সৃজনশীলঃ ‘…’ ঢাকা বোর্ড ২০১৯ – পরিমাণগত রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

ফ্রিডেল ক্রাফটস বিক্রিয়ায় অনার্দ্র লুইস এসিড (অনার্দ্র ${\mathrm{FeCl}}_3$ বা ${\mathrm{AlCl}}_3$ ) ব্যবহার করা হয়। এটি একটি ইলেকট্রন আকর্ষী প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া। তাই উল্লিখিত বিক্রিয়ার কৌশলে সংশ্লিষ্ট ইলেকট্রোফাইল (R+, ${\mathrm{RCO}}^{+},X^{+})$অপরিহার্য। ঐ ইলেকট্রোফাইল উৎপন্ন করার জন্য ইলেকট্রন ঘাটতি অনার্দ্র লুইস এসিড প্রয়োজন। জলীয় ${\mathrm{AlCl}}_3$ ব্যবহার করলে ইলেকট্রন ঘাটতি সম্পন্ন ${\mathrm{AlCl}}_3$ পানির সাথে $\mathrm{Al}(\mathrm{OH}{)}_3$ যৌগ গঠন করে। ফলে, এটি ইলেকট্রোফাইল তৈরি করতে পারে না। তাই উপযুক্ত ইলেকট্রোফাইল তৈরির জন্য লুইস এসিড অনার্দ্র বা শুষ্ক হওয়া অপরিহার্য।

উদ্দীপকের ২নং দ্রবণটি হলো $5mL10$ দ্রবণ। 

এখানে,

$NaOH$ এর আয়তন, $V=5\mathrm{mL}$ 
$10\%\mathrm{NaOH}$ অর্থাৎ, 
$NaOH$ এর ভর, $w=10g$ 
$NaOH$ এর আয়তন, $V=100{\mathrm{cm}}^3$ 
$NaOH$ এর আণবিক ভর, $M=40$ 
$NaOH$ এর ঘনমাত্রা, $S=$ ? 

আমরা জানি, 

$\begin{array}{cc}S& =\frac{w\times 1000}{V\times M}\\ \Rightarrow S& =\frac{10\times 1000}{100\times 40}M\\ & =2.5M\end{array}$ 

এখন, ঘনমাত্রা 

$\begin{array}{cc}& =2.5M\\ & =2.5\mathrm{mol}{L}^{-1}\\ & =2.5\times 40{\mathrm{gL}}^{-1}\\ & =2.5\times 40\times {10}^3{\mathrm{mgL}}^{-1}\\ & =1\times {10}^5\mathrm{mg}{L}^{-1}\\ & =1\times {10}^5\mathrm{ppm}\end{array}$ 

$\therefore$ দ্রবণ-2 এর ঘনমাত্রা $1\times {10}^5\mathrm{ppm}$ 

উদ্দীপকের 2 নং পাত্রের দ্রবণটি হচ্ছে $NaOH$ দ্রবণ। এটি একটি তীব্র ক্ষারক। অপরদিকে 1 নং পাত্রের দ্রবণ হচ্ছে অক্সালিক এসিড দ্রবণ। অক্সালিক এসিড একটি দুর্বল এসিড। সুতরাং 1 ও ২ নং পাত্রের দ্রবণের টাইট্রেশনটি হচ্ছে, তীব্র ক্ষারক এবং মৃদু এসিড সংশ্লিষ্ট অনুমাপন।
অম্ল ও ক্ষারকের তীব্রতার উপর নির্ভর করে বিভিন্ন নির্দেশক ব্যবহৃত হয়ে থাকে। কারণ, প্রতিটি নির্দেশক একটি নির্দিষ্ট $pH$-এ আয়নিত হয়ে বর্ণ পরিবর্তন করে। প্রশমন বিন্দুতে $pH$ এর মান টাইট্রেশনে ব্যবহৃত অম্ল-ক্ষারকের প্রকৃতির উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হয়। 

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

মৃদু এসিড, $H_2{C}_2{O}_4$ ও তীব্র ক্ষারক $NaOH$ থেকে উৎপন্ন লবণ, পটাশিয়াম অক্সালেটের দ্রবণের প্রকৃতি ক্ষারকীয় হয়। মৃদু এসিডকে তীব্র ক্ষারক দ্বারা টাইট্রেশনের সময় যে লবণ উৎপন্ন হয়, তা আর্দ্রবিশ্লেষিত হয়ে মৃদু অম্ল ও তীব্র ক্ষারক উৎপন্ন করে। ফলে তুল্যতা বিন্দুতে দ্রবণ কিছুটা ক্ষারীয় থাকে। এজন্য এ জাতীয় এসিড-ক্ষারকের প্রশমন বিন্দুতে pH এর মান 7 এর উপরে (প্রায় 8-10) থাকে। এ পরিসরে ফেনলফথ্যালিন বিয়োজিত হয়। ফেনলফথ্যালিনের $pH$ পরিসর হলো $8.3-10.0$। ফলে অক্সালিক এসিড ও সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইডের টাইট্রেশনে ফেনলফথ্যালিন একটি কার্যকর নির্দেশক।