03.08.02.I – රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියා මත පදනම් වූ ගණනය කිරීම්

1. 0.02 moldm^-3 FeCl₃ ජලීය 50.00 cm³ ද්‍රාවණයකින් වෙන්කරගෙන ඒ සමග සම්පූර්ණයෙන් ප්‍රතික්‍රියා වන තෙක් SO₂ යවමින් පිරියම් කරන ලදී.

I. අවශ්‍ය කරන SO₂ මවුල ප්‍රමාණය?

II. සලකන ලද උෂ්ණත්වයේදී හා පීඩනයේදී SO₂ වල මවුලික පරිමාව 24 000 cm³mol^-1 වේ නම් අවශ්‍ය SO₂ පරිමාව කොපමණද?

I. FeCl₃ හා SO₂ අතර ‍ප්‍රතික්‍රියාව සඳහා තුලිත සමීකරණය මෙසේය.

2{\mathrm{FeCl}}_{3(\mathrm{aq})}+{\mathrm{SO}}_{2(\mathrm g)}+2{\mathrm H}_2{\mathrm O}_{(\mathrm l)}\rightarrow2{\mathrm{FeCl}}_{2(\mathrm{aq})}+{\mathrm H}_2{\mathrm{SO}}_{4(\mathrm{aq})}+2{\mathrm{HCl}}_{(\mathrm{aq})}

තුලිත සමීකරණයට අනුව

\begin{array}{rcl}\mathrm{Fe}^{3+}\mathrm{හා}\;{\mathrm{SO}}_2\;\mathrm{අතර}\;\mathrm{ස්ටොයිකියෝමිතිය}&=&2:1\\\mathrm{වැයවූ}\;\mathrm{Fe}^{3+}\;\mathrm{මවුල}\;\text{ප්‍රමාණය}&=&\frac{0.02\mathrm{mol}\;\times\;50\mathrm{cm}^3}{1000\mathrm{cm}^3}=1\times10^{-3}\mathrm{mol}\\\text{අවශ්‍ය  }{\mathrm{SO}}_2\;\mathrm{මවුල}\;\text{ප්‍රමාණය}&=&1\times10^{-3}\mathrm{mol}\;\times\frac12=5\times10^{-4}\mathrm{mol}\end{array}

II. 

\begin{array}{rcl}\begin{array}{rcl}\text{අවශ්‍ය}\;{\mathrm{SO}}_2\;\text{පරිමාව}\;\;&=&5\;\times\;10^{-4}\mathrm{mol}\;\times\;24\;000\;\mathrm{cm}^3\mathrm{mol}^{-1}\end{array}&=&12\mathrm{cm}^3\\&&\\&&\\&&\\&&\end{array}

2. මුත්‍රාශයේ සෑදෙන ඇතුළු ගල්වල CaC₂O₄ සහ FeC₂O₄ අඩංගු වේ. එක්තරා රෝගියෙකුගෙන් ලබාගත් ඒවායින් එවැනි ස්ඵටිකයක 0.5g සුදුසු ද්‍රාවකයක දිය කරන ලදී. එම ද්‍රාවණයේ 25.0 cm³ තනුක සල්ෆියුරික් වලින් ආම්ලික කළ 0.01 moldm^-3 KMnO₄ ද්‍රාවණය සමග අනුමාපනය කරන ලදී. අන්ත ලක්ෂයේදී වැයවූ පරිමාව 20 cm³ කි. ආම්ලික KMnO₄ ද්‍රාවණය සාදාගනුයේ H₂SO₄ ද්‍රාවණය 5.0 cm³ හා KMnO₄ ද්‍රාවණය 45.0 cm³ එක් කිරීමෙනි. KMnO₄ ද්‍රාවනය ප්‍රාමාණික කර තිබුණේ HCl සාන්ද්‍ර ද්‍රාවණයක් භාවිතයෙනි.

I. සිදුවිය හැකි ප්‍රතික්‍රියා ලියන්න.

II. අන්ත ලක්ෂයේ වර්ණ විපර්යාසය සඳහන් කරන්න.

III. ස්ඵටිකයේ අඩංගු CaC₂O₄ ස්කන්ධ ප්‍රතිශතය සොයන්න.

IV. KMnO₄ ආම්ලික කිරීමට යොදාගත් H₂SO₄ හි සාන්ද්‍රණය ගණනය කරන්න.

V. KMnO₄ ප්‍රාමාණික කළ යුත්තේ මන්ද?

I.

\begin{array}{l}5\mathrm{Fe}_{(\mathrm{aq})}^{2^+}+\mathrm{MnO}_{4{(\mathrm{aq})}}^-+8\mathrm H_{(\mathrm{aq})}^+\rightarrow5\mathrm{Fe}_{(\mathrm{aq})}^{3+}+\mathrm{Mn}_{(\mathrm{aq})}^{2+}+4{\mathrm H}_2{\mathrm O}_{(\mathrm l)}\;\\5{\mathrm C}_2\mathrm O_{{4(\mathrm{aq}})}^{2-}+2\mathrm{MnO}_{4{(\mathrm{aq})}}^-+16\mathrm H_{(\mathrm{aq})}^+\rightarrow10{\mathrm{CO}}_{2(\mathrm g)}+2\mathrm{Mn}_{(\mathrm{aq})}^{2+}+8{\mathrm H}_2{\mathrm O}_{(\mathrm l)}\\2\mathrm{MnO}_{4{(\mathrm{aq})}}^-+10{\mathrm{HCl}}_{(\mathrm{aq})}+6\mathrm H_{(\mathrm{aq})}^+\rightarrow2\mathrm{Mn}_{(\mathrm{aq})}^{2+}+5{\mathrm{Cl}}_{2(\mathrm g)}+8{\mathrm H}_2{\mathrm O}_{(\mathrm l)}\end{array}

II. කහ දුඹුරු පැහැයට හුරු වර්ණයක් ලැබේ.

III. සම්පූර්ණ ප්‍රතික්‍රියාව

\begin{array}{l}5\mathrm{Fe}_{(\mathrm{aq})}^{2^+}+5{\mathrm C}_2\mathrm O_{{4(\mathrm{aq}})}^{2-}+\;3\mathrm{MnO}_{4{(\mathrm{aq})}}^-\;+\;24\mathrm H_{(\mathrm{aq})}^+\rightarrow5\mathrm{Fe}_{(\mathrm{aq})}^{3+}+10{\mathrm{CO}}_{2(\mathrm g)}\;+3\;\mathrm{Mn}_{(\mathrm{aq})}^{2+}+12{\mathrm H}_2{\mathrm O}_{(\mathrm l)}\end{array}

\begin{array}{l}\begin{array}{rcl}\mathrm{MnO}_{4{(\mathrm{aq})}}^-\;\mathrm{හා}\;\mathrm{Fe}^{2+}\mathrm{අතර}\;\mathrm{ස්ටෝයිකියෝමිතිය}\;&=&\;3:5\;\mathrm{වැයවූ}\\\mathrm{MnO}_{4{(\mathrm{aq})}}^-\;\mathrm{මවුල}\;\mathrm{ගණන}&=&\frac{0.01\mathrm{mol}\times20\mathrm{cm}^3}{1000\mathrm{cm}^3}=2\times10^{-4}\mathrm{mol}\\\text{ප්‍රතික්‍රියා කළ }\mathrm{Fe}^{2+}\mathrm{මවුල}\;\mathrm{ගණන}\;&=&2\mathrm X10^{-4}\mathrm{mol}\times\frac53=\frac13\times10^{-3}\mathrm{mol}\\\therefore\;{\mathrm{FeC}}_2{\mathrm O}_4\;\mathrm{මවුල}\;\mathrm{ගණන}&=&\frac13\times10^{-3}\;\mathrm{mol}\\\;{\mathrm{FeC}}_2{\mathrm O}_4\;\mathrm{මවුලික}\;\mathrm{ස්කන්ධය}&=&56+12\times2+16\times4\\&=&56+24+64\\&=&144\mathrm{gmol}^{-1}\\\;{\mathrm{FeC}}_2{\mathrm O}_4\;\mathrm{ස්කන්ධය}&=&\frac13\times10^{-3}\mathrm{mol}\times\;144\mathrm{gmol}^{-1}=0.048\mathrm g\\\therefore{\mathrm{CaC}}_2{\mathrm O}_4\;\mathrm{ස්කන්ධය}&=&0.5\mathrm g-0.048\mathrm g=0.452\mathrm g\\{\mathrm{CaC}}_2{\mathrm O}_4\;\mathrm{ස්කන්ධ}\text{ ප්‍රතිශතය}&=&\frac{0.452\mathrm g}{0.5\mathrm g}\times100\%\\&=&90.4\%\end{array}\\\\\\\\\\\\\\\end{array}

IV. තුලිත රසායනික සමීකරණය

\begin{array}{rcl}10{\mathrm{FeC}}_2{\mathrm O}_4+6{\mathrm{KMnO}}_4+24{\mathrm H}_2{\mathrm{SO}}_4&\rightarrow&5{\mathrm{Fe}}_2({\mathrm{SO}}_4)_3+20{\mathrm{CO}}_2+6{\mathrm{MnSO}}_4+3{\mathrm K}_2{\mathrm{SO}}_4\end{array}

\begin{array}{c}\mathrm{nMnO}_{4{(\mathrm{aq})}}^-∶{\mathrm{nH}}_2{\mathrm{SO}}_4\\\;\;\;\;1\;:\;4\end{array}

\begin{array}{rcl}{\mathrm n}_{{\mathrm H}_2{\mathrm{SO}}_4}&=&4\times2\times10^{-4}\mathrm{mol}\\&=&8\times10^{-4}\mathrm{mol}\\{\mathrm C}_{{\mathrm H}_2{\mathrm{SO}}_4}&=&\frac{8\times10^{-4}\mathrm{mol}}{5\times10^{-3}\mathrm{dm}^3}\\&=&0.16\mathrm{moldm}^{-3}\end{array}

V. KMnO₄ වලට නියත සාන්ද්‍රණයක් නොමැති නිසා.

3. එක්තරා ලෝපසක වානිජ වැදගත්කමකින් යුත් රසායනික සංඝටක ලෙස කොපර් (II) සල්ෆයිඩ්, අයන් (II) සල්ෆයිඩ් අඩංගු වේ. ලෝපසෙහි ඇති Cu,Fe සහ S යන මූලද්‍රව්‍ය වල බර අනුව ප්‍රතිශතය වෙන වෙනම නිර්ණය සඳහා පහත දැක්වෙන ක්‍රියා පිළිවෙල අනුගමනය කරන ලදී.

ක්‍රියාපිළිවෙල

• ලෝපසෙහි 1.00g ක නියැදියක්,එහි ඇති සල්ෆයිඩ් අයන සල්ෆේට් අයන බවටත්, Fe²⁺ අයන Fe³⁺ බවටත් ඔක්සිකරණය වනතුරු සාන්ද්‍ර HNO₃ අම්ලය සමග රත් කරන ලදී. ලැබෙන ද්‍රාවනය පෙරා පාෂාණමය අපද්‍රව්‍ය බැහැර කොට පෙරනය අසෘත ජලයෙන් තනුක කර මුළු පරිමාව 250 cm³ ක් වූ S නැමැති ද්‍රාවණය පිළියෙල කර ගන්නා ලදී.
• S ද්‍රාවණයෙන් 25cm³ ක පරිමාවක් මැන තනුක HNO₃ අම්ලයෙන් ආම්ලිකෘත කර ඊට BaCl₂ ද්‍රාවනය වැඩිපුර පරිමාවක් එකතු කර සෑදුන අවක්ෂේපය X පෙරා වියලා ගන්නා ලදී. X හි ස්කන්ධය 0.1864g වේ.
• S ද්‍රාවණයෙන් 25.00 cm³ ක පරිමාවක් මැන, සල්ෆියුරික් අම්ලයෙන් ආම්ලිකෘත කර 5% KI ද්‍රාවනයෙන් වැඩිපුර පරිමාවක් එකතු කරන ලදී. මෙහිදී පිටවූ අයඩීන් පිෂ්ටය දර්ශකයක් ලෙස යොදා ගනිමින් බියුරෙට්ටුවේ තබන ලද 0.04 moldm^-3 NaS₂O₃ ද්‍රාවණයක් සමග අනුමාපනය කරන ලදී. අන්ත ලක්ෂ්‍යයේදී බියුරෙට්ටු පාඨාංකය 20.00 cm³ විය. අනුමාපනය අවසානයේදී අනුමාපන ප්ලාස්කුවේ අඩියේ තැන්පත් වූ සුදු අවක්ෂේපය(Y) පෙරා වියළා කිරා ගන්නා ලදී. Yහි ස්කන්ධය 0.0381g විය.

(සා.ප.ස්= Cu=63.5,Fe=56,S=32,O=16,Ba=137,I=127)

I. X හා Y හඳුනාගන්න

II. ඉහත ක්‍රියා පිළිවෙලෙහි සියලු ප්‍රතික්‍රියා සඳහා තුලිත අයනික සමීකරණ ලියන්න.

III. ලෝපසෙහි Cu,Fe හා S මූලද්‍රව්‍ය වල බර අනුව ප්‍රතිශතය ගණනය කරන්න.

I.

X – BaSO₄

Y – CuI

II.

\begin{array}{rcl}\mathrm{Fe}_{(\mathrm{aq})}^{2+}+\;\mathrm{NO}_{(\mathrm{aq})}^{3-}+2\mathrm H_{(\mathrm{aq})}^+&\rightarrow&\mathrm{Fe}_{(\mathrm{aq})}^{3+}+{\mathrm{NO}}_{2(\mathrm g)}+{\mathrm H}_2{\mathrm O}_{(\mathrm l)}\\\;\mathrm S_{(\mathrm{aq})}^{2-}+8\mathrm{NO}_{3(\mathrm{aq})}^-+8\mathrm H_{(\mathrm{aq})}^+&\rightarrow&\mathrm{SO}_{{4(\mathrm{aq}})}^{2-}+8{\mathrm{NO}}_{2(\mathrm g)}+4{\mathrm H}_2{\mathrm O}_{(\mathrm l)}\\\mathrm{SO}_{4(\mathrm{aq})}^{2-}+{\mathrm{BaCl}}_{2(\mathrm{aq})}&\rightarrow&+{\mathrm{BaSO}}_{4(\mathrm S)}+2\mathrm{Cl}_{(\mathrm{aq})}^-\\2\mathrm{Cu}_{(\mathrm{aq})}^{2+}+2\mathrm I_{(\mathrm{aq})}^{{}^-}&\rightarrow&2\mathrm{Cu}_{(\mathrm{aq})}^++{\mathrm I}_2\\2\mathrm{Fe}_{(\mathrm{aq})}^{3+}+2\mathrm I_{(\mathrm{aq})}^{{}^-}&\rightarrow&2\mathrm{Fe}_{(\mathrm{aq})}^{2+}+{\mathrm I}_2\\{\mathrm I}_2+2{\mathrm S}_2\mathrm O_{3(\mathrm{aq})}^{2-}&\rightarrow&2\mathrm I_{(\mathrm{aq})}^{{}^-}+{\mathrm S}_4\mathrm O_{6(\mathrm{aq})}^{2-}\\\mathrm{Cu}_{(\mathrm{aq})}^++\mathrm I_{(\mathrm{aq})}^{{}^-}&\rightarrow&{\mathrm{CuI}}_{(\mathrm S)}\end{array}

III.

Cu ස්කන්ධ ප්‍රතිශතය සෙවීම.

\begin{array}{rcl}\mathrm{CuI}\text{ හි මවුලික ස්කන්ධය}&=&63.5+127=190.5\mathrm{gmol}^{-1}\\\text{එමනිසා සෑදුනු}\;\mathrm{CuI}\;\text{මවුල ගණන}&=&\frac{0.0381\mathrm g}{190.5\mathrm{gmol}^{-1}}=0.0002\mathrm{mol}\\\text{එමනිසා සෑදුනු}\mathrm{Cu}^+\mathrm{මවුල}\;\mathrm{ගණන}&=&2\times10^{-4}\mathrm{mol}\\\mathrm{ආරම්භක}\;\text{ද්‍රාවණයේ  }25\mathrm{cm}^3\mathrm{කCu}^{2+}\text{මවුල ගණන}&=&2\times10^{-4}\mathrm{mol}\\\text{ආරම්භක ද්‍රාවණයේ }250\mathrm{cm}^3\mathrm ක\;\mathrm{Cu}^{2+}\text{මවුල ගණන}&=&2\times10^{-4}\mathrm{mol}\;\times\;10\\&=&2\times10^{-3}\;\mathrm{mol}\\\mathrm{Cu}\;\text{ස්කන්ධය}&=&2\times10^{-3}\mathrm{mol}\times63.5\mathrm{gmol}^{-1}\\&=&0.127\mathrm g\\\text{ස්කන්ධ ප්‍රතිශතය}&=&\frac{0.127\mathrm g}{1.0\mathrm g}\times100\%\\&=&12.7\%\end{array}

Fe ස්කන්ධ ප්‍රතිශතය සෙවීම

\begin{array}{rcl}\mathrm{අනුමාපනයට}\;\mathrm{යෙදූ}\;{\mathrm S}_2\mathrm O_3^{2-}\;\mathrm{මවුල}\;\mathrm{ගණන}&=&\frac{0.04\mathrm{mol}\times20\mathrm{cm}^3}{1000\mathrm{cm}^3}=8\times10^{-4}\mathrm{mol}\\\text{ප්‍රතික්‍රියා වූ }{\mathrm I}_2\;\mathrm{මවුල}\;\mathrm{ගණන}&=&8\times10^{-4}\mathrm{mol}\times\frac12\\&=&4\times10^{-4}\mathrm{mol}\\\text{ද්‍රාවණ }25\mathrm{cm}^3\;\mathrm ක\;\mathrm{Cu}^{2+}\mathrm{මවුල}\;\mathrm{ගණන}&=&2\times10^{-4}\mathrm{mol}\\\mathrm{එම}\;\mathrm{Cu}^{2+}\;\mathrm{හා}\;\mathrm{KI}\;\mathrm{අතර}\;\text{ප්‍රතික්‍රියාවෙන්}\;\mathrm{ලැබුණු}\;\mathrm{මවුල}\;\mathrm{ගණන}&=&1\times10^{-4}\mathrm{mol}\\\mathrm{එම}\;\mathrm{Fe}^{3+}\;\mathrm{හා}\;\mathrm{KI}\;\mathrm{අතර}\;\text{ප්‍රතික්‍රියාවෙන් }\mathrm{ලැබුණු}\;\mathrm{මවුල}\;\mathrm{ගණන}&=&4\times10^{-4}\mathrm{mol}^{-1}\times10^{-4}\mathrm{mol}\\&=&3\times10^{-4}\mathrm{mol}\\\text{ද්‍රාවණ }25\mathrm{cm}^3\;\mathrm ක\;\mathrm{Fe}^{3+}\;\mathrm{මවුල}\;\mathrm{ගණන}&=&3\times10^{-4}\mathrm{mol}\times2=6\times10^{-4}\mathrm{mol}\;\\\text{ද්‍රාවණ}\;250\mathrm{cm}^3\;\mathrm ක\;\mathrm{Fe}^{3+}\mathrm{මවුල}\;\mathrm{ගණන}&=&6\times10^{-4}\mathrm{mol}\times10=6\mathrm X10^{-3}\mathrm{mol}\\\mathrm{Fe}\;\mathrm{මවුලගණන}&=&6\times10^{-3}\;\mathrm{mol}\\\mathrm{Fe}\;\mathrm{ස්කන්ධය}\;&=&6\times10^{-3}\mathrm{mol}\times56\mathrm{gmol}^{-1}\\&=&0.336\mathrm g\\\mathrm{Fe}\;\mathrm{ස්කන්ධ}\;\text{ප්‍රතිශතය}&=&\frac{0.336\mathrm g}{1.0\mathrm g\times100\%}\\&=&33.6\%\end{array}

S ස්කන්ධ ප්‍රතිශතය සෙවීම

\begin{array}{rcl}\mathrm{සෑදුනු}\;{\mathrm{BaSO}}_4\;\mathrm{ස්කන්ධය}&=&0.1864\mathrm g\\{\mathrm{BaSO}}_4\;\mathrm{මවුලික}\;\mathrm{ස්කන්ධය}&=&137+32+16\times4\\&=&233\mathrm{gmol}^{-1}\\\mathrm{සෑදුණු}\;{\mathrm{BaSO}}_4\;\mathrm{මවුල}\;\mathrm{ගණන}&=&\frac{0.1864\mathrm g}{233\mathrm{gmol}^{-1}}=8\times10^{-4}\mathrm{mol}\\\text{ද්‍රාවණ}\;25\mathrm{cm}^3\;\mathrm{කSO}_4^{2-}\mathrm{මවුල}\;\mathrm{ගණන}&=&8\times10^{-4}\mathrm{mol}\\\text{ද්‍රාවණ}\;250\mathrm{cm}^3\;\mathrm ක\;\mathrm{SO}_4^{2-}\;\mathrm{මවුල}\;\mathrm{ගණන}&=&8\times10^{-4}\mathrm{mol}\times10\\&=&8\times10^{-3}\mathrm{mol}\\\mathrm{එම}\;\mathrm{නිසා}1\mathrm g\;\mathrm{කඅඩංගු}\;\mathrm S\;\mathrm{මවුල}\;\mathrm{ගණන}&=&8\times10^{-3}\mathrm{mol}\\\mathrm{එම}\;\mathrm{නිසා}1\mathrm{gක}\;\mathrm{අඩංගු}\;\mathrm S\;\mathrm{ස්කන්ධය}&=&8\times10^{-3}\mathrm{mol}\times32\mathrm{gmol}^{-1}\\&=&0.256\mathrm g\\\mathrm S\;\;\mathrm{ස්කන්ධ}\;\text{ප්‍රතිශතය}&=&\frac{0.256\mathrm g}{1.0\mathrm g}\times100\%\\&=&25.6\%\end{array}

4. නිෂ්ක්‍රීය ද්‍රව්‍යයක්‍ සෘජුකෝණාස්‍රාකාර ත‍හඩුවක එක් පෘෂ්ඨයක් මත ආලේප කර ඇති ක්‍රෝමියම් ස්තරයක ඝනකම නිර්ණය කිරීම සඳහා පහත ක්‍රියා පිළිවෙල අනුගමනය කරන ලදී.

ක්‍රියාපිළිවෙල ∶-

දී ඇති තහඩුවෙන් 8.0 cm x 5.0 cm සෘජුකෝණාස්‍රාකාර නියැදියක ඇති Cr ද්‍රාව්‍ය කිරීම සඳහා තනුක අම්ලයක් භාවිතා කරන ලදී. සෑදුණු Cr³⁺ උදාසීන මාධ්‍යයේ දී S₂O₈^2- (පෙරොක්සිඩයිසල්ෆේට් අයනය) මඟින් පහත දැක්වෙන ආකාරයට ඔක්සිකරණය කරන ලදී.

\begin{array}{rcl}{\mathrm S}_2\mathrm O_{8(\mathrm{aq})}^{2-}+\mathrm{Cr}_{(\mathrm{aq})}^{3+}\;+\;{\mathrm H}_2{\mathrm O}_{(\mathrm l)}&\rightarrow&{\mathrm{Cr}}_2\mathrm O_{7(\mathrm{aq})}^{2-}+\mathrm H_{(\mathrm{aq})}^++\mathrm{SO}_{4(\mathrm{aq})}^{2-}\\&&\end{array}

වැඩිපුර \begin{array}{rcl}&&{\mathrm S}_2\mathrm O_{8(\mathrm{aq})}^{2-}\\&&\end{array} ඉවත් කිරීමෙන් පසු, ද්‍රාවණය ආම්ලීකෘත කර, වැඩිපුර ෆෙරස් ඇමෝනියම් සල්ෆේට් [Fe(NH₄)₂(SO₄)₂.6H₂O] 3.10 g එක් කරන ලදී. ඉන්පසු ප්‍රතික්‍රියා නොවූ Fe²⁺, 0.05 moldm^-3 K₂Cr₂O₇ ද්‍රාවණයක් සමඟ අනුමාපනය කරන ලදී. අවශ්‍ය වූ පරිමාව 8.50 cm³ විය.

I.

i. \begin{array}{rcl}&&\mathrm{Cr}_{(\mathrm{aq})}^{3+}\\&&\end{array} සමඟ \begin{array}{rcl}&&{\mathrm S}_2\mathrm O_{8(\mathrm{aq})}^{2-}\\&&\end{array} ප්‍රතික්‍රියා සඳහා තුලිත රසායනික සමීකරණ දෙන්න.

ii. \mathrm{Fe}^{+2} සමඟ \begin{array}{rcl}&&{\mathrm{Cr}}_2\mathrm O_{7(\mathrm{aq})}^{2-}\\&&\end{array} ප්‍රතික්‍රියා සඳහා තුලිත රසායනික සමීකරණ දෙන්න.

II. නියැදිය මත ඇති Cr ස්ථරයේ ඝනකම ගණනය කරන්න.

(Cr = 7.2 gcm^-3 ; සා.ප.ස්. = Fe = 56, Cr = 52, S = 32, O = 16, N = 14, H = 1 )

I. 

i.

\begin{array}{rcl}3{\mathrm S}_2\mathrm O_{8(\mathrm{aq})}^{2-}+2\mathrm{Cr}_{(\mathrm{aq})}^{3+}\;+7\;{\mathrm H}_2{\mathrm O}_{(\mathrm l)}&\rightarrow&{\mathrm{Cr}}_2\mathrm O_{7(\mathrm{aq})}^{2-}+14\mathrm H_{(\mathrm{aq})}^++6\mathrm{SO}_{4(\mathrm{aq})}^{2-}\\&&\end{array}

ii.

6\mathrm{Fe}_{(\mathrm{aq})}^{2+}+{\mathrm{Cr}}_2\mathrm O_{7(\mathrm{aq})}^{2-}+14\begin{array}{l}\mathrm H\end{array}\begin{array}{l}{}_{(\mathrm{aq})}^+\end{array}\rightarrow2\mathrm{Cr}_{(\mathrm{aq})}^{3+}+6\mathrm{Fe}_{(\mathrm{aq})}^{3+}+7{\mathrm H}_2{\mathrm O}_{(\mathrm l)}

II. Cr ස්තරයේ ඝනකම Y cm යැයි සලකන්න.

\begin{array}{rcl}\text{සෘජුකෝණාස්‍රාකාර නියැදියේ වර්ගඵලය}&=&8.0\mathrm x5.0\\&=&40.0\mathrm{cm}^2\\\mathrm{Cr}\;\mathrm{ස්තරයේ}\;\mathrm{පරිමාව}&=&40.0\times\mathrm{Ycm}^3\\\mathrm{Cr}\;\mathrm{ස්තරයේ}\;\mathrm{ස්කන්ධය}&=&40.0\times\mathrm{Ycm}3\times7.2\mathrm{gcm}^{-3}\\\mathrm{Cr}\;\mathrm{ස්තරයේ}\;\mathrm{මවුල}\;\mathrm{ගණන}&=&\frac{40.0\times\mathrm Y\times7.2\mathrm g}{52\mathrm{gmol}^{-1}}\\\lbrack\mathrm{Fe}(\mathrm{NH}4)2(\mathrm{SO}4)2.6\mathrm H2\mathrm O\rbrack\;\mathrm{හි}\;\mathrm{මවුලික}\;\mathrm{ස්කන්ධය}&=&392\mathrm{gmol}^{-1}\\\mathrm{එබැවින්}\;\mathrm{Fe}^{2+}\;\mathrm{මවුල}\;\mathrm{ගණන}&=&\frac{3.10\mathrm g}{392\mathrm{gmol}^{-1}}\\\mathrm{වැඩිපුර}\;\mathrm{Fe}^{2+}\;\mathrm{අනුමාපනය}\;\mathrm{කිරීමට}\;\mathrm{වැයවන}\;{\mathrm K}_2{\mathrm{Cr}}_2{\mathrm O}_7\;\mathrm{මවුලගණන}&=&\frac{0.05\mathrm{mol}\times8.50\mathrm{cm}^3}{1000\mathrm{cm}^3}\\\mathrm{වැඩිපුර}\;\mathrm{Fe}^{2+}\mathrm{මවුල}\;\mathrm{ගණන}&=&\frac{0.05\times6\times8.5}{1000}\\\begin{array}{c}\mathrm{එබැවින්}\;\mathrm{නියැදියේ}\;\mathrm{Cr}\;\mathrm{ස්තරය}\text{ ද්‍රාව්‍ය වීමෙන් සෑදෙන}\\{\mathrm{Cr}}_2\mathrm O_7^{2-}\;\mathrm{සමඟ}\;\text{ප්‍රතික්‍රියා}\;\mathrm{කළ}\;\mathrm{Fe}^{2+}\;\mathrm{මවුල}\;\mathrm{ගණන}\end{array}&=&\frac{3.10\mathrm g}{392\mathrm{gmol}^{-1}}-\frac{0.05\times6\times8.5}{1000}\mathrm{mol}\\&=&7.91\times10^{-3}-2.60\mathrm x1010^{-3}\\&=&5.31\times10^{-3}\mathrm{mol}\\\mathrm{එබැවින්}\;\mathrm{Cr}^{3+}\;\mathrm{මවුල}\;\mathrm{ගණන}&=&2\times\frac16\times5.31\mathrm x10^{-3}\;\mathrm{mol}\\&=&1.77\mathrm x10^{-3\;}\mathrm{mol}\\\frac{40.0\times\mathrm Y\times7.2\mathrm g}{52\mathrm{gmol}^{-1}}&=&1.77\times10^{-3\;}\mathrm{mol}\\\mathrm Y\;&=&\;3.2\mathrm x10^{-4}\mathrm{cm}\end{array}

5. කඩදාසි කර්මාන්තයේ දී විරංජනකාරකයක් වශයෙන් සල්ෆයිට භාවිත කෙරේ. එබැවින් කඩදාසි කර්මාන්තයේ අප ජලයෙහි හා අයන අඩංගු වේ. කර්මාන්තශාලාවෙන් මෙම ජලය පිට කිරීමට පෙර මෙම අයන ඉවත් කිරීම සඳහා ඒවායේ සාන්ද්‍රණය නිර්ණය කිරීම අවශ්‍ය වේ. මෙම අයන සාන්ද්‍රණ නිර්ණය කිරීමේ ක්‍රමයක් පහත දක්වා ඇත.

• අප ජලය සාම්පලයෙන් 10.0 cm³ ක් 0.10 moldm^-3 I₂ (KI හි) ද්‍රාවණ 25.0 cm³ ක් සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කරවන ලදී. ඉහත ප්‍රතික්‍රියාවෙන් පසු ඉතිරි වන I₂ සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කිරීම සඳහා 0.10 moldm^-3 Na₂S₂O₃ 30.0 cm³ අවශ්‍ය විය. මෙම අප ජලය සාම්පලයෙන් තවත් 10.0 cm³ කොටසක් 0.10 moldm^-3 I₂ (KI හි) ද්‍රාවණයෙන් 25.0 cm³ ක් සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කරවා, තනුක HNO₃ මඟින් ආම්ලිකෘත කර, වැඩිපුර ජලීය BaCl₂ සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කරවන ලදී. එවිට සුදු අවක්ෂේපයක් ලැබිණි. මෙම අවක්ෂේපය සෝදා නියත ස්කන්ධයක‍ට රත් කිරීමෙන් පසුව ස්කන්ධය 0.932 g විය. අප ජලයේ හා අයන සාන්ද්‍රණ ගණනය කරන්න. (2004 A/L) (Ba = 137.0 , S = 32.0 , O = 16.0)

\begin{array}{l}\mathrm{SO}_3^{2-}+{\mathrm H}_2\mathrm O\rightarrow\mathrm{SO}_4^{2-}+2\mathrm H^++2\mathrm e\\{\mathrm I}_2+2\mathrm e\rightarrow2\mathrm I^-\\2{\mathrm S}_2\mathrm O_3^{2-}\rightarrow{\mathrm S}_4\mathrm O_6^{2-}+2\mathrm e\end{array}

\begin{array}{rcl}0.10\mathrm{moldm}^{-3}\;{\mathrm I}_{2\;}\text{ද්‍රාවණයේ }25.0\mathrm{cm}^3\;\mathrm ක\;\mathrm{ඇති}\;{\mathrm I}_2\;\text{ප්‍රමාණය}&=&\frac{0.1\times25}{1000}\mathrm{mol}\\\mathrm{SO}_3^{2-}\mathrm{සමඟ}\;\text{ප්‍රතික්‍රියාවෙන්}\;\mathrm{පසු}\;\mathrm{ඉතිරිවන}\;{\mathrm I}_2\;\mathrm{සමඟ}\text{ ප්‍රතික්‍රියාවූ }\;{\mathrm{Na}}_2{\mathrm S}_2{\mathrm O}_3\;\text{ප්‍රමාණය}&=&\frac{0.1\mathrm x30}{1000}\mathrm{mol}\\{\mathrm{Na}}_2{\mathrm S}_2{\mathrm O}_3\;\mathrm{සමඟ}\;\text{ප්‍රතික්‍රියා කළ }{\mathrm I}_2\text{ ප්‍රමාණය}&=&\frac12\times\frac{0.1\times30}{1000}\\&=&0.0015\mathrm{mol}\\\mathrm{SO}_3^{2-}\;\mathrm{සමඟ}\;\text{ප්‍රතික්‍රියාකළ }{\mathrm I}_2\;\text{ප්‍රමාණය}&=&0.0025\mathrm{mol}-0.0015\mathrm{mol}\\&=&0.001\mathrm{mol}\\\text{ද්‍රාවණයේ  }\mathrm{SO}_3^{2-}\;\mathrm{අයන}\;\text{සාන්ද්‍රණය}&=&\frac{0.001\times1000}{10}\\&=&0.1\mathrm{moldm}^{-3}\end{array}

\mathrm{SO}_{4(\mathrm{aq})}^{2-}+\mathrm{Ba}_{(\mathrm{aq})}^{2+}\rightarrow{\mathrm{BaSO}}_{4(\mathrm s)}

\begin{array}{rcl}\mathrm{SO}_{4(\mathrm{aq})}^{2-}\;\mathrm{හි}\;\mathrm{මවුලික}\;\mathrm{ස්කන්ධය}&=&96\mathrm{gmol}^{-1}\\{\mathrm{BaSO}}_4\;\mathrm{හි}\;\mathrm{මවුලික}\;\mathrm{ස්කන්ධය}&=&233\mathrm{gmol}^{-1}\\\mathrm{ලැබෙන}\;{\mathrm{BaSO}}_4\;\mathrm{ස්කන්ධය}&=&0.932\mathrm g\\\mathrm{SO}_{4(\mathrm{aq})}^{2-}\;\mathrm{ස්කන්ධය}&=&\frac{96\times0.932}{233}=0.384\mathrm g\\\text{ද්‍රාවණයේ}10\mathrm{cm}^3\;\mathrm ක\;\mathrm{ඇති}\;\mathrm{SO}_{4(\mathrm{aq})}^{2-}\;\text{පරමාණය}&=&\frac{0.384}{96}\mathrm{mol}=0.004\mathrm{mol}\\\mathrm{ආරම්භක}\;\mathrm{SO}_{4(\mathrm{aq})}^{2-}\text{ ප්‍රමාණය}&=&(0.004-0.001)\mathrm{mol}=0.003\mathrm{mol}\\\text{ද්‍රාවණයේ}\;\mathrm{SO}_{4(\mathrm{aq})}^{2-}\;\mathrm{අයන}\;\text{සාන්ද්‍රණය}&=&\frac{0.003\times1000}{10}\\&=&0.3\mathrm{moldm}^{-3}\end{array}

ඉදිරියේදී ප්‍රශ්න ඇතුලත් වන්නේ මෙතනටයි.