রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যেসব রাসায়নিক পদার্থ নিজেদের বর্ণ পরিবর্তনের মাধ্যমে কোনো রাসায়নিক বিক্রিয়ার (বিশেষ করে টাইট্রেশনের) সমাপ্তিবিন্দু বা প্রশমন বিন্দু নির্দেশ করে, তাদেরকে নির্দেশক (Indicator) বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যে দ্রবণের ঘনমাত্রা সঠিকভাবে জানা থাকে, তাকে প্রমাণ দ্রবণ বলে।

   নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় প্রতি লিটার (1 L) দ্রবণে এক মোল দ্রবীভূত থাকলে সেই দ্রবণকে মোলার দ্রবণ (1 M দ্রবণ) বলা হয়। যেহেতু মোলার দ্রবণের ঘনমাত্রা সবসময় সুনির্দিষ্ট ও জানা থাকে (1 mol/L বা 1 M), তাই মোলার দ্রবণ একটি প্রমাণ দ্রবণ।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের পাত্র-২ এ রয়েছে লঘু H2SO4 মিশ্রিত লোহার দ্রবণ, যা FeSO4 (Fe2+ আয়ন) দ্রবণ তৈরি করে। পাত্র-৩ এ রয়েছে অম্লীয় KMnO4 (MnO4- আয়ন) দ্রবণ। এদের মিশ্রণে জারণ-বিজারণ বিক্রিয়া ঘটে।

   ১. জারণ অর্ধ-বিক্রিয়া:
   Fe2+ আয়ন ইলেকট্রন ত্যাগ করে Fe3+ আয়নে জারিত হয়:
   Fe2+ -> Fe3+ + e- ...... (১)

   ২. বিজারণ অর্ধ-বিক্রিয়া:
   অম্লীয় মাধ্যমে পারম্যাঙ্গানেট আয়ন (MnO4-) ইলেকট্রন গ্রহণ করে Mn2+ আয়নে বিজারিত হয়:
   MnO4- + 8H+ + 5e- -> Mn2+ + 4H2O ...... (২)

   ৩. ইলেকট্রন সমতাকরণ:
   ইলেকট্রন সংখ্যা সমান করার জন্য সমীকরণ (১) কে 5 দ্বারা গুণ করে সমীকরণ (২) এর সাথে যোগ করি:
   5Fe2+ -> 5Fe3+ + 5e-
   MnO4- + 8H+ + 5e- -> Mn2+ + 4H2O

   MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ -> Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O (আয়নিক সমীকরণ)

   ৪. দর্শক আয়ন (K+ এবং SO4^2-) যোগ করে আণবিক সমীকরণ:
   2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 -> K2SO4 + 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + 8H2O

   এটিই নির্ণেয় সমতাকৃত সমীকরণ।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের পাত্র-২ এ লোহার টুকরা লঘু H2SO4 এর সাথে বিক্রিয়া করে FeSO4 দ্রবণ উৎপন্ন করে:
   Fe + H2SO4 -> FeSO4 + H2

   পাত্র-১ এর অম্লীয় K2Cr2O7 দ্রবণ দ্বারা FeSO4 জারিত হওয়ার সমতাকৃত সমীকরণ:
   K2Cr2O7 + 6FeSO4 + 7H2SO4 -> K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + 7H2O

   সমীকরণ অনুযায়ী,
   1 mol K2Cr2O7 ≡ 6 mol FeSO4 ≡ 6 mol Fe

   পাত্র-১ এ K2Cr2O7 দ্রবণের আয়তন, V = 50 mL = 0.050 L
   K2Cr2O7 এর ঘনমাত্রা, S = 0.04 M

   পাত্র-১ এ উপস্থিত K2Cr2O7 এর মোল সংখ্যা, n = V × S
   = 0.050 L × 0.04 mol/L
   = 0.002 mol

   বিক্রিয়া অনুযায়ী,
   1 mol K2Cr2O7 ≡ 6 mol Fe
   অতএব, 0.002 mol K2Cr2O7 ≡ (6 × 0.002) mol Fe = 0.012 mol Fe

   লোহার পারমাণবিক ভর, M = 55.85 g/mol (বা 56 g/mol)
   বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণকারী বিশুদ্ধ লোহার ভর, W = n × M
   = 0.012 mol × 55.85 g/mol
   = 0.6702 g
   (লোহার ভর 56 g/mol বিবেচনা করলে, W = 0.012 × 56 = 0.672 g)

   উদ্দীপকে লোহার টুকরার মোট ভর = 0.80 g

   অতএব, লোহার টুকরার বিশুদ্ধতার হার =
   (বিশুদ্ধ লোহার ভর / মোট ভর) × 100%
   = (0.6702 g / 0.80 g) × 100%
   = 83.78% (বা 56 g/mol ধরে 84.00%)

   উত্তর: লোহার টুকরার বিশুদ্ধতার হার ৮৩.৭৮% (বা ৮৪%)।