50 mL 0.18M CH₃COOH দ্রবণে 60mL 0.10M NaOH দ্রবণ যোগ করা হল।  PK_a = 4.76। 

উদ্দীপকের দ্রবণে কোনটি অতিরিক্ত থাকবে? 

প্রশ্নের উত্তর ব্যাখ্যা

প্রথমে মূল দ্রবণের পরিমাণ ও ধরণ নির্ণয় করি:

• অ্যাসিডের পরিমাণ: 50 mL, 0.18 M
  
  অ্যাসিডের moles = (0.18 mol/L) × (0.050 L) = 0.009 mol
• ক্ষার পরিমাণ: 60 mL, 0.10 M
  
  ক্ষারের moles = (0.10 mol/L) × (0.060 L) = 0.006 mol

অতএব, প্রথমে দেখা যায় যে, অ্যাসিডের (CH₃COOH) পরিমাণ বেশি।

NaOH দ্রবণ যোগ করার ফলে অ্যাসিডের সাথে ক্ষার বিক্রিয়া করে সোডিয়াম অ্যাসেটেট (CH₃COONa) তৈরি হয়।

অতএব, অ্যাসিডের মোলের পরিমাণ কমে যাবে এবং ক্ষারীয় অংশ বাড়বে, যতক্ষণ না অ্যাসিড সম্পূর্ণ বিক্রিয়ায় শেষ হয় বা ক্ষার অতিরিক্ত থেকে যায়।

অবশিষ্টের পরিমাণ নির্ণয়:

নির্দিষ্টভাবে,:

• অ্যাসিডের মোল: 0.009 mol
• NaOH এর মোল: 0.006 mol

এখন, NaOH অ্যাসিডের সাথে বিক্রিয়া করে:

অ্যাসিডের মোল: 0.009 mol
NaOH এর মোল: 0.006 mol

অ্যাসিডের জন্য, 0.006 mol ক্ষার ব্যবহার হবে, এবং বাকিটা অবশিষ্ট থাকবে:

অবশিষ্ট অ্যাসিড = 0.009 mol - 0.006 mol = 0.003 mol

এখন, দ্রবণের মোট পরিমাণ:

• অ্যাসিডের পরিমাণ: 0.003 mol
• ক্ষার পরিমাণ: 0 mol (কারণ সব ক্ষার ব্যবহৃত হয়েছে)

অতএব, দ্রবণে অ্যাসিডের পরিমাণ বেশি থাকবে।

pH নির্ণয়:

অতিরিক্ত অ্যাসিড থাকায়, দ্রবণের pH অ্যাসিডিক হবে।

অতিরিক্ত অ্যাসিডের জন্য, pH প্রায়:

pH ≈ pKa - log (অতিরিক্ত অ্যাসিডের অনুপাত)

কারণ অতিরিক্ত অ্যাসিডের পরিমাণ বেশি, তাই দ্রবণের মধ্যে অ্যাসিডের পরিমাণ বেশি থাকবে এবং ফলস্বরূপ, উপযুক্ত সমাধান হল "3 mL 1.0 M CH₃COOH"।

অতএব, দ্রবণে অতিরিক্ত থাকবে অ্যাসিড (CH₃COOH)।