ID#7199 HSC Chemistry 2nd CQ (Jessore 2023)

ক) নির্দেশক কাকে বলে?

যেসব মৃদু জৈব এসিড বা ক্ষার দ্রবণের pH পরিবর্তনের সাথে সাথে তাদের নিজস্ব বর্ণ পরিবর্তনের মাধ্যমে প্রশমন বিন্দু নির্দেশ করে, তাদের নির্দেশক বলে।

খ) ইথাইন অম্লধর্মী পদার্থ— ব্যাখ্যা করো।

ইথাইন ($\text{HC}\equiv\text{CH}$) অণুর কার্বন পরমাণু $\text{sp}$ সংকরিত। এই সংকরীকরণে s-কক্ষপথের বৈশিষ্ট্য ৫০% থাকায় কার্বনের তড়িৎ ঋণাত্মকতা অনেক বেশি হয়। ফলে ত্রিবন্ধন যুক্ত কার্বন পরমাণু তার পার্শ্ববর্তী হাইড্রোজেনের ইলেকট্রন জোড়কে নিজের দিকে শক্তিশালীভাবে টেনে নেয়, যা হাইড্রোজেনকে প্রোটন ($\text{H}^+$) হিসেবে মুক্ত হতে সাহায্য করে। যেহেতু অম্লের প্রধান বৈশিষ্ট্য প্রোটন দান করা, তাই এই প্রোটন দানের সক্ষমতার কারণেই ইথাইন অম্লধর্মী।

গ) উদ্দীপকের স্টপকর্ক খোলা অবস্থায় 40°C তাপমাত্রায় gas মিশ্রণের মোট চাপ নির্ণয় করো।

১. গ্যাসগুলোর মোল সংখ্যা নির্ণয়:
$R = 0.0821 \text{ L atm K}^{-1} \text{ mol}^{-1}$
$T_1 = 298 \text{ K}$
$n_{\text{CH}_4} = \frac{PV}{RT} = \frac{2 \times 1.2}{0.0821 \times 298} = 0.0980 \text{ mol}$
$n_{\text{CO}_2} = \frac{1.5 \times 2}{0.0821 \times 298} = 0.1226 \text{ mol}$

২. নতুন তাপমাত্রায় ($T_2 = 313 \text{ K}$) মোট চাপ ($P_t$):
মোট আয়তন ($V_t$) = $1.2 + 2 = 3.2 \text{ L}$
মোট মোল ($n_t$) = $0.0980 + 0.1226 = 0.2206 \text{ mol}$
$P_t = \frac{n_t RT_2}{V_t} = \frac{0.2206 \times 0.0821 \times 313}{3.2} = 1.77 \text{ atm}$

সুতরাং, মিশ্রণের মোট চাপ ১.৭৭ atm।

ঘ) উদ্দীপকের গ্যাসদ্বয়ের ব্যাপন হারের তুলনা গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করো।

গ্রাহামের ব্যাপন সূত্রানুসারে, ব্যাপন হার $r \propto \frac{1}{\sqrt{M}}$।

১. গ্যাসদ্বয়ের আণবিক ভর:
$\text{M}_{\text{CH}_4} = 12 + (4 \times 1) = 16 \text{ g/mol}$
$\text{M}_{\text{CO}_2} = 12 + (2 \times 16) = 44 \text{ g/mol}$

২. ব্যাপন হারের অনুপাত:
$\frac{r_{\text{CH}_4}}{r_{\text{CO}_2}} = \sqrt{\frac{\text{M}_{\text{CO}_2}}{\text{M}_{\text{CH}_4}}} = \sqrt{\frac{44}{16}} = \sqrt{2.75} = 1.658$

সিদ্ধান্ত: $\frac{r_{\text{CH}_4}}{r_{\text{CO}_2}} = 1.658$ বা $r_{\text{CH}_4} = 1.658 \times r_{\text{CO}_2}$। অর্থাৎ, মিথেন গ্যাসের ব্যাপন হার কার্বন ডাই অক্সাইড গ্যাসের ব্যাপন হারের প্রায় ১.৬৬ গুণ বেশি।