রসায়ন • RUET • রাজশাহী প্রকৌশল ও প্রযুক্তি বিশ্ববিদ্যালয় ভর্তি পরীক্ষা ২০১৯-২০২০

রসায়ন প্রশ্ন

2.

PCl3 + Cl2 = PCl5 বিক্রিয়াটির জন্য 230°C তাপমাত্রায় Kc এর মান 49। যদি PCl3 ও Cl2 এর প্রত্যেকটির 0.5 mol করে নিয়ে 5 L আয়তনের একটি পাত্রে বিক্রিয়া ঘটানো হয়, তবে ঐ তাপমাত্রায় সাম্যমিশ্রনের উপস্থিত উপাদানগুলির মোল সংখ্যা নির্ণয় কর।

উত্তর ও ব্যাখ্যা

AI-তৈরি নমুনা উত্তর

বিক্রিয়াটি হলো:
PCl3(g)+Cl2(g)⇌PCl5(g)\text{PCl}_3(g) + \text{Cl}_2(g) \rightleftharpoons \text{PCl}_5(g)

পাত্রের আয়তন, V=5 LV = 5 \text{ L}
ধরি, সাম্যাবস্থায় x mol PCl5x \text{ mol } \text{PCl}_5 উৎপন্ন হয়।

উপাদানপ্রারম্ভিক মোল সংখ্যাসাম্যাবস্থায় মোল সংখ্যাসাম্য ঘনমাত্রা (mol/L)
PCl3\text{PCl}_30.50.50.5−x0.5 - x0.5−x5\frac{0.5 - x}{5}
Cl2\text{Cl}_20.50.50.5−x0.5 - x0.5−x5\frac{0.5 - x}{5}
PCl5\text{PCl}_500xxx5\frac{x}{5}

সাম্যধ্রুবক, Kc=[PCl5][PCl3][Cl2]K_c = \frac{[\text{PCl}_5]}{[\text{PCl}_3][\text{Cl}_2]}

বা, 49=x5(0.5−x5)(0.5−x5)49 = \frac{\frac{x}{5}}{\left(\frac{0.5 - x}{5}\right)\left(\frac{0.5 - x}{5}\right)}
বা, 49=5x(0.5−x)249 = \frac{5x}{(0.5 - x)^2}
বা, 49(0.25−x+x2)=5x49(0.25 - x + x^2) = 5x
বা, 49x2−49x+12.25=5x49x^2 - 49x + 12.25 = 5x
বা, 49x2−54x+12.25=049x^2 - 54x + 12.25 = 0

দ্বিঘাত সূত্র প্রয়োগ করে পাই,
x=−(−54)±(−54)2−4×49×12.252×49x = \frac{-(-54) \pm \sqrt{(-54)^2 - 4 \times 49 \times 12.25}}{2 \times 49}
x=54±2916−240198=54±51598=54±22.69498x = \frac{54 \pm \sqrt{2916 - 2401}}{98} = \frac{54 \pm \sqrt{515}}{98} = \frac{54 \pm 22.694}{98}

যেহেতু প্রারম্ভিক মোল সংখ্যা 0.50.5, তাই x<0.5x < 0.5 হতে হবে।
অতএব, x=54−22.69498=31.30698≈0.3195 molx = \frac{54 - 22.694}{98} = \frac{31.306}{98} \approx 0.3195 \text{ mol}

সুতরাং সাম্যমিশ্রণে উপাদানগুলোর মোল সংখ্যা:

  • PCl5\text{PCl}_5 এর মোল সংখ্যা =x=0.3195 mol= x = 0.3195 \text{ mol}
  • PCl3\text{PCl}_3 এর মোল সংখ্যা =0.5−x=0.5−0.3195=0.1805 mol= 0.5 - x = 0.5 - 0.3195 = 0.1805 \text{ mol}
  • Cl2\text{Cl}_2 এর মোল সংখ্যা =0.5−x=0.5−0.3195=0.1805 mol= 0.5 - x = 0.5 - 0.3195 = 0.1805 \text{ mol}

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও

সম্পর্কিত প্রশ্ন