সৃজনশীলঃ ‘২০°C তাপমাত্রায় LPG…’ সিলেট বোর্ড ২০২২ – পরিবেশ রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

লুইস মতবাদ অনুসারে, যেসব প্রশম অণু বা আয়ন মুক্ত জোড় ইলেকট্রন গ্রহণ করতে সক্ষম তাদেরকে লুইস এসিড বলে। ${\mathrm{FeCl}}_3$ যৌগে Fe পরমাণুর অষ্টক অপূর্ণ থাকায় তা উপযুক্ত লুইস ক্ষারক হতে একটি মুক্তজোড় ইলেকট্রন গ্রহণ করতে পারে। সেজন্য ${\mathrm{FeCl}}_3$  একটি লুইস এসিড।
 

এখানে, তাপমাত্রা, $T={20}^{\circ }C=293K$
গ্যাসের ভর, $w=12\mathrm{kg}=12\times {10}^{3}g$
বিউটেন ( $C_4{H}_{10}$ ) গ্যাসের গ্রাম আণবিক ভর, $M=58g$
গ্যাসের আয়তনু, $V=20L$
মোলার গ্যাস ধ্রুবক, $R=0.0821L\mathrm{atm}.K^{-1}{\mathrm{mol}}^{-1}$
গ্যাস সিলিন্ডারের চাপ, $P=$ ?
জানা আছে, $\mathrm{PV}=\frac{W}{M}\mathrm{RT}$
বা, $P=\frac{\mathrm{wRT}}{\mathrm{VM}}=\frac{12\times {10}^3\times 0.0821\times 293}{20\times 58}=248.85\mathrm{atm}$
গ্যাস সিলিন্ডারের চাপ 248.85 atm । 

উদ্দীপকের উল্লেখিত 20 L আয়তনের সিলিন্ডারে 20 °C তাপমাত্রায় 12 kg বিউটেন গ্যাস ভর্তির সময় গ্যাসের বয়েল ও চার্লসের সূত্রের প্রয়োগ ঘটবে। 

নিচে তা বিশ্লেষণ করা হলো-
গ্যাস সিলিন্ডারজাতকরণ করার মূলনীতিই হলো আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল বৃদ্ধি করা। আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বলকে যদি উল্লেখযোগ্য পর্যায়ে বৃদ্ধি করা যায় তবে গ্যাস সিলিন্ডারজাতকরণ করা যায়। আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বলের বৃদ্ধি দুই ভাগে করা যায়। যথা- 

১. চাপ প্রয়োগ: উচ্চ চাপ প্রয়োগ করলে গ্যাসের আয়তন কমে যায়,
এটি বয়েলের সূত্রের প্রয়োগভিত্তিক দিক। নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় কোনো গ্যাসকে উচ্চ চাপ প্রয়োগ করলে (H₂ ও He ব্যতীত) গ্যাস অণুসমূহ পরস্পরের কাছাকাছি আসে। এতে অণুসমূহের মধ্যে আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল জন্মায়। এভাবে নির্দিষ্ট পরিমাণ উচ্চ' চাপ প্রয়োগ করলে আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল এমন সঠিক পর্যায়ে পৌঁছায় যাতে গ্যাসটি সিলিন্ডারজাতকরণ হতে পারে।
২. তাপমাত্রা হ্রাস গ্যাস তরলীকরণে চাপ প্রয়োগের পাশাপাশি
গ্যাসের তাপমাত্রা হ্রাস করতে হয়। গ্যাসের গতিতত্ত্ব অনুসারে, তাপমাত্রা কমাতে থাকলে গ্যাস অণুসমূহের গতিশক্তিও কমতে থাকে এবং সেই সাথে গ্যাসের আয়তনও কমে যায়। এটি চার্লসের সূত্রের প্রয়োগিক দিক। সুতরাং যথেষ্ট নিম্ন তাপমাত্রায় কাছাকাছি আসা ধীরগতিবিশিষ্ট অণুগুলো পরস্পরের আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বলকে প্রতিহত করতে পারে না। ফলে এ আকর্ষণ বলের প্রভাবে গ্যাসটিকে দ্রুত সিলিন্ডারজাতকরণ করা সম্ভব হয়।
সুতরাং উদ্দীপকের সিলিন্ডারে উচ্চ চাপ এবং নিম্ন তাপমাত্রা প্রয়োগ করে বিউটেন ও প্রোপেন গ্যাসকে LPG গ্যাসে পরিণত করা হয়েছে, যেখানে বয়েলের সূত্র ও চার্লসের সূত্রের প্রয়োগ হয়েছে