সৃজনশীলঃ ‘[বিয়োজন মাত্রা 50%]…’ চট্টগ্রাম বোর্ড ২০২৫ – মৌলের পর্যাবৃত্তিক ধর্ম ও রাসায়নিক বন্ধন, রসায়ন, রসায়ন ১ম পত্র (এইচএসসি)

অ্যালুমিনিয়াম ক্লোরাইড $\left({\mathrm{AlCl}}_3\right)$  আয়নিক বন্ধন দ্বারা গঠিত হলেও ${\mathrm{Al}}^{3+}$  আয়নের চার্জ ঘনত্ব অধিক। ফলে ${\mathrm{Al}}^{3+}$  আয়ন দ্বারা ঋণাত্মক আয়ন $\left(CI\right)$ এর পোলারায়ন সহজেই ঘটে। এ অবস্থায় $CI$ আয়নের ইলেকট্রন ঘনত্ব $AI$ পরমাণু ও $CI$ পরমাণুর দুই নিউক্লিয়াসের মাঝখানে অবস্থান নেয়। 

তখন $Al$ পর্রমাণুর যোজ্যতা স্তরে তিন জোড়া বন্ধন ইলেকট্রন থাকে অর্থাৎ অন্টক অপূর্ণ থাকে। তাই অষ্টক পূরণের জন্য দুটি করে ${\mathrm{AlCl}}_3$ অণুর $Al$ পরমাণু পার্শ্ববর্তী $Cl$ পরমাণুর নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন যুগলের সাথে সন্নিবেশ বন্ধন দ্বারা ডাইমার অণু অর্থাৎ দ্বি-আণবিক অণু গঠন করে। 

উদ্দীপকের বিক্রিয়াটি- 

বিক্রিয়াটি তাপহারী বিক্রিয়া। নিচে বিক্রিয়ার সাম্যাবস্থার উপর তাপমাত্রা ও চাপের প্রভাব ব্যাখ্যা করা হলো-

তাপমাআরার প্রভাব : বিক্রিয়াটি তাপহারী হওয়ায় তাপমাত্রা বৃদ্ধিতে ${\mathrm{XCl}}_5$ এর বিয়োজন বৃদ্ধি পায়। ফলে বিক্রিয়ার সাম্যারম্পা বাম থেকে ডানে গিয়ে উৎপাদ ${\mathrm{XCl}}_3$ ও ${\mathrm{Cl}}_2$ এর পরিমাণ বৃদ্ধি করে। আবার তাপমাত্রা হাসে ${\mathrm{XCl}}_5$ এর বিয়োজন হ্রাস পায় বলে উৎপাদের পরিমাণ হাস পায়। পরীক্ষায় দেখা গেছে, $500K$ তাপমাত্রায় বিক্রিয়ায় ভালো উৎপাদ পাওয়া যায়। 

চাপের প্রভাব : বিক্রিয়াটি আয়তন বৃদ্ধির মাধ্যমে ঘটে $($বিক্রিয়কের মোল সংখ্যা $1$ ও উৎপাদের মোলসংখ্যা $2)$। কাজেই তুলনামূলক কম চাপে ${\mathrm{XCl}}_5$ এর বিয়োজন অধিক হয় এবং বিক্রিয়ার সাম্যাবস্থা বাম থেকে ডানে গিয়ে উৎপাদ ${\mathrm{XCl}}_3$ ও ${\mathrm{Cl}}_2$ এর পরিমাণ বৃদ্ধি করে। চাপ বৃদ্ধিতে ${\mathrm{XCl}}_5$ এর বিয়োজন হ্রাস পায় বলে উৎপাদের পরিমাণ কমে যায়।

উদ্দীপকের বিক্রিয়াটি-

 ${\mathrm{XCl}}_5\left(g\right)\rightleftharpoons {\mathrm{XCl}}_3\left(g\right)+{\mathrm{Cl}}_2\left(g\right)$ 

দেওয়া আছে, চাপ, = P atm

$\therefore {\mathrm{XCl}}_5$ এর আংশিক চাপ, $P_{{\mathrm{XCl}}_5}=\frac{1-\alpha }{1+\alpha }\times \mathrm{Patm}$

${\mathrm{XCl}}_3$ এর আংশিক চাপ, $P_{{\mathrm{XCl}}_3}=\frac{\alpha }{1+\alpha }\times \mathrm{Patm}$

এবং ${\mathrm{Cl}}_2$ এর আংশিক চাপ, $P_{{\mathrm{Cl}}_2}=\frac{\alpha }{1+\alpha }\times \mathrm{Patm}$

সুতরাং, বিক্রিয়াটির সাম্যধ্রুবক,

$K_p=\frac{P_{{\mathrm{XCl}}_3}\times P_{{\mathrm{Cl}}_2}}{P_{{\mathrm{XCl}}_5}}=\frac{\frac{\alpha }{1+\alpha }\times P\times \frac{\alpha }{1+\alpha }\times P}{\frac{1-\alpha }{1+\alpha }\times P}$

বা, $K_p=\frac{{\alpha }^2}{(1+\alpha {)}^2}\times P\times \frac{(1+\alpha )}{(1-\alpha )}=\frac{{\alpha }^2\times P}{(1+\alpha )(1-\alpha )}$

বা, $K_p=\frac{{\alpha }^2}{1-{\alpha }^2}\times P$

বা, $K_p=\frac{(0.5{)}^2}{1-(0.5{)}^2}\times P[$ দেওয়া আছে, $\alpha =50\%=0.5]$

বা, $K_p=\frac{1}{3}\times P$

$\therefore P=3\times K_p$

সুতরাং, বিক্রিয়ার প্রয়োজনীয় চাপ $K_p$ এর তিনগুণ।