শরীরের প্রায় সব প্রক্রিয়া কোনো ধরনের মাদের সমাধানে ঘটে

সাধারণ জীবনে আমরা পচা পদার্থের সাথে প্রায় কখনো সামঞ্জস্যপূর্ণ পদার্থের সাথে সামনে আসি না। এগুলির বহুল প্রসঙ্গে দুটি বা তার বেশি পচা পদার্থ নিয়ে মিশ্রণ রয়েছে। এগুলির জীবনের ব্যবহার বা গুরুত্ব তাদের গঠনের উপর নির্ভর করে। উদাহরণস্বরূপ, ব্রাজিল (সোনা ও জিম্বার এর মিশ্রণ) এর গুণগত বৈশিষ্ট্য জার্মান সিলভার (সোনা, জিম্বার ও নিকেলের মিশ্রণ) বা ব্রোঞ্জ (সোনা ও তেলের মিশ্রণ) এর গুণগত বৈশিষ্ট্য থেকে প্রচুর পার্থক্য আছে; জলে ফ্লুরাইড আয়নের 1 পিএম $(\mathrm{ppm})$ পরিমাণ দাঁতের ক্ষয় প্রতিরোধ করে, কিন্তু $1.5 \mathrm{ppm}$ দাঁতকে ছড়ানো করে এবং ফ্লুরাইড আয়নের উচ্চ সাবেকতা মারাত্মক হতে পারে (উদাহরণস্বরূপ, সোডিয়াম ফ্লুরাইড বক্সি মারধরে ব্যবহার করা হয়); আইভোরাসেন্ট ইঞ্জেকশনগুলি সর্বদা সমতল জলে সমান্তরাল আয়ন সাপেক্ষে সার ধারণকারী জলে ঘষা হয় যা রক্তের প্লাজমার সাপেক্ষে সমতল আয়ন ধারণ করে এবং এমনকি এগুলির বিভিন্ন ধরনের উপস্থিতি আছে।

এই ইউনিটে, আমরা প্রায়শই মাদের সমাধান এবং তাদের গঠন নিয়ে আলোচনা করব। এরপর সমাধানের গুণগত বৈশিষ্ট্য যেমন বাষ্প দাবি এবং সম্পর্কিত গুণগত বৈশিষ্ট্য নিয়ে আলোচনা করা হবে। আমরা শুরু করব সমাধানের ধরন থেকে এবং তারপর মাদের সমাধানে সমাধানের সাপেক্ষে বিভিন্ন পরিবর্তনের বিভিন্ন পদ্ধতি নিয়ে আলোচনা করব।

2.1 সমাধানের ধরন

সমাধান হলো দুটি বা তার বেশি ঘটনার একটি এককার মিশ্রণ। এককার মিশ্রণ মানে হলো তার গঠন এবং গুণগত বৈশিষ্ট্য মিশ্রণের প্রতিটি অংশে একই ভাবে সমতল। সাধারণত, যে ঘটনা সবচেয়ে বেশি পরিমাণে উপস্থিত হয় তা মাদের মানে হয়। মাদের দ্বারা সমাধানের গঠনের পরিমাণ বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করা হয়। এক বা তার বেশি ঘটনা মাদের বাইরে সমাধানে উপস্থিত হয় তা সমাধান মানে হয়। এই ইউনিটে আমরা শুধুমাত্র দ্বিতীয় সমাধান নিয়ে আলোচনা করব (অর্থাৎ, দুটি ঘটনা নিয়ে গঠিত)। এখানে প্রতিটি ঘটনা পচা, মাদের বা গ্যাসের অবস্থায় থাকতে পারে এবং সংক্ষেপে সারণি 2.1 এ উল্লেখ করা হয়েছে।

সারণি 2.1: সমাধানের ধরন

2.2 সমাধানের সাপেক্ষে বোঝাপড়া

একটি সমাধানের গঠন তার সাপেক্ষে বোঝাপড়া দ্বারা বর্ণনা করা হয়। পরেরটি কোয়ালিটেটিভ বা পরিমাণিত ভাবে বর্ণনা করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, কোয়ালিটেটিভ ভাবে আমরা বলতে পারি যে সমাধান প্রকৃতপক্ষে খুব ছোট পরিমাণে সমাধান ধারণ করে (অর্থাৎ, সমাধানের প্রায় খুব ছোট পরিমাণ) বা এটি সমাধান ধারণ করে (অর্থাৎ, সমাধানের প্রায় খুব বড় পরিমাণ)। কিন্তু বাস্তব জীবনে এসব ধরনের বর্ণনা প্রচুর আবেগ আনতে পারে এবং তাই সমাধানের একটি পরিমাণিত বর্ণনার প্রয়োজন হয়।

আমরা সমাধানের সাপেক্ষে পরিমাণিত ভাবে বর্ণনা করতে পারি বহুল প্রসঙ্গে।

(i) গ্রাম শতক $(\mathrm{w} / \mathrm{w})$: একটি সমাধানের একটি ঘটনার গ্রাম শতক এই ঘটনার গ্রাম দ্বারা সংজ্ঞায়িত হয়:

একটি ঘটনা এর গ্রাম $\%$

$$ \begin{equation*} =\frac{\text { Mass of the component in the solution }}{\text { Total mass of the solution }} \times 100 \tag{2.1} \end{equation*} $$

উদাহরণস্বরূপ, যদি একটি সমাধান গ্রাম সাপেক্ষে $10 \%$ গ্লুকোজ বর্ণনা করা হয়, তাহলে এটি মানে হলো $10 \mathrm{~g}$ গ্লুকোজ জলে $90 \mathrm{~g}$ ঘষা হয়ে একটি $100 \mathrm{~g}$ সমাধান তৈরি হয়। গ্রাম শতক দ্বারা বর্ণিত সাপেক্ষে বোঝাপড়া প্রায়শই শিল্প রাসায়নিক ব্যবহারে ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ, বাণিজ্যিক ব্লিচিং সমাধান জলে সোডিয়াম হাইপোক্লোরাইট এর 3.62 গ্রাম শতক ধারণ করে।

(ii) ভলিউম শতক ($\mathrm{V} / \mathrm{V}$): ভলিউম শতক এই ঘটনার ভলিউম $\%$ দ্বারা সংজ্ঞায়িত হয় $=\frac{\text { Volume of the component }}{\text { Total volume of solution }} \times 100 \quad 2.2$

উদাহরণস্বরূপ, $10 \%$ এথানল সমাধান জলে মানে হলো $10 \mathrm{~mL}$ এথানল জলে ঘষা হয় যাতে সমাধানের মোট ভলিউম $100 \mathrm{~mL}$। মাদের ধারণকারী সমাধানগুলি এই এককে প্রায়শই বর্ণনা করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, একটি $35 \%(v / v)$ সমাধান এথিলিন গ্লাইকল, একটি এন্টিফ্রিজ, গাড়িতে ইঞ্জিন শীতল করার জন্য ব্যবহৃত হয়। এই সাবেকতায় এন্টিফ্রিজ জলের মুক্তি বিন্দু $255.4 \mathrm{~K}\left(-17.6^{\circ} \mathrm{C}\right)$ কমিয়ে দেয়।

(iii) গ্রাম ভলিউম শতক (w/V): মেডিসিন এবং ফার্মেসিতে ব্যবহৃত হয় একটি অন্য একক হলো গ্রাম ভলিউম শতক। এটি হলো সমাধানের $100 \mathrm{~mL}$ এ ঘষা হয়েছে এমন সমাধানের গ্রাম।

(iv) পার্টস পার মিলিয়ন: যখন একটি সমাধান প্রায় কম পরিমাণে উপস্থিত হয়, তখন সাপেক্ষে বোঝাপড়া পার্টস পার মিলিয়ন (ppm) দ্বারা বর্ণনা করা সুবিধাজনক হয় এবং এটি এই ধরনের বোঝাপড়া সংজ্ঞায়িত হয়:

$$ \begin{equation*} \text { Parts per million }= \frac{\text { Number of parts of the component }}{\text { Total number of parts of all components of the solution }} \times 10^{6} \tag{2.3} \end{equation*} $$

শতকের মতো, পার্টস পার মিলিয়নে বোঝাপড়াও গ্রাম থেকে গ্রাম, ভলিউম থেকে ভলিউম এবং গ্রাম থেকে ভলিউম দ্বারা বর্ণনা করা যেতে পারে। এক লিটার সমুদ্র জল (যা গ্রাম ধারণ করে $1030 \mathrm{~g}$ ) এ ঘষা হয়েছে অক্সিজেন $6 \times 10^{-3} \mathrm{~g}$। এই ছোট সাবেকতা সমুদ্র জলের $5.8 \mathrm{~g}$ প্রতি $10^{6} \mathrm{~g}(5.8 \mathrm{ppm})$ দ্বারা বর্ণনা করা হয়। জল বা বায়ুমণ্ডলে আক্রমণকারী পদার্থের সাপেক্ষে বোঝাপড়া প্রায়শই $\mu \mathrm{g} \mathrm{mL}^{-1}$ বা ppm দ্বারা বর্ণনা করা হয়।

(v) মোল ফ্র্যাকশন: মোল ফ্র্যাকশনের প্রায়শই ব্যবহৃত চিহ্ন $x$ এবং $x$ এর ডান দিকে ব্যবহৃত উপসর্গ ঘটনা নির্দেশ করে। এটি এই ধরনের বোঝাপড়া সংজ্ঞায়িত হয়:

$ \begin{equation*} \text { একটি ঘটনার মোল ফ্র্যাকশন }=\frac{\text { ঘটনার মোল সংখ্যা }}{\text { সব ঘটনার মোল মোট সংখ্যা }} \tag{2.4} \end{equation*} $

উদাহরণস্বরূপ, একটি দ্বিতীয় মিশ্রণে, যদি A এবং B এর মোল সংখ্যা হয় $n_{\mathrm{A}}$ এবং $n_{\mathrm{B}}$ তাহলে $\mathrm{A}$ এর মোল ফ্র্যাকশন হবে

$$ \begin{equation*} x_{\mathrm{A}}=\frac{n_{\mathrm{A}}}{n_{\mathrm{A}}+n_{\mathrm{B}}} \tag{2.5} \end{equation*} $$

একটি সমাধানে i সংখ্যক ঘটনা থাকলে, আমাদের আছে:

$$ \begin{equation*} x_{\mathrm{i}}=\frac{n_{\mathrm{i}}}{n_{1}+n_{2}+\ldots \ldots+n_{\mathrm{i}}}=\frac{n_{\mathrm{i}}}{\sum n_{\mathrm{i}}} \tag{2.6} \end{equation*} $$

একটি নির্দিষ্ট সমাধানে সব মোল ফ্র্যাকশনের যোগফল এক হয় এমন একটি প্রমাণ করা যেতে পারে, অর্থাৎ

$$ \begin{equation*} x_{1}+x_{2}+\ldots \ldots \ldots \ldots \ldots \ldots .+x_{i}=1 \tag{2.7} \end{equation*} $$

মোল ফ্র্যাকশন একক সমাধানের কিছু গুণগত বৈশিষ্ট্য যেমন বাষ্প দাবি সাপেক্ষে সম্পর্ক নির্দেশ করতে এবং গ্যাস মিশ্রণের সম্পর্কে গণনায় খুবই কার্যকর।

উদাহরণ 2.1 গ্রাম সাপেক্ষে $20 \%$ এর $\mathrm{C_2} \mathrm{H_6} \mathrm{O_2}$ ধারণকারী একটি সমাধানে এথিলিন গ্লাইকল $\left(\mathrm{C_2} \mathrm{H_6} \mathrm{O_2}\right)$ এর মোল ফ্র্যাকশন গণনা করুন।

সমাধান ধরুন আমাদের $100 \mathrm{~g}$ সমাধান আছে (যেকোনো পরিমাণ সমাধান শুরু করা যেতে পারে কারণ প্রাপ্ত ফলাফল একই হবে)। সমাধানে এথিলিন গ্লাইকল $20 \mathrm{~g}$ এবং জল $80 \mathrm{~g}$ থাকবে।

$\mathrm{C_2} \mathrm{H_6} \mathrm{O_2}$ $=12 \times 2+1 \times 6+16 \times 2=62 \mathrm{~g} \mathrm{~mol}^{-1}$ এর মোলার গ্রাম।

$\mathrm{C_2} \mathrm{H_6} \mathrm{O_2}=\frac{20 \mathrm{~g}}{62 \mathrm{~g} \mathrm{~mol}^{-1}}=0.322 \mathrm{~mol}$ এর মোল

জলের মোল $=\frac{80 \mathrm{~g}}{18 \mathrm{~g} \mathrm{~mol}^{-1}}=4.444 \mathrm{~mol}$

$\mathrm{x_\text {glycol }}=\frac{\text { moles of } \mathrm{C_2} \mathrm{H_6} \mathrm{O_2}}{\text { moles of } \mathrm{C_2} \mathrm{H_6} \mathrm{O_2}+\text { moles of } \mathrm{H_2} \mathrm{O}}$

$ =\frac{0.322 \mathrm{~mol}}{0.322 \mathrm{~mol}+4.444 \mathrm{~mol}}=0.068 $

একইভাবে, $x_{\text {water }}=\frac{4.444 \mathrm{~mol}}{0.322 \mathrm{~mol}+4.444 \mathrm{~mol}}=0.932$

জলের মোল ফ্র্যাকশনও গণনা করা যেতে পারে: $1-0.068=0.932$

(vi) মলারিটি: মলারিটি $(M)$ এক লিটার (বা এক সাইক্লিক ডেসিমিটার) সমাধানে ঘষা হয়েছে এমন সমাধানের মোল সংখ্যা দ্বারা সংজ্ঞায়িত হয়,

$ \begin{equation*} \text { মলারিটি }=\frac{\text { সমাধানের মোল }}{\text { সমাধানের লিটারে ভলিউম }} \tag{2.8} \end{equation*} $

উদাহরণস্বরূপ, $0.25 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1}$ (বা $0.25 \mathrm{M}$ ) $\mathrm{NaOH}$ সমাধান মানে হলো $0.25 \mathrm{~mol}$ এর $\mathrm{NaOH}$ এক লিটার (বা এক সাইক্লিক ডেসিমিটার) এ ঘষা হয়েছে।

উদাহরণ 2.2

$450 \mathrm{~mL}$ সমাধানে $5 \mathrm{~g}$ এর $\mathrm{NaOH}$ ধারণকারী একটি সমাধানের মলারিটি গণনা করুন।

সমাধান

$ \text { NaOH এর মোল }=\frac{5 \mathrm{~g}}{40 \mathrm{~g}