অ্যালুমিনিয়ামের যৌগসমূহ: একটি পুনর্বিবেচনা নির্দেশিকা

অ্যালুমিনিয়ামের প্রধান যৌগসমূহের পরিচিতি

অ্যালুমিনিয়াম (Al), গ্রুপ 13-এর একটি মৌল, এর ত্রিযোজী প্রকৃতির (Al³⁺) কারণে শিল্পগতভাবে এবং রাসায়নিকভাবে গুরুত্বপূর্ণ বেশ কয়েকটি যৌগ গঠন করে। উচ্চ বিদ্যালয়ের রসায়নে অধ্যয়ন করা সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ যৌগগুলির মধ্যে রয়েছে এর অক্সাইড, হাইড্রোক্সাইড এবং ক্লোরাইড। এই যৌগগুলি উভধর্মিতা (amphoterism)-এর মতো বৈশিষ্ট্যপূর্ণ ধর্ম প্রদর্শন করে, যা অ্যালুমিনিয়াম রসায়ন বোঝার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড (Al₂O₃)

রাসায়নিক সূত্র

Al₂O₃

সাধারণ নামসমূহ

অ্যালুমিনা, কোরান্ডাম (স্ফটিক খনিজ রূপ), বক্সাইট (সিক্ত আকরিক)।

ল্যাবরেটরিতে প্রস্তুতি

অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রোক্সাইডের তীব্র তাপনে (ক্যালসিনেশন) সাধারণত অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড প্রস্তুত করা হয়।

ভারসাম্যপূর্ণ সমীকরণ: 2Al(OH)₃(s) --(Strong Heat)--> Al₂O₃(s) + 3H₂O(g)

ধর্মসমূহ

• ভৌত অবস্থা: সাদা অনিয়তাকার বা স্ফটিকাকার কঠিন।
• গলনাঙ্ক: অত্যন্ত উচ্চ (প্রায় 2072 °C), যা এটিকে অব refractory পদার্থের জন্য উপযুক্ত করে তোলে।
• দ্রবণীয়তা: জলে অদ্রবণীয়।
• উভধর্মী প্রকৃতি: শক্তিশালী অ্যাসিড এবং শক্তিশালী উভয় ক্ষারকের সাথেই বিক্রিয়া করে।
  • অ্যাসিডের সাথে: ক্ষারক হিসাবে কাজ করে। Al₂O₃(s) + 6HCl(aq) → 2AlCl₃(aq) + 3H₂O(l)
  • ক্ষারকের সাথে: অ্যাসিড হিসাবে কাজ করে। Al₂O₃(s) + 2NaOH(aq) + 3H₂O(l) → 2Na[Al(OH)₄](aq) (সোডিয়াম টেট্রাহাইড্রোক্সোঅ্যালুমিনেট(III), NaAlO₂·2H₂O অথবা NaAlO₂ হিসাবেও লেখা হয়)

পরীক্ষার জন্য গুরুত্বপূর্ণ বিক্রিয়া

1. কার্বন ও ক্লোরিনের সাথে বিক্রিয়া (নিরুদক AlCl₃ উৎপাদনের জন্য): Al₂O₃(s) + 3C(s) + 3Cl₂(g) --(Heat)--> 2AlCl₃(s) + 3CO(g)
2. তড়িৎ বিশ্লেষণীয় বিজারণ (Al নিষ্কাশনের জন্য হল-হেরোউল্ট পদ্ধতি): গলিত ক্রায়োলাইট (Na₃AlF₆)-এ দ্রবীভূত Al₂O₃-এর তড়িৎ বিশ্লেষণ করা হয়। 2Al₂O₃(l) --(Electrolysis)--> 4Al(l) + 3O₂(g)

অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রোক্সাইড (Al(OH)₃)

রাসায়নিক সূত্র

Al(OH)₃

সাধারণ নামসমূহ

আর্দ্র অ্যালুমিনা, অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রেট।

প্রস্তুত প্রণালী

অ্যালুমিনিয়াম লবণের জলীয় দ্রবণ থেকে একটি দুর্বল ক্ষার (যেমন অ্যামোনিয়াম হাইড্রোক্সাইড) যোগ করে অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রোক্সাইড অধঃক্ষিপ্ত করা হয় যাতে অধঃক্ষেপটি অতিরিক্ত ক্ষারে দ্রবীভূত না হয়।

ভারসাম্যপূর্ণ সমীকরণ: AlCl₃(aq) + 3NH₄OH(aq) → Al(OH)₃(s) + 3NH₄Cl(aq) (দ্রষ্টব্য: যদি NaOH-এর মতো শক্তিশালী ক্ষার ব্যবহার করা হয়, তবে অতিরিক্ত ক্ষার এড়ানোর জন্য যত্নবান হতে হবে, কারণ Al(OH)₃ উভধর্মী এবং দ্রবীভূত হয়ে যাবে।)

ধর্মসমূহ

• ভৌত অবস্থা: সাদা জেলির মতো অধঃক্ষেপ।
• দ্রবণীয়তা: জলে কার্যত অদ্রবণীয়।
• উভধর্মী প্রকৃতি: অ্যাসিড এবং শক্তিশালী উভয় ক্ষারকের সাথেই বিক্রিয়া করে।
  • অ্যাসিডের সাথে: Al(OH)₃(s) + 3HCl(aq) → AlCl₃(aq) + 3H₂O(l)
  • শক্তিশালী ক্ষারকের সাথে: Al(OH)₃(s) + NaOH(aq) → Na[Al(OH)₄](aq) (সোডিয়াম টেট্রাহাইড্রোক্সোঅ্যালুমিনেট(III))
• বিয়োজন: তাপ দিলে বিয়োজিত হয়ে অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড উৎপন্ন করে। 2Al(OH)₃(s) --(Heat)--> Al₂O₃(s) + 3H₂O(g)

পরীক্ষার জন্য গুরুত্বপূর্ণ বিক্রিয়া

1. ফ্লকাকুল্যান্ট হিসাবে: জল পরিশোধনে ব্যবহৃত হয়। এটি স্থগিত অমেধ্য শোষণ করে এবং তাদের থিতিয়ে পড়তে সাহায্য করে।
2. অ্যান্টাসিডে: এটি পেটের অ্যাসিড প্রশমিত করার জন্য একটি দুর্বল ক্ষারক হিসাবে কাজ করে। Al(OH)₃(s) + 3HCl(aq) → AlCl₃(aq) + 3H₂O(l)

অ্যালুমিনিয়াম ক্লোরাইড (AlCl₃)

রাসায়নিক সূত্র

AlCl₃ (নিরুদক), AlCl₃·6H₂O (সিক্ত)

সাধারণ নাম

অ্যালুমিনিয়াম ট্রাইক্লোরাইড।

সংক্ষিপ্ত নির্দেশিকা

নিরুদক অ্যালুমিনিয়াম ক্লোরাইড একটি গুরুত্বপূর্ণ যৌগ, যা মূলত এর লুইস অ্যাসিডিক চরিত্রের জন্য পরিচিত। সিক্ত রূপটি সাধারণত গবেষণাগারে দেখা যায়।

নিরুদক AlCl₃ প্রস্তুতি:

• প্রত্যক্ষ সংযোগ: উত্তপ্ত অ্যালুমিনিয়াম ধাতুর উপর দিয়ে শুষ্ক ক্লোরিন গ্যাস প্রবাহিত করে। 2Al(s) + 3Cl₂(g) --(Heat)--> 2AlCl₃(s)
• Al₂O₃ থেকে: (Al₂O₃-এর অধীনে বিক্রিয়াটি দেখুন) Al₂O₃(s) + 3C(s) + 3Cl₂(g) --(Heat)--> 2AlCl₃(s) + 3CO(g)

সিক্ত AlCl₃ প্রস্তুতি:

• Al-এর HCl-এর সাথে বিক্রিয়া: 2Al(s) + 6HCl(aq) → 2AlCl₃(aq) + 3H₂(g) দ্রবণটি বাষ্পীভূত করলে AlCl₃·6H₂O কেলাসিত হয়।
• Al(OH)₃-এর HCl-এর সাথে বিক্রিয়া: Al(OH)₃(s) + 3HCl(aq) → AlCl₃(aq) + 3H₂O(l) পরবর্তী বাষ্পীভবন সিক্ত লবণ উৎপন্ন করে।

ধর্মসমূহ

• নিরুদক AlCl₃:
  • ভৌত অবস্থা: সাদা, আর্দ্রতাগ্রাহী কঠিন, 178 °C তাপমাত্রায় ঊর্ধ্বপাতিত হয়।
  • লুইস অ্যাসিড: অ্যালুমিনিয়ামের অসম্পূর্ণ অষ্টক থাকার কারণে, এটি সহজেই ইলেকট্রন জোড়া গ্রহণ করে, যা এটিকে একটি শক্তিশালী লুইস অ্যাসিড হিসাবে তৈরি করে। এটি বাষ্পীয় দশায় এবং অধ্রুবীয় দ্রাবকে একটি ডাইমার (Al₂Cl₆) হিসাবে বিদ্যমান থাকে।
  • আর্দ্রবিশ্লেষণ: জলের সাথে তীব্রভাবে বিক্রিয়া করে, HCl ধোঁয়া নির্গত করে এবং Al(OH)₃ অধঃক্ষেপ তৈরি করে। এর জলীয় দ্রবণ অম্লীয়। AlCl₃(s) + 3H₂O(l) → Al(OH)₃(s) + 3HCl(aq)
• সিক্ত AlCl₃·6H₂O:
  • ভৌত অবস্থা: সাদা কেলাসিত কঠিন।
  • জলীয় দ্রবণ: আর্দ্রবিশ্লেষণের কারণে অম্লীয়।

পরীক্ষার জন্য গুরুত্বপূর্ণ বিক্রিয়া

1. ফ্রিডেল-ক্রাফ্টস অ্যালকিলেশন/অ্যাসাইলেশন (জৈব রসায়ন): নিরুদক AlCl₃ একটি অনুঘটক হিসাবে কাজ করে। C₆H₆ + RCl --(Anhyd. AlCl₃)--> C₆H₅R + HCl
2. আর্দ্রবিশ্লেষণ (জলে): AlCl₃(aq) + 3H₂O(l) ⇌ Al(OH)₃(s) + 3HCl(aq) (সাম্যাবস্থা ডানদিকে থাকে, দ্রবণটিকে অম্লীয় করে তোলে)
3. শক্তিশালী ক্ষারকের সাথে বিক্রিয়া: AlCl₃(aq) + 4NaOH(aq) → Na[Al(OH)₄](aq) + 3NaCl(aq) (প্রাথমিকভাবে, Al(OH)₃ অধঃক্ষিপ্ত হয়, তারপর অতিরিক্ত NaOH-এ দ্রবীভূত হয়।)

প্রধান অ্যালুমিনিয়াম যৌগসমূহের তুলনামূলক ধর্ম

ধর্ম	অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড (Al₂O₃)	অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রোক্সাইড (Al(OH)₃)	অ্যালুমিনিয়াম ক্লোরাইড (AlCl₃) (নিরুদক)
প্রকৃতি	উভধর্মী	উভধর্মী	লুইস অ্যাসিড
ভৌত অবস্থা	সাদা কঠিন	সাদা জেলির মতো অধঃক্ষেপ	সাদা আর্দ্রতাগ্রাহী কঠিন
জলে দ্রবণীয়তা	অদ্রবণীয়	অদ্রবণীয়	দ্রবণীয় (আর্দ্রবিশ্লেষণ সহ)
অ্যাসিডের সাথে আচরণ	ক্ষারক হিসাবে বিক্রিয়া করে: Al₂O₃ + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂O	ক্ষারক হিসাবে বিক্রিয়া করে: Al(OH)₃ + 3HCl → AlCl₃ + 3H₂O	অত্যন্ত শক্তিশালী অনার্দ্র অ্যাসিডে জটিল যৌগ গঠন করে বা প্রোটোনেশন ঘটে
ক্ষারকের সাথে আচরণ	অ্যাসিড হিসাবে বিক্রিয়া করে: Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O → 2Na[Al(OH)₄]	অ্যাসিড হিসাবে বিক্রিয়া করে: Al(OH)₃ + NaOH → Na[Al(OH)₄]	শক্তিশালী ক্ষারকের সাথে বিক্রিয়া করে টেট্রাহাইড্রোক্সোঅ্যালুমিনেট জটিল যৌগ গঠন করে (জলীয় দ্রবণে)
প্রধান ব্যবহার/ভূমিকা	Al-এর প্রধান আকরিক, অব refractory, ঘষক	অ্যান্টাসিড, জল পরিশোধন (ফ্লকাকুল্যান্ট), Al₂O₃-এর পূর্বসূরী	ফ্রিডেল-ক্রাফ্টস অনুঘটক, জৈব সংশ্লেষণে বিকারক, আর্দ্র বাতাসে ধোঁয়া উৎপন্ন করে
তাপের প্রভাব	উচ্চ তাপমাত্রায় স্থিতিশীল	Al₂O₃ + H₂O-তে বিয়োজিত হয়	ঊর্ধ্বপাতিত হয় (ডাইমার Al₂Cl₆ হিসাবে), আর্দ্র তাপে আর্দ্রবিশ্লেষিত হয়