18°C তাপমাত্রায় CH₃COOH এর K_a = 1.8× 10^-5 । উক্ত এসিড এর  0.1 M দ্রবণের pH কত?

Explanation:

Another Explanation (5): অ্যাসিটিক অ্যাসিড \( (CH_3COOH) \) একটি দুর্বল অ্যাসিড। এর জলীয় দ্রবণে আংশিকভাবে বিয়োজিত হয়। প্রশ্নে প্রদত্ত তথ্য: * তাপমাত্রা: \( 18^\circ C \) * \( K_a = 1.8 \times 10^{-5} \) * দ্রবণের ঘনমাত্রা: \( C = 0.1 M \) ধরি, \( CH_3COOH \) এর বিয়োজন মাত্রা \( \alpha \)। \( CH_3COOH \rightleftharpoons H^+ + CH_3COO^- \) initial: \( C \) \( 0 \) \( 0 \) equilibrium: \( C(1-\alpha) \) \( C\alpha \) \( C\alpha \) তাহলে, \( K_a = \frac{[H^+][CH_3COO^-]}{[CH_3COOH]} = \frac{C\alpha \cdot C\alpha}{C(1-\alpha)} = \frac{C\alpha^2}{1-\alpha} \) যেহেতু \( \alpha \) এর মান খুবই ছোট (দুর্বল অ্যাসিড), তাই \( 1-\alpha \approx 1 \) ধরা যায়। সুতরাং, \( K_a = C\alpha^2 \) এখন, \( \alpha = \sqrt{\frac{K_a}{C}} = \sqrt{\frac{1.8 \times 10^{-5}}{0.1}} = \sqrt{1.8 \times 10^{-4}} = 0.0134 \) হাইড্রোজেন আয়ন \( H^+ \) এর ঘনমাত্রা, \( [H^+] = C\alpha = 0.1 \times 0.0134 = 0.00134 M \) pH নির্ণয়ের সূত্র: \( pH = -log_{10}[H^+] \) \( pH = -log_{10}(0.00134) = 2.872 \) অতএব, 0.1 M \( CH_3COOH \) দ্রবণের pH হলো 2.87। 🥳