মাধ্যমিক (Class 10) ভৌতবিজ্ঞানের (Physical Science) তৃতীয় অধ্যায় ‘রাসায়নিক গণনা’ (Chemical Calculation)এর মধ্যে ভর সংরক্ষণের সূত্র, বাষ্পঘনত্ব ও আণবিক ভরের সম্পর্ক এবং রাসায়নিক সমীকরণ ভিত্তিক বিভিন্ন ভরের গণনা নিয়ে আলোচনা করা হয়। আজকের পোস্টে  এই চ্যাপ্টারের বাছাই করা প্রশ্ন-উত্তরগুলো (Question Answer) শেয়ার করা হল।

মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান

‘রাসায়নিক গণনা’

Chemical Calculation (তৃতীয় অধ্যায়)

One Liner প্রশ্ন উত্তর

 

★ ভরের নিত্যতা সূত্রের আবিষ্কারক বা প্রবক্তা হলেন:বিজ্ঞানী ল্যাভয়সিয়ে।
★ কোনো রাসায়নিক পরিবর্তনের আগে ও পরে অংশগ্রহণকারী এবং উৎপন্ন পদার্থগুলির মোট ভর সর্বদা সমান থাকে, এটি হলো: ভরের নিত্যতা সূত্র।
★ বাতাসে কয়লা বা মোমবাতি পোড়ালে আপাতদৃষ্টিতে ভরের:  হ্রাস ঘটে।
★ লোহায় মরচে পড়া বা লোহার পেরেকের গায়ে বাদামি আস্তরণ পড়ার ঘটনায় আপাতদৃষ্টিতে ভরের: বৃদ্ধি ঘটে।
★ ভর ও শক্তির পারস্পরিক রূপান্তর সম্পর্কিত বিখ্যাত সমীকরণটি (E=mc²) প্রকাশ করেন: বিজ্ঞানী আইনস্টাইন ।

★ E=mc² সমীকরণে ‘c’ বলতে বোঝায়: শূন্য মাধ্যমে আলোর গতিবেগ (3 x 10¹⁰cm/s)।
★ ভরের নিত্যতা সূত্রের সংশোধিত রূপ বা ভর ও শক্তির মিলিত রূপটি হলো:ভর + শক্তি = ধ্রুবক।
★ NaCl, KCl, CuSO₄ ইত্যাদি তড়িৎযোজী যৌগের ক্ষেত্রে আণবিক ভরের পরিবর্তে যে শব্দটি ব্যবহার করা হয়, তা হলো: সংকেত ভর বা সংকেত ওজন।
★ একই চাপ ও তাপমাত্রায় সমআয়তন হাইড্রোজেন গ্যাসের তুলনায় কোনো গ্যাস যতগুণ ভারী, সেই সংখ্যাকে ওই গ্যাসের বলে: বাষ্পঘনত্ব বা আপেক্ষিক গুরুত্ব।

★ দুটি সমজাতীয় রাশির (ঘনত্বের) অনুপাত হওয়ায় বাষ্পঘনত্ব হলো একটি: এককহীন রাশি।
★ গ্যাসের বাষ্পঘনত্ব যার পরিবর্তনের সাথে পরিবর্তিত হয় না, তা হলো: চাপ এবং তাপমাত্রা।
★ গ্যাসের আণবিক ভর (M) এবং বাষ্পঘনত্বের (D) মধ্যে সম্পর্কটি হলো: আণবিক ভর = 2 × বাষ্পঘনত্ব (M = 2D)।
★ NTP বা STP-তে 1 মোল পরিমাণ যেকোনো গ্যাসের আয়তন হয়:22.4 লিটার।

★ রসায়নে অ্যাভোগাড্রো সংখ্যার (Avogadro’s Constant) কথা মাথায় রেখে প্রতিবছর ‘মোল দিবস’ (Mole Day) পালন করা হয়

: 23 অক্টোবর (সকাল 6:02 থেকে সন্ধ্যা 6:02 পর্যন্ত)।
★ অ্যাভোগাড্রো সংখ্যার (Avogadro’s Constant) প্রকৃত মান হলো:6.02214129 x 10²³।
★ রসায়নে ‘মোল’ (Mole) শব্দটি অষ্টাদশ শতকে প্রথম ব্যবহার করেন: ইটালিয় বিজ্ঞানী আমেদেও অ্যাভোগাড্রো (Amedeo Avogadro)।
★ যে সমস্ত যৌগ স্থিরানুপাত সূত্র মেনে চলে না, তাদের বলা হয়:non-stoichiometric যৌগ বা বার্থেলোডীয় যৌগ (যেমন- Fe_0.95O)।

রাসায়নিক গণনা  প্রশ্ন উত্তর 

রাসায়নিক গণনা গাণিতিক সমস্যা

 

১. কোনো মৌলিক পদার্থের (X) বাষ্পঘনত্ব 96 এবং মৌলটির পারমাণবিক ভর 32 হলে, বাষ্পীয় অবস্থায় মৌলটির আণবিক সংযুক্তি বা পারমাণবিকতা নির্ণয় করো।

সমাধান: আমরা জানি, যেকোনো পদার্থের আণবিক ভর তার বাষ্পঘনত্বের দ্বিগুণ হয়।

দেওয়া আছে, মৌলটির বাষ্পঘনত্ব (D) = 96
অতএব, মৌলটির আণবিক ভর (M) = 2 x 96 = 192

পারমাণবিকতা বলতে বোঝায় একটি অণুতে কতগুলি পরমাণু যুক্ত আছে। এটি বের করার নিয়ম হলো আণবিক ভরকে পারমাণবিক ভর দিয়ে ভাগ করা।

মৌলটির পারমাণবিকতা = আণবিক ভর/পারমাণবিক ভর
অতএব, মৌলটির পারমাণবিকতা = 192/32 = 6
অর্থাৎ, বাষ্পীয় অবস্থায় মৌলটির আণবিক সংযুক্তি বা পারমাণবিকতা হবে 6।

২. কোনো একটি গ্যাসীয় পদার্থের বাষ্পঘনত্ব 22 হলে, NTP-তে 99 গ্রাম ওই গ্যাসটি কত লিটার আয়তন অধিকার করবে?

সমাধান: প্রথমেই আমাদের গ্যাসটির আণবিক ভর বের করে নিতে হবে। গ্যাসটির আণবিক ভর = 2 x বাষ্পঘনত্ব = 2 x 22 = 44

আমরা জানি, NTP বা প্রমাণ চাপ ও উষ্ণতায় 1 মোল (বা গ্রাম-আণবিক ভর) পরিমাণ যেকোনো গ্যাসের আয়তন সর্বদা 22.4 লিটার হয়।

যেহেতু এখানে গ্যাসটির আণবিক ভর 44, তাই বলা যায়:
NTP-তে 44 গ্রাম গ্যাসের আয়তন = 22.4 লিটার

ঐকিক নিয়মে,

NTP-তে 1 গ্রাম গ্যাসের আয়তন = 22.4/44} লিটার
NTP-তে 99 গ্রাম গ্যাসের আয়তন = 22.4 x 99/44 লিটার
হিসাব করলে দাঁড়ায়: 22.4 x 9/4 = 5.6 x 9 = 50.4 লিটার।
সুতরাং, গ্যাসটি NTP-তে 50.4 লিটার আয়তন অধিকার করবে।

৩. 100 গ্রাম মার্বেল পাথরকে উত্তপ্ত করলে কত গ্রাম কার্বন ডাইঅক্সাইড (CO₂) পাওয়া যাবে? (ধরে নাও: Ca=40, C=12, O=16)।

সমাধান: মার্বেল পাথর বা ক্যালসিয়াম কার্বনেট (CaCO₃)-কে উত্তপ্ত করলে তা ভেঙে চুন (CaO) এবং কার্বন ডাইঅক্সাইড তৈরি করে। এর রাসায়নিক সমীকরণটি হলো: CaCO₃ → CaO + CO₂

এবার বিক্রিয়ক ও উৎপন্ন পদার্থের ভর হিসাব করা যাক:
CaCO₃-এর আণবিক ভর = 40 + 12 + (16 x 3) = 40 + 12 + 48 = 100
CO₂-এর আণবিক ভর = 12 + (16 x 2) = 12 + 32 = 44
সমীকরণ থেকেই স্পষ্ট দেখা যাচ্ছে যে, ঠিক 100 গ্রাম CaCO₃  সম্পূর্ণ বিয়োজিত হলে তা থেকে 44 গ্রাম CO₂ গ্যাস নির্গত হয়। তাই 100 গ্রাম মার্বেল পাথর উত্তপ্ত করলে 44 গ্রাম কার্বন ডাইঅক্সাইড পাওয়া যাবে।

৪. উত্তপ্ত লোহার ওপর দিয়ে স্টিম চালনা করে 4 গ্রাম হাইড্রোজেন গ্যাস উৎপন্ন করতে কত গ্রাম লোহার প্রয়োজন হবে? (ধরে নাও: Fe=56)।

সমাধান: স্টিমের সাথে উত্তপ্ত লোহার বিক্রিয়ার সমিত রাসায়নিক সমীকরণটি হলো: 3Fe + 4H₂O → Fe₃O₄ + 4H₂, সমীকরণ থেকে আমরা দেখতে পাচ্ছি, 4 অণু হাইড্রোজেন (4H₂) তৈরি করতে 3 অণু লোহা (3Fe) প্রয়োজন হয়।
এখানে, উৎপন্ন হাইড্রোজেনের ভর = 4 x (1 x 2) = 8 গ্রাম।
এবং প্রয়োজনীয় লোহার ভর = 3 x 56 = 168 গ্রাম।

এখন ঐকিক নিয়ম ব্যবহার করে পাই:
8 গ্রাম হাইড্রোজেন গ্যাস উৎপন্ন করতে লোহা লাগে = 168 গ্রাম
1 গ্রাম হাইড্রোজেন গ্যাস উৎপন্ন করতে লোহা লাগে = 168/8 গ্রাম
4 গ্রাম হাইড্রোজেন গ্যাস উৎপন্ন করতে লোহা লাগে = 168 x 4/8 = 84 গ্রাম।
অতএব, 4 গ্রাম হাইড্রোজেন গ্যাস পেতে 84 গ্রাম লোহার প্রয়োজন হবে।

৫. STP-তে 4.48 লিটার নাইট্রোজেন (N₂) গ্যাস পেতে গেলে কত গ্রাম অ্যামোনিয়াম ক্লোরাইড (NH₄Cl)-এর প্রয়োজন হবে?

সমাধান: প্রথমে বিক্রিয়াটি দেখে নেওয়া যাক। অ্যামোনিয়াম ক্লোরাইড থেকে নাইট্রোজেন তৈরির বিক্রিয়াটি সাধারণত দুটি ধাপে হয়, তবে মূল সমীকরণ থেকে আমরা পাই যে 1 মোল NH₄Cl থেকে 1 মোল N₂ গ্যাস তৈরি হয়। NH₄Cl-এর আণবিক ভর = 14 + (1 x 4) + 35.5 = 53.5 গ্রাম। N₂-এর 1 মোল গ্যাসের আয়তন STP-তে = 22.4 লিটার।

সমীকরণ অনুযায়ী:
22.4 লিটার নাইট্রোজেন গ্যাস পেতে NH₄Cl লাগে = 53.5 গ্রাম 1 লিটার নাইট্রোজেন গ্যাস পেতে NH₄Cl লাগে = 53.5/22.4 গ্রাম
4.48 লিটার নাইট্রোজেন গ্যাস পেতে NH₄Cl লাগে = 53.5 x 4.48/22.4 গ্রাম = 10.7 গ্রাম।
অতএব, 4.48 লিটার নাইট্রোজেন গ্যাস পেতে 10.7 গ্রাম অ্যামোনিয়াম ক্লোরাইড প্রয়োজন।

৬. 200 গ্রাম CaCO₃-কে উত্তপ্ত করলে কত গ্রাম CO₂ নির্গত হবে, যদি CaCO₃-টি 90% বিশুদ্ধ হয়?

সমাধান: যেহেতু পাথরটি 100% বিশুদ্ধ নয়, তাই প্রথমে আমাদের বের করতে হবে 200 গ্রামের মধ্যে ঠিক কতটা বিশুদ্ধ CaCO₃ আছে। বিশুদ্ধ CaCO₃-এর পরিমাণ = 200 গ্রামের 90% = 200 x 90/100 = 180 গ্রাম।

এবার রাসায়নিক সমীকরণটি হলো: CaCO₃ → CaO + CO₂

CaCO₃-এর আণবিক ভর = 40 + 12 + (16 x 3) = 100 গ্রাম। CO₂-এর আণবিক ভর = 12 + (16 x 2) = 44 গ্রাম।

সমীকরণ বলছে: 100 গ্রাম বিশুদ্ধ CaCO₃ থেকে CO₂ পাওয়া যায় = 44 গ্রাম 1 গ্রাম বিশুদ্ধ CaCO₃ থেকে CO₂ পাওয়া যায় = 44/100 গ্রাম 180 গ্রাম বিশুদ্ধ CaCO₃ থেকে CO₂ পাওয়া যায় = 44 x 180/100 গ্রাম = 79.2 গ্রাম। অতএব, 79.2 গ্রাম কার্বন ডাইঅক্সাইড নির্গত হবে।

৭. 40.7 গ্রাম জিঙ্ক অক্সাইডকে (ZnO) কার্বন দ্বারা বিজারিত করলে, উৎপন্ন কার্বন মনোক্সাইড (CO) গ্যাসের মোল সংখ্যা নির্ণয় করো। (দেওয়া আছে: Zn=65.4, C=12, O=16)।

সমাধান: বিক্রিয়ার সমতাযুক্ত সমীকরণটি হলো: ZnO + C → Zn + CO

এখানে জিঙ্ক অক্সাইডের (ZnO) আণবিক ভর = 65.4 + 16 = 81.4 গ্রাম। সমীকরণ থেকে পরিষ্কার দেখা যাচ্ছে যে, 81.4 গ্রাম ZnO বিজারিত হলে ঠিক 1 মোল CO গ্যাস উৎপন্ন হয়।

ঐকিক নিয়মে:
81.4 গ্রাম ZnO থেকে উৎপন্ন হয় = 1 মোল CO 1 গ্রাম ZnO থেকে উৎপন্ন হয় = 1/81.4 মোল CO
40.7 গ্রাম ZnO থেকে উৎপন্ন হয় = 1 x 40.7/81.4 মোল CO = 0.5 মোল CO।
অতএব, 0.5 মোল কার্বন মনোক্সাইড উৎপন্ন হবে।

৮. কত গ্রাম ক্যালসিয়াম কার্বনেটের (CaCO₃) সঙ্গে অতিরিক্ত লঘু হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডের (HCl) বিক্রিয়া করে 66 গ্রাম CO₂ উৎপন্ন করবে? (দেওয়া আছে: Ca=40, C=12, O=16)।

সমাধান: প্রয়োজনীয় রাসায়নিক সমীকরণটি হলো: CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O
আণবিক ভর হিসাব করে পাই:
CaCO₃ = 40 + 12 + (16 x 3) = 100 গ্রাম। CO₂ = 12 + (16 x 2) = 44 গ্রাম।

সমীকরণ অনুসারে: 44 গ্রাম CO₂ তৈরি করতে CaCO₃ প্রয়োজন = 100 গ্রাম 1 গ্রাম CO₂ তৈরি করতে CaCO₃ প্রয়োজন = 100/44 গ্রাম 66 গ্রাম CO₂ তৈরি করতে CaCO₃ প্রয়োজন = 100 x 66/44 গ্রাম

হিসাব করলে দাঁড়ায় 100 x 3/2 = 50 x 3 = 150 গ্রাম। অতএব, 66 গ্রাম CO₂ উৎপন্ন করতে 150 গ্রাম ক্যালসিয়াম কার্বনেট প্রয়োজন হবে।

আজকের এই পোস্টে   দশম শ্রেণির ভৌতবিজ্ঞান তৃতীয় অধ্যায়‘রাসায়নিক গণনা’থেকে বাছাই করা গুরুত্বপূর্ণ কিছু ওয়ান-লাইনার (One-liner) শেয়ার করা হল। এখানে প্রতিটি পয়েন্ট খুব সহজ ভাষায় দেওয়া হয়েছে, যাতে  MCQ এবং SAQ—সব ধরনের শর্ট প্রশ্নের প্রস্তুতি নিতে সুবিধা হবে।