স্টোইচিওমেট্রি হল রসায়নের একটি শাখা যা রাসায়নিক বিক্রিয়ায় বিক্রিয়ক এবং পণ্যের পরিমাণের গণনাকে বোঝায়। এটি ভর সংরক্ষণের উপর ভিত্তি করে যেখানে বিক্রিয়কগুলির মোট ভর রাসায়নিক বিক্রিয়ায় পণ্যগুলির মোট ভরের সমান। স্টোইচিওমেট্রি রসায়নবিদদের একটি প্রদত্ত প্রতিক্রিয়ায় প্রয়োজনীয় বা উত্পাদিত পদার্থের পরিমাণ ভবিষ্যদ্বাণী করতে দেয়।
মোল: রাসায়নিক পদার্থের পরিমাণ প্রকাশের জন্য রসায়নে আঁচিল একটি মৌলিক একক। 12 গ্রাম বিশুদ্ধ কার্বন-12-এ যতগুলি পরমাণু রয়েছে ততগুলি সত্তা (পরমাণু, অণু, আয়ন ইত্যাদি) ধারণ করে এমন কোনও পদার্থের পরিমাণ হিসাবে এটি সংজ্ঞায়িত করা হয়।
অ্যাভোগাড্রোর সংখ্যা: অ্যাভোগাড্রোর সংখ্যা, \(6.022 \times 10^{23}\) , হল যে কোনও পদার্থের এক মোলে এককের সংখ্যা। এটি কার্বন -12 এর 12 গ্রামের পরমাণুর সংখ্যা উপস্থাপন করে।
মোলার ভর: একটি পদার্থের মোলার ভর হল সেই পদার্থের এক মোলের ভর। মোলার ভরের একক হল গ্রাম প্রতি মোল (g/mol)।
রাসায়নিক সমীকরণ: রাসায়নিক সমীকরণগুলি একটি রাসায়নিক বিক্রিয়ার একটি প্রতীকী উপস্থাপনা প্রদান করে, বিক্রিয়ক এবং পণ্যগুলিকে তাদের সহগ সহ দেখায়, যা বিক্রিয়ার সাথে জড়িত প্রতিটি পদার্থের মোলের আপেক্ষিক সংখ্যাকে প্রতিনিধিত্ব করে।
স্টোইচিওমেট্রিক গণনা সঞ্চালনের জন্য, প্রথমে প্রতিক্রিয়ার জন্য রাসায়নিক সমীকরণের ভারসাম্য বজায় রাখতে হবে। একটি ভারসাম্যপূর্ণ সমীকরণ ভর সংরক্ষণের আইনের সাথে সঙ্গতিপূর্ণ এবং তাদের মোলের পরিপ্রেক্ষিতে বিক্রিয়ক এবং পণ্যগুলির সরাসরি তুলনা করার অনুমতি দেয়।
উদাহরণ: বিক্রিয়াটি বিবেচনা করুন যেখানে হাইড্রোজেন গ্যাস অক্সিজেন গ্যাসের সাথে বিক্রিয়া করে পানি তৈরি করে। সুষম রাসায়নিক সমীকরণ হল: \(2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O\)
এই সমীকরণটি আমাদের বলে যে 2 মোল হাইড্রোজেন গ্যাস 1 মোল অক্সিজেন গ্যাসের সাথে বিক্রিয়া করে 2 মোল জল তৈরি করে। স্টোইচিওমেট্রি ব্যবহার করে, আমরা একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ হাইড্রোজেন বা অক্সিজেন থেকে উত্পাদিত জলের পরিমাণ গণনা করতে পারি এবং এর বিপরীতে।
ভারসাম্যপূর্ণ রাসায়নিক সমীকরণে রাসায়নিক সূত্রের সামনের সংখ্যাগুলিকে স্টোইচিওমেট্রিক সহগ বলে। তারা সেই অনুপাতকে প্রতিনিধিত্ব করে যেখানে পদার্থগুলি প্রতিক্রিয়া করে এবং গঠিত হয়। এই সহগগুলি স্টোচিওমেট্রিক গণনার জন্য অপরিহার্য।
একটি রাসায়নিক বিক্রিয়ায়, লিমিটিং রিঅ্যাক্ট্যান্ট হল সেই বিক্রিয়ক যা প্রথমে সম্পূর্ণরূপে গ্রাস করা হয়, যে পরিমাণ পণ্য তৈরি হতে পারে তা সীমিত করে। অতিরিক্ত বিক্রিয়ক হল বিক্রিয়ক যা বিক্রিয়া সম্পূর্ণ হওয়ার পর থেকে যায়।
লিমিটিং রিঅ্যাক্ট্যান্ট নির্ধারণ করা স্টোইচিওমেট্রিক গণনার একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ কারণ এটি পণ্যের সর্বাধিক তাত্ত্বিক ফলনকে সংজ্ঞায়িত করে।
তাত্ত্বিক ফলন হল সর্বাধিক পরিমাণ পণ্য যা একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ বিক্রিয়ক থেকে উত্পাদিত হতে পারে, সম্পূর্ণ রূপান্তর অনুমান করে, স্টোইচিওমেট্রির মাধ্যমে গণনা করা হয়। প্রকৃত ফলন হল রাসায়নিক বিক্রিয়া সঞ্চালিত হলে প্রকৃতপক্ষে উৎপাদিত পণ্যের পরিমাণ। শতাংশ ফলন হল একটি বিক্রিয়ার কার্যক্ষমতার একটি পরিমাপ, প্রকৃত ফলনকে তাত্ত্বিক ফলন দ্বারা ভাগ করে এবং 100 দ্বারা গুণ করে গণনা করা হয়।
স্টোইচিওমেট্রি তাত্ত্বিক গণনার মধ্যে সীমাবদ্ধ নয়। এটির অনেক ক্ষেত্রে ব্যবহারিক প্রয়োগ রয়েছে, যেমন:
স্টোইচিওমেট্রি হল রসায়নের একটি মৌলিক ধারণা যা রাসায়নিক বিক্রিয়া বোঝার জন্য এবং বিক্রিয়ক ও পণ্যের পরিমাণ সম্পর্কে সুনির্দিষ্ট পরিমাণগত ভবিষ্যদ্বাণী করার জন্য অপরিহার্য। এটি বিভিন্ন ক্ষেত্র জুড়ে অ্যাপ্লিকেশন খুঁজে পায়, এটি বিজ্ঞানী এবং প্রকৌশলীদের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ হাতিয়ার করে তোলে।
