সৃজনশীলঃ ‘…’ রাজশাহী বোর্ড ২০২২ – রাসায়নিক পরিবর্তন, রসায়ন, রসায়ন ১ম পত্র (এইচএসসি)

3d, 4p এবং 5s এর মধ্যে 3d তে ইলেকট্রন আগে প্রবেশ করবে। কারণ 3d, 4p ও 5s অরবিটাল তিনটির ক্ষেত্রে n + I এর মান একই অর্থাৎ 5। যখন একাধিক অরবিটালের n + I এর মান সমান হয় তখন যেটির n (প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা) এর মান কম ইলেকট্রন সেখানে আগে প্রবেশ করে। এজন্য অরবিটাল তিনটির মধ্যে 3d অরবিটালে ইলেকট্রন আগে প্রবেশ করবে।

ধরি, ১নং পাত্রের দ্রবণে x mL 0.1 M HCOOK দ্রবণ যোগ করলে pH মান 5 হবে।
হেন্ডারসন হেসালবাখ সমীকরণ মতে,

এখানে$\begin{array}{cc}& \text{ এখানে, }\\ & \mathrm{pKa}=3.8\\ & \mathrm{pH}=5\\ & \left[\mathrm{HCOOK}\right]=(n\times 0.1)\mathrm{mol}\\ & \left[\mathrm{HCOOH}\right]=(100\times 0.15)\mathrm{mol}\\ & =15\mathrm{mol}\end{array}$

$\mathrm{pH}=\mathrm{pKa}+\log \frac{\left[\mathrm{HCOOK}\right]}{\left[\mathrm{HCOOH}\right]}$
বা, $5=3.8+\log \frac{0.1x}{15}$
বা, $\log \left(\frac{0.1x}{15}\right)=5-3.8=1.2$
বা, $\frac{0.1x}{15}=15.85$
বা, $0.1x=15.85\times 15=237.73$
বা, $x=\frac{237.73}{0.1}=2377.34\mathrm{mL}$

সুতরাং ১নং পাত্রের দ্রবণে 2377.34 mL 0.1 M HCOOK দ্রবণ যোগ করলে দ্রবণের pH এর মান 5 হবে ।

উদ্দীপকের ১নং দ্রবণের ক্ষেত্রে, $100\mathrm{mL}0.15M\mathrm{HCOOH}\equiv$$(100\times 0.15)\mathrm{mL}1M\mathrm{HCOOH}\equiv 15\mathrm{mL}1M\mathrm{HCOOH}$ আবার, ২নং দ্রবণের ক্ষেত্রে, $30\mathrm{mL}0.1M\mathrm{KOH}\equiv (30\times 0.1)\mathrm{mL}$$1M\mathrm{KOH}\equiv 3\mathrm{mL}1M\mathrm{KOH}$

পাত্রদ্বয় মিশ্রিত করলে নিচের বিক্রিয়া ঘটে-

দেখা যাচ্ছে, সাম্যাবস্থায় 12 mL IM HCOOH দ্রবণে থেকে যায়। কাজেই HCOOH ও HCOOK লবণ অম্লীয় বাফার হিসাবে কাজ করবে। এতে সামান্য লেবুর রস যোগ করলে দ্রবণের pH এর মান পরিবর্তিত হবে না। নিচে তা ব্যাখ্যা করা হলো-

বাফার দ্রবণে HCOOH ও HCOOK নিম্নরূপে বিয়োজিত হয়-

$\mathrm{HCOOH}\rightleftharpoons {\mathrm{HCOO}}^{-}+H^{+}$
$\mathrm{HCOOK}\to {\mathrm{HCOO}}^{-}+K^{+}$

এ দ্রবণে সামান্য লেবুর রস যোগ করলে দ্রবণে H⁺ আয়নের ঘনমাত্রা বৃদ্ধি পাবে। তখন তা দ্রবণে বিদ্যমান HCOO আয়নের সাথে যুক্ত হয়ে প্রায় অবিযোজিত HCOOH তৈরি করে।
H⁺ + HCОО --- НСООН উৎপাদে HCOO আয়নের ঘনমাত্রা হ্রাস পেলে বিক্রিয়কের HCOOH সামান্য বিয়োজিত হয়ে HCOO^- আয়নের সমতা করে। ফলে দ্রবণের মোট pH মানের কোনো পরিবর্তন হয় না। অর্থাৎ উদ্দীপকের ১নং ও ২নং পাত্রের দ্রবণে লেবুর রস যোগ করলে দ্রবণের pH এর মান অপরিবর্তিত থাকে।