Physical science

কপার সালফেটের জলীয় দ্রবণের তড়িৎবিশ্লেষণ :- CuSO4 জলে আয়নিত হয়ে Cu2+ এবং SO42- আয়ন উত্পন্ন করে । সুতরাং, জলীয় দ্রবণে চার প্রকার আয়ন থাকে, দুধরনের ক্যাটায়ান H+ ও Cu2+ এবং দু ধরনের অ্যানায়ন OH- ও SO42- ।

H2O⇌H++OH− ; CuSO4⇌Cu2++SO2−4
এইরূপ দ্রবণের তড়িৎবিশ্লেষণে উত্পন্ন পদার্থ, ব্যবহৃত তড়িদ্দ্বারের ওপর নির্ভর করে, যথা—

[ক] প্ল্যাটিনাম তড়িদ্দ্বার ব্যবহার করলে, ক্যাথোডে H+ আয়ন মুক্ত না হয়ে Cu2+ আয়ন মুক্ত হবে, কারণ H+ আয়ন অপেক্ষা Cu2+ আয়নের ইলেকট্রন গ্রহণের প্রবণতা বেশি (বিজারণ বিভব বেশি) এবং অ্যানোডে SO42= আয়নImage removed. মুক্ত না হয়ে OH- আয়ন মুক্ত হবে । অর্থাৎ ক্যাথোডে ধাতব Cu এবং অ্যানোডে O2 গ্যাস উত্পন্ন হয় ।

বিক্রিয়া : ক্যাথোডে: Cu2+ + 2e → 2Cu↓

অ্যানোডে: OH- – e → [OH] ; 4[OH] = 2H2O + O2↑

[খ] কপার তড়িদ্দ্বার ব্যবহার করলে, Cu2+ আয়ন ক্যাথোডে গিয়ে ক্যাথোড থেকে ইলেকট্রন গ্রহণ করে এবং ধাতব Cu ক্যাথোডে সঞ্চিত হয়ে ক্যাথোডের ওজন বৃদ্ধি করে । SO42- আয়ন অ্যানোডে যায় কিন্তু সেখানে মুক্ত হয় না । অ্যানোডের কপার পরমাণু ইলেকট্রন ত্যাগ করে Cu2+ আয়ন গঠন করে । SO42- উত্পন্ন Cu2+ এর সঙ্গে মিলিত হয়ে CuSO4 উত্পন্ন করে এবং দ্রবণে দ্রবীভূত হয়, কারণ ইলেকট্রন (ঋণাত্মক আধান) SO42- আয়নের চেয়ে কপার পরমাণু থেকে অধিকতর সহজে মুক্ত হয় । এই পদ্ধতিতে কপার ক্যাথোডে ধাতব কপার সঞ্চিত হয় এবং কপার অ্যানোড CuSO4 হিসাবে দ্রবণে দ্রবীভূত হয়ে কোশের দ্রবণের ঘনত্ব স্থির রাখে ।

বিক্রিয়া: CuSO4⇌Cu2++SO2−4
ক্যাথোডে: Cu2++2e⇌Cu↓

অ্যানোডে: Cu−2e⇌Cu2+;Cu2++SO2−4⇌CuSO4
এই প্রক্রিয়া চলতে থাকবে যতক্ষণ পর্যন্ত না অ্যানোডের ও দ্রবণের কপার নিঃশেষিত হয় । অবশেষরূপে কোশে H+ আয়ন ও SO42- আয়ন অর্থাৎ, সালফিউরিক অ্যাসিড থাকে ।