রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কোনো মাধ্যমে কঠিন, তরল বা গ্যাসীয় বস্তুর উচ্চ ঘনমাত্রার স্থান থেকে নিম্ন ঘনমাত্রার স্থানের দিকে স্বতঃস্ফূর্ত ও সমভাবে ছড়িয়ে পড়ার প্রক্রিয়াকে ব্যাপন বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   মৃদু এসিড ও তীব্র ক্ষারের প্রশমন বিক্রিয়ায় উৎপন্ন লবণটি আর্দ্রবিশ্লেষিত হয়ে দ্রবণকে ক্ষারীয় করে তোলে। ফলে এর তুল্যতা বিন্দুতে বা সমাপ্তি বিন্দুতে pH এর মান ৭ এর চেয়ে বেশি হয় (সাধারণত pH পরিসর প্রায় ৮.৩ থেকে ১০.০ থাকে)। ফেনফথেলিনের বর্ণ পরিবর্তনের pH পরিসর হলো ৮.২ – ৯.৮, যা উক্ত টাইট্রেশনের সমাপ্তি বিন্দুর pH পরিবর্তনের পরিসরের সাথে সম্পূর্ণরূপে মিলে যায়। কিন্তু মিথাইল অরেঞ্জ বা মিথাইল রেড অম্লীয় মাধ্যমে (pH ৪ – ৬) কাজ করায় উপযুক্ত নয়। তাই মৃদু এসিড ও তীব্র ক্ষারের টাইট্রেশনে নির্দেশক হিসেবে ফেনফথেলিন সবচেয়ে উপযুক্ত।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে প্রদত্ত কোষটিতে বাম পাশে Zn দণ্ড ZnSO₄ দ্রবণে এবং ডান পাশে Ni দণ্ড NiSO₄ দ্রবণে নিমজ্জিত আছে।

   প্রদত্ত মানসমূহ:
   অ্যানোডের প্রমাণ জারণ বিভব, E°_ox(Zn/Zn²⁺) = +0.76 V
   ক্যাথোডের প্রমাণ জারণ বিভব, E°_ox(Ni/Ni²⁺) = +0.25 V
   সুতরাং, ক্যাথোডের প্রমাণ বিজারণ বিভব, E°_red(Ni²⁺/Ni) = -0.25 V

   যেহেতু Zn এর জারণ বিভব Ni এর চেয়ে বেশি, তাই Zn তড়িৎদ্বারটি অ্যানোড এবং Ni তড়িৎদ্বারটি ক্যাথোড হিসেবে কাজ করবে।

   কোষটির সামগ্রিক কোষ বিক্রিয়া:
   অ্যানোড বিক্রিয়া (জারণ): Zn(s) → Zn²⁺(aq) + 2e⁻
   ক্যাথোড বিক্রিয়া (বিজারণ): Ni²⁺(aq) + 2e⁻ → Ni(s)
   কোষ বিক্রিয়া: Zn(s) + Ni²⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + Ni(s)

   আমরা জানি, কোষের তড়িচ্চালক বল (emf):
   E°_cell = E°_ox(অ্যানোড) + E°_red(ক্যাথোড)
   বা, E°_cell = E°(Zn/Zn²⁺) + E°(Ni²⁺/Ni)
   বা, E°_cell = 0.76 V + (-0.25 V)
   বা, E°_cell = +0.51 V

   অতএব, কোষটির emf হলো +0.51 V।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের ক্যাথোডীয় দ্রবণটি হলো NiSO₄ দ্রবণ (অর্থাৎ দ্রবণটিতে Ni²⁺ আয়ন রয়েছে)। এই দ্রবণটিকে M ধাতুর তৈরি পাত্রে রাখা যাবে কিনা, তা জানার জন্য M ধাতু ও Ni²⁺ আয়নের মধ্যে স্বতঃস্ফূর্ত বিক্রিয়া ঘটে কি না তা যাচাই করতে হবে।

   যদি NiSO₄ দ্রবণকে M ধাতুর পাত্রে রাখা হয়, তবে পাত্রটি (M ধাতু) অ্যানোড এবং দ্রবণের Ni²⁺ আয়ন ক্যাথোডে বিজারণ প্রক্রিয়ায় অংশ নিয়ে একটি কোষ গঠন করতে পারে।

   এক্ষেত্রে সম্ভাব্য অর্ধকোষ বিক্রিয়া:
   অ্যানোড (জারণ): M(s) → M³⁺(aq) + 3e⁻
   ক্যাথোড (বিজারণ): Ni²⁺(aq) + 2e⁻ → Ni(s)

   প্রদত্ত মানসমূহ:
   E°_ox(M/M³⁺) = +1.66 V
   E°_ox(Ni/Ni²⁺) = +0.25 V
   সুতরাং, E°_red(Ni²⁺/Ni) = -0.25 V

   এই কোষের প্রমাণ তড়িচ্চালক বল (emf):
   E°_cell = E°_ox(M/M³⁺) + E°_red(Ni²⁺/Ni)
   = 1.66 V + (-0.25 V)
   = +1.41 V

   যেহেতু E°_cell এর মান ধনাত্মক (+1.41 V), তাই M ধাতু এবং Ni²⁺ আয়নের মধ্যে জারণ-বিজারণ বিক্রিয়াটি স্বতঃস্ফূর্তভাবে সংঘটিত হবে। অর্থাৎ M ধাতুর পাত্রটি দ্রবণের সাথে বিক্রিয়া করে ক্ষয়প্রাপ্ত হবে বা পাত্রে ছিদ্র সৃষ্টি হবে।

   অতএব, উদ্দীপকের ক্যাথোডীয় দ্রবণটিকে M ধাতুর পাত্রে রাখা যাবে না।