রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   বর্তনীতে একক ধনাত্মক আধানকে সম্পূর্ণ বর্তনী ঘুরিয়ে এক বিন্দু থেকে পুনরায় সেই বিন্দুতে আনতে যে পরিমাণ কাজ সম্পন্ন হয়, তাকে ওই কোষ বা উৎসের তড়িচ্চালক বল (Electromotive force বা EMF) বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   লুইস মতবাদ অনুসারে, যেসব যৌগ বা আয়ন অন্য কোনো পদার্থ থেকে এক জোড়া নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন গ্রহণ করতে পারে, তাদের লুইস এসিড বলে।\n\n$\text{BF}_3$ অণুতে কেন্দ্রীয় বোরন (B) পরমাণুর যোজ্যতা স্তরে ৩টি ইলেকট্রন থাকে যা ৩টি ফ্লোরিন পরমাণুর সাথে ৩ জোড়া সমযোজী বন্ধন তৈরি করে। ফলে বোরনের বহিঃস্তরে মোট ৬টি ইলেকট্রন থাকে এবং এর অষ্টক অপূর্ণ থাকে। অষ্টক পূর্ণ করার তীব্র আকাঙ্ক্ষার কারণে $\text{BF}_3$ সহজেই অন্য কোনো ক্ষারক বা দাতা পরমাণু থেকে এক জোড়া মুক্তজোড় ইলেকট্রন গ্রহণ করে সন্নিবেশ সমযোজী বন্ধন গঠন করতে পারে। তাই $\text{BF}_3$ একটি লুইস এসিড।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে প্রদত্ত:\nআয়রন ট্যাবলেটের ভর, $w = 0.80\text{ g} = 800\text{ mg}$\nদ্রবণের আয়তন, $V = 25\text{ mL} = \frac{25}{1000}\text{ L} = 0.025\text{ L}$\n\nআমরা জানি,\nঘনমাত্রা (ppm এককে) = $\frac{\text{mg এককে দ্রবের ভর}}{\text{Litre এককে দ্রবণের আয়তন}}$\n\nঅতএব, প্রস্তুতকৃত দ্রবণের ঘনমাত্রা:\n$\text{Concentration (ppm)} = \frac{800\text{ mg}}{0.025\text{ L}} = 32000\text{ mg/L} = 32000\text{ ppm}$\n\n(দ্রষ্টব্য: উদ্দীপকে $0.1\text{ M KMnO}_4$ এর ব্যবহৃত আয়তন সরাসরি উল্লেখ নেই; প্রদত্ত $0.80\text{ g}$ ট্যাবলেটের দ্রবণের ঘনমাত্রা $32,000\text{ ppm}$)।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের বিক্রিয়ায় অম্লীয় মাধ্যমে জারক হিসেবে $\text{KMnO}_4$ এবং বিকল্প হিসেবে $\text{Na}_2\text{Cr}_2\text{O}_7$ (বা ডাইক্রোমেট লবণ) ব্যবহারের তুলনামূলক বিশ্লেষণ নিম্নরূপ:\n\n১. প্রাথমিক ও গৌণ প্রমাণ পদার্থ:\n$\text{KMnO}_4$ একটি সেকেন্ডারি স্ট্যান্ডার্ড পদার্থ। কারণ এটি আলো, বাতাস বা বায়ুমণ্ডলের জলীয় বাষ্প দ্বারা সহজেই বিশ্লিষ্ট হয়। ফলে টাইট্রেশনের পূর্বে একে একটি প্রাইমারি স্ট্যান্ডার্ড পদার্থ (যেমন- অক্সালিক এসিড) দ্বারা প্রমিত করে এর সঠিক ঘনমাত্রা নির্ণয় করে নিতে হয়।\nঅপরদিকে, $\text{Na}_2\text{Cr}_2\text{O}_7$ ডাইক্রোমেট শ্রেণির হলেও এটি জলগ্রাহী হওয়ায় নিখুঁত প্রাইমারি স্ট্যান্ডার্ড হিসেবে $\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7$ অধিক ব্যবহৃত হয়, তবে ডাইক্রোমেট দ্রবণসমূহ তুলনামূলকভাবে $\text{KMnO}_4$ অপেক্ষা অধিক সুস্থিত।\n\n২. নির্দেশক ব্যবহার:\n$\text{KMnO}_4$ টাইট্রেশনে এটি নিজেই স্ব-নির্দেশক (Self-indicator) হিসেবে কাজ করে। এর জন্য বাইরে থেকে কোনো অতিরিক্ত নির্দেশক যোগ করতে হয় না। সমাপ্তিবিন্দুতে দ্রবণে হালকা স্থায়ী গোলাপি বর্ণ প্রদর্শিত হয়, যা শনাক্ত করা অত্যন্ত সহজ।\nঅপরদিকে, ডাইক্রোমেট দ্বারা টাইট্রেশনে বাইরে থেকে উপযুক্ত নির্দেশক (যেমন: ডাইফিনাইল অ্যামিন) ব্যবহার করতে হয়।\n\n৩. হাইড্রোক্লোরিক এসিডের উপস্থিতি:\nযদি দ্রবণে $\text{HCl}$ এসিড উপস্থিত থাকে, তবে $\text{KMnO}_4$ ক্লোরাইড আয়নকে জারিত করে বিষাক্ত ক্লোরিন গ্যাসে পরিণত করে, যা ফলাফলে ভুল সৃষ্টি করে। কিন্তু ডাইক্রোমেট $\text{HCl}$ যুক্ত মাধ্যমেও আয়রনকে সঠিকভাবে জারিত করতে পারে। তবে উদ্দীপকে লঘু $\text{H}_2\text{SO}_4$ ব্যবহৃত হওয়ায় এ ধরনের জটিলতা নেই।\n\nউপসংহার:\nযেহেতু উদ্দীপকে অম্ল হিসেবে $\text{H}_2\text{SO}_4$ ব্যবহৃত হয়েছে এবং $\text{KMnO}_4$ একটি চমৎকার স্ব-নির্দেশক হিসেবে কাজ করে টাইট্রেশনের সমাপ্তিবিন্দু স্পষ্টভাবে চিহ্নিত করে, তাই ব্যবহারিক সুবিধার্থে এবং নির্দেশকজনিত ত্রুটি পরিহারে $\text{KMnO}_4$ ব্যবহার করা অধিক সুবিধাজনক ও উত্তম।