প্রতিটি মানুষ জানে যে আমাদের চারপাশের দেহগুলি পরমাণু এবং অণু দ্বারা গঠিত। তাদের বিভিন্ন আকার এবং কাঠামো রয়েছে। রসায়ন এবং পদার্থবিদ্যার সমস্যাগুলি সমাধান করার সময়, প্রায়ই একটি অণুর ভর খুঁজে বের করা প্রয়োজন। এই নিবন্ধে এই সমস্যা সমাধানের জন্য কয়েকটি তাত্ত্বিক পদ্ধতি বিবেচনা করুন৷
সাধারণ তথ্য
একটি অণুর ভর কীভাবে খুঁজে বের করা যায় তা বিবেচনা করার আগে, আপনার ধারণাটি নিজেই পরিচিত হওয়া উচিত। এখানে কিছু উদাহরণ আছে।
একটি অণুকে সাধারণত পরমাণুর একটি সেট বলা হয় যা একে অপরের সাথে এক বা অন্য ধরণের রাসায়নিক বন্ধনের দ্বারা একত্রিত হয়। এছাড়াও, বিভিন্ন ভৌত এবং রাসায়নিক প্রক্রিয়াগুলিতে তাদের সম্পূর্ণরূপে বিবেচনা করা উচিত এবং করা যেতে পারে। এই বন্ধনগুলি আয়নিক, সমযোজী, ধাতব বা ভ্যান ডের ওয়ালস হতে পারে৷
সুপরিচিত জলের অণুর রাসায়নিক সূত্র H2O আছে। এতে অক্সিজেন পরমাণু দুটি হাইড্রোজেন পরমাণুর সাথে পোলার সমযোজী বন্ধনের মাধ্যমে সংযুক্ত থাকে। এই কাঠামো তরল জল, বরফ এবং বাষ্পের অনেকগুলি ভৌত এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করে৷
প্রাকৃতিক গ্যাস মিথেন একটি আণবিক পদার্থের আরেকটি উজ্জ্বল প্রতিনিধি। এর কণা তৈরি হয়একটি কার্বন পরমাণু এবং চারটি হাইড্রোজেন পরমাণু (CH4)। মহাকাশে, অণুগুলির কেন্দ্রে কার্বন সহ একটি টেট্রাহেড্রনের আকৃতি রয়েছে৷
বায়ু হল গ্যাসের একটি জটিল মিশ্রণ, যা প্রধানত অক্সিজেন অণু O2 এবং নাইট্রোজেন N2 নিয়ে গঠিত। উভয় প্রকার শক্তিশালী ডবল এবং ট্রিপল সমযোজী নন-পোলার বন্ড দ্বারা সংযুক্ত, যা তাদের অত্যন্ত রাসায়নিকভাবে নিষ্ক্রিয় করে তোলে।
মোলার ভর দিয়ে একটি অণুর ভর নির্ণয় করা
রাসায়নিক উপাদানগুলির পর্যায় সারণীতে প্রচুর পরিমাণে তথ্য রয়েছে, যার মধ্যে পারমাণবিক ভর একক (আমু) রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, একটি হাইড্রোজেন পরমাণুর একটি amu 1 এবং একটি অক্সিজেন পরমাণু 16। এই সংখ্যাগুলির প্রতিটি গ্রামে ভর নির্দেশ করে যা সংশ্লিষ্ট উপাদানটির 1 মোল পরমাণু সমন্বিত একটি সিস্টেমে থাকবে। মনে রাখবেন যে 1 মোল পদার্থের পরিমাণ পরিমাপের একক হল সিস্টেমের কণার সংখ্যা, অ্যাভোগাড্রো সংখ্যা NA এর সাথে মিলে যায়, এটি 6.0210 এর সমান 23।
একটি অণু বিবেচনা করার সময়, তারা আমু নয়, আণবিক ওজনের ধারণা ব্যবহার করে। পরেরটি হল a.m.u এর একটি সরল যোগফল। পরমাণুর জন্য যা অণু তৈরি করে। উদাহরণস্বরূপ, H2O এর জন্য মোলার ভর হবে 18 g/mol, এবং O2 32 g/mol। একটি সাধারণ ধারণা থাকলে, আপনি গণনায় এগিয়ে যেতে পারেন।
মোলার ভর M একটি অণু m1 গণনা করতে ব্যবহার করা সহজ। এটি করতে, একটি সহজ সূত্র ব্যবহার করুন:
m1=M/NA.
কিছু কাজেসিস্টেম m এর ভর এবং এতে পদার্থের পরিমাণ n দেওয়া যেতে পারে। এই ক্ষেত্রে, একটি অণুর ভর নিম্নরূপ গণনা করা হয়:
m1=m/(nNA).
আদর্শ গ্যাস
এই ধারণাটিকে এমন একটি গ্যাস বলা হয়, যার অণুগুলি এলোমেলোভাবে উচ্চ গতিতে বিভিন্ন দিকে চলে যায়, একে অপরের সাথে যোগাযোগ করে না। তাদের মধ্যে দূরত্ব তাদের নিজস্ব মাপ ছাড়িয়ে গেছে। এই ধরনের একটি মডেলের জন্য, নিম্নলিখিত অভিব্যক্তিটি সত্য:
PV=nRT.
এটিকে বলা হয় মেন্ডেলিভ-ক্লেপিরন আইন। আপনি দেখতে পাচ্ছেন, সমীকরণটি চাপ P, ভলিউম V, পরম তাপমাত্রা T এবং পদার্থ n এর পরিমাণের সাথে সম্পর্কিত। সূত্রে, R হল গ্যাসের ধ্রুবক, সংখ্যাগতভাবে 8.314 এর সমান। লিখিত আইনটিকে সর্বজনীন বলা হয় কারণ এটি সিস্টেমের রাসায়নিক গঠনের উপর নির্ভর করে না।
যদি তিনটি থার্মোডাইনামিক প্যারামিটার জানা যায় - T, P, V এবং সিস্টেমের মান m, তাহলে একটি আদর্শ গ্যাস অণুর ভর m1 নির্ণয় করা কঠিন নয়। নিম্নলিখিত সূত্র দ্বারা:
m1=mRT/(NAPV)।
এই রাশিটি গ্যাসের ঘনত্ব ρ এবং বোল্টজম্যান ধ্রুবক kB:
এর ক্ষেত্রেও লেখা যেতে পারে
m1=ρkBT/P.
উদাহরণ সমস্যা
এটা জানা যায় যে কিছু গ্যাসের ঘনত্ব 1.225 kg/m3বায়ুমণ্ডলীয় চাপ 101325 Pa এবং তাপমাত্রা 15 oC. একটি অণুর ভর কত? আপনি কোন গ্যাসের কথা বলছেন?
কারণ আমাদের চাপ, ঘনত্ব এবং তাপমাত্রা দেওয়া হয়সিস্টেম, তাহলে আপনি একটি অণুর ভর নির্ধারণ করতে পূর্ববর্তী অনুচ্ছেদে প্রাপ্ত সূত্রটি ব্যবহার করতে পারেন। আমাদের আছে:
m1=ρkBT/P;
m1 =1, 2251, 3810-23288, 15/101325=4, 807 10-26 কেজি।
সমস্যাটির দ্বিতীয় প্রশ্নের উত্তর দিতে, আসুন গ্যাসের মোলার ভর M বের করা যাক:
M=m1NA;
M=4.80710-266.021023=0.029 kg/mol.
মোলার ভরের প্রাপ্ত মান গ্যাস বায়ুর সাথে মিলে যায়।
