মোলের ধারণা ও রাসায়নিক গণনা
মান বদলাও, চালাও, আর দেখো কী ঘটে।
মুদি দোকানে চাল যেমন একটা একটা করে না গুনে পাল্লায় ওজন করে কেনা হয়, ঠিক তেমনি পরমাণু বা অণু খালি চোখে দেখা যায় না বলে রসায়নবিদরা ভর মেপে মোলের সাহায্যে এদের সংখ্যা গণনা করেন। সমতাকৃত সমীকরণ (2H₂ + O₂ → 2H₂O) অনুযায়ী ২ g হাইড্রোজেন গ্যাস (১ মোল বা ৬.০২ × ১০²³ টি অণু) পর্যাপ্ত অক্সিজেনের সাথে সম্পূর্ণ বিক্রিয়া করে ১৮ g পানি তৈরি করে। এখন পাত্রে ৪ g হাইড্রোজেন গ্যাস নিয়ে বিক্রিয়া ঘটালে কত গ্রাম পানি উৎপন্ন হবে?
৪ g হাইড্রোজেন গ্যাস সম্পূর্ণ বিক্রিয়া করলে কত গ্রাম পানি উৎপন্ন হবে?
- ৩৬ g — ৪ g হাইড্রোজেন হলো ২ মোল, যা থেকে দ্বিগুণ অর্থাৎ ২ মোল (৩৬ g) পানি তৈরি হবে
- ১৮ g — পানির সংকেত H₂O হওয়ায় বিক্রিয়ায় সবসময় ১ মোল অর্থাৎ ১৮ g পানিই উৎপন্ন হবে
- ২০ g — ৪ g হাইড্রোজেনের সাথে ১টি অক্সিজেন পরমাণুর ভর ১৬ g সরাসরি যুক্ত হয়ে ২০ g পানি হবে
যা বদলাতে পারবে
- হাইড্রোজেনের ভর: ১ থেকে ২০ g
যা মেপে দেখাবে
- হাইড্রোজেনের মোল সংখ্যা (n) (mol)
- হাইড্রোজেন অণুর সংখ্যা (N)
- উৎপন্ন পানির ভর (g)
- হাইড্রোজেনের মোলার ভর (M) (g/mol)
চালানোর সময় খেয়াল করো
- হাইড্রোজেনের ভর ২ g থেকে বাড়িয়ে ৪ g করো। লক্ষ্য করো—হাইড্রোজেনের মোল সংখ্যা (n) এবং অণুর সংখ্যা (N) কত গুণ হলো? উৎপন্ন পানির ভর কি দ্বিগুণ হয়েছে?
নিজে করে দেখো
- ঠিক ৯০ g পানি তৈরি করতে কত গ্রাম হাইড্রোজেন লাগবে?
ইঙ্গিত
৯০ g পানি = ৫ mol পানি। সমীকরণে H₂ আর H₂O-এর অনুপাত ১ : ১।
- ঠিক ১.৮০৬ × ১০²⁴টি হাইড্রোজেন অণু নাও।
ইঙ্গিত
অণুর সংখ্যা ÷ ৬.০২ × ১০²³ = মোল সংখ্যা; ভর = মোল × ২ g।
ধারণাটা কী?আগে নিজে চালিয়ে দেখো, তারপর খোলো।
মোলের ধারণা ও রাসায়নিক গণনা
রাসায়নিক পদার্থ কণা হিসেবে বিক্রিয়া করে, গ্রাম হিসেবে নয়। পরমাণু বা অণু এতই ক্ষুদ্র যে এদের ওজন মেপে মোলের মাধ্যমে গণনা করতে হয়। ১ মোল যেকোনো পদার্থে ৬.০২ × ১০²³ টি কণা (অ্যাভোগেড্রো সংখ্যা) থাকে। হাইড্রোজেনের (H₂) আণবিক ভর ২ g/mol, তাই ২ g হাইড্রোজেন = ১ মোল H₂। সমতাকৃত সমীকরণ 2H₂ + O₂ → 2H₂O থেকে দেখা যায়, ২ মোল H₂ থেকে ২ মোল H₂O তৈরি হয়। পানির (H₂O) মোলার ভর ১৮ g/mol। সুতরাং ৪ g হাইড্রোজেন = ৪/২ = ২ মোল H₂, যা সম্পূর্ণ বিক্রিয়া করে ২ মোল পানি অর্থাৎ ২ × ১৮ = ৩৬ g পানি তৈরি করবে। বিক্রিয়কের মোল দ্বিগুণ হলে উৎপাদের অণু সংখ্যা ও মোট ভরও দ্বিগুণ হয়।
অন্য উত্তরগুলো কেন ভুল
১৮ g উত্তরটি ভুল, কারণ ১৮ g হলো মাত্র ১ মোল পানির ভর। কিন্তু ৪ g হাইড্রোজেনে ২ মোল অণু থাকে, যা ২ মোল পানি তৈরি করে। আবার ২০ g উত্তরটিও ভুল, কারণ বিক্রিয়কের ভরের সাথে সরাসরি পারমাণবিক ভর (৪ + ১৬ = ২০) যোগ করা যায় না; বিক্রিয়াটি অণু ও মোলের নির্দিষ্ট অনুপাতে ঘটে এবং অক্সিজেন বায়ুমণ্ডলের O₂ অণু হিসেবে যুক্ত হয়ে ভরের সংরক্ষণ সূত্র মেনে মোট ৩৬ g পানি তৈরি করে।
যেসব ভুল ধারণা হয়
- বিক্রিয়কের পরিমাণ যাই হোক না কেন উৎপাদের ভর সর্বদা তার ১ মোলের ভরের সমান হয়
- সমতাকরণ ও মোলের হিসাব না করে বিক্রিয়কের প্রদত্ত ভরের সাথে সরাসরি অন্য মৌলের পারমাণবিক ভর যোগ হয়
বাস্তবে কোথায় দেখা যায়
- ঘোড়াশাল-পলাশ ফার্টিলাইজার পিএলসি বা শাহজালাল সার কারখানায় প্রাকৃতিক গ্যাস ও বাতাস থেকে নির্দিষ্ট ভরের নাইট্রোজেন ও হাইড্রোজেন মেপে হেবার-বশ পদ্ধতিতে অ্যামোনিয়া ও ইউরিয়া সার সংশ্লেষণ করা হয়, যেখানে মোলের নির্ভুল হিসাব কাঁচামালের অপচয় রোধ করে।
- আইসিডিডিআর,বি-এর খাবার স্যালাইন (ORS) বা বিভিন্ন ওষুধ কারখানায় প্রতিটি প্যাকেটে গ্লুকোজ ও লবণের মিলিগ্রাম ভর থেকে সঠিক মোলার পরিমাণ হিসাব করা হয়, যাতে প্রস্তুতকৃত দ্রবণটি মানবদেহের রক্তের সাথে সঠিক ঘনমাত্রার (আইসোটনিক) হয়।