সৃজনশীলঃ ‘…’ আদমজী ক্যান্টনমেন্ট পাবলিক স্কুল ২০২৬ – পর্যায় সারণি, রসায়ন (এসএসসি)

যে সকল d-ব্লক মৌলের স্থায়ী আয়নের ইলেকট্রন বিন্যাস করলে d অরবিটালে ইলেকট্রন সংখ্যা 1-9 টি হয়, তাদেরকে অবস্থান্তর মৌল বলে। আয়রন তথা Fe এর একটি স্থায়ী আয়ন হচ্ছে ${\mathrm{Fe}}^{12}$ । এর ইলেকট্রন বিন্যাস করলে d অরবিটালে ইলেকট্রন সংখ্যা 6টি (যা, 1 - 9 এর মধ্যে) হয়। তাই Fe কে অবস্থান্তর মৌল বলা হয়। যেমন-

${}_{26}{\mathrm{Fe}}^{21}\to 1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}3d^{6}4s^0$

উদ্দীপকের তথ্যমতে, A ও B মৌলদ্বয় যথাক্রমে Br ও P এবং এদের দ্বারা গঠিত যৌগদ্বয় ${\mathrm{PBr}}_3$ ও ${\mathrm{PBr}}_{5}1$ নিচে যৌগ দুটিতে মুক্তজোড় ও বন্ধনজোড় ইলেকট্রন নির্ণয় করা হলো-
আমরা জানি, কোনো মৌলের যোজ্যতা স্তরের যে ইলেকট্রনগুলো বন্ধন গঠন করে তাকে বন্ধনজোড় ইলেকট্রন এবং যোজ্যতা স্তরের যে ইলেকট্রনগুলো বন্ধন গঠনে অংশ নেয় না তাদেরকে মুক্তজোড় ইলেকট্রন বলে। P ও B এর ইলেকট্রন বিন্যাস-

$\begin{array}{cc}& P\left(15\right)=1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p_x^{1}3p_y^{1}3p_z^1\\ & \mathrm{Br}\left(35\right)=1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}3d^{10}4s^{2}4p_x^{2}4p_y^{2}4p_z^1\end{array}$

দেখা যাচ্ছে, P এর যোজ্যতা স্তরে তিনটি বিজোড় ইলেকট্রন থাকায় তিনটি একযোজী Br পরমাণুর সাথে যুক্ত হয়ে ${\mathrm{PBr}}_3$ অণু গঠন করে। ফলে ${\mathrm{PBr}}_3$ অণুতে বন্ধনজোড় ইলেকট্রন সংখ্যা ।$=3।P$ পরমাণুর যোজ্যতা স্তরে। জোড়া এবং প্রতিটি Br পরমাণুর যোজ্যতা স্তরে 3 জোড়া করে ইলেকট্রন বন্ধন গঠনে অংশ নেয় নি। কাজেই ${\mathrm{PBr}}_3$ অণুতে মুক্তজোড় ইলেকট্রন সংখ্যা $=1+(3\times 3)=10$ টি। অর্থাৎ ${\mathrm{PBr}}_3$ যৌগে মুক্তজোড় e- সংখ্যা 10 টি এবং বন্ধনজোড় ইলেকট্রন সংখ্যা 3 টি।
আবার উত্তেজিত অবস্থায় P এর ইলেকট্রন বিন্যাস-

${}^{\ast }P\left(15\right)=1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{1}3p_x^{1}3p_y^{1}3p_z^{1}3d_{\mathrm{xy}}^1$

দেখা যাচ্ছে, P এর যোজ্যতা স্তরে 5টি বিজোড় ইলেকট্রন আছে। তাই P পরমাণু 5 টি এক যোজী Br পরমাণুর সাথে যুক্ত হয়ে ${\mathrm{PBr}}_5$ যৌগ গঠন করে। P এর যোজ্যতা স্তরের 5টি ইলেকট্রনই বন্ধন গঠন করে বলে এ যৌগে বন্ধনজোড় ইলেকট্রন সংখ্যা 5। P পরমাণুতে কোনো মুক্তজোড় ইলেকট্রন না থাকলেও প্রতিটি Br পরমাণুতে তিনটি করে মোট $=5\times 3=15$ টি মুক্তজোড় ইলেকট্রন আছে। অর্থাৎ ${\mathrm{PCl}}_5$ যৌগে মুক্তজোড় $e^{-}$সংখ্যা 15 টি এবং বন্ধনজোড় $e^{-}$সংখ্যা 5 টি।

উদ্দীপকের তথ্যমতে, A, B, C মৌল তিনটি যথাক্রমে Br(35), P(15) ও Ca(20)। নিচে মৌল তিনটির আকার ও ইলেকট্রন আসক্তির তুলনা করা হলো-
আকারের তুলনা : জানা আছে, পর্যায় সারণির 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 শক্তিস্তর যুক্ত হয় কিন্তু বহিঃস্তরে কোনো ইলেকট্রন যুক্ত হয় না বলে পারমাণবিক আকার বৃদ্ধি পায়।
Ca ও Br ৪র্থ পর্যায়ে এবং P ৩য় পর্যায়ের মৌল। কাজেই P. এর আকার সবচেয়ে ক্ষুদ্র। আবার ৪র্থ পর্যায়ের Ca Br এর মধ্যে Br সর্বডানে অবস্থিত হওয়ায় Ca এর তুলনায় Br এর আকার ছোট। কাজেই মৌল তিনটির আকারের ক্রম: Ca > Br > P

ইলেকট্রন আসক্তির তুলনা: জানা আছে, পর্যায় সারণির একই পর্যায়ে মৌলগুলোর জন্য বাম দিক থেকে ডান দিকে ইলেকট্রন আসক্তি ক্রমশ বৃদ্ধি পায়। কারণ বাম থেকে ডান দিকে পারমাণবিক সংখ্যা ক্রমশ বৃদ্ধি পায়। ফলে নিউক্লিয়াসের প্রোটনের সংখ্যা বৃদ্ধি তথা ধনাত্মক চার্জ বৃদ্ধি পায় কিন্তু নতুন কোনো শক্তিস্তর সৃষ্টি না হওয়ায় নিউক্লিয়াস থেকে ইলেকট্রনের দূরত্ব তেমন বৃদ্ধি পায় না। ফলে ধনাত্মক চার্জের ঘনত্ব বৃদ্ধি পায়। তাই অধিক আকর্ষণের জন্য মৌলগুলোর ইলেকট্রন আসক্তি বৃদ্ধি পায়।
আবার একই গ্রুপে উপর থেকে নিচের দিকে মৌলসমূহের ইলেকট্রন আসক্তির মান হ্রাস পায়। কারণ একই গ্রুপে উপর থেকে নিচে পরমাণুর আকার বৃদ্ধি পাওয়ায় যোজ্যতা স্তরে 1টি ইলেকট্রন প্রবেশ করতে তুলনামূলক কম শক্তির প্রয়োজন হয়।
উদ্দীপকের মৌল তিনটির মধ্যে P ৩য় পর্যায়ে এবং Ca ও Br ৪র্থ পর্যায়ে অবস্থিত। Br ৪র্থ পর্যায়ে অবস্থিত হলেও এ পর্যায়ের সর্বডানে অবস্থিত হওয়ায় এবং যোজ্যতা স্তরে 7টি ইলেকট্রন আছে, 

একটি $e^{-}$গ্রহণ করলেই পূর্ণ অক্টেট $\left({4s}^2{4p}^6\right)$ হয়, যা খুবই স্থিতিশীল। এজন্যই Br এর ইলেকট্রন আসক্তির মান সবচেয়ে বেশি। P ও Ca এর মধ্যে P ৩য় পর্যায়ে ও Ca ৪র্থ পর্যায়ে অবস্থিত বলে P এর ইলেকট্রন আসক্তির মান Ca থেকে বেশি।
সুতরাং মৌল তিনটির ইলেকট্রন আসক্তির ক্রম :

$\mathrm{Br}\left(324\mathrm{kJ}/\text{ mole }\right)>P\left(72\mathrm{kJ}/\text{ mole }\right)>\mathrm{Ca}\left(2.37\mathrm{kJ}/\text{ mole }\right)$