5.0A বিদ্যুৎ 5.0 min ধরে CuSO₄ দ্রবণে প্রবাহিত করলে ক্যাথডে কি পরিমান Cu সঞ্চিত হবে?

প্রশ্ন:

5.0A বিদ্যুৎ 5.0 min ধরে CuSO₄ দ্রবণে প্রবাহিত করলে ক্যাথডে কি পরিমান Cu সঞ্চিত হবে?

উত্তর:

0.49g

ব্যাখ্যা:

প্রথমে, বিদ্যুতের প্রবাহের সময়, চার্জের মোট পরিমাণ নির্ণয় করা প্রয়োজন। চার্জ (Q) নির্ণয় করতে হবে:

Q = I × t

এখানে, I = 5.0 অ্যাম্পিয়ার, t = 5.0 মিনিট = 5.0 × 60 = 300 সেকেন্ড।

Q = 5.0 A × 300 s = 1500 কুলম্ব (C)

প্রতিটি Cu আয়ন (Cu²⁺) কে ধাতুতে রূপান্তরিত করতে, 2টি ইলেকট্রনের প্রয়োজন। অর্থাৎ, 1 মৌলিক Cu এর জন্য 2 কুলম্ব চার্জের প্রয়োজন।

অতএব, সঞ্চিত Cu এর পরিমাণ, m, নির্ণয় করতে পারি:

m = (Q × M) / (z × F)

এখানে,

• Q = 1500 C
• M (Cu এর পারমাণবিক ভর) = 63.55 g/mol
• z (অন্যতম ইলেকট্রনের সংখ্যা) = 2
• F (ফ্যারাডে সংখ্যা) ≈ 96485 C/mol

অতএব,

m = (1500 C × 63.55 g/mol) / (2 × 96485 C/mol)

সরলীকরণ করলে,

m ≈ (1500 × 63.55) / (192970)

m ≈ 95475 / 192970 ≈ 0.494 g

এটি কাছাকাছি মান, তাই সঠিক উত্তরে বলা হয় 0.49g।