রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   সমযোজী বন্ধনে আবদ্ধ দুটি পরমাণুর মধ্যে সুষম বিভাজনের ফলে সৃষ্ট বিজোড় বা অযুগ্ম ইলেকট্রনযুক্ত ক্ষণস্থায়ী, অত্যন্ত সক্রিয় পরমাণু বা মূলককে মুক্ত মূলক (Free Radical) বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   তড়িৎ রাসায়নিক কোষে লবণ সেতুর প্রধান ভূমিকাগুলো নিম্নরূপ:
   ১. বর্তনী পূর্ণ করা: লবণ সেতু দুটি অর্ধকোষের দ্রবণদ্বয়ের মধ্যে প্রত্যক্ষ সংযোগ না ঘটিয়ে আয়ন পরিবহনের মাধ্যমে অভ্যন্তরীণ বৈদ্যুতিক বর্তনী পূর্ণ করে।
   ২. উভয় দ্রবণের তড়িৎ নিরপেক্ষতা বজায় রাখা: জারণ অর্ধকোষে ধনাত্মক আয়ন এবং বিজারণ অর্ধকোষে ঋণাত্মক আয়নের আধিক্য ঘটে। লবণ সেতু থেকে বিপরীত আধানের আয়ন দ্রবণে প্রবেশ করে উভয় অর্ধকোষের তড়িৎ নিরপেক্ষতা অক্ষুণ্ণ রাখে। এর ফলে কোষের তড়িৎ প্রবাহ নিরবচ্ছিন্ন থাকে।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে 'A' হলো $K_2Cr_2O_7$ এবং বিজারক পদার্থটি হলো অম্লীয় $FeSO_4$ দ্রবণ। এদের মধ্যে সংঘটিত রেডক্স বিক্রিয়াটির আয়ন-ইলেকট্রন পদ্ধতিতে সমতাকরণ নিচে দেওয়া হলো:

   ১. জারণ অর্ধ-বিক্রিয়া:
   এখানে বিজারক $Fe^{2+}$ আয়ন একটি ইলেকট্রন ত্যাগ করে $Fe^{3+}$ আয়নে জারিত হয়:
   $Fe^{2+} \rightarrow Fe^{3+} + e^- \quad \text{--- (১)}$

   ২. বিজারণ অর্ধ-বিক্রিয়া:
   অম্লীয় মাধ্যমে ডাইক্রোমেট আয়ন ($Cr_2O_7^{2-}$) ৬টি ইলেকট্রন ও ১৪টি $H^+$ আয়ন গ্রহণ করে $Cr^{3+}$ আয়ন ও ৭ অণু পানিতে বিজারিত হয়:
   $Cr_2O_7^{2-} + 14H^+ + 6e^- \rightarrow 2Cr^{3+} + 7H_2O \quad \text{--- (২)}$

   ৩. ইলেকট্রন সংখ্যার সমতাকরণ ও যোগ:
   সমীকরণ (১) কে ৬ দ্বারা গুণ করে সমীকরণ (২) এর সাথে যোগ করি:
   $6Fe^{2+} \rightarrow 6Fe^{3+} + 6e^-$
   $Cr_2O_7^{2-} + 14H^+ + 6e^- \rightarrow 2Cr^{3+} + 7H_2O$

   $Cr_2O_7^{2-} + 6Fe^{2+} + 14H^+ \rightarrow 2Cr^{3+} + 6Fe^{3+} + 7H_2O$

   ৪. প্রয়োজনীয় দর্শক আয়ন ($K^+$, $SO_4^{2-}$) যুক্ত করে পূর্ণাঙ্গ আণবিক সমীকরণ:
   $K_2Cr_2O_7 + 6FeSO_4 + 7H_2SO_4 \rightarrow Cr_2(SO_4)_3 + 3Fe_2(SO_4)_3 + K_2SO_4 + 7H_2O$

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের $50\text{ mL } 0.04\text{ M } K_2Cr_2O_7$ দ্রবণ দ্বারা সম্পূর্ণভাবে জারিত হতে প্রয়োজনীয় $FeSO_4$-এর পরিমাণ এবং একই পরিমাণ $FeSO_4$-কে জারিত করতে প্রয়োজনীয় $0.03\text{ M } KMnO_4$ দ্রবণের আয়তন নির্ণয় করা হলো:

   ১ম ক্ষেত্রে ($K_2Cr_2O_7$ ও $FeSO_4$ এর বিক্রিয়া):
   $K_2Cr_2O_7 + 6FeSO_4 + 7H_2SO_4 \rightarrow Cr_2(SO_4)_3 + 3Fe_2(SO_4)_3 + K_2SO_4 + 7H_2O$
   সমতাকৃত বিক্রিয়া অনুসারে,
   $1\text{ mol } K_2Cr_2O_7 \equiv 6\text{ mol } FeSO_4$
   $K_2Cr_2O_7$ এর মোল সংখ্যা, $n_1 = V_1 \times S_1 = \frac{50}{1000}\text{ L} \times 0.04\text{ M} = 0.002\text{ mol}$
   অতএব, $FeSO_4$ এর মোল সংখ্যা, $n_{FeSO_4} = 6 \times 0.002\text{ mol} = 0.012\text{ mol}$

   ২য় ক্ষেত্রে ($KMnO_4$ ও $FeSO_4$ এর বিক্রিয়া):
   $2KMnO_4 + 10FeSO_4 + 8H_2SO_4 \rightarrow 2MnSO_4 + 5Fe_2(SO_4)_3 + K_2SO_4 + 8H_2O$
   বা, $1\text{ mol } KMnO_4 \equiv 5\text{ mol } FeSO_4$

   অতএব, $0.012\text{ mol } FeSO_4$ কে সম্পূর্ণরূপে জারিত করতে প্রয়োজনীয় $KMnO_4$-এর মোল সংখ্যা:
   $n_2 = \frac{0.012}{5} = 0.0024\text{ mol}$

   দেওয়া আছে, $KMnO_4$ দ্রবণের ঘনমাত্রা, $S_2 = 0.03\text{ M}$
   ধরি, $KMnO_4$ দ্রবণের প্রয়োজনীয় আয়তন $= V_2$
   আমরা জানি, $n_2 = V_2 \times S_2$
   $\Rightarrow V_2 = \frac{n_2}{S_2} = \frac{0.0024}{0.03}\text{ L} = 0.08\text{ L} = 80\text{ mL}$

   অতএব, উদ্দীপকের বিজারক পদার্থটিকে জারিত করতে $80\text{ mL } KMnO_4$ দ্রবণ প্রয়োজন।