“বিশ্বব্ৰহ্মাণ্ডত সৰ্বাধিক পৰিমাণে থকা আৰু পৃথিৱীৰ পৃষ্ঠত তৃতীয় সৰ্বাধিক পৰিমাণে থকা মৌল হাইড্ৰজেনক ভৱিষ্যতৰ শক্তিৰ প্ৰধান উৎস হিচাপে কল্পনা কৰা হৈছে।”

প্ৰকৃতিৰ চাৰিওফালে থকা সকলো মৌলৰ ভিতৰত হাইড্ৰজেনৰ পাৰমাণৱিক গঠন আটাইতকৈ সৰল। পাৰমাণৱিক ৰূপত ই কেৱল এটা প্ৰটন আৰু এটা ইলেক্ট্ৰনৰে গঠিত। কিন্তু, মৌলিক ৰূপত ই ডাইএটমিক $\left(\mathrm{H_2}\right)$ অণু হিচাপে থাকে আৰু ইয়াক ডাইহাইড্ৰজেন বোলা হয়। ই অন্য যিকোনো মৌলতকৈ বেছি যৌগ গঠন কৰে। আপুনি জানেনে যে শক্তিৰ উৎস হিচাপে হাইড্ৰজেন ব্যৱহাৰ কৰি শক্তি সম্পৰ্কীয় বিশ্বব্যাপী উদ্বেগ বহু পৰিমাণে দূৰ কৰিব পাৰি? প্ৰকৃততে, হাইড্ৰজেনৰ শিল্পক্ষেত্ৰত যথেষ্ট গুৰুত্ব আছে যিটো আপুনি এই এককত শিকিব।

৯.১ পিৰিয়ডিক টেবুলত হাইড্ৰজেনৰ স্থান

পিৰিয়ডিক টেবুলৰ প্ৰথম মৌল হৈছে হাইড্ৰজেন। কিন্তু, ইয়াৰ পিৰিয়ডিক টেবুলত স্থানক লৈ অতীতত আলোচনাৰ বিষয় আছিল। আপুনি এতিয়া জানিছে যে পিৰিয়ডিক টেবুলৰ মৌলবোৰ তেওঁলোকৰ ইলেক্ট্ৰনীয় বিন্যাস অনুসৰি সজোৱা হৈছে।

হাইড্ৰজেনৰ ইলেক্ট্ৰনীয় বিন্যাস $1 s^{1}$। একেদিশে, ইয়াৰ ইলেক্ট্ৰনীয় বিন্যাস ক্ষাৰ ধাতুৰ বাহ্যিক ইলেক্ট্ৰনীয় বিন্যাসৰ ($n s^{1}$) সৈতে সাদৃশ্যপূৰ্ণ, যিবোৰ পিৰিয়ডিক টেবুলৰ প্ৰথম গোটৰ অন্তৰ্গত। আনহাতে, হেল’জেনৰ দৰে ($n s^{2} n p^{5}$ বিন্যাসৰ সৈতে যি পিৰিয়ডিক টেবুলৰ সোতৰ সংখ্যক গোটৰ অন্তৰ্গত), ই সংশ্লিষ্ট নোবেল গেছ হিলিয়াম $\left(1 s^{2}\right)$ৰ বিন্যাসলৈ এটা ইলেক্ট্ৰনৰ অভাৱত। সেয়েহে, হাইড্ৰজেনৰ ক্ষাৰ ধাতুৰ সৈতে সাদৃশ্য আছে, যিবোৰে এটা ইলেক্ট্ৰন হেৰুৱাই ইউনিপজিটিভ আয়ন গঠন কৰে, লগতে হেল’জেনৰ সৈতো সাদৃশ্য আছে, যিবোৰে এটা ইলেক্ট্ৰন গ্ৰহণ কৰি ইউনিনেগেটিভ আয়ন গঠন কৰে। ক্ষাৰ ধাতুৰ দৰে, হাইড্ৰজেনে অক্সাইড, হেলাইড আৰু ছালফাইড গঠন কৰে। কিন্তু, ক্ষাৰ ধাতুৰ বিপৰীতে, ইয়াৰ আয়নীকৰণ এন্থালপি অতি বেছি আৰু সাধাৰণ অৱস্থাত ধাতৱ বৈশিষ্ট্য নাথাকে। প্ৰকৃততে, আয়নীকৰণ এন্থালপিৰ ফালৰ পৰা, হাইড্ৰজেন হেল’জেনৰ সৈতে অধিক মিল আছে, $\mathrm{Li}$ ৰ $\Delta_{i} H$ হৈছে $520 \mathrm{~kJ} \mathrm{~mol}^{-1}, \mathrm{~F}$ আৰু $\mathrm{H}$ ৰটো হৈছে $1312 \mathrm{~kJ} \mathrm{~mol}^{-1}$। হেল’জেনৰ দৰে, ই এটা ডাইএটমিক অণু গঠন কৰে, মৌলৰ সৈতে সংযুক্ত হৈ হাইড্ৰাইড আৰু বহু সংখ্যক ক’ভেলেন্ট যৌগ গঠন কৰে। কিন্তু, বিক্ৰিয়াশীলতাৰ ফালৰ পৰা, হেল’জেনৰ তুলনাত ই অতি কম।

হাইড্ৰজেনে এক সীমাৰ ভিতৰত ক্ষাৰ ধাতু আৰু হেল’জেন দুয়োটাৰে সৈতে সাদৃশ্য দেখুৱালেও, ইয়াৰ পাৰ্থক্যও আছে। এতিয়া প্ৰাসংগিক প্ৰশ্ন উঠে যে ইয়াক পিৰিয়ডিক টেবুলত ক’ত ৰাখিব লাগে? হাইড্ৰজেন পৰমাণুৰ পৰা ইলেক্ট্ৰন হেৰুৱালে $\sim 1.510^{-3} \mathrm{pm}$ আকাৰৰ নিউক্লিয়াছ $\left(\mathrm{H}^{+}\right)$ পোৱা যায়। ৫০ ৰ পৰা $200 \mathrm{pm}$ পৰ্যন্তৰ সাধাৰণ পাৰমাণৱিক আৰু আয়নিক আকাৰৰ তুলনাত ই অতি সৰু। ফলত, $\mathrm{H}^{+}$ মুক্তভাৱে নাথাকে আৰু সদায় অন্য পৰমাণু বা অণুৰ সৈতে সংযুক্ত হৈ থাকে। এইদৰে, ই আচৰণত অনন্য আৰু সেয়েহে পিৰিয়ডিক টেবুলত (একক ৩) পৃথককৈ ৰখাটোৱেই শ্ৰেষ্ঠ।

৯.২ ডাইহাইড্ৰজেন, $\mathrm{H_2}$

৯.২.১ উপস্থিতি

ডাইহাইড্ৰজেন বিশ্বব্ৰহ্মাণ্ডত সৰ্বাধিক পৰিমাণে থকা মৌল (বিশ্বব্ৰহ্মাণ্ডৰ মুঠ ভৰৰ $70 \%$) আৰু সৌৰ বায়ুমণ্ডলৰ প্ৰধান মৌল। বৃহৎ গ্ৰহ বৃহস্পতি আৰু শনি প্ৰধানকৈ হাইড্ৰজেনৰে গঠিত। কিন্তু, ইয়াৰ পাতল প্ৰকৃতিৰ বাবে, পৃথিৱীৰ বায়ুমণ্ডলত ইয়াৰ পৰিমাণ বহু কম (ভৰৰ ফালৰ পৰা $0.15 \%$)। নিশ্চয়ভাৱে, সংযুক্ত ৰূপত ই পৃথিৱীৰ ভূত্বক আৰু মহাসাগৰৰ $15.4 \%$ গঠন কৰে। সংযুক্ত ৰূপত পানীৰ উপৰিও, ই উদ্ভিদ আৰু প্ৰাণীৰ কলাত, কাৰ্বহাইড্ৰেট, প্ৰটিন, হাইড্ৰকাৰ্বনকে ধৰি হাইড্ৰাইড আৰু অন্যান্য বহুতো যৌগত থাকে।

৯.২.২ হাইড্ৰজেনৰ আইছ’ট’প

হাইড্ৰজেনৰ তিনিটা আইছ’ট’প আছে: প্ৰ’টিয়াম, ${ _1}^{1} \mathrm{H}$, ডিউটেৰিয়াম, ${ _1}^{2} \mathrm{H}$ বা D আৰু ট্ৰিটিয়াম, ${ _1}^{3} \mathrm{H}$ বা T। আপুনি অনুমান কৰিব পাৰেনে যে এই আইছ’ট’পবোৰে কেনেকৈ ইটো সিটোৰ পৰা পৃথক হয়? এই আইছ’ট’পবোৰ নিউট্ৰনৰ উপস্থিতিৰ ফালৰ পৰা ইটো সিটোৰ পৰা পৃথক। সাধাৰণ হাইড্ৰজেন, প্ৰ’টিয়ামৰ নিউট্ৰন নাথাকে, ডিউটেৰিয়ামৰ (গধুৰ হাইড্ৰজেন বুলিও জনা যায়) এটা আৰু ট্ৰিটিয়ামৰ নিউক্লিয়াছত দুটা নিউট্ৰন থাকে। ১৯৩৪ চনত, এজন আমেৰিকান বিজ্ঞানী, হেৰল্ড চি. ইউৰিয়ে ভৌতিক পদ্ধতিৰে ভৰ সংখ্যা ২ ৰ হাইড্ৰজেন আইছ’ট’প পৃথক কৰাৰ বাবে ন’বেল বঁটা পাইছিল।

প্ৰধান ৰূপ হৈছে প্ৰ’টিয়াম। স্থলজ হাইড্ৰজেনত প্ৰধানকৈ HD ৰ ৰূপত $0.0156 \%$ ডিউটেৰিয়াম থাকে। ট্ৰিটিয়ামৰ ঘনত্ব প্ৰ’টিয়ামৰ প্ৰতি $10^{18}$ পৰমাণুত প্ৰায় এটা পৰমাণু। এই আইছ’ট’পবোৰৰ ভিতৰত, কেৱল ট্ৰিটিয়ামহে ৰেডিঅ’একটিভ আৰু নিম্ন শক্তিৰ $\beta^{-}$ কণা ($t, 12.33$ বছৰ) নিঃসৰণ কৰে।

তালিকা ৯.১ হাইড্ৰজেনৰ পাৰমাণৱিক আৰু ভৌতিক ধৰ্ম

আইছ’ট’পবোৰৰ একে ইলেক্ট্ৰনীয় বিন্যাস থকাৰ বাবে, ইহঁতৰ ৰাসায়নিক ধৰ্ম প্ৰায় একে। একমাত্ৰ পাৰ্থক্য হৈছে ইহঁতৰ বিক্ৰিয়াৰ হাৰত, প্ৰধানকৈ ইহঁতৰ বন্ধন বিচ্ছেদ এন্থালপিৰ ভিন্নতাৰ বাবে (তালিকা ৯.১)। কিন্তু, ভৌতিক ধৰ্মত এই আইছ’ট’পবোৰ যথেষ্ট পৰিমাণে পৃথক হয় কাৰণ ইহঁতৰ ভৰৰ পাৰ্থক্য বেছি।

৯.৩ ডাইহাইড্ৰজেনৰ প্ৰস্তুতি, $\mathrm{H_2}$

ধাতু আৰু ধাতৱ হাইড্ৰাইডৰ পৰা ডাইহাইড্ৰজেন প্ৰস্তুত কৰাৰ কেইবাটাও পদ্ধতি আছে।

৯.৩.১ ডাইহাইড্ৰজেনৰ প্ৰয়োগাগাৰিক প্ৰস্তুতি

(i) সাধাৰণতে পাতল হাইড্ৰক্ল’ৰিক এছিডৰ সৈতে দানাযুক্ত জিংকৰ বিক্ৰিয়াৰ দ্বাৰা ইয়াক প্ৰস্তুত কৰা হয়।

$\mathrm{Zn}+2 \mathrm{H}^{+} \rightarrow \mathrm{Zn}^{2+}+\mathrm{H_2}$

(ii) জিংকৰ সৈতে জলীয় ক্ষাৰকৰ বিক্ৰিয়াৰ দ্বাৰাও ইয়াক প্ৰস্তুত কৰিব পাৰি।

$$ \begin{aligned} & \mathrm{Zn}+2 \mathrm{NaOH} \rightarrow \underset{\text { Sodium zincate }}{\mathrm{Na_2} \mathrm{ZnO_2}} +\mathrm{H_2} \\ \end{aligned} $$

৯.৩.২ ডাইহাইড্ৰজেনৰ বাণিজ্যিক উৎপাদন তলত দিয়া হৈছে:

সাধাৰণতে ব্যৱহৃত প্ৰক্ৰিয়াবোৰ তলত উল্লেখ কৰা হৈছে:

(i) প্লেটিনাম ইলেক্ট্ৰড ব্যৱহাৰ কৰি আম্লিকৃত পানীৰ বিদ্যুৎবিশ্লেষণৰ দ্বাৰা হাইড্ৰজেন পোৱা যায়।

$$ 2 \mathrm{H_2} \mathrm{O}(1) \xrightarrow[\text { Traces of acid } / \text { base }]{\text { Electrolyis }} 2 \mathrm{H_2}(\mathrm{~g})+\mathrm{O_2}(\mathrm{~g}) $$

(ii) উচ্চ বিশুদ্ধতাৰ (>৯৯.৯৫ %) ডাইহাইড্ৰজেন নিকেল ইলেক্ট্ৰডৰ মাজত গৰম জলীয় বাৰিয়াম হাইড্ৰক্সাইড দ্ৰৱৰ বিদ্যুৎবিশ্লেষণৰ দ্বাৰা পোৱা যায়।

(iii) ব্ৰাইন দ্ৰৱৰ বিদ্যুৎবিশ্লেষণৰ দ্বাৰা ছ’ডিয়াম হাইড্ৰক্সাইড আৰু ক্ল’ৰিনৰ উৎপাদনত ইয়াক উপজাত হিচাপে পোৱা যায়। বিদ্যুৎবিশ্লেষণৰ সময়ত, যি বিক্ৰিয়াবোৰ সংঘটিত হয়:

এন’ডত: $2 \mathrm{Cl}^{-}(\mathrm{aq}) \rightarrow \mathrm{Cl_2}(\mathrm{~g})+2 \mathrm{e}^{-}$

কেথ’ডত: $2 \mathrm{H_2} \mathrm{O}$ (l) $+2 \mathrm{e}^{-} \rightarrow \mathrm{H_2}(\mathrm{~g})+2 \mathrm{OH}^{-}(\mathrm{aq})$

সামগ্ৰিক বিক্ৰিয়াটো হৈছে

$$ \begin{gathered} 2 \mathrm{Na}^{+}(\mathrm{aq})+2 \mathrm{Cl}^{-}(\mathrm{aq})+2 \mathrm{H_2} \mathrm{O}(\mathrm{l}) \\ \downarrow \\ \mathrm{Cl_2}(\mathrm{~g})+\mathrm{H_2}(\mathrm{~g})+2 \mathrm{Na}^{+}(\mathrm{aq})+2 \mathrm{OH}^{-}(\mathrm{aq}) \end{gathered} $$

(iv) অনুঘটকৰ উপস্থিতিত উচ্চ উষ্ণতাত হাইড্ৰকাৰ্বন বা কোকৰ ওপৰত বাষ্পৰ বিক্ৰিয়াৰ দ্বাৰা হাইড্ৰজেন উৎপন্ন হয়।

$\mathrm{C_\mathrm{n}} \mathrm{H_2 \mathrm{n} 2} \quad \mathrm{nH_2} \mathrm{O} \quad \underset{\mathrm{Ni}}{1270 \mathrm{~K}} \quad \mathrm{nCO} \quad\left(\begin{array}{lll}2 \mathrm{n} & 1\end{array}\right) \mathrm{H_2}$

যেনে,

$\mathrm{CH_4}(\mathrm{~g})+\mathrm{H_2} \mathrm{O}(\mathrm{g}) \xrightarrow[N i]{1270 \mathrm{~K}} \mathrm{CO}(\mathrm{g})+3 \mathrm{H_2}(\mathrm{~g})$

$\mathrm{CO}$ আৰু $\mathrm{H_2}$ ৰ মিশ্ৰণটোক পানী গেছ বোলা হয়। যিহেতু $\mathrm{CO}$ আৰু $\mathrm{H_2}$ ৰ এই মিশ্ৰণ মিথানল আৰু একাধিক হাইড্ৰকাৰ্বনৰ সংশ্লেষণত ব্যৱহাৰ কৰা হয়, সেয়েহে ইয়াক সংশ্লেষণ গেছ বা ‘ছিনগেছ’ বুলিও কোৱা হয়। আজিকালি ‘ছিনগেছ’ মল-মূত্ৰ, কাঠৰ গুৰি, স্ক্ৰেপ কাঠ, বাতৰি কাকত আদিৰ পৰা উৎপাদন কৰা হয়। কয়লাৰ পৰা ‘ছিনগেছ’ উৎপাদন কৰা প্ৰক্ৰিয়াটোক ‘কয়লা গেছীকৰণ’ বোলে।

$\mathrm{C}(\mathrm{s})+\mathrm{H_2} \mathrm{O}(\mathrm{g}) \xrightarrow{1270 \mathrm{~K}} \mathrm{CO}(\mathrm{g})+\mathrm{H_2}(\mathrm{~g})$

ছিনগেছ মিশ্ৰণৰ কাৰ্বন মন’ক্সাইডক লো ক্ৰমেট অনুঘটক হিচাপে লৈ বাষ্পৰ সৈতে বিক্ৰিয়া কৰাই ডাইহাইড্ৰজেনৰ উৎপাদন বৃদ্ধি কৰিব পাৰি।

$\mathrm{CO}(\mathrm{g})+\mathrm{H_2} \mathrm{O}(\mathrm{g}) \xrightarrow[\text { catalyst }]{673 \mathrm{~K}} \mathrm{CO_2}(\mathrm{~g})+\mathrm{H_2}(\mathrm{~g})$

ইয়াক পানী-গেছ স্থানান্তৰ বিক্ৰিয়া বোলে। ছ’ডিয়াম আৰ্ছেনাইট দ্ৰৱৰ সৈতে ঘঁহি কাৰ্বন ডাইঅক্সাইড আঁতৰোৱা হয়।

বৰ্তমান শিল্পজাত ডাইহাইড্ৰজেনৰ $\sim 77 \%$ পেট্ৰ’কেমিকেলৰ পৰা, $18 \%$ কয়লাৰ পৰা, $4 \%$ জলীয় দ্ৰৱৰ বিদ্যুৎবিশ্লেষণৰ পৰা আৰু $1 \%$ অন্যান্য উৎসৰ পৰা উৎপাদন কৰা হয়।

৯.৪ ডাইহাইড্ৰজেনৰ ধৰ্ম

৯.৪.১ ভৌতিক ধৰ্ম

ডাইহাইড্ৰজেন হৈছে ৰংহীন, গোন্ধহীন, সোৱাদহীন, জ্বলনশীল গেছ। ই বায়ুতকৈ পাতল আৰু পানীত অদ্ৰৱণীয়। ইয়াৰ অন্যান্য ভৌতিক ধৰ্ম ডিউটেৰিয়ামৰ সৈতে তালিকা ৯.১ত দিয়া হৈছে।

৯.৪.২ ৰাসায়নিক ধৰ্ম

ডাইহাইড্ৰজেনৰ (আৰু সেই বিষয়ে যিকোনো অণুৰ) ৰাসায়নিক আচৰণ বহু পৰিমাণে বন্ধন বিচ্ছেদ এন্থালপিৰ দ্বাৰা নিৰ্ধাৰিত হয়। যিকোনো মৌলৰ দুটা পৰমাণুৰ মাজৰ একক বন্ধনৰ বাবে $\mathrm{H}-\mathrm{H}$ বন্ধন বিচ্ছেদ এন্থালপি আটাইতকৈ বেছি। এই তথ্যৰ পৰা আপুনি কি অনুমান কৰিব? এই কাৰকটোৰ বাবেই ডাইহাইড্ৰজেনৰ ইয়াৰ পৰমাণুলৈ বিচ্ছেদ মাত্ৰ $\sim 0.081 \%$ প্ৰায় $2000 \mathrm{~K}$ ত, যি $5000 \mathrm{~K}$ ত $95.5 \%$ লৈ বৃদ্ধি পায়। লগতে, উচ্চ $\mathrm{H}-\mathrm{H}$ বন্ধন এন্থালপিৰ বাবে কোঠাৰ উষ্ণতাত ই তুলনামূলকভাৱে নিষ্ক্ৰিয়। এইদৰে, পাৰমাণৱিক হাইড্ৰজেন উচ্চ উষ্ণতাত ইলেক্ট্ৰিক আৰ্কত বা অতিবেঙুনী ৰশ্মিৰ তলত উৎপন্ন হয়। যিহেতু ইয়াৰ কক্ষপথ $1 s^{1}$ ইলেক্ট্ৰনীয় বিন্যাসৰ সৈতে অসম্পূৰ্ণ, সেয়েহে ই প্ৰায় সকলো মৌলৰ সৈতে সংযুক্ত হয়। ই (i) কেৱল এটা ইলেক্ট্ৰন হেৰুৱাই $\mathrm{H}^{+}$ দিয়া, (ii) এটা ইলেক্ট্ৰন গ্ৰহণ কৰি $\mathrm{H}^{-}$ গঠন কৰা, আৰু (iii) ইলেক্ট্ৰন ভাগ বতৰা কৰি এটা ক’ভেলেন্ট বন্ধন গঠন কৰাৰ দ্বাৰা বিক্ৰিয়াবোৰ সম্পন্ন কৰে।

ডাইহাইড্ৰজেনৰ ৰসায়ন তলৰ বিক্ৰিয়াবোৰৰ দ্বাৰা বুজাব পাৰি:

হেল’জেনৰ সৈতে বিক্ৰিয়া: ই হেল’জেনৰ সৈতে বিক্ৰিয়া কৰি হাইড্ৰজেন হেলাইড, $\mathrm{HX}$, $\mathrm{H_2}(\mathrm{~g})+\mathrm{X_2}(\mathrm{~g}) \rightarrow 2 \mathrm{HX}(\mathrm{g}) \quad(\mathrm{X}=\mathrm{F}, \mathrm{Cl}, \mathrm{Br}, \mathrm{I})$ দিয়ে

ফ্লুৰিনৰ সৈতে বিক্ৰিয়াটো আন্ধাৰতো সংঘটিত হয়, কিন্তু আয়’ডিনৰ সৈতে ইয়াৰ বাবে অনুঘটকৰ প্ৰয়োজন।

ডাইঅক্সিজেনৰ সৈতে বিক্ৰিয়া: ই ডাইঅক্সিজেনৰ সৈতে বিক্ৰিয়া কৰি পানী গঠন কৰে। বিক্ৰিয়াটো অতি উত্তাপমোচী।

$2 \mathrm{H_2}(\mathrm{~g})+\mathrm{O_2}(\mathrm{~g}) \xrightarrow{\text { catalyst or heating }} 2 \mathrm{H_2} \mathrm{O}(\mathrm{l})$;

$$ \Delta H^{\ominus}=-285.9 \mathrm{~kJ} \mathrm{~mol}^{-1} $$

ডাইনাইট্ৰজেনৰ সৈতে বিক্ৰিয়া: ডাইনাইট্ৰজেনৰ সৈতে ই এম’নিয়া গঠন কৰে।

$$ \begin{aligned} & & 3 \mathrm{H_2}(\mathrm{~g})+\mathrm{N_2}(\mathrm{~g}) \xrightarrow{\text { 673K, 200atm }} 2 \mathrm{NH_3}(\mathrm{~g}) ; \\ & & \Delta H^{\ominus}=-92.6 \mathrm{~kJ} \mathrm{~mol}^{-1} \end{aligned} $$

এইটো হেবাৰ প্ৰক্ৰিয়াৰ দ্বাৰা এম’নিয়া উৎপাদনৰ পদ্ধতি।

ধাতুৰ সৈতে বিক্ৰিয়া: বহু ধাতুৰ সৈতে উচ্চ উষ্ণতাত সংযুক্ত হৈ ই সংশ্লিষ্ট হাইড্ৰাইড উৎপন্ন কৰে (বিভাগ ৯.৫)

$\mathrm{H_2}(\mathrm{~g})+2 \mathrm{M}(\mathrm{g}) \rightarrow 2 \mathrm{MH}(\mathrm{s})$

য’ত $\mathrm{M}$ হৈছে এটা ক্ষাৰ ধাতু

ধাতৱ আয়ন আৰু ধাতৱ অক্সাইডৰ সৈতে বিক্ৰিয়া: ই জলীয় দ্ৰৱত থকা কিছুমান ধাতৱ আয়ন আৰু ধাতুৰ অক্সাইডক (লোতকৈ কম সক্ৰিয়) সংশ্লিষ্ট ধাতুলৈ ৰিডাক্স কৰে।

$$ \begin{aligned} & \mathrm{H_2}(\mathrm{~g})+\mathrm{Pd}^{2+}(\mathrm{aq}) \rightarrow \mathrm{Pd}(\mathrm{s})+2 \mathrm{H}^{+}(\mathrm{aq}) \\ & \mathrm{yH_2}(\mathrm{~g})+\mathrm{M_\mathrm{x}} \mathrm{O_\mathrm{y}}(\mathrm{s}) \rightarrow \mathrm{xM}(\mathrm{s})+\mathrm{yH_2} \mathrm{O}(\mathrm{l}) \end{aligned} $$

সাংগঠনিক যৌগৰ সৈতে বিক্ৰিয়া: অনুঘটকৰ উপস্থিতিত ই বহুতো সাংগঠনিক যৌগৰ সৈতে বিক্ৰিয়া কৰি বাণিজ্যিক গুৰুত্বৰ উপযোগী হাইড্ৰজেনযুক্ত উৎপাদ দিয়ে। উদাহৰণস্বৰূপে: (i) নিকেলক অনুঘটক হিচাপে ব্যৱহাৰ কৰি উদ্ভিজ্জ তেলৰ হাইড্ৰজেনীকৰণৰ দ্বাৰা খাদ্যত ব্যৱহাৰ হোৱা চৰ্বী (মাৰ্জাৰিন আৰু ভানস্পতি ঘী) পোৱা যায়

(ii) অ’লেফিনৰ হাইড্ৰফৰ্মাইলেশ্যনৰ দ্বাৰা এলডিহাইড উৎপন্ন হয় যিয়ে পুনৰ ৰিডাক্স হৈ এলকহল দিয়ে।

$$ \begin{aligned} & \mathrm{H_2}+\mathrm{CO}+\mathrm{RCH}=\mathrm{CH_2} \rightarrow \mathrm{RCH_2} \mathrm{CH_2} \mathrm{CHO} \\ & \mathrm{H_2}+\mathrm{RCH_2} \mathrm{CH_2} \mathrm{CHO} \rightarrow \mathrm{RCH_2} \mathrm{CH_2} \mathrm{CH_2} \mathrm{OH} \end{aligned} $$

সমস্যা ৯.১

ডাইহাইড্ৰজেনৰ (i) ক্ল’ৰিন, (ii) ছ’ডিয়াম, আৰু (iii) কপাৰ(II) অক্সাইডৰ সৈতে বিক্ৰিয়াবোৰৰ ওপৰত মন্তব্য কৰক।

সমাধান

(i) ডাইহাইড্ৰজেনে ক্ল’ৰিনক ক্ল’ৰাইড $\left(\mathrm{Cl}^{-}\right)$ আয়নলৈ ৰিডাক্স কৰে আৰু নিজে ক্ল’ৰিনৰ দ্বাৰা $\mathrm{H}^{+}$ আয়নলৈ অক্সিডাইজ হয় হাইড্ৰজেন ক্ল’ৰাইড গঠন কৰে। এটা ইলেক্ট্ৰন যোৰ $\mathrm{H}$ আৰু $\mathrm{Cl}$ ৰ মাজত ভাগ বতৰা হয় যাৰ ফলত এটা ক’ভেলেন্ট অণু গঠন হয়।

(ii) ডাইহাইড্ৰজেন ছ’ডিয়ামৰ দ্বাৰা ৰিডাক্স হৈ $\mathrm{NaH}$ গঠন কৰে। এটা ইলেক্ট্ৰন $\mathrm{Na}$ ৰ পৰা $\mathrm{H}$ লৈ স্থানান্তৰিত হয় যাৰ ফলত এটা আয়নিক যৌগ, $\mathrm{Na}^{+} \mathrm{H}^{-}$ গঠন হয়।

(iii) ডাইহাইড্ৰজেনে কপাৰ(II) অক্সাইডক শূন্য অক্সিডেশ্যন অৱস্থাৰ কপাৰলৈ ৰিডাক্স কৰে আৰু নিজে $\mathrm{H_2} \mathrm{O}$ লৈ অক্সিডাইজ হয়, যিটো এটা ক’ভেলেন্ট অণু।

৯.৪.৩ ডাইহাইড্ৰজেনৰ ব্যৱহাৰ

• ডাইহাইড্ৰজেনৰ আটাইতকৈ ডাঙৰ একক ব্যৱহাৰ হৈছে এম’নিয়াৰ সংশ্লেষণত যিটো নাইট্ৰিক এছিড আৰু নাইট্ৰ’জেনযুক্ত সাৰ উৎপাদনত ব্যৱহাৰ কৰা হয়।
• ডাইহাইড্ৰজেন ছয়াবিন, কপাহৰ গুটি আদিৰ দৰে বহুঅসংযুক্ত উদ্ভিজ্জ তেলৰ হাইড্ৰজেনীকৰণৰ দ্বাৰা ভানস্পতি চৰ্বী উৎপাদনত ব্যৱহাৰ কৰা হয়।
• ই বৃহৎ পৰিমাণৰ সাংগঠনিক ৰাসায়নিক দ্ৰব্য, বিশেষকৈ মিথানল উৎপাদনত ব্যৱহাৰ কৰা হয়।

$$ \mathrm{CO}(\mathrm{g})+2 \mathrm{H_2}(\mathrm{~g}) \xrightarrow[\text { catalyst }]{\text { cobalt }} \mathrm{CH_3} \mathrm{OH}(\mathrm{l}) $$

• ই ধাতৱ হাইড্ৰাইড (বিভাগ ৯.৫) উৎপাদনত বহুলভাৱে ব্যৱহাৰ কৰা হয়।
• ই হাইড্ৰজেন ক্ল’ৰাইড, এটা অতি উপযোগী ৰাসায়নিক দ্ৰব্য প্ৰস্তুত কৰিবলৈ ব্যৱহাৰ কৰা হয়।
• ধাতুবিদ্যাৰ প্ৰক্ৰিয়াত, ই গধুৰ ধাতৱ অক্সাইডক ধাতুলৈ ৰিডাক্স কৰিবলৈ ব্যৱহাৰ কৰা হয়।
• পাৰমাণৱিক হাইড্ৰজেন আৰু অক্সি-হাইড্ৰজেন টৰ্চে কাটিং আৰু ৱেল্ডিংৰ কাৰণে ব্যৱহাৰ পায়। পাৰমাণৱিক হাইড্ৰজেন পৰমাণুবোৰক (ইলেক্ট্ৰিক আৰ্কৰ সহায়ত ডাইহাইড্ৰজেনৰ বিচ্ছেদৰ দ্বাৰা উৎপন্ন) ৱেল্ডিং কৰিবলগীয়া পৃষ্ঠত পুনৰ সংযুক্ত হ’বলৈ দিয়া হয় $4000 \mathrm{~K}$ উষ্ণতা উৎপন্ন কৰিবলৈ।
• মহাকাশ গৱেষণাত ইয়াক ৰকেট ইন্ধন হিচাপে ব্যৱহাৰ কৰা হয়।
• ডাইহাইড্ৰজেন ইন্ধন কোষত বৈদ্যুতিক শক্তি উৎপন্ন কৰিবলৈ ব্যৱহাৰ কৰা হয়। পৰম্পৰাগত জীবাশ্ম ইন্ধন আৰু বৈদ্যুতিক শক্তিৰ তুলনাত ইয়াৰ বহু সুবিধা আছে। ই কোনো প্ৰদূষণ সৃষ্টি নকৰে আৰু গেছোলিন আৰু অন্যান্য ইন্ধনৰ তুলনাত ইন্ধনৰ প্ৰতি একক ভৰত বেছি শক্তি মুক্ত কৰে।

৯.৫ হাইড্ৰাইড

ডাইহাইড্ৰজেনে, নিৰ্দিষ্ট বিক্ৰিয়া অৱস্থাত, নোবেল গেছবোৰ বাদ দি, প্ৰায় সকলো মৌলৰ সৈতে সংযুক্ত হৈ বাইনেৰী যৌগ গঠন কৰে, যাক হাইড্ৰাইড বোলে। যদি ‘$\mathrm{E}$’ হৈছে এটা মৌলৰ চিহ্ন তেন্তে হাইড্ৰাইডক $\mathrm{EH_\mathrm{x}}$ (যেনে, $\mathrm{MgH_2}$) বা $\mathrm{E_\mathrm{m}} \mathrm{H_\mathrm{n}}$ (যেনে, $\mathrm{B_2} \mathrm{H_6}$) হিচাপে প্ৰকাশ কৰিব পাৰি।

হাইড্ৰাইডবোৰক তিনিটা শ্ৰেণীত বিভক্ত কৰা হৈছে:

(i) আয়নিক বা লৱণসদৃশ হাইড্ৰাইড

(ii) ক’ভেলেন্ট বা আণৱিক হাইড্ৰাইড

(iii) ধাতৱ বা অষ্টিঅ’মেট্ৰিক হাইড্ৰাইড

৯.৫.১ আয়নিক বা লৱণসদৃশ হাইড্ৰাইড

এইবোৰ হৈছে ডাইহাইড্ৰজেনৰ ষ্টইকিঅ’মেট্ৰিক যৌগ যিবোৰ s-ব্লকৰ বেছিভাগ মৌলৰ সৈতে গঠন হয় যিবোৰৰ বৈশিষ্ট্য অতি ইলেক্ট্ৰ’পজিটিভ। কিন্তু, লঘু ধাতৱ হাইড্ৰাইড যেনে $\mathrm{LiH}, \mathrm{BeH_2}$ আৰু $\mathrm{MgH_2}$ত যথেষ্ট ক’ভেলেন্ট বৈশিষ্ট্য পোৱা যায়। প্ৰকৃততে $\mathrm{BeH_2}$ আৰু $\mathrm{MgH_2}$ গঠনত পলিমাৰিক। আয়নিক হাইড্ৰাইডবোৰ ক্ৰিষ্টেলাইন, অ-বাষ্পশীল আৰু কঠিন অৱস্থাত পৰিবাহী নহয়। কিন্তু, ইহঁতৰ গলিতবোৰ বিদ্যুৎ পৰিবাহী আৰু বিদ্যুৎবিশ্লেষণ কৰিলে এন’ডত ডাইহাইড্ৰজেন গেছ মুক্ত কৰে, যিয়ে $\mathrm{H}^{-}$ আয়নৰ অস্তিত্ব নিশ্চিত কৰে।

$2 \mathrm{H}^{-}($গলিত $) \xrightarrow{\text { anode }} \mathrm{H_2}(\mathrm{~g})+2 \mathrm{e}^{-}$

লৱণসদৃশ হাইড্ৰাইডবোৰ পানীৰ সৈতে তীব্ৰভাৱে বিক্ৰিয়া কৰি ডাইহাইড্ৰজেন গেছ উৎপন্ন কৰে।

$\mathrm{NaH}(\mathrm{s})+\mathrm{H_2} \mathrm{O}(\mathrm{aq}) \rightarrow \mathrm{NaOH}(\mathrm{aq})+\mathrm{H_2}(\mathrm{~g})$

লিথিয়াম হাইড্ৰাইড মধ্যমীয়া উষ্ণতাত $\mathrm{O_2}$ বা $\mathrm{Cl_2}$ ৰ সৈতে বৰং নিষ্ক্ৰিয়। সেয়েহে, ইয়াক অন্যান্য উপযোগী হাইড্ৰাইডৰ সংশ্লেষণত ব্যৱহাৰ কৰা হয়, যেনে,

$$ \begin{aligned} & 8 \mathrm{LiH}+\mathrm{Al_2} \mathrm{Cl_6} \rightarrow 2 \mathrm{LiAlH_4}+6 \mathrm{LiCl} \\ & 2 \mathrm{LiH}+\mathrm{B_2} \mathrm{H_6} \rightarrow 2 \mathrm{LiBH_4} \end{aligned} $$

৯.৫.২ ক’ভেলেন্ট বা আণৱিক হাইড্ৰাইড

ডাইহাইড্ৰজেনে $p$-ব্লকৰ বেছিভাগ মৌলৰ সৈতে আণৱিক যৌগ গঠন কৰে। আটাইতকৈ চিনাকি উদাহৰণ হৈছে $\mathrm{CH_4}, \mathrm{NH_3}, \mathrm{H_2} \mathrm{O}$ আৰু $\mathrm{HF}$। সুবিধাৰ বাবে অধাতুৰ হাইড্ৰজেন যৌগবোৰকো হাইড্ৰাইড হিচাপে বিবেচনা কৰা হৈছে। ক’ভেলেন্ট হোৱা বাবে, ইহঁত বাষ্পশীল যৌগ।

আণৱিক হাইড্ৰাইডবোৰক তেওঁলোকৰ লুইছ গঠনত থকা ইলেক্ট্ৰন আৰু বন্ধনৰ আপেক্ষিক সংখ্যা অনুসৰি আকৌ শ্ৰেণীবদ্ধ কৰা হয়:

(i) ইলেক্ট্ৰন-নাটনি, (ii) ইলেক্ট্ৰন-নিৰ্দিষ্ট, আৰু (iii) ইলেক্ট্ৰন-সমৃদ্ধ হাইড্ৰাইড।

ইলেক্ট্ৰন-নাটনি হাইড্ৰাইডে, নামটোৱে সূচোৱাৰ দৰে, ইয়াৰ পৰম্পৰাগত লুইছ গঠন লিখিবলৈ অতি কম ইলেক্ট্ৰন থাকে। ডাইব’ৰেন $\left(\mathrm{B_2} \mathrm{H_6}\right)$ এটা উদাহৰণ। প্ৰকৃততে ১৩ নং গোটৰ সকলো মৌলে ইলেক্ট্ৰন-নাটনি যৌগ গঠন কৰিব। ইহঁতৰ আচৰণৰ পৰা আপুনি কি আশা কৰে? ইহঁতে লুইছ এছিড হিচাপে কাম কৰে অৰ্থাৎ ইলেক্ট্ৰন গ্ৰহণকাৰী।

ইলেক্ট্ৰন-নিৰ্দিষ্ট যৌগবোৰৰ তেওঁলোকৰ পৰম্পৰাগত লুইছ গঠন লিখিবলৈ প্ৰয়োজনীয় সংখ্যক ইলেক্ট্ৰন থাকে। ১৪ নং গোটৰ সকলো মৌলে এনে যৌগ গঠন কৰে (যেনে, $\mathrm{CH_4}$) যিবোৰ জ্যামিতিত টেট্ৰাহেড্ৰেল।

ইলেক্ট্ৰন-সমৃদ্ধ হাইড্ৰাইডবোৰৰ অতিরিক্ত ইলেক্ট্ৰন থাকে যিবোৰ একক যোৰ হিচাপে থাকে। ১৫-১৭ নং গোটৰ মৌলবোৰে এনে যৌগ গঠন কৰে। $\left(\mathrm{NH_3}\right.$ ৰ ১- একক যোৰ আছে, $\mathrm{H_2} \mathrm{O}-2$ আৰু $\mathrm{HF}-3$ একক যোৰ)। এনে যৌগৰ আচৰণৰ পৰা আপুনি কি আশা কৰে? ইহঁতে লুইছ ক্ষাৰক হিচাপে কাম কৰিব অৰ্থাৎ ইলেক্ট্ৰন দাতা। $\mathrm{N}, \mathrm{O}$ আৰু $\mathrm{F}$ৰ দৰে অতি ইলেক্ট্ৰ’নেগেটিভ পৰমাণুত একক যোৰৰ উপস্থিতিয়ে হাইড্ৰাইডবোৰত অণুবোৰৰ মাজত হাইড্ৰজেন বন্ধন গঠন কৰে। ইয়াৰ ফলত অণুবোৰৰ সংযোগ ঘটে।

সমস্যা ৯.২

আপুনি $\mathrm{N}, \mathrm{O}$ আৰু $\mathrm{F}$ ৰ হাইড্ৰাইডবোৰৰ তেওঁলোকৰ পৰৱৰ্তী গোটৰ সদস্যৰ হাইড্ৰাইডতকৈ নিম্ন উতলাংক থাকিব বুলি আশা কৰিবনে? কাৰণ দৰ্শাওক।

সমাধান

$\mathrm{NH_3}$, $\mathrm{H_2} \mathrm{O}$ আৰু $\mathrm{HF}$ ৰ আণৱিক ভৰৰ ভিত্তিত, তেওঁলোকৰ উতলাংক তেওঁলোকৰ পৰৱৰ্তী গোটৰ সদস্যৰ হাইড্ৰাইডবোৰতকৈ কম হোৱাৰ আশা কৰা হয়। কিন্তু, $\mathrm{N}, \mathrm{O}$ আৰু $\mathrm{F}$ ৰ উচ্চ ইলেক্ট্ৰ’নেগেটিভিটিৰ বাবে, তেওঁলোকৰ হাইড্ৰাইডবোৰত হাইড্ৰজেন বন্ধনৰ পৰিমাণ যথেষ্ট পৰিমাণে হ’ব। সেয়েহে, $\mathrm{NH_3}, \mathrm{H_2} \mathrm{O}$ আৰু $\mathrm{HF}$ ৰ উতলাংক তেওঁলোকৰ পৰৱৰ্তী গোটৰ সদস্যৰ হাইড্ৰাইডবোৰতকৈ বেছি হ’ব।

৯.৫.৩ ধাতৱ বা অষ্টিঅ’মেট্ৰিক (বা আন্তঃস্থানীয়) হাইড্ৰাইড

এইবোৰ বহ