এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান বিষয়ের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন — “গলিত খাদ্য লবণের তড়িৎবিশ্লেষণে ক্যাথোড ও অ্যানোডে কী কী উৎপন্ন হয় তা ব্যাখ্যা করো।” — নিয়ে আলোচনা করব। এই প্রশ্নটি মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের অষ্টম অধ্যায় “পদার্থের ভৌত ও রাসায়নিক ধর্মসমূহ” -এর “তড়িৎপ্রবাহ ও রাসায়নিক বিক্রিয়া” অংশ থেকে নেওয়া হয়েছে। মাধ্যমিক পরীক্ষা এবং বিভিন্ন চাকরির পরীক্ষায় এই প্রশ্নটি প্রায়ই আসে, তাই এটি শিক্ষার্থীদের জন্য বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ।
গলিত খাদ্য লবণের তড়িৎবিশ্লেষণে ক্যাথোড ও অ্যানোডে কী কী উৎপন্ন হয় তা ব্যাখ্যা করো।
গলিত খাদ্য লবণের (NaCl) তড়িৎবিশ্লেষণ – গলিত খাদ্যলবণ বিয়োজিত হয়ে Na⁺ এবং Cl⁻ আয়ন উৎপন্ন করে।
NaCl → Na⁺ + Cl⁻
এখন তড়িৎদ্বারের মাধ্যমে গলিত NaCl -এর মধ্যে তড়িৎ চালনা করলে Na⁺ আয়ন ক্যাথোডে যায় এবং সেখানে Na⁺ আয়ন একটি ইলেকট্রন গ্রহণ করে আধান মুক্ত হয়। ফলে ক্যাথোডে সোডিয়াম উৎপন্ন হয়। আবার, Cl⁻ আয়ন অ্যানোডে যায় এবং সেখানে একটি ইলেকট্রন বর্জন করে আধান মুক্ত হয়। ফলে দুটি Cl পরমাণু পরস্পর যুক্ত হয়ে অ্যানোডে ক্লোরিন গ্যাস উৎপন্ন করে।
ক্যাথোড বিক্রিয়া – Na⁺ + e⁻ → Na
অ্যানোড বিক্রিয়া – Cl⁻ → Cl + e, Cl + Cl → Cl₂↑
কিছু গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্নোত্তর
ক্যাথোডে Na⁺ আয়ন ইলেকট্রন গ্রহণ করে, কিন্তু অ্যানোডে Cl⁻ আয়ন ইলেকট্রন ত্যাগ করে –এর কারণ কী?
তড়িৎবিশ্লেষণে, বিদ্যুৎ প্রবাহের ফলে ক্যাথোড ঋণাত্মক (-) এবং অ্যানোড ধনাত্মক (+) আধান প্রাপ্ত হয়। বিপরীত আধান পরস্পরকে আকর্ষণ করে বলে ধনাত্মক আয়ন (Na⁺) ঋণাত্মক ক্যাথোডের দিকে এবং ঋণাত্মক আয়ন (Cl⁻) ধনাত্মক অ্যানোডের দিকে আকৃষ্ট হয়।
গলিত NaCl -এর পরিবর্তে যদি NaCl -এর জলীয় দ্রবণের তড়িৎবিশ্লেষণ করা হয়, তাহলে ক্যাথোড ও অ্যানোডে কী কী উৎপন্ন হবে?
NaCl -এর জলীয় দ্রবণে Na⁺, Cl⁻ ছাড়াও H₂O-এর H⁺ ও OH⁻ আয়ন উপস্থিত থাকে। এই ক্ষেত্রে –
1. ক্যাথোডে – H⁺ আয়ন Na⁺ আয়নের চেয়ে সহজে বিজারিত হয়। তাই ক্যাথোডে সোডিয়াম (Na) নয়, হাইড্রোজেন গ্যাস (H₂) উৎপন্ন হয়।
2. অ্যানোডে – OH⁻ আয়ন Cl⁻ আয়নের চেয়ে সহজে জারিত হয়। তাই অ্যানোডে ক্লোরিন গ্যাস (Cl₂) নয়, অক্সিজেন গ্যাস (O₂) উৎপন্ন হয়।
তড়িৎবিশ্লেষণ বলতে কী বোঝায়?
তড়িৎবিশ্লেষণ হল একটি রাসায়নিক প্রক্রিয়া যেখানে কোনো তড়িৎ-বিশ্লেষ্য পদার্থ (যেমন গলিত লবণ বা এর দ্রবণ) এর মধ্য দিয়ে সরাসরি তড়িৎ প্রবাহ চালনা করলে তা বিয়োজিত হয়ে নতুন পদার্থ উৎপন্ন করে।
তড়িৎবিশ্লেষণে ক্যাথোড ও অ্যানোড কীভাবে চিহ্নিত করা হয়?
ক্যাথোড – এটি হল ঋণাত্মক তড়িৎদ্বার (-ve), কারণ এটি বিদ্যুৎ উৎসের ঋণাত্মক প্রান্তের সাথে সংযুক্ত থাকে। এখানে বিজারণ বিক্রিয়া ঘটে (ইলেকট্রন গ্রহণ)।
অ্যানোড – এটি হল ধনাত্মক তড়িৎদ্বার (+ve), কারণ এটি বিদ্যুৎ উৎসের ধনাত্মক প্রান্তের সাথে সংযুক্ত থাকে। এখানে জারণ বিক্রিয়া ঘটে (ইলেকট্রন ত্যাগ)।
গলিত NaCl -এর তড়িৎবিশ্লেষণের শিল্পক্ষেত্রে কী গুরুত্ব আছে?
হ্যাঁ, এই প্রক্রিয়াটি শিল্পক্ষেত্রে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এটি সোডিয়াম ধাতু (Na) এবং ক্লোরিন গ্যাস (Cl₂) উৎপাদনের একটি প্রধান পদ্ধতি। সোডিয়াম বিভিন্ন মিশ্র ধাতু এবং রাসায়নিক দ্রব্য তৈরিতে ব্যবহৃত হয়, আর ক্লোরিন প্লাস্টিক (যেমন – PVC), জীবাণুনাশক, এবং ব্লিচিং পাউডার তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।
এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান বিষয়ের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন — “গলিত খাদ্য লবণের তড়িৎবিশ্লেষণে ক্যাথোড ও অ্যানোডে কী কী উৎপন্ন হয় তা ব্যাখ্যা করো।” — নিয়ে আলোচনা করেছি। এই প্রশ্নটি মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের অষ্টম অধ্যায় “পদার্থের ভৌত ও রাসায়নিক ধর্মসমূহ” -এর “তড়িৎপ্রবাহ ও রাসায়নিক বিক্রিয়া” অংশ থেকে নেওয়া হয়েছে। মাধ্যমিক পরীক্ষা এবং বিভিন্ন চাকরির পরীক্ষায় এই প্রশ্নটি প্রায়ই আসে, তাই এটি শিক্ষার্থীদের জন্য বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ। আশা করি এই আর্টিকেলটি আপনাদের জন্য উপকারী হয়েছে। আপনাদের কোনো প্রশ্ন বা অসুবিধা থাকলে, আমাদের সাথে টেলিগ্রামে যোগাযোগ করতে পারেন, আমরা উত্তর দেওয়ার চেষ্টা করব। তাছাড়া, নিচে আমাদের এই পোস্টটি আপনার প্রিয়জনের সাথে শেয়ার করুন, যাদের এটি প্রয়োজন হতে পারে। ধন্যবাদ।
মন্তব্য করুন