সৃজনশীলঃ ‘[P, Q, R,…’ ২০২৬ – পর্যায় সারণি, রসায়ন (এসএসসি)

আর্গন (Ar) নিষ্ক্রিয় গ্যাস। কারণ, ${}_{18}\mathrm{Ar}$ এর $(1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^2$ 3p6) সর্ববহিঃস্থ স্তরে ইলেকট্রন দ্বারা অষ্টক পূর্ণ থাকে, যা অত্যন্ত সুস্থিত। এ সুস্থিত ইলেকট্রন বিন্যাস ভাঙতে অনেক শক্তির প্রয়োজন। তাই Ar স্বাভাবিক অবস্থায় কোনো মৌলের সাথে যুক্ত হয় না। অর্থাৎ বহিঃস্থ স্তরের সুবিন্যস্ত ইলেকট্রন বিন্যাসের কারণে Ar নিষ্কিয় হয়।

উদ্দীপকের উল্লিখিত পর্যায়ের P, Q, R ও C মৌলগুলো যথাক্রমে টাইটেনিয়াম (Ti), ভ্যানাডিয়াম (V), ক্রোমিয়াম (Cr) ও ব্রোমিন (Br)। নিচে এদের মৌলগুলোর আয়নিকরণ শক্তির তুলনা করা হলো-

গ্যাসীয় অবস্থায় কোনো মৌলের 1 মোল গ্যাসীয় পরমাণু থেকে 1 মোল ইলেকট্রন অপসারণ করে 1 মোল ধনাত্মক আয়নে পরিণত করতে যে পরিমাণ শক্তির প্রয়োজন হয় তাকে আয়নিকরণ পটেনসিয়াল বা আয়নিকরণ শক্তি বলে।
আয়নিকরণ শক্তি একটি পর্যায়বৃত্ত ধর্ম। যেকোনো পর্যায়ে যতই ডানদিকে যাওয়া যায় অর্থাৎ পারমাণবিক সংখ্যা যতই বাড়ে আয়নিকরণ শক্তি ততই বেড়ে যায়। কারণ পারমাণবিক সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে সাথে কেন্দ্রের সাথে সর্ববহিঃস্থ ইলেকট্রনের আকর্ষণ বেড়ে যায়। ফলে সর্ববহিঃস্থ একটি ইলেকট্রন অপসারণ করতে বেশি শক্তির প্রয়োজন হয়। অর্থাৎ আয়নিকরণ শক্তির মান বেশি হয়।
উদ্দীপকের Ti, V, Cr, Br মৌল চারটি পর্যায় সারণির ৪র্থ পর্যায়ের গ্রুপ-4, 5, 6 ও 17 তে অবস্থিত মৌল। Br মৌলটি একই পর্যায়ের সর্বডানে অবস্থিত বলে Br এর আয়নিকরণ শক্তি সবচেয়ে বেশি এবং Ti একই পর্যায়ের সর্ববামে অবস্থিত বলে Ti এর আয়নিকরণ শক্তি সবচেয়ে কম। সুতরাং মৌল চারটির আয়নিকরণ শক্তির ক্রম:

$\mathrm{Br}\left(35\right)>\mathrm{Cr}\left(24\right)>V\left(23\right)>\mathrm{Ti}\left(22\right)$

উদ্দীপকের উল্লেখিত গ্রুপ-17 এর ${}_{9}A,{}_{17}B,{}_{35}C$ এবং ${}_{53}D$ মৌলগুলো যথাক্রমে ${}_{9}F,{}_{17}\mathrm{Cl},{}_{35}\mathrm{Br}$ ও ${}_{53}I$ । মৌলগুলো একই রকম ধর্ম প্রদর্শন করে। নিচে সমীকরণসহ বিশ্লেষণ করা হলো-

$\begin{array}{cc}& A\left(9\right)\to 1s^{2}2s^{2}2p^5\\ & B\left(17\right)\to 1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^5\\ & C\left(35\right)\to 1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}3d^{10}4s^{2}4p^5\\ & D\left(53\right)\to 1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}3d^{10}4s^{2}4p^{6}4d^{10}5s^{2}5p^5\end{array}$

দেখা যাচ্ছে যে, মৌলগুলো সর্বশেষ কক্ষপথে টি ইলেকট্রন বিদ্যমান। তাই এরা 17নং শ্রেণির মৌল। 17নং শ্রেণির মৌলগুলোর ধর্ম অভিন্ন প্রকৃতির। নিচে তা বিশ্লেষণ করা হলো:

17নং গ্রুপের মৌল $F_2,{\mathrm{Cl}}_2,{\mathrm{Br}}_2,I_2$ গ্যাস হাইড্রোজেনের সাথে বিক্রিয়া করে যথাক্রমে HF(g), HCl(g), HBr(g), HI(g) গ্যাস উৎপন্ন করে।

$H_2\left(g\right)+F_2\left(g\right)\to 2\mathrm{HF}\left(g\right)$

$H_2\left(g\right)+{\mathrm{Cl}}_2\left(g\right)\to 2\mathrm{HCl}\left(g\right)$

$H_2\left(g\right)+{\mathrm{Br}}_2\left(g\right)\to 2\mathrm{HBr}\left(g\right)$

$H_2\left(g\right)+I_2\left(g\right)\to 2\mathrm{HI}\left(g\right)$

আবার এই গ্যাসগুলোকে যদি পানিতে দ্রুবীভূত করা হয় তাহলে হাইড্রোহ্যালাইড এসিড যথা HF(aq), HCl(aq), HBr(aq), Hl(aq) উৎপন্ন হয় ।

$\mathrm{HF}\left(g\right)+H_{2}O\left(l\right)\to \mathrm{HF}\left(\mathrm{aq}\right)$
$\mathrm{HCl}\left(g\right)+H_{2}O\left(l\right)\to \mathrm{HCl}\left(\mathrm{aq}\right)$
$\mathrm{HBr}\left(g\right)+H_{2}O\left(l\right)\to \mathrm{HBr}\left(\mathrm{aq}\right)$
$\mathrm{HI}\left(g\right)+H_{2}O\left(l\right)\to \mathrm{HI}\left(\mathrm{aq}\right)$

এই হ্যালাইড এসিডসমূহ যেকোনো কার্বনেট লবণের সাথে বিক্রিয়া করে কার্বন ডাইঅক্সাইড গ্যাস উৎপন্ন করে। যেমন-

${\mathrm{CaCO}}_3+2\mathrm{HF}\left(\mathrm{aq}\right)\to {\mathrm{CaF}}_2+{\mathrm{CO}}_2\uparrow +H_{2}O$
${\mathrm{CaCO}}_3+2\mathrm{HCl}\left(\mathrm{aq}\right)\to {\mathrm{CaCl}}_2+{\mathrm{CO}}_2\uparrow +H_{2}O$

${\mathrm{CaCO}}_3+2\mathrm{HBr}\left(\mathrm{aq}\right)\to {\mathrm{CaBr}}_2+{\mathrm{CO}}_2\uparrow +H_{2}O$
${\mathrm{CaCO}}_3+2\mathrm{HI}\left(\mathrm{aq}\right)\to {\mathrm{CaI}}_2+{\mathrm{CO}}_2\uparrow +H_{2}O$

উপরের বিক্রিয়াগুলো থেকে বোঝা যায় যে, 17 নং গ্রুপের মৌল F, Cl, Br ও I একই রকমের ধর্ম প্রদর্শন করে। অর্থাৎ এদের ধর্ম অভিন্ন প্রকৃতির ।