সৃজনশীলঃ ‘X→HFY→H2 SZ→CO2…’ সিলেট বোর্ড ২০২৫ – মৌলের পর্যাবৃত্তিক ধর্ম ও রাসায়নিক বন্ধন, রসায়ন, রসায়ন ১ম পত্র (এইচএসসি)

কোনো উভমুখী বিক্রিয়ার সম্মুখ বিক্রিয়ার হার ও পশ্চাৎমুখী বিক্রিয়ার হার সমান হলেই বিক্রিয়াটি সাম্যারস্থায় উপনীত হয়। আপাত দৃষ্টিতে সাম্যাবস্থায় বিক্রিয়াটিকে স্থির মনে হলেও প্রকৃতপক্ষে বিক্রিয়াটি গতিশীল। এ অবস্থায় একক সময়ে যে পরিমাণ বিক্রিয়ক উৎপাদে পরিণত হয় ঐ একই সময় উৎপাদেরও একই পরিমাণ বিক্রিয়কে পরিবর্তিত হয়। অর্থাৎ এ অবস্থায় প্রতি সেকেন্ডে যতগুলো বিক্রিয়ক অণু বিক্রিয়া করে উৎপাদ তৈরি করে ঐ সময়ে উৎপাদ বিক্রিয়া করে ঠিক ততগুলো বিক্রিয়ক অণু উৎপন্ন করে। তাই সাম্যাবস্থা একটি গতিশীল অবস্থা স্থির অবস্থা নয়।

উদ্দীপকের Z যৌগটি ${\mathrm{CO}}_2$ । নিচে ${\mathrm{CO}}_2$ যৌগের মৌল দুটির সংকরণ ব্যাখ্যা করা হলো-

${\mathrm{CO}}_2$ এর অণুতে কার্বনের যোজনী 4। এক্ষেত্রে কার্বন $\left(C\right)$ দুইটি সিগমা ( $\sigma$ ) এবং দুইটি পাই ( $\pi$ ) বন্ধন গঠন করে। পাই বন্ধন গঠনের জন্য কার্বনের বহিঃস্থ স্তরের দুইটি অরবিটাল ( $2p_y$ এবং $2p_z$ ) অসংকরিত থাকবে আর দুইটি অরবিটাল $(2s$ এবং $2p_x)$$sp$ সংকরণ প্রক্রিয়ায় অংশ নেবে। 

দেখা যাচ্ছে, ${\mathrm{CO}}_2$ যৌগের গঠনের 2টি ৩ বন্ধন ও 2টি $\pi$ বন্ধন বিদ্যমান। এতে কার্যকরী $\sigma$ বন্ধনের সংখ্যা 2 হওয়ায় যৌগটির কেন্দ্রীয় কার্বন পরমাণুতে sp সংকরণ বিদ্যমান । ${\mathrm{CO}}_2$ অণুর আকৃতি সরলরৈখিক এবং বন্ধন কোণ ${180}^{\circ }$ হয়।
অপরদিকে, ${\mathrm{CO}}_2$ অণুর প্রতিটি অক্সিজেন পরমাণুতে 2 টি মুক্তজোড় ইলেকট্রন আছে এবং 1 টি $\sigma$ ও 1 টি $\pi$ বন্ধন বিদ্যমান। তাই অক্সিজেনের সংকরণ,

$H=$ সময়োজী $\sigma$ বন্ধনের সংখ্যা + মুক্তজোড় $e^{-}$সংখ্যা 

$=1+2=3\left({\mathrm{sp}}^2\right)$ 

দেখা যাচ্ছে, ${\mathrm{CO}}_2$ যৌগের C পরমাণুতে sp সংকরণ ও O পরমাণুতে ${\mathrm{sp}}^2$ সংকরণ বিদ্যমান । 

উদ্দীপকের তথ্যমতে, X ও Y যৌগ দুটি HF ও $H_{2}S$ । নিচে যৌগ দুটির পানিতে দ্রবণীয়তার ভিন্নতার কারণ বিশ্লেষণ করা হলোHF ও $H_{2}S$ উভয় যৌগই পানিতে দ্রবণীয় হলেও এদের দ্রবণীয়তার ভিন্নতা রয়েছে। HF সহজেই পানিতে দ্রবণীয় হলেও $H_{2}S$ আংশিকভাবে পানিতে দ্রবণীয়। এ ভিন্নতার কারণ-

১. H-বন্ধন : HF যৌগে H-বন্ধন উপস্থিত থাকায় এটি সহজেই পানিতে দ্রবীভূত হতে পারে।

কিন্তু $H_{2}S$ অণুটি H -বন্ধন তৈরিতে সক্ষম নয় ।
২. পোলারিটি : HF একটি শক্তিশালী পোলার অণু। কারণ F ও H এর তড়িৎ ঋণাত্মকতার পার্থক্য [4.0 (F) -2.1 (H) = 1.9] অনেক বেশি। এজন্য পোলার পানির অণুতে HF খুব সহজেই দ্রবীভূত হতে পারে। কিন্তু $H_{2}S$ খুবই দুর্বল পোলার (প্রায় অপোলার) অণু। এজন্য পানির অণুতে খুবই দুর্বলভাবে দ্রবীভূত হয়। 

৩. এসিড-ক্ষার বৈশিষ্ট্য : HF পানিতে দ্রবীভূত হয়ে HF এসিড তৈরি করে যা $H^{+}$ও $F^{-}$আয়ন হিসেবে থাকে।$F^{-}$ ও$H^{+}$ আয়নগুলো পানির সাথে H বন্ধন তৈরি করে দ্রবণটিকে স্থিতিশীল রাখে। অপরদিকে, $H_{2}S$ পানিতে $H^{+}$ ও $H_{2}S$আয়ন তৈরি করে কিন্তু এই আয়নগুলোর দ্রবণীয়তা HF থেকে কম।

সুতরাং, উপরোক্ত কারণে HF ও $H_{2}S$ যৌগ দুটির পানিতে দ্রবণীয়তা ভিন্ন হয়।