দশম শ্রেণী: ভৌত বিজ্ঞান – অধ্যায় 3: রাসায়নিক গণনা
অধ্যায়ের ভূমিকা: রাসায়নিক গণনা (Chemical Calculations)
রসায়ন মানেই কি শুধু বিকারক মেশানো আর রঙের খেলা? একদমই না! রসায়নের আসল সৌন্দর্য লুকিয়ে আছে এর গণিতের মধ্যে। একটি বিক্রিয়ায় কতটা বিকারক দিলে ঠিক কতটা উৎপাদ পাওয়া যাবে, তা আন্দাজে করা হয় না; এর পেছনে রয়েছে নিখুঁত অঙ্ক।
এই অধ্যায়ে আমরা শিখব কীভাবে ভরের সংরক্ষণ সূত্র, আণবিক ভর এবং গ্যাসের আয়তন ব্যবহার করে রাসায়নিক বিক্রিয়ার ফলাফল আগে থেকেই গণনা করা যায়। এটি শিল্পক্ষেত্রে এবং ল্যাবরেটরিতে অপচয় কমানোর জন্য অত্যন্ত জরুরি।
📊 মাধ্যমিক নম্বর বিভাজন (Tentative):
- MCQ (বিভাগ-ক): ১টি প্রশ্ন × ১ নম্বর = ১ নম্বর
- দীর্ঘ উত্তরধর্মী (বিভাগ-ঘ): ১টি প্রশ্ন × ৩ নম্বর = ৩ নম্বর (গাণিতিক সমস্যা)
- মোট: ৪ নম্বর
*দ্রষ্টব্য: ৩ নম্বরের প্রশ্নটিতে সাধারণত ‘অথবা’ (OR) থাকে।
বিভাগ-ক: বহু বিকল্প ভিত্তিক প্রশ্ন (MCQ) – ৩০টি
১. গ্যাসের বাষ্প ঘনত্ব ($D$) ও আণবিক ভরের ($M$) মধ্যে সম্পর্কটি হলো— [মাধ্যমিক ২০১৭, ২০১৯]
- $M = D$
- $M = 2D$
- $D = 2M$
- $M = D^2$
✅ সঠিক উত্তর: (B) $M = 2D$
২. ভরের সংরক্ষণ সূত্রটি কে আবিষ্কার করেন?
- ডাল্টন
- ল্যাভয়সিয়ে
- অ্যাভোগাড্রো
- প্রাউস্ট
✅ সঠিক উত্তর: (B) ল্যাভয়সিয়ে
৩. STP-তে যেকোনো গ্যাসের মোলার আয়তন কত? [মাধ্যমিক ২০১৮]
- $22.4 \text{ L}$
- $2.24 \text{ L}$
- $24.2 \text{ L}$
- $11.2 \text{ L}$
✅ সঠিক উত্তর: (A) $22.4 \text{ L}$
৪. কার্বন যুক্ত কোনো গ্যাসীয় পদার্থের বাষ্প ঘনত্ব ১৩ হলে, তার আণবিক সংকেত কোনটি হতে পারে?
- $\text{CO}_2$
- $\text{C}_2\text{H}_4$
- $\text{C}_2\text{H}_2$
- $\text{C}_2\text{H}_6$
✅ সঠিক উত্তর: (C) $\text{C}_2\text{H}_2$ (আণবিক ভর = $13 \times 2 = 26$; $\text{C}_2\text{H}_2 = 24+2=26$)
৫. রাসায়নিক বিক্রিয়ায় ভরের সংরক্ষণ হয় না—
- দহন বিক্রিয়ায়
- বিযোজন বিক্রিয়ায়
- নিউক্লীয় বিক্রিয়ায়
- প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ায়
✅ সঠিক উত্তর: (C) নিউক্লীয় বিক্রিয়ায় (ভর শক্তিতে রূপান্তরিত হয়, $E=mc^2$)
৬. $12\text{g}$ কার্বনের দহনে কত গ্রাম $\text{CO}_2$ উৎপন্ন হবে? ($\text{C}=12, \text{O}=16$)
- $22\text{g}$
- $44\text{g}$
- $32\text{g}$
- $28\text{g}$
✅ সঠিক উত্তর: (B) $44\text{g}$ ($\text{C} + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2$; $12 \rightarrow 44$)
৭. একটি গ্যাসের বাষ্প ঘনত্ব ৩২। নিচের কোনটি গ্যাসটির আণবিক ওজন? [মাধ্যমিক ২০২০]
- ৮
- ১৬
- ৩২
- ৬৪
✅ সঠিক উত্তর: (D) ৬৪ ($M = 2 \times 32 = 64$)
৮. বাষ্প ঘনত্বের একক কী?
- $\text{g/L}$
- $\text{g/mol}$
- এককহীন
- $\text{L/mol}$
✅ সঠিক উত্তর: (C) এককহীন (এটি দুটি ভরের অনুপাত)
৯. STP-তে $2.24 \text{ L}$ $\text{CO}_2$-এর ভর কত?
- $4.4 \text{ g}$
- $44 \text{ g}$
- $2.2 \text{ g}$
- $8.8 \text{ g}$
✅ সঠিক উত্তর: (A) $4.4 \text{ g}$ ($22.4\text{L} \rightarrow 44\text{g}$, তাই $2.24\text{L} \rightarrow 4.4\text{g}$)
১০. অক্সিজেনের বাষ্প ঘনত্ব কত? ($\text{O}=16$)
- ১৬
- ৩২
- ৮
- ৬৪
✅ সঠিক উত্তর: (A) ১৬ (আণবিক ভর ৩২, তাই $D = 32/2 = 16$)
১১. $10 \text{ g}$ ক্যালসিয়াম কার্বনেটে ক্যালসিয়ামের পরিমাণ কত? ($\text{Ca}=40, \text{C}=12, \text{O}=16$)
- $10 \text{ g}$
- $40 \text{ g}$
- $4 \text{ g}$
- $20 \text{ g}$
✅ সঠিক উত্তর: (C) $4 \text{ g}$ ($\text{CaCO}_3 = 100\text{g}$, যাতে $\text{Ca}=40\text{g}$। তাই $10\text{g}$-এ $4\text{g}$)
১২. গ্যাসের আয়তন গুণাঙ্ক ও চাপ গুণাঙ্ক—উভয়ের মান কত?
- $273$
- $1/273$
- $0$
- $1$
✅ সঠিক উত্তর: (B) $1/273$
১৩. $\text{C}-12$ স্কেলে কার্বনের পারমাণবিক গুরুত্ব কত ধরা হয়?
- ১
- ১২
- ১৬
- ১৪
✅ সঠিক উত্তর: (B) ১২
১৪. নিচের কোনটির বাষ্প ঘনত্ব সবচেয়ে কম?
- $\text{O}_2$
- $\text{N}_2$
- $\text{H}_2$
- $\text{CO}_2$
✅ সঠিক উত্তর: (C) $\text{H}_2$ (বাষ্প ঘনত্ব = ১)
১৫. STP-তে $1 \text{ mole}$ নাইট্রোজেন গ্যাসের আয়তন কত?
- $28 \text{ g}$
- $22.4 \text{ L}$
- $14 \text{ L}$
- $11.2 \text{ L}$
✅ সঠিক উত্তর: (B) $22.4 \text{ L}$
১৬. একটি ত্রি-পারমাণবিক গ্যাসের বাষ্প ঘনত্ব যদি ২৪ হয়, তবে গ্যাসটির পারমাণবিক গুরুত্ব কত?
- ১৬
- ৪৮
- ১২
- ২৪
✅ সঠিক উত্তর: (A) ১৬ (আণবিক গুরুত্ব $24 \times 2 = 48$; ত্রি-পারমাণবিক তাই $3 \times \text{A} = 48 \Rightarrow \text{A} = 16$)
১৭. $2\text{mol}$ $\text{H}_2$ এবং $1\text{mol}$ $\text{O}_2$ বিক্রিয়া করে কত মোল জল উৎপন্ন করে?
- ১ মোল
- ২ মোল
- ৩ মোল
- ৪ মোল
✅ সঠিক উত্তর: (B) ২ মোল ($2\text{H}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{H}_2\text{O}$)
১৮. বাতাসের বাষ্প ঘনত্ব প্রায় কত?
- ১৪.৪
- ২৮.৮
- ১৬
- ২২
✅ সঠিক উত্তর: (A) ১৪.৪
১৯. লোহায় মরিচা পড়লে লোহার ওজনের কী পরিবর্তন হয়?
- কমে যায়
- বেড়ে যায়
- একই থাকে
- প্রথমে বাড়ে পরে কমে
✅ সঠিক উত্তর: (B) বেড়ে যায় (অক্সিজেন ও জল যুক্ত হওয়ার কারণে)
২০. আইসোটোপগুলির ক্ষেত্রে কোনটি ভিন্ন হয়?
- পারমাণবিক সংখ্যা
- প্রোটন সংখ্যা
- ইলেকট্রন সংখ্যা
- পারমাণবিক ভর
✅ সঠিক উত্তর: (D) পারমাণবিক ভর
২১. $18 \text{ g}$ জলের মধ্যে অণুর সংখ্যা কত?
- $3.011 \times 10^{23}$
- $6.022 \times 10^{23}$
- $1.66 \times 10^{-24}$
- $10^{23}$
✅ সঠিক উত্তর: (B) $6.022 \times 10^{23}$ (অ্যাভোগাড্রো সংখ্যা)
২২. $\text{SO}_2$ গ্যাসের আণবিক গুরুত্ব কত? ($\text{S}=32, \text{O}=16$)
- ৩২
- ৪৮
- ৬৪
- ৮০
✅ সঠিক উত্তর: (C) ৬৪ ($32 + 16 \times 2 = 64$)
২৩. নিচের কোনটি ভরের একক নয়?
- গ্রাম
- পাউন্ড
- ডাইন
- কিলোগ্রাম
✅ সঠিক উত্তর: (C) ডাইন (এটি বলের একক)
২৪. $1 \text{ L}$ কোনো গ্যাসের ওজন $1.964 \text{ g}$ (STP-তে)। গ্যাসটির বাষ্প ঘনত্ব কত?
- ২২
- ৪৪
- ১৪
- ২৮
✅ সঠিক উত্তর: (A) ২২ (আণবিক ভর = $22.4 \times 1.964 \approx 44$; বাষ্প ঘনত্ব = $44/2 = 22$)
২৫. ভর ও শক্তির তুল্যতা সমীকরণটি হলো—
- $E = mc$
- $E = m/c^2$
- $E = mc^2$
- $E = m^2c$
✅ সঠিক উত্তর: (C) $E = mc^2$
২৬. একটি গ্যাসের বাষ্প ঘনত্ব ১। গ্যাসটি হলো—
- অক্সিজেন
- হাইড্রোজেন
- নাইট্রোজেন
- হিলিয়াম
✅ সঠিক উত্তর: (B) হাইড্রোজেন
২৭. $\text{NH}_3$-এর আণবিক গুরুত্ব কত? ($\text{N}=14, \text{H}=1$)
- ১৫
- ১৬
- ১৭
- ১৮
✅ সঠিক উত্তর: (C) ১৭
২৮. $40 \text{ g}$ $\text{NaOH}$-কে প্রশমিত করতে কত গ্রাম $\text{HCl}$ প্রয়োজন? ($\text{Na}=23, \text{Cl}=35.5$)
- $36.5 \text{ g}$
- $40 \text{ g}$
- $73 \text{ g}$
- $18.25 \text{ g}$
✅ সঠিক উত্তর: (A) $36.5 \text{ g}$ ($1 \text{ mol } \text{NaOH} \equiv 1 \text{ mol } \text{HCl}$)
২৯. STP-তে $11.2 \text{ L}$ নাইট্রোজেন গ্যাসের ভর কত?
- $28 \text{ g}$
- $14 \text{ g}$
- $7 \text{ g}$
- $56 \text{ g}$
✅ সঠিক উত্তর: (B) $14 \text{ g}$ ($22.4 \text{ L} \rightarrow 28 \text{ g}$, তাই $11.2 \text{ L} \rightarrow 14 \text{ g}$)
৩০. $\text{KClO}_3$ উত্তপ্ত করলে ভরের যে হ্রাস ঘটে তা কোন গ্যাসের বেরিয়ে যাওয়ার জন্য হয়?
- $\text{Cl}_2$
- $\text{O}_2$
- $\text{K}$ বাষ্প
- $\text{ClO}_2$
✅ সঠিক উত্তর: (B) $\text{O}_2$ (অক্সিজেন)
বিভাগ-ঘ: গাণিতিক সমস্যা ও বিস্তারিত সমাধান (পার্ট-১)
বিষয়: ভৌতবিজ্ঞান (রাসায়নিক গণনা) | প্রশ্ন সংখ্যা: ১-১৬
১. $20 \text{ g}$ ক্যালসিয়াম কার্বনেটকে ($CaCO_3$) তীব্রভাবে উত্তপ্ত করলে কত ভরের ক্যালসিয়াম অক্সাইড ($CaO$) পাওয়া যাবে? ($Ca=40, C=12, O=16$)
✅ বিস্তারিত সমাধান:
ধাপ ১: বিক্রিয়ার সমীকরণ
$CaCO_3 \xrightarrow{\Delta} CaO + CO_2$
ধাপ ২: আণবিক ভর নির্ণয়
$CaCO_3$-এর আণবিক ভর = $40 + 12 + (16 \times 3) = 40 + 12 + 48 = 100$
$CaO$-এর আণবিক ভর = $40 + 16 = 56$
ধাপ ৩: ঐকিক নিয়মে গণনা
সমীকরণ অনুযায়ী,
$100 \text{ g}$ $CaCO_3$ থেকে $CaO$ পাওয়া যায় $56 \text{ g}$
$\therefore 1 \text{ g}$ $CaCO_3$ থেকে $CaO$ পাওয়া যায় $\frac{56}{100} \text{ g}$
$\therefore 20 \text{ g}$ $CaCO_3$ থেকে $CaO$ পাওয়া যায় $\frac{56 \times 20}{100} = 11.2 \text{ g}$
উত্তর: $11.2 \text{ g}$ ক্যালসিয়াম অক্সাইড পাওয়া যাবে।
২. লোহিত তপ্ত আয়রনের ওপর দিয়ে স্টিম চালনা করলে $648 \text{ g}$ ফেরোসো-ফেরিক অক্সাইড ($Fe_3O_4$) উৎপন্ন করতে কত গ্রাম আয়রন প্রয়োজন? ($Fe=56, O=16$)
✅ বিস্তারিত সমাধান:
ধাপ ১: বিক্রিয়ার সমীকরণ
$3Fe + 4H_2O \rightarrow Fe_3O_4 + 4H_2$
ধাপ ২: আণবিক ভর নির্ণয়
বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণকারী আয়রনের ভর = $3 \times 56 = 168$
উৎপন্ন $Fe_3O_4$-এর ভর = $(3 \times 56) + (4 \times 16) = 168 + 64 = 232$
ধাপ ৩: গণনা
$232 \text{ g}$ $Fe_3O_4$ উৎপন্ন করতে আয়রন প্রয়োজন $168 \text{ g}$
$\therefore 1 \text{ g}$ $Fe_3O_4$ উৎপন্ন করতে আয়রন প্রয়োজন $\frac{168}{232} \text{ g}$
$\therefore 648 \text{ g}$ $Fe_3O_4$ উৎপন্ন করতে আয়রন প্রয়োজন $\frac{168 \times 648}{232} \approx 469.24 \text{ g}$
উত্তর: প্রায় $469.24 \text{ g}$ আয়রন প্রয়োজন।
৩. কত গ্রাম পটাশিয়াম ক্লোরেটকে ($KClO_3$) উত্তপ্ত করলে STP-তে $67.2 \text{ L}$ অক্সিজেন গ্যাস পাওয়া যাবে? ($K=39, Cl=35.5, O=16$)
✅ বিস্তারিত সমাধান:
ধাপ ১: বিক্রিয়ার সমীকরণ
$2KClO_3 \rightarrow 2KCl + 3O_2$
ধাপ ২: ভর ও আয়তন সম্পর্ক
$2KClO_3$-এর ভর = $2 \times [39 + 35.5 + (16 \times 3)] = 2 \times 122.5 = 245 \text{ g}$
উৎপন্ন অক্সিজেনের মোল সংখ্যা = ৩ মোল
STP-তে ৩ মোল $O_2$-এর আয়তন = $3 \times 22.4 \text{ L} = 67.2 \text{ L}$
ধাপ ৩: গণনা
প্রশ্নানুসারে, $67.2 \text{ L}$ অক্সিজেনের জন্যই গণনা করতে বলা হয়েছে।
সমীকরণ থেকেই সরাসরি দেখা যাচ্ছে যে, $67.2 \text{ L}$ অক্সিজেন পেতে $245 \text{ g}$ $KClO_3$ লাগে।
উত্তর: $245 \text{ g}$ পটাশিয়াম ক্লোরেট প্রয়োজন।
৪. $10 \text{ g}$ ক্যালসিয়াম কার্বনেটের সাথে অতিরিক্ত লঘু হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডের ($HCl$) বিক্রিয়ায় কত গ্রাম $CO_2$ উৎপন্ন হবে? ($Ca=40, C=12, O=16$)
✅ বিস্তারিত সমাধান:
ধাপ ১: সমীকরণ
$CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2$
ধাপ ২: আণবিক ভর
$CaCO_3 = 40 + 12 + 48 = 100 \text{ g}$
$CO_2 = 12 + (16 \times 2) = 44 \text{ g}$
ধাপ ৩: গণনা
$100 \text{ g}$ $CaCO_3$ থেকে $CO_2$ উৎপন্ন হয় $44 \text{ g}$
$\therefore 10 \text{ g}$ $CaCO_3$ থেকে $CO_2$ উৎপন্ন হবে $\frac{44 \times 10}{100} = 4.4 \text{ g}$
উত্তর: $4.4 \text{ g}$ কার্বন ডাই-অক্সাইড উৎপন্ন হবে।
৫. পরীক্ষাগারে অক্সিজেন প্রস্তুতির জন্য $24.5 \text{ g}$ পটাশিয়াম ক্লোরেট থেকে কত গ্রাম অক্সিজেন পাওয়া যাবে?
✅ বিস্তারিত সমাধান:
সমীকরণ: $2KClO_3 \rightarrow 2KCl + 3O_2$
$2KClO_3 = 245 \text{ g}$ (৩নং প্রশ্নের গণনা অনুযায়ী)
$3O_2 = 3 \times 32 = 96 \text{ g}$
গণনা:
$245 \text{ g}$ $KClO_3$ থেকে অক্সিজেন পাওয়া যায় $96 \text{ g}$
$\therefore 1 \text{ g}$ $KClO_3$ থেকে অক্সিজেন পাওয়া যায় $\frac{96}{245} \text{ g}$
$\therefore 24.5 \text{ g}$ $KClO_3$ থেকে অক্সিজেন পাওয়া যায় $\frac{96 \times 24.5}{245} = 9.6 \text{ g}$
উত্তর: $9.6 \text{ g}$ অক্সিজেন পাওয়া যাবে।
৬. $40 \text{ g}$ সোডিয়াম হাইড্রক্সাইডকে সম্পূর্ণ প্রশমিত করতে কত গ্রাম সালফিউরিক অ্যাসিড প্রয়োজন? ($Na=23, S=32$)
✅ বিস্তারিত সমাধান:
সমীকরণ: $2NaOH + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$
ভর নির্ণয়:
$2NaOH = 2(23 + 16 + 1) = 2 \times 40 = 80 \text{ g}$
$H_2SO_4 = (1 \times 2) + 32 + (16 \times 4) = 2 + 32 + 64 = 98 \text{ g}$
গণনা:
$80 \text{ g}$ $NaOH$-কে প্রশমিত করতে $H_2SO_4$ লাগে $98 \text{ g}$
$\therefore 40 \text{ g}$ $NaOH$-কে প্রশমিত করতে $H_2SO_4$ লাগে $\frac{98 \times 40}{80} = \frac{98}{2} = 49 \text{ g}$
উত্তর: $49 \text{ g}$ সালফিউরিক অ্যাসিড প্রয়োজন।
৭. $32.7 \text{ g}$ জিঙ্ক অতিরিক্ত লঘু সালফিউরিক অ্যাসিডের সাথে বিক্রিয়া করে STP-তে কত আয়তন হাইড্রোজেন গ্যাস উৎপন্ন করবে? ($Zn=65.4$)
✅ বিস্তারিত সমাধান:
সমীকরণ: $Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2 \uparrow$
ভর ও আয়তন সম্পর্ক:
$Zn$-এর পারমাণবিক গুরুত্ব = $65.4 \text{ g}$
STP-তে ১ মোল $H_2$ গ্যাসের আয়তন = $22.4 \text{ L}$
গণনা:
$65.4 \text{ g}$ Zn থেকে STP-তে $H_2$ পাওয়া যায় $22.4 \text{ L}$
$\therefore 32.7 \text{ g}$ Zn থেকে $H_2$ পাওয়া যায় $\frac{22.4 \times 32.7}{65.4}$
এখানে, $32.7$ হলো $65.4$-এর অর্ধেক।
তাই, আয়তন = $\frac{22.4}{2} = 11.2 \text{ L}$
উত্তর: $11.2 \text{ L}$ হাইড্রোজেন গ্যাস উৎপন্ন হবে।
৮. $10.7 \text{ g}$ অ্যামোনিয়াম ক্লোরাইড ও কলিচুনের মিশ্রণকে উত্তপ্ত করলে কত গ্রাম অ্যামোনিয়া পাওয়া যাবে? ($N=14, Cl=35.5$)
✅ বিস্তারিত সমাধান:
সমীকরণ: $2NH_4Cl + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCl_2 + 2H_2O + 2NH_3$
ভর নির্ণয়:
$2NH_4Cl = 2(14 + 4 + 35.5) = 2 \times 53.5 = 107 \text{ g}$
$2NH_3 = 2(14 + 3) = 2 \times 17 = 34 \text{ g}$
গণনা:
$107 \text{ g}$ $NH_4Cl$ থেকে $NH_3$ পাওয়া যায় $34 \text{ g}$
$\therefore 10.7 \text{ g}$ $NH_4Cl$ থেকে $NH_3$ পাওয়া যায় $\frac{34 \times 10.7}{107}$
$= \frac{34}{10} = 3.4 \text{ g}$
উত্তর: $3.4 \text{ g}$ অ্যামোনিয়া পাওয়া যাবে।
৯. $36 \text{ g}$ ম্যাগনেসিয়ামকে অক্সিজেনে পোড়ালে কত গ্রাম ম্যাগনেসিয়াম অক্সাইড ($MgO$) উৎপন্ন হবে? ($Mg=24$)
✅ বিস্তারিত সমাধান:
সমীকরণ: $2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO$
ভর নির্ণয়:
$2Mg = 2 \times 24 = 48 \text{ g}$
$2MgO = 2(24 + 16) = 2 \times 40 = 80 \text{ g}$
গণনা:
$48 \text{ g}$ Mg দহনে উৎপন্ন হয় $80 \text{ g}$ $MgO$
$\therefore 36 \text{ g}$ Mg দহনে উৎপন্ন হয় $\frac{80 \times 36}{48}$
কাটাকাটি করলে: $12$ দিয়ে কাটলে উপরে ৩, নিচে ৪। $80/4 = 20$। $20 \times 3 = 60$।
$= 60 \text{ g}$
উত্তর: $60 \text{ g}$ ম্যাগনেসিয়াম অক্সাইড উৎপন্ন হবে।
১০. কোনো ধাতব কার্বনেটের $200 \text{ g}$-কে উত্তপ্ত করলে $112 \text{ g}$ ধাতব অক্সাইড ও একটি গ্যাসীয় যৌগ উৎপন্ন হয়। গ্যাসীয় যৌগটির বাষ্প ঘনত্ব ২২ হলে, বিক্রিয়াটিতে কত মোল গ্যাসীয় যৌগ উৎপন্ন হয়?
✅ বিস্তারিত সমাধান:
ধাপ ১: গ্যাসের ভর নির্ণয় (ভরের সংরক্ষণ সূত্র)
বিক্রিয়কের মোট ভর = উৎপাদগুলির মোট ভর
$200 \text{ g}$ (কার্বনেট) = $112 \text{ g}$ (অক্সাইড) + গ্যাসের ভর
$\therefore$ গ্যাসের ভর = $200 – 112 = 88 \text{ g}$
ধাপ ২: গ্যাসের আণবিক ভর নির্ণয়
দেওয়া আছে, গ্যাসের বাষ্প ঘনত্ব ($D$) = ২২
$\therefore$ আণবিক ভর ($M$) = $2 \times D = 2 \times 22 = 44$
ধাপ ৩: মোল সংখ্যা নির্ণয়
আমরা জানি, কোনো পদার্থের আণবিক ভর যত গ্রাম, ততো গ্রাম = ১ মোল।
$\therefore 44 \text{ g}$ গ্যাস = ১ মোল
$\therefore 88 \text{ g}$ গ্যাস = $\frac{88}{44} = 2$ মোল
উত্তর: ২ মোল গ্যাসীয় যৌগ উৎপন্ন হয়।
১১. STP-তে $89.6 \text{ L}$ অ্যামোনিয়া প্রস্তুত করতে কত গ্রাম অ্যামোনিয়াম ক্লোরাইডের প্রয়োজন?
✅ বিস্তারিত সমাধান:
সমীকরণ: $2NH_4Cl + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCl_2 + 2H_2O + 2NH_3$
সম্পর্ক স্থাপন:
$2NH_4Cl$-এর ভর = $107 \text{ g}$ (৮নং প্রশ্ন দ্রষ্টব্য)
উৎপন্ন $NH_3 = 2$ মোল
STP-তে ২ মোল গ্যাসের আয়তন = $2 \times 22.4 = 44.8 \text{ L}$
গণনা:
$44.8 \text{ L}$ $NH_3$ পেতে $NH_4Cl$ লাগে $107 \text{ g}$
$\therefore 89.6 \text{ L}$ $NH_3$ পেতে $NH_4Cl$ লাগে $\frac{107 \times 89.6}{44.8}$
$= 107 \times 2 = 214 \text{ g}$
উত্তর: $214 \text{ g}$ অ্যামোনিয়াম ক্লোরাইড প্রয়োজন।
১২. $24 \text{ g}$ কার্বনকে অতিরিক্ত অক্সিজেনে পোড়ালে যে পরিমাণ $CO_2$ উৎপন্ন হয়, সেই পরিমাণ $CO_2$ পেতে হলে কত গ্রাম $CaCO_3$-কে লঘু $HCl$-এর সাথে বিক্রিয়া করাতে হবে?
✅ বিস্তারিত সমাধান:
১ম অংশ: কার্বন থেকে $CO_2$ উৎপাদন
$C + O_2 \rightarrow CO_2$
$12 \text{ g}$ C থেকে উৎপন্ন হয় $44 \text{ g}$ $CO_2$
$\therefore 24 \text{ g}$ C থেকে উৎপন্ন হয় $\frac{44 \times 24}{12} = 88 \text{ g}$ $CO_2$
২য় অংশ: $CaCO_3$ থেকে $CO_2$ উৎপাদন
$CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2$
$100 \text{ g}$ $CaCO_3$ থেকে $CO_2$ পাওয়া যায় $44 \text{ g}$
আমাদের প্রয়োজন $88 \text{ g}$ $CO_2$।
$44 \text{ g}$ $CO_2$ পেতে লাগে $100 \text{ g}$ $CaCO_3$
$\therefore 88 \text{ g}$ $CO_2$ পেতে লাগে $\frac{100 \times 88}{44} = 100 \times 2 = 200 \text{ g}$
উত্তর: $200 \text{ g}$ $CaCO_3$ প্রয়োজন।
১৩. ফেরাস সালফাইড ($FeS$) ও লঘু $H_2SO_4$-এর বিক্রিয়ায় $1.7 \text{ g}$ $H_2S$ গ্যাস পেতে কত গ্রাম বিশুদ্ধ $FeS$ প্রয়োজন? ($Fe=56, S=32$)
✅ বিস্তারিত সমাধান:
সমীকরণ: $FeS + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2S$
আণবিক ভর:
$FeS = 56 + 32 = 88 \text{ g}$
$H_2S = (1 \times 2) + 32 = 34 \text{ g}$
গণনা:
$34 \text{ g}$ $H_2S$ প্রস্তুত করতে $FeS$ লাগে $88 \text{ g}$
$\therefore 1.7 \text{ g}$ $H_2S$ প্রস্তুত করতে $FeS$ লাগে $\frac{88 \times 1.7}{34}$
$= \frac{88 \times 17}{340} = \frac{88}{20} = 4.4 \text{ g}$
উত্তর: $4.4 \text{ g}$ বিশুদ্ধ $FeS$ প্রয়োজন।
১৪. STP-তে $22.4 \text{ L}$ $CO_2$ গ্যাসে অণুর সংখ্যা কত এবং এতে কত মোল অক্সিজেন পরমাণু আছে?
✅ বিস্তারিত সমাধান:
অণুর সংখ্যা:
আমরা জানি, STP-তে $22.4 \text{ L}$ যেকোনো গ্যাসের আয়তন = ১ মোল গ্যাস।
১ মোল গ্যাসে অণুর সংখ্যা অ্যাভোগাড্রো সংখ্যা ($N_A$)-এর সমান।
$\therefore$ অণুর সংখ্যা = $6.022 \times 10^{23}$।
অক্সিজেন পরমাণুর মোল সংখ্যা:
১টি $CO_2$ অণুতে ২টি অক্সিজেন পরমাণু থাকে।
সুতরাং, ১ মোল $CO_2$ অণুতে ২ মোল অক্সিজেন পরমাণু থাকবে।
উত্তর: অণুর সংখ্যা $6.022 \times 10^{23}$ এবং অক্সিজেন পরমাণু আছে ২ মোল।
১৫. $2$ মোল নাইট্রোজেন ও $5$ মোল হাইড্রোজেনের বিক্রিয়ায় কত মোল অ্যামোনিয়া উৎপন্ন হবে এবং কোন বিকারকটি অবশিষ্ট থাকবে?
✅ বিস্তারিত সমাধান:
সমীকরণ: $N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3$
তত্ত্ব অনুযায়ী: ১ মোল $N_2$ বিক্রিয়া করে ৩ মোল $H_2$-এর সাথে।
$\therefore$ ২ মোল $N_2$ বিক্রিয়া করতে চাইবে $2 \times 3 = 6$ মোল $H_2$-এর সাথে।
কিন্তু আমাদের কাছে আছে মাত্র ৫ মোল $H_2$।
অর্থাৎ $H_2$ কম আছে, তাই $H_2$ হলো সীমিত বিকারক (Limiting Reagent) এবং বিক্রিয়াটি $H_2$-এর পরিমাণ অনুযায়ী হবে।
৩ মোল $H_2$ থেকে উৎপন্ন হয় ২ মোল $NH_3$
$\therefore 5$ মোল $H_2$ থেকে উৎপন্ন হবে $\frac{2 \times 5}{3} = \frac{10}{3} = 3.33$ মোল $NH_3$
যেহেতু $N_2$ পুরোটা খরচ হবে না, তাই $N_2$ অবশিষ্ট থাকবে।
উত্তর: $3.33$ মোল অ্যামোনিয়া উৎপন্ন হবে এবং $N_2$ অবশিষ্ট থাকবে।
১৬. উচ্চ তাপমাত্রায় $Al$ দ্বারা $Fe_2O_3$-কে বিজারিত করে $55.85 \text{ g}$ $Fe$ প্রস্তুতির জন্য কত গ্রাম $Al$ প্রয়োজন? ($Al=27, Fe=55.85$)
✅ বিস্তারিত সমাধান:
সমীকরণ (থার্মিট বিক্রিয়া):
$Fe_2O_3 + 2Al \rightarrow 2Fe + Al_2O_3$
ভর নির্ণয়:
$2Al = 2 \times 27 = 54 \text{ g}$
$2Fe = 2 \times 55.85 = 111.7 \text{ g}$
গণনা:
$111.7 \text{ g}$ $Fe$ পেতে $Al$ লাগে $54 \text{ g}$
$\therefore 1 \text{ g}$ $Fe$ পেতে $Al$ লাগে $\frac{54}{111.7}$
$\therefore 55.85 \text{ g}$ $Fe$ পেতে $Al$ লাগে $\frac{54 \times 55.85}{111.7}$
লক্ষ্য করলে দেখা যাবে, $111.7$ হলো $55.85$-এর দ্বিগুণ।
তাই, প্রয়োজনীয় $Al = \frac{54}{2} = 27 \text{ g}$।
উত্তর: $27 \text{ g}$ অ্যালুমিনিয়াম প্রয়োজন।
বিভাগ-ঘ: গাণিতিক সমস্যা ও বিস্তারিত সমাধান (পার্ট-২)
বিষয়: ভৌতবিজ্ঞান (রাসায়নিক গণনা) | প্রশ্ন সংখ্যা: ১৭-৩২
১৭. $6 \text{ g}$ কার্বনের সম্পূর্ণ দহনের ফলে উৎপন্ন $CO_2$ গ্যাসকে STP-তে আয়তনে প্রকাশ করো। ($C=12, O=16$)
✅ বিস্তারিত সমাধান:
সমীকরণ: $C + O_2 \rightarrow CO_2$
সম্পর্ক:
$C$-এর পারমাণবিক ভর = $12 \text{ g}$
STP-তে ১ মোল বা $44 \text{ g}$ $CO_2$-এর আয়তন = $22.4 \text{ L}$
গণনা:
$12 \text{ g}$ কার্বনের দহনে উৎপন্ন $CO_2$-এর আয়তন $22.4 \text{ L}$
$\therefore 6 \text{ g}$ কার্বনের দহনে উৎপন্ন $CO_2$-এর আয়তন $\frac{22.4 \times 6}{12}$
$= \frac{22.4}{2} = 11.2 \text{ L}$
উত্তর: উৎপন্ন কার্বন ডাই-অক্সাইডের আয়তন $11.2 \text{ L}$।
১৮. কোনো ধাতুর সমতুল্য ভার ৯। ধাতুটির ক্লোরাইডের বাষ্প ঘনত্ব ৯৪.৮ হলে ধাতুটির পারমাণবিক গুরুত্ব কত?
✅ বিস্তারিত সমাধান:
ধাতুটির ক্লোরাইডের বাষ্প ঘনত্ব ($D$) = $94.8$
$\therefore$ আণবিক ভর ($M$) = $2 \times D = 2 \times 94.8 = 189.6$
ধরি, ধাতুর যোজ্যতা = $v$
ধাতুটির ক্লোরাইডের সংকেত = $MCl_v$
আমরা জানি, পারমাণবিক গুরুত্ব = তুল্যাঙ্ক ভার $\times$ যোজ্যতা = $9v$
আণবিক ভরের সমীকরণ:
(ধাতুর পারমাণবিক গুরুত্ব) + ($v \times$ ক্লোরিনের পারমাণবিক গুরুত্ব) = ১৮৯.৬
$9v + 35.5v = 189.6$
$44.5v = 189.6$
$v = \frac{189.6}{44.5} \approx 4.26$
যেহেতু যোজ্যতা ভগ্নাংশ হয় না, তাই নিকটতম পূর্ণসংখ্যা $v = 4$ ধরা হলো।
$\therefore$ ধাতুটির পারমাণবিক গুরুত্ব = $9 \times 4 = 36$।
উত্তর: ধাতুটির পারমাণবিক গুরুত্ব ৩৬।
১৯. $20 \text{ g}$ অবিশুদ্ধ চুনাপাথরকে উত্তপ্ত করলে $8.4 \text{ g}$ $CaO$ উৎপন্ন হয়। চুনাপাথরের বিশুদ্ধতার শতকরা পরিমাণ কত? ($Ca=40$)
✅ বিস্তারিত সমাধান:
সমীকরণ: $CaCO_3 \xrightarrow{\Delta} CaO + CO_2$
$CaCO_3 = 100 \text{ g}$
$CaO = 56 \text{ g}$
গণনা:
$56 \text{ g}$ $CaO$ পাওয়া যায় $100 \text{ g}$ বিশুদ্ধ $CaCO_3$ থেকে
$\therefore 1 \text{ g}$ $CaO$ পাওয়া যায় $\frac{100}{56} \text{ g}$ বিশুদ্ধ $CaCO_3$ থেকে
$\therefore 8.4 \text{ g}$ $CaO$ পাওয়া যায় $\frac{100 \times 8.4}{56} = \frac{840}{56} = 15 \text{ g}$ বিশুদ্ধ $CaCO_3$ থেকে
নমুনা চুনাপাথরের ভর = $20 \text{ g}$
বিশুদ্ধ অংশ = $15 \text{ g}$
বিশুদ্ধতার শতকরা হার = $\frac{15}{20} \times 100 = 75\%$
উত্তর: চুনাপাথরের বিশুদ্ধতা $75\%$।
২০. $4 \text{ g}$ $NaOH$-কে প্রশমিত করতে কত মোল $H_2SO_4$ এবং কত মোল $HCl$ প্রয়োজন? ($Na=23, O=16, H=1$)
✅ বিস্তারিত সমাধান:
$NaOH$-এর আণবিক ভর = $40 \text{ g/mol}$
প্রদত্ত $NaOH$-এর মোল সংখ্যা = $\frac{4}{40} = 0.1$ মোল
১) $H_2SO_4$-এর ক্ষেত্রে:
$2NaOH + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$
২ মোল $NaOH$-এর জন্য লাগে ১ মোল $H_2SO_4$
$\therefore 0.1$ মোল $NaOH$-এর জন্য লাগে $\frac{1}{2} \times 0.1 = 0.05$ মোল $H_2SO_4$
২) $HCl$-এর ক্ষেত্রে:
$NaOH + HCl \rightarrow NaCl + H_2O$
১ মোল $NaOH$-এর জন্য লাগে ১ মোল $HCl$
$\therefore 0.1$ মোল $NaOH$-এর জন্য লাগে $0.1$ মোল $HCl$
উত্তর: $0.05$ মোল $H_2SO_4$ এবং $0.1$ মোল $HCl$ প্রয়োজন।
২১. উত্তপ্ত কপারের ওপর দিয়ে অ্যামোনিয়া চালনা করলে $14 \text{ g}$ নাইট্রোজেন পেতে কত গ্রাম অ্যামোনিয়ার প্রয়োজন? ($N=14, H=1$)
✅ বিস্তারিত সমাধান:
সমীকরণ: $3CuO + 2NH_3 \rightarrow 3Cu + N_2 + 3H_2O$
ভর নির্ণয়:
$2NH_3 = 2(14+3) = 34 \text{ g}$
$N_2 = 14 \times 2 = 28 \text{ g}$
গণনা:
$28 \text{ g}$ নাইট্রোজেন উৎপন্ন করতে অ্যামোনিয়া লাগে $34 \text{ g}$
$\therefore 14 \text{ g}$ (অর্ধেক) নাইট্রোজেন উৎপন্ন করতে অ্যামোনিয়া লাগবে $\frac{34}{2} = 17 \text{ g}$
উত্তর: $17 \text{ g}$ অ্যামোনিয়া প্রয়োজন।
২২. STP-তে $5.6 \text{ L}$ কোনো গ্যাসের ভর $11 \text{ g}$ হলে গ্যাসটির বাষ্প ঘনত্ব ও আণবিক সংকেত কী হবে? (গ্যাসটি কার্বন ও অক্সিজেনের যৌগ)
✅ বিস্তারিত সমাধান:
আণবিক ভর নির্ণয়:
STP-তে $5.6 \text{ L}$ গ্যাসের ভর = $11 \text{ g}$
$\therefore 1 \text{ L}$ গ্যাসের ভর = $\frac{11}{5.6} \text{ g}$
$\therefore 22.4 \text{ L}$ (মোলার আয়তন) গ্যাসের ভর = $\frac{11 \times 22.4}{5.6} = 11 \times 4 = 44 \text{ g}$
সুতরাং, আণবিক ভর ($M$) = $44$
বাষ্প ঘনত্ব নির্ণয়:
বাষ্প ঘনত্ব ($D$) = $\frac{M}{2} = \frac{44}{2} = 22$
সংকেত নির্ণয়:
কার্বন ($12$) ও অক্সিজেনের ($16$) যৌগ যার ভর ৪৪।
$CO_2 = 12 + (16 \times 2) = 44$
উত্তর: বাষ্প ঘনত্ব ২২ এবং সংকেত $CO_2$।
২৩. $Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2$ বিক্রিয়াটিতে $6.54 \text{ g}$ জিঙ্ক থেকে কত গ্রাম হাইড্রোজেন পাওয়া যাবে? ($Zn=65.4$)
✅ বিস্তারিত সমাধান:
সমীকরণ: $Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2$
ভর নির্ণয়:
$Zn = 65.4 \text{ g}$
$H_2 = 2 \text{ g}$
গণনা:
$65.4 \text{ g}$ জিঙ্ক থেকে হাইড্রোজেন পাওয়া যায় $2 \text{ g}$
$\therefore 1 \text{ g}$ জিঙ্ক থেকে হাইড্রোজেন পাওয়া যায় $\frac{2}{65.4}$
$\therefore 6.54 \text{ g}$ জিঙ্ক থেকে হাইড্রোজেন পাওয়া যায় $\frac{2 \times 6.54}{65.4} = \frac{2}{10} = 0.2 \text{ g}$
উত্তর: $0.2 \text{ g}$ হাইড্রোজেন পাওয়া যাবে।
২৪. $21 \text{ g}$ লোহিত তপ্ত আয়রনের ওপর দিয়ে স্টিম চালনা করলে STP-তে কত আয়তন হাইড্রোজেন গ্যাস উৎপন্ন হবে? ($Fe=56$)
✅ বিস্তারিত সমাধান:
সমীকরণ: $3Fe + 4H_2O \rightarrow Fe_3O_4 + 4H_2$
সম্পর্ক:
$3Fe = 3 \times 56 = 168 \text{ g}$
উৎপন্ন $H_2 = 4$ মোল
STP-তে আয়তন = $4 \times 22.4 = 89.6 \text{ L}$
গণনা:
$168 \text{ g}$ আয়রন থেকে $H_2$ উৎপন্ন হয় $89.6 \text{ L}$
$\therefore 21 \text{ g}$ আয়রন থেকে $H_2$ উৎপন্ন হয় $\frac{89.6 \times 21}{168}$
$= \frac{89.6}{8} = 11.2 \text{ L}$
উত্তর: $11.2 \text{ L}$ হাইড্রোজেন গ্যাস উৎপন্ন হবে।
২৫. বাতাসে $20\%$ অক্সিজেন আছে (আয়তন হিসেবে)। $10 \text{ L}$ মিথেন গ্যাসকে পোড়াতে কত আয়তন বাতাস প্রয়োজন?
✅ বিস্তারিত সমাধান:
সমীকরণ: $CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$
গেলুসাকের সূত্রানুসারে, ১ আয়তন মিথেন পোড়াতে ২ আয়তন অক্সিজেন লাগে।
$\therefore 10 \text{ L}$ মিথেন পোড়াতে অক্সিজেন লাগে = $2 \times 10 = 20 \text{ L}$।
বাতাসের পরিমাণ নির্ণয়:
বাতাসে $20\%$ অক্সিজেন থাকে। অর্থাৎ,
$20 \text{ L}$ অক্সিজেন থাকে $100 \text{ L}$ বাতাসে।
আমাদের প্রয়োজন ঠিক $20 \text{ L}$ অক্সিজেন।
সুতরাং, প্রয়োজনীয় বাতাস = $100 \text{ L}$।
উত্তর: $100 \text{ L}$ বাতাস প্রয়োজন।
২৬. $200 \text{ g}$ $50\%$ বিশুদ্ধ $CaCO_3$-কে তীব্রভাবে উত্তপ্ত করলে কত গ্রাম $CO_2$ পাওয়া যাবে?
✅ বিস্তারিত সমাধান:
বিশুদ্ধতা নির্ণয়:
নমুনায় বিশুদ্ধ $CaCO_3$-এর পরিমাণ = $200 \text{ g}$-এর $50\%$
$= 200 \times \frac{50}{100} = 100 \text{ g}$।
বিক্রিয়া ও গণনা:
$CaCO_3 \rightarrow CaO + CO_2$
$100 \text{ g}$ বিশুদ্ধ $CaCO_3$ থেকে $44 \text{ g}$ $CO_2$ পাওয়া যায়।
যেহেতু আমাদের কাছে ঠিক $100 \text{ g}$ বিশুদ্ধ যৌগ আছে, তাই উৎপাদও হবে $44 \text{ g}$।
উত্তর: $44 \text{ g}$ কার্বন ডাই-অক্সাইড পাওয়া যাবে।
২৭. নাইট্রোজেন ও হাইড্রোজেনের বিক্রিয়ায় $17 \text{ g}$ অ্যামোনিয়া প্রস্তুত করতে কত মোল হাইড্রোজেনের প্রয়োজন?
✅ বিস্তারিত সমাধান:
সমীকরণ: $N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3$
ভর ও মোল সম্পর্ক:
$2NH_3$-এর ভর = $2 \times 17 = 34 \text{ g}$
বিক্রিয়ায় $H_2$ লাগে = ৩ মোল
গণনা:
$34 \text{ g}$ $NH_3$ প্রস্তুত করতে $H_2$ লাগে ৩ মোল
$\therefore 17 \text{ g}$ $NH_3$ প্রস্তুত করতে $H_2$ লাগে $\frac{3 \times 17}{34} = \frac{3}{2} = 1.5$ মোল
উত্তর: $1.5$ মোল হাইড্রোজেন প্রয়োজন।
২৮. $100 \text{ g}$ জল তৈরি করতে কত গ্রাম হাইড্রোজেনের প্রয়োজন? ($H=1, O=16$)
✅ বিস্তারিত সমাধান:
সমীকরণ: $2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$
ভর নির্ণয়:
$2H_2O = 2(2+16) = 36 \text{ g}$
$2H_2 = 2 \times 2 = 4 \text{ g}$
গণনা:
$36 \text{ g}$ জল প্রস্তুত করতে হাইড্রোজেন লাগে $4 \text{ g}$
$\therefore 100 \text{ g}$ জল প্রস্তুত করতে হাইড্রোজেন লাগে $\frac{4 \times 100}{36} = \frac{100}{9} \approx 11.11 \text{ g}$
উত্তর: প্রায় $11.11 \text{ g}$ হাইড্রোজেনের প্রয়োজন।
২৯. একটি ধাতব অক্সাইডে $60\%$ ধাতু আছে। ধাতুটির আপেক্ষিক তাপ $0.16$ হলে, ধাতুটির সঠিক পারমাণবিক গুরুত্ব নির্ণয় করো।
✅ বিস্তারিত সমাধান:
ধরি, অক্সাইডের ভর ১০০ গ্রাম।
ধাতু = ৬০ গ্রাম, অক্সিজেন = ৪০ গ্রাম।
ধাপ ১: তুল্যাঙ্ক ভার ($E$) নির্ণয়
$E = \frac{\text{ধাতুর ভর}}{\text{অক্সিজেনের ভর}} \times 8 = \frac{60}{40} \times 8 = 12$
ধাপ ২: আনুমানিক পারমাণবিক গুরুত্ব
ডুলং-পেটিটের সূত্র: পারমাণবিক গুরুত্ব $\times$ আপেক্ষিক তাপ $\approx 6.4$
$\therefore$ আনুমানিক গুরুত্ব = $\frac{6.4}{0.16} = 40$
ধাপ ৩: যোজ্যতা ও সঠিক গুরুত্ব
যোজ্যতা = $\frac{\text{আনুমানিক গুরুত্ব}}{\text{তুল্যাঙ্ক ভার}} = \frac{40}{12} = 3.33$
যোজ্যতা পূর্ণসংখ্যা হয়, তাই $v = 3$ ধরা হলো।
সঠিক পারমাণবিক গুরুত্ব = $12 \times 3 = 36$।
উত্তর: ধাতুটির সঠিক পারমাণবিক গুরুত্ব ৩৬।
৩০. $12.25 \text{ g}$ পটাশিয়াম ক্লোরেট থেকে প্রাপ্ত অক্সিজেনকে ব্যবহার করে কত গ্রাম ম্যাগনেসিয়ামকে পোড়ানো যাবে? ($Mg=24, K=39, Cl=35.5$)
✅ বিস্তারিত সমাধান:
ধাপ ১: $O_2$ উৎপাদন
$2KClO_3 \rightarrow 2KCl + 3O_2$
$2KClO_3 = 245 \text{ g}$
$3O_2 = 96 \text{ g}$
$245 \text{ g}$ $KClO_3$ থেকে $O_2$ পাওয়া যায় $96 \text{ g}$
$\therefore 12.25 \text{ g}$ $KClO_3$ থেকে $O_2$ পাওয়া যায় $\frac{96 \times 12.25}{245} = 4.8 \text{ g}$।
ধাপ ২: $Mg$ দহন
$2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO$
$32 \text{ g}$ $O_2$ প্রয়োজন $48 \text{ g}$ $Mg$-এর জন্য।
$\therefore 4.8 \text{ g}$ $O_2$ প্রয়োজন $\frac{48 \times 4.8}{32} = 7.2 \text{ g}$ $Mg$-এর জন্য।
উত্তর: $7.2 \text{ g}$ ম্যাগনেসিয়াম প্রয়োজন।
৩১. কোনো গ্যাসের $14 \text{ g}$ STP-তে $11.2 \text{ L}$ আয়তন দখল করে। গ্যাসটির বাষ্প ঘনত্ব ও আণবিক ভর নির্ণয় করো।
✅ বিস্তারিত সমাধান:
আণবিক ভর নির্ণয়:
STP-তে $11.2 \text{ L}$ গ্যাসের ভর = $14 \text{ g}$
$\therefore 22.4 \text{ L}$ (১ মোল) গ্যাসের ভর = $\frac{14 \times 22.4}{11.2} = 14 \times 2 = 28 \text{ g}$
সুতরাং, আণবিক ভর ($M$) = ২৮।
বাষ্প ঘনত্ব নির্ণয়:
বাষ্প ঘনত্ব ($D$) = $\frac{M}{2} = \frac{28}{2} = 14$।
উত্তর: আণবিক ভর ২৮ এবং বাষ্প ঘনত্ব ১৪।
৩২. $2.3 \text{ g}$ সোডিয়াম ধাতুকে জলের সাথে বিক্রিয়া করালে STP-তে কত আয়তন হাইড্রোজেন গ্যাস পাওয়া যাবে? ($Na=23$)
✅ বিস্তারিত সমাধান:
সমীকরণ: $2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2 \uparrow$
সম্পর্ক:
$2Na = 2 \times 23 = 46 \text{ g}$
STP-তে ১ মোল $H_2$-এর আয়তন = $22.4 \text{ L}$
গণনা:
$46 \text{ g}$ সোডিয়াম থেকে $H_2$ পাওয়া যায় $22.4 \text{ L}$
$\therefore 2.3 \text{ g}$ সোডিয়াম থেকে $H_2$ পাওয়া যায় $\frac{22.4 \times 2.3}{46}$
$= \frac{22.4}{20} = 1.12 \text{ L}$
উত্তর: $1.12 \text{ L}$ হাইড্রোজেন গ্যাস পাওয়া যাবে।
সচরাচর জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন (FAQ) – রাসায়নিক গণনা
অধ্যায়: ৩. রাসায়নিক গণনা
প্রশ্ন ১: গাণিতিক সমস্যা সমাধানের সময় রাসায়নিক সমীকরণের সমতা বিধান (Balancing) করা কি বাধ্যতামূলক?
✅ উত্তর: হ্যাঁ, অবশ্যই। ‘ভরের সংরক্ষণ সূত্র’ মেনে চলার জন্য বিক্রিয়ক ও উৎপাদের পরমাণুর সংখ্যা সমান হওয়া জরুরি। সমতা বিধান না করলে ভরের অনুপাত ভুল হবে এবং অঙ্কের উত্তর সঠিক আসবে না।
প্রশ্ন ২: বাষ্প ঘনত্বের (Vapour Density) কি কোনো একক আছে?
✅ উত্তর: না। বাষ্প ঘনত্ব হলো সমায়তন দুটি গ্যাসের ভরের অনুপাত (যেকোনো গ্যাস ও হাইড্রোজেন)। দুটি সমজাতীয় রাশির অনুপাত হওয়ায় এর কোনো একক নেই।
প্রশ্ন ৩: STP বা NTP বলতে অঙ্কের ক্ষেত্রে আমরা কী বুঝব?
✅ উত্তর: রাসায়নিক গণনার ক্ষেত্রে STP (Standard Temperature and Pressure) বলতে বুঝব:
১) উষ্ণতা = $0^\circ\text{C}$ বা $273\text{K}$।
২) চাপ = $760\text{ mm Hg}$ বা $1\text{ atm}$।
৩) এই অবস্থায় ১ মোল গ্যাসের আয়তন সর্বদা $22.4\text{ L}$ হয়।
[attachment_0](attachment)
প্রশ্ন ৪: পারমাণবিক ভর (Atomic Mass) কি মুখস্থ রাখতে হবে?
✅ উত্তর: সাধারণত মাধ্যমিকের প্রশ্নপত্রে প্রয়োজনীয় মৌলগুলোর পারমাণবিক ভর (যেমন- $C=12, O=16, Ca=40$) দেওয়া থাকে। তবে সাধারণ মৌলগুলোর ($H, C, N, O, Na, Mg, S, Cl, Ca, Fe$) ভর মনে রাখাটা সময় বাঁচাতে সাহায্য করে।
প্রশ্ন ৫: ভরের সংরক্ষণ সূত্রটি কি সব বিক্রিয়ার ক্ষেত্রে প্রযোজ্য?
✅ উত্তর: সাধারণ রাসায়নিক বিক্রিয়ার ক্ষেত্রে এটি সর্বদা প্রযোজ্য। কিন্তু ‘নিউক্লীয় বিক্রিয়ার’ (Nuclear Reaction) ক্ষেত্রে সামান্য ভর শক্তিতে রূপান্তরিত হয় ($E=mc^2$), তাই সেখানে ভরের সামান্য হ্রাস ঘটে।
প্রশ্ন ৬: লিটার (L) এবং গ্রাম (g)-এর মধ্যে সম্পর্ক কীভাবে তৈরি করব?
✅ উত্তর: সম্পর্কটি হলো মোলার আয়তন ও আণবিক ভরের মাধ্যমে:
STP-তে $22.4\text{ L}$ যেকোনো গ্যাস $\equiv$ গ্যাসটির ১ মোল $\equiv$ গ্যাসটির আণবিক ভর (গ্রামে)।
যেমন: $22.4\text{ L } \text{CO}_2 \equiv 44\text{ g } \text{CO}_2$।