সৃজনশীলঃ ‘(i) A/A2:E∘=+0.75 V(ii)…’ রাজশাহী বোর্ড ২০২২ – পরিমাণগত রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

ফ্যারাডের প্রথম সূত্র থেকে আমরা জানি, 

$N_A\cdot e^{-}=1$ ফ্যারাডে $=96500C$

$e^{-}=$ একটি ইলেকট্রনের চার্জ, $N_A=$ অ্যাভোগেড্রো সংখ্যা।

$\therefore e^{-}=\frac{96500C}{N_A}=\frac{96500C}{6.022\times {10}^{23}}=1.60245\times {10}^{-19}C$ 

$\therefore$ একটি ইলেকট্রনের চার্জ $=1,602\times {10}^{-19}C$.

উদ্দীপকের (i) ও (iii) নং তড়িৎদ্বার দ্বারা গঠিত কোষের চিত্র নিম্নরূপ : 

$A$ তড়িৎদ্বারের জারণ বিভব, $E_{A/A^{2+}}^{\circ }=+0.75V$
$C$ তড়িৎদ্বারের জারণ বিভব, $E_{C/C^{2+}}^{\circ }=+0.35V$

যেহেতু $E_{A/A^{2+}}^{\circ }>E_{C/C^{2+}}^{\circ }$, তাই $A$ তড়িৎদ্বারটি অ্যানোড (জারণ) এবং $C$ তড়িৎদ্বারটি ক্যাথোড (বিজারণ) হিসেবে কাজ করবে।

অ্যানোড অর্ধকোষ বিক্রিয়া: $A\to A^{2+}+2e^{-}$
ক্যাথোড অর্ধকোষ বিক্রিয়া: $C^{2+}+2e^{-}\to C$

লবণ সেতুসহ গঠিত কোষের সংকেত:

$A\left|A^{2+}\right|\left|C^{2+}\right|C$

এখানে,
অ্যানোডের জারণ বিভব, $E_{A/A^{2+}}^{\circ }=+0.75V$
ক্যাথোডের বিজারণ বিভব, $E_{C^{2+}/C}^{\circ }=-0.35V$
[যেহেতু জারণ বিভব $E_{C/C^{2+}}^{\circ }=+0.35V$]

আমরা জানি, কোষের প্রমাণ বিভব,

$E_{\mathrm{cell}}^{\circ }=E_{\mathrm{anode}\left(\mathrm{ox}\right)}^{\circ }+E_{\mathrm{cathode}\left(\mathrm{red}\right)}^{\circ }$

$E_{\mathrm{cell}}^{\circ }=E_{A/A^{2+}}^{\circ }+E_{C^{2+}/C}^{\circ }$

$E_{\mathrm{cell}}^{\circ }=(+0.75)+(-0.35)V$ (মান বসিয়ে পাই)

$E_{\mathrm{cell}}^{\circ }=+0.40V$

অতএব, লবণ সেতুসহ গঠিত কোষটির বিভব $+0.40V$।

মূলনীতি: $B$ নির্মিত পাত্রে দ্রবণ রাখলে পাত্রটি অ্যানোড (জারণ) হিসেবে কাজ করবে। কোষ বিভব ($E_{\mathrm{cell}}^{\circ }$) এর মান ধনাত্মক হলে স্বতঃস্ফূর্ত বিক্রিয়া ঘটবে এবং পাত্রটি ক্ষয়প্রাপ্ত হবে।

দেওয়া আছে,
অ্যানোড $B$ এর জারণ বিভব, $E_{B/B^{2+}}^{\circ }=+0.40V$
ক্যাথোড $A$ এর বিজারণ বিভব, $E_{A^{2+}/A}^{\circ }=-0.75V$
ক্যাথোড $C$ এর বিজারণ বিভব, $E_{C^{2+}/C}^{\circ }=-0.35V$

$1$. $B$ পাত্রে $A$ এর দ্রবণ রাখলে:
কোষ বিভব, $E_{\mathrm{cell}}^{\circ }=E_{B/B^{2+}}^{\circ }+E_{A^{2+}/A}^{\circ }$
$E_{\mathrm{cell}}^{\circ }=(+0.40)+(-0.75)V=-0.35V$
যেহেতু $E_{\mathrm{cell}}^{\circ }$ এর মান ঋণাত্মক, তাই কোনো বিক্রিয়া ঘটবে না এবং পাত্র সুরক্ষিত থাকবে।

$2$. $B$ পাত্রে $C$ এর দ্রবণ রাখলে:
কোষ বিভব, $E_{\mathrm{cell}}^{\circ }=E_{B/B^{2+}}^{\circ }+E_{C^{2+}/C}^{\circ }$
$E_{\mathrm{cell}}^{\circ }=(+0.40)+(-0.35)V=+0.05V$

যেহেতু $E_{\mathrm{cell}}^{\circ }$ এর মান ধনাত্মক, তাই স্বতঃস্ফূর্ত বিক্রিয়া ঘটবে এবং পাত্র ক্ষয়প্রাপ্ত হবে।

সিদ্ধান্ত: $B$ নির্মিত পাত্রে $C$ এর লবণ দ্রবণ রাখলে পাত্রটি রাসায়নিকভাবে ক্ষয়প্রাপ্ত হবে।