রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কোনো দ্রবণে উপস্থিত একটি উপাদানের মোল সংখ্যা এবং দ্রবণটিতে উপস্থিত সকল উপাদানের মোট মোল সংখ্যার অনুপাতকে ঐ উপাদানের মোল ভগ্নাংশ বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   নমুনা পানির BOD 10 ppm (বা 10 mg/L) বলতে বোঝায়— উক্ত নমুনা পানির প্রতি লিটারে উপস্থিত জৈব দূষক বা বর্জ্য পদার্থসমূহকে অণুজীব দ্বারা সম্পূর্ণরূপে জারিত বা বিয়োজিত করতে 10 মিলিগ্রাম দ্রবীভূত অক্সিজেনের (DO) প্রয়োজন হয়। এটি নির্দেশ করে যে পানিটিতে দূষণের মাত্রা তুলনামূলকভাবে বেশি এবং পানিটি ব্যবহারের জন্য পুরোপুরি উপযোগী নয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে A পাত্রে রয়েছে তীব্র অ্যাসিড H₂SO₄ এবং B পাত্রে রয়েছে তীব্র ক্ষার NaOH দ্রবণ।

   তীব্র অ্যাসিড ও তীব্র ক্ষারের প্রশমন বিক্রিয়ায় সমাপ্তি বিন্দুতে pH এর মান 7 হয়। এই জাতীয় বিক্রিয়ার ক্ষেত্রে সমাপ্তি বিন্দুর কাছাকাছি অ্যাসিড বা ক্ষারের সামান্য পরিবর্তনের জন্য দ্রবণের pH মানের একটি বড় পরিবর্তন (pH প্রায় 3.5 থেকে 10 পর্যন্ত বিস্তৃত পরিসরে) ঘটে।

   মিথাইল অরেঞ্জ (pH সীমা 3.1 - 4.4), মিথাইল রেড (pH সীমা 4.2 - 6.3) এবং ফেনলফথ্যালিন (pH সীমা 8.2 - 10.0)—এই সাধারণ নির্দেশকগুলোর কার্যকরী pH পরিসীমা তীব্র অ্যাসিড ও তীব্র ক্ষার ট্রাইট্রেশনের এই খাড়া pH পরিসরের (3.5 - 10.0) অন্তর্ভুক্ত।

   অতএব, A ও B পাত্রের দ্রবণের ট্রাইট্রেশনে মিথাইল অরেঞ্জ, মিথাইল রেড কিংবা ফেনলফথ্যালিন নির্দেশকগুলোর যেকোনোটি উপযুক্ত নির্দেশক হিসেবে ব্যবহার করা যাবে। তবে বর্ণ পরিবর্তনের স্পষ্টতার কারণে সাধারণত ফেনলফথ্যালিনকে অগ্রাধিকার দেওয়া হয়।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের তথ্য অনুযায়ী:
   A পাত্রের দ্রবণ: 60 mL 10% H₂SO₄ দ্রবণ
   10% (w/v) H₂SO₄ দ্রবণের মোলারিটি, S₁ = (10 × 10) / M = 100 / 98 ≈ 1.02 M
   অতএব, H₂SO₄ এর মোল সংখ্যা, n(H₂SO₄) = (60 × 1.02) / 1000 = 0.0612 mol
   [অথবা সরাসরি, 100 mL এ থাকে 10 g H₂SO₄; সুতরাং 60 mL এ থাকে 6 g H₂SO₄; মোল সংখ্যা = 6 / 98 ≈ 0.0612 mol]

   B পাত্রের দ্রবণ: 200 mL দ্রবণে 0.8 g NaOH
   NaOH এর মোল সংখ্যা, n(NaOH) = 0.8 / 40 = 0.02 mol

   সংঘটিত প্রশমন বিক্রিয়া:
   H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O

   বিক্রিয়া অনুযায়ী:
   2 মোল NaOH প্রশমিত করে 1 মোল H₂SO₄
   অতএব, 0.02 মোল NaOH প্রশমিত করবে = 0.02 / 2 = 0.01 মোল H₂SO₄।

   সুতরাং বিক্রিয়া শেষে C পাত্রে অবশিষ্ট H₂SO₄ এর মোল সংখ্যা:
   n(H₂SO₄)অবশিষ্ট = 0.0612 - 0.01 = 0.0512 mol

   মিশ্রণের মোট আয়তন, V = 60 mL + 200 mL = 260 mL = 0.260 L
   মিশ্রণে অবশিষ্ট H₂SO₄ এর মোলার ঘনমাত্রা:
   [H₂SO₄] = 0.0512 / 0.260 ≈ 0.1969 M

   যেহেতু H₂SO₄ একটি তীব্র দ্বিক্ষারকীয় অ্যাসিড এবং সম্পূর্ণরূপে আয়নিত হয়:
   H₂SO₄ → 2H⁺ + SO₄²⁻
   অতএব, [H⁺] = 2 × [H₂SO₄] = 2 × 0.1969 M = 0.3938 M

   সুতরাং C-পাত্রের দ্রবণের pH:
   pH = -log[H⁺] = -log(0.3938) ≈ 0.405 (বা 0.41)

   গাণিতিক বিশ্লেষণ থেকে দেখা যায়, C পাত্রের মিশ্রণের প্রকৃতি অত্যন্ত অম্লীয় এবং এর pH এর মান হবে প্রায় 0.41।