সৃজনশীলঃ ‘…’ ২০২৫ – রাসায়নিক পরিবর্তন, রসায়ন, রসায়ন ১ম পত্র (এইচএসসি)

$R_f$ হলো উপাদান কর্তৃক অতিক্রান্ত দূরত্ব ও দ্রাবক কর্তৃক অতিক্রান্ত দূরত্বের অনুপাত।

$R_f$ এর মান সর্বদা 1 অপেক্ষা কম হবে কেননা মিশ্রণের কোনো উপাদান কর্তৃক কাগজে অতিক্রান্ত দূরত্ব < দ্রাবক কর্তৃক অতিক্রান্ত দূরত্ব। দ্রাবকের অতিরিক্ত তরলতা বা fluidity এর কারণে এর সচলতার গতিবেগ বেশি বলেই এমনটি ঘটে।

উদ্দীপক হতে,

পাত্র-B এর মোল সংখ্যা $=\frac{40\times 0.15}{1000}=6\times {10}^{-3}\mathrm{mol}$

পাত্র-C এর মোল সংখ্যা $=\frac{20\times 0.2}{1000}=4\times {10}^{-3}\mathrm{mol}$

পাত্রদ্বয়ের দ্রবণ মিশ্রিত করলে নিচের বিক্রিয়াট ঘটে,

$2\mathrm{KOH}+H_2{\mathrm{SO}}_4\to K_2{\mathrm{SO}}_4+2H_{2}O$

বিক্রিয়া অনুসারে,

2 mol KOH বিক্রিয়া করে, $=1\mathrm{mol}{H}_2{\mathrm{SO}}_4$ এর সাথে

$\therefore 6\times {10}^{-3}\mathrm{mol}\mathrm{KOH}$ বিক্রিয়া করে $=\frac{6\times {10}^{-3}}{2}\mathrm{mol}{H}_2{\mathrm{SO}}_4$ এর সাথে

  $=3\times {10}^{-3}\mathrm{mol}{H}_2{\mathrm{SO}}_4$ এর সাথে

$\therefore$ অবশিষ্ট $H_2{\mathrm{SO}}_4=(4\times {10}^{-3}-3\times {10}^{-3})\mathrm{mol}$

 $=1\times {10}^{-3}\mathrm{mol}$

সুতরাং, $H_2{\mathrm{SO}}_4$ এর ঘনমাত্রা $=\frac{1\times {10}^{-3}\mathrm{mol}}{\frac{60}{1000}L}=0.0167M$

$H_2{\mathrm{SO}}_4$  দ্বি-ক্ষারীয় অম্ল হওয়ায়-

$\mathrm{pH}=-\log (2\times 0.0167)=1.48$

সুতরাং, B ও C পাত্রের দ্রবণদ্বয়ের মিশ্রণের pH মান 1.48।

উদ্দীপকের A পাত্রের দ্রবণের ক্ষেত্রে,

$\begin{array}{cc}100\mathrm{mL}0.1M{\mathrm{CH}}_3\mathrm{COOH}& =(100\times 0.1)\mathrm{mL}M{\mathrm{CH}}_3\mathrm{COOH}\\ & =10\mathrm{mL}1M{\mathrm{CH}}_3\mathrm{COOH}\end{array}$

এবং B পাত্রের দ্রবণের ক্ষেত্রে-

$\begin{array}{cc}40\mathrm{mL}0.15M\mathrm{KOH}& =(40\times 0.15)\mathrm{mL}\text{ I M KOH }\\ & =6\mathrm{mL}1M\mathrm{KOH}\end{array}$

পাত্রদ্বয়ের দ্রবণ মিশ্রিত করলে নিচের বিক্রিয়া ঘটে-

দেখা যাচ্ছে, সাম্যাবস্থায়  $4\mathrm{mL}1M{\mathrm{CH}}_3\mathrm{COOH}$ ও 6 mL 1 M ${\mathrm{CH}}_3\mathrm{COOK}$ দ্রবণে থেকে যায়। কাজেই ${\mathrm{CH}}_3\mathrm{COOH}$ ও ${\mathrm{CH}}_3\mathrm{COOK}$ এর মিশ্রণ অম্লীয় বাফার হিসেবে কাজ করবে। এ মিশ্রণে সামান্য এসিড বা ক্ষার যোগ করলে pH এর মান পরিবর্তন হবে না। নিচে তা বিশ্লেষণ করা হলো-

বাফার দ্রবণে ${\mathrm{CH}}_3\mathrm{COOH}$ ও ${\mathrm{CH}}_3\mathrm{COOK}$ উপাদানদ্বয় নিম্নরূপে বিয়োজিত হয়-

$\begin{array}{cc}& {\mathrm{CH}}_3\mathrm{COOH}\left(\mathrm{aq}\right)\rightleftharpoons {\mathrm{CH}}_3{\mathrm{COO}}^{-}\left(\mathrm{aq}\right)+H^{+}\left(\mathrm{aq}\right)\\ & {\mathrm{CH}}_3\mathrm{COOK}\left(\mathrm{aq}\right)\rightleftharpoons {\mathrm{CH}}_3{\mathrm{COO}}^{-}\left(\mathrm{aq}\right)+K^{+}\left(\mathrm{aq}\right)\end{array}$

মিশ্রণটিতে সামান্য পরিমাণ এসিড $H_2{\mathrm{SO}}_4$ যোগ করলে প্রদত্ত $H^{+}$ আয়নগুলো দ্রবণে বিদ্যমান ${\mathrm{CH}}_3{\mathrm{COO}}^{-}$ আয়নের সাথে যুক্ত হয়ে মৃদু তড়িৎ বিশ্লেষ্য ${\mathrm{CH}}_3\mathrm{COOH}$ উৎপন্ন করে।

$H^{+}\left(\mathrm{aq}\right)+{\mathrm{CH}}_3{\mathrm{COO}}^{-}\left(\mathrm{aq}\right)⟶{\mathrm{CH}}_3\mathrm{COOH}\left(\mathrm{aq}\right)$

দেখা যাচ্ছে যে, তাতে $H^{+}$ আয়নের ঘনমাত্রা বাড়ে না। অর্থাৎ pH মানের কোনো পরিবর্তন হয় না।
আবার বাফার দ্রবণে সামান্য ক্ষার যোগ করলে দ্রবণের ${\mathrm{OH}}^{-}$ আয়নের ঘনমাত্রা বেড়ে যায়। তা দ্রবণে থাকা $H^{+}$ আয়নের সাথে যুক্ত হয়ে H₂O তৈরি করে। দ্রবণে যতটুকু $H^{+}$ আয়নের ঘাটতি হয় ${\mathrm{CH}}_3\mathrm{COOH}$ ডানদিকে সরে গিয়ে সে ঘাটতি পূরণ করে। ফলে ${\mathrm{OH}}^{-}$ আয়ন যোগ করার ফলাফল প্রশমিত হয় এবং pH মান স্থির থাকে।

$H^{+}+{\mathrm{OH}}^{-}⟶H_{2}O$

সুতরাং দেখা যাচ্ছে যে, উদ্দীপকের বাফার মিশ্রণে সামান্য এসিড বা ক্ষার যোগ করলে pH এর মান পরিবর্তন হয় না।