রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় প্রতি লিটার (১০০০ mL) দ্রবণে দ্রবীভূত দ্রবের মোল সংখ্যাকে ঐ দ্রবণের মোলারিটি বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   দুটি পরস্পর দর্পণ প্রতিবিম্ব সমাণুর (d- ও l-সমাণু) সমমোলার মিশ্রণকে রেসিমিক মিশ্রণ বলে। রেসিমিক মিশ্রণে উপস্থিত d-সমাণু এক-সমতলীয় আলোকে ঘড়ির কাঁটার দিকে যত ডিগ্রি কোণে আবর্তন করে, l-সমাণুটি ঠিক সমপরিমাণ কোণে ঘড়ির কাঁটার বিপরীত দিকে আবর্তন করে। ফলে উভয়ের ঘূর্ণন পরস্পরকে সম্পূর্ণরূপে নিষ্ক্রিয় করে দেয় (বাহ্যিক ক্ষতিপূরণ বা external compensation)। এই কারণে রেসিমিক মিশ্রণ সার্বিকভাবে আলোক নিষ্ক্রিয় হয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে M-এর পারমাণবিক ভর ৩৯.১, যা পটাসিয়াম (K)-কে নির্দেশ করে। সুতরাং, ক্ষার দ্রবণটি হলো তীব্র ক্ষার KOH এবং পাত্রের অ্যাসিড দ্রবণটি হলো তীব্র এসিড HNO₃।

   তীব্র এসিড (HNO₃) ও তীব্র ক্ষার (KOH)-এর প্রশমন বিক্রিয়াটি নিম্নরূপ:
   HNO₃ + KOH → KNO₃ + H₂O

   তীব্র এসিড ও তীব্র ক্ষারের টাইট্রেশনের ক্ষেত্রে টাইট্রেশন বক্ররেখা বা লেখচিত্রে প্রশমন বিন্দুতে বা সমতূল্য বিন্দুতে একটি খাড়া উল্লম্ব রেখা পাওয়া যায়। লেখচিত্রের অক্ষদ্বয় বিবেচনা করলে, X-অক্ষে ক্ষারের আয়তন (mL) এবং Y-অক্ষে pH স্থাপন করা হয়। সমতূল্য বিন্দুর ঠিক পূর্ব মুহূর্ত থেকে সামান্য ক্ষার যোগ করলেই দ্রবণের pH মান হঠাৎ প্রায় ৩.৫ থেকে ১০.৫ পর্যন্ত দ্রুত বৃদ্ধি পায়।

   এই প্রশমন পরিসর (pH ৩.৫ – ১০.৫) অত্যন্ত বিস্তৃত হওয়ায় যেসব নির্দেশকের বর্ণ পরিবর্তনের পরিসর (pH range) এই সীমার মধ্যে পড়ে, তাদের যেকোনোটিই নির্দেশক হিসেবে নির্বাচন করা যায়।

   সাধারণ নির্দেশকসমূহের বর্ণ পরিবর্তনের পরিসর:
   ১. মিথাইল অরেঞ্জ (pH ৩.১ - ৪.৪)
   ২. মিথাইল রেড (pH ৪.২ - ৬.৩)
   ৩. ফেনলফথ্যালিন (pH ৮.২ - ১০.০)

   যেহেতু এই নির্দেশকগুলোর বর্ণ পরিবর্তনের pH পরিসর উক্ত খাড়া অংশের (pH ৩.৫ – ১০.৫) মধ্যে পড়ে, তাই উদ্দীপকের বিক্রিয়াটির জন্য ফেনলফথ্যালিন, মিথাইল রেড বা মিথাইল অরেঞ্জ নির্দেশক হিসেবে উপযুক্ত।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে,
   MOH এর ক্ষেত্রে:
   আয়তন, V₁ = 40 mL = 0.04 L
   মোলারিটি, S₁ = 0.1 M (ডেসি মোলার)
   KOH এর মোল সংখ্যা, n(KOH) = V₁ × S₁ = 0.04 × 0.1 = 0.004 mol

   HNO₃ এর ক্ষেত্রে:
   1.26% দ্রবণ অর্থাত্ 100 mL দ্রবণে দ্রবীভূত HNO₃ এর ভর = 1.26 g
   অতএব, HNO₃ এর মোলারিটি, S₂ = (10 × 1.26) / 63 = 0.2 M (যেহেতু HNO₃ এর মোলার ভর M = 63 g/mol)
   আয়তন, V₂ = 50 mL = 0.05 L
   HNO₃ এর মোল সংখ্যা, n(HNO₃) = V₂ × S₂ = 0.05 × 0.2 = 0.010 mol

   বিক্রিয়া:
   HNO₃ + KOH → KNO₃ + H₂O
   ১ মোল KOH প্রশমিত করে ১ মোল HNO₃ কে।
   সুতরাং, 0.004 mol KOH প্রশমিত করবে 0.004 mol HNO₃ কে।
   মিশ্রণে অবশিষ্ট অবিক্রিয়াত HNO₃ এর মোল সংখ্যা = 0.010 - 0.004 = 0.006 mol

   এখন, মিশ্রণে 0.25 g CaCO₃ যোগ করা হলো:
   CaCO₃ এর মোলার ভর = 40 + 12 + (3 × 16) = 100 g/mol
   CaCO₃ এর মোল সংখ্যা, n(CaCO₃) = 0.25 / 100 = 0.0025 mol

   অবশিষ্ট HNO₃ এর সাথে CaCO₃ এর বিক্রিয়া:
   CaCO₃ + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + CO₂ + H₂O

   সমীকরণ অনুযায়ী:
   ১ মোল CaCO₃ প্রশমিত করে ২ মোল HNO₃ কে।
   অতএব, 0.0025 mol CaCO₃ প্রশমিত করবে (২ × 0.0025) = 0.005 mol HNO₃ কে।

   অতএব, সমস্ত CaCO₃ বিক্রিয়া করার পর দ্রবণে অবশিষ্ট HNO₃ এর মোল সংখ্যা:
   = 0.006 - 0.005 = 0.001 mol

   যেহেতু চূড়ান্ত মিশ্রণে এখনও অবিক্রিয়াত তীব্র অ্যাসিড HNO₃ উপস্থিত রয়েছে (0.001 mol), তাই চূড়ান্ত মিশ্রণটি অ্যাসিডিক বা অম্লীয় প্রকৃতির হবে।