রসায়ন ১ম পত্র • Mymensingh Board • ময়মনসিংহ বোর্ড ২০২১
রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন
[H2CO3 \left[\mathrm{H}{2} \mathrm{CO}{3}\right. এর Ka=3.98×10−7] \left.\mathrm{K}_{\mathrm{a}}=3.98 \times 10^{-7}\right]
- ক)(1)
জিম্যান প্রভাব কী?
- খ)(2)
বিশুদ্ধ পানির pOH = 7 কেন?
- গ)(3)
রক্তের pH গণনা করো।
- ঘ)(4)
উদ্দীপক দ্রবণে সামান্য এসিড বা ক্ষারক যোগ করলে pH এর মান পরিবর্তিত হবে কিনা-বিশ্লেষণ কর।
উত্তর ও ব্যাখ্যা
- ক)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রভাবে পরমাণুর বর্ণালী রেখাগুলোর একাধিক সূক্ষ্ম রেখায় বিভক্ত হয়ে যাওয়ার ঘটনাকে জিম্যান প্রভাব (Zeeman effect) বলে।
- খ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
বিশুদ্ধ পানি একটি অত্যন্ত মৃদু তড়িৎ বিশ্লেষ্য এবং এটি সামান্য পরিমাণে বিয়োজিত হয়ে সমান সংখ্যক হাইড্রোজেন আয়ন (H⁺) ও হাইড্রোক্সিল আয়ন (OH⁻) উৎপন্ন করে:
H₂O ⇌ H⁺ + OH⁻
২৫° সে. তাপমাত্রায় বিশুদ্ধ পানির আয়নদ্বয়ের মোলার ঘনমাত্রার গুণফল, অর্থাৎ পানির আয়নিক গুণফল, Kw = [H⁺][OH⁻] = 1.0 × 10⁻¹⁴ mol²L⁻²।
যেহেতু বিশুদ্ধ পানিতে [H⁺] = [OH⁻], সেহেতু,
[OH⁻]² = 1.0 × 10⁻¹⁴
বা, [OH⁻] = 1.0 × 10⁻⁷ M।আমরা জানি, pOH = -log[OH⁻]
অতএব, pOH = -log(1.0 × 10⁻⁷) = 7।সুতরাং, ২৫° সে. তাপমাত্রায় বিশুদ্ধ পানিতে হাইড্রোক্সিল আয়নের ঘনমাত্রা 1.0 × 10⁻⁷ M হওয়ায় এর pOH এর মান 7 হয়।
- গ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপক হতে পাই,
দুর্বল অ্যাসিড, [H₂CO₃] = 0.002 M
সংযুগ্মী ক্ষারক (লবণ), [HCO₃⁻] = 0.025 M
অ্যাসিডের বিয়োজন ধ্রুবক, Ka = 3.98 × 10⁻⁷আমরা জানি,
pKa = -log(Ka)
= -log(3.98 × 10⁻⁷)
= 6.40হেন্ডারসন-হ্যাসেলবালখ সমীকরণ অনুসারে,
pH = pKa + log([HCO₃⁻] / [H₂CO₃])
= 6.40 + log(0.025 / 0.002)
= 6.40 + log(12.5)
= 6.40 + 1.097
= 7.497 ≈ 7.50সুতরাং, প্রদত্ত উদ্দীপক অনুযায়ী রক্তের pH হলো 7.50 (বা 7.497)।
- ঘ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপকে উল্লিখিত মানুষের রক্ত একটি বাফার দ্রবণ, যা মূলত কার্বনিক অ্যাসিড (H₂CO₃) এবং বাইকার্বনেট আয়ন (HCO₃⁻) দ্বারা গঠিত বাইকার্বনেট বাফার সিস্টেম। এই দ্রবণে সামান্য অ্যাসিড বা ক্ষারক যোগ করলেও pH এর মান উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হবে না। নিচে এর কৌশল বিশ্লেষণ করা হলো:
১. সামান্য অ্যাসিড (H⁺) যোগ করলে:
দ্রবণে বাইরে থেকে সামান্য অ্যাসিড যোগ করা হলে রক্তে H⁺ আয়নের আধিক্য ঘটে। এই অতিরিক্ত H⁺ আয়ন বাফারের ক্ষারীয় উপাদান বাইকার্বনেট আয়ন (HCO₃⁻) দ্বারা প্রশমিত হয়ে মৃদু বিয়োজিত দুর্বল কার্বনিক অ্যাসিড (H₂CO₃) উৎপন্ন করে:
H⁺ + HCO₃⁻ ⇌ H₂CO₃
উৎপন্ন H₂CO₃ অত্যন্ত মৃদু অ্যাসিড হওয়ায় এটি সামান্য বিয়োজিত হয় এবং অতিরিক্ত অংশ ভেঙে CO₂ ও H₂O উৎপন্ন করে যা ফুসফুসের মাধ্যমে দেহ থেকে বের হয়ে যায়। ফলে দ্রবণে মুক্ত H⁺ এর ঘনমাত্রা অপরিবর্তিত থাকে এবং pH এর কোনো পরিবর্তন হয় না।২. সামান্য ক্ষারক (OH⁻) যোগ করলে:
দ্রবণে সামান্য ক্ষারক যোগ করা হলে রক্তে অতিরিক্ত OH⁻ আয়ন আসে। এই অতিরিক্ত OH⁻ আয়ন রক্তের অম্লীয় উপাদান H₂CO₃ এর সাথে বিক্রিয়া করে বাইকার্বনেট আয়ন ও পানি তৈরি করে:
OH⁻ + H₂CO₃ ⇌ HCO₃⁻ + H₂O
এর ফলে যোগ করা ক্ষারক প্রশমিত হয়ে যায় এবং মুক্ত OH⁻ এর ঘনমাত্রা বাড়ে না, যার ফলে দ্রবণের pH স্থির থাকে।অতএব, উদ্দীপক দ্রবণে সামান্য অ্যাসিড বা ক্ষারক যোগ করলে বাফার ক্রিয়ার মাধ্যমে রক্তের pH এর মান কার্যত অপরিবর্তিত থাকবে।
আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও