রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যেসব পরমাণু বা পরমাণুজোট জৈব যৌগের অণুতে উপস্থিত থেকে প্রধানত তাদের প্রকৃতি, বৈশিষ্ট্য এবং রাসায়নিক বিক্রিয়া নির্ধারণ করে, তাদেরকে কার্যকরী মূলক বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যেসব পদার্থ এসিড ও ক্ষার উভয়ের মতো আচরণ করতে পারে, তাদেরকে উভধর্মী পদার্থ বলে।
   ব্রনস্টেড-লাউরি মতবাদ অনুসারে, H₂PO₄⁻ আয়ন প্রোটন দান এবং প্রোটন গ্রহণ উভয় প্রক্রিয়াই সম্পন্ন করতে পারে:
   ১. এসিড হিসেবে আচরণ (প্রোটন দান):
   H₂PO₄⁻ + H₂O ⇌ HPO₄²⁻ + H₃O⁺
   ২. ক্ষার হিসেবে আচরণ (প্রোটন গ্রহণ):
   H₂PO₄⁻ + H₃O⁺ ⇌ H₃PO₄ + H₂O

   যেহেতু H₂PO₄⁻ একই সাথে প্রোটন দাতা ও গ্রহীতা হিসেবে ক্রিয়া করে, তাই এটি একটি উভধর্মী পদার্থ।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে A এর পারমাণবিক সংখ্যা 24 হওয়ায়, মৌলটি হলো ক্রোমিয়াম (Cr)।
   সুতরাং, প্রদত্ত আয়নটি হলো Cr₂O₇²⁻।

   প্রদত্ত বিক্রিয়াটি আয়ন-ইলেকট্রন পদ্ধতিতে নিচে সমতা করা হলো:

   ১. জারণ অর্ধ-বিক্রিয়া:
   এখানে Fe²⁺ বিজারক হিসেবে ইলেকট্রন ত্যাগ করে জারিত হয়:
   Fe²⁺ → Fe³⁺ + e⁻ ... (১)

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

   ৩. সমতাকরণ:
   ইলেকট্রন সংখ্যা সমান করতে সমীকরণ (১) কে 6 দিয়ে গুণ করে সমীকরণ (২) এর সাথে যোগ করি:
   6Fe²⁺ → 6Fe³⁺ + 6e⁻
   Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 6e⁻ → 2Cr³⁺ + 7H₂O

   Cr₂O₇²⁻ + 6Fe²⁺ + 14H⁺ → 2Cr³⁺ + 6Fe³⁺ + 7H₂O

   এটিই প্রদত্ত বিক্রিয়ার সমতাকৃত আয়নিক সমীকরণ।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে A হলো ক্রোমিয়াম (Z = 24), ফলে A₂O₇²⁻ হলো Cr₂O₇²⁻ আয়ন।
   আবার, B এর পারমাণবিক সংখ্যা 25 হওয়ায়, মৌলটি হলো ম্যাঙ্গানিজ (Mn)। ফলে BO₄⁻ হলো পারম্যাঙ্গানেট আয়ন (MnO₄⁻)।

   Cr₂O₇²⁻ এর পরিবর্তে MnO₄⁻ ব্যবহার করেও লোহার বা Fe²⁺ এর পরিমাণ নির্ণয় করা সম্ভব। বিশ্লেষণ নিচে দেওয়া হলো:

   অম্লীয় মাধ্যমে MnO₄⁻ একটি শক্তিশালী জারক হিসেবে কাজ করে এবং Fe²⁺ কে Fe³⁺ এ জারিত করে।

   জারণ অর্ধ-বিক্রিয়া: Fe²⁺ → Fe³⁺ + e⁻
   বিজারণ অর্ধ-বিক্রিয়া: MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O

   পূর্ণাঙ্গ আয়নিক সমতাকৃত সমীকরণ:
   MnO₄⁻ + 5Fe²⁺ + 8H⁺ → Mn²⁺ + 5Fe³⁺ + 4H₂O

   বিক্রিয়ার স্টয়কিওমিতি থেকে দেখা যায়:
   1 মোল MnO₄⁻ ≡ 5 মোল Fe²⁺

   টাইট্রেশন পদ্ধতিতে নির্দিষ্ট ঘনমাত্রার প্রমাণ KMnO₄ (বা MnO₄⁻) দ্রবণ ব্যুরেটে নিয়ে অম্লীয় Fe²⁺ দ্রবণের সাথে টাইট্রেশন করা হয়। এক্ষেত্রে MnO₄⁻ নিজেই স্ব-নির্দেশক (Self-indicator) হিসেবে কাজ করে, ফলে বাহ্যিক নির্দেশকের প্রয়োজন হয় না। সমাপ্তিবিন্দুতে দ্রবণটি হালকা স্থায়ী গোলাপী বর্ণ ধারণ করে।

   ব্যুরেট থেকে ব্যবহৃত MnO₄⁻ দ্রবণের আয়তন (V₁) ও জানা মোলারিটি (S₁) থেকে সূত্র প্রয়োগ করে:
   (V₁ × S₁) / 1 = (V₂ × S₂) / 5
   বা, Fe²⁺ এর মোল সংখ্যা (n) = 5 × V₁ × S₁
   অতএব, আয়রনের ভর (W) = n × 55.85 g

   যেহেতু স্টয়কিওমিতিক সম্পর্কের মাধ্যমে ব্যবহৃত MnO₄⁻ এর মোল সংখ্যা হতে নিখুঁতভাবে Fe²⁺ আয়নের মোল সংখ্যা ও ভর গণনা করা যায়, তাই A₂O₇²⁻ এর পরিবর্তে BO₄⁻ ব্যবহার করলেও আয়রনের পরিমাণ সঠিকভাবে নির্ণয় করা পুরোপুরি সম্ভব।