সৃজনশীলঃ ‘নিচের তথ্যগুলো লক্ষ…’ শহীদ সৈয়দ নজরুল ইসলাম কলেজ ২০২৬ – রাসায়নিক পরিবর্তন, রসায়ন, রসায়ন ১ম পত্র (এইচএসসি)

দুর্বল এসিড HF ও তীব্র ক্ষার NaOH এর প্রশমন তাপের মান স্থির মানের চেয়ে কিছুটা বেশি হয়। যেমন, 

$\mathrm{HF}\left(\mathrm{aq}\right)\rightleftharpoons H^{+}\left(\mathrm{aq}\right)+F^{-}\left(\mathrm{aq}\right);$ আয়নিত হয় মাত্র $2.5-2.6\%$ 

$\mathrm{NaOH}\left(\mathrm{aq}\right)⟶{\mathrm{Na}}^{+}\left(\mathrm{aq}\right)+\mathrm{OH}\left(\mathrm{aq}\right)$; আয়নিত হয় $100\%$ 

$\begin{array}{cc}& {\mathrm{HF}}_{\left(\mathrm{aq}\right)}+{\mathrm{NaOH}}_{\left(\mathrm{aq}\right)}⟶H_{\left(\mathrm{aq}\right)}^{+}+F_{\left(\mathrm{aq}\right)}^{-}+{\mathrm{Na}}_{\left(\mathrm{aq}\right)}^{+}+{\mathrm{OH}}_{\left(\mathrm{aq}\right)}^{-}\\ & ⟶({\mathrm{Na}}_{\left(\mathrm{aq}\right)}^{+}+F_{\left(\mathrm{aq}\right)}^{-})+H_2{O}_{\left(l\right)}\end{array}$

HF ও NaOH এর বিক্রিয়ায় উৎপন্ন লবণ NaF পানিতে আয়নিত অবস্থায় থাকে। F আয়নের আকার বেশ ছোট। এতে চার্জের ঘনত্ব অন্যান্য আয়নের তুলনায় অপেক্ষাকৃত বেশি হওয়ায় F- আয়নের সাথে দ্রাবক পানি অপেক্ষাকৃত বেশি দৃঢ়ভাবে যুক্ত হয়। ফলে তাপশক্তি নির্গত হয়। এখানে F আয়নের সাথে $H_{2}O$ অণু নতুন বন্ধনের সৃষ্টি করে। আর বন্ধনের সৃষ্টি হলেই তাপ নির্গত হয়। এ মান 11.26 kJ বৃদ্ধি পেয়ে প্রশমন তাপের মান দাঁড়ায় - 68.6 kJ mol ${}^{-1}$. 

দেওয়া আছে,

$\begin{array}{cc}& T_1={27}^{\circ }C=300K;T_2={37}^{\circ }C=310K\\ & K_1=2.25\times {10}^{-3}L{\mathrm{mol}}^{-1}{s}^{-1};K_2=4.75\times {10}^{-3}L{\mathrm{mol}}^{-1}{s}^{-1}\\ & R=8.314J{K}^{-1}{\mathrm{mol}}^{-1};E_a=?\end{array}$

উদ্দীপকের বিক্রিয়া (i) এর ক্ষেত্রে, আরহেনিয়াস সমীকরণ মতে, 

$\log \frac{K_2}{K_1}=\frac{E_a}{2,303R}\left(\frac{T_2-T_1}{T_2{T}_1}\right)$ 

বা, $\log \left(\frac{4.75\times {10}^{-3}}{2.25\times {10}^{-3}}\right)=\frac{E_a}{2.303\times 8.314}\times \left(\frac{310-300}{300\times 310}\right)$ 

বা, $0.3243=\frac{E_a}{19.147}\times \frac{10}{93000}$
বা, $E_a=\frac{577471.61}{10}$
বা, $E_a=57747.161J$

$\therefore E_a=57.75\mathrm{kJ}$

সুতরাং (i) নং বিক্রিয়ার সক্রিয়ণ শক্তি 57.75 kJ । 

উদ্দীপকের বিক্রিয়াটি নিয়ে পাই, 

$A_2\left(g\right)+3B_2\left(g\right)\rightleftharpoons 2{\mathrm{AB}}_3+92.4\mathrm{kJ}/$ mole 

প্রদত্ত বিক্রিয়া সাপেক্ষে শিল্পক্ষেত্রে সর্বোচ্চ ${\mathrm{AB}}_3$ উৎপাদ পেতে শর্তসমূহ নিচে ব্যাখ্যা করা হলো-
অত্যানুকূল তাপমাত্রা: বিক্রিয়াটি তাপোৎপাদী অর্থাৎ সম্মুখ বিক্রিয়ায়
তাপ উৎপন্ন হয়। ফলে সম্মুখ বিক্রিয়ায় তাপ প্রয়োগ বিক্রিয়া পেছনের দিকে অগ্রসর হয়। আবার, তাপমাত্রা হ্রাস করলে বিক্রিয়া সামনের দিকে অগ্রসর হলেও বিক্রিয়ার গতি হ্রাস পায়। তাই বিক্রিয়ার গতি বৃদ্ধি করার জন্য অর্থাৎ বিক্রিয়া হতে সর্বোচ্চ উৎপাদ পাওয়ার জন্য একটি অত্যানুকূল তাপমাত্রায় বিক্রিয়া ঘটানো হয়।
উপযুক্ত প্রভাবক: বিক্রিয়ায় অত্যানুকূল তাপ প্রয়োগ করে সাম্যাবস্থা অর্জনকে দ্রুততর করতে প্রভাবক ব্যবহার করা যেতে পারে। 

উপযুক্ত প্রভাবক : বিক্রিয়ায় অত্যানুকূল তাপ প্রয়োগ করে সাম্যাবস্থা অর্জনকে দ্রুততর করতে প্রভাবক ব্যবহার করা যেতে পারে।
চাপ প্রয়োগ : যেহেতু বিক্রিয়ায় উৎপাদের মোট মোল সংখ্যা বিক্রিয়কের মোট মোল সংখ্যার চেয়ে কম, তাই সাম্যাবস্থায় চাপ বৃদ্ধি করলে সামনের দিকে অগ্রসর হবে। অর্থাৎ কিছু বিক্রিয়ক পরস্পরের সাথে যুক্ত হয়ে ${\mathrm{AB}}_3$ গঠন করবে। অর্থাৎ ${\mathrm{AB}}_3$ এর উৎপাদন বৃদ্ধি পাবে।
উৎপার্দ ${\mathrm{AB}}_3$ সংগ্রহ : সাম্যাবস্থায় বিক্রিয়া মিশ্রণ হতে কিছু পরিমাণ উৎপন্ন দ্রব্য ${\mathrm{AB}}_3$ সরিয়ে নিলে ${\mathrm{AB}}_3$ এর ঘনমাত্রা হ্রাস পাবে। ফলে পুনরায় সাম্যাবস্থা অর্জন করার জন্য বিক্রিয়া সামনের দিকে অগ্রসর হবে। এতে করে ${\mathrm{AB}}_3$ এর উৎপাদন বৃদ্ধি পাবে।
উপরোক্ত কৌশলগুলো যথাযথভাবে প্রয়োগের মাধ্যমে উল্লেখিত বিক্রিয়ার মাধ্যমে সর্বোচ্চ পরিমাণ ${\mathrm{AB}}_3$ পাওয়া সম্ভব।