কোন আয়নটি ক্যাথোডে ইলেকট্রন ছাড়তে সক্ষম?

কোন আয়নটি ক্যাথোডে ইলেকট্রন ছাড়তে সক্ষম?

1. Mg²⁺ (Incorrect)
2. Fe³⁺ (Incorrect)
3. Mn²⁺ (Correct)
4. Na⁺ (Incorrect)

ব্যাখ্যা:

সঠিক উত্তর হলো C. Mn²⁺।

ক্যাথোড এবং অ্যানোড

তড়িৎ বিশ্লেষণে, ক্যাথোড হলো সেই তড়িৎদ্বার যেখানে বিজারণ (reduction) ঘটে, অর্থাৎ আয়নগুলো ইলেকট্রন গ্রহণ করে। অ্যানোড হলো সেই তড়িৎদ্বার যেখানে জারণ (oxidation) ঘটে, অর্থাৎ আয়নগুলো ইলেকট্রন ত্যাগ করে।

আয়নের ইলেকট্রন ত্যাগ করার ক্ষমতা

কোনো আয়ন ক্যাথোডে ইলেকট্রন ত্যাগ করতে পারবে কিনা, তা নির্ভর করে আয়নের স্থিতিশীলতা এবং তার ইলেকট্রন গ্রহণ করার প্রবণতার উপর। সাধারণত, ক্যাটায়ন (ধনাত্মক চার্জযুক্ত আয়ন) ক্যাথোডে ইলেকট্রন গ্রহণ করে এবং অ্যানায়ন (ঋণাত্মক চার্জযুক্ত আয়ন) অ্যানোডে ইলেকট্রন ত্যাগ করে।

তবে, কিছু ক্ষেত্রে ক্যাটায়নও ইলেকট্রন ত্যাগ করতে পারে, যদি সে??? আয়নের আরও স্থিতিশীল অবস্থায় যাওয়ার সুযোগ থাকে।

বিকল্পগুলির বিশ্লেষণ

• A. Mg²⁺ (ম্যাগনেসিয়াম আয়ন): ম্যাগনেসিয়াম আয়ন স্থিতিশীল অবস্থায় পৌঁছানোর জন্য ইলেকট্রন গ্রহণ করে ম্যাগনেসিয়াম ধাতুতে পরিণত হতে চায়। Mg²⁺ + 2e⁻ → Mg। এটি ইলেকট্রন ত্যাগ করতে চাইবে না।
• B. Fe³⁺ (আয়রন(III) আয়ন): Fe³⁺ আয়ন ইলেকট্রন গ্রহণ করে Fe²⁺ আয়নে পরিণত হতে পারে, যা তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল। Fe³⁺ + e⁻ → Fe²⁺। এটি ইলেকট্রন ত্যাগ করতে চাইবে না।
• C. Mn²⁺ (ম্যাঙ্গানিজ(II) আয়ন): Mn²⁺ আয়ন ইলেকট্রন ত্যাগ করে Mn³⁺ আয়নে পরিণত হতে পারে। যদিও Mn³⁺ আয়ন খুব স্থিতিশীল নয়, তবে তড়িৎ বিশ্লেষণে এই জারণ ঘটতে পারে। Mn²⁺ → Mn³⁺ + e⁻। সুতরাং, Mn²⁺ ক্যাথোডে ইলেকট্রন ছাড়তে সক্ষম।
• D. Na⁺ (সোডিয়াম আয়ন): সোডিয়াম আয়ন স্থিতিশীল অবস্থায় পৌঁছানোর জন্য ইলেকট্রন গ্রহণ করে সোডিয়াম ধাতুতে পরিণত হতে চায়। Na⁺ + e⁻ → Na। এটি ইলেকট্রন ত্যাগ করতে চাইবে না।

জারণ বিভব

আয়নের ইলেকট্রন ত্যাগ করার ক্ষমতা জারণ বিভবের উপর নির্ভর করে। Mn²⁺ এর জারণ বিভব অন্যান্য আয়নগুলির তুলনায় বেশি হওয়ায় এটি ক্যাথোডে ইলেকট্রন ত্যাগ করতে সক্ষম।

সিদ্ধান্ত

প্রদত্ত আয়নগুলোর মধ্যে Mn²⁺ ক্যাথোডে ইলেকট্রন ছাড়তে সক্ষম কারণ এর জারণ বিভব তুলনামূলকভাবে বেশি এবং এটি আরও স্থিতিশীল অবস্থায় পৌঁছানোর জন্য ইলেকট্রন ত্যাগ করতে পারে।

সঠিক উত্তর: C. Mn²⁺