offSchoolবেটা

রসায়ন · অধ্যায় ১০

খনিজ সম্পদ: ধাতু-অধাতু

SSC Chemistry Chapter 10

  • ১১টি টপিক
  • ৫টি সিমুলেশন
  • ১৫ পিরিয়ড

সিমুলেশন

টপিক

  1. মাটির নিচে প্রাপ্ত পদার্থসমূহ

    পড়ে নাও

    মাটির নিচে ও ভূ-পৃষ্ঠে প্রাকৃতিকভাবে তৈরি যেসব কঠিন, তরল বা গ্যাসীয় পদার্থ উত্তোলন ও প্রক্রিয়াজাত করে অর্থনৈতিক কাজে লাগানো যায়, সেগুলোকে খনিজ সম্পদ বলে।

    পুরো টপিক পড়ো →

  2. বিভিন্ন আকরিকের চিত্র

    পড়ে নাও

    ধাতু নিষ্কাশনের জন্য বিভিন্ন আকরিক চিনতে পারা দরকার। প্রতিটি আকরিকের একটি নাম, একটি রাসায়নিক সংকেত এবং তা থেকে পাওয়া ধাতু আছে। বেশির ভাগ আকরিক ধাতুর অক্সাইড, সালফাইড বা কার্বনেট যৌগ।

    পুরো টপিক পড়ো →

  3. শিলা, খনিজ ও আকরিকের মধ্যে সম্পর্ক

    পড়ে নাও

    বিভিন্ন খনিজ পদার্থ মিশে শক্ত কণা তৈরি করে, আর এসব কণা একত্র হয়ে যে পদার্থ গঠন করে তাকে শিলা বলে।

    পুরো টপিক পড়ো →

  4. ধাতু নিষ্কাশনের উপায়

    পড়ে নাও

    আকরিক থেকে ধাতু পাওয়ার প্রক্রিয়াকে ধাতু নিষ্কাশন বলে। ধাতুগুলোর ধর্ম আলাদা বলে সব ধাতুর জন্য একটি প্রক্রিয়া নেই।

    পুরো টপিক পড়ো →

  5. সক্রিয়তা সিরিজ অনুযায়ী ধাতু নিষ্কাশন (তড়িৎ বিশ্লেষণ ও কার্বন বিজারণ)

    ধাতুর সক্রিয়তা সিরিজ · ধাতুর উৎস (খনিজ ও আকরিক) · তড়িৎ বিশ্লেষণ ও কার্বন বিজারণ পদ্ধতি

    পড়ে নাও

    সক্রিয়তা অনুযায়ী ধাতুগুলোকে উপর থেকে নিচে সাজালে পাওয়া যায় সক্রিয়তা সিরিজ। সিরিজে ধাতুর অবস্থানই ঠিক করে তার অক্সাইড থেকে ধাতু কোন পদ্ধতিতে মুক্ত করা হবে।

    পুরো টপিক পড়ো →

  6. ধাতুসংকর

    পড়ে নাও

    কোনো গলিত ধাতুর সাথে অন্য এক বা একাধিক গলিত ধাতু বা অধাতু মিশিয়ে ঠান্ডা করলে যে কঠিন পদার্থ পাওয়া যায়, তাকে সংকর ধাতু বা ধাতুসংকর বলে। এটি একটি মিশ্রণ, যৌগ নয়।

    পুরো টপিক পড়ো →

  7. সংকর ধাতু (কাঁসা, পিতল, স্টিল, মুদ্রা) ও কিছু বিশুদ্ধ ধাতু ব্যবহারের কারণ

    পড়ে নাও

    বিশুদ্ধ ধাতুর অনেক ধর্ম কাজের জন্য যথেষ্ট নয়; যেমন কপার নরম, লোহায় মরিচা ধরে। অন্য ধাতু বা অধাতু মিশিয়ে সংকর ধাতু বানালে কাঠিন্য, দৃঢ়তা, ক্ষয়রোধ বা চেহারার মতো কাঙ্ক্ষিত ধর্ম পাওয়া যায়।

    পুরো টপিক পড়ো →

  8. ধাতু ও সংকর ধাতুর ক্ষয়: লক্ষণ, কারণ ও প্রতিকার

    লোহার মরিচা · ধাতুর ক্ষয় রোধ

    পড়ে নাও

    খোলা বাতাসে দীর্ঘদিন থাকলে বিশুদ্ধ ধাতু বা সংকর ধাতুর ওপর ভিন্ন রঙের একটি নতুন পদার্থ জমে। একে ধাতুর ক্ষয় বলে। লোহার ক্ষয়: জানালার গ্রিল, আলমারির মতো লোহার জিনিসে লালচে বাদামি মরিচা পড়ে।

    পুরো টপিক পড়ো →

  9. সালফারের উৎস, আহরণ ও ব্যবহার এবং পরিবেশের উপর এর প্রভাব

    সালফিউরিক এসিডের প্রস্তুতি, রাসায়নিক ধর্ম এবং শিল্পক্ষেত্রে ব্যবহারের গুরুত্ব

    পড়ে নাও

    সালফার হলুদ রঙের একটি অধাতব খনিজ; এর খনি থাকে মাটির অনেক গভীরে। একে ফ্রাশ পদ্ধতিতে তোলা হয়: একই কেন্দ্রবিশিষ্ট তিনটি নল (ফ্রাশ পাইপ) সালফারের স্তর পর্যন্ত ঢোকানো হয়।

    পুরো টপিক পড়ো →

  10. খনিজ উপাদানসমূহের পুনঃব্যবহার

    পড়ে নাও

    পৃথিবীতে প্রতিটি মৌলের পরিমাণ নির্দিষ্ট। ধাতব জিনিস ব্যবহারের পর ফেলে না দিয়ে সেগুলো ঐ ধাতু তৈরির কারখানায় পাঠানো হয়, আর সেখানে বাতিল ধাতু থেকে আবার ব্যবহারযোগ্য ধাতু তৈরি হয়।

    পুরো টপিক পড়ো →

  11. ধাতুসম্পদ ও জীবাশ্ম জ্বালানির সসীমতা ও সংরক্ষণের উপায়

    পড়ে নাও

    ধাতুর আকরিক এবং কয়লা, পেট্রোলিয়াম ও প্রাকৃতিক গ্যাসের মতো জীবাশ্ম জ্বালানি তৈরি হয়েছে লক্ষ-কোটি বছরের প্রাকৃতিক প্রক্রিয়ায়, ভূগর্ভের তাপ ও চাপে। মানুষ যে হারে এগুলো তুলছে, প্রকৃতি সে হারে নতুন করে তৈরি করতে পারে না।

    পুরো টপিক পড়ো →

শিখনফল

  • খনিজ সম্পদের ধারণা বর্ণনা করতে পারবে।
  • শিলা, খনিজ ও আকরিকের মধ্যে তুলনা করতে পারবে।
  • ধাতুসমূহ নিষ্কাশনের উপযুক্ত উপায় নির্ধারণ করতে পারবে।
  • ধাতুসংকর তৈরির কারণ ব্যাখ্যা করতে পারবে।
  • সালফারের উৎস এবং এদের কতিপয় প্রয়োজনীয় যৌগ প্রস্তুতের বিক্রিয়া, রাসায়নিক ধর্মের বর্ণনা এবং গৃহে, শিল্পে ও কৃষিক্ষেত্রে তা ব্যবহারের গুরুত্ব বিশ্লেষণ করতে পারবে।
  • খনিজ দ্রব্যের সসীমতা, যথাযথ ব্যবহার ও পুনঃব্যবহারের গুরুত্ব বিশ্লেষণকরতে পারবে।
  • খনিজ দ্রব্যের ব্যবহারে সতর্কতা এবং সংরক্ষণে আগ্রহ প্রদর্শন করবে।

এই অধ্যায়ের সূত্র

  • ধাতুর সক্রিয়তা সিরিজ ও নিষ্কাশন পদ্ধতি
    Al3++3e−→Al (l),Fe2O3+3CO→2Fe+3CO2\text{Al}^{3+} + 3e^- \rightarrow \text{Al (l)}, \quad \text{Fe}_2\text{O}_3 + 3\text{CO} \rightarrow 2\text{Fe} + 3\text{CO}_2
    সিমুলেশনে দেখো →
  • ধাতুর সক্রিয়তা সিরিজ ও একমুখী প্রতিস্থাপন
    Fe (s)+CuSO4 (aq)→FeSO4 (aq)+Cu (s)[Fe>Cu]\text{Fe (s)} + \text{CuSO}_4\text{ (aq)} \rightarrow \text{FeSO}_4\text{ (aq)} + \text{Cu (s)} \quad [\text{Fe} > \text{Cu}]
    সিমুলেশনে দেখো →
  • সংকর ধাতু ও কিছু বিশুদ্ধ ধাতু ব্যবহারের কারণ
    Fe+≥10.5% Cr⇒Cr2O3 film\text{Fe} + \ge 10.5\%\ \text{Cr} \Rightarrow \text{Cr}_2\text{O}_3\ \text{film}
    সিমুলেশনে দেখো →
  • সালফার ও সালফিউরিক এসিড: স্পর্শ প্রণালি
    S+O2→SO2,2SO2+O2⇌2SO3,SO3+H2SO4→H2S2O7,H2S2O7+H2O→2H2SO4S + O_2 \rightarrow SO_2,\quad 2SO_2 + O_2 \rightleftharpoons 2SO_3,\quad SO_3 + H_2SO_4 \rightarrow H_2S_2O_7,\quad H_2S_2O_7 + H_2O \rightarrow 2H_2SO_4
    সিমুলেশনে দেখো →

এই বিষয়ের সব সূত্র →

সৃজনশীল প্রশ্ন ও উত্তর

চট্টগ্রামের সীতাকুণ্ডের একটি ধাতু নিষ্কাশন ও ভারী রাসায়নিক কারখানায় শিক্ষার্থীরা তিনটি ভিন্ন প্রক্রিয়া পর্যবেক্ষণ করল: ১ম পাত্র: জিংক ব্লেন্ড (ZnS) আকরিককে অতিরিক্ত বায়ুর উপস্থিতিতে গলনাঙ্কের চেয়ে কম তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করে ধাতব অক্সাইড ও একটি ঝাঁঝালো গন্ধযুক্ত গ্যাস (A) তৈরি করা হলো। ২য় পাত্র: কপার সালফেটের (CuSO₄) নীল জলীয় দ্রবণে একটি পরিষ্কার লোহার (Fe) পেরেক ডুবিয়ে রাখা হলো। ৩য় পাত্র: অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইডের (Al₂O₃) সাথে ক্রায়োলাইট (Na₃AlF₆) মিশিয়ে গলিত মিশ্রণকে তড়িৎ বিশ্লেষণ করে ক্যাথোডে বিশুদ্ধ ধাতু নিষ্কাশন করা হলো। (দেওয়া আছে: ধাতুর সক্রিয়তা ক্রম: Al > Zn > Fe > Cu)।

  1. ক

    আকরিক (ore) কাকে বলে?

    উত্তর দেখাও

    যেসব খনিজ থেকে সহজে ও লাভজনক উপায়ে ধাতু বা অধাতু নিষ্কাশন করা যায়, তাদেরকে আকরিক বলে।

  2. খ

    “সকল আকরিকই খনিজ, কিন্তু সকল খনিজ আকরিক নয়”—উক্তিটি ব্যাখ্যা করো।

    উত্তর দেখাও

    প্রকৃতিতে মাটির উপরে বা নিচে প্রাপ্ত যেসব যৌগ থেকে ধাতু বা অধাতু পাওয়া যায়, তাদের সবই খনিজ। কিন্তু শুধুমাত্র যেসব খনিজ থেকে সহজে ও বাণিজ্যিকভাবে লাভজনক উপায়ে ধাতু নিষ্কাশন করা সম্ভব, কেবল তাদেরকেই আকরিক বলা হয়। যেমন—বক্সাইট (Al₂O₃·2H₂O) এবং কাদামাটি (Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O) উভয়ই অ্যালুমিনিয়ামের খনিজ; তবে কাদামাটি থেকে সহজে ও লাভজনকভাবে অ্যালুমিনিয়াম আহরণ করা যায় না বলে এটি কেবল খনিজ, আকরিক নয়। অন্যদিকে বক্সাইট থেকে বাণিজ্যিকভাবে লাভজনক উপায়ে অ্যালুমিনিয়াম নিষ্কাশন করা যায় বলে এটি একই সাথে খনিজ ও আকরিক। তাই বলা হয়, সকল আকরিকই খনিজ, কিন্তু সকল খনিজ আকরিক নয়।

  3. গ

    উদ্দীপকের ১ম পাত্রের প্রক্রিয়াটির নাম কী? এতে উৎপন্ন গ্যাস A পরিবেশের ওপর কীভাবে ক্ষতিকর প্রভাব ফেলে তা সমীকরণসহ ব্যাখ্যা করো।

    উত্তর দেখাও

    উদ্দীপকের ১ম পাত্রে সংঘটিত প্রক্রিয়াটির নাম হলো 'তাপজারণ' (roasting)। সালফাইড আকরিক জিংক ব্লেন্ডকে (ZnS) অতিরিক্ত বাতাসের অক্সিজেনের উপস্থিতিতে গলনাঙ্কের চেয়ে কম তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করায় জিংক অক্সাইড এবং ঝাঁঝালো গ্যাস হিসেবে সালফার ডাই-অক্সাইড (SO₂) উৎপন্ন হয়: 2ZnS(s) + 3O₂(g) → 2ZnO(s) + 2SO₂(g)। এখানে উৎপন্ন গ্যাস A হলো সালফার ডাই-অক্সাইড (SO₂)।

    পরিবেশের ওপর প্রভাব (অম্লবৃষ্টি): ১. SO₂ গ্যাস বাতাসে নির্গত হয়ে মেঘের বৃষ্টির পানির সাথে বিক্রিয়া করে ক্ষতিকর সালফিউরাস অ্যাসিড (H₂SO₃) তৈরি করে: SO₂(g) + H₂O(l) → H₂SO₃(aq)। ২. এছাড়াও বাতাসের অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়া করে SO₂ জারিত হয়ে SO₃ গ্যাস উৎপন্ন করে, যা বৃষ্টির পানির সাথে মিশে শক্তিশালী সালফিউরিক অ্যাসিড (H₂SO₄) উৎপন্ন করে: 2SO₂(g) + O₂(g) → 2SO₃(g) SO₃(g) + H₂O(l) → H₂SO₄(aq)। বৃষ্টির পানির সাথে এই অ্যাসিডগুলো মিশে অম্লবৃষ্টি (acid rain) সৃষ্টি করে, যা নদী ও জলাশয়ের পানির pH কমিয়ে জলজ প্রাণী ও মাছ ধ্বংস করে, মাটির উর্বরতা নষ্ট করে এবং গাছপালা ও ঐতিহাসিক দালানকোঠার মারাত্মক ক্ষয়সাধন করে।

  4. ঘ

    ২য় পাত্রে কোনো রাসায়নিক পরিবর্তন ঘটবে কি না সক্রিয়তা সিরিজের আলোকে ব্যাখ্যা করো এবং ৩য় পাত্রের অ্যালুমিনিয়াম নিষ্কাশনে কার্বন বিজারণের বদলে তড়িৎ বিশ্লেষণ পদ্ধতি প্রয়োগের যৌক্তিকতা বিশ্লেষণ করো।

    উত্তর দেখাও

    ২য় পাত্রের রাসায়নিক পরিবর্তন বিশ্লেষণ: ধাতুর সক্রিয়তা সিরিজে কপারের (Cu) চেয়ে লোহার (Fe) অবস্থান উপরে হওয়ায় আয়রন কপার অপেক্ষা অধিক সক্রিয় ধাতু। সক্রিয়তা সিরিজের নিয়ম অনুসারে, অধিক সক্রিয় ধাতু তার চেয়ে কম সক্রিয় ধাতুর লবণের দ্রবণ থেকে কম সক্রিয় ধাতুকে প্রতিস্থাপিত করতে পারে। সুতরাং, ২য় পাত্রে লোহার পেরেক কপার সালফেট দ্রবণ থেকে Cu²⁺ আয়নকে প্রতিস্থাপিত করে কপার ধাতু মুক্ত করবে এবং নিজে দ্রবীভূত হয়ে ফেরাস সালফেট (FeSO₄) তৈরি করবে: Fe(s) + CuSO₄(aq) → FeSO₄(aq) + Cu(s)। এর ফলে কপার সালফেট দ্রবণের নীল বর্ণ ধীরে ধীরে হালকা সবুজ বর্ণে রূপান্তরিত হবে এবং পেরেকের গায়ে লালচে বাদামি তামার প্রলেপ পড়বে।

    ৩য় পাত্রে তড়িৎ বিশ্লেষণ পদ্ধতির যৌক্তিকতা: অ্যালুমিনিয়াম সক্রিয়তা সিরিজের শীর্ষভাগের একটি অত্যন্ত তীব্র সক্রিয় ধাতু। অক্সিজেনের প্রতি অ্যালুমিনিয়ামের রাসায়নিক আসক্তি কার্বনের চেয়ে বহুগুণ বেশি। ফলে উচ্চ তাপমাত্রাতেও কার্বন অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড (Al₂O₃) থেকে অক্সিজেনকে অপসারণ করে অ্যালুমিনিয়ামকে বিজারিত করতে পারে না, অর্থাৎ কার্বন বিজারণ পদ্ধতি এখানে সম্পূর্ণ অকার্যকর। পক্ষান্তরে, গলিত Al₂O₃-এর মধ্যে ক্রায়োলাইট (Na₃AlF₆) মিশিয়ে গলনাঙ্ক হ্রাস করে তড়িৎ বিশ্লেষণ ঘটালে ক্যাথোড ও অ্যানোডে নিম্নলিখিত বিক্রিয়া ঘটে: ক্যাথোড বিক্রিয়া (বিজারণ): 2Al³⁺ + 6e⁻ → 2Al(l) অ্যানোড বিক্রিয়া (জারণ): 3O²⁻ → 1.5O₂(g) + 6e⁻ (বা 2O²⁻ → O₂ + 4e⁻)। এতে ক্যাথোডে বিশুদ্ধ তরল অ্যালুমিনিয়াম ধাতু জমা হয়। অতএব, Al₂O₃ থেকে অ্যালুমিনিয়াম নিষ্কাশনে কার্বন বিজারণের পরিবর্তে তড়িৎ বিশ্লেষণ পদ্ধতি বেছে নেওয়া সম্পূর্ণ বিজ্ঞানসম্মত ও অপরিহার্য।

সৃজনশীল প্রশ্নের উত্তর লেখার নিয়ম →