ৰাসায়নিক বিক্ৰিয়াক বিদ্যুতীয় শক্তি উৎপাদনৰ বাবে ব্যৱহাৰ কৰিব পাৰি, বিপৰীতভাৱে, বিদ্যুতীয় শক্তিক স্বতঃস্ফূৰ্তভাৱে নঘটা ৰাসায়নিক বিক্ৰিয়া সম্পাদনৰ বাবে ব্যৱহাৰ কৰিব পাৰি।

বিদ্যুৎৰসায়ন হৈছে স্বতঃস্ফূৰ্ত ৰাসায়নিক বিক্ৰিয়াৰ সময়ত মুক্ত হোৱা শক্তিৰ পৰা বিদ্যুৎ উৎপাদন আৰু অ-স্বতঃস্ফূৰ্ত ৰাসায়নিক ৰূপান্তৰ সাধনৰ বাবে বিদ্যুতীয় শক্তিৰ ব্যৱহাৰৰ অধ্যয়ন। এই বিষয়টো তাত্ত্বিক আৰু ব্যৱহাৰিক দুয়োটা দিশৰ পৰাই গুৰুত্বপূৰ্ণ। বহুতো ধাতু, ছডিয়াম হাইড্ৰ’ক্সাইড, ক্ল’ৰিন, ফ্ল’ৰিন আৰু অন্যান্য বহুতো ৰাসায়নিক দ্ৰব্য বিদ্যুৎৰসায়নিক পদ্ধতিৰ দ্বাৰা উৎপাদন কৰা হয়। বেটাৰী আৰু ইন্ধন কোষে ৰাসায়নিক শক্তিক বিদ্যুতীয় শক্তিলৈ ৰূপান্তৰিত কৰে আৰু বিভিন্ন সঁজুলি আৰু যন্ত্ৰত ব্যাপকভাৱে ব্যৱহাৰ কৰা হয়। বিদ্যুৎৰসায়নিকভাৱে সম্পাদিত বিক্ৰিয়াবোৰ শক্তি-কাৰ্যক্ষম আৰু কম প্ৰদূষণকাৰী হ’ব পাৰে। সেয়েহে, পৰিৱেশবান্ধৱী নতুন প্ৰযুক্তি সৃষ্টিৰ বাবে বিদ্যুৎৰসায়নৰ অধ্যয়ন গুৰুত্বপূৰ্ণ। কোষৰ মাজেৰে সংবেদনশীল সংকেতৰ প্ৰেৰণ মস্তিষ্কলৈ আৰু ইয়াৰ বিপৰীতটো আৰু কোষবোৰৰ মাজৰ যোগাযোগৰ বিদ্যুৎৰসায়নিক উৎপত্তি বুলি জনা যায়। সেয়েহে, বিদ্যুৎৰসায়ন হৈছে এক অতি বিস্তৃত আৰু আন্তঃশাখামূলক বিষয়। এই এককত, আমি ইয়াৰ কেৱল কেইটামান গুৰুত্বপূৰ্ণ প্ৰাথমিক দিশৰ ওপৰতহে আলোচনা কৰিম।

৩.১ বিদ্যুৎৰসায়নিক কোষ

শ্ৰেণী XI, একক ৮ ত, আমি ডেনিয়েল কোষৰ গঠন আৰু কাৰ্যকৰীতা অধ্যয়ন কৰিছিলোঁ (চিত্ৰ ৩.১)। এই কোষটোৱে ৰেডক্স বিক্ৰিয়া Zn

চিত্ৰ ৩.১: জিংক আৰু কপাৰৰ ইলেক্ট্ৰড থকা ডেনিয়েল কোষ যিবোৰ তেওঁলোকৰ নিজস্ব লৱণৰ দ্ৰৱত ডুবাই ৰখা হৈছে।

$$ \begin{equation*} \mathrm{Zn}(\mathrm{s})+\mathrm{Cu}^{2+}(\mathrm{aq}) \rightarrow \mathrm{Zn}^{2+}(\mathrm{aq})+\mathrm{Cu}(\mathrm{s}) \tag{3.1} \end{equation*} $$

ৰ সময়ত মুক্ত হোৱা ৰাসায়নিক শক্তিক বিদ্যুতীয় শক্তিলৈ ৰূপান্তৰিত কৰে আৰু ইয়াৰ এটা বিদ্যুতীয় বিভৱ $1.1 \mathrm{~V}$ ৰ সমান হয় যেতিয়া $\mathrm{Zn}^{2+}$ আৰু $\mathrm{Cu}^{2+}$ আয়নৰ ঘনত্ব একক $\left(1 \mathrm{~mol} \mathrm{dm}^{-3}\right)^{*}$ হয়। এনে এটা যন্ত্ৰক গেলভেনিক বা ভল্টেইক কোষ বোলে।

যদি গেলভেনিক কোষত [চিত্ৰ ৩.২(ক)] এটা বাহ্যিক বিপৰীতমুখী বিভৱ প্ৰয়োগ কৰা হয় আৰু লাহে লাহে বৃদ্ধি কৰা হয়, আমি দেখোঁ যে বিক্ৰিয়াটো চলি থাকে যেতিয়ালৈকে বিৰোধী ভল্টেজে ১.১ V মান [চিত্ৰ ৩.২(খ)] লৈ নাযায়, যেতিয়া বিক্ৰিয়াটো সম্পূৰ্ণৰূপে বন্ধ হৈ যায় আৰু কোষৰ মাজেৰে কোনো প্ৰৱাহ বৈ নাযায়। বাহ্যিক বিভৱত যিকোনো পৰৱৰ্তী বৃদ্ধিয়ে পুনৰ বিক্ৰিয়াটো আৰম্ভ কৰে কিন্তু বিপৰীত দিশত [চিত্ৰ ৩.২(গ)]। ই এতিয়া এটা ইলেক্ট্ৰলাইটিক কোষ হিচাপে কাৰ্য কৰে, যিটো অ-স্বতঃস্ফূৰ্ত ৰাসায়নিক বিক্ৰিয়া সম্পাদনৰ বাবে বিদ্যুতীয় শক্তি ব্যৱহাৰ কৰা এটা যন্ত্ৰ। দুয়ো ধৰণৰ কোষেই যথেষ্ট গুৰুত্বপূৰ্ণ আৰু আমি পৰৱৰ্তী পৃষ্ঠাবোৰত ইহঁতৰ কেইটামান উল্লেখযোগ্য বৈশিষ্ট্য অধ্যয়ন কৰিম।

(ক) যেতিয়া $E _{\text { ext }}$ < ১.১ V

(i) ইলেক্ট্ৰনবোৰ Zn দণ্ডৰ পৰা Cu দণ্ডলৈ বৈ যায় সেয়েহে প্ৰৱাহ Cu ৰ পৰা Zn লৈ বৈ যায়।

(ii) Zn এন’ডত দ্ৰৱীভূত হয় আৰু কেথ’ডত কপাৰ জমা হয়।

(খ) যেতিয়া $E _{\text { ext }}$ = ১.১ V

(i) ইলেক্ট্ৰন বা প্ৰৱাহৰ কোনো প্ৰবাহ নহয়।

(ii) কোনো ৰাসায়নিক বিক্ৰিয়া নহয়।

(গ) যেতিয়া Eext > ১.১ V

(i) ইলেক্ট্ৰনবোৰ Cu ৰ পৰা Zn লৈ বৈ যায় আৰু প্ৰৱাহ Zn ৰ পৰা Cu লৈ বৈ যায়।

(ii) জিংক ইলেক্ট্ৰডত জিংক জমা হয় আৰু কপাৰ ইলেক্ট্ৰডত কপাৰ দ্ৰৱীভূত হয়।

চিত্ৰ ৩.২ ডেনিয়েল কোষৰ কাৰ্যকৰীতা যেতিয়া বাহ্যিক ভল্টেজ $E _{\text { ext }}$ কোষ বিভৱৰ বিৰোধী হিচাপে প্ৰয়োগ কৰা হয়

৩.২ গেলভেনিক কোষ

পূৰ্বতে উল্লেখ কৰাৰ দৰে (শ্ৰেণী XI, একক ৮) এটা গেলভেনিক কোষ হৈছে এটা বিদ্যুৎৰসায়নিক কোষ যিয়ে এটা স্বতঃস্ফূৰ্ত ৰেডক্স বিক্ৰিয়াৰ ৰাসায়নিক শক্তিক বিদ্যুতীয় শক্তিলৈ ৰূপান্তৰিত কৰে। এই যন্ত্ৰটোত স্বতঃস্ফূৰ্ত ৰেডক্স বিক্ৰিয়াৰ গিবছ শক্তিক বিদ্যুতীয় কামলৈ ৰূপান্তৰিত কৰা হয় যাক মটৰ চলোৱা বা হীটাৰ, ফেন, গীজাৰ আদিৰ দৰে অন্যান্য বিদ্যুতীয় সঁজুলি ব্যৱহাৰৰ বাবে ব্যৱহাৰ কৰিব পাৰি।

পূৰ্বতে আলোচনা কৰা ডেনিয়েল কোষ এনে এটা কোষ য’ত নিম্নলিখিত ৰেডক্স বিক্ৰিয়া সংঘটিত হয়।

$$ \mathrm{Zn}(\mathrm{s})+\mathrm{Cu}^{2+}(\mathrm{aq}) \rightarrow \mathrm{Zn}^{2+}(\mathrm{aq})+\mathrm{Cu}(\mathrm{s}) $$

এই বিক্ৰিয়াটো দুটা অৰ্ধ-বিক্ৰিয়াৰ সংযোগ যি যোগফলে সামগ্ৰিক কোষ বিক্ৰিয়া দিয়ে:

(i) $\mathrm{Cu}^{2+}+2 \mathrm{e}^{-} \rightarrow \mathrm{Cu}(\mathrm{s}) \quad$ (আৱদ্ধন অৰ্ধ-বিক্ৰিয়া)

(ii) $\mathrm{Zn}$ (s) $\rightarrow \mathrm{Zn}^{2+}+2 \mathrm{e}^{-} \quad$ (জাৰণ অৰ্ধ-বিক্ৰিয়া)

এই বিক্ৰিয়াবোৰ ডেনিয়েল কোষৰ দুটা ভিন্ন অংশত সংঘটিত হয়। আৱদ্ধন অৰ্ধ-বিক্ৰিয়াটো কপাৰ ইলেক্ট্ৰডত সংঘটিত হয় যেতিয়া জাৰণ অৰ্ধ-বিক্ৰিয়াটো জিংক ইলেক্ট্ৰডত সংঘটিত হয়। কোষৰ এই দুটা অংশক অৰ্ধ-কোষ বা ৰেডক্স যুগল বুলিও কোৱা হয়। কপাৰ ইলেক্ট্ৰডটোক আৱদ্ধন অৰ্ধ-কোষ আৰু জিংক ইলেক্ট্ৰডটোক জাৰণ অৰ্ধ-কোষ বুলি কোৱা হয়।

আমি বিভিন্ন অৰ্ধ-কোষৰ সংযোগ লৈ ডেনিয়েল কোষৰ ধৰণত অসংখ্য গেলভেনিক কোষ গঠন কৰিব পাৰো। প্ৰতিটো অৰ্ধকোষত এটা ধাতৱ ইলেক্ট্ৰড এটা ইলেক্ট্ৰলাইটত ডুবাই ৰখা হয়। দুয়োটা অৰ্ধ-কোষ এটা ধাতৱ তাৰেৰে ভল্টমিটাৰ আৰু চুইচৰ মাজেৰে বাহ্যিকভাৱে সংযোগ কৰা হয়। দুয়োটা অৰ্ধ-কোষৰ ইলেক্ট্ৰলাইটবোৰ চিত্ৰ ৩.১ ত দেখুওৱাৰ দৰে লৱণ সেতুৰ মাজেৰে আভ্যন্তৰীণভাৱে সংযোগ কৰা হয়। কেতিয়াবা, দুয়োটা ইলেক্ট্ৰড একে ইলেক্ট্ৰলাইট দ্ৰৱত ডুবাই ৰখা হয় আৰু এনে ক্ষেত্ৰত আমি লৱণ সেতুৰ প্ৰয়োজন নহয়।

প্ৰতিটো ইলেক্ট্ৰড-ইলেক্ট্ৰলাইট আন্তঃপৃষ্ঠত দ্ৰৱৰ পৰা ধাতৱ আয়নবোৰে ধাতৱ ইলেক্ট্ৰডত জমা হ’বলৈ ইয়াক ধনাত্মকভাৱে আহিত কৰিবলৈ চেষ্টা কৰাৰ এক প্ৰৱণতা থাকে। একে সময়তে, ইলেক্ট্ৰডৰ ধাতৱ পৰমাণুবোৰৰ আয়ন হিচাপে দ্ৰৱলৈ যোৱাৰ প্ৰৱণতা থাকে আৰু ইলেক্ট্ৰডত ইলেক্ট্ৰনবোৰ এৰি থৈ ইয়াক ঋণাত্মকভাৱে আহিত কৰিবলৈ চেষ্টা কৰে। সমতাত, আহিতবোৰৰ পৃথকীকৰণ হয় আৰু দুটা বিপৰীতমুখী বিক্ৰিয়াৰ প্ৰৱণতাৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰি, ইলেক্ট্ৰডটো দ্ৰৱৰ সাপেক্ষে ধনাত্মক বা ঋণাত্মকভাৱে আহিত হ’ব পাৰে। ইলেক্ট্ৰড আৰু ইলেক্ট্ৰলাইটৰ মাজত এটা বিভৱ পাৰ্থক্যৰ সৃষ্টি হয় যাক ইলেক্ট্ৰড বিভৱ বোলে। যেতিয়া এটা অৰ্ধ-কোষত জড়িত সকলো প্ৰজাতিৰ ঘনত্ব একক হয় তেতিয়া ইলেক্ট্ৰড বিভৱক মানক ইলেক্ট্ৰড বিভৱ বুলি জনা যায়। IUPAC ৰ নিয়ম অনুসৰি, মানক আৱদ্ধন বিভৱবোৰক এতিয়া মানক ইলেক্ট্ৰড বিভৱ বুলি কোৱা হয়। গেলভেনিক কোষত, যি অৰ্ধ-কোষত জাৰণ সংঘটিত হয় তাক এন’ড বোলে আৰু ই দ্ৰৱৰ সাপেক্ষে ঋণাত্মক বিভৱ থাকে। আনটো অৰ্ধ-কোষ য’ত আৱদ্ধন সংঘটিত হয় তাক কেথ’ড বোলে আৰু ই দ্ৰৱৰ সাপেক্ষে ধনাত্মক বিভৱ থাকে। এইদৰে, দুয়োটা ইলেক্ট্ৰডৰ মাজত এটা বিভৱ পাৰ্থক্য থাকে আৰু চুইচ অন অৱস্থাত থকাৰ লগে লগে ইলেক্ট্ৰনবোৰ ঋণাত্মক ইলেক্ট্ৰডৰ পৰা ধনাত্মক ইলেক্ট্ৰডলৈ বৈ যায়। প্ৰৱাহৰ দিশটো ইলেক্ট্ৰন প্ৰবাহৰ বিপৰীত।

গেলভেনিক কোষৰ দুয়োটা ইলেক্ট্ৰডৰ মাজৰ বিভৱ পাৰ্থক্যক কোষ বিভৱ বোলে আৰু ভল্টত জোখা হয়। কোষ বিভৱ হৈছে কেথ’ড আৰু এন’ডৰ ইলেক্ট্ৰড বিভৱবোৰৰ (আৱদ্ধন বিভৱ) পাৰ্থক্য। যেতিয়া কোষৰ মাজেৰে কোনো প্ৰৱাহ টনা নহয় তেতিয়া ইয়াক কোষৰ বিদ্যুচ্চালক বল (emf) বোলে। এতিয়া এটা গৃহীত নিয়ম হৈছে যে গেলভেনিক কোষক প্ৰতিনিধিত্ব কৰোঁতে আমি এন’ডটো বাওঁফালে আৰু কেথ’ডটো সোঁফালে ৰাখো। গেলভেনিক কোষক সাধাৰণতে ধাতু আৰু ইলেক্ট্ৰলাইট দ্ৰৱৰ মাজত এটা উলম্ব ৰেখা আৰু লৱণ সেতুৰে সংযোগ কৰা দুয়োটা ইলেক্ট্ৰলাইটৰ মাজত এটা দুগুণ উলম্ব ৰেখা দি প্ৰতিনিধিত্ব কৰা হয়। এই নিয়মৰ অধীনত কোষৰ emf ধনাত্মক হয় আৰু ই সোঁহাতৰ ফালৰ অৰ্ধ-কোষৰ বিভৱ বাওঁহাতৰ ফালৰ অৰ্ধ-কোষৰ বিভৱ বিয়োগ কৰি দিয়া হয় অৰ্থাৎ,

$$ E_{\text {cell }}=E_{\text {right }}-E_{\text {left }} $$

ইয়াক নিম্নলিখিত উদাহৰণৰ দ্বাৰা চিত্ৰিত কৰা হৈছে:

কোষ বিক্ৰিয়া:

$$ \begin{equation*} \mathrm{Cu}(\mathrm{s})+2 \mathrm{Ag}^{+}(\mathrm{aq}) \longrightarrow \mathrm{Cu}^{2+}(\mathrm{aq})+2 \mathrm{Ag}(\mathrm{s}) \tag{3.4} \end{equation*} $$

অৰ্ধ-কোষ বিক্ৰিয়া: কেথ’ড (আৱদ্ধন): $\quad 2 \mathrm{Ag}^{+}(\mathrm{aq})+2 \mathrm{e}^{-} \rightarrow 2 \mathrm{Ag}(\mathrm{s})$

এন’ড (জাৰণ): $\quad \mathrm{Cu}(\mathrm{s}) \rightarrow \mathrm{Cu}^{2+}(\mathrm{aq})+2 \mathrm{e}^{-}$

ই দেখা পোৱা যায় যে (৩.৫) আৰু (৩.৬) ৰ যোগফলে কোষত সামগ্ৰিক বিক্ৰিয়া (৩.৪) লৈ যায় আৰু সেই ৰূপৰ ইলেক্ট্ৰডটোৱে কেথ’ড হিচাপে আৰু কপাৰ ইলেক্ট্ৰডটোৱে এন’ড হিচাপে কাৰ্য কৰে। কোষটোক এনেদৰে প্ৰতিনিধিত্ব কৰিব পাৰি:

$$ \begin{align*} & \mathrm{Cu}(\mathrm{s})\left|\mathrm{Cu}^{2+}(\mathrm{aq}) \| \mathrm{Ag}^{+}(\mathrm{aq})\right| \mathrm{Ag}(\mathrm{s}) \\ & \text { and we have } E_{\text {cell }}=E_{\text {right }}-E_{\text {left }}=E_{\mathrm{Ag}^{+} \mid \mathrm{Ag}}-E_{\mathrm{Cu}^{2+} \mid \mathrm{Cu}} \tag{3.7} \end{align*} $$

৩.২.১ ইলেক্ট্ৰড বিভৱৰ জোখ

পৃথক অৰ্ধ-কোষৰ বিভৱ জোখিব পৰা নাযায়। আমি কেৱল দুটা অৰ্ধ-কোষ বিভৱৰ মাজৰ পাৰ্থক্য জুখিব পাৰো যিয়ে কোষৰ emf দিয়ে। যদি আমি ইচ্ছামতে এটা ইলেক্ট্ৰড (অৰ্ধ-কোষ)ৰ বিভৱ বাছি লওঁ তেন্তে আনটোৰ বিভৱ ইয়াৰ সাপেক্ষে নিৰ্ধাৰণ কৰিব পাৰি। নিয়ম অনুসৰি, মানক হাইড্ৰজেন ইলেক্ট্ৰড (চিত্ৰ ৩.৩) নামৰ এটা অৰ্ধ-কোষ, $\mathrm{Pt}(\mathrm{s})\left|\mathrm{H}_{2}(\mathrm{~g})\right| \mathrm{H}^{+}(\mathrm{aq})$ ৰ দ্বাৰা প্ৰতিনিধিত্ব কৰা, সকলো তাপমাত্ৰাত শূন্য বিভৱ নিযুক্ত কৰা হয় যি বিক্ৰিয়াটোৰ সৈতে মিল খায়

চিত্ৰ ৩.৩: মানক হাইড্ৰজেন ইলেক্ট্ৰড (SHE)।

$$ \mathrm{H}^{+}(\mathrm{aq})+\mathrm{e}^{-} \rightarrow \frac{1}{2} \mathrm{H}_{2}(\mathrm{~g}) $$

মানক হাইড্ৰজেন ইলেক্ট্ৰডত প্লেটিনাম ব্লেক (সূক্ষ্মভাৱে বিভক্ত ধাতৱ Pt) লেপন কৰা এটা প্লেটিনাম ইলেক্ট্ৰড থাকে। ইলেক্ট্ৰডটো এটা এছিডিক দ্ৰৱত ডুবাই ৰখা হয় আৰু বিশুদ্ধ হাইড্ৰজেন গেছ ইয়াৰ মাজেৰে বুৰবুৰণি কৰা হয়। হাইড্ৰজেনৰ আৱদ্ধিত আৰু জাৰিত ৰূপ দুয়োটাৰে ঘনত্ব এককত ৰখা হয় (চিত্ৰ ৩.৩)। ইয়াৰ অৰ্থ হৈছে যে হাইড্ৰজেন গেছৰ চাপ এক বাৰ আৰু দ্ৰৱত হাইড্ৰজেন আয়নৰ ঘনত্ব এক ম’লাৰ।

$298 \mathrm{~K}$ ত কোষৰ emf, মানক হাইড্ৰজেন ইলেক্ট্ৰড $\mid$ দ্বিতীয় অৰ্ধ-কোষ মানক হাইড্ৰজেন ইলেক্ট্ৰডক এন’ড (উল্লেখ অৰ্ধ-কোষ) হিচাপে লৈ আৰু আনটো অৰ্ধ-কোষক কেথ’ড হিচাপে লৈ গঠন কৰা, আনটো অৰ্ধ-কোষৰ আৱদ্ধন বিভৱ দিয়ে। যদি সোঁহাতৰ অৰ্ধ-কোষত থকা প্ৰজাতিৰ জাৰিত আৰু আৱদ্ধিত ৰূপবোৰৰ ঘনত্ব একক হয়, তেন্তে কোষ বিভৱটো দিয়া অৰ্ধ-কোষৰ মানক ইলেক্ট্ৰড বিভৱ, $E^{o}{ }_{\mathrm{R}}$ ৰ সমান হয়।

$$ E^{\mathrm{\ominus}}=E_{\mathrm{R}}^{\mathrm{\ominus}}-E_{\mathrm{L}}^{\mathrm{\ominus}} $$

কিয়নো মানক হাইড্ৰজেন ইলেক্ট্ৰডৰ বাবে $E^{0}{ }_{\mathrm{L}}$ শূন্য।

$$ E^{\ominus}=E_{R}^{\ominus}-0=E_{R}^{\ominus} $$

কোষৰ জোখা emf:

$$ \operatorname{Pt}(\mathrm{s}) \mid \mathrm{H}_{2}(\mathrm{~g}, 1 \text { bar })\left|\mathrm{H}^{+}(\mathrm{aq}, 1 \mathrm{M}) \| \mathrm{Cu}^{2+}(\mathrm{aq}, 1 \mathrm{M})\right| \mathrm{Cu} $$

হৈছে $0.34 \mathrm{~V}$ আৰু ই বিক্ৰিয়াটোৰ সৈতে সংশ্লিষ্ট অৰ্ধ-কোষৰ মানক ইলেক্ট্ৰড বিভৱৰ মানও:

$$ \mathrm{Cu}^{2+}(\mathrm{aq}, 1 \mathrm{M})+2 \mathrm{e}^{-} \rightarrow \mathrm{Cu}(\mathrm{s}) $$

একেদৰে, কোষৰ জোখা emf:

$$ \operatorname{Pt}(\mathrm{s}) \mid \mathrm{H}_{2}\left(\mathrm{~g}, 1 \text { bar })\left|\mathrm{H}^{+}(\mathrm{aq}, 1 \mathrm{M}) \| \mathrm{Zn}^{2+}(\mathrm{aq}, 1 \mathrm{M})\right| \mathrm{Zn}\right. $$

হৈছে $-0.76 \mathrm{~V}$ যি অৰ্ধ-কোষ বিক্ৰিয়াটোৰ মানক ইলেক্ট্ৰড বিভৱৰ সৈতে মিল খায়:

$$ \mathrm{Zn}^{2+}(\mathrm{aq}, 1 \mathrm{M})+2 \mathrm{e}^{-} \rightarrow \mathrm{Zn}(\mathrm{s}) $$

প্ৰথম ক্ষেত্ৰত মানক ইলেক্ট্ৰড বিভৱৰ ধনাত্মক মানটোৱে ইংগিত দিয়ে যে $\mathrm{Cu}^{2+}$ আয়নবোৰ $\mathrm{H}^{+}$ আয়নতকৈ সহজে আৱদ্ধিত হয়। বিপৰীত প্ৰক্ৰিয়াটো সংঘটিত হ’ব নোৱাৰে, অৰ্থাৎ, হাইড্ৰজেন আয়নবোৰে ওপৰত বৰ্ণনা কৰা মানক অৱস্থাত $\mathrm{Cu}$ ক জাৰিত কৰিব নোৱাৰে (বা বিকল্পভাৱে আমি ক’ব পাৰো যে হাইড্ৰজেন গেছে কপাৰ আয়ন আৱদ্ধিত কৰিব পাৰে)। সেয়েহে, $\mathrm{Cu}$ $\mathrm{HCl}$ ত দ্ৰৱীভূত নহয়। নাইট্ৰিক এছিডত ই নাইট্ৰেট আয়নৰ দ্বাৰা জাৰিত হয় আৰু হাইড্ৰজেন আয়নৰ দ্বাৰা নহয়। দ্বিতীয় ক্ষেত্ৰত মানক ইলেক্ট্ৰড বিভৱৰ ঋণাত্মক মানটোৱে ইংগিত দিয়ে যে হাইড্ৰজেন আয়নবোৰে জিংক জাৰিত কৰিব পাৰে (বা জিংকে হাইড্ৰজেন আয়ন আৱদ্ধিত কৰিব পাৰে)।

বাওঁ ইলেক্ট্ৰড: $\mathrm{Zn}(\mathrm{s}) \rightarrow \mathrm{Zn}^{2+}(\mathrm{aq}, 1 \mathrm{M})+2 \mathrm{e}^{-}$

সোঁ ইলেক্ট্ৰড: $\mathrm{Cu}^{2+}$ aq, $(\left.1 \mathrm{M}\right)+2 \mathrm{e}^{-} \rightarrow \mathrm{Cu}(\mathrm{s})$

কোষৰ সামগ্ৰিক বিক্ৰিয়াটো ওপৰৰ দুটা বিক্ৰিয়াৰ যোগফল আৰু আমি সমীকৰণটো পাম:

$$ \begin{aligned} & \mathrm{Zn}(\mathrm{s})+\mathrm{Cu}^{2+}(\mathrm{aq}) \rightarrow \mathrm{Zn}^{2+}(\mathrm{aq})+\mathrm{Cu}(\mathrm{s}) \end{aligned} $$ $$ \begin{aligned} & \text { emf of the cell }=E^{o}{ }_{\text {cell }}=E_R^o-E^o{ }_L \end{aligned} $$ $$ \begin{aligned} & =0.34 \mathrm{~V}-(-0.76) \mathrm{V}=1.10 \mathrm{~V} \end{aligned} $$

কেতিয়াবা প্লেটিনাম বা সোণৰ দৰে ধাতুবোৰ নিষ্ক্ৰিয় ইলেক্ট্ৰড হিচাপে ব্যৱহাৰ কৰা হয়। সিহঁতে বিক্ৰিয়াত অংশগ্ৰহণ নকৰে কিন্তু জাৰণ বা আৱদ্ধন বিক্ৰিয়া আৰু ইলেক্ট্ৰনৰ পৰিবহণৰ বাবে তেওঁলোকৰ পৃষ্ঠ প্ৰদান কৰে। উদাহৰণস্বৰূপে, Pt তলৰ অৰ্ধ-কোষবোৰত ব্যৱহাৰ কৰা হয়:

হাইড্ৰজেন ইলেক্ট্ৰড: $\quad \mathrm{Pt}(\mathrm{s})\left|\mathrm{H}_{2}(\mathrm{~g})\right| \mathrm{H}^{+}(\mathrm{aq})$

অৰ্ধ-কোষ বিক্ৰিয়াৰ সৈতে: $\quad \mathrm{H}^{+}(\mathrm{aq})+\mathrm{e}^{-} \rightarrow 1 / 2 \mathrm{H}_{2}(\mathrm{~g})$

ব্ৰ’মিন ইলেক্ট্ৰড: $\quad \mathrm{Pt}(\mathrm{s})\left|\mathrm{Br}_{2}(\mathrm{aq})\right| \mathrm{Br}^{-}(\mathrm{aq})$

অৰ্ধ-কোষ বিক্ৰিয়াৰ সৈতে: $\quad 1 / 2 \mathrm{Br}_{2}(\mathrm{aq})+\mathrm{e}^{-} \rightarrow \mathrm{Br}^{-}(\mathrm{aq})$

মানক ইলেক্ট্ৰড বিভৱবোৰ অতি গুৰুত্বপূৰ্ণ আৰু আমি ইয়াৰ পৰা বহুতো উপযোগী তথ্য আহৰণ কৰিব পাৰো। কিছুমান বাছনি কৰা অৰ্ধ-কোষ আৱদ্ধন বিক্ৰিয়াৰ বাবে মানক ইলেক্ট্ৰড বিভৱৰ মান তালিকা ৩.১ ত দিয়া হৈছে। যদি এটা ইলেক্ট্ৰডৰ মানক ইলেক্ট্ৰড বিভৱ শূন্যতকৈ ডাঙৰ হয় তেন্তে ইয়াৰ আৱদ্ধিত ৰূপটো হাইড্ৰজেন গেছৰ তুলনাত অধিক স্থিৰ। একেদৰে, যদি মানক ইলেক্ট্ৰড বিভৱ ঋণাত্মক হয় তেন্তে হাইড্ৰজেন গেছ প্ৰজাতিৰ আৱদ্ধিত ৰূপতকৈ অধিক স্থিৰ। ই দেখা পোৱা যায় যে তালিকাত ফ্ল’ৰিনৰ মানক ইলেক্ট্ৰড বিভৱটো আটাইতকৈ উচ্চ যিয়ে ইংগিত দিয়ে যে ফ্ল’ৰিন গেছ $\left(\mathrm{F}_{2}\right)$ ৰ ফ্ল’ৰাইড আয়নলৈ $\left(\mathrm{F}^{-}\right)$ আৱদ্ধিত হোৱাৰ সৰ্বোচ্চ প্ৰৱণতা আছে আৰু সেয়েহে ফ্ল’ৰিন গেছটো আটাইতকৈ শক্তিশালী জাৰক আৰু ফ্ল’ৰাইড আয়নটো আটাইতকৈ দুৰ্বল বিজাৰক। লিথিয়ামৰ আটাইতকৈ নিম্ন ইলেক্ট্ৰড বিভৱ আছে যিয়ে ইংগিত দিয়ে যে লিথিয়াম আয়নটো আটাইতকৈ দুৰ্বল জাৰক যেতিয়া লিথিয়াম ধাতুটো এটা জলীয় দ্ৰৱত আটাইতকৈ শক্তিশালী বিজাৰক। ই দেখা পোৱা যাব পাৰে যে আমি তালিকা ৩.১ ত ওপৰৰ পৰা তললৈ যাওঁতে মানক ইলেক্ট্ৰড বিভৱ হ্ৰাস পায় আৰু ইয়াৰ সৈতে, বাওঁফালৰ প্ৰজাতিৰ জাৰণ ক্ষমতা হ্ৰাস পায় আৰু বিক্ৰিয়াৰ সোঁফালৰ প্ৰজাতিৰ বিজাৰণ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়। বিদ্যুৎৰসায়নিক কোষবোৰ দ্ৰৱৰ $\mathrm{pH}$ নিৰ্ধাৰণ, দ্ৰৱণীয়তা গুণফল, সমতা ধ্ৰুৱক আৰু অন্যান্য তাপগতিবিজ্ঞানৰ ধৰ্ম আৰু বিভৱমিতিক টাইট্ৰেছনৰ বাবে ব্যাপকভাৱে ব্যৱহাৰ কৰা হয়।

তালিকা ৩.১: ২৯৮ K ত মানক ইলেক্ট্ৰড বিভৱ

৩.৩ নাৰ্নষ্ট সমীকৰণ

আমি পূৰ্বৰ অংশত ধৰি লৈছিলো যে ইলেক্ট্ৰড বিক্ৰিয়াত জড়িত সকলো প্ৰজাতিৰ ঘনত্ব একক। ই সদায় সঁচা হ’ব নালাগে। নাৰ্নষ্টে দেখুৱাইছিল যে ইলেক্ট্ৰড বিক্ৰিয়াৰ বাবে:

$$ \mathrm{M}^{\mathrm{n}+}(\mathrm{aq})+\mathrm{ne}^{-} \rightarrow \mathrm{M}(\mathrm{s}) $$

যিকোনো ঘনত্বত ইলেক্ট্ৰড বিভৱক মানক হাইড্ৰজেন ইলেক্ট্ৰডৰ সাপেক্ষে জুখিলে প্ৰতিনিধিত্ব কৰিব পাৰি:

$$ E_{\left(\mathrm{M}^{\mathrm{n}+} / \mathrm{M}\right)}=E_{\left(\mathrm{M}^{\mathrm{n}+} / \mathrm{M}\right)}^{\mathrm{o}}-\frac{R T}{n F} \ln \frac{[\mathrm{M}]}{\left[\mathrm{M}^{\mathrm{n}+}\right]} $$

কিন্তু কঠিন $\mathrm{M}$ ৰ ঘনত্ব একক হিচাপে লোৱা হয় আৰু আমি পাইছো

$$ \begin{equation*} E_{\left(\mathrm{M}^{\mathrm{n}+} / \mathrm{M}\right)}=E_{\left(\mathrm{M}^{\mathrm{n}+} / \mathrm{M}\right)}^{\mathrm{o}}-\frac{R T}{n F} \ln \frac{1}{\left[\mathrm{M}^{\mathrm{n}+}\right]} \tag{3.8} \end{equation*} $$

$\left(.E_{\left(\mathrm{M}^{\mathrm{n}} / \mathrm{M}\right).}^{0}\right)$ ইতিমধ্যে সংজ্ঞায়িত কৰা হৈছে, $R$ হৈছে গেছ ধ্ৰুৱক $\left(8.314 \mathrm{JK}^{-1} \mathrm{~mol}^{-1}\right)$,

$F$ হৈছে ফাৰাডে ধ্ৰুৱক ( $96487 \mathrm{C} \mathrm{mol}^{-1}$ ), $T$ হৈছে কেলভিনত তাপমাত্ৰা আৰু $\left[\mathrm{M}^{\mathrm{n}+}\right]$ হৈছে প্ৰজাতিৰ ঘনত্ব, $\mathrm{M}^{\mathrm{n}+}$।

ডেনিয়েল কোষত, $\mathrm{Cu}^{2+}$ আৰু $\mathrm{Zn}^{2+}$ আয়নৰ যিকোনো দিয়া ঘনত্বৰ বাবে ইলেক্ট্ৰড বিভৱ, আমি লিখো

কেথ’ডৰ বাবে: $$ \begin{equation*} E_{\left(\mathrm{Cu}^{2+} / \mathrm{Cu}\right)}=E_{\left(\mathrm{Cu}^{2+} / \mathrm{Cu}\right)}^{\mathrm{o}}-\frac{R T}{2 F} \ln \frac{1}{\left[\mathrm{Cu}^{2+}(\mathrm{aq})\right]} \tag{3.9} \end{equation*} $$

এন’ডৰ বাবে:

$$ \begin{equation*} E_{\left(\mathrm{Zn}^{2+} / \mathrm{Zn}\right)}=E_{\left(\mathrm{Zn}^{2+} / \mathrm{Zn}\right)}^{\mathrm{o}}-\frac{R T}{2 F} \ln \frac{1}{\left[\mathrm{Zn}^{2+}(\mathrm{aq})\right]} \tag{3.10} \end{equation*} $$

কোষ বিভৱ,

$$ \begin{align*} E _{(\text {cell) })} & =\mathrm{E} _{\left(\mathrm{Cu}^{2+} / \mathrm{Cu}\right)}-\mathrm{E} _{\left(\mathrm{Zn}^{2+} / \mathrm{Zn}\right)} \\ & =\mathrm{E} _{\left(\mathrm{Cu}^{2+} / \mathrm{Cu}\right)}^{\ominus}-\frac{R T}{2 F} \ln \frac{1}{\mathrm{Cu}^{2+}(\mathrm{aq})}-\mathrm{E} _{\left(\mathrm{Zn}^{2+} / \mathrm{Zn}\right)}^{\ominus}+\frac{R T}{2 F} \ln \frac{1}{\mathrm{Zn}^{2+}(\mathrm{aq})} \\ & =\mathrm{E} _{\left(\mathrm{Cu}^{2+} / \mathrm{Cu}\right)}^{\ominus}-\mathrm{E} _{\left(\mathrm{Zn}^{2+} / \mathrm{Zn}\right)}^{\ominus}-\frac{R T}{2 F} \ln \frac{1}{\mathrm{Cu}^{2+}(\mathrm{aq})}-\ln \frac{1}{\mathrm{Zn}^{2+}(\mathrm{aq})} \\ E _{(\text {cell) }} & =E _{(\text {cell) }}^{\ominus}-\frac{R T}{2 F} \ln \frac{\left[\mathrm{Zn}^{2+}\right]}{\left[\mathrm{Cu}^{2+}\right]} \tag{2.11} \end{align*} $$

ই দেখা পোৱা যায় যে $E_{\text {(cell) }}$ $\mathrm{Cu}^{2+}$ আৰু $\mathrm{Zn}^{2+}$ দুয়োটা আয়নৰ ঘনত্বৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে। ই $\mathrm{Cu}^{2+}$ আয়নৰ ঘনত্ব বৃদ্ধিৰ সৈতে বৃদ্ধি পায় আৰু $\mathrm{Zn}^{2+}$ আয়নৰ ঘনত্ব হ্ৰাসৰ সৈতে বৃদ্ধি পায়।

সমীকৰণ (২.১১) ত থকা স্বাভাৱিক লগাৰিথমক ভিত্তি ১০ লৈ ৰূপান্তৰিত কৰি আৰু $R, F$ আৰু $T=298 \mathrm{~K}$ ৰ মানবোৰ প্ৰতিষ্ঠাপন কৰি, ই হ্ৰাস পায়

$$ \begin{equation*} E_{\text {(cell) }}=E_{\text {(cell) }}^{o}-\frac{0.059}{2} \log \frac{\left[\mathrm{Zn}^{2+}\right]}{\left[\mathrm{Cu}^{2+}\right]} \tag{3.12} \end{equation*} $$

আমি দুয়োটা ইলেক্ট্ৰডৰ বাবে একে সংখ্যক ইলেক্ট্ৰন ( $n$ ) ব্যৱহাৰ কৰা উচিত আৰু এইদৰে তলৰ কোষটোৰ বাবে

$$ \mathrm{Ni}(\mathrm{s})\left|\mathrm{Ni}^{2+}(\mathrm{aq}) \| \mathrm{Ag}^{+}(\mathrm{aq})\right| \mathrm{Ag} $$

কোষ বিক্ৰিয়াটো হৈছে $\mathrm{Ni}(\mathrm{s})+2 \mathrm{Ag}^{+}(\mathrm{aq}) \rightarrow \mathrm{Ni}^{2+}(\mathrm{aq})+2 \mathrm{Ag}(\mathrm{s})$

নাৰ্নষ্ট সমীকৰণটো এনেদৰে লিখিব পাৰি $$ E_{\text {(cell) }}=E_{\text {(cell) }}^{o}-\frac{R T}{2 F} \ln \frac{\left[\mathrm{Ni}^{2+}\right]}{\left[\mathrm{Ag}^{+}\right]^{2}} $$

আৰু ধৰণৰ এটা সাধাৰণ বিদ্যুৎৰসায়নিক বিক্ৰিয়াৰ বাবে:

$$ \mathrm{a} \mathrm{A}+\mathrm{bB} \xrightarrow{n e^{-}} \mathrm{cC}+\mathrm{dD} $$

নাৰ্নষ্ট সমীকৰণটো এনেদৰে লিখিব পাৰি:

$$ \begin{align*} E_{\text {(cell) }} & =E_{\text {(cell) }}^{o}-\frac{R T}{n F} \ln Q \\ & =E_{\text {(cell) }}^{o}-\frac{R T}{n F} \ln \frac{[\mathrm{C}]^{\mathrm{c}}[\mathrm{D}]^{\mathrm{d}}}{[\mathrm{A}]^{\mathrm{a}}[\mathrm{B}]^{\mathrm{b}}} \tag{3.13} \end{align*} $$

উদাহৰণ ৩.১ কোষটো প্ৰতিনিধিত্ব কৰা য’ত নিম্নলিখিত বিক্ৰিয়াটো সংঘটিত হয়

$$\mathrm{Mg}(\mathrm{s})+2 \mathrm{Ag}^{+}(0.0001 \mathrm{M}) \rightarrow \mathrm{Mg}^{2+}(0.130 \mathrm{M})+2 \mathrm{Ag}(\mathrm{s})$$

ইয়াৰ $E_{(\text {cell })}$ গণনা কৰা যদি $E_{\text {(cell) }}^{o}=3.17 \mathrm{~V}$।

সমাধান

কোষটো এনেদৰে লিখিব পাৰি

$\mathrm{Mg}\left|\mathrm{Mg}^{2+}(0.130 \mathrm{M})\right|\left|\mathrm{Ag}^{+}(0.0001 \mathrm{M})\right| \mathrm{Ag}$ $$ \begin{aligned} E_{(\text {cell })} & =E_{\text {(cell) }}^{\mathrm{o}}-\frac{\mathrm{RT}}{2 \mathrm{~F}} \ln \frac{\mathrm{Mg}^{2+}}{\mathrm{Ag}^{+2}} \\ & =3.17 \mathrm{~V}-\frac{0.059 \mathrm{~V}}{2} \log \frac{0.130}{(0.0001)^{2}}=3.17 \mathrm{~V}-0.21 \mathrm{~V}=2.96 \mathrm{~V} \end{aligned} $$

৩.৩.১ নাৰ্নষ্ট সমীকৰণৰ পৰা সমতা ধ্ৰুৱক

যদি ডেনিয়েল কোষৰ (চিত্ৰ ৩.১) বৰ্তনীটো বন্ধ কৰা হয় তেন্তে আমি লক্ষ্য কৰো যে বিক্ৰিয়াটো

$$ \begin{equation*} \mathrm{Zn}(\mathrm{s})+\mathrm{Cu}^{2+}(\mathrm{aq}) \rightarrow \mathrm{Zn}^{2+}(\mathrm{aq})+\mathrm{Cu}(\mathrm{s}) \tag{3.1} \end{equation*} $$

সংঘটিত হয় আৰু সময় পাৰ হোৱাৰ লগে লগে, $\mathrm{Zn}^{2+}$ ৰ ঘনত্ব বৃদ্ধি হৈ থাকে যেতিয়া $\mathrm{Cu}^{2+}$ ৰ ঘনত্ব হ্ৰাস পাই থাকে। একে সময়তে, ভল্টমিটাৰত পঢ়া কোষৰ ভল্টেজ হ্ৰাস পাই থাকে। কিছু সময়ৰ পিছত, আমি লক্ষ্য কৰিম যে $\mathrm{Cu}^{2+}$ আৰু $\mathrm{Zn}^{2+}$ আয়নৰ ঘনত্বত কোনো পৰিবৰ্তন নাই আৰু একে সময়তে, ভল্টমিটাৰে শূন্য পাঠ দিয়ে। ইয়ে ইংগিত দিয়ে যে সমতা অৰ্জন কৰা হৈছে। এই পৰিস্থিতিত নাৰ্নষ্ট সমীকৰণটো এনেদৰে লিখিব পাৰি:

$$ \begin{aligned} & E_{\text {(cell) }}=0=E_{\text {(cell) }}^{\mathrm{o}}-\frac{2.303 R T}{2 F} \log \frac{\left[\mathrm{Zn}^{2+}\right]}{\left[\mathrm{Cu}^{2+}\right]} \\ & \text { or } E_{\text {(cell) }}^{o}=\frac{2.303 R T}{2 F} \log \frac{\left[\mathrm{Zn}^{2+}\right]}{\left[\mathrm{Cu}^{2+}\right]} \end{aligned} $$

কিন্তু সমতাত,

$$ \frac{\left[\mathrm{Zn}^{2+}\right]}{\left[\mathrm{Cu}^{2+}\right]}=K_{c} \text { for the reaction } 3.1 $$

আৰু $\mathrm{T}=298 \mathrm{~K}$ ত ওপৰৰ সমীকৰণটো এনেদৰে লিখিব পাৰি

$$ \begin{aligned} & E_{\text {(cell) }}^{o}=\frac{0.059 \mathrm{~V}}{2} \log K_{C}=1.1 \mathrm{~V} \quad\left(E_{\text {(cell) }}^{o}=1.1 \mathrm{~V}\right) \\ & \log K_{C}=\frac{(1.1 \mathrm{~V} \times 2)}{0.059 \mathrm{~V}}=37.288 \\ & K_{C}=2 \times 10^{37} \text { at } 298 \mathrm{~K} \end{aligned} $$

সাধাৰণতে,

$$ \begin{equation*} E_{(\mathrm{cell})}^{\mathrm{o}}=\frac{2.303 R T}{n F} \log K_{C} \tag{3.14} \end{equation*} $$

এইদৰে, সমীকৰণ (৩.১৪) য়ে বিক্ৰিয়াৰ সমতা ধ্ৰুৱক আৰু যি কোষত সেই বিক্ৰিয়াটো সংঘটিত হয় তাৰ মানক বিভৱৰ মাজৰ সম্পৰ্ক দিয়ে। এইদৰে, বিক্ৰিয়াৰ সমতা ধ্ৰুৱকবোৰ, অন্যথা জোখা টান, সংশ্লিষ্ট কোষৰ $E^{\circ}$ মানৰ পৰা গণনা কৰিব পাৰি।

উদাহৰণ ৩.২ বিক্ৰিয়াটোৰ সমতা ধ্ৰুৱক গণনা কৰা:

$$ \begin{aligned} \mathrm{Cu}(\mathrm{s}) & +2 \mathrm{Ag}^{+}(\mathrm{aq}) \rightarrow \mathrm{Cu}^{2+}(\mathrm{aq})+2 \mathrm{Ag}(\mathrm{s}) \\ \mathrm{E}_{\text {(cell) }}^{o} & =0.46 \mathrm{~V} \end{aligned} $$

সমাধান

$$ \begin{aligned} E _{(\text {cell) }}^{\ominus} & =\frac{0.059 \mathrm{~V}}{2} \log K _{C}=0.46 \mathrm{~V} \\ \text { or } \log K _{C} & =\frac{0.46 \mathrm{~V} \times 2}{0.059 \mathrm{~V}}=15.6 \\ K _{C} & =3.92 \times 10^{15} \end{aligned} $$

৩.৩.২ বিদ্যুৎৰসায়নিক কোষ আৰু বিক্ৰিয়াৰ গিবছ শক্তি

এক ছেকেণ্ডত কৰা বিদ্যুতীয় কাম হৈছে বিদ্যুতীয় বিভৱৰ সৈতে পাৰ হোৱা মুঠ আহিতৰ পূৰণফলৰ সমান। যদি আমি গেলভেনিক কোষৰ পৰা সৰ্বোচ্চ কাম পাব বিচাৰো তেন্তে আহিতক বিপৰীতমুখীভাৱে পাৰ কৰিব লাগিব। গেলভেনিক কোষৰ দ্বাৰা কৰা বিপৰীতমুখী কাম ইয়াৰ গিবছ শক্তিৰ হ্ৰাসৰ সমান আৰু সেয়েহে, যদি কোষৰ emf $E$ হয় আৰু $n F$ হৈছে পাৰ হোৱা আহিতৰ পৰিমাণ আৰু $\Delta_{\mathrm{r}} G$ হৈছে বিক্ৰিয়াৰ গিবছ শক্তি, তেন্তে

$$ \begin{equation*} \Delta_{r} G=-n F E_{\text {(cell) }} \tag{3.15} \end{equation*} $$

মনত ৰাখিব লাগিব যে $E_{\text {(cell) }}$ হৈছে এটা তীব্ৰ প্ৰাচল কিন্তু $\Delta_{\mathrm{r}} G$ হৈছে এটা ব্যাপক তাপগতিবিজ্ঞানৰ ধৰ্ম আৰু মানটো $n$ ৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে। এইদৰে, যদি আমি বিক্ৰিয়াটো লিখো

$$ \begin{align*} & \mathrm{Zn}(\mathrm{s})+\mathrm{Cu}^{2+}(\mathrm{aq}) \longrightarrow \mathrm{Zn}^{2+}(\mathrm{aq})+\mathrm{Cu}(\mathrm{s}) \tag{3.1}\\ & \Delta_{\mathrm{r}} G=-2 \mathrm{FE}_{\text {(cell) }} \end{align*} $$

কিন্তু যেতিয়া আমি বিক্ৰিয়াটো লিখো

$$ \begin{aligned} & 2 \mathrm{Zn}(\mathrm{s})+2 \mathrm{Cu}^{2+}(\mathrm{aq}) \longrightarrow 2 \mathrm{Zn}^{2+}(\mathrm{aq})+2 \mathrm{Cu}(\mathrm{s}) \\ & \Delta_{\mathrm{r}} G=-4 F \mathrm{E}_{\text {(cell) }} \end{aligned} $$

যদি সকলো বিক্ৰিয়াশীল প্ৰজাতিৰ ঘনত্ব একক হয়, তেন্তে $E_{\text {(cell) }}=E_{\text {(cell) }}^{\text {o }}$ আৰু আমি পাইছো

$$ \begin{equation*} \Delta_{\mathrm{r}} G^{\mathrm{o}}=-n F E_{\text {(cell) }}^{\mathrm{o}} \tag{3.16} \end{equation*} $$

এইদৰে, $E_{\text {(cell) }}^{\circ}$ ৰ জোখৰ পৰা আমি এটা গুৰুত্বপূৰ্ণ তাপগতিবিজ্ঞানৰ ৰাশি, $\Delta_{\mathrm{r}} G^{0}$, বিক্ৰিয়াৰ মানক গিবছ শক্তি পাব পাৰো। পৰৱৰ্তীটোৰ পৰা আমি সমীকৰণৰ দ্বাৰা সমতা ধ্ৰুৱক গণনা কৰিব পাৰো: $$ \Delta_{\mathrm{r}} G^{\mathrm{o}}=-R T \ln K $$

উদাহৰণ ৩.৩ ডেনিয়েল কোষৰ বাবে মানক ইলেক্ট্ৰড বিভৱ ১.১V। বিক্ৰিয়াটোৰ বাবে মানক গিবছ শক্তি গণনা কৰা:

$$ \mathrm{Zn}(\mathrm{s})+\mathrm{Cu}^{2+}(\mathrm{aq}) \longrightarrow \mathrm{Zn}^{2+}(\mathrm{aq})+\mathrm{Cu}(\mathrm{s}) $$

সমাধান

$$\Delta_{\mathrm{r}} G^{0}=-n F \mathrm{E}_{(\text {cell })}^{0}$$

ওপৰৰ সমীকৰণত $n$ হৈছে $2, \mathrm{~F}=96487 \mathrm{C} \mathrm{mol}^{-1}$ আৰু $\mathrm{E}_{\text {(cell) }}^{\circ}=1.1 \mathrm{~V}$

সেয়েহে, $\Delta_{\mathrm{r}} G^{0}=-2 \times 1.1 \mathrm{~V} \times 96487 \mathrm{C} \mathrm{mol}^{-1}$ $=-21227 \mathrm{~J} \mathrm{~mol}^{-1}$ $=-212.27 \mathrm{~kJ} \mathrm{~mol}^{-1}$

৩.৪ ইলেক্ট্ৰলাইটিক দ্ৰৱৰ পৰিবহণতা

ইলেক্ট্ৰলাইটিক দ্ৰৱৰ মাজেৰে বিদ্যুৎ পৰিবহণৰ বিষয় বিবেচনা কৰাৰ আগতে কেইটামান শব্দ সংজ্ঞায়িত কৰাটো প্ৰয়োজন। বিদ্যুতীয় ৰোধক ’ $R$ ’ চিহ্নৰ দ্বাৰা প্ৰতিনিধিত্ব কৰা হয় আৰু ইয়াক অ’ম $(\Omega)$ ত জোখা হয় যি SI ভিত্তি এককৰ ক্ষেত্ৰত $\left(\mathrm{kg} \mathrm{m}^{2}\right) /\left(S^{3} A^{2}\right)$ ৰ সমান। ইয়াক আপোনাৰ পদাৰ্থ বিজ্ঞান অধ্যয়নৰ পৰা আপুনি পৰিচিত হোৱা ৱীটষ্ট’ন ব্ৰিজৰ সহায়ত জোখিব পাৰি। যিকোনো বস্তুৰ বিদ্যুতীয় ৰোধ ইয়াৰ দৈৰ্ঘ্য, ⟦