গাঢ় NaCl দ্রবণের তড়িৎ বিশ্লেষণ ব্যাখ্যা কর।
NaCl এর গাঢ় জলীয় দ্রবণকে ব্রাইন বলে । গাঢ় জলীয় দ্রবণে NaCl অণুগুলো বিয়োজিত হয়ে Na+ এবং Cl– আয়ন উৎপন্ন করে। এই অবস্থায় পানির অণুও সামান্য বিয়োজিত হয়ে H+ এবং OH– আয়ন উৎপন্ন করে। NaCl তীব্র তড়িৎ বিশ্লেষ্য বলে দ্রবণে প্রচুর পরিমাণে Na+ এবং Cl– আয়ন উপস্থিত থাকে।
NaCl(aq) → Na+(aq) + 2Cl–(aq)
H2O(l) → H+(aq) + OH–(aq)
তড়িৎ প্রবাহকালে Na+এবং H+ আয়নগুলো ক্যাথোডের দিকে এবং Cl– এবং OH– আয়নগুলো অ্যানোডের দিকে ধাবিত হয়। Na+আয়নের চেয়ে H+ আয়ন অপেক্ষাকৃত কম ধনাত্মক তড়িৎধর্মী, তাই H+ আয়ন প্রথমে ক্যাথোডে যায় এবং ইলেকট্রন গ্রহণ করে H পরমাণুতে পরিণত হয়। দুটি H পরমাণু পরস্পর যুক্ত হয়ে H2 অণু গঠন করে।
OH– এবং Cl– আয়নের মধ্যে হাইড্রোক্সিল আয়ন ক্লোরাইড আয়নের চেয়ে কম ঋণাত্মক তড়িৎধর্মী বলে OH– আয়ন অ্যানোডে গিয়ে ইলেকট্রন ত্যাগ করে OH– মূলকে পরিণত হওয়ার প্রবণতা বেশি থাকে। কিন্তু যেহেতু দ্রবণটি গাঢ়, তাই দ্রবণে Cl– আয়নের ঘনমাত্রা OH– আয়নের ঘনমাত্রার চেয়ে অনেক বেশি থাকে, সেই জন্য Cl– আয়ন অ্যানোডে গিয়ে ইলেকট্রন ত্যাগ করে Cl পরমাণুতে পরিণত হয়। দ্রবণে Na+আয়ন এবং OH– আয়ন একত্রিত হয়ে ক্ষার NaOH উৎপন্ন করে।
ক্যাথোড বিক্রিয়া: 2H++ 2e– → 2H; 2H → H2↑
অ্যানোড বিক্রিয়া: 2Cl – 2e → 2Cl; 2Cl → Cl2↑
এভাবে উৎপন্ন NaOH এর সঙ্গে অ্যানোডের Cl পরমাণু বিক্রিয়া করে NaCl এবং NaOCl উৎপন্ন করে।
2NaOH + Cl2 → NaCl + NaOCl + H2O