তড়িৎ বিশ্লেষণ সংক্রান্ত ফ্যারাডের সূত্রগুলো লিখুন।

${\mathrm{HSO}}_4^{-}$ (বিসালফেট আয়ন) একটি উভধর্মী পদার্থ কারণ এটি অ্যাসিড এবং ক্ষারক উভয় রূপেই কাজ করতে পারে।

${\mathrm{HSO}}_4^{-}$ আয়নটি একটি হাইড্রোজেন আয়ন (H⁺) দান করে সালফেট আয়ন (${\mathrm{SO}}_4^{2-}$) তৈরি করতে পারে, যা এর অ্যাসিড ধর্ম নির্দেশ করে। একইসাথে, এটি একটি হাইড্রোজেন আয়ন (H⁺) গ্রহণ করে সালফিউরিক অ্যাসিড ($H_2{\mathrm{SO}}_4$) তৈরি করতে পারে, যা এর ক্ষারক ধর্মকে প্রমাণ করে। যেহেতু এটি উভয় ধর্মই প্রদর্শন করে, তাই এটি একটি উভধর্মী (amphoteric) পদার্থ।

ভরক্রিয়া সূত্র (Law of Mass Action):

নির্দিষ্ট উষ্ণতায় কোনো বিক্রিয়ার হার বিক্রিয়ক পদার্থগুলোর সক্রিয় ভরের (active mass) সমানুপাতিক হয়। যদি একাধিক বিক্রিয়ক থাকে, তবে বিক্রিয়ার হার প্রতিটি বিক্রিয়কের সক্রিয় ভরের গুণফলের সমানুপাতিক হয়। কোনো রাসায়নিক সাম্যাবস্থায়, সম্মুখ বিক্রিয়ার হার ও বিপরীত বিক্রিয়ার হারের অনুপাত একটি ধ্রুবক, যাকে সাম্যধ্রুবক (equilibrium constant) বলে।

তাপ বিক্রিয়াটির (${\mathrm{N}}_2{\mathrm{O}}_4 \left(\mathrm{g}\right)\rightleftharpoons 2{\mathrm{NO}}_2 \left(\mathrm{g}\right)$) জন্য K_p এর সমীকরণ প্রতিপাদন:

ধরি, প্রাথমিক অবস্থায় \(1\) মোল N₂O₄ আছে এবং কোনো NO₂ নেই। সাম্যাবস্থায় N₂O₄-এর বিয়োজন মাত্রা (\(\alpha\))।

তাহলে, সাম্যাবস্থায়:

    
• N₂O₄ এর মোল সংখ্যা = \(1 - \alpha\)
    
• NO₂ এর মোল সংখ্যা = \(2\alpha\)

সাম্যাবস্থায় মোট মোল সংখ্যা = \((1 - \alpha) + 2\alpha = 1 + \alpha\)

যদি সাম্যাবস্থায় মোট চাপ \(P\) হয়, তবে প্রতিটি গ্যাসের আংশিক চাপ (partial pressure) হবে:

    
• \(P_{N_2O_4} = \text{N}_2\text{O}_4 \text{ এর মোল ভগ্নাংশ} \times P = \frac{1-\alpha}{1+\alpha} \times P\)
    
• \(P_{NO_2} = \text{NO}_2 \text{ এর মোল ভগ্নাংশ} \times P = \frac{2\alpha}{1+\alpha} \times P\)

আংশিক চাপ সাপেক্ষে সাম্যধ্রুবক (equilibrium constant) K_p এর সমীকরণটি হলো:

\[ K_p = \frac{(P_{NO_2})^2}{P_{N_2O_4}} \] আংশিক চাপের মান বসিয়ে পাই:

\[ K_p = \frac{\left(\frac{2\alpha P}{1+\alpha}\right)^2}{\left(\frac{1-\alpha}{1+\alpha}\right) P} \] \[ K_p = \frac{\frac{4\alpha^2 P^2}{(1+\alpha)^2}}{\frac{(1-\alpha)P}{1+\alpha}} \] \[ K_p = \frac{4\alpha^2 P^2}{(1+\alpha)^2} \times \frac{1+\alpha}{(1-\alpha)P} \] \[ K_p = \frac{4\alpha^2 P}{(1+\alpha)(1-\alpha)} \] \[ K_p = \frac{4\alpha^2 P}{1-\alpha^2} \]