সৃজনশীলঃ ‘[গ্যাস মিশ্রণের পরীক্ষালব্ধ…’ যশোর বোর্ড ২০২২ – পরিবেশ রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

যে রাসায়নিক পদার্থ অন্য পদার্থকে জারিত করে এবং নিজে ইলেকট্রন গ্রহণ করে বিজারিত হয়, তাকে জারক বলে।

$K_{2}C{r}_2{O}_7$ যৌগে কেন্দ্রীয় পরমাণু ক্রোমিয়াম ($Cr$)-এর জারণ মান $+6$।

[$(+1\times 2)+2x+(-2\times 7)=0\Rightarrow x=+6$]

যেহেতু ক্রোমিয়ামের সর্বোচ্চ জারণ মান $+6$, তাই রাসায়নিক বিক্রিয়াকালে এটি আর ইলেকট্রন ত্যাগ করতে পারে না; কেবল ইলেকট্রন গ্রহণ করে নিজের জারণ মান হ্রাস করতে পারে।
অম্লীয় মাধ্যমে এটি অন্য পদার্থ থেকে ৬টি ইলেকট্রন গ্রহণ করে নিজে বিজারিত হয়ে $C{r}^{3+}$ আয়নে পরিণত হয়।

বিজারণ অর্ধ-বিক্রিয়া:

$C{r}_2{O}_7^{2-}+14H^{+}+6e^{-}\to 2C{r}^{3+}+7H_{2}O$

যেহেতু $K_{2}C{r}_2{O}_7$ নিজে ইলেকট্রন গ্রহণ করে বিজারিত হয় এবং অপরকে জারিত করে, তাই এটি একটি উৎকৃষ্ট জারক পদার্থ।

এখানে,মোলসংখ্যা$\begin{array}{cc}P& =1.5\mathrm{atm}\\ V& =600\mathrm{mL}=0.6L\\ R& =0.082L\cdot \mathrm{atm}\cdot K^{-1}\cdot {\mathrm{mol}}^{-1}\\ T& ={27}^{\circ }C=300K\\ n& =\text{মোল সংখ্যা}=?\end{array}$

উদ্দীপকের $A$ গ্যাসের ক্ষেত্রে, আদর্শ গ্যাস সমীকরণ হতে পাই,

$PV=nRT$

বা, $n=\frac{PV}{RT}=\frac{1.5\times 0.6}{0.082\times 300}=0.036585\mathrm{mol}$

আমরা জানি,

$1\mathrm{mol}$$A$ গ্যাসে অণু সংখ্যা $=6.023\times {10}^{23}$ টি

$\therefore 0.036585\mathrm{mol}$$A$ গ্যাসে অণু সংখ্যা $=(6.023\times {10}^{23}\times 0.036585)$ টি
$=2.2035\times {10}^{22}$ টি

সুতরাং, $A$ গ্যাসের অণু সংখ্যা $2.2035\times {10}^{22}$ টি।

এখানে,
$A$ গ্যাসের ক্ষেত্রে,

$\begin{array}{cc}& P_A=1.5\mathrm{atm}\\ & V_A=600\mathrm{mL}\end{array}$

$B$ গ্যাসের ক্ষেত্রে,

$\begin{array}{cc}& V_B=400\mathrm{mL}\\ & P_B=2\mathrm{atm}\end{array}$

$V=$ মিশ্রণের মোট আয়তন 

$\begin{array}{cc}& =(600+400)\mathrm{mL}\\ & =1000\mathrm{mL}\end{array}$ 

$P=$ মিশ্রণের মোট চাপ $=?$ 

ডাল্টনের আংশিক চাপ সূত্রানুসারে পাই, 

$PV=P_A{V}_A+P_B{V}_B$ 

বা, $P=\frac{P_A{V}_A+P_B{V}_B}{V}$ 

$\begin{array}{cc}& =\frac{(1.5\times 600)+(2\times 400)}{1000}\\ & =1.7\mathrm{atm}\end{array}$ 

ডাল্টনের আংশিক চাপ সূত্রানুসারে, গ্যাস মিশ্রণের মোট চাপ $1.7\text{atm}$। কিন্তু গ্যাস মিশ্রণের পরীক্ষালব্ধ মোট চাপ $2.5\text{atm}$ দেওয়া আছে।
কাজেই গ্যাস মিশ্রণের মোট চাপ ও পরীক্ষালব্ধ চাপ একই না হওয়ায় উদ্দীপকের $A$ ও $B$ গ্যাসের মিশ্রণ ডাল্টনের আংশিক চাপ সূত্রকে সমর্থন করে না।