খাদ্য লবণ বনাম চিনি: আয়নিক ও সমযোজী যৌগের বৈশিষ্ট্য
মান বদলাও, চালাও, আর দেখো কী ঘটে।
স্কুলের বিজ্ঞান গবেষণাগারে একটি ব্যাটারি ও বাল্বযুক্ত বর্তনী দিয়ে দুটি যৌগের জলীয় দ্রবণের বিদ্যুৎ পরিবাহিতা পরীক্ষা করা হচ্ছে: একটি বিকারে খাদ্য লবণ (NaCl) এবং অন্যটিতে মিথেন (CH₄)। খাদ্য লবণের গলনাঙ্ক ৮০১ °C এবং মিথেনের গলনাঙ্ক -১৮২ °C। পানিতে দ্রবীভূত অবস্থায় কোনটি বিদ্যুৎ পরিবহন করে বর্তনীর বাল্বটি জ্বালাবে?
পানিতে দ্রবীভূত অবস্থায় কোন পদার্থটি বিদ্যুৎ পরিবহন করবে?
- শুধু NaCl: পানিতে দ্রবীভূত হলে এটি মুক্ত Na⁺ ও Cl⁻ আয়নে বিশ্লিষ্ট হয়ে বিদ্যুৎ পরিবহন করে।
- দুটোই: যেকোনো পদার্থ পানিতে দ্রবীভূত হলেই বিদ্যুৎ পরিবহন করে।
- কোনোটিই নয়: সাধারণ যৌগ পানিতে দ্রবীভূত হলেও বিদ্যুৎ পরিবহন করতে পারে না।
যা বদলাতে পারবে
- প্রথম পরমাণু: হাইড্রোজেন (H), কার্বন (C), নাইট্রোজেন (N), অক্সিজেন (O), সোডিয়াম (Na), ম্যাগনেসিয়াম (Mg), ক্লোরিন (Cl)
- দ্বিতীয় পরমাণু: হাইড্রোজেন (H), কার্বন (C), নাইট্রোজেন (N), অক্সিজেন (O), সোডিয়াম (Na), ম্যাগনেসিয়াম (Mg), ক্লোরিন (Cl)
যা মেপে দেখাবে
- বন্ধনের ধরন
- গলনাঙ্ক (°C)
- গলিত অবস্থায় বিদ্যুৎ পরিবাহী
- দ্রবণে বিদ্যুৎ পরিবাহী
চালানোর সময় খেয়াল করো
- কার্বন (C) ও হাইড্রোজেন (H) বেছে নিয়ে মিথেন (CH₄) তৈরি করো। এর বন্ধনের ধরন ও বিদ্যুৎ পরিবাহিতা লক্ষ্য করো।
- হাইড্রোজেন (H) ও ক্লোরিন (Cl) বেছে নিয়ে দেখো: HCl সমযোজী যৌগ হওয়া সত্ত্বেও এর জলীয় দ্রবণ কি বিদ্যুৎ পরিবহন করে?
নিজে করে দেখো
- এমন একটি সমযোজী যৌগ তৈরি করো যার গলনাঙ্ক ০ °C-এর নিচে।
ইঙ্গিত
দুটি অধাতু বেছে নাও, যেমন কার্বন (C) ও হাইড্রোজেন (H), অথবা হাইড্রোজেন ও ক্লোরিন।
- এমন একটি আয়নিক যৌগ তৈরি করো যার গলনাঙ্ক ২০০০ °C-এর বেশি (যেমন ম্যাগনেসিয়াম অক্সাইড, MgO)।
ইঙ্গিত
ধাতু হিসেবে ম্যাগনেসিয়াম (Mg) এবং অধাতু হিসেবে অক্সিজেন (O) যুক্ত করো।
- এমন একটি সমযোজী যৌগ খুঁজে বের করো যার জলীয় দ্রবণ বিদ্যুৎ পরিবহন করে (যেমন HCl)।
ইঙ্গিত
হাইড্রোজেন (H) ও ক্লোরিন (Cl) যুক্ত করে দেখো: পোলার সমযোজী বন্ধন পানিতে দ্রবীভূত হলে আয়নে বিশ্লিষ্ট হয় কি না।
ধারণাটা কী?আগে নিজে চালিয়ে দেখো, তারপর খোলো।
আয়নিক ও সমযোজী যৌগের বৈশিষ্ট্য: গলনাঙ্ক ও বিদ্যুৎ পরিবাহিতা
আয়নিক যৌগে ধনাত্মক ও ঋণাত্মক আয়নগুলো শক্তিশালী স্থির বৈদ্যুতিক আকর্ষণ বলে পরস্পরের সাথে দৃঢ়ভাবে যুক্ত থাকে। এই আকর্ষণ ভাঙতে প্রচুর তাপশক্তির প্রয়োজন হয়, তাই এদের গলনাঙ্ক ও স্ফুটনাঙ্ক অনেক বেশি (যেমন NaCl-এর গলনাঙ্ক ৮০১ °C)। কঠিন অবস্থায় আয়নগুলো নির্দিষ্ট স্থানে আবদ্ধ থাকায় বিদ্যুৎ পরিবহন করে না; কিন্তু পানিতে দ্রবীভূত বা গলিত অবস্থায় মুক্ত আয়ন চলাচল করতে পারে, ফলে বিদ্যুৎ পরিবহন করে। অন্যদিকে সমযোজী যৌগের অণুগুলোর মধ্যে দুর্বল আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল কাজ করে, তাই এদের গলনাঙ্ক অনেক কম (যেমন মিথেন -১৮২ °C)। অধিকাংশ সমযোজী যৌগ জলীয় দ্রবণে বা গলিত অবস্থায় বিদ্যুৎ পরিবহন করে না, কারণ এদের কোনো মুক্ত আয়ন থাকে না। তবে HCl-এর মতো কিছু পোলার সমযোজী যৌগ পানিতে দ্রবীভূত হলে ধনাত্মক ও ঋণাত্মক আয়নে বিশ্লিষ্ট হয়, তাই এর জলীয় দ্রবণ বিদ্যুৎ পরিবহন করে।
অন্য উত্তরগুলো কেন ভুল
কঠিন অবস্থায় আয়নগুলো চলাচল করতে না পারলেও পানিতে দ্রবীভূত হলে NaCl মুক্ত Na⁺ ও Cl⁻ আয়নে ভেঙে যায়, যা বিদ্যুৎ পরিবহন করে। অপরদিকে মিথেন (CH₄) একটি সমযোজী যৌগ; পানিতে দ্রবীভূত হলেও এটি কোনো আয়ন তৈরি করে না, তাই বিদ্যুৎ পরিবহন করতে পারে না।
যেসব ভুল ধারণা হয়
- পানিতে দ্রবীভূত হলে সব যৌগই বিদ্যুৎ পরিবহন করে
- যৌগসমূহ পানিতে দ্রবীভূত হলেও বিদ্যুৎ পরিবহন করতে পারে না
বাস্তবে কোথায় দেখা যায়
- ডায়রিয়া বা কলেরায় আক্রান্ত রোগীর দেহে পানির ঘাটতি পূরণে ব্যবহৃত ওরস্যালাইনে খাবার লবণ (NaCl) থাকে। পানিতে এটি Na⁺ ও Cl⁻ আয়নে বিশ্লিষ্ট হয়ে শরীরের কোষের তরলে তড়িৎ বিশ্লেষণ ও রক্তচাপ স্বাভাবিক রাখে।
- বাংলাদেশে রান্নার গ্যাস ও সিএনজি যানবাহনের জ্বালানি হিসেবে ব্যবহৃত প্রাকৃতিক গ্যাসের মূল উপাদান মিথেন (CH₄)। এটি একটি সমযোজী যৌগ হওয়ায় এর গলনাঙ্ক ও স্ফুটনাঙ্ক খুব কম, ফলে এটি সাধারণ তাপমাত্রায় গ্যাসীয় অবস্থায় পাইপলাইনের মাধ্যমে সহজে পরিবহন করা যায়।