সৃজনশীলঃ ‘EZn/Zn2+0=0.76 V,EAl/Al3+0=1.66 V…’ ঢাকা বোর্ড ২০২৩ – পরিমাণগত রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

অপ্রতিসম অসম্পৃক্ত জৈব যৌগের সঙ্গে অপ্রতিসম বিকারকের সংযোজন বিক্রিয়ায় বিকারক অণুর ধনাত্মক অংশ সাধারণত কম সংখ্যক হাইড্রোজেন পরমাণুবিশিষ্ট অসম্পৃক্ত কার্বন পরমাণুতে যুক্ত হয়। যা মার্কনিকভের নীতি ক্রমে পরিচিত। 

এখানে,

• অ্যানোডে অর্ধ বিক্রিয়া : $2\mathrm{Al}\to 2{\mathrm{Al}}^{3+}+6e^{-}$
• ক্যাথোডে অর্ধ বিক্রিয়া : $3{\mathrm{Zn}}^{2+}+6e^{-}\to 3\mathrm{Zn}$
• কোষ বিক্রিয়া : $2\mathrm{Al}+3{\mathrm{Zn}}^{2+}\to 2{\mathrm{Al}}^{3+}+3\mathrm{Zn}$

আবার,

$E_{\mathrm{Zn}/{\mathrm{Zn}}^{2+}}^{\circ }=0.76\text{ V}$

$\therefore E_{{\mathrm{Zn}}^{2+}/\mathrm{Zn}}^{\circ }=$ প্রমাণ বিজারণ বিভব $=-0.76\text{ V}$

$E_{\mathrm{Al}/{\mathrm{Al}}^{3+}}^{\circ }=1.66\text{ V}$

সুতরাং,

$\begin{array}{cc}{E}_{\text{cell}}^{\circ }& =E_{\mathrm{Al}/{\mathrm{Al}}^{3+}}^{\circ }+E_{{\mathrm{Zn}}^{2+}/\mathrm{Zn}}^{\circ }\\ & =1.66+(-0.76)\\ & =+0.9\text{ V}\end{array}$

যেহেতু $E_{\text{cell}}^{\circ }=(+)$ তাই ${\mathrm{ZnSO}}_4$ দ্রবণ $\mathrm{Al}$ এর পাত্রে রাখলে বিক্রিয়া করবে। তাই $\mathrm{Al}$ পাত্রে দ্রবণ রাখা যাবে না।

দেওয়া আছে,
আদি আয়তন, $V=250\text{ mL}=0.25\text{ L}$
আদি ঘনমাত্রা, $S_1=0.5\text{ M}$
বিদ্যুৎ প্রবাহ, $I=2.5\text{ A}$
সময়, $t=1\text{ hour}=3600\text{ s}$
$\mathrm{Zn}$ এর যোজনী, $n=2$
ফ্যারাডে ধ্রুবক, $F=96500\text{ C/mol}$

দ্রবণের আদি মোল সংখ্যা:

$n_1=S_1\times V=0.5\times 0.25=0.125\text{ mol}$

তড়িৎ বিশ্লেষণে জমাকৃত $\mathrm{Zn}$ এর মোল সংখ্যা:

$n_2=\frac{I\times t}{n\times F}=\frac{2.5\times 3600}{2\times 96500}\approx 0.04663\text{ mol}$

দ্রবণে অবশিষ্ট ${\mathrm{Zn}}^{2+}$ এর মোল সংখ্যা:

$n_3=n_1-n_2=0.125-0.04663=0.07837\text{ mol}$

দ্রবণের নতুন ঘনমাত্রা:

$S_2=\frac{n_3}{V}=\frac{0.07837}{0.25}=0.31348\text{ M}$

তড়িৎ বিশ্লেষণের পর দ্রবণের ঘনমাত্রা হবে $0.313\text{ M}$।