রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   ১ সেন্টিমিটার দূরত্বে অবস্থিত ১ বর্গ সেন্টিমিটার প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফলবিশিষ্ট দুটি সমান্তরাল তড়িৎদ্বারের মধ্যবর্তী কোনো তড়িৎ বিশ্লেষ্যের দ্রবণের পরিবাহিতাকে তার আপেক্ষিক পরিবাহিতা (Specific Conductance) বলে। এর একক ohm⁻¹·cm⁻¹ বা S·m⁻¹।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   DO (Dissolved Oxygen) হলো পানিতে দ্রবীভূত অক্সিজেনের পরিমাণ।

   পানির DO 5 ppm (parts per million) বলতে বোঝায়, প্রতি ১ মিলিয়ন (১০⁶) ভাগ ভরের পানিতে ৫ ভাগ ভরের অক্সিজেন দ্রবীভূত আছে। অর্থাৎ, প্রতি ১ লিটার বা ১ কিলোগ্রাম পানিতে ৫ মিলিগ্রাম (5 mg) অক্সিজেন দ্রবীভূত অবস্থায় বিদ্যমান রয়েছে। এটি জলজ প্রাণীর জীবনধারণের জন্য ন্যূনতম গ্রহণযোগ্য মাত্রার কাছাকাছি মান নির্দেশ করে।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের দ্বিতীয় চিত্রে প্রদর্শিত তড়িৎ বিশ্লেষ্য কোষে CuSO₄ দ্রবণের মধ্য দিয়ে তড়িৎ চালনা করা হচ্ছে। এখানে ক্যাথোডে Cu²⁺ আয়ন বিজারিত হয়ে ধাতব কপার (Cu) হিসেবে জমা হবে।

   ক্যাথোড বিক্রিয়া:
   Cu²⁺(aq) + 2e⁻ → Cu(s)

   আমরা জানি,
   ফ্যারাডের প্রথম সূত্রানুসারে সঞ্চিত ধাতুর ভর, W = (M × I × t) / (n × F)

   এখানে,
   তড়িৎ প্রবাহ, I = 5 অ্যাম্পিয়ার (A)
   সময়, t = 60 মিনিট = 60 × 60 সেকেন্ড = 3600 s
   কপারের পারমাণবিক ভর, M = 63.5 g/mol
   কপারের যোজনী/ইলেকট্রন সংখ্যা, n = 2
   ফ্যারাডে ধ্রুবক, F = 96500 C/mol

   মান বসিয়ে পাই:
   W = (63.5 × 5 × 3600) / (2 × 96500)
   = 1143000 / 193000
   = 5.922 g

   অতএব, ক্যাথোডে 5.922 g কপার ধাতু জমা হবে।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে দুটি ভিন্ন প্রকারের তড়িৎ রাসায়নিক কোষ প্রদর্শিত হয়েছে। প্রথমটি একটি গ্যালভানিক কোষ (ড্যানিয়েল সেল) এবং দ্বিতীয়টি একটি তড়িৎ বিশ্লেষ্য কোষ (Electrolytic cell)। নিচে এদের তুলনামূলক বিশ্লেষণ দেওয়া হলো:

   ১. শক্তির রূপান্তর:

   • প্রথম কোষে (গ্যালভানিক কোষ) স্বতঃস্ফূর্ত রাসায়নিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে রাসায়নিক শক্তি বিদ্যুৎ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়।
   • দ্বিতীয় কোষে (তড়িৎ বিশ্লেষ্য কোষ) বাহ্যিক উৎস থেকে বিদ্যুৎ শক্তি সরবরাহ করে রাসায়নিক পরিবর্তন বা বিক্রিয়া সংঘটিত করা হয়।

   ২. গঠন ও পাত্র:

   • গ্যালভানিক কোষে দুটি ভিন্ন পাত্রে দুটি অর্ধকোষ (ZnSO₄ এ Zn দণ্ড এবং CuSO₄ এ Cu দণ্ড) থাকে এবং তাদের মধ্যে আয়ন বিনিময়ের জন্য লবণ সেতু (Salt bridge) ব্যবহৃত হয়।
   • তড়িৎ বিশ্লেষ্য কোষে একই পাত্রের দ্রবণে (CuSO₄) দুটি তড়িৎদ্বার নিমজ্জিত থাকে, এতে কোনো লবণ সেতুর প্রয়োজন হয় না।

   ৩. তড়িৎদ্বারের প্রকৃতি (অ্যানোড ও ক্যাথোড):

   • প্রথম কোষে জিংক দণ্ড অ্যানোড হিসেবে কাজ করে যা ঋণাত্মক (-) চার্জযুক্ত এবং কপার দণ্ড ক্যাথোড যা ধনাত্মক (+) চার্জযুক্ত।
   • দ্বিতীয় কোষে ব্যাটারির ধনাত্মক প্রান্তের সাথে যুক্ত তড়িৎদ্বারটি অ্যানোড (+) এবং ঋণাত্মক প্রান্তের সাথে যুক্ত তড়িৎদ্বারটি ক্যাথোড (-)।

   ৪. ইলেকট্রন প্রবাহ:

   • প্রথম কোষে ইলেকট্রন অ্যানোড (Zn) থেকে বহিঃস্থ বর্তনীর মধ্য দিয়ে ক্যাথোডে (Cu) প্রবাহিত হয় এবং বিদ্যুৎ উৎপন্ন করে।
   • দ্বিতীয় কোষে বাহ্যিক ডিসি উৎসের মাধ্যমে জোরপূর্বক অ্যানোড থেকে ইলেকট্রন টেনে ক্যাথোডে পাঠানো হয়।

   সারসংক্ষেপে, প্রথম কোষটি বিদ্যুৎ উৎপাদক স্বতঃস্ফূর্ত কোষ এবং দ্বিতীয় কোষটি বিদ্যুৎ ব্যবহারকারী একটি অ-স্বতঃস্ফূর্ত তড়িৎ বিশ্লেষণ প্রক্রিয়া।