রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যে রাসায়নিক বিক্রিয়ায় একই সাথে ইলেকট্রনের বর্জন (জারণ) এবং ইলেকট্রনের গ্রহণ (বিজারণ) সংঘটিত হয়, তাকে জারণ-বিজারণ বা রিডক্স (Redox) বিক্রিয়া বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   খর পানিতে ক্যালসিয়াম (Ca²⁺), ম্যাগনেসিয়াম (Mg²⁺) বা আয়রনের মতো ধাতব ক্যাটায়ন দ্রবীভূত থাকে। সাবান হলো উচ্চতর ফ্যাটি অ্যাসিডের সোডিয়াম বা পটাসিয়াম লবণ (যেমন- সোডিয়াম স্টিয়ারেট, C₁₇H₃₅COONa)। খর পানিতে সাবান যোগ করলে এই Ca²⁺ বা Mg²⁺ আয়ন সাবানের স্টিয়ারেট আয়নের সাথে বিক্রিয়া করে অদ্রবণীয় ক্যালসিয়াম স্টিয়ারেট বা ম্যাগনেসিয়াম স্টিয়ারেটের গাদ বা অধঃক্ষেপ তৈরি করে:
   2C₁₇H₃₅COONa + Ca²⁺ → (C₁₇H₃₅COO)₂Ca↓ + 2Na⁺
   যতক্ষণ পর্যন্ত পানিতে উপস্থিত সমস্ত ধাতব আয়ন অধঃক্ষিপ্ত না হয়, ততক্ষণ পর্যন্ত সাবান ফেনা তৈরি করতে পারে না। ফলে পরিষ্কারকরণ প্রক্রিয়ার পূর্বেই অতিরিক্ত সাবান বিনষ্ট হয়, যা সাবানের অপচয় ঘটায়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের B-পাত্রের দ্রবণটি হলো K₂Cr₂O₇ এবং এতে অক্সালিক অ্যাসিড (H₂C₂O₄) ও এসিড (H₂SO₄) যোগ করলে সংঘটিত জারণ-বিজারণ বিক্রিয়াটি নিচে আয়ন-ইলেকট্রন পদ্ধতিতে সমতা করা হলো:

   ১. জারণ অর্ধ-বিক্রিয়া:
   এখানে বিজারক হলো অক্সালেট আয়ন (C₂O₄²⁻), যা ইলেকট্রন ত্যাগ করে CO₂-এ পরিণত হয়:
   C₂O₄²⁻ → 2CO₂ + 2e⁻ .....(১)

   ২. বিজারণ অর্ধ-বিক্রিয়া:
   এখানে জারক হলো ডাইক্রোমেট আয়ন (Cr₂O₇²⁻), যা অম্লীয় মাধ্যমে ইলেকট্রন গ্রহণ করে Cr³⁺ আয়নে পরিণত হয়:
   Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 6e⁻ → 2Cr³⁺ + 7H₂O .....(২)

   ইলেকট্রন সংখ্যা সমান করতে সমীকরণ (১)-কে ৩ দিয়ে গুণ করে সমীকরণ (২)-এর সাথে যোগ করি:
   3C₂O₄²⁻ → 6CO₂ + 6e⁻

   • Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 6e⁻ → 2Cr³⁺ + 7H₂O

   ---

   Cr₂O₇²⁻ + 3C₂O₄²⁻ + 14H⁺ → 2Cr³⁺ + 6CO₂ + 7H₂O (আয়নীয় সমীকরণ)

   প্রয়োজনীয় দর্শক আয়ন (K⁺ এবং SO₄²⁻) যুক্ত করে পূর্ণাঙ্গ আণবিক সমীকরণটি পাওয়া যায়:
   K₂Cr₂O₇ + 3H₂C₂O₄ + 4H₂SO₄ → K₂SO₄ + Cr₂(SO₄)₃ + 6CO₂ + 7H₂O

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের 'A' পাত্রে রয়েছে অম্লীয় FeSO₄ দ্রবণ।
   FeSO₄ এর পরিমাণ, w = 1.0 g
   FeSO₄ এর মোলার ভর, M = 55.85 + 32 + (4 × 16) = 151.85 g/mol
   অতএব, FeSO₄ এর মোল সংখ্যা, n(FeSO₄) = w / M = 1.0 / 151.85 ≈ 0.006585 mol

   'B' পাত্রে K₂Cr₂O₇ দ্রবণের মোলারিটি, S = 0.05 M

   অম্লীয় মাধ্যমে K₂Cr₂O₇ ও FeSO₄ এর মধ্যে সংঘটিত সমতাকৃত বিক্রিয়াটি হলো:
   K₂Cr₂O₇ + 6FeSO₄ + 7H₂SO₄ → K₂SO₄ + Cr₂(SO₄)₃ + 3Fe₂(SO₄)₃ + 7H₂O

   বিক্রিয়া অনুসারে:
   6 mol FeSO₄ ≡ 1 mol K₂Cr₂O₇
   সুতরাং, 1.0 mol FeSO₄ ≡ 1/6 mol K₂Cr₂O₇
   অতএব, 0.006585 mol FeSO₄ কে জারিত করতে প্রয়োজনীয় K₂Cr₂O₇ এর মোল সংখ্যা:
   n(K₂Cr₂O₇) = 0.006585 / 6 ≈ 0.0010976 mol

   আমরা জানি, n = (V × S) / 1000
   বা, V = (n × 1000) / S
   বা, V = (0.0010976 × 1000) / 0.05
   বা, V ≈ 21.95 mL

   সুতরাং, 'A' পাত্রের সম্পূর্ণ দ্রবণকে জারিত করতে 0.05 M K₂Cr₂O₇ দ্রবণের 21.95 mL প্রয়োজন হবে। (Fe-এর পারমাণবিক ভর 56 g/mol ধরলে M = 152 g/mol এবং V = 21.93 mL)