Uncategorized

আয়োডোমিতি ও আয়োডিমিতি

জারণ বিজারণ নামটা যেন অনেক আগে থেকেই আমাদের মাথায় ঢুকে গেছে। মনে হয় যেন সেই আদিকাল থেকেই শুনে আসছি ইলেকট্রন ছেড়ে দিলে সেটা হয় জারণ, আর গ্রহণ করলে সেটা হয় বিজারণ। তারপর টাইট্রেশন এর গণনার মাঝে আবার নতুন করে খুঁজে পেলাম সেই জারণ-বিজারণ কে, জানা ঘমমাত্রার বস্তুর সাথে অজানা ঘনমাত্রার বস্তুর জারণ বিজারণ বিক্রিয়া ঘটিয়ে তার ঘনমাত্রা বা পরিমাণ বের করা। এই জারণ বিজারণ টাইট্রেশনের মধ্যেই মজার দুইটি বিষয় হচ্ছে আয়োডোমিতি আর আয়োডিমিতি। শব্দ দুটিতেই বোঝা যায় আয়োডিন নিয়ে কাজ করবো, পার্থক্য কী? পার্থক্য হলো একটায় ডো (আয়োডিন এর I নাই, বের আয়োডিন বানাতে হবে) আরেকটায় ডি (আয়োডিন এর I আছে, আয়োডিন জানা, একে দিয়ে কিছু করতে হবে)। এটা আবার পরীক্ষার খাতায় লিখো না, সর্বনাশ! এটার জন্য কাঠখোট্টা ভাষায়ই তাদের সংজ্ঞাগুলো দেখে নেই!

ড্রপ ডাউনগুলোতে ক্লিক করে জেনে নাও বিস্তারিত


আয়োডোমিতি ও রাসায়নিক গণনা


আয়োডোমিতিক রাসায়নিক গণনায় মাথায় রাখবা যে একাধিক বিক্রিয়া থাকতে পারে। চলো একটা বিক্রিয়া দেখি৷

আয়োডোমিতিক বিশ্লেষণে একটা গুরূত্বপূর্ণ বিষয় হচ্ছে থায়োসালফেট আয়ন। কেন থায়োসালফেট সে ব্যাপারে আসার আগে তোমাদেরকে একটা প্রশ্ন করি – আয়োডিমিতিতে তো সরাসরি আয়োডিনকে ব্যবহার করা যায়, আয়োডোমিতি করে আরেকটা ধাপ নেওয়ার দরকার কী? একটু ভাবো তো, আয়োডিন সরাসরি ব্যবহার করতে পারবে?

হ্যা, অবশ্যই, তবে একটু ঝামেলার সাথে। আয়োডিন উদ্বায়ী, মানে উড়ে যায়। তাই আয়োডাইড অবস্থা থেকে আয়োডিন উৎপন্ন করে বিক্রিয়াস্থলের পরিপূর্ণ আয়োডিন কাজে লাগানো যায়।
আর একটা গুরূত্বপূর্ণ বিষয় হচ্ছে যেই বিক্রিয়কের ঘনমাত্রা নির্ণয় করতে হয় সেটা জারক বা অক্সিডাইজিং।

I⁻ + Oxidizing agent → I₂

১) থায়োসালফেটের ঘনমাত্রা নির্ণয়:

বিক্রিয়া:

K₂Cr₂O₇ + 6KI + 7H₂SO₄ = Cr₂(SO₄)₃ + 4K₂SO₄ + 7H₂O + 3I₂
I₂ + 2Na₂S₂O₃ = 2NaI + Na₂S₄O₆

আমাদের একটু আগের (I⁻ + Oxidizing agent → I₂) বিক্রিয়া দেখে মনে হয় ডাইক্রোমেট সেই জারক এবং আসলেও তাই তবে এবার আমরা থায়োসালফেটের ঘনমাত্রা বের করবো। থায়োসালফেট প্রাইমারী স্ট্যান্ডার্ড পদার্থ নয়।
প্রথমে প্রমাণ K₂Cr₂O₇ দ্রবণ প্রস্তুত করে কনিকাল ফ্লাস্কে নির্দিষ্ট পরিমাণ KI আর Na₂S₂O₃ দিতে হয়। এখন বিক্রিয়া শুরু হয় আর বিক্রিয়া যাতে আলো দ্বারা প্রভাবিত না হয় তাই অন্ধকারে রাখা হয়। বাদামী বর্ণের দ্রবণকে ব্যুরট থেকে সোডিয়াম থায়োসালফেট দেয়া হয় আর বর্ণ হালকা হলে স্টার্চ যোগ করা হয়, এতে দ্রবণ গাঢ় নীল বর্ণ হয়। স্টার্চ নির্দেশক হিসেবে কাজ করে। অতিরিক্ত Na₂S₂O₃ দেয়া হয় দ্রবণ পূর্ণ প্রশমিত হওয়ার আগ পর্যন্ত। আর পুরো প্রক্রিয়া পুনরায় কয়েকবার করে গড় থায়োসালফেটের আয়তন নেয়া হয়।

বিক্রিয়া সমতা করে,

1 mol K₂Cr₂O₇ = 6 mol Na₂S₂O₃

আবার থায়োসালফেটের ঘনমাত্রা জানা থাকলে ডাইক্রোমেটের ঘনমাত্রা বের করা যায়।

২) কপার এর পরিমাণ নির্ণয়:

বিক্রিয়া:

2CuSO₄ + 4KI = Cu₂I₂ + 2K₂SO₄ + I₂

2Na₂S₂O₃ + I₂ = 2NaI + Na₂S₄O₆

প্রমাণ সোডিয়াম থায়োসালফেট দ্রবণকে কাজে লাগয়ে পরোক্ষভাবে কপার সালফেটের পরিমাণ নির্ণয় করা হয়। সাধারণত, (1) থেকে থায়োসালফেটের ঘনমাত্রা বের করে প্রমাণ দ্রবণ তৈরি করা হয়।
কপার সালফেটের সাথে পটাশিয়াম আয়োডাইডের বিক্রিয়ার উপযুক্ত পরিবেশ সৃষ্টির জন্য কপার সালফেটের দ্রবণে সোডিয়াম কার্বনেট যোগ করা হয়। অধঃক্ষিপ্ত কপার হাইড্রক্সাইড কে দ্রবীভূত করতে ইথানয়িক এসিড দেওয়া হয়। এই অবস্থায় পটাশিয়াম আয়োডাইড যোগ করা হয়। তারপর ব্যুরেট থেকে প্রমাণ থায়োসালফেট দ্রবণ মিশিয়ে আর স্টার্চ যোগ করে দ্রবণের বর্ণ গাঢ় নীল করা হয়। দ্রবণ হালকা নীল না হওয়া পর্যন্ত থায়োসালফেট ঢালা হয়। হালকা নীল হলে বিমুক্ত আয়োডিন শোষণ করার জন্য সায়ানাইড দ্রবণ যোগ করে ঝাকানো হয়। দ্রবণের বর্ণ পুনরায় গাঢ় নীল-কালো হয় আর Na₂S₂O₃ যোগ করে দ্রবণ সাদা বর্ণ হওয়ার আগ পর্যন্ত যোগ করা হয়।
বিক্রিয়া হতে,

1 mol Na₂S₂O₃ = 1 mol CuSO₄ = 1 mol Cu²⁺

এভাবে কপার আয়নের পরিমাণ বের করা হয়।

বিক্রিয়ার সময় লক্ষনীয় বিষয়:

১) pH আয়োডোমিতির ক্ষেত্রে সিস্টেম বেশি অম্লীয় বা বেশি ক্ষারীয় হলে বিক্রিয়া আশানুরুপ হবে না৷ অম্লীয় পরিবেশে আয়োডিন জারিত হয়ে যায়। আবার থায়োসালফেট বিয়োজিত হয়।

২) আয়োডিন অধিক উদ্বায়ী। আয়োডিন যাতে বাষ্পীভূত না হয়, এজন্য অতিরিক্ত পটাশিয়াম আয়োডাইড যোগ করা হয়। উৎপন্ন আয়োডিন KI এর সাথে বিক্রিয়া করে KI₃ গঠন করে, ফলে মোট কার্যকরী আয়োডিন অপরিবর্তির থাকে। এই ট্রাই আয়োডাইড আয়োডিনের মতোই থায়োসালফেটের সাথে বিক্রিয়া করে।

তাহলে বন্ধুরা চলো আমরা গাণিতিক সমস্যায় চলে যাই!


উদাহরণ ১: 500 mL নমুনা কপার সালফেট দ্রবণ আছে। আয়োডোমিতিক পরীক্ষায় প্রমাণ 0.2 M 400 mL সোডিয়াম থায়োসালফেট ব্যবহার করলে নমুনা দ্রবণে কপারের পরিমাণ নির্ণয় করো৷

সমাধান:
2CuSO₄ + 4KI = Cu₂I₂ + 2K₂SO₄ + I₂

2Na₂S₂O₃ + I₂ = 2NaI + Na₂S₄O₆

1 mol Na₂S₂O₃ = 1 mol CuSO₄ = 1 mol Cu²⁺

1000 mL 1M Na₂S₂O₃ = 1 mol Cu²⁺

400 mL 0.2M Na₂S₂O₃ = (400 × 0.2 / 1000) mol Cu²⁺ = 0.08 mol = 0.08 × 63.5g = 5.08

আয়োডিমিতি ও রাসায়নিক গণনা


এটা আয়োডোমিতির মতোই আয়োডিন নিয়ে, শুধু বিক্রিয়া গুলো এক ধাপে শেষ হয়। আর যেই বিক্রিয়কের ঘনমাত্রা নির্ণয় করতে হয় সেটা রিডিউসিং। এখানে সাধারণত I2 এর ঘনমাত্রা জানা থাকে অর্থাৎ প্রমাণ আয়োডিন ব্যবহার করে অন্য বিক্রিয়কের ঘনমাত্রা বের করা হয়।

কিন্তু বন্ধুরা, আয়োডোমিতি নিয়ে আলাপ করার সময়ই আমরা কিন্তু বলেছিলাম যে আয়োডিন উদ্বায়ী তাই আয়োডিনের প্রমাণ দ্রবণ প্রস্তুত করা সহজ নয়। এজন্য অনেক সময় পটাশিয়াম আয়োডাইট দ্রবণের সাথে বিক্রিয়া করে পটাশিয়াম ট্রাই আয়োডাইট তৈরি করা হয়।

kI + I₂ = KI₃
I₂ + reducing agent = 2I⁻

তাহলে বন্ধুরা, আমরা কি বিক্রিয়ক এর উপর ভিত্তি করে আয়োডোমিতি আর আয়োডিমিতির সংজ্ঞা দিতে পারি? চেষ্টা করো তো।

আয়োডোমিতির একটা উদাহরণ হচ্ছে

2Na₂S₂O₃ + I₂ = Na₂S₄O₆ + 2NaI

যেটা আমরা আগেই দেখেছি। তবে আয়োডোমিতিক বিক্রিয়া আর এই বিক্রিয়ার পার্থক্য কী?
আয়োডোমিতিক বিক্রিয়ায় আমাদের কাজ ছিলো I- এর সাথে কোনো বিক্রিয়কের বিক্রিয়া ঘটিয়ে পরে বাকি কাজগুলো করা, এখানে আমরা বিক্রিয়া করাচ্ছি Na₂S₂O₃ এর সাথে I₂ কে। আর এখানে মনে রাখার বিষয় অধিকাংশ আয়োডোমিতিক পরীক্ষায় আয়োডিন দ্রবণ (পটশিয়াম ট্রাই আয়োডাইড) ব্যবহার করা হয়।

উদাহরণ ২।। 30 mL 0.1 M আয়োডিন দ্রবণ 60mL সোডিয়াম থায়োসালফেট দ্রবণের সাথে বিক্রিয়া করে। বিক্রিয়ায় সোডিয়াম থায়োসালফেটের ভর কতো?

সমাধান:


আজকের জন্য এতোটুকুই বন্ধুরা। ভালো থাকো, সুস্থ থাকো। 10 Minute School এর পক্ষ থেকে তোমাদের জন্য শুভকামনা রইলো।