তোমরা কি কখনো ভেবে দেখেছো আমাদের চারপাশের জিনিসগুলো কী দিয়ে তৈরি? তোমার শরীরই বা কী দিয়ে তৈরি? হ্যাঁ, তোমাদের মতো প্রাচীন দার্শনিকেরাও এ নিয়ে বহু চিন্তা-ভাবনা করেছেন। প্রাচীন গ্রিক দার্শনিকেরা ভাবতেন মাটি, পানি, বায়ু এবং আগুন ইত্যাদি মৌলিক পদার্থ আর অন্য সকল বস্তু এদের মিশ্রণে তৈরি। গ্রিসের দার্শনিক ডেমোক্রিটাস প্রথম বলেছিলেন, প্রত্যেক পদার্থের একক আছে যা অতি ক্ষুদ্র আর অবিভাজ্য। তিনি এর নাম দেন এটম। কোনো বৈজ্ঞানিক পরীক্ষা দিয়ে এটি প্রমাণ করা সম্ভব হয়নি বলে এটি কোনো গ্রহণযোগ্যতা পায়নি। অবশেষে 1803 সালে ব্রিটিশ বিজ্ঞানী জন ডাল্টন বিভিন্ন পরীক্ষায় প্রাপ্ত ফলাফলের উপর ভিত্তি করে পরমাণু সম্পর্কে একটি মতবাদ দেন যে, প্রতিটি পদার্থ অজস্র ক্ষুদ্র এবং অবিভাজ্য কণার সমন্বয়ে গঠিত। তিনি দার্শনিক ডেমোক্রিটাসের সম্মানে এ একক কণার নাম দেন Atom, যার অর্থ পরমাণু। এর পরে প্রমাণিত হয় যে, পরমাণু অবিভাজ্য নয় । এদের ভাঙলে পরমাণুর চেয়েও ক্ষুদ্র কণিকা ইলেকট্রন, প্রোটন, নিউট্রন ইত্যাদি পাওয়া যায়। পরমাণুর বিভিন্ন মডেল, পরমাণুর ইলেকট্রন বিন্যাস ইত্যাদি এ অধ্যায়ে আলোচনা করা হবে।

প্রাচীন গ্রীসে আজ থেকে প্রায় ২৫০০ বছর পূর্বে লুসিপাস ও তার ছাত্র ডেমোক্রিটাস মত প্রকাশ করেন যে, সব পদার্থ ুদ্র ুদ্র অবিভাজ্য অংশ দ্বারা গঠিত । ডেমোক্রিটাস এ অবিভাজ্য অংশের নাম দেন atoma । এ শব্দ দুটি গ্রিক শব্দ a(not) এবং temnein (to cut) হতে উদ্ভূত । অর্থাৎ ডেমোক্রিটাসের মতে, পদার্থকে ভাঙতে ভাঙতে এমন এক অবস্থানে পৌছা সম্ভব যখন তাকে আর ভাগ করা সম্ভব নয় । কিন্তু এরিস্টটল এ মতবাদের বিরোধিতা করেন । ফলে এ মতবাদ তখন চাপা পড়ে যায় । ষোড়শ ও সপ্তদশ শতাব্দীর দিকে ডেমোক্রিটাসের ও লুসিপাস এর মতবাদ সমর্থন লাভ করে । অবশেষে ব্রিটিশ স্কুল শিক্ষক জন ডাল্টন এ মতবাদকে বৈজ্ঞানিক মতবাদ হিসেবে প্রকাশ করেন ।

এ মতবাদের স্বীকার্যসমূহ নিম্নরূপঃ

১. প্রত্যেক পদার্থ পরমানু নামক অতি ুদ্র কণা দ্বারা গঠিত ।

২. একই পদার্থের পরমানুসমূহ প্রকৃতিতে ভরে ও ধর্মে একই ।

৩. ভিন্ন ভিন্ন পদার্থের পরমানুসমূহ প্রকৃতিতে ভরে ও ধর্মে ভিন্ন ভিন্ন ।

৪. পরমানু অবিবাজ্য । এদের ধ্বংস বা সৃষ্টি নেই ।

৫. দুই বা ততোধিক পদার্থের পরমানুর সংযোগে নতুন পদার্থের সৃষ্টি হয় । এ সংযোগ পূর্ণ সংখ্যার নির্দিষ্ট সরল অনুপাতে হয় ।

৬. পরমানুসমূহ সরাসরি রাসায়নিক বিক্রিয়ায় অংশ নেয় ।

৭. রাসায়নিক বিক্রিয়ার সময় কোন পরমাণুর ধ্বংস বা সৃষ্টি হয় না । কেবলমাত্র তাদের মধ্যবর্তী সংযোগের প্রকৃতির পরিবর্তন ঘটে ।

ডাল্টনের পরমানুবাদ আধুনিক রসায়নে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রেখেছে । এ মতবাদের জন্যই ডাল্টনকে আধুনিক রসায়নের জনক বলা হয় ।

এ মতবাদের কিছু সীমাবদ্ধতাও আছে। যা নিম্নরূপ ঃ

১. ডাল্টনের পরমানু মতবাদে মৌলিক ও যৌগিক উভয় পদার্থের ুদ্রতম অংশের নাম পরমানু বলা হয় । কিন্তু এদের মধ্যে বিশেষ কোন পার্থক্য দেখান হয়নি ।

২. এ মতবাদ অনুসারে একই মৌলের পরমানুর ভর একই । কিন্তু আধুনিক রসায়নের মতে একই মৌলের বিভিন্ন ভরের পরমানু আছে, যাদেরকে পরস্পরের আইসোটোপ বলা হয় । যেমন-

হাইড্রোজেনের তিনটি আইসোটোপ হলঃ

(ক)প্রোটিয়াম

(খ)ডিউটেরিয়াম

(গ)ট্রিটিয়াম

৩. এ মতবাদ অনুসারে ভিন্ন ভিন্ন মৌলের পরমানু ভরে ও ধর্মে ভিন্ন । কিন্তু আধুনিক রসায়নের মতে, ভিন্ন ভিন্ন মৌলের আইসোটোপ সমূহের ভর পরস্পর সমান হতে পারে। যেমন-

নিকেল, তামা ও দস্তা এই তিনটি মৌলের একটি করে আইসোটোপ আছে যাদের প্রত্যেকের ভর ৬৪ একক ।

(ক) নিকেল

(খ) তামা

(গ) দস্তা

৪. ডাল্টনের মতবাদ অনুসারে পরমানুষমূহ অবিভাজ্য । কিন্তু আধুনিক রসায়নের কল্যানে আমরা জানি যে, পরমানুকে ভাঙলে ইলেক্ট্রন, প্রোটন ও নিউট্রন নামক স্থায়ী মৌলিক কণিকা পাওয়া যায় ।

যদিও ডাল্টনের পরমাণু মতবাদে কিছু ত্রুটি আছে, কিন্তু এটি আধুনিক রসায়নের পথিকৃৎ।

পারমাণবিক ভর বা আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর

আমরা আগেই জেনেছি যে, কোনো মৌলের পরমাণুর ভরসংখ্যা হলো পরমাণুর নিউক্লিয়াসে উপস্থিত প্রোটন ও নিউট্রন সংখ্যার যোগফল। তাহলে ভরসংখ্যা নিশ্চয়ই হবে একটি পূর্ণসংখ্যা। কিন্তু তুমি যদি কপারের পারমাণবিক ভর দেখো তাহলে দেখবে সেটি হচ্ছে 63.5 আর ক্লোরিনের পারমাণবিক ভর হলো 35.5। এটা কীভাবে সম্ভব? আসলে এটি হলো আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর। সেটি কী? বা তার দরকারই বা কী?

ফ্লোরিনের একটি পরমাণুর ভর হলো 3.16 x 

10

−

23

গ্রাম।

অ্যালুমিনিয়ামের একটি পরমাণুর ভর 4.482 x 

10

−

23

 গ্রাম।

কার্যক্ষেত্রে এত কম ভর ব্যবহার করা অনেক সমস্যা। সে জন্য একটি কার্বন 12 আইসোটোপের ভরের 1/12 অংশকে একক হিসেবে ধরে তার সাপেক্ষে পরমাণুর ভর মাপা হয়।

কার্বন 12 আইসোটোপের পারমাণবিক ভরের 1/12 অংশ হচ্ছে 1.66 x 

10

−

24

 গ্রাম

কাজেই কোনো মৌলের আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর হচ্ছে:

মৌলের একটি পরমাণুর ভর  /  1 একটি কার্বন 12 আইসোটোপের পারমাণবিক ভরের 1/12 অংশ

কোনো মৌলের একটি পরমাণুর প্রকৃত ভর জানা থাকলে আমরা আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর বের করতে পারব। এক্ষেত্রে ঐ মৌলের একটি পরমাণুর প্রকৃত ভরকে 1.66 x 10-24 গ্রাম দ্বারা ভাগ করে আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর বের করা যায়।

যেমন: A1 এর 1টি পরমাণুর ভর 4.482 x 

10

−

23

 গ্রাম।

কাজেই Al মৌলের আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর =  4.482 x 

10

−

23

গ্রাম / 1.66 x 

10

−

24

 গ্রাম  = 27

কোনো মৌলের আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর হলো দুটি ভরের অনুপাত, সেজন্য আপেক্ষিক পারমাণবিক ভরের কোনো একক থাকে না।আইসোটোপের শতকরা হার থেকে মৌলের গড় আপেক্ষিক ভর নির্ণয়:

প্রকৃতিতে বেশির ভাগ মৌলেরই একাধিক আইসোটোপ রয়েছে। তাই যে মৌলের একাধিক আইসোটোপ আছে সেই মৌলের সকল আইসোটোপের প্রকৃতিতে প্রাপ্ত শতকরা হার থেকে মৌলের গড় আপেক্ষিক ভর এর মান নিচের ধাপগুলো অনুসরণ করে হিসাব করা হয়।

ধাপ 1: প্রথমে কোনো মৌলের প্রত্যেকটি আইসোটোপের ভর সংখ্যা এবং প্রকৃতিতে প্রাপ্ত ঐ আইসোটোপের শতকরা পরিমাণ গুণ দিতে হবে।

ধাপ 2: প্রাপ্ত গুণফলগুলোকে যোগ করতে হবে।

ধাপ 3: প্রাপ্ত যোগফলকে 100 দ্বারা ভাগ করলেই ঐ মৌলের গড় আপেক্ষিক ভর পাওয়া যাবে।

ধরা যাক একটি মৌল A এর দুটি আইসোটোপ আছে। একটি আইসোটোপের ভর সংখ্যা p প্রকৃতিতে প্রাপ্ত ঐ আইসোটোপের শতকরা পরিমাণ m, অপর আইসোটোপের ভর সংখ্যা q প্রকৃতিতে প্রাপ্ত ঐ আইসোটোপের শতকরা পরিমাণ n তাহলে,

                                                            মৌল A এর গড় আপেক্ষিক পরমাণবিক ভর = pxm + qxn / 100

উদাহরণ: প্রকৃতিতে ক্লোরিনের 2টি আইসোটোপ আছে 35c1 এবং 37cl    ।

                       প্রকৃতিতে প্রাপ্ত  

35

C

l

 এর শতকরা পরিমাণ 75% এবং

                       প্রকৃতিতে প্রাপ্ত  

37

C

l

 এর শতকরা পরিমাণ 25%

                     অতএব ক্লোরিনের গড় আপেক্ষিক পরমাণবিক ভর = 35x75+37X25 /100 = 35.5

এখানে উল্লেখ্য, তোমরা দেখবে পর্যায় সারণিতেও ক্লোরিনের গড় আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর 35.5 লেখা আছে। পর্যায় সারণিতে যে পারমাণবিক ভর লেখা আছে তা মূলত গড় আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর।

উদাহরণ: প্রকৃতিতে যদি কোনো মৌলের দুটি আইসোটোপ থাকে তাহলে সেই মৌলের গড় আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর থেকে ঐ মৌলের বিভিন্ন আইসোটোপের প্রকৃতিতে প্রাপ্ত শতকরা পরিমাণ বের করা যায়।

প্রকৃতিতে কপারের দুটি আইসোটোপ আছে  

63

C

l

এবং 

65

C

l

 কপারের গড় পারমাণবিক আপেক্ষিক ভর 63.5 ।

ধরা যাক, প্রকৃতিতে প্রাপ্ত  

63

C

l

 এর শতকরা পরিমাণ x% এবং প্রকৃতিতে প্রাপ্ত 

65

C

l

  এর শতকরা পরিমাণ (100 - x)%

এখানে, কপারের গড় আপেক্ষিক পরমাণবিক ভর = x × 63 + (100 - x ) x 65 / 100 = 63.5                     

                                                                                     বা, x = 75%

প্রকৃতিতে প্রাপ্ত 

63

C

l

 এর শতকরা পরিমাণ = 75% এবং

প্রকৃতিতে প্রাপ্ত  

65

C

l

এর শতকরা পরিমাণ (100-75) % = 25%

3.9.2 আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর থেকে আপেক্ষিক আণবিক ভর নির্ণয়:

কোনো মৌলিক বা যৌগিক পদার্থের অণুতে যে পরমাণুগুলো থাকে তাদের আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর নিজ নিজ পরমাণু সংখ্যা দিয়ে গুণ করে যোগ করলে প্রাপ্ত যোগফলই হলো ঐ অণুর আপেক্ষিক আণবিক ভর। আপেক্ষিক পারমাণবিক ভরকে পারমাণবিক ভর এবং আপেক্ষিক আণবিক ভরকে সাধারণভাবে আণবিক ভর হিসেবে বিবেচনা করা হয়।

যেমন H2 অণুতে হাইড্রোজেন (H) পরমাণুর আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর হলো— 1 এবং পরমাণুর সংখ্যা— 2 তাই H2 অণুর আপেক্ষিক আণবিক ভর হবে: 1 × 2 = 2

তেমনই H2SO4 অণুতে উপস্থিত হাইড্রোজেন (H) এর আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর 1 এবং পরমাণুসংখ্যা 2, সালফার (S) পরমাণুর আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর 32 এবং পরমাণুর সংখ্যা 1 এবং অক্সিজেন পরমাণুর আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর 16 এবং পরমাণুর সংখ্যা 4। অতএব, H2SO4 এর আপেক্ষিক আণবিক ভর হবে 1 x 2 + 32 × 1 + 16 x 4 = 98

মৌলের প্রতীক

কোনো মৌলের ইংরেজি বা ল্যাটিন নামের সংক্ষিপ্ত রূপকে প্রতীক বলে। প্রত্যেকটি মৌলকে সংক্ষেপে প্রকাশ করতে তাদের আলাদা আলাদা প্রতীক ব্যবহার করা হয়। মৌলের প্রতীক লিখতে কিছু নিয়ম অনুসরণ করতে হয়।

a) মৌলের ইংরেজি নামের প্রথম অক্ষর দিয়ে প্রতীক লেখা হয় এবং তা ইংরেজি বর্ণমালার বড় হাতের অক্ষর দিয়ে প্রকাশ করা হয়।

(b) যদি দুই বা দুইয়ের অধিক মৌলের ইংরেজি নামের প্রথম অক্ষর একই হয় তবে একটি মৌলকে নামের প্রথম অক্ষর (ইংরেজি বর্ণমালার বড় হাতের) দিয়ে প্রকাশ করা হয়। অন্যগুলোর ক্ষেত্রে প্রতীকটি দুই অক্ষরে লেখা হয়। নামের প্রথম অক্ষরটি ইংরেজি বর্ণমালার বড় হাতের অক্ষর এবং নামের অন্য একটি অক্ষর ছোট হাতের অক্ষর দিয়ে লেখা হয়।

(c) কিছু মৌলের প্রতীক তাদের ল্যাটিন নাম থেকে নেওয়া হয়েছে।

পরমাণু হলো মৌলিক পদার্থের ক্ষুদ্রতম কণা যার মধ্যে মৌলের গুণাগুণ থাকে। যেমন— নাইট্রোজেনের পরমাণুতে নাইট্রোজেনের ধর্ম বিদ্যমান আর অক্সিজেনের পরমাণুতে অক্সিজেনের ধর্ম বিদ্যমান।

দুই বা দুইয়ের অধিক সংখ্যক পরমাণু পরস্পরের সাথে রাসায়নিক বন্ধন-এর মাধ্যমে যুক্ত থাকলে তাকে অণু বলে। রাসায়নিক বন্ধন সম্পর্কে তোমরা পঞ্চম অধ্যায়ে বিস্তারিত জানবে। দুটি অক্সিজেন পরমাণু (O) পরস্পরের সাথে যুক্ত হয়ে অক্সিজেন অণু (O2) গঠিত হয়। আবার, একটি কার্বন পরমাণু (C) দুটি অক্সিজেন পরমাণুর (0) সাথে যুক্ত হয়ে একটি কার্বন ডাই-অক্সাইড অণু (CO2) গঠিত হয়। একই মৌলের একাধিক পরমাণু পরস্পরের সাথে যুক্ত হলে তাকে মৌলের অণু বলে। যেমন—O2। ভিন্ন ভিন্ন মৌলের পরমাণু পরস্পর যুক্ত হলে তাকে যৌগের অণু বলে। যেমন- CO2

সংকেত

হাইড্রোজেনের একটি অণুকে প্রকাশ করতে Ha ব্যবহার করা হয়। যার অর্থ হলো একটি হাইড্রোজেনের অণুতে দুটি হাইড্রোজেনের পরমাণু (H) আছে। আবার, পানির একটি অণুকে প্রকাশ করতে H2O ব্যবহার করা হয়। এর অর্থ হচ্ছে পানির একটি অণুতে দুটি হাইড্রোজেন (H) এবং একটি অক্সিজেন পরমাণু (O) থাকে। নিচে সাধারণ কয়েকটি অপুর সংকেত দেখানো হলো

যৌগমূলক কাকে বলে। কিভাবে যৌগমূলকের যোজনী বের করা যায়।

 যৌগমূলকঃ  একাধিক মৌলের একাধিক পরমাণুর সমন্বয়ে গঠিত একটি পরমাণু গুচ্ছ যা একটি আয়নের ন্যায় আচরণ করে এবং বিক্রিয়া শেষে অপরিবর্তিত থাকে, সেসব পরমাণু গুচ্ছকে যৌগমূলক বলে।

 যেমনঃ সালফেট (SO₄² - )  যৌগমূলক। কারণ এখানে সালফার ও অক্সিজেন এই দুটি মৌলের পাঁচটি পরমাণু যুক্ত হয়ে একটি পরমাণু গুচ্ছ গঠন করে যার নির্দিষ্ট আধান -2 আছে।

যৌগমূলকের যে চার্জ বা আধান থাকে সেই চার্জ বা আধান থেকে ধনাত্মক  বা ঋণাত্মক চিহ্ন বাদ দিলে যে সংখ্যাটি থাকে তাই ঐ যৌগমূলকের যোজনী নির্দেশ করে।

 যেমনঃ কার্বনেট (CO₃² -) যৌগমূলকের আধান বা চার্জ -2. এখান থেকে ঋণাত্মক (-) চিহ্ন টি বাদ দিলে দুই (2) থাকে। এই দুই হচ্ছে কার্বনেট যৌগমূলকের যোজনী।

নিচে কিছু যৌগমূলকের নাম,  সংকেত, যোজনী, জারণ সংখ্যা যথাক্রমে দেওয়া হল ঃ

     হাইড্রোক্সিল,   OH-,      1,      -1.

     নাইট্রেট.         NO₃ -     1,     -1.

     নাইট্রাইট        NO₂ -      1,     -1.

    বাই সালফেট  HSO₄ -     1,     -1.

    বাই কার্বনেট   HCO₃ -     1,     -1.

      সালফেট      SO₄² -       2,     -2

     সালফাইট     SO₃ ² -       2,      -2.

      কার্বনেট       CO₃ ² -      2,       -2.

    বাই ফসফেট   HPO₄² -   2,       -2

      ফসফেট         PO₄ ³ -    3,     -3.            অ্যামোনিয়াম       NH₄+    1,        +1       ফসফোনিয়াম.      PH₄+     1,        +1.