দ্রবণ (Solution) হল দুটি বা ততোধিক পদার্থের সমসত্ত্ব মিশ্রণ (homogeneous mixture), যেখানে একটিকে দ্রাব্য (solute) এবং অন্যটিকে দ্রাবক (solvent) বলা হয়। এই অধ্যায়ে আমরা দ্রবণের ধরণ, রাউল্টের সূত্র, ও সমবায় ধর্ম (colligative properties) নিয়ে বিস্তারিত আলোচনা করবো।
দ্রবণের প্রকারভেদ (Types of Solutions)
দ্রবণ প্রধানত দুটি উপাদানে গঠিত:
- দ্রাবক (Solvent) – যা অধিক পরিমাণে থাকে।
- দ্রাব্য (Solute) – যা কম পরিমাণে দ্রবকে মিশে যায়।
দ্রবণের শ্রেণিবিভাগ নিচের চার্টে দেখানো হলো:
| দ্রবক | দ্রাব্য | দ্রবণের ধরন | উদাহরণ |
|---|---|---|---|
| গ্যাস | গ্যাস | গ্যাসে গ্যাস | বায়ু (O₂ + N₂) |
| গ্যাস | তরল | গ্যাসে তরল | সোডা ওয়াটার (CO₂ + পানি) |
| তরল | গ্যাস | তরলে গ্যাস | গরম জল ও বাষ্প |
| তরল | তরল | তরলে তরল | অ্যালকোহল + জল |
| তরল | কঠিন | তরলে কঠিন | চিনির জল |
| কঠিন | কঠিন | কঠিনে কঠিন | ব্রোঞ্জ (Cu + Sn) |
রাউল্টের সূত্র (Raoult’s Law)
সংজ্ঞা:
একটি আদর্শ তরল দ্রবণে, একটি উড়নযোগ্য দ্রাব্য পদার্থ যুক্ত হলে দ্রাবকের বাষ্পচাপ হ্রাস পায়। এই বাষ্পচাপ হ্রাস দ্রাবকের মোল ভগ্নাংশের সমানুপাতিক।
সূত্র:
PA=XA⋅PA0P_A = X_A \cdot P^0_A
যেখানে,
- PAP_A = দ্রবণের মধ্যে দ্রাবকের আংশিক বাষ্পচাপ
- PA0P^0_A = বিশুদ্ধ দ্রাবকের বাষ্পচাপ
- XAX_A = দ্রাবকের মোল ভগ্নাংশ
বাষ্পচাপ হ্রাস:
ΔP=PA0−PA=PA0⋅XB\Delta P = P^0_A – P_A = P^0_A \cdot X_B
(এখানে XBX_B হলো দ্রাব্যের মোল ভগ্নাংশ)
সমবায় ধর্ম (Colligative Properties)
সমবায় ধর্ম হল দ্রবণে দ্রাব্যের সংখ্যার উপর নির্ভরশীল, তাদের প্রকৃতির উপর নয়। প্রধান চারটি সমবায় ধর্ম:
বাষ্পচাপ হ্রাস (Relative Lowering of Vapour Pressure)
ΔPP0=XB\frac{\Delta P}{P^0} = X_B
(এটি Raoult’s Law এর ভিত্তিতে নির্ধারিত।)
স্ফুটনাঙ্ক বৃদ্ধিপ্রাপ্তি (Elevation of Boiling Point)
যখন দ্রাব্যে দ্রাব্য যোগ করা হয়, তখন তার স্ফুটনাঙ্ক বৃদ্ধি পায়।
ΔTb=Kb⋅m\Delta T_b = K_b \cdot m
🔹 এখানে,
- ΔTb\Delta T_b = স্ফুটনাঙ্কের বৃদ্ধি
- KbK_b = ebullioscopic constant
- mm = দ্রবণের মোলারত্ব
গলনাঙ্ক হ্রাস (Depression of Freezing Point)
দ্রব্যে দ্রাব্য যুক্ত করলে গলনাঙ্ক কমে যায়।
ΔTf=Kf⋅m\Delta T_f = K_f \cdot m
🔹 এখানে,
- ΔTf\Delta T_f = গলনাঙ্কের হ্রাস
- KfK_f = cryoscopic constant
আসমস চাপ (Osmotic Pressure)
আসমস চাপ হল সেই চাপ, যা আধা-পারগম্য ঝিল্লি দিয়ে প্রবেশ করতে বাধা দেয়।
π=C⋅R⋅T\pi = C \cdot R \cdot T
🔹 যেখানে,
- π\pi = আসমস চাপ
- CC = মোলার ঘনত্ব
- RR = Ideal Gas Constant
- TT = তাপমাত্রা (Kelvin এ)
চিত্র: সমবায় ধর্ম ও রাউল্টের সূত্র চার্ট
| Colligative Property | Formula | Depends On |
|----------------------|-------------------|------------------|
| Vapour Pressure ↓ | ΔP = P⁰A·XB | X_B (Mole fraction) |
| Boiling Point ↑ | ΔTb = Kb·m | Molality |
| Freezing Point ↓ | ΔTf = Kf·m | Molality |
| Osmotic Pressure | π = CRT | Molarity & Temp |
সংক্ষিপ্ত নোটস (Quick Revision Notes)
- রাউল্টের সূত্র আদর্শ দ্রবণে প্রযোজ্য।
- সমবায় ধর্মগুলি দ্রাব্যের সংখ্যা নির্ভরশীল, প্রকৃতি নয়।
- গলনাঙ্ক কমে এবং স্ফুটনাঙ্ক বাড়ে।
- আসমস চাপের সূত্র দ্বারা Molar mass নির্ণয় করা যায়।
ব্যবহারিক প্রয়োগ (Applications)
- রাসায়নিক পদার্থের পারমাণবিক ভর নির্ধারণ।
- খাবারে লবণ যোগ করে বরফ গলনাঙ্ক কমানো।
- রক্তচাপ ও জল প্রবেশ নিয়ন্ত্রণে আসমস চাপ গুরুত্বপূর্ণ।
দ্রবণ অধ্যায় – ১ নম্বর প্রশ্ন (1 Mark Questions)
Types of Solutions:
- দ্রবণ কাকে বলে?
- গ্যাসে গ্যাস দ্রবণের একটি উদাহরণ দাও।
- কোন দ্রবণকে আদর্শ দ্রবণ বলা হয়?
- ব্রোঞ্জ কোন ধরনের দ্রবণ?
- তরলে কঠিন দ্রবণের একটি উদাহরণ লেখ।
Raoult’s Law:
- রাউল্টের সূত্র কী নির্দেশ করে?
- রাউল্টের সূত্র কোন দ্রবণের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য?
- মোল ভগ্নাংশ বলতে কী বোঝায়?
- রাউল্টের সূত্রে বাষ্পচাপের হ্রাস কিসের উপর নির্ভর করে?
- রাউল্টের সূত্রের গাণিতিক রূপ লেখ।
Colligative Properties:
- সমবায় ধর্ম কাকে বলে?
- সমবায় ধর্মের সংখ্যা কত?
- স্ফুটনাঙ্ক বৃদ্ধি কোন সমবায় ধর্ম?
- গলনাঙ্ক হ্রাসের সূত্র লেখ।
- Osmotic pressure নির্ণয়ের সূত্র কী?
General & Conceptual:
- কোন ধর্ম দ্রাব্যের প্রকৃতির উপর নির্ভর করে না?
- কোন সমবায় ধর্মকে ব্যবহার করে Molar Mass নির্ণয় করা যায়?
- মোলালিটি ও মোলারিটির মধ্যে পার্থক্য লেখ।
- Ideal solution-এর একটি বৈশিষ্ট্য লেখ।
- কোন দ্রব্যে আসমসিস দেখা যায়?
Leave a Comment