রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   একক সময়ে কোনো রাসায়নিক বিক্রিয়ার বিক্রিয়কের ঘনমাত্রার হ্রাস বা উৎপাদের ঘনমাত্রার বৃদ্ধির হারকে বিক্রিয়ার হার বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   অসওয়াল্ডের লঘুকরণ সূত্রটি মৃদু তড়িৎ বিশ্লেষ্যের জন্য প্রযোজ্য। সূত্রানুসারে, স্থির তাপমাত্রায় কোনো মৃদু তড়িৎ বিশ্লেষ্যের বিয়োজন মাত্রা তার দ্রবণের মোলার ঘনমাত্রার বর্গমূলের ব্যস্তানুপাতিক (বা দ্রবণের লঘুতার বর্গমূলের সমানুপাতিক)।

   গাণিতিকভাবে, $\alpha \propto \frac{1}{\sqrt{C}}$ অথবা $\alpha \propto \sqrt{V}$
   যেখানে, $\alpha$ হলো বিয়োজন মাত্রা, $C$ হলো মোলার ঘনমাত্রা এবং $V$ হলো লঘুকরণ আয়তন। অর্থাৎ দ্রবণ যত লঘু করা হয়, বিয়োজন মাত্রা ($\alpha$) ততই বৃদ্ধি পায়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের দ্রবণ-I হলো একটি মৃদু এসিড ($ext{HA}$, যার $K_a = 1.8 \times 10^{-5}$) এবং দ্রবণ-II হলো একটি তীব্র ক্ষার ($\text{NaOH}$)। তীব্র এসিড ও তীব্র ক্ষারের প্রশমন এনথালপির মান নির্দিষ্ট বা ধ্রুবক, যার মান প্রায় $-57.34\text{ kJ/mol}$।

   তীব্র ক্ষার $\text{NaOH}$ জলীয় দ্রবণে সম্পূর্ণরূপে বিয়োজিত হলেও মৃদু এসিড $\text{HA}$ অত্যন্ত সামান্য পরিমাণে বিয়োজিত হয়। ফলে বিক্রিয়া চলাকালে $\text{HA}$-কে সম্পূর্ণরূপে বিয়োজিত বা আয়নিত করতে কিছু পরিমাণ শক্তির প্রয়োজন হয়, যা প্রশমন বিক্রিয়া থেকে উৎপন্ন তাপ থেকে শোষিত হয়। এ কারণে মৃদু এসিড ও তীব্র ক্ষারের বিক্রিয়ায় নির্গত প্রশমন তাপের প্রকৃত মান ধ্রুবক মান ($-57.34\text{ kJ/mol}$) অপেক্ষা কম বা ভিন্ন হয়।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে,
   $\text{HA}$-এর মোল সংখ্যা, $n_{\text{HA}} = 50\text{ mL} \times 0.1\text{ M} = 5\text{ millimole}$
   $\text{NaOH}$-এর মোল সংখ্যা, $n_{\text{NaOH}} = 30\text{ mL} \times 0.1\text{ M} = 3\text{ millimole}$

   বিক্রিয়া: $\text{HA} + \text{NaOH} \rightarrow \text{NaA} + \text{H}_2\text{O}$

   বিক্রিয়ার পর অবশিষ্ট $\text{HA} = (5 - 3) = 2\text{ millimole}$ এবং উৎপন্ন লবণ $\text{NaA} = 3\text{ millimole}$।
   যেহেতু মিশ্রণ-III তে অতিরিক্ত মৃদু এসিড ($\text{HA}$) এবং তার তীব্র ক্ষারের সাথে গঠিত লবণ ($\text{NaA}$) উপস্থিত রয়েছে, তাই মিশ্রণটি একটি অম্লীয় বাফার দ্রবণ।

   ১. সামান্য পরিমাণে এসিড যোগ করলে:
   মিশ্রণে বাইরে থেকে সামান্য পরিমাণ এসিড (তথা $\text{H}^+$ আয়ন) যোগ করলে তা বাফার দ্রবণে উপস্থিত অনুবন্ধী ক্ষারক $\text{A}^-$ দ্বারা প্রশমিত হয়ে মৃদু এসিড $\text{HA}$ তৈরি করে:
   $\text{H}^+ + \text{A}^- \rightleftharpoons \text{HA}$
   যেহেতু $\text{HA}$ মৃদু এসিড এবং এর আয়নন মাত্রা খুবই কম, তাই দ্রবণে কার্যকর $\text{H}^+$ আয়নের ঘনমাত্রা প্রায় অপরিবর্তিত থাকে এবং pH-এর কোনো তাৎপর্যপূর্ণ পরিবর্তন হয় না।

   ২. বেশি পরিমাণে এসিড যোগ করলে:
   মিশ্রণের বাফার ক্ষমতা (buffer capacity) নির্দিষ্ট। বেশি পরিমাণে এসিড যোগ করা হলে তা বাফার দ্রবণে উপস্থিত সমস্ত $\text{A}^-$ আয়নের সাথে বিক্রিয়া করে নিঃশেষ করে ফেলবে। অতিরিক্ত $\text{H}^+$ আয়ন প্রশমিত করার মতো ক্ষারক দ্রবণে না থাকায় দ্রবণে মুক্ত $\text{H}^+$ আয়নের ঘনমাত্রা বহুগুণ বৃদ্ধি পাবে। ফলে বাফার ক্রিয়া বিনষ্ট হবে এবং দ্রবণের pH ব্যাপকভাবে হ্রাস পাবে।

   অতএব, সামান্য এসিড যোগে pH অপরিবর্তিত থাকলেও বেশি পরিমাণে এসিড যোগে pH পরিবর্তিত হবে।