FeSO₄ দ্রবণে 4F বিদ্যুৎ চার্জ প্রবাহিত করলে ক্যাথোড?? কী পরিমাণ ধাতু জমা হবে?

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

1. 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
   

2. প্রতিটি mol Fe জন্য 2 mol electrons দরকার, তাই:

   n_Fe = (n_electron) / 2
   

   এখানে, n_electron = মোট ইলেকট্রনের মোল সংখ্যা = Q_total / F

   n_electron = 385940 C / 96485 C/mol ≈ 4 mol
   

   অতএব,

   n_Fe = 4 mol / 2 = 2 mol
   

3. 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।