নিচে বিভিন্ন তাপমাত্রায় পানির বিভিন্ন অবস্থা প্রদর্শিত হলো:
মৌলসমূহকে তাদের পারমাণবিক ভরের ক্রম অনুসারে সাজালে দেখা যায় যে কোনো প্রথম মৌল থেকে শুরু করে অষ্টম মৌলে ভৌত ও রাসায়নিক ধর্মের পুনরাবৃত্তি ঘটে।
পরমাণুর যোজ্যতা স্তরে অবস্থিত যে ইলেকট্রন যুগল রাসায়নিক বন্ধন গঠনে অংশগ্রহণ করে না তাদেরকে মুক্ত জোড় ইলেকট্রন বলা হয়। যোজ্যতা স্তরে অবস্থিত বিজোড় ইলেকট্রন রাসায়নিক বন্ধন গঠনে অংশগ্রহণ করে। যেমন, অক্সিজেন (O) পরমাণুর ইলেকট্রন বিন্যাস হতে দেখা যায়,
রাসায়নিক বন্ধন গঠনের সময় অক্সিজেন পরমাণুর ২য় শক্তিস্তরে বা যোজ্যতা স্তরে py এবং pz অরবিটালে অবস্থিত বিজোড় ইলেকট্রনসমূহ অংশগ্রহণ করে কিন্তু ৪ এবং px অরবিটালের ইলেকট্রন জোড়সমূহ অংশগ্রহণ করে না। এই অরবিটালের ইলেকট্রনগুলোকে মুক্ত জোড় ইলেকট্রন বলা হয়ে থাকে।
লেখচিত্রের DE অংশে পদার্থটির স্ফুটনাঙ্ক বোঝানো হচ্ছে। আমরা জানি, সাধারণ কক্ষ তাপমাত্রায় পানি তরল অবস্থায় বিরাজ করে। পানির তাপমাত্রা বৃদ্ধি করলে সাথে সাথে চাপও বৃদ্ধি পায়। তাপমাত্রা যখন 100০ C এ পৌঁছায় তখন পানির পৃষ্ঠের চাপ এক বায়ুমণ্ডলীয় চাপের সমান হয়। তখন পানি ফুটতে শুরু করে। তাই 100০ C তাপমাত্রাকে পানির স্ফুটনাঙ্ক বলা হয়। 100০ C তাপমাত্রায় পৌঁছানোর পর তাপ প্রয়োগ করলে সময়ের সাথে সাথে পানির তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায় না। এর কারণ হলো, পানি এ তাপমাত্রায় তরল অবস্থা থেকে বাষ্পীয় অবস্থায় পরিণত হয়। তরল পানিতে অণুসমূহ বাষ্পীয় অবস্থা হতে অধিক কাছাকাছি থাকে। তখন পানিকে বাষ্পে পরিণত করতে গেলে পানির অণুসমূহকে পরস্পর হতে দূরে সরাতে হয় বলে আন্তঃআণবিক শক্তির বিপক্ষে কাজ করতে হয়। এই আন্তঃআণবিক শক্তিকে ভাঙতে যে শক্তির প্রয়োজন তা তাপশক্তি হতে সরবরাহ করা হয়। ফলে পানির তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায় না। এই অবস্থায় 100০ C তাপমাত্রায় সম্পূর্ণ পানি বাষ্পে পরিণত হয় এবং সম্পূর্ণ পানি বাষ্পে পরিণত না হওয়া পর্যন্ত পানির তাপমাত্রা 100০ C থেকে বৃদ্ধি পায় না। তাই 100০ C তাপমাত্রায় DE অংশে পানি তরল ও বাষ্প উভয় অবস্থায় বিরাজ করে।
লেখচিত্রটি দ্বারা পানির তিন অবস্থা- কঠিন, তরল ও বায়বীয় বোঝানো হয়েছে। লেখচিত্রের AB অংশ দ্বারা বোঝানো হয়েছে 0°C তাপমাত্রা ও তার নিচে পানি কঠিন অবস্থায় বিরাজ করে। কঠিন অবস্থায় পানিকে তাপ দিলে যখন তাপমাত্রা ০°C এ পৌঁছায় তখন তা গলে তরলে পরিণত হতে থাকে। 0°C তাপমাত্রায় পানি কঠিন ও তরল উভয় অবস্থায় বিরাজ করে। এই তাপমাত্রায় পানিকে কঠিন থেকে তরলে পরিণত হতে আন্তঃআণবিক শক্তির বিরুদ্ধে কাজ করতে হয়। আর এই কাজের জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি তাপশক্তি হতে সংগৃহিত হয়। ফলে 0°C তাপমাত্রায় BC অংশে তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায় না। এই সময়ে প্রদত্ত তাপ পানির আন্তঃআণবিক শক্তিকে ভাঙতে ব্যায়িত হয়। আবার CD অংশ দ্বারা 0°C হতে 100°C পর্যন্ত পানির তরল অবস্থাকে বোঝানো হয়েছে। তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলে সময়ের সাথে সাথে তাপমাত্রা যখন 100°C তাপমাত্রায় পৌঁছায় তখন পানি বাষ্পে পরিণত হতে থাকে। এ সময় পানির পৃষ্ঠের চাপ, তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলে বায়ুমণ্ডলীয় চাপের সমান হয় বলে পানি ফুটতে শুরু করে। 100°C তাপমাত্রায় সম্পূর্ণ পানি তরল হতে বাষ্পে পরিণত হয় এবং সরবরাহকৃত তাপ হতে তাপশক্তি গ্রহণ করে আন্তঃআণবিক শক্তিকে ভাঙতে এই শক্তি ব্যায়িত হয় বলে সময়ের সাথে সাথে DE অংশেও তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায় না। আবার, EF অংশ দ্বারা সময়ের সাথে সাথে তাপ বৃদ্ধির ফলে জলীয় বাষ্পের তাপমাত্রা বৃদ্ধি বোঝানো হয়েছে।
Related Question
View Allকোনো মাধ্যমে কঠিন, তরল বা গ্যাসীয় বস্তুর স্বতঃস্ফূর্ত ও সমভাবে পরিব্যাপ্ত হওয়ার প্রক্রিয়াকে ব্যাপন বলে।
ব্যাপনের ক্ষেত্রে চাপের প্রভাব নেই কিন্তু নিঃসরণের ক্ষেত্রে চাপের প্রভাব আছে। আমরা যদি রান্নার কাজে জ্বালানি হিসেবে ব্যবহৃত সিলিন্ডারের মুখ খুলে দিই তাহলে চাপের কারণে প্রথমে সরু ছিদ্রপথ দিয়ে গ্যাস বের হয়ে আসবে অর্থাৎ এক্ষেত্রে নিঃসরণের ঘটনা ঘটে। এরপর সিলিন্ডার থেকে বেরিয়ে আসা ঐ গ্যাস ঘরের চারদিকে ধীরে ধীরে ছড়িয়ে পড়বে। এক্ষেত্রে ব্যাপনের ঘটনা ঘটবে। অর্থাৎ এক্ষেত্রে প্রথমে নিঃসরণ এবং পরে ব্যাপন ঘটবে।
যদি কোনো কঠিন পদার্থকে তাপ দিলে তা তরলে পরিণত না হয়ে সরাসরি বাষ্পে এবং ঠাণ্ডা করলে তরলে রূপান্তরিত না হয়ে সরাসরি কঠিন পদার্থে পরিণত হয়, তবে এ ঘটনাকে ঊর্ধ্বপাতন বলে। উদ্দীপকে যে সমস্ত উপাদানসমূহ রয়েছে তা হচ্ছে আয়োডিন (I2) খাদ্য লবণ (NaCl), বালি (SiO2) ও গ্লুকোজ (C6H12O6) । উক্ত উপাদানগুলোর মধ্যে NaCl, SiO2 ও C2H2O% এর কোনো ঊর্ধ্বপাতন ঘটে না।
তাপমাত্রা বাড়তে থাকলে উদ্দীপকে বিদ্যমান উপাদানগুলোর মধ্যে আয়োডিন (l2) সবার আগে বাষ্পীভূত হবে, কারণ আয়োডিনের ঊর্ধ্বপাতন । I2 অণুতে সমযোজী বন্ধন থাকলেও আয়োডিন অণুসমূহের মধ্যে অত্যন্ত দুর্বল ভ্যানডার ওয়ালস শক্তি বিরাজ করে। আয়োডিনের নিম্নবাষ্প চাপ রয়েছে, যা ঊর্ধ্বপাতনের সহায়ক, তাপ দিলে আয়োডিন (I2) তরলে পরিণত না হয়ে সরাসরি বাষ্পে পরিণত হয়। এ কারণে তাপমাত্রা বাড়াতে থাকলে আয়োডিন (I2) সবার আগে বাষ্পীভূত হবে।
উদ্দীপকে বিদ্যমান চিত্র দুইটি পর্যালোচনা করলে দেখা যায়, একই পদ্ধতি ব্যবহারের মাধ্যমে 'ক' পাত্রের উপাদান ও 'খ' পাত্রের উপাদানগুলোকে পৃথকীকরণ সম্ভব নয়।
'ক' পাত্রে আয়োডিন (I2) ও খাদ্য লবণের মিশ্রণকে ঊর্ধ্বপাতন পদ্ধতিতে এবং বালি ও গ্লুকোজের (C6H12O6) মিশ্রণকে পরিস্রাবণ ও বাষ্পীভবন পদ্ধতিতে পৃথক করতে হবে। উদ্দীপকে বিদ্যমান ক-পাত্রে আয়োডিন (I2) ও খাদ্য লবণ (NaCl) এর মিশ্রণ রয়েছে। তাপ দিলে আয়োডিন (I2) ঊর্ধ্বপাতিত হয়। তাই আয়োডিন (I2) ও খাদ্য লবণের মিশ্রণকে ঊর্ধ্বপাতন পদ্ধতিতে পৃথক করা হয়। ঊর্ধ্বপাতন প্রক্রিয়াটি হলো- কঠিন বাম্প
এ প্রক্রিয়ায় খাদ্য লবণ (NaCl) ও আয়োডিনের (I2) মিশ্রণকে ঢালাই লোহার রিটর্টে নেওয়া হয়। রিটর্টের উপরের দিকে একটি নির্গমন নল থাকে, নির্গমন নলের সহিত পরস্পর সজ্জিত মাটির তৈরি কতিপয় শীতল গ্রাহক সংযুক্ত থাকে। রিটর্টে বিদ্যমান খাদ্য লবণ ও আয়োডিনের (I2) মিশ্রণকে যখন তাপ দেওয়া হয়, তখন আয়োডিন (I2) ঊর্ধ্বপাতিত হয় এবং রিটর্টে এর নির্গমন নল দিয়ে শীতল গ্রাহক এ প্রবেশ করে এবং ঠাণ্ডা হয়ে শীতকে কঠিন কেলাসরূপে জনা হয়। রিটর্টে এ খাদ্য লবণ অবশেষরূপে থেকে যায়। এভাবে ঊর্ধ্বপাতন পদ্ধতি ব্যবহার করে খাদ্য লবণ (NaCl) ও আয়োডিনের মিশ্রণকে পৃথক করা হয়।
উদ্দীপকে বিদ্যমান খ-পাত্রে গ্লুকোজ (C6H12O6) ও বালির (SiO2) মিশ্রণ রয়েছে। এই মিশ্রণকে পরিস্রাবণ ও বাষ্পীভবন পদ্ধতিতে পৃথক করা হয়। বালি (SiO2) পানিতে অদ্রবণীয়। এই পদ্ধতিতে গ্লুকোজ (C6H12O6) ও বালির (SiO2) মিশ্রণকে বিকারে নিয়ে পানি মিশ্রিত করে গ্লাস রড দিয়ে নেড়ে বালির সহিত বিদ্যমান গ্লুকোজকে (C6H12O6) সম্পূর্ণরূপে পানিতে দ্রবীভূত করা হয়। অতঃপর অপর একটি বিকারে ফিল্টার পেপার সুসজ্জিত ফানেলে গ্লুকোজ (C6H12O6) ও বালির মিশ্রণকে ফিল্টার করতে হয়। অতঃপর ফিল্টার পেপারে বিদ্যমান বালিকে পানি দিয়ে ধৌত করে দ্রবীভূত গ্লুকোজ (C6H12O6) কে পরিসুত করা হয়। পরিসুত দ্রবণকে বাষ্পীভবন করলে পানি বাষ্পাকারে উড়ে যায় এবং পরিসুতরূপে পাত্রে কঠিন গ্লুকোজের (C6H12O6) কেলাস অবশেষরূপে পাওয়া যায়। এভাবে পরিস্রাবণ ও বাষ্পীভবন পদ্ধতির মাধ্যমে গ্লুকোজ (C6H12O6) ও বালির (SiO2) মিশ্রণকে পৃথক করা হয়।
অতএব উপরিউক্ত আলোচনা থেকে বলতে পারি, ক-পাত্রের উপাদানগুলো ও খ-পাত্রের উপাদানগুলোকে একই পদ্ধতি ব্যবহারের মাধ্যমে পৃথকীকরণ সম্ভব নয়।
সরু ছিদ্রপথে কোনো গ্যাসের অণুসমূহের উচ্চচাপ অঞ্চল থেকে নিম্ন চাপ অঞ্চলে বেরিয়ে আসার প্রক্রিয়াকে নিঃসরণ বলে।
যে তাপমাত্রায় কোনো পদার্থ কঠিন থেকে তরলে পরিণত হয় তাকে ঐ পদার্থের গলনাঙ্ক বলে। আবার যে তাপমাত্রায় কোনো পদার্থ তরল থেকে বাষ্পে পরিণত হয় তাকে ঐ পদার্থের স্ফুটনাঙ্ক বলে। কঠিন পদার্থের অণুসমূহের মধ্যে আন্তঃআণবিক দূরত্ব অনেক কম থাকে। পদার্থটি তরলে পরিণত হলে এ দূরত্ব বাড়ে, আবার বাষ্পে পরিণত হলে দূরত্ব অনেক বেড়ে যায়। তাই কঠিন থেকে তরলে পরিণত করার সময় আন্তঃআণবিক দূরত্ব অল্প বৃদ্ধি করার জন্য যে তাপের প্রয়োজন হয়, গ্যাসে পরিণত করার সময় অনেক বেশি তাপের প্রয়োজন হয়। কারণ এক্ষেত্রে আন্তঃআণবিক দূরত্ব অনেক বেশি বৃদ্ধি করতে হয়। তাই বলা যায়, একই পদার্থের গলনাঙ্ক অপেক্ষা স্ফুটনাঙ্ক বেশি হয়।
১ ক্লিকে প্রশ্ন, শীট, সাজেশন ও
অনলাইন পরীক্ষা তৈরির সফটওয়্যার!
শুধু প্রশ্ন সিলেক্ট করুন — প্রশ্নপত্র অটোমেটিক তৈরি!
Related Question
Complete Exam
Preparation
Learn, practice, analyse and improve
