সৃজনশীলঃ ‘…’ Combined ২০১৮ – তড়িৎ রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

KMnO₄ সেকেন্ডারিস্ট্যান্ডার্ড পদার্থ বলা হয়। কারণঃ

১. KMnO₄ কে বিশুদ্ধ অবস্থায় পাওয়া যায় না এবং সংরক্ষণ করলেও বিশুদ্ধ থাকে না।

২. বায়ুর উৎপাদন CO₂, O₂ ও জলীয় বাষ্প দ্বারা KMnO₄ এর উপাদান আক্রান্ত হয়।

৩. প্রকৃত দ্রবণকে সংরক্ষণ করলে KMnO₄ এর ঘনমাত্রা সময়ের সাথে সাথে পরিবর্তিত হয়ে যায়।

উদ্দীপকের (i) ও (ii) নং কোষের বিজারণ বিভবের মান দেওয়া আছে,

E°_A²⁺_(aq)/A(s) = 0.20 volt

  এবং E°_B²⁺_(aq)/B(s) = -0.62 volt

যেহেতু E°_A²⁺_(aq)/A(s) এর বিজারণ বিভবের মান বেশি সেহেতু E°_A²⁺_(aq)/A(s) এর বিজারণ এবং E°_B²⁺_(aq)/B(s) এর জারণ ঘটে।

∴ জারণ অর্ধকোষ বিক্রিয়াঃ $B\left(s\right)\to B^{2+}\left(\mathrm{aq}\right)+2e^{-}$

∴ বিজারণ অর্ধকোষ বিক্রিয়াঃ$A^{2+}\left(\mathrm{aq}\right)+2e^{-}\to A\left(s\right)$

_____________________________________________________________________________

∴ কোষ বিক্রিয়াঃ$B\left(s\right)+A^{2+}\left(\mathrm{aq}\right)\to B^{2+}\left(\mathrm{aq}\right)+A\left(s\right)$

আমরা পাই,

কোষীয় তড়িচ্চালক বল,

দেওয়া আছে,

  E° _A²⁺_(aq)/A(s) = +0.20 volt

   E°_B²⁺_(aq)/B(s) = -0.62 volt

আমরা জানি,

E_cell = E°_A²⁺_(aq)/A(s) - E°_B²⁺_(aq)/B(s)

    = 0.20 - (-0.62)

    = + 0.82 volt

সুতরাং উদ্দীপকের (i) এবং (ii) নং অর্ধকোষ দ্বারা সৃষ্ট কোষের তড়িচ্চালক বল +0.82 volt।

উদ্দীপকের B²⁺ এর দ্রবণ 'A' এবং 'X' ধাতু নির্মিত কোন পাত্রে সংরক্ষণ করা যাবে নিচে গাণিতিকভাবে যুক্তি দেওয়া হলোঃউদ্দীপকের B²⁺ এর দ্রবণে 'A' পাত্রে রাখলে A পাত্রের দ্রবণটি অ্যানোড এবং B²⁺ দ্রবণটি ক্যাথোড হিসেবে আচরণ করবে। সেক্ষেত্রে,

  অ্যানোড অর্ধকোষ বিক্রিয়াঃ$A\left(s\right)\to A^{2+}\left(\mathrm{aq}\right)+2e^{-}$ 

ক্যাথোড অর্ধকোষ বিক্রিয়াঃ$B^{2+}\left(\mathrm{aq}\right)+2e^{-}\to B\left(s\right)$ 

__________________________________________________________________________________

কোষ বিক্রিয়াঃ $A\left(s\right)+B^{2+}\left(\mathrm{aq}\right)\to A^{2+}\left(\mathrm{aq}\right)+B\left(s\right)$

দেওয়া আছে,

E°_B²⁺_(aq)/B(s) = -0.62 volt

E°_A²⁺_(aq)/A(s) = +0.20 volt

সুতরাং কোষটির তড়িচ্চালক বল,

  E_cell = E°_B²⁺_(aq)/B(s) - E°_A²⁺_(aq)/A(s)

       = -0.62 -(+0.20)

       = 0.82 volt

যেহেতু E_cell এর মান ঋণাত্মক সেহেতু B²⁺ এর দ্রবণ A পাত্রে রাখলে কোষ বিক্রিয়া স্বতঃস্ফূর্ত ভাবে ঘটবে না।

অর্থাৎ B²⁺ এর দ্রবণ A পাত্রে রাখা যাবে। আবার B²⁺ এর দ্রবণ 'X' ধাতু পাত্রে রাখলে 'X' ধাতু নির্মিত পাত্রটি অ্যানোড এবং B²⁺ দ্রবণটি ক্যাথোড হিসেবে কাজ করবে।

সেক্ষেত্রে, 

অ্যানোড অর্ধকোষ বিক্রিয়াঃ$X\left(s\right)\to X^{2+}\left(\mathrm{aq}\right)+2e^{-}$ 

ক্যাথোড অর্ধকোষ বিক্রিয়াঃ$B^{2+}\left(\mathrm{aq}\right)+2e^{-}\to B\left(s\right)$

__________________________________________________________________________________

কোষ বিক্রিয়াঃ $X\left(s\right)+B^{2+}\left(\mathrm{aq}\right)\to X^{2+}\left(\mathrm{aq}\right)+B\left(s\right)$

দেওয়া আছে,

E°_B²⁺_(aq)/B(s) = -0.62 volt

E°_smiX²⁺_(aq)/X(s) = -0.08 volt

আমরা জানি,

 E_cell = E°_B²⁺_(aq)/B(s) - E°_X²⁺_(aq)/X(s)

       = -0.62 - (-0.08)

       = +0.18 volt

যেহেতু E_cell এর মান ধনাত্মক সেহেতু B²⁺ এর দ্রবণটি X ধাতু নির্মিত পাত্রে রাখলে স্বতঃস্ফূর্ত বিক্রিয়ার মাধ্যমে পাত্রের ক্ষয় হবে। অর্থাৎ B²⁺ এর দ্রবণ X ধাতু নির্মিত পাত্রে রাখা যাবে না। সুতরাং দেখা যায় যে, B²⁺ এর দ্রবণটি A ধাতু নির্মিত পাত্রে সংরক্ষণ করা যাবে।