সৃজনশীলঃ ‘…’ সরকারি হাজী মুহাম্মদ মহসিন কলেজ ২০২৫ – পরিবেশ রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

গ্যাসের গতিশক্তি নির্ণয়ে RMS বেগ গড়বেগ অপেক্ষা অধিক উপযোগী। কারণ RMS বেগ হচ্ছে এমন একটি বেগ, যা প্রতিটি অণুর সাধারণ গতিবেগ ধরে অণুসমূহের গতিশক্তি হিসাব করলে তাদের প্রকৃত মোট গতিশক্তি পাওয়া যায়। গড়বেগ থেকে সরাসরি গতিশক্তি পাওয়া যায় না। এ কারণে গতিশক্তি নির্ণয়ে RMS বেগ অধিক উপযোগী।

ধরি, $HCl$ প্রান্ত থেকে $x$ দূরত্বে $N{H}_{4}Cl$ ধোঁয়া সৃষ্টি হবে।

$\therefore l_{\mathrm{HCl}}=\mathrm{xcm}$

তাহলে $N{H}_3$ প্রান্ত থেকে সাদা ধোঁয়ার দূরত্ব : $l_{{\mathrm{NH}}_3}=(25-x)\mathrm{cm}$.

$HCl$ এর আণবিক ভর, $M_{\mathrm{HCl}}=36.5$

$N{H}_3$ এর আণবিক ভর, $M_{{\mathrm{NH}}_3}=17$

আমরা জানি, 

$\frac{l_{\mathrm{HCl}}}{l_{{\mathrm{NH}}_3}}=\sqrt{\frac{M_{{\mathrm{NH}}_3}}{M_{\mathrm{HCl}}}}$

$\frac{x}{25-x}=\sqrt{\frac{17}{36.5}}=0.6825$

$x=17.0625-0.6825x$

$1.6825x=17.0625$

$\therefore x=\frac{17.0625}{1.6825}=10.14\mathrm{cm}$

∴ $HCl$ প্রান্ত থেকে $10.14cm$ দূরত্বে এবং $N{H}_3$ প্রান্ত থেকে $25-10.14$ = $14.86cm$ দূরত্বে $N{H}_{4}Cl$ এর সাদা ধোঁয়া উৎপন্ন হয়।

উদ্দীপকটি গ্রাহামের গ্যাস ব্যাপন সূত্রকে সমর্থন করে। গ্রাহামের ব্যাপন সূত্রটি হলো- "স্থির তাপমাত্রা ও চাপে কোনো গ্যাসের ব্যাপন হার তার ঘনত্বের বর্গমূলের ব্যস্তানুপাতিক”। অর্থাৎ কোনো গ্যাসের ব্যাপন হার এবং ঘনত্ব d হলে সূত্রানুসারে $r\propto \sqrt{\frac{1}{d}}$

অর্থাৎ গ্যাসের ঘনত্ব যত কম হবে ব্যাপন হার তত বেশি হবে। উদ্দীপকের $N{H}_3$ ও $HCl$ গ্যাস দুটিকে একটি নলের দু'পাশে স্থাপন করে পর্যবেক্ষণ করলে দেখা যায় যে, কিছুক্ষণ $N{H}_3$ ও $HCl$ এর মিশ্রণে $N{H}_4$ এর সাদা ধোঁয়ার সৃষ্টি হয়েছে।

$N{H}_3$ গ্যাসের আণবিক ভর ($M_1=17$), $HCl$ গ্যাসের আণবিক ভর ($M_2=36.5$) অপেক্ষা কম অর্থাৎ $N{H}_3$ গ্যাসের বাষ্প ঘনত্ব ($d_1=8.5$) থেকে $HCl$ গ্যাসের বাষ্প ঘনত্ব ($d_2=18.25$) বেশি। তাই $N{H}_3$ গ্যাসের ব্যাপন হার থেকে $HCl$ গ্যাসের ব্যাপন হার বেশি হয়েছে। উপরোক্ত ডাটা থেকে পাই,

অর্থাৎ $\sqrt{\frac{d_2}{d_1}}=1.5$.....................($2$)

সমীকরণ ($1$) ও ($2$) সমন্বয় করে পাই,

$\frac{r_1}{r_2}=\sqrt{\frac{d_2}{d_1}}$; এটি গ্রাহামের গ্যাস ব্যাপন সূত্র।

সুতরাং উদ্দীপকটি গ্রাহামের গ্যাস ব্যাপন সূত্র সমর্থন করে।