সৃজনশীলঃ ‘(i) CuSO4⋅5H2O(ii) 25∘…’ ২০২৫ – গুণগত রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ১ম পত্র (এইচএসসি)

${}_{7}N⟶1s^{2}2s^{2}2p_x{}^{1}2p_y{}^{1}2p_z{}^1$

$NC{l}_5$ অসম্ভব কারণ ইলেকট্রন বিন্যাস থেকে দেখা যাচ্ছে, N এর অযুগ্ম ইলেকট্রন আছে 3টি। অথচ $NC{l}_5$ গঠনের জন্য নাইট্রোজেন পরমাণুর পাঁচটি অযুগ্ম অরবিটাল গঠন করতে হবে। কিন্তু নাইট্রোজেনের ক্ষেত্রে এর বহিঃস্থ স্তরে কোন খালি d-অরবিটাল নেই। d-অরবিটাল না থাকায় N এর 5টি অযুগ্ম ইলেকট্রন হওয়া সম্ভব হয়না। অর্থাৎ $NC{l}_5$ যৌগ গঠন সম্ভব হয় না।

উদ্দীপকের (i) নং এর যৌগটি হলো: $CuS{O}_4.5H_{2}O$ এখানে ধাতব আয়ন, $C{u}^{2+}$। নিম্নে $C{u}^{2+}$ এর শনাক্তকরণ পরীক্ষা সংশ্লিষ্ট সমীকরণসহ বর্ণনা করা হলো:

পরীক্ষণ (i): একটি পরীক্ষানলে 1-2 mL মূল দ্রবণ নিয়ে তাতে দুই-তিন ফোঁটা $N{H}_{4}OH$ দ্রবণ যোগ করলে ক্ষারকীয় $Cu(OH{)}_2$ এর হালকা নীল বর্ণ অধঃক্ষেপ সৃষ্টি করে যার মধ্যে অতিরিক্ত $N{H}_{4}OH$ দ্রবণ যোগ করলে গাঢ় নীল বর্ণের দ্রবণ তৈরি করে। এতে দ্রবণে কপার আয়নের উপস্থিতি প্রমাণিত হয়।

পরীক্ষণ (ii): একটি পরীক্ষা নলে 1-2 mL মূল দ্রবণ নিয়ে তাতে কয়েক ফোঁটা পটাশিয়াম ফেরোসায়ানাইড যোগ করলে লালচে বাদামি বর্ণের কপার ফেরোসায়ানাইড এর অধঃক্ষেপ পড়ে। এতে $C{u}^{2+}$ এর উপস্থিতি প্রমাণিত হয়।

20 mL 0.01 M $A{l}_2{S}_3$ দ্রবণের সাথে 15 mL 0.1 M $BiC{l}_3$, দ্রবণ যোগ করলে সংঘটিত বিক্রিয়া নিম্নরূপ:

${\mathrm{Al}}_2{S}_3+2{\mathrm{BiCl}}_3⟶2{\mathrm{AlCl}}_3+{\mathrm{Bi}}_2{S}_3$

দেওয়া আছে, ${\mathrm{Al}}_2{S}_3$ ঘনমাত্রা, $S_1=0.01M$

আয়তন, $V_1=20\mathrm{mL}$

${\mathrm{BiCl}}_3$ এর ঘনমাত্রা, $S_2=0.1M$

আয়তন, $V_2=15\mathrm{mL}$

ধরি, মিশ্রণে ${\mathrm{Al}}_2{S}_3$ এর ঘনমাত্রা $S_3$ এবং ${\mathrm{BiCl}}_3$ এর ঘनমাত্রা $S_4$ ।

মিশ্রণের আয়তন, $V=(20+15)\mathrm{mL}=35\mathrm{mL}$

মিশ্রণে ${\mathrm{Al}}_2{S}_3$ দ্রবণের ক্ষেত্রে,

$\begin{array}{cc}& S_1{V}_1=S_3\times V\\ & S_3=\frac{S_1{V}_1}{V}=\frac{0.01\times 20}{35}=5.7142\times {10}^{-3}M\end{array}$

$A{l}_2{S}_3$ এর বিয়োজন নিম্নরূপ:

$\begin{array}{c}{\mathrm{Al}}_2{S}_3=2{\mathrm{Al}}^{3+}+3S^{2-}\\ 2S3S\end{array}$

সুতরাং, মিশ্রণে $\left[S^2\right]=(3\times 5.7142\times {10}^{-3})M=0.01714M$

আবার, মিশ্রণে ${\mathrm{BiCl}}_3$ এর ক্ষেত্রে,

$\begin{array}{cc}& S_2{V}_2=S_4\times V\\ & S_4=\frac{S_2{V}_2}{V}=\frac{0.1\times 15}{35}M=0.0429M\end{array}$

${\mathrm{BiCl}}_3$ এর বিয়োজন নিম্নরূপ:

সুতরাং, মিশ্রণে $\left[{\mathrm{Bi}}^{3+}\right]=0.0429M$

এখন, ${\mathrm{Bi}}_2{S}_3\rightleftharpoons 2{\mathrm{Bi}}^{3+}+3S^{2-}$

আয়নিক গুণফল, $K_{\mathrm{ip}}={\left[{\mathrm{Bi}}^{3+}\right]}^2{\left[S^{2-}\right]}^3$

$\begin{array}{cc}& =\left(0.0429{)}^2\right(0.01714{)}^3\\ & =9.267\times {10}^{-9}\end{array}$

দেওয়া আছে, ${\mathrm{Bi}}_2{S}_3$ এর $K_{\mathrm{sp}}=1.08\times {10}^{-73}$

এবং আয়নিক গুণফল $K_{ip}=9.267\times {10}^{-9}$

$K_{\mathrm{ip}}\gg K_{\text{sp; }};$ সুতরাং ${\mathrm{Bi}}_2{S}_3$ এর অধঃক্ষেপ পড়বে।