সৃজনশীলঃ ‘…’ চট্টগ্রাম বোর্ড ২০২১ – তড়িৎ রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

কপারের তড়িৎ রাসায়নিক তুল্যাংক 0.000329 gC^–1 বলতে বোঝায় তড়িৎ বিশ্লেষ্যণের সময় 1 কুলম্ব বিদ্যুৎ প্রবাহের ফলে কপার তড়িৎদ্বারে 0.000329 g কপার সঞ্চিত হয়।

উদ্দীপকের কোষটির ক্ষেত্রে M এর বিজারণ বিভব E°_M²⁺_/M = 0.25 V ।  M‘  এর বিজারণ বিভব E°_M⁺_/M‘ = +0.799 V । যেহেতু M এর বিজারণ বিভবের মান কম তাই উদ্দীপকের কোষে M অ্যানোড ও M‘ ক্যাথোড হিসাবে কাজ করে।

অ্যানোড অর্ধকোষ বিক্রিয়া: $M\left(s\right)⟶M^{2+}\left(\mathrm{aq}\right)+2e^{-}$

ক্যাথোড অর্ধকোষ বিক্রিয়া: $2M^{\prime +}\left(\mathrm{aq}\right)+2e^{-}\to 2M^{\prime }\left(s\right)$

কোষ বিক্রিয়া: $M\left(s\right)+2M^{+}\left(\mathrm{aq}\right)\to M^{2+}\left(\mathrm{aq}\right)+2M^{\prime }\left(s\right)$

কোষ ডায়াগ্রাম: $M/M^{2+}\Vert M^{\prime +}/M^{\prime }$

∴ কোষটির emf,

দেওয়া আছে,

E°_M²⁺_/M = 0.25 V

E°_M⁺_/M‘ = +0.799 V

,

E_cell = E°_M⁺_/M‘ – E°_M²⁺_/M

       = (0.799 – 0.25)V

       = 0.549 V

সুতরাং কোষটির emf মান 0.549 V.

উদ্দীপকের অ্যানোডের দ্রবণকে জিঙ্ক এর পাত্রে সংরক্ষণ করা যাবে কিনা তা নিচে গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করা হলো:

উদ্দীপকের অ্যানোডের দ্রবণটি M (NO₃)_{2 ,} যেহেতু জিংকের পাত্রে অ্যানোডের দ্রবণক রাখা হয় সেহেতু এ দ্রবণ ক্যাথোড হিসাবে কাজ করে এবং জিংকের পাত্র অ্যানোড হিসাবে কাজ করবে। সেক্ষেত্রে –

অ্যানোড অর্ধকোষ বিক্রিয়া: $\mathrm{Zn}\left(s\right)\to {\mathrm{Zn}}^{2+}\left(\mathrm{aq}\right)+2e^{-}$

ক্যাথোড অর্ধকোষ বিক্রিয়া: $M^{2+}\left(\mathrm{aq}\right)+2e^{-}\to M\left(s\right)$

কোষ বিক্রিয়া: $\mathrm{Zn}\left(s\right)+M^{2+}\left(\mathrm{aq}\right)\to {\mathrm{Zn}}^{2+}\left(\mathrm{aq}\right)+M\left(s\right)$

দেওয়া আছে,

E°_M²⁺_/M = 0.25 V

E°_Zn²⁺_/Zn = –0.76 V

সুতরাং বিক্রিয়াটির কোষ বিভব,

E_cell = E°_M²⁺_/M – E°_Zn²⁺_/Zn

       = 0.25 – (–0.76)V

       = 1.01 V

যেহেতু বিক্রিয়াটির E_cell এর মান ধনাত্মক, সেহেতু অ্যানোডের দ্রবণকে জিঙ্ক এর পাত্রে রাখলে স্বতঃস্ফূর্ত বিক্রিয়া ঘটিয়ে জিঙ্ক পাত্রের ক্ষয় করবে। অর্থাৎ উদ্দীপকের অ্যানোডের দ্রবণকে জিংকের পাত্রে সংরক্ষণ করা যাবে না।