রিভিশন গাইড: জিঙ্কের (Zn) গুরুত্বপূর্ণ যৌগসমূহ
জিঙ্কের প্রধান যৌগসমূহের পরিচিতি
জিঙ্ক (Zn) একটি d-ব্লক মৌল, যা এর যৌগগুলিতে প্রধানত +2 জারণ অবস্থা প্রদর্শন করে। এর যৌগগুলি বিভিন্ন শিল্প প্রক্রিয়া, ঔষধ এবং রসায়নে বিকারক হিসাবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। উচ্চ বিদ্যালয়ের পরীক্ষায় সাধারণত জিঙ্কের যে প্রধান যৌগগুলি আসে, সেগুলির মধ্যে রয়েছে জিঙ্ক অক্সাইড, জিঙ্ক সালফেট এবং জিঙ্ক হাইড্রোক্সাইড; এগুলি সব কটিই স্বতন্ত্র রাসায়নিক ধর্মাবলী এবং প্রয়োগ প্রদর্শন করে।
জিঙ্ক অক্সাইড (ZnO)
জিঙ্ক অক্সাইড জিঙ্কের অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ অজৈব যৌগ।
রাসায়নিক সংকেত
ZnO
সাধারণ নামসমূহ
জিঙ্ক হোয়াইট, দার্শনিকের উল (Philosopher’s Wool)
গবেষণাগারে প্রস্তুতি
-
জিঙ্ক কার্বনেটকে উত্তপ্ত করে: জিঙ্ক কার্বনেটকে উত্তপ্ত করলে, এটি বিয়োজিত হয়ে জিঙ্ক অক্সাইড এবং কার্বন ডাই অক্সাইড উৎপন্ন করে।
ZnCO₃(s) \xrightarrow\{\Delta\} ZnO(s) + CO₂(g) -
বায়ুতে জিঙ্ক ধাতুকে উত্তপ্ত করে (শিল্প পদ্ধতি): জিঙ্ক ধাতুকে উত্তপ্ত করলে এটি অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়া করে জিঙ্ক অক্সাইড উৎপন্ন করে।
2Zn(s) + O₂(g) \xrightarrow\{\Delta\} 2ZnO(s)
ধর্মাবলী ও বিক্রিয়াসমূহ
- উপস্থিতি: কক্ষ তাপমাত্রায় সাদা কঠিন পদার্থ, উত্তপ্ত করলে হলুদ হয়ে যায় এবং ঠান্ডা হলে আবার সাদা হয় (থার্মোক্রোমিজম)।
- উভধর্মী প্রকৃতি: জিঙ্ক অক্সাইড অ্যাসিড এবং শক্তিশালী ক্ষারক উভয়টির সাথেই বিক্রিয়া করে।
- অ্যাসিডের সাথে বিক্রিয়া:
ZnO(s) + 2HCl(aq) \rightarrow ZnCl₂(aq) + H₂O(l) - শক্তিশালী ক্ষারকের সাথে বিক্রিয়া (যেমন, সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড):
ZnO(s) + 2NaOH(aq) + H₂O(l) \rightarrow Na₂[Zn(OH)₄](aq)(সোডিয়াম টেট্রাহাইড্রক্সোজিঙ্কেট(II)) বিকল্পভাবে, গাঢ় অবস্থায়:ZnO(s) + 2NaOH(aq) \rightarrow Na₂ZnO₂(aq) + H₂O(l)(সোডিয়াম জিঙ্কেট)
- অ্যাসিডের সাথে বিক্রিয়া:
- বিজারণ: উচ্চ তাপমাত্রায় কার্বন দ্বারা জিঙ্ক ধাতুতে বিজারিত হতে পারে।
ZnO(s) + C(s) \xrightarrow\{\Delta\} Zn(s) + CO(g)
জিঙ্ক সালফেট (ZnSO₄·7H₂O)
জিঙ্ক সালফেট জিঙ্কের একটি সাধারণ লবণ, যা বিভিন্ন প্রয়োগে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
রাসায়নিক সংকেত
ZnSO₄·7H₂O (হেপ্টাহাইড্রেট, সাধারণত হোয়াইট ভিট্রিয়ল নামে পরিচিত) অনার্দ্র রূপ: ZnSO₄
প্রস্তুতি প্রক্রিয়া
-
জিঙ্ক ধাতু এবং লঘু সালফিউরিক অ্যাসিড থেকে: জিঙ্ক ধাতু লঘু সালফিউরিক অ্যাসিডের সাথে বিক্রিয়া করে জিঙ্ক সালফেট এবং হাইড্রোজেন গ্যাস উৎপন্ন করে।
Zn(s) + H₂SO₄(aq) \rightarrow ZnSO₄(aq) + H₂(g) -
জিঙ্ক অক্সাইড এবং লঘু সালফিউরিক অ্যাসিড থেকে: জিঙ্ক অক্সাইড লঘু সালফিউরিক অ্যাসিডের সাথে বিক্রিয়া করে জিঙ্ক সালফেট এবং জল উৎপন্ন করে।
ZnO(s) + H₂SO₄(aq) \rightarrow ZnSO₄(aq) + H₂O(l)
ধর্মাবলী এবং পরীক্ষামূলক প্রাসঙ্গিক বিক্রিয়াসমূহ
- উপস্থিতি: সাদা স্ফটিকাকার কঠিন পদার্থ, উচ্ছ্বাসিত (বায়ুর সংস্পর্শে কেলাস জল হারায়)।
- তাপীয় বিয়োজন:
- উত্তপ্ত করলে, হেপ্টাহাইড্রেট তার কেলাস জল হারিয়ে অনার্দ্র জিঙ্ক সালফেট গঠন করে।
ZnSO₄·7H₂O(s) \xrightarrow\{\Delta, \text\{ ~280°C\}\} ZnSO₄(s) + 7H₂O(g) - অনার্দ্র জিঙ্ক সালফেটের আরও তীব্র তাপে বিয়োজন করলে জিঙ্ক অক্সাইড, সালফার ডাই অক্সাইড এবং অক্সিজেন উৎপন্ন হয়।
2ZnSO₄(s) \xrightarrow\{\Delta, \text\{ ~750°C\}\} 2ZnO(s) + 2SO₂(g) + O₂(g)
- উত্তপ্ত করলে, হেপ্টাহাইড্রেট তার কেলাস জল হারিয়ে অনার্দ্র জিঙ্ক সালফেট গঠন করে।
- ক্ষারকের সাথে বিক্রিয়া:
জিঙ্ক সালফেট দ্রবণে একটি ক্ষারক যোগ করলে জিঙ্ক হাইড্রোক্সাইডের সাদা অধঃক্ষেপ তৈরি হয়।
ZnSO₄(aq) + 2NaOH(aq) \rightarrow Zn(OH)₂(s) + Na₂SO₄(aq)এই অধঃক্ষেপটি উভধর্মী এবং অতিরিক্ত শক্তিশালী ক্ষারকে দ্রবীভূত হয়ে একটি দ্রবণীয় জটিল যৌগ গঠন করে:Zn(OH)₂(s) + 2NaOH(aq) \rightarrow Na₂[Zn(OH)₄](aq)(সোডিয়াম টেট্রাহাইড্রক্সোজিঙ্কেট(II)) - গুণগত বিশ্লেষণ (Zn²⁺ আয়নের পরীক্ষা):
- অ্যামোনিয়াম হাইড্রোক্সাইডের সাথে: জিঙ্ক সালফেট দ্রবণে অ্যামোনিয়াম হাইড্রোক্সাইড যোগ করলে জিঙ্ক হাইড্রোক্সাইডের একটি সাদা জেলির মতো অধঃক্ষেপ পাওয়া যায়, যা অতিরিক্ত অ্যামোনিয়াম হাইড্রোক্সাইডে দ্রবীভূত হয়ে একটি দ্রবণীয় টেট্রাঅ্যামিনজিঙ্ক(II) জটিল যৌগ গঠন করে।
ZnSO₄(aq) + 2NH₄OH(aq) \rightarrow Zn(OH)₂(s) + (NH₄)₂SO₄(aq)Zn(OH)₂(s) + 4NH₄OH(aq) \rightarrow [Zn(NH₃)₄](OH)₂(aq) + 4H₂O(l) - হাইড্রোজেন সালফাইড (H₂S) এর সাথে: অ্যাসিডিক মাধ্যমে কোনো অধঃক্ষেপ পড়ে না। ক্ষারীয় বা অ্যামোনিয়াম মাধ্যমে জিঙ্ক সালফাইড (ZnS) এর একটি সাদা অধঃক্ষেপ তৈরি হয়।
Zn²⁺(aq) + H₂S(g) + 2NH₄OH(aq) \rightarrow ZnS(s) + 2NH₄⁺(aq) + 2H₂O(l)
- অ্যামোনিয়াম হাইড্রোক্সাইডের সাথে: জিঙ্ক সালফেট দ্রবণে অ্যামোনিয়াম হাইড্রোক্সাইড যোগ করলে জিঙ্ক হাইড্রোক্সাইডের একটি সাদা জেলির মতো অধঃক্ষেপ পাওয়া যায়, যা অতিরিক্ত অ্যামোনিয়াম হাইড্রোক্সাইডে দ্রবীভূত হয়ে একটি দ্রবণীয় টেট্রাঅ্যামিনজিঙ্ক(II) জটিল যৌগ গঠন করে।
জিঙ্ক হাইড্রোক্সাইড (Zn(OH)₂)
জিঙ্ক হাইড্রোক্সাইড জিঙ্কের একটি গুরুত্বপূর্ণ উভধর্মী হাইড্রোক্সাইড।
রাসায়নিক সংকেত
Zn(OH)₂
প্রস্তুতি
- একটি জিঙ্ক লবণ দ্রবণে দ্রবণীয় ক্ষারক যোগ করে:
যখন সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড বা অ্যামোনিয়াম হাইড্রোক্সাইডের মতো একটি দ্রবণীয় ক্ষারক একটি জিঙ্ক লবণ (যেমন, জিঙ্ক ক্লোরাইড, জিঙ্ক সালফেট) এর দ্রবণে যোগ করা হয়, তখন জিঙ্ক হাইড্রোক্সাইডের একটি সাদা জেলির মতো অধঃক্ষেপ তৈরি হয়।
ZnCl₂(aq) + 2NaOH(aq) \rightarrow Zn(OH)₂(s) + 2NaCl(aq)ZnSO₄(aq) + 2NH₄OH(aq) \rightarrow Zn(OH)₂(s) + (NH₄)₂SO₄(aq)
ধর্মাবলী ও বিক্রিয়াসমূহ
- উপস্থিতি: সাদা জেলির মতো অধঃক্ষেপ।
- উভধর্মী প্রকৃতি: জিঙ্ক হাইড্রোক্সাইড অ্যাসিড এবং শক্তিশালী ক্ষারক উভয়টির সাথেই বিক্রিয়া করে।
- অ্যাসিডের সাথে বিক্রিয়া:
Zn(OH)₂(s) + 2HCl(aq) \rightarrow ZnCl₂(aq) + 2H₂O(l) - শক্তিশালী ক্ষারকের সাথে বিক্রিয়া (যেমন, অতিরিক্ত NaOH):
Zn(OH)₂(s) + 2NaOH(aq) \rightarrow Na₂[Zn(OH)₄](aq)(সোডিয়াম টেট্রাহাইড্রক্সোজিঙ্কেট(II), দ্রবণীয়) - অ্যামোনিয়ার সাথে বিক্রিয়া (অতিরিক্ত NH₄OH):
Zn(OH)₂(s) + 4NH₄OH(aq) \rightarrow [Zn(NH₃)₄](OH)₂(aq) + 4H₂O(l)(টেট্রাঅ্যামিনজিঙ্ক(II) হাইড্রোক্সাইড, দ্রবণীয় জটিল যৌগ)
- অ্যাসিডের সাথে বিক্রিয়া:
তুলনামূলক ধর্মাবলী: প্রধান জিঙ্ক যৌগসমূহ
| যৌগ | রাসায়নিক সংকেত | প্রকৃতি | দ্রাব্যতা (জলে) | মূল বৈশিষ্ট্য |
|---|---|---|---|---|
| জিঙ্ক অক্সাইড | ZnO | উভধর্মী | অদ্রবণীয় | সাদা কঠিন পদার্থ, উত্তপ্ত করলে হলুদ হয়; রঞ্জক |
| জিঙ্ক সালফেট | ZnSO₄·7H₂O (হাইড্রেট) | শক্তিশালী অ্যাসিড/ক্ষারকের লবণ | দ্রবণীয় | হোয়াইট ভিট্রিয়ল; উচ্ছ্বাসিত; Zn²⁺ আয়নের উৎস |
| জিঙ্ক হাইড্রোক্সাইড | Zn(OH)₂ | উভধর্মী | অদ্রবণীয় (অধঃক্ষেপ) | সাদা জেলির মতো অধঃক্ষেপ; অতিরিক্ত ক্ষারক/অ্যামোনিয়াতে দ্রবীভূত হয় |
| জিঙ্ক ক্লোরাইড | ZnCl₂ | আম্লিক (জলীয়) | অত্যন্ত দ্রবণীয় | আর্দ্রতাগ্রাহী; লুইস অ্যাসিড; সোল্ডারিংয়ে ফ্লাক্স হিসাবে ব্যবহৃত |