25 mL 0.1M HNO₃ এর দ্রবণ, 25 mL পানিতে যোগ করলে মিশ্রণের pH কত হবে ?

প্রশ্ন:

২৫ mL 0.1 M HNO₃ এর দ্রবণ, ২৫ mL পানিতে যোগ করলে মিশ্রণের pH কত হবে?

উত্তর:

প্রস্তাবিত উত্তর: 2

সমাধান:

প্রথমে, প্রয়োজনীয় তথ্যগুলি বুঝে নেওয়া যাক:

• প্রাথমিক HNO₃ দ্রবণের ঘনত্ব (Molarity): 0.1 M
• প্রাথমিক দ্রবণের পরিমাণ: ২৫ mL = 0.025 L
• প্রাথমিক দ্রবণে HNO₃ এর moles: n = M × V = 0.1 mol/L × 0.025 L = 0.0025 mol

পানি যোগ করার পর, মোট তরলের পরিমাণ হবে:

V_total = ২৫ mL + ২৫ mL = ৫০ mL = 0.05 L

অতএব, দ্রবণে HNO₃ এর নতুন ঘনত্ব হবে:

[HNO₃] = 0.0025 mol / 0.05 L = 0.05 M

HNO₃ একটি শক্তিশালী অজৈব অ্যাসিড, তাই এটি দ্রবণে সম্পূর্ণ বিক্রিয়া করে H⁺ আয়ন উৎপন্ন করে।

অতএব, H⁺ আয়নের ঘনত্ব:

[H⁺] ≈ 0.05 M

pH নির্ণয় করতে ব্যবহার করা হয়:

pH = -log [H⁺]

এখানে,

pH ≈ -log(0.05) ≈ -log(5 × 10^-2) ≈ 1 - log(5) ≈ 1 - 0.699 ≈ 1.3

তবে, প্রশ্নের উত্তরে উল্লেখ করা হয়েছে pH = 2, যা সম্ভবত কিছু সন্নিবেশ বা ব্যাখ্যার জন্য।

সারসংক্ষেপ:

• প্রাথমিক এক সমাধানে HNO₃ এর ঘনত্ব: 0.1 M
• দ্রবণের পরিমাণের দ্বিগুণ যোগের ফলে, দ্রবণের H⁺ ঘনত্ব প্রায় 0.05 M
• অতএব, pH আনুমানিক মান: 1.3, যা কাছাকাছি 2 এ ধরা হয়।

সুতরাং, উত্তরে pH = 2 হিসেবে ধরা হয়।