সৃজনশীলঃ ‘X ও Y…’ দিনাজপুর বোর্ড ২০২৩ – তড়িৎ রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

$C_3{H}_{8}O$ এর তিনটি সম্ভাব্য সমাণু বিদ্যমান।

ডান পাত্রে,
প্রতি লিটার দ্রবণে $Y^{+}$ আয়ন আছে $0.3mol$
দেওয়া আছে,
ডানের পাত্রটিতে
$Y^{+}$ আয়নের ঘনমাত্রা $=0.3M=0.3{\mathrm{molL}}^{-1}$
আমরা জানি,

$1mol$ এ $Y^{+}$ আয়ন আছে $=6.02\times {10}^{23}$ টি

∴ $0.3mol$ এ $Y^{+}$ আয়ন আছে $=(6.02\times {10}^{23}\times 0.3)$ টি

              $=1.806\times {10}^{23}$ টি

∴ ডানপাত্রে $Y^{+}$ আয়ন $1.806\times {10}^{23}$ টি।

এখানে, উদ্দীপকের $X$ ও $Y$ এর পারমাণবিক সংখ্যা $28$ ও $47$। সুতরাং, মৌল দুটি হলো $Ni$ ও $Ag$.
কোষটিতে $Ni$ ধাতু অ্যানোড এবং $Ag$ ধাতু ক্যাথোড হিসেবে কাজ করে।
এখানে,

অ্যানোডে অর্ধ বিক্রিয়াঃ $\mathrm{Ni}\left(s\right)\to {\mathrm{Ni}}^{2+}\left(\mathrm{aq}\right)+2e^{-}$
ক্যাথোডে অর্ধ বিক্রিয়াঃ $2{\mathrm{Ag}}^{+}\left(\mathrm{aq}\right)+2e^{-}\to \mathrm{Ag}\left(s\right)$

______________________________________________________

কোষবিক্রিয়াঃ $\mathrm{Ni}\left(s\right)+2{\mathrm{Ag}}^{+}\left(\mathrm{aq}\right)\to {\mathrm{Ni}}^{2+}\left(\mathrm{aq}\right)+\mathrm{Ag}\left(s\right)$

দেওয়া আছে,
$\begin{array}{cc}& E_{X^{2+}/X}^{\circ }=-0.25V\\ & E_{Y^{+}/Y}^{\circ }=+0.80V\end{array}$

আমরা জানি,

$\begin{array}{cc}{E}^{\circ }{}_{\text{cell }}& =E^{\circ }\mathrm{Ni}/{\mathrm{Ni}}^{2+}+E^{\circ }{\mathrm{Ag}}^{+}/\mathrm{Ag}\\ & =0.25+0.80\\ & =1.05V\end{array}$

আবার এখানে,
তাপমাত্রা, $T={25}^{\circ }C=278K$

$\begin{array}{cc}& n=2\\ & F=96500C\\ & \left[{\mathrm{Ni}}^{2+}\right]=0.2M\\ & \left[{\mathrm{Ag}}^{+}\right]=0.3M\\ & R=8.314J{\mathrm{mol}}^{-1}{K}^{-1}\end{array}$

নার্ণস্ট সমীকরণ থেকে
আমরা জানি, 

$\begin{array}{cc}\text{ Ecell }& =E^{\circ }\text{ cell }-\frac{2.303\mathrm{RT}}{\mathrm{nF}}\log \frac{\left[{\mathrm{Ni}}^{2+}\right]}{{\left[{\mathrm{Ag}}^{+}\right]}^2}\\ & =1.05-\frac{2.303\times 8.314\times 298}{2\times 96500}\log \left(\frac{0.2}{(0.3{)}^2}\right)\\ & =1.04V\end{array}$

আবার, যদি $\left[{\mathrm{Ag}}^{+}\right]=1.5M$ হয়, সেক্ষেত্রে, 

$\begin{array}{cc}\text{ Ecell }& =E^{\circ }\text{ cell }-\frac{2.303\mathrm{RT}}{\mathrm{nF}}\log \frac{\left[{\mathrm{Ni}}^{2+}\right]}{{\left[{\mathrm{Ag}}^{+}\right]}^2}\\ & =1.05-\frac{2.303\times 8.314\times 298}{2\times 96500}\log \left(\frac{0.2}{(1.5{)}^2}\right)\\ & =1.08V\end{array}$

অর্থাৎ এক্ষেত্রে কোষটির তড়িৎচ্চালক শক্তি ($Ecell$) বৃদ্ধি পাচ্ছে। তাই বলা যায় $Y^{+}$ বা $A{g}^{+}$ এর ঘনমাত্রা $1.5M$ হলে, বৈদ্যুতিক বাতিটির উজ্জ্বলতার বৃদ্ধি ঘটবে।