স্ট্রনশিয়াম (Sr) স্টাডি গাইড: CBSE, JEE, NEET-এর জন্য
স্ট্রনশিয়াম (Sr) পরিচিতি
স্ট্রনশিয়াম একটি রূপালী-সাদা এবং অত্যন্ত প্রতিক্রিয়াশীল ধাতু, যা একটি ক্ষারীয় মৃত্তিকা ধাতু (alkaline earth metal)। এটি প্রকৃতিতে মুক্ত অবস্থায় পাওয়া যায় না, তবে স্ট্রন্টিয়ানাইট (SrCO₃) এবং সেলেস্টাইট (SrSO₄) এর মতো খনিজগুলিতে উপস্থিত থাকে। এর সবচেয়ে পরিচিত ব্যবহার হলো আতশবাজিতে, যেখানে এর যৌগগুলি আতশবাজিকে উজ্জ্বল গাঢ় লাল রঙ দেয়। তেজস্ক্রিয় আইসোটোপ স্ট্রনশিয়াম-90 (⁹⁰Sr) পারমাণবিক বিক্রিয়ায় একটি গুরুত্বপূর্ণ ফিশন উৎপাদ, কারণ এটি ক্যালসিয়ামের মতো হাড়ে প্রবেশ করে।
CBSE/JEE দ্রুত রিভিশন নোটস
- প্রতীক: Sr
- পারমাণবিক সংখ্যা: 38
- পারমাণবিক ভর: 87.62 g/mol
- শ্রেণী: 2 (ক্ষারীয় মৃত্তিকা ধাতু)
- পর্যায়: 5
- যোজ্যতা: +2
- প্রকৃতি: নরম, রূপালী-সাদা, নমনীয় (ductile) এবং প্রসারণশীল (malleable) ধাতু। অত্যন্ত প্রতিক্রিয়াশীল।
- জারণ অবস্থা: +2 (এর যৌগগুলিতে প্রধান এবং প্রায় একচেটিয়া)।
- তড়িৎ ঋণাত্মকতা (পাউলিং স্কেল): 0.95
- ঘনত্ব: 2.64 g/cm³ (20 °C তাপমাত্রায়)
- গলনাঙ্ক: 777 °C (1431 °F)
- স্ফুটনাঙ্ক: 1377 °C (2511 °F)
- শিখা পরীক্ষার রঙ: গাঢ় লাল (স্ট্রনশিয়ামের বৈশিষ্ট্য)।
ইলেকট্রন বিন্যাস এবং বন্ধন আচরণ
ইলেকট্রন বিন্যাস
- ভূমি অবস্থা ইলেকট্রন বিন্যাস:
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 5s² - সংক্ষিপ্ত ইলেকট্রন বিন্যাস:
[Kr] 5s²
বন্ধন আচরণ
স্ট্রনশিয়াম, গ্রুপ 2 এর সদস্য হওয়ায়, স্থিতিশীল নিষ্ক্রিয় গ্যাসের বিন্যাস (ক্রিপ্টনের মতো) অর্জনের জন্য সহজেই তার দুটি যোজ্যতা 5s² ইলেকট্রন হারায়।
- আয়ন গঠন: এটি একটি ডাইপজিটিভ ক্যাটায়ন, Sr²⁺ গঠন করে।
- আয়নাইজেশন শক্তি: প্রথম এবং দ্বিতীয় উভয় আয়নাইজেশন শক্তি তুলনামূলকভাবে কম, যা এর ধাতব বৈশিষ্ট্য এবং ইলেকট্রন হারানোর সহজতাকে প্রতিফলিত করে।
- তড়িৎ ঋণাত্মকতা: এর কম তড়িৎ ঋণাত্মকতা আয়নিক বন্ধন গঠনের প্রবল প্রবণতা নির্দেশ করে।
- বন্ধন প্রকার: স্ট্রনশিয়াম প্রধানত অধাতুর সাথে আয়নিক যৌগ (যেমন, SrCl₂, SrO) গঠন করে, যেখানে সমযোজী বৈশিষ্ট্য ন্যূনতম থাকে।
গুরুত্বপূর্ণ রাসায়নিক বিক্রিয়া
স্ট্রনশিয়াম একটি অত্যন্ত প্রতিক্রিয়াশীল ধাতু, যা বিভিন্ন পদার্থের সাথে সহজে বিক্রিয়া করে।
অক্সিজেনের (বায়ু) সাথে বিক্রিয়া
বায়ুতে স্ট্রনশিয়াম দ্রুত অনুজ্জ্বল হয়ে যায়, স্ট্রনশিয়াম অক্সাইড গঠন করে।
2Sr(s) + O₂(g) \rightarrow 2SrO(s)
জলের সাথে বিক্রিয়া
স্ট্রনশিয়াম ঠান্ডা জলের সাথে তীব্রভাবে বিক্রিয়া করে স্ট্রনশিয়াম হাইড্রোক্সাইড এবং হাইড্রোজেন গ্যাস উৎপন্ন করে।
Sr(s) + 2H₂O(l) \rightarrow Sr(OH)₂(aq) + H₂(g)
হ্যালোজেনের সাথে বিক্রিয়া
স্ট্রনশিয়াম সরাসরি হ্যালোজেনের সাথে বিক্রিয়া করে আয়নিক হ্যালাইড গঠন করে।
Sr(s) + Cl₂(g) \rightarrow SrCl₂(s) (স্ট্রনশিয়াম ক্লোরাইড)
সাধারণ রূপ: Sr(s) + X₂(g) \rightarrow SrX₂(s) (যেখানে X = F, Cl, Br, I)
অ্যাসিডের সাথে বিক্রিয়া
স্ট্রনশিয়াম লঘু অ্যাসিডের সাথে সহজে বিক্রিয়া করে স্ট্রনশিয়াম লবণ এবং হাইড্রোজেন গ্যাস উৎপন্ন করে।
Sr(s) + 2HCl(aq) \rightarrow SrCl₂(aq) + H₂(g) (স্ট্রনশিয়াম ক্লোরাইড)
সাধারণ রূপ: Sr(s) + 2HX(aq) \rightarrow SrX₂(aq) + H₂(g)
স্ট্রনশিয়াম কার্বনেটের তাপীয় বিয়োজন
স্ট্রনশিয়াম কার্বনেট উচ্চ তাপমাত্রায় বিয়োজিত হয়ে স্ট্রনশিয়াম অক্সাইড এবং কার্বন ডাই অক্সাইড গঠন করে।
SrCO₃(s) \rightarrow SrO(s) + CO₂(g)
শিখা পরীক্ষা
যখন শিখায় উত্তপ্ত করা হয়, তখন স্ট্রনশিয়াম যৌগগুলি একটি বৈশিষ্ট্যপূর্ণ গাঢ় লাল রঙ উৎপন্ন করে, যা গুণগত বিশ্লেষণে ব্যবহৃত হয়। এটি যোজ্যতা ইলেকট্রনগুলির উদ্দীপনার কারণে ঘটে, যা তাদের ভূমি অবস্থায় ফিরে আসার সময় নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যে আলো নির্গত করে।
শিল্প এবং জৈবিক গুরুত্ব
শিল্পগত গুরুত্ব
- আতশবাজি: স্ট্রনশিয়াম লবণ, বিশেষ করে স্ট্রনশিয়াম নাইট্রেট (Sr(NO₃)₂), আতশবাজি, সংকেত ফ্লেয়ার এবং ট্রেসার অ্যামিউনিশনে উজ্জ্বল গাঢ় লাল রঙ তৈরি করতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
- কাঁচ উৎপাদন: পুরানো টেলিভিশন এবং মনিটরের ক্যাথোড রে টিউব (CRT) এর কাঁচের মধ্যে স্ট্রনশিয়াম কার্বনেট (SrCO₃) যোগ করা হয় যাতে পরিচালনার সময় নির্গত এক্স-রে শোষণ করতে পারে।
- ফেরাইট ম্যাগনেট: স্ট্রনশিয়াম ফেরাইট (SrFe₁₂O₁₉) ছোট মোটর, লাউডস্পিকার এবং বিভিন্ন ইলেকট্রনিক ডিভাইসে ব্যবহৃত স্থায়ী চুম্বক উৎপাদনে একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান।
- জিঙ্কের ইলেক্ট্রোলাইটিক উৎপাদন: জিঙ্কের ইলেক্ট্রোলাইটিক পরিশোধনের সময় সীসার অপদ্রব্য অপসারণের জন্য স্ট্রনশিয়াম ব্যবহৃত হয়।
জৈবিক গুরুত্ব
- হাড়ের বিপাক: ক্যালসিয়ামের সাথে এর রাসায়নিক সাদৃশ্যের কারণে, স্ট্রনশিয়াম হাড়ের ম্যাট্রিক্সে অন্তর্ভুক্ত হতে পারে।
- স্ট্রনশিয়াম রানেলেট: এই স্ট্রনশিয়াম-যুক্ত ঔষধটি অস্টিওপরোসিস, একটি হাড় দুর্বলকারী রোগের চিকিৎসায় ব্যবহৃত হয়। এটি হাড়ের গঠনকে উদ্দীপিত করে এবং হাড়ের ক্ষয়কে বাধা দিয়ে কাজ করে।
- তেজস্ক্রিয় আইসোটোপ Sr-90: এটি একটি বিপজ্জনক তেজস্ক্রিয় আইসোটোপ (28.8 বছর অর্ধ-আয়ু সহ বিটা নির্গমনকারী) যা পারমাণবিক ফিশনে উৎপন্ন হয়। এটি জৈবিকভাবে বিপজ্জনক কারণ, ক্যালসিয়ামের মতো, এটি হাড় এবং দাঁতে শোষিত হতে পারে, যা সম্ভাব্য হাড়ের ক্যান্সার এবং লিউকেমিয়ার কারণ হতে পারে।