ZnO গঠন ও বৈশিষ্ট্য (15 গুরুত্বপূর্ণ তথ্য)

ZnO হল এর রাসায়নিক সূত্র দস্তা অক্সাইড এবং সাধারণত জিংক সাদা বা ক্যালামাইন নামে পরিচিত। এই জংশনে, আমরা ZnO কাঠামোর সংক্ষিপ্ত বিবরণ নিয়ে আলোচনা করছি।

ZnO পলিমরফিজম দেখাতে পারে এবং এর তিনটি ভিন্ন কাঠামো রয়েছে যেমন রকসল্ট স্ট্রাকচার, ওয়ার্টজাইট স্ট্রাকচার এবং জিঙ্ক ব্লেন্ড স্ট্রাকচার। ZnO এর wurtzite গঠন হল তাপগতভাবে সবচেয়ে স্থিতিশীল কাঠামো। ZnO হল ধাতু এবং অ-ধাতু উপাদানের সমন্বয় যা একটি আয়নিক যৌগ গঠন করে।

ZnO wurtzite একটি ষড়ভুজ বন্ধ - প্যাকড বিন্যাস দেখায়। ZnO দস্তা মিশ্রিত গঠন স্থিতিশীল হতে পারে যদি আমরা এর ঘন স্তর বৃদ্ধি করি। কাঁচা জিঙ্ক অক্সাইডের রঙ ধূসর হলুদ এবং কোন গন্ধ ছাড়া দানাদার আকারে। আমরা আরও সংক্ষিপ্তভাবে আলোচনা করছি ভ্যালেন্স ইলেকট্রন, আকৃতি, বন্ধন কোণ, একাকী জোড়া এবং ZnO গঠনের বিভিন্ন বৈশিষ্ট্যের সাথে আরও কিছু তথ্য।

কিভাবে ZnO গঠন আঁকা?

নিচে আমরা আঁকতে বিস্তারিত আলোচনা করছি ZnO Wurtzite নীচে দেওয়া কাঠামো।

ZnO এর Wurtzite গঠন:

  • ZnO গঠন Zn দ্বারা গঠিত2+ এবং ও2- আয়ন।
  • এটিতে Zn এর একটি হেক্সাগোনাল ক্লোজড প্যাকিং (HCP) ব্যবস্থা রয়েছে2+ এবং ও2- আয়ন।
  • এটি প্রতি ইউনিট কোষে 6টি পরমাণু উপস্থিত রয়েছে।
  • এইচসিপি কাঠামোতে এটির 6টি অক্টাহেড্রাল শূন্যতা এবং 12টি টেট্রাহেড্রাল শূন্যতা রয়েছে।
  • জেডএন2+ cations 75% অষ্টহেড্রাল সাইট এবং ½ টেট্রাহেড্রাল সাইটগুলিকে একটি ষড়ভুজ বদ্ধ প্যাকিং কাঠামোতে কভার করে।
  • 2- ষড়ভুজের কোণে এবং মুখে অ্যানিয়নগুলি উপস্থিত থাকে
  • Zn এবং O উভয় পরমাণুর সমন্বয় সংখ্যা 4 আছে।
  • প্রতিটি Zn2+ cation 4 O দ্বারা বেষ্টিত2- anions এবং প্রতিটি O2- anion 4 S দ্বারা বেষ্টিত2+ cations।
  • এতে Zn এর বিকল্প স্তর রয়েছে2+ এবং ও2- আয়ন অর্থাৎ O2-, জিএন2+, ও2-, জিএন2+, এবং তাই. এইভাবে এটি একটি ABAB- ধরনের কাঠামো গঠন করে।
  • এটির HCP এর ইউনিট কক্ষে 2টি অপ্রতিসম ইউনিট রয়েছে।
ZnO 1 1
ZnO স্ফটিক গঠন

ZnO গঠন ভ্যালেন্স ইলেকট্রন

একটি মৌলের সবচেয়ে বাইরের শেল বা কক্ষপথে ইলেকট্রন থাকে যাকে ভ্যালেন্স ইলেকট্রন বলে। ZnO ভ্যালেন্স ইলেকট্রনের উপর সংক্ষিপ্ত আলোচনাটি দেখুন।

ZnO কাঠামোতে মোট 8টি ইলেকট্রন রয়েছে। দুটি প্রধান উপাদান ZnO অর্থাৎ জিংক এবং অক্সিজেন পরমাণু গঠনে জড়িত। Zn ধাতব পরমাণু 12 তম গ্রুপে উপস্থাপন করে এবং 2 টি ভ্যালেন্স ইলেকট্রন ধারণ করে। একইভাবে, 16 তম গ্রুপে উপস্থিত অ ধাতব পরমাণুগুলির মধ্যে 6 টি ভ্যালেন্স ইলেকট্রন রয়েছে।

নীচে ZnO কাঠামোর ভ্যালেন্স ইলেকট্রন গণনা করার জন্য ব্যাখ্যা এবং পদক্ষেপ দেওয়া হয়েছে।

  • অক্সিজেন পরমাণুর ভ্যালেন্স ইলেকট্রন আছে = 06 x 01 (O) = 06
  • দস্তা পরমাণুর ভ্যালেন্স ইলেকট্রন আছে = 02 x 01 (Zn) = 02
  • ZnO গঠনে মোট ভ্যালেন্স ইলেকট্রন হল = 02 (O) + 06 (Zn) = 08
  • ZnO কাঠামোতে উপস্থিত সামগ্রিক ইলেকট্রন জোড়া 2 = 8 / 2 = 4 দ্বারা এর ভ্যালেন্স ইলেকট্রনকে ভাগ করে নির্ধারিত হয়
  • তাই ZnO কাঠামোতে মোট 8 টি ভ্যালেন্স ইলেকট্রন এবং মোট 4 টি ইলেকট্রন জোড়া রয়েছে।

ZnO গঠন একাকী জোড়া

একটি পরমাণু বা অণুর শেয়ার না করা বা বন্ধনহীন ইলেকট্রনকে বলা হয় একাকী জোড়া ইলেকট্রন। নিচে ZnO লোন পেয়ার ইলেকট্রন নিয়ে কিছু আলোচনা করা যাক।

ZnO তে আট জোড়া ইলেকট্রন থাকে। এতে আটটি ভ্যালেন্স ইলেকট্রন রয়েছে। Zn (ক্ষতি) এবং O (লাভ) পরমাণুর মধ্যে 2টি ইলেকট্রনের ক্ষতি এবং লাভ রয়েছে যা ZnO কে একটি আয়নিক প্রজাতি তৈরি করে। এটি ইলেকট্রন ভাগ করে একটি শক্তিশালী সমযোজী বন্ধন গঠন করতে পারে না এবং এর কোনো বন্ধন জোড়া নেই।

ZnO গঠন ইলেক্ট্রন গণনার একক জোড়া নীচে দেওয়া নিম্নলিখিত ধাপে ব্যাখ্যা করা হয়েছে।

  • ZnO তে একা জোড়া ইলেকট্রন হল = ZnO এর ভ্যালেন্স ইলেকট্রন  (V. E) – বন্ডের সংখ্যা / 2
  • Zn পরমাণুর একক জোড়া ইলেকট্রন হল = 0 (V. E) – 0 (বন্ড) / 2 = 0
  • O পরমাণুর একক জোড়া ইলেকট্রন হল = 8 (V. E) – 0 (বন্ড) / 2 = 8
  • তাই ZnO কাঠামোতে মোট 8টি একা জোড়া ইলেকট্রন রয়েছে।

ZnO গঠন আকৃতি

অণুর পারমাণবিক বিন্যাস একটি নির্দিষ্টভাবে বন্ধ প্যাক পদ্ধতিতে একটি আকৃতি গঠন করে আণবিক আকৃতি হিসাবে পরিচিত। ZnO আকৃতি এবং জ্যামিতির বিশদ বিবরণের জন্য নীচে দেখুন।

ZnO রৈখিক এবং টেট্রাহেড্রাল আকার দেখায়। ভিতরে VSEPR তত্ত্ব অনুসারে, ZnO একটি ডায়াটমিক যৌগ এটিতে মাত্র দুটি পরমাণু নিয়ে গঠিত। এটিতে AX জেনেরিক সূত্র রয়েছে যা ZnO-এর রৈখিক জ্যামিতি এবং আকৃতি দেখাচ্ছে।

ক্রিস্টালোগ্রাফি ধারণা অনুসারে, ZnO যৌগটি স্ফ্যালারিট এবং উর্টজাইট স্ফটিক কাঠামো দেখায়। এইভাবে এটি তার একক কক্ষে টেট্রাহেড্রাল জ্যামিতি এবং আকৃতি দেখায়।

ZnO স্ট্রাকচার হাইব্রিডাইজেশন

পরমাণু বা অণুর পারমাণবিক অরবিটালগুলি একে অপরের সাথে মিশে একই শক্তি সহ একটি নতুন হাইব্রিড অরবিটাল তৈরি করে যাকে হাইব্রিডাইজেশন বলে। ZnO হাইব্রিডাইজেশনের বিশদ বিবরণ দেখুন।

ZnO অণু 's' এবং 'sp3' সংকরায়ন দেখায়। যেমন ZnO অণু দুটি ভিন্ন আকার যেমন রৈখিক এবং টেট্রাহেড্রাল দেখায়। ZnO-এর 's' সংকরায়ন হল ডায়াটমিক প্রকৃতির কারণে দুটি পরমাণু একে অপরের পাশে সংযুক্ত। ZnO এর 'sp3' সংকরকরণ এর সমন্বয় সংখ্যা 4 এর কারণে।

প্রতিটি Zn2+ আয়ন 4 O দিয়ে ঘিরে থাকে2- এবং প্রতিটি ও2- 4 Zn দিয়ে ঘিরে2+ a এর কোণে আয়ন নিয়মিত টেট্রাহেড্রন। Zn এবং O পারমাণবিক অরবিটাল ওভারল্যাপ হয়ে একে অপরের সাথে মিশে যায় এবং সমতুল্য শক্তির একটি নতুন 'sp3' হাইব্রিড অরবিটাল তৈরি করে।

ZnO গঠন কোণ

কেন্দ্রীয় পরমাণুর পিছনের বিকল্প বন্ধনগুলি একটি কোণ বা ফাঁক তৈরি করে যা বন্ধন কোণ নামে পরিচিত। আসুন ZnO অণু বন্ধন কোণের সংক্ষিপ্ত বিশদ বিবরণ দেখি।

ZnO এর 180 – ডিগ্রী এবং 109.5 – ডিগ্রী বন্ড কোণ রয়েছে। 180 – ডিগ্রী বন্ড কোণটি ZnO স্ফটিক কাঠামোর রৈখিক জ্যামিতিতে উপস্থিত থাকে, যখন 109.5 – ডিগ্রি বন্ড কোণটি ZnO স্ফটিক কাঠামোর টেট্রাহেড্রাল জ্যামিতিতে উপস্থিত থাকে।

ZnO কি কঠিন নাকি গ্যাস?

যে সমস্ত যৌগগুলি পরমাণুর বন্ধ-বস্তাবন্দী বিন্যাস এবং প্রকৃতিতে শক্ত তাদেরকে কঠিন যৌগ বলে। আসুন দেখি ZnO কঠিন নাকি বায়বীয় যৌগ।

ZnO একটি কঠিন যৌগ। জেডএন2+ এবং ও2- Zn এবং O পরমাণুর পারমাণবিক কক্ষপথের ওভারল্যাপিংয়ের কারণে আয়নগুলি একটি সামান্য সমযোজী বন্ধনের সাথে একে অপরের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে প্যাক হয়ে যায়। এটি wurtzite গঠন হিসাবে একটি স্ফটিক কাঠামো গঠন করে এবং কঠিন ধূসর হলুদ বা সাদা দানাদার আকারের পাউডারে পাওয়া যায়।

ZnO কি পানিতে দ্রবণীয়?

জলের দ্রবণে সর্বাধিক পরিমাণে দ্রবীভূত হওয়ার নির্ভরতাকে জলের দ্রবণীয়তা বলে।

ZnO যৌগ পানিতে অদ্রবণীয়। যদি আমরা ZnO এর সাথে যোগ করি জল এটি একটি ঘোলা দ্রবণ গঠন করে এবং অবশেষে নীচে স্থির হয়। ZnO এর হাইড্রেশন শক্তির চেয়ে বেশি জালি শক্তি রয়েছে। এইভাবে ZnO যৌগগুলির মধ্যে বন্ধনগুলি জলের অণুর সাথে একটি হাইড্রোজেন বন্ধন তৈরি করতে বিচ্ছিন্ন হতে পারে না এবং অদ্রবণীয় থাকে।

ZnO পোলার নাকি ননপোলার?

ইলেকট্রন বন্টন এবং পরমাণুর প্রতিসাম্য এবং এর বিপরীত চার্জ মেরু বা অ-মেরু অণু নির্ধারণ করে। আসুন দেখি ZnO মেরু নাকি নন-পোলার।

ZnO যৌগটি মেরু প্রকৃতির। Zn এবং O পরমাণুর মধ্যে এটির বৈদ্যুতিক ঋণাত্মকতার পার্থক্য মান 1.79। এটি দেখায় যে ZnO একটি অত্যন্ত মেরু যৌগ। এটি Zn এবং O উভয় পরমাণুর উপর কোন সমতুল্য ইলেক্ট্রন বন্টন দেখায় না কারণ এটির একটি রয়েছে অপ্রতিসম আকৃতি এবং জ্যামিতি।

সমস্ত ইলেকট্রন ঘনত্ব আরও ইলেক্ট্রোনেগেটিভ O পরমাণুর দিকে আকর্ষণ করে। এইভাবে, এটির উপর নেট ডাইপোল তৈরি করে দুটি বিপরীত চার্জ গঠন করে যেমন Zn পরমাণুতে আংশিক ধনাত্মক চার্জ এবং O পরমাণুর উপর আংশিক ঋণাত্মক চার্জ নিশ্চিত করে যে এটি একটি মেরু অণু।

ZnO কি আণবিক যৌগ?

বিভিন্ন ছোট অণুর উপস্থিতি সহ সিগমা সমযোজী শক্তিশালী বন্ধন ধারণকারী যৌগগুলিকে আণবিক যৌগ বলে। আসুন দেখি ZnO আণবিক কি না।

ZnO একটি আণবিক যৌগ নয়। এটি একটি আয়নিক যৌগ। একে অপরের সাথে ইলেক্ট্রন বিনিময়ের কারণে এটিতে একটি শক্তিশালী আয়নিক বন্ধন থাকায় এটি কোনও শক্তিশালী সিগমা সমযোজী বন্ধন ধারণ করতে পারে না। এছাড়াও, এর আণবিক সূত্র এটিতে অন্যান্য ছোট অণুর উপস্থিতি দেখায় না।

ZnO অ্যাসিড নাকি বেস?

প্রোটন গ্রহণকারী মৌলিক প্রকৃতি দেখায় এবং প্রোটন দাতা যৌগের অম্লীয় প্রকৃতি দেখায়। নীচে আমরা ZnO অ্যাসিড বা প্রকৃতির একটি বেস কিনা তা নিয়ে একটি সংক্ষিপ্ত আলোচনা করেছি।

ZnO অম্লীয় বা মৌলিক প্রকৃতি দেখায় না। এটি প্রাকৃতিকভাবে পাওয়া লবণ। এটা ধাতব অক্সাইড যা অ্যামফোটেরিক অক্সাইডের অধীনে আসে এবং হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড (HCl) এবং সোডিয়াম হাইড্রক্সাইড (NaOH) এর মতো অ্যাসিড এবং বেস যৌগ উভয়ের সাথে বিক্রিয়া করে। HCl অ্যাসিড এবং NaOH বেসের সাথে ZnO-এর প্রতিক্রিয়া নীচে দেওয়া হল।

ZnO (s) + 2 HCl (aq) → ZnCl2 (s) + H2O (l) (ZnO এর মৌলিক বিক্রিয়া)

ZnO (s) + 2 NaOH (aq) → Na2ZnO2 (s) + H2O (l) (ZnO এর অম্লীয় বিক্রিয়া)

ZnO ইলেক্ট্রোলাইট?

বিদ্যুৎ সঞ্চালনের জন্য পানিতে যোগ করে যে যৌগ আয়নিত হয় তাকে ইলেক্ট্রোলাইট বলে। নীচে দেওয়া ZnO ইলেক্ট্রোলাইটিক প্রকৃতির একটি সংক্ষিপ্ত বিশদ বিবরণ নিন।

ZnO একটি ইলেক্ট্রোলাইটিক যৌগ। যেহেতু এটি একটি আয়নিক যৌগ। এটি জলে সহজেই আয়নিত হতে পারে না জলে এটি দ্রবীভূত করার জন্য তাপের মতো বাহ্যিক শক্তির প্রয়োজন হয়। আয়নকরণে, এটি একটি ইলেক্ট্রোলাইট হিসাবে কাজ করতে পারে এবং বিদ্যুত পরিচালনা করতে পারে বাহ্যিক স্রোতের প্রয়োগ।

ZnO লবণ?

লবণ হল কঠিন স্ফটিক যৌগ যা অ্যাসিড-বেস প্রতিক্রিয়ার কারণে একটি অবক্ষেপের আকারে গঠিত হয়। ZnO যৌগটি লবণ কিনা তা বিস্তারিতভাবে নিচে দেখা যাক।

ZnO লবণ আকারে উপস্থিত একটি যৌগ। এটি ধাতু এবং অধাতুর সংমিশ্রণ। যখন ধাতু এবং অধাতু উপাদান একে অপরের সাথে বিক্রিয়া করে তখন তারা একটি পণ্য হিসাবে লবণ গঠন করে। এটি প্রাকৃতিকভাবে জিনসাইট আকারে ঘটে। জিঙ্ক অক্সাইড গঠনের প্রতিক্রিয়া নীচে দেখানো হয়েছে।

Zn + O → ZnO

Zn2+ + ও2- → ZnO

জেডএন (ওএইচ)2 → ZnO + H2O

ZnO কি আয়নিক নাকি সমযোজী?

পরমাণুর মধ্যে আকর্ষণের ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বল আয়নিক যৌগ দেখায় এবং পরমাণুর মধ্যে সিগমা সমযোজী বন্ধন সমযোজী যৌগ দেখায়। আসুন দেখি ZnO আয়নিক নাকি সমযোজী।

ZnO একটি আয়নিক যৌগ। Zn পরমাণু O পরমাণুতে 2 টি ভ্যালেন্স ইলেকট্রন দান করে এটিতে +2 চার্জ তৈরি করে। O পরমাণু Zn পরমাণু থেকে 2 ভ্যালেন্স ইলেকট্রন লাভ করে -2 চার্জ গঠন করে। এটি Zn এবং O পরমাণুর মধ্যে একটি শক্তিশালী আয়নিক বন্ধন গঠন করে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক আকর্ষণ শক্তির কারণে এবং একটি দ্বারা নয় সমযোজী বন্ধন.

ZnO কি অ্যামফোটেরিক?

যে যৌগগুলি অম্লীয় এবং মৌলিক উভয় যৌগের সাথে বিক্রিয়া করতে পারে তাদেরকে অ্যামফোটেরিক যৌগ বলে। নীচে আমরা আলোচনা করছি ZnO যৌগটি অ্যামফোটেরিক কি না।

ZnO এর অ্যামফোটেরিক প্রকৃতি রয়েছে। অন্তর্গত উপাদান 2য়, 13 তম, 14 তম এবং 15 তম পর্যায় সারণী গ্রুপগুলি অ্যামফোটেরিক অক্সাইড গঠন করতে পারে। Zn ধাতুটি 2য় গ্রুপের অন্তর্গত এবং O পরমাণুর সাথে বিক্রিয়া করে অ্যামফোটেরিক অক্সাইড তৈরি করে। এইভাবে এটি একটি শক্তিশালী অ্যাসিডের সাথে প্রতিক্রিয়া করতে পারে যেমন (এইচ2SO4) এবং শক্তিশালী ঘাঁটি যেমন (KOH)।

সালফিউরিক এসিডের সাথে ZnO এর প্রতিক্রিয়া (H2SO4) এবং পটাসিয়াম হাইড্রক্সাইড (KOH) নীচে দেওয়া হল।

ZnO + H2SO4 → ZnSO4 + এইচ2O

ZnO + 2 KOH → K2ZnO2 + এইচ2O

ZnO কি সেমিকন্ডাক্টর?

সেমিকন্ডাক্টর হল সেই যৌগ যেগুলির কন্ডাক্টর অর্থাৎ ধাতু এবং ইনসুলেটর অর্থাৎ অধাতুর মধ্যে মান রয়েছে। ZnO একটি সেমিকন্ডাক্টর কি না তার বিশদ বিবরণ দেখুন।

ZnO হল a অর্ধপরিবাহী. এটি একটি এন-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর হিসাবে কাজ করে যেমন P, As, ইত্যাদির মতো অমেধ্যগুলির কারণে স্ফটিক কাঠামোতে O পরমাণুর ছিদ্র বা খালি জায়গায় উপস্থিত থাকে যাকে অভ্যন্তরীণ ত্রুটি বলে। এটার আছে একটি প্রশস্ত ব্যান্ড গ্যাপ মান 3.3 eV।

অমেধ্যের কারণে এটিতে মুক্ত ইলেকট্রন রয়েছে এবং বিনামূল্যে ইলেকট্রনগুলি বিদ্যুৎ পরিচালনার জন্য চার্জ বাহক।

উপসংহার:

ZnO তার স্থিতিশীল আকারে Wurtzite স্ফটিক গঠন দেখায়। এটিতে 8 টি ভ্যালেন্স ইলেকট্রন এবং একা জোড়া ইলেকট্রন রয়েছে। এটি 3 এবং 180 ডিগ্রী বন্ধন কোণ সহ 's' এবং 'sp109.5' সংকরকরণ সহ রৈখিক এবং টেট্রাহেড্রাল আকারগুলি দেখায়। এটি কঠিন আয়নিক জলে অদ্রবণীয় ইলেক্ট্রোলাইটিক লবণ। অ্যাসিড এবং বেস উভয়ের সাথে প্রতিক্রিয়া করার জন্য এটির অ্যামফোটেরিক প্রকৃতি রয়েছে। এটি একটি এন-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর হিসাবে কাজ করতে পারে।

নিম্নলিখিত কাঠামো এবং বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে আরও পড়ুন

ZnS
Fe3O4
NaClO2
লিথিয়াম
ক্রিপটন
নিঅন্গ্যাসংক্রান্ত
পেপটাইড বন্ধন
NaHSO4
কেএমএনও 4
জেডএনএসও 4
NaH2PO4
FeO
Fe2S3
Hyaluronic এসিড
ডিসালফাইড বন্ড
অ্যালানাইন অ্যামিনো অ্যাসিড
গ্লাইকলিক অম্ল
হেপাটেন
গ্লিসাইন
স্বর্ণ
পেটুকঅ্যামিক অ্যাসিড
কৃষ্ণসীস নামক ধাতু
হেক্সানোয়িক এসিড