রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় যেকোনো ইলেকট্রোডে বা তড়িৎদ্বারে সংঘটিত রাসায়নিক বিক্রিয়ার পরিমাণ (অর্থাৎ মুক্ত বা দ্রবীভূত পদার্থের পরিমাণ) তড়িৎ বিশ্লেষ্যের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত মোট তড়িৎ বা বিদ্যুতের পরিমাণের সমানুপাতিক। এটিই ফ্যারাডের প্রথম সূত্র।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   খুব উচ্চ তাপমাত্রা ও অতি নিম্ন চাপে বাস্তব গ্যাস আদর্শ গ্যাসের মতো আচরণ করে।

   কারণ, উচ্চ তাপমাত্রায় গ্যাসের অণুগুলোর গতিশক্তি অনেক বৃদ্ধি পায় এবং নিম্ন চাপে গ্যাসের আয়তন অত্যন্ত বৃদ্ধি পায়। ফলে অণুগুলোর মধ্যকার পারস্পরিক আকর্ষণ বল প্রায় শূন্য হয়ে যায় এবং গ্যাসের মোট আয়তনের তুলনায় গ্যাস অণুসমূহের নিজস্ব আয়তন অতি নগণ্য হয়ে পড়ে, যা আদর্শ গ্যাসের মূল দুটি শর্ত পূরণ করে।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের X পাত্রে লঘু H₂SO₄ এর সাথে লোহার বিক্রিয়ায় FeSO₄ দ্রবণ তৈরি হয়:
   Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂

   সুতরাং, 1 মোল Fe ≡ 1 মোল Fe²⁺ (FeSO₄)

   অম্লীয় মাধ্যমে FeSO₄ এবং Y-পাত্রের KMnO₄ এর বিক্রিয়াটি নিম্নরূপ:
   2KMnO₄ + 10FeSO₄ + 8H₂SO₄ → K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 5Fe₂(SO₄)₃ + 8H₂O

   বিক্রিয়া অনুসারে,
   2 মোল KMnO₄ ≡ 10 মোল FeSO₄ ≡ 10 মোল Fe
   বা, 1 মোল KMnO₄ ≡ 5 মোল Fe

   Y পাত্রে KMnO₄ এর মোল সংখ্যা, n = V(L) × M = (35 / 1000) L × 0.05 mol/L = 0.00175 mol

   অতএব, বিক্রিয়ায় প্রয়োজনীয় Fe এর মোল সংখ্যা, n(Fe) = 5 × n(KMnO₄)
   = 5 × 0.00175 mol = 0.00875 mol

   লোহার পারমাণবিক ভর = 55.85 g/mol (বা 56 g/mol বিবেচনায়)
   লোহার ভর, W = n × M
   = 0.00875 mol × 55.85 g/mol = 0.4887 g
   (56 g/mol ধরলে ভর = 0.00875 × 56 = 0.49 g)

   অতএব, লোহার ভর প্রায় 0.4887 g (বা 0.49 g)।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   Y-পাত্রে KMnO₄ এর পরিবর্তে K₂Cr₂O₇ ব্যবহার করা হলে জারক হিসেবে K₂Cr₂O₇ (বা Cr₂O₇²⁻ আয়ন) এবং বিজারক হিসেবে X পাত্রের FeSO₄ (বা Fe²⁺ আয়ন) অম্লীয় মাধ্যমে (H₂SO₄ বা H⁺) বিক্রিয়া করবে।

   আয়ন-ইলেকট্রন পদ্ধতিতে বিক্রিয়াটির সমতাকরণ:

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

   ২. বিজারণ অর্ধ-বিক্রিয়া:
   অম্লীয় মাধ্যমে ডাইক্রোমেট আয়ন (Cr₂O₇²⁻) ইলেকট্রন গ্রহণ করে Cr³⁺ আয়নে বিজারিত হয়। অক্সিজেন পরমাণুগুলোকে পানিতে পরিণত করতে 14টি H⁺ আয়ন প্রয়োজন:
   Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 6e⁻ → 2Cr³⁺ + 7H₂O ... (ii)

   ৩. ইলেকট্রন সংখ্যা সমতাকরণ:
   (i) নং সমীকরণকে 6 দ্বারা গুণ করে (ii) নং সমীকরণের সাথে যোগ করি:
   6Fe²⁺ → 6Fe³⁺ + 6e⁻
   Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 6e⁻ → 2Cr³⁺ + 7H₂O

   কঙ্কাল আয়নিক সমীকরণ:
   Cr₂O₇²⁻ + 6Fe²⁺ + 14H⁺ → 2Cr³⁺ + 6Fe³⁺ + 7H₂O

   ৪. প্রয়োজনীয় দর্শক আয়ন (K⁺ এবং SO₄²⁻) যুক্ত করে পূর্ণ সমতাকৃত সমীকরণ:
   K₂Cr₂O₇ + 6FeSO₄ + 7H₂SO₄ → K₂SO₄ + Cr₂(SO₄)₃ + 3Fe₂(SO₄)₃ + 7H₂O