ডালটনের পরমাণুবাদ, পরমাণু ও অণুর ধারণা, পরমাণু ও অণুকে প্রকাশ করার জন্য চিহ্ন ও সংকেতের ধারণা, মৌলিক অণু ও যৌগিক অণু, পারমাণবিকতা
বিজ্ঞানের অগ্রগতির একদম প্রথম দিকে পরমাণু বা অণুর সম্পর্কে কোনো ধারণাই তখনকার বিজ্ঞানীদের ছিল না। যেকোনও মৌলের (পদার্থের) শেষ উৎস জানতে পরমাণুর ধারণার প্রথম কল্পনা করা হয় প্রায় খ্রীষ্টজন্মের কয়েক শতাব্দী পূর্বে প্রায় \(\left( {500BC} \right)\) তে। এই বিষয়ে ভারতীয় দার্শনিক মহর্ষি কণাদকে পরমাণুরর ধারণার প্রথম পথিকৃৎ হিসাবে মনে করা হয়। তাঁর মতে পরমাণু হল অস্থিত্ব আছে এমন কিছু যা চিরন্তন, অক্ষয় এবং অখন্ডনীয় এবং যার কোনও উৎস বা কারণ নেই। এই বিরাট বিশ্বসংস্থিতির মধ্যে কণামাত্র স্থানে এর অবস্থান এবং অতি সূক্ষ যা চোখে দেখা যায় না অথচ সমস্ত কিছুর সৃষ্টির মূলে রয়েছে এই পরমাণু।
ঋষি কণাদের এই ধারণাতে অবাক হয়েছিলেন ডেমোক্রিটাস (Democritus), লিউপ্পাস (Leuappus) ইত্যাদি গ্রীক দার্শনিকগণ। কিন্তু পরবর্তীকালে তাঁরা স্বীকার করে নেন। তাঁরা এই কণাগুলির প্রথম নামকরণ করেছিলেন 'atomos' যার গ্রীক ভাষার যার অর্থ হল 'not divisible'। এরপর বেশ কয়েক শতাব্দী কেটে যায়। কিন্তু পরমাণু সম্পর্কে কেউ কোনো ধারণা দিতে পারে নি। আর এই পরমাণুর চেয়ে ক্ষুদ্রতর কোনও কণার অস্থিত্বও জানা যায় নি।
এর পরে ইংরেজ বিজ্ঞানী জন ডালটন কয়েকদশক ধরে বিভিন্ন রাসায়নিক সংযোগ সংক্রান্ত বেশ কিছু পরীক্ষা নিরীক্ষা থেকে তিনি আভাস পেয়েছিলেন যে, পরমাণুর অস্থিত্ব আছে এবং তারা একটি নির্দিষ্ট নিয়ম মেনে যুক্ত ও বিযুক্ত হয়। অবশেষে 1808 খ্রীষ্টাব্দে পরমাণুর বৈশিষ্ট্যগত একটি বাস্তবসম্মত তত্ত্বের উপস্থাপনা করেন, যা ডালটনের পরমাণুবাদ নামে পরিচিত। ডালটনের এই পরমাণুবাদই প্রথম পরমাণুর ধারণাকে দার্শনিক তত্ত্ব থেকে বৈজ্ঞানিক চিন্তাধারায় নিয়ে আসে।
ডালটনের পরমাণুবাদ (Dulton's Atomic Theory):
(1) প্রতিটি পদার্থ অসংখ্য অবিভাজ্য ক্ষুদ্রতম কণা দ্বারা গঠিত। এই কণাগুলির নাম হল পরমাণু বা অ্যাটম।(2) একই মৌলিক পদার্থের পরমাণুগুলির আকার, আকৃতি, ভর ও অন্যান্য ভৌত ও রাসায়নিক ধর্মে একইরকম হয়।
(3) বিভিন্ন মৌলিক পদার্থের পরমাণুগুলির আকার, আকৃতি, ভর ও অন্যান্য ভৌত ও রাসায়নিক ধর্মে বিভিন্ন রকমের হয়।
(4) রাসায়নিক বিক্রিয়ার দ্বারা পরমাণুকে সৃষ্টি বা ধ্বংস করা যায় না।
(5) রাসায়নিক পরিবর্তনের সময় পরমাণুগুলি অখন্ড কণারূপে সরল অনুপাতে যুক্ত হয়ে যৌগিক অণু গঠন করে।
পরমাণু (Atom):
মৌলিক পদার্থের ক্ষুদ্রতম অবিভাজ্য কণা যা রাসায়নিক বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে, তাকে পরমাণু বলে। পরমাণুতে মৌলিক পদার্থের সব ধর্ম বজায় থাকে এবং পরমাণুর স্বাধীন অস্থিত্ব থাকতে পারে আবার নাও পারে।
তবে বর্তমানে পরমাণু আর অবিভাজ্য নয়। আবিস্কৃত হয়েছে যেকোনও পরমাণু আবার (i) ইলেকট্রন (ii) প্রোটন ও (iii) নিউট্রন নামে তিনটি কণা দিয়ে গঠিত। আর পরমাণু রাসায়নিক বিক্রিয়ায় অংশগ্রহনও করে না। রাসায়নিক বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে পরমাণুর মধ্যে থাকা ইলেকট্রন কণাগুলি।
পরমাণুকে প্রকাশ করার নিয়ম:
প্রাচীনকালের বিজ্ঞানীরা সেইসময় যতগুলো পরমাণুর সন্ধান পেয়েছিলেন, সেগুলোকে কতকগুলি জটিল চিত্র বা ছবির মাধ্যমে প্রথমে প্রকাশ করা শুরু করেছিলেন। কিন্তু তখন পর্যন্ত আবিষ্কার হওয়া 92 টি মৌলকে এই নিয়মে প্রকাশ করা, লেখা বা মনে রাখাও কষ্টকর হয়ে দাঁড়ায়। তখন বিজ্ঞানী বার্জিলিয়াস এই মৌলগুলির পরমাণুগুলিকে সহজ প্রণালীতে প্রকাশ করার চিন্তাধারা দেন যা আজও আমাদের কাছে গ্রহণযোগ্য, তা হল পরমাণুগুলির চিহ্ন (Symbol)।
চিহ্ন (Symbol):
মৌলিক পদার্ধের নাম, যার দ্বারা সংক্ষেপে প্রকাশ করা হয়, তাকে চিহ্ন বলে। অর্থাৎ মৌলিক পদার্থের পরমাণুকে সংক্ষেপে প্রকাশ করাকেই চিহ্ন বলে।চিহ্ন লেখার পদ্ধতি (Process To Write Symbol):
(1) সাধারণত মৌলিক পদার্থের ইংরাজী নামের প্রথম অক্ষর দিয়ে পরমাণুগুলিকে প্রকাশ করা হয়। যেমন:
| পরমাণুর নাম | পরমাণুর চিহ্ন |
| বোরন (Boron) | \(B\) |
| কার্বন (Carbon) | \(C\) |
| নাইট্রোজেন (Nitrogen) | \(N\) |
| হাইড্রোজেন (Hydrogen) | \(H\) |
| অক্সিজেন (Oxygen) | \(O\) |
| সালফার (Sulphur) | \(S\) |
| ফসফরাস (Phosphorus) | \(P\) |
| ফ্লোরিন (Fluorin) | \(F\) |
(2) একই প্রথম অক্ষরবিশিষ্ট একাধিক মৌল থাকলে, তখন ওই প্রথম অক্ষরটির সঙ্গে পরের অক্ষরটি বা প্রথম অক্ষরের সঙ্গে জোরে উচ্চারিত অক্ষরটি যোগ করে, মৌলটির চিহ্ন প্রকাশ করা হয়। যেমন:
| ক্যালশিয়াম (Calcium) | \(Ca\) |
| ব্রোমিন (Bromine) | \(Br\) |
| বিসমাথ (Bismuth) | \(Bi\) |
| বেরিয়াম (Barium) | \(Ba\) |
| বেরিলিয়াম (Berilium) | \(Be\) |
| বার্কেলিয়াম (Barkelium) | \(Bk\) |
| ক্যাডমিয়াম (Cadmium) | \(Cd\) |
| সিজিয়াম (Cesium) | \(Cs\) |
| ক্লোরিন (Chlorine) | \(Cl\) |
| ক্রোমিয়াম (Chromium) | \(Cr\) |
(3) কিছু মৌলের পরমাণুর নাম ল্যাটিন ভাষা অনুসারে প্রথম অক্ষরটি বা পরপর দুটি অক্ষর বা প্রথম অক্ষরের সাথে জোরে উচ্চারিত অক্ষরদুটি মিলিয়ে মৌলটির চিহ্ণ প্রকাশ করা হয়। যেমন:
| সোডিয়াম (Natrium) | \(Na\) |
| পটাশিয়াম (Kalium) | \(K\) |
| আয়রন/লোহা (Ferrum) | \(Fe\) |
| লেড/সীসা (Plumbum) | \(Pb\) |
| স্ট্যানাম/টিন (Stannum) | \(Sn\) |
| সিলভার/রূপা (Argentum) | \(Ag\) |
| গোল্ড/সোনা (Aurum) | \(Au\) |
| কপার/তামা (Cuprum) | \(Cu\) |
| মার্কারী/পারদ (Hydragyrum) | \(Hg\) |
(4) চিহ্ণ লিখতে গেলে সবসময় বড় হাতের অক্ষরে (Capital) লিখতে হয়। আর চিহ্নটি যদি দুটি অক্ষরের হয় তাহলে প্রথমটি বড় হাতের (Capital) ও পরের অক্ষরটি ছোটো হাতের (Small) লিখতে হয়। যেমন:
| কার্বন | \(c\) | ভূল লেখা | \(C\) | সঠিক লেখা |
| নাইট্রোজেন | \(n\) | ভূল লেখা | \(N\) | সঠিক লেখা |
| সোডিয়াম | \(So\) | ভূল লেখা | \(Na\) | সঠিক লেখা |
| সোডিয়াম | \(NA\) | ভূল লেখা | \(Na\) | সঠিক লেখা |
| সোডিয়াম | \(na\) | ভূল লেখা | \(Na\) | সঠিক লেখা |
| ক্লোরিন | \(CL\) | ভূল লেখা | \(Cl\) | সঠিক লেখা |
পূর্বেই বলা হয়েছে মৌলিক পদার্থের পরমাণুর স্বাধীন অস্থিত্ব থাকতে পারে আবার নাও পারে। যেমন, আয়রণ (\(Fe\)), পটাশিয়াম (\(K\)), ক্যালশিয়াম (\(Ca\)), ম্যাগনেশিয়াম (\(Mg\)) ইত্যাদি কিছু কিছু মৌলের পরমাণু আছে যাদের স্বাধীন অস্থিত্ব আছে। কিন্তু হাইড্রোজেন (\(H\)), অক্সিজেন (\(O\)), নাইট্রোজেন (\(N\)) এইরকম অসংখ্য মৌল আছে যাদের পরমাণুর কোনো স্বাধীন সত্ত্বা বা স্বাধীন অস্থিত্ব নেই। এদের ক্ষেত্রে কি হয়?
এরা সবসময় দুই বা ততোধিক একই বা ভিন্ন মৌলের পরমাণু একসাথে জোড় বেঁধে অবস্থান করে। যেমন,
হাইড্রোজেনের দুটি পরমাণু একসাথে জোড় বেঁধে একটি যৌগিক পরমাণু তৈরি করে। তেমনি
অক্সিজেনেরও দুটি পরমাণু একসাথে জোড় বেঁধে একটি যৌগিক পরমাণু তৈরি করে, তেমনি
নাইট্রোজেন, ক্লোরিন, ফ্লোরিন সবাই দুটি করে পরমাণু একসাথে জোড় বেঁধে যৌগিক পরমাণু তৈরি করে।
সবক্ষেত্রে আবার দুটি নয়, যেমন অক্সিজেনের তিনটি পরমাণু একসাথে জোড় বেঁধে স্বাধীনভাবে থাকতে পারে, ফসফরাসের চারটি পরমাণু একসাথে জোড় বেঁধে স্বাধীনভাবে থাকতে পারে আবার সালফারের আটটি পরমাণু একসাথে জোড় বেঁধে স্বাধীনভাবে থাকতে পারে।
আবার সবসময় যে একই মৌলের পরমাণুই একসাথে জোড় বেঁধে স্বাধীনভাবে অবস্থান করবে তা নয়। যেমন, হাইড্রোজেনের দুটি পরমাণু এবং অক্সিজেনের একটি পরমাণু মিলে জলের একটি যৌগিক পরমাণু গঠন করে স্বাধীনভাবে থাকে।
কার্বনের একটি পরমাণু এবং অক্সিজেনের দুটি পরমাণু মিলে কার্বন ডাইঅক্সাইডের একটু যৌগিক পরমাণু গঠন করে স্বাধীনভাবে থাকে।
তখন এদেরকে আর পরমাণু বা যৌগিক পরমাণু বা পরমাণুর সমষ্টি বলা হয় না। তখন এদের বলা হয় অণু। অর্থাৎ অণুর সবসময় স্বাধীন সত্ত্বা বা স্বাধীন অস্থিত্ব থাকবেই। এই অণু সম্পর্কে সর্বপ্রথম ধারণা দেন বিজ্ঞানী অ্যামোদিও অ্যাভোগাড্রো। তাই এখানে পরমাণুর ধারণার পথিকৃৎ জন ডালটন হলেও অণুর ধারণা কিন্তু সর্বপ্রথম দেন বিজ্ঞানী অ্যামোদিও অ্যাভোগাড্রো। তাই অণুর সংজ্ঞায় বলা যায় -
অণু (Molecule):
মৌলিক বা যৌগিক পদার্থের ক্ষুদ্রতম যে কণা স্বাধীনভাবে থাকতে পারে এবং যার মধ্যে পদার্থটির সমস্ত ধর্ম বজায় থাকে, তাকে অণু বলে। যেমন:একটি অক্সিজেন অণু, দুটি অক্সিজেন পরমাণু (\(O\))নিয়ে গঠিত। তাই অক্সিজেন অণুকে লেখা হয় \({O_2}\) দ্বারা।
একটি হাইড্রোজেন অণু, দুটি হাইড্রোজেন পরমাণু (\(H\)) দ্বারা গঠিত। তাই হাইড্রোজেন অণুকে লেখা হয় \({H_2}\) দ্বারা।
একটি জলের অণু, দুটি হাইড্রোজেন পরমাণু (\(H\)) এবং একটি অক্সিজেন পরমাণু (\(O\)) দ্বারা গঠিত। তাই জলের অণুকে লেখা হয় \({H_2}O\) দ্বারা।
একটি ওজোনের অণু, তিনটি অক্সিজেন পরমাণু (\(O\)) পরমাণু দ্বারা গঠিত। তাই একটি ওজোন অণুকে লেখা হয় \({O_3}\) দ্বারা।
একটি কার্বন ডাইঅক্সাইডের অণু, দুটি কার্বন পরমাণু (\(C\)) এবং দুটি অক্সিজেন পরমাণু (\(O\)) পরমাণু দ্বারা গঠিত। তাই একটি কার্বন ডাইঅক্সাইডের অণুকে লেখা হয় \(C{O_2}\) দ্বারা।
মৌলিক অণু:
কোনও অণু, একই প্রকার পরমাণু নিয়ে গঠিত হলে, তাদের মৌলিক অণু বলে।যেমন,
(i) একটি হাইড্রোজেন অণু, দুটিই হাইড্রোজেন পরমাণু \(\left( H \right)\) দ্বারা গঠিত। তাই একটি হাইড্রোজেন অণুকে লেখা হয় \({H_2}\)।
(ii) একটি অক্সিজেন অণু , দুটিই অক্সিজেন পরমাণু \(\left( O \right)\) দ্বারা গঠিত। তাই একটি অক্সিজেন অণুকে লেখা হয় \({O_2}\)।
(iii) একটি ক্লোরিন অণু, দুটিই ক্লোরিন পরমাণু \(\left( {Cl} \right)\) দ্বারা গঠিত। তাই একটি ক্লোরিন অণুকে লেখা হয় \(C{l_2}\)।
(iv) একটি ওজোন অণু, তিনটিই অক্সিজেন পরমাণু \(\left( O \right)\) পরমাণু দ্বারা গঠিত। তাই একটি ওজোন অণুকে লেখা হয় \({O_3}\)।
এই অণুগুলি একই ধরণের পরমাণু দিয়ে গঠিত হওয়ায় এরা সবাই মৌলিক অণু। কয়েকটি মৌলিক অণুর নাম নীচে দেওয়া হল।
\({H_2}\), \({O_2}\), \({N_2}\), \(C{l_2}\), \({O_3}\), \(B{r_2}\), \({F_2}\), \({P_4}\), \({S_8}\), \(Na\), \(K\), \(Mg\), \(He\), \(Ne\) এগুলি সবই মৌলিক অণু।
যৌগিক অণু:
কোনও অণু, বিভিন্ন রকমের পরমাণু দ্বারা গঠিত হলে, তাকে যৌগিক অণু বলে।যেমন,
(i) একটি জলের অণু দুটি হাইড্রোজেন পরমাণু \(\left( H \right)\) এবং একটি \(\left( O \right)\) পরমাণু নিয়ে গঠিত। তাই জলের অণুকে লেখা হয় \({H_2}O\)।
(ii) একটি কার্বন ডাইঅক্সাইডের অণু, কার্বনের একটি পরমাণু \(\left( C \right)\) এবং অক্সিজেনের দুটি পরমাণু \(\left( O \right)\) নিয়ে গঠিত। তাই কার্বন ডাইঅক্সাইডের অণুকে লেখা হয় \(C{O_2}\)।
(iii) একটি অ্যামোনিয়ার অণু, একটি নাইট্রোজেনের পরমাণু \(\left( N \right)\) এবং তিনটি হাইড্রোজেন পরমাণু \(\left( H \right)\) দ্বারা গঠিত। তাই অ্যামোনিয়ার অনুকে লেখা হয় \(N{H_3}\) দ্বারা।
(iv) একটি সালফিউরিক অ্যাসিডের অণু, দুটি হাইড্রোজেন পরমাণু (\(H\)), একটি সালফার পরমাণু (\(S\)) এবং চারটি অক্সিজেন পরমাণু (\(O\)) নিয়ে গঠিত। তাই একটি সালফিউরিক অ্যাসিডের অণুকে লেখা হয় \({H_2}S{O_4}\)।
এই অণুগুলি বিভিন্ন রকমের পরমাণু দিয়ে গঠিত হওয়ায় এরা সবাই যৌগিক অণু। কয়েকটি যৌগিক অণুর নাম নীচে দেওয়া হল:
(1) জলের অণু (\({H_2}O\)), (2) কার্বন ডাইঅক্সাইডের অণু (\(C{O_2}\)), (3) অ্যামোনিয়ার অণু (\(N{H_3}\)), (4) হাইড্রোজেন সালফাইডের অণু (\({H_2}S\)), (5) সালফিউরিক অ্যাসিডের অণু (\({H_2}S{O_4}\)), (6) নাইট্রিক অ্যাসিডের অণু (\(HN{O_3}\)), (7) হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডের অণু (\(HCl\)), (8) সোডিয়াম হাইড্রক্সাইডের অণু (\(NaOH\)), (9) ফসফরাস ট্রাইক্লোরাইডের অণু (\(PC{l_3}\)), (10) ফসফরাস পেন্টাক্লোরাইডের অণু (\(PC{l_5}\)) ইত্যাদি - এরা সবাই যৌগিক অণু।
পারমাণবিকতা (Atomicity):
কোনও মৌলের একটি অণু (মৌলিক অণু), যতগুলি পরমাণু নিয়ে গঠিত হয়, সেই সংখ্যাকে ওই মৌলের পারমাণবিকতা বলে। যেমন:| পারমাণবিকতা (Atomicity) | উদাহরণ (Example) |
| \(1\) | \(Na\), \(K\), \(Ca\) ইত্যাদি ধাতু, এবং \(He\), \(Ne\), \(Ar\) ইত্যাদি মৌলের অণু কেবলমাত্র একটি পরমাণু দিয়েই গঠিত, তাই এদের পারমাণবিকতা হয় \(1\)। এদের অণু ও পরমাণু সমার্থক। |
| \(2\) | \({H_2}\), \({O_2}\), \({N_2}\), \({Cl_2}\), \({Br_2}\) ইত্যাদি মৌলের অণু, দুটি করে পরমাণু দিয়ে গঠিত। তাই এদের পারমাণবিকতা \(2\)। |
| \(3\) | ওজোন অণু \({O_3}\) তিনটি অক্সিজেন পরমাণু দিয়ে গঠিত। তাই এর পারমাণবিকতা হল \(3\)। |
| \(4\) | একটি ফসফরাস অণু \({P_4}\) অণু চারটি ফসফরাসের পরমাণু দ্বারা গঠিত। তাই ফসফরাসের পারমাণবিকতা হল \(4\)। |
| \(8\) | একটি সালফারের অণু \({S_8}\) আটটি সালফারের পরমাণু দিয়ে গঠিত। তাই সালফারের পারমানবিকতা হল \(8\)। |
অণুকে লেখার পদ্ধতি বা অণুকে প্রকাশ করার নিয়ম:
কোনো মৌলিক পদার্থের পরমাণুকে প্রকাশ করার জন্য যেমন কিছু নিয়ম মেনে চলতে হয়, তেমনি কোনও মৌলিক বা যৌগিক পদার্থের অণুকেও সংক্ষেপে প্রকাশ করতে গেলে বেশ কিছু নিয়ম মেনে চলতে হয়। আমরা পূর্বেই দেখেছি এখানে মৌলিক অণুকে সংক্ষেপে প্রকাশ করার নিয়ম খুব সহজ। ওই মৌলিক অণুটি, ঠিক কতগুলি পরমাণু দ্বারা গঠিত তা পরমাণুটির চিহ্ন প্রথমে লিখে তারপর Subscript হিসাবে ওই পরমাণুর সংখ্যাটিকে লিখতে হয়। অর্থাৎ ওই পরমাণুর চিহ্নটির ডানদিকে একটু নীচে করে পরমাণুর সংখ্যাটিকে সবাতে হয়। যেমন: \({H_2}\), \({O_2}\), \(C{l_2}\), \({O_3}\), \({P_4}\) ইত্যাদি। তখন এদেরকে মৌলিক পদার্থের সংকেত (Formula) বা মৌলিক অণুগুলির সংকেত (Formula) বলে। তখন আর এদের চিহ্ন (Symbol) বলে না।কিন্তু যৌগিক পদার্থের অণুগুলির সংকেত (Formula) লেখার ক্ষেত্রে বেশ কিছু জটিল নিয়ম মানতে হয়। আমরা প্রথমে একটি পরমাণুর গঠন সম্পর্কে কিছুটা ধারণা নেওয়ার পর যৌগিক পদার্থের অণুর সংকেত লেখার নিয়ম শিখবো।
COMMENTS