রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যৌগ গঠনের সময় কোনো মৌলের পরমাণু যতগুলো ইলেকট্রন বর্জন করে ধনাত্মক আধানযুক্ত হয় বা যতগুলো ইলেকট্রন গ্রহণ করে ঋণাত্মক আধানযুক্ত হয়, সেই আধানের সংখ্যাকে চিহ্নসহ ওই মৌলের জারণ সংখ্যা বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   পাইরোল (C₄H₅N) একটি সমতলীয় চাক্রিক হেটারোঅ্যারোমেটিক যৌগ। পাইরোলের বলয়ে ৪টি কার্বন পরমাণু এবং ১টি নাইট্রোজেন পরমাণু sp² সংকরিত থাকে। এতে কার্বন-কার্বন দুটি দ্বিবন্ধনের ৪টি π-ইলেকট্রন এবং নাইট্রোজেনের মুক্তজোড়ের ২টি ইলেকট্রন রেজোন্যান্সে অংশ নিয়ে বলয়ে ডিলোকলাইজড π-ইলেকট্রন মেঘ তৈরি করে। ফলে মোট সঞ্চারণশীল π-ইলেকট্রন সংখ্যা হয় ৬টি, যা হাকেল নিয়ম (4n + 2; যেখানে n = 1) সমর্থন করে। এ কারণে পাইরোল একটি অ্যারোমেটিক যৌগ।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে লঘু H₂SO₄ দ্রবণে Fe দ্রবীভূত হয়ে FeSO₄ উৎপন্ন করে:
   Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂

   পরবর্তীতে অম্লীয় মাধ্যমে KMnO₄ দ্বারা Fe²⁺ জারিত হয়:
   2KMnO₄ + 10FeSO₄ + 8H₂SO₄ → K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 5Fe₂(SO₄)₃ + 8H₂O

   বিক্রিয়ানুযায়ী,
   2 মোল KMnO₄ ≡ 10 মোল Fe²⁺ ≡ 10 মোল Fe
   বা, 1 মোল KMnO₄ ≡ 5 মোল Fe

   ব্যবহৃত KMnO₄ এর মোল সংখ্যা, n = V(L) × M = (20 / 1000) L × 0.1 M = 0.002 mol

   অতএব, বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণকারী বিশুদ্ধ Fe-এর মোল সংখ্যা:
   n(Fe) = 5 × n(KMnO₄) = 5 × 0.002 = 0.01 mol

   বিশুদ্ধ Fe-এর ভর (w) = n × M(Fe) = 0.01 mol × 55.85 g/mol = 0.5585 g (বা 56 g/mol বিবেচনা করলে 0.56 g)

   নমুনাটির মোট ভর = 0.75 g

   সুতরাং, Fe নমুনাটির বিশুদ্ধতার শতকরা হার:
   = (বিশুদ্ধ Fe এর ভর / নমুনার মোট ভর) × 100%
   = (0.5585 / 0.75) × 100% ≈ 74.47% (বা 56 g/mol ধরলে 74.67%)

   অতএব, Fe নমুনাটি সম্পূর্ণ বিশুদ্ধ নয় এবং এর বিশুদ্ধতা প্রায় ৭৪.৪৭%।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের অম্লীয় KMnO₄ দ্রবণে বিজারক হিসেবে Fe²⁺ এর পরিবর্তে হাইড্রোজেন পারঅক্সাইড (H₂O₂) ব্যবহার করা হলে সংঘটিত আয়ন-ইলেকট্রন পদ্ধতির অর্ধ-বিক্রিয়া ও সমতাকৃত পূর্ণ সমীকরণ নিম্নরূপ:

   ১. বিজারণ অর্ধ-বিক্রিয়া:
   অম্লীয় মাধ্যমে পারম্যাঙ্গানেট আয়ন (MnO₄⁻) ইলেকট্রন গ্রহণ করে Mn²⁺ আয়নে বিজারিত হয়:
   MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O ---- (১)

   ২. জারণ অর্ধ-বিক্রিয়া:
   H₂O₂ বিজারক হিসেবে ইলেকট্রন ত্যাগ করে O₂ গ্যাসে জারিত হয়:
   H₂O₂ → O₂ + 2H⁺ + 2e⁻ ---- (২)

   ইলেকট্রন সংখ্যা সমান করার জন্য সমীকরণ (১) কে 2 দ্বারা এবং সমীকরণ (২) কে 5 দ্বারা গুণ করে যোগ করি:
   2MnO₄⁻ + 16H⁺ + 10e⁻ → 2Mn²⁺ + 8H₂O
   5H₂O₂ → 5O₂ + 10H⁺ + 10e⁻

   যোগ করে আয়নীয় সমীকরণ:
   2MnO₄⁻ + 5H₂O₂ + 6H⁺ → 2Mn²⁺ + 5O₂ + 8H₂O

   প্রয়োজনীয় দর্শক আয়ন (K⁺ এবং SO₄²⁻) যুক্ত করে পূর্ণ আণবিক সমীকরণ:
   2KMnO₄ + 5H₂O₂ + 3H₂SO₄ → K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 5O₂ + 8H₂O