WBSSC SLST Chemistry XI & XII : Atomic Structure & Quantum Mechanics

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (b) The particle nature of light (photons)

Explanation: The photoelectric effect, where electrons are emitted from a metal surface when light shines on it, could only be explained by treating light as a stream of particles (photons), each with energy E=hν.
ব্যাখ্যা: আলোক-তড়িৎ ক্রিয়া, যেখানে ধাতব পৃষ্ঠে আলো পড়লে ইলেকট্রন নির্গত হয়, তা শুধুমাত্র আলোকে কণার (ফোটন) স্রোত হিসাবে বিবেচনা করেই ব্যাখ্যা করা যায়, যেখানে প্রতিটি ফোটনের শক্তি E=hν।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (b) 3h / 2π

Explanation: Bohr’s postulate states that the angular momentum (mvr) is quantized: mvr = nh/2π. For the 3rd orbit, n=3, so the angular momentum is 3h/2π.
ব্যাখ্যা: বোরের স্বীকার্য অনুযায়ী, কৌণিক ভরবেগ (mvr) কোয়ান্টায়িত: mvr = nh/2π। ৩য় কক্ষের জন্য n=3, তাই কৌণিক ভরবেগ হল 3h/2π।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (c) 3d

Explanation: The principal quantum number n=3 indicates the 3rd energy shell. The azimuthal quantum number l=2 corresponds to the d-subshell. Therefore, the electron is in a 3d orbital.
ব্যাখ্যা: মুখ্য কোয়ান্টাম সংখ্যা n=3 তৃতীয় শক্তিস্তর নির্দেশ করে। অ্যাজিমুথাল কোয়ান্টাম সংখ্যা l=2, d-উপকক্ষের সাথে সঙ্গতিপূর্ণ। অতএব, ইলেকট্রনটি একটি 3d অরবাইটালে রয়েছে।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (c) Hund’s Rule of Maximum Multiplicity

Explanation: Hund’s rule states that electrons will first singly occupy each orbital in a subshell before pairing up. Here, pairing has occurred in the 2pₓ orbital while the 2p₂ orbital is empty. The correct configuration would be 2pₓ¹ 2pᵧ¹ 2p₂¹.
ব্যাখ্যা: হুন্ডের সূত্র অনুযায়ী, একটি উপকক্ষের প্রতিটি অরবাইটালে প্রথমে একটি করে ইলেকট্রন প্রবেশ করবে এবং তারপর জোড় গঠন করবে। এখানে, 2p₂ অরবাইটাল খালি থাকা সত্ত্বেও 2pₓ অরবাইটালে জোড় গঠন হয়েছে। সঠিক বিন্যাসটি হবে 2pₓ¹ 2pᵧ¹ 2p₂¹।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (d) Momentum / ভরবেগ

Explanation: The de Broglie relationship is λ = h/p, where λ is the wavelength, h is Planck’s constant, and p is the momentum (p=mv). Thus, wavelength is inversely proportional to momentum.
ব্যাখ্যা: ডি ব্রগলি সম্পর্কটি হল λ = h/p, যেখানে λ হল তরঙ্গদৈর্ঘ্য, h হল প্ল্যাঙ্কের ধ্রুবক, এবং p হল ভরবেগ (p=mv)। সুতরাং, তরঙ্গদৈর্ঘ্য ভরবেগের ব্যস্তানুপাতিক।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (c) 9

Explanation: The total number of orbitals in a shell is given by n². For n=3, the total number of orbitals is 3² = 9. These are one 3s, three 3p, and five 3d orbitals (1+3+5=9).
ব্যাখ্যা: একটি কক্ষে মোট অরবাইটালের সংখ্যা n² দ্বারা নির্ধারিত হয়। n=3 এর জন্য, মোট অরবাইটালের সংখ্যা হল 3² = 9। এগুলি হল একটি 3s, তিনটি 3p, এবং পাঁচটি 3d অরবাইটাল (1+3+5=9)।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (b) Dumbbell / ডাম্বেল

Explanation: s-orbitals are spherical, p-orbitals have a dumbbell shape with two lobes, and d-orbitals typically have a double dumbbell shape (with one exception).
ব্যাখ্যা: s-অরবাইটাল গোলকাকার, p-অরবাইটালের দুটি লোব সহ একটি ডাম্বেল আকৃতি রয়েছে, এবং d-অরবাইটালের সাধারণত একটি ডাবল ডাম্বেল আকৃতি থাকে (একটি ব্যতিক্রম ছাড়া)।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (b) ¹S₀

Explanation: Helium (1s²) has a completely filled s-orbital. The two electrons are paired, so total spin S = (+1/2) + (-1/2) = 0. Multiplicity (2S+1) = 1. For an s-orbital, L=0 (S term). Since L=0 and S=0, J=0. The term symbol is ¹S₀.
ব্যাখ্যা: হিলিয়ামের (1s²) s-অরবাইটাল সম্পূর্ণ পূর্ণ। দুটি ইলেকট্রন জোড়বদ্ধ, তাই মোট স্পিন S = (+1/2) + (-1/2) = 0। মাল্টিপ্লিসিটি (2S+1) = 1। s-অরবাইটালের জন্য, L=0 (S টার্ম)। যেহেতু L=0 এবং S=0, তাই J=0। টার্ম প্রতীকটি হল ¹S₀।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (c) Schrödinger / শ্রোডিঙ্গার

Explanation: The Schrödinger wave equation is the fundamental equation of quantum mechanics. Its solutions (wave functions, ψ) describe the allowed energy levels of a quantum system and the probability of finding a particle in a given region.
ব্যাখ্যা: শ্রোডিঙ্গার তরঙ্গ সমীকরণ হল কোয়ান্টাম বলবিদ্যার মৌলিক সমীকরণ। এর সমাধানগুলি (তরঙ্গ অপেক্ষক, ψ) একটি কোয়ান্টাম সিস্টেমের অনুমোদিত শক্তিস্তর এবং একটি নির্দিষ্ট অঞ্চলে কণা খুঁজে পাওয়ার সম্ভাবনা বর্ণনা করে।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (c) 2

Explanation: The number of angular nodes for an orbital is equal to its azimuthal quantum number (l). For an s-orbital, l=0 (0 nodes). For a p-orbital, l=1 (1 node). For a d-orbital, l=2 (2 nodes).
ব্যাখ্যা: একটি অরবাইটালের জন্য কৌণিক নোডের সংখ্যা তার অ্যাজিমুথাল কোয়ান্টাম সংখ্যা (l) এর সমান। s-অরবাইটালের জন্য, l=0 (0 নোড)। p-অরবাইটালের জন্য, l=1 (1 নোড)। d-অরবাইটালের জন্য, l=2 (2 নোড)।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (c) Particle nature of light

Explanation: The Compton effect, the scattering of X-rays by electrons with a change in wavelength, is explained by treating the X-ray as a particle (photon) colliding with an electron, conserving energy and momentum.
ব্যাখ্যা: কম্পটন ক্রিয়া, অর্থাৎ ইলেকট্রন দ্বারা এক্স-রে-র তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিবর্তনসহ বিচ্ছুরণ, এক্স-রেকে একটি কণা (ফোটন) হিসেবে ধরে নিয়ে ব্যাখ্যা করা হয়, যা একটি ইলেকট্রনের সাথে সংঘর্ষে শক্তি এবং ভরবেগ সংরক্ষণ করে।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (b) [Ar] 4s¹ 3d¹⁰

Explanation: Copper is an exception to the Aufbau principle. The configuration [Ar] 4s¹ 3d¹⁰ is more stable than [Ar] 4s² 3d⁹ because of the extra stability associated with a completely filled d-subshell.
ব্যাখ্যা: কপার আউফবাউ নীতির একটি ব্যতিক্রম। [Ar] 4s¹ 3d¹⁰ বিন্যাসটি [Ar] 4s² 3d⁹-এর চেয়ে বেশি স্থিতিশীল কারণ সম্পূর্ণ পূর্ণ d-উপকক্ষের সাথে অতিরিক্ত স্থিতিশীলতা যুক্ত থাকে।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (c) Zero / শূন্য

Explanation: A node is a point, plane, or surface where the wave function (ψ) and thus the probability density (|ψ|²) is zero. This means there is zero probability of finding the electron at a node.
ব্যাখ্যা: একটি নোড হল একটি বিন্দু, সমতল বা পৃষ্ঠ যেখানে তরঙ্গ অপেক্ষক (ψ) এবং ফলস্বরূপ সম্ভাবনার ঘনত্ব (|ψ|²) শূন্য হয়। এর মানে হল একটি নোডে ইলেকট্রন খুঁজে পাওয়ার সম্ভাবনা শূন্য।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (b) Elliptical orbits

Explanation: To explain the fine structure of the hydrogen spectrum, Sommerfeld modified Bohr’s theory by suggesting that electrons could move in elliptical orbits in addition to circular ones, introducing the azimuthal quantum number.
ব্যাখ্যা: হাইড্রোজেন বর্ণালীর সূক্ষ্ম গঠন ব্যাখ্যা করার জন্য, সমারফেল্ড বোরের তত্ত্ব সংশোধন করে প্রস্তাব করেন যে ইলেকট্রনগুলি বৃত্তাকার কক্ষপথ ছাড়াও উপবৃত্তাকার কক্ষপথেও ঘুরতে পারে, এবং এর মাধ্যমে তিনি অ্যাজিমুথাল কোয়ান্টাম সংখ্যার ধারণা দেন।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (b) No two electrons in an atom can have the same four quantum numbers

Explanation: This principle implies that if two electrons are in the same orbital (same n, l, and m), they must have opposite spins (s = +1/2 and s = -1/2). This limits the number of electrons per orbital to two.
ব্যাখ্যা: এই নীতিটি বোঝায় যে যদি দুটি ইলেকট্রন একই অরবাইটালে থাকে (একই n, l, এবং m), তাদের অবশ্যই বিপরীত স্পিন থাকতে হবে (s = +1/2 এবং s = -1/2)। এটি প্রতিটি অরবাইটালে ইলেকট্রনের সংখ্যা দুই-এ সীমাবদ্ধ করে।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (b) E = hν

Explanation: Max Planck proposed that energy is quantized and emitted or absorbed in discrete packets called quanta. For light, these are photons, and their energy (E) is directly proportional to their frequency (ν), with Planck’s constant (h) as the proportionality constant.
ব্যাখ্যা: ম্যাক্স প্ল্যাঙ্ক প্রস্তাব করেন যে শক্তি কোয়ান্টায়িত এবং কোয়ান্টাম নামক বিচ্ছিন্ন প্যাকেটে নির্গত বা শোষিত হয়। আলোর জন্য এগুলি ফোটন, এবং তাদের শক্তি (E) তাদের কম্পাঙ্কের (ν) সরাসরি সমানুপাতিক, যেখানে প্ল্যাঙ্কের ধ্রুবক (h) হল সমানুপাতিক ধ্রুবক।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (c) Spatial orientation of the orbital

Explanation: For a given subshell (l), the magnetic quantum number (m) can take integer values from -l to +l, including 0. Each value of m corresponds to a specific orbital within the subshell, defining its orientation in space (e.g., pₓ, pᵧ, p₂).
ব্যাখ্যা: একটি নির্দিষ্ট উপকক্ষের (l) জন্য, চৌম্বকীয় কোয়ান্টাম সংখ্যা (m) -l থেকে +l পর্যন্ত পূর্ণসংখ্যা মান নিতে পারে, যার মধ্যে 0 অন্তর্ভুক্ত। m-এর প্রতিটি মান উপকক্ষের মধ্যে একটি নির্দিষ্ট অরবাইটালের সাথে সঙ্গতিপূর্ণ, যা মহাকাশে তার দিকবিন্যাস নির্ধারণ করে (যেমন, pₓ, pᵧ, p₂)।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (d) 14

Explanation: For the f-subshell, the azimuthal quantum number l=3. This means there are (2l+1) = (2*3+1) = 7 orbitals. Since each orbital can hold a maximum of 2 electrons, the f-subshell can accommodate 7 x 2 = 14 electrons.
ব্যাখ্যা: f-উপকক্ষের জন্য, অ্যাজিমুথাল কোয়ান্টাম সংখ্যা l=3। এর মানে হল (2l+1) = (2*3+1) = 7টি অরবাইটাল রয়েছে। যেহেতু প্রতিটি অরবাইটাল সর্বোচ্চ ২টি ইলেকট্রন ধারণ করতে পারে, তাই f-উপকক্ষ 7 x 2 = 14টি ইলেকট্রন ধারণ করতে পারে।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (a) Ultraviolet region

Explanation: The Lyman series corresponds to electronic transitions from higher energy levels (n > 1) down to the ground state (n=1). These transitions release a large amount of energy, corresponding to photons in the high-energy ultraviolet region of the electromagnetic spectrum.
ব্যাখ্যা: লাইম্যান শ্রেণী উচ্চতর শক্তিস্তর (n > 1) থেকে ভূমি স্তরে (n=1) ইলেকট্রনিক স্থানান্তরের সাথে সঙ্গতিপূর্ণ। এই স্থানান্তরগুলি প্রচুর পরিমাণে শক্তি নির্গত করে, যা তড়িৎচুম্বকীয় বর্ণালীর উচ্চ-শক্তির অতিবেগুনী অঞ্চলের ফোটনের সাথে মিলে যায়।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (c) All objects, but is significant only for microscopic particles

Explanation: The Heisenberg Uncertainty Principle (Δx·Δp ≥ h/4π) is a fundamental principle that applies to all objects. However, because Planck’s constant (h) is extremely small, the uncertainty becomes negligible and unmeasurable for large, macroscopic objects but is highly significant for microscopic particles like electrons.
ব্যাখ্যা: হাইজেনবার্গের অনিশ্চয়তা নীতি (Δx·Δp ≥ h/4π) একটি মৌলিক নীতি যা সমস্ত বস্তুর জন্য প্রযোজ্য। যাইহোক, যেহেতু প্ল্যাঙ্কের ধ্রুবক (h) অত্যন্ত ছোট, বড়, ম্যাক্রোস্কোপিক বস্তুর জন্য অনিশ্চয়তা নগণ্য এবং অপরিমেয় হয়ে যায়, কিন্তু ইলেকট্রনের মতো মাইক্রোস্কোপিক কণার জন্য এটি অত্যন্ত তাৎপর্যপূর্ণ।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (d) Spin (s)

Explanation: The first three quantum numbers (n, l, m) arise naturally from the solutions of the Schrödinger equation. The spin quantum number (s) was introduced later as a postulate by Uhlenbeck and Goudsmit to explain experimental observations (like the Stern-Gerlach experiment) and is an intrinsic property of the electron.
ব্যাখ্যা: প্রথম তিনটি কোয়ান্টাম সংখ্যা (n, l, m) শ্রোডিঙ্গার সমীকরণের সমাধান থেকে স্বাভাবিকভাবেই উদ্ভূত হয়। স্পিন কোয়ান্টাম সংখ্যা (s) পরে উহলেনবেক এবং গাউডস্মিট দ্বারা একটি স্বীকার্য হিসেবে পরীক্ষামূলক পর্যবেক্ষণ (যেমন স্টার্ন-গারল্যাক পরীক্ষা) ব্যাখ্যা করার জন্য প্রবর্তন করা হয়েছিল এবং এটি ইলেকট্রনের একটি অন্তর্নিহিত বৈশিষ্ট্য।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (c) 2

Explanation: The number of radial nodes is calculated using the formula n – l – 1. For a 3s orbital, n=3 and l=0. So, the number of radial nodes = 3 – 0 – 1 = 2.
ব্যাখ্যা: রেডিয়াল নোডের সংখ্যা n – l – 1 সূত্র ব্যবহার করে গণনা করা হয়। 3s অরবাইটালের জন্য, n=3 এবং l=0। সুতরাং, রেডিয়াল নোডের সংখ্যা = 3 – 0 – 1 = 2।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (b) Planck’s quantum theory

Explanation: Classical wave theory failed to explain the observed spectrum of black-body radiation, leading to the “ultraviolet catastrophe”. Max Planck solved this by postulating that energy is emitted and absorbed in discrete quanta, successfully explaining the experimental data.
ব্যাখ্যা: ক্লাসিক্যাল তরঙ্গ তত্ত্ব কৃষ্ণবস্তু বিকিরণের পর্যবেক্ষিত বর্ণালী ব্যাখ্যা করতে ব্যর্থ হয়েছিল, যা “অতিবেগুনী বিপর্যয়” এর দিকে নিয়ে যায়। ম্যাক্স প্ল্যাঙ্ক এই সমস্যার সমাধান করেন এই স্বীকার্য দিয়ে যে শক্তি বিচ্ছিন্ন কোয়ান্টামে নির্গত এবং শোষিত হয়, যা পরীক্ষামূলক তথ্যকে সফলভাবে ব্যাখ্যা করে।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (a) ³P₂

Explanation: Oxygen (1s²2s²2p⁴) has two unpaired electrons. Total spin S = 1/2 + 1/2 = 1. Multiplicity (2S+1) = 3. Total orbital angular momentum L = (+1) + (0) + (-1) + (+1) = 1 (P term). For a p-shell that is more than half-filled, J = L+S = 1+1 = 2. Thus, the term symbol is ³P₂.
ব্যাখ্যা: অক্সিজেনের (1s²2s²2p⁴) দুটি অযুগ্ম ইলেকট্রন রয়েছে। মোট স্পিন S = 1/2 + 1/2 = 1। মাল্টিপ্লিসিটি (2S+1) = 3। মোট অরবাইটাল কৌণিক ভরবেগ L = (+1) + (0) + (-1) + (+1) = 1 (P টার্ম)। একটি p-শেল যা অর্ধেকের বেশি পূর্ণ, তার জন্য J = L+S = 1+1 = 2। সুতরাং, টার্ম প্রতীকটি হল ³P₂।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (b) Balmer series

Explanation: The Balmer series involves electronic transitions from higher energy levels (n > 2) to the n=2 level. The energy differences for these transitions correspond to photons in the visible part of the electromagnetic spectrum.
ব্যাখ্যা: বামার শ্রেণীতে উচ্চতর শক্তিস্তর (n > 2) থেকে n=2 স্তরে ইলেকট্রনিক স্থানান্তর ঘটে। এই স্থানান্তরগুলির জন্য শক্তির পার্থক্য তড়িৎচুম্বকীয় বর্ণালীর দৃশ্যমান অংশের ফোটনের সাথে সঙ্গতিপূর্ণ।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (b) 4s < 4p < 4d < 4f

Explanation: For a multi-electron atom, the energy of subshells within the same principal shell is not degenerate. Due to penetration and shielding effects, the energy increases with the value of the azimuthal quantum number (l). Thus, for n=4, the energy order is s < p < d < f.
ব্যাখ্যা: একটি বহু-ইলেকট্রন পরমাণুর জন্য, একই মুখ্য কক্ষের মধ্যে উপকক্ষগুলির শক্তি সমান নয়। ভেদন ক্ষমতা এবং আবরনী প্রভাবের কারণে, অ্যাজিমুথাল কোয়ান্টাম সংখ্যা (l) এর মান বৃদ্ধির সাথে সাথে শক্তি বৃদ্ধি পায়। সুতরাং, n=4 এর জন্য, শক্তির ক্রম হল s < p < d < f।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (a) A dumbbell with a donut-shaped ring in the center

Explanation: The dz² orbital is unique among the d-orbitals. It consists of a two-lobed shape (dumbbell) aligned along the z-axis, with a torus or “donut-shaped” ring of electron density in the xy-plane.
ব্যাখ্যা: dz² অরবাইটালটি d-অরবাইটালগুলির মধ্যে অনন্য। এটি z-অক্ষ বরাবর একটি দুটি-লোবযুক্ত আকৃতি (ডাম্বেল) এবং xy-সমতলে একটি টোরাস বা “ডোনাট-আকৃতির” ইলেকট্রন ঘনত্বের বলয় নিয়ে গঠিত।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (c) n=3, l=3, m=-1, s=+1/2

Explanation: The value of the azimuthal quantum number (l) can range from 0 to n-1. In option (c), n=3, so l can only be 0, 1, or 2. An l value of 3 is not allowed for n=3.
ব্যাখ্যা: অ্যাজিমুথাল কোয়ান্টাম সংখ্যা (l) এর মান 0 থেকে n-1 পর্যন্ত হতে পারে। বিকল্প (c)-তে, n=3, তাই l শুধুমাত্র 0, 1, বা 2 হতে পারে। n=3 এর জন্য l=3 মানটি অনুমোদিত নয়।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (c) de Broglie

Explanation: Louis de Broglie extended the idea of duality from light to all matter, proposing that particles like electrons also exhibit wave-like properties, with a wavelength given by λ = h/p.
ব্যাখ্যা: লুই ডি ব্রগলি আলো থেকে সমস্ত পদার্থের মধ্যে দ্বৈতবাদের ধারণা প্রসারিত করেন এবং প্রস্তাব করেন যে ইলেকট্রনের মতো কণাও তরঙ্গ-ধর্ম প্রদর্শন করে, যার তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ = h/p দ্বারা দেওয়া হয়।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (b) The spectra of multi-electron atoms

Explanation: Bohr’s model was highly successful for hydrogen and hydrogen-like species (one electron systems) but failed to accurately predict the energy levels and spectra of atoms with more than one electron due to its inability to account for electron-electron repulsions and other complex interactions.
ব্যাখ্যা: বোরের মডেল হাইড্রোজেন এবং হাইড্রোজেন-সদৃশ প্রজাতির (এক-ইলেকট্রন সিস্টেম) জন্য অত্যন্ত সফল ছিল কিন্তু ইলেকট্রন-ইলেকট্রন বিকর্ষণ এবং অন্যান্য জটিল মিথস্ক্রিয়া হিসাব করতে না পারায় একাধিক ইলেকট্রনযুক্ত পরমাণুর শক্তিস্তর এবং বর্ণালী সঠিকভাবে ভবিষ্যদ্বাণী করতে ব্যর্থ হয়েছিল।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (c) Probability density of finding an electron

Explanation: In the wave mechanical model, the wave function (ψ) itself has no direct physical meaning, but its square, |ψ|², gives the probability density of finding the electron at a particular point in space.
ব্যাখ্যা: তরঙ্গ বলবিদ্যা মডেলে, তরঙ্গ অপেক্ষক (ψ) এর নিজের কোনো প্রত্যক্ষ ভৌত অর্থ নেই, কিন্তু এর বর্গ, |ψ|², মহাকাশের একটি নির্দিষ্ট বিন্দুতে ইলেকট্রন খুঁজে পাওয়ার সম্ভাবনার ঘনত্ব দেয়।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (b) 2

Explanation: The spectral series in the hydrogen atom are defined by the final principal quantum number (n_f) to which the electron transitions. For the Balmer series, all transitions end at n_f = 2.
ব্যাখ্যা: হাইড্রোজেন পরমাণুর বর্ণালী শ্রেণীগুলি চূড়ান্ত মুখ্য কোয়ান্টাম সংখ্যা (n_f) দ্বারা সংজ্ঞায়িত হয় যেখানে ইলেকট্রনটি স্থানান্তরিত হয়। বামার শ্রেণীর জন্য, সমস্ত স্থানান্তর n_f = 2-তে শেষ হয়।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (b) Aufbau principle

Explanation: The Aufbau principle (from the German for “building up”) states that in the ground state of an atom, electrons fill the lowest available energy levels before occupying higher levels. The order is generally determined by the (n+l) rule.
ব্যাখ্যা: আউফবাউ নীতি (জার্মান শব্দ “building up” থেকে) অনুযায়ী, একটি পরমাণুর ভূমি স্তরে, ইলেকট্রনগুলি উচ্চতর স্তর দখল করার আগে সর্বনিম্ন উপলব্ধ শক্তিস্তরগুলি পূরণ করে। ক্রমটি সাধারণত (n+l) নিয়ম দ্বারা নির্ধারিত হয়।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (b) n – 1

Explanation: For any orbital, the number of angular nodes is ‘l’ and the number of radial nodes is ‘n – l – 1’. The total number of nodes is the sum: l + (n – l – 1) = n – 1.
ব্যাখ্যা: যেকোনো অরবাইটালের জন্য, কৌণিক নোডের সংখ্যা হল ‘l’ এবং রেডিয়াল নোডের সংখ্যা হল ‘n – l – 1’। মোট নোডের সংখ্যা হল যোগফল: l + (n – l – 1) = n – 1।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (a) Decrease in mass number by 4 and atomic number by 2

Explanation: An alpha particle is a helium nucleus (⁴₂He), consisting of 2 protons and 2 neutrons. Its emission decreases the mass number (A) by 4 and the atomic number (Z) by 2.
ব্যাখ্যা: একটি আলফা কণা হল একটি হিলিয়াম নিউক্লিয়াস (⁴₂He), যা ২টি প্রোটন এবং ২টি নিউট্রন নিয়ে গঠিত। এর নির্গমন ভর সংখ্যা (A) ৪ এবং পারমাণবিক সংখ্যা (Z) ২ হ্রাস করে।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (c) Carbon-14 / কার্বন-১৪

Explanation: Carbon-14 is a radioactive isotope of carbon with a known half-life of about 5730 years. Living organisms maintain a constant ratio of C-14 to C-12. After death, the C-14 decays, and by measuring the remaining amount, the age of the organic material can be determined.
ব্যাখ্যা: কার্বন-১৪ হল কার্বনের একটি তেজস্ক্রিয় আইসোটোপ যার অর্ধায়ু প্রায় ৫৭৩০ বছর। জীবন্ত প্রাণী C-14 এবং C-12 এর একটি স্থির অনুপাত বজায় রাখে। মৃত্যুর পর, C-14 ক্ষয় হতে থাকে, এবং অবশিষ্ট পরিমাণ পরিমাপ করে জৈব পদার্থের বয়স নির্ধারণ করা যায়।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (a) t₁/₂ = 0.693 / λ

Explanation: The half-life is the time it takes for half of the radioactive nuclei in a sample to decay. This relationship is derived from the first-order decay equation, where t₁/₂ = (ln 2) / λ, and ln(2) is approximately 0.693.
ব্যাখ্যা: অর্ধায়ু হল একটি নমুনায় অর্ধেক তেজস্ক্রিয় নিউক্লিয়াস ক্ষয় হতে যে সময় লাগে। এই সম্পর্কটি প্রথম-ক্রম ক্ষয় সমীকরণ থেকে উদ্ভূত হয়, যেখানে t₁/₂ = (ln 2) / λ, এবং ln(2) এর মান প্রায় 0.693।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (c) Extremely high temperatures

Explanation: Nuclear fusion requires overcoming the immense electrostatic repulsion between positively charged nuclei to bring them close enough to fuse. This requires extremely high temperatures (millions of degrees Celsius), like those found in the core of the Sun.
ব্যাখ্যা: নিউক্লিয় সংযোজনের জন্য ধনাত্মক আধানযুক্ত নিউক্লিয়াসগুলির মধ্যে প্রচণ্ড স্থিরতড়িৎ বিকর্ষণকে অতিক্রম করে সেগুলিকে যথেষ্ট কাছাকাছি আনতে হয়। এর জন্য সূর্যের কেন্দ্রের মতো অত্যন্ত উচ্চ তাপমাত্রা (লক্ষ লক্ষ ডিগ্রি সেলসিয়াস) প্রয়োজন।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (b) 56

Explanation: The nuclear binding energy per nucleon curve shows that the highest stability (maximum binding energy per nucleon) is for nuclei with mass numbers around 56-60, with Iron-56 (⁵⁶Fe) being a prominent example.
ব্যাখ্যা: নিউক্লিয়ন প্রতি নিউক্লিয় বন্ধন শক্তি লেখচিত্র দেখায় যে সর্বোচ্চ স্থায়িত্ব (নিউক্লিয়ন প্রতি সর্বোচ্চ বন্ধন শক্তি) প্রায় ৫৬-৬০ ভর সংখ্যা বিশিষ্ট নিউক্লিয়াসের জন্য, যার মধ্যে আয়রন-৫৬ (⁵⁶Fe) একটি প্রধান উদাহরণ।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (b) Atomic number decreases by 1

Explanation: Positron emission occurs in proton-rich nuclei, where a proton converts into a neutron and a positron (p⁺ → n⁰ + e⁺). The positron is emitted. This decreases the number of protons (atomic number, Z) by one, while the mass number (A) remains unchanged.
ব্যাখ্যা: পজিট্রন নির্গমন প্রোটন-সমৃদ্ধ নিউক্লিয়াসে ঘটে, যেখানে একটি প্রোটন একটি নিউট্রন এবং একটি পজিট্রনে (p⁺ → n⁰ + e⁺) রূপান্তরিত হয়। পজিট্রনটি নির্গত হয়। এটি প্রোটনের সংখ্যা (পারমাণবিক সংখ্যা, Z) এক হ্রাস করে, যখন ভর সংখ্যা (A) অপরিবর্তিত থাকে।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (a) 4n series

Explanation: The Thorium series starts with ²³²Th. The mass numbers of all isotopes in this series are perfectly divisible by 4, hence it is called the 4n series. It ends with the stable isotope ²⁰⁸Pb.
ব্যাখ্যা: থোরিয়াম শ্রেণী ²³²Th দিয়ে শুরু হয়। এই শ্রেণীর সমস্ত আইসোটোপের ভর সংখ্যা ৪ দ্বারা সম্পূর্ণ বিভাজ্য, তাই একে 4n শ্রেণী বলা হয়। এটি স্থিতিশীল আইসোটোপ ²⁰⁸Pb-তে শেষ হয়।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (c) Alpha particle

Explanation: To balance the nuclear equation, we balance the mass numbers (A) and atomic numbers (Z). Reactants: A=14+x, Z=7+y. Products: A=17+1=18, Z=8+1=9. So, 14+x=18 → x=4. And 7+y=9 → y=2. The particle with A=4 and Z=2 is an alpha particle (⁴₂He).
ব্যাখ্যা: নিউক্লিয় সমীকরণটিকে ভারসাম্য করতে, আমরা ভর সংখ্যা (A) এবং পারমাণবিক সংখ্যা (Z) ভারসাম্য করি। বিক্রিয়ক: A=14+x, Z=7+y। উৎপাদিত পদার্থ: A=17+1=18, Z=8+1=9। সুতরাং, 14+x=18 → x=4। এবং 7+y=9 → y=2। A=4 এবং Z=2 বিশিষ্ট কণাটি হল একটি আলফা কণা (⁴₂He)।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (b) Uranium-Lead dating

Explanation: Carbon-14 dating is only effective for materials up to about 50,000 years old. For geological timescales (millions or billions of years), methods like Uranium-Lead dating are used. This method relies on the decay of ²³⁸U to ²⁰⁶Pb (half-life of 4.5 billion years).
ব্যাখ্যা: কার্বন-১৪ ডেটিং শুধুমাত্র প্রায় ৫০,০০০ বছর পুরোনো পদার্থের জন্য কার্যকর। ভূতাত্ত্বিক সময়সীমার (লক্ষ বা কোটি বছর) জন্য, ইউরেনিয়াম-লেড ডেটিং-এর মতো পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়। এই পদ্ধতিটি ²³⁸U থেকে ²⁰⁶Pb-এর ক্ষয়ের উপর নির্ভর করে (অর্ধায়ু ৪.৫ বিলিয়ন বছর)।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (a) α-rays / α-রশ্মি

Explanation: Alpha particles are large and have a +2 charge, causing them to interact strongly with the atoms of the material they pass through, knocking off electrons and causing intense ionization over a very short distance. Gamma rays have the lowest ionizing power.
ব্যাখ্যা: আলফা কণাগুলি বড় এবং +২ আধানযুক্ত, যার ফলে তারা যে পদার্থের মধ্য দিয়ে যায় তার পরমাণুর সাথে তীব্রভাবে মিথস্ক্রিয়া করে, ইলেকট্রন ছিটকে দেয় এবং খুব অল্প দূরত্বের মধ্যে তীব্র আয়নায়ন ঘটায়। গামা রশ্মির আয়নায়ন ক্ষমতা সর্বনিম্ন।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (c) A nucleus is struck by a high-energy particle, ejecting many smaller particles

Explanation: Spallation is a high-energy reaction where a target nucleus is fragmented into numerous smaller particles (neutrons, protons, alpha particles) and a lighter residual nucleus upon impact with a very energetic projectile.
ব্যাখ্যা: স্প্যালেশন হল একটি উচ্চ-শক্তির বিক্রিয়া যেখানে একটি লক্ষ্য নিউক্লিয়াস একটি অত্যন্ত শক্তিশালী প্রক্ষেপক দ্বারা আঘাতপ্রাপ্ত হয়ে অসংখ্য ছোট কণায় (নিউট্রন, প্রোটন, আলফা কণা) এবং একটি হালকা অবশিষ্ট নিউক্লিয়াসে খণ্ডিত হয়।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (b) The rate of decay of the parent equals the rate of decay of the daughter

Explanation: In a decay chain, secular or transient equilibrium is reached when the ratio of the activities (and thus amounts) of the parent and daughter nuclides becomes constant. This occurs when the rate of formation of the daughter (from the parent’s decay) equals the rate of decay of the daughter.
ব্যাখ্যা: একটি ক্ষয় শৃঙ্খলে, সেকুলার বা ট্রানজিয়েন্ট সাম্যাবস্থা তখন পৌঁছায় যখন জনক এবং দুহিতা নিউক্লাইডের সক্রিয়তার (এবং ফলস্বরূপ পরিমাণের) অনুপাত স্থির হয়ে যায়। এটি ঘটে যখন দুহিতার গঠনের হার (জনকের ক্ষয় থেকে) দুহিতার ক্ষয়ের হারের সমান হয়।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (b) Co-60

Explanation: Cobalt-60 is a powerful gamma-ray emitter. These high-energy gamma rays are used in external beam radiotherapy to target and destroy cancerous cells.
ব্যাখ্যা: কোবাল্ট-৬০ একটি শক্তিশালী গামা-রশ্মি নির্গমনকারী। এই উচ্চ-শক্তির গামা রশ্মিগুলি বাহ্যিক রশ্মি রেডিওথেরাপিতে ক্যান্সার কোষকে লক্ষ্য করে ধ্বংস করতে ব্যবহৃত হয়।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (b) Conversion of mass into energy

Explanation: In nuclear reactions, the total mass of the products is slightly less than the total mass of the reactants. This “lost” mass (mass defect) is converted into a tremendous amount of energy according to Einstein’s equation, E=mc².
ব্যাখ্যা: নিউক্লিয় বিক্রিয়ায়, উৎপাদিত পদার্থের মোট ভর বিক্রিয়কের মোট ভরের চেয়ে সামান্য কম হয়। এই “হারানো” ভর (ভর ত্রুটি) আইনস্টাইনের সমীকরণ, E=mc² অনুযায়ী, 엄청 পরিমাণ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (c) Soddy and Fajans

Explanation: The radioactive displacement law, also known as the Fajans and Soddy law, describes how the atomic number (Z) and mass number (A) of an element change during alpha and beta decay, predicting its new position in the periodic table.
ব্যাখ্যা: তেজস্ক্রিয় সরণ সূত্র, যা ফাজানস এবং সডি সূত্র নামেও পরিচিত, বর্ণনা করে যে আলফা এবং বিটা ক্ষয়ের সময় একটি মৌলের পারমাণবিক সংখ্যা (Z) এবং ভর সংখ্যা (A) কীভাবে পরিবর্তিত হয়, যা পর্যায় সারণীতে তার নতুন অবস্থান ভবিষ্যদ্বাণী করে।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (b) τ = t₁/₂ / 0.693

Explanation: Average life (τ) is the reciprocal of the decay constant (τ = 1/λ). Since t₁/₂ = 0.693/λ, we can write λ = 0.693/t₁/₂. Substituting this into the average life equation gives τ = 1 / (0.693/t₁/₂) = t₁/₂ / 0.693. Note that τ ≈ 1.44 * t₁/₂.
ব্যাখ্যা: গড় আয়ু (τ) হল ক্ষয় ধ্রুবকের অন্যোন্যক (τ = 1/λ)। যেহেতু t₁/₂ = 0.693/λ, তাই আমরা লিখতে পারি λ = 0.693/t₁/₂। এই মানটি গড় আয়ু সমীকরণে প্রতিস্থাপন করলে পাওয়া যায় τ = 1 / (0.693/t₁/₂) = t₁/₂ / 0.693। উল্লেখ্য যে τ ≈ 1.44 * t₁/₂।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (b) Gaseous diffusion

Explanation: Gaseous diffusion, based on Graham’s Law of Effusion, separates isotopes by using the fact that lighter isotopes (in a gaseous compound like UF₆) will diffuse slightly faster through a porous barrier than heavier ones.
ব্যাখ্যা: গ্যাসীয় ব্যাপন, যা গ্রাহামের ব্যাপন সূত্রের উপর ভিত্তি করে, আইসোটোপগুলিকে পৃথক করে এই তথ্যের উপর ভিত্তি করে যে হালকা আইসোটোপগুলি (একটি গ্যাসীয় যৌগ যেমন UF₆-তে) ভারী আইসোটোপগুলির চেয়ে একটি সচ্ছিদ্র ঝিল্লির মধ্য দিয়ে সামান্য দ্রুত ব্যাপিত হবে।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (c) 2, 8, 20, 28, 50, 82

Explanation: In nuclear physics, a magic number is a number of nucleons (either protons or neutrons) such that they are arranged into complete shells within the atomic nucleus. Nuclei with magic numbers of protons or neutrons are found to be exceptionally stable. The recognized magic numbers are 2, 8, 20, 28, 50, 82, and 126.
ব্যাখ্যা: নিউক্লিয় পদার্থবিদ্যায়, একটি ম্যাজিক নম্বর হল নিউক্লিয়নের (প্রোটন বা নিউট্রন) এমন একটি সংখ্যা যা পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের মধ্যে সম্পূর্ণ কক্ষে সজ্জিত থাকে। ম্যাজিক নম্বরযুক্ত প্রোটন বা নিউট্রন বিশিষ্ট নিউক্লিয়াসগুলি ব্যতিক্রমীভাবে স্থিতিশীল বলে প্রমাণিত। স্বীকৃত ম্যাজিক নম্বরগুলি হল ২, ৮, ২০, ২৮, ৫০, ৮২ এবং ১২৬।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (b) A compound nucleus

Explanation: When a projectile (¹n) strikes a target nucleus (²³⁵U), they can merge to form a highly energetic and unstable intermediate nucleus called a compound nucleus ([²³⁶U]*). This compound nucleus exists for a very short time before decaying or fissioning.
ব্যাখ্যা: যখন একটি প্রক্ষেপক (¹n) একটি লক্ষ্য নিউক্লিয়াসকে (²³⁵U) আঘাত করে, তখন তারা একত্রিত হয়ে একটি অত্যন্ত শক্তিমান এবং অস্থায়ী মধ্যবর্তী নিউক্লিয়াস গঠন করতে পারে, যাকে যৌগিক নিউক্লিয়াস ([²³⁶U]*) বলা হয়। এই যৌগিক নিউক্লিয়াসটি ক্ষয় বা বিভাজিত হওয়ার আগে খুব অল্প সময়ের জন্য বিদ্যমান থাকে।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (b) Nuclear fusion

Explanation: The immense pressure and temperature in the core of stars like our Sun allow for the fusion of light nuclei, primarily hydrogen isotopes, into heavier nuclei like helium. This process releases a vast amount of energy, which powers the star.
ব্যাখ্যা: আমাদের সূর্যের মতো নক্ষত্রের কেন্দ্রে প্রচণ্ড চাপ এবং তাপমাত্রা হালকা নিউক্লিয়াস, প্রধানত হাইড্রোজেন আইসোটোপ, হিলিয়ামের মতো ভারী নিউক্লিয়াসে সংযোজিত হতে দেয়। এই প্রক্রিয়াটি প্রচুর পরিমাণে শক্তি নির্গত করে, যা নক্ষত্রকে শক্তি জোগায়।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (c) Positron (β⁺) emission

Explanation: In both electron capture (p⁺ + e⁻ → n⁰ + ν) and positron emission (p⁺ → n⁰ + e⁺ + ν), a proton is converted into a neutron. Therefore, both processes result in the atomic number (Z) decreasing by 1 while the mass number (A) remains unchanged.
ব্যাখ্যা: ইলেকট্রন ক্যাপচার (p⁺ + e⁻ → n⁰ + ν) এবং পজিট্রন নির্গমন (p⁺ → n⁰ + e⁺ + ν) উভয় ক্ষেত্রেই, একটি প্রোটন একটি নিউট্রনে রূপান্তরিত হয়। অতএব, উভয় প্রক্রিয়ার ফলে পারমাণবিক সংখ্যা (Z) ১ কমে যায় যখন ভর সংখ্যা (A) অপরিবর্তিত থাকে।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (d) Neptunium series

Explanation: Unlike the other three naturally occurring decay series, the Neptunium series (4n+1) consists of isotopes that have relatively short half-lives compared to the age of the Earth and have thus decayed away. It is initiated with isotopes like ²⁴¹Pu or ²³⁷Np and ends at ²⁰⁹Bi.
ব্যাখ্যা: অন্য তিনটি প্রাকৃতিকভাবে প্রাপ্ত ক্ষয় শ্রেণীর বিপরীতে, নেপচুনিয়াম শ্রেণী (4n+1) এমন আইসোটোপ নিয়ে গঠিত যাদের অর্ধায়ু পৃথিবীর বয়সের তুলনায় অপেক্ষাকৃত কম এবং তাই ক্ষয় হয়ে গেছে। এটি ²⁴¹Pu বা ²³⁷Np এর মতো আইসোটোপ দিয়ে শুরু হয় এবং ²⁰⁹Bi-তে শেষ হয়।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (a) Same number of protons, different number of neutrons

Explanation: Isotopes are variants of a particular chemical element which differ in neutron number, and consequently in mass number. However, all isotopes of a given element have the same number of protons in each atom.
ব্যাখ্যা: আইসোটোপগুলি একটি নির্দিষ্ট রাসায়নিক মৌলের বিভিন্ন রূপ যা নিউট্রন সংখ্যায় এবং ফলস্বরূপ ভর সংখ্যায় ভিন্ন হয়। যাইহোক, একটি নির্দিষ্ট মৌলের সমস্ত আইসোটোপের প্রতিটি পরমাণুতে একই সংখ্যক প্রোটন থাকে।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (c) 1/8

Explanation: The number of half-lives that have passed is Time / Half-life = 6 hours / 2 hours = 3 half-lives. After 1 half-life, 1/2 remains. After 2 half-lives, (1/2)² = 1/4 remains. After 3 half-lives, (1/2)³ = 1/8 remains.
ব্যাখ্যা: অতিক্রান্ত অর্ধায়ুর সংখ্যা হল সময় / অর্ধায়ু = ৬ ঘন্টা / ২ ঘন্টা = ৩টি অর্ধায়ু। ১টি অর্ধায়ু পর, ১/২ অংশ অবশিষ্ট থাকে। ২টি অর্ধায়ু পর, (১/২)² = ১/৪ অংশ অবশিষ্ট থাকে। ৩টি অর্ধায়ু পর, (১/২)³ = ১/৮ অংশ অবশিষ্ট থাকে।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (c) Neutron-to-proton ratio (n/p)

Explanation: For light elements, a stable n/p ratio is close to 1. For heavier elements, the ratio increases to about 1.5 to counteract the increasing electrostatic repulsion between protons. Nuclei far from this “belt of stability” are radioactive.
ব্যাখ্যা: হালকা মৌলের জন্য, একটি স্থিতিশীল n/p অনুপাত প্রায় ১ এর কাছাকাছি। ভারী মৌলের জন্য, প্রোটনের মধ্যে ক্রমবর্ধমান স্থিরতড়িৎ বিকর্ষণকে প্রতিরোধ করতে অনুপাতটি প্রায় ১.৫-এ বৃদ্ধি পায়। এই “স্থিতিশীলতার বলয়” থেকে দূরে থাকা নিউক্লিয়াসগুলি তেজস্ক্রিয় হয়।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (c) A high-energy photon

Explanation: Gamma decay is a process where an excited nucleus transitions to a lower energy state by emitting a high-energy photon (a gamma ray). It does not change the number of protons or neutrons, so the element remains the same.
ব্যাখ্যা: গামা ক্ষয় এমন একটি প্রক্রিয়া যেখানে একটি উত্তেজিত নিউক্লিয়াস একটি উচ্চ-শক্তির ফোটন (একটি গামা রশ্মি) নির্গত করে একটি নিম্ন শক্তি স্তরে স্থানান্তরিত হয়। এটি প্রোটন বা নিউট্রনের সংখ্যা পরিবর্তন করে না, তাই মৌলটি একই থাকে।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (d) Isotopic labeling

Explanation: Isotopic labeling involves replacing an atom in a molecule with one of its isotopes (often a radioactive one). By tracking the position of the labeled isotope in the products, chemists can elucidate reaction pathways and mechanisms. Isotope exchange is a specific type of reaction studied using this method.
ব্যাখ্যা: আইসোটোপিক লেবেলিং-এ একটি অণুর একটি পরমাণুকে তার একটি আইসোটোপ (প্রায়শই একটি তেজস্ক্রিয়) দ্বারা প্রতিস্থাপন করা হয়। উৎপাদিত পদার্থে লেবেলযুক্ত আইসোটোপের অবস্থান অনুসরণ করে, রসায়নবিদরা বিক্রিয়ার পথ এবং প্রক্রিয়া ব্যাখ্যা করতে পারেন। আইসোটোপ বিনিময় হল এই পদ্ধতি ব্যবহার করে অধ্যয়ন করা একটি নির্দিষ্ট ধরণের বিক্রিয়া।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (a) Absorb neutrons

Explanation: Control rods are made of materials with a high neutron absorption cross-section, like cadmium or boron. By inserting or withdrawing these rods, the number of neutrons available to cause further fissions can be controlled, thus regulating the rate of the chain reaction.
ব্যাখ্যা: নিয়ন্ত্রক দণ্ডগুলি ক্যাডমিয়াম বা বোরনের মতো উচ্চ নিউট্রন শোষণ ক্রস-সেকশনযুক্ত পদার্থ দিয়ে তৈরি। এই দণ্ডগুলি প্রবেশ করিয়ে বা বের করে, আরও বিভাজন ঘটানোর জন্য উপলব্ধ নিউট্রনের সংখ্যা নিয়ন্ত্রণ করা যায়, এইভাবে শৃঙ্খল বিক্রিয়ার হার নিয়ন্ত্রণ করা হয়।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (b) 1 gram of Radium

Explanation: The Curie (Ci) is an older, non-SI unit of radioactivity. It was originally defined as the activity of one gram of radium-226. 1 Ci = 3.7 × 10¹⁰ disintegrations per second (Bq).
ব্যাখ্যা: কুরি (Ci) তেজস্ক্রিয়তার একটি পুরানো, নন-এসআই একক। এটি মূলত এক গ্রাম রেডিয়াম-২২৬ এর সক্রিয়তা হিসাবে সংজ্ঞায়িত হয়েছিল। ১ Ci = ৩.৭ × ১০¹⁰ বিগঠন প্রতি সেকেন্ড (Bq)।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (a) Mass number decreased by 8, atomic number decreased by 3

Explanation: Two alpha (⁴₂He) decays: Mass number (A) decreases by 2*4=8. Atomic number (Z) decreases by 2*2=4. One beta (e⁻) decay: A is unchanged. Z increases by 1. Net change: A decreases by 8. Z decreases by 4 and then increases by 1, for a net decrease of 3.
ব্যাখ্যা: দুটি আলফা (⁴₂He) ক্ষয়: ভর সংখ্যা (A) ২*৪=৮ কমে যায়। পারমাণবিক সংখ্যা (Z) ২*২=৪ কমে যায়। একটি বিটা (e⁻) ক্ষয়: A অপরিবর্তিত থাকে। Z ১ বৃদ্ধি পায়। মোট পরিবর্তন: A ৮ কমে যায়। Z ৪ কমে এবং তারপর ১ বৃদ্ধি পায়, ফলে মোট ৩ কমে যায়।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (c) Nucleus that is bombarded by a projectile

Explanation: In a typical nuclear reaction, a high-speed particle called a projectile is made to collide with a stationary (or slower) nucleus, which is referred to as the target nucleus.
ব্যাখ্যা: একটি সাধারণ নিউক্লিয় বিক্রিয়ায়, একটি উচ্চ-গতি সম্পন্ন কণা যাকে প্রক্ষেপক বলা হয়, একটি স্থির (বা ধীরগতির) নিউক্লিয়াসের সাথে সংঘর্ষ ঘটায়, যাকে লক্ষ্য নিউক্লিয়াস বলা হয়।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (b) Required to separate the nucleus into its constituent nucleons

Explanation: Nuclear binding energy represents the energy equivalent of the mass defect (E=mc²). It’s the energy released when nucleons bind together to form a nucleus, and conversely, it’s the minimum energy required to break a nucleus apart into its individual protons and neutrons.
ব্যাখ্যা: নিউক্লিয় বন্ধন শক্তি ভর ত্রুটির (E=mc²) শক্তি সমতুল্য। এটি সেই শক্তি যা নিউক্লিয়নগুলি একত্রিত হয়ে একটি নিউক্লিয়াস গঠন করার সময় নির্গত হয়, এবং বিপরীতভাবে, এটি একটি নিউক্লিয়াসকে তার স্বতন্ত্র প্রোটন এবং নিউট্রনে ভাঙার জন্য প্রয়োজনীয় ন্যূনতম শক্তি।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (b) ²⁰⁷Pb

Explanation: The naturally occurring radioactive decay series have stable lead isotopes as their final products. The Actinium series (4n+3), which starts with ²³⁵U, terminates at the stable isotope Lead-207 (²⁰⁷Pb).
ব্যাখ্যা: প্রাকৃতিকভাবে প্রাপ্ত তেজস্ক্রিয় ক্ষয় শ্রেণীগুলির চূড়ান্ত উৎপাদিত পদার্থ হিসেবে স্থিতিশীল লেড আইসোটোপ থাকে। অ্যাকটিনিয়াম শ্রেণী (4n+3), যা ²³⁵U দিয়ে শুরু হয়, স্থিতিশীল আইসোটোপ লেড-২০৭ (²⁰⁷Pb)-তে শেষ হয়।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (c) Small cation and large anion

Explanation: Fajan’s rules state that covalent character in an ionic bond is favored by a small, highly charged cation (high polarizing power) and a large, highly charged anion (high polarizability). The small cation can distort the electron cloud of the large anion, leading to electron sharing.
ব্যাখ্যা: ফাজানের সূত্র অনুযায়ী, একটি আয়নীয় বন্ধনে সমযোজী চরিত্র বেশি হয় যখন ক্যাটায়নটি ছোট এবং উচ্চ চার্জযুক্ত হয় (উচ্চ পোলারাইজিং ক্ষমতা) এবং অ্যানায়নটি বড় ও উচ্চ চার্জযুক্ত হয় (উচ্চ পোলারাইজেবিলিটি)। ছোট ক্যাটায়নটি বড় অ্যানায়নের ইলেকট্রন মেঘকে বিকৃত করতে পারে, যা ইলেকট্রন শেয়ারিং-এর দিকে পরিচালিত করে।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (a) sp

Explanation: In carbon dioxide (O=C=O), the central carbon atom forms two sigma bonds (one with each oxygen) and two pi bonds. To form two sigma bonds, it requires two hybrid orbitals. This corresponds to sp hybridization, which results in a linear geometry.
ব্যাখ্যা: কার্বন ডাই অক্সাইডে (O=C=O), কেন্দ্রীয় কার্বন পরমাণু দুটি সিগমা বন্ধন (প্রতিটি অক্সিজেনের সাথে একটি) এবং দুটি পাই বন্ধন গঠন করে। দুটি সিগমা বন্ধন গঠনের জন্য দুটি সংকর অরবাইটালের প্রয়োজন। এটি sp সংকরায়ণের সাথে সঙ্গতিপূর্ণ, যা একটি রৈখিক জ্যামিতির কারণ।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (c) HF

Explanation: Hydrogen bonding is a strong type of intermolecular dipole-dipole attraction that occurs when hydrogen is bonded to a highly electronegative atom (N, O, or F). In HF, hydrogen is bonded to fluorine, the most electronegative element, leading to very strong hydrogen bonds.
ব্যাখ্যা: হাইড্রোজেন বন্ধন হল একটি শক্তিশালী আন্তঃআণবিক ডাইপোল-ডাইপোল আকর্ষণ যা ঘটে যখন হাইড্রোজেন একটি অত্যন্ত তড়িৎ-ঋণাত্মক পরমাণুর (N, O, বা F) সাথে যুক্ত থাকে। HF-এ, হাইড্রোজেন সবচেয়ে তড়িৎ-ঋণাত্মক মৌল ফ্লোরিনের সাথে যুক্ত, যা খুব শক্তিশালী হাইড্রোজেন বন্ধন তৈরি করে।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (a) Paramagnetic with a bond order of 2.5

Explanation: O₂ has 16 electrons. O₂⁺ has 15 electrons, formed by removing one electron from an antibonding π* orbital. Bond Order = 1/2 * (Bonding e⁻ – Antibonding e⁻) = 1/2 * (10 – 5) = 2.5. It has one unpaired electron in the π* orbital, making it paramagnetic.
ব্যাখ্যা: O₂-এর ১৬টি ইলেকট্রন আছে। O₂⁺-এর ১৫টি ইলেকট্রন আছে, যা একটি অ্যান্টিবন্ডিং π* অরবাইটাল থেকে একটি ইলেকট্রন সরিয়ে গঠিত হয়। বন্ধন ক্রম = ১/২ * (বন্ধন ইলেকট্রন – অ্যান্টিবন্ডিং ইলেকট্রন) = ১/২ * (১০ – ৫) = ২.৫। এর π* অরবাইটালে একটি অযুগ্ম ইলেকট্রন থাকায় এটি প্যারাম্যাগনেটিক।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (d) Trigonal bipyramidal

Explanation: In PCl₅, the central phosphorus atom has 5 valence electrons and forms single bonds with 5 chlorine atoms. This results in 5 bonding pairs and 0 lone pairs. The arrangement that minimizes repulsion for 5 electron pairs is trigonal bipyramidal.
ব্যাখ্যা: PCl₅-এ, কেন্দ্রীয় ফসফরাস পরমাণুর ৫টি যোজ্যতা ইলেকট্রন রয়েছে এবং এটি ৫টি ক্লোরিন পরমাণুর সাথে একক বন্ধন গঠন করে। এর ফলে ৫টি বন্ধন জোড় এবং ০টি নিঃসঙ্গ জোড় হয়। ৫টি ইলেকট্রন জোড়ের জন্য বিকর্ষণ সর্বনিম্ন করার ব্যবস্থাটি হল ত্রিকোণীয় দ্বি-পিরামিডীয়।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (b) Lattice energy

Explanation: The Born-Haber cycle is an application of Hess’s Law that allows for the calculation of the lattice energy of an ionic compound. Since lattice energy cannot be measured directly, it is determined by constructing an enthalpy cycle where all other steps are known experimental values.
ব্যাখ্যা: বর্ন-হেবার চক্র হল হেসের সূত্রের একটি প্রয়োগ যা একটি আয়নীয় যৌগের ল্যাটিস শক্তি গণনা করতে দেয়। যেহেতু ল্যাটিস শক্তি সরাসরি পরিমাপ করা যায় না, তাই এটি একটি এনথালপি চক্র তৈরি করে নির্ধারণ করা হয় যেখানে অন্য সমস্ত ধাপের মান পরীক্ষামূলকভাবে জানা থাকে।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (a) N₂

Explanation: Isoelectronic species have the same number of electrons. CO has 6 (from C) + 8 (from O) = 14 electrons. N₂ has 7 (from N) + 7 (from N) = 14 electrons. Therefore, N₂ is isoelectronic with CO.
ব্যাখ্যা: আইসোইলেকট্রনিক প্রজাতিগুলির ইলেকট্রন সংখ্যা একই থাকে। CO-এর ৬ (C থেকে) + ৮ (O থেকে) = ১৪টি ইলেকট্রন রয়েছে। N₂-এর ৭ (N থেকে) + ৭ (N থেকে) = ১৪টি ইলেকট্রন রয়েছে। অতএব, N₂ CO-এর সাথে আইসোইলেকট্রনিক।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (b) Pb²⁺ over Pb⁴⁺

Explanation: The inert pair effect is the reluctance of the outermost s-electrons to participate in bonding, observed in heavier p-block elements. For Lead (Group 14), this makes the +2 oxidation state (losing only the p-electrons) more stable than the +4 state (losing both s and p electrons) as we go down the group.
ব্যাখ্যা: নিষ্ক্রিয় জোড় প্রভাব হল ভারী p-ব্লক মৌলগুলিতে সর্ববহিঃস্থ s-ইলেকট্রনগুলির বন্ধনে অংশগ্রহণে অনিচ্ছা। লেডের (গ্রুপ ১৪) জন্য, গ্রুপের নিচে যাওয়ার সাথে সাথে এটি +২ জারণ অবস্থাকে (শুধুমাত্র p-ইলেকট্রন হারিয়ে) +৪ অবস্থার (s এবং p উভয় ইলেকট্রন হারিয়ে) চেয়ে বেশি স্থিতিশীল করে তোলে।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (b) π-bond (pi bond)

Explanation: A sigma (σ) bond is formed by the head-on (axial) overlap of atomic orbitals. A pi (π) bond is formed by the lateral or sidewise overlap of unhybridized p-orbitals, which occurs above and below the internuclear axis.
ব্যাখ্যা: একটি সিগমা (σ) বন্ধন পারমাণবিক অরবাইটালের মুখোমুখি (অক্ষীয়) অধিক্রমন দ্বারা গঠিত হয়। একটি পাই (π) বন্ধন অসংকরায়িত p-অরবাইটালের পার্শ্বীয় বা পাশাপাশি অধিক্রমন দ্বারা গঠিত হয়, যা আন্তঃনিউক্লিয় অক্ষের উপরে এবং নীচে ঘটে।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (c) Conductors (metals)

Explanation: In conductors like metals, the valence band is either partially filled or it overlaps with the empty conduction band. This allows electrons to move freely into the conduction band with very little energy input, resulting in high electrical conductivity.
ব্যাখ্যা: ধাতুর মতো পরিবাহীর ক্ষেত্রে, যোজ্যতা পটি আংশিকভাবে পূর্ণ থাকে অথবা এটি খালি পরিবাহী পটির সাথে আপতিত হয়। এটি ইলেকট্রনকে খুব কম শক্তি প্রয়োগে সহজেই পরিবাহী পটিতে যেতে দেয়, যার ফলে উচ্চ তড়িৎ পরিবাহিতা দেখা যায়।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (b) A single Lewis structure cannot adequately describe the bonding

Explanation: Resonance is invoked when multiple valid Lewis structures (resonance structures) can be drawn for a molecule or ion. The actual structure is a hybrid or average of these structures, with delocalized electrons, which is more stable than any single structure. Examples include benzene (C₆H₆) and the carbonate ion (CO₃²⁻).
ব্যাখ্যা: রেজোন্যান্স তখন ব্যবহার করা হয় যখন একটি অণু বা আয়নের জন্য একাধিক বৈধ লুইস কাঠামো (রেজোন্যান্স কাঠামো) আঁকা যায়। প্রকৃত কাঠামোটি এই কাঠামোসমূহের একটি সংকর বা গড়, যেখানে ইলেকট্রনগুলি ডিলোকালাইজড থাকে, যা যেকোনো একক কাঠামোর চেয়ে বেশি স্থিতিশীল। উদাহরণগুলির মধ্যে রয়েছে বেনজিন (C₆H₆) এবং কার্বনেট আয়ন (CO₃²⁻)।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (c) 3

Explanation: According to MOT, N₂ (14 electrons) has the configuration … (σ2pz)²(π2px)²(π2py)². Number of bonding electrons is 10, antibonding is 4. Bond Order = 1/2 * (10 – 4) = 3. This corresponds to the triple bond (N≡N).
ব্যাখ্যা: MOT অনুসারে, N₂ (১৪টি ইলেকট্রন) এর বিন্যাস হল … (σ2pz)²(π2px)²(π2py)²। বন্ধন ইলেকট্রনের সংখ্যা ১০, অ্যান্টিবন্ডিং ৪। বন্ধন ক্রম = ১/২ * (১০ – ৪) = ৩। এটি ত্রি-বন্ধনের (N≡N) সাথে সঙ্গতিপূর্ণ।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (c) MgO

Explanation: Lattice energy is directly proportional to the product of the charges on the ions (q₁q₂) and inversely proportional to the distance between them. MgO has ions with +2 and -2 charges, which is a much larger product than the +1 and -1 charges in NaCl and NaF, or +2 and -1 in MgCl₂. Also, the ions are relatively small. This leads to a very high lattice energy.
ব্যাখ্যা: ল্যাটিস শক্তি আয়নগুলির চার্জের গুণফলের (q₁q₂) সরাসরি সমানুপাতিক এবং তাদের মধ্যে দূরত্বের ব্যস্তানুপাতিক। MgO-এর আয়নগুলির চার্জ +২ এবং -২, যা NaCl এবং NaF-এর +১ এবং -১ চার্জ বা MgCl₂-এর +২ এবং -১ চার্জের চেয়ে অনেক বড় গুণফল। এছাড়াও, আয়নগুলি তুলনামূলকভাবে ছোট। এর ফলে খুব উচ্চ ল্যাটিস শক্তি হয়।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (b) Smaller than

Explanation: Bent’s rule states that the central atom directs hybrid orbitals with more p-character towards more electronegative substituents. More p-character leads to smaller bond angles. Since F is more electronegative than H, the C-F bonds will have more p-character, and the F-C-F angle will be smaller than the ideal tetrahedral angle, while the H-C-H angle will be larger.
ব্যাখ্যা: বেন্টের নিয়ম বলে যে কেন্দ্রীয় পরমাণু অধিক তড়িৎ-ঋণাত্মক প্রতিস্থাপকের দিকে বেশি p-চরিত্রযুক্ত সংকর অরবাইটালকে নির্দেশ করে। বেশি p-চরিত্র ছোট বন্ধন কোণের কারণ হয়। যেহেতু F, H-এর চেয়ে বেশি তড়িৎ-ঋণাত্মক, তাই C-F বন্ধনগুলিতে বেশি p-চরিত্র থাকবে এবং F-C-F কোণটি আদর্শ চতুষ্তলকীয় কোণের চেয়ে ছোট হবে, যখন H-C-H কোণটি বড় হবে।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (d) Hydrogen bonding in H₂O

Explanation: Oxygen is highly electronegative, allowing water molecules to form strong intermolecular hydrogen bonds. Sulfur is much less electronegative, so H₂S has only weak van der Waals forces. A large amount of energy is needed to break the strong hydrogen bonds in water, resulting in its unusually high boiling point.
ব্যাখ্যা: অক্সিজেন অত্যন্ত তড়িৎ-ঋণাত্মক, যা জলের অণুগুলিকে শক্তিশালী আন্তঃআণবিক হাইড্রোজেন বন্ধন গঠন করতে দেয়। সালফার অনেক কম তড়িৎ-ঋণাত্মক, তাই H₂S-এর কেবল দুর্বল ভ্যান ডার ওয়ালস বল রয়েছে। জলের শক্তিশালী হাইড্রোজেন বন্ধন ভাঙতে প্রচুর শক্তির প্রয়োজন হয়, যার ফলে এর অস্বাভাবিকভাবে উচ্চ স্ফুটনাঙ্ক হয়।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (c) BeF₂

Explanation: In BeF₂, the Be-F bond is polar due to the large electronegativity difference. However, the molecule is linear (F-Be-F). The two bond dipoles are equal in magnitude and point in opposite directions, so they cancel each other out, making the overall molecule non-polar.
ব্যাখ্যা: BeF₂-তে, Be-F বন্ধনটি বড় তড়িৎ-ঋণাত্মকতার পার্থক্যের কারণে পোলার। যাইহোক, অণুটি রৈখিক (F-Be-F)। দুটি বন্ধন দ্বিমেরু মানে সমান এবং বিপরীত দিকে নির্দেশিত, তাই তারা একে অপরকে বাতিল করে দেয়, যা সামগ্রিক অণুটিকে অ-পোলার করে তোলে।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (c) Sharing of an electron pair donated by only one of the bonded atoms

Explanation: In a coordinate (or dative) bond, one atom (the donor) provides both electrons to form the covalent bond with another atom (the acceptor) that has a vacant orbital. A classic example is the formation of NH₄⁺ from NH₃ and H⁺.
ব্যাখ্যা: একটি অসমযোজী (বা ডেটিভ) বন্ধনে, একটি পরমাণু (দাতা) অন্য একটি পরমাণুর (গ্রহীতা) সাথে সমযোজী বন্ধন গঠনের জন্য উভয় ইলেকট্রন সরবরাহ করে, যার একটি খালি অরবাইটাল থাকে। একটি ক্লাসিক উদাহরণ হল NH₃ এবং H⁺ থেকে NH₄⁺ গঠন।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (c) See-saw

Explanation: In SF₄, the central sulfur atom has 4 bonding pairs and 1 lone pair of electrons (steric number 5). The electron geometry is trigonal bipyramidal. The lone pair occupies an equatorial position to minimize repulsion, resulting in a see-saw molecular shape.
ব্যাখ্যা: SF₄-এ, কেন্দ্রীয় সালফার পরমাণুর ৪টি বন্ধন জোড় এবং ১টি নিঃসঙ্গ জোড় ইলেকট্রন রয়েছে (স্টেরিক সংখ্যা ৫)। ইলেকট্রন জ্যামিতি হল ত্রিকোণীয় দ্বি-পিরামিডীয়। নিঃসঙ্গ জোড়টি বিকর্ষণ কমানোর জন্য একটি নিরক্ষীয় অবস্থান দখল করে, যার ফলে একটি সী-স (ঢেঁকি) আণবিক আকৃতি হয়।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (b) Overlap of atomic orbitals

Explanation: The fundamental concept of Valence Bond Theory (VBT) is that a covalent bond forms when half-filled atomic orbitals from two different atoms overlap. The strength of the bond depends on the extent of this overlap.
ব্যাখ্যা: যোজ্যতা বন্ধন তত্ত্বের (VBT) মৌলিক ধারণা হল যে একটি সমযোজী বন্ধন তখন গঠিত হয় যখন দুটি ভিন্ন পরমাণুর অর্ধ-পূর্ণ পারমাণবিক অরবাইটাল অধিক্রমন করে। বন্ধনের শক্তি এই অধিক্রমনের মাত্রার উপর নির্ভর করে।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (b) Small

Explanation: Semiconductors have a small energy gap between the valence band and the conduction band. At absolute zero, they are insulators, but at room temperature, thermal energy is sufficient to excite some electrons across the gap into the conduction band, allowing for limited conductivity.
ব্যাখ্যা: অর্ধপরিবাহীর যোজ্যতা পটি এবং পরিবাহী পটির মধ্যে একটি ছোট শক্তির ব্যবধান থাকে। পরম শূন্য তাপমাত্রায়, তারা অন্তরক, কিন্তু ঘরের তাপমাত্রায়, তাপীয় শক্তি কিছু ইলেকট্রনকে ব্যবধান পার করে পরিবাহী পটিতে উত্তেজিত করার জন্য যথেষ্ট, যা সীমিত পরিবাহিতার সুযোগ দেয়।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (a) Charge / Radius

Explanation: Ionic potential (φ) is the ratio of the charge of a cation to its radius (φ = q/r). It is a measure of the charge density on the cation and is used to predict the polarizing power of the cation, which influences bond character and the behavior of its compounds in water.
ব্যাখ্যা: আয়নীয় বিভব (φ) হল একটি ক্যাটায়নের চার্জ এবং তার ব্যাসার্ধের অনুপাত (φ = q/r)। এটি ক্যাটায়নের উপর চার্জের ঘনত্বের একটি পরিমাপ এবং এটি ক্যাটায়নের পোলারাইজিং ক্ষমতা ভবিষ্যদ্বাণী করতে ব্যবহৃত হয়, যা বন্ধনের চরিত্র এবং জলে তার যৌগগুলির আচরণকে প্রভাবিত করে।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (c) BF₃

Explanation: In Boron Trifluoride (BF₃), the central Boron atom forms single bonds with three Fluorine atoms. Boron only has 3 valence electrons, so after bonding, it is surrounded by only 6 electrons (3 pairs), not a full octet. This makes it an electron-deficient molecule.
ব্যাখ্যা: বোরন ট্রাইফ্লুরাইডে (BF₃), কেন্দ্রীয় বোরন পরমাণু তিনটি ফ্লোরিন পরমাণুর সাথে একক বন্ধন গঠন করে। বোরনের কেবল ৩টি যোজ্যতা ইলেকট্রন রয়েছে, তাই বন্ধনের পরে এটি কেবল ৬টি ইলেকট্রন (৩ জোড়া) দ্বারা বেষ্টিত থাকে, একটি পূর্ণ অষ্টক নয়। এটি এটিকে একটি ইলেকট্রন-ঘাটতি অণু করে তোলে।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (b) Zero electrical resistance below a critical temperature

Explanation: Superconductivity is a phenomenon where a material’s electrical resistance drops to exactly zero when it is cooled below a characteristic critical temperature (Tc). Superconductors also exhibit the Meissner effect, the expulsion of magnetic fields.
ব্যাখ্যা: অতিপরিবাহিতা হল একটি ঘটনা যেখানে একটি পদার্থের তড়িৎ রোধ ঠিক শূন্য হয়ে যায় যখন এটিকে একটি নির্দিষ্ট সংকট তাপমাত্রার (Tc) নিচে শীতল করা হয়। অতিপরিবাহীরা মাইসনার প্রভাবও প্রদর্শন করে, যা চৌম্বক ক্ষেত্রকে বহিষ্কার করে।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (c) London dispersion forces

Explanation: London dispersion forces (a type of van der Waals force) are present in all molecules and arise from temporary, instantaneous dipoles. They are generally the weakest type of intermolecular attraction, although they can become significant in large, non-polar molecules.
ব্যাখ্যা: লন্ডন বিচ্ছুরণ বল (এক ধরণের ভ্যান ডার ওয়ালস বল) সমস্ত অণুতে উপস্থিত থাকে এবং এটি অস্থায়ী, তাৎক্ষণিক ডাইপোল থেকে উদ্ভূত হয়। এগুলি সাধারণত সবচেয়ে দুর্বল ধরণের আন্তঃআণবিক আকর্ষণ, যদিও বড়, অ-পোলার অণুতে এগুলি তাৎপর্যপূর্ণ হতে পারে।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (b) An ionic compound is dissolved in a solvent

Explanation: Solvation (or hydration, if the solvent is water) is the process where solvent molecules surround and stabilize the ions of a solute. This is an exothermic process, and the energy released is known as the solvation energy. An ionic compound dissolves if the solvation energy is sufficient to overcome the lattice energy.
ব্যাখ্যা: সল্ভেশন (বা হাইড্রেশন, যদি দ্রাবক জল হয়) হল সেই প্রক্রিয়া যেখানে দ্রাবকের অণুগুলি একটি দ্রাবের আয়নকে ঘিরে ফেলে এবং স্থিতিশীল করে। এটি একটি তাপমোচী প্রক্রিয়া, এবং নির্গত শক্তি সল্ভেশন শক্তি হিসাবে পরিচিত। একটি আয়নীয় যৌগ দ্রবীভূত হয় যদি সল্ভেশন শক্তি ল্যাটিস শক্তিকে অতিক্রম করার জন্য যথেষ্ট হয়।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (c) O₂

Explanation: Molecular Orbital Theory correctly predicts that the dioxygen molecule (O₂) has two unpaired electrons in its highest occupied molecular orbitals (the two degenerate π* antibonding orbitals). The presence of unpaired electrons makes O₂ paramagnetic.
ব্যাখ্যা: আণবিক কক্ষক তত্ত্ব সঠিকভাবে ভবিষ্যদ্বাণী করে যে ডাইঅক্সিজেন অণুর (O₂) তার সর্বোচ্চ অধিকৃত আণবিক অরবাইটালগুলিতে (দুটি সমশক্তি সম্পন্ন π* অ্যান্টিবন্ডিং অরবাইটাল) দুটি অযুগ্ম ইলেকট্রন রয়েছে। অযুগ্ম ইলেকট্রনের উপস্থিতি O₂-কে প্যারাম্যাগনেটিক করে তোলে।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (b) 109.5°

Explanation: In a molecule with a central atom bonded to four other atoms and no lone pairs (like methane, CH₄), the electron pairs arrange themselves in a tetrahedral geometry to be as far apart as possible, resulting in H-C-H bond angles of 109.5°.
ব্যাখ্যা: একটি অণুতে যেখানে কেন্দ্রীয় পরমাণু চারটি অন্য পরমাণুর সাথে বন্ধনযুক্ত এবং কোনো নিঃসঙ্গ জোড় নেই (যেমন মিথেন, CH₄), ইলেকট্রন জোড়াগুলি নিজেদেরকে একটি চতুষ্তলকীয় জ্যামিতিতে সাজিয়ে নেয় যাতে তারা যতটা সম্ভব দূরে থাকতে পারে, যার ফলে H-C-H বন্ধন কোণগুলি 109.5° হয়।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (b) 3σ, 2π

Explanation: The structure of ethyne is H-C≡C-H. There is one C-C sigma bond and two C-H sigma bonds, making a total of 3 sigma bonds. The triple bond between the carbon atoms consists of one sigma bond and two pi bonds.
ব্যাখ্যা: ইথাইনের গঠন হল H-C≡C-H। এখানে একটি C-C সিগমা বন্ধন এবং দুটি C-H সিগমা বন্ধন রয়েছে, যা মোট ৩টি সিগমা বন্ধন তৈরি করে। কার্বন পরমাণুগুলির মধ্যে ত্রি-বন্ধনটি একটি সিগমা বন্ধন এবং দুটি পাই বন্ধন নিয়ে গঠিত।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (d) Delocalized in a ‘sea’ of electrons

Explanation: The metallic bond is described by a model where the valence electrons are not associated with any single atom but are delocalized throughout the entire crystal lattice. These mobile electrons form a “sea” that surrounds the positive metal ions, holding the structure together and allowing for high electrical and thermal conductivity.
ব্যাখ্যা: ধাতব বন্ধন একটি মডেল দ্বারা বর্ণনা করা হয় যেখানে যোজ্যতা ইলেকট্রনগুলি কোনো একক পরমাণুর সাথে যুক্ত থাকে না বরং সমগ্র স্ফটিক জালি জুড়ে ডিলোকালাইজড থাকে। এই সচল ইলেকট্রনগুলি একটি “সমুদ্র” গঠন করে যা ধনাত্মক ধাতব আয়নগুলিকে ঘিরে রাখে, কাঠামোটিকে একসাথে ধরে রাখে এবং উচ্চ তড়িৎ ও তাপ পরিবাহিতার সুযোগ দেয়।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (b) NO

Explanation: Nitric oxide (NO) has a total of 7 (from N) + 8 (from O) = 15 electrons. An odd number of electrons means it is impossible for all of them to be paired. The 15th electron occupies a π* antibonding orbital, making NO a paramagnetic molecule. CO and CN⁻ have 14 electrons and are diamagnetic.
ব্যাখ্যা: নাইট্রিক অক্সাইডের (NO) মোট ৭ (N থেকে) + ৮ (O থেকে) = ১৫টি ইলেকট্রন রয়েছে। একটি বিজোড় সংখ্যক ইলেকট্রন থাকার অর্থ হল তাদের সকলের পক্ষে জোড়বদ্ধ হওয়া অসম্ভব। ১৫তম ইলেকট্রনটি একটি π* অ্যান্টিবন্ডিং অরবাইটাল দখল করে, যা NO-কে একটি প্যারাম্যাগনেটিক অণু করে তোলে। CO এবং CN⁻-এর ১৪টি ইলেকট্রন রয়েছে এবং এরা ডায়াম্যাগনেটিক।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (a) Linear

Explanation: In the triiodide ion (I₃⁻), the central iodine atom has 2 bonding pairs and 3 lone pairs of electrons (steric number 5). The electron geometry is trigonal bipyramidal. To minimize repulsion, the 3 lone pairs occupy the equatorial positions, forcing the two bonding pairs into the axial positions. This results in a linear molecular shape.
ব্যাখ্যা: ট্রাইআয়োডাইড আয়নে (I₃⁻), কেন্দ্রীয় আয়োডিন পরমাণুর ২টি বন্ধন জোড় এবং ৩টি নিঃসঙ্গ জোড় ইলেকট্রন রয়েছে (স্টেরিক সংখ্যা ৫)। ইলেকট্রন জ্যামিতি হল ত্রিকোণীয় দ্বি-পিরামিডীয়। বিকর্ষণ সর্বনিম্ন করতে, ৩টি নিঃসঙ্গ জোড় নিরক্ষীয় অবস্থানগুলি দখল করে, যা ২টি বন্ধন জোড়কে অক্ষীয় অবস্থানে বাধ্য করে। এর ফলে একটি রৈখিক আণবিক আকৃতি হয়।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (c) Atomic orbitals of combining atoms retain their individual character to a large extent

Explanation: Unlike Molecular Orbital Theory, which treats orbitals as belonging to the molecule as a whole, a key feature of VBT is its localized approach. It considers bonds as being formed by the overlap of specific atomic orbitals from the participating atoms, which largely maintain their identity.
ব্যাখ্যা: আণবিক কক্ষক তত্ত্বের বিপরীতে, যা অরবাইটালগুলিকে সমগ্র অণুর অন্তর্গত হিসাবে বিবেচনা করে, VBT-এর একটি মূল বৈশিষ্ট্য হল এর স্থানীয়করণ পদ্ধতি। এটি বন্ধনকে অংশগ্রহণকারী পরমাণুগুলির নির্দিষ্ট পারমাণবিক অরবাইটালের অধিক্রমন দ্বারা গঠিত হিসাবে বিবেচনা করে, যা অনেকাংশে তাদের পরিচয় বজায় রাখে।

Correct Answer / সঠিক উত্তর: (c) sp³d²

Explanation: In Xenon tetrafluoride (XeF₄), the central Xenon atom forms 4 bonds with fluorine and has 2 lone pairs of electrons (since Xe is a noble gas with 8 valence electrons, 4 are used for bonding, 4 remain as 2 pairs). The steric number is 4 (bond pairs) + 2 (lone pairs) = 6. A steric number of 6 corresponds to sp³d² hybridization and an octahedral electron geometry, which results in a square planar molecular shape.
ব্যাখ্যা: জেনন টেট্রাফ্লুরাইডে (XeF₄), কেন্দ্রীয় জেনন পরমাণু ফ্লোরিনের সাথে ৪টি বন্ধন গঠন করে এবং ২টি নিঃসঙ্গ জোড় ইলেকট্রন রয়েছে (যেহেতু Xe একটি নিষ্ক্রিয় গ্যাস যার ৮টি যোজ্যতা ইলেকট্রন রয়েছে, ৪টি বন্ধনের জন্য ব্যবহৃত হয়, ৪টি ২টি জোড়া হিসাবে থাকে)। স্টেরিক সংখ্যা হল ৪ (বন্ধন জোড়) + ২ (নিঃসঙ্গ জোড়) = ৬। স্টেরিক সংখ্যা ৬, sp³d² সংকরায়ণ এবং একটি অষ্টতলকীয় ইলেকট্রন জ্যামিতির সাথে সঙ্গতিপূর্ণ, যা একটি সমতলীয় বর্গাকার আণবিক আকৃতির কারণ হয়।