পরীক্ষার নাম : পটাশিয়াম পারম্যাঙ্গানেটের (KMnO4)এর প্রমাণ দ্রবণ দ্বারা প্রদত্ত নমুনাতে Fe(ii) আয়নের এর পমিাণ নির্ণয়।

 পরীক্ষার নাম :   পটাশিয়াম পারম্যাঙ্গানেটের (KMnO₄)এর প্রমাণ দ্রবণ দ্বারা প্রদত্ত নমুনাতে Fe(ii) আয়নের এর পমিাণ নির্ণয়।
 

 

মূলনীতি:

KMnO₄ একটি সেকেন্ডারী স্ট্যার্ন্ডাড। পদার্থ। তাই একে প্রমাণ অক্সালিক এসিড দ্রবণ দ্বারা টাইট্রেশন করে সঠিক ঘনমাত্রা নির্ণয় করতে হবে। টাইট্রেশন বিক্রিয়ায় পটাশিয়াম পারম্যাঙ্গানেটের 

(KMnO₄) একটি জারক ও অক্সালিক এসিড (H₂C₂O₄) বিজারক হিসেবে কাজ করে। তাদের পারস্পরিক জারণ বিজারণ 

বিক্রিয়ায় KMnO₄-  ইলেকট্রন গ্রহণ করে ও C₂O₄^2-  আয়ন ইলেকট্রন ত্যাগ করে।               >
 

সংশ্লিষ্ট জারণ বিজারণ বিক্রিয়া নিম্নরুপে                

                     2MnO₄^-     +16H⁺  +10e^-   ------        2Mn²⁺  +8H₂O

                        5C₂O₄^{2-      ------------------------------}     10CO₂ +10e^-

 

         2MnO₄^-     +16H⁺   + 5C₂O₄^{2                    ------------}               2Mn²⁺   +10CO₂    +  8H₂O

 
 

এ বিক্রিয়ায়

1 mol KMnO₄   ৫ টি ইলেকট্রন গ্রহণ করে ও ১  mol   H₂C₂O₄ ২ টি ইলেকট্রন ত্যাগ করে। তাই অণবিক ভরকে যথাক্রমে ৫ ও ২ দ্বারা ভাগ করে এর তুল্য ভর পাওয়া যায় ।  KMnO₄ এর অজানা নরমাল ঘনমাত্রা নির্ণয় করার জন্য নি¤েœর সমীকরণ ব্যবহার  করা হয়

V₁S₁=V₂S₂

এখানে

V₁ = H₂C₂O₄  এর আয়তন

S₁ = H₂C₂O₄ এর ঘনমাত্রা

V₂  = KMnO₄এর আয়তন

S₂  = KMnO₄ এর ঘনমাত্রা
 

 বিক্রিয়া শেষে ,

KMnO₄  এর স্থায়ী গোলাপী বর্ণ সমাপ্তি বিন্দু নির্দেশ করে।  তাই সমাপ্তি বিন্দু নির্ণয়ের জন্য বাহির থেকে কোন নির্দেশক ব্যবহার করা হয় না। অতপর প্রমিত কগহঙ৪ দ্বারা নিচের মূলনীতি অনুযায়ী

Fe ²⁺আয়নের পরিমাণ নির্ণয় করা হয়। সালফিউরিক এসিডের উপস্থিতিতে

KMnO₄ জারক এবং ফেরাস সালফেট বিজারক ঋবঝঙ৪ হিসাবে কাজ করে।তাদের পারস্পরিক জারণ বিজারণ বিক্রিয়ায় গহঙ৪-   ইলেকট্রন গ্রহণ করে গহ২+ আয়নে ও

Fe ²⁺ আয়ন ইলেকট্রন ত্যাগ করে ঋব ৩+ আয়নে পরিণত হয়।



সংশ্লিষ্ট জারণ বিজারণ বিক্রিয়া নি¤œরুপ:

5Fe²⁺                                                            Fe³⁺ + 5e^-

MnO^4-  + 8H+  5Fe²⁺                                    Mn²⁺ +  Fe³⁺ +4H₂O

 

2KMnO₄   + 8H₂SO₄  + 5FeSO₄                 K₂SO₄   +5Na₂SO₄ + 2MnSO₄ + 5Fe₂(SO₄)₃  +8H₂O

এ বিক্রিয়ায়১সড়ষব  কগহঙ৪  ৫ টি ইলেকট্রন গ্রহণ করায় এর তুল্য ভর আণবিক ভরের এক পঞ্চমাংশ  ও ১সড়ষব  ঋবঝঙ৪   ১ টি ইলেকট্রন ত্যাগ করায় এর তুল্য ও আণবিক ভর সমান
অর্থাৎ
  ১সড়ষব কগহঙ৪  ≡  ৫ সড়ষব

Fe ²⁺
১০০০সখ ১ঘ কগহঙ৪ দ্রবণ= গ্রামতুল্য১ ঋব
এক্ষেত্রে ঋব২+আয়ন একটি ইলেকট্রন ত্যাগ করায় এর তুল্য ও আণবিক ভর সমান
 
                                                   ৫৫.৮৫       ১
১সখ ১ঘ কগহঙ৪ দ্রবণ ঋব ≡                    ম ঋব = ০ .০৫৫৮৪ম ঋব
                      ১০০০    

                                           
ী সখ ুঘ কগহঙ৪ দ্রবণ ≡ ০ .০৫৫৮৪          ী        ু  মঋব
                      
    
সুতরাং নির্দিষ্ট আয়তনের 

Fe ²⁺ লবণকে জারিত করতে নির্দিষ্ট ঘনমাত্রার কতটুকু কগহঙ৪ দ্রবণ প্রয়োজন তা নির্ণয় করে উপরের সমীকরণে বসিয়ে দ্রবণে ঋব -এর পরিমাণ নির্ণয় করা হয়

                                  


 পরীক্ষাটি নি¤েœাক্ত চারটি ধাপে বিভক্ত
১.অক্সালিক (ঐ২ঈ২ঙ৪) এসিডের প্রমাণ ০.১ঘ দ্রবণ প্রস্তুতি ।
২.আনুমানিক ০.১ঘ কগহঙ৪ (পটাশিয়াম পারম্যাঙ্গানেট) দ্রবণ প্রস্তুতি।
৩.প্রমাণ অক্সালিক এসিড দ্বারা কগহঙ৪ (পটাশিয়াম পারম্যাঙ্গানেট )দ্রবণ প্রমিতকরণ।
৪.প্রমাণ পটাশিয়াম পারম্যাঙ্গানেট (কগহঙ৪) দ্রবণ দ্বারা সরবরাহকৃত নমুনায় আয়রনের (ঋব২+ )পরিমাণ নির্ণয়।



যন্ত্রপাতি:        ১. বুরেট        ২.পিপেট    ৩.অয়তনিক ফ্লাক্স    ৪.কনিক্যাল ফøাক্স        ৫.বিকার
৬.বুরেট স্ট্যান্ড    ৭.ফানেল    
রাসায়নিক  দ্রব্য:    ১. কগহঙ৪    ২. ঐ২ঈ২ঙ২    ৩.ঐ২ঝঙ৪    ৪.পাতিত পানি
কাজের ধারা:
১.    অক্সালিক এসিডের (ঐ২ঈ২ঙ৪)প্রমাণ ০.১ঘ দ্রবণ প্রস্তুতি:

অক্সালিক এসিডের (ঐ২ঈ২ঙ৪)আণবিক ভর=১২৬
অক্সালিক এসিডের(ঐ২ঈ২ঙ৪) তুল্য ভর=৬৩
এক্ষেত্রে ঈ২ঙ৪২- আয়ন দুটি ইলেকট্রন ত্যাগ করায় এর তুল্য ভর আণবিক ভরের অর্ধেক।

১০০০ সখ ১ঘ ঐ২ঈ২ঙ৪   দ্রবণের জন্য প্রয়োজন =৬৩ম
১০০০ সখ ০.১ঘ  ঐ২ঈ২ঙ৪   দ্রবণের জন্য প্রয়োজন  =৬.৩ম

নিক্তির সাহায্যে ৬.৩ম  অক্সালিক এসিড ( ঐ২ঈ২ঙ৪  )  ১০০০সখ আয়তনিক ফ্লাক্সে নিয়ে পানিতে দ্রবীভ’ত করে ফ্লাক্সের দাগ পর্যন্ত পূর্ণ করে ভালভাবে নেড়ে ১০০০সখ ০.১ঘ  ঐ২ঈ২ঙ৪   দ্রবণ তৈরী করা হয়।

   ২.আনুমানিক ০.১ঘ পটাশিয়াম পারম্যাঙ্গানেট (কগহঙ৪)   দ্রবণ প্রস্তুতি:

কগহঙ৪আণবিক ভর=১৫৮ম

কগহঙ৪ তুল্য ভর এর আণবিক ভরের এক পঞ্চমাংশ

তাই,কগহঙ৪ তুল্য ভর=৩১.৬ম

১০০০ সখ ১ঘ পটাশিয়াম পারম্যাঙ্গানেট (কগহঙ৪)   দ্রবণের জন্য প্রয়োজন=৩১.৬ম
১০০০সখ ০.১ঘ  পটাশিয়াম পারম্যাঙ্গানেট (কগহঙ৪)   দ্রবণের জন্য প্রয়োজন=৩.১৬ ম

অনুমানিক ৩.১৬ ম  পটাশিয়াম পারম্যাঙ্গানেট (কগহঙ৪)   ১০০০সষ  আয়তনিক ফ্লাক্্ের নিয়ে পানিতে দ্রবীভ’ত করে এক ঘন্টার মত উত্তপ্ত স্টীম বাষ্পে উত্তপ্ত করে পরি¯্রুত করে নিই। অতপর পরিস্কার গাঢ় রঙ্গিন বোতলে সংরক্ষণ করি।এ দ্রবণকে প্রমাণ অক্সালিক এসিড দ্রবণ দ্বারা টাইট্রেশন করে সঠিক ঘনমাত্রা নির্ণয় করতে হবে।

৩.অক্সালিক এসিডের (ঐ২ঈ২ঙ৪) প্রমাণ দ্রবণ দ্বারা পটাশিয়াম পারম্যাঙ্গানেট (কগহঙ৪)   দ্রবণ প্রমিতকরণ:

একটি ৫০সখ বুরেটে ০ দাগ পর্যন্ত কগহঙ৪ এর দ্রবণ নিয়ে স্ট্যান্ড ও ক্ল্যাম্পের সাহায্যে আটকাই। পিপেটের সাহায্যে ১০সখ  ০.১ঘ  অক্সালিক এসিড দ্রবণ একটি কনিক্যাল ফ্লাক্সে নিই। মাপন সিলিন্ডার দিয়ে প্রায় ৫সখ ২ঘ ঐ২ঝঙ৪ মেপে কনিক্যাল ফ্লাক্সের দ্রবণে যোগ করি। মিশ্রণটিকে গরম পানির পাত্রে বসিয়ে কিছুক্ষণ উত্তপ্ত করি। এবার বুরেটের সাহায্যে ফোটায় ফোটায় কগহঙ৪ এর দ্রবণ কনিক্যাল ফ্লাক্সে যোগ করি এবং ফ্লাক্সটিকে নাড়তে থাকি। দ্রবণের বর্ণ স্থায়ী গোলাপী হলে কগহঙ৪ যোগ করা বন্ধ করি। এটাই সমাপ্তি বিন্দু। এভাবে পরপর তিনবার টাইট্রেশন করে বুরেট পাঠ নিচের সারণিতে লিখি।

cvV msL¨v	M„nxZ A·vwjK Gwm‡Wi `ªe‡Yi AvqZb(mL)	ey‡iU n‡Z cvV ( KMnO4`ªe‡Yi AqZb)					KMnO4 `ªe‡Yi Mo AqZb (mL)
		cÖ_g cvV(mL)	‡kl cvV(mL)		cv_©K¨(mL)
1	10
2	10
3	10

               


গণনা:
ঠ১ঝ১=ঠ২ঝ২                       ঐ২ঈ২ঙ৪দ্রবণের আয়তন  ঠ১=
               ঠ১ঝ১                        ঐ২ঈ২ঙ৪দ্রবণের ঘনমাত্রা  ঝ১=
 ঝ২ =                                                   কগহঙ    দ্রবণের আয়তন  ঠ২=
                     ঠ২                                       কগহঙ৪  দ্রবণের ঘনমাত্রা  ঝ২= ?    







৪. পটাশিয়াম পারম্যাঙ্গেনেটের (কগহঙ৪)   প্রমাণ দ্রবণ দ্বারা সরবরাহকৃত নমুনায় অয়রন ঋব (রর) এর পরিমাণ নির্ণয়:

একটি ৫০সখ বুরেটে ০ দাগ পর্যন্ত কগহঙ৪ এর দ্রবণ নিয়ে স্ট্যান্ড ও ক্ল্যাম্পের সাহায্যে আটকাই। প্রদত্ত আয়রন লবণ একটি ১০০সখ আয়তনিক ফ্লাক্সে নিয়ে পানি যোগ করে দাগ পর্যন্ত পূর্ণ করে ঝাকিয়ে নিই। পিপেটের সাহায্যে প্রদত্ত ফেরাস সালফেট এর  ১০সখ  দ্রবণ একটি কনিক্যাল ফ্লাক্সে নিই। মাপন সিলিন্ডার দিয়ে প্রায় মেপে ৫সখ ২ঘ ঐ২ঝঙ৪ কনিক্যাল ফ্লাক্সের দ্রবণে যোগ করি। মিশ্রণটিকে গরম পানির পাত্রে বসিয়ে কিছুক্ষণ উত্তপ্ত করি। এবার বুরেটের সাহায্যে ফোটায় ফোটায় কগহঙ৪  এর দ্রবণ কনিক্যাল ফ্লাক্সে যোগ করি এবং ফ্লাক্সটিকে নাড়তে থাকি। দ্রবণের বর্ণ স্থায়ী গোলাপী হলে কগহঙ৪ যোগ করা বন্ধ করি। এটাই সমাপ্তি বিন্দু। এভাবে পরপর তিনবার টাইট্রেশন করে বুরেট পাঠ নিচের সারণিতে লিখি।

cvV msL¨v	M„nxZ Fe2+`ªe‡Yi AvqZb (mL)	ey‡iU n‡Z cvV ( KMnO4`ªe‡Yi AqZb)					KMnO4`ªe‡Yi Mo AqZb (mL)
		cÖ_g cvV(mL)	‡kl cvV(mL)		cv_©K¨ (mL)
1	10	0
2	10	0
3	10	0

সরবরাহকৃত ঋব২+ দ্রবণের টাইট্রেশনের জন্য প্রয়োজনীয়  কগহঙ৪  দ্রবণের আয়তন  ী =
ব্যবহৃত  কগহঙ৪  দ্রবণের ঘনমাত্রা  ু =  (৩নং হতে প্রাপ্ত   কগহঙ৪  দ্রবণের ঘনমাত্রা  ঝ২ )
১সখ ১ঘ কগহঙ৪ দ্রবণ=০ .০৫৫৮৪ মঋব
১সখ ০.১ঘ কগহঙ৪ দ্রবণ=০ .০০৫৫৮৪ মঋব

ী সখ ুঘ কগহঙ৪ দ্রবণ ≡ ০ .০০৫৫৮৪          ী        ু  মঋব