.png)
নির্দিষ্ট ঘনমাত্রার মোলার দ্রবণ প্রস্তুতি ব্যবহারিক
প্রমাণ M/10 Na₂CO₃ দ্রবণের সাহায্যে সরবরাহকৃত H₂SO₄-এর ঘনমাত্রা নির্ণয় করনির্দিষ্ট ঘনমাত্রার মোলার দ্রবণ প্রস্তুতি ব্যবহারিক
পরীক্ষাকার্য-১ সোডিয়াম কার্বনেটের 250 মি.লি. (M) বা 0.1 M প্রমাণ দ্রবণ প্রস্তুতকরণ এবং দ্রবণটির 0.01 M ঘনমাত্রায় লঘুকরণ।
আরো পড়ুনঃ গুণগত রসায়ন ইঞ্জিনিয়ারিং প্র্যাকটিস বুক
Na₂CO₃- এর আণবিক ভর = 23×2+12+ 16×3 106 গ্রাম মোল
অতএব, 1000 মি.লি. 1M দ্রবণ তৈরী করার জন্য 106 গ্রাম অনাদ্র Na₂CO₃ প্রয়োজন
250 মি.লি. 0.1M দ্রবণ তৈরী করার জন্য 106x250 /10 x 1000 গ্রাম অনাদ্র Na₂CO₃ প্রয়োজন
= 2.65 গ্রাম অনাদ্র Na₂CO, প্রয়োজন
এখন প্রস্তুতকৃত 0.1M দ্রবণকে 250 মি.লি. 0.01 M দ্রবণে লঘু করতে হলে নীচের সমীকরণ ব্যবহার করতে হবেঃ V₁×S1=V2×S2
এখানে,
- V1 = গাঢ় দ্রবণের আয়তন (মি.লি.)
- V2 = লঘু দ্রবণের আয়তন= 250 মি.লি.
- S₁ = গাঢ় দ্রবণের ঘনমাত্রা 0.1 M
- S₂ = লঘু দ্রবণের ঘনমাত্রা= 0.01 M
- V1=(V2×S₂/S1= (250 মি.লি. × 0.01 M)/0.1 M = 25.0 মি.লি.
সুতরাং, 250 মি.লি. মাপক ফ্লাক্সে 25.0 মি.লি. 0.1 M দ্রবণ দ্রবণ নিয়ে পাতিত পানি দিয়ে ফ্লাক্সের গলার দাগ পূর্ণ করলে 0.01 M দ্রবণ উৎপন্ন হবে
প্রয়োজনীয় যন্ত্রপাতিঃ
- (১) দু'টি 250 মি.লি. মাপক ফ্লাক্স,
- (২) একটি ফানেল,
- (৩) একটি ওয়াচ গ্লাস,
- (৪) একটি 25 মি.লি. পিপেট,
- (৫) একটি বৈদ্যুতিক নিক্তি এবং
- (৬) একটি ওয়াশ বোতল।
প্রয়োজনীয় রাসায়নিক দ্রব্যাদিঃ
- (১) অনার্দ্র সোডিয়াম কার্বনেট (Na₂CO₃) এবং
- (২) পাতিত পানি।
প্রমাণ দ্রবণ প্রস্তুতকরণ এবং দ্রবণটির ঘনমাত্রায় লঘুকরণ।
কার্যপ্রণালীঃ এ পরীক্ষাকার্যটি নিম্নের দুটি ধাপে সম্পন্ন করতে হয়ঃ
- সোডিয়াম কার্বনেটের প্রমাণ দ্রবণ (0.1 M) প্রস্তুতকরণ।
- প্রস্তুতকৃত প্রমাণ দ্রবণের লঘুকরণ (0.01M)।
সোডিয়াম কার্বনেটের প্রমাণ দ্রবণ (0.1 M) প্রস্তুতকরণঃ
(১) 250 মি.লি. আয়তনের একটি মাপক ফ্লাক্সকে উত্তমরূপে পাতিত পানি দিয়ে ধৌত করে এর মুখে একটি পরিষ্কার ফানেল স্থাপন কর।
(২) একটি পরিষ্কার ও শুষ্ক ওয়াচ গ্লাসে (বা ওজন বোতলে) সূক্ষ্মভাবে ওজন করে 2.65 গ্রাম অনার্দ্র Na2CO3 লও।
আরো পড়ুনঃ মৌলের পর্যায়বৃত্ত ধর্ম ও রাসায়নিক বন্ধন
(৩) ওয়াশ বোতলের পাতিত পানি দিয়ে ওয়াচ গ্লাসের সমস্ত Na2CO3-কে মাপক ফ্লাক্সে নিয়ে এর মুখ হতে ফানেলকে সরিয়ে নাও।
(৪) অতঃপর মাপক ফ্লাক্সে এর আয়তনের প্রায় অর্ধেক পরিমাণ পাতিত পানি নিয়ে মুখ লাগিয়ে ভালোভাবে ঝাঁকাও যেন Na₂CO₃ সম্পূর্ণ দ্রবীভূত হয়।
(৫) এখন মাপক ফ্লাক্সের মুখ খুলে পাতিত পানি দিয়ে ফ্লাক্সের 250 মি.লি. দাগ পর্যন্ত পূর্ণ কর। মুখ বন্ধ করে। ফ্লাক্সটিকে ভালভাবে ঝাঁকালে সমসত্ত প্রমাণ দ্রবণ প্রস্তুত হবে। এর সঠিক ঘনমাত্রা হবে 0.1 М.
প্রস্তুতকৃত প্রমাণ দ্রবণের লঘুকরণ (0.01 M)
(১) অপর একটি 250 মি.লি. মাপক ফ্লাক্সকে পাতিত পানি দিয়ে উত্তমরূপে পরিষ্কার কর।
(২) একটি 25 মি.লি. পিপেটকে প্রথমে পাতিত পানি ও পরে প্রস্তুতকৃত 0.1 M Na2CO3 দ্রবণ দ্বারা ধৌত (Rinse) কর। এইবার উক্ত পিপেটের সাহায্যে 25 মি. লি. 0.1 M Na2CO3 দ্রবণ মাপক, ফ্লাক্সে লও (পিপেটের মুখ বৃদ্ধাঙ্গুল দ্বারা বন্ধ করে মাপক ফ্লাক্সের মাঝামঝি পৌঁছলে আঙ্গুল ছেড়ে দ্রবণ তুলবে)।
(৩) অতঃপর মাপক ফ্লাক্সে এর আয়তনের প্রায় অর্ধেক পরিমাণ পাতিত পানি নিয়ে মুখ লাগিয়ে ভালোভাবে ঝাঁকাও।
(৪) এখন মাপক ফ্লাক্সের মুখ খুলে পাতিত পানি দিয়ে ফ্লাক্সের 250 মি.লি. দাগ পর্যন্ত পূর্ণ কর। মুখ বন্ধ করে ফ্লাক্সটিকে ভালভাবে ঝাঁকালে সমসত্ত প্রমাণ দ্রবণ প্রস্তুত হবে। এর সঠিক ঘনমাত্রা হবে 0.01 M.
উপাত্ত (নমুনা মাত্র - Specimen only)
ওয়াচ গ্লাসের ভর = 12.037 গ্রাম
ওয়াচ গ্লাস ও Na2CO3-এর ভর = 14.687 গ্রাম
গৃহীত Na2CO3-এর ভর = (14.687–12.037) গ্রাম = 2.650 গ্রাম লঘু দ্রবণ প্রস্তুতিতে গৃহীত Na₂CO₃-এর গাঢ় দ্রবণের আয়তন, V₁ = 25.0 মি.লি.
প্রস্তুতকৃত দ্রবণের মোট আয়তন, V2 = 250.0 মি.লি.
গণনাঃ Na2CO3-এর গাঢ় দ্রবণের ঘনমাত্রা, S₁ = গৃহীত দ্রবের ওজন (গ্রাম) / প্রমাণ দ্রবণ প্রস্তুতিতে প্রয়োজনীয় দ্রবের ওজন (গ্রাম) X M/10
অক্সালিক এসিড দ্রবণের ঘনমাত্রা, SA= (2.650 g/2.650 g) x M/10 = 0.1 M
Na₂CO₃-এর লঘু দ্রবণের ঘনমাত্রা, S2 = (V₁× S₁) / V2 (সমীকরণ (১) থেকে)
= (25.0 মি.লি.x 0.1 M) / 250 মি.লি. = 0.01 M
ফলাফল (ব্যাখ্যাসহ) অনার্দ্র সোডিয়াম কার্বনেটের 2.65 গ্রাম পাতিত পানিতে দ্রবীভূত করে এর আয়তন 250 মি.লি. করে 0.1 M ঘনমাত্রার দ্রবণ প্রস্তুত করা যায়। V₁× S₁ = V2 × S2 সমীকরণ ব্যবহার করে জানা গেল যে, উক্ত দ্রবণের 25 মি.লি. নিয়ে পাতিত পানি দিয়ে আয়তন 250 মি.লি. করলে 0.01 M ঘনমাত্রার (লঘু) দ্রবণ প্রস্তুত হবে।
[বিঃদ্রঃ অনেক সময় যতখানি প্রয়োজন সঠিক সেই পরিমাণ কোন পদার্থ (যেমন- সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড দানা) ওজন করা অত্যন্ত কষ্টকর ও সময়সাপেক্ষ বলে 'গুণক' (= গৃহীত দ্রবের ওজন / প্রমাণ দ্রবণ প্রস্তুতিতে প্রয়োজনীয় দ্রবের ওজন) ব্যবহার করা হয়। প্রার্থিত ওজন (Weight to be taken) না নিলে কোন ক্ষতি নাই; তবে যে ওজন নেওয়া হবে তা অবশ্যই সঠিকভাবে নিতে হবে।]
পরীক্ষাকার্য-২ অক্সালিক এসিডের 250 মি.লি. (): দ্রবণটির 0.01 M ঘনমাত্রায় লঘুকরণ। 20 ) বা 0.05M প্রমাণ দ্রবণ প্রস্তুতকরণ এবংদ্রবণটির 0.01 M ঘনমাত্রায় লঘুকণ।
মূলনীতিঃ অক্সালিক এসিড (H₂O.HOOC-COOH.H₂O) একটি প্রাইমারী স্ট্যান্ডার্ড কঠিন পদার্থ। কাজেই নির্দিষ্ট আয়তনের দ্রবণে সঠিক ওজনের অক্সালিক এসিড দ্রবীভূত করে এর প্রমাণ দ্রবণ প্রস্তুত করা যায়। 250 মি.লি. 0.05 মোলার অক্সালিক এসিডের প্রমাণ দ্রবণ প্রস্তুতিতে কত গ্রাম অক্সালিক এসিড প্রয়োজন তা নিম্নরূপে গণনা করা হয়ঃ
অক্সালিক এসিডের আণবিক ভর নির্ণয়
অক্সালিক এসিডের (H₂C2O4.2H₂O)-এর আণবিক ভর
= (2x 1 + 2 x 12+4x16) + 2x18 = 126 গ্রাম মোল
অতএব, 1000 মি.লি. 1M দ্রবণ তৈরী করার জন্য 126 গ্রাম অক্সালিক এসিড প্রয়োজন
250 মি.লি. M/20 দ্রবণ তৈরী করার জন্য 126 x250 / 20 x 1000 গ্রাম অক্সালিক এসিড প্রয়োজন
= 1.575 গ্রাম অক্সালিক এসিড প্রয়োজন
এখন প্রস্তুতকৃত 0.05 M দ্রবণকে 250 মি.লি. 0.01M দ্রবণে লঘু করতে হলে নীচের সমীকরণ ব্যবহার করতে হবেঃ V₁x S₁ = V2 × S2
এখানে,
- V₁ = গাঢ় দ্রবণের আয়তন (মি.লি.)
- V2 = লঘু দ্রবণের আয়তন = 250 মি.লি.
- S₁ = গাঢ় দ্রবণের ঘনমাত্রা = 0.05 M
- S2 = লঘু দ্রবণের ঘনমাত্রা = 0.01 M
- V1=(V2 × S2)/S1 = (২৫০ মি.লি. × 0.01 M) / 0.05 M = ৫০.০ মি.লি.
সুতরাং, 250 মি.লি. মাপক ফ্লাক্সে 50.0 মি.লি. 0.05 M দ্রবণ দ্রবণ নিয়ে পাতিত পানি দিয়ে ফ্লাক্সের গলার দাগ পূর্ণ করলে 0.01 M দ্রবণ উৎপন্ন হবে।
প্রয়োজনীয় যন্ত্রপাতিঃ
- (১) দু'টি 250 মি.লি. মাপক ফ্লাক্স,
- (২) একটি ফানেল,
- (৩) একটি ওয়াচ গ্লাস,
- (৪) একটি 25 মি.লি. পিপেট,
- (৫) একটি বৈদ্যুতিক নিক্তি এবং
- (৬) একটি ওয়াশ বোতল।
প্রয়োজনীয় রাসায়নিক দ্রব্যাদিঃ
- (১) অক্সালিক এসিড (H2C2O4.2H₂O) এবং
- (২) পাতিত পানি।
কার্যপ্রণালীঃ এ পরীক্ষাকার্যটি নিম্নের দুটি ধাপে সম্পন্ন করতে হয়ঃ
- অক্সালিক এসিডের প্রমাণ দ্রবণ (0.05M) প্রস্তুতকরণ।
- প্রস্তুতকৃত প্রমাণ দ্রবণের লঘুকরণ (0.01 M)।
অক্সালিক এসিডের প্রমাণ দ্রবণ (0.05 M) প্রস্তুতকরণঃ
(১) 250 মি.লি. আয়তনের একটি মাপক ফ্লাক্সকে উত্তমরূপে পাতিত পানি দিয়ে ধৌত করে এর মুখে একটি পরিষ্কার ফানেল স্থাপন কর।
(২) একটি পরিষ্কার ও শুষ্ক ওয়াচ গ্লাসে (বা ওজন বোতলে) সূক্ষ্মভাবে ওজন করে 1.575 গ্রাম অক্সালিক এসিড লও।
(৩) ওয়াশ বোতলের পাতিত পানি দিয়ে ওয়াচ গ্লাসের সমস্ত অক্সালিক এসিডকে মাপক ফ্লাক্সে নিয়ে এর মুখ হতে ফানেলকে সরিয়ে নাও।
(৪) অতঃপর মাপক ফ্লাক্সে এর আয়তনের প্রায় অর্ধেক পরিমাণ পাতিত পানি নিয়ে মুখ লাগিয়ে ভালোভাবে ঝাঁকাও যেন অক্সালিক এসিড সম্পূর্ণ দ্রবীভূত হয়।
(৫) এখন মাপক ফ্লাক্সের মুখ খুলে পাতিত পানি দিয়ে ফ্লাক্সের 250 মি.লি. দাগ পর্যন্ত পূর্ণ কর। মুখ বন্ধ করে ফ্লাক্সটিকে ভালভাবে ঝাঁকালে সমসত্ত প্রমাণ দ্রবণ প্রস্তুত হবে। এর সঠিক ঘনমাত্রা হবে 0.05 M.
প্রস্তুতকৃত প্রমাণ দ্রবণের লঘুকরণ (0.01 M)
(১) অপর একটি 250 মি.লি. মাপক ফ্লাক্সকে পাতিত পানি দিয়ে উত্তমরূপে পরিষ্কার কর।
(২) একটি 25 মি.লি. পিপেটকে প্রথমে পাতিত পানি ও পরে প্রস্তুতকৃত 0.05 M অক্সালিক এসিড দ্রবণ দ্বারা ধৌত (Rinse) কর। এইবার উক্ত পিপেটের সাহায্যে 50 মি.লি. 0.05 M অক্সালিক এসিড দ্রবণ মাপক ফ্লাক্সে লও
( পিপেটের মুখ বৃদ্ধাঙ্গুল দ্বারা বন্ধ করে মাপক ফ্লাক্সের মাঝামঝি পৌঁছলে আঙ্গুল ছেড়ে দ্রবণ তুলবে)। (৩) অতঃপর মাপক ফ্লাক্সে এর আয়তনের প্রায় অর্ধেক পরিমাণ পাতিত পানি নিয়ে মুখ লাগিয়ে ভালোভাবে ঝাঁকাও।
(৪) এখন মাপক ফ্লাক্সের মুখ খুলে পাতিত পানি দিয়ে ফ্লাক্সের 250 মি.লি. দাগ পর্যন্ত পূর্ণ কর। মুখ বন্ধ করে ফ্লাক্সটিকে ভালভাবে ঝাঁকালে সমসত্ত প্রমাণ দ্রবণ প্রস্তুত হবে। এর সঠিক ঘনমাত্রা হবে 0.01 M.
উপাত্ত (নমুনা মাত্র Specimen only)
ওয়াচ গ্লাসের ভর = 11.408 গ্রাম
ওয়াচ গ্লাস ও অক্সালিক এসিডের ভর 12.983 গ্রাম
গৃহীত অক্সালিক এসিডের ভর (12.983-11.408) গ্রাম = 1.575 গ্রাম
লঘু দ্রবণ প্রস্তুতিতে গৃহীত অক্সালিক এসিডের গাঢ় দ্রবণের আয়তন, V₁= 50.0 মি.লি.
প্রস্তুতকৃত দ্রবণের মোট আয়তন, V2 = 250.0 মি.লি.
গণনাঃ
অক্সালিক এসিডের গাঢ় দ্রবণের ঘনমাত্রা, S₁ = গৃহীত দ্রবের ওজন (গ্রাম) / দ্রবণ প্রস্তুতিতে প্রয়োজনীয় দ্রবের ওজন (গ্রাম) X M / 20
= (1.575/1.575) x M/ 20 = 0.05 M
অক্সালিক এসিডের লঘু দ্রবণের ঘনমাত্রা, S2 = (V₁x S₁) / V2 (সমীকরণ (২) থেকে)
= (50.0 মি.লি.× 0.05 M) / 250 মি.লি. = 0.01 M
ফলাফল (ব্যাখ্যাসহ) অক্সালিক এসিডের 1.575 গ্রাম পাতিত পানিতে দ্রবীভূত করে এর আয়তন 250 মি.লি. করে 0.05 M ঘনমাত্রার দ্রবণ প্রস্তুত করা যায়। V₁x S₁ = V2 × S2 সমীকরণ ব্যবহার করে জানা গেল যে, উক্ত দ্রবণের 50 মি.লি. নিয়ে পাতিত পানি দিয়ে আয়তন 250 মি.লি. করলে 0.01 M ঘনমাত্রার (লঘু) দ্রবণ প্রস্তুত হবে।
বিঃ দ্রঃ যেহেতু এক্ষেত্রে মূল দ্রবণের ঘনমাত্রা ১/৫ অংশে লঘুকরণ করতে হবে, সেহেতু মূল দ্রবণের ৫০ মি.লি. নিয়ে পাতিত পানি দিয়ে ২৫০ মি.লি. বানালে বা ২০ মি.লি. নিয়ে ১০০ মি.লি. বানালে কাজটি সম্পন্ন হবে। তবে গণনা দেখাতে হবে।