রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   ধনাত্মক চার্জযুক্ত কার্বন পরমাণু বিশিষ্ট জৈব আয়নকে কার্বোনিয়াম আয়ন বা কার্বোক্যাটায়ন বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   বৃষ্টির পানিতে বায়ুমণ্ডলের বিভিন্ন অম্লীয় গ্যাস, যেমন— সালফার ডাই-অক্সাইড (SO2), নাইট্রোজেনের অক্সাইডসমূহ (NOx) এবং কার্বন ডাই-অক্সাইড (CO2) দ্রবীভূত হয়ে যথাক্রমে সালফিউরিক এসিড (H2SO4), নাইট্রিক এসিড (HNO3) ও কার্বনিক এসিড (H2CO3) উৎপন্ন করে। কলকারখানা, যানবাহন ও জীবাশ্ম জ্বালানি পোড়ানোর ফলে এসব অম্লীয় গ্যাস বায়ুমণ্ডলে নির্গত হয় এবং জলীয় বাষ্প বা বৃষ্টির পানির সাথে বিক্রিয়া করে বৃষ্টির পানির pH মান 5.6-এর নিচে নামিয়ে দেয়। ফলে এসিড বৃষ্টি সংঘটিত হয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক মতে,
   পাত্র-১ এর দ্রবণের প্রাথমিক আয়তন, $V_1 = 500\text{ mL}$
   প্রাথমিক মোলারিটি, $S_1 = 0.5\text{ M}$
   পরবর্তী মোলারিটি, $S_2 = 0.3\text{ M}$
   পরবর্তী মোট আয়তন = $V_2$

   আমরা জানি,
   $V_1 S_1 = V_2 S_2$
   বা, $V_2 = \frac{V_1 S_1}{S_2}$
   বা, $V_2 = \frac{500\text{ mL} \times 0.5\text{ M}}{0.3\text{ M}} = 833.33\text{ mL}$

   অতএব, দ্রবণটিতে মিশ্রিত পানির পরিমাণ = $V_2 - V_1$
   $= (833.33 - 500)\text{ mL}$
   $= 333.33\text{ mL}$

   সুতরাং, পাত্র-১ এর দ্রবণকে 0.3M দ্রবণে পরিণত করতে 333.33 mL পানি মিশ্রিত করতে হবে।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের পাত্র-১ এ রয়েছে সোডিয়াম কার্বনেট ($Na_2CO_3$), যা একটি মৃদু ক্ষার এবং পাত্র-২ এ রয়েছে হাইড্রোক্লোরিক এসিড ($HCl$), যা একটি তীব্র এসিড।
   এদের প্রশমন বিক্রিয়াটি নিম্নরূপ:
   $Na_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2$

   মৃদু ক্ষার ($Na_2CO_3$) এবং তীব্র এসিড ($HCl$) এর টাইট্রেশনের ক্ষেত্রে বিক্রিয়ার সমাপ্তি বিন্দুতে উৎপন্ন লবণ $NaCl$ নিরপেক্ষ হলেও দ্রবণটিতে দ্রবীভূত $CO_2$ ও পানির উপস্থিতিতে মৃদু কার্বনিক এসিড তৈরি হয়। ফলে সমাপ্তি বিন্দু অম্লীয় সীমার মধ্যে অবস্থান করে এবং এ দ্রবণের pH প্রায় 3.1 থেকে 4.4-এর পরিসরে থাকে।

   উপযুক্ত নির্দেশক নির্বাচনের মূল শর্ত হলো, নির্দেশকের pH পরিবর্তন পরিসর যেন টাইট্রেশনের সমাপ্তি বিন্দুর pH পরিসরের সাথে মিলে যায়।
   মিথাইল অরেঞ্জের বর্ণ পরিবর্তনের pH পরিসর হলো 3.1 – 4.4। এর অম্লীয় বর্ণ লাল/গোলাপি এবং ক্ষারীয় বর্ণ হলুদ।

   পাত্র-১ এর ক্ষারীয় দ্রবণে পাত্র-২ এর এসিড দ্রবণ যোগ করার সময় প্রারম্ভে দ্রবণ হলুদ বর্ণের থাকে। কিন্তু সম্পূর্ণ ক্ষার প্রশমিত হওয়ার সাথে সাথে অর্থাৎ সমাপ্তি বিন্দুতে অতিরিক্ত সামান্য এসিড যোগ হলে দ্রবণের pH 3.1 – 4.4 এর মধ্যে নেমে আসে এবং মিথাইল অরেঞ্জ তার রঙ হলুদ থেকে পরিবর্তিত করে লাল বা গোলাপি-কমলা বর্ণ ধারণ করে।

   অন্যদিকে ফেনলফথ্যালিন নির্দেশকের বর্ণ পরিবর্তনের পরিসর 8.2 – 10.0 হওয়ায় তা এই অম্লীয় সমাপ্তি বিন্দু নির্দেশ করতে পারে না।
   অতএব, তীব্র এসিড ($HCl$) ও মৃদু ক্ষারের ($Na_2CO_3$) টাইট্রেশনে সঠিক সমাপ্তি বিন্দু নির্ণয়ে মিথাইল অরেঞ্জ নির্দেশক হিসেবে অত্যন্ত উপযোগী ও কার্যকর ভূমিকা পালন করে।