ID#7183 HSC Chemistry 2nd CQ (Rajshahi 2023)

ক) লুকাস বিকারক কী?

অনাদ্র জিংক ক্লোরাইড ($\text{ZnCl}_2$) এবং গাঢ় হাইড্রোক্লোরিক এসিডের ($\text{HCl}$) ১:১ অনুপাতের মিশ্রণকে লুকাস বিকারক বলে।

খ) সিলভারের তড়িৎ রাসায়নিক তুল্যাঙ্ক 0.001118 $\text{gC}^{-1}$ বলতে কী বোঝায়?

সিলভারের তড়িৎ রাসায়নিক তুল্যাঙ্ক $0.001118 \text{ gC}^{-1}$ বলতে বোঝায়, কোনো সিলভার লবণের দ্রবণের মধ্য দিয়ে $1 \text{ Ampere}$ বিদ্যুৎ $1 \text{ Second}$ (অর্থাৎ $1 \text{ Coulomb}$) ধরে চালনা করলে ক্যাথোডে $0.001118 \text{ g}$ সিলভার ধাতু জমা হয়।

গ) উদ্দীপকের A কোম্পানিতে ব্যবহৃত বিক্রিয়াটি আয়ন-ইলেকট্রন পদ্ধতিতে সমতা বিধান করো।

A কোম্পানিতে $\text{KMnO}_4$ দ্বারা $\text{Fe}^{2+}$ এর জারণ ঘটে।

জারণ অর্ধ-বিক্রিয়া:
$\text{Fe}^{2+} \rightarrow \text{Fe}^{3+} + e^{-}$ [গুণক: 5]

বিজারণ অর্ধ-বিক্রিয়া:
$\text{MnO}_4^- + 8\text{H}^+ + 5e^{-} \rightarrow \text{Mn}^{2+} + 4\text{H}_2\text{O}$ [গুণক: 1]

সমতাকরণ:
$5\text{Fe}^{2+} + \text{MnO}_4^- + 8\text{H}^+ \rightarrow 5\text{Fe}^{3+} + \text{Mn}^{2+} + 4\text{H}_2\text{O}$

ঘ) উদ্দীপকের কোন কোম্পানির আকরিক হতে আয়রন উৎপাদন বেশি লাভজনক হবে? গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করো।

কোম্পানি A:
বিক্রিয়া অনুপাত: $1 \text{ mol } \text{KMnO}_4 \equiv 5 \text{ mol } \text{Fe}^{2+}$
$\text{KMnO}_4$ এর মোল $= 0.004 \text{ L} \times 0.1 \text{ M} = 0.0004 \text{ mol}$
$25 \text{ mL}$ দ্রবণে $\text{Fe}^{2+} = 0.0004 \times 5 = 0.002 \text{ mol}$
$1 \text{ L}$ দ্রবণে $\text{Fe}^{2+} = \frac{0.002}{25} \times 1000 = 0.08 \text{ mol}$
আয়রনের ভর $= 0.08 \times 55.85 = 4.468 \text{ g}$
আয়রনের শতকরা পরিমাণ $= (\frac{4.468}{10}) \times 100\% = 44.68\%$

কোম্পানি B:
বিক্রিয়া অনুপাত: $1 \text{ mol } \text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 \equiv 6 \text{ mol } \text{Fe}^{2+}$
$\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7$ এর মোল $= 0.012 \text{ L} \times 0.02 \text{ M} = 0.00024 \text{ mol}$
$25 \text{ mL}$ দ্রবণে $\text{Fe}^{2+} = 0.00024 \times 6 = 0.00144 \text{ mol}$
$1 \text{ L}$ দ্রবণে $\text{Fe}^{2+} = \frac{0.00144}{25} \times 1000 = 0.0576 \text{ mol}$
আয়রনের ভর $= 0.0576 \times 55.85 = 3.217 \text{ g}$
আয়রনের শতকরা পরিমাণ $= (\frac{3.217}{10}) \times 100\% = 32.17\%$

সিদ্ধান্ত: কোম্পানি A এর আকরিক হতে প্রাপ্ত আয়রনের শতকরা পরিমাণ (44.68%) কোম্পানি B (32.17%) এর চেয়ে বেশি। তাই কোম্পানি A এর আকরিক হতে আয়রন উৎপাদন বেশি লাভজনক।