রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কোনো জলীয় দ্রবণে উপস্থিত হাইড্রোজেন আয়নের মোলার ঘনমাত্রার ঋণাত্মক লগারিদমকে উক্ত দ্রবণের pH বলে। অর্থাৎ, pH = -log[H+]

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উভমুখী রাসায়নিক বিক্রিয়ায় যে অবস্থায় সম্মুখমুখী বিক্রিয়ার গতিবেগ এবং বিপরীতমুখী বিক্রিয়ার গতিবেগ সমান হয়, তাকে রাসায়নিক সাম্যাবস্থা বলে। আপাতদৃষ্টিতে বিক্রিয়া থেমে গেছে মনে হলেও প্রকৃতপক্ষে কোনো বিক্রিয়াই তখন বন্ধ থাকে না। একই গতিতে বিক্রিয়ক থেকে উৎপাদ এবং উৎপাদ থেকে বিক্রিয়ক তৈরি হতে থাকে। অর্থাৎ সাম্যাবস্থায় উভয় বিক্রিয়া সমান বেগে অবিরাম চলতে থাকে বলে রাসায়নিক সাম্যাবস্থা একটি গতিশীল অবস্থা।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের পাত্র-X এ CH3COOH দ্রবণ রয়েছে।
   এখানে,
   CH3COOH এর ঘনমাত্রা, C = 0.5 M
   CH3COOH এর বিয়োজন ধ্রুবক, $Ka = 1.8 \times 10^{-5}$

   আমরা জানি, দুর্বল এসিডের ক্ষেত্রে হাইড্রোজেন আয়নের ঘনমাত্রা:
   $[H^+] = \sqrt{Ka \times C}$
   $[H^+] = \sqrt{1.8 \times 10^{-5} \times 0.5}$
   $[H^+] = \sqrt{9.0 \times 10^{-6}} = 3.0 \times 10^{-3}$ M

   সুতরাং, দ্রবণের pH:
   $pH = -\log[H^+]$
   $= -\log(3.0 \times 10^{-3})$
   $= 3 - \log(3.0)$
   $= 3 - 0.477$
   $= 2.523$ (বা প্রায় 2.52)

   অতএব, পাত্র-X এর দ্রবণের pH হলো 2.52।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   পাত্র-Z এ পাত্র-X এবং পাত্র-Y এর দ্রবণ মিশ্রিত করা হয়েছে।

   পাত্র-X এ CH3COOH এর মোল সংখ্যা = (30 × 0.5) / 1000 = 0.015 mol
   পাত্র-Y এ NaOH এর মোল সংখ্যা = (15 × 0.5) / 1000 = 0.0075 mol

   বিক্রিয়াটি নিম্নরূপ:
   CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O

   বিক্রিয়ায় 0.0075 mol NaOH সম্পূর্ণ প্রশমিত হতে 0.0075 mol CH3COOH এর সাথে বিক্রিয়া করে 0.0075 mol CH3COONa উৎপন্ন করে।
   অবশিষ্ট CH3COOH = (0.015 - 0.0075) mol = 0.0075 mol

   যেহেতু দ্রবণে দুর্বল এসিড CH3COOH এবং তার অনুবন্ধী ক্ষার/লবণ CH3COONa বিদ্যমান, তাই পাত্র-Z এর মিশ্রণটি একটি অম্লীয় বাফার দ্রবণ।

   বাফার দ্রবণের ক্রিয়াকৌশল:
   ১. সামান্য এসিড (H+) যোগ করলে:
   যোগকৃত H+ আয়ন দ্রবণে উপস্থিত অ্যাসিটেট আয়ন (CH3COO-) দ্বারা গৃহীত হয়ে মৃদু বিয়োজিত CH3COOH এ পরিণত হয়:
   CH3COO- + H+ ⇌ CH3COOH
   ফলে দ্রবণে অতিরিক্ত H+ আয়ন থাকে না এবং দ্রবণের pH অপরিবর্তিত থাকে।

   ২. সামান্য ক্ষার (OH-) যোগ করলে:
   যোগকৃত OH- আয়ন দ্রবণে থাকা অবিয়োজিত CH3COOH এর H+ আয়নের সাথে বিক্রিয়া করে মৃদু বিয়োজিত পানি উৎপন্ন করে:
   CH3COOH + OH- ⇌ CH3COO- + H2O
   ফলে দ্রবণে অতিরিক্ত OH- মুক্ত থাকে না এবং দ্রবণের pH অপরিবর্তিত থাকে।

   সুতরাং, পাত্র-Z এ সামান্য পরিমাণ এসিড বা ক্ষার যোগ করলেও এর pH মানের কোনো উল্লেখযোগ্য পরিবর্তন হবে না।