সৃজনশীলঃ ‘Zn/ZnSO4(aq)‖CuSO4(aq)/Cuযেখানে, EZn/Zn2+0=0.76 V…’ রাজউক উত্তরা মডেল কলেজ ২০২৬ – তড়িৎ রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

নিচের পরীক্ষার মাধ্যমে কার্বক্সিল ($–COOH$) মূলককে শনাক্ত করা যায়:

চুনের পানির পরীক্ষা: একটি পরীক্ষানলে কঠিন $NaHC{O}_3$ অথবা $N{a}_{2}C{O}_3$ নিয়ে তাতে 4-5 ফোঁটা জৈব নমুনা যোগ করে উত্তপ্ত করা হলো।

পর্যবেক্ষণ : বুদবুদ আকারে বর্ণহীন ও গন্ধহীন $O_2$ গ্যাস নির্গত হয় যা চুনের পানিকে ঘোলা করে থাকে।

সিদ্ধান্ত: জৈব নমুনাটিতে $-COOH$ মূলক উপস্থিত।

উদ্দীপকের জারণ অর্ধকোষের তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থটি $ZnS{O}_4$। এ পদার্থকে লোহার পাত্রে রাখা হলে লোহার পাত্র অ্যানোয ও $ZnS{O}_4$ দ্রবণ ক্যাথোড হিসেবে কাজ করবে।

দেওয়া আছে,

$\begin{array}{cc}& E_{\mathrm{Fe}/{\mathrm{Fe}}^{2+}}^0=+0.44V\\ & E_{\mathrm{Zn}/{\mathrm{Zn}}^{2+}}^0=+0.76V\end{array}$

সুতরাং কোষ বিভব,

$\begin{array}{cc}{E}_{\text{cell }}& =E_{\mathrm{Fe}/{\mathrm{Fe}}^{2+}}^0-E_{\mathrm{Zn}/{\mathrm{Zn}}^{2+}}^0\\ & =0.44-0.76\\ & =-0.32V\end{array}$

যেহেতু $E_{c}ell$ এর মান ঋণাত্মক, কাজেই লোহার পাত্রে $ZnS{O}_4$ দ্রবণ রাখলে কোনো বিক্রিয়া হবে না। অর্থাৎ লোহার পাত্রে $ZnS{O}_4$ দ্রবণ রাখা যাবে।

উদ্দীপকের কোষটির কোষ ডায়াগ্রাম-

$\mathrm{Zn}/{\mathrm{ZnSO}}_4\Vert {\mathrm{CuSO}}_4/\mathrm{Cu}$

ডায়াগ্রামের আলোকে গঠিত গ্যালভানিক কোষ :

নিচে কোষটিতে লবণ সেতুর ভূমিকা আলোচনা করা হলো-
অ্যানোড ও ক্যাথোড পাত্রে বিদ্যমান আয়নসমূহের অসমতা দূর করার জন্য লবণ সেতুর প্রয়োজনীয়তা অনেক। আমরা জানি, কোনো একটি বিশেষ আয়ন একা থাকতে পারে না। অর্থাৎ একটি ক্যাটায়ন একটি অ্যানায়নের উপস্থিতি ছাড়া তৈরি হয় না। সুতরাং উদ্দীপকের অ্যানোডে উৎপন্ন $Z{n}^{2+}\left(aq\right)$ আয়নের সমতুল্য পরিমাণ সালফেট $\left({\mathrm{SO}}_4{}^{2-}\right)$ আয়ন প্রয়োজন হবে।

একইভাবে ক্যাথোড পাত্রের দ্রবণ থেকে $C{u}^{2+}\left(aq\right)$ আয়ন Cu ধাতু হিসেবে জমা হবে এবং সমান পরিমাণ $\left({\mathrm{SO}}_4{}^{2-}\right)$ আয়ন মুক্ত হবে। ফলে একদিকে অ্যানোড পাত্রে ক্যাটায়ন ($Z{n}^{2+}$) অপরদিকে ক্যাথোড পাত্রে অ্যানায়ন ($\left({\mathrm{SO}}_4{}^{2-}\right)$) এর আধিক্য ঘটবে। প্রকৃতপক্ষে দুই পাত্রের মধ্যে আয়নের সমতা বজায় না থাকলে বিক্রিয়া ঘটবে না। এক্ষেত্রে লবণসেতু হিসেবে $KCl$ দ্রবণ ব্যবহার করলে ধনাত্মক $K^{+}$ ও ঋণাত্মক $C{l}^{-}$ আয়নের সাহায্যে ক্যাথোড ও অ্যানোড পাত্রে আয়নের সমতা রক্ষা করে।
এভাবে লবণ সেতু কোষটিতে বিদ্যুৎ প্রবাহ স্বতঃস্ফূর্ত রাখে।

কাজেই উপরের আলোচনা থেকে বলা যায়, উদ্দীপকের কোষটিতে লবণ সেতুর ভূমিকা অপরিসীম।