জিঙ্ক (Zn) - রাসায়নিক ধর্ম ও বিক্রিয়া

রাসায়নিক ধর্মের সংক্ষিপ্ত বিবরণ

জিঙ্ক (Zn) একটি d-ব্লক মৌল যার পারমাণবিক সংখ্যা 30। এটি পরিবর্তনশীল জারণ অবস্থা প্রদর্শন করে তবে এর স্থিতিশীল $d^\{10\}$ ইলেকট্রন বিন্যাসের কারণে প্রধানত +2 জারণ অবস্থায় থাকে।

• সক্রিয়তা সারিতে অবস্থান: জিঙ্ক তড়িৎ-রাসায়নিক (সক্রিয়তা) সারিতে হাইড্রোজেনের উপরে অবস্থিত, যা নির্দেশ করে যে এটি লঘু অ্যাসিড এবং বাষ্প থেকে হাইড্রোজেনকে প্রতিস্থাপিত করতে সক্ষম।
• তড়িৎ ঋণাত্মকতা: পাউলিং স্কেলে এর তড়িৎ ঋণাত্মকতা প্রায় 1.65, যা আরও বেশি তড়িৎ ঋণাত্মক মৌলগুলির সাথে সমযোজী বন্ধন গঠনের প্রবণতা নির্দেশ করে, যদিও এটি প্রধানত তার +2 অবস্থায় আয়নিক যৌগ গঠন করে।
• সাধারণ সক্রিয়তা: জিঙ্ক একটি মধ্যম সক্রিয় ধাতু। এটি উভধর্মী, অ্যাসিড এবং তীব্র ক্ষার উভয়ের সাথেই বিক্রিয়া করে হাইড্রোজেন গ্যাস উৎপন্ন করে। এটি সহজেই তার দুটি যোজ্যতা ইলেকট্রন হারায় $Zn^\{2+\}$ আয়ন গঠন করতে।

বায়ু এবং অক্সিজেনের ক্রিয়া

জিঙ্ক উত্তপ্ত করলে বায়ু/অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়া করে জিঙ্ক অক্সাইড তৈরি করে। ঘরের তাপমাত্রায়, এর পৃষ্ঠে জিঙ্ক অক্সাইডের একটি পাতলা, প্রতিরক্ষামূলক স্তর তৈরি হয়, যা আরও ক্ষয় রোধ করে (নিষ্ক্রিয়করণ)।

• বায়ু/অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়া (উত্তপ্ত করলে): $2Zn(s) + O_2(g) \xrightarrow\{\text\{heat\}\} 2ZnO(s)$ (জিঙ্ক অক্সাইড গরম অবস্থায় হলুদ থাকে এবং ঠাণ্ডা হলে সাদা হয়ে যায়।)

জল এবং বাষ্পের ক্রিয়া

জলের সাথে জিঙ্কের বিক্রিয়া তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে।

• ঠাণ্ডা জলের সাথে বিক্রিয়া: জিঙ্ক ঠাণ্ডা বা ফুটন্ত জলের সাথে বিক্রিয়া করে না।
• বাষ্পের সাথে বিক্রিয়া: জিঙ্ককে রক্তিম উত্তপ্ত করলে, এটি বাষ্পের সাথে বিক্রিয়া করে জিঙ্ক অক্সাইড এবং হাইড্রোজেন গ্যাস তৈরি করে। $Zn(s) + H_2O(g) \xrightarrow\{\text\{heat\}\} ZnO(s) + H_2(g)$

অ্যাসিড এবং ক্ষারের ক্রিয়া

জিঙ্ক, একটি উভধর্মী ধাতু হওয়ায়, অ্যাসিড এবং তীব্র ক্ষার উভয়ের সাথেই বিক্রিয়া করে।

অ্যাসিডের ক্রিয়া

জিঙ্ক লঘু অ্যাসিডের সাথে বিক্রিয়া করে হাইড্রোজেন গ্যাস উৎপন্ন করে। জারক অ্যাসিডের সাথে, বিক্রিয়াজাত পদার্থ অ্যাসিডের ঘনত্বের উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হয়।

• লঘু হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড (HCl) এর সাথে: $Zn(s) + 2HCl(aq) \rightarrow ZnCl_2(aq) + H_2(g)$
• লঘু সালফিউরিক অ্যাসিড (H_2SO_4) এর সাথে: $Zn(s) + H_2SO_4(aq) \rightarrow ZnSO_4(aq) + H_2(g)$
• অত্যন্ত লঘু নাইট্রিক অ্যাসিড (HNO_3) এর সাথে: $4Zn(s) + 10HNO_3(very\ dilute) \rightarrow 4Zn(NO_3)_2(aq) + NH_4NO_3(aq) + 3H_2O(l)$ (দ্রষ্টব্য: নাইট্রেটের বিজারণের বিক্রিয়াজাত পদার্থ ঘনত্বের উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হয়। কম লঘু HNO3 এর সাথে, NO বা N2O এর মতো নাইট্রোজেনের অক্সাইড গঠিত হতে পারে।)
• গাঢ় সালফিউরিক অ্যাসিড (H_2SO_4) (গরম) এর সাথে: $Zn(s) + 2H_2SO_4(conc.) \rightarrow ZnSO_4(aq) + SO_2(g) + 2H_2O(l)$
• গাঢ় নাইট্রিক অ্যাসিড (HNO_3) (গরম) এর সাথে: $Zn(s) + 4HNO_3(conc.) \rightarrow Zn(NO_3)_2(aq) + 2NO_2(g) + 2H_2O(l)$

ক্ষার (অ্যালকালি) এর ক্রিয়া

জিঙ্ক তীব্র ক্ষার (যেমন, NaOH, KOH) এর সাথে বিক্রিয়া করে দ্রবণীয় জিঙ্কেট কমপ্লেক্স এবং হাইড্রোজেন গ্যাস তৈরি করে।

• সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড (NaOH) এর সাথে: $Zn(s) + 2NaOH(aq) + 2H_2O(l) \rightarrow Na_2[Zn(OH)_4](aq) + H_2(g)$ (সোডিয়াম টেট্রাহাইড্রোক্সোজিঙ্কেট(II))

$Zn^\{2+\}$ আয়নের জন্য প্রধান পরীক্ষাগার পরীক্ষা/শনাক্তকরণ বিক্রিয়া

জিঙ্ক আয়ন ($Zn^\{2+\}$) সাধারণত গুণগত বিশ্লেষণে নির্দিষ্ট বিকারকগুলির সাথে তাদের বৈশিষ্ট্যপূর্ণ বিক্রিয়ার মাধ্যমে সনাক্ত করা হয়।

• সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড (NaOH) দ্রবণের সাথে বিক্রিয়া:
  • পর্যবেক্ষণ: একটি সাদা জেলির মতো অধঃক্ষেপ তৈরি হয়, যা অতিরিক্ত সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড দ্রবণে দ্রবণীয়।
  • সমীকরণ:
    1. $Zn^\{2+\}(aq) + 2OH^-(aq) \rightarrow Zn(OH)_2(s)$ (জিঙ্ক হাইড্রোক্সাইডের সাদা অধঃক্ষেপ)
    2. $Zn(OH)_2(s) + 2OH^-(aq) \rightarrow [Zn(OH)_4]^\{2-\}(aq)$ (দ্রবণীয়, বর্ণহীন টেট্রাহাইড্রোক্সোজিঙ্কেট(II) জটিল আয়ন)
• অ্যামোনিয়াম হাইড্রোক্সাইড (NH_4OH) দ্রবণের সাথে বিক্রিয়া:
  • পর্যবেক্ষণ: একটি সাদা জেলির মতো অধঃক্ষেপ তৈরি হয়, যা অতিরিক্ত অ্যামোনিয়াম হাইড্রোক্সাইড দ্রবণে দ্রবণীয়।
  • সমীকরণ:
    1. $Zn^\{2+\}(aq) + 2NH_4OH(aq) \rightarrow Zn(OH)_2(s) + 2NH_4^+(aq)$ (জিঙ্ক হাইড্রোক্সাইডের সাদা অধঃক্ষেপ)
    2. $Zn(OH)_2(s) + 4NH_3(aq) \rightarrow [Zn(NH_3)_4]^\{2+\}(aq) + 2OH^-(aq)$ (দ্রবণীয়, বর্ণহীন টেট্রাঅ্যামিনজিঙ্ক(II) জটিল আয়ন)
• ক্ষারীয় মাধ্যমে হাইড্রোজেন সালফাইড (H_2S) গ্যাসের সাথে বিক্রিয়া:
  • পর্যবেক্ষণ: $Zn^\{2+\}$ আয়নযুক্ত একটি নিরপেক্ষ বা অ্যামোনিয়াকাল (ক্ষারীয়) দ্রবণের মধ্য দিয়ে H_2S গ্যাস চালনা করলে জিঙ্ক সালফাইডের একটি সাদা অধঃক্ষেপ তৈরি হয়। অ্যাসিডিক মাধ্যমে কোনো অধঃক্ষেপ তৈরি হয় না।
  • সমীকরণ: $Zn^\{2+\}(aq) + H_2S(g) + 2NH_4OH(aq) \rightarrow ZnS(s) + 2NH_4^+(aq) + 2H_2O(l)$ (জিঙ্ক সালফাইডের সাদা অধঃক্ষেপ)