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}
- ক)(1)
ফ্যারাডের প্রথম সূত্রটি লেখ?
- খ)(2)
ব্যাখ্যা করো HClO4 একটি শক্তিশালী অম্ল হলেও এর অনুবন্ধী ক্ষারকটি দুর্বল।
- গ)(3)
কোষ (i) এর মধ্যে 10 min যাবৎ 160 mA বিদ্যুৎ প্রবাহ চালনা করলে ক্যাথোডে কী পরিমাণ ধাতু সঞ্চিত হবে? গণনা করো?
- ঘ)(4)
উদ্দীপকের কোন কোষ বিক্রিয়াটি স্বতঃস্ফূর্ত ভাবে ঘটবে? গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করো।
উত্তর ও ব্যাখ্যা
- 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।
- 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।
- 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/molফ্যারাডের সূত্রানুসারে,
W = (M × I × t) / (e × F)
= (63.5 × 0.16 × 600) / (2 × 96500)
= 6096 / 193000
≈ 0.0316 gঅতএব, ক্যাথোডে সঞ্চিত কপার ধাতুর পরিমাণ 0.0316 গ্রাম।
- 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 Vকোষ 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 Vকোষ 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