রসায়ন ২য় পত্র • Barishal Board • বরিশাল বোর্ড ২০২২

রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

(i) Fe(s)/Fe2+(aq)∥Cu2+(aq)/Cu(s) \mathrm{Fe}(\mathrm{s}) / \mathrm{Fe}^{2+}(\mathrm{aq}) | \mathrm{Cu}^{2+}(\mathrm{aq}) / \mathrm{Cu}(\mathrm{s})
(ii) Ag(s)/Ag+(aq)∥Zn2+(aq)Zn(s) \mathrm{Ag}(\mathrm{s}) / \mathrm{Ag}^{+}(\mathrm{aq}) | \mathrm{Zn}^{2+}(\mathrm{aq}) \mathrm{Zn}(\mathrm{s})
দেওয়া আছে, E∘Fe/Fe2+=0.44 V;E∘Cu2+/Cu=0.34 V \mathrm{E}^{\circ} \mathrm{Fe} / \mathrm{Fe}^{2+}=0.44 \mathrm{~V} ; \mathrm{E}^{\circ} \mathrm{Cu}^{2+} / \mathrm{Cu}=0.34 \mathrm{~V}
E∘Ag/Ag++=−0.799 V;E∘Zn2+/Zn=−0.76 V \mathrm{E}^{\circ}{\mathrm{Ag} / \mathrm{Ag}^{+}}^{+}=-0.799 \mathrm{~V} ; \mathrm{E}^{\circ} \mathrm{Zn}^{2+} / \mathrm{Zn}=-0.76 \mathrm{~V}

  1. ক)

    ফ্যারাডের প্রথম সূত্রটি লেখ?

    (1)
  2. খ)

    ব্যাখ্যা করো HClO4 একটি শক্তিশালী অম্ল হলেও এর অনুবন্ধী ক্ষারকটি দুর্বল।

    (2)
  3. গ)

    কোষ (i) এর মধ্যে 10 min যাবৎ 160 mA বিদ্যুৎ প্রবাহ চালনা করলে ক্যাথোডে কী পরিমাণ ধাতু সঞ্চিত হবে? গণনা করো?

    (3)
  4. ঘ)

    উদ্দীপকের কোন কোষ বিক্রিয়াটি স্বতঃস্ফূর্ত ভাবে ঘটবে? গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করো।

    (4)

উত্তর ও ব্যাখ্যা

  1. ক)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় যেকোনো তড়িদ্বারে সংঘটিত রাসায়নিক পরিবর্তনের পরিমাণ অর্থাৎ দ্রবীভূত বা সঞ্চিত পদার্থের পরিমাণ তড়িৎ বিশ্লেষ্যের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত মোট তড়িৎ বা চার্জের পরিমাণের সমানুপাতিক।

  2. খ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    আমরা জানি, কোনো অম্ল যত তীব্র হয়, তার অনুবন্ধী ক্ষারকটি তত দুর্বল হয়।

    HClO₄ জলীয় দ্রবণে সম্পূর্ণ বিয়োজিত হয়ে প্রোটন (H⁺) এবং পারক্লোরেট আয়ন (ClO₄⁻) উৎপন্ন করে:
    HClO₄ + H₂O ⇌ H₃O⁺ + ClO₄⁻

    পারক্লোরেট আয়নে (ClO₄⁻) কেন্দ্রীয় Cl পরমাণুর উচ্চ জারণ মান (+7) বিদ্যমান এবং চারটি অক্সিজেন পরমাণুর ওপর ঋণাত্মক আধান রেজোন্যান্সের মাধ্যমে অত্যন্ত দৃঢ়ভাবে বিস্তৃত (delocalized) থাকে। ফলে ClO₄⁻ আয়নের স্থায়িত্ব অনেক বেশি এবং এর পুনরায় প্রোটন (H⁺) গ্রহণ করার প্রবণতা অত্যন্ত নগণ্য। তাই HClO₄ একটি তীব্র অম্ল হওয়া সত্ত্বেও এর অনুবন্ধী ক্ষারক ClO₄⁻ অত্যন্ত দুর্বল।

  3. গ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    কোষ (i)-এর ক্যাথোড বিক্রিয়াটি হলো:
    Cu²⁺(aq) + 2e⁻ → Cu(s)

    এখানে,
    কপারের পারমাণবিক ভর, M = 63.5 g/mol
    কপারের যোজনী, e = 2
    বিদ্যুৎ প্রবাহ, I = 160 mA = 0.16 A
    সময়, t = 10 min = 10 × 60 s = 600 s
    ফ্যারাডে ধ্রুবক, F = 96500 C/mol

    ফ্যারাডের সূত্রানুসারে,
    W = (M × I × t) / (e × F)
    = (63.5 × 0.16 × 600) / (2 × 96500)
    = 6096 / 193000
    ≈ 0.0316 g

    অতএব, ক্যাথোডে সঞ্চিত কপার ধাতুর পরিমাণ 0.0316 গ্রাম।

  4. ঘ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    যেকোনো কোষ বিক্রিয়া স্বতঃস্ফূর্ত হওয়ার শর্ত হলো, প্রমাণ কোষ বিভব E°cell > 0 (ধনাত্মক) হতে হবে।

    কোষ (i)-এর ক্ষেত্রে:
    Fe(s) | Fe²⁺(aq) || Cu²⁺(aq) | Cu(s)
    অ্যানোড: জারণ ঘটে Fe এর: E°(Fe/Fe²⁺) = 0.44 V
    ক্যাথোড: বিজারণ ঘটে Cu²⁺ এর: E°(Cu²⁺/Cu) = 0.34 V

    কোষ বিভব,
    E°cell(i) = E°(Fe/Fe²⁺) + E°(Cu²⁺/Cu)
    = 0.44 V + 0.34 V
    = +0.78 V
    যেহেতু E°cell(i) > 0 (ধনাত্মক), সুতরাং কোষ (i)-এর বিক্রিয়াটি স্বতঃস্ফূর্তভাবে ঘটবে।

    কোষ (ii)-এর ক্ষেত্রে:
    Ag(s) | Ag⁺(aq) || Zn²⁺(aq) | Zn(s)
    অ্যানোড: Ag-এর জারণ: E°(Ag/Ag⁺) = -0.799 V
    ক্যাথোড: Zn²⁺-এর বিজারণ: E°(Zn²⁺/Zn) = -0.76 V

    কোষ বিভব,
    E°cell(ii) = E°(Ag/Ag⁺) + E°(Zn²⁺/Zn)
    = (-0.799 V) + (-0.76 V)
    = -1.559 V
    যেহেতু E°cell(ii) < 0 (ঋণাত্মক), সুতরাং কোষ (ii)-এর বিক্রিয়াটি স্বতঃস্ফূর্তভাবে ঘটবে না।

    অতএব, গাণিতিক বিশ্লেষণ অনুসারে উদ্দীপকের কোষ (i) এর বিক্রিয়াটি স্বতঃস্ফূর্তভাবে ঘটবে।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও

সম্পর্কিত প্রশ্ন