offSchoolবেটা

রসায়ন · অধ্যায় ৫ · টপিক ২২

দলগত কাজ: লবণ ও চিনির দ্রবণে ব্যাটারি ও বাল্ব যুক্ত করে বিদ্যুৎ পরিবাহিতা পরীক্ষা

পড়ার নোট

লবণপানি ও চিনির পানি দেখতে একই রকম স্বচ্ছ হতে পারে। কিন্তু বিদ্যুৎ পরিবাহিতা, অর্থাৎ বিদ্যুৎ প্রবাহিত হতে দেওয়ার ক্ষমতা, দিয়ে তাদের পার্থক্য বোঝা যায়। খাদ্য লবণ একটি আয়নিক যৌগ এবং চিনি একটি সমযোজী যৌগ। দুটিই পানিতে দ্রবীভূত হলেও দ্রবণে তাদের কণার অবস্থা এক রকম থাকে না।

এই পরীক্ষার জন্য দুটি বিকার, পানি, খাদ্য লবণ, চিনি, কাচদণ্ড, ছোট ব্যাটারি, উপযুক্ত ছোট বাল্ব, সংযোগ তার এবং দুটি গ্রাফাইট বা ধাতব দণ্ড নাও। দ্রবণের সঙ্গে বর্তনীর সংযোগকারী দণ্ড দুটিকে তড়িৎদ্বার বলে। ব্যাটারি ও বাল্ব বাইরে থাকবে; শুধু দণ্ডের নিচের অংশ দ্রবণে ডুববে।

  • দুটি বিকারে সমান পরিমাণ পানি নাও। একটিতে এক চামচ লবণ এবং অন্যটিতে এক চামচ চিনি দিয়ে আলাদাভাবে নেড়ে দ্রবীভূত করো।
  • ব্যাটারি, বাল্ব ও তড়িৎদ্বার দুটি তার দিয়ে এমনভাবে যুক্ত করো, যেন বিদ্যুতের পথ দণ্ড দুটির মধ্যবর্তী দ্রবণের মধ্য দিয়ে যায়।
  • দণ্ড দুটি পরস্পর স্পর্শ না করিয়ে লবণপানিতে ডোবাও এবং বাল্ব লক্ষ করো।
  • তড়িৎদ্বার ভালোভাবে পরিষ্কার করে একই দূরত্ব ও প্রায় একই গভীরতা রেখে চিনির দ্রবণ পরীক্ষা করো। পর্যবেক্ষণ লিখে রাখো।

উপযুক্ত বর্তনীতে লবণের দ্রবণে বাল্ব জ্বলে। লবণ দ্রবীভূত হলে সোডিয়াম আয়ন, Na+\mathrm{Na^+}, এবং ক্লোরাইড আয়ন, Cl−\mathrm{Cl^-}, পানিতে আলাদা হয়ে চলাচল করতে পারে। এখানে Na সোডিয়াম, Cl ক্লোরিন এবং ওপরের চিহ্নগুলো আধানের ধরন বোঝায়। এই আয়নগুলো দ্রবণের মধ্যে আধান বহন করে।

চিনির দ্রবণে বাল্ব জ্বলে না, কারণ চিনি নিরপেক্ষ অণু হিসেবে থাকে; চলাচলযোগ্য আয়ন তৈরি করে না। অর্থাৎ দ্রবীভূত হওয়াই বিদ্যুৎ পরিবহনের জন্য যথেষ্ট নয়। রান্নাঘরের লবণপানি ও চিনির শরবতের পার্থক্য এভাবে কণার ধারণা দিয়ে ব্যাখ্যা করা যায়।

সাধারণ ভুল: দুই দণ্ড ছুঁইয়ে পরীক্ষা করা। এতে বিদ্যুৎ সরাসরি দণ্ডের মধ্য দিয়ে যেতে পারে, ফলে দ্রবণ সম্পর্কে সিদ্ধান্ত ভুল হবে। লবণের দ্রবণেও বাল্ব না জ্বললে আগে ব্যাটারি, বাল্ব ও তারের সংযোগ পরীক্ষা করো।

মনে রাখো: লবণের দ্রবণে চলাচলযোগ্য আয়ন আছে, চিনির দ্রবণে নেই—এই পার্থক্যই পরীক্ষার মূল কথা।

২০২৬ সালের NCTB পাঠ্যবই অনুসরণ করে লেখা।

চালিয়ে দেখো

  • খাদ্য লবণ বনাম চিনি: আয়নিক ও সমযোজী যৌগের বৈশিষ্ট্যচালিয়ে দেখো

    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?

অনুশীলনের প্রশ্ন

  1. বরিশালের একটি বিদ্যালয়ের বিজ্ঞানাগারে শিক্ষার্থীরা ব্যাটারি ও বাল্বযুক্ত একটি তড়িৎ বর্তনী প্রস্তুত করে বিভিন্ন স্থানীয় পদার্থের জলীয় দ্রবণের মধ্য দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহ পরীক্ষা করল। নিচের কোন পদার্থটির জলীয় দ্রবণে নিমজ্জিত ইলেক্ট্রোড সংযোগ দিলে বর্তনীর বাল্বটি উজ্জ্বলভাবে জ্বলে উঠবে?

    1. ক

      খাদ্য লবণ বা সোডিয়াম ক্লোরাইড (Sodium chloride, NaCl)

    2. খ

      খাবার চিনি বা সুক্রোজ (Sugar / Sucrose, C₁₂H₂₂O₁₁)

    3. গ

      গ্লুকোজ পাউডার (Glucose, C₆H₁₂O₆)

    4. ঘ

      ইউরিয়া সার (Urea, NH₂CONH₂)

    উত্তর ও ব্যাখ্যা
    সঠিক উত্তর:

    ক) খাদ্য লবণ বা সোডিয়াম ক্লোরাইড (Sodium chloride, NaCl)

    1. সোডিয়াম ক্লোরাইড (NaCl) একটি আয়নিক যৌগ। এটি পানিতে দ্রবীভূত হলে এর আয়নিক কেলাস বিশ্লিষ্ট হয়ে মুক্ত ও সঞ্চারণশীল সোডিয়াম ক্যাটায়ন (Na⁺) এবং ক্লোরাইড অ্যানায়নে (Cl⁻) পরিণত হয়।
    NaCl (s)+aq⟶Na+(aq)+Cl−(aq)\text{NaCl (s)} + \text{aq} \longrightarrow \text{Na}^+\text{(aq)} + \text{Cl}^-\text{(aq)}
    1. এই মুক্ত আয়নগুলি দ্রবণে তড়িৎ ক্ষেত্রের প্রভাবে বিপরীত তড়িদদ্বারের দিকে স্থানান্তরিত হয়ে বিদ্যুৎ পরিবহন করে, ফলে বাল্বটি জ্বলে ওঠে। পক্ষান্তরে চিনি, গ্লুকোজ ও ইউরিয়া সমযোজী যৌগ হওয়ায় পানিতে অণু হিসেবে দ্রবীভূত থাকে এবং কোনো মুক্ত আয়ন তৈরি করে না, তাই তারা বিদ্যুৎ অপরিবাহী।
  2. কঠিন অবস্থায় খাবার লবণ বা সোডিয়াম ক্লোরাইড (NaCl) বিদ্যুৎ পরিবহন করে না, কিন্তু পানিতে দ্রবীভূত করলে বা গলিত অবস্থায় এটি চমৎকার বিদ্যুৎ পরিবাহী হয় কেন? সংক্ষেপে ব্যাখ্যা করো।

    উত্তর ও ব্যাখ্যা
    সঠিক উত্তর:

    কঠিন সোডিয়াম ক্লোরাইডের (NaCl) কেলাসে Na⁺ ও Cl⁻ আয়নগুলি শক্তিশালী স্থির বৈদ্যুতিক আকর্ষণে সুনির্দিষ্ট স্থানে দৃঢ়ভাবে আবদ্ধ থাকে, ফলে কোনো মুক্ত আয়ন থাকে না এবং বিদ্যুৎ পরিবাহিত হয় না। কিন্তু গলিত অবস্থায় বা পানিতে দ্রবীভূত করলে এ আকর্ষণ ভেঙে গিয়ে ক্যাটায়ন (Na⁺) ও অ্যানায়ন (Cl⁻) সম্পূর্ণ মুক্ত ও সঞ্চারণশীল হয়। এই মুক্ত ও গতিশীল আয়নগুলি দ্রবণে বিপরীত তড়িদদ্বারের দিকে স্থানান্তরিত হয়ে তড়িৎ পরিবহন সম্পন্ন করে।

    1. কঠিন অবস্থায় আয়নিক যৌগ NaCl-এর ক্যাটায়ন (Na⁺) ও অ্যানায়ন (Cl⁻) শক্তিশালী স্থির বৈদ্যুতিক বল দ্বারা সুনির্দিষ্ট কেলাস জালিতে অনড় অবস্থায় আবদ্ধ থাকে, ফলে কোনো মুক্ত চার্জ পরিবাহক থাকে না।
    2. পানিতে দ্রবীভূত করলে বা গলিত অবস্থায় কেলাস বিশ্লিষ্ট হয়ে আয়নগুলি মুক্ত ও সঞ্চারণশীল হয়, যা তড়িৎ ক্ষেত্রের প্রভাবে বিপরীত তড়িদদ্বারে স্থানান্তরিত হয়ে বিদ্যুৎ পরিবহন নিশ্চিত করে।

এই টপিক নিয়ে প্রশ্ন আছে?

মেন্টরকে বাংলায় বা ইংরেজিতে জিজ্ঞেস করো, বা খাতার ছবি দাও। সিমুলেশন চালিয়ে বুঝিয়ে দেবে।

মেন্টরকে জিজ্ঞেস করো