আদর্শ গ্যাস কী?
উত্তর: যে সকল গ্যাস সকল তাপমাত্রা ও চাপে বয়েল সূত্র, চার্লস সূত্র এবং অ্যাভোগেড্রোর নীতি অর্থাৎ আদর্শ গ্যাস সমীকরণ (PV = nRT) মেনে চলে তাদেরকে আদর্শ গ্যাস বলে।
HSC Chemistry 2nd Paper Chapter 1: পরিবেশ রসায়ন CQ — Prosthuti প্রশ্নব্যাংক
HSC · Chemistry 2nd Paper · Chapter 1: পরিবেশ রসায়ন · সৃজনশীল
আদর্শ গ্যাস কী?
উদ্দীপক
নিচের লেখচিত্রে A গ্যাসটি চুনাপাথরের তাপ বিয়োজনে উৎপন্ন হয়। B গ্যাসটি ইথানল ও সোডিয়াম ধাতুর বিক্রিয়ায় উৎপন্ন হয়।
সরকারি বরিশাল কলেজ · 2025
উত্তর
যে সকল গ্যাস সকল তাপমাত্রা ও চাপে বয়েল সূত্র, চার্লস সূত্র এবং অ্যাভোগেড্রোর নীতি অর্থাৎ আদর্শ গ্যাস সমীকরণ (PV = nRT) মেনে চলে তাদেরকে আদর্শ গ্যাস বলে।
উত্তর
CO বর্ণহীন, গন্ধহীন গ্যাস। তাই পরিবেশে এর উপস্থিতি মানুষ সহজে বুঝতে পারে না। CO নিঃশ্বাসের সঙ্গে প্রাণিদেহে ঢুকে রক্তের হিমোগ্লোবিনের সঙ্গে জটিল যৌগ গঠন করে এবং প্রাণিদেহে অক্সিজেন পরিবহন ব্যাহত হয়। ফলে বিভিন্ন শ্বাস কষ্টজনিত রোগ সৃষ্টি হয়। এ ছাড়া O₂ পরিবহনে অসুবিধার কারণে শরীরের টিস্যুতে O₂ সরবরাহের জন্য হৃদপিণ্ডের উপর চাপ পড়ে। ফলে হৃদরোগে আক্রান্ত হওয়ার সম্ভাবনা বেড়ে যায়। এ ঘটনাটি প্রাণীর অগোচরে ঘটে। এজন্য CO কে নীরব ঘাতক বলা হয়।
উত্তর
উদ্দীপকের A ও B গ্যাস চিহ্নিত করি।
A
B
A ও B গ্যাস দুটি হলো ও ।
PV বনাম P এর লেখচিত্রে এর লেখচিত্র বক্র হলেও এর লেখচিত্র বক্র না হয়ে সরলরেখা হয়। তাই সঠিক লেখচিত্রটি হবে নিম্নরূপ-
লেখচিত্রের C গ্যাসটি হলো আদর্শ গ্যাস। এটি বয়েলের PV = ধ্রুবক এই সূত্র মেনে চলে। তাই একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় বিভিন্ন চাপে 1 mol গ্যাসের জন্য হয়। ফলে এক্ষেত্রে X- অক্ষের সমান্তরাল সরলরেখা পাওয়া যায়।
অপরদিকে অন্য গ্যাস দুটি বাস্তব গ্যাস।
ও গ্যাস দুটির লেখচিত্র C-এর অনুরূপ না হওয়ার কারণ
নিম্নরূপ-
i. CO₂ গ্যাসের ক্ষেত্রে, চাপবৃদ্ধির ফলে PV-এর মান প্রথম দিকে কমতে থাকে এবং চাপের একটি নির্দিষ্ট মানে PV-এর মান সর্বনিম্ন হয়। এরপর চাপ বাড়তে থাকলে PV-এর মান ক্রমশ বাড়তে থাকে এবং একসময় RT-এর মানকে ছাড়িয়ে যায়। এ ধরনের রেখাগুলোতে একটি অবতল অংশ আছে। এসব গ্যাসের ক্ষেত্রে চাপ বৃদ্ধির সাথে সাথে আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল বৃদ্ধি পায় এবং আয়তন হ্রাস পায়। এ আয়তনে আন্তঃআণবিক আকর্ষণ প্রাধান্য লাভকরে। চাপ আরো বৃদ্ধি করা হলে অণুসমূহের মধ্যে বিকর্ষণ বল কার্যকর হতে শুরু করে। বিকর্ষণ বল আকর্ষণ বলের চেয়ে প্রাধান্য লাভ করলে (PV/RT > 1), সমতাপীয় রেখা ভগ্নরেখা অতিক্রম করে উপরের দিকে বৃদ্ধি পেতে থাকে।
ii. H₂ গ্যাসের ক্ষেত্রে, চাপ বৃদ্ধির ফলে PV-এর মান প্রথম থেকেই বাড়তে থাকে এবং এদের ক্ষেত্রে প্রাপ্ত রেখাগুলোর কোনো অবতল অংশ নেই। এ ধরনের গ্যাসের ক্ষেত্রে চাপ বৃদ্ধি করা হলে আন্তঃআণবিক বিকর্ষণ বল সর্বদাই প্রাধান্য বিস্তার করে। তাই চাপ বৃদ্ধির সাথে ২ এর মান সরলরৈখিকভাবে বৃদ্ধি পেতে থাকে।
লেখচিত্রের C গ্যাসটি হলো আদর্শ গ্যাস। এটি বয়েলের PV = ধ্রুবক এই সূত্র মেনে চলে। তাই একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় বিভিন্ন চাপে 1 mol গ্যাসের জন্য হয়। ফলে এক্ষেত্রে X- অক্ষের সমান্তরাল সরলরেখা পাওয়া যায়।
অপরদিকে অন্য গ্যাস দুটি বাস্তব গ্যাস।
ও গ্যাস দুটির লেখচিত্র C-এর অনুরূপ না হওয়ার কারণ
নিম্নরূপ-
i. CO₂ গ্যাসের ক্ষেত্রে, চাপবৃদ্ধির ফলে PV-এর মান প্রথম দিকে কমতে থাকে এবং চাপের একটি নির্দিষ্ট মানে PV-এর মান সর্বনিম্ন হয়। এরপর চাপ বাড়তে থাকলে PV-এর মান ক্রমশ বাড়তে থাকে এবং একসময় RT-এর মানকে ছাড়িয়ে যায়। এ ধরনের রেখাগুলোতে একটি অবতল অংশ আছে। এসব গ্যাসের ক্ষেত্রে চাপ বৃদ্ধির সাথে সাথে আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল বৃদ্ধি পায় এবং আয়তন হ্রাস পায়। এ আয়তনে আন্তঃআণবিক আকর্ষণ প্রাধান্য লাভকরে। চাপ আরো বৃদ্ধি করা হলে অণুসমূহের মধ্যে বিকর্ষণ বল কার্যকর হতে শুরু করে। বিকর্ষণ বল আকর্ষণ বলের চেয়ে প্রাধান্য লাভ করলে (PV/RT > 1), সমতাপীয় রেখা ভগ্নরেখা অতিক্রম করে উপরের দিকে বৃদ্ধি পেতে থাকে।
ii. H₂ গ্যাসের ক্ষেত্রে, চাপ বৃদ্ধির ফলে PV-এর মান প্রথম থেকেই বাড়তে থাকে এবং এদের ক্ষেত্রে প্রাপ্ত রেখাগুলোর কোনো অবতল অংশ নেই। এ ধরনের গ্যাসের ক্ষেত্রে চাপ বৃদ্ধি করা হলে আন্তঃআণবিক বিকর্ষণ বল সর্বদাই প্রাধান্য বিস্তার করে। তাই চাপ বৃদ্ধির সাথে ২ এর মান সরলরৈখিকভাবে বৃদ্ধি পেতে থাকে।উত্তর
'গ' হতে পাই, X গ্যাসটি হলো O₂। এখানে X গ্যাসটি আদর্শ আচরণ করছে। তাহলে আমরা বলতে পারি লেখচিত্রটি উচ্চতাপমাত্রা ও নিম্নচাপে দেখানো হয়েছে। কারণ, উচ্চ তাপমাত্রা ও নিম্নচাপে 02 গ্যাসের অণুগুলো দূরে দূরে থাকে, এদের মধ্যে আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল খুব কম হয়ে থাকে। তাই, O₂ তখন আদর্শ গ্যাসের ন্যায় আচরণ করে। অপর পক্ষে Y গ্যাসটি H₂ অথবা He। H₂ ও He গ্যাসের ক্ষেত্রে নিম্ন তাপমাত্রা হোক আর উচ্চ তাপমাত্রা হোক সর্বক্ষেত্রেই অণুগুলোর মধ্যে বিকর্ষণ বল কাজ করে। তাই, এক্ষেত্রে Ż সমীকরণে PV এর মান RT এর চেয়ে বেশি হয়, অর্থাৎ, এর মান সর্বদা 1 এর চেয়ে বড় হয় । Y গ্যাসের জন্য সঠিক সমীকরণ হলো । যেখানে, বিকর্ষণের মান ; যा চাপ সংশোধন। আর এর কণাগুলোর আকার খুবই ক্ষুদ্র হওয়ায় এক্ষেত্রে আয়তন সংশোধন নেই বললেই চলে।
তাই, সঠিক সমীকরণ- [কারণ,