বিদ্যুৎ ৰসায়ন
HSLC Guru-লৈ আদৰণি জনাইছোঁ! এই পাঠটোত আমি ASSEB Class 12 ৰসায়ন বিজ্ঞানৰ তৃতীয় অধ্যায় বিদ্যুৎ ৰসায়ন (Electrochemistry)ৰ ওপৰত বিশদ আলোচনা কৰিম। ইয়াত গেলভানিক কোষ, ইলেক্ট্ৰলাইটিক কোষ, ডেনিয়েল কোষ, ষ্টেণ্ডাৰ্ড হাইড্ৰজেন ইলেক্ট্ৰড (SHE), ইলেক্ট্ৰড বিভৱ, ইলেক্ট্ৰকেমিকেল শ্ৰেণী, নাৰ্ণষ্ট সমীকৰণ, পৰিবাহিতা, কলৰাশৰ সূত্ৰ, ফেৰাডেৰ সূত্ৰ, বেটাৰী, জ্বালানী কোষ আৰু ক্ষৰণ আদিৰ বিষয়ে অধ্যয়ন কৰিম।
সাৰাংশ (Assamese Summary)
বিদ্যুৎ ৰসায়ন হৈছে ৰসায়ন বিজ্ঞানৰ সেই শাখা য’ত ৰাসায়নিক শক্তি আৰু বৈদ্যুতিক শক্তিৰ মাজত হোৱা আন্তঃৰূপান্তৰ সম্পৰ্কে অধ্যয়ন কৰা হয়। ইলেক্ট্ৰকেমিকেল কোষ দুই ধৰণৰ — গেলভানিক কোষ (Galvanic / Voltaic cell) আৰু ইলেক্ট্ৰলাইটিক কোষ। গেলভানিক কোষত স্বতঃস্ফূৰ্ত ৰাসায়নিক বিক্ৰিয়াৰ পৰা বৈদ্যুতিক শক্তি উৎপন্ন হয়, কিন্তু ইলেক্ট্ৰলাইটিক কোষত বহিঃস্থ বিদ্যুৎৰ সহায়ত অস্বতঃস্ফূৰ্ত বিক্ৰিয়া সংঘটিত কৰোৱা হয়। ডেনিয়েল কোষ এটা সাধাৰণ গেলভানিক কোষ য’ত Zn|ZnSO₄ আৰু Cu|CuSO₄ অৰ্ধ-কোষ লৱণ-সেতুৰে সংযুক্ত হৈ থাকে; ইয়াৰ E° = 1.10 V। এনোডত জাৰণ আৰু কেথোডত বিজাৰণ ঘটে।
ইলেক্ট্ৰডৰ পোনপটীয়াকৈ বিভৱ জোখা সম্ভৱ নহয়, সেইবাবে ষ্টেণ্ডাৰ্ড হাইড্ৰজেন ইলেক্ট্ৰড (SHE)ক প্ৰসংগ ইলেক্ট্ৰড হিচাপে গ্ৰহণ কৰি ইয়াৰ E° = 0.00 V ধৰি অন্য ইলেক্ট্ৰডৰ ষ্টেণ্ডাৰ্ড ইলেক্ট্ৰড বিভৱ নিৰূপণ কৰা হয়। ইলেক্ট্ৰডসমূহক বিজাৰণ বিভৱৰ ক্ৰমত সজোৱা তালিকাকে ইলেক্ট্ৰকেমিকেল শ্ৰেণী বোলা হয়। ঋণাত্মক E° থকা ধাতুসমূহ (Li, K, Na, Ca, Mg, Al, Zn) সবল বিজাৰক, ধনাত্মক E° থকাবোৰ (Cu, Hg, Ag, Au) দুৰ্বল বিজাৰক। অসংহিত অৱস্থাত কোষৰ EMF নিৰ্ণয় কৰিবৰ বাবে নাৰ্ণষ্ট সমীকৰণ ব্যৱহাৰ কৰা হয়। সাম্যাৱস্থাত E_cell = 0 হ’লে ΔG° = -RT ln K সম্পৰ্কৰ পৰা সাম্যাংক K গণনা কৰিব পাৰি।
ইলেক্ট্ৰলাইটিক পৰিবাহী দ্ৰৱণৰ পৰিবাহিতা আয়নৰ সংখ্যা আৰু গতিশীলতাৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে। বিশিষ্ট পৰিবাহিতা κ = 1/ρ আৰু মোলাৰ পৰিবাহিতা Λm = κ × 1000 / c। গাঢ়তা হ্ৰাস কৰিলে দুৰ্বল ইলেক্ট্ৰলাইটৰ Λm দ্ৰুতগতিত বৃদ্ধি পায়, কিন্তু সবল ইলেক্ট্ৰলাইটৰ Λm মৃদুভাৱে বৃদ্ধি পায়। কলৰাশৰ স্বতন্ত্ৰ পৰিভ্ৰমণৰ সূত্ৰ অনুসৰি অসীম লঘুকৰণত মোলাৰ পৰিবাহিতা ধনায়ন আৰু ঋণায়নৰ পৰিবাহিতাৰ যোগফলৰ সমান — Λ°m = λ°₊ + λ°₋। দুৰ্বল ইলেক্ট্ৰলাইটৰ বিয়োজন মাত্ৰা α = Λm/Λ°m সূত্ৰৰ দ্বাৰা গণনা কৰা হয়।
ফেৰাডেৰ ইলেক্ট্ৰলিছিছ সূত্ৰ অনুসৰি, ইলেক্ট্ৰডত মুক্ত হোৱা পদাৰ্থৰ পৰিমাণ চলিত আধান Q = It-ৰ সমানুপাতিক (১ম সূত্ৰ) আৰু সমান আধান বিভিন্ন ইলেক্ট্ৰলাইটত পঠিয়ালে মুক্ত পদাৰ্থৰ পৰিমাণ ইহঁতৰ সমতুল্য ভাৰৰ অনুপাতত হয় (২য় সূত্ৰ)। ব্যৱহাৰিক প্ৰয়োগসমূহ — galvanisation, electroplating আৰু electrorefining। প্ৰাথমিক কোষ (dry cell, mercury cell) পুনৰ-চাৰ্জ কৰিব নোৱাৰি, কিন্তু গৌণ কোষ (lead-storage, NiCd) পুনৰ-চাৰ্জ কৰিব পাৰি। জ্বালানী কোষে H₂ আৰু O₂-ৰ পৰা পোনপটীয়াকৈ বিদ্যুৎ উৎপন্ন কৰে। ক্ষৰণ এক বৈদ্যুতিক ৰাসায়নিক প্ৰক্ৰিয়া য’ত লোহাত মৰিচা পৰে — Fe-অংশ এনোড আৰু O₂ থকা অংশ কেথোড হৈ Fe₂O₃·xH₂O সৃষ্টি কৰে।
মূল সূত্ৰসমূহ (KaTeX)
$E^\circ_{\text{cell}} = E^\circ_{\text{cathode}} – E^\circ_{\text{anode}}$
$E_{\text{cell}} = E^\circ_{\text{cell}} – \frac{RT}{nF}\ln Q$
$E_{\text{cell}} = E^\circ_{\text{cell}} – \frac{0.0591}{n}\log Q$
$\Delta G^\circ = -nFE^\circ_{\text{cell}}$
$\Delta G^\circ = -RT\ln K$
$\log K = \frac{nE^\circ_{\text{cell}}}{0.0591}$
$\kappa = \frac{1}{\rho}$
$\Lambda_m = \frac{\kappa \times 1000}{c}$
$w = Z \cdot Q = Z \cdot I \cdot t$
$\frac{w_1}{w_2} = \frac{E_1}{E_2}$
$\alpha = \frac{\Lambda_m}{\Lambda_m^\circ}$
Summary (English)
Electrochemistry deals with the interconversion of chemical and electrical energy. A galvanic (voltaic) cell converts spontaneous redox reactions into electricity, while an electrolytic cell uses electricity to drive non-spontaneous reactions. The Daniell cell (Zn|Zn²⁺||Cu²⁺|Cu) has E° = 1.10 V, with oxidation at the anode and reduction at the cathode joined by a salt bridge. Standard electrode potentials are measured against the Standard Hydrogen Electrode (SHE, E° = 0 V); arranging metals in increasing order of reduction potential gives the electrochemical series, which predicts reactivity, displacement and EMF. The Nernst equation E = E° − (0.0591/n) log Q gives cell potential at non-standard concentrations, and at equilibrium ΔG° = −nFE° = −RT ln K. Specific conductance κ = 1/ρ and molar conductance Λm = 1000κ/c describe ionic conduction; Kohlrausch’s law of independent migration gives Λ°m = λ°₊ + λ°₋ and the degree of dissociation α = Λm/Λ°m. Faraday’s two laws of electrolysis (w = ZIt) govern the mass deposited. Practical applications include electroplating, electrorefining and galvanisation. Primary cells (dry, mercury), secondary cells (lead-storage, NiCd) and H₂–O₂ fuel cells are major commercial cells. Corrosion is an electrochemical oxidation that produces hydrated iron oxide rust.
প্ৰশ্ন আৰু উত্তৰ (1 Mark)
প্ৰশ্ন ১। ইলেক্ট্ৰকেমিকেল কোষ কাক বোলে?
উত্তৰঃ যি কোষে ৰাসায়নিক শক্তিক বৈদ্যুতিক শক্তিলৈ বা বিপৰীতে ৰূপান্তৰ কৰে তাকে ইলেক্ট্ৰকেমিকেল কোষ বোলে।
প্ৰশ্ন ২। ডেনিয়েল কোষৰ EMF কিমান?
উত্তৰঃ ডেনিয়েল কোষৰ ষ্টেণ্ডাৰ্ড EMF E°cell = 1.10 V।
প্ৰশ্ন ৩। SHE-ৰ সম্পূৰ্ণ ৰূপ কি?
উত্তৰঃ Standard Hydrogen Electrode। ইয়াৰ E° = 0.00 V।
প্ৰশ্ন ৪। এনোডত কি বিক্ৰিয়া ঘটে?
উত্তৰঃ এনোডত জাৰণ (oxidation) ঘটে।
প্ৰশ্ন ৫। এক ফেৰাডেৰ মান কিমান কুলম্ব?
উত্তৰঃ 1 F = 96500 C mol⁻¹।
প্ৰশ্ন ৬। মোলাৰ পৰিবাহিতাৰ এককটো কি?
উত্তৰঃ S cm² mol⁻¹।
প্ৰশ্ন ৭। বিশিষ্ট পৰিবাহিতাৰ এককটো কি?
উত্তৰঃ S cm⁻¹ বা S m⁻¹।
প্ৰশ্ন ৮। লৱণ-সেতুৰ এটা কাম লিখা।
উত্তৰঃ দুই অৰ্ধ-কোষৰ মাজত আধান নিৰপেক্ষতা বজাই ৰাখে আৰু লিকুইড জংশন বিভৱ আঁতৰাই দিয়ে।
প্ৰশ্ন ৯। Daniell কোষৰ এনোড আৰু কেথোড কি?
উত্তৰঃ Zn এনোড, Cu কেথোড।
প্ৰশ্ন ১০। ইলেক্ট্ৰকেমিকেল শ্ৰেণীত হাইড্ৰজেনৰ ওপৰত থকা ধাতুৰ কি বৈশিষ্ট্য?
উত্তৰঃ সিহঁতৰ E° ঋণাত্মক, সিহঁত H⁺-ক বিজাৰণ কৰি H₂ মুক্ত কৰিব পাৰে।
প্ৰশ্ন আৰু উত্তৰ (2-3 Marks)
প্ৰশ্ন ১১। গেলভানিক আৰু ইলেক্ট্ৰলাইটিক কোষৰ মাজৰ পাৰ্থক্য লিখা।
উত্তৰঃ গেলভানিক কোষত স্বতঃস্ফূৰ্ত বিক্ৰিয়াৰে বৈদ্যুতিক শক্তি উৎপন্ন হয়, এনোড ঋণাত্মক, কেথোড ধনাত্মক। ইলেক্ট্ৰলাইটিক কোষত বহিঃস্থ বিদ্যুতৰ দ্বাৰা অস্বতঃস্ফূৰ্ত বিক্ৰিয়া সংঘটিত হয়, এনোড ধনাত্মক আৰু কেথোড ঋণাত্মক।
প্ৰশ্ন ১২। নাৰ্ণষ্ট সমীকৰণটো লিখা আৰু ইয়াৰ চিহ্নসমূহ ব্যাখ্যা কৰা।
উত্তৰঃ $E_{\text{cell}} = E^\circ_{\text{cell}} – \frac{0.0591}{n}\log Q$ য’ত E°_cell ষ্টেণ্ডাৰ্ড EMF, n স্থানান্তৰিত ইলেক্ট্ৰনৰ সংখ্যা, Q বিক্ৰিয়া ভাগফল, T = 298 K।
প্ৰশ্ন ১৩। কলৰাশৰ স্বতন্ত্ৰ পৰিভ্ৰমণৰ সূত্ৰ লিখা।
উত্তৰঃ অসীম লঘুকৰণত এটা ইলেক্ট্ৰলাইটৰ মোলাৰ পৰিবাহিতা ইয়াৰ ধনায়ন আৰু ঋণায়নৰ সীমান্ত মোলাৰ পৰিবাহিতাৰ যোগফলৰ সমান, অৰ্থাৎ Λ°m = ν₊ λ°₊ + ν₋ λ°₋।
প্ৰশ্ন ১৪। বিশিষ্ট পৰিবাহিতা আৰু মোলাৰ পৰিবাহিতাৰ মাজৰ পাৰ্থক্য লিখা।
উত্তৰঃ বিশিষ্ট পৰিবাহিতা κ = 1/ρ — দুটা 1 cm² ফলকৰ মাজত 1 cm দূৰত্বত থকা দ্ৰৱণৰ পৰিবাহিতা। মোলাৰ পৰিবাহিতা Λm = 1000κ/c — 1 মোল ইলেক্ট্ৰলাইট থকা সমগ্ৰ দ্ৰৱণৰ পৰিবাহিতা। গাঢ়তা হ্ৰাস কৰিলে κ হ্ৰাস কিন্তু Λm বৃদ্ধি পায়।
প্ৰশ্ন ১৫। ফেৰাডেৰ প্ৰথম সূত্ৰটো লিখা।
উত্তৰঃ ইলেক্ট্ৰলিছিছত ইলেক্ট্ৰডত মুক্ত হোৱা পদাৰ্থৰ পৰিমাণ w চলিত আধান Q-ৰ সমানুপাতিক — w = ZQ = ZIt, য’ত Z হৈছে বৈদ্যুতিক ৰাসায়নিক সমতুল্যাংক।
প্ৰশ্ন ১৬। জ্বালানী কোষ কি? ইয়াৰ এটা সুবিধা লিখা।
উত্তৰঃ যি কোষে জ্বালানী (যেনে H₂, CH₄)ৰ দহন শক্তিক পোনপটীয়াকৈ বৈদ্যুতিক শক্তিলৈ ৰূপান্তৰ কৰে তাকে জ্বালানী কোষ বোলে। সুবিধা — ইয়াৰ দক্ষতা ~70% আৰু পৰিৱেশ-বান্ধৱ (পানী-হে নিৰ্গত হয়)।
প্ৰশ্ন আৰু উত্তৰ (5-7 Marks)
প্ৰশ্ন ১৭। ডেনিয়েল কোষৰ গঠন আৰু কাৰ্যপ্ৰণালী সবিস্তাৰে বৰ্ণনা কৰা।
উত্তৰঃ ডেনিয়েল কোষত দুটা অৰ্ধ-কোষ আছে — (i) ZnSO₄ দ্ৰৱণত ডুবাই থোৱা Zn ৰড আৰু (ii) CuSO₄ দ্ৰৱণত ডুবাই থোৱা Cu ৰড। দুই অৰ্ধ-কোষ KCl-আগাৰ লৱণ-সেতুৰে সংযোগী। কোষ চিহ্ন: Zn|Zn²⁺(1M)||Cu²⁺(1M)|Cu। এনোড বিক্ৰিয়া: Zn → Zn²⁺ + 2e⁻ (E° = -0.76 V)। কেথোড বিক্ৰিয়া: Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu (E° = +0.34 V)। মুঠ বিক্ৰিয়া: Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu। E°cell = 0.34 − (−0.76) = 1.10 V। বহিঃ পৰিপথত ইলেক্ট্ৰন Zn-ৰ পৰা Cu-লৈ যায়, ভিতৰৰ পৰিপথত আয়নসমূহ লৱণ-সেতুৰে যাতায়াত কৰি আধান নিৰপেক্ষতা বজাই ৰাখে।
প্ৰশ্ন ১৮। (Nernst সংখ্যাগত) 298 K-ত Zn|Zn²⁺(0.001 M)||Cu²⁺(0.1 M)|Cu কোষৰ EMF উলিওৱা। দিয়া আছে E°cell = 1.10 V।
উত্তৰঃ n = 2, Q = [Zn²⁺]/[Cu²⁺] = 0.001/0.1 = 0.01।
$E_{\text{cell}} = 1.10 – \frac{0.0591}{2}\log(0.01)$
= 1.10 − (0.02955)(−2) = 1.10 + 0.0591 = 1.1591 V।
প্ৰশ্ন ১৯। (Faraday সংখ্যাগত) CuSO₄ দ্ৰৱণৰ মাজেৰে 5 ampere ধাৰা 30 মিনিট পঠিয়ালে কেথোডত কিমান গ্ৰাম Cu জমা হ’ব? (Cu = 63.5)
উত্তৰঃ Q = It = 5 × 30 × 60 = 9000 C। Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu; সমতুল্য ভাৰ E = 63.5/2 = 31.75 g/eq।
$w = \frac{E \cdot I \cdot t}{96500} = \frac{31.75 \times 9000}{96500}$ = 2.961 g।
প্ৰশ্ন ২০। কলৰাশৰ সূত্ৰ ব্যৱহাৰ কৰি দুৰ্বল ইলেক্ট্ৰলাইট CH₃COOH-ৰ Λ°m গণনা কৰিবৰ পদ্ধতি বুজোৱা; এটা সংখ্যাগত উদাহৰণ দিয়া।
উত্তৰঃ দুৰ্বল ইলেক্ট্ৰলাইটৰ Λ°m পোনপটীয়াকৈ পৰীক্ষাৰে নিৰ্ণয় কৰিব নোৱাৰি। কলৰাশৰ সূত্ৰৰ পৰা — Λ°m(CH₃COOH) = Λ°m(CH₃COONa) + Λ°m(HCl) − Λ°m(NaCl)। যদি এই তিনিৰ মান ক্ৰমে 91.0, 425.9 আৰু 126.4 S cm² mol⁻¹ হয়, তেতিয়া Λ°m(CH₃COOH) = 91.0 + 425.9 − 126.4 = 390.5 S cm² mol⁻¹। যদি 0.001 M CH₃COOH-ৰ Λm = 49.0 হয়, তেতিয়া α = 49.0/390.5 = 0.1255 ≈ 12.55%।
প্ৰশ্ন ২১। ক্ষৰণৰ ইলেক্ট্ৰকেমিকেল প্ৰক্ৰিয়া বুজোৱা আৰু প্ৰতিৰোধৰ উপায় লিখা।
উত্তৰঃ লোহাৰ পৃষ্ঠত পানী আৰু O₂-ৰ উপস্থিতিত মিনি গেলভানিক কোষ গঠন হয়। এনোড অংশত: Fe → Fe²⁺ + 2e⁻; কেথোড অংশত: O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ → 2H₂O। তাৰ পিছত Fe²⁺ অধিক জাৰিত হৈ Fe³⁺ হয় আৰু Fe₂O₃·xH₂O (মৰিচা) সৃষ্টি হয়। প্ৰতিৰোধৰ উপায় — (১) ৰং বা গ্ৰীছ ব্যৱহাৰ, (২) galvanisation (Zn-আস্তৰণ), (৩) cathodic protection (Mg বা Zn-ৰ সৈতে সংযোগ), (৪) সংকৰ ধাতু (যেনে stainless steel) ব্যৱহাৰ।
MCQ (বহুবিকল্পীয় প্ৰশ্ন)
প্ৰশ্ন ১। ডেনিয়েল কোষৰ E°cell হ’ল —
(A) 0.34 V (B) 0.76 V (C) 1.10 V (D) 2.10 V
প্ৰশ্ন ২। এক ফেৰাডে = ?
(A) 9650 C (B) 96500 C (C) 965 C (D) 96.5 C
প্ৰশ্ন ৩। SHE-ৰ E° হ’ল —
(A) 1 V (B) -1 V (C) 0.00 V (D) 0.5 V
প্ৰশ্ন ৪। মোলাৰ পৰিবাহিতাৰ একক —
(A) S cm⁻¹ (B) S cm² mol⁻¹ (C) S mol cm⁻¹ (D) Ω cm
প্ৰশ্ন ৫। এনোডত —
(A) জাৰণ ঘটে (B) বিজাৰণ ঘটে (C) দুয়োটা (D) একো নহয়
প্ৰশ্ন ৬। Pb-storage কোষৰ ইলেক্ট্ৰলাইট —
(A) HCl (B) NaOH (C) H₂SO₄ (D) KOH
প্ৰশ্ন ৭। তলৰ কোনটো গৌণ কোষ?
(A) Dry cell (B) Mercury cell (C) Lead-acid (D) Daniell
প্ৰশ্ন ৮। কলৰাশৰ সূত্ৰ ব্যৱহাৰ হয় —
(A) সবল ইলেক্ট্ৰলাইটৰ Λm উলিয়াবলৈ
(B) দুৰ্বল ইলেক্ট্ৰলাইটৰ Λ°m উলিয়াবলৈ
(C) pH জুখিবলৈ (D) E° জুখিবলৈ
প্ৰশ্ন ৯। জ্বালানী কোষত ব্যৱহৃত গেছ —
(A) H₂ আৰু O₂ (B) Cl₂ আৰু H₂ (C) N₂ আৰু O₂ (D) CO₂
প্ৰশ্ন ১০। বিশিষ্ট পৰিবাহিতাৰ চিহ্ন —
(A) Λ (B) κ (C) ρ (D) σ
খালী ঠাই পূৰণ কৰা
প্ৰশ্ন ১। ΔG° = − ___ FE°cell। উত্তৰঃ n।
প্ৰশ্ন ২। α = Λm / ___। উত্তৰঃ Λ°m।
প্ৰশ্ন ৩। SHE-ৰ E° = ___ V। উত্তৰঃ 0.00।
প্ৰশ্ন ৪। Faraday-ৰ মান ___ C mol⁻¹। উত্তৰঃ 96500।
প্ৰশ্ন ৫। Daniell কোষত কেথোড ___ ধাতু। উত্তৰঃ Cu (তামা)।
সঁচা / মিছা
প্ৰশ্ন ১। এনোডত বিজাৰণ ঘটে। উত্তৰঃ মিছা।
প্ৰশ্ন ২। গাঢ়তা হ্ৰাস কৰিলে Λm বৃদ্ধি পায়। উত্তৰঃ সঁচা।
প্ৰশ্ন ৩। Lead-storage কোষ পুনৰ-চাৰ্জ কৰিব নোৱাৰি। উত্তৰঃ মিছা।
প্ৰশ্ন ৪। ইলেক্ট্ৰকেমিকেল শ্ৰেণীত Li-ৰ E° আটাইতকৈ ঋণাত্মক। উত্তৰঃ সঁচা।
প্ৰশ্ন ৫। জ্বালানী কোষৰ পৰা CO₂ মুক্ত হয়। উত্তৰঃ মিছা (H₂–O₂ কোষৰ পৰা H₂O হে মুক্ত হয়)।
শব্দাৰ্থ
| ইংৰাজী | অসমীয়া |
|---|---|
| Electrochemistry | বিদ্যুৎ ৰসায়ন |
| Galvanic cell | গেলভানিক কোষ |
| Electrolytic cell | ইলেক্ট্ৰলাইটিক কোষ |
| Anode | এনোড (জাৰণ) |
| Cathode | কেথোড (বিজাৰণ) |
| Salt bridge | লৱণ-সেতু |
| Electrode potential | ইলেক্ট্ৰড বিভৱ |
| EMF | বৈদ্যুতিক চালক বল |
| Specific conductance | বিশিষ্ট পৰিবাহিতা |
| Molar conductance | মোলাৰ পৰিবাহিতা |
| Degree of dissociation | বিয়োজন মাত্ৰা |
| Electrolysis | ইলেক্ট্ৰলিছিছ |
| Faraday’s laws | ফেৰাডেৰ সূত্ৰ |
| Fuel cell | জ্বালানী কোষ |
| Corrosion | ক্ষৰণ |
| Galvanisation | জিংক-আস্তৰণ |
| Electroplating | বিদ্যুৎ-প্ৰলেপন |
| Primary cell | প্ৰাথমিক কোষ |
| Secondary cell | গৌণ কোষ |
| Equilibrium constant | সাম্যাংক |
সূত্ৰ তালিকা (Formula Table)
| ক্ৰম | সূত্ৰ | উদ্দেশ্য |
|---|---|---|
| 1 | E°cell = E°cathode − E°anode | ষ্টেণ্ডাৰ্ড EMF |
| 2 | Ecell = E° − (RT/nF) ln Q | নাৰ্ণষ্ট সমীকৰণ |
| 3 | Ecell = E° − (0.0591/n) log Q | 298K-ত নাৰ্ণষ্ট |
| 4 | ΔG° = −nFE°cell | মুক্ত শক্তি |
| 5 | ΔG° = −RT ln K | সাম্যাংক সম্পৰ্ক |
| 6 | log K = nE°/0.0591 | K গণনা |
| 7 | κ = 1/ρ | বিশিষ্ট পৰিবাহিতা |
| 8 | Λm = 1000κ/c | মোলাৰ পৰিবাহিতা |
| 9 | Λ°m = ν₊λ°₊ + ν₋λ°₋ | কলৰাশৰ সূত্ৰ |
| 10 | α = Λm/Λ°m | বিয়োজন মাত্ৰা |
| 11 | w = ZIt | ফেৰাডেৰ ১ম সূত্ৰ |
| 12 | w₁/w₂ = E₁/E₂ | ফেৰাডেৰ ২য় সূত্ৰ |
| 13 | 1 F = 96500 C mol⁻¹ | ফেৰাডে ধ্ৰুৱক |
| 14 | Z = E/96500 | বৈ.ৰা. সমতুল্যাংক |
অতিৰিক্ত প্ৰশ্ন আৰু উত্তৰ
প্ৰশ্ন ২২। dry cell-ৰ গঠন বৰ্ণনা কৰা।
উত্তৰঃ dry cell এটা প্ৰাথমিক কোষ। বাহিৰৰ Zn-পাত্ৰ এনোড হিচাপে কাম কৰে। মাজত গ্ৰেফাইট ৰড কেথোড। ইলেক্ট্ৰলাইট হিচাপে NH₄Cl, ZnCl₂ আৰু MnO₂-ৰ আৰ্দ্ৰ পেষ্ট থাকে। বিক্ৰিয়া: এনোডত Zn → Zn²⁺ + 2e⁻; কেথোডত MnO₂ + NH₄⁺ + e⁻ → MnO(OH) + NH₃। কোষৰ EMF প্ৰায় 1.5 V। ইয়াক পুনৰ-চাৰ্জ কৰিব নোৱাৰি।
প্ৰশ্ন ২৩। Lead-storage কোষৰ চাৰ্জ আৰু ডিচচাৰ্জ বিক্ৰিয়া লিখা।
উত্তৰঃ ইলেক্ট্ৰলাইট 38% H₂SO₄। এনোড: Pb; কেথোড: PbO₂। ডিচচাৰ্জত —
এনোড: Pb + SO₄²⁻ → PbSO₄ + 2e⁻
কেথোড: PbO₂ + 4H⁺ + SO₄²⁻ + 2e⁻ → PbSO₄ + 2H₂O
মুঠ: Pb + PbO₂ + 2H₂SO₄ → 2PbSO₄ + 2H₂O। চাৰ্জ কৰাৰ সময়ত বিক্ৰিয়া বিপৰীত দিশত চলে। এই কোষ পুনৰ-চাৰ্জযোগ্য, বহুদিন ব্যৱহাৰ কৰিব পাৰি, সেইবাবে গাড়ী, ইনভাৰ্টাৰত ব্যৱহাৰ হয়।
প্ৰশ্ন ২৪। H₂–O₂ জ্বালানী কোষৰ ইলেক্ট্ৰড বিক্ৰিয়া লিখা।
উত্তৰঃ ইলেক্ট্ৰলাইট 25% KOH; ছিদ্ৰযুক্ত কাৰ্বন ইলেক্ট্ৰডত Pt প্ৰভাৱক।
এনোড: 2H₂ + 4OH⁻ → 4H₂O + 4e⁻
কেথোড: O₂ + 2H₂O + 4e⁻ → 4OH⁻
মুঠ: 2H₂ + O₂ → 2H₂O। কোষ EMF প্ৰায় 0.9–1.23 V; দক্ষতা ~70%; আপোলো মহাকাশযানত ব্যৱহাৰ হয়।
প্ৰশ্ন ২৫। (সংখ্যাগত) এটা গেলভানিক কোষৰ E°cell = 0.295 V আৰু n = 2। 298 K-ত সাম্যাংক K উলিওৱা।
উত্তৰঃ $\log K = \frac{nE^\circ}{0.0591} = \frac{2 \times 0.295}{0.0591} = 9.983$
K = antilog(9.983) ≈ 9.62 × 10⁹।
প্ৰশ্ন ২৬। বিদ্যুৎ-প্ৰলেপন (electroplating) কি? ব্যৱহাৰ লিখা।
উত্তৰঃ ইলেক্ট্ৰলিছিছৰ যোগেদি এটা ধাতুৰ ওপৰত আন এটা ধাতুৰ পাতল আস্তৰণ দিয়া প্ৰক্ৰিয়াকে electroplating বোলা হয়। বস্তুটোক কেথোড আৰু আস্তৰিব লগা ধাতুটোক এনোড হিচাপে লোৱা হয়; ইলেক্ট্ৰলাইট সেই ধাতুৰ লৱণ। ব্যৱহাৰ — গহনাত সোণ-ৰূপৰ আস্তৰণ, ক্ষৰণৰ পৰা সুৰক্ষা, সৌন্দৰ্য বৃদ্ধি, যন্ত্ৰাংশৰ আয়ুস বৃদ্ধি।
প্ৰশ্ন ২৭। ইলেক্ট্ৰোৰিফাইনিং (electrorefining) কি?
উত্তৰঃ অশুদ্ধ ধাতুক বিশুদ্ধ ৰূপত পৰিণত কৰিবৰ বাবে ইলেক্ট্ৰলিছিছ পদ্ধতি ব্যৱহাৰ কৰাকে electrorefining বোলে। অশুদ্ধ ধাতুক এনোড আৰু বিশুদ্ধ ধাতুক কেথোড হিচাপে ৰাখি ধাতুৰ লৱণ-দ্ৰৱণত ডুবোৱা হয়। বিদ্যুৎ চলালে এনোডৰ ধাতু আয়ন হিচাপে দ্ৰৱত নামি যায় আৰু কেথোডত শুদ্ধ ৰূপত জমা হয়। অশুদ্ধি (anode mud) তলত পৰি থাকে। উদাহৰণ — তামা, ৰূপ, সোণ পৰিশোধন।
প্ৰশ্ন ২৮। Mercury cell-ৰ এনোড আৰু কেথোড বিক্ৰিয়া লিখা।
উত্তৰঃ এনোড: Zn(Hg) + 2OH⁻ → ZnO + H₂O + 2e⁻; কেথোড: HgO + H₂O + 2e⁻ → Hg + 2OH⁻। মুঠ: Zn + HgO → ZnO + Hg। কোষ EMF ≈ 1.35 V, এই কোষৰ ভোল্টেজ স্থিৰ থাকে, সেইবাবে শ্ৰৱণ-যন্ত্ৰ আৰু ঘড়ীত ব্যৱহাৰ হয়।
প্ৰশ্ন ২৯। NiCd কোষৰ বিক্ৰিয়া লিখা।
উত্তৰঃ এনোড: Cd + 2OH⁻ → Cd(OH)₂ + 2e⁻; কেথোড: NiO(OH) + H₂O + e⁻ → Ni(OH)₂ + OH⁻। মুঠ: Cd + 2NiO(OH) + 2H₂O → Cd(OH)₂ + 2Ni(OH)₂। ই পুনৰ-চাৰ্জযোগ্য আৰু lead-storage কোষতকৈ দীঘলীয়া আয়ুস ধাৰণ কৰে।
আশাকৰোঁ এই বিদ্যুৎ ৰসায়ন অধ্যায়ৰ আলোচনাই ASSEB Class 12 ৰসায়ন বিজ্ঞানৰ পৰীক্ষাৰ প্ৰস্তুতিত আপোনালোকক সহায় কৰিব। গেলভানিক কোষ, ডেনিয়েল কোষ, নাৰ্ণষ্ট সমীকৰণ, কলৰাশৰ সূত্ৰ আৰু ফেৰাডেৰ সূত্ৰৰ সংখ্যাগত অনুশীলন কৰি ৰাখক, কাৰণ এই অংশৰ পৰা পৰীক্ষাত প্ৰতিবছৰে প্ৰশ্ন আহে। অধিক সহায়ৰ বাবে HSLC Guru-ৰ লগত থাকক।