(i) A: CₙH₂ₙ₋₂, যেখানে n = 3
B: CₙH₂ₙ₊₂, যেখানে n = 2
(ii) X মৌলের কক্ষপথ সংখ্যা 4 ও যোজ্যতা ইলেকট্রন 2; Y মৌলের কক্ষপথ সংখ্যা 2 ও যোজ্যতা ইলেকট্রন 6।
[এখানে X ও Y প্রতীকী অর্থে ব্যবহৃত; কোনো মৌলের প্রচলিত প্রতীক নয়]
ইথেন একটি প্যারাফিন, কারণ এটি কেবল একক বন্ধনবিশিষ্ট সম্পৃক্ত অ্যালকেন।
ইথেনের সংকেত C₂H₆ এবং গঠনে CH₃–CH₃; এতে শক্তিশালী C–C ও C–H একক সমযোজী বন্ধন ছাড়া কোনো দ্বি বা ত্রিবন্ধন নেই বলে সাধারণ অবস্থায় এর রাসায়নিক সক্রিয়তা কম এবং এটি মূলত প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া দেয়, যা প্যারাফিনের বৈশিষ্ট্য।
উদ্দীপকের X-এর কক্ষপথ সংখ্যা 4 ও যোজ্যতা ইলেকট্রন 2 বলে X হলো Ca; Y-এর কক্ষপথ সংখ্যা 2 ও যোজ্যতা ইলেকট্রন 6 বলে Y হলো O, তাই গঠিত যৌগ CaO।
Ca-এর ইলেকট্রন বিন্যাস 2, 8, 8, 2; এটি বহিঃস্তরের 2টি ইলেকট্রন ত্যাগ করে Ca²⁺ হয় এবং O-এর বিন্যাস 2, 6; এটি ঐ 2টি ইলেকট্রন গ্রহণ করে O²⁻ হয়।
সংযুক্ত ডায়াগ্রামে ইলেকট্রন স্থানান্তরের পর বিপরীত আধানযুক্ত Ca²⁺ ও O²⁻ আয়নের স্থির বৈদ্যুতিক আকর্ষণে আয়নিক CaO গঠন দেখানো হয়েছে; উভয় আয়নই স্থিতিশীল ইলেকট্রন বিন্যাস লাভ করে।
উদ্দীপকের A থেকে সরাসরি B প্রস্তুত করা সম্ভব নয়, কারণ A ও B-এর কার্বন পরমাণুর সংখ্যা ভিন্ন।
A-এর সাধারণ সংকেত CₙH₂ₙ₋₂ এবং n = 3 বলে A = C₃H₄ বা প্রোপাইন; B-এর সাধারণ সংকেত CₙH₂ₙ₊₂ এবং n = 2 বলে B = C₂H₆ বা ইথেন।
প্রোপাইনের ত্রিবন্ধনে সম্পূর্ণ হাইড্রোজেন সংযোজন করলে কার্বন শিকল অপরিবর্তিত রেখে প্রোপেন তৈরি হয়
CH₃–C≡CH + 2H₂ → CH₃–CH₂–CH₃
শর্ত: Ni প্রভাবক ও প্রায় 200°C।
এই সংযোজন বিক্রিয়ায় C₃ কঙ্কাল C₂-তে পরিণত হয় না এবং উৎপাদ C₃H₈, C₂H₆ নয়; অতএব পাঠ্যবইয়ের প্রচলিত রূপান্তর অনুযায়ী A থেকে B প্রস্তুত সম্ভব নয়।
A, B, C ও D চারটি মৌল, যাদের পারমাণবিক সংখ্যা যথাক্রমে 8, 13, 16 ও 24।
[এখানে A, B, C ও D প্রতীকী অর্থে ব্যবহৃত; কোনো মৌলের প্রচলিত প্রতীক নয়]
KF কঠিন অবস্থায় বিদ্যুৎ পরিবহন করে না, কারণ এর আয়নগুলো স্ফটিক জালকে নির্দিষ্ট অবস্থানে আবদ্ধ থাকে।
KF একটি আয়নিক যৌগ; কঠিনে K⁺ ও F⁻ আয়ন চলাচল করতে না পারায় আধান পরিবাহিত হয় না, কিন্তু গলিত বা জলীয় দ্রবণে আয়নগুলো মুক্তভাবে চলতে পারে বলে তখন বিদ্যুৎ পরিবহন করে।
D-এর পারমাণবিক সংখ্যা 24 বলে D হলো Cr এবং এর ইলেকট্রন বিন্যাস [Ar]3d⁵4s¹।
সর্বোচ্চ প্রধান শক্তিস্তর n = 4 বলে Cr চতুর্থ পর্যায়ের; 3d ও 4s-এ মোট যোজ্যতাসংশ্লিষ্ট ইলেকট্রন = 5 + 1 = 6 বলে এটি গ্রুপ 6-এর মৌল।
সর্বশেষ ইলেকট্রন d উপশক্তিস্তরে প্রবেশ করায় D হলো d-ব্লকের অবস্থান্তর মৌল; অতএব এর অবস্থান চতুর্থ পর্যায়, গ্রুপ 6 ও d-ব্লক।
A, B ও C যথাক্রমে O, Al ও S; এদের প্রথম আয়নিকরণ শক্তির ঊর্ধ্বক্রম B < C < A অর্থাৎ Al < S < O।
B ও C উভয়ই তৃতীয় পর্যায়ের মৌল; Al থেকে S-এর দিকে কার্যকর নিউক্লীয় আকর্ষণ বাড়ে ও পারমাণবিক আকার কমে বলে ইলেকট্রন অপসারণ কঠিন হয়, তাই S-এর আয়নিকরণ শক্তি Al-এর চেয়ে বেশি।
A বা O দ্বিতীয় পর্যায়ে এবং C বা S একই গ্রুপ 16-এর তৃতীয় পর্যায়ে; O-এর শক্তিস্তর কম, আকার ছোট ও নিউক্লীয় আকর্ষণ বেশি বলে O-এর আয়নিকরণ শক্তি S-এর চেয়ে বেশি।
অতএব Al থেকে S এবং S থেকে O-এর দিকে ইলেকট্রন অপসারণের প্রয়োজনীয় শক্তি বাড়ে; তাই ক্রম B < C < A।
পর্যায় সারণির খণ্ডাংশ:
- Li-এর নিচে W এবং W-এর নিচে Z
- F-এর নিচে Cl এবং Cl-এর নিচে Y
- তৃতীয় পর্যায়ে Cl-এর ঠিক বামে X
[এখানে W, X, Y ও Z প্রতীকী অর্থে ব্যবহৃত; কোনো মৌলের প্রচলিত প্রতীক নয়]
CO₃²⁻-কে যৌগমূলক বলা হয়, কারণ একাধিক পরমাণু সমযোজী বন্ধনে যুক্ত হয়ে এটি একটি আধানযুক্ত একক হিসেবে বিক্রিয়ায় অংশ নেয়।
একটি C ও তিনটি O পরমাণুর সমষ্টি কার্বনেট মূলক তার গঠন অক্ষুণ্ণ রেখে লবণ গঠন করে এবং মোট আধান −2 হওয়ায় এর যোজনী 2; যেমন Ca²⁺ + CO₃²⁻ → CaCO₃।
উদ্দীপকের W ও Z যথাক্রমে Na ও K; এদের মধ্যে Z বা K অধিক সক্রিয় ধাতু।
W, Li-এর নিচে থাকায় Na এবং Z, W-এর নিচে থাকায় K; উভয়ই গ্রুপ 1-এর ক্ষার ধাতু, যাদের বহিঃস্তরে একটি ইলেকট্রন থাকে।
গ্রুপে নিচে Na থেকে K-এর দিকে নতুন শক্তিস্তর যুক্ত হওয়ায় পারমাণবিক আকার ও অন্তরায় প্রভাব বাড়ে, আয়নিকরণ শক্তি কমে এবং যোজ্যতা ইলেকট্রন ত্যাগ সহজ হয়; তাই K বা Z বেশি সক্রিয়।
উদ্দীপকের W, X ও Y যথাক্রমে Na, S ও Br; এদের প্রথম আয়নিকরণ শক্তির ঊর্ধ্বক্রম W < X < Y।
W ও X একই তৃতীয় পর্যায়ে যথাক্রমে গ্রুপ 1 ও 16-তে অবস্থিত; বাম থেকে ডানে কার্যকর নিউক্লীয় আকর্ষণ বাড়ায় ও আকার কমায় S-এর আয়নিকরণ শক্তি Na-এর চেয়ে বেশি।
X বা S তৃতীয় পর্যায়ের গ্রুপ 16-তে এবং Y বা Br চতুর্থ পর্যায়ের গ্রুপ 17-তে; Br-এর অতিরিক্ত শক্তিস্তর থাকলেও উচ্চতর কার্যকর নিউক্লীয় আকর্ষণ ও প্রায় পূর্ণ যোজ্যতা স্তরের কারণে এর প্রথম আয়নিকরণ শক্তি S-এর চেয়ে বেশি।
অতএব Na থেকে S এবং S থেকে Br-এর দিকে ইলেকট্রন অপসারণে প্রয়োজনীয় শক্তি বাড়ে; সুতরাং ক্রম W < X < Y।
পর্যায় সারণির খণ্ডাংশ:
- Na-এর ওপরে M এবং Na-এর নিচে N
- P-এর ওপরে Q
- S-এর ডানে R এবং R-এর নিচে Br
[এখানে M, N, Q ও R প্রতীকী অর্থে ব্যবহৃত; কোনো মৌলের প্রচলিত প্রতীক নয়]
দ্রবণের ঘনমাত্রা তাপমাত্রার ওপর নির্ভর করে, কারণ তাপমাত্রা পরিবর্তনে দ্রবণের আয়তন পরিবর্তিত হয়।
মোলারিটি = দ্রবের মোল/দ্রবণের আয়তন (L); তাপমাত্রা বাড়লে সাধারণত আয়তন বাড়ে বলে মোলারিটি কমে এবং তাপমাত্রা কমলে আয়তন কমে বলে মোলারিটি বাড়ে, যদিও দ্রবের মোল অপরিবর্তিত থাকে।
উদ্দীপকের N হলো K এবং R হলো Cl; KCl গঠনের সময় ইলেকট্রন স্থানান্তরের মাধ্যমে আয়নিক বন্ধন সৃষ্টি হয়।
K-এর ইলেকট্রন বিন্যাস 2, 8, 8, 1; এটি একটি ইলেকট্রন ত্যাগ করে K⁺ হয় এবং Cl-এর বিন্যাস 2, 8, 7; এটি সেই ইলেকট্রন গ্রহণ করে Cl⁻ হয়।
সংযুক্ত ডায়াগ্রামে ইলেকট্রন স্থানান্তরের পর বিপরীত আধানযুক্ত K⁺ ও Cl⁻ আয়নের স্থির বৈদ্যুতিক আকর্ষণে KCl গঠন দেখানো হয়েছে; উভয় আয়নই আর্গনের স্থিতিশীল অষ্টক বিন্যাস লাভ করে।
M–R ও Q–Q বন্ধন একই প্রকৃতির নয়; M–R যৌগ LiCl-এ আয়নিক এবং Q₂ অণু N₂-তে সমযোজী বন্ধন থাকে।
M, Na-এর ওপরে বলে Li; R, S-এর ডানে বলে Cl; Li একটি ইলেকট্রন ত্যাগ করে Li⁺ এবং Cl তা গ্রহণ করে Cl⁻ হওয়ায় LiCl-এ বিপরীত আয়নের আকর্ষণে আয়নিক বন্ধন গঠিত হয়।
Q, P-এর ওপরে বলে N; দুটি N পরমাণু অষ্টক পূরণে তিন জোড়া ইলেকট্রন সমভাবে ভাগ করে N≡N ত্রিবন্ধন গঠন করে, তাই Q–Q বন্ধন অধ্রুব সমযোজী।
অতএব M–R-এ ইলেকট্রন সম্পূর্ণ স্থানান্তর, কিন্তু Q–Q-তে ইলেকট্রন ভাগাভাগি ঘটে; ফলে বন্ধন দুটি ভিন্ন প্রকৃতির।
₁₉Q, ₉R, ₈T, ₆M
[Q, R, T ও M প্রতীকী অর্থে ব্যবহৃত; প্রচলিত মৌলের প্রতীক নয়]
ব্রোঞ্জ প্রধানত তামা ও টিনকে নির্দিষ্ট অনুপাতে গলিয়ে তৈরি করা সমসত্ত্ব কঠিন মিশ্রণ।
এর উপাদানগুলো রাসায়নিক বন্ধনে নির্দিষ্ট সংকেতের নতুন যৌগ গঠন করে না এবং অনুপাত পরিবর্তনশীল; উপাদানগুলোর ধর্মও আংশিক বজায় থাকে বলে ব্রোঞ্জ একটি মিশ্রণ।
Q-এর পারমাণবিক সংখ্যা 19 বলে Q=K এবং ইলেকট্রন বিন্যাস 2,8,8,1; R-এর পারমাণবিক সংখ্যা 9 বলে R=F এবং বিন্যাস 2,7।
K তার সর্ববহিঃস্থ একটি ইলেকট্রন F-কে দান করে
K → K⁺+e⁻
F+e⁻ → F⁻
ফলে উভয়ের স্থিতিশীল নিষ্ক্রিয় গ্যাসীয় বিন্যাস হয়।
উৎপন্ন K⁺ ও F⁻ আয়নের বিপরীত আধানের তড়িৎস্থির আকর্ষণে K⁺F⁻ বা KF আয়নিক বন্ধন গঠিত হয়; চিত্রে Q থেকে R-এ এই এক ইলেকট্রন স্থানান্তর দেখানো হয়েছে।
Q ও T দ্বারা K₂O এবং R ও M দ্বারা CF₄ গঠিত হয়; আয়নিক K₂O পানির সঙ্গে বিক্রিয়া করে দ্রবীভূত হয়, কিন্তু সমযোজী অপোলার CF₄ পানিতে অদ্রবণীয়।
K₂O-তে দুটি K পরমাণু একটি করে ইলেকট্রন O-কে দিয়ে 2K⁺ ও O²⁻ গঠন করে; পানিতে K₂O+H₂O → 2KOH এবং KOH → K⁺+OH⁻ হওয়ায় পোলার পানিতে দ্রবণ তৈরি হয়।
CF₄-এ C চারটি F-এর সঙ্গে ইলেকট্রন শেয়ার করে চারটি সমযোজী বন্ধন গঠন করে; সুষম চতুস্তলক গঠনে C—F বন্ধনের দ্বিমেরু ভ্রামক পরস্পরকে বাতিল করায় অণুটি অপোলার।
পোলার পানি K₂O-জাত আয়নকে হাইড্রেট করতে পারলেও অপোলার CF₄-এর সঙ্গে যথেষ্ট আকর্ষণ গড়ে তুলতে পারে না; তাই QT বা K₂O দ্রবীভূত হলেও RM বা CF₄ দ্রবীভূত হয় না।
| প্রতীকী মৌল | X | Y | E |
|---|---|---|---|
| পারমাণবিক সংখ্যা | 3 | 6 | 17 |
[X, Y ও E প্রতীকী অর্থে ব্যবহৃত]
নিয়নের ইলেকট্রন বিন্যাস 2,8; এর সর্ববহিঃস্থ শক্তিস্তরে আটটি ইলেকট্রন থাকায় এটি স্থিতিশীল।
স্থিতিশীল অষ্টক পূর্ণ থাকায় নিয়নের ইলেকট্রন গ্রহণ, বর্জন বা শেয়ার করার প্রবণতা নেই এবং সাধারণ অবস্থায় এটি রাসায়নিক বিক্রিয়ায় অংশ নেয় না; তাই নিয়নকে নিষ্ক্রিয় গ্যাস বলা হয়।
E-এর পারমাণবিক সংখ্যা 17, তাই E হলো ক্লোরিন এবং এর ইলেকট্রন বিন্যাস 2,8,7।
প্রতিটি Cl পরমাণুর স্থিতিশীল অষ্টক পূর্ণ করতে একটি করে ইলেকট্রন প্রয়োজন; দুটি Cl পরমাণু একটি করে ইলেকট্রন শেয়ার করে এক জোড়া যৌথ ইলেকট্রন সৃষ্টি করে।
ফলে Cl—Cl বা E—E একক সমযোজী বন্ধন গঠিত হয় এবং উভয় পরমাণুর বহিঃস্তরে আটটি ইলেকট্রন পূর্ণ হয়; এভাবেই E₂ অণু গঠিত হয়।
Y ও E দ্বারা CCl₄ এবং X ও E দ্বারা LiCl গঠিত হয়; CCl₄ সমযোজী ও অপোলার, কিন্তু LiCl আয়নিক ও পোলার প্রকৃতির।
CCl₄ অণুর চারটি C—Cl বন্ধন পোলার হলেও এর সুষম চতুস্তলক গঠনে বন্ধনগুলোর দ্বিমেরু ভ্রামক পরস্পরকে বাতিল করে; তাই সম্পূর্ণ অণুটি অপোলার।
পানি পোলার দ্রাবক হওয়ায় অপোলার CCl₄-এর সঙ্গে যথেষ্ট আকর্ষণ সৃষ্টি করতে পারে না, কিন্তু LiCl-এর Li⁺ ও Cl⁻ আয়নকে পানি আয়ন-দ্বিমেরু আকর্ষণে হাইড্রেট করে দ্রবণে পৃথক রাখে।
অতএব ‘সদৃশ সদৃশকে দ্রবীভূত করে’ নীতি অনুযায়ী YE বা CCl₄ পানিতে অদ্রবণীয়, আর XE বা LiCl পানিতে দ্রবণীয়।
A পাত্র: 100 mL পানিতে 15 g KOH
B পাত্র: 100 mL পানিতে 15 g HNO₃
পানির O—H বন্ধনে অধিক তড়িৎঋণাত্মক O বন্ধন ইলেকট্রনকে নিজের দিকে টানে; ফলে O-তে আংশিক ঋণাত্মক এবং H-তে আংশিক ধনাত্মক আধান সৃষ্টি হয়।
H₂O অণু বাঁকানো হওয়ায় দুটি O—H বন্ধনের দ্বিমেরু ভ্রামক বাতিল না হয়ে একটি লব্ধি দ্বিমেরু ভ্রামক সৃষ্টি করে; তাই পানি একটি পোলার অণু।
A পাত্রে 15 g KOH, পানির আয়তন 100 mL এবং KOH-এর মোলার ভর 56 g mol⁻¹।
KOH-এর মোল
= 15÷56
= 0.2679 mol
দ্রবণের আয়তন = 100÷1000 = 0.100 L
মোলার ঘনমাত্রা = 0.2679÷0.100
= 2.679 mol L⁻¹
অতএব A পাত্রের দ্রবণের ঘনমাত্রা প্রায় 2.68 M।
A ও B মেশালে KOH ও HNO₃-এর 1:1 প্রশমন বিক্রিয়ায় KOH উদ্বৃত্ত থাকবে, তাই মিশ্র দ্রবণ ক্ষারীয় হবে।
KOH-এর মোল = 15÷56 = 0.2679 mol
HNO₃-এর মোল = 15÷63 = 0.2381 mol
বিক্রিয়া: KOH+HNO₃ → KNO₃+H₂O
1 mol KOH-এর সঙ্গে 1 mol HNO₃ বিক্রিয়া করে
উদ্বৃত্ত KOH = 0.2679−0.2381
= 0.0298 mol
মোট আয়তন ≈ 0.200 L
অবশিষ্ট [OH⁻] ≈ 0.0298÷0.200 = 0.149 M; OH⁻ অবশিষ্ট থাকায় pH>7, অতএব মিশ্র দ্রবণের প্রকৃতি ক্ষারীয়।
পাত্র-1: HCl দ্রবণ
পাত্র-2: FeCl₂ দ্রবণ
পাত্র-3: ZnCl₂ দ্রবণ
SiO₂ অধাতব অক্সাইড এবং ক্ষারের সঙ্গে বিক্রিয়া করে লবণ ও পানি তৈরি করে বলে এটি অম্লধর্মী।
SiO₂+2NaOH → Na₂SiO₃+H₂O; এখানে SiO₂ ক্ষার NaOH-কে প্রশমিত করে সোডিয়াম সিলিকেট ও পানি উৎপন্ন করে, যা এর অম্লীয় অক্সাইড ধর্ম প্রমাণ করে।
পাত্র-1-এর HCl দ্রবণে MgCO₃ যোগ করলে বুদবুদসহ CO₂ গ্যাস নির্গত হবে এবং MgCl₂ ও H₂O তৈরি হবে।
2HCl+MgCO₃ → MgCl₂+CO₂↑+H₂O
কার্বোনেট আয়ন H⁺ গ্রহণ করে অস্থিতিশীল H₂CO₃ তৈরি করে, যা CO₂ ও H₂O-তে ভেঙে যায়।
উৎপন্ন বর্ণহীন CO₂ চুনের পানিকে ঘোলা করবে; তাই গ্যাস নির্গমন ও অম্ল-কার্বোনেট বিক্রিয়ার মাধ্যমে পরিবর্তনটি শনাক্ত করা যায়।
পাত্র-2-এর FeCl₂-এ লঘু NaOH দিলে সবুজ Fe(OH)₂ এবং পাত্র-3-এর ZnCl₂-এ দিলে সাদা Zn(OH)₂ অধঃক্ষেপ হবে।
FeCl₂+2NaOH → Fe(OH)₂↓+2NaCl
Fe²⁺+2OH⁻ → Fe(OH)₂↓
Fe(OH)₂-এর অধঃক্ষেপ ময়লা সবুজ।
ZnCl₂+2NaOH → Zn(OH)₂↓+2NaCl
Zn²⁺+2OH⁻ → Zn(OH)₂↓
Zn(OH)₂-এর অধঃক্ষেপ সাদা।
ধাতব আয়ন Fe²⁺ ও Zn²⁺ ভিন্ন হওয়ায় তাদের হাইড্রোক্সাইডের বর্ণ ভিন্ন; তাই একই NaOH যোগ করলেও যথাক্রমে সবুজ ও সাদা অধঃক্ষেপ দেখা যায়।
পর্যায় সারণির খণ্ড:
| পর্যায় \ গ্রুপ | 1 | 2 | 16 |
|---|---|---|---|
| 2 | Q | ||
| 3 | X | Z | |
| 4 | Y |
[X, Y, Z ও Q প্রতীকী অর্থে ব্যবহৃত]
অ্যালুমিনিয়ামের পারমাণবিক সংখ্যা 13 বলতে এর প্রতিটি পরমাণুর নিউক্লিয়াসে 13টি প্রোটন আছে বোঝায়।
নিরপেক্ষ Al পরমাণুতে প্রোটন ও ইলেকট্রনসংখ্যা সমান বলে এতে 13টি ইলেকট্রনও থাকে এবং ইলেকট্রন বিন্যাস 2, 8, 3।
উদ্দীপকের X তৃতীয় পর্যায় গ্রুপ-1-এর Na এবং Q দ্বিতীয় পর্যায় গ্রুপ-16-এর O; এরা ইলেকট্রন স্থানান্তরে Na₂O গঠন করে।
প্রতিটি Na একটি ইলেকট্রন ত্যাগ করে Na⁺ এবং O দুটি ইলেকট্রন গ্রহণ করে O²⁻ হয়
2Na → 2Na⁺ + 2e⁻
O + 2e⁻ → O²⁻
দুটি Na⁺ ও একটি O²⁻ আয়নের স্থির বৈদ্যুতিক আকর্ষণে Na₂O-এর আয়নিক বন্ধন গঠিত হয় এবং সব পরমাণু স্থিতিশীল নিষ্ক্রিয় গ্যাসের বিন্যাস লাভ করে।
উদ্দীপকে X = Na, Y = Ca, Z = S এবং Q = O; এদের পারমাণবিক আকারের ক্রম Y > X > Z > Q বা Ca > Na > S > O।
একই তৃতীয় পর্যায়ে Na ও S-এর মধ্যে বাম থেকে ডানে নিউক্লিয়ার চার্জ বাড়লেও শক্তিস্তর বাড়ে না; তাই S-এর আকার Na-এর চেয়ে ছোট।
একই গ্রুপ-16-এ O-এর নিচে S অবস্থিত এবং S-এ একটি অতিরিক্ত শক্তিস্তর আছে; তাই S-এর আকার O-এর চেয়ে বড়। Ca চতুর্থ পর্যায়ে চারটি শক্তিস্তর নিয়ে অবস্থান করায় প্রদত্ত মৌলগুলোর মধ্যে এর আকার সর্বাধিক।
অতএব শক্তিস্তরসংখ্যা ও একই পর্যায়ের কার্যকর নিউক্লিয়ার আকর্ষণ একত্রে বিবেচনা করলে ক্রম Ca > Na > S > O, অর্থাৎ Y > X > Z > Q।
| মৌল | আকরিক |
|---|---|
| P | চালকোসাইট |
| Q | হেমাটাইট |
| R | সিনাবার |
[P, Q ও R প্রতীকী অর্থে ব্যবহৃত]
ভিনেগারে থাকা লঘু ইথানোয়িক এসিড খাদ্যের pH কমিয়ে অম্লীয় পরিবেশ সৃষ্টি করে, যেখানে অধিকাংশ পচনকারী ব্যাকটেরিয়া ও ছত্রাক সহজে বৃদ্ধি পায় না।
তাই আচার, টমেটো ও কাঁচা আম ভিনেগারে ডুবিয়ে বায়ুরোধী পাত্রে রাখলে অণুজীবের কার্যক্রম ও পচন ধীর হয় এবং খাদ্য দীর্ঘদিন সংরক্ষিত থাকে।
P-এর আকরিক চালকোসাইট থেকে পাওয়া কপারকে তড়িৎ বিশ্লেষণ পদ্ধতিতে বিশুদ্ধ করা হয়; অবিশুদ্ধ Cu অ্যানোড, বিশুদ্ধ Cu পাত ক্যাথোড এবং অম্লযুক্ত CuSO₄ দ্রবণ তড়িৎ বিশ্লেষ্য।
বিদ্যুৎ প্রবাহে অ্যানোডের কপার জারিত হয়ে দ্রবণে যায়
অ্যানোড: Cu → Cu²⁺ + 2e⁻
মূল্যবান কম সক্রিয় অপদ্রব্য অ্যানোড মাড হিসেবে নিচে জমে।
ক্যাথোডে Cu²⁺ ইলেকট্রন গ্রহণ করে বিশুদ্ধ কপার হিসেবে জমে
ক্যাথোড: Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu
ফলে অ্যানোড ক্ষয়প্রাপ্ত এবং ক্যাথোড মোটা হয়ে প্রায় 99.9% বিশুদ্ধ Cu পাওয়া যায়।
Q-এর আকরিক হেমাটাইট Fe₂O₃ এবং R-এর আকরিক সিনাবার HgS; Fe কার্বন দ্বারা বিজারিত হয়, কিন্তু HgS-কে বায়ুতে জারিত ও পরে স্ববিজারণে পারদ পাওয়া যায়।
হেমাটাইটকে ব্লাস্ট ফার্নেসে কোক ও চুনাপাথরের সঙ্গে উত্তপ্ত করলে CO তৈরি হয় এবং Fe₂O₃-কে বিজারিত করে
Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂
সিনাবারকে বায়ুতে উত্তপ্ত করলে HgO ও SO₂ হয়, পরে HgO তাপে ভেঙে পারদ দেয়
2HgS + 3O₂ → 2HgO + 2SO₂
2HgO → 2Hg + O₂
অতএব মধ্যম সক্রিয় Fe-এর নিষ্কাশনে ব্লাস্ট ফার্নেসে CO-বিজারণ প্রয়োজন, কিন্তু কম সক্রিয় Hg-এর সালফাইড আকরিক জারণ ও তাপীয় বিযোজনে ধাতু দেয়; তাই প্রক্রিয়া দুটি ভিন্ন।
বিক্রিয়া-1: CaCO₃ + 2HCl → A(g) + B + H₂O
বিক্রিয়া-2: CuSO₄ + Mg → MgSO₄ + P
[A, B ও P প্রতীকী অর্থে ব্যবহৃত]
অণু গঠনের সময় কোনো পরমাণুর সর্বশেষ শক্তিস্তরে এক বা একাধিক জোড়া ইলেকট্রন থাকলে তাকে দুই-এর নিয়ম বলে।
যেমন BF₃ অণুতে কেন্দ্রীয় B পরমাণুর চারপাশে তিন জোড়া বা 6টি ইলেকট্রন থাকে; প্রতিটি বন্ধনে শেয়ারকৃত ইলেকট্রন জোড়া থাকায় অণুটি দুই-এর নিয়ম অনুসরণ করে।
বিক্রিয়া-1 সম্পন্ন করলে CaCO₃+2HCl → CO₂+CaCl₂+H₂O; তাই A = CO₂, যাতে কার্বন দুটি অক্সিজেনের সঙ্গে দুটি দ্বিবন্ধন গঠন করে।
C-এর যোজ্যতা ইলেকট্রন 4 এবং প্রতিটি O-এর 6। C চারটি ইলেকট্রন ত্যাগ বা গ্রহণ না করে প্রতিটি O-এর সঙ্গে দুই জোড়া করে ইলেকট্রন শেয়ার করে O=C=O গঠন করে।
দুটি C=O দ্বিবন্ধনের ফলে C ও উভয় O-এর সর্ববহিঃস্থ স্তরে 8টি ইলেকট্রন পূর্ণ হয়; তাই CO₂-তে দুটি দ্বিসমযোজী বন্ধন থাকে।
বিক্রিয়া দুটি সম্পন্ন করলে B = CaCl₂ এবং P = Cu; CaCl₂ কঠিন অবস্থায় বিদ্যুৎ পরিবহন করে না, কিন্তু Cu কঠিন অবস্থাতেই খুব ভালো পরিবাহী।
CaCl₂ একটি আয়নিক যৌগ। কঠিন স্ফটিকে Ca²⁺ ও Cl⁻ আয়ন স্থির থাকায় চার্জ বহন করতে পারে না; তবে গলিত বা জলীয় দ্রবণে আয়নগুলো চলনশীল হয়ে বিদ্যুৎ পরিবহন করে।
Cu ধাতুতে ধনাত্মক ধাতব আয়নের জালকের মধ্যে অসংখ্য সঞ্চরণশীল মুক্ত ইলেকট্রন থাকে। বিভব পার্থক্য প্রয়োগ করলে এসব ইলেকট্রন কঠিন তামার মধ্যেই প্রবাহিত হয়ে বিদ্যুৎ বহন করে।
অতএব CaCl₂-এর পরিবাহিতা অবস্থা-নির্ভর এবং আয়নবাহিত, কিন্তু Cu কঠিন অবস্থায়ও ইলেকট্রনবাহিত উচ্চ পরিবাহিতা দেখায়; তাই কঠিন অবস্থায় P বা Cu, B বা CaCl₂-এর চেয়ে অনেক ভালো পরিবাহী।
| মৌল | পর্যায় | গ্রুপ |
|---|---|---|
| X | 3 | 2 |
| Y | 3 | 17 |
| Z | 2 | 14 |
[X, Y ও Z প্রতীকী অর্থে ব্যবহৃত]
নিয়নের বহিঃস্থ শক্তিস্তরে আটটি ইলেকট্রন থাকায় এর ইলেকট্রন বিন্যাস স্থিতিশীল।
এ কারণে Ne-এর ইলেকট্রন গ্রহণ, ত্যাগ বা ভাগ করার প্রবণতা নেই; স্বাভাবিক অবস্থায় তাই এটি যৌগ গঠন করে না।
উদ্দীপকে Y=Cl ও Z=C; তাদের গঠিত CCl₄-এ ইলেকট্রন ভাগাভাগির মাধ্যমে সমযোজী বন্ধন সৃষ্টি হয়।
C-এর বিন্যাস 2,4 এবং Cl-এর 2,8,7; একটি C চারটি Cl-এর সঙ্গে চার জোড়া ইলেকট্রন ভাগ করে চারটি C−Cl একক বন্ধন গঠন করে।
ফলে C ও প্রতিটি Cl-এর বহিঃস্থ স্তরে আটটি ইলেকট্রন পূর্ণ হয় এবং নিরপেক্ষ CCl₄ অণু গঠিত হয়।
উদ্দীপকে X=Mg ও Y=Cl; MgCl₂-এর জলীয় দ্রবণ বিদ্যুৎ পরিবহন করবে—উক্তিটি সঠিক।
Mg দুটি ইলেকট্রন ত্যাগ করে Mg²⁺ এবং দুটি Cl একটি করে ইলেকট্রন নিয়ে 2Cl⁻ গঠন করে; বিপরীত আধানের আকর্ষণে আয়নিক MgCl₂ তৈরি হয়।
পানিতে দ্রবীভূত হলে MgCl₂(aq) → Mg²⁺(aq)+2Cl⁻(aq); আয়নগুলো জলীয় দ্রবণে স্বাধীনভাবে চলাচল করতে পারে।
বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগে Mg²⁺ ক্যাথোড এবং Cl⁻ অ্যানোডের দিকে গমন করে আধান বহন করে; তাই X ও Y-এর যৌগের জলীয় দ্রবণ তড়িৎ পরিবাহী।
অ্যালকেন থেকে একটি H পরমাণু অপসারণ করলে CₙH₂ₙ₊₁− সাধারণ সংকেতের অ্যালকাইল মূলক সৃষ্টি হয়।
অপসারিত H-এর স্থানে একটি মুক্ত যোজনী থাকে এবং এর মাধ্যমে মূলকটি অন্য পরমাণু বা মূলকের সঙ্গে একটি বন্ধন গঠন করে; তাই অ্যালকাইল মূলকের যোজনী 1।
উদ্দীপকে R=CH₃COOH এবং P=CH₄; R থেকে সোডিয়াম ইথানোয়েট তৈরি করে সোডালাইমে ডিকার্বক্সিলেশন করলে P পাওয়া যায়।
CH₃COOH+NaOH → CH₃COONa+H₂O
এতে ইথানয়িক এসিড থেকে সোডিয়াম ইথানোয়েট তৈরি হয়।
সোডালাইমের উপস্থিতিতে উত্তপ্ত করলে
CH₃COONa+NaOH → CH₄+Na₂CO₃
অতএব এক কার্বন অপসারণে P বা মিথেন উৎপন্ন হয়।
P=CH₄ থেকে Q=CH₃CHO-এর সমগোত্রীয় অ্যালডিহাইড HCHO প্রস্তুত করা যায়; এর জলীয় দ্রবণ ফরমালিন সংরক্ষণ ও জীবাণুনাশে ব্যবহৃত হয়।
সূর্যালোকে CH₄+Cl₂ → CH₃Cl+HCl এবং জলীয় ক্ষারে CH₃Cl+NaOH → CH₃OH+NaCl।
নিয়ন্ত্রিত জারণে CH₃OH+[O] → HCHO+H₂O; HCHO ও CH₃CHO একই −CHO কার্যকরী মূলকযুক্ত এবং পরস্পরের মধ্যে −CH₂− পার্থক্য থাকায় সমগোত্রীয়।
HCHO-এর 40% জলীয় দ্রবণ ফরমালিন নামে মৃত জীবদেহ ও গবেষণাগারের নমুনা সংরক্ষণ, জীবাণুনাশ এবং রেজিন তৈরিতে ব্যবহৃত হয়; তাই উৎপন্ন যৌগটির গুরুত্বপূর্ণ ব্যবহারিক প্রয়োগ আছে।
| যৌগ | সাধারণ সংকেত | n-এর মান |
|---|---|---|
| P | CₙH₂ₙ₊₂ | 1 |
| Q | CₙH₂ₙ₊₁CHO | 1 |
| R | CₙH₂ₙ₊₁COOH | 1 |
[P, Q ও R প্রতীকী অর্থে ব্যবহৃত]
অ্যালকেন থেকে একটি H পরমাণু অপসারণ করলে CₙH₂ₙ₊₁− সাধারণ সংকেতের অ্যালকাইল মূলক সৃষ্টি হয়।
অপসারিত H-এর স্থানে একটি মুক্ত যোজনী থাকে এবং এর মাধ্যমে মূলকটি অন্য পরমাণু বা মূলকের সঙ্গে একটি বন্ধন গঠন করে; তাই অ্যালকাইল মূলকের যোজনী 1।
উদ্দীপকে R=CH₃COOH এবং P=CH₄; R থেকে সোডিয়াম ইথানোয়েট তৈরি করে সোডালাইমে ডিকার্বক্সিলেশন করলে P পাওয়া যায়।
CH₃COOH+NaOH → CH₃COONa+H₂O
এতে ইথানয়িক এসিড থেকে সোডিয়াম ইথানোয়েট তৈরি হয়।
সোডালাইমের উপস্থিতিতে উত্তপ্ত করলে
CH₃COONa+NaOH → CH₄+Na₂CO₃
অতএব এক কার্বন অপসারণে P বা মিথেন উৎপন্ন হয়।
P=CH₄ থেকে Q=CH₃CHO-এর সমগোত্রীয় অ্যালডিহাইড HCHO প্রস্তুত করা যায়; এর জলীয় দ্রবণ ফরমালিন সংরক্ষণ ও জীবাণুনাশে ব্যবহৃত হয়।
সূর্যালোকে CH₄+Cl₂ → CH₃Cl+HCl এবং জলীয় ক্ষারে CH₃Cl+NaOH → CH₃OH+NaCl।
নিয়ন্ত্রিত জারণে CH₃OH+[O] → HCHO+H₂O; HCHO ও CH₃CHO একই −CHO কার্যকরী মূলকযুক্ত এবং পরস্পরের মধ্যে −CH₂− পার্থক্য থাকায় সমগোত্রীয়।
HCHO-এর 40% জলীয় দ্রবণ ফরমালিন নামে মৃত জীবদেহ ও গবেষণাগারের নমুনা সংরক্ষণ, জীবাণুনাশ এবং রেজিন তৈরিতে ব্যবহৃত হয়; তাই উৎপন্ন যৌগটির গুরুত্বপূর্ণ ব্যবহারিক প্রয়োগ আছে।
| মৌল | X | Y | Z |
|---|---|---|---|
| পর্যায় | 2 | 3 | 4 |
| গ্রুপ | 17 | 2 | 1 |
[X, Y ও Z প্রতীকী অর্থে ব্যবহৃত]
বর্ষাকালে ছাদে ক্ষারজাতীয় পদার্থের জন্য পিচ্ছিলতা সৃষ্টি হয় এবং বালুর প্রধান উপাদান SiO₂ অম্লধর্মী।
অম্লধর্মী SiO₂ ক্ষারকে প্রশমিত করে এবং বালুর কণাও পৃষ্ঠকে খসখসে করে; ফলে ছাদের পিচ্ছিলতা কমে যায়।
উদ্দীপকে X=F ও Y=Mg; তাদের গঠিত যৌগ MgF₂-তে ইলেকট্রন স্থানান্তরের মাধ্যমে আয়নিক বন্ধন তৈরি হয়।
Mg-এর বিন্যাস 2,8,2 এবং F-এর 2,7; Mg দুটি ইলেকট্রন ত্যাগ করে Mg²⁺ হয়, আর দুটি F একটি করে ইলেকট্রন নিয়ে 2F⁻ হয়।
উৎপন্ন Mg²⁺ ও 2F⁻ আয়নের বিপরীত আধানের তড়িৎস্থির আকর্ষণে MgF₂-এর আয়নিক কেলাস গঠিত হয়।
উদ্দীপকে Z=K ধাতু এক পরমাণুক প্রতীকে প্রকাশিত, কিন্তু X=F অধাতু স্থিতিশীল অষ্টক অর্জনে F₂ দ্বি-পরমাণুক অণু গঠন করে—দাবিটি সঠিক।
K-এর বহিঃস্থ বিন্যাস 4s¹; এটি একটি ইলেকট্রন ত্যাগে স্থিতিশীল K⁺ হতে চায় এবং ধাতব কেলাসে ডিলোকালাইজড ইলেকট্রনের মাধ্যমে যুক্ত থাকে, তাই পৃথক K₂ অণু গঠন করে না।
প্রতিটি F-এর বহিঃস্থ স্তরে সাতটি ইলেকট্রন; দুটি F একটি করে ইলেকট্রন ভাগ করে একটি যৌথ জোড় তৈরি করলে উভয়ের অষ্টক পূর্ণ হয় এবং F−F একক সমযোজী বন্ধন গঠিত হয়।
সংযুক্ত ডায়াগ্রামে F₂-এর একটি বন্ধন জোড় ও প্রতিটি F-এর তিনটি নিঃসঙ্গ জোড় দেখানো হয়েছে; তাই K এক পরমাণুকভাবে এবং F দ্বি-পরমাণুক অণু হিসেবে থাকে।
A=CₙH₂ₙ, যেখানে n=2
A+H₂O → B
শর্ত: উচ্চ তাপ ও চাপ, H₃PO₄ প্রভাবক
[A ও B প্রতীকী অর্থে ব্যবহৃত]
C₄H₁₀ অ্যালকেন শ্রেণির যৌগ এবং এর কার্বন পরমাণুগুলো সরল বা শাখাযুক্ত উন্মুক্ত শিকল গঠন করে।
এর কাঠামোয় কোনো কার্বন বলয় নেই; যেমন n-বিউটেন CH₃−CH₂−CH₂−CH₃, তাই C₄H₁₀ একটি মুক্ত শিকল যৌগ।
উদ্দীপকে n=2 বলে A=C₂H₄ বা ইথিন; ব্রোমিন দ্রবণের বর্ণ অপসারণ দিয়ে এর অসম্পৃক্ততা প্রমাণ করা যায়।
ইথিনে লালচে-বাদামি ব্রোমিন দ্রবণ যোগ করলে
CH₂=CH₂+Br₂ → CH₂Br−CH₂Br
C=C দ্বিবন্ধনে Br₂ সংযোজিত হয়ে বর্ণহীন 1,2-ডাইব্রোমোইথেন তৈরি করে; তাই ব্রোমিনের বর্ণ বিলুপ্ত হওয়া A-এর অসম্পৃক্ততার প্রমাণ।
A-এর পানি সংযোজনে B=C₂H₅OH বা ইথানল; B-কে জৈব জারণে ইথানয়িক এসিডে রূপান্তর করে ভিনেগার নামের খাদ্য সংরক্ষক প্রস্তুত করা যায়।
25–35°C তাপমাত্রায় অ্যাসিটোব্যাকটার ব্যাকটেরিয়ার উপস্থিতিতে ইথানলের মধ্যে O₂ প্রবাহিত করা হয়।
CH₃CH₂OH+O₂ → CH₃COOH+H₂O; ব্যাকটেরিয়ার নিঃসৃত এনজাইম ইথানলের জারণে সহায়তা করে।
উৎপন্ন ইথানয়িক এসিডের 4%–10% জলীয় দ্রবণ ভিনেগার; এটি জীবাণুর বৃদ্ধি রোধ করে আচার ও সস দীর্ঘদিন সংরক্ষণে ব্যবহৃত হয়।
(i) N₂O₄(g)+তাপ ⇌ 2NO₂(g)
(ii) 2FeCl₃+H₂S → 2FeCl₂+2HCl+S
যে বিক্রিয়ায় কোনো যৌগ পানির সঙ্গে বিক্রিয়া করে ভিন্ন ভিন্ন নতুন যৌগে পরিণত হয়, তাকে আর্দ্র বিশ্লেষণ বা হাইড্রোলাইসিস বিক্রিয়া বলে।
যেমন MgCl₂+H₂O → Mg(OH)Cl+HCl বিক্রিয়ায় পানি MgCl₂-কে বেসিক লবণ ও এসিডে রূপান্তর করে।
(ii)-তে H₂S বিজারক পদার্থ, কারণ এটি FeCl₃-এর Fe³⁺-কে Fe²⁺-তে বিজারিত করে এবং নিজে জারিত হয়।
H₂S-এ S-এর জারণ সংখ্যা −2 থেকে মৌলিক S-এ 0 হয়; তাই H₂S ইলেকট্রন ত্যাগ করে জারিত হয়।
অন্যদিকে FeCl₃-এর Fe-এর +3 থেকে FeCl₂-তে +2 হয়; Fe³⁺ ইলেকট্রন গ্রহণ করে বলে তাকে বিজারিতকারী H₂S-ই বিজারক।
(i) N₂O₄(g)+তাপ ⇌ 2NO₂(g) একটি তাপগ্রাহী সাম্য বিক্রিয়া; উৎপাদ NO₂ বাড়াতে তাপমাত্রা বৃদ্ধি, চাপ হ্রাস এবং N₂O₄ বৃদ্ধি বা NO₂ অপসারণ করতে হবে।
তাপ বিক্রিয়কের পাশে থাকায় তাপমাত্রা বাড়ালে সাম্য যোগ করা তাপ শোষণের জন্য ডান দিকে সরে এবং NO₂-এর পরিমাণ বাড়ায়।
বাম পাশে 1 মোল ও ডান পাশে 2 মোল গ্যাস; চাপ কমালে সাম্য বেশি গ্যাসীয় মোলের ডান দিকে সরে, আর চাপ বাড়ালে বাম দিকে সরে N₂O₄ বাড়ায়।
N₂O₄-এর ঘনমাত্রা বাড়ানো বা উৎপন্ন NO₂ ক্রমাগত অপসারণ করলেও সাম্য ডান দিকে সরে; অতএব উচ্চ তাপমাত্রা, নিম্ন চাপ ও উৎপাদ অপসারণ সর্বাধিক NO₂-এর অনুকূল।
| মৌল | ইলেকট্রন বিন্যাস | প্রধান শক্তিস্তর | পারমাণবিক সংখ্যা |
|---|---|---|---|
| A | — | — | 30 |
| B | ns²np⁵ | 3 | — |
| C | (n−1)d⁶ns² | 4 | — |
[A, B ও C প্রতীকী অর্থে ব্যবহৃত]
চতুর্থ শক্তিস্তরের জন্য প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা n=4; তাই l-এর সম্ভাব্য মান 0, 1, 2 ও 3।
এ মানগুলো যথাক্রমে s, p, d ও f উপশক্তিস্তর নির্দেশ করে; অতএব চতুর্থ শক্তিস্তরে 4s, 4p, 4d ও 4f—মোট চারটি উপশক্তিস্তর থাকতে পারে।
A-এর পারমাণবিক সংখ্যা 30, তাই A=Zn; এর ইলেকট্রন বিন্যাস [Ar]3d¹⁰4s²।
সর্বোচ্চ প্রধান শক্তিস্তর n=4 বলে Zn চতুর্থ পর্যায়ে; (n−1)d ও ns ইলেকট্রনসহ অবস্থান নির্ণয়ে এটি গ্রুপ-12-তে পড়ে।
অতএব A বা Zn-এর অবস্থান চতুর্থ পর্যায়, গ্রুপ-12 এবং d-ব্লক।
উদ্দীপকে B-এর বিন্যাস 3s²3p⁵ বলে B=Cl এবং C-এর বিন্যাস 3d⁶4s² বলে C=Fe; Cl-এর সঙ্গে Fe যথাক্রমে FeCl₂ ও FeCl₃ গঠন করে 2 ও 3 যোজনী দেখায়।
Fe প্রথমে 4s-এর দুটি ইলেকট্রন ত্যাগ করে Fe²⁺ হয়; দুটি Cl একটি করে ইলেকট্রন গ্রহণ করে 2Cl⁻ হলে Fe²⁺+2Cl⁻ → FeCl₂ গঠিত হয়।
Fe 4s-এর দুটি ও 3d-এর একটি ইলেকট্রন ত্যাগ করে অধিক স্থিতিশীল 3d⁵ বিন্যাসের Fe³⁺-ও হতে পারে; তখন Fe³⁺+3Cl⁻ → FeCl₃ গঠিত হয়।
অতএব একই B=Cl-এর সঙ্গে যৌগে C=Fe কখনো +2 এবং কখনো +3 জারণ অবস্থা বা যোজনী প্রদর্শন করে; তাই C পরিবর্তনশীল যোজনীসম্পন্ন।
(i) 4Al+3O₂ → 2Al₂O₃
5 g Al প্রয়োজনীয় O₂-এর সঙ্গে বিক্রিয়া করে প্রকৃতপক্ষে 6.5 g Al₂O₃ উৎপন্ন করে।
(ii) একটি পাত্রে 0.1 M HNO₃-এর 200 mL দ্রবণ আছে।
CO₂-এর মোলার ভর 44 g mol⁻¹; তাই 5 g CO₂-এর মোল সংখ্যা 5÷44 mol।
অণুর সংখ্যা = (5÷44)×6.022×10²³
= 6.84×10²²
অতএব 5 g CO₂-এ প্রায় 6.84×10²²টি অণু আছে।
(i)-তে 5 g Al থেকে তাত্ত্বিকভাবে 9.44 g Al₂O₃ পাওয়ার কথা, কিন্তু প্রকৃত উৎপাদ 6.5 g; তাই শতকরা উৎপাদ 68.82%।
4Al+3O₂ → 2Al₂O₃ অনুযায়ী
108 g Al থেকে Al₂O₃ = 204 g
5 g Al থেকে তাত্ত্বিক Al₂O₃ = (204×5)÷108 = 9.44 g
শতকরা উৎপাদ = (প্রকৃত উৎপাদ÷তাত্ত্বিক উৎপাদ)×100
= (6.5÷9.44)×100
= 68.82%।
HNO₃+KOH → KNO₃+H₂O বিক্রিয়ায় মোল অনুপাত 1:1; প্রদত্ত পরিমাণে HNO₃ কম থাকায় এটিই লিমিটিং বিক্রিয়ক।
HNO₃-এর মোল = MV
= 0.1×(200÷1000)
= 0.020 mol
KOH-এর মোল = 5÷56
= 0.0893 mol
0.020 mol HNO₃-এর জন্য প্রয়োজন KOH = 0.020 mol, যা বিদ্যমান 0.0893 mol-এর চেয়ে কম।
অতএব HNO₃ সম্পূর্ণ শেষ হবে এবং KOH অতিরিক্ত থাকবে; তাই HNO₃ লিমিটিং বিক্রিয়ক।
| মৌল | পর্যায় | গ্রুপ |
|---|---|---|
| X | 2 | 2 |
| Q | 2 | 14 |
| Y | 3 | 2 |
| Z | 4 | 2 |
[X, Q, Y ও Z প্রতীকী অর্থে ব্যবহৃত]
ইথেন C₂H₆-এ প্রতিটি কার্বন sp³ সংকরিত হয়ে চতুস্তলক বিন্যাসে তিনটি H ও অপর কার্বনের সঙ্গে চারটি একক বন্ধন গঠন করে।
দুটি C-এর sp³ অরবিটালের সম্মুখ অধিক্রমণে একটি C—C σ-বন্ধন এবং C-এর sp³ ও H-এর 1s অধিক্রমণে ছয়টি C—H σ-বন্ধন তৈরি হয়; গাঠনিক সংকেত CH₃—CH₃।
Q দ্বিতীয় পর্যায় ও গ্রুপ-14-এর মৌল, তাই Q হলো C এবং এর আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর 12।
এক মোল C পরমাণুর ভর = 12 g
এক মোলে পরমাণু = 6.023×10²³টি
একটি C পরমাণুর ভর = 12÷(6.023×10²³) g
= 1.992×10⁻²³ g
অতএব Q-এর একটি পরমাণুর ভর প্রায় 1.992×10⁻²³ g।
X, Y ও Z যথাক্রমে Be, Mg ও Ca; একই গ্রুপ-2-এ ওপর থেকে নিচে প্রথম আয়নিকরণ শক্তির ক্রম X > Y > Z বা Be > Mg > Ca।
X-এর বহিঃস্থ ইলেকট্রন n=2 স্তরে এবং পরমাণু সবচেয়ে ছোট; নিউক্লীয় আকর্ষণ বেশি বলে ইলেকট্রন অপসারণে সর্বাধিক শক্তি লাগে।
Y ও Z-এ নিচের দিকে নতুন শক্তিস্তর যোগ হওয়ায় আকার ও শিল্ডিং বাড়ে; ফলে বহিঃস্থ ns² ইলেকট্রনের ওপর কার্যকর নিউক্লীয় আকর্ষণ কমে যায়।
অতএব ইলেকট্রন অপসারণ ক্রমে সহজ হওয়ায় আয়নিকরণ শক্তি Be > Mg > Ca, অর্থাৎ X > Y > Z।
| মৌল | প্রোটন সংখ্যা | শক্তিস্তর সংখ্যা |
|---|---|---|
| A | 1 | 1 |
| B | 11 | 3 |
| C | 9 | 2 |
[A, B ও C প্রতীকী অর্থে ব্যবহৃত]
কোনো মৌলের সর্বোচ্চ যোজনী ও যৌগে তার সক্রিয় যোজনীর পার্থক্যকে সুপ্ত যোজনী বলে।
SO₃-এ তিনটি অক্সিজেনের সঙ্গে সালফারের সক্রিয় যোজনী 3×2 = 6 এবং সালফারের সর্বোচ্চ যোজনীও 6; তাই সুপ্ত যোজনী = 6−6 = 0।
উদ্দীপকে A-এর একটি প্রোটন ও C-এর 9টি প্রোটন থাকায় A হলো H এবং C হলো F; এদের মধ্যে একক সমযোজী বন্ধন গঠিত হয়।
H-এর একটি ও F-এর 7টি যোজনী ইলেকট্রন; উভয়ে একটি করে ইলেকট্রন শেয়ার করে এক জোড়া বন্ধন ইলেকট্রন গঠন করলে H-এর দ্বিত্বক এবং F-এর অষ্টক পূর্ণ হয়।
চিত্রে ক্রসটি H-এর এবং ডটটি F-এর ইলেকট্রন নির্দেশ করে; শেয়ারকৃত ডট–ক্রস জোড়ই H–F একক সমযোজী বন্ধন গঠন করে।
AC বা HF এবং BC বা NaF—উভয়ই পানির মেরুতার কারণে দ্রবীভূত হলেও তাদের দ্রবীভবনের সূক্ষ্ম কৌশল সম্পূর্ণ এক নয়।
HF একটি পোলার সমযোজী অণু; পানির সঙ্গে ডাইপোল–ডাইপোল আকর্ষণ ও হাইড্রোজেন বন্ধনের মাধ্যমে এটি মিশে যায় এবং দুর্বল এসিড হিসেবে আংশিক আয়নিত হয়—HF + H₂O ⇌ H₃O⁺ + F⁻।
NaF একটি আয়নিক যৌগ; পানির Oδ⁻ প্রান্ত Na⁺-কে এবং Hδ⁺ প্রান্ত F⁻-কে আকর্ষণ করে স্ফটিক জালক ভেঙে হাইড্রেটেড Na⁺(aq) ও F⁻(aq) আয়ন সৃষ্টি করে।
অতএব উভয়ের দ্রবীভবনের মূল চালিকা শক্তি পানির মেরু আকর্ষণ হলেও HF-এর ক্ষেত্রে পোলার অণুর মিশ্রণ ও আংশিক আয়নন, আর NaF-এর ক্ষেত্রে আয়নিক জালকের বিযোজন ও হাইড্রেশন ঘটে; তাই কৌশল দুটি অভিন্ন নয়।
একটি নাইট্রোজেন পরমাণুর আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর 14 এবং নাইট্রোজেন অণুর সংকেত N₂।
একটি N₂ অণুতে দুটি নাইট্রোজেন পরমাণু থাকায় এর আপেক্ষিক আণবিক ভর = 2×14 = 28।
সুষম বিক্রিয়া 2Na + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂ থেকে X = Na₂SO₄।
Na₂SO₄-এ সালফারের জারণ সংখ্যা x হলে
2(+1) + x + 4(−2) = 0
x = +6
অতএব X যৌগে সালফারের জারণ সংখ্যা +6।
উদ্দীপকের বিক্রিয়ায় সোডিয়ামের জারণ ও হাইড্রোজেন আয়নের বিজারণ একই সঙ্গে ঘটে; তাই ‘জারণ ছাড়া বিজারণ সংঘটিত হয়নি’—উক্তিটি যথার্থ।
সুষম বিক্রিয়া 2Na + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂; এখানে Na-এর জারণ সংখ্যা 0 থেকে +1 হয় এবং জারণ অর্ধবিক্রিয়া 2Na → 2Na⁺ + 2e⁻।
অন্যদিকে এসিডের H⁺-এর জারণ সংখ্যা +1 থেকে H₂-তে 0 হয় এবং বিজারণ অর্ধবিক্রিয়া 2H⁺ + 2e⁻ → H₂।
Na যে দুটি ইলেকট্রন ত্যাগ করে ঠিক সেই দুটি ইলেকট্রন H⁺ গ্রহণ করে; ইলেকট্রন ত্যাগ ও গ্রহণ পরস্পরনির্ভর হওয়ায় জারণ ও বিজারণ কখনো একা ঘটে না।
নিচের পর্যায় সারণির অংশটি লক্ষ করো:
| পর্যায়/গ্রুপ | 1 | 2 | 15 | 16 | 17 |
|---|---|---|---|---|---|
| 2 | Li | D | Q | ||
| 3 | A | R | S | T |
[এখানে A, D, Q, R ও T প্রতীকী অর্থে ব্যবহৃত]
আয়রনের একাধিক যোজনী আছে বলে এটি পরিবর্তনশীল যোজনী প্রদর্শন করে।
আয়রন FeCl₂-এ দুইটি ইলেকট্রন ত্যাগ করে Fe²⁺ এবং FeCl₃-এ তিনটি ইলেকট্রন ত্যাগ করে Fe³⁺ আয়ন গঠন করে; তাই এর যোজনী যথাক্রমে 2 ও 3।
ছক অনুযায়ী R তৃতীয় পর্যায়ের গ্রুপ-15-এর ফসফরাস (P) এবং T গ্রুপ-17-এর ক্লোরিন (Cl); তাই RT₃ হলো PCl₃।
PCl₃-এর আপেক্ষিক আণবিক ভর
= 31 + 3×35.5
= 137.5
একটি PCl₃ অণুর ভর
= 137.5×1.66×10⁻²⁴ g
= 2.2825×10⁻²² g
অতএব, RT₃-এর একটি অণুর ভর 2.2825×10⁻²² g।
ছক থেকে A = Mg, D = Be, Q = F এবং T = Cl; এদের পারমাণবিক আকারের সঠিক ক্রম Mg > Be > Cl > F।
একই পর্যায়ে বাম থেকে ডানে কার্যকর নিউক্লীয় আধান বাড়লেও শক্তিস্তর সংখ্যা অপরিবর্তিত থাকে, তাই পরমাণুর আকার কমে; এজন্য তৃতীয় পর্যায়ে Mg > Cl এবং দ্বিতীয় পর্যায়ে Be > F।
একই গ্রুপে উপর থেকে নিচে নতুন শক্তিস্তর যুক্ত হওয়ায় আকার বাড়ে; তাই গ্রুপ-2-এ Mg > Be এবং গ্রুপ-17-এ Cl > F। প্রকৃত পারমাণবিক ব্যাসার্ধের তুলনায় Be সামান্য Cl-এর চেয়ে বড়।
অতএব, একই পর্যায় ও একই গ্রুপের প্রবণতা একত্রে বিবেচনা করলে চার মৌলের আকারের ক্রম Mg > Be > Cl > F হয়।
(i) 'X' + Cl₂ → S + 2HCl
(ii) ₃₀A + BSO₄ → ASO₄ + ₂₉B
কেক তৈরির মিশ্রণে বেকিং সোডা টারটারিক এসিডের সঙ্গে বিক্রিয়া করে CO₂ গ্যাস উৎপন্ন করে।
2NaHCO₃ + C₄H₆O₆ → Na₂C₄H₄O₆ + 2CO₂ + 2H₂O; উৎপন্ন CO₂-এর বুদ্বুদ মিশ্রণকে ফুলিয়ে কেক নরম ও ছিদ্রযুক্ত করে।
উদ্দীপকের (i) বিক্রিয়ায় X = H₂S; সাম্যকৃত বিক্রিয়া H₂S + Cl₂ → S + 2HCl।
H₂S-এ S-এর জারণ সংখ্যা −2 থেকে মৌলিক S-এ 0 হয়, অর্থাৎ S ইলেকট্রন ত্যাগ করে জারিত হয়।
H₂S → S + 2H⁺ + 2e⁻
Cl₂-তে Cl-এর জারণ সংখ্যা 0 থেকে HCl-এ −1 হয়, অর্থাৎ Cl₂ ইলেকট্রন গ্রহণ করে বিজারিত হয়—Cl₂ + 2e⁻ → 2Cl⁻; একই বিক্রিয়ায় জারণ ও বিজারণ ঘটায় এটি রেডক্স বিক্রিয়া।
উদ্দীপকের (ii)-তে A = Zn ও B = Cu; Zn, CuSO₄, ZnSO₄ ও Cu ব্যবহার করে ড্যানিয়েল কোষ গঠন করলে রাসায়নিক শক্তি বিদ্যুৎ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়।
সংযুক্ত চিত্র অনুযায়ী Zn দণ্ডকে ZnSO₄ দ্রবণে এবং Cu দণ্ডকে CuSO₄ দ্রবণে ডুবিয়ে দ্রবণ দুটিকে KCl লবণ সেতু এবং দণ্ড দুটিকে তার ও বাল্ব দিয়ে যুক্ত করা হয়; Zn অ্যানোড ও Cu ক্যাথোড।
অ্যানোডে Zn জারিত হয়ে ইলেকট্রন দেয় এবং ক্যাথোডে Cu²⁺ সেই ইলেকট্রন গ্রহণ করে Cu হিসেবে জমে।
অ্যানোড: Zn → Zn²⁺ + 2e⁻
ক্যাথোড: Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu
ইলেকট্রন Zn থেকে বহিঃবর্তনী দিয়ে Cu-তে প্রবাহিত হওয়ায় বাল্ব জ্বলে এবং লবণ সেতু আধানের ভারসাম্য রাখে; সামগ্রিক বিক্রিয়া Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu, তাই বিদ্যুৎ উৎপাদন সম্ভব।
(i) 2Ca + O₂ → 2R
(ii) 2Mg + O₂ → 2MgO
4 g ম্যাগনেসিয়াম ধাতুর সঙ্গে প্রয়োজনীয় পরিমাণ অক্সিজেনের বিক্রিয়ায় 6.2 g ম্যাগনেসিয়াম অক্সাইড পাওয়া গেল।
বাড়ির আঙিনায় ক্ষারজাতীয় পদার্থ জমে পিচ্ছিলতা সৃষ্টি করতে পারে এবং বালুর প্রধান উপাদান SiO₂ অম্লীয় প্রকৃতির।
বালু ছড়ালে SiO₂ ক্ষারীয় পদার্থের প্রভাব প্রশমিত করার পাশাপাশি পৃষ্ঠের ঘর্ষণ বাড়ায়; ফলে পিচ্ছিলতা কমে এবং নিরাপদে হাঁটা যায়।
বিক্রিয়া (i)-তে R হলো CaO এবং সাম্যকৃত সমীকরণ 2Ca + O₂ → 2CaO।
2 mol CaO অর্থাৎ 2×56 g উৎপন্ন করতে Ca লাগে 2×40 g
112 g CaO-এর জন্য Ca প্রয়োজন = 80 g
10 g CaO-এর জন্য Ca প্রয়োজন
= (80×10)÷112 g
= 7.143 g
≈ 7.14 g; অতএব 10 g R উৎপন্ন করতে প্রায় 7.14 g Ca প্রয়োজন।
উদ্দীপকের (ii) নং বিক্রিয়ায় 100% উৎপাদ পাওয়া যায়নি; প্রকৃত শতকরা উৎপাদ প্রায় 93%।
সাম্যকৃত সমীকরণ: 2Mg + O₂ → 2MgO
48 g Mg থেকে তাত্ত্বিক MgO = 80 g
4 g Mg থেকে তাত্ত্বিক MgO
= (80×4)÷48 g
= 6.667 g
শতকরা উৎপাদ
= (প্রকৃত উৎপাদ÷তাত্ত্বিক উৎপাদ)×100
= (6.2÷6.667)×100
≈ 93.0%
যেহেতু প্রকৃত উৎপাদ 6.2 g তাত্ত্বিক 6.667 g-এর কম, তাই বিক্রিয়ায় প্রায় 7% উৎপাদ ক্ষতি হয়েছে এবং 100% উৎপাদ পাওয়া সম্ভব হয়নি।
(i) SO₃
(ii) CaCl₂
কোনো নিরপেক্ষ পরমাণু এক বা একাধিক ইলেকট্রন গ্রহণ করলে ইলেকট্রন সংখ্যা প্রোটন সংখ্যার চেয়ে বেড়ে যায় এবং পরমাণুটি ঋণাত্মক আধানযুক্ত হয়।
এই ঋণাত্মক আয়নই অ্যানায়ন; যেমন Cl একটি ইলেকট্রন গ্রহণ করে Cl⁻ এবং O দুটি ইলেকট্রন গ্রহণ করে O²⁻ অ্যানায়ন গঠন করে।
উদ্দীপকের (ii) নং যৌগটি CaCl₂; Ca-এর ইলেকট্রন বিন্যাস 2, 8, 8, 2 এবং প্রতিটি Cl-এর 2, 8, 7।
Ca তার সর্বশেষ শক্তিস্তরের দুটি ইলেকট্রনের একটি করে দুটি Cl পরমাণুকে দিলে Ca²⁺ ও দুটি Cl⁻ আয়ন তৈরি হয় এবং তিনটি আয়নই Ar-এর স্থিতিশীল অষ্টক বিন্যাস অর্জন করে।
Ca → Ca²⁺ + 2e⁻
2Cl + 2e⁻ → 2Cl⁻
বিপরীত আধানযুক্ত Ca²⁺ ও Cl⁻ আয়নের স্থির বৈদ্যুতিক আকর্ষণে আয়নিক বন্ধন গঠিত হয়ে CaCl₂ সৃষ্টি হয়; সংযুক্ত ডায়াগ্রামে ইলেকট্রন স্থানান্তর দেখানো হয়েছে।
SO₃ অণুর বন্ধন গঠনে দুইয়ের নিয়ম নয়, অষ্টক নিয়ম প্রযোজ্য।
দুইয়ের নিয়ম প্রথম প্রধান শক্তিস্তরের H ও He-জাতীয় পরমাণুর ক্ষেত্রে প্রযোজ্য, কারণ ঐ শক্তিস্তরে সর্বোচ্চ দুটি ইলেকট্রন থাকতে পারে; কিন্তু S ও O উভয়ের যোজ্যতা ইলেকট্রন তৃতীয় ও দ্বিতীয় শক্তিস্তরে অবস্থিত।
SO₃-এ একটি S পরমাণু তিনটি O পরমাণুর সঙ্গে ইলেকট্রন ভাগ করে সমযোজী বন্ধন গঠন করে; NCTB লুইস উপস্থাপনায় দুটি সাধারণ সমযোজী ও একটি সন্নিবেশ সমযোজী বন্ধনের মাধ্যমে সংশ্লিষ্ট পরমাণুগুলো স্থিতিশীল বহিঃস্থ বিন্যাস লাভ করে।
অতএব, SO₃-এর S ও O কোনোটি প্রথম শক্তিস্তরের দুই-ইলেকট্রন বিন্যাস অনুসরণ করে না; তাদের বন্ধন ব্যাখ্যার জন্য অষ্টক নিয়মই প্রযোজ্য।
প্রোপিনের গাঠনিক সংকেত CH₃–CH=CH₂ এবং এতে দুটি কার্বন পরমাণুর মধ্যে একটি দ্বিবন্ধন আছে।
দ্বিবন্ধনের একটি π বন্ধন ভেঙে প্রোপিন সহজে H₂, Br₂ প্রভৃতি সংযোজন করতে পারে; কার্বন-কার্বন বহুবন্ধন থাকায় এটি সম্পৃক্ত নয়, তাই প্রোপিন অসম্পৃক্ত যৌগ।
সোডিয়াম প্রোপানোয়েটের সোডালাইম-সহ ডিকার্বক্সিলেশনে X হিসেবে ইথেন তৈরি হয়।
CH₃CH₂COONa + NaOH → CH₃CH₃ + Na₂CO₃
শর্ত: CaO, তাপ
ইথেনকে সূর্যালোকের উপস্থিতিতে Cl₂-এর সঙ্গে প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া করালে ক্লোরোইথেন পাওয়া যায়।
CH₃CH₃ + Cl₂ → CH₃CH₂Cl + HCl
শর্ত: সূর্যালোক
ক্লোরোইথেনকে জলীয় KOH-এর সঙ্গে উত্তপ্ত করলে ইথানল তৈরি হয়।
CH₃CH₂Cl + KOH(aq) → CH₃CH₂OH + KCl
অতএব, X থেকে দুই ধাপে ইথানল পাওয়া যায়।
Y হলো পলিপ্রোপিন; দৈনন্দিন জীবনে এর বহুমুখী প্রয়োজন থাকলেও অব্যবস্থাপিত ব্যবহার পরিবেশ ও জীবজগতের জন্য ক্ষতিকর—উক্তিটি যথার্থ।
প্রোপিনকে TiCl₃-এর উপস্থিতিতে 140 atm চাপে ও 120°C তাপমাত্রায় সংযোজন পলিমারকরণ করলে হালকা, মজবুত, টেকসই ও তাপসহ পলিপ্রোপিন তৈরি হয়।
এটি দিয়ে প্লাস্টিকের রশি, বোতল, পাইপ, কার্পেট, গৃহস্থালি সামগ্রী ও বিভিন্ন প্যাকেজিং দ্রব্য তৈরি করা হয়; কম ভর, সহজে আকৃতি দেওয়া এবং দীর্ঘস্থায়িত্বের কারণে এটি জীবনকে সুবিধাজনক করেছে।
কিন্তু পলিপ্রোপিন সহজে জীবাণু দ্বারা পচে না; ফেলে দিলে মাটি ও পানি দূষিত করে, নালা বন্ধ করে জলাবদ্ধতা ঘটায় এবং পোড়ালে ক্ষতিকর ধোঁয়া সৃষ্টি করতে পারে, তাই পুনর্ব্যবহার ও নিয়ন্ত্রিত বর্জ্য ব্যবস্থাপনার মাধ্যমেই এর উপকার গ্রহণ করা উচিত।
নিচের ছকটি লক্ষ করো:
| মৌল | পর্যায় | গ্রুপ |
|---|---|---|
| A | 4র্থ | 8 |
| D | 2য় | 16 |
[A ও D প্রচলিত কোনো মৌলের প্রতীক নয়]
আকরিকে ধাতু সাধারণত ধনাত্মক আয়ন বা যৌগরূপে থাকে; মুক্ত ধাতু পেতে এর জারণ সংখ্যা কমাতে হয়।
ধাতব আয়ন ইলেকট্রন গ্রহণ করে অথবা ধাতব অক্সাইড থেকে অক্সিজেন অপসারিত হয়ে ধাতু উৎপন্ন হয়—যেমন Al³⁺ + 3e⁻ → Al; ইলেকট্রন গ্রহণ বা অক্সিজেন অপসারণ বিজারণ বলে, তাই ধাতু নিষ্কাশন একটি বিজারণ প্রক্রিয়া।
উদ্দীপকে D দ্বিতীয় পর্যায় ও গ্রুপ-16-এর মৌল, তাই D হলো অক্সিজেন এবং D₂ হলো O₂।
প্রতিটি O পরমাণুর ইলেকট্রন বিন্যাস 2, 6; অষ্টক পূরণে প্রতিটির আরও 2টি ইলেকট্রন প্রয়োজন বলে দুইটি O পরমাণু দুই জোড়া ইলেকট্রন ভাগ করে।
O=O
এভাবে O পরমাণু দুটির মধ্যে একটি দ্বিসমযোজী বন্ধন গঠিত হয় এবং প্রতিটির বহিঃস্থ স্তরে 8টি ইলেকট্রন পূর্ণ হয়; তাই D₂ একটি সমযোজী অণু।
উদ্দীপকে A চতুর্থ পর্যায় ও গ্রুপ-8-এর মৌল, তাই A হলো আয়রন বা Fe; এটি D তথা O-এর সঙ্গে FeO ও Fe₂O₃ গঠন করে যথাক্রমে 2 ও 3 যোজনী দেখায়।
Fe-এর ইলেকট্রন বিন্যাস [Ar]3d⁶4s²; 4s ও 3d অরবিটালের শক্তির পার্থক্য কম হওয়ায় বন্ধন গঠনে শুধু দুইটি 4s ইলেকট্রন অথবা এগুলোর সঙ্গে একটি 3d ইলেকট্রনও ত্যাগ করতে পারে।
দুইটি ইলেকট্রন ত্যাগে Fe²⁺ তৈরি হয়ে O²⁻-এর সঙ্গে FeO গঠন করে।
Fe → Fe²⁺ + 2e⁻
Fe²⁺ + O²⁻ → FeO
তিনটি ইলেকট্রন ত্যাগে Fe³⁺ তৈরি হয়ে O²⁻-এর সঙ্গে Fe₂O₃ গঠন করে।
2Fe³⁺ + 3O²⁻ → Fe₂O₃
অতএব A, D-এর সঙ্গে বন্ধনে একাধিক যোজনী প্রদর্শন করে।
নিচের বিক্রিয়া দুটি লক্ষ করো:
(i) CaC₂ + 2H₂O → A + Ca(OH)₂
(ii) CH₃CH₂CH₂Br + NaOH(aq) → B + NaBr
ফেনলে একটি –OH মূলক সরাসরি বেনজিন বলয়ের সঙ্গে যুক্ত থাকে।
বেনজিন বলয়টি সমতল চক্রাকার এবং এতে 6টি ডিলোকালাইজড π-ইলেকট্রন থাকায় বিশেষ অনুরণন স্থিতিশীলতা প্রদর্শন করে; তাই ফেনল একটি অ্যারোমেটিক যৌগ।
উদ্দীপকের (i) নং বিক্রিয়ায় A হলো ইথাইন, CH≡CH; এর কার্বন-কার্বন ত্রিবন্ধনই অসম্পৃক্ততার কারণ।
A-এর মধ্যে লাল-বাদামি ব্রোমিন দ্রবণ যোগ করলে ব্রোমিন ত্রিবন্ধনে সংযোজিত হয়ে বর্ণহীন 1,1,2,2-টেট্রাব্রোমোইথেন তৈরি করে।
CH≡CH + 2Br₂ → CHBr₂–CHBr₂
বিক্রিয়ায় ব্রোমিন দ্রবণের বর্ণ বিলুপ্ত হওয়া প্রমাণ করে A সংযোজন বিক্রিয়া দেয় এবং এতে একাধিক বন্ধন আছে; অতএব A অসম্পৃক্ত যৌগ।
উদ্দীপকের (ii) নং বিক্রিয়ায় B হলো প্রোপান-1-অল, CH₃CH₂CH₂OH; একে জারণ, লবণ গঠন ও ডিকার্বক্সিলেশনের মাধ্যমে ইথেনে রূপান্তর করা সম্ভব।
প্রথমে K₂Cr₂O₇ ও H₂SO₄ দ্বারা প্রোপান-1-অলকে জারিত করে প্রোপানোয়িক এসিড তৈরি করা হয়।
CH₃CH₂CH₂OH + 2[O] → CH₃CH₂COOH + H₂O
প্রোপানোয়িক এসিডকে NaOH দিয়ে প্রশমিত করলে সোডিয়াম প্রোপানোয়েট পাওয়া যায়।
CH₃CH₂COOH + NaOH → CH₃CH₂COONa + H₂O
সোডিয়াম প্রোপানোয়েটকে সোডালাইমের সঙ্গে উত্তপ্ত করলে একটি কার্বন কমে ইথেন উৎপন্ন হয়।
CH₃CH₂COONa + NaOH → C₂H₆ + Na₂CO₃
শর্ত: CaO, তাপ
অতএব B থেকে ইথেন প্রস্তুত সম্ভব।
(i) CₙH₂ₙ
(ii) CₙH₂ₙ₊₂
(iii) CₙH₂ₙ₋₂
[এখানে n = 3]
(iv) C₄H₆ + H₂O → Z [20% H₂SO₄, 2% HgSO₄; 80°C]
ফসলের বৃদ্ধি ও ফলন বাড়াতে ইউরিয়া, টিএসপি, এমওপি, জিপসাম ও জিংক সালফেটের মতো রাসায়নিক সার এবং রোগ-পোকা দমনে নির্দিষ্ট কৃষি-রাসায়নিক ব্যবহার করা হয়।
খাদ্য উৎপাদন, প্রক্রিয়াজাতকরণ, সংরক্ষণ, জীবাণুনাশ ও পুষ্টিমান নিয়ন্ত্রণেও রাসায়নিক পদার্থ ও বিক্রিয়া ব্যবহৃত হয়; তাই চাষাবাদ ও খাদ্যের জন্য আমরা রসায়নের ওপর নির্ভরশীল।
উদ্দীপকের (iv) বিক্রিয়ায় C₄H₆-এর পানিযোজনে Z-এর আণবিক সংকেত C₄H₈O হয়; এতে C, H ও O-এর শতকরা সংযুক্তি নির্ণয় করতে হবে।
Z-এর মোলার ভর
= 4 × 12 + 8 × 1 + 16
= 72 g mol⁻¹
%C = (48/72) × 100 = 66.67%
%H = (8/72) × 100 = 11.11%
%O = (16/72) × 100 = 22.22%
অতএব, Z যৌগে কার্বন 66.67%, হাইড্রোজেন 11.11% এবং অক্সিজেন 22.22%।
n = 3 হলে (i), (ii) ও (iii) যৌগ যথাক্রমে প্রোপিন (C₃H₆), প্রোপেন (C₃H₈) ও প্রোপাইন (C₃H₄); ব্রোমিন পানি ও অ্যামোনিয়াক্যাল AgNO₃ পরীক্ষায় এগুলো শনাক্ত করা যায়।
প্রথমে ব্রোমিন পানি যোগ করলে প্রোপিন ও প্রোপাইন ব্রোমিনের কমলা-লাল বর্ণ দূর করে, কিন্তু সম্পৃক্ত প্রোপেন কক্ষতাপমাত্রায় বর্ণ দূর করে না; যে নমুনা অপরিবর্তিত থাকে সেটিই প্রোপেন।
CH₃CH=CH₂ + Br₂ → CH₃CHBrCH₂Br
বর্ণহীন করা দুই নমুনায় অ্যামোনিয়াক্যাল AgNO₃ যোগ করলে প্রোপাইন সিলভার প্রোপাইনাইডের অধঃক্ষেপ দেয়, কিন্তু প্রোপিন দেয় না।
CH₃C≡CH + AgNO₃ + NH₄OH → CH₃C≡CAg↓ + NH₄NO₃ + H₂O
অতএব, ব্রোমিনের বর্ণ অপরিবর্তিত রাখা নমুনা প্রোপেন, ব্রোমিনের বর্ণ দূর করেও AgNO₃-এ অধঃক্ষেপ না দেওয়া নমুনা প্রোপিন এবং অধঃক্ষেপ দেওয়া নমুনা প্রোপাইন।
X → অ্যালকোহল শ্রেণির প্রথম যৌগ
Y → ক্যালসিয়াম কার্বাইড, CaC₂
Z → প্রাকৃতিক গ্যাসের মূল উপাদান
পরমাণুর ইলেকট্রন উচ্চ শক্তিস্তর থেকে নিম্ন শক্তিস্তরে ফিরে এলে শক্তির পার্থক্যের সমান নির্দিষ্ট কম্পাঙ্কের আলো বিকিরণ করে।
প্রতিটি মৌলের অনুমোদিত শক্তিস্তরগুলো নির্দিষ্ট ও স্বতন্ত্র হওয়ায় নির্গত আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যও নির্দিষ্ট হয়; এসব বিচ্ছিন্ন রেখার সমষ্টিতেই মৌলটির পারমাণবিক বর্ণালি সৃষ্টি হয়।
উদ্দীপকের X হলো অ্যালকোহল শ্রেণির প্রথম যৌগ মিথানল; একে জারিত করে মিথান্যাল এবং পরে মিথান্যালের জলীয় দ্রবণ ফরমালিন প্রস্তুত করা যায়।
অম্লীয় K₂Cr₂O₇ জারকের উপস্থিতিতে মিথানলের নিয়ন্ত্রিত জারণে মিথান্যাল উৎপন্ন হয়।
CH₃OH + [O] → HCHO + H₂O
উৎপন্ন মিথান্যালের 40% জলীয় দ্রবণই ফরমালিন, যা জীবাণুনাশক ও মৃত প্রাণীর দেহ সংরক্ষক হিসেবে ব্যবহৃত হয়; তাই X থেকে দেহ সংরক্ষক তৈরি সম্ভব।
উদ্দীপকের Y হলো ক্যালসিয়াম কার্বাইড (CaC₂) এবং Z হলো প্রাকৃতিক গ্যাসের প্রধান উপাদান মিথেন (CH₄); কয়েক ধাপের বিক্রিয়ায় Y থেকে Z প্রস্তুত সম্ভব।
প্রথমে CaC₂-এর সঙ্গে পানি বিক্রিয়া করিয়ে ইথাইন উৎপন্ন করা হয়; পরে Ni প্রভাবকের উপস্থিতিতে ধাপে ধাপে হাইড্রোজেন যোগ করে ইথিন ও ইথেন পাওয়া যায়।
CaC₂ + 2H₂O → HC≡CH + Ca(OH)₂
HC≡CH + H₂ → H₂C=CH₂
H₂C=CH₂ + H₂ → CH₃–CH₃
ইথেনকে সম্পূর্ণ দহন করে CO₂ উৎপন্ন করা হয়, এরপর 250°C তাপমাত্রায় Ni প্রভাবকের উপস্থিতিতে CO₂-এর হাইড্রোজেনেশনে মিথেন পাওয়া যায়।
2C₂H₆ + 7O₂ → 4CO₂ + 6H₂O
CO₂ + 4H₂ → CH₄ + 2H₂O
অতএব, CaC₂ → C₂H₂ → C₂H₄ → C₂H₆ → CO₂ → CH₄ ধারাবাহিক রূপান্তরে Y থেকে Z প্রস্তুত করা সম্ভব।
পিঁপড়ার কামড়ে ক্ষতস্থানে প্রবেশ করা এসিডকে প্রশমিত করার জন্য সেখানে চুন লাগানো হয়।
পিঁপড়ার দেহ থেকে নিঃসৃত ফর্মিক এসিড জ্বালা সৃষ্টি করে এবং চুনের ক্ষারীয় Ca(OH)₂ তার সঙ্গে প্রশমন বিক্রিয়া করে লবণ ও পানি তৈরি করে—2HCOOH + Ca(OH)₂ → Ca(HCOO)₂ + 2H₂O; ফলে জ্বালা ও যন্ত্রণা কমে।
উদ্দীপকের A হলো ল্যাব কোট বা অ্যাপ্রন এবং B হলো সেফটি গগলস; পরীক্ষাগারে দেহ, পোশাক ও চোখ সুরক্ষিত রাখতে উভয়ের ব্যবহার আবশ্যক।
পরীক্ষার সময় ক্ষয়কারী এসিড-ক্ষার, উত্তেজক বা বিষাক্ত রাসায়নিক পদার্থ ছিটকে পড়তে পারে; ল্যাব কোট ত্বক ও পোশাকের সঙ্গে সরাসরি সংস্পর্শ কমায় এবং সেফটি গগলস চোখকে রাসায়নিক ছিটা, ধূলিকণা ও কাচের ক্ষুদ্র টুকরা থেকে রক্ষা করে।
তাই ল্যাব কোট ও সেফটি গগলস যথাযথভাবে পরলে রাসায়নিক দগ্ধতা, বিষক্রিয়া ও চোখের আঘাতের ঝুঁকি অনেক কমে এবং নিরাপদে পরীক্ষা সম্পন্ন করা যায়; এ কারণেই A ও B-এর ব্যবহার অপরিহার্য।
বর্তমান প্রেক্ষাপটে C অর্থাৎ মাস্কের ব্যবহার অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এটি ক্ষতিকর ধূলিকণা, রাসায়নিক কণা এবং শ্বাসতন্ত্রের সংক্রমণবাহী ফোঁটার সংস্পর্শ কমায়।
NCTB পাঠ্যবই অনুসারে বিষাক্ত ও স্বাস্থ্যঝুঁকিপূর্ণ রাসায়নিক পদার্থ শ্বাস-প্রশ্বাসের মাধ্যমে শরীরে প্রবেশ করে স্বল্পমেয়াদি বা দীর্ঘমেয়াদি ক্ষতি করতে পারে; তাই এ ধরনের পদার্থ ব্যবহারের সময় মাস্কসহ প্রয়োজনীয় ব্যক্তিগত সুরক্ষাসামগ্রী ব্যবহার করতে হয়।
পরীক্ষাগারে ধোঁয়া, সূক্ষ্ম গুঁড়া ও ক্ষতিকর বাষ্পের ঝুঁকির পাশাপাশি জনসমাগমে হাঁচি-কাশির ফোঁটার মাধ্যমে শ্বাসতন্ত্রের রোগ ছড়াতে পারে; উপযোগী ও সঠিকভাবে পরা মাস্ক এসব কণা ও ফোঁটার গ্রহণ এবং নিঃসরণ কমিয়ে ব্যবহারকারী ও আশপাশের মানুষকে সুরক্ষা দেয়।
অতএব ঝুঁকির ধরন অনুযায়ী সঠিক মাস্ক নির্বাচন, ঠিকভাবে পরিধান, বায়ু চলাচল নিশ্চিতকরণ এবং অন্যান্য নিরাপত্তাবিধির সঙ্গে এর ব্যবহার বর্তমান সময়ে ব্যক্তিগত ও জনস্বাস্থ্য রক্ষার একটি যৌক্তিক ও গুরুত্বপূর্ণ ব্যবস্থা।