সৃজনশীলঃ ‘একটি 1g ভরের…’ যশোর বোর্ড ২০২১ – পরিমাণগত রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

সমযোজী বন্ধনের সুষম বিভাজনের ফলে যে অযুগ্ম (unpaired) ইলেকট্রনযুক্ত চার্জবিহীন পরমাণু বা পরমাণু জোটের সৃষ্টি হয়, তাকে মুক্তমূলক বা ফ্রি রেডিক্যাল (free radical) বলে।

মিথাইল ব্রোমাইডের C-Br বন্ধনের সুষম বিভাজনের ফলে মিথাইল ও ব্রোমিন মুক্ত মূলক বা ফ্রি-রেডিক্যাল উৎপন্ন হয়।

লোহার পাতকে $H_2{\mathrm{SO}}_4$ এসিডে দ্রবীভূত করলে নিম্নরূপ বিক্রিয়া করে ফেরাস সালফেট $\left({\mathrm{FeSO}}_4\right)$ লবণ ও $H_2$ গ্যাস উৎপন্ন করে।

$\mathrm{Fe}\left(s\right)+H_2{\mathrm{SO}}_4⟶{\mathrm{FeSO}}_4+H_2\uparrow$

ফলে, $H_2{\mathrm{SO}}_4$ লবণের জলীয় দ্রবণ তৈরি হয়।

$H_2{\mathrm{SO}}_4$ এর জলীয় দ্রবণের সাথে ${\mathrm{KMnO}}_4$ দ্রবণ যোগ করলে জারণ-বিজারণ বিক্রিয়া সংঘটিত হয়।

${\mathrm{FeSO}}_4+{\mathrm{KMnO}}_4+H_2{\mathrm{SO}}_4$ (মিশ্রণে উপস্থিত) $⟶$ ?

জারণ-অর্ধবিক্রিয়া : ${\mathrm{Fe}}^{2+}-e^{-}⟶{\mathrm{Fe}}^{3+}$ . . . . . . . . . . . . .(i)

বিজারণ-অর্ধবিক্রিয়া : ${\mathrm{MnO}}_4^{-}+8H^{+}+5e^{-}⟶{\mathrm{Mn}}^{2+}+4H_{2}O$. . . . . . . . . .(ii)

(i) × 5 + (ii) প্রয়োগ করে পাই-

$\begin{array}{cc}5{\mathrm{Fe}}^{2+}-5e^{-}& ⟶5{\mathrm{Fe}}^{3+}\\ {\mathrm{MnO}}_4^{-}+8H^{+}+5e^{-}& ⟶{\mathrm{Mn}}^{2+}+4H_{2}O\end{array}$

_________________________________________________________

${\mathrm{MnO}}_4^{-}+5{\mathrm{Fe}}^{2+}+8H^{+}⟶{\mathrm{Mn}}^{2+}+5{\mathrm{Fe}}^{3+}+4H_{2}O$. . . . . . . . . . . (iii)

আবার $H_2{\mathrm{SO}}_4$ এর উপস্থিতিতে সম্পূর্ণ বিক্রিয়াটি নিম্নরূপ-

${\mathrm{KMnO}}_4+{\mathrm{FeSO}}_4+H_2{\mathrm{SO}}_4\to K_2{\mathrm{SO}}_4+{\mathrm{MnSO}}_4+4H_{2}O+\frac{5}{2}{\mathrm{Fe}}_2{\left({\mathrm{SO}}_4\right)}_3$

(iii) নং সমীকরণকে 2 দিয়ে গুণ করে পাই

$\begin{array}{cc}2{\mathrm{KMnO}}_4+10{\mathrm{FeSO}}_4+& 8H_2{\mathrm{SO}}_4⟶\\ & 2{\mathrm{MnSO}}_4+5{\mathrm{Fe}}_2{\left({\mathrm{SO}}_4\right)}_3+K_2{\mathrm{SO}}_4+8H_{2}O\end{array}$

বিক্রিয়া থেকে দেখা যায়,

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

প্রশ্নমতে,

1000mL 1M KMnO₄ জারিত করতে Fe প্রয়োজন

= 5×55.85g

$\therefore 60\mathrm{mL}0.04M{\mathrm{KMnO}}_4$ জারিত করতে Fe প্রয়োজন

$\begin{array}{c}=\frac{5\times 55.85\times 60\times 0.04}{1000}g\\ =0.6702g\end{array}$

ভেজালের পরিমাণ =(1 - 0.6702) g

   = 0.3298 g

ভেজালের শতকরা পরিমাণ 

$\begin{array}{cc}& =\frac{0.3298}{1}\times 100\%\\ & =32.98\%\end{array}$