রান্নাঘরে খাবার সোডার বিয়োজন ও সমতাকরণ
মান বদলাও, চালাও, আর দেখো কী ঘটে।
শীতের দিনে বাড়িতে ভাপা পিঠা বা কেক বানানোর সময় সামান্য খাবার সোডা (NaHCO₃) মিশিয়ে তাপে সেদ্ধ করা হয়। তাপে খাবার সোডা বিয়োজিত হয়ে সোডিয়াম কার্বনেট (Na₂CO₃), পানি (H₂O) ও কার্বন ডাই-অক্সাইড (CO₂) গ্যাস তৈরি করে। এই CO₂ গ্যাসের বুদবুদই পিঠাকে ফুলিয়ে ফাঁপা ও নরম করে তোলে। রাসায়নিক বিক্রিয়ায় কোনো পরমাণু ধ্বংস বা সৃষ্টি হতে পারে না। সমীকরণের উভয় পাশে প্রতিটি মৌলের পরমাণু সংখ্যা সমান রাখতে NaHCO₃, Na₂CO₃, H₂O ও CO₂ এর সঠিক সহগ কত হবে?
খাবার সোডার বিয়োজন সমীকরণে (NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂) পরমাণুর সমতা করতে সঠিক সহগগুলো কী হবে?
- ২, ১, ১, ১: ২ অণু NaHCO₃ ভেঙ্গে ১টি Na₂CO₃, ১টি H₂O ও ১টি CO₂ তৈরি হয়
- ১, ১, ১, ১: প্রতিটি পদার্থের ১টি করে অণু বিক্রিয়ায় অংশ নেয়
- ২, ২, ১, ১: উভয় পাশে সোডিয়ামের সংখ্যা মেলাতে দুই পাশেই সহগ ২ বসাতে হবে
যা বদলাতে পারবে
- NaHCO₃ (খাবার সোডা) এর সহগ: ১ থেকে ৪
- Na₂CO₃ (সোডিয়াম কার্বনেট) এর সহগ: ১ থেকে ৪
- H₂O (পানি) এর সহগ: ১ থেকে ৪
- CO₂ (কার্বন ডাই-অক্সাইড) এর সহগ: ১ থেকে ৪
- খাবার সোডার ভর: ০.৮৪ থেকে ৮৪ g
যা মেপে দেখাবে
- সমীকরণ সমতাকৃত?
- পরমাণুর সংখ্যা (বিক্রিয়ক → উৎপাদ)
- বিক্রিয়কের মোট ভর (g)
- উৎপাদের মোট ভর (g)
- উৎপন্ন সোডিয়াম কার্বনেটের ভর (g)
চালানোর সময় খেয়াল করো
- ডান পাশে সোডিয়াম কার্বনেটে (Na₂CO₃) ২টি সোডিয়াম পরমাণু আছে। তাই বামে সোডিয়াম মেলাতে খাবার সোডার (NaHCO₃) সামনে সহগ ২ বসাও। এবার ডানে ও বামে অক্সিজেন পরমাণু গুনে দেখো।
নিজে করে দেখো
- সমীকরণটি সমতাকৃত রেখে খাবার সোডার (NaHCO₃) এমন ভর বেছে নাও যাতে ঠিক ৫.৩ g সোডিয়াম কার্বনেট তৈরি হয়।
ইঙ্গিত
সমতাকৃত সমীকরণে ২ মোল (১৬৮ g) NaHCO₃ থেকে ১ মোল (১০৬ g) Na₂CO₃ তৈরি হয়। ৫.৩ g Na₂CO₃ পেতে ৮.৪ g খাবার সোডা প্রয়োজন।
- এমন সহগ বেছে নাও যাতে উভয় পাশে সোডিয়াম (Na) পরমাণুর সংখ্যা সমান থাকে, কিন্তু অক্সিজেন (O) পরমাণু অসমতাকৃত থাকে।
ইঙ্গিত
সোডিয়াম মেলাতে বামে ২টি NaHCO₃ (c1 = ২) আর ডানে ১টি Na₂CO₃ (c2 = ১) রাখো। এরপর H₂O বা CO₂ এর সহগ ১ এর বেশি করলে অক্সিজেনের সংখ্যা আর মিলবে না।
ধারণাটা কী?আগে নিজে চালিয়ে দেখো, তারপর খোলো।
খাবার সোডার তাপীয় বিয়োজন ও সমতাকরণ: 2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂
তাপে সোডিয়াম হাইড্রোজেন কার্বনেট (খাবার সোডা) বিয়োজিত হয়ে কঠিন সোডিয়াম কার্বনেট, জলীয় বাষ্প ও কার্বন ডাই-অক্সাইড গ্যাস উৎপন্ন করে। সমতাকৃত সমীকরণে বাম পাশে ২ অণু NaHCO₃-তে ২টি Na, ২টি H, ২টি C ও ৬টি O পরমাণু থাকে। ডান পাশে Na₂CO₃, H₂O ও CO₂ মিলিয়ে ঠিক সমান সংখ্যক পরমাণু পাওয়া যায়। ফলে বিক্রিয়ায় প্রতিটি পরমাণু ও মোট ভর সংরক্ষিত থাকে (১৬৮ g = ১০৬ g + ১৮ g + ৪৪ g)। এখানে ২ মোল খাবার সোডা বিয়োজিত হলে ঠিক ১ মোল CO₂ গ্যাস উৎপন্ন হয়, যা পিঠা বা কেকের ভেতর বুদবুদ সৃষ্টি করে সেটিকে নরম ও ফাঁপা বানায়।
অন্য উত্তরগুলো কেন ভুল
১, ১, ১, ১ সহগ ধরলে ভরের সংরক্ষণ সূত্র ভঙ্গ হয়: বামে ১টি Na থাকলেও ডানে Na₂CO₃-তে ২টি Na থাকে, অর্থাৎ পরমাণু তৈরি হতে পারে না। আবার ২, ২, ১, ১ সহগ নিলে সোডিয়াম মেলাতে গিয়ে ভুল হয়: ডানে ২Na₂CO₃ নিলে সোডিয়াম পরমাণু হয়ে যায় ৪টি (২ × ২ = ৪), অথচ বামে ২NaHCO₃-তে থাকে মাত্র ২টি সোডিয়াম। তাছাড়া ডানে অক্সিজেন হয়ে যায় ৯টি (৬ + ১ + ২ = ৯), যা বামের ৬টি অক্সিজেনের চেয়ে বেশি। যৌগের সংকেতের ভেতরের সাবস্ক্রিপ্ট অপরিবর্তিত রেখে কেবল সামনে উপযুক্ত সহগ বসিয়ে পরমাণুর সমতা নিশ্চিত করতে হয়।
যেসব ভুল ধারণা হয়
- সব রাসায়নিক বিক্রিয়ায় বিক্রিয়ক ও উৎপাদ সবসময় ১:১ অণু অনুপাতে থাকে
- সমতাকরণের সময় যৌগের পরমাণুর সাবস্ক্রিপ্ট বিবেচনা না করে উভয় পাশে সমান সহগ বসাতে হয়
বাস্তবে কোথায় দেখা যায়
- বেকারি ও ঘরোয়া পিঠা তৈরিতে ফাঁপানোর কৌশল: বাংলাদেশে কেক, পাউরুটি ও চিতই পিঠা তৈরিতে বেকিং পাউডার ব্যবহার করা হয়। চুলার তাপে খাবার সোডা বিয়োজিত হয়ে CO₂ গ্যাস উৎপন্ন করে, যা ময়দার ভেতর আটকে গিয়ে ফাঁপা জালিকাকার কাঠামো তৈরি করে এবং পিঠাকে নরম রাখে।
- অগ্নিনির্বাপক যন্ত্রে আগুন নেভানো: শিল্প কারখানা ও শিক্ষাপ্রতিষ্ঠানে ব্যবহৃত সোডা-অ্যাসিড ও ড্রাই পাউডার অগ্নিনির্বাপক যন্ত্রে সোডিয়াম হাইড্রোজেন কার্বনেট থাকে। আগুনের তাপে এটি ভেঙে প্রচুর CO₂ গ্যাস তৈরি করে, যা বাতাসের অক্সিজেনের সরবরাহ বন্ধ করে আগুন দ্রুত নিভিয়ে ফেলে।