সৃজনশীলঃ ‘‘M’ গ্যাসটি চুনাপাথরের…’ বরিশাল বোর্ড ২০১৭ – পরিবেশ রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

প্রোটিন হলো পলি অ্যামাইড। প্রোটিনের মনোমার একক হলো অ্যামাইনো এসিড। অসংখ্য অ্যামাইনো এসিড (H₂N -CH-  COOH) পরস্পরের সাথে যুক্ত হয়ে প্রোটিন অণু গঠন করে ।

এ কারণে প্রোটিনকে অ্যামাইনো এসিডের পলিমার বলা হয় ।

চুনাপাথরের তাপীয় বিয়োজন—

${\mathrm{CaCO}}_3\left(s\right)\stackrel{\Delta }{\to }\mathrm{CaO}\left(s\right)+{\mathrm{COO}}_2\left(g\right)$

সুতরাং, M গ্যাসটি কার্বন ডাইঅক্সাইড (CO₂)। CO₂ গ্যাসের আণবিক ভর = 44 g

∴ 44 g CO₂ = 1 mol CO₂

$\therefore 5.5g{\mathrm{CO}}_2=\frac{5.5}{44}\mathrm{mol}{\mathrm{CO}}_2=0.125\mathrm{mol}\mathrm{CO}$

গ্যাসের গতিতত্ত্ব থেকে আমরা জানি, 

n mol গ্যাসের অণুসমূহের মোট গতিশক্তি $=\frac{3}{2}\mathrm{nRT}$

$\therefore 0.125\mathrm{mol}$ গ্যাসের অণুসমূহের মোট গতিশক্তি $=\frac{3}{2}\times 0.125\times \mathrm{RT}$

এখানে,

$\begin{array}{cc}& R=8.314J{K}^{-1}{\mathrm{mol}}^{-1}\\ & T={27}^{\circ }C=300K\end{array}$

এখন,

$\begin{array}{cc}& =\frac{3}{2}\times 0.125\times 8.314\times 300\\ & =467.66J\end{array}$

∴ নির্ণেয় গ্যাসের মোট গতিশক্তি 467.66 J।

উদ্দীপকের লেখচিত্র থেকে দেখা যাচ্ছে, L গ্যাসটি আদর্শ গ্যাস;যেখানে $\frac{\mathrm{PV}}{\mathrm{RT}}=Z=1$ এবং Lডটেট রেখাটি P অক্ষের সমান্তরাল ।

আবার M গ্যাসটি বাস্তব গ্যাস; যেখানে, $\frac{\mathrm{PV}}{\mathrm{RT}}=Z<1$ এবং লেখচিত্রটি নিম্নগামী। এ কারণে এটি আদর্শ আচরণ করে না। বাস্তব গ্যাসের আদর্শ আচরণ না করার কারণ সমীকরণসহ বিশ্লেষণ করা হলো- এরপর : 

উদ্দীপকের লেখচিত্র থেকে দেখা যাচ্ছে, X গ্যাসটি আদর্শ গ্যাস; যেখানে $\frac{\mathrm{PV}}{\mathrm{RT}}=Z=1$ এবং X ডটেট রেখাটি P অক্ষের সমান্তরাল।

আবার Y গ্যাসটি বাস্তব গ্যাস; যেখানে, $\frac{\mathrm{PV}}{\mathrm{RT}}=Z<1$ এবং লেখচিত্রটি RT নিম্নগামী। এ কারণে এটি আদর্শ আচরণ করে না। বাস্তব গ্যাসের আদর্শ আচরণ না করার কারণ সমীকরণসহ বিশ্লেষণ করা হলো- Y ও X গ্যাসদ্বয়ের মধ্যে Y বাস্তব গ্যাসটি আদর্শ গ্যাসের অবস্থা সমীকরণ অনুসরণ করে না। অদির্শ গ্যাসের অবস্থা সমীকরণ, PV = nRT; যেখানে P = চাপ, V = আয়তন, n = মোলসংখ্যা, R = মোলার গ্যাস ধ্রুবক এবং T = তাপমাত্রাকে বুঝানো হয়েছে। আদর্শ গ্যাস সকল তাপমাত্রা ও চাপে এই সূত্র মেনে চলে। তবে, স্থির তাপমাত্রায় আদর্শ গ্যাসের অভ্যন্তরীণ শক্তি এর আয়তনের উপর নির্ভরশীল নয়। অর্থাৎ, ${\left({\delta }_u/{\delta }_v\right)}_T=0;u=$ গ্যাসের অভ্যন্তরীণ শক্তি, V = গ্যাসের আয়তন, T = কেলভিন তাপমাত্রা। অপর দিকে যেসব গ্যাস PV = nRT সূত্র মেনে চলে না তারাই হচ্ছে বাস্তব গ্যাস। গতিতত্ত্বের স্বীকার্য অনুযায়ী, গ্যাসের অণুসমূহের আয়তন পাত্রের আয়তনের তুলনায় নগণ্য, কিন্তু প্রকৃতপক্ষে বাস্তব গ্যাসের আয়তন একেবারেই নগণ্য নয়। এ কারণেই উচ্চচাপে বাস্তবগ্যাসের আয়তন আদর্শ গ্যাসের থেকে অনেক বেশি। আবার গতিতত্ত্ব অনুযায়ী, গ্যাস অণুসমূহের মধ্যে কোনো আকর্ষণ বল নেই। চাপ বৃদ্ধিতে এই স্বীকার্যও প্রযোজ্য নয়। কেননা চাপ বৃদ্ধিতে অণুসমূহ খুব কাছাকাছি আসে। তখন আকর্ষণ বল কার্যকর হয়। এজন্য PV = nRT সূত্রটি মেনে চলে না। অর্থাৎ ভ্যানডার সূত্রমতে, 

$(P+\frac{n^{2}a}{{\dot{V}}^2})(V-nb)=nRT\dots ....\left(2\right)[\because a$ ও b ধ্রুবক $]$

এখন (1) ও (2) নং সমীকরণ হতে পাই

সুতরাং, উল্লেখিত সমীকরণ থেকে দেখা যায়, কোনো গ্যাসের আদর্শ অবস্থায় প্রাপ্ত চাপ অপেক্ষা বাস্তব অবস্থায় প্রাপ্ত চাপ কম হয়। • অর্থাৎ, চাপজনিত ত্রুটির কারণে উচ্চ চাপ ও নিম্নতাপমাত্রায় M বাস্তব গ্যাসটি আদর্শ আচরণ থেকে বিচ্যুতি দেখায়।