মূল ধারণা
তড়িৎ রসায়ন রাসায়নিক বিক্রিয়াকে বৈদ্যুতিক শক্তির সাথে যুক্ত করে। গ্যালভানিক কোষে স্বতঃস্ফূর্ত রেডক্স বিক্রিয়া ভোল্টেজ তৈরি করে, আর তড়িৎ বিশ্লেষণে প্রযুক্ত প্রবাহ বিক্রিয়া চালায়।
- জারণ ঘটে অ্যানোডে এবং বিজারণ ক্যাথোডে। কোষ বিভব E°_কোষ = E°_ক্যাথোড − E°_অ্যানোড, এবং ধনাত্মক মান স্বতঃস্ফূর্ত কোষ বোঝায়।
- মুক্ত শক্তি ΔG° = −nFE°, যেখানে F = 96 485 C/mol এবং n স্থানান্তরিত ইলেকট্রনের সংখ্যা।
- আদর্শ অবস্থার বাইরে নার্নস্ট সমীকরণ 25 °C-এ E = E° − (0.0592 ÷ n) log₁₀ Q দেয়।
- তড়িৎ বিশ্লেষণের ফ্যারাডের সূত্র: ইলেকট্রনের মোল = It ÷ F, এবং জমা ভর m = ItM ÷ (nF)।
মূল সমীকরণ
E°_cell = E°_cathode − E°_anodeΔG° = −nFE°E = E° − (0.0592 ÷ n) log₁₀ Q (25 °C)m = ItM ÷ (nF)F = 96 485 C/mol
সমাধান করা উদাহরণ
Zn | Zn²⁺ ‖ Cu²⁺ | Cu-এর জন্য E° = 0.34 − (−0.76) = 1.10 V এবং ΔG° = −2 × 96 485 × 1.10 = −212 kJ/mol। [Zn²⁺] = 1.0 M ও [Cu²⁺] = 0.010 M হলে Q = 100 এবং E = 1.10 − (0.0592 ÷ 2) × log 100 = 1.10 − 0.059 = 1.04 V। 2.0 A-তে 30 min তামা প্রলেপে m = 2.0 × 1800 × 63.5 ÷ (2 × 96 485) = 1.2 g জমা হয়।
সাধারণ ভুল
- বিভব ভুল ক্রমে বিয়োগ করা, বা অর্ধ-বিক্রিয়াকে সহগ দিয়ে গুণ করলে E° বদলে ফেলা।
- ভুলে যাওয়া যে নার্নস্ট ও ΔG সূত্রে n হল সমতাযুক্ত সমীকরণে ইলেকট্রনের সংখ্যা।
- অ্যানোড ও ক্যাথোড গুলিয়ে ফেলা। জারণ সবসময় অ্যানোডে ঘটে, গ্যালভানিক ও তড়িৎ বিশ্লেষণ উভয় কোষেই।
অনুশীলন
এই বিষয়ের অনুশীলন প্রশ্ন দিয়ে নিজেকে যাচাই করুন: তড়িৎ রসায়ন