HOME বাস্তব গ্যাসের বিচ্যুতির গ্রাফ ও স্টয়কিওমিতি
ZYXPVPt = 25°CA-গ্যাস100 গ্রাম $95\\% CaCO_3$
Dinajpur • 2023
ক) মোলার আয়তন কাকে বলে?
খ) প্রোপানোন টুটোমারিতা দেখায়— ব্যাখ্যা করো।
গ) 30°C তাপমাত্রায় 850 mm (Hg) চাপে কত আয়তন Aガス পাওয়া যাবে? হিসাব করো।
ঘ) উদ্দীপকের A-গ্যাস লেখচিত্রের কোন রেখার মতো আচরণ করে যুক্তিসহ ব্যাখ্যা করো।

সমাধান (Solution)


ক) মোলার আয়তন কাকে বলে?

প্রমাণ তাপমাত্রা ও চাপে (STP) এক মোল পরিমাণ যেকোনো গ্যাসের দখলকৃত আয়তনকে মোলার আয়তন বলে। এর মান ২২.৪ লিটার।

খ) প্রোপানোন টুটোমারিতা দেখায়— ব্যাখ্যা করো।

প্রোপানোন ($\text{CH}_3\text{COCH}_3$) অণুর কিটো মূলকের ($\text{C=O}$) পাশের কার্বনে আলফা-হাইড্রোজেন ($\alpha\text{-H}$) বিদ্যমান। লঘু ক্ষার বা এসিডের উপস্থিতিতে প্রোপানোনের অণু থেকে একটি আলফা-হাইড্রোজেন অক্সিজেন পরমাণুতে স্থানান্তরিত হয়, ফলে কিটো রূপটি এনোলে ($\text{CH}_2\text{=C(OH)CH}_3$) রূপান্তরিত হয়। এই কিটো-এনোল রূপান্তরই টুটোমারিতা নামে পরিচিত।

গ) 30°C তাপমাত্রায় 850 mm (Hg) চাপে কত আয়তন A গ্যাস পাওয়া যাবে? হিসাব করো।

উদ্দীপকে $100 \text{ g}$ এর $95\%$ বিশুদ্ধ $\text{CaCO}_3$ থেকে উৎপন্ন গ্যাস (A) হলো $\text{CO}_2$।
বিক্রিয়া: $\text{CaCO}_3 + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CaCl}_2 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 \uparrow$
$\text{CaCO}_3$ এর বিশুদ্ধ ভর $= 100 \times 0.95 = 95 \text{ g}$
মোল সংখ্যা, $n = \frac{95}{100} = 0.95 \text{ mol}$
$=> n_{\text{CO}_2} = 0.95 \text{ mol}$

শর্তানুসারে:
$P = \frac{850}{760} \text{ atm} = 1.118 \text{ atm}$
$T = 30 + 273 = 303 \text{ K}$
$R = 0.0821 \text{ L atm K}^{-1} \text{ mol}^{-1}$
$V = \frac{nRT}{P} = \frac{0.95 \times 0.0821 \times 303}{1.118} = 21.14 \text{ L}$
অর্থাৎ, 21.14 লিটার A গ্যাস পাওয়া যাবে।

ঘ) উদ্দীপকের A-গ্যাস লেখচিত্রের কোন রেখার মতো আচরণ করে যুক্তিসহ ব্যাখ্যা করো।

লেখচিত্রে তিনটি রেখা (X, Y, Z) বাস্তব গ্যাসের আদর্শ আচরণ থেকে বিচ্যুতির মাত্রা নির্দেশ করে।
১. A-গ্যাস ($\text{CO}_2$): কার্বন ডাই অক্সাইড একটি পোলার ও ভারী গ্যাস। উচ্চ চাপে বা নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় এর আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল বেশি।
২. বিচ্যুতি: লেখচিত্রে X রেখাটি আদর্শ আচরণ থেকে সবচেয়ে বেশি বিচ্যুত (অধিকাংশ বাস্তব গ্যাসের ক্ষেত্রে নিম্ন চাপে আকর্ষণ ও উচ্চ চাপে বিকর্ষণ বল কাজ করে)। $\text{CO}_2$ এর ক্ষেত্রে ভ্যান ডার ওয়ালস ধ্রুবক $a$ এর মান অনেক বেশি, ফলে এটি আদর্শ আচরণ থেকে উল্লেখযোগ্য বিচ্যুতি প্রদর্শন করে।
৩. সিদ্ধান্ত: $\text{CO}_2$ গ্যাসটি সাধারণত লেখচিত্রের X রেখাটির মতো আচরণ করবে, কারণ এটি একটি বাস্তব গ্যাস হিসেবে উচ্চ আণবিক ভরের কারণে আদর্শ আচরণ থেকে বেশি বিচ্যুত হয়।