সৃজনশীলঃ ‘[‘A’ এবং ‘B’…’ চট্টগ্রাম বোর্ড ২০১৯ – তড়িৎ রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

ধাতুর গঠনে রয়েছে অসংখ্য মুক্ত ইলেকট্রন। বিদ্যুৎ পরিবহনের সময় এগুলো তাদের অবস্থান থেকে বিচ্যুত হয়। ধাতুকে যখন উত্তপ্ত করা হয়, তখন মুক্ত ইলেকট্রনসমূহের গতিশক্তি বৃদ্ধি পায়। এর ফলে, ইলেকট্রনসমূহের পরস্পরের মধ্যে সংঘর্ষ বেড়ে যায়। এতে ইলেকট্রন সমূহের পরিবহন বাধাগ্রস্থ হয়। এ কারণে, তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে ধাতব পরিবাহীর তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতা হ্রাস পায়। 

এখানে, দেওয়া আছে, 

$\begin{array}{cc}& E_{A/A^{2+}}^0=+2.36V\\ & E_{B/B}^0{}^{3+}=+0.74V\end{array}$ 

যেহেতু $E_{A/A^{2+}}^0>E_{B/B}^0{}^{3+}$ সুতরাং A তড়িৎদ্বার অ্যানোড ও B তড়িৎদ্বার ক্যাথোড হিসেবে কাজ করবে।
কোষ বিক্রিয়াটিকে নিম্নোক্ত রূপে প্রকাশ করা যায়- 
$3A+2B^{3+}\stackrel{6e^{-}}{\to }2B+3A^{2+}$ 

এখানে,

$\begin{array}{cc}{E}_{\text{Cell }}^0& =E_{{A/A}^{2+}}^0-E_{B/B^{3+}}\\ & =(2.36-0.74)V\\ & =+1.62V\end{array}$ 

এখানে,
সর্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক,

$R=8.314{\mathrm{JK}}^{-1}{\mathrm{mol}}^{-1}$

তাপমাত্রা, T=298 K

$n=6$

ফ্যারাডের ধ্রুবক, F
$=96500C$
$\left[A^{2+}\right]=0.1M$
$\left[B^{3+}\right]=0.2M$
তড়িচ্চালক বল, $E_{\text{cell }}=$ ? 

নার্নস্ট সমীকরণ থেকে পাই, 

$\begin{array}{cc}& E_{\text{Cell }}^0=E_{\text{Cell }}^0-\frac{2.303\mathrm{RT}}{\mathrm{nF}}\log \frac{{\left[A^{2+}\right]}^3}{{\left[B^{3+}\right]}^2}\\ & =1.62-\frac{2.303\times 8.314\times 298}{6\times 96500}\\ & \times \log \left(\frac{{0.1}^3}{{0.2}^2}\right)\\ & =1.635V\end{array}$ 

অতএব, উদ্দীপকের কোষের তড়িচ্চালক বল হলো $1.635V$ ।

$Zn$ এর পাত্রে $B^{3+}$ রাখা যাবে কিনা, তা নির্ণয় করতে হলে নিম্নোক্ত 2টি বিষয় বিবেচনায় রাখতে হবে-
$i.$$Zn$ ধাতু নির্মিত পাত্রটি অ্যানোড হিসেবে ব্যবহৃত হচ্ছে কিনা।
$ii.$ কোষ বিক্রিয়া স্বতঃস্ফূর্ত হচ্ছে কিনা। 

দেওয়া আছে,

$E_{B/B^{3+}}^0=+0.74V$ 

এখানে, $E_{\mathrm{Zn}/{\mathrm{Zn}}^{2+}}^0=+0.76V$
কোষের তড়িচ্চালক বল $E_{\text{Cell }}^0=E_{\mathrm{Zn}/{\mathrm{Zn}}^{2+}}^0-E_{B/B^{3+}}^0$ 

$\begin{array}{cc}& =(0.76-0.74)V\\ & =0.02V\end{array}$ 

যেহেতু $E_{\text{Cell }}^0>0$, সুতরাং $Zn$ নির্মিত পাত্রে $B^{3+}$ আয়নের দ্রবণ রাখলে $Zn-$পাত্র অ্যানোড হিসেবে ক্রিয়া করবে এবং কোষ বিক্রিয়া স্বতঃস্ফূর্তভাবে ঘটবে অর্থাৎ $Zn-$পাত্র ক্ষয়প্রাপ্ত হবে। কাজে $Zn-$পাত্রে $B^{3+}$ আয়নের দ্রবণ সংরক্ষণ করা যাবে না।