নাইট্রোজেনের গুরুত্বপূর্ণ যৌগসমূহের রিভিশন গাইড

নাইট্রোজেনের প্রধান যৌগসমূহের পরিচিতি

নাইট্রোজেন, একটি গ্রুপ 15 মৌল, -3 থেকে +5 পর্যন্ত বিস্তৃত জারণ অবস্থা প্রদর্শন করে, যা বিভিন্ন রাসায়নিক ধর্ম বিশিষ্ট যৌগগুলির একটি বৈচিত্র্যপূর্ণ অ্যারে তৈরি করে। এর প্রধান যৌগগুলির মধ্যে রয়েছে অ্যামোনিয়া, নাইট্রিক অ্যাসিড এবং বিভিন্ন অক্সাইড, যার সবগুলিই শিল্প অ্যাপ্লিকেশন এবং জৈব সিস্টেমের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

অ্যামোনিয়া (NH₃)

অ্যামোনিয়া একটি তীব্র গন্ধযুক্ত, বর্ণহীন গ্যাস, যা সার এবং রাসায়নিক সংশ্লেষণে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

রাসায়নিক সংকেত ও সাধারণ নাম

• সংকেত: NH₃
• সাধারণ নাম: অ্যামোনিয়া

পরীক্ষাগারে প্রস্তুতি

একটি শক্তিশালী ক্ষারের সাথে অ্যামোনিয়াম লবণকে উত্তপ্ত করে পরীক্ষাগারে অ্যামোনিয়া প্রস্তুত করা হয়। সমীকরণ: 2NH₄Cl(s) + Ca(OH)₂(s) → CaCl₂(s) + 2NH₃(g) + 2H₂O(l)

ধর্মাবলী এবং পরীক্ষামূলক গুরুত্বপূর্ণ বিক্রিয়া

ভৌত ধর্মাবলী

• একটি বৈশিষ্ট্যপূর্ণ তীব্র গন্ধযুক্ত বর্ণহীন গ্যাস।
• বায়ুর চেয়ে হালকা।
• জলে অত্যন্ত দ্রবণীয়, যা ক্ষারীয় অ্যামোনিয়াম হাইড্রোক্সাইড দ্রবণ তৈরি করে।
• চাপের অধীনে সহজে তরলীকরণযোগ্য, রেফ্রিজারেন্ট হিসেবে ব্যবহৃত হয়।

রাসায়নিক ধর্মাবলী

1. ক্ষারীয় প্রকৃতি: জলে দ্রবীভূত হয়ে একটি দুর্বল ক্ষার, অ্যামোনিয়াম হাইড্রোক্সাইড তৈরি করে। অ্যাসিডের সাথে বিক্রিয়া করে অ্যামোনিয়াম লবণ গঠন করে।
   • NH₃(g) + H₂O(l) ⇌ NH₄OH(aq)
   • NH₄OH(aq) + HCl(aq) → NH₄Cl(aq) + H₂O(l)
   • 2NH₃(g) + H₂SO₄(aq) → (NH₄)₂SO₄(aq)
2. বিজারক দ্রব্য: উত্তপ্ত করলে ধাতব অক্সাইডকে ধাতুতে বিজারিত করতে পারে।
   • 2NH₃(g) + 3CuO(s) → 3Cu(s) + N₂(g) + 3H₂O(g)
3. হ্যালোজেনের সাথে বিক্রিয়া:
   • অতিরিক্ত অ্যামোনিয়ার সাথে, নাইট্রোজেন গ্যাস গঠিত হয়: 8NH₃(g) + 3Cl₂(g) → 6NH₄Cl(s) + N₂(g)
   • অতিরিক্ত ক্লোরিনের সাথে, নাইট্রোজেন ট্রাইক্লোরাইড গঠিত হয় (বিস্ফোরক): NH₃(g) + 3Cl₂(g) → NCl₃(l) + 3HCl(g)
4. অ্যামিনেস (জটিল যৌগ) গঠন: অ্যামোনিয়া একটি লিগ্যান্ড হিসাবে কাজ করে জটিল যৌগ গঠন করে, বিশেষত সন্ধিগত ধাতুগুলির সাথে।
   • CuSO₄(aq) + 4NH₄OH(aq) → [Cu(NH₃)₄]SO₄(aq) + 4H₂O(l) (গভীর নীল দ্রবণ)

নাইট্রিক অ্যাসিড (HNO₃)

নাইট্রিক অ্যাসিড একটি শক্তিশালী খনিজ অ্যাসিড এবং একটি শক্তিশালী জারক দ্রব্য।

রাসায়নিক সংকেত ও সাধারণ নাম

• সংকেত: HNO₃
• সাধারণ নাম: নাইট্রিক অ্যাসিড

পরীক্ষাগারে প্রস্তুতি

পটাশিয়াম নাইট্রেট (বা সোডিয়াম নাইট্রেট) কে গাঢ় সালফিউরিক অ্যাসিডের সাথে উত্তপ্ত করে পরীক্ষাগারে নাইট্রিক অ্যাসিড প্রস্তুত করা হয়। সমীকরণ: NaNO₃(s) + H₂SO₄(conc.) → NaHSO₄(s) + HNO₃(g) (HNO₃ বাষ্পকে তরল নাইট্রিক অ্যাসিডে ঘনীভূত করা হয়।)

ধর্মাবলী এবং পরীক্ষামূলক গুরুত্বপূর্ণ বিক্রিয়া

ভৌত ধর্মাবলী

• বিশুদ্ধ নাইট্রিক অ্যাসিড একটি বর্ণহীন তরল। দ্রবীভূত নাইট্রোজেন ডাইঅক্সাইড (NO₂) এর কারণে বাণিজ্যিক নাইট্রিক অ্যাসিড প্রায়শই হলদেটে হয়।
• ফিউমিং নাইট্রিক অ্যাসিড NO₂ এর লালচে-বাদামী ধোঁয়া নির্গত করে।
• খুবই ক্ষয়কারী।

রাসায়নিক ধর্মাবলী

1. শক্তিশালী অ্যাসিড: জলে সম্পূর্ণরূপে বিয়োজিত হয়।
   • HNO₃(aq) + H₂O(l) → H₃O⁺(aq) + NO₃⁻(aq)
2. শক্তিশালী জারক দ্রব্য: এর জারণ ক্ষমতা ঘনত্ব এবং তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে।
   • ধাতুর সাথে বিক্রিয়া:
     • লঘু HNO₃ (ঠান্ডা) সহ কপার: নাইট্রিক অক্সাইড (NO) তৈরি হয়। 3Cu(s) + 8HNO₃(dil.) → 3Cu(NO₃)₂(aq) + 2NO(g) + 4H₂O(l)
     • গাঢ় HNO₃ (গরম) সহ কপার: নাইট্রোজেন ডাইঅক্সাইড (NO₂) তৈরি হয়। Cu(s) + 4HNO₃(conc.) → Cu(NO₃)₂(aq) + 2NO₂(g) + 2H₂O(l)
     • অত্যন্ত লঘু HNO₃ সহ জিঙ্ক: অ্যামোনিয়াম নাইট্রেট তৈরি হয়। 4Zn(s) + 10HNO₃(very dil.) → 4Zn(NO₃)₂(aq) + NH₄NO₃(aq) + 3H₂O(l)
     • লঘু HNO₃ সহ জিঙ্ক: নাইট্রাস অক্সাইড (N₂O) তৈরি হয়। 4Zn(s) + 10HNO₃(dil.) → 4Zn(NO₃)₂(aq) + N₂O(g) + 5H₂O(l)
     • গাঢ় HNO₃ সহ জিঙ্ক: নাইট্রোজেন ডাইঅক্সাইড (NO₂) তৈরি হয়। Zn(s) + 4HNO₃(conc.) → Zn(NO₃)₂(aq) + 2NO₂(g) + 2H₂O(l)
     • নিষ্ক্রিয়তা: লোহা, অ্যালুমিনিয়াম এবং ক্রোমিয়াম গাঢ় নাইট্রিক অ্যাসিডের সাথে বিক্রিয়া করলে নিষ্ক্রিয় হয়ে যায় (একটি প্রতিরক্ষামূলক অক্সাইড স্তর গঠন করে), যা আরও বিক্রিয়া প্রতিরোধ করে।
   • অধাতুর সাথে বিক্রিয়া: অধাতুগুলিকে তাদের নিজ নিজ অক্সিঅ্যাসিডে জারিত করে।
     • কার্বন: C(s) + 4HNO₃(conc.) → CO₂(g) + 4NO₂(g) + 2H₂O(l)
     • সালফার: S₈(s) + 48HNO₃(conc.) → 8H₂SO₄(aq) + 48NO₂(g) + 16H₂O(l)
     • ফসফরাস: P₄(s) + 20HNO₃(conc.) → 4H₃PO₄(aq) + 20NO₂(g) + 4H₂O(l)
3. অ্যাকোয়া রেজিয়া: গাঢ় HCl এবং গাঢ় HNO₃ এর 3:1 মিশ্রণ, যা সোনা এবং প্ল্যাটিনামের মতো অভিজাত ধাতুগুলিকে দ্রবীভূত করতে সক্ষম।
   • Au(s) + 4HCl(aq) + HNO₃(aq) → H[AuCl₄](aq) + NO(g) + 2H₂O(l)

নাইট্রোজেনের গুরুত্বপূর্ণ অক্সাইডসমূহ

নাইট্রোজেন বিভিন্ন অক্সাইড গঠন করে, বিভিন্ন জারণ অবস্থা প্রদর্শন করে। সবচেয়ে সাধারণ এবং পরীক্ষার জন্য গুরুত্বপূর্ণ হল N₂O, NO এবং NO₂।

নাইট্রাস অক্সাইড (N₂O)

• সংকেত: N₂O
• N এর জারণ অবস্থা: +1
• প্রস্তুতি: অ্যামোনিয়াম নাইট্রেটকে আলতোভাবে উত্তপ্ত করে। NH₄NO₃(s) → N₂O(g) + 2H₂O(l)
• ধর্মাবলী: বর্ণহীন, নিরপেক্ষ গ্যাস। “হাস্যকর গ্যাস” নামে পরিচিত। অক্সিজেনের মতো দহনে সাহায্য করে।

নাইট্রিক অক্সাইড (NO)

• সংকেত: NO
• N এর জারণ অবস্থা: +2
• প্রস্তুতি: লঘু নাইট্রিক অ্যাসিডের সাথে কপারের বিক্রিয়া দ্বারা (উপরে দেখানো হয়েছে)। 3Cu(s) + 8HNO₃(dil.) → 3Cu(NO₃)₂(aq) + 2NO(g) + 4H₂O(l)
• ধর্মাবলী: বর্ণহীন, নিরপেক্ষ গ্যাস। গ্যাসীয় অবস্থায় প্যারাম্যাগনেটিক। অক্সিজেনের সাথে তাৎক্ষণিকভাবে বিক্রিয়া করে লালচে-বাদামী নাইট্রোজেন ডাইঅক্সাইড তৈরি করে। 2NO(g) + O₂(g) → 2NO₂(g)

নাইট্রোজেন ডাইঅক্সাইড (NO₂)

• সংকেত: NO₂
• N এর জারণ অবস্থা: +4
• প্রস্তুতি:
  • গাঢ় নাইট্রিক অ্যাসিডের সাথে কপারের বিক্রিয়া দ্বারা (উপরে দেখানো হয়েছে)। Cu(s) + 4HNO₃(conc.) → Cu(NO₃)₂(aq) + 2NO₂(g) + 2H₂O(l)
  • ভারী ধাতব নাইট্রেটের বিয়োজন: 2Pb(NO₃)₂(s) → 2PbO(s) + 4NO₂(g) + O₂(g)
• ধর্মাবলী: লালচে-বাদামী, তীব্র গন্ধযুক্ত, বিষাক্ত গ্যাস। অ্যাসিডিক অক্সাইড (জলের সাথে নাইট্রিক এবং নাইট্রাস অ্যাসিডের মিশ্রণ তৈরি করে)। বর্ণহীন ডাইনাইট্রোজেন টেট্রোক্সাইড (N₂O₄) এর সাথে সাম্যাবস্থায় বিদ্যমান। 2NO₂(g) (brown) ⇌ N₂O₄(g) (colourless) (তাপমাত্রার সাথে সাম্যাবস্থা পরিবর্তিত হয়।)

নাইট্রোজেনের প্রধান যৌগসমূহের তুলনামূলক ধর্মাবলী

যৌগ	সংকেত	N এর জারণ অবস্থা	প্রকৃতি	প্রধান প্রস্তুতি পদ্ধতি	গুরুত্বপূর্ণ বিক্রিয়া/ধর্ম
অ্যামোনিয়া	NH₃	-3	ক্ষারীয়	হ্যাবার প্রক্রিয়া: N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)	অ্যামোনিয়াম লবণ গঠন করে; Cu²⁺ এর সাথে গাঢ় নীল দ্রবণ তৈরি করে
নাইট্রিক অ্যাসিড	HNO₃	+5	অ্যাসিডীয়, জারক	অসওয়াল্ড প্রক্রিয়া (শিল্প): NH₃ → NO → NO₂ → HNO₃	বেশিরভাগ ধাতু ও অধাতুকে জারিত করে; অ্যাকোয়া রেজিয়া গঠন করে
নাইট্রাস অক্সাইড	N₂O	+1	নিরপেক্ষ	NH₄NO₃ এর তাপীয় বিয়োজন: NH₄NO₃ → N₂O + 2H₂O	”হাস্যকর গ্যাস”; দহনে সাহায্য করে (O₂ এর মতো)
নাইট্রিক অক্সাইড	NO	+2	নিরপেক্ষ	লঘু HNO₃ এর সাথে Cu এর বিক্রিয়া: 3Cu + 8HNO₃(dil) → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O	O₂ এর সাথে বিক্রিয়া করে বাদামী NO₂ তৈরি করে; প্যারাম্যাগনেটিক
নাইট্রোজেন ডাইঅক্সাইড	NO₂	+4	অ্যাসিডীয়	গাঢ় HNO₃ এর সাথে Cu এর বিক্রিয়া: Cu + 4HNO₃(conc) → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O	লালচে-বাদামী গ্যাস; বর্ণহীন N₂O₄ এর সাথে সাম্যাবস্থায় বিদ্যমান