সৃজনশীলঃ ‘…’ রাজশাহী ক্যাডেট কলেজ ২০২৫ – মৌলের পর্যাবৃত্তিক ধর্ম ও রাসায়নিক বন্ধন, রসায়ন, রসায়ন ১ম পত্র (এইচএসসি)

পানির অটো আয়নিকরণ বিক্রিয়াটি-

$2H_{2}O\rightleftharpoons H_3{O}^{+}+{\mathrm{OH}}^{-}$

ভরক্রিয়ার সূত্র মতে, $K_d=\frac{\left[H_3{O}^{-}\right]\times \left[{\mathrm{OH}}^{-}\right]}{[H_{2}O{]}^2}$

এখানে, $K_d$ হলো পানির অটো আয়নিকরণ ধ্রুবক। দেখা যাচ্ছে, তাপমাত্রা বৃদ্ধিতে $\left[H_3{O}^{+}\right]$ ও $\left[{\mathrm{OH}}^{-}\right]$ আয়নের ঘনমাত্রা বৃদ্ধি পায় বলে পানির অটো আয়নিকরণও তাপমাত্রা বৃদ্ধিতে বৃদ্ধি পায়।

উদ্দীপরে তথ্যমতে, $LR$ ও $L_{2}Q$ যৌগ দুটি যথাক্রমে HF ও $H_{2}O$ | যৌগ দুটির ভৌত অবস্থা তথা স্ফুটনাঙ্ক ভিন্ন। নিচে তা ব্যাখ্যা করা হলো-

$HF$ ও $H_{2}O$ যৌগদ্বয়ের কেন্দ্রীয় মৌল F ও O উভয়টিই তীব্র তড়িৎ ঋণাত্মক মৌল। F এর তড়িৎ ঋণাত্মকতার মান (4.0) অক্সিজেনের (O) তড়িৎ ঋণাত্মকতার মান (3.5) অপেক্ষা বেশি। এ কারণে HF এর স্ফুটনাঙ্কের মান বেশি হওয়ার কথা। কিন্তু বাস্তবে $H_{2}O$ এর স্ফুটনাঙ্ক (100 °C) অপেক্ষা HF এর স্ফুটনাঙ্ক (19.5 °C) অনেক কম। এর কারণ হলো $H_{2}O$ এর ক্ষেত্রে কেন্দ্রীয় মৌল O এর সাথে দুটি H পরমাণু যুক্ত আছে এবং এতে দুটি মুক্তজোড় ইলেকট্রন থাকায় একটি $H_{2}O$ অণুতে চারটি হাইড্রোজেন বন্ধন সম্ভব। অর্থাৎ প্রতিটি $H_{2}O$ অণুতে গড়ে ৩ - ৪ টি করে H-বন্ধন থাকায় পানিকে অধিক তাপ প্রয়োগ করে ঐসব H-বন্ধন ভাঙতে হয়। পক্ষান্তরে HF যৌগে একটি H পরমাণু থাকায় একটি অণুতে মাত্র দুটি হাইড্রোজেন বন্ধন সম্ভব হয়।

এক্ষেত্রে HF অণুসমূহ একক H-বন্ধন দ্বারা আবদ্ধ থাকায় ঐ H-বন্ধন ভাঙতে অল্প তাপশক্তি ব্যয় হয়। অর্থাৎ স্ফুটনাঙ্ক কম হয়।

সুতরাং বলা যায়, $H_{2}O$ অণুতে অধিক সংখ্যক হাইড্রোজেন বন্ধন গঠিত হওয়ায় $H_{2}O$ এর স্ফুটনাঙ্ক HF অপেক্ষা অনেক বেশি।

উদ্দীপকের তথ্যমতে, ${\mathrm{TMQ}}_3,{\mathrm{XMQ}}_3$ ও ${\mathrm{ZMQ}}_3$ যৌগ তিনটি যথাক্রমে ${\mathrm{MgCO}}_3,{\mathrm{CaCO}}_3$ ও ${\mathrm{SrCO}}_3$। এদের মধ্যে $SrC{O}_3$ এর বিয়োজন তাপমাত্রা অধিক এবং $MgC{O}_3$ এর বিয়োজন তাপমাত্রা কম। নিচে যুক্তিসহ তা বর্ণনা করা হলো-

জানা আছে, ধাতব কার্বনেটের ধাতব ক্যাটায়নটির পোলারায়ন ক্ষমতা যত বেশি হবে, নিকটবর্তী অক্সিজেনের ইলেকট্রন মেঘকে তত বেশি পোলারায়িত করবে। ফলে কার্বনেটটির ধাতব অক্সাইড ও $C{O}_2$ হিসেবে বিয়োজিত প্রবণতা তত বেড়ে যাবে।

বিয়োজন প্রক্রিয়াটি :

এখানে, $M^{2+}={\mathrm{Mg}}^{2+},{\mathrm{Ca}}^{2+},{\mathrm{Sr}}^{2+}$

${\mathrm{Mg}}^{2+},{\mathrm{Ca}}^{2+}$ ও ${\mathrm{Sr}}^{2+}$ আয়ন তিনটির আকারের ক্রম:

${\mathrm{Mg}}^{2+}<{\mathrm{Ca}}^{2+}<{\mathrm{Sr}}^{2+}$

এজন্য আয়ন তিনটির পোলারায়নের ক্রম :

${\mathrm{Mg}}^{2+}>{\mathrm{Ca}}^{2+}>{\mathrm{Sr}}^{2+}$

আবার, পোলারায়ন যত বেশি হয় বিয়োজন তাপমাত্রা তত কম হয়। পক্ষান্তরে পোলারায়ন যত কম হবে বিয়োজন তাপ তত অধিক হবে।

কাজেই $MgC{O}_3$ এর পোলারায়ন বেশি হওয়ায় বিয়োজন তাপ কম এবং $SrC{O}_3$ এর পোলারায়ন কম হওয়ায় বিয়োজন তাপ অধিক।