রসায়ন প্রথম পত্র · একাদশ-দ্বাদশ · অধ্যায় ১ · ১.৪
মোলারিটি ও প্রমাণ দ্রবণ।
১০৬ g Na₂CO₃ এক লিটার পানিতে ফেলে দিলে কি ১ M দ্রবণ হয়? ঠিক হয় না, আর এই ছোট ফাঁকটাই মোলারিটির মূল কথা। গুনতে হয় দ্রবণের আয়তন, পানির আয়তন না।
১. মোলারিটি: এক লিটারে কত মোল
নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় (যেমন কক্ষ তাপমাত্রায়) কোনো দ্রবের এক লিটার দ্রবণে যত মোল দ্রব দ্রবীভূত থাকে, সেই সংখ্যাকে ঐ দ্রবণে ঐ দ্রবের মোলারিটি বলে। মোলারিটি = দ্রবের মোল সংখ্যা ÷ দ্রবণের আয়তন (লিটারে), একক mol L⁻¹ বা M।
হিসাবে দ্রাবকের পরিমাণ ধরা হয় না। ধরা হয় শুধু দ্রবের মোল আর দ্রবণের আয়তন। সেই আয়তন আসে আয়তনিক (মেজারিং) ফ্লাস্ক থেকে, যা সাধারণত ২৫০ mL, ৫০০ mL বা ১০০০ mL-এর হয়।
তাপমাত্রা বদলালে দ্রবের ভর বদলায় না, কিন্তু দ্রবণের আয়তন বদলায়। তাই মোলারিটিও বদলায়, আর মোলারিটি লিখতে তাপমাত্রাও জানাতে হয়।
২. ঘনমাত্রার নাম
এক লিটার দ্রবণে ১ mol দ্রব থাকলে সেটা ১ M বা মোলার দ্রবণ: ১ L দ্রবণে ১০৬ g Na₂CO₃। ০.৫ mol হলে সেমিমোলার (০.৫ M), যেমন ১ L-এ ৫৩ g Na₂CO₃। ০.১ mol হলে ডেসিমোলার (০.১ M), যেমন ১ L-এ ১০.৬ g Na₂CO₃।
আরও ছোটগুলোর নাম: ০.০১ M সেন্টিমোলার, ০.০০১ M মিলিমোলার, আর ২ M দুই মোলার। সবই প্রতি লিটার দ্রবণে।
ভাগ করোপ্রতি লিটারে মোল গোনো
কোন ঘনমাত্রার কী নাম?
একটা চিপ ধরো, তারপর তার নামের বাক্সে ছাড়ো। গ্রামের চিপে আগে মোল বের করো: Na₂CO₃ এর এক মোল ১০৬ g।
ঠিক। পরেরটা।
এখনো না। প্রতি লিটার দ্রবণে কত মোল, সেটা গোনো। ১ mol মোলার, ০.৫ mol সেমিমোলার, ০.১ mol ডেসিমোলার।
সব ঠিক জায়গায়। ১০৬ g, ৫৩ g আর ১০.৬ g হলো যথাক্রমে ১, ০.৫ আর ০.১ mol Na₂CO₃।
৩. প্রমাণ দ্রবণ
নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় প্রাইমারি স্ট্যান্ডার্ড পদার্থের নমুনা দিয়ে তৈরি যে দ্রবণের ঘনমাত্রা সঠিকভাবে জানা থাকে, তাকে ঐ দ্রবের প্রমাণ দ্রবণ (standard solution) বলে।
Na₂CO₃ ও K₂Cr₂O₇-এর ১ M, ০.৫ M ও ০.১ M দ্রবণের প্রত্যেকটি প্রমাণ দ্রবণ, কারণ প্রতিটিতে দ্রবের ঘনমাত্রা সঠিকভাবে জানা।
৪. গ্রাম থেকে মোলারিটি, মোলারিটি থেকে গ্রাম
দ্রবণ বানাতে হলে আগে ভর বের করতে হয়: ভর = মোলারিটি × আয়তন (লিটার) × মোলার ভর। যেমন ২৫০ mL ০.১ M Na₂CO₃-এর জন্য ১০৬ × ২৫০ × ০.১ ÷ ১০০০ = ২.৬৫ g।
উল্টো দিকের হিসাবও একই: ২৫০ mL দ্রবণে ২.৯৪১৫ g Na₂CO₃ থাকলে মোল = ২.৯৪১৫ ÷ ১০৬ = ০.০২৭৭৫ mol, আর মোলারিটি = ০.০২৭৭৫ ÷ ০.২৫০ = ০.১১১ M।
বইয়ের দুই শিক্ষার্থীর হিসাব দেখো। অনিক ১.০৫৮৯ g Na₂CO₃ ÷ ১০৬ = ০.০০৯৯৮৯৬ mol পেয়েছে, ১০০ mL = ০.১ L, তাই মোলারিটি ০.০৯৯৮৯৬ M। তুলির K₂Cr₂O₇-এর আণবিক ভর ৩৯.১ × ২ + ৫২ × ২ + ১৬ × ৭ = ২৯৪.২, তাই ১.৬২ ÷ ২৯৪.২ = ০.০০৫৫০৬ mol, আর ০.১ L-এ ০.০৫৫০৬ M। অনিকের দ্রবণ প্রমাণ দ্রবণ হিসেবে বেশি গ্রহণযোগ্য, কারণ সে ৪-ডিজিট ব্যালেন্সে চার দশমিক স্থান পর্যন্ত (১.০৫৮৯ g) ওজন নিয়েছে। তুলি ২-ডিজিট ব্যালেন্সে নিয়েছে দুই দশমিক স্থান পর্যন্ত (১.৬২ g)।
বইয়ের বাকি সমস্যাগুলো (১.৫ থেকে ১.১১) যন্ত্রের তালিকায় আছে। ১ cm³ = ১ mL, তাই ২৫০ cm³ আর ২৫০ mL একই।
হিসাব যন্ত্রআয়তন লিটারে নাও
গ্রাম থেকে মোলারিটি, মোলারিটি থেকে গ্রাম
সংখ্যাগুলো বইয়ের উদাহরণ, তোমার মাপ না। এটা কোথাও যাচ্ছে না। খাতাটা তোমার।
NaOH কঠিন সেকেন্ডারি স্ট্যান্ডার্ড। একে পল-বুঙ্গির মতো রাসায়নিক নিক্তিতে নয়, রাফ ব্যালেন্সে ওজন করা হয়।
৫. pH আর লঘুকরণ
অনিকের Na₂CO₃ দ্রবণ ক্ষারীয়। Na₂CO₃ → 2Na⁺ + CO₃²⁻, আর CO₃²⁻ + H₂O ⇌ HCO₃⁻ + OH⁻। এখানে [OH⁻] ≈ ০.০৯৯৮৯৬ M, pOH = ১.০০০৪৫২, pH = ১৪ − ১.০০০৪৫২ = ১২.৯৯৯৫, প্রায় ১৩।
তরল সেকেন্ডারি স্ট্যান্ডার্ড (গাঢ় HCl ১০ M, গাঢ় H₂SO₄ ১৮ M) থেকে লঘু দ্রবণ বানাতে V₁M₁ = V₂M₂ থেকে V₁ বের করে মেজারিং সিলিন্ডারে মাপা হয়। V₁, M₁ গাঢ়টার, V₂, M₂ যেটা চাই তার।
হিসাব যন্ত্রV₁M₁ = V₂M₂
pH বের করো, লঘু করো
pH-এর হিসাব বইয়ের উদাহরণ। লঘুকরণের দুটো হিসাব এই নোটের নিজের উদাহরণ।
৬. ২৫০ mL ০.১ M Na₂CO₃ বানানো
সূত্রটা টেবিলে চালিয়ে দেখো। Na₂CO₃ দাও, পানি ভরো, মোলারিটি সঙ্গে সঙ্গে বদলাবে।
ল্যাবের টেবিলদুটো স্লাইডার
২৫০ mL ০.১ M Na₂CO₃
২৫০ mL ০.১ M Na₂CO₃ বানাতে ২.৬৫ g Na₂CO₃ ওজন করে ২৫০ mL মেজারিং ফ্লাস্ক, ফানেল ও ওয়াশ বোতল দিয়ে দ্রবণ তৈরি করা হয়। ধাপগুলো ক্রমে সাজাও।
ক্রমওজন আগে, পানি শেষে
ধাপে ধাপে দ্রবণ
কত গ্রাম লাগবে না জেনে ওজন নেওয়া যায় না। কোনটা আগে?
হ্যাঁ। তারপর?
এখনো না। ওজন আগে, ঢালা তারপর, আর পানি দিয়ে দাগ পর্যন্ত ভরা সবার শেষে, তবেই আয়তন ঠিক ২৫০ mL হয়।
ঠিক ক্রম। ২.৬৫ g Na₂CO₃ আর দাগ পর্যন্ত পানি, মোট ২৫০ mL: এটাই ০.১ M।