তড়িৎ রসায়ন

ব্যাটারিকে ভাগ করা হয় পুনরায় চার্জ দেওয়া যায় কি না তার ভিত্তিতে। প্রাথমিক কোষে বিক্রিয়া একমুখী, তাই ফুরিয়ে গেলে ফেলে দিতে হয় — শুষ্ক কোষ এর উদাহরণ। মাধ্যমিক কোষে বিক্রিয়া উভমুখী, তাই বাইরের বিদ্যুৎ দিয়ে উল্টো চালিয়ে আবার ব্যবহারযোগ্য করা যায় — সিসা-অ্যাসিড ও লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি এই দলে। জ্বালানি কোষ তৃতীয় ধরনের কিছু: এটি সঞ্চয় করে না, বরং বাইরে থেকে অবিরাম জ্বালানি সরবরাহ করলে অবিরাম বিদ্যুৎ দেয়। হাইড্রোজেন-অক্সিজেন জ্বালানি কোষের একমাত্র উপজাত পানি, আর সেটাই তার প্রধান আকর্ষণ। প্রাথমিক কোষ: অপুনর্ভরণযোগ্য, বিক্রিয়া অপরিবর্তনীয় — শুষ্ক কোষ মাধ্যমিক কোষ: পুনর্ভরণযোগ্য, বিক্রিয়া উভমুখী — সিসা-অ্যাসিড, লিথিয়াম-আয়ন জ্বালানি কোষ: বাইরে থেকে জ্বালানি সরবরাহ চললে অবিরাম বিদ্যুৎ; সঞ্চয় করে না H₂–O₂ জ্বালানি কোষের সামগ্রিক বিক্রিয়া: 2H₂ + O₂ → 2H₂O জ্বালানি কোষের একমাত্র উপজাত পানি — তাই দূষণহীন জ্বালানি কোষের দক্ষতা তাপ ইঞ্জিনের চেয়ে বেশি, কারণ এটি তাপীয় ধাপ এড়িয়ে যায়

একটি ধাতুকে তার নিজের লবণের দ্রবণে ডোবালে ধাতু ও দ্রবণের মধ্যে একটি বিভব পার্থক্য তৈরি হয়, যাকে বলে ইলেকট্রোড বিভব। এককভাবে এই বিভব মাপা যায় না, কারণ মাপতে হলে দ্বিতীয় একটি ইলেকট্রোড লাগবেই। সেই সমস্যা সমাধানে একটি প্রসঙ্গ ইলেকট্রোড ধরা হয় যার বিভব শূন্য বলে ধরে নেওয়া হয় — প্রমাণ হাইড্রোজেন ইলেকট্রোড। ব্যবহারিক কাজে হাইড্রোজেন ইলেকট্রোড ঝামেলার, তাই ক্যালোমেল ইলেকট্রোড বেশি ব্যবহৃত হয়। দুটি ভিন্ন দ্রবণ যেখানে মিলিত হয় সেখানে আয়নের ভিন্ন গতিবেগের কারণে একটি বাড়তি বিভব তৈরি হয়, যাকে বলে লিকুইড জাংশন পটেনশিয়াল; লবণ সেতু দিয়ে সেটি প্রায় দূর করা হয়। প্রমাণ হাইড্রোজেন ইলেকট্রোডের বিভব প্রথাগতভাবে শূন্য ধরা হয় প্রমাণ হাইড্রোজেন ইলেকট্রোডের শর্ত: ১ M H⁺ দ্রবণ, ১ atm H₂ গ্যাস, ২৫ °C, প্লাটিনাম কালো তার ব্যবহারিক প্রসঙ্গ ইলেকট্রোড: ক্যালোমেল ইলেকট্রোড (Hg/Hg₂Cl₂/KCl) কোষের EMF = ক্যাথোডের বিভব − অ্যানোডের বিভব লিকুইড জাংশন পটেনশিয়াল দুই দ্রবণের সংযোগস্থলে আয়নের ভিন্ন গতিশীলতার কারণে তৈরি হয় লবণ সেতু (সাধারণত KCl) এই বিভব প্রায় দূর করে, কারণ K⁺ ও Cl⁻-এর গতিশীলতা প্রায় সমান

ফ্যারাডের প্রথম সূত্র বলে, তড়িৎদ্বারে জমা হওয়া পদার্থের ভর প্রবাহিত মোট আধানের সমানুপাতিক — অর্থাৎ তড়িৎপ্রবাহ ও সময়ের গুণফলের সমানুপাতিক। দ্বিতীয় সূত্র বলে, একই আধান বিভিন্ন কোষে চালালে জমা হওয়া পদার্থের ভর তাদের তুল্য ভরের সমানুপাতিক হয়। হিসাবের সময় সবচেয়ে বেশি ভুল হয় দুই জায়গায় — সময়কে সেকেন্ডে না নেওয়া, আর আয়নের আধান দিয়ে ভাগ করতে ভুলে যাওয়া। কপারের ক্ষেত্রে আয়ন দ্বিযোজী, তাই এক মোল কপার জমাতে দুই ফ্যারাডে আধান লাগে। ১ ফ্যারাডে = 96500 কুলম্ব = ১ মোল ইলেকট্রনের আধান প্রথম সূত্র: m ∝ Q = I × t দ্বিতীয় সূত্র: একই আধানে জমা ভর তুল্য ভরের সমানুপাতিক সাধারণ সূত্র: m = (I × t × M) ÷ (n × F), যেখানে n আয়নের আধান সময় অবশ্যই সেকেন্ডে; ১৫ মিনিট = ৯০০ সেকেন্ড উদাহরণ: CuSO₄ দ্রবণে ৫ A, ১৫ মিনিট → m = (5 × 900 × 63.5) ÷ (2 × 96500) ≈ 1.48 g