0.01M HCl এবং 0.1M NaOH  সমান আয়তনে মিশ্রিত করলে মিশ্রনের pH কত হবে?

প্রশ্নের সমাধান: 0.01M HCl এবং 0.1M NaOH এর মিশ্রণের pH

প্রথমে, HCl এবং NaOH এর মিশ্রণে প্রশমন (neutralization) বিক্রিয়াটি বিবেচনা করি। যেহেতু HCl একটি শক্তিশালী অ্যাসিড এবং NaOH একটি শক্তিশালী ক্ষার, তাই তারা সম্পূর্ণরূপে বিয়োজিত হবে।

ধাপ ১: মিশ্রণের পূর্বে HCl এবং NaOH এর মোল সংখ্যা নির্ণয়

ধরি, উভয় দ্রবণের আয়তন V লিটার।

HCl এর মোল সংখ্যা = \( \text{মোলাারিটি} \times \text{আয়তন} = 0.01 \text{ M} \times V \text{ L} = 0.01V \)

NaOH এর মোল সংখ্যা = \( \text{মোলাারিটি} \times \text{আয়তন} = 0.1 \text{ M} \times V \text{ L} = 0.1V \)

ধাপ ২: প্রশমন বিক্রিয়ার পর অবশিষ্ট ক্ষারের মোল সংখ্যা নির্ণয়

HCl এবং NaOH এর মধ্যে বিক্রিয়াটি হলো:

\( \text{HCl} + \text{NaOH} \rightarrow \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O} \)

যেহেতু HCl এবং NaOH 1:1 মোলার অনুপাতে বিক্রিয়া করে, তাই 0.01V মোল HCl, 0.01V মোল NaOH-কে প্রশমিত করবে।

অতএব, অবশিষ্ট NaOH এর মোল সংখ্যা = \( 0.1V - 0.01V = 0.09V \)

ধাপ ৩: মিশ্রণের মোলারিটি নির্ণয়

মিশ্রণের মোট আয়তন = \( V + V = 2V \) লিটার

অবশিষ্ট NaOH এর মোলারিটি = \( \frac{\text{মোল সংখ্যা}}{\text{মোট আয়তন}} = \frac{0.09V}{2V} = 0.045 \text{ M} \)

ধাপ ৪: pOH নির্ণয়

\( \text{pOH} = -\log_{10}[\text{OH}^-] = -\log_{10}(0.045) \approx 1.3468 \)

ধাপ ৫: pH নির্ণয়

\( \text{pH} + \text{pOH} = 14 \)

\( \text{pH} = 14 - \text{pOH} = 14 - 1.3468 \approx 12.6532 \)

সুতরাং, মিশ্রণের pH ≈ 12.65 😃