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

ধরি, ${\mathrm{Al}}_2{\left({\mathrm{SO}}_4\right)}_3$ এর দ্রাবতা S এবং দ্রাব্যতা গুণফল $K_{s}p$ । জলীয় দ্রবণে ${\mathrm{Al}}_2{\left({\mathrm{SO}}_4\right)}_3$ নিম্নরূপে বিয়োজিত হয় -

∴ দ্রাব্যতা গুণফল, $K_{\mathrm{sp}}={\left[{\mathrm{Al}}^{3+}\right]}^2\times {\left[{\mathrm{SO}}_4{}^{2-}\right]}^3$

বা, $K_{sp}=(2S{)}^2\times (3S{)}^3=4S^2\times 27S^3\therefore K_{sp}=108S^5$

এটিই দ্রাব্যতা ও দ্রাব্যতা গুণফলের মধ্যে সম্পর্ক।

উদ্দীপক-১ এর বিক্রিয়াটি-

${\mathrm{SO}}_3\rightleftharpoons {\mathrm{SO}}_2+\frac{1}{2}{O}_2$

এখানে, $\Delta n$ = উৎপাদের মোট মোল সংখ্যা - বিক্রিয়কের মোট মোল সংখ্যা

$=(1+\frac{1}{2})-1=\frac{3}{2}-1=\frac{3-2}{2}=\frac{1}{2}$

এখানে,

$\begin{array}{cc}& \Delta n=\frac{1}{2}\\ & K_c=x\\ & K_p=8x\\ & R=0.0821L\mathrm{atm}{K}^{-1}{\mathrm{mol}}^{-1}\\ & T=?\end{array}$

বিক্রিয়াটি $K_C$ ও $K_P$ এর মধ্যে সম্পর্ক,

$K_p=K_c(RT{)}^{\Delta n}$

বা, $8x=x\cdot (0.0821\times T{)}^{\frac{1}{2}}$

বা, $8=0.28653\times T^{\frac{1}{2}}$

বা, $T^{\frac{1}{2}}=\frac{8}{0.28653}=27.92$

বা, $T=779.5K$

বা, $T=(779.5-273{)}^{\circ }C$

$\therefore T={506.5}^{\circ }C$

অর্থাৎ 506.5 °C তাপমাত্রায় $K_P$ এর মান $K_C$ এর আটগুণ হবে।

উদ্দীপক-২ এর বিক্রিয়াটি-

$N_2{O}_4\rightleftharpoons 2{\mathrm{NO}}_2[\because A$ ও B এর পারমাণবিক সংখ্যা 7 ও 8 ] 

নিচে বিক্রিয়াটির সাম্যধ্রুবক $K_p$ ও $K_c$ এর রাশিমালা প্রতিপাদন করা হলো- 

ধরি, VL আয়তনবিশিষ্ট একটি পাত্রে a mol N₂O₄ নিয়ে উত্তপ্ত করায় সাম্যাবস্থায় $\alpha$ মোল $N_2{O}_4$ বিয়োজিত হয়ে $2\alpha \mathrm{mol}{\mathrm{NO}}_2$ উৎপন্ন করে।

K_P নির্ণয় : ধরে নাও, সাম্যাবস্থায় সিস্টেমের মোট চাপ, P

সাম্যাবস্থায় N₂O₄ এর মৌল সংখ্যা = (a - $\alpha$) এবং NO₂ এর মৌল সংখ্যা = (2$\alpha$)

কোনো নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় সাম্যাবস্থায় V L আয়তনের আবদ্ধ পাত্রের মধ্যে উৎপন্ন $2\alpha \mathrm{mol}{\mathrm{NO}}_2$ অতিরিক্ত অবিকৃত বিক্রিয়ক $(a-\alpha )\mathrm{mol}{N}_2{O}_4$ এর সাথে অবস্থান করে সাম্যধারা গঠন করেছে।

∴ সাম্যাবস্থায় V L আয়তনের পাত্রের মধ্যে উৎপাদ ও  বিক্রিয়কের মোট মোল সংখ্যা 

$=(a-\alpha +2\alpha )\mathrm{mol}=(a+\alpha )\mathrm{mol}$

সাম্যবস্থায়, N₂O₄ এর মোল ভগ্নাংশ  $=\frac{(a-\alpha )}{(a+\alpha )}$ ও

NO₂ এর মোল ভগ্নাংশ $=\frac{2a}{(a+\alpha )}$

${\mathrm{NO}}_2$ এর আংশিক চাপ, $P_{{\mathrm{NO}}_2}=$ মোট চাপ × ${\mathrm{NO}}_2$ এর মোল ভগ্মাংশ

$=P\left(\frac{2\alpha }{a+\alpha }\right)$

$\therefore$ ভরক্রিয়া সূত্রানুসারে, সাম্যধ্রুবক 

$\begin{array}{cc}& K_p=\frac{P_{{\mathrm{NO}}_2}^2}{P_{N_2{O}_4}}\\ & =\frac{{(P\times \frac{2\alpha }{a+\alpha })}^2}{P\frac{(a-\alpha )}{(a+\alpha )}}=\frac{P^{2\frac{4{\alpha }^2}{(a+\alpha {)}^2}}}{P\frac{(a-\alpha )}{(a+\alpha )}}\\ & =P\frac{4{\alpha }^2}{(a+\alpha {)}^2}\times \frac{(a+\alpha )}{(a-\alpha )}\\ & =P\frac{4{\alpha }^2}{(a+\alpha )(a-\alpha )}\times \frac{4{\alpha }^2}{a^2-{\alpha }^2}P\end{array}$

K_c নির্ণয় :N₂O₄ বিয়োজনের শুরুতে পাত্রের আয়তন V L ধরে নিয়েছিলে,

$\therefore$সাম্যাবস্থায়,  N₂O₄ এর মোলার ঘনমাত্রা $\left[N_2{O}_4\right]=\left[\frac{a-\alpha }{V}\right]\mathrm{mol}{L}^{-1}$

NO₂ এর মোলার ঘনমাত্রা $\left[{\mathrm{NO}}_2\right]=\frac{2\alpha }{V}\mathrm{mol}{L}^{-1}$

$\therefore$সাম্যধ্রুবক,

$\begin{array}{cc}{K}_c=\frac{{\left[N{O}_2\right]}^2}{\left[N_2{O}_4\right]}=\frac{{\left[\frac{2\alpha }{V}\right]}^2}{\left[\frac{a-\alpha }{V}\right]}=\frac{\frac{4{\alpha }^2}{V^2}}{\frac{a-\alpha }{V}}& =\frac{4{\alpha }^2}{V^2}\times \frac{V}{a-\alpha }\\ & =\frac{4{\alpha }^2}{(a-\alpha )V}\end{array}$