সৃজনশীলঃ ‘1.5g অবিশুদ্ধ লোহাকে…’ ২০২৫ – পরিমাণগত রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

গ্যাসের গতিতত্ত্বের একটি স্বীকার্য হলো- গ্যাস অণুসমূহের মধ্যে কোনো আকর্ষণ বা বিকর্ষণ নেই। এ আকর্ষণ বা বিকর্ষণ না থাকলে আদর্শ অবস্থায় গ্যাসের অণুসমূহ পাত্রের গায়ে যে চাপ প্রয়োগ করতো বাস্তব গ্যাসের ক্ষেত্রে আন্তঃআণবিক আকর্ষণের কারণে তা অপেক্ষা কিছুটা কম চাপ প্রয়োগ করবে। এ কারণে বাস্তব গ্যাসের চাপ আদর্শ গ্যাসের চাপ অপেক্ষা কম।

$K_{2}C{r}_2{O}_7$ এবং অম্লীয় $FeS{O}_4$ এর মধ্যে সংঘটিত বিক্রিয়াটি-

${\mathrm{FeSO}}_4+K_2{\mathrm{Cr}}_2{O}_7+H_2{\mathrm{SO}}_4⟶$${\mathrm{Fe}}_2{\left({\mathrm{SO}}_4\right)}_3+K_2{\mathrm{SO}}_4+{\mathrm{Cr}}_2{\left({\mathrm{SO}}_4\right)}_3+H_{2}O$

বিক্রিয়াটি আয়ন আকারে নিয়ে পাই,

উপরের বিক্রিয়ায় $F{e}^{2+}$ আয়ন হলো বিজারক এবং ${\mathrm{Cr}}_2{O}_7^{2-}$ হলো জারক পদার্থ। অম্লীয় মাধ্যমে তাদের মধ্যে জারণ-বিজারণের অর্ধবিক্রিয়া নিম্নরূপ :

জারণ অর্ধ-বিক্রিয়া:

বিজারণ অর্ধ-বিক্রিয়া: ${\mathrm{Fe}}^{2+}⟶{\mathrm{Fe}}^{3+}+e^{-}$........(1)

বিজারণ অর্ধ-বিক্রিয়া: ${\mathrm{Cr}}_2{O}_7^{2-}+14H^{+}+6e^{-}⟶$$2{\mathrm{Cr}}^{3+}+7H_{2}O$ ....(2)

এখন (1) নং কে 6 দ্বারা গুণ করে (1) + (2) নং করে পাই,

$6{\mathrm{Fe}}^{2+}+{\mathrm{Cr}}_2{O}_7^{2-}+14H^{+}⟶6{\mathrm{Fe}}^{3+}+2{\mathrm{Cr}}^{3+}+7H_{2}O$

প্রয়োজনীয় সংখ্যক $K^{+}$ ও ${\mathrm{SO}}_4^{2-}$ আয়ন সরবরাহ করে পাই,

$6{\mathrm{FeSO}}_4+K_2{\mathrm{Cr}}_2{O}_7+7H_2{\mathrm{SO}}_4⟶$

$3{\mathrm{Fe}}_2{\left({\mathrm{SO}}_4\right)}_3+K_2{\mathrm{SO}}_4+{\mathrm{Cr}}_2{\left({\mathrm{SO}}_4\right)}_3+7H_{2}O$

এটাই টাইট্রেশনকালে উদ্দীপকে সংঘটিত বিক্রিয়াটির আয়ন ইলেকট্রন পদ্ধতিতে সমতাকৃত সমীকরণ।

উদ্দীপকের বিক্রিয়াটি-

$\mathrm{Fe}+H_2{\mathrm{SO}}_4\to {\mathrm{FeSO}}_4+H_2$

প্রাপ্ত ${\mathrm{FeSO}}_4$ ও অম্লীয় ${\mathrm{KMnO}}_4$ এর মধ্যে সংঘটিত বিক্রিয়ার সমতাকৃত সমীকরণ-

$10{\mathrm{FeSO}}_4+2{\mathrm{KMnO}}_4+8H_2{\mathrm{SO}}_4\to 5{\mathrm{Fe}}_2{\left({\mathrm{SO}}_4\right)}_3+K_2{\mathrm{SO}}_4$

$+2{\mathrm{MnSO}}_4+6H_{2}O$

বিক্রিয়া মতে,

$\begin{array}{cc}2\mathrm{mol}{\mathrm{KMnO}}_4& =10\mathrm{mol}{\mathrm{FeSO}}_4\\ \therefore 1\mathrm{mol}{\mathrm{KMnO}}_4& =5\mathrm{mol}\mathrm{FeSO}\end{array}$

প্রশ্নমতে, $1000\mathrm{mL}1M{\mathrm{KMnO}}_4=5\times 55.85g\mathrm{Fe}$

$\therefore 10.25\mathrm{mL}0.2M{\mathrm{KMnO}}_4=\frac{5\times 55.85\times 10.25\times 0.2}{1000}g\mathrm{Fe}=0.572g$

∴ ভেজালের পরিমাণ $=(1.5-0.572)g=0.928g$

সুতরাং, লোহার অবিশুদ্ধতার শতকরা পরিমাণ $=\frac{0.928}{1.5}\times 100\%$

  $=61.87\%$

∴ উদ্দীপকের লোহাটি $61.87\%$ অবিশুদ্ধ।