সৃজনশীলঃ ‘CH≡CH(g)+2H2( g)⟶CH3−CH3( g)এখানে…’ কুমিল্লা বোর্ড ২০২৪ – রাসায়নিক বিক্রিয়া, রসায়ন (এসএসসি)

ধাতব স্ফটিকে ধাতব পরমাণু কর্তৃক ত্যাগকৃত ইলেকট্রনসমূহ পারমাণবিক শাঁসের মধ্যবর্তী স্থানে মুক্তভাবে ঘুরাফেরা করে। এ ধরনের ইলেকট্রনসমূহকে সঞ্চারণশীল ইলেকট্রন বলে।

দেওয়া আছে, $C-H=414\mathrm{kJ}/$ mole

$C\equiv C=812\mathrm{kJ}/\mathrm{mole}$

$H-H=436\mathrm{kJ}/\mathrm{mole}$

$C-C=344\mathrm{kJ}/\mathrm{mole}$

$\therefore \Delta H=?$

উদ্দীপকের বিক্রিয়াটি নিম্নরূপ :

$\mathrm{CH}\equiv \mathrm{CH}+2H_2⟶{\mathrm{CH}}_3-{\mathrm{CH}}_3$

এ বিক্রিয়াটিকে গাঠনিকভাবে নিম্নরূপে লেখা যায়,

উপরিউক্ত বিক্রিয়াটিতে 1 মোল $C\equiv C$ ও 2 মোল $H-H$ বন্ধন ভাঙে এবং 4 মোল $C-H$ ও 1 মোল $C-C$ বন্ধন তৈরি হয় ।

এখন, বন্ধন ভাঙতে প্রয়োজনীয় বন্ধন শক্তি

$=(C\equiv C)+2(H-H)$

$=(812+2\times 436)\mathrm{kJ}/\mathrm{mole}$

$=(812+872)\mathrm{kJ}/\mathrm{mole}$

$=1684\mathrm{kJ}/\mathrm{mole}$

আবার, বন্ধন গঠনে নির্গত শক্তি

$=4(C-H)+(C-C)$

$=\left\{\right(4\times 414)+344\}\mathrm{kJ}/\mathrm{mole}$

$=(1656+344)\mathrm{kJ}/\mathrm{mole}$

$=2000\mathrm{kJ}/\mathrm{mole}$

আমরা জানি,

$\Delta H=$ বন্ধন ভাঙতে প্রয়োজনীয় শক্তি $-$ বন্ধন গঠনে নির্গত শক্তি 

বা, $\Delta H=(1684-2000)\mathrm{kJ}/$ mole

$\therefore \Delta H=-316\mathrm{kJ}/\mathrm{mole}$

অতএব, উপরিউক্ত বিক্রিয়ার $\Delta H$ এর মান $=316\mathrm{kJ}/\mathrm{mole}$

উদ্দীপকের বিক্রিয়াটি নিম্নরূপ-

$\mathrm{HC}\equiv \mathrm{CH}+2H_2⟶H_{3}C-{\mathrm{CH}}_3$

উপরিউক্ত বিক্রিয়াটিতে লা-শাতেলিয়ার নীতি প্রয়োগ করে সাম্যাবস্থায় চাপ ও ঘনমাত্রার প্রভাব আলোচনা করা হলো-

সাম্যাবস্থার উপর চাপের প্রভাব: যে সকল বিক্রিয়ায় বিক্রিয়ক ও উৎপাদের মধ্যে যেকোনো একটি গ্যাসীয় বা সবই গ্যাসীয় অবস্থায় থাকে সেসব বিক্রিয়ায় সাম্যাবস্থার উপর চাপের প্রভাব থাকে। সাম্যাবস্থায় বিক্রিয়কের মোট মোল সংখ্যা এবং উৎপাদের মোট মোল সংখ্যার পরিবর্তন হলে সাম্যাবস্থার উপর চাপের প্রভাব থাকবে।

লা-শাতেলিয়ার নীতি অনুসারে সাম্যাবস্থায় চাপ প্রয়োগ করা হলে চাপ বৃদ্ধিজনিত ফলাফল প্রশমিত হতে হবে। একই আয়তনে গ্যাসের মোল সংখ্যা বেশি হলে চাপ বেশি হয় এবং মোল সংখ্যা কম হলে চাপ কম হয়। উপরের উভমুখী বিক্রিয়ায় বাম দিকে গ্যাসীয় উৎপাদে মোল সংখ্যা বেশি (1 + 3 = 4) এবং ডান দিকে কম (2)। কাজেই চাপ বৃদ্ধিজনিত ফলাফল প্রশমিত করার জন্য বিক্রিয়াটির গ্যাসীয় উপাদান বেশি মোল থেকে কম মোলের দিকে যেতে হবে। অর্থাৎ বিক্রিয়ার সম্মুখমুখী অংশটি বৃদ্ধি পেয়ে $N_2$ ও $H_2$ বিক্রিয়া করে $N{H}_3$ উৎপন্ন করবে।

সাম্যাবস্থার উপর ঘনমাত্রার প্রভাব: সকল বিক্রিয়ার সাম্যাবস্থার উপর বিক্রিয়কের ঘনমাত্রার প্রভাব রয়েছে। বিক্রিয়ার সাম্যাবস্থায় যে কোনো একটি বিক্রিয়কের ঘনমাত্রা বাড়ালে লা-শাতেলিয়ার নীতি অনুসারে বিক্রিয়কের ঘনমাত্রা কমিয়ে পরিবর্তনের ফলাফলকে প্রশমিত করার জন্য উৎপাদের পরিমাণ বৃদ্ধি হতে হবে। আমরা বলতে পারি, এখানে বিক্রিয়ার সাম্যাবস্থা ডান দিকে অগ্রসর হয়। একইভাবে বিক্রিয়ার সাম্যাবস্থায় যেকোনো একটি উৎপাদের ঘনমাত্রা বাড়ানো হলে উৎপাদের পরিমাণ কমানোর জন্য বিক্রিয়াটি বিপরীত দিকে ঘটতে থাকে এবং বিক্রিয়কের ঘনমাত্রা বৃদ্ধি হতে থাকে। অন্যভাবে বলতে পারি, সাম্যাবস্থা বাম দিকে অগ্রসর হয়।