রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যে নির্দেশক তড়িৎদ্বারের বিভব নির্দিষ্ট ও সুপরিচিত এবং যার বিভবের সাপেক্ষে অন্য যেকোনো তড়িৎদ্বারের বিভব সরাসরি পরিমাপ করা যায়, তাকে মুখ্য নির্দেশক তড়িৎদ্বার (Primary Reference Electrode) বলে। যেমন: প্রমাণ হাইড্রোজেন তড়িৎদ্বার।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   ধাতু যখন পরিবেশের বিভিন্ন উপাদান যেমন—অক্সিজেন, আর্দ্রতা বা বায়ুমণ্ডলের গ্যাসীয় উপাদানের সাথে রাসায়নিক বা তড়িৎ-রাসায়নিকভাবে বিক্রিয়া করে ধাতুর ক্ষয়সাধন ঘটায়, তাকে করোসান (ক্ষয়ীভবন) বলে।

   উদাহরণস্বরূপ, লোহার মরিচা পড়ার সময় লোহা বাতাসের অক্সিজেন ও পানির সংস্পর্শে এসে জারণ-বিজারণ প্রক্রিয়ায় অংশ নেয়। এখানে লোহা জারিত হয়ে Fe²⁺ আয়নে পরিণত হয় এবং অক্সিজেন ও পানি বিজারিত হয়ে হাইড্রোক্সাইড গঠন করে, যা পরবর্তীতে আর্দ্র ফেরিক অক্সাইডে (মরিচা, Fe₂O₃·xH₂O) রূপান্তরিত হয়। যেহেতু এতে রাসায়নিক বন্ধন ভেঙে নতুন যৌগ তৈরি হয় এবং ইলেকট্রনের স্থানান্তর ঘটে, তাই করোসান একটি রাসায়নিক প্রক্রিয়া।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে দেওয়া আছে:
   $E^\circ_{\text{Al}/\text{Al}^{3+}} = +1.66\text{ V}$
   $E^\circ_{\text{Mn}/\text{Mn}^{2+}} = +1.18\text{ V}$

   যেহেতু Al-এর প্রমাণ জারণ বিভবের মান Mn অপেক্ষা বেশি, তাই Al তড়িৎদ্বার অ্যানোড এবং Mn তড়িৎদ্বার ক্যাথোড হিসেবে কাজ করবে।

   অ্যানোড অর্ধকোষ বিক্রিয়া (জারণ):
   $2\text{Al(s)} \rightarrow 2\text{Al}^{3+}(\text{aq}) + 6e^-$

   ক্যাথোড অর্ধকোষ বিক্রিয়া (বিজারণ):
   $3\text{Mn}^{2+}(\text{aq}) + 6e^- \rightarrow 3\text{Mn(s)}$

   সামগ্রিক কোষ বিক্রিয়া:
   $2\text{Al(s)} + 3\text{Mn}^{2+}(\text{aq}) \rightarrow 2\text{Al}^{3+}(\text{aq}) + 3\text{Mn(s)}$

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের অ্যানোড তড়িৎদ্বারটি হলো Al এবং অ্যানোডের দ্রবণটি হলো $\text{Al(NO}_3)_3$ দ্রবণ।

   উক্ত দ্রবণটি Zn পাত্রে রাখা হলে Zn পাত্র অ্যানোড হিসেবে জারিত হবে এবং দ্রবণের $\text{Al}^{3+}$ আয়ন বিজারিত হতে পারে। সম্ভাব্য কোষটি হবে:
   $\text{Zn(s)} | \text{Zn}^{2+}(\text{aq}) || \text{Al}^{3+}(\text{aq}) | \text{Al(s)}$

   প্রদত্ত মানসমূহ:
   $E^\circ_{\text{Zn}/\text{Zn}^{2+}} = +0.76\text{ V}$
   $E^\circ_{\text{Al}/\text{Al}^{3+}} = +1.66\text{ V} \implies E^\circ_{\text{Al}^{3+}/\text{Al}} = -1.66\text{ V}$

   উক্ত কোষের প্রমাণ কোষ বিভব ($E^\circ_{\text{cell}}$):
   $E^\circ_{\text{cell}} = E^\circ_{\text{ox(Zn/Zn}^{2+})} + E^\circ_{\text{red(Al}^{3+}/\text{Al})}$
   $= (+0.76\text{ V}) + (-1.66\text{ V})$
   $= -0.90\text{ V}$

   যেহেতু $E^\circ_{\text{cell}}$ এর মান ঋণাত্মক ($-0.90\text{ V} < 0$), তাই Zn পাত্র এবং $\text{Al(NO}_3)_3$ দ্রবণের মধ্যে কোনো স্বতঃস্ফূর্ত বিক্রিয়া সংঘটিত হবে না। ফলে Zn পাত্রের কোনো ক্ষয় হবে না।

   অতএব, উদ্দীপকের অ্যানোডের দ্রবণটি ($\text{Al(NO}_3)_3$) দীর্ঘদিন Zn পাত্রে সংরক্ষণ করা যাবে।