সৃজনশীলঃ ‘নিচের তথ্য গুলো…’ ২০২৪ – পরিমাণগত রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

Na₂CO₃ কে প্রাইমারি স্ট্যন্ডার্ড বলা হয় কারণ Na₂SO₃ প্রকৃতিতে শুষ্ক ও বিশুদ্ধ অবস্থায় নির্দিষ্ট সংযুক্তিতে পাওয়া যায়, রাসায়নিক নিষ্কিতে সরাসরি ওজন করা যায় এবং Na₂CO₅ এর দ্রবণকে দীর্ঘদিন রেখে দিলেও এর ঘনমাত্রার কোনো পরিবর্তন হয় না।

উদ্দীপকের (i) নং যৌগটি ₂$H₂C_2{O}_4$ এবং (ii) নং যৌগটি $KMn{O}_4$
$2{\mathrm{KMnO}}_4+3H_2{\mathrm{SO}}_4+5H_2{C}_2{O}_4\to K_2{\mathrm{SO}}_4+2{\mathrm{MnSO}}_4+8H_{2}O+10{\mathrm{CO}}_2$

উভয়পক্ষ থেকে দর্শক আয়নকে বাদ দিয়ে সমীকরণটিকে আয়নীয় আকারে লিখলে-
$2{\mathrm{MnO}}_4^{-}+16H^{+}+5C_2{O}_4{}^{2-}\to 2{\mathrm{Mn}}^{2+}+8H_{2}O+10{\mathrm{CO}}_2$
জারণ অর্ধ-বিক্রিয়া: $C_2{O}_4{}^{2-}\to 2{\mathrm{CO}}_2+2e$ ..........(1)
বিজারণ অর্ধ-বিক্রিয়া: ${\mathrm{MnO}}_4^{-}+8H^{+}+5e\to {\mathrm{Mn}}^{2+}+4H_{2}O$ ........(2)
(1) নং সমীকরণকে 5 দ্বারা ও (2) নং সমীকরণকে 2 দ্বারা গুণ করলে পাওয়া যায়,
$5C_2{O}_4^{2-}\to 10{\mathrm{CO}}_2+10e$ .......(3)
$2{\mathrm{MnO}}_4+16H^{+}+10e\to 2{\mathrm{Mn}}^{2+}+8H_{2}O$ ...........(4)
(3) নং ও (4) নং সমীকরণকে যোগ করলে জারণ-বিজারণের সমীকরণটি দাঁড়ায়-
$2{\mathrm{MnO}}_4^{-}+16H^{+}+5C_2{O}_4^{2-}\to 2{\mathrm{Mn}}^{2+}+8H_{2}O+10{\mathrm{CO}}_2$
এটি আয়নীয় আকারে বিক্রিয়াটির সমতাযুক্ত সমীকরণ। এ সমীকরণের বাম ও ডান দিকে $K^{+}$ আয়ন ও $S{O}_4^{2-}$ মূলকের সংখ্যা সমান করলে সমীকরণটি দাঁড়ায়-

$2{\mathrm{KMnO}}_4+3H_2{\mathrm{SO}}_4+5H_2{C}_2{O}_4\to$

$K_2{\mathrm{SO}}_4+2{\mathrm{MnSO}}_4+8H_{2}O+10{\mathrm{CO}}_2$
এটিই সংঘটিত বিক্রিয়াটির আয়ন ইলেকট্রন পদ্ধতিতে সমতাকৃত সমীকরণ।

উদ্দীপকের i ও ii নং দ্রবণের সমতাকৃত বিক্রিয়াটি (গ থেকে)

$2{\mathrm{KMnO}}_4+3H_2{\mathrm{SO}}_4+5H_2{C}_2{O}_4\to K_2{\mathrm{SO}}_4+2{\mathrm{MnSO}}_4+8H_{2}O+10{\mathrm{CO}}_2$
এখানে,
$\begin{array}{cc}& V_{{\mathrm{KMnO}}_4}=10\mathrm{mL}\\ & S_{{\mathrm{KMnO}}_4}=?\\ & V_{H_2{C}_2{O}_4}=20\mathrm{mL}\\ & S_{H_2}{C}_2{O}_4=0.1M\\ & n_{{\mathrm{KMnO}}_4}=2\\ & n_{H_2{C}_2{O}_4}=5\end{array}$

আমরা জানি,
$\frac{V_{{\mathrm{KMnO}}_4}\cdot S_{{\mathrm{KMnO}}_4}}{V_{H_2{C}_2{O}_4\cdot }\cdot S_{H_2{C}_2{O}_4}}=\frac{{\mathrm{nKMnO}}_4}{{\mathrm{nH}}_2{C}_2{O}_4}$
বা, $\frac{10\times S_{\mathrm{KMnO}4}}{20\times 0.1}=\frac{2}{5}$ 
বা, $S_{{\mathrm{KMnO}}_4}=0.08M$
আবার, ii ও iii নং মিশ্রিত দ্রবণে সমতাকৃত বিক্রিয়া-
$5{\mathrm{FeSO}}_4+{\mathrm{KMnO}}_4+4H_2{\mathrm{SO}}_4\to \frac{5}{2}{\mathrm{Fe}}_2{\left({\mathrm{SO}}_4\right)}_3+\frac{1}{2}{K}_2{\mathrm{SO}}_4+{\mathrm{MnSO}}_4+4H_{2}O$

সমীকরণ মতে,

$1000\mathrm{mL}1M\mathrm{KMnO}4$ দ্রবণ $=5\times 55.85g\mathrm{Fe}$
$1000\mathrm{mL}1M\mathrm{KMnO}4$ দ্রবণ $=5\times 55.85g\mathrm{Fe}$
$therefore10\mathrm{mL}0.08M{\mathrm{KMnO}}_4$  দ্রবণ $=\frac{5\times 55.85\times 10\times 0.08}{1000}g\mathrm{Fe}$$=0.2234g$

সুতরাং $Fe$ এর পরিমাণ $0.2234g$  ।