(i) নং কোষে 1570 mA বিদ্যুৎ 2 ঘণ্টা ধরে চালনা করলে ক্যাথোডে কী পরিমাণ ধাতু জমা হবে?
উত্তর: উদ্দীপকের (i) নং কোষে ক্যাথোডে সঞ্চিত ধাতুর পরিমাণ, এখানে, M = 63.5g (Cu এর পারমাণবিক ভর) I = 1570mA = 1.57A t= 2 ঘন্টা= 2 × 60 × 60 সেকেন্ড F = 96500C x = 2 [গণিত]
HSC Chemistry 2nd Paper Chapter 4: তড়িৎ রসায়ন CQ — Prosthuti প্রশ্নব্যাংক
HSC · Chemistry 2nd Paper · Chapter 4: তড়িৎ রসায়ন · সৃজনশীল
(i) নং কোষে 1570 mA বিদ্যুৎ 2 ঘণ্টা ধরে চালনা করলে ক্যাথোডে কী পরিম…
উদ্দীপক
উত্তর
25 °C তাপমাত্রায় 1 atm চাপ 1.0 M ঘনমাত্রার তড়িৎবিশ্লেষ্য দ্রবণে কোনো ধাতব তড়িদদ্বারকে ডুবালে ঐ তড়িদদ্বারে যে বিভব বৈষম্যের সৃষ্টি হয় তার বিজারণ বিভবকে উক্ত ধাতুর প্রমাণ তড়িৎদ্বার বিভব বলে।
উত্তর
একাধারে একটি জারক ও বিজারক। কারণ আয়ন ইলেকট্রন গ্রহণ করে Fe ধাতুতে এবং আয়ন ইলেকট্রন ত্যাগ করে আয়নে পরিণত হতে পারে।
উত্তর
উদ্দীপকের (i) নং কোষে ক্যাথোডে সঞ্চিত ধাতুর পরিমাণ,
এখানে,
M = 63.5g (Cu এর পারমাণবিক ভর)
I = 1570mA = 1.57A
t= 2 ঘন্টা= 2 × 60 × 60 সেকেন্ড
F = 96500C
x = 2
উত্তর
উদ্দীপকের (ii) নং কোষটি লেড স্টোরেজ ব্যাটারি। এটি চার্জিং ও ডিসচার্জিং এর মাধ্যমে দীর্ঘ সময় ব্যবহার করা যায়। নিচে প্রয়োজনীয় সমীকরণসহ ব্যাখ্যা করা হলো-
চার্জিং: ব্যাটারির তড়িচ্চালক বলের মান সাধারণত 2.03 V হয়ে থাকে। ব্যাটারি ব্যবহারের ফলে তড়িচ্চালক বলের মান যখন 1.17 V এ নেমে আসে তখন একে পুনরায় চার্জ করার প্রয়োজন হয়। ব্যাটারির চার্জিং এর সময় পশ্চাৎমুখী বিক্রিয়া ঘটে।
ডিসচাজিং : লেড স্টোরেজ ব্যাটারির প্রতিটি চেম্বারের মধ্যে যোগ করার ফলে ব্যাটারি চার্জিত হয়। ফলে বাম তড়িদদ্বারের লেড ধাতু দ্রবীভূত হয়ে আয়নে পরিণত হয় এবং দ্রবণের এর এর সাথে যুক্ত হয়ে অদ্রবণীয় উৎপন্ন করে।
দ্রবণে :
বাম তড়িদদ্বারে বা অ্যানোড তড়িদদ্বারে :
সামগ্রিক বিক্রিয়া:
ডান তড়িদদ্বারে বা ক্যাথোড তড়িদদ্বারে :
মূল বিক্রিয়াটি অবশ্য নিম্নলিখিত প্রক্রিয়ায় সম্পন্ন হয়-
\left\{\[\begin{array}{l}\mathrm{PbO}_2(\mathrm{~s})+2 \mathrm{H}_2 \mathrm{O} \rightleftharpoons \mathrm{Pb}^{4+}+4 \mathrm{OH}^{-} \\ \mathrm{Pb}^4+2 \mathrm{e} \longrightarrow \mathrm{Pb}^{2+} \\ \mathrm{Pb}^{2+}+\mathrm{SO}_4^{2-} \longrightarrow \mathrm{PbSO}_4 \\ 4 \mathrm{OH}^{-}+4 \mathrm{H}^{+} \longrightarrow 4 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}\end{array}\]\right.
সামগ্রিক বিক্রিয়া:
∴ কোষ বিক্রিয়া:
উদ্দীপকের কোষটির ব্যাটারি বার বার চার্জকরণের ফলে মিশ্রিত পানি বিশ্লেষিত হয়ে ও গ্যাস উৎপন্ন করে। ফলে এসিডে পানির পরিমাণ কমে যায় এবং কোষটি অচল হওয়ার সম্ভাবনা থাকে। তাই কোষটিকে সচল রাখার কৌশল হিসাবে ঐ ব্যাটারিতে মাঝে মাঝে এসিডের ঘনত্ব হাইড্রোমিটার দ্বারা পরীক্ষা করে বিশুদ্ধ পানি যোগ করে এর ঘনমাত্রা সঠিক রাখা হয়।
এভাবে চার্জ ফুরিয়ে গেলে পুনরায় চার্জিং এর মাধ্যমে কোষটিকে দীর্ঘসময় ব্যবহার করা যায়।
ডিসচাজিং : লেড স্টোরেজ ব্যাটারির প্রতিটি চেম্বারের মধ্যে যোগ করার ফলে ব্যাটারি চার্জিত হয়। ফলে বাম তড়িদদ্বারের লেড ধাতু দ্রবীভূত হয়ে আয়নে পরিণত হয় এবং দ্রবণের এর এর সাথে যুক্ত হয়ে অদ্রবণীয় উৎপন্ন করে।
দ্রবণে :
বাম তড়িদদ্বারে বা অ্যানোড তড়িদদ্বারে :
সামগ্রিক বিক্রিয়া:
ডান তড়িদদ্বারে বা ক্যাথোড তড়িদদ্বারে :
মূল বিক্রিয়াটি অবশ্য নিম্নলিখিত প্রক্রিয়ায় সম্পন্ন হয়-
\left\{\[\begin{array}{l}\mathrm{PbO}_2(\mathrm{~s})+2 \mathrm{H}_2 \mathrm{O} \rightleftharpoons \mathrm{Pb}^{4+}+4 \mathrm{OH}^{-} \\ \mathrm{Pb}^4+2 \mathrm{e} \longrightarrow \mathrm{Pb}^{2+} \\ \mathrm{Pb}^{2+}+\mathrm{SO}_4^{2-} \longrightarrow \mathrm{PbSO}_4 \\ 4 \mathrm{OH}^{-}+4 \mathrm{H}^{+} \longrightarrow 4 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}\end{array}\]\right.
সামগ্রিক বিক্রিয়া:
∴ কোষ বিক্রিয়া:
উদ্দীপকের কোষটির ব্যাটারি বার বার চার্জকরণের ফলে মিশ্রিত পানি বিশ্লেষিত হয়ে ও গ্যাস উৎপন্ন করে। ফলে এসিডে পানির পরিমাণ কমে যায় এবং কোষটি অচল হওয়ার সম্ভাবনা থাকে। তাই কোষটিকে সচল রাখার কৌশল হিসাবে ঐ ব্যাটারিতে মাঝে মাঝে এসিডের ঘনত্ব হাইড্রোমিটার দ্বারা পরীক্ষা করে বিশুদ্ধ পানি যোগ করে এর ঘনমাত্রা সঠিক রাখা হয়।
এভাবে চার্জ ফুরিয়ে গেলে পুনরায় চার্জিং এর মাধ্যমে কোষটিকে দীর্ঘসময় ব্যবহার করা যায়।