রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   এক মোল ইলেকট্রনের মোট চার্জকে ফ্যারাডে ধ্রুবক বলে। এর মান প্রায় ৯৬,৫০০ কুলম্ব (বা ৯৬,৪৮৫ C/mol)।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কয়লায় সালফারের উপস্থিতি পরিবেশ ও মানবস্বাস্থ্যের জন্য অত্যন্ত ক্ষতিকর। কয়লা দহনের সময় এতে উপস্থিত সালফার বাতাসের অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়া করে সালফার ডাইঅক্সাইড (SO₂) এবং পরবর্তীতে সালফার ট্রাইঅক্সাইড (SO₃) গ্যাস উৎপন্ন করে। এ গ্যাসগুলো বায়ুমণ্ডলের জলীয় বাষ্পের সাথে যুক্ত হয়ে সালফিউরিক অ্যাসিড (H₂SO₄) তৈরি করে, যা এসিড বৃষ্টির মূল কারণ। এসিড বৃষ্টি মাটি ও জলাশয়ের অম্লত্ব বাড়িয়ে বাস্তুতন্ত্র নষ্ট করে এবং স্থাপত্যকলার ক্ষয়সাধন করে। এছাড়া সালফারের অক্সাইডসমূহ শ্বাসতন্ত্রে তীব্র প্রদাহ সৃষ্টি করে।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের Y দ্রবণ হলো K₂Cr₂O₇ এবং Z দ্রবণ হলো অম্লীয় FeSO₄। এদের মিশ্রণে সংঘটিত জারণ-বিজারণ বিক্রিয়ার সমতাকরণ নিম্নরূপ:

   ১. বিজারণ অর্ধ-বিক্রিয়া:
   Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 6e⁻ → 2Cr³⁺ + 7H₂O ...(১)

   ২. জারণ অর্ধ-বিক্রিয়া:
   Fe²⁺ → Fe³⁺ + e⁻ ...(২)

   ইলেকট্রন সংখ্যা সমান করার জন্য সমীকরণ (২)-কে 6 দ্বারা গুণ করে সমীকরণ (১)-এর সাথে যোগ করি:
   Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 6Fe²⁺ → 2Cr³⁺ + 6Fe³⁺ + 7H₂O

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

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে দেওয়া আছে:
   20 mL 0.1 M H₂C₂O₄ ≡ 10 mL K₂Cr₂O₇ ≡ অম্লীয় FeSO₄

   (ক) Y দ্রবণের (K₂Cr₂O₇) ঘনমাত্রা নির্ণয়:
   অক্সালিক অ্যাসিড ও পটাশিয়াম ডাইক্রোমেটের বিক্রিয়া:
   3H₂C₂O₄ + K₂Cr₂O₇ + 4H₂SO₄ → K₂SO₄ + Cr₂(SO₄)₃ + 6CO₂ + 7H₂O

   বিক্রিয়া অনুযায়ী,
   (V₁ × S₁) / n₁ = (V₂ × S₂) / n₂
   এখানে,
   H₂C₂O₄ এর আয়তন, V₁ = 20 mL
   H₂C₂O₄ এর ঘনমাত্রা, S₁ = 0.1 M
   H₂C₂O₄ এর মোল সংখ্যা, n₁ = 3
   K₂Cr₂O₇ এর আয়তন, V₂ = 10 mL
   K₂Cr₂O₇ এর মোল সংখ্যা, n₂ = 1
   K₂Cr₂O₇ এর ঘনমাত্রা, S₂ = ?

   অতএব, S₂ = (V₁ × S₁ × n₂) / (V₂ × n₁)
   = (20 × 0.1 × 1) / (10 × 3)
   = 0.0667 M

   (খ) Z দ্রবণে Fe এর পরিমাণ নির্ণয়:
   K₂Cr₂O₇ ও FeSO₄ এর বিক্রিয়া:
   K₂Cr₂O₇ + 6FeSO₄ + 7H₂SO₄ → K₂SO₄ + Cr₂(SO₄)₃ + 3Fe₂(SO₄)₃ + 7H₂O

   বিক্রিয়া অনুযায়ী,
   1 mol K₂Cr₂O₇ ≡ 6 mol FeSO₄ ≡ 6 mol Fe²⁺ ≡ 6 × 55.85 g Fe

   10 mL K₂Cr₂O₇ দ্রবণে K₂Cr₂O₇ এর মোল সংখ্যা = (V₂ × S₂) / 1000
   = (10 × 0.0667) / 1000 = 6.67 × 10⁻⁴ mol

   [বিকল্পভাবে, সরাসরি X দ্রবণ থেকেও হিসাব করা যায়:
   3 mol H₂C₂O₄ ≡ 1 mol K₂Cr₂O₇ ≡ 6 mol Fe²⁺
   বা, 1 mol H₂C₂O₄ ≡ 2 mol Fe²⁺
   H₂C₂O₄ এর মোল সংখ্যা = (20 × 0.1) / 1000 = 0.002 mol
   সুতরাং, Fe²⁺ এর মোল সংখ্যা = 2 × 0.002 = 0.004 mol]

   অতএব, Fe এর ভর = 0.004 mol × 55.85 g/mol = 0.2234 g (বা Fe এর পারমাণবিক ভর 56 ধরলে 0.224 g)।

   সুতরাং, Z দ্রবণে Fe এর পরিমাণ 0.2234 গ্রাম (বা 0.224 গ্রাম)।