প্রমান H2 তড়িৎদ্বারে এসিড দ্রবণের ঘনমাত্রা কত?
1.0 M
H2 তড়িৎদ্বারে অ্যাসিড দ্রবণের ঘনমাত্রা: 1.0 M প্রমাণীকরণ
প্রমাণ হাইড্রোজেন তড়িৎদ্বার (Standard Hydrogen Electrode, SHE) হলো একটি রেডক্স তড়িৎদ্বার যা তড়িৎ রসায়নে প্রমাণ বিভব নির্ণয়ের জন্য ব্যবহৃত হয়। SHE এর শর্তসমূহ নিম্নরূপ:
- হাইড্রোজেন গ্যাসের চাপ: 1 atm (101.325 kPa) অথবা 1 bar
- তাপমাত্রা: 298 K (25 °C)
- অ্যাসিড দ্রবণের হাইড্রোজেন আয়নের (\(H^+\)) ঘনমাত্রা: 1.0 M 😮💨
সুতরাং, প্রমাণ হাইড্রোজেন তড়িৎদ্বারে অ্যাসিড দ্রবণের ঘনমাত্রা 1.0 M ধরা হয়। এর কারণ হলো, এই ঘনমাত্রায় হাইড্রোজেন আয়নের সক্রিয়তা (activity) প্রায় 1 এর কাছাকাছি থাকে। সক্রিয়তা হলো কোনো আয়নের কার্যকরী ঘনমাত্রা, যা দ্রবণে অন্যান্য আয়ন এবং দ্রাবকের সাথে আন্তঃক্রিয়ার কারণে প্রকৃত ঘনমাত্রা থেকে ভিন্ন হতে পারে। কিন্তু 1.0 M ঘনমাত্রায় এই পার্থক্য নগণ্য ধরা হয়। 🤓
SHE এর অর্ধকোষ বিক্রিয়াটি হলো:
\[2H^+ (aq) + 2e^- \rightleftharpoons H_2 (g)\]নান্স্টের সমীকরণ অনুযায়ী,
\(E = E^0 - \frac{RT}{nF} \ln \frac{p_{H_2}}{[H^+]^2}\)যেখানে,
- \(E\) = কোষ বিভব
- \(E^0\) = প্রমাণ কোষ বিভব (SHE এর জন্য 0 V)
- \(R\) = গ্যাস ধ্রুবক (8.314 J/(mol·K))
- \(T\) = তাপমাত্রা (K)
- \(n\) = স্থানান্তরিত электроনের সংখ্যা (2)
- \(F\) = ফ্যারাডে ধ্রুবক (96485 C/mol)
- \(p_{H_2}\) = হাইড্রোজেন গ্যাসের চাপ
- \([H^+]\) = হাইড্রোজেন আয়নের ঘনমাত্রা
যখন \(p_{H_2} = 1\) atm এবং \([H^+] = 1\) M হয়, তখন \(E = E^0 = 0\) V হয়। 🥳 এজন্যই প্রমাণ অবস্থায় অ্যাসিড দ্রবণের ঘনমাত্রা 1.0 M ধরা হয়।
অতএব, H2 তড়িৎদ্বারে অ্যাসিড দ্রবণের ঘনমাত্রা 1.0 M।
```