সৃজনশীলঃ ‘(iii) 4 K,12M,15…’ যশোর বোর্ড ২০২৫ – পর্যায় সারণি, রসায়ন (এসএসসি)

◉ পাতন: কোনো তরলকে তাপ প্রদানে বাষ্পে পরিণত করে তাকে পুনরায় শীতলীকরণের মাধ্যমে তরলে পরিণত করার পদ্ধতিকে পাতন বলে। অর্থাৎ, পাতন হলো বাষ্পীভবন এবং ঘনীভবন প্রক্রিয়াদ্বয়ের সম্মিলিত একটি প্রক্রিয়া। পাতন প্রক্রিয়ায় অবিশুদ্ধ তরলকে বিশুদ্ধ করা-যায়।

◉ ঊর্ধ্বপাতন: যে প্রক্রিয়ায় কোনো কঠিন পদার্থকে তাপ প্রদান করা হলে কঠিন পদার্থটি তরলে পরিণত না হয়ে সরাসরি বাষ্পে পরিণত হয় সেই প্রক্রিয়াকে বলা হয় উর্ধ্বপাতন। এই প্রক্রিয়ায় পদার্থটিকে তরল অবস্থায় পাওয়া যায় না। ঊর্ধ্বপাতন সাধারণত নির্দিষ্ট কিছু পদার্থের ক্ষেত্রে ঘটে, যেমন আয়োডিন, কার্বন ডাই অক্সাইড ইত্যাদি।

উদ্দীপকের মডেল-(i) হলো রাদারফোর্ড পরমাণু মডেল এবং মডেল-(ii) হলো নীলস বোর পরমাণু মডেল। মডেল দুটির সীমাবদ্ধতা সত্ত্বেও নীলস বোর পরমাণু মডেল অধিক গ্রহণযোগ্য। নিচে তা ব্যাখ্যা করা হলো-

১. রাদারফোর্ড পরমাণু মডেল অনুসারে সৌরজগতে সূর্যকে কেন্দ্র করে গ্রহ-উপগ্রহগুলো যেমন ঘুরছে, পরমাণুতে ইলেকট্রনগুলোও তেমন নিউক্লিয়াসকে কেন্দ্র করে ঘুরছে। এখানে ইলেকট্রনের শক্তিস্তরের আকার সম্পর্কে কোনো কথা বলা হয়নি কিন্তু বোরের পারমাণবিক মডেলে পরমাণুর শক্তিস্তরের আকার বৃত্তাকার বলা হয়েছে।

২. রাদারফোর্ডের পরমাণু মডেলে পরমাণু শক্তি শোষণ করলে বা শক্তি বিকিরণ করলে পরমাণুর গঠনে কী ধরনের পরিবর্তন ঘটে সে কথা বলা হয়নি কিন্তু বোর পরমাণু মডেলে বলা হয়েছে পরমাণু শক্তি শোষণ করলে ইলেকট্রন নিম্ন শক্তিস্তর থেকে উচ্চ শক্তিস্তরে উঠে। আবার, পরমাণু শক্তি বিকিরণ করলে ইলেকট্রন উচ্চ শক্তিস্তর থেকে নিম্ন শক্তিস্তরে নেমে আসে।

৩. রাদারফোর্ডের পরমাণু মডেল অনুসারে কোনো মৌলের পারমাণবিক বর্ণালি ব্যাখ্যা করা যায় না কিন্তু বোরের পরমাণু মডেল অনুসারে এক ইলেকট্রনবিশিষ্ট পরমাণু হাইড্রোজেন (H) এর বর্ণালি ব্যাখ্যা করা যায়।
উপরোক্ত আলোচনার ভিত্তিতে বলা যায়, বোর পরমাণু মডেল অধিক গ্রহণযোগ্য।

উদ্দীপকের (iii) নং হতে, ${}_{4}K,{}_{12}M,{}_{15}N$ এবং ${}_{16}Q$ মৌলগুলো যথাক্রমে ${}_4\mathrm{Be},{}_{12}\mathrm{Mg},{}_{15}P$ ও ${}_{16}S$ । নিচে মৌলসমূহের আকার ও ইলেকট্রন আসক্তির ক্রম যুক্তিসহ বিশ্লেষণ করা হলো-

Be, Mg, P ও S মৌলগুলোর ইলেকট্রন বিন্যাস নিয়ে পাই,

$\begin{array}{cc}& \mathrm{Be}\left(4\right)\to 1s^{2}2s^2\\ & \mathrm{Mg}\left(12\right)\to 1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^2\\ & P\left(15\right)\to 1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^3\\ & S\left(16\right)\to 1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^4\end{array}$

আকারের ক্রম: জানা আছে, পর্যায় সারণির একই পর্যায়ে বাম থেকে যত ডানে যাওয়া যায় মৌলসমূহের পারমাণবিক আকার ততই হ্রাস পায়। কারণ একই পর্যায়ে বাম থেকে ডানে যাওয়ার সাথে সাথে একটি করে পারমাণবিক সংখ্যা বাড়ে এবং তাদের মধ্যবর্তী আকর্ষণ বৃদ্ধি পায়। এতে শক্তিস্তরের ইলেকট্রনগুলো নিউক্লিয়াসের দিকে ঝুঁকে থাকে। ফলে পারমাণবিক আকার হ্রাস পায়। আবার একই গ্রুপে উপর থেকে নিচে মৌলসমূহের আকার বৃদ্ধি পায়। কারণ একই গ্রুপে উপর থেকে নিচে একটি করে নতুন শক্তি স্তর যুক্ত হয় কিন্তু বহিঃস্তরে কোনো ইলেকট্রন যুক্ত হয় না বলে পারমাণবিক আকার বৃদ্ধি পায়।

দেখা যাচ্ছে, Be মৌলটি ২য় পর্যায়ে এবং Mg, P ও S ৩য় পর্যায়ে অবস্থিত। তাই Be এর আকার সবচেয়ে ছোট। আবার একই পর্যায়ের Mg, P ও S এর মধ্যে Mg সর্ববামে থাকায় এর আকার - সবচেয়ে বড় এবং S সর্বডানে অবস্থিত হওয়ায় S এর আকার তুলনামূলক ছোট।

সুতরাং, মৌলগুলোর আকারের ক্রম: $\mathrm{Mg}>P>S>\mathrm{Be}$

ইলেকট্রন আসক্তির ক্রম: ইলেকট্রন আসক্তির মান পর্যায় সারণির একই পর্যায়ের বাম থেকে ডানে গেলে বৃদ্ধি পায় এবং একই গ্রুপের উপর থেকে নিচে দিকে হ্রাস পায়। প্রদত্ত মৌলগুলোর মধ্যে $\mathrm{Be}(1s^2$$2s^2)$ পর্যায়টির বামে ও উপরে অবস্থিত হওয়ায় এবং এর স্থিতিশীল ইলেকট্রন বিন্যাসের কারণে ইলেকট্রন আসক্তি সবচেয়ে কম। অনুরূপ $\mathrm{Mg}\left(3s^2\right)$ এর স্থিতিশীল ইলেকট্রন বিন্যাস থাকায় এর ইলেকট্রন আসক্তির মানও তুলনামূলক কম হয়। আবার একই পর্যায়ের P অপেক্ষা S ডানে অবস্থিত হওয়ায় P এর তুলনায় S এর ইলেকট্রন আসক্তি বেশি হয়।

সুতরাং, মৌলগুলোর ইলেকট্রন আসক্তির ক্রম:

$\begin{array}{cc}S(-200\mathrm{kJ}/\text{ mole })>P(-72\mathrm{kJ}{\mathrm{mol}}^{-1})>Mg\left(1.0\mathrm{kJ}{\mathrm{mol}}^{-1}\right)& >\mathrm{Be}\left(0\mathrm{kJ}{\mathrm{mol}}^{-1}\right)\end{array}$