রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   ২৫°C (298 K) তাপমাত্রা, ১ বায়ুমণ্ডলীয় চাপ এবং সংশ্লিষ্ট আয়নসমূহের ১ মোলার (1 M) ঘনমাত্রায় কোনো তড়িৎদ্বার এবং তার দ্রবণের সংযোগস্থলে যে জারণ বিভব সৃষ্টি হয়, তাকে ঐ তড়িৎদ্বারের প্রমাণ জারণ বিভব বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   ফ্যারাডের সূত্রানুসারে, কোনো তড়িৎদ্বারে ১ গ্রাম-তুল্য পরিমাণ পদার্থ মুক্ত বা সঞ্চিত করতে ১ ফ্যারাডে (1 F) অর্থাৎ ৯৬,৫০০ কুলম্ব (96500 C) বিদ্যুৎ প্রয়োজন হয়।
   আমরা জানি, ১ গ্রাম-তুল্য পরিমাণ পদার্থে অ্যাভোগাড্রো সংখ্যক ($N_A = 6.023 \times 10^{23}$) ইলেকট্রন স্থানান্তরিত হয়।
   সুতরাং, $6.023 \times 10^{23}$ টি ইলেকট্রনের মোট চার্জ = $96500\text{ C}$
   অতএব, একটি ইলেকট্রনের চার্জ, $e = \frac{96500}{6.023 \times 10^{23}}\text{ C} \approx 1.602 \times 10^{-19}\text{ C}$।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে দেওয়া আছে:
   $E^\circ_{A/A^{2+}} = +0.75\text{ V}$
   $E^\circ_{B/B^{2+}} = +0.40\text{ V}$

   যেহেতু A তড়িৎদ্বারের প্রমাণ জারণ বিভব B তড়িৎদ্বারের চেয়ে বেশি ($+0.75\text{ V} > +0.40\text{ V}$), তাই A তড়িৎদ্বারটি অ্যানোড এবং B তড়িৎদ্বারটি ক্যাথোড হিসেবে কাজ করবে।

   লবণ সেতুসহ গঠিত কোষটির কোষ সংকেত:
   $A(s) | A^{2+}(aq) \parallel B^{2+}(aq) | B(s)$

   অ্যানোড বিক্রিয়া (জারণ): $A(s) \rightarrow A^{2+}(aq) + 2e^-$
   ক্যাথোড বিক্রিয়া (বিজারণ): $B^{2+}(aq) + 2e^- \rightarrow B(s)$

   কোষ বিভব ($E^\circ_{cell}$):
   $E^\circ_{cell} = E^\circ_{A/A^{2+}} + E^\circ_{B^{2+}/B}$
   আমরা জানি, $E^\circ_{B^{2+}/B} = -E^\circ_{B/B^{2+}} = -0.40\text{ V}$
   অতএব, $E^\circ_{cell} = 0.75\text{ V} + (-0.40\text{ V}) = +0.35\text{ V}$
   সুতরাং, কোষটির বিভব $+0.35\text{ V}$।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে প্রদত্ত প্রমাণ জারণ বিভবের মানসমূহ:
   $E^\circ_{A/A^{2+}} = +0.75\text{ V}$
   $E^\circ_{B/B^{2+}} = +0.40\text{ V}$
   $E^\circ_{C/C^{2+}} = +0.35\text{ V}$

   (১) B নির্মিত পাত্রে A এর লবণ দ্রবণ ($A^{2+}$) রাখা হলে:
   এখানে পাত্র B যদি বিক্রিয়া করে তবে তা জারিত হবে এবং $A^{2+}$ আয়ন বিজারিত হবে।
   কোষের emf মান:
   $E^\circ_{cell} = E^\circ_{B/B^{2+}} + E^\circ_{A^{2+}/A}$
   $= E^\circ_{B/B^{2+}} - E^\circ_{A/A^{2+}}$
   $= 0.40\text{ V} - 0.75\text{ V} = -0.35\text{ V}$
   যেহেতু $E^\circ_{cell}$ এর মান ঋণাত্মক, তাই B এবং $A^{2+}$ এর মধ্যে কোনো স্বতঃস্ফূর্ত বিক্রিয়া ঘটবে না। ফলে B নির্মিত পাত্র ক্ষয়প্রাপ্ত হবে না।

   (২) B নির্মিত পাত্রে C এর লবণ দ্রবণ ($C^{2+}$) রাখা হলে:
   কোষের emf মান:
   $E^\circ_{cell} = E^\circ_{B/B^{2+}} + E^\circ_{C^{2+}/C}$
   $= E^\circ_{B/B^{2+}} - E^\circ_{C/C^{2+}}$
   $= 0.40\text{ V} - 0.35\text{ V} = +0.05\text{ V}$
   যেহেতু $E^\circ_{cell}$ এর মান ধনাত্মক, তাই বিক্রিয়াটি স্বতঃস্ফূর্তভাবে ঘটবে ($B + C^{2+} \rightarrow B^{2+} + C$)। ফলে B পাত্রটি জারিত হয়ে ক্ষয়প্রাপ্ত হবে।

   অতএব, B নির্মিত পাত্রে C এর লবণ দ্রবণ রাখলে পাত্রটি রাসায়নিক বিক্রিয়ায় ক্ষয়প্রাপ্ত হবে।