ID#7222 HSC Chemistry 2nd CQ (Barisal 2023)

ক) SATP কাকে বলে?

SATP (Standard Ambient Temperature and Pressure) হলো প্রমাণ পরিবেশ তাপমাত্রা ও চাপ। এর মান তাপমাত্রা $25^\circ \text{C}$ ($298.15 \text{ K}$) এবং চাপ $10^5 \text{ Pa}$ বা $1 \text{ \bar}$।

খ) 64g $O_2$ গ্যাসের জন্য ভ্যানডারওয়ালস সমীকরণ লেখ।

$O_2$ এর আণবিক ভর $M = 32 \text{ g/mol}$।
মোল সংখ্যা $n = \frac{64}{32} = 2 \text{ mol}$।
ভ্যানডারওয়ালস সমীকরণ: $(P + \frac{n^2 a}{V^2})(V - nb) = nRT$
মান বসিয়ে পাই: $(P + \frac{2^2 a}{V^2})(V - 2b) = 2RT$
বা, $(P + \frac{4a}{V^2})(V - 2b) = 2RT$

গ) উদ্দীপকের অর্ধকোষ দুটি দ্বারা সৃষ্ট কোষের তড়িৎচালক বল হিসাব করো।

অর্ধকোষ দুটির প্রমাণ বিজারণ বিভব:
$E^\circ_{T^{2+}/T} = -0.80 \text{ V}$ (অ্যানোড হিসেবে কাজ করবে)
$E^\circ_{R^{2+}/R} = -0.40 \text{ V}$ (ক্যাথোড হিসেবে কাজ করবে)

প্রমাণ কোষ বিভব, $E^\circ_{\text{cell}} = E^\circ_{\text{red(cathode)}} - E^\circ_{\text{red(anode)}} = -0.40 - (-0.80) = +0.40 \text{ V}$

নেয়ার্নস্ট সমীকরণ অনুযায়ী, $E_{\text{cell}} = E^\circ_{\text{cell}} - \frac{0.0591}{n} \log \frac{[T^{2+}]}{[R^{2+}]}$ (এখানে $n=2$)
$E_{\text{cell}} = 0.40 - \frac{0.0591}{2} \log \left(\frac{0.4}{0.3}\right)$
$E_{\text{cell}} = 0.40 - 0.02955 \times \log(1.333) = 0.40 - 0.02955 \times 0.1249$
$E_{\text{cell}} = 0.40 - 0.00369 = 0.3963 \text{ V}$
অর্থাৎ, কোষের তড়িৎচালক বল 0.3963 V।

ঘ) উদ্দীপকের T অর্ধকোষ দ্রবণকে D পাত্রে সংরক্ষণ করা যাবে কিনা? তোমার মতামত গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করো।

দ্রবণটি D পাত্রে সংরক্ষণ করা যাবে কি না, তা নির্ভর করে D ধাতুর সাথে $T^{2+}$ আয়নের স্বতঃস্ফূর্ত বিক্রিয়া ঘটবে কি না তার ওপর।
বিক্রিয়াটি হলো: $D(s) + T^{2+}(aq) \rightarrow D^{2+}(aq) + T(s)$

এই কোষের জন্য:
অ্যানোড (জারণ): $D \rightarrow D^{2+} + 2e^- \quad (E^\circ_{\text{ox}} = +0.39 \text{ V})$
ক্যাথোড (বিজারণ): $T^{2+} + 2e^- \rightarrow T \quad (E^\circ_{\text{red}} = -0.80 \text{ V})$

কোষ বিভব, $E^\circ_{\text{cell}} = E^\circ_{\text{ox}}(D) + E^\circ_{\text{red}}(T^{2+}) = 0.39 + (-0.80) = -0.41 \text{ V}$

বিশ্লেষণ: যেহেতু $E^\circ_{\text{cell}}$ এর মান ঋণাত্মক, তাই বিক্রিয়াটি অ-স্বতঃস্ফূর্ত। পাত্র D এবং দ্রবণ $T^{2+}$ এর মধ্যে কোনো রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটবে না।
মতামত: সুতরাং, উদ্দীপকের T অর্ধকোষের দ্রবণটি D পাত্রে নিরাপদে সংরক্ষণ করা যাবে।