এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান বিষয়ের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন — “ধ্রুবীয় দ্রাবকে আয়নীয় যৌগগুলি কীভাবে দ্রবীভূত হয়? অথবা, দ্রাবকায়ন ও দ্রাবকায়ন শক্তি বলতে কী বোঝো?” — 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।
ধ্রুবীয় দ্রাবকে আয়নীয় যৌগগুলি কীভাবে দ্রবীভূত হয়?
অথবা, দ্রাবকায়ন ও দ্রাবকায়ন শক্তি বলতে কী বোঝো?
ধ্রুবীয় দ্রাবকের (জল) অণুগুলির একপ্রান্ত ধনাত্মক এবং অপরপ্রান্ত ঋণাত্মক আধানবিশিষ্ট। কোনো আয়নীয় যৌগকে ধ্রুবীয় দ্রাবকে যোগ করলে, দ্রাবকের ঋণাত্মক মেরু কেলাস গঠনকারী ক্যাটায়নকে এবং ধনাত্মক মেরু অ্যানায়নকে আকর্ষণ করে। দ্রাবক অণুগুলির এই আকর্ষণ বলের মান, আয়নীয় কেলাসের ল্যাটিস শক্তি অপেক্ষা বেশি হলে কেলাস গঠনকারী আয়নগুলি কেলাস জালক থেকে বিচ্ছিন্ন হয়ে দ্রাবকের মধ্যে ছড়িয়ে পড়ে। এই দ্রাবকের মধ্যে ক্যাটায়ন ও অ্যানায়নগুলি দ্রাবকের অণু দ্বারা পরিবেষ্টিত হয়ে স্থায়িত্ব লাভ করে। ক্যাটায়ন ও অ্যানায়নগুলির দ্রাবক দ্বারা পরিবেষ্টিত হওয়ার ঘটনাকে আয়নের দ্রাবকায়ন (Solvation) বলে। দ্রাবকায়ন -এর ফলে যে শক্তি নির্গত হয় তাকে দ্রাবকায়ন শক্তি (Solvation energy) বলে।
কিছু গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্নোত্তর
ধ্রুবীয় দ্রাবক বলতে কী বোঝায়? এর বৈশিষ্ট্য উদাহরণসহ লেখো।
ধ্রুবীয় দ্রাবক হল সেইসব দ্রাবক যাদের অণুগুলির মধ্যে স্থায়ী ডাইপোল মোমেন্ট থাকে। এদের অণুর এক প্রান্তে আংশিক ধনাত্মক (δ⁺) এবং অপর প্রান্তে আংশিক ঋণাত্মক (δ⁻) আধান থাকে। এর সবচেয়ে সাধারণ ও গুরুত্বপূর্ণ উদাহরণ হল জল (H₂O)। অন্যান্য উদাহরণ – অ্যামোনিয়া (NH₃), ইথানল (C₂H₅OH), এসিটিক অ্যাসিড (CH₃COOH) ইত্যাদি।
আয়নীয় যৌগের দ্রাবন প্রক্রিয়াটি ধাপে ধাপে বর্ণনা করো।
আয়নীয় যৌগের দ্রাবন প্রক্রিয়া নিম্নলিখিত ধাপে ঘটে –
1. দ্রাবকের অণুগুলি (যেমন: জল) আয়নীয় কেলাসের পৃষ্ঠে আকৃষ্ট হয়।
2. দ্রাবকের ঋণাত্মক প্রান্ত (জলের O-পরমাণু) কেলাসের ধনাত্মক ক্যাটায়ন (Na⁺) কে আকর্ষণ করে।
3. দ্রাবকের ধনাত্মক প্রান্ত (জলের H-পরমাণু) কেলাসের ঋণাত্মক অ্যানায়ন (Cl⁻) কে আকর্ষণ করে।
4. দ্রাবক অণুগুলির সম্মিলিত আকর্ষণ শক্তি যদি কেলাসের ল্যাটিস শক্তিকে অতিক্রম করে, তবে আয়নগুলি কেলাস থেকে বিচ্ছিন্ন হয়।
5. বিচ্ছিন্ন আয়নগুলি দ্রাবক অণু দ্বারা পরিবেষ্টিত হয়ে দ্রবণে ছড়িয়ে পড়ে।
ল্যাটিস শক্তি ও দ্রাবকায়ন শক্তির মধ্যে সম্পর্ক কী?
কোনো আয়নীয় যৌগ দ্রাবকে দ্রবীভূত হবে কিনা তা ল্যাটিস শক্তি ও দ্রাবকায়ন শক্তির তুলনার উপর নির্ভর করে।
1. ল্যাটিস শক্তি – কেলাসের আয়নগুলিকে বিচ্ছিন্ন করে অসীম দূরত্বে নেওয়ার জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি।
2. দ্রাবকায়ন শক্তি – বিচ্ছিন্ন আয়নগুলিকে দ্রাবক অণু পরিবেষ্টিত করলে যে শক্তি মুক্ত হয়।
শর্ত – যদি দ্রাবকায়ন শক্তি ≥ ল্যাটিস শক্তি হয়, তবে যৌগটি দ্রাবকে দ্রবীভূত হয়।
দ্রাবকায়ন (Solvation) ও জলায়ন (Hydration) এর মধ্যে পার্থক্য কী?
দ্রাবকায়ন (Solvation) ও জলায়ন (Hydration) এর মধ্যে পার্থক্য হল –
1. দ্রাবকায়ন – যেকোনো দ্রাবকের অণু দ্বারা আয়ন পরিবেষ্টিত হলে তাকে দ্রাবকায়ন বলে।
2. জলায়ন – যদি দ্রাবকটি জল হয় এবং তার অণুগুলি আয়ন পরিবেষ্টিত করে, তবে তাকে বিশেষভাবে জলায়ন বলে।
অর্থাৎ, সব জলায়নই দ্রাবকায়ন, কিন্তু সব দ্রাবকায়ন জলায়ন নয়।
দ্রাবকায়ন শক্তি কীভাবে একটি দ্রবণের স্থায়িত্বকে প্রভাবিত করে?
দ্রাবকায়ন শক্তি যত বেশি হবে, দ্রাবক অণুগুলি আয়নগুলিকে তত বেশি দৃঢ়ভাবে বেঁধে রাখবে। এর ফলে আয়নগুলি পুনরায় কেলাস গঠন করতে পারে না। তাই দ্রবীভূত আয়নগুলি দ্রবণে স্থায়ীভাবে থাকে এবং দ্রবণটি স্থায়ী হয়।
সকল আয়নীয় যৌগ কী ধ্রুবীয় দ্রাবকে দ্রবীভূত হয়?
না, সকল আয়নীয় যৌগ ধ্রুবীয় দ্রাবকে দ্রবীভূত হয় না। এর কারণ হলো ল্যাটিস শক্তি ও দ্রাবকায়ন শক্তির তুলনা। যেমন – CaSO₄ ও BaSO₄ -এর ল্যাটিস শক্তি এত বেশি যে, জলের দ্রাবকায়ন শক্তি তা অতিক্রম করতে পারে না। ফলে এই যৌগগুলি জলে অদ্রবণীয় থাকে।
এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান বিষয়ের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন — “ধ্রুবীয় দ্রাবকে আয়নীয় যৌগগুলি কীভাবে দ্রবীভূত হয়? অথবা, দ্রাবকায়ন ও দ্রাবকায়ন শক্তি বলতে কী বোঝো?” — 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