সৃজনশীলঃ ‘…’ দিনাজপুর বোর্ড ২০১৭ – রাসায়নিক পরিবর্তন, রসায়ন, রসায়ন ১ম পত্র (এইচএসসি)

কোনো দ্রবণের pH এর মান নির্ভর করে ঐ দ্রবণে বিদ্যমান H⁺ এবং OH^- আয়নের মোলার ঘনমাত্রার উপর। বিশুদ্ধ পানির বিয়োজনে উৎপন্ন [H⁺] এবং [OH^-] এর ঘনমাত্রা সমান হওয়ায় এর আয়নিক গুণফলের সমীকরণ দাড়ায়- [H⁺] [OH^-] = 10^-14

[H⁺] [H⁺] = 10^-14

বা, [H⁺] = 10^-7: [H⁺] = [OH^-]

এখন উভয়পাশে-log নিলে পাওয়া যায় -log [H⁺] = -log (10^-7) বা, pH = 7
অর্থাৎ বিশুদ্ধ পানির pH = 7.

উদ্দীপকের A দ্রবণটি হলো HA এসিডের।

এখানে, এসিডের বিয়োজন,

 ধ্রুবক, $K_a=1.8\times {10}^{-5}$

ঘনমাত্রা, C = 0.1 M

বিয়োজনমাত্রা, α= ? 

pH = ?

আমরা জানি,

বিয়োজন মাত্রা

$\begin{array}{cc}\alpha & =\sqrt{\frac{K_a}{C}}\\ & =\sqrt{\frac{1.8\times {10}^{-4}}{0.1}}\\ & =0.0424\end{array}$

এখন

$\begin{array}{cc}\left[H^{+}\right]& =\alpha \times C\\ & =(0.0424\times 0.1)M\\ & =4.24\times {10}^{-3}M\end{array}$

আবার, 

$\begin{array}{cc}\mathrm{pH}& =-\log \left[H^{+}\right]\\ & =-\log (4.24\times {10}^{-3})\\ & =2.373\end{array}$

সুতরাং উদ্দীপকের A দ্রবণের pH 2.373।

C. পাত্রে বিক্রিয়া:
HA   +   NaOH →  NaA + H₂O

15 mL 0.1 M   15 mL 0.1 M  15 mL 0.1 M

∴ অবশিষ্ট HA: (25-15) mL 0.1 M = 10 mL 0.1 M

C পাত্রে দুর্বল এসিড HA অবশিষ্ট থাকায় মিশ্রিত দ্রবণটি একটি অম্লীয় বাফার দ্রবণ হবে। এসিড যোগে: এই অম্লীয় বাফার মিশ্রণে CH₃COO^-  Na⁺ ও H⁺ আয়ন থাকে। এখন C পাত্রের দ্রবণে যখন সামান্য তীব্র এসিড বা H⁺ যোগ করা হয় তখন তা বিদ্যমান CH₃COO^-  আয়নের সাথে যুক্ত হয়ে মৃদু তড়িৎবিশ্লেষ্য CH₃COOH উৎপন্ন করে। CH₃COOH মৃদু এসিড বিধায় তা সামান্য পরিমাণ বিয়োজিত হয়। ফলে H আয়নের ঘনমাত্রা বিশেষ বাড়ে না। তাই pH অপরিবর্তিত থাকে।

ক্ষার যোগে: C পাত্রে সামান্য পরিমাণ তীব্র ক্ষার বা OH যোগ করলে তা দ্রবণে বিদ্যমান H⁺ আয়নের সাথে যুক্ত হয়ে মৃদু তড়িৎবিশ্লেষ্য H₂O উৎপন্ন করে। তখন CH₃COOH এর সাম্যাবস্থা ডান দিকে অগ্রসর হয়ে H⁺ আয়নের ঘাটতি পূরণ করে। ফলে তখনও দ্রবণের pH এর তেমন কোন পরিবর্তন হয় না।

সুতরাং বলা যায় যে, C পাত্রের দ্রবণে অল্প পরিমাণ H⁺ বা OH যোগ করা সত্ত্বেও এই এসিডীয় বাফার, বাফার দ্রবণের ক্রিয়া কৌশলকে কাজে লাগিয়ে সংশ্লিষ্ট দ্রবণের pH অপরিবর্তিত রাখে।