এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান বিষয়ের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন — “1(N) HCl এবং 1(N) NH₄OH -এর তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতা কি একই? যুক্তি দাও। অথবা, একই মাত্রার H₂SO₄ ও CH₃COOH -এর জলীয় দ্রবণের মধ্যে কোনটির তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতা বেশি? কারণসহ লেখো।” — নিয়ে আলোচনা করব। এই প্রশ্নটি মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের অষ্টম অধ্যায় “পদার্থের ভৌত ও রাসায়নিক ধর্মসমূহ” -এর “তড়িৎপ্রবাহ ও রাসায়নিক বিক্রিয়া” অংশ থেকে নেওয়া হয়েছে। মাধ্যমিক পরীক্ষা এবং বিভিন্ন চাকরির পরীক্ষায় এই প্রশ্নটি প্রায়ই আসে, তাই এটি শিক্ষার্থীদের জন্য বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ।
1(N) HCl এবং 1(N) NH₄OH -এর তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতা কি একই? যুক্তি দাও। অথবা, একই মাত্রার H₂SO₄ ও CH₃COOH -এর জলীয় দ্রবণের মধ্যে কোনটির তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতা বেশি? কারণসহ লেখো।
সমান আয়তনের একই গাঢ়ত্বের একটি মৃদু ও একটি তীব্র তড়িৎবিশ্লেষ্যের মধ্যে তীব্র তড়িৎবিশ্লেষ্যের তড়িৎ পরিবহন করার ক্ষমতা মৃদু তড়িৎবিশ্লেষ্য অপেক্ষা বেশি হয়। কারণ তীব্র তড়িৎবিশ্লেষ্যের দ্রবণে উপস্থিত আয়নের সংখ্যা মৃদু তড়িৎবিশ্লেষ্য অপেক্ষা বেশি হয়। ফলে তীব্র তড়িৎবিশ্লেষ্যের ক্ষেত্রে বেশি সংখ্যক আয়ন বেশি পরিমাণে তড়িৎ পরিবহন করে। HCl হল তীব্র এবং NH₄OH হল মৃদু তড়িৎবিশ্লেষ্য পদার্থ। HCl -এর জলীয় দ্রবণ সম্পূর্ণ বিয়োজিত হয়ে H⁺ ও Cl⁻ আয়ন উৎপন্ন করে। অন্যদিকে NH₄OH -এর জলীয় দ্রবণ সামান্য বিয়োজিত হয়ে অল্প পরিমাণে NH₄⁺ ও OH⁻ আয়ন উৎপন্ন করে। তাই HCl-এর তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতা NH₄OH -এর তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতার চেয়ে বেশি হয়।
কিছু গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্নোত্তর
তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতা কী? এটি কীসের উপর নির্ভর করে?
তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতা হলো কোনো দ্রবণের মাধ্যমে তড়িৎ প্রবাহিত হওয়ার সামর্থ্য। এটি মূলত দ্রবণে উপস্থিত আয়নের সংখ্যা, আয়নের আধান (ভ্যালেন্সি) এবং আয়নের গতিশীলতা -এর উপর নির্ভর করে। যে দ্রবণে যত বেশি সংখ্যক মুক্ত ও গতিশীল আয়ন থাকে, তার তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতা তত বেশি হয়।
তীব্র ও মৃদু তড়িৎবিশ্লেষ্যের মধ্যে পার্থক্য কী?
তীব্র ও মৃদু তড়িৎবিশ্লেষ্যের মধ্যে পার্থক্য হল –
1. তীব্র তড়িৎবিশ্লেষ্য – এই জাতীয় পদার্থ (যেমন – HCl, H₂SO₄, NaCl) জলে দ্রবীভূত হওয়ার পর প্রায় সম্পূর্ণরূপে (100% এর কাছাকাছি) আয়নে বিয়োজিত হয়। ফলে দ্রবণে প্রচুর সংখ্যক মুক্ত আয়ন থাকে এবং এর তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতা বেশি হয়।
2. মৃদু তড়িৎবিশ্লেষ্য – এই জাতীয় পদার্থ (যেমন – CH₃COOH, NH₄OH) জলে দ্রবীভূত হওয়ার পর অতি সামান্য অংশে (<5%) আয়নে বিয়োজিত হয়। ফলে দ্রবণে মুক্ত আয়নের সংখ্যা খুব কম থাকে এবং এর তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতা কম হয়।
একই মাত্রার (Normality) H₂SO₄ ও CH₃COOH -এর জলীয় দ্রবণের মধ্যে কোনটির তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতা বেশি?
H₂SO₄ -এর তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতা CH₃COOH -এর চেয়ে বেশি হবে।
কারণ –
1. H₂SO₄ একটি তীব্র ডাই-প্রোটিক অ্যাসিড। এটি জলে সম্পূর্ণরূপে বিয়োজিত হয়ে প্রতি অণু থেকে 2টি H⁺ আয়ন (এবং SO₄²⁻ আয়ন) দেয়। ফলে দ্রবণে আয়নের ঘনত্ব খুব বেশি হয়।
2. CH₃COOH একটি মৃদু মোনো-প্রোটিক অ্যাসিড। এটি জলে খুব অল্প পরিমাণে বিয়োজিত হয়ে অল্প সংখ্যক H⁺ ও CH₃COO⁻ আয়ন তৈরি করে।
3. একই নর্মালিটির দ্রবণে H₂SO₄ দ্রবণে CH₃COOH দ্রবণের তুলনায় বহুগুণ বেশি সংখ্যক H⁺ আয়ন (এবং মোট আয়ন) থাকে। তাই H₂SO₄ -এর তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতা CH₃COOH -এর চেয়ে অনেক বেশি।
মৃদু তড়িৎবিশ্লেষ্যের চেয়ে তীব্র তড়িৎবিশ্লেষ্যের তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতা বেশি কেন?
একটি তীব্র তড়িৎবিশ্লেষ্যের (strong electrolyte) তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতা একই গাঢ়ত্বের একটি মৃদু তড়িৎবিশ্লেষ্যের (weak electrolyte) চেয়ে বেশি, কারণ এটি দ্রবণে অনেক বেশি আয়ন তৈরি করে।
1. তীব্র তড়িৎবিশ্লেষ্য (যেমন – HCl, H₂SO₄, NaCl) জলে দ্রবীভূত হয়ে সম্পূর্ণরূপে আয়নে বিয়োজিত হয়ে যায়। এর ফলে দ্রবণে তড়িৎ পরিবহনের জন্য প্রচুর পরিমাণে আধান বাহক বা আয়ন পাওয়া যায়।
2. মৃদু তড়িৎবিশ্লেষ্য (যেমন – অ্যাসেটিক অ্যাসিড CH₃COOH, NH₄OH) আংশিকভাবে বিয়োজিত হয়। এর ফলে দ্রবণে খুব কম সংখ্যক আয়ন তৈরি হয়, তাই এদের তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতাও কম হয়।
1(N) HCl এবং 1(N) NH₄OH -এর তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতা কি একই?
না, একই নরমালিটি (1N) হলেও HCl -এর তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতা NH₄OH-এর তুলনায় বেশি। কারণ HCl একটি তীব্র তড়িৎবিশ্লেষ্য, যা দ্রবণে সম্পূর্ণরূপে আয়নিত হয়ে প্রচুর H⁺ ও Cl⁻ আয়ন উৎপন্ন করে। অন্যদিকে, NH₄OH একটি মৃদু তড়িৎবিশ্লেষ্য, যা খুব সামান্য আয়নিত হয়। তাই এতে আয়নের সংখ্যা কম থাকে এবং তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতাও কম হয়।
একই মাত্রার H₂SO₄ ও CH₃COOH -এর জলীয় দ্রবণের মধ্যে কোনটির তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতা বেশি?
H₂SO₄ -এর তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতা CH₃COOH -এর তুলনায় বেশি। কারণ H₂SO₄ একটি তীব্র তড়িৎবিশ্লেষ্য, যা দ্রবণে প্রায় সম্পূর্ণরূপে আয়নিত হয়ে H⁺ ও SO₄²⁻ আয়ন দেয়। পক্ষান্তরে, CH₃COOH একটি দুর্বল অ্যাসিড, যা আংশিকভাবে আয়নিত হয়। ফলে দ্রবণে আয়নের ঘনত্ব কম থাকে এবং তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতাও কম হয়।
এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান বিষয়ের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন — “1(N) HCl এবং 1(N) NH₄OH -এর তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতা কি একই? যুক্তি দাও। অথবা, একই মাত্রার H₂SO₄ ও CH₃COOH -এর জলীয় দ্রবণের মধ্যে কোনটির তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতা বেশি? কারণসহ লেখো।” — নিয়ে আলোচনা করেছি। এই প্রশ্নটি মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের অষ্টম অধ্যায় “পদার্থের ভৌত ও রাসায়নিক ধর্মসমূহ” -এর “তড়িৎপ্রবাহ ও রাসায়নিক বিক্রিয়া” 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