এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান বিষয়ের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন — “আয়নীয় যৌগগুলি জলে বা অন্যান্য ধ্রুবীয় দ্রাবকে দ্রাব্য কিন্তু অধ্রুবীয় দ্রাবকে অদ্রাব্য কেন?” — নিয়ে আলোচনা করব। এই প্রশ্নটি মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের অষ্টম অধ্যায় “পদার্থের ভৌত ও রাসায়নিক ধর্মসমূহ” -এর “আয়নীয় ও সমযোজী বন্ধন” অংশ থেকে নেওয়া হয়েছে। মাধ্যমিক পরীক্ষা এবং বিভিন্ন চাকরির পরীক্ষায় এই প্রশ্নটি প্রায়ই আসে, তাই এটি শিক্ষার্থীদের জন্য বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ।
আয়নীয় যৌগগুলি জলে বা অন্যান্য ধ্রুবীয় দ্রাবকে দ্রাব্য কিন্তু অধ্রুবীয় দ্রাবকে অদ্রাব্য কেন?
আয়নীয় যৌগের কেলাসে ক্যাটায়ন ও অ্যানায়নগুলি ত্রিমাত্রিকভাবে নির্দিষ্ট অবস্থানে থেকে তীব্র তাড়িতিক আকর্ষণ বলের দ্বারা দৃঢ়ভাবে আবদ্ধ থাকে। এই যৌগগুলি ধ্রুবীয় দ্রাবকের সংস্পর্শে এলে দ্রাবক অণুর ধনাত্মক প্রান্ত আয়নীয় যৌগের অ্যানায়নগুলিকে এবং ঋণাত্মক প্রান্ত যৌগের ক্যাটায়নগুলিকে আকৃষ্ট করে। ফলে তাড়িতিক আকর্ষণ বল হ্রাস পায় এবং যৌগের কেলাস ভেঙে গিয়ে বিপরীত আয়নগুলি তাড়িতিক আকর্ষণ বল থেকে মুক্ত হয় এবং পরস্পর থেকে বিচ্ছিন্ন হয়। এইভাবে আয়নীয় যৌগগুলি ধ্রুবীয় দ্রাবকের অণু দ্বারা পরিবেষ্টিত হয় বলে এরা ধ্রুবীয় দ্রাবকে (যেমন – জল) দ্রাব্য।
কিন্তু অধ্রুবীয় দ্রাবক আয়নীয় যৌগকে আয়নে বিয়োজিত করতে পারে না। এই কারণে আয়নীয় যৌগ অধ্রুবীয় দ্রাবকে অদ্রাব্য।
কিছু গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্নোত্তর
আয়নীয় যৌগ কী? এর কিছু উদাহরণ দিন।
আয়নীয় যৌগ হলো এমন এক ধরনের রাসায়নিক যৌগ যা ধনাত্মক আধানযুক্ত ক্যাটায়ন (সাধারণত ধাতু) এবং ঋণাত্মক আধানযুক্ত অ্যানায়ন (সাধারণত অধাতু) নিয়ে গঠিত। এগুলি শক্তিশালী তড়িৎস্থির আকর্ষণ বল দ্বারা দৃঢ়ভাবে আবদ্ধ থাকে।
উদাহরণ – সোডিয়াম ক্লোরাইড (NaCl), পটাসিয়াম নাইট্রেট (KNO₃), ক্যালসিয়াম ক্লোরাইড (CaCl₂)।
“ধ্রুবীয় দ্রাবক” এবং “অধ্রুবীয় দ্রাবক” বলতে কী বোঝায়?
ধ্রুবীয় দ্রাবক – যে দ্রাবক অণুর একটি স্থায়ী ডাইপোল মোমেন্ট থাকে এবং যা আধান পৃথকীকরণ (Solvation) করতে পারে, তাকে ধ্রুবীয় দ্রাবক বলে। এদের অণুতে একটি ধনাত্মক প্রান্ত ও একটি ঋণাত্মক প্রান্ত থাকে। উদাহরণ – জল (H₂O), ইথানল, মিথানল, অ্যাসিটিক অ্যাসিড ইত্যাদি।
অধ্রুবীয় দ্রাবক – যে দ্রাবক অণুর কোনো স্থায়ী ডাইপোল মোমেন্ট থাকে না বা খুব সামান্য থাকে, তাকে অধ্রুবীয় দ্রাবক বলে। এরা আয়নীয় যৌগ দ্রবীভূত করতে পারে না। উদাহরণ – হেক্সেন (C₆H₁₄), বেনজিন (C₆H₆), টলুইন, কার্বন টেট্রাক্লোরাইড (CCl₄)।
ধ্রুবীয় দ্রাবক (যেমন – জল) আয়নীয় যৌগকে দ্রবীভূত করার প্রক্রিয়া ব্যাখ্যা
এই প্রক্রিয়াকে জলায়ন (যদি দ্রাবক জল হয়) বলে। ধাপগুলো হলো –
1. আকর্ষণ – জলর অণুর ধনাত্মক প্রান্ত (হাইড্রোজেন অংশ) অ্যানায়নকে আকর্ষণ করে এবং ঋণাত্মক প্রান্ত (অক্সিজেন অংশ) ক্যাটায়নকে আকর্ষণ করে।
2. বন্ধন দুর্বলকরণ – এই আকর্ষণের ফলে আয়নীয় কেলাসে বিদ্যমান শক্ত তড়িৎস্থির আকর্ষণ দুর্বল হয়ে পড়ে।
3. পৃথকীকরণ ও পরিবেষ্টন – কেলাস ভেঙে যায় এবং মুক্ত আয়নগুলো দ্রাবক অণু দ্বারা পরিবেষ্টিত হয়ে দ্রবণে স্বাধীনভাবে চলাফেরা করতে পারে।
কেন অধ্রুবীয় দ্রাবক (যেমন – কেরোসিন বা হেক্সেন) আয়নীয় যৌগ দ্রবীভূত করতে পারে না?
অধ্রুবীয় দ্রাবকের কোনো স্থায়ী ধনাত্মক বা ঋণাত্মক প্রান্ত নেই। তাই এরা আয়নীয় কেলাসের ক্যাটায়ন ও অ্যানায়নকে কার্যকরভাবে আকর্ষণ করতে পারে না। ফলে কেলাস ভাঙার মতো শক্তি সরবরাহ করতে পারে না এবং আয়নীয় যৌগ অদ্রাব্য থেকে যায়।
সব আয়নীয় যৌগ কি জলে সমানভাবে দ্রবীভূত হয়?
না, সব আয়নীয় যৌগ সমানভাবে দ্রবীভূত হয় না। এটি নির্ভর করে—
1. জলায়নের এনথালপি – আয়নগুলোকে পরিবেষ্টিত করার সময় যে শক্তি নির্গত হয়।
2. জালক শক্তি – কেলাসে আবদ্ধ আয়নগুলোকে আলাদা করতে যে শক্তি প্রয়োজন।
যদি জলায়নে নির্গত শক্তি জালক শক্তিকে অতিক্রম করে, তবে যৌগটি বেশি দ্রবীভূত হয়।
উদাহরণ – NaCl সহজে দ্রবীভূত হয়, কিন্তু CaCO₃ (চুনাপাথর) -এর জালক শক্তি অনেক বেশি হওয়ায় এটি জলে প্রায় অদ্রাব্য।
দ্রাব্যতা বলতে কী বোঝায়? এটি কীভাবে পরিমাপ করা হয়?
দ্রাব্যতা হলো একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ দ্রাবকে দ্রবীভূত হয়ে সম্পৃক্ত দ্রবণ তৈরি করতে পারে এমন দ্রবের সর্বাধিক পরিমাণ।
এটি সাধারণত গ্রাম/100 mL দ্রাবক এককে প্রকাশ করা হয়।
উদাহরণ – 20°C তাপমাত্রায় NaCl -এর দ্রাব্যতা ≈ 36 গ্রাম/100 mL জল।
এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান বিষয়ের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন — “আয়নীয় যৌগগুলি জলে বা অন্যান্য ধ্রুবীয় দ্রাবকে দ্রাব্য কিন্তু অধ্রুবীয় দ্রাবকে অদ্রাব্য কেন?” — নিয়ে আলোচনা করেছি। এই প্রশ্নটি মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের অষ্টম অধ্যায় “পদার্থের ভৌত ও রাসায়নিক ধর্মসমূহ” -এর “আয়নীয় ও সমযোজী বন্ধন” অংশ থেকে নেওয়া হয়েছে। মাধ্যমিক পরীক্ষা এবং বিভিন্ন চাকরির পরীক্ষায় এই প্রশ্নটি প্রায়ই আসে, তাই এটি শিক্ষার্থীদের জন্য বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ। আশা করি এই আর্টিকেলটি আপনাদের জন্য উপকারী হয়েছে। আপনাদের কোনো প্রশ্ন বা অসুবিধা থাকলে, আমাদের সাথে টেলিগ্রামে যোগাযোগ করতে পারেন, আমরা উত্তর দেওয়ার চেষ্টা করব। তাছাড়া, নিচে আমাদের এই পোস্টটি আপনার প্রিয়জনের সাথে শেয়ার করুন, যাদের এটি প্রয়োজন হতে পারে। ধন্যবাদ।
মন্তব্য করুন