এক ফ্যরাডে বিদ্যুৎ গলিত NaCl এর মধ্যে দিয়ে প্রবাহিত করলে ক্যাথোডে কি পরিমাণ সোডিয়াম জমা হবে ?  

Another Explanation (5): প্রশ্নের উত্তরে, গলিত NaCl এর মধ্যে বিদ্যুৎ প্রবাহিত করলে ক্যাথোডে কত সোডিয়াম জমা হবে, সেটি নির্ণয় করতে হলে প্রথমে কিছু মৌলিক ধারণা ও সমীকরণ জানা জরুরি। নিচে তার ব্যাখ্যা দেয়া হলো: 1. **NaCl এর অণু বিভাজন ও গলনের প্রক্রিয়া:** NaCl গলিত অবস্থায় থাকে এবং তার অনুপ্রেরণায় Na⁺ (সোডিয়াম আয়ন) ও Cl⁻ (ক্লোরাইড আয়ন) তৈরি হয়। \[ \text{NaCl (s)} \rightarrow \text{Na}^+ + \text{Cl}^- \] 2. **বিদ্যুৎ প্রবাহে কি হয়?** - ক্যাথোডে (নেগেটিভ পরিধি) আয়নগুলো ইলেকট্রন গ্রহণ করে ধীরে ধীরে ধাতুতে রূপান্তরিত হয়। - Na⁺ আয়নগুলো ইলেকট্রনের সাথে বিক্রিয়া করে সোডিয়াম ধাতুতে রূপান্তরিত হয়। \[ \text{Na}^+ + e^- \rightarrow \text{Na (s)} \] 3. **প্রয়োজনীয় তথ্য:** - 1 মোল Na⁺ এর ভর: ২৩ গ্রাম (সোডিয়ামের আণবিক ওজন অনুযায়ী)। - 1 মোল Na⁺ এর জন্য প্রয়োজন 1 ইলেকট্রন (প্রতিটি Na⁺ ধাতুতে রূপান্তরিত হতে 1 ইলেকট্রন প্রয়োজন)। - 1 অ্যাম্পিয়ার (A) এর অর্থ 1 কুলোম (C) চার্জ প্রতি সেকেন্ডে। 4. **ইলেকট্রনের সংখ্যা ও চার্জ:** - 1 মোল ইলেকট্রন: \(6.022 \times 10^{23}\) ইলেকট্রন। - প্রতিটি ইলেকট্রনের চার্জ: \(1.602 \times 10^{-19}\) C। - অতএব, 1 মোল Na⁺ এর জন্য প্রয়োজন চার্জ: \[ Q = (6.022 \times 10^{23}) \times (1.602 \times 10^{-19}) \approx 96485\, \text{C} \] (এটি ফ্যারাডের সংযোগের চার্জ, অর্থাৎ 1 ফ্যারাডে = 96485 C)। 5. **প্রয়োজনীয় চার্জ কত?** - যদি সমস্ত Na⁺ আয়নগুলো ক্যাথোডে জমা হয়, তাহলে প্রয়োজনীয় মোট চার্জ: \[ Q_{\text{total}} = n \times 96485\, \text{C} \] যেখানে, \( n \) = মোট জমা হওয়া Na⁺ আয়নার সংখ্যা। 6. **প্রশ্নে নির্দিষ্ট করা 'প্রবাহ' বা 'অপারেশন' এর সময় বা মোট চার্জের মান না থাকায়, সাধারণত ধরে নেয়া হয় যে, নির্দিষ্ট পরিমাণ চার্জ দিয়ে কত সোডিয়াম জমা হবে।** 7. **তাহলে, যদি 96485 C চার্জ দিয়ে 1 মোল Na⁺ ধাতুতে রূপান্তরিত হয়, তাহলে:** \[ \text{মোট Na (s)} = \frac{Q}{96485} \times 23\, \text{g} \] অর্থাৎ, চার্জের মান অনুযায়ী, জমা হবে: - যদি 96485 C চার্জ প্রয়োগ করা হয়, তাহলে 1 মোল সোডিয়াম জমা হবে 23 গ্রাম। 8. **উপসংহার:** **উল্লেখ্য, প্রশ্নে নির্দিষ্ট চার্জ বা সময়ের উল্লেখ না থাকায়, সাধারণত ধরা হয় যে, 96485 C চার্জ দিয়ে ২৩ গ্রাম সোডিয়াম জমা হবে।** **সুতরাং, এক ফ্যারাডে বিদ্যুৎ গলিত NaCl এর মধ্যে দিয়ে প্রবাহিত করলে ক্যাথোডে জমা হবে:** ```html 23.0 গ্রাম ``` **অর্থাৎ, 1 ফ্যারাডে সম্পন্নভাবে ২৩ গ্রাম সোডিয়াম জমা হবে।**