গ্যাসের চুলায় মিথেনের দহন ও সমতাকরণ
মান বদলাও, চালাও, আর দেখো কী ঘটে।
রান্নার গ্যাসের চুলায় প্রধান উপাদান মিথেন গ্যাস (CH₄) বাতাসের অক্সিজেনে (O₂) পুড়ে কার্বন ডাই-অক্সাইড (CO₂), জলীয় বাষ্প (H₂O) ও তাপশক্তি তৈরি করে। ১টি মিথেন অণুতে ১টি কার্বন ও ৪টি হাইড্রোজেন পরমাণু থাকে, যা সম্পূর্ণ পুড়ে ১টি CO₂ তৈরি করে। রাসায়নিক বিক্রিয়ায় কোনো পরমাণু ধ্বংস বা সৃষ্টি হতে পারে না। উভয় পাশে পরমাণুর সংখ্যা সমান রাখতে কতটি O₂ অণু লাগবে এবং কতটি H₂O অণু উৎপন্ন হবে?
১টি CH₄ সম্পূর্ণ পুড়ে ১টি CO₂ উৎপন্ন করতে কতটি O₂ অণু লাগবে এবং কতটি H₂O তৈরি হবে?
- ২টি O₂ এবং ২টি H₂O — সমীকরণ: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O
- ১টি O₂ এবং ১টি H₂O — প্রতিটি পদার্থের ১টি করে অণু বিক্রিয়া করে
- ১টি O₂ এবং ২টি H₂O — শুধু CO₂ তৈরির জন্য ২টি অক্সিজেন পরমাণু লাগে
যা বদলাতে পারবে
- O₂ (অক্সিজেন) অণু: ১ থেকে ৬
- H₂O (পানি) অণু: ১ থেকে ৬
যা মেপে দেখাবে
- পরমাণুর সংখ্যা (বিক্রিয়ক → উৎপাদ)
- অসমতাকৃত মৌলের সংখ্যা
- বিক্রিয়কের মোট ভর (g)
- উৎপাদের মোট ভর (g)
চালানোর সময় খেয়াল করো
- মিথেনে (CH₄) ৪টি হাইড্রোজেন পরমাণু আছে। উৎপাদে প্রতিটি পানিতে (H₂O) ২টি হাইড্রোজেন থাকে, তাই ২টি পানির অণু (2H₂O) লাগবে। এরপর উৎপাদের মোট ৪টি অক্সিজেন মেলাতে কয়টি O₂ অণু প্রয়োজন?
নিজে করে দেখো
- এমন সহগ বেছে নাও যাতে ঠিক একটি মৌল অসমতায় থাকে — তারপর বলো কোনটি, আর কীভাবে ঠিক করবে।
ইঙ্গিত
প্রথমে C আর H মেলাও, অক্সিজেন শেষে।
ধারণাটা কী?আগে নিজে চালিয়ে দেখো, তারপর খোলো।
রাসায়নিক সমীকরণ সমতাকরণ ও ভরের নিত্যতা সূত্র
রাসায়নিক বিক্রিয়ায় কোনো পরমাণু ধ্বংস বা সৃষ্টি হয় না, কেবল তাদের পুনর্বিন্যাস ঘটে। মিথেনের (CH₄) ৪টি হাইড্রোজেন পরমাণুর সমতা করতে উৎপাদে ২টি পানির অণু (2H₂O) প্রয়োজন। এতে উৎপাদ পাশে মোট ৪টি অক্সিজেন পরমাণু হয় (CO₂-তে ২টি এবং 2H₂O-তে ২টি)। তাই বিক্রিয়ক পাশে ২টি অক্সিজেন অণু (2O₂) প্রয়োজন। ফলে সমতাকৃত সমীকরণটি হয়: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O। উভয় পাশে পরমাণু সংখ্যা সমান থাকায় বিক্রিয়কের মোট ভর (১৬ g + ৬৪ g = ৮০ g) এবং উৎপাদের মোট ভর (৪৪ g + ৩৬ g = ৮০ g) সমান থাকে, যা ল্যাভয়সিয়ের ভরের নিত্যতা সূত্র প্রমাণ করে।
অন্য উত্তরগুলো কেন ভুল
সব পদার্থ ১:১ অনুপাতে বিক্রিয়া করে ভাবলে পরমাণু সংরক্ষিত হয় না—CH₄ + O₂ → CO₂ + H₂O সমীকরণে বামে ৪টি H থাকলেও ডানে মাত্র ২টি H থাকে, অর্থাৎ ২টি হাইড্রোজেন পরমাণু হারিয়ে যেতে পারে না! আবার শুধু CO₂ তৈরির হিসাব করে ১টি O₂ ধরলে পানিতে যুক্ত হওয়া অক্সিজেনের হিসাব বাদ পড়ে যায়, ফলে ডানে ৪টি অক্সিজেনের বিপরীতে বামে মাত্র ২টি অক্সিজেন থাকে। যৌগের ভেতরের সাবস্ক্রিপ্ট অপরিবর্তিত রেখে কেবল সামনে উপযুক্ত সহগ বসিয়ে প্রতিটি মৌলের পরমাণু সংখ্যা দুই পাশে সমান করতে হয়।
যেসব ভুল ধারণা হয়
- সব রাসায়নিক বিক্রিয়ায় বিক্রিয়ক ও উৎপাদ সবসময় ১:১ অণু অনুপাতে যুক্ত হয়
- দহন বিক্রিয়ায় শুধু কার্বন ডাই-অক্সাইড তৈরিতে অক্সিজেন লাগে, উৎপন্ন পানির অক্সিজেনের হিসাব বিবেচনা করতে হয় না
বাস্তবে কোথায় দেখা যায়
- রান্নার গ্যাসের চুলা ও সিএনজি যানবাহনে নিরাপদ দহন: বাসা-বাড়ির গ্যাস বার্নার এবং সিএনজি অটোরিকশায় মিথেনের সম্পূর্ণ দহনের জন্য পর্যাপ্ত বাতাস (প্রতি ১ আয়তন মিথেনে ২ আয়তন অক্সিজেন) সরবরাহ নিশ্চিত করতে হয়; বাতাসের ঘাটতি হলে প্রাণঘাতী কার্বন মনোক্সাইড (CO) গ্যাস ও কালো ধোঁয়া তৈরি হয়
- ইউরিয়া সার কারখানায় কাঁচামালের সঠিক অনুপাত নির্ধারণ: সিলেটের ফেঞ্চুগঞ্জ বা আশুগঞ্জ ইউরিয়া সার কারখানায় প্রাকৃতিক গ্যাস থেকে অ্যামোনিয়া তৈরির সময় সমতাকৃত সমীকরণ অনুসারে মিথেন, জলীয় বাষ্প ও বাতাসের সঠিক অনুপাত মেপে দেওয়া হয়, যাতে মূল্যবান প্রাকৃতিক গ্যাসের অপচয় রোধ হয়