রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   বায়ুমণ্ডলে উপস্থিত সালফার ও নাইট্রোজেনের অক্সাইডসমূহ বৃষ্টির পানির সাথে বিক্রিয়া করে যে এসিডযুক্ত বৃষ্টি সৃষ্টি করে এবং যার pH সাধারণত ৫.৬ এর নিচে থাকে, তাকে এসিড বৃষ্টি (Acid rain) বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যেসব পদার্থ প্রকৃতিতে বিশুদ্ধ ও শুষ্ক অবস্থায় পাওয়া যায়, বায়ুমণ্ডলের উপাদান (যেমন: জলীয় বাষ্প, $\text{CO}_2, \text{O}_2$) দ্বারা সহজে আক্রান্ত হয় না, রাসায়নিক নিক্তিতে সঠিকভাবে মেপে দ্রবণ প্রস্তুত করা যায় এবং প্রস্তুতকৃত দ্রবণের ঘনমাত্রা দীর্ঘদিন অপরিবর্তিত থাকে, তাদের প্রাইমারি স্ট্যান্ডার্ড পদার্থ বলে।
   অনStatus
   সোডিয়াম কার্বনেট ($\text{Na}_2\text{CO}_3$) বিশুদ্ধ অবস্থায় পাওয়া যায়, বাতাসে অবিকৃত থাকে এবং এর প্রস্তুতকৃত দ্রবণের ঘনমাত্রা দীর্ঘদিন নির্দিষ্ট থাকে। তাই $\text{Na}_2\text{CO}_3$ একটি প্রাইমারি স্ট্যান্ডার্ড পদার্থ।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক হতে পাই,
   $\text{P}$ এর প্রমাণ জারণ বিভব, $E^\circ_{\text{P}/\text{P}^{2+}} = +0.76\text{ V}$
   $\text{R}$ এর প্রমাণ জারণ বিভব, $E^\circ_{\text{R}/\text{R}^{2+}} = -0.34\text{ V}$

   অতএব, $\text{R}$ এর প্রমাণ বিজারণ বিভব, $E^\circ_{\text{R}^{2+}/\text{R}} = -(-0.34\text{ V}) = +0.34\text{ V}$

   যেহেতু $\text{P}$ এর জারণ বিভবের মান $\text{R}$ এর চেয়ে বেশি, তাই গঠিত কোষে $\text{P}$ অ্যানোড হিসেবে এবং $\text{R}$ ক্যাথোড হিসেবে কাজ করবে।

   কোষ বিক্রিয়া:
   অ্যানোড বিক্রিয়া (জারণ): $\text{P}(\text{s}) \rightarrow \text{P}^{2+}(\text{aq}) + 2\text{e}^-$
   ক্যাথোড বিক্রিয়া (বিজারণ): $\text{R}^{2+}(\text{aq}) + 2\text{e}^- \rightarrow \text{R}(\text{s})$

   কোষ বিভব নির্ণয়ের সূত্রানুযায়ী,
   $E^\circ_{\text{cell}} = E^\circ_{\text{anode(ox)}} + E^\circ_{\text{cathode(red)}}$
   $= E^\circ_{\text{P}/\text{P}^{2+}} + E^\circ_{\text{R}^{2+}/\text{R}}$
   $= +0.76\text{ V} + (+0.34\text{ V})$
   $= +1.10\text{ V}$

   অতএব, নির্ণীত কোষ বিভব $+1.10\text{ V}$।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কোনো পাত্রে দ্রবণ রাখা নিরাপদ হবে কি না, তা নির্ভর করে পাত্র এবং দ্রবণের মধ্যে স্বতঃস্ফূর্ত জারণ-বিজারণ বিক্রিয়া সংঘটিত হয় কি না তার ওপর। কোষ বিভব ($E^\circ_{\text{cell}}$) ধনাত্মক হলে বিক্রিয়া স্বতঃস্ফূর্তভাবে ঘটবে এবং পাত্রটি ক্ষয়প্রাপ্ত হবে, ফলে দ্রবণ রাখা নিরাপদ হবে না।

   উদ্দীপক অনুসারে:
   $E^\circ_{\text{P}/\text{P}^{2+}} = +0.76\text{ V}$
   $E^\circ_{\text{Q}/\text{Q}^{2+}} = +0.25\text{ V} \implies E^\circ_{\text{Q}^{2+}/\text{Q}} = -0.25\text{ V}$

   ১. $\text{Q}^{2+}$ দ্রবণ $\text{P}$ নির্মিত পাত্রে রাখা হলে:
   এখানে পাত্র $\text{P}$ অ্যানোড (জারণ) এবং দ্রবণ $\text{Q}^{2+}$ ক্যাথোড (বিজারণ) হিসেবে কাজ করবে।
   অ্যানোড: $\text{P}(\text{s}) \rightarrow \text{P}^{2+}(\text{aq}) + 2\text{e}^- ;\quad E^\circ_{\text{ox}} = +0.76\text{ V}$
   ক্যাথোড: $\text{Q}^{2+}(\text{aq}) + 2\text{e}^- \rightarrow \text{Q}(\text{s}) ;\quad E^\circ_{\text{red}} = -0.25\text{ V}$

   কোষের প্রমাণ বিভব:
   $E^\circ_{\text{cell}} = E^\circ_{\text{P}/\text{P}^{2+}} + E^\circ_{\text{Q}^{2+}/\text{Q}}$
   $= +0.76\text{ V} + (-0.25\text{ V}) = +0.51\text{ V}$
   যেহেতু $E^\circ_{\text{cell}} > 0$ (মান ধনাত্মক), তাই $\text{P}$ পাত্র ও $\text{Q}^{2+}$ আয়নের মধ্যে বিক্রিয়া স্বতঃস্ফূর্তভাবে ঘটবে। এতে পাত্র ক্ষয়প্রাপ্ত হয়ে ছিদ্র হয়ে যাবে। সুতরাং, $\text{Q}^{2+}$ দ্রবণ $\text{P}$ পাত্রে রাখা নিরাপদ নয়।

   ২. $\text{Q}^{2+}$ দ্রবণ $\text{Q}$ নির্মিত পাত্রে রাখা হলে:
   এখানে পাত্র এবং দ্রবণের উপাদান একই ধাতু ($\text{Q}$)। ফলে কোনো নেট স্বতঃস্ফূর্ত জারণ-বিজারণ বা ক্ষয় ঘটবে না ($E^\circ_{\text{cell}} = 0\text{ V}$)।

   অতএব, গাণিতিক বিশ্লেষণ থেকে প্রতীয়মান হয় যে, $\text{Q}^{2+}$ দ্রবণটি $\text{P}$ পাত্রে রাখা নিরাপদ নয়, তবে $\text{Q}$ পাত্রে রাখা নিরাপদ।