সৃজনশীলঃ ‘…’ ২০২৪ – পরিমাণগত রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

${\mathrm{HCO}}_3^{-}$ ও $S{\mathrm{SO}}_4^{2-}$ আয়ন পানির খরতার জন্য দায়ী। পানিতে Fe²⁺, Ca²⁺ Mg²⁺ ইত্যাদি আয়নের লবণ উপস্থিত থাকলে সে পানি খর পানি। Mg²⁺ Ca²⁺ ও Fe²⁺ আয়নের ${\mathrm{HCO}}_3^{-}$ লবণ পানিতে উপস্থিত থাকলে সে পানি অস্থায়ী খরতা এবং ঐ আয়নগুলোর ${\mathrm{SO}}_4{}^{2-}$ লবণ দ্রবীভূত থাকলে স্থায়ী খরতার সৃষ্টি হয়।

A পাত্রের দ্বি ক্ষারকীয় জৈব এসিড H₂C₂O₄ যার আণবিক ভর 90।

সুতরাং, A এর ঘনমাত্রা  $=\frac{20}{100}\times \frac{100\left(\right)}{90}=2.22M$

আবার, B পাত্রের এক অম্লীয় অজৈব ক্ষার NaOH, যার আণবিক ভর 40।

$\therefore H_2{C}_2{O}_4$ এর মোলসংখ্যা $=\frac{100\times 2.22}{1000}\mathrm{mol}=0.222\mathrm{mol}$
এবং $\mathrm{NaOH}$ এর মোলসংখ্যা $=frac{500 times 0.25}{1000} mathrm{~mol}=0.125 mathrm{~mol}
C পাত্রে সংঘটিত বিক্রিয়া-

$H_2{C}_2{O}_4+2\mathrm{NaOH}\to {\mathrm{Na}}_2{C}_2{O}_4+2H_{2}O$

বিক্রিয়া হতে,
$2\mathrm{mol}\mathrm{NaOH}$ বিক্রিয়া করে $=1\mathrm{mol}{H}_2{C}_2{O}_4$ এর সাথে।
$\therefore 0.125\mathrm{mol}"""=\frac{0.125}{2}\mathrm{mol}"\text{ " " }"$
$=0.0625\mathrm{mol}""$
$\therefore$ অতিরিক্ত $H_2{C}_2{O}_4=(0.222-0.0625)\mathrm{mol}"$ " "
$=0.1595\mathrm{mol}$
$\therefore$ মিশ্রণে $H_2{C}_2{O}_4$ এর ঘনমাত্রা $=\frac{0.1595\mathrm{mol}}{\left(\frac{600}{1000}\right)L}=0.266M$

$H_2{C}_2{O}_4\rightleftharpoons 2H^{+}+C_2{O}_4{}^{2-}$
$\therefore \mathrm{pH}=-\log (2\times 0.266)=0.27$
সুতরাং, C পাত্রের মিশ্রণের pH মান 0.27।

উদ্দীপকের A পাত্রের দ্রবণ H₂C₂O₄, যা দুর্বল এসিড কিন্তু B পাত্রের দ্রবণ NaOH, যা সবল ক্ষার (গ থেকে পাই)।

এজন্য দুর্বল এসিডকে সবল ক্ষার দ্বারা টাইটেশনে ফেনফথ্যালিন হলো উপযোগী নির্দেশক । নিচে লেখচিত্রের সাহায্যে তা বিশ্লেষণ করা হলো-

টাইট্রেশনের সময় প্রশমন বিন্দুতে pH সীমার মধ্যে যে সমস্ত নির্দেশক তাদের বর্ণের হঠাৎ পরিবর্তন ঘটাতে পারে ঐ টাইট্রেশনের জন্য ঐ নির্দেশক উপযুক্ত।

তীব্র ক্ষার দ্রবণের মধ্যে ফোঁটায় ফোঁটায় মৃদু এসিড দ্রবণ যোগ করলে দ্রবণের pH মান ধীরে ধীরে কমতে থাকে। প্রশমন বিন্দুর কাছাকাছি এসে pH মান হঠাৎ করেই অতিরিক্ত হ্রাস ঘটে 11 থেকে 6 হয়।

দুর্বল অম্ল যেমন অক্সালিক এসিড (H₂C₂O₄) কে তীব্র ক্ষারক (যেমন NaOH) দিয়ে প্রশমনকালে যে pH পরিবর্তন হয় তা নিচের চিত্রে দেখানো হলো :

চিত্র : মৃদু এসিড-তীব্র ক্ষারের টাইট্রেশন লেখ

চিত্রে হতে স্পষ্ট বুঝা যায় যে, সমাপ্তি বিন্দুতে pH এর বিস্তার 6.5-10 পর্যন্ত। সুতরাং যে নির্দেশকের বর্ণ পরিবর্তন এ সীমার মধ্যে ঘটে সেক্ষেত্রে সেই নির্দেশক ব্যবহার করা যেতে পারে। এরূপ বিক্রিয়ায় উৎপন্ন লবণের আর্দ্রবিশ্লেষণ ঘটে বলে প্রশমন বিন্দু কিছুটা ক্ষারকের দিকে থাকে । এক্ষেত্রে ফেনফথ্যালিন বিশেষ কার্যকরী নির্দেশক, কারণ তার বর্ণ পরিবর্তন সীমা 8.3 - 10 এর মধ্যে।