হাইড্রোজেন (H) - রাসায়নিক বিক্রিয়া ও ধর্মাবলি

রাসায়নিক ধর্মাবলির সংক্ষিপ্ত বিবরণ

সক্রিয়তা সিরিজে অবস্থান

• হাইড্রোজেন একটি অনন্য অবস্থান দখল করে আছে। যদিও এটি তড়িৎ-রাসায়নিক সিরিজে কপার-এর উপরে অবস্থিত (H⁺/H₂ এর আদর্শ তড়িৎ-দ্বার বিভব 0.00 V), যা অ্যাসিড থেকে কম সক্রিয় ধাতুগুলিকে প্রতিস্থাপন করার ক্ষমতা নির্দেশ করে, এটি সাধারণ ধাতু সক্রিয়তা সিরিজে সুন্দরভাবে খাপ খায় না।
• ধনাত্মকতা (Electropositive Character): একটি ইলেক্ট্রন হারিয়ে H⁺ (প্রোটন) গঠন করতে পারে, যা ধাতুর বৈশিষ্ট্য।
• ঋণাত্মকতা (Electronegative Character): একটি ইলেক্ট্রন গ্রহণ করে H⁻ (হাইড্রাইড আয়ন) গঠন করতে পারে, যা অধাতুর বৈশিষ্ট্য (যেমন, NaH এর মতো আয়নিক হাইড্রাইডে)।

তড়িৎ-ঋণাত্মকতা

• পাউলিং তড়িৎ-ঋণাত্মকতা: 2.20। এই মধ্যবর্তী মানটি একে আয়নিক (উচ্চ তড়িৎ-ধনাত্মক ধাতুগুলির সাথে) এবং সমযোজী উভয় বন্ধন (অধাতুগুলির সাথে) গঠন করতে দেয়।

সাধারণ সক্রিয়তা

• দ্বি-পরমাণুক প্রকৃতি: H₂ গ্যাস হিসাবে বিদ্যমান, যেখানে একটি অত্যন্ত শক্তিশালী H-H একক সমযোজী বন্ধন রয়েছে (বন্ধন বিয়োজন এনথালপি = 435.88 kJ/mol)।
• সাধারণ তাপমাত্রায় নিষ্ক্রিয়তা: উচ্চ বন্ধন বিয়োজন এনথালপির কারণে, H₂ সাধারণ তাপমাত্রায় তুলনামূলকভাবে নিষ্ক্রিয়।
• উচ্চ তাপমাত্রায়/অনুঘটকের উপস্থিতিতে সক্রিয়তা: উচ্চ তাপমাত্রায় বা উপযুক্ত অনুঘটকের (যেমন, Pt, Pd, Ni) উপস্থিতিতে এটি অত্যন্ত সক্রিয় হয়ে ওঠে।
• বিজারক পদার্থ: এটি একটি শক্তিশালী বিজারক পদার্থ হিসাবে কাজ করে, বিশেষ করে উচ্চ তাপমাত্রায়, ধাতু অক্সাইড এবং জৈব যৌগগুলিকে বিজারিত করে।

বায়ু এবং অক্সিজেনের ক্রিয়া

হাইড্রোজেন বায়ু বা বিশুদ্ধ অক্সিজেনে সতেজে জ্বলে।

বায়ু/অক্সিজেনে দহন

• শর্তাবলী: একটি জ্বলন্ত কাঠি প্রবেশ করালে বা একটি বৈদ্যুতিক স্ফুলিঙ্গের সাহায্যে হালকা নীল শিখা সহ জ্বলে ওঠে।
• বিক্রিয়া: জল উৎপন্ন করে। বিক্রিয়াটি অত্যন্ত তাপমোচী। $2\text\{H\}_2\text\{(g)\} + \text\{O\}_2\text\{(g)\} \xrightarrow\{\text\{Spark/Heat\}\} 2\text\{H\}_2\text\{O\}\text\{(l)\} + \text\{Energy\}$
• বিস্ফোরক মিশ্রণ: নির্দিষ্ট অনুপাতে (যেমন, আয়তনে 2:1 H₂:O₂) হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেন (বা বায়ু) এর মিশ্রণ অত্যন্ত বিস্ফোরক।

জল এবং বাষ্পের ক্রিয়া

হাইড্রোজেন গ্যাস (H₂) স্বাভাবিক অবস্থায় জল বা বাষ্পের সাথে রাসায়নিকভাবে বিক্রিয়া করে না। এটি জলে সামান্য দ্রবণীয়।

• প্রশ্নটি পরোক্ষভাবে সেই বিক্রিয়াগুলিকে বোঝাতে পারে যেখানে জল/বাষ্প থেকে হাইড্রোজেন উৎপন্ন হয়, যা সাধারণ প্রস্তুতির পদ্ধতি, কিন্তু সরাসরি হাইড্রোজেনের জলের সাথে বিক্রিয়া হিসাবে, কোনো উল্লেখযোগ্য রাসায়নিক বিক্রিয়া নেই।

অ্যাসিড এবং ক্ষারকের ক্রিয়া

হাইড্রোজেন গ্যাস (H₂) সাধারণত স্বাভাবিক অবস্থায় লঘু বা গাঢ় অ্যাসিড এবং ক্ষারকের সাথে বিক্রিয়াহীন।

• হাইড্রোজেন নিজেই অ্যাসিড এবং ক্ষারকগুলির প্রতি মূলত বিক্রিয়াহীন কারণ এটিতে একটি সাধারণ অ্যাসিড-ক্ষারক পদ্ধতিতে সরাসরি মিথস্ক্রিয়া করার জন্য অ্যাসিডিক বা মৌলিক কার্যকরী গ্রুপ নেই।