STP তে 2 mol CaCO₃ ও HCI এর বিক্রিয়ায় উৎপন্ন CO₂ গ্যাসের আয়তন কত লিটার?

রাসায়নিক সমীকরণ থেকে উৎপাদ গ্যাসের আয়তন নির্ণয়ের পদ্ধতি

রাসায়নিক সমীকরণের মাধ্যমে উৎপন্ন গ্যাসের আয়তন নির্ণয় করতে মূলত গ্যাসের মোল সংখ্যা এবং আদর্শ গ্যাস সূত্র ব্যবহার করা হয়।

আদর্শ গ্যাস সূত্র

আদর্শ গ্যাস সূত্রটি হলো:
\[
PV = nRT
\]

এখানে,

• \(P\) = চাপ (Pressure)
• \(V\) = আয়তন (Volume)
• \(n\) = গ্যাসের মোল সংখ্যা
• \(R\) = গ্যাস ধ্রুবক (0.0821 L·atm/mol·K)
• \(T\) = তাপমাত্রা (Kelvin)

ধাপ ১: রাসায়নিক সমীকরণ ব্যালেন্স করা

প্রথমে সমীকরণটি ব্যালেন্স করতে হবে। উদাহরণস্বরূপ, যদি আমরা \(CaCO_3\) এর তাপীয় বিশ্লেষণ করি:
\[
CaCO_3 \rightarrow CaO + CO_2
\]

এখানে ১ মোল \(CaCO_3\) থেকে ১ মোল \(CO_2\) উৎপন্ন হয়।

ধাপ ২: মোল সংখ্যা নির্ণয়

প্রতিক্রিয়ায় অংশগ্রহণকারী যৌগের মোল সংখ্যা নির্ণয় করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, যদি \(CaCO_3\) এর 10 গ্রাম নেওয়া হয়, তবে এর মোল সংখ্যা:
\[
\text{Moles of } CaCO_3 = \frac{\text{Given mass}}{\text{Molar mass}} = \frac{10}{100} = 0.1 \text{ mol}
\]

সমীকরণ অনুসারে, ০.১ মোল \(CaCO_3\) থেকে ০.১ মোল \(CO_2\) উৎপন্ন হবে।

ধাপ ৩: গ্যাসের আয়তন নির্ণয়

\(CO_2\) এর আয়তন নির্ণয় করতে আদর্শ গ্যাস সূত্র ব্যবহার করা হয়:
\[
V = \frac{nRT}{P}
\]

যদি \(T = 298K\), \(P = 1atm\), এবং \(n = 0.1 mol\) হয়, তবে:
\[
V = \frac{(0.1)(0.0821)(298)}{1} = 2.45 , \text{liters}
\]

অতএব, উৎপন্ন \(CO_2\)-এর আয়তন হবে ২.৪৫ লিটার।

কিছু গুরুত্বপূর্ণ পয়েন্ট

1. তাপমাত্রা ও চাপের একক: গ্যাসের তাপমাত্রা কেলভিনে এবং চাপ অ্যাটমোস্ফিয়ারে হতে হবে।
2. মোল সংখ্যা থেকে আয়তন: এক মোল গ্যাস সাধারণত আদর্শ অবস্থায় (STP) ২২.৪ লিটার আয়তন দখল করে।
3. উপস্থিত শর্ত: নির্ধারিত শর্ত অনুযায়ী \(T\) এবং \(P\) ব্যবহার করা আবশ্যক।