রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   তড়িৎ রাসায়নিক কোষে কোনো ধাতব তড়িৎদ্বার তার নিজস্ব আয়নের দ্রবণে নিমজ্জিত থাকলে ধাতব পরমাণুর ইলেকট্রন ত্যাগ করে দ্রবণে ধনাত্মক আয়নে পরিণত হওয়ার প্রবণতার ফলে যে বিভব পার্থক্যের সৃষ্টি হয়, তাকে জারণ বিভব বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   মোলার দ্রবণ বলতে নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় প্রতি লিটার দ্রবণে দ্রবীভূত দ্রব্যের মোল সংখ্যাকে বোঝায় (মোলারিটি = দ্রবের মোল সংখ্যা / দ্রবণের আয়তন লিটারে)।
   যেহেতু তাপমাত্রা পরিবর্তনের সাথে সাথে তরল দ্রবণের আয়তন পরিবর্তিত (প্রসারিত বা সংকুচিত) হয়, কিন্তু দ্রবীভূত দ্রব্যের ভর বা মোল সংখ্যা অপরিবর্তিত থাকে, তাই তাপমাত্রা পরিবর্তিত হলে নির্দিষ্ট পরিমাণ দ্রবণের মোলারিটিও পরিবর্তিত হয়ে যায়। সুতরাং, মোলার দ্রবণ তাপমাত্রার উপর নির্ভরশীল।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের A দ্রবণ হলো অক্সালিক অ্যাসিড (H₂C₂O₄) এবং B দ্রবণ হলো পটাশিয়াম পারম্যাঙ্গানেট (KMnO₄)। অম্লীয় মাধ্যমে (যেমন H₂SO₄ এর উপস্থিতিতে) এদের জারণ-বিজারণ বিক্রিয়া আয়ন-ইলেকট্রন পদ্ধতিতে নিম্নরূপ:

   ১. বিজারণ অর্ধ-বিক্রিয়া:
   পারম্যাঙ্গানেট আয়ন (MnO₄⁻) অম্লীয় মাধ্যমে ৫টি ইলেকট্রন গ্রহণ করে বিজারিত হয়ে Mn²⁺ আয়নে পরিণত হয়।
   MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O ...... (১)

   ২. জারণ অর্ধ-বিক্রিয়া:
   অক্সালেট আয়ন (C₂O₄²⁻) ২টি ইলেকট্রন ত্যাগ করে জারিত হয়ে CO₂-এ পরিণত হয়।
   C₂O₄²⁻ → 2CO₂ + 2e⁻ ...... (২)

   ইলেকট্রন সংখ্যা সমান করার জন্য সমীকরণ (১) কে ২ দ্বারা এবং সমীকরণ (২) কে ৫ দ্বারা গুণ করে যোগ করি:
   2MnO₄⁻ + 16H⁺ + 10e⁻ → 2Mn²⁺ + 8H₂O
   5C₂O₄²⁻ → 10CO₂ + 10e⁻

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

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

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক অনুসারে,
   A দ্রবণ: H₂C₂O₄ এর আয়তন, V₁ = 50 mL, মোলারিটি, S₁ = 0.1 M
   B দ্রবণ: KMnO₄ এর আয়তন, V₂ = 30 mL, মোলারিটি = S₂
   C দ্রবণ: অম্লীয় FeSO₄ দ্রবণ।

   ১ম ধাপ: A ও B এর বিক্রিয়া থেকে KMnO₄ এর মোলারিটি নির্ণয়:
   অম্লীয় মাধ্যমে KMnO₄ ও H₂C₂O₄ এর সমতাকৃত বিক্রিয়া:
   2KMnO₄ + 5H₂C₂O₄ + 3H₂SO₄ → K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 10CO₂ + 8H₂O
   বিক্রিয়া অনুযায়ী,
   2 mol KMnO₄ ≡ 5 mol H₂C₂O₄
   বা, (V₂ × S₂) / 2 = (V₁ × S₁) / 5
   বা, S₂ = (2 × V₁ × S₁) / (5 × V₂)
   বা, S₂ = (2 × 50 mL × 0.1 M) / (5 × 30 mL) = 10 / 150 M = 1/15 M ≈ 0.0667 M

   ২য় ধাপ: B দ্রবণের সাহায্যে C দ্রবণে Fe এর পরিমাণ নির্ণয়:
   অম্লীয় মাধ্যমে KMnO₄ ও FeSO₄ এর সমতাকৃত বিক্রিয়া:
   2KMnO₄ + 10FeSO₄ + 8H₂SO₄ → K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 5Fe₂(SO₄)₃ + 8H₂O
   বা, 1 mol KMnO₄ ≡ 5 mol FeSO₄ ≡ 5 mol Fe²⁺ ≡ 5 × 55.85 g Fe

   উদ্দীপকের 30 mL (1/15 M) KMnO₄ দ্রবণ দ্বারা জারিত Fe এর পরিমাণ:
   KMnO₄ এর মোল সংখ্যা, n = V₂ × S₂ = (30/1000 L) × (1/15 mol/L) = 0.002 mol

   সুতরাং, দ্রবণে Fe এর মোল সংখ্যা = 5 × 0.002 mol = 0.01 mol
   অতএব, Fe এর ভর, W = n × M(Fe) = 0.01 mol × 55.85 g/mol = 0.5585 g (বা Fe এর পারমাণবিক ভর 56 g/mol ধরলে 0.56 g)।

   উত্তর: C দ্রবণে Fe এর পরিমাণ 0.5585 g (বা 0.56 g)।