সৃজনশীলঃ ‘[EAl/Al3+∘=+1.66V,ECu/Cu2+∘=−0.34V,EZn/Zn2+∘=+0.76V]…’ দিনাজপুর বোর্ড ২০২৫ – তড়িৎ রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

আণবিক গঠনে অ্যালডিহাইড মূলক থাকায় মিথানয়িক এসিড $\left(\mathrm{HCOOH}\right)$ মৃদু বিজারকরূপে মৃদু জারককে বিজারিত করে এবং নিজে জারিত হয়ে ${\mathrm{CO}}_2$ গ্যাস ও $H_{2}O$ গঠন করে।

বিক্রিয়া : $\mathrm{HCOOH}+\left[O\right]\to {\mathrm{CO}}_2\left(g\right)+H_{2}O\left(l\right)$

তাই মৃদু বিজারকরূপে $HCOOH$ যে কোনো অ্যালডিহাইডের মতোই ফেহলিং দ্রবণকে বিজারিত করে ${\mathrm{Cu}}_{2}O$ এর লালচে অধঃক্ষেপ তৈরি করে। 

$\mathrm{HCOOH}+2\mathrm{Cu}(\mathrm{OH}{)}_2+2\mathrm{NaOH}\stackrel{\Delta }{\to }{\mathrm{Cu}}_{2}O\downarrow +{\mathrm{Na}}_2{\mathrm{CO}}_3+4H_{2}O$ 
এজন্য মিথানোয়িক এসিড $\left(HCOOH\right)$  একটি বিজারক। 

উদ্দীপকের কোষটিতে $Al$ এর জারণ বিভব $+1.66V$ এবং $Cu$ এর জারণ বিভব $-0.34V$। $Al$ এর জারণ বিভব বেশি হওয়ায় $Al$ অ্যানোড ও $Cu$ ক্যাথোড হিসেবে কাজ করবে।

অ্যানোড অর্ধকোষ বিক্রিয়া : $2\mathrm{Al}\left(s\right)-6e^{-}\to 2{\mathrm{Al}}^{3+}\left(\mathrm{aq}\right)$

ক্যাথোড অর্ধকোষ বিক্রিয়া : $3{\mathrm{Cu}}^{2+}\left(\mathrm{aq}\right)+6e^{-}\to 3\mathrm{Cu}\left(s\right)$

___________________________________________________________________

কোষ বিক্রিয়া : $2\mathrm{Al}\left(s\right)+3{\mathrm{Cu}}^{2+}\left(\mathrm{aq}\right)\to 2{\mathrm{Al}}^{3+}\left(\mathrm{aq}\right)+3\mathrm{Cu}\left(s\right)$
$\therefore$ কোষটির কোষ ডায়াগ্রাম : $\mathrm{Al}/{\mathrm{Al}}^{3+}\Vert {\mathrm{Cu}}^{3+}/\mathrm{Cu}$ 

উদ্দীপকের অ্যানোডের দ্রবণের স্থলে $0.1M$$ZnS{O}_4$ দ্রবণ ব্যবহার করলে $Zn$ ধাতু অ্যানোড ও $Cu$ ধাতু ক্যাথোড হিসেবে কাজ করবে।

অ্যানোড অর্ধকোষ বিক্রিয়া : $\mathrm{Zn}\left(s\right)-2e^{-}\to {\mathrm{Zn}}^{3+}\left(\mathrm{aq}\right)$

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

কোষ বিক্রিয়া : $\mathrm{Zn}\left(s\right)+{\mathrm{Cu}}^{2+}\left(\mathrm{aq}\right)\to {\mathrm{Zn}}^{3+}\left(\mathrm{aq}\right)+\mathrm{Cu}\left(s\right)$ 

সুতরাং কোষ বিভব, 

$E_{\text{cell }}=(E_{{\mathrm{Zn}/\mathrm{Zn}}^{2+}}^{\circ }-E_{\mathrm{Cu}/{\mathrm{Cu}}^{2+}}^{\circ })+$$\frac{0.0592}{n}\log \frac{\left[{\mathrm{Cu}}^{2+}\right]}{\left[{\mathrm{Zn}}^{2+}\right]}$

দেওয়া আছে, 

$\begin{array}{cc}& E_{{\mathrm{Zn}/\mathrm{Zn}}^{2+}}^{\circ }=+0.76V\\ & E_{{\mathrm{Cu}/\mathrm{Cu}}^{2+}}^{\circ }=-0.34V\\ & \left[{\mathrm{Cu}}^{2+}\right]=0.15M\\ & \left[{\mathrm{Zn}}^{2+}\right]=0.1M\\ & n=2\end{array}$

$\begin{array}{cc}& =\{0.76-(-0.34\left)\right\}+\frac{0.0592}{2}\log \left(\frac{0.15}{0.1}\right)\\ & =+1.1052V\end{array}$ 

আবার,

দেওয়া আছে, 

$\begin{array}{cc}& E_{{\mathrm{AlAl}}^{3+}}^{\circ }=+1.66V\\ & E_{{\mathrm{Cu}/\mathrm{Cu}}^{2+}}^{\circ }=-0.34V\\ & \left[{\mathrm{Al}}^{3+}\right]=0.2M\\ & \left[{\mathrm{Cu}}^{2+}\right]=0.15M\\ & n=6\end{array}$ 

উদ্দীপকের কোষটির কোষ বিক্রিয়া (গ থেকে) অনুসারে, কোষ বিভব, 

$E_{\text{cell }}=(E_{{\mathrm{Al}/\mathrm{Al}}^{3+}}^{\circ }-E_{\mathrm{Cu}/{\mathrm{Cu}}^{2+}}^{\circ })+\frac{0.0592}{n}\log \frac{{\left[{\mathrm{Cu}}^{2+}\right]}^3}{{\left[{\mathrm{Al}}^{3+}\right]}^2}$

$\therefore$ কোষ বিভবের পরিবর্তন $=(1.9894-1.1052)V=0.8842V$

সুতরাং, একই তাপমাত্রায় অ্যানোডের দ্রবণের স্থলে $0.1M{\mathrm{ZnSO}}_4$ দ্রবণ ব্যবহার করা হলে কোষ বিভবের মান $0.8842V$ হ্রাস পাবে।