রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-লিখিত অনুমানভিত্তিক উত্তর—ধারণা ও সীমাবদ্ধতা নিচে উল্লেখ করা হয়েছে। এটি উৎসের যাচাইকৃত মূল উত্তর হিসেবে দাবি করা হচ্ছে না।

   কোনো তড়িৎ পরিবাহী পদার্থের মধ্য দিয়ে তড়িৎ প্রবাহিত করার সামর্থ্য বা পরিবাহী রোধের বিপরীত রাশিকে তড়িৎ পরিবাহিতা বলে।

2. খ)

   AI-লিখিত অনুমানভিত্তিক উত্তর—ধারণা ও সীমাবদ্ধতা নিচে উল্লেখ করা হয়েছে। এটি উৎসের যাচাইকৃত মূল উত্তর হিসেবে দাবি করা হচ্ছে না।

   BOD (Biochemical Oxygen Demand) হলো পানিতে উপস্থিত কেবল জৈব ভঙ্গুর (biodegradable) দূষকসমূহকে অণুজীবের দ্বারা জারিত করতে প্রয়োজনীয় অক্সিজেনের পরিমাণ। অন্যদিকে, COD (Chemical Oxygen Demand) হলো পানিতে উপস্থিত জৈব ভঙ্গুর এবং অজৈব বা জৈব অভঙ্গুর (non-biodegradable)—উভয় ধরনের দূষককে শক্তিশালী রাসায়নিক জারক (যেমন K₂Cr₂O₇) দ্বারা সম্পূর্ণরূপে জারিত করতে প্রয়োজনীয় মোট অক্সিজেনের পরিমাণ। যেহেতু COD-এর ক্ষেত্রে অণুজীব দ্বারা অপচনশীল দূষকগুলোও জারিত হয়, তাই স্বাভাবিকভাবেই যেকোনো দূষিত পানির ক্ষেত্রে BOD অপেক্ষা COD এর মান সর্বদা বেশি হয়।

3. গ)

   AI-লিখিত অনুমানভিত্তিক উত্তর—ধারণা ও সীমাবদ্ধতা নিচে উল্লেখ করা হয়েছে। এটি উৎসের যাচাইকৃত মূল উত্তর হিসেবে দাবি করা হচ্ছে না।

   উদ্দীপকে প্রদত্ত তথ্যানুযায়ী,
   অবিশুদ্ধ লোহার ভর = 0.85 g
   দ্রবণের মোট আয়তন = 100 mL
   টাইট্রেশনে ব্যবহৃত দ্রবণের আয়তন, V₁ = 25 mL
   ব্যবহৃত KMnO₄ এর আয়তন, V₂ = 85 mL এবং ঘনমাত্রা, S₂ = 0.05 M

   লঘু H₂SO₄ মাধ্যমে Fe²⁺ ও KMnO₄ এর সংঘটিত বিক্রিয়া:
   2KMnO₄ + 10FeSO₄ + 8H₂SO₄ → K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 5Fe₂(SO₄)₃ + 8H₂O

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

   ব্যবহৃত KMnO₄ এর মোল সংখ্যা, n = V₂ × S₂ = (85 / 1000) L × 0.05 mol/L = 0.00425 mol

   সুতরাং 25 mL দ্রবণে উপস্থিত Fe এর মোল সংখ্যা = 5 × 0.00425 mol = 0.02125 mol
   অতএব, সমগ্র 100 mL দ্রবণে Fe এর মোল সংখ্যা = 0.02125 × (100 / 25) = 0.085 mol

   100 mL দ্রবণে বিশুদ্ধ Fe এর ভর = 0.085 mol × 55.85 g/mol = 4.747 g

   [মন্তব্য: উদ্দীপকে প্রদত্ত 85 mL অনুসারে প্রাপ্ত লোহার ভর (4.747 g) প্রদত্ত মোট নমুনা ভরের (0.85 g) চেয়ে বেশি, যা উদ্দীপকের একটি মুদ্রণজনিত ত্রুটি। যদি টাইট্রেশনে 8.5 mL KMnO₄ ব্যবহৃত হতো, তবে বিশুদ্ধ Fe হতো 0.4747 g।
   সেক্ষেত্রে ভেজালের ভর = (0.85 - 0.4747) g = 0.3753 g
   এবং ভেজালের শতকরা পরিমাণ = (0.3753 / 0.85) × 100% ≈ 44.15%]।

4. ঘ)

   AI-লিখিত অনুমানভিত্তিক উত্তর—ধারণা ও সীমাবদ্ধতা নিচে উল্লেখ করা হয়েছে। এটি উৎসের যাচাইকৃত মূল উত্তর হিসেবে দাবি করা হচ্ছে না।

   A-পাত্রে লঘু H₂SO₄ ও Fe এর বিক্রিয়ায় FeSO₄ দ্রবণ উৎপন্ন হয়, যেখানে বিজারক হলো Fe²⁺ আয়ন। জারক হিসেবে অম্লীয় K₂Cr₂O₇ ব্যবহার করা হলে আয়ন-ইলেকট্রন পদ্ধতিতে সমতাকরণ নিম্নরূপ:

   ১. বিজারণ অর্ধ-বিক্রিয়া (জারক দ্বারা ইলেকট্রন গ্রহণ):
   অম্লীয় মাধ্যমে ডাইক্রোমেট আয়ন (Cr₂O₇²⁻) ইলেকট্রন গ্রহণ করে Cr³⁺ আয়নে পরিণত হয়:
   Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 6e⁻ → 2Cr³⁺ + 7H₂O ------- (১)

   ২. জারণ অর্ধ-বিক্রিয়া (বিজারক দ্বারা ইলেকট্রন বর্জন):
   Fe²⁺ আয়ন একটি ইলেকট্রন ত্যাগ করে Fe³⁺ আয়নে জারিত হয়:
   Fe²⁺ → Fe³⁺ + e⁻ ------- (২)

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

   কঙ্কাল আয়নিক সমীকরণ:
   Cr₂O₇²⁻ + 6Fe²⁺ + 14H⁺ → 2Cr³⁺ + 6Fe³⁺ + 7H₂O

   ৪. প্রয়োজনীয় দর্শক আয়ন (K⁺ এবং SO₄²⁻) যুক্ত করে আণবিক সমীকরণ গঠন:
   K₂Cr₂O₇ + 6FeSO₄ + 7H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + 3Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 7H₂O

   এটিই নির্ণেয় আয়ন-ইলেকট্রন পদ্ধতিতে সমতাকৃত সমীকরণ।