অধ্যায় ২.১: পদার্থের প্রকৃতি (Nature of Matter)
অধ্যায়ের সারসংক্ষেপ
এই অধ্যায়ে আমরা পদার্থের বিভিন্ন অবস্থা, তাদের ভৌত ও রাসায়নিক ধর্ম এবং ধাতু ও অধাতুর বৈশিষ্ট্য নিয়ে আলোচনা করব। পদার্থকে তার ধর্ম অনুযায়ী শনাক্ত ও ব্যবহার করা হয়।
- পদার্থের অবস্থা: সাধারণ অবস্থায় পদার্থ কঠিন, তরল বা গ্যাসীয়—এই তিন অবস্থায় থাকতে পারে। তাপের প্রভাবে পদার্থের অবস্থার পরিবর্তন ঘটে। কিছু পদার্থ (যেমন কর্পূর, ন্যাপথালিন) সরাসরি কঠিন থেকে গ্যাসীয় অবস্থায় রূপান্তরিত হয় (ঊর্ধ্বপাতন)।
- ভৌত ধর্ম: পদার্থের যে ধর্মগুলি তার বাহ্যিক অবস্থা বা প্রকৃতি বর্ণনা করে, যেমন—বর্ণ, গন্ধ, গলনাঙ্ক, স্ফুটনাঙ্ক, দ্রাব্যতা, চৌম্বক ধর্ম ইত্যাদি, তাদের ভৌত ধর্ম বলে।
- রাসায়নিক ধর্ম: যে ধর্ম কোনো পদার্থের অন্য পদার্থের সঙ্গে বিক্রিয়া করার ক্ষমতা বা প্রবণতা নির্দেশ করে, তাকে রাসায়নিক ধর্ম বলে। যেমন—জলের তড়িৎ বিশ্লেষণ, ধাতুর সঙ্গে অ্যাসিডের বিক্রিয়া।
- ধাতু (Metal): যে সকল মৌল সাধারণত কঠিন, উজ্জ্বল, নমনীয়, প্রসারণশীল এবং তাপ ও তড়িতের সুপরিবাহী হয়, তাদের ধাতু বলে। যেমন—লোহা, তামা, সোনা।
- অধাতু (Non-metal): যে সকল মৌল সাধারণত উজ্জ্বল নয়, ভঙ্গুর এবং তাপ ও তড়িতের কুপরিবাহী হয়, তাদের অধাতু বলে। যেমন—কার্বন, সালফার, অক্সিজেন।
- ধাতুকল্প (Metalloid): যে সকল মৌলের মধ্যে ধাতু ও অধাতু উভয়ের ধর্মই বর্তমান, তাদের ধাতুকল্প বলে। যেমন—আর্সেনিক, অ্যান্টিমনি।
গুরুত্বপূর্ণ বহুবিকল্পীয় প্রশ্ন (MCQ)
সাধারণ উষ্ণতায় তরল ধাতু কোনটি?
উত্তর: (খ) পারদ
সাধারণ উষ্ণতায় তরল অধাতু কোনটি?
উত্তর: (গ) ব্রোমিন
কোন অধাতুটি উজ্জ্বল?
উত্তর: (ঘ) আয়োডিন
তাপ ও তড়িতের সুপরিবাহী অধাতু কোনটি?
উত্তর: (খ) গ্রাফাইট
* ধাতুকে পিটিয়ে পাতে পরিণত করার ধর্মকে কী বলে?
উত্তর: (ক) নমনীয়তা
ধাতুকে টেনে তারে পরিণত করার ধর্মকে কী বলে?
উত্তর: (খ) প্রসারণশীলতা
সবচেয়ে নমনীয় ধাতু কোনটি?
উত্তর: (গ) সোনা
একটি ধাতুকল্পের উদাহরণ হল -
উত্তর: (ঘ) আর্সেনিক
সাধারণত ধাতব অক্সাইডের প্রকৃতি কী?
উত্তর: (খ) ক্ষারকীয়
সাধারণত অধাতব অক্সাইডের প্রকৃতি কী?
উত্তর: (ক) আম্লিক
একটি উভধর্মী অক্সাইডের উদাহরণ হল -
উত্তর: (গ) ZnO (জিঙ্ক অক্সাইড)
কোন ধাতুটি ঠান্ডা জলের সঙ্গে তীব্রভাবে বিক্রিয়া করে?
উত্তর: (গ) সোডিয়াম
ধাতুর সঙ্গে লঘু অ্যাসিডের বিক্রিয়ায় কোন গ্যাস উৎপন্ন হয়?
উত্তর: (ঘ) হাইড্রোজেন
কোন অধাতুটি তরলে দ্রবীভূত হলে বেগুনি বর্ণের দ্রবণ উৎপন্ন করে?
উত্তর: (খ) আয়োডিন
পচা ডিমের মতো গন্ধযুক্ত গ্যাস কোনটি?
উত্তর: (গ) হাইড্রোজেন সালফাইড (H₂S)
ঊর্ধ্বপাতন দেখা যায় কোন পদার্থে?
উত্তর: (গ) কর্পূর
প্রকৃতিজাত সবচেয়ে কঠিন পদার্থ কোনটি?
উত্তর: (খ) হিরে
পেনসিলের শিস তৈরি হয় কী দিয়ে?
উত্তর: (গ) গ্রাফাইট
কোন মৌলটি চুম্বক দ্বারা আকৃষ্ট হয়?
উত্তর: (গ) নিকেল
জলের তড়িৎ বিশ্লেষণে কী কী গ্যাস উৎপন্ন হয়?
উত্তর: (খ) হাইড্রোজেন ও অক্সিজেন
একটি নরম ধাতু যা ছুরি দিয়ে কাটা যায় -
উত্তর: (গ) পটাশিয়াম
কোন গ্যাসটি নীল শিখায় জ্বলে ওঠে?
উত্তর: (খ) হাইড্রোজেন
কোনটি ভৌত পরিবর্তন?
উত্তর: (গ) বরফ গলে জল হওয়া
আমাদের শরীরে রক্তচাপ নিয়ন্ত্রণে সাহায্য করে কোন আয়ন?
উত্তর: (গ) Na⁺ (সোডিয়াম)
অ্যামোনিয়া গ্যাসের গন্ধ কীরূপ?
উত্তর: (গ) ঝাঁঝালো
সালফার কোন দ্রাবকে দ্রাব্য?
উত্তর: (গ) কার্বন ডাইসালফাইড
চিনিকে উত্তপ্ত করলে শেষে কী পড়ে থাকে?
উত্তর: (গ) কালো কার্বন
নিশাদলকে তাপ দিলে কী ঘটে?
উত্তর: (গ) ঊর্ধ্বপাতিত হয়
কোন ধাতুর গলনাঙ্ক সবচেয়ে কম?
উত্তর: (গ) পারদ (প্রদত্ত বিকল্পগুলির মধ্যে)
সাধারণত অধাতুরা হয় -
উত্তর: (গ) ভঙ্গুর
সক্রিয়তা শ্রেণিতে হাইড্রোজেনের নীচে অবস্থিত একটি ধাতু হল -
উত্তর: (গ) তামা
খাবার সোডার সঙ্গে নিশাদল মেশালে কোন গ্যাস উৎপন্ন হয়?
উত্তর: (গ) অ্যামোনিয়া
ম্যাগনেসিয়াম অক্সাইডের জলীয় দ্রবণ লিটমাসের বর্ণ কী পরিবর্তন করে?
উত্তর: (ক) লালকে নীল করে
সালফার ডাইঅক্সাইডের জলীয় দ্রবণ লিটমাসের বর্ণ কী পরিবর্তন করে?
উত্তর: (খ) নীলকে লাল করে
লোহার ওপর জিঙ্কের প্রলেপ দেওয়াকে কী বলে?
উত্তর: (খ) গ্যালভানাইজেশন
হৃৎপিণ্ডের কার্যকারিতা নিয়ন্ত্রণ করে কোন আয়ন?
উত্তর: (গ) K⁺ ও Ca²⁺
কোন মৌলটি থাইরক্সিন হরমোন সংশ্লেষে প্রয়োজন?
উত্তর: (খ) আয়োডিন
আর্সেনিক দূষণের ফলে কোন রোগ হয়?
উত্তর: (গ) ব্ল্যাকফুট ডিজিজ
ক্যাডমিয়াম দূষণের ফলে কোন রোগ হয়?
উত্তর: (খ) ইটাই-ইটাই
পারদ দূষণের ফলে কোন রোগ হয়?
উত্তর: (ক) মিনামাটা
খাবার নুনের রাসায়নিক সংকেত কী?
উত্তর: (খ) NaCl
সংক্ষিপ্ত উত্তরভিত্তিক প্রশ্ন (SAQ)
পদার্থের ভৌত ধর্ম কাকে বলে?
উত্তর: পদার্থের যে সমস্ত ধর্ম তার বাহ্যিক অবস্থা বা প্রকৃতি (যেমন বর্ণ, গন্ধ, গলনাঙ্ক, স্ফুটনাঙ্ক) বর্ণনা করে এবং অভ্যন্তরীণ অণুর গঠনের পরিচয় দেয় না, তাদের ভৌত ধর্ম বলে।
পদার্থের রাসায়নিক ধর্ম কাকে বলে?
উত্তর: যে ধর্ম কোনো পদার্থের অন্য পদার্থের সঙ্গে বিক্রিয়া করার ক্ষমতা বা প্রবণতা নির্দেশ করে, তাকে ওই পদার্থের রাসায়নিক ধর্ম বলে।
ধাতু ও অধাতুর দুটি প্রধান পার্থক্য লেখো।
উত্তর: (i) ধাতু সাধারণত তাপ ও তড়িতের সুপরিবাহী, অধাতু কুপরিবাহী (ব্যতিক্রম: গ্রাফাইট)। (ii) ধাতু সাধারণত উজ্জ্বল ও নমনীয়, অধাতু অনুজ্জ্বল ও ভঙ্গুর।
ঊর্ধ্বপাতন কাকে বলে? একটি উদাহরণ দাও।
উত্তর: যে প্রক্রিয়ায় কোনো কঠিন পদার্থকে তাপ দিলে তা তরলে পরিণত না হয়ে সরাসরি গ্যাসীয় অবস্থায় রূপান্তরিত হয়, তাকে ঊর্ধ্বপাতন বলে। উদাহরণ: কর্পূর, ন্যাপথালিন, নিশাদল।
ধাতুকল্প বা উপধাতু কী? একটি উদাহরণ দাও।
উত্তর: যে সকল মৌলের মধ্যে ধাতু ও অধাতু উভয়ের ধর্মই বর্তমান, তাদের ধাতুকল্প বলে। উদাহরণ: আর্সেনিক (As), অ্যান্টিমনি (Sb)।
দুটি উভধর্মী অক্সাইডের নাম লেখো।
উত্তর: জিঙ্ক অক্সাইড (ZnO) এবং অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড (Al₂O₃)।
একটি প্রশম অক্সাইডের উদাহরণ দাও।
উত্তর: কার্বন মনোক্সাইড (CO)।
গলনাঙ্ক ও স্ফুটনাঙ্ক বলতে কী বোঝো?
উত্তর: নির্দিষ্ট চাপে যে নির্দিষ্ট উষ্ণতায় কোনো বিশুদ্ধ কঠিন পদার্থ গলে তরলে পরিণত হয়, তাকে তার গলনাঙ্ক বলে। আর যে নির্দিষ্ট উষ্ণতায় কোনো বিশুদ্ধ তরল ফুটে বাষ্পে পরিণত হয়, তাকে তার স্ফুটনাঙ্ক বলে।
মানবদেহে ক্যালসিয়ামের একটি গুরুত্বপূর্ণ কাজ লেখো।
উত্তর: দাঁত ও হাড় গঠন করা এবং তাদের দৃঢ়তা প্রদান করা।
কোন মৌলের অভাবে গলগণ্ড বা গয়টার রোগ হয়?
উত্তর: আয়োডিন।
রক্তের প্রধান উপাদান হিমোগ্লোবিন তৈরিতে কোন ধাতু প্রয়োজন?
উত্তর: আয়রন (Fe)।
সক্রিয়তা শ্রেণি কী?
উত্তর: বিভিন্ন ধাতুকে তাদের রাসায়নিক সক্রিয়তা অনুসারে ওপর থেকে নীচে পরপর সাজালে যে শ্রেণি পাওয়া যায়, তাকে সক্রিয়তা শ্রেণি বলে।
একটি নিষ্ক্রিয় মৌলের উদাহরণ দাও।
উত্তর: হিলিয়াম (He), নিয়ন (Ne), আর্গন (Ar) ইত্যাদি।
সালফারকে বাতাসে পোড়ালে কী উৎপন্ন হয়?
উত্তর: ঝাঁঝালো গন্ধযুক্ত সালফার ডাইঅক্সাইড (SO₂) গ্যাস উৎপন্ন হয়।
কোন কোন ধাতু অ্যাসিডের সঙ্গে বিক্রিয়া করে হাইড্রোজেন গ্যাস উৎপন্ন করে না?
উত্তর: যে সব ধাতু সক্রিয়তা শ্রেণিতে হাইড্রোজেনের নীচে অবস্থিত, যেমন— তামা (Cu), রুপো (Ag), সোনা (Au), পারদ (Hg) ইত্যাদি।
নমনীয়তা (Malleability) ধর্ম কাকে বলে?
উত্তর: যে ধর্মের জন্য ধাতুকে পিটিয়ে পাতলা পাতে পরিণত করা যায়, তাকে নমনীয়তা বলে।
প্রসারণশীলতা (Ductility) ধর্ম কাকে বলে?
উত্তর: যে ধর্মের জন্য ধাতুকে টেনে সরু তারে পরিণত করা যায়, তাকে প্রসারণশীলতা বলে।
ধাতব উজ্জ্বলতা কী?
উত্তর: সদ্য কাটা বা ঘষা ধাতুর পৃষ্ঠতল চকচক করে, এই ধর্মকে ধাতব উজ্জ্বলতা বলে।
ধাতব শব্দ (Sonority) কী?
উত্তর: ধাতুকে আঘাত করলে যে বিশেষ ধরনের মিষ্টি ও জোরালো শব্দ উৎপন্ন হয়, তাকে ধাতব শব্দ বলে।
কার্বনের দুটি রূপভেদের নাম লেখো।
উত্তর: হিরে এবং গ্রাফাইট।
কপার সালফেট দ্রবণে লোহার পেরেক ডোবালে কী ঘটবে?
উত্তর: লোহার পেরেকটির উপর ধাতব কপারের লালচে বাদামি আস্তরণ পড়বে এবং দ্রবণের নীল বর্ণ হালকা হয়ে যাবে। এটি একটি প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া।
ইলেকট্রিকের তার তৈরিতে কোন ধাতু ব্যবহার করা হয়?
উত্তর: তামা (কপার) বা অ্যালুমিনিয়াম।
গহনা তৈরিতে সোনা ব্যবহার করা হয় কেন?
উত্তর: সোনার উজ্জ্বলতা, নমনীয়তা এবং রাসায়নিক নিষ্ক্রিয়তার জন্য গহনা তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।
মানবদেহে সোডিয়াম ও পটাশিয়ামের প্রধান কাজ কী?
উত্তর: দেহের জলের ভারসাম্য রক্ষা করা এবং স্নায়ুতন্ত্রের সঠিক কার্যকারিতা বজায় রাখা।
কোন ধাতুর অভাবে অ্যানিমিয়া বা রক্তাল্পতা রোগ হয়?
উত্তর: আয়রন (Fe)।
ইনসুলিন হরমোনের কাজে কোন ধাতু সাহায্য করে?
উত্তর: জিঙ্ক (Zn)।
পেট্রোল থেকে মানবদেহে কোন বিষাক্ত ধাতু প্রবেশ করতে পারে?
উত্তর: সিসা বা লেড (Pb)।
অগভীর নলকূপের জল থেকে কোন বিষাক্ত মৌল শরীরে প্রবেশ করার সম্ভাবনা থাকে?
উত্তর: আর্সেনিক (As)।
কোন মৌলের যৌগ দাঁতের ক্ষয়রোধ করে?
উত্তর: ফ্লুওরিন।
ভৌত ও রাসায়নিক পরিবর্তনের একটি মূল পার্থক্য লেখো।
উত্তর: ভৌত পরিবর্তনে পদার্থের মূল গঠনের কোনো পরিবর্তন হয় না এবং এটি সাধারণত উভমুখী। রাসায়নিক পরিবর্তনে নতুন ধর্মবিশিষ্ট পদার্থ উৎপন্ন হয় এবং এটি সাধারণত একমুখী।
রচনাধর্মী প্রশ্ন (Broad Questions)
* ধাতু ও অধাতুর মধ্যে ভৌত ও রাসায়নিক ধর্মের ভিত্তিতে চারটি পার্থক্য লেখো।
উত্তর:
বিষয় ধাতু অধাতু ভৌত অবস্থা সাধারণত কঠিন (ব্যতিক্রম: পারদ)। সাধারণত কঠিন বা গ্যাসীয় (ব্যতিক্রম: ব্রোমিন)। উজ্জ্বলতা সাধারণত উজ্জ্বল ও চকচকে। সাধারণত অনুজ্জ্বল (ব্যতিক্রম: আয়োডিন, গ্রাফাইট)। পরিবাহিতা তাপ ও তড়িতের সুপরিবাহী। তাপ ও তড়িতের কুপরিবাহী (ব্যতিক্রম: গ্রাফাইট)। নমনীয়তা এরা নমনীয়, অর্থাৎ পিটিয়ে পাতে পরিণত করা যায়। এরা ভঙ্গুর, অর্থাৎ আঘাতে গুঁড়ো হয়ে যায়। অক্সাইডের প্রকৃতি এদের অক্সাইড সাধারণত ক্ষারকীয় হয়। এদের অক্সাইড সাধারণত আম্লিক হয়। পরীক্ষাগারে কীভাবে বিভিন্ন পদার্থের শনাক্তকরণ করা হয়? ভৌত ও রাসায়নিক ধর্মের ভিত্তিতে উদাহরণসহ লেখো।
উত্তর:
ভৌত ধর্মের সাহায্যে:
১. বর্ণ ও গন্ধ: ক্লোরিন গ্যাস সবুজাভ-হলুদ এবং অ্যামোনিয়ার ঝাঁঝালো গন্ধ দিয়ে এদের চেনা যায়।
২. গলনাঙ্ক ও স্ফুটনাঙ্ক: বিশুদ্ধ কঠিন ও তরলের নির্দিষ্ট গলনাঙ্ক ও স্ফুটনাঙ্ক থাকে। যেমন, বরফের গলনাঙ্ক 0°C এবং জলের স্ফুটনাঙ্ক 100°C।
৩. দ্রাব্যতা: চিনি জলে দ্রাব্য কিন্তু কেরোসিনে অদ্রাব্য। এর সাহায্যে পদার্থ চেনা যায়।
৪. চৌম্বক ধর্ম: লোহা, নিকেল, কোবাল্ট চুম্বক দ্বারা আকৃষ্ট হয়, কিন্তু তামা বা অ্যালুমিনিয়াম হয় না।
রাসায়নিক ধর্মের সাহায্যে:
১. অ্যাসিডের সঙ্গে বিক্রিয়া: জিঙ্ক লঘু সালফিউরিক অ্যাসিডের সঙ্গে বিক্রিয়া করে হাইড্রোজেন গ্যাস দেয়, যা নীল শিখায় জ্বলে।
২. ক্ষারকের সঙ্গে বিক্রিয়া: অ্যামোনিয়াম লবণের (যেমন নিশাদল) সঙ্গে ক্ষার মিশিয়ে গরম করলে ঝাঁঝালো গন্ধযুক্ত অ্যামোনিয়া গ্যাস উৎপন্ন হয়।
৩. দহন: ম্যাগনেসিয়াম ফিতা বাতাসে জ্বালালে তীব্র উজ্জ্বল আলোসহ সাদা ছাই (MgO) উৎপন্ন হয়।মানবদেহে প্রয়োজনীয় কয়েকটি গুরুত্বপূর্ণ ধাতু ও অধাতুর নাম এবং তাদের কাজ উল্লেখ করো।
উত্তর:
১. ক্যালসিয়াম (Ca): এটি একটি ধাতু। প্রধান কাজ হল দাঁত ও হাড় গঠন করা, রক্ত তঞ্চনে সাহায্য করা এবং পেশি সংকোচনে ভূমিকা নেওয়া।
২. আয়রন (Fe): এটি একটি ধাতু। রক্তের হিমোগ্লোবিন গঠনে সাহায্য করে, যা অক্সিজেন পরিবহণের জন্য অপরিহার্য।
৩. সোডিয়াম (Na) ও পটাশিয়াম (K): এই দুটি ধাতু দেহের জলের ভারসাম্য রক্ষা করে এবং স্নায়ুস্পন্দন পরিবহণে সাহায্য করে।
৪. আয়োডিন (I): এটি একটি অধাতু। থাইরয়েড গ্রন্থি থেকে থাইরক্সিন হরমোন সংশ্লেষে সাহায্য করে।
৫. ফসফরাস (P): এটি একটি অধাতু। হাড় ও দাঁত গঠনে এবং শক্তি উৎপাদনে (ATP রূপে) গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।উদাহরণসহ ভৌত ও রাসায়নিক পরিবর্তনের পার্থক্য লেখো।
উত্তর:
বিষয় ভৌত পরিবর্তন রাসায়নিক পরিবর্তন সংজ্ঞা যে পরিবর্তনে পদার্থের মূল আণবিক গঠনের কোনো পরিবর্তন হয় না, শুধু বাহ্যিক অবস্থার পরিবর্তন হয়। যে পরিবর্তনে পদার্থের মূল আণবিক গঠনের পরিবর্তন হয়ে সম্পূর্ণ নতুন ধর্মবিশিষ্ট পদার্থ উৎপন্ন হয়। স্থায়িত্ব এটি অস্থায়ী এবং সাধারণত উভমুখী। এটি স্থায়ী এবং সাধারণত একমুখী। নতুন পদার্থ কোনো নতুন পদার্থ উৎপন্ন হয় না। এক বা একাধিক নতুন পদার্থ উৎপন্ন হয়। উদাহরণ বরফ গলে জল হওয়া, চিনির জলে দ্রবীভূত হওয়া। লোহায় মরিচা পড়া, দুধ থেকে দই তৈরি হওয়া। মানবদেহে প্রবেশ করলে বিষক্রিয়া ঘটায় এমন কয়েকটি মৌলের নাম লেখো এবং তাদের প্রধান উৎসগুলি উল্লেখ করো।
উত্তর:
বিষক্রিয়া সৃষ্টিকারী কয়েকটি মৌল ও তাদের উৎস হল:
১. সিসা (Lead): পেট্রোল, রং, কীটনাশক, লেড ব্যাটারি ইত্যাদি থেকে শরীরে প্রবেশ করে।
২. পারদ (Mercury): থার্মোমিটার, ব্যাটারি, কাগজ শিল্প, থার্মাল পাওয়ার প্ল্যান্টের ছাই ইত্যাদি থেকে আসতে পারে।
৩. আর্সেনিক (Arsenic): মূলত অগভীর নলকূপের দূষিত পানীয় জলের মাধ্যমে শরীরে প্রবেশ করে।
৪. ক্যাডমিয়াম (Cadmium): ছত্রাকনাশক, রাসায়নিক সার, সিগারেটের ধোঁয়া, দূষিত খাদ্য (আলু, মাছ) ইত্যাদি থেকে শরীরে প্রবেশ করে।