(ক) ভর-ক্রিয়া সূত্র: নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় যেকোনো মুহূর্তে একটি রাসায়নিক বিক্রিয়ার হার ওই মুহূর্তে বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণকারী বিক্রিয়কসমূহের সক্রিয় ভরের (বা মোলার ঘনমাত্রার) সমানুপাতিক।

(খ) $H_2SO_3$ (সালফিউরাস অ্যাসিড) এবং $HNO_3$ (নাইট্রিক অ্যাসিড) এর মধ্যে $HNO_3$ অধিক অম্লীয়।

আমরা জানি, অক্সোঅ্যাসিডসমূহের অম্লতার তীব্রতা কেন্দ্রীয় পরমাণুর জারণ সংখ্যার ওপর নির্ভর করে। কেন্দ্রীয় পরমাণুর জারণ সংখ্যা যার বেশি, তার অম্লতার তীব্রতাও তত বেশি হয়।

$H_2SO_3$ যৌগে কেন্দ্রীয় পরমাণু সালফার ($S$) এর জারণ সংখ্যা $x$ হলে:

$$2(+1) + x + 3(-2) = 0$$ $$\Rightarrow\quad 2 + x - 6 = 0$$ $$\Rightarrow\quad x = +4$$

অর্থাৎ, $H_2SO_3$ এ $S$ এর জারণ সংখ্যা $+4$।

আবার, $HNO_3$ যৌগে কেন্দ্রীয় পরমাণু নাইট্রোজেন ($N$) এর জারণ সংখ্যা $y$ হলে:

$$1(+1) + y + 3(-2) = 0$$ $$\Rightarrow\quad 1 + y - 6 = 0$$ $$\Rightarrow\quad y = +5$$

অর্থাৎ, $HNO_3$ এ $N$ এর জারণ সংখ্যা $+5$।

যেহেতু $HNO_3$ এর কেন্দ্রীয় পরমাণুর জারণ সংখ্যা ($+5$), $H_2SO_3$ এর কেন্দ্রীয় পরমাণুর জারণ সংখ্যা ($+4$) অপেক্ষা বেশি, তাই নাইট্রোজেন পরমাণুর ধনাত্মক চার্জের ঘনত্ব বেশি হয়। ফলে এটি $\mathrm{O-H}$ বন্ধনের শেয়ারকৃত ইলেকট্রন জোড়কে নিজের দিকে বেশি আকর্ষণ করে এবং সহজে প্রোটন ($H^+$) দান করতে পারে। তাই $HNO_3$ অধিক অম্লীয়।

(গ) উদ্দীপকের চিত্র অনুযায়ী:

প্রথম পাত্রের আয়তন, $V_1 = 15mL$

প্রথম পাত্রে $M^{2+}$ এর ঘনমাত্রা, $S_1 = 0.15M$

দ্বিতীয় পাত্রের আয়তন, $V_2 = 20mL$

দ্বিতীয় পাত্রে $N^-$ এর ঘনমাত্রা, $S_2 = 0.25M$

মিশ্রণের মোট আয়তন, $V = V_1 + V_2 = 15mL + 20mL = 35mL$

মিশ্রণে $M^{2+}$ এর ঘনমাত্রা, $[M^{2+}]$ হলে:

$$\begin{aligned}V_1 S_1 &= V [M^{2+}] \\\Rightarrow\quad [M^{2+}] &= \frac{V_1 S_1}{V} \\&= \frac{15 \times 0.15}{35} \\&\approx 0.0643M\end{aligned}$$

মিশ্রণে $N^-$ এর ঘনমাত্রা, $[N^-]$ হলে:

$$\begin{aligned}V_2 S_2 &= V [N^-] \\\Rightarrow\quad [N^-] &= \frac{V_2 S_2}{V} \\&= \frac{20 \times 0.25}{35} \\&\approx 0.1429M\end{aligned}$$

উদ্দীপক অনুসারে, প্রথম পাত্রে $M^{2+}$ এবং দ্বিতীয় পাত্রে $N^-$ আয়ন রয়েছে। সুতরাং, এদের সমন্বয়ে গঠিত যৌগের সঠিক সংকেত হবে $MN_2$। তবে প্রশ্নে যৌগটিকে 'MN' হিসেবে উল্লেখ করা হয়েছে। নিচে উভয়ক্ষেত্রেই দ্রাব্যতা গুণফল নির্ণয় করা হলো:

ক্ষেত্র ১: যৌগের সংকেত $MN_2$ বিবেচনা করে (রাসায়নিকভাবে সঠিক):

$MN_2$ এর বিয়োজন সমীকরণ:

$$MN_2 \rightleftharpoons M^{2+} + 2N^-$$

যেহেতু দ্রবণটি সম্পৃক্ত, তাই এর দ্রাব্যতা গুণফল ($K_{sp}$) হবে এর আয়নদ্বয়ের ঘনমাত্রার উপযুক্ত ঘাতসহ গুণফলের সমান:

$$\begin{aligned}K_{sp}(MN_2) &= [M^{2+}][N^-]^2 \\&= 0.0643 \times (0.1429)^2 \\&\approx 1.31 \times 10^{-3}\end{aligned}$$

ক্ষেত্র ২: যৌগের সংকেত 'MN' বিবেচনা করে (প্রশ্নানুযায়ী):

যদি যৌগটিকে ১:১ তড়িৎবিশ্লেষ্য (যেমন- MN) ধরা হয়:

$$MN \rightleftharpoons M^{2+} + N^-$$

সম্পৃক্ত দ্রবণের ক্ষেত্রে:

$$\begin{aligned}K_{sp}(MN) &= [M^{2+}][N^-] \\&= 0.0643 \times 0.1429 \\&\approx 9.19 \times 10^{-3}\end{aligned}$$

(ঘ) উদ্দীপকের দ্রবণ দুটিকে মিশ্রিত করলে সম্ভাব্য উৎপন্ন যৌগসমূহ হলো MQ এবং PN। মিশ্রণে এই যৌগ দুটির অধঃক্ষেপ পড়বে কিনা তা জানার জন্য এদের আয়নিক গুণফল ($K_{ip}$) বের করে দ্রাব্যতা গুণফলের ($K_{sp}$) সাথে তুলনা করতে হবে।

মিশ্রণের মোট আয়তন, $V = 15mL + 20mL = 35mL$

১. MQ এর ক্ষেত্রে:

মিশ্রণে $M^{2+}$ এর ঘনমাত্রা, $[M^{2+}] = 0.0643M$ (গ হতে প্রাপ্ত)

দ্বিতীয় পাত্রে $Q^{2-}$ এর ঘনমাত্রা, $S_3 = 0.25M$ এবং আয়তন, $V_3 = 20mL$

মিশ্রণে $Q^{2-}$ এর ঘনমাত্রা, $[Q^{2-}]$ হলে:

$$\begin{aligned}V_3 S_3 &= V [Q^{2-}] \\\Rightarrow\quad [Q^{2-}] &= \frac{20 \times 0.25}{35} \\&\approx 0.1429M\end{aligned}$$

সুতরাং, MQ এর আয়নিক গুণফল:

$$\begin{aligned}K_{ip}(MQ) &= [M^{2+}][Q^{2-}] \\&= 0.0643 \times 0.1429 \\&\approx 9.19 \times 10^{-3}\end{aligned}$$

দেওয়া আছে, $20$ °C তাপমাত্রায় MQ এর দ্রাব্যতা গুণফল, $K_{sp}(MQ) = 3.5 \times 10^{-4}$

যেহেতু $K_{ip}(MQ) > K_{sp}(MQ)$ (অর্থাৎ, $9.19 \times 10^{-3} > 3.5 \times 10^{-4}$), তাই মিশ্রণে MQ এর অধঃক্ষেপ পড়বে।

২. PN এর ক্ষেত্রে:

প্রথম পাত্রে $P^+$ এর ঘনমাত্রা, $S_4 = 0.15M$ এবং আয়তন, $V_4 = 15mL$

মিশ্রণে $P^+$ এর ঘনমাত্রা, $[P^+]$ হলে:

$$\begin{aligned}V_4 S_4 &= V [P^+] \\\Rightarrow\quad [P^+] &= \frac{15 \times 0.15}{35} \\&\approx 0.0643M\end{aligned}$$

মিশ্রণে $N^-$ এর ঘনমাত্রা, $[N^-] = 0.1429M$ (গ হতে প্রাপ্ত)

সুতরাং, PN এর আয়নিক গুণফল:

$$\begin{aligned}K_{ip}(PN) &= [P^+][N^-] \\&= 0.0643 \times 0.1429 \\&\approx 9.19 \times 10^{-3}\end{aligned}$$

দেওয়া আছে, PN এর দ্রাব্যতা গুণফল, $K_{sp}(PN) = 2.5 \times 10^{-2}$

যেহেতু $K_{ip}(PN) < K_{sp}(PN)$ (অর্থাৎ, $9.19 \times 10^{-3} < 2.5 \times 10^{-2}$), তাই মিশ্রণে PN এর কোনো অধঃক্ষেপ পড়বে না।

সিদ্ধান্ত: উদ্দীপকের দ্রবণ দুটিকে মিশ্রিত করলে শুধুমাত্র MQ এর অধঃক্ষেপ পড়বে, কিন্তু PN এর কোনো অধঃক্ষেপ পড়বে না।