দশম শ্রেণী ভৌত বিজ্ঞান: 8.3 তড়িৎ প্রবাহ ও রাসায়নিক বিক্রিয়া
অধ্যায়ের ভূমিকা: তড়িৎ প্রবাহ ও রাসায়নিক বিক্রিয়া
আমরা জানি তামা বা লোহার তারের মধ্য দিয়ে তড়িৎ প্রবাহিত হলে তারটি গরম হয় বা চুম্বকের মতো আচরণ করে। কিন্তু তোমরা কি জানো, কিছু বিশেষ তরলের মধ্য দিয়ে তড়িৎ পাঠালে সেখানে জাদুকরী সব রাসায়নিক পরিবর্তন ঘটে?
ভাবো তো একবার, সাধারণ জলকে ভেঙে কীভাবে হাইড্রোজেন ও অক্সিজেন গ্যাস তৈরি করা হয়? কিংবা লোহার সস্তা চামচের ওপর কীভাবে চকচকে সোনার প্রলেপ দেওয়া হয়? এই সবকিছুর পেছনে রয়েছে তড়িৎ বিশ্লেষণ (Electrolysis)।
এই অধ্যায়ে আমরা জানব:
- কোন পদার্থগুলো তড়িৎ পরিবহন করে (তড়িৎ বিশ্লেষ্য) আর কারা করে না।
- অ্যানোড ও ক্যাথোডে আসলে কী ঘটে (জারণ না বিজারণ)।
- তড়িৎ লেপন বা ইলেকট্রোপ্লেটিং কী এবং কেন এটি করা হয়।
এসো, বিদ্যুতের রাসায়নিক জাদুর এই অধ্যায়টি শুরু করি!
অধ্যায়: তড়িৎ প্রবাহ ও রাসায়নিক বিক্রিয়া
বিষয়: ভৌতবিজ্ঞান (দশম শ্রেণী) | মোট প্রশ্ন: ২০
১. নিচের কোনটি তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থ? [মাধ্যমিক ২০১৭]
- পারদ
- চিনির জলীয় দ্রবণ
- লঘু সালফিউরিক অ্যাসিড
- পেট্রোল
✅ সঠিক উত্তর: (C) লঘু সালফিউরিক অ্যাসিড ($\text{H}_2\text{SO}_4$)
২. তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় তড়িৎ পরিবহন করে কারা? [মাধ্যমিক ২০১৯]
- ইলেকট্রন
- আয়ন (ক্যাটায়ন ও অ্যানায়ন)
- পরমাণু
- অণু
✅ সঠিক উত্তর: (B) আয়ন (ক্যাটায়ন ও অ্যানায়ন)
৩. নিচের কোনটি মৃদু তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থ? [মাধ্যমিক ২০১৮, ২০২০]
- $\text{CuSO}_4$
- $\text{H}_2\text{SO}_4$
- $\text{CH}_3\text{COOH}$ (অ্যাসিটিক অ্যাসিড)
- $\text{NaCl}$
✅ সঠিক উত্তর: (C) $\text{CH}_3\text{COOH}$
৪. তড়িৎ বিশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় ক্যাথোডে কী ঘটে? [মাধ্যমিক ২০১৬]
- জারণ
- বিজারণ
- বিয়োজন
- সংযোজন
✅ সঠিক উত্তর: (B) বিজারণ (ইলেকট্রন গ্রহণ)
৫. সোনার প্রলেপ দিতে তড়িৎ বিশ্লেষ্য হিসেবে কী ব্যবহৃত হয়? [মাধ্যমিক ২০১৭]
- পটাশিয়াম অরোসায়ানাইড
- পটাশিয়াম আর্জেন্টোসায়ানাইড
- গোল্ড ক্লোরাইড
- গোল্ড নাইট্রেট
✅ সঠিক উত্তর: (A) পটাশিয়াম অরোসায়ানাইড ($\text{KAu(CN)}_2$)
৬. লোহার চামচে নিকেলের প্রলেপ দিতে অ্যানোড হিসেবে কী ব্যবহার করা হয়? [মাধ্যমিক ২০১৯]
- লোহার দণ্ড
- নিকেল দণ্ড
- গ্রাফাইট দণ্ড
- তামার দণ্ড
✅ সঠিক উত্তর: (B) নিকেল দণ্ড (বিশুদ্ধ নিকেল)
৭. জলের তড়িৎ বিশ্লেষণে ক্যাথোড ও অ্যানোডে উৎপন্ন গ্যাসের আয়তনের অনুপাত কত?
- 1 : 2
- 2 : 1
- 1 : 1
- 1 : 8
✅ সঠিক উত্তর: (B) 2 : 1 (হাইড্রোজেন : অক্সিজেন)
৮. নিচের কোনটি তড়িৎ অবিশ্লেষ্য পদার্থ? [মাধ্যমিক ২০২০]
- কেরোসিন
- গলিত $\text{NaCl}$
- অ্যাসিড মিশ্রিত জল
- কস্টিক পটাশ দ্রবণ
✅ সঠিক উত্তর: (A) কেরোসিন
৯. তড়িৎ বিশ্লেষণের জন্য কোন প্রকার তড়িৎ প্রবাহ প্রয়োজন? [মাধ্যমিক ২০২২]
- এসি (AC)
- ডিসি (DC)
- উভয়ই
- কোনোটিই নয়
✅ সঠিক উত্তর: (B) ডিসি (DC) বা সমপ্রবাহ
১০. কপার তড়িৎদ্বার ব্যবহার করে $\text{CuSO}_4$-এর জলীয় দ্রবণের তড়িৎ বিশ্লেষণে অ্যানোডে কী ঘটে? [মাধ্যমিক ২০১৮]
- অক্সিজেন উৎপন্ন হয়
- কপার দ্রবীভূত হয়ে $\text{Cu}^{2+}$ আয়ন গঠন করে
- হাইড্রোজেন উৎপন্ন হয়
- কোনোটিই নয়
✅ সঠিক উত্তর: (B) কপার দ্রবীভূত হয়ে $\text{Cu}^{2+}$ আয়ন গঠন করে
১১. গলিত সোডিয়াম ক্লোরাইডের তড়িৎ বিশ্লেষণে অ্যানোডে কী উৎপন্ন হয়?
- সোডিয়াম ধাতু
- ক্লোরিন গ্যাস
- অক্সিজেন গ্যাস
- হাইড্রোজেন গ্যাস
✅ সঠিক উত্তর: (B) ক্লোরিন গ্যাস ($\text{Cl}_2$)
১২. অ্যালুমিনিয়াম নিষ্কাশনে তড়িৎ বিশ্লেষ্য হিসেবে কী ব্যবহৃত হয়?
- গলিত বক্সাইট
- গলিত ক্রায়োলাইট ও ফ্লুওস্পার মিশ্রিত অ্যালুমিনা
- অ্যালুমিনিয়াম সালফেট
- অ্যালুমিনিয়াম ক্লোরাইড
✅ সঠিক উত্তর: (B) গলিত ক্রায়োলাইট ও ফ্লুওস্পার মিশ্রিত অ্যালুমিনা
১৩. ভোল্টামিটারের সাহায্যে কী মাপা বা করা হয়?
- বিভব প্রভেদ মাপা হয়
- তড়িৎ প্রবাহমাত্রা মাপা হয়
- তড়িৎ বিশ্লেষণ করা হয়
- রোধ মাপা হয়
✅ সঠিক উত্তর: (C) তড়িৎ বিশ্লেষণ করা হয় (পাত্রটির নাম ভোল্টামিটার)
১৪. অ্যানোড মাড (Anode Mud) কোন ধাতু নিষ্কাশনের সময় পাওয়া যায়?
- অ্যালুমিনিয়াম
- লোহা
- জিঙ্ক
- কপার (তামা)
✅ সঠিক উত্তর: (D) কপার (তামা)
১৫. তড়িৎ লেপন (Electroplating) প্রক্রিয়ায় যে বস্তুর ওপর প্রলেপ দিতে হবে তাকে কোথায় রাখা হয়?
- অ্যানোডে
- ক্যাথোডে
- তড়িৎ বিশ্লেষ্য দ্রবণে ভাসিয়ে
- যেকোনো তড়িৎদ্বারে
✅ সঠিক উত্তর: (B) ক্যাথোডে
১৬. রুপর প্রলেপ দেওয়ার জন্য তড়িৎ বিশ্লেষ্য হিসেবে কী ব্যবহার করা হয়?
- সিলভার নাইট্রেট
- পটাশিয়াম অরোসায়ানাইড
- পটাশিয়াম আর্জেন্টোসায়ানাইড
- সিলভার ক্লোরাইড
✅ সঠিক উত্তর: (C) পটাশিয়াম আর্জেন্টোসায়ানাইড ($\text{KAg(CN)}_2$)
১৭. নিচের কোনটি তীব্র তড়িৎ বিশ্লেষ্য? [মাধ্যমিক ২০২৩]
- অ্যামোনিয়াম হাইড্রক্সাইড
- কার্বনিক অ্যাসিড
- সোডিয়াম হাইড্রক্সাইড ($\text{NaOH}$)
- ফরমিক অ্যাসিড
✅ সঠিক উত্তর: (C) সোডিয়াম হাইড্রক্সাইড ($\text{NaOH}$)
১৮. তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় ইলেকট্রন গ্রহণ করে—
- ক্যাটায়ন
- অ্যানায়ন
- উভয়ই
- কোনোটিই নয়
✅ সঠিক উত্তর: (A) ক্যাটায়ন (ক্যাথোড থেকে ইলেকট্রন গ্রহণ করে)
১৯. গ্যালভানাইজেশন (Galvanization) প্রক্রিয়ায় লোহার ওপর কোন ধাতুর প্রলেপ দেওয়া হয়?
- টিন ($\text{Sn}$)
- জিঙ্ক বা দস্তা ($\text{Zn}$)
- কপার ($\text{Cu}$)
- নিকেল ($\text{Ni}$)
✅ সঠিক উত্তর: (B) জিঙ্ক বা দস্তা ($\text{Zn}$)
২০. কঠিন $\text{NaCl}$ তড়িৎ পরিবহন করে না কেন?
- এতে আয়ন নেই
- এটি সমযোজী যৌগ
- আয়নগুলি কেলাস জালকে আবদ্ধ থাকে
- এটি অধাতু
✅ সঠিক উত্তর: (C) আয়নগুলি কেলাস জালকে আবদ্ধ থাকে (মুক্ত আয়ন নেই)
অধ্যায়: তড়িৎ প্রবাহ ও রাসায়নিক বিক্রিয়া
বিভাগ: সত্য/মিথ্যা, শূন্যস্থান ও অতি সংক্ষিপ্ত প্রশ্ন
বিভাগ-ক: সত্য অথবা মিথ্যা নির্বাচন করো (১০টি)
১. পারদ একটি তরল ধাতু এবং এটি একটি তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থ।
❌ উত্তর: মিথ্যা (পারদ ধাতু হিসেবে ইলেকট্রন দ্বারা তড়িৎ পরিবহন করে, তাই এটি তড়িৎ বিশ্লেষ্য নয়)।
২. তড়িৎ বিশ্লেষণ একটি জারণ-বিজারণ প্রক্রিয়া।
✅ উত্তর: সত্য
৩. অ্যানোডে সর্বদা বিজারণ ঘটে।
❌ উত্তর: মিথ্যা (অ্যানোডে জারণ এবং ক্যাথোডে বিজারণ ঘটে)।
৪. বিশুদ্ধ জল তড়িতের কুপরিবাহী। [মাধ্যমিক ২০১৮]
✅ উত্তর: সত্য
৫. লোহার চামচে নিকেলের প্রলেপ দিতে হলে চামচটিকে অ্যানোডে রাখতে হবে।
❌ উত্তর: মিথ্যা (যৌগ বা বস্তুকে ক্যাথোডে রাখতে হয়)।
৬. এসি (AC) বা পরিবর্তী প্রবাহ ব্যবহার করে তড়িৎ বিশ্লেষণ সম্ভব নয়।
✅ উত্তর: সত্য
৭. গ্রাফাইট একটি অধাতু হলেও তড়িৎ পরিবহনে সক্ষম।
✅ উত্তর: সত্য
৮. ক্যাটায়নগুলি নেগেটিভ আধানযুক্ত হয়।
❌ উত্তর: মিথ্যা (ক্যাটায়ন পজিটিভ এবং অ্যানায়ন নেগেটিভ)।
৯. তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় তড়িৎ শক্তি রাসায়নিক শক্তিতে রূপান্তরিত হয়।
✅ উত্তর: সত্য
১০. গলিত সোডিয়াম ক্লোরাইড তড়িৎ পরিবহনে সক্ষম নয়।
❌ উত্তর: মিথ্যা (গলিত অবস্থায় আয়ন মুক্ত থাকে, তাই সক্ষম)।
বিভাগ-খ: শূন্যস্থান পূরণ করো (১৫টি)
১. যে পাত্রে তড়িৎ বিশ্লেষণ করা হয় তাকে _______ বলে।
✅ উত্তর: ভোল্টামিটার
২. তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় ইলেকট্রন বর্জন হলো _______ প্রক্রিয়া।
✅ উত্তর: জারণ
৩. রুপর প্রলেপ দেওয়ার জন্য তড়িৎ বিশ্লেষ্য হিসেবে _______ ব্যবহার করা হয়।
✅ উত্তর: পটাশিয়াম আর্জেন্টোসায়ানাইড
৪. তড়িৎ বিশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় _______ তড়িৎদ্বার ব্যাটারির ধনাত্মক মেরুর সঙ্গে যুক্ত থাকে।
✅ উত্তর: অ্যানোড
৫. একটি মৃদু তড়িৎ বিশ্লেষ্য ক্ষার হলো _______।
✅ উত্তর: অ্যামোনিয়াম হাইড্রক্সাইড ($\text{NH}_4\text{OH}$)
৬. ধাতব পরিবাহীতে তড়িৎ পরিবহন করে _______।
✅ উত্তর: মুক্ত ইলেকট্রন
৭. তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থের দ্রবণে তড়িৎ পরিবহন করে _______।
✅ উত্তর: আয়ন (ক্যাটায়ন ও অ্যানায়ন)
৮. জলের তড়িৎ বিশ্লেষণে ক্যাথোডে _______ গ্যাস উৎপন্ন হয়।
✅ উত্তর: হাইড্রোজেন ($\text{H}_2$)
৯. কপার বিশোধনের সময় অবিশুদ্ধ কপার পাত _______ হিসেবে ব্যবহৃত হয়।
✅ উত্তর: অ্যানোড
১০. তড়িৎ লেপন বা ইলেকট্রোপ্লেটিং-এর প্রধান উদ্দেশ্য হলো ধাতু ও সংকর ধাতুর _______ রক্ষা করা।
✅ উত্তর: ক্ষয়
১১. _______ অ্যাসিড একটি তীব্র তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থ।
✅ উত্তর: সালফিউরিক / নাইট্রিক / হাইড্রোক্লোরিক
১২. গলিত অ্যালুমিনা থেকে অ্যালুমিনিয়াম নিষ্কাশনে গ্রাফাইট দণ্ড _______ হিসেবে কাজ করে।
✅ উত্তর: অ্যানোড
১৩. অ্যানোড মাড থেকে _______ ধাতু পাওয়া যায়।
✅ উত্তর: সোনা / প্ল্যাটিনাম
১৪. পিতলের ওপর সোনার প্রলেপ দিতে তড়িৎ বিশ্লেষ্য হিসেবে _______ লাগে।
✅ উত্তর: পটাশিয়াম অরোসায়ানাইড
১৫. গ্যালভানাইজেশনে লোহার ওপর _______ ধাতুর প্রলেপ দেওয়া হয়।
✅ উত্তর: জিঙ্ক ($\text{Zn}$)
বিভাগ-গ: অতি সংক্ষিপ্ত প্রশ্ন ও উত্তর (৩০টি)
১. তড়িৎ বিশ্লেষণ কাকে বলে?
✅ উত্তর: গলিত বা দ্রবীভূত অবস্থায় তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থের মধ্য দিয়ে তড়িৎ প্রবাহ চালনা করে পদার্থটির রাসায়নিক বিয়োজন ঘটিয়ে নতুন ধর্মবিশিষ্ট পদার্থ উৎপন্ন করার পদ্ধতিকে তড়িৎ বিশ্লেষণ বলে।
২. তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থ কাকে বলে? [মাধ্যমিক ২০১৭]
✅ উত্তর: যেসব যৌগিক পদার্থ গলিত বা দ্রবীভূত অবস্থায় তড়িৎ পরিবহন করে এবং রাসায়নিকভাবে বিয়োজিত হয়, তাদের তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থ বলে। যেমন: $\text{NaCl, H}_2\text{SO}_4$।
৩. একটি তড়িৎ অবিশ্লেষ্য পদার্থের উদাহরণ দাও। [মাধ্যমিক ২০২০]
✅ উত্তর: চিনির জলীয় দ্রবণ, কেরোসিন বা বিশুদ্ধ জল।
৪. অ্যানোড কাকে বলে?
✅ উত্তর: তড়িৎ বিশ্লেষণ কোশে যে তড়িৎদ্বারটি ব্যাটারির ধনাত্মক মেরুর সঙ্গে যুক্ত থাকে, তাকে অ্যানোড বলে।
৫. ক্যাথোড কাকে বলে?
✅ উত্তর: তড়িৎ বিশ্লেষণ কোশে যে তড়িৎদ্বারটি ব্যাটারির ঋণাত্মক মেরুর সঙ্গে যুক্ত থাকে, তাকে ক্যাথোড বলে।
৬. ক্যাথোডে জারণ ঘটে না বিজারণ? [মাধ্যমিক ২০১৬]
✅ উত্তর: বিজারণ ঘটে (ইলেকট্রন গ্রহণ)।
৭. অ্যানোডে জারণ ঘটে না বিজারণ?
✅ উত্তর: জারণ ঘটে (ইলেকট্রন বর্জন)।
৮. একটি তীব্র তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থের নাম লেখো।
✅ উত্তর: সোডিয়াম হাইড্রক্সাইড ($\text{NaOH}$) বা সালফিউরিক অ্যাসিড ($\text{H}_2\text{SO}_4$)।
৯. একটি মৃদু তড়িৎ বিশ্লেষ্য অ্যাসিডের নাম ও সংকেত লেখো। [মাধ্যমিক ২০১৮]
✅ উত্তর: অ্যাসিটিক অ্যাসিড ($\text{CH}_3\text{COOH}$)।
১০. জলের তড়িৎ বিশ্লেষণে অ্যানোডে কোন গ্যাস উৎপন্ন হয়?
✅ উত্তর: অক্সিজেন ($\text{O}_2$)।
১১. জলের তড়িৎ বিশ্লেষণে জলের সঙ্গে সামান্য অ্যাসিড মেশানো হয় কেন?
✅ উত্তর: বিশুদ্ধ জল তড়িতের কুপরিবাহী, তাই জলের বিয়োজন ও পরিবাহিতা বৃদ্ধি করার জন্য সামান্য অ্যাসিড বা ক্ষার মেশানো হয়।
১২. তড়িৎ লেপন কী?
✅ উত্তর: তড়িৎ বিশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় অপেক্ষাকৃত বেশি সক্রিয় ধাতুর ওপর কম সক্রিয় ধাতুর প্রলেপ দেওয়ার পদ্ধতিকে তড়িৎ লেপন বলে।
১৩. লোহার চামচে নিকেলের প্রলেপ দিতে ক্যাথোড হিসেবে কী ব্যবহার করবে?
✅ উত্তর: লোহার চামচ।
১৪. সোনার প্রলেপ দেওয়ার জন্য অ্যানোড হিসেবে কী ব্যবহার করা হয়?
✅ উত্তর: বিশুদ্ধ সোনার পাত।
১৫. কপার তড়িৎদ্বার ব্যবহার করে কপার সালফেটের জলীয় দ্রবণের তড়িৎ বিশ্লেষণে কোন আয়ন ক্যাথোডের দিকে ধাবিত হয়? [মাধ্যমিক ২০১৯]
✅ উত্তর: কপার আয়ন ($\text{Cu}^{2+}$)।
১৬. কপার বিশোধনে অবিশুদ্ধ কপার দণ্ডকে কোন তড়িৎদ্বার হিসেবে ব্যবহার করা হয়?
✅ উত্তর: অ্যানোড হিসেবে।
১৭. কপার বিশোধনে ক্যাথোড হিসেবে কী ব্যবহৃত হয়?
✅ উত্তর: বিশুদ্ধ কপারের পাতলা পাত।
১৮. অ্যানোড মাড কী?
✅ উত্তর: কপার বিশোধনের সময় অ্যানোডের নিচে যে কাদা বা তলানি জমা হয়, যাতে সোনা, রুপো, প্ল্যাটিনাম প্রভৃতি মূল্যবান ধাতু থাকে, তাকে অ্যানোড মাড বলে।
১৯. ক্রায়োলাইট কেন ব্যবহার করা হয় অ্যালুমিনিয়াম নিষ্কাশনে?
✅ উত্তর: মিশ্রণের গলনাঙ্ক কমানোর জন্য এবং পরিবাহিতা বাড়ানোর জন্য।
২০. একটি অধাতব তড়িৎ পরিবাহীর নাম লেখো।
✅ উত্তর: গ্রাফাইট বা গ্যাস কার্বন।
২১. তড়িৎ বিশ্লেষণে কোন শক্তি কোন শক্তিতে রূপান্তরিত হয়?
✅ উত্তর: তড়িৎ শক্তি রাসায়নিক শক্তিতে।
২২. $\text{NaCl}$-এর জলীয় দ্রবণের তড়িৎ বিশ্লেষণে কী উৎপন্ন হয়?
✅ উত্তর: সোডিয়াম হাইড্রক্সাইড ($\text{NaOH}$), হাইড্রোজেন ($\text{H}_2$) এবং ক্লোরিন ($\text{Cl}_2$)।
২৩. প্ল্যাটিনাম তড়িৎদ্বার ব্যবহার করে জলের তড়িৎ বিশ্লেষণে ক্যাথোড বিক্রিয়াটি লেখো।
✅ উত্তর: $\text{H}^+ + \text{e}^- \rightarrow \text{H}$ এবং $\text{H} + \text{H} \rightarrow \text{H}_2$।
২৪. সিলভার প্লেটিং-এর সময় তড়িৎ বিশ্লেষ্য কী?
✅ উত্তর: পটাশিয়াম আর্জেন্টোসায়ানাইড ($\text{KAg(CN)}_2$)।
২৫. ধাতু ও তড়িৎ বিশ্লেষ্যের মধ্যে কোনটি ভৌত পরিবর্তনের মাধ্যমে তড়িৎ পরিবহন করে?
✅ উত্তর: ধাতু (ইলেকট্রন প্রবাহের মাধ্যমে, কোনো রাসায়নিক পরিবর্তন হয় না)।
২৬. কোন বিজ্ঞানী তড়িৎ বিশ্লেষণের সূত্র আবিষ্কার করেন?
✅ উত্তর: মাইকেল ফ্যারাডে।
২৭. তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় দ্রবণের মধ্য দিয়ে কে তড়িৎ বহন করে?
✅ উত্তর: আয়নগুলি (ক্যাটায়ন ও অ্যানায়ন)।
২৮. গ্যালভানাইজেশন কী?
✅ উত্তর: লোহা বা স্টিলের বস্তুকে মর্চে পড়া থেকে বাঁচাতে তার ওপর জিঙ্কের প্রলেপ দেওয়ার পদ্ধতি।
২৯. গোল্ড প্লেটিং-এর অ্যানোড কী?
✅ উত্তর: বিশুদ্ধ সোনার পাত।
৩০. $\text{CuSO}_4$ দ্রবণে লোহার চামচ ডুবিয়ে রাখলে কী হবে?
✅ উত্তর: লোহার চামচের ওপর লালচে বাদামী রঙের তামার আস্তরণ পড়বে (এটি তড়িৎ বিশ্লেষণ নয়, প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া)।
অধ্যায়: তড়িৎ প্রবাহ ও রাসায়নিক বিক্রিয়া
বিভাগ: সংক্ষিপ্ত ও দীর্ঘ উত্তরধর্মী প্রশ্ন
বিভাগ-ঘ: সংক্ষিপ্ত উত্তরধর্মী প্রশ্ন (প্রতিটি প্রশ্নের মান – ২)
১. তড়িৎ বিশ্লেষ্য ও তড়িৎ অবিশ্লেষ্য পদার্থের মধ্যে দুটি পার্থক্য লেখো।
✅ উত্তর:
১) তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থগুলি গলিত বা দ্রবীভূত অবস্থায় তড়িৎ পরিবহন করে এবং রাসায়নিকভাবে বিয়োজিত হয়, কিন্তু তড়িৎ অবিশ্লেষ্য পদার্থগুলি তা পারে না।
২) তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থের ক্ষেত্রে আয়ন দ্বারা তড়িৎ বাহিত হয়, কিন্তু অবিশ্লেষ্য পদার্থের ক্ষেত্রে কোনো আয়ন উৎপন্ন হয় না।
২. ধাতব পরিবাহী ও তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থের মধ্যে মূল পার্থক্য কী? [মাধ্যমিক ২০১৮]
✅ উত্তর:
১) ধাতব পরিবাহীতে মুক্ত ইলেকট্রন তড়িৎ পরিবহন করে, কিন্তু তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থে আয়ন (ক্যাটায়ন ও অ্যানায়ন) তড়িৎ পরিবহন করে।
২) ধাতব পরিবাহীতে ভৌত পরিবর্তন হয় কিন্তু রাসায়নিক পরিবর্তন হয় না, কিন্তু তড়িৎ বিশ্লেষ্যে রাসায়নিক পরিবর্তন ঘটে নতুন পদার্থ উৎপন্ন হয়।
৩. জলের তড়িৎ বিশ্লেষণে সামান্য অ্যাসিড বা ক্ষার মেশানো হয় কেন? [মাধ্যমিক ২০১৯]
✅ উত্তর: বিশুদ্ধ জল খুব মৃদু তড়িৎ বিশ্লেষ্য, অর্থাৎ এটি খুব কম পরিমাণে আয়নে ($\text{H}^+, \text{OH}^-$) বিয়োজিত হয়। ফলে এর মধ্য দিয়ে তড়িৎ প্রবাহ ভালো হয় না। তাই জলের বিয়োজন মাত্রা এবং পরিবাহিতা বৃদ্ধি করার জন্য সামান্য অ্যাসিড (যেমন $\text{H}_2\text{SO}_4$) বা ক্ষার মেশানো হয়।
৪. তড়িৎ লেপন (Electroplating) কাকে বলে? এর একটি উদ্দেশ্য লেখো। [মাধ্যমিক ২০১৭]
✅ উত্তর:
সংজ্ঞা: তড়িৎ বিশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় অপেক্ষাকৃত বেশি সক্রিয় ধাতু বা ধাতু-সংকরের তৈরি বস্তুর ওপর কম সক্রিয় অন্য কোনো ধাতুর (যেমন- সোনা, রুপো, নিকেল) প্রলেপ দেওয়ার পদ্ধতিকে তড়িৎ লেপন বলে।
উদ্দেশ্য: বস্তুকে জলবায়ু বা মরিচা পড়ার হাত থেকে রক্ষা করা এবং সৌন্দর্য বৃদ্ধি করা।
৫. অ্যানোড মাড (Anode Mud) কী? [মাধ্যমিক ২০২০]
✅ উত্তর: কপার বা তামা বিশোধনের সময় অবিশুদ্ধ তামার পাতে উপস্থিত সোনা, রুপো, প্ল্যাটিনাম প্রভৃতি মূল্যবান ধাতুগুলি অ্যানোডের নিচে কাদার আকারে জমা হয়। একে অ্যানোড মাড বলে। এটি মূল্যবান ধাতু সংগ্রহের একটি উৎস।
৬. পারদ ও অম্লায়িত জলের মধ্যে কোনটি তড়িৎ বিশ্লেষ্য এবং কেন?
✅ উত্তর: অম্লায়িত জল তড়িৎ বিশ্লেষ্য।
কারণ: পারদ একটি তরল ধাতু, এটি ইলেকট্রনের মাধ্যমে তড়িৎ পরিবহন করে এবং এর কোনো রাসায়নিক পরিবর্তন হয় না। কিন্তু অম্লায়িত জল আয়নের মাধ্যমে তড়িৎ পরিবহন করে এবং বিশ্লিষ্ট হয়ে হাইড্রোজেন ও অক্সিজেন উৎপন্ন করে (রাসায়নিক পরিবর্তন ঘটে)।
৭. গ্যালভানাইজেশন (Galvanization) বলতে কী বোঝো?
✅ উত্তর: লোহা বা স্টিলের তৈরি দ্রব্যকে বাতাসের অক্সিজেন ও জলীয় বাষ্পের হাত থেকে রক্ষা করার জন্য (মরিচা নিবারণে) তড়িৎ লেপন পদ্ধতিতে তার ওপর জিঙ্ক বা দস্তার ($\text{Zn}$) প্রলেপ দেওয়ার পদ্ধতিকে গ্যালভানাইজেশন বলে।
৮. তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় ডিসি (DC) প্রবাহ ব্যবহার করা হয়, এসি (AC) নয় কেন?
✅ উত্তর: তড়িৎ বিশ্লেষণের জন্য ক্যাটায়ন ও অ্যানায়নের নির্দিষ্ট দিকে গমন প্রয়োজন। সমপ্রবাহ বা DC-তে মেরু নির্দিষ্ট থাকে, তাই আয়নগুলো নির্দিষ্ট তড়িৎদ্বারে যেতে পারে। কিন্তু পরিবর্তী প্রবাহ বা AC-তে মেরু ক্রমাগত পরিবর্তিত হতে থাকে, ফলে আয়নগুলো কোনো নির্দিষ্ট দিকে যেতে পারে না এবং তড়িৎ বিশ্লেষণ ঘটে না।
৯. কপার সালফেটের জলীয় দ্রবণের তড়িৎ বিশ্লেষণে ক্যাথোড ও অ্যানোড বিক্রিয়া লেখো।
✅ উত্তর:
ক্যাথোড বিক্রিয়া: $\text{Cu}^{2+} + 2\text{e}^- \rightarrow \text{Cu}$ (ধাতব কপার জমা হয়)।
অ্যানোড বিক্রিয়া: $\text{Cu} – 2\text{e}^- \rightarrow \text{Cu}^{2+}$ (অ্যানোড ক্ষয়প্রাপ্ত হয় এবং দ্রবণে মেশে)। [যখন কপার তড়িৎদ্বার ব্যবহৃত হয়]
১০. তীব্র ও মৃদু তড়িৎ বিশ্লেষ্যের মধ্যে দুটি পার্থক্য লেখো।
✅ উত্তর:
১) তীব্র তড়িৎ বিশ্লেষ্য দ্রবণে প্রায় সম্পূর্ণভাবে বিয়োজিত হয়ে বেশি মাত্রায় আয়ন উৎপন্ন করে, কিন্তু মৃদু তড়িৎ বিশ্লেষ্য খুব কম মাত্রায় বিয়োজিত হয়।
২) তীব্র তড়িৎ বিশ্লেষ্যের তড়িৎ পরিবাহিতা অনেক বেশি, কিন্তু মৃদু তড়িৎ বিশ্লেষ্যের পরিবাহিতা কম।
১১. ভোল্টামিটার (Voltameter) কী? এটি ভোল্টমিটারের (Voltmeter) থেকে আলাদা কেন?
✅ উত্তর: ভোল্টামিটার হলো সেই পাত্র যেখানে তড়িৎ বিশ্লেষণ প্রক্রিয়াটি সম্পন্ন করা হয়।
অন্যদিকে, ভোল্টমিটার হলো একটি যন্ত্র যার সাহায্যে বর্তনীর দুই বিন্দুর মধ্যে বিভব প্রভেদ মাপা হয়। দুটি সম্পূর্ণ ভিন্ন জিনিস।
১২. সোডিয়াম ক্লোরাইডের জলীয় দ্রবণ তড়িৎ পরিবহনে সক্ষম কেন?
✅ উত্তর: সোডিয়াম ক্লোরাইড ($\text{NaCl}$) একটি আয়নীয় যৌগ। জল একটি ধ্রুবীয় দ্রাবক। জলে দ্রবীভূত হলে $\text{NaCl}$ বিয়োজিত হয়ে সচল $\text{Na}^+$ ও $\text{Cl}^-$ আয়ন উৎপন্ন করে। এই মুক্ত আয়নগুলোই দ্রবণের মধ্য দিয়ে তড়িৎ পরিবহন করে।
১৩. পিতলের চামচের ওপর রুপোর প্রলেপ দিতে অ্যানোড ও ক্যাথোড হিসেবে কী ব্যবহার করবে?
✅ উত্তর:
ক্যাথোড: পিতলের চামচ (যেটির ওপর প্রলেপ দিতে হবে)।
অ্যানোড: বিশুদ্ধ রুপোর দণ্ড বা পাত (যে ধাতুর প্রলেপ দিতে হবে)।
১৪. তড়িৎ রাসায়নিক তুল্যাঙ্ক কাকে বলে?
✅ উত্তর: কোনো তড়িৎ বিশ্লেষ্যের মধ্য দিয়ে ১ কুলম্ব তড়িৎ আধান প্রবাহিত করলে তড়িৎদ্বারে যে পরিমাণ পদার্থ মুক্ত বা দ্রবীভূত হয়, তাকে ওই পদার্থের তড়িৎ রাসায়নিক তুল্যাঙ্ক বলে।
১৫. প্ল্যাটিনাম তড়িৎদ্বার ব্যবহার করে অম্লায়িত জলের তড়িৎ বিশ্লেষণে ক্যাথোডে কী ঘটে?
✅ উত্তর: দ্রবণে উপস্থিত হাইড্রোজেন আয়ন ($\text{H}^+$) ক্যাথোড থেকে ইলেকট্রন গ্রহণ করে হাইড্রোজেন পরমাণুতে পরিণত হয় এবং পরে দুটি পরমাণু যুক্ত হয়ে হাইড্রোজেন গ্যাস ($\text{H}_2$) উৎপন্ন করে।
বিক্রিয়া: $\text{H}^+ + \text{e}^- \rightarrow \text{H}$ ; $\text{H} + \text{H} \rightarrow \text{H}_2 \uparrow$।
১৬. বিশুদ্ধ অ্যালুমিনা ($\text{Al}_2\text{O}_3$) তড়িৎ পরিবহনে অক্ষম, কিন্তু ক্রায়োলাইট মেশালে তা সক্ষম হয় কেন?
✅ উত্তর: বিশুদ্ধ অ্যালুমিনার গলনাঙ্ক খুব বেশি ($\approx 2050^\circ\text{C}$) এবং এটি সহজে আয়নিত হয় না। কিন্তু ক্রায়োলাইট ও ফ্লুওস্পার মেশালে মিশ্রণের গলনাঙ্ক কমে ($\approx 900^\circ\text{C}$) যায় এবং অ্যালুমিনা সহজেই আয়নে বিয়োজিত হয়ে তড়িৎ পরিবহনে সক্ষম হয়।
১৭. তড়িৎ বিশ্লেষণকে কি জারণ-বিজারণ বিক্রিয়া বলা যায়? যুক্তি দাও।
✅ উত্তর: হ্যাঁ। কারণ তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় ক্যাথোডে ক্যাটায়নগুলি ইলেকট্রন গ্রহণ করে (বিজারণ) এবং অ্যানোডে অ্যানায়নগুলি ইলেকট্রন বর্জন করে (জারণ)। যেহেতু একই সাথে জারণ ও বিজারণ ঘটে, তাই এটি একটি জারণ-বিজারণ (Redox) বিক্রিয়া।
১৮. চিনির জলীয় দ্রবণ তড়িৎ পরিবহন করে না, কিন্তু সোডিয়াম ক্লোরাইডের জলীয় দ্রবণ করে—ব্যাখ্যা করো।
✅ উত্তর: চিনি একটি সমযোজী যৌগ, তাই জলীয় দ্রবণে এটি কোনো আয়নে বিয়োজিত হয় না, অণু হিসেবে থাকে। মুক্ত আয়ন না থাকায় এটি তড়িৎ পরিবহন করে না। অন্যদিকে $\text{NaCl}$ আয়নীয় যৌগ, তাই জলে $\text{Na}^+$ ও $\text{Cl}^-$ আয়নে ভেঙে যায় এবং তড়িৎ পরিবহন করে।
১৯. অ্যালুমিনিয়াম নিষ্কাশনে ক্যাথোড ও অ্যানোড হিসেবে কী ব্যবহৃত হয়?
✅ উত্তর:
ক্যাথোড: গ্যাস কার্বনের আস্তরণ যুক্ত লোহার ট্যাঙ্ক।
অ্যানোড: গ্রাফাইট দণ্ড।
২০. নিকেল প্লেটিং-এর জন্য তড়িৎ বিশ্লেষ্য হিসেবে কী ব্যবহার করা হয়?
✅ উত্তর: সামান্য বোরিক অ্যাসিড মিশ্রিত নিকেল সালফেট ($\text{NiSO}_4$) ও নিকেল অ্যামোনিয়াম সালফেটের দ্রবণ।
বিভাগ-ঙ: দীর্ঘ উত্তরধর্মী প্রশ্ন (প্রতিটি প্রশ্নের মান – ৩)
১. তড়িৎ বিশ্লেষণ প্রক্রিয়ার সাহায্যে কপার বা তামার বিশোধন কীভাবে করা হয়? (ক্যাথোড, অ্যানোড ও তড়িৎ বিশ্লেষ্যের উল্লেখসহ) [মাধ্যমিক ২০১৮]
✅ উত্তর:
তড়িৎ বিশ্লেষ্য: ৫-১০% লঘু সালফিউরিক অ্যাসিড ($\text{H}_2\text{SO}_4$) মিশ্রিত কপার সালফেট ($\text{CuSO}_4$) দ্রবণ।
অ্যানোড: অবিশুদ্ধ কপারের মোটা দণ্ড বা পাত।
ক্যাথোড: বিশুদ্ধ কপারের সরু পাত।
পদ্ধতি: তড়িৎ চালনা করলে অ্যানোড (অবিশুদ্ধ কপার) থেকে কপার পরমাণু ইলেকট্রন বর্জন করে $\text{Cu}^{2+}$ আয়ন হিসেবে দ্রবণে আসে এবং দ্রবণ থেকে $\text{Cu}^{2+}$ আয়ন ক্যাথোডে গিয়ে ইলেকট্রন গ্রহণ করে বিশুদ্ধ কপার ধাতুরূপে জমা হয়। ফলে অ্যানোড ক্রমশ ক্ষয়প্রাপ্ত হয় এবং ক্যাথোড পুরু হয়।
২. লোহার চামচের ওপর সোনার প্রলেপ দিতে হলে অ্যানোড, ক্যাথোড ও তড়িৎ বিশ্লেষ্য হিসেবে কী কী ব্যবহার করবে? [মাধ্যমিক ২০১৭, ২০২০]
✅ উত্তর:
| উপাদান | ব্যবহৃত বস্তু |
|---|---|
| ক্যাথোড | লোহার চামচ (ভালোভাবে পরিষ্কার করা) |
| অ্যানোড | বিশুদ্ধ সোনার পাত |
| তড়িৎ বিশ্লেষ্য | পটাশিয়াম অরোসায়ানাইড [$\text{KAu(CN)}_2$] দ্রবণ |
৩. জলের তড়িৎ বিশ্লেষণ পদ্ধতিটি সংক্ষেপে বর্ণনা করো (বিক্রিয়াসহ)। ক্যাথোডে ও অ্যানোডে উৎপন্ন গ্যাসের আয়তন অনুপাত কত?
✅ উত্তর:
সামান্য অ্যাসিড মিশ্রিত জলের মধ্যে প্ল্যাটিনাম তড়িৎদ্বারের মাধ্যমে ব্যাটারি থেকে ডিসি প্রবাহ পাঠালে জল বিয়োজিত হয়ে $\text{H}^+$ ও $\text{OH}^-$ আয়ন উৎপন্ন করে।
ক্যাথোড বিক্রিয়া: $4\text{H}^+ + 4\text{e}^- \rightarrow 2\text{H}_2$ (হাইড্রোজেন গ্যাস)।
অ্যানোড বিক্রিয়া: $4\text{OH}^- – 4\text{e}^- \rightarrow 2\text{H}_2\text{O} + \text{O}_2$ (অক্সিজেন গ্যাস)।
আয়তন অনুপাত: পরীক্ষালব্ধ ফল থেকে দেখা যায়, ক্যাথোডে ২ আয়তন হাইড্রোজেন এবং অ্যানোডে ১ আয়তন অক্সিজেন জমা হয়। অনুপাত $\text{H}_2 : \text{O}_2 = 2 : 1$।
৪. ধাতব পরিবাহী ও তড়িৎ বিশ্লেষ্যের মধ্যে তিনটি প্রধান পার্থক্য লেখো।
✅ উত্তর:
| বিষয় | ধাতব পরিবাহী | তড়িৎ বিশ্লেষ্য |
|---|---|---|
| ১. বাহক | মুক্ত ইলেকট্রন তড়িৎ বহন করে। | ক্যাটায়ন ও অ্যানায়ন তড়িৎ বহন করে। |
| ২. অবস্থা | কঠিন অবস্থায় তড়িৎ পরিবহন করে। | গলিত বা দ্রবীভূত অবস্থায় তড়িৎ পরিবহন করে। |
| ৩. পরিবর্তন | শুধুমাত্র ভৌত পরিবর্তন হয়, রাসায়নিক নয়। | রাসায়নিক পরিবর্তনের ফলে নতুন পদার্থ উৎপন্ন হয়। |
৫. তড়িৎ বিশ্লেষণের তিনটি ব্যবহারিক প্রয়োগ উল্লেখ করো।
✅ উত্তর:
১) ধাতু নিষ্কাশন: সোডিয়াম ($\text{Na}$), পটাশিয়াম ($\text{K}$), অ্যালুমিনিয়াম ($\text{Al}$) প্রভৃতি তীব্র তড়িৎধনাত্মক ধাতুগুলি তাদের আকরিক থেকে তড়িৎ বিশ্লেষণ পদ্ধতিতে নিষ্কাশন করা হয়।
২) ধাতু বিশোধন: অবিশুদ্ধ কপার, জিঙ্ক, লেড ইত্যাদি ধাতুকে তড়িৎ বিশ্লেষণ পদ্ধতিতে ৯৯.৯% বিশুদ্ধ করা হয়।
৩) তড়িৎ লেপন: ধাতু বা সংকর ধাতুর তৈরি বস্তুকে মরিচা পড়া থেকে রক্ষা করতে এবং সৌন্দর্য বাড়াতে তড়িৎ লেপন করা হয়।
৬. অ্যালুমিনা ($\text{Al}_2\text{O}_3$) থেকে তড়িৎ বিশ্লেষণ পদ্ধতিতে অ্যালুমিনিয়াম নিষ্কাশনের নীতিটি লেখো। (তড়িৎ বিশ্লেষ্য ও তড়িৎদ্বারের উল্লেখ আবশ্যক)
✅ উত্তর:
তড়িৎ বিশ্লেষ্য: গলিত ক্রায়োলাইট ($\text{Na}_3\text{AlF}_6$), ফ্লুওস্পার ($\text{CaF}_2$) এবং বিশুদ্ধ অ্যালুমিনা ($\text{Al}_2\text{O}_3$)-এর মিশ্রণ। (অনুপাত ৬০:২০:২০)।
ক্যাথোড: গ্যাস কার্বনের আস্তরণ যুক্ত লোহার ট্যাঙ্ক।
অ্যানোড: গ্রাফাইট দণ্ড।
বিক্রিয়া: তড়িৎ প্রবাহ চালনা করলে অ্যালুমিনিয়াম আয়ন ($\text{Al}^{3+}$) ক্যাথোডে গিয়ে ইলেকট্রন গ্রহণ করে বিজারিত হয় এবং গলিত অ্যালুমিনিয়াম ধাতু ($\text{Al}$) হিসেবে জমা হয়। অ্যানোডে অক্সিজেন গ্যাস উৎপন্ন হয়।
৭. একটি লোহার চামচে রুপর প্রলেপ দিতে হলে:
(i) তড়িৎ বিশ্লেষ্য কী হবে?
(ii) ক্যাথোডে কী বিক্রিয়া ঘটবে?
(iii) অ্যানোডে কী বিক্রিয়া ঘটবে?
✅ উত্তর:
(i) তড়িৎ বিশ্লেষ্য: পটাশিয়াম আর্জেন্টোসায়ানাইড [$\text{KAg(CN)}_2$] দ্রবণ।
(ii) ক্যাথোড বিক্রিয়া: $\text{Ag}^+ + \text{e}^- \rightarrow \text{Ag}$ (রুপর আস্তরণ চামচে পড়ে)।
(iii) অ্যানোড বিক্রিয়া: $\text{Ag} – \text{e}^- \rightarrow \text{Ag}^+$ (অ্যানোড থেকে রুপো ক্ষয় হয়ে দ্রবণে আসে)।
৮. কপার সালফেটের জলীয় দ্রবণের তড়িৎ বিশ্লেষণে প্ল্যাটিনাম তড়িৎদ্বার ব্যবহার করলে কী ঘটবে? কপার তড়িৎদ্বার ব্যবহারের সাথে এর পার্থক্য কী?
✅ উত্তর:
প্ল্যাটিনাম তড়িৎদ্বার (নিষ্ক্রিয়) ব্যবহার করলে অ্যানোডে কপার ক্ষয়প্রাপ্ত হবে না। পরিবর্তে জল থেকে উৎপন্ন $\text{OH}^-$ আয়ন জারিত হয়ে অক্সিজেন গ্যাস ($\text{O}_2$) উৎপন্ন করবে।
পার্থক্য: কপার অ্যানোডে কপার ক্ষয় হয়ে $\text{Cu}^{2+}$ আয়ন হিসেবে দ্রবণে আসে, ফলে দ্রবণের ঘনত্ব ঠিক থাকে। কিন্তু প্ল্যাটিনাম অ্যানোডে অক্সিজেন গ্যাস বের হয় এবং দ্রবণ থেকে কপার কমে গিয়ে বর্ণহীন হতে থাকে এবং দ্রবণটি অ্যাসিডিক ($\text{H}_2\text{SO}_4$) হয়ে পড়ে।
৯. তড়িৎ লেপন কী? লোহার তৈরি দ্রব্যে কিসের প্রলেপ দিলে তাকে গ্যালভানাইজেশন বলে? এটি কেন করা হয়?
✅ উত্তর:
অপেক্ষাকৃত বেশি সক্রিয় ধাতুর ওপর তড়িৎ বিশ্লেষণ পদ্ধতিতে কম সক্রিয় ধাতুর প্রলেপ দেওয়াকে তড়িৎ লেপন বলে।
লোহার তৈরি দ্রব্যে জিঙ্ক বা দস্তার ($\text{Zn}$) প্রলেপ দিলে তাকে গ্যালভানাইজেশন বলে।
এটি করা হয় লোহাকে জলীয় বাষ্প ও অক্সিজেনের হাত থেকে রক্ষা করে মরিচা পড়া আটকানোর জন্য এবং স্থায়িত্ব বাড়ানোর জন্য।
১০. তড়িৎ বিশ্লেষণের মেকানিজম বা কৌশলটি সংক্ষেপে লেখো।
✅ উত্তর:
তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থটি গলিত বা দ্রবীভূত অবস্থায় ক্যাটায়ন (+) ও অ্যানায়নে (-) বিয়োজিত থাকে। তড়িৎদ্বারের সঙ্গে ব্যাটারি যুক্ত করলে:
১) ক্যাটায়নগুলি ক্যাথোডের (ঋণাত্মক পাত) দিকে আকর্ষিত হয় এবং সেখান থেকে ইলেকট্রন গ্রহণ করে বিজারিত হয়ে প্রশম পরমাণুতে পরিণত হয়।
২) অ্যানায়নগুলি অ্যানোডের (ধনাত্মক পাত) দিকে আকর্ষিত হয় এবং সেখানে ইলেকট্রন বর্জন করে জারিত হয়ে প্রশম পরমাণু বা মূলকে পরিণত হয়।
এই ইলেকট্রন আদান-প্রদানের ফলেই বর্তনীতে তড়িৎ প্রবাহ চলে এবং রাসায়নিক পরিবর্তন ঘটে।
১১. গোল্ড প্লেটিং বা সোনার জল করার পদ্ধতিটি সংক্ষেপে লেখো।
✅ উত্তর:
যে গহনা বা বস্তুর ওপর সোনার প্রলেপ দিতে হবে তাকে ভালো করে পরিষ্কার করে ক্যাথোড হিসেবে এবং একটি বিশুদ্ধ সোনার পাতকে অ্যানোড হিসেবে ভোল্টামিটারে ঝোলানো হয়।
তড়িৎ বিশ্লেষ্য হিসেবে পটাশিয়াম অরোসায়ানাইড [$\text{KAu(CN)}_2$]-এর জলীয় দ্রবণ ব্যবহার করা হয়।
দ্রবণের মধ্য দিয়ে ডিসি প্রবাহ পাঠালে অ্যানোড থেকে সোনা ক্ষয় হয়ে দ্রবণে আসে এবং দ্রবণ থেকে সোনা ক্যাথোডে রাখা বস্তুর ওপর সুষমভাবে প্রলেপ হিসেবে জমা হয়।
১২. দেখাও যে, জলের তড়িৎ বিশ্লেষণে ওজনে $\text{H}_2 : \text{O}_2$ অনুপাত $1:8$।
✅ উত্তর:
জলের তড়িৎ বিশ্লেষণে ক্যাথোডে ২ আয়তন হাইড্রোজেন এবং অ্যানোডে ১ আয়তন অক্সিজেন উৎপন্ন হয় (অনুপাত ২:১)।
আমরা জানি, হাইড্রোজেনের ঘনত্ব বা পারমাণবিক ভর ১ এবং অক্সিজেনের ১৬।
$\therefore$ ভরের অনুপাত = (২ আয়তন $\times$ ১) : (১ আয়তন $\times$ ১৬)
$= 2 : 16$
$= 1 : 8$।
সুতরাং, ভরের হিসেবে ১ ভাগ হাইড্রোজেনের সাথে ৮ ভাগ অক্সিজেন উৎপন্ন হয়।
১৩. তড়িৎ অবিশ্লেষ্য পদার্থ তড়িৎ পরিবহন করে না কেন? উদাহরণসহ ব্যাখ্যা করো।
✅ উত্তর:
তড়িৎ অবিশ্লেষ্য পদার্থগুলি (যেমন- চিনি, গ্লুকোজ, মোম, বিশুদ্ধ জল) সাধারণত সমযোজী যৌগ। গলিত বা দ্রবীভূত অবস্থায় এরা আয়নে বিয়োজিত হতে পারে না, অণু হিসেবেই অবস্থান করে। তড়িৎ বিশ্লেষণে তড়িৎ পরিবহনের জন্য মুক্ত আয়ন অপরিহার্য। যেহেতু এদের কোনো মুক্ত আয়ন থাকে না, তাই এরা তড়িৎ পরিবহন করে না।
১৪. “তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় অ্যানোডে জারণ এবং ক্যাথোডে বিজারণ ঘটে”—ব্যাখ্যা করো।
✅ উত্তর:
অ্যানোড: অ্যানায়নগুলি (ঋণাত্মক আয়ন) অ্যানোডে পৌঁছে তাদের বাড়তি ইলেকট্রন বর্জন করে। ইলেকট্রন বর্জন মানেই জারণ। তাই অ্যানোডে জারণ ঘটে।
ক্যাথোড: ক্যাটায়নগুলি (ধনাত্মক আয়ন) ক্যাথোডে পৌঁছে সেখান থেকে প্রয়োজনীয় ইলেকট্রন গ্রহণ করে। ইলেকট্রন গ্রহণ মানেই বিজারণ। তাই ক্যাথোডে বিজারণ ঘটে।
১৫. তড়িৎ বিশ্লেষণে উৎপন্ন পদার্থের পরিমাণ কোন কোন বিষয়ের ওপর নির্ভর করে? (ফ্যারাডের সূত্রের ধারণা থেকে)
✅ উত্তর:
১৫. তড়িৎ বিশ্লেষণে উৎপন্ন পদার্থের পরিমাণ কোন কোন বিষয়ের ওপর নির্ভর করে? (ফ্যারাডের সূত্রের ধারণা থেকে)
✅ উত্তর:
তড়িৎ বিশ্লেষণে উৎপন্ন পদার্থের পরিমাণ প্রধানত দুটি বিষয়ের ওপর নির্ভর করে:
১) তড়িৎ প্রবাহের পরিমাণ: তড়িৎ বিশ্লেষ্যের মধ্য দিয়ে যত বেশি সময় ধরে বা যত বেশি মাত্রার তড়িৎ আধান ($Q$) প্রবাহিত করা হবে, তড়িৎদ্বারে তত বেশি পরিমাণ ($W$) পদার্থ জমা বা মুক্ত হবে।
গাণিতিক সম্পর্ক: $W \propto Q$ বা $W \propto I \times t$ (যেহেতু $Q = I \times t$)।
২) তড়িৎ রাসায়নিক তুল্যাঙ্ক: পদার্থের প্রকৃতির ওপর এটি নির্ভর করে। নির্দিষ্ট পরিমাণ তড়িৎ প্রবাহের ফলে যে পদার্থের তড়িৎ রাসায়নিক তুল্যাঙ্ক ($Z$) যত বেশি, সেই পদার্থ তত বেশি পরিমাণে জমা হবে।
গাণিতিক সম্পর্ক: $W \propto Z$ (যখন $Q$ স্থির)।
শেয়ার