সৃজনশীলঃ ‘[‘A’ এবং ‘B’-এরপারমাণবিকসংখ্যাযথাক্রমে…’ ২০২৪ – তড়িৎ রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

কঠিন ধাতব ও অধাতব তড়িৎ পরিবাহীকে ইলেকট্রনীয় পরিবাহী বলা হয় যেমন Cu, ধাতু গ্রাফাইট।
 এসব কঠিন পদার্থের পরমাণুর বহিস্তরে এক বা একাধিক সঞ্চালনশীল ইলেকট্রন থাকে।  এই সঞ্চারিত ইলেকট্রনের প্রবাহের মাধ্যমেই তড়িৎ প্রবাহিত হয়। এসব পরিবাহীর তাপমাত্রা বাড়লে ইলেকট্রনের কম্পন বৃদ্ধি পায়। ফলে পরিবাহীর  রোধ বেড়ে গিয়ে তড়িৎ প্রবাহ হ্রাস পায় । 

$\begin{array}{c}{E}_{A/A^{2-}}^{\circ }=+2.36\\ E_{B/B^{3+}}^{\circ }=+0.74V\\ E_{B^{8+}/B}^{\circ }=-0.74V\end{array}$

A তড়িৎদ্বারের জারণ বিভবের মান বেশি হওয়ায় এটি অ্যানোড এবং B তড়িৎদ্বারটি ক্যাথোড হিসেবে কাজ করবে।

জারণ অর্ধবিক্রিয়াঃ $3A\left(s\right)-6e^{-}\to 3A^{2+}\left(aq\right)$

বিজারণ অর্ধবিক্রিয়াঃ $2B^{2+}\left(aq\right)+6e^{-}\to 2A\left(s\right)$

_______________________________________________________________________________________

সামগ্রিক কোষবিক্রিয়াঃ $3A+2B^{2+}\to 3A^{2+}2B$

মোট তড়িচ্চালক বল (emf),

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

এখানে,

$\begin{array}{cc}& R=8.3134{\mathrm{JK}}^{-1}{\mathrm{mol}}^{-1}\\ & T=298K\\ & n=6\\ & F=96500C\\ & \left[A^{2+}\right]=0.1M\\ & \left[B^{3+}\right]=0.2M\\ & E^{\circ }{}_{\text{cell }}=?\end{array}$

নার্নস্ট সমীকরণ হতে পাই,

$\begin{array}{cc}& E_{\text{cell }}=E_{\text{cell }}-\frac{2.303RT}{nF}\log \frac{{\left[A^{2+}\right]}^3}{{\left[B^{3+}\right]}^2}\\ =& 1.62-\frac{2.303\times 8.3134\times 298}{6\times 96500}\log \frac{(0.1{)}^3}{(0.2{)}^2}\\ =& 1.64V\end{array}$

∴ প্রদত্ত সেলের তড়িচ্চালক বল 1.64 V । 

উদ্দীপক অনুসারে, B³⁺আয়নটি হলো Cr³⁺(ক্রোমিয়াম) আয়ন। Cr³⁺আয়নের দ্রবণ দস্তার (Zn) পাত্রে সংরক্ষণ করা যাবেনা।

$\begin{array}{c}{E}_{A/A^{2-}}^{\circ }=+2.36\\ E_{Cr/C{r}^{3+}}^{\circ }=0.74V\\ E_{Zn/Z{n}^{2+}}^{\circ }=-0.74V\end{array}$

এখানে, Zn তড়িৎদ্বার জারণ বিভবের মান হওয়ায় এটি  অ্যানোড এবং Cr তড়িৎদ্বার ক্যাথোড হিসেবে কাজ করে। 

জারণ অর্ধবিক্রিয়াঃ $3Zn-6e^{-}\to 3Z{n}^{2+}$

বিজারণ অর্ধবিক্রিয়াঃ $2{\mathrm{Cr}}^{2+}+6e^{-}\to 2\mathrm{Cr}\left(s\right)$

________________________________________________________________________________________________________

সামগ্রিক কোষবিক্রিয়াঃ$3\mathrm{Zn}+2{\mathrm{Cr}}^{2+}\to 3{\mathrm{Zn}}^{2+}2\mathrm{Cr}$

$\begin{array}{cc}{E}_{\text{cell }}^{\circ }=E_{Zn/Z{n}^2+}^{\circ }+E_{C{r}^3+cr}^{\circ }& =(+0.76-0.74)V\\ & =0.02V>0\end{array}$

এক্ষেত্রে, মোট কোষ বিভবের মান ধনাত্মক। অর্থাৎ শূন্য থেকে বেশি।  সুতরাং বিক্রিয়াটি স্বতঃর্স্ফুত ভাবে ঘটবে অর্থাৎ Zn জারিত হয়ে Zn²⁺ আয়নে পরিণত হবে। ফলে দস্তার (Zn এর) পাত্র ক্ষয়প্রাপ্ত হবে কাজেই দস্তার পাত্রে Cr³⁺দ্রবন রাখা যাবে।