সৃজনশীলঃ ‘[Fe(OH)3 এর Ksp=3.74×10−38]…’ দিনাজপুর বোর্ড ২০২৫ – গুণগত রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ১ম পত্র (এইচএসসি)

অ্যালুমিনিয়াম ক্লোরাইড $\left({\mathrm{AlCl}}_3\right)$ আয়নিক বন্ধন দ্বারা গঠিত হলেও ${\mathrm{Al}}^{3+}$ আয়নের চার্জ ঘনত্ব অধিক। ফলে ${\mathrm{Al}}^{3+}$ আয়ন দ্বারা ঋণাত্মক আয়ন $\left(Cl\right)$ এর পোলারায়ন সহজেই ঘটে। এ অবস্থায় ${\mathrm{Cl}}^{-}$ আয়নের ইলেকট্রন ঘনত্ব $Al$ পরমাণু ও $Cl$ পরমাণুর দুই নিউক্লিয়াসের মাঝখানে অবস্থান নেয় । 

তখন $AI$ পরমাণুর যোজ্যতা স্তরে তিন জোড়া বন্ধন ইলেকট্রন থাকে অর্থাৎ অষ্টক অপূর্ণ থাকে। তাই অষ্টক পূরণের জন্য দুটি করে $\left({\mathrm{AlCl}}_3\right)$ অণুর $AI$ পরমাণু পার্শ্ববর্তী $CI$ পরমাণুর নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন যুগলের সাথে সন্নিবেশ বন্ধন দ্বারা ডাইমার অণু অর্থাৎ দ্বি-আণবিক অণু গঠন করে। 

এখানে,
$w=0.0017\text{ g}$
$M=78$ ($Ca{F}_2$-এর আণবিক ভর)
$V=150\text{ mL}$
$S=?$
উদ্দীপকের $A$ পাত্রের যৌগটির দ্রাব্যতা,
$S=\frac{1000w}{MV}$

$=\frac{1000\times 0.0017}{78\times 150}$

$=1.453\times {10}^{-4}{\text{ mol L}}^{-1}$

$Ca{F}_2$ নিম্নরূপে দ্রবীভূত হয়-

উদ্দীপকের পাত্র-$X$ ও পাত্র-$Y$-এর দ্রবণদ্বয় মিশ্রিত করলে নিচের বিক্রিয়াটি ঘটে-
$FeC{l}_3+3N{H}_{4}OH\to Fe(OH{)}_3+3N{H}_{4}Cl$
এখানে মিশ্রিত দ্রবণের মোট আয়তন, $V=(150+30)\text{ mL}=180\text{ mL}$
$F{e}^{3+}$ আয়নের ঘনমাত্রা নির্ণয়:
পাত্র-$X$ হতে পাই,
$FeC{l}_3$ দ্রবণের আয়তন, $V_1=150\text{ mL}$
$FeC{l}_3$ দ্রবণের ঘনমাত্রা, $S_1=0.25\text{ M}$

মিশ্রিত দ্রবণে $F{e}^{3+}$ আয়নের ঘনমাত্রা, $\left[F{e}^{3+}\right]=\frac{V_1{S}_1}{V}$

$\left[F{e}^{3+}\right]=\frac{150\times 0.25}{180}\text{ M}=0.2083\text{ M}$

$O{H}^{-}$ আয়নের ঘনমাত্রা নির্ণয়:
পাত্র-$Y$ হতে পাই,
$N{H}_{4}OH$ দ্রবণের আয়তন, $V_2=30\text{ mL}$
$N{H}_{4}OH$ দ্রবণের ঘনমাত্রা, $S_2=0.5\text{ M}$

মিশ্রিত দ্রবণে $O{H}^{-}$ আয়নের ঘনমাত্রা, $\left[O{H}^{-}\right]=\frac{V_2{S}_2}{V}$

$\left[O{H}^{-}\right]=\frac{30\times 0.5}{180}\text{ M}=0.0833\text{ M}$

সুতরাং, মিশ্রিত দ্রবণে $Fe(OH{)}_3$-এর আয়নিক গুণফল ($K_{ip}$):
$K_{ip}=\left[F{e}^{3+}\right]\times [O{H}^{-}{]}^3$
$K_{ip}=\left(0.2083\right)\times (0.0833{)}^3$
$K_{ip}=1.205\times {10}^{-4}$
দেওয়া আছে, $Fe(OH{)}_3$-এর দ্রাব্যতার গুণফল, $K_{sp}=3.74\times {10}^{-38}$
যেহেতু, $Fe(OH{)}_3$-এর $K_{ip}>K_{sp}$ ($1.205\times {10}^{-4}>3.74\times {10}^{-38}$)
সেহেতু উদ্দীপকের $X$ ও $Y$ পাত্রের দ্রবণ দুইটি একত্রে মিশ্রিত করলে মিশ্রণে $Fe(OH{)}_3$-এর অধঃক্ষেপ