ব্যপার কি'?
'ম্যাটার' হল সবকিছু যা স্থান দখল করে (আয়তন আছে) এবং ভর আছে। এটি মহাবিশ্বের সবকিছুকে কোনো না কোনো আকার বা আকারে তৈরি করে; এটা মহাবিশ্বের সবকিছু. এটি আমাদের গ্রহ এবং সমগ্র মহাবিশ্ব তৈরি করে।
পৃথিবীতে, সমস্ত পদার্থ তিনটি ভিন্ন অবস্থার একটিতে বিদ্যমান: কঠিন, তরল বা গ্যাস।
আপনি কি জানেন মানুষ পদার্থের তিনটি প্রধান অবস্থা দিয়ে তৈরি?
কক্ষ তাপমাত্রায় যে অবস্থায় একটি পদার্থ বিদ্যমান তাকে তার আদর্শ অবস্থা বলে। উদাহরণস্বরূপ, ঘরের তাপমাত্রায় জল তরল হিসাবে বিদ্যমান। কিছু পদার্থ ঘরের তাপমাত্রায় গ্যাস হিসেবে বিদ্যমান (অক্সিজেন এবং কার্বন ডাই অক্সাইড), অন্যরা পানির মতো তরল হিসেবে বিদ্যমান। বেশিরভাগ ধাতু ঘরের তাপমাত্রায় কঠিন পদার্থ হিসাবে বিদ্যমান। বুধের একটি ধাতু এবং তরল উভয়ই তার আদর্শ অবস্থায় আকর্ষণীয় বৈশিষ্ট্য রয়েছে।
এই রাজ্যগুলির প্রতিটি ক্ষুদ্র কণা দ্বারা গঠিত। পদার্থের অবস্থা নির্ভর করে তারা কতগুলি কণা দিয়ে গঠিত তার উপর।
কঠিন
কোন কিছুকে সাধারণত কঠিন হিসাবে বর্ণনা করা হয় যদি এটি তার নিজস্ব আকৃতি ধরে রাখতে পারে এবং সংকুচিত করা কঠিন। উদাহরণস্বরূপ, কঠিন আকারে জল হল বরফ। একটি কঠিন মধ্যে, অণুগুলি ঘনিষ্ঠভাবে একত্রিত হয় এবং তাদের উচ্চ ঘনত্ব থাকে।
তরল
জলের মতো তরল প্রবাহিত হতে পারে বা চলতে পারে কিন্তু তা প্রসারিত বা চেপে রাখা যায় না। তরল পদার্থে, অণুগুলি বিশেষভাবে একত্রে থাকে কিন্তু কঠিন পদার্থের মতো কাছাকাছি নয়; অণুগুলির চারপাশে চলাফেরা করার এবং একে অপরকে অতিক্রম করার ক্ষমতা রয়েছে। একটি তরল পদার্থের নিজস্ব কোন আকৃতি নেই, এটি যে পাত্রে রাখা হচ্ছে তার আকার ধারণ করবে। তরলের উদাহরণ হল জল, দুধ, জুস, পেট্রোল, লেমনেড ইত্যাদি।
গ্যাস
গ্যাস প্রবাহিত হতে পারে, প্রসারিত হতে পারে এবং চেপে যেতে পারে। গ্যাস আকারে জল বাষ্প হয়। যদি এটি একটি সীলবিহীন পাত্রে থাকে তবে এটি পালিয়ে যায়। গ্যাসগুলিতে, অণুগুলি কঠিন বা তরলগুলির তুলনায় অনেক বেশি ছড়িয়ে পড়ে এবং তারা একে অপরের সাথে এলোমেলোভাবে সংঘর্ষ করে। একটি গ্যাস যে কোনো পাত্রে পূর্ণ করবে, কিন্তু যদি পাত্রটি সিল না করা হয়, তাহলে গ্যাস বেরিয়ে যাবে। তরল বা কঠিন থেকে গ্যাস অনেক সহজে সংকুচিত হতে পারে।
পদার্থের অবস্থার পরিবর্তন
পদার্থ একটি কঠিন, তরল বা বায়বীয় অবস্থায় থাকতে পারে এবং একটি পদার্থ যে অবস্থায় আছে তা মূলত তার তাপমাত্রা দ্বারা নির্ধারিত হতে পারে। প্রতিটি পদার্থের একটি অনন্য থ্রেশহোল্ড তাপমাত্রা থাকে যার পরে এটি তার অবস্থা পরিবর্তন করে। এই থ্রেশহোল্ড তাপমাত্রা অতিক্রম করার পরে, পদার্থটি তার পর্যায় পরিবর্তন করবে, এইভাবে বিষয়টির অবস্থা পরিবর্তন করবে। ধ্রুব চাপের অবস্থার অধীনে, তাপমাত্রা একটি পদার্থের পর্যায়ের প্রাথমিক নির্ধারক।
তার তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে, পদার্থের অবস্থা পরিবর্তন করতে পারে। গলে যাওয়া, জমাট বাঁধা, ফুটন্ত, বাষ্পীভবন, ঘনীভবন, পরমানন্দ এবং অবক্ষয় হল এমন উপায় যেখানে একটি বস্তুর অবস্থা পরিবর্তন হয়।
কম তাপমাত্রায়, আণবিক গতি হ্রাস পায় এবং পদার্থের অভ্যন্তরীণ শক্তি কম থাকে। অণুগুলি একে অপরের সাপেক্ষে নিম্ন-শক্তির রাজ্যে বসতি স্থাপন করবে এবং খুব কম নড়াচড়া করবে, যা কঠিন পদার্থের বৈশিষ্ট্য। তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে কঠিনের উপাদান অংশগুলিতে অতিরিক্ত তাপ শক্তি প্রয়োগ করা হয়, যা অতিরিক্ত আণবিক গতির কারণ হয়। অণুগুলি একে অপরের বিরুদ্ধে ধাক্কা দিতে শুরু করে এবং একটি পদার্থের সামগ্রিক আয়তন বৃদ্ধি পায়। এই মুহুর্তে, বিষয়টি তরল অবস্থায় প্রবেশ করেছে। একটি বায়বীয় অবস্থা বিদ্যমান যখন অণুগুলি তাপমাত্রা বৃদ্ধির কারণে এত বেশি তাপ শক্তি শোষণ করে যে তারা উচ্চ গতিতে একে অপরের চারপাশে চলাফেরা করতে পারে।
যদি চাপ ধ্রুবক থাকে, তবে পদার্থের অবস্থা সম্পূর্ণরূপে নির্ভর করবে এটি যে তাপমাত্রার সংস্পর্শে আসে তার উপর। এই কারণে, ফ্রিজার থেকে বের করে নিলে বরফ গলে যায় এবং খুব বেশি তাপমাত্রায় বেশিক্ষণ রেখে দিলে পাত্র থেকে পানি ফুটে যায়। তাপমাত্রা হল আশেপাশে থাকা তাপ শক্তির পরিমাণের পরিমাপ মাত্র। যখন একটি পদার্থকে ভিন্ন তাপমাত্রার আশেপাশে স্থাপন করা হয়, তখন পদার্থ এবং আশেপাশের মধ্যে তাপ বিনিময় হয়, যার ফলে উভয়ই একটি ভারসাম্য তাপমাত্রা অর্জন করে। সুতরাং যখন একটি বরফের ঘনক তাপের সংস্পর্শে আসে, তখন এর জলের অণুগুলি আশেপাশের বায়ুমণ্ডল থেকে তাপ শক্তি শোষণ করে এবং আরও শক্তিশালীভাবে চলতে শুরু করে, যার ফলে জলের বরফ গলে তরল জলে পরিণত হয়।
গলন হল কঠিন পদার্থকে তরলে পরিবর্তন করার প্রক্রিয়া। যখন একটি কঠিন উত্তপ্ত হয়, তখন কণাগুলিকে আরও শক্তি দেওয়া হয় এবং দ্রুত কম্পন শুরু হয়। একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায়, কণাগুলি এত বেশি কম্পন করে যে তাদের আদেশকৃত কাঠামো ভেঙে যায়। এই মুহুর্তে, কঠিন গলে তরলে পরিণত হয়। যে তাপমাত্রায় কঠিন থেকে তরলে এই পরিবর্তন ঘটে তাকে গলনাঙ্ক বলে। প্রতিটি কঠিনের স্বাভাবিক বায়ুচাপে একটি নির্দিষ্ট গলনাঙ্ক থাকে। নিম্ন বায়ুর চাপে, যেমন পাহাড়ের উপরে, গলনাঙ্ক কম হয়।
বাষ্পীভবন হল একটি তরলকে গ্যাসে পরিবর্তন করার প্রক্রিয়া। যদি আপনি একটি চওড়া মুখের পাত্রে কিছু জল রেখে যান তবে আপনি লক্ষ্য করবেন যে কিছু জল কিছুক্ষণ পরে অদৃশ্য হয়ে যাবে। তরল জল গ্যাসে পরিবর্তিত হয় (জলীয় বাষ্প) - এটি বাষ্পীভবন। এটি ঘটে যখন একটি তরল তার স্ফুটনাঙ্কের অনেক নীচে একটি গ্যাসে পরিণত হয়। একটি তরলে সর্বদা কিছু কণা থাকে যা গ্যাসে পরিণত হওয়ার জন্য বাকি থেকে মুক্ত হওয়ার জন্য যথেষ্ট শক্তি রাখে।
ঘনীভবন হল একটি গ্যাসকে তরলে পরিবর্তন করার প্রক্রিয়া। উদাহরণস্বরূপ, বাতাসে জলীয় বাষ্প শীতল হয়ে যায় এবং একটি ঠান্ডা রাতের পরে সকালে পাতা এবং জানালায় তরল জলের (শিশির) ক্ষুদ্র ফোঁটাতে পরিবর্তিত হয়। শীতল বস্তুগুলি প্রায়ই উত্তপ্ত বস্তু থেকে শক্তি শোষণ করে।
ফ্রিজিং হল একটি তরলকে কঠিনে পরিবর্তন করার প্রক্রিয়া। এটা গলনের বিপরীত। উদাহরণস্বরূপ, লাভা হল তরল শিলা, যা আগ্নেয়গিরির মধ্য দিয়ে 1,500 O C (2,732 O F) তাপমাত্রায় আগ্নেয়গিরির মধ্য দিয়ে অগ্ন্যুৎপাত হয়। যাইহোক, লাল-গরম লাভা পৃথিবীর পৃষ্ঠের সাথে মিলিত হওয়ার সাথে সাথে শীতল হয়ে যায় এবং আবার শক্ত পাথরে পরিণত হয়।
ফুটন্ত - যখন একটি তরল উত্তপ্ত হয়, তখন কণাগুলিকে আরও শক্তি দেওয়া হয়। তারা দ্রুত এবং দূরে দূরে সরানো শুরু. একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায়, কণাগুলি একে অপরের থেকে মুক্ত হয় এবং তরল গ্যাসে পরিণত হয়। এটি স্ফুটনাঙ্ক। একটি পদার্থের স্ফুটনাঙ্ক সবসময় একই; এটা পরিবর্তিত হয় না. উদাহরণস্বরূপ, পানি ফুটে ওঠে যখন এটি 100ºC (212ºF) এর স্ফুটনাঙ্কে পৌঁছায়। এটি সেই তাপমাত্রা যেখানে জল বাষ্পে পরিণত হয়। বাষ্প একটি অদৃশ্য গ্যাস। যখন এটি ঢাকনায় পৌঁছায় তখন এটি একটি তরলে ঠান্ডা হয়ে যায়।
পরমানন্দ হল কঠিনকে তরল না করে গ্যাসে রূপান্তর করা। পরমানন্দের সবচেয়ে সহজ উদাহরণ শুষ্ক বরফ হতে পারে। শুকনো বরফ হল কঠিন কার্বন ডাই অক্সাইড (CO2)। আশ্চর্যজনকভাবে, আপনি যখন একটি ঘরে শুকনো বরফ ছেড়ে দেন, তখন এটি তরল না হয়েই গ্যাসে পরিণত হয়। আপনি কি কখনও তরল কার্বন ডাই অক্সাইড শুনেছেন? এটি তৈরি করা যেতে পারে, তবে সাধারণ পরিস্থিতিতে নয়। কয়লা হল একটি যৌগের আরেকটি উদাহরণ যা স্বাভাবিক বায়ুমণ্ডলীয় চাপে গলবে না। এটি খুব উচ্চ তাপমাত্রায় পরমানন্দ হবে।
ডিপোজিশন হল একটি গ্যাসকে কঠিন পদার্থে রূপান্তর করা। এটি ঘটে যখন একটি গ্যাস পদার্থের তরল অবস্থার মধ্য দিয়ে না গিয়ে শক্ত হয়ে যায়। খুঁটির কাছাকাছি শীতের সকালে হিম দেখা যায়। গাছের পাতায় বাতাস থেকে জলীয় বাষ্প শক্ত হয়ে গেলে গাছের উপর সেই ছোট হিম স্ফটিকগুলি তৈরি হয়।
রাসায়নিক পরিবর্তন বনাম শারীরিক পরিবর্তন
রাসায়নিক এবং শারীরিক পরিবর্তনের মধ্যে পার্থক্য বোঝা গুরুত্বপূর্ণ। দৈহিক পরিবর্তনগুলি সাধারণত পদার্থের শারীরিক অবস্থা সম্পর্কে হয় এবং রাসায়নিক পরিবর্তন ঘটে যখন আণবিক বন্ধনগুলি ভেঙে যায় বা রাসায়নিক বিক্রিয়ার সময় তৈরি হয়। রাসায়নিক পরিবর্তন একটি আণবিক স্তরে সঞ্চালিত হয়।
অণুতে কোন পরিবর্তন নেই
একটি রাবার ব্যান্ড প্রসারিত করা, একটি বেলুনে বাতাস ভর্তি করা, বা একটি ক্যান পিষে দেওয়া, সমস্ত শারীরিক পরিবর্তনের উদাহরণ। এগুলি শুধুমাত্র আইটেমের আকারে পরিবর্তন। পদার্থের অবস্থার কোন পরিবর্তন নেই কারণ আণবিক স্তরে শক্তি পরিবর্তন হয়নি। একটি ভৌত পরিবর্তনে, অণুতে কোন পরিবর্তন ঘটে না, অণুগুলি এখনও একই রকম থাকে, কোন নতুন রাসায়নিক বন্ধন তৈরি বা ভাঙা হয় না।
একইভাবে, বরফের টুকরো গলে যাওয়া, ফুটন্ত জল বা তরল জল জমা করা সবই শক্তি যোগ করে শারীরিক পরিবর্তন। পদার্থের ধাপ বা অবস্থার পরিবর্তন যেমন কঠিন থেকে তরল, তরল থেকে গ্যাস, তরল থেকে কঠিন সবই শারীরিক পরিবর্তন। শারীরিক ক্রিয়া যেমন তাপমাত্রা পরিবর্তন বা চাপ শারীরিক পরিবর্তন ঘটাতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, বরফ গলে বা জমাট তরল পানিতে কোনো রাসায়নিক পরিবর্তন ঘটে না, পানির অণুগুলো এখনো পানির অণু।
অণু পরিবর্তন
রাসায়নিক পরিবর্তন অনেক ছোট স্কেলে ঘটে। যদিও কিছু পরীক্ষায় সুস্পষ্ট রাসায়নিক পরিবর্তন দেখা যায়, যেমন রঙের পরিবর্তন, বেশিরভাগ রাসায়নিক পরিবর্তন দৃশ্যমান নয়। হাইড্রোজেন পারক্সাইড (H2O2) জলে পরিণত হওয়ার রাসায়নিক পরিবর্তন দেখা যায় না যেহেতু উভয় তরলই পরিষ্কার। তবে পর্দার আড়ালে কোটি কোটি রাসায়নিক বন্ধন তৈরি ও ধ্বংস হচ্ছে। যখন হাইড্রোজেন পারক্সাইড পানিতে পরিবর্তিত হয়, তখন কেউ অক্সিজেন (O2) গ্যাসের বুদবুদ দেখতে পারে। এই বুদবুদ রাসায়নিক পরিবর্তনের প্রমাণ।
একটি চিনির ঘনক গলানো একটি শারীরিক পরিবর্তন কারণ পদার্থটি এখনও চিনি। চিনির কিউব পোড়ানো একটি রাসায়নিক পরিবর্তন। আগুন চিনি এবং অক্সিজেনের মধ্যে একটি রাসায়নিক বিক্রিয়া সক্রিয় করে। বাতাসের অক্সিজেন চিনির সাথে বিক্রিয়া করে এবং রাসায়নিক বন্ধন ভেঙ্গে যায়।
যখন লোহা বাতাসে অক্সিজেন গ্যাসের সংস্পর্শে আসে তখন লোহা মরিচা ধরে। এই প্রক্রিয়াটি দীর্ঘ সময় ধরে দেখা যায়। লোহা অক্সিডাইজড হওয়ার কারণে অণুগুলি তাদের গঠন পরিবর্তন করে, অবশেষে আয়রন অক্সাইডে পরিণত হয়। পরিত্যক্ত ভবনে মরিচা ধরা পাইপগুলি অক্সিডেশন প্রক্রিয়ার বাস্তব-বিশ্বের উদাহরণ।
পরিবর্তন বিপরীত বা অপরিবর্তনীয় হতে পারে
একটি বিপরীত পরিবর্তন হল একটি পরিবর্তন যা আবার পরিবর্তন করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, যদি একটি বরফের ঘনক গলে যায় তবে এটি জলে পরিণত হয় কিন্তু আমরা এটিকে আবার বরফের ঘনক্ষেত্রে পরিণত করতে পারি যাতে এটি তার আসল অবস্থায় ফিরে আসতে পারে। গলে যাওয়া এবং গরম করা বিপরীত পরিবর্তনের উদাহরণ।
একটি অপরিবর্তনীয় পরিবর্তন হল একটি পরিবর্তন যা আবার পরিবর্তন করা যায় না। উদাহরণস্বরূপ, যদি একটি কেকের মিশ্রণ বেক করা হয় তবে এটি একটি কেক হয়ে যায় এবং আমরা এটিকে একটি মিশ্রণে পরিণত করতে পারি না। পরিবর্তনটি অপরিবর্তনীয় কারণ একটি রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটেছে। সোডার বাইকার্বোনেটের সাথে তরল পোড়ানো বা মিশ্রিত করা অপরিবর্তনীয় পরিবর্তনের একটি উদাহরণ।
নির্দিষ্ট শর্তাবলী এবং সম্পর্কিত পর্যায়ে পরিবর্তনের একটি দ্রুত স্ন্যাপশট:
ফিউশন/গলানো - কঠিন থেকে তরল
হিমায়িত - তরল থেকে কঠিন
বাষ্পীভবন/ফুটন্ত – গ্যাসে তরল
ঘনীভবন - একটি তরল থেকে গ্যাস
পরমানন্দ - একটি গ্যাস থেকে কঠিন
জমা - কঠিন থেকে গ্যাস
