রসায়ন • এসিড-ক্ষারক সমতা (Balance of Acid-Base)

রসায়ন প্রশ্ন

রিনা রসায়ন ল্যাবে দুটি বিকারে সমআয়তন ও সমঘনমাত্রার দুটি লঘু এসিড দ্রবণ নিল। বিকার A-তে ছিল হাইড্রোক্লোরিক এসিড এবং বিকার B-তে ইথানয়িক এসিড। প্রতিটি বিকারে দুটি গ্রাফাইট দণ্ড ডুবিয়ে ব্যাটারি ও বাল্বের সাথে যুক্ত করে সে দেখল A-তে বাল্ব বেশ উজ্জ্বলভাবে জ্বলছে, কিন্তু B-তে বাল্ব কম উজ্জ্বল। এরপর সে দানাদার অক্সালিক এসিডের ওপর শুষ্ক নীল লিটমাস পেপার স্পর্শ করালে রং বদলাল না, কিন্তু অক্সালিক এসিড পানিতে গুলে পরীক্ষা করলে লিটমাস লাল হয়ে গেল। সবশেষে সে বিশুদ্ধ সালফিউরিক এসিডে বাল্ব যুক্ত করে দেখল বাল্ব জ্বলছে না, কিন্তু পানি যোগ করার পর বাল্ব জ্বলে উঠল।

  1. ক)

    এসিড কাকে বলে?

    (1)
  2. খ)

    শুষ্ক অক্সালিক এসিড নীল লিটমাসের রং পরিবর্তন করে না কেন? ব্যাখ্যা করো।

    (2)
  3. গ)

    উদ্দীপকের বিকার A ও B-তে এসিডের বিয়োজন সমীকরণসহ বাল্বের উজ্জ্বলতার পার্থক্যের কারণ ব্যাখ্যা করো।

    (3)
  4. ঘ)

    উদ্দীপকের শেষ দুটি পরীক্ষার (অক্সালিক এসিড ও বিশুদ্ধ সালফিউরিক এসিড) পর্যবেক্ষণ বিশ্লেষণ করে এসিডের ধর্ম প্রদর্শনে পানির ভূমিকা ব্যাখ্যা করো।

    (4)

উত্তর ও ব্যাখ্যা

  1. ক)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর যে যৌগ পানিতে দ্রবীভূত হলে বিয়োজিত হয়ে হাইড্রোজেন আয়ন বা প্রোটন (H+H^+) দান করে তাকে এসিড বলে।

  2. খ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর অনার্দ্র বা শুষ্ক অক্সালিক এসিডের দানায় কোনো মুক্ত হাইড্রোজেন আয়ন (H+H^+) থাকে না। এসিডের ধর্ম প্রদর্শন করে মূলত জলীয় দ্রবণে উপস্থিত হাইড্রোজেন আয়ন। শুষ্ক অবস্থায় আয়ন না থাকায় এটি লিটমাসের রং পরিবর্তন করতে পারে না। কিন্তু পানিতে দ্রবীভূত করলে অক্সালিক এসিড বিয়োজিত হয়ে H+H^+ আয়ন দেয় এবং তখন নীল লিটমাস লাল হয়।

  3. গ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর বিকার A-তে হাইড্রোক্লোরিক এসিড তীব্র এসিড, তাই এটি পানিতে সম্পূর্ণ (১০০%) বিয়োজিত হয়:
    HCl(aq)→H+(aq)+Cl−(aq)HCl(aq) \rightarrow H^+(aq) + Cl^-(aq)
    বিকার B-তে ইথানয়িক এসিড মৃদু এসিড, তাই এটি আংশিক বিয়োজিত হয় (২৫° সে. তাপমাত্রায় ১০০০টি অণুর মধ্যে মাত্র ৪টি অণু বিয়োজিত হয়):
    CH3COOH(aq)⇌H+(aq)+CH3COO−(aq)CH_3COOH(aq) \rightleftharpoons H^+(aq) + CH_3COO^-(aq)
    সমান ঘনমাত্রা হলেও A-তে H+H^+ ও Cl−Cl^- আয়নের সংখ্যা B-এর চেয়ে অনেক বেশি। আয়ন বেশি থাকলে দ্রবণ বেশি বিদ্যুৎ পরিবহন করে। তাই A-তে বাল্ব বেশি উজ্জ্বল জ্বলেছে এবং B-তে কম আয়ন থাকায় বাল্ব কম উজ্জ্বল জ্বলেছে।

  4. ঘ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর ১. অক্সালিক এসিডের পরীক্ষা: দানাদার শুষ্ক অক্সালিক এসিডে H+H^+ আয়ন নেই, তাই শুষ্ক নীল লিটমাসের রং বদলায়নি। পানিতে দ্রবীভূত করলে এটি বিয়োজিত হয়ে H+H^+ আয়ন উৎপন্ন করে, ফলে নীল লিটমাস লাল হয়েছে। অর্থাৎ অম্লধর্ম প্রকাশের জন্য পানির উপস্থিতি জরুরি।
    ২. বিশুদ্ধ সালফিউরিক এসিডের পরীক্ষা: বিশুদ্ধ H2SO4H_2SO_4 বর্ণহীন তরল, যাতে যৌগটি অণুর আকারে থাকে, আয়নিত অবস্থায় থাকে না। হাইড্রোজেন আয়ন না থাকায় এটি এসিডের ধর্ম দেখায় না এবং বিদ্যুৎ পরিবহন করে না, তাই বাল্ব জ্বলেনি।
    ৩. পানি যোগ করার পর: H2SO4(l)+পানি→H2SO4(aq)H_2SO_4(l) + \text{পানি} \rightarrow H_2SO_4(aq) এবং H2SO4(aq)→2H+(aq)+SO42−(aq)H_2SO_4(aq) \rightarrow 2H^+(aq) + SO_4^{2-}(aq)। এখন মুক্ত H+H^+ ও SO42−SO_4^{2-} আয়ন থাকায় দ্রবণ বিদ্যুৎ পরিবহন করেছে ও বাল্ব জ্বলেছে।
    সিদ্ধান্ত: পানি এসিডের অণুকে বিয়োজিত বা আয়নিত করে H+H^+ আয়ন মুক্ত করে। এই H+H^+ আয়নই এসিডের ধর্মের জন্য দায়ী, তাই পানি ছাড়া এসিড অম্লধর্ম প্রদর্শন করে না।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও