CuSO₄ দ্রবণের তড়িৎবিশ্লেষণে ক্যাথোডে Cu মুক্ত হলেও Al₂(SO₄)₃ দ্রবণে Al কেন মুক্ত হয় না?

এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান বিষয়ের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন — “CuSO₄ -এর আম্লিক দ্রবণের তড়িৎবিশ্লেষণে ক্যাথোডে কপার ধাতু মুক্ত হয়। কিন্তু Al₂(SO₄)₃ -এর আম্লিক দ্রবণের তড়িৎবিশ্লেষণে ক্যাথোডে Al মুক্ত হয় না কেন? অথবা, CuSO₄ -এর আম্লিক দ্রবণের তড়িৎবিশ্লেষণে ক্যাথোডে Cu ধাতু মুক্ত হয়। কিন্তু Al লবণের আম্লিক দ্রবণের তড়িৎবিশ্লেষণে ক্যাথোডে Al ধাতু মুক্ত হয় 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।

CuSO₄ -এর আম্লিক দ্রবণের তড়িৎবিশ্লেষণে ক্যাথোডে কপার ধাতু মুক্ত হয়। কিন্তু Al₂(SO₄)₃ -এর আম্লিক দ্রবণের তড়িৎবিশ্লেষণে ক্যাথোডে Al মুক্ত হয় না কেন?

অথবা, CuSO₄ -এর আম্লিক দ্রবণের তড়িৎবিশ্লেষণে ক্যাথোডে Cu ধাতু মুক্ত হয়। কিন্তু Al লবণের আম্লিক দ্রবণের তড়িৎবিশ্লেষণে ক্যাথোডে Al ধাতু মুক্ত হয় না কেন?

কপার সালফেটের জলীয় দ্রবণে নিম্নলিখিত বিয়োজন হয়—
CuSO₄ → Cu²⁺ + SO₄²⁻; H₂O ⇌ H⁺ + OH⁻

এখন কপার তড়িৎদ্বারের সাহায্যে ওই দ্রবণে তড়িৎপ্রবাহ চালনা করলে ক্যাথোডে একই সঙ্গে Cu²⁺ এবং H⁺ আয়ন আকর্ষিত হয়। কিন্তু H⁺ অপেক্ষা Cu²⁺ আয়নের ইলেকট্রন গ্রহণের প্রবণতা বেশি হওয়ায় Cu²⁺ আয়ন ক্যাথোডে গিয়ে দুটি ইলেকট্রন গ্রহণ করে Cu পরমাণুরূপে মুক্ত হয়।
ক্যাথোড বিক্রিয়া – Cu²⁺ + 2e → Cu (ধাতু)

আবার Al₂(SO₄)₃ -এর জলীয় দ্রবণে নিম্নলিখিত বিয়োজন ঘটে
Al₂(SO₄)₃ → Al³⁺ + SO₄²⁻; H₂O ⇌ H⁺ + OH⁻

Al₂(SO₄)₃ দ্রবণে তড়িৎপ্রবাহ চালনা করলে এক্ষেত্রেও ক্যাথোডে একই সঙ্গে Al³⁺ এবং H⁺ আয়ন আকর্ষিত হয়। কিন্তু Al³⁺ অপেক্ষা H⁺ আয়নের ইলেকট্রন গ্রহণের প্রবণতা বেশি হওয়ায় H⁺ আয়ন ক্যাথোডে গিয়ে ইলেকট্রন গ্রহণ করে H পরমাণুতে পরিণত হয়। আবার দুটি H পরমাণু পরস্পর যুক্ত হয়ে ক্যাথোডে হাইড্রোজেন গ্যাস উৎপন্ন করে। তাই এক্ষেত্রে ক্যাথোডে Al মুক্ত হয় না।

ক্যাথোড বিক্রিয়া – H⁺ + e → H; H + H → H₂(g)

এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান বিষয়ের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন — “CuSO₄ -এর আম্লিক দ্রবণের তড়িৎবিশ্লেষণে ক্যাথোডে কপার ধাতু মুক্ত হয়। কিন্তু Al₂(SO₄)₃ -এর আম্লিক দ্রবণের তড়িৎবিশ্লেষণে ক্যাথোডে Al মুক্ত হয় না কেন? অথবা, CuSO₄ -এর আম্লিক দ্রবণের তড়িৎবিশ্লেষণে ক্যাথোডে Cu ধাতু মুক্ত হয়। কিন্তু Al লবণের আম্লিক দ্রবণের তড়িৎবিশ্লেষণে ক্যাথোডে Al ধাতু মুক্ত হয় 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।