15 ml 0.1M এ্যাসিটিক এসিড দ্রবণে 5ml 0.1M NaOH দ্রবণ যোগ করলে উৎপন্ন দ্রবণের pH কত হবে? [pKa=4.95]
প্রশ্নের সমাধান:
প্রথমে, অ্যাসিটিক অ্যাসিড \( (CH_3COOH) \) এবং সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইডের \( (NaOH) \) মোল সংখ্যা নির্ণয় করি।
অ্যাসিটিক অ্যাসিডের মোল সংখ্যা:
\( n_{CH_3COOH} = V \times M = \frac{15}{1000} \times 0.1 = 0.0015 \ মোল \)
সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইডের মোল সংখ্যা:
\( n_{NaOH} = V \times M = \frac{5}{1000} \times 0.1 = 0.0005 \ মোল \)
এখানে, \( NaOH \) একটি ক্ষার এবং \( CH_3COOH \) একটি দুর্বল অ্যাসিড। তারা বিক্রিয়া করে লবণ \( CH_3COONa \) এবং পানি উৎপন্ন করবে।
\( CH_3COOH + NaOH \rightarrow CH_3COONa + H_2O \)
যেহেতু \( NaOH \) এর মোল সংখ্যা \( CH_3COOH \) এর চেয়ে কম, তাই \( NaOH \) সম্পূর্ণরূপে বিক্রিয়া করে যাবে এবং \( CH_3COOH \) অবশিষ্ট থাকবে।
বিক্রিয়ার পরে \( CH_3COOH \) এর মোল সংখ্যা:
\( n_{CH_3COOH} = 0.0015 - 0.0005 = 0.001 \ মোল \)
বিক্রিয়ার পরে \( CH_3COONa \) এর মোল সংখ্যা:
\( n_{CH_3COONa} = 0.0005 \ মোল \)
এখন, আমরা বাফার দ্রবণ বিবেচনা করে হ্যান্ডারসন-হ্যাসেলবাল্ক সমীকরণ ব্যবহার করব:
\( pH = pK_a + \log \frac{[CH_3COONa]}{[CH_3COOH]} \)
যেহেতু দ্রবণটির আয়তন পরিবর্তিত হয়েছে, তাই আমরা মোলারিটির পরিবর্তে সরাসরি মোল সংখ্যা ব্যবহার করতে পারি:
\( pH = 4.95 + \log \frac{0.0005}{0.001} \)
\( pH = 4.95 + \log (0.5) \)
\( pH = 4.95 + (-0.3010) \)
\( pH = 4.649 \approx 4.65 \)
অতএব, উৎপন্ন দ্রবণের \( pH \) হবে 4.65।🎉
```