সৃজনশীলঃ ‘নিচের তথ্যগুলো লক্ষ…’ ২০২৬ – রাসায়নিক পরিবর্তন, রসায়ন, রসায়ন ১ম পত্র (এইচএসসি)

হেসের সূত্রটি হলো- “যদি কোনো রাসায়নিক বিক্রিয়ার প্রারম্ভিক ও শেষ অবস্থা স্থির বা একই থাকে; তবে সে বিক্রিয়া এক বা একাধিক ধাপে সংঘটিত হোক না কেনো প্রতিক্ষেত্রেই এনথালপি বা বিক্রিয়াতাপ সমান থাকবে।”
ব্যাখ্যা: মনে করি, কোনো বিক্রিয়ক A নিম্নলিখিত দুটি ভিন্ন পথে C তে পরিণত হলো। A_ বিক্রিয়কের প্রারম্ভিক অবস্থা এবং C উৎপাদের চূড়ান্ত অবস্থা। 

∴ হেসের সূত্রানুসারে, $\Delta H_l=(\Delta H_2+\Delta H_3)$ 

এখানে, 

$\begin{array}{cc}{n}_{\mathrm{HA}}& =\frac{600\times 0.1}{1000}\mathrm{mol}\\ & =0.06\mathrm{mol}\\ n_{\mathrm{MOH}}& =\frac{200\times 0.15}{1000}\\ & =0.03\mathrm{mol}\end{array}$ 

উদ্দীপক (ⅰ) এর ক্ষেত্রে, 

$\mathrm{HA}+\mathrm{MOH}\to \mathrm{MA}+H_{2}O$ 

প্রা. মোল      :      0.06 mol       0.03 mol          0         0 

সাম্যা. মোলা:     (0.06-0.03)           0          0.03 mol    0.03 mol 

                        = 0.03 mol 

এখানে, 

$\begin{array}{cc}& K_a=1.8\times {10}^{-5}\\ & n_{MA}=0.03\mathrm{mol}\\ & n_{11A}=0.03\mathrm{mol}\end{array}$ 

হেন্ডারসন হেসালবাখ সমীকরণ মতে 

$\begin{array}{cc}\mathrm{pH}& ={\mathrm{pK}}_a+\log \frac{n_{\mathrm{MA}}}{n_{\mathrm{IIA}}}\\ & =-\log (1.8\times {10}^{-5})+\log \left(\frac{0.03}{0.03}\right)\\ & =4.74\end{array}$ 

∴ উদ্দীপক (i) নং মিশ্রণের pH = 4.74 । 

 উদ্দীপকের তথ্যমতে, P ও Q হলো যথাক্রমে ${\mathrm{CH}}_4$ ও $C_2{H}_6$ । ${\mathrm{CH}}_4$ এর দহন বিক্রিয়া-

$\begin{array}{cc}{\mathrm{CH}}_4+2O_2& ⟶{\mathrm{CO}}_2+2H_{2}O\\ \therefore \Delta H_{\left({\mathrm{CH}}_4\right)}& =\{\Delta H_{f\left({\mathrm{CO}}_2\right)}+2\Delta H_{f\left(H_{2}O\right)}\}-\{\Delta H_{f\left({\mathrm{CH}}_4\right)}+2\Delta H_{{f(O}_2)}\}\\ & =\{-394+2\times (-285.85\left)\right\}-(-74.89+0)\end{array}$ 

(উদ্দীপক থেকে মানগুলো বসিয়ে) 

=-890.81 kJ/mol 

${\mathrm{CH}}_4$ এর আণবিক ভর = 16
∴ প্রতি গ্রাম ${\mathrm{CH}}_4$ থেকে উৎপাদিত তাপ $=\frac{890.81}{16}\mathrm{kJ}$ 

= 55.68 kJ 

আবার $C_2{H}_6$ এর দহন বিক্রিয়া- 

$\begin{array}{cc}{C}_2{H}_6+\frac{7}{2}{O}_2& ⟶2{\mathrm{CO}}_2+3H_{2}O\\ \therefore \Delta H_{\left(C_2{H}_6\right)}& =\{\Delta H_{f\left({\mathrm{CO}}_2\right)}+3\Delta H_{{f(H}_{2}O)}\}-\{\Delta H_{{f(C}_2{H}_6)}+\frac{7}{2}\Delta H_{{f(O}_2)}\}\\ & =\{2\times (-394)+3\times (-285.85\left)\right\}-\{-84.52+0\}\end{array}$ 

(উদ্দীপক হতে মানগুলো বসিয়ে) 

=-1561.03 kJ/mol 

$C_2{H}_6$ এর আগবিক ভর $=30$ 

∴ প্রতি গ্রাম $C_2{H}_6$ থেকে উৎপাদিত তাপ $=\frac{1561.03}{30}\mathrm{kJ}=52.03\mathrm{kJ}$ 

যেহেতু প্রতি গ্রাম ${\mathrm{CH}}_4$ থেকে উৎপাদিত তাপ (55.68 kJ) প্রতি গ্রাম $C_2{H}_6$ থেকে উৎপাদিত তাপ ( 52.03 kJ ) অপেক্ষা বেশি, তাই জ্বালানি হিসেবে ${\mathrm{CH}}_4$ অধিক উপযোগী ।