রসায়নে, দ্রবণ হল দুই বা ততোধিক পদার্থের সমন্বয়ে গঠিত সমজাতীয় মিশ্রণ। মোলার দ্রবণ হল এক ধরনের রাসায়নিক দ্রবণ যেখানে ঘনত্ব প্রতি লিটার দ্রবণে দ্রবণে প্রকাশ করা হয়। রসায়ন অধ্যয়নের ক্ষেত্রে এই ধারণাটি মৌলিক, বিশেষ করে পরীক্ষাগার পরীক্ষা এবং রাসায়নিক বিক্রিয়া সম্পাদনে।
মোলার দ্রবণের গভীরে যাওয়ার আগে, মোল কী তা বোঝা অপরিহার্য। একটি আঁচিল একটি রাসায়নিক পদার্থের পরিমাণ প্রকাশ করতে রসায়নে ব্যবহৃত পরিমাপের একক। একটি মোলকে ঠিক \(6.022 \times 10^{23}\) সত্তা (পরমাণু, অণু, আয়ন বা অন্যান্য কণা) হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়।
মোলার দ্রবণ প্রস্তুত করার প্রথম ধাপ হল দ্রবণের মোলার ভর গণনা করা। মোলার ভর হল একটি পদার্থের এক মোলের ভর এবং প্রতি মোল গ্রাম (g/mol) এ প্রকাশ করা হয়। এটি একটি অণুর সমস্ত পরমাণুর পারমাণবিক ভরের সমষ্টি দ্বারা গণনা করা যেতে পারে।
উদাহরণস্বরূপ, দুটি হাইড্রোজেন পরমাণুর পারমাণবিক ভর এবং একটি অক্সিজেন পরমাণুর পারমাণবিক ভর যোগ করে পানির মোলার ভর (H2O) গণনা করা হয়, যা হাইড্রোজেন প্লাস \(16.00\) g/ এর জন্য \(2 \times 1.008\) g/mol এর সমান। অক্সিজেনের জন্য mol, একটি সামগ্রিক মোলার ভর \(18.016\) g/mol প্রদান করে।
একবার মোলার ভর নির্ধারণ করা হলে, পরবর্তী পদক্ষেপটি হল একটি মোলার দ্রবণ প্রস্তুত করা। একটি পদার্থের 1 এম (এক মোলার) দ্রবণ প্রস্তুত করতে, একজন পদার্থের মোলার ভরকে পর্যাপ্ত দ্রাবকের মধ্যে দ্রবীভূত করে এক লিটার দ্রবণ তৈরি করতে পারে।
উদাহরণস্বরূপ, সোডিয়াম ক্লোরাইড (NaCl) এর একটি 1 M দ্রবণ প্রস্তুত করতে, যার মোলার ভর \(58.44\) g/mol, \(58.44\) গ্রাম NaCl একটি চূড়ান্ত আয়তন তৈরি করতে পর্যাপ্ত জলে দ্রবীভূত হবে। এক লিটার।
একটি দ্রবণের ঘনত্ব প্রায়শই প্রতি লিটারে মোলে (M) প্রকাশ করা হয়। একটি সমাধানের মোলারিটি (M) গণনা করার সূত্র হল:
\(M = \frac{\textrm{দ্রবণীয় মোল}}{\textrm{সমাধান লিটার}}\)উদাহরণস্বরূপ, যদি \(0.5\) গ্লুকোজের মোল (একটি চিনি) \(2\) লিটার জলে দ্রবীভূত হয়, তাহলে গ্লুকোজ দ্রবণের ঘনত্ব হবে:
\(M = \frac{0.5}{2} = 0.25\; M\)এর মানে হল গ্লুকোজ দ্রবণে প্রতি লিটারে \(0.25\) মোল বা \(0.25\) M এর ঘনত্ব রয়েছে।
ডাইলিউশন হল একটি দ্রবণে দ্রাবকের ঘনত্ব কমানোর প্রক্রিয়া, সাধারণত আরও দ্রাবক যোগ করে। প্রাথমিক এবং চূড়ান্ত ঘনত্ব এবং ভলিউমের মধ্যে সম্পর্ক এভাবে প্রকাশ করা যেতে পারে:
\(C_1V_1 = C_2V_2\)যেখানে \(C_1\) এবং \(C_2\) যথাক্রমে প্রাথমিক এবং চূড়ান্ত ঘনত্ব, এবং \(V_1\) এবং \(V_2\) যথাক্রমে প্রাথমিক এবং চূড়ান্ত ভলিউম। এই সূত্রটি একটি পছন্দসই ঘনত্ব অর্জনের জন্য প্রয়োজনীয় দ্রাবকের পরিমাণ গণনা করতে কার্যকর।
উদাহরণস্বরূপ, হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডের একটি \(2\) M দ্রবণকে \(1\) M এর আয়তন দ্বিগুণ করে পাতলা করতে, আপনি \(C_1V_1 = C_2V_2\) সূত্রটি ব্যবহার করবেন। ধরে নিলাম \(V_1\) হল \(1\) লিটার, \(V_2\) খুঁজে পেতে, আপনি সূত্রটিকে \(V_2 = \frac{C_1V_1}{C_2}\) এ পুনরায় সাজান। মানগুলি প্রতিস্থাপন করে, আপনি পাবেন: \(V_2 = \frac{2 \times 1}{1} = 2\; \textrm{লিটার}\)
এর মানে হল আপনাকে \(1\) এম হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড দ্রবণের \(2\) লিটারে একটি অতিরিক্ত \(1\) \(1\) লিটার দ্রাবক যোগ করতে হবে।
কল্পনা করুন আপনি একটি পরীক্ষা পরিচালনা করছেন যার জন্য সালফিউরিক অ্যাসিড (H₂SO₄) এর একটি \(0.1\) M দ্রবণ প্রয়োজন, এবং আপনাকে এই দ্রবণের \(500\) mL প্রস্তুত করতে হবে। প্রথমে, সালফিউরিক অ্যাসিডের মোলার ভর গণনা করুন, যা \(2 \times 1.008 + 32.07 + 4 \times 16.00 = 98.08\) g/mol। একটি \(0.1\) M সমাধানের জন্য প্রয়োজনীয় H₂SO₄ পরিমাণ খুঁজে পেতে:
\(M = \frac{\textrm{দ্রবণীয় মোল}}{\textrm{সমাধান লিটার}} \implies \textrm{দ্রবণীয় মোল} = M \times \textrm{সমাধান লিটার}\)যেহেতু আয়তন লিটারে হওয়া দরকার, \(500\) mL কে \(0.5\) লিটারে রূপান্তর করুন। তারপর,
\(\textrm{দ্রবণীয় মোল} = 0.1 \times 0.5 = 0.05\; \textrm{moles}\)প্রয়োজনীয় H₂SO₄ এর ভর খুঁজে পেতে, মোলার ভর দিয়ে মোলগুলিকে গুণ করুন:
\(\textrm{ভর} = \textrm{moles} \times \textrm{পেষক ভর} = 0.05 \times 98.08 = 4.904\; \textrm{গ্রাম}\)একটি \(500\) mL দ্রবণ তৈরি করার জন্য পর্যাপ্ত জলে \(4.904\) গ্রাম সালফিউরিক অ্যাসিড দ্রবীভূত করুন। এই প্রক্রিয়াটি ব্যাখ্যা করে যে কীভাবে মোলারিটি, ভলিউম এবং মোলার ভর ব্যবহারিক পরীক্ষাগার সেটিংসে পরীক্ষার জন্য প্রয়োজনীয় নির্দিষ্ট সমাধান প্রস্তুত করতে ব্যবহৃত হয়।
বিভিন্ন কারণে রসায়নে মোলার সমাধান অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ:
উপসংহারে, মোলারিটি হল রসায়নের একটি মৌলিক ধারণা যার মধ্যে সমাধানের ঘনত্ব গণনা করা জড়িত। মোলার সমাধানগুলি কীভাবে গণনা করা এবং প্রস্তুত করা যায় তা বোঝার মাধ্যমে, রসায়নবিদরা তাদের পরীক্ষার শর্তগুলিকে অত্যন্ত নির্ভুলতার সাথে নিয়ন্ত্রণ করতে পারেন, যা অর্থপূর্ণ বৈজ্ঞানিক আবিষ্কার এবং অগ্রগতির দিকে পরিচালিত করে।
