রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   প্রমাণ আয়োডিন (I₂) দ্রবণ দ্বারা কোনো বিজারক পদার্থের প্রত্যক্ষ টাইট্রেশন করার পদ্ধতিকে আয়োডিমিতি (Iodimetry) বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   মৃদু এসিড ও তীব্র ক্ষারের টাইট্রেশনে উৎপন্ন লবণ জলীয় দ্রবণে আর্দ্রবিশ্লেষিত হয়ে ক্ষারীয় পরিবেশ সৃষ্টি করে, যার ফলে প্রশমন বিন্দুর pH 7-এর বেশি (সাধারণত ৮.০ থেকে ৯.৫-এর মধ্যে) হয়। ফেনফথ্যালিনের বর্ণ পরিবর্তনের pH পরিসীমা হলো ৮.২ – ১০.০। প্রশমন বিন্দুতে pH এর এই পরিসীমা ফেনফথ্যালিনের কার্যকর সীমার মধ্যে অবস্থান করায় এটি সঠিক ও সুস্পষ্ট বর্ণ পরিবর্তন (বর্ণহীন থেকে হালকা গোলাপি) প্রদর্শন করে সমাপ্তি বিন্দু নির্দেশ করতে পারে। তাই এ টাইট্রেশনে নির্দেশক হিসেবে ফেনফথ্যালিন ব্যবহার করা হয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের চিত্রানুসারে, পাত্র-A ≡ পাত্র-B ≡ পাত্র-C।

   প্রথমে পাত্র-A এর অক্সালিক এসিড দ্রবণ ও পাত্র-B এর KMnO₄ দ্রবণের বিক্রিয়া বিবেচনা করি:
   2KMnO₄ + 5H₂C₂O₄ + 3H₂SO₄ → K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 10CO₂ + 8H₂O
   অতএব, 2 মোল KMnO₄ ≡ 5 মোল H₂C₂O₄

   পাত্র-A তে H₂C₂O₄ এর মোল সংখ্যা, n(H₂C₂O₄) = V × S = (25 / 1000) L × 0.1 mol/L = 0.0025 mol।
   সুতরাং, পাত্র-B এর KMnO₄ এর মোল সংখ্যা:
   n(KMnO₄) = (2 / 5) × n(H₂C₂O₄) = (2 / 5) × 0.0025 = 0.001 mol।

   এখন, অম্লীয় মাধ্যমে পাত্র-B এর KMnO₄ এবং পাত্র-C এর FeSO₄ এর বিক্রিয়া:
   2KMnO₄ + 10FeSO₄ + 8H₂SO₄ → K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 5Fe₂(SO₄)₃ + 8H₂O
   অতএব, 1 মোল KMnO₄ ≡ 5 মোল FeSO₄ ≡ 5 মোল Fe²⁺ ≡ 5 মোল Fe

   সুতরাং, C দ্রবণে লোহার মোল সংখ্যা:
   n(Fe) = 5 × n(KMnO₄) = 5 × 0.001 mol = 0.005 mol।

   আমরা জানি, লোহার পারমাণবিক ভর = 55.85 g/mol।
   অতএব, C দ্রবণে লোহার পরিমাণ:
   w(Fe) = n(Fe) × M(Fe) = 0.005 mol × 55.85 g/mol = 0.27925 g (বা 56 g/mol বিবেচনা করলে 0.28 g)।

   উত্তর: লোহার পরিমাণ 0.27925 g (বা 0.28 g)।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের A পাত্রে রয়েছে H₂C₂O₄ (অক্সালিক এসিড) এবং B পাত্রে রয়েছে KMnO₄। অম্লীয় মাধ্যমে এদের মধ্যে সংঘটিত রেডক্স বিক্রিয়াটি নিচে আয়ন-ইলেকট্রন পদ্ধতিতে বিশ্লেষণ করা হলো:

   ১. জারণ অর্ধ-বিক্রিয়া:
   এখানে বিজারক হলো অক্সালেট আয়ন (C₂O₄²⁻), যা ইলেকট্রন ত্যাগ করে জারিত হয়ে CO₂ গ্যাসে পরিণত হয়:
   C₂O₄²⁻ (aq) → 2CO₂ (g) + 2e⁻ ..... (১)

   ২. বিজারণ অর্ধ-বিক্রিয়া:
   এখানে জারক হলো পারম্যাঙ্গানেট আয়ন (MnO₄⁻), যা অম্লীয় মাধ্যমে ইলেকট্রন গ্রহণ করে Mn²⁺ আয়নে বিজারিত হয়:
   MnO₄⁻ (aq) + 8H⁺ (aq) + 5e⁻ → Mn²⁺ (aq) + 4H₂O (l) ..... (২)

   ৩. সমতাকৃত পূর্ণাঙ্গ আয়নিক সমীকরণ:
   ইলেকট্রন সংখ্যা সমান করার জন্য সমীকরণ (১) কে 5 দ্বারা এবং সমীকরণ (২) কে 2 দ্বারা গুণ করে যোগ করি:
   5C₂O₄²⁻ → 10CO₂ + 10e⁻
   2MnO₄⁻ + 16H⁺ + 10e⁻ → 2Mn²⁺ + 8H₂O

   2MnO₄⁻ + 5C₂O₄²⁻ + 16H⁺ → 2Mn²⁺ + 10CO₂ + 8H₂O

   প্রয়োজনীয় দর্শক আয়ন (K⁺ এবং SO₄²⁻) যুক্ত করে পূর্ণাঙ্গ আণবিক সমীকরণ পাওয়া যায়:
   2KMnO₄ + 5H₂C₂O₄ + 3H₂SO₄ → K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 10CO₂ + 8H₂O

   বিশ্লেষণ:
   বিক্রিয়াটিতে C₂O₄²⁻ আয়ন মোট 10টি ইলেকট্রন ত্যাগ করে (জারণ) এবং সমসংখ্যক 10টি ইলেকট্রন MnO₄⁻ গ্রহণ করে (বিজারণ)। এখানে ইলেকট্রন বর্জন ছাড়া গ্রহণ এবং গ্রহণ ছাড়া বর্জন সম্ভব নয়। অর্থাৎ জারণ ও বিজারণ একই সাথে ঘটে। সুতরাং প্রমাণিত হয় যে, A ও B দ্রবণের বিক্রিয়াটি যুগপৎ সংঘটিত হয়েছে।