আমি আমার আজকের ব্লগ পোস্টে NaCl এবং CCl4-এর দ্রাব্যতায় পানির ভূমিকা নিয়ে খানিক আলোচনা করতে চলেছি। পানিতে দ্রবীভূত হওয়ার ক্ষেত্রে দুটি যৌগের মধ্যে যে লক্ষণীয় তফাৎ দেখা যায়, তার মূল কারণ কী, সেই বিষয়েই আমরা আজ কথা বলব।

আপনি জানেন, বিষয়টি উপলব্ধি করার জন্য দ্রাবকের প্রকৃতি বোঝা খুবই গুরুত্বপূর্ণ। আমরা দেখব কীভাবে পানির তেমনতা NaCl-কে দ্রবীভূত করতে সাহায্য করে, কিন্তু একই সময়ে CCl4-কে কেন দ্রবীভূত করতে পারে না। আমরা NaCl-এর আয়নিক গঠনের প্রভাব এবং CCl4-এর অমেরু গঠন কীভাবে তাদের দ্রাব্যতার উপর প্রভাব ফেলে, সেই বিষয়টিও আলোচনা করব।

এই ব্লগ পোস্টটি পড়ে আপনি বুঝতে পারবেন যে, পদার্থের দ্রাব্যতা কীভাবে তার রাসায়নিক গঠন দ্বারা প্রভাবিত হয় এবং পানির তেমনতা এখানে কীভাবে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। তাহলে আর কী, চলুন শুরু করা যাক!

NaCl এবং CCl4-এর দ্রাব্যতা উপর ভূমিকা

সোডিয়াম ক্লোরাইড (NaCl), যাকে সাধারণ লবণ বলা হয়, পানিতে অত্যন্ত দ্রবণীয় কিন্তু কার্বন টেট্রাক্লোরাইড (CCl4) এ একেবারেই দ্রবণীয় নয়। এটি ঘটে কারণ NaCl একটি আয়নিক যৌগ যা পানির মতো মেরু দ্রাবকের সাথে সহজেই আলাদা হয়ে যায়। যখন NaCl পানিতে দ্রবীভূত হয়, তখন সোডিয়াম আয়ন (Na+) এবং ক্লোরাইড আয়ন (Cl-) পানির অণুর সাথে আকর্ষিত হয়ে আলাদা হয়ে যায়। এটি জলীয় দ্রবণে NaCl এর উচ্চ দ্রাব্যতার জন্য দায়ী।

অন্যদিকে, CCl4 একটি অপমেরু যৌগ যা পানির সাথে সহজেই মিশে না। CCl4 এর অণুগুলোতে কোনো চার্জ নেই, তাই তারা পানির মেরু অণুগুলির সাথে দুর্বলভাবে আকর্ষিত হয়। ফলে, CCl4 পানিতে খুব কমই দ্রবণীয়। NaCl এবং CCl4 এর দ্রাব্যতার মধ্যে এই পার্থক্যটি পানির বিভিন্ন বৈশিষ্ট্যকে বোঝায়।

NaCl এবং CCl4-এর দ্রাবক প্রকৃতি ব্যাখ্যা

পানিতে NaCl দ্রবণীয় কিন্তু CCl4 দ্রবণীয় নয় কারণ NaCl একটি আয়নিক যৌগ এবং CCl4 একটি অমেরু যৌগ। পানি একটি মেরু দ্রাবক যা আয়নিক যৌগগুলিকে দ্রবীভূত করতে পারে। কিন্তু CCl4 একটি অমেরু দ্রাবক যা আয়নিক যৌগগুলিকে দ্রবীভূত করতে পারে না।

আয়নিক যৌগগুলি ধনাত্মক এবং ঋণাত্মক আয়ন দ্বারা গঠিত হয়। যখন একটি আয়নিক যৌগ পানিতে দ্রবীভূত হয়, তখন পানির মেরু অণুগুলি আয়নগুলিকে ঘিরে নেয় এবং তাদের আলাদা করে দেয়। এটি আয়নগুলিকে দ্রবণে ছড়িয়ে দেয় এবং দ্রবণ তৈরি করে।

অমেরু যৌগগুলি ধ্রুবীয়তাবিহীন অণু দ্বারা গঠিত হয়। যখন একটি অমেরু যৌগ পানিতে দ্রবীভূত হয়, তখন পানির মেরু অণুগুলি অমেরু অণুগুলিকে ঘিরে নিতে পারে না। এটি অমেরু অণুগুলিকে দ্রবণে ছড়িয়ে দিতে পারে না এবং দ্রবণ তৈরি করে না।

এজন্য NaCl পানিতে দ্রবণীয় কিন্তু CCl4 পানিতে দ্রবণীয় নয়।

NaCl-এর আয়নিক গঠন এবং এর জল দ্রাব্যতা ব্যাখ্যা

NaCl হল একটি আয়নিক যৌগ যা সোডিয়াম (Na+) এবং ক্লোরিন (Cl-) আয়ন দ্বারা গঠিত। জলীয় দ্রবণে এই আয়নগুলি সহজেই আলাদা হয়ে যেতে পারে, কারণ জল একটি মেরু অণু যা আয়নগুলির সাথে আন্তঃক্রিয়া করতে পারে। যখন NaCl জলে দ্রবীভূত হয়, তখন Na+ আয়নগুলি জলের ঋণাত্মকভাবে চার্জযুক্ত অক্সিজেন পরমাণুগুলির দ্বারা আকৃষ্ট হয় এবং Cl- আয়নগুলি জলের ধনাত্মকভাবে চার্জযুক্ত হাইড্রোজেন পরমাণুগুলির দ্বারা আকৃষ্ট হয়। এই আকর্ষণগুলি আয়নগুলিকে একসঙ্গে ধরে রাখে এবং জলে NaCl এর দ্রাব্যতা নিশ্চিত করে।

তবে, CCl4 একটি অমেরু দ্রাবক যার কোনো আধান নেই। এর অর্থ হল যে CCl4 এর অণুগুলি Na+ এবং Cl- আয়নগুলির সাথে আন্তঃক্রিয়া করতে পারে না। ফলস্বরূপ, NaCl CCl4 এ দ্রবীভূত হয় না এবং এর পরিবর্তে একটি পৃথক স্তর হিসাবে পৃথক হয়ে যায়।

CCl4-এর অমেরু গঠন এবং এর জল অদ্রাব্যতা ব্যাখ্যা

শিকল গঠনটি CCl4 এর অমেরু প্রকৃতিকে ব্যাখ্যা করে। কার্বন পরমাণুর চারটি ক্লোরিন পরমাণুর সাথে সমযোজী বন্ধন তৈরি করে, যা একটি সমানুপাতিক ইলেকট্রন বন্টন তৈরি করে। ন্যূনতম বা কোন দ্বিধ্রুব মুহূর্তের কারণে, CCl4 অন্যান্য অমেরু দ্রাবকের সাথে দ্রবণীয় হয়। পানি, অপর দিকে, একটি মেরু দ্রাবক। তাদের হাইড্রোজেন পরমাণুগুলির উপর আংশিক ধনাত্মক চার্জ এবং অক্সিজেন পরমাণুগুলির উপর আংশিক ঋণাত্মক চার্জ থাকে। এই মেরুতা পানিকে আয়নিক পদার্থ, যেমন NaCl, দ্রবীভূত করতে সক্ষম করে, কারণ দ্বিধ্রুব পানির অণুগুলি আয়নগুলিকে ঘিরে থাকে এবং তাদের পৃথক করে।

তবে, CCl4 এর অমেরু প্রকৃতি এটিকে পানির সাথে মিশতে বাঁধা দেয়। অমেরু CCl4 অণুগুলির পানির মেরু অণুগুলির সাথে কোনো আকর্ষণী শক্তি নেই। পরিবর্তে, CCl4 অণুগুলি একে অপরের সাথে সহজেই পারস্পরিক ক্রিয়া করে তৈলাক্ত, জল-বিকর্ষক স্তর তৈরি করে। এই কারণে, CCl4 পানিতে দ্রবীভূত না হয়ে পৃষ্ঠে ভেসে থাকে।

পানিতে NaCl এবং CCl4-এর দ্রাব্যতার তফাতের উপসংহার

সমুদ্রের পানিতে সোডিয়াম ক্লোরাইড (NaCl) রয়েছে, কিন্তু কার্বন টেট্রাক্লোরাইড (CCl4) রয়েছে না। কেন? এর কারণ হলো NaCl একটি আয়নিক যৌগ, যা পানির মেরু বিদ্যুতের মাধ্যমের সাথে যোগাযোগ করে এবং দ্রবীভূত হয়। অন্যদিকে, CCl4 একটি অধ্রুব যৌগ, যা পানির সাথে পারস্পরিক ক্রিয়া করে না এবং দ্রবীভূত হয় না।

এই পার্থক্য তাদের আণবিক গঠন দ্বারা নির্ধারিত হয়। NaCl আয়নিক বন্ধ দ্বারা একত্রিত হয়, যা সোডিয়াম আয়ন (Na+) এবং ক্লোরাইড আয়ন (Cl-) তৈরি করে। পানির মেরু বিদ্যুতের অণুগুলি Na+ এবং Cl- আয়নগুলির দিকে আকৃষ্ট হয়, তাদের দ্রবীভূত করে এবং NaCl একটি জলীয় দ্রবণ তৈরি করে। অন্যদিকে, CCl4 অসম্পূর্ণ বন্ধ দ্বারা একত্রিত হয়, যা একটি অধ্রুব অণু তৈরি করে। পানির অণুগুলি CCl4 অণুগুলির দিকে আকৃষ্ট হয় না, তাই তারা দ্রবীভূত হয় না এবং CCl4 পানির উপর একটি আলাদা স্তর তৈরি করে।