পদার্থবিজ্ঞানের একটি সাধারণ কাজ হল নির্দিষ্ট বাহ্যিক অবস্থার অধীনে বিভিন্ন পদার্থের আয়তন গণনা করা। এই পদার্থগুলির মধ্যে একটি হল পারদ - অনন্য শারীরিক বৈশিষ্ট্য সহ একটি ধাতু। এই নিবন্ধে, আমরা পদার্থবিজ্ঞানে নিম্নলিখিত কাজটি সমাধান করার উপায়গুলি বিবেচনা করব: পারদের 100 টি মোল কত আয়তন দখল করে?
পারদ কি?
এটি পর্যায় সারণির ৮০তম সংখ্যার নিচে একটি রাসায়নিক উপাদান। বাম দিকে এর প্রতিবেশী সোনা। বুধ Hg (হাইড্রারগাইরাম) চিহ্ন দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। ল্যাটিন নামটি "তরল রূপালী" হিসাবে অনুবাদ করা যেতে পারে। প্রকৃতপক্ষে, ঘরের তাপমাত্রায়, উপাদানটি একটি তরল হিসাবে বিদ্যমান, যার একটি রূপালী রঙ রয়েছে।
প্রশ্নে থাকা উপাদানটি একমাত্র তরল ধাতু। এই সত্যটি তার পরমাণুর অনন্য বৈদ্যুতিন কাঠামোর কারণে। সম্পূর্ণরূপে ভরা ইলেক্ট্রন শেলগুলির কারণে এটি অত্যন্ত স্থিতিশীল। এই বিষয়ে, পারদ নিষ্ক্রিয় গ্যাসের অনুরূপ। পরমাণুর স্থায়িত্বএটি থেকে একটি ইলেকট্রন বিচ্ছিন্ন করার অসুবিধার দিকে পরিচালিত করে। পরেরটির অর্থ হল Hg পরমাণুর মধ্যে কোন ধাতব বন্ধন নেই, তারা একে অপরের সাথে যোগাযোগ করে শুধুমাত্র দুর্বল ভ্যান ডার ওয়ালস বাহিনীর কারণে।
বুধ ইতিমধ্যে -৩৯ oC তে গলে গেছে। ফলে তরল খুব ভারী হয়। এর ঘনত্ব হল 13,546 kg/m3, যা পাতিত জলের 13.5 গুণ। এই ঘনত্বের মানটি উপাদানটির পারমাণবিক ভরের বড় মানের কারণে, যা হল 200.59 a.m.u.
আরও নিবন্ধে, আমরা পারদের 100 মোল দ্বারা কত আয়তন দখল করে সেই প্রশ্নের উত্তর দেব। এই সমস্যা দুটি ভিন্ন উপায়ে সমাধান করা যেতে পারে।
প্রথম উপায়ে সমস্যার সমাধান
প্রশ্নের উত্তর দিতে: "পারদের 100 মোলের আয়তন কত?", একজনের প্রাসঙ্গিক পরীক্ষামূলক ডেটা উল্লেখ করা উচিত। এটা মোলার ভলিউম সম্পর্কে. এই ধরনের তথ্য রেফারেন্স সাহিত্যে পাওয়া যাবে. সুতরাং, একটি টেবিলে আমরা দেখতে পাচ্ছি যে 293 K (20 oC) প্রশ্নে থাকা তরল ধাতুর মোলার আয়তন হল 14.81 সেমি3 /mol অন্য কথায়, 1 মোল Hg পরমাণুর আয়তন 14.81 সেমি3। সমস্যার প্রশ্নের উত্তর দিতে, এই সংখ্যাটিকে 100 দ্বারা গুণ করাই যথেষ্ট।
এইভাবে, আমরা উত্তর পাই: পারদের 100 মোলের আয়তন 1481 সেমি3, যা কার্যত 1.5 লিটারের সাথে মিলে যায়।
মনে রাখবেন যে আমরা মোলার ভলিউম মান 20 oC এর জন্য ব্যবহার করেছি। যাইহোক, প্রাপ্ত উত্তর খুব বেশি পরিবর্তিত হবে না যদি পারদ অন্য কোন অধীনে বিবেচনা করা হয়তাপমাত্রা কারণ এর তাপ সম্প্রসারণের সহগ খুবই ছোট।
দ্বিতীয় সমাধান
আগেরটির চেয়ে ভিন্ন পদ্ধতি ব্যবহার করে পারদের 100 মোল কত আয়তন গ্রহণ করে সেই প্রশ্নের উত্তর দিন। এটি করার জন্য, প্রশ্নে থাকা ধাতুর জন্য আমাদের ঘনত্ব এবং মোলার ভর ডেটা ব্যবহার করতে হবে।
সমস্যার সমাধানের প্রাথমিক সূত্রটি হবে নিম্নোক্ত অভিব্যক্তি:
ρ=m/V.
আমি V এর মান কোথায় প্রকাশ করতে পারি:
V=m/ρ.
একটি পদার্থের ভর n=100 mol নিম্নরূপ সংজ্ঞায়িত করা হয়:
m=nM.
যেখানে M হল পারদের এক মোলের ভর। তারপর ভলিউম নির্ধারণের জন্য কার্যকরী সূত্রটি নিম্নরূপ লেখা হবে:
V=nM/ρ.
মোলার ভরের মান আমরা ইতিমধ্যে উপরে দিয়েছি, সংখ্যাগতভাবে এটি পারমাণবিক ভরের সমান, শুধুমাত্র mol প্রতি গ্রাম (M=200, 59 g/mol) দ্বারা প্রকাশ করা হয়। পারদের ঘনত্ব হল 13,546 kg/m3 বা 13.546 g/cm3। আমরা এই মানগুলিকে সূত্রে প্রতিস্থাপন করি, আমরা পাই:
V=nM/ρ=100200, 59/13, 546=1481 সেমি3.
যেমন আপনি দেখতে পাচ্ছেন, আমরা সমস্যাটি সমাধানের আগের পদ্ধতির মতো ঠিক একই ফলাফল পেয়েছি।
