সৃজনশীলঃ ‘CH3COOH(aq)⇌CH3COO−(aq)+H+(aq);Ka=1.74×10−5…’ ২০২৫ – রাসায়নিক পরিবর্তন, রসায়ন, রসায়ন ১ম পত্র (এইচএসসি)

অ্যালুমিনিয়াম ক্লোরাইড $\left(AIC{I}_3\right)$ আয়নিক বন্ধন দ্বারা গঠিত হলেও $A{I}^{3+}$ আয়নের চার্জ ঘনত্ব অধিক। ফলে $A{I}^{3+}$ আয়ন দ্বারা ঋণাত্মক আয়ন $\left(C{I}^{-}\right)$ এর পোলারায়ন সহজেই ঘটে। এ অবস্থায় $\left(C{I}^{-}\right)$ আয়নের ইলেকট্রন ঘনত্ব AI পরমাণু ও CI পরমাণুর দুই নিউক্লিয়াসের মাঝখানে অবস্থান নেয়।

তখন AI পরমাণুর যোজ্যতা স্তরে তিন জোড়া বন্ধন ইলেকট্রন থাকে অর্থাৎ অষ্টক অপূর্ণ থাকে। তাই অষ্টক পূরণের জন্য দুটি করে $AIC{I}_3$ অণুর AI পরমাণু পার্শ্ববর্তী CI পরমাণুর নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন যুগলের সাথে সন্নিবেশ বন্ধন দ্বারা ডাইমার অণু অর্থাৎ দ্বি-আণবিক অণু গঠন করে।

অসওয়াল্ডের লঘুকরণ সূত্র মতে,

$\begin{array}{cc}& K_a=1.74\times {10}^{-5}\\ & C=0.1M\end{array}$

$\begin{array}{cc}& \alpha =\sqrt{\frac{K_a}{C}}=\sqrt{\frac{1.74\times {10}^{-5}}{0.1}}\\ & =0.01319\\ & \therefore \left[H^{+}\right]=\alpha \times C\end{array}$

$=0.01319\times C=0.01319\times 0.1=1.319\times {10}^{-3}M$

সুতরাং $\mathrm{pH}=-\log \left[H^{+}\right]=-\log (1.319\times {10}^{-3})=2.88$

উদ্দীপকের এসিড হলো $C{H}_{3}COOH$ এবং এর সাথে ঐ এসিডের লবণ $C{H}_{3}COONa$ | $C{H}_{3}COOH$ ও $C{H}_{3}COONa$ অম্লীয় বাফার হিসেবে কাজ করে। নিচে এ বাফার দ্রবণের ক্রিয়া কৌশল বর্ণনা করা হলো-

দ্রবণে ${\mathrm{CH}}_3\mathrm{COOH}$ ও ${\mathrm{CH}}_3\mathrm{COONa}$ নিম্নরূপে বিয়োজিত হয়।

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

(মৃদু এসিড; তাই সামান্য বিয়োজিত হয়)

${\mathrm{CH}}_3\mathrm{COONa}\left(\mathrm{aq}\right)\to {\mathrm{CH}}_3{\mathrm{COO}}^{-}\left(\mathrm{aq}\right)+{\mathrm{Na}}^{†}\left(\mathrm{aq}\right)$

(আয়নিক লবণ, তাই সম্পূর্ণ বিয়োজিত হয়)

এই দ্রবণে সামান্য এসিড বা ক্ষার যোগ করলে দ্রবণের pH মান অপরিবর্তিত থাকে।

১. সামান্য পরিমাণ এসিড অর্থাৎ H⁺ আয়ন বাফার দ্রবণে যোগ করা হলে প্রদত্ত H⁺ আয়নগুলো দ্রবণে বিদ্যমান $C{H}_{2}COO$ আয়নের সাথে যুক্ত হয়ে নিম্নরূপে মৃদু তড়িৎ বিশ্লেষ্য $C{H}_{3}COOH$ উৎপন্ন করে।

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

এসিটিক এসিড মৃদু তড়িৎ বিশ্লেষ্য হওয়ায় সামান্য পরিমাণে বিয়োজিত হয়। তাই ঐ বাফার দ্রবণে প্রদত্ত অম্ল দ্বারা $H^{+}$ আয়নের ঘনমাত্রা বাড়ে না। অর্থাৎ pH-এর মান অপরিবর্তিত থাকে।

২. সামান্য পরিমাণে ক্ষারক অর্থাৎ $O{H}^{-}$ আয়ন এই বাফার দ্রবণে যোগ করলে অতিরিক্ত $O{H}^{-}$ আয়ন দ্রবণে উপস্থিত H' আয়নের সাথে যুক্ত হয়ে $H_{2}O$ উৎপন্ন করে। ফলে দ্রবণে মোট $O{H}^{-}$ আয়নের ঘনমাত্রা স্থির থাকে। তাই এসিটিক এসিডের সাম্যাবস্থা ডানদিকে সরে গিয়ে $H^{+}$ আয়ন তৈরি করে বিক্রিয়ারত $H^{+}$ আয়নের অভাব পূর্ণ করে।

$\begin{array}{cc}& {\mathrm{OH}}^{-}\left(\mathrm{aq}\right)+H^{+}\left(\mathrm{aq}\right)\to H_{2}O\left(\ell \right)\\ & {\mathrm{CH}}_3\mathrm{COOH}\left(\mathrm{aq}\right)\rightleftharpoons {\mathrm{CH}}_3{\mathrm{COO}}^{-}\left(\mathrm{aq}\right)+H^{+}\left(\mathrm{aq}\right)\end{array}$

অতএব দেখা যায় যে, বাফার দ্রবণে সামান্য পরিমাণ অম্ল বা ক্ষারক যোগ করা হলে তা বাফার দ্রবণের $H^{+}$ আয়নের ঘনমাত্রা তথা pH-এর মান বিশেষ পরিবর্তন হয় না।