সৃজনশীলঃ ‘19P,33Q এবং 37R…’ ঢাকা বোর্ড ২০২১ – পর্যায় সারণি, রসায়ন (এসএসসি)

পরমাণুতে ইলেকট্রন, প্রোটন ও নিউট্রন নামক তিন ধরনের স্থায়ী মৌলিক কণিকা উপস্থিত থাকে যার মধ্যে প্রোটন ও নিউট্রন পরমাণুর নিউক্লিয়াস গঠন করে। অপরদিকে, ইলেকট্রনসমূহ নিউক্লিয়াসের বাইরে বিভিন্ন কক্ষপথে অবস্থান করে। পরমাণুর কেন্দ্রে অবস্থিত নিউক্লিয়াসে প্রোটন ও নিউট্রনের মধ্যে, প্রোটন ধনাত্মক চার্জযুক্ত এবং নিউট্রন চার্জবিহীন হয়। আবার, নিউক্লিয়াসের চারদিকে ঘূর্ণায়মান ইলেকট্রনসমূহ ঋণাত্মক আধানযুক্ত হয়। পরমাণুতে প্রোটন ও ইলেকট্রনের সংখ্যা সমান এবং তাদের চার্জের মান সমান ও বিপরীত প্রকৃতির হয়। তাই সামগ্রিকভাবে পরমাণুতে মোট চার্জের পরিমাণ শূন্য হয়। তাই পরমাণু চার্জ নিরপেক্ষ হয়।

উদ্দীপকের মৌল দুটি হলো 33Q এবং 37R। পারমাণবিক সংখ্যাক্রম অনুযায়ী মৌল দুটি যথাক্রমে As(33) এবং Rb(37)। নিচে পর্যায় সারণিতে এদের অবস্থান নির্ণয় করা হলো।

নিম্নে এদের ইলেকট্রন বিন্যাস দেখানো হল:

As $\left(33\right)\to 1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}3d^{10}4s^{2}4p^3$

পর্যায় নির্ণয়: As এর ইলেকট্রন 4টি কক্ষে বিন্যস্ত। সুতরাং As এর অবস্থান পর্যায় সারণির ৪র্থ পর্যায়ে।

গ্রুপ নির্ণয়: As এর শেষ কক্ষপথের ৪ অরবিটালে ২টি এবং p অরবিটালে 3টি সর্বমোট ১টি ইলেকট্রন বিদ্যমান।

s ও p অরবিটালে ইলেকট্রন থাকলে ৪ ও p অরবিটালের মোট ইলেকট্রনের সাথে 10 যোগ করে যে সংখ্যা পাওয়া যায় তা হলো ঐ মৌলের গ্রুপ সংখ্যা।

সুতরাং, As এর অবস্থান পর্যায় সারণির (10+5) = 15 নং গ্রুপে।

অর্থাৎ, As পর্যায় সারণির ৪র্থ পর্যায়ের 15 নং গ্রুপে অবস্থিত।

$Rb\left(37\right)\to 1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}3d^{10}4s^{2}4p^{6}5s^1$

পর্যায় নির্ণয়: Rb এর ইলেকট্রন 5টি কক্ষে বিন্যস্ত। সুতরাং Rb এর অবস্থান পর্যায় সারণির ৫ম পর্যায়ে।

গ্রুপ নির্ণয়: Rb এর শেষ কক্ষপথের ৪ অরবিটালে 1টি ইলেকট্রন বিদ্যমান। সুতরাং, Rb এর অবস্থান পর্যায় সারণির 1 নং গ্রুপে।

অর্থাৎ, Rb পর্যায় সারণির ৫ম পর্যায়ের 1 নং গ্রুপে অবস্থিত।

উদ্দীপকে উল্লিখিত P মৌলটির পারমাণবিক সংখ্যা 19। কাজেই, পারমাণবিক সংখ্যা ক্রম অনুযায়ী মৌলটি পটাশিয়াম এবং এর প্রতীক K। নিম্নে এর ইলেকট্রন বিন্যাস দেখানো হলো:

ইলেকট্রন বিন্যাস থেকে এটি স্পষ্ট যে, পটাশিয়ামের সর্ববহিঃস্থ শক্তিস্তরের ইলেকট্রনটি $4s$ অরবিটালে প্রবেশ করে। এই ইলেকট্রনটি রাসায়নিক বিক্রিয়ার সময় দান করে দেয়ার ফলে পটাশিয়াম $\left(K^{+}\right)$ আয়নে পরিণত হয়। যার ইলেকট্রন বিন্যাস নিম্নরূপ-

$K^{+}\left(19\right)\to 1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^6$

$K^{+}\left(19\right)$ এর মোট ইলেকট্রন সংখ্যা $K\left(19\right)$ এর মোট ইলেকট্রন অপেক্ষা $1$ টি কম। এর ফলে ইলেকট্রন অবস্থান করার জন্য ৪র্থ শক্তিস্তরটি আর প্রয়োজন হয় না বলে $K^{+}\left(19\right)$ এর আকার $K\left(19\right)$ এর তুলনায় হ্রাস পায়। আবার, $K^{+}\left(19\right)$ এর ইলেকট্রন মেঘ কেন্দ্রে উপস্থিত নিউক্লিয়াসের আকর্ষণের দরুণ সংকুচিত হয়। ফলে K+ আয়নের আকার K এর আকারের তুলনায় ছোট হয়।