সৃজনশীলঃ ‘…’ ২০২৬ – পর্যায় সারণি, রসায়ন (এসএসসি)

ধাতব পরিবাহী পদার্থসমূহ ধাতব কেলাসের মুক্ত ইলেকট্রন এর মাধ্যমে বিদ্যুৎ পরিবহন করে। যেমন-

$\mathrm{Cu}\left(29\right)\to 1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}3d^{10}4s^1$

ইলেকট্রন বিন্যাস থেকে দেখা যাচ্ছে, তামা বা কপার (Cu) এর সর্ববহিঃস্থ স্তরে 1টি অযুগ্ম ইলেকট্রন আছে, যা ত্যাগ করে সহজেই ধনাত্মক আয়নে পরিণত হয়। এই ত্যাগকৃত ইলেকট্রনই ধাতব স্ফটিকে মুক্তভাবে বিচরণ করে। এই ইলেকট্রনগুলোই মূলত বিদ্যুৎ পরিবহনের জন্য দায়ী। সঞ্চারণশীল এই ইলেকট্রন না থাকলে তামা (Cu) বিদ্যুৎ সুপরিবাহী হত না। অর্থাৎ সঞ্চারণশীল ইলেকট্রন থাকায় তামা বিদ্যুৎ সুপরিবাহী।

উদ্দীপকের লেখচিত্র থেকে ১ম ও ৭ম মৌলের পারমাণবিক সংখ্যা যথাক্রমে 3 এবং 9 হওয়ায় মৌল দুটি হলো লিথিয়াম (Li) এবং ফ্লোরিন (F)। এক্ষেত্রে ধাতব মৌল Li এবং অধাতব মৌল F পরস্পরের সাথে ইলেকট্রন আদান-প্রদানের মাধ্যমে আয়নিক বন্ধন গঠন করে এবং LiF আয়নিক যৌগ গঠন করে।
আয়নিক যৌগ LiF এর বন্ধন গঠন প্রক্রিয়া নিচে চিত্রসহ ব্যাখ্যা করা হলো-

Li ও F পরমাণুর ইলেকট্রন বিন্যাস নিম্নরূপ :

$\begin{array}{cc}& \mathrm{Li}\left(3\right)⟶1s^{2}2s^1\\ & F\left(9\right)⟶1s^{2}2s^{2}2p^5\end{array}$

দেখা যাচ্ছে, Li পরমাণুর যোজ্যতা স্তরে 1টি মাত্র ইলেকট্রন থাকায় এটি সহজেই 1টি ইলেকট্রন ত্যাগ করে নিকটস্থ নিষ্ক্রিয় গ্যাস He এর কাঠামো অর্জন করে ${\mathrm{Li}}^{+}$ আয়নে পরিণত হয়। অপরদিকে F পরমাণুর যোজ্যতা স্তরে 7 টি ইলেকট্রন আছে। নিকটতম নিষ্ক্রিয় গ্যাস Ne অপেক্ষা lটি ইলেকট্রন কম আছে । তাই F পরমাণু Li পরমাণুর ত্যাগ করা ইলেকট্রন গ্রহণ করে $F^{-}$আয়নে পরিণত হয়। পরে ${\mathrm{Li}}^{+}$ও $F^{-}$আয়নদ্বয়ের মধ্যে স্থির বৈদ্যুতিক আকর্ষণের মাধ্যমে LiF যৌগ সৃষ্টি হয়।

প্রদত্ত লেখচিত্রে ২য় পর্যায়ের মৌল যথাক্রমে Li, Be, B, C, N, O এবং F মৌলের পারমাণবিক সংখ্যার বিপরীতে আয়নিকরণ শক্তির পরিবর্তন দেখানো হয়েছে। নিচে লেখচিত্রটি বিশ্লেষণ করা হলো-জানা আছে, একই পর্যায়ের যতই বাম থেকে ডানে যাওয়া যায় মৌলের পারমাণবিক আকার ততই হ্রাস পায়।
সুতরাং মৌলসমূহের পারমাণবিক আকারের ক্রম হবে-
Li > Be > B > C > N > 0 > F

আবার পারমাণবিক আকার হ্রাস পেলে মৌলের নিউক্লিয়াসের সাথে শেষ কক্ষপথের ইলেকট্রনের আকর্ষণ বৃদ্ধি পায়। ফলে সহজেই $e^{-}$ ত্যাগ করা যায় না। অর্থাৎ $e^{-}$ ত্যাগ করতে অধিক শক্তির প্রয়োজন হয়। লেখচিত্রে মৌলসমূহের আয়নিকরণ শক্তিও বৃদ্ধি পায়।
প্রদত্ত লেখচিত্রে মৌলসমূহের আয়নিকরণ শক্তি বাম থেকে ডানে ধারাবাহিকভাবে বৃদ্ধি পেলেও Be ও B মৌল এবং N ও O মৌলের ক্ষেত্রে ব্যতিক্রম পরিলক্ষিত হয়। যেমন-

$\begin{array}{cc}& \mathrm{Be}\to 1s^{2}2s^2\\ & B\to 1s^{2}2s^{2}2p^1\\ & N\to 1s^{2}2s^{2}2p^3\\ & O\to 1s^{2}2s^{2}2p^4\end{array}$

দেখা যাচ্ছে, বোরন (B) এর $e^{-}$ বিন্যাস অপেক্ষা Be এর $e^{-}$ বিন্যাস অধিক সুস্থিত। আবার অপেক্ষা N পরমাণুর $e^{-}$ বিন্যাস অধিক সুস্থিত। সুস্থিত $e^{-}$ বিন্যাস কাঠামো থেকে $e^{-}$ত্যাগ করতে তুলনামূলক অধিক শক্তির প্রয়োজন হয়। এ কারণে B অপেক্ষা Be এর এবং ০ অপেক্ষা N এর আয়নিকরণ শক্তি তুলনামূলক বেশি। অতএব আয়নিকরণ শক্তির সঠিক ক্রম হবে-
Li < B < Be < C< O < N < F