এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান বিষয়ের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন — “অনুঘটকের উপস্থিতিতে (Cu নল) উচ্চ তাপে ও চাপে মিথেন ও অক্সিজেনের বিক্রিয়া। – কী ঘটে সমীকরণসহ লেখো।” — নিয়ে আলোচনা করব। এই প্রশ্নটি মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের অষ্টম অধ্যায় “পদার্থের ভৌত ও রাসায়নিক ধর্মসমূহ” -এর “জৈব রসায়ন” অংশ থেকে নেওয়া হয়েছে। মাধ্যমিক পরীক্ষা এবং বিভিন্ন চাকরির পরীক্ষায় এই প্রশ্নটি প্রায়ই আসে, তাই এটি শিক্ষার্থীদের জন্য বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ।
অনুঘটকের উপস্থিতিতে (Cu নল) উচ্চ তাপে ও চাপে মিথেন ও অক্সিজেনের বিক্রিয়া। – কী ঘটে সমীকরণসহ লেখো।
100 বায়ুমণ্ডলীয় চাপে এবং 200°C উষ্ণতায় উত্তপ্ত Cu নলের ভিতর দিয়ে মিথেন এবং অক্সিজেনের মিশ্রণ (9 : 1 অনুপাতে) চালনা করলে মিথেন জারিত হয়ে মিথাইল অ্যালকোহলে পরিণত হয়।
2CH₄ + O₂ → 2CH₃OH (মিথাইল অ্যালকোহল)
অতিরিক্ত পরিমাণ অক্সিজেন থাকলে উৎপন্ন মিথাইল অ্যালকোহল ফরম্যালডিহাইডে পরিণত হয়।
CH₄ + O₂ → HCHO (ফরম্যালডিহাইড) + H₂O
কিছু গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্নোত্তর
মিথেন ও অক্সিজেনের বিক্রিয়াটিতে উচ্চ চাপ (100 atm) প্রয়োগের প্রয়োজন কেন?
উচ্চ চাপ প্রয়োগের মূলত দুটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ রয়েছে —
1. গ্যাসের আয়তন হ্রাস – এই বিক্রিয়ায় গ্যাসীয় অণুর সংখ্যা কমে যায় (বামপক্ষ – 2CH₄ + O₂ = 3 mol অণু, ডানপক্ষ – 2CH₃OH = 2 mol অণু)। Le Chatelier -এর নীতি অনুযায়ী, যদি চাপ বাড়ানো হয়, তবে বিক্রিয়া সেই দিকে অগ্রসর হয় যেখানে গ্যাসীয় mol সংখ্যা কম। ফলে উচ্চ চাপ কাঙ্ক্ষিত পণ্য (মিথানল) উৎপাদন বৃদ্ধি করে।
2. অণুগুলির মধ্যে সংঘর্ষের হার বৃদ্ধি – উচ্চ চাপের ফলে গ্যাসের অণুগুলি একে অপরের অনেক কাছাকাছি আসে, ফলে কার্যকর সংঘর্ষের সম্ভাবনা বাড়ে এবং বিক্রিয়ার গতি বৃদ্ধি পায়।
মিথেন ও অক্সিজেনের বিক্রিয়াটির শিল্পক্ষেত্রে বা বাস্তব জীবনে কী গুরুত্ব আছে?
মিথেন ও অক্সিজেনের বিক্রিয়াটির শিল্পক্ষেত্রে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রয়োগ রয়েছে —
1. মিথানল (CH₃OH) উৎপাদন – মিথানল বা “উড অ্যালকোহল” একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ শিল্প রাসায়নিক। এটি দ্রাবক, জ্বালানি (M85 fuel), এবং ফরম্যালডিহাইড ও অ্যাসিটিক অ্যাসিডের মতো অন্যান্য রাসায়নিক তৈরির কাঁচামাল হিসেবে ব্যবহৃত হয়।
2. ফরম্যালডিহাইড (HCHO) উৎপাদন – ফরম্যালডিহাইড প্লাস্টিক, রেজিন, কীটনাশক ও জীবাণুনাশক তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।
3. প্রাকৃতিক গ্যাসের অর্থনৈতিক ব্যবহার – যেহেতু মিথেন প্রাকৃতিক গ্যাসের প্রধান উপাদান, এই প্রক্রিয়ার মাধ্যমে তুলনামূলক সস্তা প্রাকৃতিক গ্যাস থেকে মূল্যবান রাসায়নিকে রূপান্তর সম্ভব, যা অর্থনৈতিকভাবে অত্যন্ত লাভজনক।
মিথেন ও অক্সিজেনের বিক্রিয়ায় Cu নল কী ভূমিকা পালন করে?
Cu নলটি একটি অনুঘটক (Catalyst) হিসেবে কাজ করে। এটি বিক্রিয়ার সক্রিয়ণ শক্তি কমিয়ে দেয়, ফলে উচ্চ তাপমাত্রা ও চাপ ছাড়াই বিক্রিয়াটি দ্রুত এবং দক্ষতার সাথে ঘটে।
মিথাইল অ্যালকোহল থেকে ফরম্যালডিহাইড তৈরি হওয়ার শর্ত কী?
যখন অতিরিক্ত অক্সিজেন উপস্থিত থাকে, তখন উৎপন্ন মিথাইল অ্যালকোহল (CH₃OH) আরও জারিত হয়ে ফরম্যালডিহাইডে (HCHO) পরিণত হয়।
মিথেন ও অক্সিজেনের মিশ্রণের অনুপাত 9:1 কেন গুরুত্বপূর্ণ?
এই অনুপাতটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ এটি অতিরিক্ত অক্সিজেন প্রবেশ করতে বাধা দেয়, যার ফলে শুধুমাত্র মিথাইল অ্যালকোহল তৈরি হয় এবং সেটি আরও জারিত হয়ে ফরম্যালডিহাইডে পরিণত হতে পারে না।
অনুঘটকের উপস্থিতিতে (Cu নল) উচ্চ তাপে ও চাপে মিথেন ও অক্সিজেনের বিক্রিয়াটির শিল্পক্ষেত্রে গুরুত্ব কী?
এই বিক্রিয়াটির শিল্পক্ষেত্রে ব্যাপক গুরুত্ব রয়েছে, কারণ এটি প্রাকৃতিক গ্যাসের প্রধান উপাদান মিথেন থেকে সরাসরি মিথানল ও ফরম্যালডিহাইড -এর মতো মূল্যবান রাসায়নিক উৎপাদন করতে পারে।
1. মিথানল (CH₃OH) – দ্রাবক, জ্বালানি সংযোজন, এবং ফরম্যালডিহাইড, অ্যাসিটিক অ্যাসিড প্রভৃতি রাসায়নিক তৈরির কাঁচামাল।
2. ফরম্যালডিহাইড (HCHO) – প্লাস্টিক (যেমন – বেকেলাইট), রেজিন, কীটনাশক, জীবাণুনাশক ও বিভিন্ন জৈব রাসায়নিক সংশ্লেষণের অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ কাঁচামাল।
এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান বিষয়ের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন — “অনুঘটকের উপস্থিতিতে (Cu নল) উচ্চ তাপে ও চাপে মিথেন ও অক্সিজেনের বিক্রিয়া। – কী ঘটে সমীকরণসহ লেখো।” — নিয়ে আলোচনা করেছি। এই প্রশ্নটি মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের অষ্টম অধ্যায় “পদার্থের ভৌত ও রাসায়নিক ধর্মসমূহ” -এর “জৈব 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