ID#7196 HSC Chemistry 2nd CQ (Jessore 2023)

ক) ক্যাটেনেশন কাকে বলে?

কার্বন পরমাণুসমূহ নিজেদের মধ্যে সমযোজী বন্ধন গঠনের মাধ্যমে দীর্ঘ শিকল বা বলয় গঠন করার যে অনন্য ক্ষমতা প্রদর্শন করে, তাকে ক্যাটেনেশন বলে।

খ) 0.01M $Na_2CO_3$ দ্রবণ একটি প্রমাণ দ্রবণ— ব্যাখ্যা করো।

প্রমাণ দ্রবণ হলো সেই দ্রবণ, যার ঘনমাত্রা সঠিকভাবে জানা থাকে। $Na_2CO_3$ একটি প্রাইমারি স্ট্যান্ডার্ড পদার্থ, কারণ এটি বিশুদ্ধ অবস্থায় পাওয়া যায়, বায়ুর জলীয় বাষ্প বা অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়া করে না এবং এর আণবিক ভর তুলনামূলকভাবে বেশি হওয়ায় নির্ভুলভাবে ওজন করা যায়। যেহেতু $Na_2CO_3$ দিয়ে প্রস্তুতকৃত দ্রবণের ঘনমাত্রা পরিবর্তনহীন এবং নির্ভুল, তাই 0.01M $Na_2CO_3$ দ্রবণ একটি প্রমাণ দ্রবণ।

গ) উদ্দীপকের কোষে সংঘটিত অর্ধকোষ বিক্রিয়া এবং কোষ বিক্রিয়া সমীকরণসহ লেখ।

এখানে $E^\circ_{Ni^{2+}/Ni} = -0.25 \text{ V}$ এবং $E^\circ_{Ag^+/Ag} = +0.799 \text{ V}$।
যেহেতু নিকেলের বিজারণ বিভব কম, তাই নিকেল অ্যানোড হিসেবে এবং সিলভার ক্যাথোড হিসেবে কাজ করবে।

অ্যানোড অর্ধ-বিক্রিয়া (জারণ):
$\text{Ni(s)} \rightarrow \text{Ni}^{2+}(\text{aq}) + 2e^-$

ক্যাথোড অর্ধ-বিক্রিয়া (বিজারণ):
$2\text{Ag}^+(\text{aq}) + 2e^- \rightarrow 2\text{Ag(s)}$

সামগ্রিক কোষ বিক্রিয়া:
$\text{Ni(s)} + 2\text{Ag}^+(\text{aq}) \rightarrow \text{Ni}^{2+}(\text{aq}) + 2\text{Ag(s)}$

ঘ) উদ্দীপকের অ্যানোডের দ্রবণটিকে দীর্ঘকাল Zn পাত্রে সংরক্ষণ করা যাবে কিনা? গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করো।

অ্যানোডের দ্রবণটি হলো $NiSO_4$ দ্রবণ। এটি Zn পাত্রে সংরক্ষণ করা যাবে কি না, তা যাচাই করতে $Ni^{2+}$ ও $Zn$ এর মধ্যে বিক্রিয়াটি স্বতঃস্ফূর্ত কি না তা পরীক্ষা করতে হবে:
$\text{Zn(s)} + \text{Ni}^{2+}(\text{aq}) \rightarrow \text{Zn}^{2+}(\text{aq}) + \text{Ni(s)}$

কোষ বিভব নির্ণয়:
$E^\circ_{\text{cell}} = E^\circ_{\text{ox}}(Zn) + E^\circ_{\text{red}}(Ni^{2+})$
$E^\circ_{\text{cell}} = -E^\circ_{\text{red}}(Zn) + E^\circ_{\text{red}}(Ni^{2+})$
$E^\circ_{\text{cell}} = -(-0.76) + (-0.25) = 0.76 - 0.25 = +0.51 \text{ V}$

যেহেতু $E^\circ_{\text{cell}}$ এর মান ধনাত্মক (+0.51 V), তাই বিক্রিয়াটি স্বতঃস্ফূর্তভাবে ঘটবে। অর্থাৎ, Zn পাত্র $NiSO_4$ এর সাথে বিক্রিয়া করে ক্ষয়প্রাপ্ত হবে। তাই, অ্যানোডের দ্রবণটিকে দীর্ঘকাল Zn পাত্রে সংরক্ষণ করা যাবে না।