জারণ- বিজারণ ও ধাতু নিষ্কাশনের নীতি ( Oxidation -Reduction & Principle Of Metallurgy) : ধাতুবিদ্যা |
অতিসংক্ষিপ্ত উত্তর ভিত্তিক প্রশ্ন (VSAQ) :
1. কার্বন-বিজারণ পদ্ধতিতে বিজারক হিসেবে কী ব্যবহার হয় ?
উত্তর : কোক |
2. কার্বন-বিজারণ পদ্ধতিতে নিষ্কাশন করা যায় এমন দুটি ধাতুর নাম লেখো |
উত্তর : জিংক (Zn ) এবং আয়রন (Fe) |
3. থার্মিট পদ্ধতিতে বিজারক হিসেবে কোন ধাতু ব্যবহার হয় ?
উত্তর : অ্যালুমিনিয়াম (Al) |
4. থার্মিট পদ্ধতিতে নিষ্কাশন করা হয় এমন দুটি ধাতুর নাম লেখো |
উত্তর : আয়রন এবং ক্রোমিয়াম (Cr), ম্যাঙ্গানিজ (Mn) |
5. সক্রিয়তা সারিতে সবচেয়ে সক্রিয় ধাতুর নাম লেখো |
উত্তর : পটাশিয়াম (K) |
6. একটি ধাতুর নাম লেখো যা অ্যাসিড ও ক্ষার উভয়ের সাথে বিক্রিয়া করে হাইড্রোজেন উৎপন্ন করে ?
উত্তর : অ্যানুমিনিয়াম এবং জিংক |
7. তড়িৎ বিজারণ পদ্ধতিতে নিষ্কাশন করা যায় এমন দুটি ধাতুর নাম লেখো |
উত্তরঃ অ্যালুমিনিয়াম এবং ক্যালসিয়াম |
8. থার্মিট মিশ্রণ কোনটি ?
উত্তর : Fe2O3 + Al চূর্ণ |
9. থার্মিট পদ্ধতিতে জারক পদার্থ হল ?
উত্তর : Fe2O3
10. সক্রিয়তা সারিতে ওপরের দিকে থাকা ধাতুগুলির নিষ্কাশনের পদ্ধতি কি ?
উত্তর : তড়িৎ-বিজারণ |
সংক্ষিপ্ত উত্তর ধর্মী প্রশ্ন ( SAQ) :
1. MSO4 (M= ধাতু) এর জালীয় দ্রবণকে তড়িদ্ বিশ্লেষণ করলে ক্যাথোডে কী বিক্রিয়া ঘটে লেখো | বিক্রিয়াটি জারণ না বিজারণ যুক্তিসহ লেখো | MP 2018
উত্তর :
2. জারণ ও বিজারণ একই সাথে ঘটে — উদাহরনসহ ব্যাখ্যা করো |
উত্তর :
সোডিয়ামের সাথে ক্লোরিনের বিক্রিয়ায় NaCl উৎপন্ন হয় | এখানে Na পরমাণু । টি ইলেক্ট্রন বর্জন করে জারিত হয়ে Na+ আয়নে পরিণত হয় | Cl পরমাণু Na পরমাণু কর্তৃক বর্জিত ইলেকট্রন গ্রহণ করে বিজারিত হয়ে Cl– আয়নে পরিণত হয় | এইভাবে উৎপন্ন Na+ এবং Cl – আয়ন পরস্পর যুক্ত হয়ে NaCl অণু গঠন করে |
এখানে Na পরমাণু ইলেকট্রন বর্জন করায় Na এর জারণ হয়েছে এবং Cl পরমাণু ইলেক্ট্রন গ্রহণ করায় Cl পরমাণুর বিজারণ হয়েছে | সুতরাং জারণ ও বিজারণ ক্রিয়া একই সঙ্গে ঘটে ৷ এখানে Na বিজারক পদার্থ ও Cl জারক পদার্থ |
3. থার্মিট পদ্ধতিতে ধাতু নিষ্কাশন নীতি লেখো |
অনুরূপ : থার্মিট পদ্ধতিতে ফেরিক অক্সাইড থেকে ধাতব আয়রন উৎপন্নের বিক্রিয়াটির সমিত রাসায়নিক সমীকরণ লেখো |
অনুরূপ : থার্মিট পদ্ধতির নীতি ও ব্যবহারিক প্রয়োগ লেখো | MP 2020
উত্তর : থার্মিট পদ্ধতি ( Thermit Process) : কয়েকটি ক্ষেত্রে ধাতব অক্সাইডকে অপেক্ষাকৃত সক্রিয় ধাতু দ্বারা বিজারিত করে ধাতব মৌলে পরিণত করা যায় | অ্যালুমিনিয়াম কে বিজারক হিসেবে ব্যবহার করে অক্সাইড থেকে লোহা, ক্রোমিয়াম , ম্যাঙ্গানিজ ইত্যাদি নিষ্কাশন করা হয়, একে থার্মিট পদ্ধতি বলে |
Fe2O3 + 2 Al ➝ 2 Fe + Al2O3 + 199 KCal
ব্যবহার : রেললাইন, ট্রামলাইন, বড়ো জাহাজের ভগ্ন অংশ মেরামতি করতে থার্মিট পদ্ধতি প্রয়োগ করা হয়, একে থার্মিট ওয়েলডিং বলে |
4. CuSO4 এর জলীয় দ্রবণে জিংকের একটি টুকরো যোগ করলে কী হয় ? ইলেকট্রনীয় তত্ত্বের সাহায্যে দেখাও যে এটি একটি জারণ বিজারণ বিক্রিয়া |
উত্তর :
5. জারণ-বিজারণের ইলেকট্রনীয় তত্ত্ব অনুসারে দেখাও যে নীচের বিক্রিয়ায় জারণ বিজারণ একই সঙ্গে ঘটে |
2 Fe3+ + Sn2+ ➝ 2 Fe2+ + Sn4+
উত্তর :
6. তড়িৎ-বিজারণ পদ্ধতিতে ধাতু নিষ্কাশনের একটি উদাহরণ দাও।
অথবা,তড়িদবিশ্লেষণের সাহায্যে অ্যালুমিনিয়াম নিষ্কাশনের জন্য যে গলিত মিশ্রণের তড়িদবিশ্লেষণ করা হয় তাতে বিশুদ্ধ অ্যালুমিনা ছাড়া আর কী কী থাকে? এই তড়িদবিশ্লেষণে ক্যাথোড ও অ্যানোড হিসেবে কী কী ব্যবহৃত হয় ? [ME 2018]
অথবা, বক্সাইট থেকে অ্যালুমিনিয়াম ধাতু নিষ্কাশনের বিক্রিয়াগুলি লেখো।
উত্তর :
7. কোন্ ধরনের ধাতুকে কার্বন-বিজারণ পদ্ধতিতে নিষ্কাশন করা হয়?
উত্তর : তড়িৎ-রাসায়নিক শ্রেণিতে যেসব ধাতু অপেক্ষাকৃত নীচের দিকে অবস্থিত অর্থাৎ যেসব ধাতু কম সক্রিয় সেই সব ধাতুকে কার্বন-বিজারণ পদ্ধতিতে নিষ্কাশন করা হয়। যেমন- Zn, Fe ইত্যাদি ধাতুকে কার্বন- বিজারণ পদ্ধতিতে নিষ্কাশন করা হয়।
8. কোন্ ধরনের ধাতুকে তড়িৎ-বিজারণ বা তড়িদবিশ্লেষণ পদ্ধতিতে নিষ্কাশন করা হয়?
উত্তর : যেসব ধাতু তড়িৎ-রাসায়নিক শ্রেণিতে ওপরের দিকে অবস্থিত অর্থাৎ যেসব ধাতু তীব্র তড়িৎ ধনাত্মক সেই সব ধাতুকে তড়িৎ- বিজারণ বা তড়িবিশ্লেষণ পদ্ধতিতে নিষ্কাশন করা হয়। যেমন- Na, K, AI ইত্যাদি ধাতুকে তড়িৎ-বিজারণ পদ্ধতিতে নিষ্কাশন করা হয়।
9. একটি উদাহরণ দিয়ে দেখাও যে দুটি ধাতুর মধ্যে বেশি সক্রিয় ধাতুটি অপর ধাতুর যৌগ থেকে ধাতুটিকে প্রতিস্থাপিত করে।
অনুরূপ প্রশ্ন : CuSO4-এর জলীয় দ্রবণে এক টুকরো ধাতব আয়রন যোগ করলে যে রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটে সেটির সমিত রাসায়নিক সমীকরণ লেখো। এই বিক্রিয়া থেকে ধাতুর সক্রিয়তা শ্রেণিতে Cu ও Fe-এর আপেক্ষিক অবস্থান সম্বন্ধে কী জানা যায় ? [ME 2020]
উত্তর : কপার সালফেটের জলীয় দ্রবণে একটি লোহার দণ্ড ডোবালে লাল রঙের ধাতব কপার অধঃক্ষিপ্ত হয়।
CuSO4 + Fe → FeSO4 + Cu↓
এখানে কপার অপেক্ষা অধিক সক্রিয় ধাতু Fe, CuSO4 থেকে কপারকে প্রতিস্থাপিত করে। এই বিক্রিয়া থেকে বোঝা যায় ধাতুর সক্রিয়তা শ্রেণিতে Fe, Cu অপেক্ষা ওপরে অবস্থিত এবং Fe, Cu অপেক্ষা অধিক তড়িৎ ধনাত্মক।
10. একটি ধাতুর নাম লেখো যা কার্বন- বিজারণ পদ্ধতিতে নিষ্কাশন করা হয়। বিক্রিয়ার সমীকরণ দাও।
উত্তর :জিংক ধাতু কার্বন-বিজারণ পদ্ধতিতে নিষ্কাশন করা হয়।
ZnO + C → Zn + CO;
ZnO + CO→ Zn + CO2
11. একটি উদাহরণ দাও যেখানে ধাতব অক্সাইড থেকে অক্সিজেনের অপসারণের ফলে বিজারণ হয়।
অনুরূপ প্রশ্ন : জিংক অক্সাইড থেকে কীভাবে জিংক ধাতু পাওয়া যায়? বিক্রিয়াটি সমিত রাসায়নিক সমীকরণসহ লেখো।[ME 2017]
উত্তর : ধাতব অক্সাইড থেকে অক্সিজেনের অপসারণ ও বিজারণ :
যেমন—জিংক ব্লেন্ডকে উচ্চ উয়তায় উত্তপ্ত করে অক্সাইডে পরিণত করা হয়। এরপর ওই ZnO-কে কোক মিশিয়ে উত্তপ্ত করলে ZnO অক্সিজেন অপসারণের মাধ্যমে বিজারিত হয়ে জিংকে পরিণত হয়।
ZnO + C ➝ Zn + CO