এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান বিষয়ের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন — “সোডিয়াম ক্লোরাইড অপেক্ষা ইথাইল অ্যালকোহলের আণবিক গুরুত্ব বেশি হওয়া সত্ত্বেও সোডিয়াম ক্লোরাইড কঠিন, ইথাইল অ্যালকোহল তরল দশায় বর্তমান থাকে কেন?” — 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।
সোডিয়াম ক্লোরাইড অপেক্ষা ইথাইল অ্যালকোহলের আণবিক গুরুত্ব বেশি হওয়া সত্ত্বেও সোডিয়াম ক্লোরাইড কঠিন, ইথাইল অ্যালকোহল তরল দশায় বর্তমান থাকে কেন?
NaCl তড়িৎযোজী যৌগ এবং NaCl কেলাসের মধ্যে এক একটি Na+ আয়ন সমান দূরত্বে থাকা সমভাবে 6টি Cl– আয়ন দ্বারা এবং প্রতিটি Cl– আয়ন সমান দূরত্বে থাকা সমভাবে 6টি Na+ আয়ন দ্বারা পরিবেষ্টিত থাকে এবং মূলত সুস্থিত ত্রিমাত্রিক জালক গঠন করে।
NaCl যৌগে Na+ এবং Cl– আয়নের মধ্যে স্থির তাড়িতিক আকর্ষণ বল কাজ করে। এর ফলে NaCl শক্ত, কঠিন ও কেলাসাকার হয়।
অপরপক্ষে ইথানল সমযোজী যৌগ হওয়ায় এর অণুর মধ্যে কোনো আয়ন থাকে না। এর অণুগুলির মধ্যে দুর্বল ভ্যানডার ওয়ালস্ আকর্ষণ বল কাজ করে ফলে অণুগুলি দৃঢ়ভাবে আবদ্ধ থাকতে পারে না। তাই ইথাইল অ্যালকোহল বা ইথানল তরল দশায় বর্তমান থাকে।
কিছু গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্নোত্তর
আণবিক ভর বেশি হওয়া সত্ত্বেও ইথানল তরল কিন্তু NaCl কঠিন হয় কেন?
কোনো পদার্থের ভৌত অবস্থা (কঠিন, তরল বা গ্যাসীয়) শুধু আণবিক ভরের উপর নির্ভর করে না; বরং তার অণু বা আয়নগুলোর মধ্যকার আকর্ষণ বলের প্রকৃতি ও শক্তির উপর নির্ভর করে। NaCl -এর আয়নগুলির মধ্যে অত্যন্ত শক্তিশালী তড়িৎস্থিতীয় আকর্ষণ বল বিদ্যমান, যা ইথানলের অণুগুলির মধ্যে উপস্থিত তুলনামূলকভাবে দুর্বল ভ্যান ডার ওয়ালস বলের চেয়ে অনেক বেশি শক্তিশালী। এই কারণেই NaCl ঘরের তাপমাত্রায় কঠিন থাকে, আর ইথানল তরল অবস্থায় থাকে।
NaCl কেলাসে আয়নগুলি কীভাবে সজ্জিত থাকে?
NaCl কেলাসে প্রতিটি সোডিয়াম (Na⁺) আয়ন সমান দূরত্বে অবস্থিত ছয়টি ক্লোরাইড (Cl⁻) আয়ন দ্বারা বেষ্টিত থাকে। একইভাবে প্রতিটি ক্লোরাইড (Cl⁻) আয়নও সমান দূরত্বে থাকা ছয়টি সোডিয়াম (Na⁺) আয়ন দ্বারা পরিবেষ্টিত। এভাবে তারা একটি সুস্থিত ও শক্তিশালী ত্রিমাত্রিক জালক গঠন করে।
ইথানলের অণুগুলো পরস্পরের সাথে কী ধরনের বল দ্বারা আবদ্ধ থাকে?
ইথানল একটি সমযোজী যৌগ। এর অণুগুলোর মধ্যে কোনো আয়ন থাকে না, তাই শক্তিশালী আয়নীয় বন্ধন বা তড়িৎযোজী আকর্ষণ বল কাজ করে না। ইথানলের অণুগুলো পরস্পরের সাথে মূলত তুলনামূলকভাবে দুর্বল ভ্যান ডার ওয়ালস বল ও হাইড্রোজেন বন্ধনের মাধ্যমে আকৃষ্ট হয়। এজন্য অণুগুলোকে কঠিন অবস্থায় ধরে রাখা কঠিন হয় এবং ঘরের তাপমাত্রায় ইথানল তরল অবস্থায় থাকে।
তড়িৎযোজী ও সমযোজী যৌগের ভৌত অবস্থার এই পার্থক্য কি সাধারণ নিয়ম?
হ্যাঁ, এটি একটি সাধারণ বৈশিষ্ট্য। অধিকাংশ তড়িৎযোজী যৌগ (যেমন – NaCl, KCl, CaO) শক্তিশালী আয়নীয় বন্ধন ও জালক কাঠামোর কারণে ঘরের তাপমাত্রায় কঠিন হয় এবং এদের গলনাঙ্ক খুব বেশি। অপরদিকে, সমযোজী যৌগগুলির ভৌত অবস্থা বিভিন্ন রকম হতে পারে। যেসব সমযোজী যৌগের আণবিক ভর কম এবং ভ্যান ডার ওয়ালস বল দুর্বল (যেমন – CH₄, O₂, C₂H₅OH), তারা সাধারণত ঘরের তাপমাত্রায় গ্যাসীয় বা তরল অবস্থায় থাকে। তবে কিছু বড় আণবিক সমযোজী যৌগ (যেমন – হীরা, সিলিকা) নেটওয়ার্ক সমযোজী গঠন করে অত্যন্ত শক্ত কঠিন রূপে থাকে।
গলনাঙ্কের সাথে এর কী সম্পর্ক আছে?
গলনাঙ্ক সরাসরি অণু বা আয়নগুলির মধ্যে আকর্ষণ বলের শক্তির উপর নির্ভরশীল। কোনো পদার্থকে কঠিন থেকে তরলে পরিণত করতে হলে ওই আকর্ষণ বলকে অতিক্রম করতে হয়। যেহেতু NaCl -এর আয়নগুলির মধ্যে আকর্ষণ বল (তড়িৎস্থিতীয় আকর্ষণ) ইথানলের অণুগুলির মধ্যে থাকা ভ্যান ডার ওয়ালস বলের তুলনায় অনেক বেশি শক্তিশালী, তাই NaCl -কে গলাতে প্রায় 800°C তাপমাত্রার প্রয়োজন হয়। অন্যদিকে, ইথানলের ক্ষেত্রে দুর্বল আকর্ষণ বল অতিক্রম করতে মাত্র প্রায় 78°C তাপমাত্রাই যথেষ্ট।
এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান বিষয়ের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন — “সোডিয়াম ক্লোরাইড অপেক্ষা ইথাইল অ্যালকোহলের আণবিক গুরুত্ব বেশি হওয়া সত্ত্বেও সোডিয়াম ক্লোরাইড কঠিন, ইথাইল অ্যালকোহল তরল দশায় বর্তমান থাকে কেন?” — 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