সৃজনশীলঃ ‘…’ রাজশাহী কলেজ ২০২৬ – পরিমাণগত রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

ব্রনস্টেড-লাউরি অম্ল-ক্ষারক মতবাদ অনুসারে কোনো ক্ষারক অম্ল প্রদত্ত একটি প্রোটন গ্রহণ করার পর যে অণু বা আয়নে পরিণত হয়, তাকে ঐ ক্ষারকের অনুবন্ধী অম্ল বলে। আবার, ব্রনস্টেড-লাউরির অম্ল-ক্ষারক মতবাদ অনুসারে কোনো অম্ল বা এসিড কোনো ক্ষারক পদার্থকে একটি প্রোটন দান করে যে আয়ন বা অণুতে পরিণত হয়, তাকে ঐ অম্লের অনুবন্ধী ক্ষারক বলে। অম্ল প্রোটনদান করে অনুবন্ধী ক্ষারকে পরিণত হয়।

${HS}^{-}$ (বাই সালফাইড) আয়নের উভধর্মী আচরণ:

অম্লরূপে ${\mathrm{HS}}^{-}$ আয়ন: ${\mathrm{HS}}^{-}+{\mathrm{NH}}_3\leftrightharpoons {\mathrm{NH}}_4^{+}+S^{2-}$

ক্ষারকরূপে ${\mathrm{HS}}^{-}$আয়ন: ${\mathrm{HS}}^{-}+\mathrm{HCl}\leftrightharpoons H_{2}S+{\mathrm{Cl}}^{-}$

উদ্দীপকের N পাত্রের দ্রবণটি KI। এসিডীয় $K_2{\mathrm{Cr}}_2{O}_7$ দ্রবণে KI এর জারণ-বিজারণ টাইট্রেশন বিক্রিয়ার সমীকরণটি :

$K_2{\mathrm{Cr}}_2{O}_7+H_2{\mathrm{SO}}_4+\mathrm{KI}⟶K_2{\mathrm{SO}}_4+{\mathrm{Cr}}_2{\left({\mathrm{SO}}_4\right)}_3+H_{2}O+I_2.$

উভয় পক্ষ থেকে দর্শক আয়ন $K^{+}$আয়ন ও ${\mathrm{SO}}_4^{2-}$ আয়ন্ন বাদ দিয়ে সমীকরণটি দাঁড়ায়, 

${\mathrm{Cr}}_2{O}_7^{2-}+H^{+}+I^{-}⟶{\mathrm{Cr}}^{3+}+H_{2}O+I_2$ 

জারণ অর্ধ সমীকরণ : $I^{-}{e}^{-}⟶\frac{1}{2}{I}_2$$.........................\left(i\right)$

বিজারণ অর্ধ সমীকরণ : ${\mathrm{Cr}}_2{O}_7^{2-}+6e^{-}⟶2{\mathrm{Cr}}^{3+}+7O^{2-}$ 
$14H^{+}+7O^{2-}⟶7H_{2}O$ 
________________________________________________________________

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

সমীকরণে ইলেকট্রনের সমতা বিধানের জন্য জারণ অর্ধ সমীকরণ (i) নং কে 6 দ্বারা গুণ করি।

পূর্ণ জারণ অর্ধ সমীকরণ : $6I^{-}⟶3I_2+6e^{-}$$......\left(iii\right)$

$\left(ii\right)$ নং ও $\left(iii\right)$ নং সমীকরণকে যোগ করি

$\therefore$ জারণ-বিজারণ টাইট্রেশনের পূর্ণ অর্ধ সমীকরণ : ${\mathrm{Cr}}_2{O}_7^{2-}+14H^{+}$$+6I^{-}⟶2{\mathrm{Cr}}^{3+}+7H_{2}O+3I_2$$......\left(iv\right)$

(iv) নং সমীকরণের বাম ও ডান উভয় দিকে দর্শক আয়ন $K^{+}$ও ${\mathrm{SO}}_4^{2-}$ আয়নের সংখ্যা বসিয়ে সমীকরণটি দাঁড়ায়,

$K_2{\mathrm{Cr}}_2{O}_7+7H_2{\mathrm{SO}}_4+6\mathrm{KI}⟶4K_2{\mathrm{SO}}_4+{\mathrm{Cr}}_2{\left({\mathrm{SO}}_4\right)}_3+7H_2{O}_{\left(\mathrm{aq}\right)}+3I_{2\left(s\right)}$

এটিই N পাত্রের দ্রবণের সাথে অম্লীয় $K_2{\mathrm{Cr}}_2{O}_7$ এর বিক্রিয়ার আয়ন ইলেকট্রন পদ্ধতিতে সমতাকৃত সমীকরণ। 

উদ্দীপকের P পাত্রের দ্রবণটি ${\mathrm{Na}}_2{S}_2{O}_3$। $M$ পাত্রের যৌগটি ${\mathrm{CuSO}}_4$ এবং আয়ন ${\mathrm{Cu}}^{2+}$ । $N$ পাত্রের দ্রবণ হলো $KI$। ${\mathrm{Na}}_2{S}_2{O}_3$ দ্রবণ দ্বারা ${\mathrm{Cu}}^{2+}$ আয়নের পরিমাণ নির্ণয়ে KI এর ভূমিকা নিচে বিশ্লেষণ করা হলো-

$KI$ একটি গুরুত্বপূর্ণ বিকারক যা ${\mathrm{Na}}_2{S}_2{O}_3$ দ্রবণ ব্যবহার করে ${\mathrm{Cu}}^{2+}$ আয়নের পরিমাণ নির্ণয়ে গুরুত্ব বহন করে। $KI$ এর উপস্থিতিতে ${\mathrm{Cu}}^{2+}$ আয়ন প্রথমে $CuI$ (সাদা অধঃক্ষেপ) এবং। ডে জারিত হয় যেভাবে $I^{-}$ আয়ন বিজারিত হয়।

পরিবর্তীতে $I_2$ কে ${\mathrm{Na}}_2{S}_2{O}_3$ দ্বারা টাইট্রেশন করা হয়, যা $I_2$ কে KI এ বিজারিত করে এবং নিজে $S_4{O}_6{}^{2-}$ আয়নে জারিত হয়। 
$I_2+2{\mathrm{Na}}_2{S}_2{O}_3⟶{\mathrm{Na}}_2{S}_4{O}_6+2\mathrm{NaI}$$..............\left(ii\right)$ 

সমীকরণ (i) ও (ii) হতে পাই, 

$2{\mathrm{Cu}}^{2+}\equiv I_2\equiv 2{\mathrm{Na}}_2{S}_2{O}_3$ 

বা, $1\mathrm{mol}{\mathrm{Na}}_2{S}_2{O}_3\equiv 63.5g{\mathrm{Cu}}^{2+}$
তাহলে, $1000\mathrm{mL}1M{\mathrm{Na}}_2{S}_2{O}_3=63.5g{\mathrm{Cu}}^{2+}$ 

$\therefore \mathrm{VmL}XM{\mathrm{Na}}_2{S}_2{O}_3=\frac{63.5V\times X}{1000}g{\mathrm{Cu}}^{2+}$ 

এ সমীকরণের সাহায্যে ${\mathrm{Cu}}^{2+}$ আয়নের পরিমাণ নির্ণয় করা যায়। অর্থাৎ KI যৌগ ${\mathrm{Cu}}^{2+}$ আয়নকে $I_2$ তে জারিত করে একটি পরিমাপযোগ্য রূপে নিয়ে আসে, যা পরবর্তীতে ${\mathrm{Na}}_2{S}_2{O}_3$ দ্বারা টাইট্রেশনের মাধ্যমে ${\mathrm{Cu}}^{2+}$ আয়নের পরিমাণ নির্ধারণ করতে সাহায্য করে। এভাবে KI যৌগ ${\mathrm{Na}}_2{S}_2{O}_3$ দ্রবণ দ্বারা ${\mathrm{Cu}}^{2+}$ আয়নের পরিমাণ নির্ণয়ে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখে।