সৃজনশীলঃ ‘(II)Fe2++Cr2O72−+H+⟶ উৎপাদ ‧(2‧5g)[দর্শক…’ Combined ২০২৬ – পরিমাণগত রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

হাকেল ($\mathrm{Huckel}$) নিয়ম অনুসারে, কোনো সমতলীয় চাক্রিক যৌগের বলয়ে যদি $(4n+2)$ সংখ্যক সঞ্চারণশীল $\pi$ ইলেকট্রন থাকে (যেখানে $n=0,1,2,3...$), তবে যৌগটি অ্যারোমেটিক হবে।

পিরিডিন ($C_5{H}_{5}N$) একটি সমতলীয় চাক্রিক যৌগ। এর বলয়ে তিনটি কার্বন-কার্বন বা কার্বন-নাইট্রোজেন দ্বিবন্ধন থাকায় মোট $6$ টি সঞ্চারণশীল $\pi$ ইলেকট্রন রয়েছে। এখানে $n=1$ বসালে $(4\times 1+2)=6$ টি $\pi$ ইলেকট্রন পাওয়া যায়, যা হাকেল নিয়ম মেনে চলে। তাই পিরিডিন একটি অ্যারোমেটিক যৌগ।

উদ্দীপকের $\left(\mathrm{II}\right)$ নং বিক্রিয়াটি হলো:

${\mathrm{Fe}}^{2+}+{\mathrm{Cr}}_2{O}_7^{2-}+H^{+}⟶\mathrm{Products}$

এখানে বিজারক হলো ${\mathrm{Fe}}^{2+}$ এবং জারক হলো ডাইক্রোমেট আয়ন (${\mathrm{Cr}}_2{O}_7^{2-}$)। নির্দেশিত দর্শক আয়ন $K^{+}$ এবং ${\mathrm{SO}}_4^{2-}$ বিবেচনা করে অর্ধ-বিক্রিয়াসহ পূর্ণ সমতাকৃত বিক্রিয়া নিচে দেওয়া হলো:

জারণ অর্ধ-বিক্রিয়া:

${\mathrm{Fe}}^{2+}⟶{\mathrm{Fe}}^{3+}+e^{-}$$...\left(i\right)$

বিজারণ অর্ধ-বিক্রিয়া:

${\mathrm{Cr}}_2{O}_7^{2-}+14H^{+}+6e^{-}⟶2{\mathrm{Cr}}^{3+}+7H_{2}O$$...\left(\mathrm{ii}\right)$

সমীকরণ $\left(i\right)$ ও $\left(\mathrm{ii}\right)$ যোগ করে পাই (আয়নিক সমীকরণ):

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

উভয় পাশে দর্শক আয়ন ($K^{+},{\mathrm{SO}}_4^{2-}$) যোগ করে পূর্ণ আণবিক সমীকরণ:

$6{\mathrm{FeSO}}_4+K_2{\mathrm{Cr}}_2{O}_7+7H_2{\mathrm{SO}}_4⟶3{\mathrm{Fe}}_2({\mathrm{SO}}_4{)}_3+{\mathrm{Cr}}_2({\mathrm{SO}}_4{)}_3+K_2{\mathrm{SO}}_4+7H_{2}O$

জারকের পরিমাণ নির্ণয়:

উদ্দীপক অনুসারে, আয়রন $\left(\mathrm{Fe}\right)$ এর পরিমাণ $=2.5g$

$\mathrm{Fe}$ এর পারমাণবিক ভর $=55.85g/\mathrm{mol}$

জারক $K_2{\mathrm{Cr}}_2{O}_7$ এর আণবিক ভর = $(39.1\times 2)+(52\times 2)+(16\times 7)=294.2g/\mathrm{mol}$

সমতাকৃত সমীকরণ হতে পাই,

$6{\mathrm{mole}\mathrm{Fe}}^{2+}\equiv 1{\mathrm{mole}K}_2{\mathrm{Cr}}_2{O}_7$

বা, $(6\times 55.85){g\mathrm{Fe}}^{2+}\equiv 294.2{gK}_2{\mathrm{Cr}}_2{O}_7$

বা, $335.1{g\mathrm{Fe}}^{2+}\equiv 294.2{gK}_2{\mathrm{Cr}}_2{O}_7$

$\therefore 2.5{g\mathrm{Fe}}^{2+}$ বিক্রিয়া করবে = $\frac{294.2\times 2.5}{335.1}{gK}_2{\mathrm{Cr}}_2{O}_7$

$=2.1948{gK}_2{\mathrm{Cr}}_2{O}_7$

অর্থাৎ, উক্ত বিক্রিয়ায় জারকের পরিমাণ হলো $2.195g$ (প্রায়)।