298K তাপমাত্রায় HNO2 এসিডের বিয়োজন ধ্রুবক 4.5×10-4। যে ঘনমাত্রায় এসিডটি 5.0% আয়নিত হয় তা নির্ণয় কর।
প্রশ্নের সমাধান:
আমরা জানি, দুর্বল অ্যাসিডের জন্য বিয়োজন ধ্রুবক \(K_a\) -এর রাশিমালাটি নিম্নরূপ: \[K_a = \frac{[\text{H}^+][\text{A}^-]}{[\text{HA}]}\] এখানে, HA হলো দুর্বল অ্যাসিড এবং A- হলো অ্যাসিডের conjugate base।
ধরি, HNO2 এর প্রারম্ভিক ঘনমাত্রা C এবং আয়নের মাত্রা \(\alpha\)। তাহলে,
\[
\begin{array}{ccc}
& \text{HNO}_2 & \rightleftharpoons & \text{H}^+ & + & \text{NO}_2^- \\
\text{Initial} & C & & 0 & & 0 \\
\text{Change} & -C\alpha & & +C\alpha & & +C\alpha \\
\text{Equilibrium} & C(1-\alpha) & & C\alpha & & C\alpha
\end{array}
\]
সুতরাং, \(K_a = \frac{(C\alpha)(C\alpha)}{C(1-\alpha)} = \frac{C\alpha^2}{1-\alpha}\)
যেহেতু \(\alpha\) এর মান 1 থেকে অনেক ছোট, তাই \(1-\alpha \approx 1\) ধরা যায়। সেক্ষেত্রে, \[K_a = C\alpha^2\]
প্রশ্নে \(K_a = 4.5 \times 10^{-4}\) এবং \(\alpha = 5\% = 0.05\) দেওয়া আছে।
অতএব, ঘনমাত্রা \(C = \frac{K_a}{\alpha^2}\)
মান বসিয়ে পাই,
\[C = \frac{4.5 \times 10^{-4}}{(0.05)^2} = \frac{4.5 \times 10^{-4}}{2.5 \times 10^{-3}} = 0.18 \, \text{M}\]
সুতরাং, HNO2 অ্যাসিডের ঘনমাত্রা 0.18M হলে এটি 5.0% আয়নিত হবে।
উত্তর: 0.18M 🎉