রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কোনো দ্রবণের প্রতি দশ লক্ষ (10⁶) ভাগ ভরে বা প্রতি লিটার দ্রবণে যত মিলিগ্রাম (mg) দ্রব দ্রবীভূত থাকে, তাকে পার্টস পার মিলিয়ন (ppm) বলে। অর্থাৎ, 1 ppm = 1 mg/L।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   লুইস মতবাদ অনুসারে, যে সকল যৌগ বা আয়ন অন্য কোনো পদার্থ থেকে এক জোড়া নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন গ্রহণ করতে পারে, তাদের লুইস এসিড বলে।

   FeCl₃ যৌগে কেন্দ্রীয় আয়রন পরমাণুর (Fe³⁺) বহিঃস্থ শক্তিস্তরে ফাঁকা d-অরবিটাল বিদ্যমান। ফলে FeCl₃ অষ্টক সম্প্রসারণ ঘটাতে পারে এবং অন্য কোনো ক্ষারক থেকে এক জোড়া মুক্তজোড় ইলেকট্রন গ্রহণ করতে সক্ষম (যেমন: Cl⁻ আয়ন থেকে ইলেকট্রন জোড় গ্রহণ করে [FeCl₄]⁻ গঠন করে)। ইলেকট্রন জোড় গ্রহীতা হওয়ায় FeCl₃ একটি লুইস এসিড।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে অম্লীয় মাধ্যমে পটাশিয়াম পারম্যাঙ্গানেট (KMnO₄) দ্বারা ফেরাস সালফেট (FeSO₄)-এর জারণ-বিজারণ বিক্রিয়াটি সম্পন্ন হয়। নিচে আয়ন-ইলেকট্রন পদ্ধতিতে সমতাকরণ দেখানো হলো:

   ১. জারণ অর্ধ-বিক্রিয়া:
   Fe²⁺ আয়ন একটি ইলেকট্রন ত্যাগ করে Fe³⁺ আয়নে জারিত হয়:
   Fe²⁺ → Fe³⁺ + e⁻ ... (i)

   ২. বিজারণ অর্ধ-বিক্রিয়া:
   অম্লীয় মাধ্যমে পারম্যাঙ্গানেট আয়ন (MnO₄⁻) পাঁচটি ইলেকট্রন গ্রহণ করে Mn²⁺ আয়নে বিজারিত হয়:
   MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O ... (ii)

   ৩. ইলেকট্রন সংখ্যার সমতাকরণ:
   সমীকরণ (i)-কে 5 দ্বারা গুণ করে (ii)-এর সাথে যোগ করি:
   5Fe²⁺ + MnO₄⁻ + 8H⁺ → 5Fe³⁺ + Mn²⁺ + 4H₂O

   ৪. প্রয়োজনীয় দর্শক আয়ন (K⁺ এবং SO₄²⁻) যোগ করে পূর্ণ সমতাকৃত আণবিক সমীকরণ:
   2KMnO₄ + 10FeSO₄ + 8H₂SO₄ → K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 5Fe₂(SO₄)₃ + 8H₂O

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক অনুসারে সমতাকৃত বিক্রিয়া:
   2KMnO₄ + 10FeSO₄ + 8H₂SO₄ → K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 5Fe₂(SO₄)₃ + 8H₂O

   এখানে,
   2 মোল KMnO₄ ≡ 10 মোল FeSO₄ ≡ 10 মোল Fe²⁺ (বা Fe)
   বা, 1 মোল KMnO₄ ≡ 5 মোল Fe

   ব্যবহৃত KMnO₄ দ্রবণের আয়তন, V = 10.25 cm³ = 10.25 × 10⁻³ L
   KMnO₄ দ্রবণের মোলারিটি, S = 0.2 M

   KMnO₄-এর মোল সংখ্যা, n = V × S
   = (10.25 × 10⁻³ L) × 0.2 mol/L
   = 2.05 × 10⁻³ mol

   বিক্রিয়ানুযায়ী:
   1 মোল KMnO₄ ≡ 5 মোল Fe ≡ 5 × 55.85 g Fe
   সুতরাং, 2.05 × 10⁻³ মোল KMnO₄ ≡ 5 × 2.05 × 10⁻³ মোল Fe
   = 0.01025 মোল Fe

   নমুনাটিতে বিশুদ্ধ লোহার ভর:
   w = n(Fe) × M(Fe)
   = 0.01025 mol × 55.85 g/mol
   = 0.5725 g (বা Fe এর পারমাণবিক ভর 56 ধরলে: 0.01025 × 56 = 0.574 g)

   দেওয়া আছে, লোহার আকরিকের মোট ভর = 1.5 g

   অতএব, আকরিকটিতে লোহার বিশুদ্ধতার শতকরা পরিমাণ:
   = (বিশুদ্ধ লোহার ভর / আকরিকের মোট ভর) × 100%
   = (0.5725 / 1.5) × 100%
   ≈ 38.16% (বা পারমাণবিক ভর 56 ধরলে: 38.27%)

   উত্তর: উদ্দীপকের আকরিকে আয়রনের বিশুদ্ধতা 38.16% (বা 38.27%)।