সৃজনশীলঃ ‘…’ ময়মনসিংহ বোর্ড ২০২১ – পরিমাণগত রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

লুইস মতবাদ অনুসারে, যেসব প্রশম অণু বা আয়ন মুক্তজোড় ইলেকট্রন গ্রহণ করতে সক্ষম তাদেরকে লুইস এসিড বলেFeCl₃ যৌগে Fe পরমাণুর অষ্টক অপূর্ণ থাকায় তা উপযুক্ত লুইস ক্ষারক হতে একটি মুক্তজোড় ইলেকট্রন গ্রহণ করতে পারে। সেজন্য FeCl₃ একটি লুইস এসিড।

উদ্দীপকের বিক্রিয়াটি পূর্ণ করে পাই,

$\mathrm{Fe}+H_2{\mathrm{SO}}_4\to {\mathrm{FeSO}}_4+H_2\left(g\right)$

প্রাপ্ত FeSO₄ এর সাথে অম্লীয়  KMnO₄ এর মধ্যে সংঘটিত বিক্রিয়ার আয়ন ইলেকট্রন পদ্ধতিতে সমতাকৃত সমীকরণ নিম্নরূপঃ

এক্ষেত্রে FeSO₄ ও KMnO4 এর মধ্যে অম্লীয় মাধ্যমে সংঘটিত বিক্রিয়াটি -

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

এখানে,KMnO₄

জারণ অর্ধবিক্রিয়াঃ ${\mathrm{Fe}}^{2+}-e^{-}\to {\mathrm{Fe}}^{3+}\dots \left(1\right)$

 বিজারণ অর্ধবিক্রিয়া${\mathrm{MnO}}_4^{-}+5e^{-}+8H\to {\mathrm{Mn}}^2+4H_{2}O\dots \left(2\right)$

সমীকরণ (1) নং কে 10 এবং সমীকরণ (2) কে 2 দ্বারা গুণ করে পাই,

$\begin{array}{cc}& 10{\mathrm{Fe}}^{2+}-10e^{-}\to 10{\mathrm{Fe}}^{3+}\\ & 2{\mathrm{MnO}}_4^{-}+10e^{-}+16H\to 2{\mathrm{Mn}}^2+8H_{2}O\end{array}$

যোগ করে,

$10{\mathrm{Fe}}^{2+}+2{\mathrm{MnO}}_4^{-}+16H\to 10{\mathrm{Fe}}^{3+}+2{\mathrm{Mn}}^2+8H_{2}O$

দর্শক আয়নের উপস্থিতিতে বিক্রিয়াটি হবে,

$10{\mathrm{FeSO}}_4+2{\mathrm{KMnO}}_4+H_2{\mathrm{SO}}_4\to 5{\mathrm{Fe}}_2{\left({\mathrm{SO}}_4\right)}_3+2{\mathrm{MnSO}}_4+K_2{\mathrm{SO}}_4+8H_{2}O$

এখানে, K⁺ ও ${\mathrm{SO}}_4^{2-}$ আয়নদ্বয় দর্শক আয়ন হিসেবে কাজ করে।

এটিই উদ্দীপকে সংঘটিত বিক্রিয়ার আয়ন ইলেকট্রন পদ্ধতিতে সমতাকৃত সমীকরণ।

উদ্দীপকের সমতাকৃত বিক্রিয়াটি (“গ” থেকে প্রাপ্ত) 

$10{\mathrm{Fe}}^{2+}+2{\mathrm{MnO}}_4^{-}+16H\to 10{\mathrm{Fe}}^{3+}+2{\mathrm{Mn}}^2+8H_{2}O$

বিক্রিয়া থেকে দেখা যায়,

$2\mathrm{mol}{\mathrm{KMnO}}_4\equiv 10\mathrm{mol}{\mathrm{FeSO}}_4$

$1\mathrm{mol}{\mathrm{KMnO}}_4\equiv 5\mathrm{mol}{\mathrm{FeSO}}_4$

প্রশ্নমতে,

$1000\mathrm{ml}1M{\mathrm{KMnO}}_4$  দ্রবণ 5× 55.85g Fe

∴ 1mL 1M KMnO₄ দ্রবণ =$\frac{5\times 55.85}{1000}g\mathrm{Fe}$

 ∴ 10.25ml 0.2M KMnO₄ দ্রবণ 

$\begin{array}{cc}& =\frac{5\times 55.85\times 10.25\times 0.2}{1000}g\mathrm{Fe}\\ & =0.5725g\end{array}$

অতএব উদ্দীপকের আকরিকের বিশুদ্ধ আয়রণ = 0.5724g

সুতরাং আয়রণের বিশুদ্ধতার শতকরা পরিমাণ

$\begin{array}{cc}& =\frac{0.5724}{1.5}\times 100\%\\ & =38.16\%\end{array}$

অর্থাৎ উদ্দীপকের আকরিকে আয়রনের বিশুদ্ধতা 38.16%।