নবম শ্রেণী: ভৌতবিজ্ঞান, অধ্যায় – 4.1 ‘পরামাণুর গঠন’ সংক্ষিপ্ত প্রশ্নোত্তর মান ২
অধ্যায় 4: পরমাণুর গঠন – সংক্ষিপ্ত প্রশ্ন (পর্ব-1)
1. ক্যাথোড রশ্মি (Cathode Ray) কী?
উত্তর দেখো
বিसर्जन নলের ভেতরে খুব কম চাপে রাখা গ্যাসের মধ্য দিয়ে তড়িৎক্ষরণ ঘটালে ক্যাথোড থেকে এক প্রকার অদৃশ্য রশ্মি নির্গত হয়ে অ্যানোডের দিকে যায়। ঋণাত্মক আধানযুক্ত কণার (ইলেকট্রন) এই স্রোতকেই ক্যাথোড রশ্মি বলে।
2. রাদারফোর্ডের পরমাণু মডেলের প্রধান ত্রুটিটি কী?
উত্তর দেখো
তড়িৎচুম্বকীয় তত্ত্বানুযায়ী, কোনো আধানযুক্ত কণা (ইলেকট্রন) ত্বরণসহ গতিশীল হলে তা ক্রমাগত শক্তি বিকিরণ করবে এবং ক্রমশ সর্পিল পথে ঘুরে নিউক্লিয়াসের ওপর আছড়ে পড়বে। ফলে পরমাণুর গঠন স্থায়ী হতে পারে না। কিন্তু বাস্তবে পরমাণু স্থায়ী। এটিই রাদারফোর্ড মডেলের প্রধান ত্রুটি।
3. বোর-এর পরমাণু মডেলের দুটি স্বীকার্য লেখো।
উত্তর দেখো
1. ইলেকট্রনগুলি নিউক্লিয়াসের চারদিকে কয়েকটি নির্দিষ্ট ব্যাসার্ধের বৃত্তাকার কক্ষপথে ঘোরে। এই কক্ষপথগুলিকে ‘সুস্থিত কক্ষপথ’ বা ‘শেল’ (K, L, M…) বলে।
2. সুস্থিত কক্ষপথে ঘোরার সময় ইলেকট্রন কোনো শক্তি শোষণ বা বর্জন করে না।
4. পারমাণবিক সংখ্যা বা পরমাণু ক্রমাঙ্ক কাকে বলে?
উত্তর দেখো
কোনো মৌলের পরমাণুর নিউক্লিয়াসে উপস্থিত মোট প্রোটন সংখ্যাকে ওই মৌলের পারমাণবিক সংখ্যা বা পরমাণু ক্রমাঙ্ক (Z) বলে। এটি মৌলের স্বকীয় ধর্ম।
5. ভরসংখ্যা (Mass Number) কাকে বলে?
উত্তর দেখো
কোনো পরমাণুর নিউক্লিয়াসে উপস্থিত প্রোটন ও নিউট্রনের মোট সংখ্যাকে ওই পরমাণুর ভরসংখ্যা (A) বলে। অর্থাৎ, ভরসংখ্যা = প্রোটন সংখ্যা + নিউট্রন সংখ্যা।
6. নিউক্লাইড (Nuclide) কাকে বলে? উদাহরণ দাও।
উত্তর দেখো
নির্দিষ্ট পারমাণবিক সংখ্যা (Z) এবং নির্দিষ্ট ভরসংখ্যা (A) বিশিষ্ট পরমাণুকে নিউক্লাইড বলে। একে $_Z^AX$ চিহ্ন দ্বারা প্রকাশ করা হয়।
উদাহরণ: $_8^{16}O$ একটি অক্সিজেন নিউক্লাইড।
7. আইসোটোপ (Isotope) কাকে বলে? উদাহরণ দাও।
উত্তর দেখো
একই মৌলের যেসব পরমাণুর পারমাণবিক সংখ্যা (প্রোটন সংখ্যা) একই কিন্তু ভরসংখ্যা (নিউট্রন সংখ্যার পার্থক্যের কারণে) ভিন্ন, তাদের পরস্পরের আইসোটোপ বলে।
উদাহরণ: কার্বনের দুটি আইসোটোপ $_6^{12}C$ এবং $_6^{14}C$।
8. পরমাণু নিস্তড়িৎ বা নিরপেক্ষ হয় কেন?
উত্তর দেখো
সাধারণ অবস্থায় পরমাণুর নিউক্লিয়াসে যতগুলি ধনাত্মক আধানযুক্ত প্রোটন থাকে, নিউক্লিয়াসের বাইরে ঠিক ততগুলিই ঋণাত্মক আধানযুক্ত ইলেকট্রন থাকে। প্রোটন ও ইলেকট্রনের আধানের পরিমাণ সমান ও বিপরীত হওয়ায় পরমাণু সামগ্রিকভাবে নিস্তড়িৎ হয়।
9. নিউক্লীয় বল (Nuclear Force) কাকে বলে?
উত্তর দেখো
পরমাণুর নিউক্লিয়াসের অতি ক্ষুদ্র পরিসরের মধ্যে যে শক্তিশালী আকর্ষণ বলের প্রভাবে প্রোটন ও নিউট্রনগুলি (নিউক্লিয়ন) একসঙ্গে আবদ্ধ থাকে এবং নিউক্লিয়াসের স্থায়িত্ব বজায় রাখে, তাকে নিউক্লীয় বল বলে।
10. আইসোবার (Isobar) কাকে বলে? উদাহরণ দাও।
উত্তর দেখো
ভিন্ন মৌলের যেসব পরমাণুর ভরসংখ্যা সমান কিন্তু পারমাণবিক সংখ্যা ভিন্ন, তাদের পরস্পরের আইসোবার বলে।
উদাহরণ: $_{18}^{40}Ar$ এবং $_{20}^{40}Ca$।
11. আইসোটোন (Isotone) কাকে বলে? উদাহরণ দাও।
উত্তর দেখো
ভিন্ন মৌলের যেসব পরমাণুর নিউট্রন সংখ্যা সমান কিন্তু পারমাণবিক সংখ্যা ও ভরসংখ্যা ভিন্ন, তাদের পরস্পরের আইসোটোন বলে।
উদাহরণ: $_{14}^{30}Si$ এবং $_{15}^{31}P$। (উভয়ের নিউট্রন সংখ্যা = 16)।
12. পারমাণবিক ভর একক (amu) বলতে কী বোঝো?
উত্তর দেখো
একটি $^{12}C$ আইসোটোপের ভরের 1/12 অংশকে এক পারমাণবিক ভর একক বা 1 amu (atomic mass unit) বলা হয়। বর্তমানে একে ‘u’ (unified mass) দ্বারা প্রকাশ করা হয়।
13. যোজ্যতা ইলেকট্রন (Valence Electron) কাকে বলে?
উত্তর দেখো
কোনো পরমাণুর সর্বশেষ কক্ষপথে বা বহিঃস্থ কক্ষে যে ইলেকট্রনগুলি থাকে, তাদের যোজ্যতা ইলেকট্রন বলে। এই ইলেকট্রনগুলিই রাসায়নিক বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে।
14. ক্যাটায়ন কীভাবে গঠিত হয়?
উত্তর দেখো
কোনো নিস্তড়িৎ পরমাণু তার বহিঃস্থ কক্ষ থেকে এক বা একাধিক ইলেকট্রন বর্জন করলে, পরমাণুতে প্রোটন সংখ্যার তুলনায় ইলেকট্রন সংখ্যা কমে যায়। ফলে পরমাণুটি ধনাত্মক আধানযুক্ত আয়নে পরিণত হয়, একে ক্যাটায়ন বলে। (যেমন: $Na \rightarrow Na^+ + e^-$)।
15. অ্যানায়ন কীভাবে গঠিত হয়?
উত্তর দেখো
কোনো নিস্তড়িৎ পরমাণু তার বহিঃস্থ কক্ষে এক বা একাধিক ইলেকট্রন গ্রহণ করলে, পরমাণুতে প্রোটন সংখ্যার তুলনায় ইলেকট্রন সংখ্যা বেড়ে যায়। ফলে পরমাণুটি ঋণাত্মক আধানযুক্ত আয়নে পরিণত হয়, একে অ্যানায়ন বলে। (যেমন: $Cl + e^- \rightarrow Cl^-$)।
16. তেজস্ক্রিয় আইসোটোপের দুটি ব্যবহার লেখো।
উত্তর দেখো
1. চিকিৎসাবিজ্ঞানে: কোবাল্ট-60 ($^{60}Co$) ক্যানসার চিকিৎসায় এবং আয়োডিন-131 ($^{131}I$) থাইরয়েড গ্রন্থির চিকিৎসায় ব্যবহৃত হয়।
2. বয়স নির্ণয়ে: কার্বন-14 ($^{14}C$) আইসোটোপ ব্যবহার করে প্রাচীন জীবাশ্ম বা প্রত্নতাত্ত্বিক নিদর্শনের বয়স নির্ণয় (Carbon Dating) করা হয়।
17. পারমাণবিক সংখ্যা ও ভরসংখ্যার মধ্যে দুটি পার্থক্য লেখো।
উত্তর দেখো
1. পারমাণবিক সংখ্যা হলো নিউক্লিয়াসে উপস্থিত প্রোটন সংখ্যা, কিন্তু ভরসংখ্যা হলো প্রোটন ও নিউট্রনের মোট সংখ্যা।
2. আইসোটোপগুলির পারমাণবিক সংখ্যা এক হয়, কিন্তু ভরসংখ্যা আলাদা হয়।
18. ক্লোরিনের পারমাণবিক গুরুত্ব 35.5 বলতে কী বোঝো?
উত্তর দেখো
প্রকৃতিতে ক্লোরিনের দুটি আইসোটোপ $^{35}Cl$ ও $^{37}Cl$ যথাক্রমে 3:1 অনুপাতে পাওয়া যায়। এদের গড় ভর হিসাব করলে মানটি ভগ্নাংশ (35.5) হয়। এর অর্থ হলো, ক্লোরিনের একটি পরমাণু একটি $^{12}C$ পরমাণুর ভরের 1/12 অংশের চেয়ে 35.5 গুণ ভারী।
19. যোজ্যতা (Valency) কাকে বলে?
উত্তর দেখো
রাসায়নিক বিক্রিয়ার সময় কোনো মৌলের পরমাণু অন্য মৌলের পরমাণুর (বিশেষত হাইড্রোজেন বা ক্লোরিন) সাথে যুক্ত হওয়ার ক্ষমতাকে যোজ্যতা বলে। আধুনিক সংজ্ঞানুযায়ী, পরমাণুর বহিঃস্থ কক্ষের ইলেকট্রন বর্জন, গ্রহণ বা শেয়ার করার সংখ্যাই হলো যোজ্যতা।
20. সোডিয়াম (Na) ও ক্লোরিন (Cl) পরমাণুর ইলেকট্রন বিন্যাস লেখো।
উত্তর দেখো
1. সোডিয়াম (Z=11): K(2), L(8), M(1) বা 2, 8, 1।
2. ক্লোরিন (Z=17): K(2), L(8), M(7) বা 2, 8, 7।
21. ডাল্টনের পরমাণুবাদের দুটি ত্রুটি উল্লেখ করো।
উত্তর দেখো
1. ডাল্টন বলেছিলেন পরমাণু অবিভাজ্য, কিন্তু পরে দেখা গেছে পরমাণুকে ভেঙে ইলেকট্রন, প্রোটন ও নিউট্রন পাওয়া যায়।
2. তিনি বলেছিলেন একই মৌলের সব পরমাণুর ভর সমান, কিন্তু আইসোটোপ আবিষ্কারের পর দেখা গেছে একই মৌলের পরমাণুর ভর ভিন্ন হতে পারে।
22. রাদারফোর্ডের আলফা কণা বিচ্ছুরণ পরীক্ষার সিদ্ধান্ত কী ছিল?
উত্তর দেখো
বেশিরভাগ আলফা কণা সোজা বেরিয়ে যাওয়া এবং খুব কম সংখ্যক কণা বিচ্যুতি বা ফিরে আসা থেকে সিদ্ধান্ত নেওয়া হয় যে—পরমাণুর বেশিরভাগ স্থানই ফাঁকা এবং পরমাণুর সমস্ত ধনাত্মক আধান ও ভর তার কেন্দ্রের অতি ক্ষুদ্র স্থানে (নিউক্লিয়াস) পুঞ্জীভূত থাকে।
23. $Na$ পরমাণু অপেক্ষা $Na^+$ আয়ন বেশি সুস্থিত কেন?
উত্তর দেখো
$Na$ পরমাণুর ইলেকট্রন বিন্যাস 2, 8, 1। এটি 1টি ইলেকট্রন বর্জন করে $Na^+$ আয়নে পরিণত হলে তার বিন্যাস হয় 2, 8। এটি তার নিকটতম নিষ্ক্রিয় গ্যাস নিয়নের (Ne) মতো সুস্থিত ইলেকট্রন বিন্যাস, তাই $Na^+$ আয়ন বেশি সুস্থিত।
24. ইলেকট্রন, প্রোটন ও নিউট্রনের আধান ও ভরের তুলনা করো।
উত্তর দেখো
1. আধান: প্রোটন ধনাত্মক, ইলেকট্রন ঋণাত্মক এবং নিউট্রন নিস্তড়িৎ।
2. ভর: নিউট্রন সবচেয়ে ভারী, প্রোটন তার চেয়ে সামান্য হালকা এবং ইলেকট্রনের ভর নগণ্য (প্রোটনের ভরের প্রায় 1/1837 গুণ)।
25. কোনো মৌলের রাসায়নিক ধর্ম আইসোটোপগুলির ক্ষেত্রে একই থাকে কেন?
উত্তর দেখো
রাসায়নিক ধর্ম মূলত নির্ভর করে পরমাণুর ইলেকট্রন বিন্যাস বা প্রোটন সংখ্যার ওপর। আইসোটোপগুলির প্রোটন সংখ্যা এবং ইলেকট্রন সংখ্যা একই হওয়ায় তাদের রাসায়নিক ধর্ম অভিন্ন হয়।
26. নিষ্ক্রিয় গ্যাসগুলি রাসায়নিকভাবে নিষ্ক্রিয় কেন?
উত্তর দেখো
নিষ্ক্রিয় গ্যাসগুলির (He ছাড়া) বহিঃস্থ কক্ষে 8টি ইলেকট্রন থাকে (অষ্টক পূর্ণ)। এই সুস্থিত ইলেকট্রন বিন্যাসের কারণে এরা ইলেকট্রন গ্রহণ, বর্জন বা শেয়ার করতে চায় না, তাই এরা রাসায়নিকভাবে নিষ্ক্রিয়।
27. নিউক্লিয়াসের ঘনত্ব খুব বেশি হয় কেন?
উত্তর দেখো
পরমাণুর ভরের প্রায় সবটুকুই (99.9%) নিউক্লিয়াসে জমা থাকে, কিন্তু নিউক্লিয়াসের আয়তন পরমাণুর মোট আয়তনের তুলনায় অতি নগণ্য। খুব অল্প আয়তন ও বিশাল ভরের কারণে নিউক্লিয়াসের ঘনত্ব অত্যন্ত বেশি হয়।
28. ক্যানাল রশ্মি (Canal Ray) কী?
উত্তর দেখো
ছিদ্রযুক্ত ক্যাথোড ব্যবহার করে তড়িৎক্ষরণ নলে পরীক্ষা করলে দেখা যায়, ক্যাথোড ছিদ্র দিয়ে এক প্রকার রশ্মি অ্যানোডের বিপরীত দিকে নির্গত হচ্ছে। ধনাত্মক আধানযুক্ত কণার এই স্রোতকে ক্যানাল রশ্মি বা অ্যানোড রশ্মি বলে।
29. নিউক্লিয়াস স্থায়ী হয় কেন?
উত্তর দেখো
নিউক্লিয়াসের ভেতরে প্রোটনগুলির মধ্যে বিকর্ষণ বল থাকলেও, খুব অল্প দূরত্বের মধ্যে ক্রিয়াশীল তীব্র আকর্ষণ বল বা ‘নিউক্লীয় বল’ (Nuclear Force) তাদের একসঙ্গে ধরে রাখে। এই বল তড়িৎ বিকর্ষণ বলের চেয়ে অনেক বেশি শক্তিশালী হওয়ায় নিউক্লিয়াস স্থায়ী হয়।
30. গাণিতিক সমস্যা: একটি মৌলের ভরসংখ্যা 23 এবং পারমাণবিক সংখ্যা 11। মৌলটিতে প্রোটন, ইলেকট্রন ও নিউট্রন সংখ্যা কত? (3)
উত্তর দেখো
দেওয়া আছে, ভরসংখ্যা ($A$) = 23, পারমাণবিক সংখ্যা ($Z$) = 11।
1. প্রোটন সংখ্যা = $Z$ = 11।
2. ইলেকট্রন সংখ্যা = প্রোটন সংখ্যা = 11 (নিরপেক্ষ পরমাণুতে)।
3. নিউট্রন সংখ্যা = $A – Z = 23 – 11 = 12$।
উত্তর: প্রোটন 11টি, ইলেকট্রন 11টি, নিউট্রন 12টি।