রসায়ন দ্বিতীয় পত্র · একাদশ-দ্বাদশ · অধ্যায় ১ · ১.২৩
দ্রবণ ও দ্রবীভূত হওয়ার প্রক্রিয়া।
কার্বনেটেড ওয়াটারের বুদবুদ, সমুদ্রের নোনা পানি, দাঁতের ফিলিং, এমনকি আমাদের নিঃশ্বাসের বায়ু, সবই দ্রবণ। আবার পানিতে মিশে থাকা Pb²⁺ বা Cd²⁺ ও দ্রবণের অংশ, শুধু চোখে পড়ে না। প্রশ্নটা তাই দুটো: দ্রবণ কত রকম, আর একটা পদার্থ অন্যটার ভেতরে টিকে থাকে কোন বলে?
১. সাত রকম দ্রবণ
দ্রাবক আর দ্রব, দুটোরই ভৌত অবস্থা কঠিন, তরল বা গ্যাস হতে পারে। সেই অনুযায়ী দ্রবণ সাত রকম। বইয়ে নামটা লেখা হয় দ্রাবকের অবস্থা + দ্রবের অবস্থা, মানে প্রথম শব্দটা দ্রাবক। তাই “তরল + গ্যাস” মানে গ্যাস তরলে দ্রবীভূত।
এবার তরল ও কঠিন দ্রব। তরল + তরল হলো গ্যাসোলিন। কঠিন + তরল হলো ডেন্টাল অ্যামালগাম। তরল + কঠিন হলো সমুদ্রের পানি। কঠিন + কঠিন হলো পিউটার, যাতে ৯৬% Sn আর ৪% Cu।
একটা উদাহরণ ধরো, তারপর বাক্সে ছাড়ো। বইয়ের নামে প্রথম শব্দ দ্রাবক, দ্বিতীয়টা দ্রব।
ঠিক। পরেরটা।
এখনো না। আগে ভাবো কোনটা বেশি পরিমাণে আছে, মানে দ্রাবক, তার অবস্থা প্রথমে লেখা হয়। তারপর যেটা মিশে আছে, তার অবস্থা।
সাতটাই ঠিক জায়গায়। সাত রকমের নাম সবসময় দ্রাবক + দ্রব ক্রমে।
২. মিশে থাকার সূত্র আর ছয়টা বল
দূষক কীভাবে পানি বা অন্য মাধ্যমে দ্রবীভূত থাকে? মূল সূত্রটা একটাই: Like dissolves like, মানে সমধর্মী সমধর্মীতে দ্রবীভূত হয়। এই সমধর্মিতা কাজ করে ছয় রকম বলের মাধ্যমে। প্রতিটা বল দেখে নাও, সাথে বইয়ের উদাহরণ।
আয়ন-ডাইপোল বল (১০ থেকে ৫০ kJ/mol)। Na⁺ আয়ন পানিতে ঘিরে ধরা পানির অণুর একটা হাইড্রেশন শেল তৈরি করে। Pb²⁺, Cd²⁺, As³⁺ আর Cr³⁺ পানিতে এভাবেই থাকে।
হাইড্রোজেন বন্ধন। অ্যালকোহল (R-OH), অ্যামিন (R-NH₂) আর অ্যামিনো অ্যাসিড পানিতে এই বন্ধনে দ্রবীভূত থাকে।
ডাইপোল-ডাইপোল বল। CH₃CHO দ্রবীভূত থাকে CHCl₃ এ। দুটোই পোলার অণু, তাই এক অণুর ডাইপোল অন্যটাকে ধরে রাখে।
আয়ন-আবিষ্ট ডাইপোল বল। হিমোগ্লোবিনে Fe²⁺ আর O₂ এই বলে থাকে। গ্যাসোলিনে Cl⁻ও এই বলেই দ্রবীভূত।
ডাইপোল-আবিষ্ট ডাইপোল বল। পানিতে O₂ ও N₂ এই বলে থাকে। N₂ ও O₂ এর সাথে CO, CO₂, SO₂ আর SO₃ও এভাবে মিশে থাকে।
বিস্তারণ বল (dispersion force)। এটা অপোলার পদার্থের জন্য কাজ করে।
ছয় বলের সাতটা উদাহরণ নিচে। আয়ন আছে কি না, অণু পোলার না অপোলার, এটা দেখলেই বল বোঝা যায়। Fe²⁺ আর Cl⁻ দুটোই আয়ন-আবিষ্ট ডাইপোল, দুটোই আছে।
মেলাওআয়ন আছে কি না দেখো
কে কীভাবে মিশে
একটা উদাহরণ ধরো, তারপর বাক্সে ছাড়ো। আগে দেখো: আয়ন আছে কি?
ঠিক। পরেরটা।
এখনো না। কণাটা কী: আয়ন, পোলার অণু, না অপোলার অণু? সাথের মাধ্যমটা কেমন? এই দুই প্রশ্নে বল ঠিক হয়।
সব ঠিক জায়গায়। Fe²⁺ আর Cl⁻ দুটোই আয়ন-আবিষ্ট ডাইপোল বলে থাকে।
৩. কোন বল কত শক্ত
বলগুলোর মান kJ/mol এককে (চিত্র ১.৩১): ডাইপোল-ডাইপোল ৩-৪, ডাইপোল-আবিষ্ট ডাইপোল ২-১০, আয়ন-আবিষ্ট ডাইপোল ৩-১৫, বিস্তারণ ১-১০, হাইড্রোজেন বন্ধন ১০-৪০ আর আয়ন-ডাইপোল ১০-৫০। সবচেয়ে শক্তিশালী দুটো আয়ন-ডাইপোল আর হাইড্রোজেন বন্ধন। পরিসরগুলো একটার ওপর আরেকটা চড়ে যায়, তাই কঠোর ক্রম নেই। আমরা শুধু পরিসরের ওপরের মান দেখে ভাগ করব।
ভাগ করোআয়ন বা H থাকলে শক্তিশালী
ছোট না বড়
একটা বল ধরো, তারপর বাক্সে ছাড়ো। ভাবো: পরিসরের ওপরের মান কত?
ঠিক। পরেরটা।
এখনো না। পরিসর মনে করো: আয়ন-ডাইপোল ১০-৫০, হাইড্রোজেন বন্ধন ১০-৪০। বাকি চারটার ওপরের মান ১৫ বা তার কম।
সব ঠিক। ৪০ পর্যন্ত যায় আয়ন-ডাইপোল (১০-৫০) আর হাইড্রোজেন বন্ধন (১০-৪০)। বাকিগুলো: আয়ন-আবিষ্ট ডাইপোল ৩-১৫, ডাইপোল-আবিষ্ট ডাইপোল ২-১০, বিস্তারণ ১-১০, ডাইপোল-ডাইপোল ৩-৪।
৪. মিলিয়ে দেখো
তিনটা প্রশ্ন, একটা একটা করে।
মিলিয়ে দেখোএকটা উত্তর বেছে নাও
প্রশ্ন ১
বায়ু কোন ধরনের দ্রবণ (বইয়ের নাম অনুযায়ী)?
তরল + গ্যাস হলো কার্বনেটেড ওয়াটার; বায়ুতে দ্রাবক তরল নয়।
কঠিন + গ্যাস হলো প্যালাডিয়ামে H₂; বায়ু নয়।
কঠিন + কঠিন হলো পিউটার; বায়ু নয়।
ঠিক। বায়ুতে দ্রাবক ও দ্রব দুটিই গ্যাস, তাই গ্যাস + গ্যাস।
দ্বিতীয়টায় বলের নাম আর উদাহরণ মেলাও।
মিলিয়ে দেখোএকটা উত্তর বেছে নাও
প্রশ্ন ২
অ্যালকোহল (R-OH) পানিতে দ্রবীভূত থাকে কোন বলের কারণে?
ঠিক। অ্যালকোহলের O-H ও পানির মধ্যে হাইড্রোজেন বন্ধন গঠিত হয়।