নিম্নের কোন যৌগটি সবচেয়ে কম তাপমাত্রায় বিয়োজিত হবে?

ধাতব কার্বনেটসমূহের তাপীয় স্থায়িত্ব প্রধানত ধাতব ক্যাটায়নের আকার এবং আধানের উপর নির্ভর করে। ক্যাটায়নের আকার যত ছোট হয় এবং আধান যত বেশি হয়, কার্বনেট আয়নের উপর এর পোলারাইজেশন ক্ষমতা তত বেশি হয়। এই পোলারাইজেশন কার্বনেট আয়নের \(C-O\) বন্ধনকে দুর্বল করে এবং কার্বনেটকে তাপীয়ভাবে কম স্থিতিশীল করে তোলে, ফলে এটি কম তাপমাত্রায় বিয়োজিত হয়।

প্রদত্ত যৌগগুলো হলো:

    
• \(Na_2CO_3\) (সোডিয়াম কার্বনেট)
    
• \(K_2CO_3\) (পটাশিয়াম কার্বনেট)
    
• \(Mg_2CO_3\)
    
• \(BaCO_3\) (বেরিয়াম কার্বনেট)

বিশ্লেষণ:

    
1. প্রথম শ্রেণীর (Group 1) ধাতুর কার্বনেটসমূহ (\(Na_2CO_3\), \(K_2CO_3\)): লিথিয়াম কার্বনেট ( \(Li_2CO_3\) ) ব্যতীত প্রথম শ্রেণীর ধাতুর কার্বনেটসমূহ সাধারণত তাপীয়ভাবে অত্যন্ত স্থিতিশীল হয়। এদের বিয়োজিত করতে অনেক উচ্চ তাপমাত্রার প্রয়োজন হয়। গ্রুপে উপর থেকে নিচে গেলে ক্যাটায়নের আকার বৃদ্ধি পায়, পোলারাইজেশন ক্ষমতা হ্রাস পায় এবং তাপীয় স্থায়িত্ব বৃদ্ধি পায়। তাই \(K_2CO_3\) হলো \(Na_2CO_3\) অপেক্ষা বেশি স্থিতিশীল।
    
2. দ্বিতীয় শ্রেণীর (Group 2) ধাতুর কার্বনেটসমূহ (\(Mg_2CO_3\), \(BaCO_3\)): দ্বিতীয় শ্রেণীর ধাতুর কার্বনেটসমূহ তাপীয়ভাবে প্রথম শ্রেণীর কার্বনেটসমূহ অপেক্ষা কম স্থিতিশীল (লিথিয়াম কার্বনেটের সাথে তুলনীয়)। এরা উত্তপ্ত করলে ধাতব অক্সাইড এবং কার্বন ডাই অক্সাইডে বিয়োজিত হয় (সাধারণ সমীকরণ: \(MCO_3(s) \rightarrow MO(s) + CO_2(g)\))। দ্বিতীয় শ্রেণীর গ্রুপে উপর থেকে নিচে গেলে ক্যাটায়নের আকার বৃদ্ধি পায় (\(Mg^{2+} < Ca^{2+} < Sr^{2+} < Ba^{2+}\)), পোলারাইজেশন ক্ষমতা হ্রাস পায় এবং কার্বনেটের তাপীয় স্থায়িত্ব বৃদ্ধি পায়। তাই \(BaCO_3\) হলো \(MgCO_3\) অপেক্ষা বেশি স্থিতিশীল।

যৌগসমূহের তাপীয় স্থায়িত্বের ক্রম (সাধারণভাবে):

\(K_2CO_3 > Na_2CO_3 > BaCO_3 > MgCO_3\)

প্রদত্ত অপশন \(Mg_2CO_3\) সংক্রান্ত সমস্যা:

প্রদত্ত অপশনসমূহের মধ্যে \(Mg_2CO_3\) নামক কোনো স্থিতিশীল রাসায়নিক যৌগ নেই। ম্যাগনেসিয়াম (Mg) সাধারণত \(Mg^{2+}\) আয়ন গঠন করে এবং কার্বনেট (\(CO_3^{2-}\)) আয়নের সাথে \(MgCO_3\) গঠন করে। \(Mg_2CO_3\) একটি ভুল রাসায়নিক সংকেত।

সিদ্ধান্ত:

যদি প্রশ্নপত্রে ভুলবশত \(Mg_2CO_3\) এর পরিবর্তে \(MgCO_3\) বোঝানো হয়ে থাকে, তাহলে উল্লিখিত তাপীয় স্থায়িত্বের ক্রম অনুসারে, \(MgCO_3\) সবচেয়ে কম তাপমাত্রায় বিয়োজিত হবে। কারণ এটি দ্বিতীয় শ্রেণীর ধাতব কার্বনেটগুলোর মধ্যে সবচেয়ে উপরের দিকের মৌলের কার্বনেট এবং প্রথম শ্রেণীর কার্বনেটসমূহ অপেক্ষা তাপীয়ভাবে কম স্থিতিশীল।

কিন্তু, প্রদত্ত অপশনে যেহেতু \(Mg_2CO_3\) উল্লেখ করা হয়েছে, যা একটি সঠিক রাসায়নিক যৌগ নয়, সেহেতু প্রশ্নটি ত্রুটিপূর্ণ। প্রদত্ত শর্ত বা তথ্য অনুযায়ী সরাসরি কোনো অপশনকে সঠিক বলা যাচ্ছে না কারণ একটি অপশন রাসায়নিকভাবে ভুল সংকেত নির্দেশ করছে।

যদি প্রশ্নটি একটি সঠিক যৌগ \(MgCO_3\) কে নির্দেশ করে থাকে, তবে সেই ক্ষেত্রে \(MgCO_3\) সবচেয়ে কম তাপমাত্রায় বিয়োজিত হবে।