সৃজনশীলঃ ‘…’ কুমিল্লা বোর্ড ২০১৭ – তড়িৎ রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

প্রোপেনকে মিথেনের সমগোত্রক বলা হয়। কারণ- মিথেন (CH₃) ও প্রোপেন (CH₃ – CH₂ – CH₃) একই প্রকার মৌল (হাইড্রোজেন ও কার্বন) সমন্বয়ে গঠিত এবং দুই যৌগের সমগোত্রকের মধ্যে মিথিলিন (- CH₂ -) মূলকের পার্থক্য থাকে। এদের সাধারণ সংকেত C_nH_2n+2 | যেহেতু মিথেন (H- CH₂ -H) দুটি হাইড্রোজেন পরমাণু দুটি অ্যালকাইল (- CH₃) মূলক দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়ে প্রোপেন (CH₃ – CH₂ – CH₃) গঠিত হয়েছে, সেহেতু প্রোপেনকে মিথেনের সমগোত্রক বলা হয়।

উদ্দীপকের B কোষটিতে ক্যাথোড হলো ${\mathrm{Ca}}^{2+}$ আয়ন। B কোষটির ক্ষেত্রে দেওয়া আছে, প্রবাহিত তড়িৎ প্রবাহ, $I=5\mathrm{amp}$
তড়িৎ প্রবাহের সময়, $t=10$ মিনিট $=600$ সেকেন্ড
ফ্যারাডে ধ্রুবক, $F=96500C$
${\mathrm{Ca}}^{2+}$ এর যোজ্যতা, $x=2$
${\mathrm{Ca}}^{2+}$ এর আণবিক ভর, $M=40.0$

আমরা জানি, ক্যাথোডে সঞ্চিত পদার্থের পরিমাণ,
$W=\frac{\mathrm{MIt}}{\mathrm{Fx}}=\frac{40\times 5\times 600}{96500\times 2}=0.622g$

সুতর্রাং B কোষের ক্যাথোডে সঞ্চিত পদার্থের পরিমাণ 0.622 g

উদ্দীপকে উল্লেখিত তথ্য অনুযায়ী A হলো লেড স্টোরেজ ব্যাটারি। ব্যাটারিটিতে চার্জিং এবং ডিসচার্জিং প্রক্রিয়া নিম্নোক্ত বিক্রিয়া সংঘটিত হয়-

চার্জিং: ব্যাটারির তড়িচ্চালক বলের মান সাধারণত 2.03 V হয়ে থাকে। ব্যাটারি ব্যবহারের ফলে তড়িচ্চালক বলের মান যখন 1.17 V এ নেমে আসে তখন একে পুনরায় চার্জ করার প্রয়োজন হয়। ব্যাটারির চার্জিং এর সময় পশ্চাদমুখী বিক্রিয়া ঘটে।

ডিসচার্জিং: লেড স্টোরেজ ব্যাটারির প্রতিটি চেম্বারের মধ্যে $H_{2}S{O}_4$ যোগ করার ফলে ব্যাটারি চার্জিত হয়। ফলে বাম তড়িদদ্বারের লেড ধাতু দ্রবীভূত হয়ে ${\mathrm{Pb}}^{2+}$ আয়নে পরিণত হয় এবং দ্রবণের $H_{2}S{O}_4$ এর ${\mathrm{SO}}_4{}^2$ এর সাথে যুক্ত হয়ে অদ্রবণীয় $PbS{O}_4$ উৎপন্ন করে।

দ্রবণে : $2H_2{\mathrm{SO}}_4\rightleftharpoons 4H^{+}+2{\mathrm{SO}}_4{}^{2-}$

বাম তড়িদদ্বারে বা অ্যানোড তড়িদদ্বারে:

ডান তড়িদদ্বারে বা ক্যাথোড তড়িদদ্বারে:

${\mathrm{PbO}}_2\left(s\right)+4H^{+}+{\mathrm{SO}}_4{}^{2-}+2e\to {\mathrm{PbSO}}_4\left(s\right)+2H_{2}O$

মূল বিক্রিয়াটি অবশ্য নিম্নলিখিত প্রক্রিয়ায় সম্পন্ন হয়

উদ্দীপকের কোষটির ব্যাটারি বার বার চার্জকরণের ফলে $H_{2}S{O}_4$ মিশ্রিত পানি বিশ্লেষিত হয়ে $H_2$ ও $O_2$ গ্যাস উৎপন্ন করে। ফলে এসিডে পানির পরিমাণ কমে যায় এবং কোষটি অচল হওয়ার সম্ভাবনা থাকে। তাই কোষটিকে সচল রাখার কৌশল হিসাবে ঐ ব্যাটারিতে মাঝে মাঝে এসিডের ঘনত্ব হাইড্রোমিটার দ্বারা পরীক্ষা করে বিশুদ্ধ পানিযোগ করে $H_{2}S{O}_4$ এর ঘনমাত্রা সঠিক রাখা হয়।