এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান বিষয়ের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন — “সিলভার নাইট্রেট দ্রবণের তড়িদ্বিশ্লেষণ সম্পর্কে লেখো।” — 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।
সিলভার নাইট্রেট দ্রবণের তড়িদ্বিশ্লেষণ সম্পর্কে লেখো।
প্ল্যাটিনাম তড়িৎদ্বার ব্যবহার করে সিলভার নাইট্রেটের জলীয় দ্রবণের তড়িদ্বিশ্লেষণ করলে ক্যাথোডে সিলভার ধাতু এবং অ্যানোডে অক্সিজেন গ্যাস উৎপন্ন হয়।
বিজারণ বিক্রিয়া – AgNO₃ → Ag⁺ + NO₃⁻; H₂O ⇌ H⁺ + OH⁻
ক্যাথোডে – Ag⁺ + e → Ag
অ্যানোডে – OH⁻ – e → OH; 4OH → 2H₂O + O₂
দ্রবণে অবশেষরূপে H⁺ এবং NO₃⁻ আয়ন থাকে অর্থাৎ HNO₃ দ্রবণে থাকে বলে দ্রবণ অ্যাসিডধর্মী হয়।
কিছু গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্নোত্তর
সিলভার নাইট্রেট দ্রবণের তড়িদ্বিশ্লেষণে কোন কোন ইলেক্ট্রোড ব্যবহার করা হয়?
এই প্রক্রিয়ায় সাধারণত প্ল্যাটিনাম (Platinum) তড়িৎদ্বার ব্যবহার করা হয়। প্ল্যাটিনাম নিষ্ক্রিয় (inert) ধাতু হওয়ায় এটি বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে না এবং শুধুমাত্র তড়িৎ প্রবাহের মাধ্যম হিসেবে কাজ করে।
সিলভার নাইট্রেট দ্রবণের তড়িদ্বিশ্লেষণে ক্যাথোডে কোন পদার্থ জমা হয় এবং কেন?
ক্যাথোডে সিলভার (Ag) ধাতু জমা হয়। এর কারণ হল, দ্রবণে উপস্থিত Ag⁺ আয়নগুলি H⁺ আয়নের তুলনায় সহজে বিজারণ হয় (ক্যাথোডে ইলেকট্রন গ্রহণ করে)। তাই ক্যাথোডে নিম্নলিখিত বিক্রিয়াটি ঘটে – Ag⁺ + e⁻ → Ag
সিলভার নাইট্রেট দ্রবণের তড়িদ্বিশ্লেষণে অ্যানোডে কোন গ্যাস নির্গত হয় এবং সেটি কীভাবে উৎপন্ন হয়?
নোডে অক্সিজেন (O₂) গ্যাস নির্গত হয়। প্ল্যাটিনাম ইলেক্ট্রোড ব্যবহার করার কারণে দ্রবণে উপস্থিত OH⁻ আয়নগুলি NO₃⁻ আয়নের তুলনায় অ্যানোডে সহজে জারিত হয় (ইলেকট্রন ত্যাগ করে)। এটি নিম্নলিখিত ধাপে ঘটে –
4OH⁻ → 4OH + 4e⁻
4OH → 2H₂O + O₂
সিলভার নাইট্রেট দ্রবণের তড়িদ্বিশ্লেষণের পর দ্রবণের pH কী রকম হয় এবং কেন?
তড়িদ্বিশ্লেষণের পর দ্রবণটি অ্যাসিডিক হয়ে যায় (pH < 7)। কারণ, বিক্রিয়ার ফলে দ্রবণে H⁺ আয়ন এবং NO₃⁻ আয়ন থেকে যায়, যা একত্রে নাইট্রিক অ্যাসিড (HNO₃) গঠন করে।
সিলভার নাইট্রেট দ্রবণের তড়িদ্বিশ্লেষণে জলের ভূমিকা কী?
জল (H₂O) দুটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে —
1. এটি আয়নিত হয়ে OH⁻ আয়ন তৈরি করে, যা অ্যানোডে জারিত হয়ে অক্সিজেন গ্যাস দেয়।
2. এটি H⁺ আয়নও সরবরাহ করে, যা শেষ পর্যন্ত দ্রবণকে অ্যাসিডিক বৈশিষ্ট্য প্রদান করে।
সিলভার নাইট্রেট দ্রবণের তড়িদ্বিশ্লেষণে কেন Ag⁺ আয়ন, H⁺ আয়নের আগে ক্যাথোডে বিজারিত হয়?
এটি বিজারণের প্রবণতা (Reactivity Series) -এর ওপর নির্ভর করে। সিলভার (Ag), হাইড্রোজেন (H) -এর চেয়ে কম সক্রিয় ধাতু। অর্থাৎ, Ag⁺ আয়ন H⁺ আয়নের তুলনায় ইলেকট্রন গ্রহণ করতে বেশি আগ্রহী। তাই তড়িদ্বিশ্লেষণের সময় ক্যাথোডে Ag⁺ আয়নগুলি প্রাধান্য পেয়ে বিজারিত হয়ে সিলভার ধাতু জমা করে।
সিলভার নাইট্রেট দ্রবণের তড়িদ্বিশ্লেষণে অ্যানোডে NO₃⁻ আয়ন জারিত হয় না কেন?
NO₃⁻ আয়নের তুলনায় OH⁻ আয়ন অ্যানোডে জারিত হওয়া অনেক সহজ। OH⁻ আয়নের জারণ করার জন্য যে ভোল্টেজ প্রয়োজন, তা NO₃⁻ আয়নকে জারিত করার জন্য প্রয়োজনীয় ভোল্টেজের চেয়ে কম। তাই অ্যানোডে OH⁻ আয়নগুলিই অগ্রাধিকারভিত্তিতে ইলেকট্রন ত্যাগ করে এবং অক্সিজেন গ্যাস উৎপন্ন করে।
1 ফ্যারাডে কী?
কোনো তড়িবিশ্লেষ্যের মধ্য দিয়ে যে পরিমাণ তড়িৎ চালনা করলে তড়িদ্দ্বারে এক গ্রাম-তুল্যাঙ্ক পরিমাণ পদার্থ উৎপন্ন হয়। সেই পরিমাণ তড়িৎকে এক ফ্যারাডে বলে।
1 ফ্যারাডে = 96500 কুলম্ব (প্রায়) = 96500 অ্যাম্পিয়ার/সেকেন্ড (প্রায়)।
এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান বিষয়ের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন — “সিলভার নাইট্রেট দ্রবণের তড়িদ্বিশ্লেষণ সম্পর্কে লেখো।” — 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