সৃজনশীলঃ ‘Mg(NO3)2→Δ A( s)+B(g)+O2(…’ বরিশাল বোর্ড ২০২৩ – পদার্থের অবস্থা, রসায়ন (এসএসসি)

যে সকল মৌলের সর্ববহিঃস্থ শক্তিস্তরে ২টি ইলেকট্রন থাকে এবং 2টি ইলেকট্রন ত্যাগ করে আয়নিক যৌগ তৈরি করে এবং যাদের অক্সাইডসমূহ পানিতে ক্ষারীয় দ্রবণ তৈরি করে এবং যাদের ধর্ম অনেকটাই ক্ষার ধাতর মতো তাদের মৃৎক্ষার ধাত বলে। যেমন-

$\mathrm{BeO}+H_{2}O\to \mathrm{Be}(\mathrm{OH}{)}_2$

বেরিলিয়াম ধাতু উল্লিখিত বৈশিষ্ট্যাবলম্বী হওয়ায় এটি মৃৎক্ষার ধাতু। তাছাড়া গ্রুপ-II এ অবস্থিত মৌলসমূহকে মৃৎক্ষার ধাতু বলে। বেরিলিয়াম গ্রুপ-II এ অবস্থিত। সুতরাং Be একটি মৃৎক্ষার ধাতু।

উদ্দীপকের বিক্রিয়াটি সম্পূর্ণ করে পাই,

$\mathrm{Mg}{\left({\mathrm{NO}}_3\right)}_2\stackrel{\Delta }{\to }\underset{\left(A\right)}{\mathrm{MgO}\left(s\right)}+\underset{\left(B\right)}{{\mathrm{NO}}_2\left(g\right)}+O_2\left(g\right)$

$2\mathrm{Mg}{\left({\mathrm{NO}}_3\right)}_2\stackrel{\Delta }{\to }\underset{\left(A\right)}{2\mathrm{MgO}\left(s\right)}+\underset{\left(B\right)}{4{\mathrm{NO}}_2\left(g\right)}+O_2$

$\therefore$ উদ্দীপকের বিক্রিয়াটির 'A' যৌগটি হলো MgO, যা গলিত অবস্থায় বিদ্যুৎ পরিবহণ করে। নিম্নে তা যুক্তিসহ বর্ণনা করা হলো-

${\mathrm{Mg}}^{2+}$ ও $O^{2-}$ আয়ন দ্বারা গঠিত যৌগ হলো MgO। একটি বিকারে গলিত বা দ্রবীভূত অবস্থায় MgO থাকে না। এবার দ্রবণটিতে গ্রাফাইট বা ধাতব দণ্ড ডুবিয়ে দণ্ডদ্বয়ের সাথে একটি বাল্ব ও ব্যাটারি যুক্ত করি এবং বিদ্যুৎ পরিবহণ বর্তনী পূর্ণ করি। দেখা যাবে বাল্বটি জ্বলে উঠেছে।

অর্থাৎ MgO এর গলিত অবস্থায় বিদ্যুৎ পরিবহণের জন্য দরকার ধনাত্মক ও ঋণাত্মক আয়ন। MgO গলিত বা জলীয় দ্রবণে ${\mathrm{Mg}}^{2+}$ ও $O^{2-}$ আয়ন তৈরি করার কারণে যৌগটি বিদ্যুৎ পরিবহণ করতে পারে।

আমরা জানি, উচ্চ ঘনত্বের স্থান হতে নিম্ন ঘনত্বের স্থানে কোনো কঠিন, তরল বা গ্যাসীয় বস্তুর স্বতঃস্ফূর্ত ও সমভাবে পরিব্যাপ্ত হওয়ার প্রক্রিয়াই ব্যাপন। ব্যাপন বস্তুর ভর ও ঘনত্বের ওপর নির্ভরশীল। বিভিন্ন গ্যাসের ব্যাপন হার বিভিন্ন হয়। গ্যাসের ব্যাপন হার ঐ গ্যাসের ঘনত্ব ও আণবিক ভরের বর্গমূলের ব্যস্তানুপাতিক। যে গ্যাসের ভর ও ঘনত্ব যত কম হবে তার ব্যাপন তত বেশি দ্রুত হবে।

উদ্দীপকের বিক্রিয়ায় উৎপন্ন গ্যাস দুটি হলো ${\mathrm{NO}}_2$ ও $O_2$ ।

সুতরাং ${\mathrm{NO}}_2$ এর আণবিক ভর $=14+16\times 2=46$

$O_2$ এর আণবিক ভর $=16\times 2=32$

অর্থাৎ $O_2$ এর আণবিক ভর কম হওয়ায় ব্যাপন হার বেশি হবে। অনুরূপভাবে ${\mathrm{NO}}_2$ এর আণবিক ভর বেশি হওয়ায় ব্যাপন হার কম হবে। অতএব, ${\mathrm{NO}}_2$ ও $O_2$ এর ব্যাপন হারের ক্রম হবে-

$O_2>{\mathrm{NO}}_{2}I$