রসায়ন বিজ্ঞান - চাকুরী পরিক্ষার প্রস্তুতি

রসায়ন বিজ্ঞান বিস্তারিত আলোচনা

১. রসায়নের মৌলিক ধারণা

রসায়ন (Chemistry) হলো পদার্থের গঠন, ধর্ম, সংযোজন, পরিবর্তন এবং এসব পরিবর্তনের সময় শক্তির পরিবর্তন নিয়ে অধ্যয়ন।

পদার্থ

যে বস্তুর ভর আছে এবং স্থান দখল করে, তাকে পদার্থ (Matter) বলে।

উদাহরণ:

পানি
বায়ু
লোহা
কাঠ
অক্সিজেন

পদার্থ প্রধানত তিন অবস্থায় দেখা যায়—

অবস্থা	বৈশিষ্ট্য	উদাহরণ
কঠিন	নির্দিষ্ট আকার ও আয়তন	লোহা, বরফ
তরল	নির্দিষ্ট আয়তন, নির্দিষ্ট আকার নেই	পানি, তেল
গ্যাস	নির্দিষ্ট আকার ও আয়তন নেই	অক্সিজেন, CO₂

মৌল

মৌল (Element) হলো এমন বিশুদ্ধ পদার্থ যা রাসায়নিক পদ্ধতিতে আরও সরল পদার্থে বিভক্ত করা যায় না।

উদাহরণ:

Hydrogen — H
Oxygen — O
Carbon — C
Iron — Fe
Sodium — Na
Gold — Au

বর্তমানে ১১৮টি মৌল স্বীকৃত।

প্রতিটি মৌলের নিজস্ব পারমাণবিক সংখ্যা রয়েছে।

যৌগ

দুই বা ততোধিক ভিন্ন মৌল নির্দিষ্ট অনুপাতে রাসায়নিকভাবে যুক্ত হয়ে যে বিশুদ্ধ পদার্থ তৈরি করে তাকে যৌগ (Compound) বলে।

উদাহরণ:

পানি

H₂O

এখানে হাইড্রোজেন ও অক্সিজেন রাসায়নিকভাবে যুক্ত।

কার্বন ডাই–অক্সাইড

CO₂

এখানে কার্বন ও অক্সিজেন নির্দিষ্ট অনুপাতে যুক্ত।

সোডিয়াম ক্লোরাইড

NaCl

সোডিয়াম ও ক্লোরিনের রাসায়নিক যৌগ।

মিশ্রণ

দুই বা ততোধিক পদার্থ রাসায়নিকভাবে যুক্ত না হয়ে একসঙ্গে থাকলে তাকে মিশ্রণ (Mixture) বলে।

উদাহরণ:

বায়ু
লবণ-পানি
বালি ও পানি
মাটি

মিশ্রণের বৈশিষ্ট্য

উপাদানগুলো নির্দিষ্ট অনুপাতে থাকা বাধ্যতামূলক নয়।
উপাদানগুলোর নিজস্ব ধর্ম সাধারণত বজায় থাকে।
ভৌত পদ্ধতিতে উপাদান পৃথক করা যায়।

মিশ্রণের ধরন

সমসত্ত্ব মিশ্রণ: সব অংশে গঠন একই।
উদাহরণ: লবণ-পানি।

অসমসত্ত্ব মিশ্রণ: বিভিন্ন অংশে গঠন ভিন্ন হতে পারে।
উদাহরণ: বালি-পানি।

পরমাণু

পরমাণু (Atom) হলো কোনো মৌলের রাসায়নিক ধর্ম বহনকারী ক্ষুদ্রতম একক।

একটি পরমাণুতে থাকে—

প্রোটন
নিউট্রন
ইলেকট্রন

প্রোটন ও নিউট্রন নিউক্লিয়াসে থাকে, আর ইলেকট্রন নিউক্লিয়াসের চারপাশের বিভিন্ন শক্তিস্তর/অরবিটালে অবস্থান করে।

অণু

অণু (Molecule) হলো দুই বা ততোধিক পরমাণু রাসায়নিক বন্ধনে যুক্ত হয়ে গঠিত কোনো পদার্থের স্বাধীন ক্ষুদ্রতম একক, যা সেই পদার্থের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য বহন করতে পারে।

উদাহরণ:

H₂ → হাইড্রোজেন অণু

O₂ → অক্সিজেন অণু

H₂O → পানির অণু

মৌল, যৌগ ও মিশ্রণের তুলনা

বিষয়	মৌল	যৌগ	মিশ্রণ
গঠন	এক ধরনের মৌলের পরমাণু	ভিন্ন মৌল রাসায়নিকভাবে যুক্ত	একাধিক পদার্থের সমন্বয়
অনুপাত	—	নির্দিষ্ট	পরিবর্তনশীল
পৃথকীকরণ	রাসায়নিক পদ্ধতিতে ভাঙা যায় না	রাসায়নিক পদ্ধতিতে পৃথক করা যায়	ভৌত পদ্ধতিতে পৃথক করা যায়
উদাহরণ	Fe, O₂	H₂O, CO₂	বায়ু, লবণ-পানি

২. পরমাণুর গঠন

পরমাণুর প্রধান তিনটি উপপরমাণুক কণা হলো—

প্রোটন, নিউট্রন ও ইলেকট্রন।

genui{“learning_viz”:{“type_id”:”ATOMIC_COMPOSITION”,”locale_override”:”bn-BD”}}

১. প্রোটন

প্রতীক: p⁺
বৈদ্যুতিক আধান: +1
অবস্থান: নিউক্লিয়াস
ভর: প্রায় 1 u

প্রোটনের সংখ্যা কোনো মৌলের পারমাণবিক সংখ্যা নির্ধারণ করে।

২. নিউট্রন

প্রতীক: n⁰
আধান: 0
অবস্থান: নিউক্লিয়াস
ভর: প্রায় 1 u

প্রোটন ও নিউট্রন মিলে নিউক্লিয়াসের অধিকাংশ ভর তৈরি করে।

৩. ইলেকট্রন

প্রতীক: e⁻
আধান: −1
অবস্থান: নিউক্লিয়াসের বাইরে বিভিন্ন শক্তিস্তরে/অরবিটালে
ভর প্রোটনের তুলনায় অত্যন্ত কম

পারমাণবিক সংখ্যা

পারমাণবিক সংখ্যা (Atomic Number, Z) হলো কোনো পরমাণুর নিউক্লিয়াসে থাকা প্রোটনের সংখ্যা।

Z = প্রোটনের সংখ্যা

যেমন—

কার্বনের ৬টি প্রোটন আছে।

তাই,

Carbon-এর Z = 6

নিরপেক্ষ পরমাণুতে—

প্রোটন সংখ্যা = ইলেকট্রন সংখ্যা

ভরসংখ্যা

ভরসংখ্যা (Mass Number, A) হলো নিউক্লিয়াসে থাকা প্রোটন ও নিউট্রনের মোট সংখ্যা।

A = প্রোটন সংখ্যা + নিউট্রন সংখ্যা

অতএব,

নিউট্রন সংখ্যা = A − Z

উদাহরণ:

কার্বন-12-এর—

প্রোটন = 6
নিউট্রন = 6
ইলেকট্রন = 6

তাই,

A = 6 + 6 = 12

আইসোটোপ

একই মৌলের পারমাণবিক সংখ্যা একই কিন্তু ভরসংখ্যা ভিন্ন হলে তাদের আইসোটোপ (Isotope) বলা হয়।

উদাহরণ:

¹H, ²H, ³H

তিনটিই হাইড্রোজেনের আইসোটোপ।

৩. পরমাণুর মডেল

পরমাণুর গঠন বোঝানোর জন্য বিজ্ঞানীরা বিভিন্ন সময়ে বিভিন্ন মডেল প্রস্তাব করেছেন।

১. ডাল্টনের পরমাণু মডেল

John Dalton উনিশ শতকের শুরুতে পরমাণু সম্পর্কে একটি গুরুত্বপূর্ণ তত্ত্ব দেন।

প্রধান ধারণা

পদার্থ পরমাণু দিয়ে গঠিত।
একই মৌলের পরমাণুগুলোকে একই ধরনের মনে করা হয়েছিল।
ভিন্ন মৌলের পরমাণুর ধর্ম ভিন্ন।
রাসায়নিক বিক্রিয়ায় পরমাণু সৃষ্টি বা ধ্বংস হয় না; তারা পুনর্বিন্যস্ত হয়।

সীমাবদ্ধতা

পরবর্তীতে ইলেকট্রন, প্রোটন, নিউট্রন এবং আইসোটোপ আবিষ্কৃত হওয়ায় ডাল্টনের কিছু ধারণা সংশোধিত হয়।

২. থমসনের মডেল

J. J. Thomson ইলেকট্রন আবিষ্কারের পর পরমাণুর একটি মডেল প্রস্তাব করেন।

এটি সাধারণভাবে Plum Pudding Model নামে পরিচিত।

ধারণাটি ছিল—

পরমাণু একটি ধনাত্মক চার্জযুক্ত গোলক।
এর মধ্যে ঋণাত্মক ইলেকট্রন ছড়িয়ে রয়েছে।
মোট ধনাত্মক ও ঋণাত্মক আধান পরস্পরকে সাম্যাবস্থায় রাখে।

সীমাবদ্ধতা

এটি পরমাণুর নিউক্লিয়াসের অস্তিত্ব ব্যাখ্যা করতে পারেনি।

৩. রাদারফোর্ডের মডেল

Ernest Rutherford-এর স্বর্ণপাত পরীক্ষা পরমাণুর নিউক্লিয়াস সম্পর্কে গুরুত্বপূর্ণ তথ্য দেয়।

প্রধান ধারণা

পরমাণুর কেন্দ্রে ক্ষুদ্র, ঘন ও ধনাত্মক নিউক্লিয়াস রয়েছে।
পরমাণুর প্রায় পুরো ভর নিউক্লিয়াসে কেন্দ্রীভূত।
পরমাণুর অধিকাংশ স্থান ফাঁকা।
ইলেকট্রন নিউক্লিয়াসের চারপাশে অবস্থান করে।

সীমাবদ্ধতা

ক্লাসিক্যাল পদার্থবিদ্যার দৃষ্টিতে ঘূর্ণায়মান ইলেকট্রন শক্তি হারিয়ে নিউক্লিয়াসে পড়ে যাওয়ার কথা। তাই এই মডেল পরমাণুর স্থায়িত্ব সম্পূর্ণ ব্যাখ্যা করতে পারেনি।

৪. বোরের মডেল

Niels Bohr রাদারফোর্ডের মডেলকে উন্নত করে শক্তিস্তরের ধারণা দেন।

প্রধান ধারণা

ইলেকট্রন নির্দিষ্ট শক্তিস্তরে অবস্থান করতে পারে।
প্রতিটি অনুমোদিত শক্তিস্তরের নির্দিষ্ট শক্তি থাকে।
ইলেকট্রন এক শক্তিস্তর থেকে অন্য শক্তিস্তরে গেলে নির্দিষ্ট পরিমাণ শক্তি শোষণ বা নির্গত করে।

শক্তির পরিবর্তন—

ΔE = hν

এখানে,

ΔE = শক্তির পার্থক্য
h = Planck constant
ν = বিকিরণের কম্পাঙ্ক

সীমাবদ্ধতা

বোরের মডেল হাইড্রোজেনের মতো এক-ইলেকট্রনবিশিষ্ট পরমাণুর জন্য খুব কার্যকর হলেও বহু-ইলেকট্রন পরমাণুর সম্পূর্ণ আচরণ ব্যাখ্যা করতে পারে না।

৪. ইলেকট্রন বিন্যাস

ইলেকট্রন বিন্যাস (Electron Configuration) হলো কোনো পরমাণুর ইলেকট্রনগুলো কীভাবে বিভিন্ন শক্তিস্তর, উপস্তর ও অরবিটালে অবস্থান করে তার বিন্যাস।

শক্তিস্তর

ইলেকট্রন বিভিন্ন প্রধান শক্তিস্তরে থাকতে পারে।

এগুলোকে সাধারণত—

K, L, M, N

অথবা—

n = 1, 2, 3, 4

দিয়ে প্রকাশ করা হয়।

সরলভাবে একটি শক্তিস্তরের সর্বোচ্চ ইলেকট্রন ধারণক্ষমতা:

2n²

যেখানে n হলো শক্তিস্তরের সংখ্যা।

উদাহরণ:

প্রথম শক্তিস্তর:

2 × 1² = 2

দ্বিতীয় শক্তিস্তর:

2 × 2² = 8

তৃতীয় শক্তিস্তর:

2 × 3² = 18

উপস্তর

প্রধান শক্তিস্তরের মধ্যে বিভিন্ন subshell বা উপস্তর থাকে।

এগুলো হলো—

s, p, d, f

উপস্তর	অরবিটালের সংখ্যা	সর্বোচ্চ ইলেকট্রন
s	1	2
p	3	6
d	5	10
f	7	14

অরবিটাল

Orbital হলো নিউক্লিয়াসের চারপাশের এমন ত্রিমাত্রিক অঞ্চল যেখানে ইলেকট্রনকে পাওয়ার সম্ভাবনা বেশি।

একটি অরবিটালে সর্বোচ্চ ২টি ইলেকট্রন থাকতে পারে এবং তাদের spin বিপরীত হয়।

ইলেকট্রন বিন্যাসের নিয়ম

Aufbau principle

ইলেকট্রন সাধারণত কম শক্তির অরবিটাল আগে পূরণ করে।

সাধারণ ক্রম:

1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p …

Pauli exclusion principle

একটি অরবিটালে সর্বোচ্চ দুইটি ইলেকট্রন থাকতে পারে এবং তাদের spin বিপরীত হতে হয়।

Hund’s rule

সমশক্তির অরবিটালগুলোতে ইলেকট্রন প্রথমে এককভাবে প্রবেশ করে, পরে জোড়া বাঁধে।

উদাহরণস্বরূপ, p উপস্তরে তিনটি অরবিটাল থাকে।

genui{“learning_viz”:{“type_id”:”ELECTRON_ORBITAL_FILLING”,”initial_values”:{“atomicNumber”:17},”locale_override”:”bn-BD”}}

৫. মৌল ও পর্যায় সারণি

পর্যায় সারণি (Periodic Table) হলো মৌলগুলোকে তাদের পারমাণবিক সংখ্যা এবং পর্যায়বৃত্ত ধর্মের ভিত্তিতে সাজানোর একটি সুশৃঙ্খল ব্যবস্থা।

আধুনিক পর্যায় সারণিতে বর্তমানে ১১৮টি মৌল রয়েছে।

পর্যায়

অনুভূমিক সারিকে Period বা পর্যায় বলা হয়।

আধুনিক পর্যায় সারণিতে মোট ৭টি পর্যায় রয়েছে।

একটি পর্যায়ের বাম থেকে ডানে গেলে সাধারণত—

পারমাণবিক সংখ্যা বাড়ে
নিউক্লিয়ার চার্জ বাড়ে
ধাতব ধর্ম কমে
অধাতব ধর্ম বাড়ে
পরমাণুর ব্যাসার্ধ সাধারণত কমে

গ্রুপ

উল্লম্ব কলামকে Group বা গ্রুপ বলা হয়।

মোট ১৮টি গ্রুপ রয়েছে।

একই গ্রুপের মৌলগুলোর বহিঃস্তরীয় ইলেকট্রন বিন্যাসে মিল থাকায় তাদের রাসায়নিক ধর্মে অনেক সাদৃশ্য দেখা যায়।

গুরুত্বপূর্ণ গ্রুপ

গ্রুপ	নাম	উদাহরণ
1	ক্ষার ধাতু	Li, Na, K
2	ক্ষারীয় মৃত্তিকা ধাতু	Be, Mg, Ca
17	হ্যালোজেন	F, Cl, Br
18	নিষ্ক্রিয়/নোবেল গ্যাস	He, Ne, Ar

ধাতু, অধাতু ও উপধাতু

ধাতু

ধাতুর সাধারণ বৈশিষ্ট্য—

চকচকে
তাপ ও বিদ্যুতের ভালো পরিবাহী
নমনীয়
পিটিয়ে পাত তৈরি করা যায়
সাধারণত ইলেকট্রন ত্যাগ করে ধনাত্মক আয়ন তৈরি করে

উদাহরণ:

Fe, Cu, Al, Na

অধাতু

সাধারণ বৈশিষ্ট্য—

সাধারণত তাপ ও বিদ্যুতের দুর্বল পরিবাহী
অনেকগুলো ভঙ্গুর
সাধারণত ইলেকট্রন গ্রহণ বা ভাগ করে নেয়

উদাহরণ:

O, N, S, Cl

তবে গ্রাফাইটের মতো কিছু ব্যতিক্রম আছে, যা বিদ্যুৎ পরিবহন করতে পারে।

উপধাতু

ধাতু ও অধাতুর মধ্যবর্তী বৈশিষ্ট্যযুক্ত মৌলকে উপধাতু (Metalloid) বলা হয়।

উদাহরণ:

B, Si, Ge

সিলিকন অর্ধপরিবাহী হিসেবে ইলেকট্রনিক্সে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

পর্যায়বৃত্ত ধর্ম

মৌলগুলোকে পারমাণবিক সংখ্যার ক্রমে সাজালে তাদের কিছু ধর্ম নির্দিষ্ট নিয়মে পুনরাবৃত্ত হয়। একে পর্যায়বৃত্ত ধর্ম বলা হয়।

১. পারমাণবিক ব্যাসার্ধ

একই পর্যায়ে বাম থেকে ডানে গেলে সাধারণত কমে।

একই গ্রুপে ওপর থেকে নিচে গেলে সাধারণত বাড়ে।

২. আয়নীকরণ শক্তি

গ্যাসীয় অবস্থায় কোনো নিরপেক্ষ পরমাণু থেকে একটি ইলেকট্রন অপসারণ করতে প্রয়োজনীয় শক্তিকে Ionization energy বলে।

সাধারণ প্রবণতা:

পর্যায় জুড়ে → বাড়ে

গ্রুপে নিচের দিকে → কমে

৩. তড়িৎঋণাত্মকতা

রাসায়নিক বন্ধনে থাকা ইলেকট্রনের প্রতি কোনো পরমাণুর আকর্ষণ ক্ষমতাকে Electronegativity বলে।

সাধারণভাবে—

বাম → ডানে বৃদ্ধি

উপর → নিচে হ্রাস

ফ্লোরিনের তড়িৎঋণাত্মকতা সবচেয়ে বেশি।

৪. ধাতব ধর্ম

একটি পরমাণুর ইলেকট্রন ত্যাগ করে ধাতব আচরণ করার প্রবণতাকে ধাতব ধর্মের সঙ্গে সম্পর্কিত করা হয়।

সাধারণভাবে—

গ্রুপে নিচে → ধাতব ধর্ম বাড়ে

পর্যায় বাম থেকে ডানে → ধাতব ধর্ম কমে

পর্যায় সারণির গুরুত্বপূর্ণ প্রবণতা

ধর্ম	বাম → ডানে	উপর → নিচে
পারমাণবিক ব্যাসার্ধ	সাধারণত ↓	সাধারণত ↑
আয়নীকরণ শক্তি	সাধারণত ↑	সাধারণত ↓
তড়িৎঋণাত্মকতা	সাধারণত ↑	সাধারণত ↓
ধাতব ধর্ম	সাধারণত ↓	সাধারণত ↑

মনে রাখার সহজ সূত্র

বাম থেকে ডানে:
পরমাণু সাধারণত ছোট → ইলেকট্রন ধরে রাখার প্রবণতা বাড়ে → ধাতব ধর্ম কমে।

উপর থেকে নিচে:
নতুন শক্তিস্তর যোগ হয় → পরমাণু বড় হয় → ধাতব ধর্ম বাড়ে।

১–৫ নম্বরের সারসংক্ষেপ

নং	বিষয়	প্রধান বিষয়
১	রসায়নের মৌলিক ধারণা	পদার্থ, মৌল, যৌগ, মিশ্রণ, পরমাণু, অণু
২	পরমাণুর গঠন	প্রোটন, নিউট্রন, ইলেকট্রন, Z, A
৩	পরমাণুর মডেল	ডাল্টন, থমসন, রাদারফোর্ড, বোর
৪	ইলেকট্রন বিন্যাস	শক্তিস্তর, উপস্তর, অরবিটাল, Aufbau, Pauli, Hund
৫	মৌল ও পর্যায় সারণি	গ্রুপ, পর্যায়, ধাতু-অধাতু, পর্যায়বৃত্ত ধর্ম

৬.১ আয়নিক বন্ধন

আয়নিক বন্ধন (Ionic bond) হলো বিপরীত আধানযুক্ত আয়নের মধ্যে বৈদ্যুতিক আকর্ষণের মাধ্যমে গঠিত বন্ধন।

সাধারণত একটি ধাতু ইলেকট্রন ত্যাগ করে ধনাত্মক আয়ন এবং একটি অধাতু ইলেকট্রন গ্রহণ করে ঋণাত্মক আয়নে পরিণত হয়।

উদাহরণ: NaCl

Na → Na⁺ + e⁻
Cl + e⁻ → Cl⁻

এরপর,

Na⁺ + Cl⁻ → NaCl

এখানে Na একটি ইলেকট্রন ত্যাগ করে এবং Cl সেই ইলেকট্রন গ্রহণ করে।

আয়নিক যৌগের বৈশিষ্ট্য

সাধারণত স্ফটিকাকার কঠিন পদার্থ।
গলনাঙ্ক ও স্ফুটনাঙ্ক তুলনামূলকভাবে বেশি।
কঠিন অবস্থায় বিদ্যুৎ পরিবহন করে না।
গলিত অবস্থায় বা জলীয় দ্রবণে বিদ্যুৎ পরিবহন করে।
অনেক আয়নিক যৌগ পানিতে দ্রবণীয়।
আয়নিক স্ফটিক সাধারণত ভঙ্গুর।

উদাহরণ: NaCl, KCl, MgO, CaCl₂।

৬.২ সমযোজী বন্ধন

সমযোজী বন্ধন (Covalent bond) হলো দুই বা ততোধিক পরমাণুর মধ্যে এক বা একাধিক ইলেকট্রন জোড়া ভাগাভাগির মাধ্যমে গঠিত বন্ধন।

সাধারণত অধাতু-অধাতুর মধ্যে এ ধরনের বন্ধন দেখা যায়।

উদাহরণ: H₂

দুটি হাইড্রোজেন পরমাণু একটি করে ইলেকট্রন ভাগাভাগি করে:

H + H → H₂

সমযোজী বন্ধনের প্রকার

একক বন্ধন:
এক জোড়া ইলেকট্রন ভাগাভাগি হয়।
উদাহরণ: H–H

দ্বি–বন্ধন:
দুই জোড়া ইলেকট্রন ভাগাভাগি হয়।
উদাহরণ: O=O

ত্রি–বন্ধন:
তিন জোড়া ইলেকট্রন ভাগাভাগি হয়।
উদাহরণ: N≡N

সমযোজী যৌগের বৈশিষ্ট্য

অনেকগুলো গ্যাস বা তরল।
অনেকের গলনাঙ্ক ও স্ফুটনাঙ্ক তুলনামূলকভাবে কম।
সাধারণত বিদ্যুতের দুর্বল পরিবাহক।
অণু হিসেবে থাকতে পারে।
কিছু সমযোজী পদার্থ পানিতে দ্রবণীয়, আবার অনেকগুলো অদ্রবণীয়।

৬.৩ ধাতব বন্ধন

ধাতব বন্ধন (Metallic bond) হলো ধাতুর ধনাত্মক আয়ন ও মুক্তভাবে চলাচলকারী বা delocalized ইলেকট্রনের মধ্যকার আকর্ষণ।

ধাতুর পরমাণুগুলো তাদের বহিঃস্তরের কিছু ইলেকট্রন তুলনামূলকভাবে মুক্তভাবে চলাচলের সুযোগ দেয়। এই মুক্ত ইলেকট্রনগুলো ধাতব বন্ধনের অন্যতম বৈশিষ্ট্য।

ধাতব বন্ধনের কারণে ধাতুর বৈশিষ্ট্য

বিদ্যুৎ পরিবাহী।
তাপ পরিবাহী।
উজ্জ্বল বা চকচকে।
পিটিয়ে পাত তৈরি করা যায়—নমনীয়তা (malleability)।
টেনে তার তৈরি করা যায়—প্রসারণশীলতা (ductility)।
সাধারণত শক্তিশালী ও দৃঢ়।

উদাহরণ: Fe, Cu, Al, Ag।

তিন ধরনের বন্ধনের তুলনা

বিষয়	আয়নিক	সমযোজী	ধাতব
প্রধানত কোথায়	ধাতু + অধাতু	অধাতু + অধাতু	ধাতু
ইলেকট্রনের ভূমিকা	ত্যাগ-গ্রহণ	ভাগাভাগি	মুক্ত/ডিলোকালাইজড
বিদ্যুৎ পরিবাহিতা	দ্রবণ/গলিত অবস্থায়	সাধারণত কম	বেশি
উদাহরণ	NaCl	H₂O, CO₂	Cu, Fe

৭. রাসায়নিক সংকেত ও সমীকরণ

৭.১ রাসায়নিক সংকেত

কোনো মৌলকে সংক্ষেপে প্রকাশ করার জন্য ব্যবহৃত প্রতীককে রাসায়নিক সংকেত বা প্রতীক (Chemical symbol) বলে।

উদাহরণ:

মৌল	সংকেত
হাইড্রোজেন	H
অক্সিজেন	O
কার্বন	C
নাইট্রোজেন	N
সোডিয়াম	Na
ক্লোরিন	Cl
লোহা	Fe
তামা	Cu
ক্যালসিয়াম	Ca

৭.২ রাসায়নিক সূত্র

কোনো যৌগে কোন মৌলের কতটি পরমাণু আছে তা প্রকাশকারী সংকেতকে রাসায়নিক সূত্র (Chemical formula) বলে।

উদাহরণ:

H₂O → ২টি H এবং ১টি O
CO₂ → ১টি C এবং ২টি O
NaCl → ১টি Na এবং ১টি Cl
CaCl₂ → ১টি Ca এবং ২টি Cl

সংকেতের নিচের সংখ্যা কী বোঝায়?

H₂O-তে ₂ হলো H-এর পরমাণুর সংখ্যা।

অন্যদিকে:

2H₂O

এখানে সামনে থাকা 2 হলো পানির অণুর সংখ্যা। তাই মোট H = 4 এবং O = 2।

৭.৩ রাসায়নিক সমীকরণ

রাসায়নিক বিক্রিয়াকে রাসায়নিক সংকেত ও সূত্রের মাধ্যমে সংক্ষেপে প্রকাশ করাকে রাসায়নিক সমীকরণ (Chemical equation) বলে।

উদাহরণ:

H₂ + O₂ → H₂O

এখানে:

H₂ ও O₂ = বিক্রিয়ক
H₂O = উৎপাদ
→ = বিক্রিয়ার দিক নির্দেশ করে

৭.৪ সমীকরণ সমতা

রাসায়নিক বিক্রিয়ার আগে ও পরে প্রতিটি মৌলের পরমাণুর সংখ্যা সমান করতে যে প্রক্রিয়া ব্যবহার করা হয় তাকে রাসায়নিক সমীকরণ সমতা (Balancing) বলে।

এর ভিত্তি হলো ভর সংরক্ষণ সূত্র।

উদাহরণ:

অসমতাযুক্ত:

H₂ + O₂ → H₂O

সমতাযুক্ত:

2H₂ + O₂ → 2H₂O

বাম পাশে:

H = 4
O = 2

ডান পাশেও:

H = 4
O = 2

অতএব সমীকরণটি সুষম।

গুরুত্বপূর্ণ নিয়ম

সমীকরণ সমতা করার সময় রাসায়নিক সূত্রের নিচের সংখ্যা পরিবর্তন করা যাবে না। শুধু সূত্রের সামনে সহগ বসাতে হবে।

৮. রাসায়নিক বিক্রিয়া

এক বা একাধিক পদার্থ পরিবর্তিত হয়ে নতুন পদার্থ সৃষ্টি করার প্রক্রিয়াকে রাসায়নিক বিক্রিয়া (Chemical reaction) বলে।

সাধারণ রূপ:

বিক্রিয়ক → উৎপাদ

রাসায়নিক বিক্রিয়ার সময় সাধারণত রাসায়নিক বন্ধন ভাঙে এবং নতুন বন্ধন তৈরি হয়।

রাসায়নিক বিক্রিয়ার কিছু লক্ষণ

রঙের পরিবর্তন
গ্যাস উৎপন্ন হওয়া
তাপ উৎপন্ন বা শোষিত হওয়া
আলো উৎপন্ন হওয়া
তলানি সৃষ্টি
নতুন পদার্থ তৈরি

৮.১ সংযোজন বিক্রিয়া

দুই বা ততোধিক পদার্থ যুক্ত হয়ে একটি নতুন পদার্থ তৈরি করলে তাকে সংযোজন বিক্রিয়া (Combination reaction) বলে।

A + B → AB

উদাহরণ:

2H₂ + O₂ → 2H₂O

এখানে দুটি পদার্থ থেকে একটি প্রধান উৎপাদ তৈরি হয়েছে।

৮.২ বিয়োজন বিক্রিয়া

একটি যৌগ ভেঙে দুই বা ততোধিক সরল পদার্থ তৈরি করলে তাকে বিয়োজন বিক্রিয়া (Decomposition reaction) বলে।

AB → A + B

উদাহরণ:

CaCO₃ → CaO + CO₂

তাপের উপস্থিতিতে ক্যালসিয়াম কার্বোনেট ভেঙে ক্যালসিয়াম অক্সাইড ও কার্বন ডাই-অক্সাইড তৈরি করে।

৮.৩ প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া

একটি মৌল কোনো যৌগের অন্য একটি মৌলকে প্রতিস্থাপন করলে তাকে প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া (Displacement reaction) বলে।

A + BC → AC + B

উদাহরণ:

Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu

এখানে Zn, Cu-কে প্রতিস্থাপন করেছে।

৮.৪ দ্বি–প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া

দুটি যৌগের আয়ন পরস্পরের সঙ্গে স্থান পরিবর্তন করলে তাকে দ্বি–প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া বলে।

AB + CD → AD + CB

উদাহরণ:

AgNO₃ + NaCl → AgCl↓ + NaNO₃

এখানে AgCl তলানি হিসেবে তৈরি হয়।

৮.৫ জারণ–বিজারণ

জারণ

কোনো পদার্থের—

অক্সিজেন গ্রহণ,
হাইড্রোজেন ত্যাগ,
ইলেকট্রন ত্যাগ,
জারণ সংখ্যা বৃদ্ধি

ঘটলে তাকে জারণ (Oxidation) বলা হয়।

বিজারণ

কোনো পদার্থের—

অক্সিজেন ত্যাগ,
হাইড্রোজেন গ্রহণ,
ইলেকট্রন গ্রহণ,
জারণ সংখ্যা হ্রাস

ঘটলে তাকে বিজারণ (Reduction) বলা হয়।

মনে রাখার সহজ উপায়:

OIL → Oxidation Is Loss
অর্থাৎ জারণে ইলেকট্রন ত্যাগ।

RIG → Reduction Is Gain
অর্থাৎ বিজারণে ইলেকট্রন গ্রহণ।

জারণ–বিজারণ বিক্রিয়া

যে বিক্রিয়ায় একই সঙ্গে জারণ ও বিজারণ ঘটে তাকে রেডক্স (Redox) বিক্রিয়া বলে।

উদাহরণ:

Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu

এখানে Zn ইলেকট্রন ত্যাগ করে জারিত হয়েছে এবং Cu²⁺ ইলেকট্রন গ্রহণ করে বিজারিত হয়েছে।

৯. মোল ও মোলার ধারণা

৯.১ মোল

পদার্থের পরিমাণ প্রকাশের একটি গুরুত্বপূর্ণ একক হলো মোল (mol)।

১ মোল কোনো পদার্থে নির্দিষ্ট সংখ্যক কণা থাকে। এই সংখ্যাকে অ্যাভোগাড্রো সংখ্যা বলা হয়।

১ mol = 6.022 × 10²³ টি কণা

কণাগুলো হতে পারে:

পরমাণু
অণু
আয়ন

উদাহরণ:

১ mol H₂O-তে
6.022 × 10²³টি H₂O অণু থাকে।

৯.২ অ্যাভোগাড্রো সংখ্যা

অ্যাভোগাড্রো সংখ্যা (Avogadro constant):

Nₐ = 6.022 × 10²³ mol⁻¹

অর্থাৎ ১ মোল পদার্থে 6.022 × 10²³টি মৌলিক কণা থাকে।

কণার সংখ্যা নির্ণয়ের সূত্র

কণার সংখ্যা = মোল × অ্যাভোগাড্রো সংখ্যা

অর্থাৎ,

N = nNₐ

যেখানে,

N = কণার সংখ্যা
n = মোল
Nₐ = অ্যাভোগাড্রো সংখ্যা

৯.৩ মোলার ভর

এক মোল কোনো পদার্থের ভরকে মোলার ভর (Molar mass) বলে।

একক:

g mol⁻¹

উদাহরণ: H₂O

H-এর পারমাণবিক ভর ≈ 1
O-এর পারমাণবিক ভর ≈ 16

তাই,

H₂O-এর মোলার ভর
= (2 × 1) + 16
= 18 g mol⁻¹

অর্থাৎ ১ mol পানির ভর ≈ 18 g।

৯.৪ মোল, ভর ও মোলার ভরের সম্পর্ক

n = m/M

যেখানে:

n = মোলের সংখ্যা
m = প্রদত্ত ভর
M = মোলার ভর

অতএব,

মোল = ভর ÷ মোলার ভর

উদাহরণ

36 g H₂O-তে কত mol আছে?

H₂O-এর মোলার ভর = 18 g/mol

n = 36/18
= 2 mol

অর্থাৎ 36 g পানিতে 2 mol H₂O আছে।

৯.৫ মোল ধারণার গুরুত্ব

মোল ধারণা ব্যবহার করে—

পরমাণুর সংখ্যা নির্ণয় করা যায়।
অণুর সংখ্যা নির্ণয় করা যায়।
আয়নের সংখ্যা নির্ণয় করা যায়।
রাসায়নিক বিক্রিয়ায় প্রয়োজনীয় পদার্থের পরিমাণ নির্ণয় করা যায়।
মোলার ভর থেকে ভর ও মোলের সম্পর্ক বের করা যায়।
রাসায়নিক সমীকরণের পরিমাণগত হিসাব করা যায়।

১০. গ্যাসের ধর্ম

গ্যাস হলো পদার্থের এমন একটি অবস্থা যেখানে কণাগুলোর মধ্যে দূরত্ব তুলনামূলকভাবে বেশি এবং কণাগুলো প্রায় স্বাধীনভাবে চলাচল করে।

গ্যাসের প্রধান বৈশিষ্ট্য

নির্দিষ্ট আকার নেই।
নির্দিষ্ট আয়তন নেই।
যে পাত্রে রাখা হয় তা পূর্ণ করে।
সহজে সংকুচিত করা যায়।
কম ঘনত্বের।
সবদিকে চাপ প্রয়োগ করে।
তাপমাত্রা বাড়লে সাধারণত প্রসারণ ঘটে।
গ্যাসের কণাগুলো অনবরত এলোমেলো গতিতে চলে।

গ্যাসের আচরণ বোঝাতে চাপ (P), আয়তন (V), তাপমাত্রা (T) এবং মোল সংখ্যা (n) গুরুত্বপূর্ণ।

১০.১ বয়েলের সূত্র

বয়েলের সূত্র (Boyle’s law):
নির্দিষ্ট পরিমাণ গ্যাসের তাপমাত্রা স্থির থাকলে গ্যাসের চাপ তার আয়তনের ব্যস্তানুপাতিক।

অর্থাৎ,

P ∝ 1/V

তাই,

PV = ধ্রুবক

অথবা,

P₁V₁ = P₂V₂

ব্যাখ্যা

আয়তন কমালে গ্যাসের কণাগুলো পাত্রের দেয়ালে বেশি ঘন ঘন আঘাত করে। ফলে চাপ বাড়ে।

অন্যদিকে আয়তন বাড়ালে চাপ কমে।

চাপ ↑ → আয়তন ↓
চাপ ↓ → আয়তন ↑

শর্ত: তাপমাত্রা ও গ্যাসের পরিমাণ স্থির।

১০.২ চার্লসের সূত্র

চার্লসের সূত্র (Charles’s law):
নির্দিষ্ট পরিমাণ গ্যাসের চাপ স্থির থাকলে গ্যাসের আয়তন তার পরম তাপমাত্রার সমানুপাতিক।

অর্থাৎ,

V ∝ T

তাই,

V/T = ধ্রুবক

অথবা,

V₁/T₁ = V₂/T₂

এখানে তাপমাত্রা অবশ্যই Kelvin (K) এককে নিতে হবে।

K = °C + 273.15

genui{“learning_viz”:{“type_id”:”CHARLES_LAW”,”initial_values”:{“v1″:12,”t1″:300,”v2″:18,”t2″:450,”solveFor”:”v2″},”locale_override”:”bn-BD”}}

চার্লসের সূত্রের সহজ ব্যাখ্যা

গ্যাসকে উত্তপ্ত করলে কণাগুলোর গতিশক্তি বাড়ে। চাপ স্থির রাখতে গ্যাসের আয়তন বাড়ে।

অর্থাৎ:

তাপমাত্রা ↑ → আয়তন ↑

তাপমাত্রা ↓ → আয়তন ↓

শর্ত: চাপ ও গ্যাসের পরিমাণ স্থির।

১০.৩ আদর্শ গ্যাস

যে কাল্পনিক গ্যাস গ্যাসের সূত্রগুলোকে সব অবস্থায় নিখুঁতভাবে মেনে চলে তাকে আদর্শ গ্যাস (Ideal gas) বলে।

আদর্শ গ্যাসের ক্ষেত্রে ধরা হয়:

গ্যাসের অণুর নিজস্ব আয়তন নগণ্য।
অণুগুলোর মধ্যে আন্তঃআণবিক আকর্ষণ নেই।
অণুগুলো এলোমেলোভাবে চলাচল করে।
সংঘর্ষ স্থিতিস্থাপক।
গ্যাসের কণাগুলোর সংঘর্ষের সময় শক্তির ক্ষতি হয় না।

বাস্তব গ্যাস সম্পূর্ণ আদর্শ নয়। তবে উচ্চ তাপমাত্রা ও নিম্ন চাপের কাছাকাছি অনেক বাস্তব গ্যাস আদর্শ গ্যাসের মতো আচরণ করে।

১০.৪ আদর্শ গ্যাস সমীকরণ

বয়েলের সূত্র, চার্লসের সূত্র এবং অ্যাভোগাড্রোর সূত্রকে একত্র করলে পাওয়া যায়:

PV = nRT

যেখানে:

P = চাপ
V = আয়তন
n = গ্যাসের মোল সংখ্যা
R = গ্যাস ধ্রুবক
T = পরম তাপমাত্রা, Kelvin

genui{“learning_viz”:{“type_id”:”PV_NRT_EQUATION”,”initial_values”:{“P”:1,”V”:24,”n”:1,”T”:298,”solveFor”:”P”},”locale_override”:”bn-BD”}}

R-এর মান

SI এককে:

R ≈ 8.314 J mol⁻¹ K⁻¹

যদি চাপ atm এবং আয়তন L-এ ব্যবহার করা হয়, তবে সাধারণত:

R ≈ 0.0821 L·atm·mol⁻¹·K⁻¹

বয়েলের সূত্র ও চার্লসের সূত্রের তুলনা

বিষয়	বয়েলের সূত্র	চার্লসের সূত্র
সম্পর্ক	P ও V	V ও T
পরিবর্তনশীল	চাপ ও আয়তন	আয়তন ও তাপমাত্রা
স্থির থাকে	T ও n	P ও n
সূত্র	P₁V₁=P₂V₂	V₁/T₁=V₂/T₂
সম্পর্ক	ব্যস্তানুপাতিক	সমানুপাতিক

এক নজরে ৬–১০

নং	বিষয়	মূল ধারণা/সূত্র
৬	রাসায়নিক বন্ধন	আয়নিক, সমযোজী, ধাতব
৭	রাসায়নিক সংকেত ও সমীকরণ	সূত্র, বিক্রিয়ক, উৎপাদ, সমতা
৮	রাসায়নিক বিক্রিয়া	সংযোজন, বিয়োজন, প্রতিস্থাপন, রেডক্স
৯	মোল	1 mol = 6.022 × 10²³ কণা
৯	মোলার ভর	n = m/M
১০	বয়েলের সূত্র	P₁V₁ = P₂V₂
১০	চার্লসের সূত্র	V₁/T₁ = V₂/T₂
১০	আদর্শ গ্যাস	PV = nRT

১১. তরল ও কঠিন পদার্থ

পদার্থের তিনটি প্রধান অবস্থা হলো কঠিন, তরল ও গ্যাসীয়। কঠিন ও তরল অবস্থার কণাগুলোর মধ্যে গ্যাসের তুলনায় আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বেশি।

১১.১ কঠিন পদার্থ

যে পদার্থের নির্দিষ্ট আকার ও নির্দিষ্ট আয়তন আছে তাকে কঠিন পদার্থ বলে।

উদাহরণ: লোহা, তামা, বরফ, লবণ, কাঠ।

কঠিন পদার্থের বৈশিষ্ট্য

নির্দিষ্ট আকার ও আয়তন আছে।
কণাগুলো খুব কাছাকাছি অবস্থান করে।
আন্তঃআণবিক আকর্ষণ শক্তিশালী।
কণাগুলো মূলত নিজ নিজ অবস্থানের চারদিকে কম্পন করে।
সহজে সংকুচিত করা যায় না।
সাধারণত ঘনত্ব বেশি।
কঠিন পদার্থের প্রসারণ তুলনামূলকভাবে কম।

কঠিন পদার্থের প্রকার

১. স্ফটিকাকার কঠিন:
কণাগুলো সুশৃঙ্খল বিন্যাসে থাকে।
উদাহরণ: NaCl, কোয়ার্টজ, হীরা।

২. অস্ফটিকাকার কঠিন:
কণাগুলোর দীর্ঘ-পাল্লার সুশৃঙ্খল বিন্যাস থাকে না।
উদাহরণ: কাচ, অনেক ধরনের প্লাস্টিক।

১১.২ তরল পদার্থ

যে পদার্থের নির্দিষ্ট আয়তন আছে কিন্তু নির্দিষ্ট আকার নেই, তাকে তরল পদার্থ বলে।

উদাহরণ: পানি, দুধ, তেল, পারদ।

তরলের বৈশিষ্ট্য

নির্দিষ্ট আয়তন আছে।
নির্দিষ্ট আকার নেই।
যে পাত্রে রাখা হয় তার আকার ধারণ করে।
কণাগুলো একে অপরের কাছাকাছি থাকে, তবে চলাচল করতে পারে।
কঠিনের তুলনায় আন্তঃআণবিক আকর্ষণ কম।
প্রবাহিত হতে পারে।
সাধারণত কঠিনের চেয়ে বেশি সংকোচনীয়, তবে গ্যাসের তুলনায় খুব কম।

১১.৩ আন্তঃআণবিক আকর্ষণ

একটি অণু ও অন্য অণুর মধ্যে যে আকর্ষণ বল কাজ করে তাকে আন্তঃআণবিক আকর্ষণ (Intermolecular force) বলে।

এটি রাসায়নিক বন্ধনের মতো একই জিনিস নয়।

প্রধান আন্তঃআণবিক আকর্ষণ

লন্ডন ডিসপারশন বল
ডাইপোল–ডাইপোল আকর্ষণ
হাইড্রোজেন বন্ধন

আন্তঃআণবিক আকর্ষণের প্রভাব

আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বেশি হলে সাধারণত—

স্ফুটনাঙ্ক বাড়ে।
গলনাঙ্ক বাড়তে পারে।
বাষ্পীভবন কমে।
সান্দ্রতা বাড়তে পারে।
পৃষ্ঠটান বাড়তে পারে।

তিন অবস্থার তুলনা

বৈশিষ্ট্য	কঠিন	তরল	গ্যাস
আকার	নির্দিষ্ট	নির্দিষ্ট নয়	নির্দিষ্ট নয়
আয়তন	নির্দিষ্ট	নির্দিষ্ট	নির্দিষ্ট নয়
কণার দূরত্ব	খুব কম	কম	বেশি
আকর্ষণ	বেশি	মাঝারি	খুব কম
কণার গতি	কম	মাঝারি	বেশি
সংকোচনীয়তা	খুব কম	কম	বেশি

১২. দ্রবণ

দুই বা ততোধিক পদার্থ সমভাবে মিশে সমসত্ত্ব মিশ্রণ তৈরি করলে তাকে দ্রবণ (Solution) বলে।

উদাহরণ: লবণ পানিতে সম্পূর্ণ দ্রবীভূত হলে লবণের দ্রবণ তৈরি হয়।

দ্রবণের প্রধান উপাদান:

দ্রবণ = দ্রাবক + দ্রব

১২.১ দ্রাবক

যে পদার্থ অন্য পদার্থকে দ্রবীভূত করে তাকে দ্রাবক (Solvent) বলে।

উদাহরণ: লবণ-পানির দ্রবণে পানি হলো দ্রাবক।

১২.২ দ্রব

যে পদার্থ দ্রাবকের মধ্যে দ্রবীভূত হয় তাকে দ্রব (Solute) বলে।

উদাহরণ: লবণ-পানির দ্রবণে লবণ হলো দ্রব।

১২.৩ দ্রাব্যতা

নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় নির্দিষ্ট পরিমাণ দ্রাবকে সর্বাধিক যে পরিমাণ দ্রব দ্রবীভূত হতে পারে তাকে দ্রাব্যতা (Solubility) বলে।

দ্রাব্যতা নির্ভর করে—

দ্রব ও দ্রাবকের প্রকৃতি
তাপমাত্রা
চাপ, বিশেষত গ্যাসের ক্ষেত্রে

কঠিন দ্রবের ক্ষেত্রে

অনেক কঠিন পদার্থের দ্রাব্যতা তাপমাত্রা বাড়লে বৃদ্ধি পায়, যদিও সব ক্ষেত্রে একই নিয়ম প্রযোজ্য নয়।

গ্যাসের ক্ষেত্রে

সাধারণত তাপমাত্রা বাড়লে গ্যাসের দ্রাব্যতা তরলে কমে।

চাপ বাড়ালে তরলে গ্যাসের দ্রাব্যতা সাধারণত বাড়ে।

১২.৪ ঘনমাত্রা

দ্রবণে কত পরিমাণ দ্রব রয়েছে তা বোঝানোর পরিমাপকে ঘনমাত্রা (Concentration) বলে।

একটি প্রচলিত রূপ:

Molarity (M) = দ্রবের মোল সংখ্যা / দ্রবণের আয়তন (L)

অর্থাৎ,

M = n/V

যেখানে,

M = মোলারিটি
n = দ্রবের মোল
V = দ্রবণের আয়তন লিটারে

উদাহরণ

১ L দ্রবণে ১ mol NaCl থাকলে দ্রবণের ঘনমাত্রা:

M = 1/1 = 1 M

অর্থাৎ এটি 1 M NaCl solution।

১২.৫ সম্পৃক্ততার ভিত্তিতে দ্রবণ

অসম্পৃক্ত দ্রবণ: আরও দ্রব দ্রবীভূত হতে পারে।

সম্পৃক্ত দ্রবণ: নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় সর্বাধিক পরিমাণ দ্রব দ্রবীভূত হয়েছে।

অতিসম্পৃক্ত দ্রবণ: স্বাভাবিক সম্পৃক্ত দ্রবণের তুলনায় বেশি দ্রব ধারণ করে; এটি তুলনামূলকভাবে অস্থিতিশীল।

১৩. অম্ল, ক্ষার ও লবণ

১৩.১ অম্ল

যে পদার্থ জলীয় দ্রবণে H⁺ আয়ন উৎপন্ন করে তাকে অম্ল বা Acid বলা হয়।

উদাহরণ:

HCl
H₂SO₄
HNO₃
CH₃COOH

অম্লের বৈশিষ্ট্য

সাধারণত টক স্বাদের, তবে কোনো রাসায়নিক পদার্থ স্বাদ নিয়ে পরীক্ষা করা নিরাপদ নয়।
নীল লিটমাসকে লাল করে।
কিছু ধাতুর সঙ্গে বিক্রিয়া করে H₂ উৎপন্ন করতে পারে।
ক্ষারের সঙ্গে বিক্রিয়া করে লবণ ও পানি তৈরি করতে পারে।

১৩.২ ক্ষার

যে ক্ষারীয় পদার্থ জলীয় দ্রবণে OH⁻ আয়ন উৎপন্ন করে তাকে ক্ষার (Base) বলা হয়।

উদাহরণ:

NaOH
KOH
Ca(OH)₂

ক্ষারের বৈশিষ্ট্য

লাল লিটমাসকে নীল করে।
অম্লের সঙ্গে বিক্রিয়া করে লবণ ও পানি তৈরি করে।
অনেক ক্ষার পানিতে দ্রবণীয়।

সব ক্ষার হলো ক্ষারক (base), কিন্তু সব ক্ষারক পানিতে দ্রবণীয় নয়।

১৩.৩ pH

কোনো জলীয় দ্রবণ কতটা অম্লীয় বা ক্ষারীয় তা বোঝাতে pH scale ব্যবহার করা হয়।

সাধারণভাবে:

pH < 7 → অম্লীয়
pH = 7 → নিরপেক্ষ
pH > 7 → ক্ষারীয়

২৫°C-এর কাছাকাছি বিশুদ্ধ পানির pH প্রায় 7।

pH-এর ধারণা:

pH = −log[H⁺]

অর্থাৎ H⁺ আয়নের ঘনমাত্রা বাড়লে pH সাধারণত কমে এবং দ্রবণ বেশি অম্লীয় হয়।

১৩.৪ Indicator বা নির্দেশক

যে পদার্থ অম্লীয় ও ক্ষারীয় পরিবেশে রঙ পরিবর্তন করে দ্রবণের প্রকৃতি সম্পর্কে ধারণা দেয় তাকে Indicator বলে।

গুরুত্বপূর্ণ নির্দেশক

নির্দেশক	অম্লীয় পরিবেশ	ক্ষারীয় পরিবেশ
নীল লিটমাস	লাল	নীলই থাকে
লাল লিটমাস	লালই থাকে	নীল
Phenolphthalein	বর্ণহীন	গোলাপি
Methyl orange	লাল/কমলা অঞ্চলে	হলুদ

Universal indicator বিভিন্ন pH অনুযায়ী বিভিন্ন রঙ দেখিয়ে দ্রবণের আনুমানিক pH বোঝাতে সাহায্য করে।

১৩.৫ নিরপেক্ষকরণ

অম্ল ও ক্ষার বিক্রিয়া করে লবণ ও পানি তৈরি করলে তাকে নিরপেক্ষকরণ বিক্রিয়া (Neutralization) বলে।

সাধারণ রূপ:

অম্ল + ক্ষার → লবণ + পানি

উদাহরণ:

HCl + NaOH → NaCl + H₂O

এখানে HCl হলো অম্ল এবং NaOH হলো ক্ষার।

ব্যবহার

অতিরিক্ত অম্লতার নিয়ন্ত্রণে।
কৃষিক্ষেত্রে অম্লীয় মাটির pH সংশোধনে উপযুক্ত ক্ষারীয় পদার্থ ব্যবহার।
শিল্পে অম্ল-ক্ষার বর্জ্য নিয়ন্ত্রণে।
বিভিন্ন রাসায়নিক প্রক্রিয়ায়।

১৪. জারণ–বিজারণ

জারণ–বিজারণ (Oxidation-Reduction বা Redox) হলো এমন রাসায়নিক প্রক্রিয়া যেখানে ইলেকট্রন স্থানান্তরের সঙ্গে জারণ ও বিজারণ ঘটে।

১৪.১ জারণ

জারণ হলো সাধারণভাবে—

ইলেকট্রন ত্যাগ,
জারণ সংখ্যা বৃদ্ধি।

উদাহরণ:

Zn → Zn²⁺ + 2e⁻

Zn ইলেকট্রন ত্যাগ করেছে, তাই Zn জারিত হয়েছে।

১৪.২ বিজারণ

বিজারণ হলো সাধারণভাবে—

ইলেকট্রন গ্রহণ,
জারণ সংখ্যা হ্রাস।

উদাহরণ:

Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu

Cu²⁺ ইলেকট্রন গ্রহণ করেছে, তাই এটি বিজারিত হয়েছে।

মনে রাখার কৌশল

OIL: Oxidation Is Loss
→ জারণে ইলেকট্রন ত্যাগ।

RIG: Reduction Is Gain
→ বিজারণে ইলেকট্রন গ্রহণ।

১৪.৩ জারক ও বিজারক

জারক পদার্থ (Oxidizing agent)

যে পদার্থ অন্য পদার্থকে জারিত করে এবং নিজে সাধারণত বিজারিত হয়, তাকে জারক বলে।

বিজারক পদার্থ (Reducing agent)

যে পদার্থ অন্য পদার্থকে বিজারিত করে এবং নিজে সাধারণত জারিত হয়, তাকে বিজারক বলে।

উদাহরণ:

Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu

এখানে—

Zn → ইলেকট্রন ত্যাগ → জারিত → বিজারক
Cu²⁺ → ইলেকট্রন গ্রহণ → বিজারিত → জারক

১৪.৪ জারণ–বিজারণের গুরুত্ব

Redox বিক্রিয়া দেখা যায়—

ব্যাটারিতে
ধাতু নিষ্কাশনে
ধাতুর ক্ষয় বা corrosion-এ
দহন প্রক্রিয়ায়
জীবদেহের বিপাকীয় প্রক্রিয়ায়
বিভিন্ন শিল্প রাসায়নিক প্রক্রিয়ায়

১৫. তড়িৎ রসায়ন

তড়িৎ রসায়ন (Electrochemistry) হলো রাসায়নিক বিক্রিয়া ও বৈদ্যুতিক শক্তির পারস্পরিক সম্পর্কের অধ্যয়ন।

এখানে দুটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হলো—

১. রাসায়নিক শক্তি থেকে বৈদ্যুতিক শক্তি উৎপাদন
২. বৈদ্যুতিক শক্তি ব্যবহার করে রাসায়নিক পরিবর্তন ঘটানো

১৫.১ ইলেকট্রোড

যে পরিবাহী পদার্থের মাধ্যমে বৈদ্যুতিক প্রবাহ কোনো ইলেক্ট্রোলাইটে প্রবেশ বা বের হয় তাকে ইলেকট্রোড (Electrode) বলে।

দুটি গুরুত্বপূর্ণ ইলেকট্রোড:

অ্যানোড (Anode)

এখানে জারণ ঘটে।

ক্যাথোড (Cathode)

এখানে বিজারণ ঘটে।

মনে রাখুন:

Anode = Oxidation
Cathode = Reduction

এটি ব্যাটারি ও তড়িৎ বিশ্লেষণ—উভয় ক্ষেত্রেই সত্য। তবে অ্যানোডের বৈদ্যুতিক চিহ্ন (ধনাত্মক/ঋণাত্মক) ব্যবস্থার ধরন অনুযায়ী পরিবর্তিত হতে পারে।

১৫.২ ইলেক্ট্রোলাইট

যে পদার্থের জলীয় দ্রবণ বা গলিত অবস্থায় আয়ন চলাচলের মাধ্যমে বিদ্যুৎ পরিবহন সম্ভব এবং যার মাধ্যমে রাসায়নিক পরিবর্তন ঘটতে পারে তাকে ইলেক্ট্রোলাইট বলে।

উদাহরণ:

NaCl-এর দ্রবণ
CuSO₄-এর দ্রবণ
dilute H₂SO₄

১৫.৩ তড়িৎ বিশ্লেষণ

বাহ্যিক বৈদ্যুতিক শক্তি ব্যবহার করে কোনো ইলেক্ট্রোলাইটে রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটানোর প্রক্রিয়াকে তড়িৎ বিশ্লেষণ (Electrolysis) বলে।

উদাহরণস্বরূপ, পানির তড়িৎ বিশ্লেষণে হাইড্রোজেন ও অক্সিজেন উৎপন্ন হতে পারে:

2H₂O → 2H₂ + O₂

এখানে বাহ্যিক বৈদ্যুতিক শক্তি ব্যবহার করা হয়।

তড়িৎ বিশ্লেষণের ব্যবহার

ধাতুর প্রলেপ দেওয়া বা electroplating
ধাতু পরিশোধন
কিছু ধাতু নিষ্কাশন
রাসায়নিক পদার্থ উৎপাদন
পানি থেকে হাইড্রোজেন উৎপাদনের মতো প্রক্রিয়া

১৫.৪ ব্যাটারি

ব্যাটারি এমন একটি তড়িৎ-রাসায়নিক ব্যবস্থা, যেখানে রাসায়নিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে বৈদ্যুতিক শক্তি উৎপন্ন হতে পারে।

ব্যাটারিতে সাধারণত থাকে:

অ্যানোড
ক্যাথোড
ইলেক্ট্রোলাইট
বাহ্যিক বর্তনী

রাসায়নিক বিক্রিয়ার ফলে ইলেকট্রনের প্রবাহ সৃষ্টি হয় এবং বৈদ্যুতিক শক্তি পাওয়া যায়।

প্রাথমিক ও গৌণ কোষ

প্রাথমিক কোষ (Primary cell):
সাধারণ ব্যবহারে সহজে পুনঃচার্জ করা যায় না।

গৌণ কোষ (Secondary cell):
বাহ্যিক বৈদ্যুতিক শক্তি প্রয়োগ করে পুনরায় চার্জ করা যায়।

উদাহরণ:

কিছু ক্ষারীয় ব্যাটারি → প্রাথমিক
লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি → গৌণ
লেড-অ্যাসিড ব্যাটারি → গৌণ

১৫.৫ গ্যালভানিক/ভোল্টাইক কোষ

যে তড়িৎ-রাসায়নিক কোষে স্বতঃস্ফূর্ত রাসায়নিক বিক্রিয়া থেকে বৈদ্যুতিক শক্তি উৎপন্ন হয়, তাকে গ্যালভানিক বা ভোল্টাইক কোষ বলে।

অর্থাৎ:

রাসায়নিক শক্তি → বৈদ্যুতিক শক্তি

১৫.৬ ইলেক্ট্রোলাইটিক কোষ

যে কোষে বাহ্যিক বৈদ্যুতিক শক্তি ব্যবহার করে অস্বতঃস্ফূর্ত রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটানো হয় তাকে ইলেক্ট্রোলাইটিক কোষ বলে।

অর্থাৎ:

বৈদ্যুতিক শক্তি → রাসায়নিক পরিবর্তন

দুই ধরনের কোষের তুলনা

বিষয়	গ্যালভানিক কোষ	ইলেক্ট্রোলাইটিক কোষ
শক্তির রূপান্তর	রাসায়নিক → বৈদ্যুতিক	বৈদ্যুতিক → রাসায়নিক
বিক্রিয়া	স্বতঃস্ফূর্ত	সাধারণত অস্বতঃস্ফূর্ত
বাহ্যিক বিদ্যুৎ	প্রয়োজন নেই	প্রয়োজন
ব্যবহার	ব্যাটারি	তড়িৎ বিশ্লেষণ, electroplating
অ্যানোডে	জারণ	জারণ
ক্যাথোডে	বিজারণ	বিজারণ

২১. পলিমার

পলিমার (Polymer) হলো এমন বৃহৎ অণু, যা অনেক ছোট ছোট অণু বা মনোমার (Monomer) পরস্পরের সঙ্গে রাসায়নিকভাবে যুক্ত হয়ে তৈরি করে।

Monomer → Polymer

উদাহরণ:

Ethene → Polyethylene

nCH₂=CH₂ → (–CH₂–CH₂–)ₙ

এখানে ethene হলো মনোমার এবং polyethylene হলো পলিমার।

নিচে ১৬–২০ নম্বর বিষয় ধারাবাহিকভাবে বিস্তারিত, সহজবোধ্য ও পরীক্ষোপযোগীভাবে আলোচনা করা হলো।

১৬. ধাতু ও অধাতু

পর্যায় সারণির মৌলগুলোকে তাদের ভৌত ও রাসায়নিক ধর্মের ভিত্তিতে প্রধানত ধাতু (Metal), অধাতু (Non-metal) এবং উপধাতু (Metalloid) হিসেবে ভাগ করা যায়।

১৬.১ ধাতু

যেসব মৌল সাধারণত তাপ ও বিদ্যুতের ভালো পরিবাহক, উজ্জ্বল, নমনীয় এবং প্রসারণশীল—তাদের ধাতু বলে।

উদাহরণ: Fe, Cu, Al, Zn, Na, Ca, Mg, Ag, Au।

ধাতুর ভৌত ধর্ম

সাধারণত চকচকে।
তাপের ভালো পরিবাহক।
বিদ্যুতের ভালো পরিবাহক।
পিটিয়ে পাত তৈরি করা যায়—নমনীয়তা (Malleability)।
টেনে তার তৈরি করা যায়—প্রসারণশীলতা (Ductility)।
সাধারণত শক্ত ও দৃঢ়।
অধিকাংশ ধাতু কক্ষ তাপমাত্রায় কঠিন।
ব্যতিক্রম: পারদ (Hg) কক্ষ তাপমাত্রায় তরল।

ধাতুর রাসায়নিক ধর্ম

ধাতু সাধারণত ইলেকট্রন ত্যাগ করে ধনাত্মক আয়ন (cation) গঠন করে।

উদাহরণ:

Na → Na⁺ + e⁻

অনেক ধাতু অক্সিজেনের সঙ্গে বিক্রিয়া করে ধাতব অক্সাইড তৈরি করে:

2Mg + O₂ → 2MgO

১৬.২ অধাতু

যেসব মৌল সাধারণত তাপ ও বিদ্যুতের দুর্বল পরিবাহক এবং ধাতুর বিপরীত বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে তাদের অধাতু বলে।

উদাহরণ: H, C, N, O, S, P, F, Cl।

অধাতুর ভৌত ধর্ম

সাধারণত অনুজ্জ্বল।
তাপ ও বিদ্যুতের দুর্বল পরিবাহক।
কঠিন অধাতু সাধারণত ভঙ্গুর।
অনেক অধাতু গ্যাসীয় অবস্থায় থাকে।
ব্রোমিন (Br₂) কক্ষ তাপমাত্রায় তরল অধাতু।
হীরা অত্যন্ত কঠিন, যদিও এটি কার্বনের একটি রূপ।
গ্রাফাইট বিদ্যুৎ পরিবহন করতে পারে—এটি গুরুত্বপূর্ণ ব্যতিক্রম।

অধাতুর রাসায়নিক ধর্ম

অধাতু সাধারণত ইলেকট্রন গ্রহণ করে ঋণাত্মক আয়ন তৈরি করতে পারে অথবা সমযোজী বন্ধনে ইলেকট্রন ভাগাভাগি করে।

উদাহরণ:

Cl + e⁻ → Cl⁻

১৬.৩ ধাতু ও অধাতুর তুলনা

বৈশিষ্ট্য	ধাতু	অধাতু
উজ্জ্বলতা	সাধারণত বেশি	সাধারণত কম
বিদ্যুৎ পরিবাহিতা	ভালো	সাধারণত দুর্বল
তাপ পরিবাহিতা	ভালো	সাধারণত দুর্বল
নমনীয়তা	বেশি	সাধারণত নেই
প্রসারণশীলতা	বেশি	সাধারণত নেই
ইলেকট্রনের প্রবণতা	ত্যাগ করে	গ্রহণ/ভাগ করে
আয়ন	ধনাত্মক	ঋণাত্মক হতে পারে
উদাহরণ	Fe, Cu, Al	O, N, S, Cl

১৬.৪ ধাতুর ব্যবহার

লোহা (Fe)

ভবন নির্মাণ
সেতু
যন্ত্রপাতি
ইস্পাত তৈরিতে

তামা (Cu)

বৈদ্যুতিক তার
মোটর
বৈদ্যুতিক যন্ত্রপাতি

অ্যালুমিনিয়াম (Al)

বিমান
যানবাহন
বৈদ্যুতিক তার
রান্নার পাত্র

দস্তা (Zn)

লোহার ওপর প্রলেপ বা galvanization
বিভিন্ন সংকর ধাতু

সোডিয়াম (Na)

বিভিন্ন রাসায়নিক শিল্পে যৌগ তৈরিতে
সোডিয়াম বাষ্প বাতির মতো নির্দিষ্ট প্রযুক্তিগত কাজে

১৬.৫ ধাতুর নিষ্কাশন

আকরিক থেকে ধাতু আলাদা করে পাওয়ার প্রক্রিয়াকে ধাতু নিষ্কাশন (Metallurgy) বলে।

সাধারণ ধাপগুলো হলো:

আকরিক → ঘনীভবন → ধাতব যৌগে রূপান্তর → বিজারণ → পরিশোধন

১. আকরিক

যে খনিজ থেকে অর্থনৈতিকভাবে ধাতু নিষ্কাশন করা যায় তাকে আকরিক (Ore) বলে।

২. আকরিকের ঘনীভবন

আকরিক থেকে মাটি, বালি ও অন্যান্য অনাবশ্যক পদার্থ আলাদা করা হয়।

৩. বিজারণ

ধাতব যৌগ থেকে ধাতু মুক্ত করা হয়।

৪. পরিশোধন

প্রাপ্ত ধাতু থেকে অমেধ্য দূর করে বিশুদ্ধ ধাতু পাওয়া হয়।

ধাতুর সক্রিয়তার ওপর নির্ভর করে নিষ্কাশন পদ্ধতি ভিন্ন হয়। যেমন অত্যন্ত সক্রিয় ধাতু Na, K, Ca ইত্যাদি সাধারণত তড়িৎ বিশ্লেষণের মাধ্যমে নিষ্কাশন করা হয়।

১৭. গুরুত্বপূর্ণ ধাতু

১৭.১ লোহা (Fe)

লোহা একটি গুরুত্বপূর্ণ স্থানান্তর ধাতু।

ব্যবহার

ইস্পাত তৈরি
নির্মাণশিল্প
যন্ত্রপাতি
যানবাহন
রেললাইন

লোহা সাধারণত একা নয়, বরং কার্বনের সঙ্গে বিভিন্ন অনুপাতে মিশে ইস্পাত তৈরি করে।

মরিচা

লোহা অক্সিজেন ও পানির উপস্থিতিতে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়ে মরিচা তৈরি করতে পারে।

সাধারণভাবে:

Iron + Oxygen + Water → Rust

মরিচা প্রতিরোধে রং করা, তেল/গ্রিজ ব্যবহার, galvanization ইত্যাদি পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়।

১৭.২ তামা (Cu)

তামা লালচে-বাদামি রঙের এবং বিদ্যুতের ভালো পরিবাহক।

ব্যবহার

বৈদ্যুতিক তার
মোটর
জেনারেটর
বৈদ্যুতিক যন্ত্র
বিভিন্ন সংকর ধাতু

তামা ও দস্তার সংকর ধাতু হলো পিতল (Brass)।

১৭.৩ অ্যালুমিনিয়াম (Al)

অ্যালুমিনিয়াম হালকা এবং তুলনামূলকভাবে ক্ষয়-প্রতিরোধী ধাতু।

ব্যবহার

বিমান নির্মাণ
বৈদ্যুতিক তার
রান্নার পাত্র
প্যাকেজিং
যানবাহনের বিভিন্ন অংশ

১৭.৪ দস্তা (Zn)

ব্যবহার

লোহায় galvanization
পিতল তৈরিতে
ব্যাটারিতে
বিভিন্ন রাসায়নিক যৌগ উৎপাদনে

দস্তা লোহার চেয়ে বেশি সক্রিয় হওয়ায় লোহার ওপর দস্তার আবরণ ক্ষয় থেকে সুরক্ষা দিতে পারে।

১৭.৫ সোডিয়াম (Na)

সোডিয়াম অত্যন্ত সক্রিয় ক্ষার ধাতু।

এটি পানির সঙ্গে তীব্রভাবে বিক্রিয়া করে:

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

তাই সোডিয়ামকে সাধারণত পানির সংস্পর্শ থেকে দূরে রাখা হয়।

১৭.৬ ক্যালসিয়াম (Ca)

ক্যালসিয়াম একটি ক্ষারীয় মৃত্তিকা ধাতু।

ব্যবহার

সিমেন্ট ও নির্মাণসামগ্রী তৈরির সঙ্গে সম্পর্কিত যৌগে
ধাতুবিদ্যায়
বিভিন্ন ক্যালসিয়াম যৌগ উৎপাদনে
জীবদেহে হাড় ও দাঁতের গঠনে ক্যালসিয়াম গুরুত্বপূর্ণ

১৮. গুরুত্বপূর্ণ যৌগ

১৮.১ সোডিয়াম ক্লোরাইড — NaCl

সাধারণ লবণ বা খাবার লবণের প্রধান উপাদান।

বৈশিষ্ট্য

আয়নিক যৌগ।
সাদা স্ফটিকাকার কঠিন।
পানিতে দ্রবণীয়।

ব্যবহার

খাদ্যে
খাদ্য সংরক্ষণে
বিভিন্ন রাসায়নিক শিল্পে
NaOH, Cl₂, H₂ উৎপাদনের কাঁচামাল হিসেবে chlor-alkali প্রক্রিয়ায়

১৮.২ সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড — NaOH

এটি একটি শক্তিশালী ক্ষার।

বৈশিষ্ট্য

পানিতে সহজে দ্রবীভূত হয়।
ক্ষারীয় দ্রবণ তৈরি করে।
অম্লের সঙ্গে নিরপেক্ষকরণ বিক্রিয়া করে।

HCl + NaOH → NaCl + H₂O

ব্যবহার

সাবান ও ডিটারজেন্ট শিল্পে
কাগজ শিল্পে
বিভিন্ন রাসায়নিক তৈরিতে
পানি/বর্জ্য শোধনের কিছু প্রক্রিয়ায়

১৮.৩ হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড — HCl

HCl-এর জলীয় দ্রবণ একটি শক্তিশালী অম্ল।

ব্যবহার

ধাতুর পৃষ্ঠ পরিষ্কারে
রাসায়নিক শিল্পে
বিভিন্ন ক্লোরাইড তৈরিতে

NaOH-এর সঙ্গে:

HCl + NaOH → NaCl + H₂O

১৮.৪ সালফিউরিক অ্যাসিড — H₂SO₄

এটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ শিল্প রাসায়নিক।

ব্যবহার

সার শিল্প
ব্যাটারি
রাসায়নিক শিল্প
বিভিন্ন রাসায়নিক পদার্থ উৎপাদনে

এটি অত্যন্ত ক্ষয়কারী (corrosive), তাই এর সঙ্গে কাজ করার ক্ষেত্রে যথাযথ নিরাপত্তা ব্যবস্থা প্রয়োজন।

১৮.৫ অ্যামোনিয়া — NH₃

অ্যামোনিয়া একটি নাইট্রোজেন ও হাইড্রোজেনের যৌগ।

বৈশিষ্ট্য

বর্ণহীন গ্যাস।
তীব্র গন্ধযুক্ত।
পানিতে যথেষ্ট দ্রবণীয়।
জলীয় দ্রবণ ক্ষারীয় প্রকৃতির।

ব্যবহার

নাইট্রোজেন সার তৈরিতে
শিল্পে বিভিন্ন রাসায়নিক উৎপাদনে
কিছু refrigeration ব্যবস্থায়

১৮.৬ ক্যালসিয়াম কার্বোনেট — CaCO₃

প্রকৃতিতে বহুল পাওয়া যায়।

উদাহরণ: চুনাপাথর, মার্বেল, চক।

ব্যবহার

সিমেন্ট শিল্প
নির্মাণশিল্প
কাচ ও অন্যান্য শিল্পে
কৃষিতে অম্লীয় মাটির pH সংশোধনে উপযুক্তভাবে ব্যবহার করা হয়

তাপে:

CaCO₃ → CaO + CO₂

১৯. কার্বন ও কার্বনের যৌগ

১৯.১ কার্বন

কার্বনের পারমাণবিক সংখ্যা 6।

ইলেকট্রন বিন্যাস:

2, 4

কার্বনের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য হলো এটি নিজের সঙ্গে এবং অন্যান্য মৌলের সঙ্গে বিভিন্নভাবে বন্ধন তৈরি করতে পারে। এ কারণে কার্বনের যৌগের সংখ্যা অত্যন্ত বেশি।

কার্বনের গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য

১. চতুর্যোজিতা (Tetravalency):
কার্বন সাধারণত চারটি সমযোজী বন্ধন গঠন করতে পারে।

২. ক্যাটেনেশন (Catenation):
কার্বন পরমাণু নিজেদের মধ্যে যুক্ত হয়ে দীর্ঘ শৃঙ্খল, শাখা ও চক্র তৈরি করতে পারে।

এই বৈশিষ্ট্যগুলো জৈব রসায়নের ভিত্তি।

১৯.২ কার্বনের রূপভেদ

কার্বনের বিভিন্ন ভৌত রূপকে Allotrope বলা হয়।

হীরা

অত্যন্ত কঠিন।
প্রতিটি কার্বন চারটি কার্বনের সঙ্গে শক্তিশালী সমযোজী বন্ধনে যুক্ত।
সাধারণত বিদ্যুৎ পরিবহন করে না।
অলংকার ও কাটিং যন্ত্রে ব্যবহার হয়।

গ্রাফাইট

স্তরযুক্ত গঠন।
তুলনামূলকভাবে নরম।
বিদ্যুৎ পরিবহন করতে পারে।
পেন্সিলের গ্রাফাইটে ব্যবহৃত হয়।
লুব্রিকেন্ট হিসেবেও ব্যবহার হতে পারে।

গ্রাফিন

কার্বনের এক-পরমাণু-পুরু স্তর। এর বিশেষ বৈদ্যুতিক ও যান্ত্রিক ধর্মের কারণে প্রযুক্তি ও গবেষণায় গুরুত্বপূর্ণ।

১৯.৩ কার্বন মনোক্সাইড — CO

CO হলো কার্বন ও অক্সিজেনের একটি যৌগ।

এটি অপূর্ণ দহনের ফলে উৎপন্ন হতে পারে।

2C + O₂ → 2CO

CO একটি বর্ণহীন ও গন্ধহীন বিষাক্ত গ্যাস। এটি রক্তের হিমোগ্লোবিনের সঙ্গে শক্তভাবে যুক্ত হয়ে শরীরে অক্সিজেন পরিবহনে বাধা দিতে পারে।

তাই বন্ধ ঘরে জ্বালানি পোড়ানোর ক্ষেত্রে পর্যাপ্ত বায়ু চলাচল অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

১৯.৪ কার্বন ডাই–অক্সাইড — CO₂

কার্বনের সম্পূর্ণ দহনে সাধারণত CO₂ উৎপন্ন হয়:

C + O₂ → CO₂

গুরুত্ব

উদ্ভিদের সালোকসংশ্লেষণে প্রয়োজনীয়।
বায়ুমণ্ডলের একটি স্বাভাবিক উপাদান।
অগ্নিনির্বাপক ব্যবস্থায় ব্যবহার হয়।
কোমল পানীয়তে ব্যবহার করা হয়।

তবে বায়ুমণ্ডলে CO₂-এর অতিরিক্ত বৃদ্ধি গ্রিনহাউস প্রভাব ও বৈশ্বিক উষ্ণায়নে ভূমিকা রাখে।

১৯.৫ কার্বনেট

কার্বনেট আয়নের সংকেত:

CO₃²⁻

কার্বনিক অ্যাসিডের লবণগুলোকে সাধারণভাবে কার্বনেট বলা হয়।

উদাহরণ:

Na₂CO₃ — সোডিয়াম কার্বনেট
CaCO₃ — ক্যালসিয়াম কার্বনেট

অ্যাসিডের সঙ্গে কার্বনেটের বিক্রিয়া

কার্বনেট অম্লের সঙ্গে বিক্রিয়া করলে সাধারণত লবণ + পানি + CO₂ তৈরি হয়।

উদাহরণ:

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂

২০. জৈব রসায়ন

জৈব রসায়ন (Organic chemistry) হলো প্রধানত কার্বন-ভিত্তিক যৌগের গঠন, ধর্ম, প্রস্তুতি ও রাসায়নিক বিক্রিয়ার অধ্যয়ন।

তবে সব কার্বন যৌগকে জৈব যৌগ বলা হয় না। যেমন CO, CO₂, কার্বনেট ইত্যাদি সাধারণত অজৈব কার্বন যৌগ হিসেবে বিবেচিত হয়।

২০.১ হাইড্রোকার্বন

শুধু কার্বন ও হাইড্রোজেন দ্বারা গঠিত যৌগকে হাইড্রোকার্বন বলে।

প্রধান দুই ধরনের হাইড্রোকার্বন:

সম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বন

শুধু একক C–C বন্ধন থাকে।

উদাহরণ: অ্যালকেন

সাধারণ সূত্র:

CₙH₂ₙ₊₂

উদাহরণ:

CH₄ — মিথেন
C₂H₆ — ইথেন
C₃H₈ — প্রোপেন

অসম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বন

দ্বি বা ত্রি-বন্ধন থাকতে পারে।

অ্যালকিন: C=C
সাধারণ সূত্র: CₙH₂ₙ

উদাহরণ: C₂H₄ — ইথিন।

অ্যালকাইন: C≡C
সাধারণ সূত্র: CₙH₂ₙ₋₂

উদাহরণ: C₂H₂ — ইথাইন।

২০.২ অ্যালকোহল

যেসব জৈব যৌগে –OH (হাইড্রক্সিল) কার্যকরী মূলক থাকে এবং তা একটি সম্পৃক্ত কার্বনের সঙ্গে যুক্ত থাকে, তাদের অ্যালকোহল বলা হয়।

সাধারণ উদাহরণ:

CH₃OH — মিথানল

C₂H₅OH — ইথানল

অ্যালকোহলের ব্যবহার

দ্রাবক হিসেবে
শিল্পে
জীবাণুনাশক প্রস্তুতিতে নির্দিষ্ট ক্ষেত্রে
জ্বালানি হিসেবে কিছু ক্ষেত্রে

সতর্কতা: মিথানল অত্যন্ত বিষাক্ত এবং পান করা মারাত্মক বিপজ্জনক।

২০.৩ অ্যালডিহাইড

যেসব জৈব যৌগে –CHO কার্যকরী মূলক থাকে তাদের অ্যালডিহাইড বলে।

সাধারণ গঠন:

R–CHO

উদাহরণ:

CH₃CHO — ইথানাল

অ্যালডিহাইড বিভিন্ন জৈব সংশ্লেষণ ও শিল্পপ্রক্রিয়ায় ব্যবহৃত হয়।

২০.৪ কিটোন

যেসব জৈব যৌগে কার্বনিল মূলক >C=O দুটি কার্বন-পরমাণুর মাঝখানে থাকে তাদের কিটোন বলে।

সাধারণ গঠন:

R–CO–R′

উদাহরণ:

CH₃COCH₃ — প্রোপানোন (অ্যাসিটোন)

অ্যাসিটোন একটি গুরুত্বপূর্ণ জৈব দ্রাবক।

অ্যালকোহল, অ্যালডিহাইড ও কিটোনের তুলনা

শ্রেণি	কার্যকরী মূলক	উদাহরণ
অ্যালকোহল	–OH	C₂H₅OH
অ্যালডিহাইড	–CHO	CH₃CHO
কিটোন	>C=O	CH₃COCH₃

২১.১ পলিমারের প্রকার

প্রাকৃতিক পলিমার

প্রকৃতিতে পাওয়া যায়।

উদাহরণ:

সেলুলোজ
স্টার্চ
প্রাকৃতিক রাবার
প্রোটিন
DNA

কৃত্রিম পলিমার

রাসায়নিক প্রক্রিয়ায় শিল্পে তৈরি করা হয়।

উদাহরণ:

পলিথিন
PVC
নাইলন
টেফলন
বিভিন্ন সিন্থেটিক রাবার

২১.২ প্লাস্টিক

প্লাস্টিক হলো বিভিন্ন ধরনের পলিমার-ভিত্তিক পদার্থ, যেগুলোকে তাপ ও চাপ প্রয়োগ করে বিভিন্ন আকার দেওয়া যায়।

বৈশিষ্ট্য

হালকা।
সহজে বিভিন্ন আকার দেওয়া যায়।
অনেক ধরনের প্লাস্টিক পানি ও রাসায়নিকের বিরুদ্ধে প্রতিরোধী।
বিদ্যুতের দুর্বল পরিবাহক হওয়ায় কিছু ক্ষেত্রে নিরোধক হিসেবে ব্যবহৃত হয়।
অনেক প্লাস্টিক দীর্ঘদিন পরিবেশে থেকে যেতে পারে।

ব্যবহার

বোতল
প্যাকেট
পাইপ
বৈদ্যুতিক যন্ত্রের আবরণ
চিকিৎসা সরঞ্জাম
বিভিন্ন গৃহস্থালি পণ্য

২১.৩ পলিথিন

পলিথিন (Polyethylene বা PE) হলো ethene-এর polymerization-এর মাধ্যমে তৈরি পলিমার।

nCH₂=CH₂ → (–CH₂–CH₂–)ₙ

ব্যবহার

প্যাকেজিং
বোতল
পাইপ
বিভিন্ন প্লাস্টিক সামগ্রী

পলিথিনের বিভিন্ন ধরন রয়েছে, যেমন LDPE ও HDPE।

২১.৪ PVC

PVC = Polyvinyl Chloride

এর মনোমার হলো vinyl chloride (CH₂=CHCl)।

ব্যবহার

পানির পাইপ
তারের আবরণ
মেঝের উপকরণ
বিভিন্ন নির্মাণসামগ্রী

PVC-এর ধর্ম প্রয়োজন অনুযায়ী বিভিন্ন additive ব্যবহার করে পরিবর্তন করা যায়।

২১.৫ রাবার

রাবার হলো স্থিতিস্থাপক পলিমার।

প্রাকৃতিক রাবার

প্রধানত isoprene-এর পলিমার থেকে তৈরি।

ব্যবহার

টায়ার
রাবার ব্যান্ড
গ্লাভস
জুতা
বিভিন্ন সিল ও গ্যাসকেট

Vulcanization

রাবারকে সালফারের সঙ্গে নিয়ন্ত্রিতভাবে প্রক্রিয়াজাত করে এর স্থায়িত্ব, স্থিতিস্থাপকতা ও তাপ-সহনশীলতা উন্নত করা যায়। এই প্রক্রিয়াকে ভালকানাইজেশন বলে।

২২. জ্বালানি

যে পদার্থ রাসায়নিক বা অন্যান্য শক্তি পরিবর্তনের মাধ্যমে ব্যবহারযোগ্য শক্তি প্রদান করে তাকে জ্বালানি (Fuel) বলে।

দহনের ক্ষেত্রে জ্বালানি অক্সিজেনের সঙ্গে বিক্রিয়া করে তাপ ও অনেক ক্ষেত্রে আলো উৎপন্ন করে।

উদাহরণ:

Fuel + O₂ → CO₂ + H₂O + Energy

২২.১ জ্বালানির প্রধান প্রকার

কঠিন জ্বালানি

কয়লা
কাঠ
কোক

তরল জ্বালানি

পেট্রোল
ডিজেল
কেরোসিন
ফার্নেস অয়েল

গ্যাসীয় জ্বালানি

প্রাকৃতিক গ্যাস
বায়োগ্যাস
হাইড্রোজেন

২২.২ কয়লা

কয়লা একটি জীবাশ্ম জ্বালানি এবং এতে প্রধানত কার্বন থাকে।

কয়লার ব্যবহার

বিদ্যুৎ উৎপাদন
শিল্পকারখানায় তাপ উৎপাদন
ধাতু শিল্পে নির্দিষ্ট ধরনের কয়লা/কোক ব্যবহার

কয়লার সমস্যা

কয়লা পোড়ালে CO₂ এবং অন্যান্য দূষক নির্গত হতে পারে। ফলে—

বায়ুদূষণ
গ্রিনহাউস গ্যাস বৃদ্ধি
অ্যাসিড বৃষ্টির ঝুঁকি
জলবায়ু পরিবর্তনে অবদান

ঘটতে পারে।

২২.৩ পেট্রোলিয়াম

পেট্রোলিয়াম বা অপরিশোধিত তেল (Crude oil) হলো ভূগর্ভে পাওয়া বিভিন্ন হাইড্রোকার্বনের জটিল মিশ্রণ।

এটি পরিশোধন করে বিভিন্ন জ্বালানি পাওয়া যায়।

২২.৪ প্রাকৃতিক গ্যাস

প্রাকৃতিক গ্যাসে প্রধানত মিথেন (CH₄) থাকে।

ব্যবহার

রান্না
বিদ্যুৎ উৎপাদন
শিল্পকারখানায় জ্বালানি
সার শিল্পে কাঁচামাল হিসেবে

দহন

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O + Energy

যথাযথ অক্সিজেনের অভাবে অসম্পূর্ণ দহন হলে CO উৎপন্ন হতে পারে।

২২.৫ ভালো জ্বালানির বৈশিষ্ট্য

একটি উপযোগী জ্বালানির সাধারণ বৈশিষ্ট্য:

উচ্চ তাপনমূল্য।
সহজে সংরক্ষণ ও পরিবহনযোগ্য।
নিয়ন্ত্রিতভাবে জ্বালানো যায়।
তুলনামূলকভাবে কম দূষণ সৃষ্টি করে।
সহজলভ্য ও অর্থনৈতিক।

২৩. পেট্রোলিয়াম

পেট্রোলিয়াম হলো ভূগর্ভে পাওয়া তরল জীবাশ্ম জ্বালানি, যা বিভিন্ন হাইড্রোকার্বনের মিশ্রণ।

অপরিশোধিত পেট্রোলিয়াম সরাসরি সব কাজে ব্যবহার করা হয় না। এটিকে পরিশোধন করে বিভিন্ন ভগ্নাংশ (fraction) আলাদা করা হয়।

২৩.১ অপরিশোধিত তেল

Crude oil-এ বিভিন্ন স্ফুটনাঙ্কের হাইড্রোকার্বন থাকে।

তাই এগুলোকে আলাদা করার জন্য ভগ্নাংশীয় পাতন (Fractional distillation) ব্যবহার করা হয়।

২৩.২ ভগ্নাংশীয় পাতন

বিভিন্ন উপাদানের স্ফুটনাঙ্কের পার্থক্য ব্যবহার করে অপরিশোধিত পেট্রোলিয়ামকে বিভিন্ন ভগ্নাংশে পৃথক করার প্রক্রিয়াকে ভগ্নাংশীয় পাতন বলে।

genui{“learning_viz”:{“type_id”:”DISTILLATION”,”initial_values”:{“mixture_example”:”widely separated liquids”},”locale_override”:”bn-BD”}}

প্রক্রিয়ার মূল ধারণা

১. অপরিশোধিত তেলকে উত্তপ্ত করা হয়।
২. বিভিন্ন হাইড্রোকার্বন বাষ্পে পরিণত হয়।
৩. ভিন্ন স্ফুটনাঙ্কের কারণে বিভিন্ন উচ্চতায় বিভিন্ন ভগ্নাংশ ঘনীভূত হয়।
৪. পৃথক ভগ্নাংশ সংগ্রহ করা হয়।

গুরুত্বপূর্ণ ভগ্নাংশ

ভগ্নাংশ	সাধারণ ব্যবহার
Refinery gases	রান্না ও শিল্পে
Petrol/Gasoline	মোটরযান
Naphtha	পেট্রোকেমিক্যাল শিল্প
Kerosene	জ্বালানি, বিমান জ্বালানির কাঁচামাল/ভগ্নাংশ
Diesel	ডিজেল ইঞ্জিন
Lubricating fractions	লুব্রিকেন্ট
Bitumen	রাস্তা নির্মাণ

নোট: ভগ্নাংশগুলোর সুনির্দিষ্ট স্ফুটনসীমা শোধনাগারের প্রক্রিয়া ও উৎসভেদে পরিবর্তিত হতে পারে।

২৩.৩ পেট্রোলিয়ামের গুরুত্ব

পেট্রোলিয়াম থেকে শুধু জ্বালানি নয়, বিভিন্ন পেট্রোকেমিক্যাল তৈরি হয়।

যেমন:

প্লাস্টিক
সিন্থেটিক রাবার
দ্রাবক
ডিটারজেন্টের কাঁচামাল
বিভিন্ন রাসায়নিক পদার্থ

তাই পেট্রোলিয়াম আধুনিক শিল্পে গুরুত্বপূর্ণ কাঁচামাল।

২৪. জৈব অণু

জীবদেহে পাওয়া গুরুত্বপূর্ণ কার্বন-ভিত্তিক অণুগুলোকে সাধারণভাবে জৈব অণু (Biomolecules) বলা হয়।

প্রধান জৈব অণু:

১. কার্বোহাইড্রেট
২. প্রোটিন
৩. চর্বি বা লিপিড
৪. নিউক্লিক অ্যাসিড

এই আলোচনায় প্রথম তিনটি বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ।

২৪.১ কার্বোহাইড্রেট

কার্বন, হাইড্রোজেন ও অক্সিজেনযুক্ত জৈব যৌগের একটি গুরুত্বপূর্ণ শ্রেণি হলো কার্বোহাইড্রেট।

প্রধান কাজ

শরীরের শক্তির প্রধান উৎস।
কিছু কার্বোহাইড্রেট শক্তি সঞ্চয়ে সাহায্য করে।
উদ্ভিদে কাঠামোগত ভূমিকা পালন করে।

প্রকার

Monosaccharide:
একক শর্করা।
উদাহরণ: গ্লুকোজ, ফ্রুক্টোজ।

Disaccharide:
দুটি monosaccharide যুক্ত।
উদাহরণ: সুক্রোজ, ল্যাকটোজ।

Polysaccharide:
অনেক monosaccharide একত্রে যুক্ত।
উদাহরণ: স্টার্চ, গ্লাইকোজেন, সেলুলোজ।

গ্লুকোজ

গ্লুকোজের আণবিক সূত্র:

C₆H₁₂O₆

কোষীয় শ্বসনে গ্লুকোজ ভেঙে শক্তি উৎপন্ন করতে সাহায্য করে।

সরলীকৃতভাবে:

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + Energy

২৪.২ প্রোটিন

প্রোটিন হলো অ্যামাইনো অ্যাসিডের পলিমার।

অ্যামাইনো অ্যাসিডগুলো পেপটাইড বন্ধন দ্বারা যুক্ত হয়ে পলিপেপটাইড তৈরি করে; এক বা একাধিক পলিপেপটাইডের সুনির্দিষ্ট ভাঁজ থেকে কার্যকরী প্রোটিন তৈরি হতে পারে।

প্রোটিনের কাজ

দেহের বৃদ্ধি ও টিস্যু গঠনে ভূমিকা।
এনজাইম হিসেবে কাজ করতে পারে।
কিছু হরমোন প্রোটিনজাত।
অ্যান্টিবডি তৈরিতে গুরুত্বপূর্ণ।
পরিবহন ও কাঠামোগত কাজে অংশ নেয়।

প্রোটিনের গঠন

প্রোটিনের গঠন সাধারণভাবে চার স্তরে আলোচনা করা হয়:

১. Primary
২. Secondary
৩. Tertiary
৪. Quaternary

২৪.৩ চর্বি বা লিপিড

লিপিড (Lipid) হলো পানিতে সাধারণত অদ্রবণীয় বা অল্প দ্রবণীয় জৈব অণুর একটি বৃহৎ শ্রেণি।

চর্বি ও তেল লিপিডের উদাহরণ।

কাজ

শক্তি সঞ্চয়।
কোষঝিল্লির গঠনে ভূমিকা।
দেহকে তাপ সংরক্ষণে সাহায্য।
কিছু হরমোন ও signalling molecule তৈরিতে ভূমিকা।
চর্বিতে দ্রবণীয় ভিটামিন শোষণে সাহায্য।

ট্রাইগ্লিসারাইড

অনেক সাধারণ চর্বি হলো glycerol + fatty acids থেকে গঠিত triglyceride।

কার্বোহাইড্রেট, প্রোটিন ও চর্বির তুলনা

বৈশিষ্ট্য	কার্বোহাইড্রেট	প্রোটিন	চর্বি/লিপিড
প্রধান উপাদান	C, H, O	C, H, O, N; কখনও S	প্রধানত C, H, O
প্রধান কাজ	শক্তি	গঠন ও কার্যাবলি	শক্তি সঞ্চয় ও গঠন
মৌলিক একক	Monosaccharide	Amino acid	Fatty acid + glycerol (অনেক ক্ষেত্রে)
উদাহরণ	Glucose, starch	Hemoglobin, keratin	Oil, triglyceride

২৫. জীব–রসায়ন

জীব–রসায়ন (Biochemistry) হলো জীবদেহে সংঘটিত রাসায়নিক পদার্থ ও রাসায়নিক বিক্রিয়ার অধ্যয়ন।

এটি জীববিজ্ঞান ও রসায়নের সংযোগস্থল।

জীবদেহের—

বিপাক
শক্তি উৎপাদন
এনজাইমের কাজ
হরমোনের কার্যকলাপ
DNA/RNA
প্রোটিন সংশ্লেষণ

ইত্যাদি বুঝতে জীব-রসায়ন গুরুত্বপূর্ণ।

২৫.১ এনজাইম

এনজাইম (Enzyme) হলো জীবদেহে রাসায়নিক বিক্রিয়ার গতি বাড়াতে সাহায্যকারী জৈব অনুঘটক। অধিকাংশ এনজাইম প্রোটিন; কিছু RNA-ও catalytic activity দেখাতে পারে।

এনজাইম সাধারণত বিক্রিয়ার activation energy কমিয়ে বিক্রিয়ার গতি বাড়ায়।

উদাহরণ

Amylase: স্টার্চ ভাঙতে সাহায্য করে।

Pepsin: পাকস্থলীতে প্রোটিন হজমে সাহায্য করে।

Lipase: চর্বি ভাঙতে সাহায্য করে।

Lactase: ল্যাকটোজ ভাঙতে সাহায্য করে।

এনজাইমের বৈশিষ্ট্য

নির্দিষ্ট substrate-এর ওপর কাজ করতে পারে।
অল্প পরিমাণে কার্যকর হতে পারে।
নিজে স্থায়ীভাবে ক্ষয়প্রাপ্ত না হয়ে বারবার কাজ করতে পারে।
তাপমাত্রা ও pH-এর ওপর কার্যকারিতা নির্ভর করে।

২৫.২ ভিটামিনের রাসায়নিক দিক

ভিটামিন হলো অতি অল্প পরিমাণে প্রয়োজনীয় জৈব যৌগ, যা স্বাভাবিক বৃদ্ধি, বিপাক ও শারীরবৃত্তীয় কাজের জন্য গুরুত্বপূর্ণ।

দুই ধরনের ভিটামিন

চর্বিতে দ্রবণীয়:

পানিতে দ্রবণীয়:

B-সমষ্টি
C

রাসায়নিক দিক

প্রতিটি ভিটামিনের নির্দিষ্ট রাসায়নিক গঠন ও জৈবিক ভূমিকা রয়েছে।

উদাহরণ:

Vitamin C → ascorbic acid
Vitamin B₁ → thiamine
Vitamin B₂ → riboflavin
Vitamin B₃ → niacin

কিছু ভিটামিন বা তাদের derivative কোএনজাইম হিসেবে এনজাইমের কার্যক্রমে অংশ নেয়।

২৫.৩ হরমোনের রাসায়নিক দিক

হরমোন হলো দেহের বিশেষ কোষ বা গ্রন্থি থেকে নিঃসৃত রাসায়নিক বার্তাবাহক, যা নির্দিষ্ট target cell বা tissue-এর কার্যক্রম নিয়ন্ত্রণ করে।

রাসায়নিক প্রকৃতির ভিত্তিতে হরমোনকে প্রধানত ভাগ করা যায়:

১. Peptide/Protein hormone

অ্যামাইনো অ্যাসিডের সমন্বয়ে গঠিত।

উদাহরণ:

Insulin
Growth hormone

২. Steroid hormone

কোলেস্টেরল থেকে উৎপন্ন।

উদাহরণ:

Cortisol
Aldosterone
Estrogen
Testosterone

৩. Amino-acid-derived hormone

অ্যামাইনো অ্যাসিড থেকে উৎপন্ন।

উদাহরণ:

Adrenaline
Thyroxine

হরমোনের রাসায়নিক প্রকৃতি তার দ্রাব্যতা, পরিবহন পদ্ধতি এবং কোষের receptor-এর সঙ্গে মিথস্ক্রিয়া প্রভাবিত করে।

এনজাইম, ভিটামিন ও হরমোনের তুলনা

বিষয়	এনজাইম	ভিটামিন	হরমোন
প্রধান ভূমিকা	বিক্রিয়ার গতি বাড়ায়	বিপাকীয় কাজে সহায়তা	রাসায়নিক বার্তা বহন
প্রকৃতি	অধিকাংশ প্রোটিন	বিভিন্ন ধরনের জৈব অণু	Peptide, steroid বা অন্য ধরনের
কাজের স্থান	নির্দিষ্ট বিক্রিয়ার স্থান	দেহের বিভিন্ন বিপাকীয় প্রক্রিয়া	নির্দিষ্ট target cell/tissue
উদাহরণ	Amylase	Vitamin C	Insulin

২৬. খাদ্য রসায়ন

খাদ্য রসায়ন (Food Chemistry) হলো খাদ্যের রাসায়নিক গঠন, বৈশিষ্ট্য, পরিবর্তন, সংরক্ষণ এবং খাদ্য প্রক্রিয়াজাতকরণের সময় সংঘটিত রাসায়নিক বিক্রিয়া নিয়ে আলোচনা করা রসায়নের একটি শাখা।

খাদ্যের প্রধান রাসায়নিক উপাদান হলো—

কার্বোহাইড্রেট
প্রোটিন
চর্বি বা লিপিড
পানি
ভিটামিন
খনিজ পদার্থ
খাদ্য আঁশ
বিভিন্ন প্রাকৃতিক ও সংযোজিত যৌগ

২৬.১ খাদ্যের প্রধান উপাদান

কার্বোহাইড্রেট

শরীরের অন্যতম প্রধান শক্তির উৎস।

উদাহরণ: গ্লুকোজ, স্টার্চ, সুক্রোজ।

প্রোটিন

শরীরের বৃদ্ধি, টিস্যু গঠন ও বিভিন্ন জৈবিক কাজে গুরুত্বপূর্ণ।

উদাহরণ: ডিম, মাছ, মাংস, ডাল ও দুধের প্রোটিন।

চর্বি

উচ্চ শক্তি সরবরাহ করে এবং শক্তি সঞ্চয়ে গুরুত্বপূর্ণ।

উদাহরণ: উদ্ভিজ্জ তেল, মাখন।

পানি

খাদ্যের একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান। দেহের রাসায়নিক বিক্রিয়া, পুষ্টি পরিবহন ও তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণে প্রয়োজন।

ভিটামিন ও খনিজ

দেহের স্বাভাবিক বিপাক ও বিভিন্ন শারীরবৃত্তীয় কাজে প্রয়োজন।

২৬.২ খাদ্য সংরক্ষণ

খাদ্য নষ্ট হওয়ার প্রধান কারণগুলোর মধ্যে রয়েছে—

ব্যাকটেরিয়া
ছত্রাক
এনজাইমের কার্যকলাপ
অক্সিজেনের সঙ্গে বিক্রিয়া
আর্দ্রতা
অতিরিক্ত তাপমাত্রা

খাদ্য নষ্ট হওয়ার প্রক্রিয়া ধীর বা বন্ধ করার পদ্ধতিকে খাদ্য সংরক্ষণ (Food preservation) বলে।

খাদ্য সংরক্ষণের পদ্ধতি

১. শীতলীকরণ:
কম তাপমাত্রায় জীবাণুর বৃদ্ধি ও এনজাইমের কার্যকলাপ ধীর হয়।

২. হিমায়ন:
খুব কম তাপমাত্রায় খাদ্য সংরক্ষণ করা হয়।

৩. শুকানো:
খাদ্যের পানি কমিয়ে দেওয়া হয়। এতে অণুজীবের বৃদ্ধি বাধাগ্রস্ত হয়।

৪. লবণ দেওয়া:
লবণের উচ্চ ঘনমাত্রা অনেক অণুজীবের বৃদ্ধিকে বাধা দেয়।

৫. চিনি দেওয়া:
উচ্চ চিনি ঘনমাত্রা পানি উপলভ্যতা কমিয়ে সংরক্ষণে সাহায্য করে।

৬. পাস্তুরাইজেশন:
নিয়ন্ত্রিত তাপ প্রয়োগের মাধ্যমে ক্ষতিকর অণুজীবের সংখ্যা কমানো হয়।

৭. ক্যানিং:
উপযুক্ত তাপপ্রক্রিয়ার পর বায়ুরোধী পাত্রে খাদ্য সংরক্ষণ করা হয়।

৮. রাসায়নিক সংরক্ষক:
অনুমোদিত preservative নির্দিষ্ট খাদ্যে ব্যবহার করা হয়।

২৬.৩ খাদ্য সংরক্ষণে রাসায়নিক পরিবর্তন

খাদ্যের চর্বি অক্সিজেনের সঙ্গে বিক্রিয়া করে rancidity বা দুর্গন্ধযুক্ত/স্বাদ পরিবর্তন ঘটাতে পারে।

এটি কমাতে—

বায়ুর সংস্পর্শ কমানো
উপযুক্ত তাপমাত্রায় রাখা
আলো থেকে সুরক্ষা
অনুমোদিত antioxidant ব্যবহার

করা হয়।

২৭. কৃষি রসায়ন

কৃষি রসায়ন (Agricultural Chemistry) হলো কৃষিতে মাটি, সার, উদ্ভিদের পুষ্টি, কীটনাশক এবং অন্যান্য রাসায়নিক পদার্থের ব্যবহার ও তাদের প্রভাব নিয়ে আলোচনা করা রসায়নের শাখা।

উদ্ভিদের বৃদ্ধির জন্য প্রয়োজনীয় গুরুত্বপূর্ণ পুষ্টি উপাদানগুলোর মধ্যে রয়েছে—

N, P, K এবং অন্যান্য macro ও micronutrients।

২৭.১ সার

উদ্ভিদের প্রয়োজনীয় পুষ্টি উপাদান সরবরাহ করে এমন পদার্থকে সার (Fertilizer) বলা হয়।

প্রধান পুষ্টি

নাইট্রোজেন (N):

পাতার বৃদ্ধি
প্রোটিন ও ক্লোরোফিল গঠনে গুরুত্বপূর্ণ

ফসফরাস (P):

শিকড়ের বৃদ্ধি
শক্তি স্থানান্তর
ফুল ও বীজ গঠনে গুরুত্বপূর্ণ

পটাশিয়াম (K):

উদ্ভিদের বিভিন্ন শারীরবৃত্তীয় প্রক্রিয়া
পানি নিয়ন্ত্রণ
রোগ ও পরিবেশগত চাপ মোকাবিলায় ভূমিকা

২৭.২ ইউরিয়া

ইউরিয়ার রাসায়নিক সূত্র:

CO(NH₂)₂

ইউরিয়া একটি গুরুত্বপূর্ণ নাইট্রোজেন সার।

ব্যবহার

কৃষিজমিতে নাইট্রোজেন সরবরাহ।
উদ্ভিদের vegetative growth-এ সহায়তা।

ইউরিয়া মাটিতে প্রয়োগের পর বিভিন্ন রাসায়নিক ও জৈবিক প্রক্রিয়ার মাধ্যমে উদ্ভিদের জন্য ব্যবহারযোগ্য নাইট্রোজেন যৌগে রূপান্তরিত হয়।

২৭.৩ TSP

TSP = Triple Superphosphate

এটি একটি ফসফরাসসমৃদ্ধ সার।

সাধারণভাবে এর প্রধান ফসফরাস উপাদান হলো monocalcium phosphate-জাত যৌগ।

গুরুত্ব

উদ্ভিদের শিকড়ের বৃদ্ধিতে সহায়তা।
ফুল ও ফলন প্রক্রিয়ায় ফসফরাস সরবরাহ করে।

২৭.৪ DAP

DAP = Diammonium Phosphate

রাসায়নিক সূত্র:

(NH₄)₂HPO₄

এটি একই সঙ্গে নাইট্রোজেন ও ফসফরাস সরবরাহ করে।

২৭.৫ পটাশ

কৃষিতে “পটাশ” বলতে সাধারণত potassium-containing fertilizer বোঝানো হয়। এর একটি গুরুত্বপূর্ণ উদাহরণ হলো potassium chloride (KCl)।

পটাশ সারের গুরুত্ব

উদ্ভিদের পানি ব্যবস্থাপনায় ভূমিকা।
বিভিন্ন এনজাইমের কার্যক্রমে সহায়তা।
উদ্ভিদের শক্তি ও চাপ সহনশীলতায় ভূমিকা।

গুরুত্বপূর্ণ সারগুলোর তুলনা

সার	প্রধান পুষ্টি
ইউরিয়া	নাইট্রোজেন
TSP	ফসফরাস
DAP	নাইট্রোজেন + ফসফরাস
পটাশ/KCl	পটাশিয়াম

অতিরিক্ত সার প্রয়োগ মাটির গুণমান ও পানি ব্যবস্থার ওপর নেতিবাচক প্রভাব ফেলতে পারে। তাই মাটির প্রয়োজন অনুযায়ী সুষম সার ব্যবহার গুরুত্বপূর্ণ।

২৮. পরিবেশ রসায়ন

পরিবেশ রসায়ন (Environmental Chemistry) হলো বায়ু, পানি, মাটি এবং জীবমণ্ডলে বিভিন্ন রাসায়নিক পদার্থের উপস্থিতি, পরিবর্তন, পরিবহন এবং দূষণের রাসায়নিক দিকের অধ্যয়ন।

২৮.১ বায়ুদূষণ

বায়ুতে ক্ষতিকর গ্যাস, কণা বা অন্যান্য পদার্থের পরিমাণ এমন মাত্রায় বেড়ে গেলে যা মানুষ, প্রাণী, উদ্ভিদ বা পরিবেশের ক্ষতি করতে পারে, তাকে বায়ুদূষণ বলে।

প্রধান বায়ুদূষক

CO
SO₂
NOₓ
O₃
Particulate matter (PM)
বিভিন্ন volatile organic compounds (VOCs)

উৎস

যানবাহনের ধোঁয়া
কয়লা ও তেল পোড়ানো
শিল্পকারখানা
ইটভাটা
বর্জ্য পোড়ানো
নির্মাণকাজের ধুলা

প্রভাব

শ্বাসতন্ত্রের সমস্যা
চোখ ও নাকের জ্বালা
দৃশ্যমানতা কমে যাওয়া
উদ্ভিদের ক্ষতি
জলবায়ু ও পরিবেশে বিভিন্ন প্রভাব

২৮.২ পানিদূষণ

পানিতে ক্ষতিকর রাসায়নিক, জীবাণু বা বর্জ্য এমন মাত্রায় উপস্থিত হলে যা পানি ও জলজ জীবনের ক্ষতি করে, তাকে পানিদূষণ বলে।

উৎস

শিল্পবর্জ্য
পয়ঃবর্জ্য
কৃষিক্ষেত্র থেকে সার ও কীটনাশক ধুয়ে যাওয়া
প্লাস্টিক ও কঠিন বর্জ্য
তেলজাত পদার্থ

রাসায়নিক প্রভাব

পানিতে অতিরিক্ত নাইট্রোজেন ও ফসফরাস পৌঁছালে eutrophication হতে পারে। এতে শৈবালের অতিরিক্ত বৃদ্ধি এবং পরে অক্সিজেনের ঘাটতি তৈরি হয়ে জলজ প্রাণীর ক্ষতি হতে পারে।

২৮.৩ গ্রিনহাউস গ্যাস

কিছু গ্যাস পৃথিবীর পৃষ্ঠ থেকে নির্গত অবলোহিত (infrared) বিকিরণ শোষণ ও পুনঃনির্গমন করতে পারে। এদের গ্রিনহাউস গ্যাস বলা হয়।

প্রধান গ্রিনহাউস গ্যাস:

CO₂
CH₄
N₂O
জলীয় বাষ্প
O₃
বিভিন্ন fluorinated gases

genui{“learning_viz”:{“type_id”:”GREENHOUSE_INFRARED_TRAPPING”,”locale_override”:”bn-BD”}}

স্বাভাবিক গ্রিনহাউস প্রভাব পৃথিবীর তাপমাত্রা বসবাসযোগ্য রাখতে গুরুত্বপূর্ণ। তবে মানব কর্মকাণ্ডের ফলে দীর্ঘমেয়াদে গ্রিনহাউস গ্যাসের ঘনত্ব বৃদ্ধি বৈশ্বিক উষ্ণায়ন ও জলবায়ু পরিবর্তনের প্রধান চালিকাশক্তিগুলোর একটি।

২৯. গ্রিনহাউস গ্যাস

২৯.১ কার্বন ডাই–অক্সাইড — CO₂

CO₂-এর প্রধান মানবসৃষ্ট উৎস:

কয়লা, তেল ও গ্যাস পোড়ানো
সিমেন্ট উৎপাদন
বন উজাড় ও ভূমি ব্যবহারের পরিবর্তন

CO₂ দীর্ঘমেয়াদি জলবায়ু পরিবর্তনে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখে।

২৯.২ মিথেন — CH₄

মিথেনের উৎস:

ধানক্ষেত
গবাদিপশুর পরিপাক
ল্যান্ডফিল
জীবাশ্ম জ্বালানি উত্তোলন ও পরিবহন
জলাভূমি

অল্প পরিমাণে থাকলেও প্রতি একক ভরের ভিত্তিতে মিথেন CO₂-এর তুলনায় শক্তিশালী গ্রিনহাউস গ্যাস।

২৯.৩ নাইট্রাস অক্সাইড — N₂O

প্রধান উৎস:

কৃষিজমিতে নাইট্রোজেন সার ব্যবহার
পশুপালন ও মাটির জৈবিক প্রক্রিয়া
কিছু শিল্পপ্রক্রিয়া
জ্বালানি দহন

N₂O একই সঙ্গে একটি শক্তিশালী গ্রিনহাউস গ্যাস এবং stratospheric ozone-এর ওপর প্রভাব ফেলতে পারে।

২৯.৪ CFC

CFC = Chlorofluorocarbon

CFC-এর ব্যবহার একসময় refrigeration, aerosol এবং অন্যান্য শিল্পক্ষেত্রে ব্যাপক ছিল।

এগুলো বায়ুমণ্ডলের stratospheric ozone layer ক্ষয়ে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রেখেছিল। তাই Montreal Protocol-এর মাধ্যমে CFC-সহ বহু ozone-depleting substance-এর ব্যবহার আন্তর্জাতিকভাবে নিয়ন্ত্রণ ও ধীরে ধীরে কমানো হয়েছে।

গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্য

গ্রিনহাউস প্রভাব এবং ওজোন স্তর ক্ষয় একই বিষয় নয়।

CO₂ → প্রধানত জলবায়ু পরিবর্তনের সঙ্গে সম্পর্কিত।
CFC → ওজোন স্তর ক্ষয়ের সঙ্গে বিশেষভাবে সম্পর্কিত এবং গ্রিনহাউস প্রভাবেও অবদান রাখতে পারে।

৩০. অ্যাসিড বৃষ্টি

বায়ুমণ্ডলে সালফার ও নাইট্রোজেনের অক্সাইড পানি ও অন্যান্য উপাদানের সঙ্গে রাসায়নিক বিক্রিয়া করে অম্লীয় পদার্থ তৈরি করে। এর ফলে স্বাভাবিক বৃষ্টির তুলনায় বেশি অম্লীয় বৃষ্টি বা precipitation হলে তাকে অ্যাসিড বৃষ্টি (Acid rain) বলা হয়।

প্রধান পূর্বধাপ বা precursor:

SO₂ এবং NOₓ

৩০.১ SO₂-এর ভূমিকা

সালফারযুক্ত জ্বালানি পোড়ালে SO₂ উৎপন্ন হতে পারে।

S + O₂ → SO₂

বায়ুমণ্ডলে SO₂ আরও জারিত হয়ে সালফিউরিক অ্যাসিডজাত অম্লীয় পদার্থ তৈরি করতে পারে।

সরলীকৃতভাবে:

SO₂ → H₂SO₄

বাস্তবে এই প্রক্রিয়ায় একাধিক বায়ুমণ্ডলীয় রাসায়নিক বিক্রিয়া ও অক্সিডেন্ট অংশ নেয়।

৩০.২ NOₓ-এর ভূমিকা

উচ্চ তাপমাত্রায় জ্বালানি পোড়ানোর সময় বায়ুর নাইট্রোজেন ও অক্সিজেন থেকে NO এবং পরে NO₂ তৈরি হতে পারে।

উদাহরণ:

N₂ + O₂ → 2NO

এরপর:

2NO + O₂ → 2NO₂

NO₂ বায়ুমণ্ডলের পানি ও অন্যান্য রাসায়নিক পদার্থের সঙ্গে বিক্রিয়া করে নাইট্রিক অ্যাসিড (HNO₃) গঠনে ভূমিকা রাখতে পারে।

৩০.৩ অ্যাসিড বৃষ্টির প্রভাব

১. জলজ পরিবেশ

হ্রদ ও নদীর পানি অতিরিক্ত অম্লীয় হলে মাছ ও অন্যান্য জলজ প্রাণীর ওপর ক্ষতিকর প্রভাব পড়তে পারে।

২. মাটি

মাটির pH পরিবর্তিত হতে পারে এবং কিছু প্রয়োজনীয় পুষ্টি উপাদান ধুয়ে যেতে পারে।

৩. বন ও উদ্ভিদ

পাতা ও শিকড়ের ওপর সরাসরি বা পরোক্ষ ক্ষতিকর প্রভাব পড়তে পারে।

৪. ভবন ও স্থাপনা

চুনাপাথর ও মার্বেলের মতো carbonate-যুক্ত পদার্থ অ্যাসিডের সঙ্গে বিক্রিয়া করে ক্ষয়প্রাপ্ত হতে পারে।

উদাহরণ:

CaCO₃ + H₂SO₄ → CaSO₄ + H₂O + CO₂

৫. ধাতু

অম্লীয় পরিবেশ কিছু ধাতুর corrosion বা ক্ষয় বাড়াতে পারে।

৩০.৪ অ্যাসিড বৃষ্টি নিয়ন্ত্রণ

কয়লা ও সালফারযুক্ত জ্বালানির ব্যবহার কমানো।
কম সালফারযুক্ত জ্বালানি ব্যবহার।
শিল্পকারখানায় flue-gas desulfurization প্রযুক্তি ব্যবহার।
যানবাহনের NOₓ নির্গমন কমানো।
উন্নত emission-control technology ব্যবহার।
নবায়নযোগ্য শক্তির ব্যবহার বৃদ্ধি।
গণপরিবহন ও পরিচ্ছন্ন পরিবহন ব্যবস্থা উন্নত করা।

গ্রিনহাউস গ্যাস ও অ্যাসিড বৃষ্টির পার্থক্য

বিষয়	গ্রিনহাউস গ্যাস	অ্যাসিড বৃষ্টি
প্রধান কারণ	CO₂, CH₄, N₂O ইত্যাদি	প্রধানত SO₂ ও NOₓ
প্রধান প্রভাব	বৈশ্বিক উষ্ণায়ন ও জলবায়ু পরিবর্তন	মাটি, পানি, বন ও স্থাপনার অম্লীয় ক্ষতি
মূল প্রক্রিয়া	অবলোহিত বিকিরণ শোষণ	বায়ুমণ্ডলে অম্লীয় পদার্থ সৃষ্টি
গুরুত্বপূর্ণ নিয়ন্ত্রণ	গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমন কমানো	SO₂ ও NOₓ নির্গমন কমানো

৩০

অ্যাসিড বৃষ্টি

SO₂, NOₓ ও অম্লীয় precipitation

পরীক্ষার জন্য গুরুত্বপূর্ণ তথ্য

ইউরিয়া → CO(NH₂)₂ → নাইট্রোজেন সার

TSP → ফসফরাসসমৃদ্ধ সার

DAP → (NH₄)₂HPO₄ → নাইট্রোজেন + ফসফরাস

KCl → গুরুত্বপূর্ণ পটাশিয়াম সার

CO₂, CH₄, N₂O → গুরুত্বপূর্ণ গ্রিনহাউস গ্যাস

CFC → ওজোন স্তর ক্ষয়ের জন্য গুরুত্বপূর্ণ ozone-depleting substance

SO₂ + NOₓ → অ্যাসিড বৃষ্টির প্রধান পূর্বধাপ

Acid rain → মাটি, পানি, বন ও স্থাপনার ক্ষতি করতে পারে

Greenhouse effect ≠ Acid rain — দুটির কারণ ও পরিবেশগত প্রভাব আলাদা।

নিচে ৩১–৩৫ নম্বর বিষয় ধারাবাহিকভাবে বিস্তারিত, সহজবোধ্য ও পরীক্ষোপযোগীভাবে আলোচনা করা হলো।

৩১. ওজোন স্তর

ওজোন কী?

ওজোন (O₃) হলো অক্সিজেনের একটি ত্রিপরমাণুক অ্যালোট্রপ। অর্থাৎ, একটি ওজোন অণুতে ৩টি অক্সিজেন পরমাণু থাকে।

ওজোনের একটি বিশেষ বৈশিষ্ট্য হলো এটি সূর্যের ক্ষতিকর অতিবেগুনি (UV) রশ্মির একটি বড় অংশ শোষণ করতে পারে।

ওজোন স্তর কী?

বায়ুমণ্ডলের স্ট্র্যাটোস্ফিয়ারে, পৃথিবীর পৃষ্ঠ থেকে আনুমানিক ১৫–৩৫ কিমি উচ্চতায় ওজোনের তুলনামূলক বেশি ঘনত্বের অঞ্চলকে ওজোন স্তর বলা হয়।

ওজোন স্তর পৃথিবীর জীবজগতের জন্য একটি প্রাকৃতিক সুরক্ষা ব্যবস্থা।

ওজোনের সৃষ্টি

সূর্যের অতিবেগুনি রশ্মির প্রভাবে অক্সিজেন অণু ভেঙে অক্সিজেন পরমাণু তৈরি করে:

O₂ + UV → 2O

এরপর অক্সিজেন পরমাণু অক্সিজেন অণুর সঙ্গে বিক্রিয়া করে:

O + O₂ → O₃

অর্থাৎ, বায়ুমণ্ডলে প্রাকৃতিকভাবে ওজোন তৈরি হয়।

ওজোনের কাজ

ওজোন স্তর বিশেষ করে UV-B এবং UV-C রশ্মির একটি বড় অংশ শোষণ করে।

এর ফলে পৃথিবীর জীবজগত সুরক্ষিত থাকে।

অতিবেগুনি রশ্মির অতিরিক্ত প্রভাবে হতে পারে

ত্বকের ক্ষতির ঝুঁকি বৃদ্ধি
চোখের ক্ষতির ঝুঁকি
উদ্ভিদের ক্ষতি
সামুদ্রিক ফাইটোপ্ল্যাঙ্কটনের ক্ষতি
বাস্তুতন্ত্রের ওপর বিরূপ প্রভাব

ওজোন ক্ষয়

ওজোন স্তরের ওজোনের ঘনত্ব কমে যাওয়াকে ওজোন ক্ষয় (Ozone depletion) বলে।

বিশেষ করে মেরু অঞ্চলের স্ট্র্যাটোস্ফিয়ারে মৌসুমি তীব্র ওজোন হ্রাসকে সাধারণভাবে ওজোন হোল বলা হয়।

CFC কী?

CFC = Chlorofluorocarbon

এগুলোতে প্রধানত কার্বন, ফ্লোরিন ও ক্লোরিন থাকে।

আগে CFC ব্যবহৃত হতো—

রেফ্রিজারেশন
এয়ার কন্ডিশনার
অ্যারোসল
ফোম তৈরিতে

CFC কীভাবে ওজোন ক্ষয় করে?

CFC অণু স্ট্র্যাটোস্ফিয়ারে পৌঁছালে UV রশ্মির প্রভাবে ভেঙে ক্লোরিন র‍্যাডিক্যাল (Cl•) তৈরি করতে পারে।

এরপর:

Cl• + O₃ → ClO• + O₂

পরে ক্লোরিন পুনরায় মুক্ত হয়ে আবার ওজোনের সঙ্গে বিক্রিয়া করতে পারে। ফলে একটি ক্লোরিন পরমাণু বহু ওজোন অণু ধ্বংসে অংশ নিতে পারে।

ওজোন স্তর রক্ষায় আন্তর্জাতিক উদ্যোগ

ওজোন-ক্ষয়কারী পদার্থ নিয়ন্ত্রণের জন্য Montreal Protocol (1987) অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ আন্তর্জাতিক চুক্তি।

এর মাধ্যমে CFC-সহ বিভিন্ন ওজোন-ক্ষয়কারী পদার্থের উৎপাদন ও ব্যবহার ধীরে ধীরে কমানো হয়েছে।

ওজোন স্তর বনাম গ্রিনহাউস প্রভাব

বিষয়	ওজোন স্তর	গ্রিনহাউস প্রভাব
প্রধান বিষয়	UV রশ্মি শোষণ	তাপ আটকে রাখা
গুরুত্বপূর্ণ পদার্থ	O₃	CO₂, CH₄, N₂O ইত্যাদি
প্রধান সমস্যা	ওজোন ক্ষয়	বৈশ্বিক উষ্ণায়ন
গুরুত্বপূর্ণ মানবসৃষ্ট কারণ	CFC ইত্যাদি	জীবাশ্ম জ্বালানি, বন উজাড় ইত্যাদি

৩২. পানি

পানি কী?

পানি একটি গুরুত্বপূর্ণ অজৈব যৌগ। এর রাসায়নিক সংকেত:

H₂O

একটি পানির অণুতে থাকে—

২টি হাইড্রোজেন পরমাণু
১টি অক্সিজেন পরমাণু

পানি জীবজগতের জন্য অপরিহার্য এবং পৃথিবীর প্রায় সব জীবের দেহে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।

পানির তিন অবস্থা

পানি তিনটি প্রধান অবস্থায় পাওয়া যায়—

কঠিন → বরফ
তরল → পানি
গ্যাসীয় → জলীয় বাষ্প

পানির গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য

স্বাভাবিক অবস্থায় বর্ণহীন ও প্রায় গন্ধহীন তরল
ভালো দ্রাবক
উচ্চ তাপধারণ ক্ষমতা
উচ্চ পৃষ্ঠটান
জীবদেহের বিপাকীয় কাজে প্রয়োজনীয়
বিভিন্ন পদার্থ পরিবহনে সাহায্য করে

বিশুদ্ধ পানি ও পানযোগ্য পানি

বিশুদ্ধ পানি বলতে সাধারণত এমন পানিকে বোঝায় যাতে দ্রবীভূত বা স্থগিত অমেধ্য খুব কম।

অন্যদিকে পানযোগ্য পানি (Potable water) হলো এমন পানি যা মানুষের পান করার জন্য নিরাপদ এবং ক্ষতিকর জীবাণু ও দূষক গ্রহণযোগ্য সীমার মধ্যে থাকে।

কঠিন পানি

যে পানিতে উল্লেখযোগ্য পরিমাণ Ca²⁺ ও Mg²⁺ আয়ন থাকে এবং সাবানের সঙ্গে সহজে ফেনা তৈরি হয় না, তাকে কঠিন পানি (Hard water) বলে।

কোমল পানি

যে পানিতে Ca²⁺ ও Mg²⁺ আয়নের পরিমাণ খুব কম এবং সাবানের সঙ্গে সহজে ফেনা তৈরি হয়, তাকে কোমল পানি (Soft water) বলে।

পানি বিশুদ্ধকরণ

পানি থেকে ময়লা, জীবাণু ও বিভিন্ন ক্ষতিকর পদার্থ অপসারণের প্রক্রিয়াকে পানি বিশুদ্ধকরণ বলা হয়।

সাধারণ ধাপ

১. Screening বা ছাঁকন
বড় ময়লা ও কঠিন বস্তু অপসারণ করা হয়।

২. Coagulation ও flocculation
ক্ষুদ্র কণাগুলোকে একত্র করে বড় কণায় পরিণত করা হয়।

৩. Sedimentation বা অবক্ষেপণ
ভারী কণা নিচে বসে যায়।

৪. Filtration বা পরিস্রাবণ
বালি, কণা ও অন্যান্য অমেধ্য ফিল্টারের মাধ্যমে সরানো হয়।

৫. জীবাণুমুক্তকরণ
ক্লোরিন, UV বা অন্যান্য অনুমোদিত পদ্ধতিতে জীবাণু নিয়ন্ত্রণ করা হয়।

৬. সংরক্ষণ ও বিতরণ
বিশুদ্ধ পানি নিরাপদভাবে সংরক্ষণ ও সরবরাহ করা হয়।

৩৩. কঠিন পানি

কঠিন পানি কী?

যে পানিতে প্রধানত Ca²⁺ এবং Mg²⁺ আয়ন থাকার কারণে সাবান সহজে ফেনা তৈরি করতে পারে না, তাকে কঠিন পানি বলে।

কঠিন পানির প্রধান কারণ হলো—

Ca²⁺
Mg²⁺

এগুলো সাধারণত বিভিন্ন বাইকার্বোনেট, সালফেট ও ক্লোরাইড লবণের মাধ্যমে পানিতে উপস্থিত থাকে।

কঠিন পানির প্রকারভেদ

কঠিন পানি প্রধানত দুই ধরনের।

১. অস্থায়ী কঠিনতা

Ca(HCO₃)₂ এবং Mg(HCO₃)₂-এর কারণে যে কঠিনতা হয় তাকে অস্থায়ী কঠিনতা বলে।

এটি উত্তপ্ত করলে কমানো যায়।

উদাহরণ:

Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃↓ + CO₂ + H₂O

অদ্রবণীয় CaCO₃ অবক্ষেপ হিসেবে বের হয়ে আসে।

২. স্থায়ী কঠিনতা

CaSO₄, MgSO₄, CaCl₂, MgCl₂ ইত্যাদির কারণে যে কঠিনতা হয় তাকে স্থায়ী কঠিনতা বলে।

শুধু ফুটিয়ে সাধারণত এটি দূর করা যায় না।

কঠিন পানির অসুবিধা

১. সাবানের অপচয়

Ca²⁺ ও Mg²⁺ সাবানের সঙ্গে বিক্রিয়া করে অদ্রবণীয় পদার্থ তৈরি করে।

ফলে সাবানের ফেনা কম হয়।

২. Boiler scale

কঠিন পানি বয়লারে ব্যবহার করলে বিভিন্ন অদ্রবণীয় লবণের আস্তরণ বা scale তৈরি হতে পারে।

এতে—

তাপ স্থানান্তর কমে
জ্বালানি খরচ বাড়ে
যন্ত্রপাতির কার্যক্ষমতা কমতে পারে

৩. পাইপে জমাট

পাইপের ভেতরে খনিজ পদার্থ জমে পানির প্রবাহ কমাতে পারে।

তবে গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হলো—কঠিন পানি সাধারণত মানুষের জন্য সরাসরি বিষাক্ত নয়; বরং এর প্রধান সমস্যা ব্যবহারিক ও শিল্পগত।

কঠিনতা দূর করার পদ্ধতি

১. ফুটানো

অস্থায়ী কঠিনতা দূর করতে ব্যবহার করা যায়।

২. Lime treatment

ক্যালসিয়াম হাইড্রোক্সাইড বা Ca(OH)₂ ব্যবহার করে নির্দিষ্ট কঠিনতা-সৃষ্টিকারী আয়নকে অবক্ষেপিত করা যায়।

৩. Washing soda

Na₂CO₃ ব্যবহার করে Ca²⁺-কে CaCO₃ হিসেবে অবক্ষেপিত করা যায়।

৪. Ion exchange

বিশেষ ion-exchange resin Ca²⁺ ও Mg²⁺ আয়ন অপসারণ বা বিনিময় করতে পারে।

৫. Reverse osmosis (RO)

আধা-ভেদ্য ঝিল্লির মাধ্যমে চাপ প্রয়োগ করে অনেক দ্রবীভূত লবণ ও আয়ন কমানো যায়।

কঠিন ও কোমল পানির পার্থক্য

বৈশিষ্ট্য	কঠিন পানি	কোমল পানি
Ca²⁺, Mg²⁺	বেশি	কম
সাবানের ফেনা	কম	বেশি
সাবানের অপচয়	বেশি	কম
স্কেল তৈরির প্রবণতা	বেশি	কম
উদাহরণ	কিছু ভূগর্ভস্থ পানি	বৃষ্টির পানি সাধারণত তুলনামূলক কোমল

৩৪. সাবান ও ডিটারজেন্ট

সাবান কী?

সাবান হলো সাধারণত দীর্ঘ-শৃঙ্খলযুক্ত ফ্যাটি অ্যাসিডের সোডিয়াম বা পটাশিয়াম লবণ।

সাধারণ গঠন:

R–COO⁻ Na⁺

এখানে R হলো দীর্ঘ হাইড্রোকার্বন শৃঙ্খল।

উদাহরণ: সোডিয়াম স্টিয়ারেট।

সাবান কীভাবে পরিষ্কার করে?

সাবানের অণুর দুটি অংশ থাকে—

Hydrophobic অংশ

দীর্ঘ হাইড্রোকার্বন শৃঙ্খল পানি অপছন্দ করে কিন্তু তেল/চর্বির সঙ্গে আকর্ষণ তৈরি করে।

Hydrophilic অংশ

–COO⁻ অংশ পানির সঙ্গে আকর্ষণ তৈরি করে।

ফলে সাবানের অণু তেল ও ময়লার চারপাশে micelle তৈরি করতে পারে।

এরপর পানির প্রবাহে ময়লা অপসারিত হয়।

সাবান তৈরির প্রক্রিয়া

চর্বি বা তেলকে শক্তিশালী ক্ষারের সঙ্গে উত্তপ্ত করে সাবান তৈরির প্রক্রিয়াকে Saponification বা সাবানীকরণ বলে।

সাধারণভাবে:

Fat/Oil + NaOH → Soap + Glycerol

ডিটারজেন্ট কী?

ডিটারজেন্ট হলো এমন পরিষ্কারক পদার্থ যাতে সাধারণত সার্ফ্যাক্ট্যান্ট থাকে এবং এগুলো ময়লা ও তেল অপসারণে সাহায্য করে।

অনেক কৃত্রিম ডিটারজেন্টের অণুতে থাকে—

দীর্ঘ হাইড্রোকার্বন শৃঙ্খল
পানিপ্রিয় ionic/polar অংশ

সাবান ও ডিটারজেন্টের পার্থক্য

বৈশিষ্ট্য	সাবান	ডিটারজেন্ট
প্রধান গঠন	ফ্যাটি অ্যাসিডের লবণ	বিভিন্ন synthetic surfactant
কঠিন পানিতে কার্যকারিতা	কম	সাধারণত বেশি
Ca²⁺/Mg²⁺-এর সঙ্গে	scum তৈরি করতে পারে	সাধারণত বেশি কার্যকর
পরিবেশগত বিষয়	অনেক সাবান সহজে biodegradable	ডিটারজেন্টের ধরনভেদে biodegradability ভিন্ন
ব্যবহার	গোসল, কাপড় ধোয়া ইত্যাদি	কাপড়, বাসন, ঘর পরিষ্কার ইত্যাদি

কঠিন পানিতে সাবান কেন কম কার্যকর?

সাবানের anion Ca²⁺ ও Mg²⁺-এর সঙ্গে বিক্রিয়া করে অদ্রবণীয় পদার্থ তৈরি করে।

যেমন:

2RCOO⁻Na⁺ + Ca²⁺ → (RCOO)₂Ca↓ + 2Na⁺

ফলে সাবানের কিছু অংশ পানিতে দ্রবীভূত না হয়ে scum তৈরি করে।

ডিটারজেন্টের সুবিধা

কঠিন পানিতে তুলনামূলক কার্যকর
তেল ও ময়লা অপসারণে কার্যকর
বিভিন্ন ধরনের পরিষ্কার কাজে ব্যবহারযোগ্য

তবে কিছু ডিটারজেন্টে থাকা ফসফেট জলাশয়ে অতিরিক্ত পুষ্টি সরবরাহ করে eutrophication ঘটাতে পারে। তাই পরিবেশবান্ধব ডিটারজেন্ট ও সঠিক বর্জ্য ব্যবস্থাপনা গুরুত্বপূর্ণ।

৩৫. কাচ, সিমেন্ট ও সিরামিক

কাচ (Glass)

কাচ হলো একটি অ্যামরফাস বা অ–স্ফটিক কঠিন পদার্থ। সাধারণ কাচ তৈরির প্রধান উপাদান হলো—

SiO₂ — সিলিকা
Na₂CO₃ — সোডিয়াম কার্বোনেট
CaCO₃ — ক্যালসিয়াম কার্বোনেট

এগুলোকে উচ্চ তাপমাত্রায় গলিয়ে এবং পরে নিয়ন্ত্রিতভাবে ঠান্ডা করে কাচ তৈরি করা হয়।

সাধারণ কাচের প্রধান উপাদান

Silica + Sodium carbonate + Calcium carbonate → Glass

এখানে SiO₂ কাচের মূল কাঠামো গঠন করে।

কাচের ব্যবহার

জানালা
বোতল
বৈজ্ঞানিক যন্ত্র
চশমার লেন্স
অপটিক্যাল ফাইবার
মোবাইল/ইলেকট্রনিক ডিভাইসের স্ক্রিন
বিভিন্ন ল্যাবরেটরি সামগ্রী

কাচের কিছু ধরন

Soda-lime glass: সাধারণ বোতল ও জানালায় ব্যবহৃত।

Borosilicate glass: তাপমাত্রার পরিবর্তন সহ্য করতে পারে; ল্যাবরেটরি ও রান্নার সামগ্রীতে ব্যবহৃত।

সিমেন্ট

সিমেন্ট হলো একটি binding material, যা পানি যোগ করলে রাসায়নিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে শক্ত হয়ে বিভিন্ন নির্মাণসামগ্রীকে একত্রে ধরে রাখে।

প্রধান কাঁচামাল

সিমেন্ট তৈরিতে প্রধানত ব্যবহৃত হয়—

চুনাপাথর — CaCO₃
কাদামাটি
সিলিকা
অ্যালুমিনা
আয়রন অক্সাইড

সিমেন্ট তৈরির প্রধান ধাপ

১. কাঁচামাল সংগ্রহ

চুনাপাথর ও অন্যান্য উপাদান সংগ্রহ করা হয়।

২. Crushing ও grinding

কাঁচামালকে ছোট করে গুঁড়ো করা হয়।

৩. Heating

মিশ্রণকে উচ্চ তাপমাত্রায় kiln-এ উত্তপ্ত করা হয়।

৪. Clinker তৈরি

উচ্চ তাপমাত্রায় বিভিন্ন বিক্রিয়ার মাধ্যমে cement clinker তৈরি হয়।

৫. Grinding

Clinker-কে সাধারণত সামান্য gypsum-এর সঙ্গে গুঁড়ো করে Portland cement তৈরি করা হয়।

সিমেন্টের ব্যবহার

ভবন নির্মাণ
সেতু
রাস্তা
বাঁধ
কালভার্ট
কংক্রিট তৈরিতে

সিমেন্ট ও কংক্রিট এক নয়

সিমেন্ট হলো binding material।

অন্যদিকে কংক্রিট সাধারণত তৈরি হয়—

Cement + Sand + Aggregate + Water

অর্থাৎ সিমেন্ট কংক্রিটের একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান।

সিরামিক

সিরামিক (Ceramic) হলো সাধারণত অজৈব, অধাতব পদার্থ, যা কাঁচামালকে আকার দিয়ে উচ্চ তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করে তৈরি করা হয়।

প্রধান কাঁচামালের মধ্যে রয়েছে—

কাদামাটি
কাওলিন
ফেল্ডস্পার
সিলিকা

সিরামিকের বৈশিষ্ট্য

কঠিন
উচ্চ তাপমাত্রা সহনশীল
ক্ষয়প্রতিরোধী
সাধারণত বিদ্যুতের খারাপ পরিবাহক
সাধারণত ভঙ্গুর
অনেক সিরামিকের গলন/নরম হওয়ার তাপমাত্রা বেশি

সিরামিকের ব্যবহার

ইট
টাইলস
মৃৎপাত্র
স্যানিটারি সামগ্রী
বৈদ্যুতিক ইনসুলেটর
রান্নার সামগ্রী
উচ্চ তাপমাত্রার শিল্পযন্ত্র
আধুনিক প্রকৌশলে advanced ceramics

কাচ, সিমেন্ট ও সিরামিকের তুলনা

বিষয়	কাচ	সিমেন্ট	সিরামিক
প্রধান উপাদান	SiO₂, Na₂CO₃, CaCO₃ ইত্যাদি	চুনাপাথর, কাদামাটি ইত্যাদি	কাদামাটি, সিলিকা, ফেল্ডস্পার ইত্যাদি
প্রকৃতি	অ-স্ফটিক কঠিন	Binding material	অজৈব অধাতব কঠিন
তৈরির মূল প্রক্রিয়া	গলানো ও ঠান্ডা করা	উত্তপ্ত করে clinker, পরে grinding	আকার দিয়ে উচ্চ তাপে firing
বৈশিষ্ট্য	স্বচ্ছ/অর্ধস্বচ্ছ হতে পারে	পানি যোগে শক্ত হয়	কঠিন ও তাপসহনশীল
প্রধান ব্যবহার	জানালা, বোতল, লেন্স	নির্মাণ	টাইলস, ইট, পাত্র

৩৬. রং ও রাসায়নিক পদার্থ

রং বা Dye কী?

যে রাসায়নিক পদার্থ কোনো বস্তুতে স্থায়ী বা নির্দিষ্ট রঙ প্রদান করে তাকে সাধারণভাবে রঞ্জক পদার্থ (Dye) বলা হয়। রঞ্জক সাধারণত কোনো পদার্থের তন্তু বা উপাদানের সঙ্গে যুক্ত হয়ে রঙ সৃষ্টি করে।

রঞ্জক ব্যবহৃত হয়—

কাপড় ও বস্ত্র শিল্পে
কাগজ শিল্পে
চামড়া শিল্পে
খাদ্য ও প্রসাধনীতে নির্দিষ্ট অনুমোদিত ক্ষেত্রে
কালি ও মুদ্রণশিল্পে

Dye ও Pigment-এর পার্থক্য

বিষয়	Dye	Pigment
দ্রাব্যতা	সাধারণত দ্রাবকে দ্রবণীয়	সাধারণত অদ্রবণীয়
বস্তুর সঙ্গে যুক্ত হওয়া	তন্তুর সঙ্গে রাসায়নিক/ভৌতভাবে যুক্ত হতে পারে	সাধারণত binder-এর মাধ্যমে বসে থাকে
ব্যবহার	কাপড়, কাগজ ইত্যাদি	রং, প্লাস্টিক, প্রিন্টিং ইত্যাদি
উদাহরণ	বিভিন্ন synthetic dye	titanium dioxide pigment

রঞ্জকের ধরন

১. প্রাকৃতিক রঞ্জক

উদ্ভিদ, প্রাণী বা খনিজ উৎস থেকে পাওয়া রঞ্জক।

উদাহরণ:

নীল — indigo
হলুদ — turmeric-এর curcumin
লালচে রং — কিছু উদ্ভিদজাত রঞ্জক

২. কৃত্রিম রঞ্জক

রাসায়নিক প্রক্রিয়ায় তৈরি রঞ্জককে synthetic dye বলে।

শিল্পে ব্যবহৃত অনেক রঞ্জক হলো synthetic dye।

Bleaching Agent বা ধোলাইকারী পদার্থ

যে রাসায়নিক পদার্থ কোনো পদার্থের রঙ অপসারণ বা হালকা করতে পারে তাকে bleaching agent বলা হয়।

এগুলো সাধারণত রঙিন অণুর রাসায়নিক গঠন পরিবর্তন করে বা ভেঙে দিয়ে রং কমিয়ে দেয়।

গুরুত্বপূর্ণ bleaching agent

১. Chlorine (Cl₂)
শক্তিশালী জারক হিসেবে কাজ করতে পারে।

২. Sodium hypochlorite (NaOCl)
ব্লিচিং ও জীবাণুনাশক হিসেবে ব্যবহৃত হয়।

৩. Hydrogen peroxide (H₂O₂)
বস্ত্র, কাগজ ও অন্যান্য ক্ষেত্রে bleaching agent হিসেবে ব্যবহৃত হয়।

H₂O₂ ভেঙে অক্সিজেন উৎপন্ন করতে পারে:

2H₂O₂ → 2H₂O + O₂

Bleaching-এর ব্যবহার

কাপড় সাদা করা
কাগজ শিল্প
পানি ও পৃষ্ঠের জীবাণু নিয়ন্ত্রণে নির্দিষ্ট ক্ষেত্রে
শিল্পে রঙ অপসারণ

সতর্কতা: বিভিন্ন পরিষ্কারক বা ব্লিচ একসঙ্গে মেশানো বিপজ্জনক হতে পারে, কারণ ক্ষতিকর গ্যাস বা রাসায়নিক পদার্থ তৈরি হতে পারে।

৩৭. তেজস্ক্রিয়তা

তেজস্ক্রিয়তা কী?

কোনো অস্থিতিশীল পরমাণুর নিউক্লিয়াস স্বতঃস্ফূর্তভাবে কণা বা তড়িৎচৌম্বকীয় বিকিরণ নির্গত করে অন্য নিউক্লিয়াসে রূপান্তরিত হওয়ার ঘটনাকে তেজস্ক্রিয়তা (Radioactivity) বলে।

তেজস্ক্রিয়তা মূলত নিউক্লিয়াসের একটি বৈশিষ্ট্য।

তেজস্ক্রিয় রশ্মির প্রধান তিন ধরন

১. আলফা (α) রশ্মি

আলফা কণা মূলত ২টি প্রোটন ও ২টি নিউট্রন নিয়ে গঠিত।

অর্থাৎ এটি একটি হিলিয়াম–৪ নিউক্লিয়াস:

⁴₂He

বৈশিষ্ট্য:

ধনাত্মক আধানযুক্ত
ভর তুলনামূলক বেশি
ভেদন ক্ষমতা কম
আয়নীকরণ ক্ষমতা বেশি
বৈদ্যুতিক ও চৌম্বক ক্ষেত্রে বেঁকে যায়

২. বিটা (β) রশ্মি

β⁻ ক্ষয়ের ক্ষেত্রে দ্রুতগতির ইলেকট্রন নির্গত হয়।

নিউক্লিয়াসে:

n → p + e⁻ + antineutrino

বৈশিষ্ট্য:

আধান ঋণাত্মক (β⁻ ক্ষেত্রে)
α-এর তুলনায় ভেদন ক্ষমতা বেশি
আয়নীকরণ ক্ষমতা α-এর তুলনায় কম
বৈদ্যুতিক ও চৌম্বক ক্ষেত্রে বেঁকে যায়

৩. গামা (γ) রশ্মি

গামা হলো উচ্চশক্তির তড়িৎচৌম্বকীয় বিকিরণ।

বৈশিষ্ট্য:

কোনো বৈদ্যুতিক আধান নেই
ভর নেই
ভেদন ক্ষমতা অত্যন্ত বেশি
আয়নীকরণ ক্ষমতা α ও β-এর তুলনায় কম
বৈদ্যুতিক বা চৌম্বক ক্ষেত্রে সাধারণত বেঁকে যায় না

α, β ও γ-এর তুলনা

বৈশিষ্ট্য	α	β	γ
প্রকৃতি	He নিউক্লিয়াস	ইলেকট্রন/পজিট্রন	EM radiation
আধান	+2	−1 বা +1	0
ভর	বেশি	খুব কম	0
ভেদন ক্ষমতা	কম	মাঝারি	বেশি
আয়নীকরণ ক্ষমতা	বেশি	মাঝারি	কম
বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে	বেঁকে যায়	বেঁকে যায়	বেঁকে যায় না

অর্ধায়ু

কোনো তেজস্ক্রিয় পদার্থের মোট নিউক্লিয়াসের অর্ধেক ক্ষয় হতে যে সময় প্রয়োজন, তাকে অর্ধায়ু (Half-life) বলে।

এটি সাধারণত T₁/₂ দ্বারা প্রকাশ করা হয়।

উদাহরণস্বরূপ, কোনো পদার্থের অর্ধায়ু 10 বছর হলে—

শুরুতে = 100%
10 বছর পরে = 50%
20 বছর পরে = 25%
30 বছর পরে = 12.5%

তেজস্ক্রিয় ক্ষয়ের সমীকরণ:

N = N₀(1/2)^(t/T₁/₂)

এখানে,

N₀ = প্রাথমিক নিউক্লিয়াসের সংখ্যা
N = t সময়ে অবশিষ্ট নিউক্লিয়াস
T₁/₂ = অর্ধায়ু

তেজস্ক্রিয়তার ব্যবহার

চিকিৎসায় ক্যানসারের রেডিওথেরাপি
চিকিৎসা নির্ণয়ে radioactive tracers
শিল্পে thickness measurement
খাদ্য সংরক্ষণে irradiation-এর নির্দিষ্ট ব্যবহার
বৈজ্ঞানিক গবেষণা
প্রত্নতাত্ত্বিক নমুনার বয়স নির্ণয়

তবে অতিরিক্ত আয়নাইজিং বিকিরণ জীবন্ত কোষের ক্ষতি করতে পারে, তাই তেজস্ক্রিয় পদার্থ ব্যবহারে কঠোর নিরাপত্তা ব্যবস্থা প্রয়োজন।

৩৮. পারমাণবিক রসায়ন

পারমাণবিক রসায়ন কী?

পরমাণুর নিউক্লিয়াসের গঠন, পরিবর্তন, তেজস্ক্রিয়তা এবং নিউক্লিয়ার বিক্রিয়া নিয়ে যে রসায়নের শাখা আলোচনা করে তাকে পারমাণবিক বা নিউক্লিয়ার রসায়ন বলা হয়।

এর দুটি গুরুত্বপূর্ণ প্রক্রিয়া হলো—

Nuclear fission
Nuclear fusion

Nuclear Fission বা নিউক্লিয়ার ফিশন

একটি ভারী নিউক্লিয়াস নিউট্রন শোষণ করে সাধারণত দুটি অপেক্ষাকৃত হালকা নিউক্লিয়াসে বিভক্ত হওয়ার প্রক্রিয়াকে নিউক্লিয়ার ফিশন বলে।

উদাহরণ:

²³⁵U + n → Fission fragments + 2 বা 3n + Energy

ফিশনে বিপুল পরিমাণ শক্তি উৎপন্ন হতে পারে।

Chain Reaction

ফিশনের সময় উৎপন্ন নিউট্রন আবার অন্য নিউক্লিয়াসে ফিশন ঘটাতে পারে। এভাবে ধারাবাহিক বিক্রিয়া হলে তাকে chain reaction বলে।

নিয়ন্ত্রিত chain reaction ব্যবহার করা হয় পারমাণবিক বিদ্যুৎ উৎপাদনে।

Nuclear Fusion বা নিউক্লিয়ার ফিউশন

দুটি হালকা নিউক্লিয়াস মিলিত হয়ে অপেক্ষাকৃত ভারী নিউক্লিয়াস গঠন করলে তাকে নিউক্লিয়ার ফিউশন বলে।

সূর্য ও অন্যান্য নক্ষত্রে প্রধান শক্তির উৎস হলো নিউক্লিয়ার ফিউশন।

হাইড্রোজেনের নিউক্লিয়াসের সংযোজনের মাধ্যমে শেষ পর্যন্ত হিলিয়াম তৈরি হয় এবং প্রচুর শক্তি মুক্ত হয়।

সরলভাবে:

Light nuclei → He + Energy

Fission ও Fusion-এর পার্থক্য

বিষয়	Fission	Fusion
প্রক্রিয়া	ভারী নিউক্লিয়াস ভাঙে	হালকা নিউক্লিয়াস যুক্ত হয়
উদাহরণ	U-235	Hydrogen isotopes
শক্তি	অনেক	অত্যন্ত বেশি হতে পারে
কোথায় ঘটে	পারমাণবিক রিঅ্যাক্টর	সূর্য ও নক্ষত্র
chain reaction	সম্ভব	সাধারণ অর্থে fission-এর মতো নয়
বর্জ্য	দীর্ঘস্থায়ী radioactive waste তৈরি হতে পারে	তুলনামূলকভাবে ভিন্ন বর্জ্য সমস্যা

৩৯. দৈনন্দিন জীবনে রসায়ন

আমাদের দৈনন্দিন জীবনের প্রায় প্রতিটি ক্ষেত্রেই রসায়নের ব্যবহার রয়েছে।

১. রান্নায় রসায়ন

রান্নার সময় তাপের কারণে খাদ্যের বিভিন্ন রাসায়নিক পরিবর্তন ঘটে।

Maillard reaction

প্রোটিনের amino group এবং reducing sugar-এর মধ্যে বিক্রিয়ায় খাবারের বাদামি রং ও বিশেষ গন্ধ-স্বাদ তৈরি হতে পারে।

Caramelization

চিনি উত্তপ্ত হলে তার রাসায়নিক পরিবর্তনের মাধ্যমে caramel তৈরি হয়।

Baking soda

NaHCO₃

উত্তপ্ত হলে:

2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O

উৎপন্ন CO₂-এর কারণে ময়দার মিশ্রণ ফুলতে সাহায্য করে।

২. পরিষ্কারক পদার্থে রসায়ন

সাবান ও ডিটারজেন্টের surfactant ময়লা ও তেলের সঙ্গে মিথস্ক্রিয়া করে পানি দিয়ে সেগুলো অপসারণে সাহায্য করে।

Surfactant → ময়লা/তেল ঘিরে → micelle → পানির সঙ্গে অপসারণ

৩. ওষুধে রসায়ন

ওষুধ হলো নির্দিষ্ট রাসায়নিক বা জৈব রাসায়নিক পদার্থ, যা শরীরে নির্দিষ্ট biological target-এর ওপর কাজ করে।

উদাহরণ:

Paracetamol → ব্যথা ও জ্বর কমাতে ব্যবহৃত
Antibiotics → নির্দিষ্ট ব্যাকটেরিয়াজনিত সংক্রমণে
Antacids → পাকস্থলীর অতিরিক্ত অম্লতা কমাতে
ORS → পানি ও ইলেক্ট্রোলাইটের ভারসাম্য পুনঃস্থাপনে

ওষুধ ব্যবহারের ক্ষেত্রে চিকিৎসক বা অনুমোদিত নির্দেশনা অনুসরণ করা গুরুত্বপূর্ণ।

৪. প্রসাধনীতে রসায়ন

প্রসাধনীতে বিভিন্ন ধরনের রাসায়নিক উপাদান থাকে।

যেমন:

moisturizers
emulsifiers
fragrances
preservatives
pigments
surfactants

Emulsion

তেল ও পানি সাধারণত সহজে মিশে না। Emulsifier ব্যবহার করে এদের স্থিতিশীল মিশ্রণ তৈরি করা যায়।

৫. টুথপেস্টে রসায়ন

টুথপেস্টে থাকতে পারে—

abrasive
fluoride compounds
surfactant
humectant
flavouring agents

Fluoride দাঁতের এনামেলকে অ্যাসিডজনিত ক্ষয় থেকে সুরক্ষায় সাহায্য করে।

৬. ব্যাটারিতে রসায়ন

ব্যাটারি রাসায়নিক শক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তর করে।

অর্থাৎ:

Chemical energy → Electrical energy

ব্যাটারিতে oxidation-reduction বা redox reaction গুরুত্বপূর্ণ।

৪০. বিজ্ঞানী ও আবিষ্কার

রসায়নের বিকাশে বহু বিজ্ঞানীর গুরুত্বপূর্ণ অবদান রয়েছে। নিচে পরীক্ষার জন্য গুরুত্বপূর্ণ কয়েকজন বিজ্ঞানীর অবদান দেওয়া হলো।

বিজ্ঞানী	গুরুত্বপূর্ণ অবদান
Robert Boyle	গ্যাসের ধর্ম ও Boyle’s law
Antoine Lavoisier	ভর সংরক্ষণ সূত্র; আধুনিক রসায়নের অন্যতম পথিকৃৎ
John Dalton	আধুনিক পারমাণবিক তত্ত্ব
Amedeo Avogadro	Avogadro’s law ও অণু-সংক্রান্ত ধারণা
J. J. Thomson	ইলেকট্রন আবিষ্কার
Ernest Rutherford	নিউক্লিয়াসের আবিষ্কার; পারমাণবিক নিউক্লিয়ার মডেল
Niels Bohr	Bohr atomic model
Dmitri Mendeleev	পর্যায় সারণির প্রাথমিক গুরুত্বপূর্ণ রূপ
Marie Curie	তেজস্ক্রিয়তা নিয়ে গুরুত্বপূর্ণ গবেষণা; polonium ও radium আবিষ্কার/আলাদা করার কাজে অবদান
Henri Becquerel	প্রাকৃতিক তেজস্ক্রিয়তার আবিষ্কার
Michael Faraday	তড়িৎ রসায়ন ও electrolysis-এর সূত্র
Svante Arrhenius	electrolytic dissociation ও acid-base ধারণায় গুরুত্বপূর্ণ অবদান
Fritz Haber	Haber process—শিল্পে ammonia উৎপাদন
Gilbert N. Lewis	Lewis electron-dot structure ও chemical bonding ধারণা
Linus Pauling	chemical bond ও electronegativity নিয়ে গুরুত্বপূর্ণ কাজ

Antoine Lavoisier

তাঁকে প্রায়ই “আধুনিক রসায়নের জনক” বলা হয়।

তাঁর অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ অবদান হলো ভর সংরক্ষণ সূত্র:

রাসায়নিক বিক্রিয়ায় মোট ভর সংরক্ষিত থাকে।

অর্থাৎ, বিক্রিয়ার আগে ও পরে মোট ভর সমান থাকে—যদি সিস্টেমটি বন্ধ থাকে।

John Dalton

তিনি আধুনিক পারমাণবিক তত্ত্ব প্রস্তাব করেন।

তাঁর ধারণা অনুযায়ী পদার্থ পরমাণু দিয়ে গঠিত এবং রাসায়নিক বিক্রিয়ায় পরমাণুর পুনর্বিন্যাস ঘটে।

Dmitri Mendeleev

তিনি উপাদানগুলোর বৈশিষ্ট্য অনুসারে পর্যায় সারণি সাজানোর ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ অবদান রাখেন এবং কিছু অজানা মৌলের অস্তিত্ব ও বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে পূর্বাভাস দিয়েছিলেন।

J. J. Thomson

Cathode-ray গবেষণার মাধ্যমে ইলেকট্রন আবিষ্কারের গুরুত্বপূর্ণ অবদান রাখেন।

Ernest Rutherford

স্বর্ণপাত পরীক্ষার মাধ্যমে দেখান যে পরমাণুর অধিকাংশ স্থান ফাঁকা এবং কেন্দ্রে ক্ষুদ্র, ঘন, ধনাত্মক নিউক্লিয়াস রয়েছে।

Niels Bohr

হাইড্রোজেন পরমাণুর জন্য নির্দিষ্ট quantized energy levels-এর ধারণা প্রদান করেন।

Marie Curie

তেজস্ক্রিয়তা নিয়ে অগ্রণী গবেষণা করেন এবং Polonium (Po) ও Radium (Ra) নিয়ে গুরুত্বপূর্ণ কাজ করেন। তাঁর গবেষণা চিকিৎসা ও নিউক্লিয়ার বিজ্ঞানের বিকাশে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখে।

Michael Faraday

তড়িৎ রসায়নে তাঁর অবদান অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। তাঁর laws of electrolysis ইলেক্ট্রোলাইসিসের পরিমাণগত সম্পর্ক ব্যাখ্যা করে।

Leave a Reply Cancel reply