সৃজনশীলঃ ‘…’ রাজশাহী বোর্ড ২০২৫ – তড়িৎ রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

মৃদু এসিড ও তীব্র ক্ষার টাইট্রেশনে নির্দেশক হিসেবে ফেনফথ্যালিন অধিকতর উপযুক্ত। কারণ মৃদু এসিড ও তীব্র ক্ষারের বিক্রিয়ায় যে লবণ তৈরি হয় তা ক্ষারীয় প্রকৃতির হওয়ায় তুল্যতা বিন্দুতে $pH$ মান $7$ অপেক্ষা বেশি হয়। তাই এমন নির্দেশক উৎকৃষ্ট হবে যার $pH$ মান $7$ অপেক্ষা বেশি। ফেনফথ্যালিন এর $pH$ পরিসর $8.3–10.0$ হওয়ায় এক্ষেত্রে এটি নির্দেশক হিসেবে অধিকতর উপযুক্ত ।

উদ্দীপকের কোষটির ক্ষেত্রে জিংক ($Zn$) এর জারণ বিভব নিকেল ($Ni$) অপেক্ষা বেশি হওয়ায় $Zn$ অ্যানোড এবং $Ni$ ক্যাথোড হিসেবে কাজ করবে।
অ্যানোড অর্ধকোষ বিক্রিয়া: $Zn\left(s\right)\to Z{n}^{2+}\left(aq\right)+2e^{-}$
ক্যাথোড অর্ধকোষ বিক্রিয়া: $N{i}^{2+}\left(aq\right)+2e^{-}\to Ni\left(s\right)$
কোষ বিক্রিয়া: $Zn\left(s\right)+N{i}^{2+}\left(aq\right)\to Z{n}^{2+}\left(aq\right)+Ni\left(s\right)$

দেওয়া আছে,
অ্যানোডের জারণ বিভব, $E_{Zn/Z{n}^{2+}}^{\circ }=+0.76\text{ V}$
ক্যাথোডের জারণ বিভব, $E_{Ni/N{i}^{2+}}^{\circ }=+0.25\text{ V}\Rightarrow$ ক্যাথোডের বিজারণ বিভব, $E_{N{i}^{2+}/Ni}^{\circ }=-0.25\text{ V}$

সুতরাং কোষটির প্রমাণ $emf$ মান,
$E_{cell}^{\circ }=E_{anode\left(ox\right)}^{\circ }+E_{cathode\left(red\right)}^{\circ }$
$E_{cell}^{\circ }=(+0.76)+(-0.25)$
$E_{cell}^{\circ }=+0.51\text{ V}$

সুতরাং, উদ্দীপক কোষটির $emf$ মান $+0.51\text{ V}$।

উদ্দীপকের ক্যাথোডীয় দ্রবণটি হলো $NiS{O}_4$। $NiS{O}_4$ দ্রবণ M ধাতুর পাত্রে রাখলে, M-এর পাত্র অ্যানোড এবং $NiS{O}_4$ দ্রবণ ক্যাথোড হিসেবে কাজ করবে।

অ্যানোড অর্ধকোষ বিক্রিয়া: $2M\left(s\right)\to 2M^{3+}\left(aq\right)+6e^{-}$
ক্যাথোড অর্ধকোষ বিক্রিয়া: $3N{i}^{2+}\left(aq\right)+6e^{-}\to 3Ni\left(s\right)$
কোষ বিক্রিয়া: $2M\left(s\right)+3N{i}^{2+}\left(aq\right)\to 2M^{3+}\left(aq\right)+3Ni\left(s\right)$

দেওয়া আছে,
অ্যানোড পাত্রের জারণ বিভব, $E_{M/M^{3+}}^{\circ }=+1.66\text{ V}$
ক্যাথোড দ্রবণের জারণ বিভব, $E_{Ni/N{i}^{2+}}^{\circ }=+0.25\text{ V}\Rightarrow$ বিজারণ বিভব, $E_{N{i}^{2+}/Ni}^{\circ }=-0.25\text{ V}$

সুতরাং কল্পিত কোষটির e.m.f মান,

$E_{cell}^{\circ }=E_{anode\left(ox\right)}^{\circ }+E_{cathode\left(red\right)}^{\circ }$
$E_{cell}^{\circ }=(+1.66)+(-0.25)$
$E_{cell}^{\circ }=+1.41\text{ V}$

যেহেতু $E_{cell}^{\circ }$ এর মান ধনাত্মক ($+1.41\text{ V}$), তাই দ্রবণটিকে $M$ পাত্রে রাখলে স্বতঃস্ফূর্ত জারণ-বিজারণ বিক্রিয়া ঘটবে এবং $M$ ধাতুর পাত্রের ক্ষয় হবে। অর্থাৎ ক্যাথোডীয় দ্রবণটিকে $M$ এর পাত্রে রাখা যাবে না।