রসায়ন গ্রুপ ১ মৌল ক্ষার ধাতু

এস-ব্লক মৌল কী?#

এস-ব্লক মৌলগুলি হল পর্যায় সারণীতে অবস্থিত সেই মৌলগুলি যা গ্রুপ ১ (ক্ষার ধাতু) এবং গ্রুপ ২ (ক্ষারীয় মৃত্তিকা ধাতু) এর অন্তর্গত। এই মৌলগুলি তাদের অত্যন্ত বিক্রিয়াশীল প্রকৃতি এবং নিম্ন আয়নীকরণ শক্তি দ্বারা চিহ্নিত।

এস-ব্লক মৌলগুলির বৈশিষ্ট্য

• অত্যন্ত বিক্রিয়াশীল: এস-ব্লক মৌলগুলি অত্যন্ত বিক্রিয়াশীল কারণ এদের আয়নীকরণ শক্তি কম। এর অর্থ হল এরা সহজেই তাদের সর্ববহিস্থ ইলেকট্রন হারিয়ে ধনাত্মক আয়ন গঠন করে।
• নিম্ন আয়নীকরণ শক্তি: কোন মৌলের আয়নীকরণ শক্তি হল তার সর্ববহিস্থ ইলেকট্রন অপসারণের জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি। এস-ব্লক মৌলগুলির আয়নীকরণ শক্তি কম কারণ তাদের সর্ববহিস্থ ইলেকট্রনগুলি আলগাভাবে ধারণ করা থাকে।
• নরম: এস-ব্লক মৌলগুলি নরম কারণ এদের গলনাঙ্ক ও স্ফুটনাঙ্ক কম। এর কারণ হল এই মৌলগুলির পরমাণুগুলির মধ্যকার বল দুর্বল।
• চকচকে: এস-ব্লক মৌলগুলি চকচকে কারণ এরা আলো ভালোভাবে প্রতিফলিত করে। এর কারণ হল এই মৌলগুলির পৃষ্ঠ মসৃণ ও সমতল।
• বিদ্যুতের সুপরিবাহী: এস-ব্লক মৌলগুলি বিদ্যুতের সুপরিবাহী কারণ এদের প্রচুর মুক্ত ইলেকট্রন থাকে। এই ইলেকট্রনগুলি মৌলের মধ্য দিয়ে অবাধে চলাচল করে, তড়িৎ প্রবাহ বহন করে।

এস-ব্লক মৌলগুলির প্রয়োগ

এস-ব্লক মৌলগুলির বিস্তৃত প্রয়োগ রয়েছে, যার মধ্যে রয়েছে:

• ক্ষার ধাতু: ক্ষার ধাতুগুলি বিভিন্ন প্রয়োগে ব্যবহৃত হয়, যার মধ্যে রয়েছে:
  • ব্যাটারি
  • সাবান
  • কাচ
  • সার
• ক্ষারীয় মৃত্তিকা ধাতু: ক্ষারীয় মৃত্তিকা ধাতুগুলি বিভিন্ন প্রয়োগে ব্যবহৃত হয়, যার মধ্যে রয়েছে:
  • সিমেন্ট
  • ইস্পাত
  • সার
  • কাচ

এস-ব্লক মৌলগুলি হল অত্যন্ত বিক্রিয়াশীল মৌলের একটি দল যার বিস্তৃত প্রয়োগ রয়েছে। এই মৌলগুলি আমাদের দৈনন্দিন জীবনের জন্য অপরিহার্য এবং অর্থনীতিতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।

গ্রুপ ১ মৌলগুলির প্রাপ্তি#

গ্রুপ ১ মৌলগুলি, যেগুলো ক্ষার ধাতু নামেও পরিচিত, হল অত্যন্ত বিক্রিয়াশীল ধাতু যা প্রকৃতিতে তাদের মৌলিক আকারে পাওয়া যায় না। এগুলি সর্বদা যৌগ আকারে পাওয়া যায়, যেমন লবণ, অক্সাইড এবং হাইড্রোক্সাইড।

প্রাচুর্য#

পৃথিবীর ভূত্বকে গ্রুপ ১ মৌলগুলির প্রাচুর্য গ্রুপে নিচের দিকে কমে যায়। এর কারণ হল ভারী ক্ষার ধাতুগুলি বেশি বিক্রিয়াশীল এবং তাই পৃথিবীর ভূত্বকে স্থিতিশীল যৌগ গঠনের সম্ভাবনা বেশি।

নিচের সারণিটি পৃথিবীর ভূত্বকে গ্রুপ ১ মৌলগুলির প্রাচুর্য দেখায়:

মৌল	প্রাচুর্য (পিপিএম)
লিথিয়াম	20
সোডিয়াম	23,600
পটাসিয়াম	25,900
রুবিডিয়াম	90
সিজিয়াম	3
ফ্রানসিয়াম	অতি সামান্য

বণ্টন#

গ্রুপ ১ মৌলগুলি বিভিন্ন খনিজে পাওয়া যায়, যার মধ্যে রয়েছে:

• ফেল্ডস্পার: এগুলি পৃথিবীর ভূত্বকের সবচেয়ে সাধারণ খনিজ এবং এতে পটাসিয়াম, সোডিয়াম এবং লিথিয়াম থাকে।
• মাইকা: এগুলি খনিজের একটি দল যাতে পটাসিয়াম, সোডিয়াম এবং লিথিয়াম থাকে।
• কাদামাটি খনিজ: এগুলি খনিজের একটি দল যাতে পটাসিয়াম, সোডিয়াম এবং লিথিয়াম থাকে।
• বাষ্পীভবনজাত খনিজ: এগুলি এমন খনিজ যা সমুদ্রের জল বাষ্পীভূত হয়ে গঠিত হয় এবং এতে সোডিয়াম, পটাসিয়াম এবং লিথিয়াম থাকে।

ব্যবহার#

গ্রুপ ১ মৌলগুলির বিভিন্ন ব্যবহার রয়েছে, যার মধ্যে রয়েছে:

• লিথিয়াম: লিথিয়াম ব্যাটারি, সিরামিক এবং কাচে ব্যবহৃত হয়।
• সোডিয়াম: সোডিয়াম টেবিল লবণ, সাবান এবং কাচ উৎপাদনে ব্যবহৃত হয়।
• পটাসিয়াম: পটাসিয়াম সার, বারুদ এবং কাচে ব্যবহৃত হয়।
• রুবিডিয়াম: রুবিডিয়াম পারমাণবিক ঘড়ি এবং লেজারে ব্যবহৃত হয়।
• সিজিয়াম: সিজিয়াম পারমাণবিক ঘড়ি এবং চিকিৎসা ইমেজিং-এ ব্যবহৃত হয়।
• ফ্রানসিয়াম: ফ্রানসিয়াম একটি তেজস্ক্রিয় মৌল যার কোন ব্যবহারিক প্রয়োগ নেই।

গ্রুপ ১ মৌলগুলি হল অত্যন্ত বিক্রিয়াশীল ধাতু যা প্রকৃতিতে তাদের মৌলিক আকারে পাওয়া যায় না। এগুলি সর্বদা যৌগ আকারে পাওয়া যায়, যেমন লবণ, অক্সাইড এবং হাইড্রোক্সাইড। পৃথিবীর ভূত্বকে গ্রুপ ১ মৌলগুলির প্রাচুর্য গ্রুপে নিচের দিকে কমে যায়। গ্রুপ ১ মৌলগুলি বিভিন্ন খনিজে পাওয়া যায়, যার মধ্যে রয়েছে ফেল্ডস্পার, মাইকা, কাদামাটি খনিজ এবং বাষ্পীভবনজাত খনিজ। গ্রুপ ১ মৌলগুলির বিভিন্ন ব্যবহার রয়েছে, যার মধ্যে রয়েছে ব্যাটারি, সিরামিক, কাচ, টেবিল লবণ, সাবান, সার, বারুদ, পারমাণবিক ঘড়ি, লেজার এবং চিকিৎসা ইমেজিং।

লিথিয়ামের অস্বাভাবিক বৈশিষ্ট্য#

লিথিয়াম, সবচেয়ে হালকা ধাতু এবং পর্যায় সারণীর তৃতীয় মৌল, বেশ কয়েকটি অস্বাভাবিক বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে যা এটিকে অন্যান্য ক্ষার ধাতু থেকে আলাদা করে। এই অস্বাভাবিকতাগুলোকে এর অনন্য ইলেকট্রন বিন্যাস, ক্ষুদ্র পারমাণবিক আকার এবং উচ্চ ধ্রুবক ক্ষমতার জন্য দায়ী করা যেতে পারে।

ইলেকট্রন বিন্যাস

লিথিয়ামের ইলেকট্রন বিন্যাস হল $1s^2 2s^1$, যেখানে 2s অরবিটালে একটি একক যোজ্যতা ইলেকট্রন রয়েছে। এই সরল ইলেকট্রন গঠনের ফলে বেশ কয়েকটি স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্যের উদ্ভব হয়:

• নিম্ন আয়নীকরণ শক্তি: লিথিয়ামের সকল মৌলের মধ্যে সর্বনিম্ন আয়নীকরণ শক্তি রয়েছে, সর্ববহিস্থ ইলেকট্রন অপসারণের জন্য মাত্র 520 kJ/mol প্রয়োজন। এই নিম্ন আয়নীকরণ শক্তি লিথিয়ামকে অত্যন্ত বিক্রিয়াশীল এবং সহজে জারিত করে তোলে, বেশিরভাগ যৌগে ধনাত্মক আয়ন $\ce{(Li+)}$ গঠন করে।

• উচ্চ হাইড্রেশন শক্তি: $\ce{Li+}$ আয়নের ক্ষুদ্র আকার এবং উচ্চ আধান ঘনত্ব জলের অণুগুলির সাথে শক্তিশালী স্থিরবিদ্যুতিক মিথস্ক্রিয়ার দিকে নিয়ে যায়। এর ফলে লিথিয়াম আয়নের জন্য উচ্চ হাইড্রেশন শক্তি হয়, যা তখন মুক্ত হয় যখন একটি লিথিয়াম আয়ন জলের অণু দ্বারা পরিবেষ্টিত হয়। উচ্চ হাইড্রেশন শক্তি জলীয় দ্রবণে লিথিয়াম আয়নগুলিকে স্থিতিশীল করে এবং লিথিয়াম যৌগগুলির দ্রবণীয়তায় অবদান রাখে।

ক্ষুদ্র পারমাণবিক আকার

নিউক্লিয়াস এবং যোজ্যতা ইলেকট্রনের মধ্যে শক্তিশালী স্থিরবিদ্যুতিক আকর্ষণের কারণে লিথিয়ামের সকল ক্ষার ধাতুর মধ্যে সবচেয়ে ছোট পারমাণবিক ব্যাসার্ধ রয়েছে। লিথিয়ামের ক্ষুদ্র পারমাণবিক আকার এর ভৌত ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রভাবিত করে:

• উচ্চ ঘনত্ব: লিথিয়াম হল সর্বনিম্ন ঘনত্বের ক্ষার ধাতু, যার ঘনত্ব 0.534 g/cm³। এই নিম্ন ঘনত্ব হল ক্ষুদ্র পারমাণবিক আকার এবং লিথিয়ামে দুর্বল ধাতব বন্ধনের ফলাফল।

• উচ্চ গলনাঙ্ক ও স্ফুটনাঙ্ক: কম ঘনত্ব সত্ত্বেও, লিথিয়ামের তুলনামূলকভাবে উচ্চ গলনাঙ্ক (180.5 °C) এবং স্ফুটনাঙ্ক (1317 °C) রয়েছে অন্যান্য ক্ষার ধাতুর তুলনায়। এর কারণ হল ক্ষুদ্র পারমাণবিক আকার শক্তিশালী আন্তঃপরমাণু মিথস্ক্রিয়ার অনুমতি দেয়, যেমন সমযোজী ও আয়নিক বন্ধন, যা আরও অনমনীয় স্ফটিক জালক গঠনে অবদান রাখে।

উচ্চ ধ্রুবক ক্ষমতা

লিথিয়ামের উচ্চ ধ্রুবক ক্ষমতা রয়েছে, যা প্রতিবেশী পরমাণু বা অণুর ইলেকট্রন মেঘ বিকৃত করার ক্ষমতা। এই বৈশিষ্ট্যটি $\ce{Li+}$ আয়নের ক্ষুদ্র আকার এবং উচ্চ আধান ঘনত্ব থেকে উদ্ভূত হয়। লিথিয়ামের উচ্চ ধ্রুবক ক্ষমতা এর রাসায়নিক বন্ধন ও বিক্রিয়াশীলতাকে প্রভাবিত করে:

• সমযোজী চরিত্র: লিথিয়াম অন্যান্য ক্ষার ধাতুর তুলনায় বেশি সমযোজী যৌগ গঠন করে। $\ce{Li+}$ আয়নের ক্ষুদ্র আকার এবং উচ্চ আধান ঘনত্ব প্রতিবেশী পরমাণুর ইলেকট্রন মেঘগুলিকে মেরুকৃত করে, যার ফলে লিথিয়াম বন্ধনে আংশিক সমযোজী চরিত্রের সৃষ্টি হয়।

• জটিল আয়ন গঠন: লিথিয়াম আয়নগুলির লিগ্যান্ডের সাথে জটিল আয়ন গঠনের প্রবল প্রবণতা রয়েছে। $\ce{Li+}$ আয়নের উচ্চ ধ্রুবক ক্ষমতা লিগ্যান্ডগুলির ইলেকট্রন মেঘগুলিকে বিকৃত করতে দেয়, যার ফলে স্থিতিশীল সমন্বয় জটিল গঠিত হয়।

সংক্ষেপে, লিথিয়ামের অস্বাভাবিক বৈশিষ্ট্যগুলি, যেমন এর নিম্ন আয়নীকরণ শক্তি, উচ্চ হাইড্রেশন শক্তি, ক্ষুদ্র পারমাণবিক আকার, উচ্চ ঘনত্ব, উচ্চ গলনাঙ্ক ও স্ফুটনাঙ্ক এবং উচ্চ ধ্রুবক ক্ষমতা, এর অনন্য ইলেকট্রন বিন্যাস এবং ক্ষুদ্র পারমাণবিক আকারের জন্য দায়ী করা যেতে পারে। এই বৈশিষ্ট্যগুলি লিথিয়ামকে অন্যান্য ক্ষার ধাতু থেকে আলাদা করে এবং এর রাসায়নিক আচরণ ও প্রয়োগে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।

গ্রুপ ১ মৌলগুলির তির্যক সম্পর্ক#

তির্যক সম্পর্ক হল একটি রাসায়নিক ঘটনা যা পর্যায় সারণীতে তির্যকভাবে অবস্থিত কিছু মৌলের মধ্যে পরিলক্ষিত হয়। এই সম্পর্ক বিশেষভাবে গ্রুপ ১ (ক্ষার ধাতু) এবং গ্রুপ ৭ (হ্যালোজেন) এর মৌলগুলির মধ্যে লক্ষণীয়।

গ্রুপ ১ এবং গ্রুপ ৭ মৌলগুলির মধ্যে সাদৃশ্য#

বিভিন্ন গ্রুপের অন্তর্গত এবং তাদের সামগ্রিক বৈশিষ্ট্যে উল্লেখযোগ্য পার্থক্য থাকা সত্ত্বেও, গ্রুপ ১ এবং গ্রুপ ৭ মৌলগুলি তাদের তির্যক সম্পর্কের কারণে বেশ কয়েকটি সাদৃশ্য প্রদর্শন করে। এই সাদৃশ্যগুলির মধ্যে রয়েছে:

• পারমাণবিক আকার: গ্রুপ ১ এবং গ্রুপ ৭ মৌলগুলির পারমাণবিক ব্যাসার্ধ পর্যায় সারণীর উপরের বাম থেকে নিচের ডান দিকে তির্যকভাবে হ্রাস পায়। এর অর্থ হল এই মৌলগুলির পরমাণুগুলি ছোট হয়ে যায় যখন আপনি সারণী জুড়ে তির্যকভাবে নিচের দিকে যান।

• আয়নীকরণ শক্তি: গ্রুপ ১ মৌলগুলির আয়নীকরণ শক্তি তির্যকভাবে হ্রাস পায়, যখন গ্রুপ ৭ মৌলগুলির আয়নীকরণ শক্তি তির্যকভাবে বৃদ্ধি পায়। এর অর্থ হল একটি গ্রুপ ১ মৌল থেকে একটি ইলেকট্রন অপসারণ করা সহজ হয়ে যায় এবং একটি গ্রুপ ৭ মৌল থেকে একটি ইলেকট্রন অপসারণ করা কঠিন হয়ে যায় যখন আপনি সারণী জুড়ে তির্যকভাবে নিচের দিকে যান।

• তড়িৎ ঋণাত্মকতা: গ্রুপ ১ মৌলগুলির তড়িৎ ঋণাত্মকতা তির্যকভাবে হ্রাস পায়, যখন গ্রুপ ৭ মৌলগুলির তড়িৎ ঋণাত্মকতা তির্যকভাবে বৃদ্ধি পায়। এর অর্থ হল গ্রুপ ১ মৌলগুলির ইলেকট্রন আকর্ষণের ক্ষমতা হ্রাস পায়, যখন গ্রুপ ৭ মৌলগুলির ইলেকট্রন আকর্ষণের ক্ষমতা বৃদ্ধি পায় যখন আপনি সারণী জুড়ে তির্যকভাবে নিচের দিকে যান।

গ্রুপ ১ এবং গ্রুপ ৭ মৌলগুলির মধ্যে রাসায়নিক বিক্রিয়া#

গ্রুপ ১ এবং গ্রুপ ৭ মৌলগুলির মধ্যে তির্যক সম্পর্ক তাদের রাসায়নিক বিক্রিয়াতেও প্রকাশ পায়। যখন এই মৌলগুলি বিক্রিয়া করে, তখন তারা একই রকম বৈশিষ্ট্যযুক্ত আয়নিক যৌগ গঠনের প্রবণতা দেখায়। উদাহরণস্বরূপ:

• লিথিয়াম (গ্রুপ ১) এবং ফ্লোরিন (গ্রুপ ৭) বিক্রিয়া করে লিথিয়াম ফ্লোরাইড (LiF) গঠন করে, যা একটি সাদা, স্ফটিকাকার কঠিন এবং জলে অত্যন্ত দ্রবণীয়।

• সোডিয়াম (গ্রুপ ১) এবং ক্লোরিন (গ্রুপ ৭) বিক্রিয়া করে সোডিয়াম ক্লোরাইড (NaCl) গঠন করে, যা সাধারণত টেবিল লবণ নামে পরিচিত, একটি সাদা, স্ফটিকাকার কঠিন যা মানুষের জীবনের জন্য অপরিহার্য।

• পটাসিয়াম (গ্রুপ ১) এবং ব্রোমিন (গ্রুপ ৭) বিক্রিয়া করে পটাসিয়াম ব্রোমাইড (KBr) গঠন করে, একটি সাদা, স্ফটিকাকার কঠিন যা প্রশমনকারী এবং খিঁচুনি-বিরোধী হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

তির্যক সম্পর্কের প্রয়োগ#

গ্রুপ ১ এবং গ্রুপ ৭ মৌলগুলির মধ্যে তির্যক সম্পর্কের বিভিন্ন ক্ষেত্রে ব্যবহারিক প্রয়োগ রয়েছে, যার মধ্যে রয়েছে:

• রসায়ন: তির্যক সম্পর্ক গ্রুপ ১ এবং গ্রুপ ৭ মৌলগুলির মধ্যে গঠিত যৌগগুলির বৈশিষ্ট্য ও আচরণ বোঝা এবং ভবিষ্যদ্বাণী করতে সহায়তা করে।

• উপাদান বিজ্ঞান: তির্যক সম্পর্ক নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্যযুক্ত উপাদান, যেমন উচ্চ বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা বা তাপীয় স্থিতিশীলতা, নকশা ও উন্নয়নে ব্যবহার করা হয়।

• ফার্মাকোলজি: তির্যক সম্পর্ক ওষুধ ও ফার্মাসিউটিক্যালস নকশা ও উন্নয়নের সময় বিবেচনা করা হয়, কারণ এটি শরীরে ওষুধের শোষণ, বণ্টন, বিপাক এবং নিষ্কাশনকে প্রভাবিত করতে পারে।

সংক্ষেপে, গ্রুপ ১ এবং গ্রুপ ৭ মৌলগুলির মধ্যে তির্যক সম্পর্ক এই তির্যকভাবে অবস্থিত মৌলগুলির মধ্যে সাদৃশ্য এবং রাসায়নিক বিক্রিয়াশীলতার ধরণগুলিকে তুলে ধরে। এই সম্পর্ক এই মৌলগুলির মধ্যে গঠিত যৌগগুলির বৈশিষ্ট্য ও আচরণ সম্পর্কে মূল্যবান অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে এবং বিভিন্ন বৈজ্ঞানিক ও প্রযুক্তিগত ক্ষেত্রে ব্যবহারিক প্রয়োগ রয়েছে।

ক্ষার ধাতুগুলির পর্যায়বৃত্ত প্রবণতা#

ক্ষার ধাতুগুলি পর্যায় সারণীর গ্রুপ ১-এর মৌল। এগুলি সবই অত্যন্ত বিক্রিয়াশীল ধাতু যা সহজেই তাদের সর্ববহিস্থ ইলেকট্রন হারিয়ে ধনাত্মক আয়ন গঠন করে। এর ফলে গ্রুপ জুড়ে পর্যবেক্ষণযোগ্য বেশ কয়েকটি পর্যায়বৃত্ত প্রবণতা দেখা যায়।

পারমাণবিক ব্যাসার্ধ#

একটি মৌলের পারমাণবিক ব্যাসার্ধ হল নিউক্লিয়াস থেকে সর্ববহিস্থ ইলেকট্রন শেল পর্যন্ত দূরত্ব। আপনি গ্রুপ ১-এ নিচের দিকে যাওয়ার সাথে সাথে পারমাণবিক ব্যাসার্ধ বৃদ্ধি পায়। এর কারণ হল আপনি গ্রুপে নিচের দিকে যাওয়ার সাথে সাথে ইলেকট্রন শেলের সংখ্যা বৃদ্ধি পায়, এবং প্রতিটি নতুন ইলেকট্রন শেল নিউক্লিয়াস থেকে আরও দূরে অবস্থিত।

আয়নীকরণ শক্তি#

একটি মৌলের আয়নীকরণ শক্তি হল একটি পরমাণু থেকে সর্ববহিস্থ ইলেকট্রন অপসারণের জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি। আপনি গ্রুপ ১-এ নিচের দিকে যাওয়ার সাথে সাথে আয়নীকরণ শক্তি হ্রাস পায়। এর কারণ হল আপনি গ্রুপে নিচের দিকে যাওয়ার সাথে সাথে সর্ববহিস্থ ইলেকট্রনটি আরও আলগাভাবে ধারণ করা থাকে, এবং তাই এটিকে অপসারণ করা সহজ হয়।

গলনাঙ্ক#

একটি মৌলের গলনাঙ্ক হল সেই তাপমাত্রা যেখানে এটি কঠিন থেকে তরলে পরিণত হয়। আপনি গ্রুপ ১-এ নিচের দিকে যাওয়ার সাথে সাথে গলনাঙ্ক হ্রাস পায়। এর কারণ হল আপনি গ্রুপে নিচের দিকে যাওয়ার সাথে সাথে পরমাণুগুলির মধ্যে আন্তঃআণবিক বল দুর্বল হয়ে যায়, এবং তাই এই বলগুলি ভেঙে ধাতুটি গলানোর জন্য কম শক্তির প্রয়োজন হয়।

স্ফুটনাঙ্ক#

একটি মৌলের স্ফুটনাঙ্ক হল সেই তাপমাত্রা যেখানে এটি তরল থেকে বাষ্পে পরিণত হয়। আপনি গ্রুপ ১-এ নিচের দিকে যাওয়ার সাথে সাথে স্ফুটনাঙ্ক হ্রাস পায়। এর কারণ হল আপনি গ্রুপে নিচের দিকে যাওয়ার সাথে সাথে পরমাণুগুলির মধ্যে আন্তঃআণবিক বল দুর্বল হয়ে যায়, এবং তাই এই বলগুলি ভেঙে ধাতুটি ফুটানোর জন্য কম শক্তির প্রয়োজন হয়।

বিক্রিয়াশীলতা#

একটি মৌলের বিক্রিয়াশীলতা হল এটি কত সহজে রাসায়নিক বিক্রিয়ায় অংশ নেয় তার একটি পরিমাপ। আপনি গ্রুপ ১-এ নিচের দিকে যাওয়ার সাথে সাথে বিক্রিয়াশীলতা বৃদ্ধি পায়। এর কারণ হল আপনি গ্রুপে নিচের দিকে যাওয়ার সাথে সাথে সর্ববহিস্থ ইলেকট্রনটি আরও আলগাভাবে ধারণ করা থাকে, এবং তাই ধাতুটির পক্ষে এই ইলেকট্রনটি হারানো এবং অন্যান্য পদার্থের সাথে বিক্রিয়া করা সহজ হয়।

উপসংহার#

ক্ষার ধাতুগুলির পর্যায়বৃত্ত প্রবণতাগুলি গ্রুপে নিচের দিকে যাওয়ার সাথে সাথে ইলেকট্রন শেলের সংখ্যা বৃদ্ধির ফলাফল। এর ফলে পারমাণবিক ব্যাসার্ধ বৃদ্ধি, আয়নীকরণ শক্তি হ্রাস, গলনাঙ্ক হ্রাস, স্ফুটনাঙ্ক হ্রাস এবং বিক্রিয়াশীলতা বৃদ্ধি পায়।

গ্রুপ ১ মৌলগুলির বিক্রিয়াশীলতা#

গ্রুপ ১ মৌলগুলি, যেগুলো ক্ষার ধাতু নামেও পরিচিত, হল অত্যন্ত বিক্রিয়াশীল ধাতু যা তাদের বিক্রিয়াশীলতায় স্বতন্ত্র ধরণ প্রদর্শন করে। এই মৌলগুলি পর্যায় সারণীর প্রথম কলামে অবস্থিত এবং এর মধ্যে রয়েছে লিথিয়াম (Li), সোডিয়াম (Na), পটাসিয়াম (K), রুবিডিয়াম (Rb), সিজিয়াম (Cs) এবং ফ্রানসিয়াম (Fr)। তাদের বিক্রিয়াশীলতা প্রাথমিকভাবে তাদের নিম্ন আয়নীকরণ শক্তি এবং বৃহৎ পারমাণবিক ব্যাসার্ধের জন্য দায়ী, যার ফলে তাদের সর্ববহিস্থ ইলেকট্রন হারানো সহজ হয়।

বিক্রিয়াশীলতার প্রবণতা#

আয়নীকরণ শক্তি#

আমরা গ্রুপ ১-এ নিচের দিকে যাওয়ার সাথে সাথে আয়নীকরণ শক্তি হ্রাস পায়। এর অর্থ হল পরমাণু থেকে সর্ববহিস্থ ইলেকট্রন অপসারণ করা সহজ হয়ে যায়। এই প্রবণতাটি মৌলগুলির ক্রমবর্ধমান পারমাণবিক ব্যাসার্ধ দ্বারা ব্যাখ্যা করা যেতে পারে। পারমাণবিক ব্যাসার্ধ বৃদ্ধির সাথে সাথে সর্ববহিস্থ ইলেকট্রন নিউক্লিয়াস থেকে আরও দূরে অবস্থান করে এবং দুর্বল স্থিরবিদ্যুতিক আকর্ষণ অনুভব করে। এটি ইলেকট্রন অপসারণ করা সহজ করে তোলে।

পারমাণবিক ব্যাসার্ধ#

গ্রুপ ১ মৌলগুলির পারমাণবিক ব্যাসার্ধ গ্রুপে নিচের দিকে বৃদ্ধি পায়। এর কারণ হল আমরা গ্রুপে নিচের দিকে যাওয়ার সাথে সাথে ইলেকট্রন শেলের সংখ্যা বৃদ্ধি পায়, এবং প্রতিটি অতিরিক্ত ইলেকট্রন শেল নিউক্লিয়াসের চারপাশে ইলেকট্রনের আরেকটি স্তর যোগ করে। ইলেকট্রন শেলের সংখ্যা বৃদ্ধির ফলে বৃহত্তর পারমাণবিক ব্যাসার্ধ হয়।

জলের সাথে বিক্রিয়াশীলতা#

গ্রুপ ১ মৌলগুলি জলের সাথে প্রবলভাবে বিক্রিয়া করে ধাতব হাইড্রোক্সাইড এবং হাইড্রোজেন গ্যাস উৎপন্ন করে। গ্রুপে নিচের দিকে বিক্রিয়াশীলতা বৃদ্ধি পায়। এর কারণ হল পারমাণবিক ব্যাসার্ধ যত বড় হবে, নিউক্লিয়াস এবং সর্ববহিস্থ ইলেকট্রনের মধ্যে স্থিরবিদ্যুতিক আকর্ষণ তত দুর্বল হবে। এটি ইলেকট্রনটিকে জলের অণুতে স্থানান্তর করা সহজ করে তোলে, যার ফলে আরও তীব্র বিক্রিয়া ঘটে।

জলের সাথে গ্রুপ ১ মৌলগুলির বিক্রিয়া নিম্নলিখিত সাধারণ সমীকরণ দ্বারা উপস্থাপন করা যেতে পারে:

$\ce{2M + 2H2O → 2MOH + H2}$

যেখানে M গ্রুপ ১ মৌলটিকে উপস্থাপন করে।

অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়াশীলতা#

গ্রুপ ১ মৌলগুলি অক্সিজেনের সাথেও বিক্রিয়া করে ধাতব অক্সাইড গঠন করে। জলের সাথে পরিলক্ষিত প্রবণতার মতোই গ্রুপে নিচের দিকে বিক্রিয়াশীলতা বৃদ্ধি পায়। অক্সিজেনের সাথে গ্রুপ ১ মৌলগুলির বিক্রিয়া নিম্নলিখিত সাধারণ সমীকরণ দ্বারা উপস্থাপন করা যেতে পারে:

$\ce{4M + O2 → 2M2O}$

যেখানে M গ্রুপ ১ মৌলটিকে উপস্থাপন করে।

গ্রুপ ১ মৌলগুলির প্রয়োগ#

তাদের উচ্চ বিক্রিয়াশীলতার কারণে, গ্রুপ ১ মৌলগুলি বিভিন্ন ক্ষেত্রে প্রয়োগ খুঁজে পায়:

• ব্যাটারি: লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি, যা ল্যাপটপ এবং স্মার্টফোনের মতো ইলেকট্রনিক ডিভাইসে ব্যবহৃত হয়, অ্যানোড উপাদান হিসাবে লিথিয়াম ব্যবহার করে।

• জ্বালানি কোষ: হাইড্রোজেন জ্বালানি কোষ, যা হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেনের বিক্রিয়ার মাধ্যমে বিদ্যুৎ উৎপন্ন করে, অনুঘটক হিসাবে প্লাটিনাম (একটি গ্রুপ ১০ মৌল) ব্যবহার করে।

• রকেট প্রোপেল্যান্ট: কঠিন রকেট প্রোপেল্যান্টে প্রায়ই জ্বালানি উপাদান হিসাবে লিথিয়াম বা বেরিলিয়াম (একটি গ্রুপ ২ মৌল) থাকে।

• ফার্মাসিউটিক্যালস: কিছু গ্রুপ ১ মৌল, যেমন লিথিয়াম, নির্দিষ্ট চিকিৎসা অবস্থার চিকিৎসার জন্য ওষুধে ব্যবহৃত হয়।

• শিল্প প্রক্রিয়া: সোডিয়াম এবং পটাসিয়াম যৌগগুলি বিভিন্ন শিল্প প্রক্রিয়ায় ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, যার মধ্যে রয়েছে কাচ, সাবান এবং সারের উৎপাদন।

গ্রুপ ১ মৌলগুলি তাদের নিম্ন আয়নীকরণ শক্তি এবং বৃহৎ পারমাণবিক ব্যাসার্ধের কারণে উল্লেখযোগ্য বিক্রিয়াশীলতা প্রদর্শন করে। তাদের বিক্রিয়াশীলতা গ্রুপে নিচের দিকে বৃদ্ধি পায়, যার ফলে জল ও অক্সিজেনের সাথে তীব্র বিক্রিয়া ঘটে। এই মৌলগুলি ব্যাটারি, জ্বালানি কোষ, রকেট প্রোপেল্যান্ট, ফার্মাসিউটিক্যালস এবং শিল্প প্রক্রিয়ায় প্রয়োগ খুঁজে পায়। গ্রুপ ১ মৌলগুলির বিক্রিয়াশীলতার প্রবণতা বোঝা তাদের বৈশিষ্ট্যগুলি কাজে লাগানো এবং বিভিন্ন প্রযুক্তিগত ও শিল্প প্রয়োগে কার্যকরভাবে ব্যবহার করার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

সোডিয়ামের কিছু গুরুত্বপূর্ণ যৌগ (প্রস্তুতি ও বৈশিষ্ট্য)#

সোডিয়াম একটি অত্যন্ত বিক্রিয়াশীল ধাতু যা অন্যান্য মৌলের সাথে সহজে বিভিন্ন যৌগ গঠন করে। সোডিয়ামের কিছু সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ যৌগের মধ্যে রয়েছে সোডিয়াম ক্লোরাইড, সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড, সোডিয়াম কার্বনেট এবং সোডিয়াম বাইকার্বনেট। এই যৌগগুলি বিভিন্ন শিল্প ও দৈনন্দিন জীবনে ব্যাপক প্রয়োগ খুঁজে পায়।

সোডিয়াম ক্লোরাইড (NaCl)#

প্রস্তুতি: সোডিয়াম ক্লোরাইড, যা সাধারণত টেবিল লবণ নামে পরিচিত, সমুদ্রের জল বা লবণের খনি থেকে পাওয়া যায়। সমুদ্রের জল থেকে সোডিয়াম ক্লোরাইড পাওয়ার প্রক্রিয়ায় বাষ্পীভবন, পরিস্রাবণ এবং স্ফটিকীকরণ জড়িত। লবণের খনিতে, সোডিয়াম ক্লোরাইড ড্রিলিং এবং বিস্ফোরণের মাধ্যমে নিষ্কাশন করা হয়, তারপর চূর্ণীকরণ ও পরিশোধন করা হয়।

বৈশিষ্ট্য: সোডিয়াম ক্লোরাইড একটি সাদা, স্ফটিকাকার কঠিন যার নোনতা স্বাদ রয়েছে। এটি জলে অত্যন্ত দ্রবণীয় এবং এর গলনাঙ্ক 801°C এবং স্ফুটনাঙ্ক 1413°C। সোডিয়াম ক্লোরাইড মানুষের খাদ্যের একটি অপরিহার্য উপাদান এবং তরল ভারসাম্য বজায় রাখা ও রক্তচাপ নিয়ন্ত্রণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এটি খাদ্য সংরক্ষক ও স্বাদবর্ধক হিসাবেও ব্যবহৃত হয়।

সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড (NaOH)#

প্রস্তুতি: সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড, যা কস্টিক সোডা বা লাই নামেও পরিচিত, প্রাথমিকভাবে সোডিয়াম ক্লোরাইড লবণাক্ত জলের তড়িৎ বিশ্লেষণের মাধ্যমে উৎপাদিত হয়। এই প্রক্রিয়ায় সোডিয়াম ক্লোরাইডের একটি ঘন দ্রবণের মধ্য দিয়ে বৈদ্যুতিক প্রবাহ চালনা করা জড়িত, যার ফলে সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড এবং ক্লোরিন গ্যাস গঠিত হয়।

বৈশিষ্ট্য: সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড একটি সাদা, বায়ু-আর্দ্রতাশোষী কঠিন যা সহজেই বাতাস থেকে আর্দ্রতা শোষণ করে। এটি জলে অত্যন্ত দ্রবণীয়, একটি শক্তিশালী ক্ষারীয় দ্রবণ উৎপন্ন করে। সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইডের গলনাঙ্ক 318°C এবং স্ফুটনাঙ্ক 1390°C। এটি একটি বহুমুখী রাসায়নিক যৌগ যার অসংখ্য শিল্প প্রয়োগ রয়েছে, যার মধ্যে রয়েছে সাবান, ডিটারজেন্ট, কাগজ, বস্ত্র ও ফার্মাসিউটিক্যালস উৎপাদন।

সোডিয়াম কার্বনেট ($\ce{Na2CO3}$)#

প্রস্তুতি: সোডিয়াম কার্বনেট, যা সাধারণত সোডা অ্যাশ নামে পরিচিত, প্রাথমভাবে সলভে প্রক্রিয়ার মাধ্যমে পাওয়া যায়। এই প্রক্রিয়ায় ধাপে ধাপে অ্যামোনিয়া, কার্বন ডাইঅক্সাইড এবং সোডিয়াম ক্লোরাইডের বিক্রিয়া জড়িত থাকে যার ফলে সোডিয়াম বাইকার্বনেট উৎপন্ন হয়, যা পরে উত্তপ্ত করে সোডিয়াম কার্বনেটে রূপান্তরিত হয়।

বৈশিষ্ট্য: সোডিয়াম কার্বনেট একটি সাদা, বায়ু-আর্দ্রতাশোষী গুঁড়া যার সামান্য ক্ষারীয় স্বাদ রয়েছে। এটি জলে দ্রবণীয় এবং এর গলনাঙ্ক 851°C এবং স্ফুটনাঙ্ক 1600°C। সোডিয়াম কার্বনেট কাচ, ডিটারজেন্ট, কাগজ এবং বস্ত্র শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এটি জল নরম করার এজেন্ট হিসাবেও ব্যবহৃত হয় এবং সোডিয়াম বাইকার্বনেট উৎপাদনে নিযুক্ত করা হয়।

সোডিয়াম বাইকার্বনেট ($\ce{NaHCO3}$)#

প্রস্তুতি: সোডিয়াম বাইকার্বনেট, যা বেকিং সোডা নামেও পরিচিত, প্রাথমভাবে সোডিয়াম কার্বনেট উৎপাদনের সলভে প্রক্রিয়ার একটি মধ্যবর্ত