সৃজনশীলঃ ‘১ম বিক্রিয়া :…’ সিলেট এমসি কলেজ ২০২৬ – রাসায়নিক পরিবর্তন, রসায়ন, রসায়ন ১ম পত্র (এইচএসসি)

বিশুদ্ধ পানির pH এর মান 7 হয়। কারণ বিশুদ্ধ পানির বিয়োজন নিম্নরূপ :

$\begin{array}{cc}& H_{2}O\rightleftharpoons H^{+}+{\mathrm{OH}}^{-}\\ \therefore & K=\frac{\left[H^{+}\right]\left[{\mathrm{OH}}^{-}\right]}{\left[H_{2}O\right]}\end{array}$

বিশুদ্ধ অবস্থায় $H_{2}O$ এর বিয়োজন খুবই কম হয়, তাই $\left[H_{2}O\right]$ এর ঘনমাত্রার তেমন পরিবর্তন হয় না।
বা, $K\left[H_{2}O\right]=\left[H^{+}\right]\cdot \left[{\mathrm{OH}}^{-}\right]$
বা, $K_W=\left[H^{+}\right]\left[{\mathrm{OH}}^{-}\right][\because K_W=$ পানির আয়নিক গুণফল $]$
যেহেতু বিশুদ্ধ পানির বিয়োজনের ক্ষেত্রে $\left[H^{+}\right]$$=\left[{\mathrm{OH}}^{-}\right]$

$\therefore K_W=\left[H^{+}\right]\left[H^{+}\right]$
 বা, $K_W={\left[H^{+}\right]}^2$

আমরা জানি, ${25}^{\circ }C$ তাপমাত্রার $K_W$ এর মান $={10}^{-14}$

$\therefore {\left[H^{+}\right]}^2={10}^{-14}$ বা, $\left[H^{+}\right]={10}^{-7}$ বা, $-\log \left[H^{+}\right]=7$ 

$\therefore \mathrm{pH}=7$$[$ যেহেতু $\mathrm{pH}=-\log \left[H^{+}\right]$

সুতরাং বিশুদ্ধ পানির pH এর মান 7.

উদ্দীপকের বিক্রিয়াটি- 

$A_2+3B_2\rightleftharpoons 2{\mathrm{AB}}_3$ 

প্রাথমিক মোল সংখ্যা : 1             3               0 

সাম্যাবস্থায় মোল সংখ্যা: $1-\alpha 3(1-\alpha )2\alpha$ 

$=1-0.15=33(1-0.15)=23\times 0.15$ 

$=0.85=2.55=0.3$ 

∴ মোট মোলসংখ্যা $=(0.85+2.55+0.3)\mathrm{mol}=3.7\mathrm{mol}$
$A_2$ এর আংশিক চাপ, $P_{A_2}=\frac{0.85}{3.7}\times 1.5=0.345\mathrm{atm}$
$B_2$ এর আংশিক চাপ, $P_{B_2}=\frac{2.55}{3.7}\times 1.5=1.034\mathrm{atm}$
${\mathrm{AB}}_3$ এর আংশিক চাপ, $P_{{\mathrm{AB}}_3}=\frac{0.3}{3.7}\times 1.5=0.122\mathrm{atm}$ 

বিক্রিয়াটির, $K_p=\frac{P_{A{B}_3}^2}{P_{A_2}\times P_{B_2}^3}$
বা, $K_p=\frac{(0.122{)}^2}{0.345\times (1.034{)}^3}$ 

$\therefore K_p=0.039{\mathrm{atm}}^{-2}$ 

এখানে, 

$\begin{array}{cc}& T={225}^{\circ }C=498K\\ & \Delta n=2-4=-2\\ & R=0.0821L\text{ atm mol }{K}^{-1}{K}^{-1}\\ & K_c=?\end{array}$ 

আমরা জানি, 

$K_p=K_c(RT{)}^{4n}$

বা, $K_p=K_c\times (RT{)}^{-2}$

বা, $K_c=K_p\times (RT{)}^2$

বা, $K_c=0.039\times (0.0821\times 498{)}^2$

$\therefore K_c=65.194{\mathrm{mol}}^{-2}{L}^2$

∴ ১ম বিক্রিয়াটি $K_c$ এর মান $65.194{\mathrm{mol}}^{-2}{L}^2$ । 

উদ্দীপকের ১ম ও ২য় বিক্রিয়া থেকে সর্বোচ্চ উৎপাদ পেতে উভয় বিক্রিয়ার উপর নিয়ামক পরিবর্তনের প্রভাব একই রকম হবে না। নিম্নে কারণসহ তা বিশ্লেষণ করা হলো- 

১ম বিক্রিয়ার ক্ষেত্রে: 

$A_2\left(g\right)+3B_2\left(g\right)\rightleftharpoons 2{\mathrm{AB}}_3\left(g\right);\Delta H=-\mathrm{ve}$ 

বিক্রিয়াটি তাপোৎপাদী বিক্রিয়া এবং আয়তন হ্রাসের মাধ্যমে ঘটে। সর্বোচ্চ উৎপাদ পেতে বিক্রিয়াটির উপর নিয়ামক (তাপমাত্রা, চাপ) এর পরিবর্তনের প্রভাব ব্যাখ্যা করা হলো-
তাপমাত্রার প্রভাব : বিক্রিয়াটি তাপোৎপাদী হওয়ায় তাপমাত্রা হ্রাস করলে লা-শাতেলিয়ারের নীতি অনুসারে সাম্যাবস্থার অবস্থান ডান দিকে সরে গিয়ে ${\mathrm{AB}}_3$ উৎপাদন বৃদ্ধি করবে। এক্ষেত্রে খুব নিম্ন নয় আবার খুব উচ্চ নয় এমন অত্যানুকূল তাপমাত্রায় ( ${450}^{\circ }-{500}^{\circ }$ )C বিক্রিয়াটিকে পরিচালনা করা হয় ।
চাপের প্রভাব : ${\mathrm{AB}}_3$ উৎপাদনে সাম্য বিক্রিয়া হতে দেখা যায়, বিক্রিয়াটিতে আয়তনের সংকোচন ঘটে। লা-শাতেলিয়ারের নীতি অনুসারে চাপ প্রয়োগের ফলে আয়তনের হ্রাস করে সাম্যের অবস্থান ডান দিকে সরে যায় অর্থাৎ ${\mathrm{AB}}_3$ এর উৎপাদন বৃদ্ধি পায়। এক্ষেত্রে 200 বায়ুচাপ প্রয়োগ করে সর্বোচ্চ পরিমাণ ${\mathrm{AB}}_3$ উৎপাদন করা সম্ভব হয় । 

২য় বিক্রিয়ার ক্ষেত্রে: 

$P_2{O}_4\left(g\right)\rightleftharpoons 2{\mathrm{PO}}_2\left(g\right);\Delta H=+\mathrm{ve}$ 

বিক্রিয়াটি তাপহারী বিক্রিয়া এবং আয়তন বৃদ্ধির মাধ্যমে ঘটে। সর্বোচ্চ উৎপাদ পেতে বিক্রিয়াটির উপর নিয়ামক (তাপমাত্রা, চাপ) এর পরিবর্তনের প্রভাব ব্যাখ্যা করা হলো- 

১. তাপমাত্রার প্রভাব : বিক্রিয়াটি তাপহারী বিক্রিয়া হওয়ায় অধিক তাপমাত্রায় $P_2{O}_4$ এর বিয়োজন বৃদ্ধি পায়। ফলে রাসায়নিক সাম্যাবস্থা বাম থেকে ডানে গিয়ে উৎপাদ ${\mathrm{PO}}_2$ এর পরিমাণ বৃদ্ধি করে। ২. চাপের প্রভাব : বিক্রিয়াটি গ্যাসীয় উভমুখী ও আয়তন বৃদ্ধির মাধ্যমে ঘটে (বিক্রিয়কের মোল সংখ্যা 1 এবং উৎপাদের মোল সংখ্যা 2)। কাজেই তুলনামূলক কম চাপে বিক্রিয়ার সাম্যাবস্থা বাম থেকে ডানে গিয়ে উৎপাদ ${\mathrm{PO}}_2$ এর পরিমাণ বৃদ্ধি করে ।
উপরোক্ত আলোচনা থেকে প্রমাণিত হয় যে, বিক্রিয়া দুটি থেকে সর্বোচ্চ উৎপাদ পেতে সম্পূর্ণ বিপরীতমুখী উপায়ে নিয়ামকের পরিবর্তন ঘটাতে হবে। এ কারণে উভয় বিক্রিয়ার জন্য নিয়ামকের পরিবর্তন একই রকম হয় না।