সৃজনশীলঃ ‘…’ সরকারি হাজী মুহাম্মদ মহসিন কলেজ ২০২৫ – তড়িৎ রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় $1$ কুলম্ব বিদ্যুৎ প্রবাহের ফলে কোনো পদার্থের যত পরিমাণ অ্যানোডে দ্রবীভূত বা ক্যাথোডে সঞ্চিত হয়, তাকে ঐ পদার্থের তড়িৎ রাসায়নিক তুল্যাঙ্ক বলা হয়। $Al$ এর তড়িৎ রাসায়নিক তুল্যাংক $9.326\times {10}^{-5}g/C$ বলতে বোঝায়- তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় $1$ কুলম্ব বিদ্যুৎ প্রবাহের ফলে অ্যালুমিনিয়াম ($Al$) তড়িৎদ্বারে $9.326\times {10}^{-5}g$ অ্যালুমিনিয়াম সঞ্চিত হয়।

উদ্দীপকের $C$ পাত্রের দ্রবণটি ${\mathrm{Cr}}_2{\left({\mathrm{SO}}_4\right)}_3$ এর দ্রবণ।

এখানে, $M=52$ ($Cr$ এর পারমাণবিক ভর)

$\begin{array}{cc}& I=6\mathrm{amp}\\ & t=20\min =20\times 60\sec \\ & F=96500C\\ & X=3\end{array}$

আমরা জানি, ক্যাথোডে সঞ্চিত পদার্থের পরিমাণ,

$\begin{array}{cc}w& =\frac{\mathrm{MIt}}{\mathrm{Fx}}\\ & =\frac{52\times 6\times 20\times 60}{96500\times 3}\\ & =1.293g\end{array}$

সুতরাং, $C$ পাত্রের ক্যাথোডে সঞ্চিত পদার্থের ভর $1.293g$

উদ্দীপকর A, B, C পাত্রের যৌগগুলো যথাক্রমে $AgN{O}_3$, $CuS{O}_4$ এবং ${\mathrm{Cr}}_2{\left({\mathrm{SO}}_4\right)}_3$। যৌগগুলোর ক্যাথোডে সঞ্চিত পদার্থের পরিমাণ ক্যাটায়নের তুল্যভরের সমানুপাতিক। নিচে উক্তিটির যথার্থতা গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করা হলো-

এখানে,

$M$ = ধাতুর পারমাণবিক ভর 

$I$ = তড়িৎ প্রবাহ;

$t$ = সময় 

$F$ = ফ্যারাডে ধ্রুবক = $96500C$

$x$ = ক্যাটায়নের চার্জ সংখ্যা

আমরা জানি, লবণের তুল্য ভর হলো লবণের আণবিক ভর এবং ক্যাটায়নের চার্জ সংখ্যার অনুপাত। ক্যাথোডে সঞ্চিত যে পদার্থের পরিমাণ,

$w=\frac{MIt}{Fx}$

এখানে,

ক্যাটায়নের তুল্য ভর $=\frac{M_{Ag}}{x_{Ag}}=\frac{108}{1}=108$

$AgN{O}_3$ দ্রবণের ক্ষেত্রে ক্যাথোডে সঞ্চিত পদার্থের ভর,

$w_{Ag}=\frac{M_{Ag}}{X_{Ag}}\times \frac{\mathrm{It}}{\mathrm{Fx}}$

বা, $w_{\mathrm{Ag}}=108\times \frac{\mathrm{It}}{F}$

$\therefore w_{Ag}=$ তুল্য ভর ভর $\times \frac{It}{F}$

বা, $w_{\mathrm{Ag}}\propto$ তুল্য ভর $[\because \frac{\mathrm{It}}{F}=$ ধ্রুবক $]$

এখানে,

ক্যাটায়নের তুল্য ভর

$=\frac{M_{\mathrm{Cu}}}{x_{\mathrm{Cu}}}=\frac{63.5}{2}=31.75$

আবার, $CuS{O}_4$ দ্রবণের ক্ষেত্রে ক্যাথোডে সঞ্চিত পদার্থের ভর,

$w_{Cu}=\frac{M_{{\mathrm{Cu}}^u}}{x_{\mathrm{Cu}}}\times \frac{\mathrm{It}}{F}$

বা, $w_{\mathrm{Cu}}=31.75\times \frac{\mathrm{It}}{F}$

বা, $w_{Cu}=$ তুল্য ভর $\times$ ধ্রুবক $[\frac{It}{F}=$ ধ্রুবক]

$\therefore w_{Cu}\propto$ তুল্য ভর

ক্যাটায়নের তুল্য ভর 

$\frac{M_{\mathrm{Cr}}}{x_{\mathrm{Cr}}}=\frac{52}{3}=17.33$

সর্বশেষ ${\mathrm{Cr}}_2{\left({\mathrm{SO}}_4\right)}_3$ দ্রবণের ক্ষেত্রে ক্যাথোডে সঞ্চিত পদার্থের ভর-

$w_{C_r}=\frac{M_{\mathrm{Cr}}}{x_{C_r}}\times \frac{\mathrm{It}}{F}$

বা, $w_{\mathrm{Cr}=17.33\times }$ধ্রুবক

বা, $w_{\mathrm{Cr}}\propto$ তুল্য ভর

দেখা যাচ্ছে, প্রতিটি ক্ষেত্রে ক্যাথোডে সঞ্চিত পদার্থের পরিমাণ ক্যাটায়নের তুল্যভরের সমানুপাতিক।