Chapter 4.3: দ্রবণ (Solution)
নবম শ্রেণির ভৌতবিজ্ঞান চতুর্থ অধ্যায় (তৃতীয় অংশ) | 50 MCQ | 40 SAQ | 10 Broad Questions
প্রকৃত দ্রবণ ও কোলয়েড দ্রাব্যতা লেখ কেলাসন দ্রবণের গাঢ়ত্ব
🥛
মিশ্রণের প্রকৃতি
প্রকৃত দ্রবণ, কোলয়েড (ইমালসন, এরোসল) ও প্রলম্বন
📈
দ্রাব্যতা ও গাণিতিক রূপ
$S = (w/W) \times 100$, হেনরির সূত্র ও কেলাসন পদ্ধতি
Interactive MCQ - বহুবিকল্পভিত্তিক প্রশ্নোত্তর
50 টিসঠিক উত্তর জানতে যেকোনো একটি অপশনে ক্লিক করো।
1. দ্রবণ বলতে কী বোঝায়?
ক) অসমসত্ত্ব মিশ্রণ
খ) সমসত্ত্ব মিশ্রণ
গ) যৌগিক পদার্থ
ঘ) মৌলিক পদার্থ
ব্যাখ্যা: দুই বা ততোধিক পদার্থের সমসত্ত্ব মিশ্রণকে (Homogeneous mixture) দ্রবণ বলে, যার উপাদানগুলির আপেক্ষিক পরিমাণ একটি নির্দিষ্ট সীমা পর্যন্ত পরিবর্তন করা যায়।
2. একটি দ্রবণের প্রধান দুটি অংশ কী কী?
ক) দ্রাব ও দ্রাবক
খ) প্রোটন ও নিউট্রন
গ) অ্যাসিড ও ক্ষার
ঘ) কঠিন ও তরল
ব্যাখ্যা: দ্রবণ প্রধানত দুটি উপাদানে বিভক্ত: দ্রাব (Solute - যা দ্রবীভূত হয়) এবং দ্রাবক (Solvent - যা দ্রবীভূত করে)।
3. চিনি ও জলের দ্রবণে দ্রাবক কোনটি?
ক) চিনি
খ) জল
গ) উভয়ই
ঘ) কোনোটিই নয়
ব্যাখ্যা: দ্রবণে যে উপাদানটি সাধারণত বেশি পরিমাণে থাকে এবং যার ভৌত অবস্থা দ্রবণের অনুরূপ, সেটি দ্রাবক। এখানে জল হলো দ্রাবক।
4. প্রকৃত দ্রবণে (True solution) দ্রাবের কণার ব্যাস কত হয়?
ক) $10^{-8}$ cm বা তার কম
খ) $10^{-7}$ থেকে $10^{-5}$ cm
গ) $10^{-5}$ cm বা তার বেশি
ঘ) $10^{-4}$ cm
ব্যাখ্যা: প্রকৃত দ্রবণে দ্রাবের কণাগুলি অণু বা আয়নে বিশ্লিষ্ট হয়ে দ্রাবকে মিশে যায়, এদের ব্যাস $10^{-8}$ cm (বা $10^{-7}$ mm) এর কম হয়।
5. কোলয়েডীয় দ্রবণে (Colloidal solution) দ্রাবের কণার ব্যাস কত হয়?
ক) $10^{-8}$ cm এর কম
খ) $10^{-7}$ থেকে $10^{-5}$ cm
গ) $10^{-5}$ cm এর বেশি
ঘ) 1 cm
ব্যাখ্যা: কোলয়েডে বিস্তৃত দশার কণাগুলির ব্যাস $10^{-7}$ cm থেকে $10^{-5}$ cm এর মধ্যে থাকে।
6. প্রলম্বনে (Suspension) দ্রাবের কণার ব্যাস কত হয়?
ক) $10^{-8}$ cm এর কম
খ) $10^{-7}$ থেকে $10^{-5}$ cm
গ) $10^{-5}$ cm বা তার বেশি
ঘ) কোনোটিই নয়
ব্যাখ্যা: প্রলম্বন (যেমন কাদাজল) একটি অসমসত্ত্ব মিশ্রণ, যেখানে কণাগুলির ব্যাস $10^{-5}$ cm এর চেয়ে বড় হয় এবং খালি চোখেই দেখা যায়।
7. নীচের কোনটি প্রকৃত দ্রবণের উদাহরণ?
ক) দুধ
খ) কাদাজল
গ) চিনির জলীয় দ্রবণ
ঘ) ভাতের ফ্যান
ব্যাখ্যা: চিনি জলে সম্পূর্ণ দ্রবীভূত হয়ে সমসত্ত্ব মিশ্রণ তৈরি করে, তাই এটি প্রকৃত দ্রবণ। দুধ ও ভাতের ফ্যান কোলয়েড এবং কাদাজল প্রলম্বন।
8. নীচের কোনটি কোলয়েড নয়?
ক) দুধ
খ) রক্ত
গ) লবণ-জল
ঘ) কুয়াশা
ব্যাখ্যা: লবণ-জল একটি প্রকৃত দ্রবণ, কোলয়েড নয়। দুধ, রক্ত এবং কুয়াশা হলো কোলয়েড।
9. টিন্ডাল প্রভাব (Tyndall effect) কোন্ দ্রবণে দেখা যায়?
ক) প্রকৃত দ্রবণ
খ) কোলয়েড
গ) প্রলম্বন
ঘ) সবকটিতে
ব্যাখ্যা: কোলয়েড কণাগুলি আলোর বিচ্ছুরণ ঘটাতে পারে, যার ফলে আলোকরশ্মির গতিপথ দৃশ্যমান হয়। একে টিন্ডাল প্রভাব বলে। প্রকৃত দ্রবণে এটি দেখা যায় না।
10. ব্রাউনীয় গতি (Brownian motion) কোন্ কণার ক্ষেত্রে দেখা যায়?
ক) প্রকৃত দ্রবণের কণা
খ) কোলয়েড কণা
গ) গ্যাসের অণু
ঘ) উভয় (খ) এবং (গ)
ব্যাখ্যা: কোলয়েড কণা এবং গ্যাসীয় অণুগুলির ইতস্তত ও অবিরাম এলোমেলো গতিকে ব্রাউনীয় গতি বলে।
11. কোলয়েডের যে দশায় কণাগুলি ছড়িয়ে থাকে, তাকে কী বলে?
ক) বিস্তৃত দশা (Dispersed phase)
খ) বিস্তার মাধ্যম (Dispersion medium)
গ) দ্রাব
ঘ) দ্রাবক
ব্যাখ্যা: কোলয়েডে যে অবিচ্ছিন্ন মাধ্যমে কণাগুলি ছড়িয়ে থাকে তাকে বিস্তার মাধ্যম (যেমন দ্রাবক) বলে। আর যে কণাগুলি ছড়িয়ে থাকে তাদের বিস্তৃত দশা (যেমন দ্রাব) বলে।
12. কুয়াশা (Fog) কী ধরনের কোলয়েড?
ক) সলিড সল
খ) ইমালসন
গ) এরোসল (Aerosol)
ঘ) জেল
ব্যাখ্যা: গ্যাসীয় বিস্তার মাধ্যমে তরল বা কঠিন বিস্তৃত দশা থাকলে তাকে এরোসল বলে। কুয়াশা হলো গ্যাসে তরলের কোলয়েড (তরল এরোসল)।
13. দুধ কী ধরনের কোলয়েড?
ক) সল
খ) ইমালসন (Emulsion)
গ) জেল
ঘ) ফোম
ব্যাখ্যা: তরল বিস্তার মাধ্যমে তরল বিস্তৃত দশা থাকলে তাকে ইমালসন বা অবদ্রব বলে। দুধ হলো জলে ফ্যাট বা তেলের ইমালসন।
14. জেলি (Jelly) কী ধরনের কোলয়েড?
ক) সলিড সল
খ) ইমালসন
গ) জেল (Gel)
ঘ) এরোসল
ব্যাখ্যা: কঠিন বিস্তার মাধ্যমে তরল বিস্তৃত দশা থাকলে তাকে জেল বলে। জেলি, পনির, দই হলো জেলের উদাহরণ।
15. নীচের কোনটি ইমালসন কারক (Emulsifier) হিসেবে কাজ করে?
ক) চিনি
খ) লবণ
গ) সাবান
ঘ) বালি
ব্যাখ্যা: যে পদার্থ যোগ করলে ইমালসন স্থায়িত্ব লাভ করে তাকে ইমালসন কারক বলে। যেমন জলে তেল মেশালে তা আলাদা হয়ে যায়, কিন্তু সাবান মেশালে তা স্থায়ী ইমালসন তৈরি করে।
16. যে দ্রবণে আর কোনো দ্রাব দ্রবীভূত করা যায় না (নির্দিষ্ট উষ্ণতায়), তাকে কী বলে?
ক) অসম্পৃক্ত দ্রবণ
খ) সম্পৃক্ত দ্রবণ (Saturated solution)
গ) অতিপৃক্ত দ্রবণ
ঘ) কোলয়েড
ব্যাখ্যা: নির্দিষ্ট উষ্ণতায় কোনো নির্দিষ্ট পরিমাণ দ্রাবকে সর্বোচ্চ যে পরিমাণ দ্রাব দ্রবীভূত থাকতে পারে, সেই পরিমাণ দ্রাব দ্রবীভূত থাকলে তাকে সম্পৃক্ত দ্রবণ বলে।
17. একটি সম্পৃক্ত দ্রবণকে উত্তপ্ত করলে সেটি কীসে পরিণত হয়?
ক) অসম্পৃক্ত দ্রবণ
খ) অতিপৃক্ত দ্রবণ
গ) প্রলম্বন
ঘ) কোলয়েড
ব্যাখ্যা: উত্তপ্ত করলে তরলের দ্রাবক ধারণ ক্ষমতা বেড়ে যায়, তাই সম্পৃক্ত দ্রবণ অসম্পৃক্ত দ্রবণে পরিণত হয়।
18. উষ্ণতা বৃদ্ধিতে তরলে কঠিনের দ্রাব্যতা সাধারণত কী হয়?
ক) বৃদ্ধি পায়
খ) হ্রাস পায়
গ) অপরিবর্তিত থাকে
ঘ) শূন্য হয়
ব্যাখ্যা: অধিকাংশ কঠিন পদার্থের (যেমন KNO3, NaCl) তরলে দ্রাব্যতা উষ্ণতা বৃদ্ধির সাথে সাথে বৃদ্ধি পায়।
19. উষ্ণতা বৃদ্ধিতে কোন পদার্থের দ্রাব্যতা হ্রাস পায়?
ক) পটাশিয়াম নাইট্রেট
খ) ক্যালসিয়াম সালফেট
গ) চিনি
ঘ) খাদ্যলবণ
ব্যাখ্যা: ক্যালসিয়াম সালফেট ($CaSO_4$), কলিচুন ($Ca(OH)_2$) প্রভৃতি পদার্থের দ্রাব্যতা উষ্ণতা বৃদ্ধিতে হ্রাস পায়।
20. গ্লোবার সল্ট ($Na_2SO_4, 10H_2O$) এর দ্রাব্যতা উষ্ণতা বৃদ্ধিতে কীভাবে পরিবর্তিত হয়?
ক) সর্বদা বৃদ্ধি পায়
খ) সর্বদা হ্রাস পায়
গ) প্রথমে বাড়ে পরে কমে
ঘ) প্রথমে কমে পরে বাড়ে
ব্যাখ্যা: গ্লোবার সল্টের দ্রাব্যতা $32.4^\circ C$ (সংকট উষ্ণতা) পর্যন্ত বৃদ্ধি পায় এবং তারপর উষ্ণতা বাড়ালে দ্রাব্যতা হ্রাস পেতে থাকে।
21. দ্রাব্যতা (Solubility) কাকে বলে? (নির্দিষ্ট উষ্ণতায়)
ক) 100 g দ্রবণে যত গ্রাম দ্রাব থাকে
খ) 100 g দ্রাবকে সর্বোচ্চ যত গ্রাম দ্রাব দ্রবীভূত হয়
গ) 1 L দ্রবণে যত মোল দ্রাব থাকে
ঘ) 1000 g দ্রাবকে যত গ্রাম দ্রাব থাকে
ব্যাখ্যা: নির্দিষ্ট উষ্ণতায় 100 গ্রাম দ্রাবককে সম্পৃক্ত দ্রবণে পরিণত করতে সর্বাধিক যত গ্রাম দ্রাবের প্রয়োজন হয়, তাকে ওই উষ্ণতায় ওই দ্রাবকে ওই দ্রাবের দ্রাব্যতা বলে।
22. দ্রাব্যতার একক কী?
ক) g/L
খ) mol/L
গ) g/100g
ঘ) একক নেই
ব্যাখ্যা: দ্রাব্যতা হলো দুটি সমজাতীয় রাশির (ভরের) অনুপাত। তাই দ্রাব্যতার কোনো একক নেই। এটি একটি এককবিহীন সংখ্যা।
23. চাপ বৃদ্ধিতে তরলে গ্যাসের দ্রাব্যতা কী হয়?
ক) হ্রাস পায়
খ) বৃদ্ধি পায়
গ) একই থাকে
ঘ) প্রথমে বাড়ে পরে কমে
ব্যাখ্যা: হেনরির সূত্র অনুযায়ী, স্থির উষ্ণতায় কোনো তরলে গ্যাসের দ্রাব্যতা গ্যাসের ওপর প্রযুক্ত চাপের সমানুপাতিক। অর্থাৎ চাপ বাড়ালে তরলে গ্যাসের দ্রাব্যতা বৃদ্ধি পায়।
24. সোডা ওয়াটারের বোতল খুললে বুদ্বুদ বের হয় কেন?
ক) উষ্ণতা বাড়ে বলে
খ) চাপ কমে যাওয়ায় CO2 এর দ্রাব্যতা কমে
গ) পৃষ্ঠটান কমে বলে
ঘ) কোলয়েড তৈরি হয় বলে
ব্যাখ্যা: সোডা ওয়াটারের বোতলে উচ্চ চাপে CO2 গ্যাস দ্রবীভূত থাকে। বোতল খুললে চাপ হঠাৎ কমে যায়, ফলে CO2 এর দ্রাব্যতা কমে যায় এবং তা বুদ্বুদ আকারে বেরিয়ে আসে।
25. উষ্ণতা বৃদ্ধিতে তরলে গ্যাসের দ্রাব্যতা কী হয়?
ক) বৃদ্ধি পায়
খ) হ্রাস পায়
গ) অপরিবর্তিত থাকে
ঘ) বলা সম্ভব নয়
ব্যাখ্যা: উষ্ণতা বাড়ালে তরলে দ্রবীভূত গ্যাসের অণুগুলির গতিশক্তি বেড়ে যায় এবং তারা তরল থেকে বেরিয়ে আসে। ফলে তরলে গ্যাসের দ্রাব্যতা হ্রাস পায়।
26. শীতকালে পুকুরের জলে মাছেদের বেশি সুবিধা হয় কেন?
ক) জল গরম থাকে
খ) শীতল জলে অক্সিজেনের দ্রাব্যতা বেশি থাকে
গ) খাবার বেশি পাওয়া যায়
ঘ) জলের ঘনত্ব কমে
ব্যাখ্যা: উষ্ণতা কমলে তরলে (জলে) গ্যাসের (অক্সিজেন) দ্রাব্যতা বৃদ্ধি পায়। ফলে শীতল জলে বেশি অক্সিজেন দ্রবীভূত থাকায় জলজ প্রাণীদের শ্বাসকার্যের সুবিধা হয়।
27. কেলাস (Crystal) কাকে বলে?
ক) যেকোনো কঠিন পদার্থ
খ) নির্দিষ্ট জ্যামিতিক আকারবিশিষ্ট সমসত্ত্ব কঠিন পদার্থ
গ) কোলয়েড কণা
ঘ) তরল পদার্থ
ব্যাখ্যা: নির্দিষ্ট জ্যামিতিক আকারবিশিষ্ট, নির্দিষ্ট সংখ্যক সমতল পৃষ্ঠ দ্বারা সীমাবদ্ধ এবং সুষমভাবে সজ্জিত অণু/পরমাণু/আয়ন নিয়ে গঠিত সমসত্ত্ব কঠিন পদার্থকে কেলাস বলে। (যেমন- চিনির কেলাস, লবণের কেলাস)।
28. যে পদ্ধতির সাহায্যে কোনো সম্পৃক্ত বা অতিপৃক্ত দ্রবণ থেকে কেলাস তৈরি করা হয়, তাকে কী বলে?
ক) পাতন
খ) কেলাসন (Crystallization)
গ) পরিশ্রাবণ
ঘ) উর্ধ্বপাতন
ব্যাখ্যা: দ্রবণ থেকে কেলাস প্রস্তুত করার পদ্ধতিকে কেলাসন বা Crystallization বলে।
29. কেলাস জল (Water of crystallization) কাকে বলে?
ক) যে জলে কেলাস তৈরি হয়
খ) কেলাসের মধ্যে নির্দিষ্ট অনুপাতে যুক্ত জলের অণু
গ) কেলাস গলে যে জল হয়
ঘ) আর্দ্র কেলাস
ব্যাখ্যা: অনেক কঠিন পদার্থের কেলাস গঠনের সময় নির্দিষ্ট সংখ্যক জলের অণু কেলাসের অণুর সাথে রাসায়নিকভাবে যুক্ত থাকে। এই জলকেই কেলাস জল বলে।
30. নীচের কোন্ কেলাসটিতে কেলাস জল থাকে না (অনর্দ্র কেলাস)?
ক) তুঁতে
খ) গ্রিন ভিট্রিয়ল
গ) খাদ্যলবণ (NaCl)
ঘ) গ্লোবার সল্ট
ব্যাখ্যা: খাদ্যলবণ (NaCl), চিনি, পটাশিয়াম নাইট্রেট (KNO3) ইত্যাদি কেলাসে কোনো কেলাস জল থাকে না। এরা অনার্দ্র কেলাস।
31. তুঁতে বা ব্লু ভিট্রিয়ল (Blue Vitriol) এর সংকেত কী?
ক) $CuSO_4, 5H_2O$
খ) $FeSO_4, 7H_2O$
গ) $MgSO_4, 7H_2O$
ঘ) $ZnSO_4, 7H_2O$
ব্যাখ্যা: তুঁতের রাসায়নিক নাম কিউপ্রিক সালফেট পেন্টাহাইড্রেট। এর 1 অণু কেলাসে 5 অণু কেলাস জল থাকে।
32. গ্রিন ভিট্রিয়ল (Green Vitriol) এর সংকেত কী?
ক) $CuSO_4, 5H_2O$
খ) $FeSO_4, 7H_2O$
গ) $Na_2SO_4, 10H_2O$
ঘ) $CaSO_4, 2H_2O$
ব্যাখ্যা: গ্রিন ভিট্রিয়লের রাসায়নিক নাম ফেরাস সালফেট হেপ্টাহাইড্রেট। এর 1 অণু কেলাসে 7 অণু কেলাস জল থাকে।
33. অজলীয় দ্রাবক (Non-aqueous solvent) এর উদাহরণ কোনটি?
ক) জল
খ) অ্যালকোহল
গ) অ্যাসিড
ঘ) ক্ষার
ব্যাখ্যা: জল ছাড়া অন্য যেকোনো তরল দ্রাবককে অজলীয় দ্রাবক বলে। যেমন- অ্যালকোহল, বেঞ্জিন, ইথার, ক্লোরোফর্ম, কেরোসিন।
34. জলে তেল বা চর্বি জাতীয় পদার্থ দ্রবীভূত হয় না, কারণ—
ক) জল অজৈব এবং তেল জৈব পদার্থ
খ) তেলের ঘনত্ব কম
গ) পৃষ্ঠটান বেশি
ঘ) সবকটি
ব্যাখ্যা: সাধারণত 'Like dissolves like' নীতি অনুযায়ী, অজৈব ধ্রুবীয় দ্রাবকে (যেমন জল) অজৈব পদার্থ এবং জৈব দ্রাবকে (যেমন অ্যালকোহল, বেঞ্জিন) জৈব পদার্থ (যেমন তেল, চর্বি) দ্রবীভূত হয়।
35. দ্রবণের গাঢ়ত্ব (Concentration) $g/L$ এককে বলতে কী বোঝায়?
ক) 1 L দ্রাবকে যত গ্রাম দ্রাব থাকে
খ) 1 L দ্রবণে যত গ্রাম দ্রাব থাকে
গ) 1 kg দ্রবণে যত গ্রাম দ্রাব থাকে
ঘ) 100 mL দ্রবণে যত গ্রাম দ্রাব থাকে
ব্যাখ্যা: $g/L$ এককে গাঢ়ত্ব হলো 1 লিটার (1000 mL) দ্রবণে দ্রবীভূত দ্রাবের ভর (গ্রাম এককে)।
36. 1 লিটার জলীয় দ্রবণে 40 গ্রাম NaOH দ্রবীভূত থাকলে দ্রবণের গাঢ়ত্ব কত?
ক) 4 g/L
খ) 40 g/L
গ) 0.4 g/L
ঘ) 400 g/L
ব্যাখ্যা: গাঢ়ত্ব = দ্রাবের ভর (g) / দ্রবণের আয়তন (L) = 40 g / 1 L = 40 g/L।
37. সিডিং (Seeding) প্রক্রিয়া কীসের সাথে যুক্ত?
ক) কোলয়েড প্রস্তুতি
খ) প্রলম্বন প্রস্তুতি
গ) কেলাসন (Crystallization)
ঘ) দ্রবণ প্রস্তুতি
ব্যাখ্যা: কোনো অতিপৃক্ত দ্রবণ থেকে দ্রুত কেলাস তৈরি করার জন্য ওই দ্রবেরই একটি ছোট কেলাস (Seed crystal) বাইরে থেকে দ্রবণে ফেলে দেওয়া হয়। এই পদ্ধতিকে সিডিং বলে।
38. নীচের কোনটি বিস্তৃত দশা কঠিন এবং বিস্তার মাধ্যম গ্যাসীয় (কঠিন এরোসল)?
ক) কুয়াশা
খ) ধোঁয়া (Smoke)
গ) দুধ
ঘ) পনির
ব্যাখ্যা: গ্যাসে কঠিন কণা ছড়িয়ে থাকলে তাকে কঠিন এরোসল বলে। যেমন- ধোঁয়া, বায়ুর ধূলিকণা। (কুয়াশা হলো তরল এরোসল)।
39. পামিস পাথর (Pumice stone) কী ধরনের কোলয়েড?
ক) সলিড ফোম (Solid foam)
খ) জেল
গ) ইমালসন
ঘ) সল
ব্যাখ্যা: কঠিন বিস্তার মাধ্যমে গ্যাসীয় বিস্তৃত দশা থাকলে তাকে কঠিন ফোম বা সলিড ফোম বলে। পামিস পাথর, ফোম রবার এর উদাহরণ।
40. একটি বোতলে সম্পৃক্ত এবং অপরটিতে অসম্পৃক্ত দ্রবণ আছে। কীভাবে শনাক্ত করবে?
ক) উত্তপ্ত করে
খ) রং দেখে
গ) আরও একটু দ্রাব যোগ করে
ঘ) ঠান্ডা করে
ব্যাখ্যা: উভয় দ্রবণে সামান্য দ্রাব যোগ করলে, যে দ্রবণে তা দ্রবীভূত হবে সেটি অসম্পৃক্ত এবং যেটিতে দ্রবীভূত না হয়ে থিতিয়ে পড়বে সেটি সম্পৃক্ত দ্রবণ।
41. চিনির জলীয় দ্রবণ কী প্রকৃতির?
ক) তড়িৎ বিশ্লেষ্য
খ) তড়িৎ অবিশ্লেষ্য
গ) আয়নীয়
ঘ) কোনোটিই নয়
ব্যাখ্যা: চিনি জলে অণু হিসেবে দ্রবীভূত থাকে, আয়নে ভাঙে না। তাই এটি তড়িৎ অবিশ্লেষ্য দ্রবণ এবং বিদ্যুৎ পরিবহণ করে না।
42. $30^\circ C$ উষ্ণতায় 100 g জলে 90 g $KNO_3$ দ্রবীভূত হয়ে সম্পৃক্ত দ্রবণ তৈরি করে। ওই উষ্ণতায় দ্রাব্যতা কত?
ব্যাখ্যা: দ্রাব্যতা = (দ্রাবের ভর / দ্রাবকের ভর) × 100 = (90 / 100) × 100 = 90। দ্রাব্যতার কোনো একক হয় না।
43. দ্রাব্যতা লেখ (Solubility curve) -তে X-অক্ষ এবং Y-অক্ষ বরাবর কী স্থাপন করা হয়?
ক) X-অক্ষে দ্রাব্যতা, Y-অক্ষে উষ্ণতা
খ) X-অক্ষে উষ্ণতা, Y-অক্ষে দ্রাব্যতা
গ) X-অক্ষে ভর, Y-অক্ষে আয়তন
ঘ) X-অক্ষে চাপ, Y-অক্ষে দ্রাব্যতা
ব্যাখ্যা: দ্রাব্যতা লেখচিত্রে অনুভূমিক X-অক্ষ বরাবর উষ্ণতা ($t^\circ C$) এবং উল্লম্ব Y-অক্ষ বরাবর দ্রাব্যতা স্থাপন করা হয়।
44. কোনো দ্রাবকে দ্রাব যোগ করলে দ্রবণের স্ফুটনাঙ্ক দ্রাবকের স্ফুটনাঙ্কের তুলনায়—
ক) বেড়ে যায়
খ) কমে যায়
গ) একই থাকে
ঘ) বলা সম্ভব নয়
ব্যাখ্যা: বিশুদ্ধ দ্রাবকে কঠিন ও অনুদ্বায়ী দ্রাব যোগ করলে দ্রবণের স্ফুটনাঙ্ক বিশুদ্ধ দ্রাবকের স্ফুটনাঙ্কের চেয়ে বেশি হয় (স্ফুটনাঙ্কের উন্নয়ন)।
45. কোনো দ্রাবকে দ্রাব যোগ করলে দ্রবণের হিমাঙ্ক দ্রাবকের হিমাঙ্কের তুলনায়—
ক) বেড়ে যায়
খ) কমে যায় (হিমাঙ্কের অবনমন)
গ) একই থাকে
ঘ) শূন্য হয়
ব্যাখ্যা: বিশুদ্ধ দ্রাবকে দ্রাব যোগ করলে দ্রবণের হিমাঙ্ক বিশুদ্ধ দ্রাবকের হিমাঙ্কের চেয়ে কমে যায়। একে হিমাঙ্কের অবনমন বলে।
46. বরফ ও লবণের মিশ্রণকে (হিমমিশ্র) কী কাজে ব্যবহার করা হয়?
ক) উত্তপ্ত করতে
খ) অনেক কম উষ্ণতা তৈরি করতে
গ) বিশুদ্ধ করতে
ঘ) কোলয়েড বানাতে
ব্যাখ্যা: বরফে লবণ মেশালে হিমাঙ্ক অনেক কমে যায় (প্রায় $-23^\circ C$)। এই হিমমিশ্র (Freezing mixture) আইসক্রিম বা মাছ সংরক্ষণে ব্যবহার করা হয়।
47. কোলয়েড কণাগুলি পার্চমেন্ট কাগজ বা প্রাণিজ ঝিল্লি ভেদ করে—
ক) যেতে পারে
খ) যেতে পারে না
গ) আংশিক পারে
ঘ) কেবল উত্তপ্ত করলে পারে
ব্যাখ্যা: কোলয়েড কণাগুলি ফিল্টার কাগজ ভেদ করতে পারলেও, পার্চমেন্ট কাগজ বা অর্ধভেদ্য ঝিল্লি ভেদ করতে পারে না। (প্রকৃত দ্রবণের কণা উভয়ই ভেদ করতে পারে)।
48. দুধকে দইয়ে পরিণত করা কীসের উদাহরণ?
ক) কেলাসন
খ) কোগুলেশন বা তঞ্চন
গ) ইমালসন
ঘ) প্রলম্বন
ব্যাখ্যা: কোলয়েডের (দুধ) স্থিতিশীলতা নষ্ট হয়ে বিস্তৃত দশার কণাগুলি জোটবদ্ধ হয়ে থিতিয়ে পড়ার (দই) ঘটনাকে কোগুলেশন বা তঞ্চন বলে।
49. ক্যাডমিয়াম সালফাইড (CdS) সল কী বর্ণের হয়?
ক) সাদা
খ) কালো
গ) হলুদ
ঘ) নীল
ব্যাখ্যা: ক্যাডমিয়াম সালফাইড (CdS) এর কোলয়েড বা সল দেখতে হলুদ বর্ণের হয়।
50. অ্যান্টিমণি সালফাইড ($Sb_2S_3$) সল কী বর্ণের হয়?
ক) কমলা
খ) লাল
গ) সাদা
ঘ) সবুজ
ব্যাখ্যা: অ্যান্টিমণি সালফাইডের কোলয়েডীয় সল কমলা বর্ণের হয়।
SAQ - সংক্ষিপ্ত প্রশ্নোত্তর (১ ও ২ নম্বর)
40 টি1. দ্রবণ (Solution) কাকে বলে?
দুই বা ততোধিক পদার্থের সমসত্ত্ব মিশ্রণের যে-কোনো অংশের উপাদান, গঠন ও ধর্ম যদি একই হয় এবং উপাদানগুলোর আপেক্ষিক পরিমাণকে একটি নির্দিষ্ট সীমা পর্যন্ত পরিবর্তিত করা যায়, তবে ওই মিশ্রণকে দ্রবণ বলে।
2. দ্রাব (Solute) ও দ্রাবক (Solvent) বলতে কী বোঝো?
দ্রবণে যে উপাদানটি সাধারণত বেশি পরিমাণে থাকে এবং যার ভৌত অবস্থা দ্রবণের অনুরূপ হয়, তাকে দ্রাবক বলে। আর যে উপাদানটি কম পরিমাণে থাকে এবং দ্রাবকে দ্রবীভূত হয়, তাকে দ্রাব বলে। (দ্রবণ = দ্রাব + দ্রাবক)।
3. প্রকৃত দ্রবণ (True Solution) কাকে বলে?
যে দ্রবণে দ্রাবের কণাগুলি (ব্যাস $10^{-8}$ cm বা তার কম) দ্রাবকের মধ্যে অণু বা আয়নে বিশ্লিষ্ট হয়ে সমসত্ত্ব ও স্বচ্ছ মিশ্রণ তৈরি করে এবং কণাগুলিকে কোনোভাবেই খালি চোখে বা অণুবীক্ষণ যন্ত্রে দেখা যায় না, তাকে প্রকৃত দ্রবণ বলে। (যেমন- চিনির জলীয় দ্রবণ)।
4. কোলয়েড (Colloid) কাকে বলে?
যে মিশ্রণে দ্রাবের কণাগুলি (ব্যাস $10^{-7}$ cm থেকে $10^{-5}$ cm) দ্রাবকের মধ্যে সম্পূর্ণ দ্রবীভূত না হয়ে প্রলম্বিত অবস্থায় অসমসত্ত্ব, অস্বচ্ছ কিন্তু স্থায়ী মিশ্রণ তৈরি করে, তাকে কোলয়েড বলে। (যেমন- দুধ, রক্ত)।
5. প্রলম্বন (Suspension) কাকে বলে?
যে মিশ্রণে দ্রাবের কণাগুলি (ব্যাস $10^{-5}$ cm এর বেশি) দ্রাবকে দ্রবীভূত না হয়ে ভাসমান থাকে এবং মিশ্রণটিকে কিছুক্ষণ স্থিরভাবে রেখে দিলে কণাগুলি অভিকর্ষের টানে পাত্রের তলায় থিতিয়ে পড়ে, তাকে প্রলম্বন বলে। (যেমন- কাদাজল, চকের গুঁড়োর মিশ্রণ)।
6. বিস্তৃত দশা (Dispersed phase) ও বিস্তার মাধ্যম (Dispersion medium) কী?
কোলয়েডে যে অবিচ্ছিন্ন উপাদানের মধ্যে কোলয়েড কণাগুলি ছড়িয়ে থাকে, তাকে বিস্তার মাধ্যম (যেমন- দ্রাবক) বলে। আর যে কণাগুলি বিস্তার মাধ্যমে ছড়িয়ে থাকে, তাদের একত্রে বিস্তৃত দশা (যেমন- দ্রাব) বলে।
7. সল (Sol) কাকে বলে? উদাহরণ দাও।
তরল বিস্তার মাধ্যমে কঠিন বিস্তৃত দশা ছড়িয়ে যে কোলয়েড তৈরি করে, তাকে সল বলে। উদাহরণ: গোল্ড সল, স্টার্চ সল, রং।
8. জেল (Gel) কাকে বলে? উদাহরণ দাও。
কঠিন বিস্তার মাধ্যমে তরল বিস্তৃত দশা ছড়িয়ে যে কোলয়েড তৈরি করে, তাকে জেল বলে। উদাহরণ: জেলি, দই, পনির, জুতোর কালি।
9. ইমালসন বা অবদ্রব (Emulsion) কাকে বলে? উদাহরণ দাও।
তরল বিস্তার মাধ্যমে অপর একটি অমিশ্রণীয় তরল বিস্তৃত দশা হিসেবে ছড়িয়ে যে কোলয়েড তৈরি করে, তাকে ইমালসন বলে। উদাহরণ: দুধ (জলে তেলের ইমালসন), মাখন।
10. এরোসল (Aerosol) কাকে বলে? উদাহরণ দাও।
গ্যাসীয় বিস্তার মাধ্যমে তরল বা কঠিন বিস্তৃত দশা ছড়িয়ে থাকলে তাকে এরোসল বলে। কঠিন এরোসলের উদাহরণ: ধোঁয়া। তরল এরোসলের উদাহরণ: কুয়াশা, মেঘ।
11. টিন্ডাল প্রভাব (Tyndall effect) কী?
অন্ধকার ঘরে কোলয়েডীয় দ্রবণের মধ্য দিয়ে তীব্র আলোকরশ্মি চালনা করলে, কোলয়েড কণাগুলি আলোর বিচ্ছুরণ ঘটায়। ফলে আলোকরশ্মির গতিপথ পাশ থেকে দৃশ্যমান হয়। একে টিন্ডাল প্রভাব বলে।
12. ব্রাউনীয় গতি (Brownian motion) কী?
কোলয়েড কণাগুলি বিস্তার মাধ্যমের অণুগুলির অবিরাম অসম ধাক্কার ফলে সর্বদা ইতস্তত, বিশৃঙ্খল ও আঁকাবাঁকা পথে ঘুরে বেড়ায়। কণাগুলির এই অবিরাম এলোমেলো গতিকে ব্রাউনীয় গতি বলে।
13. ইমালসন কারক (Emulsifier) কাকে বলে?
যে তৃতীয় কোনো পদার্থ সামান্য পরিমাণে যোগ করলে ইমালসনটি স্থায়িত্ব লাভ করে (অর্থাৎ দুটি তরল সহজে আলাদা হয়ে যায় না), তাকে ইমালসন কারক বা অবদ্রবকারক বলে। (যেমন- সাবান, ডিটারজেন্ট, প্রোটিন)।
14. সম্পৃক্ত দ্রবণ (Saturated solution) কাকে বলে?
নির্দিষ্ট উষ্ণতায় কোনো নির্দিষ্ট পরিমাণ দ্রাবকে সর্বোচ্চ যে পরিমাণ দ্রাব দ্রবীভূত থাকতে পারে, ঠিক সেই পরিমাণ দ্রাব দ্রবীভূত থাকলে সেই দ্রবণকে ওই উষ্ণতায় ওই দ্রাবের সম্পৃক্ত দ্রবণ বলে।
15. অসম্পৃক্ত দ্রবণ (Unsaturated solution) কাকে বলে?
নির্দিষ্ট উষ্ণতায় কোনো দ্রবণে যদি ওই উষ্ণতার সম্পৃক্ত দ্রবণের চেয়ে কম পরিমাণ দ্রাব দ্রবীভূত থাকে, তবে সেই দ্রবণকে অসম্পৃক্ত দ্রবণ বলে। এতে আরও দ্রাব যোগ করলে তা দ্রবীভূত হয়।
16. অতিপৃক্ত দ্রবণ (Supersaturated solution) কাকে বলে?
বিশেষ শর্তে কোনো দ্রবণে যদি ওই উষ্ণতার সম্পৃক্ত দ্রবণের চেয়েও বেশি পরিমাণ দ্রাব দ্রবীভূত থাকে, তবে সেই অস্থায়ী দ্রবণকে অতিপৃক্ত দ্রবণ বলে।
17. সম্পৃক্ত দ্রবণকে কীভাবে অসম্পৃক্ত করবে?
১. উষ্ণতা বৃদ্ধি করে (কারণ উষ্ণতা বাড়লে তরলের দ্রাবক ধারণ ক্ষমতা বাড়ে)। ২. দ্রবণে আরও সামান্য দ্রাবক যোগ করে (লঘু করে)।
18. অসম্পৃক্ত দ্রবণকে কীভাবে সম্পৃক্ত করবে?
১. উষ্ণতা হ্রাস করে। ২. দ্রবণে আরও দ্রাব যোগ করে। ৩. দ্রবণটিকে উত্তপ্ত করে কিছুটা দ্রাবক বাষ্পীভূত করে।
19. দ্রাব্যতা (Solubility) কাকে বলে?
নির্দিষ্ট উষ্ণতায় 100 গ্রাম দ্রাবককে সম্পৃক্ত দ্রবণে পরিণত করতে সর্বাধিক যত গ্রাম দ্রাবের প্রয়োজন হয়, সেই ভরকে (গ্রাম সংখ্যাকে) ওই উষ্ণতায় ওই দ্রাবকে ওই দ্রাবের দ্রাব্যতা বলে।
20. দ্রাব্যতার কোনো একক থাকে না কেন?
দ্রাব্যতা হলো একই এককে প্রকাশিত দুটি ভরের (দ্রাবের ভর এবং দ্রাবকের ভর) অনুপাত। দুটি সমজাতীয় রাশির অনুপাত হওয়ায় দ্রাব্যতার কোনো একক থাকে না।
21. তরলে কঠিনের দ্রাব্যতার ওপর উষ্ণতার প্রভাব কী?
অধিকাংশ কঠিন পদার্থের (যেমন KNO3, NaCl) দ্রাব্যতা উষ্ণতা বৃদ্ধিতে বৃদ্ধি পায়। তবে কিছু পদার্থের (যেমন CaSO4, কলিচুন) দ্রাব্যতা উষ্ণতা বৃদ্ধিতে হ্রাস পায়।
22. তরলে গ্যাসের দ্রাব্যতার ওপর চাপের প্রভাব কী (হেনরির সূত্র)?
স্থির উষ্ণতায় কোনো তরলে গ্যাসের দ্রাব্যতা গ্যাসের ওপর প্রযুক্ত চাপের সমানুপাতিক। অর্থাৎ চাপ বাড়ালে তরলে গ্যাসের দ্রাব্যতা বৃদ্ধি পায় এবং চাপ কমালে হ্রাস পায়।
23. তরলে গ্যাসের দ্রাব্যতার ওপর উষ্ণতার প্রভাব কী?
উষ্ণতা বৃদ্ধি করলে তরলে দ্রবীভূত গ্যাসের অণুগুলির গতিশক্তি বেড়ে যায়, ফলে তারা তরল থেকে বেরিয়ে আসে। তাই উষ্ণতা বাড়ালে তরলে গ্যাসের দ্রাব্যতা হ্রাস পায়।
24. সোডা ওয়াটারের বোতলের ছিপি খুললে হিস্-হিস্ শব্দ করে বুদ্বুদ বের হয় কেন?
সোডা ওয়াটারে উচ্চ চাপে জলে কার্বন ডাইঅক্সাইড গ্যাস দ্রবীভূত থাকে। ছিপি খুললে ভেতরের চাপ হঠাৎ বায়ুমণ্ডলীয় চাপের সমান হয়ে যায় (কমে যায়)। চাপ কমায় CO2 এর দ্রাব্যতা কমে যায় এবং তা বুদ্বুদ আকারে বেরিয়ে আসে।
25. দ্রাব্যতা লেখ (Solubility curve) কী?
ছক কাগজে (গ্রাফ পেপারে) X-অক্ষ বরাবর উষ্ণতা এবং Y-অক্ষ বরাবর দ্রাব্যতা স্থাপন করে বিভিন্ন উষ্ণতায় কোনো কঠিন পদার্থের দ্রাব্যতা বিন্দুগুলি যোগ করলে যে রেখা পাওয়া যায়, তাকে দ্রাব্যতা লেখ বলে।
26. গ্লোবার সল্টের দ্রাব্যতা লেখ-এর বৈশিষ্ট্য কী?
গ্লোবার সল্টের ($Na_2SO_4, 10H_2O$) দ্রাব্যতা $32.4^\circ C$ উষ্ণতা পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়। এই উষ্ণতায় এটি কেলাস জল ত্যাগ করে অনার্দ্র $Na_2SO_4$ এ পরিণত হয়। এরপর উষ্ণতা বাড়ালে দ্রাব্যতা হ্রাস পেতে থাকে। $32.4^\circ C$ কে সংকট উষ্ণতা বলে।
27. কেলাস (Crystal) কাকে বলে?
নির্দিষ্ট জ্যামিতিক আকারবিশিষ্ট, নির্দিষ্ট সংখ্যক সমতল পৃষ্ঠ দ্বারা সীমাবদ্ধ এবং সুষমভাবে সজ্জিত অণু, পরমাণু বা আয়ন দ্বারা গঠিত সমসত্ত্ব কঠিন পদার্থকে কেলাস বলে। যেমন- মিছরি, তুঁতের কেলাস।
28. কেলাসন (Crystallization) কাকে বলে?
যে ভৌত পদ্ধতিতে কোনো সম্পৃক্ত বা অতিপৃক্ত দ্রবণ অথবা গলিত অবস্থা থেকে কোনো পদার্থের কেলাস প্রস্তুত করা হয়, তাকে কেলাসন বলে।
29. কেলাস জল (Water of crystallization) কাকে বলে?
অনেক কঠিন পদার্থের কেলাস গঠনের সময় নির্দিষ্ট সংখ্যক জলের অণু কেলাসের অণুর সাথে রাসায়নিকভাবে যুক্ত থেকে কেলাসের নির্দিষ্ট আকার প্রদান করে। এই জলকে কেলাস জল বলে।
30. সোদক কেলাস (Hydrated crystal) ও অনার্দ্র কেলাস (Anhydrous crystal) কী?
যেসব কেলাসে কেলাস জল থাকে তাদের সোদক কেলাস বলে (যেমন- তুঁতে, গ্লোবার সল্ট)। যেসব কেলাসে কেলাস জল থাকে না তাদের অনার্দ্র কেলাস বলে (যেমন- খাদ্যলবণ, চিনি)।
31. সিডিং বা বীজ বপন (Seeding) কী?
কোনো অতিপৃক্ত দ্রবণ থেকে দ্রুত কেলাস তৈরি করার জন্য ওই দ্রবেরই একটি ছোট কেলাস (Seed) বাইরে থেকে দ্রবণে সুতোর সাহায্যে ঝুলিয়ে দেওয়া হয় বা ফেলে দেওয়া হয়। এই পদ্ধতিকে সিডিং বলে।
32. অজলীয় দ্রাবক (Non-aqueous solvent) কাকে বলে? দুটি উদাহরণ দাও।
জল ছাড়া অন্য যেকোনো তরল পদার্থ যা দ্রাবক হিসেবে কাজ করে, তাকে অজলীয় দ্রাবক বলে। উদাহরণ: ইথাইল অ্যালকোহল, বেঞ্জিন, ক্লোরোফর্ম, কেরোসিন।
33. জলে তেল বা চর্বি দ্রবীভূত হয় না, কিন্তু বেঞ্জিনে হয় কেন?
জল হলো ধ্রুবীয় (Polar) দ্রাবক, তাই এতে ধ্রুবীয় বা আয়নীয় পদার্থ (যেমন লবণ) দ্রবীভূত হয়। তেল বা চর্বি হলো অধ্রুবীয় জৈব পদার্থ, তাই এরা ধ্রুবীয় জলে না গলে অধ্রুবীয় জৈব দ্রাবকে (যেমন বেঞ্জিন, কেরোসিন) দ্রবীভূত হয়।
34. দ্রবণের গাঢ়ত্ব (Concentration) বলতে কী বোঝো?
একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ দ্রাবক বা নির্দিষ্ট পরিমাণ দ্রবণের মধ্যে যে পরিমাণ দ্রাব দ্রবীভূত থাকে, তাকে ওই দ্রবণের গাঢ়ত্ব বলে। এটি গ্রাম/লিটার ($g/L$), শতকরা মাত্রা বা মোল/লিটার এককে প্রকাশ করা হয়।
35. হিমমিশ্র (Freezing mixture) কী? এর একটি ব্যবহার লেখো।
বরফ এবং সাধারণ লবণের (NaCl) 3:1 অনুপাতের মিশ্রণকে হিমমিশ্র বলে। এর উষ্ণতা প্রায় $-23^\circ C$ হয়। ব্যবহার: আইসক্রিম বা কুলপি তৈরি করতে এবং মাছ বা মাংস সংরক্ষণে এটি ব্যবহৃত হয়।
36. পার্চমেন্ট কাগজের সাহায্যে প্রকৃত দ্রবণ ও কোলয়েডের পার্থক্য কীভাবে করবে?
প্রকৃত দ্রবণের কণাগুলি খুব ছোট হওয়ায় তা পার্চমেন্ট কাগজ বা অর্ধভেদ্য ঝিল্লি ভেদ করে বেরিয়ে যেতে পারে। কিন্তু কোলয়েড কণাগুলি আকারে বড় হওয়ায় পার্চমেন্ট কাগজ ভেদ করতে পারে না।
37. দুধ একটি ইমালসন- এটি কীভাবে বুঝবে?
দুধে জল (বিস্তার মাধ্যম) এবং তরল ফ্যাট বা মাখন (বিস্তৃত দশা) উভয়ই তরল অবস্থায় থাকে। তরলে তরলের কোলয়েডকে ইমালসন বলে, তাই দুধ একটি ইমালসন।
38. উত্তাল সমুদ্রে তেল ঢাললে সমুদ্র শান্ত হয় কেন?
জলের ওপর তেল ঢাললে তেলের স্তর জলের ওপর ছড়িয়ে পড়ে এবং জলের পৃষ্ঠটান কমিয়ে দেয়। পৃষ্ঠটান কমার ফলে হাওয়ার দ্বারা সৃষ্ট ঢেউগুলির বাধা কমে যায় এবং সমুদ্র শান্ত হয়। (এটি পৃষ্ঠটানের ধর্ম, দ্রবণের সাথে সম্পর্কিত)।
39. দুটি টেস্টটিউবের একটিতে সম্পৃক্ত ও অপরটিতে অসম্পৃক্ত দ্রবণ আছে। এদের কীভাবে শনাক্ত করবে?
উভয় দ্রবণে সামান্য পরিমাণ একই দ্রাব যোগ করে নাড়ানো হলো। যে দ্রবণে দ্রাবটি দ্রবীভূত হয়ে যাবে সেটি অসম্পৃক্ত দ্রবণ, আর যেটিতে দ্রবীভূত না হয়ে তলায় থিতিয়ে পড়বে সেটি সম্পৃক্ত দ্রবণ।
40. কোলয়েডীয় দ্রবণের স্থায়িত্ব নষ্ট হওয়ার ঘটনাকে কী বলে?
কোলয়েডীয় দ্রবণের স্থায়িত্ব নষ্ট হয়ে বিস্তৃত দশার কণাগুলি জোটবদ্ধ হয়ে বড় কণায় পরিণত হয়ে থিতিয়ে পড়ার ঘটনাকে তঞ্চন বা Coagulation বলে। (যেমন- দুধে লেবুর রস দিলে ছানা কাটা)।
Broad Questions - দীর্ঘ উত্তরধর্মী ও গাণিতিক প্রশ্ন
10 টি1. প্রকৃত দ্রবণ (True solution), কোলয়েড (Colloid) এবং প্রলম্বন (Suspension) -এর মধ্যে পার্থক্যগুলি লেখো।
পার্থক্য:
| বিষয় | প্রকৃত দ্রবণ | কোলয়েড | প্রলম্বন |
|---|
| কণার ব্যাস | $10^{-8}$ cm বা তার কম | $10^{-7}$ cm থেকে $10^{-5}$ cm | $10^{-5}$ cm এর বেশি |
| প্রকৃতি | সমসত্ত্ব এবং স্বচ্ছ। | অসমসত্ত্ব এবং অস্বচ্ছ (প্রায় স্বচ্ছ মনে হয়)। | অসমসত্ত্ব এবং অস্বচ্ছ। |
| কণার দৃশ্যমানতা | কণাগুলিকে অণুবীক্ষণ যন্ত্রেও দেখা যায় না। | সাধারণ অণুবীক্ষণে দেখা যায় না, তবে আলট্রা-মাইক্রোস্কোপে আলোর বিচ্ছুরণ দেখা যায়। | খালি চোখে বা সাধারণ অণুবীক্ষণ যন্ত্রে কণাগুলি দেখা যায়। |
| ফিল্টার যোগ্যতা | ফিল্টার কাগজ এবং পার্চমেন্ট কাগজ উভয়ই ভেদ করতে পারে। | ফিল্টার কাগজ ভেদ করতে পারে, কিন্তু পার্চমেন্ট কাগজ ভেদ করতে পারে না। | ফিল্টার কাগজ বা পার্চমেন্ট কাগজ কোনোটিই ভেদ করতে পারে না। |
| স্থিতিশীলতা | অত্যন্ত স্থায়ী, কণাগুলি থিতিয়ে পড়ে না। | স্থায়ী, কণাগুলি থিতিয়ে পড়ে না (বিশেষ ব্যবস্থা ছাড়া)। | অস্থায়ী, কিছুক্ষণ স্থির রাখলে কণাগুলি অভিকর্ষের টানে তলায় থিতিয়ে পড়ে। |
| টিন্ডাল প্রভাব | দেখা যায় না। | দেখা যায়। | দেখা যায় না। |
2. দ্রাব্যতা (Solubility) কাকে বলে? গাণিতিক রূপসহ লেখো। উষ্ণতা বাড়ালে তরলে কঠিনের দ্রাব্যতা কীভাবে পরিবর্তিত হয় তা উদাহরণসহ ব্যাখ্যা করো।
দ্রাব্যতা (Solubility):
নির্দিষ্ট উষ্ণতায় 100 গ্রাম দ্রাবককে সম্পৃক্ত দ্রবণে পরিণত করতে সর্বাধিক যত গ্রাম দ্রাবের প্রয়োজন হয়, সেই ভরকে ওই উষ্ণতায় ওই দ্রাবকে ওই দ্রাবের দ্রাব্যতা বলে।
গাণিতিক রূপ:
কোনো নির্দিষ্ট উষ্ণতায় $W$ গ্রাম দ্রাবকে সর্বাধিক $w$ গ্রাম দ্রাব দ্রবীভূত হয়ে সম্পৃক্ত দ্রবণ তৈরি করলে,
দ্রাব্যতা ($S$) = $\frac{w}{W} \times 100$
অর্থাৎ, দ্রাব্যতা = $\frac{\text{দ্রাবের ভর}}{\text{দ্রাবকের ভর}} \times 100$
উষ্ণতার প্রভাব:
১. দ্রাব্যতা বৃদ্ধি: অধিকাংশ কঠিন পদার্থের (যেমন- পটাশিয়াম নাইট্রেট ($KNO_3$), পটাশিয়াম ক্লোরাইড ($KCl$), চিনি) জলে দ্রাব্যতা উষ্ণতা বৃদ্ধির সাথে সাথে বৃদ্ধি পায়। $KNO_3$ এর ক্ষেত্রে এই বৃদ্ধি খুব দ্রুত হয়।
২. প্রায় অপরিবর্তিত: খাদ্যলবণ (NaCl) এর জলে দ্রাব্যতা উষ্ণতা বৃদ্ধির সাথে খুব সামান্যই বৃদ্ধি পায়, অর্থাৎ প্রায় অপরিবর্তিত থাকে।
৩. দ্রাব্যতা হ্রাস: কিছু কঠিন পদার্থ (যেমন- ক্যালসিয়াম সালফেট ($CaSO_4$), কলিচুন ($Ca(OH)_2$)) এর জলে দ্রাব্যতা উষ্ণতা বৃদ্ধির সাথে সাথে হ্রাস পায়।
3. কোলয়েডীয় দ্রবণের দুটি বিশেষ ধর্ম— 'টিন্ডাল প্রভাব' এবং 'ব্রাউনীয় গতি' ব্যাখ্যা করো।
১. টিন্ডাল প্রভাব (Tyndall Effect):
আলোকবিজ্ঞানী টিন্ডাল (Tyndall) প্রথম এই প্রভাব লক্ষ করেন। অন্ধকার ঘরে কোনো কোলয়েডীয় দ্রবণের (যেমন সাবান জল বা দুধের জলীয় দ্রবণ) মধ্য দিয়ে তীব্র আলোকরশ্মি চালনা করলে, কোলয়েড কণাগুলি ওই আলোকরশ্মির বিচ্ছুরণ (Scattering) ঘটায়। এর ফলে আলোকরশ্মির গতিপথ পাশ থেকে উজ্জ্বলভাবে দৃশ্যমান হয়। এই ঘটনাকে টিন্ডাল প্রভাব বলে। প্রকৃত দ্রবণে কণাগুলি অতি ক্ষুদ্র হওয়ায় আলোর বিচ্ছুরণ ঘটাতে পারে না, তাই সেখানে টিন্ডাল প্রভাব দেখা যায় না। ঘুলঘুলির মধ্য দিয়ে অন্ধকার ঘরে সূর্যের আলো এলে ধূলিকণার জন্য আলোর পথ দৃশ্যমান হওয়া টিন্ডাল প্রভাবের একটি প্রাকৃতিক উদাহরণ।
২. ব্রাউনীয় গতি (Brownian Motion):
বিজ্ঞানী রবার্ট ব্রাউন (Robert Brown) প্রথম এই গতি লক্ষ করেন। কোলয়েডীয় দ্রবণে বিস্তৃত দশার কণাগুলি বিস্তার মাধ্যমের অণুগুলির দ্বারা চারদিক থেকে অবিরাম ও অসমভাবে ধাক্কা খায়। এর ফলে কোলয়েড কণাগুলি স্থির থাকতে পারে না এবং সর্বদা ইতস্তত, বিশৃঙ্খল ও আঁকাবাঁকা পথে ঘুরে বেড়ায়। কোলয়েড কণাগুলির এই অবিরাম এলোমেলো গতিকে ব্রাউনীয় গতি বলে। এই গতির জন্যই কোলয়েড কণাগুলি অভিকর্ষের প্রভাবে পাত্রের তলায় থিতিয়ে পড়ে না এবং কোলয়েড স্থায়িত্ব লাভ করে।
4. $30^\circ C$ উষ্ণতায় 90 g পটাশিয়াম নাইট্রেট ($KNO_3$), 100 g জলে দ্রবীভূত হয়ে সম্পৃক্ত দ্রবণ উৎপন্ন করে। ওই উষ্ণতায় $KNO_3$-এর জলে দ্রাব্যতা কত? দ্রাব্যতার সংজ্ঞা থেকে এর একক সম্পর্কে কী জানা যায়?
সমাধান:
প্রদত্ত উপাত্ত:
উষ্ণতা = $30^\circ C$
দ্রাবকের (জলের) ভর ($W$) = 100 g
দ্রাবের ($KNO_3$) ভর ($w$) = 90 g (সম্পৃক্ত দ্রবণ তৈরি করতে)
আমরা জানি,
নির্দিষ্ট উষ্ণতায় দ্রাব্যতা ($S$) = $\frac{\text{দ্রাবের ভর}}{\text{দ্রাবকের ভর}} \times 100$
মান বসিয়ে পাই,
দ্রাব্যতা ($S$) = $\frac{90}{100} \times 100$
= 90
একক সম্পর্কে ধারণা:
দ্রাব্যতা হলো নির্দিষ্ট পরিমাণ দ্রাবকের ভরের সাপেক্ষে দ্রাবের ভরের অনুপাত। যেহেতু এটি দুটি সমজাতীয় রাশির (উভয়ই ভর, গ্রাম এককে) অনুপাত, তাই দ্রাব্যতার কোনো ভৌত একক থাকে না। এটি একটি এককবিহীন বিশুদ্ধ সংখ্যা।
5. সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইডের (NaOH) 5 লিটার জলীয় দ্রবণে 40 g NaOH দ্রবীভূত আছে। দ্রবণটির গাঢ়ত্ব $g/L$ এককে এবং $mol/L$ এককে নির্ণয় করো। (Na=23, O=16, H=1)
সমাধান:
প্রদত্ত উপাত্ত:
দ্রবণের আয়তন ($V$) = 5 L
দ্রাবের (NaOH) ভর ($W$) = 40 g
১. $g/L$ এককে গাঢ়ত্ব:
গাঢ়ত্ব ($g/L$) = $\frac{\text{দ্রাবের ভর (g)}}{\text{দ্রবণের আয়তন (L)}}$
= $\frac{40 \text{ g}}{5 \text{ L}}$
= 8 g/L
২. $mol/L$ (মোলারিটি) এককে গাঢ়ত্ব:
প্রথমে NaOH এর আণবিক বা মোলার ভর নির্ণয় করতে হবে।
NaOH এর মোলার ভর = $23 + 16 + 1 = 40 \text{ g/mol}$।
দ্রাবের মোল সংখ্যা ($n$) = $\frac{\text{প্রদত্ত ভর}}{\text{মোলার ভর}} = \frac{40}{40} = 1$ মোল।
গাঢ়ত্ব ($mol/L$) = $\frac{\text{দ্রাবের মোল সংখ্যা (mol)}}{\text{দ্রবণের আয়তন (L)}}$
= $\frac{1 \text{ mol}}{5 \text{ L}}$
= 0.2 mol/L (বা 0.2 M)
6. 6.25 g সোডিয়াম ক্লোরাইড (NaCl) কে 50 g জলে দ্রবীভূত করে একটি সম্পৃক্ত দ্রবণ পাওয়া গেল। ওই উষ্ণতায় জলে NaCl এর দ্রাব্যতা নির্ণয় করো।
সমাধান:
প্রদত্ত উপাত্ত:
দ্রাবের (NaCl) ভর ($w$) = 6.25 g
দ্রাবকের (জলের) ভর ($W$) = 50 g
আমরা জানি,
দ্রাব্যতা ($S$) = $\frac{\text{দ্রাবের ভর (w)}}{\text{দ্রাবকের ভর (W)}} \times 100$
সমীকরণে মান বসিয়ে পাই:
দ্রাব্যতা ($S$) = $\frac{6.25}{50} \times 100$
= $6.25 \times 2$
= 12.5
উত্তর: ওই উষ্ণতায় জলে সোডিয়াম ক্লোরাইডের (NaCl) দ্রাব্যতা হলো 12.5। (দ্রাব্যতার কোনো একক হয় না)।
7. কেলাসন (Crystallization) পদ্ধতিটি বর্ণনা করো। কীভাবে তুঁতের ($CuSO_4, 5H_2O$) বড় কেলাস প্রস্তুত করবে?
কেলাসন পদ্ধতি:
যে ভৌত পদ্ধতিতে কোনো কঠিন পদার্থের সম্পৃক্ত বা অতিপৃক্ত গরম দ্রবণকে ধীরে ধীরে ঠান্ডা করে বা দ্রাবক বাষ্পীভূত করে ওই পদার্থের কেলাস প্রস্তুত করা হয়, তাকে কেলাসন বলে।
তুঁতের বড় কেলাস প্রস্তুতি (Seeding পদ্ধতি):
- সম্পৃক্ত দ্রবণ প্রস্তুতি: প্রথমে একটি বিকারে কিছুটা জল নিয়ে তাতে তুঁতের গুঁড়ো মেশানো হয় এবং বিকারটিকে বুনসেন বার্নারের সাহায্যে উত্তপ্ত করা হয়। আরও তুঁতে মেশাতে থাকতে হয় যতক্ষণ না আর দ্রবীভূত হচ্ছে। এরপর দ্রবণটিকে ফিল্টার করে পরিষ্কার গরম সম্পৃক্ত দ্রবণ নেওয়া হয়।
- বীজ কেলাস (Seed crystal) স্থাপন: এবার একটি পরিষ্কার ও নিখুঁত ছোট তুঁতের কেলাসকে (যাকে বীজ কেলাস বলে) একটি সরু সুতোর সাহায্যে ওই গরম সম্পৃক্ত দ্রবণের মধ্যে ঝুলিয়ে দেওয়া হয়। সুতোর অপর প্রান্ত একটি কাচদণ্ডের সাথে বেঁধে বিকারের ওপর রাখা হয়।
- কেলাস গঠন: বিকারটিকে একটি শান্ত জায়গায় রেখে ধীরে ধীরে ঠান্ডা হতে দেওয়া হয়। ঠান্ডা হওয়ার সাথে সাথে দ্রবণটি অতিপৃক্ত হয় এবং অতিরিক্ত তুঁতে ওই ঝুলন্ত বীজ কেলাসের গায়ে জমা হতে থাকে।
- ফলাফল: কয়েকদিন পর দেখা যাবে ছোট বীজ কেলাসটি একটি বড়, সুন্দর ও নিখুঁত তুঁতের কেলাসে পরিণত হয়েছে। একেই সিডিং (Seeding) পদ্ধতি বলে।
8. উষ্ণতা ও চাপের প্রভাবে তরলে গ্যাসের দ্রাব্যতার কীরূপ পরিবর্তন হয় তা হেনরির সূত্রসহ আলোচনা করো।
১. উষ্ণতার প্রভাব:
সাধারণত, উষ্ণতা বৃদ্ধি করলে কোনো তরলে গ্যাসের দ্রাব্যতা হ্রাস পায়। কারণ উষ্ণতা বাড়ালে তরলে দ্রবীভূত গ্যাসীয় অণুগুলির গতিশক্তি বৃদ্ধি পায়। গতিশক্তি বাড়ার ফলে গ্যাসীয় অণুগুলি তরলের পৃষ্ঠতল ভেদ করে বায়ুমণ্ডলে বেরিয়ে আসে। এই কারণেই জল ফোটালে জলের ভেতর দ্রবীভূত বায়ু বুদ্বুদ আকারে বেরিয়ে যায়। বিপরীতভাবে, উষ্ণতা কমালে (শীতল জলে) গ্যাসের দ্রাব্যতা বৃদ্ধি পায়।
২. চাপের প্রভাব (হেনরির সূত্র - Henry's Law):
বিজ্ঞানী উইলিয়াম হেনরির সূত্রানুযায়ী, "স্থির উষ্ণতায় কোনো তরলে কোনো গ্যাসের দ্রাব্যতা ওই গ্যাসের ওপর প্রযুক্ত চাপের সমানুপাতিক।"
অর্থাৎ, চাপ যত বাড়ানো হবে, তরলে গ্যাসের দ্রাব্যতা তত বৃদ্ধি পাবে। আবার চাপ কমালে দ্রাব্যতা হ্রাস পাবে।
উদাহরণ: সোডা ওয়াটার বা কোল্ড ড্রিংকসের বোতলে উচ্চ চাপে কার্বন ডাইঅক্সাইড ($CO_2$) গ্যাস দ্রবীভূত করা থাকে। বোতলের ছিপি খুললেই ভেতরের চাপ হঠাৎ বায়ুমণ্ডলীয় চাপের সমান হয়ে যায় (চাপ কমে যায়), ফলে $CO_2$ এর দ্রাব্যতা কমে যায় এবং অতিরিক্ত গ্যাস ফেনা বা বুদ্বুদ আকারে সশব্দে বেরিয়ে আসে।
9. কোলয়েডীয় সিস্টেমের শ্রেণিবিভাগ করো। এরোসল, ইমালসন ও জেল বলতে কী বোঝো? প্রত্যেকটির একটি করে উদাহরণ দাও।
কোলয়েডীয় সিস্টেমের শ্রেণিবিভাগ:
বিস্তৃত দশা (Dispersed phase) এবং বিস্তার মাধ্যমের (Dispersion medium) ভৌত অবস্থার (কঠিন, তরল, গ্যাস) ওপর ভিত্তি করে কোলয়েডকে বিভিন্ন ভাগে ভাগ করা হয়।
১. এরোসল (Aerosol):
গ্যাসীয় বিস্তার মাধ্যমে তরল বা কঠিন বিস্তৃত দশা ছড়িয়ে থাকলে সেই কোলয়েডকে এরোসল বলে।
তরল এরোসল: গ্যাসে তরল কণা। উদাহরণ: কুয়াশা (Fog), মেঘ।
কঠিন এরোসল: গ্যাসে কঠিন কণা। উদাহরণ: ধোঁয়া (Smoke), বায়ুর ধূলিকণা।
২. ইমালসন বা অবদ্রব (Emulsion):
তরল বিস্তার মাধ্যমে অপর একটি অমিশ্রণীয় তরল বিস্তৃত দশা হিসেবে ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র বিন্দুর আকারে ছড়িয়ে থাকলে সেই কোলয়েডকে ইমালসন বলে। অর্থাৎ এটি তরলে তরলের কোলয়েড।
উদাহরণ: দুধ (জলে তরল ফ্যাটের ইমালসন), মাখন, শ্যাম্পু।
৩. জেল (Gel):
কঠিন বিস্তার মাধ্যমে তরল বিস্তৃত দশা ছড়িয়ে থেকে যে অর্ধকঠিন জ্যামিতিক কাঠামোর কোলয়েড তৈরি করে, তাকে জেল বলে। অর্থাৎ এটি কঠিনে তরলের কোলয়েড।
উদাহরণ: জেলি (Jelly), দই, পনির, জুতোর কালি।
10. বিশুদ্ধ দ্রাবকে কঠিন ও অনুদ্বায়ী দ্রাব যোগ করলে দ্রবণের স্ফুটনাঙ্ক ও হিমাঙ্কের কীরূপ পরিবর্তন হয় তা ব্যাখ্যা করো। হিমমিশ্র কী কাজে লাগে?
স্ফুটনাঙ্ক ও হিমাঙ্কের পরিবর্তন (Colligative properties):
১. স্ফুটনাঙ্কের উন্নয়ন (Elevation of Boiling Point):
কোনো বিশুদ্ধ তরল দ্রাবকে (যেমন জল) কোনো কঠিন, অনুদ্বায়ী এবং তড়িৎ অবিশ্লেষ্য দ্রাব (যেমন চিনি, ইউরিয়া) দ্রবীভূত করলে, উৎপন্ন দ্রবণের স্ফুটনাঙ্ক সর্বদা বিশুদ্ধ দ্রাবকের স্ফুটনাঙ্কের চেয়ে বেশি হয়। একে স্ফুটনাঙ্কের উন্নয়ন বলে। যেমন, বিশুদ্ধ জলের স্ফুটনাঙ্ক $100^\circ C$ হলেও, নুন-জলের স্ফুটনাঙ্ক $100^\circ C$ এর বেশি হয়।
২. হিমাঙ্কের অবনমন (Depression of Freezing Point):
একইভাবে, কোনো বিশুদ্ধ তরল দ্রাবকে কঠিন ও অনুদ্বায়ী দ্রাব দ্রবীভূত করলে, উৎপন্ন দ্রবণের হিমাঙ্ক সর্বদা বিশুদ্ধ দ্রাবকের হিমাঙ্কের চেয়ে কমে যায়। একে হিমাঙ্কের অবনমন বলে। যেমন, বিশুদ্ধ জলের হিমাঙ্ক $0^\circ C$ হলেও, নুন-জলের হিমাঙ্ক $0^\circ C$ এর নীচে নেমে যায়।
হিমমিশ্র (Freezing Mixture) ও এর ব্যবহার:
বরফ (হিমাঙ্ক $0^\circ C$) এবং সাধারণ লবণের (NaCl) 3:1 অনুপাতের মিশ্রণকে হিমমিশ্র বলে। হিমাঙ্কের অবনমন ধর্মের কারণে এই মিশ্রণের উষ্ণতা কমে প্রায় $-23^\circ C$ এ নেমে যায়।
ব্যবহার: এত নিম্ন উষ্ণতা তৈরি করার জন্য হিমমিশ্রকে আইসক্রিম বা কুলপি তৈরিতে এবং মাছ, মাংস ও ওষুধ সংরক্ষণে ব্যাপকভাবে ব্যবহার করা হয়।
মাস্টার টিপস!
পরীক্ষায় মনে রেখো: দ্রাব্যতার কোনো একক হয় না। তরলে গ্যাসের দ্রাব্যতা উষ্ণতা বাড়লে কমে এবং চাপ বাড়ালে বাড়ে (হেনরির সূত্র)। প্রকৃত দ্রবণের কণা $10^{-8}$ cm, কোলয়েড $10^{-7}$ থেকে $10^{-5}$ cm এবং প্রলম্বনের কণা $10^{-5}$ cm এর বড় হয়।
