উদ্দীপকে কী পরিমাণ অক্সিজেন ব্যবহৃত হয়েছে?

বিস্তারিত সমাধান:

কার্বন ও অক্সিজেনের বিক্রিয়ায় কার্বন ডাই অক্সাইড উৎপন্ন হয়। বিক্রিয়াটি নিম্নরূপ:

\(C + O_2 \to CO_2\)

এখানে,

    
• কার্বনের পারমাণবিক ভর (Atomic mass of Carbon) = 12
    
• অক্সিজেনের আণবিক ভর (Molecular mass of Oxygen) = \(16 \times 2 = 32\)
    
• কার্বন ডাই অক্সাইডের আণবিক ভর (Molecular mass of Carbon Dioxide) = \(12 + 32 = 44\)

উদ্দীপকে 10 gm কার্বন এবং 32 gm উৎপাদ (কার্বন ডাই অক্সাইড) এর কথা বলা হয়েছে। ব্যবহৃত অক্সিজেনের পরিমাণ নির্ণয়ের জন্য দুটি সম্ভাব্য পরিস্থিতি বিবেচনা করা যেতে পারে:

১. ভর সংরক্ষণ সূত্র প্রয়োগ করে (Law of Conservation of Mass):

ভর সংরক্ষণ সূত্র অনুযায়ী, বিক্রিয়কসমূহের মোট ভর = উৎপাদসমূহের মোট ভর।

কার্বনের ভর + অক্সিজেনের ভর = উৎপাদের ভর

\(10 \text{ gm} + \text{অক্সিজেনের ভর} = 32 \text{ gm}\)

\(\text{অক্সিজেনের ভর} = 32 \text{ gm} - 10 \text{ gm}\)

\(\text{অক্সিজেনের ভর} = 22 \text{ gm}\)

এই হিসাব অনুযায়ী, 22 gm অক্সিজেন ব্যবহৃত হয়েছে। কিন্তু, প্রদত্ত অপশনগুলোর মধ্যে 22 gm নেই।

২. স্টোইচিওমেট্রি (Stoichiometry) অনুযায়ী "প্রয়োজনীয় পরিমাণ অক্সিজেন" বিবেচনা করে:

বিক্রিয়ার সমীকরণ \(C + O_2 \to CO_2\) অনুযায়ী:

12 গ্রাম কার্বন (C) বিক্রিয়া করার জন্য 32 গ্রাম অক্সিজেন (O₂) প্রয়োজন হয়।

সুতরাং, 1 গ্রাম কার্বনের জন্য অক্সিজেন প্রয়োজন = \(\frac{32}{12}\) গ্রাম

10 গ্রাম কার্বনের জন্য অক্সিজেন প্রয়োজন = \(\frac{32}{12} \times 10 \text{ gm}\)

\(= \frac{320}{12} \text{ gm}\)

\(\approx 26.67 \text{ gm}\)

এই হিসাব অনুযায়ী, 10 gm কার্বন সম্পূর্ণরূপে বিক্রিয়া করার জন্য 26.67 gm অক্সিজেন প্রয়োজন। এটি অপশন ৩ এর সাথে মিলে যায়।

পর্যবেক্ষণ এবং সমস্যা:

যদি 10 gm কার্বন 26.67 gm অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়া করে, তবে ভর সংরক্ষণ সূত্র অনুযায়ী মোট উৎপাদের পরিমাণ হওয়া উচিত \(10 \text{ gm} + 26.67 \text{ gm} = 36.67 \text{ gm}\)। কিন্তু উদ্দীপকে বলা হয়েছে "32 gm উৎপাদ পাওয়া গেল।" এটি একটি সরাসরি অসঙ্গতি। উদ্দীপকের দেওয়া তথ্য (10 gm কার্বন এবং 32 gm উৎপাদ) এবং প্রশ্নটি (কী পরিমাণ অক্সিজেন ব্যবহৃত হয়েছে?) পরস্পর বিরোধী।

যদি উদ্দীপকের "32 gm উৎপাদ" তথ্যটি সঠিক হয়, তাহলে 22 gm অক্সিজেন ব্যবহৃত হয়েছে, যা অপশনে নেই। আবার যদি 10 gm কার্বনের জন্য "প্রয়োজনীয় পরিমাণ অক্সিজেন" (স্টোইচিওমেট্রিক) হিসাব করা হয়, তবে 26.67 gm অক্সিজেন প্রয়োজন, যা অপশনে আছে, কিন্তু সেক্ষেত্রে উৎপাদের ভর 36.67 gm হওয়া উচিত, যা উদ্দীপকের 32 gm তথ্যের সাথে মেলে না।

যেহেতু উদ্দীপকের তথ্যগুলো (বিক্রিয়কের ভর এবং উৎপাদের ভর) ভর সংরক্ষণ সূত্রের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ নয় যখন 10 gm কার্বনের সম্পূর্ণ বিক্রিয়া ধরা হয় এবং অপশনেও সেই অনুযায়ী সঠিক উত্তর পাওয়া যাচ্ছে না, তাই এই প্রশ্নটি অসম্পূর্ণ বা ত্রুটিপূর্ণ।

প্রদত্ত শর্ত বা তথ্য অনুযায়ী এখানে কোনো অপশনই সঠিক নয়, কারণ উদ্দীপকের তথ্যগুলো পরস্পর বিরোধী।