মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান – পদার্থের ভৌত রাসায়নিক ধর্মসমূহ – ধাতুবিদ্যা – সক্রিয়তামূলক প্রশ্নোত্তর

আমরা আমাদের আর্টিকেলে দশম শ্রেণীর ভৌতবিজ্ঞানের অষ্টম অধ্যায়ের ‘পদার্থের ভৌত রাসায়নিক ধর্মসমূহ‘ থেকে ‘ধাতুবিদ্যা’ এর কিছু সক্রিয়তামূলক প্রশ্নোত্তর নিয়ে আলোচনা করবো। এই প্রশ্নগুলো দশম শ্রেণীর ভৌতবিজ্ঞান পরীক্ষার জন্য ও প্রতিযোগিতামূলক পরীক্ষার জন্য অনেক গুরুত্বপূর্ণ।

পরীক্ষার সাহায্যে লোহায় মরচে পড়ার প্রয়োজনীয় শর্তগুলি নির্ধারণ করো।

উদ্দেশ্য – লোহায় মরচে পড়ার প্রয়োজনীয় শর্তগুলি নির্ধারণ করা।

উপকরণ – তিনটি মরচেবিহীন চকচকে লোহার পেরেক, তেল, পাতিত জল, টেস্টটিউব, কর্কের ছিপি।

পদ্ধতি –

• তিনটি টেস্টটিউবকে, প্রথম, দ্বিতীয় ও তৃতীয় নামে চিহ্নিত করে তিনটি কাগজের লেভেল লাগিয়ে দেওয়া হল।
• প্রথম চিহ্নিত টেস্টটিউবে কিছু অনার্দ্র ক্যালশিয়াম ক্লোরাইডের কেলাস নেওয়া হল। একটি মরচেবিহীন চকচকে লোহার পেরেককে টেস্টটিউবে প্রবেশ করিয়ে টেস্টটিউবের মুখে কর্কের ছিপি আটকে দেওয়া হল।
• দ্বিতীয় চিহ্নিত টেস্টটিউবে একটি মরচেবিহীন লোহার পেরেক রেখে পাতিত জল ঢালা হল। পাতিত জলকে ফুটিয়ে তার মধ্য থেকে দ্রবীভূত অক্সিজেনকে অপসারণ করে নেওয়া হয়। জলের ওপরে কিছুটা তেল ঢেলে টেস্টটিউবের মুখটি কর্কের ছিপি দিয়ে বন্ধ করে দেওয়া হল।
• তৃতীয় চিহ্নিত টেস্টটিউবে একটি মরচেবিহীন লোহার পেরেক রেখে আংশিকভাবে কলের জল দিয়ে ভর্তি করা হল এবং টেস্টটিউবটির মুখে কর্কের ছিপি আটকে দেওয়া হল।

পর্যবেক্ষণ – 3-4 দিন পরে পর্যবেক্ষণ করলে দেখা যায় যে, কেবলমাত্র তৃতীয় টেস্টটিউবের লোহার পেরেকটিতে মরচে পড়তে শুরু করেছে।

ব্যাখ্যা ও সিদ্ধান্ত –

• প্রথম টেস্টটিউবে কেবলমাত্র শুষ্ক বায়ু আছে, কারণ আনার্দ্র ক্যালশিয়াম ক্লোরাইডের কেলাস জলীয় বাষ্প শোষণ করে নেয়।
• দ্বিতীয় টেস্টটিউবে জল থাকলেও জলে বায়ু বা অক্সিজেনের উপস্থিতি নেই।
• তৃতীয় টেস্টটিউবে জল ও বায়ু উভয়ই উপস্থিত এবং এই টেস্টটিউবের পেরেকটিতেই মরচে ধরেছে। তাই সিদ্ধান্ত করা যায় যে, মরচে পড়ার জন্য জল বা জলীয় বাষ্প ও বায়ুর অক্সিজেনের উপস্থিতি একান্ত আবশ্যক।

দেখাও যে, সক্রিয়তা সারিতে ওপরে অবস্থিত কোনো ধাতু নীচে অবস্থিত কোনো ধাতুকে তার লবণের জলীয় দ্রবণ থেকে অধঃক্ষিপ্ত করতে পারে।

উদ্দেশ্য – বেশি সক্রিয় কোনো ধাতু, অপেক্ষাকৃত কম সক্রিয় কোনো ধাতুকে তার লবণের জলীয় দ্রবণ থেকে অধঃক্ষিপ্ত করতে পারে তা প্রদর্শন করা।

উপকরণ – কপার সালফেটের জলীয় দ্রবণ, মরচেবিহীন লোহার পেরেক, বিশুদ্ধ রুপোর টুকরো, দুটি টেস্টটিউব।

পদ্ধতি –

• কপার সালফেটের জলীয় দ্রবণটিকে দুটি টেস্টটিউবে সমপরিমাণে ভাগ করে নেওয়া হল।
• একটি টেস্টটিউবের দ্রবণে লোহার পেরেক এবং অন্য টেস্টটিউবের দ্রবণে রুপোর টুকরোটি ডুবিয়ে দেওয়া হল।

পর্যবেক্ষণ – কয়েক ঘণ্টা পর দেখা গেল, লোহার পেরেকের ওপর লালচে বাদামি বর্ণের আস্তরণ সৃষ্টি হয়েছে এবং সংশ্লিষ্ট টেস্টটিউবের নীলবর্ণের কপার সালফেট দ্রবণের বর্ণ হালকা সবুজ হয়ে গেছে। অন্যদিকে, যে টেস্টটিউবে রুপোর টুকরোটি রয়েছে তার ক্ষেত্রে কোনোরকম পরিবর্তন সংঘটিত হয় নি।

ব্যাখ্যা ও সিদ্ধান্ত – লোহা সক্রিয়তা শ্রেণিতে কপারের ওপরে অবস্থিত হওয়ায় কপার সালফেটের জলীয় দ্রবণ থেকে লোহা, ধাতব কপারকে প্রতিস্থাপিত করে যা লোহার পেরেকের ওপর লালচে বাদামি বর্ণের আস্তরণ গঠন করে। বিক্রিয়ায় ফেরাস সালফেট উৎপন্ন হওয়ায় দ্রবণটি সবুজ বর্ণ ধারণ করে।

$Fe+CuS{O}_4\to \underset{\left(\mathrm{হালকা\; সবুজ}\right)}{FeS{O}_4}+\underset{\left(\mathrm{লালচে\; বাদামি}\right)}{Cu\downarrow }$

অন্যদিকে, সক্রিয়তা শ্রেণিতে সিলভার (রুপো) কপারের নীচে অবস্থিত হওয়ায় এটি কপার সালফেটের জলীয় দ্রবণ থেকে ধাতব কপারকে প্রতিস্থাপিত করতে পারে না। ফলে সংশ্লিষ্ট টেস্টটিউবটিতে কোনোরূপ পরিবর্তন পরিলক্ষিত হয় না।

Class 10 Physical Science – Notes for All Chapters

আমরা আমাদের আর্টিকেলে দশম শ্রেণীর ভৌতবিজ্ঞানের অষ্টম অধ্যায়ের ‘পদার্থের ভৌত রাসায়নিক ধর্মসমূহ‘ থেকে ‘ধাতুবিদ্যা’ এর সক্রিয়তামূলক প্রশ্নোত্তর নিয়ে আলোচনা করেছি। এই প্রশ্নগুলো দশম শ্রেণীর ভৌতবিজ্ঞান পরীক্ষার জন্য বা চাকরির পরীক্ষার জন্য অনেক গুরুত্বপূর্ণ। কারণ এই প্রশ্নগুলি দশম শ্রেণীর পরীক্ষা বা চাকরির পরীক্ষায় প্রায় দেখা যায়। আশা করি এই আর্টিকেলটি আপনাদের জন্য উপকারী হয়েছে। আপনাদের কোনো প্রশ্ন বা অসুবিধা হলে, আপনারা আমাদের সাথে টেলিগ্রামে যোগাযোগ করতে পারেন, আমরা উত্তর দেওয়ার চেষ্টা করবো। তাছাড়া নিচে আমাদের এই পোস্টটি আপনার প্রিয়জনের সাথে শেয়ার করুন, যাদের এটি প্রয়োজন হতে পারে। ধন্যবাদ।