সৃজনশীলঃ ‘(i) Al(s)/Al3+(aq)‖X2+(aq)/X (ii)…’ ২০২৫ – তড়িৎ রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

এখানে, $Y=10$

$NaOH$ এর আণবিক ভর,

$M=23+16+1=40$

$10\%\mathrm{NaOH}$ এর ঘনমাত্রা,

$\begin{array}{cc}S& =\frac{10Y}{M}\\ & =\frac{10\times 10}{40}=2.5M\end{array}$

উদ্দীপকের (i) নং এর কোষ বিক্রিয়া অনুযায়ী, Al তড়িৎদ্বার অ্যানোড হিসেবে কাজ করবে। ${\mathrm{Al}}^{3+}$ এর তড়িৎ বিশ্লেষণের ফলে ${\mathrm{Al}}^{3+}$ আয়ন নিম্নরূপে বিজারিত হয়ে ক্যাথোডে জমা হবে-

${\mathrm{Al}}^{3+}+3e^{-}⟶\mathrm{Al}$

এখানে, Al-এর তড়িৎ রাসায়নিক তুল্যাংক,

$Z=\frac{27}{3\times 96500}{\mathrm{gC}}^{-1}=9.33\times {10}^{-5}{\mathrm{gC}}^{-1}$

প্রবাহিত বিদ্যুৎ, $I=0.2A$

সময়, $t=25\min =(25\times 60)s=1500s$

ক্যাথোডে জমাকৃত $Al$ এর ভর, $W=$?

আমরা জানি, $W=ZIt$

$=(9.33\times {10}^{-5}\times 0.2\times 1500)g=0.028g$

∴ ক্যাথোডে $0.028g$ অ্যালুমিনিয়াম (Al) জমা হবে।

উদ্দীপকের (i) নং কোষ বিক্রিয়া অনুসারে, অ্যালুমিনিয়াম অ্যানোড, $X$ ধাতু ক্যাথোড হিসেবে কাজ করবে।

অর্থাৎ (i) নং কোষটি: $\mathrm{Al}\left(s\right)/{\mathrm{Al}}^{3+}\left(\mathrm{aq}\right)\Vert X^{2+}\left(\mathrm{aq}\right)/X\left(s\right)$

দেওয়া আছে,

$\begin{array}{cc}& E_{\mathrm{Al}/A{l}^{3+}}^0=+1.66V,E_{x/x^{2+}}^{\circ }=+0.14V\\ & E_{x^{2+}/x}^{\circ }=-0.14V\end{array}$

জানা আছে,

$E_{\text{cell }}^0=E_{\mathrm{Al}/{\mathrm{Al}}^{3+}}^0+E_{x^{2+}/x}^0=+(1.66-0.14)V=+1.52V$

∴ প্রথম কোষে তড়িচ্চালক শক্তি $=+1.52V$

উদ্দীপকের (ii) নং অনুসারে,

অ্যালুমিনিয়াম অ্যানোড, Y ধাতু ক্যাথোড হিসেবে কাজ করবে।

অর্থাৎ, (ii) নং কোষ :

$\mathrm{Al}\left(s\right)/{\mathrm{Al}}^{3+}\left(\mathrm{aq}\right)\Vert Y^{2+}\left(\mathrm{aq}\right)/Y\left(s\right)$

দেওয়া আছে,

$E_{\mathrm{Al}/{\mathrm{Al}}^{3+}}^{\circ }=+1.66V,E_{Y/Y^{2+}}^{\circ }=+0.25V$ এবং $E_{Y^{2+}/Y}^{\circ }=-0.25V$

$\therefore E_{\mathrm{Cell}}^{\circ }=E_{\mathrm{Al}/{\mathrm{Al}}^{3+}}^{\circ }+E^{\circ }{}_{Y^{2+}/Y}=+(1.66-0.25)V=+1.41V$

∴ ২য় কোষে তড়িচ্চালক শক্তি $=+1.41V$

উপরোক্ত বিশ্লেষণ হতে দেখা যায়, (i) ও (ii) নং কোষের $E_{\mathrm{Cell}}^{\circ }$ এর মান যথাক্রমে + 1.52 ও + 1.41 । জানা আছে, যে কোষের কোষ বিভবের মান যত বেশি হবে সে কোষ তত বেশি তড়িৎশক্তি উৎপন্ন করবে। এক্ষেত্রে (i) নং কোষের কোষ বিভবের মান বেশি।
সুতরাং, (i) নং কোষ থেকে অধিক তড়িৎশক্তি পাওয়া যাবে।