সৃজনশীলঃ ‘এখানে, X ও…’ ২০২৫ – তড়িৎ রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

দুর্বল এসিড ও দুর্বল ক্ষারকের প্রশমন টাইট্রেশনে উপযুক্ত নির্দেশক নেই। কারণ এ শ্রেণির প্রশমন বিক্রিয়া অতি ধীরে ধীরে ঘটে। তাই প্রশমন বিন্দুতে কোনো নির্দেশকের হঠাৎ বর্ণ পরিবর্তন সঠিকভাবে পাওয়া যায় না। প্রশমনের শেষ পর্যায়েও pH এর তেমন কোনো হঠাৎ পরিবর্তন হয় না। এজন্য প্রশমন টাইট্রেশনে কোনো নির্দেশক কার্যকর হয় না।

উদ্দীপকের ডান পাত্রটির দ্রবণে $Y^{+}$ আয়নের পরিমাণ নির্ণয় :

$Y^{+}$ আয়নের ঘনমাত্রা, $S=0.3M=0.3\mathrm{mol}{L}^{-1}$

অর্থাৎ, প্রতি লিটার দ্রবণে $0.3\mathrm{mol}{Y}^{+}$ আয়ন আছে।

আমরা জানি,

1 mol -এ  $Y^{+}$ আয়ন আছে $=6.02\times {10}^{23}$ টি

∴ 0.3 mol -এ $Y^{+}$ আয়ন আছে $=6.02\times {10}^{20}$ টি

   $=1.807\times {10}^{23}$ টি

উদ্দীপকের X ও Y মৌল দুটি হলো Ni ও Ag।

উদ্দীপকের কোষটিতে X ধাতু তথা Ni ধাতু অ্যানোড এবং Y ধাতু তথা Ag ধাতু ক্যাথোড হিসেবে কাজ করে। এক্ষেত্রে,

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

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

কোষ বিক্রিয়া: $\mathrm{Ni}\left(s\right)+2{\mathrm{Ag}}^{+}\left(\mathrm{aq}\right)⟶{\mathrm{Ni}}^{2+}\left(\mathrm{aq}\right)+\mathrm{Ag}\left(s\right)$

এখানে,

$\begin{array}{cc}& E_{\mathrm{Ni}/{\mathrm{Ni}}^{2+}}^0=+0.25V\\ & E_{{\mathrm{Ag}}^{+}/\mathrm{Ag}}^0=+0.80V\end{array}$

এখন,

$\begin{array}{cc}{E}_{\text{cell }}^0& =E_{\mathrm{Ni}/{\mathrm{Ni}}^{2+}+}^0{E}_{{\mathrm{Ag}}^{+}/\mathrm{Ag}}^0\\ & =0.25+0.80\end{array}$

$\therefore E_{\text{cell }}^0=1.05V$

এখানে,

$\begin{array}{cc}& R=8.314J{K}^{-1}{\mathrm{mol}}^{-1}\\ & T={25}^{\circ }C=298K\\ & n=2\\ & F=96500C\\ & {\mathrm{Ni}}^{2+}]=0.2M\\ & \left[{\mathrm{Ag}}^{+}\right]=0.3M\end{array}$

নার্নস্ট সমীকরণ হতে,

$\begin{array}{cc}{E}_{\text{cell }}& =E_{\text{cell }}^0-\frac{2.303\mathrm{RT}}{\mathrm{nF}}\log \frac{\left[{\mathrm{Ni}}^{2+}\right]}{{\left[{\mathrm{Ag}}^{+}\right]}^2}\\ & =1.05-\frac{2.303\times 8.314\times 298}{2\times 96500}\log \left\{\frac{0.2}{(0.3{)}^2}\right\}\\ \therefore E_{\text{cell }}& =1.04V\end{array}$

আবার, $\left[{\mathrm{Ag}}^{+}\right]=1.5M$ হলে,

$\begin{array}{cc}{E}_{\text{cell }}& =E_{\text{cell }}^0-\frac{2.303\mathrm{RT}}{\mathrm{nF}}\log \frac{\left[{\mathrm{Ni}}^{2+}\right]}{{\left[{\mathrm{Ag}}^{+}\right]}^2}\\ & =1.05-\frac{2.303\times 8.314\times 2.98}{2\times 96500}\log \left\{\frac{0.2}{(1.5{)}^2}\right\}\\ \therefore E_{\text{cell }}& =1.08V\end{array}$

দেখা যাচ্ছে যে, ${\mathrm{Ag}}^{+}$ এর ঘনমাত্রা 1.5M হলে কোষের তড়িৎচালক শক্তি পূর্বের তুলনায় বৃদ্ধি পায়। তাই বৈদ্যুতিক বাতিটির উজ্জ্বলতার পরিবর্তন হবে অর্থাৎ বাতিটি অধিক উজ্জ্বলভাবে জ্বলবে।