সৃজনশীলঃ ‘A মৌলের ইলেকট্রন…’ দিনাজপুর বোর্ড ২০২৩ – গুণগত রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ১ম পত্র (এইচএসসি)

আমরা জানি, যেকোন খাদ্যবস্তু নষ্ট হওয়ার প্রধান কারণ হলো তিনটি।

   i) জীবাণু ( ব্যাকটেরিয়া, ইস্ট, মোন্ডস) দ্বারা পচন।

   ii) এনজাইম বা উৎসেচকের প্রভাবে $O_2$ এর উপস্থিতিতে খাদ্যবস্তুর রাসায়নিক জারণ-বিজারণ।

   iii) ধাতব আয়নের প্রভাবে চর্বিযুক্ত খাদ্যবস্তুর জারণ-বিজারণ।

জীবাণু দ্বারা পচন, এনজাইম দ্বারা রাসায়নিক জারণ বিজারণ এবং ধাতব আয়ন দ্বারা চর্বিযুক্ত খাদ্যবস্তুর জারণ-বিজারণ থেকে খাদ্যবস্তুকে বাঁচাতে প্রিজারভেটিভস্ ব্যবহার করা হয়।

$\text{A}$ মৌলের ইলেকট্রন বিন্যাস: $=\left[\text{Ar}\right]3d^{5}4s^1$।

আবর, $d$ অরবিটালে ইলেকট্রনসমূহ নিম্নোক্তভাবে বিন্যস্ত:

$\text{A}$ মৌলটি হলো $\text{Cr}$, এর $d$ অরবিটালের ইলেকট্রন সমূহে শুধুমাত্র একটি কোয়ান্টাম সংখ্যা ভিন্ন থাকে। নিচে তা ব্যাখা করা হলো:

সুতরাং উপরোক্ত আলোচনার প্রেক্ষিতে বলা যায় যে, শুধুমাত্র চৌম্বকীয় কোয়ান্টাম সংখ্যা ছাড়া $3\text{d}$ অরবিটালের ইলেকট্রন সমূহের সব কেয়ান্টাম সংখ্যা একই।

উদ্দীপকের তথ্য বিশ্লেষণ করে গাণিতিক সমাধান নিচে দেওয়া হলো:

দেওয়া আছে,
$\text{A}({\text{NO}}_3{)}_3$ দ্রবণের আয়তন, $V_1=10\text{ mL}$
$\text{A}({\text{NO}}_3{)}_3$ দ্রবণের ঘনমাত্রা, $S_1=4.5\times {10}^{-3}\text{ M}$

$\text{KOH}$ দ্রবণের আয়তন, $V_2=1\text{ mL}$
$\text{KOH}$ দ্রবণের ঘনমাত্রা, $S_2=0.1\text{ M}$

মিশ্রণের পর মোট আয়তন,
$V=V_1+V_2=10+1=11\text{ mL}$

• মিশ্রণে আয়নের ঘনমাত্রা নির্ণয়:

${\text{A}}^{3+}$ আয়নের ঘনমাত্রা,

$\left[{\text{A}}^{3+}\right]=\frac{V_1\times S_1}{V}$

$\left[{\text{A}}^{3+}\right]=\frac{10\times 4.5\times {10}^{-3}}{11}$

$\left[{\text{A}}^{3+}\right]=4.09\times {10}^{-3}\text{ M}$

• ${\text{OH}}^{-}$ আয়নের ঘনমাত্রা,

$\left[{\text{OH}}^{-}\right]=\frac{V_2\times S_2}{V}$

$\left[{\text{OH}}^{-}\right]=\frac{1\times 0.1}{11}$

$\left[{\text{OH}}^{-}\right]=9.09\times {10}^{-3}\text{ M}$

$\text{A}(\text{OH}{)}_3$ যৌগের বিয়োজন সমীকরণ:

$\text{A}(\text{OH}{)}_3\rightleftharpoons {\text{A}}^{3+}+3{\text{OH}}^{-}$

অতএব, মিশ্রণে $\text{A}(\text{OH}{)}_3$ এর আয়নিক গুণফল ($K_{ip}$):
$K_{ip}=\left[{\text{A}}^{3+}\right]\times [{\text{OH}}^{-}{]}^3$
$K_{ip}=(4.09\times {10}^{-3})\times (9.09\times {10}^{-3}{)}^3$
$K_{ip}=(4.09\times {10}^{-3})\times (7.51\times {10}^{-7})$
$K_{ip}=3.07\times {10}^{-9}$

উদ্দীপকে দেওয়া আছে, $\text{A}(\text{OH}{)}_3$ এর দ্রাব্যতা গুণফল, $K_{sp}=6.7\times {10}^{-31}$

বিশ্লেষণ ও সিদ্ধান্ত:
হিসাব করে দেখা যাচ্ছে, মিশ্রণে $\text{A}(\text{OH}{)}_3$ এর আয়নিক গুণফল ($K_{ip}$) এর মান এর দ্রাব্যতা গুণফল ($K_{sp}$) অপেক্ষা অনেক বেশি।
অর্থাৎ, $K_{ip}>K_{sp}$
যেহেতু আয়নিক গুণফলের মান দ্রাব্যতা গুণফলকে অতিক্রম করেছে, তাই উদ্দীপকের দ্রবণ হতে গাণিতিকভাবে $\text{A}(\text{OH}{)}_3$ অধঃক্ষিপ্ত হবে।