মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান প্রস্তুতির আজকের পর্বে আমরা তৃতীয় অধ্যায় ‘রাসায়নিক গণনা’ (Chemical Calculations)-এর দ্বিতীয় অংশ নিয়ে আলোচনা করব। কোনো গ্যাস কতটা ভারী বা হালকা, তা মাপার জন্য বিজ্ঞানীরা একটি বিশেষ তুলনামূলক পদ্ধতি ব্যবহার করেন, যাকে বাষ্পঘনত্ব বলে। আজকের এই আর্টিকেলে আমরা বাষ্পঘনত্ব (Vapor Density) কাকে বলে এবং আণবিক ভরের (Molecular Mass) সাথে এর গাণিতিক সম্পর্কটি খুব সহজভাবে জানব।
গ্যাসের বাষ্পঘনত্ব (Vapor Density)
গ্যাসের বাষ্পঘনত্ব বলতে বোঝায় কোনো গ্যাস সমায়তন হাইড্রোজেন গ্যাসের তুলনায় ঠিক কত গুণ ভারী।
সংজ্ঞা: একই চাপ ও তাপমাত্রায় কোনো গ্যাসের ওজন, সমআয়তন হাইড্রোজেন (H2) গ্যাসের ওজনের তুলনায় যত গুণ ভারী, সেই সংখ্যাটিকে ওই গ্যাসের বাষ্পঘনত্ব (D) বলে।
যেহেতু বাষ্পঘনত্ব হলো দুটি সমজাতীয় রাশির (দুটি গ্যাসের ওজনের) অনুপাত, তাই বাষ্পঘনত্বের কোনো একক (Unit) নেই। এটি একটি এককবিহীন বিশুদ্ধ সংখ্যা।
আণবিক ভর ও বাষ্পঘনত্বের সম্পর্ক (M = 2D)
অ্যাভোগাড্রোর সূত্রের সাহায্যে প্রমাণ করা যায় যে, যেকোনো গ্যাসের আণবিক ভর তার বাষ্পঘনত্বের দ্বিগুণ।
প্রমাণ:
ধরি, নির্দিষ্ট চাপ ও তাপমাত্রায় V আয়তন গ্যাসে n সংখ্যক অণু আছে।
অ্যাভোগাড্রো সূত্র অনুযায়ী, ওই একই চাপ ও তাপমাত্রায় V আয়তন হাইড্রোজেন গ্যাসেও ঠিক n সংখ্যক অণু থাকবে।
তাহলে, বাষ্পঘনত্ব (D) = V আয়তন গ্যাসের ভর / V আয়তন H2 গ্যাসের ভর
বা, D = n সংখ্যক গ্যাসীয় অণুর ভর / n সংখ্যক H2 অণুর ভর
বা, D = 1টি গ্যাসীয় অণুর ভর / 1টি H2 অণুর ভর
আমরা জানি, হাইড্রোজেন একটি দ্বি-পরমাণুক গ্যাস। অর্থাৎ, 1টি H2 অণু = 2টি H পরমাণু।
অতএব, D = 1টি গ্যাসীয় অণুর ভর / (2 × 1টি H পরমাণুর ভর)
বা, D = (1টি গ্যাসীয় অণুর ভর / 1টি H পরমাণুর ভর) / 2
আবার, (1টি গ্যাসীয় অণুর ভর / 1টি H পরমাণুর ভর) হলো ওই গ্যাসের আণবিক ভর (M)।
সুতরাং, D = M / 2 বা M = 2D
কয়েকটি গাণিতিক উদাহরণ:
- কার্বন ডাইঅক্সাইড (CO2)-এর আণবিক ভর = 12 + (16 × 2) = 44। তাহলে এর বাষ্পঘনত্ব হবে = 44 / 2 = 22।
- অক্সিজেন (O2)-এর আণবিক ভর = 16 × 2 = 32। তাহলে এর বাষ্পঘনত্ব হবে = 32 / 2 = 16।
- অ্যামোনিয়া (NH3)-এর আণবিক ভর = 14 + (1 × 3) = 17। বাষ্পঘনত্ব = 17 / 2 = 8.5।
বাষ্পঘনত্ব ও আণবিক ভর তথ্যমালা ও ক্যুইজ
নিচের তথ্যমালা বা নলেজ স্লাইডগুলো ভালো করে পড়ো। এখানে তোমাদের জন্য ভৌতবিজ্ঞানের গুরুত্বপূর্ণ সম্পর্ক (যেমন- M=2D) সম্পর্কে তথ্য দেওয়া হয়েছে। এগুলো মনোযোগ দিয়ে পড়লে বা শুনলে তোমার সম্যক ধারনা হয়ে যাবে এবং পরীক্ষার পরিপেক্ষিতে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
ক্যুইজ সম্পর্কে: বাষ্পঘনত্ব, আণবিক ভর এবং অ্যাভোগাড্রো সূত্রের প্রয়োগ সংক্রান্ত এই ক্যুইজটি খেলে মাধ্যমিক পরীক্ষার জন্য নিজেকে প্রস্তুত করো।
Total Slides: 5
বাষ্পঘনত্ব ও আণবিক ভর সম্পর্কিত কুইজTotal Questions: 28 | Total Marks: 40