রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় বিশুদ্ধ পানি বা যেকোনো জলীয় দ্রবণে উপস্থিত হাইড্রোজেন আয়ন (H⁺) এবং হাইড্রোক্সাইড আয়নের (OH⁻) মোলার ঘনমাত্রার গুণফলকে পানির আয়নিক গুণফল (Kw) বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   ফরমিক এসিডের Ka = 1.8 × 10⁻⁴ বলতে বোঝায় যে, 25°C তাপমাত্রায় 1 মোলার ফরমিক এসিডের জলীয় দ্রবণে এসিডটির বিয়োজন সাম্যাবস্থায় বিয়োজিত আয়নসমূহের ঘনমাত্রার গুণফল এবং অবিয়োজিত এসিডের ঘনমাত্রার অনুপাত 1.8 × 10⁻⁴। এর মান খুবই কম হওয়ায় বোঝা যায় যে, ফরমিক এসিড একটি দুর্বল এসিড এবং এটি জলীয় দ্রবণে অত্যন্ত স্বল্প মাত্রায় বিয়োজিত হয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   B পাত্রে রয়েছে 7 mL 5% Na₂CO₃ দ্রবণ।
   Na₂CO₃-এর আণবিক ভর (M) = (23 × 2) + 12 + (16 × 3) = 106 g/mol
   5% Na₂CO₃ দ্রবণের মোলারিটি,
   S = (10 × %P) / M = (10 × 5) / 106 = 0.4717 M

   যেহেতু Na₂CO₃ একটি দ্বি-অম্লীয় ক্ষারীয় লবণ, তাই দ্রবণে:
   [OH⁻] = 2 × S = 2 × 0.4717 M = 0.9434 M

   আমরা জানি,
   pOH = -log[OH⁻]
   = -log(0.9434)
   ≈ 0.0253

   অতএব, 25°C তাপমাত্রায় দ্রবণটির pH:
   pH = 14 - pOH
   = 14 - 0.0253
   = 13.97 (প্রায়)।

   সুতরাং, B পাত্রের দ্রবণের pH হলো 13.97।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   C পাত্রে A ও B পাত্রের দ্রবণ মিশ্রিত করা হয়েছে।

   A পাত্রে HCOOH-এর মোল সংখ্যা, n₁ = V₁ × S₁ = (50 / 1000) L × 0.023 M = 0.00115 mol
   B পাত্রে Na₂CO₃-এর মোল সংখ্যা, n₂ = V₂ × S₂ = (7 / 1000) L × 0.4717 M = 0.003302 mol

   এসিড ও ক্ষারের মধ্যে সংঘটিত বিক্রিয়াটি হলো:
   2 HCOOH + Na₂CO₃ → 2 HCOONa + H₂O + CO₂

   বিক্রিয়ার সমীকরণানুযায়ী:
   2 মোল HCOOH প্রশমিত হয় 1 মোল Na₂CO₃ দ্বারা।
   অতএব, 0.00115 মোল HCOOH প্রশমিত হতে Na₂CO₃ প্রয়োজন = 0.00115 / 2 = 0.000575 mol

   যেহেতু পাত্রে Na₂CO₃-এর পরিমাণ প্রয়োজন অপেক্ষা বেশি আছে, তাই এটি উদ্বৃত্ত থাকবে:
   অবশিষ্ট Na₂CO₃-এর মোল সংখ্যা = 0.003302 - 0.000575 = 0.002727 mol

   মিশ্রণের মোট আয়তন, V = 50 mL + 7 mL = 57 mL = 0.057 L

   মিশ্রণে অবশিষ্ট Na₂CO₃-এর মোলার ঘনমাত্রা, S' = 0.002727 mol / 0.057 L ≈ 0.04784 M

   মিশ্রণে [OH⁻] = 2 × 0.04784 M = 0.09568 M
   অতএব, pOH = -log[OH⁻] = -log(0.09568) ≈ 1.019
   সুতরাং, মিশ্রণের pH = 14 - pOH = 14 - 1.019 = 12.981

   যেহেতু C পাত্রের মিশ্রণের pH-এর মান 7 অপেক্ষা অনেক বেশি (pH = 12.98), তাই মিশ্রণটির প্রকৃতি তীব্র ক্ষারীয়।