03.08.02.II – රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියා මත පදනම් වූ ගණනය කිරීම්

6.

P ද්‍රාවණයේ , Cu²⁺ සහ H⁺ අන්තර්ගත වේ. ඒවායේ සාන්ද්‍රණ සෙවීම සඳහා පහත දැක්වෙන (1-3) ක්‍රමවේද අනුගමනය කරන ලදී.

ක්‍රමවේදය

1. \mathrm{SO}_4^{2-},{\mathrm{BaSO}}_4 ලෙස අවක්ෂේප කිරීම සඳහා P ද්‍රාවණයෙන් 25.0cm³ කට වැඩිපුර BaCl₂ ද්‍රාවණයක් එකතු කරන ලදී. අවක්ෂේපය පෙරා, සෝදා, නියත ස්කන්ධයක් ලැබෙන තෙක් වියළා ගන්නා ලදී. අවක්ෂේපයේ ස්කන්ධය 2.335 g විය. P ද්‍රාවණයේ සාන්ද්‍රණය moldm^-3ලෙස නිර්ණය කරන්න. (O = 16, S = 32, Ba = 137)
2. Cu²⁺, CuS ලෙස අවක්ෂේප කිරීම සඳහා P ද්‍රාවණයෙන් 0 cm³ ක් තුළින් H₂S බුබුලනය කරන ලදී. අවක්ෂේපය පෙරා, ජලයෙන් සෝදා, පෙරනය (3) වන ක්‍රමවේදයෙහි භාවිතා කිරීම සඳහා තබාගන්නා ලදී. මෙම අවක්ෂේපය 0.28moldm^-3 ආම්ලික KMnO₄  30.00 cm³ ක් අඩංගු අනුමාපන ප්ලාස්කුවකට දැමූ විට Cu²⁺, Mn²⁺ සහ SO₂ සෑදුණි. ද්‍රාවණ‍ය නටවා SO₂ ඉවත් කිරීමෙන් පසු, වැඩිපුර තිබූ KMnO₄, 0.01moldm^-3 Fe²⁺ ද්‍රාවණය සමඟ අනුමාපනය කරන ලදී. අන්ත ලක්ෂ්‍යයේ දී බියුරෙට්ටු පාඨාංකය     10.50 cm³ විය. P ද්‍රාවණයෙහි Cu²⁺ සාන්ද්‍රණය moldm^-3 ලෙස නිර්ණය කරන්න.

3. ඉහත (2) ක්‍රම‍වේදයෙන් ලබා ගත් පෙරනය අනුමාපන ප්ලාස්කුවකට දමා, H₂S ඉවත් කිරීම සඳහා නටවා, කාමර උෂ්ණත්වයට සිසිල් කරන ලදී. මෙයට 5% KIO₃ සහ 5% KI යන දෙකෙහිම වැඩිපුර ප්‍රමාණ එකතු කරන ලදී. මුක්ත වූ අයඩීන් අනුමාපනය කිරීම සඳහා අවශ්‍ය වූ 4moldm^-3 Na₂S₂O₃ ද්‍රාවණයේ පරිමාව 25.0 cm³ විය. P ද්‍රාවණයේ H⁺ සාන්ද්‍රණය moldm^-3 ලෙස නිර්ණය කරන්න. (2011 A/L)

 ‍\mathrm{SO}_4^{2-} අයන සාන්ද්‍රණය ගණනය කරන්න.

\begin{array}{rcl}{\mathrm{BaSO}}_4\;\text{හි ස්කන්ධය}&=&2.335\\{\mathrm{BaSO}}_{4\;}\text{හි මවුලිකස්කන්ධය}&=&233\mathrm{gmol}^{-1}\\{\mathrm{BaSO}}_4\;\mathrm{මවුල}\;\text{ප්‍රමාණය}&=&\frac{2.335\mathrm g}{233\mathrm{gmol}^{-1}}\\&=&0.01\mathrm{mol}\\\begin{array}{c}{\mathrm{BaSO}}_41\mathrm{molක}\;\mathrm{SO}_4^{2-}\;\mathrm{අයන}1\mathrm{mol}\;\mathrm{ක්}\;\\\mathrm{ඇති}\;\mathrm{බැවින්}\;\mathrm{SO}_4^{2-}\mathrm{මවුල}\;\text{ප්‍රමාණය}\end{array}&=&0.01\mathrm{mol}\\\text{ද්‍රාවණයේ  }\;\mathrm{SO}_4^{2-}&=&\;\frac{\;0.01\mathrm{mol}\times1000\mathrm{dm}^{-3}}{25}\\&=&0.4\mathrm{moldm}^{-3}\end{array}   

\begin{array}{rcl}5\mathrm{Fe}_{(\mathrm{aq})}^{2+}+\mathrm{MnO}_{4(\mathrm{aq})}^{{}^-}+8\mathrm H_{(\mathrm{aq})}^+&\rightarrow&\mathrm{Mn}_{(\mathrm{aq})}^{2+}+5\mathrm{Fe}_{(\mathrm{aq})}^{3+}+4{\mathrm H}_2{\mathrm O}_{(\mathrm l)}----(1)\\5{\mathrm{CuS}}_{(\mathrm s)}+6\mathrm{MnO}_{4(\mathrm{aq})}^{{}^-}+28\mathrm H_{(\mathrm{aq})}^+&\rightarrow&6\mathrm{Mn}_{(\mathrm{aq})}^{2+}+5\mathrm{Cu}_{(\mathrm{aq})}^{2+}\;+\;5{\mathrm{SO}}_{2(\mathrm g)}+14{\mathrm H}_2{\mathrm O}_{(\mathrm l)}----(2)\end{array} 

\begin{array}{rcl}\text{ද්‍රාවණයේ }\mathrm{SO}_{4(\mathrm{aq})}^{2-}&=&\frac{0.01\mathrm{mol}\times1000\mathrm{dm}^{-3}}{25}\\&=&0.4\mathrm{moldm}^{-3}\end{array}  

(1) සමීකරණයෙන්;

\begin{array}{rcl}\mathrm{ඉතිරි}\;\mathrm{MnO}_4^-\;\mathrm{මවුල}\;\text{ප්‍රමාණය}&=&\frac15\times1.05\mathrm x10^{-3}\\&=&2.1\times10^{-4}\mathrm{mol}\\\mathrm{එකතු}\;\mathrm{කරන}\;{\mathrm{ලදKMnO}}_4\;\mathrm{මවුල}\text{ ප්‍රමාණය}&=&\frac{0.28\times30}{1000}=8.4\mathrm x10^{-3}\mathrm{mol}\\\mathrm{CuS}\;\mathrm{සමඟ}\;\text{ප්‍රතික්‍රියා }\mathrm{කළ}\;\mathrm{MnO}_4^-\;\mathrm{මවුල}\;\text{ප්‍රමාණය}&=&8.4\times10^{-3}-2.1\mathrm x10^{-4}\\&=&8.2\times10^{-3}\mathrm{mol}\end{array}   

(2)සමීකරණයෙන්;

\begin{array}{rcl}\mathrm{CuS}\;\mathrm{මවුල}\;\text{ප්‍රමාණය}&=&\frac56\times8.2\mathrm x10^{-3}\\&=&6.8\mathrm x10^{-3}\mathrm{mol}\\\text{ ද්‍රාවණ}\;25.00\mathrm{cm}^3\;\mathrm{හි}\;\mathrm{අඩංගු}\;\mathrm{Cu}^{2+}\mathrm{මවුල}\text{ ප්‍රමාණය}&=&6.8\mathrm x10^{-3}\mathrm{mol}\\\text{ද්‍රාවණයේ   }\left[\mathrm{Cu}_{(\mathrm{aq})}^{2+}\right]&=&\frac{6.8\mathrm x10^{-3}}{25}\times1000\mathrm{moldm}^{-3}\\\left[\mathrm{Cu}_{(\mathrm{aq})}^{2+}\right]&=&0.27\mathrm{moldm}^{-3}\end{array}   

• ඉහත ගණනයේ දී (2) ප්‍රතික්‍රියාවෙන් සෑදුණු SO₂ වැඩිපුර KMnO₄ සමඟ ප්‍රතික්‍රියා නොකළ බව උපකල්පනය කර ඇත.

\begin{array}{rcl}&&\mathrm{Cu}_{(\mathrm{aq})}^{2+}\end{array}  අතර ප්‍රතික්‍රියාවෙන් සෑදෙන H⁺ නොසලකා හැරිය විට,

\begin{array}{rcl}\mathrm{IO}_3^-+5\mathrm I^-+6\mathrm H^+&\rightarrow&3{\mathrm I}_2+3{\mathrm H}_2\mathrm O----(\mathrm A)\\{\mathrm I}_2+2{\mathrm S}_2\mathrm O_3^{2-}&\rightarrow&2\mathrm I^-+{\mathrm S}_4\mathrm O_6^{2-}----(\mathrm B)\\&&(\mathrm A)+(\mathrm B)\\\mathrm{IO}_3^-+6{\mathrm S}_2\mathrm O_3^{2-}&\rightarrow&\mathrm I^-+3{\mathrm S}_4\mathrm O_6^{2-}+3{\mathrm H}_2\mathrm O----(\mathrm C)\\&&\end{array}   

 

\begin{array}{rcl}{\mathrm S}_2\mathrm O_3^{2-}\;\mathrm{මවුල}\;\text{ප්‍රමාණය}&=&\frac{0.4}{1000}\times25\\\text{ද්‍රාවණයේ}\;\left[\mathrm H_{(\mathrm{aq})}^+\right]&=&\frac{0.4}{1000}\times25\times\frac{1000}{25}\mathrm{moldm}^{-3}\\\left[\mathrm H_{(\mathrm{aq})}^+\right]&=&0.4\mathrm{moldm}^{-3}\\&&\end{array}

 

7.  

I. 3d ගොනුවේ මූලද්‍රව්‍යයක් වන M, Mⁿ⁺ අයනයක් සාදයි. එම අයනය තනුක H₂SO₄ මාධ්‍යයේ දී \mathrm{MnO}_4^- මඟින්    අයනයට ඔක්සිකරණය කළ හැක. පරීක්ෂණයක දී, Mⁿ⁺ 5.00 x 10^-3 mol ක්  බවට ඔක්සිකරණය කිරීම සඳහා 0.100moldm^-3 KMnO₄ ද්‍රාවණ 30.00 cm³ ක් අවශ්‍ය විය. මෙම දත්ත භාවිතා කර n හි අගය ගණනය කරන්න.

II. Cu අඩංගු Z මිශ්‍ර ලෝහයෙහි ඇති Cu ප්‍රතිශතය නිර්ණය කිරීම සඳහා පහත දැක්වෙන I හා II ක්‍රියාපිළිවෙල අනුගමනය කරන ලදී.

ක්‍රියාපිළිවෙල;

i) Z මිශ්‍ර ලෝහයේ 80 g ක නියැදියක් තනුක H₂SO₄ ද්‍රාවණ 500.0 cm³ ක ද්‍රවණය කරන ලදී. මෙම ද්‍රාවණයෙන් 25.0 cm³ කට වැඩිපුර KI එක් කිරීමෙන් CuI සුදු අවක්ෂේපය සහ I₂ පමණක් ඵල වශයෙන් ලැබුණි. නිදහස් වූ I₂ , දර්ශකය ලෙස පිෂ්ටය භාවිත කරමින්, Na₂S₂O₃ ද්‍රාවණය සමඟ අනුමාපනය කරන ලදී. මේ සඳහා අවශ්‍ය වූ Na₂S₂O₃ ද්‍රාවණ පරිමාව 30.00 cm³ විය.

ii) ආස්‍රැත ජලය 0 cm³ ක K₂Cr₂O₇ 1.18 g ක් ද්‍රවණය කිරීමෙන් පිළියෙල කරගත් ද්‍රාවණයේ 25.00 cm³ කට තනුක H₂SO₄ 20.00 cm³ ක් සහ වැඩිපුර KI එක් කරන ලදී. දර්ශකය ලෙස පිෂ්ටය භාවිත කර, නිදහස් වූ I₂ ඉහත පියවර I හි භාවිතා කළ Na₂S₂O₃ ද්‍රාවණය සමඟ අනුමාපනය කරන ලදී. මේ සඳහා අවශ්‍ය වූ Na₂S₂O₃ ද්‍රාවණ පරිමාව 24.0 cm³ විය. (2012 A/L)

1. ක්‍රියාපිළිවෙල I හා II හි සිදුවන ප්‍රතික්‍රියා සඳහා තුලිත රසායනික සමීකරණ දෙන්න.
2. Z මිශ්‍ර ලෝහයෙහි ඇති Cu ප්‍රතිශතය නිර්ණය කරන්න.
3. ක්‍රියාපිළිවෙල I හා II හි අන්ත ලක්ෂ්‍යවල දී නිරීක්ෂණය කිරීමට ලැබෙන වර්ණ විපර්යාස දක්වන්න.

(O = 16, K =39 , Cr = 52 , Cu = 63.5)

I.

\begin{array}{l}(5-\mathrm n)(\mathrm{MnO}_4^-+8\mathrm H^++5\mathrm e\rightarrow\mathrm{Mn}^{2+}+4{\mathrm H}_2\mathrm O\\5\left(\mathrm M^{\mathrm n+}+2{\mathrm H}_2\mathrm O\rightarrow\mathrm{MO}_2^++4\mathrm H^++(5-\mathrm n)\mathrm e\right)\\(5-\mathrm n)\mathrm{MnO}_4^-\equiv5\mathrm M^{\mathrm n+}----(1)\\\end{array}

 

\begin{array}{l}{\mathrm{KMnO}}_4\;\mathrm{හි}\;\mathrm{මවුල}\;\text{ප්‍රමාණය}=\frac{0.1}{1000}\times30\\\mathrm{MnO}_4^-\;\mathrm{හි}\;\mathrm{මවුල}\;\text{ප්‍රමාණය}=\frac{0.1}{1000}\times30\\\mathrm M^{\mathrm n+}\mathrm{මවුල}\;\text{ප්‍රමාණය}=5.00\times10^{-3}\\\end{array} 

KMnO₄ හි මවුල ප්‍රමාණය

ඉහත (1) හි දැක්වෙන සම්බන්ධතාව අනුව,

\begin{array}{rcl}\frac{\mathrm{Mn}^+\;\mathrm{මවුල}\;\mathrm{ගණන}}{\mathrm{MnO}_4^-\mathrm{මවුලගණන}}&=&\frac5{(5-\mathrm n)}\\\frac5{(5-\mathrm n)}&=&\frac{5.00\times10^{-3}}{3\times10^{-3}}\\&=&\frac53\\3&=&5-\mathrm n\\\mathrm n&=&2\\&&\end{array}  

 II.

ක්‍රියාපිළිවෙල I

\begin{array}{rcl}2\mathrm{Cu}^{2+}+4\mathrm I^-&\rightarrow&2\mathrm{CuI}+{\mathrm I}_2---(1)\\{\mathrm I}_2+2{\mathrm S}_2\mathrm O_3^{2-}&\rightarrow&{\mathrm S}_4\mathrm O_6^{2-}+2\mathrm I^----(2)\\&&\end{array}  

 ක්‍රියාපිළිවෙල II 

\begin{array}{rcl}{\mathrm{Cr}}_2\mathrm O_7^{2-}+14\mathrm H^++6\mathrm I^-&\rightarrow&3{\mathrm I}_2+2\mathrm{Cr}^{3+}+7{\mathrm H}_2\mathrm O----(3)\\{\mathrm I}_2+2{\mathrm S}_2\mathrm O_3^{2-}&\rightarrow&{\mathrm S}_4\mathrm O_6^{2-}+2\mathrm I^-----(4)\end{array} 

 ක්‍රියාපිළිවෙල II සැළකීමෙන්

III.

ක්‍රියාපිළිවෙල නිල් → අවර්ණ

ක්‍රියාපිළිවෙල නිල් → (ළා පැහැති) කොළ

8)ඝන ලවණ මිශ්‍රණයක Na₂SO₄ , NaNO₃ , Na₂SO₃ අන්තර්ගත වේ.මෙහි පවතින ඇනායන ප්‍රමාණාත්මකව විශ්ලේෂණය කිරීම සඳහා පහත ක්‍රියාපිළිවෙල අනුගමනය කරන ලදී .

i. ලවණ මිශ්‍රණය 15.38g ක් ජලයේ දියකර 250.00 cm³ ද්‍රාවණයක් සාදාගන්නා ලදී.

ii. එම ද්‍රාවණයෙන් 25.0 cm³ ක් වැඩිපුර BaCl₂ ද්‍රාවණයක් සමඟ හොඳින් මිශ්‍ර කරන ලදී. මෙහිදී ලැබෙන අවක්ෂේපය පෙරා සෝදා වියළි බර මනින ලදී. අවක්ෂේපයේ බර 2.017 g විය.

iii. මුල් ද්‍රාවණයෙන් තවත් 25.00 cm³ ක් සමඟ ආම්ලික මාධ්‍යයේදී සම්පූර්ණයෙන්ම ප්‍රතික්‍රියා කිරීමට 0.1 moldm^-3 KMnO₄ ද්‍රාවණයකින් 20.00 cm³  අවශ්‍ය විය.

iv. මුල් ද්‍රාවණයෙන් තවත් 25.00 cm³ ක් Al  කුඩු හා වැඩිපුර NaOH සමඟ රත් කරන ලදී. නිදහස් වූ වායුව 0.1 moldm^-3 H₂SO₄  50.00 cm³ තුලට අවශෝෂණය කරනු ලැබේ.  ඉතිරි H₂SO₄   සමඟ ප්‍රතික්‍රියා වීමට 0.2 moldm^-3 NaOH ද්‍රාවණයකින් 30.00 cm³  ක් අවශ්‍ය විය.

i). ඉහත II, III, IV ක්‍රියා පිළිවෙල වලදී සිදුවන සියලුම ප්‍රතික්‍රියා සඳහා තුලිත රසායන සමීකරණ ලියන්න.

ii) පිළියෙල කරන ලද ද්‍රාවණයේ SO₄^2- , SO₃^2- හා NO₃^–   අයන සාන්ද්‍රණය ගණනය කරන්න.(Ba = 137, S = 32, O = 16)

 

I) ක්‍රියාපිළිවෙල II

\begin{array}{rcl}{\mathrm{BaCl}}_2\;+\;{\mathrm{Na}}_2{\mathrm{SO}}_4\;\;\;&\longrightarrow&\;\;\;\;{\mathrm{BaSO}}_4\;\;\;+\;2\mathrm{NaCl}\\{\mathrm{BaCl}}_2\;+\;{\mathrm{Na}}_2{\mathrm{SO}}_3\;\;\;&\longrightarrow&\;\;\;\;{\mathrm{BaSO}}_3\;\;\;+\;2\mathrm{NaCl}\end{array} 

ක්‍රියාපිළිවෙල III

\begin{array}{rcl}5\;\mathrm{SO}_3^{2-}\;2\;{\mathrm{MnO}}_4-\;+\;6\;\mathrm H^+\;\;&\longrightarrow&\;\;5\;\;\mathrm{SO}_4^{2-}\;+2\;\mathrm{Mn}^{2+}\;+\;3{\mathrm H}_2\mathrm O\end{array} 

ක්‍රියාපිළිවෙල IV

III.

III ක්‍රියාපිළිවෙල සැලකූ විට,

\begin{array}{rcl}\mathrm{වැයවූ}\;{\mathrm{MnO}}_4\;\mathrm{මවුල}\;\mathrm{ගණන}\;&=&\frac{\;0.\;1\;\mathrm x\;20}{100\;}=\;2\times\;10^{-3}\;\mathrm{mol}\\\mathrm n\;\mathrm{MnO}4\;\;\;\;:\;\;\mathrm n\;\mathrm{SO}_3^{2-}\;\;\;\;\;\;&=&\;\;\;\;2\;\;:\;\;5\\\text{ප්‍රතික්‍රියා}\;\mathrm{කළ}\;\mathrm{SO}_3^{2-}\;\mathrm{මවුල}\;\mathrm{ගණන}\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;&=&\;\;2\;\mathrm x10^{-3}\;\times\;52\;\;\\&=&\;\;5\times10^{-3\;}\mathrm{mol}\;\;\\\therefore\;\lbrack\mathrm{SO}_3^{2-}\;\;\rbrack&=&\;\frac{5\mathrm x10^{-3}\;\mathrm{mol}}{2.\;5\mathrm x10^{-3}\;\mathrm{dm}^3\;}\;\;\;\;\\&=&\;\;0.2\;\mathrm{mold}\;\mathrm m^{-3}\;\;\\\text{ද්‍රාවන}\;25\;\mathrm{cm}^3\;\mathrm ක\;\mathrm{අඩංගු}\;\mathrm{SO}_3^{2-}\mathrm{මවුල}\;\mathrm{ගණන}\;\;&=&\;5\times10^{-3}\;\mathrm{mol}\;\\\therefore\;\mathrm{අවක්ෂේප}\;\mathrm{වූ}\;{\mathrm{BaSO}}_3\;\mathrm{මවුලික}\;\mathrm{ස්කන්ධය}\;\;\;\;\;\;\;\;&=&\;5\mathrm x10^{-3}\;\mathrm{mol}\;\\{\mathrm{BaSO}}_3\;\mathrm{මවුලික}\;\mathrm{ස්කන්ධය}\;\;\;\;\;\;\;\;\;&=&\;271\;\mathrm g\;\\\mathrm{අවක්ෂේප}\;\;{\mathrm{BaSO}}_3\;\mathrm{ස්කන්ධය}\;\;\;\;\;\;&=&\;271\;\mathrm g\;\mathrm x\;5\mathrm x10^{-3}\;\mathrm{mol}\;\\&=&\;1.085\;\mathrm g\\\;\mathrm{අවක්ෂේපයේ}\;{\mathrm{BaSO}}_4\;\;\mathrm{ස්කන්ධය}\;&=&\;2.017\;\mathrm g\;–\;1.085\;\mathrm g\;\\\;&=&\;0.932\;\;\mathrm g\;\\{\mathrm{BaSO}}_4\;\;\mathrm{මවුලික}\;\mathrm{ස්කන්ධය}\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;&=&\;233\;\mathrm{gmol}^{-1\;}\\{\mathrm{BaSO}}_4\;\;\mathrm{මවුල}\;\mathrm{ගණන}\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;&=&\;\frac{0.932\;\mathrm g\;}{\;233\;\mathrm{gmol}^{-1\;}}\\&=&\;4\;\mathrm x\;10^{-3}\;\mathrm{mol}\;\\\therefore\text{ ද්‍රාවණයේ}\;25\;\mathrm{cm}^3\;\mathrm ක\;\mathrm{SO}_4^{2-}\;\mathrm{මවුල}\;\mathrm{ගණන}\;&=&\;4\;\mathrm x\;10^{-3}\;\mathrm{mol}\\\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\left[\;\mathrm{SO}_4^{2-}\right]\;\;\;\;\;&=&\frac{\;\;4\;\mathrm x\;10^{-3}\;\mathrm{mol}\;\;\;}{25\times\;10^{-2}\;\mathrm{dm}^{3\;}\;\;\;\;}\\&=&\;0.16\;\;\mathrm{moldm}^{-3}\end{array}ෂ් 

IV ක්‍රියාපිළිවෙල සැලකූ විට,

 9) නිෂ්ක්‍රීය ද්‍රව්‍යයක් හා Fe₃O₄ කිසියම් ප්‍රමණයක් අඩංගු හීමටයිට් ලෝපස් (Fe₂O₃) නියැඳියක්, එහි සංශුද්ධතාව නීර්ණය කිරීම සඳහා පහත දැක්වෙන ක්‍රියාවලිය අනුගමනය කර විශ්ලේෂණය කරන ලදී.

ලෝපස් 8.00g ක නියැඳියක් එහි ඇති සියලුම යකඩ, Fe²⁺ බවට පරිවර්තනය කිරීම සඳහා ,වැඩිපුර ජලීය KI (50 cm³) සමඟ ආම්ලික මාධ්‍යයක දී පිරියම් කරන ලදී . අනතුරුව ද්‍රාවනය 100.00 cm³ තෙක් තනුක කරන  ලද ද්‍රාවනයේ 25.00 cm³ කොටසක් 1.00 moldm^3- Na₂S₂O₃ සමඟ අනුමාපනය කළ විට, අන්ත ලක්ෂ්‍යයට එළැඹීම සඳහා 24.00 cm³ ක පරිමාවක් අවශ්‍ය විය. තනුක කරන ලද ද්‍රාවණයෙන් 25.00 cm³ ක වෙනත් කොටසක් අයඩීන් මුලුමනින්ම ඉවත් කිරීම සඳහා CCl₄ සමඟ හොඳින් සොලවා, අනතුරුව ලැබෙන ද්‍රාවණය 1.00 moldm^3-  KMnO₄ ද්‍රාවණයක් සමඟ අනුමාපනය කරන ලදී. KMnO₄ ද්‍රාවණය 5.20 cm³ ක් එකතු කිරීමේදී අන්ත ලක්ෂ්‍යයට එළැඹිනි.

I. ආම්ලික මාධ්‍යයේදී ජලීය KI සමඟ පහත දෑ සිදු කරන ප්‍රතික්‍රියා සඳහා තුලිත සමීකරණ ලියන්න.

i.Fe₂O₃

ii. Fe₃O₄

II. ලෝපස් වල Fe₂O₃ ස්කන්ධ ප්‍රතිශතය ගණනය කරන්න. (2010 A/L)

I.

\begin{array}{rcl}{\mathrm{Fe}}_2{\mathrm O}_3\;+\;6\mathrm H^+\;\;+\;2\mathrm I^-\;\;&\longrightarrow&\;\;2\mathrm{Fe}^{2+}\;\;+\;{\mathrm I}_2\;\;+3{\mathrm H}_2\mathrm O\\{\mathrm{Fe}}_3{\mathrm O}_{4\;}+\;8\mathrm H^+\;+2\mathrm I^-\;&\longrightarrow&\;\;\;3\mathrm{Fe}^+\;\;+\;{\mathrm I}_2\;\;+\;4{\mathrm H}_2\mathrm O\\{\mathrm I}_2\;+\;2{\mathrm S}_2\mathrm O_3^{2-}\;\;&\longrightarrow&\;\;\;{\mathrm S}_4\mathrm O_6^{2-}\;+\;2\mathrm I^-\end{array} 

II. ලෝපස් වල  Fe₂O₃ මවුල x ද, Fe₃O₄ මවුල y ද, ඇතැයි සලකන්න.

\begin{array}{rcl}\begin{array}{c}\mathrm{තනුක}\;\mathrm{කරන}\;\mathrm{ලද}\;25.00\;\mathrm{cm}^3\;\text{ද්‍රාවණයේ}\;\mathrm{ඇති}\;\\{\mathrm I}_2\;\mathrm{අනුමාපනය}\;\mathrm{කිරීමට}\text{ අවශ්‍ය}\;{\mathrm{Na}}_2{\mathrm S}_2{\mathrm O}_3\;\mathrm{මවුල}\;\mathrm{ගණන}\end{array}\;&=&\frac{\;1\;\times\;24}{1000\;}\\\;&=&\;24\;\times\;10^{-3\;}\mathrm{mol}\\\;\therefore\;{\mathrm I}_2\;\mathrm{මවුල}\text{ සංඛ්‍යාව }&=&\;\;\frac12\;\;\times\;24\;\mathrm x\;10^{-3}\;\mathrm{mol}\end{array}

\begin{array}{l}\therefore\;\mathrm x\;+\;\mathrm y\;=\;0.048\;\\\mathrm{MnO}_4^{{}^-}\;+\;5\mathrm{Fe}^{2+}\;+\;8\mathrm H^+\;\;\longrightarrow\;\;\;5\mathrm{Fe}^{2+}\;+\;4{\mathrm H}_2\mathrm O\;+\;\mathrm{Mn}^+\;\end{array}

 

\begin{array}{l}{\mathrm{KMnO}}_4\;\mathrm{මවුල}\;\text{සංඛ්‍යාව}\;=\frac{\;1}{1000\;}\mathrm x\;5.2\;\mathrm{mol}\end{array}

 

I₂ වල බලපෑම නොසලකා හැරීමෙන් ,

\begin{array}{rcl}\mathrm{Fe}^{2+}\;\mathrm{මවුල}\;\text{සංඛ්‍යාව}\;&=&\frac{\;5\;\mathrm x\;1}{1000\;}\times\;5.2\;\mathrm{mol}\\100\;\mathrm{cm}^3\;\mathrm{වල}\;\mathrm{ඇති}\;\mathrm{Fe}^{2+}\;\mathrm{මවුල}\text{ සංඛ්‍යාව}\;&=&5\;\mathrm x\frac{\;1\mathrm x\;5.2\;\mathrm{mol}\;\mathrm x\;4}{1000\;}\\&=&\;0.104\;\mathrm{mol}\\2\;\mathrm x\;+\;3\mathrm y\;&=&\;0.048\;----(2)\\&&\end{array}

(1)  හා (2)  සමිකරණ භාවිතයෙන් x විසඳීම .

\begin{array}{rcl}\mathrm x\;&=&\;0.04\;\\\therefore\;{\mathrm{Fe}}_2{\mathrm O}_3\;\mathrm{වල}\;\mathrm{ස්කන්ධය}\;&=&\;0.04\;\mathrm{mol}\;\times\;160\;\mathrm{gmol}^{-1}\;\;\\&=&\;6.4\;\mathrm g\;\\\therefore\;\mathrm{සංශුද්ධ}\;\text{ප්‍රතිශතය}\;({\mathrm{Fe}}_2{\mathrm O}_3\;\%\;\mathrm W/\mathrm W)\;&=&\;\frac{6.4}{8.0}\times\;100\%\;\;\;\;\;\;\\\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;&=&\;80\%\\&&\end{array}

10.

X මිශ්‍රණයෙහි KClO₃  හා KCl ස්කන්ධය අනුව ප්‍රතිශතය නීර්ණය කිරීම සඳහා පහත සඳහන් ක්‍රියාපිළිවෙල භාවිතා කරන ලදී. X මිශ්‍රණයෙහි KClO₃  , KCl හා ජලයේ ද්‍රාව්‍ය නිෂ්ක්‍රීය ද්‍රව්‍යයක් අඩංගු වේ.

X  හි 1.100 g ස්කන්ධයක් 250 cm³ පරිමාමිතික ප්ලාස්කුවක, ආස්‍රැත ජලය 50 cm³ ක දිය කර, අවසාන පරිමාව 250 cm³ දක්වා ආස්‍රැත ජලයෙන් තනුක කරන ලදී. (Yද්‍රාවණය)

ClO₃^–,Cl^– බවට ඔක්සිකරණය කිරීම සඳහා මෙම ද්‍රාවණයෙන් 25.0 cm³ කොටසක් SO_2(g)  සමඟ පිරියම් කරන ලදී. ද්‍රාවණය නැටවීමෙන්  වැඩිපුර SO_2(g)  ඉවත් කරන ලදී. සම්පූර්ණ Cl^– , AgCl ලෙස අවක්ෂේප කිරීම සඳහා ජලීය AgNO₃ මෙම ද්‍රාවණයට එක් කරන ලදී. ඉන්පසු අවක්ෂේපය පෙරා , ආස්‍රැත ජලයෙන් සෝදා , නියත ස්කන්ධයක් ලැබෙන තුරු 105⁰C දී වියළන ලදී.සෑදුණු AgCl අවකෂේපයේ ස්කන්ධය 0.135 g වේ.

Yද්‍රාවණයෙන් තවත් 25.0 cm³ කොටසක් , ආම්ලික මාධ්‍යයේදී  0.20 moldm^3-  Fe (II) ද්‍රාවණයක , 30.00 cm³ සමඟ රත් කරන ලදී.ප්‍රතික්‍රියා නොවූ Fe (II) ඔක්සිකරණය කිරීම සඳහා අවශ්‍ය වූ 0.02 moldm^3-  KMnO₄ පරිමාව 20.00 cm³ වේ.

ClO₃^– සමඟ Fe (II) පහත ආකාරයට ප්‍රතික්‍රියා කරයි.

\mathrm H^++\mathrm{ClO}_3^-\;+\;\mathrm{Fe}^{2+}\longrightarrow\mathrm{Cl}^-+\;\mathrm{Fe}^{3+}+{\mathrm H}_2\mathrm O\;(\mathrm{තුලිත}\;\mathrm{නැත}.) 

X හි අඩංගු  KClO₃  හා KCl ස්කන්ධය අනුව ප්‍රතිශතය වෙන වෙනම ගණනය කරන්න. (2015 A/L )(O = 16, Cl = 35.5, K = 39, Ag = 108) 

6\mathrm{Fe}^{2+}\;+\;\;\mathrm{ClO}_3^-\;+\;6\mathrm H^+\;\longrightarrow\;\;\;6\mathrm{Fe}^{3+}\;+\mathrm{Cl}^-\;+\;3{\mathrm H}_2\mathrm O