রসায়ন ২য় পত্র • Combined Board • সমন্বিত বোর্ড ২০২৬
রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন
(i)(II) Fe2++Cr2O72−+H+⟶উৎপাদ (2.5g) \text{Fe}^{2+} + \text{Cr}_2\text{O}_7^{2-} + \text{H}^+ \longrightarrow \text{উৎপাদ } (2.5\text{g})
[দর্শক আয়ন হিসেবে K+ \text{K}^+ ও SO42− \text{SO}_4^{2-} ব্যবহার করো।]
- ক)(1)
ব্যাপ্তির হার কাকে বলে?
- খ)(2)
পিরিডিন একটি অ্যারোমেটিক যৌগ-ব্যাখ্যা করো।
- গ)(3)
'A' পাত্রের দ্রবণের সাথে অক্সালিক এসিডের বিক্রিয়ায় উপযুক্ত নির্দেশক লেখচিত্রের মাধ্যমে ব্যাখ্যা করো।
- ঘ)(4)
(II) নং বিক্রিয়া অর্ধ-বিক্রিয়াসহ পূর্ণ করে আয়রনের পরিমাণ নির্ণয় করো।
উত্তর ও ব্যাখ্যা
- ক)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
নির্দিষ্ট তাপমাত্রা ও চাপে কোনো মাধ্যমে কোনো পদার্থের স্বতঃস্ফূর্ত ও সমভাবে ছড়িয়ে পড়ার প্রক্রিয়াকে ব্যাপন বলে। একক সময়ে কোনো পদার্থের যে পরিমাণ ব্যাপিত হয়, তাকে ব্যাপনের হার (বা ব্যাপ্তির হার) বলে।
- খ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
পিরিডিন (C₅H₅N) একটি সমতলীয় চাক্রিক হেটারোঅ্যারোমেটিক যৌগ। হাকেল তত্ত্বানুসারে, সমতলীয় চাক্রিক যৌগে (4n + 2) সংখ্যক সঞ্চরণশীল π-ইলেকট্রন থাকলে যৌগটি অ্যারোমেটিক হয়। পিরিডিনের বলয়ে ৫টি কার্বন ও ১টি নাইট্রোজেন পরমাণু রয়েছে, যাদের প্রত্যেকের একটি করে p-অরবিটাল পাশাপাশি অধিক্রমণ করে বলয় গঠন করে। ফলে বলয়ে মোট ৬টি সঞ্চরণশীল π-ইলেকট্রন উপস্থিত থাকে (যেখানে n = 1 হলে 4n + 2 = 6 হয়)। নাইট্রোজেনের মুক্তজোড় ইলেকট্রনটি sp² সংকরিত অরবিটালে বলয়ের সমতলে অবস্থান করে এবং π-মেঘের অংশ হয় না। এছাড়া পিরিডিনে অ্যারোমেটিক যৌগের বৈশিষ্ট্যপূর্ণ রেজোন্যান্স স্থায়িত্ব বিদ্যমান। তাই পিরিডিন একটি অ্যারোমেটিক যৌগ।
- গ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপকের 'A' পাত্রে রয়েছে তীব্র ক্ষার সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড (NaOH) এবং এর সাথে দুর্বল দ্বিক্ষারকীয় এসিড অক্সালিক এসিডের (H₂C₂O₄) টাইট্রেশন সংঘটিত হয়।
বিক্রিয়া:
2NaOH + H₂C₂O₄ ⟶ Na₂C₂O₄ + 2H₂Oতীব্র ক্ষার ও দুর্বল এসিডের টাইট্রেশনে প্রশমন বিন্দু অম্লীয় বা নিরপেক্ষ থাকে না, বরং উৎপন্ন লবণের (Na₂C₂O₄) ক্ষারীয় আর্দ্রবিশ্লেষণের কারণে প্রশমন বিন্দুতে দ্রবণের pH ৭-এর উপরে (pH প্রায় ৮.০ – ৯.৮) অবস্থান করে।
লেখচিত্রের বর্ণনা (টাইট্রেশন কার্ভ):
টাইট্রেশন লেখচিত্রে দেখা যায়, টাইট্রেশন শুরুর দিকে দ্রবণে দুর্বল এসিড থাকায় pH কম থাকে। ধীরে ধীরে NaOH যোগ করলে pH ধীরে বৃদ্ধি পায়। প্রশমন বিন্দুর কাছাকাছি এসে pH এক লাফে প্রায় ৭.৫ থেকে ১০.৫ পর্যন্ত খাড়াভাবে বৃদ্ধি পায়।উপযুক্ত নির্দেশক নির্বাচন:
নির্দেশক হিসেবে ফেনলফথ্যালিন-এর কার্যকর pH পরিসর হলো ৮.২ থেকে ৯.৮ (বা ৮.৩–১০.০), যা এই টাইট্রেশনের প্রশমন বিন্দুর খাড়া অংশের (pH 7.5–10.5) মধ্যে নিখুঁতভাবে পড়ে। অন্যদিকে মিথাইল অরেঞ্জ বা মিথাইল রেড-এর pH পরিসর অম্লীয় সীমার (pH 3.1–4.4 বা 4.2–6.3) মধ্যে থাকায় তা উপযুক্ত নয়। অতএব, তীব্র ক্ষার NaOH ও দুর্বল এসিড H₂C₂O₄-এর টাইট্রেশনে উপযুক্ত নির্দেশক হলো ফেনলফথ্যালিন। - ঘ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
দেওয়া আছে,
উদ্দীপকের (II) নং বিক্রিয়াটি অম্লীয় মাধ্যমে পটাশিয়াম ডাইক্রোমেট (K₂Cr₂O₇) ও ফেরাস সালফেট (FeSO₄)-এর মধ্যে জারণ-বিজারণ বিক্রিয়া।(ক) আয়ন-ইলেকট্রন পদ্ধতিতে সমতাকরণ:
১. জারণ অর্ধ-বিক্রিয়া:
Fe²⁺ ⟶ Fe³⁺ + e⁻ ... (i)২. বিজারণ অর্ধ-বিক্রিয়া:
Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 6e⁻ ⟶ 2Cr³⁺ + 7H₂O ... (ii)সমীকরণ (i) কে 6 দ্বারা গুণ করে (ii) এর সাথে যোগ করে পাই:
6Fe²⁺ + Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ ⟶ 6Fe³⁺ + 2Cr³⁺ + 7H₂Oপ্রয়োজনীয় দর্শক আয়ন (K⁺ এবং SO₄²⁻) যুক্ত করে পূর্ণাঙ্গ আণবিক সমীকরণ:
6FeSO₄ + K₂Cr₂O₇ + 7H₂SO₄ ⟶ 3Fe₂(SO₄)₃ + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 7H₂O(খ) আয়রনের পরিমাণ নির্ণয়:
উদ্দীপকে উল্লেখিত ২.৫ g ভরটি যদি K₂Cr₂O₇-এর ভর (w) নির্দেশ করে:
K₂Cr₂O₇-এর আণবিক ভর (M) = (39.1 × 2) + (52 × 2) + (16 × 7) = 294.2 g/mol
আয়রনের পারমাণবিক ভর (Fe) = 55.85 g/molসমতাকৃত সমীকরণ অনুসারে,
1 mol K₂Cr₂O₇ ≡ 6 mol Fe²⁺ ≡ 6 × 55.85 g Fe = 335.1 g Feসুতরাং,
294.2 g K₂Cr₂O₇ সম্পূর্ণরূপে জারিত করতে পারে 335.1 g Fe
∴ 2.5 g K₂Cr₂O₇ দ্বারা জারিত আয়রনের পরিমাণ:
W(Fe) = (6 × 55.85 × 2.5) / 294.2 ≈ 2.8475 g[বিকল্পভাবে, উদ্দীপকের ২.৫ g ভরটি যদি অশুদ্ধ লোহার নমুনার ভর নির্দেশ করে, তবে উদ্দীপকে K₂Cr₂O₇ দ্রবণের ঘনমাত্রা ও আয়তন সংক্রান্ত তথ্যের ঘাটতি রয়েছে। সেক্ষেত্রে 2.5 g K₂Cr₂O₇ সাপেক্ষে প্রয়োজনীয় লোহার পরিমাণ 2.85 g]।
আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও