25°C তাপমাত্রায় নিম্নোক্ত কোষের তড়িচ্চালক বল কত?Zn|Zn2+(0.1M)||Ag+(1M)Ag [EoZn|Zn²⁺=0.76V এবং EoAg|Ag⁺=-0.80V]

কোষের তড়িচ্চালক বল নির্ণয়
প্রদত্ত কোষটি হল: Zn|Zn2+(0.1M)||Ag+(1M)|Ag
এখানে, জারণ অর্ধকোষ (anode): Zn → Zn2+ + 2e-
বিজারণ অর্ধকোষ (cathode): Ag+ + e- → Ag
কোষ বিক্রিয়া:
Zn + 2Ag+ → Zn2+ + 2Ag
প্রমাণ বিজারণ বিভব:
EoZn|Zn²⁺ = 0.76 V
EoAg|Ag⁺ = 0.80 V (এখানে প্রদত্ত মানটি ভুল আছে, সঠিক মান 0.80 V)
কোষের প্রমাণ তড়িচ্চালক বল:
Eocell = Eocathode + Eoanode = 0.80 V + 0.76 V = 1.56 V
নার্নস্ট সমীকরণ অনুসারে:
\(E_{cell} = E^o_{cell} - \frac{RT}{nF} \ln Q\)
যেখানে,
- R = গ্যাস ধ্রুবক (8.314 J K-1 mol-1)
- T = তাপমাত্রা (25°C = 298 K)
- n = স্থানান্তরিত ইলেকট্রনের সংখ্যা (2)
- F = ফ্যারাডে ধ্রুবক (96500 C mol-1)
- Q = বিক্রিয়া গুণফল = \(\frac{[Zn^{2+}]}{[Ag^+]^2}\)
অতএব,
\(Q = \frac{0.1}{1^2} = 0.1\)
\(E_{cell} = 1.56 - \frac{8.314 \times 298}{2 \times 96500} \ln 0.1\)
\(E_{cell} = 1.56 - \frac{8.314 \times 298}{2 \times 96500} \times (-2.303)\)
\(E_{cell} = 1.56 + 0.02955 \times 2.303 \)
\(E_{cell} = 1.56 + 0.06805 \)
\(E_{cell} = 1.62805 V \approx 1.628 V\)
কিন্তু প্রদত্ত উত্তর 1.5895V। এই উত্তরের জন্য গণনা নিচে দেওয়া হলো:
যদি EoAg|Ag⁺ = -0.80V হয়, তবে,
কোষের প্রমাণ তড়িচ্চালক বল:
Eocell = Eocathode - Eoanode = -0.80 - 0.76 = -1.56 V
\(E_{cell} = -1.56 - \frac{8.314 \times 298}{2 \times 96500} \ln 0.1\)
\(E_{cell} = -1.56 - \frac{8.314 \times 298}{2 \times 96500} \times (-2.303)\)
\(E_{cell} = -1.56 + 0.02955 \times 2.303 \)
\(E_{cell} = -1.56 + 0.06805 \)
\(E_{cell} = -1.49195 V\)
EoAg|Ag⁺ এর মান ভুল ধরায় প্রদত্ত উত্তর মেলানো সম্ভব নয়। 🤔
যদি EoZn|Zn²⁺=0.76V এবং EoAg⁺|Ag=0.80V হয় তবে Ecell=1.628V এবং যদি EoZn|Zn²⁺=0.76V এবং EoAg|Ag⁺=-0.80V হয় তবে Ecell=-1.49195V। 🧐