নিম্নের জারণ-বিজারণ বিক্রিয়াটির যে তড়িৎ কোষে ঘটে সেটির তড়িৎ সংকেত কোনটি? \( CuSO_4(aq) + ZnS(s) \rightarrow Cu(s) + ZnSO_4(aq) \)
A. \( Cu(s)//CuSO_4(aq)|ZnSO_4(aq)//Zn(s) \)
B. \( CuSO_4(aq)//Cu(s)|ZnSO_4(aq)//Zn(s) \)
C. \( ZnSO_4(aq)//Zn(s)|Cu(s)//CuSO_4(aq) \)
D. \( Zn(s)//ZnSO_4(aq)|CuSO_4(aq)//Cu(s) \)
সঠিক উত্তরঃ
D.
\( Zn(s)//ZnSO_4(aq)|CuSO_4(aq)//Cu(s) \)
Another Explanation (5): নিম্নলিখিত জারণ-বিজারণ বিক্রিয়াটির তড়িৎ কোষের তড়িৎ সংকেত নির্ণয় করার জন্য প্রথমে বিক্রিয়াটির ধাপগুলো বিশ্লেষণ করি:
**ব্রেকডাউন অফ বিক্রিয়া:**
\[ \text{CuSO}_4(aq) + \text{Zn}(s) \rightarrow \text{Cu}(s) + \text{ZnSO}_4(aq) \]
এখানে, **জোড়া ধাপের রেডক্স বিক্রিয়া**:
1. **জোনের প্রবণতা নির্ণয়:**
- \(\text{Zn} \rightarrow \text{Zn}^{2+} + 2e^-\) (অক্সিডেশন)
- \(\text{Cu}^{2+} + 2e^- \rightarrow \text{Cu}\) (স Reduction)
2. **অক্সিডেশন শক্তি:**
- \(\text{Zn}\) অণু থেকে \(\text{Zn}^{2+}\)-তে রূপান্তর সহজ। \(\text{Zn}\) অক্সিডাইজ হয়।
3. **সংযোজক শক্তি:**
- \(\text{Cu}^{2+}\) কম ইলেকট্রন গ্রহণ করতে চায়, অর্থাৎ এটি সহজে কমে যায়।
**তড়িৎ কোষের ভোল্টেজ (Standard Electrode Potentials):**
- \(\text{Zn}^{2+} + 2e^- \rightarrow \text{Zn} (s); E^\circ = -0.76\,V\)
- \(\text{Cu}^{2+} + 2e^- \rightarrow \text{Cu} (s); E^\circ = +0.34\,V\)
**নির্ণয়:**
\[ \text{Cell potential} \, (E^\circ_{cell}) = E^\circ_{cathode} - E^\circ_{anode} \]
\[ = (+0.34\,V) - (-0.76\,V) = +1.10\,V \]
এটি ধনাত্মক, তাই বিক্রিয়া স্বাভাবিকভাবে এগোবে।
---
### **তড়িৎ কোষের সংকেত (Electrode Configuration):**
- **অ্যানোড (oxidation site):** যেখানে জং হয়, অর্থাৎ \(\text{Zn}\) অণু।
- **ক্যাথোড (reduction site):** যেখানে \(\text{Cu}^{2+}\) আয়ন থেকে ধাতুতে রূপান্তর হয়।
অতএব:
- **অ্যানোডের ইলেকট্রনের প্রবাহ:** \(\text{Zn}(s) \rightarrow \text{Zn}^{2+}(aq) + 2e^-\) (অক্সিডেশন)
- **ক্যাথোডের ইলেকট্রনের প্রবাহ:** \(\text{Cu}^{2+}(aq) + 2e^- \rightarrow \text{Cu}(s)\) (স Reduction)
---
### **তড়িৎ কোষের সংকেতের সঠিক বিন্যাস:**
\[ \boxed{
\text{Zn}(s) \text{//} \text{ZnSO}_4(aq)|\text{CuSO}_4(aq) \text{//} \text{Cu}(s)
} \]
- **প্রথম অংশ:** \(\text{Zn}(s) \text{//} \text{ZnSO}_4(aq)\) — অ্যানোডের ইলেকট্রোড।
- **দ্বিতীয় অংশ:** \(\text{CuSO}_4(aq) \text{//} \text{Cu}(s)\) — ক্যাথোডের ইলেকট্রোড।
এটি **উপযুক্ত ইলেকট্রোডের সংযোগসূচক**।
---
### **সারাংশ:**
- **আধারিত:** জারণ-বিজারণ বিক্রিয়ার জন্য তড়িৎ কোষের ইলেকট্রোডে সঠিক সংকেত হলো:
\(\boxed{
\text{Zn}(s) \text{//} \text{ZnSO}_4(aq)|\text{CuSO}_4(aq) \text{//} \text{Cu}(s)
}\)
- **ব্যাখ্যা:** এই সংকেতটি দেখায় যে, জং (অক্সিডেশন) \(\text{Zn}\) অণু দিয়ে হয় এবং \(\text{Cu}^{2+}\) আয়ন অক্সিডেশনের মাধ্যমে ধাতুতে রূপান্তরিত হয়।
---
**উপসংহার:** এই সংকেতটি তড়িৎ কোষের সঠিক বিন্যাস, যেখানে অ্যানোডে \(\text{Zn}(s)\) এবং ক্যাথোডে \(\text{Cu}(s)\) অবস্থান করে।
