দশম শ্রেণীর ভৌত বিজ্ঞান:

তড়িৎ প্রবাহ ও রাসায়নিক বিক্রিয়া অধ্যায় 

Electric Current and Chemical Reaction

তড়িৎ প্রবাহ ও রাসায়নিক বিক্রিয়া
(Electric Current and Chemical Reaction)

পশ্চিমবঙ্গ মধ্যশিক্ষা পর্ষদের দশম শ্রেণীর ভৌত বিজ্ঞান বিষয়ের পাঠ্য সূচি অনুযায়ী অষ্ঠম অধ্যায় ‘পদার্থের ভৌত ও রাসায়নিক ধর্মসমূহ’ কতগুলি অংশে নিয়ে বিভক্ত। অংশগুলি হলঃ-
1. পর্যায় সারণিও মৌলদের ধর্মের পর্যায়বৃত্ততা (Periodic table and periodicity of the propertiesof elements),
2. আয়নীয় ও সমযোজী বন্ধন (Ionic and Covalentbonding),
3. তড়িৎ প্রবাহ ও রাসায়নিক বিক্রিয়া (Electric Current and Chemical Reaction),
4. পরীক্ষাগার ও রাসায়নিক শিল্পে অজৈব রসায়ন(Inorganic Chemistry in the Laboratory and in Industry),
5. ধাতুবিদ্যা(Metallurgy),
6. জৈব রসায়ন(OrganicChemistry)।
এখানে শুধুমাত্র তড়িৎ প্রবাহ ও রাসায়নিক বিক্রিয়া (Electric Current and Chemical Reaction) অংশের কিছু গুরুত্বপূর্ণ বহু বিকল্প ভিত্তিক প্রশ্ন ও উত্তর, অতি সংক্ষিপ্ত প্রশ্ন ও উত্তর এবং সংক্ষিপ্ত প্রশ্ন ও উত্তর দেওয়া হয়েছে। যা দশম শ্রেণীর ছাত্র-ছাত্রীদের খুবই কাজে লাগবে।

তড়িৎ প্রবাহ ও রাসায়নিক বিক্রিয়া (Electric Current and Chemical Reaction) অংশের কিছু গুরুত্বপূর্ণ বহু বিকল্প ভিত্তিক প্রশ্ন ও উত্তর:-

1. প্রদত্ত কোনটি তড়িৎ পরিবহণ করতে পারে- গলিত NaCl / তরল HCl / কঠিন NaCl / গ্লূকোজের জলীয় দ্রবন । [MP-2018]
উঃ- গলিত NaCl
2. অম্লায়িত জলের তড়িদবিশ্লেষনের সময় ক্যাথোডে ও অ্যানোডে উৎপন্ন গ্যাসের আয়তন অনুপাত- 1:2 / 2:1 / 1:1 / 2:3.
উঃ- 2:1
3. অ্যালুমিনার তড়িদবিশ্লেষনে অ্যানোড হিসেবে ব্যবহৃত হয় ঃ- প্ল্যাটিনাম / কপার / গ্রাফাইট / স্টিল।
উঃ- গ্রাফাইট ।
4. জলীয় দ্রবনে তড়িৎ অবিশ্লেষ্য যৌগের উদাহরণ হল – KCl, NaCl, চিনি, MgCl2
উঃ- চিনি ।
5. কোনটি তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থ – অ্যালকোহল / বেঞ্জিন / কেরোসিন /লঘু নাইট্রিক অ্যাসিড দ্রবন ।
উঃ- লঘু নাইট্রিক অ্যাসিড দ্রবন ।
6. তড়িদবিশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় ক্যাথোডে ঘটে -জারন / বিজারণ ।
উঃ- বিজারণ।
7. নিচের কোনটি মৃদু তড়িদবিশ্লেষ্য – CuSO4/ HCl / H2SO4 / CH3COOH
উঃ- CH3COOH
8. তড়িৎ বিশ্লেষণে ব্যবহৃত পাত্রটির নাম কী – ভোল্টমিটার / অ্যামমিটার / ক্যালরিমিটার / ভোল্টামিটার ।
উঃ- ভোল্টামিটার ।
9. তড়িদবিশ্লেষণে তড়িৎ শক্তি রূপান্তরিত হয় – শব্দ শক্তিতে / তাপ শক্তিতে / রাসায়নিক শক্তিতে / চৌম্বক শক্তিতে ।
উঃ- রাসায়নিক শক্তিতে ।
10. কোনটি তীব্র তড়িদবিশ্লেষ্য – H2CO3 / NH4OH / NaOH / HCOOH
উঃ- NaOH
11. অ্যাসিটিক অ্যাসিড একটি মৃদু তড়িৎ বিশ্লেষ্য, কারন অ্যাসিটিক অ্যাসিড জলীয় দ্রবনে- তড়িতের অপরিবাহী / সম্পূর্ণরুপে বিয়োজিত হয় / আংশিক বিয়োজিত হয় / বিয়োজিত হয় না। [MP-22]
উঃ- আংশিক বিয়োজিত হয় ।
12. তড়িৎ বিশ্লেষনের সময়- ক্যাথোডে জারণ ও অ্যানোডে বিজারণ ঘটে / উভয় তড়িদারে জারণ ঘটে / উভয় তড়িদারে বিজারণ ঘটে / ক্যাথোডে বিজারণ ও অ্যানোডে জারণ ঘটে। [MP-22]
উঃ- ক্যাথোডে বিজারণ ও অ্যানোডে জারণ ঘটে।

  তড়িৎ প্রবাহ ও রাসায়নিক বিক্রিয়া (Electric Current and Chemical Reaction) অংশের কিছু গুরুত্বপূর্ণ অতি সংক্ষিপ্ত প্রশ্ন ও উত্তর:-

1. একটি যৌগের উদাহরণ দাও যার জলীয় দ্রবন মৃদু তড়িদবিশ্লেষ্য। [MP-2018]
উঃ- অ্যাসিটিক অ্যাসিড (CH3COOH)
2. কোনো তড়িদবিশ্লেষ্যের জলীয় দ্রবনের তড়িদবিশ্লেষণের সময় দ্রবনে তড়িতের বাহক কারা ? [MP-2017]
উঃ- আয়ন ।
3. তামার চামচের ওপর রুপোর তড়িৎলেপন করতে ক্যাথোড হিসেবে কী ব্যবহার করা হয়? [MP-2018]
উঃ- তামার চামচকে ক্যাথোড হিসেবে ব্যবহার করা হয়।
4. তড়িদবিশ্লেষণের সময় কোন ইলেক্ট্রোডকে ক্যাথোড বলা হয়? [MP-2018]
উঃ- ব্যাটারির ঋণাত্মক মেরুর সঙ্গে যুক্ত তড়িৎদ্বারে ক্যাটায়ন গুলি ইলেকট্রন গ্রহণ করে বিজারিত হয়। এই তড়িৎদ্বারকে ক্যাথোড বলা হয়।
5. কপার তড়িদ্বার ব্যবহার করে কপার সালফেটের জলীয় দ্রবনের তড়িদবিশ্লেষণে কোন আয়ন ক্যাথোডের দিকে ধাবিত হয়? [MP-2017]
উঃ- Cu2+ আয়ন।
6. তড়িদবিশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় জারণ বিক্রিয়া ঘটে কোন তড়িদ্দারে ?
উঃ- অ্যানোডে ।
7. জলের তড়িদবিশ্লেষনের সময় অ্যানোডে কোন গ্যাস উৎপন্ন হয় ?
উঃ- অক্সিজেন ।
8. তড়িদবিশ্লেষনের সময় কি ধরনের তড়িৎ ব্যবহার করা হয় ?
উঃ- তড়িদবিশ্লেষনের সময় সর্বদা সমপ্রবাহ তড়িৎ (DC) ব্যবহার করা হয়।
9. জলের তড়িদবিশ্লেষনের সময় ক্যাথোডে কোন গ্যাস উৎপন্ন হয় ?
উঃ- হাইড্রোজেন ।
10. Cu2+ +2e ⟶ Cu , Cu -2e ⟶ Cu2+ এই বিক্রিয়া দুটির মধ্যে কোনটি ক্যাথোডে ঘটে ?
উঃ- Cu2+ +2e ⟶ Cu এই বিক্রিয়াটি ক্যাথোডে ঘটে ।
11. সিলভার প্লেটিং এ ব্যবহৃত তড়িৎ বিশ্লেষ্যটির নাম কী কী ?
উঃ- সামান্য পটাশিয়াম সায়ানাইড (KCN) এবং পটাশিয়াম কার্বনেট (K2CO3) মিশ্রিত পটাশিয়াম আর্জেন্টোসায়ানাইড ( K[Ag(CN)2] ) ।
12. কোন অধাতু তড়িৎ পরিবহণ করে ?
উঃ- গ্রাফাইট ।
13. তড়িদবিশ্লেষণে কোন শক্তি কোন শক্তিতে রূপান্তরিত হয় ?
উঃ- তড়িৎ শক্তি রাসায়নিক শক্তিতে রূপান্তরিত হয় । 
14. কঠিন NaCl এর তড়িৎ পরিবাহিতা গলিত NaCl এর তড়িৎ পরিবাহিতা থেকে বেশি। [সত্য/মিথ্যা] [MP-22]
উঃ- মিথ্যা।
15. তড়িৎ বিশ্লেষণ পদ্ধতিতে অ্যালুমিনিয়াম নিষ্কাশনে ক্যাথোডে কী বিক্রিয়া ঘটে? [MP-22]
উঃ- বিজারণ বিক্রিয়া। 2Al3+ +6e ➝ 2Al
16. তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থের মধ্যে দিয়ে মুক্ত ইলেকট্রন গুলি তড়িৎ পরিবহণ করে। [সত্য/মিথ্যা] [MP-22]
উঃ- মিথ্যা।

তড়িৎ প্রবাহ ও রাসায়নিক বিক্রিয়া (Electric Current and Chemical Reaction) অংশের কিছু গুরুত্বপূর্ণসংক্ষিপ্ত প্রশ্ন ও উত্তর:-

1. তড়িদবিশ্লেষ্য পদার্থ বলতে কী বোঝায় ? উদাহরণ দাও।
উঃ- যেসব যৌগিক পদার্থ গলিত অবস্থায় বা দ্রাবকে দ্রবীভূত অবস্থায় বিপরীত তড়িৎ যুক্ত আয়নে পরিণত হয়ে তড়িৎ পরিবহনে সাহায্য করে এবং তড়িত-পরিবহনের সময় নির্দিষ্ট তড়িদ্বারে রাসায়নিক ভাবে বিশ্লিষ্ট হয়ে নতুন পদার্থ উৎপন্ন করে, তাদের তড়িদবিশ্লেষ্য পদার্থ বলে। যেমন- HCl, NaOH, KOH ।
2. তড়িৎবিশ্লেষণের সাহায্যে অ্যালুমিনিয়াম নিষ্কাশনের জন্য যে গলিত মিশ্রণের তড়িদবিশ্লেষণ করা হয় তাতে বিশুদ্ধ অ্যালুমিনা ছাড়া আর কী কী থাকে ? এই তড়িৎবিশ্লেষনে ক্যাথোড ও অ্যানোড হিসাবে কী কী ব্যবহৃত হয় ? [MP-2018]
উঃ- মিশ্রণে 60% ক্রায়োলাইট (Na3AlF6) এবং 20% ফ্লুওস্পার (CaF2) ।
3. কোনটি তড়িৎ বিশ্লেষ্য ও কোনটি তড়িৎ -অবিশ্লেষ্য পদার্থ- চিনির জলীয় দ্রবন,গলিত সোডিয়াম ক্লোরাইড, তরল HCl, পারদ, [MP-2015]
উঃ- তড়িৎবিশ্লেষ্য পদার্থ- গলিত সোডিয়াম ক্লোরাইড, তরল HCl ।
তড়িদ-অবিশ্লেষ্য পদার্থ- চিনির জলীয় দ্রবন, পারদ ।
4. MSO4 (M=ধাতু) এর জলীয় দ্রবণকে তড়িদবিশ্লেষন করলে ক্যাথোডে কী বিক্রিয়া ঘটে লেখো। বিক্রিয়াটি জারণ না বিজারণ যুক্তিসহ লেখো। [MP-2018]
উঃ- ক্যাথোড কী বিক্রিয়া – M2+ + 2e ⟶ M
আমরা জানি, কোনো পরমানু বা আয়ন ইলেকট্রন গ্রহন করলে তাকে বিজারণ বলে। তাই বিক্রিয়াটি একটি বিজারণ বিক্রিয়া কারন এখনে আয়ন দ্বারা ইলেকট্রন গ্রহন হয়েছে।
5. অম্লায়িত জলের তড়িদবিশ্লেষনের সময় ক্যাথোডে ও অ্যানোডে কি কি বিক্রিয়া সংঘটিত হয় ? [MP-2017]
উঃ- বিশুদ্ধ জলে সামান্য পরিমান লঘু HCl মিশ্রিত করে তড়িৎ বিশ্লেষন করলে ক্যাথোডে হাইড্রোজেন ও অ্যানোডে অক্সিজেন উৎপন্ন হয়। লঘু HCl নিন্মলিখিত ভাবে আয়নিত হয় – HCl ⇌ H++ Cl–
ক্যাথোডে বিক্রিয়া- H+ + e ⟶ H , H + H ⟶ H2
অ্যানোডে বিক্রিয়া- OH– – e ⟶ OH , 4OH– ⟶ 2H2O + O2
6. তড়িদবিশ্লেষণ পদ্ধতিতে লোহার চামচের ওপর নিকেলের প্রলেপ দিতে তড়িদবিশ্লেষ্য, ক্যাথোড ও অ্যানোড হিসাবে কী কী ব্যবহৃত হয় ? [MP-2016]
উঃ- ক্যাথোড – লোহার চামচ
অ্যানোড – বিশুদ্ধ নিকেল দণ্ড।
তড়িদবিশ্লেষ্য – নিকেলের লবণ ( NiSO4 )
7. বিশুদ্ধ জলে অল্প পরিমান সালফিউরিক অ্যাসিড যোগ করলে উৎপন্ন দ্রবনের তড়িৎ পরিবাহিতা বিশুদ্ধ জলের থেকে বেশি হয় কেন ? [MP-2017]
উঃ- বিশুদ্ধ জল সাধারণ তাপমাত্রায় অতি অল্পমাত্রায় আয়নিত হয়ে H+ এবং OH– উৎপন্ন করে। তাই বিশুদ্ধ জল তড়িৎ এর কুপরিবাহী। কিন্তু বিশুদ্ধ জলে সামান্য পরিমান তীব্র তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থ (H2SO4 ) যোগ করলে ওই তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থ আয়নিত হয় এবং দ্রবনে আয়নের সংখ্যা বহুগুণ বেড়ে যায়, ফলে দ্রবনের তড়িৎ পরিবাহিতা বিশুদ্ধ জলের থেকে বেশি হয় ।
8. চিনির জলীয় দ্রবন তড়িৎ পরিবহণ করতে পারে না, কিন্তু সোডিয়াম ক্লোরাইডের জলীয় দ্রবন পারে কেন ? [MP-2017, 22]
উঃ- চিনি একটি সমযোজী জৈব যৌগ বলে জলীয় দ্রবনে কোনো আয়ন উৎপন্ন করতে পারে না। তাই চিনির জলীয় দ্রবন তড়িৎ পরিবহণ করতে পারে না। অন্যদিকে, সোডিয়াম ক্লোরাইড একটি তীব্র তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থ এবং জলীয় দ্রবনে আয়নিত হয়ে Na+ এবং Cl– আয়ন উৎপন্ন করে। তাই সোডিয়াম ক্লোরাইডের জলীয় দ্রবন পারে।
9. তড়িৎলেপন কাকে বলে ? কপারের কোনো বস্তুর ওপর সিলভারের তড়িৎ লেপনে ক্যাথোডটি কী?[MP-22]
উঃ- তড়িৎ – রাসায়নিক পদ্ধতিতে কোনো নিম্ন মানের ধাতু বা সংকর ধাতু নির্মিত বস্তুর উপর তড়িৎ বিশ্লেষনের সাহায্যে কোনো উৎকৃষ্ট মানের ধাতুর অতি পাতলা সুষম আস্তরণ দেওয়ার পদ্ধতিকে তড়িৎ- লেপন বলে।
 
10. কপার তড়িৎদ্বারের সাহায্যে কপার সালফেট দ্রবনের তড়িৎ বিশ্লেষণে ক্যাথোড ও অ্যানোড বিক্রিয়া দুটি লেখো। তড়িৎ বিশ্লেষণের পদ্ধতিতে অশুদ্ধ কপার ধাতুর পরিশোধনে অ্যানোড হিসেবে কী ব্যবহৃত হয়? [MP-22]
উঃ- কপার তড়িৎদ্বারের সাহায্যে কপার সালফেট দ্রবনের তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় ক্যাথোডে বিশুদ্ধ কপারের পাতলা পাত ও অ্যানোডে অবিশুদ্ধ কপারের মোটা দণ্ড ব্যবহার করা হয়।
আয়নীভবন ঃ- CuSO4 ⟶ Cu2++ SO42-
ক্যাথোড বিক্রিয়াঃ- Cu2++2e ⟶ Cu (বিজারণ)
অ্যানোড বিক্রিয়াঃ- Cu -2e ⟶ Cu2+ (জারণ)
তড়িৎ বিশ্লেষণের পদ্ধতিতে অশুদ্ধ কপার ধাতুর পরিশোধনে অ্যানোড হিসেবে তাপ বিশোধনে প্রাপ্ত অবিশুদ্ধ কপারের মোটা দণ্ড ব্যবহৃত হয়।
11. অ্যানোড মাড কী ?
উঃ- কপার পরিশোধনের সময় অবিশুদ্ধ কপারের সঙ্গে মিশ্রিত Fe, Zn, Ni প্রভৃতি ধাতু গুলি সালফেট যৌগ রূপে দ্রবনে দ্রবীভূত হয় কিন্তু Au, Ag, Pt প্রভৃতি নোবেল মেটালগুলি অ্যানোডের তলায় কাদার আকারে জমা হয়। অনেক সময় অ্যানোডের চারপাশে মসলিন নির্মিত থলি রেখে এই ধাতুগুলি সংগ্রহ করা হয়। একেই অ্যানোড মাড (Anode mud) বলে।
 
12. তীব্র তড়িৎ বিশ্লেষ্য বলতে কী বোঝায়? [MP-22]
উঃ- যেসব যৌগ জলীয় দ্রবনে প্রায় সম্পূর্ণ রূপে বিপরীত তড়িৎ যুক্ত আয়নে বিয়োজিত হয়, তাদের তীব্র তড়িৎ বিশ্লেষ্য বলা হয়। যেমন HCl, HNO3, H2SO4, NaCl, NaOH ইত্যাদি।
13. ক্যাথোড ও অ্যানোড তড়িদ্দার বলতে কী বোঝায়? [MP-22]
উঃ- ভোল্টামিটারে ব্যাটারির ধনাত্মক মেরুর সঙ্গে যুক্ত তড়িৎদ্বারে অ্যানায়নগুলি ইলেকট্রন বর্জন করে জারিত হয়। এই তড়িৎদ্বারকে অ্যানোড তড়িদ্দার বলে। আর ব্যাটারির ঋণাত্মক মেরুর সঙ্গে যুক্ত তড়িৎদ্বারে ক্যাটায়ন গুলি ইলেকট্রন গ্রহন করে বিজারিত হয়। এই তড়িৎদ্বারকে ক্যাথোড তড়িদ্দার বলে।
14. প্লাটিনাম তড়িদ্দার ব্যবহার করে অম্লায়িত জলের তড়িৎ বিশ্লেষণে ক্যাথোডে সংঘটিত বিক্রিয়াটি লেখো। তড়িৎ বিশ্লেষণের জন্য বিশুদ্ধ জলের পরিবর্তে অম্লায়িত জল ব্যবহার করা হয় কেন? [MP-22]
উঃ- প্লাটিনাম তড়িদ্দার ব্যবহার করে অম্লায়িত জলের তড়িৎ বিশ্লেষণে ক্যাথোডে সংঘটিত বিক্রিয়াঃ
2H+ + 2e → H2
বিশুদ্ধ জল সাধারণ উষ্ণতায় তড়িতের কুপরিবাহী। এর সঙ্গে যে কোনো তীব্র তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থ (যেমন ) যোগ করলে ওই তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থটি প্রায় সম্পূর্ণ রূপে আয়নিত হয় এবং জলে আয়নের আধিক্য ঘটে। ফলে জল তড়িতের সুপরিবাহী হয়।