আয়রন একটি অবস্থান্তর মৌল ব্যাখ্যা কর। (অনুধাবন)

উদ্দীপকের চিত্রানুসারে, বেলুনটিতে 34g অ্যামোনিয়া গ্যাস (NH₃) বিদ্যমান। প্রমাণ অবস্থায় (STP) সকল গ্যাসের মোলার আয়তন 22.4 লিটার হয়। এই তথ্য ব্যবহার করে বেলুনে বিদ্যমান অ্যামোনিয়া গ্যাসের আয়তন নির্ণয় করা যায়।

প্রথমে অ্যামোনিয়া গ্যাসের আণবিক ভর নির্ণয় করতে হবে। নাইট্রোজেনের পারমাণবিক ভর 14 এবং হাইড্রোজেনের পারমাণবিক ভর 1। অতএব, অ্যামোনিয়া (NH₃) এর আণবিক ভর = \(14 + (3 \times 1) = 17\) g/mol। এখন, বেলুনে বিদ্যমান অ্যামোনিয়া গ্যাসের মোল সংখ্যা হবে: মোল সংখ্যা \(=\) প্রদত্ত ভর \(/\) আণবিক ভর \(=\) \(34\) g \(/\) \(17\) g/mol \(=\) \(2\) mol।

যেহেতু প্রমাণ অবস্থায় (STP) 1 মোল গ্যাসের আয়তন 22.4 লিটার, সেহেতু 2 মোল অ্যামোনিয়া গ্যাসের আয়তন হবে: \(2 \times 22.4\) লিটার \(=\) \(44.8\) লিটার। সুতরাং, প্রমাণ অবস্থায় বেলুনে বিদ্যমান অ্যামোনিয়া গ্যাসের আয়তন 44.8 লিটার।

একটি রাসায়নিক বিক্রিয়ায় যে বিক্রিয়ক সম্পূর্ণরূপে প্রথমে শেষ হয়ে যায় এবং বিক্রিয়ার উৎপাদের পরিমাণকে সীমাবদ্ধ করে, তাকে লিমিটিং বিক্রিয়ক বা সীমাবদ্ধ বিক্রিয়ক বলে। উদ্দীপকের বিক্রিয়ায় কোন বিক্রিয়কটি লিমিটিং বিক্রিয়ক তা নির্ণয়ের জন্য প্রতিটি বিক্রিয়কের মোল সংখ্যা গণনা করে তাদের মধ্যে অনুপাত তুলনা করতে হবে।

উদ্দীপকে A পাত্রে 0.2 M ঘনমাত্রার 200 ml HNO₃ দ্রবণ এবং B পাত্রে 3g Ca(OH)₂ রয়েছে। A পাত্রের HNO₃ দ্রবণের সাথে B পাত্রের Ca(OH)₂ এর মধ্যে একটি প্রশমন বিক্রিয়া সম্পন্ন হবে। বিক্রিয়াটি নিম্নরূপ:

\[2HNO_3(aq) + Ca(OH)_2(aq) \rightarrow Ca(NO_3)_2(aq) + 2H_2O(l)\]

এখন, বিক্রিয়কগুলোর মোল সংখ্যা গণনা করা যাক:

HNO₃ এর মোল সংখ্যা:

    
• HNO₃ এর আয়তন (V) = 200 ml = 0.2 L
    
• ঘনমাত্রা (S) = 0.2 M
    
• মোল সংখ্যা (n) = S \(\times\) V = 0.2 mol/L \(\times\) 0.2 L = 0.04 mol

Ca(OH)₂ এর মোল সংখ্যা:

    
• Ca(OH)₂ এর আণবিক ভর (M) = 40 (Ca) + 2 \(\times\) (16 (O) + 1 (H)) = 40 + 2 \(\times\) 17 = 40 + 34 = 74 g/mol
    
• প্রদত্ত ভর = 3 g
    
• মোল সংখ্যা (n) = ভর / আণবিক ভর = 3 g / 74 g/mol \(\approx\) 0.04054 mol

বিক্রিয়ার সমীকরণ অনুসারে, 2 মোল HNO₃ এর সাথে 1 মোল Ca(OH)₂ বিক্রিয়া করে।

আমাদের কাছে 0.04 মোল HNO₃ আছে। এই পরিমাণ HNO₃ এর সাথে বিক্রিয়া করার জন্য Ca(OH)₂ প্রয়োজন:

প্রয়োজনীয় Ca(OH)₂ = (0.04 mol HNO₃) \(\times\) (1 mol Ca(OH)₂ / 2 mol HNO₃) = 0.02 mol Ca(OH)₂

কিন্তু আমাদের কাছে Ca(OH)₂ আছে 0.04054 মোল। যেহেতু প্রয়োজনীয় পরিমাণের (0.02 mol) চেয়ে বেশি Ca(OH)₂ (0.04054 mol) বিদ্যমান, তাই Ca(OH)₂ অতিরিক্ত বিক্রিয়ক।

সুতরাং, HNO₃ হলো লিমিটিং বিক্রিয়ক। এটি বিক্রিয়ায় সম্পূর্ণরূপে শেষ হয়ে যাবে এবং উৎপন্ন পদার্থের পরিমাণ HNO₃ এর পরিমাণের ওপর নির্ভর করবে।