একক 3 ইলেক্ট্ৰ'কেমিষ্ট্ৰি (অনুশীলনী)

উত্তৰ

দিয়া ধাতুবোৰে তেওঁলোকৰ লৱণৰ দ্ৰৱৰ পৰা ইজনে সিজনক স্থানচ্যুত কৰা ক্ৰমটো হৈছে।

$\mathrm{Mg}, \mathrm{Al}, \mathrm{Zn}, \mathrm{Fe}, \mathrm{Cu}$

উত্তৰ

যিমানেই জাৰণ বিভৱ বেছি হ’ব, সিমানেই সি সহজে জাৰিত হ’ব আৰু ফলত বিজাৰক ক্ষমতা বেছি হ’ব। গতিকে, বিজাৰক ক্ষমতাৰ ঊৰ্ধ্বক্ৰম হ’ব $\mathrm{Ag}<\mathrm{Hg}<\mathrm{Cr}<\mathrm{Mg}<\mathrm{K}$ ।

উত্তৰ

সংৰচনাটো . ৰ দৰে হ’ব। কোষটো এনেদৰে প্ৰতিনিধিত্ব কৰা হ’ব :

$$ \mathrm{Zn}(s)\left|\mathrm{Zn}^{2+}(a q)\right|\left|\mathrm{Ag}^{+}(a q)\right| \mathrm{Ag}(s) $$

(i) এন’ড, অৰ্থাৎ জিংক ইলেক্ট্ৰ’ডটো ঋণাত্মকভাৱে আহিত হ’ব।

(ii) বাহ্যিক বৰ্তনীত ৰূপৰ পৰা কপাৰলৈ প্ৰবাহ বৈ যাব।

(iii) এন’ডত : $\mathrm{Zn}(s) \longrightarrow \mathrm{Zn}^{2+}(a q)+2 e^{-}$

কেথ’ডত : $\mathrm{Ag}^{+}(a q)+e \longrightarrow \mathrm{Ag}$

উত্তৰ

(i) $E_{\mathrm{Cr}^{3+} / \mathrm{Cr}}^{o}=0.74 \mathrm{~V}$

$E^{o}{ _{\mathrm{Cd}^{2+} / \mathrm{Cd}}}=-0.40 \mathrm{~V}$

দিয়া বিক্ৰিয়াটোৰ গেলভানিক কোষটো এনেদৰে চিত্ৰিত কৰা হৈছে:

$\mathrm{Cr {(s)}} |\mathrm{Cr^{3+} {(a q)}}||\mathrm{Cd^{2+} {(a q)}}| \mathrm{Cd {(s)}}$

এতিয়া, মানক কোষ বিভৱ হ’ল : $ E_{\text {cell }}^{o} =E_{{R}}^{o}-E_{{L}}^{o} $

$ \quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad =-0.40-(-0.74) $

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad =+0.34 {~V} $

দিয়া সমীকৰণত, $n=6$

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\mathrm{F}=96487 \hspace{0.5mm} \mathrm{C} \hspace{0.5mm} \mathrm{mol}^{-1}$

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad E_{\text {cell }}^{o}=+0.34 \mathrm{~V}$

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\Delta_{{r}} G^{o} =-n {~F} E_{\text {cell }}^{o}$

তাৰপিছত, $\Delta_{\mathrm{r}} G^{o}=-6 \times 96487 \hspace{0.5mm} \mathrm{C} \hspace{0.5mm} \mathrm{mol}^{-1} \times 0.34 \mathrm{~V}$

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad=-196833.48 \hspace{0.5mm}\mathrm{CV}\hspace{0.5mm} \mathrm{mol}^{-1}$

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad=-196833.48 \mathrm{~J} \mathrm{~mol}^{-1}$

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad=-196.83 \mathrm{~kJ} \mathrm{~mol}^{-1}$

আকৌ, $\Delta_{\mathrm{r}} G^{o}=-\mathrm{R} T \ln K$

$\Rightarrow \hspace{2.5mm} \Delta_{\mathrm{r}} G^{o}=-2.303 \mathrm{R} T \ln K$

$\Rightarrow \hspace{2.5mm} \log K=-\dfrac{\Delta_{\mathrm{r}} G}{2.303 \mathrm{R} T}$

$ \quad\quad\quad\quad\quad =\dfrac{-196.83 \times 10^{3}}{2.303 \times 8.314 \times 298} $

$\quad\quad\quad\quad\quad=34.496$

$\therefore \mathrm{K}= \text{antilog (34.496)}$

$\quad\quad\quad=3.13 \times 10^{34}$

(ii) $E_{\mathrm{Fe}^{3+} / \mathrm{Fe}^{2+}}^{o}=0.77 \mathrm{~V}$

$E_{\mathrm{Ag}^{+} / \mathrm{Ag}}^{o}=0.80 \mathrm{~V}$

দিয়া বিক্ৰিয়াটোৰ গেলভানিক কোষটো এনেদৰে চিত্ৰিত কৰা হৈছে:

$ \mathrm{Fe^{2+}{(a q)}} \left|\mathrm{Fe^{3+}{(a q)}}\right|\left|\mathrm{Ag^{+}{(a q)}}\right| \mathrm{Ag{(s)}} $

এতিয়া, মানক কোষ বিভৱ হ’ল $E_{\text {cell }}^{o} =E_{\mathrm{R}}^{o}-E_{\mathrm{L}}^{o} $

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad=0.80-0.77 $

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad=0.03 \mathrm{~V}$

$ Here, n=1$.

$ Then, \Delta_{\mathrm{r}} G^{o}=-n \mathrm{~F} E_{\text {cell }}^{o}$

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad=-1 \times 96487 \hspace{0.5mm} \mathrm{C} \hspace{0.5mm} \mathrm{mol}^{-1} \times 0.03 \mathrm{~V}$

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad=-2894.61 \hspace{0.5mm}\mathrm{CV}\hspace{0.5mm} \mathrm{mol}^{-1}$

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad=-2894.61 \mathrm{~J} \mathrm{~mol}^{-1}$

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad=-2.89 \mathrm{~kJ} \mathrm{~mol}^{-1}$

$\text { Again, } \Delta_{\mathrm{r}} G^{o}=-2.303 \mathrm{R} T \ln K $

$\Rightarrow \log K=-\dfrac{\Delta_{\mathrm{r}} G}{2.303 \mathrm{R} T}$

$\quad\quad\quad\quad=\dfrac{-2894.61}{2.303 \times 8.314 \times 298}$

$\quad\quad\quad\quad=0.5073$

$\therefore \mathrm{K}=\text { antilog (0.5073) } $

$\quad\quad=3.2 \text { (approximately) }$

উত্তৰ

(i) কোষ বিক্ৰিয়া : $\mathrm{Mg}+\mathrm{Cu}^{2+} \longrightarrow \mathrm{Mg}^{2+}+\mathrm{Cu}(n=2)$

দিয়া বিক্ৰিয়াটোৰ বাবে, নাৰ্নষ্ট সমীকৰণটো এনেদৰে দিব পাৰি :

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad E_{\text {cell }} =E_{\text {cell }}^{o}-\dfrac{0.0591}{n} \log \dfrac{\left[\mathrm{Mg}^{2+}\right]}{\left[\mathrm{Cu}^{2+}\right]} $

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad={0.34-(-2.36)}-\dfrac{0.0591}{2} \log \dfrac{0.001}{0.0001} $

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad=2.7-\dfrac{0.0591}{2} \log 10 $

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad=2.7-0.02955$

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad=2.67 \mathrm{~V}$ (প্ৰায়)

(ii) কোষ বিক্ৰিয়া : $\mathrm{Fe}+2 \mathrm{H}^{+} \longrightarrow \mathrm{Fe}^{2+}+\mathrm{H}_2(n=2)$

দিয়া বিক্ৰিয়াটোৰ বাবে, নাৰ্নষ্ট সমীকৰণটো এনেদৰে দিব পাৰি :

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad
E_{\text {cell }}=E_{\text {cell }}^{o}-\dfrac{0.0591}{n} \log \dfrac{\left[\mathrm{Fe}^{2+}\right]}{\left[\mathrm{H}^{+}\right]^{2}} $

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad={0-(-0.44)}-\dfrac{0.0591}{2} \log \dfrac{0.001}{1^{2}} $

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad=0.44-0.02955(-3) $

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad = 0.52865 \mathrm{~V}$

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad=0.53 \mathrm{~V}$ (প্ৰায়)

(iii) $\text { Cell reaction : } \mathrm{Sn}+2 \mathrm{H}^{+} \longrightarrow \mathrm{Sn}^{2+}+\mathrm{H}_2(n=2) $

দিয়া বিক্ৰিয়াটোৰ বাবে, নাৰ্নষ্ট সমীকৰণটো এনেদৰে দিব পাৰি :

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad E_{\text {cell }} =E_{\text {cell }}^{o}-\dfrac{0.0591}{n} \log \dfrac{\left[\mathrm{Sn}^{2+}\right]}{\left[\mathrm{H}^{+}\right]^{2}} $

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad ={0-(-0.14)}-\dfrac{0.0591}{2} \log \dfrac{0.050}{(0.020)^{2}}$

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad=0.14-0.0295 \times \log 125$

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad=0.14-0.062$

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad=0.078 \mathrm{~V}$

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad=0.08 \mathrm{~V}$ (প্ৰায়)

(iv)$\text { Cell reaction : } 2 \mathrm{Br}^{-}+2 \mathrm{H}^{+} \longrightarrow \mathrm{Br}_2+\mathrm{H}_2 \text { (n=2) }$

দিয়া বিক্ৰিয়াটোৰ বাবে, নাৰ্নষ্ট সমীকৰণটো এনেদৰে দিব পাৰি :

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad E_{\text {cell }} =E_{\text {cell }}^{o}-\dfrac{0.0591}{n} \log \dfrac{1}{\left[\mathrm{Br}^{-}\right]^{2}\left[\mathrm{H}^{+}\right]^{2}} $

$ \quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad=(0-1.09)-\dfrac{0.0591}{2} \log \dfrac{1}{(0.010)^{2}(0.030)^{2}} $

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad =-1.09-0.02955 \times \log \dfrac{1}{0.00000009} $

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad =-1.09-0.02955 \times \log \dfrac{1}{9 \times 10^{-8}} $

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad =-1.09-0.02955 \times \log \left(1.11 \times 10^{7}\right) $

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad =-1.09-0.02955(0.0453+7) $

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad =-1.09-0.208 $

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad =-1.298 \mathrm{~V}$

উত্তৰ

$$ \begin{array}{rl} \mathrm{Zn\ (s)} & \longrightarrow \mathrm{Zn^{2+}\ (aq)} + 2 \mathrm{e}^{-} ; E^{o} = 0.76\ \mathrm{V} \ \mathrm{Ag_2O\ (s)} + \mathrm{H_2O\ (l)} + 2 \mathrm{e}^{-} & \longrightarrow 2 \mathrm{Ag\ (s)} + 2 \mathrm{OH^{-}\ (aq)} ; E^{o} = 0.344\ \mathrm{V} \ \hline \mathrm{Zn\ (s)} + \mathrm{Ag_2O\ (s)} + \mathrm{H_2O\ (l)} & \longrightarrow \mathrm{Zn^{2+}\ (aq)} + 2 \mathrm{Ag\ (s)} + 2 \mathrm{OH^{-}\ (aq)} ; E^{o} = 1.104\ \mathrm{V} \end{array} $$

$\therefore E^{o}=1.104 \mathrm{~V}$

আমি জানো যে, $\Delta_{r} G^{o}=-n \mathrm{~F} E^{o} $

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad = -2 \times 96487 \times 1.104 $

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad = -213043.296 \mathrm{~J} $

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad = -213.04 \mathrm{~kJ}$

উত্তৰ

দ্ৰৱ এটাৰ প্ৰৱাহিতা হৈছে 1 চে.মি. দৈৰ্ঘ্য আৰু 1 বৰ্গ চে.মি. পৰিসৰৰ ছেদকথালিৰ ক্ষেত্ৰফল থকা দ্ৰৱ এটাৰ পৰিবাহীতাৰ সংজ্ঞা। প্ৰৱাহিতাক বিশেষ প্ৰৱাহিতা হিচাপেও জনা যায়।

$ \text { বিশেষ প্ৰৱাহিতা }(\kappa)=\dfrac{1}{\rho}=\dfrac{1}{\text { ohm cm }}=\mathrm{ohm}^{-1} \mathrm{~cm}^{-1} $

ম’লাৰ প্ৰৱাহিতা:

মাত্ৰা $V$ ত থকা দ্ৰৱ এটাৰ ম’লাৰ প্ৰৱাহিতা হৈছে এটা ম’ল ইলেক্ট্ৰ’লাইট $V \mathrm{~cm}^3$ দ্ৰৱত দ্ৰৱীভূত কৰিলে উৎপন্ন হোৱা সকলো আয়নৰ পৰিবাহীতা, যেতিয়া ইলেক্ট্ৰ’ডবোৰ এক চে.মি. আঁতৰত থাকে আৰু ইলেক্ট্ৰ’ডবোৰৰ ক্ষেত্ৰফল ইমান ডাঙৰ যে সমগ্ৰ দ্ৰৱটো ইহঁতৰ মাজত থাকে। ইয়াক সাধাৰণতে $\Lambda^c_m$ ৰ দ্বাৰা প্ৰতিনিধিত্ব কৰা হয়।

$\Lambda^c_m=\kappa \times {V}$

$ \Lambda^c_m=\kappa_c \times \dfrac{1000}{c}=\kappa_c \times \dfrac{1000}{\text { ম’লাৰিটি }} $

য’ত $\kappa$ হৈছে বিশেষ প্ৰৱাহিতা আৰু V হৈছে এটা ম’ল ইলেক্ট্ৰ’লাইট থকা দ্ৰৱৰ আয়তন আৰু $c$ হৈছে ম’লাৰ ঘনত্ব, অৰ্থাৎ, $\mathrm{mol}\hspace{0.5mm} \mathrm{L}^{-1}\left(\mathrm{or}\hspace{0.5mm} \mathrm{mol} \hspace{0.5mm}\mathrm{dm}^{-3}\right)$।

ম’লাৰ প্ৰৱাহিতা ঘনত্ব কমাৰ লগে লগে বৃদ্ধি পায়। ইয়াৰ কাৰণ হৈছে যে এটা ম’ল ইলেক্ট্ৰ’লাইট থকা দ্ৰৱৰ মুঠ আয়তন $V$ মাত্ৰা কমোৱাৰ লগে লগে বৃদ্ধি পায়। দেখা গৈছে যে দ্ৰৱ এটা মাত্ৰা কমোৱাৰ সময়ত k ৰ হ্ৰাস ইয়াৰ আয়তন বৃদ্ধিৰ দ্বাৰা বেছিকৈ পূৰণ কৰা হয়। দৈহিকভাৱে, ইয়াৰ অৰ্থ হৈছে যে এটা দিয়া ঘনত্বত, Lm ক সংজ্ঞায়িত কৰিব পাৰি ইলেক্ট্ৰ’লাইটিক হিচাপে একক দূৰত্বত ৰখা দ্ৰৱৰ পৰিবাহীতা প্ৰৱাহিতা কোষৰ ইলেক্ট্ৰ’ড কিন্তু পৰ্যাপ্ত পৰিমাণৰ দ্ৰৱ ধাৰণ কৰিবলৈ যথেষ্ট ডাঙৰ ছেদকথালিৰ ক্ষেত্ৰফল যি এটা ম’ল ইলেক্ট্ৰ’লাইট ধাৰণ কৰে।

$\Lambda_{m}$ ৰ $\sqrt{c}$ ৰ সৈতে হোৱা পৰিৱৰ্তন শক্তিশালী ইলেক্ট্ৰ’লাইট (পটাছিয়াম ক্ল’ৰাইড) আৰু দুৰ্বল ইলেক্ট্ৰ’লাইট (এছিটিক এছিড)ৰ বাবে তলৰ প্লটত দেখুওৱা হৈছে:

উত্তৰ

দিয়া আছে,

$\kappa=0.0248 \mathrm{~S} \mathrm{~cm}^{-1}$

$\mathrm{C}=0.20 \hspace{0.5mm}\mathrm{M}$

$\therefore$ ম’লাৰ প্ৰৱাহিতা ; $ \Lambda^c_{m}=\dfrac{\kappa \times 1000}{\mathrm{c}} $

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad=\dfrac{0.0248 \times 1000}{0.2}$

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad=124 \hspace{0.5mm}\mathrm{\hspace{0.5mm}S\hspace{0.5mm}cm}^{2} \mathrm{~mol}^{-1}$

উত্তৰ

$\text{Cell constant} =\dfrac{\text { Conductivity }}{\text { Conductance }}$

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad=\text { Conductivity } \times \text { Resistance }$

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad= \left(0.146 \times 10^{-3}\right) \mathrm{S} \hspace{0.7 mm}\mathrm{cm}^{-1} \times 1500\hspace{1 mm}\Omega $

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad= \mathbf{0 . 2 1 9} \hspace{1 mm}\mathrm{cm}^{-1}$

উত্তৰ

$\begin{aligned} 1 \mathrm{~S} \mathrm{~cm}^{-1} & =100 \mathrm{~S} \mathrm{~m}^{-1} \ \dfrac{1 \mathrm{~S} \mathrm{~cm}^{-1}}{100 \mathrm{~S} \mathrm{~m}^{-1}} & =1 \text { (unit conversion factor) }\end{aligned}$

$\Lambda^{o}=$ $\Lambda_{\mathrm{m}}$ অক্ষৰ ওপৰত ছেদক $=124.0 \mathrm{~S} \mathrm{~cm}^2 \mathrm{~mol}^{-1}$ (শূন্য ঘনত্বলৈ এক্সট্ৰাপ’লেচন কৰিলে)

উত্তৰ

দিয়া আছে, $\kappa=7.896 \times 10^{-5} \mathrm{~S} \mathrm{~m}^{-1}$

$\mathrm{C}=0.00241 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1}$

তাৰপিছত, ম’লাৰ প্ৰৱাহিতা, $\Lambda_{m}=\dfrac{\kappa}{\mathrm{c}}$

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad=\dfrac{7.896 \times 10^{-5} \mathrm{~S} \mathrm{~cm}^{-1}}{0.00241 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1}} \times \dfrac{1000 \mathrm{~cm}^{3}}{\mathrm{~L}}$

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad=32.76 \mathrm{~S} \mathrm{~cm}^{2} \mathrm{~mol}^{-1}$

আকৌ, $\Lambda_{m}^{0}=390.5 \mathrm{~S} \mathrm{~cm}^{2} \mathrm{~mol}^{-1}$

এতিয়া, $\alpha=\dfrac{\Lambda^c_{m}}{\Lambda_{m}^{0}}=\dfrac{32.76 \mathrm{~S} \mathrm{~cm}^{2} \mathrm{~mol}^{-1}}{390.5 \mathrm{~S} \mathrm{~cm}^{2} \mathrm{~mol}^{-1}}$

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad=0.084$

$\therefore$ বিযোজন ধ্ৰুৱক, $K_{a}=\dfrac{\mathrm{c} \alpha^{2}}{(1-\alpha)}$

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad=\dfrac{\left(0.00241 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1}\right)(0.084)^{2}}{(1-0.084)}$

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad=1.86 \times 10^{-5} $

উত্তৰ

(i) $\mathrm{Al}^{3+}+3 \mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{Al}$

$\therefore \text { Quantity of charge required for reduction of } 1 \mathrm{~mol} \text { of } \mathrm{Al}^{3+}=3 \mathrm{~F}=3 \times 96500 \mathrm{~C}$

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad = {2 8 9 5 0 0} {~C} \text {. }$

(ii) $\mathrm{Cu}^{2+}+2 \mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{Cu}$

$\therefore$ $1 \mathrm{~mol}^{\text {of }} \mathrm{Cu}^{2+}=2$ ৰ বিজাৰণৰ বাবে প্ৰয়োজনীয় আধানৰ পৰিমাণ ফাৰাডে $=2 \times 96500 \hspace{1mm} \mathrm{C}$

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad=193000 \hspace{1mm} \mathrm{C}$

(iii) $\mathrm{MnO_4}^{-} \longrightarrow \mathrm{Mn}^{2+}$

$\therefore$ প্ৰয়োজনীয় আধানৰ পৰিমাণ $=5 \mathrm{~F}=5 \times 96500 \hspace{1mm} \mathrm{C}$

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad=482500 \hspace{1mm} \mathrm{C}$.

উত্তৰ

(i) $\mathrm{Ca}^{2+}+2 e^{-} \longrightarrow \mathrm{Ca}$

গতিকে, Ca ৰ 1 ম’ল, অৰ্থাৎ 40 g Ca ৰ বাবে বিদ্যুৎৰ প্ৰয়োজন $=2 \mathrm{~F} $

$\therefore 20 \mathrm{~g}$ Ca ৰ বাবে বিদ্যুৎৰ প্ৰয়োজন হ’ব $=1 \mathrm{~F}$

(ii) $\mathrm{Al}^{3+}+3 e^{-} \longrightarrow \mathrm{Al}$.

গতিকে, Al ৰ 1 ম’ল, অৰ্থাৎ 27 g Al ৰ বাবে বিদ্যুৎৰ প্ৰয়োজন $=3 \mathrm{~F}$

$\therefore 40 \mathrm{~g}$ Al ৰ বাবে বিদ্যুৎৰ প্ৰয়োজন হ’ব $=\dfrac{3}{27} \times 40=4 \cdot 44 \mathrm{~F}$.

উত্তৰ

(i) $\mathrm{H}_2 \mathrm{O}$ ৰ 1 ম’লৰ বাবে ইলেক্ট্ৰ’ড বিক্ৰিয়াটো হৈছে :

$$ \mathrm{H}_2 \mathrm{O} \longrightarrow \mathrm{H}_2+\dfrac{1}{2} \mathrm{O}_2 \text {, \quad i.e., } \mathrm{O}^{2-} \longrightarrow \dfrac{1}{2} \mathrm{O}_2+2 e^{-} $$

$$ \text { or } \quad 2 \mathrm{H}^{+}+2 e^{-} \longrightarrow \mathrm{H}_2 $$

$$\text { or } \mathrm{H}_2 \mathrm{O} \longrightarrow 2 \mathrm{H}^{+}+\dfrac{1}{2} \mathrm{O}_2+2 e^{-}$$

$\therefore$ $\mathrm{H}_2 \mathrm{O}=2 \mathrm{~F}$ ৰ 1 ম’লৰ জাৰণৰ বাবে প্ৰয়োজনীয় বিদ্যুৎৰ পৰিমাণ

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad=2 \times 96500 \hspace{0.5mm}\mathrm{C}$

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad=193000 \hspace{0.5mm} \mathrm{C}$

(ii) FeO ৰ 1 ম’লৰ বাবে ইলেক্ট্ৰ’ড বিক্ৰিয়াটো হৈছে :

$$\mathrm{FeO} \longrightarrow \dfrac{1}{2} \mathrm{Fe}_2 \mathrm{O}_3$$

$$ i.e., \mathrm{Fe}^{2+} \longrightarrow \mathrm{Fe}^{3+}+e^{-}$$

$\therefore$ প্ৰয়োজনীয় বিদ্যুৎৰ পৰিমাণ $=1 \mathrm{~F}=96500 \mathrm{C}$.

উত্তৰ

দিয়া আছে,

প্ৰবাহ $=5 \mathrm{~A}$

সময় $=20 \times 60=1200 \mathrm{~s}$

$\therefore$ আধান $=$ প্ৰবাহ $\times$ সময়

$\quad\quad\quad\quad=5 \times 1200$

$\quad\quad\quad\quad=6000 \hspace{0.5mm}\mathrm{C}$

বিক্ৰিয়াটো অনুসৰি,

$\mathrm{Ni^{2+}}+2 \mathrm{e}^{-} \longrightarrow {\mathrm{Ni}}$

গতিকে, $2 F$ , অৰ্থাৎ, $2 \times 96500 \mathrm{C}$ জমা হয় $\mathrm{Ni}=1$ ম’ল, অৰ্থাৎ 58.7 g

$ \therefore 6000 \mathrm{C} \text { জমা কৰাব Ni}=\dfrac{58.7}{2 \times 96500} \times 6000 \mathrm{~g}=1.825 \mathrm{~g} $

সেয়েহে, কেথ’ডত $1.825 \mathrm{~g}$ নিকেল জমা হ’ব।

উত্তৰ

বিক্ৰিয়াটো অনুসৰি:

$\mathrm{Ag}^{+}+\mathrm{e}^{-} \longrightarrow {\mathrm{Ag}}$

অৰ্থাৎ, $108 \mathrm{~g}$ $\mathrm{Ag}$ জমা হয় $96487 \mathrm{~C}$ ৰ দ্বাৰা।

সেয়েহে, $1.45 \mathrm{~g}$ $\mathrm{Ag}$ জমা হয় $=\dfrac{96487 \times 1.45}{108} \mathrm{~C}$ ৰ দ্বাৰা

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad=1295.43 \mathrm{~C}$

দিয়া আছে, প্ৰবাহ $=1.5 \mathrm{~A}$

$\therefore$ সময় $=\dfrac{1295.43}{1.5} \mathrm{~s}=863.6 \mathrm{~s}$

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad=864 \mathrm{~s}$

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad=14.40 \mathrm{~min}$

আকৌ,

$ \mathrm{Cu_{(\alpha q)}^{2+}}+2 \mathrm{e}^{-} \longrightarrow \underset{63.5 \mathrm{~g}}{\mathrm{Cu_{(s)}}} $

অৰ্থাৎ, $2 \times 96487 \mathrm{C}$ আধান জমা কৰায় $=63.5 \mathrm{~g}$ $\mathrm{Cu}$ ৰ

সেয়েহে,$ 1295.43 ~C $ আধানে জমা কৰাব $ =\dfrac{63.5 \times 1295.43}{2 \times 96487} \mathrm{~g} $

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad=0.426 \mathrm{~g}$ $\mathrm{Cu}$ ৰ

$ \text{বাবে, } \mathrm{Zn}^{2+}+2 \mathrm{e}^{-} \longrightarrow {\mathrm{Zn}} $

অৰ্থাৎ, $2 \times 96487 \mathrm{~C}$ আধান জমা কৰায় $=65.4 \mathrm{~g}$ $\mathrm{Zn}$ ৰ

সেয়েহে, $1295.43 \mathrm{~C}$ আধানে জমা কৰাব $=\dfrac{65.4 \times 1295.43}{2 \times 96487} \mathrm{~g}$

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad=0.439 \mathrm{~g}$ $\mathrm{Zn}$ ৰ

উত্তৰ

এটা বিক্ৰিয়া সম্ভৱ যদি কোষ বিক্ৰিয়াটোৰ EMF $+ve$ হয়

$ \text { (i) } \mathrm{Fe}^{3+}(a q)+\mathrm{I}^{-}(a q) \longrightarrow \mathrm{Fe}^{2+}(a q)+\frac{1}{2} \mathrm{I}_2 $

$\text { i.e., } \mathrm{Pt}\left|\mathrm{I}_2\right| \mathrm{I}^{-}(a q)| | \mathrm{Fe}^{3+}(a q)\left|\mathrm{Fe}^{2+}(a q)\right| \mathrm{Pt} $

$ \therefore \mathrm{E}{\text {cell }}^{\circ}=\mathrm{E}{\mathrm{Fe}^{3+}, \mathrm{Fe}^{2+}}^{\circ}-\mathrm{E}_{1 / 2 \mathrm{I}_2, \mathrm{I}^{-}}^{\circ}$

$\quad\quad\quad=0.77-0.54=0.23 \mathrm{~V} \text { (সম্ভৱ) } $

যিহেতু মুঠ বিক্ৰিয়াটোৰ বাবে $E^{o}$ ধনাত্মক, $\mathrm{Fe^{3+}} $ আৰু $\mathrm{I^-}$ ৰ মাজৰ বিক্ৰিয়াটো সম্ভৱ।

(ii) $ \mathrm{Ag}^{+}(a q)+\mathrm{Cu} \longrightarrow \mathrm{Ag}(s)+\mathrm{Cu}^{2+}(a q) $

$\text {, i.e., }{\mathrm{Cu}\left|\mathrm{Cu}^{2+}(a q)\right|\left|\mathrm{Ag}^{+}(a q)\right| \mathrm{Ag}} $

${\mathrm{E}{\text {cell }}^{\circ}=\mathrm{E}{\mathrm{Ag}^{+}, \mathrm{Ag}^{-}}-\mathrm{E}_{\mathrm{Cu}^{2+}, \mathrm{Cu}}}$

$\quad\quad=0.80-0.34=0.46 \mathrm{~V} \text { (Feasible) } .$

যিহেতু মুঠ বিক্ৰিয়াটোৰ বাবে $E^{\text {o }}$ ধনাত্মক, $\mathrm{Ag_{(a q)}^{+}}$ আৰু $\mathrm{Cu_{(s)}}$ ৰ মাজৰ বিক্ৰিয়াটো সম্ভৱ।

(iii) $\mathrm{Fe}^{3+}(a q)+\mathrm{Br}^{-}(a q) \longrightarrow \mathrm{Fe}^{2+}(a q)+\frac{1}{2} \mathrm{Br}_2$

$\mathrm{E}_{\text {cell }}^{\circ}=0.77-1.09=-0.32 \mathrm{~V}$ (অসম্ভৱ)

যিহেতু মুঠ বিক্ৰিয়াটোৰ বাবে $E^{0}$ ঋণাত্মক, $\mathrm{Fe^{3+}}$ আৰু $\mathrm{Br^{-}}$ ৰ মাজৰ বিক্ৰিয়াটো সম্ভৱ নহয়।

(iv) $\mathrm{Ag}(s)+\mathrm{Fe}^{3+}(a q) \longrightarrow \mathrm{Ag}^{+}(a q)+\mathrm{Fe}^{2+}(a q) $

$\mathrm{E}_{\text {cell }}^{\circ}=0.77-0.80=-0.03 \mathrm{~V}$ (অসম্ভৱ)

যিহেতু মুঠ বিক্ৰিয়াটোৰ বাবে $E^{\mathrm{o}} $ ঋণাত্মক, $\mathrm{Ag}$ আৰু $\mathrm{Fe^{3+}}$ ৰ মাজৰ বিক্ৰিয়াটো সম্ভৱ নহয়।

(v) $\frac{1}{2} \mathrm{Br}_2(a q)+\mathrm{Fe}^{2+}(a q) \longrightarrow \mathrm{Br}^{-}+\mathrm{Fe}^{3+}$

$ \mathrm{E}_{\text {cell }}^{\mathrm{o}}=1.09-0.77=0.32 \mathrm{~V}$ (সম্ভৱ)

যিহেতু মুঠ বিক্ৰিয়াটোৰ বাবে $E^{0}$ ধনাত্মক, $\mathrm{Br_2(a q)}$ আৰু $\mathrm{Fe}^{2+}{(a q)}$ ৰ মাজৰ বিক্ৰিয়াটো সম্ভৱ।

উত্তৰ

(i) ৰূপৰ ইলেক্ট্ৰ’ডৰ সৈতে $\mathrm{AgNO}_3$ ৰ জলীয় দ্ৰৱৰ বিদ্যুৎবিশ্লেষণ।

$ \quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad \mathrm{AgNO}_3(s)+a q \longrightarrow \mathrm{Ag}^{+}(a q)+\mathrm{NO}_3^{-}(a q) $

$ \quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad \mathrm{H}_2 \mathrm{O} \rightleftharpoons \mathrm{H}^{+}+\mathrm{OH}^{-} $

কেথ’ডত : $\mathrm{Ag}^{+}$ আয়নবোৰৰ $\mathrm{H}^{+}$ আয়নতকৈ নিম্ন নিঃসৰণ বিভৱ আছে। সেয়েহে, $\mathrm{Ag}^{+}$ আয়নবোৰ $\mathrm{H}^{+}$ আয়নতকৈ অগ্ৰাধিকাৰত Ag হিচাপে জমা হ’ব।

বিকল্পভাৱে, আমাৰ মানক বিজাৰণ বিভৱ আছে :

$ \quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\mathrm{Ag}^{+}(a q)+e^{-} \longrightarrow \mathrm{Ag}(s), \mathrm{E}^{\circ}=+0.80 \mathrm{~V}$

$ \quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad \mathrm{H}^{+}(a q)+e^{-} \longrightarrow \frac{1}{2} \mathrm{H}_2(g), \mathrm{E}^{\circ}=0.00 \mathrm{~V} $

যিহেতু $\mathrm{Ag}^{+}$ আয়নবোৰৰ $\mathrm{H}^{+}$ আয়নতকৈ উচ্চ মানক বিজাৰণ বিভৱ আছে, সেয়েহে $\mathrm{Ag}^{+}$ আয়নবোৰ অধিক সহজে বিজাৰিত হ’ব আৰু Ag হিচাপে জমা হ’ব।

এন’ডত : যিহেতু $\mathrm{NO}_3^{-}$ আয়নবোৰৰ দ্বাৰা Ag এন’ড আক্ৰান্ত হয়, এন’ডৰ Ag দ্ৰৱীত $\mathrm{Ag}^{+}$ আয়ন গঠন কৰিবলৈ দ্ৰৱীভূত হ’ব।

$ \quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad \mathrm{Ag} \longrightarrow \mathrm{Ag}^{+}+e^{-} $

বিকল্পভাৱে, এন’ডত সংঘটিত হোৱা তিনিটা সম্ভাব্য জাৰণ বিক্ৰিয়াৰ ভিতৰত, অৰ্থাৎ,

$ \quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad \mathrm{Ag} \longrightarrow \mathrm{Ag}^{+}+e^{-},$

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad 2 \mathrm{OH}^{-} \longrightarrow \mathrm{H}_2 \mathrm{O}+\frac{1}{2} \mathrm{O}_2+e^{-} $

$ \quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\mathrm{NO}_3^{-} \longrightarrow \mathrm{NO}_3+e^{-} $

$Ag $ ৰ সৰ্বোচ্চ জাৰণ বিভৱ আছে। সেয়েহে, এন’ডৰ $Ag$ জাৰিত হৈ $\mathrm{Ag}^{+}$ আয়নলৈ ৰূপান্তৰিত হয় যিয়ে দ্ৰৱলৈ যায়।

(ii) প্লেটিনাম ইলেক্ট্ৰ’ডৰ সৈতে $\mathrm{AgNO}_3$ ৰ জলীয় দ্ৰৱৰ বিদ্যুৎবিশ্লেষণ।

$ \quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad \mathrm{AgNO}_3(s)+a q \longrightarrow \mathrm{Ag}^{+}(a q)+\mathrm{NO}_3^{-}(a q) $

$ \quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad \mathrm{H}_2 \mathrm{O} \rightleftharpoons \mathrm{H}^{+}+\mathrm{OH}^{-} $

কেথ’ডত : $\mathrm{Ag}^{+}$ আয়নবোৰৰ $\mathrm{H}^{+}$ আয়নতকৈ নিম্ন নিঃসৰণ বিভৱ আছে। সেয়েহে, $\mathrm{Ag}^{+}$ আয়নবোৰ $\mathrm{H}^{+}$ আয়নতকৈ অগ্ৰাধিকাৰত Ag হিচাপে জমা হ’ব।

বিকল্পভাৱে, আমাৰ মানক বিজাৰণ বিভৱ আছে :

$ \quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\mathrm{Ag}^{+}(a q)+e^{-} \longrightarrow \mathrm{Ag}(s), \mathrm{E}^{\circ}=+0.80 \mathrm{~V}$

$ \quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad \mathrm{H}^{+}(a q)+e^{-} \longrightarrow \frac{1}{2} \mathrm{H}_2(g), \mathrm{E}^{\circ}=0.00 \mathrm{~V} $

যিহেতু $\mathrm{Ag}^{+}$ আয়নবোৰৰ $\mathrm{H}^{+}$ আয়নতকৈ উচ্চ মানক বিজাৰণ বিভৱ আছে, সেয়েহে $\mathrm{Ag}^{+}$ আয়নবোৰ অধিক সহজে বিজাৰিত হ’ব আৰু Ag হিচাপে জমা হ’ব।

এন’ডত : যিহেতু এন’ড আক্ৰমণযোগ্য নহয়, $\mathrm{OH}^{-}$ আৰু $\mathrm{NO}_3^{-}$ আয়নবোৰৰ ভিতৰত, $\mathrm{OH}^{-}$ আয়নবোৰৰ নিম্ন নিঃসৰণ বিভৱ আছে। সেয়েহে, $\mathrm{OH}^{-}$ আয়নবোৰ $\mathrm{NO}_3^{-}$ আয়নতকৈ অগ্ৰাধিকাৰত নিঃসৰিত হ’ব, যিয়ে তাৰপিছত $\mathrm{O}_2$ উলিয়াবলৈ বিযোজিত হয়।

$$ \mathrm{OH}^{-}(a q) \longrightarrow \mathrm{OH}+e^{-}, \quad 4 \mathrm{OH} \longrightarrow 2 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}(l)+\mathrm{O}_2(g) $$

(iii) প্লেটিনাম ইলেক্ট্ৰ’ডৰ সৈতে তনু $\mathrm{H}_2 \mathrm{SO}_4$ ৰ বিদ্যুৎবিশ্লেষণ।

$$ \begin{aligned} & \mathrm{H}_2 \mathrm{SO}_4(a q) \longrightarrow 2 \mathrm{H}^{+}(a q)+\mathrm{SO}_4^{2-}(a q) \\ & \mathrm{H}_2 \mathrm{O} \rightleftharpoons \mathrm{H}^{+}+\mathrm{OH}^{-} \end{aligned} $$

কেথ’ডত : $\mathrm{H}^{+}+e \longrightarrow \mathrm{H}, \mathrm{H}+\mathrm{H} \longrightarrow \mathrm{H}_2(\mathrm{~g})$

এন’ডত : $\quad \mathrm{OH}^{-} \longrightarrow \mathrm{OH}+e^-,$

$ \quad\quad\quad\quad\quad 4 \mathrm{OH} \longrightarrow 2 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}+\mathrm{O}_2(g)$

গতিকে, কেথ’ডত $\mathrm{H}_2$ মুক্ত হয় আৰু এন’ডত $\mathrm{O}_2$ মুক্ত হয়।

(iv) প্লেটিনাম ইলেক্ট্ৰ’ডৰ সৈতে $\mathrm{CuCl}_2$ ৰ জলীয় দ্ৰৱৰ বিদ্যুৎবিশ্লেষণ

$$ \begin{aligned} & \mathrm{CuCl}_2(s)+a q \longrightarrow \mathrm{Cu}^{2+}(a q)+2 \mathrm{Cl}^{-}(a q) \\ & \mathrm{H}_2 \mathrm{O} \rightleftharpoons \mathrm{H}^{+}+\mathrm{OH}^{-} \end{aligned} $$

কেথ’ডত : $\mathrm{Cu}^{2+}$ আয়নবোৰ $\mathrm{H}^{+}$ আয়নতকৈ অগ্ৰাধিকাৰত বিজাৰিত হ’ব

$$ \mathrm{Cu}^{2+}+2 e^{-} \longrightarrow \mathrm{Cu} $$

এন’ডত : $\mathrm{Cl}^{-}$ আয়নবোৰ $\mathrm{OH}^{-}$ আয়নতকৈ অগ্ৰাধিকাৰত জাৰিত হ’ব

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad \mathrm{Cl}^{-} \longrightarrow \mathrm{Cl}+e^{-}, $

$ \quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad \mathrm{Cl}+\mathrm{Cl} \longrightarrow \mathrm{Cl}_2(g) $

গতিকে, Cu কেথ’ডত জমা হ’ব আৰু এন’ডত $\mathrm{Cl}_2$ মুক্ত হ’ব।