কেমিক্যাল রিয়‍্যাকশনগুলি বিদ্যুৎ শক্তি উৎপাদনের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে, উল্লেখ্য, বিদ্যুৎ শক্তি স্বয়ংস্থাপিত নয় এমন কেমিক্যাল রিয়‍্যাকশনগুলি সম্পাদনের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।

ইলেক্ট্রোকেমিস্ট্রি হল স্বয়ংস্থাপিত রিয়‍্যাকশনগুলির মধ্যে উত্সাহিত হওয়া শক্তি থেকে বিদ্যুৎ উৎপাদন এবং বিদ্যুৎ শক্তির ব্যবহার নন-স্বয়ংস্থাপিত রিয়‍্যাকশনগুলিকে সম্পাদনের অধ্যয়ন। এই বিষয়টি তত্ত্বগত এবং ব্যবহারিক বিষয়গুলির জন্য গুরুত্বপূর্ণ। ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পদ্ধতি দ্বারা অনেক ধাতু, সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড, ক্লোর, ফ্লোরাইন এবং অনেক অন্যান্য রাসায়নিক পদার্থ উৎপাদিত হয়। ব্যাটারি এবং ফুয়েল সেলগুলি রিয়‍্যাকশনের রাসায়নিক শক্তিকে বিদ্যুৎ শক্তিতে রূপান্তরিত করে এবং বিভিন্ন যন্ত্র এবং ডিভাইসে বড় পরিমাণে ব্যবহার করা হয়। ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পদ্ধতি দ্বারা সম্পাদিত রিয়‍্যাকশনগুলি শক্তিশালী এবং পরিবেশ বান্ধব হতে পারে। তাই ইলেক্ট্রোকেমিস্ট্রির অধ্যয়ন পরিবেশ বান্ধব নতুন প্রযুক্তি তৈরির জন্য গুরুত্বপূর্ণ। সেন্সরি সিগন্যালগুলি কোষগুলি দ্বারা মস্তিষ্কের সাথে এবং উল্টাপাল্টা যোগাযোগের মধ্যে প্রেরণ এবং কোষগুলির মধ্যে যোগাযোগের জন্য ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল উৎস ব্যবহার করা হয়। তাই ইলেক্ট্রোকেমিস্ট্রি একটি অত্যন্ত বিস্তৃত এবং অন্তঃবিষয়বস্তুগত বিষয়। এই ইউনিটে আমরা শুধুমাত্র এর কিছু গুরুত্বপূর্ণ মৌলিক দিকগুলি পর্যবেক্ষণ করব।

3.1 ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল সেল

ক্লাস XI, ইউনিট 8 এ আমরা ডানিয়েল সেলের (আকৃতি 3.1) নির্মাণ এবং কার্যকলাপ নিয়ে অধ্যয়ন করেছি। এই সেল রিয়‍্যাকশনের মধ্যে উত্সাহিত হওয়া রাসায়নিক শক্তিকে বিদ্যুৎ শক্তিতে রূপান্তরিত করে এবং যখন $\mathrm{Zn}^{2+}$ এবং $\mathrm{Cu}^{2+}$ আয়নগুলির সংখ্যা $\left(1 \mathrm{~mol} \mathrm{dm}^{-3}\right)^{*}$ হয়, তখন এর বিদ্যুৎ পরিমাণ $1.1 \mathrm{~V}$ বোল্ট হয়। এই ধরনের ডিভাইসকে গালভানিক বা ভোল্টাইক সেল বলা হয়।

যদি গালভানিক সেলে $E _{\text { ext }}$ বেশি হওয়া প্রতিদ্বন্দ্বী পরিমাণ প্রযোজ্য করা হয় [আকৃতি 3.2(ক)] এবং ধীরে ধীরে এটি বাড়ানো হয়, তবে আমরা দেখব যে রিয়‍্যাকশন এটি প্রতিদ্বন্দ্বী পরিমাণ এক ভোল্ট এবং এক ভোল্টের মধ্যে পৌঁছায় পর্যন্ত চলে যায় [আকৃতি 3.2(ব)] যখন, রিয়‍্যাকশন সম্পূর্ণরূপে বন্ধ হয় এবং সেলে কোনো বর্তমান প্রবাহ হয় না। বাহ্যিক পরিমাণের আরও বাড়ানো একই সময়ে রিয়‍্যাকশনকে আবার প্রতিদিন্দ্বী দিকে চালিত করে [আকৃতি 3.2(ক)]। এখন এটি একটি ইলেক্ট্রোলিটিক সেলে কাজ করে, যা বিদ্যুৎ শক্তি ব্যবহার করে নন-স্বয়ংস্থাপিত রাসায়নিক রিয়‍্যাকশনগুলি সম্পাদনের জন্য ব্যবহৃত হয়। উভয় ধরনের সেলগুলি খুবই গুরুত্বপূর্ণ এবং আমরা পরের পাতায় এদের কিছু উজ্জ্বল বৈশিষ্ট্য নিয়ে আলোচনা করব।

$E _{\text { ext }}$ = 1.1 V

(i) বর্তমান বা বর্তমান প্রবাহ হয় না।

(ii) কোনো রাসায়নিক রিয়‍্যাকশন হয় না।

$E _{\text { ext }}$ প্রতিদ্বন্দ্বী সেল পরিমাণ প্রযোজ্য করার সময় ডানিয়েল সেলের কাজকর্ম

3.2 গালভানিক সেল

আগের দফায় উল্লেখ করা হয়েছিল (ক্লাস XI, ইউনিট 8) গালভানিক সেল হল একটি ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল সেল যা স্বয়ংস্থাপিত রিয়‍্যাকশনের রাসায়নিক শক্তিকে বিদ্যুৎ শক্তিতে রূপান্তরিত করে। এই ডিভাইসে স্বয়ংস্থাপিত রিয়‍্যাকশনের জিবস শক্তিকে বিদ্যুৎ কাজে রূপান্তরিত করা হয় যা মোটর বা গ্রিজার, ফ্যান, জিয়েসার এমন অন্যান্য বিদ্যুৎ যন্ত্রের চালনার জন্য ব্যবহৃত হয়।

আগে আলোচিত ডানিয়েল সেল হল এমন একটি সেল যেখানে নিম্নলিখিত রিয়‍্যাকশন ঘটে:

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

এই রিয়‍্যাকশনটি দুটি অর্ধ-রিয়‍্যাকশনের সমন্বয় যা সেলের সামগ্রিক রিয়‍্যাকশনকে দেয়:

(i) $\mathrm{Cu}^{2+}+2 \mathrm{e}^{-} \rightarrow \mathrm{Cu}(\mathrm{s}) \quad$ (প্রত্যাগমন অর্ধ-রিয়‍্যাকশন)

(ii) $\mathrm{Zn}$ (এস) $\rightarrow \mathrm{Zn}^{2+}+2 \mathrm{e}^{-} \quad$ (অক্সিডেশন অর্ধ-রিয়‍্যাকশন)

এই রিয়‍্যাকশনগুলি ডানিয়েল সেলের দুটি আলাদা অংশে ঘটে। প্রত্যাগমন অর্ধ-রিয়‍্যাকশন কম্পাস ইলেক্ট্রোডে ঘটে অপর অর্ধ-রিয়‍্যাকশন জিম ইলেক্ট্রোডে ঘটে। এই দুটি অংশকে সেলের অর্ধ-সেল বা রিয়‍্যাকশন জয়েন্ট বলা হয়। কম্পাস ইলেক্ট্রোডকে প্রত্যাগমন অর্ধ-সেল বলা হয় এবং জিম ইলেক্ট্রোডকে অক্সিডেশন অর্ধ-সেল বলা হয়।

আমরা ডানিয়েল সেলের আদর্শে বিভিন্ন অর্ধ-সেলের সমন্বয় নেওয়া দ্বারা অনন্ত সংখ্যক গালভানিক সেল নির্মাণ করা যায়। প্রতিটি অর্ধ-সেলে একটি ধাতুবিশিষ্ট ইলেক্ট্রোড একটি ইলেক্ট্রোলাইটে ডুবানো থাকে। দুটি অর্ধ-সেলকে বাহ্যিকভাবে একটি বোল্টমিটার এবং একটি সুইচ দ্বারা একটি ধাতুবিশিষ্ট তারের মাধ্যমে সংযুক্ত করা হয়। দুটি অর্ধ-সেলের ইলেক্ট্রোলাইটগুলি একটি সল ব্রিজ দ্বারা আন্তঃসংযোগ পায় যা আকৃতি 3.1 এ দেখানো হয়েছে। কখনো কখনো, উভয় ইলেক্ট্রোডই একই ইলেক্ট্রোলাইট সমাধানে ডুবানো থাকে এবং এই ক্ষেত্রে আমাদের সল ব্রিজের প্রয়োজন হয় না।

প্রতিটি ইলেক্ট্রোড-ইলেক্ট্রোলাইট ইন্টারফেসে সমাধান থেকে ধাতু আয়নগুলি ইলেক্ট্রোডে সংগ্রহ করার প্রবণতা রয়েছে যা এটিকে ধনাত্মক চার্জ করার চেষ্টা করে। একই সময়ে, ইলেক্ট্রোডের ধাতু যৌগগুলি সমাধানে আয়ন হয়ে যাওয়ার প্রবণতা রয়েছে এবং ইলেক্ট্রোডে ইলেক্ট্রন ছাড়া যায় যা এটিকে ঋণাত্মক চার্জ করার চেষ্টা করে। সমতুল্যকালীন অবস্থায়, চার্জের বিচ্ছিন্নতা থাকে এবং দুটি প্রতিদ্বন্দ্বী রিয়‍্যাকশনের প্রবণতার উপর নির্ভর করে, ইলেক্ট্রোডটি সমাধানের সাপেক্ষে ধনাত্মক বা ঋণাত্মক চার্জ করে থাকে। ইলেক্ট্রোড এবং ইলেক্ট্রোলাইটের মধ্যে একটি পরিমাণগত পার্থক্য তৈরি হয় যা ইলেক্ট্রোড পরিমাপ বলা হয়। যখন একটি অর্ধ-সেলে জড়ুল হওয়া সকল পদার্থের সংখ্যা এক হয়, তখন ইলেক্ট্রোড পরিমাপকে স্ট্যান্ডার্ড ইলেক্ট্রোড পরিমাপ বলা হয়। আইয়ুপ্যাক সংস্থার আদর্শ অনুযায়ী, স্ট্যান্ডার্ড প্রত্যাগমন পরিমাপগুলি এখন স্ট্যান্ডার্ড ইলেক্ট্রোড পরিমাপ বলে পরিচিত। গালভানিক সেলে, অক্সিডেশন ঘটে এমন অর্ধ-সেলটিকে এনাড বলা হয় এবং এটি সমাধানের সাপেক্ষে ঋণাত্মক পরিমাপ পায়। অন্যটি, যেখানে প্রত্যাগমন ঘটে, তাকে ক্যাথোড বলা হয় এবং এটি সমাধানের সাপেক্ষে ধনাত্মক পরিমাপ পায়। তাই উভয় ইলেক্ট্রোডের মধ্যে একটি পরিমাণগত পার্থক্য থাকে এবং সুইচটি অন অবস্থায় পাঠানোর সাথে সাথে ইলেক্ট্রন ঋণাত্মক ইলেক্ট্রোড থেকে ধনাত্মক ইলেক্ট্রোডে প্রবাহিত হয়। বর্তমান প্রবাহের দিক ইলেক্ট্রন প্রবাহের দিকের বিপরীত।

গালভানিক সেলের দুটি ইলেক্ট্রোডের মধ্যে পরিমাণগত পার্থক্যকে সেল পরিমাপ বলা হয় এবং এটি ভোল্টে পরিমাপ করা হয়। সেল পরিমাপ হল ক্যাথোড এবং এনাডের ইলেক্ট্রোড পরিমাপ (প্রত্যাগমন পরিমাপ) এর পার্থক্য। এটি হল সেলের সেল ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিস বিপুলতা (ইএমএফ) যখন সেলে কোনো বর্তমান প্রবাহ হয় না। এটি সাধারণত এনাডকে বামে এবং ক্যাথোডকে ডানে রাখার একটি গৃহীত আদর্শ হিসাবে গণ্য হয়। গালভানিক সেল সাধারণত ধাতু এবং ইলেক্ট্রোলাইট সমাধানের মধ্যে একটি বাণ্ডলিং লাইন দ্বারা এবং দুটি ইলেক্ট্রোলাইটের মধ্যে একটি ডবল বাণ্ডলিং লাইন দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয় যা একটি সল ব্রিজ দ্বারা সংযুক্ত। এই আদর্শে সেলের ইএমএফ ধনাত্মক এবং এটি ডানের অর্ধ-সেলের পরিমাপ থেকে বা�