রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যে বিশেষ ধরনের কার্যকরী মূলক সমাণুতায় একটি কার্যকরী মূলক স্বতঃস্ফূর্তভাবে অন্য একটি কার্যকরী মূলকে রূপান্তরিত হয়ে দুটি সমাণুর মধ্যে একটি গতিশীল সাম্যাবস্থার সৃষ্টি করে, তাকে টটোমারিজম বা গতিশীল কার্যকরী মূলক সমাণুতা বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   BOD (Biological Oxygen Demand) হলো পানিতে উপস্থিত কেবল জৈব ভঙ্গুর (biodegradable) দূষকসমূহকে অণুজীব বা ব্যাকটেরিয়া দ্বারা জারিত করতে প্রয়োজনীয় অক্সিজেনের পরিমাণ। অন্যদিকে, COD (Chemical Oxygen Demand) হলো পানিতে উপস্থিত জৈব ভঙ্গুর এবং অজৈব বা জৈব অভঙ্গুর (non-biodegradable) উভয় প্রকার দূষককে শক্তিশালী রাসায়নিক জারক (যেমন- অম্লীয় $\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7$) দ্বারা জারিত করতে প্রয়োজনীয় মোট অক্সিজেনের পরিমাণ।

   যেহেতু COD এর ক্ষেত্রে পানিতে থাকা সমস্ত জারণযোগ্য পদার্থের জারণ ঘটে কিন্তু BOD এর ক্ষেত্রে কেবল নির্দিষ্ট কিছু জৈব পদার্থের জৈবিক জারণ ঘটে, তাই পানিতে সবসময় BOD অপেক্ষা COD-এর মান বেশি হয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের A পাত্রে রক্ষিত দ্রবণের আয়তন, $V = 100\text{ mL} = 0.1\text{ L}$
   প্রাথমিক মোলার ঘনমাত্রা, $S = 0.1\text{ M}$
   $\text{H}_2\text{SO}_4$-এর মোলার ভর, $M = 98\text{ g/mol}$

   আমরা জানি, A পাত্রে দ্রবীভূত $\text{H}_2\text{SO}_4$-এর প্রাথমিক ভর,
   $w_1 = \frac{S \times M \times V(\text{mL})}{1000} = \frac{0.1 \times 98 \times 100}{1000} = 0.98\text{ g}$

   A পাত্রে আরো $4.9\text{ g } \text{H}_2\text{SO}_4$ যোগ করা হলে মোট দ্রবের ভর হয়:
   $w = w_1 + 4.9\text{ g} = 0.98\text{ g} + 4.9\text{ g} = 5.88\text{ g} = 5880\text{ mg}$

   দ্রবণের মোট আয়তন অপরিবর্তিত ($100\text{ mL} = 0.1\text{ L}$) বিবেচনা করলে,
   ppm এককে ঘনমাত্রা = $\frac{\text{দ্রবের ভর (mg)}}{\text{দ্রবণের আয়তন (L)}} = \frac{5880\text{ mg}}{0.1\text{ L}} = 58,800\text{ ppm} \text{ (বা mg/L)}$।

   অতএব, দ্রবণটির ঘনমাত্রা হবে $58,800\text{ ppm}$।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের A পাত্রে রয়েছে তীব্র এসিড $\text{H}_2\text{SO}_4$, B পাত্রে রয়েছে দুর্বল ক্ষার $\text{NH}_4\text{OH}$ এবং C পাত্রে রয়েছে তীব্র ক্ষার $\text{NaOH}$।

   ১. A ও B পাত্রের দ্রবণের টাইট্রেশন (তীব্র এসিড ও দুর্বল ক্ষার):
   $\text{H}_2\text{SO}_4$ এবং $\text{NH}_4\text{OH}$-এর প্রশমন বিক্রিয়ায় উৎপন্ন লবণ $(\text{NH}_4)_2\text{SO}_4$ আর্দ্রবিশ্লেষিত হয়ে অম্লীয় পরিবেশ সৃষ্টি করে। ফলে এ টাইট্রেশনের সমাপ্তি বিন্দুতে দ্রবণের pH মান প্রশম বিন্দু (pH 7)-এর নিচে অম্লীয় পরিসরে (প্রায় 3.1 থেকে 6.3-এর মধ্যে) অবস্থান করে। এই pH পরিসরে কার্যকর নির্দেশক হলো মিথাইল অরেঞ্জ (pH সীমা 3.1–4.4) বা মিথাইল রেড (pH সীমা 4.2–6.3)। এ ক্ষেত্রে ফেনলফথ্যালিন (pH সীমা 8.2–10.0) বর্ণ পরিবর্তন করতে পারে না বিধায় তা নির্দেশক হিসেবে ব্যবহার করা যায় না।

   ২. A ও C পাত্রের দ্রবণের টাইট্রেশন (তীব্র এসিড ও তীব্র ক্ষার):
   $\text{H}_2\text{SO}_4$ এবং $\text{NaOH}$-এর প্রশমন বিক্রিয়ায় তীব্র এসিড ও তীব্র ক্ষার সম্পূর্ণ প্রশমিত হয়। এ ক্ষেত্রে সমাপ্তি বিন্দুতে pH-এর পরিবর্তন অত্যন্ত খাড়া বা বিস্তৃত হয় (প্রায় pH 3.5 থেকে 10.5 পর্যন্ত)। এই বিস্তীর্ণ pH পরিসরের মধ্যে মিথাইল অরেঞ্জ, মিথাইল রেড এবং ফেনলফথ্যালিন—উভয় শ্রেণির নির্দেশকের pH পরিসরই অন্তর্ভুক্ত থাকে। ফলে এ টাইট্রেশনে মিথাইল অরেঞ্জ বা ফেনলফথ্যালিন যেকোনো একটিকেই নির্দেশক হিসেবে সফলভাবে ব্যবহার করা যায়।

   উপসংহার:
   যেহেতু মিথাইল অরেঞ্জ নির্দেশকটি তীব্র এসিড-দুর্বল ক্ষার (A ও B) এবং তীব্র এসিড-তীব্র ক্ষার (A ও C) উভয় টাইট্রেশনেই সঠিক সমাপ্তি বিন্দু নির্দেশ করতে সক্ষম, তাই উভয় টাইট্রেশনে একই নির্দেশক হিসেবে মিথাইল অরেঞ্জ (বা মিথাইল রেড) ব্যবহার করা যাবে। তবে ফেনলফথ্যালিন নির্বাচন করলে তা উভয় ক্ষেত্রে ব্যবহার করা যাবে না।