K_W সম্পর্কে কোনটি সঠিক?

1.  50°C তাপমাত্রায় K_w=1×10^-14
2. বিশুদ্ধ পানিতে এসিড দ্রবণ যোগ করলে [OH^-] < [H⁺]
3. উচ্চ তাপমাত্রায় নমুনা পানির pH=6.53 হলে K_w = 8.70×10^-14

নিচের কোনটি সঠিক?

প্রথমে, K_w এর মান ও তার সম্পর্ক বিশ্লেষণ করি:

1. ৫০°C তাপমাত্রায় K_w=1×10^-14
   
   বিশুদ্ধ পানির জন্য সাধারণতঃ K_w এর মান ২৫°C তাপমাত্রায় ১×10^-১৪। তবে, তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে K_w এর মান বৃদ্ধি পায়।
   অর্থাৎ, ৫০°C তাপমাত্রায় K_w এর মান আরও বেশি হবে। তাই, এই বিবৃতি ভুল।
2. বিশুদ্ধ পানিতে এসিড দ্রবণ যোগ করলে [OH^-] < [H⁺]
   
   অক্সিজেনের স্বাভাবিক পরিস্থিতিতে, বিশুদ্ধ পানিতে পানির স্বাভাবিক অবস্থা থাকে, যেখানে [H⁺] = [OH^-]। এসিড যোগ করলে, [H⁺] বৃদ্ধি পায় এবং [OH^-] কমে যায়। ফলে, [OH^-] < [H⁺]। এই বিবৃতি সত্য।
3. উচ্চ তাপমাত্রায় নমুনা পানির pH=6.53 হলে K_w = 8.70×10^-14
   
   pH, pOH এর সম্বন্ধে জানি:
   pH + pOH = 14
   যদি pH = 6.53, তবে:
   pOH = 14 - 6.53 = 7.47
   [OH^-] = 10^-pOH = 10^-7.47 ≈ 3.39×10^-8
   অতএব,
   K_w = [H⁺] × [OH^-] = 10^-pH × 10^-pOH = 10^-6.53 × 10^-7.47 = 10^{-(6.53 + 7.47)} = 10^-14
   অর্থাৎ, K_w এর মান ২৫°C তাপমাত্রায় সাধারণত 1×10^-14।
   তবে, উচ্চ তাপমাত্রায় এই মান পরিবর্তিত হতে পারে, এবং উল্লেখিত মানটি তারই একটি মান।
   এখানে বলা হয়েছে 8.70×10^-14, যা সত্য হতে পারে যদি তাপমাত্রা বাড়ে এবং K_w বৃদ্ধি পায়।
   অর্থাৎ, এই বিবৃতি সম্ভব।

সুতরাং, উপরের বিশ্লেষণে দেখা যায়, বিবৃতি (ii) সবসময় সত্য, এবং (iii) সম্ভব। তবে, প্রশ্নে বলা হয়েছে "উত্তর: i ও iii", যা একেবারে সঠিক নয়। কারণ, প্রথম বিবৃতি ভুল। তবে, যদি প্রশ্নের মূল লক্ষ্য থাকে, তবে সঠিক উত্তর হচ্ছে: ii ও iii।

সাধারণত:

• i তে তাপমাত্রা অনুযায়ী K_w এর মান পরিবর্তিত হয়। ৫০°C তে এটি ১×10^-১৪ নয়, বরং এর মান বৃদ্ধি পায়।
• ii ও iii বিবৃতি সঠিক।