সৃজনশীলঃ ‘C2H2+H2→ΔNiX(g)Ss+O2→ΔY(g)N2+H2→ΔZ(g)Z+HCl→M…’ যশোর বোর্ড ২০২৪ – পদার্থের অবস্থা, রসায়ন (এসএসসি)

Ar মৌলের পারমাণবিক সংখ্যা 18। মৌলটির ইলেকট্রন বিন্যাস হলো:

${}_{18}\mathrm{Ar}⟶1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^6$

মৌলটি $n{s}^{2}n{p}^6$ কাঠামো অনুসরণ করে যা নিষ্ক্রিয় গ্যাসের কাঠামো। এটির অষ্টক পূর্ণ হওয়ায় অন্য কোনো মৌলের সাথে বিক্রিয়া করে না। এজন্য $Ar-$ কে নিষ্ক্রিয় মৌল বলা হয়।

উদ্দীপকের বিক্রিয়াগলোকে সম্পূর্ণ করে পাই,

$C_2{H}_2+2H_2\underset{\Delta }{\overset{\mathrm{Ni}}{\to }}\underset{\left(X\right)}{C_2{H}_6\left(g\right)}$

$S+O_2\stackrel{\Delta }{\to }\underset{\left(Y\right)}{{\mathrm{SO}}_2\left(g\right)}$

$N_2+3H_2\stackrel{\Delta }{\to }\underset{\left(Z\right)}{2{\mathrm{NH}}_3}$

উপরিউক্ত বিক্রিয়াগুলো লক্ষ করলে দেখা যায়, $X,Y$ ও $Z$ গ্যাস তিনটি যথাক্রমে $C_2{H}_6$, $S{O}_2$ ও $N{H}_3$ | 

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।

সুতরাং

$C_2{H}_6$ এর আণবিক ভর $=12\times 2+1\times 6=24+6=30$

${\mathrm{SO}}_2$ এর আণবিক ভর $=32\times 1+16\times 2=32+32=64$

${\mathrm{NH}}_3$ এর আণবিক ভর $=14\times 1+1\times 3=14+3=17$

অর্থাৎ ${\mathrm{NH}}_3$ এর আণবিক ভর সবচেয়ে কম তাই এর ব্যাপন হার সবচেয়ে বেশি হবে। ${\mathrm{SO}}_2$ এর আণবিক ভর সবচেয়ে বেশি তাই এর ব্যাপন হার সবচেয়ে কম হবে। আবার, $C_2{H}_6$ এর আণবিক ভর ${\mathrm{NH}}_3$ অপেক্ষা বেশি এবং ${\mathrm{SO}}_2$ অপেক্ষা কম তাই এর ব্যাপন হার ${\mathrm{NH}}_3$ থেকে কম এবং ${\mathrm{SO}}_2$ থেকে বেশি।

সুতরাং ${\mathrm{NH}}_3,{\mathrm{SO}}_2$ ও $C_2{H}_6$ এর ব্যাপন হারের তুলনা বা ক্রম নিম্নরূপ : ${\mathrm{NH}}_3>C_2{H}_6>{\mathrm{SO}}_2$.

উদ্দীপকের শেষ বিক্রিয়াটি সম্পূর্ণ করে পাই,

${\mathrm{NH}}_3+\mathrm{HCl}⟶\underset{\left(M\right)}{{\mathrm{NH}}_4\mathrm{Cl}}$ [‘গ’ হতে প্রাপ্ত $Z={\mathrm{NH}}_3$ ]

উপরিউক্ত বিক্রিয়া হতে প্রাপ্ত M যৌগটি হলো ${\mathrm{NH}}_4\mathrm{Cl}$ । সুতরাং ${\mathrm{NH}}_4\mathrm{Cl}$ যৌগের তাপীয় বক্ররেখা খাবার লবণের $\left(\mathrm{NaCl}\right)$ তাপীয় বক্ররেখা হতে ভিন্ন- তা নিম্নে বিশ্লেষণ করা হলো :

${\mathrm{NH}}_4\mathrm{Cl}$ ও খাবার লবণ $\left(\mathrm{NaCl}\right)$-এর তাপীয় বক্ররেখা দুটি নিম্নরূপ :

খাবার লবণ অর্থাৎ $NaCl$ এর ক্ষেত্রে দেখা যায় কঠিন $NaCl$ কে তাপ দিলে প্রথমে তরলে পরিণত হয় এবং তরল $NaCl$ কে তাপ দিলে তা গ্যাসে রূপান্তরিত হয়। অথচ M যৌগ অর্থাৎ কঠিন ${\mathrm{NH}}_4\mathrm{Cl}$ কে তাপ দিলে তরলে রূপান্তরিত না হয়ে সরাসরি বাষ্পে রূপান্তরিত হয়। এ কারণে $M$ যৌগের তাপীয় বক্ররেখা খাবার লবণের তাপীয় বক্ররেখা থেকে ভিন্ন ।