Madhyamik Physical Science Suggestion 2027 (Wbbse Class 10)(তড়িৎপ্রবাহ ও রাসায়নিক বিক্রিয়া)
Madhyamik Physical Science Suggestion (WBBSE Class 10)
পশ্চিমবঙ্গ মধ্যশিক্ষা পর্ষদের (WBBSE) মাধ্যমিক পরীক্ষার্থীদের জন্য দশম শ্রেণির ভৌতবিজ্ঞান বিষয়ের অষ্টম অধ্যায়ের তৃতীয় পরিচ্ছেদ "তড়িৎপ্রবাহ ও রাসায়নিক বিক্রিয়া"-র সম্পূর্ণ গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্নাবলি এবং উত্তর নিচে দেওয়া হলো[span_1](start_span)[span_1](end_span)।
দশম ভৌতবিজ্ঞান: অষ্টম অধ্যায় (তৃতীয় পরিচ্ছেদ) — তড়িৎপ্রবাহ ও রাসায়নিক বিক্রিয়া
তড়িৎবিশ্লেষণ প্রক্রিয়া, তীব্র ও মৃদু তড়িৎবিশ্লেষ্য পদার্থ, জলের তড়িৎবিশ্লেষণ, কপার বিশোধন, অ্যানোড মাড, এবং তড়িৎলেপন সংক্রান্ত সমস্ত গুরুত্বপূর্ণ MCQ, অতিসংক্ষিপ্ত, ২ ও ৫ নম্বরের প্রশ্নাবলি নিচে প্রস্তুত করা হলো[span_2](start_span)[span_2](end_span)।
সেরা প্রস্তুতি নির্দেশিকা: তড়িৎবিশ্লেষণের সময় ক্যাথোড ও অ্যানোডের বিক্রিয়া (জারণ-বিজারণ), বিভিন্ন ধাতুর ওপর তড়িৎলেপনে ব্যবহৃত তড়িৎবিশ্লেষ্য ও তড়িৎদ্বার, অ্যানোড মাডের উপাদান এবং তড়িৎবিশ্লেষণের ব্যাবহারিক প্রয়োগগুলি বিশেষ গুরুত্ব দিয়ে অনুশীলন করুন[span_3](start_span)[span_3](end_span)।।
অষ্টম অধ্যায় (তৃতীয় পরিচ্ছেদ) — তড়িৎপ্রবাহ ও রাসায়নিক বিক্রিয়া
১. তড়িৎ বিশ্লেষণ প্রকৃতপক্ষে জারণ-বিজারণ বিক্রিয়া[span_35](start_span)[span_35](end_span)।।
২. একটি নিষ্ক্রিয় তড়িৎদ্বারের উদাহরণ হল প্লাটিনাম (বা গ্রাফাইট)[span_36](start_span)[span_36](end_span)।।
৩. তড়িৎ লেপনের সময় অল্পমাত্রায় তড়িৎপ্রবাহ বেশি সময় ধরে চালনা করা উচিত[span_37](start_span)[span_37](end_span)।।
৪. তড়িৎ বিশ্লেষণের জন্য সর্বদা সমপ্রবাহ (DC) তড়িৎ ব্যবহার করা অত্যাবশ্যক[span_38](start_span)[span_38](end_span)।।
৫. সিলভারের প্রলেপ দিতে ব্যবহৃত তড়িৎ বিশ্লেষ্যটি হল পটাশিয়াম আর্জেন্টোসায়ানাইড[span_39](start_span)[span_39](end_span)।।
১. টিনের চামচের উপর রুপোর প্রলেপ দেওয়ার সময় অ্যানোড রূপে ব্যবহার করা হয় রুপোর দণ্ড[span_41](start_span)[span_41](end_span)। — সত্য[span_42](start_span)[span_42](end_span)
২. একটি তড়িৎ-অবিশ্লেষ্য পদার্থ হল গ্লবার লবণ[span_43](start_span)[span_43](end_span)। — মিথ্যা[span_44](start_span)[span_44](end_span)
৩. তড়িৎলেপনের সময় অ্যানোড ক্ষয়প্রাপ্ত হয়[span_45](start_span)[span_45](end_span)। — সত্য[span_46](start_span)[span_46](end_span)
৪. একটি সক্রিয় তড়িৎদ্বারের উদাহরণ হল প্লাটিনাম[span_47](start_span)[span_47](end_span)। — মিথ্যা (প্লাটিনাম নিষ্ক্রিয় তড়িৎদ্বার)[span_48](start_span)[span_48](end_span)
৫. তড়িৎ বিশ্লেষণে সমপ্রবাহ (DC) তড়িৎ ব্যবহৃত হয়[span_49](start_span)[span_49](end_span)। — সত্য[span_50](start_span)[span_50](end_span)
| 'অ' স্তম্ভ | 'আ' স্তম্ভ |
|---|---|
| 1. তড়িৎ লেপনের উদ্দেশ্য | (c) স্থায়িত্ব ও সৌন্দর্য বৃদ্ধি |
| 2. তড়িৎ বিশ্লেষণে প্রস্তুত নয় | (a) জিংক |
| 3. কঠিন অবস্থায় তড়িৎ পরিবহণ করে না | (d) বরফ |
| 4. তড়িৎ অবিশ্লেষ্য পদার্থ | (b) কার্বন টেট্রাক্লোরাইড |
| 'অ' স্তম্ভ | 'আ' স্তম্ভ |
|---|---|
| 1. অজৈব তড়িৎ-অবিশ্লেষ্য পদার্থ | (c) SiO₂ (সিলিকা) |
| 2. নিষ্ক্রিয় তড়িৎদ্বার | (a) প্লাটিনাম |
| 3. তড়িৎ বিশ্লেষণ প্রক্রিয়া | (d) জারণ-বিজারণ বিক্রিয়া |
| 4. অধাতব ক্যাটায়ন | (b) NH₄⁺ |
উত্তর: যে প্রক্রিয়ায় কোনো তড়িৎবিশ্লেষ্য পদার্থ গলিত অবস্থায় বা উপযুক্ত দ্রাবকে দ্রবীভূত অবস্থায় থাকলে, তার মধ্য দিয়ে সমপ্রবাহ (DC) তড়িৎ পাঠালে পদার্থটি রাসায়নিকভাবে বিয়োজিত হয়ে সম্পূর্ণ নতুন ধর্মবিশিষ্ট পদার্থ উৎপন্ন করে, তাকে তড়িৎ বিশ্লেষণ বলে[span_97](start_span)[span_97](end_span)।।
উদাহরণ: গলিত সোডিয়াম ক্লোরাইডের (NaCl) মধ্য দিয়ে তড়িৎ চালনা করলে ক্যাথোডে সোডিয়াম ধাতু (Na) এবং অ্যানোডে ক্লোরিন গ্যাস (Cl₂) উৎপন্ন হয়[span_98](start_span)[span_98](end_span)।।
উত্তর: তড়িৎবিশ্লেষণ প্রক্রিয়ার সাহায্যে অপেক্ষাকৃত বেশি সক্রিয় ধাতু বা ধাতুসংকরের তৈরি কোনো বস্তুর ওপর (যেমন লোহা, তামা, ব্রাস) পরিবেশের ক্ষতিকর প্রভাব থেকে রক্ষা করতে বা সৌন্দর্য বৃদ্ধির উদ্দেশ্যে অপেক্ষাকৃত কম সক্রিয় কোনো উৎকৃষ্ট ধাতুর (যেমন সোনা, রুপো, নিকেল, ক্রোমিয়াম) পাতলা সুষম প্রলেপ দেওয়ার পদ্ধতিকে তড়িৎলেপন (Electroplating) বলে[span_100](start_span)[span_100](end_span)।।
উত্তর: তড়িৎলেপনের প্রধান উদ্দেশ্যগুলি নিম্নরূপ—[span_102](start_span)[span_102](end_span)
(i) আবহাওয়া ও ক্ষয় থেকে রক্ষা: লোহা বা তামার তৈরি বস্তুকে বাতাস, জলীয় বাষ্প ও মরচে পড়ার হাত থেকে রক্ষা করতে জিংক, টিন বা নিকেলের প্রলেপ দেওয়া হয়[span_103](start_span)[span_103](end_span)।।
(ii) সৌন্দর্য ও আকর্ষণ বৃদ্ধি: পিতল, তামা বা রুপোর তৈরি গয়না ও তৈজসপত্রের ওপর সোনা বা রুপোর প্রলেপ দিয়ে সেগুলিকে দৃষ্টিনন্দন ও আকর্ষণীয় করা হয়[span_104](start_span)[span_104](end_span)।।
(iii) ধাতব বস্তুর পৃষ্ঠতলকে অধিক দৃঢ় ও ঘর্ষণজনিত ক্ষয়রোধী করা[span_105](start_span)[span_105](end_span)।।
উত্তর: তড়িৎবিশ্লেষণের সময় দ্রবণে উপস্থিত ধনাত্মক ক্যাটায়নগুলি ক্যাথোডে গিয়ে ইলেকট্রন গ্রহণ করে নিস্তড়িৎ পরমাণুতে পরিণত হয়[span_107](start_span)[span_107](end_span)। ইলেকট্রন গ্রহণ যেহেতু বিজারণ, তাই ক্যাথোডে সর্বদা বিজারণ ঘটে[span_108](start_span)[span_108](end_span)।।
অন্যদিকে, ঋণাত্মক অ্যানায়নগুলি অ্যানোডে গিয়ে ইলেকট্রন বর্জন করে নিস্তড়িৎ পরমাণুতে পরিণত হয়[span_109](start_span)[span_109](end_span)। ইলেকট্রন বর্জন যেহেতু জারণ, তাই অ্যানোডে সর্বদা জারণ ঘটে[span_110](start_span)[span_110](end_span)।।
যেহেতু জারণ ও বিজারণ যুগপৎভাবে দুটি তড়িৎদ্বারে সম্পন্ন হয়, তাই তড়িৎবিশ্লেষণ প্রকৃতপক্ষে একটি জারণ-বিজারণ বিক্রিয়া[span_111](start_span)[span_111](end_span)।।
উত্তর: ভোল্টামিটারে রক্ষিত গলিত বা দ্রবীভূত তড়িৎবিশ্লেষ্যের মধ্যে তড়িৎপ্রবাহ চালনা করার জন্য যে দুটি সুপরিবাহী ধাতব পাত বা দণ্ড (যেমন Cu, Pt) অথবা অধাতব দণ্ড (যেমন গ্রাফাইট, গ্যাস কার্বন) আংশিক নিমজ্জিত রাখা হয় এবং যাদের মাধ্যমে তড়িৎপ্রবাহ দ্রবণে প্রবেশ করে ও বেরিয়ে আসে, তাদের তড়িৎদ্বার বলে[span_113](start_span)[span_113](end_span)।।
উত্তর: কপার ধাতুর তড়িৎবিশোধন পদ্ধতিতে অবিশুদ্ধ কপারকে অ্যানোড রূপে ব্যবহার করে কপার সালফেট দ্রবণে তড়িৎ চালনা করলে কপার অ্যানোড ধীরে ধীরে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়[span_115](start_span)[span_115](end_span)। অ্যানোড সম্পূর্ণরূপে দ্রবীভূত হওয়ার পর অবিশুদ্ধ কপারের মধ্যে থাকা মূল্যবান ধাতুগুলি (যেমন—সোনা, রুপো, প্ল্যাটিনাম ইত্যাদি) অদ্রাব্য কাদার মতো কণারূপে অ্যানোডের ঠিক নিচে মসলিন ব্যাগে জমা হতে থাকে[span_116](start_span)[span_116](end_span)।। একেই অ্যানোড মাড (Anode mud) বা অ্যানোড স্লাইম বলে[span_117](start_span)[span_117](end_span)।।
উত্তর: বিগলিত কিংবা উপযুক্ত পোলার দ্রাবকে দ্রবীভূত অবস্থায় তড়িৎবিশ্লেষ্য পদার্থগুলির অণু স্বতঃস্ফূর্তভাবে ভেঙে বিপরীত আধানযুক্ত ক্যাটায়ন ও অ্যানায়নে রূপান্তরিত হওয়ার ঘটনাকে তড়িৎ বিয়োজন বলে[span_119](start_span)[span_119](end_span)।।
উদাহরণ: কঠিন সোডিয়াম ক্লোরাইড জলে দ্রবীভূত করলে তা Na⁺ এবং Cl⁻ আয়নে বিয়োজিত হয়: NaCl ⇌ Na⁺ + Cl⁻[span_120](start_span)[span_120](end_span)।।
উত্তর: তড়িৎলেপন প্রক্রিয়া সুচারু ও মসৃণ করার জন্য নিম্নলিখিত শর্তগুলির ওপর বিশেষ নজর দিতে হয়—[span_122](start_span)[span_122](end_span)
(i) পৃষ্ঠতল পরিচ্ছন্নতা: যে বস্তুর ওপর প্রলেপ দেওয়া হবে তার পৃষ্ঠতল যেন সম্পূর্ণরূপে তেল, চর্বি, ধুলো ও মরচেমুক্ত করে অ্যাসিড ও ক্ষার দিয়ে ভালো করে ধুয়ে পরিষ্কার ও মসৃণ করা থাকে[span_123](start_span)[span_123](end_span)।।
(ii) তড়িৎপ্রবাহের প্রকৃতি ও মাত্রা: তড়িৎলেপনে সর্বদা ডিসি (DC) ব্যবহার করতে হবে এবং অত্যন্ত মৃদু মাত্রার তড়িৎপ্রবাহ দীর্ঘ সময় ধরে চালনা করতে হবে, যাতে প্রলেপটি দৃঢ়, চকচকে ও স্থায়ী হয়[span_124](start_span)[span_124](end_span)।।
(iii) তড়িৎবিশ্লেষ্য দ্রবণ: দ্রবণে যেন প্রলেপ দানকারী ধাতব ক্যাটায়নের পর্যাপ্ত ঘনত্ব বজায় থাকে এবং দ্রবণটি যেন বায়ুর সংস্পর্শে সহজে নষ্ট না হয়[span_125](start_span)[span_125](end_span)।।
(iv) অ্যানোডের দ্রবীভবন: অ্যানোডে ব্যবহৃত বিশুদ্ধ ধাতুর দ্রবীভূত হওয়ার হার এমন হওয়া উচিত যাতে দ্রবণে ধাতব আয়নের গাঢ়ত্ব সর্বদা স্থির থাকে[span_126](start_span)[span_126](end_span)।।
উত্তর: শিল্পক্ষেত্রে ও বিজ্ঞানচর্চায় তড়িৎবিশ্লেষণের প্রধান ব্যাবহারিক প্রয়োগগুলি হলো—[span_128](start_span)[span_128](end_span)
(i) ধাতু নিষ্কাশন: তীব্র তড়িৎ-ধনাত্মক ধাতুগুলিকে (যেমন—Na, K, Ca, Mg, Al) তাদের গলিত ক্লোরাইড বা অক্সাইড আকরিক থেকে তড়িৎবিশ্লেষণ পদ্ধতিতে ক্যাথোডে নিষ্কাশন করা হয়[span_129](start_span)[span_129](end_span)।।
(ii) ধাতুর তড়িৎ-বিশোধন: তড়িৎবিশ্লেষণ দ্বারা ব্লিস্টার কপার, জিংক, রুপো ইত্যাদি ধাতু থেকে ৯৯.৯% বিশুদ্ধ ধাতু উৎপাদন করা সম্ভব হয়[span_130](start_span)[span_130](end_span)।।
(iii) তড়িৎলেপন: পরিবেশের ক্ষতিকর প্রভাব থেকে কম দামি ধাতব বস্তুকে রক্ষা করতে এবং সৌন্দর্য বাড়াতে সোনা, রুপো, নিকেল বা ক্রোমিয়ামের প্রলেপ দেওয়া হয়[span_131](start_span)[span_131](end_span)।।
(iv) রাসায়নিক পদার্থ উৎপাদন: ক্লোরিন, কস্টিক সোডা (NaOH), হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেন গ্যাস বাণিজ্যিক স্কেলে প্রস্তুত করতে এই পদ্ধতি বহুল ব্যবহৃত[span_132](start_span)[span_132](end_span)।।
উত্তর: তড়িৎবিশ্লেষ্য পদার্থের তড়িৎ পরিবহণ ক্ষমতা মূলত নিচের বিষয়গুলির ওপর নির্ভর করে—[span_134](start_span)[span_134](end_span)
(i) তড়িৎবিশ্লেষ্যের প্রকৃতি: তীব্র তড়িৎবিশ্লেষ্য পদার্থগুলি দ্রবণে সম্পূর্ণ আয়নিত হয় বলে এদের দ্রবণে মুক্ত আয়নের সংখ্যা অনেক বেশি থাকে এবং তড়িৎ পরিবাহিতা উচ্চ হয়[span_135](start_span)[span_135](end_span)। অপরদিকে মৃদু তড়িৎবিশ্লেষ্য পদার্থে আয়নের সংখ্যা কম থাকায় পরিবাহিতা কম হয়[span_136](start_span)[span_136](end_span)।।
(ii) দ্রবণের গাঢ়ত্ব: লঘু দ্রবণে আন্তরায়নিক আকর্ষণ বল কম থাকায় এবং আয়ননের মাত্রা বেশি হওয়ায় আয়নগুলি দ্রুত চলাচল করতে পারে, ফলে পরিবাহিতা বৃদ্ধি পায়[span_137](start_span)[span_137](end_span)।।
(iii) উষ্ণতা: উষ্ণতা বাড়লে আয়নগুলির গতিশক্তি বৃদ্ধি পায় এবং দ্রাবকের সান্দ্রতা হ্রাস পায়; ফলে আয়নগুলি দ্রুতগতিতে বিপরীত তড়িৎদ্বারে পৌঁছায় এবং তড়িৎ পরিবাহিতা বৃদ্ধি পায়[span_138](start_span)[span_138](end_span)।।
উত্তর: ধাতব পরিবাহীর মধ্য দিয়ে তড়িৎ গেলে ইলেকট্রনের প্রবাহ ঘটে কিন্তু ধাতুর কোনো স্থায়ী রাসায়নিক পরিবর্তন হয় না। তবে তড়িৎবিশ্লেষ্য পদার্থের ক্ষেত্রে বিষয়টি ভিন্ন[span_140](start_span)[span_140](end_span)।।
গলিত বা উপযুক্ত দ্রাবকে দ্রবীভূত তড়িৎবিশ্লেষ্যের মধ্য দিয়ে তড়িৎ চালনা করলে আয়নগুলি তড়িৎদ্বারের দিকে গমন করে[span_141](start_span)[span_141](end_span)। ক্যাটায়নগুলি ক্যাথোড থেকে ইলেকট্রন গ্রহণ করে বিজারিত হয় এবং অ্যানায়নগুলি অ্যানোডে ইলেকট্রন বর্জন করে জারিত হয়ে সম্পূর্ণ নতুন রাসায়নিক সত্তায় রূপান্তরিত হয়[span_142](start_span)[span_142](end_span)।।
উদাহরণ: অ্যাসিড মিশ্রিত জলের মধ্য দিয়ে তড়িৎ চালনা করলে জল বিশ্লিষ্ট হয়ে ক্যাথোডে হাইড্রোজেন গ্যাস (H₂) এবং অ্যানোডে অক্সিজেন গ্যাস (O₂) উৎপন্ন হয়, যাদের ভৌত ও রাসায়নিক ধর্ম মূল উপাদান জলের ধর্ম থেকে সম্পূর্ণ ভিন্ন[span_143](start_span)[span_143](end_span)।। এটি সুস্পষ্টভাবে প্রমাণ করে যে তড়িৎপ্রবাহের ফলে তড়িৎবিশ্লেষ্যের স্থায়ী রাসায়নিক পরিবর্তন ঘটে[span_144](start_span)[span_144](end_span)।।