সৃজনশীলঃ ‘X−ASO4 দ্রবণ, A…’ কুমিল্লা বোর্ড ২০১৯ – পরিমাণগত রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

গ্যালভানিক কোষ দুই প্রকোষ্ঠ বিশিষ্ট। প্রতিটি প্রকোষ্ঠ একটি উপযুক্ত তড়িৎ বিশ্লেষ্য ও একটি ধাতব তড়িৎদ্বার আংশিকভাবে ডুবানো থাকে। প্রতিটি পাত্রে ব্যবহৃত তড়িৎ বিশ্লেষ্য ও অর্ধ নিমজ্জিত তড়িৎদ্বার সমন্বয়ে একটি অর্ধকোষ গঠিত হয়। তড়িৎ প্রবাহ চলাকালীন যে অর্ধকোষে জারণ ঘটে তাকে জারণ অর্ধকোষ ও যে অর্ধকোষে বিজারণ ঘটে তাকে বিজারণ অর্ধকোষ বলে। জারণ অর্ধকোষ থেকে নির্গত ইলেকট্রন বিজারণ অর্ধকোষ শোষিত হয়। অর্ধকোষ দুইটিকে লবণ সেতু বা কপার তার দ্বারা যুক্ত করলে তড়িৎ প্রবাহ শুরু হয়। যেমন- ডেনিয়েল কোষ যার অর্ধকোষ দুইটি- 

$\mathrm{Zn}\left(s\right)/{\mathrm{ZnSO}}_4\left(\mathrm{aq}\right)$ ও $\mathrm{Cu}/{\mathrm{CuSO}}_4\left(\mathrm{aq}\right)$ 

$\mathrm{Zn}/{\mathrm{ZnSO}}_4$ অর্ধকোষে জারণ, ${\mathrm{CuSO}}_4/\mathrm{Cu}$ অর্ধকোষে বিজারণ হয়। 

${\mathrm{Na}}_2{S}_2{O}_3$ এর আণবিক ভর 

$\begin{array}{cc}& =(23\times 2+32\times 2+16\times 3)g{\mathrm{mol}}^{-1}\\ & =158g{\mathrm{mol}}^{-1}\end{array}$ 

এখন, C দ্রবণের ঘনমাত্রা = 0.02M 

$\begin{array}{cc}& =0.02\mathrm{mol}/L\\ & =0.02\times 158g/L\\ & =3.16g/L\\ & =3160\mathrm{mg}/L[\because 1g=1000\mathrm{mg}]\\ & =3160\mathrm{ppm}[\because 1\mathrm{ppm}=1\mathrm{mg}/L]\end{array}$ 

অতএব, C দ্রবণের ঘনমাত্রা 3160 ppm । 

উদ্দীপকের $A^{2+}$ আয়নটি হচ্ছে ${\mathrm{Cu}}^{2+}$ আয়ন এবং B দ্রবণটি হলো- KI দ্রবণ।
উদ্দীপকের $X={\mathrm{CuSO}}_4$ দ্রবণ (যেহেতু, $A=63.5$ )।
যে প্রক্রিয়ায় ${\mathrm{Cu}}^{2+}(A^{2+}$ আয়ন) আয়নের ঘনমাত্রা নির্ণয়ে KI দ্রবণের ব্যবহার করা হয়, তাকে আয়োডোমিতি বলে। অর্থাৎ, কোন জারক পদার্থের (এক্ষেত্রে ${\mathrm{Cu}}^{2+}$ আয়ন) নির্দিষ্ট পরিমাণ দ্রবণের নির্দিষ্ট আয়নের সাথে আয়োডাইড লবণ (যেমন KI) এর বিক্রিয়ায় উৎপন্ন আয়োডিনকে প্রমাণ থায়োসালফেট দ্রবণ (বিজারক) দ্বারা টাইট্রেশন করে মুক্ত আয়োডিনের পরিমাণ নির্ণয় করা হয়। এ পদ্ধতিতে নির্ধারিত আয়োডিনের পরিমাণ থেকে ব্যবহৃত জারক পদার্থের (এক্ষেত্রে ${\mathrm{Cu}}^{2+}$ ) পরিমাণ নির্ণয় করা হয়।
এক্ষেত্রে তুল্যমোল জারক $\left({\mathrm{Cu}}^{2+}\right)$, তুল্যমোল আয়োডিন ও তুল্যমোল থায়োসালফেট বিজারকের মধ্যে মাত্রিক সম্পর্ক বিদ্যমান।
সুতরাং, ${\mathrm{Cu}}^{2+}$ আয়নের পরিমাণ নির্ণয়ে KI দ্রবণটি অপরিহার্য। কেননা, KI দ্রবণ ও ${\mathrm{Cu}}^{2+}$ আয়নের দ্রবণের বিক্রিয়ায় $I_2$ বিমুক্ত হয়। এই বিমুক্ত আয়োডিনকে প্রমাণ ${\mathrm{Na}}_2{S}_2{O}_3$ দ্বারা অনুমাপন করে $I_2$ এর পরিমাণ নির্ণয় করা হয়। ${\mathrm{Na}}_2{S}_2{O}_3$ এর পরিমাণ হতে ${\mathrm{Cu}}^{2+}$ এর ঘনমাত্রা নির্ণয় করা হয়। বিক্রিয়াটি নিম্নরূপ:

$\begin{array}{cc}& 2{\mathrm{CuSO}}_4+4\mathrm{KI}={\mathrm{Cu}}_2{I}_2+2K_2{\mathrm{SO}}_4+I_2\\ & I_2+2{\mathrm{Na}}_2{S}_2{O}_3={\mathrm{Na}}_2{S}_4{O}_6+2\mathrm{NaI}\end{array}$

সোডিয়াম টেট্রাথায়োনেট

উপরের সমীকরণদ্বয় থেকে লেখা যায়-
$2\mathrm{mol}{\mathrm{Na}}_2{S}_2{O}_3\equiv 1\mathrm{mol}{I}_2\equiv 2\mathrm{mol}{\mathrm{CuSO}}_4$
অর্থাৎ, $1\mathrm{mol}{\mathrm{Na}}_2{S}_2{O}_3\equiv 1\mathrm{mol}{\mathrm{CuSO}}_4$
বা, $1.0L1.0M{\mathrm{Na}}_2{S}_2{O}_3$ দ্রবণ $\equiv 159.5g{\mathrm{CuSO}}_4\equiv 63.5g{\mathrm{Cu}}^{2+}$
এভাবে টাইট্রেশন থেকে প্রাপ্ত ${\mathrm{Na}}_2{S}_2{O}_3$ দ্রবণের আয়তন থেকে ${\mathrm{Cu}}^{2+}$ এর পরিমাণ নির্ণয় করা হয় ।