4 জুন, 2018-এ রসায়নে ইউনিফাইড স্টেট পরীক্ষার প্রাক্কালে, ইলেক্ট্রোলাইসিস এবং অংশগুলির সমস্যা সহ ছবিগুলি ইন্টারনেটে উপস্থিত হয়েছিল৷ এবং একসাথে নেওয়া। আমি আপনাকে মনে করিয়ে দিই যে ইলেক্ট্রোলাইসিস সমস্যা পূর্বে বাস্তব পরীক্ষার কাজগুলিতে উপস্থিত হয়নি।

পাতাগুলি দেখতে এইরকম কিছু:

এই সব পরামর্শ যে কাজ বাস্তব ইউনিফাইড স্টেট পরীক্ষাপরীক্ষার আগে আবার ইন্টারনেটে ফাঁস। আচ্ছা, কাল দেখা হবে।

ইতিমধ্যে, আমি আপনাকে মনে করিয়ে দিতে চাই কিভাবে ইলেক্ট্রোলাইসিস এবং অংশগুলির সাথে সমস্যাগুলি সমাধান করা হয়।

টাস্ক 1।

যখন তামা (II) সালফেটের 16% দ্রবণের 500 গ্রাম ইলেক্ট্রোলাইসিস করা হয়েছিল, তখন অ্যানোডে 1.12 লিটার গ্যাস নির্গত হলে প্রক্রিয়াটি বন্ধ হয়ে যায়। 98.4 গ্রাম ওজনের একটি অংশ দ্রবণের নির্বাচিত অংশ থেকে 20% সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড দ্রবণের ভর গণনা করুন।

সমাধান।

প্রথমত, আমরা একটি কপার সালফেট দ্রবণের ইলেক্ট্রোলাইসিস বিক্রিয়ার জন্য একটি সমীকরণ তৈরি করি। এটি কীভাবে করবেন তা নিবন্ধে বিশদে বর্ণনা করা হয়েছে।

2CuSO 4 + 2H 2 O → 2Cu + 2H 2 SO 4 + O 2

খাঁটি কপার সালফেটের ভর খুঁজুন:

m(CuSO 4) = m সমাধান *ω(CuSO 4) = 500*0.16 = 80 গ্রাম

কপার সালফেট পদার্থের পরিমাণ:

ν(CuSO 4) = m/M = 80/160 = 0.5 mol

এটি দেখা যায় যে 0.25 মোল বা 5.6 লিটার গ্যাস অ্যানোডে ছেড়ে দেওয়া উচিত।

তবে শর্ত বলছে মাত্র ১ দশমিক ১২ লিটার গ্যাস ছাড়া হয়েছে। ফলস্বরূপ, কপার সালফেট সম্পূর্ণরূপে প্রতিক্রিয়া দেখায়নি, তবে শুধুমাত্র আংশিকভাবে।

আমরা অ্যানোডে নির্গত অক্সিজেনের পরিমাণ এবং ভর খুঁজে পাই:

ν(O 2) = V/V m = 1.12/22.4 = 0.05 mol,

m(O 2) = ν*M = 0.05*32 = 1.6 গ্রাম।

ফলস্বরূপ, তামা সালফেটের 0.1 মোল তড়িৎ বিশ্লেষণে প্রবেশ করেছে।

সমাধান বাম 0.4 মোল কপার সালফেট. একই সময়ে 9.8 গ্রাম ওজনের সালফিউরিক অ্যাসিডের 0.1 মোল গঠিত হয়েছিলএবং 0.1 মোল তামার অবক্ষয় (তামার ভর 6.4 গ্রাম).

এই ক্ষেত্রে, ইলেক্ট্রোলাইসিস m p-pa2 এর পরে প্রাপ্ত দ্রবণের ভর সমান:

m r-pa2 = 500 – 1.6 – 6.4 = 492 গ্রাম

ফলস্বরূপ দ্রবণ থেকে 98.4 গ্রাম ওজনের একটি অংশ নেওয়া হয়েছিল একই সময়ে, দ্রবীভূত পদার্থের পরিমাণ পরিবর্তিত হয়েছিল। কিন্তু তাদের ভর ভগ্নাংশ পরিবর্তিত হয়নি. তড়িৎ বিশ্লেষণের পর যে দ্রবণ থেকে যায় তাতে কপার সালফেট ω(CuSO 4) 2 এবং সালফিউরিক অ্যাসিড ω(H 2 SO 4) এর ভর ভগ্নাংশ রাখি:

m(CuSO 4) বিশ্রাম = ν*M = 0.4*160 = 64 গ্রাম

ω(CuSO 4) 2 = m(CuSO 4) 2 /*m সমাধান 2 = 64/492 = 0.13 = 13%

ω(H 2 SO 4) = m(H 2 SO 4)/*m সমাধান 2 = 9.8/492 = 0.02 = 2%

আসুন m р-ра3 = 98.4 গ্রাম ভরের একটি অংশে সালফিউরিক অ্যাসিডের ভর এবং পরিমাণ এবং কপার সালফেটের ভর খুঁজে বের করি, যা আমরা নির্বাচন করেছি:

m(CuSO 4) 3 = ω(CuSO 4) 2 *m সমাধান 3 = 0.13*98.4 = 12.79 গ্রাম

m(H 2 SO 4) 2 = ω(H 2 SO 4)*m সমাধান3 = 0.02*98.4 = 1.97 গ্রাম

ν(CuSO 4) = m/M = 12.79/160 = 0.08 mol

ν(H 2 SO 4) = m/M = 1.97/98 = 0.02 mol

তামার আয়নগুলিকে প্ররোচিত করতে, সোডিয়াম হাইড্রক্সাইডকে অবশ্যই দ্রবণে সালফিউরিক অ্যাসিড এবং কপার সালফেটের সাথে প্রতিক্রিয়া করতে হবে:

H 2 SO 4 + 2NaOH = Na 2 SO 4 + 2H 2 O

CuSO 4 + 2NaOH = Cu(OH) 2 + 2H 2 O

প্রথম বিক্রিয়াটি 0.04 mol সোডিয়াম হাইড্রক্সাইড গ্রাস করবে এবং দ্বিতীয় বিক্রিয়াটি 0.16 mol সোডিয়াম হাইড্রক্সাইড গ্রাস করবে। মোট 0.2 মোল সোডিয়াম হাইড্রক্সাইড প্রয়োজন। অথবা 8 গ্রাম বিশুদ্ধ NaOH, যা 20% দ্রবণের 40 গ্রাম এর সাথে মিলে যায়। সুতরাং, ইন্টারনেটে বিতরণ করা লিফলেটগুলিতে উত্তরটি কিছুটা ভুল।

অন্যান্য ইলেক্ট্রোলাইসিস সমস্যা:

2. একটি 40% কপার (II) নাইট্রেট দ্রবণের 282 গ্রাম ইলেক্ট্রোলাইসিস দ্রবণের ভর 40% সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড দ্রবণে 140 গ্রাম কমানোর পর বন্ধ হয়ে যায়। ফলস্বরূপ দ্রবণে ক্ষারের ভর ভগ্নাংশ নির্ণয় কর।

3. সিলভার (I) নাইট্রেটের 20% দ্রবণের 340 গ্রাম ইলেক্ট্রোলাইসিস করার সময়, অ্যানোডে 1.12 লিটার গ্যাস নির্গত হলে প্রক্রিয়াটি বন্ধ হয়ে যায়। 79.44 গ্রাম ওজনের একটি অংশ দ্রবণটির নির্বাচিত অংশ থেকে 10% সোডিয়াম ক্লোরাইড দ্রবণের ভর গণনা করুন।

4. 15% সোডিয়াম ক্লোরাইড দ্রবণের 312 গ্রাম ইলেক্ট্রোলাইসিস করার সময়, ক্যাথোডে 6.72 লিটার গ্যাস নির্গত হলে প্রক্রিয়াটি বন্ধ হয়ে যায়। 58.02 গ্রাম ওজনের একটি অংশ দ্রবণের নির্বাচিত অংশ থেকে হাইড্রক্সাইড আয়নগুলির সম্পূর্ণ বৃষ্টিপাতের জন্য প্রয়োজনীয় 20% দ্রবণ কপার (II) সালফেটের ভর গণনা করুন।

5. একটি 15% কপার (II) সালফেট দ্রবণের 640 গ্রাম ইলেক্ট্রোলাইসিস 20% সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড দ্রবণে 32 গ্রাম কমে যাওয়ার পর বন্ধ হয়ে যায়। ফলস্বরূপ দ্রবণে ক্ষারের ভর ভগ্নাংশ নির্ণয় কর।

6. যখন 18.75% কপার (II) ক্লোরাইড দ্রবণের 360 গ্রাম ইলেক্ট্রোলাইসিস করা হয়েছিল, তখন অ্যানোডে 4.48 লিটার গ্যাস নির্গত হলে প্রক্রিয়াটি বন্ধ হয়ে যায়। 22.2 গ্রাম ওজনের একটি অংশ দ্রবণের নির্বাচিত অংশ থেকে 20% সোডিয়াম হাইড্রক্সাইড দ্রবণের ভর গণনা করুন।

7. বেরিয়াম ক্লোরাইডের 10% দ্রবণের 624 গ্রাম ইলেক্ট্রোলাইসিস করার সময়, ক্যাথোডে 4.48 লিটার গ্যাস নির্গত হলে প্রক্রিয়াটি বন্ধ হয়ে যায়। দ্রবণ থেকে 91.41 গ্রাম ওজনের একটি অংশ নেওয়া হয়েছিল 10% সোডিয়াম কার্বনেট দ্রবণটির নির্বাচিত অংশ থেকে বেরিয়াম আয়নগুলির সম্পূর্ণ বৃষ্টিপাতের জন্য প্রয়োজনীয়।

8. কপার (II) সালফেটের 16% দ্রবণের 500 গ্রাম ইলেক্ট্রোলাইসিস করার সময়, অ্যানোডে 1.12 লিটার গ্যাস নির্গত হলে প্রক্রিয়াটি বন্ধ করুন। 10% সোডিয়াম কার্বনেট দ্রবণের 53 গ্রাম ফলস্বরূপ দ্রবণে যোগ করা হয়েছিল। ফলস্বরূপ দ্রবণে তামার (II) সালফেটের ভর ভগ্নাংশ নির্ণয় কর।

লবণের সূত্র এবং তার তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় জড় অ্যানোডে গঠিত পণ্যের মধ্যে একটি চিঠিপত্র স্থাপন করুন জলীয় দ্রবণ: একটি চিঠি দ্বারা নির্দেশিত প্রতিটি অবস্থানের জন্য, একটি সংখ্যা দ্বারা নির্দেশিত সংশ্লিষ্ট অবস্থান নির্বাচন করুন।

লবণের সূত্র		অ্যানোডে পণ্য

ক	খ	IN	জি

সমাধান।

একটি জড় অ্যানোডে লবণ, ক্ষার এবং অ্যাসিডের জলীয় দ্রবণগুলির তড়িৎ বিশ্লেষণের সময়:

জল নির্গত হয় এবং অক্সিজেন নির্গত হয় যদি এটি একটি অক্সিজেনযুক্ত অ্যাসিডের লবণ বা হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিডের লবণ হয়;

হাইড্রক্সাইড আয়ন নিঃসৃত হয় এবং অক্সিজেন নির্গত হয় যদি এটি একটি ক্ষার হয়;

লবণের মধ্যে থাকা অম্লীয় অবশিষ্টাংশগুলি নিঃসৃত হয় এবং সংশ্লিষ্ট সরল পদার্থটি নির্গত হয় যদি এটি একটি অক্সিজেন-মুক্ত অ্যাসিডের লবণ হয় (ব্যতীত)।

কার্বক্সিলিক অ্যাসিডের লবণের তড়িৎ বিশ্লেষণ প্রক্রিয়া একটি বিশেষ উপায়ে ঘটে।

উত্তর: 3534।

উত্তর: 3534

সূত্র: ইয়ানডেক্স: প্রশিক্ষণের কাজরসায়নে ইউনিফাইড স্টেট পরীক্ষা। বিকল্প 1।

একটি পদার্থের সূত্র এবং তার জলীয় দ্রবণের তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় ক্যাথোডে গঠিত পণ্যের মধ্যে একটি চিঠিপত্র স্থাপন করুন: একটি চিঠি দ্বারা নির্দেশিত প্রতিটি অবস্থানের জন্য, একটি সংখ্যা দ্বারা নির্দেশিত সংশ্লিষ্ট অবস্থান নির্বাচন করুন।

পদার্থের সূত্র		ইলেক্ট্রোলাইসিস পণ্য, ক্যাথোডে গঠিত

আপনার উত্তরে সংখ্যাগুলি লিখুন, অক্ষরগুলির সাথে সঙ্গতিপূর্ণ ক্রমে সাজিয়ে রাখুন:

ক	খ	IN	জি

সমাধান।

ক্যাথোডে জলীয় লবণের দ্রবণগুলির তড়িৎ বিশ্লেষণের সময়, নিম্নলিখিতগুলি প্রকাশিত হয়:

হাইড্রোজেন, যদি এটি অ্যালুমিনিয়ামের বাম দিকে ধাতব ভোল্টেজের সিরিজে দাঁড়িয়ে থাকা একটি ধাতুর লবণ হয়;

ধাতু, যদি এটি হাইড্রোজেনের ডানদিকে ধাতব ভোল্টেজের সিরিজে দাঁড়িয়ে থাকা একটি ধাতুর লবণ হয়;

ধাতু এবং হাইড্রোজেন, যদি এটি একটি ধাতুর লবণ হয় যা অ্যালুমিনিয়াম এবং হাইড্রোজেনের মধ্যে ধাতব ভোল্টেজের সিরিজে থাকে।

উত্তর: 3511।

উত্তর: 3511

সূত্র: ইয়ানডেক্স: প্রশিক্ষণ ইউনিফাইড স্টেট পরীক্ষার কাজরসায়নে বিকল্প 2।

লবণের সূত্র এবং তার জলীয় দ্রবণের তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় জড় অ্যানোডে গঠিত পণ্যের মধ্যে একটি চিঠিপত্র স্থাপন করুন: একটি অক্ষর দ্বারা নির্দেশিত প্রতিটি অবস্থানের জন্য, একটি সংখ্যা দ্বারা নির্দেশিত সংশ্লিষ্ট অবস্থানটি নির্বাচন করুন।

লবণের সূত্র		অ্যানোডে পণ্য

আপনার উত্তরে সংখ্যাগুলি লিখুন, অক্ষরগুলির সাথে সঙ্গতিপূর্ণ ক্রমে সাজিয়ে রাখুন:

ক	খ	IN	জি

সমাধান।

অক্সিজেনযুক্ত অ্যাসিড এবং ফ্লোরাইডের লবণের জলীয় দ্রবণের তড়িৎ বিশ্লেষণের সময়, জল থেকে অক্সিজেন জারিত হয়, তাই অ্যানোডে অক্সিজেন নির্গত হয়। অক্সিজেন-মুক্ত অ্যাসিডের জলীয় দ্রবণগুলির তড়িৎ বিশ্লেষণের সময়, অ্যাসিডের অবশিষ্টাংশ অক্সিডাইজ করা হয়।

উত্তর: 4436।

উত্তর: 4436

একটি পদার্থের সূত্র এবং এই পদার্থের জলীয় দ্রবণের তড়িৎ বিশ্লেষণের ফলে একটি নিষ্ক্রিয় অ্যানোডে গঠিত পণ্যের মধ্যে একটি চিঠিপত্র স্থাপন করুন: একটি অক্ষর দ্বারা নির্দেশিত প্রতিটি অবস্থানের জন্য, একটি সংখ্যা দ্বারা নির্দেশিত সংশ্লিষ্ট অবস্থান নির্বাচন করুন।

পদার্থের সূত্র	অ্যানোডে পণ্য
	2) সালফার অক্সাইড (IV) 3) কার্বন মনোক্সাইড (IV) 5) অক্সিজেন 6) নাইট্রিক অক্সাইড (IV)

আপনার উত্তরে সংখ্যাগুলি লিখুন, অক্ষরগুলির সাথে সঙ্গতিপূর্ণ ক্রমে সাজিয়ে রাখুন:

ক	খ	IN	জি

তড়িৎ বিশ্লেষণ কি? এই প্রশ্নের উত্তর আরও সহজভাবে বোঝার জন্য, আসুন কোন ডিসি উৎস কল্পনা করা যাক। প্রতিটি DC উত্সের জন্য আপনি সর্বদা একটি ইতিবাচক এবং একটি নেতিবাচক মেরু খুঁজে পেতে পারেন:

আসুন দুটি রাসায়নিকভাবে প্রতিরোধী বৈদ্যুতিক পরিবাহী প্লেটের সাথে সংযোগ করি, যেটিকে আমরা ইলেক্ট্রোড বলব। আমরা ধনাত্মক মেরুতে সংযুক্ত প্লেটটিকে একটি অ্যানোড এবং ঋণাত্মক মেরুকে ক্যাথোড বলব:

সোডিয়াম ক্লোরাইড হল একটি ইলেক্ট্রোলাইট;

NaCl = Na + + Cl −

স্পষ্টতই, নেতিবাচক চার্জযুক্ত ক্লোরিন আয়নগুলি ধনাত্মক চার্জযুক্ত ইলেক্ট্রোড - অ্যানোডে যাবে এবং ধনাত্মক চার্জযুক্ত Na + ক্যাশনগুলি নেতিবাচক চার্জযুক্ত ইলেক্ট্রোডে যাবে - ক্যাথোডে। এর ফলস্বরূপ, Na + cations এবং Cl − anions উভয়ই নিঃসৃত হবে, অর্থাৎ তারা নিরপেক্ষ পরমাণুতে পরিণত হবে। Na + আয়নের ক্ষেত্রে ইলেকট্রন অর্জনের মাধ্যমে এবং Cl − আয়নের ক্ষেত্রে ইলেকট্রন হারানোর মাধ্যমে স্রাব ঘটে। অর্থাৎ, প্রক্রিয়াটি ক্যাথোডে ঘটে:

Na + + 1e − = Na 0 ,

এবং অ্যানোডে:

Cl − 1e − = Cl

যেহেতু প্রতিটি ক্লোরিন পরমাণুর একটি জোড়াবিহীন ইলেকট্রন থাকে, তাই তাদের একক অস্তিত্ব অসুবিধাজনক এবং ক্লোরিন পরমাণু দুটি ক্লোরিন পরমাণুর একটি অণুতে একত্রিত হয়:

Сl∙ + ∙Cl = Cl 2

এইভাবে, মোট, অ্যানোডে ঘটমান প্রক্রিয়াটি আরও সঠিকভাবে নিম্নরূপ লেখা হয়েছে:

2Cl − − 2e − = Cl 2

অর্থাৎ, আমাদের আছে:

ক্যাথোড: Na + + 1e − = Na 0

অ্যানোড: 2Cl − − 2e − = Cl 2

আসুন বৈদ্যুতিন ভারসাম্য যোগ করা যাক:

Na + + 1e − = Na 0 |∙2

2Cl − − 2e − = Cl 2 |∙1<

উভয় সমীকরণের বাম এবং ডান দিক যোগ করা যাক অর্ধ-প্রতিক্রিয়া, আমরা পাই:

2Na + + 2e − + 2Cl − 2e − = 2Na 0 + Cl 2

বীজগণিতের মতোই দুটি ইলেকট্রন কমিয়ে ফেলি, এবং আমরা তড়িৎ বিশ্লেষণের আয়নিক সমীকরণ পাই:

2NaCl (তরল) => 2Na + Cl 2

উপরে বিবেচনা করা কেসটি একটি তাত্ত্বিক দৃষ্টিকোণ থেকে সবচেয়ে সহজ, যেহেতু সোডিয়াম ক্লোরাইড গলানোর সময় ধনাত্মক চার্জযুক্ত আয়নগুলির মধ্যে শুধুমাত্র সোডিয়াম আয়ন ছিল এবং নেতিবাচকগুলির মধ্যে শুধুমাত্র ক্লোরিন আয়ন ছিল।

অন্য কথায়, ক্যাথোড এবং অ্যানোডের জন্য Na + cations বা Cl − anions এর "প্রতিযোগী" ছিল না।

কি ঘটবে, উদাহরণস্বরূপ, যদি গলিত সোডিয়াম ক্লোরাইডের পরিবর্তে, তার জলীয় দ্রবণের মধ্য দিয়ে একটি কারেন্ট প্রবাহিত হয়? এই ক্ষেত্রে সোডিয়াম ক্লোরাইডের বিয়োজনও পরিলক্ষিত হয়, তবে জলীয় দ্রবণে ধাতব সোডিয়াম গঠন অসম্ভব হয়ে পড়ে। সর্বোপরি, আমরা জানি যে সোডিয়াম, ক্ষারীয় ধাতুগুলির একটি প্রতিনিধি, একটি অত্যন্ত সক্রিয় ধাতু যা জলের সাথে খুব হিংস্রভাবে প্রতিক্রিয়া করে। যদি এমন পরিস্থিতিতে সোডিয়াম কমানো সম্ভব না হয়, তাহলে ক্যাথোডে কী কমানো হবে?

জলের অণুর গঠন মনে রাখা যাক। এটি একটি ডাইপোল, অর্থাৎ এতে নেতিবাচক এবং ইতিবাচক মেরু রয়েছে:

এই সম্পত্তির জন্য ধন্যবাদ যে এটি ক্যাথোডের পৃষ্ঠ এবং অ্যানোডের পৃষ্ঠ উভয়ই "লাঠি" করতে সক্ষম:

এই ক্ষেত্রে, নিম্নলিখিত প্রক্রিয়াগুলি ঘটতে পারে:

2H 2 O + 2e − = 2OH − + H 2

2H 2 O – 4e − = O 2 + 4H +

এইভাবে, দেখা যাচ্ছে যে আমরা যদি যেকোন ইলেক্ট্রোলাইটের সমাধান বিবেচনা করি, আমরা দেখতে পাব যে ইলেক্ট্রোলাইটের বিচ্ছিন্নতার সময় গঠিত ক্যাটেশন এবং অ্যানয়নগুলি ক্যাথোডে হ্রাস এবং অ্যানোডে অক্সিডেশনের জন্য জলের অণুর সাথে প্রতিযোগিতা করে।

তাহলে ক্যাথোড এবং অ্যানোডে কী প্রক্রিয়া ঘটবে? ইলেক্ট্রোলাইট ডিসোসিয়েশন বা জলের অণুগুলির অক্সিডেশন/কমানোর সময় গঠিত আয়নগুলির স্রাব? অথবা সম্ভবত এই সমস্ত প্রক্রিয়া একই সাথে ঘটবে?

ইলেক্ট্রোলাইটের ধরণের উপর নির্ভর করে, এর জলীয় দ্রবণের ইলেক্ট্রোলাইসিসের সময় বিভিন্ন পরিস্থিতি সম্ভব। উদাহরণস্বরূপ, ক্ষার, ক্ষারীয় আর্থ ধাতু, অ্যালুমিনিয়াম এবং ম্যাগনেসিয়ামের ক্যাশনগুলি কেবলমাত্র কমানো যায় না জলজ পরিবেশ, যেহেতু তারা হ্রাস করা হয়, যথাক্রমে ক্ষার, ক্ষারীয় আর্থ ধাতু, অ্যালুমিনিয়াম বা ম্যাগনেসিয়াম পাওয়া উচিত, যেমন ধাতু যা জলের সাথে বিক্রিয়া করে।

এই ক্ষেত্রে, শুধুমাত্র ক্যাথোডে জলের অণু হ্রাস করা সম্ভব।

নিম্নলিখিত নীতিগুলি অনুসরণ করে আপনি মনে রাখতে পারেন যে কোনও ইলেক্ট্রোলাইটের দ্রবণের তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় ক্যাথোডে কী প্রক্রিয়া ঘটবে:

1) যদি ইলেক্ট্রোলাইটে একটি ধাতব ক্যাটেশন থাকে, যা একটি মুক্ত অবস্থায় স্বাভাবিক অবস্থায় জলের সাথে বিক্রিয়া করে, প্রক্রিয়াটি ক্যাথোডে ঘটে:

2H 2 O + 2e − = 2OH − + H 2

এটি আল কার্যকলাপ সিরিজের শুরুতে অবস্থিত ধাতুগুলির ক্ষেত্রে প্রযোজ্য, অন্তর্ভুক্ত।

2) যদি ইলেক্ট্রোলাইটে একটি ধাতব ক্যাটেশন থাকে, যা তার মুক্ত আকারে জলের সাথে বিক্রিয়া করে না, কিন্তু নন-অক্সিডাইজিং অ্যাসিডের সাথে বিক্রিয়া করে, দুটি প্রক্রিয়া একই সাথে ঘটবে, ধাতব ক্যাটেশন এবং জলের অণুগুলির হ্রাস উভয়ই:

Me n+ + ne = Me 0

এই ধাতুগুলির মধ্যে রয়েছে অ্যাক্টিভিটি সিরিজের আল এবং এইচ এর মধ্যে অবস্থিত ধাতুগুলি।

3) যদি ইলেক্ট্রোলাইটে হাইড্রোজেন ক্যাটেশন (অ্যাসিড) বা ধাতব ক্যাটেশন থাকে যা অক্সিডাইজিং অ্যাসিডের সাথে বিক্রিয়া করে না, তবে শুধুমাত্র ইলেক্ট্রোলাইট ক্যাটেশন কমে যায়:

2Н + + 2е − = Н 2 – অ্যাসিডের ক্ষেত্রে

Me n + + ne = Me 0 – লবণের ক্ষেত্রে

অ্যানোডে, এদিকে, পরিস্থিতি নিম্নরূপ:

1) যদি ইলেক্ট্রোলাইটে অক্সিজেন-মুক্ত অ্যাসিডিক অবশিষ্টাংশের আয়ন থাকে (F − ব্যতীত), তবে তাদের অক্সিডেশন প্রক্রিয়াটি অ্যানোডে ঘটে থাকে জলের অণুগুলিকে জারণ করা হয় না। যেমন:

2Сl − − 2e = Cl 2

S 2- − 2e = S o

ফ্লোরাইড আয়নগুলি অ্যানোডে জারিত হয় না কারণ ফ্লোরিন জলীয় দ্রবণে গঠন করতে সক্ষম হয় না (জলের সাথে বিক্রিয়া করে)

2) যদি ইলেক্ট্রোলাইটে হাইড্রক্সাইড আয়ন (ক্ষার) থাকে, তবে সেগুলি জলের অণুর পরিবর্তে জারিত হয়:

4OH − − 4e − = 2H 2 O + O 2

3) যদি ইলেক্ট্রোলাইটে একটি অক্সিজেনযুক্ত অ্যাসিড অবশিষ্টাংশ থাকে (জৈব অ্যাসিডের অবশিষ্টাংশ বাদে) বা একটি ফ্লোরাইড আয়ন (F −), জলের অণুগুলির জারণ প্রক্রিয়াটি অ্যানোডে ঘটে:

2H 2 O – 4e − = O 2 + 4H +

4) অ্যানোডে কার্বক্সিলিক অ্যাসিডের অ্যাসিডিক অবশিষ্টাংশের ক্ষেত্রে, প্রক্রিয়াটি ঘটে:

2RCOO − − 2e − = R-R + 2CO 2

আসুন বিভিন্ন পরিস্থিতিতে ইলেক্ট্রোলাইসিস সমীকরণ লেখার অনুশীলন করি:

উদাহরণ নং 1

দস্তা ক্লোরাইড গলানোর তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় ক্যাথোড এবং অ্যানোডে ঘটে যাওয়া প্রক্রিয়াগুলির সমীকরণগুলি লিখুন, সেইসাথে তড়িৎ বিশ্লেষণের জন্য সাধারণ সমীকরণগুলি লিখুন।

সমাধান

যখন দস্তা ক্লোরাইড গলে যায়, তখন এটি বিচ্ছিন্ন হয়:

ZnCl 2 = Zn 2+ + 2Cl −

এর পরে, আপনাকে এই বিষয়টির দিকে মনোযোগ দিতে হবে যে এটি দস্তা ক্লোরাইড গলিত যা তড়িৎ বিশ্লেষণের মধ্য দিয়ে যায়, জলীয় দ্রবণ নয়। অন্য কথায়, বিকল্প ব্যতীত, ক্যাথোডে শুধুমাত্র জিঙ্ক ক্যাশনের হ্রাস ঘটতে পারে এবং অ্যানোডে ক্লোরাইড আয়নগুলির জারণ ঘটতে পারে কারণ জলের অণু নেই:

ক্যাথোড: Zn 2+ + 2e − = Zn 0 |∙1

অ্যানোড: 2Cl − − 2e − = Cl 2 |∙1

ZnCl 2 = Zn + Cl 2

উদাহরণ নং 2

জিঙ্ক ক্লোরাইডের জলীয় দ্রবণের তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় ক্যাথোড এবং অ্যানোডে ঘটে যাওয়া প্রক্রিয়াগুলির সমীকরণগুলি লিখুন, সেইসাথে তড়িৎ বিশ্লেষণের জন্য সাধারণ সমীকরণগুলি লিখুন।

যেহেতু এই ক্ষেত্রে, একটি জলীয় দ্রবণ ইলেক্ট্রোলাইসিসের শিকার হয়, তারপরে, তাত্ত্বিকভাবে, জলের অণুগুলি তড়িৎ বিশ্লেষণে অংশ নিতে পারে। যেহেতু দস্তা আল এবং এইচ এর মধ্যে কার্যকলাপ সিরিজে অবস্থিত, এর মানে হল যে ক্যাথোডে জিঙ্ক ক্যাটেশন এবং জলের অণু উভয়ই হ্রাস পাবে।

2H 2 O + 2e − = 2OH − + H 2

Zn 2+ + 2e − = Zn 0

ক্লোরাইড আয়ন হল অক্সিজেন-মুক্ত অ্যাসিড HCl-এর অম্লীয় অবশিষ্টাংশ, তাই, অ্যানোডে অক্সিডেশনের প্রতিযোগিতায়, ক্লোরাইড আয়ন জলের অণুর উপর "জয়" করে:

2Cl − − 2e − = Cl 2

এই বিশেষ ক্ষেত্রে, সামগ্রিক ইলেক্ট্রোলাইসিস সমীকরণটি লেখা অসম্ভব, কারণ ক্যাথোডে নির্গত হাইড্রোজেন এবং জিঙ্কের মধ্যে সম্পর্ক অজানা।

উদাহরণ নং 3

তামা নাইট্রেটের জলীয় দ্রবণের তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় ক্যাথোড এবং অ্যানোডে ঘটে যাওয়া প্রক্রিয়াগুলির সমীকরণগুলি লিখুন, সেইসাথে তড়িৎ বিশ্লেষণের জন্য সাধারণ সমীকরণগুলি লিখুন।

দ্রবণে কপার নাইট্রেট একটি বিচ্ছিন্ন অবস্থায় রয়েছে:

Cu(NO 3) 2 = Cu 2+ + 2NO 3 −

তামা হাইড্রোজেনের ডানদিকে অ্যাক্টিভিটি সিরিজে রয়েছে, অর্থাৎ, ক্যাথোডে তামার ক্যাশনগুলি হ্রাস পাবে:

Cu 2+ + 2e − = Cu 0

নাইট্রেট আয়ন NO 3 − হল একটি অক্সিজেন-ধারণকারী অ্যাসিডিক অবশিষ্টাংশ, যার অর্থ হল অ্যানোডে অক্সিডেশনে, নাইট্রেট আয়নগুলি জলের অণুর সাথে প্রতিযোগিতায় "হারায়":

2H 2 O – 4e − = O 2 + 4H +

এইভাবে:

ক্যাথোড: Cu 2+ + 2e − = Cu 0 |∙2

2Cu 2+ + 2H 2 O = 2Cu 0 + O 2 + 4H +

ফলস্বরূপ সমীকরণটি তড়িৎ বিশ্লেষণের আয়নিক সমীকরণ। ইলেক্ট্রোলাইসিসের জন্য সম্পূর্ণ আণবিক সমীকরণ পেতে, আপনাকে কাউন্টারিয়ন হিসাবে ফলস্বরূপ আয়নিক সমীকরণের বাম এবং ডান দিকে 4টি নাইট্রেট আয়ন যোগ করতে হবে। তারপর আমরা পাই:

2Cu(NO 3) 2 + 2H 2 O = 2Cu 0 + O 2 + 4HNO 3

উদাহরণ নং 4

পটাসিয়াম অ্যাসিটেটের জলীয় দ্রবণের তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় ক্যাথোড এবং অ্যানোডে ঘটে যাওয়া প্রক্রিয়াগুলির জন্য সমীকরণগুলি লিখুন, সেইসাথে তড়িৎ বিশ্লেষণের জন্য সাধারণ সমীকরণগুলি লিখুন।

সমাধান:

একটি জলীয় দ্রবণে পটাসিয়াম অ্যাসিটেট পটাসিয়াম ক্যাটেশন এবং অ্যাসিটেট আয়নে বিচ্ছিন্ন হয়:

CH 3 কুক = CH 3 COO − + K +

পটাসিয়াম একটি ক্ষারীয় ধাতু, যেমন একেবারে শুরুতে ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ভোল্টেজ সিরিজে রয়েছে। এর অর্থ হল এর ক্যাশনগুলি ক্যাথোডে স্রাব করতে সক্ষম নয়। পরিবর্তে, জলের অণুগুলি পুনরুদ্ধার করা হবে:

2H 2 O + 2e − = 2OH − + H 2

উপরে উল্লিখিত হিসাবে, কার্বক্সিলিক অ্যাসিডের অম্লীয় অবশিষ্টাংশগুলি অ্যানোডে জলের অণুর সাথে জারণের প্রতিযোগিতায় "জয়" করে:

2CH 3 COO − − 2e − = CH 3 −CH 3 + 2CO 2

এইভাবে, বৈদ্যুতিন ভারসাম্যকে সংক্ষিপ্ত করে এবং ক্যাথোড এবং অ্যানোডে অর্ধ-প্রতিক্রিয়ার দুটি সমীকরণ যোগ করে, আমরা পাই:

ক্যাথোড: 2H 2 O + 2e − = 2OH − + H 2 |∙1

অ্যানোড: 2CH 3 COO − − 2e − = CH 3 −CH 3 + 2CO 2 |∙1

2H 2 O + 2CH 3 COO − = 2OH − + H 2 + CH 3 −CH 3 + 2CO 2

আমরা পেয়েছি সম্পূর্ণ সমীকরণআয়নিক আকারে তড়িৎ বিশ্লেষণ। সমীকরণের বাম এবং ডান দিকে দুটি পটাসিয়াম আয়ন যোগ করে এবং কাউন্টারিয়নগুলির সাথে যুক্ত করে, আমরা আণবিক আকারে সম্পূর্ণ ইলেক্ট্রোলাইসিস সমীকরণ পাই:

2H 2 O + 2CH 3 COOK = 2KOH + H 2 + CH 3 −CH 3 + 2CO 2

উদাহরণ নং 5

সালফিউরিক অ্যাসিডের জলীয় দ্রবণের তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় ক্যাথোড এবং অ্যানোডে ঘটে যাওয়া প্রক্রিয়াগুলির সমীকরণগুলি লিখুন, সেইসাথে তড়িৎ বিশ্লেষণের জন্য সাধারণ সমীকরণগুলি লিখুন।

সালফিউরিক এসিডহাইড্রোজেন ক্যাটেশন এবং সালফেট আয়নে বিচ্ছিন্ন হয়:

H 2 SO 4 = 2H + + SO 4 2-

ক্যাথোডে, হাইড্রোজেন ক্যাটেশন H + হ্রাস ঘটবে এবং অ্যানোডে, জলের অণুগুলির জারণ ঘটবে, যেহেতু সালফেট আয়নগুলি অক্সিজেনযুক্ত অ্যাসিডিক অবশিষ্টাংশ:

ক্যাথোড: 2Н + + 2e − = H 2 |∙2

অ্যানোড: 2H 2 O – 4e − = O 2 + 4H + |∙1

4H + + 2H 2 O = 2H 2 + O 2 + 4H +

সমীকরণের বাম এবং ডান এবং বাম দিকে হাইড্রোজেন আয়নগুলি হ্রাস করে, আমরা সালফিউরিক অ্যাসিডের জলীয় দ্রবণের তড়িৎ বিশ্লেষণের সমীকরণটি পাই:

2H 2 O = 2H 2 + O 2

আপনি দেখতে পাচ্ছেন, সালফিউরিক অ্যাসিডের জলীয় দ্রবণের তড়িৎ বিশ্লেষণ পানির তড়িৎ বিশ্লেষণে নেমে আসে।

উদাহরণ নং 6

সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইডের জলীয় দ্রবণের তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় ক্যাথোড এবং অ্যানোডে সংঘটিত প্রক্রিয়াগুলির জন্য সমীকরণগুলি লিখুন, সেইসাথে তড়িৎ বিশ্লেষণের জন্য সাধারণ সমীকরণগুলি লিখুন।

সোডিয়াম হাইড্রক্সাইডের বিচ্ছেদ:

NaOH = Na + + OH −

ক্যাথোডে শুধুমাত্র জলের অণুগুলি হ্রাস পাবে, যেহেতু সোডিয়াম একটি অত্যন্ত সক্রিয় ধাতু, এবং অ্যানোডে শুধুমাত্র হাইড্রক্সাইড আয়ন:

ক্যাথোড: 2H 2 O + 2e − = 2OH − + H 2 |∙2

অ্যানোড: 4OH − − 4e − = O 2 + 2H 2 O |∙1

4H 2 O + 4OH − = 4OH − + 2H 2 + O 2 + 2H 2 O

আসুন বাম এবং ডানে দুটি জলের অণু এবং 4টি হাইড্রোক্সাইড আয়ন কমানো যাক এবং এই সিদ্ধান্তে উপনীত হই যে, সালফিউরিক অ্যাসিডের ক্ষেত্রে, সোডিয়াম হাইড্রক্সাইডের জলীয় দ্রবণের ইলেক্ট্রোলাইসিস জলের তড়িৎ বিশ্লেষণে হ্রাস পায়।