সৃজনশীলঃ ‘29 A,16 B(এখানে…’ চট্টগ্রাম বোর্ড ২০১৬ – পদার্থের গঠন, রসায়ন (এসএসসি)

${}_1^{1}H,{}_1^{2}H$ হাইড্রোজেনের দুটি পরমাণুকে নির্দেশ করে। পরমাণু দুটির ভরসংখ্যা ভিন্ন। আমরা জানি, একটি মৌলের যে কোনো পরমাণুর পারমাণবিক সংখ্যা নির্দিষ্ট ও অপরিবর্তনীয়। কিন্তু পরমাণুর নিউক্লিয়াসে উপস্থিত নিউট্রন সংখ্যার তারতম্যের কারণে ভর সংখ্যা আলাদা হয়। ${}_1^{1}H$ এবং ${}_1^{2}H$ পরমাণু দুটির পারমাণবিক সংখ্যা একই কিন্তু নিউট্রন সংখ্যা যথাক্রমে 0 ও 1। এ কারণে পরমাণু দুটির ভর সংখ্যার ভিন্নতা দেখা যায়। 

উদ্দীপকের $B$ মৌলটির পারমাণবিক সংখ্যা $16$ হওয়ায় মৌলটি সালফার $\left(S\right)$। $S$ এর পারমাণবিক ভর $32g$।

তাহলে, 32 g S -এ পরমাণু সংখ্যা $=6.023\times {10}^{23}$ টি

$\therefore 1gS$-এ পরমাণু সংখ্যা $=\frac{6.023\times {10}^{23}}{32}$ টি

$\therefore 5gS$-এ পরমাণু সংখ্যা $=\frac{6.023\times {10}^{23}\times 5}{32}$ টি

$=9.41\times {10}^{22}$ টি

সুতরাং B মৌলটির 5 গ্রামে পরমাণুর সংখ্যা $9.41\times {10}^{22}$ টি।

জানা আছে, কপারের পারমাণবিক সংখ্যা 29 এবং সালফারের পারমাণবিক সংখ্যা 16। অর্থাৎ উদ্দীপকের A মৌলটি কপার (Cu) এবং B মৌলটি সালফার (S)। Cu-এর ইলেকট্রন বিন্যাস, ১ এর ইলেকট্রন বিন্যাসের ব্যতিক্রম। নিচে যৌক্তিক মতামত দেওয়া হলো

সাধারণত পরমাণুর ইলেকট্রন বিন্যাসের সময় ইলেকট্রনসমূহ বিভিন্ন অরবিটালে (উপশক্তিস্তরে) তাদের শক্তির নিম্নক্রম থেকে উচ্চক্রম অনুসারে প্রবেশ করে। স্থিতিশীলতা অর্জনের জন্য প্রথমে নিম্নশক্তির অরবিটালে ইলেকট্রন গমন করে এবং অরবিটাল পূর্ণ করে। এরপর ক্রমান্বয়ে  উচ্চশক্তির অরবিটালে ইলেকট্রন দ্বারা পূর্ণ হয়।

সুতরাং সাধারণভাবে কপার (Cu) এর ইলেকট্রন বিন্যাস নিম্নরূপে হওয়া উচিত।

$\mathrm{Cu}\left(29\right)=1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}3d^{9}4s^2$ (সঠিক নয়)

কিন্তু গবেষণায় দেখা যায়, সম শক্তিসম্পন্ন অরবিটালসমূহ ইলেকট্রন দ্বারা অর্ধপূর্ণ বা সম্পূর্ণরূপে পূর্ণ হলে সে ইলেকট্রন বিন্যাস অধিকতর সুস্থিত হয়। এ কারণে Cu পরমাণুর ক্ষেত্রে 4s থেকে 1টি ইলেকট্রন $3d^9$ এ স্থানান্তরিত হয়ে অধিক সুস্থিত $3d^{10}$ কাঠামো অর্জিত হয়।

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

পক্ষান্তরে সালফারের ইলেকট্রন বিন্যাস,

$S\left(16\right)=1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^2.$

উক্ত $e^{-}$বিন্যাস স্বাভাবিক ইলেকট্রন বিন্যাসের মত হয়ে থাকে। অর্থাৎ সালফারের ইলেকট্রন বিন্যাসের ক্ষেত্রে কোনো ব্যতিক্রম পরিলক্ষিত হয় না। উপরের আলোচনা থেকে এ কথা বলা যায়, কপার (Cu) এর ইলেকট্রন বিন্যাস সালফার (S) মৌলের ইলেকট্রন বিন্যাসের ব্যতিক্রম ।