রসায়ন ২য় পত্র • Dinajpur Board • দিনাজপুর বোর্ড ২০২৫
রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন
[EAl/Al3+=+1.66 V,ECu/Cu22+=−0.34 VEZn/Zn2+=+0.76 V] \left[\mathrm{E}{\mathrm{Al} / \mathrm{Al}}^{3+}=+1.66 \mathrm{~V}, \mathrm{E}{\mathrm{Cu} / \mathrm{Cu}^{2}}^{2+}=-0.34 \mathrm{~V} \mathrm{E}_{\mathrm{Zn} / \mathrm{Zn}^{2+}}=+0.76 \mathrm{~V}\right]
- ক)(1)
ডিকার্বক্সিলেশন বিক্রিয়া কী?
- খ)(2)
মিথানয়িক এসিড একটি বিজারক কেন?
- গ)(3)
উদ্দীপকের কোষে সংগঠিত কোষ বিক্রিয়া বর্ণনা কর।
- ঘ)(4)
একই তাপমাত্রায় অ্যানোডের দ্রবণের স্থলে 0.1M ZnSO4 দ্রবণ ব্যবহার করা হলে কোষ বিভবের কীরূপ পরিবর্তন হবে? গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ কর।
উত্তর ও ব্যাখ্যা
- ক)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
যে বিক্রিয়ায় জৈব এসিডের সোডিয়াম লবণকে সোডালাইম (NaOH + CaO)-এর সাথে উত্তপ্ত করে কার্বন ডাই-অক্সাইড অপসারণের মাধ্যমে মূল এসিড অপেক্ষা এক কার্বন পরমাণু কম বিশিষ্ট অ্যালকেন প্রস্তুত করা হয়, তাকে ডিকার্বক্সিলেশন বিক্রিয়া বলে।
- খ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
মিথানয়িক এসিডের (HCOOH) গঠনে একই সাথে কার্বক্সিল মূলক (-COOH) এবং অ্যালডিহাইড মূলক (-CHO) বিদ্যমান। অ্যালডিহাইড মূলক থাকার কারণে এটি টলেন বিকারক ও ফেহলিং দ্রবণকে বিজারিত করতে পারে এবং নিজে জারিত হয়ে কার্বন ডাই-অক্সাইড (CO₂) ও পানিতে পরিণত হয়। বিজারক হিসেবে অন্য পদার্থকে বিজারিত করার ক্ষমতা থাকায় মিথানয়িক এসিড একটি বিজারক হিসেবে আচরণ করে।
- গ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপকের গ্যালভানিক কোষে অ্যানোড হিসেবে Al দণ্ড 0.2 M Al₂(SO₄)₃ দ্রবণে এবং ক্যাথোড হিসেবে Cu দণ্ড 0.15 M CuSO₄ দ্রবণে নিমজ্জিত আছে।
অ্যানোডে জারণ অর্ধ-বিক্রিয়া:
Al পরমাণু তিনটি ইলেকট্রন ত্যাগ করে Al³⁺ আয়নে পরিণত হয়:
2Al(s) → 2Al³⁺(aq) + 6e⁻ক্যাথোডে বিজারণ অর্ধ-বিক্রিয়া:
Cu²⁺ আয়ন দুটি ইলেকট্রন গ্রহণ করে ধাতব Cu হিসেবে জমা হয়:
3Cu²⁺(aq) + 6e⁻ → 3Cu(s)সামগ্রিক কোষ বিক্রিয়া:
অর্ধ-বিক্রিয়াদুটি যোগ করে পাওয়া যায়:
2Al(s) + 3Cu²⁺(aq) → 2Al³⁺(aq) + 3Cu(s)সুতরাং, কোষে সামগ্রিক কোষ বিক্রিয়াটি স্বতঃস্ফূর্তভাবে ঘটে এবং বহিঃবর্তনীর মাধ্যমে অ্যানোড থেকে ক্যাথোডে ইলেকট্রন প্রবাহিত হয়ে বিদ্যুৎ উৎপন্ন হয়।
- ঘ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপকের প্রাথমিক কোষে:
অ্যানোড: Al | Al³⁺ এবং ক্যাথোড: Cu²⁺ | Cu
প্রদত্ত:
E°_ox(Al/Al³⁺) = +1.66 V
E°_ox(Cu/Cu²⁺) = -0.34 V ∴ E°_red(Cu²⁺/Cu) = +0.34 Vপ্রমাণ কোষ বিভব, E°_cell = E°_ox(Al/Al³⁺) + E°_red(Cu²⁺/Cu) = 1.66 + 0.34 = 2.00 V
0.2 M Al₂(SO₄)₃ দ্রবণে, [Al³⁺] = 2 × 0.2 M = 0.4 M
0.15 M CuSO₄ দ্রবণে, [Cu²⁺] = 0.15 Mনার্নস্ট সমীকরণানুসারে, ২৫°সে (298 K) তাপমাত্রায় প্রাথমিক কোষের বিভব (E_cell1):
E_cell1 = E°_cell - (0.0591 / 6) × log([Al³⁺]² / [Cu²⁺]³)
= 2.00 - (0.0591 / 6) × log((0.4)² / (0.15)³)
= 2.00 - 0.00985 × log(0.16 / 0.003375)
= 2.00 - 0.00985 × log(47.407)
= 2.00 - 0.00985 × 1.6758
= 2.00 - 0.0165 = 1.9835 Vঅ্যানোডের স্থলে 0.1 M ZnSO₄ দ্রবণ ও Zn তড়িৎদ্বার ব্যবহার করা হলে:
অ্যানোড: Zn | Zn²⁺
E°_ox(Zn/Zn²⁺) = +0.76 V
নতুন প্রমাণ কোষ বিভব, E°_cell' = E°_ox(Zn/Zn²⁺) + E°_red(Cu²⁺/Cu) = 0.76 + 0.34 = 1.10 Vকোষ বিক্রিয়া: Zn(s) + Cu²⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + Cu(s) (এখানে স্থানান্তরিত ইলেকট্রন সংখ্যা n = 2)
[Zn²⁺] = 0.1 M এবং [Cu²⁺] = 0.15 Mনার্নস্ট সমীকরণানুসারে পরিবর্তিত কোষের বিভব (E_cell2):
E_cell2 = E°_cell' - (0.0591 / 2) × log([Zn²⁺] / [Cu²⁺])
= 1.10 - 0.02955 × log(0.1 / 0.15)
= 1.10 - 0.02955 × log(0.6667)
= 1.10 - 0.02955 × (-0.1761)
= 1.10 + 0.0052 = 1.1052 Vকোষ বিভবের পরিবর্তন = E_cell1 - E_cell2 = 1.9835 V - 1.1052 V = 0.8783 V
অতএব, অ্যানোডের দ্রবণের স্থলে 0.1 M ZnSO₄ দ্রবণ (তড়িৎদ্বারসহ) ব্যবহার করা হলে কোষ বিভব প্রায় 0.878 V হ্রাস পাবে।
আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও