রসায়ন • রসায়ন ও শক্তি (Chemistry and Energy)

রসায়ন প্রশ্ন

রসায়ন ল্যাবে দুটি কোষ সাজানো হলো। কোষ P তে গলিত সোডিয়াম ক্লোরাইডে দুটি গ্রাফাইট দণ্ড আংশিক ডুবিয়ে দণ্ড দুটিকে একটি ব্যাটারির দুই প্রান্তে যুক্ত করা হয়েছে। কোষ Q তে জিংক সালফেট দ্রবণে জিংক দণ্ড এবং কপার সালফেট দ্রবণে কপার দণ্ড ডুবিয়ে দণ্ড দুটিকে ধাতব তার দিয়ে সংযুক্ত করা হয়েছে। কোষ Q তে Zn(s)+CuSO4(aq)→ZnSO4(aq)+Cu(s)Zn(s) + CuSO_4(aq) \rightarrow ZnSO_4(aq) + Cu(s) বিক্রিয়াটি ঘটে।

  1. ক)

    তড়িৎ রাসায়নিক কোষ কাকে বলে?

    (1)
  2. খ)

    ধাতব দণ্ড ও গ্রাফাইট দণ্ডকে ইলেকট্রনীয় বিদ্যুৎ পরিবাহী বলা হয় কেন? ব্যাখ্যা করো।

    (2)
  3. গ)

    উদ্দীপকের কোষ P ও Q এর মধ্যে কোনটি তড়িৎ বিশ্লেষ্য কোষ এবং কোনটি গ্যালভানিক কোষ? যুক্তিসহ লেখো।

    (3)
  4. ঘ)

    শক্তির রূপান্তর ও তড়িৎদ্বারে সংঘটিত বিক্রিয়ার ধরনের ভিত্তিতে কোষ P ও Q এর মধ্যে তুলনামূলক বিশ্লেষণ করো।

    (4)

উত্তর ও ব্যাখ্যা

  1. ক)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর যে যন্ত্রের সাহায্যে রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটিয়ে রাসায়নিক শক্তিকে সরাসরি বিদ্যুৎ শক্তিতে অথবা বিদ্যুৎ শক্তি ব্যবহার করে রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটানো হয় তাকে তড়িৎ রাসায়নিক কোষ বলে।

  2. খ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর ধাতুর মধ্যে ধাতব বন্ধন বিদ্যমান এবং সেখানে প্রচুর মুক্ত ইলেকট্রন থাকে। গ্রাফাইটেও মুক্ত ইলেকট্রন থাকে। এই মুক্ত ইলেকট্রনের চলাচলের মাধ্যমে এসব পদার্থে বিদ্যুৎ পরিবাহিত হয়। ইলেকট্রনের মাধ্যমে বিদ্যুৎ পরিবহন করে বলে এদেরকে ইলেকট্রনীয় বিদ্যুৎ পরিবাহী বলা হয়।

  3. গ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর কোষ P: এখানে ব্যাটারির মতো বাইরের উৎস থেকে বিদ্যুৎ প্রবাহিত করে গলিত NaClNaCl এর মধ্যে রাসায়নিক বিক্রিয়া (তড়িৎ বিশ্লেষণ) ঘটানো হয়। যে কোষে বাইরের উৎস থেকে তড়িৎ প্রবাহিত করে রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটানো হয় তা তড়িৎ বিশ্লেষ্য কোষ। তাই কোষ P তড়িৎ বিশ্লেষ্য কোষ।

    কোষ Q: এখানে বাইরের কোনো ব্যাটারি নেই। ZnZn ও CuSO4CuSO_4 এর মধ্যে রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটে নিজেই বিদ্যুৎ শক্তি উৎপন্ন করে, অর্থাৎ রাসায়নিক শক্তি বিদ্যুৎ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়। যে কোষে রাসায়নিক পদার্থসমূহ বিক্রিয়া করে বিদ্যুৎ শক্তি উৎপাদন করে তা গ্যালভানিক কোষ। তাই কোষ Q গ্যালভানিক কোষ (ডেনিয়েল সেল)।

  4. ঘ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর শক্তির রূপান্তর: কোষ P তে ব্যাটারি থেকে প্রাপ্ত বিদ্যুৎ শক্তি ব্যবহার করে রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটে, তাই বিদ্যুৎ শক্তি রাসায়নিক শক্তিতে রূপান্তরিত হয়। কোষ Q তে রাসায়নিক বিক্রিয়ার ফলে রাসায়নিক শক্তি বিদ্যুৎ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়।

    তড়িৎদ্বারে বিক্রিয়া: কোষ P তে ব্যাটারির ধনাত্মক প্রান্তের সাথে যুক্ত অ্যানোডে Cl−Cl^- আয়ন ইলেকট্রন ত্যাগ করে জারিত হয় (Cl−→12Cl2+e−Cl^- \rightarrow \tfrac{1}{2}Cl_2 + e^-) এবং ঋণাত্মক প্রান্তের সাথে যুক্ত ক্যাথোডে Na+Na^+ ইলেকট্রন গ্রহণ করে বিজারিত হয় (Na++e−→NaNa^+ + e^- \rightarrow Na)। কোষ Q তে সামগ্রিক বিক্রিয়ায় ZnZn ইলেকট্রন ত্যাগ করে জারিত হয় এবং Cu2+Cu^{2+} ইলেকট্রন গ্রহণ করে বিজারিত হয়, ফলে জিংক দণ্ড ক্ষয় পায় ও কপার জমা হয়।

    বিক্রিয়ার প্রকৃতি: দুটি কোষেই জারণ-বিজারণ বিক্রিয়া ঘটে এবং জারণ ঘটে অ্যানোডে, বিজারণ ঘটে ক্যাথোডে। তবে কোষ P তে বিক্রিয়াটি নিজে থেকে ঘটে না, বাইরের বিদ্যুৎ দিতে হয়; কোষ Q তে বিক্রিয়াটি নিজে নিজেই ঘটে এবং বিদ্যুৎ উৎপন্ন করে।

    উপসংহার: কোষ P ধাতু ও গ্যাস উৎপাদনের (যেমন সোডিয়াম ও ক্লোরিন) জন্য উপযোগী, আর কোষ Q বিদ্যুৎ উৎপাদনের উৎস হিসেবে ব্যবহার উপযোগী।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও