সৃজনশীলঃ ‘[HA একটি জৈব…’ ঢাকা বোর্ড ২০২৩ – রাসায়নিক পরিবর্তন, রসায়ন, রসায়ন ১ম পত্র (এইচএসসি)

${\mathrm{HNO}}_3$ এবং $H_3{\mathrm{PO}}_4$ এর মধ্যে ${\mathrm{HNO}}_3$ এসিড অধিক শক্তিশালী এসিড। কারণ জানা আছে, অক্সোএসিডসমূহের কেন্দ্রীয় পরমাণুর জারণ সংখ্যা যত বেশি, ঐ এসিডের তীব্রতা তত বেশি। জারণ সংখ্যা সমান হলে তখন যে কেন্দ্রীয় পরমাণুর আকার ছোট হবে, সেই এসিডের তীব্রতা বেশি হবে। এখানে ${\mathrm{HNO}}_3$ ও $H_3{\mathrm{PO}}_4$ উভয়ের কেন্দ্রীয় পরমাণুর জারণ মান সমান + 5 এবং নাইট্রোজেন পরমাণুর আকার ফসফরাস পরমাণুর আকারের চেয়ে ছোট। ফলে ফসফরাসের তুলনায় নাইট্রোজেনের চার্জ বেশি। তাই ${\mathrm{HNO}}_3$ অধিক শক্তিশালী।

উদ্দীপকের ১ম পাত্রের দ্রবণের ক্ষেত্রে, HA জৈব এসিড দুর্বল হওয়ায় এটি জলীয় দ্রবণে আংশিক আয়নিত হবে।

$\mathrm{HA}\left(\mathrm{aq}\right)\rightleftharpoons H^{+}\left(\mathrm{aq}\right)+A^{-}\left(\mathrm{aq}\right)$

 দেওয়া আছে,

বিয়োজন ধ্রুবক, $K_a=1.8\times {10}^{-4}M$

ঘনমাত্রা, C = 0.2 M

 অসওয়াল্ডের লঘুকরণ সূত্র মতে,

$\begin{array}{cc}\alpha & =\sqrt{\frac{K_a}{C}}\\ & =\sqrt{\frac{1.8\times {10}^{-4}}{0.2}}\\ & =0.03\\ \therefore \left[H^{+}\right]& =\alpha \times C[\alpha =0.03]\\ & =0.3\times 0.2\\ & =6\times {10}^{-3}M\end{array}$

আমরা জানি, 

$\begin{array}{cc}\mathrm{pH}& =-\log \left[H^{+}\right]\\ & =-\log (6\times {10}^{-3})\\ & =2.22\end{array}$

সুতরাং উদ্দীপকের ১ম পাত্রের (HA এর দ্রবণের) pH মান 2.22

উদ্দীপকের MOH যৌগে M এর পারমাণবিক সংখ্যা 19 হওয়ায় M হল পটাশিয়াম (K)। তাই MOH যৌগটি KOH।

১ম ও ২য় পাত্রদ্বয় একত্রে মিশ্রিত করলে নিচের বিক্রিয়াটি ঘটে-

দেখা যাচ্ছে, সাম্যাবস্থায় 20 mL 0.2 M HA এসিড এবং 40 mL 0.2 M KA লবণ তৈরি হয়। কাজেই HA ও KA দ্রবণদ্বয় অম্লীয় বাফার হিসেবে কাজ করে। এ দ্রবণে সামান্য ক্ষার যোগ করলে pH মানের কোনো পরিবর্তন হবে না। নিচে তা বিশ্লেষণ করা হলঃ

দ্রবণে HA ও KA বাফার উপাদানদ্বয় নিম্নরূপে বিয়োজিত হয়। 

$\mathrm{HA}\stackrel{\mathrm{aq}}{⟷}{H}^{+}\left(\mathrm{aq}\right)+A^{-}\left(\mathrm{aq}\right)$ [আংশিক বিয়োজিত]

$\mathrm{KA}\stackrel{\mathrm{aq}}{⟶}{K}^{+}\left(\mathrm{aq}\right)+A^{-}\left(\mathrm{aq}\right)$[সম্পূর্ণ বিয়োজিত]

মিশ্রিত দ্রবণে ক্ষার সংযোগ : এ দ্রবণে সামান্য ক্ষার যেমন NaOH যোগ করলে দ্রবণে $O{H}^{-}$ আয়নের ঘনমাত্রা বৃদ্ধি পায়। $O{H}^{-}$ আয়ন দ্রবণে বিদ্যমান $H^{+}$ আয়নের সাথে যুক্ত হয়ে $H_{2}O$ তৈরি করে।

${\mathrm{OH}}^{-}\left(\mathrm{aq}\right)+H^{+}\left(\mathrm{aq}\right)⟶H_{2}O\left(l\right)$

$H^{+}$ আয়নের ঘাটতি পূরণের জন্য দুর্বল HA এসিড পুনরায় সামান্য বিযোজিত হয়ে $H^{+}$ আয়ন তৈরি করে। ফলে $O{H}^{-}$ আয়ন যোগ করার ফলাফল প্রশমিত হয় এবং pH মানের কোনো পরিবর্তন হয় না।

সুতরাং উদ্দীপকের ১ম ও ২য় পাত্রের মিশ্রিত দ্রবণে সামান্য ক্ষার যোগ করলেও pH এর পরিবর্তন হয় না।