CuSO₄ দ্রবণের মধ্যে দিয়ে 160 mA বিদ্যুৎ 40 min যাবৎ চালনা করা হলো।

 তড়িৎদ্বারে সঞ্চিত কপারের পরিমাণ কত?

প্রশ্নের সমাধান:

প্রথমে আমাদের জানা প্রয়োজন যে, কপারের পরিমাণ নির্ণয় করতে হলে আমরা ফ্যারাডের আইন ব্যবহার করব।

প্রদত্ত তথ্য:

• বৈদ্যুতিক প্রবাহ (Current, I) = 160 mA = 0.160 A
• সময় (Time, t) = 40 min = 40 × 60 = 2400 সেকেন্ড
• প্রয়োজনীয় কপার পরিমাণ = কত

ফ্যারাডের সূত্র:

Q = n × F

যেখানে,

• Q = বিদ্যুৎ প্রবাহের মাধ্যমে সঞ্চিত চার্জ (Coulombs)
• n = সংখ্যা of মোলের জন্য প্রয়োজনীয় ইলেকট্রনের সংখ্যা (প্রতিটি অ্যাটমে কপারের জন্য)
• F = ফ্যারাডের স্থিরতা ≈ 96485 C/mol

প্রথমে, মোট চার্জ (Q) নির্ণয় করি:

Q = I × t = 0.160 A × 2400 s = 384 C

এখন, কপার আঠালো (Cu) এর জন্য প্রয়োজনীয় ইলেকট্রনের সংখ্যা নির্ণয় করি।

কপার (Cu) এর আয়ন ২+ এর জন্য প্রয়োজন ২ ইলেকট্রন। তাই, প্রতিটি মোল কপার জন্য প্রয়োজন:

n_electrons = 2 mol of electrons

অতএব, কপারের মোলের সংখ্যা (n_moles):

n_moles = Q / (z × F) = 384 C / (2 × 96485 C/mol) ≈ 384 / 192970 ≈ 0.00199 mol

অন্তর্বর্তীভাবে, কপার এর ভর নির্ণয়:

কপারের পরিমাণ (g):

m = n_moles × molar mass of Cu = 0.00199 mol × 63.55 g/mol ≈ 0.1268 g

উত্তর:

প্রায় 0.127 g ≈ 12.6 g (উপযুক্ত আনুমানিকতা ও রাউন্ডিং এর জন্য)

অতএব, কপার এর পরিমাণ হলো: 12.6 g