এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান বিষয়ের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন — “আয়নীয় যৌগের কেলাস তড়িৎ পরিবহণ করে না কিন্তু গলিত বা জলে দ্রবীভূত অবস্থায় তড়িৎ পরিবহণ করে 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 যৌগের কেলাস তড়িৎ পরিবহণ করে না কিন্তু গলিত বা জলে দ্রবীভূত অবস্থায় তড়িৎ পরিবহণ করে কেন?
আয়নীয় যৌগের কেলাসকে একটি ক্যাটায়ন তার আকার অনুযায়ী তার চারদিকে যতগুলি সম্ভব অ্যানায়নকে আকর্ষণ করে ধরে রাখে। অনুরূপভাবে নেগেটিভ আয়নগুলি তার চারপাশে ক্যাটায়নগুলিকে ধরে রাখে। এর ফলে ত্রিমাত্রিক আকার বিশিষ্ট আয়নীয় কেলাস উৎপন্ন হয়। তীব্র তড়িৎ আকর্ষণ বল দ্বারা ওই কেলাসের মধ্যে ক্যাটায়ন ও অ্যানায়নগুলি পরস্পরের সঙ্গে আবদ্ধ থাকায় ওরা নড়াচড়া করতে পারে না অর্থাৎ গতিশীল হতে পারে না। এ ছাড়া আয়নীয় কেলাসে কোনো মুক্ত ইলেকট্রন থাকে না। তাই আয়নীয় কেলাস তড়িৎ পরিবহণ করতে পারে না।
কিন্তু গলিত বা জলে দ্রবীভূত অবস্থায় যৌগের কেলাস ভেঙে গিয়ে বিপরীত আয়নগুলি তড়িৎ আকর্ষণ বল থেকে মুক্ত হয়। ফলে গলিত বা জলে দ্রবীভূত অবস্থায় আয়নীয় যৌগগুলি তড়িৎ পরিবহণ করে।
কিছু গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্নোত্তর
গলিত বা দ্রবীভূত অবস্থায় আয়নীয় যৌগ কীভাবে তড়িৎ পরিবহন করে?
গলিত বা দ্রবীভূত অবস্থায় কেলাসের দৃঢ় গঠন ভেঙে যায়। এতে ধনাত্মক ক্যাটায়ন ও ঋণাত্মক অ্যানায়নগুলি মুক্ত হয়ে চলাচল করতে পারে। যখন তড়িৎ ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হয়, তখন এই মুক্ত আয়নগুলি চলাচল করে—ক্যাটায়নগুলি ক্যাথোড (–) এবং অ্যানায়নগুলি অ্যানোড (+) এর দিকে অগ্রসর হয়। আয়নগুলির এই সচল প্রবাহই তড়িৎ পরিবহনের কারণ।
ধাতুর তড়িৎ পরিবহন এবং আয়নীয় যৌগের তড়িৎ পরিবহনের মধ্যে মূল পার্থক্য কী?
মৌলিক পার্থক্যটি বাহকের মধ্যে—
1. ধাতু – তড়িৎ পরিবহন করে মুক্ত ইলেকট্রনের প্রবাহের মাধ্যমে। ইলেকট্রনগুলি ঋণাত্মক থেকে ধনাত্মক প্রান্তের দিকে প্রবাহিত হয়।
2. আয়নীয় যৌগ – তড়িৎ পরিবহন করে মুক্ত আয়নের চলাচলের মাধ্যমে। এখানে উভয় প্রকার আয়ন (ক্যাটায়ন ও অ্যানায়ন) চলাচল করে এবং রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটে।
সব দ্রবণে দ্রবীভূত করলে কি আয়নীয় যৌগ তড়িৎ পরিবহন করবে?
না, শুধুমাত্র পোলার দ্রাবকে (যেমন – জল) দ্রবীভূত করলেই তা তড়িৎ পরিবহন করবে। পোলার দ্রাবকগুলির উচ্চ ডাই-ইলেকট্রিক ধ্রুবক থাকে, যা আয়নগুলির মধ্যেকার আকর্ষণ বল দুর্বল করে কেলাস ভেঙে দেয়। অপরদিকে, অ-পোলার দ্রাবক (যেমন – কেরোসিন, বেনজিন) -এ দ্রবীভূত করলে আয়নগুলি মুক্ত হয় না, তাই সেসব দ্রবণ তড়িৎ পরিবহন করে না।
গলিত অবস্থায় তড়িৎ পরিবহনের সময় আয়নীয় যৌগের কি রাসায়নিক পরিবর্তন ঘটে?
হ্যাঁ, ঘটে। আয়নীয় যৌগের তড়িৎ পরিবহন সর্বদা একটি রাসায়নিক বিক্রিয়ার সাথে জড়িত থাকে, একে তড়িৎ-বিয়োজন (Electrolysis) বলে। উদাহরণস্বরূপ, গলিত সোডিয়াম ক্লোরাইড (NaCl) -এ তড়িৎ প্রবাহিত করলে ক্যাথোডে সোডিয়াম ধাতু এবং অ্যানোডে ক্লোরিন গ্যাস উৎপন্ন হয়।
কোভ্যালেন্ট বন্ধনযুক্ত যৌগ (যেমন – চিনি, এলকোহল) জলে দ্রবীভূত হলে কী তড়িৎ পরিবহন করে?
না, করে না। কোভ্যালেন্ট যৌগগুলি দ্রবীভূত হলে সাধারণত আয়নে বিভক্ত হয় না, বরং অণু হিসেবেই দ্রবণে থাকে। যেহেতু এদের কোনো মুক্ত আয়ন বা মুক্ত ইলেকট্রন নেই, তাই এদের দ্রবণ তড়িৎ অপরিবাহী হয়। উদাহরণ – চিনির দ্রবণ তড়িৎ পরিবহন করে না।
আয়নীয় যৌগের কেলাস কঠিন অবস্থায় থাকা সত্ত্বেও কী একেবারেই নড়াচড়া করে না?
আয়নগুলি সম্পূর্ণভাবে নিশ্চল নয়, তবে তাদের গতি অত্যন্ত সীমিত। তারা কেবল তাদের স্থির অবস্থান (mean position) -এর চারপাশে অতি সামান্য কম্পন (vibration) করতে পারে। কিন্তু এই সামান্য কম্পন তড়িৎ পরিবহনের জন্য যথেষ্ট নয়, কারণ আয়নগুলি এক স্থান থেকে অন্য স্থানে মুক্তভাবে চলাচল করতে পারে না।
এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান বিষয়ের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন — “আয়নীয় যৌগের কেলাস তড়িৎ পরিবহণ করে না কিন্তু গলিত বা জলে দ্রবীভূত অবস্থায় তড়িৎ পরিবহণ করে 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