সৃজনশীলঃ ‘নিচের তথ্যগুলো লক্ষ্য…’ শহীদ সৈয়দ নজরুল ইসলাম কলেজ ২০২৫ – পরিমাণগত রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

পারমনোসালফিউরিক এসিড $\left(H_2{\mathrm{SO}}_5\right)$ অণুর গঠন :

এখানে, - O - O - বন্ধনে যুক্ত O পরমাণুর দুটির প্রত্যেকের জারণ সংখ্যা – 1

এবং মোট জারণ সংখ্যা $=-1\times 2=-2$

অপর তিনটি O পরমাণুর মোট জারণ সংখ্যা $=-2\times 3=-6$

অণুতে H পরমাণু দুটির মোট জারণ সংখ্যা $=+1\times 2=+2$

মনে করি, $H_2{\mathrm{SO}}_5$ অণুর S এর জারণ সংখ্যা $=x$ ।

বা$\begin{array}{cc}& \therefore H_2{\mathrm{SO}}_5\\ & \therefore +1\times 2+x+(-2)+(-6)=0\\ & \text{ বা, }x-6=0\\ & \therefore x=+6\end{array}$

উদ্দীপকের (iii) নং পাত্রের দ্রবণ ${\mathrm{KMnO}}_4$ এর সাথে $H_2{C}_2{O}_4$ এর বিক্রিয়া নিম্নরূপে সংঘটিত হয়-

$\begin{array}{cc}2{\mathrm{KMnO}}_4+3H_2{\mathrm{SO}}_4+5H_2{C}_2{O}_4& \to K_2{\mathrm{SO}}_4\\ & +2{\mathrm{MnSO}}_4+8H_{2}O+10{\mathrm{CO}}_2\end{array}$

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 ${\mathrm{SO}}_4^{2-}$ 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) নং দ্রবণ $K_2{\mathrm{Cr}}_2{O}_7$ ও (ii) নং দ্রবণ KI

এখন, (i) ও (ii) নং এর সমতাকৃত বিক্রিয়া নিম্নরূপ :

$K_2{\mathrm{Cr}}_2{O}_7+6\mathrm{KI}+7H_2{\mathrm{SO}}_4\to 4K_2{\mathrm{SO}}_4+{\mathrm{Cr}}_2{\left({\mathrm{SO}}_4\right)}_3+3I_2+7H_{2}O$

বিক্রিয়া হতে, $1\mathrm{mol}{K}_2{\mathrm{Cr}}_2{O}_7\equiv 3\mathrm{mol}{I}_2$

অর্থাৎ, $1000\mathrm{mL}\mathrm{lM}{K}_2{\mathrm{Cr}}_2{O}_7$ উৎপন্ন করে = $3\mathrm{mol}{I}_2$

এখানে, $K_2{\mathrm{Cr}}_2{O}_7$ এর
ঘনমাত্রা $=29.799\mathrm{ppm}$

$=29.799\mathrm{mg}/L$
$=0.0298g/L$
$=\frac{0.0298}{294}\mathrm{mol}/L$
$=1.014\times {10}^{-4}M$

$\therefore 1\mathrm{mL}MM{K}_2{\mathrm{Cr}}_2{O}_7$ উৎপন্ন করে $=\frac{3}{1000}\mathrm{mol}{I}_2$

 $\therefore 100\mathrm{mL}1.014\times {10}^{-4}M{K}_2{\mathrm{Cr}}_2{O}_7$ উৎপন্ন

 করে  $=\frac{3\times 100\times 1.014\times {10}^{-4}}{1000}$

  $=3.04\times {10}^{-5}\mathrm{mol}{I}_2$

আবার, উদ্দীপকের (iii) নং দ্রবণ ${\mathrm{KMnO}}_4$ ও (ii) নং দ্রবণ KI

এখন (iii) ও (ii) নং এর সমতাকৃত বিক্রিয়া নিম্নরূপ :

$2{\mathrm{KMnO}}_4+10\mathrm{KI}+8H_2{\mathrm{SO}}_4\to 6K_2{\mathrm{SO}}_4+2{\mathrm{MnSO}}_4+5I_2+8H_{2}O$

বিক্রিয়া হতে, $2\mathrm{mol}{\mathrm{KMnO}}_4\equiv 5\mathrm{mol}{I}_2$

$\therefore 1\mathrm{mol}{\mathrm{KMnO}}_4\equiv \frac{5}{2}\mathrm{mol}{I}_2$

অর্থাৎ $1000\mathrm{mL}\mathrm{lM}{\mathrm{KMnO}}_4$ উৎপন্ন করে $=\frac{5}{2}\mathrm{mol}{I}_2$

$\therefore 1\mathrm{mL}\mathrm{lM}{\mathrm{KMnO}}_4$ উৎপন্ন করে $=\frac{5}{2\times 1000}\mathrm{mol}{I}_2$

$\therefore 60\mathrm{mL}0.25M{\mathrm{KMnO}}_4$ উৎপন্ন করে $=\frac{5\times 60\times 0.25}{2\times 1000}\mathrm{mol}{I}_2$

   $=0.0375\mathrm{mol}{I}_2=3.75\times {10}^{-2}\mathrm{mol}{I}_2$

দেখা যাচ্ছে যে, জারক হিসেবে (iii) নং এর দ্রবণ ${\mathrm{KMnO}}_4$ ব্যবহার করলে অধিক পরিমাণ $I_2$ উৎপন্ন হয়।