সৃজনশীলঃ ‘Fe/FeSO4(aq, 1M) H…’ ২০২৪ – পরিবেশ রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় এক কুলম্ব বিদ্যুৎ প্রবাহের ফলে কোনো পদার্থের যত পরিমাণ অ্যানোডে দ্রবীভূত বা ক্যাথোডে সঞ্চিত হয়, তাকে ঐ পদার্থের তড়িৎ রাসায়নিক তুল্যাঙ্ক বলে। সিলভার (Ag) এর তড়িৎ রাসায়নিক তুলাঙ্ক 0.00118 gCoul বলতে বোঝায়। প্রতি কুলম্ব বিদ্যুৎ প্রবাহের ফলে সিলভারের 0.001118g পরিমাণ অ্যানোডে দ্রবীভূত বা ক্যাথোডে সঞ্চিত হয়।

উদ্দীপকের বিজারণ অর্ধকোষ হলো: Cu²⁺/Cu

দস্তা (Zn) এর অর্ধকোষ হলো: Zn/Zn²⁺

বিক্রিয়াটি হবে:

$\mathrm{Zn}\left(s\right)+{\mathrm{Cu}}^{2+}\left(\mathrm{aq}\right)⟶{\mathrm{Zn}}^{2+}\left(\mathrm{aq}\right)+\mathrm{Cu}\left(s\right)$

কোষ সংকেত হবে: 

$\mathrm{Zn}\left(s\right)/{\mathrm{Zn}}^{2+}\left(\mathrm{aq}\right)\mid {\mathrm{Cu}}^{2+}\left(\mathrm{aq}\right)/\mathrm{Cu}\left(s\right)$

এখন, কোষটির emf হলো:

$\begin{array}{cc}{E}_{\text{Cell }}^o& =E_{{\mathrm{Cu}}^{2+}/\mathrm{Cu}}^o-E_{{\mathrm{Zn}}^{2+}/\mathrm{Zn}}^o\\ & =[0.34-(-0.76\left)\right]V\\ & =1.10V\end{array}$

∴ বিক্রিয়াটি স্বতঃস্ফূর্তভাবে ঘটবে।
∴ Cu কে Zn এর পাত্রে রাখা যাবে না।

উদ্দীপকে দেওয়া আছে,

Fe/FeSO4(1M) | | CuSO4(aq, 2M) / Cu

এখানে, 

$E_{{\mathrm{Fe}}^{2+}/\mathrm{Fe}}^o=-0.44V$

এবং $E_{{\mathrm{Cu}}^{2+}/\mathrm{Cu}}^o=+0.34V$

এখন,

$\begin{array}{cc}{E}_{\mathrm{Cell}}^o& =E_{{\mathrm{Cu}}^{2+}/\mathrm{Cu}}^o-E_{{\mathrm{Fe}}^{2+}/\mathrm{Fe}}^o\\ & =[0.34-(-0.44\left)\right]V\\ & =+0.78V\end{array}$

এখন,

$\begin{array}{cc}{E}_{\text{Cell }}& =E_{\text{Cell }}^o-\frac{0.0592}{2}\log \frac{\left[{\mathrm{Fe}}^{2+}\right]}{\left[{\mathrm{Cu}}^{2+}\right]}\\ & =0.78-[0.0296\times \log \left(\frac{1}{2}\right)]\\ & =0.79V\text{ (Ans.) }\end{array}$