Chapter-2, মৌল, যৌগ ও রাসায়নিক বিক্রিয়া

উঃ-যে ধর্মের জন্য স্থির বস্তু স্থির অবস্থা বা গতিশীল বস্তু তার গতীয় অবস্থা বজায় রাখতে চায় বা নিজের অবস্থা পরিবর্তনে বাধা দেয় সেই ধর্মকে  জাড্য বা জড়তা ধর্ম বলে। বস্তুর ভরই জাড্যের পরিমাপক।

উঃ-1.কঠিন পদার্থে তাপ প্রয়োগের ফলে তা তরলে পরিণত না হয়ে সরাসরি গ্যাসীয় অবস্থায় রূপান্তরিত হলে ওই পরিবর্তনকে ঊধর্বপাতন বলে।

2. তাপ প্রয়োগে  ঊর্ধ্বপাতিত হয় এমন দুটি পদার্থ হল কর্পূর ও ন্যাপথলিন।

উঃ-প্রতিটি পদার্থের নিজস্ব কতকগুলি বিশেষ গুণ বা বৈশিষ্ট্য থাকে যেগুলির সাহায্যে একটি পদার্থকে অন্য একটি পদার্থ থেকে পৃথক করা যায়। পদার্থেরএই সব গুগ বা বৈশিষ্ট্যকে পদার্থের ধর্ম (property of matter) বলা য়।

উঃ-পদার্থের ধর্মকে প্রধানত দুটি ভাগে ভাগ করা যায়, যথা— 1. ভৌত ধর্মএবং ও 2. রাসায়নিক ধর্ম।

উঃ-প্রদত্ত ধাতুগুলির মধ্যে নিকেল ও কোবাল্টের চৌম্বক ধর্ম রয়েছে।

উঃ-1. কঠিন পদার্থ যে ধর্মের জন্য বাহ্যিক বল প্রয়োগের ফলে সৃষ্ট বিকৃতিকে বাধা দেয় তাকে ‘কাঠিন্য ধর্ম বলে।

2. কঠিনতম মৌলটি হল কার্বনের রূপভেদ হিরে।

উঃ-ধাতুর যে ধর্মের জন্য ধাতুকে সরু তারে পরিণত করা যায়, তাকে প্রসারণশীলতা বলে।

যেমন—1g সোনা থেকে 2 km লম্বা সন্তু তার তৈরি করা যায়।

উঃ-1. কঠিন পদার্থের যে বিশেষ ধর্মের জন্য এর মধ্য দিয়ে তাপ ও তড়িৎ প্রবাহিত হতে পারে, তাকে ওই পদার্থের ‘পরিবাহিতা” বলে।

2. তাপের পরিবাহী অধাতু হল হিরে যা তড়িৎ পরিবাহী নয়।

উঃ-পারদ তরল হলেও একে ধাতু বলা হয় কারণ—

1. এর ধাতব ঔজ্জ্বল্য আছে।

2. এটি তাপ ও তড়িতের সুপরিবাহী।

3. এটি অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়ায় ক্ষারকীয় অক্সাইড (মারকিউরিক অক্সাইড, HgO) গঠন করে, 2Hg + O2 →  2Hg0।

4. এটি ক্যাটায়ন গঠন করে।

উঃ-যেসব মৌলের ধাতু ও অধাতু উভয়ের ধর্ম বর্তমান তাদের ধাতুকল্প বলে। আর্সেনিক (As) ধাতুর মতোই তাপ ও তড়িৎ পরিবহন করে, আবার অধাতুর মতো অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়ায় আম্লিক অক্সাইড (As2O3 )গঠন করে।

উদাহরণ: আর্সেনিক একটি ধাতুকল্প

উঃ-দাঁত ও হাড়ের দৃঢ়তা, ভার বহন ক্ষমতা এবং কংক্রিটের মতো গঠনের জন্য দায়ী মৌলগুলি হল ক্যালশিয়াম, ম্যাগনেশিয়াম ও ফসফরাস।

হাড়ের ধাত্র, দাঁতের এনামেল, ডেনটিন ও সিমেন্টামে ক্যালশিয়াম, ম্যাগনেশিয়াম ও ফসফরাসের নানা কেলাসাকার যৌগ জমা থাকে।

উঃ-কপার, সেলেনিয়াম, ম্যাঙ্গানিজ ও জিংকের বিশেষ বিশেষ জৈব যৌগ, নানান ক্ষতিকর যৌগের  যেমন— সুপার অক্সাইড অ্যানায়নের প্রভাব প্রশমিত করে। এর ফলে ক্যানসার আথ্রাইটিস এর মতো রোগের সম্ভাবনা হ্রাস পায় ও দেহে বার্ধক্য আসতে দেরি হয়।

উঃ-1. সোডিয়াম ধাতু তথা Na+ আয়ন দেহে জলের ভারসাম্য বজায় রাখে। বহিঃকোশীয় তরলে উপস্থিত  Na+  অভিস্রবণ প্রক্রিয়া অনুযায়ী বহিঃকোশীয় ও অন্তঃকোশীয় প্রকোষ্ঠে জলের বণ্টনে সাহায্য করে। এ ছাড়া Na+ আয়ন মূত্র তৈরির সময় জল ধরে রাখে ও তাকে পুনরায় রক্তে পাঠিয়ে রক্তের আয়তন ঠিক রাখতে সাহায্য করে।

2. কাঁচা নুন বেশি খেলে কোশের মধ্যেকার তরলে Na+ -এর পরিমাণ বাড়েএবং কোশ-মধ্যস্থ তরল থেকে রক্ত জল শোষণ করতে শুরু করে। এ কারণে রক্তে জলের পরিমাণ বেড়ে যায় এবং রক্তচাপও বেড়ে যায়। ফলে হৃৎপিণ্ড ও বৃক্কে নানা বিপত্তি দেখা যায়। আবার প্রচুর ঘাম বা ডায়ারিয়ার সময় দেহ তরলে Na+-এর পরিমাণ কমে গেলে রক্তচাপ হঠাৎ কমে গিয়ে হৃৎপিণ্ডের ক্রিয়া বন্ধ হয়ে যেতে পারে।

উঃ-মানবদেহে পটাশিয়ামের উপস্থিতি নানা কারণে বেশ গুরুত্বপূর্ণ—

1. পটাশিয়াম আয়ন (k+) দেহের অন্তঃকোশীয় তরলের অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ উপাদান। এটি দেহকোণের তরলের সমতা ও অভিস্রবণ চাপ বজায় রাখে।

2.  দেহকোশের অম্ল-ক্ষার সাম্য বজায় রাখে।

3. হৃৎপিণ্ডের কার্যকারিতা বজায় রাখতে পটাশিয়াম আয়ন ব্যবহৃত হয়।

4.  পেশির উত্তেজিতা নিয়ন্ত্রণে সহায়তা করে।

5. কোণের বৃদ্ধি ও গঠনের জন্য পটাশিয়ামের প্রয়োজন ।

উঃ-মানবদেহে আয়রনের উপস্থিতি বেশ গুরুত্বপূর্ণ, কারণ—

1. শ্বাসকার্যের সময় গৃহীত অক্সিজেনকে ব্যবহার করে মাইটোকনড্রিয়ার শক্তি উৎপাদনের (ATP) সময় যে ইলেকট্রন পরিবহণ ঘটে তার জন্য বহু সংখ্যক প্রোটিন প্রয়োজন। এই প্রোটিন গঠনে আয়রন ব্যবহৃত হয়।

2. হিমোগ্লোবিন ও মায়োগ্লোবিন নামক দুটি প্রোটিন যথাক্রমে রক্তে অক্সিজেন পরিবহণ করে ও লোহিত পেশিতন্তুতে অক্সিজেন সঞ্চয় করে। এই প্রোটিন দুটি গঠনের অন্যতম উপাদান আয়রন।

3. মাইটোকনড্রিয়ায় ATP সংশ্লেষ ও জল উৎপাদনের মতো কার্য সম্পন্ন করতে আয়রন তার জারণ স্তরের পরিবর্তন (Fe 3+⇌ Fe 2+) ঘটিয়ে ইলেকট্রন পরিবহণে অংশগ্রহণ করে।

4. Fe 2+, Fe3+ দেহে বিভিন্ন উৎসেচক গঠনে ব্যবহৃত হয়।

উঃ-1. প্রতিটি পদার্থ অসংখ্য অবিভাজ্য, অতি ক্ষুদ্র নিরেট কণা দ্বারা গঠিত।এই ক্ষুদ্রতম কণার নাম পরমাণু।

2. কোনো ভৌত বা রাসায়নিক বিক্রিয়া দ্বারা পরমাণুকে সৃষ্টি বা ধবংস করা যায় না।

3. একই মৌলিক পদার্থের প্রতিটি পরমাণুর ভর, আকার ও ধর্ম একই হয়।

4.  বিভিন্ন মৌলিক পদার্থের পরমাণু গুলির ভর, আকার ও ধর্ম বিভিন্ন হয়।

5. রাসায়নিক বিক্রিয়ায় বিভিন্ন মৌলিক পদার্থের পরমাণুগুলি পূর্ণসংখ্যার সরল অনুপাতে যুক্ত হয়ে যৌগ গঠন করে।

উঃ-বিজ্ঞানী রাদারফোর্ড পরীক্ষার (a কণার বিচ্ছুরণ পরীক্ষা) মাধ্যমে পরমাণুর গঠন সম্বন্ধে যে সিদ্ধান্তে পৌঁছেছিলেন সেই পরীক্ষালব্ধ ধারণাকেই রাদারফোর্ডের পরমাণু মডেল বলা হয় । এই মডেল অনুসারে –

1. পরমাণুর মধ্যে বেশিরভাগ জায়গাই ফাঁকা।

2.  পরমাণুর প্রায় সমস্ত ভরই তার কেন্দ্রে অতি অল্প জায়গায় জড়ো হয়ে আছে। এই ভারী অংশের নাম নিউক্লিয়াস (nucleus) বা কেন্দ্ৰক |

3. পরমাণুর নিউক্লিয়াসে তার সমস্ত ধনাত্মক আধান সীমাবদ্ধ থাকে।

4. নিউক্লিয়াসকে কেন্দ্র করে ইলেকট্রনগুলি নানান বৃত্তাকার কক্ষপথে আবর্তন করছে।

5. পরমাণু নিস্তড়িৎ, অর্থাৎ পরমাণুর কেন্দ্রে যতগুলি প্রোটন থাকে, নিউক্লিয়াসের বাইরে ঠিক ততগুলি ইলেকট্রন থাকে।

উঃ-1. কঠিনেরমধ্যে অণু-পরমাণুগুলি বেশ সুশৃঙ্খলভাবে ওঘনসংঘবদ্ধভাবে অবস্থান করে।

2. কঠিনের মধ্যে অণু-পরমাণুগুলি স্থান পরিবর্তন করতে না পারলেওকম্পিত হতে পারে।

3. কঠিনের নিজস্ব আয়তন ও আকৃতি আছে।

উঃ-1. তরল পদার্থের অণুগুলি অল্প কিছুদুর যেতে, কম্পিত হতে আর পাকখেতে পারে।

2. তরল অবস্থায় অণুগুলি কঠিন অবস্থার মতো ততটা সুশৃঙ্খলভাবেথাকে না। কঠিন অবস্থার তুলনায় তরল অবস্থার মধ্যে অণুগুলিরপারস্পরিক দূরত্ব একটু বেশি হয়।

3. তরল পদার্থের অণুগুলির চলাচলের স্বাধীনতা কঠিন পদার্থের তুলনায়একটু বেশি হওয়ায় তরলের নির্দিষ্ট কোনো আকৃতি না থাকলেওনিজস্ব আয়তন আছে।

উঃ-1. গ্যাসের অণুগুলি প্রায় স্বাধীন ও বিশৃঙ্খলভাবে সর্বদা ইতস্ততভাবেবিভিন্ন গতিবেগে ছুটে বেড়ায় | এই ছুটে বেড়ানোর সময় গ্যাসেরঅণুগুলির মধ্যে যেমন পারস্পরিক সংঘর্ষ ঘটে, তেমন পাত্রেরদেয়ালেও তারা আঘাত করে।

2. অণুগুলির পারস্পরিক দূরত্ব অনেক বেশি হতে পারে।

3. অণুগুলির অবিশ্রান্ত গতির জন্যই গ্যাসের কোনো নির্দিষ্ট আয়তন বাআকৃতি নেই।

উঃ-1. অনুঘটক রাসায়নিক বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে, কিন্তু বিক্রিয়ারশেষে তাকে পূর্বের অবস্থায় ফিরে পাওয়া যায়।

2. এমন কোনো অনুঘটকপাওয়া যায় না যা সব বিক্রিয়ার বেগ বৃদ্ধি করতে পারবে।

3. কোন্বিক্রিয়ায় কোন্ অনুঘটক উপযোগী হবে তা পরীক্ষা করে বার করতে হয়,বিক্রিয়ার সমীকরণ দেখে বলা যায় না |

4. অনুঘটক কোনো বিক্রিয়াকেশুরু বা শেষ করতে পারে না।

5. বিক্রিয়কগুলির তুলনায় প্রয়োজনীয়অনুঘটকের পরিমাণ খুব কম হয়।

6. কঠিন অনুঘটককে সূক্ষ্ম গুঁড়ো বা সরুতারজালি আকারে ব্যবহার করতে হয় কারণ সেক্ষেত্রে অনুঘটকেরপৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফল বাড়ে, ফলে অনুঘটক তাড়াতাড়ি কাজ করে।

উঃ-1. অনুঘটক কোনো রাসায়নিক বিক্রিয়া আরম্ভ বা শেষ করতে পারে না।

2. অনুঘটক নিজে রাসায়নিক বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে না—বিক্রিয়ায়উপস্থিত থেকে বিক্রিয়ার বেগ বাড়ায় |

3. বিক্রিয়ার ফলে উৎপন্নপদার্থগুলির পরিমাণ অনুঘটকের ওপর নির্ভর করে না।

4. অনুঘটকের ভরএবং রাসায়নিক ধর্ম বিক্রিয়ার আগে এবং পরে একই থাকে।

5. একটিনির্দিষ্ট অনুঘটকের দ্বারা একটি নির্দিষ্ট রাসায়নিক বিক্রিয়া প্রভাবিত হয়। ভিন্নভিন্ন বিক্রিয়ার জন্য ভিন্ন ভিন্ন অনুঘটকের প্রয়োজন হয়।

6. বিক্রিয়কপদার্থের তুলনায় প্রয়োজনীয় অনুঘটকের পরিমাণ খুব কম হয়।1,

উঃ-অনেক সময় ফলের মধ্যে উপস্থিত কিছু উৎসেচক বায়ুর O2 –এর সাহায্যের ফলে উপাদান-রূপে থাকা বিশেষ কিছু জৈব যৌগের জারণ ঘটায়।এই জারণ প্রক্রিয়ার দরুন কাটা ফলের কাটা অংশে বাদামি ছোপ দেখা যায় |

উঃ-যে রাসায়নিক বিক্রিয়ায় কোনো পরমাণু অথবা আয়ন এক বা একাধিকইলেকট্রন বর্জন করে, তাকে জারণ বলা হয়। অর্থাৎ কোনো রাসায়নিক বিক্রিয়ায় পরমাণু বা আয়নের ইলেকট্রন সংখ্যা হ্রাস পেলে বলা হয় যে পরমাণুটি অথবা আয়নটি জারিত হয়েছে।

উদাহরণ: পরমাণু দ্বারা ইলেকট্রন বর্জনের ফলে জারণ:

Na - e → Na+ | সোডিয়াম পরমাণু ইলেকট্রন (e) বর্জন করে Na+ আয়নে পরিণত হয়। এক্ষেত্রে পরমাণু ইলেকট্রন ত্যাগ করে জারিত হয়েক্যাটায়নে পরিণত হয়েছে।

উঃ-দীর্ঘদিন পড়ে থাকা তেল বায়ুর অক্সিজেন দ্বারা জারিত হয়ে এক প্রকার যৌগ উৎপন্ন করে। উৎপন্ন যৌগের বিশেষ গন্ধের জন্যই দীর্ঘদিন পড়ে থাকাতেল থেকে তেলচিটে গন্ধ বের হয়।

উঃ-কোনো পদার্থের মধ্য দিয়ে তড়িৎ প্রবাহিত হওয়ার ক্ষমতাকে ওই পদার্থের তড়িৎ পরিবাহিতা বলে। যে পদার্থের মধ্য দিয়ে যত সহজে তড়িৎ প্রবাহিতহতে পারে সেই পদার্থ তড়িতের তত বেশি সুপরিবাহী হয়।

উঃ-LED বা Light Emitting Diode হল গ্যালিয়াম আর্সেনাইড, গ্যালিয়ামফসফাইড ইত্যাদি অর্ধপরিবাহী উপাদান দ্বারা গঠিত একপ্রকারইলেকট্রনিক উপকরণ যা তড়িৎশক্তিকে আলোকশক্তিতে রূপান্তরিত

উঃ-যে প্রক্রিয়ায় গলিত বা জলে দ্রবীভূত অবস্থায় তড়িদ্ বিশ্লেষ্য পদার্থের মধ্যে দিয়ে তড়িৎ প্রবাহিত হলে পদার্থটির রাসায়নিক পরিবর্তন ঘটে নতুন পদার্থ উৎপন্ন হয়, সেই প্রক্রিয়াকে তড়িবিশ্লেষণ বা ইলেকট্রোলাইসিস বলে।

উঃ-যেসব যৌগিক পদার্থ কঠিন অবস্থায় তড়িৎ পরিবহণে অক্ষম হলেও গলিত অবস্থায় বা উপযুক্ত দ্রাবকে দ্রবীভূত অবস্থায় আয়নে বিশ্লিষ্ট হয় এবং ওই অবস্থায় তড়িৎ পরিবহণে সক্ষম, তাদের তড়িবিশ্লেষ্য পদার্থ (electrolytes) বলে । তড়িৎ পরিবহণের ফলে পদার্থগুলি বিশ্লিষ্ট হয়ে ভিন্ন ধর্মের নতুন পদার্থ উৎপাদন করে।

উদাহরণ: সালফিউরিক অ্যাসিড, হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড, নাইট্রিক অ্যাসিডের জলীয় দ্রবণ; কস্টিক সোডা, কস্টিক পটাশ ইত্যাদি ক্ষার; সোডিয়াম ক্লোরাইড, কপার সালফেট, সিলভার নাইট্রেট ইত্যাদি লবণ।

উঃ-যেসব তড়িবিশ্লেষ্য দ্রবণে সামান্য মাত্রায় আয়নিত হয় তাদের মৃদু তড়িদ্,বিশ্লেষ্য বলে।

উদাহরণ: অ্যাসিটিক অ্যাসিড (CH3COOH) |

উঃ-তড়িৎ-অবিশ্লেষ্য পদার্থ: যেসব যৌগিক পদার্থ গলিত অবস্থায় বাদ্রাবকে দ্রবীভূত অবস্থায় আয়নে বিশ্লিষ্ট না হওয়ায় তড়িৎ পরিবহণে অক্ষম,তাদের তড়িৎ-অবিশ্লেষ্য পদার্থ (non-electrolytes) বলে ।

উদাহরণ: চিনি, বেঞ্জিন, অ্যালকোহল, স্টার্চ, কোরোসিন, বিশুদ্ধ  জল, কাঠ, ইত্যাদি।

উঃ-তড়িৎ পরিবাহী পদার্থ: যেসব পদার্থের মধ্য দিয়ে তড়িৎ চলাচল করতে পারে, তাদের তড়িৎ পরিবাহী (conductors of electricity) পদার্থ বলে।

উদাহরণ: তামা, সোনা, রূপো, অ্যালুমিনিয়াম, গ্রাফাইট, গ্যাসকার্বন, অ্যাসিড, ক্ষার ও লবণের জলীয় দ্রবণ ইত্যাদি।

তড়িৎ-অপরিবাহী পদার্থ: যেসব পদার্থের মধ্য দিয়ে তড়িৎ চলাচল করতেপারে না, তাদের তড়িৎ-অপরিবাহী পদার্থ (non-conductors of electricity) বলে ।

উদাহরণ: শুকনো কাঠ, এবোনাইট, কাচ, রবার, গন্ধক, চিনি ইত্যাদি।

উঃ-অধাতব তড়িৎ পরিবাহী: যেসব অধাতব পদার্থের মধ্য দিয়ে তড়িৎ প্রবাহিত হলে তাদের কোনো স্থায়ী রাসায়নিক পরিবর্তন হয় না এবং তড়িৎপ্রবাহ বন্ধ হলে যারা আবার আগের অবস্থায় ফিরে আসে, তাদেরঅধাতব তড়িৎ পরিবাহী বলে । এক্ষেত্রে তড়িৎপ্রবাহের ফলে কেবলমাত্র উষ্ণতার পরিবর্তন ঘটে থাকে।

উদাহরণ: গ্রাফাইট, গ্যাসকার্বন ইত্যাদি |

উঃ-পানীয় জলে সামান্য পরিমাণে বিভিন্ন খনিজ লবণ দ্রবীভূত থাকে | কিন্তু এই লবগগুলির গাঢ়ত্ব খুবই কম হওয়ায় এরা পানীয় জলকে কম মাত্রায় আয়নিত করতে পারে। ফলে পানীয় জল খুবই কম মাত্রায় তড়িৎ পরিবহণ করতে পারে।

কিন্তু সমুদ্রের জলে প্রচুর পরিমাণে লবণ দ্রবীভূত থাকায় পানীয় জলের তুলনায় এতে আয়নের সংখ্যা অনেক বেশি হয়। তাই সমুদ্রের জল পানীয় জলের তুলনায় অধিক তড়িৎ পরিবাহী |

উঃ-তড়িবিশ্লেষণ নীচের বিষয়গুলির দ্বারা প্রভাবিত হয়—

1. তড়িদ্দ্বার দুটির বিভবপার্থক্য: তড়িদৃবিশ্লেষণ শুরু করতে হলে তড়িদ্দ্বার দুটির মধ্যে ন্যূনতম বিভবপার্থক্য প্রয়োগ করা প্রয়োজন।অবশ্য এই বিভবপার্থক্য তড়িদ্‌বিশ্লেষ্য পদার্থ ও তড়িদ্দ্বারের প্রকৃতির ওপর নির্ভর করে।

2. আয়নের আপেক্ষিক গাঢ়ত্ব: দ্রবণে কোনো আয়নের গাঢ়ত্ব  খুব বেশি।হলে তড়িদ্দ্বারে ওই আয়নের মুক্ত হওয়ার প্রবণতা বৃদ্ধি পায়।

3. তড়িৎ-রাসায়নিক শ্রেণিতে মৌলের অবস্থান: তড়িবিশ্লেষ্য পদার্থের দ্রবণে একাধিক আয়ন উপস্থিত থাকলে কোন্ আয়নটি প্রথমে তড়িদ্দ্বারে মুক্ত হবে তা নির্ভর করে আয়নটির জনক মৌলের তড়িৎ- রাসায়নিক শ্রেণিতে অবস্থানের ওপর। এই শ্রেণিতে যে ধাতু যত ডানদিকে অবস্থান করে, তার ক্যাটায়নের ক্যাথোডে মুক্ত হওয়ার প্রবণতাও তত বেশি হয়।

4. তড়িদ্দ্বারের প্রকৃতি: একই তড়িদ্‌বিশ্লেষ্য পদার্থ ব্যবহার করা হলেও ভিন্ন ভিন্ন তড়িদ্দ্বারের উপস্থিতিতে ভিন্ন ভিন্ন পদার্থ উৎপন্ন হতে পারে। যেমন প্লাটিনাম তড়িদ্দ্বারের সাহায্যে কপার সালফেটের জলীয় দ্রবণের তড়িদবিশ্লেষণ ঘটালে অ্যানোডে অক্সিজেন (O2) মুক্ত হয়; কিন্তু কপার তড়িদ্দ্বারের সাহায্যে কপার সালফেটের জলীয় দ্রবণের তড়িদবিশ্লেষণ ঘটানো হলে অ্যানোডে অক্সিজেন যুক্ত হওয়ার পরিবর্তেঅ্যানোড ক্ষয়প্রাপ্ত হয় ও Cu2+ আয়ন দ্রবণে চলে আসতে থাকে।