HOME আয়ন-ইলেকট্রন পদ্ধতিতে সমতাকরণ ও জারণ-বিজারণ গণনা
100 mL0.05 M$KMnO_4$A-পাত্রঅম্লীয়$FeSO_4$দ্রবণB-পাত্র0.02 M$K_2Cr_2O_7$C-পাত্র
Comilla • 2023
ক) ইলেকট্রোফাইল কাকে বলে?
খ) ইথাইন অম্লধর্মী— ব্যাখ্যা করো Tippa।
গ) উদ্দীপকের B ও C পাত্রের দ্রবণের সংঘটিত বিক্রিয়া আয়ন-ইলেকট্রন পদ্ধতিতে সমতা বিধান করো।
ঘ) উদ্দীপকের বিজারক পদার্থটিকে জারিত করতে কত আয়তন A-পাত্রের দ্রবণ প্রয়োজন গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করো।

সমাধান (Solution)


ক) ইলেকট্রোফাইল কাকে বলে?

যেসব বিকারক ইলেকট্রন-ঘাটতিসম্পন্ন এবং ইলেকট্রন সমৃদ্ধ কেন্দ্র বা নিউক্লিয়াসকে আক্রমণ করে ইলেকট্রন গ্রহণ করতে পারে, তাদের ইলেকট্রোফাইল বা ইলেকট্রনাকর্ষী বিকারক বলে।

খ) ইথাইন অম্লধর্মী— ব্যাখ্যা করো।

ইথাইন ($\text{HC}\equiv\text{CH}$) অণুতে কার্বন পরমাণু $\text{sp}$ সংকরিত। এই সংকরীকরণে s-কক্ষপথের বৈশিষ্ট্য ৫০% থাকায় কার্বন পরমাণুর তড়িৎ ঋণাত্মকতা বৃদ্ধি পায়। ফলে ত্রিবন্ধন যুক্ত কার্বন পরমাণু তার পার্শ্ববর্তী হাইড্রোজেনের ইলেকট্রন জোড়কে নিজের দিকে টেনে নেয়, যা হাইড্রোজেন পরমাণুকে প্রোটন ($\text{H}^+$) হিসেবে মুক্ত হতে সাহায্য করে। এই প্রোটন দানের সক্ষমতার কারণেই ইথাইন অম্লধর্মী।

গ) উদ্দীপকের B ও C পাত্রের দ্রবণের সংঘটিত বিক্রিয়া আয়ন-ইলেকট্রন পদ্ধতিতে সমতা বিধান করো।

অম্লীয় মাধ্যমে $\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7$ দ্বারা $\text{Fe}^{2+}$ (বিজারক) জারিত হয়।

জারণ অর্ধ-বিক্রিয়া:
$\text{Fe}^{2+} \rightarrow \text{Fe}^{3+} + e^{-}$ [গুণক: 6]

বিজারণ অর্ধ-বিক্রিয়া:
$\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-} + 14\text{H}^+ + 6e^{-} \rightarrow 2\text{Cr}^{3+} + 7\text{H}_2\text{O}$ [গুণক: 1]

সমতাকরণ:
$6\text{Fe}^{2+} + \text{Cr}_2\text{O}_7^{2-} + 14\text{H}^+ \rightarrow 6\text{Fe}^{3+} + 2\text{Cr}^{3+} + 7\text{H}_2\text{O}$

পূর্ণ সমীকরণ:
$\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 + 6\text{FeSO}_4 + 7\text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{K}_2\text{SO}_4 + \text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3 + 3\text{Fe}_2(\text{SO}_4)_3 + 7\text{H}_2\text{O}$

ঘ) উদ্দীপকের বিজারক পদার্থটিকে জারিত করতে কত আয়তন A-পাত্রের দ্রবণ প্রয়োজন গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করো।

বিজারক পদার্থটি হলো $\text{Fe}^{2+}$। উদ্দীপকে B-পাত্রের আয়তন নির্দিষ্ট না থাকলেও, গাণিতিক বিশ্লেষণের জন্য B পাত্রের দ্রবণের ঘনমাত্রা বা মোলের অনুপাত বিবেচনা করতে হয়।

বিক্রিয়া অনুপাত: $1 \text{ mol } \text{KMnO}_4 \equiv 5 \text{ mol } \text{Fe}^{2+}$

ধরি, B পাত্রে $\text{Fe}^{2+}$ এর মোল সংখ্যা $n_{\text{Fe}}$।
A পাত্রের ঘনমাত্রা $S_A = 0.05 \text{ M}$।

প্রয়োজনীয় আয়তন ($V_A$):
$n_{\text{KMnO}_4} = \frac{n_{\text{Fe}}}{5}$
$S_A \times V_A = \frac{n_{\text{Fe}}}{5}$
$V_A = \frac{n_{\text{Fe}}}{5 \times 0.05} = \frac{n_{\text{Fe}}}{0.25} \text{ L}$

(দ্রষ্টব্য: B পাত্রের দ্রবণের ঘনমাত্রা বা নির্দিষ্ট মোলের মান দেওয়া থাকলে উক্ত সমীকরণে মান বসিয়ে সঠিক আয়তন নির্ণয় করা সম্ভব।)