K VII A গ্রুপ পর্যায় সারণিডি.আই. মেন্ডেলিভের মধ্যে রয়েছে Fluor 9F, ক্লোরিন 17Cl, Bromine 35Br, আয়োডিন 53I এবং Astatine 85At (কোন স্থিতিশীল আইসোটোপ নেই)। F, Cl, Br, এবং বলা হয় "হ্যালোজেন" (গ্রীক থেকে অনুবাদ - লবণ)। এই নামটি ধাতুগুলির সাথে সরাসরি মিথস্ক্রিয়া করার সময় লবণ গঠনের তাদের সম্পত্তির কারণে।
বাইরের স্তরের ইলেকট্রনিক কনফিগারেশন হল ns2nр5। F – Cl – Br – I – At সিরিজের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যের পরিবর্তন ns-, nр-ভ্যালেন্স অরবিটালের আকারে ধারাবাহিক বৃদ্ধির কারণে। একটি উপাদানের পারমাণবিক সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে সাথে, ঘনত্ব বৃদ্ধি পায়, ফুটন্ত এবং গলনাঙ্ক বৃদ্ধি পায়, হ্যালোজেনেটেড অ্যাসিডের শক্তি বৃদ্ধি পায় এবং প্রতিক্রিয়াশীলতা হ্রাস পায়।
হ্যালোজেন হল সাধারণ অধাতু; হ্রাসকারী এজেন্টের প্রভাবে তারা সহজেই হ্যালাইড আয়ন G-তে রূপান্তরিত হয়। একটি ইলেকট্রনের সাথে পরমাণুর সখ্যতা কমে যায়। হ্যালোজেন ধাতুর সাথে জোরালোভাবে যোগাযোগ করে এবং এস-ধাতুর সাথে আয়নিক যৌগ গঠন করে। হ্যালাইডের আয়নিক চরিত্র উপাদানটির পারমাণবিক সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে কিছুটা দুর্বল হয়ে পড়ে এবং এটি বৈদ্যুতিক ঋণাত্মকতা হ্রাসের পরিণতি। যত বেশি ইলেক্ট্রোনেগেটিভ উপাদান, হ্যালোজেন ইতিবাচক জারণ অবস্থা প্রদর্শন করে।
ফ্লোরিনের বৈশিষ্ট্য অন্যান্য হ্যালোজেনগুলির থেকে স্পষ্টভাবে পৃথক। এটিতে কোন খালি ডি-অরবিটাল নেই, 2s22p5 ইলেকট্রনগুলি নিউক্লিয়াস থেকে দুর্বলভাবে রক্ষা করা হয়, যা উচ্চ ইলেকট্রন ঘনত্ব, আয়নকরণ শক্তি এবং তড়িৎ ঋণাত্মকতার দিকে পরিচালিত করে। অতএব, ফ্লোরিনের জন্য শুধুমাত্র জারণ অবস্থা -1.0, এবং অন্যান্য হ্যালোজেন 1 (যৌগগুলির সর্বাধিক স্থিতিশীলতা), 0, +1, +3, +5, +7, +2, +4, +6ও সম্ভব। ) F2 অণুতে বাঁধাই শক্তি অস্বাভাবিকভাবে কম, যা এটিকে খুব প্রতিক্রিয়াশীল করে তোলে (ফ্লোরিন HE, Ne, Ar ব্যতীত সমস্ত উপাদানের সাথে সরাসরি বিক্রিয়া করে, যৌগ গঠন করে যেখানে উপাদানগুলি সর্বাধিক সম্ভাব্য জারণ অবস্থায় থাকে)। এটিও লক্ষ করা উচিত যে আয়নিক এবং সমযোজী যৌগগুলির গঠনের এনথালপিগুলি অন্যান্য হ্যালোজেনের তুলনায় বেশি।
2.2 প্রকৃতিতে থাকা
পৃথিবীর ভূত্বকের মধ্যে, ফ্লোরিন কন্টেন্ট 6 10-2%, ক্লোরিন, ব্রোমিন, আয়োডিন, যথাক্রমে, 2 10-2%; 2 10-4; 4 * 10-5%। ফ্লোরিন ফ্লোরাইড আকারে পাওয়া যায় (প্রায় 30টি খনিজ, সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ হল CaF2 (ফ্লোরাইট বা ফ্লুরস্পার), 3Ca3 (PO4) 2CaF2 (ফ্লোরাপাটাইট), Na3 - ক্রায়োলাইট)। ক্লোরিন তার নিজস্ব খনিজগুলির প্রায় 70টি গঠন করে, প্রধানত হালকা ধাতুর ক্লোরাইড (রক লবণ, হ্যালাইট NaCl; সিলভাইট KCl, কার্নালাইট KCl MgCl2 6H2O, ইত্যাদি)। হ্যালোজেনের সিংহভাগ সমুদ্র এবং মহাসাগরের জলে ঘনীভূত। ব্রোমিন এবং আয়োডিন ড্রিলিং জল এবং সামুদ্রিক শৈবালের মধ্যেও পাওয়া যায় (উদাহরণস্বরূপ, সামুদ্রিক শৈবাল (কেল্পে), আয়োডিনের পরিমাণ 0.45% পর্যন্ত পৌঁছায়)।
2.3 ভৌত বৈশিষ্ট্য
বায়বীয়, তরল এবং কঠিন অবস্থায় হ্যালোজেন হল ডায়াটমিক G2 অণু। ফ্লোরিন হল একটি হালকা হলুদ গ্যাস যার খুব অপ্রীতিকর, তীব্র গন্ধ। ক্লোরিন হল সবুজ-হলুদ গ্যাস যার তীব্র গন্ধ, ব্রোমিন হল লাল-বাদামী ভারী তরল যার তীব্র গন্ধ, আয়োডিন কালো, ধাতব চকচকে স্ফটিক (উষ্ণ হলে তা বেগুনি গ্যাসে পরিণত হয় (পরমান্বিতকরণ) - চিত্র 2.1। গলে যাওয়া এবং আণবিক আকার বৃদ্ধি এবং আন্তঃআণবিক মিথস্ক্রিয়া বৃদ্ধির সাথে স্ফুটনাঙ্ক একঘেয়েভাবে ফ্লোরিন থেকে আয়োডিনে বৃদ্ধি পায়।
ক
হবে
ভি
একটি - ক্লোরিন; b - ব্রোমিন; গ - আয়োডিন
চিত্র 2.1 - চেহারাক্লোরিন, ব্রোমিন, আয়োডিন
2.4 নিষ্কাশন পদ্ধতি
ফ্লোরাইড গলানোর ইলেক্ট্রোলাইসিস দ্বারা ফ্লোরিন পাওয়া যায় (প্রধানত KHF2, যা 1000C তাপমাত্রায় ইলেক্ট্রোলাইসিস করতে দেয়, যখন KF 8570C তাপমাত্রায় গলে যায়।
ক্লোরিনের শিল্প উত্পাদন NaCl এর জলীয় দ্রবণের তড়িৎ বিশ্লেষণের উপর ভিত্তি করে। ল্যাবরেটরি অবস্থায় এটি অক্সিডাইজিং এজেন্টগুলির সাথে ঘনীভূত এইচসিএল বিক্রিয়া করে প্রাপ্ত হয়:
MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O
2KMnO4 + 16HCl → 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + 8H2O
বিশেষ করে বিশুদ্ধ ক্লোরিন বিক্রিয়া দ্বারা প্রাপ্ত হয়:
2AuCl3 → 2Au + 3Cl2
শিল্প থেকে ব্রোমিন পাওয়া যায় সমুদ্রের জল, পূর্বে NaCl থেকে পরিত্রাণ পেয়েছিলেন: 2Br – + Cl2 → Br2 + 2Cl-
ব্রোমিন বাতাসের প্রবাহের সাথে উড়িয়ে দেওয়া হয় এবং লোহার ফাইলিং বা অন্যান্য পদার্থ দ্বারা শোষিত হয়, উদাহরণস্বরূপ:
Na2CO3 + Br2 → NaBrO + NaBr + CO2
NaBrO + NaBr + H2SO4 → Br2 + Na2SO4 + H2O
পরীক্ষাগার অবস্থায়, ব্রোমিন প্রতিক্রিয়া দ্বারা প্রাপ্ত হয়:
2KBr + Cl2 → 2KCl + Br2
শিল্পগতভাবে, আয়োডিন সমুদ্রের জল, জল থেকেও আহরণ করা হয় তেল কূপ, সমুদ্র উদ্ভিদ ছাই:
2NaI + Cl2 → 2NaCl + I2
পরীক্ষাগারে, আয়োডিন প্রতিক্রিয়া দ্বারা প্রাপ্ত হয়:
2NaI + MnO2 + 2H2SO4 → I2 + MnSO4 + Na2SO4 + 2H2O
আয়োডিন শোষিত হয় সক্রিয় কার্বনবা দ্রাবক দিয়ে নিষ্কাশিত, পরমানন্দ দ্বারা শুদ্ধ।
2.5 গ্রুপ VII A-এর উপাদানগুলির রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য
তাদের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য অনুযায়ী, হ্যালোজেন সক্রিয় অধাতু। ফ্লোরিন অণুর কম বিভাজন শক্তি, পরমাণুর খুব বৈদ্যুতিক ঋণাত্মকতা এবং আয়নের উচ্চ হাইড্রেশন শক্তির কারণে, ফ্লোরিন একটি শক্তিশালী অক্সিডাইজিং এজেন্ট (অন্যান্য উপাদানগুলিকে উচ্চতর ইতিবাচক জারণ অবস্থায় অক্সিডাইজ করে), সাধারণ পদার্থের সাথে জোরালোভাবে বিক্রিয়া করে। He, E এবং Ar এর ব্যতিক্রম। ফ্লোরিন থেকে আয়োডিন পর্যন্ত সিরিজে, অক্সিডাইজিং বৈশিষ্ট্যগুলি হ্রাস পায় এবং হ্রাসকারী বৈশিষ্ট্যগুলি বৃদ্ধি পায়।
পানির সাথে মিথস্ক্রিয়া:
ফ্লোরিন জলের সাথে অত্যন্ত শক্তিশালীভাবে যোগাযোগ করে:
2F2 + 2H2O → 4HF + O2,
প্রতিক্রিয়া ওজোন এবং OF2 গঠন দ্বারা অনুষঙ্গী হয়।
যখন ক্লোরিন পানিতে দ্রবীভূত হয়, তখন প্রতিক্রিয়া ঘটে:
H2O + Сl2 HOСl + HСl - জলে Сl2 এর একটি স্যাচুরেটেড দ্রবণে ঘরের তাপমাত্রায়, প্রায় 70% ক্লোরিন অণুর আকারে থাকে, যখন আয়োডিনের ভারসাম্য প্রায় সম্পূর্ণ বাম দিকে স্থানান্তরিত হয়।
জটিল পদার্থের সাথে মিথস্ক্রিয়া:
ফ্লোরিন ক্ষারের সাথে বিক্রিয়া করে OF2 গঠন করে:
যখন ক্লোরিন ঠান্ডা ক্ষার দ্রবণে কাজ করে, তখন হাইপোক্লোরাস অ্যাসিডের লবণ তৈরি হয়:
Сl2 + 2KOH → KOСl + KСl + H2O
পটাসিয়াম হাইপোক্লোরাইট
গরম ক্ষার দ্রবণ (70-800C) এর সংস্পর্শে এলে পার্ক্লোরিক অ্যাসিডের লবণ তৈরি হয় - ক্লোরেটস:
3Сl2 + 6KOH → KСlО3 + 5KСl + 3H2O
পটাসিয়াম ক্লরিক অ্যাসিডের লবণ
আয়োডিন এবং ব্রোমিন ক্ষারগুলির সাথে বিক্রিয়া করার সময় ট্রাইওক্সোহ্যালোজেনেট তৈরি করে।
ক্লোরিন সোডা দ্রবণের সাথে বিক্রিয়া করে:
2Na2CO3 + Cl2 + H2O → NaClO + NaCl + 2NaHCO3
"জাভেলের জল"
আয়োডিন অল্প পরিমাণে ধাতুর বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে। এইভাবে আপনি আয়োডিন নাইট্রেট পেতে পারেন, যা 0 ডিগ্রি সেলসিয়াসের নিচে তাপমাত্রায় পচে যায়।
I2 + AgNO3 AgI + INO3; 3INO3 → I2 + I (NO3) 3
2.6 হ্যালোজেন যৌগ
হাইড্রোজেন হ্যালাইডস
স্ট্যান্ডার্ড অবস্থার অধীনে, হাইড্রোজেন হ্যালাইডগুলি তীব্র গন্ধযুক্ত বর্ণহীন গ্যাস। ক্রমবর্ধমান ভর এবং অণুর আকারের সাথে, আন্তঃআণবিক মিথস্ক্রিয়া বৃদ্ধি পায় এবং ফলস্বরূপ, গলে যাওয়া এবং ফুটন্ত বিন্দু বৃদ্ধি পায়। হাইড্রোজেন ফ্লোরাইডের অস্বাভাবিক উচ্চ গলনাঙ্ক (-83 ° C) এবং স্ফুটনাঙ্ক (-19.5 ° C), যা HF অণুগুলির মধ্যে হাইড্রোজেন বন্ধন গঠনের দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়।
তাদের উচ্চ মেরুত্বের কারণে, হাইড্রোজেন হ্যালাইডগুলি অ্যাসিড তৈরি করতে জলে ভালভাবে দ্রবীভূত হয়, যার শক্তি HF-HCl-HBr-HE সিরিজে বৃদ্ধি পায় (ব্যাসার্ধ বৃদ্ধির কারণে)। F- → SI- → Br- → I- সিরিজে হ্যালাইড আয়নগুলির হ্রাসকারী কার্যকলাপও বৃদ্ধি পায়। NO একটি শক্তিশালী হ্রাসকারী এজেন্ট, জৈব সংশ্লেষণে ব্যবহৃত হয়। বাতাসে, NO এর জলীয় দ্রবণ ধীরে ধীরে বায়ুমণ্ডলীয় অক্সিজেন দ্বারা জারিত হয়:
4HI + O2 → 2I2 + 2H2O
HBr একই রকম আচরণ করে। হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড (HF) এবং হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড (HCl) ঘনীভূত সালফিউরিক অ্যাসিডের সাথে বিক্রিয়া করে না, তবে HBr এবং NO এর দ্বারা জারিত হয়।
হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডের প্রধান পরিমাণ ক্লোরিনেশন, জৈব যৌগের ডিক্লোরিনেশন, অর্গানোক্লোরিন বর্জ্যের পাইরোলাইসিস (বায়ু প্রবেশ ছাড়া উত্তপ্ত করার সময়সূচী) দ্বারা প্রাপ্ত হয় - উপ-পণ্য বিভিন্ন প্রক্রিয়া. উপরন্তু, হাইড্রোজেন হ্যালাইড প্রাপ্ত হয়:
উপাদান থেকে সরাসরি সংশ্লেষণ: H2 + G2 2NG
এই শৃঙ্খল প্রতিক্রিয়া, যা এইচসিএল-এর শিল্প উত্পাদনকেও অন্তর্নিহিত করে, আলো, আর্দ্রতা এবং ছিদ্রযুক্ত কঠিন পদার্থ দ্বারা শুরু হয়।
তাদের লবণ থেকে এনজি স্থানচ্যুত করে (লবরেটরি নিষ্কাশন পদ্ধতি):
CaF2 + H2SO4 → CaSO4 ↓ + 2HF;
NaCl + H2SO4 (k) → NaHSO4 + HCl;
NaHSO4 + NaCl → Na2SO4 + HCl।
- HBr অ্যাসিড ফসফরাস হ্যালাইডের হাইড্রোলাইসিস দ্বারা প্রাপ্ত হয় না:
PE3 + 3H2O → H3PO3 + 3HE (E – Br বা I)।
এইচএফ এবং এর জলীয় দ্রবণের একটি বৈশিষ্ট্য হল কোয়ার্টজ এবং কাচের ধ্বংস:
SiO2 + 4HF → SiF4 + 2H2O
SiF4 + 2HF → H2
অতএব, এইচএফ প্লাস্টিক বা কাচের পাত্রে সংরক্ষণ করা হয়, তবে ভিতরে মোম বা প্যারাফিন দিয়ে লেপা। বিরল এইচএফ একটি উচ্চ আয়নযুক্ত দ্রাবক। যে কোন অনুপাতে পানির সাথে মিশে যায়। পাতলা জলীয় দ্রবণে একটি ভারসাম্য রয়েছে:
HF + H2O H3O + + F-;
F- + HF HF2-;
এইচএফ নিরপেক্ষ করে, পটাসিয়াম বিফ্লুরাইড (পটাসিয়াম হাইড্রোজেন ফ্লোরাইড) প্রাপ্ত করা যেতে পারে:
2HF + KOH → KHF2 + H2O
KHF2 + KOH → 2KF + H2O
ফ্লোরাইড (হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিডের লবণ) পানিতে খুব কম দ্রবণীয় (NaF, KF, NH4F, AgF, SnF2 ব্যতীত), এগুলি অক্সাইডের মতোই অ্যাসিডিক (SiF4), মৌলিক (NaF) এবং অ্যামফোটেরিক (AlF3) এ বিভক্ত। ) তারা একে অপরের সাথে প্রতিক্রিয়া জানাতে পারে:
2NaF + SiF4 → Na2
KF + SbF5 → K
3KF + AlF3 → K3
ক্লোরাইড - হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডের লবণ - AgCl, HgCl2, Hg2Cl2, PbCl2 বাদে জলে দ্রবীভূত হয়।
ব্রোমাইড, আয়োডাইড - AgBr, AgI, PbI2, PbBr2 বাদে জলে দ্রবীভূত হয়।
হ্যালোজেন এবং অক্সিজেনের যৌগ
ফ্লোরিনের বাইনারি অক্সিজেন যৌগগুলিকে ফ্লোরাইড বলা হয় (ফ্লুর অক্সিজেনের চেয়ে বেশি বৈদ্যুতিক ঋণাত্মক)। অক্সিজেন ডিফ্লুরাইড - OF2, যা বিক্রিয়া দ্বারা গঠিত হয়:
2NaOH + 2F2 → 2NaF + OF2 + H2O
OF2 - হালকা হলুদ গ্যাস, প্রতিক্রিয়াশীল, শক্তিশালী অক্সিডাইজিং এজেন্ট:
2H2 + OF2 → H2O + 2HF।
অক্সিজেন সহ যৌগের অন্যান্য হ্যালোজেন ইতিবাচক জারণ অবস্থা প্রদর্শন করে।
অক্সাইডগুলির মধ্যে, H2O5 (একমাত্র তাপগতিগতভাবে স্থিতিশীল হ্যালাইড অক্সাইড) একটি বর্ণহীন স্ফটিক পদার্থ। মাঝারি শক্তির অক্সিডাইজার, CO-এর পরিমাণগত নির্ধারণের জন্য ব্যবহৃত হয়:
I2O5 + 5CO → I2 + 5CO2
I2 + 2Na2S2O3 → 2NaI + Na2S4O6
অক্সিজেন ক্লোরিন যৌগ পরোক্ষভাবে প্রাপ্ত হয়। তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল হল Cl2O, ClO2, Cl2O7:
Сl2O হল একটি গাঢ় হলুদ গ্যাস যার তীব্র গন্ধ, বিষাক্ত, অস্থির এবং বিস্ফোরিত হতে পারে। এই অক্সাইড বিক্রিয়ার মাধ্যমে পাওয়া যায়: 2HgO + 2Cl2 → HgCl2 + Cl2O।
Cl2O পানির সাথে বিক্রিয়া করে: Cl2O + H2O → 2HOCl বা 2HCl – হাইপোক্লোরাস অ্যাসিড। এই অ্যাসিডটি অস্থির এবং শুধুমাত্র পাতলা দ্রবণে বিদ্যমান।
HOCl এবং এর হাইপোক্লোরাইট লবণ শক্তিশালী অক্সিডাইজিং এজেন্ট:
NaOCl + 2KI + H2SO4 → I2 + NaCl + K2SO4 + H2O
ClO2 হল একটি সবুজ-হলুদ গ্যাস, একটি তীব্র গন্ধযুক্ত, বিষাক্ত, উত্তপ্ত হলে বিস্ফোরিত হতে পারে, একটি শক্তিশালী অক্সিডাইজার।
ClO2, একমাত্র হ্যালোজেন অক্সাইড যা বিক্রিয়া দ্বারা শিল্প স্কেলে উত্পাদিত হয়:
КClO3 + H2SO4 → HClO3 + KHSO4
3HClO3 → 2ClO2 + HClO4 + H2O
জলে, ClO2 অসামঞ্জস্যপূর্ণ, যেমন ক্ষারীয় দ্রবণে:
2СlО2 + H2O → HClO3 + HClО2
পারক্লোরিক অ্যাসিড ক্লোরিটিক অ্যাসিড
2ClO2 + 2KOH → KClO3 + KClO2 + H2O
Cl2O7 হল একটি তৈলাক্ত তরল যা 120 ° C তাপমাত্রায় উত্তপ্ত হলে বিস্ফোরিত হয়, বিক্রিয়া দ্বারা প্রাপ্ত হয়: 4HClO4 + P4O10 → 2Cl2O7 + 4HPO3।
Cl2O7 পানির সাথে বিক্রিয়া করে: Cl2O7 + H2O → 2HClO4
হাইপোহ্যালোজেনেটেড অ্যাসিড NPO শুধুমাত্র পাতলা জলীয় দ্রবণে পরিচিত। পারদ অক্সাইডের সাসপেনশন সহ একটি হ্যালোজেন বিক্রিয়া করে এগুলি পাওয়া যায়:
2I2 + HgO + H2O → HgI2 + 2HOI।
এগুলি দুর্বল অ্যাসিড; HOI ইতিমধ্যে একটি amphoteric যৌগ।
হাইপোহ্যালোজেনাইটগুলি শক্তিশালী অক্সিডাইজিং বৈশিষ্ট্য সহ অস্থির যৌগ, যা একটি শীতল ক্ষার দ্রবণের সাথে G2 বিক্রিয়া করে প্রাপ্ত হয়। শিল্পে এভাবেই ব্লিচ তৈরি হয়, অনেকক্ষণ ধরেএকটি জীবাণুনাশক এবং ব্লিচিং এজেন্ট হিসাবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত:
হ্যালোজেন এনজিও 2 এর অক্সিজেনিক অ্যাসিডের সাথে শুধুমাত্র পরিচিত ক্লোরাস অ্যাসিড HClO2, মুক্ত অবস্থায়, মাঝারি শক্তির একটি অস্থির অ্যাসিড (Kd = 10-2)। প্রযুক্তিগত গুরুত্বতিনি নেই। ব্যবহারিক গুরুত্ব হল NaClO2 - একটি শক্তিশালী অক্সিডাইজিং এজেন্ট, যা কাপড়ের জন্য ব্লিচিং এজেন্ট হিসাবে ব্যবহৃত হয়, অল্প পরিমাণে (প্রায় 0.4%) এটি অন্তর্ভুক্ত। ওয়াশিং পাউডার. প্রতিক্রিয়া দ্বারা প্রাপ্ত:
Na2O2 + 2ClO2 → O2 + 2NaClO2
Oxoacids NGO3 এনজিওর চেয়ে বেশি স্থিতিশীল। HClO3, HBrO3 শুধুমাত্র সেই সমাধানগুলিতে বিদ্যমান যার ঘনত্ব 50% এর বেশি নয় এবং HIO3 পৃথক যৌগ হিসাবে বিচ্ছিন্ন।
HClO3 → HBrO3 → HIO3 সিরিজে, এসিডের শক্তি হ্রাস পায় তারা HOX এর তুলনায় দুর্বল অক্সিডাইজিং এজেন্ট।
HClO3 বিক্রিয়ার মাধ্যমে পাওয়া যায়:
6Ba (OH) 2 + 6Cl2 → 5BaCl2 + Ba (ClO3) 2 + 6H2O
Ba (ClO3) 2 + H2SO4 → BaSO4 ↓ + 2HClO3
HBrO3 প্রতিক্রিয়া দ্বারা প্রাপ্ত হয়:
Br2 + 5Cl2 + 6H2O → 2HBrO3 + 10HCl
HIO3 প্রাপ্ত করা যেতে পারে:
3I2 + 10HNO3 → 6HIO3 + 10NO + 2H2O
এই অ্যাসিডগুলির লবণ, শক্তিশালী অক্সিডাইজিং এজেন্ট, প্রতিক্রিয়া দ্বারা প্রাপ্ত হয়:
3G2 + 6KON → KEO3 + 5ke + 3H2O
KClO3 - বার্থোলেট লবণ - শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় - এটি ম্যাচ, আতশবাজি এবং বিস্ফোরক তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।
Oxoacids NGO4
HClO4 একটি তরল, বাতাসে ধূমপান করে। এটি প্রতিক্রিয়ার সময় প্রাপ্ত হয়:
KClO4 + H2SO4 → HClO4 + KHSO4
অ্যানহাইড্রাস HClO4 হল একটি অত্যন্ত শক্তিশালী অক্সিডাইজিং এজেন্ট, একটি শক্তিশালী অ্যাসিড যা অজৈব এবং জৈব সংশ্লেষণে ব্যবহৃত হয়। লবণ হল পার্ক্লোরেট, যার বেশিরভাগই পানিতে দ্রবণীয়, KClO4, RbClO4, CsClO4, Mg (ClO4) 2 (প্রযুক্তিগত নাম "অ্যানহাইড্রন") - সবচেয়ে শক্তিশালী ডেসিক্যান্টগুলির মধ্যে একটি।
ব্রোমিক অ্যাসিড শুধুমাত্র জলীয় দ্রবণে পরিচিত।
পিরিওডেট অ্যাসিড H5IO6 একটি দুর্বল অ্যাসিড, জলে অত্যন্ত দ্রবণীয়, মাঝারি এবং অ্যাসিড লবণ তৈরি করে। প্রতিক্রিয়া দ্বারা অ্যাসিড প্রাপ্ত হয়:
Ba5 (IO6) 2 + 5H2SO4 → 5BaSO4 + 2H5IO6।
পিরিয়ডেট অ্যাসিডের লবণ পাওয়া যেতে পারে:
KIO3 + Cl2 + 6KOH → K5IO6 + 2KCl + 3H2O
ইন্টারহ্যালোজেন সংযোগ
অন্যান্য গোষ্ঠীর উপাদানগুলির বিপরীতে, হ্যালোজেন গঠনের জন্য একে অপরের সাথে যোগাযোগ করে বৃহৎ পরিমাণসাধারণ সূত্র XYn (n = 1, 3, 5,7) সহ ইন্টারহ্যালোজেন - টেবিল 2.3, যেখানে Y একটি হালকা এবং আরও ইলেক্ট্রোনেগেটিভ হ্যালোজেন। এগুলি বিকারক, তাপমাত্রা এবং চাপের বিভিন্ন অনুপাতে সরল পদার্থের সরাসরি মিথস্ক্রিয়া দ্বারা প্রাপ্ত হয়।
BrCl ছাড়া সমস্ত ইন্টারহ্যালাইড পানির প্রভাবে পচে যায়। তাদের শক্তিশালী অক্সিডাইজিং বৈশিষ্ট্য রয়েছে।
2.7 ব্যবহার করুন
হ্যালোজেন এবং তাদের যৌগগুলি শিল্প, কৃষি এবং দৈনন্দিন জীবনে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। স্কেল দ্বারা শিল্প উত্পাদনহ্যালোজেনগুলির মধ্যে প্রথম স্থানটি ক্লোরিন, দ্বিতীয়টি ফ্লোরিন। হ্যালোজেন এবং তাদের যৌগগুলির প্রয়োগের প্রধান ক্ষেত্রগুলি সারণি 2.4 এ দেওয়া হয়েছে
এছাড়াও, অক্সিজেন-হ্যালোজেন যৌগগুলি পাইরোটেকনিক্সে ব্যবহৃত হয়। ফ্লোরিন যৌগগুলি গ্লেজ এবং এনামেল উত্পাদন করতে ব্যবহৃত হয়; HF - গ্লাস এচিং জন্য. ক্লোরিনযুক্ত যৌগগুলি রাসায়নিক যুদ্ধের এজেন্ট হিসাবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় (ফসজিন, সরিষার গ্যাস, ক্লোরোপিক্রিন ইত্যাদি)। AgBr ফটোগ্রাফিতে ব্যবহৃত হয়, KBr অপটিক্সে ব্যবহৃত হয়। আয়োডিন এবং ব্রোমিন ব্যবহার করা হয় হ্যালোজেন বাতি. মেঘের মধ্যে AgI এবং PbI2 এরোসল করায় (কৃত্রিম) বৃষ্টি হয় এবং এটি শিলাবৃষ্টির বিরুদ্ধে লড়াই করার একটি উপায়। কিছু অর্গানোআইওডিন যৌগ উচ্চ-ক্ষমতার গ্যাস লেজার তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়।
2.8 জৈবিক ভূমিকা এবং বিষবিদ্যা
ফ্লোরিন এবং এর যৌগগুলি অত্যন্ত বিষাক্ত। F2 এর এইচএফের চেয়ে কয়েকগুণ বেশি বিরক্তিকর প্রভাব রয়েছে। যখন এইচএফ ত্বকে আসে, তখন এটি প্রোটিন দ্রবীভূত করে, টিস্যুতে গভীরভাবে প্রবেশ করে এবং গুরুতর আলসার সৃষ্টি করে। ফ্লোরাপাটাইটে ফ্লোরিন দাঁতের এনামেলের অংশ;
ক্লোরিন শ্বাসরোধকারী পদার্থের গ্রুপের অন্তর্গত, শ্লেষ্মা ঝিল্লির তীব্র জ্বালা সৃষ্টি করে এবং পালমোনারি শোথ হতে পারে। উচ্চ ঘনত্ব শ্বাসযন্ত্রের কেন্দ্রের প্রতিচ্ছবি বাধার দিকে পরিচালিত করে। ক্লোরিন সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বায়োজেনিক উপাদান। ক্লোরাইড আয়নগুলি গ্যাস্ট্রিক রসের অংশ এবং বিভিন্ন অন্তঃকোষীয় প্রক্রিয়াগুলিতে অংশগ্রহণ করে - অসমোটিক চাপ বজায় রাখে এবং জল-লবণ বিপাক নিয়ন্ত্রণ করে।
ব্রোমিন বাষ্প শ্লেষ্মা ঝিল্লির জ্বালা, মাথা ঘোরা এবং উচ্চ ঘনত্বের কারণে খিঁচুনি সৃষ্টি করে শ্বাস নালীরঘ্রাণজনিত নার্ভের ক্ষতি। যখন তরল ব্রোমিন ত্বকে আসে, তখন খুব বেদনাদায়ক পোড়া এবং আলসার তৈরি হয় এবং নিরাময় করা কঠিন। ব্রোমিন যৌগগুলি কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্রের উত্তেজনা এবং বাধার প্রক্রিয়াগুলিকে নিয়ন্ত্রণ করে।
আয়োডিন বাষ্প নিঃশ্বাসের ফলে কিডনির ক্ষতি হয় এবং কার্ডিও-ভাস্কুলার সিস্টেমের, শ্বাসযন্ত্রের ট্র্যাক্ট, পালমোনারি শোথ সম্ভব। চোখের মিউকাস মেমব্রেনের সংস্পর্শে এলে চোখে ব্যথা, লালচেভাব এবং ছিঁড়ে যাওয়া দেখা দেয়। আয়োডিন থাইরয়েড হরমোনের অংশ থাইরয়েড গ্রন্থি(থাইরক্সিন, ট্রাইওডোথাইরোনিন), যা বিপাকের ক্ষেত্রে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।
1. যৌগগুলিতে হ্যালোজেনগুলি কী জারণ অবস্থা প্রদর্শন করে? ফ্লোরিন ভ্যালেন্স স্টেটের বৈশিষ্ট্যগুলি কী কী? ফ্লোরিন সহ যৌগগুলিতে ধাতুগুলি কেন উচ্চতর জারণ অবস্থা প্রদর্শন করে?
2. হ্যালোজেন সিরিজের বৈশিষ্ট্যের পরিবর্তন বিশ্লেষণ করুন।
3. প্রতিক্রিয়া সহ হ্যালোজেন উত্পাদনের জন্য শিল্প ও পরীক্ষাগার পদ্ধতিগুলি চিত্রিত করুন।
4. বিভিন্ন বিক্রিয়ার উদাহরণ ব্যবহার করে হ্যালোজেনের রেডক্স বৈশিষ্ট্যের তুলনামূলক বর্ণনা দাও।
5. HF-HCl-HBr-NET সিরিজের ভৌত ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলি কীভাবে পরিবর্তিত হয়?
6. জল এবং ক্ষারগুলির সাথে হ্যালোজেনের মিথস্ক্রিয়া জন্য প্রতিক্রিয়া সমীকরণ লিখুন।
7. হ্যালোজেন অক্সিজেন অ্যাসিডের শক্তি এবং রেডক্স বৈশিষ্ট্য কীভাবে পরিবর্তিত হয়? আপনার উত্তরের জন্য যুক্তি দিন।
8. ফ্লোরিন, ক্লোরিন, ব্রোমিন এবং আয়োডিনের কোন অজৈব যৌগ ওষুধে ব্যবহৃত হয়? অন্য কোন শিল্প ব্যাপকভাবে হ্যালোজেন এবং তাদের যৌগ ব্যবহার করে?
9. প্রতিক্রিয়া সমীকরণগুলি লিখুন যা রূপান্তর সম্পাদন করতে ব্যবহার করা যেতে পারে:
РbBr2 → HBr → Br2 → КBrO3 → НBrO3 → FeBr3;
Сl2 → КClO3 → КClО4 → НClО4 → ClO2 → НClO3;
Cl2 → HCl → KCl → Cl2 → BaCl2 → HCl।
10. মানবদেহে হ্যালোজেন কী জৈবিক ভূমিকা পালন করে?
শেয়ার করুন:
গ্রুপ VII পি-উপাদানের মধ্যে রয়েছে ফ্লোরিন ( চ), ক্লোরিন ( ক্ল), ব্রোমিন ( ব্র), আয়োডিন ( আমি) এবং অ্যাস্টাটাইন ( এ) এই উপাদানগুলোকে হ্যালোজেন (লবণ উৎপাদনকারী) বলা হয়। এই উপগোষ্ঠীর সমস্ত উপাদান অধাতু।
পরমাণুর ভ্যালেন্স ব্যান্ডের সাধারণ ইলেকট্রনিক সূত্রের ফর্ম আছে ns 2 np 5, যা থেকে এটি অনুসরণ করে যে বিবেচনাধীন উপাদানগুলির পরমাণুর বাইরের ইলেকট্রনিক স্তরে সাতটি ইলেকট্রন রয়েছে এবং তারা 1, 3, 5, 7 বিজোড় ভ্যালেন্স প্রদর্শন করতে পারে। ফ্লোরিন পরমাণুর একটি d-সাবলেভেল নেই, তাই সেখানে কোন উত্তেজিত অবস্থা নেই এবং ফ্লোরিনের ভ্যালেন্সি মাত্র 1।
ফ্লোরিন হল পর্যায় সারণীতে সবচেয়ে বৈদ্যুতিক ঋণাত্মক উপাদান এবং সেই অনুযায়ী, অন্যান্য উপাদানের সাথে যৌগগুলিতে শুধুমাত্র -1-এর একটি নেতিবাচক অক্সিডেশন অবস্থা প্রদর্শন করে। অবশিষ্ট হ্যালোজেনগুলির অক্সিডেশন অবস্থা থাকতে পারে -1, 0, +1, +3, +5, +7। প্রতিটি হ্যালোজেন তার সময়ের মধ্যে সবচেয়ে শক্তিশালী অক্সিডাইজিং এজেন্ট। F, C1, Br, I এবং At সিরিজের উপাদানগুলির পারমাণবিক সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে, পরমাণুর ব্যাসার্ধ বৃদ্ধি পায় এবং উপাদানগুলির অক্সিডেটিভ কার্যকলাপ হ্রাস পায়।
সরল পদার্থের অণুগুলি ডায়াটমিক: F 2, C1 2, Br 2, I 2। স্বাভাবিক অবস্থায়, ফ্লোরিন একটি ফ্যাকাশে হলুদ গ্যাস, ক্লোরিন একটি হলুদ-সবুজ গ্যাস, ব্রোমিন একটি লাল-বাদামী তরল, আয়োডিন একটি গাঢ় স্ফটিক পদার্থ। বেগুনি. সমস্ত হ্যালোজেনের একটি খুব তীব্র গন্ধ আছে। এগুলি শ্বাস নেওয়ার ফলে মারাত্মক বিষক্রিয়া হয়। উত্তপ্ত হলে, আয়োডিন sublimates (sublimates), রক্তবর্ণ বাষ্পে পরিণত; ঠান্ডা হলে, আয়োডিন বাষ্প স্ফটিক হয়ে যায়, তরল অবস্থাকে বাইপাস করে।
হ্যালোজেনগুলি জলে সামান্য দ্রবণীয়, তবে জৈব দ্রাবকগুলিতে অনেক ভাল। ফ্লোরিন পানিতে দ্রবীভূত করা যায় না, কারণ এটি এটি পচে যায়:
2F 2 + 2H 2 O = 4HF + O 2।
যখন ক্লোরিন পানিতে দ্রবীভূত হয়, তখন প্রতিক্রিয়া অনুসারে এর আংশিক স্বয়ং-অক্সিডেশন-স্ব-হ্রাস ঘটে।
C1 2 + H 2 O ↔ HC1+ HC1O।
ফলস্বরূপ দ্রবণকে ক্লোরিন জল বলা হয়। এটিতে শক্তিশালী অম্লীয় এবং অক্সিডাইজিং বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং এটি পানীয় জলকে জীবাণুমুক্ত করতে ব্যবহৃত হয়।
হ্যালোজেনগুলি অনেক সাধারণ পদার্থের সাথে যোগাযোগ করে, অক্সিডাইজিং এজেন্টের বৈশিষ্ট্যগুলি প্রদর্শন করে। ফ্লোরিন অনেক অধাতুর সাথে বিস্ফোরকভাবে বিক্রিয়া করে:
H 2 + F 2 → 2HF,
Si + 2F 2 → SiF 4,
S + 3F 2 → SF 6।
একটি ফ্লোরিন বায়ুমণ্ডলে, তুলার উলের আকারে কাচের মতো স্থিতিশীল পদার্থ এবং জল পুড়ে যায়:
SiO 2 + 2F 2 → SiF 4 + O 2,
2H 2 O + 2F 2 → 4HF + O 2।
ফ্লোরিন সরাসরি অক্সিজেন, নাইট্রোজেন, হিলিয়াম, নিয়ন এবং আর্গনের সাথে যোগাযোগ করে না।
ক্লোরিনের বায়ুমণ্ডলে, অনেক ধাতু পুড়ে ক্লোরাইড তৈরি করে:
2Na + С1 2 → 2NaCl (উজ্জ্বল ফ্ল্যাশ);
Сu + С1 2 → СuС1 2,
2Fe + 3Cl 2 → 2FeCl 3।
ক্লোরিন সরাসরি N2, O2 এবং নিষ্ক্রিয় গ্যাসের সাথে যোগাযোগ করে না।
হ্যালোজেনের অক্সিডেটিভ ক্রিয়াকলাপ ফ্লোরিন থেকে অ্যাস্টাটাইনে হ্রাস পায় এবং হ্যালাইড আয়নগুলির হ্রাসকারী কার্যকলাপ এই দিকে বৃদ্ধি পায়। এটি থেকে এটি অনুসরণ করে যে বেশি সক্রিয় হ্যালোজেন তার লবণের সমাধান থেকে কম সক্রিয়কে স্থানচ্যুত করে:
F 2 + 2NaCl → Cl 2 + 2NaF,
Cl 2 + 2NaBr → Br 2 + 2NaCl,
Br 2 + 2NaI → I 2 + 2NaBr।
হ্যালোজেনের হাইড্রোজেন যৌগগুলি পানিতে অত্যন্ত দ্রবণীয়। তাদের জলীয় দ্রবণ হল অ্যাসিড:
এইচএফ - হাইড্রোফ্লোরিক (ফ্লোরিক) অ্যাসিড,
HC1 - হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড (জলীয় দ্রবণ - হাইড্রোক্লোরিক),
НВг - হাইড্রোব্রোমিক অ্যাসিড,
HI - হাইড্রয়েডিক অ্যাসিড।
এইচএফ একটি শক্তিশালী অ্যাসিড হওয়া উচিত, কিন্তু একটি হাইড্রোজেন বন্ড (H–F···H-F) গঠনের কারণে এটি একটি দুর্বল অ্যাসিড। এইচ-এফ অণুর মধ্যে হাইড্রোজেন বন্ধনের উপস্থিতির নিশ্চিতকরণ, যেমন জলের ক্ষেত্রে, এইচ-এফ-এর অস্বাভাবিকভাবে উচ্চ স্ফুটনাঙ্ক।
হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড SiO 2 এর সাথে বিক্রিয়া করে, তাই HF প্রস্তুত করা যায় না এবং কাচের পাত্রে সংরক্ষণ করা যায় না
SiO 2 + 4HF = SiF 4 + 2H 2 O.
অবশিষ্ট হাইড্রোজেন হ্যালাইডগুলি শক্তিশালী অ্যাসিড।
ক্লোরিন, ব্রোমিন এবং আয়োডিন অক্সিজেনযুক্ত অ্যাসিড এবং তাদের সংশ্লিষ্ট লবণ গঠন করে। নীচে, একটি উদাহরণ হিসাবে ক্লোরিন ব্যবহার করে, সূত্র আছে
অ্যাসিড এবং তাদের সংশ্লিষ্ট লবণ:
HClO, HClO 2, HClO 3, HClO 4;
হাইপোক্লোরাস ক্লোরাইড হাইপোক্লোরাস ক্লোরিন
অ্যাসিড বৈশিষ্ট্য শক্তিশালীকরণ
KClO, KClO 2, KClO 3, KClO 4।
পটাসিয়াম হাইপোক্লোরাইট পটাসিয়াম ক্লোরিট পটাসিয়াম ক্লোরেট পটাসিয়াম পারক্লোরেট
পারক্লোরিক এবং হাইপোক্লোরাস অ্যাসিড শক্তিশালী, যখন ক্লোরিক এবং হাইপোক্লোরাস অ্যাসিড দুর্বল। লবণের মধ্যে আমরা নোট করতে পারি:
CaOC1 2 - "ব্লিচ" হল হাইড্রোক্লোরিক এবং হাইপোক্লোরাস অ্যাসিডের মিশ্রিত লবণ।
KClO 3 - পটাসিয়াম ক্লোরেট, প্রযুক্তিগত নাম - বার্থোলেট লবণ।
ফ্লোরিন এবং এর যৌগগুলি হিমায়ন মেশিনের জন্য তাপ-প্রতিরোধী প্লাস্টিক (টেফলন) এবং রেফ্রিজারেন্ট (ফ্রিওন) উত্পাদন করতে ব্যবহৃত হয়।
ক্লোরিন সিন্থেটিক পদ্ধতিতে হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড, অর্গানোক্লোরিন কীটনাশক, প্লাস্টিক, সিন্থেটিক ফাইবার, ব্লিচ, ব্লিচিং কাপড় এবং কাগজ, জীবাণুমুক্তকরণের উদ্দেশ্যে ক্লোরিনেটিং জল এবং ধাতু উৎপাদনে আকরিক ক্লোরিন করার জন্য প্রচুর পরিমাণে ব্যবহৃত হয়।
ব্রোমিন এবং আয়োডিন যৌগ উত্পাদন করতে ব্যবহৃত হয় ওষুধগুলো, ফটোগ্রাফিক উপকরণ.
হ্যালোজেন উপগোষ্ঠী
লেকচার নং 3
বক্তৃতার রূপরেখা
1. সাবগ্রুপের সাধারণ বৈশিষ্ট্য
2. প্রকৃতিতে থাকা। ফ্লোরাইড উৎপাদনের ইতিহাস
3. ফ্লোরিন প্রাপ্তির পদ্ধতি
4. ফ্লোরিনের ভৌত ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য
5. ফ্লোরিন যৌগ - ফ্লোরাইড
6. হাইড্রোজেন ফ্লোরাইডের ভৌত ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য
7. ফ্লোরিন অক্সিজেন যৌগ
8. ফ্লোরিন এবং এর যৌগের প্রয়োগ
9. প্রকৃতিতে থাকা। ক্লোরিন উৎপাদনের ইতিহাস
10. ফ্লোরিনের ভৌত ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য
11. ক্লোরিন যৌগ – ক্লোরাইড। তুলনামূলক বৈশিষ্ট্যহাইড্রোজেন হ্যালাইডস
12. ক্লোরিনের অক্সিজেন যৌগ
13. ক্লোরিন এবং এর যৌগের ব্যবহার। ক্লোরিনের জৈবিক ভূমিকা।
14. প্রকৃতিতে থাকা। ব্রোমিন, আয়োডিন প্রাপ্তির ইতিহাস
15. ব্রোমিন এবং আয়োডিনের ভৌত ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য
16. ব্রোমিন এবং আয়োডিনের যৌগ
17. ব্রোমিন এবং আয়োডিন ব্যবহার
গ্রুপ VII এর উপাদানগুলিতে (17) প্রধান উপগোষ্ঠীঅন্তর্ভুক্ত: ফ্লোরিন এফ, ক্লোরিন ক্ল, ব্রোমিন বিআর, আয়োডিন আই, অ্যাস্টাটাইন এট।
স্থল অবস্থায়, হ্যালোজেন পরমাণুর বাইরের শক্তি স্তরের ইলেকট্রনিক কনফিগারেশন থাকে – …ns 2 np 5, যেখানে n হল প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা (পিরিয়ড নম্বর)। নিম্নলিখিত অক্সিডেশন অবস্থাগুলি হ্যালোজেন পরমাণুর বৈশিষ্ট্য: ফ্লোরিনের জন্য – (–1, 0); ক্লোরিনের জন্য – (–1, 0, +1, +3, (+4), +5, (+6), +7); ব্রোমিনের জন্য – (–1, 0, +1, +3, (+4), +5, +7); অ্যাস্টাটাইনের জন্য - (-1, 0, +5)।
টেবিলে 1 প্রধান উপগোষ্ঠীর গ্রুপ VII (17) এর প্রধান বৈশিষ্ট্য উপস্থাপন করে।
| সম্পত্তি | চ | ক্ল | ব্র | আমি | এ |
| মূল চার্জ | |||||
| স্থল অবস্থায় বাইরের শক্তি স্তরের বৈদ্যুতিন কনফিগারেশন | …2s 2 2p 5 | …3s 2 3p 5 | …4s 2 4p 5 | …5s 2 5p 5 | …6s 2 6p 5 |
| অরবিটাল ব্যাসার্ধ, pm | – | ||||
| আয়নকরণ শক্তি, eV | 17,46 | 13,01 | 11,82 | 10,30 | 9,2 |
| ইলেক্ট্রন সম্বন্ধীয় শক্তি, , eV | 3,45 | 3,61 | 3,37 | 3,08 | – |
| ইলেক্ট্রোনেগেটিভিটি: অলরেড-রোচো-এর মতে পলিং অনুসারে | 4,00 4,10 | 3,20 2,83 | 3,00 2,48 | 2,70 2,21 | 2,20 1,96 |
| গলনাঙ্ক, ºС | –220,6 | –100,9 | –7,2 | +113,5 | +298 |
| স্ফুটনাঙ্ক, ºС | –187,7 | –34,2 | +58,8 | +184,5 | +411 |
| যোগাযোগ গতিবিদ্যা, pm | – | ||||
| ই বন্ড, কেজে/মোল | – |
VII গ্রুপে, প্রধান উপগোষ্ঠী, উপরে থেকে নীচে, নিউক্লিয়াসের কার্যকর চার্জ বৃদ্ধি পায়, কক্ষপথের ব্যাসার্ধও বৃদ্ধি পায়, আয়নকরণ শক্তি হ্রাস পায় এবং পরমাণুর হ্রাসকারী বৈশিষ্ট্য বৃদ্ধি পায়। হ্যালোজেন পরমাণুগুলি উচ্চ আয়নকরণ শক্তি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, তাই তাদের হ্রাসকারী বৈশিষ্ট্যগুলি সামান্য চরিত্রের।
গ্রুপ VII-তে, প্রধান উপগোষ্ঠী, উপরে থেকে নীচে, কার্যকর পারমাণবিক চার্জ বৃদ্ধি পায়, কক্ষপথের ব্যাসার্ধ বৃদ্ধি পায়, ইলেক্ট্রন সম্বন্ধীয় শক্তি হ্রাস পায় এবং পরমাণুর অক্সিডেটিভ বৈশিষ্ট্য হ্রাস পায়।
ফ্লোরিন পরমাণুর মুক্ত ডি-অরবিটাল নেই, ফ্লোরিন পরমাণুর ভ্যালেন্স ইলেকট্রন (... 2s 2 2p 5) নিউক্লিয়াসের ক্রিয়া থেকে দুর্বলভাবে রক্ষা করা হয়, যা ফ্লোরিন পরমাণুর ছোট ব্যাসার্ধ এবং উচ্চ মান ব্যাখ্যা করে। আয়নকরণ শক্তি এবং তড়িৎ ঋণাত্মকতা। ফ্লোরিন পরমাণুর ইলেক্ট্রন অ্যাফিনিটি শক্তি ক্লোরিন পরমাণুর চেয়ে কম। এটি ফ্লোরিন পরমাণুর ছোট ব্যাসার্ধ এবং পরমাণুতে একটি ইলেকট্রন যোগ করার সময় শক্তিশালী ইন্টারলেক্ট্রন বিকর্ষণের কারণে হয়।
গ্রুপ VII-তে, প্রধান উপগোষ্ঠী, উপরে থেকে নীচে, আয়নকরণ শক্তি হ্রাস পায়, ইলেকট্রন সম্বন্ধীয় শক্তি হ্রাস পায় এবং তড়িৎ ঋণাত্মকতা হ্রাস পায়।
বায়বীয়, তরল এবং কঠিন অবস্থায় হ্যালোজেন অণুগুলি ডায়াটমিক G 2 হয়। এই পদার্থের একটি আণবিক স্ফটিক জালি আছে, এবং ফলস্বরূপ, কম ফুটন্ত এবং গলনাঙ্ক।
VII গ্রুপে, প্রধান উপগোষ্ঠী, গলে যাওয়া এবং ফুটন্ত তাপমাত্রা উপরে থেকে নীচে বৃদ্ধি পায়। আণবিক স্ফটিক জালিযুক্ত পদার্থের জন্য, গলে যাওয়া এবং ফুটন্ত পয়েন্টগুলি আন্তঃআণবিক মিথস্ক্রিয়া শক্তির উপর নির্ভর করে। যেহেতু হ্যালোজেন অণুগুলি অ-পোলার, তাই তাদের জন্য, আন্তঃআণবিক মিথস্ক্রিয়া শক্তি শুধুমাত্র মেরুকরণযোগ্যতার মানের উপর নির্ভর করে। রাসায়নিক বন্ধনের দৈর্ঘ্য বৃদ্ধির কারণে F 2 থেকে Cl 2 পর্যন্ত মেরুকরণযোগ্যতা বৃদ্ধি পায় এবং মোট সংখ্যাইলেকট্রন
তাদের মুক্ত আকারে, সমস্ত হ্যালোজেন রঙিন: F 2 হল একটি ফ্যাকাশে সবুজ গ্যাস, Cl 2 হল একটি হলুদ-সবুজ গ্যাস; Br 2 - লাল-বাদামী তরল; আমি 2 - কঠিনধূসর-বেগুনি রঙ; এ - ধাতব দীপ্তি সহ ধূসর পদার্থ।
ম্যাঙ্গানিজ উপগোষ্ঠী- পর্যায় সারণির 7 ম গ্রুপের রাসায়নিক উপাদান রাসায়নিক উপাদান(সেকেলে শ্রেণীবিভাগ অনুযায়ী, গ্রুপ VII এর একটি গৌণ উপগোষ্ঠীর উপাদান)। গ্রুপ ট্রানজিশন ধাতু অন্তর্ভুক্ত ম্যাঙ্গানিজ Mn, টেকনেটিয়াম Tc এবং রেনিয়ামপুনঃ পরমাণুর ইলেকট্রনিক কনফিগারেশনের উপর ভিত্তি করে, উপাদানটিও একই গ্রুপের অন্তর্গত বোহরিয়াম Bh, কৃত্রিমভাবে সংশ্লেষিত।
অন্যান্য গোষ্ঠীর মতো, উপাদানগুলির এই পরিবারের সদস্যরা বৈদ্যুতিন কনফিগারেশনের নিদর্শনগুলি প্রদর্শন করে, বিশেষ করে বাইরের শেলগুলি, যার ফলে শারীরিক বৈশিষ্ট্য এবং রাসায়নিক আচরণের মিল রয়েছে:
গ্রুপ 7 উপাদানে 7 টি ভ্যালেন্স ইলেকট্রন রয়েছে। এগুলি সবই রূপালী-সাদা অবাধ্য ধাতু। Mn - Tc - Re সিরিজে, রাসায়নিক কার্যকলাপ হ্রাস পায়। রেনিয়ামের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা টাংস্টেনের তুলনায় প্রায় 4 গুণ কম। এই ধাতুটি বৈদ্যুতিক বাতির ফিলামেন্ট তৈরির জন্য একটি চমৎকার উপাদান, যা প্রচলিত টাংস্টেন ফিলামেন্টের চেয়ে শক্তিশালী এবং আরও টেকসই। বাতাসে, কমপ্যাক্ট ধাতব ম্যাঙ্গানিজ অক্সাইডের একটি পাতলা ফিল্ম দিয়ে আবৃত থাকে, যা উত্তপ্ত হওয়ার পরেও এটিকে আরও জারণ থেকে রক্ষা করে। বিপরীতভাবে, একটি সূক্ষ্মভাবে চূর্ণ অবস্থায় এটি বেশ সহজে জারিত হয়।
গ্রুপের চার সদস্যের মধ্যে দুটি, টেকনেটিয়াম এবং বোহরিয়াম, একটি মোটামুটি সংক্ষিপ্ত অর্ধ-জীবনের সাথে তেজস্ক্রিয়, যে কারণে তারা প্রকৃতিতে ঘটে না।
ম্যাঙ্গানিজ একটি সাধারণ উপাদান, যা পৃথিবীর ভূত্বকের মোট পরমাণুর 0.03% তৈরি করে। অনেক শিলায় অল্প পরিমাণে ম্যাঙ্গানিজ থাকে। একই সময়ে, এর অক্সিজেন যৌগগুলির সঞ্চয়ও রয়েছে, প্রধানত খনিজ পাইরোলুসাইট MnO 2 আকারে। ম্যাঙ্গানিজ আকরিকের বার্ষিক বিশ্ব উত্পাদন প্রায় 5 মিলিয়ন টন।
বিশুদ্ধ ম্যাঙ্গানিজ এর লবণের দ্রবণের ইলেক্ট্রোলাইসিস দ্বারা প্রাপ্ত করা যেতে পারে। সমস্ত ম্যাঙ্গানিজ উৎপাদনের প্রায় 90% বিভিন্ন লোহা-ভিত্তিক অ্যালয় তৈরিতে ব্যবহৃত হয়। অতএব, লোহার সাথে এর উচ্চ-শতাংশ সংকর ধাতু - ফেরোম্যাঙ্গানিজ (60-90% Mn) - সাধারণত আকরিক থেকে সরাসরি গলিত হয়, যা পরবর্তীতে অন্যান্য সংকর ধাতুতে ম্যাঙ্গানিজ প্রবর্তন করতে ব্যবহৃত হয়। ম্যাঙ্গানিজ এবং লৌহ আকরিকের মিশ্রণ থেকে ফেরোম্যাঙ্গানিজ গলিত হয় বৈদ্যুতিক ওভেন, এবং প্রতিক্রিয়া অনুসারে ম্যাঙ্গানিজ কার্বন দ্বারা হ্রাস পায়:
টেকনেটিয়াম পৃথিবীর ভূত্বকের মধ্যে পাওয়া যায় না। এটির খুব কম পরিমাণে কৃত্রিমভাবে প্রাপ্ত করা হয়েছিল, এবং এটি পাওয়া গেছে যে এর রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলি ম্যাঙ্গানিজের তুলনায় রেনিয়ামের অনেক কাছাকাছি। যাইহোক, উপাদান এবং এর যৌগগুলির একটি বিশদ অধ্যয়ন এখনও করা হয়নি।
পৃথিবীর ভূত্বকের মধ্যে রেনিয়ামের পরিমাণ খুবই কম (9·10−9%)। এই উপাদানটি অত্যন্ত বিচ্ছুরিত: এমনকি সর্বাধিক রেনিয়াম-সমৃদ্ধ খনিজ পদার্থ (মলিবডেনাইটস) এটি পরিমাণে ধারণ করে সাধারণত ওজন দ্বারা 0.002% এর বেশি হয় না। রেনিয়াম এবং এর ডেরিভেটিভস এখনও কোনো ব্যাপক ব্যবহার খুঁজে পায়নি। যাইহোক, 2007 সালে, বিশ্বব্যাপী রেনিয়ামের উৎপাদন ছিল প্রায় 45 টন। এটি একটি রাসায়নিকভাবে সক্রিয় উপাদান।
পর্যায় সারণীর VII গ্রুপে অন্তর্ভুক্ত উপাদানগুলি দুটি উপগোষ্ঠীতে বিভক্ত: প্রধানটি - হ্যালোজেন উপগোষ্ঠী - এবং দ্বিতীয়টি - ম্যাঙ্গানিজ উপগোষ্ঠী। হাইড্রোজেনকে এই একই গ্রুপে রাখা হয়েছে, যদিও এর পরমাণুর বাইরের, ভ্যালেন্স স্তরে একটি একক ইলেকট্রন রয়েছে এবং গ্রুপ I তে রাখা উচিত। যাইহোক, হাইড্রোজেনের সাথে প্রধান উপগোষ্ঠীর উভয় উপাদান - ক্ষারীয় ধাতু এবং গৌণ উপগোষ্ঠীর উপাদান - তামা, রৌপ্য এবং সোনার সাথে খুব কম মিল রয়েছে। একই সময়ে, হ্যালোজেনের মতো, এটি সক্রিয় ধাতুগুলির সাথে বিক্রিয়ায় একটি ইলেক্ট্রন যোগ করে এবং হাইড্রাইড গঠন করে যার কিছু মিল রয়েছে হ্যালাইডের সাথে।
হ্যালোজেনের উপগোষ্ঠীর মধ্যে রয়েছে ফ্লোরিন, ক্লোরিন, ব্রোমিন, আয়োডিন এবং অ্যাস্টাটাইন। প্রথম চারটি উপাদান প্রকৃতিতে পাওয়া যায়, শেষটি কৃত্রিমভাবে প্রাপ্ত হয় এবং তাই অন্যান্য হ্যালোজেনের তুলনায় অনেক কম অধ্যয়ন করা হয়েছে। হ্যালোজেন শব্দের অর্থ লবণ-গঠন। উপগোষ্ঠীর উপাদানগুলি এই নামটি পেয়েছে যার কারণে তারা অনেক ধাতুর সাথে বিক্রিয়া করে, লবণ তৈরি করে।
সমস্ত হ্যালোজেনের বাইরের ইলেকট্রন শেল s 2 p 5 এর গঠন রয়েছে। অতএব, তারা সহজেই একটি ইলেকট্রন গ্রহণ করে, একটি স্থিতিশীল মহৎ গ্যাস ইলেকট্রন শেল গঠন করে (s 2 p 6)। সাবগ্রুপে ফ্লোরিনের ক্ষুদ্রতম পারমাণবিক ব্যাসার্ধ রয়েছে; বাকি অংশের জন্য এটি F সিরিজে বৃদ্ধি পায়
সমস্ত হ্যালোজেনগুলির মধ্যে, শুধুমাত্র ফ্লোরিন, যা II পিরিয়ডের, একটি অপূর্ণ ডি-লেভেল নেই। এই কারণে, এটিতে একাধিক জোড়াহীন ইলেকট্রন থাকতে পারে না এবং শুধুমাত্র -1 এর একটি ভ্যালেন্স প্রদর্শন করে। অন্যান্য হ্যালোজেনের পরমাণুতে, d-স্তরটি পূর্ণ হয় না, যা তাদের অক্সিজেনে পর্যবেক্ষিত -1, +1, +3, +5 এবং +7 ভিন্ন সংখ্যক অসংযোজিত ইলেকট্রন এবং ভ্যালেন্স প্রদর্শন করার সুযোগ দেয়। ক্লোরিন, ব্রোমিন এবং আয়োডিনের যৌগ।
ম্যাঙ্গানিজ উপগোষ্ঠীর মধ্যে রয়েছে ম্যাঙ্গানিজ, টেকনেটিয়াম এবং রেনিয়াম। হ্যালোজেনের বিপরীতে, ম্যাঙ্গানিজ উপগোষ্ঠীর উপাদানগুলির বাইরের ইলেকট্রনিক স্তরে মাত্র দুটি ইলেকট্রন থাকে এবং তাই ইলেকট্রন সংযুক্ত করার ক্ষমতা প্রদর্শন করে না, যা ঋণাত্মক চার্জযুক্ত আয়ন তৈরি করে।
ম্যাঙ্গানিজ প্রকৃতিতে প্রচুর এবং শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
টেকনেটিয়াম তেজস্ক্রিয়, এটি প্রকৃতিতে পাওয়া যায় না, তবে কৃত্রিমভাবে প্রাপ্ত হয়েছিল (প্রথম ই. সেগ্রে এবং সি. পেরিয়ার, 1937)। ইউরেনিয়ামের তেজস্ক্রিয় ক্ষয়ের কারণে এই উপাদানটি তৈরি হয়। রেনিয়াম ট্রেস উপাদানগুলির মধ্যে একটি। এটি স্বাধীন খনিজ গঠন করে না, তবে কিছু খনিজ, বিশেষ করে মলিবডেনামের সহচর হিসাবে পাওয়া যায়। এটি 1925 সালে V. এবং I. Noddak দ্বারা আবিষ্কৃত হয়। রেনিয়ামের ছোট সংযোজন সহ অ্যালয়গুলি ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়িয়েছে। এর সংকর ধাতুতে রেনিয়াম যুক্ত করা তাদের যান্ত্রিক শক্তি বৃদ্ধি করে। রেনিয়ামের এই বৈশিষ্ট্য এটিকে মহৎ ধাতু ইরিডিয়ামের পরিবর্তে ব্যবহার করার অনুমতি দেয়। প্ল্যাটিনাম-প্ল্যাটিনাম-রেনিয়াম থার্মোকলগুলি প্ল্যাটিনাম-প্ল্যাটিনাম-ইরিডিয়াম থার্মোকলের চেয়ে ভাল কাজ করে, কিন্তু উদ্বায়ী যৌগ Re 2 O 7 গঠিত হওয়ার কারণে খুব উচ্চ তাপমাত্রায় এগুলি ব্যবহার করা যায় না।
65. হাইড্রোজেন
হাইড্রোজেন একজন ইংরেজ পদার্থবিদ আবিষ্কার করেছিলেন এবং 1766 সালে জি. ক্যাভেন্ডিশ ছিলেন।
প্রকৃতিতে থাকা।পৃথিবীর ভূত্বক বা এর ক্লার্কের হাইড্রোজেনের পরিমাণ 0.15%। এই উপাদানটি অনেক খনিজ, সমস্ত জৈব যৌগ এবং সেইসাথে জলের অংশ, যা পৃষ্ঠের প্রায় 3/4 জুড়ে রয়েছে গ্লোব. মুক্ত অবস্থায়, হাইড্রোজেন উপরের বায়ুমণ্ডলে অল্প পরিমাণে এবং কিছু প্রাকৃতিক দাহ্য গ্যাস পাওয়া যায়।
শারীরিক বৈশিষ্ট্য।স্বাভাবিক অবস্থায় হাইড্রোজেন একটি বর্ণহীন এবং গন্ধহীন গ্যাস। হাইড্রোজেন হল সমস্ত উপাদানের মধ্যে সবচেয়ে হালকা: বাতাসের চেয়ে 14.5 গুণ হালকা, জলে সামান্য দ্রবণীয় (2 ভলিউম হাইড্রোজেন ঘরের তাপমাত্রায় 100 ভলিউম জলে দ্রবীভূত হয়)। 253 °C তাপমাত্রা এবং বায়ুমণ্ডলীয় চাপে, হাইড্রোজেন একটি তরল অবস্থায় পরিণত হয় এবং 259 °C এ এটি শক্ত হয়ে যায়। কম আণবিক ওজনের কারণে, এটি ছিদ্রযুক্ত পার্টিশন এবং এমনকি একটি উত্তপ্ত ধাতব পার্টিশনের মাধ্যমে সহজেই ছড়িয়ে পড়ে (পাস করে)। এই কারণেই রাবারের বলগুলি, হাইড্রোজেনে ভরা এবং খুব সাবধানে বাঁধা, কিছুক্ষণ পরে ডিফ্লেট হয়। উচ্চ তাপমাত্রায়, হাইড্রোজেন অনেক ধাতুতে (নিকেল, প্ল্যাটিনাম, প্যালাডিয়াম) অত্যন্ত দ্রবণীয়।
প্রকৃতিতে, হাইড্রোজেন তিনটি আইসোটোপের আকারে বিদ্যমান: প্রোটিয়াম - ভর সংখ্যা 1 সহ, ডিউটেরিয়াম - ভর সংখ্যা 2 সহ, এবং ট্রিটিয়াম - ভর সংখ্যা 3 সহ। প্রাকৃতিক হাইড্রোজেনের 99.98% হল প্রোটিয়াম।
রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য।হাইড্রোজেন পরমাণুর একটি মাত্র ইলেক্ট্রন থাকে, তাই রাসায়নিক যৌগ গঠন করার সময় এটি সহজেই এটিকে ছেড়ে দিতে পারে, হয় একটি সাধারণ ইলেকট্রন জোড়া তৈরি করতে পারে, অথবা অন্য একটি ইলেকট্রন যোগ করে, একটি দুই-ইলেক্ট্রন বাইরের শেল গঠন করে, যেমন মহৎ গ্যাস হিলিয়ামের মতো।
নিউক্লিয়াসের ছোট চার্জের কারণে, হাইড্রোজেন পরমাণু তুলনামূলকভাবে দুর্বলভাবে ইলেকট্রনকে আকর্ষণ করে এবং অন্য কোনো উপাদান সহজেই তাদের ছেড়ে দিলেই তাদের সংযুক্ত করতে পারে। এই জাতীয় উপাদানগুলি হল ক্ষার এবং ক্ষারীয় আর্থ ধাতু, যা হাইড্রোজেন বায়ুমণ্ডলে উত্তপ্ত হলে লবণের মতো যৌগ তৈরি করে - হাইড্রাইডস:
2 K+ H 2 = 2 KN (পটাসিয়াম হাইড্রাইড)
Ca + H 2 = CaH 2 (ক্যালসিয়াম হাইড্রাইড)
হাইড্রোজেন আরও যৌগ দ্বারা চিহ্নিত করা হয় যেখানে এটি একটি ইতিবাচক অক্সিডেশন অবস্থা প্রদর্শন করে। এটি অনেক অধাতুর সাথে যোগাযোগ করে। অধাতুর কার্যকলাপের উপর নির্ভর করে, প্রতিক্রিয়া বিভিন্ন হারে এগিয়ে যেতে পারে। সুতরাং, হাইড্রোজেন সর্বদা বিস্ফোরকভাবে ফ্লোরিনের সাথে যোগাযোগ করে:
F 2 + H 2 = 2 HF (হাইড্রোজেন ফ্লোরাইড)
ক্লোরিন হাইড্রোজেনের সাথে অনেক বেশি শান্তভাবে মিথস্ক্রিয়া করে: অন্ধকারে এবং গরম না করে প্রতিক্রিয়াটি বেশ ধীরে ধীরে, আলোতে অনেক দ্রুত এবং একটি সূচনাকারীর উপস্থিতিতে (স্পার্ক, গরম) - অবিলম্বে এবং একটি বিস্ফোরণের সাথে। অতএব, ক্লোরিন এবং হাইড্রোজেনের মিশ্রণ বিস্ফোরক এবং পরিচালনা করার সময় চরম সতর্কতা প্রয়োজন। ক্লোরিন বায়ুমণ্ডলে হাইড্রোজেন ভালোভাবে জ্বলে। সব ক্ষেত্রেই, ক্লোরিন সহ হাইড্রোজেনের বিক্রিয়া সমীকরণ অনুযায়ী এগিয়ে যায়
H 2 + C1 2 = 2 HC1 (হাইড্রোজেন ক্লোরাইড)
হাইড্রোজেন ব্রোমিন এবং আয়োডিনের সাথে খুব ধীরে ধীরে বিক্রিয়া করে।
হাইড্রোজেন অক্সিজেনের সাথে ক্লোরিনের মতো সক্রিয়ভাবে বিক্রিয়া করে।
2 H 2 + O 2 = 2 H 2 O
হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেনের একটি মিশ্রণও বিস্ফোরক এবং একটি সূচনাকারীর উপস্থিতিতে বিস্ফোরিত হয়।
হাইড্রোজেন উচ্চ তাপমাত্রায় বা উচ্চ তাপমাত্রায় অন্যান্য অধাতুর সাথে বিক্রিয়া করে। তাপমাত্রা এবং চাপ। উদাহরণস্বরূপ, হাইড্রোজেন শুধুমাত্র উত্তপ্ত হলে সালফারের সাথে বিক্রিয়া করে এবং নাইট্রোজেনের সাথে - তাপ এবং উচ্চ চাপে:
H 2 + S = H 2 S (হাইড্রোজেন সালফাইড)
3 H 2 + N 2 = 2 NH 3 (অ্যামোনিয়া)
হাইড্রোজেন অনেক ধাতু এবং অধাতু থেকে অক্সিজেন বা হ্যালোজেন অপসারণ করতে পারে। এই ক্ষেত্রে, এটি একটি হ্রাসকারী এজেন্ট হিসাবে কাজ করে:
CuO + H 2 = Cu + H 2 O
CuCl 2 + H 2 = Cu + 2 HC1
এই প্রতিক্রিয়াগুলি ধাতুবিদ্যায় মুক্ত ধাতু উত্পাদন করতে ব্যবহৃত হয়। এগুলি সাধারণত উচ্চ তাপমাত্রায় ঘটে। ধাতু যত বেশি সক্রিয়, এটি কমাতে প্রয়োজনীয় তাপমাত্রা তত বেশি।
পারমাণবিক হাইড্রোজেন আণবিক হাইড্রোজেনের চেয়ে বেশি সক্রিয়, তাই পারমাণবিক হাইড্রোজেনের সাথে হাইড্রোজেনের বৈশিষ্ট্যযুক্ত সমস্ত প্রতিক্রিয়া আরও শক্তিশালীভাবে এগিয়ে যায়। যদি আণবিক হাইড্রোজেন শুধুমাত্র উত্তপ্ত হলেই লবণ থেকে ধাতু কমিয়ে দেয়, তাহলে পারমাণবিক হাইড্রোজেন জলীয় দ্রবণেও তাদের লবণ থেকে অনেক ধাতু কমাতে পারে।
তার পরমাণু থেকে একটি হাইড্রোজেন অণু গঠনের সাথে প্রচুর পরিমাণে তাপ নির্গত হয়:
H + H = H 2 + 435 kJ
আপনি একটি কঠিন শরীরের সম্মুখের পারমাণবিক হাইড্রোজেন ধারণকারী গ্যাসের একটি বর্তমান নির্দেশ, তারপর কারণে. পরমাণু থেকে হাইড্রোজেন অণু তৈরির কারণে তাপ নির্গত হলে, শরীরের পৃষ্ঠের তাপমাত্রা 4000 ডিগ্রি সেলসিয়াসে বৃদ্ধি পাবে। এই প্রতিক্রিয়া ঢালাই ব্যবহার করা হয়.
প্রাপ্তি।পরীক্ষাগার অবস্থায়, হাইড্রোজেন প্রাপ্ত হয়:
1) হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডের সাথে একটি ধাতুর (প্রায়শই জিঙ্ক) মিথস্ক্রিয়া বা
মিশ্রিত সালফার অ্যাসিড:
Zn + 2 HCl = ZnС1 2 + H 2
আয়নিক আকারে, সমীকরণটি হল:
Zn + 2 N = Zn 2 + N 2
প্রতিক্রিয়া একটি কিপ যন্ত্রপাতি বাহিত হয় (চিত্র 40). দানাদার জিঙ্ক মধ্যম বলের মধ্যে লোড করা হয়, এবং উপরেরটি, ট্যাপ বন্ধ করে, একটি অ্যাসিড দ্রবণে ভরা হয়, অপারেটিং যন্ত্রপাতিতে, উপরের বলের অ্যাসিডটি নীচের পাত্রে চলে যায়, যেখান থেকে এটি মধ্য বলের মধ্যে প্রবেশ করে। , যেখানে এটি দস্তার সাথে বিক্রিয়া করে যতক্ষণ না দস্তাটি সম্পূর্ণরূপে দ্রবীভূত হয়, তাহলে হাইড্রোজেন মাঝখানের বল থেকে বেরিয়ে আসে না এবং সেখান থেকে নিচের পাত্রে স্থানান্তরিত হয়। টোকা খোলার সাথে সাথেই অ্যাসিড আবার জিঙ্কের সংস্পর্শে আসে এবং হাইড্রোজেন তৈরি হয়।
2) ধাতুগুলির ক্ষারগুলির সাথে মিথস্ক্রিয়া যার হাইড্রোক্সাইডগুলিতে অ্যামফোটেরিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে (অ্যালুমিনিয়াম, দস্তা):
Zn + 2 KOH + 2 H 2 O = K 2 + H 2
2 A1 + 6 KOH + 6 H 2 O = 2 K 3 [A1(OH) 6 ] + 3 H 2
3) জলের ইলেক্ট্রোলাইসিস, যাতে একটি ইলেক্ট্রোলাইট - ক্ষার বা ক্ষার ধাতব সালফেট - বৈদ্যুতিক জলের পরিমাণ বাড়ানোর জন্য যোগ করা হয়। ক্লোরাইডগুলি এই উদ্দেশ্যে কম উপযুক্ত, কারণ তাদের ইলেক্ট্রোলাইটিক পচন অ্যানোডে ক্লোরিন তৈরি করে।
শিল্পে, হাইড্রোজেন অন্যান্য উপায়ে উত্পাদিত হয়:
1) বিশেষ ডিভাইসে জলের বাষ্পের সাথে গরম কয়লা চিকিত্সা করে - গ্যাস জেনারেটর। কার্বনের সাথে জলীয় বাষ্পের মিথস্ক্রিয়ার ফলস্বরূপ, হাইড্রোজেন এবং কার্বন মনোক্সাইড নিয়ে তথাকথিত জল গ্যাস গঠিত হয়:
C + H 2 O = CO + H 2
যখন জলের গ্যাসকে লোহার অনুঘটকের উপস্থিতিতে বাষ্প দিয়ে শোধন করা হয়, তখন কার্বন মনোক্সাইড ডাই অক্সাইডে রূপান্তরিত হয়, যা উচ্চ চাপে বা ক্ষারীয় দ্রবণে সহজেই জলে দ্রবীভূত হয়:
CO + H 2 O = CO 2 + H 2
CO 2 + H 2 O H 2 CO 3
CO 2 + 2 KOH = K 2 CO 3 + H 2 O
2) জলীয় বাষ্প, কার্বন ডাই অক্সাইড বা জলীয় বাষ্প এবং কার্বন ডাই অক্সাইডের মিশ্রণের সাথে মিথেনের রূপান্তর (রূপান্তর):
CH 4 + H 2 O = CO + 3 H 2
CH 4 + CO 2 = 2 CO + 2 H 2
3 CH 4 + CO 2 + 2 H 2 O = 4 CO + 8 H 2
এই প্রক্রিয়াগুলি ম্যাগনেসিয়াম, অ্যালুমিনিয়াম এবং অন্যান্য ধাতুর অক্সাইডের সংযোজন সহ একটি নিকেল-ভিত্তিক অনুঘটকের উপস্থিতিতে প্রায় 1000 °C তাপমাত্রায় সঞ্চালিত হয়। ফলস্বরূপ মিশ্রণটি বিভিন্ন জৈব পদার্থ (মিথানল, অ্যালডিহাইড, হাইড্রোকার্বন ইত্যাদি) বা হাইড্রোজেন উৎপাদনের জন্য কাঁচামাল হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে (উপরে দেখানো হিসাবে মিশ্রণটি জলের বাষ্প দিয়ে চিকিত্সা করা হয়);
3) তাদের ক্লোরাইডের দ্রবণগুলির ইলেক্ট্রোলাইসিস দ্বারা ক্লোরিন এবং ক্ষারীয় ধাতু হাইড্রক্সাইডের উত্পাদনের একটি উপজাত হিসাবে।
আবেদন।হাইড্রোজেন রাসায়নিক শিল্পের জন্য একটি মূল্যবান কাঁচামাল। এটি অ্যামোনিয়া, মিথানল, অ্যালডিহাইডস, হাইড্রোকার্বন তৈরি করতে, তরল চর্বিকে কঠিন চর্বিতে রূপান্তর করতে (হাইড্রোজেনেশন) এবং কয়লা ও জ্বালানি তেলের হাইড্রোজেনেশনের মাধ্যমে তরল জ্বালানি তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। ধাতুবিদ্যায়, হাইড্রোজেন ধাতু এবং অধাতু (জার্মানিয়াম, সিলিকন, গ্যালিয়াম, জিরকোনিয়াম, হাফনিয়াম, মলিবডেনাম, টংস্টেন, ইত্যাদি) উত্পাদন করতে অক্সাইড বা ক্লোরাইডের হ্রাসকারী এজেন্ট হিসাবে ব্যবহৃত হয়। অক্সিজেনের উচ্চ দহন তাপমাত্রার কারণে, হাইড্রোজেন ধাতু কাটা এবং ঢালাইয়েও ব্যবহৃত হয় (অটোজেন)।
66. ক্লোরিন
ক্লোরিন 1774 সালে সুইডিশ রসায়নবিদ কে ডব্লিউ শেলি আবিষ্কার করেছিলেন।
প্রকৃতিতে থাকা।এর উচ্চ কার্যকলাপের কারণে, ক্লোরিন প্রকৃতিতে একটি মুক্ত অবস্থায় ঘটে না। এর প্রাকৃতিক যৌগগুলি ব্যাপকভাবে পরিচিত - ক্ষার এবং ক্ষারীয় আর্থ ধাতুর ক্লোরাইড, যার মধ্যে সবচেয়ে সাধারণ হল শিলা লবণ NaCl, সিলভিনাইট - পটাসিয়াম এবং সোডিয়াম ক্লোরাইডের মিশ্রণ - এবং কার্নালাইট KS1 MgC1 2 6H 2 O। ক্লোরাইডগুলি অমেধ্য হিসাবে পাওয়া যায়। এই খনিজ অন্যান্য ধাতু. সমুদ্রের জলে উল্লেখযোগ্য পরিমাণে ধাতব ক্লোরাইড পাওয়া যায়।
শারীরিক বৈশিষ্ট্য।স্বাভাবিক অবস্থায়, ক্লোরিন হল একটি হলুদ-সবুজ গ্যাস যার তীব্র গন্ধ এবং এটি বিষাক্ত। এটি বাতাসের চেয়ে 2.5 গুণ বেশি ভারী। প্রায় 2 ভলিউম ক্লোরিন 20 ডিগ্রি সেলসিয়াসে 1 ভলিউম জলে দ্রবীভূত হয়। এই দ্রবণকে ক্লোরিন জল বলা হয়। বায়ুমণ্ডলীয় চাপে, ক্লোরিন 34°C তাপমাত্রায় তরল অবস্থায় পরিণত হয় এবং 101°C এ দৃঢ় হয়। ঘরের তাপমাত্রায়, এটি শুধুমাত্র 600 kPa (6 atm) চাপে তরল হয়ে যায়। ক্লোরিন অনেক জৈব দ্রাবকগুলিতে অত্যন্ত দ্রবণীয়, বিশেষ করে কার্বন টেট্রাক্লোরাইডে, যার সাথে এটি বিক্রিয়া করে না।
রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য।ক্লোরিন পরমাণুর বাইরের ইলেকট্রনিক স্তরে 7টি ইলেকট্রন থাকে (s 2 p 5), তাই এটি সহজেই একটি ইলেকট্রন যোগ করে, Cl anion গঠন করে। একটি অপূর্ণ ডি-লেভেলের উপস্থিতির কারণে, ক্লোরিন পরমাণুতে 1, 3, 5 এবং 7টি জোড়াবিহীন ইলেকট্রন উপস্থিত হতে পারে, তাই অক্সিজেনযুক্ত যৌগগুলিতে এটি +1, +3, +5 এবং + এর অক্সিডেশন অবস্থা থাকতে পারে। 7.
আর্দ্রতার অনুপস্থিতিতে, ক্লোরিন বেশ জড়, তবে এমনকি আর্দ্রতার চিহ্নের উপস্থিতিতে এর ক্রিয়াকলাপ তীব্রভাবে বৃদ্ধি পায়। 0n ধাতুগুলির সাথে ভালভাবে যোগাযোগ করে:
2 Fe + 3 С1 2 = 2 FeС1 3 (আয়রন (III) ক্লোরাইড
Cu + C1 2 = CuC1 2 (কপার (II) ক্লোরাইড
এবং অনেক অধাতু:
H 2 + C1 2 = 2 HCl (হাইড্রোজেন ক্লোরাইড)
2 S + C1 2 = S 2 Cl 2 (সালফার ক্লোরাইড (1))
Si + 2 С1 2 = SiС1 4 (সিলিকন ক্লোরাইড (IV))
2 P + 5 C1 2 = 2 PC1 5 (ফসফরাস (V) ক্লোরাইড)
ক্লোরিন অক্সিজেন, কার্বন এবং নাইট্রোজেনের সাথে সরাসরি যোগাযোগ করে না।
যখন ক্লোরিন পানিতে দ্রবীভূত হয়, তখন দুটি অ্যাসিড তৈরি হয়: হাইড্রোক্লোরিক বা হাইড্রোক্লোরিক এবং হাইপোক্লোরাস:
C1 2 + H 2 O = HCl + HClO
যখন ক্লোরিন ঠান্ডা ক্ষার দ্রবণের সাথে বিক্রিয়া করে, তখন এই অ্যাসিডগুলির সংশ্লিষ্ট লবণগুলি গঠিত হয়:
С1 2 + 2 NaОН = NaС1 + NaClО + Н 2 О
ফলস্বরূপ দ্রবণগুলিকে জাভেল জল বলা হয়, যা ক্লোরিন জলের মতো, ক্লো আয়নের উপস্থিতির কারণে শক্তিশালী অক্সিডাইজিং বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং কাপড় এবং কাগজ ব্লিচ করার জন্য ব্যবহৃত হয়। ক্ষারগুলির গরম দ্রবণের সাথে, ক্লোরিন হাইড্রোক্লোরিক এবং পারক্লোরিক অ্যাসিডের অনুরূপ লবণ গঠন করে:
3 C1 2 + 6 NaOH = 5 NaCl + NaC1O 3 + 3 H 2 O
3 C1 2 + 6 KOH = 5 KCl + KC1O 3 + 3 H 2 O
ফলস্বরূপ পটাসিয়াম ক্লোরেটকে বার্থোলেট লবণ বলা হয়।
উত্তপ্ত হলে, ক্লোরিন সহজেই অনেক জৈব পদার্থের সাথে যোগাযোগ করে। স্যাচুরেটেড এবং অ্যারোমেটিক হাইড্রোকার্বনে এটি হাইড্রোজেনকে প্রতিস্থাপন করে, একটি অর্গানোক্লোরিন যৌগ এবং হাইড্রোজেন ক্লোরাইড গঠন করে এবং দ্বিগুণ বা ট্রিপল বন্ডের জায়গায় অসম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বনের সাথে যোগ দেয়। খুব উচ্চ তাপমাত্রায়, ক্লোরিন সম্পূর্ণরূপে কার্বন থেকে হাইড্রোজেন অপসারণ করে। এটি হাইড্রোজেন ক্লোরাইড এবং কাঁচ উৎপন্ন করে। অতএব, হাইড্রোকার্বনের উচ্চ-তাপমাত্রার ক্লোরিনেশন সবসময় কাঁচ গঠনের সাথে থাকে।
ক্লোরিন একটি শক্তিশালী অক্সিডাইজিং এজেন্ট, তাই এটি সহজে জটিল পদার্থের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে যাতে এমন উপাদান থাকে যা উচ্চতর ভ্যালেন্স অবস্থায় অক্সিডাইজ করা যায়।
2 FeС1 2 + С1 2 = 2 FeС1 3
H 2 SO 3 + C1 2 + H 2 O = H 2 SO 4 + 2 HCl
প্রাপ্তি।পরীক্ষাগার অবস্থায়, বিভিন্ন অক্সিডাইজিং এজেন্টগুলিতে ঘনীভূত হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডের ক্রিয়া দ্বারা ক্লোরিন প্রাপ্ত হয়, উদাহরণস্বরূপ, ম্যাঙ্গানিজ ডাই অক্সাইড (যখন উত্তপ্ত হয়), পটাসিয়াম পারম্যাঙ্গানেট বা বার্থোলাইট লবণ:
MnO 2 + 4 HCl = MnCl 2 + C1 2 + 2 H 2 O
2 KMnO 4 + 16 HCl = 2 KS1 + 2 MnCl 2 + 5 C1 2 + 8 H 2 O
KC1O 3 + 6 HCl = KC1 + 3 C1 2 + 3 H 2 O
শিল্পে, ক্ষার ধাতব ক্লোরাইডের দ্রবণ বা গলে তড়িৎ বিশ্লেষণের মাধ্যমে ক্লোরিন তৈরি হয়। একটি গলিত ক্ষার ধাতব ক্লোরাইডের তড়িৎ বিশ্লেষণের সময়, ক্যাথোডে একটি ক্ষারীয় ধাতু নির্গত হয় এবং অ্যানোডে ক্লোরিন নির্গত হয়:
2 Na + 2e = 2 Na
2 Сl 2е = Сl 2
দ্রবণে, ক্ষারীয় ধাতব ক্লোরাইড আয়নগুলিতে বিচ্ছিন্ন হয়:
NaС1 Na + С1
জল, একটি দুর্বল ইলেক্ট্রোলাইট হিসাবে, আয়নগুলিতেও বিচ্ছিন্ন হয়:
H 2 O H + OH
এড়িয়ে যাওয়ার সময় বিদ্যুত্প্রবাহএই জাতীয় দ্রবণের মাধ্যমে, দুটি ক্যাথোডে - Na এবং H - কম সক্রিয় হাইড্রোজেনের একটি ক্যাটেশন নিঃসৃত হয় এবং দুটি অ্যানোডে - OH এবং Cl - একটি ক্লোরাইড আয়ন:
2 N + 2 e = N 2
2 Cl 2 e = C1 2
ইলেক্ট্রোলাইসিস এগিয়ে যাওয়ার সাথে সাথে, OH - আয়নগুলি ক্যাথোড স্পেসে জমা হয় এবং কস্টিক সোডা গঠিত হয়। যেহেতু ক্লোরিন রেশমের সাথে বিক্রিয়া করতে পারে, তাই ক্যাথোড এবং অ্যানোড স্পেসগুলি আধা-ভেদ্য অ্যাসবেস্টস ডায়াফ্রাম দ্বারা পৃথক করা হয়।
আবেদন।ক্লোরিনের বার্ষিক বিশ্বব্যাপী ব্যবহার 1 মিলিয়ন টন ছাড়িয়ে গেছে এটি কাগজ এবং কাপড় ব্লিচ করতে, পানীয় জল জীবাণুমুক্ত করতে এবং বিভিন্ন পণ্য তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। কীটনাশক, হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড, অর্গানোক্লোরিন পদার্থ এবং দ্রাবক, সেইসাথে পরীক্ষাগার অনুশীলনে।
হাইড্রোজেন ক্লোরাইড এবং হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড।হাইড্রোজেন ক্লোরাইড হল একটি বর্ণহীন গ্যাস যার তীব্র, শ্বাসরোধকারী গন্ধ। বায়ুমণ্ডলীয় চাপ এবং তাপমাত্রা 84 С এ এটি একটি তরল অবস্থায় পরিণত হয় এবং 112 С এ এটি শক্ত হয়ে যায়। হাইড্রোজেন ক্লোরাইড বাতাসের চেয়ে 1.26 গুণ বেশি ভারী। প্রায় 500 লিটার হাইড্রোজেন ক্লোরাইড 0°C তাপমাত্রায় 1 লিটার জলে দ্রবীভূত হয়।
শুকনো হাইড্রোজেন ক্লোরাইড বেশ জড় এবং সক্রিয় ধাতুগুলির সাথেও প্রতিক্রিয়া করে না এবং আর্দ্রতার চিহ্নের উপস্থিতিতে এই জাতীয় প্রতিক্রিয়া বেশ জোরেশোরে এগিয়ে যায়।
হাইড্রোজেন ক্লোরাইড ডাবল বা ট্রিপল বন্ডের জায়গায় অসম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বন যোগ করতে পারে, যা অর্গানোক্লোরিন যৌগ গঠন করে।
পরীক্ষাগার অবস্থায়, হাইড্রোজেন ক্লোরাইড শুকনো সোডিয়াম ক্লোরাইডের উপর ঘনীভূত সালফিউরিক অ্যাসিডের ক্রিয়া দ্বারা উত্পাদিত হয়:
NaCl + H 2 SO 4 = NaHSO 4 + HCl
2 NaCl + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + 2 HCl
এই প্রতিক্রিয়াগুলির মধ্যে প্রথমটি কম তাপে ঘটে এবং দ্বিতীয়টি উচ্চ তাপমাত্রায়। অতএব, প্রথম সমীকরণ অনুসারে পরীক্ষাগারে হাইড্রোজেন ক্লোরাইড প্রাপ্ত করা ভাল, এবং সোডিয়াম হাইড্রোজেন সালফেট গঠনের জন্য যতটা সালফিউরিক অ্যাসিড প্রয়োজন ততটা গ্রহণ করা উচিত।
শিল্পে, হাইড্রোজেন ক্লোরাইড উচ্চ তাপমাত্রায় (দ্বিতীয় সমীকরণ অনুসারে) শুকনো সোডিয়াম ক্লোরাইডের উপর ঘনীভূত সালফিউরিক অ্যাসিডের ক্রিয়া দ্বারা উত্পাদিত হয়, পাশাপাশি ক্লোরিনের বায়ুমণ্ডলে হাইড্রোজেন পোড়ানোর মাধ্যমে:
H 2 + Cl 2 = 2 HC1
হাইড্রোজেন ক্লোরাইড স্যাচুরেশন এবং সুগন্ধযুক্ত হাইড্রোকার্বনের ক্লোরিনেশনের সময় উপজাত হিসাবে উল্লেখযোগ্য পরিমাণে গঠিত হয়।
পানিতে হাইড্রোজেন ক্লোরাইডের দ্রবণকে বলা হয় হাইড্রোক্লোরিক এসিড. এটি একটি শক্তিশালী অ্যাসিড, এটি হাইড্রোজেনের বাম দিকে ভোল্টেজ সিরিজের সমস্ত ধাতুর সাথে মৌলিক এবং অ্যামফোটেরিক অক্সাইড, বেস এবং লবণের সাথে বিক্রিয়া করে:
Fe + 2 НС1 = FeС1 2 + Н 2
CuO + 2 HCl = CuCl 2 + H 2 O
ZnO + 2 HCl = ZnС1 2 + H 2 O
Fe(OH) 3 + 3 HCl = FeCl 3 + 3 H 2 O
AgNO 3 + HCl = AgCl + HNO 3
Na 2 CO 3 + 2 HCl = 2 NaCl + H 2 O + CO 2
শক্তিশালী অ্যাসিডের অন্তর্নিহিত বৈশিষ্ট্যগুলি ছাড়াও, এই অ্যাসিডটি বৈশিষ্ট্যগুলি হ্রাস করে: ঘনীভূত হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড বিভিন্ন শক্তিশালী অক্সিডাইজিং এজেন্টের সাথে বিক্রিয়া করে মুক্ত ক্লোরিন তৈরি করে।
হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডের লবণকে ক্লোরাইড বলে। তাদের বেশিরভাগই জলে অত্যন্ত দ্রবণীয় এবং সম্পূর্ণরূপে আয়নে বিচ্ছিন্ন হয়ে যায়। নিম্ন দ্রবণগুলি হল সীসা ক্লোরাইড PbCl 2, সিলভার ক্লোরাইড AgCl, পারদ ক্লোরাইড (I) Hg 2 Cl 2 (calomel) এবং চক ক্লোরাইড (I) CuCl।
জলে হাইড্রোজেন ক্লোরাইড দ্রবীভূত করে হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড তৈরি করা হয়। এই প্রক্রিয়াটি বিশেষ শোষণ টাওয়ারে সঞ্চালিত হয়, যেখানে তরল উপরে থেকে নীচে এবং গ্যাস নীচে থেকে উপরে (কাউন্টারফ্লো নীতি) সরবরাহ করা হয়। এই ধরনের একটি টাওয়ারে, টাওয়ারের উপরের অংশে জলের তাজা অংশগুলি সামান্য হাইড্রোজেন ক্লোরাইডযুক্ত একটি গ্যাসের প্রবাহের সাথে মিলিত হয় এবং টাওয়ারের নীচের অংশে হাইড্রোজেন ক্লোরাইডের উচ্চ পরিমাণে একটি গ্যাস ঘনীভূত হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডের সাথে মিলিত হয়। যেহেতু তরলে একটি গ্যাসের দ্রবণীয়তা গ্যাস পর্যায়ে তার ঘনত্বের সরাসরি সমানুপাতিক এবং দ্রবণে এর ঘনত্বের বিপরীতভাবে সমানুপাতিক, এই পদ্ধতিটি গ্যাস থেকে হাইড্রোজেন ক্লোরাইড সম্পূর্ণ নিষ্কাশন অর্জন করে এবং হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডের ঘনীভূত দ্রবণ লাভ করে। ঘরের তাপমাত্রায় পরিপূর্ণ হাইড্রোজেন ক্লোরাইডের একটি জলীয় দ্রবণ 42 wt এর বেশি ধারণ করতে পারে না। % হাইড্রোজেন ক্লোরাইড এবং এর ঘনত্ব 1.20 গ্রাম/সেমি 3 এর বেশি নয়। বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড 36-37 হাইড্রোজেন ক্লোরাইড ধারণ করে এবং এর ঘনত্ব 1.19 গ্রাম/সেমি 3।
হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড স্টিলের ট্যাঙ্কে সঞ্চিত এবং পরিবহণ করা হয় ভিতরে অ্যাসিড-প্রতিরোধী রাবার দিয়ে লেপা, বা কাচের সিলিন্ডারে।
হাইড্রোজেন ক্লোরাইড, হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড এবং এর লবণ ব্যাপকভাবে শিল্প এবং পরীক্ষাগার অনুশীলনে ব্যবহৃত হয়। হাইড্রোজেন ক্লোরাইড জৈব সংশ্লেষণে অর্গানোক্লোরিন যৌগগুলি পেতে ব্যবহৃত হয়। হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড লবণ, আচার ধাতু এবং রাসায়নিক পরীক্ষাগারে বিকারক হিসাবে ব্যবহার করা হয়।
হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডের লবণের মধ্যে, সর্বাধিক ব্যবহৃত হয়:
পাথর, বা রান্না, NaCl লবণ। এটি ক্লোরিন, সোডিয়াম ধাতু, কস্টিক সোডা, হাইড্রোজেন ক্লোরাইড এবং সোডা উৎপাদনের পাশাপাশি খাদ্য শিল্পে কাঁচামাল হিসাবে ব্যবহৃত হয়;
পটাসিয়াম ক্লোরাইড KS1. এটি একটি পটাসিয়াম সার হিসাবে ব্যবহৃত হয়, সেইসাথে অন্যান্য পটাসিয়াম লবণ এবং কস্টিক পটাসিয়াম উত্পাদনের জন্য একটি কাঁচামাল;
ক্যালসিয়াম ক্লোরাইড CaC1 2। অ্যানহাইড্রাস লবণ গ্যাস এবং অনেক জৈব তরল শুকানোর জন্য এবং ডেসিকেটরগুলিতে শুকানোর এজেন্ট হিসাবে ব্যবহৃত হয়। এই ক্ষেত্রে, স্ফটিক হাইড্রেট CuCl 2 ·nH 2 O (n = 2-6) গঠিত হয়। ক্যালসিয়াম ক্লোরাইডের একটি স্যাচুরেটেড জলীয় দ্রবণ ফ্লোটেশন পদ্ধতিতে কাঁচামাল সমৃদ্ধ করার জন্য ব্যবহৃত হয়;
বেরিয়াম ক্লোরাইডВаС1 2। কৃষিতে কীটনাশক হিসাবে ব্যবহৃত;
জিংক ক্লোরাইড ZnCl2। এটি সোল্ডারিং-এ অক্সাইড ফিল্ম (ধাতু এচিং) অপসারণ করার জন্য ব্যবহৃত হয়, সেইসাথে কাঠের জিনিসগুলিকে মাটিতে পুঁতে দিলে পচন থেকে রক্ষা করার জন্য গর্ভধারণ করা হয়।
ক্লোরিনের অক্সিজেন যৌগ. ক্লোরিন চারটি অক্সিজেনযুক্ত অ্যাসিড গঠন করে: হাইপোক্লোরাস, ক্লোরাস, হাইপোক্লোরাস এবং পারক্লোরিক।
হাইপোক্লোরাস অ্যাসিড HClO পানির সাথে ক্লোরিনের মিথস্ক্রিয়া, সেইসাথে শক্তিশালী খনিজ অ্যাসিডের সাথে এর লবণের মাধ্যমে গঠিত হয়। এটি একটি দুর্বল অ্যাসিড এবং খুব অস্থির। এর পচন প্রতিক্রিয়ার পণ্যগুলির সংমিশ্রণ শর্তগুলির উপর নির্ভর করে। হাইপোক্লোরাস অ্যাসিডের শক্তিশালী আলোকসজ্জার সাথে, দ্রবণে একটি হ্রাসকারী এজেন্টের উপস্থিতি, সেইসাথে দীর্ঘস্থায়ীভাবে দাঁড়িয়ে থাকা, এটি পারমাণবিক অক্সিজেনের মুক্তির সাথে পচে যায়:
HClO = HCl + O
পানি অপসারণকারী পদার্থের উপস্থিতিতে, ক্লোরিন অক্সাইড (I) গঠিত হয়:
2 HClO = 2 H 2 O + Cl 2 O
3 HClO = 2 HCl + HClO 3
অতএব, যখন ক্লোরিন একটি গরম ক্ষার দ্রবণের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে, তখন লবণগুলি হাইড্রোক্লোরিক এবং হাইপোক্লোরাস অ্যাসিড নয়, হাইড্রোক্লোরিক এবং হাইপোক্লোরাস অ্যাসিডের তৈরি হয়:
6 NaOH + 3 Cl 2 = 5 NaCl + NaClO 3 + 3 H 2 O
হাইপোক্লোরাস অ্যাসিডের লবণ - g এবং p o ch l o r i t s - অত্যন্ত শক্তিশালী অক্সিডাইজিং এজেন্ট। ক্লোরিন যখন ঠান্ডায় ক্ষারের সাথে বিক্রিয়া করে তখন এগুলি গঠিত হয়। একই সময়ে, হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডের লবণ গঠিত হয়। এই মিশ্রণগুলির মধ্যে, সর্বাধিক ব্যবহৃত হয় ব্লিচ এবং জ্যাভেল জল।
ক্লোরিক বা ব্লিচিং চুন CaOCl 2, বা CaCl(ClO), গুঁড়ো ক্যালসিয়াম হাইড্রোক্সাইডের সাথে ক্লোরিনের মিথস্ক্রিয়া দ্বারা গঠিত হয় - ফ্লাফ:
Ca(OH) 2 + Cl 2 = ClOCaCl + H 2 O
2 Ca(OH) 2 + 2 Cl 2 = CaCl 2 + Ca(OCl) 2 + 2 H 2 O
ব্লিচের গুণমান নির্ধারণ করা হয় এতে থাকা হাইপোক্লোরাইট উপাদান দ্বারা। এটির খুব শক্তিশালী অক্সিডাইজিং বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং এমনকি ম্যাঙ্গানিজ লবণকে পারম্যাঙ্গানেটে অক্সিডাইজ করতে পারে:
5 CaOCl 2 + 2 Mn(NO 3) 2 + 3 Ca(OH) 2 = Ca(MnO 4) 2 + 5 CaCl 2 + 2 Ca(NO 3) 2 + 3 H 2 O
বাতাসে থাকা কার্বন ডাই অক্সাইডের প্রভাবে, এটি ক্লোরিন নিঃসরণের সাথে পচে যায়:
CaOCl 2 + CO 2 = CaCO 3 + Cl 2
CaCl 2 + Ca(OCl) 2 + 2 CO 2 = 2 CaCO 3 + 2 Cl 2
ব্লিচ একটি ব্লিচিং এজেন্ট এবং জীবাণুনাশক হিসাবে ব্যবহৃত হয়।
পদার্থ
ক্লোরাস অ্যাসিড HClO 2 ক্ষার ধাতব ক্লোরাইটের উপর ঘনীভূত সালফিউরিক অ্যাসিডের ক্রিয়া দ্বারা গঠিত হয়, যা ক্যাথোড এবং অ্যানোড স্পেসগুলির মধ্যে একটি মধ্যচ্ছদা না থাকাতে ক্ষার ধাতব ক্লোরাইডের দ্রবণের ইলেক্ট্রোলাইসিসের সময় মধ্যবর্তী পণ্য হিসাবে প্রাপ্ত হয়। এটি একটি দুর্বল, অস্থির অ্যাসিড, একটি অম্লীয় পরিবেশে একটি খুব শক্তিশালী অক্সিডাইজিং এজেন্ট। যখন এটি হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে, তখন ক্লোরিন নির্গত হয়:
HClO 2 + 3 HC1 = Cl 2 + 2 H 2 O
সোডিয়াম ক্লোরিটগুলি ক্লোরিন ডাই অক্সাইড তৈরি করতে, জল জীবাণুমুক্ত করার জন্য এবং ব্লিচিং এজেন্ট হিসাবেও ব্যবহৃত হয়।
ক্লোরিক অ্যাসিড HClO 3 এর লবণের ক্রিয়া দ্বারা গঠিত হয় -
ক্লোরেটস - সালফিউরিক অ্যাসিড। এটি একটি খুব অস্থির অ্যাসিড, একটি খুব শক্তিশালী অক্সিডাইজিং এজেন্ট। শুধুমাত্র পাতলা সমাধান বিদ্যমান থাকতে পারে. একটি ভ্যাকুয়ামে কম তাপমাত্রায় HClO 3 এর একটি দ্রবণকে বাষ্পীভূত করে, আপনি প্রায় 40% পারক্লোরিক অ্যাসিড ধারণকারী একটি সান্দ্র দ্রবণ পেতে পারেন। উচ্চতর অ্যাসিড সামগ্রীতে, দ্রবণটি বিস্ফোরকভাবে পচে যায়। হ্রাসকারী এজেন্টের উপস্থিতিতে কম ঘনত্বেও বিস্ফোরক পচন ঘটে। পাতলা দ্রবণে, পারক্লোরিক অ্যাসিড অক্সিডাইজিং বৈশিষ্ট্যগুলি প্রদর্শন করে এবং প্রতিক্রিয়াগুলি বেশ শান্তভাবে এগিয়ে যায়:
HClO 3 + 6 HBr = HCl + 3 Br 2 + 3 H 2 O
পারক্লোরিক অ্যাসিডের লবণ - ক্লোরেট - ক্যাথোড এবং অ্যানোড স্পেসগুলির মধ্যে ডায়াফ্রামের অনুপস্থিতিতে ক্লোরাইড দ্রবণের ইলেক্ট্রোলাইসিসের সময় তৈরি হয়, সেইসাথে যখন উপরে দেখানো হয়েছে ক্লোরিন গরম ক্ষারীয় দ্রবণে দ্রবীভূত হয়। ইলেক্ট্রোলাইসিসের সময় গঠিত পটাসিয়াম ক্লোরেট (বার্থোলেট লবণ) পানিতে সামান্য দ্রবণীয় এবং সাদা অবক্ষেপের আকারে অন্যান্য লবণ থেকে সহজেই আলাদা করা যায়। অ্যাসিডের মতো, ক্লোরেটগুলি মোটামুটি শক্তিশালী অক্সিডাইজিং এজেন্ট:
KClO 3 + 6 HCl = KCl + 3 Cl 2 + 3 H 2 O
ক্লোরেটগুলি বিস্ফোরক তৈরির জন্য ব্যবহৃত হয়, সেইসাথে পরীক্ষাগারের পরিস্থিতিতে অক্সিজেন উৎপাদনের জন্য এবং ক্লোরিক অ্যাসিডের লবণ - পারক্লোরেটস। ম্যাঙ্গানিজ ডাই অক্সাইড MnO 2 এর উপস্থিতিতে বার্থোলেট লবণকে উত্তপ্ত করা হলে, যা একটি অনুঘটকের ভূমিকা পালন করে, অক্সিজেন নির্গত হয়। আপনি যদি অনুঘটক ছাড়াই পটাসিয়াম ক্লোরেটকে গরম করেন তবে এটি হাইড্রোক্লোরিক এবং পারক্লোরিক অ্যাসিডের পটাসিয়াম লবণ তৈরি করতে পচে যায়:
2 KClO 3 = 2 KCl + 3 O 2
4 KClO 3 = KCl + 3 KClO 4
ঘনীভূত সালফিউরিক অ্যাসিড দিয়ে পারক্লোরেটের চিকিত্সা করে এটি পাওয়া সম্ভব পারক্লোরিক এসিড:
KClO 4 + H 2 SO 4 = KHSO 4 + HClO 4
এটি সবচেয়ে শক্তিশালী অ্যাসিড। এটি অক্সিজেন-ধারণকারী ক্লোরিন অ্যাসিডগুলির মধ্যে সবচেয়ে স্থিতিশীল, তবে অ্যানহাইড্রাস অ্যাসিড উত্তপ্ত, ঝাঁকুনি বা হ্রাসকারী এজেন্টের সংস্পর্শে বিস্ফোরকভাবে পচে যেতে পারে। পার্ক্লোরিক অ্যাসিডের পাতলা দ্রবণগুলি বেশ স্থিতিশীল এবং ব্যবহার করা নিরাপদ। পটাসিয়াম, রুবিডিয়াম, সিজিয়াম, অ্যামোনিয়াম এবং বেশিরভাগ জৈব ঘাঁটিগুলির ক্লোরেটগুলি জলে খুব কম দ্রবণীয়।
শিল্পে, বার্থোলেট লবণের ইলেক্ট্রোলাইটিক জারণ দ্বারা পটাসিয়াম পারক্লোরেট পাওয়া যায়:
2 H + 2 e = H 2 (ক্যাথোডে)
ClO 3 2 e + H 2 O = ClO 4 + 2 H (অ্যানোডে)
67. ব্রোমিন
ব্রোমিন 1826 সালে ফরাসি রসায়নবিদ A. J. Balard দ্বারা আবিষ্কৃত হয়।
প্রকৃতিতে থাকা. ব্রোমিন প্রকৃতিতে একটি মুক্ত অবস্থায় ঘটে না। এটি স্বাধীন খনিজও গঠন করে না এবং এর যৌগগুলি (অধিকাংশ ক্ষেত্রে ক্ষারযুক্ত ধাতুর সাথে) হল ক্লোরিনযুক্ত খনিজগুলির অমেধ্য, যেমন শিলা লবণ, সিলভিনাইট এবং কার্নালাইট। কিছু হ্রদ এবং ড্রিলিং কূপের জলেও ব্রোমিন যৌগ পাওয়া যায়।
শারীরিক বৈশিষ্ট্য. ব্রোমিন একটি অপ্রীতিকর, শ্বাসরোধকারী গন্ধ সহ একটি অত্যন্ত উদ্বায়ী লাল-বাদামী তরল। এটি 58.8 ডিগ্রি সেলসিয়াসে ফুটে এবং 7.3 ডিগ্রি সেলসিয়াসে শক্ত হয়ে যায়। 35 গ্রাম ব্রোমিন 20 ডিগ্রি সেলসিয়াসে 1 লিটার জলে দ্রবীভূত হয়।
ব্রোমিন জৈব দ্রাবকগুলিতে অনেক ভাল দ্রবীভূত হয়।
রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য. ব্রোমিনের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য ক্লোরিনের মতো। এর পরমাণুর বাইরের ইলেকট্রনিক স্তরে 7টি ইলেকট্রন রয়েছে (s 2 p 5), তাই এটি সহজেই একটি ইলেকট্রন যোগ করে, একটি Br আয়ন তৈরি করে। একটি অপূর্ণ ডি-লেভেলের উপস্থিতির কারণে, ব্রোমিনে 1, 3, 5 এবং 7টি জোড়াবিহীন ইলেকট্রন থাকতে পারে এবং অক্সিজেনযুক্ত যৌগগুলিতে +1, +3, +5 এবং +7 এর অক্সিডেশন অবস্থা প্রদর্শন করে।
ক্লোরিনের মতো, ব্রোমিন ধাতু এবং অ-ধাতুর সাথে যোগাযোগ করে:
2 Al + 3 Br 2 = 2 AlBr 3 (অ্যালুমিনিয়াম ব্রোমাইড)
H 2 + Br 2 = 2 HBr (হাইড্রোজেন ব্রোমাইড)
2 P + 3 Br 2 = 2 PBr 3 (ফসফরাস (III) ব্রোমাইড)
ব্রোমিনের সমস্ত বিক্রিয়া ক্লোরিনের তুলনায় কম শক্তির সাথে এগিয়ে যায়। ব্রোমিনও পানির সাথে কম জোরালোভাবে বিক্রিয়া করে। জলে দ্রবীভূত হলে, ব্রোমিনের শুধুমাত্র অংশ প্রতিক্রিয়া করে, হাইড্রোব্রোমিক এবং হাইপোব্রোমাস অ্যাসিড গঠন করে:
Br 2 + H 2 O НВr + НВrО
ঠান্ডায় ক্ষার দ্রবণে ব্রোমিন দ্রবীভূত হলে লবণ তৈরি হয়
এই অ্যাসিড:
Br 2 + 2 NaOH = NaBr + NaBrO + H 2 O
ব্রোমিন ক্লোরিনের তুলনায় স্যাচুরেটেড এবং অসম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বনের সাথে কম জোরালোভাবে প্রতিক্রিয়া দেখায়:
C 6 H 6 + Br 2 = C 6 H 5 Br + HBr
CH 2 =CH 2 + Br 2 = CH 2 BrCH 2 Br
ব্রোমিন, ক্লোরিনের মতো, একটি অক্সিডাইজিং এজেন্ট। সুতরাং, এটি সহজেই সালফারাস অ্যাসিডকে সালফিউরিক অ্যাসিডে অক্সিডাইজ করে:
H 2 SO 3 + Br 2 + H 2 O = H 2 SO 4 + 2 HBr
হাইড্রোজেন সালফাইডের দ্রবণে ব্রোমিনের জল যোগ করা হলে, লাল-বাদামী রঙ চলে যায় এবং সালফার নির্গত হওয়ার কারণে দ্রবণ মেঘলা হয়ে যায়:
H 2 S + Br 2 = 2 HBr + S
প্রাপ্তি. পরীক্ষাগার অবস্থায়, হাইড্রোব্রোমিক অ্যাসিডের বিভিন্ন অক্সিডাইজিং এজেন্ট বা সালফিউরিক অ্যাসিড মাধ্যমের লবণের উপর কাজ করে ব্রোমিন পাওয়া যায়:
2 КМnO 4 + 16 НВr = 2 КВr + 2 МnВr 2 + 5 Вr 2 + 8 Н 2 О
KClO 3 + 6 HBr = KCl + 3 Br 2 + 3 H 2 O
2 KMnO 4 + 10 KBr + 8 H 2 SO 4 = 6 K 2 SO 4 + 2 MnSO 4 + 5 Br 2 + 8 H 2 O
শিল্পে, ব্রোমিন বিভিন্ন ব্রোমাইডে ক্লোরিনের ক্রিয়া দ্বারা প্রাপ্ত হয়:
2 KBr + Cl 2 = 2 KCl + Br 2
আবেদন. ব্রোমিন পেইন্ট এবং বার্নিশ এবং ফার্মাসিউটিক্যাল শিল্পে ব্যবহৃত বিভিন্ন অর্গানোব্রোমাইন যৌগ তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। সিলভার ব্রোমাইড তৈরি করতে উল্লেখযোগ্য পরিমাণে ব্রোমিন গ্রহণ করা হয়, যা ফিল্ম এবং ফটোগ্রাফিক সামগ্রী তৈরিতে আলোক সংবেদনশীল পদার্থ হিসাবে ব্যবহৃত হয়।
হাইড্রোজেন ব্রোমাইড এবং হাইড্রোব্রোমিক অ্যাসিড. হাইড্রোজেন ব্রোমাইড একটি তীব্র গন্ধ সহ একটি বর্ণহীন গ্যাস, যা -66.8°C তাপমাত্রায় তরলে পরিণত হয় এবং -87°C তাপমাত্রায় দৃঢ় হয়। প্রায় 500 লিটার হাইড্রোজেন ব্রোমাইড 0 ডিগ্রি সেলসিয়াসে 1 লিটার জলে দ্রবীভূত হয়।
হাইড্রোজেন ব্রোমাইড এবং এর জলীয় দ্রবণ, হাইড্রোব্রোমিক অ্যাসিডের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলি হাইড্রোজেন ক্লোরাইড এবং হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডের বৈশিষ্ট্যগুলির মতো, একমাত্র পার্থক্য হল হাইড্রোব্রোমাইড একটি শক্তিশালী অ্যাসিড এবং হাইড্রোজেন ব্রোমাইড একটি শক্তিশালী হ্রাসকারী এজেন্ট।
হাইড্রোজেন ব্রোমাইড সহজেই অসম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বনের ডবল বা ট্রিপল বন্ডের সাথে যুক্ত হয়, সংশ্লিষ্ট জৈব যৌগের ব্রোমিন ডেরিভেটিভ গঠন করে:
CH 3 CH = CH 2 + HBr = CH 3 CHBrCH 3
প্রোপিলিন আইসোপ্রোপাইল ব্রোমাইড
হাইড্রোজেন ব্রোমাইডের সহজ অক্সিডেবিলিটির কারণে, উত্তপ্ত হলে ক্ষারীয় ধাতব ব্রোমাইডের উপর ঘনীভূত সালফিউরিক অ্যাসিডের ক্রিয়া দ্বারা এটি প্রাপ্ত করা যায় না, যেহেতু সালফিউরিক অ্যাসিড ব্রোমাইডকে অক্সিডাইজ করে।
ব্রোমিন মুক্ত করতে:
2 KBr + 2 H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + SO 2 + Br 2 + 2 H 2 O
জলের সাথে ফসফরাস ট্রাইব্রোমাইড বিক্রিয়া করে ব্রোমিন-মুক্ত হাইড্রোজেন ব্রোমাইড পাওয়া যায়:
PBr 3 + 3 H 2 O = H 3 PO 3 + 3 HBr
হাইড্রোব্রোমিক অ্যাসিড বিভিন্ন ধাতুর ব্রোমাইড তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়, বিশেষ করে সিলভার ব্রোমাইড, যা আলোক সংবেদনশীল ফিল্ম উপকরণ তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।
হাইড্রোব্রোমিক অ্যাসিডের (ব্রোমিক অ্যাসিড) বেশিরভাগ লবণ পানিতে অত্যন্ত দ্রবণীয়। অদ্রবণীয় লবণ হল সিলভার ব্রোমাইড AgBr, পারদ ব্রোমাইড (I) Hg 2 Br 2, কপার ব্রোমাইড (I) CuBr এবং সীসা ব্রোমাইড PbBr 2।
ব্রোমিন অক্সিজেন যৌগক্লোরিনের অক্সিজেন যৌগের মতো, কিন্তু অ্যাসিডগুলি দুর্বল ইলেক্ট্রোলাইট এবং দুর্বল অক্সিডাইজিং এজেন্ট। পটাসিয়াম ব্রোমেট KBrO 3 ছাড়াও, যা বিশ্লেষণাত্মক রসায়ন এবং পরীক্ষাগার অনুশীলনে ব্যবহৃত হয়, তারা ব্যবহারিক তাৎপর্যআছে না.
68. আয়োডিন
আয়োডিন 1811 সালে ফরাসি সল্টপিটার রসায়নবিদ বি. কোর্টোয়াস আবিষ্কার করেছিলেন।
প্রকৃতিতে থাকা. আয়োডিন যৌগগুলি স্বাধীন আমানত গঠন করে না, তবে ক্লোরিন খনিজগুলিতে অমেধ্য হিসাবে পাওয়া যায়। বোরহোলের জলে আয়োডিন লবণ থাকে। কিছু সামুদ্রিক শৈবালের মধ্যে উল্লেখযোগ্য পরিমাণে আয়োডিন পাওয়া যায়, যার ষাঁড় এই উপাদানটির উৎপাদনের জন্য কাঁচামাল হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে।
শারীরিক বৈশিষ্ট্য. আয়োডিন হল একটি কঠিন, গাঢ় ধূসর স্ফটিক পদার্থ যার একটি ক্ষীণ ধাতব দীপ্তি। যখন ধীরে ধীরে উত্তপ্ত হয়, তখন এটি সহজে উত্কৃষ্ট হয়, বেগুনি বাষ্প তৈরি করে। দ্রুত উত্তপ্ত হলে, আয়োডিন 114 ডিগ্রি সেলসিয়াসে গলে যায় এবং 183 ডিগ্রি সেলসিয়াসে ফুটতে থাকে। এটি জৈব দ্রাবক এবং KI এর জলীয় দ্রবণে অত্যন্ত দ্রবণীয়। CI এর উপস্থিতিতে, পানিতে এর দ্রবণীয়তা খুবই কম (20 °C এ, 290 মিলিগ্রাম আয়োডিন 1 লিটার পানিতে দ্রবীভূত হয়)।
রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য. আয়োডিনের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য ক্লোরিন এবং ব্রোমিনের মতো, তবে কম সক্রিয়। এটি শুধুমাত্র উত্তপ্ত হলেই হাইড্রোজেনের সাথে বিক্রিয়া করে এবং প্রতিক্রিয়া সম্পূর্ণভাবে এগিয়ে যায় না:
I 2 + H 2 = 2 HI (হাইড্রোজেন আয়োডাইড)
উত্তপ্ত হলে, আয়োডিন ফসফরাসের সাথে বিক্রিয়া করে:
2 P+ 3I 2 = 2 PI 3 (ফসফরাস (III) আয়োডাইড)
জলের উপস্থিতিতে, যা একটি অনুঘটকের ভূমিকা পালন করে, আয়োডিন তীব্রভাবে, প্রায় বিস্ফোরকভাবে অ্যালুমিনিয়ামের সাথে প্রতিক্রিয়া করে:
2 Al + 3I 2 = 2 Ali 3 (অ্যালুমিনিয়াম আয়োডাইড)
আয়োডিন প্রায় পানির সাথে বিক্রিয়া করে না, কিন্তু ক্ষার এর সাথে একইভাবে বিক্রিয়া করে
ক্লোরিন এবং ব্রোমিন:
I 2 + 2 KOH = KI + KIO 3 + H 2 O
3I 2 + 6 KOH = 5 KI + KIO 3 + 3 H 2 O
আয়োডিনের অক্সিডাইজিং বৈশিষ্ট্য রয়েছে, যা এটি শক্তিশালী হ্রাসকারী এজেন্টের উপস্থিতিতে প্রদর্শন করে। এটি সহজেই সালফারাস অ্যাসিড এবং হাইড্রোজেন সালফাইডের সাথে যোগাযোগ করে:
H 2 SO 3 + I 2 + H 2 O = H 2 SO 4 + 2 HI
H 2 S + I 2 = 2 HI + S
আয়োডিন যখন থায়োসালফেটের সাথে বিক্রিয়া করে, তখন এটি সালফেট গঠন করে না, যেমন
ক্লোরিন বা ব্রোমিন এবং টেট্রাথিওনেটের ক্ষেত্রে:
I 2 + 2 Na 2 S 2 O 3 = 2 NaI + Na 2 S 4 O 6
এই প্রতিক্রিয়া বিশ্লেষণাত্মক রসায়নে ব্যবহৃত হয়। এর প্রয়োগের উপর ভিত্তি করে বিশ্লেষণ পদ্ধতিকে আয়োডোমেট্রিক বলা হয়। স্টার্চের সাথে আয়োডিনের মিথস্ক্রিয়া দ্বারা সৃষ্ট একটি নীল রঙের উপস্থিতি বা অদৃশ্য হওয়ার দ্বারা প্রতিক্রিয়াটির সমাপ্তি নির্ধারণ করা হয়।
প্রাপ্তি. পরীক্ষাগারে, বিভিন্ন অক্সিডাইজিং এজেন্টের (KMnO 4, MnO 2, KClO 3, KBrO 3 এবং এমনকি FeCl 3 এবং CuSO 4) এর উপর হাইড্রোয়েডিক অ্যাসিডের ক্রিয়া দ্বারা ক্লোরিন বা ব্রোমিন উৎপাদনের মতোই আয়োডিন পাওয়া যেতে পারে:
2 KMnO 4 + 16 HI = 2 KI + 2 MnI 2 + 5I 2 + 8 H 2 O
КВrО 3 + 6 НI = КВr + 5 I 2 + 3 Н 2 О
2 FeC 3 + 2 HI = 2 FeCl 2 + I 2 + 2 HCl
2 CuSO 4 + 4 HI = 2 CuI + 2 H 2 SO 4 + I 2
শিল্পে, আয়োডিনগুলিতে ক্লোরিনের ক্রিয়া দ্বারা আয়োডিন পাওয়া যায়:
2 KI + CI 2 = 2 KCl + I 2
আবেদন. আয়োডিন পরীক্ষাগার অনুশীলন এবং ওষুধে ব্যবহৃত হয়। এটি অনেক ফার্মাসিউটিক্যাল প্রস্তুতিতে অন্তর্ভুক্ত করা হয় এবং 5% জলীয়-অ্যালকোহল দ্রবণ হিসাবে ক্ষতের চিকিত্সার জন্য ব্যবহৃত হয়। শরীরে আয়োডিনের অভাব দেখা দেয় গুরুতর অসুস্থতা(গয়টার)।
হাইড্রোজেন আয়োডাইড এবং হাইড্রয়েডিক অ্যাসিড. হাইড্রোজেন আয়োডাইড হল একটি বর্ণহীন গ্যাস যার তীব্র গন্ধ থাকে, যা 35.4°C তাপমাত্রায় তরলে পরিণত হয় এবং 50.8°C তাপমাত্রায় দৃঢ় হয়। প্রায় 500 লিটার হাইড্রোজেন আয়োডাইড 1 লিটার পানিতে দ্রবীভূত হয়ে হাইড্রোয়েডিক অ্যাসিড তৈরি করে। অক্সিজেন-মুক্ত অ্যাসিডগুলির মধ্যে, এটি সবচেয়ে শক্তিশালী অ্যাসিড। এটি হাইড্রোক্লোরিক এমনকি হাইড্রোব্রোমিক অ্যাসিডের চেয়ে অনেক বেশি শক্তিশালী।
হাইড্রয়েডিক অ্যাসিড একটি খুব শক্তিশালী হ্রাসকারী এজেন্ট, তাই এটি বায়ুমণ্ডলীয় অক্সিজেন দ্বারাও জারিত হয়, যার ফলস্বরূপ এর দ্রবণ বাদামী হয়ে যায়:
4 HI + O 2 = 2 H 2 O + 2 I 2
আলোতে, অক্সিডেশন অন্ধকারের চেয়ে বেশি জোরালোভাবে ঘটে, তাই হাইড্রয়েডিক অ্যাসিডের দ্রবণগুলি অন্ধকার কাচের পাত্রে সংরক্ষণ করা হয়।
হাইড্রোয়েডিক অ্যাসিডের বেশিরভাগ লবণ - উভয় o d এবং d o v - জলে অত্যন্ত দ্রবণীয়। হাইড্রোজেন আয়োডাইডের অদ্রবণীয় লবণ
অ্যাসিডগুলি হল সিলভার আয়োডাইড AgI, পারদ আয়োডাইড Hg 2 I 2, কপার আয়োডাইড CuI এবং সীসা আয়োডাইড PbI 2।
হাইড্রোজেন আয়োডাইড ফসফোট্রিওডাইডে জলের ক্রিয়া দ্বারা উত্পাদিত হয়:
PI 3 + 3 H 2 O = H 3 PO 3 + 3 HI
ক্ষার ধাতব আয়োডাইডে সালফিউরিক অ্যাসিডের ক্রিয়া দ্বারা হাইড্রোজেন আয়োডাইড পাওয়া অসম্ভব, যেহেতু প্রায় সমস্ত আয়োডাইড ঘনীভূত সালফিউরিক অ্যাসিড দ্বারা মুক্ত আয়োডিনে জারিত হয়:
2 KI + 2 H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + SO 2 + I 2 + 2 H 2 O
8 KI + 4 H 2 SO 4 = 3 K 2 SO 4 + K 2 S + 4I 2 + 4 H 2 O
হাইড্রয়েডিক অ্যাসিড শুধুমাত্র পরীক্ষাগার অনুশীলনে ব্যবহৃত হয়।
আয়োডিনের অক্সিজেন যৌগব্রোমিনের অক্সিজেন যৌগের অনুরূপ। দুর্বল অ্যাসিড HIO, HIO 3 এবং HIO 4 এছাড়াও দুর্বল অক্সিডাইজিং এজেন্ট। তারা শুধুমাত্র পরীক্ষাগার অনুশীলনে প্রয়োগ খুঁজে পায়।
69. ফ্লোরাইড
1886 সালে ফরাসি রসায়নবিদ A. Moissan দ্বারা ফ্লোরিন প্রথম মুক্ত অবস্থায় পাওয়া যায়।
প্রকৃতিতে থাকা. ফ্লোরিন লবণের মধ্যে, ফ্লোরাইট (ফ্লুরস্পার) CaF 2 প্রকৃতিতে সবচেয়ে সাধারণ। ক্যালসিয়াম ফ্লোরাইড আকারে ফ্লোরিনও এপাটাইটে অন্তর্ভুক্ত। 3Ca 3 (PO 4) 2 CaF 2 (বা Ca 5 (PO 4) 3 F)।
শারীরিক বৈশিষ্ট্য. স্বাভাবিক অবস্থায়, ফ্লোরিন একটি তীব্র গন্ধ সহ একটি বর্ণহীন গ্যাস, যা পুরু স্তরে সবুজ-হলুদ। 181.1 С এ, ফ্লোরিন একটি তরল অবস্থায় পরিণত হয় এবং 219.6 С এ এটি শক্ত হয়ে যায়। ফ্লোরিনের দ্রবণীয়তা অধ্যয়ন করা হয়নি, কারণ এটি প্রায় সমস্ত দ্রাবককে ধ্বংস করে।
রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য।ফ্লোরিন পরমাণুর বাইরের ইলেকট্রন স্তরে 7টি ইলেকট্রন থাকে (s 2 p 5)। যেহেতু এই স্তরটি ক্লোরিন, ব্রোমিন এবং আয়োডিন পরমাণুর তুলনায় নিউক্লিয়াসের কাছাকাছি অবস্থিত, তাই ফ্লোরিন সমস্ত হ্যালোজেনের চেয়ে ইলেক্ট্রনকে বেশি আকর্ষণ করে। এটি এর ব্যতিক্রমী উচ্চ রাসায়নিক কার্যকলাপ ব্যাখ্যা করে। ফ্লোরিনের একটি d-স্তর নেই, তাই এটিতে একাধিক যুক্তহীন ইলেকট্রন থাকতে পারে না এবং একটি ছাড়া অন্য ভ্যালেন্স অবস্থা প্রদর্শন করতে পারে।
ফ্লোরিন প্রায় সমস্ত উপাদানের সাথে বিক্রিয়া করে এবং বিক্রিয়াগুলো ক্লোরিন বা অক্সিজেনের তুলনায় আরো জোরালোভাবে এগিয়ে যায়। কিছু ধাতুর (Pb, Cu, Ni, Mg) পৃষ্ঠে ফ্লোরাইডের একটি ঘন ফিল্ম তৈরি হয়, যা পরবর্তী প্রতিক্রিয়া প্রতিরোধ করে।
পাউডার আকারে অ-ধাতুগুলি ফ্লোরিনের সাথে খুব জোরালোভাবে বিক্রিয়া করে, কিন্তু কমপ্যাক্ট আকারে - অনেক বেশি কঠিন। ফ্লোরিন বায়ুমণ্ডলে কাঁচের আকারে কার্বন তাৎক্ষণিকভাবে পুড়ে যায় এবং গ্রাফাইট শুধুমাত্র উচ্চ তাপমাত্রায় ফ্লোরিনের সাথে বিক্রিয়া করে। ফ্লোরিন অক্সিজেন এবং নাইট্রোজেনের সাথে সরাসরি যোগাযোগ করে না।
প্রাপ্তি. ফ্রি ফ্লোরিন এর উচ্চ প্রতিক্রিয়াশীলতার কারণে বিচ্ছিন্ন করা খুব কঠিন। এটি সীসা সরঞ্জামে পটাসিয়াম ডিফ্লুরাইড KF·HF এর ইলেক্ট্রোলাইসিস দ্বারা অল্প পরিমাণে পাওয়া যায় (ইলেক্ট্রোলাইজারের দেয়ালের অভ্যন্তরীণ পৃষ্ঠে গঠিত সীসা ফ্লোরাইড PbF 2 যন্ত্রপাতিটিকে ধ্বংস থেকে রক্ষা করে)।
আবেদন. ফ্রি ফ্লোরিন ফ্লোরিনযুক্ত জৈব যৌগ তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়, যা ফ্লুরোপ্লাস্টিক (টেফলন), উচ্চ-তাপমাত্রার লুব্রিকেটিং তেল এবং হিমায়ন মেশিনের (ফ্রিওন) জন্য তরল তৈরির কাঁচামাল হিসাবে ব্যবহৃত হয়।
হাইড্রোজেন ফ্লোরাইড, হাইড্রোফ্লোরিক অ্যাসিড. হাইড্রোজেন ফ্লোরাইড একটি তীব্র গন্ধ সহ একটি গ্যাস। 19.9 ডিগ্রি সেলসিয়াসে এটি তরল অবস্থায় পরিণত হয় এবং 83.1 ডিগ্রি সেলসিয়াসে এটি শক্ত হয়ে যায়। তরল হাইড্রোজেন ফ্লোরাইড যে কোনো অনুপাতে পানিতে মিশে গেলে তাকে হাইড্রোফ্লোরিক অ্যাসিড বা হাইড্রোফ্লোরিক অ্যাসিড বলে। অন্যান্য হাইড্রোহ্যালিক অ্যাসিডের বিপরীতে, হাইড্রোফ্লোরিক অ্যাসিড একটি দুর্বল অ্যাসিড। এটি অনেক ধাতু, মৌলিক অক্সাইড, ঘাঁটি এবং লবণের সাথে ভাল বিক্রিয়া করে। শক্তিশালী অ্যাসিডের উপস্থিতিতে, অনেক বিরল ধাতু যা অন্যান্য অ্যাসিডে দ্রবীভূত হয় না (টাইটানিয়াম, জিরকোনিয়াম, নিওবিয়াম, ট্যানটালাম ইত্যাদি) এতে দ্রবীভূত হয়। হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড অনেক ধাতুর সাথে খুব শক্তিশালী জটিল ফ্লোরাইড তৈরি করে: H 3 FeF 6, H 2 TiF 6, H 3 AlF 6। সোডিয়াম লবণ Na 3 AlF 6, এমনকি একটি গললেও, বিচ্ছিন্ন হয়ে AlF 6 3 আয়ন তৈরি করে। হাইড্রোজেন ফ্লোরাইড এবং হাইড্রোফ্লোরিক অ্যাসিড সিলিকন ডাই অক্সাইডের সাথে বিক্রিয়া করে উদ্বায়ী যৌগ SiF 4 গঠন করে:
SiO 2 + 4 НF = SiF 4 + 2 Н 2 О
যেহেতু গ্লাসে উল্লেখযোগ্য পরিমাণে সিলিকন ডাই অক্সাইড থাকে, তাই হাইড্রোফ্লোরিক অ্যাসিড গ্লাসকে ক্ষয় করে, তাই এটি পলিমার উপাদান (পলিথিলিন, ফ্লুরোপ্লাস্টিক বা ইবোনাইট) দিয়ে তৈরি পাত্রে বা প্যারাফিনের একটি স্তর দিয়ে ভিতরে প্রলিপ্ত কাঁচে সংরক্ষণ করা যেতে পারে।
হাইড্রোজেন ফ্লোরাইড অর্গানোফ্লোরিন যৌগ তৈরির জন্য, ফ্লুরোপ্লাস্টিক উত্পাদনে, বিরল ধাতুগুলির ধাতুবিদ্যায় এবং নির্দিষ্ট ধাতুগুলির পৃষ্ঠের চিকিত্সায় একটি এচিং এজেন্ট হিসাবে ব্যবহৃত হয়।
হাইড্রোজেন ফ্লোরাইড ফ্লুরস্পার CaF 2-এ ঘনীভূত সালফিউরিক অ্যাসিডের ক্রিয়া দ্বারা প্রাপ্ত হয়:
CaF 2 + H 2 SO 4 = CaSO 4 + 2 HF
হাইড্রোজেন ফ্লোরাইডও অ্যাপাটাইটিস প্রক্রিয়াকরণের সময় একটি উপজাত হিসাবে গঠিত হয়,
70. ম্যাঙ্গানিজ
ম্যাঙ্গানিজ প্রথম 1774 সালে K.V. Scheele এবং Yu.
প্রকৃতিতে থাকা. প্রকৃতিতে বিতরণের ক্ষেত্রে, ম্যাঙ্গানিজ লোহার পরে রয়েছে। পৃথিবীর ভূত্বকের মধ্যে এর উপাদান 0.1%। প্রধান খনিজ যার মধ্যে ম্যাঙ্গানিজ আকরিক পাওয়া যায় তা হল পাইরোলুসাইট MnO 2। পাইরোলুসাইট ম্যাঙ্গানিজ আকরিক ছাড়াও, ব্রুনাইট Mn 2 O 3, ম্যাঙ্গানাইট MnO(OH), হাউসম্যানাইট Mn 3 O 4 এবং ম্যাঙ্গানিজ স্পার MnCO 3 যুক্ত ম্যাঙ্গানিজ আকরিক রয়েছে। উপরন্তু, অক্সাইড আকারে ম্যাঙ্গানিজ প্রায় সমস্ত লোহা আকরিক পাওয়া যায়।
শারীরিক বৈশিষ্ট্য. ম্যাঙ্গানিজ একটি রূপালী-সাদা ধাতু, এর ঘনত্ব 7.2 গ্রাম/সেমি 3। এটি শক্ত এবং ভঙ্গুর, 1260 ডিগ্রি সেলসিয়াসে গলে যায় এবং 2120 ডিগ্রি সেলসিয়াসে ফুটে যায়। বাতাসের সংস্পর্শে এলে, ধাতুটি একটি অক্সাইড ফিল্মের মটলি স্পট দ্বারা আবৃত হয়ে যায়, যা এটিকে আরও জারণ থেকে রক্ষা করে। লোহার সাথে, ম্যাঙ্গানিজ উপাদানগুলির (ফেরোম্যাঙ্গানিজ) যে কোনও অনুপাতের সাথে খাদ তৈরি করে।
রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য. ম্যাঙ্গানিজ বিভিন্ন যৌগ গঠন করে যেখানে এটি +2, +3, +4, +6 এবং +7 এর অক্সিডেশন অবস্থা প্রদর্শন করে। অন্যান্য জারণ অবস্থার সাথে ম্যাঙ্গানিজ যৌগগুলি অস্বাভাবিক এবং খুব বিরল।
যখন ধাতব ম্যাঙ্গানিজ বিভিন্ন অধাতুর সাথে মিথস্ক্রিয়া করে, তখন ম্যাঙ্গানিজ (II) যৌগ গঠিত হয়:
Mn + C 2 = MnCl 2 (ম্যাঙ্গানিজ (II) ক্লোরাইড)
Mn + S = MnS (ম্যাঙ্গানিজ (II) সালফাইড)
3 Mn + 2 P = Mn 3 P 2 (ম্যাঙ্গানিজ (II) ফসফাইড)
3 Mn + N 2 = Mn 3 N 2 (ম্যাঙ্গানিজ (II) নাইট্রাইড)
2 Mn + N 2 = Mn 2 Si (ম্যাঙ্গানিজ (II) সিলিসাইড)
ম্যাঙ্গানিজ সহজেই হাইড্রোজেন মুক্তির সাথে অ-অক্সিডাইজিং অ্যাসিডে দ্রবীভূত হয়:
Mn + 2 HCl = MnCl 2 + H 2
Mn + H 2 SO 4 (মিশ্রিত) = MnSO 4 + H 2
এটি যৌগগুলির উপস্থিতিতে জলে দ্রবীভূত হয় যা হাইড্রোলাইসিসের সময় একটি অ্যাসিডিক প্রতিক্রিয়া দেয়:
Mn + 2 H 2 O + 2 NH 4 Cl = MnCl 2 + 2 NH 4 OH + H 2
অক্সিডাইজিং অ্যাসিডগুলিতে ম্যাঙ্গানিজের দ্রবীভূত হওয়ার সাথে এই অ্যাসিডগুলির হ্রাসকারী পণ্যগুলি প্রকাশিত হয়:
Mn + 2 H 2 SO 4 (conc.) = MnSO 4 + SO 2 + 2 H 2 O
Mn + 4 HNO 3 (conc.) = Mn(NO 3) 2 + 2 NO + 2 H 2 O
3 Mn + 8 HNOz (মিশ্রিত) = 3 Mn(NO 3) 2 + 2 NO 2 + 4 H 2 O
ম্যাঙ্গানিজ অনেক ধাতব অক্সাইড কমাতে পারে এবং তাই ধাতুবিদ্যায় ব্যবহৃত হয়:
5 Mn + Nb 2 O 5 = 5 MnO + 2 Nb
3 Mn + Fe 2 O 3 = 3 MnO + 2 Fe
একটি সূক্ষ্মভাবে বিচ্ছুরিত অবস্থায় (পাউডার), ম্যাঙ্গানিজ একটি কম্প্যাক্ট অবস্থার চেয়ে বেশি প্রতিক্রিয়াশীল।
প্রাপ্তি. ম্যাঙ্গানিজ ধাতু অ্যালুমিনিয়ামের সাথে এর ক্যালসাইন্ড অক্সাইড হ্রাস করে প্রাপ্ত হয়। যেহেতু অ্যালুমিনিয়াম ম্যাঙ্গানিজ ডাই অক্সাইডের সাথে খুব হিংস্রভাবে প্রতিক্রিয়া করে, তাই ক্যালসাইন্ড পাইরোলুসাইট ব্যবহার করা হয়। পাইরোলুসাইটকে ক্যালসাইন করা হলে, ম্যাঙ্গানিজ অক্সাইড Mn 3 O 4 গঠিত হয়, যা অ্যালুমিনিয়ামের সাথে আরও শান্তভাবে প্রতিক্রিয়া জানায়:
3 MnO 2 = Mn 3 O 4 + O 2
3 Mn 3 O 4 + 8 Al = 4 Al 2 O 3 9 Mn
ধাতুবিদ্যায় ব্যবহৃত ফেরোম্যাঙ্গানিজ পেতে, একটি মিশ্রণ লৌহ আকরিকএবং বৈদ্যুতিক চুল্লিতে কোক দিয়ে পাইরোলুসাইট হ্রাস করা হয়:
Fe 2 O 3 + MnO 2 + 5 C = 2 Fe Mn + 5 CO
আবেদন. ফেরোম্যাঙ্গানিজের আকারে ম্যাঙ্গানিজ লৌহঘটিত ধাতুবিদ্যায় ব্যবহৃত হয়।
ম্যাঙ্গানিজের অক্সিজেন যৌগ. ম্যাঙ্গানিজ MnO, Mn 2 O 3, MnO 2, MnO 3, Mn 2 O 7, হাইড্রোক্সাইড Mn(OH) 2, Mn(OH) 4, H 2 MnO 4, HMnO 4 এবং সংশ্লিষ্ট যৌগ তৈরি করে।
ম্যাঙ্গানিজ মনোক্সাইড MnO হল একটি সবুজ-ধূসর পাউডার যার মৌলিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং তাই অ্যাসিড এবং অ্যাসিড অক্সাইডের সাথে বিক্রিয়া করে:
MnO + 2 HCl = MnCl 2 + H 2 O
MnO + SO 3 = MnSO 4
ম্যাঙ্গানিজ মনোক্সাইড পানিতে কার্যত অদ্রবণীয়।
ম্যাঙ্গানিজ (II) হাইড্রক্সাইড Mn(OH) 2 হল একটি সাদা পদার্থ যা সহজেই বাতাসে বাদামী ম্যাঙ্গানিজ (IV) হাইড্রক্সাইডে জারিত হয়:
2 Mn(OH) 2 + O 2 + 2 H 2 O = 2 Mn(OH) 4
ম্যাঙ্গানিজ (II) হাইড্রোক্সাইড ক্ষারের সাথে এর লবণের মিথস্ক্রিয়া দ্বারা গঠিত হয়:
MnSO 4 + 2 KOH = Mn(OH) 2 + K 2 SO 4
ম্যাঙ্গানিজ (II) হাইড্রক্সাইডের মৌলিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে। এটি অ্যাসিড এবং অ্যাসিড অক্সাইডের সাথে বিক্রিয়া করে:
Mn(OH) 2 + 2 HCl = MnCl 2 + 2 H 2 O
Mn(OH) 2 + SO 3 = MnSO 4 + H 2 O
ম্যাঙ্গানিজ (II) হাইড্রক্সাইডের হ্রাসকারী বৈশিষ্ট্য রয়েছে। শক্তিশালী অক্সিডাইজিং এজেন্টের উপস্থিতিতে, এটি পারম্যাঙ্গানেটে অক্সিডাইজ করতে পারে:
2 Mn(OH) 2 + 5 KBrO + 2 KOH = 2 KMnO 4 + 5 KBr + 3 H 2 O
অক্সিডাইজিং এজেন্টের পরিমাণ অপর্যাপ্ত হলে, ম্যাঙ্গানিজ ডাই অক্সাইড গঠিত হয়:
5 Mn(OH) 2 + KBrO = 5 MnO 2 + KBr + H 2 O
বেশিরভাগ ম্যাঙ্গানিজ (II) লবণ পানিতে অত্যন্ত দ্রবণীয়। শুকিয়ে গেলে, তাদের স্ফটিক হাইড্রেটগুলি হালকা গোলাপী রঙের হয়। ম্যাঙ্গানিজের অদ্রবণীয় লবণ (II) হল কার্বনেট MnCO 3, সালফাইড MnS এবং ফসফেট Mn 3 (PO 4) 2। যখন একটি অম্লীয় পরিবেশে শক্তিশালী অক্সিডাইজিং এজেন্টের সংস্পর্শে আসে, ম্যাঙ্গানিজ (II), অক্সিডাইজিং এজেন্টের পরিমাণের উপর নির্ভর করে, MnO 2 বা পারম্যাঙ্গানেটে রূপান্তরিত হতে পারে:
Mn(NO 3) 2 + PbO 2 = MnO 2 + Pb(NO 3) 2
2 Mn(NO 3) 2 + 5 РbО 2 + 6 НNO 3 = 2 НМnО 4 + 5 Рb(NO 3) 2 + 2 Н 2 О
ম্যাঙ্গানিজ (III) অক্সাইড Mn 2 O 3 খনিজ ব্রাউনাইট আকারে প্রকৃতিতে পাওয়া যায়। পরীক্ষাগারে, MnO 2 530-940 °C তাপমাত্রায় সাবধানে গরম করার মাধ্যমে গঠিত হয়:
4 MnO 2 = 2 Mn 2 O 3 + O 2
উচ্চ তাপমাত্রায়, ডাই অক্সাইডের পচনের সাথে Mn 3 O 4 অক্সাইড তৈরি হয়।
3 MnO 2 = Mn 3 O 4 + O 2
ম্যাঙ্গানিজ (III) যৌগের কোন ব্যবহারিক গুরুত্ব নেই,
ম্যাঙ্গানিজ ডাই অক্সাইড MnO 2 বা ম্যাঙ্গানিজ (IV) অক্সাইড, একটি গাঢ় ধূসর পদার্থ। 530 ডিগ্রি সেলসিয়াসে বাতাসে উত্তপ্ত হলে, ম্যাঙ্গানিজ ডাই অক্সাইড পচে যায়, অক্সিজেন নির্গত করে, যেমনটি উপরে দেখানো হয়েছে শূন্যে বা হ্রাসকারী এজেন্টের উপস্থিতিতে, এই প্রতিক্রিয়াটি আরও তীব্রভাবে এগিয়ে যায়।
যখন ম্যাঙ্গানিজ ডাই অক্সাইড ঘনীভূত নাইট্রিক অ্যাসিড দিয়ে সিদ্ধ করা হয়, তখন একটি ম্যাঙ্গানিজ (II) লবণ তৈরি হয় এবং অক্সিজেন নির্গত হয়:
2 MnO 2 + 4 HNO 3 = 2 Mn(NO 3) 2 + 2 H 2 O + O 2
অম্লীয় পরিবেশে ম্যাঙ্গানিজ ডাই অক্সাইড অক্সিডাইজিং বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে:
MnO 2 + 4 HCl = MnCl 2 + Cl 2 + 2 H 2 O
MnO 2 + 2 FeSO 4 + 2 H 2 SO 4 = MnSO 4 + Fe 2 (SO 4) 3 + 3 H 2 O
যখন ম্যাঙ্গানিজ (IV) অক্সাইড বায়ু প্রবেশ ছাড়াই ক্ষারগুলির সাথে মিশ্রিত হয়, তখন ম্যাঙ্গানাইট বা ম্যাঙ্গানেট (IV) গঠিত হয়:
2 MnO 2 + 2 KOH = K 2 MnO 3 + H 2 O
বায়ুমণ্ডলীয় অক্সিজেনের উপস্থিতিতে, যা একটি অক্সিডাইজিং এজেন্টের ভূমিকা পালন করে, ফিউশনের সময় একটি ম্যাঙ্গানেট লবণ (VI) গঠিত হয়:
2 MnO 2 + 4 KOH + O 2 = 2 K 2 MnO 4 + 2 H 2 O
পটাসিয়াম ম্যাঙ্গানেট K 2 MnO 4 স্বতঃস্ফূর্তভাবে পটাসিয়াম পারম্যাঙ্গানেট এবং ম্যাঙ্গানিজ ডাই অক্সাইডে পচে যায়:
3 K 2 MnO 4 + 2 H 2 O = 2 KMnO 4 + MnO 2 + 4 KOH
পটাসিয়াম পারম্যাঙ্গানেট KMnO 4 ল্যাবরেটরি অনুশীলন, শিল্প, ওষুধ এবং দৈনন্দিন জীবনে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এটি একটি খুব শক্তিশালী অক্সিডাইজিং এজেন্ট। পরিবেশের উপর নির্ভর করে, একটি হ্রাসকারী এজেন্টের উপস্থিতিতে ম্যাঙ্গানিজকে বিভিন্ন জারণ অবস্থায় হ্রাস করা যেতে পারে। একটি অম্লীয় পরিবেশে এটি সর্বদা Mn(II) এ হ্রাস পায়:
2 KMnO 4 +10 KVg + 8 H 2 SO 4 = 2 MnSO 4 + 6 K 2 SO 4 + 5 Br 2 + 8 H 2 O
পটাসিয়াম ম্যাঙ্গানেট K 2 MnO 4 এবং ম্যাঙ্গানিজ ডাই অক্সাইড একইভাবে আচরণ করে।
একটি ক্ষারীয় পরিবেশে, পটাসিয়াম পারম্যাঙ্গানেট ম্যাঙ্গানেটে হ্রাস পায়:
2 KMnO 4 + K 2 SO 3 + 2 KOH = K 2 SO 4 + 2 K 2 MnO 4 + H 2 O
একটি নিরপেক্ষ বা সামান্য ক্ষারীয় পরিবেশে, পটাসিয়াম পারম্যাঙ্গানেট ম্যাঙ্গানিজ ডাই অক্সাইডে হ্রাস পায়:
2 KMnO 4 + C 6 H 5 CH 3 = 2 KOH + 2 MnO 2 + C 6 H 5 COOH
2 KMnO 4 + 3 MnSO 4 + 2 H 2 O = 5 MnO 2 + K 2 SO 4 + 2 H 2 SO 4
পরবর্তী প্রতিক্রিয়াটি ম্যাঙ্গানিজের পরিমাণগত নির্ধারণের জন্য বিশ্লেষণাত্মক রসায়নে ব্যবহৃত হয়।
পূর্বে, পটাসিয়াম পারম্যাঙ্গানেট ম্যাঙ্গানিজ ডাই অক্সাইড বা পটাসিয়াম ম্যাঙ্গানেটের জারণ দ্বারা প্রস্তুত করা হয়েছিল। ম্যাঙ্গানিজ ডাই অক্সাইড নাইট্রেটের সাথে জারিত হয় যখন ক্ষারের সাথে মিশে যায়:
MnO 2 + KNO 3 + 2 KOH = K 2 MnO 4 + KNO 2 + H 2 O
দ্রবণের ফলে পটাসিয়াম ম্যাঙ্গানেট স্বতঃস্ফূর্তভাবে পটাসিয়াম পারম্যাঙ্গানেট এবং ম্যাঙ্গানিজ ডাই অক্সাইডে পচে যায়:
3 K 2 MnO 4 + 2 H 2 O = 2 KMnO 4 + MnO 2 + 4 KOH
দ্বিতীয় পদ্ধতি অনুসারে, পটাসিয়াম ম্যাঙ্গানেট ক্লোরিন দিয়ে অক্সিডাইজ করা হয়েছিল:
2 K 2 MnO 4 + Cl 2 = 2 KMnO 4 + 2 KCl
বর্তমানে, ম্যাঙ্গানেটের ইলেক্ট্রোলাইটিক অক্সিডেশনের মাধ্যমে পটাসিয়াম পারম্যাঙ্গানেট পাওয়া যায়:
MnO 4 2 e = MnO 4
পটাসিয়াম পারম্যাঙ্গানেট শিল্প এবং পরীক্ষাগার অনুশীলন উভয় ক্ষেত্রেই ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এটি তুলো, উল, স্পিনিং ফাইবার, তেল পরিষ্কার করতে এবং বিভিন্ন জৈব পদার্থকে জারিত করতে ব্যবহৃত হয়। পরীক্ষাগার অনুশীলনে, এটি ক্লোরিন এবং অক্সিজেন উত্পাদন করতে ব্যবহৃত হয়:
2 KMnO 4 + 16 HCl = 2 KCl + 2 MnCl 2 + 5 Cl 2 + 8 H 2 O
2 KMnO 4 = K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2
বিশ্লেষণাত্মক রসায়নে, পটাসিয়াম পারম্যাঙ্গানেট হ্রাসকারী বৈশিষ্ট্যযুক্ত পদার্থের পরিমাণগত নির্ধারণের জন্য ব্যবহৃত হয় (Fe 2 , Sn 2 , AsO 3 3 , H 2 O 2, ইত্যাদি)। বিশ্লেষণের এই পদ্ধতিকে পারম্যাঙ্গানাটোমেট্রি বলা হয়।