তড়িৎ কোষ ও জৈব যৌগ

"উত্তর: ঘ
ব্যাখ্যা: যখন কোনো তড়িৎ-বিশ্লেষ্য পদার্থের দ্রাবকে দ্রবীভূত বা বিশ্লিত অবস্থার মধ্যে দিয়ে তড়িৎ প্রবাহ চালনা করা হয় তখন ঐ তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থের রাসায়নিক বিয়োজন ঘটে এবং নতুন রাসায়নিক ধর্মবিশিষ্ট পদার্থ উৎপন্ন হয়। এই পদ্ধতিকে তড়িৎ বিশ্লেষণ (Electrolysis) বলে। ১৮৩৩ সালে মাইকেল ফ্যারাডে তড়িৎ বিশ্লেষণের দুইটি সূত্র আবিষ্কার করেন। ১ ফ্যারাডে = ৯৬৫০০ কুলম্ব।
◈ সঠিক উত্তর: মাইকেল ফ্যারাডে
✦ অতিরিক্ত বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
❖ তড়িৎ বিশ্লেষণ (Electrolysis) হলো বহিঃস্থ বৈদ্যুতিক শক্তি প্রয়োগ করে কোনো অস্বতঃস্ফূর্ত রাসায়নিক বিক্রিয়া সংঘটিত করার প্রক্রিয়া।
❖ ইংরেজ বিজ্ঞানী Michael Faraday (১৭৯১–১৮৬৭) ১৮৩০-এর দশকে তড়িৎ-রসায়নে মৌলিক গবেষণা করেন এবং তড়িৎ বিশ্লেষণের দুটি পরিমাণগত সূত্র প্রতিষ্ঠা করেন। Royal Society of Chemistry-এর ঐতিহাসিক পর্যালোচনাতেও তাঁর electrolysis laws-এর সময়কাল ১৮৩৩–১৮৩৬ হিসেবে উল্লেখ আছে।
➤ ফ্যারাডের প্রথম সূত্র: তড়িৎ বিশ্লেষণে ইলেকট্রোডে উৎপন্ন/মুক্ত পদার্থের ভর প্রবাহিত মোট তড়িৎ আধানের সমানুপাতিক।
➤ দ্বিতীয় সূত্র: একই পরিমাণ বিদ্যুৎ বিভিন্ন তড়িৎবিশ্লেষ্যের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত করলে উৎপন্ন পদার্থের ভর তাদের রাসায়নিক সমতুল্য ভরের সমানুপাতিক।
➤ এক মোল ইলেকট্রনের আধানকে Faraday constant, F ≈ 96485 C mol⁻¹ বলা হয়; সাধারণ গণনায় প্রায় 96500 C mol⁻¹ ধরা হয়।
◉ অন্য অপশনগুলোর বিশ্লেষণ:
❖ মেন্ডেলিফ ⇒ পর্যায় সারণির বিকাশের জন্য বিখ্যাত।
❖ নিউটন ⇒ গতি ও মহাকর্ষের সূত্রের জন্য বিখ্যাত।
❖ অ্যাভোগাড্রো ⇒ সমতাপ ও সমচাপে সমআয়তন গ্যাসে সমসংখ্যক অণু থাকে—এই সূত্রের জন্য পরিচিত।
❖ ফ্যারাডে ⇒ তড়িৎ বিশ্লেষণের সূত্রের প্রবর্তক; তাই সঠিক।"

উত্তর: খ
✦ বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
❖ ক্যাথোড হলো সেই electrode যেখানে বিজারণ বা reduction ঘটে।
❖ তবে ক্যাথোডের charge সব ধরনের electrochemical cell-এ একই নয়।
➤ Electrolytic cell-এ: Cathode = ঋণাত্মক
➤ Galvanic/voltaic cell-এ: Cathode = ধনাত্মক
✦ মূল উত্তরের তথ্য-সংশোধনী:
❖ AI Overview
তড়িৎ কোষে ক্যাথোডকে ধনাত্মক (+) তড়িৎদ্বার বা বিজারণ ঘটে এমন ইলেকট্রোড বলা হয় (তবে তড়িৎবিশ্লেষ্য কোষে এটি ঋণাত্মক হয়)।
বিস্তারিত তথ্য:
বিজারণ বিক্রিয়া: ক্যাথোড হলো এমন একটি তড়িৎদ্বার (electrode) যেখানে বিজারণ (Reduction) ঘটে, অর্থাৎ এটি ইলেকট্রন গ্রহণ
গ্যালভানিক বা ভোল্টীয় কোষ (যেমন: সাধারণ ব্যাটারি): এক্ষেত্রে ক্যাথোড হলো ধনাত্মক (+) প্রান্ত। ব্যাটারি যখন বিদ্যুৎ সরবরাহ করে (discharging), তখন এর ধনাত্মক প্রান্তটি ক্যাথোড হিসেবে কাজ করে।
তড়িৎবিশ্লেষ্য কোষ (Electrolytic cell): এক্ষেত্রে ক্যাথোড হলো ঋণাত্মক (-) প্রান্ত, কারণ বাইরে থেকে এখানে ইলেকট্রন সরবরাহ করা হয় এবং ধনাত্মক আয়নগুলো (ক্যাটায়ন) এখানে এসে ইলেকট্রন গ্রহণ করে।
মূল কাজ: ক্যাথোড সবসময় ইলেকট্রন সরবরাহ করে বা ক্যাটায়নকে আকর্ষণ করে বিজারণ প্রক্রিয়া সম্পন্ন করে।

উত্তর: ক
ঐতিহাসিকভাবে/রাসায়নিকভাবে সঠিক উত্তর: ক
◈ সঠিক উত্তর: দস্তার খোল বা Zinc can
✦ বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
❖ Zinc-carbon dry cell-এ anode reaction হলো—
Zn → Zn²⁺ + 2e⁻
অর্থাৎ zinc electron ত্যাগ করে।
❖ Carbon rod নিজে electron উৎপন্ন করে না; এটি cathode region থেকে current সংগ্রহ ও পরিবহনে সাহায্য করে।
❖ MnO₂ cathodic depolarizer/active material হিসেবে reduction reaction-এ অংশ নেয়। Standard dry-cell chemistry-তেও zinc-এর oxidation-ই electron source হিসেবে দেখানো হয়।
✦ মূল উত্তরের তথ্য-সংশোধনী:
❖ শুষ্ক কোষে দস্তার খোল (বা জিংক ক্যান/জিংক অ্যানোড) ইলেকট্রন দান করে।
বিস্তারিত তথ্য:
ইলেকট্রন দাতা (অ্যানোড): শুষ্ক কোষে দস্তার তৈরি বাইরের খোলটি ঋণাত্মক তড়িৎ-দ্বার বা অ্যানোড হিসেবে কাজ করে। এটি জারিত (Oxidation) হয়ে ইলেকট্রন ত্যাগ বা দান করে।
ইলেকট্রন গ্রহণকারী (ক্যাথোড): কোষের ঠিক মাঝখানে অবস্থিত পিতলের টুপিযুক্ত কার্বন দণ্ড ধনাত্মক তড়িৎ-দ্বার বা ক্যাথোড হিসেবে কাজ করে। দস্তার খোল থেকে ছেড়ে দেওয়া ইলেকট্রনগুলো বাহ্যিক বর্তনীর মধ্য দিয়ে এই কার্বন দণ্ডে আসে।

উত্তর: ঘ
◈ সঠিক উত্তর: পোটেনশিওমিটার
✦ বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
❖ Potentiometer null-method ব্যবহার করে cell-এর EMF তুলনা/নির্ণয় করতে পারে।
❖ Null point-এ test cell থেকে কার্যত current টানা হয় না; তাই internal resistance-এর voltage drop এড়িয়ে EMF বেশি নির্ভুলভাবে নির্ণয় করা যায়।
◉ অন্য অপশনগুলোর বিশ্লেষণ:
❖ অ্যামিটার ⇒ current মাপে।
❖ গ্যালভানোমিটার ⇒ ক্ষুদ্র current শনাক্ত করে।
❖ ওহম মিটার ⇒ resistance মাপে।
❖ পোটেনশিওমিটার ⇒ EMF নির্ণয়ে উপযুক্ত; সঠিক।

উত্তর: ঘ
◈ সঠিক উত্তর: পানি/ইলেকট্রোলাইট লেভেল
✦ বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
❖ Conventional flooded lead-acid battery-তে electrolyte level নিয়মিত পরীক্ষা করা গুরুত্বপূর্ণ।
❖ পানি কমে গেলে plate exposed হতে পারে, যা battery life কমাতে পারে।
❖ প্রয়োজন হলে সাধারণত manufacturer নির্দেশনা অনুযায়ী distilled/deionized water ব্যবহার করা হয়; acid ইচ্ছেমতো যোগ করা উচিত নয়।
◉ অন্য অপশনগুলোর বিশ্লেষণ:
❖ ভোল্টেজ ⇒ battery health নির্ণয়ে গুরুত্বপূর্ণ, তবে প্রশ্নে routine maintenance-এর প্রত্যাশিত উত্তর নয়।
❖ অ্যাম্পিয়ার ⇒ সরাসরি electrolyte maintenance নয়।
❖ চার্জ ⇒ অবশ্যই গুরুত্বপূর্ণ, কিন্তু বইয়ের প্রশ্ন electrolyte level নিয়ে।
❖ পানি/ইলেকট্রোলাইট লেভেল ⇒ সঠিক।

উত্তর: খ
◈ সঠিক উত্তর: জৈব যৌগ
✦ বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
❖ Hydrocarbon হলো কেবল carbon ও hydrogen দ্বারা গঠিত যৌগ।
❖ Hydrocarbon-এর hydrogen এক বা একাধিক functional group দ্বারা প্রতিস্থাপিত হলে alcohol, aldehyde, ketone, acid ইত্যাদি নানা organic derivative তৈরি হয়।
◉ অন্য অপশনগুলোর বিশ্লেষণ:
❖ ধাতু ⇒ মৌলের শ্রেণি; compound class নয়।
❖ জৈব যৌগ ⇒ বইয়ের সংজ্ঞা অনুযায়ী সঠিক।
❖ অজৈব যৌগ ⇒ বিপরীত শ্রেণি।
❖ কোনোটিই নয় ⇒ ভুল।

উত্তর: খ
◈ সঠিক উত্তর: কার্বন মনোক্সাইড (CO)
✦ বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
❖ Carbon-containing fuel পর্যাপ্ত oxygen পেলে প্রধানত CO₂ তৈরি করে; oxygen অপর্যাপ্ত হলে incomplete combustion-এ CO তৈরি হতে পারে।
❖ CO বর্ণহীন, গন্ধহীন এবং বিষাক্ত; hemoglobin-এর সঙ্গে শক্তভাবে যুক্ত হয়ে oxygen transport ব্যাহত করে।
◉ অন্য অপশনগুলোর বিশ্লেষণ:
❖ CO₂ ⇒ সম্পূর্ণ দহনের প্রধান carbon product।
❖ CO ⇒ incomplete combustion-এর characteristic product।
❖ NO₂ ⇒ উচ্চ তাপমাত্রায় nitrogen oxidation-এ তৈরি হতে পারে।
❖ SO₂ ⇒ sulfur-containing fuel combustion-এ উৎপন্ন হয়।

উত্তর: ঘ
◈ সঠিক উত্তর: ক্লোরোপিক্রিন—শক্তিশালী lachrymator বা কাঁদানে পদার্থ
✦ বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
❖ Cl₃CNO₂-কে অধিক প্রচলিতভাবে CCl₃NO₂ লেখা হয়। এর নাম chloropicrin বা trichloronitromethane।
❖ এটি চোখ, নাক ও respiratory tract-এর শক্তিশালী irritant; lacrimation সৃষ্টি করে এবং ইতিহাসে riot-control/chemical warfare agent হিসেবেও ব্যবহৃত হয়েছে। বর্তমানে soil fumigant হিসেবেও পরিচিত।
◉ অন্য অপশনগুলোর বিশ্লেষণ:
❖ Phosgene ⇒ COCl₂।
❖ Mustard gas ⇒ sulfur mustard; ভিন্ন যৌগ।
❖ Laughing gas ⇒ N₂O।
❖ Tear gas ⇒ chloropicrin শক্তিশালী lachrymator; পরীক্ষার সঠিক উত্তর।

উত্তর: গ
◈ সঠিক উত্তর: গাঢ় নাইট্রিক এসিড
✦ বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
❖ পাঠ্যপুস্তকীয় reaction:
CHCl₃ + HNO₃ → CCl₃NO₂ + H₂O
❖ উৎপন্ন CCl₃NO₂ হলো chloropicrin।
◉ অন্য অপশনগুলোর বিশ্লেষণ:
❖ H₂SO₄, CH₃COOH, HCl ⇒ এই পরিচিত chloropicrin preparation-এর reagent নয়।
❖ HNO₃ ⇒ সঠিক।

উত্তর: ক
◈ সঠিক উত্তর: প্রায় ৪.৪% পানি
✦ বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
❖ Ethanol-water azeotrope প্রায় 95.6% ethanol + 4.4% water by mass হিসেবে পাঠ্যবইয়ে ব্যবহৃত হয়।
❖ তাই আগের প্রশ্নের 95:5 ratio rounded value, আর এখানে 4.4% অধিক নির্দিষ্ট পাঠ্যমান।
◉ অন্য অপশনগুলোর বিশ্লেষণ:
❖ ৪.৪% ⇒ সঠিক।
❖ ৮.৪%, ১০%, ১৫.৬% ⇒ rectified spirit-এর azeotropic composition নয়।