10 ml 0.1M অ্যাসিটিক এসিড দ্রবণে 4ml 0.1M NaOH দ্রবণ যোগ করলে pH কত হবে? [pKa = 4.76]

অ্যাসিটিক অ্যাসিড দ্রবণে NaOH যোগ করলে pH নির্ণয় 🧪

এখানে, অ্যাসিটিক অ্যাসিড \(CH_3COOH\) একটি দুর্বল অ্যাসিড এবং NaOH একটি শক্তিশালী ক্ষার। এই দুটি মিশ্রিত হলে বাফার দ্রবণ তৈরি হবে। বাফার দ্রবণের pH নির্ণয়ের জন্য আমরা হ্যান্ডারসন-হ্যাসেলবাল্ক সমীকরণ ব্যবহার করতে পারি। 🤓

প্রথমে, মিশ্রণে অ্যাসিড ও ক্ষারের মোল সংখ্যা নির্ণয় করি:

অ্যাসিটিক অ্যাসিডের মোল সংখ্যা: \(n_{CH_3COOH} = V \times M = 10 \text{ ml} \times 0.1 \text{ M} = 1 \text{ mmol}\)
NaOH এর মোল সংখ্যা: \(n_{NaOH} = V \times M = 4 \text{ ml} \times 0.1 \text{ M} = 0.4 \text{ mmol}\)

বিক্রিয়াটি নিম্নরূপ:

\(CH_3COOH + NaOH \rightarrow CH_3COONa + H_2O\)

বিক্রিয়ার পর:

অ্যাসিটিক অ্যাসিডের অবশিষ্ট মোল সংখ্যা: \(n_{CH_3COOH} = 1 - 0.4 = 0.6 \text{ mmol}\)
সোডিয়াম অ্যাসিটেটের (conjugate base) উৎপন্ন মোল সংখ্যা: \(n_{CH_3COONa} = 0.4 \text{ mmol}\)

হেন্ডারসন-হ্যাসেলবাল্ক সমীকরণ:

\(pH = pK_a + \log \frac{[CH_3COONa]}{[CH_3COOH]}\)

মান বসিয়ে পাই:

\(pH = 4.76 + \log \frac{0.4}{0.6}\)
\(pH = 4.76 + \log (0.667)\)
\(pH = 4.76 + (-0.176)\)
\(pH = 4.584 \approx 4.6\)

সুতরাং, মিশ্রণের pH হবে 4.6। 🎉