সৃজনশীলঃ ‘নিচের উদ্দীপকটি লক্ষ…’ ঢাকা বোর্ড ২০১৭ – পরিমাণগত রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

কোনো দ্রবণের প্রতি লিটার বা 1 dm³ বা 1000 mL আয়তনে দ্রবের এক দশমাংশ মোল বা 0.1 মোল পরিমাণ দ্রবীভূত থাকলে উৎপন্ন দ্রবণের ঘনমাত্রা ডেসিমোলার (0.1 M) হয়। যেহেতু এই দ্রবণের প্রতি লিটারে দ্রবের নির্দিষ্ট পরিমাণ অর্থাৎ দশমাংশ মোল দ্রবীভূত থাকে এবং দ্রবের এই পরিমাণ নির্দিষ্টভাবে জানা থাকে, তাই ডেসিমোলার দ্রবণ একটি প্রমাণ দ্রবণ। যেমন, অক্সালিক এসিডের ডেসিমোলার দ্রবণে প্রতি লিটার আয়তনে 0.1 মোল বা 12.6 g অক্সালিক এসিড দ্রবীভূত থাকে (অক্সালিক এসিডের আণবিক ভর 126)।

কনিক্যাল ফ্লাস্কে গৃহীত দ্রবণদ্বয় যথাক্রমে ${\mathrm{CuSO}}_4$ ও $\mathrm{KI}$। নিচে দ্রবণদ্বয়ের বিক্রিয়াটিকে আয়ন-ইলেকট্রন পদ্ধতিতে সমতাকরণ করা হলো-

উদ্দীপকের বিক্রিয়াটি হবে-
$4\mathrm{KI}+2{\mathrm{CuSO}}_4\to I_2+{\mathrm{Cu}}_2{I}_2+2K_2{\mathrm{SO}}_4$

প্রদত্ত বিক্রিয়াটির আয়নিক সমীকরণ-
$2I^{-}+2{\mathrm{Cu}}^{2+}\to I_2+{\mathrm{Cu}}_2^{2-}$

এক্ষেত্রে বিজারক হলো আয়োডাইড আয়ন (I) এবং জারক হলো কপার (II) আয়ন $\left({\mathrm{Cu}}^{2+}\right)$ । উভয়ের মধ্যে জারণ-বিজারণের অর্ধবিক্রিয়া নিম্নরূপ:
জারণ অর্ধ-বিক্রিয়া : $2\Gamma \to I_2+2e^{-}$
বিজারণ অর্ধ-বিক্রিয়া : $2{\mathrm{Cu}}^{2+}+2e\to 2{\mathrm{Cu}}^{+}$
যোগ করে পাই : $2{\Gamma }^{-}+2{\mathrm{Cu}}^{2+}\to I_2+2{\mathrm{Cu}}^{+}$

এ সমতাযুক্ত আয়নিক সমীকরণে উভয়দিকে দর্শক আয়নরূপে $K^{+}$ আয়ন ও ${\mathrm{SO}}_4{}^{2-}$ আয়ন যোগ করে সমতাকৃত আয়নিক সমীকরণ পাই,

$4\mathrm{KI}+2{\mathrm{CuSO}}_4\to I_2+{\mathrm{Cu}}_2{I}_2+2K_2{\mathrm{SO}}_4$
এটি উদ্দীপকের দ্রবণদ্বয়ের আয়ন ইলেকট্রন পদ্ধতিতে সমতাকৃত সমীকরণ।

উদ্দীপকে CuSO₄ এর পরিবর্তে অম্লীয় K₂Cr₂O₇ দ্রবণ ব্যবহার করলে অনুমাপন প্রক্রিয়াটি আয়োডোমিতিক হবে। নিচে উপযুক্ত যুক্তি ও প্রয়োজনীয় সমীকরণসহ ব্যাখ্যা করা হলো-

কোনো জারক পদার্থের দ্রবণের নির্দিষ্ট আয়নের সাথে আয়োডাইড লবণ (যেমন KI) এর বিক্রিয়ায় উৎপন্ন আয়োডিনকে প্রমাণ থায়োসালফেট দ্রবণ দ্বারা টাইট্রেশন করে মুক্ত আয়োডিনের পরিমাণ নির্ধারণের পদ্ধতিকে আয়োডোমিতি বলা হয়।

অপরদিকে আয়োডিমিতি হলো, সরাসরি প্রমাণ আয়োডিন দ্রবণের সাহায্যে সোডিয়াম থায়োসালফেট, সালফাইট, আর্সেনাইট ইত্যাদি বিজারক পদার্থের টাইট্রেশন করার মাধ্যমে এদের পরিমাণ নির্ধারণ করার পদ্ধতি।

উদ্দীপকের CuSO₄ এর পরিবর্তে অম্লীয় K₂Cr₂O₇ দ্রবণ ব্যবহার করলে K₂Cr₂O₇ ও অতিরিক্ত KI দ্রবণের বিক্রিয়ায় জারক পদার্থের তুল্য পরিমাণ আয়োডিন মুক্ত হয়।

K₂Cr₂O₇ + 7H₂SO₄+6KI → 4K₂SO₄ + Cr₂(SO₄)₃+7H₂O +3I₂ পরে মুক্ত আয়োডিনকে ব্যুরেট থেকে যোগকৃত প্রমাণ Na₂S₂O₃ দ্বারা টাইট্রেশন করা হয়।

বা$\begin{array}{cc}& 2{\mathrm{Na}}_2{S}_2{O}_3+I_2\to {\mathrm{Na}}_2{S}_4{O}_6+2\mathrm{NaI}\\ & \text{ বা, }6{\mathrm{Na}}_2{S}_2{O}_3+3I_2^{\prime }\to 3{\mathrm{Na}}_2{S}_4{O}_6+6\mathrm{NaI}\\ & \therefore 1\mathrm{mol}{K}_2{\mathrm{Cr}}_2{O}_7\equiv 6\mathrm{mol}{\mathrm{Na}}_2{S}_2{O}_3\end{array}$

যেহেতু জারক পদার্থ অম্মীয় $K_2{\mathrm{Cr}}_2{O}_7$ দ্বারা KI থেকে আয়োডিন মুক্ত করে প্রমাণ ${\mathrm{Na}}_2{S}_2{O}_3$ দ্বারা টাইট্রেশন করে মুক্ত আয়োডিনের পরিমাণ নির্ধারণ করা হয়, সেহেতু এটি আয়োডোমিতি হবে।