পদার্থের প্রকারভেদ (আণুবীক্ষণিক বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে)

পদার্থের প্রকারভেদ (আণুবীক্ষণিক বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে)

দৈনন্দিন জীবনে আমরা প্রায়শই তিন ধরনের পদার্থের সম্মুখীন হই। এগুলো হলো কঠিন (যেমন, শিলা, লোহা ইত্যাদি ) , তরল (যেমন, জল, পেট্রোল ইত্যাদি ) এবং গ্যাসীয় (যেমন, বায়ু ইত্যাদি ) । পদার্থের এই তিন রূপকে তাদের আকৃতি ও আয়তন (আয়তন বলতে আমরা আয়তন বুঝি) বজায় রাখার ক্ষমতার ভিত্তিতে আলাদা করা যায় ।

কঠিন পদার্থ সাধারণত একটি নির্দিষ্ট আকার এবং আয়তন বজায় রাখে। তরল পদার্থ একটি নির্দিষ্ট আকার বজায় রাখে না, বরং যে পাত্রে থাকে তার সাথে নিজের আকার পরিবর্তন করে নেয়। উদাহরণস্বরূপ, যদি আমরা একটি গ্লাসে জল রাখি, তবে এর আকার গ্লাসের আকারের মতো হয়ে যায়। যদি জল একটি বাথটাবে রাখা হয়, তবে এর আকার বাথটাবের আকারের মতো হয়ে যায়। যদি এটি একটি ফুটো প্লাস্টিকের ব্যাগে রাখা হয়, তবে জল ছিটকে পড়বে... হি হি ... তরলের আয়তন সাধারণত স্থির থাকে। যদি এক গ্লাস জল একটি বাথটাবে রাখা হয় , তবে জলের আয়তন গ্লাসের মতোই থাকে। জলের আকার পরিবর্তিত হতে পারে , কিন্তু এর আয়তন কখনও পরিবর্তিত হয় না। এটি মনে রাখা গুরুত্বপূর্ণ যে কঠিন এবং তরল পদার্থের আয়তন কেবল তখনই পরিবর্তিত হতে পারে যখন খুব বড় বল প্রয়োগ করা হয়।

গ্যাসের ক্ষেত্রে কী হয়? গ্যাসের কোনো নির্দিষ্ট আকার বা আয়তন নেই। এর আকার ও আয়তন সর্বদা এটি যে পাত্রে থাকে তার আকার ও আয়তনের সাথে খাপ খাইয়ে নেয়। উদাহরণস্বরূপ, যদি আমরা একটি গাড়ির ইনার টিউবে গ্যাস ভরি, তাহলে ইনার টিউবের মতোই গ্যাসের আকারও পরিবর্তিত হয়। এর আয়তনের ক্ষেত্রেও একই কথা প্রযোজ্য। টায়ারের ভেতরে গ্যাসটি ছড়িয়ে পড়ে পুরো টায়ারটি পূর্ণ করে । এক্ষেত্রে, টায়ারের আয়তনের মতোই গ্যাসের আয়তনও পরিবর্তিত হয়। যদি আমরা একটি বেলুনে হাওয়া ভরি, তাহলে বেলুনের আকার ও আয়তনের মতোই বাতাসের আকার ও আয়তনও পরিবর্তিত হয়।

এখন পর্যন্ত, আমরা কেবল পদার্থের তিনটি অবস্থাকে তাদের স্থূল বৈশিষ্ট্যের (স্থূল বৈশিষ্ট্য = পদার্থের আকৃতি ও আকার) উপর ভিত্তি করে আলাদা করেছি। অবশ্যই, এটি আমাদের দৈনন্দিন পরিমাপ ও পর্যবেক্ষণের ফলাফলের উপর ভিত্তি করে করা হয়েছে। আমরা পদার্থের তিনটি অবস্থার মধ্যে পার্থক্য দেখব তাদের আণুবীক্ষণিক বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে। প্রতিটি পদার্থ পরমাণু বা অণু দ্বারা গঠিত। যখন আমরা বলি যে একটি পাথর কঠিন, তখন আমরা কখনই জানি না যে পাথরটিকে কঠিন করে তোলে এমন এর ভেতরের পরমাণু বা অণুগুলোর কী হয় । জল বা বায়ুর ক্ষেত্রেও একই কথা প্রযোজ্য। জল গঠনকারী পরমাণু বা অণুগুলোর মধ্যে এমন কী আছে যা জল এবং বায়ুর তরল রূপকে অদৃশ্য করে তোলে?

আণুবীক্ষণিক বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে পদার্থের রূপ

আণুবীক্ষণিক বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে কঠিন, তরল এবং গ্যাসের মধ্যে পার্থক্য আলোচনা করার আগে, আসুন প্রথমে নিম্নলিখিত বিষয়গুলো আলোচনা করা যাক । ধরা যাক একটি বস্তু। উদাহরণস্বরূপ, একটি পাথর... যদি আমরা একটি পাথরকে কাছ থেকে দেখি, আমরা দেখতে পাব যে পাথরটির প্রতিটি অংশ একে অপরের সাথে লেগে আছে। এমনকি লাথি মারলেও বা ছুঁড়ে ফেললেও এর আকৃতি এবং আয়তন কখনও পরিবর্তিত হয় না (যদি না খুব বড় কোনো বল প্রয়োগ করা হয়)। সাধারণত, পাথরটির সমস্ত অংশ সর্বদা একটি একক হিসেবেই থাকে। এমনটা কেন হয়? আসুন এক মুহূর্ত ভাবা যাক...

Dপাথরের মধ্যে আমি আছে পরমাণু বা অণু। এবার কল্পনা করার চেষ্টা করুন… একটি পাথরের কথা ভাবুন। ভাবুন পাথরটি ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র টুকরো দিয়ে তৈরি। পাথরের টুকরোগুলোকে আরও ছোট ছোট টুকরোতে ভাগ করুন… যতক্ষণ না সেগুলো পরমাণু বা অণুর আকারে পৌঁছায়। পরমাণুগুলোকে ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র বল হিসেবে কল্পনা করুন। অন্যদিকে অণুগুলো গঠিত কয়েকটি বল একসাথে আটকে গেছে।

সুতরাং , শিলায় অনেক ক্ষুদ্র অণু বা পরমাণু থাকে। আপনি কি শিলার পরমাণুগুলো কল্পনা করতে পারেন?

একটি একক পরমাণুর ব্যাস প্রায় ১০⁻¹⁰ মিটার ^। যদি আপনি একটি পরমাণুকে একটি বল হিসেবে কল্পনা করেন, তবে সেই বলটির ব্যাস হবে ১০⁻¹⁰ ^{মিটার} । এটি এতটাই ছোট যে খালি চোখে দেখা যায় না... কেবল কল্পনা করা যায়। অণু হলো একসাথে লেগে থাকা পরমাণু, তাই অণু পরমাণুর চেয়ে বড়। কিন্তু অণুও খালি চোখে দেখা যায় না...

এটা অদ্ভুত, তাই না, যে এই ক্ষুদ্র পরমাণু বা অণুগুলো একটি এককের মধ্যেই থাকতে পারে... যদি পরমাণু বা অণুগুলো একটি এককের মধ্যে না থাকত, তাহলে অবশ্যই শিলার প্রতিটি অংশ একসাথে লেগে থাকত না। প্রকৃতপক্ষে, শিলার প্রতিটি অংশ একসাথে লেগে থাকে যাতে শিলাটি কঠিন আকার ধারণ করে। পরমাণু বা অণুগুলো আলাদা হয়ে যায় না কেন?

অবশ্যই, পরমাণু বা অণুগুলো পরস্পরকে আকর্ষণ করে। যদি পরমাণু বা অণুগুলো পরস্পরকে আকর্ষণ না করত, তাহলে অবশ্যই তারা চারদিকে ছড়িয়ে পড়ত। প্রতিটি পরমাণু বা অণুকে তার বন্ধুকে বিদায় জানাতে হতো। ফলে, পাথরের টুকরোগুলো চারিদিকে ছড়িয়ে পড়ত। পাথরের টুকরোগুলোও ছড়িয়ে যেত এবং অবশেষে আমরা সেগুলো দেখতে পেতাম না। পাথরের টুকরোগুলোও পরমাণু বা অণু দিয়েই গঠিত। পরমাণুর আকার খুব ছোট, তাই যদি তারা আলাদা হয়ে যেত, অবশ্যই আমরা তাদের দেখতে পেতাম না... কিন্তু বাস্তবতা এমন নয়।

পাথরটিকে নিরেট বলে মনে হয়, এর প্রতিটি খণ্ড একে অপরের সাথে লেগে থাকে। সুতরাং, আমরা এই সিদ্ধান্তে আসতে পারি যে, কোনো নিরেট বস্তু গঠনকারী পরমাণু বা অণুগুলো অবশ্যই পরস্পরকে আকর্ষণ করে।

পরমাণু বা অণুর মধ্যকার আকর্ষণ বল আসলে একটি তড়িৎচুম্বকীয় বল। এই আকর্ষণ বলের অস্তিত্ব পরমাণু বা অণুগুলোকে একে অপরের দিকে এগিয়ে আসতে বাধ্য করে। যখন তারা সংঘর্ষে লিপ্ত হতে যায় , তখন পরমাণু বা অণুর সবচেয়ে বাইরের অংশের ইলেকট্রনগুলো পরস্পরকে বিকর্ষণ করে (বৈদ্যুতিক বিকর্ষণ)। এই বিকর্ষণের কারণে পরমাণু ও অণুগুলো পেছনের দিকে সরে যায়। যদিও পরমাণু বা অণুগুলো পেছনের দিকে সরে যায়, আকর্ষণ বলের কারণে তারা আবার একে অপরের কাছাকাছি চলে আসে। এবং এভাবেই চলতে থাকে... পরমাণু বা অণুগুলো একটি ন্যূনতম দূরত্ব বজায় রেখে সামনে-পেছনে চলাচল করে (কম্পন করে)।

আণবিক বৈশিষ্ট্যের ভিত্তিতে কঠিন, তরল ও গ্যাসীয় পদার্থের মধ্যে পার্থক্যটি আসলে এই তিনটি পদার্থ গঠনকারী পরমাণু বা অণুগুলোর মধ্যকার আকর্ষণ বলের শক্তি বা দুর্বলতার উপর নির্ভর করে।

কঠিন

কঠিন পদার্থে পরমাণু বা অণুগুলোর মধ্যকার আকর্ষণ শক্তি এতটাই প্রবল যে, কঠিন পদার্থটি গঠনকারী পরমাণু বা অণুগুলো সর্বদা স্থির অবস্থানে থাকে। কঠিন পদার্থের পরমাণু বা অণুগুলো সামনে-পিছনে চলাচল করে (কম্পন করে), কিন্তু তারা সর্বদা একই অবস্থানে কম্পিত হয়।

কঠিন পদার্থ গঠনকারী পরমাণু বা অণুগুলোর মধ্যকার শক্তিশালী আকর্ষণের কারণেই এর আকৃতি ও আয়তন সর্বদা একই থাকে। যদিও ছোড়া বা আঘাত করাএকটি পাথর বা লোহার টুকরোর আকৃতি পরিবর্তন করা কঠিন, কারণ এর পরমাণু বা অণুগুলোর মধ্যকার আকর্ষণ শক্তি অত্যন্ত প্রবল। যখন আপনি একটি পাথর বা লোহার টুকরো বালতি বা বাথটাবে রাখেন, তখন এর আয়তন কখনও পরিবর্তিত হয় না। সুতরাং, কঠিন পদার্থ গঠনকারী পরমাণু বা অণুগুলোর মধ্যকার এই প্রবল আকর্ষণ শক্তিই সেগুলোকে একত্রে ধরে রাখে এবং তাদের কঠিন রূপ বজায় রাখে।

সাধারণত, কঠিন পদার্থ গঠনকারী পরমাণু বা অণুগুলোর অবস্থান চিত্রে দেখানো বিন্যাসের মতোই থাকে (যা ক্রিস্টাল ল্যাটিস নামেও পরিচিত)। এই চিত্রটি বিবর্ধিত। পরমাণু বা অণুগুলো খুবই ছোট।

তরল

তরল পদার্থে পরমাণু বা অণুগুলোর মধ্যকার আকর্ষণ শক্তি কম থাকে, ফলে তারা অবাধে চলাচল করতে পারে এবং একে অপরের উপর উপরিপাতিত হতে পারে। যে পরমাণু বা অণুগুলো দিয়ে তরল পদার্থ গঠিত, তারা নিজেদের ইচ্ছামতো চলাচল করতে পারে, কিন্তু তারা তাদের সঙ্গীদের ছেড়ে যেতে পারে না। আকর্ষণ শক্তির প্রবলতা তাদের বেরিয়ে যেতে এবং ছড়িয়ে পড়তে বাধা দেয়।

এই কারণেই তরলের আকৃতি পরিবর্তন হতে পারে কিন্তু এর আয়তন অপরিবর্তিত থাকে। যখন আমরা একটি গ্লাসে জল রাখি, তখন এর উপাদান পরমাণু বা অণুগুলোর মধ্যে আকর্ষণ শক্তি কম শক্তিশালী হয়, ফলে জলের আকৃতি গ্লাসের আকৃতি ধারণ করে। যখন আমরা একটি বাথটাবে জল রাখি, তখন পরমাণু বা অণুগুলোর মধ্যে আকর্ষণ শক্তি কম থাকায় জল বাথটাবের আকৃতির সাথে মানিয়ে নিতে পারে। Vতরলের আয়তন সর্বদা স্থির থাকে, কারণ পরমাণু বা অণুগুলোর মধ্যকার আকর্ষণ বল তাদেরকে একত্রে ধরে রাখতে সক্ষম থাকে। ঐক্যবদ্ধ থাকুনএক গ্লাস জল যখন রাখা হয়kবাথটাবে জল ঢাললে জলের আয়তন একটি গ্লাসের সমানই থাকে। জল যে পরমাণু বা অণু দিয়ে গঠিত, সেগুলো ছড়িয়ে পড়ে না, তাই এর আয়তন সর্বদা একই থাকে।

তরল পদার্থটি যে পরমাণু বা অণুগুলো দিয়ে গঠিত, তাদের অবস্থান ছবিতে দেখানো অনুযায়ী ( তীরচিহ্নটি চলাচলের দিক নির্দেশ করে) ।

গ্যাসীয় পদার্থ

গ্যাসীয় পদার্থে পরমাণু বা অণুগুলোর মধ্যকার আকর্ষণ শক্তি এতটাই দুর্বল যে, পরমাণু বা অণুগুলো একটি একক হিসেবে থাকতে পারে না। তাদের মধ্যে কোনো বন্ধন না থাকায় তারা নিজেদের ইচ্ছামতো চলাচল করে। এই অত্যন্ত দুর্বল আকর্ষণ শক্তির কারণে গ্যাসীয় পদার্থ গঠনকারী পরমাণু বা অণুগুলো বিক্ষিপ্ত বা সর্বত্র ছড়িয়ে ছিটিয়ে থাকে। কঠিন বা তরল পদার্থ গঠনকারী পরমাণুগুলোর তুলনায় গ্যাসীয় পদার্থ গঠনকারী পরমাণুগুলো বেশি মুক্ত থাকে।

গ্যাসীয় পদার্থ গঠনকারী পরমাণু বা অণুগুলোর অবস্থান মোটামুটি নিম্নরূপ। প্যাদা ছবি।

অত্যন্ত দুর্বল আকর্ষণ বলের কারণেই গ্যাসের আকৃতি ও আয়তন পরিবর্তিত হতে পারে এবং বাতাস খালি চোখে দেখা যায় না। পরমাণু বা অণুর আকার এতটাই ছোট যে, যদি সেগুলো বিক্ষিপ্ত বা ছড়িয়ে ছিটিয়ে থাকে, তবে আমরা সেগুলোকে দেখতে পাই না। বালি বা চিনির আকার পরমাণু বা অণুর চেয়ে অনেক বড়, ফলে সেগুলো বিক্ষিপ্ত থাকলেও খালি চোখে দেখা যায়, যদিও তা কিছুটা কঠিন।

কঠিন ও তরল পদার্থ দেখা যায়, কারণ এদের গঠনকারী পরমাণু বা অণুগুলো বিচ্ছিন্ন থাকে না। কঠিন ও গ্যাসীয় পদার্থের শক্তিশালী আকর্ষণ বল এদেরকে একত্রে ধরে রাখতে সক্ষম। গ্যাসীয় পদার্থের আকর্ষণ বল এতটাই দুর্বল যে তা পরমাণু বা অণুগুলোকে একত্রে ধরে রাখতে পারে না। এই সামান্য আকর্ষণ বলের কারণেই গ্যাস ও তরল পদার্থ প্রবাহিত হতে পারে।