গলিত ক্ষার ধাতুর ক্লোরাইডে ক্যাথোডে ধাতু জমে, কিন্তু জলীয় দ্রবণে কেন জমে না?

এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান বিষয়ের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন — “গলিত ক্ষার ধাতুর ক্লোরাইড দ্রবণে তড়িৎবিশ্লেষণ করলে ক্যাথোডে ধাতু সঞ্চিত হয়। কিন্তু এদের জলীয় দ্রবণের তড়িৎবিশ্লেষণে ক্যাথোডে ধাতু পাওয়া যায় না কেন?” — 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 ক্ষার ধাতুর ক্লোরাইড দ্রবণে তড়িৎবিশ্লেষণ করলে ক্যাথোডে ধাতু সঞ্চিত হয়। কিন্তু এদের জলীয় দ্রবণের তড়িৎবিশ্লেষণে ক্যাথোডে ধাতু পাওয়া যায় না কেন?

গলিত ক্ষার ধাতুর ক্লোরাইড দ্রবণে তড়িৎবিশ্লেষণ করলে ক্ষার ধাতুর ক্লোরাইডগুলি বিয়োজিত হয় এবং ক্ষার ধাতুর ক্যাটায়নগুলি ক্যাথোডে গিয়ে ইলেকট্রন গ্রহণ করে বিজারিত হয়। ফলে ক্যাথোডে ক্ষার ধাতু সঞ্চিত হয়।

কিন্তু এদের জলীয় দ্রবণের তড়িৎবিশ্লেষণ করলে ক্ষার ধাতুর ক্লোরাইডগুলির সঙ্গে কিছুটা পরিমাণ জলও আয়নিত হয়, ফলে দ্রবণে ক্ষার ধাতুর ক্যাটায়নের সঙ্গে H⁺ আয়নও উৎপন্ন হয়।

কিন্তু তড়িৎ-রাসায়নিক শ্রেণিতে ক্ষার ধাতুগুলির অবস্থান হাইড্রোজেনের ওপরে হওয়ায় ক্ষার ধাতুর ক্যাটায়ন অপেক্ষা H⁺ আয়ন আগে ক্যাথোডে গিয়ে ইলেকট্রন গ্রহণ করে H পরমাণুতে এবং পরে দুটি H পরমাণু পরস্পর যুক্ত হয়ে হাইড্রোজেন অণুতে পরিণত হয়। অর্থাৎ ক্যাথোডে H₂ গ্যাস উৎপন্ন হয়। তাই ক্ষার ধাতুর ক্লোরাইডের জলীয় দ্রবণের তড়িৎবিশ্লেষণে ক্যাথোডে ধাতু পাওয়া যায় না।

যেমন – গলিত NaCl -এর তড়িৎবিশ্লেষণে ক্যাথোডে Na ধাতু পাওয়া যায়।

ক্যাথোড বিক্রিয়া – Na⁺(l) + e⁻ → Na(s)

আবার NaCl -এর জলীয় দ্রবণের তড়িৎবিশ্লেষণ করলে ক্যাথোডে H₂ গ্যাস পাওয়া যায়।

ক্যাথোড বিক্রিয়া – H⁺(aq) + e⁻ → H, H + H → H₂(g)↑

এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান বিষয়ের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন — “গলিত ক্ষার ধাতুর ক্লোরাইড দ্রবণে তড়িৎবিশ্লেষণ করলে ক্যাথোডে ধাতু সঞ্চিত হয়। কিন্তু এদের জলীয় দ্রবণের তড়িৎবিশ্লেষণে ক্যাথোডে ধাতু পাওয়া যায় না কেন?” — 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 করুন।