বিভিন্ন ধরণের ফর্ম রয়েছে যেখানে নির্দিষ্ট উপাদান থাকতে পারে। আপনি কি জানেন যে হীরা এবং গ্রাফাইট উভয়ই একই - খাঁটি কার্বন? এবং এখনও তারা তাই ভিন্ন. হীরা যেমন শক্ত, তেমনি গ্রাফাইট সবচেয়ে নরম। কিন্তু কিভাবে এবং কেন তারা ভিন্ন, যদি উভয় একই উপাদান তৈরি হয়?
আমরা এই পাঠে এটিই শিখতে যাচ্ছি।
এই পাঠের শেষে, আপনি সক্ষম হবেন:
অ্যালোট্রপি, যা অ্যালোট্রপিজম নামেও পরিচিত, দুটি বা ততোধিক ভিন্ন আকারে কিছু রাসায়নিক উপাদানের অস্তিত্বের বৈশিষ্ট্যকে বোঝায়। এই বিভিন্ন রূপগুলি উপাদানগুলির অ্যালোট্রপ হিসাবে পরিচিত। অ্যালোট্রপগুলি একটি উপাদানের বিভিন্ন কাঠামোগত পরিবর্তন। এটি এই কারণে যে উপাদানটির পরমাণুগুলি একটি ভিন্ন পদ্ধতিতে একত্রে আবদ্ধ হয়।
উদাহরণস্বরূপ, কার্বনের অ্যালোট্রপগুলির মধ্যে রয়েছে হীরা, গ্রাফাইট, গ্রাফিন এবং ফুলেরিন।
সব উপাদানের অ্যালোট্রপ আছে? উত্তর হল না। শুধুমাত্র কিছু উপাদানের অ্যালোট্রপ আছে।
অ্যালোট্রপি শব্দটি শুধুমাত্র উপাদানগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়, যৌগগুলির জন্য নয়। অ্যালোট্রপি শুধুমাত্র একই অবস্থার মধ্যে একটি উপাদানের বিভিন্ন রূপকে বোঝায় (অর্থাৎ, বিভিন্ন কঠিন, তরল বা গ্যাস ফর্ম); এই বিভিন্ন রাজ্যগুলি নিজেরাই অ্যালোট্রপির উদাহরণ হিসাবে বিবেচিত নয়।
ধাপের পার্থক্য থাকা সত্ত্বেও কিছু উপাদানে অ্যালোট্রপগুলির বিভিন্ন আণবিক সূত্র রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, অক্সিজেনে, দুটি অ্যালোট্রোপ: ডাইঅক্সিজেন
অ্যালোট্রপিস মনোট্রপিক বা এনান্টিওট্রপিক হতে পারে।
অ্যালোট্রপিজম বলতে শুধুমাত্র বিশুদ্ধ রাসায়নিক উপাদানের বিভিন্ন রূপকে বোঝায়। যে প্রপঞ্চে যৌগগুলি বিভিন্ন স্ফটিক ফর্ম প্রদর্শন করে তাকে পলিমরফিজম বলে।
পর্যায় সারণীতে 13 থেকে 16 গোষ্ঠীতে অ্যালোট্রপগুলি শুধুমাত্র নির্দিষ্ট উপাদানগুলির সাথে ঘটে।
গ্রুপ 13
বোরন (B), দ্বিতীয় শক্ত উপাদান, গ্রুপ 13-এর একমাত্র অ্যালোট্রপিক উপাদান। উপাদান-বন্ধনযুক্ত নেটওয়ার্ক গঠন করার ক্ষমতার ক্ষেত্রে এটি কার্বন (C) এর পরেই দ্বিতীয়।
বোরনের অ্যালোট্রপস
গ্রুপ 14
গ্রুপ 14-এ, শুধুমাত্র কার্বন এবং টিন স্বাভাবিক অবস্থায় অ্যালোট্রপ হিসাবে বিদ্যমান।
কার্বনের অ্যালোট্রপ
কার্বনের অ্যালোট্রপগুলির মধ্যে রয়েছে:
হীরা এবং গ্রাফাইট কার্বনের সবচেয়ে সুপরিচিত অ্যালোট্রপ। হীরা এবং গ্রাফাইটের বৈশিষ্ট্যগুলি খুব আলাদা এবং হীরা স্বচ্ছ এবং খুব শক্ত যখন গ্রাফাইট কালো এবং নরম (কাগজে লেখার মতো যথেষ্ট নরম)।
গ্রাফাইট কার্বনের সবচেয়ে তাপগতিগতভাবে স্থিতিশীল রূপ। গ্রাফাইট হল একটি গাঢ়, মোমযুক্ত কঠিন, একটি লুব্রিকেন্ট হিসাবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এটি বিদ্যুতের একটি খুব ভাল পরিবাহী এবং একটি বৈদ্যুতিক আর্ক ল্যাম্পের ইলেক্ট্রোডের উপাদান হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। গ্রাফাইট এখন পর্যন্ত আবিষ্কৃত কঠিন কার্বনের সবচেয়ে স্থিতিশীল রূপ। এটি পেন্সিলগুলিতে "সীসা"ও অন্তর্ভুক্ত করে।
হীরার সর্বোচ্চ গলনাঙ্ক রয়েছে এবং এটি প্রাকৃতিকভাবে সৃষ্ট কঠিন পদার্থের মধ্যে সবচেয়ে কঠিন। এর কঠোরতা এবং আলোর উচ্চ বিচ্ছুরণ এটিকে গয়নাতে ব্যবহারের জন্য ভাল করে তোলে। এর শিল্প ব্যবহারও রয়েছে। এর কঠোরতা এটি একটি চমৎকার ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম.
টিনের অ্যালোট্রপস
টিনের দুটি প্রধান অ্যালোট্রপ রয়েছে:
গ্রুপ 15
গ্রুপ 15-এ দুটি অ্যালোট্রপিক উপাদান রয়েছে, ফসফরাস এবং আর্সেনিক।
ফসফরাসের অ্যালোট্রপস
ফসফরাস ফর্মের প্রধান অ্যালোট্রপিক ফর্মগুলি হল:
শুধুমাত্র সাদা এবং লাল ফসফরাস শিল্প গুরুত্বের।
আর্সেনিকের অ্যালোট্রপস
আর্সেনিক বেশ কয়েকটি অ্যালোট্রপে বিদ্যমান। এর দুটি সর্বাধিক সাধারণ অ্যালোট্রপ হল - হলুদ এবং ধাতব ধূসর।
গ্রুপ 16
গ্রুপ 16-এ শুধুমাত্র তিনটি অ্যালোট্রপিক উপাদান রয়েছে - অক্সিজেন, সালফার এবং সেলেনিয়াম।
অক্সিজেনের অ্যালোট্রপস
আণবিক সূত্র O2 সহ 2টি অক্সিজেন পরমাণু দ্বারা গঠিত একটি ডায়াটমিক অণু যা সাধারণত আণবিক অক্সিজেন বা ডাইঅক্সিজেন হিসাবে পরিচিত। এটি মৌলিক অক্সিজেনের সবচেয়ে সাধারণ রূপ। এটি ঘরের তাপমাত্রায় একটি বর্ণহীন গ্যাস এবং পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলের প্রায় 21% গঠন করে। এটি একটি ডাইর্যাডিকাল হিসাবে বিদ্যমান এবং এটি অবিকল ইলেকট্রন সহ একমাত্র অ্যালোট্রপ।
আণবিক সূত্র O3 সহ অক্সিজেনের 3টি পরমাণু দ্বারা গঠিত একটি ট্রায়াটমিক অণুকে ওজোন বলা হয়। ওজোন তাপগতিগতভাবে অস্থির এবং অত্যন্ত প্রতিক্রিয়াশীল। এটি 1840 সালে ক্রিশ্চিয়ান ফ্রেডরিখ শোনবেইন দ্বারা আবিষ্কৃত হয়েছিল এবং স্বাভাবিক তাপমাত্রা এবং চাপের পরিস্থিতিতে এটি একটি ফ্যাকাশে নীল গ্যাস হিসাবে বিদ্যমান।
অক্সিজেন, ডাইঅক্সিজেন এবং ওজোনের উভয় অ্যালোট্রপই শুধুমাত্র অক্সিজেন পরমাণু দ্বারা গঠিত, তবে অক্সিজেন পরমাণুর বিন্যাসে তারা ভিন্ন:
ওজোন অতিবেগুনী বিকিরণের মিউটজেনিক এবং ক্ষতিকারক প্রভাবগুলির বিরুদ্ধে জীবমণ্ডলের জন্য একটি প্রতিরক্ষামূলক ঢাল হিসাবে কাজ করে।
টেট্রাঅক্সিজেন অক্সিজেনের আরেকটি অ্যালোট্রপ। এটি অক্সোজোন নামেও পরিচিত। এটি একটি গভীর লাল ঘন হিসাবে বিদ্যমান যা O2-কে 20 GPa.
সালফারের অ্যালোট্রপস
বর্তমানে, প্রায় 30টি ভাল বৈশিষ্ট্যযুক্ত সালফার অ্যালোট্রপ পরিচিত।
α-সালফার সালফার পরমাণুর (S8) 8-মেম্বার রিং থেকে হলুদ, রম্বিক স্ফটিক গঠন করে। এটি রম্বিক সালফার নামেও পরিচিত এবং এটি "সালফারের ফুল", "রোল সালফার" এবং "সালফারের দুধ" এ পাওয়া প্রধান রূপ।
β-সালফার হল একটি হলুদ কঠিন যার একটি মনোক্লিনিক স্ফটিক ফর্ম এবং এটি α-সালফারের চেয়ে কম ঘন। এটি মনোক্লিনিক সালফার নামেও পরিচিত। এটি অস্বাভাবিক কারণ এটি শুধুমাত্র 95.3 °C এর উপরে স্থিতিশীল, এর নীচে এটি α-সালফারে রূপান্তরিত হয়।
γ-সালফার সালফার পরমাণুর (S8) 8-মেম্বার রিংগুলির মধ্যে হলুদ, মনোক্লিনিক, সুচের মতো স্ফটিক তৈরি করে। এটির চেহারার কারণে এটিকে কখনও কখনও "ন্যাকরিয়াস সালফার" বা "মুক্তার সালফারের মা" বলা হয়। এটি তিনটির ঘনতম রূপ।
সেলেনিয়ামের অ্যালোট্রপস
সেলেনিয়াম (Se) বেশ কয়েকটি অ্যালোট্রপিক ফর্মেও বিদ্যমান - ধূসর (ত্রিকোণীয়) সেলেনিয়াম, রম্বোহেড্রাল সেলেনিয়াম, তিনটি গভীর-লাল মনোক্লিনিক ফর্ম (α -, β -, এবং γ -সেলেনিয়াম), নিরাকার লাল সেলেনিয়াম এবং কালো ভিট্রিয়াস সেলেনিয়াম। সবচেয়ে তাপগতিগতভাবে স্থিতিশীল এবং ঘনতম রূপ হল ধূসর (ত্রিকোণীয়) সেলেনিয়াম, যেটিতে সেলেনিয়াম পরমাণুর অসীম হেলিকাল চেইন রয়েছে। অন্যান্য সমস্ত ফর্ম উষ্ণতা বৃদ্ধিতে ধূসর সেলেনিয়ামে ফিরে আসে। এর ঘনত্বের সাথে তাল মিলিয়ে, ধূসর সেলেনিয়ামকে ধাতব হিসাবে বিবেচনা করা হয় এবং এটি সেলেনিয়ামের একমাত্র রূপ যা বিদ্যুৎ পরিচালনা করে। হেলিকাল কাঠামোর সামান্য বিকৃতি একটি ঘন ধাতব জালি তৈরি করবে।
একই উপাদানের অ্যালোট্রপগুলি বিভিন্ন শারীরিক এবং রাসায়নিক আচরণ দেখাতে পারে। অ্যালোট্রপিক ফর্মের পরিবর্তন একই বাহিনী দ্বারা সহজতর হয় যা অন্যান্য কাঠামোকে প্রভাবিত করে, তারা তাপমাত্রা, চাপ এবং আলো অন্তর্ভুক্ত করে। উদাহরণস্বরূপ, ওজোনের রাসায়নিক আচরণ ডাইঅক্সিজেনের থেকে ভিন্ন; ওজোন ডাইঅক্সিজেনের চেয়ে শক্তিশালী অক্সিডাইজিং এজেন্ট।
