A+,B2+,C3+আয়নের দ্রবণে পৃথকভাবে 1.0 F বিদ্যুৎ চালনা করলে-
- 1mol A+ চার্জমুক্ত হবে
- 2mol B ক্যাথোডে জমা হবে
- 1/3 mol C3+ দ্রবন হতে তড়িৎদ্বারে সঞ্চিত হবে
নিচের কোনটি সঠিক?
সঠিক উত্তরঃ
B.
i ও iii
Another Explanation (5):
অ্যাকাডেমিক ব্যাখ্যা: A+, B2+, C3+ আয়নের বিদ্যুৎ চালনা
প্রশ্নের বিশ্লেষণ
প্রশ্ন অনুযায়ী, তিনটি আয়নের পৃথক দ্রবণে ১.০ ফ্যারাড বিদ্যুৎ চালনা করা হচ্ছে। নিচে দেওয়া বিকল্পগুলো বিশ্লেষণ করা হলো:
প্রথমে, মূল ধারণা:
- একটি আয়নের চার্জের পরিমাণে বিদ্যুৎ চালনার জন্য কত চার্জ প্রয়োজন, তা আয়নের চার্জ সংখ্যার উপর নির্ভর করে।
- বিদ্যুৎ চালনা সমানভাবে নির্ধারিত হলে, আয়নের চার্জের সাথে সরাসরি সম্পর্ক রয়েছে।
প্রতিটি আয়নের চার্জের পরিমাণ:
- A+: একবার চার্জ বহন করে, অর্থাৎ ১ চার্জ (1 elementary charge, e)
- B2+: দুইবার চার্জ বহন করে, অর্থাৎ ২ e
- C3+: তিনবার চার্জ বহন করে, অর্থাৎ ৩ e
বিদ্যুৎ চালনা (Q):
Q = n × z × e
যেখানে, - n = আয়নে পরিবহন করা মোলের সংখ্যা, - z = আয়নের চার্জের পরিমাণ, - e = একক চার্জ (প্রায় ১.৬১৬×১০-১৯ কুলম্ব) প্রশ্নে বলা হয়েছে, বিদ্যুৎ চালনা ১.০ F (Farad) বা ১.০ কুলম্ব/ভোল্ট। সাধারণত, ১F এ প্রবাহিত চার্জের পরিমাণ নির্ণয় করা হয় আয়নের চার্জের উপর ভিত্তি করে:Q = n × z × eতাই, পৃথক আয়নের জন্য, চার্জের পরিমাণ অনুযায়ী, কতটি আয়ন চার্জ বহন করবে তা নির্ণয় করা যেতে পারে। ### (i) "1 mol A+ চার্জমুক্ত হবে" প্রতিটি আয়নে ১ mol আয়ন থাকলে, তার মোট চার্জ হবে:
Q_A = 1 mol × 1 (z) × F = 1 mol × 1 × 96485 C ≈ 96485 Cএবং, বিদ্যুৎ চালনা ১.০ F হলে, প্রয়োজনীয় চার্জ:
Q = 1 F = 96485 Cঅর্থাৎ, ১ mol A+ আয়ন ১ ফ্যারাড বিদ্যুৎ চালনায় সম্পূর্ণ চার্জ মুক্ত হবে। এটা সঠিক। ### (ii) "2 mol B2+ ক্যাথোডে জমা হবে" প্রতিটি B2+ আয়ন ২ চার্জ বহন করে। 2 mol আয়ন থাকলে, মোট চার্জ:
Q_B = 2 mol × 2 (z) × F = 2 mol × 2 × 96485 C = 385940 Cবিদ্যুৎ চালনা ১ ফ্যারাড হলে, প্রয়োজনীয় আয়ন সংখ্যার জন্য:
n_B = Q / (z × F) = 96485 / (2 × 96485) = 0.5 molঅর্থাৎ, 2 mol আয়ন থাকলেও, ক্যাথোডে জমা হবে 0.5 mol আয়ন। তাই, 2 mol B2+ আয়ন ক্যাথোডে জমা হবে না; বরং অর্ধেক পরিমাণ জমা হবে। এই বিবরণে বলা হয়েছে 2 mol B জমা হবে, যা সঠিক নয়। অতএব, এই বিকল্পটি ভুল। ### (iii) "1/3 mol C3+ দ্রবণ হতে তড়িৎদ্বারে সঞ্চিত হবে" প্রতিটি C3+ আয়ন ৩ চার্জ বহন করে। 1/3 mol আয়ন থাকলে, মোট চার্জ:
Q_C = (1/3 mol) × 3 (z) × F = (1/3) × 3 × 96485 C = 96485 Cএবং, বিদ্যুৎ চালনা ??F হলে, এই চার্জের জন্য প্রয়োজনীয় আয়ন সংখ্যা:
n_C = Q / (z × F) = 96485 / (3 × 96485) = 1/3 molঅর্থাৎ, 1/3 mol C3+ আয়ন থেকে তড়িৎদ্বারে সঞ্চিত হবে। এটি সঠিক। --- ### **সারসংক্ষেপ:** - (i) সঠিক - (ii) ভুল (কারণ, 2 mol B2+ এর জন্য প্রয়োজনীয় আয়ন সংখ্যা 0.5 mol) - (iii) সঠিক অতএব, উত্তর হলো: **"i ও iii"**।