beginarraylZn(s)+Ni^2+(aq)(0.1 M) rightarrow Zn^2+(aq)(…

রসায়ন ২য় পত্র • তড়িৎ রসায়ন • Sylhet Board • সিলেট বোর্ড ২০২২

$\begin{array}{l}\mathrm{Zn}(\mathrm{s})+\mathrm{Ni}^{2+}(\mathrm{aq})(0.1 \mathrm{M}) \rightarrow \mathrm{Zn}^{2+}(\mathrm{aq})(0.1 \mathrm{M})+\mathrm{Ni}(\mathrm{s}) \\ \mathrm{Zn} \text { এর প্রমাণ জারণ বিভব }=0.76 \mathrm{~V} \text { এবং } \mathrm{E}^{\circ} \text { cell }=0.51 \mathrm{~V}\end{array}$

ক)
ফ্যারেডে ধ্রুবক কী?
(1)
খ)
ড্যানিয়েল কোষের কোষ বিক্রিয়া লেখ?
(2)
গ)
$25^{\circ} \mathrm{C}$ তাপমাত্রায় $\mathrm{Ni}^{2+}(\mathrm{aq})(0.1 \mathrm{M}) \rightarrow \mathrm{Ni}(\mathrm{s})$ এর অর্ধকোষ বিভব নির্ণয় কর।
(3)
ঘ)
$\mathrm{Zn}$ এর পাত্রে $\mathrm{FeSO}_{4}$ দ্রবণ রাখা যাবে কী? গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ কর। $\left[\mathrm{E}_{\mathrm{Fe}^{2+} / \mathrm{Fe}}=-0.44 \mathrm{~V}\right]$
(4)

উত্তর ও ব্যাখ্যা

ক)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর

এক মোল ইলেকট্রনের মোট চার্জকে ফ্যারেডে ধ্রুবক (Faraday constant) বলা হয়। এর মান প্রায় ৯৬,৫০০ কুলম্ব (বা ৯৬৪৮৫ C/mol)।
খ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর

ড্যানিয়েল কোষে অ্যানোড হিসেবে জিংক দণ্ড এবং ক্যাথোড হিসেবে কপার দণ্ড ব্যবহৃত হয়।

অ্যানোড বিক্রিয়া (জারণ):
Zn(s) → Zn²⁺(aq) + 2e⁻

ক্যাথোড বিক্রিয়া (বিজারণ):
Cu²⁺(aq) + 2e⁻ → Cu(s)

সামগ্রিক কোষ বিক্রিয়া:
Zn(s) + Cu²⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + Cu(s)
গ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর

উদ্দীপকে কোষ বিক্রিয়াটি হলো:
Zn(s) + Ni²⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + Ni(s)

এখানে অ্যানোড হলো Zn এবং ক্যাথোড হলো Ni।
দেওয়া আছে,
Zn-এর প্রমাণ জারণ বিভব, E°(Zn/Zn²⁺) = +0.76 V
প্রমাণ কোষ বিভব, E°cell = 0.51 V

আমরা জানি,
E°cell = E°(Zn/Zn²⁺) + E°(Ni²⁺/Ni)
বা, 0.51 V = 0.76 V + E°(Ni²⁺/Ni)
বা, E°(Ni²⁺/Ni) = 0.51 V - 0.76 V = -0.25 V

Ni²⁺(aq) + 2e⁻ → Ni(s) অর্ধকোষ বিক্রিয়ার জন্য নার্নস্ট সমীকরণ:
E(Ni²⁺/Ni) = E°(Ni²⁺/Ni) - (0.0591 / n) log [1 / [Ni²⁺]]
এখানে, n = 2, [Ni²⁺] = 0.1 M, T = 25°C (298 K)

অতএব,
E(Ni²⁺/Ni) = -0.25 - (0.0591 / 2) log (1 / 0.1)
= -0.25 - 0.02955 × log(10)
= -0.25 - 0.02955 × 1
= -0.27955 V ≈ -0.28 V

সুতরাং, 25°C তাপমাত্রায় Ni²⁺(aq)(0.1 M) → Ni(s) অর্ধকোষের বিজারণ বিভব -0.28 V।
ঘ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর

Zn-এর পাত্রে FeSO₄ দ্রবণ রাখা যাবে কিনা তা নির্ভর করে Zn এবং FeSO₄ দ্রবণের মধ্যকার বিক্রিয়া স্বতঃস্ফূর্তভাবে ঘটবে কিনা তার ওপর।

যদি Zn পাত্র হিসেবে কাজ করে, তবে Zn অ্যানোডে জারিত হবে:
Zn(s) → Zn²⁺(aq) + 2e⁻
এবং Fe²⁺ ক্যাথোডে বিজারিত হবে:
Fe²⁺(aq) + 2e⁻ → Fe(s)

প্রদত্ত মানসমূহ:
Zn এর প্রমাণ জারণ বিভব, E°(Zn/Zn²⁺) = +0.76 V
Fe এর প্রমাণ বিজারণ বিভব, E°(Fe²⁺/Fe) = -0.44 V

সুতরাং কোষটির সামগ্রিক প্রমাণ কোষ বিভব:
E°cell = E°(Zn/Zn²⁺) + E°(Fe²⁺/Fe)
= +0.76 V + (-0.44 V)
= +0.32 V

যেহেতু E°cell এর মান ধনাত্মক (+0.32 V), তাই Zn এবং FeSO₄ এর মধ্যকার বিক্রিয়াটি স্বতঃস্ফূর্তভাবে ঘটবে (ΔG° < 0)। এর ফলে Zn এর পাত্র ক্ষয়প্রাপ্ত হয়ে দ্রবীভূত হবে এবং দ্রবণটি নষ্ট হয়ে যাবে।
অতএব, Zn এর পাত্রে FeSO₄ দ্রবণ রাখা যাবে না।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও

অ্যাপ ডাউনলোড করো ওয়েবে খুলো

রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

সম্পর্কিত প্রশ্ন