আমাদের গ্রহের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ এবং বিস্তৃত পদার্থটি অবশ্যই জল। গুরুত্বের সাথে এর সাথে কি তুলনা করা যায়? এটা জানা যায় যে পৃথিবীতে জীবন শুধুমাত্র তরল আবির্ভাবের সাথে সম্ভব হয়েছিল। রাসায়নিক দৃষ্টিকোণ থেকে জল (হাইড্রোজেন অক্সাইড) কি? এটি কী নিয়ে গঠিত এবং এর কী বৈশিষ্ট্য রয়েছে? আসুন এই নিবন্ধটি বোঝার চেষ্টা করি।
হাইড্রোজেন এবং এর যৌগ
পুরো পর্যায় সারণীতে সবচেয়ে হালকা পরমাণু হল হাইড্রোজেন। এটি একটি দ্বৈত অবস্থানও দখল করে, হ্যালোজেনের উপগোষ্ঠী এবং ক্ষারীয় ধাতুর প্রথম গ্রুপে উভয়ই অবস্থিত। কি যেমন বৈশিষ্ট্য ব্যাখ্যা? এর পরমাণুর শেলের বৈদ্যুতিন কাঠামো। এটির একটি মাত্র ইলেকট্রন রয়েছে, যা উভয়ই মুক্ত হতে পারে এবং অন্য একটিকে নিজের সাথে সংযুক্ত করে, একটি জোড়া তৈরি করে এবং বাইরের স্তরটি সম্পূর্ণ করে৷
তাই এই উপাদানটির প্রধান এবং একমাত্র অক্সিডেশন অবস্থা হল +1 এবং -1। এটি সহজেই ধাতুর সাথে বিক্রিয়া করে, হাইড্রাইড তৈরি করে - সাদা রঙের কঠিন অ-উদ্বায়ী লবণের মতো যৌগ।
তবে, হাইড্রোজেন সহজেই পদার্থের উদ্বায়ী অণু গঠন করে, অধাতুর সাথে মিথস্ক্রিয়া করে। যেমন:
- হাইড্রোজেন সালফাইড H2S;
- মিথেনCH4;
- সিলানে সিএইচ4 এবং অন্যান্য।
সাধারণত, হাইড্রোজেন অনেকগুলি যৌগ গঠন করে। যাইহোক, সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ পদার্থ যেটিতে এটি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে তা হল হাইড্রোজেন অক্সাইড, যার সূত্রটি হল H2O৷ এটি সবচেয়ে বিখ্যাত যৌগ যা এমনকি একটি প্রাথমিক বিদ্যালয়ের ছাত্র যারা এখনও রসায়নের সাথে পরিচিত নয় তারা সূত্র দ্বারা স্বীকৃতি দেয়। সর্বোপরি, জল (এবং এটি সর্বোচ্চ হাইড্রোজেন অক্সাইড) কেবল একটি সাধারণ পদার্থই নয়, এটি আমাদের গ্রহে জীবনের একটি উত্সও৷
উপাদানটির নামটিই এর মূল সারমর্মকে প্রতিফলিত করে - হাইড্রোজেন, অর্থাৎ "জলকে জন্ম দেওয়া"। অন্যান্য অক্সাইডের মতো, এটিও একটি বাইনারি যৌগ যার বেশ কয়েকটি ভৌত এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে। এছাড়াও, বিশেষ বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা জলকে অন্য সমস্ত যৌগ থেকে আলাদা করে৷
এছাড়াও হাইড্রোজেন গঠনকারী যৌগগুলির একটি গুরুত্বপূর্ণ শ্রেণী হল অ্যাসিড, জৈব এবং খনিজ উভয়ই।
হাইড্রোজেনের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য
রাসায়নিক কার্যকলাপের দৃষ্টিকোণ থেকে, হাইড্রোজেন একটি মোটামুটি শক্তিশালী হ্রাসকারী এজেন্ট। অনেক প্রতিক্রিয়ায়, এটি ঠিক এই জাতীয় বৈশিষ্ট্যগুলি প্রদর্শন করে। যাইহোক, আরও শক্তিশালী ধাতুর সাথে মিথস্ক্রিয়া করার সময়, এটি একটি অক্সিডাইজিং এজেন্টে পরিণত হয়।
শিল্পে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ হল ধাতব অক্সাইডের সাথে হাইড্রোজেনের মিথস্ক্রিয়া। সর্বোপরি, এটি তার বিশুদ্ধতম আকারে পরেরটি পাওয়ার উপায়গুলির মধ্যে একটি। হাইড্রোজেনথার্মি হল একটি ধাতববিদ্যা পদ্ধতি যা হাইড্রোজেনের সাথে হ্রাস করে তাদের অক্সাইড থেকে বিশুদ্ধ ধাতুগুলির সংশ্লেষণের জন্য।
অক্সাইডের সাথে হাইড্রোজেনের প্রতিক্রিয়া নিম্নলিখিত সাধারণ রূপ ধারণ করে:আমিxOy + H2=H2O + আমি।
অবশ্যই, এটি বিশুদ্ধ ধাতু সংশ্লেষিত করার একমাত্র উপায় নয়। অন্যান্য আছে. যাইহোক, হাইড্রোজেনের সাথে অক্সাইডের হ্রাস একটি এনার্জেটিকভাবে বেশ লাভজনক এবং জটিল উত্পাদন প্রক্রিয়া যা ব্যাপক প্রয়োগ পেয়েছে৷
এছাড়াও মজার বিষয় হল যে বাতাসের সাথে মিশে গেলে হাইড্রোজেন গ্যাস একটি অত্যন্ত বিস্ফোরক মিশ্রণ তৈরি করতে পারে। এর নাম বিস্ফোরক গ্যাস। এটি করার জন্য, প্রতি এক অক্সিজেনে দুই ভলিউম হাইড্রোজেন হারে মিশ্রিত করা উচিত।
জল হল হাইড্রোজেন অক্সাইড
এই অক্সাইড যে খুবই গুরুত্বপূর্ণ, তা আমরা ইতিমধ্যে বেশ কয়েকবার উল্লেখ করেছি। এখন আসুন এটিকে রসায়নের পরিপ্রেক্ষিতে চিহ্নিত করা যাক। এই যৌগ কি সত্যিই এই শ্রেণীর অজৈব পদার্থের অন্তর্গত?
এটি করার জন্য, তিনি একটু ভিন্নভাবে সূত্রটি লেখার চেষ্টা করবেন: H2O=HON। সারমর্ম একই, পরমাণুর সংখ্যা একই, তবে, এখন এটা স্পষ্ট যে আমাদের সামনে হাইড্রক্সাইড রয়েছে। এটা কি বৈশিষ্ট্য থাকা উচিত? যৌগের বিচ্ছেদ বিবেচনা করুন:
NON=H+ + OH-.
ফলে, বৈশিষ্ট্যগুলি অম্লীয়, যেহেতু দ্রবণে হাইড্রোজেন ক্যাটেশন রয়েছে। উপরন্তু, তারা মৌলিক হতে পারে না, কারণ ক্ষার শুধুমাত্র ধাতু গঠন করে।
অতএব, হাইড্রোজেন অক্সাইডের আরেকটি নাম হল সহজতম রচনার একটি অক্সিজেনযুক্ত অ্যাসিড। যেহেতু এই ধরনের জটিল ইন্টারলেসিংগুলি একটি প্রদত্ত অণুর বৈশিষ্ট্য, তাই এর বৈশিষ্ট্যগুলি বিশেষ হবে। এবং বৈশিষ্ট্য থেকে repelled হয়অণুর গঠন, তাই আমরা এটি বিশ্লেষণ করব।
জলের অণুর গঠন
প্রথমবারের মতো, নিলস বোর এই মডেলের কথা ভেবেছিলেন, এবং তিনি এই বিষয়ে প্রাধান্য এবং লেখকত্বের মালিক৷ তারা নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্যগুলি ইনস্টল করেছে৷
- জলের অণুটি একটি ডাইপোল, কারণ এটি তৈরিকারী উপাদানগুলি বৈদ্যুতিক ঋণাত্মকতায় ব্যাপকভাবে আলাদা।
- এর ত্রিভুজাকার আকৃতি, গোড়ায় হাইড্রোজেন এবং শীর্ষে অক্সিজেন।
- এই কাঠামোর কারণে, এই পদার্থটি একই নামের অণুর মধ্যে এবং অন্যান্য যৌগগুলির সাথে যেগুলির গঠনে একটি শক্তিশালী ইলেক্ট্রোনেগেটিভ উপাদান রয়েছে উভয়ের সাথে হাইড্রোজেন বন্ধন তৈরি করতে সক্ষম হয়৷
নিচের ফটোতে প্রশ্নে হাইড্রোজেন অক্সাইড কীভাবে পরিকল্পিতভাবে দেখায় তা দেখুন৷
হাইড্রোজেন অক্সাইডের ভৌত বৈশিষ্ট্য
বেশ কিছু প্রধান বৈশিষ্ট্য চিহ্নিত করা যেতে পারে।
- সমষ্টির অবস্থা: বায়বীয় - বাষ্প, তরল, কঠিন - তুষার, বরফ।
- স্ফুটনাঙ্ক - 1000C (99, 974)।
- গলনাঙ্ক - 00C.
- 0-40C তাপমাত্রা পরিসরে উত্তপ্ত হলে জল সঙ্কুচিত হতে পারে। এটি ভূপৃষ্ঠে বরফের গঠন ব্যাখ্যা করে, যার ঘনত্ব কম এবং হাইড্রোজেন অক্সাইডের পুরুত্বে জীবন রক্ষা করে।
- উচ্চ তাপ ক্ষমতা কিন্তু খুব কম তাপ পরিবাহিতা।
- তরল অবস্থায় হাইড্রোজেন অক্সাইড সান্দ্রতা প্রদর্শন করে।
- সারফেস টান এবং নেতিবাচক গঠনপানির পৃষ্ঠে বৈদ্যুতিক সম্ভাবনা।
যেমন আমরা উপরে উল্লেখ করেছি, বৈশিষ্ট্যগুলির বৈশিষ্ট্যগুলি কাঠামোর উপর নির্ভর করে৷ তাই এখানে. হাইড্রোজেন বন্ড গঠনের ক্ষমতা এই যৌগের অনুরূপ বৈশিষ্ট্যের দিকে পরিচালিত করেছে।
হাইড্রোজেন অক্সাইড: রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য
রসায়নের দৃষ্টিকোণ থেকে, জলের কার্যকলাপ বেশ বেশি। বিশেষ করে যখন উত্তাপের সাথে প্রতিক্রিয়ার কথা আসে। হাইড্রোজেন অক্সাইড কিসের সাথে বিক্রিয়া করতে পারে?
- ধাতুগুলির সাথে, যা হাইড্রোজেন পর্যন্ত ভোল্টেজের একটি সিরিজ। একই সময়ে, সর্বাধিক সক্রিয় (অ্যালুমিনিয়াম পর্যন্ত), বিশেষ অবস্থার প্রয়োজন হয় না, এবং যাদের কম হ্রাস করার ক্ষমতা রয়েছে তারা কেবল বাষ্পের সাথে প্রতিক্রিয়া জানায়। যারা হাইড্রোজেনের পরে দাঁড়িয়ে আছে তারা মোটেও এই ধরনের মিথস্ক্রিয়ায় প্রবেশ করতে সক্ষম নয়।
- অধাতু সহ। সবার সাথে নয়, সংখ্যাগরিষ্ঠের সাথে। উদাহরণস্বরূপ, ফ্লোরিনের বায়ুমণ্ডলে, জল একটি বেগুনি শিখা দিয়ে জ্বলে। এছাড়াও ক্লোরিন, কার্বন, সিলিকন এবং অন্যান্য পরমাণুর সাথে প্রতিক্রিয়া সম্ভব।
- ধাতব অক্সাইড (মৌলিক) এবং অম্লীয় (অ-ধাতু) সহ। যথাক্রমে ক্ষার এবং অ্যাসিড গঠিত হয়। ধাতুগুলির মধ্যে, প্রধান উপগোষ্ঠীর প্রথম দুটি গ্রুপের প্রতিনিধিরা ম্যাগনেসিয়াম এবং বেরিলিয়াম ব্যতীত এই জাতীয় প্রতিক্রিয়া করতে সক্ষম। অ-ধাতু যা অ্যাসিডিক অক্সাইড গঠন করে পানির সাথে মিথস্ক্রিয়া করে। ব্যতিক্রম হল নদীর বালি - SiO2.
হাইড্রোজেন অক্সাইডের প্রতিক্রিয়া সমীকরণটি একটি উদাহরণ হিসাবে: SO3 + H2O=H2 SO4.
প্রকৃতিতে ছড়িয়ে পড়ুন
আমরা ইতিমধ্যেই জানতে পেরেছি যে এই পদার্থটি -বিশ্বের সবচেয়ে বিস্তৃত। অবজেক্টে শতাংশ বোঝানো যাক।
- মানুষ ও স্তন্যপায়ী প্রাণীদের শরীরের ওজনের প্রায় ৭০%। কিছু প্রাণিকুল প্রায় 98% হাইড্রোজেন অক্সাইড (জেলিফিশ)।
- সবচেয়ে বড় ভর হলো মহাসাগরের পানি।
- প্রায় ২% হিমবাহে পাওয়া যায়।
- 0, 63% ভূগর্ভস্থ।
- 0.001% বায়ুমণ্ডলীয় (কুয়াশা)।
- উদ্ভিদের শরীর ৫০% জল, কিছু প্রজাতি তারও বেশি।
- অনেক যৌগ স্ফটিক হাইড্রেট হিসাবে আবদ্ধ জল ধারণ করে।
পৃথিবীর ৭১% জলে ঢাকা।
এই তালিকাটি দীর্ঘ সময়ের জন্য চালিয়ে যাওয়া যেতে পারে, কারণ এটি মনে রাখা কঠিন যে জল অন্তর্ভুক্ত নয় বা একবার আসেনি। অথবা এই অক্সাইডের অংশগ্রহণ ছাড়াই গঠিত।
পাওয়ার পদ্ধতি
হাইড্রোজেন অক্সাইড প্রাপ্তির কোন শিল্প মূল্য নেই। সর্বোপরি, প্রচুর পরিমাণে শক্তি এবং বিকারক ব্যয় করার চেয়ে নদী, হ্রদ এবং জলের অন্যান্য সংস্থাগুলি - প্রস্তুত-তৈরি উত্সগুলি ব্যবহার করা সহজ। অতএব, পরীক্ষাগারে, এটি শুধুমাত্র পাতিত, অত্যন্ত বিশুদ্ধ জল প্রাপ্ত করা উপযুক্ত৷
এই উদ্দেশ্যে, কিছু ডিভাইস ব্যবহার করা হয়, যেমন পাতন কিউব। অনেক রাসায়নিক মিথস্ক্রিয়া সঞ্চালনের জন্য এই জাতীয় জল প্রয়োজনীয়, কারণ অপরিশোধিত জলে প্রচুর পরিমাণে অমেধ্য, লবণ, আয়ন থাকে৷
জৈবিক ভূমিকা
সব জায়গায় জল ব্যবহার করা হয় তা বলা একটি ছোটখাট কথা। এই সংযোগ ছাড়া আপনার জীবন কল্পনা করা অসম্ভব। থেকেসকাল এবং রাত না হওয়া পর্যন্ত, একজন ব্যক্তি ক্রমাগত এটি গার্হস্থ্য এবং শিল্প উভয় উদ্দেশ্যে ব্যবহার করে।
হাইড্রোজেন অক্সাইডের বৈশিষ্ট্য মানে সার্বজনীন দ্রাবক হিসেবে এর ব্যবহার। এবং শুধুমাত্র পরীক্ষাগারে নয়। কিন্তু জীবন্ত প্রাণীতেও, যেখানে প্রতি সেকেন্ডে হাজার হাজার জৈব রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটে।
এছাড়াও, জল নিজেই অনেক সংশ্লেষণে অংশগ্রহণ করে, এটি তাদের থেকে প্রাপ্ত উপজাত হিসাবেও কাজ করে। পৃথিবীর প্রতিটি মানুষ 60 বছরে প্রায় 50 টন এই আশ্চর্যজনক পদার্থের মধ্য দিয়ে যায়!
হাইড্রোজেন অক্সাইড ব্যবহৃত:
- সমস্ত শিল্পে;
- ঔষধ;
- রাসায়নিক সংশ্লেষণ;
- সব ধরনের শিল্পে;
- গৃহস্থালীর প্রয়োজন;
- কৃষি।
জীবনের এমন একটি ক্ষেত্র সংজ্ঞায়িত করা কঠিন যেখানে আপনি পানি ছাড়া করতে পারবেন। একমাত্র জীবিত প্রাণী যাদের সংমিশ্রণে হাইড্রোজেন অক্সাইড নেই এবং এটি ছাড়া বেঁচে থাকে তারা ভাইরাস। এই কারণে একজন ব্যক্তির পক্ষে এই জীবের সাথে লড়াই করা কঠিন।
