ক) অন্তঃআণবিক হাইড্রোজেন বন্ধন কাকে বলে?

যখন একই অণুর দুটি ভিন্ন তীব্র তড়িৎ ঋণাত্মক পরমাণুর (যেমন: O, N, F) একটির সাথে যুক্ত হাইড্রোজেন পরমাণুর সাথে অপর তীব্র তড়িৎ ঋণাত্মক পরমাণুর মধ্যকার আংশিক স্থিরবৈদ্যুতিক আকর্ষণ বল তৈরি হয়, তখন তাকে অন্তঃআণবিক হাইড্রোজেন বন্ধন (Intramolecular Hydrogen Bond) বলে। যেমন: অর্থো-নাইট্রোফেনল।

খ) $\text{HF}$ ও $\text{HCl}$ এর মধ্যে কোনটি তীব্র এসিড? ব্যাখ্যা করো।

হাইড্রো হ্যালাইড বা হাইড্রাসিডসমূহের ($\text{HF}, \text{HCl}, \text{HBr}, \text{HI}$) অম্লীয় তীব্রতা মূলত অধাতব অ্যানায়নের আকারের ওপর নির্ভর করে। জলীয় দ্রবণে যে অ্যাসিড যত সহজে হাইড্রোজেন আয়ন ($\text{H}^+$) দান করতে পারে, তার তীব্রতা তত বেশি হয়।

ফ্লোরিন ($\text{F}$) ও ক্লোরিন ($\text{Cl}$) এর মধ্যে ফ্লোরিনের পারমাণবিক আকার ক্লোরিন অপেক্ষা ছোট। আকার ছোট হওয়ার কারণে ফ্লোরিনের আধান ঘনত্ব অনেক বেশি থাকে, যার ফলে $\text{HF}$ অণুর $\text{H}-\text{F}$ সমযোজী বন্ধনটি অত্যন্ত সংকুচিত ও দৃঢ় হয়। এর বন্ধন বিয়োজন শক্তির মান অনেক বেশি হওয়ায় এটি জলীয় দ্রবণে সহজে ভেঙে $\text{H}^+$ আয়ন মুক্ত করতে পারে না।

অন্যদিকে, ক্লোরিনের আকার বড় হওয়ায় $\text{HCl}$ অণুর $\text{H}-\text{Cl}$ বন্ধন দৈর্ঘ্য বেশি এবং বন্ধন বিয়োজন শক্তি অনেক কম হয়। ফলে $\text{HCl}$ জলীয় দ্রবণে খুব সহজে ও সম্পূর্ণরূপে বিয়োজিত হয়ে প্রচুর $\text{H}^+$ আয়ন দান করে।

উত্তর: অতএব, সহজে $\text{H}^+$ আয়ন দান করার ক্ষমতার কারণে $\text{HF}$ ও $\text{HCl}$ এর মধ্যে $\text{HCl}$ একটি তীব্র অ্যাসিড।

গ) B পাত্রের অম্লীয় মূলকের শনাক্তকারী পরীক্ষা লেখো।

উদ্দীপকের B পাত্রের দ্রবণে $\text{Na}^+$ এবং $\text{SO}_4^{2-}$ আয়ন রয়েছে। অতএব, এই পাত্রের অম্লীয় বা অ্যাসিডীয় মূলকটি হলো সালফেট আয়ন ($\text{SO}_4^{2-}$)। নিচে সালফেট আয়ন শনাক্তকরণের ল্যাবরেটরি পরীক্ষা ও রাসায়নিক সমীকরণ ব্যাখ্যা করা হলো:

বেরিয়াম নাইট্রেট [$\text{Ba(NO}_3)_2$] বা বেরিয়াম ক্লোরাইড [$\text{BaCl}_2$] পরীক্ষা:
১. কার্যপদ্ধতি: একটি পরিষ্কার টেস্টটিউবে B পাত্রের মূল দ্রবণের ২-৩ $\text{mL}$ নিয়ে তাতে কয়েক ফোঁটা বেরিয়াম নাইট্রেট [$\text{Ba(NO}_3)_2$] বা বেরিয়াম ক্লোরাইড [$\text{BaCl}_2$] দ্রবণ যোগ করা হয়।
২. পর্যবেক্ষণ: দ্রবণ যোগ করার সাথে সাথে টেস্টটিউবে বেরিয়াম সালফেটের ($\text{BaSO}_4$) একটি সাদা রঙের ভারী অধঃক্ষেপ উৎপন্ন হয়।
$\text{Na}_2\text{SO}_4(aq) + \text{Ba(NO}_3)_2(aq) \rightarrow \text{BaSO}_4(s) \downarrow \text{ (সাদা অধঃক্ষেপ)} + 2\text{NaNO}_3(aq)$

৩. নিশ্চিতকরণ পরীক্ষা: প্রাপ্ত সাদা অধঃক্ষেপযুক্ত টেস্টটিউবে লঘু হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড ($\text{HCl}$) যোগ করা হয়। দেখা যায় যে, উৎপন্ন বেরিয়াম সালফেটের ($\text{BaSO}_4$) সাদা অধঃক্ষেপটি লঘু $\text{HCl}$ অ্যাসিডে সম্পূর্ণ অদ্রবণীয় অবস্থায় থেকে যায় (কোনো বুদবুদ বা বিক্রিয়া হয় না)।
$\text{BaSO}_4(s) + \text{HCl}(aq) \rightarrow \text{No Reaction}$

এই অদ্রবণীয় সাদা অধঃক্ষেপের স্থায়ী উপস্থিতি নিশ্চিতভাবে প্রমাণ করে যে উদ্দীপকের B পাত্রের দ্রবণে সালফেট অম্লীয় মূলক ($\text{SO}_4^{2-}$) উপস্থিত ছিল।





ঘ) B পাত্রের দ্রবণ সম্পূর্ণভাবে A পাত্রে মিশ্রিত করলে কোনো অধঃক্ষেপ পড়বে কিনা? গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করো।

দ্রাব্যতার নীতি অনুসারে, মিশ্রণে উৎপন্ন কোনো স্বল্প দ্রবণীয় লবণের আয়নিক গুণফল ($K_{ip}$), ওই নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় তার দ্রাব্যতা গুণফল ($K_{sp}$) অপেক্ষা বেশি হলে ($K_{ip} > $K_{sp}$) দ্রবণে অধঃক্ষেপ উৎপন্ন হয়।

উদ্দীপক অনুসারে:
A পাত্রের $\text{Ba(NO}_3)_2$ দ্রবণের আয়তন, $V_A = 25 \text{ mL}$
A