রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   প্রতি দশ লক্ষ (১০^৬) ভাগ দ্রবণে যত ভাগ দ্রাব দ্রবীভূত থাকে, তাকে পার্টস পার মিলিয়ন বা পিপিএম (ppm) বলে। অর্থাৎ, প্রতি লিটার দ্রবণে দ্রবীভূত দ্রবের মিলিগ্রাম (mg/L) পরিমাণকে ppm বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের যৌগ দুটির মধ্যে অক্সালিক অ্যাসিড (H₂C₂O₄) হলো প্রাইমারি স্ট্যান্ডার্ড পদার্থ।

   কারণ:
   যেসব পদার্থ প্রকৃতিতে বিশুদ্ধ অবস্থায় পাওয়া যায়, শুষ্ক অবস্থায় রাসায়নিক নিক্তি দ্বারা সঠিকভাবে মেপে দ্রবণ প্রস্তুত করা যায় এবং যাদের প্রস্তুতকৃত দ্রবণের ঘনমাত্রা দীর্ঘদিন অপরিবর্তিত থাকে অর্থাৎ বায়ুর উপাদান (যেমন: O₂, CO₂, আর্দ্রতা) দ্বারা আক্রান্ত হয় না, তাদের প্রাইমারি স্ট্যান্ডার্ড পদার্থ বলে।

   অক্সালিক অ্যাসিডকে বিশুদ্ধ ও শুষ্ক কেলাস আকারে পাওয়া যায় এবং এটি বায়ুমণ্ডলের উপাদান দ্বারা সহজে পরিবর্তিত হয় না। ফলে এর দ্বারা সঠিক ঘনমাত্রার প্রমাণ দ্রবণ প্রস্তুত করা যায় এবং দীর্ঘদিন সংরক্ষণ করা যায়। পক্ষান্তরে, KOH আর্দ্রতাত্যাগী ও বায়ুর CO₂ শোষণ করে পরিবর্তিত হয়ে যায়, তাই এটি সেকেন্ডারি স্ট্যান্ডার্ড পদার্থ।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক অনুসারে পাত্র-A তে দ্রবণ রয়েছে 8% H₂C₂O₄ এর 500 mL।

   অক্সালিক অ্যাসিডের (H₂C₂O₄) আণবিক ভর, M = (1 × 2) + (12 × 2) + (16 × 4) = 2 + 24 + 64 = 90 g/mol।

   8% H₂C₂O₄ দ্রবণ বলতে বোঝায়, 100 mL দ্রবণে দ্রবীভূত থাকে 8 g H₂C₂O₄।
   সুতরাং, আদি ঘনমাত্রা, S₁ = (8 × 1000) / (90 × 100) = 80 / 90 ≈ 0.889 M
   আদি আয়তন, V₁ = 500 mL

   সেমি-মোলার দ্রবণের ঘনমাত্রা, S₂ = 0.5 M
   ধরি, প্রয়োজনীয় মোট আয়তন = V₂

   লঘুকরণ সূত্রানুসারে,
   V₁S₁ = V₂S₂
   বা, V₂ = (V₁ × S₁) / S₂
   বা, V₂ = (500 × 0.8889) / 0.5 = 888.89 mL

   অতএব, যোগ করতে হবে অতিরিক্ত পানির পরিমাণ = V₂ - V₁ = 888.89 mL - 500 mL = 388.89 mL।

   উত্তর: 388.89 mL পানি যোগ করতে হবে।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   পাত্র-A এর H₂C₂O₄ এর মোল সংখ্যা:
   ঘনমাত্রা, S₁ = 0.8889 M
   আয়তন, V₁ = 500 mL = 0.5 L
   H₂C₂O₄ এর মোল সংখ্যা, n(acid) = 0.5 L × 0.8889 M = 0.4444 mol

   পাত্র-B এর KOH এর মোল সংখ্যা:
   সেন্টিমোলার KOH এর ঘনমাত্রা, S₂ = 0.01 M
   আয়তন, V₂ = 250 mL = 0.25 L
   KOH এর মোল সংখ্যা, n(base) = 0.25 L × 0.01 M = 0.0025 mol

   বিক্রিয়া সমীকরণ:
   H₂C₂O₄ + 2KOH → K₂C₂O₄ + 2H₂O

   সমীকরণ অনুযায়ী,
   2 মোল KOH প্রশমিত করে = 1 মোল H₂C₂O₄
   সুতরাং, 0.0025 মোল KOH প্রশমিত করে = (0.0025 / 2) মোল = 0.00125 মোল H₂C₂O₄

   মিশ্রণে অবশিষ্ট H₂C₂O₄ এর মোল সংখ্যা:
   n_অবশিষ্ট = 0.4444 - 0.00125 = 0.44315 mol

   মিশ্রণের মোট আয়তন, V = 500 mL + 250 mL = 750 mL = 0.75 L
   অবশিষ্ট অ্যাসিডের ঘনমাত্রা, [H₂C₂O₄] = 0.44315 / 0.75 ≈ 0.5909 M

   যেহেতু H₂C₂O₄ একটি দ্বিক্ষারকীয় অ্যাসিড এবং অবশিষ্ট অ্যাসিডের পরিমাণ অনেক বেশি:
   (উচ্চ মাধ্যমিকের আদর্শ হিসাব অনুযায়ী H₂C₂O₄ কে সম্পূর্ণ বিয়োজিত ধরে)
   [H⁺] = 2 × [H₂C₂O₄] = 2 × 0.5909 M = 1.1818 M

   pH = -log[H⁺] = -log(1.1818) ≈ -0.07 (বা প্রথম প্রোটন বিয়োজন বিবেচনা করলে [H⁺] ≈ 0.59 M ধরে pH = -log(0.5909) ≈ 0.23)

   সাধারণত উচ্চ মাধ্যমিক সিলেবাসে অ্যাসিডের সম্পূর্ণ বিয়োজন অনুযায়ী:
   pH = -log(2 × 0.5909) = -0.07
   (অথবা প্রথম ধাপে তীব্র অ্যাসিডের মতো বিয়োজন ধরলে pH = 0.23)।
   মিশ্রণটি তীব্র অম্লীয় প্রকৃতির এবং এর pH প্রায় -0.07 (বা ~0.23)।