রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   ২৫°C (298 K) তাপমাত্রা ও ১ বায়ুমণ্ডলীয় চাপে কোনো ধাতব দণ্ডকে তার নিজস্ব আয়নের ১ মোলার (1 M) ঘনমাত্রার দ্রবণে নিমজ্জিত করলে ধাতু ও তার দ্রবণের সংযোগস্থলে যে বিভব পার্থক্যের সৃষ্টি হয়, তাকে প্রমাণ তড়িৎদ্বার বিভব বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   ধাতব বা ইলেকট্রনীয় পরিবাহীতে মুক্ত ইলেকট্রন প্রবাহের মাধ্যমে বিদ্যুৎ পরিবাহিত হয়। তাপমাত্রা বৃদ্ধি করলে ধাতব পরিবাহীর অভ্যন্তরে থাকা পরমাণু বা ধনাত্মক ধাতব আয়নগুলোর কম্পন বৃদ্ধি পায়। ফলে ইলেকট্রনগুলোর সঞ্চালনে বাধার সৃষ্টি হয়, অর্থাৎ পরিবাহীর রোধ বৃদ্ধি পায়। ওহমের সূত্রানুসারে রোধ বৃদ্ধি পেলে তড়িৎ প্রবাহ হ্রাস পায়। তাই তাপমাত্রা বৃদ্ধিতে ইলেকট্রনীয় পরিবাহীর তড়িৎ প্রবাহ হ্রাস পায়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে A মৌলটির পারমাণবিক সংখ্যা ১২, সুতরাং A হলো Mg এবং B মৌলটির পারমাণবিক সংখ্যা ২৪, সুতরাং B হলো Cr।
   দেওয়া আছে:
   E°(A/A²⁺) = +2.36 V (জারণ বিভব)
   E°(B/B³⁺) = +0.74 V (জারণ বিভব)
   এখানে A এর জারণ বিভব বেশি হওয়ায় A অ্যানোড এবং B ক্যাথোড হিসেবে ক্রিয়া করবে।

   কোষ বিক্রিয়া:
   অ্যানোড: 3A(s) → 3A²⁺(aq) + 6e⁻
   ক্যাথোড: 2B³⁺(aq) + 6e⁻ → 2B(s)
   সামগ্রিক বিক্রিয়া: 3A(s) + 2B³⁺(aq) → 3A²⁺(aq) + 2B(s)
   এখানে স্থানান্তরিত ইলেকট্রন সংখ্যা, n = 6।

   প্রমাণ কোষ বিভব, E°_cell = E°(A/A²⁺) + E°(B³⁺/B)
   = E°(A/A²⁺) - E°(B/B³⁺)
   = +2.36 V - (+0.74 V) = +1.62 V

   উদ্দীপকের চিত্রানুসারে,
   [A²⁺] = 0.1 M এবং [B³⁺] = 0.2 M

   ২৫°C তাপমাত্রায় নের্ন্সটের সমীকরণ অনুসারে,
   E_cell = E°_cell - (0.0591 / n) * log([A²⁺]³ / [B³⁺]²)
   = 1.62 - (0.0591 / 6) * log((0.1)³ / (0.2)²)
   = 1.62 - 0.00985 * log(0.001 / 0.04)
   = 1.62 - 0.00985 * log(0.025)
   = 1.62 - 0.00985 * (-1.602)
   = 1.62 + 0.0158
   = +1.6358 V

   অতএব, উদ্দীপক সেলের তড়িচ্চালক বল ১.৬৩৬ V (প্রায়)।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   B মৌলটি হলো ক্রোমিয়াম (Cr)। দস্তার পাত্রে Cr³⁺ (B³⁺) দ্রবণ রাখা যাবে কিনা তা নির্ভর করে Zn এবং B³⁺ এর মধ্যে স্বতঃস্ফূর্ত বিক্রিয়া ঘটে কি না তার ওপর।

   পাত্রটি দস্তা (Zn) নির্মিত হওয়ায় এটি অ্যানোড হিসেবে কাজ করবে এবং B³⁺ আয়ন ক্যাথোড হিসেবে কাজ করবে।
   Zn এবং Cr এর প্রমাণ তড়িৎদ্বার বিভব:
   E°(Zn/Zn²⁺) = +0.76 V
   E°(Cr/Cr³⁺) = E°(B/B³⁺) = +0.74 V
   অতএব, E°(Cr³⁺/Cr) = -0.74 V

   দস্তার পাত্র ও B³⁺ দ্রবণের মধ্যে সংঘটিত সম্ভাব্য কোষের প্রমাণ তড়িচ্চালক বল:
   E°_cell = E°(Zn/Zn²⁺) + E°(B³⁺/B)
   = +0.76 V + (-0.74 V)
   = +0.02 V

   যেহেতু প্রমাণ কোষ বিভব E°_cell এর মান ধনাত্মক (+0.02 V), তাই দস্তার পাত্রের সাথে B³⁺ দ্রবণের স্বতঃস্ফূর্ত জারণ-বিজারণ বিক্রিয়া ঘটবে। অর্থাৎ দস্তার পাত্র জারিত হয়ে ক্ষয়প্রাপ্ত হবে (Zn → Zn²⁺ + 2e⁻)।

   সুতরাং, B³⁺ আয়নের দ্রবণ দস্তার পাত্রে সংরক্ষণ করা যাবে না।