পদার্থের গঠন, অবস্থান ও পরিবর্তন

"উত্তর: ক
ব্যাখ্যা: যার ভর ও আয়তন আছে, যা স্থান দখল করে এবং বল প্রয়োগে কিছু না কিছু পরিমাণ প্রতিরোধ সৃষ্টি করে তাকে কঠিন পদার্থ বলে। পদার্থ মূলত তিনটি অবস্থায় থাকতে পারে। যথা- কঠিন, তরল ও বায়বীয় অবস্থা। কঠিন পদার্থের উদাহরণ হলো পাথর, লবণ, চিনি, লোহা, ইস্পাত, ব্রোঞ্জ, তামা, রূপা, সোনা, বালু, নিকেল, মার্বেল, কাঠ প্রভৃতি। তরল পদার্থের উদাহরণ হলো পানি, পারদ, দুধ, তেল প্রভৃতি। বায়বীয় পদার্থের উদাহরণ হলো বাতাস, অক্সিজেন, হাইড্রোজেন, নাইট্রোজেন, মিথেন প্রভৃতি। তবে এই তিন অবস্থা ছাড়াও পদার্থকে প্লাজমা অবস্থা ও তরল কেলাস অবস্থায় দেখা যায়।
◈ সঠিক উত্তর: বাতাস
✦ অতিরিক্ত বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
❖ পদার্থ (Matter) হলো এমন কিছু যার ভর আছে এবং যা স্থান দখল করে। আধুনিক রসায়নের এই সংজ্ঞা অনুযায়ী বাতাস অবশ্যই পদার্থ; কারণ বাতাস বিভিন্ন গ্যাসের সমষ্টি, এর ভর ও আয়তন দুটিই আছে।
❖ পৃথিবীর শুষ্ক বাতাসে আয়তন অনুসারে প্রায় ৭৮% নাইট্রোজেন, ২১% অক্সিজেন এবং সামান্য আর্গন, কার্বন ডাই-অক্সাইডসহ অন্যান্য গ্যাস থাকে। অর্থাৎ বাতাস নিজেই একটি গ্যাসীয় মিশ্র পদার্থ।
➤ কঠিন, তরল ও গ্যাস—এগুলো পদার্থের পরিচিত তিনটি ধ্রুপদি অবস্থা। প্লাজমাকে সাধারণত চতুর্থ অবস্থা বলা হয়; অত্যন্ত নিম্ন তাপমাত্রায় Bose–Einstein condensate (BEC)-এর মতো আরও বিশেষ অবস্থা সৃষ্টি করা যায়।
✦ মূল ব্যাখ্যার তথ্য-সংশোধনী:
❖ “যার ভর ও আয়তন আছে ... তাকে কঠিন পদার্থ বলে” ⇒ এখানে “কঠিন পদার্থ” নয়, “পদার্থ” হবে। কঠিন হলো পদার্থের একটি বিশেষ অবস্থা।
❖ “তরল কেলাস” ⇒ আধুনিক পরিভাষায় একে তরল স্ফটিক (Liquid crystal) বলা হয়। এটি কঠিন স্ফটিক ও সাধারণ তরলের মধ্যবর্তী বিশেষ mesophase; একে প্লাজমার মতো সর্বজনীন “মৌলিক চতুর্থ/পঞ্চম অবস্থা” হিসেবে গণ্য করা হয় না।
◉ অন্য অপশনগুলোর বিশ্লেষণ:
❖ ক. বাতাস ⇒ সঠিক। এর ভর ও আয়তন আছে এবং এটি স্থান দখল করে।
❖ খ. বিদ্যুৎ ⇒ বিদ্যুৎ বৈদ্যুতিক চার্জের প্রবাহ বা বৈদ্যুতিক শক্তির সঙ্গে সম্পর্কিত ঘটনা; নিজে পদার্থ নয়।
❖ গ. তাপ ⇒ তাপ হলো তাপমাত্রার পার্থক্যের কারণে শক্তি স্থানান্তর; পদার্থ নয়।
❖ ঘ. আলো ⇒ আলো তড়িৎচৌম্বক বিকিরণ; স্কুল-স্তরের পদার্থের সংজ্ঞায় এটি পদার্থ নয়।"

উত্তর: গ
◈ সঠিক উত্তর: লবণ
✦ অতিরিক্ত বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
❖ প্রশ্নটির পরীক্ষাভিত্তিক উত্তর লবণ। খাদ্যলবণের প্রধান উপাদান সোডিয়াম ক্লোরাইড (NaCl)। সোডিয়াম ও ক্লোরাইড আয়ন মানবদেহে স্নায়ু-সংকেত, পেশির কার্যক্রম, দেহের তরল ও অম্ল-ক্ষার ভারসাম্য রক্ষায় গুরুত্বপূর্ণ।
❖ তবে “জীবনের অত্যাবশ্যকীয়” কথাটি খুব বিস্তৃত। জীবনের জন্য শক্তিও অপরিহার্য এবং বহু জীবের জন্য আলো প্রত্যক্ষ বা পরোক্ষভাবে গুরুত্বপূর্ণ। তাই প্রশ্নটি সাধারণ জ্ঞানের পরীক্ষার প্রেক্ষাপটে বুঝতে হবে।
➤ NaCl একটি আয়নিক যৌগ—Na⁺ ও Cl⁻ আয়নের সমন্বয়ে গঠিত।
➤ অতিরিক্ত লবণ গ্রহণও স্বাস্থ্যকর নয়; “অত্যাবশ্যকীয়” মানে সীমাহীন পরিমাণে প্রয়োজনীয় নয়।
◉ অন্য অপশনগুলোর বিশ্লেষণ:
❖ ক. তাপ ⇒ জীবনধারণে উপযুক্ত তাপমাত্রা গুরুত্বপূর্ণ হলেও তাপ নিজে পদার্থ নয়।
❖ খ. শক্তি ⇒ সব জীবের বিপাকের জন্য শক্তি প্রয়োজন, কিন্তু এটি পদার্থের উদাহরণ নয়।
❖ গ. লবণ ⇒ প্রদত্ত উত্তর ও পরীক্ষাভিত্তিকভাবে সঠিক।
❖ ঘ. আলো ⇒ সালোকসংশ্লেষণ ও জীবজগতের শক্তিচক্রে গুরুত্বপূর্ণ, কিন্তু এখানে প্রত্যাশিত উত্তর নয়।

উত্তর: খ
◈ সঠিক উত্তর: পারদ
✦ অতিরিক্ত বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
❖ প্রদত্ত অপশনগুলোর মধ্যে পারদ (Mercury, Hg) সর্বাধিক ঘনত্বসম্পন্ন তরল। কক্ষতাপমাত্রায় এর ঘনত্ব প্রায় ১৩.৫ g/cm³, যেখানে পানির ঘনত্ব প্রায় ১ g/cm³ এবং উদ্ভিজ্জ তেলের ঘনত্ব সাধারণত ১-এর কম।
❖ পারদ একটি মৌলিক ধাতু এবং কক্ষতাপমাত্রায় তরল থাকা অল্পসংখ্যক মৌলের একটি।
➤ পারদের প্রতীক Hg, পারমাণবিক সংখ্যা ৮০।
➤ অতীতে থার্মোমিটার, ব্যারোমিটার ও বিভিন্ন বৈজ্ঞানিক যন্ত্রে পারদ ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হতো; বিষাক্ততার কারণে অনেক ব্যবহার এখন সীমিত।
◉ অন্য অপশনগুলোর বিশ্লেষণ:
❖ ক. সরিষার তেল ⇒ পানির চেয়েও কম ঘনত্বের তরল; পারদের তুলনায় অনেক হালকা।
❖ খ. পারদ ⇒ সঠিক।
❖ গ. নারিকেল তেল ⇒ সাধারণত পানির চেয়ে কম ঘনত্বের; পারদের কাছাকাছিও নয়।
❖ ঘ. পানি ⇒ ঘনত্ব প্রায় ১ g/cm³; পারদের তুলনায় প্রায় ১৩ গুণেরও বেশি হালকা।

উত্তর: খ
◈ সঠিক উত্তর: নিয়ন
✦ অতিরিক্ত বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
❖ নিয়ন (Ne) একটি মৌলিক পদার্থ; এর প্রতিটি নিরপেক্ষ পরমাণুর নিউক্লিয়াসে ১০টি প্রোটন থাকে।
❖ এটি noble gas হওয়ায় পূর্ণ valence shell থাকে এবং সাধারণ অবস্থায় রাসায়নিক বিক্রিয়ায় খুব কম অংশগ্রহণ করে।
➤ নিয়ন একপরমাণুক (monatomic) গ্যাস।
➤ পর্যায় সারণিতে এটি দ্বিতীয় পর্যায় ও ১৮তম গ্রুপে অবস্থিত।
◉ অন্য অপশনগুলোর বিশ্লেষণ:
❖ ক. চিনি ⇒ কার্বন, হাইড্রোজেন ও অক্সিজেনের যৌগ।
❖ খ. নিয়ন ⇒ মৌল; সঠিক।
❖ গ. লবণ ⇒ NaCl; যৌগ।
❖ ঘ. পানি ⇒ H₂O; যৌগ।

উত্তর: ঘ
◈ সঠিক উত্তর: ইস্পাত
✦ অতিরিক্ত বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
❖ ইস্পাত (Steel) কোনো একক মৌল নয়; এটি প্রধানত লোহা ও কার্বনের সংকর ধাতু। বিভিন্ন ধরনের ইস্পাতে chromium, nickel, manganese ইত্যাদিও থাকতে পারে।
❖ সংকর ধাতু বা alloy হলো মিশ্রণ—যেখানে অন্তত একটি উপাদান ধাতু এবং সামগ্রিকভাবে পদার্থটি ধাতব বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে।
◉ অন্য অপশনগুলোর বিশ্লেষণ:
❖ ক. সোনা ⇒ Au, পারমাণবিক সংখ্যা ৭৯; মৌল।
❖ খ. রূপা ⇒ Ag, পারমাণবিক সংখ্যা ৪৭; মৌল।
❖ গ. তামা ⇒ Cu, পারমাণবিক সংখ্যা ২৯; মৌল।
❖ ঘ. ইস্পাত ⇒ alloy বা মিশ্র পদার্থ; তাই সঠিক উত্তর।

উত্তর: গ
◈ সঠিক উত্তর: পানি
✦ অতিরিক্ত বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
❖ বিশুদ্ধ পানি H₂O—প্রতিটি অণুতে দুটি হাইড্রোজেন ও একটি অক্সিজেন পরমাণু থাকে। তাই এটি নির্দিষ্ট অনুপাতে দুটি ভিন্ন মৌল দিয়ে গঠিত যৌগ।
❖ পানিকে তড়িৎ বিশ্লেষণের মাধ্যমে হাইড্রোজেন ও অক্সিজেনে ভাঙা যায়; OpenStax-এ পানিতে hydrogen : oxygen = 2 : 1 পরমাণু অনুপাত উল্লেখ করা হয়েছে।
◉ অন্য অপশনগুলোর বিশ্লেষণ:
❖ ক. সোনা ⇒ Au; মৌল।
❖ খ. বালু ও চিনির মিশ্রণ ⇒ পৃথক পদার্থের ভৌত মিশ্রণ।
❖ গ. পানি ⇒ H₂O যৌগ; সঠিক।
❖ ঘ. অক্সিজেন ⇒ O মৌল; সাধারণ অবস্থায় O₂ অণু হিসেবে থাকে, কিন্তু তবু একই মৌলের পরমাণু।

উত্তর: গ
ব্যাখ্যা: বিজ্ঞানী ল্যাভয়সিয়ে পদার্থের ভৌত অবস্থাকে কঠিন, তরল, বায়বীয় এই তিন ভাগে ভাগ করেন। তাপের প্রভাবে একই পদার্থ তিন অবস্থায় রূপান্তরিত হয়। কঠিন পদার্থের অণুসমূহের আন্তঃআণবিক আকর্ষণ শক্তি সবচেয়ে বেশি হয় এবং গ্যাসীয় পদার্থের আন্তঃআণবিক আকর্ষণ শক্তি সবচেয়ে কম হয়।
◈ সঠিক উত্তর: পানি
✦ অতিরিক্ত বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
❖ পানি প্রকৃতিতে সহজেই তিন অবস্থায় দেখা যায়—
➤ কঠিন: বরফ, তুষার, হিমবাহ।
➤ তরল: নদী, হ্রদ, সমুদ্র, ভূগর্ভস্থ পানি।
➤ গ্যাসীয়: জলীয় বাষ্প।
❖ তাপমাত্রা ও চাপ পরিবর্তনের ফলে H₂O-এর রাসায়নিক পরিচয় অপরিবর্তিত রেখেই phase পরিবর্তন ঘটে; এটি ভৌত পরিবর্তন।
❖ আধুনিক বিজ্ঞান কঠিন–তরল–গ্যাসের পাশাপাশি প্লাজমাসহ আরও বিশেষ phase স্বীকার করে।
✦ মূল ব্যাখ্যার তথ্য-সংশোধনী:
❖ “ল্যাভয়সিয়ে পদার্থের ভৌত অবস্থাকে ... তিন ভাগে ভাগ করেন” ⇒ তিন ধ্রুপদি অবস্থার ধারণাকে এককভাবে Lavoisier-এর সৃষ্টি হিসেবে উল্লেখ করা আধুনিক বিজ্ঞানের প্রচলিত ঐতিহাসিক উপস্থাপন নয়। Lavoisier-এর প্রধান অবদান আধুনিক রসায়ন, দহন তত্ত্ব, ভর সংরক্ষণ ও মৌলের শ্রেণিবিন্যাসে।
❖ কঠিনে “আন্তঃআণবিক আকর্ষণ সবচেয়ে বেশি” কথাটি সাধারণ school-level model হিসেবে গ্রহণযোগ্য, তবে সব পদার্থ অণু দিয়ে গঠিত নয়—ionic solid ও metallic solid-এর ক্ষেত্রেও lattice interaction থাকে।
◉ অন্য অপশনগুলোর বিশ্লেষণ:
❖ ক. লবণ ⇒ সাধারণ প্রাকৃতিক পরিবেশে মূলত কঠিন।
❖ খ. পারদ ⇒ সাধারণ অবস্থায় তরল; তিন অবস্থাতেই প্রকৃতিতে স্বাভাবিকভাবে দেখা যায় না।
❖ গ. পানি ⇒ তিন অবস্থায় প্রকৃতিতে ব্যাপকভাবে পাওয়া যায়; সঠিক।
❖ ঘ. কর্পূর ⇒ কঠিন এবং সহজে ঊর্ধ্বপাতিত হয়; পানির মতো তিন অবস্থায় প্রকৃতিতে ব্যাপক নয়।

উত্তর: খ
◈ সঠিক উত্তর: তাপের প্রভাব
✦ অতিরিক্ত বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
❖ কোনো পদার্থকে তাপ দেওয়া বা তাপ অপসারণ করলে তার কণার গতিশক্তি এবং পারস্পরিক আকর্ষণের কার্যকর ভারসাম্য পরিবর্তিত হয়। ফলে solid ↔ liquid ↔ gas phase transition হতে পারে।
❖ যেমন—
➤ বরফে তাপ দিলে → পানি।
➤ পানিতে পর্যাপ্ত তাপ দিলে → জলীয় বাষ্প।
➤ বাষ্প ঠান্ডা করলে → পানি।
❖ সাধারণ phase change-এ নতুন রাসায়নিক পদার্থ তৈরি হয় না; তাই এগুলো ভৌত পরিবর্তন।
◉ অন্য অপশনগুলোর বিশ্লেষণ:
❖ ক. অণুর বিন্যাস ⇒ phase পরিবর্তনের সঙ্গে বিন্যাস বদলায়, তবে প্রশ্নে মূল নিয়ামক হিসেবে তাপ চাওয়া হয়েছে।
❖ খ. তাপের প্রভাব ⇒ সঠিক।
❖ গ. পরমাণুর বিন্যাস ⇒ chemical bonding বদলানোর অর্থ হতে পারে; phase change-এর সরাসরি কারণ নয়।
❖ ঘ. রাসায়নিক পরিবর্তন ⇒ সাধারণ melting/boiling/freezing রাসায়নিক পরিবর্তন নয়।

উত্তর: ক
◈ সঠিক উত্তর: ০° সেলসিয়াস
✦ অতিরিক্ত বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
❖ স্বাভাবিক বায়ুচাপের কাছাকাছি বিশুদ্ধ বরফের melting point ০°C এবং একই অবস্থায় পানির freezing point-ও ০°C।
➤ Kelvin scale-এ ০°C ≈ 273.15 K।
➤ Fahrenheit scale-এ ০°C = 32°F।
❖ গলনের সময় বরফ তাপ গ্রহণ করলেও phase transition চলাকালে তাপমাত্রা স্থির থাকে—এই শক্তিকে latent heat of fusion বলা হয়।
◉ অন্য অপশনগুলোর বিশ্লেষণ:
❖ ক. ০° ⇒ Celsius scale-এ সঠিক।
❖ খ. ১০০° ⇒ স্বাভাবিক চাপে পানির boiling point।
❖ গ. ৩২° ⇒ Fahrenheit scale-এ freezing point।
❖ ঘ. ২৭৩° ⇒ প্রায় Kelvin scale-এর freezing-point সংখ্যামান; Celsius নয়।

উত্তর: গ
◈ সঠিক উত্তর: একই থাকে
✦ অতিরিক্ত বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
❖ নির্দিষ্ট চাপে boiling শুরু হওয়ার পর liquid water ও vapor সহাবস্থান করার সময় সরবরাহকৃত তাপ প্রধানত latent heat of vaporization হিসেবে intermolecular attraction অতিক্রমে ব্যবহৃত হয়; ফলে সম্পূর্ণ তরল বাষ্পে পরিণত না হওয়া পর্যন্ত তাপমাত্রা প্রায় স্থির থাকে।
❖ অর্থাৎ ১ atm-এ ফুটন্ত বিশুদ্ধ পানি phase change চলাকালে প্রায় ১০০°C-এ থাকে।
➤ সব পানি বাষ্পে পরিণত হওয়ার পর vapor-কে আরও তাপ দিলে তার তাপমাত্রা বাড়তে পারে।
◉ অন্য অপশনগুলোর বিশ্লেষণ:
❖ ক. বাড়তে থাকে ⇒ phase change চলাকালে নয়।
❖ খ. কমতে থাকে ⇒ নয়।
❖ গ. একই থাকে ⇒ নির্দিষ্ট চাপ ও বিশুদ্ধ পদার্থের ক্ষেত্রে সঠিক।
❖ ঘ. কম-বেশি হয় ⇒ আদর্শ অবস্থায় নয়।