🌟 ଉପକ୍ରମ (Introduction)

ଆମ ଚାରିପାଖରେ ଥିବା ଖାଦ୍ୟ, ବସ୍ତ୍ର, ଔଷଧ ଠାରୁ ଆରମ୍ଭ କରି ଆମ ଶରୀର ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ସବୁକିଛିର ମୂଳ ଉପାଦାନ ହେଉଛି ଏହି ସର୍ବଗୁଣଧାରୀ ମୌଳିକ – କାର୍ବନ (Carbon)।

• ଭୂପୃଷ୍ଠରେ: ମାତ୍ର $0.02\%$ କାର୍ବନ ଖଣିଜ ରୂପରେ (କାର୍ବୋନେଟ୍, କୋଇଲା, ପେଟ୍ରୋଲିୟମ ଇତ୍ୟାଦି) ରହିଛି।

• ବାୟୁମଣ୍ଡଳରେ: ମାତ୍ର $0.03\%$ କାର୍ବନ କାର୍ବନ-ଡାଇଅକ୍ସାଇଡ୍ ($CO_2$) ରୂପରେ ରହିଛି।

  ପ୍ରକୃତିରେ ଏତେ କମ୍ ପରିମାଣରେ ଥିଲେ ମଧ୍ୟ ଏହାର ଗୁରୁତ୍ୱ ଅପରିସୀମ!

1. କାର୍ବନରେ ବନ୍ଧ – ସହସଂଯୋଜକ ବନ୍ଧ (Bonding in Carbon - The Covalent Bond) 🤝

ଆୟନିକ ଯୌଗିକଗୁଡ଼ିକ ବିପରୀତ, କାର୍ବନ ଯୌଗିକଗୁଡ଼ିକର ଗଳନାଙ୍କ ଓ ସ୍ଫୁଟନାଙ୍କ କମ୍ ହୋଇଥାଏ ଏବଂ ଏଗୁଡ଼ିକ ବିଦ୍ୟୁତ୍‌ର କୁପରିବାହୀ। କାରଣ, ଏମାନେ ଆୟନ ସୃଷ୍ଟି କରନ୍ତି ନାହିଁ।

କାର୍ବନ କାହିଁକି ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଭାଗ (Share) କରେ? 🤔

କାର୍ବନର ପରମାଣୁ କ୍ରମାଙ୍କ ହେଉଛି 6। ତେଣୁ ଏହାର ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସଂରଚନା ହେଲା $K=2, L=4$। ବାହ୍ୟତମ କକ୍ଷରେ 4ଟି ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ (ସଂଯୋଜକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍) ଅଛି। ନିଷ୍କ୍ରିୟ ଗ୍ୟାସ (Noble gas) ସଂରଚନା ପାଇବା ପାଇଁ ଏହାକୁ ଆଉ 4ଟି ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଦରକାର।

• ଯଦି ଗ୍ରହଣ କରେ ($C^{4-}$ ଏନାୟନ): 6ଟି ପ୍ରୋଟନ୍ ଥିବା ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ ପାଇଁ 10ଟି ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍‌କୁ ଧରି ରଖିବା କଷ୍ଟକର ହେବ।

• ଯଦି ତ୍ୟାଗ କରେ ($C^{4+}$ କାଟାୟନ): 4ଟି ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ବାହାର କରିବା ପାଇଁ ପ୍ରଚୁର ଶକ୍ତି ଦରକାର ହେବ।

✅ ସମାଧାନ: କାର୍ବନ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ତ୍ୟାଗ କିମ୍ବା ଗ୍ରହଣ ନକରି ଅନ୍ୟ ପରମାଣୁ ସହ ସହଭାଜନ (Sharing) କରିଥାଏ। ଏହିପରି ଗଠିତ ବନ୍ଧକୁ ସହସଂଯୋଜକ ବନ୍ଧ (Covalent Bond) କୁହାଯାଏ।

ସହସଂଯୋଜକ ବନ୍ଧର ଉଦାହରଣ:

• ଏକବନ୍ଧ (Single Bond): ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ($H_2$) ଅଣୁରେ ଦୁଇଟି $H$ ପରମାଣୁ ଗୋଟିଏ ଯୋଡ଼ା ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଭାଗ କରନ୍ତି। ($H-H$)
  

  

• ଦ୍ଵିବନ୍ଧ (Double Bond): ଅକ୍ସିଜେନ୍ ($O_2$) ଅଣୁରେ ଦୁଇଟି $O$ ପରମାଣୁ ଦୁଇ ଯୋଡ଼ା ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଭାଗ କରନ୍ତି। ($O=O$)
  

  

• ତ୍ରିବନ୍ଧ (Triple Bond): ନାଇଟ୍ରୋଜେନ୍ ($N_2$) ଅଣୁରେ ଦୁଇଟି $N$ ପରମାଣୁ ତିନି ଯୋଡ଼ା ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଭାଗ କରନ୍ତି। ($N \equiv N$)
  

  

• ମିଥେନ୍ ($CH_4$): କାର୍ବନ ନିଜର 4ଟି ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍‌କୁ 4ଟି ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ସହିତ ଭାଗ କରି ଚାରୋଟି ଏକବନ୍ଧ ସୃଷ୍ଟି କରେ।
  

  

💡 Trick to remember: “Share & Care!” କାର୍ବନ ଝଗଡ଼ା ନକରି (Give & Take ନକରି) ସମସ୍ତଙ୍କ ସହ Share କରେ। ଏଥିପାଇଁ ସହସଂଯୋଜକ ଯୌଗିକଗୁଡ଼ିକର ଅଭ୍ୟନ୍ତର ବନ୍ଧ ଦୃଢ଼, କିନ୍ତୁ ଆନ୍ତଃ-ଅଣୁକ ବଳ ଦୁର୍ବଳ ହୋଇଥାଏ।

2. କାର୍ବନର ବିଭିନ୍ନ ରୂପ (Allotropes of Carbon) 💎

କାର୍ବନ ପ୍ରକୃତିରେ ବିଭିନ୍ନ ରୂପରେ ମିଳିଥାଏ। ଏମାନଙ୍କର ରାସାୟନିକ ଧର୍ମ ସମାନ କିନ୍ତୁ ଭୌତିକ ଧର୍ମ ଭିନ୍ନ।

.1. ହୀରା (Diamond): ପ୍ରତ୍ୟେକ କାର୍ବନ ପରମାଣୁ ଅନ୍ୟ 4 ଟି କାର୍ବନ ପରମାଣୁ ସହ ବନ୍ଧିତ ହୋଇ ଏକ କଠିନ ତ୍ରି-ଆୟାମୀ (3D) ସଂରଚନା ଗଠନ କରେ। ଏହା ପ୍ରକୃତିର ସବୁଠାରୁ କଠିନତମ ପଦାର୍ଥ।

.3. ଫୁଲେରିନ୍ (Fullerene): ଏହାର ଗଠନ ଏକ ଫୁଟ୍‌ବଲ୍ ପରି। ସର୍ବପ୍ରଥମେ ଚିହ୍ନଟ ହୋଇଥିବା ଫୁଲେରିନ୍ ହେଲା $C-60$ ଯାହାକୁ ‘ବକ୍‌ମିନିଷ୍ଟର ଫୁଲେରିନ୍’ କୁହାଯାଏ।

3. କାର୍ବନର ସର୍ବଗୁଣଧାରୀ ପ୍ରକୃତି (Versatile Nature of Carbon) 🌍

କାର୍ବନ ଏତେ ଅଧିକ ସଂଖ୍ୟାରେ ଯୌଗିକ (Millions of compounds) ସୃଷ୍ଟି କରିବାର ଦୁଇଟି ପ୍ରଧାନ କାରଣ ଅଛି:

1. କାଟେନେସନ୍ (Catenation): କାର୍ବନର ନିଜର ଅନ୍ୟ କାର୍ବନ ପରମାଣୁ ସହିତ ବନ୍ଧ ସୃଷ୍ଟି କରିବାର ଏକ ଅଦ୍ୱିତୀୟ କ୍ଷମତା ରହିଛି। ଏହାଦ୍ୱାରା ଦୀର୍ଘ ଶୃଙ୍ଖଳ (Long chains), ଶାଖାଯୁକ୍ତ ଶୃଙ୍ଖଳ (Branched chains) ଏବଂ ବଳୟାକାର (Ring) ଯୌଗିକ ସୃଷ୍ଟି ହୋଇପାରେ।

2. ଚତୁଃ-ସଂଯୋଜ୍ୟତା (Tetravalency): କାର୍ବନର ସଂଯୋଜ୍ୟତା 4 ହୋଇଥିବାରୁ ଏହା ଅନ୍ୟ 4 ଟି କାର୍ବନ ପରମାଣୁ କିମ୍ବା ଅକ୍ସିଜେନ୍, ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍, ନାଇଟ୍ରୋଜେନ୍ ପରି ଏକଯୋଜୀ ମୌଳିକ ସହ ସହସଂଯୋଜକ ବନ୍ଧ ଗଠନ କରିପାରେ।

💡 Trick to remember: CT Scan ରେ କାର୍ବନର ରହସ୍ୟ ଲୁଚିଛି! Catenation ଏବଂ Tetravalency.

4. ଜୈବ ଯୌଗିକ (Organic Compounds) 🌱

ଆଗରୁ ଧାରଣା ଥିଲା ଯେ କାର୍ବନ ଯୌଗିକ (ଜୈବ ଯୌଗିକ) କେବଳ ଉଦ୍ଭିଦ ଓ ପ୍ରାଣୀମାନଙ୍କ ଶରୀରରେ ଆପେ ଆପେ “ଜୀବନ ଶକ୍ତି (Vital force)” ଦ୍ୱାରା ପ୍ରସ୍ତୁତ ହୁଏ। କିନ୍ତୁ 1828 ମସିହାରେ ବୈଜ୍ଞାନିକ ଫ୍ରେଡ୍ରିକ୍ ଉହଲର୍ (Friedrich Wohler) ଲାବୋରେଟୋରୀରେ ଆମୋନିୟମ୍ ସିଆନେଟ୍‌ରୁ ୟୁରିଆ ତିଆରି କରି ଏହି ଧାରଣାକୁ ଭୁଲ୍ ପ୍ରମାଣିତ କରିଥିଲେ।

4. ପୃକ୍ତ ଓ ଅପୃକ୍ତ କାର୍ବନ ଯୌଗିକ (Saturated & Unsaturated Carbon Compounds) ⛓️

କାର୍ବନ ଏବଂ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍‌କୁ ନେଇ ଗଠିତ ଯୌଗିକକୁ ହାଇଡ୍ରୋକାର୍ବନ (Hydrocarbons) କୁହାଯାଏ। ଏଗୁଡ଼ିକ ମୁଖ୍ୟତଃ ଦୁଇ ପ୍ରକାରର:

1. ପୃକ୍ତ ହାଇଡ୍ରୋକାର୍ବନ (Saturated Hydrocarbons):

   • ଯେଉଁ ଯୌଗିକରେ କାର୍ବନ-କାର୍ବନ ମଧ୍ୟରେ କେବଳ ଏକକ ବନ୍ଧ (Single bond) ଥାଏ।

   • ଏଗୁଡ଼ିକୁ ଆଲକେନ୍ (Alkane) କୁହାଯାଏ।

   • ସାଧାରଣ ସୂତ୍ର: $C_nH_{2n+2}$

   • ଉଦାହରଣ: ଇଥେନ୍ ($C_2H_6$), ମିଥେନ୍ ($CH_4$)

2. ଅପୃକ୍ତ ହାଇଡ୍ରୋକାର୍ବନ (Unsaturated Hydrocarbons):

   • ଯେଉଁ ଯୌଗିକରେ କାର୍ବନ-କାର୍ବନ ମଧ୍ୟରେ ଅତିକମ୍‌ରେ ଗୋଟିଏ ଦ୍ୱି-ବନ୍ଧ (Double bond) କିମ୍ବା ତ୍ରି-ବନ୍ଧ (Triple bond) ଥାଏ।

   • ଆଲକିନ୍ (Alkene): ଦ୍ୱି-ବନ୍ଧ ଥାଏ। ସାଧାରଣ ସୂତ୍ର: $C_nH_{2n}$।
     ଉଦାହରଣ: ଇଥ୍‌ଇନ୍ ବା ଏଥିଲିନ୍ ($C_2H_4$) ➡️ $H_2C=CH_2$

   • ଆଲକାଇନ୍ (Alkyne): ତ୍ରି-ବନ୍ଧ ଥାଏ। ସାଧାରଣ ସୂତ୍ର: $C_nH_{2n-2}$। ଉଦାହରଣ: ଇଥାଇନ୍ ବା ଏସିଟିଲିନ୍ ($C_2H_2$) ➡️ $HC \equiv CH$

💡 Trick to Remember Names: ଇଂରାଜୀ ବର୍ଣ୍ଣମାଳା ଅନୁସାରେ A, E, Y ଆସେ। ସେହିପରି ବନ୍ଧନ ଅନୁସାରେ ମଧ୍ୟ:

• Ane ➡️ 1 (Single bond)

• Ene ➡️ 2 (Double bond)

• Yne ➡️ 3 (Triple bond)

5. ଶୃଙ୍ଖଳ, ଶାଖା ଏବଂ ବଳୟ (Chains, Branches, and Rings) 🌲

ଏହି ବିଷୟବସ୍ତୁଟି କାର୍ବନର ଏକ ସ୍ୱତନ୍ତ୍ର ଗୁଣ ‘କାଟେନେସନ୍’ (Catenation) ଉପରେ ଆଧାରିତ। କାର୍ବନ ପରମାଣୁଗୁଡ଼ିକ ନିଜ ନିଜ ଭିତରେ ଯୋଡ଼ି ହୋଇ ବହୁତ ଲମ୍ବା ଶୃଙ୍ଖଳ ବା ବିଭିନ୍ନ ଆକାରର ସଂରଚନା ଗଠନ କରିପାରନ୍ତି। ଆସନ୍ତୁ ଏହାକୁ ସରଳ ଭାବରେ ବୁଝିବା

1. ସଳଖ ଶୃଙ୍ଖଳ (Straight Chains)

ଏହି ସଂରଚନାରେ କାର୍ବନ ପରମାଣୁଗୁଡ଼ିକ ଏକ ସିଧା ଧାଡ଼ିରେ ଗୋଟିକ ପରେ ଗୋଟିଏ ଯୋଡ଼ି ହୋଇ ରହିଥାନ୍ତି।

ଉଦାହରଣ: ପେଣ୍ଟେନ୍ ($C_5H_{12}$) ଏବଂ ବ୍ୟୁଟେନ୍ ($C_4H_{10}$)।

$$\text {ନର୍ମାଲ୍ ବ୍ୟୁଟେନ୍ (n-Butane):} \quad CH_3 - CH_2 - CH_2 - CH_3$$

2. ଶାଖାଯୁକ୍ତ ଶୃଙ୍ଖଳ ଏବଂ ସମାବୟବତା (Branched Chains & Isomerism)

କେବଳ ସିଧା ଧାଡ଼ି ନୁହେଁ, କାର୍ବନ ଶୃଙ୍ଖଳରୁ ମଝିରେ ଶାଖା (Branch) ମଧ୍ୟ ବାହାରିପାରେ।

ସମାବୟବତା (Isomerism) କ’ଣ?

ଯେତେବେଳେ ଦୁଇଟି ଭିନ୍ନ ଯୌଗିକର ଆଣବିକ ସୂତ୍ର (Molecular formula) ସମାନ ଥାଏ, କିନ୍ତୁ ସେମାନଙ୍କର ଗାଠନିକ ସୂତ୍ର (Structural formula) ଅଲଗା ହୋଇଥାଏ, ସେଗୁଡ଼ିକୁ ପରସ୍ପରର ‘ଗାଠନିକ ସମାବୟବ’ କୁହାଯାଏ।

ବ୍ୟୁଟେନ୍‌ର ଦୁଇଟି ସମାବୟବ (Isomers of Butane $C_4H_{10}$):

ଉଭୟ କ୍ଷେତ୍ରରେ 4ଟି କାର୍ବନ ଓ 10 ଟି ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ଅଛି, କିନ୍ତୁ ସଜ୍ଜା ଅଲଗା।

1. ନର୍ମାଲ୍ ବ୍ୟୁଟେନ୍ (ସଳଖ ଶୃଙ୍ଖଳ):

$$\begin{array}{cccc} H & H & H & H \\ | & | & | & | \\ H-C- & C- & C- & C-H \\ | & | & | & | \\ H & H & H & H \end{array}$$

2. ଆଇସୋବ୍ୟୁଟେନ୍ (ଶାଖାଯୁକ୍ତ ଶୃଙ୍ଖଳ):

$$\begin{array}{ccc} & H & \\ & | & \\ & H-C-H & \\ & | & \\ H-C- & C- & C-H \\ | & | & | \\ H & H & H \end{array}$$

3. ବଳୟାକାର (Cyclic/Rings)

ଯେତେବେଳେ କାର୍ବନ ଶୃଙ୍ଖଳର ଦୁଇ ମୁଣ୍ଡ ପରସ୍ପର ସହ ଯୋଡ଼ି ହୋଇ ଏକ ବନ୍ଦ ମୁଦି ବା ରିଙ୍ଗ୍ (Ring) ଆକାର ନିଏ, ତାହାକୁ ବଳୟାକାର ଯୌଗିକ କୁହାଯାଏ। ଏହା ଦୁଇ ପ୍ରକାରର:

(କ) ପୃକ୍ତ ବଳୟାକାର (Saturated Cyclic): ଯେଉଁ ରିଙ୍ଗ୍‌ରେ କେବଳ ଏକକ ବନ୍ଧ (Single bonds) ଥାଏ। ଏଥିରେ ସମସ୍ତ କାର୍ବନ ନିଜ ନିଜ ଭିତରେ ଗୋଟିଏ ଲେଖାଏଁ ବନ୍ଧରେ ବାନ୍ଧି ହୋଇଥାନ୍ତି।

ଉଦାହରଣ: ସାଇକ୍ଲୋହେକ୍ସେନ୍ ($C_6H_{12}$)

(ପ୍ରତ୍ୟେକ କାର୍ବନ ସହ 2ଟି ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ଅଛି ଏବଂ ସବୁଆଡେ ଏକକ ବନ୍ଧ ଅଛି)

(ଖ) ଅପୃକ୍ତ ବଳୟାକାର (Unsaturated Cyclic):

ଯେଉଁ ରିଙ୍ଗ୍‌ରେ ଏକକ ବନ୍ଧ ସହିତ ଦ୍ୱି-ବନ୍ଧ (Double bonds) କିମ୍ବା ତ୍ରି-ବନ୍ଧ (Triple bonds) ମଧ୍ୟ ରହିଥାଏ।

ଉଦାହରଣ: ବେଞ୍ଜିନ୍ ($C_6H_6$)। ଏଥିରେ 6 ଟି କାର୍ବନ ଏକ ଷଡ଼ଭୁଜ (Hexagon) ଆକାରରେ ଥାଆନ୍ତି ଏବଂ ଗୋଟିଏ ଛାଡ଼ି ଗୋଟିଏ (Alternating) ସ୍ଥାନରେ ଦ୍ୱି-ବନ୍ଧ ଥାଏ।

(ଏଥିରେ ପ୍ରତ୍ୟେକ କାର୍ବନ ସହ କେବଳ 1ଟି ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ଅଛି ଏବଂ ତିନୋଟି ସ୍ଥାନରେ ଦ୍ୱି-ବନ୍ଧ ଅଛି ଯାହା କାର୍ବନର 4ଟି ଯୋଜ୍ୟତାକୁ ପୂରଣ କରୁଛି)

ଏହିପରି ଭାବରେ କାର୍ବନ ନିଜର ଆକୃତି ବଦଳାଇ ଲକ୍ଷ ଲକ୍ଷ ଯୌଗିକ ସୃଷ୍ଟି କରିପାରେ!

7. କାର୍ବନ ସହିତ ବନ୍ଧୁତା - ସକ୍ରିୟ ଗ୍ରୁପ (Functional Groups) 👨‍🔬

କାର୍ବନ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ଛଡା ଅନ୍ୟ ମୌଳିକ ସହ ମଧ୍ୟ ଯୋଡ଼ି ହୋଇଥାଏ। ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍‌କୁ ପ୍ରତିସ୍ଥାପିତ କରୁଥିବା ଏହି ପରମାଣୁକୁ ଅସମ ପରମାଣୁ (Heteroatom) କୁହାଯାଏ

ସକ୍ରିୟ ଗ୍ରୁପ ଗୁଡ଼ିକ ହେଲା:

1. ହାଲୋ (Halo): $-Cl$ (କ୍ଲୋରୋ), $-Br$ (ବ୍ରୋମୋ)

2. ଆଲକହଲ୍ (Alcohol): $-OH$

3. ଆଲ୍‌ଡିହାଇଡ୍ (Aldehyde): $-CHO$

4. କିଟୋନ୍ (Ketone): $-CO-$ (ମଝିରେ ରହେ)

5. କାର୍ବୋକ୍ସିଲିକ୍ ଏସିଡ୍ (Carboxylic Acid): $-COOH$

8. ହୋମୋଲଗସ୍ ଶ୍ରେଣୀ (Homologous Series) 👨‍👩‍👧‍👦

ଯୌଗିକର ଏକ ଶ୍ରେଣୀ ଯେଉଁଥିରେ ସମାନ ସକ୍ରିୟ ଗ୍ରୁପ କାର୍ବନ ଶୃଙ୍ଖଳରେ ଥାଏ। ଉଦାହରଣ ସ୍ଵରୂପ:

• ମିଥାନଲ୍ ($CH_3OH$)

• ଇଥାନଲ୍ ($C_2H_5OH$)

• ପ୍ରୋପାନଲ୍ ($C_3H_7OH$)

ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ:

1. ପାଖାପାଖି (successive) ଦୁଇଟି ଯୌଗିକ ମଧ୍ୟରେ $-CH_2-$ ଏକକର ପ୍ରଭେଦ ଥାଏ।

2. ଆଣବିକ ବସ୍ତୁତ୍ୱରେ $14\text{u}$ ର ପ୍ରଭେଦ ଥାଏ (Carbon=12, Hydrogen=1x2=2, Total=14)।

3. ବସ୍ତୁତ୍ୱ ବଢ଼ିବା ସହ ଗଳନାଙ୍କ ଓ ସ୍ଫୁଟନାଙ୍କ (ଭୌତିକ ଧର୍ମ) ବଢ଼ିଥାଏ। କିନ୍ତୁ ରାସାୟନିକ ଧର୍ମ ସମାନ ରହେ କାରଣ ସକ୍ରିୟ ଗ୍ରୁପ୍ ସମାନ ଥାଏ।

• ଆଲ୍‌କିନ୍‌ର ସାଧାରଣ ସଙ୍କେତ: $C_nH_{2n}$

9. କାର୍ବନ ଯୌଗିକଗୁଡ଼ିକର ନାମକରଣ ପଦ୍ଧତି (Nomenclature) 📝

ଯୌଗିକର ନାମ କାର୍ବନ ସଂଖ୍ୟା (Root word) ଏବଂ ସକ୍ରିୟ ଗ୍ରୁପ୍ (Prefix/Suffix) କୁ ନେଇ ଗଠିତ ହୁଏ।

ପଦ୍ଧତିଗୁଡ଼ିକ:

1. କାର୍ବନ ସଂଖ୍ୟା ଗଣନା: $1 \rightarrow$ ମିଥ୍, $2 \rightarrow$ ଇଥ୍, $3 \rightarrow$ ପ୍ରୋପ୍, $4 \rightarrow$ ବ୍ୟୁଟ୍, $5 \rightarrow$ ପେଣ୍ଟ୍, $6 \rightarrow$ ହେକ୍ସ।

2. ସକ୍ରିୟ ଗ୍ରୁପ୍‌ର ଯୋଗ:

   • ହାଲୋଜେନ୍: ପୂର୍ବରୁ ବସେ (Prefix)। ଯେପରି କ୍ଲୋରୋପ୍ରୋପେନ୍।

   • ଆଲକହଲ୍: ଶେଷରେ (Suffix) ‘-ଅଲ୍’ (-ol)। (ପ୍ରୋପାନଲ୍)

   • ଆଲ୍‌ଡିହାଇଡ୍: ଶେଷରେ ‘-ଆଲ୍’ (-al)। (ପ୍ରୋପାନାଲ୍)

   • କିଟୋନ୍: ଶେଷରେ ‘-ଓନ୍’ (-one)। (ପ୍ରୋପାନୋନ୍)

   • କାର୍ବୋକ୍ସିଲିକ୍ ଏସିଡ୍: ଶେଷରେ ‘-ଓଇକ୍ ଏସିଡ୍’ (-oic acid)। (ପ୍ରୋପାନୋଇକ୍ ଏସିଡ୍)

3. ଦ୍ଵିବନ୍ଧ ଓ ତ୍ରିବନ୍ଧ:

   • ଦ୍ଵିବନ୍ଧ ଥିଲେ ଶେଷରେ ‘-ଇନ୍’ (-ene) (ପ୍ରୋପିନ୍)।

   • ତ୍ରିବନ୍ଧ ଥିଲେ ଶେଷରେ ‘-ଆଇନ୍’ (-yne) (ପ୍ରୋପାଇନ୍)।

💡 Trick for Naming: “Root Word + Suffix” ମନେରଖ। ଆଲକହଲ୍ ପିଇଲେ ଲୋକେ ‘ଅଲ୍’ (All) ଆଉଟ୍ ହୋଇଯାନ୍ତି, ତେଣୁ $-ol$। କିଟୋନ୍ ଶବ୍ଦରେ ‘ଓନ୍’ ଅଛି, ତେଣୁ ତାହା $-one$!

🌟 ପ୍ରମୁଖ ସକ୍ରିୟ ଗ୍ରୁପ୍ ଏବଂ ସେମାନଙ୍କର ନାମକରଣ ପଦ୍ଧତି

• ହାଲୋଜେନ୍ (Halogen - $Cl, Br$):

  • କିପରି ଯୋଡ଼ାଯାଏ: ଏଗୁଡ଼ିକ ନାମର ପୂର୍ବରେ ଯୋଗ ହୁଅନ୍ତି।

  • ବ୍ୟବହୃତ ଶବ୍ଦାଂଶ: ‘କ୍ଲୋରୋ’ (Chloro) ବା ‘ବ୍ରୋମୋ’ (Bromo)।

  • ସଂରଚନା ବିଶ୍ଳେଷଣ: ୩ଟି କାର୍ବନ ଶୃଙ୍ଖଳର ଶେଷରେ ଥିବା ଗୋଟିଏ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ବଦଳରେ କ୍ଲୋରିନ୍ ($Cl$) କିମ୍ବା ବ୍ରୋମିନ୍ ($Br$) ଲାଗିଛି।

  • ନାମ: କ୍ଲୋରୋ + ପ୍ରୋପେନ୍ = କ୍ଲୋରୋପ୍ରୋପେନ୍ ($CH_3-CH_2-CH_2-Cl$)

• ଆଲ୍‌କହଲ (Alcohol - $OH$):

  • କିପରି ଯୋଡ଼ାଯାଏ: ଏହା ନାମର ଶେଷଭାଗରେ ଯୋଗ ହୁଏ।

  • ବ୍ୟବହୃତ ଶବ୍ଦାଂଶ: ‘-ଅଲ୍’ (ol)।

  • ସଂରଚନା ବିଶ୍ଳେଷଣ: ପ୍ରାନ୍ତୀୟ କାର୍ବନରେ ଗୋଟିଏ $-OH$ ଗ୍ରୁପ୍ ଯୋଡ଼ା ହୋଇଛି।

  • ନାମ: ପ୍ରୋପେନ୍ + ଅଲ୍ = ପ୍ରୋପାନଲ୍ ($CH_3-CH_2-CH_2-OH$)

• ଆଲ୍‌ଡିହାଇଡ୍ (Aldehyde - $CHO$):

  • କିପରି ଯୋଡ଼ାଯାଏ: ଏହା ନାମର ଶେଷଭାଗରେ ଯୋଗ ହୁଏ।

  • ବ୍ୟବହୃତ ଶବ୍ଦାଂଶ: ‘-ଆଲ୍’ (al)।

  • ସଂରଚନା ବିଶ୍ଳେଷଣ: ଶେଷ କାର୍ବନ ସହିତ ଅକ୍ସିଜେନ୍ ଦ୍ଵିବନ୍ଧ ($=O$) ଏବଂ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ଏକବନ୍ଧ ($-H$) ରେ ଲାଗିଛି।

  • ନାମ: ପ୍ରୋପେନ୍ + ଆଲ୍ = ପ୍ରୋପାନାଲ୍ ($CH_3-CH_2-CHO$)

• କିଟୋନ୍ (Ketone - $CO$):

  • କିପରି ଯୋଡ଼ାଯାଏ: ଏହା ନାମର ଶେଷଭାଗରେ ଯୋଗ ହୁଏ।

  • ବ୍ୟବହୃତ ଶବ୍ଦାଂଶ: ‘-ଓନ୍’ (one)।

  • ସଂରଚନା ବିଶ୍ଳେଷଣ: ଏହି ଗ୍ରୁପ୍ ସବୁବେଳେ ଦୁଇଟି କାର୍ବନ ମଝିରେ ଥାଏ। ମଝି କାର୍ବନ ସହ ଅକ୍ସିଜେନ୍ ଦ୍ଵିବନ୍ଧ ($=O$) ରେ ଯୋଡ଼ି ହୋଇଛି।

  • ନାମ: ପ୍ରୋପେନ୍ + ଓନ୍ = ପ୍ରୋପାନୋନ୍ ($CH_3-CO-CH_3$)

• କାର୍ବୋକ୍ସିଲିକ୍ ଏସିଡ୍ (Carboxylic acid - $COOH$):

  • କିପରି ଯୋଡ଼ାଯାଏ: ଏହା ନାମର ଶେଷଭାଗରେ ଯୋଗ ହୁଏ।

  • ବ୍ୟବହୃତ ଶବ୍ଦାଂଶ: ‘-ଓଇକ୍ ଏସିଡ୍’ (oic acid)।

  • ସଂରଚନା ବିଶ୍ଳେଷଣ: ପ୍ରାନ୍ତୀୟ କାର୍ବନ ସହ ଅକ୍ସିଜେନ୍ ଦ୍ଵିବନ୍ଧ ($=O$) ଏବଂ ଆଲକହଲ୍ ଗ୍ରୁପ୍ ($-OH$) ଉଭୟ ଲାଗିଛନ୍ତି।

  • ନାମ: ପ୍ରୋପେନ୍ + ଓଇକ୍ ଏସିଡ୍ = ପ୍ରୋପାନୋଇକ୍ ଏସିଡ୍ ($CH_3-CH_2-COOH$)

• ଦ୍ଵିବନ୍ଧ / ଆଲ୍‌କିନ୍ (Double bond, alkene):

  • କିପରି ଯୋଡ଼ାଯାଏ: ଏହା ନାମର ଶେଷଭାଗରେ ‘ଏନ୍’ ବଦଳରେ ଯୋଗ ହୁଏ।

  • ବ୍ୟବହୃତ ଶବ୍ଦାଂଶ: ‘-ଇନ୍’ (ene)।

  • ସଂରଚନା ବିଶ୍ଳେଷଣ: ଦୁଇଟି କାର୍ବନ ମଧ୍ୟରେ ଗୋଟିଏ ଦ୍ଵିବନ୍ଧ ($C=C$) ରହିଛି।

  • ନାମ: ପ୍ରୋପେନ୍ ରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ = ପ୍ରୋପିନ୍ ($CH_3-CH=CH_2$)

• ତ୍ରିବନ୍ଧ / ଆଲ୍‌କାଇନ୍ (Triple bond, alkyne):

  • କିପରି ଯୋଡ଼ାଯାଏ: ଏହା ନାମର ଶେଷଭାଗରେ ‘ଏନ୍’ ବଦଳରେ ଯୋଗ ହୁଏ।

  • ବ୍ୟବହୃତ ଶବ୍ଦାଂଶ: ‘-ଆଇନ୍’ (yne)।

  • ସଂରଚନା ବିଶ୍ଳେଷଣ: ଦୁଇଟି କାର୍ବନ ମଧ୍ୟରେ ଗୋଟିଏ ତ୍ରିବନ୍ଧ ($C \equiv C$) ରହିଛି।

  • ନାମ: ପ୍ରୋପେନ୍ ରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ = ପ୍ରୋପାଇନ୍ ($CH_3-C \equiv CH$)

📖 କାର୍ବନ ଯୌଗିକର ରାସାୟନିକ ଧର୍ମ (Chemical Properties of Carbon Compounds)

ଦହନ (Combustion) ବ୍ୟତୀତ କାର୍ବନ ଯୌଗିକଗୁଡ଼ିକ ଆହୁରି ଅନେକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଦେଇଥାନ୍ତି। ସେଗୁଡ଼ିକ ହେଲା:

1. ଜାରଣ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା (Oxidation Reaction) 🌬️

ଦହନ ହେଉଛି ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଜାରଣ, କିନ୍ତୁ ଆମେ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଜାରକ (Oxidizing Agent) ବ୍ୟବହାର କରି କାର୍ବନ ଯୌଗିକକୁ ଆଂଶିକ ଜାରିତ କରିପାରିବା।

• ଜାରକ କ’ଣ? ଯେଉଁ ପଦାର୍ଥ ଅନ୍ୟ ପଦାର୍ଥରେ ଅକ୍ସିଜେନ୍ ସଂଯୋଗ କରିବାକୁ ସମର୍ଥ ହୋଇଥାନ୍ତି। (ଉଦାହରଣ: କ୍ଷାରୀୟ ପୋଟାସିୟମ୍ ପରମାଙ୍ଗାନେଟ୍ କିମ୍ବା ଅମ୍ଳୀୟ ପୋଟାସିୟମ୍ ଡାଇକ୍ରୋମେଟ୍)।

• ସମୀକରଣ:

  $$CH_3CH_2OH \xrightarrow{\text{Alkaline } KMnO_4 \text{ + Heat}} CH_3COOH$$

  (ଇଥାନଲ୍ ରୁ ଇଥାନୋଇକ୍ ଏସିଡ୍ ସୃଷ୍ଟି)

🔬 ପରୀକ୍ଷଣ (Experiment): > ଗୋଟିଏ ପରୀକ୍ଷାନଳୀରେ ପ୍ରାୟ 3 ମିଲି ଇଥାନଲ୍ ନେଇ ଏହାକୁ ଏକ ଜଳଉଷ୍ମକ (Water bath) ରେ ଧୀରେ ଧୀରେ ଗରମ କର। ଏଥିରେ କ୍ଷାରୀୟ $KMnO_4$ ଦ୍ରବଣକୁ ବୁନ୍ଦା ବୁନ୍ଦା କରି ପକାଅ। ପର୍ଯ୍ୟବେକ୍ଷଣ: ପ୍ରଥମେ ପକାଇଲାବେଳେ $KMnO_4$ ର ଗୋଲାପୀ ବର୍ଣ୍ଣ ଆଲକହଲ୍ ସହ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରି ଅଦୃଶ୍ୟ ହୋଇଯାଏ। କିନ୍ତୁ ଯେତେବେଳେ ସବୁ ଆଲକହଲ୍ ଏସିଡ୍‌ରେ ପରିଣତ ହୋଇଯାଏ, ସେତେବେଳେ ଅଧିକ ପକାଇଲେ ବର୍ଣ୍ଣ ସ୍ଥାୟୀ ଭାବେ ରହିଯାଏ।

2. ଯୋଗ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା (Addition Reaction) ➕

ଏହି ପ୍ରତିକ୍ରିୟାରେ ଅପୃକ୍ତ (Unsaturated) ହାଇଡ୍ରୋକାର୍ବନ ଉତ୍ପ୍ରେରକର ଉପସ୍ଥିତିରେ ଅନ୍ୟ ପରମାଣୁ (ଯଥା: ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍) ସହ ଯୋଡ଼ିହୋଇ ପୃକ୍ତ (Saturated) ହାଇଡ୍ରୋକାର୍ବନ ଦେଇଥାଏ।

• ଉତ୍ପ୍ରେରକ (Catalyst): ନିକେଲ୍ ($Ni$) କିମ୍ବା ପାଲାଡିୟମ୍ ($Pd$) ଧାତୁ।

• ପ୍ରୟୋଗ: ଏହି ପ୍ରତିକ୍ରିୟାକୁ ଶିଳ୍ପ କ୍ଷେତ୍ରରେ ବନସ୍ପତି ତେଲ (Vegetable oil) ରୁ ବନସ୍ପତି ଘିଅ ବା ଡାଲଡା (Hydrogenation) ତିଆରି କରିବାରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ।

• ସ୍ୱାସ୍ଥ୍ୟ ସୂଚନା: ପଶୁ ଚର୍ବି (ସାଧାରଣତଃ ପୃକ୍ତ ଫ୍ୟାଟି ଏସିଡ୍) ସ୍ୱାସ୍ଥ୍ୟ ପାଇଁ କ୍ଷତିକାରକ। ରୋଷେଇ ପାଇଁ ଅପୃକ୍ତ ଫ୍ୟାଟି ଏସିଡ୍ ଥିବା ବନସ୍ପତି ତେଲ ବ୍ୟବହାର କରିବା ସ୍ୱାସ୍ଥ୍ୟକର।

• ସମୀକରଣ:

  $$R_2C=CR_2 + H_2 \xrightarrow{Ni} R_2CH-CHR_2$$

💡 Trick: “Addition” ମାନେ ଯୋଡ଼ିବା। ଡବଲ୍ ବଣ୍ଡ୍ ଭାଙ୍ଗି ସିଙ୍ଗଲ୍ ବଣ୍ଡ୍ କରିଦିଅ ଏବଂ ଖାଲି ସ୍ଥାନରେ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ବସାଇଦିଅ!

3. ପ୍ରତିସ୍ଥାପନ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା (Substitution Reaction) 🔄

ପୃକ୍ତ ହାଇଡ୍ରୋକାର୍ବନଗୁଡ଼ିକ ସାଧାରଣତଃ ନିଷ୍କ୍ରିୟ (Unreactive) ହୋଇଥାନ୍ତି। କିନ୍ତୁ ସୂର୍ଯ୍ୟାଲୋକ (Sunlight) ଉପସ୍ଥିତିରେ କ୍ଲୋରିନ୍ ଗ୍ୟାସ୍ ଏମାନଙ୍କ ସହ ଅତି ଦ୍ରୁତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରେ।

• କ୍ଲୋରିନ୍ ପରମାଣୁ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ପରମାଣୁକୁ ଗୋଟି ଗୋଟି କରି ତଡ଼ିଦିଏ ଏବଂ ନିଜେ ତା’ ସ୍ଥାନ ନେଇଯାଏ।

• ସମୀକରଣ:

  $$CH_4 + Cl_2 \xrightarrow{\text{Sunlight}} CH_3Cl + HCl$$

🧪 ଦୁଇଟି ପ୍ରମୁଖ କାର୍ବନ ଯୌଗିକ: ଇଥାନଲ୍ ଓ ଇଥାନୋଇକ୍ ଏସିଡ୍

ଆମ ଦୈନନ୍ଦିନ ଜୀବନରେ ଓ ବ୍ୟବସାୟରେ ଏହି ଦୁଇଟି ଯୌଗିକ ବହୁଳ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଅନ୍ତି।

A. ଇଥାନଲ୍ ($C_2H_5OH$) ର ଧର୍ମ 🍷

ଏହାକୁ ସାଧାରଣତଃ ଆଲ୍‌କହଲ (Alcohol) କୁହାଯାଏ।

• ଭୌତିକ ଧର୍ମ: ପ୍ରକୋଷ୍ଠ ତାପମାତ୍ରାରେ ତରଳ ଅଟେ। ଏହା ଏକ ଉତ୍ତମ ଦ୍ରାବକ। ଏହାକୁ ଟିଙ୍କଚର ଆୟୋଡିନ୍, କାଶ ଔଷଧ (Cough Syrup) ଏବଂ ମଦ୍ୟପାନୀୟରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ। ଏହା ଜଳରେ ସବୁ ଅନୁପାତରେ ମିଶିଯାଏ।

• ରାସାୟନିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା:

  1. ସୋଡ଼ିୟମ ସହ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା:

  $$2Na + 2CH_3CH_2OH \rightarrow 2CH_3CH_2O^-Na^+ + H_2$$

  (ସୋଡ଼ିୟମ୍ ଇଥକ୍‌ସାଇଡ୍ ଏବଂ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ଗ୍ୟାସ୍ ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ)

  🔬 ପରୀକ୍ଷଣ (Experiment 4.6): > ଇଥାନଲ୍ ରେ ଦୁଇଟି ଚାଉଳ ଦାନା ଆକାରର ସୋଡ଼ିୟମ୍ ଖଣ୍ଡ ପକାଅ। ତୁମେ ଦେଖିବ ଏଥିରୁ ବୁଦ୍‌ବୁଦ୍ ହୋଇ ଗ୍ୟାସ୍ ବାହାରିବ। ଏହି ଗ୍ୟାସ୍ ପାଖକୁ ଜଳନ୍ତା କାଠି ଆଣିଲେ ଏହା ‘ପପ୍’ (Pop) ଶବ୍ଦ କରି ଜଳିବ, ଯାହା ପ୍ରମାଣ କରେ ଯେ ଏହା ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ଗ୍ୟାସ୍।

  2. ଅପୃକ୍ତ ହାଇଡ୍ରୋକାର୍ବନ ସୃଷ୍ଟି (ନିର୍ଜଳୀକରଣ / Dehydration):

  ଇଥାନଲକୁ ଅଧିକ ପରିମାଣ ଗାଢ଼ ସଲ୍‌ଫ୍ୟୁରିକ ଏସିଡ୍ ($H_2SO_4$) ସହିତ $443K$ ରେ ଉତ୍ତପ୍ତ କଲେ, ଏହା ଜଳ ତ୍ୟାଗ କରି ଏଥୀନ୍ ସୃଷ୍ଟି କରେ।

  $$CH_3CH_2OH \xrightarrow[\text{Heat } (443K)]{\text{Conc. } H_2SO_4} CH_2=CH_2 + H_2O$$

  (ଗାଢ଼ $H_2SO_4$ ଏଠାରେ ଏକ ଶକ୍ତିଶାଳୀ ନିର୍ଜଳୀକାରକ/Dehydrating agent ରୂପେ କାର୍ଯ୍ୟ କରେ।

B. ଇଥାନୋଇକ୍ ଏସିଡ୍ ($CH_3COOH$) ର ଧର୍ମ 🍋

ଏହାକୁ ସାଧାରଣତଃ ଏସିଟିକ୍ ଏସିଡ୍ (Acetic acid) କୁହାଯାଏ।

• ଭିନେଗାର (Vinegar): ଜଳରେ ଏହାର 5-8% ଦ୍ରବଣକୁ ଭିନେଗାର କୁହାଯାଏ (ଆଚାର ସଂରକ୍ଷଣ ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ)।

• ଗ୍ଲାସିଆଲ୍ ଏସିଟିକ୍ ଏସିଡ୍: ଏହାର ଗଳନାଙ୍କ ଅତି କମ୍ ($290K$) ହୋଇଥିବାରୁ, ଶୀତଦିନେ ଏହା ବରଫ ପରି ଘନୀଭୂତ ହୋଇଯାଏ। ତେଣୁ ଏହାକୁ ଗ୍ଲାସିଆଲ୍ (Glacial) ଏସିଟିକ୍ ଏସିଡ୍ କୁହାଯାଏ। ଏହା ଖଣିଜ ଏସିଡ୍ ($HCl$) ତୁଳନାରେ ବହୁତ ଦୁର୍ବଳ ଏସିଡ୍।

• ରାସାୟନିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା:

  1. ଏଷ୍ଟରୀକରଣ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା (Esterification): ଗୋଟିଏ ଏସିଡ୍ ଓ ଆଲକହଲ୍ ମିଶି ଏକ ମିଠା ବାସ୍ନାଯୁକ୍ତ ଯୌଗିକ ତିଆରି କରନ୍ତି, ଯାହାକୁ ଏଷ୍ଟର କୁହାଯାଏ। ଏହାକୁ ଅତର (Perfume) ଓ ସ୍ୱାଦକାରକ (Flavouring agent) ଭାବେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ।

  $$CH_3COOH + CH_3CH_2OH \xrightarrow{\text{Acid}} CH_3COOCH_2CH_3 \text{ (Ester)} + H_2O$$

  🔬 ପରୀକ୍ଷଣ (Experiment 4.8): > ଗୋଟିଏ ପରୀକ୍ଷାନଳୀରେ 1 ମିଲି ଇଥାନଲ୍, 1 ମିଲି ଗ୍ଲାସିଆଲ୍ ଏସିଟିକ୍ ଏସିଡ୍ ଏବଂ କିଛି ବୁନ୍ଦା ଗାଢ଼ $H_2SO_4$ ନିଅ। ଏହାକୁ ସିଧା ନିଆଁରେ ନ ବସାଇ ଏକ ଜଳ-ଉଷ୍ମକ (Water bath) ରେ 5 ମିନିଟ୍ ଗରମ କର। ଏହାକୁ ପାଣିରେ ଢାଳି ଆଘ୍ରାଣ କଲେ ଏକ ମିଠା ଫଳ ପରି ସୁଗନ୍ଧ (Sweet smell) ଆସିବ!

  2. ସାବୁନୀକରଣ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା (Saponification):

  ଏଷ୍ଟରକୁ କ୍ଷାରକ ($NaOH$) ସହିତ ମିଶାଇଲେ ତାହା ପୁଣି ଭାଙ୍ଗିଯାଇ ଆଲକହଲ୍ ଏବଂ କାର୍ବୋକ୍ସିଲିକ୍ ଏସିଡ୍ ର ସୋଡିୟମ୍ ଲବଣରେ ପରିଣତ ହୁଏ। ଏହାକୁ ସାବୁନ୍ ତିଆରି କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ।

  $$CH_3COOC_2H_5 + NaOH \rightarrow C_2H_5OH + CH_3COONa$$

  3. କାର୍ବୋନେଟ୍ ଏବଂ ବାଇକାର୍ବୋନେଟ୍ ସହ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା:

  $$2CH_3COOH + Na_2CO_3 \rightarrow 2CH_3COONa + H_2O + CO_2$$

  $$CH_3COOH + NaHCO_3 \rightarrow CH_3COONa + H_2O + CO_2$$

  🔬 ପରୀକ୍ଷଣ (Experiment 4.9): > ପରୀକ୍ଷାନଳୀରେ ଅଳ୍ପ ସୋଡିୟମ୍ କାର୍ବୋନେଟ୍ ନେଇ ସେଥିରେ ଇଥାନୋଇକ୍ ଏସିଡ୍ ପକାଅ। ତୀବ୍ର ଗତିରେ ଫେଣ (Brisk effervescence) ସହ ଏକ ଗ୍ୟାସ୍ ବାହାରିବ। ଏହି ଗ୍ୟାସ୍‌କୁ ସଦ୍ୟ ଚୂନପାଣି (Limewater) ମଧ୍ୟକୁ ଛାଡ଼ିଲେ ଚୂନପାଣି ଦୁଧିଆ ଧଳା (Milky) ହୋଇଯାଏ, ଯାହା ପ୍ରମାଣ କରେ ଯେ ଗ୍ୟାସ୍ ଟି ହେଉଛି କାର୍ବନ ଡାଇଅକ୍ସାଇଡ୍ ($CO_2$)।

🧼 ସାବୁନ୍ ଓ ଡିଟରଜେଣ୍ଟ (Soaps and Detergents)

ତେଲ ବା ମଇଳା ସାଧାରଣତଃ ଜଳରେ ମିଶେ ନାହିଁ। କିନ୍ତୁ ସାବୁନ୍ କିପରି ଏହାକୁ ସଫା କରେ?

🔬 ପରୀକ୍ଷଣ (Experiment 4.10): > ଦୁଇଟି ପରୀକ୍ଷାନଳୀ ନିଅ। ଉଭୟରେ ପାଣି ଓ ତେଲ ପକାଅ। ଦେଖିବ ତେଲ ପାଣିରେ ନ ମିଶି ଉପରେ ଭାସିବ। ବର୍ତ୍ତମାନ ଗୋଟିଏରେ ସାବୁନ୍ ପାଣି ପକାଇ ଜୋର୍ ରେ ହଲାଅ। ଦେଖିବ ତେଲ ଓ ପାଣି ଏକ ଅବଦ୍ରବ (Emulsion) ସୃଷ୍ଟି କରି ମିଶିଯାଇଛନ୍ତି!

ମିସେଲ୍ (Micelles) ଗଠନ ତତ୍ତ୍ୱ 🦠

ସାବୁନ୍ ଅଣୁ ହେଉଛି ଦୀର୍ଘ-ଶୃଙ୍ଖଳ କାର୍ବୋକ୍ସିଲିକ୍ ଏସିଡ୍ ର ସୋଡିୟମ୍ ବା ପୋଟାସିୟମ୍ ଲବଣ। ଏହାର ଦୁଇଟି ଅଂଶ ଥାଏ:

1. ଆୟନିକ ପ୍ରାନ୍ତ (Head): ଏହାକୁ ଜଳାସକ୍ତ (Hydrophilic) କୁହାଯାଏ କାରଣ ଏହା ଜଳରେ ଦ୍ରବୀଭୂତ ହୁଏ (ଜଳକୁ ଭଲପାଏ)।

2. କାର୍ବନ ଶୃଙ୍ଖଳ (Tail): ଏହାକୁ ଜଳାତଂକୀ (Hydrophobic) କୁହାଯାଏ କାରଣ ଏହା ଜଳକୁ ଭୟ କରେ ଓ କେବଳ ତେଲ/ମଇଳାରେ ଦ୍ରବୀଭୂତ ହୁଏ।

ଯେତେବେଳେ ସାବୁନ୍ ପାଣିରେ ଥାଏ, ଏହି ଅଣୁଗୁଡ଼ିକ ଗୋଲାକାରରେ ସଜ୍ଜିତ ହୋଇଯାନ୍ତି। କେନ୍ଦ୍ରରେ ଥିବା ମଇଳାକୁ ସମସ୍ତ ‘ଜଳାତଂକୀ ଲାଞ୍ଜ’ କାମୁଡ଼ି ଧରନ୍ତି ଏବଂ ବାହାର ପଟକୁ ଥିବା ‘ଜଳାସକ୍ତ ମୁଣ୍ଡ’ ଜଳରେ ବୁଡ଼ି ରହେ। ଏହି ସ୍ୱତନ୍ତ୍ର ସଂରଚନାକୁ ମିସେଲ୍ (Micelle) କୁହାଯାଏ। ଲୁଗା କାଚିବା ବେଳେ ମିସେଲ୍‌ରେ ଥିବା ମଇଳା ପାଣି ସହ ବାହାରିଆସେ!

ଖରଜଳ ସମସ୍ୟା ଓ ଡିଟରଜେଣ୍ଟ 💧

🔬 ପରୀକ୍ଷଣ (Experiment 4.11): > ପରୀକ୍ଷାନଳୀ A ରେ ପାତିତ ଜଳ (Distilled water) ଏବଂ B ରେ ନଳକୂପ ଜଳ ବା ଖରଜଳ (Hard water) ନିଅ। ଉଭୟରେ ସାବୁନ୍ ମିଶାଅ। ତୁମେ ଦେଖିବ ଯେ ନଳକୂପ ଜଳରେ ଫେଣ ହେବା ବଦଳରେ ଏକ ଦହି ଭଳି ଧଳା ଅବକ୍ଷେପ (Scum) ତିଆରି ହୋଇଯିବ।

• ସମସ୍ୟା: ଖରଜଳରେ କ୍ୟାଲସିୟମ୍ ($Ca^{2+}$) ଓ ମ୍ୟାଗ୍ନେସିୟମ୍ ($Mg^{2+}$) ଆୟନ ଥାଏ, ଯାହା ସାବୁନ୍ ସହ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରି ଅଦ୍ରବଣୀୟ ମଇଳା (Scum) ତିଆରି କରେ। ଏଣୁ ସାବୁନ୍ ଅଧିକ ନଷ୍ଟ ହୁଏ ଓ ଫେଣ ହୁଏନି।

• ସମାଧାନ (ଡିଟରଜେଣ୍ଟ): ଡିଟରଜେଣ୍ଟ ହେଉଛି ଦୀର୍ଘଶୃଙ୍ଖଳ କାର୍ବୋକ୍ସିଲିକ୍ ଏସିଡ୍‌ର ଏମୋନିୟମ୍ କିମ୍ବା ସଲ୍‌ଫୋନେଟ୍ ଲବଣ। ଏହାର ଊର୍ଜିତ ପ୍ରାନ୍ତଗୁଡ଼ିକ ଖରଜଳର ଆୟନ ସହ ଅବକ୍ଷେପ ସୃଷ୍ଟି କରନ୍ତି ନାହିଁ। ତେଣୁ ଖରଜଳରେ ମଧ୍ୟ ଡିଟରଜେଣ୍ଟ ଭଲ ଫେଣ ଦିଏ!

💡 Trick: Soap loves Soft water. Detergent is Daring, it works everywhere (even in Hard water)!