তে = ৩.০১১৫ × ১০²³ × ৩ = ৯.০৩ × ১০²³ টি। পরমাণুর সংখ্যাও সমান নয়।
অতএব সমান আয়তনের গ্যাসে শুধু মোলসংখ্যা ও অণুর সংখ্যা সমান হয়; ভর ও মোট পরমাণুর সংখ্যা গ্যাসের আণবিক ভর ও অণুতে পরমাণুর সংখ্যার ওপর নির্ভর করে। তাই রিমনের মন্তব্য সম্পূর্ণ সঠিক নয়।
আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও