বিক্রিয়ার গতি ও প্রভাবক আমাদের আজকের আলোচনার বিষয়। এই পাঠটি “এইচএসসি রসায়ন ১ম পত্র” এর “রাসায়নিক পরিবর্তন” ইউনিট ৫ এর অন্তর্ভুক্ত।
Table of Contents
বিক্রিয়ার গতি ও প্রভাবক
প্রভাবক ও এর প্রকারভেদ (Catalyst and Its Classification)
প্রথমে হাইড্রোজেন পারঅক্সাইড টেস্টটিউবে (A) নিয়ে উত্তপ্ত করুন। অতঃপর অপর একটি টেস্টটিউবে (B) একই পরিমাণ হাইড্রোজেন পারঅক্সাইড নিয়ে তাতে একটু বালু মিশিয়ে উত্তপ্ত করুন। এবার তৃতীয় আরেকটি টেস্টটিউবে একই পরিমাণ হাইড্রোজেন পারঅক্সাইড নিয়ে তাতে কয়েক ফোঁটা গ্লিসারিন মিশিয়ে উত্তপ্ত করুন।
A টেস্টটিউবে হাইড্রোজেন পারঅক্সাইড (H2O2) খুব ধীরে বিয়োজিত হয়। B টেস্টটিউবে H2O2 দ্রুত বিয়োজিত হয়। এক্ষেত্রে বালু বিক্রিয়ার গতি বৃদ্ধি করে। আবার C টেস্টটিউবে বিয়োজন সবচেয়ে ধীরে হয়। কারণ এক্ষেত্রে গ্লিসারিন বিক্রিয়ার গতি হ্রাস করে।
2H2O2 —— 2H2O + O2
উপরের উদাহরণগুলোতে বালু ও গ্লিসারিন প্রভাবক হিসেবে কাজ করে। বিক্রিয়া শেষে বালু ও গ্লিসারিন ভর, ধর্ম ও সংযুক্তিতে অপরিবর্তিত থাকে ।
যেসব বিক্রিয়া খুব দ্রুত সংঘটিত হয় অনেক সময় সেসব বিক্রিয়ার গতি হ্রাস করার প্রয়োজন হয়। আবার যেসব বিক্রিয়া খুব ধীরে সংঘটিত হয় অনেক সময় উৎপাদন বৃদ্ধির জন্য সেসব বিক্রিয়ার গতি বৃদ্ধি করার প্রয়োজন হয়।
এক্ষেত্রে বিক্রিয়ার গতি বৃদ্ধি বা হ্রাসের জন্য যেসব পদার্থ ব্যবহার করা হয় এবং ভর ও সংযুক্তিতে যারা অপরিবর্তিত থাকে তাদেরকে প্রভাবক বলে । প্রভাবক দ্বারা বিক্রিয়ার গতি হ্রাস-বৃদ্ধি করার প্রক্রিয়াকে প্রভাবন (Catalysis) বলে ।
বৈশিষ্ট্য :
১। প্রভাবক কোনো বিক্রিয়াকে প্রভাবিত করার সময় বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করতে পারে আবার নাও পারে। তবে প্রভাবন শেষে প্রভাবক ভর, ধর্ম, গঠন ও সংযুক্তিতে অপরিবর্তিত থাকে ।
২। কোনো বিক্রিয়ায় প্রভাবক হিসেবে খুব সামান্য পরিমাণে প্রভাবক পদার্থ ব্যবহার করা হয়।
৩। প্রভাবক পদার্থ বিক্রিয়া প্রভাবিত করলেও বিক্রিয়া শুরু করতে পারে না। আবার উভমুখী বিক্রিয়ার সাম্যাবস্থায় অবস্থানও পরিবর্তন করতে পারে না ।
৪। কোনো নির্দিষ্ট বিক্রিয়ার প্রভাবকও নির্দিষ্ট অর্থাৎ যেকোনো প্রভাবক যেকোনো বিক্রিয়াকে প্রভাবিত করতে পারে না।
৫। প্রভাবক সংশ্লিষ্ট বিক্রিয়ার সক্রিয়ণ শক্তি হ্রাস বা বৃদ্ধি ঘটিয়ে বিক্রিয়ার বিকল্প পথ সৃষ্টি করে।
সমসত্ত্ব প্রভাবক ও অসমসত্ত্ব প্রভাবক (Homogeneous and Heterogeneous catalyst)
আবার বিক্রিয়কসমূহের ভৌত অবস্থা ও প্রভাবকের ভৌত অবস্থার উপর নির্ভর করে প্রভাবক দুই প্রকার। যথা—
(ক) সমসত্ত্ব প্রভাবক (Homogeneous Catalyst) : যে বিক্রিয়ায় প্রভাবকসহ বিক্রিয়ক ও উৎপাদসমূহ একই ভৌত অবস্থায় থাকে তাকে সমসত্ত্ব প্রভাবন ক্রিয়া বলে এবং উপস্থিত প্রভাবকটিকে সমসত্ত্ব প্রভাবক বলে ।
যদি A ও B দুটি বিক্রিয়ক এবং C প্রভাবক ও উৎপাদ P হয়, এগুলো ভৌত অবস্থার হলে সমসত্ত্ব প্রভাবন বিক্রিয়াটি নিম্নরূপে লেখা যায়—
প্রভাবক বিষ ও প্রভাবক সহায়ক (Catalyst Poison and Promotor) : কিছু পদার্থ প্রভাবকের প্রভাবন ক্রিয়া নষ্ট বা হ্রাস করে। এদেরকে প্রভাবক বিষ বলে। যেমন- SO 2-এর জারণ বিক্রিয়ায় Pt প্রভাবক হিসেবে কাজ করে। Pt-এর সাথে সামান্য পরিমাণ As2O3 যোগ করলে Pt-এর প্রভাবন ক্রিয়া বন্ধ হয়ে যায়। এক্ষেত্রে As2O3 প্রভাবক বিষ হিসেবে কাজ করে। প্রভাবকের পৃষ্ঠতলের সক্রিয় স্থানগুলোতে প্রভাবক বিষ দৃঢ়ভাবে অধিশোষিত হওয়ায় বিক্রিয়ক অণু প্রভাবক পৃষ্ঠতলে অধিশোষিত হতে পারে না। ফলে প্রভাবকের প্রভাবন ক্রিয়া নষ্ট হয় ।
আবার, যে সকল রাসায়নিক পদার্থের উপস্থিতি প্রভাবকের প্রভাবন ক্ষমতা বৃদ্ধি করে তাদেরকে প্রভাবক সহায়ক বলে। যেমন- হেবার পদ্ধতিতে অ্যামোনিয়া উৎপাদনের ক্ষেত্রে Mo বা KOH প্রভাবক লৌহচূর্ণের প্রভাবন ক্ষমতা বৃদ্ধি করে । সুতরাং Mo ধাতু বা KOH এক্ষেত্রে প্রভাবক সহায়ক।
বিক্রিয়ার গতির উপর প্রভাবকের প্রভাব (Affect of Catalyst on the Rate of Reaction)
আমরা জানি, প্রভাবক বিক্রিয়ার গতি বৃদ্ধি বা হ্রাস করে। যেসব প্রভাবক বিক্রিয়ার গতি বৃদ্ধি করে তাদের ক্ষেত্রে প্রথম বিক্রিয়ক ও প্রভাবকের মধ্যে সংযোগের মাধ্যমে যে মধ্যবর্তী জটিল যৌগ বা সক্রিয়ণকৃত জটিল যৌগ সৃষ্টি হয় তার সক্রিয়তা বিক্রিয়কসমূহের সক্রিয়তা অপেক্ষা বেশি। ফলে তা অন্য বিক্রিয়কের সাথে সহজে বিক্রিয়া করে বা বিয়োজিত হয়ে উৎপাদে পরিণত হয়। অর্থাৎ প্রভাবক বিক্রিয়া ঘটার জন্য একটি সহজ বিকল্প পথ সৃষ্টি করে। এ বিকল্প পথে বিক্রিয়ার সক্রিয়ণ শক্তি হ্রাস পায়। ফলে বিক্রিয়ক অণুসমূহ সহজে সক্রিয়ণ শক্তি অর্জন করতে পারে বলে বিক্রিয়ার হার বাড়ে।
অপরদিকে, গঠিত মধ্যবর্তী বা সক্রিয়ণকৃত জটিল যৌগের সক্রিয়তা অনেক কম হলে তা অপর বিক্রিয়কের সাথে সহজে বিক্রিয়া করে না বা সহজে বিয়োজিত হয় না। ফলে বিক্রিয়ার বিকল্প পথটি দুরূহ। এ বিকল্প পথে সক্রিয়ণ শক্তি বৃদ্ধি পায়। ফলে বিক্রিয়ক অণুসমূহের পক্ষে সক্রিয়ণ শক্তি অর্জন কঠিন হয়ে পড়ে। তাই বিক্রিয়ার হার হ্রাস পায়।
আরও পড়ুন…