WBCS Chemistry Practice Set : Structure of Atom

সঠিক উত্তর (Correct Answer): C

ব্যাখ্যা (Explanation):

রাদারফোর্ডের আলফা-কণা বিচ্ছুরণ পরীক্ষা প্রমাণ করে যে পরমাণুর কেন্দ্রে একটি ক্ষুদ্র, ঘন এবং ধনাত্মক চার্জযুক্ত অংশ বিদ্যমান, যার নাম তিনি দেন নিউক্লিয়াস।

Rutherford’s alpha-particle scattering experiment proved that at the center of an atom, there is a tiny, dense, and positively charged part, which he named the nucleus.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

বোরের পরমাণু মডেল অনুসারে, যখন একটি ইলেকট্রন উচ্চতর শক্তিস্তর (excited state) থেকে নিম্নতর শক্তিস্তরে (ground state) আসে, তখন এটি ফোটন আকারে শক্তি নির্গত করে। এই নির্গত শক্তির পরিমাণ দুটি শক্তিস্তরের শক্তির পার্থক্যের সমান।

According to Bohr’s atomic model, when an electron moves from a higher energy level (excited state) to a lower one (ground state), it emits energy in the form of a photon. The amount of emitted energy is equal to the energy difference between the two levels.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): A

ব্যাখ্যা (Explanation):

আইসোটোপ হলো একই মৌলের বিভিন্ন পরমাণু যাদের প্রোটন সংখ্যা (পারমাণবিক সংখ্যা) একই, কিন্তু নিউট্রন সংখ্যা ভিন্ন হওয়ায় ভরসংখ্যা ভিন্ন হয়। যেমন: ¹²C, ¹³C, এবং ¹⁴C হলো কার্বনের আইসোটোপ।

Isotopes are different atoms of the same element that have the same number of protons (atomic number) but a different number of neutrons, resulting in a different mass number. For example: ¹²C, ¹³C, and ¹⁴C are isotopes of Carbon.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

একটি p-উপকক্ষে (subshell) তিনটি অরবাইটাল (pₓ, pᵧ, p₂) থাকে। পাউলির অপবর্জন নীতি অনুযায়ী, প্রতিটি অরবাইটালে সর্বোচ্চ ২টি ইলেকট্রন থাকতে পারে। সুতরাং, p-উপকক্ষে মোট 3 x 2 = 6টি ইলেকট্রন থাকতে পারে। প্রশ্নটি ‘p-অরবাইটাল’ বললেও সাধারণত ‘p-উপকক্ষ’ বোঝানো হয়। যদি একটি নির্দিষ্ট p-অরবাইটাল (যেমন pₓ) বোঝানো হতো, তবে উত্তর হতো 2। প্রচলিত অর্থে এখানে p-উপকক্ষ বোঝানো হয়েছে।

A p-subshell contains three orbitals (pₓ, pᵧ, p₂). According to Pauli’s exclusion principle, each orbital can hold a maximum of 2 electrons. Therefore, a p-subshell can accommodate a total of 3 x 2 = 6 electrons. Although the question says ‘p-orbital’, it commonly refers to the ‘p-subshell’. If it meant a specific p-orbital (like pₓ), the answer would be 2. By convention, it implies the p-subshell.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): C

ব্যাখ্যা (Explanation):

পাউলির অপবর্জন নীতি অনুসারে, একটি পরমাণুর মধ্যে যেকোনো দুটি ইলেকট্রনের চারটি কোয়ান্টাম সংখ্যা (n, l, m, s) কখনও একই হতে পারে না। এর অর্থ হলো একটি অরবাইটালে সর্বোচ্চ দুটি ইলেকট্রন থাকতে পারে এবং তাদের ঘূর্ণন (spin) বিপরীতমুখী হতে হবে।

According to Pauli’s exclusion principle, no two electrons within an atom can have the same four quantum numbers (n, l, m, s). This implies that an orbital can hold a maximum of two electrons, and they must have opposite spins.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): A

ব্যাখ্যা (Explanation):

ডি ব্রগলি সমীকরণটি হলো λ = h/p, যেখানে λ হলো কণার তরঙ্গদৈর্ঘ্য, h হলো প্ল্যাঙ্কের ধ্রুবক এবং p হলো কণার ভরবেগ। এটি বস্তুর কণা ধর্ম (ভরবেগ) এবং তরঙ্গ ধর্মের (তরঙ্গদৈর্ঘ্য) মধ্যে সম্পর্ক স্থাপন করে।

The de Broglie equation is λ = h/p, where λ is the wavelength of the particle, h is Planck’s constant, and p is the momentum of the particle. It establishes the relationship between the particle nature (momentum) and wave nature (wavelength) of matter.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

গৌণ কোয়ান্টাম সংখ্যা (l) অরবাইটালের আকৃতি নির্ধারণ করে। l=0 হলে s-অরবাইটাল (গোলাকার), l=1 হলে p-অরবাইটাল (ডাম্বেল আকৃতির), l=2 হলে d-অরবাইটাল (ডাবল ডাম্বেল) ইত্যাদি বোঝায়।

The Azimuthal Quantum Number (l) determines the shape of the orbital. l=0 corresponds to an s-orbital (spherical), l=1 to a p-orbital (dumbbell-shaped), l=2 to a d-orbital (double dumbbell), and so on.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): C

ব্যাখ্যা (Explanation):

উভয় ক্ষেত্রেই ক্লোরিনের পারমাণবিক সংখ্যা (প্রোটন সংখ্যা) 17, যা একই। কিন্তু তাদের ভরসংখ্যা যথাক্রমে 35 এবং 37, যা ভিন্ন। সুতরাং, এরা পরস্পরের আইসোটোপ।

In both cases, the atomic number (number of protons) of Chlorine is 17, which is the same. However, their mass numbers are 35 and 37, respectively, which are different. Therefore, they are isotopes of each other.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): C

ব্যাখ্যা (Explanation):

1932 সালে জেমস চ্যাডউইক নিউট্রন আবিষ্কার করেন। তিনি বেরিলিয়াম পাতকে আলফা কণা দ্বারা আঘাত করে এই নিস্তড়িৎ কণাটি সনাক্ত করেন।

James Chadwick discovered the neutron in 1932. He identified this neutral particle by bombarding a beryllium sheet with alpha particles.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

আউফবাউ নীতি অনুযায়ী, পরমাণুর ইলেকট্রনগুলি প্রথমে সর্বনিম্ন শক্তির অরবাইটালগুলি পূরণ করে এবং তারপর ক্রমান্বয়ে উচ্চতর শক্তির অরবাইটালে প্রবেশ করে।

According to the Aufbau principle, electrons in an atom first fill the orbitals with the lowest energy and then sequentially enter orbitals of higher energy.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): C

ব্যাখ্যা (Explanation):

ইলেকট্রন একটি ঋণাত্মক আধানযুক্ত (-1.602 x 10⁻¹⁹ কুলম্ব) মৌলিক কণা। প্রোটন ধনাত্মক, নিউট্রন নিস্তড়িৎ এবং পজিট্রন হলো ইলেকট্রনের প্রতিকণা (ধনাত্মক আধানযুক্ত)।

The electron is a fundamental particle with a negative charge (-1.602 x 10⁻¹⁹ Coulombs). The proton is positive, the neutron is neutral, and the positron is the antiparticle of the electron (with a positive charge).

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

হাইড্রোজেন পরমাণুর বর্ণালীতে যখন ইলেকট্রন উচ্চতর শক্তিস্তর থেকে দ্বিতীয় শক্তিস্তরে (n=2) ফিরে আসে, তখন বামার সারির রেখাগুলির সৃষ্টি হয়। এই রেখাগুলি দৃশ্যমান আলোর পরিসরের মধ্যে পড়ে।

In the hydrogen spectrum, the lines of the Balmer series are created when an electron returns from a higher energy level to the second energy level (n=2). These lines fall within the visible light range.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

প্রধান শক্তিস্তর বা কক্ষপথগুলিকে K, L, M, N অক্ষর দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। এদের জন্য প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা (n) এর মান যথাক্রমে 1, 2, 3, 4।

The principal energy levels or shells are denoted by the letters K, L, M, N. The corresponding values of the principal quantum number (n) for them are 1, 2, 3, 4, respectively.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): C

ব্যাখ্যা (Explanation):

d-উপকক্ষের জন্য গৌণ কোয়ান্টাম সংখ্যা l=2। চৌম্বকীয় কোয়ান্টাম সংখ্যার (m) মান -l থেকে +l পর্যন্ত হয়, অর্থাৎ -2, -1, 0, +1, +2। মোট ৫টি মান সম্ভব, তাই d-উপকক্ষে ৫টি অরবাইটাল থাকে।

For a d-subshell, the azimuthal quantum number is l=2. The possible values for the magnetic quantum number (m) range from -l to +l, which are -2, -1, 0, +1, +2. There are 5 possible values, so a d-subshell has 5 orbitals.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

ক্রোমিয়ামের ক্ষেত্রে অর্ধ-পূর্ণ d-অরবাইটালের (d⁵) সুস্থিতি বেশি হওয়ার কারণে একটি ইলেকট্রন 4s থেকে 3d অরবাইটালে স্থানান্তরিত হয়। তাই এর ইলেকট্রন বিন্যাস [Ar] 4s¹ 3d⁵ হয়, [Ar] 4s² 3d⁴ নয়। এটি আউফবাউ নীতির একটি ব্যতিক্রম।

In the case of Chromium, due to the extra stability of a half-filled d-orbital (d⁵), an electron is promoted from the 4s orbital to the 3d orbital. Therefore, its electronic configuration is [Ar] 4s¹ 3d⁵, not [Ar] 4s² 3d⁴. This is an exception to the Aufbau principle.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

জে. জে. থমসন ইলেকট্রন আবিষ্কারের পর পরমাণুর ‘প্লাম পুডিং মডেল’ বা ‘তরমুজ মডেল’ প্রস্তাব করেন। এই মডেল অনুযায়ী, পরমাণুটি একটি ধনাত্মক চার্জযুক্ত গোলক এবং ইলেকট্রনগুলি তার মধ্যে কিশমিশের মতো গেঁথে থাকে।

After discovering the electron, J. J. Thomson proposed the ‘Plum Pudding Model’ or ‘Watermelon Model’ of the atom. According to this model, the atom is a positively charged sphere with electrons embedded in it like raisins.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

আইসোবার হলো ভিন্ন মৌলের পরমাণু যাদের পারমাণবিক সংখ্যা (প্রোটন সংখ্যা) ভিন্ন, কিন্তু ভরসংখ্যা একই। যেমন, ⁴⁰Ar (18 প্রোটন) এবং ⁴⁰K (19 প্রোটন) পরস্পরের আইসোবার।

Isobars are atoms of different elements that have different atomic numbers (number of protons) but the same mass number. For example, ⁴⁰Ar (18 protons) and ⁴⁰K (19 protons) are isobars.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): C

ব্যাখ্যা (Explanation):

হাইজেনবার্গের অনিশ্চয়তা নীতি অনুযায়ী, কোনো গতিশীল কণার (যেমন ইলেকট্রন) অবস্থান এবং ভরবেগ একই সাথে সম্পূর্ণ নির্ভুলভাবে পরিমাপ করা যায় না। একটির পরিমাপে অনিশ্চয়তা কমলে, অন্যটির অনিশ্চয়তা বেড়ে যায় (Δx ⋅ Δp ≥ h/4π)।

According to Heisenberg’s Uncertainty Principle, it is impossible to measure both the position and momentum of a moving particle (like an electron) simultaneously with absolute accuracy. If the uncertainty in one measurement decreases, the uncertainty in the other increases (Δx ⋅ Δp ≥ h/4π).

সঠিক উত্তর (Correct Answer): C

ব্যাখ্যা (Explanation):

একটি কক্ষে সর্বোচ্চ ইলেকট্রন সংখ্যা 2n² সূত্র দ্বারা নির্ধারিত হয়, যেখানে n হলো প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা। M কক্ষের জন্য n = 3। সুতরাং, সর্বোচ্চ ইলেকট্রন সংখ্যা = 2 × (3)² = 2 × 9 = 18।

The maximum number of electrons in a shell is determined by the formula 2n², where n is the principal quantum number. For the M shell, n = 3. Therefore, the maximum number of electrons = 2 × (3)² = 2 × 9 = 18.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): C

ব্যাখ্যা (Explanation):

একটি মৌলের পারমাণবিক সংখ্যা (Z) হলো তার পরমাণুর নিউক্লিয়াসে উপস্থিত প্রোটনের সংখ্যা। এটিই একটি মৌলের পরিচয় নির্ধারণ করে। একটি নিস্তড়িৎ পরমাণুতে প্রোটন ও ইলেকট্রনের সংখ্যা সমান থাকে।

The atomic number (Z) of an element is the number of protons present in the nucleus of its atom. This defines the identity of an element. In a neutral atom, the number of protons and electrons is equal.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): A

ব্যাখ্যা (Explanation):

হুন্ডের মাল্টিপ্লিসিটি সূত্র অনুযায়ী, সমশক্তি সম্পন্ন অরবাইটালে (যেমন p, d, f) ইলেকট্রনগুলি প্রথমে একটি করে (একই স্পিনে) প্রবেশ করে এবং তারপর ইলেকট্রন জোড়বদ্ধ হতে শুরু করে।

According to Hund’s rule of maximum multiplicity, electrons filling degenerate orbitals (like p, d, f) will first occupy each orbital singly (with parallel spins) before any orbital is doubly occupied.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

আইসোটোন হলো ভিন্ন মৌলের পরমাণু যাদের নিউট্রন সংখ্যা সমান।
³⁹K (পটাশিয়াম, Z=19) এ নিউট্রন সংখ্যা = 39 – 19 = 20।
⁴⁰Ca (ক্যালসিয়াম, Z=20) এ নিউট্রন সংখ্যা = 40 – 20 = 20।
যেহেতু উভয়ের নিউট্রন সংখ্যা সমান, এরা আইসোটোন।

Isotones are atoms of different elements having the same number of neutrons.
In ³⁹K (Potassium, Z=19), number of neutrons = 39 – 19 = 20.
In ⁴⁰Ca (Calcium, Z=20), number of neutrons = 40 – 20 = 20.
Since both have the same number of neutrons, they are isotones.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

একটি s-অরবাইটালের আকৃতি গোলাকার এবং এটি নিউক্লিয়াসের চারপাশে প্রতিসমভাবে বিন্যস্ত থাকে। এর কোনো নির্দিষ্ট অভিমুখ নেই।

An s-orbital has a spherical shape and is symmetrically distributed around the nucleus. It is non-directional.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): C

ব্যাখ্যা (Explanation):

অ্যালুমিনিয়ামের (Al) পারমাণবিক সংখ্যা 13, অর্থাৎ একটি নিস্তড়িৎ Al পরমাণুতে 13টি প্রোটন ও 13টি ইলেকট্রন থাকে। Al³⁺ আয়নটি তৈরি হয় যখন Al পরমাণু 3টি ইলেকট্রন বর্জন করে। সুতরাং, Al³⁺ আয়নে ইলেকট্রনের সংখ্যা = 13 – 3 = 10।

The atomic number of Aluminum (Al) is 13, meaning a neutral Al atom has 13 protons and 13 electrons. The Al³⁺ ion is formed when an Al atom loses 3 electrons. Therefore, the number of electrons in the Al³⁺ ion = 13 – 3 = 10.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

পরমাণুর নিউক্লিয়াসের ব্যাসার্ধ অত্যন্ত ক্ষুদ্র, যা প্রায় 10⁻¹⁵ মিটার। এই এককটিকে ফার্মি বলা হয় (1 ফার্মি = 1 ফেমটোমিটার = 10⁻¹⁵ মিটার)। অ্যাংস্ট্রম (10⁻¹⁰ মিটার) সাধারণত পারমাণবিক ব্যাসার্ধ মাপতে ব্যবহৃত হয়।

The radius of an atomic nucleus is extremely small, on the order of 10⁻¹⁵ meters. This unit is called a Fermi (1 Fermi = 1 femtometer = 10⁻¹⁵ m). Angstrom (10⁻¹⁰ m) is typically used to measure atomic radius.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): D

ব্যাখ্যা (Explanation):

আইসো-ইলেকট্রনিক প্রজাতিগুলির ইলেকট্রন সংখ্যা সমান থাকে।
N³⁻ (Z=7): 7 + 3 = 10 ইলেকট্রন।
O²⁻ (Z=8): 8 + 2 = 10 ইলেকট্রন।
F⁻ (Z=9): 9 + 1 = 10 ইলেকট্রন।
Cl⁻ (Z=17): 17 + 1 = 18 ইলেকট্রন।
সুতরাং, Cl⁻ বাকিগুলির সাথে আইসো-ইলেকট্রনিক নয়।

Isoelectronic species have the same number of electrons.
N³⁻ (Z=7): 7 + 3 = 10 electrons.
O²⁻ (Z=8): 8 + 2 = 10 electrons.
F⁻ (Z=9): 9 + 1 = 10 electrons.
Cl⁻ (Z=17): 17 + 1 = 18 electrons.
Therefore, Cl⁻ is not isoelectronic with the others.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

প্ল্যাঙ্কের কোয়ান্টাম তত্ত্ব অনুযায়ী, একটি ফোটনের শক্তি তার কম্পাঙ্কের সমানুপাতিক। সম্পর্কটি হলো E = hν, যেখানে h হলো প্ল্যাঙ্কের ধ্রুবক (Planck’s constant)।

According to Planck’s quantum theory, the energy of a photon is directly proportional to its frequency. The relationship is given by E = hν, where h is Planck’s constant.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): C

ব্যাখ্যা (Explanation):

চৌম্বকীয় কোয়ান্টাম সংখ্যা (m) একটি উপকক্ষের মধ্যে থাকা বিভিন্ন অরবাইটালের ত্রিমাত্রিক অভিমুখ (spatial orientation) নির্ধারণ করে। যেমন, p-উপকক্ষের জন্য m = -1, 0, +1 তিনটি মান pₓ, pᵧ, এবং p₂ অরবাইটালের অভিমুখ নির্দেশ করে।

The magnetic quantum number (m) determines the spatial orientation of the different orbitals within a subshell. For example, for the p-subshell, the three values of m (-1, 0, +1) correspond to the orientations of the pₓ, pᵧ, and p₂ orbitals.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

একটি পরমাণুর ভরসংখ্যা (A) হলো তার নিউক্লিয়াসে উপস্থিত মোট প্রোটন (Z) এবং নিউট্রন (N) সংখ্যার যোগফল। অর্থাৎ, A = Z + N।

The mass number (A) of an atom is the sum of the total number of protons (Z) and neutrons (N) present in its nucleus. That is, A = Z + N.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): C

ব্যাখ্যা (Explanation):

প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা n=3, তাই এটি তৃতীয় কক্ষ। গৌণ কোয়ান্টাম সংখ্যা l=2, যা d-উপকক্ষকে নির্দেশ করে (l=0 для s, l=1 для p, l=2 для d)। সুতরাং, উপকক্ষটি হলো 3d।

The principal quantum number is n=3, so it is the third shell. The azimuthal quantum number is l=2, which corresponds to the d-subshell (l=0 for s, l=1 for p, l=2 for d). Therefore, the subshell is 3d.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

ক্যাথোড রশ্মি হলো ঋণাত্মক আধানযুক্ত কণার স্রোত, যা একটি ডিসচার্জ টিউবে নিম্নচাপে গ্যাসের মধ্যে উচ্চ ভোল্টেজ প্রয়োগ করলে ক্যাথোড থেকে অ্যানোডের দিকে প্রবাহিত হয়। এই কণাগুলিই হলো ইলেকট্রন।

Cathode rays are streams of negatively charged particles that travel from the cathode to the anode in a discharge tube containing gas at low pressure under high voltage. These particles are electrons.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): C

ব্যাখ্যা (Explanation):

বোরের পরমাণু মডেল শুধুমাত্র সেইসব পরমাণু বা আয়নের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য, যেগুলিতে কেবল একটি ইলেকট্রন থাকে। যেমন- H, He⁺, Li²⁺ ইত্যাদি। এদের হাইড্রোজেন-সদৃশ প্রজাতি বলা হয়।

Bohr’s atomic model is applicable only to those atoms or ions that contain a single electron. Examples include H, He⁺, Li²⁺, etc. These are called hydrogen-like species.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

জে. জে. থমসন তাঁর ক্যাথোড রশ্মির পরীক্ষা থেকে তড়িৎ ও চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রভাবে রশ্মির বিচ্যুতি পরিমাপ করে ইলেকট্রনের আধান-ভর অনুপাত (e/m) নির্ণয় করেন।

J. J. Thomson, through his cathode ray experiments, determined the charge-to-mass ratio (e/m) of the electron by measuring its deflection in electric and magnetic fields.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): C

ব্যাখ্যা (Explanation):

একটি অরবাইটালের মধ্যে নোড বা নোডাল তল হলো এমন একটি অঞ্চল যেখানে ইলেকট্রন খুঁজে পাওয়ার সম্ভাবনা শূন্য। তরঙ্গ অপেক্ষকের (wave function, ψ) মান এই অঞ্চলে শূন্য হয়।

A node or nodal plane within an orbital is a region where the probability of finding an electron is zero. The value of the wave function (ψ) is zero in this region.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

ক্রোমিয়ামের মতো, কপারের ক্ষেত্রেও সম্পূর্ণ-পূর্ণ d-অরবাইটালের (d¹⁰) সুস্থিতি বেশি। তাই একটি ইলেকট্রন 4s থেকে 3d অরবাইটালে স্থানান্তরিত হয়। এর ফলে ইলেকট্রন বিন্যাস হয় [Ar] 4s¹ 3d¹⁰, যা [Ar] 4s² 3d⁹ অপেক্ষা বেশি স্থিতিশীল।

Similar to Chromium, in Copper, the extra stability of a completely filled d-orbital (d¹⁰) is favored. Therefore, an electron is promoted from the 4s to the 3d orbital, resulting in the configuration [Ar] 4s¹ 3d¹⁰, which is more stable than [Ar] 4s² 3d⁹.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): D

ব্যাখ্যা (Explanation):

তেজস্ক্রিয় আইসোটোপ বা রেডিওআইসোটোপের বহুবিধ ব্যবহার রয়েছে। যেমন, কোবাল্ট-60 ক্যান্সারের চিকিৎসায়, কার্বন-14 বয়স নির্ণয়ে এবং ইউরেনিয়াম-235 পারমাণবিক চুল্লিতে জ্বালানি হিসেবে ব্যবহৃত হয়।

Radioactive isotopes, or radioisotopes, have numerous applications. For example, Cobalt-60 is used in cancer treatment, Carbon-14 in dating fossils, and Uranium-235 as fuel in nuclear reactors.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

প্রতিটি p-অরবাইটালের (pₓ, pᵧ, p₂) একটি নোডাল প্লেন থাকে। এই প্লেনটি নিউক্লিয়াসের মধ্যে দিয়ে যায় এবং অরবাইটালের দুটি লোপকে (lobes) পৃথক করে। যেমন pₓ অরবাইটালের জন্য yz-তল হল নোডাল প্লেন।

Each p-orbital (pₓ, pᵧ, p₂) has one nodal plane. This plane passes through the nucleus and separates the two lobes of the orbital. For instance, the yz-plane is the nodal plane for the pₓ orbital.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

রিডবার্গ সমীকরণে (1/λ = R(1/n₁² – 1/n₂²)) তরঙ্গ সংখ্যা (1/λ) গণনা করা হয়, যার একক হলো দৈর্ঘ্য⁻¹ (যেমন m⁻¹ বা cm⁻¹)। সুতরাং, রিডবার্গ ধ্রুবকের এককও m⁻¹।

The Rydberg equation (1/λ = R(1/n₁² – 1/n₂²)) calculates the wave number (1/λ), which has units of length⁻¹ (like m⁻¹ or cm⁻¹). Therefore, the unit of the Rydberg constant is also m⁻¹.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): C

ব্যাখ্যা (Explanation):

হাইড্রোজেনের তিনটি আইসোটোপ হলো প্রোটিয়াম (¹H), ডয়টেরিয়াম (²H), এবং ট্রিটিয়াম (³H)। এদের মধ্যে ট্রিটিয়াম একটি তেজস্ক্রিয় আইসোটোপ, যা বিটা কণা নির্গত করে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়।

The three isotopes of hydrogen are Protium (¹H), Deuterium (²H), and Tritium (³H). Among these, Tritium is a radioactive isotope that decays by emitting a beta particle.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

(n+l) নিয়ম (বোরের বারি নিয়ম) বিভিন্ন অরবাইটালের শক্তির ক্রম নির্ধারণ করতে ব্যবহৃত হয়। যে অরবাইটালের (n+l) মান কম, তার শক্তি কম। যদি দুটি অরবাইটালের (n+l) মান সমান হয়, তবে যার n-এর মান কম, তার শক্তি কম।

The (n+l) rule (Bohr-Bury rule) is used to determine the order of energies of different orbitals. The orbital with a lower (n+l) value has lower energy. If two orbitals have the same (n+l) value, the one with the lower n value has lower energy.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

পরমাণু ক্রমাঙ্ক 20 বিশিষ্ট মৌলটি হলো ক্যালসিয়াম (Ca)। এর ইলেকট্রন বিন্যাস হলো 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²। এর সবচেয়ে বাইরের কক্ষ বা যোজ্যতা কক্ষ হলো চতুর্থ কক্ষ (n=4), যেখানে 2টি ইলেকট্রন রয়েছে।

The element with atomic number 20 is Calcium (Ca). Its electronic configuration is 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s². Its outermost shell or valence shell is the fourth shell (n=4), which contains 2 electrons.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

ম্যাক্সওয়েলের তত্ত্ব অনুযায়ী, একটি ঘূর্ণায়মান চার্জযুক্ত কণা (ইলেকট্রন) ক্রমাগত শক্তি বিকিরণ করবে এবং সর্পিল পথে নিউক্লিয়াসে পতিত হবে। রাদারফোর্ডের মডেল এই সমস্যার সমাধান করতে পারেনি, অর্থাৎ পরমাণুর স্থায়িত্ব ব্যাখ্যা করতে ব্যর্থ হয়েছিল।

According to Maxwell’s theory, a revolving charged particle (electron) should continuously radiate energy and spiral into the nucleus. Rutherford’s model could not solve this problem, thus failing to explain the stability of the atom.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): C

ব্যাখ্যা (Explanation):

স্পিন কোয়ান্টাম সংখ্যা (s) ইলেকট্রনের নিজস্ব অক্ষের উপর ঘূর্ণন নির্দেশ করে। এর দুটি সম্ভাব্য মান রয়েছে: +1/2 (ঘড়ির কাঁটার দিকে বা spin up) এবং -1/2 (ঘড়ির কাঁটার বিপরীতে বা spin down)।

The spin quantum number (s) indicates the intrinsic angular momentum or spin of an electron on its own axis. It has two possible values: +1/2 (clockwise or spin up) and -1/2 (counter-clockwise or spin down).

সঠিক উত্তর (Correct Answer): C

ব্যাখ্যা (Explanation):

ফসফরাসের ইলেকট্রন বিন্যাস হলো 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³। হুন্ডের সূত্র অনুযায়ী, 3p উপকক্ষের তিনটি অরবাইটালে (3pₓ, 3pᵧ, 3p₂) একটি করে ইলেকট্রন প্রবেশ করবে। সুতরাং, ফসফরাসের 3টি অযুগ্ম ইলেকট্রন রয়েছে।

The electronic configuration of Phosphorus is 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³. According to Hund’s rule, the three orbitals of the 3p subshell (3pₓ, 3pᵧ, 3p₂) will each be occupied by a single electron. Therefore, Phosphorus has 3 unpaired electrons.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

রাদারফোর্ডের পারমাণবিক মডেলকে ‘প্ল্যানেটরি মডেল’ বা সৌরজগতের মডেল বলা হয়, কারণ তিনি প্রস্তাব করেছিলেন যে ইলেকট্রনগুলি নিউক্লিয়াসকে কেন্দ্র করে ঘোরে, যেমন গ্রহরা সূর্যকে কেন্দ্র করে ঘোরে।

Rutherford’s atomic model is also called the ‘planetary model’ because he proposed that electrons orbit the nucleus, much like planets orbit the sun.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): C

ব্যাখ্যা (Explanation):

একটি উপকক্ষে (l দ্বারা চিহ্নিত) চৌম্বকীয় কোয়ান্টাম সংখ্যা m-এর মান -l থেকে +l পর্যন্ত হয়, যার মোট সংখ্যা (2l+1)। এটিই উপকক্ষে অরবাইটালের সংখ্যা নির্দেশ করে। যেমন p-উপকক্ষের জন্য l=1, তাই অরবাইটাল সংখ্যা = 2(1)+1 = 3।

In a subshell (denoted by l), the magnetic quantum number m can have values from -l to +l, totaling (2l+1) values. This indicates the number of orbitals in that subshell. For example, for a p-subshell, l=1, so the number of orbitals = 2(1)+1 = 3.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

যখন একটি নিস্তড়িৎ পরমাণু এক বা একাধিক ইলেকট্রন বর্জন করে, তখন তার মধ্যে প্রোটনের সংখ্যা ইলেকট্রনের সংখ্যার চেয়ে বেশি হয়ে যায়, ফলে একটি ধনাত্মক আধানযুক্ত আয়ন বা ক্যাটায়ন গঠিত হয়।

When a neutral atom loses one or more electrons, the number of protons exceeds the number of electrons, resulting in the formation of a positively charged ion, or a cation.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

একটি আলফা কণা হলো একটি হিলিয়াম পরমাণুর নিউক্লিয়াস (He²⁺)। এটি দুটি প্রোটন এবং দুটি নিউট্রন দ্বারা গঠিত, তাই এর আধান +2 এবং ভরসংখ্যা 4।

An alpha particle is the nucleus of a helium atom (He²⁺). It consists of two protons and two neutrons, thus having a charge of +2 and a mass number of 4.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): C

ব্যাখ্যা (Explanation):

নীলস বোর প্রথম সফলভাবে হাইড্রোজেন পরমাণুর রেখা বর্ণালী (line spectrum) ব্যাখ্যা করেন। তার মডেল অনুযায়ী, ইলেকট্রন যখন নির্দিষ্ট শক্তিস্তরের মধ্যে লাফ দেয়, তখন নির্দিষ্ট কম্পাঙ্কের আলো নির্গত বা শোষিত হয়, যা রেখা বর্ণালীর সৃষ্টি করে।

Niels Bohr was the first to successfully explain the line spectrum of the hydrogen atom. According to his model, when an electron jumps between specific energy levels, light of a specific frequency is emitted or absorbed, creating the line spectrum.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

একটি মৌলের পরিচয় ও তার রাসায়নিক ধর্ম মূলত তার পারমাণবিক সংখ্যা (প্রোটন সংখ্যা) দ্বারা নির্ধারিত হয়। কারণ প্রোটন সংখ্যাই নির্ধারণ করে পরমাণুটি কোন মৌলের।

The identity and chemical properties of an element are primarily determined by its atomic number (number of protons), as the number of protons defines which element the atom belongs to.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): C

ব্যাখ্যা (Explanation):

f-উপকক্ষের জন্য গৌণ কোয়ান্টাম সংখ্যা l=3। এই উপকক্ষে অরবাইটালের সংখ্যা হলো (2l+1) = (2*3+1) = 7টি। প্রতিটি অরবাইটালে ২টি করে ইলেকট্রন থাকলে, f-উপকক্ষে সর্বোচ্চ 7 x 2 = 14টি ইলেকট্রন থাকতে পারে।

For an f-subshell, the azimuthal quantum number is l=3. The number of orbitals in this subshell is (2l+1) = (2*3+1) = 7. Since each orbital can hold 2 electrons, an f-subshell can accommodate a maximum of 7 x 2 = 14 electrons.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

সোডিয়ামের (Na, Z=11) ইলেকট্রন বিন্যাস হলো 1s²2s²2p⁶3s¹। একটি ইলেকট্রন (3s¹) বর্জন করে এটি Na⁺ আয়নে পরিণত হয়, যার ইলেকট্রন বিন্যাস 1s²2s²2p⁶। এটি নিয়ন (Ne, Z=10) গ্যাসের ইলেকট্রন বিন্যাস।

Sodium (Na, Z=11) has an electronic configuration of 1s²2s²2p⁶3s¹. By losing one electron (from 3s¹), it becomes the Na⁺ ion with the configuration 1s²2s²2p⁶. This is the electronic configuration of Neon (Ne, Z=10).

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

রবার্ট এ. মিলিকান তার বিখ্যাত তৈলবিন্দু পরীক্ষার মাধ্যমে একটি ইলেকট্রনের আধানের মান (1.602 x 10⁻¹⁹ কুলম্ব) নির্ভুলভাবে নির্ণয় করেছিলেন।

Robert A. Millikan, through his famous oil drop experiment, accurately determined the magnitude of the charge of an electron (1.602 x 10⁻¹⁹ Coulombs).

সঠিক উত্তর (Correct Answer): C

ব্যাখ্যা (Explanation):

আইসোটোপ হলো একই মৌলের পরমাণু, যাদের প্রোটন সংখ্যা (পারমাণবিক সংখ্যা) একই থাকে। নিস্তড়িৎ হলে ইলেকট্রন সংখ্যাও একই থাকে। শুধুমাত্র নিউক্লিয়াসে নিউট্রনের সংখ্যা ভিন্ন হয়, যার ফলে তাদের ভরসংখ্যা আলাদা হয়।

Isotopes are atoms of the same element, so they have the same number of protons (atomic number). In their neutral state, they also have the same number of electrons. Only the number of neutrons in the nucleus differs, which leads to different mass numbers.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): D

ব্যাখ্যা (Explanation):

‘অরবিট’ বা কক্ষপথের ধারণা বোরের মডেল থেকে আসে, কিন্তু ‘অরবাইটাল’-এর ধারণাটি কোয়ান্টাম মেকানিক্যাল মডেল থেকে উদ্ভূত। অরবাইটাল হলো নিউক্লিয়াসের চারপাশে একটি ত্রিমাত্রিক অঞ্চল যেখানে ইলেকট্রনকে খুঁজে পাওয়ার সম্ভাবনা সর্বাধিক (সাধারণত 90-95%)।

The concept of ‘orbit’ came from Bohr’s model, but the concept of an ‘orbital’ originated from the Quantum Mechanical Model. An orbital is a three-dimensional region around the nucleus where the probability of finding an electron is maximum (typically 90-95%).

সঠিক উত্তর (Correct Answer): C

ব্যাখ্যা (Explanation):

বোর তত্ত্ব অনুযায়ী, n-তম কক্ষের ব্যাসার্ধ (rₙ) প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা (n)-এর বর্গের সমানুপাতিক (rₙ ∝ n²)। সুতরাং, r₁ ∝ 1² এবং r₃ ∝ 3²। অতএব, r₃ = 9 * r₁ = 9r।

According to Bohr’s theory, the radius of the n-th orbit (rₙ) is proportional to the square of the principal quantum number (n), i.e., rₙ ∝ n². Thus, r₁ ∝ 1² and r₃ ∝ 3². Therefore, r₃ = 9 * r₁ = 9r.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): C

ব্যাখ্যা (Explanation):

মৌলিক কণাগুলির মধ্যে, নিউট্রনের ভর সবচেয়ে বেশি (প্রায় 1.6749 x 10⁻²⁷ কেজি), যা প্রোটনের ভরের (প্রায় 1.6726 x 10⁻²⁷ কেজি) চেয়ে সামান্য বেশি। ইলেকট্রনের ভর এদের তুলনায় অনেক কম (প্রায় 9.109 x 10⁻³¹ কেজি)।

Among the fundamental particles, the neutron has the highest mass (approx. 1.6749 x 10⁻²⁷ kg), which is slightly greater than the mass of a proton (approx. 1.6726 x 10⁻²⁷ kg). The mass of an electron is significantly smaller (approx. 9.109 x 10⁻³¹ kg).

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

ডালটন মনে করতেন পরমাণু অবিভাজ্য। কিন্তু পরে ইলেকট্রন, প্রোটন ও নিউট্রনের আবিষ্কার প্রমাণ করে যে পরমাণুকে আরও ক্ষুদ্র কণায় বিভাজন করা যায়। সুতরাং, এই ধারণাটি ভুল প্রমাণিত হয়েছে।

Dalton believed that atoms are indivisible. However, the later discovery of electrons, protons, and neutrons proved that atoms can be divided into smaller subatomic particles. Thus, this postulate was proven wrong.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): D

ব্যাখ্যা (Explanation):

ভরসংখ্যা হলো প্রোটন সংখ্যা এবং নিউট্রন সংখ্যার যোগফল। সুতরাং, ভরসংখ্যা = 19 (প্রোটন) + 20 (নিউট্রন) = 39। এই মৌলটি হলো পটাশিয়াম (K)।

Mass number is the sum of the number of protons and the number of neutrons. Therefore, Mass Number = 19 (protons) + 20 (neutrons) = 39. This element is Potassium (K).

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

ফোটোইলেকট্রিক প্রভাব, যেখানে নির্দিষ্ট কম্পাঙ্কের আলো কোনো ধাতব পৃষ্ঠে পড়লে ইলেকট্রন নির্গত হয়, তা আলোর কণা ধর্ম বা ফোটন তত্ত্বকে সমর্থন করে। আইনস্টাইন এই ঘটনাটি ব্যাখ্যা করেন।

The photoelectric effect, where electrons are emitted from a metal surface when light of a certain frequency shines on it, supports the particle nature of light, i.e., the photon theory. Einstein explained this phenomenon.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

সালফারের (S) পারমাণবিক সংখ্যা 16, তাই প্রোটন সংখ্যা = 16।
ভরসংখ্যা 32, তাই নিউট্রন সংখ্যা = 32 – 16 = 16।
S²⁻ আয়নে দুটি ইলেকট্রন গৃহীত হয়েছে, তাই ইলেকট্রন সংখ্যা = 16 (প্রোটন) + 2 = 18।
সুতরাং, সংখ্যাগুলি হলো 16, 16, 18।

The atomic number of Sulfur (S) is 16, so the number of protons = 16.
The mass number is 32, so the number of neutrons = 32 – 16 = 16.
The S²⁻ ion has gained two electrons, so the number of electrons = 16 (protons) + 2 = 18.
Thus, the numbers are 16, 16, 18.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): A

ব্যাখ্যা (Explanation):

3d-এর জন্য: n=3, l=2; n+l = 5।
4p-এর জন্য: n=4, l=1; n+l = 5।
দুটি অরবাইটালেরই n+l মান সমান (5)। যদিও হাইড্রোজেন-সদৃশ পরমাণুতে এদের শক্তি ভিন্ন, বহু-ইলেকট্রন পরমাণুতে এদের শক্তির মান খুব কাছাকাছি থাকে, তবে যার n-এর মান কম (3d) তার শক্তি কম হয়। কিন্তু প্রশ্নের উদ্দেশ্য অনুযায়ী, যাদের n+l মান সমান, তারা হল 3d এবং 4p।

For 3d: n=3, l=2; n+l = 5.
For 4p: n=4, l=1; n+l = 5.
Both orbitals have the same n+l value (5). Although their energies are different in hydrogen-like atoms, in multi-electron atoms their energies are very close, with the one having a lower n value (3d) having lower energy. However, as per the question’s intent, the pair with the same n+l value is 3d and 4p.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): C

ব্যাখ্যা (Explanation):

যখন হাইড্রোজেন পরমাণুর ইলেকট্রন উচ্চতর শক্তিস্তর থেকে প্রথম শক্তিস্তরে (n=1) ফিরে আসে, তখন লাইম্যান সিরিজের রেখাগুলি তৈরি হয়। এই রূপান্তরের সময় উচ্চ শক্তি নির্গত হয়, যা তড়িৎ-চুম্বকীয় বর্ণালীর অতিবেগুনি (UV) অঞ্চলে পড়ে।

When the electron in a hydrogen atom returns from a higher energy level to the first energy level (n=1), the lines of the Lyman series are produced. High energy is released during this transition, which falls in the ultraviolet (UV) region of the electromagnetic spectrum.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): A

ব্যাখ্যা (Explanation):

জন ডালটনকে আধুনিক পারমাণবিক তত্ত্বের জনক বলা হয় কারণ তিনিই প্রথম বৈজ্ঞানিক ভিত্তি ও পরীক্ষামূলক প্রমাণের উপর ভিত্তি করে পরমাণু সম্পর্কে একটি সুসংবদ্ধ তত্ত্ব প্রদান করেন।

John Dalton is considered the father of modern atomic theory because he was the first to provide a systematic theory about atoms based on a scientific foundation and experimental evidence.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

বোরের দ্বিতীয় স্বীকার্য অনুযায়ী, একটি নির্দিষ্ট কক্ষে আবর্তনরত ইলেকট্রনের কৌণিক ভরবেগ (mvr) সর্বদা h/2π-এর সরল পূর্ণসংখ্যার গুণিতক হয়। অর্থাৎ, mvr = nh/2π, যেখানে n হলো পূর্ণসংখ্যা।

According to Bohr’s second postulate, the angular momentum (mvr) of an electron revolving in a specific orbit is always an integral multiple of h/2π. That is, mvr = nh/2π, where n is an integer.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): C

ব্যাখ্যা (Explanation):

পজিট্রন হলো ইলেকট্রনের প্রতিকণা। এর ভর ইলেকট্রনের ভরের সমান, কিন্তু আধান ইলেকট্রনের বিপরীত, অর্থাৎ ধনাত্মক (+1)।

The positron is the antiparticle of the electron. It has the same mass as an electron but an opposite, i.e., positive (+1), charge.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): C

ব্যাখ্যা (Explanation):

d-অরবাইটালগুলির আকৃতি সাধারণত ডাবল ডাম্বেলের মতো। dₓᵧ অরবাইটালের চারটি লোপ (lobes) x এবং y অক্ষের মাঝে xy-তলে অবস্থান করে। (d₂² অরবাইটালের আকৃতি ব্যতিক্রমী, একটি ডাম্বেল ও একটি রিং)।

The shape of d-orbitals is generally like a double dumbbell. The four lobes of the dₓᵧ orbital lie in the xy-plane between the x and y axes. (The shape of the d₂² orbital is an exception, having a dumbbell and a ring).

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

গোল্ডস্টেইন একটি ছিদ্রযুক্ত ক্যাথোড ব্যবহার করে অ্যানোড রশ্মি বা ক্যানেল রশ্মি আবিষ্কার করেন। এই রশ্মিগুলি ধনাত্মক আধানযুক্ত কণার স্রোত এবং এগুলি থেকেই পরবর্তীকালে প্রোটনের ধারণা প্রতিষ্ঠিত হয়।

Goldstein discovered anode rays or canal rays using a perforated cathode. These rays were a stream of positively charged particles, and their discovery eventually led to the establishment of the concept of the proton.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): C

ব্যাখ্যা (Explanation):

একটি শক্তিস্তরে মোট অরবাইটালের সংখ্যা n² সূত্র দ্বারা নির্ণয় করা হয়, যেখানে n হলো প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা। এখানে n=4, সুতরাং মোট অরবাইটালের সংখ্যা = 4² = 16। (1টি s, 3টি p, 5টি d, এবং 7টি f অরবাইটাল)।

The total number of orbitals in an energy level is given by the formula n², where n is the principal quantum number. Here n=4, so the total number of orbitals = 4² = 16. (1 s, 3 p, 5 d, and 7 f orbitals).

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

পরমাণুর নিউক্লিয়াস বা কেন্দ্রক প্রোটন (ধনাত্মক আধানযুক্ত) এবং নিউট্রন (নিস্তড়িৎ) কণা দ্বারা গঠিত। এই দুটি কণাকে একত্রে নিউক্লিয়ন বলা হয়।

The nucleus of an atom is composed of protons (positively charged) and neutrons (neutral). These two particles are collectively known as nucleons.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

এটি হাইজেনবার্গের অনিশ্চয়তা নীতির সরাসরি বিবৃতি। এই নীতি অনুযায়ী, কোনো ক্ষুদ্র গতিশীল কণার অবস্থান (Δx) এবং ভরবেগ (Δp)-এর অনিশ্চয়তার গুণফল একটি নির্দিষ্ট ধ্রুবকের (h/4π) থেকে কম হতে পারে না।

This is a direct statement of Heisenberg’s uncertainty principle. According to this principle, the product of the uncertainties in the position (Δx) and momentum (Δp) of a small moving particle cannot be less than a specific constant (h/4π).

সঠিক উত্তর (Correct Answer): C

ব্যাখ্যা (Explanation):

চৌম্বকীয় কোয়ান্টাম সংখ্যা (m)-এর মান -l থেকে +l পর্যন্ত হয়। যদি m = +2 হয়, তাহলে l-এর মান অবশ্যই 2 বা তার বেশি হতে হবে। সুতরাং, l-এর ন্যূনতম মান হলো 2, যা d-উপকক্ষকে নির্দেশ করে।

The value of the magnetic quantum number (m) ranges from -l to +l. If m = +2, then the value of l must be at least 2 or greater. Therefore, the minimum value of l is 2, which corresponds to a d-subshell.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): C

ব্যাখ্যা (Explanation):

এটি আইসোটোনের সংজ্ঞা। আইসোটোনগুলির নিউট্রন সংখ্যা একই থাকে কিন্তু পারমাণবিক সংখ্যা (প্রোটন সংখ্যা) এবং ভরসংখ্যা উভয়ই ভিন্ন হয়। যেমন: ³⁰Si (14p, 16n) এবং ³¹P (15p, 16n)।

This is the definition of isotones. Isotones have the same number of neutrons but different atomic numbers (proton numbers) and mass numbers. For example: ³⁰Si (14p, 16n) and ³¹P (15p, 16n).

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

প্রোটন ও নিউট্রনের ভর ইলেকট্রনের ভরের তুলনায় প্রায় 1836 গুণ বেশি। যেহেতু প্রোটন ও নিউট্রন নিউক্লিয়াসে থাকে, তাই পরমাণুর প্রায় সমস্ত ভর (99.9% এর বেশি) তার ক্ষুদ্র নিউক্লিয়াসে কেন্দ্রীভূত থাকে।

The mass of a proton and a neutron is about 1836 times greater than the mass of an electron. Since protons and neutrons reside in the nucleus, almost all the mass (more than 99.9%) of an atom is concentrated in its tiny nucleus.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

বর্ণালীর সূক্ষ্ম গঠন (fine structure) ব্যাখ্যা করার জন্য, আর্নল্ড সোমারফেল্ড বোরের বৃত্তাকার কক্ষপথের ধারণার সাথে উপবৃত্তাকার কক্ষপথের ধারণা যুক্ত করেন। তিনি প্রস্তাব করেন যে প্রতিটি প্রধান শক্তিস্তর একাধিক উপকক্ষে (sub-shells) বিভক্ত।

To explain the fine structure of the spectrum, Arnold Sommerfeld introduced the concept of elliptical orbits in addition to Bohr’s circular orbits. He proposed that each principal energy level is divided into multiple sub-shells.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): C

ব্যাখ্যা (Explanation):

একটি মৌলের যোজ্যতা বা যোজক ক্ষমতা নির্ধারিত হয় তার পরমাণুর সবচেয়ে বাইরের কক্ষ অর্থাৎ যোজ্যতা কক্ষে উপস্থিত ইলেকট্রন সংখ্যার উপর। পরমাণুগুলি স্থিতিশীলতা অর্জনের জন্য এই ইলেকট্রনগুলি বর্জন, গ্রহণ বা শেয়ার করে।

The valency or combining capacity of an element is determined by the number of electrons present in its outermost shell, i.e., the valence shell. Atoms lose, gain, or share these electrons to achieve stability.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): A

ব্যাখ্যা (Explanation):

চিরায়ত পদার্থবিদ্যা কৃষ্ণবস্তু বিকিরণের বর্ণালী ব্যাখ্যা করতে ব্যর্থ হয়। ম্যাক্স প্ল্যাঙ্ক এই সমস্যা সমাধানের জন্য প্রস্তাব করেন যে শক্তি নিরবচ্ছিন্নভাবে নয়, বরং কোয়ান্টা (quanta) নামক নির্দিষ্ট প্যাকেটে শোষিত বা নির্গত হয়। এটিই কোয়ান্টাম তত্ত্বের সূচনা।

Classical physics failed to explain the spectrum of black-body radiation. To solve this problem, Max Planck proposed that energy is not absorbed or emitted continuously but in discrete packets called quanta. This marked the beginning of quantum theory.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): A

ব্যাখ্যা (Explanation):

আর্গনের 18টি ইলেকট্রন আউফবাউ নীতি অনুযায়ী অরবাইটালগুলি পূরণ করে। বিন্যাসটি হলো: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶। এর বাইরের কক্ষটি সম্পূর্ণভাবে পূর্ণ (8টি ইলেকট্রন), তাই এটি একটি নিষ্ক্রিয় গ্যাস।

The 18 electrons of Argon fill the orbitals according to the Aufbau principle. The configuration is: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶. Its outermost shell is completely filled (8 electrons), making it a noble gas.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): D

ব্যাখ্যা (Explanation):

একটি পরমাণুর ব্যাসার্ধ প্রায় 10⁻¹⁰ মিটার (অ্যাংস্ট্রম) এবং নিউক্লিয়াসের ব্যাসার্ধ প্রায় 10⁻¹⁵ মিটার (ফার্মি)। এদের অনুপাত করলে দেখা যায়, পরমাণু নিউক্লিয়াসের চেয়ে প্রায় 10⁵ বা 100,000 গুণ বড়।

The radius of an atom is about 10⁻¹⁰ meters (Angstrom), and the radius of the nucleus is about 10⁻¹⁵ meters (Fermi). Their ratio shows that the atom is about 10⁵ or 100,000 times larger than the nucleus.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

পাউলির অপবর্জন নীতি অনুযায়ী, একটি অরবাইটালে থাকা দুটি ইলেকট্রনের চারটি কোয়ান্টাম সংখ্যা একই হতে পারে না। যেহেতু তাদের n, l, এবং m মান একই, তাই তাদের স্পিন কোয়ান্টাম সংখ্যা (s) অবশ্যই ভিন্ন হতে হবে। অর্থাৎ, একটির স্পিন +1/2 হলে অন্যটির -1/2 হবে (বিপরীত স্পিন)।

According to Pauli’s exclusion principle, two electrons in the same orbital cannot have the same set of four quantum numbers. Since their n, l, and m values are the same, their spin quantum number (s) must be different. That is, if one has a spin of +1/2, the other must have -1/2 (opposite spin).

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

4d অরবাইটালের সংখ্যা ‘4’ প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা n-এর মান নির্দেশ করে, সুতরাং n=4। অক্ষর ‘d’ গৌণ কোয়ান্টাম সংখ্যা l-এর মান নির্দেশ করে, যেখানে d-উপকক্ষের জন্য l=2 হয়।

For a 4d orbital, the number ‘4’ indicates the value of the principal quantum number n, so n=4. The letter ‘d’ indicates the value of the azimuthal quantum number l, which is l=2 for a d-subshell.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): C

ব্যাখ্যা (Explanation):

যদিও ডালটন পরমাণু সম্পর্কে তত্ত্ব দিয়েছিলেন, তিনি এর অভ্যন্তরীণ গঠন নিয়ে কিছু বলেননি। ইলেকট্রন আবিষ্কারের পর জে. জে. থমসনই প্রথম পরমাণুর গঠন সংক্রান্ত একটি মডেল (প্লাম পুডিং মডেল) প্রস্তাব করেন।

Although Dalton gave a theory about atoms, he did not describe their internal structure. After the discovery of the electron, J. J. Thomson was the first to propose a model for the structure of the atom (the Plum Pudding Model).

সঠিক উত্তর (Correct Answer): C

ব্যাখ্যা (Explanation):

নিউক্লাইড হলো একটি নির্দিষ্ট ধরনের পারমাণবিক নিউক্লিয়াস যা তার প্রোটন সংখ্যা (পারমাণবিক সংখ্যা, Z) এবং নিউট্রন সংখ্যা (N) দ্বারা সম্পূর্ণরূপে নির্দিষ্ট। এর ফলে তার ভরসংখ্যাও (A=Z+N) নির্দিষ্ট হয়।

A nuclide is a specific type of atomic nucleus that is completely specified by its number of protons (atomic number, Z) and its number of neutrons (N). This, in turn, specifies its mass number (A=Z+N).

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

এটি হুন্ডের সর্বোচ্চ মাল্টিপ্লিসিটি সূত্রের একটি বিবৃতি। এই নিয়ম অনুযায়ী, সমশক্তি সম্পন্ন অরবাইটালে ইলেকট্রন জোড় বাঁধার আগে প্রতিটি অরবাইটালে একটি করে ইলেকট্রন (একই স্পিনে) প্রবেশ করে।

This is a statement of Hund’s rule of maximum multiplicity. According to this rule, electron pairing in degenerate orbitals will not occur until each orbital is singly occupied by an electron (with parallel spin).

সঠিক উত্তর (Correct Answer): D

ব্যাখ্যা (Explanation):

এই সবগুলি আয়নই আইসো-ইলেকট্রনিক (প্রত্যেকটিতে 10টি ইলেকট্রন আছে)। আইসো-ইলেকট্রনিক প্রজাতির ক্ষেত্রে, যার নিউক্লিয়াসে প্রোটন সংখ্যা সবচেয়ে বেশি, তার আকার সবচেয়ে ছোট হয়। Mg²⁺ (12 প্রোটন) এর নিউক্লীয় আধান সবচেয়ে বেশি হওয়ায় এটি ইলেকট্রনগুলিকে সবচেয়ে জোরালোভাবে আকর্ষণ করে, তাই এর আকার সবচেয়ে ছোট।

All these ions are isoelectronic (each has 10 electrons). For isoelectronic species, the one with the highest number of protons in the nucleus is the smallest in size. Mg²⁺ (12 protons) has the highest nuclear charge, so it attracts the electrons most strongly, making it the smallest.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

ডিউটেরিয়াম (²H) হলো হাইড্রোজেনের একটি আইসোটোপ। এর পারমাণবিক সংখ্যা 1 এবং ভরসংখ্যা 2। সুতরাং, এর নিউক্লিয়াসে 1টি প্রোটন এবং (2-1) = 1টি নিউট্রন থাকে।

Deuterium (²H) is an isotope of hydrogen. Its atomic number is 1 and mass number is 2. Therefore, its nucleus contains 1 proton and (2-1) = 1 neutron.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

গাইগার এবং মার্সডেন, রাদারফোর্ডের নির্দেশনায়, স্বর্ণপাত পরীক্ষা (আলফা-কণা বিচ্ছুরণ পরীক্ষা) সম্পাদন করেন। এই পরীক্ষার ফলাফল থেকেই রাদারফোর্ড পরমাণুর নিউক্লীয় মডেল প্রস্তাব করেন, যা পরমাণুর গঠন বোঝার ক্ষেত্রে একটি যুগান্তকারী পদক্ষেপ ছিল।

Geiger and Marsden, under the direction of Rutherford, performed the gold foil experiment (alpha-particle scattering experiment). From the results of this experiment, Rutherford proposed the nuclear model of the atom, which was a revolutionary step in understanding atomic structure.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

জিম্যান প্রভাব হলো একটি পারমাণবিক বর্ণালীর রেখাগুলির চৌম্বকক্ষেত্রের প্রভাবে একাধিক সূক্ষ্ম রেখায় বিভাজিত হয়ে যাওয়ার ঘটনা। এটি অরবাইটালের কোয়ান্টাইজড অভিমুখের (চৌম্বকীয় কোয়ান্টাম সংখ্যা) অস্তিত্ব প্রমাণ করে।

The Zeeman effect is the phenomenon of splitting of a spectral line into several fine lines in the presence of a magnetic field. It provides evidence for the quantized orientation of orbitals (magnetic quantum number).

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

একটি পরমাণুর সবচেয়ে বাইরের শক্তিস্তর বা কক্ষকে যোজ্যতা কক্ষ বা যোজক কক্ষ বলা হয়। এই কক্ষের ইলেকট্রনগুলি রাসায়নিক বন্ধন গঠনে অংশ নেয়।

The outermost energy level or shell of an atom is called the valence shell. The electrons in this shell participate in the formation of chemical bonds.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): C

ব্যাখ্যা (Explanation):

আইসোটোপগুলির প্রোটন এবং ইলেকট্রন সংখ্যা একই থাকায় তাদের ইলেকট্রন বিন্যাস একই হয়। যেহেতু রাসায়নিক ধর্ম মূলত ইলেকট্রন বিন্যাসের উপর নির্ভর করে, তাই আইসোটোপগুলির রাসায়নিক ধর্ম প্রায় একইরকম হয়। তবে ভর ভিন্ন হওয়ায় কিছু ভৌত ধর্ম (যেমন গলনাঙ্ক, স্ফুটনাঙ্ক) সামান্য ভিন্ন হতে পারে।

Since isotopes have the same number of protons and electrons, their electronic configurations are identical. As chemical properties are primarily dependent on the electronic configuration, isotopes have almost identical chemical properties. However, due to different masses, some physical properties (like melting point, boiling point) can be slightly different.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): A

ব্যাখ্যা (Explanation):

প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা (n) মূলত একটি ইলেকট্রনের শক্তিস্তর এবং নিউক্লিয়াস থেকে তার গড় দূরত্ব (যা অরবাইটালের আকার নির্ধারণ করে) নির্দেশ করে। n-এর মান যত বাড়ে, শক্তিস্তর ও আকার তত বাড়ে।

The principal quantum number (n) primarily indicates the energy level of an electron and its average distance from the nucleus (which determines the size of the orbital). As the value of n increases, both the energy level and size increase.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): C

ব্যাখ্যা (Explanation):

একটি প্রোটন ও একটি ইলেকট্রনের আধানের পরিমাণ (magnitude) সমান, যা 1.602 x 10⁻¹⁹ কুলম্ব। কিন্তু তাদের আধানের চিহ্ন বিপরীত; প্রোটন ধনাত্মক (+) এবং ইলেকট্রন ঋণাত্মক (-)। তাদের ভর ভিন্ন।

The magnitude of the charge of a proton and an electron is the same, which is 1.602 x 10⁻¹⁹ Coulombs. However, their signs are opposite; the proton is positive (+) and the electron is negative (-). Their masses are different.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

একই পর্যায়ে বাম থেকে ডানে গেলে নিউক্লিয়াসে প্রোটন সংখ্যা বাড়ে, ফলে নিউক্লীয় আধান বৃদ্ধি পায়। এই বর্ধিত আধান বাইরের ইলেকট্রনগুলিকে আরও জোরে আকর্ষণ করে, যার ফলে পারমাণবিক ব্যাসার্ধ হ্রাস পায়।

On moving from left to right in the same period, the number of protons in the nucleus increases, leading to an increase in nuclear charge. This increased charge attracts the outer electrons more strongly, causing the atomic radius to decrease.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

একটি পরমাণুতে ধনাত্মক আধানযুক্ত প্রোটন এবং ঋণাত্মক আধানযুক্ত ইলেকট্রন থাকে। যখন এই দুটি কণার সংখ্যা সমান হয়, তখন মোট ধনাত্মক আধান মোট ঋণাত্মক আধানকে প্রশমিত করে, ফলে পরমাণুটি তড়িৎগতভাবে নিস্তড়িৎ হয়।

An atom contains positively charged protons and negatively charged electrons. When the number of these two particles is equal, the total positive charge neutralizes the total negative charge, making the atom electrically neutral.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): B

ব্যাখ্যা (Explanation):

একটি অরবাইটালের মোট নোডের সংখ্যা হলো (n-1)। 2p অরবাইটালের জন্য, n=2, সুতরাং মোট নোডের সংখ্যা = 2-1 = 1। এই নোডটি একটি কৌণিক নোড বা নোডাল প্লেন, কারণ p-অরবাইটালের কোনো রেডিয়াল নোড নেই (রেডিয়াল নোড = n-l-1 = 2-1-1 = 0)।

The total number of nodes for an orbital is (n-1). For a 2p orbital, n=2, so the total number of nodes = 2-1 = 1. This node is an angular node or a nodal plane, as a p-orbital has no radial nodes (number of radial nodes = n-l-1 = 2-1-1 = 0).

সঠিক উত্তর (Correct Answer): D

ব্যাখ্যা (Explanation):

স্টার্ক প্রভাব হলো তড়িৎক্ষেত্রের প্রভাবে বর্ণালী রেখার বিভাজন। বোরের মডেল এটি ব্যাখ্যা করতে পারেনি। কোয়ান্টাম মেকানিক্যাল মডেল, যা অরবাইটালের ধারণার উপর ভিত্তি করে তৈরি, সফলভাবে জিম্যান এবং স্টার্ক উভয় প্রভাবই ব্যাখ্যা করতে পারে।

The Stark effect is the splitting of spectral lines in the presence of an electric field. Bohr’s model could not explain this. The Quantum Mechanical Model, based on the concept of orbitals, can successfully explain both the Zeeman and Stark effects.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): D

ব্যাখ্যা (Explanation):

আইসো-ইলেকট্রনিক প্রজাতি হলো সেইসব পরমাণু বা আয়ন যাদের মোট ইলেকট্রনের সংখ্যা সমান। যেমন, Ne, Na⁺, এবং Mg²⁺ প্রত্যেকেই 10টি ইলেকট্রন ধারণ করে এবং এরা পরস্পরের আইসো-ইলেকট্রনিক।

Isoelectronic species are atoms or ions that have the same total number of electrons. For example, Ne, Na⁺, and Mg²⁺ each contain 10 electrons and are isoelectronic with each other.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): A

ব্যাখ্যা (Explanation):

বোর ব্যাসার্ধ (a₀) হলো হাইড্রোজেন পরমাণুর সর্বনিম্ন শক্তিস্তরের (n=1) ইলেকট্রনের কক্ষপথের ব্যাসার্ধ। এর মান প্রায় 0.529 অ্যাংস্ট্রম (Å) বা 52.9 পিকোমিটার (pm)।

The Bohr radius (a₀) is the radius of the electron’s orbit in the lowest energy level (n=1) of a hydrogen atom. Its value is approximately 0.529 Angstroms (Å) or 52.9 picometers (pm).

সঠিক উত্তর (Correct Answer): C

ব্যাখ্যা (Explanation):

নিউক্লিয়াসের মধ্যে ধনাত্মক আধানযুক্ত প্রোটনগুলি একে অপরকে তীব্রভাবে বিকর্ষণ করে (তড়িৎ-চুম্বকীয় বল)। এই বিকর্ষণ বলকে অতিক্রম করে নিউক্লিয়নগুলিকে (প্রোটন ও নিউট্রন) একত্রে আবদ্ধ রাখে সবল নিউক্লীয় বল, যা প্রকৃতির সবচেয়ে শক্তিশালী মৌলিক বল।

Inside the nucleus, the positively charged protons strongly repel each other (electromagnetic force). The strong nuclear force, which is the strongest fundamental force in nature, overcomes this repulsion and binds the nucleons (protons and neutrons) together.

সঠিক উত্তর (Correct Answer): A

ব্যাখ্যা (Explanation):

একটি পরমাণুর রাসায়নিক ধর্ম, যেমন এটি কীভাবে অন্যান্য পরমাণুর সাথে বিক্রিয়া করবে, তা সম্পূর্ণরূপে তার যোজ্যতা ইলেকট্রনের (সবচেয়ে বাইরের কক্ষের ইলেকট্রন) সংখ্যার উপর নির্ভর করে। এই ইলেকট্রনগুলিই রাসায়নিক বন্ধন তৈরি করে।

The chemical properties of an atom, such as how it will react with other atoms, depend entirely on its number of valence electrons (electrons in the outermost shell). These are the electrons that form chemical bonds.