১. উদ্দীপকটি পড়ে প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও।
n=2।
| মৌল | যোজ্যতা স্তর |
|---|---|
| X | ns²np¹ |
| Y | (n+1)s²(n+1)p¹ |
| Z | ns²np⁵ |
| Q | (n+1)s² |
প্রথম আয়নীকরণে ফসফরাস এসিড H₃PO₃ নাইট্রাস এসিড HNO₂ অপেক্ষা বেশি তীব্র। H₃PO₃-এর গঠন H–P(=O)(OH)₂; এর P–H হাইড্রোজেন সাধারণ অম্লীয় আয়নীকরণে বের হয় না, তাই এটি দ্বি ক্ষারক অম্ল। সাধারণ জলীয় তথ্য অনুযায়ী এর প্রথম pKa প্রায় 1.3, HNO₂-এর প্রায় 3.3; কম pKa বেশি শক্তিশালী অম্ল বোঝায়।
দুটিতে কেন্দ্রীয় পরমাণুর জারণসংখ্যা+3 হলেও গঠন, আয়নযোগ্য O–H ও সংযুগী ক্ষারের স্থায়িত্ব একই নয়। শুধু N ছোট বলে HNO₂ বেশি তীব্র—এ সিদ্ধান্ত যথার্থ নয়।
টেবিলে n=2 থেকে X=B, Z=F; তাই XZ₄⁻=BF₄⁻। কেন্দ্রীয় B-এর চারপাশে চারটি B–F σ বন্ধন-অঞ্চল ও কোনো নিঃসঙ্গ জোড় নেই। যোজ্যতা-বন্ধনের সরল মডেলে B-এর চারটি সমতুল্য sp³ অরবিটাল চার F-এর সঙ্গে অধিক্রমণ করে। ফলে চতুস্তলকীয় আকৃতি এবং F–B–F কোণ প্রায় 109.5°।
গঠনের পথ BF₃-তে F⁻-এর জোড়দান দিয়ে বোঝানো যায়; আগে একটি স্বাধীন উত্তেজিত B⁻ আয়ন তৈরি হতেই হবে এমন নয়। উৎপন্ন আয়নের চার B–F বন্ধন সমতুল্য।
n=2 থেকে Q=Mg, X=B, Y=Al, Z=F; যৌগগুলো MgF₂, BF₃, AlF₃। BF₃ পৃথক অণুবিশিষ্ট উদ্বায়ী পদার্থ; অন্য দুটি বিস্তৃত কঠিন জালিকায় অনেক উচ্চ তাপমাত্রায় দশা পরিবর্তন করে। শুধু “বেশি আয়নিক মানেই সর্বোচ্চ গলনাঙ্ক” বলে MgF₂-কে AlF₃-এর ওপরে রাখা যায় না; জালিকা, গঠন ও পরী ক্ষার চাপ গুরুত্বপূর্ণ।
প্রচলিত পদার্থতথ্যে MgF₂ প্রায় 1263°C এবং AlF₃ প্রায় 1290°C দেওয়া হয়; AlF₃-এর উচ্চ তাপীয় পরিবর্তনে ঊর্ধ্বপাতনের বিষয়ও বিবেচ্য। তাই উৎসের নিঃশর্ত MgF₂-সর্বোচ্চ সিদ্ধান্ত গ্রহণযোগ্য নয়। একই চাপ ও দশা-পরিবর্তনের সংজ্ঞায় তথ্য যাচাই করে তুলনা করতে হবে; দুই কঠিনের সূক্ষ্ম ক্রম শুধু ফাজানের নিয়ম থেকে নির্ণয় করা যাবে না।
২. উদ্দীপকটি পড়ে প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও।
| পর্যায় / গ্রুপ | 13 | 15 | 16 |
|---|---|---|---|
| ২য় | Q | R | M |
[$Q, R$ এবং $M$ মৌলের প্রচলিত প্রতীক নয়]
উদ্দীপকের তথ্যমতে, $M$ হলো অক্সিজেন $(O)$। অক্সিজেনের হাইড্রাইড হলো $\mathrm{H}_2 \mathrm{O}$ । নিচে $\mathrm{H}_2 \mathrm{O}$ এর আকৃতি অরবিটাল সংকরণ প্রক্রিয়ায় ব্যাখ্যা করা হলো $\mathrm{H}_2 \mathrm{O}$ অণুর কেন্দ্রীয় $\mathrm{O}(8)$ পরমাণুর ইলেকট্রন বিন্যাস-
$O(8)=1 s^2 2 s^2 2 p_x^2 2 p_y^1 2 p_z^1$
সক্রিয় অবস্থায় :
O*=1s²2s²2pₓ²2pᵧ¹2p_z¹; বক্সে 2s ও 2pₓজোড়, 2pᵧও 2p_z একটিকরে; নিচে sp³সংকরণলেখা।
অর্থাৎ, $\mathrm{H}_2 \mathrm{O}$ এর কেন্দ্রীয় পরমাণু অক্সিজেনের সংকরণ $\mathrm{sp}^3$ প্রকারের । চারটি $\mathrm{sp}^3$ সংকর অরবিটালের দুটি অরবিটাল $\mathrm{H}_2 \mathrm{O}$ অণুস্থ দুটি $H$ পরমাণুর $\mathrm{1s}^1$ অরবিটালের সাথে অধিক্রমিত হবে এবং অবশিষ্ট দুটি $\mathrm{sp}^3$ অরবিটালে অক্সিজেনের দুজোড়া নিঃসঙ্গ মুক্ত ইলেকট্রন অবস্থান করবে। ফলে $\mathrm{H}_2 \mathrm{O}$ অণুর আকৃতি চতুস্তলকীয় না হয়ে ইংরেজি $V$ অক্ষরের অনুরূপ হবে এবং $\angle \mathrm{HOH}$ বন্ধন কোণ $109^{\circ} 28^{\prime}$ এর অনেক নিচে $\{104.5\}^{\circ}$ হয় । এখানে লোনপেয়ার-লোনপেয়ার বিকর্ষণ ঘটে।
উদ্দীপকের $Q, R$ ও $M$ মৌল তিনটি যথাক্রমে $B(5), N(7)$ ও $O(৪)$। এদের আয়নিকরণ শক্তির ক্রম ও ইলেকট্রন আসক্তির ক্রম একই হবে না। নিচে যুক্তিসহ তা বিশ্লেষণ করা হলো-
আয়নিকরণ শক্তির ক্রম: আয়নিকরণ শক্তি একটি পর্যায়বৃত্ত ধর্ম। যে কোনো পর্যায়ে যতই ডানদিকে যাওয়া যায় অর্থাৎ পারমাণবিক সংখ্যা যতই বাড়ে আয়নিকরণ শক্তি ততই বেড়ে যায়। কারণ পারমাণবিক সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে সাথে কেন্দ্রের সাথে সর্ববহিঃস্থ ইলেকট্রনের আকর্ষণ বেড়ে যায়। ফলে সর্ববহিঃস্থ একটি ইলেকট্রন অপসারণ করতে বেশি শক্তির প্রয়োজন হয়। অর্থাৎ আয়নিকরণ শক্তির মান বেশি হয়।
উদ্দীপকের $B, N, O$ এর ইলেকট্রন বিন্যাস-
$\mathrm{B}(5)=1 \mathrm{~s}^2 2 \mathrm{~s}^2 2 \mathrm{p}^1$ (সুস্থিত)
$\mathrm{N}(7)=1 \mathrm{~s}^2 2 \mathrm{~s}^2 2 \mathrm{p}^3$ (সুস্থিত)
$\mathrm{O}(8)=1 \mathrm{~s}^2 2 \mathrm{~s}^2 2 \mathrm{p}^4$ (সুস্থিত নয়)
দেখা যাচ্ছে, $B, N, O$ মৌল তিনটি ২য় পর্যায়ের মৌল। তাই এদের আয়নিকরণ শক্তির ক্রম : $\mathrm{B}<\mathrm{N}<\mathrm{O}$ হওয়ার কথা। কিন্তু N পরমাণুর যোজ্যতা স্তরের $2 p$ অরবিটাল ইলেকট্রন দ্বারা অর্ধপূর্ণ $\left(2 p^3\right)$ থাকায় এটি স্থিতিশীল হয়। যার কারণে N এর যোজ্যতা স্তরের 1 টি e ত্যাগ করতে বেশি শক্তি প্রয়োজন হয় বলে N এর আয়নিকরণ শক্তি পরবর্তী অক্সিজেন থেকে বেশি হয়।
সুতরাং, মৌল তিনটি আয়নিরণ শক্তির ক্রম: $N>O>B$
ইলেকট্রন আসক্তির ক্রম: পর্যায় সারণির একই পর্যায়ে মৌলগুলোর জন্য
বাম দিক থেকে ডান দিকে ইলেকট্রন আসক্তি ক্রমশ বৃদ্ধি পায়। কারণ বাম থেকে ডান দিকে পারমাণবিক সংখ্যা ক্রমশ বৃদ্ধি পায়। ফলে নিউক্লিয়াসের প্রোটনের সংখ্যা বৃদ্ধি তথা ধনাত্মক চার্জ বৃদ্ধি পায় কিন্তু নতুন কোনো শক্তিস্তর সৃষ্টি না হওয়ায় নিউক্লিয়াস থেকে ইলেকট্রনের দূরত্ব তেমন বৃদ্ধি পায় না। ফলে ধনাত্মক চার্জের ঘনত্ব বৃদ্ধি পায়। তাই অধিক আকর্ষণের জন্য মৌলগুলোর ইলেকট্রন আসক্তি বৃদ্ধি পায়।
ইলেকট্রন আসক্তি একই পর্যায়ের বাম থেকে ডানে বৃদ্ধি পায় বলে $B, N, O$ এর ইলেকট্রন আসক্তির ক্রম: $O> N > B$ হওয়ার কথা। কিন্তু N এর স্থিতিশীল ইলেকট্রন বিন্যাস $\left(1 s^2 2 s^2 2 p^3\right)$ এর কারণে $N$ পরমাণু ইলেকট্রন গ্রহণে আগ্রহী হয় না। এজন্য N এর ইলেকট্রন আসক্তির মান সবচেয়ে কম।
সুতরাং, মৌল তিনটির ইলেকট্রন আসক্তির ক্রম: $O>B>N$
সুতরাং দেখা যাচ্ছে, উদ্দীপকের মৌলগুলোর আয়নিকরণ শক্তির ক্রম ও ইলেকট্রন আসক্তির ক্রম একই হবে না।
৩. উদ্দীপকটি পড়ে প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও।
স্ফুটনাঙ্ক K বনামকেন্দ্রীয় মৌলের পারমাণবিক সংখ্যা 7, 15, 33। XH₃ বিন্দু প্রায় 250K এরকাছে, YH₃ প্রায় 160K, Z H₃ প্রায় 225K; সম্পর্ক XH₃>ZH₃>YH₃। অক্ষে 100/150/200/250K টিক।
কেন্দ্রীয় মৌলের পারমাণবিক সংখ্যা
$(i)$ জীবাণু (ব্যাকটেরিয়া, ঈস্ট, মোল্ডস) দ্বারা পচন।
$(ii)$ এনজাইম বা উৎসেচকের প্রভাবে $\mathrm{O}_2$ এর উপস্থিতিতে খাদ্যবস্তুর রাসায়নিক জারণ বা বিযোজন।
$(iii)$ ধাতব আয়নের প্রভাবে তৈল ও চর্বিযুক্ত খাদ্যবস্তুতে জারণ-বিযোজন বিক্রিয়া'।
সুতরাং, জীবাণু দ্বারা খাদ্যবস্তুর পচন, এনজাইম দ্বারা খাদ্যবস্তুর জারণ ও ধাতব আয়ন দ্বারা বর্ণ পরিবর্তন ও তৈল-চর্বির জারণ-বিযোজন ক্রিয়া থেকে খাদ্যবস্তু নষ্ট হয়।
গ্রাফে X-এর পারমাণবিক সংখ্যা 7 ও Y-এর 15, তাই XH₃=NH₃ এবং YH₃=PH₃। NH₃-তে তিন বন্ধন-অঞ্চল ও এক নিঃসঙ্গ জোড়ের প্রায় চতুস্তলকীয় ইলেকট্রন বিন্যাস থেকে কোণ প্রায় 107°।
PH₃-তে s–p মিশ্রণ তুলনামূলক দুর্বল; P–H বন্ধনগুলোকে প্রায় বিশুদ্ধ p অরবিটালের অংশগ্রহণে বোঝানো যায়, তাই কোণ 90°-এর কাছাকাছি, প্রায় 93.5–94°। উভয়কে সমান মাত্রার আদর্শ sp³ ধরে শুধু “শূন্য 3d” বা “মুক্ত জোড়–মুক্ত জোড় বিকর্ষণ” দিয়ে পার্থক্য ব্যাখ্যা করা ভুল; প্রতিটি অণুতে কেন্দ্রীয় নিঃসঙ্গ জোড় মাত্র একটি।
উদ্দীপকের তথ্যমতে, লেখচিত্রের যৌগগুলো $\mathrm{NH}_3, \mathrm{PH}_3$ ও $\mathrm{AsH}_3$ । নিচে যৌগগুলোর লেখচিত্র অবস্থান ভিন্নতার কারণ বিশ্লেষণ করা হলো-
উদ্দীপকের যৌগগুলো $\mathrm{NH}_3, \mathrm{PH}_3$ ও $\mathrm{AsH}_3$ । যৌগগুলো গ্রুপ$-15$ এর মৌলগুলোর হাইড্রাইড। গ্রুপ$-15$ এর হাইড্রাইডগুলোর স্ফুটনাঙ্ক হাইড্রাইডের আণবিক ভর বৃদ্ধির সাথে বৃদ্ধি পায়। সে হিসেবে হাইড্রাইডগুলোর স্ফুটনাঙ্ক $\mathrm{NH}_3<\mathrm{PH}_3<\mathrm{AsH}_3$ হওয়ার কথা। কিন্তু $\mathrm{NH}_3$ অণুর কেন্দ্রীয় $N$ পরমাণুর আকার ছোট ও তড়িৎ ঋণাত্মকতার মান বেশি হওয়ায় $\mathrm{NH}_3$ অণুতে হাইড্রোজেন বন্ধন সৃষ্টি হয়.।
পরপর NH₃ অণুতে Nδ−ও Hδ+; N···H ছিন্ন রেখায় আন্তঃআণবিক H বন্ধন।
$H$-বন্ধনের কারণে $\mathrm{NH}_3$ এর অণুগুলো পরস্পরের খুব কাছাকাছি চলে আসে। ফলে অণুগুলো তাপ প্রয়োগে বিচ্ছিন্ন করতে বেশি শক্তির প্রয়োজন হয় বলে $\mathrm{NH}_3$ এর স্ফুটনাঙ্ক বেশি হয়। পক্ষান্তরে $\mathrm{PH}_3$ ও $\mathrm{AsH}_3$ যৌগে $H$ -বন্ধন সৃষ্টি সম্ভব হয় না বলে $\mathrm{PH}_3$ ও $\mathrm{AsH}_3$ এর স্ফুটনাঙ্ক $\mathrm{NH}_3$ থেকে কম হয়। অপরদিকে; $\mathrm{PH}_3$ অপেক্ষা $\mathrm{AsH}_3$ এর আণবিক ভর বেশি হওয়ায় $\mathrm{PH}_3$ অপেক্ষা $\mathrm{AsH}_3$ এর স্ফুটনাঙ্ক বেশি হয়। এজন্য উদ্দীপকের লেখচিত্রে যৌগগুলোর অবস্থান ভিন্ন হয়।
৪. উদ্দীপকটি পড়ে প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও।
তৃতীয় পাত্রের অ্যামোনিয়াম সালফেটের ক্ষারকীয় মূলক NH₄⁺। অল্প নমুনায় NaOH দিয়ে হালকা উষ্ণ করলে $\mathrm{NH_4^++OH^-\rightarrow NH_3+H_2O}$; উৎপন্ন গ্যাস সিক্ত লাল লিটমাস নীল করে। সরাসরি গন্ধ শোঁকা উচিত নয়।
উপযুক্ত নমুনায় ক্ষারীয় পটাসিয়াম টেট্রাআয়োডো মারকিউরেট(II), অর্থাৎ নেসলার বিকারকে হলুদ থেকে বাদামি বর্ণ/অধঃক্ষেপ পাওয়া যায়; এটি অ্যামোনিয়া/অ্যামোনিয়ামের পক্ষে পরীক্ষা। পারদযুক্ত বিকারক কেবল নিয়ন্ত্রিত পরীক্ষাগারে ও উপযুক্ত বর্জ্য ব্যবস্থাপনায় ব্যবহারযোগ্য।
বিশুদ্ধ পানিতে AgI-এর আদর্শ মোলার দ্রাব্যতা $s=\sqrt{8.52\times10^{-17}}=9.23\times10^{-9}\,\mathrm M$। AgNO₃-এর Ag⁺ সম আয়ন, তাই যথেষ্ট Ag⁺ থাকলে AgI-এর সাম্য দ্রাব্যতা কমে।
মিশ্রণে AgNO₃ থেকে Ag⁺-এর ঘনমাত্রা C হলে $K_{sp}=(C+s^\prime)s^\prime$ এবং $s^\prime\ll C$-তে $s^\prime\simeq K_{sp}/C$। কেবল মিশ্রণের চূড়ান্ত C=0.010 M হলে $s^\prime=8.52\times10^{-15}\,\mathrm M$।
চিত্রে দ্বিতীয় পাত্রের মিশ্রণের আগের ঘনমাত্রা 0.010 M, কিন্তু দুটি আয়তন লেখা নেই। তাই চূড়ান্ত C নির্ধারিত নয়; এটিকে অবিকৃত 0.010 M ধরে নির্দিষ্ট উত্তর দেওয়া যায় না। কঠিন AgI অবশিষ্ট আছে কি না-ও সাম্য ব্যাখ্যায় প্রাসঙ্গিক। অজটিলায়ন ও পর্যাপ্ত সম আয়নের মডেলে হ্রাসের প্রবণতা বলা যায়, কিন্তু চূড়ান্ত সংখ্যামান শর্তাধীন।
৫. উদ্দীপকটি পড়ে প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও।
| মৌল | যোজ্যতা স্তরের বিন্যাস |
|---|---|
| A | ns² |
| B | (n+2)d⁵(n+3)s¹ |
প্রসঙ্গে n=2 দেওয়া।
এখানে, n = 2
$\mathrm{A^{3+}}$ আয়নের ক্ষেত্রে বামার সিরিজের ৩য় রেখার তরঙ্গদৈর্ঘ্য
দেওয়া আছে, $\mathrm{n = 2}$
উদ্দীপক হতে, $\mathrm{A}$ মৌলের যোজ্যতা স্তরের ইলেকট্রন বিন্যাস = $\mathrm{ns^2 = 2s^2}$
অতএব, $\mathrm{A}$ মৌলটি হলো বেরিলিয়াম ($\mathrm{Be}$), যার পারমাণবিক সংখ্যা, $\mathrm{Z = 4}$।
$\mathrm{A^{3+}}$ অর্থাৎ $\mathrm{Be^{3+}}$ হলো একটি এক-ইলেকট্রন বিশিষ্ট আয়ন।
বামার সিরিজের ক্ষেত্রে,
নিম্ন শক্তিস্তর, $\mathrm{n_1 = 2}$
৩য় রেখার জন্য উচ্চ শক্তিস্তর, $\mathrm{n_2 = 2 + 3 = 5}$
রিডবার্গ ধ্রুবক, $\mathrm{R_H = 109678 \ cm^{-1} = 1.09678 \times 10^7 \ m^{-1}}$
তরঙ্গদৈর্ঘ্য $\mathrm{\lambda}$ হলে, রিডবার্গ সমীকরণ হতে পাই:
$\mathrm{\frac{1}{\lambda} = R_H \times Z^2 \left( \frac{1}{n_1^2} - \frac{1}{n_2^2} \right)}$
$\mathrm{\frac{1}{\lambda} = 1.09678 \times 10^7 \times 4^2 \times \left( \frac{1}{2^2} - \frac{1}{5^2} \right) \ m^{-1}}$
$\mathrm{\frac{1}{\lambda} = 1.09678 \times 10^7 \times 16 \times \left( \frac{1}{4} - \frac{1}{25} \right) \ m^{-1}}$
$\mathrm{\frac{1}{\lambda} = 1.09678 \times 10^7 \times 16 \times \left( \frac{25 - 4}{100} \right) \ m^{-1}}$
$\mathrm{\frac{1}{\lambda} = 1.09678 \times 10^7 \times 16 \times 0.21 \ m^{-1}}$
$\mathrm{\frac{1}{\lambda} = 36851808 \ m^{-1}}$
$\mathrm{\lambda = \frac{1}{36851808} \ m}$
$\mathrm{\lambda = 2.71357 \times 10^{-8} \ m}$
$\mathrm{\lambda = 27.1357 \times 10^{-9} \ m}$
$\mathrm{\lambda = 27.14 \ nm}$
উত্তর: $\mathrm{A^{3+}}$ আয়নের বামার সিরিজের ৩য় রেখার তরঙ্গদৈর্ঘ্য $\mathrm{27.14 \ nm}$।
$\mathrm{'B'}$ মৌলের $\mathrm{d-}$অরবিটালের ইলেকট্রনসমূহের কোয়ান্টাম সংখ্যার বিশ্লেষণ
দেওয়া আছে, $\mathrm{n = 2}$
উদ্দীপক হতে, $\mathrm{B}$ মৌলের যোজ্যতা স্তরের ইলেকট্রন বিন্যাস:
$\mathrm{(n+2)d^5 (n+3)s^1 = (2+2)d^5 (2+3)s^1 = 4d^5 5s^1}$
অতএব, $\mathrm{B}$ মৌলটির আলোচ্য $\mathrm{d-}$অরবিটালটি হলো $\mathrm{4d}$ অরবিটাল, যাতে $\mathrm{5}$টি ইলেকট্রন বিদ্যমান।
যুক্তি:
পলির বর্জন নীতি অনুযায়ী, "একই পরমাণুর যেকোনো দুটি ইলেকট্রনের চারটি কোয়ান্টাম সংখ্যার মান কখনোই এক হতে পারে না।"
হুন্ডের নীতি অনুযায়ী, $\mathrm{4d^5}$ এর পাঁচটি ইলেকট্রন সম শক্তিসম্পন্ন পাঁচটি ভিন্ন ভিন্ন অরবিটালে একমুখী স্পিনে (অযুগ্ম অবস্থায়) অবস্থান করবে।
$\mathrm{4d^5}$ এর পাঁচটি ইলেকট্রনের কোয়ান্টাম সংখ্যা নিচে দেওয়া হলো:
প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা, $\mathrm{n = 4}$ (৫টি ইলেকট্রনের জন্যই একই)
সহকারী কোয়ান্টাম সংখ্যা, $\mathrm{l = 2}$ (৫টি ইলেকট্রনের জন্যই একই)
স্পিন কোয়ান্টাম সংখ্যা, $\mathrm{s = +\frac{1}{2}}$ (৫টি ইলেকট্রনের জন্যই একই)
ম্যাগনেটিক কোয়ান্টাম সংখ্যা, $\mathrm{m_l = -2, -1, 0, +1, +2}$ (প্রতিটি ইলেকট্রনের জন্য ভিন্ন)
সিদ্ধান্ত:
যেহেতু ম্যাগনেটিক কোয়ান্টাম সংখ্যার ($\mathrm{m_l}$) মান প্রতিটি ইলেকট্রনের জন্য ভিন্ন, তাই $\mathrm{B}$ মৌলটির $\mathrm{d-}$অরবিটালের সবগুলো ইলেকট্রনের চারটি কোয়ান্টাম সংখ্যার মান একই হবে না।
৬. উদ্দীপকটি পড়ে প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও।
| পাত্র | তথ্য |
|---|---|
| 1 | 35 mL 0.1 MHCOOH, pH 2.4 |
| 2 | 25 mL 0.6%(w/V)NaOH |
প্রথম পাত্রে C=0.1 M এবং pH 2.4। ঘনমাত্রা সন্নিকর্ষে $x=[\mathrm{H^+}]=10^{-2.4}=0.00398107\,\mathrm M$। অন্য আয়ন ও জলের প্রভাব উপেক্ষা করে $K_a=x^2/(C-x)=1.65060\times10^{-4}$।
দুর্বল বিযোজনের সন্নিকর্ষে $C-x\simeq C$ ধরলে $K_a\simeq1.58489\times10^{-4}$; এই আনুমানিক ফলটিও পদ্ধতি উল্লেখ করে ব্যবহারযোগ্য। প্রদত্ত pH থেকে নির্ণীত মান ব্যবহার করতে হবে, বাইরের একটি মান নিঃশব্দে বসানো নয়।
প্রথম পাত্রে মোট HCOOH $=0.035\times0.1=0.0035\,\mathrm{mol}$। দ্বিতীয় পাত্রের 0.6%w/VNaOH অর্থ 6gL⁻¹; $C=6/40=0.15\,\mathrm M$ এবং মোল $=0.025\times0.15=0.00375$।
$\mathrm{HCOOH+OH^-\rightarrow HCOO^-+H_2O}$ শেষে HCOOH প্রায় নিঃশেষ এবং অতিরিক্ত OH⁻ $=0.00025\,\mathrm{mol}$। মোট 60 mL-এ $[\mathrm{OH^-}]\simeq0.0041667\,\mathrm M$; $25^\circ\mathrm C$-এ আনুমানিক pH 11.62। দুর্বল অম্ল ও তার লবণের পর্যাপ্ত যুগল নেই, তাই প্রচলিত HCOOH/HCOO⁻ বাফার হবে না। সামান্য অম্ল কিছু OH⁻ প্রশমিত করতে পারলেও সেটি বাফার প্রমাণ করে না।
৭. উদ্দীপকটি পড়ে প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও।
$2 \mathrm{AB}_3(\mathrm{~g}) \rightleftharpoons \mathrm{A}_2(\mathrm{~g})+3 \mathrm{~B}_2(\mathrm{~g}) ; \Delta \mathrm{H}=+\mathrm{ve}$
[30 °C তাপমাত্রায় ও 2.5 atm চাপে বিক্রিয়কের 75% বিয়োজিত হয় ।]
শুরুতে বিশুদ্ধ 2 molAB₃ ধরে 75%বিযোজনে সাম্যে AB₃=0.50 mol, A₂=0.75 mol, B₂=2.25 mol; মোট 3.50 mol। 2.5 atm মোটচাপে আংশিকচাপ যথাক্রমে 0.3571429, 0.5357143, 1.6071429 atm।
$K_p=P_{\mathrm{A_2}}P_{\mathrm{B_2}}^3/P_{\mathrm{AB_3}}^2=17.43463\,\mathrm{atm^2}\approx17.4\,\mathrm{atm^2}$—প্রচলিত চাপ-ভিত্তিক রাশি। প্রমাণচাপ দিয়ে স্বাভাবিকীকৃত তাপগতীয় K মাত্রাহীন।
সম্মুখ বিযোজন তাপহারী, তাই অন্য শর্ত অপরিবর্তিত রেখে তাপমাত্রা বাড়ালে সাম্য ডানে যায়। স্থির তাপমাত্রায় আয়তন বাড়িয়ে চাপ কমালে বেশি গ্যাসীয় মোলের দিকে, অর্থাৎ 2 mol থেকে 4 mol-এর দিকে সাম্য সরে; বিযোজনের ভগ্নাংশ বাড়ে। উৎপাদ A₂ বা B₂ উপযুক্তভাবে সরিয়েও আরও বিযোজন ঘটানো যায়।
AB₃ যোগে নির্দিষ্ট অবস্থায় মোট উৎপাদ বাড়তে পারে, কিন্তু তাই বিযোজিত ভগ্নাংশও অবশ্যই বাড়ে—এ কথা নয়; চাপ/আয়তন ও প্রাথমিক পরিমাণের ভিত্তি আলাদা করে বিবেচ্য। প্রভাবক দ্রুত সাম্য আনতে পারে, সাম্যাবস্থার বিযোজন মাত্রা বদলায় না।
৮. উদ্দীপকটি পড়ে প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও।
প্রথম বিক্রিয়ায় ইথানল জারণে A=CH₃COOH। এর খাদ্যোপযোগী জলীয় দ্রবণ ভিনেগার। অ্যাসিটিক এসিড খাদ্যের pH কমিয়ে এবং জীবকোষের ভেতরের অম্ল-ক্ষার ভার সাম্যে প্রভাব ফেলে অনেক অণুজীবের বৃদ্ধি দমন করে; আচারজাত সংরক্ষণে এ কারণে উপকারী।
ভিনেগার সর্বদা 10%হতেই হবে না, এবং সব ব্যাকটেরিয়া/ইস্ট/মোল্ড নির্মূল করে না। ঘনমাত্রা, খাদ্যের চূড়ান্ত pH, তাপপ্রক্রিয়া ও পরিচ্ছন্নতা গুরুত্বপূর্ণ। শুধু pH 4.5 এরকম হলেই সবক্ষেত্রে নষ্টহওয়া বা স্বাস্থ্যঝুঁকি বন্ধ—এমন সিদ্ধান্ত দেওয়া যায় না।
দেখানো সরল সমীকরণে (i) $\mathrm{C_2H_5OH+O_2\rightarrow CH_3COOH+H_2O}$; কাঙ্ক্ষিত এসিডের পরমাণু অর্থনীতি $60/(46+32)\times100=76.92\%$। (ii) সুষম আনুষ্ঠানিক জারণ $\mathrm{CH_3COCH_3+4[O]\rightarrow CH_3COOH+CO_2+H_2O}$; অক্সিজেন-সমতুল্য হিসাবে $60/(58+64)\times100=49.18\%$।
এই সীমিত হিসাবে (i)-তে কাঙ্ক্ষিত উৎপাদে বেশি পরমাণু যায় এবং দেখানো সমীকরণে CO₂ সহপণ্য নেই। (ii)-এর Cr(VI)অক্সিড্যান্ট ও বর্জ্যও পরিবেশগত উদ্বেগ। তবে 4[O]-এর বদলে প্রকৃত K₂Cr₂O₇/H₂SO₄ সহ সব বিক্রিয়কের পূর্ণ ভর ধরলে পরমাণু অর্থনীতির মান আলাদা হবে। শক্তি, ফলন, দ্রাবক, কাঁচামালের উৎস ও বর্জ্য বিবেচনা ছাড়া শুধু এ দুটি শতাংশে সামগ্রিক পরিবেশবান্ধবতার নিঃশর্ত নিশ্চয়তা দেওয়া যায় না।