সৃজনশীলঃ ‘…’ ২০২৫ – মৌলের পর্যাবৃত্তিক ধর্ম ও রাসায়নিক বন্ধন, রসায়ন, রসায়ন ১ম পত্র (এইচএসসি)

প্রখর সূর্যতাপে পচনশীল খাদ্যবস্তুকে শুকানো হলে ঐসব খাদ্যবস্তুর বহির্ভুক বা উপরিতল শক্ত হয়ে থাকে। ফলে পরিবেশ থেকে জলীয় বাষ্প খাদ্যবস্তুর ভেতরে প্রবেশে বাধা পায়, একে খাদ্যবস্তুর কেস-হার্ডেনিং বলে। এতে খাদ্যবস্তুর আয়তনে সংকুচিত হয়। যেমন কিসমিস, শুটকি ইত্যাদিতে কেস-হার্ডেনিং ঘটে থাকে। তখন খাদ্যবস্তুর ওপর ব্যাকটেরিয়ার আক্রমণ ঘটে না; ঈস্ট ও ছত্রাক পানির অভাবে জন্মায় না। এরূপ খাদ্য সংরক্ষণে কেস-হার্ডেনিং ভূমিকা রাখে।

উদ্দীপকের তথ্যমতে, X ও Y মৌল দুটি যথাক্রমে P(15) ও S(16)। P এর আয়নিকরণ শক্তি S অপেক্ষা বেশি। নিচে তা ব্যাখ্যা করা হলো-

P পরমাণুর সর্ববহিঃস্থ শক্তিস্তর তৃতীয় শক্তিস্তর। তৃতীয় শক্তিস্তরের 3s-উপকক্ষ ইলেকট্রন দ্বারা পরিপূর্ণ ও 3p উপকক্ষ ইলেকট্রন দ্বারা অর্ধপূর্ণ।

ইলেকট্রন দ্বারা পরিপূর্ণ 3s ও অর্ধপূর্ণ 3p উপকক্ষ P পরমাণুর নিউক্লিয়াসকে অধিক স্থায়িত্ব প্রদান করে।

S পরমাণুর সর্ববহিঃস্থ শক্তিস্তর তৃতীয় শক্তিস্তর। তৃতীয় শক্তিস্তরের 3s উপকক্ষ ইলেকট্রন দ্বারা পরিপূর্ণ ও 3p উপকক্ষ ইলেকট্রন দ্বারা পরিপূর্ণ বা অর্ধপূর্ণ কোনটিই নয়। S পরমাণু 3p উপকক্ষ ইলেকট্রন দ্বারা অসম্পূর্ণভাবে ভর্তি থাকে। S পরমাণুর 3p অরবিটাল থেকে একটি ইলেকট্রন অপসারণের পর অর্ধপূর্ণ অবস্থা প্রাপ্ত হয়। এ জন্য S এর প্রথম আয়নীকরণ বিভবের মান P অপেক্ষা নিম্ন হয়।

উদ্দীপকের X ও Y মৌল দুটি যথাক্রমে P ও S হওয়ায় $X{F}_3$ ও $Y{O}_3$ যৌগ দুটি হবে $P{F}_3$ ও $S{O}_3$। যৌগ দুটির সংকরণ ও আকৃতি ভিন্ন। নিচে তা যুক্তিসহ বর্ণনা করা হলো-

$P{F}_3$ যৌগের সংকরণ:

এখানে, V = কেন্দ্রীয় পরমাণুর যোজ্যতা $e^{-}$ = 5 

S = কেন্দ্রীয় পরমাণুতে যুক্ত একযোজী পরমাণুর সংখ্যা = 3

$\begin{array}{cc}H& =\frac{1}{2}(V+S)\\ & =\frac{1}{2}(5+3)\\ & =4\to {\mathrm{sp}}^3\end{array}$

অতএব $P{F}_3$ যৌগের সংকরণ $s{p}^3$। তাই এর আকৃতি চতুস্তলকীয় হওয়ার কথা। কিন্তু যৌগটির কেন্দ্রীয় পরমাণুতে 1টি মুক্তজোড় ইলেকট্রন থাকায় VSEPR তত্ত্বানুসারে, $lp–bp>bp–bp$ বিকর্ষণ হয়। যার কারণে আকৃতি চতুস্তলকের পরিবর্তে পিরামিড আকৃতির হয়।

$S{O}_3$ অণুর সংকরণ:

এখানে,

V = 6 (কেন্দ্রীয় পরমাণুর যোজ্যতা $e^{-}$)

S = 0 (কেন্দ্রীয় পরমাণুতে যুক্ত একযোজী পরমাণুর সংখ্যা)

$\begin{array}{cc}H& =\frac{1}{2}(V+S)\\ & =\frac{1}{2}(6+0)\\ & =3\to {\mathrm{sp}}^2\end{array}$

অতএব $S{O}_3$ যৌগের সংকরণ হয় $s{p}^2$ যৌগের কেন্দ্রীয় পরমাণুতে কোনো মুক্তজোড় ইলেকট্রন না থাকায় $S{O}_3$ অণুর আকৃতি $s{p}^2$ এর আকৃতির অনুরূপ তথা ত্রিকোণাকার সমতলীয়।