সৃজনশীলঃ ‘…’ ঢাকা সিটি কলেজ ২০২৬ – পরিমাণগত রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

যে সকল আয়ন ইলেকট্রন গ্রহণ করে তাদেরকে জারক বলে এবং যে সকল আয়ন ইলেকট্রন ত্যাগ করে তাদেরকে বিজারক বলে।${\mathrm{Fe}}^{2+}$  আয়ন 2টি ইলেকট্রন গ্রহণ করে Fe পরমাণুতে পরিণত হয়।

${\mathrm{Fe}}^{2+}+2e^{-}\to \mathrm{Fe}$

এখানে ${\mathrm{Fe}}^{2+}$ একটি জারক।

আবার, ${\mathrm{Fe}}^{2+}$ আয়ন 1টি ইলেকট্রন ত্যাগ করে ${\mathrm{Fe}}^{3+}$ আয়নে পরিণত হয়।

${\mathrm{Fe}}^{2+}-e^{-}\to {\mathrm{Fe}}^{3+}$

এখানে ${\mathrm{Fe}}^{2+}$ একটি বিজারক।

উদ্দীপকের ২য় ও ৩য় পাত্রের যৌগদ্বয় $K_2{\mathrm{Cr}}_2{O}_7$ ও $H_2{C}_2{O}_4$ ।

উদ্দীপকের $B$ পাত্রের দ্রবণ হলো $K_2{\mathrm{Cr}}_2{O}_7$ এ দ্রবণে $H_2{C}_2{O}_4$ (অক্সালিক এসিড়) দ্রবণ যোগ করলে সংঘটিত বিক্রিয়াটি-

বিক্রিয়া :

$K_2{\mathrm{Cr}}_2{O}_{7\left(\mathrm{aq}\right)}+H_2{\mathrm{SO}}_{4\left(\mathrm{aq}\right)}+H_2{C}_2{O}_{4\left(\mathrm{aq}\right)}\to K_2{\mathrm{SO}}_{4\left(\mathrm{aq}\right)}$

$+{\mathrm{Cr}}_2{\left({\mathrm{SO}}_4\right)}_{3\left(\mathrm{aq}\right)}++H_2{O}_{\left(l\right)}+{\mathrm{CO}}_{2\left(g\right)}$

উভয়পক্ষ থেকে দর্শক আয়নকে বাদ দিয়ে সমীকরণটিকে 'আয়নীয়  আকারে লিখলে- 

${\mathrm{Cr}}_2{O}_7{}^{2-}{}_{\left(\mathrm{aq}\right)}+H^{+}{}_{\left(\mathrm{aq}\right)}+C_2{O}_4{}^{2-}{}_{\left(\mathrm{aq}\right)}\to {\mathrm{Cr}}^{3+}{}_{\left(\mathrm{aq}\right)}+H_2{O}_{\left(l\right)}+{\mathrm{CO}}_{2\left(g\right)}$ 

জারণ অর্ধ-বিক্রিয়া : $C_2{O}_4{}^{2-}{}_{\left(\mathrm{aq}\right)}\to 2{\mathrm{CO}}_{2\left(g\right)}+2e^{-}$$.........\left(i\right)$

বিজারণ অর্ধ-বিক্রিয়া : ${\mathrm{Cr}}_2{O}_7{}^{2-}{}_{\left(\mathrm{aq}\right)}+14H^{+}{}_{\left(\mathrm{aq}\right)}+6e^{-}\to 2{\mathrm{Cr}}^{3+}{}_{\left(\mathrm{aq}\right)}+7H_2{O}_{\left(l\right)}$$.........\left(ii\right)$

পূর্ণ বিজারণ্ প্রক্রিয়ায় গ্রহণকৃত ইলেকট্রনের সংখ্যা চটি এবং জারণ প্রক্রিয়ায় দানকৃত ইলেকট্রনের সংখ্যা 2টি । দানকৃত ও গ্রহণকৃত ইলেকট্রনের সংখ্যা সমতাবিধানের জন্য (i) নং সমীকরণকে ও দ্বারা গুণ করি।

পূর্ণ জারণ অর্ধ-বিক্রিয়া : $3C_2{O}_4^{2-}{}_{\left(\mathrm{aq}\right)}⟶6{\mathrm{CO}}_{2\left(g\right)}+6e^{-}$$.......\left(iii\right)$

এখন, $\left(ii\right)$ নং ও $\left(iii\right)$ নং সমীকরণকে যোগ করে পাই,

জারণ-বিজারণ অর্ধ বিক্রিয়া : 

${\mathrm{Cr}}_2{O}_7{}^{2-}{}_{\left(\mathrm{aq}\right)}+14H^{+}{}_{\left(\mathrm{aq}\right)}+3C_2{O}_4{}^{2-}{}_{\left(\mathrm{aq}\right)}\to 2{\mathrm{Cr}}^{3+}\left(\mathrm{ag}\right)+7H_2{O}_{\left(l\right)}+6{\mathrm{CO}}_{2\left(g\right)}$

এটি আয়নীয় আকারে বিক্রিয়াটির সমতাযুক্ত সমীকরণ। সমীকরণটিকে আণবিক আকারে প্রকাশ করলে-- 

$\begin{array}{cc}{K}_2{\mathrm{Cr}}_2{O}_{7\left(\mathrm{aq}\right)}+4H_2{\mathrm{SO}}_{4\left(\mathrm{aq}\right)}+& 3H_2{C}_2{O}_{4\left(\mathrm{aq}\right)}⟶K_2{\mathrm{SO}}_{4\left(\mathrm{aq}\right)}\\ +& {\mathrm{Cr}}_2{\left({\mathrm{SO}}_4\right)}_{3\left(\mathrm{aq}\right)}+7H_2{O}_{\left(l\right)}+6{\mathrm{CO}}_{2\left(g\right)}\end{array}$ 

উদ্দীপকের ২য় ও ৩য় পাত্রের দ্রবণদ্বয়ের মধ্যেকার বিক্রিয়া-

${3H}_2{C}_2{O}_4+K_2{\mathrm{Cr}}_2{O}_7+4H_2{\mathrm{SO}}_4\to 6{\mathrm{CO}}_2+{\mathrm{Cr}}_2{\left({\mathrm{SO}}_4\right)}_3+K_2{\mathrm{SO}}_4+7H_{2}O$

$H_2{C}_2{O}_4$ এর ক্ষেত্রে-
আয়তন, V $=10\mathrm{mL}$
ঘনমাত্রা, S $=0.2M$
মোল সংখ্যা, $n=\mathrm{SV}$
$=0.2\times 10\times {10}^{-3}\mathrm{mol}$
$=2\times {10}^{-3}\mathrm{mol}$

$3\mathrm{mol}{H}_2{C}_{2}O\equiv 1\mathrm{mol}{K}_2{\mathrm{Cr}}_2{O}_7$

বা, $2\times {10}^{-3}\mathrm{mol}{H}_2{C}_2{O}_4$

$\equiv \frac{2\times {10}^{-3}}{3}\mathrm{mol}{K}_2{\mathrm{Cr}}_2{O}_7$ 

$=6,67\times {10}^{-4}\mathrm{mol}$

আবার, পাত্র-১ এর বিক্রিয়া- $\mathrm{Fe}+H_2{\mathrm{SO}}_4⟶{\mathrm{FeSO}}_4+H_2$

∴ পাত্র-১ ও ২ এর বিক্রিয়া-

$1\mathrm{mol}{K}_2{\mathrm{Cr}}_2{O}_7\equiv 6\mathrm{mol}{\mathrm{FeSO}}_4$ বা Fe

Misplaced & 

$=4\times {10}^{-3}\mathrm{mol}\mathrm{Fe}$ 

$=4\times {10}^{-3}\times 55.85g\mathrm{Fe}$ 

$=0.2234g\mathrm{Fe}$

শতকরা ভেজালের পরিমাণ $=\frac{2.5-0.2234}{2.5}\times 100\%=91.06\%$

∴ ১ম পাত্রের লোহার শতকরা ভেজালের পরিমাণ 91.06%