রাসায়নিক সমীকরণ | লেখার নিয়ম ও তাৎপর্য বা গুরুত্ব

রাসায়নিক সমীকরণ

রাসায়নিক সমীকরণ শেখার আগে কয়েকটি বিশেষ বিষয় আমাদের জেনে নেওয়া প্রয়োজন। সেগুলো নিচে দেওয়া হল

রাসায়নিক বিক্রিয়া

একটি পদার্থ বিশ্লিষ্ট হয়ে কিংবা দুই বা ততোধিক পদার্থের মধ্যে পরস্পর রাসায়নিক সংযোগ ঘটে পদার্থ গুলির মধ্যে রাসায়নিক পরিবর্তন ঘটে; এর ফলে ওই পদার্থ গুলির অনুর গঠনে যে রূপান্তর ঘটে, তাকে রাসায়নিক বিক্রিয়া বলে।

যে পদার্থ বা পদার্থ গুলি রাসায়নিক বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে তাদের বিক্রিয়াশীল পদার্থ বা বিকারক বা বিক্রিয়ক পদার্থ বলে। বিক্রিয়ার ফলে নতুন ধর্ম বিশিষ্ট যেসব পদার্থ উৎপন্ন হয়, তাদেরকে বলা হয় বিক্রিয়াজাত পদার্থ।

রাসায়নিক বিক্রিয়ার ফলে একটি পদার্থ সম্পূর্ণ নতুন ধর্ম বিশিষ্ট অন্য এক পদার্থে পরিণত হয়, কিন্তু পদার্থের মূল উপাদান ও পরমাণুর সংখ্যার কোন পরিবর্তন হয় না।

রাসায়নিক সমীকরণের সংজ্ঞা

কোন রাসায়নিক বিক্রিয়াকে চিহ্ন ও সংকেত এর সাহায্যে বিকারক ও বিক্রিয়াজাত পদার্থের পরমাণুর মধ্যে সমতা বজায় রেখে সংক্ষেপে প্রকাশ করার পদ্ধতিকে রাসায়নিক সমীকরণ বলে। এককথায় সমীকরণ হলো রাসায়নিক বিক্রিয়া সংকেত।

সমীকরণ লেখার নিয়ম বা পদ্ধতি

• সমীকরণ লেখার নিয়ম বা পদ্ধতি নিম্নরূপ
• ১. প্রথমে চিহ্ন ও সংকেত এর সাহায্যে বিক্রিয়াশীল এবং বিক্রিয়াজাত পদার্থ গুলিকে লেখা হয়। মৌল বা যৌগের মধ্যস্থ পরমাণুগুলি স্বাধীনভাবে থাকতে পারে না। সেই জন্য অনু রূপে ওই মৌল বা যৌগগুলির সংকেত লিখতে হয়। যেমন Cl₂ N₂ H₂O  O₂ H₂SO₄ CO₂ ইত্যাদি।
  যেসব অনু এক পরমাণু দ্বারা গঠিত, তাদের অনুকে পরামানু দিয়ে প্রকাশ করা হয়। Na Cu C।
  কতগুলি অনু বিভিন্ন অবস্থায় একাধিক পরমাণু দ্বারা গঠিত হলেও ওই অনুগুলিকে এক পরমাণু রূপে প্রকাশ করা হয়। যেমন S, P ইত্যাদি।
• ২. মাঝখানে তির চিহ্ন ( _→ ) দিয়ে, বামদিকে বিক্রিয়াশীল পদার্থ গুলির সংকেত ও ডান দিকে বিক্রিয়াজাত পদার্থ গুলির সংকেত লেখা হয়।
• ৩. বিক্রিয়াশিল ও বিক্রিয়াজাত পদার্থ একের বেশি হলে বিক্রিয়াশীল এবং বিক্রিয়াজাত পদার্থের সংকেত গুলিকে + চিহ্ন দিয়ে যুক্ত করা হয়।
  যেমন একটি বিক্রিয়ায় বিক্রিয়াশীল পদার্থ PbS এবং H₂O₂ এবং বিক্রিয়াজাত পদার্থ PbSO₄ এবং H₂O।
  এক্ষেত্রে PbS + H₂O₂ → PbSO₄ + H₂O লেখা হয়।
  বামদিকের +চিহ্নগুলি,কোন কোন অনুর মধ্যে বিক্রিয়া ঘটেছে তা প্রকাশ করে এবং ডান দিকের + চিহ্নগুলি বিক্রিয়ার ফলে কি কি পদার্থ উৎপন্ন হল তা প্রকাশ করে।
• ৪। বিক্রিয়াশীল পদার্থের মোট ভর = বিক্রিয়াজাত পদার্থের মোট ভর হয়। অর্থাৎ বামদিকের পদার্থের মোট ভর = ডান দিকের পদার্থের মোট ভর হবে। কাজেই বাম দিকে ক্রিয়াশীল পদার্থগুলোর পরমাণুর ভর সংখ্যা = ডানদিকে বিক্রিয়াজাত পদার্থের পরমাণুর সংখ্যা হবে।
  সেজন্যপরমাণু গুলির সংখ্যার সমতা বিধানের জন্য বিক্রিয়ার আগের এবং বিক্রিয়ার ফলে উৎপন্ন অনুগুলির সংখ্যা বাড়িয়ে উভয় পাশের পরমাণুর সংখ্যা সমান করতে হয়। এই অবস্থায় সমীকরণটি সমতা যুক্ত সমীকরণ হয়।
• ৫ এইভাবে উভয় পাশে অনুর সংখ্যা স্থির করার পর তির চিহ্নটি ( → ) উঠিয়ে দিয়ে সেই স্থানে = চিহ্ন বসিয়ে বিক্রিয়ার আগে বিক্রিয়াশীল অনুগুলির মোট পরমাণুর সংখ্যার সঙ্গে বিক্রিয়ার ফলে উৎপন্ন বিক্রিয়াজাত অনুগুলির মোট পরমাণু সংখ্যা সমতা চিহ্নিত করা হয়।
  যেমন PbS + 4H₂O₂ → PbSO₄ + 4H₂O

বাষ্পায়ন | স্ফুটন | এর পার্থক্য | চাপের প্রভাব

রাসায়নিক সমীকরণ এর তাৎপর্য, গুরুত্ব বা কাজ কি

• রাসায়নিক সমীকরণ থেকে কোন রাসায়নিক বিক্রিয়ার গুণগত ও পরিমাণগত অনেক বিষয় জানা যায়।
  • ১. রাসায়নিক সমীকরণের গুণগত তাৎপর্য বা গুরুত্ব :
• গুণগত দিক দিয়ে বিচার করলে রাসায়নিক সমীকরণ থেকে নিচের বিষয়গুলো জানা যায়…..
• ক) বিক্রিয়াটিতে কি কি মৌল যৌগ পরস্পরের সঙ্গে বিক্রিয়া করে কি কি মৌল যৌগ উৎপন্ন করে।
  • ২. রাসায়নিক সমীকরণের পরিমাণগত গুরুত্ব ও তাৎপর্য:
• রাসায়নিক সমীকরণ থেকে নিচের বিষয়গুলো জানা যায়…..
• ক) বিক্রিয়ক এবং বিক্রিয়াজাত পদার্থ গুলির অনু বা পরমাণুর সংখ্যা জানা যায়।
• খ) কত ভাগ ওজনের কি কি পদার্থ পরস্পরের সঙ্গে বিক্রিয়া করে কত ভাগ ওজনের কোন কোন পদার্থ উৎপন্ন করে তা জানা যায়।
• গ) বিকারক এবং বিক্রিয়াজাত পদার্থ গ্যাসীয় হলে একই উষ্ণতায় এবং চাপে ওদের আয়তনের অনুপাত জানা যায়।

নিচে কয়েকটি উদাহরণের সাহায্যে রাসায়নিক সমীকরণ এর তাৎপর্য দেখানো হলো….. নাইট্রোজেনের সঙ্গে হাইড্রোজেন এর বিক্রিয়ায় অ্যামোনিয়া উৎপন্ন হয়। এই রাসায়নিক বিক্রিয়াকে নিচের সমীকরণ দ্বারা প্রকাশ করা যায়।
 N₂ + 3H₂ = 2NH₃
এই সমীকরণ থেকে নিচের বিষয়গুলো জানা যায়….

১. রাসায়নিক সমীকরণের গুণগত তাৎপর্য বা গুরুত্ব:

• ক) বিক্রিয়াশীল ও বিক্রিয়াজাত পদার্থের পরিচয়:
• কোন পদার্থের সঙ্গে কোন পদার্থের রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটে কি কি নতুন পদার্থ উৎপন্ন হয়, রাসায়নিক সমীকরণ থেকে তা জানা যায়। যেমন উপরের সমীকরণে N₂ ও H₂ যথাক্রমে নাইট্রোজেন হাইড্রোজেন এর সংকেত এবং NH₃ হলো অ্যামোনিয়ার সংকেত। অতএব জানা যায় যে, নাইট্রোজেনের সঙ্গে হাইড্রোজেনের বিক্রিয়ায় অ্যামোনিয়া উৎপন্ন হয়।

২. রাসায়নিক সমীকরণের পরিমাণগত গুরুত্ব ও তাৎপর্য:

• ক) অনুর সংখ্যা:
• কোন কোন পদার্থের কয়টি করে অনু পরস্পরের সঙ্গে রাসায়নিক বিক্রিয়া করে নতুন পদার্থের কয়টি অনু গঠন করে সমীকরণ থেকে তা জানা যায়। উপরের সমীকরণ থেকে জানা যায় যে,নাইট্রোজেনের একটি অণু হাইড্রোজেনের তিনটি অনুর সঙ্গে যুক্ত হয়ে দুটি এমোনিয়া অনু উৎপন্ন করে।
• খ) পরমাণুর সংখ্যা:
• রাসায়নিক বিক্রিয়ার আগেও রাসায়নিক বিক্রিয়ার পরে মোট পরমাণু ও অনুর সংখ্যা জানা যায়। উপরের সমীকরণ থেকে জানা যায় যে, বিক্রিয়ার আগে নাইট্রোজেনের দুটি পরমাণু ও হাইড্রোজেনের 6টি পরমাণু, মোট 8টি পরামানু ছিল। বিক্রিয়ার ফলে উৎপন্ন অ্যামোনিয়ার মধ্যে পরমাণু মোট সংখ্যা = 2(1+3) = 8; বিক্রিয়ার আগে মোট অনুর সংখ্যা ছিল (1+3) = 4 কিন্তু বিক্রিয়ার পরে অনুর সংখ্যা 2 হয়েছে।
• গ) বিক্রিয়াশীল ও বিক্রিয়াজাত পদার্থের ওজন :
• এক বা একাধিক পদার্থের রাসায়নিক বিক্রিয়ার জন্য কত ওজনের কোন পদার্থের প্রয়োজন হয, তাছাড়া বিক্রিয়ার পরে কত ওজনের কোন কোন পদার্থ উৎপন্ন হবে, সমীকরণ থেকে এগুলি জানা যায়। উপরের সমীকরণে জানা গেছে যে, (2X4) = 28 ভাগ ওজনের নাইট্রোজেনের সঙ্গে (3X2)= 6 ভাগ ওজনের হাইড্রোজেন এর বিক্রিয়ায় 2 (14+3) = 34 ভাগ ওজনের অ্যামোনিয়া উৎপন্ন হবে।
• ঘ)বিক্রিয়াশীল অথবা বিক্রিয়াজাত পদার্থ গ্যাসীয় হলে ওদের আয়তন:
• বিক্রিয়ার আগে বিক্রিয়াজাত পদার্থ এবং বিক্রিয়ার ফলে উৎপন্ন পদার্থ যদি গ্যাসীয় অবস্থায় থাকে, তাহলে রাসায়নিক সমীকরণ থেকে ওদের আয়তন এর হিসাব পাওয়া যায়। যেমন N₂ + 3H₂ = 2NH₃ এই সমীকরণ থেকে জানতে পারা যায় যে, একই উষ্ণতায় এবং চাপে 1 আয়তন নাইট্রোজেনের সঙ্গে তিন আয়তন হাইড্রোজেন এর বিক্রিয়ায় 2 আয়তন এমোনিয়া গ্যাস উৎপন্ন হয়।

রাসায়নিক সমীকরণের অসম্পূর্ণতা

• রাসায়নিক সমীকরণ থেকে আমরা নিচের বিষয়গুলো জানতে পারি না…
• ক) কোন কোন শর্তে রাসায়নিক বিক্রিয়ায় কি ঘটে এবং বিক্রিয়ার সময় চাপের, তাপের এবং অনুঘটক এর প্রয়োজন আছে কিনা জানা যায় না।
• যেমন  N₂ + 3H₂ = 2NH₃ এই বিক্রিয়াটি ঘটে 200 বায়ুমন্ডল চাপ এবং 150 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড উষ্ণতায় লৌহ অনুঘটক এর উপস্থিতিতে। কিন্তু সমীকরণে তা প্রকাশ পায় না।
• খ) বিক্রিয়াটির তাপ উৎপাদক না তাপ শোষক, সমীকরণ থেকে তা জানা যায় না। যেমন উপরের বিক্রিয়াটি তাপ উৎপাদক কিন্তু সমীকরণ থেকে তা জানার উপায় নেই।
• গ) রাসায়নিক বিক্রিয়াটি সম্পূর্ণ হওয়ার জন্য কত সময়ের প্রয়োজন তা জানা যায় না।
• ঘা) বিকারক এবং বিক্রিয়াজাত পদার্থ গুলির ভৌত অবস্থা সমীকরণ থেকে জানা যায় না।
• ঙ) বিক্রিয়াটি উভমুখী কিনা জানা যায় না। উপরের N₂ + 3H₂ = 2NH₃ বিক্রিয়াটি উভমুখী কিন্তু সমীকরণ থেকে তা জানার উপায় নেই।

জগদীশ চন্দ্র বসু

রাসায়নিক সমীকরণ ব্যালেন্স করার পদ্ধতি