সৃজনশীলঃ ‘25°C তাপমাত্রায় CaF₂…’ কুমিল্লা বোর্ড ২০১৭ – গুণগত রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ১ম পত্র (এইচএসসি)

কোনো নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় গ্রামে প্রকাশিত যে পরিমাণ দ্রব 100 গ্রাম দ্রাবকে দ্রবীভূত হয়ে সম্পৃক্ত দ্রবণ উৎপন্ন করে ঐ পরিমাণ দ্রবকে ঐ দ্রবের দ্রাব্যতা বলে। 25°C তাপমাত্রা KNO₃ এর দ্রাব্যতা 31.6 বলতে বুঝায়, 25°C তাপমাত্রায় 31.6 g KNO₃ 100 g দ্রাবকে দ্রবীভূত হয়ে সম্পৃক্ত দ্রবণ তৈরি করে।

এখানে A পাত্রে রয়েছে CaCl₂ দ্রবণ। এর ক্যাটায়ন হলো Ca²⁺ এবং অ্যানায়ন Cl^-।

Ca²⁺ শনাক্তকরণ: 

পরীক্ষানলে 1-2 mL মূল দ্রবণ নিয়ে তাতে 2-3  ফোঁটা অ্যামোনিয়াম অক্সালেট দ্রবণ যোগ করলে সাদা অধঃক্ষেপের সৃষ্টি হয় যা লঘু HCl এ দ্রবণীয়। সংগঠিত বিক্রিয়াটি হলো- 

সিদ্ধান্ত: Cl আয়ন উপস্থিত।

এভাবে উপরোক্ত বিক্রিয়া এবং বিকারক  দ্বারা প্রদত্ত যৌগে বিদ্যমান ক্যাটায়ন (Ca^{2 +}) এবং অ্যানায়ন (Cl) শনাক্ত করা যায়।

পাত্র-A ও পাত্র-B এর দ্রবণ একত্রে মিশ্রিত করলে নিম্নলিখিত বিক্রিয়া ঘটে। Ca²+ এর  

CaCl₂ + NaF HooooooooooI CaF₂ + NaCl

এখানে,

40 mL 6 × 10^–3 M CaCl₂ দ্রবণ  = 40 mL 6 × 10^–3 M Ca²⁺ দ্রবণ  
40 mL 6 × 10^–3 M NaF দ্রবণ  = 40 mL 6 × 10^–3 M F^– দ্রবণ  

এখানে, 

Ca²⁺এর প্রাথমিক আয়তন V₁= 40 mL

Ca²⁺ এর প্রাথমিক ঘনমাত্রা S₁ = 6 × 10° M

Ca²⁺ এর পরিবর্তিত আয়তন V₂=80 mL

Ca²⁺ এর পরিবর্তিত ঘনমাত্রা S₂= ?

Ca²⁺ এর এর প্রকৃত ঘনমাত্রা-

V₁S₁ = V₂S₂

বা, $S_2=\frac{V_1{S}_1}{V_2}$

$\begin{array}{cc}& =\frac{40\times 6\times {10}^{-3}}{80}\\ & =3\times {10}^{-3}M\end{array}$

F এর প্রাথমিক ঘনমাত্রা S₁ = 6 × 10^-3M

F এর প্রাথমিক আয়তন V₁ = 40 mL

F এর পরিবর্তিত আয়তন V₂ = 80 m.

F এর পরিবর্তিত ঘনমাত্রা S₂ = ?

F^–  এর প্রকৃত ঘনমাত্রা- 

V₁S₁ = V₂S₂

বা,  $S_2=\frac{V_1{S}_1}{V_2}$

$\begin{array}{cc}=& \frac{40\times 6\times {10}^{-3}}{80}\\ & =3\times {10}^{-3}M\\ \therefore S=& 3\times {10}^{-3}M\end{array}$

আবার, CaF₂ HooooooooooI Ca²⁺ + 2F^–

CaF₂  এর আয়নিক গুণফল 

$\begin{array}{cc}{K}_{\mathrm{IP}}& =\left[{\mathrm{Ca}}^{2+}\right]\cdot [F{]}^2\\ & =(3\times {10}^{-3}){(3\times {10}^{-3})}^2\\ & =2.7\times {10}^{-8}{\mathrm{mol}}^3{L}^{-3}\end{array}$

দেওয়া আছে, 25°C তাপমাত্রায় CaF₂  এর দ্রাব্যতার গুণফল,

K_sp = 4 ×  10^–11

যেহেতু K_sp < K_ip, সুতরাং  মিশ্রণে CaF₂ এর অধঃক্ষেপ পড়বে।