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

স্থির তাপমাত্রায় 1L দ্রবণে দ্রবীভূত দ্রবের গ্রাম আণবিক ভর বা মোল সংখ্যাকে দ্রবণের মোলার ঘনমাত্রা বা মোলারিটি বলে এবং এ দ্রবণকে মোলার দ্রবণ বলা হয়। অর্থাৎ মোলার দ্রবণের মোলারিটি দ্রবণের আয়তন এবং দ্রবের মোল সংখ্যার সঙ্গে সম্পর্কিত। যেহেতু তাপমাত্রার পরিবর্তনে দ্রবের মোল সংখ্যার পরিবর্তন না হলেও দ্রবণের আয়তনের পরিবর্তন হয়, কাজেই মোলার দ্রবণ তাপমাত্রা নির্ভরশীল।

উদ্দীপকে পাত্র-১ এ $H_2{O}_2$ এবং পাত্র-২-এ $KMn{O}_4$ দ্বারা সংগঠিত

বিক্রিয়া:

এই বিক্রিয়ায় $O_2^{2-}$ আয়ন দুটি ইলেকট্রন ত্যাগ করে অক্সিজেনে পরিণত হয়েছে। আবার ${\mathrm{MnO}}_4^{-}$ এর আয়ন পাঁচটি ${\mathrm{Mn}}^{7+}$ ইলেকট্রন গ্রহণ করে ${\mathrm{Mn}}^{2+}$ হয়েছে।

জারণ অর্ধবিক্রিয়া : $O_2^{2-}-2e^{-}⟶O_2$

বিজারণ অর্ধবিক্রিয়া: ${\mathrm{MnO}}_4^{-}+5e^{-}+8H^{+}⟶{\mathrm{Mn}}^{2+}+4H_{2}O$

এখানে, যেহেতু জারণ বিক্রিয়ায় দুটি ইলেকট্রন অপসারিত হয়েছে এবং বিজারণ বিক্রিয়ায় ১টি ইলেকট্রন গৃহীত হয়েছে, সুতরাং জারণ-বিজারণ বিক্রিয়াটিতে ইলেকট্রনের সমতাকরণের জন্য জারণ বিক্রিয়াটিকে 5 এবং বিজারণ বিক্রিয়াটিকে 2 দ্বারা গুণ করে যোগ করে পাওয়া যায়-

প্রয়োজনীয় দর্শক আয়ন যোগ করে পাই:

$5H_2{O}_2+2{\mathrm{KMnO}}_4+3H_2{\mathrm{SO}}_4⟶5O_2+K_2{\mathrm{SO}}_4+2{\mathrm{MnSO}}_4+8H_{2}O$

$H_2{\mathrm{SO}}_4$ এর উপস্থিতিতে ${\mathrm{KMnO}}_4$ দ্বারা $H_2{O}_2$ এর জারণ—

$2{\mathrm{KMnO}}_4+3H_2{\mathrm{SO}}_4+5H_2{O}_2=K_2{\mathrm{SO}}_4+2{\mathrm{MnSO}}_4+8H_{2}O+5O_2$

উদ্দীপক অনুসারে,

${\mathrm{KMnO}}_4$ দ্রবণের আয়তন, $V_1=20{\mathrm{cm}}^3$

$H_2{O}_2$ দ্রবণের আয়তন, $V_2=30{\mathrm{cm}}^3$

$H_2{O}_2$ দ্রবণের ঘনমাত্রা, $S_2=0.03M$

${\mathrm{KMnO}}_4$ দ্রবণের ঘনমাত্রা, $S_1=$ ?

$\begin{array}{cc}5& V_1{S}_1=2V_2{S}_2\\ S_1& =\frac{2V_2{S}_2}{5V_1}\\ S_1& =\frac{2\times 30\times 0.03}{5\times 20}\\ & =0.018\end{array}$

সুতরাং, $KMn{O}_4$ এর ঘনমাত্রা 0.018 M
এবং $KMn{O}_4$ এর আয়তন 20 mL
উৎপন্ন $FeS{O}_4$ জারক অম্লীয় $KMn{O}_4$ দ্বারা জারিত হয়।

$\begin{array}{cc}& 10{\mathrm{FeSO}}_4\left(\mathrm{aq}\right)+2{\mathrm{KMnO}}_4+8H_2{\mathrm{SO}}_4=5{\mathrm{Fe}}_2{\left({\mathrm{SO}}_4\right)}_3+K_2{\mathrm{SO}}_4+\\ & 2{\mathrm{MnSO}}_4+8H_{2}O\end{array}$

সমীকরণ অনুসারে-

$1.0\mathrm{mol}{\mathrm{KMnO}}_4\equiv 5\mathrm{mol}{\mathrm{FeSO}}_4\equiv 5$ মোল-পরমাণু Fe

অর্থাৎ $1000\mathrm{mL}1.0M{\mathrm{KMnO}}_4$ দ্রবণ $\equiv 5\times 55.85g\mathrm{Fe}$

$\therefore 20\mathrm{mL}0.018M{\mathrm{KMnO}}_4$ দ্রবণ $\equiv \frac{5\times 55.85\times 20\times 0.018}{1000}$

= 0.00053 g Fe

সুতরাং, পাত্র-৩ এ দ্রবীভূত আয়রনের পরিমাণ 0.00053 g