অক্সিজেন (O): রাসায়নিক ধর্ম এবং বিক্রিয়া

রাসায়নিক ধর্মের সংক্ষিপ্ত বিবরণ

অক্সিজেন (O, পারমাণবিক সংখ্যা 8) একটি অত্যন্ত সক্রিয় অধাতু, যা পর্যায় সারণীর 16 নং গ্রুপের (চ্যালকোজেন) সদস্য।

• সক্রিয়তা: অক্সিজেন দ্বিতীয় সর্বাধিক তড়িৎ ঋণাত্মক মৌল (ফ্লোরিনের পরে) এবং একটি শক্তিশালী জারক পদার্থ। এটি প্রায় সমস্ত অন্যান্য মৌলের সাথে সহজেই যৌগ গঠন করে।
• তড়িৎ ঋণাত্মকতা: উচ্চ তড়িৎ ঋণাত্মকতা (পাউলিং স্কেল: 3.44) ধ্রুবীয় বন্ধন গঠনে সাহায্য করে এবং ইলেকট্রন গ্রহণে প্রবল প্রবণতা দেখায়।
• জারণ অবস্থা: সাধারণত বেশিরভাগ যৌগে -2 জারণ অবস্থা দেখায়, তবে -1 (পারক্সাইড), -1/2 (সুপারক্সাইড), এবং +2 (অক্সিজেন ডাইফ্লোরাইড, OF₂) দেখাতে পারে।
• রূপভেদ: ডাইঅক্সিজেন (O₂) এবং ওজোন (O₃) দুটি প্রধান রূপভেদ।

বায়ু এবং অক্সিজেনের ক্রিয়া (দহন/জারণ)

অক্সিজেন দহনে সহায়তা করে এবং অনেক মৌল ও যৌগের সাথে তীব্রভাবে বিক্রিয়া করে, বিশেষ করে উত্তপ্ত অবস্থায়।

অধাতুর সাথে

1. কার্বন (C):
   • সম্পূর্ণ দহন:

     C(s) + O₂(g) → CO₂(g)
     

   • সীমিত অক্সিজেনে (অসম্পূর্ণ দহন):

     2C(s) + O₂(g) → 2CO(g)
     

2. সালফার (S):

   S(s) + O₂(g) → SO₂(g)
   

3. ফসফরাস (P₄):
   • অতিরিক্ত অক্সিজেনে (ফসফরাস পেন্টক্সাইড গঠনের জন্য):

     P₄(s) + 5O₂(g) → P₄O₁₀(s)
     

   • সীমিত অক্সিজেনে (ফসফরাস ট্রাইক্সাইড গঠনের জন্য):

     P₄(s) + 3O₂(g) → P₄O₆(s)
     

ধাতুর সাথে

1. ম্যাগনেসিয়াম (Mg):

   2Mg(s) + O₂(g) → 2MgO(s)
   

2. লোহা (Fe):
   • লোহা পোড়ানো (বিশুদ্ধ অক্সিজেনে, বা সূক্ষ্মভাবে বিভক্ত লোহা দিয়ে):

     3Fe(s) + 2O₂(g) → Fe₃O₄(s)
     

   • মরিচা পড়া (আর্দ্রতার উপস্থিতিতে ধীর জারণ):

     4Fe(s) + 3O₂(g) + nH₂O(l) → 2Fe₂O₃·nH₂O(s)
     

3. সোডিয়াম (Na):
   • সোডিয়াম পারক্সাইড তৈরি করে (অতিরিক্ত অক্সিজেনের সাথে প্রধান উৎপাদ):

     2Na(s) + O₂(g) → Na₂O₂(s)
     

   • সোডিয়াম অক্সাইড তৈরি করে (অপ্রধান উৎপাদ, বা সীমিত অক্সিজেনের সাথে):

     4Na(s) + O₂(g) → 2Na₂O(s)
     

4. পটাশিয়াম (K):
   • পটাশিয়াম সুপারক্সাইড তৈরি করে:

     K(s) + O₂(g) → KO₂(s)
     

যৌগের সাথে (হাইড্রোকার্বন, অ্যামোনিয়া)

1. মিথেন (CH₄):

   CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(g)
   

2. ইথানল (C₂H₅OH):

   C₂H₅OH(l) + 3O₂(g) → 2CO₂(g) + 3H₂O(g)
   

3. অ্যামোনিয়া (NH₃):
   • অনুঘটকীয় জারণ (নাইট্রিক অ্যাসিড উৎপাদনের জন্য ওস্টওয়াল্ড প্রক্রিয়া, উচ্চ তাপমাত্রায় Pt/Rh অনুঘটক ব্যবহার করে):

     4NH₃(g) + 5O₂(g) \xrightarrow{Pt/Rh, 800^\circ C} 4NO(g) + 6H₂O(g)
     

   • সম্পূর্ণ জারণ (অ-অনুঘটকীয়, অতিরিক্ত অক্সিজেনে):

     4NH₃(g) + 3O₂(g) → 2N₂(g) + 6H₂O(g)
     

জল এবং বাষ্পের ক্রিয়া

মৌলিক অক্সিজেন গ্যাস (O₂) জল বা বাষ্পের সাথে রাসায়নিকভাবে বিক্রিয়া করে না। এটি জলে স্বল্প দ্রবণীয়, যা জলজ জীবনের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ একটি ধর্ম। তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে জলে অক্সিজেনের দ্রবণীয়তা হ্রাস পায়।

অ্যাসিড এবং ক্ষারের ক্রিয়া

মৌলিক অক্সিজেন গ্যাস (O₂) একটি নিরপেক্ষ গ্যাস এবং সাধারণ অ্যাসিড বা ক্ষারের সাথে বিক্রিয়া করে না। তবে এর অক্সাইডগুলি অম্লীয় (যেমন, CO₂, SO₂), ক্ষারীয় (যেমন, Na₂O, MgO), উভধর্মী (যেমন, Al₂O₃, ZnO), অথবা নিরপেক্ষ হতে পারে (যেমন, CO, NO)।

গুরুত্বপূর্ণ পরীক্ষাগার পরীক্ষা/শনাক্তকরণ বিক্রিয়া

নিম্নলিখিত পরীক্ষার মাধ্যমে অক্সিজেন গ্যাস শনাক্ত করা যেতে পারে:

1. জ্বলন্ত পাটকাঠি পরীক্ষা (Glowing Splint Test):
   • যখন অক্সিজেনে ভরা একটি গ্যাস জারে একটি জ্বলন্ত (শিখা নেই এমন) কাঠের পাটকাঠি প্রবেশ করানো হয়, তখন পাটকাঠিটি তৎক্ষণাৎ পুনরায় জ্বলে ওঠে এবং শিখায় ফেটে পড়ে। এটি অক্সিজেনের দহনে সহায়তা করার ক্ষমতার কারণে ঘটে।
   • পর্যবেক্ষণ: জ্বলন্ত পাটকাঠি পুনরায় জ্বলে ওঠে।