নবণগুলির জলীয় দ্রবণে কীভাবে হাইড্রোলাইসিস হয় তা বোঝার জন্য, আমরা প্রথমে এই প্রক্রিয়াটির একটি সংজ্ঞা দিই৷
হাইড্রোলাইসিসের সংজ্ঞা এবং বৈশিষ্ট্য
এই প্রক্রিয়ায় লবণ আয়নগুলির সাথে জলের আয়নের রাসায়নিক ক্রিয়া জড়িত, ফলস্বরূপ, একটি দুর্বল ভিত্তি (বা অ্যাসিড) তৈরি হয় এবং মাধ্যমের প্রতিক্রিয়া পরিবর্তন হয়। যে কোন লবণ একটি বেস এবং একটি অ্যাসিড একটি রাসায়নিক বিক্রিয়া পণ্য হিসাবে প্রতিনিধিত্ব করা যেতে পারে. তাদের শক্তির উপর নির্ভর করে, প্রক্রিয়াটির জন্য বেশ কয়েকটি বিকল্প রয়েছে৷
হাইড্রোলাইসিসের প্রকার
রসায়নে, লবণ এবং জলের ক্যাশনের মধ্যে তিন ধরনের বিক্রিয়াকে বিবেচনা করা হয়। প্রতিটি প্রক্রিয়া মাধ্যমের pH-এর পরিবর্তনের সাথে সঞ্চালিত হয়, তাই pH মান নির্ধারণ করতে বিভিন্ন ধরনের সূচক ব্যবহার করা হবে বলে আশা করা হচ্ছে। উদাহরণস্বরূপ, বেগুনি লিটমাস একটি অম্লীয় প্রতিক্রিয়ার জন্য ব্যবহৃত হয়, ফেনোলফথালিন একটি ক্ষারীয় প্রতিক্রিয়ার জন্য উপযুক্ত। আসুন আমরা প্রতিটি হাইড্রোলাইসিস ভেরিয়েন্টের বৈশিষ্ট্যগুলি আরও বিশদে বিশ্লেষণ করি। দ্রাব্যতা সারণী থেকে শক্তিশালী এবং দুর্বল ঘাঁটি নির্ণয় করা যেতে পারে এবং এসিডের শক্তি টেবিল থেকে নির্ণয় করা যেতে পারে।
কেশন হাইড্রোলাইসিস
এই ধরনের লবণের উদাহরণ হিসেবে ফেরিক ক্লোরাইড (2) বিবেচনা করুন।আয়রন(2) হাইড্রক্সাইড একটি দুর্বল ভিত্তি, যখন হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড একটি শক্তিশালী ভিত্তি। জলের সাথে মিথস্ক্রিয়া (হাইড্রোলাইসিস) প্রক্রিয়াতে, একটি মৌলিক লবণ (আয়রন হাইড্রোক্সোক্লোরাইড 2) তৈরি হয় এবং হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডও গঠিত হয়। দ্রবণে একটি অম্লীয় পরিবেশ উপস্থিত হয়, এটি নীল লিটমাস (7 এর কম pH) ব্যবহার করে নির্ধারণ করা যেতে পারে। এই ক্ষেত্রে, হাইড্রোলাইসিস নিজেই ক্যাটেশনের মাধ্যমে এগিয়ে যায়, যেহেতু একটি দুর্বল ভিত্তি ব্যবহার করা হয়।
আসুন বর্ণিত ক্ষেত্রে হাইড্রোলাইসিসের আরও একটি উদাহরণ দেওয়া যাক। ম্যাগনেসিয়াম ক্লোরাইড লবণ বিবেচনা করুন। ম্যাগনেসিয়াম হাইড্রক্সাইড একটি দুর্বল ভিত্তি, যখন হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড একটি শক্তিশালী ভিত্তি। জলের অণুর সাথে মিথস্ক্রিয়া প্রক্রিয়ায়, ম্যাগনেসিয়াম ক্লোরাইড একটি মৌলিক লবণে (হাইড্রোক্সক্লোরাইড) পরিণত হয়। ম্যাগনেসিয়াম হাইড্রোক্সাইড, যার সাধারণ সূত্র হল M(OH)2, জলে অল্প দ্রবণীয়, কিন্তু শক্তিশালী হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড দ্রবণটিকে একটি অম্লীয় পরিবেশ দেয়৷
অ্যানিয়ন হাইড্রোলাইসিস
পরবর্তী হাইড্রোলাইসিস বিকল্পটি লবণের জন্য সাধারণ, যা একটি শক্তিশালী ভিত্তি (ক্ষার) এবং একটি দুর্বল অ্যাসিড দ্বারা গঠিত। এই ক্ষেত্রে একটি উদাহরণ হিসাবে, সোডিয়াম কার্বনেট বিবেচনা করুন৷
এই লবণে একটি শক্তিশালী সোডিয়াম বেস এবং একটি দুর্বল কার্বনিক অ্যাসিড রয়েছে। জলের অণুর সাথে মিথস্ক্রিয়া একটি অ্যাসিডিক লবণের গঠনের সাথে এগিয়ে যায় - সোডিয়াম বাইকার্বোনেট, অর্থাৎ অ্যানিয়নের হাইড্রোলাইসিস ঘটে। এছাড়াও, দ্রবণে সোডিয়াম হাইড্রক্সাইড তৈরি হয়, যা দ্রবণকে ক্ষারীয় করে তোলে।
এই ক্ষেত্রে আরেকটি উদাহরণ দেওয়া যাক। পটাসিয়াম সালফাইট একটি লবণ যা একটি শক্তিশালী বেস দ্বারা গঠিত হয় - কস্টিক পটাসিয়াম, সেইসাথে একটি দুর্বলসালফিউরিক এসিড. জলের সাথে মিথস্ক্রিয়া প্রক্রিয়ায় (হাইড্রোলাইসিস চলাকালীন), পটাসিয়াম হাইড্রোসালফাইট (অ্যাসিড লবণ) এবং পটাসিয়াম হাইড্রোক্সাইড (ক্ষার) তৈরি হয়। দ্রবণের পরিবেশ ক্ষারীয় হবে, আপনি ফেনোলফথালিন দিয়ে নিশ্চিত করতে পারেন।
মোট হাইড্রোলাইসিস
একটি দুর্বল অ্যাসিড এবং একটি দুর্বল ভিত্তির লবণ সম্পূর্ণ হাইড্রোলাইসিসের মধ্য দিয়ে যায়। এর বিশেষত্ব কী এবং এই রাসায়নিক বিক্রিয়ার ফলে কী কী পণ্য তৈরি হবে তা জানার চেষ্টা করা যাক।
আসুন উদাহরণ হিসেবে অ্যালুমিনিয়াম সালফাইড ব্যবহার করে দুর্বল বেস এবং দুর্বল অ্যাসিডের হাইড্রোলাইসিস বিশ্লেষণ করা যাক। এই লবণ অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রোক্সাইড দ্বারা গঠিত হয়, যা একটি দুর্বল বেস, সেইসাথে একটি দুর্বল হাইড্রোসালফিউরিক অ্যাসিড। জলের সাথে মিথস্ক্রিয়া করার সময়, সম্পূর্ণ হাইড্রোলাইসিস পরিলক্ষিত হয়, যার ফলস্বরূপ বায়বীয় হাইড্রোজেন সালফাইড তৈরি হয়, পাশাপাশি অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রোক্সাইড একটি অবক্ষেপের আকারে। এই ধরনের মিথস্ক্রিয়া ক্যাটেশন এবং অ্যানিয়নে উভয়ই ঘটে, তাই এই হাইড্রোলাইসিস বিকল্পটিকে সম্পূর্ণ বলে মনে করা হয়।
এছাড়াও, ম্যাগনেসিয়াম সালফাইডকে জলের সাথে এই ধরণের লবণের মিথস্ক্রিয়ার উদাহরণ হিসাবে উল্লেখ করা যেতে পারে। এই লবণে রয়েছে ম্যাগনেসিয়াম হাইড্রোক্সাইড, এর সূত্র হল Mg (OH) 2। এটি একটি দুর্বল ভিত্তি, জলে অদ্রবণীয়। এছাড়াও, ম্যাগনেসিয়াম সালফাইডের ভিতরে হাইড্রোসালফাইড অ্যাসিড রয়েছে, যা দুর্বল। জলের সাথে মিথস্ক্রিয়া করার সময়, সম্পূর্ণ হাইড্রোলাইসিস ঘটে (ক্যাটেশন এবং অ্যানিয়ন অনুসারে), যার ফলস্বরূপ ম্যাগনেসিয়াম হাইড্রোক্সাইড একটি অবক্ষেপের আকারে তৈরি হয় এবং হাইড্রোজেন সালফাইডও একটি গ্যাসের আকারে নির্গত হয়।
যদি আমরা লবণের হাইড্রোলাইসিস বিবেচনা করি, যা একটি শক্তিশালী অ্যাসিড এবং একটি শক্তিশালী দ্বারা গঠিত হয়ভিত্তি, এটা লিক না যে লক্ষ করা উচিত. লবণের দ্রবণের মাধ্যম যেমন সোডিয়াম ক্লোরাইড, পটাসিয়াম নাইট্রেট নিরপেক্ষ থাকে।
উপসংহার
দৃঢ় এবং দুর্বল ঘাঁটি, অ্যাসিড যা লবণ তৈরি করে, হাইড্রোলাইসিসের ফলাফলকে প্রভাবিত করে, ফলে দ্রবণে মাধ্যমের প্রতিক্রিয়া। অনুরূপ প্রক্রিয়া প্রকৃতিতে বিস্তৃত।
পৃথিবীর ভূত্বকের রাসায়নিক রূপান্তরের ক্ষেত্রে হাইড্রোলাইসিস বিশেষ গুরুত্ব বহন করে। এটিতে ধাতব সালফাইড রয়েছে, যা অল্প পরিমাণে জলে দ্রবণীয়। যখন তারা হাইড্রোলাইজ করে, হাইড্রোজেন সালফাইড তৈরি হয়, এটি পৃথিবীর পৃষ্ঠে আগ্নেয়গিরির কার্যকলাপের প্রক্রিয়ায় মুক্তি পায়৷
সিলিকেট শিলা হাইড্রোক্সাইডে রূপান্তরিত হওয়ার ফলে শিলাগুলি ধীরে ধীরে ধ্বংস হয়ে যায়। উদাহরণস্বরূপ, ম্যালাকাইটের মতো একটি খনিজ তামা কার্বনেটের হাইড্রোলাইসিসের একটি পণ্য।
হাইড্রোলাইসিসের নিবিড় প্রক্রিয়া মহাসাগরেও ঘটে। ম্যাগনেসিয়াম এবং ক্যালসিয়াম বাইকার্বোনেট, যা জল দ্বারা সঞ্চালিত হয়, একটি সামান্য ক্ষারীয় পরিবেশ আছে। এই ধরনের পরিস্থিতিতে, সামুদ্রিক উদ্ভিদে সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়া ভালভাবে এগিয়ে যায়, সামুদ্রিক জীব আরও নিবিড়ভাবে বিকাশ লাভ করে।
তেলে আছে পানির অমেধ্য এবং ক্যালসিয়াম ও ম্যাগনেসিয়ামের লবণ। তেল গরম করার প্রক্রিয়ায়, তারা জলীয় বাষ্পের সাথে যোগাযোগ করে। হাইড্রোলাইসিসের সময়, হাইড্রোজেন ক্লোরাইড তৈরি হয়, যার ধাতুর সাথে মিথস্ক্রিয়া যন্ত্রপাতি ধ্বংসের কারণ হয়।
