আগের ক্লাসে আমরা জেনেছিলাম, তড়িৎ বিশ্লেষ্য কোষ হলো এমন একটা ব্যবস্থা যেখানে আমরা বাইরে থেকে "কারেন্টের শক" দিয়ে এমন একটা রাসায়নিক বিক্রিয়াকে জোর করে ঘটাই, যা নিজে নিজে হতে চায় না।

আজকে আমরা এই বক্সের ভেতরে ঢুকে দেখব, ঠিক কী কী ঘটে!

খেলাটা জমানোর জন্য কী কী লাগে? (The Setup)

এই খেলাটা খেলতে আমাদের চারটা জিনিস লাগবে:

1. একটা পাত্র: যেখানে সব কাণ্ড ঘটবে।
2. দুটো দণ্ড (তড়িৎদ্বার বা Electrode): দুটো রড, যারা হবে আমাদের খেলার হিরো আর ভিলেন। এটা হতে পারে আয়রন, কপার, বা গ্রাফাইট।
3. একটা তরল (তড়িৎ বিশ্লেষ্য বা Electrolyte): যে তরলের মধ্যে বিক্রিয়াটা হবে এবং যার মধ্যে দিয়ে চার্জ বা আয়ন চলাচল করবে।
   এটা হতে পারে কোনো গলিত লবণ (যেমন, গলানো খাবার লবণ) অথবা পানিতে দ্রবীভূত কোনো লবণ/অ্যাসিড/ক্ষার।
4. একটা ব্যাটারি: এটাই হলো আসল বস! কারণ এই ব্যাটারিই বাইরে থেকে বিদ্যুৎ পাঠিয়ে পুরো খেলাটা কন্ট্রোল করবে।

হিরো-ভিলেন চেনার উপায়: অ্যানোড (+) আর ক্যাথোড (-)

ব্যাটারি ছাড়া অ্যানোড-ক্যাথোড চেনা মুশকিল। তাই আমরা ব্যাটারির সাহায্য নেব।

• অ্যানোড (Anode): ব্যাটারির পজিটিভ (+) প্রান্তের সাথে যে দণ্ডটা লাগানো থাকে, সেটাই হলো অ্যানোড। এখানে জারণ (Oxidation) ঘটে।
• ক্যাথোড (Cathode): ব্যাটারির নেগেটিভ (-) প্রান্তের সাথে যে দণ্ডটা লাগানো থাকে, সেটাই হলো ক্যাথোড। এখানে বিজারণ (Reduction) ঘটে।

:::info
💡 টিপস (এটা মনে রাখলে আর ভুল হবে না):

• অ্যানোডে জারণ: An Ox (Anode & Oxidation, মানে জারণ)
• ক্যাথোডে বিজারণ: Red Cat (Reduction বা বিজারণ & Cathode)
  :::

:::success
আরও মনে রাখবে, তড়িৎ বিশ্লেষণ কোষই হোক আর গ্যালভানিক কোষই হোক, অ্যানোডে সবসময় জারণ আর ক্যাথোডে সবসময় বিজারণ হয়।
:::

ভেতরে কী ঘটে? (The Action!)

1. আয়ন তৈরি: যেই আমরা ব্যাটারির সুইচ অন করি, তড়িৎ বিশ্লেষ্য তরলটা ভেঙে পজিটিভ (+) চার্জযুক্ত ক্যাটায়ন আর নেগেটিভ (-) চার্জযুক্ত অ্যানায়ন তৈরি করে।
2. বিপরীতের প্রতি টান: আমরা জানি, বিপরীত চার্জ একে অপরকে আকর্ষণ করে। ঠিক তেমনি:
   • অ্যানায়নগুলো (Negative): অ্যানোডের (+) দিকে দৌড় দেয়।
   • ক্যাটায়নগুলো (Positive): ক্যাথোডের (-) দিকে দৌড় দেয়।
3. ইলেকট্রনের খেলা (জারণ-বিজারণ):
   • অ্যানোডে (+): অ্যানায়নগুলো এখানে এসে তাদের বাড়তি ইলেকট্রন ত্যাগ করে (ছেড়ে দেয়)। ইলেকট্রন ছেড়ে দেওয়া মানেই হলো জারণ।
   • ক্যাথোডে (-): ক্যাটায়নগুলো এখানে এসে অ্যানোড থেকে ছাড়া পাওয়া ইলেকট্রনগুলো গ্রহণ করে। ইলেকট্রন গ্রহণ করা মানেই হলো বিজারণ।
4. ইলেকট্রন যায় কোন পথে?: অ্যানোড থেকে ছাড়া পাওয়া ইলেকট্রনগুলো কিন্তু তরলের ভেতর দিয়ে যায় না! ওরা তার বেয়ে ব্যাটারির ভেতর দিয়ে ঘুরে ক্যাথোডে আসে। আর ক্যাথোড সেই ইলেকট্রনগুলোকে ক্যাটায়নের হাতে তুলে দেয়।

গলিত সোডিয়াম ক্লোরাইড ($NaCl$) দিয়ে বুঝি

চলো, আমরা খাবার লবণকে ($NaCl$) গলিয়ে বিদ্যুৎ পাঠাই

• তড়িৎ বিশ্লেষ্য: গলিত $NaCl$, যা ভেঙে $N{a}^{+}$ (ক্যাটায়ন) আর $C{l}^{-}$ (অ্যানায়ন) তৈরি করে।
• অ্যানোডে (+) কী হবে?: $C{l}^{-}$ অ্যানায়ন অর্থাৎ নেগেটিভ হওয়ায় সে পজেটিভ অ্যানোডের দিকে যাবে। সেখানে গিয়ে একটা ইলেকট্রন ত্যাগ করে ক্লোরিন পরমাণু হবে, যা পরে আরেকটা ক্লোরিনের সাথে মিলে ক্লোরিন গ্যাস ($C{l}_2$) তৈরি করবে।

• জারণ বিক্রিয়া:

• ক্যাথোডে (-) কী হবে?: $N{a}^{+}$ ক্যাটায়ন অর্থাৎ পজেটিভ হওয়ায় সে নেগেটিভ ক্যাথোডের দিকে যাবে। সেখানে গিয়ে একটা ইলেকট্রন গ্রহণ করে সোডিয়াম (Na) ধাতুতে পরিণত হবে।

• বিজারণ বিক্রিয়া:

  $$N{a}^{+}+e^{-}\to Na$$

ফলাফল: আমরা লবণ থেকে সোডিয়াম ধাতু আর ক্লোরিন গ্যাস পেয়ে গেলাম

:::warning
⚠️ বিক্রিয়া লেখার সময় অবশ্যই ইলেক্ট্রন ব্যালেন্স করতে হবে। মানে অ্যানোডে যতগুলো ইলেক্ট্রন ছাড়া হবে, ক্যাথোডে ততগুলো ইলেক্ট্রনই গ্রহন করা লাগবে।
:::

:::success
❓ $e^{-}$ কই দেবো? ডানে না বামে?

উত্তরঃ যেদিকে চার্জ বেশী থাকে সেদিকে। অবশ্যই কার জারন হচ্ছে কার বিজারন হচ্ছে খেয়াল রাখতে হবে।
:::

নোট (Alternate বিক্রিয়া)

উপরের জারন বিজারন বিক্রিয়াকে নিচের মত করেও লেখা যায়ঃ

অ্যানোডে জারণঃ

ক্যাথোডে বিজারণঃ

সামগ্রিক বিক্রিয়াঃ

ক্লোরিন গ্যাস শনাক্তকরণ

এখন উপরের রিয়্যাকশনে যে গ্যাসটা ক্লোরিন সেটা বুঝবো কী করে? এটা নিয়েও পরীক্ষায় প্রশ্ন আসে। তাই চলো দেখে ফেলি।

আমরা জানি (অম্ল-ক্ষারক চ্যাপ্টার থেকে) যে যারা পানির সাথে বিক্রিয়া করে প্রোটন দান করার মত এবিলিটি অর্জন করে অর্থাত পানির সাথে বিক্রিয়ার ফলে যাদের মধ্যে হাইড্রোজেন চলে আসে তারা এসিডিক বা অম্লীয় হয়।

তাই আমরা উপরে পাওয়া ক্লোরিন গ্যাসকে পানির সাথে বিক্রিয়া করাবো।

বিক্রিয়াঃ

দেখা যাচ্ছে পানির সাথে বিক্রিয়া করে ক্লোরিন হাইড্রোক্লোরিক এসিড ($HCl$) আর হাইপোক্লোরাস এসিড ($HOCl$) তৈরী করেছে।

এই এসিড দুইটা নীল লিটমাস পেপারকে লাল করে দেয় যা দেখে আমরা ওদের এসিডীয় ধর্ম সম্পর্কে নিশ্চিত হতে পারি।