10% \( Na_2CO_3 \) দ্রবণের pH এর মান কত?
10% \(Na_2CO_3\) দ্রবণের pH নির্ণয়
10% \(Na_2CO_3\) দ্রবণ মানে হল, 100 mL দ্রবণে 10 গ্রাম \(Na_2CO_3\) আছে।
প্রথমে, \(Na_2CO_3\) এর আণবিক ভর বের করি:
\(Na_2CO_3\) = (2 × 23) + 12 + (3 × 16) = 46 + 12 + 48 = 106 g/mol
তাহলে, দ্রবণের মোলারিটি (M) হবে:
M = \(\frac{10 \text{ g}}{106 \text{ g/mol}} \times \frac{1000 \text{ mL}}{100 \text{ mL}}\) = 0.943 M (প্রায়)
\(Na_2CO_3\) একটি ক্ষারীয় লবণ, যা পানিতে \(Na^+\) ও \(CO_3^{2-}\) আয়ন উৎপন্ন করে। \(CO_3^{2-}\) আয়ন পানির সাথে বিক্রিয়া করে \(HCO_3^-\) এবং \(OH^-\) উৎপন্ন করে।
বিক্রিয়াটি হল:
\(CO_3^{2-} + H_2O \rightleftharpoons HCO_3^- + OH^-\)
\(CO_3^{2-}\) এর জন্য \(K_b\) এর মান নির্ণয় করতে হবে। আমরা জানি, \(K_a \times K_b = K_w\)
\(H_2CO_3\) এর \(K_{a1} = 4.3 \times 10^{-7}\) এবং \(K_{a2} = 5.6 \times 10^{-11}\)
এখানে, \(K_b = \frac{K_w}{K_{a2}} = \frac{10^{-14}}{5.6 \times 10^{-11}} = 1.786 \times 10^{-4}\)
এখন, \(OH^-\) এর ঘনমাত্রা নির্ণয় করি:
\(K_b = \frac{[HCO_3^-][OH^-]}{[CO_3^{2-}]}\)
ধরি, [\(OH^-\)] = x
তাহলে, \(1.786 \times 10^{-4} = \frac{x^2}{0.943 - x}\)
যেহেতু \(K_b\) এর মান খুব ছোট, তাই আমরা ধরে নিতে পারি 0.943 - x ≈ 0.943
সুতরাং, \(x^2 = 1.786 \times 10^{-4} \times 0.943\)
\(x = \sqrt{1.684 \times 10^{-4}} = 0.01298\) M
pOH = -\(log_{10}\)[OH-] = -\(log_{10}\)(0.01298) = 1.886
pH = 14 - pOH = 14 - 1.886 = 12.114
অতএব, 10% \(Na_2CO_3\) দ্রবণের pH এর মান প্রায় 12.114 😲। প্রদত্ত উত্তরটি সঠিক নয়।
```