সৃজনশীলঃ ‘…’ রাজশাহী বোর্ড ২০২৫ – রাসায়নিক পরিবর্তন, রসায়ন, রসায়ন ১ম পত্র (এইচএসসি)

অবস্থান্তর মৌল হলো যেসব মৌলের সুস্থিত আয়নের ইলেকট্রন বিন্যাসে অপূর্ণ $d$ অরবিটাল থাকে তাদেরকে অবস্থান্তর ধাতু বলে। অপরদিকে, যেসব মৌলের সর্ববহিঃস্থ স্তরের সর্বশেষ ইলেকট্রনটি $d$ অরবিটালে প্রবেশ করে তাদের $d$-ব্লক মৌল বলে। এ থেকে বুঝা যায় যে, সকল অবস্থান্তর মৌলই $d$-ব্লক মৌল কিন্তু সকল $d$-ব্লক মৌল অবস্থান্তর মৌল নয়। যেমন $Sc\left(21\right)$ এর ইলেকট্রন বিন্যাসে $3d$ অরবিটালে $1$টি ইলেকট্রন থাকায় এটি $d$ ব্লকভুক্ত মৌল। কিন্তু $Sc$ এর সুস্থিত $S{c}^{3+}$ আয়নে $3d^0$ অরবিটালে কোনো ইলেকট্রন না থাকায় এটি অবস্থান্তর মৌল নয়। কাজেই সকল $d-block$ মৌল অবস্থান্তর মৌল নয়। 

উদ্দীপক হতে পাই, $M$-এর পারমাণবিক সংখ্যা $11$, অর্থাৎ মৌলটি সোডিয়াম ($Na$)।
সুতরাং $MOH$ হলো $NaOH$।

$II$ নং পাত্রে $NaOH$ দ্রবণের পরিমাণ $=2.5\%\left(w/v\right)$
অর্থাৎ, $100\text{ mL}$ দ্রবণে দ্রবীভূত $NaOH$-এর ভর, $W=2.5\text{ g}$
$NaOH$-এর আণবিক ভর, $M=23+16+1=40$
আয়তন, $V=100\text{ mL}$
আমরা জানি, দ্রবণের ঘনমাত্রা,

যেহেতু $NaOH$ একটি তীব্র ক্ষার, এটি জলীয় দ্রবণে সম্পূর্ণ বিয়োজিত হয়:
$NaO{H}_{\left(aq\right)}\to N{a}_{\left(aq\right)}^{+}+O{H}_{\left(aq\right)}^{-}$
সুতরাং, $\left[O{H}^{-}\right]=0.625\text{ M}$
অতএব, $pOH=-\log \left[O{H}^{-}\right]$
$pOH=-\log \left(0.625\right)=0.2041$
আমরা জানি, $pH+pOH=14$
$\therefore pH=14-0.2041=13.7959\approx 13.796$
সুতরাং, $II$-নং পাত্রের দ্রবণের $pH=13.796$।

$I$ ও $II$ নং পাত্রের মিশ্রণে সামান্য পরিমাণ অ্যাসিড বা ক্ষার দ্রবণ যোগ করলে $pH$ মানের পরিবর্তন হবে কিনা তা নির্ভর করবে দ্রবণটি বাফার হবে কিনা তার উপর। মিশ্রণটি বাফার হতে হলে $HCOOH$ ও $NaOH$-এর প্রশমনের পর অতিরিক্ত $HCOOH$ থাকতে হবে অর্থাৎ, পাত্র-$I$-এ $HCOOH$-এর মোল সংখ্যা পাত্র-$II$-এ $NaOH$-এর মোল সংখ্যা হতে বেশি হতে হবে।

পাত্র-$I$-এ $HCOOH$-এর মোল সংখ্যা,
$n_{HCOOH}=0.5\times 300\times {10}^{-3}\text{ mol}=0.15\text{ mol}$

পাত্র-$II$-এ $NaOH$-এর মোল সংখ্যা,
$n_{NaOH}=0.625\times V=0.625V\text{ mol}$

$HCOOH$ ও $NaOH$-এর মোল সংখ্যা সমান হতে হলে পাত্র-$II$-এ $NaOH$ দ্রবণের আয়তন হবে,

অর্থাৎ, $V=240\text{ mL}$

এখন বাফার দ্রবণ হতে হলে $NaOH$-এর আয়তন $240\text{ mL}$-এর কম হতে হবে। তখন মিশ্রণে $HCOONa$ এবং $HCOOH$ উপস্থিত থাকবে।

সুতরাং, পাত্র-$II$-এর দ্রবণের আয়তন $240\text{ mL}$-এর কম হলে $I$ ও $II$ নং পাত্রের মিশ্রিত দ্রবণে সামান্য অ্যাসিড বা ক্ষার দ্রবণ যোগ করলে $pH$ মানের পরিবর্তন হবে না। $240\text{ mL}$-এর সমান বা বেশি হলে পরিবর্তন হবে।