এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান বিষয়ের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন — “বায়ু থেকে প্রাপ্ত নাইট্রোজেন, রসায়নাগারে অ্যামোনিয়াম নাইট্রাইট (NH₄NO₂) বা অন্য নাইট্রোজেনঘটিত যৌগ থেকে প্রাপ্ত নাইট্রোজেন অপেক্ষা ভারী হওয়ার কারণ লেখো।” — নিয়ে আলোচনা করব। এই প্রশ্নটি মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের অষ্টম অধ্যায় “পদার্থের ভৌত ও রাসায়নিক ধর্মসমূহ” -এর “পরীক্ষাগার ও রাসায়নিক শিল্পে অজৈব রসায়ন” অংশ থেকে নেওয়া হয়েছে। মাধ্যমিক পরীক্ষা এবং বিভিন্ন চাকরির পরীক্ষায় এই প্রশ্নটি প্রায়ই আসে, তাই এটি শিক্ষার্থীদের জন্য বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ।
বায়ু থেকে প্রাপ্ত নাইট্রোজেন, রসায়নাগারে অ্যামোনিয়াম নাইট্রাইট (NH₄NO₂) বা অন্য নাইট্রোজেনঘটিত যৌগ থেকে প্রাপ্ত নাইট্রোজেন অপেক্ষা ভারী হওয়ার কারণ লেখো।
বায়ু থেকে নাইট্রোজেন প্রস্তুতকালে বায়ুর মধ্যে উপস্থিত CO₂, O₂ এবং জলীয় বাষ্প একে একে রাসায়নিক প্রক্রিয়া দ্বারা অপসারণ করা হয়। নিষ্ক্রিয় গ্যাসগুলি রাসায়নিক বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে না। তাই এই গ্যাসগুলি অপসারণ করা যায় না। এই নিষ্ক্রিয় গ্যাসগুলি (হিলিয়াম ব্যতীত) নাইট্রোজেনের চেয়ে ভারী। রসায়নাগারে NH₄NO₂ বা নাইট্রোজেনঘটিত অন্য যৌগ থেকে যে নাইট্রোজেন প্রস্তুত করা হয় তাতে এই নিষ্ক্রিয় গ্যাসগুলি থাকে না। সেজন্য নিষ্ক্রিয় গ্যাসগুলি থাকার জন্য বায়ু থেকে প্রাপ্ত নাইট্রোজেন, অ্যামোনিয়াম নাইট্রাইট বা নাইট্রোজেনঘটিত অন্য কোনো যৌগ থেকে প্রস্তুত নাইট্রোজেন অপেক্ষা ভারী হয়।
কিছু গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্নোত্তর
বায়ু থেকে পাওয়া নাইট্রোজেন গ্যাস রাসায়নাগারে তৈরি নাইট্রোজেনের চেয়ে ভারী কেন?
বায়ু থেকে নাইট্রোজেন তৈরির সময় শুধু কার্বন ডাই–অক্সাইড (CO₂), অক্সিজেন (O₂) এবং জলীয় বাষ্প (H₂O) সরিয়ে ফেলা হয়। কিন্তু বায়ুতে থাকা নিষ্ক্রিয় গ্যাস (যেমন আর্গন, নিয়ন, ক্রিপ্টন) থেকে যায়, কারণ এগুলো কোনো রাসায়নিক বিক্রিয়ায় অংশ নেয় না। এই নিষ্ক্রিয় গ্যাসগুলির আণবিক ভর নাইট্রোজেনের চেয়ে বেশি। তাই এগুলোর মিশ্রণের ফলে বায়ু থেকে পাওয়া নাইট্রোজেন গ্যাসের গড় আণবিক ভর বেড়ে যায় এবং তা বিশুদ্ধ নাইট্রোজেনের চেয়ে ভারী হয়।
বায়ু থেকে নাইট্রোজেন তৈরির সময় কোন গ্যাসগুলো সরিয়ে ফেলা হয় আর কোনগুলো থেকে যায়?
বায়ু থেকে নাইট্রোজেন তৈরির সময় কার্বন ডাই–অক্সাইড (CO₂), অক্সিজেন (O₂), জলীয় বাষ্প (H₂O) গ্যাসগুলো সরিয়ে ফেলা হয়। আর নাইট্রোজেন (N₂) এবং নিষ্ক্রিয় গ্যাস (Ar, Ne, Kr, Xe ইত্যাদি) গ্যাসগুলো থেকে যায়। নিষ্ক্রিয় গ্যাসগুলো রাসায়নিকভাবে নিষ্ক্রিয়, তাই সাধারণ পদ্ধতিতে এগুলো সরানো যায় না।
নিষ্ক্রিয় গ্যাস নাইট্রোজেনের চেয়ে ভারী কেন?
নাইট্রোজেন (N₂) -এর আণবিক ভর 28 gm/mol। কিন্তু আর্গনের (Ar) পারমাণবিক ভর 40 gm/mol, ক্রিপ্টনের (Kr) 84 gm/mol, আর জেননের (Xe) 131 gm/mol। এগুলো নাইট্রোজেনের তুলনায় অনেক ভারী। তাই নিষ্ক্রিয় গ্যাস মিশ্রিত থাকলে গ্যাসের মোট গড় আণবিক ভর বেড়ে যায়।
বায়ু থেকে প্রাপ্ত নাইট্রোজেনের ঘনত্ব বেশি কেন?
গ্যাসের ঘনত্ব তার আণবিক ভরের ওপর নির্ভর করে। বায়ুর নাইট্রোজেনে নিষ্ক্রিয় গ্যাস মিশ্রিত থাকায় এর গড় আণবিক ভর 28 -এর বেশি হয়। অন্যদিকে রাসায়নাগারে তৈরি নাইট্রোজেন বিশুদ্ধ, যার আণবিক ভর 28। এই বেশি গড় আণবিক ভরের জন্যই বায়ুর নাইট্রোজেন ঘন হয়।
নিষ্ক্রিয় গ্যাসগুলো সহজে সরানো যায় না কেন?
নিষ্ক্রিয় গ্যাসগুলোর ইলেকট্রন বিন্যাস স্থিতিশীল হওয়ায় এগুলো কোনো রাসায়নিক বিক্রিয়ায় অংশ নেয় না। বায়ু থেকে নাইট্রোজেন তৈরি করার সাধারণ রাসায়নিক পদ্ধতিতে শুধু সক্রিয় গ্যাস (যেমন – CO₂, O₂) সরানো হয়। নিষ্ক্রিয় গ্যাস আলাদা করতে চাইলে ভগ্নাংশীয় পাতন (fractional distillation) -এর মতো জটিল পদ্ধতি ব্যবহার করতে হয়, যা সাধারণ ল্যাবরেটরিতে করা সম্ভব নয়।
এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান বিষয়ের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন — “বায়ু থেকে প্রাপ্ত নাইট্রোজেন, রসায়নাগারে অ্যামোনিয়াম নাইট্রাইট (NH₄NO₂) বা অন্য নাইট্রোজেনঘটিত যৌগ থেকে প্রাপ্ত নাইট্রোজেন অপেক্ষা ভারী হওয়ার কারণ লেখো।” — নিয়ে আলোচনা করেছি। এই প্রশ্নটি মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের অষ্টম অধ্যায় “পদার্থের ভৌত ও রাসায়নিক ধর্মসমূহ” -এর “পরীক্ষাগার ও রাসায়নিক শিল্পে অজৈব রসায়ন” 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