সৃজনশীলঃ ‘…’ ঢাকা বোর্ড ২০২২ – তড়িৎ রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

$-{\mathrm{NH}}_2$  গ্রুপ অর্থো প্যারা নির্দেশক হলেও অ্যানিলিনের নাইট্রেশন মেটা অবস্থানে ঘটে। কারণ নাইট্রেশনের সময় এসিডের $H^{+}$  আয়ন অ্যানিলিনের সাথে বিক্রিয়া করে অ্যানিলিনিয়াম লবণ   উৎপন্ন হয়। উৎপন্ন অ্যানিলিনিয়াম আয়ন মেটা নির্দেশক বিধায় পরবর্তীতে যখন নাইট্রেশন ঘটে তা মেটা অবস্থানে ঘটে এবং মেটা নাইট্রো অ্যানিলিন উৎপন্ন হয়।

এখানে, ক্যাথোডে সঞ্চিত ধাতু Ni এর আণবিক ভর, M = 58.7

$x=\mathrm{Ni}{\left({\mathrm{NO}}_3\right)}_2$ যৌগে $Ni$ এর যোজ্যতা $=2$ 

$\begin{array}{cc}& F=96500C\\ & I=3.5A\end{array}$ 

Z = 15% ঘণ্টা  =3600 sec 

$w_1=?$ 

উদ্দীপকের দ্রবণের ক্যাথোডে সঞ্চিত ধাতুর ভর, 

$\begin{array}{cc}{w}_1& =\frac{\mathrm{MIt}}{\mathrm{Fx}}\\ & =\frac{58.7\times 3.5\times 3600}{96500\times 2}\\ & =3.832g\end{array}$ 

এখানে, 

$\begin{array}{cc}& S=1.0M\\ & M=58.7\\ & V=500\mathrm{mL}\\ & w_2=?\end{array}$ 

আবার, বিদ্যুৎ প্রবাহের পর ক্যাথোডে সঞ্চিত Ni ধাতুর পরিমাণ, 

$\begin{array}{cc}{w}_{2^{\prime }}& =\frac{\text{ SMV }}{1000}\\ & =\frac{1\times 58.7\times .500}{1000}\\ & =29.35g\end{array}$ 

$\therefore$ দ্রবণে অবশিষ্ট Ni এর ভর, $w=w_2-w_1$ 

= 29.35-3.832 = 25.518 g

এখানে, 

$\begin{array}{cc}& w=25.518g\\ & M=58.7\\ & V=500\mathrm{mL}\end{array}$

সুতরাং বিদ্যুৎ প্রবাহের পর দ্রবণের ঘনমাত্রা, 

$\begin{array}{cc}S& =\frac{1000w}{\mathrm{MV}}\\ & =\frac{1000\times 25.518}{58.7\times 500}\\ & =0.87M\end{array}$

উদ্দীপকের তড়িৎ বিশ্লেষ্য দ্রবণটি $\mathrm{Ni}{\left({\mathrm{NO}}_3\right)}_2$  । এ দ্রবণকে দস্তা বা জিংক পাত্রে সংরক্ষণ সম্ভব কিনা তা নিচে গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করা হলো-$\mathrm{Ni}{\left({\mathrm{NO}}_3\right)}_2$  দ্রবণকে দস্তাপাত্রে সংরক্ষণ করলে দস্তার পাত্র অ্যানোেড এবং $\mathrm{Ni}{\left({\mathrm{NO}}_3\right)}_2$  দ্রবণ ক্যাথোড হিসাবে কাজ করে।

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

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

সুতরাং কোষটির e.m.f মান, 

দেওয়া আছে, 

$\begin{array}{cc}& E^{\circ }{\mathrm{Ni}}^{2+}\mathrm{Ni}=-0.25V\\ & E^{\circ }{\mathrm{Zn}}^{2+}/\mathrm{Zn}=-0.76V\end{array}$ 

$\begin{array}{cc}{E}_{\text{Cell }}& =E^{\circ }{\mathrm{Ni}}^{2+}{\mathrm{Ni}}^{-}-E^{\circ }{\mathrm{Zn}}^{2+}/\mathrm{Zn}\\ & =-(0.25-(-0.76)\\ & =+0.51V\end{array}$ 

যেহেতু E_cell এর মান ধনাত্মক সেহেতু $\mathrm{Ni}{\left({\mathrm{NO}}_3\right)}_2$  দ্রবণকে দস্তার পাত্রে রাখলে স্বতঃস্ফূর্ত বিক্রিয়ার মাধ্যমে দস্তার পাত্রের ক্ষয় ঘটবে। অর্থাৎ উদ্দীপকের তড়িৎ বিশ্লেষ্য দ্রবণটিকে দীর্ঘদিন দস্তাপাত্রে সংরক্ষণ সম্ভব হবে না।