সোডিয়াম কার্বনেটের প্রমাণ দ্রবণের সাহায্যে হাইড্রোক্লোরিক এসিডের সঠিক ঘনমাত্রা নির্ণয়।

অম্ল ক্ষার বা প্রশমণ টাইট্রেশন
সোডিয়াম কার্বনেটের প্রমাণ দ্রবণের সাহায্যে হাইড্রোক্লোরিক এসিডের সঠিক
প্রমাণ M/10 Na₂CO₃ দ্রবণের সাহায্যে সরবরাহকৃত H₂SO₄-এর ঘনমাত্রা নির্ণয় করপরীক্ষাকার্য-৫ঃ সোডিয়াম কার্বনেটের প্রমাণ দ্রবণের সাহায্যে হাইড্রোক্লোরিক এসিডের সঠিক ঘনমাত্রা নির্ণয়।
অথবা, প্রমাণ ডেসিমোলার Na₂CO₃ দ্রবণের সাহায্যে সরবরাহকৃত HCI দ্রবণের সঠিক ঘনমাত্রা নির্ণয়।

মূলনীতিঃ সোডিয়াম কার্বনেট একটি দ্বি-অম্লীয় মৃদু ক্ষার, পক্ষান্তরে হাইড্রোক্লোরিক এসিড একটি এক-ক্ষারকীয় তীব্র এসিড। কাজেই এদের টাইট্রেশনকালে মিথাইল অরেঞ্জ নির্দেশক ব্যবহার করা হয় এবং পূর্ণ প্রশমণের ক্ষেত্রে এদের বিক্রিয়া দাঁড়ায় নিম্নরূপঃ
                                                        
                                            Na₂CO₃ + 2 HCI 2 NaCl + H2O + CO2

উপরের বিক্রিয়া হতে এটা স্পষ্ট যে, 1 মোল Na₂CO₃-কে পূর্ণ প্রশমিত করতে 2 মোল HCI-এর প্রয়োজন। সুতরাং মোলার ঘনমাত্রা অনুসারে,

                                             VA x SA = 2 x VB x SB

                                             SA = 2 x VB x SB / VA ................................... (৫)
এখানে,
  • VA = এাসড দ্রবণের আয়তন (মি.লি.)
  • SA = এসিড দ্রবণের ঘনমাত্রা (মোলার)
  • VB = ক্ষার দ্রবণের আয়তন (মি.লি.)
  • SB = ক্ষার দ্রবণের ঘনমাত্রা (মোলার)
অতএব, নির্দিষ্ট আয়তনের Na₂CO₃ -এর প্রমাণ দ্রবণকে পূর্ণ প্রশমিত করতে কত আয়তন HCI লাগবে তা টাইট্রেশনের মাধ্যমে নিরূপণ করে সমীকরণ (৫) হতে হাইড্রোক্লোরিক এসিড দ্রবণের সঠিক ঘনমাত্রা নির্ণয় করা হয়।

প্রয়োজনীয় যন্ত্রপাতিঃ
  • (১) একটি ১০ মি.লি. বুরেট,
  • (২) একটি ক্লাম্পসহ বুরেট স্ট্যান্ড,
  • (৩) একটি 250 মি.লি. কনিক্যাল ফ্লাক্স,
  • (৪) একটি 10 মি.লি. পিপেট,
  • (৫) একটি ফানেল,
  • (৬) একটি ড্রপার এবং
  • (৭) একটি ওয়াশ বোতল।

প্রয়োজনীয় রাসায়নিক দ্রব্যাদিঃ
  • (১) সরবরাহকৃত (অজ্ঞাত ঘনমাত্রার) হাইড্রোক্লোরিক এসিড,
  • (২) অনার্দ্র সোডিয়াম কার্বনেট,
  • (৩) পাতিত পানি এবং
  • (৪) মিথাইল অরেঞ্জ নির্দেশক।
কার্যপ্রণালীঃ 

প্রমাণ Na₂CO₃ দ্রবণের সাহায্যে সরবরাহকৃত HCI দ্রবণ প্রমিতকরণঃ 


একটি 250 মি.লি. কনিক্যাল ফ্লাক্সকে পাতিত পানি দিয়ে ভালোভাবে পরিষ্কার কর। তারপর একটি 10 মি.লি. পিপেটকে প্রথমে পাতিত পানি ও পরে সরবরাহকৃত Na₂CO₃ দ্রবণ দ্বারা ধৌত (Rinse) কর। এইবার উক্ত পিপেটের সাহায্যে 10 মি.লি. Na2CO3 দ্রবণ কনিক্যাল ফ্লাক্সে নিয়ে তাতে ২/৩ ফোঁটা মিথাইল অরেঞ্জ নির্দেশক যোগ কর। এতে দ্রবণটির বর্ণ হালকা হলুদ হবে। কনিক্যাল ফ্লাক্সের নীচে একটি সাদা কাগজ রাখ (বর্ণ পরিবর্তন ভালোভাবে বুঝতে)।

একটি বুরেটকে প্রথমে পাতিত পানি ও পরে সরবরাহকৃত HCI-এর দ্রবণ দ্বারা ধৌত (Rinse) কর। এইবার বুরেটে উক্ত এসিড নিয়ে স্টপককটি হঠাৎ সম্পূর্ণ খুলে দাও যেন জেটনলটি বায়ুমুক্ত হয়ে দ্রবণে পূর্ণ হয়। এবার স্টপককটি বন্ধ করে বুরেটে এমনভাবে এসিড লও যেন দ্রবণের নীচের তল বুরেটের শূণ্য দাগের সাথে মিলে যায় (অবশ্য যে কোন দাগ পর্যন্ত রিডিং নেয়া যায়)। 

এটাই বুরেটের প্রথম পাঠ। এখন বুরেট থেকে HCI- এর দ্রবণ ফোঁটায় ফোঁটায় কনিক্যাল ফ্লাক্সে যোগ করতে থাক ও কনিক্যাল ফ্লাক্সটি ধীরে ধীরে নাড়াতে থাক। এমন এক সময় আসবে যখন এক ফোঁটা HCI যোগ হওয়া মাত্রই ফ্লাক্সের দ্রবণটি হালকা কমলা বা গোলাপী হয়ে যাবে। সঙ্গে সঙ্গে বুরেটের স্টপকক বন্ধ করে বুরেটের রিডিং লও। 

এটাই প্রশমণের সমাপ্তি বিন্দু (End point) ও বুরেটের শেষ পাঠ। বুরেটের শেষ পাঠ ও প্রথম পাঠের বিয়োগফল হতে Na2CO3 দ্রবণকে প্রশমিত করতে প্রয়োজনীয় HCI-এর আয়তন নির্ণীত হয়। এভাবে আরও দুটি টাইট্রেশন কর। তিনটি রিডিং-এর গড় লও। উল্লেখ্য যে, রিডিংগুলোর পার্থক্য 0.1 মি.লি.-এর 
অধিক হওয়া উচিৎ নয়। 

উপাত্ত (নমুনা মাত্র)


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

টেবিল-১ HCI দ্রবণ দ্বারা Na₂CO₃ দ্রবণ প্রমিতকরণ।


                                                বুরেটে ব্যবহৃত HCI দ্রবণের আয়তন / মি.লি.

পর্যবেক্ষণ সংখ্যা

ফ্লাক্সে গৃহীত Na2CO3 দ্রবণের আয়তন / মি.লি.

প্রাথমিক পাঠ

শেষ পাঠ

পার্থক্য

গড়

HCI

দ্রবণের প্রকৃত ঘনমাত্রা / M

    1

      10.0

    0.0

  19.8

    19.8



  19.88



   0.101


    2

      10.0

  19.8

  39.6

    19.8

    3

      10.0

    0.0

  19.9

    19.9



গণনাঃ
Na2CO3 দ্রবণের ঘনমাত্রা, SB = গৃহীত দ্রবের ওজন (গ্রাম) / প্রমাণ দ্রবণ প্রস্তুতিতে প্রয়োজনীয় দ্রবের ওজন (গ্রাম) M / 10 
                                              = (2.650 g/2.650 g) x M / 10 = 0.1 M
Na2CO3 দ্রবণের আয়তন, VB = 10.0 মি.লি.  
HCI দ্রবণের আয়তন, VA = 19.88 মি.লি. (টাইট্রেশন থেকে) 
HCI দ্রবণের ঘনমাত্রা, SA = 2 × VB × SB / VA (সমীকরণ (৫) থেকে) 
                                          = 2×10.0×0.1 / 19.88 M = 0.101 M 

ফলাফলঃ সরবরাহকৃত HCI দ্রবণের প্রকৃত ঘনমাত্রা 0.101 M.

ব্যাখ্যাঃ সোডিয়াম কার্বনেট ও হাইড্রোক্লোরিক এসিডের পূর্ণ প্রশমণ বিক্রিয়া নিম্নরূপঃ
                                   Na2CO3 + 2 HCI = 2 NaCl + H2O + CO2 
স্পষ্টতঃ 1 মোল Na₂CO₃-কে পূর্ণ প্রশমিত করতে 2 মোল HCl-এর প্রয়োজন। সুতরাং মোলার ঘনমাত্রা অনুসারে,
                                   VA × SA = 2× VB × SB 
যেখানে, VA ও VB যথাক্রমে এসিড ও ক্ষার দ্রবণের আয়তন (মি.লি.) এবং SA. ও SB যথাক্রমে এসিড ও ক্ষার দ্রবণের ঘনমাত্রা (মোলার)। অতএব, নির্দিষ্ট আয়তনের Na2CO3-এর প্রমাণ দ্রবণকে পূর্ণ প্রশমিত করতে কত আয়তন HCI লাগবে তা টাইট্রেশনের মাধ্যমে নিরূপণ করে উপরোক্ত সমীকরণ হতে হাইড্রোক্লোরিক এসিড দ্রবণের সঠিক ঘনমাত্রা নির্ণয় করা হয়।

বিশেষ দ্রষ্টব্যঃ 

(1) অনার্দ্র Na2CO3-এর প্রমাণ দ্রবণ প্রস্তুতকরণঃ 


1 লিটার আয়তনের একটি মাপক ফ্লাক্সকে উত্তমরূপে পাতিত পানি দিয়ে ধৌত করে এর মুখে একটি পরিষ্কার ফানেল স্থাপন কর। একটি পরিষ্কার ও শুষ্ক ওয়াচ গ্লাসে সূক্ষাভাবে ওজন করে 10.60 গ্রাম অনার্স Na₂CO; লও। ওয়াশ বোতলের পাতিত পানি দিয়ে ওয়াচ গ্লাসের সমস্ত Na2CO3-কে মাপক ফ্লাক্সে নিয়ে এর মুখ হতে ফানেলকে সরিয়ে নাও। 

অতঃপর মাপক ফ্লাক্সে এর আয়তনের প্রায় অর্ধেক পরিমাণ পাতিত পানি নিয়ে মুখ লাগিয়ে ভালোভাবে ঝাঁকাও যেন Na₂CO₃ সম্পূর্ণ দ্রবীভূত হয়। এখন মাপক ফ্লাক্সের মুখ খুলে পাতিত পানি দিয়ে ফ্লাক্সের। লিটার দাগ পর্যন্ত পূর্ণ কর। মুখ বন্ধ করে ফ্লাক্সটিকে ভালভাবে ঝাঁকালে সমসত্ত প্রমাণ দ্রবণ প্রস্তুত হবে। এর সঠিক ঘনমাত্রা হবে 0.1 M.

(2) 0.1 M HCI দ্রবণ প্রস্তুতিঃ 


1 লিটার মাপক ফ্লাক্সে প্রায় 500 মি.লি. পাতিত পানি নিয়ে এতে পিপেট দিয়ে 9.66 মি.লি. 32% HCI অথবা 8.83 মি.লি. 35% HCI অথবা 8.58 মি.লি. 36% HCI অথবা 8.35 মি.লি. 37% HCl (গণনা- ১৬৯ পৃষ্ঠা) ধীরে ধীরে যোগ কর। ফ্লাক্সটিকে ঠান্ডা করে পাতিত পানি দিয়ে ফ্লাক্সের গলার দাগ পূর্ণ করে উত্তমরূপে ঝাঁকাও।

এই পোস্টটি পরিচিতদের সাথে শেয়ার করুন

পূর্বের পোস্ট দেখুন পরবর্তী পোস্ট দেখুন