সৃজনশীলঃ ‘উদ্দীপকটি লক্ষ কর:…’ – পরিমাণগত রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

কপারের প্রমাণ বিজারণ বিভব $+0.34V$ বলতে বোঝায়, কপার $\left(Cu\right)$ ইলেকট্রোডকে ক্যাথোড রূপে এবং $H-$ইলেকট্রোডকে অ্যানোড রূপে লবণ সেতুর মাধ্যমে সংযোগ করলে Cu এর বিজারণ ঘটে এবং কোষটির emf মান 0.34 V অর্থাৎ কপার ইলেকট্রোডের বিজারণ বিভব $+0.34V$
এক্ষেত্রে, 

$E^{\circ }{}_{C{u}^{2+}/\mathrm{Cu}}-E_{H^{+}/H_2}^{\circ }=0.34-0.0=+0.34V$

উদ্দীপকের পাত্র-II-এ সংঘটিত বিক্রিয়াটি-

$\mathrm{Fe}+H_2{\mathrm{SO}}_4\to {\mathrm{FeSO}}_4+H_2$

প্রাপ্ত ${\mathrm{FeSO}}_4$ এর অমীয় মাধ্যমের সাথে পাত্র$-III$ এর $K_2{\mathrm{Cr}}_2{O}_7$ এর মধ্যে সংঘটিত বিক্রিয়াটি-

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

বিক্রিয়াটি আয়ন আকারে নিয়ে পাই,

উপরের বিক্রিয়ায় ${\mathrm{Fe}}^{2+}$ আয়ন হলো বিজারক এবং ${\mathrm{Cr}}_2{O}_7^{2-}$ হলো জারক পদার্থ। অম্লীয় মাধ্যমে তাদের মধ্যে জারণ-বিজারণের অর্ধবিক্রিয়া নিমরূপ :

জারণ অর্ষ-বিক্রিয়া : ${\mathrm{Fe}}^{2+}⟶{\mathrm{Fe}}^{3+}+e^{-}$

বিজারণ অর্ধ-বিক্রিয়া : ${\mathrm{Cr}}_2{O}_7^{2-}+14H^{+}+6e^{-}⟶$

$2{\mathrm{Cr}}^{3+}+7H_{2}O$

এখন $\left(1\right)$ নং কে 6 দ্বারা গুণ করে $\left(1\right)+\left(2\right)$ নং করে পাই,

$6{\mathrm{Fe}}^{2+}+{\mathrm{Cr}}_2{O}_7^{2-}+14H^{+}⟶6{\mathrm{Fe}}^{3+}+2{\mathrm{Cr}}^{3+}+7H_{2}O$

প্রয়োজনীয় সংখ্যক $K^{+}$ও ${\mathrm{SO}}_4{}^{2-}$ আয়ন সরবরাহ করে পাই,

$6{\mathrm{FeSO}}_4+K_2{\mathrm{Cr}}_2{O}_7+7H_2{\mathrm{SO}}_4⟶$

$3{\mathrm{Fe}}_2{\left({\mathrm{SO}}_4\right)}_3+K_2{\mathrm{SO}}_4+{\mathrm{Cr}}_2{\left({\mathrm{SO}}_4\right)}_3+7H_{2}O$$...........\left(2\right)$

এটিই পাত্র$-II$ ও $III$ নং দ্রবণের মিশ্রণে সংঘটিত বিক্রিয়াটির আয়ন ইলেকট্রন পদ্ধতিতে সমতাকৃত সমীকরণ।

উদ্দীপক হতে, II নং পাত্রের অল্লীয় ${\mathrm{FeSO}}_4$ দ্রবণের সাথে I নং পাত্রের ${\mathrm{KMnO}}_4$ এর সমতাকৃত বিক্রিয়াটি-

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

বিক্রিয়া মতে, $2\mathrm{mol}{\mathrm{KMnO}}_4=10\mathrm{mol}{\mathrm{FeSO}}_4$

$\therefore 1\mathrm{mol}{\mathrm{KMnO}}_4=5\mathrm{mol}{\mathrm{Fe}}^{2+}$

প্রশ্নমতে,

$1000\mathrm{mL}1M{\mathrm{KMnO}}_4$ দ্রবণ $=5\times 55.85g\mathrm{Fe}$ 

$\therefore 25\mathrm{mL}0.10M{\mathrm{KMnO}}_4$ দ্রবণ $=\frac{5\times 55.85\times 25\times 0.10}{1000}g\mathrm{Fe}$
$=0.698g$ 

$\therefore$ আয়রনের শতকরা বিশুদ্ধতা $=\frac{0.698}{0.80}\times 100\%=87.25\%$

সুতরাং, উদ্দীপকের নমুনায় আয়রনের শতকরা বিশুদ্ধতা $87.25\%$।