${{\mathrm{E}}^0}_{\mathrm{Ag}/{\mathrm{Ag}}^{+}}=+1.32\mathrm{V},{{\mathrm{E}}^0}_{\mathrm{H}/{\mathrm{H}}^{+}}=0\left(\mathrm{V}\right)$

তড়িৎদ্বার দুটি দ্বারা গঠিত কোষের সংকেত কোনটি?

i. $\mathrm{Ag}\left(\mathrm{s}\right)/{\mathrm{Ag}}^{+}\left(\mathrm{aq}\right)\parallel {\mathrm{H}}^{+}\left(1\mathrm{M}\right)/{\mathrm{H}}_2\left(\mathrm{g}\right)\mathrm{;}1\mathrm{atm}.\mathrm{Pt}$

ii. $\mathrm{Ag}\left(\mathrm{s}\right)/{\mathrm{Ag}}^{+}\left(\mathrm{aq}\right)\parallel {\mathrm{H}}^{+}\left(\mathrm{aq}\right)/{\mathrm{H}}_2\left(\mathrm{g}\right)\mathrm{;}1\mathrm{atm}.\mathrm{Pt}$

iii. $\mathrm{Ag}\left(\mathrm{s}\right)/{\mathrm{Ag}}^{+}\left(\mathrm{aq}\right)\parallel {\mathrm{H}}^{+}/{\mathrm{H}}_2\left(\mathrm{g}\right)\mathrm{;}\mathrm{Pt}$

নিচের কোনটি সঠিক?

ব্যাখ্যাঃ গ্যালভানিক কোষের (Galvanic Cell) সংকেত লেখার জন্য প্রথমে কোন তড়িৎদ্বার অ্যানোড (Anode) বা জারণ অর্ধকোষ (Oxidation Half-cell) হিসেবে কাজ করবে এবং কোনটি ক্যাথোড (Cathode) বা বিজারণ অর্ধকোষ (Reduction Half-cell) হিসেবে কাজ করবে তা নির্ণয় করতে হবে। এটি প্রদত্ত প্রমাণ জারণ বিভব (Standard Oxidation Potential) বা প্রমাণ বিজারণ বিভব (Standard Reduction Potential) ব্যবহার করে করা হয়। যে তড়িৎদ্বারের প্রমাণ জারণ বিভব বেশি হয়, সেটি অ্যানোড হিসেবে কাজ করে এবং সেখানে জারণ (Oxidation) ঘটে।

প্রদত্ত মানগুলি হলো:

    
• সিলভার (Ag) এর প্রমাণ জারণ বিভব, \( E^0_{\text{Ag/Ag}^+} = +1.32 \, \text{V} \)
    
• হাইড্রোজেন (H) এর প্রমাণ জারণ বিভব, \( E^0_{\text{H/H}^+} = 0 \, \text{V} \)

যেহেতু সিলভারের প্রমাণ জারণ বিভব হাইড্রোজেনের প্রমাণ জারণ বিভবের চেয়ে বেশি (\(+1.32 \, \text{V} > 0 \, \text{V}\)), তাই সিলভার তড়িৎদ্বারটি অ্যানোড হিসেবে কাজ করবে এবং সেখানে জারণ সংঘটিত হবে। অপরপক্ষে, হাইড্রোজেন তড়িৎদ্বারটি ক্যাথোড হিসেবে কাজ করবে এবং সেখানে বিজারণ (Reduction) সংঘটিত হবে।

অ্যানোড অর্ধ-বিক্রিয়া (জারণ):

\( \text{Ag(s)} \rightarrow \text{Ag}^+\text{(aq)} + \text{e}^- \)

অ্যানোডের সংকেত: \( \text{Ag(s)} / \text{Ag}^+\text{(aq)} \)

ক্যাথোড অর্ধ-বিক্রিয়া (বিজারণ):

\( 2\text{H}^+\text{(aq)} + 2\text{e}^- \rightarrow \text{H}_2\text{(g)} \)

ক্যাথোডের সংকেত: \( \text{H}^+\text{(aq)} / \text{H}_2\text{(g)}, \text{Pt(s)} \)

একটি গ্যালভানিক কোষের পূর্ণ সংকেত অ্যানোড, লবণ সেতু (Salt bridge) এবং ক্যাথোডের ক্রমানুসারে লেখা হয় (Anode || Cathode)। লবণ সেতুকে দুটি উল্লম্ব রেখা (\( \parallel \)) দ্বারা প্রকাশ করা হয়।

অতএব, কোষটির সম্পূর্ণ সংকেত হবে:

\( \text{Ag(s)} / \text{Ag}^+\text{(aq)} \parallel \text{H}^+\text{(aq)} / \text{H}_2\text{(g)}, \text{Pt(s)} \)

যেহেতু \(E^0\) মান দেওয়া আছে, এটি প্রমাণ কোষের (Standard Cell) সংকেত বোঝায়। প্রমাণ কোষের ক্ষেত্রে তাপমাত্রা \(25^\circ\text{C}\), দ্রবণের ঘনমাত্রা \(1\, \text{M}\) এবং গ্যাসের চাপ \(1\, \text{atm}\) ধরা হয়।

    
• সংকেত i: \( \text{Ag(s)} / \text{Ag}^+\text{(aq)} \parallel \text{H}^+\text{(1M)} / \text{H}_2\text{(g)}; \text{1 atm. Pt} \)         

  এটি প্রমাণ কোষের জন্য সবচেয়ে সম্পূর্ণ এবং সঠিক সংকেত। এখানে \( \text{H}^+\) এর ঘনমাত্রা \(1\, \text{M}\) এবং \( \text{H}_2\) গ্যাসের চাপ \(1\, \text{atm}\) সুনির্দিষ্টভাবে উল্লেখ করা হয়েছে, যা প্রমাণ শর্তের অপরিহার্য অংশ।

      
    
• সংকেত ii: \( \text{Ag(s)} / \text{Ag}^+\text{(aq)} \parallel \text{H}^+\text{(aq)} / \text{H}_2\text{(g)}; \text{1 atm. Pt} \)         

  এই সংকেতটিও সঠিক। যদিও এখানে \( \text{H}^+\) এর ঘনমাত্রা \(1\, \text{M}\) সরাসরি উল্লেখ করা হয়নি, তবে \( \text{H}^+\text{(aq)}\) উল্লেখ থাকা এবং প্রদত্ত \(E^0\) মান প্রমাণ শর্তকে নির্দেশ করে। গ্যাসের চাপ \(1\, \text{atm}\) সুনির্দিষ্টভাবে উল্লেখ আছে। প্রায়শই পাঠ্যপুস্তকে প্রমাণ শর্ত বোঝাতে \( \text{(aq)}\) ব্যবহার করে \(1\, \text{M}\) ঘনমাত্রা নির্দেশ করা হয়।

      
    
• সংকেত iii: \( \text{Ag(s)} / \text{Ag}^+\text{(aq)} \parallel \text{H}^+ / \text{H}_2\text{(g)}; \text{Pt} \)         

  এই সংকেতটি অসম্পূর্ণ কারণ এখানে \( \text{H}^+\) এর ঘনমাত্রা বা \( \text{H}_2\) গ্যাসের চাপ কোনটিই সুনির্দিষ্টভাবে উল্লেখ করা হয়নি। তাই এটি একটি প্রমাণ কোষের সঠিক সংকেত নয়।

      

উপরোক্ত বিশ্লেষণ থেকে বোঝা যায় যে, সংকেত i এবং ii উভয়ই এই তড়িৎদ্বার দুটি দ্বারা গঠিত প্রমাণ কোষের সঠিক প্রতিনিধিত্ব করে।