রসায়ন ২য় পত্র • Rajshahi Board • রাজশাহী বোর্ড ২০১৭
রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন
কতিপয় ধাতুর জারণ বিভব এর মান দেয়া হলো :(i) A2+(aq)/A(s)=+0.40 V \mathrm{A}^{2+}(\mathrm{aq}) / \mathrm{A}(\mathrm{s})=+0.40 \mathrm{~V} (ii) B31(aq)/B(s)=+1.66 V \mathrm{B}^{31}(\mathrm{aq}) / \mathrm{B}(\mathrm{s})=+1.66 \mathrm{~V} (iii) P2+(aq)/P(s)=+0.44 V \mathrm{P}^{2+}(\mathrm{aq}) / \mathrm{P}(\mathrm{s})=+0.44 \mathrm{~V}
- ক)(1)
ইলেকট্রোফাইল কী?
- খ)(2)
120nm আকারবিশিষ্ট কণিকা ন্যানো কণার কিনা? ব্যাখ্যা করো।
- গ)(3)
(i) নং দ্রবণ ও (ii) নং দ্রবণকে লবণ সেতু দ্বারা সংযোগ করে গঠিত কোষের মোট কোষবিভব নির্ণয় করো।
- ঘ)(4)
(iii) নং দ্রবণকে A ও B ধাতুর নির্মিত পাত্রের কোনটিতে রাখা নিরাপদ? সক্রিয়তার ক্রম দিয়ে বিশ্লেষণ করো।
উত্তর ও ব্যাখ্যা
- ক)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
যেসব বিকারক ইলেকট্রন ঘাটতিযুক্ত এবং রাসায়নিক বিক্রিয়ায় ইলেকট্রন গ্রহণ করে বা ইলেকট্রন সমৃদ্ধ কেন্দ্রের প্রতি আকৃষ্ট হয়, তাদেরকে ইলেকট্রোফাইল বা ইলেকট্রনাকর্ষী বিকারক বলে। যেমন: H+, BF3 ইত্যাদি।
- খ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
ন্যানো কণার আকার বা ব্যাস সাধারণত 1 nm থেকে 100 nm-এর মধ্যে হয়ে থাকে। উদ্দীপকে উল্লিখিত কণিকার আকার 120 nm, যা 100 nm অপেক্ষা বৃহত্তর। তাই 120 nm আকারবিশিষ্ট কণিকা ন্যানো কণার পরিসীমার বাইরে অবস্থিত হওয়ায় এটিকে ন্যানো কণা বলা যাবে না। এটি মূলত মাইক্রোকণা বা সাধারণ কোলয়েডাল পরিসরে পড়ে।
- গ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপকে প্রদত্ত জারণ বিভবসমূহ:
E°_ox(A/A²⁺) = +0.40 V
E°_ox(B/B³⁺) = +1.66 V (প্রশ্নানুযায়ী B³⁺)এখানে, B ধাতুর জারণ বিভব (+1.66 V), A ধাতুর জারণ বিভব (+0.40 V) অপেক্ষা বেশি।
অতএব, B ধাতু অ্যানোড হিসেবে কাজ করবে এবং জারিত হবে; A ধাতু ক্যাথোড হিসেবে কাজ করবে এবং এর ক্যাটায়ন (A²⁺) বিজারিত হবে।কোষ বিক্রিয়া:
অ্যানোড বিক্রিয়া: B(s) → B³⁺(aq) + 3e⁻
ক্যাথোড বিক্রিয়া: A²⁺(aq) + 2e⁻ → A(s)কোষ বিভব (E°_cell):
E°_cell = E°_ox(anode) + E°_red(cathode)
= E°_ox(B/B³⁺) + E°_red(A²⁺/A)
= E°_ox(B/B³⁺) - E°_ox(A/A²⁺)
= +1.66 V - (+0.40 V)
= +1.26 Vঅতএব, গঠিত কোষটির মোট কোষবিভব +1.26 V।
- ঘ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপকে ধাতু তিনটির জারণ বিভবের মান:
E°_ox(A/A²⁺) = +0.40 V
E°_ox(B/B³⁺) = +1.66 V
E°_ox(P/P²⁺) = +0.44 Vযে ধাতুর প্রমাণ জারণ বিভবের মান যত বেশি, সেই ধাতু ততো বেশি সক্রিয় এবং সহজেই ইলেকট্রন ত্যাগ করে জারিত হয়।
অতএব, ধাতু তিনটির সক্রিয়তার ক্রম:
B > P > A(১) B ধাতুর পাত্রে P²⁺ এর দ্রবণ রাখা হলে:
যেহেতু B ধাতুর সক্রিয়তা P অপেক্ষা বেশি (E°_ox: B > P), তাই B ধাতু P²⁺ আয়ন দ্বারা সহজেই জারিত হবে:
2B + 3P²⁺ → 2B³⁺ + 3P
এই বিক্রিয়ায় কোষ বিভব, E°_cell = E°_ox(B/B³⁺) - E°_ox(P/P²⁺) = +1.66 V - 0.44 V = +1.22 V > 0। বিক্রিয়াটি স্বতঃস্ফূর্তভাবে ঘটবে, ফলে B ধাতুর তৈরি পাত্রটি ক্ষয়প্রাপ্ত বা ছিদ্র হয়ে যাবে। সুতরাং, B নির্মিত পাত্রে P²⁺ এর দ্রবণ রাখা নিরাপদ নয়।(২) A ধাতুর পাত্রে P²⁺ এর দ্রবণ রাখা হলে:
A ধাতুর জারণ বিভব (+0.40 V), P ধাতুর (+0.44 V) চেয়ে কম হওয়ায় A ধাতুর সক্রিয়তা P অপেক্ষা কম।
যদি বিক্রিয়া ঘটে: A + P²⁺ → A²⁺ + P
তবে E°_cell = E°_ox(A/A²⁺) - E°_ox(P/P²⁺) = +0.40 V - 0.44 V = -0.04 V < 0।
যেহেতু E°_cell ঋণাত্মক, তাই বিক্রিয়াটি স্বতঃস্ফূর্তভাবে ঘটবে না এবং পাত্রের কোনো ক্ষয় হবে না।সুতরাং, সক্রিয়তার ক্রম অনুযায়ী (iii) নং দ্রবণটি A ধাতুর তৈরি পাত্রে রাখা নিরাপদ।
আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও