এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান বিষয়ের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন — “গাঢ় H₂SO₄ এবং লঘু H₂SO₄ -এর মধ্যে কোনটির তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতা বেশি এবং কেন?” — 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।
গাঢ় H₂SO₄ এবং লঘু H₂SO₄ -এর মধ্যে কোনটির তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতা বেশি এবং কেন?
গাঢ় H₂SO₄ অপেক্ষা লঘু H₂SO₄ -এর তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতা বেশি। কারণ লঘু H₂SO₄ দ্রবণে H⁺ ও SO₄²⁻ আয়ন দুটির মধ্যে দূরত্ব বেশি হওয়ায় এদের মধ্যে আকর্ষণ বলের প্রভাব কম হয়। ফলে আয়নগুলি স্বাধীনভাবে চলাচল করতে পারে এবং তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতা বেশি হয়। কিন্তু গাঢ় H₂SO₄ দ্রবণে H⁺ ও SO₄²⁻ আয়ন দুটির মধ্যে দূরত্ব কম হওয়ায় এদের মধ্যে আকর্ষণ বলের প্রভাব বেশি হয়। তাই ক্যাটায়ন ও অ্যানায়নগুলির চলাচল বাধাপ্রাপ্ত হয় ও তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতা কম হয়। তাই গাঢ় H₂SO₄ -এর চেয়ে লঘু H₂SO₄ -এর তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতা বেশি।
কিছু গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্নোত্তর
লঘু H₂SO₄ -এর তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতা বেশি হওয়ার মূল কারণ কী?
লঘু H₂SO₄ -এর তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতা বেশি হওয়ার মূল কারণ হলো আয়নগুলোর চলাচলের স্বাধীনতা। লঘু দ্রবণে পানি বেশি থাকায় H⁺ (প্রোটন) এবং SO₄²⁻ আয়নগুলোর মধ্যে দূরত্ব বেশি হয় এবং তাদের মধ্যে স্থির তড়িৎ আকর্ষণ বল দুর্বল হয়ে পড়ে। এর ফলে আয়নগুলি সহজে ও দ্রুত চলাচল করে তড়িৎ পরিবহন করতে পারে।
গাঢ় H₂SO₄ -এর তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতা কম কেন?
গাঢ় দ্রবণে আয়নগুলির মধ্যে দূরত্ব কম থাকে, তাই তাদের মধ্যে আকর্ষণ বল বেশি হয়। এই শক্তিশালী আকর্ষণ বল আয়নগুলির চলাচলে বাধা সৃষ্টি করে।
H₂SO₄ -এর তড়িৎ পরিবহনের প্রধান বাহক কোন আয়ন?
H₂SO₄ -এর তড়িৎ পরিবহনের প্রধান বাহক হলো H⁺ আয়ন (প্রোটন)। পানির অণুর উপস্থিতিতে এই H⁺ আয়নগুলি হাইড্রোনিয়াম আয়ন (H₃O⁺) গঠন করে এবং একটি অনন্য প্রক্রিয়ায় (Grotthuss mechanism) খুব দ্রুত তড়িৎ পরিবহন করে। SO₄²⁻ আয়নও তড়িৎ পরিবহন করে, কিন্তু এর গতি H⁺ আয়নের তুলনায় অনেক ধীর।
যদি লঘু দ্রবণের তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতাই বেশি হয়, তাহলে গাঢ় H₂SO₄ দিয়ে ব্যাটারিতে (লেড-অ্যাসিড ব্যাটারি) ব্যবহার করা হয় কেন?
ব্যাটারিতে রাসায়নিক বিক্রিয়ার জন্য প্রয়োজনীয় উপাদান (H₂SO₄) এর ঘনত্ব একটি নির্দিষ্ট মানে রাখতে হয়। ব্যাটারি কাজ করার সময় (ডিসচার্জ) গাঢ় H₂SO₄ ধীরে ধীরে লঘু হয় এবং তখন আয়নের সংখ্যা বাড়ে ও পরিবহন ক্ষমতা কিছুটা বৃদ্ধি পায়। আবার চার্জ দেওয়ার সময় লঘু H₂SO₄ পুনরায় গাঢ় হয়। সুতরাং, ব্যাটারির কার্যকারিতা নির্ভর করে নির্দিষ্ট ঘনত্বের H₂SO₄ -এর রাসায়নিক শক্তি এবং আয়নিক পরিবাহিতা উভয়ের উপর। শুধু সর্বোচ্চ পরিবাহিতা নয়, রাসায়নিক সক্রিয়তাও এখানে সমান গুরুত্বপূর্ণ।
“লঘু” এবং “গাঢ়” বলতে কী পরিমাণকে বোঝায়?
সাধারণভাবে, লঘু H₂SO₄ বলতে 1 M (মোলার) বা তার কম ঘনত্বের দ্রবণকে বোঝায়, যেখানে জলের পরিমাণ অনেক বেশি। অন্যদিকে, গাঢ় H₂SO₄ বলতে প্রায় 98% বিশুদ্ধ সালফিউরিক অ্যাসিডকে বোঝায়, যা প্রায় 18 M ঘনত্বের।
এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান বিষয়ের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন — “গাঢ় H₂SO₄ এবং লঘু H₂SO₄ -এর মধ্যে কোনটির তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতা বেশি এবং কেন?” — 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