সৃজনশীলঃ ‘…’ রাজশাহী বোর্ড ২০২৩ – রাসায়নিক পরিবর্তন, রসায়ন, রসায়ন ১ম পত্র (এইচএসসি)

$N_2\left(g\right)+O_2\left(g\right)\rightleftharpoons 2\mathrm{NO}\left(g\right);$ বিক্রিয়াটির সাম্যাবস্থার উপর চাপের কোনো প্রভাব নেই। কারণ জানা আছে, যেসব গ্যাসীয় উভমুখী বিক্রিয়ার ক্ষেত্রে বিক্রিয়ক ও উৎপাদের মোল সংখ্যা সমান থাকে তাদের ক্ষেত্রে চাপের কোনো প্রভাব থাকে না। প্রদত্ত বিক্রিয়ায় বিক্রিয়কের মোট মোল সংখ্যা (1+1) বা 2 এবং উৎপাদের মোল সংখ্যাও 2। অর্থাৎ বিক্রিয়ক ও উৎপাদের মোল সংখ্যা সমান হওয়ায় বিক্রিয়াটি সাম্যাবস্থার উপর চাপের কোনো প্রভাব নেই।

উদ্দীপকের ১নং পাত্রের দ্রবণের ক্ষেত্রে দেওয়া আছে,

${\mathrm{pK}}_a=3.8$

বা, $-\log K_a=3.8$

$\therefore K_a={10}^{-3.8}=1.58\times {10}^{-4}$

এখানে, C = 0.1M

জানা আছে, বিয়োজন মাত্রা,

$\alpha =\sqrt{\frac{K_a}{C}}$

বা, $\alpha =\sqrt{\frac{1.58\times {10}^{-4}}{0.1}}$

$\therefore \alpha =3.97\times {10}^{-2}$

বিয়োজন মাত্রাকে শতকরায় প্রকাশ করা হয় বলে,

$\alpha =3.97\times {10}^{-2}\times 100=3.97\%$

অর্থাৎ ১নং পাত্রে বিদ্যমান দ্রবের বিয়োজন মাত্রা 3.97%।

উদ্দীপক হতে, (১) নং পাত্রে দুর্বল এসিড এবং (২) নং পাত্রে সেই দুর্বল এসিডের লবণ বিদ্যমান।

এখন, ১নং পাত্র ও ২নং পাত্রের মিশ্রিত দ্রবণের pH মান,

$\begin{array}{cc}\mathrm{pH}& ={\mathrm{pK}}_a+\log \frac{\left[\mathrm{HCOONa}\right]}{\left[\mathrm{HCOOH}\right]}\\ & =3.8+\log \left(\frac{0.2}{0.1}\right)=3.8+0.30=4.10\end{array}$

মিশ্রণের pH. মান 4.10 হওয়ায় HCOOH ও HCOONa একটি অম্লীয় বাফার হিসাবে কাজ করবে। এতে সামান্য পরিমাণে তীব্র এসিড ও ক্ষার যোগ করলে pH মান অপরিবর্তিত থাকে। নিচে তা ব্যাখ্যা করা হলো-

এ বাফার দ্রবণে উপাদানদ্বয় নিম্নরূপে বিয়োজিত হয়-

$\begin{array}{cc}& \mathrm{HCOOH}\rightleftharpoons {\mathrm{HCOO}}^{-}+H^{+}\\ & \mathrm{HCOONa}\rightleftharpoons {\mathrm{HCOO}}^{-}+{\mathrm{Na}}^{+}\end{array}$

সামান্য পরিমাণে তীব্র এসিড যোগ করলে : এ দ্রবণে সামান্য এসিড যোগ করলে তা দ্রবণে বিদ্যমান $HCO{O}^{-}$ আয়নের সাথে যুক্ত হয়ে HCOOH উৎপন্ন করে। এক্ষেত্রে HCOOH মৃদু বলে দ্রবণের মোট pH স্থির থাকে।

$H^{+}+{\mathrm{HCOO}}^{-}⟶\mathrm{HCOOH}$

সামান্য পরিমাণে তীব্র ক্ষার যোগ করলে: এ মিশ্রণে সামান্য পরিমাণ তীব্র ক্ষার যোগ করা হলে তা থেকে উৎপন্ন $O{H}^{-}$ আয়ন $H^{+}$ এর সাথে যুক্ত হয়ে $H_{2}O$ উৎপন্ন করে। তখন অ-আয়নিক HCOOH এর একটি -অংশ আয়নিত হয়ে ঘাটতি $H^{+}$ প্রদান করবে। ফলে দ্রবণের $H^{+}$ আয়নের কোনো পরিবর্তন হবে না।

$H^{+}+{\mathrm{OH}}^{-}\to H_{2}O$

সুতরাং pH এর কোনো পরিবর্তন হবে না।

এভাবে এসিড ও ক্ষার যোগে ১নং ও ২নং মিশ্রণের pH মান স্থির থাকে।