রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যে রেডক্স বা জারণ-বিজারণ বিক্রিয়ায় একই পদার্থের একটি মৌল একই সাথে জারিত ও বিজারিত হয়, তাকে অসামঞ্জস্য বিক্রিয়া (Disproportionation reaction) বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   আমরা জানি, ফ্যারাডের প্রথম সূত্রানুসারে সঞ্চিত বা দ্রবীভূত পদার্থের ভর, W = ZIt = ZQ (যেখানে Z = তড়িৎ রাসায়নিক তুল্যাঙ্ক)।
   আবার, 1 গ্রাম-তুল্যাঙ্ক পরিমাণ কোনো পদার্থ তড়িৎদ্বারে জমা করতে 1 ফ্যারাডে বা 96500 কুলম্ব (C) তড়িৎ চার্জের প্রয়োজন হয়।
   সুতরাং, রাসায়নিক তুল্যাঙ্ক (E) ভরের জন্য প্রয়োজনীয় চার্জ Q = 96500 C।
   অতএব, E = Z × 96500
   বা, রাসায়নিক তুল্যাঙ্ক = 96500 × তড়িৎ রাসায়নিক তুল্যাঙ্ক।
   অর্থাৎ, রাসায়নিক তুল্যাঙ্ক তড়িৎ রাসায়নিক তুল্যাঙ্কের 96500 গুণ। (প্রমাণিত)

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের চিত্র-১ হলো একটি গ্যালভানিক কোষ (তড়িৎ রাসায়নিক কোষ) এবং চিত্র-২ হলো একটি তড়িৎ বিশ্লেষ্য কোষ।

   এদের মধ্যকার পার্থক্যসমূহ নিম্নরূপ:
   ১. শক্তির রূপান্তর: চিত্র-১ এ রাসায়নিক শক্তি তড়িৎ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়। অন্যদিকে, চিত্র-২ এ তড়িৎ শক্তি রাসায়নিক শক্তিতে রূপান্তরিত হয়।
   ২. স্বতঃস্ফূর্ততা: চিত্র-১ এর বিক্রিয়া স্বতঃস্ফূর্তভাবে ঘটে এবং তড়িৎ উৎপন্ন করে। কিন্তু চিত্র-২ এর কোষের বিক্রিয়া অস্বতঃস্ফূর্ত, বাইরে থেকে ব্যাটারির মাধ্যমে বিদ্যুৎ সরবরাহ করে সম্পন্ন করা হয়।
   ৩. তড়িৎদ্বারের প্রকৃতি:
   চিত্র-১ এ অ্যানোড ঋণাত্মক এবং ক্যাথোড ধনাত্মক।
   চিত্র-২ এ অ্যানোড ধনাত্মক এবং ক্যাথোড ঋণাত্মক।

   কোষ বিক্রিয়াসমূহ:
   চিত্র-১ (গ্যালভানিক কোষ):
   অ্যানোড বিক্রিয়া (জারণ): Ni(s) → Ni²⁺(aq) + 2e⁻
   ক্যাথোড বিক্রিয়া (বিজারণ): 2Ag⁺(aq) + 2e⁻ → 2Ag(s)
   সামগ্রিক কোষ বিক্রিয়া: Ni(s) + 2Ag⁺(aq) → Ni²⁺(aq) + 2Ag(s)

   চিত্র-২ (তড়িৎ বিশ্লেষ্য কোষ - NaCl দ্রবণের তড়িৎ বিশ্লেষণ):
   অ্যানোড বিক্রিয়া (জারণ): 2Cl⁻(aq) → Cl₂(g) + 2e⁻
   ক্যাথোড বিক্রিয়া (বিজারণ): 2H₂O(l) + 2e⁻ → H₂(g) + 2OH⁻(aq)
   সামগ্রিক বিক্রিয়া: 2NaCl(aq) + 2H₂O(l) → 2NaOH(aq) + Cl₂(g) + H₂(g)

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের চিত্র-১ কোষটির emf নির্ণয়:

   চিত্র-১ এ Ni তড়িৎদ্বার অ্যানোড এবং Ag তড়িৎদ্বার ক্যাথোড হিসেবে কাজ করে।
   কোষের বিক্রিয়া:
   Ni(s) + 2Ag⁺(aq) ⇌ Ni²⁺(aq) + 2Ag(s)
   এখানে, স্থানান্তরিত ইলেকট্রন সংখ্যা, n = 2

   দেওয়া আছে,
   E°(Ni²⁺/Ni) = -0.25 V
   E°(Ag⁺/Ag) = +0.80 V

   প্রমাণ কোষ বিভব, E°_cell = E°cathode - E°anode
   = E°(Ag⁺/Ag) - E°(Ni²⁺/Ni)
   = 0.80 V - (-0.25 V) = 1.05 V

   আরও দেওয়া আছে,
   [Ni²⁺] = 0.1 M
   [Ag⁺] = 0.2 M

   ২৫° সে. বা 298 K তাপমাত্রায় নার্নস্ট সমীকরণ অনুসারে,
   E_cell = E°_cell - (0.0591 / n) * log([Ni²⁺] / [Ag⁺]²)

   মান বসিয়ে পাই,
   E_cell = 1.05 - (0.0591 / 2) * log(0.1 / (0.2)²)
   = 1.05 - 0.02955 * log(0.1 / 0.04)
   = 1.05 - 0.02955 * log(2.5)
   = 1.05 - 0.02955 * 0.39794
   = 1.05 - 0.01176
   = 1.038 V (প্রায়)

   অতএব, প্রথম কোষটির emf = 1.038 V।