200 ml 0.2 MH2C2O4দ্রবণ130 mLKOHদ্রবণপাত্র-Aপাত্র-Bbegi…

রসায়ন ২য় পত্র • Dhaka Board • ঢাকা বোর্ড ২০২৩

200 ml 0.2 MH2C2O4দ্রবণ130 mLKOHদ্রবণপাত্র-Aপাত্র-B\begin{array}{cc} \begin{array}{|c|} \hline \text{200 ml 0.2 M} \ \text{H}_2\text{C}_2\text{O}_4 \ \text{দ্রবণ} \ \hline \end{array} & \begin{array}{|c|} \hline \text{130 mL} \ \text{KOH} \ \text{দ্রবণ} \ \hline \end{array} \ \text{পাত্র-A} & \text{পাত্র-B} \end{array}

ক)
রেসিমিক মিশ্রণ কী?
(1)
খ)
5 মোল চিনি ও 10 মোল H2O এর মিশ্রণে চিনির মোল ভগ্নাংশ কত?
(2)
গ)
উদ্দীপকের B - পাত্রের দ্রবণকে সম্পূর্ণরূপে প্রশমিত করতে A পাত্রের সম্পূর্ণ দ্রবণের প্রয়োজন হলে দ্রবণে দ্রবীভূত KOH এর পরিমাণ নির্ণয় কর।
(3)
ঘ)
পাত্র -A এর দ্রবণকে পাত্র B এর দ্রবণ দ্বারা টাইট্রেট করতে কোন নির্দেশক উপযোগী? নির্দেশক লেখচিত্রের সাহায্যে ব্যাখ্যা কর।
(4)

উত্তর ও ব্যাখ্যা

ক)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর

দুটি পরস্পর এনানশিওমারের সমমোলার মিশ্রণকে রেসিমিক মিশ্রণ বলে, যা আলোক নিষ্ক্রিয় হয়।
খ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর

দেওয়া আছে,
চিনির মোল সংখ্যা, $n_{\text{চিনি}} = 5\text{ mol}$
পানির মোল সংখ্যা, $n_{\text{পানি}} = 10\text{ mol}$

মিশ্রণে মোট মোল সংখ্যা, $n_{\text{মোট}} = n_{\text{চিনি}} + n_{\text{পানি}} = 5 + 10 = 15\text{ mol}$

অতএব, চিনির মোল ভগ্নাংশ, $X_{\text{চিনি}} = \frac{n_{\text{চিনি}}}{n_{\text{মোট}}} = \frac{5}{15} = \frac{1}{3} \approx 0.333$

সুতরাং, চিনির মোল ভগ্নাংশ হলো $0.333$ ।
গ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর

উদ্দীপক অনুসারে,
A পাত্রে দ্রবণের আয়তন, $V_A = 200\text{ mL} = 0.2\text{ L}$
A পাত্রের $\mathrm{H_2C_2O_4}$ এর ঘনমাত্রা, $S_A = 0.2\text{ M}$

সুতরাং, $\mathrm{H_2C_2O_4}$ এর মোল সংখ্যা, $n_{\mathrm{H_2C_2O_4}} = V_A \times S_A = 0.2 \times 0.2 = 0.04\text{ mol}$

অক্সালিক এসিড ও পটাশিয়াম হাইড্রোক্সাইডের প্রশমন বিক্রিয়াটি নিম্নরূপ:
$\mathrm{H_2C_2O_4 + 2KOH \rightarrow K_2C_2O_4 + 2H_2O}$

বিক্রিয়ার সমীকরণ অনুসারে,
$1\text{ mol } \mathrm{H_2C_2O_4} \equiv 2\text{ mol } \mathrm{KOH}$
অতএব, $0.04\text{ mol } \mathrm{H_2C_2O_4} \equiv 2 \times 0.04\text{ mol } \mathrm{KOH} = 0.08\text{ mol } \mathrm{KOH}$

$\mathrm{KOH}$ এর আণবিক ভর, $M = 39.1 + 16 + 1 = 56.1\text{ g/mol}$ (বা প্রায় $56\text{ g/mol}$ )

অতএব, B দ্রবণে দ্রবীভূত $\mathrm{KOH}$ এর পরিমাণ, $W = n \times M = 0.08\text{ mol} \times 56.1\text{ g/mol} = 4.488\text{ g}$ (বা $56\text{ g/mol}$ ব্যবহার করলে $4.48\text{ g}$ )।

সুতরাং, দ্রবণে দ্রবীভূত $\mathrm{KOH}$ এর পরিমাণ $4.488\text{ g}$ (বা $4.48\text{ g}$ )।
ঘ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর

উদ্দীপকের পাত্র-A এর এসিড হলো অক্সালিক এসিড $(\mathrm{H_2C_2O_4})$ , যা একটি দুর্বল দ্বিক্ষারকীয় এসিড এবং পাত্র-B এর ক্ষার হলো পটাশিয়াম হাইড্রোক্সাইড $(\mathrm{KOH})$ , যা একটি তীব্র ক্ষার।

দুর্বল এসিড ও তীব্র ক্ষারের টাইট্রেশনের প্রশমন বিন্দু ক্ষারীয় অঞ্চলে (সাধারণত $\mathrm{pH} \approx 8.0 - 10.0$ পরিসরে) অবস্থান করে। কারণ প্রশমনের ফলে উৎপন্ন লবণ $(\mathrm{K_2C_2O_4})$ পানিতে আর্দ্রবিশ্লেষিত হয়ে ক্ষারীয় পরিবেশ সৃষ্টি করে:
$\mathrm{C_2O_4^{2-} + H_2O \rightleftharpoons HC_2O_4^- + OH^-}$

টাইট্রেশন লেখচিত্রের প্রকৃতি:
টাইট্রেশন লেখচিত্রে যোগকৃত ক্ষারের পরিমাণের বিপরীতে দ্রবণের $\mathrm{pH}$ এর মান স্থাপন করলে দেখা যায় যে, সমাপ্তি বিন্দু বা তুল্যতা বিন্দুতে $\mathrm{pH}$ এর একটি খাড়া পরিবর্তন ঘটে যা প্রায় $7.5$ থেকে $10.0$ সীমার মধ্যে অবস্থান করে।

নির্দেশক নির্বাচন:
- মিথাইল অরেঞ্জ বা মিথাইল রেড নির্দেশকের কার্যকারী $\mathrm{pH}$ পরিসর যথাক্রমে ৩.১-৪.৪ এবং ৪.২-৬.৩, যা অম্লীয় অঞ্চলে অবস্থান করায় এ ক্ষেত্রে সঠিক সমাপ্তি বিন্দু প্রদর্শন করতে পারে না।
- কিন্তু ফেনলফথ্যালিন নির্দেশকের কার্যকারী $\mathrm{pH}$ পরিসর হলো ৮.২-৯.৮ (বা ৮.৩-১০.০)।
যেহেতু টাইট্রেশন সমাপ্তি বিন্দুতে $\mathrm{pH}$ এর উল্লম্ব উল্লম্ফন (vertical jump) ফেনলফথ্যালিনের বর্ণ পরিবর্তনের কার্যকরী পরিসরের সাথে সম্পূর্ণ মিলে যায়, তাই এ টাইট্রেশনে নির্দেশক হিসেবে ফেনলফথ্যালিন উপযুক্ত নির্দেশক।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও

অ্যাপ ডাউনলোড করো ওয়েবে খুলো

রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

সম্পর্কিত প্রশ্ন