FeSO4 দ্রবণে 4F বিদ্যুৎ চার্জ প্রবাহিত করলে ক্যাথোড?? কী পরিমাণ ধাতু জমা হবে?
সঠিক উত্তরঃ
C.
112g
Another Explanation (5):
FeSO₄ দ্রবণে ক্যাথোডে জমা ধাতুর পরিমাণের ব্যাখ্যা
FeSO₄ দ্রবণে 4F বিদ্যুৎ চার্জ প্রবাহিত হলে ক্যাথোডে জমা হওয়া ধাতুর পরিমাণের বিশ্লেষণ
প্রথমে, FeSO₄ দ্রবণে লোহা (Fe) এর আয়নাগুলি Fe²⁺ আয়ন হিসেবে বিদ্যমান। যখন বিদ্যুৎ প্রবাহিত হয়, তখন ক্যাথোডে এই Fe²⁺ আয়নাগুলি ধাতু লোহার রূপে জমা হয়।
প্রয়োজনীয় তথ্য
- আয়নীয় ধাতুর পরিমাণের জন্য বিদ্যুতের চার্জ (Q): 4F (ফ্যারাডি)
- 1 ফ্যারাডি (F) এর মান: 96485 C/mol
- Fe এর জন্য ইলেকট্রনের সংখ্যা: 2 ইলেকট্রন (অর্থাৎ, Fe²⁺ এর জন্য 2 ইলেকট্রন দরকার)
- আয়নের ধাতু রূপে জমা হওয়ার জন্য প্রয়োজনীয় ইলেকট্রনের সংখ্যা: 2 mol of electrons per mol of Fe
প্রক্রিয়া
- প্রথমে, মোট বিদ্যুৎ চার্জের মান নির্ণয় করি:
Q = n × F
যেখানে, n হলো মোল সংখ্যা of ইলেকট্রন (mol of electrons)। পাশাপাশি, মোট চার্জের জন্য:Q_total = 4 × F = 4 × 96485 C = 385940 C
- প্রতিটি mol Fe জন্য 2 mol electrons দরকার, তাই:
n_Fe = (n_electron) / 2
এখানে, n_electron = মোট ইলেকট্রনের মোল সংখ্যা = Q_total / Fn_electron = 385940 C / 96485 C/mol ≈ 4 mol
অতএব,n_Fe = 4 mol / 2 = 2 mol
- অর্থাৎ, 4F বিদ্যুৎ চার্জে 2 mol Fe জমা হবে। এখন, ধাতুর ভর নির্ণয় করি:
ভর = m = n × M
যেখানে, M হলো Fe এর আণবিক ভর = 55.845 g/mol।m = 2 mol × 55.845 g/mol = 111.69 g ≈ 112 g
উপসংহার
অতএব, 4F বিদ্যুৎ চার্জ প্রবাহিত হলে ক্যাথোডে প্রায় 112 গ্রাম ধাতু জমা হবে।